鑽石讓量子電腦的夢想再進一步
國立臺灣大學化學系林震宇編譯/國立臺灣大學化學系鄭原忠助理教授責任編輯
編譯來源：日本科學技術振興機構（JST）2014年1月30日
有別於傳統的半導體電子元件，使用量子系統實現的計算被稱作量子計算，由於量子不像數位半導體只能記錄0與1，可以同時表現多種狀態，故能在一次的運算中處理多種情況，有可能大幅度地超越傳統計算的效能，因此被認為有相當的發展潛力。
量子計算的基礎建立在量子信息的保存及處理上，但相較於傳統的數位信息，量子信息對外部的干擾非常敏感，因此必須在處理信息的過程中進行量子錯誤的修正。以往在量子錯誤的修正上主要面臨了兩個難題：
一、量子位元的狀態可以是 $$|0>$$ 和 $$|1>$$ 這兩個狀態中的任意組合，
即 $$\alpha | 0> + \beta | 1 > (|\alpha|^2+|\beta|^2=1)$$，而 $$\alpha$$ 及 $$\beta$$ 的組合可以有無限種；
二、若為了複製信息而對量子位元進行測量，將使量子位元成為 $$|0>$$ 或 $$|1>$$ 其中一種狀態，而無法達成複製(不可克隆原理)。
儲能新選擇－「大黄」電池
國立臺灣大學科學教育發展中心特約編譯何政穎/國立臺灣大學科學教育發展中心陳藹然責任編輯
編譯來源：Science, 8 January 2014 “‘Rhubarb’ Battery Could Store Energy of Future”
「大黃」是多種蓼科大黃屬的多年生草本植物的合稱，在中國主要當成藥材使用。近來研究人員發現從大黃中可以分離出一種有機化合物作為新型「液流電池」的主成份，「大黃」電池或許會發展成新的儲能工具。
來自植物的能量!? 與大黃成份分子結構類似的有機化合物在新一代的「液流」電池中扮演關鍵的角色(Eliza Grinnell/哈佛大學工程與應用科學學院)
2014高瞻計畫教師工作坊
科技部科教發展及國際合作司(原國科會科教處)為引發高中職學生主動探究的學習精神，培育具備科學與新科技素養的國民，因而推動導向性「高瞻二期計畫」。第二期高瞻計畫將延續第一期教學釋疑的題材，並將重心延伸至活化教學以及科學寫作部份，舉行基礎科學各領域或跨領域的「教師巡迴工作坊」。
在2013年，我們延續第一期「教師巡迴工作坊」形式，以更加貼近高中職實際教學需求來辦理教師工作坊，採用「問題導向學習策略」，引導教師主動且有效率的釐清專業觀念與解決教學上的問題。上半年於全國高中共巡迴辦理9場小型的教師工作坊，暑期在臺北與高雄各辦理一場大型教師工作坊，並於9月與10月辦理「科學實驗寫作工作坊」，邀請專家分享論文寫作經驗、聘請講師指導學員寫作要領。我們希望能吸引更多老師接觸高瞻計畫，更藉此招募優秀老師及文章加入，豐富國內教學素材。
科學家解開「鈉」調控「鴉片類訊號」之謎
郭冠廷編譯/德州大學分子生物科學研究所馬千惠責任編輯
編譯來源：Scientists Solve 40-year Mystery of How Sodium Controls Opioid Brain Signaling
圖片來源：http://www.scripps.edu
科學家近日發現「鈉元素（sodium）」如何影響大腦內「鴉片類受體（opioid receptors）」的訊號傳遞原理。這個研究成果是由斯克利普斯研究院（TSRI，The Scripps Research Institute）和北卡萊納州立大學（UNC，University of North Carolina）所共同發現。而這個發現將為與大腦相關的疾病帶來新的療法。TSRI博士後研究員Dr. Gustavo Fenalti說：「這些藥物能為我們帶來針對情緒和疼痛病患的新療法。」
更銳利的成像 更清晰的未來
鴉片類受體的高解析度3D的原子結構圖，讓我們更清楚鈉對訊號傳遞所造成的影響。大腦中的胜肽類訊息傳遞因子（例如：腦內啡、強啡呔、腦啡），或是成分結構相似的植物來源及人工合成藥物（例如：嗎啡、可待因、氧可酮、海洛因）皆能夠活化鴉片類受體。
鴉片類受體在純化和分離的過程當中，極為脆弱易損。它們難以利用X光來進行晶體分析（X-ray crystallography），也無法使用常見於分析大分子蛋白質的「結構映射方法（structure-mapping method）」來進行研究。
淺談電能儲存與液流電池(flow batteries)的最新發展
國立臺灣大學化學系名譽教授蔡蘊明
現代的社會高度倚賴能量，其中最大宗的能源來自於天然氣、石油、以及煤這些自然資源。大自然透過上千萬或億年孕育出這些資源，而人類卻在工業革命之後的這短短數百年，就已經將之消耗到產生資源耗竭的危機，這些資源的耗費隨伴產生的污染也同時增加了環境沈重的負荷。替代的核能，看似消耗的自然資源不多，但所產生的輻射污染物亦是燙手山芋，潛在的核安問題更是爭論的焦點。太陽能以人類的歷史時軸來看，可稱永續，但如何有效的進行能量轉換，仍須很多的研究。與水利和風力發電一般，這幾種型態的能源，堪稱靠天吃飯，另具有地域性和電力的不穩定性，對環境的影響也並非沒有爭議。
腸內共生菌分泌酪酸提高免疫力
國立臺灣大學生命科學系范姜文榮編譯/德州大學分子生物科學研究所馬千惠責任編輯
編譯來源：〈腸内細菌が作る酪酸が制御性T細胞への分化誘導のカギ〉理化學研究所
日本理化學研究所、東京大學、以及早稻田大學所組成的研究團隊，發現腸內細菌所分泌的酪酸1，會被吸收到體內，使免疫系統產生作用，增加調節性T細胞2的數量，以抑制發炎或過敏反應。該研究成果2013年11月13日刊載於科學期刊「Nature」線上版。
人類的腸道內具有500~1000種、100兆個以上的腸內細菌棲息其中，特別大腸是腸內細菌非常適合增長的環境，糞便1公克中，比菲德氏菌等腸內細菌棲息平均約1000億個。腸內細菌群彼此互相影響，以保持一定細菌數量的平衡，形成腸道細菌之細菌叢，將纖維食物等營養經發酵作用而分解，產生小分子的代謝產物。該代謝產物能作為腸道上皮細胞的能量來源，或提高腸道收縮蠕動。目前已知腸內細菌具有抑制發炎或過敏的效果，但其機制仍不明。
近年研究發現無菌狀態下飼育的無菌老鼠，其腸道免疫系統的發育情形差，其相關聯的淋巴組織常都很小，另在腸道粘膜製造主要抗體免疫球蛋白A的血漿細胞、以及調節性T細胞的數量也都大量減少。以上這些在無菌老鼠出現的免疫異常現象，經移植入正常老鼠平衡狀態的腸道細菌之菌叢後，免疫系統便回復正常機能。但過去對於腸道細菌之細菌叢如何調控腸道內的免疫系統之分子機制仍不明。