學術文章裡的DOI到底能幹嘛？

本文與 BRITA 合作，泛科學企劃執行。

你確定你喝的水真的乾淨嗎？

如果你回到兩百年前，試圖喝一口當時世界上最大城市的飲用水，可能會立刻放下杯子——那水的顏色帶點黃褐，氣味刺鼻，甚至還飄著肉眼可見的雜質。十九世紀倫敦泰晤士河的水，被戲稱為「流動的污水」，當時的人們雖然知道水不乾淨，但卻無力改變，導致霍亂和傷寒等疾病肆虐。

幸運的是，現代自來水處理系統已經讓我們喝不到這種「肉眼可見」的污染物，但問題可還沒徹底解決。面對 21 世紀的飲水挑戰，哪些技術真正有效？

濾水技術：從霍亂危機到高效濾芯

19 世紀的歐洲因為城市人口膨脹與工業發展，面臨了前所未有的水污染挑戰。當時多數城市的供水系統仍然依賴河流、湖泊，甚至未經處理的地下水，導致傳染病肆虐。

1854 年，英國醫生約翰·斯諾（John Snow）透過流行病學調查，發現倫敦某口公共水井與霍亂爆發直接相關，這是歷史上首次確立「飲水與疾病傳播的關聯」。這項發現徹底改變了各國政府對供水系統的態度，促使公衛政策改革，加速了濾水與消毒技術的發展。到了 20 世紀初，英國、美國等國開始在自來水中加入氯消毒，成功降低霍亂、傷寒等水媒傳染病的發生率，這一技術迅速普及，成為現代供水安全的基石。    

 19 世紀末的台灣同樣深受傳染病困擾，尤其是鼠疫肆虐。1895 年割讓給日本後，惡劣的衛生條件成為殖民政府最棘手的問題之一。1896 年，後藤新平出任民政長官，他本人曾參與東京自來水與下水道系統的規劃建設，對公共衛生系統有深厚理解。為改善台灣水源與防疫問題，他邀請了曾參與東京水道工程的英籍技師 W.K. 巴爾頓（William Kinnimond Burton） 來台，規劃現代化的供水設施。在雙方合作下，台灣陸續建立起結合過濾、消毒、儲水與送水功能的設施。到 1917 年，全台已有 16 座現代水廠，有效改善公共衛生，為台灣城市化奠定關鍵基礎。

進入 20 世紀，人們已經可以喝到看起來乾淨的水，但問題真的解決了嗎？ 科學家如今發現，水裡仍然可能殘留奈米塑膠、重金屬、農藥、藥物代謝物，甚至微量的內分泌干擾物，這些看不見、嚐不出的隱形污染，正在成為21世紀的飲水挑戰。也因此，濾水技術迎來了一波科技革新，活性碳吸附、離子交換樹脂、微濾、逆滲透（RO）等技術相繼問世，各有其專長：

• 活性碳吸附：去除氯氣、異味與部分有機污染物

• 離子交換樹脂：軟化水質，去除鈣鎂離子，減少水垢

• 微濾技術、逆滲透（RO）技術：攔截細菌與部分微生物，過濾重金屬與污染物等

這些技術相互搭配，能夠大幅提升飲水安全，然而，無論技術如何進步，濾芯始終是濾水設備的核心。一個設計優良的濾芯，決定了水質能否真正被淨化，而現代濾水器的競爭，正是圍繞著「如何打造更高效、更耐用、更智能的濾芯」展開的。於是，最關鍵的問題就在於到底該如何確保濾芯的效能？

濾芯的壽命與更換頻率：濾水效能的關鍵時刻濾芯，雖然是濾水器中看不見的內部構件，卻是決定水質純淨度的核心。以德國濾水品牌 BRITA 為例，其濾芯技術結合椰殼活性碳和離子交換樹脂，能有效去除水中的氯、除草劑、殺蟲劑及藥物殘留等化學物質，並過濾鉛、銅等重金屬，同時軟化水質，提升口感。

然而，隨著市場需求的增長，非原廠濾芯也悄然湧現，這不僅影響濾水效果，更可能帶來健康風險。據消費者反映，同一網路賣場內便可輕易購得真假 BRITA 濾芯，顯示問題日益嚴重。為確保飲水安全，建議消費者僅在實體官方授權通路或網路官方直營旗艦店購買濾芯，避免誤用來路不明的濾芯產品讓自己的身體當過濾器。

辨識濾芯其實並不難——正品 BRITA 濾芯的紙盒下方應有「台灣碧然德」的進口商貼紙，正面則可看到 BRITA 商標，以及「4週換放芯喝」的標誌。塑膠袋外包裝上同樣印有 BRITA 商標。濾芯本體的上方會有兩個浮雕的 BRITA 字樣，並且沒有拉環設計，底部則標示著創新科技過濾結構。購買時仔細留意這些細節，才能確保濾芯發揮最佳過濾效果，讓每一口水都能保證潔淨安全。

不過，即便是正品濾芯，其效能也非永久不變。隨著使用時間增加，濾芯的孔隙會逐漸被污染物堵塞，導致過濾效果減弱，濾水速度也可能變慢。而且，濾芯在拆封後便接觸到空氣，潮濕的環境可能會成為細菌滋生的溫床。如果長期不更換濾芯，不僅會影響過濾效能，還可能讓積累的微小污染物反過來影響水質，形成「過濾器悖論」（Filter Paradox）：本應淨化水質的裝置，反而成為污染源。為此，BRITA 建議每四週更換一次濾芯，以維持穩定的濾水效果。

為了解決使用者容易忽略更換時機的問題，BRITA 推出了三大智慧提醒機制，確保濾芯不會因過期使用而影響水質：

1. Memo 或 LED 智慧濾芯指示燈：即時監測濾芯狀況，顯示剩餘效能，讓使用者掌握最佳更換時間。

2. QR Code 掃碼電子日曆提醒：掃描包裝外盒上的 QR Code 記錄濾芯的使用時間，自動提醒何時該更換，減少遺漏。

3. LINE 官方帳號自動通知：透過 LINE 推送更換提醒，確保用戶不會因忙碌而錯過更換時機。

在濾水技術日新月異的今天，濾芯已不僅僅是過濾裝置，更是智慧監控的一部分。如何挑選最適合自己需求的濾水設備，成為了健康生活的關鍵。

濾水技術：不僅是進步，更是守護未來

人類對潔淨飲用水的追求，從未停止。19世紀，隨著城市化與工業化發展，水污染問題加劇並引發霍亂等疾病，促使濾水技術迅速發展。20世紀，氯消毒技術普及，進一步保障了水質安全。隨著科技進步，現代濾水技術透過活性碳、離子交換等技術，去除水中的污染物，讓每一口水更加潔淨與安全。

今天，消費者不再單純依賴公共供水系統，而是能根據自身需求選擇適合的濾水設備。例如，BRITA 提供的「純淨全效型濾芯」與「去水垢專家濾芯」可針對不同需求，從去除餘氯、過濾重金屬到改善水質硬度等問題，去水垢專家濾芯的去水垢能力較純淨全效型濾芯提升50%，並通過 SGS 檢測，通過國家標準水質檢測「可生飲」，讓消費者能安心直飲。

然而，隨著環境污染問題的加劇，真正的挑戰在於如何減少水污染，並確保每個人都能擁有乾淨水源。科技不僅是解決問題的工具，更應該成為守護未來的承諾。濾水器不僅是家用設備，它象徵著人類與自然的對話，提醒我們水的純淨不僅是技術的勝利，更是社會的責任和對未來世代的承諾。

*符合濾(淨)水器飲用水水質檢測技術規範所列9項「金屬元素」及15項「揮發性有機物」測試
*僅限使用合格自來水源，且住宅之儲水設備至少每6-12個月標準清洗且無受汙染之虞

現代的科學研究不能自己關起門來，要把結果寫成論文發表；而公開發表的論文，可以再被引用。發表與引用，構成現代科學體系的基礎。

同樣研究科學，不同科學家被引用的數量卻明顯不同，但是具體狀況不容易釐清。一項研究指出，被引用數最多的前 1% 科學家，占總引用數的比例，高達 21%。

論文被引用數，前 1% 精英占 21%

如今每年新發表的論文超過一千萬篇，分析發表與引用行為很不容易。這項研究由科睿唯安 (Clarivate) 公司的資料庫「Web of Science」（簡稱 WoS）取材，分析從公元 2000 年開始到 2015 年，約 400 萬位作者的 2600 萬篇論文，探討引用狀況。

最近幾年新發表的論文，由於累積時間太短，不適合和 10 年前發表的論文相比，因此被比較的年份只到 2015 年為止。考量到資料可靠度，只有發表過 5 篇以上論文的作者，才被納入分析。

所有作者的前 1% 可謂「精英」。分析結果是，

2000 年那時，精英占所有引用的比例為 14%，接著逐漸上升，到 2015 年時提高為 21%。

上升的趨勢在 2010 年之後大幅提升，也就是說少數精英，獲得更高比例的引用。依照不同領域拆開分析，導致明顯增加的似乎只限於物理和天文，扣掉這兩個領域，其他領域算是緩緩提高。

物理和天文精英，從十年前開始存在感大幅增加。有個可能原因是，那時候起有些大規模合作計畫的論文發表，像是大型強子對撞機。這類論文發表後被極大量引用，也讓參與計畫的論文作者們存在感大增。

由一系列分析推論，15 年來科學界整體合作的程度持續增加，少數精英被引用的比例也持續提高。

被引用的前 1% 精英，多數任職於美國和英國的名牌單位，例如美國的哈佛大學、史丹佛大學；但是和 15 年前相比，美、英微幅下跌。相對地，西歐和澳洲增加較多，如荷蘭的萊登大學、澳洲的墨爾本大學。

值得注意「學術財富」不均的影響

有件事值得注意。這項研究只考慮發表超過 5 篇論文的作者，也就是說，只有 1 到 4 篇論文，博士畢業後便離開學術界，投入智庫、政府單位、產業界等其他行業的研究者會被忽略。

目前學術發表體系中，上述人士應該也有不少貢獻；具體而言，WoS 資料庫中高達 70% 作者的發表數未滿 5 篇，所以被這回的研究排除。很多人各自發表少數論文，忽略他們，會使得引用看起來更加集中在，極少數精英中的精英。

一個社會的大部分財富，集中在少數人身上是正常的，但是如果集中的趨勢大幅增加，加深貧富差距，往往會衍生出一些問題。

論文的被引用數，可謂科學家創造的「學術財富」，學術財富集中於少數人的趨勢不斷增加之下，會對科學研究造成危害嗎？

不知道。根據已知資訊，少數人不成比例地獲得大量引用，而且持續增加，是確定的事實。此一趨勢將帶來哪些負面、正面結果，或是沒什麼影響，將是值得關注的問題。

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1. Global citation inequality is on the rise
2. ‘Elite’ researchers dominate citation space

本文亦刊載於作者部落格《盲眼的尼安德塔石匠》暨其 facebook 同名專頁。

• 鄭婷宇／編譯

過往，人類將智慧記載於書籍上，透過書刊的交流傳遞知識，但礙於時空的限制，知識無法全面自由流通。如今，資訊的數位化使得重製的邊際成本大幅下降，網路的高連結性亦將傳播成本降到幾近於零，知識的共享比以往都來的更易於達成。儘管如此，由於不合時宜的著作權法，以及出版商對出版權的捍衛，知識仍舊無法完全自由流動。

有感於此，自1990年代起步的開放近用 (Open Access) 運動，便是為解放知識而生，致力於打造一個人人都有同等權利取用知識的環境。

早在 1836 年，大英博物館助理館員的 Anthony Panizzi 便發下了普及知識於世的宏願。他向國會報告：「無論貧富，我認為每個人都應擁有相同的權利與資源獲取知識。我希望貧苦的學生也能盡情探索書海，享受智慧的果實，在與專家交流的過程中滿足求知欲。我主張，政府的責任就是打造這樣一個使知識自由流通的環境，提供一切協助使每位公民都能獲得相同的知識資源。」 Anthony Panizzi 花了 20 年，將超過 50 萬本珍藏典籍納入大英博物館，使之成為當時世上最大的圖書館，並於 1856 年榮任大英圖書館館長。儘管豐富的藏書量降低了取得知識的門檻， Anthony Panizzi 的夢想仍存在無法消除的限制—─要取用書中無形的智慧財富，人們必須得先花費有形的黃金，千里跋涉到英國倫敦取經。

網路科技的進步看似已能破除過往的限制，那為何解放知識的夢想仍未實現呢？現存最大的難處有兩項，其一是僵化的著作權法，其二是出版商的抗議。

跟不上網路時代的著作權法

三百年前著作權相關法規開始成形之際，在資訊傳播技術方面，還是類比訊號的時代，當時產出原創作品成本較高、數量稀少且易於控管。根據定義，一旦原創作品已定型，將自動受到著作權保護，授予作者杜絕任何對其作品複製的權利。然而，時過境遷，現今的網路科技降低了創作成本，將創意化為作品再也不是少數藝術階級的特權，人人都能輕易的將想法寫為文章，將創意拍為影片上傳到 YouTube ，並對任何作品發表看法。透過散播及接收訊息，資訊不斷以片段或完整的形式被複製或再製而散播出去，因而促成人們在網路上的交流。

網路行為可說是建立在「複製」之上，其本質與既存的著作權規範相悖。除非做到全面監控，否則我們不可能完全杜絕網路上的複製行為，執行著作權法審查網路上的侵權案件。

現代人習慣上傳圖片、影片到社交平台上，其中許多使用者生成內容是擷取既存素材諸如圖片、音樂等修改，置入內容，這些使用者並不清楚這些行為已使他們身陷觸犯著作權法的疑慮；研究所需的文字與資料探勘，也礙於著作權大為擴張保護範圍的影響，實務上常難以取得探勘所需的資料；圖書館或資料庫廠商即使想數位化那些沒有明顯著作權所有者的「孤兒著作」 (Orphan works) ，以網路推動作品流通，也受限於孤兒著作難以查找到權利所有者，而於法不得數位化的困境。研究者、大量網路使用者與資料儲存機構對現行著作權規定的不滿，因而極力要求修正。

根據 2007 年美國法學教授 John Tehranian 的研究，人們習以為常的網路行為諸如收發電子郵件、轉貼文章、發送照片等都違反了著作權保護，若依法計算，各國的網路使用者每年都因其日常行為面臨巨額的罰鍰，過時的著作權法難以規範現狀。

即使著作權法跟不上數位時代的事實明擺在眼前，推動著作權法的改革仍難如登天。

出版業者等著作權利擁有者與企業早已習慣法律依其利益而修正，從 1710 年最初的著作權法保護著作財產權 14 年的期限，不斷延長至今日的 70 年期限。對出版業、音樂與電影製作產業而言，給予網路使用者多些數位版權上的運用彈性，就如同威脅他們生存命脈的詛咒，自然極力阻止法律規範的更新。

推動規範更新的路途漫長且阻礙重重，第一場紛爭可追溯到「孤兒著作」 (Orphan works) 數位化的爭議。在圖書館、網路搜尋引擎與資料公司支持法定例外允許孤兒作品免費數位化，與出版業者認定事先許可制的拉鋸戰中，歐盟執行委員會終於 2012 年宣布採用「孤兒著作指令」，為公眾利益著想，允許孤兒著作線上發行與流通。同年，歐盟執行委員會號召利益關係人，討論修正著作權保護規定的討論，然而，從議題的設定到出席討論的成員，均明顯傾斜於有利出版業的修正方向。解決方式一味著重於特許著作權使用者的資格究竟該如何定義，似乎從未考慮過「非商業用途的使用者生產內容不必申請著作權授權」此一選項。因此，文字與資料探勘者被迫離開討論以示抗議，造成議程無法持續。

其後，歐盟執行委員舉辦著作權討論的公眾諮詢論壇，以線上資料及問卷收集眾多回饋，廣納民眾意見。加上德國海盜黨的 Julia Reda 努力帶動人民討論、彙整意見並作成報告，歐盟於 2015 年通過修正案，賦予圖書館、資料庫線上化其收藏的權利、開放電子書於網路流傳，同時批准資料與文字探勘不須再取得任何特許憑證。即使取得這些勝利，著作權法的規定仍未完全修正到符合現狀的境界，需要持續推動改革。

不合理學術出版體系的，限制知識的自由流通

學術出產品的商業模式是阻礙知識共享與自由流通的重要原因，是「開放近用 (Open Access) 運動」的緣起及運動重心。對學者而言，貢獻研究成果是為了獲得研究認可及好名聲，其著作的廣泛傳播有助於此，出版商對其著作財產權利的壟斷卻縮限了散播範圍；對人民而言，自己納稅支撐的研究，卻必須自掏腰包買來看，或是由同樣納稅營運的圖書館買入，無異於被剝兩層皮。

知識一旦被隔絕在付費高牆之後，終究會有人因負擔不起費用而被迫與之隔絕。 Elseiver 與 Springer 等大型學術出版商年年獲利 30% 至 40% ，此等獲利規模是大多產業無法企及的。光是英語寫作的科學、科技與醫藥的出版期刊總收入在 2011 年就達到全球共 94 億美金的規模。根據哈佛大學 2012 年的備忘錄，線上研究資料庫的前兩大出版供應商，六年來售價調漲了 145% 。面對越來越貴的期刊價格，就連圖書資金雄厚的哈佛大學也無力再購買學者研究需要的所有資料庫，其他圖書館的困境可想而知。

哈佛大學圖書館長在衛報的採訪中指出，研究人員免費提供研究寫作、著作審查、編輯委員會參與等服務給期刊，卻換來必須花錢將自己的勞動成果買回來的待遇，甚至面臨付不起期刊訂閱費用的窘境，整套研究出版系統實在荒謬。哈佛大學因此鼓勵學者將其著作投稿至開放近用的期刊，退出非開放近用期刊的編輯委員會。

• 想知道學界究竟是如何力抗出版界嗎？詳情可見：刊登要錢、訂閱也要錢，做研究就是要被期刊出版社剝削？學術界奮起抵抗出版巨商的血淚史

在網路普及之前，學者即使對出版系統再有諸多不滿，也因無替代選項而僅能免費奉送著作權予期刊；圖書館面對壟斷著作權的期刊出版商，幾無議價能力；公民則被剝兩次皮，想看到自己納稅資助的研究成果，只能再花錢購買。如今，網路科技的發達將改變了一切─—藉由公開網站發表著作，學者不僅可以保有自己的著作權，亦可達到廣為流傳，獲取同業指教與奠定名聲的目的。再也沒有一道豎立於學術產出與知識獲取間的高牆，圖書館再也不必用罄資金去購買有限的學術出版物，人民也終將有機會可自由取用知識資源。

本文轉載自 台灣創用CC計畫 ，原文為〈開放近用(Open Access)運動的兩大難題〉

相關連結

1. Open access: All human knowledge is there—so why can’t everybody access it?: http://arstechnica.co.uk/science/2016/06/what-is-open-access-free-sharing-of-all-human-knowledge/, 2016 Glyn Moody.
2. The battle to reform 300-year-old copyright law for the digital age: http://arstechnica.co.uk/tech-policy/2015/07/copyright-reform-for-the-digital-age/, 2015 Glyn Moody.
3. Infringement Nation: Copyright Reform and the Law/Norm Gap: http://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm?abstract_id=1029151, 2007 John Tehranian.
4. Commissioner Barnier welcomes final adoption of the Orphan Works Directive by the Council: http://europa.eu/rapid/press-release_MEMO-12-744_en.htm?locale=en，2012 European Commission.
5. Freedom of Panorama under threat: https://juliareda.eu/2015/06/fop-under-threat/, 2015 Julia Reda.
6. The stm report – An overview of scientific and scholarly journal publishing: http://www.stm-assoc.org/2012_12_11_STM_Report_2012.pdf,  2012 STM: International Association of Scientific, Technical and Medical Publishers.
7. Faculty Advisory Council Memorandum on Journal Pricing: http://gantercourses.net/wp-content/uploads/2013/11/Faculty-Advisory-Council-Memorandum-on-Journal-Pricing-%C2%A7-THE-HARVARD-LIBRARY.pdf, 2012 The Faculty Advisory Council of Harvard University.
8. Harvard University says it can’t afford journal publishers’ prices: https://www.theguardian.com/science/2012/apr/24/harvard-university-journal-publishers-prices, 2012 Guardian News and Media Limited.

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