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當預言家日報成真-電子紙系列報導

活躍星系核_96
・2011/10/06 ・1404字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 466 ・五年級
麻瓜適用,輕薄可彎曲又可改變顯示內容的電子紙。(本圖片不由原作者提供)

哈利波特魔法生活裡所描繪的,畫面會動的預言家日報,將在現實生活中實現。薄如紙張、輕易摺疊而不毀壞的軟性電子螢幕,即是「電子紙」當前的核心創意概念。電子墨水是個怎麼樣神奇的墨水?要如何驅動才會讓畫面內的文字和圖片活靈活現?電子紙的發明帶給我們的益處或者更多?

家中牆上,畫象內的圖案不斷舞動著,而你正愜意地閱讀報紙內容,圖片上的人物在向你招手。這正是J.K.羅琳筆下的哈利波特魔法世界。除了滿足廣大讀者對於魔法生活的想像,更在許多方面,觸發人類對於未來科技的研發構想。有一天,哈利波特的預言家日報,會不會成為每人手中的報紙呢?

回首中國古代四大發明,造紙術和印刷術便是其中兩項。蔡倫造紙,取代了使用笨重的竹簡做為紀錄文字的方式,輕巧、經濟、易攜帶的紙張特性,為人類進程帶來巨大影響。畢升的活字版印刷術,活字排版的方式,在印刷前可隨意更動內容文字,活字還可以重複使用的功能,在印刷技術的方便性、靈活性,可說是有很重大的突破。

所以,現在電子紙的出現是為了改變什麼?

1990年代的某一天,電子紙技術的發明者——瑟夫.雅各布森(Joseph Jacobson)坐在海灘上閱讀書籍,當手中這本書讀至頁末,意猶未盡的雅各布森想要再繼續閱讀的樂趣,但卻不想起身離開舒服的沙灘。他只希望自己可以藉由按個小按鈕,便能讀到其他的書。這樣的念頭跑進腦海中:一本書其紙張上的內容,可以不斷被更新、覆蓋,按了按鈕,就如同換了一本新書。

雅各布森將這項夢幻產品命為「最終之書」,由好幾百頁的電子紙精裝而成,且每頁各自有專屬處理器,書背中安裝記憶體,容量則構想可容納整座美國國會圖書館的所有藏書。他想改變世界對於紙張的概念,於是,發明了一種新紙張:電子紙。

電子紙是什麼?

所謂的「電子紙」,是一種具有柔軟度又可重複顯示資料的一種新型軟式顯示器,其特性為輕薄、可捲曲、省電、及低製造成本。近幾年也開始被應用在商業面,像是電子書的顯示、廣告看版,隨身碟的顯示器等以及更進階的電子紙商品如智慧卡、電子標籤、全彩電子書閱讀器以及A4大小的電子紙等等。

這種軟性電子顯示器的厚度多半小於1mm,是一種超薄的顯示器。在各種的場合上,尤其是戶外或光線強烈的地方,電子紙所能顯示的文字都能清楚辨識,超越傳統螢幕和紙本遇到強光就看不清楚的困擾。相較於電視螢幕的液晶顯示器,長時間的觀看電子紙眼睛不易疲勞,就像觀看一般的紙本一樣。電子紙的應用以E-ink技術為主流,目前已成為一量產化商品,現在最成熟的應用莫過於是電子書閱讀器。從元太科技資料中指出,在歐美地區的銷售佳,其原因為歐美地區的人喜歡在戶外活動,像曬日光浴、戶外派對等,當想要在戶外看書時,電子紙在強光下能清楚辨識文字是其一重要的吸引點。而E Ink元太科技技術團隊規畫在2009年上半年推出更進階的電子紙商品,如智慧卡、電子標籤、端點銷售、全彩電子書閱讀器以及A4大小的電子紙等,至2010年預計推出可達量產水準的電子紙手錶,這些產品將可能成為下一波的主流應用。

國科會科技新聞寫作班深度報導 楊瓊蘭 / 嚴巧珍 / 林姿吟

電子紙系列報導:

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活躍星系核_96
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活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia


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人類的遠古好兄弟:認識鯊魚的「適應性免疫系統」——《我們為什麼還沒有死掉?》

麥田出版_96
・2021/10/23 ・1867字 ・閱讀時間約 3 分鐘

• 作者/伊丹.班—巴拉克
• 譯者/傅賀

你可能聽過這個說法:鯊魚不會得癌症。事實上,牠們的免疫系統接近完美,牠們幾乎不會得任何疾病,牠們的免疫系統在過去幾億年裡都沒多大變化。是不是很神奇?

可惜,這都是無稽之談。沒錯,鯊魚的免疫系統非常驚人,全身分布有許多有趣而且有效的抗菌和抗病毒分子,牠們患癌症的概率也的確比人們通常預計的更低,但是鯊魚仍然會患上各種疾病,包括腫瘤。除此之外,數百萬隻鯊魚每年死於愚蠢。不是牠們自己的愚蠢(就智力而言,鯊魚還行),而是人類的愚蠢,特別是那些認為鯊魚軟骨產品可以「提高免疫力」、抗發炎甚至抗癌的江湖郎中。那種認為「鯊魚有完美的免疫系統」的觀念是由那些想透過賣軟骨藥而大賺一筆的藥商推動的,這背後的研究也不可靠。真正的科學研究已經揭穿了這些騙人的鬼把戲,但是依然有人在獵殺鯊魚,依然把它們的骨骼碾碎,當成「神奇的藥方」。

所謂「鯊魚的免疫系統從未改變過」的說法也經不起推敲。根據化石證據,我們的確發現今天的鯊魚跟牠們幾億年前的祖先「看起來 」 沒什麼差別,顯然,這讓一些人認為,鯊魚在其他方面也沒有任何變化。但這裡有一個重要區別:鯊魚的體型解決的是在水中穿行的問題;鯊魚的免疫系統解決的則是對抗病原體的問題。水沒有發生演化,但是病原體卻一直在演化。想必你明白我的意思了。

模樣特別古老的皺腮鯊(Chlamydoselachus anguineus)。圖/WIKIPEDIA by Citron

鯊魚有適應性免疫系統,也有完整可辨認的 T 細胞、B 細胞、抗體,以及各種其他組成。鯊魚跟人類的適應性免疫系統有許多差異,畢竟,我們分開的時間已經很久了。不過,牠們在許多基本的細節上跟我們類似,我們可以自信地說,某種類似的適應性免疫系統在四億年前(我們分開的時候)就已經出現並且發揮功能了。

牠們選擇留在水裡,發育出可以替換的鋒利牙齒,追逐魚類,而我們(更準確地說,是那些不再是硬骨魚的我們)則爬到岸上,失去了鰓,發育出了四肢,又過了許多年,我們回到海裡,拍攝了多部關於鯊魚及其鋒利牙齒的驚悚電影。儘管如此,我們的免疫系統提醒我們,在不同的外表之下,鯊魚和我們其實是失散多年的兄弟

但是,讓我們沿著演化史再往回走一步,來到所有的脊椎動物分成兩類—有頜與無頜脊椎動物—的時間點。你也許沒聽說過還有無頜脊椎動物;老實說,這一類生物後來活得不太好,只有兩個科的動物避免了滅絕的厄運,活到了今天:七鰓鰻和盲鰻。這兩種動物長得都比較搞笑,牠們看起來像是努力要長成魚,但是好像不太合格,直到最近,人們一直都認為牠們並沒有適應性免疫系統

屬於無頷類的盲鰻,是韓國炒魚菜的原料。圖/WIKIPEDIA

也許牠們不需要:第一批有頜脊椎動物可能是掠食者,而掠食者往往會活得更久,後代更少,而且一般更注重質而不是量。同樣可以推斷,牠們在演化過程中對感染的抵抗力更強。鯊魚、人類、其他魚類以及所有有頜脊椎動物都有一個胸腺和脾臟,而且在各個物種裡無論是形狀還是功能看起來都比較類似,但是七鰓鰻和盲鰻就沒有。研究人員仔細檢查了無頜脊椎動物的基因組,發現牠們也沒有 T 細胞、B 細胞或者抗原受體的重組基因。但是問題在於,牠們實際上是有適應性免疫系統的—只是跟我們的不一樣而已。

這一點其實意義重大。我們以為我們的適應性免疫系統相當特殊,但是我們現在看到,適應性免疫系統在脊椎動物中似乎出現了兩次,而且是獨立演化出來的。

這也許是一種經典的趨同演化(convergent evolution):正如鳥類和蝙蝠各自以不同的方式演化出了翅膀,無頜脊椎動物使用一種和我們一樣的隨機重排機制,來增加抗原受體基因的多樣性,但是牠們使用的是跟我們這些有頜脊椎動物完全不同的一套基因,這種重排機制使用的是不同的酶,做著完全不同的事情。同樣地,牠們的淋巴球類型跟我們的也不一樣。不過,牠們的免疫系統看起來跟我們的一樣有效。

——本文摘自《我們為什麼還沒有死掉?》,2020 年 9 月,麥田出版

麥田出版_96
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1992,麥田裡播下了種籽…… 耕耘多年,麥田在摸索中成長,然後努力使自己成為一個以人文精神為主軸的出版體。從第一本文學小說到人文、歷史、軍事、生活。麥田繼續生存、繼續成長,希圖得到眾多讀者對麥田出版的堅持認同,並成為讀者閱讀生活裡的一個重要部分。
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