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從南方古猿到智人：基因組╳遺傳學╳演化論╳分子鐘，對生命不斷的探索，使「演化」成為生命科學體系的思想脈絡

為了解決不感光食物的問題，作者張超,趙奐,林祖榮 這樣論述：

人類總是抱持一種「化繁為簡」的執著， 總希望找到一條「一以貫之」的思想去探索生命的真誠性， 在不斷地嘗試後，最終將生命的各種問題集中成了三個問題： 生命從哪裡來？生命到哪裡去？生命運行過程的基本規律是怎樣的？ 　　◎人類生物學演化的問題太多？那只好求助化石了！ 　　◎我就是想知道「南方古猿」和我到底有沒有關係？ 　　◎如何讓普通物質組成的生命永恆不滅？自我複製！ 　　◎小麥和大豆的自花授粉就相當於自己和自己結婚？ 　　▎從「性」的發展史聊演化 　　──地球的各種生命可謂是「不忘初心」！ 　　性的出現幫生命從單打獨鬥的個體發展為團隊合作的團體；讓生命從逝者如斯的過客發展成生機勃勃的永恆

；使生命從自然選擇的被動體發展成適應環境的主宰者……可以說如果沒有生殖過程、沒有性的產生，地球即使可能還會擁有生命的乍現，但也絕不可能成為生氣盎然的藍星。 　　➤有性生殖的4大優點 　　【拿現成的】同一物種的不同個體之間可以實現遺傳物質的資源共享。 　　【補缺陷的】若其中一份遺傳物質中有缺陷基因，另一份遺傳物質很可能在相應的DNA位置上有完整基因，就有可能彌補缺陷基因帶來的不良後果。 　　【預備模板】一個DNA分子上的損傷能以另一個DNA分子為模板進行修復。 　　【基因洗牌】能增加下一代DNA的多樣性，使得整個族群更好地適應環境，比如應對各種惡劣的生活條件。 　　►若說「自我複製」是生命起

源的物質保障， 　　那麼「性」就是生命能夠演化至今的重要基礎。 　　▎揭開「學習」與「記憶」的面紗 　　──「巴夫洛夫的狗」，你聽過吧？ 　　•明明是陌生人，但光是開門的聲響就讓狗流口水了！ 　　這個現象讓巴夫洛夫意識到：狗很有可能具有「學習」的能力，狗透過許多天的觀察，總結出開門聲和飼養員、食物盆以及美味狗糧的出現存在某種神祕但相當頑固的連結，因此對於它來說，聽到開門聲，就會自動啟動一系列與吃飯相關的程序。 　　▎簡單粗暴的總結一下「赫布定律」 　　──一起活動的神經細胞會被連接在一起！ 　　•不需鈴聲，不需飼料，讓「鈴聲」細胞和「口水」細胞同時活動！ 　　學習過程的本質就是兩個相連

的神經細胞差不多同時開始活動，因此它們之間的連接會變得更加緊密，從而讓我們在兩個本來無關的事物之間建立了連結。換句話說，如果我們能夠強制性地讓兩個神經細胞同時開始活動，我們就能模擬學習過程。 　　▎看利根川進團隊操縱「記憶」 　　──有沒有可能在動物大腦中植入虛假的場景？ 　　•哪怕此刻身處圓形的泡泡屋，也會以為自己在方形圖案屋！ 　　首先，讓老鼠親自進入某個場景（牆壁畫著圖案的方形籠子），這時如果在老鼠的海馬迴進行記錄，科學家就可以知道老鼠是如何感受這個場景。總結出規律後，緊接著開始第二步，套用「聰明老鼠」的套路，把蛋白質輸送到所有代表方形圖案屋的神經細胞裡，只不過這次輸送的不是讓老鼠變

聰明的「裁判」蛋白，而是讓細胞感光的微小孔道。這樣一來，只需要對著老鼠的大腦打開藍光燈，老鼠的腦海裡就會出現虛假的回憶！ 　　►神經細胞是「學習」的基礎， 　　蛋白質分子是「記憶」的源泉！ 本書特色 　　全書從能量、物質、資訊、生殖、人和理論六個角度對「演化」的相關內容進行闡述，既希望透過這樣的描寫幫助大家從演化的角度認識生命，理解演化這一生命的永恆主題；更希望透過關於演化整體研究的真實案例幫助大家體會到演化的博大精深、魅力無窮與任重道遠、潛力無限。

不感光食物進入發燒排行的影片

藍光發光二極體造成視網膜細胞傷害的保護策略-發散光譜調整與營養素補充

為了解決不感光食物的問題，作者林昭文 這樣論述：

3C產品的使用在現代人的日常生活中已經是不可或缺的一部分，液晶顯示器(Liquid crystal displays, LCDs)作為這些3C產品的螢幕，利用發光二極體(Light-emitting diode, LED)當做背光模組，提供了高能量效率的光源。但是其所發出的光線相較於傳統光源帶有較高比例的短波長藍光，在我們要求提高影像品質的同時，也伴隨著光源高能量光線的發散，對我們的視網膜造成更嚴重的傷害，藍光並且會影響生理時鐘的規律性，成為健康的重大議題。傳統的藍光濾鏡和抗藍光鏡片因為會降低亮度而犧牲部分視覺品質，並非完美的解決方式。取而代之，我們藉由改變液晶顯示器LED背光模組的發散光譜

，在維持亮度的情形下降低能量的發散，試圖減少對網膜細胞的傷害，這也是我們研究的第一個部分。我們眼睛吸收光線主要是藉由感光細胞和帶有黑色素的視網膜色素上皮細胞，這兩種細胞也最容易受到光線照射的傷害，所以感光細胞和視網膜色素上皮細胞也是光線造成視網膜損傷很好的細胞研究模組。在我們研究的第一部分，選擇661W感光細胞做為我們的細胞模組。我們建立了一個顯示器入眼的能量指標(ocular energy exposure index, OEEI)，計算公式為顯示器可見光頻譜的總輻射率(Radiance)除以總亮度(Luminance)。暴露於較高發散能量的液晶顯示器照射後，細胞的活性(viability)

顯著下降，細胞凋亡(apoptosis)的發生也顯著增加。這些細胞損傷的原因是透過含氧自由基(reactive oxygen species, ROS)的產生，增加氧化壓力並且影響粒線體的功能，其分子機轉牽扯到Nuclear factor-κB (NF-κB) pathway的活化以及和氧化壓力、發炎反應及細胞凋亡相關蛋白質的表現量增加，影響的程度和OEEI的強度有關聯性。我們的實驗結果證明了液晶顯示器照射對感光細胞的傷害程度和其能量的發散有密切關聯，如果可以使用較低能量發散的顯示器將可減少對視網膜的傷害，對人類的眼睛提供較多保護。我們在第一部分實驗中已經證實了光線照射對視網膜傷害的機轉是透過

含氧自由基和發炎反應的產生，增加氧化壓力並且導致網膜細胞凋亡。在我們研究的第二部分，將探討使用強的抗氧化劑甲殼素(chitosan oligosaccharides, COSs)和蝦紅素(astaxanthin)對藍光LED造成的視網膜細胞傷害可能的保護作用，並且試圖釐清其作用的機轉。甲殼素是幾丁質的水解和去乙醯化(deacetylated)產物，富含於甲殼類動物的外骨骼和黴菌的細胞壁中，其具有抗腫瘤、抗菌、抗發炎、抗氧化和抗細胞凋亡的特性。在這個實驗中我們使用ARPE-19細胞作為我們的實驗模組，細胞先給予不同濃度的甲殼素後再接受2500 lx藍光LED照射。我們的實驗結果發現接受較長時間的

光線照射細胞的凋亡顯著增加，而使用甲殼素可以顯著減少細胞凋亡的發生，並且其效果和甲殼素的濃度有關聯性。甲殼素同時可以抑制含氧自由基的產生和發炎反應及細胞凋亡相關蛋白質的表現，並且穩定粒線體膜電位及活化抗細胞凋亡蛋白Bcl-2。甲殼素藉由抑制NF-κB入核作用，繼而降低下游基因inducible nitric oxide synthase (iNOS)和monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1)的表現。我們的研究確立了甲殼素在藍光LED照射對視網膜色素上皮細胞傷害的保護作用及其背後機轉。蝦紅素則是一種葉黃素類(xanthophyll)的營養素，富含於海鮮

食物中，它是很強的含氧自由基清除劑和抗發炎物質。它的抗氧化能力來自於其與細胞膜之間的生化交互作用，蝦紅素的共軛雙鍵會將自由基箝制於細胞膜上進行清除，消除含氧自由基並且終止自由基連鎖反應。雖然蝦紅素並非人類視網膜的組成成分，但是它可以通過血液視網膜障壁(blood–retina barrier)在視網膜發揮其抗氧化作用。我們的實驗是第一個證明蝦紅素對藍光LED照射造成網膜細胞損傷的保護作用的研究，使用661W細胞做為細胞光傷害的實驗模組，細胞先給予不同濃度的蝦紅素後再接受2000 lx藍光LED照射。我們的實驗結果發現蝦紅素確實可以抑制藍光LED造成的細胞凋亡和死亡，其保護作用強度和蝦紅素的濃度

有關聯。蝦紅素抑制含氧自由基及氧化壓力代謝產物的產生，並且減少藍光照射造成的粒線體損傷，西方墨點法(western blot)的分析則驗證了其作用機轉是透過活化phosphoinositide 3-kinases (PI3K)/Akt pathway，進而促使Nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (Nrf2)移入細胞核內，增加phase II抗氧化酵素Heme oxygenase-1 (HO-1)和NAD(P)H:quinone oxidoreductase-1 (NQO1)的表現，抗氧化酵素的活化與細胞凋亡相關蛋白的抑制最終發揮了保護作用減低

藍光LED造成的661W細胞傷害。我們的研究確認了蝦紅素在藍光LED照射對感光細胞傷害的保護作用，並且了解了保護作用的機轉。總和而言，我們的第二部分研究結果顯示甲殼素和蝦紅素具有潛能做為保護眼睛減少藍光造成視網膜傷害的補充營養素。液晶顯示器發散光譜的調整以及抗氧化營養素的補充可以減少高能量藍光LED照射的網膜傷害，是值得將來持續探討研究的方向。

改變世界史的12種新材料：從鐵器時代到未來超材料，從物質科學觀點看歷史如何轉變

為了解決不感光食物的問題，作者佐藤健太郎 這樣論述：

  科學與文明的化學反應、材料與歷史的物理變化 日本獲獎科普作家佐藤健太郎解析撰述 鐵、橡膠、膠原蛋白……等十二種材料 如何轉動時代之鑰、開啟改變歷史的關鍵時刻   從材料科學角度建構全球史！ 本書介紹12種你最熟悉，卻未想過他有扭轉世界歷史能力的材料。 世界的變化快速，我們日常生活中的音樂載體即是一例，自戰後從唱片到CD登場後不久就讓出了寶座，至今由網路的串流及影片網站取代，急速消失。變化難以預測。作者認為世界如此快速變化，最重要的關鍵就是「材料」。自石器時代、青銅時代、鐵器時代至今，這些名詞證明了材料的出現是文明邁向新階段的關鍵。回到唱片的例子，最早的唱片是以蟲膠製成

，五○年代由於更加耐用便宜又易於量產的聚氯乙烯（PVC）唱片出現，使得流行樂的巨大市場成形。 推動歷史的材料有很多種，既有大量普及的材料，也有被競相爭奪的稀有材料，有自然和加工的材料，也有人工材料。本書選出其中十二種並介紹相關的歷史，希望能和讀者一窺材料才是打開時代之門的鑰匙。   ▌人人都愛黃金，但卻「不實用」 黃金是最為人渴望，也是集歷史於浪漫於一身的存在。黃金在牙醫治療或是電子上的用途都是很後期才被開發的，古代的黃金，如同希臘神話邁達斯國王點石成金故事所說本身毫無用處，主要是作為裝飾和貨幣，後者是最重要的用途。作者從神話切入，並介紹了黃金在日本的歷史，以及人類對黃金的追求，如淘金熱、西班

牙對印加帝國的征服，還有煉金術從現代化學的角度來看，要在燒瓶裡轉換元素是不可能的，但數千年的鍊金術發展中也發現了許多化學物質，磨練出基本化學實驗技術，化學進步後也才發現了黃金的新用途：導電。 作者也介紹了黃金的化學特性、作為貨幣的變化。今日的黃金已不再作為貨幣，但在人們心中仍是高價而保值的金屬，寄託著人類的想像。黃金卻造就了它吸引人目光的無限魅力，甚至成為計量「價值」的重要素材。   ▌從黏士到堅硬材料，陶器成為人類生活最重要的存在 陶瓷器的燒製是考古學者判斷文明的指標，也是自古便為世界各地人們常用，至今仍是生活裡被廣泛使用的材料。目前考古所知最早的燒製品是在中國湖南省出土，大約一萬八千年前的

土器。日本則是在冰河期結束時開始使用。各種形式的燒製品有助於水以及食物的儲存和調理，大幅提升人類的繁榮。 作者從化學變化來解釋為什麼黏土經過高溫能變得更加堅固耐久，並介紹了中國低溫燒製的陶藝技術（秦俑、長城磚塊）還有為了取得燃料過度砍伐森林對環境的影響，並從釉藥的進步再帶到白磁在中國和歐洲瓷器頂點梅森瓷器的起源，最後提及現代科學技術和陶瓷材料。伴隨人類超過萬年的陶瓷器，作為材料還隱藏著各式各樣的潛力。   ▌膠原蛋白不只留住青春，還在戰場上保你一命 經歷多次的冰河期以及必須跨越寒冷地域旅程的人類，在很長的時間裡唯一的防寒衣物是動物毛皮。毛皮要能使用必須經過加工，鞣製過的皮革具有柔軟度，能保溫且

輕盈，即便在有許多替代材料的今天依然很受歡迎，其祕密就在皮主要成分的膠原蛋白上。 作者從生物化學角度介紹膠原蛋白的特殊結構和重要性，膠原蛋白約占人體的三分之一，但和其他蛋白質的構造以及功能不同，主要是位於細胞外，發揮連結的作用，也是皮能維持柔軟彈性的原因，也是骨頭和肌腱的主要成分。骨頭是舊石器時代人類重要的硬質材料之一。蒙古帝國征服世界所使用的複合弓是在木製弓內側貼上動物骨頭或肌腱來加強彈性和硬度。貼合兩者的明膠、也是由膠原蛋白而來。除此之外，膠原蛋白也用在底片的塗料上。 今日由於對野生動物的保護意識和替代材料的開發，皮草皮革不再像以前那樣常見，底片也被數位相機取代。但膠原蛋白作為美容、醫療修

補，還有生物醫學植入材料受到矚目。若說由植物產生的材料中最重要的是纖維素，那麼動物材料裡最重要的就是膠原蛋白。   ▌運用最廣泛的金屬王者 鐵是材料之王。但鐵本身是柔軟的白色金屬，需要和其他金術製成合金才能擁有堅硬的優點，且容易鏽蝕，融點高達一五三五度，需要一定技術才能加工。鐵的優勢在於（和其他金屬比較下）易於取得。如果黃金的是稀少尊貴的代表，鐵就是能廉價大量生產的代表。 為什麼鐵的存在數量比其他金屬多？作者認為解答在核物理學中。人體由許多元素構成，包括碳、氧還有鐵等元素。這些元素是從星星而來。像太陽這樣的恆星內部超過一千萬度以上的高溫裡，核融合產生新的元素，我們的太陽中進行的是氫的融合，產生

了氦。更加古老而巨大的恆星中則有更重的原子融合出更重的元素，但並非永無止境。元素合成的界線就是鐵，是最安定的存在。地球上的重金屬還有人體中的重元素，可以說都是星星的碎片。現在的宇宙最多的仍是氫元素，和排名第二的氮元素總和大約佔全宇宙百分之九九點八七。但經過數百億數千億年後，鐵的比例會逐漸增加，最後變成都是鐵素的寂靜空間。 後半作者以鐵合金中最重要的鋼為切入，從西臺人和鐵的歷史說起。西臺人因鍛造鐵器而興盛，衰亡可能為了鍛造而跟過度砍伐森林有關。另一假設是西臺人為了尋求森林資源東進，後被稱為韃靼人。西臺帝國以及製鐵技術擴散的歷史還有很多疑問尚待證明。後半則是介紹日本刀的鍛造，還有不銹鋼的歷史。 從

西臺以來人類進入鐵器時代，恐怕鐵會持續材料之王的寶座直到人類消亡。   ▌纖維素造就了傳播之王 纖維素是地球上最大量的有機化合物，全球植物每年共可產出一千億噸。這樣大量的素材實際已被人類廣泛運用，從布料、食品、藥物錠劑都有纖維素，其經過化學加工後在高科技製品中也是不可缺的材料。但生活中最常間的纖維素製品應該是紙。 本章中作者從蔡倫的發明談起，蔡倫發明的紙重要性在於不但原料價格低廉，品質亦大幅提升，使得文化易於保存和傳播，並使中國能發展出書法等藝術。科舉制度能持續到二十世紀，紙的存在也功不可沒。作者從化學角度解釋纖維素的強韌和特點，並介紹了製紙技術在日本的發展以及和紙的特點，還有製紙技術因怛羅斯

之役傳到西方，以及印刷術的發展等。 纖維素作為主要知識和情報載體的王者地位，直到二十世紀後半才因磁性紀錄載體的出現而受到威脅。但陪伴人類兩千年的紙，作為材料也出現了大進展，那就是奈米纖維素（Nanocellulose）的出現，具有輕量而高強度的特點，混合其他材料可能製作出能通電的紙。雖然目前仍有成本高昂的缺點，未來的應用範圍相當廣泛，或許會成為今後社會發展的關鍵吧。   ▌千變萬化的碳酸鈣   若説鐵是材料的王者，碳酸鈣就是大明星。碳酸鈣來自石灰岩，即便是資源貧乏的日本也相當豐富。從教室裡的粉筆到食品添加物，濕壁畫的使用材料，碳酸鈣用途廣泛，在藝術上嘉惠人類良多。作者從地科角度說明碳酸鈣在地球

大量存在的理由。地球誕生時大量二氧化碳溶於海水，並和海底火山噴發的鈣元素結合，這讓地球大氣裡的二氧化碳比例下降，降低氣溫。和地球大小和質量類似的金星就沒那麼好運，海洋在吸收二氧化碳前就被蒸發，結果殘留大量二氧化碳，溫室效應讓溫度高達四百度以上。 石灰和木灰是最易取得的鹼性材料。粉碎的石灰石或貝殼經燒過後的生石灰具有殺菌效果，且能用來照明。石灰能調節土地酸鹼，是糧食生產的重要物質，也能用在防止病蟲害上。宮澤賢治也曾為推廣石灰的使用而奔走。但石灰最重要的用途是作為水泥，能用做建材，其中最能有效利用的就是羅馬人。條條大路通羅馬，固定大路表面的石板還有各種公共建築的都是水泥。 後半段作者則將重點放在海

洋生物。地球誕生時融入海水的二氧化碳也對海生物造成的影響，形成他們禦敵的硬殼。現在能有那麼多大量便宜的攤酸鈣能使用，也是受惠於當時的海中生物。然而碳酸鈣產物也有高價品，即是珍珠。作者在此介紹了珍珠的歷史、日本養殖業的發展，最後提到珊瑚礁和地球暖化危機。   ▌編織出帝國的柔軟素材 作者回憶小學時社會科背誦的地圖符號裡有「桑田」記號，由於當時周遭環境裡已經看不到桑田，作者一直對這個記號抱著疑惑。在昭和初年，桑田面積占日本農地四分之一，大約四成的農家養蠶，這也對日本農家建築和習俗產生影響。『日本書紀』和中國神話都顯示絹很早就出現在人類歷史中，也影響到日本的漢字。 絹觸感光滑，帶有光澤且耐用，並具有

透氣性且能保溫，理由是其成分絲蛋白的性質以及製程上。作者從化學結構和纖維形狀來解釋原因，並介紹絲路的歷史、以及日本從平安朝到現代的養蠶取絲歷史，包括蠶的品種改良、製絲工廠在日本現代化過程的角色。在化纖取代蠶絲的現在，桑田的地圖符號已在二零一三年廢止，科技也將目標轉向蜘蛛絲的利用，或許也可能有強化蠶絲的出現。   ▌運動與交通的世紀革命 二○一七年富比世公布的運動員收入排行榜裡，前百大中球類運動就占了九十名。風靡全球的球類運動裡，許多是在十九世紀後半誕生。這些運動中，比如足球擁有悠久歷史，棒球最初的比賽方式和現在完全不同，但都在差不多的時期裡大幅發展，作者認為這是因為品質優良的橡膠普及，讓球本身

能大幅改良且有穩定品質的緣故。作者接下來介紹了天然橡膠的產生，並從化學結構來說明橡膠有彈性的秘密。哥倫布第二次航行中發現橡膠並帶回歐洲， 英國化學家發現他能擦去鉛筆字跡。但橡膠能被廣泛使用，則是在固特異發明硫化處理使得汽車發明產生交通革命。作者再次提起材料和時代的關係性，他認為如果是中國道士取得橡膠，或許是否也能發明加硫法，若是把橡膠交給羅馬人，是否能讓幫助羅馬帝國更加擴張。想像各種可能，也是一種樂趣。   ▌地球兩端的吸引，開發了強力磁鐵的應用 為什麼磁鐵能吸引鐵的謎直到二十世紀才被解開，最簡單的說法就是電子旋轉產生磁性。電子的旋轉方向有兩種，一般物質中兩者數量相同，抵消了磁力，但由於鐵的原

子構造特殊，無法抵銷，因此產生磁性。人類發現磁鐵時間尚無定論，中一個說法是遊牧民族的鞋或拐杖上的鐵製品吸住了黑色的磁石，而發現了天然磁鐵。最早利用磁鐵的是中國人。作者在此介紹了指南車和「天子南面」的由來，還有鄭和下西洋的歷史，以及古代人因磁石「偏角」現象產生的困擾。伊能忠敬在一八一七年繪製出正確的日本地圖，他的仔細測量是最大的因素，但也受惠於當時日本附近的偏角近乎於零的運氣。 作者接下來介紹了物理學上第一部闡述磁學的專門著作《論磁石》，再從地球的地磁場延伸到近代電磁學的誕生以及在記錄媒體上的應用。最後則介紹了近代日本對強力磁鐵的開發。 ▌人類在天空遨翔的最大功臣 鋁是地球上非常普遍的元素，在地

表上的含量僅次與氧和矽，排行第三。但由於鋁和氧的結合太強，長久以來都是以氧化狀態存在，直到一八二五年才首次被提煉成金屬。具有輕盈、合成後有能有一定強度的優點，鋁作為金屬被人類使用的歷史卻只有兩百年左右，直到二十世紀才確立了量產方式而被廣泛使用。 作者本章中介紹了鋁的歷史，丹麥化學家成功提煉出鋁，以及法國拿破崙三世對鋁的熱愛，還有十九世紀分別成功提煉出鋁的美國科學家。並從化學角度解釋鋁為何輕盈、以及如此容易氧化的元素為什麼位是不易鏽蝕的材料，以及鋁在飛機製造上的應用等等。 ▌無所不在的塑膠改善了人類的生活也污染了未來 作者幼年裝著果汁的玻璃瓶，在一九八二年的食品修正法後被塑膠取代。輕盈，耐用，價

格低廉又容易形塑和上色，還可製作出不同的強度跟機能，塑膠取代了許多素材被應用在今天的日常生活、甚至航太用途上。而最早察覺到塑膠的人是誰呢？作者從工匠獻杯給羅馬皇帝的故事推測，那個不會粉碎的玻璃杯說不定就是塑膠材質的。作者引用日本工業規格的定義，塑膠是一種以高分子物質為主原料以人工製成各種用途的固體，並從分子和化學結構來說明這個定義，並介紹人工合成樹脂的歷史，從十九世紀的硝化棉、到二十世紀確立高分子的概念，到尼龍、聚乙烯的發明以及量產。最後提及塑膠的未來發展以及海洋污染的問題。   ▌影響近代科技最主要的元素：矽 僅僅一個世代，電腦就從企業或是研究機構裡的巨大機器化身為智慧型手機，成為日常生活的

一部份，這數十年來的社會變化，也有許多和電腦有關，因此矽是代表現代社會的材料。 在過去，人類也為了精密計算打造出各種工具，作者從古代希臘人打造用來計算天象的安提基特拉機械開始介紹，談及十七世紀著名的數學家帕斯卡、萊普尼茲設計過齒輪式的計算機，被視為電腦先驅巴貝奇的計算裝置開發、到真空管電腦的誕生。但電腦能發展成今日的樣貌，還是因為矽。 矽和氧是週期表上下相鄰的元素，性質類似，但在生物界幾乎沒有矽的存在。作者從此出發介紹矽的特性、化學構造以及用途，還有半導體從鍺到矽的發展過程，以及對電腦、人工智慧等產業的影響。  

利用影像學習與感測技術於海面污染分析

為了解決不感光食物的問題，作者顏家楷 這樣論述：

為了建立智慧化漁港，同時隨著環保意識的高漲，漁港的油污與垃圾監控成了首要目標。本論文針對港口海面油污以及垃圾進行檢測，透過FILR E40紅外線熱影像，檢測港口海面油污溫度。因為比熱的不同透過太陽照射後油污與海水會有溫度上的差異，再透過熱傳原理計算可得知其油污厚度。另外也以FILR E40之彩色感光耦合元件Charge Coupled Device (CCD)的視覺感測器檢測港口水面上的垃圾，並透過海水與垃圾在RGB色彩上的不同資訊，利用貝氏倒傳遞神經網路演算法來區別出彩色照片中垃圾所佔的百分比。本論文最終完成一套紅外線與視覺影像自動化量測系統，透過LabVIEW軟體完成熱與視覺影像量測以及

後續數據分析之人機操作介面。在油污厚度及污染百分比分析中，利用已知油汙體積的實驗試驗，作為貝氏倒傳遞神經網路演算法建模數據。最終完成港口油污厚度及污染百分比量測，其平均誤差率達到為27 %。另外在視覺感測的垃圾分析中，本文利用貝氏倒傳遞類神經網路演算法辨識出是否為垃圾，其平均誤差辨識率可達1.28 %，再藉由CCD拍攝範圍中所佔的像素數目，分析出所占百分比。透過油污與垃圾自動化感測技術，將可以提供港口汙染資訊，並透過汙染清除機制將可維護港口海水品質。