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科學桂冠 諾貝爾獎牌與證書

科學桂冠-諾貝爾獎牌與證書
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嘿~你好。請在眼前這份得獎證書上,找出一個草寫的英文字母J,就在左邊頁面插圖裡,看到了嗎?這代表物理學家丁肇中發現「J 粒子」,也就是魅夸克,這個物理學界的重大突破,讓他獲得1976年的諾貝爾物理學獎。

但,你能想像嗎?這個世界級獎項的誕生,其實來自一個科學家對自己成就的懊悔。諾貝爾是一位優秀的化學家,他發明了舉世聞名的黃色炸藥,並因此獲得大量財富。這項原本為了協助工程建設的發明,卻在戰爭中被大量使用。諾貝爾對此感到十分遺憾,他開始思考,科學的力量要如何被更好的運用——不是摧毀生命,而是改善人類的生活,推動世界的進步與和平。於是,他立下遺囑,將自己的財產設立為基金,每年以利息作為獎金,表揚那些為人類帶來最大貢獻的人。這,就是諾貝爾獎的起點。

獎狀前方還有一塊金色獎牌,它的主人是1986年化學獎得主李遠哲。上頭的側臉正是諾貝爾本人。想知道它摸起來是什麼感覺嗎?轉個身,就可以親手體驗看看!接下來,前方還有更多華人得獎者的故事,等著你去探索~

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Hey there! Take a look at this winner's certificate in front of you. Can you spot a handwritten letter J somewhere? It's hidden inside the illustration on the left-hand page—do you see it? That J stands for the "J particle," also known as the charm quark, a huge discovery in the world of physics made by Samuel C.C. Ting. This breakthrough earned him the Nobel Prize in Physics in 1976.

Can you imagine? The birth of this world-famous prize actually comes from one scientist's regret about his own achievements. Alfred Nobel was a brilliant chemist who invented dynamite, which made him incredibly wealthy. Even though he created it to help with construction work, it ended up being widely used in wars. Nobel felt deeply sorry about this and started wondering: How can the power of science be used in a better way? Not to destroy lives, but to improve them, to advance the world forward, and to promote peace. So, he wrote in his will that his fortune should be set aside as a fund. Every year, the interest from that fund should be given as a prize to people who made the greatest contributions to humanity. And that's how the Nobel Prize was born.

In front of the certificate, there's also a shiny gold medal. This one belonged to Dr. Yuan-Tseh Lee, who won the Nobel Prize in Chemistry in 1986. The side profile on the medal? That's Alfred Nobel himself. Want to know what it feels like to touch it? Just turn around—you can try it yourself! Ahead, there are even more stories of Nobel winners of Taiwanese and Chinese descent waiting for you to explore!

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こんにちは! 突然ですが、目の前の賞状の中からアルファベットの「J」の文字を探してみてください。そう、左のイラストのページにありましたね。これは、物理学者サミュエル・ティンが発見した「ジェイ・プサイ中間子」、つまりチャームクォークを示したものです。物理学界におけるこの重大な発見により、彼は1976年にノーベル物理学賞を受賞しました。

でも、ご存知でしたか? 実はこの世界的な賞は、ある科学者が、自らの発明を悔いて創設したものなんです。アルフレッド・ノーベルは大変優秀な化学者で、ダイナマイトを発明したことで巨万の富を手に入れました。しかし、本来は工事や建設のためのこの発明が、戦争で大量に使用されたのです。ノーベルはとても悔やみ、科学の力がよりよい方向に―― つまり命を奪うものではなく、人類の生活を改善し、世界の進歩と平和のために活用されるには、どうすべきなのかと考えました。そこで、自身の財産を財団のかたちで残し、その運用益の中から、毎年、人類に大きく貢献した人に賞金を贈ることを、遺言に残したのです。それがノーベル賞の始まりです。

賞状の手前にある金色のメダルは、1986年にノーベル化学賞を受賞した李遠哲氏のものです。そしてメダルに刻まれた横顔は、ノーベル賞の創設者であるノーベル。メダルを目の前にして、「触ってみたい!」と思ったのでは? このすぐ後ろに、メダルに触れられるコーナーがあるので、ぜひ試してみてください! また、この先には、さらに多くの中華系ノーベル賞受賞者が紹介されています。ぜひお見逃しなく。

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科學桂冠 交叉分子束儀器

科學桂冠-交叉分子束儀器
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注意看著!眼前這臺不鏽鋼的大盒子,可是臺灣第一件科技類國寶!這臺交叉分子束儀器,由李遠哲博士親手打造,幫助科學家首度精準捕捉分子之間交互作用的瞬間,正因為這項革命性的突破,讓他在1986年獲得諾貝爾化學獎。

今天讓我跟你說說這位讓臺灣的科學研究站上國際舞臺的科學家。

李遠哲從小深受瑪麗.居禮的科學貢獻與無私理念啟發,立志成為科學家。他碩士畢業後赴美國深造,靠著卓越的觀察分析能力和創新思維,持續鑽研化學反應的過程,並成功開發出交叉分子束實驗技術,在國際學界嶄露頭角。

李遠哲懷抱著對人類福祉的關懷與責任感,拿到諾貝爾獎後,他回到臺灣,積極推動國內科學基礎研究與普及教育,不僅促成中央研究院成立原子與分子科學研究所,在1994年更接下中研院院長的重任,致力於延攬國際人才、培育年輕學者,為臺灣科學發展注入源源不絕的能量。

想深入瞭解李遠哲的故事和貢獻嗎?前方可以親自操作交叉分子束儀器,體驗觀察分子交互作用的樂趣,左後方也有更多他的成長故事等著你去探索!

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Look closely! This big stainless-steel machine in front of you isn't just any piece of equipment—it's Taiwan's very first national treasure in science and technology! This crossed molecular beam apparatus was personally built by Dr. Yuan--Tseh Lee. It helped scientists capture the exact moment when molecules interact with each other for the very first time. Thanks to this groundbreaking achievement, he won the Nobel Prize in Chemistry in 1986.

Let me tell you a bit about this scientist who put Taiwan's scientific research on the world stage.

From a young age, Dr. Lee was inspired by Marie Curie's scientific contributions and her selfless spirit, and he set his sights on becoming a scientist. After finishing his master's degree, he went to the U.S. to continue his studies. With his sharp observation skills, analytical mind, and creative thinking, he kept diving deep into the processes behind chemical reactions. Eventually, he developed the crossed molecular beam experiment technique, earning him international recognition.

Driven by a deep care for human well-being and a strong sense of responsibility, Dr. Lee returned to Taiwan after winning the Nobel Prize. He actively pushed for the development of basic scientific research and public science education here. He not only helped establish the Institute of Atomic and Molecular Sciences at Academia Sinica but also became the president of Academia Sinica in 1994. There, he worked hard to bring in international talent and nurture young scholars, providing Taiwan's scientific development with a steady flow of new ideas. (energy is weird.)

Want to dive deeper into Dr. Lee's story and contributions? Up ahead, you can try operating the apparatus yourself and experience the fun of observing molecular interactions. To the left behind you, there are even more stories about his life waiting for you to explore!

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ご覧ください! 目の前のこの大きなステンレス製の装置、実は台湾で科学技術分野では初めて国宝に指定された機器なんです。「交差分子線装置」と呼ばれるこの装置は、李遠哲博士が自ら製作したもので、これにより分子が互いに作用し合う瞬間を精確に捉えることができるようになりました。この革新的な発明により、李氏は1986年にノーベル化学賞を受賞しました。

それでは、台湾の科学研究を世界の舞台に押し上げた、この科学者についてご紹介しましょう。

李遠哲氏は、幼いころにキュリー夫人こと「マリ・キュリー」の無私の精神に感銘を受け、科学者を志すようになりました。修士号を取得した後、アメリカに渡り、その優れた観察力と分析力、イノベーティブな発想で、化学反応の過程について研究し、ついには交差分子線の実験技術を開発。世界の科学界において、その名を知られるようになりました。

ノーベル賞受賞後、李氏は人類の福祉に対する思いと責任感から、台湾に戻って、科学の基礎研究と教育の普及に熱心に取り組みました。台湾の最高学術機関である中央研究院に「原子・分子科学研究所」を設立しただけでなく、1994年には、その中央研究院の院長にも就任。世界中から優秀な研究者を集め、若手の育成にも力を注ぎ、台湾の科学界の発展に絶えず貢献し続けてきました。

李遠哲氏の物語と貢献について、もっと詳しく知りたいですか? 前方に「交差分子線装置」を実際に操作できるコーナーがあるので、分子同士の相互作用を観察してみてください。また、左後方では李氏の物語を紹介しています。ぜひご覧ください!

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科學桂冠 光合作用研究近200年

科學桂冠-光合作用研究近200年
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話說~綠色植物會行光合作用這個在今天已經普遍為人所知的知識,你有想過是怎麼發現、花了多少時間、多少人研究出來的嗎?是由無數位科學家們花了將近200年,才接力解開的自然奧秘。

請先走到左後方的兩個水槽裝置。按下按鈕、調整光線,觀察兩邊產生了什麼變化?

發現了嗎?二氧化碳濃度高的水槽中,即使光照弱,水草產生的氣泡量仍然比較多,那是氧氣。這個裝置的原型可追溯到1788年,由瑞士牧師兼博物學家塞內比亞進行的實驗。他反覆比較不同氣體的環境,最後得出結論:「植物要產生氧氣,不只需要光照,更要有二氧化碳的存在!」

18世紀開始,來自各國的研究者們,相繼努力探索這個綠色植物的特殊現象。直到1957年,美國化學家卡爾文提出了光合作用過程的完整理論,他也因此在1961年獲得諾貝爾化學獎。

經過了兩世紀,人們終於釐清植物如何藉由葉綠素吸收太陽能,將二氧化碳和水轉化成葡萄糖與氧氣。還想更瞭解這段光合作用發現之旅嗎?趕緊到前方的葉子用力吹氣,啟動影片吧!

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So, today we all know that green plants carry out photosynthesis—but have you ever wondered how this was discovered, how long it took, and how many people were involved? It actually took nearly 200 years of hard work by countless scientists, each building on the work of those before them, to finally unravel this natural mystery.

First, head over to the two water tanks in the back left. Press the button, adjust the light, and compare the changes between the two tanks.

Did you notice? In the tank with higher carbon dioxide levels, even under weak light, the water plants produce more bubbles—those are oxygen bubbles! This installation was inspired by an experiment from way back in 1788, conducted by Swiss pastor and naturalist Jean Senebier. By repeatedly comparing different gas environments, he concluded: "For plants to produce oxygen, they need not just light but also the presence of carbon dioxide!"

Starting in the 18th century, researchers from around the world kept digging into this strange process in green plants. It wasn't until 1957 that the American chemist Melvin Calvin proposed the complete theory of photosynthesis, earning him the Nobel Prize in Chemistry in 1961.

After two centuries, we finally understood how plants use chlorophyll to capture sunlight and convert carbon dioxide and water into glucose and oxygen. Want to dive deeper into this journey of discovery? Head up front and blow hard on the leaf to start the video!

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さて、植物が光合成を行うことは、今では誰もが知っていることですが、それがどのようにして発見され、発見までどれほどの時間が費やされ、どれだけの研究者が携わってきたのでしょうか? 実は無数の科学者が200年近い歳月をかけて、この自然の不思議を解き明かしていったのです。

まず、左後方の2つの水槽のところまで移動しましょう。そしてボタンを押して、光を調整し、2つの水槽にどんな変化が起こるのか、観察してみてください。

お気づきですか? 二酸化炭素の濃度の高い水槽は、弱い光であっても、水草から出てくる気泡、つまり酸素の量は多いままです。この装置の原型は、1788年、スイスの牧師でもあり博物学者でもあった、セネビエが行った実験にまで遡ることができます。彼は異なる気体の環境を繰り返し比較し、「植物が酸素を作り出すには、光だけでなく、二酸化炭素も必要なのだ」との結論に至ったのです。

18世紀になると、緑色植物のこの不思議な現象を解き明かそうと、各国の研究者らが研究に取り組みました。そして1957年、アメリカの化学者メルヴィン・カルビンが、光合成の過程に関する完全な理論を発表し、1961年にノーベル化学賞を受賞しました。

こうして2世紀という時間をかけて、私たちはようやく、植物が葉緑素を通じて太陽のエネルギーを吸収し、二酸化炭素と水をブドウ糖と酸素に変えるという仕組みを明らかにしました。光合成の仕組みが発見されるまでの道のりについて、もっと詳しく知りたいですか? 前方の大きな葉っぱのラッパ口に向かって思いっきり息を吹き込めば、紹介動画が再生されますよ!

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科學桂冠 性向測驗

科學桂冠-性向測驗
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ㄟˊ~你有沒有想過,得到諾貝爾獎的科學家,究竟都是什麼樣的人?是從小就聰明絕頂的天才,還是有著一顆愛問問題、喜歡觀察的心?

來,看到眼前的人物畫、抽象畫、靜物畫、風景畫了嗎?選一個自己喜歡的,按下按鈕。這是一個有趣的心理測驗遊戲,只要回答幾個簡單的問題,就能幫助你認識自己在科學探索上的潛力。

你是不是在想:這些問題跟科學研究有什麼關係?別急,每一題的選擇,正代表不同的研究性格。透過一連串的問題,你會發現:也許,你擁有像居禮夫婦那樣強大的意志力;或者像物理學家費曼,對世界充滿無限的好奇;也可能你有愛因斯坦那股挑戰框架的勇氣與想像力;又或者你和生物學家華生一樣,有過人的洞察力與堅持到底的決心。

透過這個遊戲,你會找到一位與自己特質相近的科學家,趕快去瞭解他的生命故事。不妨也回想一下,這些人格特質,在你過去的生命中,又是怎麼一步步發展起來、發揮影響力的呢?

準備好了嗎?開始探索自己的無窮潛力吧!

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Hey~ have you ever wondered what kind of people win Nobel Prizes? Are they born geniuses, or are they simply people with a curious mind who love asking questions and observing the world?

Look in front of you—see that figure painting, abstract painting, still life painting, and landscape painting? Pick the one you like most and press the button. This is a fun little aptitude test! Just by answering a few simple questions, you'll get a peek into your own potential when it comes to scientific discovery.

You might be thinking: What do these questions have to do with scientific research? Don't worry, each choice actually reflects a different kind of research personality. As you go through the questions, you might find out that you have the determination and perseverance of Marie and Pierre Curie...or maybe endless curiosity about the world like the physicist Richard Feynman. You could even have the imagination and courage to break boundaries like Einstein, or the sharp insight and stubborn determination of the biologist James Watson.

By the end of the game, you'll discover a scientist whose personality is similar to yours—and you can dive into their life story to learn more about them. While you're at it, take a moment to reflect: How have these personality traits shown up in your own life so far? How have they shaped who you are and the impact you make on the world around you?

Ready? Let's start exploring your limitless potential!

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さて、ノーベル賞を受賞するような科学者は、一体どんな人物なのでしょうか? 生まれつき天才的な頭脳の持ち主だったのか、それとも好奇心旺盛で、観察するのが大好きな人物だったのか―?

目の前に、人物画、抽象画、静物画、風景画が並んでいます。この中から一つお好きな絵を選んで、手前の対応するボタンを押してください。実はこれ、簡単な質問に答えていくだけで、あなたの科学者としての潜在力が分かってしまう心理テストなんです。

「科学研究とは関係ない質問ばかり」……と思っていませんか? いえいえ、ご安心ください! 実は、あなたが選択する回答そのものが、あなたの研究者タイプを表しているんです。最後には、どんな特質を持った研究者タイプなのかが明らかになります。あなたは、キュリー夫人のような強い意志の持ち主なのかもしれませんし、物理学者リチャード・ファイマンのように無限の好奇心を持っているのかもしれません。或いはアルベルト・アインシュタインのうようにチャレンジ精神旺盛で、勇気と想像力にあふれていたり、はたまた生物学者ジェームズ・ワトソンのように、卓越した洞察力と諦めない心を持った人なのかもしれません。

この診断テストを通じて、自分の特質に近い科学者が明らかになります。ぜひ、その人生の物語に触れてみてください。そして、自分が持っている特質が、これまでの人生のなかでどのように育てられ、どのように発揮されてきたのか、振り返ってみるのもいいかもしれません。

さあ、準備はいいですか? あなたの科学者としての潜在力をチェック!

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科學桂冠 維他命超市

科學桂冠-維他命超市
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哈囉~請在眼前的食物圖像中,找到胡蘿蔔和花椰菜!你曾聽過多吃它們,可以保護眼睛的說法嗎?還是多吃鮭魚、鯖魚,能增強免疫力、還能預防骨質疏鬆?或是喝牛奶,能幫助身體成長和代謝?

這些飲食建議,其實都和「維生素」有關!我們每天吃進肚子的食物,不只含有碳水化合物、蛋白質、脂肪這些基本營養,還富含了各種微量卻很重要的維生素。這些維生素,也就是你常聽到的維他命 A、B、C、D、E,每一種對身體都有不同的好處,不同的食物擁有的維生素也不一樣。

接下來,請走進左前方這間「維他命超市」,找找食物圖卡。快選擇一個你有興趣的食物,掃描圖卡,看看它所含有的維生素對我們有什麼幫助。不妨也試著挑戰自己平常不愛吃的食物,瞭解了它的營養價值,會不會讓你願意再次品嚐呢?

超市外面的玻璃櫃中,放著許多含有維生素的保健食品,以及因為研究維生素而獲得諾貝爾獎的科學家。從實驗室到餐桌,這些營養科學的重要發現,讓我們的生活更加健康,也更有滋味!

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Hello there! Take a look at the images of food in front of you—can you spot the carrots and broccoli? Have you ever heard people say that eating more of these can help protect your eyes? Or that eating salmon and mackerel can boost your immune system and help prevent osteoporosis? Or that drinking milk helps your body grow and improves metabolism?

All these bits of advice are actually linked to vitamins! The foods we eat every day don't just give us carbs, protein, and fats—they're also packed with small but super important things called vitamins. You've probably heard of them: vitamin A, B, C, D, E... Each type plays a unique role in keeping our bodies healthy, and different foods provide different vitamins.

Now, head over to the Vitamin Market in the front left area. Look for the food cards, pick one that interests you, and scan it to see what vitamins it contains and how they benefit you. Want to make it more fun? Try picking a food you normally don't like. Maybe learning about its nutritional value will inspire you to give it another shot!

Outside the market, you'll see a glass display case filled with vitamin supplements and stories of scientists who won Nobel Prizes for their vitamin research. From the lab to our dining tables, these amazing discoveries in nutritional science have made our lives healthier and tastier!

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さて、目の前の食べ物のイラストの中から、ニンジン、ブロッコリー、カリフラワーを見つけてください! ところで、これらの野菜をたくさん摂ると、目に良いことをご存知でしたか? このほかにも、鮭や鯖が免疫力を高め、骨粗鬆症を予防してくれることや、牛乳が体の成長と代謝を促してくれることなど、一度は耳にしたことがあると思います。

こうした食べ物のはたらきは、実はどれも「ビタミン」と関係しているのです。私たちが毎日口にする食べ物には、炭水化物やタンパク質、脂肪などの基本的な栄養素のほか、微量だけれども、体にとても重要な各種ビタミンも含まれています。よく耳にするビタミンA、B、C、D、Eなども、それぞれが私たちの健康を支える働きをしてくれています。そして食べ物が違えば、含まれるビタミンの種類も違うのです。

では、左前方の「ビタミンマーケット」に入って、食べ物のパネルラックまで進みましょう。そして、気になる食べ物のパネルを選んでバーコードをスキャンすると、含まれているビタミンやその働きが分かります。苦手な食べ物で試してみるのも、いいかもしれません。含まれている栄養素が分かれば、「いつか食べてみようかな」と、思うようになるかもしれませんよ。

「ビタミンマーケット」の外に、ガラスのショーケースがあります。その中には、様々なビタミンのサプリメントと、ビタミンの研究でノーベル賞を受賞した科学者たちが紹介されています。実験室から食卓まで、栄養科学の重要な発見が、私たちの生活をより健康に、より味わいのあるものにしているのですね!

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科學桂冠 抗體與抗原

科學桂冠-抗體與抗原
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喂~你知道曾經有一種疾病,在19世紀席捲歐洲,對兒童帶來很大的威脅,讓父母擔心受怕。當時醫學界面對名叫「白喉」的傳染病,幾乎束手無策,只能看著兒童染病死去。直到19世紀末,德國醫學家貝林才開發出能夠預防和治療白喉的方法。

你眼前的那匹馬,就是這項醫學突破的關鍵!貝林發現,只要先將白喉毒素注射到馬的體內,就能誘發馬產生針對毒素的抗體。接著,從馬的血液中提取含有抗體的「血清」,再注射到人體內。這時人體的免疫系統就像加入了一批生力軍,能夠中和毒素、抵抗感染,甚至幫助病人恢復健康。這項研究讓貝林在1901年獲得第一屆諾貝爾生醫獎。

除此之外,後來的科學家還研發了一個對抗感染的武器——抗生素。它能精準地攻擊細菌,常見的鼻竇炎、蜂窩性組織炎,都是因為有了抗生素的發明,治療成效大幅提升。但要特別注意,抗生素無法對付「病毒」,所以像是一般感冒、流感,擅自服用不但無效,反而還會傷害體內的益菌。

現在,請走進這面展板後的圓形空間,「身體防衛隊」正在等待你的加入,快化身免疫戰士出任務,一同守護人身這座大城堡吧!

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Hey! Did you know there was once a disease that swept across Europe in the 19th century, causing a huge threat to children and leaving parents terrified? Back then, doctors were almost powerless against this infectious disease called diphtheria, and many children who got sick didn't survive. It wasn't until the late 19th century that the German scientist Emil von Behring developed a way to prevent and treat it.

See that horse in front of you? It was the key to this medical breakthrough! Von Behring discovered that by injecting diphtheria toxin into the horse, the animal would produce antibodies to fight the toxin. Scientists could then extract the antibody-rich serum from the horse's blood and inject it into human patients. This gave the human immune system a boost. It's like adding fresh troops to the battlefield, helping the body neutralize the toxin, fight the infection, and even recover. This groundbreaking research earned von Behring the very first Nobel Prize in Physiology or Medicine in 1901.

But that's not all! Later on, scientists also developed another powerful weapon against infections: antibiotics. These medicines are able to precisely attack bacteria, making it much easier to treat common conditions such as sinus infections or cellulitis. But here's something important to remember: antibiotics don't work against viruses! So, for illnesses like the common cold or the flu, taking antibiotics won't help. Instead, it can harm the good bacteria in your body.

Now, step into the circular space behind this display. The "Body Defense Squad" is waiting for you! Suit up as an immune system warrior and take on the mission to help protect the human body!

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19世紀、ヨーロッパで蔓延し、子供たちの命を脅かした感染症をご存知でしょうか。その名は「ジフテリア」。当時の医学界は、ジフテリアの蔓延に手の施しようがなく、子供たちが次々と死んでいくのを、ただ見ているしかありませんでした。そして19世紀の終わり、転機が訪れます。ドイツの医学者エミール・ベーリングが、ジフテリアの予防法と治療法を開発したのです。

いまご覧になっているあの馬こそが、治療法の突破口を開く鍵となりました。ベーリングは、ジフテリア菌の毒素を馬に注射すると、馬の体内で、その毒素に対抗できる抗体が作られることを発見したのです。馬の血液から、抗体を含む「血清」を取り出し、それをヒトに投与すると、免疫システムの力強い助っ人となって、体内の毒素を中和し、感染と戦い、患者の回復を助けることができました。この研究により、ベーリングは1901年に、第1回ノーベル生理学・医学賞を受賞しました。

その後、科学者はさらに、感染症に対抗するための武器を開発しました。それが抗生物質です。抗生物質は細菌をピンポイントで攻撃することができます。例えば蓄膿症や蜂巣炎は、抗生物質の発明によって治療効果が大きく向上しました。ただ注意すべきなのは、抗生物質は「ウィルス」には効かないということです。つまり一般の風邪やインフルエンザには効果がなく、自己判断で服用すると、効き目がないばかりか、かえって体内の善玉菌を殺してしまう可能性があります。

では、このパネルの後ろにある円形のスペースに移動しましょう。「人体の防衛隊」が、あなたの参加を待っています!あなたも免疫戦士となって、人体という大きな城を守ってください!

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科學桂冠 挖掘資料的年代

科學桂冠-挖掘資料的年代
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呦齁~你有看到幾個螺旋狀、大大小小的菊石嗎?想想看,如果你今天挖到化石,你會想知道什麼呢?它是誰?它從哪裡來?還是……它已經存在多久了呢?

要知道它有多老,光靠眼睛看,當然無法判斷。為了揭開這些來自過去的線索,科學家們發明了各種方法,其中一種經常使用的,就是放射性碳14定年法!

美國化學家利比發現,大氣中的二氧化碳含有微量的放射性碳14,會被植物吸收,動物吃植物也會把它帶進體內。只要生物還活著,體內的碳14就會維持穩定;但一旦死亡,碳14就會開始慢慢減少。而且,每經過大約5730年,碳14會減少一半。只要測量出現在剩下多少碳14,就能推算出它死亡的時間。這項幫助我們探索地球與人類歷史的定年法,讓利比在1960年獲得諾貝爾化學獎。

臺灣史前文化的遺址考古工作中,就很常使用這個方法。不過,碳14的含量會隨著時間越來越微弱,當生物死亡超過5到6萬年,就很難再追蹤,這時得要仰賴其他方法來測量了。

現在,你也可以試試這項技術,快啟動眼前的裝置,數一數這塊化石還有幾個碳14原子,推算它已經沉睡了多久!

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Yoo hoo! Do you see those big and small spiral-shaped fossils? They're called ammonites! Now imagine this: If you dug up a fossil today, what would you want to know? What was it? Where did it come from? Or...maybe the biggest question: How old is it?

You can't tell its age just by looking, of course. To unlock the secrets of the past, scientists have invented all different kinds of methods, and one of the most common is radiocarbon or carbon-14 dating!

Here's how it works: The American chemist Willard Libby discovered that the carbon dioxide in the atmosphere contains tiny amounts of radioactive carbon-14. Plants absorb this carbon-14, and animals that eat the plants take it into their bodies too. As long as a living thing is alive, the amount of carbon-14 inside stays steady. But once it dies, the carbon-14 starts to slowly decrease.
Every 5,730 years or so, half of it disappears. By measuring how much carbon-14 is left, scientists can figure out how long it's been since the organism died. This dating method has been a huge help in uncovering Earth's and humanity's history, and it earned Libby the Nobel Prize in Chemistry in 1960.

In Taiwan, archaeologists often use this method to study prehistoric cultural sites. But keep in mind: After about 50,000 to 60,000 years, there's so little carbon-14 left that it's hard to track, so scientists have to switch to other dating techniques.

Now it's your turn to try this technique! Go ahead and activate the device in front of you and count how many carbon-14 atoms are left in this fossil. Let's see if you can figure out how long it's been sleeping!

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ほら、螺旋を描いた大小様々なアンモナイトの化石が見えましたか? もし、化石を掘り起こしたとしたら、あなたはどんなことを知りたいと思うでしょうか。「何の生き物なんだろう?」、「どこから来たんだろう?」、 それとも……「いつの時代のものなんだろう?」、でしょうか?

化石がどれくらい昔のものかは、目で見ただけでは判断することはできません。そこで科学者たちは、化石に残された手がかりをもとに、年代を推定する様々な方法を編み出してきました。その中でもよく使われているのが「放射性炭素14年代測定法」です!

大気中の二酸化炭素には、放射性炭素14がわずかに含まれていて、植物がこれを吸収し、さらにその植物を食べた動物の体内にも取り込まれます。生き物が生きている間は、炭素14の量は体内で一定に保たれますが、生き物が死んでしまうと、次第に減っていき、約5730年で、その量は半分まで減ってしまいます。つまり、体内に残っている炭素14の量を測ることで、生き物の死んだ時間を推測できるのです。この年代測定法を発見したのが、アメリカの化学者ウィラード・リビーでした。地球や人類の歴史の研究に大きく貢献したこの発見により、彼は1960年にノーベル化学賞を受賞しました。

この年代測定法は、台湾の先史文化の遺跡の考古学調査においても、よく使われています。ただし、炭素14の量は時間とともに減少していくので、生き物が死んでから5万年から6万年を超えてしまうと、測定が難しくなってしまいます。その場合には、別の方法で測定する必要があります。

それでは、この技術を体験してみましょう。目の前の装置を起動して、化石にいくつの炭素14の原子が残っているか数えてみてください。そこから化石が生きていた年代を推測することができますよ!

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科學桂冠 石墨烯

科學桂冠-石墨烯
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跟你說喔~我們生活中用來寫字的鉛筆芯,和閃閃發亮的鑽石,看似天差地遠,但你知道嗎?它們竟然同樣是由「碳」元素組成的!

請在這個三角柱展櫃繞一圈,找找層層堆疊的石墨、金字塔狀的鑽石、像一顆足球的碳60、還有細長管狀的奈米碳管。只要排列方式改變,碳就能展現出截然不同的樣貌和特性,這叫做「同素異形體」。

你有注意到嗎?其中有一個特別薄,薄到只有一層碳原子厚。它,就是今天的主角:「石墨烯」。過去,科學家一直認為石墨烯只能存在於理論中,難以單獨穩定存在。

直到2004年,英國的兩位物理學家蓋姆和諾佛謝洛夫,靈機一動,用隨手可得的膠帶,一層一層把石墨「撕」下來,竟然成功分離出單層石墨烯!這個原創性的突破,讓他們獲得2010年的諾貝爾物理學獎。

別小看這片薄薄一層的石墨烯,它不僅堅硬無比,還擁有驚人的導電、導熱能力,成為各界爭相研究應用的大明星!

蓋姆曾說,科學家要有幽默感,具備勇於冒險、跳脫常規的精神。不曉得下一個改變世界的發現,又會來自哪個充滿想像力的科學冒險呢?

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Hey, did you know? The pencil lead we use to write and those dazzling diamonds might seem worlds apart, but they're actually both made of the same thing: carbon!

Take a walk around this triangular display case and look for the stacked layers of graphite, the pyramid-shaped diamond, the soccer ball-like C60, and the long, tube-shaped carbon nanotube. When the arrangement of carbon atoms changes, carbon can show completely different shapes and properties. This is called allotropy.

Do you spot the object that's super thin, just a single layer of carbon atoms? That's today's star: graphene. For a long time, scientists thought graphene could only exist in theory and couldn't be isolated or kept stable on its own.

But in 2004, two British physicists, Andre Geim and Konstantin Novoselov, had a clever idea. Using nothing more than regular tape, they peeled off layer after layer of graphite—and to everyone's surprise, they successfully isolated single-layer graphene! This original breakthrough earned them the 2010 Nobel Prize in Physics.

Don't underestimate this ultra-thin sheet. Graphene is incredibly strong and has amazing electrical and thermal conductivity, making it a superstar material that researchers everywhere are racing to apply to new technologies.

As Geim once said, scientists need a sense of humor, a spirit of adventure, and the courage to break the mold. Who knows? Maybe the next world-changing discovery will come from another bold and imaginative scientific adventure!

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ご存知でしたか? 私たちが字を書くために使う鉛筆の芯と、きらきらと輝くダイヤモンド、実は同じ「炭素」原子でできているんです!

この三角柱の展示コーナーを、ぐるっと一周してください。何層にも積み重なった「グラファイト」や、ピラミッド状の「ダイヤモンド」、サッカーボールのような「C60」、そして長い管状になった「カーボンナノチューブ」が展示されています。これらはすべて炭素原子からなるものですが、原子の配列が異なるだけで、まったく違った姿と性質を備えたものになります。これを「同素体」と呼びます。

その中で、原子1つ分の厚さしかない、とっても薄いシートがありましたよね? それこそが今回の主役:「グラフェン」です。かつて、グラフェンは安定して作り出すことが難しく、理論上でしか存在しない物質でした。

ところが2004年、イギリスのアンドレ・ガイムとコンスタンチン・ノボセロフの2人の物理学者が、なんと身近にあるセロハンテープを使って、グラファイトを一層ずつ剥がしていき、ついに単層のグラフェンの分離に成功したのです。この独創的で革新的な実験により、2人は2010年のノーベル物理学賞に輝きました。

グラフェンは非常に薄いのですが、驚くほど堅く、電気や熱の伝導性も抜群です。このため、各界がこぞってグラフェンの新たな応用の開発に取り組んでいます。

ガイムはかつて、「科学者に必要なのはユーモアであり、冒険を恐れず、型にはまらない精神を持つべきだ」と話したことがあります。さて。次に世界を変えるような発見は、一体どんなひらめきや冒険から生まれるのでしょうか。

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科學桂冠 高溫超導-

科學桂冠-高溫超導-
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A君:1986-1987年,氧化物陶瓷類的超導體終於被發現了,而且經朱經武及吳茂昆等中央研究院院士,相繼把超導的臨界溫度由零下250℃左右一下子拉高到零下120℃。突然間,不必受零下269℃液態氦的限制,可用零下196℃比較便宜的液態氮,這種不需要冷卻機長期運作,成本必較低一些。可以利用超導體的零電阻,無電壓降、無熱損失,而可以通大電流,非常適合大電力的輸電。

B君:這裡有假日館內最熱門的「高溫超導」科學演示,現場工作人員會先介紹什麼是「高溫超導」?在何種溫度下會有超導的特性?它有哪些與一般金屬導體不一樣的特質?目前應用在哪些地方,最後會模擬「磁浮列車」它到底是怎麼跑的?

A君:的確!它的特性是蠻特別的,它會成為低溫超強永久磁鐵,在持續零下196℃的低溫下,幾乎零電阻、零損失的狀態下,可以讓現場的科學演示的「磁浮便當盒」一直跑;它的反磁效應,也就是讓它磁浮或是懸空在軌道上,乖乖的來回移動的原因。

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科學桂冠 粒子轉圈圈

科學桂冠-粒子轉圈圈
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嘿嘿~看到這顆透明的壓克力球了嗎?裡頭有顆小鋼珠,今天你的任務就是——搖晃這顆球,讓小鋼珠在裡面轉圈圈。不過別急,先想一想,要讓鋼珠順利轉圈,需要靠什麼力量呢?

答案是:向心力。具體來說,向心力就像一根隱形的線拉住鋼珠,讓它繞著圓心轉。如果沒有這股力量,鋼珠會直接飛出去。

在科學研究中,也會運用這個原理,讓肉眼看不見的粒子,在圓形的加速器中高速轉圈。這些粒子會因為電場而加速,同時也會受到磁場影響,獲得向心力,才能沿著圓形軌道,乖乖飛行、不會亂跑。

但你可能會問,到底為什麼要讓粒子轉圈圈?因為當粒子加速到極高速度、獲得高能量,這時候產生的反應,不只能幫助科學家探索組成這個世界的最小單位;粒子加速碰撞發出的特殊光源,還能應用在醫療、能源、科技等各種領域,對我們的生活有許多實質的幫助!

現在,就輪到你上場!試著輕輕搖晃這顆球,看看能不能讓小鋼珠順利轉圈圈吧!

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Hey! See this clear acrylic ball? Inside, there's a little steel ball. Your mission today is simple. Shake the ball and try to get the steel ball to spin smoothly in a circle. But hang on, before you begin, think for a moment: what type of force do you need to keep the ball spinning in a circle?

The answer is centripetal force. To put it simply, centripetal force is like an invisible string pulling the steel ball toward the center, keeping it moving along the circular path. Without this force, the ball would just fly off in a straight line!

In scientific research, the same idea is used to make tiny, invisible particles spin at high speeds inside circular accelerators. These particles speed up due to electric fields and are steered by magnetic fields, which provide the centripetal force to keep them moving neatly along the circular track without flying off course.

But you might be wondering: why bother making particles spin around at all? Well, when particles are accelerated to super high speeds and packed with energy, the reactions they produce can help scientists study the tiniest building blocks of our universe. Plus, the special light generated from particle collisions has practical uses in medicine, energy, technology, and more, bringing real benefits to our everyday lives!

Now it's your turn! Give the ball a gentle shake and see if you can make the little steel ball spin smoothly in circles!

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こちらの透明なアクリル製の球体をご覧ください。中に小さな金属の球が入っています。そう、今回のミッションは、この球体を揺らして、中の球をぐるぐると回すことです。でもその前に!球をうまく円運動させるためには、どんな力が必要なのか、考えてみましょう。

答えは「向心力」です。向心力とは、目に見えない糸で球を引っぱって、円運動させるような力のこと。この力がないと、球はビューンと外側に投げ出されてしまいます。

実際の科学研究でも、この原理を利用して、目に見えない粒子を円形の加速器の中で高速回転させることがあります。粒子は電場によって加速され、さらに磁場の影響を受けて向心力が生まれます。このため、粒子はしっかりと円形の軌道に沿って回り続け、軌道から飛び出してしまうことがないのです。

「なぜ粒子を円の軌道に乗せてぐるぐると回すのか」、そう思った方もいるかもしれませんね。粒子は極限まで加速されると、大きなエネルギーを持ちます。その時に起こる反応が、この世界を構成する最小の物質―― つまり粒子の謎を解き明かす手がかりになるのです。それだけではありません。粒子が加速して衝突する時に発する特殊な光は、医療やエネルギー、科学技術など各分野で応用され、私たちの生活に大きく役立てられています。

さあ、いよいよあなたの出番です! 球体を優しく揺らして、中にある金属の球を回転させてみましょう!