2023 回顧

年末了，想寫一些今年的回顧，主題大致是

• 環境，探討環境的狀態、永續的進度和規範的建置；
• 生物，物種、機制、醫療和保育的討論；
• 數位，AI、擴充實境、演算法等等；
• 科技，宇宙、量子、技術和數學；
• 人文，生活、法律、都市和事件。

參照的媒體主要有自然雜誌、 ScienceNews、 明日科學、 公視 等等。

環境¶

今年最重要的事情，我認為是環境。2023 是有紀錄以來，最熱的一年。

今年平均氣溫比 1850 年到 1900 年的平均氣溫高出 \({1.3}^\circ C\)，除了成為歷史新高，更是即將達到不可逆的 \({1.5}^\circ C\)，其中十一月甚至突破 \({2}^\circ C\)，且連續一百多天超過 \({1.5}^\circ C\)。

高溫導致了大量的火災，進而導致本年最差的空氣品質，不過研究發現，氣溶膠其實有助於反射太陽光和加速氣溫的降低，換句話說，雖然火災頻繁，但是並沒有嚴重地影響地球暖化，反過來說，淨化城市會因為氣溶膠的減少而加速暖化。

另外值得注意的是，幾十年來野火造成的碳排一直在減少，主因是森林砍伐導致森林地區的降低，但相關的碳排規範預期未來仍會被建置。

暖化導致冰線退縮，海平面也隨著融冰上升。

高溫加速雪蟹新陳代謝，導致大量雪蟹死亡；珊瑚礁因熱死亡；位於巴西的極端乾旱導致亞馬遜河豚的死亡；首次證明出氣候暖化會直接影響北極熊的生存；蚊子從熱帶地區漸漸遷移到中高緯度，讓部分國家面臨前所未見的危機；極端氣候導致 4310 萬孩童流離失所；但人們卻更傾向居住於在海平面上升時風險更高的地區（例如，沿岸地區），這提高了未來處理災害的成本。

自然雜誌的文章中說明了，人體怎麼處理熱、會帶來哪些影響，最重要的是要怎麼做好防治避免熱傷害；也在這篇文章 完整的說明氣候變遷的進展，展示人類需要於什麼時候降到多少程度的二氧化碳排放量，以及政策的經費分佈、使用能源比例、國家進展等等。

規範¶

COP28 在 2023 年底展開，相關規範的簽訂也牽動著世界未來走向。除此之外，也有一些論文討論相關展望，例如：處理塑膠的進度實在太緩慢，預期於 2024 簽訂相關規範來加速處理、 因應綠能發展去重新調整電網的設計

COP28 的內容也耐人尋味，高度開發國家首次願意支付金錢 幫助因其碳排而受影響的低度開發國家，儘管金額有限且「受影響」的定義仍然困難；也首次被提及到降低食物的開發，例如肉食的減少；也首次考慮空調的碳排。

核電和再生能源的使用，被要求提高3倍。至於台灣，儘管綠能的成長速度很快，但其於總發電量的佔比仍低，希望 2030 可以讓綠能佔比達到 3 成。

儘管部分作法仍在草擬且抽象，但也可以看到已經有很多成果，例如澳洲今年達到負電價、 中國建構全國最大單體光伏治沙的工程。

2015 年的巴黎協定也首次於今年針對各國進展進行盤點，但相關政府的政策卻仍逐步增加碳排。

雖然正視了很多問題，但是環保仍是一條漫漫長路，最後引用一段話來總結：

化石燃料的汰除不是要或不要，而是何時。

— the science is clear — fossil fuels must go, Natuer

生物¶

生物一直是我感興趣的主題，了解物種的保育、生物的機制、醫療和基因的作用是一條充滿著樂趣的道路。

我們先來關心一下今年針對人類的發現吧！

• 經過了十年，歐洲花了六億歐元的人類大腦專案終於完成，透過電腦模擬受刺激的反應，而其他國家的人腦專案仍在持續著；
• 世界最大的人腦地圖和 基因地圖也在今年推出，旨在精準定位指定的細胞和基因位置，加速醫療研究；
• 人類的 Y 染色體的解碼完成，因為重複性的片段，早期認為無用的染色體其實決定了很多事情；
• 在計算人類細胞的數量時，會發現越小的細胞越多，但是他的總質量會和那些大而少的細胞相同，這種特徵甚至能推廣到其他生物系統上。

接下來是非人的生物研究。

• 波多黎各培育短毛乳牛讓牠們更耐熱；
• 打破藍綠藻的細胞壁讓他可以成為治療傷口的利器；
• 研究發現蔬果的微營養含量降低，並被碳水化合物取代；
• 昆蟲的變態會重組整個神經元的連結，而非單純的製造新的細胞；
• 透過基因，成功讓果蠅進行無性生殖；
• 透過基因，讓雞隻對禽流感免疫；
• 酵母菌，世界首個超過一半 DNA 都是合成出來的生物；
• 透過新的成像技術，對光合作用的部份變化有新的認識

以下是保育和生物機制。

• 每隔數年的蟬潮於今年再起，並且最新研究顯示蟬吃的是植物之液；
• 鳥類數量的持續降低；
• 花蟹和魚在台灣的保育；
• 透過快速分別公母蟹來降低螃蟹的壓力；
• 深海魚類的新商機，但是過地開發將會影響其把碳帶進深海的能力；
• 世界最大的樹，佔地 44 萬平方公尺，被證實全林為一株；
• 企鵝每次小睡四秒鐘，每天共睡約 11 小時的特殊睡眠機制。
• 家畜動物擁有複雜的精神生活，豬會釋放被困的同伴、山羊似乎無私的幫助其他羊獲得美味佳餚而牛可以接受如廁訓練。
• ScienceNews 精選的本年度最佳動物故事。

醫學¶

醫學突破的獎項很多，因為這是很實際的科學發明或突破。

• 今年諾貝爾獎頒給 mRNA 的相關倡議者，鼓勵他們在新冠肺炎的疫苗製作上的貢獻；
• 優化腫囊性纖維化的治療，獲得本年 breakthrough price；
• 找出為什麼乳癌這麼容易轉移到脊髓，因為一種特殊蛋白質在作祟；
• 透過奈米電線指定攻擊癌細胞；
• 人類歷史上第一次的基因編輯臨床試驗，用於治療白血病，一次治療要兩百萬美元；
• 塑造骨骼的基因探討；
• 人類已知第三個從愛滋病中完全治癒的患者；
• 使用 Deep brain stimulation, DBS 治療抑鬱症的系列文章；
• 人類首個全眼移植案例；
• 透過人工智慧檢測阿茲海默症；
• 也透過人工智慧分析腦細胞的即時電子訊號，辨識出想要發出的言語；
• 攜帶醫學中，使用低功率廣域網路。

前面列舉一些我覺得有意思的突破，當然也有一些專業編輯的精選，不過我認為最有趣的是：減肥藥物 GPL-1。ScienceNews 也說明為什麼減肥藥在今年的盛行。

數位¶

Nature 首度把非人列進年度十大優秀科學家中，這個非人就是 ChatGPT。並列出了五個對研究有用的 AI 工具：

• Consensus：主題相關的問答，以學術共識為依據回答；
• Elicit：用於構思想法和摘要論文的好工具；
• Scite：提供詳細的真實引用清單；
• Research Rabbit Rabbit：可以了解你的興趣並生成推薦閱讀的論文；
• ChatPDF：能夠上傳論文並開始對其提問。

這些工具可能也造成論文的氾濫，例如今年論文被退稿的數量超過一萬件，達到歷年最高峰。這些狀況也進一步造成人們對 AI 工具的隱憂，例如今年參與國會質詢的 OpenAI 執行長、 歐盟開始建置相關規範，以及一些討論中的安全網，不過也不是每個專家都同意，例如 Meta 的人工智慧首席科學家，而專家的看法分裂增加了政策制定的困難。

這又會帶到一個一直以來都存在的議題，AI 有意識嗎？他會脫離人類的控制嗎？長期研究命題的教授也列出清單來提供我們指標來驗證這件事。

ChatGPT 帶來的 AI 潮流正影響著世界，並且沒有趨緩的跡象，這邊簡單提幾個個人認為特殊的影響，但是要知道這真的只是冰山一角。

• 設計組合語言中的排序演算法；
• 無人機競速、 數學類型遊戲的優勝；
• 首個把執行長的位子讓 AI 來當的公司；
• 壓縮資料的演算法；
• 天氣預報，這是老議題，但是一直沒有有效的運算能夠匹敵人類設計出來的公式；
• DeepMind 的人工智慧17 天內設計出 41 個無機物；
• 模擬人類大腦 的人工智能，以低功耗為特色，這也側面說明了人類大腦的高效性。

不過高運算，代表著高耗電高碳足跡，除此之外愈來愈珍貴的水資源，亦是資料中心的主要耗材，也因此，中國成為世界上第一個把商業數據中心丟入海中的國家。

AI 也有一些缺點。自然雜誌列出了一些以 AI 發展科學的注意事項，外國也有一家高級超商撤除效率過低的自動結帳功能。

通訊、汽車、機器人¶

成熟的通訊技術，進一步造就了現代社會中發達的網際網路。

• 中國正式啟用 5G 廣播，以後收看電視亦是用高速通訊；
• IEEE 通過 Li-FI 新標準，高穩定高頻寬，可惜低擴張和無法隔牆通訊。

一篇有趣的極客公園文章，說明機器人是下一個劃時代產品，愛范兒也有一篇針對汽車作業系統的討論和未來展望。

這些無聲的變革，都是一塊一塊積木，讓機器學習的應用，逐漸堆高到讓人難以預測的模糊未來，我想這也是科技進步的魅力吧。

科技¶

ScienceNews 的年度摘要 和年度十大青年科學家，當然自然雜誌也有相關精選，以下列出我認為今年重要或有趣的科學議題。

• 核融合在去年利用人工智慧有所突破，今年則是共發生了四次的點火事件，也就是輸出能量大於輸入能量，也有開發出一些冷塗層優化核融合的進行；
• 怎麼公平地把不對稱的蛋糕一分為二？
• 流體力學中，對於流體的假設存在近八十年的錯誤；
• 滲透壓的新發現，並非濃度驅動，而是膜內壓力；
• 今年破解了 1974 年以來的問題，組合後的形狀永不重複的幾何圖形；
• Meta Quest3 和蘋果的 VisionPro 的比較，帶出 LED 的技術之爭；
• 全息動物園，減輕動物負擔。

宇宙¶

印度成功登入月球南極（ScienceNews、 Nature），而且他們還把下一階段的突破訂在探索太陽。

在這次探索中，成功找到月球的氧和硫，該探索任務也在抵達後不久完成任務開始進入休眠期，等待下一期的月球任務將之帶回。

早在 1969 年，人類就首次登上月球了，但是為什麼人類探索月球的進展會這麼緩慢呢？因為這種探索任務的失敗率高達 50%，在投資成本和風險如此高的情況下，勢必會面臨著很多挑戰。當然，各國也信誓旦旦地想要成為下一個突破的國家，其中日本還以玩具為發想 ，設計出相關的太空攝影機器人。

於 2024 年著陸，但是跌倒了😂

隨著去年偉伯望遠鏡（照片集）的發送，越來越多早期的猜測都已經失準，宇宙中有某些東西需要重新開始思考了，中國也在今年啟用最新的天文望遠鏡天眼，和全世界最大的太陽射電成像望遠鏡。

以下是一些宇宙相關的議題和發現：

• 最遠的恆星，Earendel
• 總結了一些觀測重力波的方法；
• 觀察到最富能量的宇宙爆炸事件；
• 七年前的小行星探測任務，被成功送回，但是目前仍因為卡死的螺絲而拆不開樣本保存箱。

已經於 2024 2月解開，完整取得裡面 121.6 克的內容物（雖然其中約 60 克在先前已經倒出）。

量子¶

未來的科技方向量子技術無疑是重中之重，且大學正逐漸把相關人才匯入到企業中。

一個技術如果只限縮在專業的博士生上，他將不可能成功。

— 於 IBM 工作的量子物理學家 Olivia Lanes

量子技術都是緩慢而堅實的，在讀相關教科書時，注意到隨著早期的爆發式發現（標準模式中的各個元素），現代的量子理論都開始思考其內部本質和交互的影響，這些理論也變得非常抽象和困難。在閱讀相關新聞時，其實很多內容看得不是很懂，但是仍盡量整理出一些有趣或重要的突破，嘗試在困難與務實中間取得平衡。

• 電子的新型態發現；
• 透過調整能階跳躍的難易度，來模擬黑洞的物理特性；
• 數周仍能維持準確性的原子光束時鐘；
• 年中轟動一時的韓國室溫超導體新發現與其沒落，這篇也說明了高溫超導體的應用；
• 量子位元變得更穩定了；
• 第一個擁有 1000 量子位元的晶片；
• 硬幣大小的粒子加速器。

綠能¶

綠能的發展影響著地球的氣候發展，看著越來越多相關的研究和落地，著實讓人感動。

• 太陽能的回收是近年很熱門的研究領域，甚至可以說是新一代的綠金，早期都切碎然後燃燒，很浪費。有人使用刀片切割，也有人用微波，也有人利用清潔機器人延長其壽命；
• 除了綠能減碳，也有一些補探方式，例如濕度捕捉炭；
• 減碳之外，針對塑膠的處理也越來越重視，例如可變成海洋生物食物的塑膠和 透過磁性顆粒去除微型塑膠；
• 隨然電動車的產量達到歷史高峰，但是電動車因為重，所以製造的環境塑膠更多。挪威也發現，比起鼓勵電動車，更應該鼓勵行走，故而取消電動車的補助。不遑於電動汽車，綠能客機也成功飛越大西洋，完成階段性的突破。

能源開發相關：

• 冷媒冷氣加速地球暖或，新方法透過電熱場進出電場，達成冷熱交替；
• 好的綠能系統，例如英國的潮汐發電，也需要有好的儲電系統，例如 4GWh 的儲熱發電廠；
• 使用繩子採集鋰的新方法；
• 鈣鈦礦太陽能的效率突破；
• 氫是瑞士刀，在未來的綠能扮演重要角色，今年也有一些突破：不需要淡水的制氫手法、 透過塑料製氫，讓總體的製作成本是負的、 透過熱能製氫；
• 電池的發展也很重要，好的電池可以減緩綠能的發電不穩定性，並提供有效的緊急用電。固態電池是前幾年的神話，近來發現不少發展的困難，除此之外有一些電池上的突破，例如 透過空氣發電的鋅電池、 用鐵礦當長效的電池、 利用空氣進行發電。

都市設計相關：

• 臨海城市可以利用海水沖馬桶和調節溫度；
• 可用於住宅和道路的水泥電池，其利用水泥和黑炭；
• 以大象皮膚為發想設計大樓外牆；
• 藤類降溫建築，有效、便宜、泛用；
• 可以幫助建築隔熱、保溫的透明氣凝膠玻璃；
• 都市設計中開始思考如何讓都市降溫，並且試著自然的引入風。

人文¶

這段落專注於列出認為重要的民生改變和事件。

• 對於政府的不環保，不只是年輕人提出控訴，還有老人；
• 人們確實更環保了，鼓勵多吃素食、使用大眾運輸、減少塑膠使用、不搭飛機的渡假、使用就近的有機農產；
• unity 要漲價了，這也側面顯示出遊戲產業的衰退，並且可以看到全世界遊戲收入七年來首次下滑，也有不少網路上的相關討論；
• 判定了 3M 因為軍事耳塞賠償千億的和解官司；
• 人行道的改善越來越注重，例如，荷蘭沒車計畫、 和台灣人行道的改善；
• 全面禁止活體動物實驗，章魚有痛覺、研究時將受到保護，另外台灣動保法將要修法，內容大致是：
  • 限制動物當獎品
  • 捕獸夾的禁止
  • 動檢員的專業、福利和公權力
  • 不當飼養的界定和課責
  • 經濟動物的福利
• 台灣建築補碳法規；
• 航空城徵收居民勝訴，判定非法徵收，但是金額不足導致徵收戶不滿；
• 中國房子需求的趨緩以及恆大的困境；
• 中國的自製飛機，嘗試和波音、聯合三分天下。

最後談一下開源社群的動盪。RedHat 的閉源政策，讓以前辛苦貢獻於此的開發者感到被背叛。

平台是這樣消亡的：首先，他們對使用者有用；然後他們利用免費客戶來為他們付費客戶提供更好的服務；最後，他們利用這些付費客，為自己提供更多利益。

然後，他們就死了。

— I'm Done RedHat Enterprise Linux

不只如此 HashiCorp 也是如此，把旗下產品的開源合約轉成較為閉源的合約，以此來避免有人透過散佈其軟體到雲端賺錢。阮一峰透過 ElasticSearch 的成功，提出開源軟體也可以同時推出企業版本，以此來賺錢。

不過值得注意的是，有人公開 Google 內部的文件，闡述開源社群才是 AI 的解方，這是因為開源軟體有一個強大的優勢：可以快速擴增使用者人數。社群上用的人越多，大家越能習慣它的使用方式，也就越可以在相關領域上制定利於公司的發展策略。

言論¶

以下放一些覺得感動或有趣的文章，算是一個不知道該放哪裡的合集。

• 正當性危機會讓謊言和仇恨性言論昇華。
• 投票的匿名性容易激發仇外情節，應考量增加一些暴露因素，例如考試和招募。摘自自然雜誌的每日貼文。
• 頂尖人才比的不是智力，而是謙遜。
• 人才協作者比專業能力更難得。
• Z世代的適應必要。
• 直到有一天，你意識到了你會死，手頭的事情做不完，一切就都發生了改變。從那一天開始，你花費的時間才是真正花出去的時間，馬丁·斯科塞斯。
• 諾貝爾症，當你獲得諾貝爾時，大家就會開始問你各種面向的問題，然後你就會開始覺得你什麼都懂。諾貝爾獎得主，Paul Nurse。
• 近年來論文數激增，但是科技業沒有創新。
• 壯世代計劃，鼓勵老年人出來活動的計畫，柯文哲。
• 善意是國家最大的屏障，柯文哲。

總結¶

總結來說，2023 年是個很熱的一年，看得出人們正努力地糾正過去的共業。生物上我認為最熱的主題仍然是基因工程，至於數位的當紅議題毫無疑問的是 AGI 和透過其發展出的研究。科技方面，印度再一次躍上國際，讓大家看到他們的科技力，成為第一個登上月球南極的國家。

另外談一下自己對這篇的看法，今年首次透過一年來收集的素材整合成一篇文章，個人認為內容很雜亂，會需要再想一下怎麼做可以幫助自己更好的整理一整年的新知。Martin Kleppmann 的 2023 year in review，我就覺得不錯，文中談談自己推廣的技術、工作際遇、家庭生活等等，但是我個人又不太想把私生活公諸於世。

除此之外，也有一個倉儲整理了網上的 2023 回顧，可以參考，但怎麼做更好呢？再想一下。