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正當且公開的實驗室裡的秘密實驗——《再.創世》專題

再・創世 Cybernetic_96
・2021/07/15 ・6052字 ・閱讀時間約 12 分鐘

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  • 作者 / 林纓

在許多年以後的某個地方。

那裡的土地有兩種顏色,紅色與藍色。紅色是因為鐵鏽、藍色是因為鈷和銅。紅土與藍土界線分明,幾乎是一條延伸到地平線另一端、看不見盡頭的直線。

空氣則是灰的。灰色的空氣像濃霧一樣籠罩土地之上的所有空間。如果你有眼睛,你會發現你看不到天空,只看得到眼前一公尺半的距離,而且你的眼睛會越來越痛,並在半小時內壞死。

所以這地方已經沒有所謂的「原生動物」或「原生植物」,會移動的只剩下灰撲撲的空氣和四種東西:

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AI。

把人腦裝進殻裡行走的人類。

機器人。

和奇美拉。

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雖然這四種東西都能自主行走,在「人權」的劃分方面卻有著非常明確的界線──就像紅土與藍土一樣。

擁有人權的是「AI」和「把人腦裝進殻裡行走的人類」,它們都有著相當的情感、智能和人格。

而機器人和奇美拉都不具有人權。機器人只是普通的工作用的空殼,沒有人格也沒有情緒,所以當然不具有人權。至於奇美拉──牠們是實驗室製造的「生物」,能在這種極端的灰色空氣裡生存的複合式生命體──組成牠們的是各種生物的基因,目的在於創造能適應這種極端環境的生物,但這實驗其實沒什麼意義,就屬哲學性質和娛樂性質。

圖爲展於安納托利亞文明博物館的獅身人像「奇美拉」。「奇美拉」在近代演變為異種生物部位混和之神話幻想生物的泛稱。圖/wikimedia

畢竟現在所有具有「人權」的「人」都已經不需要肉體──或許需要腦,但不需要眼睛耳朵和皮膚,也不需要進食──所以既不需要能吃的動物糧食,也不需要能被使用的動物肉體──那麼創造這些能呼吸灰色空氣的生命體又有什麼用呢?

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大概就像開發手機遊戲和桌上型點頭娃娃的目的一樣,為了賺錢或紓壓吧。

但奇美拉終究不及遊戲和影視等其他娛樂產業討喜,因此在全盛期的熱潮過後,許多奇美拉都被放歸自然,數百間實驗室惡性倒閉,現在只剩寥寥幾間矗立在這奔馳著野生奇美拉的荒蕪大地上。

而其中一間全然合法、營收還過得去、經歷過三波裁員但在員工福利方面頗有口碑的中型實驗室,正巧就座落在那條紅色與藍色的土地交界線上,紅色三百坪、藍色三百坪,不多不少剛剛好。

現在這間實驗室的某個房間正在進行一場哲學的思辨。

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「你說,為什麼練僧侶的人那麼多?」白色殼子裡的AI傳了一條思緒。

「為了省藥水錢吧。」坐在它隔壁的黑色殼子裡的人腦也傳了一條思緒。

「不是為了滿足某種對他人施恩的慾望嗎?自我滿足的救世情節之類的。」白殼AI傳。

「不是為了滿足某種對他人施恩的慾望嗎?自我滿足的救世情節之類的。」白殼 AI傳。圖/Pexels

「好啊,那我今晚不補你啊,你自己打王去。」黑殼人腦傳。

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「你當我沒人要嗎?去廣場揮個手就十五個僧侶黏上來。」白殼AI傳。

「好啊,拆夥啊,你去跟他們打啊。」黑殼人腦傳,順帶附上3D晃動效果的不雅手勢貼圖。

「好啊!拆就拆!怕你啊!」白殼AI附上發光效果的爆破貼圖。

黑殼人腦舉起手,揍了白殼AI肩膀一拳,坑的一聲,白殼AI的警示器響了兩下:「嗶嗶,遭受衝擊。損傷率百分之零」。

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白殼AI也舉起拳頭,正要往黑殼人腦肩頭揍去,門就開了,兩人立刻坐正,埋頭檢查觀察箱裡的資料。

「身體素質……B。」黑殼人腦公開傳訊。

「還不錯呢,果然是亞洲獅、鞭蠍和豪豬的混種。」白殼AI公開傳訊,讚賞地敲敲觀察箱的強化隔窗。

「或許應該加點蟑螂?」黑殼人腦公開傳訊。

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「你什麼都想加蟑螂。」白殼AI公開傳訊,附上翻白眼貼圖。

「蟑螂是已知曾經存在的最強勢物種,混什麼都是優勢吧。」黑殼人腦公開傳訊。

「既然都滅絕了,當時的素質評比就沒什麼意義。現在重要的是基因之間的協調性。」白殼AI敲了敲操作台。

門口的機器人嗶嗶兩聲,移動手腳到一旁進行例行房間維護。

「既然都滅絕了,當時的素質評比就沒什麼意義。現在重要的是基因之間的協調性。」圖/Pixabay

白殼AI和黑殼人腦這才回頭,兩人都洩氣地傳了一連串無意義的貼圖,重新懶回椅子上。

「還以為是陳上司咧。」黑殼人腦傳。

「你都叫它陳上司啊?我都叫它奧特曼。」白殼AI傳。

「那是它幾年前的名字啊?」黑殼人腦問。

「二十年前……?還是四十?忘了。這個比較好記。」白殼AI傳。

「那肯定是它黑歷史時期的名字……它後來都取簡單的單名了。」黑殼人腦傳。

「我倒是不喜歡換名字。」白殼AI傳。

「對喔,沒見你換過名字。我倒是換過兩次。」黑殼人腦傳。

「三次。還有『黑月X影殺』。」白殼AI傳。

「黑歷史──」黑殼人腦傳了一連串表示崩壞的貼圖。

「當時大家都不知道那個X到底是什麼意思呢。問你你也不說,只會傳月亮貼圖。」白殼AI傳。

「別說了。還是談談奇美拉吧。我們還在工作呢。」黑殼人腦傳。

白殼AI對黑殼人腦露骨的轉移話題感到可笑,同時也憐憫它曾經暴露於工作場合的黑歷史時期,想想如果是自己取了那種名字來工作,肯定會在清醒後立刻羞憤辭職的吧。就這點來看黑殼人腦還算有骨氣,就這麼堅持到現在沒換工作,著實令人敬佩。

白殼AI於是配合地轉移話題:

「你覺得如果把這些奇美拉的腦裝進殻裡,牠們也能和我們溝通嗎?」

黑殼人腦停頓了一會兒,把掃描器的正面轉向白殼AI,遲疑地傳:

「你怎麼每次都在想這麼哲學的問題?」

「你怎麼每次都在想這麼哲學的問題?」圖/Pexels

白殼AI傳:

「不然我們繼續聊你的名字?」

黑殼人腦傳:

「奇美拉的腦嗎?我覺得嗯,我想想,應該是可以。或許能進行某種程度的溝通吧。」

白殼AI傳:

「但這樣會產生更嚴重的人權問題。萬一證明這些怪物真的有思考能力,這些實驗或許就得終止了。畢竟目前牠們被視作和機器人同等級無智能、無感情、無人格的生物嘛。」

黑殼人腦傳:

「而我們會失業。」

白殼AI傳:

「你怎麼老是能提出這麼膚淺的觀點?」

黑殼人腦傳:

「那如果是人腦被放進奇美拉裡呢?」

白殼AI傳:

「肯定無法和我們溝通。奇美拉的身體裡沒有晶片也沒有收發器,無法接收到我們的訊息。」

黑殼人腦傳:

「但人腦放得進去嗎?」

白殼AI傳:

「如果建構一個內接轉換槽……可以試試看。」

這兩人的哲學探討隨著時間過去,就這樣持續了六年。

終於在某一天,兩人都難以按耐住好奇心,打算在這座一成不變的實驗室裡展開一場秘密實驗。

終於在某一天,兩人都難以按耐住好奇心,打算在這座一成不變的實驗室裡展開一場秘密實驗。圖/Pexels

把人腦放進奇美拉肉體裡的秘密實驗。

它們利用自己的工作時間和休息時間暗自打造了人腦轉接槽,暗自解剖了觀察箱裡它們創造的第十二隻奇美拉:黑猩猩和家豬和塔朗圖拉狼蛛混種,並在那一天──那關鍵的一天──把黑殼人腦的殼蓋打開,並把黑殼人腦的腦放進奇美拉裡。

因為要用無菌低溫箱轉換的關係,黑殼人腦失去意識了一段時間。

當它醒來,設法掃描周圍的時候──

它發現它的感知器變得十分奇怪。感知範圍只有面前一小塊區域,而且無法模式轉換,只能用色感光譜的方式呈現。

而且它要呼吸。每一口氣吸進肺裡都像異物,那感覺一點也不好,噁心且疲累。

它想傳訊給白殼AI說這簡直是個糟透的蠢殼,但它無法傳訊,只能透過窗格看著光譜下呈現白色的那具人形金屬殼。

它於是上前──幾乎難以移動,因為它的腳是八隻很不協調的巨型狼蛛腳,而驅動狼蛛腳的肌肉是猩猩的大腿肌──跌跌撞撞地摔向窗格,用力打了打窗面。

白殼AI對它揮了揮上臂,它們之間只剩下這種溝通方式。

畢竟沒有晶片、沒有網路,只剩下奇美拉的眼睛和耳朵。

而無論AI或人腦,現在的人們溝通只需要意念,自從耳朵與嘴巴被淘汰後,語言和聲音成了失落許久的古文明。

自從耳朵與嘴巴被淘汰後,語言和聲音成了失落許久的古文明。圖/Pexels

它驅動狼蛛腿也想進行一樣的揮手動作,卻狼狽地摔倒了。摔進地上那坨黏膩的──黏膩?這種感覺也是第一次。神奇的令人不自在的觸覺。還有痛覺。天啊!竟然會痛,它摔倒了。

它在地上翻滾爬行想站起來,但這具不協調的混合軀體無法隨它所願。

白殼AI拍了拍窗格,它不確定這是要它冷靜或是在詢問它在幹嘛的意思,但它冷靜不下來也不知道自己在幹嘛。

這具軀體實在太不自然也太不協調了。

一切感官都如此限縮又多餘,限縮的部分在於:不能三百六十度掃描、不能切換鏡頭、不能傳訊、不能開啟腳部的噴射推進器,多餘的部分在於:有痛覺、要呼吸、有八隻腳。

它才待兩分鐘就受不了了,它想立刻換回去,終止這現在看來完全就是無意義且愚蠢的好奇心,但它爬不起身,無法告訴白殼AI它的想法。

當它終於重新用八隻腳站立,已經過了一個半小時,白殼AI坐在觀察窗前觀察它,而它撲向觀察窗,很野性地用兩條前腿敲打窗格。

白殼AI又對它揮了揮前臂。

這個混帳。

它暗自傳了一大堆不雅手勢貼圖,卻發現它現在這具肉做的軀體根本無法傳貼圖,它越來越惱怒,又敲了敲窗格。

此時,外頭那扇門開了。

它看見白殼AI回頭,而陳上司走進來,白殼AI和陳上司說了一些話,白殼AI被帶走,陳上司也離開,這裡只剩它一人。

怎麼回事?

它感到驚慌,但安慰自己等等就能換回來吧。

但是白殼AI沒有回來,過了半小時後,變成另外兩位灰殼和紅殼的人坐在觀察窗外,很不熟練地操作房間的設備,好像正在瀏覽這隻奇美拉的資料。

調職?這是調職嗎?

之前有聽說過最近要調職,所以它們兩人才加緊這項秘密實驗的腳步,沒想到竟然是在這種關鍵的時刻調職?

不,或許只是例行的職場檢查?白殼AI馬上就會回來吧?

它惴惴不安地盯著窗格外的灰紅兩人,因為種族歧視的問題現在多數的外殼型號已經無法從外觀辨別是人腦還是AI了,總之就是兩個人。

它就這樣在這具不協調的軀殼裡盯著那兩人──

持續了半年。

在這半年內它沒日沒夜地等著白殼AI回來,沒日沒夜地感到疼痛,沒日沒夜地設法要和窗格裡的灰紅兩人溝通,但那兩人什麼都不明白。

它們只會在儀器上操作,只會在房間偷懶,只會在窗格前悠哉地打鬧,對它的舉動視而不見,頂多偶爾敲敲窗面,但顯然不是為了要認真溝通。

天啊!這一切都是因為那該死的好奇心!該死的哲學思辨!該死!

終於在它變成奇美拉的半年後,陳上司進來,紅灰兩人離開房間,取而代之的是白殼AI。單從外觀型號它不確定那是否就是它的同事、它的朋友,畢竟沒有晶片無法感知到IP位址或姓名ID。

但那顯然是白殼AI,因為陳上司一離開,它就立刻用力拍了拍窗格,然後開始準備無菌低溫箱,然後嘶──麻醉氣體瀰漫整個觀察箱,奇美拉的軀殼昏了過去。

當它再次醒來時,已經回到那具再熟悉不過的黑色外殼。

它不用再眨眼了。它有感應器。

它傳的第一條訊息是:

笑臉貼圖。

它傳的第一條訊息是:笑臉貼圖。圖/Pixabay

那是最便捷的基礎貼圖。

「你還好嗎?」白殼AI傳,「我沒想到那麼剛好會在那個時間點被調走,據說是人事部挪用公款的問題,還有第四波裁員……這房間又必須靠個體晶片掃描才能進入,我只能向奧特曼申訴說我想調回來,奧特曼這個人又很會拖,沒想到竟然耗了半年才回到這個房間……」

黑殼人腦傳不出訊息,它現在正感動於這具協調身體的無病無痛無呼吸和切換三百六十度掃描以及遠紅外線感知模式和全境衛星視角。

「啊對,第四波裁員你中獎了,你現在失業了。」白殼AI傳。

黑殼人腦又傳了一個笑臉貼圖。

「你沒事吧?」白殼AI傳。

黑殼人腦緩慢地點開記錄檔,開始撥放自己這半年來的錄像。

監視錄像裡的它,無論是遲鈍不協調的動作還是那些看似無意義的行為,看起來都像隻再普通不過的奇美拉。

像每一隻被它們創造出來的奇美拉。

「看起來……和其他奇美拉一模一樣。」黑殼人腦傳。

「是啊。」白殼AI傳。

「沒有人會發現異常。」黑殼人腦傳。

「是啊。」白殼AI傳。

「會不會其他奇美拉其實也有和我們相當的智能和人格……」

「這個問題就不要再深究了。自從你遭遇這件事後,我就對哲學探討沒興趣了,我現在的興趣只有躺著不動自動續能,和玩遊戲。」白殼AI傳。

黑殼人腦沉默接收著奇美拉的監視錄像。

白殼AI關掉錄像撥放,推著黑殼人腦走出房間,提前打卡請假下班,一路將黑殼人腦推到研究室外,站在荒蕪的藍紅土地交界線上。

白殼AI輕輕揍了黑殼人腦的肩膀一下,黑殼人腦沒有感覺到痛,只聽到警示器響了兩下:「嗶嗶,遭受衝擊。損傷率百分之零」。

黑殼人腦體會到一種難以言喻的情緒,它漫無目的地傳了熱咖啡和陽光燦爛的海邊的貼圖給白殼AI。

白殼AI沒說什麼,拉起黑殼人腦的手,用黑殼人腦的手打了自己一下:「嗶嗶,遭受衝擊。損傷率百分之零」。

黑殼人腦的感測器正面轉向白殼AI,然後伸出拳頭。

白殼AI的拳頭和它撞了一下,就像每次下班後它們的默契。

「今晚,再一起打遊戲?」白殼AI傳。

「幸好我練僧侶。我今天實在……沒心情打怪物。」黑殼人腦傳。

實驗室靜靜地矗立在藍與紅土的界線上,兩年後,又一波經濟蕭條襲來,這間中型奇美拉實驗室終於也在拖欠了員工十個月薪水後惡性倒閉。遊戲和貼圖產業倒是一如既往地蒸蒸日上,應該說現在只剩這兩樣能穩定推陳出新又賺錢如洪水的產業了。

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再・創世 Cybernetic_96
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由策展人沈伯丞籌畫之藝術計畫《再・創世 Cybernetic》,嘗試從演化控制學的理論基礎上,探討仿生學、人工智慧、嵌合體與賽伯格以及環境控制學等新知識技術所構成的未來生命圖像。

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近零碳建築新趨勢:從節能創意到 2050 淨零轉型
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/10/23 ・3709字 ・閱讀時間約 7 分鐘

本文由 建研所 委託,泛科學企劃執行。 

根據聯合國統計數據,全球每年 38% 的溫室氣體排放,並非來自道路上的交通工具,而是由「現代都市與建築」所造成的。

我們如今站在兩條路徑的十字路口。一條是依賴更多水泥建築與空調系統來抵禦夏季酷暑,然而這樣的選擇只會加劇室外大氣的惡化。另一條則是徹底改革建築、用電、設計與都市規劃,不僅尋求低碳排放的建築方式,還要找出節能降溫的解決方案,實現事半功倍的效果。

然而,我們是否真的能將建築業的碳排放歸零?

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建築的溫室氣體哪裡來?

在建築物 60 年的生命週期中,建材的碳足跡其實只佔 9.8%,因為建築一旦完成後,材料不會頻繁更換。相反,日常生活中的用電才是主要的碳排來源,占了 83.4%,其中大部分來自冷氣、照明和各種電器。

當然,讓大家集體關燈停用電器「躺平」來拯救地球,顯然不切實際。既然完全不消耗能源是不可能的,我們應該尋找更現實的解決方案。

現在就來看看全球七棟零碳建築之一——成大的「綠色魔法學校」,臺灣首座淨零建築,如何運用建築技術,成為當代永續建築的典範。這些技巧中,有哪些能應用到你我家中呢?

綠色魔法學校。圖 / 內政部建築研究所

為了省電要把煙囪塗黑、吸收更多太陽光?

都市裡,我們最大的挑戰之一就是夏天的高溫,水泥建築群在陽光的烘烤下,變成一個個巨大的窯爐。為了解決這個問題,綠色魔法學校在國際會議廳裝了一個煙囪,不過這不是為了讓窯爐更熱,而是用來降溫的。

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煙囪為什麼都都要蓋的那麼高?原來煙囪越高,上下的溫差越大。熱空氣因為密度低而向上移動,產生熱對流。溫差越大,這個熱對流就越強烈,這就是所謂的「煙囪效應」。在要幫室內降溫的情況下,我們的目的是產生更強的煙囪效應,抽走熱空氣,讓室溫下降。但這棟建築裡沒有火爐,而溫差不夠大時,這效應會變得微弱,那該怎麼辦?

綠色魔法學校提出了一個大膽的解法:在煙囪南面下半部改裝透明玻璃窗,並將煙囪內部塗成黑色,還加裝了黑色烤漆鋁板,這樣可以最大限度地吸收太陽光。每當艷陽高照,這個不插電的的「自然通風系統」就能自動啟動,創造局部的熱對流,帶動整根煙囪的熱氣向上移動,為室內降溫,達到節能效果。以熱制熱,完全反常識。

綠色魔法學校的特殊煙囪設計,玻璃引入太陽光。圖 / 泛科學攝影畫面截圖

幫室內降溫的最大原則是:通風。

實際上,不是人人家裡都有煙囪。但如果建築的高處沒有任何窗戶或通風設備,熱空氣就是會從屋頂一路往下蓄積在室內。因此,你也一定在許多工廠或民宅的屋頂看過一個不斷旋轉的小風扇,它們也是有異曲同工的效用。雖然不是高聳的煙囪,但特殊的渦輪構造,風吹過就會開始轉動,並連帶空氣排出室外。是個不用插電的通風球。

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綠色魔法學校館內動畫-室內通風排熱補冷。圖 / 泛科學攝影畫面截圖

綠色魔法學校的煙囪就是個效能更強的換氣機,足以讓 300 人大型會議廳的換氣次數,高達每小時 5 到 8 次,甚至能在室內颳起風速每秒 0.5 公尺的微風,是最舒適的環境。這些利用熱氣密度的差異來改善室內溫度的方法,又稱為「浮力通風」。

為了把通風貫徹到底,綠色魔法學校在建築的兩面裝設大量窗戶以及吊扇,來讓水平也能通風。這些我們習以為常的裝置,其實才是關鍵。靠吊扇的一點點電力讓自然風可以自由進出,耗費的能源,遠比冷氣還要少得多。

幫空調省電的最後一招,就是微環境控制。

綠色魔法學校透過屋頂植栽與造林改善微氣候。圖 / 綠色魔法學校

實際上魔法學校內還是找的到空調設備,並不是完全拔除不用。除了選用最高效率的主機,以及把室內循環做到最好以外,降低周遭環境溫度才能減低冷氣的負擔。要降低水泥叢林的熱島效應,需要植被與水體來做溫度調適。

在太陽照射下,水泥屋頂表面最高可以達到攝氏 70 度,如果屋頂有種植植栽,室內頂層樓板的表面溫度就可以維持在攝氏32 度以下。不用開電就先幫室內降溫。

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水也是關鍵的一環。一是水的比熱高,想打破水分子之間的氫鍵,需要大量的熱量,要讓一千克水的溫度升高一攝氏度,需要 4,200 焦耳的熱量,這可以避免溫度因為烈陽就快速上升。二是當溫度真的過高,水也會透過蒸發帶走熱量,讓溫度不至於向上飆。

魔法學校的屋頂花園使用水庫淤泥,研磨後燒製成的再生陶粒,裡頭混合了稻穀,結構極細,不會像有機土一樣分解消失,可以涵養水源,還不用動不動補土壤,不只降低屋頂植被的澆水次數,還能達到降溫效果。地面也採用透水鋪面,讓每一滴水都不浪費。

綠色魔法學校本名是成功大學的「孫運璿綠建築研究大樓」

2013 年被英國知名出版社羅德里其評為「世界最綠的建築」,並獲選為聯合國全球七棟零碳建築之一。

除了表彰之外,在認證上也確實取得了臺灣最高等級的「鑽石級綠建築」認證,以及美國最高級的「白金級綠建築」兩個綠建築認證。

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為了讓相同的成效可以陸續在全臺的所有建築上實現,臺灣在既有的綠建築標章體系上,擬定出了「建築能效評估系統 BERS」,針對關鍵的空調、照明、插座電器的用電狀況訂出明確的耗電密度指標得分。簡單來說,就是每平方公尺的面積上,每年平均的用電量。

建築能效標示。圖 / 內政部建築研究所

要打造一棟淨零建築,需要設計與材料硬體的相互配合。在日常用電這最大耗能項目上,能透過前面的淨零設計與智慧能源管理來減低能耗。而我們還沒提到的最後一塊拼圖,則是回到建築的建材本身。這部分減碳的方法有很多種,例如將傳統施作工法改為在工廠就完成模組化建材製造的「預鑄工法」,減少現場搭建鷹架、施工的步驟,達成減碳。又或是將部分建材更換為木、竹等負碳建材,甚至使用零廢棄物、能「循環使用」的建材。例如 2018 年亮相的臺中花博荷蘭館、或是 2021 年台糖在沙崙啟用的循環聚落。

建築物能夠完全不用電嗎?……電從哪裡來?

沒錯,連全球最綠的建築——綠色魔法學校,也無法做到完全不使用電力。正如前面提到的,建築的最大能源消耗來自日常使用,而這所「魔法學校」的成就,是成功將日常能源消耗降低,讓溫室氣體排放減少超過 50%。

這就是關鍵,減少一半後,剩下的部分就靠周邊的造林、太陽能和風能等綠色能源來補足。

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2022 年 3 月,國發會公佈了 2050 淨零排放的路徑圖,參考美國、日本、歐盟等國,制定了 2050 年達成淨零建築的目標。

這條路徑包含兩個核心目標:第一,所有建築物要在建築能效評估系統(BERS)中達到 1 級節能,甚至進一步達到「1+ 級」近零碳建築的標準,減少至少 50% 的能源消耗。第二,同步發展再生能源,讓這些近零碳建築朝淨零邁進。

淨零建築路徑。圖 / 內政部建築研究所。

這個目標比你想像的要容易實現。比如,2023 年 12 月,台達電的瑞光大樓 II 就成功取得了「1+ 級」近零碳建築認證,並符合 0 級淨零建築規範。而在 2024 年 7 月,國泰人壽在臺中烏日的商辦大樓經過改造後,也達到 0 級淨零建築標準。這些案例證明了綠色魔法學校的成功經驗可以複製,不論是新建築還是舊建築,都能達成甚至超越淨零目標。

圖 / 台達電瑞光大樓 II
圖 / 國泰人壽臺中烏日商辦大樓

如果我們不想讓「每個夏天都是未來最涼的一年」這樣的預言成真,碳排歸零是必須要實現的目標。現在你知道,這個任務的關鍵就掌握在你我手中。就像選擇能源標章電器一樣,只要選擇符合 BERS 能效標準的建築,我們不僅能降低冷氣的依賴,也能節省電費,讓地球和你的荷包都雙贏。

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AI 破解生命密碼!AlphaFold 3 揭開蛋白質折疊的終極謎團
PanSci_96
・2024/10/07 ・1619字 ・閱讀時間約 3 分鐘

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AlphaFold的誕生:人工智慧的奇蹟

2018 年,Google 旗下的 DeepMind 團隊推出了第一代 AlphaFold,這是一款基於深度學習的 AI 模型,專門用於預測蛋白質的三維結構。AlphaFold 的命名取自「fold」一詞,意為折疊,指的是蛋白質在胺基酸鏈構成後迅速摺疊成其功能所需的三維結構。

AlphaFold 的突破在於其能夠預測出蛋白質折疊的可能性,這是一個傳統計算方法無法達到的領域。第一代 AlphaFold 在國際 CASP 比賽中取得了一定的成功,雖然其預測準確度尚未達到實驗室標準,但其潛力讓科學家們充滿期待。

歡迎訂閱 Pansci Youtube 頻道 獲取更多深入淺出的科學知識!

為什麼蛋白質結構預測如此重要?

蛋白質是生命的基石,它們的功能取決於其複雜的三維結構。然而,僅靠實驗技術來解析蛋白質的結構既昂貴又耗時。過去科學家依賴於如 X 光晶體繞射等技術來解析蛋白質的結構,然而這種方法雖然精確,但往往需要數年時間來得出一個結論。

到目前為止,人類已知的蛋白質數據庫中,全球僅解析了大約 22 萬種蛋白質的結構,這遠遠不足以滿足生物學和醫學研究的需求。尤其是人類的許多蛋白質結構仍然未知,這成為阻礙醫學進步的一個主要瓶頸,特別是在藥物開發和疾病治療上,因此如何加速對蛋白質的結構的解析至關重要。

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AlphaFold 2:技術飛躍

2020 年,AlphaFold 2 橫空出世,改進了多項技術,預測準確度大幅,幾乎達到了與實驗結果相媲美的程度。這一成就震驚了全球生物學界,許多科學家開始將 AlphaFold 2 應用於實際研究中。

AlphaFold 2 的成功源自於其三大技術革新:

  • 注意力機制:模仿人類的思維模式,從大局出發,關注蛋白質結構中的每一個細節,進而提高預測的準確性。
  • 多序列比對功能:通過搜尋類似的胺基酸序列,推斷新的蛋白質結構。
  • 端到端預測模式:利用深度學習神經網路,不斷反饋預測結果,持續優化模型。
AlphaFold 2 預測準確度大幅提升。 圖/envato

AlphaFold 3:下一代 AI 的力量

隨著 AlphaFold 2 的成功,DeepMind 並未停止其腳步。2024 年 5 月,AlphaFold 3 正式推出,這標誌著 AI 技術在生物學領域的又一個里程碑。AlphaFold 3 的改進再次吸引了科學界的目光,它強化了注意力機制,並引入了擴散模型,這使其能夠更快且更準確地預測複合蛋白質的結構。

擴散模型是一項關鍵技術,它能夠生成大量的可能蛋白質結構,並快速篩選出最可能的解答。與此同時,AlphaFold 3 還內建了「減幻覺」功能,這讓其在產生結果時能夠避免過多不切實際的預測,提升了結果的可信度。

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AlphaFold 的實際應用:醫學與藥物開發

AlphaFold 3 的誕生,不僅是一個技術突破,還為醫學和藥物開發帶來了巨大的希望。過去,癌症治療中的標靶藥物需要經過漫長的實驗才能確定其作用原理,然而現在,通過 AlphaFold 的預測,科學家可以更加精確地針對癌細胞中的錯誤蛋白質,設計出更有效的藥物。

除此之外,AlphaFold 3 還在抗病毒藥物、抗生素以及阿茲海默症等領域展現了潛力。其能夠預測蛋白質與其他分子(如DNA、RNA)的交互作用,這使得研發新藥的過程大大加速。

AlphaFold 3 的挑戰與未來

儘管 AlphaFold 3 取得了驚人的進展,但其仍然面臨一些挑戰。首先,目前 AlphaFold 3 的模型尚未完全開源,這限制了研究人員對其內部運作的了解。為此,一些科學家已聯名要求 DeepMind 開放其程式碼,以便進行更深入的研究和應用。

不過,隨著 AlphaFold 3的逐步推廣,生物學家相信它將繼續改變生物學研究的方式。未來,這項技術有望在解決更多未解難題中發揮關鍵作用,並為醫學領域帶來更大的突破。

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免費字幕君!怎麼用 AI 語音辨識幫你自動生成字幕?
泛科學院_96
・2024/07/08 ・2458字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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下載 Youtube 影片、自動生成影片逐字稿、AI 智慧翻譯、匯出雙語 SRT 字幕、字幕內嵌 MP4 影片,甚至是把你的電腦當成 AI 運算伺服器、使用多模態 AI 模型來做圖片辨識……這一切的一切通通都免費,敢有可能 (Kám ū khó-lîng)?

今天的影片要來跟你分享開源 AI 套件 Ollama,這個開源套件AJ 最近上課演講工作坊逢人必教。

今天的影片,我們要手把手教你使用 Ollama 在你的電腦裡執行各種免費開源 AI 模型,希望你能跟我一樣成為 AI 暈船仔……Ollama 真香……啊扯遠了,我們沒有點數可以送。

今天的影片會分成三個部分:

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  1. Ollama 安裝與模型下載
  2. 結合 Memo 翻譯影片字幕
  3. 用多模態模型做圖片辨識

Ollama 安裝與模型下載

首先我們要先安裝 Ollama:

來到 ollama.com 點選 Download,下載適合自己的版本後進行安裝,安裝完畢之後,啟動 Ollama。以我的電腦來說右上角就會出現一個小小的 Ollama 圖示,這樣就成功安裝囉!

接著我們需要下載 AI 模型到你的電腦:

回到 Ollama 首頁,點選右上角 Models,這邊就會列出所有官方支援的模型,比如最近很流行的 Meta LLAMA 3、微軟的 Phi3、法國 Mistral AI 公司的 Mistral、Google Gemini 模型的開源版 Gemma 都有,你可以挑選喜歡的來測試。

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比如我點選 LLAMA 3 的連結,模型頁面有兩個地方要注意:一是模型大小,LLAMA3 是 4.7G,一般而言要玩大模型,電腦記憶體至少 16G,預算夠就 24G 不嫌多;如果你是使用一般文書電腦,記憶體 8G 的話,建議你現在馬上停止你的任何動作。我有測試過電腦會直接當機……不要說我沒有提醒你。

點開 Latest 選單可以依照需求選擇不同版本的模型:

不過我們直接點選最右邊複製執行指令,打開電腦的終端機程式,或著命令提示字元,貼上,這樣電腦就會開始下載並且自動安裝囉。

你可以用 ollama list 指令查看現在電腦內有哪些模型,如果硬碟容量有限,用 ollama rm 後面加上模型名稱可以刪除模型。比如:ollama rm llama3。我們這邊另外安裝 llava 模型:ollama run llava,這樣準備工作就完成囉。

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Ollama + memo

最近只要演講上課,我一定會分享 Memo 這套好用的軟體,我們之前也有一支影片分享他的用法。

最近 Memo 更新之後,我們就可以直接使用 Ollama 結合特定的模型來進行字幕的翻譯。舉例來說,我們打開 memo,複製 Youtube 網址;我們用這支 楊立昆 的演講,貼上網址,開始下載,下載完畢後使用電腦進行語音辨識,接著我們就可以使用 Ollama 搭配剛剛準備好的 LLama3 模型來做翻譯!


翻譯完畢之後就可以匯出 SRT 字幕


如果你本身是影片創作者,這招就可以輕鬆製作你的 SRT 字幕,再也不用花時間對字幕時間軸了。

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或者你要把影片字幕直接內嵌在做簡報的時候播放影片:


匯出 MP4 格式,語言選雙語。如果你還沒用過這招處理影片,我強烈建議你一定要試試看!

Ollama + Enchanted

接下來我們要分享另一套非常實用的工具——Enchanted。他也是開源,可以讓原本是文字介面的 Ollama
提供類似 ChatGPT 的對話視窗,甚至支援圖片辨識的多模態模型 llava,Mac 用戶可以直接去 App Store 免費安裝。


同時開啟 Ollama 跟 Enchanted LLM:

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就擁有一個漂亮的視窗介面,可以優雅的啟用各種想要測試的 AI 模型,他甚至有手機版 APP!用手機連線自己的蘋果電腦跑 AI 模型?這……這,真的可以免費用嗎?

讓我來試試看!

首先要先安裝 ngrok 這套程式,選擇自己的作業系統然後下載。Windows 用戶應該直接安裝就可以了,Mac 的用戶在終端機執行這行 Sudo 指令把程式解壓縮到 user local bin 資料夾,接著註冊一個免費的 ngrok 帳號。

複製 ngrok config 指令,貼回自己電腦的終端機,把連線金鑰寫入自己的電腦。

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最後一步,啟動連線,指令是:ngrok http 11434 –host-header=”localhost:11434″

一切順利的話就會看到類似這個畫面。

然後把 forwarding 的網址複製,打開 iPhone 或 iPad 的 Enchanted app,在設定 Setting 裡面把 Ollama 網址貼上,這樣就可以遠端調用電腦的 Ollama 來使用 AI 模型,比如選用稍早下載的 LLava 多模態模型。

傳一張照片,問它這是什麼?

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是不是非常神奇呢?
快練習把 ollama、ngrok 跟 Enchanted 串起來跟朋友炫耀吧!

總結

今天的影片跟各位分享了基於 Ollama 這個開源 AI 套件的各種有趣應用,你是否有成功在 iphone 上打造自己的 AI 服務呢?

  1. 太複雜了我決定躺平
  2. 笑話,我可是尊榮的 GPT Plus 用戶
  3. 沒有 Mac 電腦不能玩……嗚嗚嗚
  4. 你怎麼不介紹那個 ooxx Ollama 套件

如果有其他想看的 AI 工具測試或相關問題,也可以留言告訴我們~

更多、更完整的內容,歡迎上泛科學院的 youtube 頻道觀看完整影片,並開啟訂閱獲得

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泛科學院_96
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我是泛科學院的AJ,有15年的軟體測試與電腦教育經驗,善於協助偏鄉NPO提升資訊能力,以Maker角度用發明解決身邊大小問題。與你分享人工智慧相關應用,每週更新兩集,讓我們帶你進入科技與創新的奇妙世界,為未來開啟無限可能!