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HOW TO 一直玩一直玩還能智慧省電?@宜蘭傳藝園區

鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2020/09/10 ・1701字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 508 ・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

將傳統紅磚街屋、廟宇完整復原,重現台灣過去生活精髓的宜蘭傳藝園區(以下簡稱傳藝園區),腹地廣大,讓遊客能盡情來場穿越之旅。但你是否曾想過,占地 24 公頃的園區,光是準時開關電源空調就是個大挑戰,而在講究節能減碳的今日,又該怎麼做才能一直玩一直玩還能智慧省電呢?

加入「能源管理系統」智慧省電

過去對於電源的管理,只能以人工巡園的方式,一個個手動開關,耗時耗力。為了改善效率及節能,負責營運傳藝園區的全聯善美的文化藝術基金會,自 2017 年起陸續規畫更新。如今傳藝園區完成「能源管理系統」(Energy Management System, EMS)的建置,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,讓工作人員只需在辦公室內遠端遙控,不但大幅減少作業時間,更能有效節電,達到節能減碳的效果。

「能源管理系統」其實就像是管理用電的自動記帳秘書,基礎功能就是分類電力的流向,協助用戶管理能源。除了用在占地廣大、用電量大的各種場地,其實一般住宅也能導入類似的系統,像是智慧電表,讓使用者可以隨時掌控自家的用電情況。了解用電情況後,要如何才能達到節電以及多數人最在意的省錢目的呢?讓我們繼續看下去吧!

即時記錄用電資訊,節能計較到分分秒秒

對於多數人來說,通常要等到電費單出現,才能知道當月電費的支出總金額。如果能引入「能源管理系統」,任何一台電器每分鐘支出的電力都會被詳實記錄。

以傳藝園區舉例,導入「能源管理系統」後,所有電錶數據會自動匯入並做成圖表及資訊報表,方便工作人員快速找出異常耗能,分分秒秒都能計較;此外,內建的警報系統也可讓園區用電量超過警戒值的時候發出提醒。

自 106年以來,根據傳藝園區的統計指出,使用能源管理系統後,光是冷氣的部分,一年減少運轉的時數約180小時,平均一年可省下將近 10萬度的電量,一年節省了 30.9萬元。

其實過去也有類似例子,2011年國立中央大學與國外廠商合作,透過系統自動控制整棟行政大樓的照明及空調設備,省掉效能達到 40%,相當於一年省了 12萬度電,33 萬元的電費。

空調照明即時調整,環境舒適又省電

如同開頭所提,過去透過人工巡園的方式開關電源,一天必須耗掉近 2 小時,且要是遇到緊急狀況,例如雷陣雨突襲導致天色瞬間轉暗,園區無法及時開燈。如今導入「能源管理系統」後,能透過排程與遠端遙控兩種方式來處理,工作人員不用親臨現場就能完全掌握電源開關,方便又及時。

目前傳藝園區就透過該套系統,也算出最省電又有效的「黃金時間」,排定開園前 12 分鐘開空調,讓遊客一進場就感到舒適,也不會浪費電。

抓出耗電小壞蛋!汰換老舊器材

透過能源管理系統的資訊報表,工作人員能一眼就看出用電狀況,把特別耗電的小壞蛋抓出來,進而將老舊電器更新,就可省下許多不必要的電費。

舉例來說,單單將傳統燈泡更換為省電燈泡,其實就能省下不少電,本次傳藝園區除了安裝能源管理系統,也一併更新了許多過去老舊的燈泡、空調設備等。而 2015 年基隆市將 8成以上的水銀路燈都改為 LED燈泡,以七堵區換裝 4818 盞 LED 路燈後,一年的節電效益可達 719.9萬度電。

新竹市 2015 年也從集合式住宅公設的照明系統更新下手,配合用電行為改變,在住宅部門達到了 2.11%的高節電率。台中市同樣也將公有停車場、公有市場等場所的燈具改為 LED燈,一年大幅節省 14萬度電。

透過第一期的智慧省電系統導入,傳藝園區除了提供遊客最舒適的傳統文化體驗,也達到節能減碳目的。而遊客最能直接感受的好康,就是能準時享有被譽為「最浪漫地標」的魚耀隧道美景,這個長達 65公尺的燈廊在夜幕低垂時亮起,魚形倒映在湖面相當夢幻,是近期最夯的 IG打卡景點。

未來也會開啟第二與第三期的能管系統建置,使整個園區的能源管控都智慧化,讓遊客可以一直玩一直玩,還能超省電,享受科技與傳統合作無間。

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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鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
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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_96
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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》