臺大科學教育發展中心

意識是什麼？心靈與意識從何而來？我們真的有自由意志嗎？植物人處於怎樣的意識狀態呢？動物是否也具有情緒意識？感覺與知覺經驗如何在大腦中產生？我們為什麼會有錯覺？人工智慧也能有自我意識嗎？機器算得出心靈與意識嗎？自古以來人類就對自我的意識經驗充滿好奇，「心靈」與「意識」更是近來科幻電影常用的題材，對於社會大眾具有獨特的吸引力。過去總是由哲學家主導辯論的意識研究，到了21世紀，已被科學界承認為嚴格的科學

★★★★★入選為第82梯次好書大家讀 知識性讀物★★★★★ ★★★★★獲選第44屆中小學生讀物選介★★★★★ 有些重大的科學發現是「歪打正著的意外」？！ 然而，獨具慧眼的人才能從「意外」窺見新發現的契機。 透過這本書讓您重新定義「意外」的價值。 機運青睞有準備的心靈。 ——路易．巴斯德 科學發展並非都是循規蹈矩的過程，事實上很多突破性的發現，都來自於「歪打正著的意外發現」。關於這些「意外」，當然可以歸因於幸運女神心血來潮的青睞，但也不能忘記一點：這樣的青睞也必須仰賴有緣人事前的充足準備，才能從中發現隱藏的驚喜。 您可知道，世界上第一顆電池的誕生，可是為了反駁其他人的理論才製造出來的？結果這顆電池不僅成功推翻了原先的理論，更開啟了後續電與磁領域的研究！您可知道，醫學上常用的X光的發現，竟然還得歸因於發現者侖琴患有色盲！？這項發現可以說是推動了醫學邁進一大步。您喜歡看八點檔連續劇嗎？那潑辣、灑狗血的劇情總是讓我們愛不釋手，那您一定會喜歡胰島素的故事！這可是一段曲折離奇的歷史，過程中的峰迴路轉、高潮迭起，絕對堪比八點檔連續劇，您絕對不容錯過！ 本書收錄臺灣大學科學教育發展中心「探索基礎科學講座」的演講內容，先從歷史、哲學及社會學的角度切入，爬梳「意外發現」在科學中的角色；接著回顧電磁學四個有名的實驗；再依循光科學與照相技術，介紹X射線及放射線一連串偶然的發現；並一同探索物理奇才費米在科學史上驚奇連連的歷史軌跡；而高分子的發展過程中，導電高分子的幸運發現，開展了有機太陽能電池與生物感測器等的研究新方向；沙利竇邁分子和盤尼西林，意外引發人們擔憂的美麗與哀愁；胰島素的問世，奠定了整個醫學史的里程碑。 透過介紹這些經典的幸運發現，我們可以認知到，科學史上層出不窮的「未知意外」，不僅為科學研究帶來革命與創新，也帶給社會長足進步與變化。

★ 辨識一張圖片居然比訓練出AlphaGo還要難？★ AI不止可以下棋，還能做法律諮詢？★ AI也能當個稱職的批踢踢鄉民！ 人工智慧一詞首度於1955年被提出，在二十一世紀的今天已普遍被認為是影響未來人類社會發展的關鍵技術。 人工智慧之父圖靈認為人工智慧可藉由模仿人類智慧，從符號邏輯的推導與知識結合達成，但這個方向的人工智慧並沒有獲得巨大的成功。而進化至今的人工智慧，是建構在以巨量資料和統計為基礎的機器學習與深度學習之上，二十一世紀的人工智慧早已聰明地滲透在你我生活中。 本書收錄臺大科學教育發展中心「探索基礎科學講座」的演說內容，主題圍繞「人工智慧」，將從機器學習、資料探勘、自然語言處理及電腦視覺重點切入，並重磅推出「AI嘉年華」，深入淺出人工智慧的基礎理論、方法、技術與應用，且看人工智慧將如何翻轉我們的社會，帶領我們前往智慧新世界。 ◸完善的歷史發展軌跡人工智慧是近年來的科技發展趨勢，本書以林守德教授開頭介紹人工智慧的發展歷史及其碰到的瓶頸，讓讀者瞭解：即使是現在大熱門的人工智慧也經歷過三次的寒冬。 ◸先從基底打起！以清晰圖像圖表整理，詳細介紹AI的各個領域：支撐向量、資料探勘、自然語言處理及電腦視覺，以基礎知識帶領讀者進入AI的世界。 ◸為什麼要發展人工智慧？當然不是只為了下棋！詩詞．法律．資訊工程．社群網路．電機工程．生醫產業．音樂產業本書以多個領域介紹AI的應用，讓讀者一窺各界翹楚分享的秘辛及知識，顛覆你對AI的認知！

歡迎進入聲彩繽紛的世界！閱讀以後，你的生活將從此妙趣痕聲！ 「聲音」是我們日常生活中最常接觸的物理現象。從本質來看，聲音就是一種波動，所以不僅蟲鳴鳥叫是聲音、音樂是聲音，甚至是地震都是一種聲音。生物們藉由聲音來傳遞訊息，而人們更是利用聲音來探索世界、傳遞感情。隨著人們在聲音之旅的旅程中邁進，這個世界也愈來愈繽紛多彩。 ●音樂的本質是聲波，這種波動真的可以感染我們的情緒？ 要回答這個問題就必須知道情緒是怎麼來的。情緒是由我們大腦中的「邊緣系統」受到刺激之後，透過神經系統或內分泌系統產生應對的結果。科學家們透過腦造影實驗發現，當人們受到音樂這種抽象的聲音刺激之後，受試者大腦中掌管多巴胺分泌的區域會有明顯的活躍，這就證明了音樂是可以影響情緒的。 ●誰說傷心的人別聽慢歌？傷心的人更應該聽慢歌！ 誰這麼大膽敢質疑五月天！？當然是有專業才敢大聲。這個理論可以從三方面來講。在生物因素上，悲傷音樂元素可以引發一連串生理反應來影響情緒。在心理與社會因素上，人們會因為自己的悲傷與悲傷音樂產生了共鳴，或者因為悲傷音樂轉移了我們糾結情緒，而使心情得到改善。在文化因素上，音樂可以讓我們與歌曲意境共情，當我們能以有安全距離的位置感受悲傷，再加上豐富的想像力，就能讓我們產生悲天憫人的感受，如此一來也就達到撫慰的效果。 ●預測地震有可能嗎？聽聽地球的歌聲吧！ 地震的本質其實就是地殼釋放能量產生出波動，也就是說，它正是地球的聲音。那麼地震有可能預測嗎？很遺憾的，非常難。但是，我們卻可以預警。當地震發生時，我們可以透過各個地點地震儀取得的波動數據，來對這場地震做全身檢查預測出各個地區可能的震度與災情，並在主震到達之前的簡短時間內提出警報。當然，這樣的預判還必須以從古至今的地震數據作為參考。也就是說，地震預警不僅僅是對當下地球歌聲進行解析，還必須充分閱讀過去的樂譜。 本書收錄臺大科學教育發展中心「探索基礎科學講座」的演講內容，先從聲音的物理性質切入，說明各種樂器的發音原理；接著介紹音樂製作的流程與重點；再透過心理學的研究剖析聲音對情緒的影響；並說明研究人員如何利用地震儀來聆聽地球的聲音；而聲音在各種脊椎動物生活中所扮演的角色，更是顛覆你對於動物叫聲的理解；此外，利用聲音的物理性質，人們不僅能夠將其用於海洋的探測，甚至能讓光與聲音互相轉換

—站在永續發展的路口，下一步該往哪走—為了下一代更美好的未來也為了現在的繁榮要怎麼選擇？●沒有最熱只有更熱，氣溫不斷飆升身處臺灣近期只覺得每天都快「熱死人」，但其實不只臺灣如此，全球不斷出現「十年一見的熱浪」、「百年一遇的大雨」、「前所未有的乾旱」，但這些頻率到底是怎麼得知的？又為什麼會出現「旱澇並存的現象」？一切都是因為，我們的氣候已經悄悄改變……●在都市裡種菜？永續城市的建構英國某些城市出現一群不甘寂寞的農耕愛好者，趁著夜裡突襲城市空地，其他居民可能一覺醒來驚覺家門口前的停車格變成了綠意盎然的菜園，這些人被稱為「綠色游擊隊」，他們試圖引起民眾反思，現在的都市規劃真的能讓都市與鄉村更永續嗎？●後疫情時代，人又要如何永續新冠疫情從2019年末至今，情況逐漸好轉，我們也終於有機會回顧碰到重大疫情時，公共衛生體系怎麼保障人民的生命安全？每年都常聽到健保財務惡化，那我們究竟要做何改變？本書收錄臺大科學教育發展中心「探索基礎科學講座」的演講內容，在基礎科學促進永續發展國際年這個特殊的時間點，回顧2015年擬定的2030永續發展目標SDGs，首先從氣候變化點出永續發展議題的起因；接著針對水資源安全和糧食安全議題進一步討論其重要性；再藉由田園城市和能源轉型方針尋找永續城市的下一步策略；而在四面環海的臺灣，海洋保育也與我們息息相關；剛經歷的疫情更顯示公共衛生體系對永續生存的重要性；近年火熱的AI新科技，又能對永續發展做出那些貢獻？政策引導下2050臺灣淨零轉型又有哪些挑戰等著我們去面對？永續發展被定義為「在不損害後代子孫滿足其自身需求的情況下，滿足當代需求的發展模式」，站在永續發展的路口，現在的人類要為作出決定而努力。

—站在永續發展的路口，下一步該往哪走— 為了下一代更美好的未來 也為了現在的繁榮 要怎麼選擇？ ●沒有最熱只有更熱，氣溫不斷飆升 身處臺灣近期只覺得每天都快「熱死人」，但其實不只臺灣如此，全球不斷出現「十年一見的熱浪」、「百年一遇的大雨」、「前所未有的乾旱」，但這些頻率到底是怎麼得知的？又為什麼會出現「旱澇並存的現象」？一切都是因為，我們的氣候已經悄悄改變…… ●在都市裡種菜？永續城市的建構 英國某些城市出現一群不甘寂寞的農耕愛好者，趁著夜裡突襲城市空地，其他居民可能一覺醒來驚覺家門口前的停車格變成了綠意盎然的菜園，這些人被稱為「綠色游擊隊」，他們試圖引起民眾反思，現在的都市規劃真的能讓都市與鄉村更永續嗎？ ●後疫情時代，人又要如何永續 新冠疫情從2019年末至今，情況逐漸好轉，我們也終於有機會回顧碰到重大疫情時，公共衛生體系怎麼保障人民的生命安全？每年都常聽到健保財務惡化，那我們究竟要做何改變？ 本書收錄臺大科學教育發展中心「探索基礎科學講座」的演講內容，在基礎科學促進永續發展國際年這個特殊的時間點，回顧2015年擬定的2030永續發展目標SDGs，首先從氣候變化點出永續發展議題的起因；接著針對水資源安全和糧食安全議題進一步討論其重要性；再藉由田園城市和能源轉型方針尋找永續城市的下一步策略；而在四面環海的臺灣，海洋保育也與我們息息相關；剛經歷的疫情更顯示公共衛生體系對永續生存的重要性；近年火熱的AI新科技，又能對永續發展做出那些貢獻？政策引導下2050臺灣淨零轉型又有哪些挑戰等著我們去面對？ 永續發展被定義為「在不損害後代子孫滿足其自身需求的情況下，滿足當代需求的發展模式」，站在永續發展的路口，現在的人類要為作出決定而努力。 作者簡介： 探索基礎科學系列講座 簡介 自1825年起，英國王家科學院舉辦了「王家科學耶誕講座」，以富有教育性、趣味性的方式，將科學知識介紹給社會大眾，提升英國學子、民眾的科學素養。無數的學者曾在此講座中講授科學知識，而除了在第二次世界大戰時曾暫停舉行外，這一具有古老傳統的科普講座，至今仍持續不斷。 臺灣大學科學教育發展中心自2009年起，師法「王家科學耶誕講座」，舉辦「探索基礎科學講座」，借重學養與教學俱佳的科學大師們開講，與有志探索科學世界的朋友們共聚一堂。講座的主題與基礎科學知識緊密相連，每期輪流就數學、物理、化學、生命科學