劉炯朗開講：3分鐘理解自然科學

　　‧「染料」為何有殺菌功能？
　　‧如何與外星人交換訊息？
　　‧諸葛亮借東風和「機率」有關？
　　‧法國傳教士怎樣幫康熙治好瘧疾？
　　‧王羲之如何用心理戰擊敗「數學」？
　　‧文字和文學與「壓縮」有關？
　　‧「蝴蝶效應」和數學有關？
　　‧搞懂數學能學會「拍賣」技術？

　　跟著科普專家劉炯朗，快速探索自然科學與數學的精妙之處！

　　中研院院士劉炯朗的頭腦宛如高效能的知識系統處理器，將各類自然科學知識去蕪存菁，用所有人都能理解的語彙或事例講解科普內涵，幫助大家在忙碌的課業、工作及生活中，善加利用零碎片刻時間，不費力、無障礙地擷取受用一生的重要科普知識。

得獎紀錄

　　《一次看懂自然科學》榮獲「2010開卷好書獎最佳青少年圖書獎」及第35屆金鼎獎

　　《從輪子到諾貝爾：學校沒教的創新發明》榮獲2017第九屆吳大猷科學普及著作獎創作類銀籤獎
 

作者簡介

劉炯朗

　　麻省理工學院電腦博士。

　　為國際知名的電腦資訊學者，在即時系統、電腦輔助設計、VLSI布局、組合最佳化、離散數學等領域均有傑出之貢獻。曾先後當選美國電子電機工程師學會（IEEE）會士、美國計算機協會（ACM）傑出會員。2011年榮獲有「電子設計自動化界的諾貝爾獎」之稱的卡夫曼獎（Phil Kaufman Award）；2014年獲IEEE基爾霍夫獎（Gustav Robert Kirchhoff Award）；2015年獲中國計算機科學協會海外傑出貢獻獎；2016年獲ACM/SIGDA先驅成就獎；2017年獲得歐洲DATE2017Conference EDAA成就獎。

　　曾任教於麻省理工學院及伊利諾大學，1998至2002年間擔任臺灣國立清華大學校長，作育英才無數。其於1973年發表於Journal of the ACM之論文截至2015年被引用超過一萬次，影響極大。並以資訊工程之國際學術聲望，2000年獲選為中央研究院院士，是國際上聲譽卓著的科學家、教育家。

　　2005年起，在竹科IC之音主持談話節目「我愛談天你愛笑」，以幽默的談吐及豐富的學養暢談科學、文學、歷史、科技發展等各領域的知識，深得大眾喜愛，迄今已出版十餘本科普、散文作品。

　　著作
　　《劉炯朗開講：3分鐘理解自然科學》
　　《劉炯朗開講：3分鐘品讀文學》
　　《劉炯朗開講：3分鐘拆解社會科學》
　　《語文力向上：國文課沒教的事3》
　　《公民課該學的事：從自己出發，和社會好好相處》
　　《你沒聽過的邏輯課：探索魔術、博弈、運動賽事背後的法則》
　　《從輪子到諾貝爾：學校沒教的創新發明》
　　《劉炯朗讀三字經：國文課沒教的事2》
　　《學校沒教的邏輯課：發現八卦、婚姻、網拍背後的定理》
　　《國文課沒教的事》
　　《下課後的奇幻補習班》
　　《一次看懂自然科學》
　　《一次看懂社會科學》
　　《20不惑──大學校長親授33堂生涯必修課》
　　《大人的社會課：從阻撓議事到邊際效應，搞懂世界的真實運作》
　　《泛知識時代的7堂課：邁向選舉、密碼、商業交易的新思路》
 

【科學中的偶然】

有時，一點意外、一個偶然的啟發，會引導我們更小心地去看、更深入地去想，最後得到重要的發現和結果。

用通俗的語言來說「微生物」就是微小、肉眼看不見的生物，包括細菌（bacteria）、黴菌（fungus）、病毒（virus）等，但從生物科學專業的觀點來說，微生物的分類、生活方式、數目和對人類生活的影響，都是非常複雜的問題。三、四十億年前，世界上已經有單細胞的微生物了。地球上的微生物，大約是1030那麼多。許多微生物對地球生態環境的平衡，食品和飲料的製造，例如發酵、釀酒，汙水的處理，以及生物技術上的應用，都有正面的功能。我們的身體裡也有許多微生物，大部分都能與人類和平共存，特別對消化系統來說，有幫助消化的功能。但是，許多外來的微生物就是讓我們生病的源頭。

按照歷史記載，遠在西元前數百年起隨著科學文明的進步，科學家從疾病的傳染、食物的腐爛、葡萄變成紅酒、牛奶變成乳酪等現象，推想到微生物的存在，不過直到一六七六年，荷蘭科學家列文虎克（Antonie van Leeuwenhoek）在顯微鏡底下觀察到微生物的存在，才正式開啟了一系列相關的發現和研究。

‧疾病

古老的歷史裡，人類以為疾病是在體內自然發生的。差不多一百五十年前，科學家才建立起疾病和外來微生物的關聯性。其中，肺病、破傷風、傷寒、白喉，都是源自細菌入侵；傷風、感冒、天花、愛滋病都是源自病毒入侵；有些呼吸系統和皮膚的疾病則源自黴菌侵擾。

細菌和病毒有若干不同的地方：首先，細菌是一個單細胞，有生活和繁殖能力的生物，它被具有保護功能的細胞壁包起來，不過也有一些細菌經由滲透作用，從體外獲取生活的能量；反過來，病毒沒有單獨生活和繁殖的能力，必須依附在一個「宿主」細胞上才能生長、繁殖（所以在微生物學的分類中有個觀點，不把病毒列在微生物之內），因此當病毒附在人體細胞上時，直接用藥物殺死病毒是相當困難的，因為也會殺死病毒所依附的細胞。

另外，病毒比細菌小了十到一百倍。普通醫學上用的過濾器濾孔很小，可以過濾、隔離細菌，但病毒實在太小，還是可以通過濾孔，所以病毒又被稱為「濾過性病毒」（filterable virus）。一個大家最熟悉的例子，就是用來防止新冠病毒COVID-19入侵呼吸道所使用的口罩，不能使用普通的紡織布料，必須使用特殊的布材。