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矽雷射

科景_96
・2011/02/09 ・778字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 545 ・八年級
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Original publish date:Nov 05, 2004

編輯 tslim 報導

科學家製造出了第一個用矽為材料做成的雷射.

要做出一個好的雷射, 首先必須要有一種材料可以將輸入的能量(包括光能, 電能或其他形

式的能量)轉換成光能. 但是矽有一個很嚴重的問題, 那就是它會把大部分的能量消耗在原子晶格的震動上, 造成沒有足夠的能量可以轉成光能而形成雷射. 而在2004年10月18日出版的Optics Express中, 美國University of California, Los Angeles的Bahram Jalali

及Ozdal Boyraz就利用矽材料本身的原子震動來突破這個困境, 產生雷射光. 他們使用鎖模光纖雷射(modelocked fiber laser)去泵浦矽晶體, 透過矽晶體中的拉曼散射產生雷射.

雖然現在很多的資料都已經使用光透過光纖來傳遞, 然而在資料的處理上仍然還需將光訊

號轉換成電訊號, 這轉換大大地減慢了整個處理程序, 並增加成本. 因此科學家一直極力

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地嚐試製造出可以直接處理光的元件, 而矽則是製造此元件的最佳選擇, 因為矽可以利用 傳統的晶片製程技術來量產. 但很不幸的, 矽並不適合用來控制光. 相反的有些材料, 像

砷化鎵處理光的能力很強, 但是卻很難做在晶片上. 因此矽雷射的發明將可使直接應用光

來做計算的光電腦的構想向前跨進一大步.

然而, 要將矽雷射用在桌上型電腦上可還有一大段路要走. 矽雷射並不像一般的半導體雷

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射一樣用電驅動, 它可是用另外一個雷射去驅動的. 因此, 要將矽雷射使用在光電腦之前

一定要先找出可以用電驅動它的方法. 當然也還要將矽雷射做成可以直接與電腦晶片整合

在一起的元件.

參考來源:

本文版權聲明與轉載授權資訊:

  • [Oct 08, 2004] 可任意調節波長的雷射
  • [Sep 20, 2004] 邁向奈米雷射:奈米光學共振腔
  • [Aug 17, 2004] 幸運光子造就隨機雷射
  • [Sep 23, 2003] 雷射﹕一個原子夠不夠
  • [Dec 23, 2002] 硬碟會發光﹖

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  • 文章難易度
    科景_96
    426 篇文章 ・ 7 位粉絲
    Sciscape成立於1999年4月,為一非營利的專業科學新聞網站。

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    網路交到壞朋友?網路詐騙如何博取你的信任——《脫癮而出不迷網》
    圓神出版‧書是活的_96
    ・2024/04/23 ・3552字 ・閱讀時間約 7 分鐘

    這世代的年輕孩子,隨便一位都比我們大人更精熟網路及數位裝置的操作;但面對網路上無所不在的陷阱,腦袋並沒有因此進化得更靈光。

    當你以為壞人都藏在社區附近的陰暗角落時,專家正在警告,潛藏在虛擬世界中的詐騙與剝削,才是你真正該提防的。

    網路陷阱:誘騙、色情與性剝削

    圖/envato

    孩子是如何上鉤的?

    先來聽聽宇岩的故事吧!

    宇岩是個國二男生,在班上成績中上,行為大致循規蹈矩。和大部分的同學一樣,每天會上網玩一下線上遊戲。他在線上遊戲中,認識了一位網友小芸。因為幾次合作很有默契,小芸主動提議互相加 line,以方便聯繫。

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    日後,小芸與宇岩就常在 line 上聊天,一開始是聊些與遊戲攻略有關的事,後來,聊及生活中的瑣事。小芸說,她是個高中生,功課壓力大,父母工作忙碌,不太關心她,她常覺得很寂寞。她覺得能和宇岩聊天很開心,希望宇岩當她的男朋友。

    有一次,小芸問宇岩有沒有看過女生自慰,宇岩覺得不太對勁,但心中莫名興奮。後來,小芸時常提起一些性方面的話題,也開始傳一些露骨的畫面給宇岩,說是自己胸部、臀部等私密部位的照片。小芸問宇岩想看更多嗎?宇岩當然想!小芸要宇岩也傳張自己裸露生殖器官的照片過去,才要讓宇岩看更多。宇岩不疑有他,既然是男女朋友,應該沒關係,於是照辦了。

    後來,小芸好幾次要求宇岩幫她買遊戲點數,但宇岩說自己身上沒那麼多錢。小芸卻生氣地抱怨宇岩一點都不在乎她,宇岩只好偷拿父母的錢。幾次之後,宇岩感到很不安,鄭重地拒絕小芸的要求,但她卻說:「別忘了,我手上有你的裸照喔!」

    宇岩這才意識到,對方也許一開始,就不懷好意。事到如今只好硬著頭皮,向父母全盤說出這些事情,請父母出面解決。

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    如果宇岩沒有向大人求助,接下來會發生什麼事呢?

    那位名為小芸的高中生網友,肯定會對他糾纏不已,繼續索討更多的金錢,進而要求他交出帳號密碼、家人的個資,或者出賣朋友來「抓交替」。如果宇岩不從,就威脅公開裸照,讓他的聲譽不保,宇岩只能任對方予取予求。

    網路誘騙的方式推陳出新,大多都是利用人性的好奇、貪婪或恐懼心態,取得受害者的個資或私密影像,進而抓住把柄,再藉此要脅,逼你就範。詐騙者常是亂槍打鳥,在各種有聊天功能的網路平臺上隨意搭訕,利用兒童或青少年的好奇、同情心或想結交朋友的渴望,逐漸取得信任,再讓你一步一步地走進預先設好的圈套中。

    二○二○年南韓媒體披露震驚社會的「N 號房事件」,主嫌在網路上經營類似聊天室的「房間」,每個「房間」都有編號。會員付費後,依照付費多寡,可以進到不同房間裡觀看女性裸露的不雅影像。房間裡的主角有許多是兒童或青少年,影片內容包含了性侵、性虐待等不堪入目的情節,甚至有的以直播的形式供會員觀賞。

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    這起駭人聽聞的性剝削事件,其實已經持續了數年之久,受害少女不計其數,凸顯了網路色情與誘騙氾濫的問題。究竟,這些不幸的孩子,是怎麼落入魔爪的呢?主嫌利用涉世未深的少女想快速賺錢的渴望,在網路上發布高薪兼職廣告,吸引許多有金錢需求的少女;主嫌再進一步要求他們提供個人資料或隱私裸照。如此,主嫌等於握有被害者的把柄了,便進一步要求少女錄下更多不雅影片,甚至約出來予以性侵。被害少女大多擔心自己的名譽不保,不敢不從,只能任憑主嫌擺布。事後有受害者向媒體表示,當時以為只要提供清涼照片,就能獲取大筆金錢,或者,以為只是單純的援交,沒想到,卻落到這般下場。

    圖/envato

    以網路做為誘騙或性剝削工具的事件在國內也時有所聞。不久之前,有位十四歲少女,在網路上認識三十一歲犯嫌。犯嫌以少女才華洋溢,想栽培她發展演藝事業為理由,哄騙少女離家,再把她囚禁於事先打造的夾層密室中。幸好警方快速偵破此案,少女得以平安返家。後來得知犯嫌專挑家境清寒的未成年少女下手,利用少女懵懂無知且一心致富的心態,誘騙上鉤。

    復仇式色情

    另一個值得關注的網路安全問題,是「復仇式色情」,常發生在情侶之間。

    舉個常見的校園案例,小華與小明在學校社團中認識並交往,也常在校園中大方放閃。過一陣子,傳出兩人分手的消息。隔天,全校議論紛紛,原來,小華的私密影片被放到網路上瘋傳。才一個晚上,幾乎全校同學都看過這段影片,連別的學校的學生都知道這件事。

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    後來,學校調查得知,是小明不滿小華提出分手,心有不甘,便決定在網路上公開小華之前傳來的私密影片,以及兩人親熱時的影像。他決定來個玉石俱焚,做為報復。小華因此心理嚴重受創,她的世界在一夕之間崩解。一方面,光想到不計其數的同學正看著自己的身體品頭論足,覺得快要崩潰了。後來,又聽到同學的閒言閒語:「誰叫她當初要拍這些影片?」「是她自己活該!」「她就自己犯賤呀!」之類的話語,又是二度傷害。

    我們確實很少考慮到以數位形式保存的資料,不論是聲音、圖片或影片,是如此容易被複製並散播,一旦放到網路上,就全面失控了。熱戀中的情侶,愛得死去活來,恨不得把自己的一切,毫無保留地獻給對方。萬萬沒想到分手後,那些當初「愛的證明」,竟成了對方遂行報復的武器。

    保護個人資訊安全

    我們不希望這樣的事件再度發生,但類似事件卻層出不窮。

    為了避免孩子成為下一個受害者,建議家長可以善加利用這類新聞事件,與孩子討論網路安全與自我保護的話題。你需要明確地讓孩子知道一個觀念:「網路上是沒有祕密的」,所有的隱私都有被公開的可能,不只不該把私密資料放在網路上,更不可以告知任何人,包括信任的好朋友也是。

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    你或許可以這麼做,來保護孩子的個人資料與人身安全:

    (一)如果可以的話,在孩子法定成年前,由你代為管理孩子的任何網路帳號。若孩子要新增或修改帳號內容,都需經過你的同意或由你代為操作。同時,定期為孩子更改帳戶密碼,避免遭駭。

    (二)確保孩子接觸的網路內容符合年齡分級,盡可能不讓孩子接觸到風險性高或隱私控管不佳的網站。就算是一些常見的官方網站,若孩子需要輸入個人資料(姓名、身分證字號、住址、電話等)前,都需經過你的審核並同意。

    (三)監督孩子的網路動態與行為。年紀較小的孩子,你需要知道他每次上網的內容,而大一點的孩子,你可以給予多一點的信任,但若察覺孩子出現任何異樣,仍該立即檢查帳戶,了解他在網路上是否惹上麻煩了。

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    (四)要求孩子養成「登出」的習慣。不論是在家中或使用外面的公用電腦,使用完畢一定要記得「登出」。要求孩子將「下次自動登入」的選項取消勾選,並選擇不讓瀏覽器存取帳戶資訊。

    (五)時常提醒孩子,謹慎提防在網路上遇到的任何人,陌生人或認識的朋友師長亦然。告訴孩子,如果與網友互動時有任何不舒服,請相信自己的直覺,立刻終止互動,並向大人求助。請讓孩子知道你會幫助他,而不會責備他。

    (六)提醒孩子「天下沒有那麼好的事!」如果有什麼好運、機會或財富從天而降,宣稱能輕鬆致富或讓你飛黃騰達,通常有詐,應立刻提高警覺。

    (七)若有發現任何涉及色情、誘騙或性剝削的網站,請向相關單位檢舉或通報。臺灣展翅協會長期關注兒少上網安全問題,你可以進入其建置的「Web547」網站中檢舉不法網站或不當資訊。

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    至於,如何防範「復仇式色情」呢?

    最簡單的方式,不是別把私密影像傳給對方,而是,根本不要拍下這類影像,連留著自己欣賞,都盡可能避免。再重申一次,所有以數位形式保存的內容,都能輕易被複製與流傳。不過,對方可能會因此抱怨:「不傳給我看,就是不夠愛我。」請教導孩子如何回應伴侶的情感勒索:「我認為,我們之間的愛情,不需要透過這種方式來證明。如果你愛我的話,請你尊重我。」 讓孩子知道,以尊重為前提的親密關係,才是健康的。如果對方仍死纏爛打,那麼,或許該認真考慮,是否還要繼續這段關係了。這是情感教育的一部分,而情感教育的核心,就是尊重自己與尊重他人。

    ——本文摘自《脫癮而出不迷網》,2022 年 1 月,圓神出版,未經同意請勿轉載。

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    圓神出版‧書是活的_96
    12 篇文章 ・ 2 位粉絲
    書是活的,他走來溫柔地貼近你,他不在意你在背後談論他,也不在意你劈腿好幾本。 這是一種愛吧。 圓神書活網 www.booklife.com.tw

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    AI 生成影像有多接近真實世界?人類將製造出世界模擬器?
    泛科學院_96
    ・2024/04/22 ・670字 ・閱讀時間約 1 分鐘

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    Sora 號稱自己是世界模擬器,但真的嗎?

    這個問題,AI 大佬與研究者們比你更關心!

    Sora 推出後不到一個月,不僅各大研究機構像開掛般發表相關論文,連 Nvidia、Meta、微軟,甚至是特斯拉創辦人 Elon Musk 也都跳出來分享看法⋯⋯

    今天呢,我們從論文與 AI 大佬們的意見,來回答這兩個問題:

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    1. 為什麼 Sora 敢稱自己是世界模擬器?
    2. 世界模擬器離我們還有多遠?

    說了那麼多,最後想問各位,你覺得照這個速度發展下去,你覺得會先成真呢?

    1. 通用型人工智慧
    2. 人類移民火星
    3. 都看不到,人類要滅亡了

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    泛科學院_96
    31 篇文章 ・ 40 位粉絲
    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!

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    從成長的極限到永續系統發展——《成長的極限》導讀
    臉譜出版_96
    ・2024/04/22 ・3899字 ・閱讀時間約 8 分鐘

    • 文/顏敏仁
      • 國立政治大學教育學院教授暨數位賦能與永續發展研究中心主任
      • 國際系統動態學臺灣分會主席

    何飛鵬社長邀請我寫這篇導讀時,《成長的極限》(The Limits to Growth)系列書籍已被翻譯成近 40 種語言,全球銷售一千多萬本,被譽為 20 世紀最具影響力書籍之一。1972 年出版的本書源自傑伊.佛烈斯特(Jay W. Forrester)教授創立的 MIT System Dynamics Group 系統科學研究,由羅馬俱樂部(Club of Rome)支持其研究及出版。17 位科學家運用佛烈斯特的世界模型原型為基礎提出 World3 電腦模型,分析描述地球環境與經濟社會從 1972 年到 2100 年的可能未來景象並提出警示建議,由唐妮菈.米道斯(Donella Meadows)、丹尼斯.米道斯(Dennis Meadows)、喬詹.蘭德斯(Jorgen Randers)及威廉.貝倫斯(William Behrens)代表撰文出版成為世界第一本以電腦科學分析環境風險的報告。同年聯合國提出《人類環境宣言》。

    想像 50 年多前這本書帶給世人什麼震憾?世界頂尖科研團隊提出,在有限的地球資源條件下,若依人類追求經濟成長的慣性發展趨勢,以及環境社會解方的行動時間延遲,將可能不自覺導致超過地球限度的開發(overshooting)而讓資源失衡崩潰。本書運用科學數據分析描繪的 12 種未來發展可能景象,不只是成長趨緩或停滯而已,還有全面毀滅式的環境經濟社會崩潰。這樣的論述在追求經濟成長的 1970 年代堪稱非常反直覺的驚天論述,有其支持者,也有大量的批評接踵而來。包含諾貝爾經濟學獎得主在內的許多批評者無法理解其分析的依據,也不相信其推論,甚至認為是不負責任的危言聳聽。

    出版 20 年後的 1992 年,作者群更新內容以《超過限度》(Beyond The Limits)之名重新出版,同年聯合國召開首次全球環境及發展高峰會,宣布《聯合國氣候變化綱要公約》(UN Framework Convention on Climate Change, UNFCCC)與《生物多樣性公約》(Convention on Biological Diversity);30 年後的 2002 年,作者群再更新實際發生數據研究出版《成長的極限》三十週年增訂版,再與聯合國世界永續發展高峰會議同步,跨入 21 世紀倡議永續社會;40 年後的 2012 年,聯合國通過「永續發展目標」(Sustainable Development Goals, SDGs),乃至於 2015 年 193 個會員國全數簽署《巴黎協定》(Paris Agreement)執行 1992 年的相關環境公約。本書出版 50 週年時,世界頂尖科學期刊《自然》(Nature)發表專文呼籲科學家們應該停止對成長極限的爭論而共同全力為經濟環境永續發展努力。

    有「東方諾貝爾獎」之稱的唐獎永續發展獎得主、歷任三屆聯合國祕書長特別顧問的國際知名經濟學家傑佛瑞.薩克斯(Jeffery Sachs)是聯合國千禧年發展目標(MDGs)、永續發展目標(SDGs)及《巴黎協定》重要推手。曾公開表示《成長的極限》是 50 年前他就讀哈佛大學經濟系時的指定必讀名著,對其影響啟發深遠。

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    圖/envato

    時至今日,國際經濟社會已廣為倡議 SDGs 及 ESG 等等永續發展行動與政策實踐,甚至是產官學各界領導人必修知識與國民素養教育。再讀這本引領思潮,橫跨兩世紀的經典之作,我們可以用什麼視角來品析及反思學習呢?

    以對話取代對立:研究方法學

    本書所引發的跨世紀跨領域對話,可以從研究方法學的特性來理解。古有云:事實勝於雄辯。對於已經發生的事件及資料加以科學分析歸納,是為研究方法中的歸納法(inductive reasoning)。這種方法的好處是依據取得資料幫助吾人從經驗中學習,以及傳遞知識。然而,對於還沒有發生的未來可能,歸納法則可能受到限制或僅能以過去相關資料有限度的推測未來趨勢。演繹法(deductive reasoning)則是一種運用行為邏輯與科學分析推論未來可能發展的研究方法,可依據邏輯幫助吾人規畫未來情境並分析可能性。若是從科學研究角度,要隨著時代持續進步,最好是同時有從經驗學習的能力以及展望未來的能力,亦即歸納法加上演繹法的持續運用。反之,若將歸納法 vs 演繹法直接二選一,便容易產生對立觀點。

    若要能夠開放式對話,其實我們需要理解的是歸納法強調「資料」(data),演繹法重視「規則」(rule)。這兩種研究方法並沒有直接衝突,而是關注點不同。持各種不同研究方法及論述立場的人們之間沒有不合,而是需要對話及互相理解彼此想法。分析已發生的事件及資料需重視精準度及解釋力;而對於未來看法的對話,我們既然拿不到「未來」的資料,便需要更重視行為邏輯結構的分析(structural analysis)而避免不知其所以然而為之的黑箱(black box)預測。如此大家才有機會一起探討各種未來可能的行為模式及發展趨勢。因此,作者持續的對外聲明,他們沒有要直接對未來做預測(prediction),而是希望勾勒規畫各種行為模式下的可能未來情境(scenario planning),以做為政策及個人選擇參考。

    以平常應對無常:系統動態學

    許多人看到本書描繪 21 世紀可能成長超過限度並導致崩毀的反直覺景象,非常難以相信亦或是恐懼無常。然而本書卻有條有理的說明,不論是呈現持續成長、成長趨緩、超過限度並出現振盪、超過限度並導致崩毀等等看似反直覺的各種未來情境,都有 World3 模型中可以解釋各種行為模式的結構性原因。這樣的分析方式正是典型的系統動態學(System Dynamics, SD)。相較於傳統的線性思考方式,SD 重視系統思考(Systems Thinking)及因果回饋環路關係,考慮作用時間延遲,並運用電腦模型分析系統運作結構模式來推論未來發展趨勢。經歷各種複雜系統研究分析與歸納學習各種非線性動態趨勢變化後,系統科學家習以為常的運用 SD 分析方法將一般人認為動態趨勢變化的「無常」理解為可以探究其結構性原因及對策的「平常」。因此,作者在書中強調的「調整系統結構」(change the structure of the system)等等論述。雖然文字上並不親民,卻也是典型的系統科學家用語及系統思維。

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    SD 重視脈絡分析,從心智模式(Mental Model)、系統思考、電腦模擬與未來情境分析,到對行為模式的反思學習,其持續追根究柢的科學專業,以及對未來保持開放思考的態度正是精髓所在。因此,當系統科學家在情境分析的過程中發現有非常不利的未來可能時,會防範未然提出早期警訊,呼籲要調整系統結構並儘早採取對策,便不難理解。系統動態學的應用也能有效協助規畫建立有利於未來發展的各種系統。

    主動選擇勝過被動無奈

    這不是無奈,這是我們的選擇。本書提到世界面臨的不是一個預先注定的未來,而是一個選擇,亦即在不同的心智思考模式之間所做的選擇。

    面對成長的極限與可能的崩潰,作者仍然採取積極的思考方式,建議人類從面臨成長極限的經濟模式反思典範轉移到永續系統(Transitions to a Sustainable System),為長存發展之道。因此作者提出了許多可能協助人類邁向永續系統的作法。惟面對未來發展,值得我們重視的並不僅於作者所建議的作法,亦或是再次爭論作者所提方法的精準度,而是我們是否能夠用非常審慎的態度、以科學方法為基礎來關注分析真實環境威脅與經濟及社會需求,進而可能找到兼容並進的永續發展路徑。作者也表示其研究是在試圖找出各種可能的未來,而不是要單一預測未來。他們鼓勵讀者多學習、多思考、並做出個人的選擇。

    圖/envato

    思索面對未來發展,心智模式非常重要。永續發展需奠基於人類自我覺察的視界與能力。挪威前首相、唐獎永續發展獎第一屆得主布倫特蘭(Gro Harlem Brundtland)所領導的聯合國環境與發展委員會(United National Commission on Environment and Development)在 1987 年發布著名報告:〈我們共同的未來〉(Our Common Future),為「永續發展」提供經典定義:「永續發展係指能滿足當今需求,卻不犧牲未來世代滿足其需求」。在諸多學者、倡議人士的持續努力下,永續發展成為一種理性看待世界的系統性思考,有了結合物理環境、工程系統、社會經濟文化背景的分析框架。永續發展試圖理解世界經濟、全球社會和地球的實體環境等三個複雜系統的互動。而為了實現永續的經濟、社會及環境目標,也必須達成政府和企業的良善治理。

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    邁向永續系統的未來展望

    教育與自覺非常重要,我們主動選擇的行為改變與經濟社會轉型,是邁向永續系統的未來展望。聯合國倡議推動的永續發展教育(Education for Sustainable Development, ESD)已將系統思考、自我覺察、未來情境策略規畫等能力列入未來人才核心能力培育綱領。2023 年《聯合國氣候變化綱要公約》(UNFCCC)第 28 屆締約方大會(COP28),更是首度盤點全球近200國氣候行動,正視具體實踐。

    羅馬俱樂部沒有停止其主動選擇權和科學精神,在《成長的極限》出版 50 年後,發布了核心主張聲明,希望協助大眾正確瞭解該書所欲傳遞的訊息。並邀請原作者丹尼斯.米道斯和喬詹.蘭德斯再撰寫出版《極限與超越》(Limits and Beyond)一書,回應他們 50 年期間對相關重大議題的持續考證與反思學習報告。羅馬俱樂部仍持續出版其他以科學探索永續發展未來路徑的書籍報告。

    MIT System Dynamics Group 持續推廣系統科學研究並成立永續發展倡議單位。國際系統動態學會(System Dynamics Society)在全球五大洲許多國家及區域設立分會,以推廣相關教育及產業社會服務。在臺灣,系統思考能力的培養已列入教育部頒布的十二年國民教育課綱(108 課綱),系統動態學的核心管理科學技術已經國科會核定成立全國第一個 ESG 產學技術聯盟。SDGs 與 ESG 等永續發展行動與相關政策已經在具體實踐過程中,如本書所建議的方針「In transition to a sustainable system」,以科學基礎和建設性的對話,大家一起集思廣益地球與人類發展典範轉移邁向永續系統。最後呼應本書以及聯合國的倡議及努力,「Towards sustainable system development from the limits to growth」,從成長的極限到永續系統發展的積極作為,是我們共同的未來。

    ——本文摘自《成長的極限》,2024 年 03 月,臉譜出版,未經同意請勿轉載。

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    臉譜出版_96
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