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追光之旅:你所不知道的同步輻射


追光之旅:你所不知道的同步輻射
作者:許火順、林錦汝 出版社:天下文化 出版日期:2021-08-30 00:00:00

<內容簡介>

當一束光照在台灣這塊土地上
乘載著科學夢想的種子,也開始萌芽成長
開創未來新光源,帶領我們在科學領域中,無止境地探索
從美食到音樂、從考古到創新、從蛛絲到晶圓製造
帶你看見不一樣的世界

★名人推薦:

本書從全球同步輻射發展概況開始,帶領讀者認識什麼是同步輻射,以及台灣的同步輻射發展歷程,乃至於亞洲第一座、世界第三座第三代同步光源如何在台灣誕生,並兼述多位秉持「成就不必在我」的先行者,一步步推動,使台灣光源、台灣光子源成為名副其實的「台灣之光」;最後,細數同步光源如何落實應用,成為驅動產業發展與文明進步的能量。

我期待,台灣光源與台灣光子源可以成為更多科學家的科研利器,照亮遠方,探索更廣袤的未知世界,並造福人類社會。
——李遠哲,中央研究院前院長

藉由本書的介紹,我希望可以吸引更多對科學有興趣的讀者投入相關領域研究,也讓台灣各界更加重視基礎研究與關鍵技術的開發。
——吳政忠,科技部部長

★目錄:


不只光芒萬丈,更要照耀遠方 李遠哲
點亮台灣之光 吳政忠
第一部 世紀之光
1 解開科學神燈之謎
認識同步輻射
2 探索期
全球同步光源百花齊放
3 播種期
在黑暗中摸索光明
4 耕耘期
建立自主運作模式
5 萌芽期
綻放第一道光芒
6 成長期
開啟國際競合新局
7 茁壯期
台灣光子源再造輝煌
8 開展期
打造世界級科研重鎮
第二部 追光的先行者
1 台灣基礎科學耕耘者
注入科技活水——浦大邦
2 台灣同步輻射推手
提升華人研究水準——袁家騮
3 東方居禮夫人
為台灣奠立科研基石——吳健雄
4 卓越領航科學家
建立典範與跨域合作模式——李遠哲
5 樹立科學標竿
勇敢與眾不同——丁肇中
6 世界級加速器先驅
建立台灣加速器雛型——鄧昌黎
7 學界與政府的橋梁
調和鼎鼐締造科研利基——陳履安
8 知其不可為而為之
開啟台灣物理研究新頁——閻愛德
9 加速器技術扎根台灣
掌握加速器發展關鍵——劉遠中
10 與夢想的光芒同行
群策群力打造科研舞台——鄭伯昆、鄭國川、張秋男
11 跨海相挺的外籍科技導師
扶植台灣技術力——威尼克、韋德曼
12 世界級的影響力
打造台灣科學神燈——陳建德
13 小池塘裡的大魚
擴大國際影響力——梁耕三
14 從使用者變推動者
擴展應用與人才培育——張石麟、王瑜、王惠鈞
第三部 點亮台灣
1 從石斑魚到人腦圖譜
打開生醫研究的福爾摩斯之瞳
2 突破摩爾定律
推進半導體產業的關鍵光源
3 從人工光合作用到防疫尖兵
為地球築起綠色防線
4 破解半世紀科學難題
開展光電產業的日常應用
5 從防彈衣到人工骨材
破解仿生材料的祕密
6 從恐龍演化到工藝之謎
探索文明奧祕的魔法
7 粒子加速器化身手術刀
癌症治療的神兵利器
8 從加速器到醫療應用
精密磁鐵技術打造科學聚光燈
結語 追光,代代傳承
跋 與光同行

<作者簡介>

許火順
台灣大學化學博士。現任國家同步輻射中心研究員、成功大學合聘教授及台灣大學兼任教授。1987年獲選同步輻射研究中心籌建處第二屆學員,1988年至1990年赴美國布魯克海汶國家實驗室研習同步輻射結晶學。曾任國輻中心主任祕書、科學研究組組長,發表學術論文三百餘篇。近年來推動同步輻射科普教育,製作《阿卡的冒險》動畫片。

林錦汝
台灣大學化學工程學士,喜好藝術史,前往歐洲留學,研習化學分析運用於古文物或建築材料修復鑑定,獲比利時魯汶大學古蹟保存研究所碩士。回台後定居新竹,1996年起任職國家同步輻射研究中心,曾任行政組副組長、組長多年,綜管行政業務。2014年離職後,曾參與國輻中心歷史口述記錄與文件典藏計畫。

★內文試閱:

‧推薦序

不只光芒萬丈,更要照耀遠方
李遠哲,中央研究院前院長
1979年,國家科學委員會物理中心舉辦原子與分子科學研討會,探討國家研究的大方向;1982年,國科會成立同步輻射可行性研究小組,評估台灣發展同步輻射的可行性;1983年,行政院同意建造同步加速器,並成立指導委員會;2003年,同步輻射研究中心改制為財團法人,成立董事會……,一路走來,我很榮幸能夠親身參與,看見台灣從缺乏加速器經驗到一步步完成台灣光源、台灣光子源兩座同步加速器,也看見台灣從沒有同步輻射使用者,到如今每年來自全世界逾萬人次的研究團隊,利用兩座光源在各科學領域做出貢獻。
同步輻射能夠在台灣順利發展,我認為一開始政府的支持與幕後認真規劃的科學家們的努力是首要因素。
同步輻射具有超高亮度、超微聚焦與高同調等特性,可以在極短時間內解析物質特性或結構,是非常優異的科學研究與技術開發工具。但是,要擁有這樣的利器,初期投資所費不貲,在八○年代,如果政府沒有充分的決心,不可能做到;而促使政府下定決心的科學家們的說服工作,則更令人讚賞。
其次,是國外專家的協助和本地人才的培養。第一座同步加速器台灣光源的建造過程,大力邀請許多世界級的專家學者前來,他們不吝提供協助,幫助台灣團隊訂定規格、審查工程技術問題,並幫忙培養人才,這些人才到了第二座同步加速器台灣光子源建造時,成了團隊中堅份子,主導規劃、設計與興建。
在這段過程中,早期許多海內外華人的參與,同樣貢獻卓越。海外科學家,例如:浦大邦教授、袁家騮院士與吳健雄院士、鄧昌黎院士、丁肇中院士;國內前輩或菁英,包括:中研院錢思亮與吳大猷兩位院長、李國鼎政委、閻振興主委、蔣彥士祕書長、張明哲主委、陳履安主委等人,大家從科學政策面推動與訂定方向。此外,另有由閻愛德教授、劉遠中教授所帶領的國內團隊,從無到有,讓技術在國內扎根。
有了第一座加速器的建造經驗,陸續返台的科學家們,例如:陳建德院士、梁耕三主任……,與國內人才一起將台灣光源推上媲美國際級頂尖光源的水準,再挑戰建造完成高難度的第二座加速器台灣光子源。
這是一個在台灣科學發展史上,國內外合作與世代經驗傳承的成功範例。
籌建台灣光源及台灣光子源的過程,我們獲得許多海外專家協助,國家同步輻射研究中心能夠有今天的成就,全球同步輻射社群的無私分享功不可沒。
在過去幾年,很高興看到中心在國際社群逐漸扮演技術輸出與回饋的角色,幫助其他國家發展同步輻射,或透過與世界各地專家共同研究或組成聯盟,啟發更多創新的可能。
人類的知識,還有極大的拓展空間。當年台灣光源試車成功,我寫下「光芒萬丈」四個字,如今我更期待,台灣光源與台灣光子源可以成為更多科學家的科研利器,照亮遠方,探索更廣袤的未知世界,並造福人類社會。

點亮台灣之光
吳政忠,科技部部長
台灣光源(Taiwan Light Source, TLS) 及台灣光子源(Taiwan Photon Source, TPS),除了在台灣基礎科學研究中扮演重要的角色,同時也帶動前瞻技術及應用的發展。
在同步加速器中所產生的奇異亮光,帶給基礎和應用研究多元的可行性及可能性;涵蓋的研究領域廣至物理科學、生命科學和工程領域,研究議題包括光與物質的相互作用、材料科學、環境科學、化學、生物化學、醫學甚至考古等各式研究。在建造加速器光源與光束線的過程中,落實系統工程技術的生根,也在磁鐵、真空、精密儀器、自動控制等技術方面,協助台灣相關產業技術的升級。
本書《追光之旅:你所不知道的同步輻射》,開篇先介紹了台灣同步輻射發展的歷史,提到十餘位對這段歷程貢獻卓越的科學家,他們以遠見卓識及坦率超然的態度,對台灣建造這項基礎研究設施的關鍵決策做出努力及重要判斷。
接續提到決策之後的多位主任、光束線科學家、工程師、研究人員,以及科技部(前身為國科會)的經費補助等相關人員的辛勤工作及奉獻,造就了現今大家所認知的台灣之光。
本書談到的同步加速器光源,正是促進基礎科學研究的利器。
許多過去看不見、測量不到的自然現象,如今都有機會能更清楚掌握,也因此每年吸引兩千多位國內外科學家(用戶)前往同步輻射研究中心,進行基礎科學研究與尖端科技創新,讓世界各地與台灣的科學人才能共同合作,發掘、探索新的研究議題,更可以透過這樣的基礎研究設施,培育下個世代卓越的研究人才。
藉由本書的介紹,我希望可以吸引更多對科學有興趣的讀者投入相關領域研究,也讓台灣各界更加重視基礎研究與關鍵技術的開發。面對全球科技產業的強烈競爭,也期待台灣企業的研發團隊善加利用,改善製程、縮短技術開發時程,提升產業的創新研發。
從台灣光源到台灣光子源,是當之無愧的「台灣之光」,我期待未來台灣光子源陸續建置完成光束線實驗設施後,能點亮更多不同領域的科學、產業與應用的「台灣之光」,帶領台灣在世界發光。