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廢棄牡蠣殼變身醫藥級原料點廢殼成綠礦

撰文/唐祖湘

路經西部沿海地區,映入眼簾的不僅僅是浩瀚大海,還有路上一座座灰白色的小山丘,這是當地牡蠣(俗稱蚵仔)養殖業留下的蚵殼堆,不僅占空間造成環境髒亂,也容易孳生蚊蟲。工研院與台糖攜手合作,透過循環再生技術,原本令人退避三舍的廢棄物,變身成可用資源,創造綠礦商機。 

工研院院長劉文雄(右)與工研院生醫所所長林啟萬(左)手持從廢牡蠣殼提煉的碳酸鈣,透過加工升級製成實用品出售,解決廢棄物的問題。
工研院院長劉文雄(右)與工研院生醫所所長林啟萬(左)手持從廢牡蠣殼提煉的碳酸鈣,透過加工升級製成實用品出售,解決廢棄物的問題。
在西部沿海地區,當地牡蠣養殖業留下的蚵殼堆積如山,不僅占空間造成環境髒亂,也容易孳生蚊蟲。
在西部沿海地區,當地牡蠣養殖業留下的蚵殼堆積如山,不僅占空間造成環境髒亂,也容易孳生蚊蟲。

牡蠣養殖是台灣西部沿海歷史最悠久的產業,這項傳統產業造就無數漁村的盛景,對促進地方經濟與改善蚵農生活有著不可抹滅的貢獻。然而,牡蠣剖開取出後的空殼,經常被當成廢棄物棄置,大量廢殼堆積如山,成為西南沿海長期的特有「景觀」。不僅影響海岸線生態,嚴重時還會散發惡臭、孳生蚊蠅,影響觀瞻與環境,一直是地方的頭痛問題。 

上世紀後期,人們赫然意識地球資源逐漸耗竭,循環經濟開始受到重視,這股強調資源可循環再生的新趨勢,正在世界各國蓬勃發展,我國政府也將循環經濟列為「5+2產業創新計畫」的發展重點之一。工研院與台糖公司亟思如何讓回收廢棄物轉化製成有價值的產品,而北從新竹,南到屏東沿海盛產的廢棄蚵殼,正是一項不待外求的再生資源。 

萃取優質碳酸鈣 廢棄物成綠礦

料理上可以千變萬化的牡蠣,是許多饕客的最愛,但吃完了肉,剩下的殼還能做什麼?早在明清時期,智慧的先民就懂得將廢牡蠣殼磨碎,混合於糯米漿中,用於黏合磚塊;台南知名古蹟安平古堡的古城牆,即是以此興建而成。到了現代,有藝術家把牡蠣殼當成創作素材,製作出千變萬化的工藝品,觀光產業使用廢牡蠣殼設計DIY活動,讓遊客體驗手作樂趣;也有部分業者將廢牡蠣殼用於製作堆肥、飼料及苗栽培介質等。 

儘管用途多元,但國內廢牡蠣殼數量可觀,年產出量約在10至14萬噸,光憑上述用途,實在無法創造出更高的附加價值,因此台糖與工研院合作,以廢殼提煉出碳酸鈣,透過加工升級製成實用品出售,預計1年可回收5萬公噸的量,既能解決廢棄物的問題,也為農漁業創造嶄新的商業模式,改善蚵農的收入。 

工研院生醫與醫材研究所組長許振霖指出,牡蠣殼的主要成份是碳酸鈣,碳酸鈣在高溫下,會生成二氧化碳與氧化鈣,加水變成熟石灰後,再吸收二氧化碳就能變成不溶於水且質地堅固的碳酸鈣。過去碳酸鈣的來源都是從大理石直接磨成粉末,但因大理石必須挖山取礦而來,如今礦產資源愈來愈少,還會破壞山林,對國土保育是一大傷害,「而廢棄牡蠣殼數量龐大,正好能補齊這項原料缺口!」透過現代技術,除了能將產業提升至循環經濟,還能帶動地方發展,一舉數得。 

說起工研院跟台糖的合作起源,許振霖表示,台糖從糖業起家,轉型後設置生物科技事業部,投入豬隻、生技、廢棄物再利用等循環經濟技術與商品開發。數年前,台糖研究團隊委託成功大學進行評估,發現牡蠣殼中碳酸鈣除可用於建材填充物及油漆、塑膠膜等應用,還可作為藥錠劑的賦形劑。 

研調機構Research and Markets報告指出,2018年全球賦形劑市場預估約新台幣1,920億元,以年複合成長率5.9%推算,2023年將達2,559億元;若以IEK consulting報告中碳酸鈣占整體賦形劑市場5%計算,估計2023年碳酸鈣市場將達新台幣129億元,在在印證了廢牡蠣殼的市場潛力。而工研院的技術正巧與台糖生技事業部的取向不謀而合,雙方便在2年前開啟了合作的契機。 

食品與醫藥商機大 廢殼價值翻百倍

在工研院的策劃下,廢牡蠣殼計畫將分3階段進行。工研院生醫與醫材研究所藥物GMP產程開發暨製造技術部經理鄭慧玲表示,以往牡蠣殼回收處理後,會運用於製造改良土質的肥料與飼養動物的飼料產品,像是壓碎後研磨成粉狀,添加於飼料內,可增加飼料中的鈣元素,特別是提供給雞、鴨與鵝等家禽,將有益於增加蛋殼的厚度和硬度,這些妙用仍值得保留,因此第一階段以製作飼料與肥料為目標,2年前工研院與台糖一同開始規劃興建碳酸鈣生技材料工廠,鎖定肥料及飼料為第一期產品應用市場;到了第二與三階段,就能朝食品添加物,甚至藥品級規格等高附加價值的方向邁進,讓廢牡蠣殼的應用更多元。 

受到法規管制的食品級與藥品級產品,對碳酸鈣純度的要求更高,因此研發團隊致力將碳酸鈣中的雜質再降低,並優化製程,將純度提升至食品級與藥品級規格,作為食品添加物、營養膳食補充品等產品原料,亦可結合各式加工產品做成補鈣添加物的保健食品、美容保養品等。 

碳酸鈣的妙用還不止醫藥,為了使麵包、糕體口感更加鬆軟綿密,烘焙業者經常使用小蘇打粉做為膨鬆劑,只是此類食品級小蘇打粉都是由國外輸入,若能從牡蠣殼萃取高純度的碳酸鈣,日後將不用再依賴國外進口。此外,碳酸鈣也是協助藥物成型的藥品賦形劑的原料之一,未來若發展到一定的生產規模,也可望取代進口原料,提高藥品賦形劑的國產化程度。 

許振霖進一步指出,原本遭棄置、毫無價值的廢牡蠣殼,做成飼料後,1公斤價值約台幣20元;做成食品添加物價值約可跳升5倍,至100元左右;若做成藥品,更是翻轉到每公斤銷售價格上看500元,產值與市場潛在商機非常驚人! 

跨領域研發團隊 迎接建廠挑戰

生物科技屬於整合領域,經常要面對不同專業的人員,以牡蠣殼萃取碳酸鈣為例,若只用於飼料肥料,技術上採用濕式化學技術即可處理;但要做成食品或藥品,且要能量產,技術團隊不只要懂化學原理,還需要更多化工背景,這些都是研究團隊的必備技能。 

許振霖表示,團隊成員以往接觸的多半是院內不同部門同仁,現在為了落實循環經濟理念,除了要在實驗室研發技術,也要全力投入工廠的規劃與建置,必須與過去比較少接觸的產業領域打交道,跟以往純粹在實驗室做研究的經歷,可以說是天差地遠。 

鄭慧玲接下此任務後參與至今,她表示,團隊同仁均是技術出身,在研發化學製程上並無問題;但在選址與建廠過程中,必須與其他專業領域的團隊合作,是很大的挑戰。光是蓋廠土地量測與探勘就有非常多程序要進行,包括申請執照、土地變更等;到了實質建廠時,為了符合空氣汙染與環保標準,以及生產過程中要降低產生粉塵與異味等各項技術上的問題,需要與建築師、設計師、設備廠商業者不斷來回討論,必要時還得居中轉譯協調,「在技術同仁心中,這些工作比做研究還難!」 

循環經濟第一步 飼料工廠將上線

儘管建廠的挑戰不斷,工研院團隊始終抱持著「使命必達」的想法,耐心地磨合、再磨合,加上跨團隊合作與支援,第一階段牡蠣殼飼料廠建廠工程在今年6月底於台南開工動土,預計明年年中完成試運轉。第一階段飼料廠若是運轉順利,第二、三階段將預計接續啟動,讓產業廢棄物不再是環保的燙手山芋,還能成為改善經濟的重要推手,化垃圾為綠礦,讓廢棄物變黃金,為台灣創造更多循環經濟與再生能源商機。 

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澳洲茶樹萃出太巴塱傳承希望循清香回部落

撰文/梁雯晶

「你不覺得茶樹長得很像聖誕樹嗎?」那麼好.ㄚ讓(Namoh Arang)牧師執起一把還沾著雨水的茶樹枝葉,放進鍋爐中,聽著機器轟隆隆的運轉聲,臉上閃爍著奇異的光彩。他期待,萃取出來的太巴塱Pisalamaan茶樹精油,能成為串起部落產業、經濟與文化的關鍵,翻轉地方經濟,讓族人安心回家。

在Omega Zone的引薦,長期致力於解決部落產業困境的ㄚ讓牧師(左)終於找到了能翻轉部落經濟的希望「澳洲茶樹」。
在Omega Zone的引薦,長期致力於解決部落產業困境的ㄚ讓牧師(左)終於找到了能翻轉部落經濟的希望「澳洲茶樹」。

微微細雨,離開市區,循著鄉間小路左彎右拐,一間以阿美族傳統工法模仿傳統祖屋建蓋的竹製建築物矗立田間,一旁水塘中的鵝鴨魚,在水中嬉游,恍若來到一方世外桃源。在太巴塱社區營造協會的基地外,種植著一整片翠綠、枝葉細如披針的澳洲茶樹,人還未走近,茶樹特有的清香便隨著微風縈繞在鼻間。 

結合教會社區 以產業改善原民問題

在馬太鞍溪與花蓮溪沖積而成的肥沃黑土上,坐落著全台最大的阿美族部落「太巴塱」,多雨濕潤的天氣除了讓部落擁有沃饒的土地外,也蘊育著豐富的濕地生態,過往因此地生有許多白螃蟹(Tafalong),在阿美族族語中音似「太巴塱」,因而得名。 

早期,太巴塱部落以獨有的紅糯米聞名,但很多人都不曉得,從去年開始,在那麼好.ㄚ讓牧師想為部落創造經濟產業的努力下,部落中多了200株枝葉茂盛的澳洲茶樹,行經路過,空氣中都會傳來陣陣沁人心脾的清香,讓人不自覺地駐足。 

出身於太巴塱部落的ㄚ讓,自玉山神學院畢業後,陸續輪調至花蓮壽山、屋拉力等部落中的長老教會擔任神職,除了傳教工作外,他也致力於部落的社區營造工作,「一般人會覺得教會跟社區是分開的,但我認為佈道是心靈的工作,與社區問題密不可分。」不同於常人對於一般牧師的刻板印象,穿著一身正式牧師服在教會講道,臉上掛著爽朗笑容、頭髮已有些灰白的ㄚ讓,每到不同的部落服務,都會捲起袖子、穿上工作褲,真正地「走進」部落中,了解當地產業結構與社區問題,希望以社區營造的方式解決部落困境。 

受到現代文明的衝擊,原住民族產業結構產生劇變,迫使少壯年紀的族人遷往都市找尋工作機會,導致部落社會結構轉變,留在部落的多為老年與幼年人口,衍生隔代教養、老年照護等問題,在文化傳承上也面臨了危機。 

「現今部落面臨最大的問題,在於部落中沒有能讓年輕人留下來工作的經濟產業,」深刻了解部落處境的ㄚ讓感嘆,過去他在其他教會服務時,就積極了解當地經濟產業狀況,試圖為族人創造留在部落工作的產業與環境。在花蓮壽山、屋拉力等部落服務期間,就成功在當地打造了壽豐木雕與鶴岡文旦的產業特色,累積豐富的產業經驗。 

回原生部落 復育天神禮物紅糯米

「你把別的部落弄得這麼好,都沒有在自己的部落努力!」太巴塱部落頭目叨念的一句話,讓ㄚ讓明白:「是時候回到原生部落服務了。」2011年起,他開始思考該如何改善部落產業,此時,族人從小曾吃過的紅糯米,便成為他復興部落產業的首選。 

相傳紅糯米是天神賜與阿美族祖先的禮物,全台只有太巴塱部落才有,過往族人僅會在婚喪喜慶或招待重要貴客時烹煮食用,因此有「阿嬤的口袋種子」之稱,產量並不多;且紅糯米植株不高、易被風吹倒,照顧相當不易,因此逐漸消失於部落之中。在ㄚ讓的一番努力下,成功號召族人復育,讓世人重新認識口感Q軟,並有特殊香氣的紅糯米。 

紅糯米成功打響了太巴塱部落的名號,部落也因此成立產銷班,積極復育生產。但紅糯米一年僅一穫,產量過少,不易加工的特性,更難以擴大成為支撐部落的經濟產業。 

為了解決這個問題,ㄚ讓自2016年擔任長老教會阿美族中會總幹事之後,除了持續推廣底下所屬的63間教會,以友善耕種方式生產金針、文旦、紅藜等特色作物,成為部落重要經濟產業之外,他也不斷地思考太巴塱部落還有哪些作物適合產業化。 

「當時正好遇上工研院在花蓮設立東部產業服務中心Omega Zone,推動以工輔農的科技,我就帶著阿美族中會底下的產業發展部成員,前去尋求協助,工研院將工業技術導入地方農業累積的豐富經驗,一定可以幫得上我們。」ㄚ讓說。 

ㄚ讓還記得在Omega Zone看見澳洲茶樹,當他輕輕搓揉針葉,鼻間嗅聞到清香的那一刻,便知道:「就是這個了。」 

原先紅糯米產量不多,在ㄚ讓的一番努力下,成功號召族人復育,讓世人重新認識口感Q軟,並具有特殊香氣的紅糯米。
原先紅糯米產量不多,在ㄚ讓的一番努力下,成功號召族人復育,讓世人重新認識口感Q軟,並具有特殊香氣的紅糯米。

當澳洲原住民的茶樹遇上台灣原住民

澳洲茶樹,這個乍聽之下具有異國風情的樹種,可能會讓許多當地居民感到陌生,「其實它跟我們台灣原住民族還有些淵源呢!」ㄚ讓笑著說。 

不同於可作為飲用的茶樹,外形與聖誕樹有幾分相似的澳洲茶樹,在18世紀英國人登陸澳洲時被發現,當地原住民習慣將這種散發出香味的植物葉片搗碎後敷在傷口上,用於消毒殺菌,治療擦傷、割傷、蚊蟲咬傷及其他感染病狀的效果奇佳,且香味具有穩定心神的作用,英國人更發現此植物的枝葉具有茂密的油腺,因此萃取其油脂後製成精油攜帶使用。 

這個澳洲原住民種植的原生物種,在200多年後跨越海洋,來到台灣這座小島,與同是南島民族的阿美族締結緣分,成為協助太巴塱部落發展產業的種苗。 

工研院中分院副執行長李士畦表示,7年前團隊與中研院植物暨微生物所黃麗春教授開始合作,共同在南部院區發展的生物技術澳洲茶樹苗,香味獨特、成長速度快,品質更符合ISO與歐洲藥典成分規定,不但精油產值高,萃取出油率更達千分之二十四,是市面上其他茶樹物種萃取率的數倍以上,且一年內就可以產業化進行高品質精油量產。過去在南部產業化過程掌握的純熟生態材料應用、田間管理及加工、萃取等技術整合能量,現在一併深根太巴塱部落了。 

生命力旺盛的澳洲茶樹適合種植在濕熱多雨的土地,太巴塱部落擁有被河水沖積的肥沃黑土,以及多雨的天氣,恰好適合茶樹生長。工研院在輸出田間管理與萃取技術後,部落在2017年底種下工研院南部院區實驗室協助生產的200株種苗,約莫1年的時間已長成如同成人一般高的茶樹林,並於去年獲得有機認證。 

澳洲茶樹香味具有獨特性、成長速度快,收成時所需人力少,經加工萃取後產值高,遠勝市面 上其他茶樹物種。
澳洲茶樹香味具有獨特性、成長速度快,收成時所需人力少,經加工萃取後產值高,遠勝市面 上其他茶樹物種。

扎根經濟產業 傳承文化特色

此外,工研院也根據部落的需求性質,教導其應用相對簡易、適合一般微型及家庭農業使用的客製化萃取設備來萃取澳洲茶樹的精油與純露。「工研院擁有多種萃取技術,但我們會根據對象的規模、目標的不同,來進行客製化的組合,以最適合與經濟的方式加工,這種模式對東部微型產業發展非常的重要,」李士畦說。 

為了讓太巴塱茶樹精油產業開始發酵,ㄚ讓也開始規劃後續通路擴點、品牌建立等事宜,「由於目前產量還不多,我們會先鎖定飯店、觀光工廠小量供貨,並與地方公益團體合作推出產品,打出太巴塱茶樹精油的品牌,讓大家知道這些擁有有機認證的精油來自太巴塱的土地。」 

銘刻著「Pisalamaan」的柱狀木頭質感溫潤,這是族人以在地樟樹、櫸木手工製作的精油木盒。ㄚ讓解釋,「Pisalamaan」在阿美族語中意思為「休閒的地方」,茶樹所產出的精油香氛產品,與休閒、放鬆的涵義有意象上的連結,也代表著太巴塱部落歡迎大家循著香氣前來部落做客,體驗在地文化。 

除了打造產業,ㄚ讓多年來也致力於社區營造,太巴塱部落已在去年成功取得「國際安全社區」的認證,未來,他將朝串聯在地特有的紅糯米文化以及Pisalamaan茶樹精油的方向前進,形塑太巴塱部落獨特的文化與產業特色,扎根經濟。 

「年輕人在部落有穩定的工作,才能留下來照顧老人與小孩,我們的文化才得以傳承下去。」幾乎將半生投身於部落傳道及社區營造事業的ㄚ讓,面對即將到來的挑戰從不覺得疲累,懇切的笑容在臉上飛揚,眼裡閃耀著充滿希望的光彩,期許藉由精油產業翻轉部落,讓祖先傳承千年的文化,繼續在太巴塱的土地上生根、茁壯。 

ㄚ讓將茶樹枝葉放進鍋爐中,期待著水萃出來的茶樹精油,未來能串聯起部落的產業、經濟與文化。
ㄚ讓將茶樹枝葉放進鍋爐中,期待著水萃出來的茶樹精油,未來能串聯起部落的產業、經濟與文化。

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區塊鏈、資安 下一代數位科技

區塊鏈由使用者需求為出發點,以分散式帳本技術為基礎,以透明、安全、可靠的方式記錄各種交易資訊,特別適用於記錄「有價值的事物」。工研院IEK Consulting觀測指出,潛力市場包含衍生性商品、專案管理的房地產投資、藝術和收藏品、數位廣告、遠距醫療、公路貨運外包、運輸與物流等領域。區塊鏈可簡化複雜的多方流程,然而區塊鏈並不等同於「信任」,而是建立數位信任的機制之一。 

根據IDC統計,2018年全球區塊鏈支出預算約15億美元,是2017年的兩倍,預估至2022年將大幅增加至117億美元,而根據工研院產科國際所2030亞洲前10大關鍵技術調查,區塊鏈位列其中,尤其在印度、印尼、泰國等東南亞國家,更被視為未來必須投入的重要技術。依全球趨勢發展觀測,至2030年區塊鏈潛力市場應用在垂直領域有:金融、供應用/物流、零售/電商、健康照護,在跨領域市場則是身分管理和IoT/安全。 

科技大廠也開始拓展區塊鏈商機。例如SAP與西班牙Alastria聯盟,藉以強化歐洲區塊鏈生態系統和網路,同時也與貨車運輸業區塊鏈聯盟BiTA合作,以拓展貨運代理服務和運輸管理。IBM與貨櫃船運業者馬士基Maersk合作,推出TradeLens平台以加快全球航運生態系的效率,預計2018年底讓全球運輸業者商用。 

臉書也成立區塊鏈部門,可能研究運用區塊鏈解決用戶隱私和線上支付,而蘋果宣布投入區塊鏈計畫,評估以太坊平台與Apple Store差異、未來的運用方向等。大廠如IBM、甲骨文、亞馬遜、Google、微軟、SAP等,皆在雲端服務提供區塊鏈解決方案,除了協助企業客戶快速打造企業區塊鏈平台,更方便中小型企業進行區塊鏈應用的雛型測試。 

從技術研發來看,各國企業多以發展底層技術(例如:加密/儲存/運算能力、DLT/共識技術)為主,而智能合約/商業邏輯等應用較少,其中又以金融應用最為熱門,亦說明底層技術尚未統一、且多數企業應用仍處於服務驗證(Proof-of-Service,POS)至商業驗證(Proof-of-Business,POB)階段,非金融領域的技術研發仍具發展潛力。 

資通安全議題正在影響經濟 

為因應與日俱增的數位化轉型需求,企業導入物聯網和行動裝置等新技術,但伴隨而來的是複雜度更高的混合型網路架構,以及潛在的資安漏洞,造成企業資安風險日益增高。根據歐盟調查,自2016年以來,全球每天發生4000多起勒索軟體攻擊,相較於2015年來,成長300%,2017年WannaCry勒索軟體攻擊更感染了150多個國家的20萬台電腦,造成40億美元損失。 

隨著各界對資通安全越來越重視,各國政府已趨於嚴格監管產業的資通安全,例如:歐盟一般資料保護法規GDPR的實施,以及NIS Directive、Cybersecurity Act等新資通安全法,要求關鍵基礎設施、數位服務商確保服務營運及產品的安全,2018年美國加州通過全美第一個IoT裝置的資訊隱私法案《Information Privacy: Connected Devices》及《消費者隱私法案》等兩大法案。 

在各國政策催化下,安全性將成為客戶選擇服務、產品的的關鍵,產品製造商與服務營運商,如果在產品或服務的早期設計階段,將安全防護和隱私保護考慮進去並落實,將有助於加速數位經濟發展、改善數位經濟產品與服務競爭力。 

根據Gartner預測,全球資通安全市場將從2018年的1,142億美元成長至2022年的1,582億美元。其中,資通安全產業有三大市場機會可掌握: 

首先,企業面臨更複雜的資安環境,需導入布署簡單,統一監控、偵測與管理的「資安即服務」完整解決方案,透過雲端化資安服務來改善管理複雜度,並利用即時更新的資訊來評估資安風險,兼顧垂直應用敏捷度與安全性,並減輕合規壓力。 


其次,資通訊產品設計思維急需改變,資通訊系統需要從設計到部署全面導入「安全軟體開發流程」,尤其5G物聯網時代資安威脅更複雜,「滲透測試」將成第一波商機,而各類以深化防護的創新服務也將因應而生,成為新興布局熱點。 

此外,物聯網設備因運算資源、電力等限制,解決方案應具備低功耗、化被動為主動防禦策略、設備身分識別等三大重點,以實現物聯網設備及平台的安全性。 

全球資安產業市場與政府監管發展,台灣可思考借力國內物聯網產業鏈優勢,將安全軟體工程導入產品開發,並發展出具有抗網路攻擊能力的物聯網產品,不僅有助於打造台灣成為優質物聯網安全的代表,同時推升國內產業的資安需求、衍生新興物聯網資安創新解決方案,可進一步搶占資安藍海市場,帶動資安產業發展。

 
作者:工研院產業科技國際策略發展所 葉逸萱、鍾銘輝
資料來源:工研院市場產業情報IEK產業情報網

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精準計量 為產業升級添柴加薪百年度量衡大變革

撰文/梁雯晶

度量衡制度正在掀起一場無聲革命,國際度量衡大會決議,自2019年5月20日起,國際單位制7個基本單位中的質量、電流、物質量及溫度將不再以實物或自然現象作為計量標準,而是改以更精準的基礎常數來定義。

因應國際單位制飛躍性的變革,工研院自2017年便開始積極更新設備與實驗測試計量方式,在今年5月20日世界計量日,也與國際同步更新度量衡制度,為產業的未來做好準備。
因應國際單位制飛躍性的變革,工研院自2017年便開始積極更新設備與實驗測試計量方式,在今年5月20日世界計量日,也與國際同步更新度量衡制度,為產業的未來做好準備。

古人是如何計算長度呢?在古代,世界各國度量衡並未統一,1吋可以是英國人第一節大姆指的長度,也可以是3粒麥子連結起來的總長,而1碼則是英國國王亨利一世的鼻尖到左手伸直的指尖。 

如此充滿不確定性的計量方式,嚴重影響世界貿易的進行,以及工業技術的發展。直到1875年5月20日,法國為首等16個國家率先簽署「米制公約」,確立計量制度及監督體系,並陸續定義包括質量、電流、物質量、長度、時間、燭光、溫度7個國際單位制(Système International d'Unités;SI)的計量方式。 

最初SI的計量方式,多以實體人造物或自然現象計量比較,易因外界變因而產生不準確的現象,在陸續改為基礎常數定義後,例如:以光速來定義長度,僅剩質量、電流、物質量及溫度尚未改制。 

國際單位 從實物改制為基礎常數

1889年,世界上唯一一座以鉑銥合金製作的國際公斤原器(International Prototype of the Kilogram;IPK)誕生後,國際定義其重量為1公斤,並保存於法國巴黎國際度量衡局,凡是簽署米制公約的國家,都要定期將複製於公斤原器的複製品送回巴黎校正,以確保世界上所有的「1公斤」都是一樣的。 

但即便經過層層嚴密的控管,隨著時間流逝,IPK的重量仍有些微變化,因此國際度量衡大會決議以更加精確穩定的普朗克常數(Planck Constant)重新定義公斤,以保障全球貿易的公平基準。 

與IPK定義公斤所面臨的問題相同,溫度、電流、物質量也在追求計量的精準與穩定考量下,由國際度量衡大會重新訂出物理常數計算值,於2018年底表決通過,2019年5月20日起實施新定義:質量單位「公斤(kg)」、溫度單位「克耳文(k)」、電流單位「安培(A)」與物質量單位「莫耳(mol)」的定義,分別改為更穩定的普朗克常數、波茲曼常數、基本電荷與亞佛加厥常數。 

與世界同步 更新測量設備與技術

台灣在2002年起加入國際度量衡委員會,並與105個國家及組織簽定「國家量測標準與校正╱測試報告相互認可協議」(CIPM-MRA)。為使國內產業接軌全球貿易體系,滿足台灣民生、安全、貿易的需求,經濟部標準檢驗局及工研院建置「國家度量衡標準實驗室」,由工研院建立符合國際單位制的計量標準,提供我國各式量測儀器的校正與認證。也因這個相互認可協議,國家度量衡標準實驗室所出具的校正報告才能獲得其他國家的承認,國內廠商製造的產品可外銷至全世界。 

因應國際單位制飛躍性的變革,在經濟部標準檢驗局支持下,工研院自2017年便開始積極更新設備與投入研發。也因為台灣具有足夠的量測能力,工研院成為世界各國首批取得高純度矽晶球的國家,透過計算矽原子數量的方式實現以普朗克常數定義公斤。在物質量、溫度、電流方面,工研院也更新儀器設備與技術,如購置聲學氣體溫度計、絕對輻射溫度計,並更新相關計量標準。 

5月20日當天,經濟部標準檢驗局舉辦「2019年世界計量日-國際計量發展趨勢論壇」,工研院董事長李世光在會中指出,SI單位改制對精準計量的影響層面相當廣泛,包括半導體、能源、航空、醫療等精密產業,都與計量息息相關,尤其高科技產業不乏因計量誤差導致的錯誤。如哈勃太空望遠鏡因鏡片2.2微米(約頭髮厚度五十分之一)的誤差,致數10億元的儀器幾乎報銷。新SI上路,切不可忽視高科技的潛在影響與創新應用的挑戰。 

經濟部標準檢驗局局長連錦漳表示,歷經2年籌畫與組裝測試,工研院得以在今年與國際同步實施新的SI,「是值得慶祝的歷史一刻!」隨著SI單位計量定義的更新,未來不論是5+2產業創新計畫、物聯網及大數據等嶄新科技的發展,皆有更準確與穩定的計量標準作為強力後盾,為台灣產業的轉型升級添柴加薪。 

工研院成為世界首批具有資格取得「高純度矽晶球」購置權的國家單位,透過計算矽原子數量的方式計算普朗克常數,以新定義計量公斤。
工研院成為世界首批具有資格取得「高純度矽晶球」購置權的國家單位,透過計算矽原子數量的方式計算普朗克常數,以新定義計量公斤。
  
  

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帶得走的泥火山豆腐綿延在地豆香

撰文/王珮華

來到富里羅山村的遊客,有個行程絕不能錯過,那就是DIY泥火山豆腐。當遊客魚貫進入綠禾體驗農家,導覽的年輕女子不慌不忙,熟練的用大灶生火,指點導遊客添柴加薪,她身手俐落一邊講解,一邊邁開弓箭步示範壓豆腐。她是金佩茹,一個住在富里的台北人。

都市囝仔、富里媳婦金佩茹,接下婆婆體驗農家事業,現在已能熟練的用大灶生火煮豆漿、壓製泥火山豆腐。這是來到羅山有機村不可錯過的體驗活動。
都市囝仔、富里媳婦金佩茹,接下婆婆體驗農家事業,現在已能熟練的用大灶生火煮豆漿、壓製泥火山豆腐。這是來到羅山有機村不可錯過的體驗活動。

食安風暴後,有機栽植在全台蔚為風潮,事實上,早在2002年,花蓮縣富里鄉羅山村,以優良水質與潔淨土壤,獲選台灣第一個有機示範村。而羅山大魚池旁的泥火山,噴發出帶有鹹味的泥漿,當地人以火山泥漿沈澱後的高礦物質鹵水,取代石灰作為凝固劑製作豆腐,這就是台灣唯一,富里獨有的泥火山豆腐。 

微科技助羅山名物跨出後山

「羅山村在我公婆那一代,農會就輔導農民從傳統農業轉型為體驗農家,」金佩茹發揮社會學的田野調查精神,把泥火山豆腐的來龍去脈娓娓道來。泥火山豆腐是當初羅山在做社區總體營造時,所挖掘出來的傳統食品,中間曾經失傳數10年,「公公的姊妹們還記得,小時候媽媽曾經做給他們吃,當時生活很困苦,好不容易有豆腐吃就覺得很感動。」正因泥火山豆腐只有富里吃得到,金佩茹接手公婆的體驗農家後,就選擇這項「非常羅山味」的物產,作為主打體驗活動。 

然而,主成分為蛋白質的泥火山豆腐保存期相當短,「尤其是夏天,客人可能才回到家,豆腐就開始變質,」金佩茹說,因此泥火山豆腐對多數遊客而言,是只能限時限地品味的羅山名物,很難攜帶,更不容易分享,這讓決心發揚羅山特色的金佩茹難免有些遺憾。 

工研院中分院副執行長李士畦透過「富里983」平台,認識了金佩茹等富里青年,得知泥火山豆腐跨不出後山的困境後,帶著團隊協助研製了天然保鮮液配合保鮮封膜設備,讓保存期限從原本的3~7天,延長到15~20天。封膜後的豆腐,也比原先的塑膠袋包裝美觀,更容易攜帶,「還能透過低溫宅配來運送,」金佩茹說。 

工研院協助調製豆腐保鮮液並封膜,讓保存期限從原本的3~7天,延長到15~20天。封膜後的豆腐,也比原先的塑膠袋包裝,不僅美觀,更容易攜帶。
工研院協助調製豆腐保鮮液並封膜,讓保存期限從原本的3~7天,延長到15~20天。封膜後的豆腐,也比原先的塑膠袋包裝,不僅美觀,更容易攜帶。

以一種好換另外一種好

別看金佩茹儼然泥火山豆腐代言人,第一次踏進婆家廚房,發現婆婆用大灶煮菜,已經夠震撼了。台北出生、長大的她,連灶都沒見過幾次,更遑論生火。「我們都是生活在瓦斯爐的年代,我太了解都市人不會用灶生火,」金佩茹沒有選擇,就是努力學,「生火不會,做豆腐更困難,做100次就會了。」她自述,帶體驗課程必須面對人群,在1小時內清楚呈現從黃豆到豆腐的流程,這些全是挑戰,都需要努力調適。 

對金佩茹來說,隨著環境調適自己,已是家常便飯。她從研究所開始,離家到花蓮求學,因論文以羅山有機村為題,在富里蹲點半年做田野調查,一邊在農會工讀,一邊寫論文。婚後,與先生在美國生活兩年多後選擇再回富里,很多人都問,為什麼要回來?回來能適應嗎?金佩茹回答得理所當然,「是我先認識富里,才認識我先生,我長期蹲點在這裡,我已經選擇了富里的環境與生活步調,你說我適不適應?」 

對於生活環境的抉擇,金佩茹自有一套詮釋,「以一種好換另外一種好」。她說,都市的交通、購物、工作環境都很便捷,但鄉下生活品質好,看出去有藍天綠地,不是人擠人的環境,她願意用都市的好換鄉下的好。更何況,許多人的夢想就是退休後,到鄉下買一塊地種田,「我們現在就在過退休生活,多少人羨慕我們!」 
台北、富里、加州,繞了一圈再回到富里,富里像是風箏的線頭,不管飛得多遠,遊子總會回家。不做豆腐的時候,金佩茹會帶著孩子到富里街上,跟朋友串門子,孩子穿梭在左鄰右舍、泥塘與稻浪間,吹進縱谷裡的薰風微送,帶來泥土的味道,金佩茹深信,自己做了很棒的選擇。 

科技助青年返鄉創生

 

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科技助青年返鄉創生遇見天賜糧源

撰文/王珮華

雨後初霽的花東縱谷,豔綠稻浪翻飛,遠方山嵐湧動,心,不覺寧靜起來。這裡是花蓮最南端的富里,也是台灣最早的有機米所在,儘管看金針花的人潮車流,年復一年的從台9線呼嘯而過,富里始終保有純淨質樸的風土人情,也正是這份恬靜怡然,吸引著遊子、歸人在此落地生根、立命安身。

天賜糧源旁的平闊綠野,仰臥的美人山環抱著迎風搖曳的稻浪,這裡是富里年度盛事「穀稻秋聲山谷音樂節」的所在。(富里983提供)
天賜糧源旁的平闊綠野,仰臥的美人山環抱著迎風搖曳的稻浪,這裡是富里年度盛事「穀稻秋聲山谷音樂節」的所在。(富里983提供)

夏末秋初,台9線上爭睹金針花海的遊客,從玉里赤科山一路迤邐而來,賞完金針花,人群又簇湧著前進池上伯朗大道,往「金城武樹」朝聖去了。富里,這個位於玉里、池上之間的有機米鄉,年年看著觀光客行色匆匆、來了又走,卻甚少拐個彎進入這個饒富風情的小鎮。 

9年前,富里對在台北成長、求學的鍾雨恩來說,只剩下童年的回憶;現在,他卻是富里有機米品牌「天賜糧源」的主要經營者。「以前只有寒暑假,會回富里爺爺家,」2010年,鍾雨恩論文剛完成,正準備以社會福利專業投入台灣長照政策研究,不料,剛退休返鄉務農的雨恩父親,因心臟主動脈剝離住院,甫成立運作的產銷班、合作社,萌芽中的有機米品牌,一時頓失依靠。 

天賜糧源引進工研院稻殼炭化技術,讓原本是農業廢棄物的稻殼變成改善土質的肥料,副產物稻醋液還能防治病蟲害,利於土壤永續發展。
天賜糧源引進工研院稻殼炭化技術,讓原本是農業廢棄物的稻殼變成改善土質的肥料,副產物稻醋液還能防治病蟲害,利於土壤永續發展。

彎進故鄉的人生岔路

「務農不是我人生的安排,」鍾雨恩坦言,產銷班以親戚居多,一切還在起步,父親一倒下,親友與祖父輪番上陣勸說他回鄉接棒,「那時我很猶豫,就這樣南來北往『幫忙』了兩年,」最後讓他下定決心回鄉的反而是他的指導教授。鍾雨恩說,老師鼓勵我「現在做的事(產銷班)不也是實現社會福利的方式?」 

鍾雨恩就這樣踏著泥土、手捧稻禾,展開了他的地方創生實驗。缺乏農事經驗的他,憑著做研究收集資料的精神,「多聽多學就懂了」;加上小時候跟著祖父所打下的客家話基礎,鍾雨恩與產銷班的父執輩都能說得上話,「可能我是學社會福利的,比較容易與人建立關係,」他笑稱,過去的社工訓練,要了解案主,除了他本身還要盤點他的家庭,「到後來,他們都說我是張老師,夫妻吵架還會打電話找我調解。」 

鍾雨恩認真吸納富里的地氣,努力向市場溝通故鄉的美好:他帶著產銷班農友,加入影像化生產履歷平台;引進工研院的稻殼炭化技術,落實取用皆歸大地的永續栽植;結合多才多藝的農家媽媽,車縫客家花布袋,包裝成婚禮囍米;與工研院合作開發養生處方米、稻米萃取技術,以多元經營,增加稻米、農家的附加價值。 

9年來,「天賜糧源」從一個7位農民種植10公頃土地的小型產銷班,發展到現在有30多人共72公頃的「富糧稻米合作社」,鍾雨恩也在2016年獲選為百大青農,他把人生的岔路愈走愈大條,愈走愈穩。 

科技搭台 讓地方文化唱戲

工研院中分院副執行長李士畦投入花東產業輔導10餘年,因而與鍾雨恩熟識。「年輕人對科技的接受度是相對高的,」李士畦說,在東部推動科技導入,年輕人是很重要的切入點,用好技術與新生代溝通,再把好的成果展現給長輩看,長輩眼見為憑,科技入鄉的過程就會順利多了。 

李士畦用「技術搭台、文化唱戲」來說明工研院科技輔農、協助地方產業的定位,他指出,富里獨特的人文與地理環境,是全國有機米栽植密度最高的區域,兼顧地方產業特色並維持友善生態的內涵,是技術整合的關鍵。工研院引進最新的節能型生物炭生產技術,讓原本廢棄的稻殼經過炭化成為改善土質的基礎,副產物稻醋液再結合當地植物,組合成天然複方生物製劑,還能拿來防治病蟲害,對富里而言,成了友善環境的技術輸出。 

此外,工研院也結合微蒸、多重壓差萃取、發酵等技術,以養生處方箋的概念讓在地農產與有機米結合養生處方米。「市面上的雜糧養生米普遍有不易煮熟的問題,我們透過技術整合,讓養生米買回去很容易被煮熟,口感營養都好,還能吃到富里的味道。」李士畦說,還有由碎米、米麩、胚芽米製備的高價值萃取液,用米作周邊保養品原料,製造出來的產品效果好,也讓青農們找到了新的目標。 

工研院推廣技術的同時,也兼顧地方產業特色、需求,維持其友善生態的內涵,圖為工研院中分院副執行長李士畦手持天賜糧源米桶。
工研院推廣技術的同時,也兼顧地方產業特色、需求,維持其友善生態的內涵,圖為工研院中分院副執行長李士畦手持天賜糧源米桶。

斜槓青農 成就富里音樂盛事

合作社漸上軌道,鍾雨恩將觸角向外延伸,「富里的農民其實沒有完全務農,他們往往身兼多職,個個身懷絕技,」鍾雨恩表示,有的農家經營農村體驗活動、有的開餐廳、民宿,還會釀酒,他靈機一動,何不利用外頭的綠地,趁著稻穗金黃秋收前,號召農民舉辦市集活動,應該會很精彩。 

鍾雨恩口中的綠地,是昔日舊糖廠所在,約莫兩個足球場大的平闊綠野,斜坡向下是迎風搖曳的稻浪,再外圍則是仰臥的美人山,這樣的美景,怎麼都看不膩。鍾雨恩透過合作社向外串連富里的年輕人,綠禾體驗農家的金佩茹、磚窯居的徐尉傑、邊界花東民宿的陳律遠、陳宣帆兄弟,就這樣一個拉一個,讓原本僅點頭微笑的鄰居同輩,變成「穀稻秋聲-富里山谷音樂節」的堅實夥伴,他們以全台灣最大數目的郵遞區號為名,自稱「富里983」,標誌著富里的與眾不同。 

集思廣益後,「富里983」認為臨時性的市集吸引力不足,既然大家都喜歡聽音樂,「不如讓辦個音樂節,坐在草地上聽音樂、吃野餐,更有特色!」構想有了,但是錢在哪裡?第一年的穀稻秋聲經費拮据,連50萬元都湊不齊,有夥伴建議,「不如等錢到了再辦?」但鍾雨恩認為,要等錢到位再辦,就絕對等不到那一天,不如硬著頭皮先做再說。 

想起第一屆的刻苦,金佩茹說,「知道錢不夠,所以什麼都自己來,搭帳棚自己來、插旗子自己來,連刷廁所也是自己來,」鍾雨恩說,包括藝人、舞台音響,許許多多人都是情義相挺。因為不收門票,活動紀念品盡量賣光,最後計算總開銷,「竟然好像沒有虧。這種冒險的事情也只有年輕人才會做。」 

鍾雨恩號召富里在地年輕人,組成「富里983」團隊,舉辦穀稻秋聲音樂會,凝聚鄉民認同感,為地方創造多元產業,鼓勵更多人來當富里人。(富里983提供)
鍾雨恩號召富里在地年輕人,組成「富里983」團隊,舉辦穀稻秋聲音樂會,凝聚鄉民認同感,為地方創造多元產業,鼓勵更多人來當富里人。(富里983提供)

穀稻秋聲 凝聚富里情感

年輕人搞音樂節,富里的長輩們表面看來淡定,但內心仍有很多疑慮。鍾雨恩舉例,第一屆音樂節前夕,一個管區員警不知是好心提醒還是警告:「哇甲你講,恁尚好麥出歹誌厚。」夥伴們百思不得其解,音樂節能出什麼事?後來才知道,原來長輩們想成電音派對,可能暗藏不法交易什麼的,讓夥伴們哭笑不得。辦完第一次,富里鄉親們才了解音樂節其實很老少咸宜,「第二屆時,那位員警全力支援,交管都是他負責的,」漸漸的,穀稻秋聲山谷音樂節成了富里一大盛事,2018年甚至為富里帶來了上萬人次的遊客。 

音樂節帶來最大的影響,或許是鄉民感情的凝聚。徐尉傑表示,富里族群多元,除了客家人、還有平埔族、原住民、新移民與閩南人,彼此交流並不多。第一年辦音樂節,為了張羅餐食,邀請不同家政教室的媽媽們協助準備傳統美食,沒想到合作難度卻很高,心驚膽跳的完成了第一次合作。「隨著音樂節愈來愈多人參與,富里幾乎不分族群,都把穀稻秋聲當成地方大事,願意捐棄成見,一起努力。」特別是工研院團隊迄今不離棄的陪伴精神,讓我們非常感動,鍾雨恩說。 

更讓鍾雨恩印象深刻的是,連續幾年音樂節前都下了大雨,草地泥濘不堪,活動當天許多社區居民、志工,為了讓遊客有舒適的場地,有抽水機的出抽水機,沒有抽水機的拿水瓢舀水,「這景象真的太感人了。」 

希望更多人來做富里人

身為富里青農,鍾雨恩認為受限於耕作面積,花蓮一定要從事精緻農業,「雖然不一定要每件事都導入科技,但肯定要創新。」農村青壯年人口不足,鍾雨恩不諱言希望更多年輕人回來,但他指出,返鄉青年不一定要務農,最重要的是,故鄉有沒有多樣的職業能讓他們選擇?或許發展觀光,這樣開咖啡店也才有人光顧,「關於這點,我們還在努力、還在實驗中。」 

穀稻秋聲音樂節今年將邁入第5年,參與者的熱情讓「富里983」青年印象深刻,音樂節會場看到有人拿著「富里國中第二屆同學會」的旗幟,長輩們藉著音樂節的機會回鄉團聚;也有認同音樂節、認同「富里983」的外地人,投入音樂節志工,每年回到富里「一期一會」,跟好久不見的老朋友聚會。 

「希望更多人來做富里人,」談到對富里的願景,鍾雨恩沉吟半晌說,這幾年慢慢發現富里有些新移民、或者正準備回鄉的移民,更有一群人喜歡富里,卻因現實條件,無法來當真正的富里人,「我們會持續創造更好的富里經驗,希望有朝一日,大家一起來做富里人。」