中央研究院

1,632,754,000 元（）

1.數學研究：   (1)做為臺灣研究機構先驅，肩負促進國內數學發展及   　 培育未來數學家的使命。為數學界的領航者，數學   　 所對臺灣數學未來發展擔任了舉足輕重的角色。如   　 何創造一個能夠讓學生及新進的研究學者追求最先   　 進數學研究的友善環境是我們努力的目標。   (2)未來中長程學術發展規劃：招聘頂尖的研究人員是   　 一個十分重要的任務，同時我們會嘗試招募一流的   　 長期訪問學者；希望能為所內環境帶來更多改善。   　 延攬博士後及研究助理的計畫往年都辦的相當成功   　 ，數學所已成為新興學者理想的求職之處。為更進   　 一步提升學術活動的品質，我們也致力於改善所內   　 研究氛圍，其中加強與東南亞、中國及歐美的學術   　 交流即為一種方法。   (3)107年度重點研究計畫如下：     <1>應用數學與分析：主要探討可積系統與孤立子方     　 程之理論，及研究流體力學的渦旋理論。     <2>幾何及數學物理：將建立複幾何及柯西黎曼幾何     　 中的局部指標定理，並探討質量正性問題；研究     　 在群作用下不變的史瑞克核。     <3>組合數學及其應用：將研究各類組合模型的隨機     　 結構及各種參數。     <4>機率論：將繼續具馬可夫結構的隨機動態系統的     　 研究。及研究賽演化賽局論及人口模型，並利用     　 演化賽局論來研究國際環境公約。     <5>數論與代數：將繼續探討志村簇模p的幾何性質；     　 研究各類丟番圖近似及整數點問題；研究自守形     　 及L-函數的算術性質；研究仿射型李超代數的表     　 示論；並繼續24次元的全純形頂點算子代數分類     　 的研究。     <6>數學科學研究中心計畫。     <7>理論科學中心計畫。 2.物理研究：   (1)中高能物理研究：物理所中高能組的實驗計畫(ATLA   　 S超導環場探測器，AMS阿爾法磁譜儀，TEXONO臺灣   　 微中子實驗)，與理論組的研究重點(粒子物理、重   　 力學、宇宙學)有相輔相承之效，以不同手段方法，   　 目標為探討「標準模型以外新物理」與解破「宇宙   　 暗能量暗物質」之謎團。並在積極探討未來的研究   　 重點，包括啟動重力實驗的研究、與下代加速器對   　 撞機實驗。   (2)量子材料物理研究：量子材料系統的豐富物理內涵   　 ，包括電子間的強關聯性以及它們與聲子間微妙的   　 作用；加上電荷、軌道、與電子自旋的交互作用，   　 創造出許多奇特的物理性質與應用可能。這類材料   　 都是具備特殊應用潛力的新穎材料，還需要更多更   　 深的探討。過去三年我們致力於建構一套完整的量   　 子材料成長與檢測系統，即將完成。也聘任該領域   　 理論及實驗的新血，並進一步在內部研究人力上整   　 合與訓練；也建立國內量子材料研究平台，結合國   　 內有豐富經驗及年輕具潛力的學者共同研究。   (3)生物與動態系統物理研究：與量子材料組合作研究   　 新穎課題水中奈米氣泡及奈米固－液態界面氣態相   　 ，也持續致力於生物及軟物質物理及非平衡態動力   　 學研究，並探索具有應用潛力的研究課題如組織工   　 程及生醫檢測等。另與生命科學有關的研究重點是   　 瞭解單細胞，細胞群，細菌及紅血球等在侷限的三   　 維空間中的動態變化，也是物理所中長程學術發展   　 規劃中的重要研究。   (4)在跨領域的研究上，研究員最近發展出一個完全嶄   　 新的作法，利用臺灣同歩輻射中心光源以X光三維顯   　 微成像來取得果蠅全腦神經圖譜。進而希望在107年   　 度得到小鼠全腦神經圖譜。 3.化學研究：   (1)永續能源材料及有機功能材料開發：     <1>有機太陽能電池、染敏太陽電池、鈣鈦礦太陽能     　 電池之材料開發與元件設計。     <2>金屬有機超分子應用於白光材料及低介電係數材     　 料開發設計。     <3>中尺寸太陽能電池面板及太陽能電池應用於物聯     　 網及充電電池產品原型開發。   (2)永續催化製備替代燃料及新穎催化系統在綠色化學   　 應用：     <1>高效率氫氣製備、二氧化碳捕捉及水分子活化製     　 備氫氣催化劑研發。     <2>光催化及電催化替代燃料製備系統開發。     <3>有機金屬觸媒反應機制研究及仿生觸媒結構設計     　 。     <4>新穎奈米材料研發及奈米材料於能源與催化反應     　 研究。   (3)合成化學及化學生物學於疾病機制及藥物研發研究   　 ：     <1>個人化膜蛋白質體學研究及自動化醣蛋白分析技     　 術開發。     <2>低溫電子顯微鏡技術研發及應用於細胞或蛋白質     　 單分子結構影像研究。     <3>生物檢測與生物探針之研發暨化學探針應用於生     　 物影像研究。     <4>疾病致病機制探討及治療藥物之研發。 4.地球科學研究：   (1)臺灣地震科學資料與儀器服務。   (2)臺灣即時地震資訊雲：災害防護與應變。   (3)計算地震學之綜合研究：臺灣數值地震模型。   (4)北臺灣火山觀測與防災應用。   (5)臺灣地震前兆分析與理論模式之潛在防災應用。   (6)臺灣GPS連續觀測資料與環境因子、地表變形及斷層   　 暫態滑移之關聯性及其物理過程。   (7)花東縱谷中段之近斷層變形監測研究。   (8)使用速率-狀態摩擦定律模擬地震周期斷層滑移及山   　 崩的潛移行為。   (9)台德西南海域合作探勘（TAI-GER）。   (10)寬頻海底地震儀的建造與測試。   (11)Alpha-Ring熱核反應及能量轉換裝置：理論及電腦    　 模擬研究。   (12)亞洲增生與碰撞大地構造研究整合型計畫--利用線    　 性陣列與區域地震網觀測資料分析中南半島之地體    　 構造與地震活動。   (13)琉球隱沒系統之動力學、構造、與地震潛勢。   (14)含水橄欖石及其同質異相體於高壓下之熱傳導及彈    　 性係數研究。   (15)越過西藏：亞洲造山演化與大陸板塊構造的新視野    　 。   (16)西伯利亞古陸阿爾丹地塊太古代至新生代地殼與地    　 函之演化。 5.資訊科學研究：   (1)本年度的工作計畫內容，將依照資訊所中長程規劃   　 ，以下列8個重點實驗室所推行的研究計畫為主。     <1>生物資訊研究。     <2>電腦系統研究。     <3>資料處理與探勘研究。     <4>多媒體技術研究。     <5>語言與知識處理研究。     <6>網路系統與服務研究。     <7>程式語言與形式方法研究。     <8>計算理論與演算法研究。   (2)此外，資訊所更將持續投入研究資源，整合所內各   　 領域專長，並鼓勵發展跨群組大型合作計畫，以期   　 能集中資源到具有前瞻性之尖端領域。並強化國際   　 合作及交流，以提高資訊所國際知名度，藉此提升   　 資訊所研究水準與品質。在人才培育方面，資訊所   　 除了國際博士學位學程與國內博士學位學程外，每   　 年暑期亦提供暑期研究生的名額，讓國內外資訊相   　 關領域的研究生可直接參與資訊所同仁的最新研究   　 工作，對參與學生將來的學術發展與研發能力助益   　 良多。 6.統計科學研究：   (1)未來中長程發展規畫：鑒於巨量資料大數據時代來   　 臨，各個學術領域及各日常生活行業對統計分析方   　 法的需求日增。統計所將著重發展與醫學、財經、   　 工業等應用的大數據統計分析理論、方法學、與應   　 用。尤其鼓勵與資訊科學專業人員合作，發展具高   　 效運算性的統計分析方法，以適應大數據應用的實   　 際需要。同時，統計所也將持續進行國內統計人才   　 的培育扎根工作。   (2)107年度重點研究計畫如下：     <1>統計理論與方法研究。     <2>統計方法與應用研究。     <3>生物統計與生物資訊研究。     <4>網絡資料建模與分析。     <5>巨量資料建模與分析。     <6>統計與機器學習理論與方法研究。     <7>中華統計學誌編輯發行。     <8>統計科學學術會議。     <9>年輕統計人才培育。 7.原子與分子科學研究：   (1)化學動態學及光譜研究：化學物種基本性質的探究   　 、化學反應活性的瞭解、及以反應動態學與光譜學   　 在大氣化學及生命科學中重要課題的應用。   (2)尖端材料及表面科學研究：新穎材料之設計與合成   　 ；針對各式奈米熱電材料、納米光伏材料、人工光   　 合作用材料在永續能源上的應用，持續多方面開發   　 性的前瞻研究。   (3)生物物理與分析技術研究：高解析度分析技術的開   　 發，結合奈米材料、高辨識率偵測癌症之螢光分子   　 、雷射、超高速光學顯微攝影、超解析光學顯微技   　 術、以及核磁共振光譜技術等，探討生物系統在分   　 子、胞器、及組織層次的生命現象本質。   (4)原子物理及光學研究：發展新型雷射，致力於雷射   　 在冷原子、量子資訊科、非線性光學、光控制材料   　 製程的應用。 8.天文及天文物理研究：   (1)阿塔卡瑪大型毫米波及次毫米波陣列─臺灣計畫(At   　 acama Large Millimeter/submillimeter Array-Ta   　 iwan, ALMA-T)：藉其高角解析力產生許多重要研究   　 成果，臺灣觀測計畫書成功率持續高於平均值；與   　 美、日、加、智利合作，主導研發及製造Band-1接   　 收機系統。   (2)Subaru望遠鏡的主焦點光譜儀研發計畫(Prime Focu   　 s Spectrograph,PFS)：與日、美、法、德、中、巴   　 西合作研發，負責光纖定位相機及主焦儀器的整合   　 與測試。   (3)理論天文學(Theoretical Astrophysics)/高等理論   　 天文物理研究中心(TIARA)：提供理論與計算天文物   　 理的研究與教育整合計畫，使先進的觀測研究更臻   　 完備；舉辦冬/夏季課程、學術研討會，積極發展國   　 內外合作。   (4)海王星外自動掩星普查計畫(Trans-Neptunian Auto   　 mated Occultation Survey, TAOS-2)：與美、墨合   　 作，天文所主導在墨西哥聖白多祿天文台(SPM)架設   　 三座望遠鏡，偵測古柏帶及更遠處小型天體，並探   　 索這類天體對背景恆星造成的掩星現象。   (5)東亞核心天文台協會(East Asian Core Observator   　 ies Association,EACOA)/東亞天文台(East Asian   　 Observatory)：由天文所、中國國家天文台、日本   　 國立天文台及韓國天文研究院等東亞核心天文機構   　 組成，推動東亞地區天文合作；成立東亞天文台，   　 致力使東亞各國天文設施發揮最大效能。   (6)次毫米波陣列(Submillimeter Array, SMA)：由本   　 院及美國合作興建與運轉，8座電波望遠鏡中兩座由   　 臺灣產學界製造，臺灣取得13%觀測時間；持續進行   　 科學觀測並發表論文。   (7)可見光與紅外線望遠鏡計畫及與加法夏望遠鏡機構   　 合作(OIR & Collaboration with CFHT)：持續參與   　 儀器研發，為臺灣天文界取得CFHT觀測時間；臺灣   　 的觀測計畫書涵蓋太陽系、恆星形成與宇宙學等領   　 域；持續積極發表學術論文及演講。   (8)特長基線干涉儀/格陵蘭望遠鏡計畫(Very Long Bas   　 eline Interferometer/GreenLand Telescope,VLBI   　 / GLT)：由天文所主導改裝由ALMA-北美團隊興建的   　 12米原型機，重新部署為格陵蘭望遠鏡；與美國研   　 發次毫米波VLBI作為SMA及ALMA的延伸；   (9)奈米級二次離子質譜儀計畫(Nano Secondary Ion M   　 ass Spectrometer, NanoSIMS)：與本院地球所及環   　 變中心合作購置安裝NanoSIMS分析彗星塵粒或隕石   　 之微小樣本。   (10)強度繪測計畫─探索宇宙初始一氧化碳(ASIAA Int    　 ensity Mapping, AIM)：將李遠哲陣列升級，使它    　 能觀測一氧化碳，進行宇宙學上具競爭力的實驗。   (11)天文教育及推廣(Education and Public Outreach    　 ,EPO)：涵蓋推廣文宣、教育及推廣活動、媒體、    　 影音、網路、及交流合作等，協助教育及訓練臺灣    　 天文學家。 9.應用科學研究：本計畫由三個專題中心負責執行，分別 　為「生醫應用」、「綠色科技」、「工程與力學科學」 　。   (1)生醫應用：     <1>微環境參數對細胞分化與細胞交互作用之影響與     　 單細胞層級的遺傳分子轉錄量變化的新穎平台之     　 建立。     <2>整合多重感測元件之非侵入式智慧型血糖檢測技     　 術。   (2)綠色科技：     <1>利用二維半導體材料與新穎奈米結構來研發高效     　 率光電元件。     <2>先進超穎結構於綠能及熱回收應用。     <3>發展能源智能管理技術，提升太陽能光電，發光     　 元件、水解產氫等綠色元件的效率。   (3)工程與力學科學：     <1>先進奈米結構製程改善，品質分析以及可攜式臨     　 床檢驗儀器系統之發展。     <2>力學分析方法研究風場分配最佳化，以提升風機     　 發電效率。 10.環境變遷研究：環境變遷研究中心之宗旨在了解人類 　 生活環境過去及現在之情況及未來的可能變遷，並尋 　 求最佳調適之途徑。研究重點為：   (1)深度減碳途徑規劃與核心技術發展：本計畫為中研   　 院之跨領域科技計畫，目標在規劃我國的減碳途徑   　 。環境變遷中心的工作重點為模擬分析各項減碳方   　 案之環境效應，並監測減碳過程中背景大氣組成的   　 變遷趨勢，提供研擬及執行深度減碳方案所需的背   　 景環境資訊。   (2)高空間解析度氣候變遷模擬：本計畫利用上年度建   　 置完成的本土氣候變遷模式，進行適合應用於臺灣   　 的高空間解析度氣候變遷模擬，並參加國際氣候變   　 遷推估研究計畫，進行全球暖化情境下的氣候變遷   　 推估，提供IPCC第六份氣候變遷評估報告所需之科   　 學依據。   (3)高解析度細懸浮微粒(PM2.5)資料分析與預報模式研   　 究計畫：細懸浮微粒(PM2.5)是最常導致空氣品質惡   　 化的污染物，由於PM2.5的產生源分布廣泛，並且牽   　 涉複雜的物理化學機制，高精度的PM2.5模擬與預報   　 仍是極具挑戰性的研究工作。   (4)南海暨西菲律賓海生物地球化學及洋流研究：主要   　 的研究主題包含東亞人為產生氣膠對於海洋生態系   　 統的影響、黑潮流域的數值模擬及模式分析、南海   　 暨臺灣周邊珊瑚礁生態系的海洋學研究、東南亞時   　 間序列(SEATS)研究及海洋有機生物地球化學研究。 11.資訊科技創新研究：   (1)網格與科學計算專題中心：     <1>為全球網格亞洲中心，肩負亞太地區網格基礎架     　 構維運與擴展，持續提供穩定的全球網格架構與     　 環境之維運。     <2>整合EGEE gLite Middleware、Volunteer Comput     　 ing 及Cloud Computing技術。   (2)資通安全專題中心：     <1>致力於有效整合國內密碼科技資源。     <2>強化國家整體資通安全防護能量等重要課題。     <3>與世界一流研究大學共同研發資訊安全技術。     <4>帶動國內資通安全及隱私權的研究與產業發展，     　 加速提升我國資安技術研發實力。   (3)智慧優網運算專題中心：     <1>從事跨領域的資訊科技研發與整合。     <2>規劃新興研究為兩大領域：「金融科技研究」與     　 「物聯網系統應用研究」。     <3>研究涵蓋無線網路、雲端計算、嵌入式系統、多     　 媒體技術、資料探勘，以及相關之新興應用與創     　 新。   (4)巨量資料研究：進行巨量資料(big data)分析與應   　 用相關研究。   　 時空解析度之臺灣地區未來氣象資訊。   (3)利用高時空解析度的全球與區域氣候模擬資料，分   　 析臺灣地區未來的降雨型態、頻率及強度變化，進   　 行旱災、水災與水資源風險評估。評估結果可用於   　 建立「氣候變遷缺水衝擊與調適」利害關係人之風   　 險認知調查與政策溝通工具。   (4)發展高解析度細懸浮微粒(PM2.5)空氣品質資料分析   　 與預報模式，提供更細緻的都市空氣品質資訊，進   　 而協助研擬更精準的空氣品質管理策略。   (5)結合生地化學航次調查與現場的錨錠系統物理量測   　 研究，研究結果對碳（有機的與無機的）循環、浮   　 游植物動力學與生物多樣性等重要的海洋環境科學   　 議題做出顯著的貢獻。 11.資訊科技創新研究：   (1)網格與科學計算專題中心：     <1>以建立完整且智慧化的機房與電腦設備節電方案     　 ，發展最大可擴充性、開放、彈性的通用巨量資     　 料處理環境為目標。以分散式架構整合與有效應     　 用各單位資源，以達同享整合資源的最大綜效。     <2>積極推動國內研究團隊參與國際e-Science合作：     　 生物醫學、高能物理、地球科學、環境變遷與人     　 文社會等。   (2)資通安全專題中心：     <1>網路安全，包含安全協議分析、生物識別分析、     　 入侵檢測和預防、社群網路、無線網路和無線設     　 備滲透測試、可攜式設備滲透測試。     <2>推動產學合作計畫，鼓勵創業成長，研發資安相     　 關應用。   (3)智慧優網運算專題中心：     <1>「金融科技研究」將引入深度學習技術至財務文     　 本分析的領域，長期目標為逐步擴充至醫學、數     　 學文獻、或社群文字資訊等應用。     <2>「物聯網系統應用研究」則包含電子健康與行動     　 健康的應用、以物聯網與巨量資料技術為基礎之     　 智慧型旅遊人潮引導服務系統以及深度網路之異     　 質性資料的研究，期對我國網路電子商務產業的     　 研發與成長有實質的幫助。   (4)巨量資料研究：包涵與大眾生活息息相關的臺灣空   　 污即時監測與濃度推估、行動社群網路及如何迅速   　 處理大量資料又不耗費大量能源的相關研究。

1.數學研究：   (1)深入瞭解流體力學的渦旋理論，並處理多維歐拉方   　 程的非唯一性問題及粘性流動的近不穩定性。   (2)KdV方程式是模擬淺水波的重要數學模型。KP-II方   　 程式是KdV方程式的高維推廣。我們預期對此領域之   　 相關理論及應用有進一步之理解及推廣。   (3)更深入了解黎曼-希爾伯(Riemann-Hilbert)問題及   　 與特殊函數之關係。了解孤立子方程的行列式及pha   　 ffian公式解，超離散（ultradiscrete）系統與連   　 續情形之關係。   (4)推廣有S1作用的原CR流形的局部指標定理，並獲得   　 某類有C*作用的複流形的局部指標定理。   (5)利用史瑞克核的漸近展開及指標定理，獲得許多群   　 不變的科西黎曼函數。這將會是科西黎曼幾何及幾   　 何量子化理論上的根本性結果。   (6)預期對研究特定pattern不包含置換問題，獲得這些   　 計數的組合性質與應用，並推廣到一般情形。   (7)找出譜距趨近無窮大和漸近變異數趨近零的關係。   　 我們預期用演化賽局論來了解國際環境公約及各國   　 是否選擇參加公約的原因。   (8)除了有名的月光頂點算子代數外，預期可證明其餘   　 的24次元全純形頂點算子代數的結構是由權重一子   　 空間的李代數結構所唯一決定。   (9)在低維情況下，瞭解及決定仿射李超代數的表現理   　 論。   (10)瞭解仿射半群環的本質，以及數值半群環內的分解    　 唯一現象。 2.物理研究：   (1)中高能物理研究：     <1>物理所中高能組的實驗與理論研究，為臺灣基礎     　 物粒研究的重要標竿，備受國際同儕肯定。對於     　 主流的國際期刊及國際會議有穩定質量的成果發     　 表，並吸引從研究生至大師級的國際學者至臺灣     　 與物理所訪問。   (2)量子材料物理研究：     <1>預期在學理上能有突破性的發現。這類材料功能     　 的研究，將帶出新的應用；在生長與檢測技術的     　 結合與開發方面，也有可能的商機。另建立的國     　 內量子材料研究平台，除了帶動物理所的研發能     　 量，也進一步提升臺灣在這個領域的國際競爭性     　 。   (3)生物與動態系統物理研究：     <1>延續發展多尺度方法來準確預測巨分子動力學及     　 其性質，以應用於理解生物分子作用之機制及其     　 對用分子疾病學之關連。     <2>預期的研究成果可為日後發展生醫與節能技術相     　 關科技產業的基石。     <3>將與國內其他生物與生醫研究計畫互補，且將有     　 助於瞭解生物聚合物的結構、物理性質、功能，     　 及聚集。亦將有助於中央研究院與其他國際或國     　 內研究機構的合作。亦可訓練生物物理與生醫科     　 學領域中新一代的學者來研究癌症和神經退化性     　 疾病的致病機制。     <4>有助於抵禦細菌感染和聚落(生物膜)形成並可達     　 成更好的過濾設計以預防細菌及其聚落的擴散。     <5>對能源及環保技術將提供新方向；及可應用在生     　 醫製藥相關的產業。   (4)預期得到所有腦科學研究最基本之重要訊息，也就   　 是腦神經網路圖譜。在不同階段，從果蠅、小鼠到   　 人類，完成之圖譜都將開啟對大腦運作突破性的了   　 解。影像技術所衍生之尖端設備及服務產業將提供   　 我國製造及生醫產業新的發展。 3.化學研究：   (1)永續能源材料及有機功能材料開發，預期達成：建   　 立高效率染料敏化及鈣鈦礦太陽電池關鍵材料技術   　 ；建立可見光分解水的電極關鍵材料技術；建立太   　 陽能電池應用於物聯網及結合3C產品的新商業應用   　 模式。金屬有機超分子應用於白光材料及低介電係   　 數材料技術轉移。   (2)化學催化製備綠色能源，預期達成：發展新型態仿   　 生催化試劑，進行甲烷至甲醇轉換、水分子裂解與   　 氫氣的產製；開發二氧化碳還原及轉換催化劑；完   　 成生質能轉換成為生物煤示範系統；高效率及高立   　 體選擇之催化劑及合成方法學開發；高效率吸附氫   　 氣及二氧化碳的超分子材料開發。   (3)合成化學及化學生物學於疾病機制及藥物研發研究   　 ，預期達成：開發抑制癌症生長及轉移的標靶藥物   　 ；開發肺癌標靶藥物，並探討其作用機制；緩和神   　 經性退化疾病治療策略研究；發展標靶微脂體，使   　 用可見光或相關酶誘發藥物釋放；發展生物分子的   　 近紅外光活化光控平台；發展電子螢光交聯顯為技   　 術平台提供超高解析生物分子結構資訊。 4.地球科學研究：   (1)透過地震科學資料、儀器服務中心，協助國內地震   　 資料收集處理即儀器之使用與開發。建立大屯山各   　 項即時火山監測系統，研究成果於陽明山觀測中心   　 展示區呈現，提供民眾與學生參觀，普及地科教育   　 。   (2)整合現有之豐富資料與人力資源，並將各種可能之   　 前兆同時彙集於國內主要之科學平台(臺灣地震科學   　 中心)、防災中心(國家災害防救科技中心)與政府相   　 關單位。若同時發現有多項地震前兆現象，經由專   　 家學者組成之評估小組共同分析研判後，提供政府   　 決策單位參考，以期對未來之大地震發生前能提供   　 可能之防災應用。   (3)重建臺灣造山帶瞭解地球內部熱演化及地質動力學   　 ，從礦物物理的角度解釋地震波觀測上的相關問題   　 。   (4)建立跨越花東縱谷縫合帶斷層之地表變形剖面、以   　 影像處理新技術來計算並瞭解近斷層變形特性、以   　 地質鑽井方式深入瞭解斷層帶構造及力學特性、以   　 數值模擬來瞭解板塊邊界斷層的構造、運動學、及   　 力學特性。   (5)利用海底地震儀，探索海底大地測量及地震前兆之   　 監測。   (6)建立行星地幔化學熱力學對流的新的數值模型，與   　 實際行星物理觀測數據的比較並建立行星地幔的熱   　 力學演化過程與一維徑嚮結構模型。   (7)對東南亞地區自古生代以來的岩漿成因與演化、增   　 生與碰撞兩種主要構造作用的過程與互動、岩石圈   　 結構的組成與轉變、以及整個地區地體構造的時空   　 演化等大地構造與大陸動力學的重大基本議題，提   　 供新的觀察和解釋，具體促進臺灣在國際地球科學   　 相關研究領域的能見度和影響力。   (8)幫助進一步了解水如何影響上地函至地殼之熱演化   　 及動力學過程，也可能為深部地震的成因提供實驗   　 證明。 5.資訊科學研究：   (1)生物資訊研究：     <1>針對老鼠腦部痛覺神經的顯微工具開發和訊號網     　 路分析。     <2>開發短序序列轉譯組組裝工具。     <3>研究轉錄因子與DNA功能域的組成對於基因表現與     　 選擇性剪接之調控機制。     <4>進行國際性人類蛋白體計畫繼續尋找失蹤的人類     　 蛋白質。   (2)電腦系統研究：     <1>雲端運算資源排程與巨量資料分析之平行分散式     　 處理。     <2>研究快閃記憶體存儲裝置之效能與資料可靠度。     <3>研發次世代疊瓦式硬碟技術。     <4>設計可位元存取非揮發性記憶體之檔案系統。   (3)資料處理與探勘研究：     <1>建構個人化常用英文出題系統。     <2>發展巨量異質資料的非監督式學習技術。     <3>線上廣告與即時競價分析。     <4>腦神經網路圖之探勘與查詢。   (4)多媒體技術研究：     <1>開發基於深度學習的先進電腦視覺技術。     <2>籃球視訊的自動化分析。     <3>提出機器學習架構，提升影像辨認、檢索、與合     　 成之效果。     <4>發展結合電腦視覺與自然語言方法，產生影像內     　 容描述。   (5)語言與知識處理研究：     <1>研究利用社群簡訊傳達情緒資訊之人機互動。     <2>社群媒體與對話環境下的中文剖析器設計。     <3>基於歌詞之音樂影片內容解析應用於自動化音樂     　 生成。     <4>機器語音對話系統研究與應用。   (6)網路系統與服務研究：     <1>參與式城市感測系統之感測器分散式校正模式研     　 究。     <2>研發優化雲端環境與提升一體機技術。     <3>人類活動辨識輔助高解析環境品質資訊檢索。     <4>空氣品質測站位置推薦。   (7)程式語言與形式方法研究：     <1>提出驗證方法及工具，以確保任何以組合語言實     　 行之密碼演算法之正確性。     <2>研究雲端計算正規驗證。     <3>正規隱私保護分析。     <4>開發演算式學習演算法在系統驗證上的應用。   (8)計算理論與演算法研究：     <1>發展適合雲端架構的密碼學。     <2>機器學習與賽局理論。     <3>持續研發機器人三維路徑規畫演算法。     <4>資料密集計算之高速演算法實做。 6.統計科學研究：   (1)數理統計：     <1>一個Wahba(教授)問題的推廣。     <2>演化演算法族群基因多樣性探討。     <3>隨機自我更新過程。     <4>高效及最佳實驗設計分析。     <5>組合結構上的非正規漸近分析。     <6>存活資料中的順序限制。     <7>Cox模型在有測量誤差時之假設檢定。     <8>正則化空間最大共變異數分析。   (2)統計方法與統計應用：     <1>時間序列資料矩陣視覺化。     <2>高維度函數向量資料之模型與分析方法。     <3>全民健保資料醫療成本效益評估方法的開發。     <4>資訊擴散評價模型與報酬預測之應用。     <5>穩健衰變模型之隨機過程。     <6>核心平滑估計及其在低溫電顯影像分析中的應用     　 。     <7>心臟副交感神經控制對年輕女性大腦振盪反應影     　 響。     <8>以情緒反應抑制作業探討年輕及老年人情緒與認     　 知的交互作用。   (3)生物統計與生物資訊研究：     <1>利用長期追蹤之生物標記及健康行為資料進行疾     　 病風險預測。     <2>第一型肺泡上皮細胞分化過程基因體表頻譜資料     　 分析。     <3>高通量基因組數據之批次效應。     <4>高速定序在轉譯與精準醫學之應用。     <5>整合癌症存活及複合型基因體資料之統計方法。   (4)網絡資料建模與分析：     <1>探討網絡結構對假資訊散播的影響     <2>由數位足跡探索網絡多樣性及生活福祉。   (5)巨量資料建模與分析：     <1>發掘巨量資料訊息之新多變量分析法。     <2>機器學習與巨量資料分析之序貫分析與適性抽樣     　 法。     <3>解決大尺度估計問題的隨機演算法。   (6)統計與機器學習理論與方法研究：     <1>隨機投影算則用於監督視為度縮減及監督式學習     　 。     <2>函數資料的分類方法研究。 7.原子與分子科學研究：   (1)反應物空間取向如何改變化學反應活性、基質輔助   　 雷射脫附游離機制的釐清與建立、克里奇中間體之   　 化學反應動力學與光譜學研究、量子化學與化學熱   　 力學計算反應速率、含質子分子的小分子團簇紅外   　 光譜計算、以質量解析臨界游離光譜法精準量測游   　 離能。   (2)發展奈米電漿聚場效應光譜技術，將光譜技術之空   　 間解析度推進至奈米尺度；發展熱電奈米結構材料   　 的製程及了解基礎電子、聲子特性；二維結構材料   　 的成長與基礎特性分析；開發新世代溶液加工的有   　 機太陽能電池。自製表面拉曼光譜底板，用於快速   　 辨別細菌的抗藥性，探討在水質與食品快速偵測上   　 的應用。研發和應用最先進的理論計算方法，預測   　 和篩選可能應用於新能源和元件的低維先進材料。   (3)製備的明亮螢光奈米鑽石，結合超解析顯微技術，   　 完成在活細胞內奈米解析度光學影像。研究DNA G-   　 四股結構在藥物影響以及活體細胞中之變化機制。   　 利用超高解析度顯微鏡觀察主纖毛內微管蛋白質的   　 相對位置及動態運動，了解各蛋白質所扮演的角色   　 。研發超高速光學顯微技術，探討病毒感染細胞過   　 程。發展脂質奈米盤技術，研究脂質如何影響蛋白   　 質的功能以及運轉蛋白質變異後致病的機制。   (4)埃秒超快光雷射源的研發展與應用；發展雷射電漿   　 波粒子加速器、X光和EUV光源；光源光控制材料製   　 程與應用，及雷射光於醫學應用；發展極弱光的非   　 線性光學和光的量子記憶體，及其於量子資訊科學   　 的應用；原子團的超輻射現象、旋量、波色-愛因斯   　 坦凝結體、量子氣體之超流之結構及動力學研究。 8.天文及天文物理研究：   (1)Band-1接收機系統：製造機匣原型並建立生產線，   　 預計2018年進入量產，2019年完成；為加速科學研   　 究，發展數據分析先進軟體(CASA)並成立通用天文   　 軟體研發中心(ACDC)；持續負責運作設在臺灣的ALM   　 A中心(ARC)；持續研發本振系統；進一步改善混頻   　 器性能。   (2)除負責光纖定位相機與主焦儀器，也加入計畫管理   　 團隊；光纖定位系統預計2017年底交付；主焦儀器(   　 PFI)的整合與測試已開始，預計2019年初完成；PFS   　 研發預計2019年全部完成。   (3)持續研發高效能運算，為觀測結果提供理論支援與   　 解釋，並研發將理論模型與觀測資料進行比較的工   　 具；已建立兩個研發小組，為觀測到的分子譜線建   　 立模型，以助於解釋恆星形成過程中吸積盤的物理   　 狀態及演化。   (4)運用新技術的三台廣角科學相機擬於2017年9月運至   　 SPM，隨即安裝於望遠鏡上進行試運轉與初步科學觀   　 測；預計2018年初前全面運轉，靈敏度大幅提升，   　 以每秒20~40次的頻率觀測蒐尋太陽系外圍天體對背   　 景恆星的掩星現象。   (5)持續支持EACOA博士後計畫，招募國際級優秀人才；   　 2018年繼續營運JCMT望遠鏡，為其研發新一代儀器   　 ；且將共同運營Subaru和SMA。   (6)正致力於增加頻寬及加強偏極化性能，進一步提升   　 觀測性能；2017-2019年計畫更新接收機系統，新一   　 代接收機系統具備超寬之中頻(IF)頻寬，望遠鏡靈   　 敏度可提升3倍，同時具備觀測不同極化方向訊號之   　 能力。   (7)持續研發CFHT紅外線極化光譜儀(SPIRou)，負責的   　 影像穩定與導星相機系統已交付法國，正進行最後   　 的系統整合，預計於2017年完成安裝並進行SPIRou   　 的試運轉；將持續使用CFHT觀測及與CFHT合作儀器   　 研發。   (8)預計於2017-2018年在格陵蘭完成GLT的重新組裝，   　 並裝置後端接收機等關鍵元件，準備初步觀測，並   　 與ALMA及SMA聯結進行VLBI觀測。   (9)NanoSIMS將能測量分析採集自地球或太空的樣本，   　 用來研究太陽系誕生前及早期的塵粒，以及微小尺   　 度的地球化學作用，驗證恆星形成研究；2018年將   　 與丹麥哥本哈根大學合作，進行有關太陽系起源的   　 研究。   (10)針對探索宇宙初始CO的起源與分佈此一目標，已研    　 發測試能更有效觀測分子譜線的新型相關器系統；    　 2017年起已進行早期宇宙一氧化碳分子的觀測工作    　 ，未來將啟用數位相關器，進一步提升性能。   (11)藉多元的教育推廣引發民眾對基礎科學及天文研究    　 的興趣，並透過各種形式隨時發佈最新天文訊息，    　 增進對天文的認識；持續與臺灣各大學合作研究並    　 鼓勵學生參與天文研究。 9.應用科學研究：   (1)微環境參數對細胞分化與細胞交互作用之影響：預   　 期可以對神經再生療法、組織工程、癌症的致病機   　 轉及藥物作用機制等深入研究有很大的幫助。與臨   　 床醫師合作針對臨床問題開發合適的研究平台。   (2)整合多重感測元件之非侵入式智慧型血糖檢測技術   　 ：非侵入式智慧型血糖機有經濟性、可便攜性、高   　 敏度、快速判讀、極少扎針的情況下提高檢測血糖   　 濃度的頻率以及實現幾乎是連續的血糖濃度監測控   　 制，大大降低糖尿病人長期引起併發症的危險性等   　 優點，將可做為居家照護及自我生理監測之用。   (3)利用二維半導體材料與新穎奈米結構來研發高效率   　 光電元件：研發新世代奈米尺度的高效率低耗能光   　 電元件，將可增進半導體產業及綠能相關應用的普   　 及使用及新的應用。   (4)先進超穎結構於綠能及熱回收應用：結合超穎結構   　 與智能科技將可應用於廢熱回收並將光能、電能、   　 熱能、化學能各項子系統優化、提高能量利用效率   　 達成節能目標，創造最大化太陽光能量利用效率。   (5)整合檢測晶片與微流體系統，提升檢測效能，並符   　 合床檢驗所需之靈敏度與即時量測。採用無需標定   　 的分析方法，以符合臨床檢驗操作簡便之需求。發   　 展可攜式的檢測系統，以符合臨床檢測床邊檢測的   　 需求。可分析血液或是尿液，符合臨床檢測對病人   　 最小侵入之需求。   (6)我們預期研究成果有機會發表於國際一流的學術期   　 刊，且可申請專利，並有機會將研究成果發展與授   　 權出去。 10.環境變遷研究：   (1)發展「區域大氣環境監測模擬系統」及「社區環境   　 及健康風險評估技術」，精確掌握減碳計畫期間臺   　 灣及鄰近區域之大氣環境變遷趨勢，深入評估能源   　 設施對民眾生活環境的可能影響；使臺灣能精確診   　 斷能源設施可能造成之社區環境及健康風險，並可   　 提供社會經濟衝擊分析所需的關鍵資訊。計畫中並   　 將組成「深度減碳策略規劃平台」，負責匯集各界   　 專家之建議與本計畫的科學分析結果，研擬最適合   　 我國國情的減碳方案。   (2)與臺灣氣候變遷推估與資訊平台(TCCIP)合作，提供   　 TaiESM與HiRAM產出之未來氣候推估資料，利用高解   　 析度區域氣候模式進行動力降尺度模擬，以獲得高   　 時空解析度之臺灣地區未來氣象資訊。   (3)利用高時空解析度的全球與區域氣候模擬資料，分   　 析臺灣地區未來的降雨型態、頻率及強度變化，進   　 行旱災、水災與水資源風險評估。評估結果可用於   　 建立「氣候變遷缺水衝擊與調適」利害關係人之風   　 險認知調查與政策溝通工具。   (4)發展高解析度細懸浮微粒(PM2.5)空氣品質資料分析   　 與預報模式，提供更細緻的都市空氣品質資訊，進   　 而協助研擬更精準的空氣品質管理策略。   (5)結合生地化學航次調查與現場的錨錠系統物理量測   　 研究，研究結果對碳（有機的與無機的）循環、浮   　 游植物動力學與生物多樣性等重要的海洋環境科學   　 議題做出顯著的貢獻。 11.資訊科技創新研究：   (1)網格與科學計算專題中心：     <1>以建立完整且智慧化的機房與電腦設備節電方案     　 ，發展最大可擴充性、開放、彈性的通用巨量資     　 料處理環境為目標。以分散式架構整合與有效應     　 用各單位資源，以達同享整合資源的最大綜效。     <2>積極推動國內研究團隊參與國際e-Science合作：     　 生物醫學、高能物理、地球科學、環境變遷與人     　 文社會等。   (2)資通安全專題中心：     <1>網路安全，包含安全協議分析、生物識別分析、     　 入侵檢測和預防、社群網路、無線網路和無線設     　 備滲透測試、可攜式設備滲透測試。     <2>推動產學合作計畫，鼓勵創業成長，研發資安相     　 關應用。   (3)智慧優網運算專題中心：     <1>「金融科技研究」將引入深度學習技術至財務文     　 本分析的領域，長期目標為逐步擴充至醫學、數     　 學文獻、或社群文字資訊等應用。     <2>「物聯網系統應用研究」則包含電子健康與行動     　 健康的應用、以物聯網與巨量資料技術為基礎之     　 智慧型旅遊人潮引導服務系統以及深度網路之異     　 質性資料的研究，期對我國網路電子商務產業的     　 研發與成長有實質的幫助。   (4)巨量資料研究：包涵與大眾生活息息相關的臺灣空   　 污即時監測與濃度推估、行動社群網路及如何迅速   　 處理大量資料又不耗費大量能源的相關研究。