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因為有賈伯斯,世界更美好─《賈伯斯傳》

第322期 2012/5/12

本期摘要

 
熱門專題:

神奇的天然靈藥─阿司匹林的故事

好書推薦:

聰明最酷

科文書摘

策略

科文新聞 東西口味比一比
 

下一個比爾蓋茲和賈伯斯要如何培養,《聰明最酷》告訴你!
鼓勵孩子在老師指導下進行科學實作的「機器人大賽」,十八年來,總決賽都有兩萬五千名激情投入的觀眾參加,瘋狂的為世界各地的參賽隊伍加油打氣。《聰明最酷》就是講述美國的一位高中物理老師,如何克服種種困難,帶領孩子朝冠軍之路邁進的故事。
這群學生,一心只想造出史上無敵強的機器人贏得比賽。但得過麥克阿塞天才獎的老師,想的可不只是這樣,這位想法獨特的老師要革新科學教育,要以此親身經驗告訴大家,科學就是要這樣教:不是在教室裡,把學生的腦袋塞滿知識與數據,而是在教室外,帶領學生動手應用數學、物理等知識,只要贏了,就可以證明他的教學理念行得通。

神奇的天然靈藥─阿司匹林的故事
進來看看這本書「阿司匹林」這個許多家庭常備的小藥丸,
為什麼足以稱為現代的萬靈藥?

現代的製藥技術已經有超前的進展,
但是為什麼每年上市的新藥愈來愈少,藥價愈來愈高?

且讓伍焜玉教授為我們揭開阿司匹林的神奇功效以及不可思議的發現過程,
並提出如何化解目前藥物開發面臨到的迫切危機。
…………《進來看看這本書》

聰明最酷
進來看看這本書 下一個比爾蓋茲和賈伯斯要如何培養,《聰明最酷》告訴你!
鼓勵孩子在老師指導下進行科學實作的「機器人大賽」,十八年來,總決賽都有兩萬五千名激情投入的觀眾參加,瘋狂的為世界各地的參賽隊伍加油打氣。
《聰明最酷》就是講述美國的一位高中物理老師,
如何克服種種困難,帶領孩子朝冠軍之路邁進的故事。
這群學生,一心只想造出史上無敵強的機器人贏得比賽。但得過麥克阿塞天才獎的老師,想的可不只是這樣,這位想法獨特的老師要革新科學教育,要以此親身經驗告訴大家,科學就是要這樣教:不是在教室裡,把學生的腦袋塞滿知識與數據,而是在教室外,帶領學生動手應用數學、物理等知識,只要贏了,就可以證明他的教學理念行得通。
但要贏得冠軍,他們的強敵可不少:有來自矽谷的明星隊、來自麻州的超級強隊、
以及來自密西根的等等可怕對手。在書中,你會看到各隊的孩子如何團隊合作、應用知識、解決困難,贏與不贏,多少的啟發已在其中。…………《進來看看這本書》

 策略

我們今年可不想保留任何力量。要嘛就玩大的,要嘛就回家。
──阿米爾


在南加大的演講廳裡,講解的影片已經放完了,阿米爾卻還瞪著投影布幕,臉上有個「哇!」的驚嘆號。
他最後終於對沃伊契克與金約翰說:「這實在有些瘋狂。」對他而言,這個比賽有點像機器人在玩籃球與捉人遊戲。他想趕快拿到零件箱,儘早回到戈拉塔。他們奔出演講廳,阿米爾邁開大步疾行。其他隊伍還在排隊領取零件箱時,他已經快速離開南加大校園,車尾因為零件箱而有些下沉。對於編號1717的多斯普埃布拉高中的企鵝人隊來說,這個賽季已經開始了。
沃伊契克像來的時候一樣認真,打開筆記型電腦,輸入大會在比賽開始宣示儀式提供的密碼,打開「精神錯亂」的規則說明。
阿米爾對太太艾蜜莉說:「今年的比賽非常困難。比往年都更困難。」
在後座的金約翰與沃伊契克交換了驚恐的眼神。
阿米爾連珠砲說了一大堆有關比賽規則的問題,例如機器人的尺寸、輪子的要求、比賽中用到的各種球,他要被這些這賽季最重要問題壓垮了。
他並不想讓學生失望。對十二年級生而言,這是他們唯一一次參加競賽的機會。對他們許多人來說,這是他們高中生涯裡最接近運動經驗的競賽,他要幫他們使出最大的努力。他也不想讓學生家長失望。他們對孩子的教育非常關心,而且在阿米爾的工程學程還沒有打響名號時就相信他,出錢出力協助建立了這門學程。
雖然每年阿米爾都覺得自己對學生及家長有這個義務,但這一個賽季卻不一樣,他們要取得成功,這學程才有未來。
成功在此一舉
大約十年前,阿米爾捨棄了在機械工程上的發展,跑來教書。當時他取得了機械工程的碩士學位,原可以繼續攻讀博士,進而到大學教書,但他卻跑去拿了一個教育碩士,到高中當科學教師。他覺得高中是人生最重要的階段,他可以在這個階段給學生最大的影響。
他開始在自己的母校多斯普埃布拉高中教物理沒多久,就了解自己面臨的挑戰:使學生對物理感興趣。其中最大的障礙是編定的教科書及一系列的測驗。每一節課堂,他既要引起學生的動機,也要顧及授課內容,每次上完課都筋疲力盡。
他的學生到課堂來,只是把上課當成畢業或上大學必須的墊腳石,他相信學生對別的課程,態度也一樣。學生知道,教室裡學的東西,網路上都找得到。在維基百科或YouTube上的教學節目都找得到相同的內容,通常還更有吸引力。而且學生也不知道他們將要學或要背的東西,有什麼用處。
但是阿米爾知道,他與同事有機會來幫助這些孩子。每天六小時,每星期五天,每年三十六週的上課期間,這些孩子是一定得來的聽眾。老師不要把到處都可以獲得的資料塞給他們,老師可以讓學生多少獲得一些實際經驗,不管他們以後想追求什麼樣的生涯,這都對他們有幫助。經驗是沒有辦法從書本或網路上得來的。
這時候,命運給了阿米爾機會來嘗試他的另類方案。他到多斯普埃布拉高中時,學校正好接到一筆經費來試辦大學工程科系的先修課程。學校對他們想成立的先修課程,已經擬好綱要,只是找不到有工程背景的人來負責。阿米爾來教書的第一個學期,副校長就來找他,要他接下這項任務。阿米爾把自己埋進計畫裡,連週末與暑假都不休息,持續工作。他設計出一套課程,希望能引起學生的興趣,讓他們願意投入在自己的教育上。
二○○二年,他設立了多斯普埃布拉高中的工程學程。這是個從九年級到十二年級,連續四年的科目,每一個年級收三十二位學生。參加這個學程的學生除了基本要求之外,學生每學期要選一、兩科相關課程。先從物理、工程與電腦科學的入門課程開始,然後再上進階課程。所有這些課程除了個人要完成的功課外,還有要參與團隊的計畫。
這些計畫,不管是建造水底的遙控器具,或用精巧的複雜工具把彈珠滾下斜坡或用電梯升高的簡單工作,都把學術與實際世界連接了起來。水下工具帶進來的課程有浮力與阻力、電力與馬達。至於精巧的複雜工具則說明了位能、摩擦與機械的優勢。
不僅如此,這些計畫教導學生做分析性的思考以及解決問題的技巧,而且不僅讓學生互相競爭,同時也讓學生一起工作,達成共同的目標。不管學生將來打算做什麼,這些課程能讓他們終生獲益。
在學程計畫開始時,阿米爾知道自己必須為十二年級學生設計一個整合式課程。這個課程可以讓他們受益,而且可以擴充之前學到的所有知識。長久以來,他一直在要創造自己內部的工程計畫,或與外部既有的計畫連結之間擺盪。
接著有一天,軍火商雷神(Raytheon)公司的一位工程師寄了一份資料給他,內容是關於「第一」機器人大賽的事。這位工程師曾協助阿米爾擬定工程學程的課程。阿米爾對「第一」這個名稱沒有特別的感覺,但他很喜歡機器人這個點子。
幾年前,阿米爾與艾蜜莉一起取得教育碩士學位後,到英屬哥倫比亞度蜜月,他們曾在旅館大廳看到一場高中生的機器人比賽。當時他就體會到這項活動的教育潛力,覺得這就是學生會喜歡的活動。那是他開始到多斯普埃布拉高中教書的前兩個星期,當時他並不知道,他看的就是「第一」機器人的比賽。
經過雷神工程師告知,阿米爾開始蒐集能取得的所有資料,研究迪恩•卡門出資成立的這個組織。他也參加了「第一」比賽的說明,並且帶一些學生去看地區性的比賽。儘管獲勝的機會很小,他還是組隊參加二○○六年的比賽,隊員是學程中第一屆的十二年級生。他們是「第一」大賽第一千一百一十七個報名的隊伍,所以他們就是1717隊。
雖然阿米爾沒有製造機器人的經驗、沒有機械工廠、沒有多的經費、沒有場地,也沒有人幫忙,但他還是大步向前。他買了一台銑床和車床,放在與教室隔著操場遙遙相對的小房間裡。在學期開始之前的耶誕節假期,他為小房間重新配了電源線。隊員在教室裡建造機器人,若需要什麼零件,就到簡陋的機械工廠去製造。阿米爾靠著滑板在兩地之間溜來溜去,確保每個人都朝正確的方向前進。他每天工作二十個小時,晚上則像遊民一樣,在教室地板鋪了紙箱就睡。雖然他們的隊伍第一次參加地區初賽時,大部分的比賽都輸了,但卻得到「菜鳥明星」獎,這使他們有機會到亞特蘭大參加總決賽。
他們第一次參賽就很成功,但沒有人特別注意多斯普埃布拉高中或戈拉塔。在第二年比賽之前,阿米爾向學校爭取空間組裝機器人,想把教室還給上課使用,但是被打了回票。第二年,他們的隊伍表現得更出色,成績比第一年還好,但這次卻沒能晉級到亞特蘭大參賽。之後,阿米爾又為全隊爭取空間,再次遭到否決。學校寧願花一千五百萬美金蓋新的戲院,把原來好好的戲院閒置不管。
在這時候,工程學程計畫已經打響名聲:學生的考試成績超好。很多孩子甚至為了參加這個學程而轉學到多斯普埃布拉高中。阿米爾本人也得到全國的年度優良教師。每一年,想進入工程學程的學生人數,是阿米爾招生人數的三倍。這個數目逼得他發狂。一方面,他知道自己做對了;但另一方面他也捨不得拒絕任何學生。他需要更多的老師投入這個學程,也需要更多的教室和更好的設備。但是學校就是不肯提供更多空間給他的機器人團隊,學校寧願蓋新戲院、豪華的足球體育館,而斥資約六千萬美金的奧運規模室外游泳池最近才剛完工。情況令他有些氣餒。
二○○七年夏天,阿米爾獲悉加州政府提供經費給各學區,做為加強技職教育之用,各學區可申請的最高額度是三百萬美金。這雖然很不錯,但不管申請到多少補助,你必須再對外募得同額的款項。阿米爾從來沒有募過款,但他還是決定去申請最高額度的補助款。
第二項挑戰是,離計畫申請的截止日只有一個月。大部分的學區有委員會用一整年的時間處理申請事宜,有些甚至請了設計師畫圖,說明打算如何運用這筆補助款。阿米爾不管這些,這筆補助款是他唯一的機會。為了擴展工程學程計畫,他需要一棟建築物及資金。
為了這份申請計畫,他和太太日夜工作,最後終於完成了五十頁的計畫書,得到相關人士的簽署,並列出預算,阿米爾甚至為自己想要的建築物畫了一份草圖。到後來,基於他們已經花了這麼多時間傾全力製作申請書,阿米爾覺得自己篤定會得到補助款。到了十一月,他果然得到了。
下一步就是要對外也募到三百萬美金。他招集了現在及以前的學生家長,告訴他們關於補助款的事。大家決定成立基金會來募款,有幾個家長甚至同意協助基金會的運作。他們建立了捐款人名單,並準備了工程學程的介紹說帖。阿米爾現在不但是老師,還像個企業家。他知道如果自己想改變教育的面貌,必須奮力向前。
建築師已經畫好一棟占地三百九十坪的建築物的設計圖,資金一到位就可以開工。在和基金會董事及捐款人開會討論後,阿米爾開始明白,有了這個空間以及足夠的經費,能有什麼樣的機會。學生可以到當地的公司去做研發,他自己也可以利用這棟建築開辦夏令營和一些延伸計畫。最棒的是,他的學程可以擴充成教學中心。他設計的課程符合州政府的高中課程綱要,這可不是小工程,全加州或加州以外的高中老師都可以前來,研習如何發展類似的學程。所有這些規畫都要靠這筆補助款。
在二○○八這一年,事情進行得很順利。補助計畫公布後,學校終於給機器人團隊一個小空間。他們贏得兩次區域性冠軍,基金會也募到了五十萬美金。
在二○○九年開始前,他必須再募到剩餘的兩百五十萬,才能保住補助款。如果在十一月底之前他籌不出等額募款,就得不到補助,而他那改變美國教育課程的夢想也將隨之幻滅。
雖然經濟衰退,捐款也漸漸用罄,但是阿米爾並不死心。目前為止,他所做的事沒有一件是容易的。如果每次在經費上或行政上遇到阻礙時,一有人跟他說:「不行,你不能這樣做。」他就放棄的話,他負責的工程學程就只會是多斯普埃布拉高中眾多選修課之一而已,不會有現在的局面。
(以上摘自《聰明最酷》

 東西口味比一比

科學新聞由SciScape提供

到國外旅行,很多人體驗到的文化衝擊之一,莫過於飲食大事了。即使現在因全球化的緣故,在國外也可以品嚐到東方的菜色。但,把食物放入口的那一剎那,相信不少人心中還是會浮現這麼一個念頭:「這不是我想像中應有的味道•••」。這究竟是為什麼呢?是廚師口味不同?是烹調手法不同?還是因為食材的來源不同?最近發表在Scientific Reports上的一篇論文,給這口腹之欲大事提供了一個可能的解答。 
任教於Indiana University Bloomington的Yong-Yeol Ahn與其合作夥伴,基於「食物配對假說(food pairing hypothesis)」的理論,採用二分網路(bipartite network)分析法來研究食材的配對關係,希望能夠找到一個食材組合的基本公式。已經被許多廚師所採用的「食物配對假說」認為,凡是兩種食材共同擁有的風味化合物(flavor compound)越多,那麼這兩種食材搭配起來的滋味就會越好。像是白巧克力與魚子醬、或是巧克力與藍起司的組合,就是基於這個理論所創造出來的新食譜。

Ahn的團隊收集了56,498份食譜,從中歸納出381種食材以及這些食材所擁有的1021種已知風味化合物,然後使用二分網路分析法進行配對。當兩種食材共同擁有一個以上的風味化合物時,這兩種食材在風味網路(flavor network)上面就有了連結。所分析的56,498份食譜,分別來自美國的知名食譜網站((epicurious.com 和 allrecipes.com)以及韓國的食譜網站(menupan.com)。

接著,他們將食譜依照地域性進行分類(北美、西歐、南歐、拉丁美洲以及東亞),比較不同地區食譜中的食材配對情形。北美與西歐食譜分析結果顯示,食材間共同擁有風味化合物的現象相當明顯。反之,東亞及南歐食譜的分析結果顯示,食材間共同擁有風味化合物的現象相當稀少。以北美食譜而言,若兩種食材間共同擁有的風味化合物越多,這兩種食材就越可能在同一份食譜中被搭配在一起。反之,以東亞的食譜而言,若兩種食材之間共有的風味化合物越多,這兩種食材就越不可能在同一份食譜中被搭配在一起。

由經驗法則可以得知,某些食材的獨特性常常會讓人聯想到某個地區的菜色,譬如常使人聯想到亞洲菜的醬油就是亞洲地區的招牌食材。研究結果顯示,北美食譜的招牌食材是牛奶、奶油、香草、蛋、蔗糖漿以及小麥,且兩個食材間共同擁有的風味化合物可以多達50種以上。東亞食譜的招牌食材則是醬油、麻油、蔥、米、大豆和薑,而兩個食材間共同擁有的風味化合物則是五種左右。

有趣的是,當Ahn團隊選出每個地區的招牌食材時,發現大蒜同時出現在東亞、拉丁美洲以及南歐的招牌食材中;番茄及洋蔥同時出現在南歐和拉丁美洲的招牌食材名單上;而紅椒則是東亞及拉丁美洲的招牌食材。北美與西歐的招牌食材則跟其他三個地區都沒有重複,但兩者之間重疊的項目很多,有牛奶、小麥、香草、奶油以及蛋。

雖然這個實驗結果受到所使用的食譜的性質的左右,但可一窺各地人們的食材搭配偏好。至於,為什麼各地人們會發展出不同的食材搭配方式?則是另外一個有趣的課題了。
原始論文:Ahn, Y.-Y.; Ahnert, S. E.; Bagrow, J. P.; Barabási, A.-L. Flavor network and the principles of food pairing. Scientific Reports 2011, 1, 1-7.

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