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劉辰岫:科學家?藝術家?

Peggy Lo
・2013/04/18 ・962字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 541 ・八年級

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文 / 羅佩琪

「我是一位科學家,也是一位藝術家,而且,我沒有人格分裂症。」

Dr.i的開場白暗示了長久以來,以代工業為主的台灣社會對「跨界」的狹隘想像。擁有德國德勒斯登工業大學物理博士學位、受過歐洲正統科學家教育訓練的Dr.i,回台灣後開始從事與科技、科學有關的藝術創作;但人們總是問他:「從科學到藝術……你的轉變為什麼這麼大?」這個提問反映的正是西方工業革命以來的現象,人們是世界巨大生產線上固定的一個分工及職稱,不同的領域,尤其科學與藝術,成為兩條沒有交集的路。但反思我們的童年,以Dr.i自己為例,小時候的偶像是愛迪生、馬蓋先、小叮噹,也喜歡美術課,對孩子來說,同時擁有數個(不同領域)的夢想其實是很常見的,卻在升學的壓力下逐漸走向單一的路。

Dr.i 以哈佛大學物理學家Eric Heller所繪的二維空間中電子行走路線圖為例,一張蘊含精密物理意義的圖其實是同時蘊涵美感張力的,而Dr. i自己的藝術創作,如燈光互動藝術光田等作品,其實也是經過觀察、提問、鑽研技術、畫設計圖、焊電路板、寫程式的過程,正如面對科學問題般,需要高度的想 像力來創造可能性。

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Born an artist, trained a scientist. 踩在科學與藝術的匯流點,Dr.i讓藝術家、科學家成為兩個共存的夢。

 

本次活動由下列單位支持舉辦

主辦單位:國立臺灣科學教育館台灣數位文化協會PanSci 泛科學
協辦單位:果殼網
網路直播/網站贊助:通泰媒體應用有限公司
恆星級贊助單位:積木文化cacaFly 聖洋科技
海洋級贊助單位:BBC知識Knowledge石尚集團遠見.天下文化教育基金會科學再發現PunApp
森林級贊助單位:貓頭鷹出版社經濟新潮社探索頻道雜誌漫遊者文化商周出版WIRED.tw時報出版RegistranoReadmoo電子書店國航科技視群傳播小牛頓

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Peggy Lo
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非典型的人生迷茫組,對資訊整理有詭異的渴望與執著。

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除了蚯蚓、地震魚和民間達人,那些常見的臺灣地震預測謠言
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/02/29 ・2747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

災害性大地震在臺灣留下無數淚水和難以抹滅的傷痕,921 大地震甚至直接奪走了 2,400 人的生命。既有這等末日級的災難記憶,又位處於板塊交界處的地震帶,「大地震!」三個字,總是能挑動臺灣人最脆弱又敏感的神經。

因此,當我們發現臺灣被各式各樣的地震傳說壟罩,像是地震魚、地震雲、蚯蚓警兆、下雨地震說,甚至民間地震預測達人,似乎也是合情合理的現象?

今日,我們就要來破解這些常見的地震預測謠言。

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漁民捕獲罕見的深海皇帶魚,恐有大地震?

說到在坊間訛傳的地震謠言,許多人第一個想到的,可能是盛行於日本、臺灣的「地震魚」傳說。

在亞熱帶海域中,漁民將「皇帶魚」暱稱為地震魚,由於皇帶魚身型較為扁平,生活於深海中,魚形特殊且捕獲量稀少,因此流傳著,是因為海底的地形改變,才驚擾了棲息在深海的皇帶魚,並因此游上淺水讓人們得以看見。

皇帶魚。圖/wikimedia

因此,民間盛傳,若漁民捕撈到這種極為稀罕的深海魚類,就是大型地震即將發生的警兆。

然而,日本科學家認真蒐集了目擊深海魚類的相關新聞和學術報告,他們想知道,這種看似異常的動物行為,究竟有沒有機會拿來當作災前的預警,抑或只是無稽之談?

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可惜的是,科學家認為,地震魚與地震並沒有明顯的關聯。當日本媒體報導捕撈深海魚的 10 天內,均沒有發生規模大於 6 的地震,規模 7 的地震前後,甚至完全沒有深海魚出現的紀錄!

所以,在科學家眼中,地震魚僅僅是一種流傳於民間的「迷信」(superstition)。

透過動物來推斷地震消息的風俗並不新穎,美國地質調查局(USGS)指出,早在西元前 373 年的古希臘,就有透過動物異常行為來猜測地震的紀錄!

人們普遍認為,比起遲鈍的人類,敏感的動物可以偵測到更多來自大自然的訊號,因此在大地震來臨前,會「舉家遷徙」逃離原本的棲息地。

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當臺灣 1999 年發生集集大地震前後,由於部分地區出現了大量蚯蚓,因此,臺灣也盛傳著「蚯蚓」是地震警訊的說法。

20101023 聯合報 B2 版 南投竹山竄出蚯蚓群爬滿路上。

新聞年年報的「蚯蚓」上街,真的是地震警訊嗎?

​當街道上出現一大群蚯蚓時,密密麻麻的畫面,不只讓人嚇一跳,也往往讓人感到困惑:為何牠們接連地湧向地表?難道,這真的是動物們在向我們預警天災嗎?動物們看似不尋常的行為,總是能引發人們的好奇與不安情緒。

如此怵目驚心的畫面,也經常成為新聞界的熱門素材,每年幾乎都會看到類似的標題:「蚯蚓大軍又出沒 網友憂:要地震了嗎」,甚至直接將蚯蚓與剛發生的地震連結起來,發布成快訊「昨突竄大量蚯蚓!台東今早地牛翻身…最大震度4級」,讓人留下蚯蚓預言成功的錯覺。

然而,這些蚯蚓大軍,真的與即將來臨的天災有直接關聯嗎?

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蚯蚓與地震有關的傳聞,被學者認為起源於 1999 年的 921 大地震後,在此前,臺灣少有流傳地震與蚯蚓之間的相關報導。

雖然曾有日本學者研究模擬出,與地震相關的電流有機會刺激蚯蚓離開洞穴,但在現實環境中,有太多因素都會影響蚯蚓的行為了,而造成蚯蚓大軍浮現地表的原因,往往都是氣象因素,像是溫度、濕度、日照時間、氣壓等等,都可能促使蚯蚓爬出地表。

大家不妨觀察看看,白日蚯蚓大軍的新聞,比較常出現在天氣剛轉涼的秋季。

因此,下次若再看到蚯蚓大軍湧現地表的現象,請先別慌張呀!

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事實上,除了地震魚和蚯蚓外,鳥類、老鼠、黃鼠狼、蛇、蜈蚣、昆蟲、貓咪到我們最熟悉的小狗,都曾經被流傳為地震預測的動物專家。

但可惜的是,會影響動物行為的因素實在是太多了,科學家仍然沒有找到動物異常行為和地震之間的關聯或機制。

遍地開花的地震預測粉專和社團

這座每天發生超過 100 次地震的小島上,擁有破萬成員的地震討論臉書社團、隨處可見的地震預測粉專或 IG 帳號,似乎並不奇怪。

國內有許多「憂國憂民」的神通大師,這些號稱能夠預測地震的奇妙人士,有些人會用身體感應,有人熱愛分析雲層畫面,有的人甚至號稱自行建製科學儀器,購買到比氣象署更精密的機械,偵測到更準確的地震。

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然而,若認真想一想就會發現,臺灣地震頻率極高,約 2 天多就會發生 1 次規模 4.0 至 5.0 的地震, 2 星期多就可能出現一次規模 5.0 至 6.0 的地震,若是有心想要捏造地震預言,真的不難。 

在學界,一個真正的地震預測必須包含地震三要素:明確的時間、 地點和規模,預測結果也必須來自學界認可的觀測資料。然而這些坊間貼文的預測資訊不僅空泛,也並未交代統計數據或訊號來源。

作為閱聽者,看到如此毫無科學根據的預測言論,請先冷靜下來,不要留言也不要分享,不妨先上網搜尋相關資料和事實查核。切勿輕信,更不要隨意散播,以免造成社會大眾的不安。

此外,大家也千萬不要隨意發表地震預測、觀測的資訊,若號稱有科學根據或使用相關資料,不僅違反氣象法,也有違反社會秩序之相關法令之虞唷!

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​地震預測行不行?還差得遠呢!

由於地底的環境太過複雜未知,即使科學家們已經致力於研究地震前兆和地震之間的關聯,目前地球科學界,仍然無法發展出成熟的地震預測技術。

與其奢望能提前 3 天知道地震的預告,不如日常就做好各種地震災害的防範,購買符合防震規範的家宅、固定好家具,做好防震防災演練。在國家級警報響起來時,熟練地執行避震保命三步驟「趴下、掩護、穩住」,才是身為臺灣人最關鍵的保命之策。

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合成生物學:開啟人類未來的鑰匙?——《未來的造物者》導讀
臉譜出版_96
・2023/11/10 ・2542字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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  • 陳瀅州/國立陽明交通大學生命科學系暨基因體科學研究所助理教授

這幾年在大學教書,每逢金秋十月的諾貝爾獎季節,整個校園都彌漫著一股躁動與期待。尤其在生理醫學獎、物理學獎和化學獎公布前夕,各種猜測和傳聞紛紛出現,談論著獎項可能頒給合成生物學領域。這些傳言不僅在學生和老師之間流傳,甚至吸引了媒體的關注。有幾次,校方和記者會提前找到我,希望從我這打著合成生物學旗號的研究學者得到一些線索或看法。這樣的情境不僅凸顯了合成生物學在科學界的日益重要性,也充分反映了合成生物學打破學科界限,跨越不同領域的研究。事實上,合成生物學不僅僅在健康醫療領域取得進展,其創新技術和理論已悄悄滲入到每個人的日常生活中,包括永續環境、智慧農業、奈米科技,甚至是政府政策與法規的擬定,展現真正的跨領域合作。

二○二三年三月,美國白宮科學和技術政策辦公室公布了對生物技術的未來展望,明確標示出合成生物學在全球科學發展的關鍵角色,從氣候變遷到供應鏈韌性、從農業創新到人類健康,合成生物學的影響與應用已無所不在。而美國並非唯一看到這趨勢的國家。近年來,中國將合成生物學列為其戰略前瞻性重大科學領域和重點發展生物技術,反映出中國對於這門學科的高度重視。同時,在台灣,國家發展委員會近年也積極推動與合成生物學相關的研發策略,融入其六大核心戰略產業和五加二產業創新計畫中。這些策略決策不僅展現了各國政府對合成生物學的信心,也凸顯了它在全球科技發展中的核心地位。

合成生物學到底是什麼?它為什麼如此重要,以至於受到如此多的關注和期待?圖/pexels

當我們邁入二十一世紀,面對合成生物學這一革命性的學科成為我們日常生活中不可或缺的一部分,我們首先要回答的問題是:合成生物學到底是什麼?它為什麼如此重要,以至於受到如此多的關注和期待?合成生物學結合了生物探索、工程設計和跨領域的技術應用,致力於發展和構建新的生物系統。與傳統的基因工程不同,傳統的基因工程技術主要著重於研究及修改基因,從而修補或增強基因的某些功能。然而,合成生物學的範疇遠不止於此。

合成生物學的目標是全面理解生物系統的工作原理,並根據這些知識重新設計和構建具有特定功能的生物機器。它不只是在既有的生物框架上進行微調,還可以從零開始,系統性地設計和構建全新的生物系統。由於需要將複雜的生物元件進行重組和調控,近年結合人工智慧,使科學家能夠更精準地預測、模擬和控制生物系統,這是傳統基因工程難以實現的。這其中的挑戰遠超我們的想像,但所帶來的可能性也是前所未有的。

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舉例來說,在精準醫療領域中,合成生物學已經開發出能夠生產新型藥物、治療遺傳性疾病,甚至對抗癌症的智慧細胞。在環境保護領域,我們可以設計微生物來處理汙水、減少溫室氣體排放或修復受汙染的土地。在農業上,合成生物學提供了更為高效、節水、高產的作物品種,這對於食品安全和全球糧食問題都具有深遠的意義,而這只是冰山一角。隨著技術的發展和研究的深入,合成生物學將在未來幾十年內帶來更多創新和驚喜。不難想像,在不遠的將來,我們的生活、工作甚至教育都將深受其影響。

隨著技術的發展和研究的深入,合成生物學將在未來幾十年內帶來更多創新和驚喜。不難想像,在不遠的將來,我們的生活、工作甚至教育都將深受其影響。圖/pexels

合成生物學的發展確實為人類打開了無數的可能性,從創造具有特殊功能的生物,到解決困擾已久的醫學難題。但與此同時,我們也不能忽略合成生物學帶來的挑戰和風險。例如,如何確保這些被重新設計的生物體不會對環境和人類健康產生意想不到的影響?我們應該如何看待和處理因基因修改而產生的生物機器?這些問題需要我們集體思考和探索,並與各領域專家共同合作,確保合成生物學的發展能夠真正造福人類。

在課堂教授合成生物學時,我常以電影《侏羅紀公園》的離氨酸權變(lysine contingency)帶領學生反思當科技進步與人類控制意願之間出現衝突時可能會發生的事情。在侏羅紀公園中,為了防止恐龍逃出公園威脅全球生態系統,科學家亨利.吳(Henry Wu)進行了基因改造,使得恐龍無法製造其中一種必須氨基酸離氨酸(lysine)。此設計的初衷是讓恐龍只能依賴公園提供的離氨酸食物,進而防止它們逃離公園。這是一種典型的「安全措施」,旨在確保基因改造生物不會帶來無法預料的風險。然而,正如影片中所呈現,這種所謂的「完美」控制計畫卻遭遇了意外。雖然恐龍依賴離氨酸來生存,但它們找到了其他途徑來獲取這種氨基酸,這意味著即使在有限的條件下,生命也會找到生存下去的方法。

失落的世界:侏羅紀公園 (1997)。圖/IMDb

這故事讓我們明白即使是最先進的技術,也不能保證完全的控制。當我們嘗試限制和控制生物,自然界總是有其應對方式。這對於合成生物學家來說是一個警示,因為我們在改造生命的過程中,必須充分考慮到潛在的不確定性和風險。面對快速進步的科技,我們必須問自己:我們是否真的準備好面對所有潛在的後果?在追求科學進步的同時,我們也應該謹慎行事,確保我們的決策不僅是基於技術的可能性,還要考慮到其對生態和人類社會的影響。

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對於熱愛科學的我們來說,這是一個充滿機會的時代。每一次的科技進步都驗證了人類的智慧和創造力。透過這本書,我相信讀者將更深入地認識和理解合成生物學,體會其獨特魅力及即將面對的挑戰。我期望這本書能夠鼓勵大家抱持開放、謙虛且謹慎的態度面對科技的發展。同時,希望此書能激發更多人對科學和未來進行深入的思考,並鼓勵大家投入合成生物學的創新研究和人才培育之中。

——本文摘自《未來的造物者》,2023 年 11 月,臉譜出版,未經同意請勿轉載。

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臉譜出版有著多種樣貌—商業。文學。人文。科普。藝術。生活。希望每個人都能找到他要的書,每本書都能找到讀它的人,讀書可以僅是一種樂趣,甚或一個最尋常的生活習慣。

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以科學為本!從 DNA 探索大未來——百濟神州(BeiGene)Kids Science 生物科學營,為小小醫生科學家鋪路!
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2022/12/27 ・3734字 ・閱讀時間約 7 分鐘

本文由 百濟神州(BeiGene) 委託,泛科學企劃執行。

「小朋友們,當爸媽或家人生病時,你的心情如何?擔心、焦慮、想辦法讓他們好過一點?」

「希望家人最好不要生病」、「吃藥看醫生才能快快恢復」這是來自孩子們最純真直接的回應。

全球前 50 大生技製藥大廠百濟神州(BeiGene)副總裁暨細胞治療研發中心負責人黃士銘,日前率近 20 位企業志工和家人們一起至坪林國小,在泛科學協助下,舉辦「Kids Science 小小生物科學營」。課堂上,身為生物科學家的他,首次擔綱一日業師,在活動一開始即拋出了上述這個情境題,引導孩子們思考生物科學,其實是一門很有意義的學問,不僅貼近日常所需、更能真實地幫助許多人。

黃士銘表示:「BeiGene 是一家以科學為本,專注於創新癌症藥物研發,我們與全球各地科學家及醫師緊密合作,以病人至上的精神,致力為全世界患者帶來可近性及可負擔的高品質藥物。」身為一位科學家,我們相信『改變治癒未來』(Change is the Cure)。先進科學改變人類生活,而醫療科學為人類帶來治癒的力量。因此,在台灣,我們與這塊土地最頂尖的科學人才共同努力,專注於細胞治療在癌症醫學領域的研發,也因為台灣向來是生技產業人才搖籃,這更讓我們重視到,科學教育從小紮根的重要性,讓小朋友從早期開始培養科學核心素養,豐富孩子們的知識和視野,希望啟發他們對於生物科學的興趣。我們很期待透過 BeiGene 「Kids Science 小小生物科學營」,拋磚引玉,讓更多人重視科學教育的環境,挹注多元教學資源,發揮共好影響力,為台灣培育更多優秀的生技人才。

BeiGene 副總裁暨細胞治療研發中心負責人黃士銘,率近 20 位企業志工和家人們前進坪林國小,讓偏鄉小朋友從小開始培養科學核心素養。圖/BeiGene

有鑑於此,秉持以科學為本、病人至上的 BeiGene,致力「培育未來生物科學人才」作為品牌 ESG 關鍵的當責行動。於是乎,當觀察到台灣偏鄉科學教育資源與師資分配不均的狀況,便與全台最大科學知識社群–「泛科學」聯手,舉辦「 Kids Science 小小生物科學營」,BeiGene 企業志工於假日帶著家人們,前進新北市坪林國小進行教學活動,為偏鄉學童種下科學教育種子,希望藉由對生物科學的體驗與實驗過程,提升偏鄉學童對於環境觀察的敏感度與科學的認識基礎。

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BeiGene 「Kids Science 小小生物科學營」,為學童打造出「適齡、適性」、結合理論與手作的生物科學探索課程活動。圖/BeiGene

生物科學樂趣多! 啟發學童對科學創造的想像

小學階段是最適合紮根科學教育的時期,但偏遠地區的學校由於交通不便與地理人文環境特殊,造成師資、設備、資源不足等情況。若能引進多元的教學資源,開啟偏鄉孩子們不一樣的視野,便能在科學的啟蒙之路上,燃起他們的學習熱情、啟發學童對科學創造的想像!

引導孩子們思考生物科學,其實是一門很有意義的學問,不僅貼近日常所需、更能真實地幫助許多人。圖/BeiGene

坪林國小校長王珮君表示:「科學是生活,舉凡食、衣、住、行都隱含著許多科學知識與原理,非常感謝 BeiGene,看見偏鄉孩子在專科教育學習資源的需求,舉辦『Kids Science 小小生物科學營』, 讓孩子從做中學習。藉由豐富有趣的課程,帶領學校的孩子不僅能從學習中獲得更多與醫學相關的科學知識,同時也能啟發他們擁有像『科學家』一樣地邏輯思考,像『醫師』一樣地解決問題!永保好奇心,持續不斷的創新與探索。」

坪林國小校長王珮君致力提供學生更好的學習資源,感謝 BeiGene 帶來豐富多彩的 STEM 教育課程。圖/BeiGene

親子共學玩實驗夯: 水果DNA切切樂、手作仿生鳥

身為全台最大科學知識社群——「泛科學」知識長鄭國威表示,孩子學習科學的目的,除了開拓視野外,更重要的是培養科學思辨的精神與態度!在這個以社群力=影響力的時代,泛科學希望與各界企業一起『加乘、共好』,透過彼此的核心職能,讓下一代對科學產生興趣。

孩子學習科學的目的,除了開拓視野外,更重要的是培養科學思辨的精神與態度。圖/BeiGene
利用簡單易操作的實驗一窺水果 DNA 的樣貌。圖/BeiGene

這次的課程,特別邀請到曾獲教育部殊榮的生物老師──簡志祥「阿簡老師」,帶領學童認識水果 DNA,利用簡單易操作的實驗一窺 DNA 的樣貌,了解生命細胞最初始的模樣;也體驗了解仿生科技在醫療上及生活上的應用,透過「仿生鳥手作實驗」引導學童思考有哪些生活用品是從仿生科學啟發而得來,並從手作實驗中獲得更多靈感與樂趣,最後的「仿生鳥飛行競賽」,讓學童用自己親手做的成品互相比拚,進一步體驗空氣動力原理,邊玩邊學、小朋友無一不感到新奇與有趣。

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透過生活周邊常見產品實例,了解仿生科技在醫療上及生活上的應用。圖/BeiGene
透過「仿生鳥手作實驗」引導學童思考有哪些生活用品是從仿生科學啟發而得來。圖/BeiGene
「仿生鳥飛行競賽」,讓學童用自己親手做的成品互相比拚,進一步體驗空氣動力原理,邊玩邊學、小朋友無一不感到新奇與有趣。圖/BeiGene

本次課程活動獲得很好的迴響,孩子們邊玩邊學,不僅輕鬆提升專注力,同時對生物科學產生興趣。各位家長們,想要帶著孩子自己動手體驗 Kids Science 科學課程嗎? 以下分享 DIY 簡單步驟跟著做,親子共學樂趣多: 

【水果切切樂】

藉此實驗了解細胞各構造的特性,如清潔劑可溶解細胞膜的脂質,破壞細胞膜。 高濃度食鹽水可使 DNA 溶解在溶液中,DNA 不溶於酒精中,所以使用酒精萃取出 DNA。由於實驗材料簡單,且方法易操作,對生物科技有興趣的學習者也可以自行操作實驗不同水果的差異性。

教學影片。影/Youtube

材料:
萃取液(食鹽、水、清潔劑)冰棒棍、牙籤、離心管、塑膠杯、塑膠袋、紗布、竹籤、切塊水果、酒精

方法:
準備萃取液,內容是 1/3 杯的水、1/2 匙鹽和 1 匙的清潔劑混合。把切塊水果放進塑膠杯裡,倒進萃取液,能夠蓋住水果的量就夠了,用冰棒棍把水果攪爛。
把紗布鋪在另一個塑膠杯上,將攪爛的水果倒入紗布上,收集濾下的液體。
把酒精倒入液體中,過幾分鐘就會在上層的酒精裡看到白色的絲狀物。恭喜你,你拿到了這些水果的 DNA 了。拿牙籤輕輕攪拌這些 DNA,把它們收集到離心管裡頭吧。

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原理:
為什麼這些材料就可以萃取出 DNA 呢?當你把水果攪爛和萃取液混合時,會破壞水果的細胞,清潔劑可以破壞水果細胞的細胞膜和核膜,而加入鹽則可以讓 DNA 溶解在萃取液內。最後加入的冰酒精,則會讓 DNA 從溶解的狀態被析出來,就成了你看到的白色絲狀物。

【手作仿生鳥】

結構仿生設計學主要研究生物體和自然界物質存在的內部結構原理在設計中的應用問題,適用與產品設計和建築設計。研究最多的是植物的莖、葉以及動物形體、肌肉、骨骼的結構。本課程從生活中引導小朋友去思考有哪些生活用品是從「仿生科學」啟發得來的。並從手作實驗中得到更多靈感與啟發!

仿生學小知識:

仿生學是模仿生物特殊本領的科學,目的在了解生物的結構和功能原理,來研發新的機械和技術,將大自然的智慧轉化成人類可操控的技術,可以說是「向大自然學習」的一門科學,例如達文西的「撲翼機手稿」就是藉由研究鳥類與昆蟲飛行所設計出來的。

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像是出淤泥而不染的「蓮花葉」,除了表面上有蠟等物質可以防水,也發現葉面上有奈米等級的絨毛結構,這些結構使得水滴不易被戳破,讓水滴能在葉面上自由滾動,正是屬於仿生學的範疇,而這個發現也運用在現在的防水塗料上。此外,模仿蜘蛛絲做成的線非常強韌,可以拿來做防彈衣,這些都屬於仿生學的研究成果。

教學影片。影/Youtube

方法:
確認你的配件,包括翅膀、尾巴、木條、三條橡皮筋,將翅膀配件靠內的桿子套上右邊鐵鉤,靠外的桿子套上左邊鐵鉤,將木條插入翅膀的孔,另一端插入尾巴的孔,接著將橡皮筋套進兩端的掛勾,最後一步驟只要扭轉橡皮筋就可以飛行了。

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