109 年 國立臺灣大學新聞學研究所《自然科學與新聞》

本題主要在測試考生對於 2019 年谷歌發布的量子霸權（Quantum Supremacy）實驗的理解，以及量子計算的現況與未來發展的認知。

谷歌在 2019 年宣布其 Sycamore 量子處理器成功執行了一項特定計算，聲稱比當時最快的超級電腦還要快上數十億倍。這項成就在學界和科技界引起廣泛討論。

我們來逐一分析選項：
(A) 雖然量子電腦的潛力在於超快運算，但「很快就可以發展出」是過於樂觀的預測，且「量子電腦」本身是一個廣泛的概念，不同類型的量子電腦發展速度不同。這句話不是完全沒有爭議。
(B) 量子電腦確實有潛力破解目前廣泛使用的加密演算法（如 RSA），但這需要足夠規模且穩定的量子電腦，且並非「任何」密碼都能被破解，例如一些後量子密碼學（post-quantum cryptography）已被開發出來以應對此威脅。因此，這句話不是完全沒有爭議。
(C) 谷歌的實驗確實是在驗證量子電腦在特定任務上的優勢，而該任務是生成隨機數。

本題主要考察考生對「事件視界望遠鏡」(Event Horizon Telescope, EHT) 計畫及其成果的了解，特別是黑洞影像的科學本質。

首先，我們釐清 EHT 的基本資訊：
EHT 是一個由全球多個無線電望遠鏡組成的虛擬望遠鏡陣列，利用甚長基線干涉測量 (VLBI) 技術，將全球的望遠鏡連接起來，形成一個口徑相當於地球直徑的望遠鏡，以極高的解析度觀測遙遠的天體。它觀測的是電磁波譜中的無線電波，而非可見光。

現在，我們來逐一分析選項：
(A) 黑洞作為理論預測已久，但直接成像非常困難。2019 年公布的黑洞照片確實是人類首次直接拍攝到黑洞的影像，這項成就在科學界是重大的里程碑。雖然「多年來雖有過發現」可能指間接證據，但「頭一張黑洞的照片」是正確的。
(B) 這是錯誤的敘述。事件視界望遠鏡觀測的是無線電波，而不是可見光（光學）。它利用的是射電望遠鏡陣列，透過合成孔徑技術來達到極高的解析度，以捕捉黑洞事件視界周圍的無線電輻射。

本題旨在測試考生對近年來（指 2019 年前後）重要太空探測任務的了解，特別是關於月球、小行星和火星探測的成就。

我們逐一檢視各項敘述的正確性：
(A) 2019 年 9 月，印度的月船二號 (Chandrayaan-2) 任務中的著陸器 Vikram 在嘗試登陸月球南極時確實發生了通訊中斷，未能成功軟著陸，任務以失敗告終。此敘述正確。
(B) 2019 年 1 月，中國的嫦娥四號探測器成功在月球背面著陸，這是人類首次在月球背面進行軟著陸。此敘述正確。
(C) 日本宇宙航空研究開發機構 (JAXA) 的隼鳥2號 (Hayabusa2) 探測器於 2019 年 2 月成功從小行星 Ryugu 採集了樣本，並於 2020 年 12 月將樣本送回地球。此敘述正確。

本題旨在評估考生對核能發電的現況、爭議點（安全、廢料處理）以及各國能源政策的了解。

我們逐一分析每個選項的正確性：
(A) 日本福島核電廠事故（2011 年）後，日本曾暫停國內所有核電廠的運轉，進行安全審查。然而，近年來，為了能源安全和減碳目標，日本已逐步重啟部分核電廠。因此，此敘述「日本福島核電廠事故後暫停的許多核電廠已經重啟運轉發電」是正確的。
(B) 用後核燃料（高階放射性廢料）的長期儲存與處理，確實是核能發電最棘手、最受爭議的問題之一，因為其放射性長達數萬年，需要極其安全且穩定的儲存方式，目前全球尚未有普遍接受的永久性解決方案。因此，此敘述正確。

核心觀念

本題考查基因編輯技術 CRISPR 的基本應用、專利爭議、研究倫理，以及近年生物醫學研究中的重大事件。

CRISPR 通常指以 CRISPR-Cas9 為核心的基因編輯技術。其基本原理是利用導引 RNA（guide RNA）尋找特定 DNA 序列，再由 Cas9 蛋白切割 DNA；細胞修復斷裂處時，便可能造成基因失活或導入指定變化。

判斷本題的關鍵，在於辨別各選項是否符合已知事實，並特別注意「都」「必需」等過度絕對的敘述。

解題方法

本題為單選題，採逐項判斷法：

1. 檢查 CRISPR 的研究普及程度與專利狀況。
2. 核對中國基因編輯嬰兒事件。
3. 判斷各國是否積極投入基因編輯研究。
4. 辨認日本幹細胞研究造假事件。
5. 檢查「所有 CRISPR 生醫研究都必須先通過倫理審核」是否過度概括。

其中，第 5 項使用「目前……都必需」的全稱命題，必須各種研究情況全部成立才算正確；只要存在不需相同層級倫理審查的研究類型，即可判定錯誤。

選項分析

(A) 正確

CRISPR 已廣泛應用於基因功能研究、疾病模型建立、藥物開發及基因治療等生物醫學領域。

然而，CRISPR 的核心專利曾引發美國加州大學柏克萊分校與 Broad Institute 等研究團隊之間的專利權爭議，爭點包括發明先後、技術適用範圍及專利歸屬。因此，「技術已廣泛使用」與「專利歸屬仍有爭議」可以同時成立。

(B) 正確

中國科學家賀建奎曾利用 CRISPR 技術修改胚胎中的 CCR5 基因，宣稱藉此提高對 HIV 感染的抵抗能力，並使一對雙胞胎出生。

此事件涉及胚胎與生殖系基因編輯，修改結果可能遺傳給後代，且當時安全性、必要性與知情同意均受到嚴重質疑，因此引發全球科學倫理爭議。賀建奎後來遭中國南方科技大學停職，並受到相關法律處分。選項所述事件正確。

(C) 正確

本題主要在測試考生對抗生素的了解，特別是其作用、抗藥性問題及其對現代醫學的影響。

首先，需要釐清一個基本概念：抗生素（antibiotics）是用來對抗「細菌」（bacteria）感染的藥物，而不是「病毒」（viruses）。病毒感染（如感冒、流感、愛滋病）通常需要抗病毒藥物或依靠人體免疫系統。抗生素對病毒是無效的。

現在，我們來逐一分析選項：
(A) 「人類發展的抗生素已經成功抑制所有造成發炎感染的病毒。」這句話有兩個根本性的錯誤：

1. 抗生素是針對細菌，不是病毒。
2. 即使是對細菌，抗生素也無法「抑制所有」感染，因為細菌會產生抗藥性，且某些細菌感染本身就難以治療。
   因此，這個敘述是完全錯誤的。

(B) 「由於抗生素的使用，目前已造成許多具有抗藥性的新型態病毒。」這裡又出現了「病毒」的錯誤。抗生素的使用確實導致了「細菌」的抗藥性，而非病毒。新型態的「抗藥性細菌」（如 MRSA, VRE）是嚴重的公共衛生問題，但題目在此混淆了病毒與細菌。因此，這句話在描述對象上是錯誤的。

(C) 「目前因抗生素引起病毒抗藥性，造成出血性感染與死亡數目增加甚多。」同樣地，這裡將「病毒抗藥性」與「出血性感染」混為一談。抗生素濫用和過度使用主要導致的是「細菌抗藥性」，而抗藥性細菌（如某些金黃色葡萄球菌、綠膿桿菌）確實會引起嚴重的感染（包括可能導致敗血症等出血性問題），並增加死亡率。

本題旨在測試考生對重力波探測的了解，包括其科學意義、技術發展和對天文學的影響。

我們逐一分析各選項的正確性：
(A) 重力波的理論預測早在愛因斯坦於 1916 年發表廣義相對論時就已提出。經過科學家數十年的努力，包括 LIGO (雷射干涉引力波天文台) 等計畫，終於在 2015 年首次直接探測到由雙黑洞合併產生的重力波。這次探測證實了愛因斯坦的廣義相對論預測。此敘述正確。
(B) 2017 年，愛因斯坦廣義相對論的預測被證實，以及首次探測到引力波，這項貢獻讓雷納·韋斯 (Rainer Weiss)、巴瑞·巴瑞許 (Barry C. Barish) 和基普·索恩 (Kip S. Thorne) 三位科學家獲得了當年的諾貝爾物理學獎。此敘述正確。

核心觀念

本題考查氣候變遷的科學共識，以及國際氣候治理的實際進展。判斷關鍵在於區分：

1. 科學事實：人類活動，特別是燃燒化石燃料排放溫室氣體，已對全球暖化造成明確影響。
2. 國際協議：各國是否參與協議，以及是否真正落實減碳承諾，是兩個不同層次的問題。
3. 減碳效果：控制碳排放能降低未來暖化幅度，但不代表地球溫度立即停止上升。

溫室效應的基本關係可概括為：大氣中二氧化碳等溫室氣體濃度增加，會提高地球系統的輻射強迫，使能量更容易累積於地球系統，進而造成全球平均溫度上升。

解題方法

題目問「沒有爭議」的敘述，因此要尋找符合客觀事實、且沒有誇大或錯誤推論的選項。

判斷順序如下：

1. 檢查敘述是否符合國際會議的實際成果。
2. 檢查「參與協議」是否只是客觀描述，避免把參與誤解成完成減碳。
3. 檢查是否把「已有科學證據」錯誤說成「仍無法確定」。
4. 檢查因果關係是否過度簡化，例如把控制排放直接等同於全球不再升溫。

依此判斷，只有 (B) 是單純且正確的客觀敘述。

選項分析

(A) 錯誤

「去年底在馬德里剛結束的氣候公約締約國會議」指的是 2019 年在西班牙馬德里舉行的《聯合國氣候變化綱要公約》締約方會議，也就是 COP25。

COP25 的談判在碳市場規則、減碳責任分配等議題上進展有限，未能形成題目所說的「對於控制地球溫度得到重大共識」。因此，這個選項把成果有限的會議誇大為重大突破，敘述不正確。

(B) 正確

2015 年通過的《巴黎協定》確實有大量國家參與。巴黎協定由《聯合國氣候變化綱要公約》締約方於 2015 年通過，採取各國提出「國家自定貢獻」的方式，讓各國提出自己的減碳目標。

本題旨在測試考生對高能粒子物理領域發展現況的了解，包括重要發現、技術挑戰、理論進展以及未來發展方向。

我們逐一分析各選項的正確性：
(A) 高能粒子物理學是基礎科學的重要分支，其研究成果（如標準模型）對我們理解宇宙基本粒子和相互作用至關重要。科學界對於繼續探索更高能量的粒子對撞機以尋找新物理現象（如暗物質、超對稱粒子）有著普遍的期待。許多國家（如歐洲 CERN、美國、中國）都在投入資源進行相關研究和加速器建造。因此，說「未來發展獲得高度共識，也得到多國政府支持建造下一代的超大加速器」是基本正確的，儘管具體計畫和時間表可能有所不同。
(B) 2012 年，歐洲核子研究中心 (CERN) 的大型強子對撞機 (LHC) 實驗發現了一個與標準模型預測的希格斯粒子（Higgs boson）性質非常吻合的新粒子。這個發現是粒子物理學的重大里程碑，填補了標準模型中的最後一個缺失的粒子。因此，這是近年來最重要的大發現之一。此敘述正確。

本題旨在測試考生對宇宙學和天文學基本概念、重要發現、技術挑戰以及前沿探索的了解。

我們逐一分析各選項的正確性：
(A) 「目前宇宙論的論點，認定宇宙是一次大爆炸後逐漸演化而來。」這是標準的宇宙學模型（Big Bang Model）的核心觀點。天文觀測（如宇宙微波背景輻射、星系紅移）強烈支持這一理論。因此，此敘述正確。
(B) 「在對宇宙星辰的探究方面，目前人類所能探及的宇宙物質只有不到百分之五。」根據目前的宇宙學模型，我們能直接觀測到的普通物質（構成恆星、行星、我們自身等）約佔宇宙總質能的 5% 左右。其餘大部分是暗物質（約 27%）和暗能量（約 68%）。因此，此敘述正確。
(C) 「隨著探測儀器的精進，目前人類已知悉大多數的宇宙物質結構。」這與選項 (B) 的內容相矛盾。選項 (B) 指出我們只探及了不到 5% 的物質。

這是一道結合科學新聞報導理解與分析、並進行新聞評論寫作的題目。要求考生閱讀兩篇不同來源（學術期刊 Nature 與商業雜誌 The Economist）關於癌症醫療和死亡的引述，並結合自身知識，撰寫一篇約 600 字的新聞分析。

題目解析：

1. 理解引述內容：

   • Nature 段落： 強調「癌症患者需要更好的照護，而不僅僅是更多的科技」。指出最新的藥物和技術成本高昂，但對全球生存率的提升有限。在低收入國家，許多人無法獲得基本的放射治療，即使是可治癒的癌症也缺乏手術等關鍵治療。在高收入國家，儘管技術先進，但臨床試驗顯示只有少數新療法能顯著改善生存率或生活品質，且昂貴的藥物效益卻不高。
   • The Economist 段落： 探討「如何有更好的死亡」。指出死亡是不可避免的，但「壞的死亡」是可以避免的。歷史數據顯示，死亡原因和方式已改變，慢性病是主要死因。許多已開發國家中，臨終前醫療介入（如重症監護、手術）可能過度，導致患者承受更多痛苦、壓力和憂鬱，家屬也面臨更多壓力。相比之下，臨終關懷（hospice）或在家死亡可能提供更安寧的臨終體驗。

2. 結合自身知識： 考生需要將上述引述的訊息，與對當前癌症醫療現況、醫療資源分配、臨終關懷、安寧療護、生命權、醫療倫理等方面的知識結合。例如：

   • 醫療資源分配不均： 全球範圍內，先進的癌症治療技術和藥物集中在富裕國家，即使在富裕國家內部，也存在貧富差距對醫療可及性的影響。
   • 科技的雙面刃： 新技術和新藥的確帶來希望，但其高昂成本、有限的臨床效益以及對患者的負擔，是需要審慎評估的。有時過度的醫療介入，反而降低了生活品質。
   • 臨終關懷與安寧療護的重要性： 隨著醫學的進步，許多疾病（包括癌症）已從「絕症」變為「慢性病」，患者可能長期帶病生存。因此，如何提升患者的生存品質，以及在生命末期提供有尊嚴、減輕痛苦的照護，變得日益重要。這涉及到「活得好」和「死得好」的議題。
   • 生命權與醫療倫理： 在生命末期，患者是否有權利選擇放棄無效或過度的治療？如何平衡延長生命與提升生活品質？這些都是複雜的倫理和法律問題。

3. 撰寫新聞分析 (約 600 字)：

   • 引言 (約 100 字)：
     • 點出當前癌症醫療面臨的兩難：一方面是科技進步帶來的新希望，另一方面是高昂成本、資源分配不均以及對臨終品質的影響。
     • 引用 Nature 和 The Economist 的核心觀點，說明「更好的照護」和「更好的死亡」與「更多科技」和「延長生命」之間可能存在的張力。
   • 主體段落一：醫療資源與科技的挑戰 (約 200 字)
     • 闡述 Nature 引述中提到的全球醫療資源分配不均問題，強調低收入國家基礎治療的匱乏，以及高收入國家昂貴療法效益的質疑。
     • 討論「過度醫療」的問題，結合 The Economist 的觀點，指出過度的診斷和治療（如 ICU、手術）可能加劇患者的痛苦，降低生活品質，甚至造成「壞的死亡」。
     • 分析科技進步的同時，應如何評估其真正效益，而非盲目追求。
   • 主體段落二：臨終選擇與生命尊嚴 (約 200 字)
     • 探討 The Economist 所強調的「如何有更好的死亡」。

這是一道要求考生結合個人經驗與社會文化視角，討論科學新聞報導的題目。

題目解析：

1. 舉出印象深刻的科學新聞報導：

   • 考生需要回想近期（例如近一兩年內）看過或聽過、並且讓自己印象特別深刻的科學新聞。
   • 「印象深刻」可以是因為新聞內容本身非常新穎、重要，或是具有爭議性，或是與自身生活有較大關聯，或是報導方式特別引人注目等。
   • 範例主題可能包括（但不限於）：
     • 太空探索： 如火星探測器（毅力號、好奇號）的發現、韋伯太空望遠鏡的觀測成果、月球探測任務（如阿提米絲計畫、中國的嫦娥計畫）。
     • 生物醫學： 如 COVID-19 疫苗的研發與接種、基因編輯技術（CRISPR）的應用與倫理爭議、癌症治療新突破、AI 在醫療診斷的應用。
     • 氣候變遷： 如極端天氣事件的科學解釋、IPCC 報告的發布、再生能源的發展。
     • 人工智能 (AI)： 如大型語言模型（如 ChatGPT）的發展、AI 在各領域的應用與影響。
     • 物理學： 如粒子物理學的實驗發現、引力波的持續觀測。
   • 具體描述： 僅僅列出主題是不夠的，考生需要簡要描述該新聞報導的核心內容（是什麼發現？有什麼重要性？涉及哪些科學家或機構？）。

2. 說明科學新聞報導與整體社會需求與文化的關係：

   • 這部分是題目的重點，要求考生分析科學新聞報導為何重要，以及它如何與社會產生連結。
   • 與社會需求的關係：
     • 資訊普及與公民素養： 科學新聞幫助公眾了解最新的科學知識和技術進展，提升科學素養，使其能更好地理解當前社會面臨的議題（如氣候變遷、公共衛生、AI 倫理），並做出明智的決策。
     • 政策制定與公共討論： 科學發現往往影響政策制定（如能源政策、環保法規、醫療投資）。科學新聞報導能促進公眾對這些議題的討論，形成社會共識，監督政府決策。
     • 經濟發展與產業創新： 新的科學發現和技術突破往往是產業創新的源泉，帶動經濟發展。科學新聞報導能引起社會對相關產業的關注，吸引投資，推動人才培養。
     • 公共衛生與安全： 如疫情期間的疫苗報導、核能安全報導，直接關係到公眾的健康和安全。
   • 與文化的關係：
     • 科學精神的傳播： 科學新聞報導傳播科學的思維方式（如實證、理性、懷疑、開放），塑造社會的科學文化。
     • 價值觀的影響： 科學發展可能引發新的倫理和價值觀討論（如基因編輯、AI 倫理、太空資源分配），科學新聞報導是這些討論的重要載體。