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「科學生」正式上線!泛科、南一、科學月刊強強聯手,推出國中科學閱讀平台

PanSci_96
・2020/08/26 ・2688字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 522 ・七年級

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近年來,閱讀能力越來越受到重視,就連在自然科考試的現場,也往往出現科普文章的選材。不僅考驗學生的閱讀能力,也提高了老師蒐集科普文章的需求。

但要去哪才能找到符合課程範圍,又專業可靠的科普文章呢?

師生的心聲我們聽到了!科普閱讀訂閱制平台「科學生」今(26日)正式上線啦!此平台是由經營台灣最大科學知識平台的「泛科知識」,聯手「南一書局」與《科學月刊》推出。今更舉辦記者會介紹平台功能,除將提供大量延伸閱讀文章,內容均來自泛科學平台上 1 萬篇科普文章,以及《科學月刊》50年資料庫,更有專業師資編寫成適合學生閱讀的短文與試題,有助提升國、高中生科普閱讀能力。

科學生記者會今展開。(由左至右)國文老師陳歆瑜、泛科知識總經理馮瑞麒、自然科老師楊淑芬、南一書局總經理蘇偉銓、《科學月刊》理事長曾耀寰。圖/泛科學

老師課外教材從哪來?「泛科學」、「國家地理雜誌」皆上榜

根據泛科知識近 2 個月針對國、高中教師調查指出,國語文和自然科老師大多皆有科普閱讀需求,其中最常引用作為科學文章教材的網站包括泛科學、新聞網站及國家地理雜誌。

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而針對科普教材的需求(此為複選題),66% 教師希望教材能夠依照課程進度編排,58% 希望能夠提供跨領域知識的文章、48% 希望能夠更貼近時事。同時,也有不少教師反應目前網路科普文章字數太多不利學生閱讀。顯示在第一線的教師急需一套為其教學量身打造的科普閱讀教材。

不只自然科,國文、社會科老師都有科普文章需求

本次發表的記者會上,「泛科知識」知識長鄭國威表示,從時事中談科學是很重要的,科學名詞常常出現在文章當中,所以要透過科普教育來提升閱讀力,掌握科學名詞。

泛科知識知識長鄭國威指出,不同領域的老師都面臨找資料的窘境。圖/泛科學

鄭國威指出,日前泛科學舉辦教師工作坊,報名名額秒殺,顯示教師對科普教育的需求;他提到,不僅是自然科老師,國文、社會科老師也都有科普文章閱讀的需求,但不同領域的老師都面臨找資料的窘境,除了要花更多時間查找,還得確保其準確性。

而這次與南一書局與《科學月刊》推出的科學生,正是為了幫忙分擔教師教學上的壓力,也提供學生與時事結合的科普文章,讓孩子快速對接國際潮流。

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南一書局蘇偉銓表示,南一找來跨領域的教師團隊,將文章難易度調整為國中生能接受程度。圖/泛科學

南一書局總經理蘇偉銓表示,108課綱實施後,從過去重視結果,到重視過程激發孩子的潛能,甚至培養終身學習的能力。

這次的科學生合作裡面,南一書局籌組中學老師跨領域的團隊,將網路上動輒 3000 至 4000 字的成人閱讀科普文章,改編成 400 字適合國、高中生的短文,並依照課程章節進度挑選適合文章供教師及學生使用,希望能夠減輕教師負擔,並提供更正確、友善性的閱讀素材給學生。

《科學月刊》理事長曾耀寰表示,現在不缺知識,而是缺乏分辨真偽的能力。圖/泛科學

《科學月刊》理事長曾耀寰表示,現在不缺知識,而是缺乏分辨真偽的能力。透過科學生,能將《科學月刊》50年來的精華科普文章,提供更友善的方式,讓學生接觸科學,從閱讀中學到科學精神。

《科學月刊》創刊至今 50 年,由一群探索科學的學者及研究生所主編,國內知名學界人士如李遠哲、瞿海源、楊國樞、劉兆玄等人皆曾經擔任主編或參與編輯工作。

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科學生三大功能:精選科普文閱讀答題、學習歷程報告、親子共讀

新上線的科普閱讀平台「科學生」有三大功能:

第一,每周兩篇精選科普文,每月兩篇時事科普文。

配合各年級自然科課程進度,每週精選 2 篇可引發學生閱讀興趣的 400 字科普文章與試題組合,例如學校進度為「探索自然的方法」時,搭配的有趣試題組如《科學怎麼搞:念力讓手指變長?》;學校進度為「細胞的型態與構造」時,搭配的試題組《全新發現的形狀「Scutoid」,竟然就藏在你我身上?》。

另外,每月也會精選兩則最新時事題組,例如今年疫情肆虐,搭配文章試題組為《消毒抗武漢肺炎?先了解酒精漂白水怎麼用才安全有效》;未來更預期會定期推出系列型文章,如泛科學過往的系列主題女科學家動物保育福衛 7 號媒體識讀等。希望以多元的題材引發學生科普閱讀興趣,提升閱讀量與知識廣度。

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科學生網站。圖/泛科學

第二, 透過線上平台,完整記錄並提供學生的學習歷程。

提供學習報告,以圖表數據化分析學生學習狀況、排名區間、閱讀時間、答題速度、答題正確率、學習弱點等資訊,定期以電子信件寄送至家長與教師信箱。藉由訂閱服務可長期追蹤學生回答紀錄,了解自身學習歷程,並銜接高中及大學學習歷程,向終身學習邁進。

第三,親子共讀。

科學生平台為家長設計專屬介面,除了可以掌握學生學習進度外,也提供完整版科普文章供家長閱讀,方便家長與閱讀短文版的子女共讀與討論,讓學習成為親子交流的話題。

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教學第一線心聲公開,晨讀加入科普文章有效提升閱讀力

「科學生」記者會也邀請第一線教師分享心得。新竹縣仰德高中國中部自然科老師楊淑芬表示,自103至108 課綱,無論是題型還是字數都改變很大,「會考字數多」也是讓學生感到挫折的部分。

楊淑芬指出,過去教學重點在解題,現在的課綱更要求將知識用在生活上,但是第一線的老師光要把課本教完就很難了,還得要精選文章、精確判讀網路文章的正確性,還好有「科學生」這樣的平台可降低教師備課負擔,也能有效提升學生閱讀量,增加科學素養。

麗山國中國文教師陳歆瑜希望能將科學生加入晨讀教材。圖/泛科學

臺北市立麗山國中國文教師陳歆瑜則表示,她本身是閱讀推動老師,過去5年來,國文科會考題題組都會有一題以上的科普文章,很清楚知道語文學習除了文學性之外,也很重視其工具性。

她發現,孩子遇到科普文章會感到陌生,且在跨域整合、做專題探究時,常常會在網路上擷取大量科普訊息,這時候碰到艱深的文本,閱讀就會很吃力,因此看到這樣的平台很開心。陳歆瑜表示,科學生上的文章可以用在晨讀,讓晨讀不再只有小說、散文、詩歌,也可以加入科普類文章,教導學生語文、自然科的閱讀策略。

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「別來無恙」不只是招呼
顯微觀點_96
・2025/04/12 ・2349字 ・閱讀時間約 4 分鐘

本文轉載自顯微觀點

圖/照護線上

我最親愛的 你過的怎麼樣  沒我的日子 你別來無恙   -張惠妹《我最親愛的》

常常聽到「別來無恙」的問候,其中的「恙」就是指「恙蟲」。在唐朝顏師古的《匡謬正俗》一書中便提到:「恙,噬人蟲也,善食人心。古者草居,多移此害,故相問勞,曰無恙。」用以關心久未見面的朋友沒有染讓恙蟲病、一切安好。

而清明節一到,衛福部疾管署便會提醒民眾上山掃墓或是趁連假到戶外踏青,要小心「恙蟲病」,就是因為每年恙蟲病的病例數從4、5月,也就是清明假期左右開始上升;到6、7月達最高峰。

Qingming Or Ching Ming Festival, Also Known As Tomb Sweeping Day In English, A Traditional Chinese Festival Vector Illustration.
圖/照護線上

但恙蟲病到底是什麼樣的疾病呢?恙蟲病古時被稱為沙虱,早在晉朝葛洪所著的醫書《肘後方》提及,「初得之,皮上正赤,如小豆黍米粟粒;以手摩赤上,痛如刺。三日之後,令百節強,疼痛寒熱,赤上發瘡。」

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恙蟲病是一種病媒傳播的人畜共通傳染病,致病原為恙蟲病立克次體(Orientia tsutsugamushi或Rickettsia tsutsugamushi),被具傳染性的恙蟎叮咬,經由其唾液使人類感染立克次體。而感染立克次體的恙蟎,會經由卵性遺傳代傳立克次體,並在每個發育期中,包括卵、幼蟲、若蟲、成蟲各階段均保有立克次體,成為永久性感染。

感染恙蟲病可能引起危及生命的發燒感染。常見症狀為猝發且持續性高燒、頭痛、背痛、惡寒、盜汗、淋巴結腫大;恙蟎叮咬處出現無痛性的焦痂、一週後皮膚出現紅色斑狀丘疹,有時會併發肺炎或肝功能異常。 恙蟲病的已知分佈範圍不斷擴大,大多數疾病發生在南亞和東亞以及環太平洋地區的部分地區;台灣則以花東地區、澎湖縣及高雄市為主要流行區。

比細菌還小的立克次體

立克次體算是格蘭氏陰性菌,有細胞壁,無鞭毛,革蘭氏染色呈陰性。但它雖然是細菌,但是嚴格來說,更像是細胞內寄生生命體,生態特徵多和病毒一樣。例如不能在培養基培養、可以藉由陶瓷過濾器過濾、只能在動物細胞內寄生繁殖等。大小介於細菌和病毒之間,呈球狀或接近球形的短小桿狀直徑只有0.3-1μm,小於絕大多數細菌。

最早發現的立克次體感染症的是洛磯山斑疹熱(Rocky mountain spotted fever);由美國病理學家立克次(Howard Taylor Ricketts,1871-1910)所發現。

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1906年立克次到蒙大拿州度假,發現當地正在流行一種叫做洛磯山斑疹熱的傳染病,病患會出現頭痛、肌肉痛、關節疼痛的症狀,之後皮膚會出現出血性斑塊。當時沒有人知道是什麼原因造成這個疾病。

立克次一開始以顯微鏡觀察病患血液,發現一種接近球形的短小桿菌,但卻無法體外培養。而他將帶有「短小桿菌」的血液注射進天竺鼠體內,或是以壁蝨吸食患者血液再咬天竺鼠,發現天竺鼠也會染病。另外,他試驗各種節肢動物來做為媒介,發現只有壁蝨能夠成為傳染窩進行傳播。

立克次釐清了洛磯山斑疹熱的成因與傳染途徑,但因為無法在體外培養基培養這個病原菌,他並未加以命名。

後來其他研究者從斑疹傷寒等其他疾病也發現無法在培養基生長、必須絕對寄生宿主細胞的類似細菌,並為了紀念立克次的貢獻,而命名為「立克次體」。

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而立克次體不只一種,因此引起的疾病也不只有恙蟲病。在台灣列為法定傳染病的還有由普氏立克次體(Rickettsia prowazekii )引起的流行性斑疹傷寒,透過體蝨在人群間傳播;由斑疹傷寒立克次氏體(Rickettsia typhi)造成的地方性斑疹傷寒,由鼠蚤傳播至人體。另外還有由立氏立克次體(Rickettsia rickettsii)所引致的洛磯山斑疹熱等。

立克次體透過傳統革蘭氏染色的效果非常弱;因此常用一種對卵黃囊塗片中立克次體進行染色的方法,以利光學顯微鏡觀察。現在,這項技術常用於監測細胞的感染狀態。

受限於光學顯微鏡的解析度,許多科學家也使用電子顯微鏡來對立克次體與宿主細胞相互作用的精細結構進行分析。例如分別引起流行性斑疹傷寒、洛磯山斑疹熱和恙蟲病的立克次體,外膜組織就能透過電子顯微鏡看到些許的差別,有的外膜較厚,有的則是外膜內葉和外葉倒置。

立克次
卵黃囊塗片立克次體的顯微影像,其尺寸範圍為 0.2μ x 0.5μ 至 0.3μ x 2.0μ。立克次體通常需要使用特殊的染色方法,例如Gimenez染色。圖片來源:CDC Public Health Image Library

做好預防就能別來無「恙」

根據疾管署統計,今(2024)年至 4 月 1 日恙蟲病確定病例已累計至 2 8例,高於去年同期。

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立克次菌無法在一般培養基培養,雖然可用接種天竺鼠或雞胚胎來分離病原確診,但基於實驗室生物安全操作規定,通常以免疫螢光法、間接血球凝集、補體結合等檢查抗體的方式來檢驗。

恙蟲病可用抗生素治療,若不治療死亡率達 60%。但最好的預防方式還是避免暴露於恙蟎孳生的草叢環境,掃墓或是戶外活動最好穿著長袖衣褲、手套、長筒襪及長靴等衣物避免皮膚外露。離開草叢後也要盡速沐浴和更換全部衣物,以防感染。

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顯微觀點_96
28 篇文章 ・ 5 位粉絲
從細微的事物出發,關注微觀世界的一切,對肉眼所不能見的事物充滿好奇,發掘蘊藏在微觀影像之下的故事。

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任意添加光學元件 為研究打開大門的無限遠光學系統
顯微觀點_96
・2025/01/30 ・1763字 ・閱讀時間約 3 分鐘

本文轉載自顯微觀點

圖 / 顯微觀點

顯微鏡在科學發展中扮演關鍵的角色,讓人們得以突破肉眼的限制,深入微觀的世界探索。而隨著時間推進,顯微技術也日新月異,其中現代顯微鏡設計了所謂的「無限遠光學系統」(Infinity Optical Systems),更是提升了顯微鏡性能和突破過去的觀察瓶頸。因此主要的顯微鏡製造商現在都改為無限遠校正物鏡,成為顯微鏡的技術「標配」。

1930 年代,相位差顯微技術出現,利用光線在穿過透明的樣品時產生的微小的相位差造成對比,使透明樣本需染色就能更容易被觀察。1950 年左右,則出現使用兩個 Nomarski 稜鏡,將光路分割再合併產生 干涉效應的 DIC 顯微技術,讓透明樣本立體呈現、便於觀察。

在傳統「有限遠系統」中,單純的物鏡凸透鏡構造,會直接將光線聚焦到一個固定距離處,再經過目鏡放大成像。也因此過去顯微鏡的物鏡上通常會標示適用的鏡筒長度,通常以毫米數(160、170、210 等)表示。

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而在過渡到無限遠校正光學元件之前,選用的物鏡和鏡筒長度必須匹配才能獲得最佳影像,且大多數物鏡專門設計為與一組稱為補償目鏡的目鏡一起使用,來幫助消除橫向色差。

但是問題來了!當這些光學配件要添加到固定鏡筒長度的顯微鏡光路中,原本已完美校正的光學系統的有效鏡筒長度大於原先設定,顯微鏡製造商必須增加管長,但可能導致放大倍率增加和光線減少。因此廠商以「無限遠」光學系統來解決這樣的困境。

德國顯微鏡製造商 Reichert 在 1930 年代開始嘗試所謂的無限遠校正光學系統,這項技術隨後被徠卡、蔡司等其他顯微鏡公司採用,但直到 1980 年代才變得普遍。

無限遠系統的核心在於其物鏡光路設計。穿透樣本或是樣本反射的光線透過無限遠校正物鏡,從每個方位角以平行射線的方式射出,將影像投射到無限遠。

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有限遠(上)和無限遠(下)光學系統的光路差別
有限遠(上)和無限遠(下)光學系統的光路差別。圖 / 擷自 Optical microscopy

透過這種方法,當使用者將 DIC 稜鏡等光學配件添加到物鏡、目鏡間鏡筒的「無限空間」中,影像的位置和焦點便不會被改變,也就不會改變成像比例和產生像差,而影響影像品質。

但也因為無限遠系統物鏡將光線平行化,因此這些光線必須再經過套筒透鏡在目鏡前聚焦。有些顯微鏡的鏡筒透鏡是固定的,有些則設計為可更換的光學元件,以根據不同實驗需求更換不同焦距或特性的透鏡。

除了可以安插不同的光學元件到光路中而不影響成像品質外,大多數顯微鏡都有物鏡鼻輪,使用者可以根據所需的放大倍率安裝和旋轉更換不同的物鏡。

傳統上一旦更換物鏡,樣本可能就偏離焦點,而須重新對焦。但在無限遠光學系統的設計中,物鏡到套筒透鏡的光路長度固定,也就意味著無論更換哪個物鏡,只要物鏡設計遵循無限遠系統的標準,光路長度和光學路徑的一致性得以保持。

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因此無限遠光學系統也有助於保持齊焦性,減少焦距偏移。這對需要頻繁切換倍率的實驗操作來說,變得更為便利和具有效率。

不過使用上需要注意的是,每個顯微鏡製造商的無限遠概念都有其專利,混合使用不同製造商的無限遠物鏡可能導致不正確的放大倍率和色差。

改良顯微技術,使研究人員能夠看到更精確的目標;以及如何讓更多光學配件進入無限遠光學系統中的可能性仍然在不斷發展中。但無限遠光學系統的出現已為研究人員打開了大門,可以在不犧牲影像品質的情況下輕鬆連接其他光學設備,獲得更精密的顯微影像。

  1. M. W. Davidson and M. Abramowitz, “Optical microscopy”, Encyclopedia Imag. Sci. Technol., vol. 2, no. 1106, pp. 120, 2002.
  2. C. Greb, “Infinity Optical Systems: From infinity optics to the infinity port,” Opt. Photonik 11(1), 34–37 (2016).
  3. Infinity Optical Systems: From infinity optics to the infinity port
  4. Basic Principle of Infinity Optical Systems
  5. Infinity Optical Systems

延伸閱讀選擇適合物鏡 解析鏡頭上的密碼

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螃蟹有痛感嗎?我們是怎麼知道的?
F 編_96
・2025/01/16 ・1669字 ・閱讀時間約 3 分鐘

F 編按:本文編譯自 Live science

螃蟹一直是海鮮美食中的明星,從油炸軟殼蟹到清蒸螃蟹,餐桌上經常見到牠們的身影。有地方也習慣直接將活螃蟹丟沸水煮熟,認為這能保留最多的鮮味。過去人們認為甲殼類缺乏複雜神經結構,不會感受到痛苦,因此不必過度憂心道德問題。但近年來,越來越多研究開始挑戰此一想法,指出螃蟹與龍蝦等甲殼動物可能具備類似疼痛的神經機制。

以前大家相信甲殼類缺乏複雜神經結構,但近期這一認知逐漸受到質疑。 圖 / unsplash

甲殼類是否能感覺到痛?

人類長期習慣以哺乳類的神經構造作為痛覺判斷依據,由於螃蟹沒有哺乳動物那樣的大腦腦區,便被認為只憑簡單反射行動,談不上真正「痛」。然而,新興科學證據顯示包括螃蟹、龍蝦在內的甲殼類,除了可能存在被稱為「nociceptors」的神經末梢,更在行為上展現自我防禦模式。這些研究結果顯示,螃蟹對強烈刺激不僅是本能抽搐,還有可能進行風險評估或逃避策略,暗示牠們的認知或感受方式比我們想像更精緻。

關鍵證據:nociceptors 與自我保護行為

近期實驗在歐洲岸蟹(Carcinus maenas)中觀察到,當研究人員以刺針或醋等刺激手段測量神經反應,牠們顯示與痛覺反應類似的神經興奮;若只是海水或無害操作,則無此現象。此外,透過行為實驗也可看出,寄居蟹在受到電擊時,會毅然捨棄原本的殼子逃離電源,但若同時存在掠食者味道,牠們會猶豫要不要冒著風險離開殼子。這些結果使科學家認為,螃蟹並非單純反射,而可能有對於痛感的判斷。若只是「低等反射」,牠們不會考慮掠食風險等外在因素。

痛覺與保護:實驗結果引發的道德思考

以上發現已在科學界引發廣泛關注,因為餐飲業與漁業中常見「活煮」或「刺穿」處理螃蟹方式,如今看來很可能讓牠們承受相當程度的不適或疼痛。瑞士、挪威與紐西蘭等國已開始禁止活煮龍蝦或螃蟹,要求先以電擊或機械方法使其失去意識,試圖減少痛苦。英國也曾討論是否將甲殼類納入動物福利法保護範圍,最後暫時擱置,但此爭議仍在延燒。

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英國對於是否將甲殼類列入動物福利法的保護範圍,有所爭議。 圖 / unsplash

部分學者保持保留態度,認為雖然甲殼類展現疑似痛覺的行為與神經反應,但與哺乳類相同的「主觀痛感」仍需更多研究證明。大腦與神經系統結構畢竟存在很大差異,有些反射也可能是進化而來的自衛機制,而非真正意義上的感受。然而,科學家普遍同意,既然相關證據已經累積到一定程度,毋寧先採取更謹慎與人道的處理模式,而非輕易推卸為「牠們不會痛」。

海洋生物福利:未來的規範與影響

如果螃蟹被證實擁有痛覺,將牽動更廣泛的海洋生物福利議題,包括鎖管、章魚或多種貝類也可能具有類似神經機制。人類一直以來習慣將無脊椎動物視為「低等生物」,未必給予與哺乳類相同的法律或倫理關注。但若更多實驗持續指出,牠們同樣對嚴重刺激展開避痛行為,社會或終將呼籲修訂漁業與餐飲相關法規。未來可能要求業者在捕撈與宰殺前使用電擊或麻醉,並限制活煮等方式。這勢必對漁業流程與餐廳文化造成衝擊,也引發經濟與文化折衷的爭議。

龐大的實驗數據雖已暗示螃蟹「會痛」,但確鑿的最終定論仍需更多嚴謹研究支持,包括更深入的大腦活動成像與突觸路徑分析。同時,落實到實際操作也需追問:是否存在更快、更人道的宰殺或料理方式?能否維持食材鮮度同時保障動物福利?這種思維轉變既考驗科學進程,也考驗人類對自然資源的態度。也許未來,既然我們仍會食用海產,就該以最小痛苦的方式對待那些可能感受痛苦的生物,為牠們提供基本尊重。

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F 編_96
20 篇文章 ・ 1 位粉絲
一個不小心闖入霍格華茲(科普)的麻瓜(文組).原泛科學編輯.現任家庭小精靈,至今仍潛伏在魔法世界中💃