基礎科學 技術升級關鍵
陳明俐、STPI科技政策研究組 發表於 2019年2月11日
圖、基礎科學 技術升級關鍵
大科學時代仰賴大規模的儀器設備、經費規模與人力資源。例如，由歐洲核子研究組織(CERN)所主導的計畫：大強子對撞機(Large Hadron Collider, LHC)，其建置成本極為昂貴，人員、儀器研發與建造材料約為30億歐元，匯集全球各地的科學家、技術員與碩博士生，進行跨國跨領域的合作。科技部在2018年與CERN順利完成大強子對撞機(Large Hadron Collider, LHC)第二階段升級的雙邊合作備忘錄的簽署工作，讓國內優秀的高能實驗研究團隊在硬體設計上持續貢獻。由於LHC第二階段的升級，將走向矽偵測器的製作，所需要的大量抗輻射晶片，需仰賴電機電子與電腦科學相關的學研界與產業界的通力合作。電腦資通訊這部分正是台灣的優勢產業。
基礎科學研究實為帶動產業升級的關鍵。事實上，CERN的專業知識可廣泛應用於三個技術領域：加速器、偵測器與計算設施。而在這些技術的背後，有許多專業的學科領域與產業開發是可以投入的，如低溫技術、超導真空、粒子追蹤到輻射監測。上述研究成果更是可轉化到與人類生活與社會福祉有關之處，如CERN的磁鐵科技可運用在創新的癌症治療方法上；或是CERN的加速器、偵測器與計算設施需要用到最新的工業4.0相關技術，而CERN所成功使用的技術也可成為產業的最佳解決方案。換言之，這些基礎研究，一旦成功商業化後，將更成為產業發展的基石，甚至翻轉整個產業及改變人類的生活。
物理學相關產業共創造出歐洲國家總營收的15%。根據經濟與商業研究中心(CEBR)在2013年發布了一份研究報告指出，物理學相關產業對歐洲國家的影響，其中與物理學有關之產業，包含了依賴電機、土木與機械工程、能源、資訊與通訊設計與交通、醫學與相關生命科學領域、甚至是運用在太空的科技，在2010年共創造出3兆8千億歐元的營業額，相當於歐洲國家總營收的15%。誰能說基礎科學研究產生不了經濟效益呢？
所謂科技無國界，參與國際大科學研究更可突破我國外交困境之一。在透過參與國際大科學之基礎科學研究計畫的過程中，除可發揮台灣高科技與工業發展的既有強項外，更可落實研發國際化的概念，確實提升台灣的能見度。台灣在CERN的邀請下，加入了CMS的第二階段升級計畫，將成為模組研發與生產中心之一。由於CMS的升級將走向矽偵測器的製作，這樣的研發內容可與電子、電機與電腦科學等產業合作，由國內廠商生產所需的大量抗輻射晶片。這樣的研發與生產成果，將有助於2019年建造新一代儀器，且預計在2026年開始運轉，以產生高能實驗的數據。CERN與台灣的合作顯示出對台灣硬體製造能力的信心與肯定，此舉更是可提升台灣產業在國際研發的知名度。
其實，大科學的研究計畫雖然與基礎科學習習相關，但也帶動了應用科學的發展與相關技術突破，進而產生對產業的影響。例如網際網路即是CERN的Tim Berners-Lee與其團隊在1989年所開發出來，當時為解決CERN成千上萬名研究人員的訊息交換方式，卻演變成為跨時代的技術突破，更改變了人類的生活型態。
表、 CERN於2011-2016年的知識移轉技術項目
| 加速器 |
偵測器 |
計算設施 |
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radio-isotopes
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Radiation protection
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Data preservation
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compact accelerator
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Micro-satellites
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Cryogenic safety
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High gradient accelerating structures
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Medical imaging
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Industrial control systems
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資料來源：CERN知識移轉補助資金成果報告。本研究整理製表。
（作者是國家實驗研究院科技政策研究與資訊中心研究員）
（本文刊登於經濟日報2019/02/03）
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