我們日常中無處不在的音樂，除了療癒身心，更可以透過聲音的特性，找出藏在背後的科學小知識！
由客家電視製作的《音樂關鍵字》系列動畫因此誕生，是臺灣首部原創音樂科普動畫劇集。以校園生活為背景，透過生動幽默、溫馨感人的故事劇情，運用 3D 動畫串起聲音與音樂的物理學、心理學、生理學，並量身訂做原創客語歌曲。
讓音樂成為你生活中，最浪漫的科學！
嗨起來！年輕就是要搖滾、要反叛！
舞台上，電吉他手激動地彈著吉他，汗如雨下，整個會場轟耳欲聾，聽眾們沈溺其中，這音樂真是太爽了啦。
沒錯，搖滾樂的暢快淋漓，完全背離穩定純淨的美聲路線，充滿爆發力的搖滾樂，追求的是嘈雜的渲染力。而嘈雜的渲染力從哪裡來？
為了達到更刺激、更有渲染力的效果，電吉他手們除了特別練就有力度感的同音推弦等技巧，也會加上效果器的輔助才能達到嘈雜效果。這背後的原理得從「泛音」說起。
最終章，讓勇於追夢的阿棋和我們細細說明。
本文由 美光科技 委託，泛科學企劃執行。
你是不是也有過這樣的經驗？本來想上樓到房間拿個東西，進到房間之後卻忘了上樓的原因，還完全想不起來；到超巿想著要買三四樣東西回家，最後只記得其中兩樣，結果還把重要的一樣給漏了；手機 Line 群組裡發的訊息，看過一轉身回頭做事轉眼就忘了。
發生這種情況，是不是覺得很懊惱：明明才想好要幹嘛，才不過幾秒鐘的時間就全部忘記了？吼呦！我根本是金魚腦袋嘛！記憶力到底是怎麼回事啊？要是能擁有更好的記憶力就好了！
忘東忘西，我是金魚腦？！無辜地的金魚躺著也中槍！被網路流傳的「魚只有 7 秒記憶」的說法牽累，老是被拖下水，被貼上「記憶力不好、健忘」的標籤，金魚恐怕要大大地舉「鰭」抗議了！魚的記憶只有 7 秒嗎？
根據研究顯示，魚類的記憶可以保持一到三個月，某些洄游的魚類都還記得小時候住過的地方的氣味，甚至記憶力可以維持到好幾年，相當於他們的一輩子。
還有科學家發現斑馬魚在經過訓練之後，可以很快學會如何走迷宮，根據聲音信號尋找食物。但是當牠們壓力過大時會記不住東西，注意力分散也會降低學習效率，而且記憶力也會隨著衰老而逐漸衰退。如此看來，斑馬魚的記憶特點是不是跟人類有相似之處。
為什麼魚會有記憶？為什麼人會有記憶？記憶力跟腦袋好不好、聰不聰明有關係嗎？這個就要探究記憶歷程的形成源頭了。
依照訊息處理的過程，外界的訊息經由我們的感覺受器（個體感官）接收到此訊息刺激形成神經電位後，被大腦轉譯成可以被前額葉解讀的資訊，最終會在我們的前額葉進行處理，如果前額處理後認為是有意義的內容就有可能被記住。
根據英國神經心理學家巴德利 Alan Baddeley 提出的工作記憶模式，前額葉處理資訊的能力稱為「短期工作記憶」，而處理完有意義、能被記住的內容則是「長期記憶」。
你可能會好奇「那記憶能被延長嗎」？只要透過反覆背誦、重覆操作等練習，我們就有機會將短期記憶轉化為長期記憶了。
比如當我們在接聽客戶電話時，對方報出電話號碼、交辦待辦事項，從接收訊息、形成短暫記憶到資訊篩選方便後續處理，整個大腦記憶組織海馬迴區的運作，如果用電腦儲存區來類比，「短期記憶」就像隨機存取記憶體 RAM，能有效且短暫的儲存資訊，而「長期記憶」就是硬碟等儲存裝置。
從上一段記憶的形成過程，可以得出記憶與認知、注意力有關，甚至可以透過刻意練習、習慣養成和一些利用大腦特性的記憶法來輔助學習，並強化和延長記憶力。
雖然人的記憶可以被延長、認知可以被提高，但當日常生活和工作上，需要被運算處理以及被記憶理解的事物越來越多、越來越複雜，並且需要被快速、大量地提取使用時，那就不只是記憶力的問題，而是與資訊取用速度、條理梳理、記憶容量有關了！
再加上短期記憶會隨著年齡增加明顯衰減，這時我們更需要借助一些外部「儲存裝置」來幫我們記住、保存更多更複雜的資訊！
4K 影片、高清晰品質照片、大量數據、程式代碼、工作報告……在這個數據量大爆炸的時代，誰能解決消費者最大的儲存困擾，並滿足最快的資料存取速度，就能佔有這塊前景看好的市場！
全球第四大半導體公司—美光科技又領先群雄一步！除了推出 232 層 3D NAND 外，業界先進的 1α DRAM 製程節點可是正港 MIT，在台灣一條龍進行研發、製造、封裝。日前更宣布推出業界最先進的 1β DRAM，並預計明年於台灣量產喔！
美光不久前宣布量產具備業界多層數、高儲存密度、高性能且小尺寸的 232 層 3D NAND Flash，能提供從終端使用者到雲端間大部分數據密集型應用最佳支援。
美光技術與產品執行副總裁 Scott DeBoer 表示，美光 232 層 3D NAND Flash 快閃記憶體為儲存裝置創新的分水嶺，涵蓋諸多層面創新，像是使用最新六平面技術，讓高達 232 層的 3D NAND 就像立體停車場，能多層垂直堆疊記憶體顆粒，解決 2D NAND 快閃記憶體帶來的限制；如同一個收納達人，能在最小的空間裡，收納最多的東西。
藉由提高密度，縮小封裝尺寸，美光 232 層 3D NAND 只要 1.1 x 1.3 的大小，就能把資料盡收其中。此外，美光 232 層 NAND 存取速度達業界最快的 2.4GB/s，搭配每個平面數條獨立字元線，好比六層樓高的高速公路又擁有多條獨立運行的車道，能緩解雍塞，減少讀寫壽命間的衝突，提高系統服務品質。
等真正能在大腦植入像伊隆‧馬斯克提出的「Neuralink」腦機介面晶片，讓大腦與虛擬世界溝通，屆時世界對資訊讀取、儲存方式可能又會有所不同了。
但在這之前，我們可以更靈活地的運用現有的電腦設備，搭配高密度、高性能、小尺寸的美光 232 層 NAND 來協助、應付日常生活上多功需求和高效能作業。
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有些問題是生活中不斷遇到，卻從來不會加以思索的。像是當你在開車時調整車上的冷氣溫度，還有聽音樂時調整藍芽音響的音量與音色。此時，指尖所操控的旋鈕該做多大，才是最好轉的呢？
「誰知道啊！」你心裡這麼想。
這種日常體驗的問題看似微不足道，但其實就是產品設計和工業設計這類領域最關注的焦點，甚至能幫你贏得搞笑諾貝爾獎！
本年度的搞笑諾貝爾獎頒獎典禮在線上舉辦，表揚世界各地的研究者如何用專業能力探討奇妙的問題。今天要介紹的工程學獎，頒給了日本千葉工業大學的松崎元教授，以及他扎實的研究論文《如何用手指操控柱狀旋鈕》。透過實驗室中的實際測量，松崎教授紀錄了人們使用各種大小的旋鈕時，如何下意識地將不同手指放在不同位置來操作。
當我們看見一顆旋鈕，我們會透過目測其大小，來決定該用怎麼樣的手勢轉它。如果是直徑一公分左右的小旋鈕，我們會選擇只用拇指和食指來操作，更多的手指只會徒增不便；但如果是快十公分的大旋鈕，就需要動用四五根手指。這個決定不單純只是個人偏好，而是跟人類手掌和手指的構造有關聯。只有某種握法才是最舒服方便的。
此外，通常看到旋鈕就直接給它轉下去了，不會在旋鈕上面嘗試並修正來達成「最佳觸感」。也就是說，這個決策過程從小多次練習後，已經完全變成下意識的過程，只能透過實際測試結果來描繪。
在實驗室中，松崎教授的透明桌面上平放一個白色的圓形旋鈕，並請 32 名受試者順時針旋轉這個旋鈕，並從桌面下的攝影機捕捉人們手指的位置。旋鈕的直徑從七毫米到十三公分，總共 45 種。結果顯示，當旋鈕越大，動用的手指數量越多（一如預期）。只要旋鈕直徑超過五公分，大多數受試者便會開始使用五根手指。
根據所有受試者的統計結果，松崎教授整理出了上方這個十分優雅的圖表。標靶一般的同心圓代表各種大小的旋鈕。圖下半的粗黑直線是基準線，所有測試結果的拇指位置統一對齊這條線，以利進行比較。上方的四條曲線，由左到右分別是食指到小指的位置，虛線則是統計標準差（當然，實際上的實驗結果應該是一個一個離散的點，這裡簡單地用二次曲線進行擬合，比較好看）。
這張圖總結了不同旋鈕大小的情況下，人們手指位置如何變化。有趣的是，隨著旋鈕變大，四根手指的位置並非簡單地輻射向外，而是呈現螺旋狀。猜測是跟手掌張開並旋轉的方式有關。這種細微的趨勢不做實驗還真猜不到。
這份研究其實在 1999 年就已經發表，時隔二十多年獲得搞笑諾貝爾獎。儘管中文翻譯是「搞笑」諾貝爾獎，但是包括松崎教授在內的所有獲獎者，可是從來沒有要搞笑，而是以非常專業的態度在做他們的工作，這些研究成果也都發表在正式的期刊。自 1999 年的旋鈕研究之後，松崎教授又相繼研究了提袋握把和雨傘握把，可說是精通抓握之道的男人。
松崎教授表示，他很樂見這個獎項讓更多人開始關注設計工程的領域。這門學問專注於探索人與物品之間的關係，並藉此創造最舒適的使用體驗，打造出實用的工業產品。
更多有趣的研究，請到【2022 搞笑諾貝爾獎】
你喝過燕麥奶了嗎？相信很多人第一時間都會想到 Oatly，它原先流行於歐美咖啡界，後來因全球興起植物性飲食，加上具有健康、永續等訴求，使得燕麥奶的風潮也迅速吹進臺灣來。
現在知名連鎖咖啡店星巴克與 Cama 的燕麥奶拿鐵皆使用 Oatly 製作；路易莎與 85 度 c 則採用愛之味研發的咖啡師燕麥奶；後來連鎖超商的現煮咖啡也紛紛跟進，如今「燕麥奶拿鐵」已成為咖啡廳菜單上必喝的飲品之一。
但是你有沒有想過，充滿膳食纖維的燕麥，做成飲料感覺應該是口感稠厚，並且有顆粒和渣渣感，然而這個新型態的植物飲品燕麥奶，喝起來卻有如牛奶一般，具有微甜、絲滑的口感，到底是如何辦到的呢？
那麼就先從「燕麥」這個原料開始談起。
燕麥（Avena sativa L.），因其果實外穎先端芒尖分叉如燕尾狀而得名，為溫帶地區一年生的作物[1]。
燕麥穀粒結構一般可簡單分成胚芽（germ）、胚乳（endosperm）及麩皮（bran）三個部分，胚乳主要成分是碳水化合物與蛋白質，也是製造成燕麥奶最主要的來源；纖維主要存在於麩皮；而礦物質及維生素多存在於胚芽及麩皮中[2]。
燕麥營養價值高，為蛋白質和膳食纖維的良好來源，其蛋白質含量約為 15-20%，燕麥球蛋白（avenalin）是最主要的蛋白質（約佔 70-80%），在穀類中被視為優良蛋白質的來源之一[3]。
而 β-葡聚醣（ β-glucan）是燕麥最具保健功效的水溶性膳食纖維，在遇水後會膨脹，形成人體無法吸收的膠狀體。故可延緩食物消化吸收的速度，延長飽足感，也具有降低血液中的低密度脂蛋白膽固醇（low density lipoprotein-cholesterol ; LDL-C）與血糖含量等益處[4]。
燕麥的主要由澱粉組成，具有高溶脹（high-swelling）的特性，在加熱過程中會快速吸水膨潤，於攝氏 44.7-73.7 度間（糊化溫度）糊化產生高黏稠性米白色漿體，甚至可達到如凝膠狀態的稠度[2]。
這樣不但限制燕麥的添加比例，也增加製造過程中的操作與清洗難度。為了讓它保持流動性，有一道「酵素水解」的程序（酵素又稱為酶），可將澱粉分解成小分子以提升流動性，在加工過程中就能夠順利流動[2]。
而燕麥因澱粉含量高，需使用澱粉酶（amylase）進行水解，一般廣泛應用於澱粉水解的酵素有兩種，為 α-澱粉酶與 β-澱粉酶。
α-澱粉酶（α-amylase）是一種內切型葡萄糖苷酶，可任意切斷 α-1,4 糖苷鍵（glycosidic bond），生成大小不一的分子，包括直鏈和支鏈寡糖、麥芽糖、葡萄糖及糊精等產物，因反應完後產物黏度會急劇下降，故又稱「澱粉液化酶」。
β-澱粉酶（β-amylase為外切型葡萄糖苷酶，從澱粉的非還原端逐次以一分子麥芽糖為單位，切斷 α-1,4 糖苷鍵，產物為麥芽糖、少量糊精或葡萄糖，因此又稱「澱粉糖化酶」[5]。
另外有研究指出，燕麥在水解過程中若單一使用 α-澱粉酶或 β-澱粉酶，無法使燕麥水解液兼具黏度降低與產生麥芽糖的優點，兩者混合使用的效果最佳[2]。
既然澱粉酶是製造燕麥奶的關鍵，那到底是如何加工的？
首先，將燕麥加水浸泡軟化，研磨成燕麥漿，接著升溫至澱粉酶適合的作用溫度，加入澱粉酶進行水解。燕麥漿會從濃稠狀逐漸轉變為流動狀，並產生許多麥芽糖或少量葡萄糖等，甜度也會因此而提高。
水解結束後，將燕麥漿加熱至攝氏 90 度以上使澱粉酶失去活性（即蛋白質變性），然後進行過濾，去除無法水解的纖維和殘渣，獲得澄清的米白色液體，為燕麥水解液[2]。
再將燕麥水解液與水、植物油、食鹽、磷酸鹽類或是其他營養成分混合，例如：可添加碳酸鈣，彌補燕麥奶缺乏鈣質的缺點；添加膠體以提升飲品穩定性；或是添加香料來增添風味。
將上述原料混合後進行均質（homogenization）[注 1]，形成質地穩定的飲品，這樣就完成微甜（來自麥芽糖或葡萄糖等）又絲滑（來自植物油）的燕麥奶，即可進行殺菌、包裝來販售囉！
然而這樣的加工方式有個遺憾的缺點，那就是在後段進行過濾去除殘渣時，容易造成 β-葡聚醣損失。
因 β-葡聚醣大部分存在於大粒徑的殘渣中（麩皮），這些殘渣多為不溶性膳食纖維，故不會被澱粉酶水解[2]，所以若想要補充 β-葡聚醣，建議直接沖泡燕麥片來食用會較容易達到保健的效果。
此外，燕麥奶之所以能打成綿密的奶泡，是因為燕麥含有的「蛋白質」具有起泡性。
燕麥奶打入空氣後，蛋白質展開，吸附到氣體與液體之界面處包住氣泡，蛋白質的疏水端隨之移動到氣泡內，親水端則移到氣泡外，與液體相互作用形成液體膜層，氣泡就被這個膜保留住，形成綿密的奶泡。
而起泡性會受到 pH 值、離子強度和糖質種類的影響，一般而言，添加鹼性材料可增加泡沫體積；添加糖質可增加泡沫安定性[5]。
故一般市售燕麥奶均會添加磷酸鹽類（鹼性材料）；糖質來自燕麥水解液本身的產物，即麥芽糖或葡萄糖等，就不需再額外添加。
不過，仔細看市面上燕麥奶的成份標示，似乎都沒有標出「酵素」或「澱粉酶」等字樣，依《食品添加物使用範圍及限量暨規格標準》，酵素屬於食品添加物[注 2]，不是應該要標示出來嗎？
因為法規特別規定，食品添加物若在食品加工製造使用，在終產品完成前，經過中和、去除或以其他方法使其失去活性，對終產品無功能者，得免予標示[注 3]。
上述分享了這麼多燕麥奶的小知識，是因為隨著友善環境與健康意識的抬頭，植物基產品已成為現代人的食尚新選擇，而「燕麥奶」便是新型態植物基飲品的最佳代表。
燕麥奶不但能打發出綿密細緻的奶泡，適合搭配咖啡或茶，最近還發展出更多元的料理方式，像是製作成燕麥奶吐司、燕麥奶甜點，甚至還能入菜，做成燉飯或是燕麥奶火鍋等，提供素食者更多友善低負擔的美味餐點[8]。
相信未來會有愈來愈多人來一同響應這股蔬食趨勢，甚至成為新的飲食型態。
1. 均質（homogenization），利用高壓所產生的剪切力，將大小不一的脂肪球撞碎成大小均一且細小的脂肪球，使脂肪球能均勻散佈在水中，形成穩定且均勻飲品，才不會產生油水分離的現象。
2. 酵素在《食品添加物使用範圍及限量暨規格標準》中，被歸於第 (十七) 其他類別的食品添加物[6]。
3. 食品安全衛生管理法施行細則第九條第二項指出，食品添加物若對終產品無功能者，得免標示之[7]。
1. 莊溪，2000。燕麥。認識植物。
2. 陳愉婷，2020。燕麥應用於植物性飲品之研究開發。食品工業 52：07，49-54。
3. Chu, Y. and Blatner, D. J. 2016. The Whole Grain Picture: Sharing the Science Behind Oats. International Journal of Food Science and Nutrition 1: 6 1-10.
4. Deswal, A., Deora, N. S. and Mishra, H. N. 2013. Optimization of Enzymatic Production Process of Oat Milk Using Response Surface Methodology. Food and Bioprocess Technology 10.1007/s11947-013-1144-2
5. 顏國欽，2020。最新食品化學。臺中市：華格那出版有限公司。
6. 食品藥物管理署，2022。食品添加物使用範圍及限量暨規格標準。衛生福利部。
7. 食品藥物管理署，2017。食品安全衛生管理法施行細則。衛生福利部。
8. 經濟日報 新聞部編輯中心，2021。台灣首發「燕麥奶入菜」 美味復「蔬」計劃正式啟動。聯合報系。
突然才覺得，類似麵粉奶油霜Ermine frosting (flour buttercream)或是卡士達醬奶油霜German buttercream，通過其他可溶性多糖、植物膠(通常也是一堆多糖?)、糊化澱粉等。 也類似蛋白霜奶油霜，或是鮮奶油霜，包含卡士達可能會用的明膠等蛋白質，(當然也類似動植物膠或澱粉布丁)。產生相關黏稠絲滑、包裹微小空氣泡的質地? (替代部分蛋糕麵包的裝飾或麵糊用打發奶油的可能)
突然覺得，更近的，可能是米醬、海山醬、醬油膏、甚或美乃滋類? 因為其實也有看到過，用澱粉當糊化劑，對部分人來說，可能會因為唾液澱粉酶(內切不特定位置的葡萄糖1-6鍵，成不同大小葡萄糖鏈(麥芽三糖、麥芽糖、葡萄糖) )或受體細胞可能跟小腸刷狀邊緣更同源而有相關酶(比如說葡萄糖苷酶，從1-6葡萄糖鏈，每次外切出一個葡萄糖。) 嚐出甜味? 改用多糖等替代? 類似一些用其他植物多糖與代糖的零熱量巧克力糖漿等? 零熱量美乃滋之類的?
狐禪
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