本書依108年教育部頒布十二年國民基本教育課程綱要自然科學領域「生活科技」的架構撰寫而成，適合做為五專學生「生活科技」課程教材。
全書分為食品科技、數位與傳播科技、運輸科技、材料科技、能源科技、環境保育與永續發展、科技的反思等七章，除了簡單介紹各領域科技在生活中各種常見事物的關聯與應用之外，也對各類科技應用的發展歷史做一整理回顧，並對科技帶來的方便性，與生態環境正面與負面的影響進行探討。最後一章則引導讀者從食品安全、科技與安全、科技與法律等層面，對科技的發展與應用進行反思。
第五版依各領域科技的最新發展全面更新內文資訊，並在第三章新增「工業動力與傳動」、「高速公路及大眾運輸使用無線電射頻識別的應用」及「鐵路及大眾運輸的安全與事件」內容，將臺灣近年發生的交通事故成因與預防納入討論與解說，另於第四章新增「設計製造」及「技術轉移與代工」內容，介紹多種新科技的應用與設計之產品，將科技更進一步的融入生活。
各章章末均有習題，並以QR Code提供讀者掃描下載閱讀解答，方便自學讀者。
具体描述
现代社会与科技前沿：洞察未来图景的必读指南 图书名称：现代社会与科技前沿 作者： 跨学科研究团队 出版社： 环球视野出版社 页码/字数： 680页 / 约40万字 装帧： 精装，配有大量高分辨率插图与图表 --- 内容概要 《现代社会与科技前沿》并非一本单纯的技术手册，而是一部深刻剖析当前人类文明发展脉络、技术演进驱动力及其社会影响的综合性著作。本书旨在为读者构建一个宏大且细致的知识框架，用以理解我们身处的这个瞬息万变的时代。全书共分为七大部分，涵盖了从基础科学突破到全球治理模式重塑的广阔领域，强调跨学科视角，力求揭示技术、经济、伦理与人类未来之间的复杂交织关系。 核心章节详述 第一部分：数字革命的深层逻辑与基础设施重塑（约120页） 本部分深入探讨了当前信息技术革命的底层驱动力及其对全球基础设施的根本性改变。 1. 量子计算的临界点与后摩尔时代挑战： 分析了硅基芯片技术接近物理极限的现状，详细阐述了超导、离子阱、拓扑量子计算等主流技术路线的原理、当前进展以及其对加密学、材料科学可能带来的颠覆性影响。特别关注了“量子霸权”的实际意义与产业化瓶颈。 2. 下一代通信网络：从5G到6G愿景： 区别于侧重应用层面的介绍，本书侧重于物理层面的创新，包括太赫兹通信、可见光通信（Li-Fi）的理论基础，以及低轨卫星互联网（如星链、欧空局的竞争格局）如何重构全球信息接入的地理边界。 3. 去中心化账本技术（DLT）的治理模型探索： 不仅介绍区块链的哈希、共识机制，更聚焦于Layer 2 扩展性方案（如Rollups）的技术细节、零知识证明（ZKPs）在隐私保护中的突破，以及Web3.0愿景下，数字身份、主权数据与DAO（去中心化自治组织）的法律与经济模型挑战。 第二部分：人工智能的自主进化与认知边界（约150页） 本部分是本书的重点之一，它不仅关注AI的应用，更聚焦于其方法论的演变和哲学层面的探讨。 1. 生成式模型（Generative Models）的范式转移： 详细剖析了Transformer架构的内部机制，特别是大规模语言模型（LLM）如何通过自监督学习涌现出推理能力。书中构建了“涌现能力图谱”，对比了参数规模、训练数据质量与模型复杂性之间的非线性关系。 2. 具身智能（Embodied AI）与机器人学的融合： 探讨了如何将高维度的符号推理与低维度的物理感知相结合。内容包括强化学习在复杂动态环境中的应用、触觉反馈系统（Haptics）的最新进展，以及通用机器人操作系统的开发瓶颈。 3. AI伦理、偏见与可解释性（XAI）： 深入分析了训练数据中的历史偏见如何固化在模型决策中。本书提供了一系列量化评估模型公平性的指标（如均等机会差异、预测率奇偶性），并对比了LIME、SHAP等可解释性工具的局限性。 第三部分：生物科技与人类增强的前沿（约100页） 聚焦于生命科学领域的技术突破，及其引发的伦理和社会结构性思考。 1. 基因编辑技术的精确化与递送系统： 除了CRISPR-Cas9，本书详细介绍了碱基编辑（Base Editing）和先导编辑（Prime Editing）如何提高编辑的准确性和安全性。重点讨论了病毒载体（AAV）和非病毒载体在体内递送（In Vivo Delivery）中的效率优化难题。 2. 合成生物学与生物制造的新范式： 探讨如何利用工程化微生物细胞工厂来生产高价值化学品、新型药物和可持续材料。分析了“设计-构建-测试-学习”（DBTL）循环的自动化程度提升对生物制造周期缩短的贡献。 3. 脑机接口（BCI）的临床转化与非侵入性技术突破： 区分了侵入式（如Utah Array）和非侵入式（如高密度EEG、fNIRS）BCI的优劣。重点讨论了意念解码算法的进步，以及BCI在神经康复、注意力增强等领域的应用前景与监管障碍。 第四部分：可持续发展与能源转型中的技术驱动力（约100页） 本部分关注应对气候变化和资源枯竭挑战的关键技术。 1. 下一代储能技术：超越锂离子： 全面评估了固态电池、钠离子电池、液流电池的能量密度、循环寿命和成本结构。同时，对氢能经济的系统性挑战（制氢、储运、燃料电池效率）进行了深入的系统分析。 2. 碳捕获、利用与封存（CCUS）的工程经济学： 细致比较了直接空气捕获（DAC）与点源捕获技术的能耗成本曲线，分析了规模化封存的地理限制和地质稳定性风险。 3. 先进核能：小型模块化反应堆（SMRs）与聚变能展望： 详细解析了SMRs的设计安全冗余机制，以及托卡马克（Tokamak）和仿星器（Stellarator）在实现净能量增益方面面临的等离子体控制难题。 第五部分：太空探索与地缘政治重构（约70页） 审视航天技术对国家安全、经济活动和人类文明疆域的扩张。 1. 商业航天与轨道资源竞争： 分析了SpaceX、蓝色起源等私营企业如何通过可回收火箭技术颠覆传统发射成本结构。探讨了太空交通管理（STM）和轨道碎片清除的紧迫性。 2. 深空探索的技术挑战： 关注月球基地建设所需的前沿技术，包括原位资源利用（ISRU）——特别是月壤制氧和3D打印建筑技术。 第六部分：物质世界的重塑：先进制造与材料科学（约50页） 1. 增材制造（3D打印）的工业化突破： 聚焦于金属打印中的缺陷控制（如孔隙率、残余应力）和多材料打印的集成技术。 2. 超材料与智能材料： 介绍如何通过结构设计而非化学成分来控制电磁波、声波特性的超材料在隐身技术和高效天线中的应用。 第七部分：科技发展与社会结构性调整（约60页） 本书以宏观视角收尾，探讨技术进步带来的社会治理挑战。 1. 自动化对劳动力市场的深度影响评估： 采用情景分析法，对比了技术性失业与新工种创造的速度，并分析了普遍基本收入（UBI）作为应对措施的财政可行性。 2. 数字主权与国际技术标准之争： 分析了数据跨境流动限制、关键技术供应链的“脱钩”风险，以及各国在AI、芯片等领域的监管哲学差异。 本书特色与受众定位 跨学科的深度整合： 本书最大的特点是将看似分离的技术领域（如AI、生物技术、能源）置于同一个宏观经济和社会框架下进行分析，避免了碎片化的知识介绍。 拒绝表面化叙述： 每一项前沿技术都深入到其背后的基本原理和工程瓶颈，而非简单罗列应用案例。例如，在讨论自动驾驶时，重点分析了传感器融合算法的鲁棒性、边缘计算的时延要求和联邦学习的隐私保护机制。 面向决策者与未来思考者： 本书适合对科技发展趋势有深刻洞察需求的商业领袖、政策制定者、资深工程师以及高年级理工科或社会科学专业的学生。它提供了一个审视未来十年技术变革方向的坚实智力基础。 强调批判性思维： 书中不回避任何技术的潜在风险或被夸大的宣传，始终引导读者进行严谨的风险收益评估和社会影响分析。
著者信息
作者簡介
王力行
學歷：
成功大學 材料系 博士
臺灣科技大學 化工系 碩士
經歷：
美國電報電話公司 貝爾研究室 博士後研究
中華醫事科大 通識中心 主任
中華醫事科大 研發處（前技術合作處） 主任
75 年化工高等考試及格
現任：
中華醫事科技大學 生醫研究所 副教授
王力行
學歷：
成功大學 材料系 博士
臺灣科技大學 化工系 碩士
經歷：
美國電報電話公司 貝爾研究室 博士後研究
中華醫事科大 通識中心 主任
中華醫事科大 研發處（前技術合作處） 主任
75 年化工高等考試及格
現任：
中華醫事科技大學 生醫研究所 副教授
图书目录
Chapter 01 食品科技
1.1 新飲食指南
1.2 基因改造農業
1.3 臺灣有機農產品的發展
1.4 食物內的主要化學物質
Chapter 02 數位與傳播科技
2.1 數位與單位
2.2 千進位單位與符號
2.3 十倍數單位
2.4 基本及導出單位
Chapter 03 運輸與動力科技
3.1 單車演變
3.2 單車運動的解析
3.3 單車科技的解析
3.4 騎乘安全
3.5 其他運動休閒及旅遊工具
3.6 工業動力與傳動
3.7 汽車與單車
3.8 交通秩序與安全
3.9 高速公路及大眾運輸使用無線電射頻識別的應用
3.10 鐵路及大眾運輸的安全與事件
Chapter 04 材料設計與製造科技
4.1 材料設計製造發展史
4.2 材料的種類及特性
4.3 設計製造
4.4 技術轉移與代工
4.5 結論
Chapter 05 能源科技
5.1 太陽能
5.2 生質燃料
5.3 風能
5.4 潮汐及地熱
5.5 全球暖化潛勢值
5.6 核能
5.7 氫燃料電池
5.8 其他替代或混合方案
5.9 未來可能能源—甲烷水合物
Chapter 06 環境保育與永續發展
6.1 工業及汙染
6.2 環境荷爾蒙汙染
6.3 空氣汙染
6.4 水汙染
6.5 海洋汙染
6.6 溫室氣體與國際公約
6.7 永續發展
Chapter 07 科技的反思
7.1 食品安全
7.2 科技與安全
7.3 科技與法律
附錄 本書的頭文字(Acronym)
1.1 新飲食指南
1.2 基因改造農業
1.3 臺灣有機農產品的發展
1.4 食物內的主要化學物質
Chapter 02 數位與傳播科技
2.1 數位與單位
2.2 千進位單位與符號
2.3 十倍數單位
2.4 基本及導出單位
Chapter 03 運輸與動力科技
3.1 單車演變
3.2 單車運動的解析
3.3 單車科技的解析
3.4 騎乘安全
3.5 其他運動休閒及旅遊工具
3.6 工業動力與傳動
3.7 汽車與單車
3.8 交通秩序與安全
3.9 高速公路及大眾運輸使用無線電射頻識別的應用
3.10 鐵路及大眾運輸的安全與事件
Chapter 04 材料設計與製造科技
4.1 材料設計製造發展史
4.2 材料的種類及特性
4.3 設計製造
4.4 技術轉移與代工
4.5 結論
Chapter 05 能源科技
5.1 太陽能
5.2 生質燃料
5.3 風能
5.4 潮汐及地熱
5.5 全球暖化潛勢值
5.6 核能
5.7 氫燃料電池
5.8 其他替代或混合方案
5.9 未來可能能源—甲烷水合物
Chapter 06 環境保育與永續發展
6.1 工業及汙染
6.2 環境荷爾蒙汙染
6.3 空氣汙染
6.4 水汙染
6.5 海洋汙染
6.6 溫室氣體與國際公約
6.7 永續發展
Chapter 07 科技的反思
7.1 食品安全
7.2 科技與安全
7.3 科技與法律
附錄 本書的頭文字(Acronym)
图书试读
五版序
現今5奈米(nano meter)的積體電路為臺灣帶來了希望，但是120奈米的嚴重特殊傳染性肺炎(COVID-19)使世界近兩億感染的人造成了損傷，同時拉開了人們的距離，也迫使我們去學習未知的事物。要跟上時代，除了工程科學的學生，醫護類的學生及全國公民也一定要瞭解各種尺度下的物體。科技領域課程旨在培養學生的科技素養，透過運用科技工具、材料、資源，進而培養學生動手實作，以及設計與創造科技工具及資訊系統的知能，同時也進行探索、問題解決等能力。
放眼國際，諸多先進國家亦設有科技領域，強調科學、科技及設計等學科知識的整合運用，藉由強化學科間知識的連結性，來協助學生理解科學與工程的關連。因此透過科技領域的設立，將科技與工程之內涵納入科技領域之課程規劃，藉以強化學生的動手實作及跨學科，如科學、科技、工程、數學等知識整合運用的能力，應是此次十二年國民基本教育課程綱要研修的重要亮點。
本書基本上是依照108年教育部頒布十二年國民基本教育課程綱要自然科學領域「生活科技」的架構而書寫的。為了解決困惑及跟上時代的腳步，有較多艱深的描述。書中圖片較少，但是教學的簡報檔則相當豐富。科技領域課程理念是引導學生經由觀察與體驗日常生活中的需求或問題，從食、衣、住、行、育、樂、健康、安全、環保永續為主，進而到設計適用的物品，並且能夠運用電腦科學的工具進而澄清理解、歸納分析或解決生活中的問題。課程發展與實踐是以學生的生活經驗、需求以及學習興趣為基礎，在問題解決與實作的過程中培養學生「設計及運算思維」的知能。
科技的原理相當複雜，但科技離不開人性，所以產品簡化了許多。雖然人人能上手，但是日新月異，根本學不完。本教材只簡單的介紹些產品與現象，與專業用書不能相比。但是依照產品的進步史，可以讓同學對科技的原理有深一層的瞭解；基於終身學習的必要，也希望同學善用網路的及時性及進步性，尤其google及wikipedia百科全書，是每個現代人的好朋友。生活科技內容汗牛充棟，加之匆促付梓，疏漏遺誤自難免，敬請專家博雅指正，以利爾後修訂參考，毋任感激。
王力行 謹誌
現今5奈米(nano meter)的積體電路為臺灣帶來了希望，但是120奈米的嚴重特殊傳染性肺炎(COVID-19)使世界近兩億感染的人造成了損傷，同時拉開了人們的距離，也迫使我們去學習未知的事物。要跟上時代，除了工程科學的學生，醫護類的學生及全國公民也一定要瞭解各種尺度下的物體。科技領域課程旨在培養學生的科技素養，透過運用科技工具、材料、資源，進而培養學生動手實作，以及設計與創造科技工具及資訊系統的知能，同時也進行探索、問題解決等能力。
放眼國際，諸多先進國家亦設有科技領域，強調科學、科技及設計等學科知識的整合運用，藉由強化學科間知識的連結性，來協助學生理解科學與工程的關連。因此透過科技領域的設立，將科技與工程之內涵納入科技領域之課程規劃，藉以強化學生的動手實作及跨學科，如科學、科技、工程、數學等知識整合運用的能力，應是此次十二年國民基本教育課程綱要研修的重要亮點。
本書基本上是依照108年教育部頒布十二年國民基本教育課程綱要自然科學領域「生活科技」的架構而書寫的。為了解決困惑及跟上時代的腳步，有較多艱深的描述。書中圖片較少，但是教學的簡報檔則相當豐富。科技領域課程理念是引導學生經由觀察與體驗日常生活中的需求或問題，從食、衣、住、行、育、樂、健康、安全、環保永續為主，進而到設計適用的物品，並且能夠運用電腦科學的工具進而澄清理解、歸納分析或解決生活中的問題。課程發展與實踐是以學生的生活經驗、需求以及學習興趣為基礎，在問題解決與實作的過程中培養學生「設計及運算思維」的知能。
科技的原理相當複雜，但科技離不開人性，所以產品簡化了許多。雖然人人能上手，但是日新月異，根本學不完。本教材只簡單的介紹些產品與現象，與專業用書不能相比。但是依照產品的進步史，可以讓同學對科技的原理有深一層的瞭解；基於終身學習的必要，也希望同學善用網路的及時性及進步性，尤其google及wikipedia百科全書，是每個現代人的好朋友。生活科技內容汗牛充棟，加之匆促付梓，疏漏遺誤自難免，敬請專家博雅指正，以利爾後修訂參考，毋任感激。
王力行 謹誌
用户评价
评分
這本《生活科技（第五版）》拿在手上，沉甸甸的，很有份量感，光是封面設計就透露出一種務實、貼近生活的氣質，不像有些教科書那樣給人一種遙不可及的學術高冷感。我記得第一次翻開這本書，是為了準備大學入學的術科考試，那時候對科技的理解還停留在課本上的簡單定義。但這本書厲害的地方在於，它不是單純地羅列公式或原理，而是將科技的脈絡和我們日常生活的連結勾勒得非常清晰。舉例來說，它在談論到材料科學的章節時，不會只是給出化學式，而是會連結到我們生活中常見的包裝材料、建築結構，甚至是你手機外殼的設計考量，這種「學以致用」的紮實感，讓我這個理工科的門外漢也能快速進入狀況。特別是關於能源轉換效率那幾頁，圖表製作得非常精美，顏色搭配得宜，讓人即使面對複雜的數據也能保持閱讀的興趣。整體來說，它的結構安排很有條理，從基礎概念到進階應用，循序漸進，不會讓人覺得資料量太大而消化不良。對於想建立完整科技觀念的讀者，這本書絕對是個很好的敲門磚，它成功地打破了「科技很難懂」的刻板印象。
评分我對《生活科技（第五版）》的評價，可以從它的「系統性」來談。這本書的結構安排，給我一種非常完整的儀式感。它似乎預設了讀者從零開始建構知識體系的需求，從最基本的物理定律在生活中的體現，一路鋪陳到複雜的資訊系統整合。我特別喜歡它在探討「系統整合」這類高階主題時所展現的清晰層次感——它把一個複雜的科技系統拆解成數個可獨立理解的模組，然後再說明這些模組是如何協同運作的。這種由小至大、由內而外的分析方式，讓人在面對跨領域的工程問題時，不再感到無所適從。書中的插圖和流程圖，雖然沒有使用過分花俏的 3D 渲染，但它們的精確性和標註的清晰度，完全達到了專業標準。對於任何想在科技領域深耕，需要打好理論基礎的台灣學生或專業人士來說，這本書提供了一個無可挑剔的參照標準，它不僅教你「是什麼」，更教你「為什麼會是這樣」。
评分說真的，要找到一本涵蓋範圍廣泛、內容又兼具深度的生活科技教科書並不容易，但《生活科技（第五版）》在這方面做得相當出色。我特別欣賞它在不同單元之間的過渡處理，非常自然流暢。例如，從傳統的土木工程結構講到現代的智慧建築材料，中間的銜接沒有生硬的斷層感，而是像一條完整的歷史長廊，讓你清楚看到技術是如何一步步演進的。對於我這種需要跨領域知識儲備的自學者來說，這本書的「百科全書式」的特性非常實用。書中的許多案例分析，都引用了台灣本土的知名企業或工程項目，這讓內容更具親切感和在地連結，讀起來不會覺得是翻譯自國外的生硬教材。雖然書本內容紮實，但作者群的寫作風格非常平實，幾乎沒有使用太多過度華麗的辭藻，重點永遠放在清晰的邏輯呈現上，這對於需要長時間研讀的讀者而言，簡直是福音，大大降低了閱讀疲勞。
评分翻開這本《生活科技（第五版）》，我立刻被它那種深耕產業實務的態度所吸引。這本書的編排，讓我感覺它像是資深工程師的筆記，充滿了對細節的執著和對產業趨勢的敏銳洞察。它不像坊間許多強調「新奇」的科普讀物那樣，只會追逐最新的熱門技術，反而更著重在那些奠定現代社會運作的基礎技術上，像是精密機械的公差控制、或是基礎電學在智慧家電中的應用。書中對於「人機介面」的探討，尤其讓我印象深刻，它不僅分析了操作的便利性，更深入挖掘了設計背後的人體工學和心理學原理，這對我日後從事產品設計相關工作時，提供了極為寶貴的思維框架。而且，它對「永續發展」和「科技倫理」的討論，也擺脫了空泛的口號，而是具體地探討了現有技術在環保壓力下的解決方案與兩難。這使得這本書不只是技術手冊，更像是一本引導我們思考科技在社會中應扮演角色的哲學導讀。
评分這本第五版的《生活科技》給我的整體觀感是：穩健且與時俱進。它最讓我感到驚喜的是，在描述那些看似非常「硬」的科技領域時，作者們總能找到一個極富創意的角度來切入。譬如在講述通訊技術時，它不是只談 5G 或 Wi-Fi 規格，而是用生活化的場景，比如偏鄉地區的數位落差問題，來反襯出這些基礎建設的重要性。我個人認為，一本好的教科書，其價值不在於多麼「新潮」，而在於它對核心概念的掌握是否精準且耐讀。這本書顯然將重心放在後者。它的章節標題設計得很有趣，不會死板板的，讀起來像是在拆解一個個關於日常生活的謎團。而且，書後的習題設計也十分多元，有純粹的計算題，也有需要綜合分析的申論題，這讓讀者在自我檢測時，能夠全面地驗收學習成果，而不只是停留在記憶層面。總體來說，它像是一位經驗豐富的導師，在你身旁引導探索。
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