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科學的桂冠:縱橫科學新發現150年大紀事

Triumph of Discovery: A Chronicle of Great Adventures in Science

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內容簡介

  慶祝世界上最卓越的科學雜誌--「科學美國人」創刊一百五十年,《科學的桂冠》一書的出版,可說是對過去以來科學格新與發現的一趟科技巡禮!

  《科學的桂冠》有近五十篇精彩的論文,分別出自世上最受尊崇的科學家的專題演講,欲想拓展科學視野,這是最不少的一本書。這些兼具話題性與歷史性的論述,不僅勾勒出科技發展的演變與進化,更不禁令人對生活在科技之中而存有深深的敬畏與無限的驚嘆。例如:強納生.緬恩對愛滋病的研究;貝利.寇莫納在節約能源方面的見解;奈耐斯.埃爾德雷奇對演化論的闡釋;羅德.霍夫曼在分子學領域的討論;以及卡爾.沙根在星際探險的先知卓見等等,還有其他引導我們貫穿種種科技研究成就的生動論述,不僅為二十世紀塑型,也改變我們的生活。科技畢竟和大多數人的生活息息相關,它也將對人類帶來巨大的影響。我們不但在日常生活中仰賴科技,也須靠它為我們帶來進步和智能的滿足。《科學的桂冠》可以讓我們走入科學的範疇、瞭解科學的創舉如何忠實地反映當代社會的文化與價值觀。
 

作者介紹

譯者簡介

王維強


  成大機械系,美國哥倫比亞大學工學博士。現任紐約州立大學奧伯尼分校,大氣科學研究中心應用科學教授。研究自工業革命以來,人類活動(溫室效應,南極臭氧洞)對現在及未來全球環境與氣候的影響。

王曉中

  臺大土木系畢業,美國西北大學環境保健工程博士。曾在美國的電力公司、醫院、國家研究院服務,民國七十七年返國,任職於原能會物管處,歷任芝加哥科學組組長、國科會環發會執行祕書等,也在臺大、政大、北技、淡江等校授課。相關作品散見各環保及核能雜誌。

丘宏義

  臺大物理系畢業,康乃爾大學物理博士,現為美國太空總署戈特宇宙航行中心顧問。並為美國天文學會會員、英國皇家天文學會榮譽會員,且榮登一九八九年美國名人錄(Who’s Who in America)。他的著作有科學論文一百四十篇以上,科學書籍八冊,譯作有《預約新宇宙》(足智文化)

李河清

  政大外交系畢業,西雅圖華盛頓大學碩士、紐約州立大學奧伯尼分校博士。先後任職於研究單位和政府機構。由國外而國內,從行政管理到科技合作,探討科學和政策的互動關係。工作之餘,閱讀科普書是她的興趣。嘗試翻譯科普書則是催逼鼓勵下的新嗜好。

金恆鑣

  臺大森林系畢業,加拿大卡爾頓大學(Carleton University)地球科學博士。現任臺灣省林業試驗所研究員、輔仁大學兼任副教授。通俗著作有《與森林相處》、《救救雨林》等,譯作有《作客雨林》、《種樹的男人》、《蓋婭,大地之母》等。另曾製作「藍鵲飛過」、「臺灣野鳥百年紀」自然生態影帶。

洪蘭

  臺大法律系畢業,加州大學心理學博士,獲NSF博士後研究獎金,於加州大學醫學院神經科作研究。後為聖地牙哥沙克生物研究所研究員,並於加州大學擔任研究教授。一九八六年獲王安研究獎金。一九九二年回臺,曾任教於中正大學心理所及陽明大學。

常蘭陽

  臺灣大學醫事技術學系畢業,美國羅威爾大學(University of Lowell)碩士,范德畢爾大學(Vanderbi1t University)博士。目前任職於中央研究院生物醫學科學研究所,專事研究「基因體的基因表現及功能分析」。
 
 

目錄

無遠弗屆的科技創舉
導言
藥癮-渴望的剖析
老化-青春不復返
愛滋病-全球蔓延
動物行為-生命中最動人的一面
考古學-挖掘過去
天文學和太空物理學-觀測宇宙
大爆炸之後-創始之際
生物滅絕-消失中的物種
大腦-從神經到行為
癌-項古老的遺產
大氣變遷-地球的節奏
密碼學-傳輸密碼
數據超級公路-通往未來之路
恐龍-恐龍的一生
地震-大地震
節約能源-天工開物
研究倫理-行為與後果
演化論-達爾文的遺澤
滅絕-可怕的代價
食物-餵飽世界
核融合-明日能源
基因治療-造人類基因
人種的差異-人種的隨機性
工業政策-政府補助的研究發展
智能-解析智慧,追求超越
語言-我們知道的遠比我們學到的多
雷射-極強的光
機器智能-電腦智商
記憶力-錯綜複雜的記憶網路
分子-團結共榮
組合科技-把原子組合在一起
海洋-新領域「海洋」
有機體的進化-生命的出現
我們的起源-成為人類
物理學-尋求統一性
板塊結構論-永不休止的地球
人口-超越極限的成長
相對論-重力的理論
RNA-轉錄生命訊息
科學的電腦計算-頭腦的延伸
性-最原始的慾望
睡眠-夜長夢多
太陽系探險-去外空航行
超導體-順流而行
手術-開刀房的勝果
工業技術-使役機器,巧思為上
病毒-隱形的世界
視力-眼見為真
150年科學新發現大事記
 



無遠弗屆的科技創舉

約翰.吉朋斯(John H. Gibbons) 美國柯林頓總統科技顧問


  多數人生活在對科技的敬畏和驚歎中。我們一些習以為常的事,例如冰箱裡的冷飲或快捷的交通工具;許多神奇美妙的事,像是衛星攝影或人工受孕,無論你是視而不見還是心存感激,無論你是科學家或外行人,我們都是科技革命的受益人。尋常的生活步調正是靠著這些不尋常的創舉,才得以延續不絕。

  星期二 清晨六點四十五分

  今天晚上要在航空太空博物館演講,我才剛開始準備。第一張太陽的照片拍攝於一八五五年。拿這張照片和最近哈伯天文望遠鏡拍攝的精細影像相比,我不禁讚歎太空探索進展神速。我們詳知上千億顆恆星到地球的距離,然而在邁向二十一世紀的年代,能詳盡標明製圖的只有一百顆。

  浩瀚宇宙激發了人們強烈的好奇心和科學的研究。觀看星星帶來欣喜愉悅,先進的太空研究還能增長知識見聞。從先民勇於發問開始 地球是否繞著太陽運轉?人類是否能安全地探訪月球?我們周遭的生活也隨之劇烈改變。

  外太空吸引著我們的想像空間,內太空探索也開創了無垠視野。藉由先進的望遠鏡和電腦模擬技術,我們可以檢視物質的原子結構,例如確認氧分子如何破壞矽晶格(lattice)。改良的晶圓製程研究將可以發展出更快、更便宜的電腦。同時,我們也能更深人地分析細胞分子的結構。正在推廣的「人類基因組計畫」(Human Genome Project),不僅能做基因分類登錄,更能迅速推展該領域的知識,啟發後進,投人研究行列。

  星期二 早上九點十五分

  在前往聯邦研究發展預算會議途中,我趁空檔回想清晨與副總統高爾早餐會報的情景。在我們討論以資訊網路將北半球的圖書館和教學中心上網連線的同時,我們被來自世界各地的傳真急件和電話頻頻打斷——在在說明了科技的力量無遠弗屆,既能成事,也能干擾。

  一百五十年前「科學美國人」雜誌創刊的時候,當時的讀者對電話、電視、收音機想必感到不可思議。如今,放錄影帶給小孩解悶,傳真機成為不可或缺的辦公設備,資訊公路時代也即將來臨。

  資訊科技日新月異,促成各個領域的發展,從辦公室自動化、細察原子分子結構,到建立電腦模式評估氣候變遷的衝擊等,不一而足。

  新進技術如全球定位系統(Global Positioning System, GPS)即是利用衛星來確定位置。這使得卡通影片「傑森家族」(The Jetsons)太空家庭的生活幾可成真。定位系統經常用於搜救行動或追蹤車輛,這套系統原先為軍事的目的而研發,如今卻有一百六十多家民間廠商相繼推出各種應用系統,開拓出數十億美元的新市場。

  美國政府一向支持科學研究,研究成果也多轉移到民間企業。麥迪遜(Jmes Madison)總統曾經說過:「人民要當家作主,必須先擁有知識的力量。」而科技正是構成我們「以知識為基礎的社會」的要件。

  星期二 早上十點三十五分

  與國會預算委員會成員討論生物科技。生物應用的多樣性——例如醫療保健、糧食生產和污染防治——使得相關決策複雜多變。生物科技終將和大多數人的生活息息相關,我們必須進一步瞭解聯邦政府研究經費和管理辦法如何影響民間企業界。

  生物科技幾乎和天文學一樣古老。釀啤酒、做乳酪、發麵包的技術已經流傳了六千多年。然而,直到十九世紀中葉,細菌學之父巴斯德(Louis Pasteur)才發現發酵其實是一種生物過程。近幾十年來,發酵技術結合了許多複雜的生物過程,使細胞及其成分產生物理或化學變化。其中一種生物轉化過程——生物復育(Bioremediation)能使生物分解或貯藏廢棄的副產品,用於清除不易處理的垃圾,例如污染性和放射性廢棄物、原油外洩、酸性和一般廢棄物,以及殺蟲劑等。

  生物科技也能使食品更安全、營養,培育適應氣候變化和抗蟲害的新品種,改良耕種技術,使土壤得以保留而減少流失。美國農業占全國國內生產毛額(GDP)的十五%,每年農產外銷總值為四百億美元,並提供兩千一百萬個就業機會。生物科技將改變農民作業的方式,並使農業邁向永續經營。

  不論從個人或社會的角度來看,生物科技或其他領域的研究進展往往超過我們的應變能力。在一九○○年世界博覽會的機械館內,發明家亨利.亞當斯(Henry Adams)曾驚豔般地發現電力應用如此廣泛深遠。這種嶄新的動力將對人類帶來巨大的影響讓他震驚,也讓他意識到歷史就要翻開新章。今天,我們完全無法想像沒有電力的日子。生物科技早晚會和電力一樣重要。

  星期二 中午十二點二十分

  我的醫生來電告知檢驗結果,確定生物科技救了我一命。原先發現的癌症初期症狀經過治療後,已經痊癒。
  資訊科技也為我解圍。待會兒我將先為晚上的演講錄影,這樣就能出席孫子的生日聚會了。

  一整個下午,我的行程排得滿滿的,與其他幾位總統顧問討論禁止核武擴散問題,和汽車業巨擘舉行連線電話會議商討安全、低污染汽車新技術,並聽取幕僚人員為我做高能物理和生物多樣性的簡報。

  科技賦予人類巨大的力量。我們不但在日常生活中——工作、交通、教育——仰賴科技,也必須仰賴它為我們帶來進步和智能的滿足。

導言

  對大多數人來說,一百五十年似乎很長,沒有任何其他美國雜誌持續出版過這麼久。而人類探討科學卻有一百五十世紀那麼長。數千年前,逐漸消退的亞洲冰河邊的居民,因為缺乏燃料,經由嘗試錯誤而學得用長毛象骨頭取火。從此,擁有知識的人受到敬重,而每一個部落也會分享知識。今天,知識學問彙流於書本、報紙、學刊、電腦和「科學美國人」雜誌(目前已上網路)。明天,我們或許會為殖民土星的太空星際人發行特別版本。

  「科學美國人」滿一百歲前,畢業於哈佛大學的一位年輕人傑洛‧皮爾(Gerard Piel,他總是宣稱他高中物理不及格)在「生活雜誌」任科學編輯。他藉由「大幅圖片和少量文字」把編輯、科學家和藝術家的專長結合起來。他一位同事丹尼斯‧佛萊納根(Dennis Flanagan)曾預言:美國所需要的正是一本好的科學雜誌。事實上,美國的確有過一本一度叫好的科學雜誌,於一八四五年由才華橫溢的拉菲斯‧波特(Rufus P.rter)創刊。可惜可本雜誌後來逐漸萎縮。一九四七年,皮爾接手買下,並由佛蘭納根擔任編輯。

  當時正是美國蓬勃發展的時代。第二次世界大戰激發了科技和醫學的進步。愈來愈多的科學家不吝分享新發現,相繼在「科學美國人」上刊登精采的故事。從一九四七年復刊以來,已有一百多位諾貝爾獎主常常在科研成果得到公認之前為本刊撰文。它還有德、義、法、西、日等多種譯本,來自學術地球村的讀者每月將近一百萬人。    

  值此一百五十週年社慶,「科學美國人」仍在茁壯成長中。它的內容已延伸至所有科學醫學的領域,加速實現科普教育的職志,也曾協助製作拍攝公共電視得獎的科教影片,並雇用了數以百計敬業的印刷、出版、行銷人員。刊物的所有權及經營理念是國際性的,對科學前景始終保持熱情和樂觀,並且竭盡所能,堅持最高品質的內容。

  「科學美國人」已經成為科學雜誌的表率。我謹代表全體同仁,感謝數百位作者及美工設計人員的辛勞,數百萬訂戶及零售顧客的愛護,廣告廠商的支持與贊助,更感謝歷任社長的高瞻遠矚:原始創辦人--拉菲斯‧波特,新創辦人--傑洛‧皮爾;及現任董事長--狄特‧馮‧霍茲布林克(Dieter v.n H.ltzbrinck)。一百五十年了,它的精采絲毫未減,想像--下一個一百五十年會帶來什麼樣的驚喜!
 
「科學美國人」雜誌社社長 約翰.莫琳二世
 

詳細資料

  • ISBN:9789578393653
  • 叢書系列:心靈勵志
  • 規格:平裝 / 442頁 / 14.8 x 21 x 2.3 cm / 普通級 / 單色印刷 / 初版
  • 出版地:台灣
 

內容連載

藥癮
渴望的剖析
——所羅門.斯奈德 (Solomon H. Snyder)
 
什麼是癮?儘管藥癮已經帶給社會很大的負面衝擊,目前我們對它的明確定義仍然無法達成共識。即使是有關當局也只能對致癮性藥物的主要特質達成一致的看法。如果一個人長期服用致癮性物質,則會對其產生容忍(tolerance),以致於必須服用較高的劑量才能達到相同效果。許多非致癮性藥品,例如盤尼西林也會造成相同的情況。另一個主要的衡量標準是身體對藥物的依賴性:長期服用藥物者突然停止用藥時身體所發生的病徵。有海洛英癮的人若不再吸毒,會焦慮異常,全身顫抖,皮膚也會起雞皮疙瘩(即俗稱「冷火雞」的停用病徵之一)。所以在戒毒時應該盡量避兔引發上癮者的停用病徵。無法自制的用藥行為是更重要的致癮原因。戒毒者即使在病徵的痛苦消失數年後,仍會再度上癮。
 
幾種主要的致癮藥物可以回溯至其歷史典故。西醫看出了大部分皆緣起於自然界植物的草藥配方,具有治療特效的價值,而從中提煉出的主要化學成分不僅可以增加臨床治療效果,也提高了致癮性。
 
在過去三百年中,罌栗汁的主要醫學用途為減輕疼痛、平緩焦慮、促進睡眠,及紓緩腹瀉。一位德國化學家澤爾蒂納(F.W.A. Serturner)最先從罌栗中提煉出嗎啡。幾年後,純嗎啡開始配合剛上市的注射針筒使用。即使最嚴重的傷痛病患,經由靜脈注射嗎啡後,所有痛楚也立刻解除。美國南北內戰時,嗎啡注射首次普遍用於傷兵。當然,靜脈注射嗎啡會加速心理神經作用,也更容易使人上癮,所以在十九世紀末期,染有鴉片癮即被稱為「軍人病」。生產阿斯匹靈的拜耳藥廠(Bayer)發展出致癮性較低的取代藥品,首先推出一種號稱「不會上癮的鴉片」海洛英。
 
雖然一般人認為酒和香菸屬於社交娛樂用品,但它們最初也是用來治療病痛。十九世紀末期,一位法國駐葡萄牙大使約翰•尼古丁(Jean Nicot)把菸草療效帶進法國皇宮。身為駐外使節的他最高成就即是以菸草治好困擾凱瑟琳皇后(Cartherine De Medicis)多年的偏頭痛。日後為了紀念他的貢獻,從菸草中分離出來的化學成分即以尼古丁命名。

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