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今夏暢玩傳統藝術也不用擔心碳足跡──宜蘭傳藝園區能源管理系統新啟用!

鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2020/09/02 ・2467字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 518 ・六年級

本文由 宜蘭縣政府環境保護局 委託,泛科學企劃執行

  • 採訪寫作/陳儀珈

位於宜蘭縣五結鄉的宜蘭傳藝園區,是個小小的時光隧道。與親朋好友一起踏入紅磚街屋,就能一窺臺灣早期的生活樣貌。不僅能品嘗糖葫蘆、椪糖與拉糖蔥等傳統小吃,還能親身觀看各種戲劇表演活動,了解早期臺灣人的生活。

去到傳藝園區,當然要品嘗一下拉糖蔥等傳統小吃啦。圖/宜蘭傳藝園區提供

當大家沉浸在臺灣傳統文化的洗禮時,園區也默默引進了新科技,為大家帶來更美好的遊園體驗。負責營運宜蘭傳藝園區的全聯善美文化藝術基金會近期剛剛更新了能源管理系統,除了可以讓大家各夜景美照不漏拍,也能有效率兼顧節能與環保!

辣麼大的園區要花多少時間開關燈?

讓大家掉入時光隧道流連忘返的宜蘭傳藝園區,整體占地達 24 公頃、幅員遼闊。過去園區內所有的電源開關都要靠著員工從頭巡到尾,以人工方式一個個去開關。

圖說:腹地廣大的傳藝園區,現在還有畫舫遊河喔!圖/宜蘭傳藝園區提供

「從這一頭走到那一頭,就要花掉超過半個小時……。」全聯善美的文化藝術基金會管服處黃國祿總監接受泛科學訪問時表示。人工開關電源,整個園區的冷氣、照明開關時間差可能會達到近一個小時。人工開關不僅對管理造成負擔,時間差對於電力也是種浪費,更讓工作人員無法及時調整園區的電力狀況。

黃總監還舉例說明,過去若是遇上節慶的特別活動,例如過年期間的表演彩排,基金會就需要安排額外的員工加夜班,就只為了兩件事情:「開電」和「關電」,才能夠在夜間提供照明進行彩排。

為改善低效率的人工作業流程、改善電力控管效率,全聯善美的文化藝術基金會在經濟部能源局及宜蘭縣政府支持下,自 2017 年起著手規劃「能源管理系統」(EMS),將電燈、冷氣等電力設備全都連上光纖網路,再傳送到中央管理系統。系統建置完備後,總算讓工作人員得以直接、及時透過系統管理整個園區的用電狀況。

能源管理系統讓工作人員得以直接、及時透過系統管理整個園區的用電狀況。 圖/宜蘭傳藝園區提供

然而,建置能源管理系統並非簡單事,從硬體到軟體,都需由專業人員處理,因此在規劃過程中,均有低碳節能輔導團、臺灣產業服務基金會來協助宜蘭傳藝園區提案、接洽廠商並且勘查場地現況。

提及建置過程中最需要克服的困境,黃總監毫不猶豫地說:「整理線路是最辛苦的事!」。

當開始規劃系統建置、勘查場地狀況時,這才發現由於宜蘭傳藝園區自 2003 年開始營運,園區線路系統長期未更新彼此混亂交纏。因此,初期花費了不少心力在重新整頓線路,成為建置期間非常浩大的工程。

而且,許多線路必須爬上屋頂才能處理,但是白天是遊客聚集、人潮眾多的時間,逼不得已之下,只在能夜間進行施工。

若有小偷這時偷偷潛入傳藝,大概會被「夜晚飛簷走壁的武林高手」給嚇跑吧!

不用再苦力巡園,一鍵開關成就Get

走過艱辛的籌備期,現在的宜蘭傳藝園區終於可以「一鍵開燈」、「一鍵關冷氣」。工作人員只需坐在辦公室,就能遠端掌控整個園區的亮、暗、冷、暖,及時照顧到每一位遊客的遊園品質。

除了讓工作人員可以更機動因應園區狀況,能源管理系統也有許多其他重要的功能,例如:警報系統、設定 KPI 和資訊報表。能源管理系統可以隨時計算統計用電量,當園區用電量超過警戒值的時候,會由警報系統發出提醒。

此外,透過能源管理系統的資訊報表,工作人員能一眼看出園區的用電狀況,關閉不必要的電器設備,甚至把特別耗電的小壞蛋抓出來。另外除了透過系統管控,基金會也陸續更新設備,例如把一般燈泡改為 LED 燈、將老舊電器換新,就能省下許多不必要的電費。

由於整個園區的建築群相當壯闊,開冷氣的時間多耗一分鐘,就會浪費非常驚人的電量。因此基金會以「分鐘」為單位,精準控制開冷氣的時間,並且設定年度的省電 KPI,讓宜蘭傳藝一年比一年更省電!黃總監告訴我們的小祕密:現在是開園前「12分鐘」開空調!可以分秒計較、既省電又有效,當然也是能源管理系統的功勞。

自 106 年以來,根據基金會的統計指出,使用能源管理系統後,光是冷氣的部分,平均一年就可以省下將近 10 萬度的電量,等於一年節省了 30 多萬元。

使用能源管理系統的優點,可不只是省電、省錢而已,對於園區內的環境來說,也是一大福音。宜蘭傳藝園區擁有幅員廣闊的綠色植栽,在園區打烊後,透過能源管理系統的排程設定,就能讓園區環境獲得喘息的空間,使生態擁有符合大自然的「生理時鐘」。

智慧點燈,科技風的宜蘭傳藝園區

宜蘭傳藝園區的夜間景點是不少遊客必追的打卡熱點,像是魚耀隧道亮燈就被網友封為「最浪漫地標」,而在能源管理系統的設置下,開關燈的時間可以非常準確,讓拍照的遊客們可以準時享有美景美照。

魚耀隧道大魚中有小魚象徵孕育與傳承,是知名的拍照景點。圖/宜蘭傳藝園區提供

此外,能源管理系統更能讓遊客不知不覺間,享受唯美又舒適的遊園體驗!

像是,當天色漸暗,整個園區被黃昏暮色籠罩著時,燈就會在朦朧之間微微的亮起。在工作人員的精心安排之下,整個園區的氣氛都被控制的恰恰好,不會讓人感受到絲毫刻意,你只會無意識地驚嘆一聲:「傳藝好美啊!」然後在 Google 評價給五顆星!

透過這些一點一滴的改變和用心,基金會為遊客打造最舒服的遊園環境,遊客讚嘆之餘,也因喜愛而不斷回訪。對於園方來說,在節能減碳之外,這才是經營園區最有成就感的所在。

目前基金會只完成第一期能管系統的建置,範圍包含三條老街、小吃坊和觀景樓等人潮最多的地方。未來,當基金會開啟第二、三期計畫後,將會開始管理野外景觀區、停車場區這些更遠的區域。基金會預計將在這些區域使用無線網路管理電力設備,因應科技進展,完成符合網路時代的管理機制。

就讓我們一同期待越來越科技的宜蘭傳藝園區吧!

本文由 宜蘭縣政府環境保護局 委託,泛科學企劃執行

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揭開人體的基因密碼!——「基因定序」是實現精準醫療的關鍵工具

科技魅癮_96
・2021/11/16 ・1998字 ・閱讀時間約 4 分鐘

為什麼有些人吃不胖,有些人沒抽菸卻得肺癌,有些人只是吃個感冒藥就全身皮膚紅腫發癢?這一切都跟我們的基因有關!無論是想探究生命的起源、物種間的差異,乃至於罹患疾病、用藥的風險,都必須從了解基因密碼著手,而揭開基因密碼的關鍵工具就是「基因定序」技術。

揭開基因密碼的關鍵工具就是「基因定序」技術。圖/科技魅癮提供

基因定序對人類生命健康的意義

在歷史上,DNA 解碼從 1953 年的華生(James Watson)與克里克(Francis Crick)兩位科學家確立 DNA 的雙螺旋結構,闡述 DNA 是以 4 個鹼基(A、T、C、G)的配對方式來傳遞遺傳訊息,並逐步發展出許多新的研究工具;1990 年,美國政府推動人類基因體計畫,接著英國、日本、法國、德國、中國、印度等陸續加入,到了 2003 年,人體基因體密碼全數解碼完成,不僅是人類探索生命的重大里程碑,也成為推動醫學、生命科學領域大躍進的關鍵。原本這項計畫預計在 2005 年才能完成,卻因為基因定序技術的突飛猛進,使得科學家得以提前完成這項壯舉。

提到基因定序技術的發展,早期科學家只能測量 DNA 跟 RNA 的結構單位,但無法排序;直到 1977 年,科學家桑格(Frederick Sanger)發明了第一代的基因定序技術,以生物化學的方式,讓 DNA 形成不同長度的片段,以判讀測量物的基因序列,成為日後定序技術的基礎。為了因應更快速、資料量更大的基因定序需求,出現了次世代定序技術(NGS),將 DNA 打成碎片,並擴增碎片到可偵測的濃度,再透過電腦大量讀取資料並拼裝序列。不僅更快速,且成本更低,讓科學家得以在短時間內讀取數百萬個鹼基對,解碼許多物種的基因序列、追蹤病毒的變化行蹤,也能用於疾病的檢測、預防及個人化醫療等等。

在疾病檢測方面,儘管目前 NGS 並不能找出全部遺傳性疾病的原因,但對於改善個體健康仍有積極的意義,例如:若透過基因檢測,得知將來罹患糖尿病機率比別人高,就可以透過健康諮詢,改變飲食習慣、生活型態等,降低發病機率。又如癌症基因檢測,可分為遺傳性的癌症檢測及癌症組織檢測:前者可偵測是否有單一基因的變異,導致罹癌風險增加;後者則針對是否有藥物易感性的基因變異,做為臨床用藥的參考,也是目前精準醫療的重要應用項目之一。再者,基因檢測後續的生物資訊分析,包含基因序列的註解、變異位點的篩選及人工智慧評估變異點與疾病之間的關聯性等,對臨床醫療工作都有極大的助益。

基因定序有助於精準醫療的實現。圖/科技魅癮提供

建立屬於臺灣華人的基因庫

每個人的基因背景都不同,而不同族群之間更存在著基因差異,使得歐美國家基因庫的資料,幾乎不能直接應用於亞洲人身上,這也是我國自 2012 年發起「臺灣人體生物資料庫」(Taiwan biobank),希望建立臺灣人乃至亞洲人的基因資料庫的主因。而 2018 年起,中央研究院與全臺各大醫院共同發起的「臺灣精準醫療計畫」(TPMI),希望建立臺灣華人專屬的基因數據庫,促進臺灣民眾常見疾病的研究,並開發專屬華人的基因型鑑定晶片,促進我國精準醫療及生醫產業的發展。

目前招募了 20 萬名臺灣人,這些民眾在入組時沒有被診斷為癌症患者,超過 99% 是來自中國不同省分的漢族移民人口,其中少數是臺灣原住民。這是東亞血統個體最大且可公開獲得的遺傳數據庫,其中,漢族的全部遺傳變異中,有 21.2% 的人攜帶遺傳疾病的隱性基因;3.1% 的人有癌症易感基因,比一般人罹癌風險更高;87.3% 的人有藥物過敏的基因標誌。這些訊息對臨床診斷與治療都相當具實用性,例如:若患者具有某些藥物不良反應的特殊基因型,醫生在開藥時就能使用替代藥物,避免病人服藥後產生嚴重的不良反應。

基因時代大挑戰:個資保護與遺傳諮詢

雖然高科技與大數據分析的應用在生醫領域相當熱門,但有醫師對於研究結果能否運用在臨床上,存在著道德倫理的考量,例如:研究用途的資料是否能放在病歷中?個人資料是否受到法規保護?而且技術上各醫院之間的資料如何串流?這些都需要資通訊科技(ICT)產業的協助,而醫師本身相關知識的訓練也需與時俱進。對醫院端而言,建議患者做基因檢測是因為出現症狀,希望找到原因,但是如何解釋以及病歷上如何註解,則是另一項重要議題。

從人性觀點來看,在技術更迭演進的同時,對於受測者及其家人的心理支持及社會資源是否相應產生?回到了解病因的初衷,在知道自己體內可能有遺傳疾病的基因變異時,家庭成員之間的情感衝擊如何解決、是否有對應的治療方式等,都是值得深思的議題,也是目前遺傳諮詢門診中會詳細解說的部分。科技的初衷是為了讓人類的生活變得更好,因此,基因檢測如何搭配專業的遺傳諮詢系統,以及法規如何在科學發展與個資保護之間取得平衡,將是下一個基因時代的挑戰。

更多內容,請見「科技魅癮」:https://charmingscitech.pse.is/3q66cw

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《科技魅癮》的前身為1973年初登場的《科學發展》月刊,每期都精選1個國際關注的科技議題,邀請1位國內資深學者擔任客座編輯,並訪談多位來自相關領域的科研菁英,探討該領域在臺灣及全球的研發現況及未來發展,盼可藉此增進國內研發能量。 擋不住的魅力,戒不了的讀癮,盡在《科技魅癮》