資料來源:110-中央研究院單位預算案-單位預算案第315頁
預算機關
中央研究院
承辦單位
預算金額
1,545,302,000 元()
計畫內容
1.數學研究:   (1)數學研究所肩負促進國內數學發展及培育未來數學     家的使命並以追求最先進及最深刻的數學研究成果     為目標。創造一個能夠讓所內研究同仁的友善環境     ,使他們能追求卓越的研究成果是我們的目標。   (2)未來中長程學術發展規劃:招聘頂尖的研究人員仍     是我們最重要的任務之一,過去幾年我們已經成功     招聘多位優秀外國籍學者來台服務,未來我們會再     加強代數幾何,組合,分析與機率等研究人員的延     攬。同時也嘗試招募國外的一流資深學者到台灣作     長期訪問,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,在     本院數學所歷練過的年輕學者,大都在國內外知名     學術機構持續數學研究工作。我們也致力於改善所     內研究氛圍,並更進一步提升學術活動的品質,如     加強與日韓及歐美的學術交流和國家科理論中心有     更密切的學術合作。本院數學所將善用做為國家數     學研究中心的角色及規劃中長程研究專題為主軸,     聘任能凝聚啟發國內研究人才者為主的資深學者,     並積極培養有潛力的研究人才。   (3)110年度重點研究計畫如下:     <1>分析方面:研究幾何量子化又及具群作用高餘維C       R流形的分析問題。徑向極限的存在性。另外計畫       研究某一大類之廣義的量子Zakharov系統,了解       混沌的存在性。     <2>幾何與數學物理方面:持續研究質量、田中-韋伯       斯特商及CR山邊問題。研究柯西黎曼不變的曲面       面積泛函E的極小子。     <3>代數與組合方面:古典單李超代數的表現論以及       其BGG範疇結構的研究。推廣全純頂點算子代數Le       ech格子點上的深洞理論。在組合上,計畫研究生       成函數上隱藏的微分構造等的新應用以及利用文       法發現一些新的排列統計量和建立文法與群作用       的聯繫。     <4>數論方面:計畫討論數域及全純函數的最大公因       子問題,並探討其在遞迴數列的應用。研究模p志       村簇NP層的非空性,Drinfeld模空的算術佐武緊       緻化以及超奇異模p交換曲體質量公式。研究p進       三重積L函數的構造以及其對對角cycle的算術應       用。     <5>應用數學方面:研究在空間-時間區域給定的一條       曲線上爆炸的快擴散方程奇異解的存在性和當時       間趨向無窮時時解的漸近性行為,我也將研究快       擴散方程的解和其它拋物型和橢圓型方程的解包       括反平均曲率流等方程的解的各種特性。 2.物理研究:   (1)中高能物理研究:     <1>實驗研究計畫:LHC-ATLAS強子對撞實驗、以精密       太空質譜儀觀測宇宙射線、以超低能高純鍺探測       器研究微中子物理及找尋暗物質、透過Drell-Yan       過程量測核子反夸克的不對稱分布和價夸克橫向       動量維度分布與在J-PARC高動量粒子束實驗探討       強子專有反應過程、重力波物理的實驗研究、探       測器及先進太空級電子系統的研究發展與應用。     <2>理論研究計畫:味物理的量子色動力學研究、G2H       DM粒子模型之唯象研究、探索宇宙暴脹的重力波       、微中子振盪及核物理對雙中子星合併及千倍新       星之影響、在宇宙線粒子對撞機中找尋暗物質、       以大數據及複雜網絡方法研究複雜系統動力學。   (2)量子材料物理研究:     <1>量子材料之開發及應用之重要研究方向:鐵基薄       膜與複雜氧化物界面超導系統、拓樸物質系統、       二維層狀過渡金屬硫化物系統、熱電材料與元件       、自旋軌道力矩、自旋波的研究。     <2>延續性計畫:量子材料的設計及生長、拓樸量子       材料電子結構的研究、複雜氧化物介面物性研究       、鐵磁及反鐵磁材料中自旋軌道力矩、自旋波的       研究、新穎二維材料之表面與光電特性研究、極       高壓下尋找室溫之超導體研究、鈣鈦礦光伏材料       中聲子與電子耦合研究、異常霍爾電阻量子化材       料開發。   (3)生物與動態系統物理研究:     <1>探討微流管內血球細胞之聚集結構及流變性質。     <2>細胞在三維孤立圓洞的行為。     <3>斑馬魚預期動力學研究。     <4>製造具有模式化孔隙率和機械性能的3D多尺度複       合軟組織替代材料。     <5>顆粒流變與“摩潤學”的結合。     <6>布朗粒子在具有不對稱性和各向異性的狹窄通道       之運動。     <7>開發新穎高通量奈米光流體之即時生物分子反應       動力學暨親和力分析系統。     <8>侷限環境下細菌形態之空間幾何對細胞分裂調控       蛋白的動態分佈。     <9>生物中單一以及集體運動模式之研究。   (4)跨領域的研究計畫:利用同步輻射中心光源以X光三     維顯微成像來取得果蠅及小鼠全腦神經圖譜。   (5)新興研究計畫:     <1>開發先進同調電子成像。     <2>複雜系統中的非平衡統計物理—湍流與演化生態       動力學。     <3>以視網膜進行光子統計測量之研究。   (6)高能物理與科學計算技術中心:     <1>維持穩定且持續更新的全球網格Tier1中心與亞洲       維運中心,支援ATLAS實驗探索物質的起源。     <2>研發分散式雲端系統,支援院內大數據分析與高       效能計算之應用與研究。     <3>系統效能最佳化研發。 3.化學研究:   (1)光電材料與生物複合材料:致力於有機半導體小分     子、金屬及共價有機結構材料、有機發光二極體等     有機電子元件的結構創新與光電性質優化改良。開     發新世代染料敏化、鈣鈦礦太陽能電池材料及高效     率鈣鈦礦太陽能電池電洞傳輸材料,結合奈米材料     及表面化學,提升太陽能電池模組穩定性及效率。     利用染料敏化太陽能電池在低照度下效率優異的特     性,研發大面積模組技術,開發室內可見光電源與     充電模組應用於電子產品、智能家居或物聯網。開     發水相電解質染敏太陽能電池模組,轉化為光電催     化燃料製備系統。另外也將研究具電活性高性能高     分子材料的設計與合成,將成果應用於光電與能源     領域,並開發奈米新材料及高分子材料應用於生物     電子、生醫材料及生物化學探針。也進行有機超分     子刺激應答材料開發。   (2)合成化學及觸媒化學:合成化學研究方向涵蓋有機     醣化學、自動化醣共軛分子合成及醣生物學及不對     稱催化反應與天然物或具生理活性分子的全合成研     究。藥物開發將著重於抑制癌細胞生長及轉移、緩     和神經退化性疾病、抗糖尿病之新藥研發。也將醣     鏈結反應與人工智慧和符號數學程式結合應用於醣     化學反應活性與產物結構預測。催化研究將開發含     雜環碳烯、紫質或小分子配位基之金屬錯合物,應     用於有機合成、化學鍵活化及生成、氣體儲存與轉     化、太陽能驅動水分解製備氫氣、二氧化碳活化等     研究領域,並將新穎複合小分子與二維奈米結構複     合材料及石墨烯觸媒應用於生質能源的開發。並以     金屬奈米觸媒在溫和條件下改善二氧化碳還原的轉     化率與產物選擇性。   (3)化學生物學:著重探索生物系統中蛋白質轉譯後修     飾,包括醣基化及磷酸化調控及訊號傳導模式,並     將研究蛋白質結構與致病機制之關連,藉以解碼糖     尿病、癌症、心血管疾病及神經退化疾病在分子層     次的病理機制,提供發展新標靶療法之資訊。研究     合成胜฀與胜฀修飾之奈米粒子在抑制亨丁頓氏舞     蹈症中蛋白錯誤堆疊的活性。在蛋白質反應機構研     究將著重替代燃料與生質能轉換相關酵素,包括甲     烷至甲醇轉換之甲烷單加氧酶、烷類至醇類轉換之     末端單加氧酶。運用永續可再生綠能,驅動細菌性     金屬單甲加氧酶,針對甲烷、小分子烷烴與芳香烴     等化合物,進行轉化。應用於新型態特用化學品與     能源分子的產製上。   (4)生物探針、生物分析與計算化學:將整合合成化學     、材料化學、奈米科學與化學生物學,發展新穎螢     光標記及生物感測劑,開發官能性多฀微脂體作為     用於疾病偵測的智能顯影劑。並積極發展高靈敏度     質譜學、高解析度低溫電子顯微鏡、核磁共振學以     及生物影像與光學標記等研究平台,解析致病因子     之活體細胞影像及提供高解析生物分子結構,尋找     腫瘤生物標記應用於精準醫學;理論計算相關團隊     將探索功能材料中電荷或能量之轉移原理,提供超     分子、太陽能電池與均相及異相觸媒的新設計方向     。 4.地球科學研究:   (1)智慧災防新南向執行推動辦公室暨新南向國家地球     科學重點科技合作研究深耕計畫。   (2)瞭解山崩和侵蝕作用:以多學科視角研究山崩偵測     、坡體破壞和沈積物輸送。   (3)碳循環-從現在到千年前、從小尺度到全球尺度的生     物圈變化。   (4)探討LLSVPs的動力學與本質。   (5)早期地函演化示蹤:西伯利亞古陸蛇綠岩與地函橄     欖岩的地球化學研究。   (6)利用原始岩漿對隱沒與碰撞造山帶之地函進行探測     。   (7)地球深部礦物於高溫高壓下之熱傳導及彈性研究。   (8)亞洲增生與碰撞大地構造研究整合型計畫。   (9)結合分析地球化學與實驗岩石學探討鹼性岩漿的起     源。   (10)內核引力扭矩的變化及太平洋聖嬰現象所產生的時      變重力。   (11)台北都會防災科學任務:確認大屯火山地下岩漿庫      的位置與形貌。   (12)大台北都會區地震儀陣列與台灣山區地震觀測網。   (13)由台北盆地井下地震儀陣列探討地動響應。   (14)應用空載光達資料及3D立體視覺環境探討並發展高      精度地質圖。   (15)臺灣東部地區實施海底大地測量研究。   (16)池上斷層季節性地表變形與地下水文之關係探討。   (17)東台灣蛇綠岩之鋯石鉿同位素研究。   (18)開發台灣研究社群速度模型的網路資料服務系統。   (19)建立近即時GPS資料處理系統與觀測成果共享分析      平台。   (20)台灣地震科學研究中心儀器服務計畫。   (21)台灣深部地殼主要構造之震波探索。   (22)台灣西北部與澎湖群島地函捕擄岩之地球化學特性      研究:探討岩石圈地函的成份與結構。   (23)地震破裂與斷層摩擦力學。   (24)地函動力模式:熱傳導係數變化的重要性探討。   (25)海底電磁觀測儀、海床水流計、海底絕對壓力計的      研發與校驗。   (26)台灣地區河川系統之鋰及鎂同位素地球化學研究。   (27)台灣西部外海張裂盆地同構造沈積序列的數值模型      。   (28)由地體動力及地震學探討隱沒在台灣底下之歐亞板      塊岩石圈的變形模式:撓曲或是剪切。   (29)泰國蘇可泰弧岩漿岩的年代學、岩石學與地球化學      研究。   (30)班達海GPS監測網。   (31)越南及其周邊地區寬頻網地震活動觀測與構造研究      。   (32)微壓和微震在颱風前後的變化。 5.資訊科學研究:   (1)資訊科學研究:本年度的工作計畫內容,將依照本     院資訊所中長程規劃,以下列8個重點實驗室所推行     的研究計畫為主,在新興研究計畫部分則是專注於     發展人工智慧技術與應用。     <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,本院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,本     院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:     <1>繼續擴展統計暨資料科學諮詢服務設施,成為促       進與院內各所以及院外產學相關單位合作的平台       。     <2>跨所學術合作:參與本院重大疾病新藥、疫苗研       發計畫,建立低溫電子顯微鏡影像的分析平台,       與本院生醫、經濟、化學、社會及資訊等研究所       進行跨領域學術研究。     <3>跨院學術合作:積極推動並參與兼具基礎科學與       實務的跨領域合作,推動最新統計學工具在各領       域的發展與實際應用,例如:生物資訊研究團隊       與台大醫院、台中榮總等進行長期合作研究,及       腦影像團隊與國防醫學院及本院語言所多年的研       究合作。     <4>針對健保資料庫與臺灣人體生物資料庫,發展深       層分析的工具與策略,及全民健康保險醫療成本       效益評估的統計方法。   (2)110年度具體研究方向如下:概分為生物分子影像分     析、人工智慧、深度學習、數理統計、生物資訊、     醫學與遺傳統計、社會網絡、統計學習、腦影像分     析、資料視覺化等領域。     <1>以統計方法做分項:研究人員進行多項研究計畫       探索最新的統計學理論與應用、空間統計模型之       建構、最佳實驗設計方法的建構、大數據的統計       模型與分析、電腦演算法分析、時間序列資料的       視覺化、函數型資料分析方法、影像分析等。     <2>以議題做分項:PM2.5空污相關議題之研究、智慧       科技於產業之應用、蛋白質結構分析、社群網路       數據分析、癌症醫學數據分析、肝癌及肝炎之因       果分析、產品可靠度衰變的機率模型與統計分析       方法、期貨定價的模型與方法、癌症標靶藥物開       發、基因突變與癌症預測分析、癌症病人基因與       存活資料的整合分析、疾病風險預測統計模型之       建構等。     <3>因應新型冠狀病毒疫情嚴峻,藉由生物醫學統計       方法及人工智慧(AI)算則的開發與創新,強化A       I在估計預測之表現,輔以資料科學統計合作社暨       資料科學國內學程大數據發展之核心支應,研發       先進的統計分析方法與學理依據,導入生物資訊       系統,帶動精準醫學。 7.原子與分子科學研究:   (1)從反應動態學與光譜學的研究到大氣化學及生物質     譜的應用:本計畫以光譜法研究分子激發態、及游     離能,自由基的結構與化性;以動力學研究化學反     應及分解的微觀過程,進而將這些知識及技術應用     在較複雜的系統,如大氣化學、環境污染分子偵測     、醣分子結構鑑定等研究領域。研究課題包括大氣     化學相關之化學反應動力學與光譜學研究;克里奇     中間體與大氣分子反應的理論計算;新穎質譜儀技     術決定多醣的結構;質量解析臨界雙色雙光子游離     光譜;運用第一原理於分子光譜計算與分析;紅外     雙光梳光譜儀之瞬態吸收光譜。   (2)尖端材料與表面科學原理的探討與應用:近年來奈     米材料、二維材料等新材料的發展帶來新的契機,     包括新的光電材料、新的觸媒、新的熱電材料、新     的儲能材料等。因此,深入研究這些新材料以及其     異質結構有其重要性。本計畫主要研究課題,包括     以第一原理總能量理論計算探討二維新穎材料的性     質;尖端材料在永續能源的應用;表面上自組合原     子及氧化鋁奈米管陣列的物理與化學特性研究;二     維材料的電子傳輸與光電特性;新穎二維材料的合     成;奈米電子學、共振能量轉移、超快動力學的基     礎理論研究。   (3)生物物理原理的探討與高解析度分析技術開發:本     計畫的研究以發展新的生物相容奈米材料、高辨識     率偵測癌症之螢光分子、及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、細胞、及組織層級的行為。     主要研究課題包括螢光奈米鑽石的開發與應用;DNA     四股結構與癌細胞篩檢研究;生物分子理論計算與     研究;超高解析度顯術研究主纖毛結構及動力學;     超高速顯微影像生物分析技術開發與應用;原位核     磁共振技術膜蛋白研究;胞外小體分子造影及質譜     分析的多功能奈米平台。   (4)雷射在冷原子、量子資訊科、非線性光學、及光控     制材料製程的應用:本計畫在原子物理與光學的研     究,除了發展雷射,也致力於雷射在電漿、冷原子     、量子資訊科、非線性光學、光控制材料製程的應     用。主要研究課題包括電漿波粒子加速器與極紫外     光超快光學;雷射光控制材料製程與應用;非線性     光學及光量子記憶體的研究;單原子及螢光奈米鑽     石之量子操控;利用冷原子研究等效規範場。 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(A     tacama Large Millimeter/submillimeter Array-T     aiwan, ALMA-T):ALMA自102年啟用以來已獲得許     多重要研究成果,並將保持頂尖地位至少三十年;     臺灣觀測計畫書的成功率持續高於平均值;本院天     文所主導研發第一頻段(Band-1)接收機系統,待     安裝於ALMA後,可觀測範圍之距離將延展為目前的2     倍。   (2)特長基線干涉儀/格陵蘭望遠鏡計畫(Very Long Ba     seline Interferometer, VLBI/GreenLand Telesco     pe, GLT):GLT計畫由本院主導,與美國史密松天     文台(SAO)、美國國家電波天文台(NRAO)及MIT     Haystack Observatory合作。本院研發次毫米波VLB     I作為次毫米波陣列(SMA)及ALMA的延伸,可提升     角解析力達1,000倍。與SAO合作改裝由ALMA-北美團     隊興建的12米原型機望遠鏡,重新部署為格陵蘭望     遠鏡(GLT)。   (3)Subaru望遠鏡的主焦點光譜儀研發與科學計畫(Sub     aru Prime Focus Spectrograph, PFS):本計畫由     本院天文所與日本、美國、巴西、法國、德國及中     國的相關機構合作,本院自100年起參與,負責光纖     定位相機及主焦模組之結構及組裝測試。本院97年     起參與的Subaru新一代超廣角相機(Hyper Suprime     -Cam, HSC)己於103年正式運轉。   (4)理論天文物理(Theoretical Astrophysics):提     供理論與計算天文物理研究與教育的整合性計畫,     讓先進的電波及可見光觀測研究更臻完備;持續舉     辦冬/夏季課程、學術研討會,積極與世界各研究機     構發展合作關係。   (5)海王星外自動掩星普查計畫(Trans-Neptunian Aut     omated Occultation Survey, TAOS II):由本院     主導,與墨西哥自治大學(UNAM)及SAO合作,已於     墨西哥聖白多祿天文台(San Pedro Martir Observ     atory, SPM)架設三座1.3米TAOS II望遠鏡,靈敏     度將比TAOS-1提升100倍。科學目標為藉由探索這類     天體對背景恆星造成的掩星現象,偵測古柏帶及更     遠小型天體的大小分佈。   (6)次毫米波陣列(Submillimeter Array, SMA):SMA     由本院及SAO合作。8座電波望遠鏡中有兩座由本院     及臺灣產學界合作製造,本院因而取得SMA 12.5%的     觀測時間,供臺灣天文界申請使用。SMA自92年啟用     以來持續用於進行科學觀測,平均每週產生一篇論     文。   (7)可見光與紅外線天文學(OIR Astronomy):本院持     續為臺灣天文界取得加法夏望遠鏡(CFHT)觀測時     間。臺灣提出的OIR觀測計畫涵蓋太陽系、恆星形成     與宇宙學等領域。亦曾參與第四代史隆巡天(SDSS-     IV)計畫。   (8)東亞核心天文台協會與東亞天文台(East Asian Co     re Observatories Association, EACOA & East As     ian Observatory, EAO):此協會於94年由東亞四     個核心天文台(本院、中國國家天文台、日本國立     天文台及韓國天文研究院)組成,宗旨為推動東亞     地區天文機構間的合作,於103年底在夏威夷登記成     立EAO,致力於使東亞各國天文設施發揮最大效能。   (9)李遠哲陣列探索宇宙初始一氧化碳的起源與分佈計     畫(AIM-CO):持續李遠哲陣列的升級工程,使它     能有效觀測一氧化碳分子譜線,進行宇宙學上具競     爭力的實驗。 9.應用科學研究:   (1)本計畫由三個專題研究中心負責執行,分別為「生     醫科學應用專題研究中心」、「綠色科技專題研究     中心」、「力學及工程科學專題研究中心」。   (2)本年度具體研究方向如下:     <1>精準醫療藥物測試與篩選。     <2>智慧型奈米醫學藥物遞送系統。     <3>整合大面積高品質二維半導體材料與新穎奈米結       構來研發高效率光電元件。     <4>先進智能化超穎結構於熱回收應用。     <5>先進奈米結構製程與可攜式毒品檢測應用之發展       。 10.環境變遷研究:   (1)都市邊界層內氣膠的生成、傳輸及環境衝擊。   (2)東亞區域背景大氣組成之觀測及空氣污染對區域性     氣候變遷之影響。   (3)跨領域都會PM2.5暴險研究及健康導向之預防策略。   (4)農業施肥對大氣反應性氮化物收支及空氣品質之影     響。   (5)長期氣候變遷模擬與推估-參與耦合模式比對計畫(     WCRP/WGCM/CMIP6)。   (6)高精度大氣模擬及環境衝擊研究。   (7)無接縫天氣氣候模擬與預報系統發展計畫。   (8)水域生態系統生地化循環過程及時間序列研究。   (9)西北太平洋GEOTRACES研究。   (10)黑潮海洋科學。   (11)珊瑚礁海洋學研究(Coral Reef Ecosystem Ocean      ography)。 11.資訊科技創新研究:   (1)資通安全專題中心:整合了國內各大學及研究機構     的資源與專家學者,目的在於促進國家的資訊安全     、培育資訊安全領域的人才以及推廣資訊安全的觀     念,除研究聚焦在國家資安政策、點對點加密通訊     技術開發、與不實訊息偵測技術開發之外,亦積極     建立跨國研究的合作與交流管道。並繼續執行資安     旗艦計畫,擔任台大、台科大、交大、清大、中興     、成大與中山等七個資安特色中心計畫的聯盟辦公     室,協助媒合各中心的國際交流與產學合作。   (2)智慧優網運算專題中心:目標在於研發資通訊領域     之前瞻與核心技術,研究聚焦於物聯網 (Internet      of Things)相關研究議題,涵蓋下世代無線網路     與通訊技術、以及嵌入式與非揮發性系統。希促使     資訊科技的服務創新及使用,提升人群之生活品質     ,並凝聚產學合作重點,推動研發技術之擴散,及     致力跨領域研究課題及應用,與法人和產業界緊密     合作,並培養資通訊人才。   (3)人工智慧創新應用專題中心:專注於人工智慧相關     技術應用與服務之研究,積極與國內外單位合作、     培育人才,並與其他學門及產業合作跨領域研究,     務求在人工智慧的議題上除了技術進展外,亦能探     討其對未來社會、經濟以及產業發展上的影響,引     導產業界善用人工智慧技術,使人工智慧成為產業     創新的利基。     領導/參與JCMT多年期大型計畫並發表科學論文。   (9)已將李遠哲陣列升級更新,用於探索宇宙初始一氧     化碳的起源與分佈,並已開始初步觀測。將持續進     行陣列的升級更新工程,進一步提升性能。 9.應用科學研究:   (1)精準醫療藥物測試與篩選:本研究將以幹細胞、神     經細胞、癌細胞等為主要對象,以正常細胞為對照     ,預期可以對神經再生療法、組織工程、癌症的致     病機轉等研究有很大的幫助。   (2)智慧型奈米醫學藥物遞送系統:將有效改善藥物達     到特定組織之效率,並達到智慧型控制釋放,以顯     著增加藥物作用之功效。   (3)整合大面積高品質二維半導體材料與新穎奈米結構     來研發高效率光電元件:利用對二維半導體材料與     新穎奈米結構的結合,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照     明相關應用的普及使用及新的應用。   (4)先進智能化超穎結構於熱回收應用: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)先進奈米結構製程與可攜式毒品檢測應用之發展:     此奈米檢測晶片與量測系統整合在檢測應用上非常     具有價值,其具有優異的靈敏度與即時量測、無需     標定的功能。我們將發展可攜式且經濟型的光譜儀     ,期望應用於快速毒品檢測。   (6)我們預期研究成果有機會發表於一流的科學期刊,     且可獲新型專利之發展與授權,並將研究成果轉換     成高科技業界運用。   (7)持續推動本中心與國內外各大學及研究機構間之合     作研究交流。 10.環境變遷研究:   (1)深入研究都市空氣污染物和都市邊界層次環流的交     互作用。先期觀測實驗,觀測項目涵蓋氣膠的物理     、化學特徵參數、二次氣膠前驅物、雲量和雲物理     特徵參數、以及邊界層的氣象參數等。觀測結果將     匯入氣象-大氣化學耦合模式(例如:WRF-CHEM、CM     AQ),探討氣膠的生成機制、傳輸過程、輻射效應     以及對邊界層動力的反饋。   (2)暸解東亞地區背景大氣組成的變化趨勢,進而分析     影響區域性氣候的化學因子。   (3)預期產出跨尺度物理化學PM2.5模式以及PM2.5個人     預警系統之科學概念模型,以及降低民眾PM2.5健康     風險之健康促進與污染管控政策建議。   (4)分析氮氧化物通量與施肥量的關係,並將以大氣化     學與傳輸模式(WRF-Chem),評估農業施肥管理可     能貢獻台灣農業地區空氣品質的程度。   (5)完成台灣地球系統模式的改良,建置TaiESM2,以及     超高解析嵌套網格大氣環流模式模式nested HiRAM-     SIT,台灣具備模擬地球氣候長期變遷及以超高解析     推估台灣鄰近區域變遷的能力。   (6)完成全球暖化情境下的長期氣候變遷,加入CMIP6,     提供台灣的模擬資料至國際氣候變遷推估料庫,作     為國際氣候變遷研究社群推估未來氣候變遷的依據     之一。   (7)建置結合觀測與模式模擬的風能潛勢及環境影響評     估系統,並評估在未來氣候變遷情景下,對台灣地     區風能潛勢的可能衝擊。   (8)發展出可以模擬全球(約十公里解析度)且能解析     影響台灣中尺度天氣(約3公里解析度)的模擬系統     ,作為台灣天氣氣候模擬與預報的主力。最終希望     ,能將此系統與空氣品質模式結合,深入了解台灣     空氣污染問題,也可做為空氣汙染預警的依據。   (9)利用定期生地化學航次調查與現場的錨錠系統物理     量測,研究南海物質循環、浮游植物動力與多樣性     的變動,瞭解南海環境變遷特徵及人為活動對於南     海環境的影響。   (10)探究人為生成氣膠微量金屬在西菲律賓海不同TEI      各式中的季節性轉換及其生地化循環機制,並探索      TEI在溶解態、懸浮顆粒及沉降顆粒間的互動,及      對浮游植物族群結構的影響。   (11)發展台灣週邊海域高解析度區域性海洋氣候模式,      並利用其進行季節循環至百年趨勢變化之較長時間      尺度變化研究;利用衛星遙測、現場實測、以及數      值模擬,進行短時間且高變異之季節內變化研究。      並利用這些結果,探討相對應生地化參數之時空變      化。   (12)探索物理營力,如風強度、黑潮變動、內波作用如      何影響海水生地化參數(如主要營養鹽及微量元素      ),直接或間接衝擊台灣周邊珊瑚礁生態系;分析      野外採集樣品中的生地化參數,及進行珊瑚共生藻      及共生藻與宿主珊瑚的養殖實驗,利用化學穩定養      殖系統(Chemostat culture system)探索主要營      養鹽及微量元素在不同溫度及pH條件下如何影響該      共生關係,用以驗證野外觀測的發現。對台灣及全      球珊瑚礁生態系保育及永續經營提出開創性的見解      。 11.資訊科技創新研究:   (1)資通安全專題中心:有效整合產、官、學、研之資     源,推廣資安新知與認知。     <1>擔任政府智庫,深入的剖析國內外重要資安議題       ,並將分析結果具體為政策建議。     <2>推動國際合作,代表國家參與國際資訊安全的雙       邊或是多邊論壇,辦理重要之國際會議及持續與       重要國家的知名研究單位建立連結,並深化雙方       的合作。     <3>媒合產學合作,辦理資安特色主題工作坊,邀請       產業界參與,藉以促成產學合作。     <4>培育高階資安人才,提供具有潛力的年輕學子,       到擁有先進資安技術的國家受訓。   (2)智慧優網運算專題中心:聚焦於網路通訊與嵌入式     系統技術創新的研發方向。著重了解使用者在無線     網路中的傳輸、多使用者自利、節能損耗等以提出     機制設計,並針對下世代(5G and beyond)通訊標     準發展的架構,提出相對應的技術以及應用方案。     此外,著眼於物聯網的興起與人工智慧突破性的進     展,投入間歇性系統之軟體設計,使物聯網裝置不     需搭配電池,可在不穩定且微弱的供電環境下運作     ,同時也讓計算能力有限的裝置做深度學習,以加     速和雲端互聯的未來發展。   (3)人工智慧創新應用專題中心:整合中心目前的研究     資源,做為橋接產業的窗口,促進技術移轉。致力     運用人工智慧於製造、醫療、金融科技與農業等產     業,結合國內研發單位,以協助臺灣產業轉型,並     積極面對資料安全、人才培育、數位化經濟及相關     政策調整等課題,以貢獻國家社會、經濟的發展。
預期成果
1.數學研究:   (1)目標是使用微局部分析來建立一些高餘維數的科西     黎曼流形的根本定理。然後我們將使用表現理論來     把我們的問題(在餘維數為1的科西黎曼流形上建立     G等價型的Boutet de Monvel和Kodaira嵌入定理及G     <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>以合理的成本設計製造3D仿生軟組織替代品。     <3>對二維材料或者低原子序的材料如有機或生物分       子等很薄樣品,達到原子級解析。   (4)計畫推向更大型動物甚至人腦圖譜,這將對腦科學     的研究產生極為重要的影響,而且所發展出來的實     驗技術及大數據影像處理的方法及程式也會有許多     商業的價值。本院物理所研究人員在這方面的努力     已成功組成亞太地區的跨國團隊,利用區域間同步     輻射設施,在未來的幾年間,共同來完成人腦圖譜     。   (5)發展特別及尖端的技術、材料及儀器,解決科學研     究的需求,也能導致技轉產業或用以幫助解決重要     社會問題。   (6)高能物理與科學計算技術中心:     <1>擔任全球網格Tier1中心,並參與核心技術研發,       維持在分散式計算技術的前沿行列。同時配合大       強子對撞機實驗RUN3開始,與全球網格各合作單       位完成新系統的佈建與驗證,共同處理二倍以上       增長的大數據量。     <2>以全球網格先進的分散式計算技術為核心,持續       更新DJM、DDM、高效能資料傳輸、AAI等系統,配       合願內各領域需求,提升院內高效能計算與大數       據分析之研究應用效能。     <3>利用機器學習等方法,以更自動化與智慧化方法       ,提升分散式計算環境與應用,以及資料中心熱       電使用等整體效能。 3.化學研究:   (1)新世代光電材料:     <1>完成新一代高效率光催化水解觸媒開發。     <2>完成太陽能電池驅動水分解電化電池模組。     <3>開發室內弱光太陽能電池模組,作為應用於物聯       網之原型。     <4>永續能源材料產氫的可行性評估。   (2)合成化學及觸媒化學:     <1>醣化學及天然物之催化反應及全合成方法。     <2>藥物開發過程將以高產率,低污染為原則,開發       綠色合成策略,以期達成綠色永續化學的終極目       標。     <3>開發新穎異質均相催化策略,提升二氧化碳轉換       之活化效率。     <4>開發單分子金屬奈米觸媒材料及二維奈米結構複       合材料,並了解結構及功能關係。   (3)化學生物研究與開發:     <1>化學探針應用於生物活體影像及檢測。   (1)以「數位科技」、「智慧城鄉」和「綠色環境」為     主軸,以我國離島疆域及東南亞國家為基地,深化     科研夥伴實質關係,強化合作協議工作內涵,提升     科技外交重大效益為目標。配合政府新南向政策,     鏈結法人,強化學研機構科技新南向的實質影響力     ,致力建置「虛擬研究主題中心或聯盟」,帶動台     灣相關產業在東南亞的發展;同時落實科技人才培     育,追求科學創見與卓越,邁向國際頂尖。   (2)瞭解大臺北地區火山構造與地下地質構造,為我國     建立完整的基礎災防資料,同時為未來地熱能源、     水文地質、工程地質等的開發與勘查提供精細的科     學依據。擴大北台灣地區構造與地震活動的監測範     圍,確認大屯火山地下岩漿庫的位置與形貌,深入     瞭解地震發生的物理過程、縮短獲取即時地震資訊     的所需時間,並應用在地震防災與減災上。   (3)以多學科視角研究山崩偵測、坡體破壞和沈積物輸     送,預期可以進一步了解常見的山崩現象與侵蝕作     用,同時利用LiDAR高精度地形以及3D立體視覺環境     ,突破高精度地質製圖之困難,並嘗試建立新一代     的地質製圖流程,以利未來的地質研究與工程應用     。   (4)彙整現地水位資料、岩心判釋、地球物理探勘結果     ,建立縱谷斷層水文地質模型,以有限差分法進行     數值模擬,探討水影響斷層錯動誘發地震的機制,     並探討台灣東部縱谷斷層季節性地下水變化對於淺     層斷層帶應力重新分佈的影響深度。   (5)整合國內地球物理、地球化學、遙測學、構造地質     學、岩石學與地體動力學等方面之研究人才,進行     西藏地塊之抬升及張裂作用、瞭解地球最早期的地     球化學成分與其隨時間的演化、各主要斷裂帶的形     成及岩漿岩演化等研究工作。預期可了解東亞及西     伯利亞地區因碰撞作用所產生之地塊抬升、裂解與     地體運動間的關係,藉此建立起大地演化與變形相     關模式。   (6)設置班達海(Banda Sea)GPS地殼監測網,來監測     班達海周圍的地殼變形,預期可以了解桑達隱沒帶     和東側的帝汶造山帶之間的應力如何分配、在該地     區積累的應力是否可能導致大地震、以及班達海中     央的海洋盆地是否仍在進行張裂活動。   (7)微壓和微震訊號是地表最顯著且持續存在的訊號,     藉著地球所BATS台灣寬頻地震觀測網即將新增的次     音波觀測,以及台灣夏季頻繁的颱風,提供研究微     壓及微震在颱風來臨前後其能量與頻率之變化,預     期可以了解這些變化主要與何種自然現象因素有關     。   (8)建立地球與其它固態星體地函的化學與熱力學對流     過程的新的數值模型,提高對地球及固態行星的形     成與演化的理解,同時也為尋找與開發新能源提供     可靠的科學根據。 5.資訊科學研究:   (1)生物資訊研究:     <1>開發可模擬社會行為機器鼠之硬體和軟體。     <2>發展全基因組探勘基因表現緩衝之分子機制。     <3>研發轉錄因子與DNA功能域的組成對選擇性剪接之       調控機制。     <4>建置雲端輕量級實驗室電子紀錄平台。     <5>完成Omics資料分析的生物資訊研究及系統開發。     <6>研究癌症相關的蛋白基因體生物資訊。   (2)電腦系統研究:     <1>研發大尺度分散式深度學習之系統開發與優化技       術。     <2>自然語言需求之擷取與多目標演化式服務組合研       究。     <3>高效省電之次世代嵌入式系統之關鍵技術研究。     <4>開發人工智慧協助製造業等產業解決問題及進行       技術升級。     <5>燃燒及流體力學大型不規則計算的編譯技術及執       行支援之研究。   (3)資料處理與探勘研究:     <1>開發空氣品質預測與資料分析平台。     <2>研究深度學習於網路廣告競價之應用。     <3>優化社群網路直播頻道群組查詢處理。   (4)多媒體技術研究:     <1>研發人工智慧安全與機器人控制技術。     <2>發展新興電腦視覺技術與人工智慧應用技術。     <3>深度學習之模型統合與智慧視覺之技術發展。     <4>研究基於適應性運算子的非凸型最佳化訊號處理       演算法。     <5>研發基於壓縮感知與稀疏表示之最佳化訊號處理       演算法。     <6>深度學習與多媒體處理技術之開發。   (5)語言與知識處理研究:     <1>開發動式對話情感偵測之跨文類泛化模型技術。     <2>研究基於統計原則式方法的知識表達與自然語言       理解。     <3>發展智慧型輔助學習機器人。     <4>結合領域知識與深度學習的機器閱讀系統開發。     <5>發展事件推理聊天機器人之。     <6>研究語音、語言與音樂處理技術。   (6)網路系統與服務研究:     <1>參與研究式城市感測系統。     <2>發互動介面的通用評等原型與人工智慧演算法平       行端口技術。     <3>開發時空資訊處理的協同方法與系統。     <4>群體資料分享之研究。   (7)程式語言與形式方法研究:     <1>研究與推論單子副作用處理之語意。     <2>密碼程式驗證技術之發展。     <3>研究透明化之隱私保障框架。     <4>分析使用字串資料型態變數的程式之關鍵技術。   (8)計算理論與演算法研究:     <1>發展雲端架構與後量子的密碼學。     <2>機器學習與賽局理論技術研究與發展。     <3>開發無人機技術。     <4>分析與研究美國國家標準局目前公開徵選未來後       量子密碼學的競賽的參賽系統。     <5>發展非機率型不準確資訊環境下的賽局推理系統       。     <6>研究快速資料密集計算。     <7>模擬系統應用之研究。     <8>發展臺語語料與語音辨識技術。 6.統計科學研究:   (1)數理統計:     <1>有界時域最佳停時間問題中連續時間與離散時間       解的關係之探討。     <2>蒙地卡羅搜尋樹及局部最佳抽樣法的理論分析。     <3>最佳平衡非限制超飽和設計之分析探討。     <4>整數數列大全之隨機研究(Stochastic Oeisolog       y)。     <5>大數據和人工智慧的時代中現代實驗的設計和分       析探討。     <6>透過仿生啟發方法為中小型企業開發適用的智能       化多渠道銷售供應鏈管理系統。     <7>多尺度空間變動係數迴歸分析探討。     <8>高維度時間序列資料分析-高維度向量自迴歸的穩       健估計。     <9>高維度線性時間序列迴歸模式的模型平均分析探       討。     <10>主動式學習、以湯普森抽樣法估計高維度模型的        分析探討。     <11>利用函數型時間序列模型預測空氣中的PM2.5濃        度。     <12>針對可穿戴裝置資料所建構的變異數分析。   (2)統計方法、深度學習與統計應用:     <1>網絡資料分束的近期發展與學術界、業界和政府       的應用。     <2>智慧科技於蛋雞飼養與產蛋之應用。     <3>高維度資料分析及其應用。     <4>大數據探索式資料分析與互動式視覺化分析系統       。     <5>函數資料分析方法與應用。     <6>醫療科技評估方法的開發。     <7>累積報酬其市場風險指標之預測分析。     <8>衰變分析之最佳實驗計畫。     <9>慣性張量及其在低溫電顯影像分析中的應用。     <10>自我核心完整網絡:由接觸觀點整合社會網絡分        析兩大研究傳承。     <11>網路和資料庫的分析、結構、特性和實驗。     <12>訊息源機率分佈驅動之時空獨立訊息源造影與機        器學習應用。     <13>荷爾蒙與呼吸及認知作業中大腦振盪反應的關係        。     <14>整合功能性磁振影像的腦電波訊息源定位分析。   (3)生物統計、生物資訊研究與人工智慧在癌症基因或     醫學的應用:     <1>設限資料下的分位數迴歸。     <2>以仿生機械動態培養系統探討肺癌轉移基因。     <3>以流動關聯性為核心概念開發泛癌圖譜多體學資       料庫互動式分析平台。     <4>不一致性的定序結果在雙端定序的重疊區域。     <5>癌微環境驅使上皮細胞癌變之表轉錄研究。     <6>第一型肺泡上皮細胞動態分化之DNA甲基化資料分       析。     <7>老化與DNA甲基化研究。     <8>單細胞轉錄體資料分析及其應用於腫瘤異質性和       演化探求。     <9>利用長庚資料庫來建立腎臟慢性病人的預後模型       。     <10>利用目標性的區間運動來治療心臟衰竭的病人。     <11>癌症轉移土壤論的檢驗。     <12>探討粒線體基因變異、母系遺傳與肺癌發生。     <13>用機器學習及最佳化演算法來發展方法以預測癌        症病人對藥物的反應。     <14>癌症基因體演化之分析,模型與操控。     <15>利用全基因體與腦影像整合性研究發展泛自閉症        之精準診斷與治療。     <16>利用遺傳基因體試驗資料及公開資料庫進行數量        性狀基因座熱點分析的統計方法研究。     <17>病因中介死亡之統計方法開發及應用(B型及C型        肝炎)。 7.原子與分子科學研究:   (1)從反應動態學與光譜學的研究到大氣化學及生物質     譜的應用:     <1>異戊二烯是大氣中最豐富的不飽和烴,甲基乙烯       基酮氧化物methyl vinyl ketone oxide和甲基丙       烯醛氧化物methacrolein oxide,這兩種克里奇       中間體是在異戊二烯的臭氧分解反應中形成。我       們計劃研究這兩種重要的克里奇中間體,包括其       紫外-可見光譜和其重要反應的動力學,包括熱分       解,與水蒸氣的反應,與SO2、NO2、HCl的反應等       等。結果將提供重要的動力學數據,會有助於科       學家推測更複雜的克里奇中間體的反應性。     <2>我們建立了一套中紅外雙光梳光儀,中心波長可       調範圍大於500 nm且其光梳間距(即光譜之解析       度)可以從幾百MHz改變到幾GHz,利用此雙梳光       譜儀,將可以測量各種關鍵分子的光譜,亞微秒       內的快速分子光譜變化。我們將使用此高靈活度       雙梳光譜儀來研究大氣中重要的分子,例如HO2、       RO2、OH等重要自由基分子以及克里奇中間體之高       解析光譜與反應動力學。     <3>我們將繼續使用量子化學及化學動力學,研究各       式五碳醣和六碳醣之碰撞解離機制,預期使去這       機制,應用在N聚醣,O聚醣,鞘糖脂的寡醣結構       鑑定,預期所得結果可協助生化學家進行寡醣結       構鑑。   (2)尖端材料與表面科學原理的探討與應用:     <1>研究SERS在「電磁增強效應」上的量子極限,以       此為基礎,釐清整體SERS增強效應的來源,及其       與目前學術界尚不明瞭之「化學增強效應」的關       係,並利用些SERS基礎科學知識,持續進行高效       分子偵測元件開發。     <2>繼續探究固體表面自組裝原子與分子的插層粒子       團的行為,並研究與其有關之物理化學特性,這       些基礎研究將能有助於了解先進材料的量子特性       ,並有助於未來量子科技的發展。     <3>在時間解析的表面光電子能譜實驗上,研究將專       注觀察固體表面上以及新興二維材料中在超快時       間尺度上的電子動力學過程,並且由一束與這些       激發光源同步的真空紫外光所產生之光電效應來       量測,在實驗中觀察到電子態在飛秒尺度上的演       變。     <4>分子在複雜介質內極化子與分子的交互作用,目       前沒有任何理論研究可以解決這問題。為了解決       這問題,我們將量子化學引入宏觀量子電動力學       ,推廣極化子耦合共振能量轉移以及分子螢光的       理論到複雜大分子體系。     <5>在二維材料研究上,將增加以藍寶石作晶圓級的       單晶合成,並確定其單晶生長的機理。同時致力       於提高具有均勻PL量子產率的大規模半導體二維       材料的均勻性,也探索其潛在的光電產品,例如       感應器、軟性電子設備以及LED基板。     <6>複合有機-無機鈣鈦礦材料因其在太陽能電池和其       他光電應用中的潛力而備受關注,其液相成長機       制仍未知,我們將開發原位檢測技術來暸解其過       程,開發新高性能的複合有機無機鈣鈦礦材料,       應用於光伏應用的新型高性能鈣鈦礦材料。   (3)生物物理原理的探討與高解析度分析技術開發:     <1>我們預計將脂質奈米盤技術應用到細胞計劃性死       亡的機制研究,將VDAC2建構在脂質奈米盤,並藉       由了解VDAC2與其他蛋白質的交互作用來進一步了       解VDAC2在細胞計劃性死亡所扮演的角色。     <2>研發技術能將o-BMVC foci從細胞核中取出,進而       利用基因定序法確認個別o-BMVC foci中是否有特       定G-rich序列,辨識G4 foci周邊的蛋白質以及G4       和周圍蛋白之間的交互作用,探討G4在病變細胞       中的結構變化與生化功能。     <3>使用含有「氮-空位顏色中心」的螢光奈米鑽石,       利用此材料的獨特磁光特性,完成單細胞奈米溫       度、細胞內自旋電子、和神經元電活動等測量,       開發新型的量子傳感器。     <4>運用超高解析度顯微技術,了解中心粒及主纖毛       結構與功能,完成光標靶儀系統,以顯微技術配       合光化學、機電整合、影像分析、及質譜分析,       能夠取得細胞內局部的蛋白質體,期望整個細胞       生物學界都能受益。     <5>預期發展一個能夠提供胞外體分子造影及質譜分       析的多功能奈米報導平台,建立了一套能用於生       物體到次細胞層級的胞外體多重解析報導系統,       並開發另一套胞外體的蛋白質體分析系統,目標       是分析源自體內胞外體的蛋白質種類與含量。     <6>了解細胞膜奈米尺度的動力學和結構,並且建立       它們與細胞膜功能的關係,進而深入了解許多疾       病的起源,以及藥物反應的機制,發展無需標記       的生物影像技術,達到高通量、高靈敏度、高準       確度的新一代生物影像方法。   (4)雷射在冷原子、量子資訊科、非線性光學、及光控     制材料製程的應用:     <1>完成1540 nm飛秒脈衝參量放大器與1338-nm皮秒       脈衝再生放大器,將兩者之輸出混波產生10.2微       米皮秒脈衝,作為高功率二氧化碳雷射之種子脈       衝。     <2>發展以電子槍激發之皮秒兆瓦級二氧化碳雷射,       用於驅動電漿電荷分離層,以加速質子至千萬電       子伏特等級,並與工業界合作試驗以此雷射應用       於有機、塑膠薄膜之加工。     <3>研究自旋玻色凝結的雙相變物理、以及以自旋凝       結的內在自旋自由度來研究孤立量子系統如何達       到熱平衡。在後者實驗,此方式的好處是其希爾       伯特空間小,結果比較容易分析。     <4>籌備架設單原子捕捉與操控實驗,新實驗的主要       目的將在發展量子資訊。 8.天文及天文物理研究:   (1)持續提出ALMA觀測計畫書以取得觀測時間,並與產     業界合作參與技術研發;Band-1接收機於108年11月     通過製造準備就緒審查(MRR),正進行73套系統的     量產,預計111年底完成;通用天文軟體研發中心(     ACDC)發展先進視覺軟體CARTA,加速科學研究及論     文發表,預計109年底安裝在ALMA Science Archive     界面;ALMA區域中心的臺灣支站支援本地天文學家     的科學觀測活動;積極從事高影響力的尖端天文研     究。   (2)GLT持續進行初步觀測、參與事件視界望遠鏡(EHT     ),並與SMA及ALMA等陣列連線對超大質量黑洞進行     VLBI觀測。預計在圖勒運轉到111年,隨後若籌措到     經費則移至格陵蘭峰頂站進行高頻觀測。團隊成員     因參與EHT的黑洞陰影成像榮列「2020基礎物理突破     獎」獲獎者名單,並另獲中技社科學貢獻獎。   (3)本院天文所參與建造之Subaru主焦點光譜儀(PFS)     ,負責的光纖定位相機已完成測試並通過驗收,正     進行主焦點儀器(PFI)的整合,用2394組微型馬達     將焦平面上的光纖準確移至觀測目標,預計110年開     始進行全系統測試。PFS預計112年起進行5年的後續     分光觀測,主要研究主題為銀河系考古學、星系演     化、及宇宙學。Subaru HSC自103年開始大規模巡天     普查,預計於109年度完成所有觀測,臺灣天文學家     持續利用此觀測資料發表科學論文。   (4)本院天文所理論與數值模擬研究重著於恆星與行星     形成、星系與宇宙學、高能反饋機制等主題,配合     研究團隊成長,本院持續擴充高效能運算設備,同     時持續促進機構間合作研究、為觀測提供理論支援     與解釋、研發比較理論模型與觀測結果的工具、培     育新生代學者。   (5)TAOS II正進行系統測試,預計109年下半年全面運     轉,隨後進行為期五年的監測普查,蒐尋海王星外     小型天體對背景恆星造成的掩星現象,研究這類天     體的數量及大小分佈。正使用Subaru進行先期觀測     。   (6)持續進行SMA的超寬頻(wSMA)接收機系統升級計畫     ,預計110年完成,使SMA具競爭力的使用年限延長     達五年。預備使用臺灣時間發展大型關鍵研究計畫     。   (7)參與之高解析度紅外線極化光譜儀(SPIRou)已開     始科學觀測;正準備參與SPICA紅外線太空望遠鏡計     畫,已決定參與歐南天文台(ESO)中紅外線ELT成     像光譜儀(METIS)的儀器研發,並考慮加入可見光     波段的Subaru ULTIMATE計畫、Giant Magellan Tel     escope(GMT)計畫或Thirty Meter Telescope(TM     T)計畫。   (8)持續支持EACOA博士後計畫;EAO持續營運JCMT望遠     鏡,維持其良好運轉效能並研發新一代儀器;持續     領導/參與JCMT多年期大型計畫並發表科學論文。   (9)已將李遠哲陣列升級更新,用於探索宇宙初始一氧     化碳的起源與分佈,並已開始初步觀測。將持續進     行陣列的升級更新工程,進一步提升性能。 9.應用科學研究:   (1)精準醫療藥物測試與篩選:本研究將以幹細胞、神     經細胞、癌細胞等為主要對象,以正常細胞為對照     ,預期可以對神經再生療法、組織工程、癌症的致     病機轉等研究有很大的幫助。   (2)智慧型奈米醫學藥物遞送系統:將有效改善藥物達     到特定組織之效率,並達到智慧型控制釋放,以顯     著增加藥物作用之功效。   (3)整合大面積高品質二維半導體材料與新穎奈米結構     來研發高效率光電元件:利用對二維半導體材料與     新穎奈米結構的結合,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照     明相關應用的普及使用及新的應用。   (4)先進智能化超穎結構於熱回收應用: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)先進奈米結構製程與可攜式毒品檢測應用之發展:     此奈米檢測晶片與量測系統整合在檢測應用上非常     具有價值,其具有優異的靈敏度與即時量測、無需     標定的功能。我們將發展可攜式且經濟型的光譜儀     ,期望應用於快速毒品檢測。   (6)我們預期研究成果有機會發表於一流的科學期刊,     且可獲新型專利之發展與授權,並將研究成果轉換     成高科技業界運用。   (7)持續推動本中心與國內外各大學及研究機構間之合     作研究交流。 10.環境變遷研究:   (1)深入研究都市空氣污染物和都市邊界層次環流的交     互作用。先期觀測實驗,觀測項目涵蓋氣膠的物理     、化學特徵參數、二次氣膠前驅物、雲量和雲物理     特徵參數、以及邊界層的氣象參數等。觀測結果將     匯入氣象-大氣化學耦合模式(例如:WRF-CHEM、CM     AQ),探討氣膠的生成機制、傳輸過程、輻射效應     以及對邊界層動力的反饋。   (2)暸解東亞地區背景大氣組成的變化趨勢,進而分析     影響區域性氣候的化學因子。   (3)預期產出跨尺度物理化學PM2.5模式以及PM2.5個人     預警系統之科學概念模型,以及降低民眾PM2.5健康     風險之健康促進與污染管控政策建議。   (4)分析氮氧化物通量與施肥量的關係,並將以大氣化     學與傳輸模式(WRF-Chem),評估農業施肥管理可     能貢獻台灣農業地區空氣品質的程度。   (5)完成台灣地球系統模式的改良,建置TaiESM2,以及     超高解析嵌套網格大氣環流模式模式nested HiRAM-     SIT,台灣具備模擬地球氣候長期變遷及以超高解析     推估台灣鄰近區域變遷的能力。   (6)完成全球暖化情境下的長期氣候變遷,加入CMIP6,     提供台灣的模擬資料至國際氣候變遷推估料庫,作     為國際氣候變遷研究社群推估未來氣候變遷的依據     之一。   (7)建置結合觀測與模式模擬的風能潛勢及環境影響評     估系統,並評估在未來氣候變遷情景下,對台灣地     區風能潛勢的可能衝擊。   (8)發展出可以模擬全球(約十公里解析度)且能解析     影響台灣中尺度天氣(約3公里解析度)的模擬系統     ,作為台灣天氣氣候模擬與預報的主力。最終希望     ,能將此系統與空氣品質模式結合,深入了解台灣     空氣污染問題,也可做為空氣汙染預警的依據。   (9)利用定期生地化學航次調查與現場的錨錠系統物理     量測,研究南海物質循環、浮游植物動力與多樣性     的變動,瞭解南海環境變遷特徵及人為活動對於南     海環境的影響。   (10)探究人為生成氣膠微量金屬在西菲律賓海不同TEI      各式中的季節性轉換及其生地化循環機制,並探索      TEI在溶解態、懸浮顆粒及沉降顆粒間的互動,及      對浮游植物族群結構的影響。   (11)發展台灣週邊海域高解析度區域性海洋氣候模式,      並利用其進行季節循環至百年趨勢變化之較長時間      尺度變化研究;利用衛星遙測、現場實測、以及數      值模擬,進行短時間且高變異之季節內變化研究。      並利用這些結果,探討相對應生地化參數之時空變      化。   (12)探索物理營力,如風強度、黑潮變動、內波作用如      何影響海水生地化參數(如主要營養鹽及微量元素      ),直接或間接衝擊台灣周邊珊瑚礁生態系;分析      野外採集樣品中的生地化參數,及進行珊瑚共生藻      及共生藻與宿主珊瑚的養殖實驗,利用化學穩定養      殖系統(Chemostat culture system)探索主要營      養鹽及微量元素在不同溫度及pH條件下如何影響該      共生關係,用以驗證野外觀測的發現。對台灣及全      球珊瑚礁生態系保育及永續經營提出開創性的見解      。 11.資訊科技創新研究:   (1)資通安全專題中心:有效整合產、官、學、研之資     源,推廣資安新知與認知。     <1>擔任政府智庫,深入的剖析國內外重要資安議題       ,並將分析結果具體為政策建議。     <2>推動國際合作,代表國家參與國際資訊安全的雙       邊或是多邊論壇,辦理重要之國際會議及持續與       重要國家的知名研究單位建立連結,並深化雙方       的合作。     <3>媒合產學合作,辦理資安特色主題工作坊,邀請       產業界參與,藉以促成產學合作。     <4>培育高階資安人才,提供具有潛力的年輕學子,       到擁有先進資安技術的國家受訓。   (2)智慧優網運算專題中心:聚焦於網路通訊與嵌入式     系統技術創新的研發方向。著重了解使用者在無線     網路中的傳輸、多使用者自利、節能損耗等以提出     機制設計,並針對下世代(5G and beyond)通訊標     準發展的架構,提出相對應的技術以及應用方案。     此外,著眼於物聯網的興起與人工智慧突破性的進     展,投入間歇性系統之軟體設計,使物聯網裝置不     需搭配電池,可在不穩定且微弱的供電環境下運作     ,同時也讓計算能力有限的裝置做深度學習,以加     速和雲端互聯的未來發展。   (3)人工智慧創新應用專題中心:整合中心目前的研究     資源,做為橋接產業的窗口,促進技術移轉。致力     運用人工智慧於製造、醫療、金融科技與農業等產     業,結合國內研發單位,以協助臺灣產業轉型,並     積極面對資料安全、人才培育、數位化經濟及相關     政策調整等課題,以貢獻國家社會、經濟的發展。
編號 科目 說明 數量 單位 單價 110預算 109預算 109差異 109比例
01 數學研究 本年度預算數58,935千元,係辦理重點研究計
劃,如:應用數學與分析,幾何及數論與代數
等。我們主要任務是促進國內數學發展及培育
未來數學家及創造一個最先進及友善的數學研
究環境,較上年度減列1,314千元,主要編列
用途科目如次:
1.員工在職進修訓練之教材、膳宿、交通等費
 用計1,278千元。
2.水電費計1,921千元。
3.郵資、電話及傳真費等計300千元。
4.權利使用費計900千元。
5.資訊設備保養、維修、資訊設備租金及雲端
 服務費等計420千元。
6.事務機具等租金計100千元。
7.稅捐及規費計20千元。
8.法定責任保險、儀器及房屋建築火災保險費
 等計80千元。
9.兼職費計144千元。
10.約聘僱助理人員27人薪資及勞健保費等計2
  0,466千元,工讀生44人薪資及勞健保費等
  計1,481千元,臨時工5人薪資及勞健保費
  等計100千元,國外專家學者來台費用等計
  8,981千元,共計31,028千元。
11.專家學者出席費、演講費及稿費等計870千
  元。
12.參加國外學術團體組織年費及會費等計50
  千元。
13.參加國內學術團體組織年費及會費等計50
  千元。
14.發電機用油料等計140千元,消耗品計200
  千元及非消耗品計200千元,共計540千元
  。
15.大樓清潔費、舉辦研討會、研究報告、資
  料袋、保全服務費、辦公用信封等印刷費
  計3,996千元,員工27人文康活動費54千元
  ,共計4,050千元。
16.辦公室、研究室及實驗室養護等計475千元
  。
17.辦公器具養護費計24千元。
18.電梯、空調、發電機、消防、儀器設備及
  事務機具設備等保養費用計2,375千元。
19.赴國內各地區出差旅費計267千元。
20.赴大陸地區開會等旅費計176千元。
21.赴國外出席國際會議等旅費計1,330千元。
22.運輸搬運費用等計100千元。
23.短程車資計250千元。
24.資訊軟硬體設備費計3,087千元,包括:
(1)硬體設備費計1,901千元:個人電腦,筆
  記型電腦更新,Macintosh 個人電腦汰
  換,網路印表機,VMware實體主機,以
  及無線基地台汰換等。
(2)軟體購置費計1,186千元:VMware授權,
  Citrix 授權,Sophos Anti-Virus防毒
  ,政府組態設定管理軟體以及資安弱點
  偵測聯合採購費等。
25.雜項設備費計8,140千元,包括:
(1)辦公傢俱事務設備及美化環境藝術品等
  計787千元。
(2)中西文期刊、圖書及雜誌等計6,953千元
  。
(3)電子資料庫設備費計400千元。
26.博、碩士生17人獎助學金計960千元。
58,935,000 61,409,000 -2,474,000 -4.03%
2000 業務費 46,748,000 47,663,000 -915,000 -1.92%
2003 教育訓練費 1,278,000 1,332,000 -54,000 -4.05%
2006 水電費 1,921,000 1,921,000 0 0.00%
2009 通訊費 300,000 400,000 -100,000 -25.00%
2015 權利使用費 900,000 500,000 400,000 80.00%
2018 資訊服務費 420,000 600,000 -180,000 -30.00%
2021 其他業務租金 100,000 200,000 -100,000 -50.00%
2024 稅捐及規費 20,000 35,000 -15,000 -42.86%
2027 保險費 80,000 80,000 0 0.00%
2030 兼職費 144,000 126,000 18,000 14.29%
2033 臨時人員酬金 31,028,000 31,147,000 -119,000 -0.38%
2036 按日按件計資酬金 870,000 800,000 70,000 8.75%
2042 國際組織會費 50,000 50,000 0 0.00%
2045 國內組織會費 50,000 50,000 0 0.00%
2051 物品 540,000 1,540,000 -1,000,000 -64.94%
2054 一般事務費 4,050,000 3,509,000 541,000 15.42%
2063 房屋建築養護費 475,000 1,137,000 -662,000 -58.22%
2066 車輛及辦公器具養護費 24,000 26,000 -2,000 -7.69%
2069 設施及機械設備養護費 2,375,000 1,793,000 582,000 32.46%
2072 國內旅費 267,000 300,000 -33,000 -11.00%
2075 大陸地區旅費 176,000 293,000 -117,000 -39.93%
2078 國外旅費 1,330,000 1,474,000 -144,000 -9.77%
2081 運費 100,000 100,000 0 0.00%
2084 短程車資 250,000 250,000 0 0.00%
3000 設備及投資 11,227,000 12,786,000 -1,559,000 -12.19%
3030 資訊軟硬體設備費 3,087,000 3,699,000 -612,000 -16.55%
3035 雜項設備費 8,140,000 9,087,000 -947,000 -10.42%
4000 獎補助費 960,000 960,000 0 0.00%
4050 對學生之獎助 960,000 960,000 0 0.00%