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通用汽車打造「互相溝通」的車子

劉珈均
・2015/11/28 ・1655字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 530 ・七年級

日本動畫《閃電霹靂車》是許多七年級生的童年記憶,主角風見隼人駕駛的賽車阿斯拉大出風頭,能隨時換裝成賽車或越野裝備、唱歌喚醒昏迷的主角、變身水上車,及時穿越海上暗礁與暴風雨送受傷夥伴到醫院等等。與其說阿斯拉是性能不斷進化的人工智慧電腦,它更像是有生命的靈活助手。

《閃電霹靂車》故事設定在2015年,第一部動畫與現在已相隔20年以上。時至今日,首度有項正式計畫要打造一輛真正會「說話」的汽車,儘管互動對象是與其他車子而不是人類,首部「車間通訊科技(Vehicle to vehicle communications, V2V)」的車輛即將問世,由通用汽車打造。

2014年9月7日至11日,底特律剛舉辦為時五天的智慧型運輸系統世界年會,通用汽車執行長瑪莉巴拉(Mary Barra)在會上預告,一輛會「說話」的凱迪拉克將在2017年站上展示台:「我們進行此計畫,因為這是全球消費者都想要的!」通用汽車進行此計畫的另一原因是,美國聯邦政府已頒布命令,強制新車終須裝設 V2V 裝置共享交通狀況與安全資訊。相關法令最早也要2016年才會制定完成,通用汽車得完成自己的系統,以避免輸在設計的起跑點。近來通用汽車除了因點火系統造成的事故而身陷法律問題,也正面臨汽車銷售的不景氣危機。

汽車工業向來廣泛運用無線射頻技術(Radio Frequency, RF),RF中的無線射頻識別技術(Radio Frequency Identification, RFID)最常見用於遙控車鎖與各種防盜設計,並延伸應用到電子收費系統 ETC、胎壓監測、車輛辨識等等。V2V 汽車或許會繼續利用 RF 技術溝通,但不少技術廠商和研究單位傾向採用無電磁干擾的「可見光通信」的技術──也就是透過車輛內建攝影機、以及調製LED頭燈或尾燈的閃爍速率來進行通信工作。

20110620_ITSDOT_0375_HIR
汽車工業向來廣泛運用無線射頻技術,RF中的無線射頻識別技術,最常見用於遙控車鎖與各種防盜設計,並延伸應用到電子收費系統 ETC、胎壓監測、車輛辨識等等。

首部 V2V 車子處境大概會跟全世界第一支電話一樣──沒有對象可以講話。除非政府先設置一些可讓車子互動通訊的路標、行人穿越道和其他道路設備,這會促進連結車子與基礎設施,但也可能演變成跟空氣講話一樣單向無趣。不過,不管 V2V 車子與其他機器設備「話家常」的機會有多微乎其微,第一批嘗鮮者仍會喜歡它,因為它也是最先灌輸自動駕駛輔助系統「Supercruise」的車子,這似乎是通用汽車對賓士半自動駕駛技術「定速巡航系統」(Distronic system)的回應。通用汽車計畫更往前一步踏入自動車的領域,在車子與前車保持安全距離的同時,除了維持行駛於自身車道,也能視情況超越其他車輛。

賓士汽車當然也致力發展這構想,幾個月前,幾位賓士的工程師帶作者菲利浦羅斯(Philip E. Ross)坐進實驗車,行駛在斯圖加特的高速公路上,車子全靠自動駕駛,還超越一個慢郎中。多元通訊技術結合自動駕駛頗具意義。藉著與鄰居協調整合資訊,一台(近乎)自主的車輛能更安全地上路,也能透過自己與其他車子的眼睛觀察世界,策劃更好的路線。目前車間技術與自動車的構想當然都還比不上阿斯拉,不過,科技正是從簡入繁慢慢前進的,阿斯拉的「祖先」打造出來後,離智慧賽車又更進一步了。

(本文由科技部補助「新媒體科普傳播實作計畫-智慧生活與前沿科技科普知識教育推廣」執行團隊撰稿)

責任編輯:鄭國威|元智大學資訊社會研究所
審校:陳妤寧

本文原發表於行政院科技部-科技大觀園「科技新知」。歡迎大家到科技大觀園的網站看更多精彩又紮實的科學資訊,也有臉書喔!

延伸學習:
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劉珈均
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PanSci 特約記者。大學時期主修新聞,嚮往能上山下海跑採訪,因緣際會接觸科學新聞後就不想離開了。生活總是在熬夜,不是趕稿就是在屋頂看星星,一邊想像是否有外星人也朝著地球方向看過來。

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用這劑補好新冠預防保護力!防疫新解方:長效型單株抗體適用於「免疫低下族群預防」及「高風險族群輕症治療」
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2023/01/19 ・2874字 ・閱讀時間約 5 分鐘

國民法官生存指南:用足夠的智識面對法庭裡的一切。

本文由 台灣感染症醫學會 合作,泛科學企劃執行。

  • 審稿醫生/ 台灣感染症醫學會理事長 王復德

「好想飛出國~」這句話在長達近 3 年的「鎖國」後終於實現,然而隨著各國陸續解封、確診消息頻傳,讓民眾再度興起可能染疫的恐慌,特別是一群本身自體免疫力就比正常人差的病友。

全球約有 2% 的免疫功能低下病友,包括血癌、接受化放療、器官移植、接受免疫抑制劑治療、HIV 及先天性免疫不全的患者…等,由於自身免疫問題,即便施打新冠疫苗,所產生的抗體和保護力仍比一般人低。即使施打疫苗,這群病人一旦確診,因免疫力低難清除病毒,重症與死亡風險較高,加護病房 (ICU) 使用率是 1.5 倍,死亡率則是 2 倍。

進一步來看,部分免疫低下病患因服用免疫抑制劑,使得免疫功能與疫苗保護力下降,這些藥物包括高劑量類固醇、特定免疫抑制之生物製劑,或器官移植後預防免疫排斥的藥物。國外臨床研究顯示,部分病友打完疫苗後的抗體生成情況遠低於常人,以器官移植病患來說,僅有31%能產生抗體反應。

疫苗保護力較一般人低,靠「被動免疫」補充抗新冠保護力

為什麼免疫低下族群打疫苗無法產生足夠的抗體?主因為疫苗抗體產生的機轉,是仰賴身體正常免疫功能、自行激化主動產生抗體,這即為「主動免疫」,一般民眾接種新冠疫苗即屬於此。相比之下,免疫低下病患因自身免疫功能不足,難以經由疫苗主動激化免疫功能來保護自身,因此可採「被動免疫」方式,藉由外界輔助直接投以免疫低下病患抗體,給予保護力。

外力介入能達到「被動免疫」的有長效型單株抗體,可改善免疫低下病患因原有治療而無法接種疫苗,或接種疫苗後保護力較差的困境,有效降低確診後的重症風險,保護力可持續長達 6 個月。另須注意,單株抗體不可取代疫苗接種,完成單株抗體注射後仍需維持其他防疫措施。

長效型單株抗體緊急授權予免疫低下患者使用 有望降低感染與重症風險

2022年歐盟、英、法、澳等多國緊急使用授權用於 COVID-19 免疫低下族群暴露前預防,台灣也在去年 9 月通過緊急授權,免疫低下患者專用的單株抗體,在接種疫苗以外多一層保護,能降低感染、重症與死亡風險。

從臨床數據來看,長效型單株抗體對免疫功能嚴重不足的族群,接種後六個月內可降低 83% 感染風險,效力與安全性已通過臨床試驗證實,證據也顯示針對台灣主流病毒株 BA.5 及 BA.2.75 具保護力。

六大類人可公費施打 醫界呼籲民眾積極防禦

台灣提供對 COVID-19 疫苗接種反應不佳之免疫功能低下者以降低其染疫風險,根據 2022 年 11 月疾管署公布的最新領用方案,符合施打的條件包含:

一、成人或 ≥ 12 歲且體重 ≥ 40 公斤,且;
二、六個月內無感染 SARS-CoV-2,且;
三、一周內與 SARS-CoV-2 感染者無已知的接觸史,且;
四、且符合下列條件任一者:

(一)曾在一年內接受實體器官或血液幹細胞移植
(二)接受實體器官或血液幹細胞移植後任何時間有急性排斥現象
(三)曾在一年內接受 CAR-T 治療或 B 細胞清除治療 (B cell depletion therapy)
(四)具有效重大傷病卡之嚴重先天性免疫不全病患
(五)具有效重大傷病卡之血液腫瘤病患(淋巴肉瘤、何杰金氏、淋巴及組織其他惡性瘤、白血病)
(六)感染HIV且最近一次 CD4 < 200 cells/mm3 者 。

符合上述條件之病友,可主動諮詢醫師。多數病友施打後沒有特別的不適感,少數病友會有些微噁心或疲倦感,為即時處理發生率極低的過敏性休克或輸注反應,需於輸注時持續監測並於輸注後於醫療單位觀察至少 1 小時。

目前藥品存放醫療院所部分如下,完整名單請見公費COVID-19複合式單株抗體領用方案

  • 北部

台大醫院(含台大癌症醫院)、台北榮總、三軍總醫院、振興醫院、馬偕醫院、萬芳醫院、雙和醫院、和信治癌醫院、亞東醫院、台北慈濟醫院、耕莘醫院、陽明交通大學附設醫院、林口長庚醫院、新竹馬偕醫院

  • 中部

         大千醫院、中國醫藥大學附設醫院、台中榮總、彰化基督教醫療財團法人彰化基督教醫院

  • 南部/東部

台大雲林醫院、成功大學附設醫院、奇美醫院、高雄長庚醫院、高雄榮總、義大醫院、高雄醫學大學附設醫院、花蓮慈濟

除了預防 也可用於治療確診者

長效型單株抗體不但可以增加免疫低下者的保護力,還可以用來治療「具重症風險因子且不需用氧」的輕症病患。根據臨床數據顯示,只要在出現症狀後的 5 天內投藥,可有效降低近七成 (67%) 的住院或死亡風險;如果是3天內投藥,則可大幅減少到近九成 (88%) 的住院或死亡風險,所以把握黃金時間盡早治療是關鍵。

  • 新冠治療藥物比較表:
藥名Evusheld
長效型單株抗體
Molnupiravir
莫納皮拉韋
Paxlovid
倍拉維
Remdesivir
瑞德西韋
作用原理結合至病毒的棘蛋白受體結合區域,抑制病毒進入人體細胞干擾病毒的基因序列,導致複製錯亂突變蛋白酵素抑制劑,阻斷病毒繁殖抑制病毒複製所需之酵素的活性,從而抑制病毒增生
治療方式單次肌肉注射(施打後留觀1小時)口服5天口服5天靜脈注射3天
適用對象發病5天內、具有重症風險因子、未使用氧氣之成人與兒童(12歲以上且體重至少40公斤)的輕症病患。發病5天內、具有重症風險因子、未使用氧氣之成人與兒童(12歲以上且體重至少40公斤)的輕症病患。發病5天內、具有重症風險因子、未使用氧氣之成人(18歲以上)的輕症病患。發病7天內、具有重症風險因子、未使用氧氣之成人與孩童(年齡大於28天且體重3公斤以上)的輕症病患。
*Remdesivir用於重症之適用條件和使用天數有所不同
注意事項病毒變異株藥物交互作用孕婦哺乳禁用輸注反應

免疫低下病友需有更多重的防疫保護,除了戴口罩、保持社交距離、勤洗手、減少到公共場所等非藥物性防護措施外,按時接種COVID-19疫苗,仍是最具效益之傳染病預防介入措施。若有符合施打長效型單株抗體資格的病患,應主動諮詢醫師,經醫師評估用藥效益與施打必要性。

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連假無法逃離宿命!為什麼會塞車呢?
fabg
・2016/02/04 ・1643字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 430 ・四年級

國民法官生存指南:用足夠的智識面對法庭裡的一切。

Source: flickr

塞車的秘密

相信大家都曾碰過高速公路發生「塞車」,如果塞車的理由是前面發生車禍或有車輛拋錨,那還可以理解。但是更常見的情形是明明前面沒有狀況,可是就是塞車、塞著塞著又慢慢地變順暢了,這究竟是為什麼呢?

人類科技發展到今日,飛機、火車、輪船都具能夠讓電腦自動駕駛,唯獨就是只有跑在路上的車輛很難靠著電腦控制,到目前為止也頂多是用「自動定速」的方式來減輕駕駛的負荷。雖然每個人的駕駛習慣不太一樣,但是畢竟駕駛是需要經過訓練的過程,所以其實也相去不遠。所以,當很多車輛在一條路上形成「車流」時,人類的反應習慣,就對於車流有非常關鍵的影響特性。

根據交通工程師的統計,他們發現在一台又接著一台的「穩定車流」中,駕駛會形成一個有趣的默契。以一群小客車所形成的車流,他們會穩定地保持車頭與車頭約2秒的間距、也就是你站在一點觀察一群穩定通過的車流,大約每2秒可以通過一台小汽車。

巧妙的是,這個2秒的間距,從一般道路、車速大約30公里起,至高速公路環境下、大約車速為90公里的環境都能適用,但是同樣的間距時間、卻能構成不同的安全距離。以時速36公里、也就是每秒10公尺、車輛長度5公尺來算,前後車頭間距2秒,代表前車的車尾大約距離後車車頭15公尺(2X10-5=15);但是如果時速增加到90公里、也就是每秒25公尺計算,前後車頭間距2秒、則前車車尾到後車車頭的距離就會拉長到45公尺(2X25-5=45)。

Source: ccccltd.cn

大部分的駕駛會有這樣的默契,其實是受到人類神經「反應時間」的影響。根據統計顯示,人類的反應時間,從你看到前車煞車燈亮、到踩下煞車有煞車反應時,大約需要0.5~1秒的反應時間,在這一段反應時間中,因為神經在運作,所以車輛還是保持在原本的速度、並不減慢或停止。因此,人類為了要保持安全的反應時間,會自然而然地以2~3倍反應時間來拉長車距。所以,那些每天在路上開車的計程車駕駛,他們因為熟悉車況與路況、所需的反應時間較短,通常就會縮短與前車的距離;而剛拿到駕照的新手,因為對於反應時間所需較長,自然而然就會拉開距離。

受到了反應時間限制,這就讓高速公路的每一台高速行駛的車輛都需要和前車保持安全距離。所以,如果以單一車道中、每2秒通過1台車來算,每一個車道每1分鐘就可以通過30輛小客車,也就是每小時可以通過1,800輛車。當然,如果車流裡面有像是大客車、聯結車等大型車輛,因為他們所需的安全距離更長,當然,也會降低可以通過的車流量。

當使用高速公路的車流達到穩定的情形時,再加入這些穩定車流的人就是破壞穩定的罪魁禍首了。以高速公路車速90公里來說,可能每個駕駛人都穩定地和前車保持45~50公尺的安全距離,這時從交流道上來的車子硬是「插隊」進入安全距離時,後面的車輛因為安全距離只剩下一半、讓後面駕駛人覺得反應時間不足具有風險時,自然而然就會降低車速、甚至踩下煞車。當有一台車踩下煞車、後面穩定跟隨的車輛就會因為前車煞車而放慢速度,於是後面跟著的車越來越慢,就讓整個車速降低、導致塞車。那前面的兇手呢?其實早就逃之夭夭、也不知道後面因為他造成塞車了……

Source: pixbam

也是因為這個理由,高速公路的管理機關才要使用「匝道儀控」或是「高乘載管制」的手段,利用紅綠燈或者乘車人數管制的方式,避免太多車流一下子上到高速公路上去破壞車流的順暢。同時,也會提醒駕駛人保持適當的安全距離,免得一下子踩煞車導致後面的車輛也跟著採了煞車而塞車。最重要的是,不要在高速公路上蛇行,不僅讓自己變得危險、也縮短不了多少時間,最重要的是,如果害後車煞車時,就會影響整個車流的穩定。下次上了高速公路,別忘了提醒開車的爸媽,保持安全距離,才能讓大家都能又快又安全地抵達目的地喔!

fabg
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從小就追著火車和飛機跑來跑去的宅小孩,生活的最大興趣就是研究交通工具,後來發現交通工具富含許多常見的科學原理,加上與「人」的互動後更呈現了多樣化的樂趣,於是決定努力鑽研、把自己研究的小小發現用淺顯易懂的方式與普羅大眾分享。現為國語日報科學版專欄作者、經營自己的Blog:「fabg@運輸邦」 (Blog網址:http://fabg.pixnet.net/blog)

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雪山隧道為什麼容易塞車?
fabg
・2016/02/04 ・1373字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 469 ・五年級

車速 X 車間距的流量祕密

Q:為什麽拉長車距讓雪隧塞車更嚴重呢?

A:因為速度沒有提高,使得車輛通過的效率降低了。

暑假期間,大家都有跟家人一起出門去旅遊嗎?不知道最近各位有沒有跟家人一起搭車經過雪山隧道來往於宜蘭和臺北兩地之間,不過大家可能都有看到這麼一則新聞,內容提到「雪山隧道將會廣播點名龜速車」,而且提到「因為車與車的距離增加、導致雪隧更塞車」,究竟,實際的原因是什麽呢?

Source: hinet

「流率」—單位時間可通過的車流量

臺灣的高速公路與重要都會區,都會有「交通控制中心」負責監控主要道路的車流狀況,維持車流的「順暢」。所謂「順暢」這兩個字,其實有兩個層面的涵義,第一,要確保道路上各項設施的完善與安全,第二,維持交通車流以最有效率的方式移動。那麼,怎麼樣的情形才叫做「有效率」呢?

道路的「有效率」,指得是道路上的車流維持最大流率的方式移動,衡量單位通常是「每一小時可以通過多少車輛」,當然,道路上的車流並不會像是軌道列車一樣、前後頭尾緊密連接地通過,駕駛人會依據自己的安全感,維持安全間距,因此,如果大家都能在一定的速度下,維持在最小、但又是可接受的安全距離,就能達成最有效率的車流量。

限制最小距離所導致的後果

我們曾經在這個專欄提過,一般人類習慣的跟車安全間距,會自然地讓前車與後車的車頭間隔時間維持在「兩秒」,因此,安全間距才會隨著車速的差異而變化。如果車流的車隊速度大約是時速七十公里、那麼前後車的車頭間距大約是四十公尺,減去前車的車長五公尺,則後車與前車的距離大約為三十五公尺;但是如果車流的車隊速度降到時速五十公里,則車頭間距會降到三十公尺,,前後車的距離會降到二十五公尺。

不過,大家如果有走過雪山隧道就知道,為了維持長隧道的安全,雪山隧道限制駕駛人要維持五十公尺的安全距離,如果車隊車流速度保持在九十公里、兩秒的車間距就大約可維持在五十公尺。但是,雪山隧道車流量很大的時候,駕駛人通常不敢保持這麼高的車速,因此,在較低的速度下、駕駛者除了跟隨前車外,還要去對照地面或隧道側邊的參考物來維持五十公尺以上的安全距離。

Source: travelnews

因此,當交通警察說雪山隧道將啟動自動取締系統,取締小於五十公尺的安全間距時,自然駕駛人把跟車的距離拉長,確保與前車的距離保持在「不被取締的安全範圍」。因此,如果車隊速度是五十公里、又維持五十五公尺的安全間距(車頭間距約六十公尺),單一車道每四秒才能通過一輛車,車隊用比較小的速度、又保持大間距通過車道時,自然通過的效率就降低了。

在交通管理的範疇上,交通工程師必須要維持道路系統的「安全、有序、效率」,大家都不希望塞車,也一定要平平安安回家,所以,只好用其他輔助的方式,讓大家在安全又有效率的方式,通過需求量很大的主要道路。下次你有機會通過雪山隧道時,別急著閉眼睡覺,可以觀察看看,每一輛車跟著的間距,能不能和隧道牆壁旁邊、兩個消防栓的距離相近?或者是能夠相近於地上「V」型的安全距離參考標線?

fabg
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從小就追著火車和飛機跑來跑去的宅小孩,生活的最大興趣就是研究交通工具,後來發現交通工具富含許多常見的科學原理,加上與「人」的互動後更呈現了多樣化的樂趣,於是決定努力鑽研、把自己研究的小小發現用淺顯易懂的方式與普羅大眾分享。現為國語日報科學版專欄作者、經營自己的Blog:「fabg@運輸邦」 (Blog網址:http://fabg.pixnet.net/blog)

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通用汽車打造「互相溝通」的車子
劉珈均
・2015/11/28 ・1655字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 530 ・七年級

日本動畫《閃電霹靂車》是許多七年級生的童年記憶,主角風見隼人駕駛的賽車阿斯拉大出風頭,能隨時換裝成賽車或越野裝備、唱歌喚醒昏迷的主角、變身水上車,及時穿越海上暗礁與暴風雨送受傷夥伴到醫院等等。與其說阿斯拉是性能不斷進化的人工智慧電腦,它更像是有生命的靈活助手。

《閃電霹靂車》故事設定在2015年,第一部動畫與現在已相隔20年以上。時至今日,首度有項正式計畫要打造一輛真正會「說話」的汽車,儘管互動對象是與其他車子而不是人類,首部「車間通訊科技(Vehicle to vehicle communications, V2V)」的車輛即將問世,由通用汽車打造。

2014年9月7日至11日,底特律剛舉辦為時五天的智慧型運輸系統世界年會,通用汽車執行長瑪莉巴拉(Mary Barra)在會上預告,一輛會「說話」的凱迪拉克將在2017年站上展示台:「我們進行此計畫,因為這是全球消費者都想要的!」通用汽車進行此計畫的另一原因是,美國聯邦政府已頒布命令,強制新車終須裝設 V2V 裝置共享交通狀況與安全資訊。相關法令最早也要2016年才會制定完成,通用汽車得完成自己的系統,以避免輸在設計的起跑點。近來通用汽車除了因點火系統造成的事故而身陷法律問題,也正面臨汽車銷售的不景氣危機。

汽車工業向來廣泛運用無線射頻技術(Radio Frequency, RF),RF中的無線射頻識別技術(Radio Frequency Identification, RFID)最常見用於遙控車鎖與各種防盜設計,並延伸應用到電子收費系統 ETC、胎壓監測、車輛辨識等等。V2V 汽車或許會繼續利用 RF 技術溝通,但不少技術廠商和研究單位傾向採用無電磁干擾的「可見光通信」的技術──也就是透過車輛內建攝影機、以及調製LED頭燈或尾燈的閃爍速率來進行通信工作。

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首部 V2V 車子處境大概會跟全世界第一支電話一樣──沒有對象可以講話。除非政府先設置一些可讓車子互動通訊的路標、行人穿越道和其他道路設備,這會促進連結車子與基礎設施,但也可能演變成跟空氣講話一樣單向無趣。不過,不管 V2V 車子與其他機器設備「話家常」的機會有多微乎其微,第一批嘗鮮者仍會喜歡它,因為它也是最先灌輸自動駕駛輔助系統「Supercruise」的車子,這似乎是通用汽車對賓士半自動駕駛技術「定速巡航系統」(Distronic system)的回應。通用汽車計畫更往前一步踏入自動車的領域,在車子與前車保持安全距離的同時,除了維持行駛於自身車道,也能視情況超越其他車輛。

賓士汽車當然也致力發展這構想,幾個月前,幾位賓士的工程師帶作者菲利浦羅斯(Philip E. Ross)坐進實驗車,行駛在斯圖加特的高速公路上,車子全靠自動駕駛,還超越一個慢郎中。多元通訊技術結合自動駕駛頗具意義。藉著與鄰居協調整合資訊,一台(近乎)自主的車輛能更安全地上路,也能透過自己與其他車子的眼睛觀察世界,策劃更好的路線。目前車間技術與自動車的構想當然都還比不上阿斯拉,不過,科技正是從簡入繁慢慢前進的,阿斯拉的「祖先」打造出來後,離智慧賽車又更進一步了。

(本文由科技部補助「新媒體科普傳播實作計畫-智慧生活與前沿科技科普知識教育推廣」執行團隊撰稿)

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審校:陳妤寧

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