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寫科普不簡單

大海子
・2011/06/01 ・2363字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 542 ・八年級

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寫科普對一個文筆流暢的人不難,只要將相關生物資料,彙整一下,加以簡單組合排列,潤飾一下文辭字句,大概不難寫成一篇文章,至於是否膾炙人口,就見仁見智了,很難下評論。除非去參加科普徵文競賽,參賽者為了能獲得好成績才會努力創作,不然寫的內容其實大都會大同小異,難以看出文章有何值得閱讀之處。而內容的價值卻是決定文章可讀性最大的關鍵。

在資訊快速流通的網際網路時代,同樣主題的文章,處處皆是,古代寫文章,就是天下文章一大抄,抄的妙不妙往往就影響了文章的可讀性。當今資訊科技發達的時代,內容大都已經數位化,只要上網輸入關鍵字,一大筆相關與不相關的資料通通都會跑出來,只要剪一下,再貼一下,稍微改寫一下,換一下風格,瞬間就是一篇文章了,這樣的網路文章隨處可得,但卻乏可讀性與價值,通常只是一篇換了包裝的禮物而已,卻沒有一點內涵。

撰寫科普文章對我來說事一件又愛又恨的事,愛的是可以重新咀嚼知識內容,體驗隱藏在其中大自然的奧妙,令我咬牙切齒的是要尋找一個全新的觀點,來撰寫已知科學的內容,更難的是訂出一個好題目,題目好壞優劣當然又是一個公說公有理,婆說婆有理的議題,因為沒有公定標準,所以到頭來都是各說各話,自圓其說。然個人對文章題目希望讓讀者看到標題就能引起閱讀的動機,因此下標題通常都是一改再改、一修再修,直到能凸顯文章的重點與趣味性為止。

就我而言,我在下筆寫作之前,會先評估主題內容是否值得奮力一博,換句話說,就是讓我心甘情願花力氣、耗時間去為它找到一個觀點,然後在一字一句地將它堆砌完成,過程中不斷地來回審查所寫的字句是否能正確表達出心中的意念,好不容易完成之後,還要想想讀者是否也能因此獲得共鳴。舉例來說,驅使我撰寫《潮間帶作客之道》的最大原因在於:潮間帶是人們常常造訪之地,有關潮間帶的生物圖鑑或旅遊手冊比比皆是,但是卻如文章開頭所提到的一樣,鮮少有作者提及一些看似微不足道卻影響甚鉅的舉動,讓許多人(包括專業人員在內)無意中傷害了生物卻不自知。有鑑於此,個人才動手為文,希望人們造訪潮間帶時,除了遵守安全與保育規則之外,更應注重對待生態環境的環境倫理,以免誤傷生物。這類的題目才是個人願意投資精力與時間。

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另外有些文章是有助於釐清似是而非的迷思觀念,《尼莫叫什麼名字》一文就是這樣來的,文中所提及的小丑魚尼莫的俗名容易造成混淆,如同種不同名,同名不同種,往往造成許多迷思,有時甚至會引起許多笑話;若能破解迷思,方能撥雲見日,獲得正確的觀念。

科普文章除了提供知識之外,應該具備釐清觀念的功能,方能有可讀性,《海起嘯了》一文就是在這樣的動機之下,所完成的文章。許多不具海洋科學背景的社會大眾,因受到媒體跨大的報導造成心中極大的恐慌,這篇短文應發揮知識的力量,安定社會大眾的效用。這樣應該也算功德一件吧,總比念佛誦經,口中念了半天,心中卻還是波濤洶湧,無法平靜的效果好多了。

文章的精彩性在於其內容的優劣而非篇幅。簡單就是美,但是要寫的簡單而非長篇大論,卻是一種功力,所謂恰恰好,就是多一份太胖,少一份太瘦,為文時如果也能遵循簡約的規則,相信更能將文章重點表露無遺,華麗詞藻雖會增加稿費的收入,但卻無助於文章的精彩性,有時反而適得其反,讓讀者看不出重點所在。畢竟科普文章的重點是讓人讀懂,而非私人日記,作者是當事人,寫得不清楚只要點到為止,有感覺就好了,無須對讀者負責。

網路時代,圖像成了資訊表達的主流,短句子成了約定成俗的標準。臉書、推特等社會媒體的盛行,更有推波助瀾之效。昔日長篇大論的文章已經成了文人雅士的專利了,短篇文章卻大行其道,成為主流,科普文章亦不例外。然而文章要短而精彩,又要很通俗,凡夫俗子皆可讀懂,真是對作者寫作能力一大考驗,這就是痛苦之處,想多寫深怕現代讀者大多缺乏耐心,寫少了又怕讀者看不懂,兩者之間的平衡點不知放在何處,且文章又要找切入的觀點,才能寫出特點,最後才有完美的句點,老實說,好難喔。

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自古文章是自己的好,每字每句都好像是千挑萬選,好不容易才擠出來,有時想了半天,鉛筆頭都要快要被咬斷了,也蹦不出一顆字來,因此要修改文句,使文章流暢,尚可接受,若要大幅刪除/改寫的話,即使心中明白地知道,這對文章好,但是總會萬般不捨,一字一句在彈指之間就形銷骨毀,不見蹤跡了。而這種沒標準的事情最後的定論就是要比權勢大小了,有求於身操生死大權的編輯時,就算是心疼還是要含淚割愛,誰叫情勢比人差呢;若是編輯稿源不足的話,而來邀稿的話,那就是情勢大逆轉,另當別論囉,作者與編輯之間永遠有說不完的辛酸血淚故事。

科普文章寫作切入的觀點其實就是為讀者鋪路,讓他們可以順著道路,找到神秘的後花園,它同時也是引發讀者興趣,連接讀者共同的經驗與新知識之間的橋樑。一般人學習新知的方式,以舊有的知識為參考基礎,去理解新的知識與觀點,簡單來說,科普作者需要為讀者搭橋鋪路,將讀者與作者的觀點相連通,讓讀者一口氣將文章讀完。個人寫作喜歡找尋日常生活中的共同經驗,如在《海兔來拜年》一文的開端,就先簡介世俗對陸生兔子的刻板印象如圓圓的身軀、修長的耳朵與強壯的彈簧腿,以此為跳板再說明海兔與陸生兔子之間的差異,由此帶領讀者認識海兔的種種有趣的生態習性,達到介紹海兔的目的。

每一篇科普文章都是新的挑戰,就像每一份創意料理一樣,素材處處皆是,但是如何從主題的訂定,料理調配方式的選擇,素材的選用與搭配,最後完成合乎大眾口味的美食,整個創作辛苦的過程,只有同為創作者才能理解箇中的滋味。阿基師是創作美食的料理師,而科普作家應該是科學知識的資訊料理師,兩者最終的成品雖不相同,但同樣都能滿足人心靈上最深層的需求。

本文原發表於陳勇輝的臉書網誌[2011-05-28]

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大海子
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希望以人文關懷的觀點,將海洋生物世界中的驚奇與奧妙, 透過多媒體的設計與展現,分享個人心得給社會大眾, 期望能引起更多人關心海洋的公共議題, 為保護海洋略盡一份心力。

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不是不會髒,而是更難沾:耐污馬桶的表面科學
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/09/22 ・3364字 ・閱讀時間約 7 分鐘

本文與 Panasonic 合作,泛科學撰文 

●以下科學研究內容作為知識分享,不直接與Panasonic A La Uno全自動洗淨馬桶產品功能連結

在做家務的痛苦排行榜上,「刷馬桶」絕對名列前茅。明明天天都在沖水,但過不了幾天,馬桶內壁邊角總會浮現黃黃的水垢、角落發黑的霉斑,甚至是那些刷掉又長出來的粉紅色污垢(黏質沙雷氏菌)。

許多市售衛浴設備常標榜「神奇抗污」或「永久不沾」,讓人誤以為安裝後便能永保潔淨。然而從材料科學的角度來看,世上並無能使污垢憑空消失的魔法。所謂「耐污」的實質機制,並非打造完全不沾染髒污的材質,而是調整表面的物理與化學屬性,使水垢和微生物難以強力附著。一旦降低了污垢與內壁之間的附著力,透過日常水流沖刷,便能輕易地將髒污帶走。

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為什麼污垢「黏不住」? 

要搞懂為什麼某些特殊表面能做到「耐污」,我們得先像偵探一樣,拆解馬桶裡的髒污究竟是怎麼「抓緊」材料表面的。馬桶內壁的污垢主要有兩大難纏的元兇:

  1. 水垢與礦物沉積*1:我們日常使用的自來水中含有鈣、鎂等金屬離子。當水滴在表面經歷反覆的濕潤與蒸發乾燥循環時,這些離子會逐漸結晶析出,變成硬度極高、緊緊「卡」在微觀縫隙裡的礦物質水垢。
  2. 生物膜與有機物*2:包含尿液中的無機鹽、油脂殘留,以及細菌入侵後分泌出像超強膠水一般的聚合物,所組成的黏滑防禦大本營。
關鍵不是沖水,而是「這些污垢如何抓住表面」

這兩大類污垢想要在材料上「落腳」,前提是它們必須能在表面找到足夠的附著點與黏合力。那麼,材料科學家是如何讓這些髒污「站不穩」的呢?答案就藏在「表面能(Surface Energy)」與「濕潤性(Wettability)」這兩個核心概念中。

當我們把水滴在某個表面上時,水滴會聚成一顆圓滾滾的水珠,還是迅速攤平開來?這取決於表面的特性:

  • 疏水路線(Hydrophobic)*1:具備低表面能的疏水表面,能顯著減少水分子或污染物與表面之間的極性作用力與氫鍵。水滴在這種表面上會因為表面張力而收縮成水珠,當水珠滾動滑落時,就能順便把表面的灰塵與礦物質顆粒帶走,這就是著名的「自清潔效應」。
  • 親水路線(Hydrophilic / Superhydrophilic)*2:相反地,極度親水的超親水表面則會強烈地吸引水分子,在材料最外層形成一層薄薄的「水化層(Hydration Layer)」。這層水化層就像是實體的液體盾牌,讓油污、蛋白質或細菌無法直接接觸到材料基底,只能漂浮在水膜上方。

如果要用攀岩來比喻:傳統粗糙的表面就像是有許多凹槽的攀岩牆,髒污就像攀岩者,需要找到落腳點並用力撐住才能攀附;而我們做的是抽掉把手點,或是在把手上塗上潤滑油,讓髒污找不到施力點,自然難以停留。

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材料科學的核心:想辦法讓污垢「抓不住」

不給細菌「握手」的機會

解決了水垢,下一個更棘手的對手是「細菌」。

馬桶內壁那些黑黑粉粉、摸起來滑滑的污垢,在微生物學中被稱為「生物膜(Biofilm)」。細菌並不是孤立生長的,當單顆細菌落在表面後,如果覺得環境舒適,它就會開始分泌胞外聚合物(EPS),這是一種天然的超強膠水。細菌們用這種膠水把自己與同伴緊緊黏在一起,並築起堅固的防禦堡壘,這時一般的沖水就很難把它們沖洗乾淨了。

根據《Nature Communications》與《Microsystems & Nanoengineering》的學術期刊研究指出,要阻止生物膜形成,除了化學上的抗菌,材料的「表面微幾何結構」扮演了至關重要的角色。

材料科學領域中有一個著名的「附著點理論(Attachment Point Theory)」:

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  1. 粗糙與微孔洞表面:如果材料表面存在許多微小的裂縫、氣孔或微米級凹洞,細菌(體積通常約 1 到 3 微米)就會興高采烈地鑽進這些小凹槽裡。這些凹槽不僅提供了極佳的機械咬合支點,還能幫細菌擋掉水流的沖刷。
  2. 極致平滑與微結構表面:相反地,如果材料表面做到極致平滑,完全沒有微米級的缺陷;或者反過來設計出尺寸遠小於細菌的奈米結構,細菌的足跡構造(如鞭毛或纖毛)就無法在表面找到穩固的「接觸附著點(Contact Points)」。

當細菌發現自己在這個表面上連「手都握不緊」、隨時會被水流吹走時,它就無法順利定殖並分泌膠水築巢。此外,現代衛浴結構在設計時,也越來越強調「一體成形」與「無接縫工藝」。消除接縫與死角,等於直接拔除了細菌與水垢最喜歡的避風港。

阻止細菌、生物膜找不到「落腳點」

當材料、結構與流體科技組隊聯防 

了解了材料化學與微觀幾何,我們就能勾勒出一座現代耐污馬桶的完整防禦體系:【材料層(低附著力)】+【結構層(無縫平滑)】+【動態流體層(泡沫與水流剪切力)】= 高效清潔!

以市面上備受矚目的 Panasonic A La Uno 全自動洗淨馬桶為例,就是將材料科學、結構工程與流體力學發揮到極致的典型代表:

1. 材料層:有機玻璃系新素材

A La Uno 全自動洗淨馬桶採新開發的「有機玻璃系新素材」(以壓克力高分子為基礎研發的衛浴專用材料,這類高分子成形技術亦被廣泛運用於大型水族館高壓觀景窗與飛機機艙罩)。這種材料表面具備極佳的疏水性與耐水垢特性,水滴不易長時間攤平停留;材質堅固、不易破裂,耐刮、不易造成細小傷痕。通過實驗測試,這種素材配合泡沫洗淨,在沖洗後能有效沖刷掉高達 99.99% 的大腸桿菌,從源頭阻斷細菌定殖。

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2. 結構層:無接縫工藝與三重防濺防護

在宏觀結構上,A La Uno 全自動洗淨馬桶採用無水箱沖水與便器、溫水洗淨便座一體成型設計,減少傳統水箱與座體之間的結構層次及接縫,並搭配可動迴轉式排水系統完成沖洗。更貼心的是其「三重防護」設計:

  • 泡沫防護:在水面上製造一層充沛的泡沫緩衝層,有效抑制男性站立小便時的尿液與污水飛濺;
  • 外圍防護:馬桶邊界特別設計了高約 3mm 的水檔,防止液體延著外壁滴落至地板;
  • 測漏防護:便座與馬桶本體採用不外露的防護設計,避免液體從縫隙飛濺滲漏。
Panasonic A La Uno 全自動洗淨馬桶

3. 動態流體層:雙效泡沫洗淨、漩渦水流與 nanoe™ X

當污垢降落在馬桶內壁時,A La Uno全自動洗淨馬桶 的動態流體科技便接手進行徹底打掃。其「雙效泡沫洗淨」會先釋放直徑約 5mm 的「毫米泡沫」包裹並帶走大塊髒污,再透過直徑約 60微米的「微米泡沫」深入微觀縫隙,徹底溶解殘餘的油脂與細微污垢。接著,配合高度清潔力的「漩渦型強力水流」,利用旋轉產生的流體剪切力,一口氣將附著力已被削弱的污垢剝離並沖走。此外,Panasonic A La Uno 全自動洗淨馬桶還搭襯了 nanoe™ X 健康科技,釋放氫氧離子有效抑制異味與髒污,維持空氣與內壁的良好衛生狀態。

科技讓生活變輕鬆,但物理法則依然誠實

從材料化學的低表面能設計,到微觀幾何的附著點控制,再到流體力學的水流沖刷,一座現代抗污馬桶的演進,縮影了人類如何運用基礎科學來解決日常生活痛點的智慧。

我們習慣將衛生清潔想像成一場與細菌髒污的硬碰硬死鬥。然而,A La Uno全自動洗淨馬桶 等現代衛浴技術的突破,展示了材料科學的另一種聰明思維:不靠強酸強鹼硬打,而是透過物理與化學邏輯,將「污垢固著」的機率降到最低。

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當材料科學與現代衛浴技術結合,刷馬桶不再是一件令人頭痛的辛苦瑣事。透過這些前沿科技的加持,我們得以從繁重的家務勞動中解放,享受更加乾淨、舒適且有品質的日常生活。

*1 參考論文:A metallic anti-biofouling surface with a hierarchical topography containing nanostructures on curved micro-riblets

*2 參考論文:Brushing up functional materials

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2024 臺灣科普環島列車啟程 催生科學傳播新力量
PanSci_96
・2024/10/21 ・915字 ・閱讀時間約 1 分鐘

「2024 臺灣科普環島列車」今(21)日自臺北火車站啟程,沿著西部幹線南下,將於 10 月 21 日至 26 日搭載全臺 202 所國小學生,展開 6 天的科普環島之旅。前副總統陳建仁、國科會主委吳誠文、數位發展部部長黃彥男、交通部臺灣鐵路公司副總經理賴興隆,美、荷、法、德、英國等駐臺代表、9 家車廂參與單位代表及師生們均蒞臨開幕式。

高中生成為科學傳播新力量 助力全臺科普教育

吳主委表示,自 2016 年以來,已連續 9 年舉辦科普環島列車活動,持續推動科學教育。今年活動規模擴大,火車將在 6 天內行經 17 個縣市、32 個站點,提供超過 300 項科學實驗,讓全臺學童能從小接觸科學。

更值得一提的是,近年來國科會積極邀請全臺高中學生,透過科學培訓後上車擔任「車廂關主」,帶領國小學童玩科普;高中生們由「知識接收者」轉為「科學傳播者」的角色,不僅加深其擔任小老師的使命感,也提升科學傳播、知識轉譯及組織規劃能力。

今年有 391 位來自全臺 18 所高中的學生參與培訓,其中 162 位為女學生,突破科技領域的性別刻板印象,展現女性在科學界的力量。這些科普小老師們將於 10 月 21 日至 26 日帶著全臺各縣市、鄉鎮國小學童學習更多有趣的科學實驗,為科普教育展開多面向的正循環。

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2024 年的科普環島列車很不一樣! 全民一起上列車、長知識

「2024 年臺灣科普環島列車」停靠站點及時刻表

今年臺灣科普環島列車首度開放全民上車體驗,活動開放報名迅速額滿,共有360位民眾參加,8節車廂搭載不同科技主題的特色實驗,包含今年最發燒的 AI 人工智慧、半導體、衛星通訊、以及與我們生活息息相關的隔震減震知識,都設計在車廂的科學實驗活動中,讓參與活動的學生、民眾能獲得最新最熱的科技知識。各車廂活動由台灣默克集團、友達永續基金會、瑞健醫療、ASM 台灣先藝科技、國家地震工程研究中心、數位發展部、緯創資通、聯華電子科技文教基金會和上銀科技等單位規劃設計。

國科會特別感謝各參與單位的支持與合作,讓此次活動更豐富多元。科普列車活動期間,在全國各地火車站及周邊地區也同時舉辦科學市集,歡迎各地民眾經過火車站時不要錯過難得的科學體驗機會!

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量子科技即將走入生活?最有趣的科學知識傳播 QuBear 量子熊,來了!
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・2023/07/10 ・676字 ・閱讀時間約 1 分鐘

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不知從什麼時候,「量子」取代了磁場、奈米,成了時興的名詞。特別是把量子與資訊兜在一起,無論是在科學或是科技上,都深具潛力。或許有一天,我們將打開以量子位元建構的量子電腦,透過量子演算法進行各種計算,並把資訊用量子傳輸的方式傳遞出去。

這樣的日子可能真的不遠了。

為了因應量子科技時代的來臨,行政院在 2022 年 3 月宣布成立「量子國家隊」,由 17 個產學研團隊組成,包含了通用量子電腦硬體技術、光量子技術、量子軟體技術與應用開發這三大領域。

「量子熊 QuBear」身為量子國家隊的推廣擔當,針對年輕世代學子,激發量子科學與科技的興趣與瞭解,將全力推動 Quantum PAY,以三大多元管道「Podcast、 Article、YouTube」進行知識傳播,內容類型含括播客、文章跟影音短片。量子熊 QuBear 除了打造線上平台,更製作多個 quantum PAY 學習模組,努力朝著建立量子熊的微學習平台,以及建構長遠的科學知識傳播生態圈的目標前進。

最後,你或許會好奇,量子熊的名字是怎麼來的?

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量子電腦的核心技術是量子位元 (qubit)。英文發音快一點,就跟 QuBear 有點相似,於是就裝個可愛,叫做量子熊啦!

記得看到量子熊時,幫忙按讚、訂閱,還有~開啟小鈴鐺~https://www.youtube.com/channel/UCkWM3vYaCd_VoPHQ1hrUdzA

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