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CASE PRESS來自國立台灣大學,
是一個開放投稿的知識性網站。
我們帶你品味科學,享受人文。

■本期快訊

 
 

■本期目錄

 

跨領域的知識份子─專訪謝豐舟醫師

CASE臺大科學教育發展中心很榮幸邀請到謝豐舟醫師擔任下一期《探索講座》的顧問,並在明年為我們帶來一系列精采的演講。謝醫師是臺大醫學院的教授,卻也對各方領域多有涉獵,近日則在臺大總圖一樓舉辦《迎接生命的一雙手》的展覽,與民共體悠游於不同領域而自得的感動,並分享他的多方性思維,與對精緻性(sophistication)的追求。為讓各位觀眾能對探索講師有進一步瞭解,並鼓勵大家前往參觀,因而CASE進行這一次的採訪,文章一開始先對謝醫師的展覽做粗略介紹後,再將謝醫師的自我分享略微編整,從三方面呈述:「個人特點」、「謝家風範」、「多方性思維與對知識份子的期許」。

■迎接生命的一雙手
經過臺大總圖的大廳,很難不被一片熱情的紅色所吸引,那是謝醫師雙手所緊握的生命。進一步往內走,會看到超音波展示機,對許多父母親而言,會有股甜滋滋的喜悅,它是新生兒的脈動圖像,而謝醫師正是一位婦產科醫師。更深入展廳,會看到「小小神經科學」的網頁,以及《錯覺展》的介紹,前者是陽明大學的科普推廣計劃,而將知識普及化是謝醫師所認同的教育理念;而後者則是教授曾經主辦過的活動。拐個彎,則會看到教授在醫學研究上的成果,與後進人才的培育;鄰近處還會看到他舉辦過的《達爾文》以及《哥本哈根》舞臺劇的介紹,此時飄來幾顆單音或旋律,一架大鋼琴前面,用音符來導覽的正是謝醫師。

身為一位醫生,當謝醫師被問到是如何運用時間跨領域學習?他說,其實爭取時間的方法,就是清楚知道知道自己所需,專心致志努力完成一件事情,而後放手。「我本來三十歲時在那邊開刀和接生,非常積極,但我四十歲後因為要開始做胎兒診斷,我就不接生了。我知道沒有辦法把時間分在上面,就是一個個階段的進行。」謝醫師謙虛地給自己下診斷說這是:「喜新厭舊,標新立異。」

■一位有著領袖魅力的醫師
臺大麻醉科孫維仁教授對謝醫師所擁有特點的歸結是:「熱情(passion)、激勵(inspiration)、付出(always give)」。孫維仁教授說:或許這三種加起來之後就變成「領袖魅力(charisma)」。

謝醫師不管做什麼事情都非常努力,臺大內科楊偉勛教授就曾說[1]:「只要他心中認為是對的、該做的,就抱著『雖千萬人,吾往矣』的勇氣來推動。」而且謝醫師他把這些想法,用熱情去感染他人,楊教授又說:「(他)『一意孤行』地強力(強一己之力)推動許多事情(雖然大多是推別人動)。本校許多校級研究中心,就在他這種行事風格下成立了。」




■在謝醫師身上,我看見了他的勤奮(patient)、熱情(enthusiasm)
以及付出(always give)。編輯、攝影:Nita Hsu


臺大心理系葉素玲教授說:「2007年我們辦《杜鵑花節錯覺展》,謝教授說:『辦啊,這個太有意思,絕對要辦,錢不是問題,我先出一百萬』。有了這一百萬我們就比較容易去募款,總經費共三百萬,後來校長說:『不夠的,我出算了,不能讓謝教授自掏腰包』。」《杜鵑花節錯覺展》獲得空前的成功。謝教授說:「很多時候事情都卡在錢上面,但有些事情應該比金錢還要重要,我覺得一個大學有他應該要做的東西,反正我多了那一百萬也不會比較富有。」

■掌握核心式的廣泛閱讀
除這些特點之外,謝醫師熱愛閱讀,同時也勤於背誦,擅於掌握核心內容,而且不斷地學習新知。

謝教授自幼喜歡閱讀中外名著,《基督山恩仇記》、《三國演義》是他的最愛。他從小念書就是「全背」,他還當場考驗小編背誦中國歷代的「朝代」,所幸沒有漏氣。「我從小背的這些東西無形中可能變成腦子中的某些的成分。日後說不定某些情況用得上」。謝教授擅長想出一些口號,他說:「口號就是最核心的一句話。」小編猜想,或許就是這掌握核心內容的能力。

這些記憶在日後都成為背景知識(somehow knowledge),謝醫師年近半百才開始學習繪畫,而到近年學習鋼琴。「就好像到五十歲的時候神經錯亂,我到五十歲的時候不知怎麼地那時候被『活化(activate)』」,這也許就是過去的背景知識發酵吧。
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【青少年的大腦:學習、推理與決策】編譯│高英哲

■青少年的大腦正經歷巨大的轉變,直到二十多歲之前,無論是看上去或是實際運作的方式,都跟成人有所不同。

美國康乃爾大學人類生態學院人類發展教授,同時身兼行為經濟學與決策研究中心主任的蕾娜 (Valerie Reyna) ,最近出版了一本《青少年的大腦:學習、推理與決策》 (The Adolescent Brain: Learning, Reasoning, and Decision Making) 。這本書是第一本探討青少年大腦與高等認知發展的專書,不但說明了最近的神經科學發展結果,還集結了跨學門頂尖科學家的努力,探討該如何教導年輕學子學習數理,做出良好的決定。

所謂的高等認知發展能力,是指一套學生用來處理資訊與想法的思考技巧,從而能夠解決問題,產生新的見解。蕾娜表示,書中所提一項很有挑戰性的研究,其重點放在青少年的認知技巧時值一生中的高峰,卻經常無法在日常生活決策中好好加以運用;然而研究結果卻指出,年輕人學習、推理與決策的方式,是有辦法改變的。我們不能要求他們死背強記,而是要加強他們的認知技巧,使他們不但能夠在學業上獲得好成績,也能夠在知識經濟當頭的現代,獲得經濟上的好處。

蕾娜認為高等認知發展是個人以至於國家,能夠具有競爭力的關鍵基礎,因此在書中跨學門結合神經科學、心理學與教育界的各方專家意見,提出一種新的教學架構。本書先以大量的神經造影研究結果,從大腦解剖與生理學著手,探討青少年在成長過程中,在記憶、學習與決策方面,所經歷的重大轉變,然後研究青少年大腦的發展能力。書中主題涵蓋了智商與解決問題能力的理論基礎,訓練青少年推理能力的策略,如何有效教授數學概念,情緒對於推理能力的影響,以及促進青少年採取有益身心行為的因素等等。



 


蕾娜跟她的博士班學生奇可 (Christina Chick) ,在本書的最後一章,整合行為與神經科學的各項證據,提出一個可用來解釋青少年做出危險決策的模型。比方說在青春期末期大量大腦灰質消去,與他們見微知著,瞭解表面情況底下意涵的能力之間,就有密切的關係;思維掌握住這個要點,就能認知到危險的存在,並使他們不至於去冒不必要的險。

本書作者除了蕾娜,還有美國德州大學大腦健康中心主任查普蔓 (Sandra Chapman) 、馬里蘭大學心理學教授杜佛堤 (Michael Dougherty) 、以及北卡羅萊那大學數學教育教授康弗瑞 (Jere Confrey) ,是寫給研究認知神經科學與心理學的師生,以及教育決策者與教師(尤其是教數學的)看的。

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【社會心理】在團體決策中,無知反而有益民主

編譯 | 汪芃

■一份在《科學》(Science)雜誌上發表的最新研究指出,在某些情況下,群體中有一些無知的成員,反而能將權力交給多數,有助多數決的民主決策過程。

一群動物如何進行團體決策?蜜蜂在決策時,會使用「頭錘」攻擊意見相左的團體成員,直到最後取得共識,但不少其他物種的決策過程則比蜜蜂要來得民主。若一群沒有血緣關係的群居動物各自有不同的需求(人類社會即是一例),就常會出現意見相左的情形。但團體中某些成員對可選擇的選項資訊不足、或根本不在乎決策結果的情形也所在多有。

長期以來,學者一直想了解上述狀況的決策過程。過去有些證據顯示,一群動物中較無知、閱歷較少的成員會受到少數剛愎自用、控制欲強的強勢成員操縱,如果情況真是如此,那麼群體中有較無知的成員,應會妨礙民主的決策過程,因為這些成員等於把團體中的決定權交給了少數成員。然而一份在《科學》(Science)雜誌上發表的最新研究指出,在某些情況下,群體中有一些無知的成員,反而能將權力交給多數,有助多數決的民主決策過程。

本研究的研究人員首先建立了一個簡單的計算模型,這個模擬的模型中有一群虛擬動物和兩個目的地,每隻動物可自行選擇要移動到哪個目的地;這群虛擬動物喜愛與彼此為伍,且大致會朝同一個方向前進,除此之外這個模型沒有太多限制。這些虛擬動物便依循上述的規則行動,就像一個剛開始發展的原始社群。接著研究人員便調整模型中各個選擇的動物數量,以及動物對自己偏好的堅定程度。





圖片來源:hjl/Flickr/CC-licensed


在他們建立的第一組模型中,每隻動物都有各自想選擇的目的地,而堅定的程度不一。實驗結果並不意外:這群動物的大多數成員想去哪個目的地,最後整群動物便會往那裡去;即便多數成員和少數成員的喜好強度累計起來是相同的,最後還是佔多數的成員獲勝。然而,一旦有些成員的偏好超過某種程度,即使牠們是少數,仍可影響整群動物最後的決策。這個實驗結果顯示,如果一個群體中選擇某選項的少數十分固執己見,而大多數成員雖然作另一個選擇,但態度並不堅持,那麼少數人是可能推翻多數人的。

接著研究人員在計算模型中加入沒有特別偏好的虛擬動物,情況就變得有趣了。在這樣的情況下,即使上述少數成員對自己的選擇態度強硬,但團體中因為有這些「無知」成員的存在,決定權會回歸多數決制。且團體中資訊不足的無知成員越多,這個效應也就越強(當然仍有一定限制,因為最後雜訊會過大)。

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[科學人]改造世界10大奇招 -- 學人腦思考的晶片
撰文╱敏斯(Christopher Mims)翻譯/王怡文

重大變革往往出自非常簡單的創意。當年,一位叫做賈伯斯的年輕發明家因為想讓「沒有用過電腦,也不特別想擁有電腦的人們」體驗電腦的能力,帶領了我們脫離難以掌握的大型主機和一長串指令,邁向使用起來輕鬆愉快的麥金塔和iPhone。他的點子從此改變了我們跟科技的關係。

還有哪些簡單但極富革命性的創意還在實驗室裡,等著一炮而紅的時機來臨?這次我們精選了10項新科技,並介紹這些科技的內涵,以及它們可能如何改造世界。這些新科技包括運算方式跟人類思維相同的電腦、能在加油站充電的電池、以巨量資料製成的「水晶球」(見38頁〈計算未來〉)。你也可以說,這次的報導是我們向簡單創意的強大力量致敬。

資訊科技 學人腦思考的晶片
微晶片架構設計師莫達(Dharmendra S. Modha)的團隊,也許是世上唯一包括了精神科醫師的。此舉並非為了維護工程師的心理健康,而是他的合作對象──由五所大學及IBM五個實驗室所組成的聯盟,正在研發一種模仿神經元運作的微晶片。

他們稱之為「認知計算」,2011年8月首度發表研究成果:兩顆各由256個人工神經元組成的微晶片。現在這些晶片只能在乒乓遊戲中擊敗對手,或走出簡單的迷宮,然而他們有個野心勃勃的最終目標:把人腦的神經計算功能放進小小的矽晶片中。這個由美國國防高等研究計畫署資助的計畫稱為SyNAPSE,正在研發擁有100億個神經元和100兆個突觸的微處理器,約相當於人的大腦半球的規模,預計體積不超過兩公升,耗電相當於10個100瓦的燈泡。

這計畫看似想創造人腦,但莫達堅決否認,他說他們想創造的是一個替代架構,取代幾乎每部電腦都採用的共同架構。普通晶片只能透過一個狹窄的通道傳送指令和資料,而使極速受限。但在莫達的替代架構下,每個人工神經元都有自己的通道,從一開始就內建大量平行運算的能力。莫達表示:「我們正在打造一個通用的地基,一個用來當成基礎、創造多種應用的平台技術。」






■類神經電腦將輕鬆解決難倒傳統電腦的所有任務。

 


喬治亞州立大學神經科學家愛德華斯(Don Edwards)認為,這個做法一旦成功,模擬神經網絡的成就將達到30年來的最高峰,就連IBM的競爭者都刮目相看,美國克雷電腦副總裁柏丁(Barry Bolding)指出:「類神經運算有潛力解決傳統系統感到困難、甚至無解的問題。」

莫達強調,認知計算架構不會取代傳統電腦,而是補其不足,預先處理充滿雜訊的真實世界資訊,轉為傳統電腦可處理的訊號。例如,擅長圖形辨識的晶片可從人群中選出一張臉,再把他的身分傳給傳統電腦。

如果有人擔心機器太過強大,那麼或許令人稍感安心的是,這些晶片的數學不會太好。莫達說:「就像用現在的電腦來模擬人腦很沒效率一樣,傳統電腦擅長的快速加法和減法,用類人腦網絡來做也非常沒效率。誰都不能取代對方。」
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【欲閱讀更豐富內容、更多精選新科技,請參閱科學人2012年第119期1月號】

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