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【Gene思書齋】該好好用心地面對的全球7大短缺

Gene Ng_96
・2011/01/23 ・324字 ・閱讀時間少於 1 分鐘 ・SR值 511 ・六年級

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《全球7大短缺》(Die sieben Knappheiten: Wie sie unsere Zukunft bedrohen und was wir ihnen entgegensetzen können)是值得一看的趨勢好書。作者Henrik Muller是來自德國的國民經濟學家,能夠讓讀者接觸來自歐洲的觀點,而非主流的美國觀點,也非總是以美國利益為考量而出發。而台灣現在面臨的許多問題,可能和德國面臨的問題相對比較相似。

《全球7大短缺》指的是哪七大短缺呢?那是人口、靈魂、時間、能源、權力、土地、水。這些短缺,是因為全球化、人口發展變化、氣候危機這三大發展給人類帶來的挑戰。這七大短缺,也正好是台灣政治和社會還不願好好用心面對的真相!

閱讀全文:

該好好用心地面對的全球7大短缺

文章難易度
Gene Ng_96
295 篇文章 ・ 28 位粉絲
來自馬來西亞,畢業於台灣國立清華大學生命科學系學士暨碩士班,以及美國加州大學戴維斯分校(University of California at Davis)遺傳學博士班,從事果蠅演化遺傳學研究。曾於台灣中央研究院生物多樣性研究中心擔任博士後研究員,現任教於國立清華大學分子與細胞生物學研究所,從事鳥類的演化遺傳學、基因體學及演化發育生物學研究。過去曾長期擔任中文科學新聞網站「科景」(Sciscape.org)總編輯,現任台大科教中心CASE特約寫手Readmoo部落格【GENE思書軒】關鍵評論網專欄作家;個人部落格:The Sky of Gene;臉書粉絲頁:GENE思書齋

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快!還要更快!讓國家級地震警報更好用的「都會區強震預警精進計畫」
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/01/21 ・2584字 ・閱讀時間約 5 分鐘

本文由 交通部中央氣象署 委託,泛科學企劃執行。

  • 文/陳儀珈

從地震儀感應到地震的震動,到我們的手機響起國家級警報,大約需要多少時間?

臺灣從 1991 年開始大量增建地震測站;1999 年臺灣爆發了 921 大地震,當時的地震速報系統約在震後 102 秒完成地震定位;2014 年正式對公眾推播強震即時警報;到了 2020 年 4 月,隨著技術不斷革新,當時交通部中央氣象局地震測報中心(以下簡稱為地震中心)僅需 10 秒,就可以發出地震預警訊息!

然而,地震中心並未因此而自滿,而是持續擴建地震觀測網,開發新技術。近年來,地震中心執行前瞻基礎建設 2.0「都會區強震預警精進計畫」,預計讓臺灣的地震預警系統邁入下一個新紀元!

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連上網路吧!用建設與技術,換取獲得地震資料的時間

「都會區強震預警精進計畫」起源於「民生公共物聯網數據應用及產業開展計畫」,該計畫致力於跨部會、跨單位合作,由 11 個執行單位共同策畫,致力於優化我國環境與防災治理,並建置資料開放平台。

看到這裡,或許你還沒反應過來地震預警系統跟物聯網(Internet of Things,IoT)有什麼關係,嘿嘿,那可大有關係啦!

當我們將各種實體物品透過網路連結起來,建立彼此與裝置的通訊後,成為了所謂的物聯網。在我國的地震預警系統中,即是透過將地震儀的資料即時傳輸到聯網系統,並進行運算,實現了對地震活動的即時監測和預警。

地震中心在臺灣架設了 700 多個強震監測站,但能夠和地震中心即時連線的,只有其中 500 個,藉由這項計畫,地震中心將致力增加可連線的強震監測站數量,並優化原有強震監測站的聯網品質。

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在地震中心的評估中,可以連線的強震監測站大約可在 113 年時,從原有的 500 個增加至 600 個,並且更新現有監測站的軟體與硬體設備,藉此提升地震預警系統的效能。

由此可知,倘若地震儀沒有了聯網的功能,我們也形同完全失去了地震預警系統的一切。

把地震儀放到井下後,有什麼好處?

除了加強地震儀的聯網功能外,把地震儀「放到地下」,也是提升地震預警系統效能的關鍵做法。

為什麼要把地震儀放到地底下?用日常生活來比喻的話,就像是買屋子時,要選擇鬧中取靜的社區,才不會讓吵雜的環境影響自己在房間聆聽優美的音樂;看星星時,要選擇光害比較不嚴重的山區,才能看清楚一閃又一閃的美麗星空。

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地表有太多、太多的環境雜訊了,因此當地震儀被安裝在地表時,想要從混亂的「噪音」之中找出關鍵的地震波,就像是在搖滾演唱會裡聽電話一樣困難,無論是電腦或研究人員,都需要花費比較多的時間,才能判讀來自地震的波形。

這些環境雜訊都是從哪裡來的?基本上,只要是你想得到的人為震動,對地震儀來說,都有可能是「噪音」!

當地震儀靠近工地或馬路時,一輛輛大卡車框啷、框啷地經過測站,是噪音;大稻埕夏日節放起絢麗的煙火,隨著煙花在天空上一個一個的炸開,也是噪音;台北捷運行經軌道的摩擦與震動,那也是噪音;有好奇的路人經過測站,推了推踢了下測站時,那也是不可忽視的噪音。

因此,井下地震儀(Borehole seismometer)的主要目的,就是盡量讓地震儀「遠離塵囂」,記錄到更清楚、雜訊更少的地震波!​無論是微震、強震,還是來自遠方的地震,井下地震儀都能提供遠比地表地震儀更高品質的訊號。

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地震中心於 2008 年展開建置井下地震儀觀測站的行動,根據不同測站底下的地質條件,​將井下地震儀放置在深達 30~500 公尺的乾井深處。​除了地震儀外,站房內也會備有資料收錄器、網路傳輸設備、不斷電設備與電池,讓測站可以儲存、傳送資料。

既然井下地震儀這麼強大,為什麼無法大規模建造測站呢?簡單來說,這一切可以歸咎於技術和成本問題。

安裝井下地震儀需要鑽井,然而鑽井的深度、難度均會提高時間、技術與金錢成本,因此,即使井下地震儀的訊號再好,若非有國家建設計畫的支援,也難以大量建置。

人口聚集,震災好嚴重?建立「客製化」的地震預警系統!

臺灣人口主要聚集於西半部,然而此區的震源深度較淺,再加上密集的人口與建築,容易造成相當重大的災害。

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許多都會區的建築老舊且密集,當屋齡超過 50 歲時,它很有可能是在沒有耐震規範的背景下建造而成的的,若是超過 25 年左右的房屋,也有可能不符合最新的耐震規範,並未具備現今標準下足夠的耐震能力。 

延伸閱讀:

在地震界有句名言「地震不會殺人,但建築物會」,因此,若建築物的結構不符合地震規範,地震發生時,在同一面積下越密集的老屋,有可能造成越多的傷亡。

因此,對於發生在都會區的直下型地震,預警時間的要求更高,需求也更迫切。

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地震中心著手於人口密集之都會區開發「客製化」的強震預警系統,目標針對都會區直下型淺層地震,可以在「震後 7 秒內」發布地震警報,將地震預警盲區縮小為 25 公里。

111 年起,地震中心已先後完成大臺北地區、桃園市客製化作業模組,並開始上線測試,當前正致力於臺南市的模組,未來的目標為高雄市與臺中市。

永不停歇的防災宣導行動、地震預警技術研發

地震預警系統僅能在地震來臨時警示民眾避難,無法主動保護民眾的生命安全,若人民沒有搭配正確的防震防災觀念,即使地震警報再快,也無法達到有效的防災效果。

因此除了不斷革新地震預警系統的技術,地震中心也積極投入於地震的宣導活動和教育管道,經營 Facebook 粉絲專頁「報地震 – 中央氣象署」、跨部會舉辦《地震島大冒險》特展、《震守家園 — 民生公共物聯網主題展》,讓民眾了解正確的避難行為與應變作為,充分發揮地震警報的效果。

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此外,雖然地震中心預計於 114 年將都會區的預警費時縮減為 7 秒,研發新技術的腳步不會停止;未來,他們將應用 AI 技術,持續強化地震預警系統的效能,降低地震對臺灣人民的威脅程度,保障你我生命財產安全。

文章難易度

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比起文字,人類更傾向透過聲音來理解並記憶語言——《大腦這樣「聽」》
天下文化_96
・2023/02/12 ・1436字 ・閱讀時間約 2 分鐘

我們正在逐步瞭解語言學習策略如何改善腦中的聲音處理過程。

語言學習策略與大腦處理聲音的過程息息相關。圖/Envato Elements

以聲音來強化語言能力

如果,我們能在孩子蹣跚學步時,就藉由瞭解他們的聽覺神經系統來預測他們七歲時的閱讀能力,那麼我們就能預先採取行動,避免負面結果發生。

海德公園日校所使用的輔助性聽覺裝置是其中一種方法,普羅維登斯採用的穿戴式計字科技產品是另一種,默澤尼克和塔拉爾開發的聽覺訓練遊戲,以及貝納西奇研發的寶寶玩具則是提供了額外的有效途徑。

對聲音和語言之間的關係有更多瞭解之後,我們就能找出更好的方法幫助孩子發展語言能力,幫助我們可以聽得更好的科技正在蓬勃發展。

了解更多聲音和語言之間的關係,就能找出幫助孩子發展語言能力更好的方法。圖/Envato Elements

我希望看見它們成為主流,而非僅限於像海德公園日校這樣的少數地方。我有位學生是語言障礙人士,我在教學時會戴上有如項鍊的麥克風,而她所戴的輔助性聽覺裝置可以接收來自麥克風的訊號。

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某天下課後,我跟她交換裝置,結果令我印象深刻:她站在演講廳的另一頭說話時,我可以清楚聽見她的聲音。我能想像,在嘈雜的環境中每個人都能因這項科技而受惠,如果可以發展出更強的語言能力對每個人都有幫助。

聽覺、閱讀、有聲書

身為一個對聲音有著各種琢磨的人,我想知道體驗聲音的新方式會對我們的聽覺神經系統產生什麼影響。我之前曾提過,我結束一天的方式大部分是由我先生唸書給我聽;但我沒有提到的是,我也會聽有聲書。這對我的聲音意識會有什麼影響?我的閱讀、說話和思考方式會有什麼變化?就理解和記憶的層面而言,聽文本和讀文本的效果似乎相差不遠。

有時候,用聽的效果可能更好。

我就發現莎士比亞筆下那些古文,比起閱讀,用聽的更能讓我理解;演員在聲音中加入諷刺、幽默或其他線索,可以幫助我們對所聽到的內容有更全面的理解。

莎士比亞浪漫喜劇〈仲夏夜之夢〉(A Midsummer Night’s Dream)。圖/GIPHY

大聲朗讀也可以提升你對所讀內容的記憶程度,我認為人類的天性更傾向於透過聲音來理解並記憶語言,而不是透過文本;因為在我們開始讀跟寫之前,聽覺是幾百萬年就演化出來的能力。

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有聲書擴大了我們可以閱讀的環境,聽有聲書時我會戴上耳塞式耳機,一方面聆聽內容,一方面同時隔絕了我在烹飪(滋滋作響的洋蔥)、健身或搭火車時的背景噪音。

我期待進一步探究聽文本和讀文本的生物學基礎,以及個體之間的差異;我想要知道聆聽有聲書會對聲音意識的演化產生何種影響。

——本文摘自《大腦這樣「聽」:大腦如何處理聲音,並影響你對世界的認識》,2022 年 12 月,天下文化出版,未經同意請勿轉載。

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天下文化成立於1982年。一直堅持「傳播進步觀念,豐富閱讀世界」,已出版超過2,500種書籍,涵括財經企管、心理勵志、社會人文、科學文化、文學人生、健康生活、親子教養等領域。每一本書都帶給讀者知識、啟發、創意、以及實用的多重收穫,也持續引領台灣社會與國際重要管理潮流同步接軌。

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人類的閱讀能力並非與生俱來?聽覺與閱讀的關係比你想像中大——《大腦這樣「聽」》
天下文化_96
・2023/02/11 ・1834字 ・閱讀時間約 3 分鐘

我們的腦中並沒有專門處理閱讀相關行為的神經中樞。

閱讀並非與生俱來

人類開始閱讀的時間不過短短幾千年。圖/Envato Elements

研究失讀症的學者沃爾夫(Maryanne Wolf)曾寫道:「閱讀從來就不是人類與生俱來的能力。」人類開始閱讀的時間不過短短幾千年,生物演化的速度沒有這麼快。也許,在很久很久以後,我們的後代腦中會有處理閱讀的神經中樞,但據我所知,二十一世紀的人類腦中沒有[1]

但是我們確實會閱讀,這其實是借用了其他腦區來完成閱讀任務,尤其是借用了聽覺神經系統,視覺神經系統當然也跟閱讀有關,但跟聽覺有關的腦區(包括掌管說話和理解口語的腦區)發揮了極大的作用。

常有人問我:「聲音跟閱讀有什麼關係?」聲音和閱讀之間的關聯並非顯而易見。

我們通常都是安靜地、無聲地閱讀,但聲音是語言的根本,而語言是閱讀的根本;透過大聲朗讀可以明確建立聲音和其書寫方式的關聯。學習閱讀時,我們必須在語言的聲音以及用來表示它們的字母之間建立連結;閱讀能力差的讀者在處理聲音時會遭遇困難[2],而聽覺處理是他們在面對閱讀時最大的挑戰之一。

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閱讀時通常是安靜無聲的。圖 /Envato Elements

聽覺與語言

語言學習有賴我們辨別不同聲音模式的能力,聽到一個句子時,我們很自然地知道字跟字之間的斷點在哪裡,下一個字的起點在哪裡;但從聲學的角度來看,字與字之間並沒有明顯的間隙。

音素(phoneme)融入音節(syllable)之中,音節又融入字詞(word)之中,如此一來,字詞之間無聲的間隔不見得會比連續語言中單一個字詞裡的無聲間隔(譯注:指單一字詞中音節與音節之間的間隔)來得長(通常更短)。

不過,有些線索可以幫助我們,舉例來說,在英語中很少出現「mt」這樣字母/聲音的組合,所以,聽到一段包含「Sam took」在內的語句時,我們直覺地知道這並不是一個新字「samtook」。

我們在很小的時候——兩天大的時候!——就學會了這些跟英語有關的技巧。威斯康辛大學的教授薩弗蘭(Jenny Saffran)發現八個月大的嬰兒在接觸一種虛構的語言僅僅兩分鐘後,就學會了其中的聲音規則。

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嬰兒在接觸一種語言兩分鐘後,就學會了聲音規則!圖/GIPHY

在神經處理聲音的過程中,可以很明顯地看出神經系統得以學會辨識特定的聲音型態(pattern learning)。Brainvolts 的研究生史苟(Erika Skoe)發現,一旦受試者對虛構語言所蘊含的聲音型態感到熟悉,神經系統便會加強對泛音的處理。同樣地,當一個語言的音節在規律的序列中出現,而不是隨機出現在一串不同的音節當中時,泛音的處理也會受到強化。

然而,有語言障礙的兒童無法學會擷取這些隱含在語言中的規則,類似的情況也發生在聽力損失的兒童身上,他們面對需要辨識語言中特定聲音型態相關的語言任務會有困難;此外,自閉兒在接觸這類人工語言時,腦中活動會出現與一般人不同的獨特模式。

另一方面,雙語及音樂訓練則可以強化對聲音中特定型態的處理。

註解

  1. 西元前四世紀的人腦中也沒有處理閱讀行為的神經中樞,當時柏拉圖對印刷術抱持懷疑態度,他擔心這會妨礙記憶:「如果人們學會了這個(指文字符號的書寫),就會在靈魂中植入健忘,他們將停止鍛鍊記憶,因為他們將依賴書面文字,不再從自身內在召喚記憶,而是靠外在的符號。」
  2. 閱讀跟視覺有關(或觸覺,如點字印刷),這一點無庸置疑。造成讀寫障礙的原因,在視覺上主要是對動作、時間變化訊息的掌握有缺陷,而不是顏色或空間感知出了問題。讀寫障礙人士比一般人更容易發生眼睛疲勞或視覺扭曲的問題。然而,儘管閱讀和視覺有明顯的關聯,但聲音處理似乎跟閱讀有更大的關係。

 

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——本文摘自《大腦這樣「聽」:大腦如何處理聲音,並影響你對世界的認識》,2022 年 12 月,天下文化出版,未經同意請勿轉載。

天下文化_96
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