中央研究院

1,493,275,000 元（）

1.數學研究：追求最先進及最深刻的數學研究成果，成為 　世界一流的數學研究是我們的目標。作為台灣研究機構 　先驅，中央研究院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。與其他基礎科學相同，數學所 　內成員需享有選擇研究方向的絕對自由，我們也竭盡所 　能維護這樣自由及全力支持研究人員追求真理的決心。 　做為數學界的領航者，本所對台灣數學未來發展擔任了 　非常重要的角色。創造一個能夠讓學生及新進的研究學 　者的友善環境，使他們能追求最先進數學研究的成果是 　我們的目標。長遠來看，這將使台灣產出更高水準的研 　究成果。在追求學術卓越部分，儘管在疫情影響下，今 　年本所特別在數論領域學術成果均做出重要發現。未來 　招聘頂尖的研究人員仍是我們最重要的任務之一，去年 　我們已經成功招聘多位優秀年輕學者包括賴俊儒和蔡政 　江來台服務，他們的加入可望鞏固本所在表現論的國際 　領先地位。未來我們會再加強研究人員的延攬，我們預 　計在數學物理及機率研究領域等這些數學重要領域能招 　聘優秀研究人員加入團隊。本所將善用做為國家級數學 　研究中心的角色，除了規劃本所中長程研究專題為主軸 　，未來也會在加強人才培育，擴大數學普及度，強調數 　學在各領域的重要應用以增進數學的社會影響力。   (1)111年度重點研究計劃如下：     　 量能器。     <2>理論研究計畫：以逆問題方法研究量子色動力學     　 、G2HDM粒子模型之唯象研究、探索宇宙重力波、     　 同調非線性微中子振盪及重元素核合成、以大數     　 據及複雜網絡方法研究複雜系統動態行為。   (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、     　 二維層狀材料系統、熱電材料與元件、自旋電子     　 學相關研究。     <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、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>複雜生態系統中的非平衡統計物理：微生物與病     　 毒的演化動力學。     <2>生物運動模式以致傳染病之理論研究。     <3>應用於複雜流體與生物材料的微流變量測技術研     　 究。     <4>以機器學習方法來研究視網膜迴路的預期動力學     　 。     <5>探討細胞相吸力與流場之聚集結構及流變性質。     <6>細胞在三維孤立圓洞的行為。     <7>準二維顆粒氣體之非平衡穩態實驗研究。     <8>緊密顆粒流（densely packed granular flows）     　 之完整相圖。     <9>理解和操縱浮動3D微環境中的細胞結構和代謝。     <10>建構新穎高通量奈米流道結合表面電漿共振子之      　 即時生物分子反應分析系統。     <11>空間侷限性對細菌形態及相應之細胞分裂和細胞      　 凋亡之研究探討。     <12>新冠病毒（COVID-19）快篩晶片及定量檢測系統      　 。   (4)新興研究計畫：     <1>軸子與類軸子暗物質搜尋。     <2>計算天文/粒子/重力/宇宙理論中心。     <3>量子計算與量子電腦。     <4>層狀二維磁性材料。     <5>開發先進同調電子成像。     <6>愛玉膠化的分子物理與膠化物理機制。   (5)高能物理與科學計算技術中心：     <1>全球網格與亞洲中心研發，及支援 ATLAS 實驗探     　 索物質的起源。     <2>提升院內大數據分析與科學計算效能之雲端系統     　 研發。     <3>系統效能最佳化之研發。 3.化學研究：   (1)光電材料與生物複合材料：小分子有機半導體、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。開發低成本鈣鈦礦太陽能電池製程技   　 術及高效率電動傳輸材料，提升太陽能電池模組穩   　 定性及效率。研發大面積模組技術，開發室內可見   　 光電源與充電模組。研究奈米複合碳材與電導性高   　 分子材料的設計與合成，應用於特用複合材料、光   　 電、能源領域。研發化學合成之奈米石墨烯除能材   　 料應用於超高能量密度鋰電池。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。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   　 究與醣化學。藥物開發將著重於抑制癌細胞生長及   　 轉移、神經退化性疾病、抗糖尿病、抗病毒之新藥   　 研發。醣化學研究也涵蓋機器學習及人工智慧應用   　 於反應途徑與產物結構預測。催化研究將開發雜環   　 碳烯配位化學、紫質或小分子配體之金屬錯合物，   　 應用於有機合成、化學鍵活化與生成、氣體儲存與   　 轉化、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。整合材料與小   　 分子催化劑研究局促空間內催化反應調控。   (3)生物探針、生物分析與化學生物學：著重探索生物   　 系統中蛋白質轉譯後修飾及膜蛋白研究，包括醣基   　 化及磷酸化調控及訊號傳導模式，並研究蛋白質結   　 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≥   　 修飾之奈米探針在抑制亨丁頓氏舞蹈症中蛋白錯誤   　 堆疊的活性。在蛋白質結構學及反應機構將研究替   　 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。並以代謝工程或是運用永續可   　 再生綠能，驅動細菌性替代燃料及高價值前驅化學   　 分子製備，針對甲烷、小分子烷烴與芳香烴等化合   　 物，進行轉化。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   　 。 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)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。   (3)探討 LLSVPs 的動力學與本質。   (4)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。   (5)利用原始岩漿對隱沒與碰撞造山帶之地函進行探測   　 。   (6)利用海底大地測量探討臺灣周遭隱沒帶大地震的孕   　 震及海嘯潛勢。   (7)花蓮米崙斷層科學鑽探：地震活動及前兆井下監測   　 。   (8)國際合作任務聯合辦公室(IRDR ICoE-Taipei 暨 Fu   　 ture Earth, Taipei)運作計畫。   (9)南太平洋大型板塊隱沒帶地體結構、發震斷層與地   　 震即時預警。   (10)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III。   (11)東南亞行動：班達海周邊岩漿活動與地體構造演化    　 研究。   (12)多段斷層破裂動力學、應力狀態及長週期地震動分    　 析。   (13)大氣氧化化學-從氣相前驅物到細懸浮微粒。   (14)長時間尺度下海洋酸化與全球暖化對珊瑚體內成鈣    　 環境的影響。   (15)含水礦物於高溫高壓下之熱傳導率,聲速與分子振    　 動光譜及其對地球深部水循環之意涵。   (16)利用地震學研究台灣海域主要峽谷的沈積物及流體    　 。   (17)地下水地球化學自動連續採樣系統於台灣東北地震    　 密集區之研究。   (18)重建台灣變質核心中玉里帶及週邊岩石_隱沒到掘    　 升的變形歷史及時空變化。   (19)台灣數值地震模型－從歷史地震、現今地震到未來    　 之情境地震。   (20)東台灣蛇綠岩之鋯石鉿同位素研究。   (21)台灣地震科學資料中心-研發整合型跨計畫地震波    　 形資料網路服務系統。   (22)歐亞大陸與菲律賓海板塊邊界的地函觀點：以台灣    　 捕獲岩（澎湖、蘭嶼和綠島）與蛇綠岩（墾丁層、    　 利吉層與玉里帶）為證。   (23)台灣地震中心儀器服務計畫。   (24)南台灣地殼及岩石圈深層構造及其動力影響。   (25)結合全球定位衛星系統及聲學於台灣東部外海海底    　 大地測量的研究。   (26)台灣地震科學中心。   (27)以寬頻網地震資料分析越南及其周邊地區地殼構造    　 與地震活動。 5.資訊科學研究：   　 的研發及經營能量，以期能更全面帶動國內人工智   　 慧相關產業的國際競爭力。有關人工智慧技術的研   　 發與創新，本所也有多位同仁參與科技部的AI創新   　 研究計畫，為提升國內AI研究在國際間的能見度與   　 影響力來努力。在人才培育方面，本所除了國際博   　 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   　 究生可直接參與本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>本所的統計暨資料科學諮詢服務設施領域包括人     　 文、生命、數理科學等領域。服務對象擴及本院     　 各所/中心、院外學術研究機構、民間公司機構，     　 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：參與本院生物資料智慧區研究，     　 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。   (2)111年度具體研究方向如下：本所目前的研究方向可   　 概分成數理統計、網絡數據、教育心理學、時間序   　 列、面板數據、金融相關領域、生物統計、生物資   　 訊、環境及公共健康、空間型、函數型、高頻及高   　 維度數據、數據視覺化及機器學習領域、工業統計   　 及實驗設計、圖像處理相關領域。     <1>本所針對新冠肺炎COVID-19的研究計畫係透過像     　 是人體生物資料庫、基因序列、環境空汙、生活     　 型態等相關資料庫的分析，提出對相關疾病的預     　 防、治療策略的科學根據，以供政府對於全民醫     　 療、空汙相關之政策實施的參考，包括B型及C型     　 肝炎、肺癌、泌尿上皮癌、早期慢性腎臟病、癌     　 症精準免疫治療、早發性阿茲海默症以及懸浮微     　 粒污染源之健康危害。     <2>新興研究計畫：隨著近年人工智慧方法的發展，     　 許多資料計算方法與儲存技術開發使高維資料能     　 夠被剖析演算。這些高維資料必須透過統計方法     　 的處理，才能夠被正確地理解與使用，此乃統計     　 科學與人工智慧應用的核心問題。本所將建立高     　 維度資料與深度模型之穩健統計方法，以增益深     　 度學習模型，例如：可解釋方法、穩健訓練方法     　 以及使用監督式學習演算法引導聚類分析等，並     　 運用大數據資料檢驗此統計方法。 7.原子與分子科學研究：   　 量子化學計算與反應動態學原理，研究醣的分解機   　 制。   (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，   　 包括新的觸媒、光電材料、熱電材料、儲能材料等   　 。因此，深入研究這些新材料的開發與應用有其重   　 要性。本計畫主要研究課題，包括二維材料的電子   　 傳輸與光電特性；新穎二維材料的合成；尖端材料   　 在永續能源的應用(人工光合作用、鋰離子電池、高   　 效率熱電材料)；表面上自組合程序的物理與化學特   　 性研究；奈米電子學、共振能量轉移的基礎理論研   　 究；兆赫茲脈衝驅動之表面超快電子動力學。   (3)生物物理原理的探討與高解析度分析技術開發: 此   　 研究方向以發展新的生物相容奈米材料、開發超高   　 速、超高解析度、和具有分子分析功能的生物影像   　 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；超高速顯微影像生   　 物分析技術；超高解析度顯微鏡研究主纖毛結構及   　 動力學；可提取高含量的蛋白質和RNA新型的顯微鏡   　 的研製；胞外小體分子造影及質譜分析的多功能奈   　 米平台；脂質奈米盤技術和原位核磁共振技術在膜   　 蛋白的研究；無機奈米藥物毒理研究。   (4)雷射在冷原子、量子資訊科技及非線性光學的應用:   　  本計畫在原子物理與雷射光學的研究，除了發展雷   　 射技術，也致力於雷射在電漿、冷原子、量子資訊   　 科技、非線性光學。主要研究課題包括利用強場雷   　 射研究電漿波的非線性光學特性；光量子記憶體、   　 糾纏光子對、及量子計算的研究；量子氣體之動力   　 學及等效規範場的研究。 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(   　 Atacama Large Millimeter/submillimeter Array-   　 Taiwan, 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；本所主   　 導研發第一頻段(Band-1) 接收機系統，待安裝於AL   　 MA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 Bas   　 eline Interferometer, VLBI/GreenLand Telescop   　 e, GLT)：GLT計畫由本所主導，與美國史密松天文   　 台(SAO)、美國國家電波天文台(NRAO)及MIT Haysta   　 ck Observatory合作。本所研發次毫米波VLBI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   　 本所與日本、美國、巴西、法國、德國及中國的相   　 關機構合作，本所自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。本所97年起參與   　 的Subaru新一代超廣角相機(Hyper Suprime-Cam, H   　 SC)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 Auto   　 mated Occultation Survey, TAOS II)：由本所主   　 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 Observatory   　 , SPM)架設三座1.3米TAOS II望遠鏡，靈敏度將比T   　 AOS-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。同時參與利用大型望遠鏡直接觀   　 測較大海王星外天體的觀測計畫，研究此類天體之   　 特性。   (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所及   　 臺灣產學界合作製造，本所因而取得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)：本所持   　 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 Cor   　 e Observatories Association, EACOA & East Asi   　 an Observatory, EAO)：此協會於94年由東亞四個   　 核心天文台（本所、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。近   　 來積極與東南亞國家接觸，吸引他們加入EAO。 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、   　 量子光電專題研究中心。   (2)本年度具體研究方向如下：     <1>精準醫療感測與藥物篩選平台，建立取自病人檢     　 體的細胞培養與細胞檢測的多種癌症研究平台，     　 作為藥物篩選以及細胞與藥物的感測平台。     <2>細胞質譜造影與光學影像，建立三維的細胞球狀     　 體，並研究微環境操控下的各類癌細胞模型。並     　 建立高時間與空間解析度的五維(x,y,z,t,λ)的     　 活體光學影像系統。     <3>智慧型細胞標的藥物遞送平台，運用奈米級尺度     　 的膠體粒子作為藥物遞送系統以及藥物劑型發展     　 ，以提升藥物的療效。     <4>在下世代先進光電奈米材料及元件方面，我們將     　 成長大面積二維材料，整合此類型高品質二維半     　 導體材料與新式奈米結構來研發高效率光電元件     　 。     <5>在能源材料及相關應用方面，我們將研發新式能     　 源材料，並整合此先進材料與智能化超穎結構，     　 應用於產能及能源回收。   (3)量子光電專題中心研究主要研究方向係以新穎材料   　 生長技術為基礎，用於開發：     <1>單光子發射器。     <2>單光子偵測器。     <3>量子光電晶片等量子光電之應用，以此建立未來     　 量子技術之基礎，期能對量子計算、密碼、影像     　 、感測、資料儲存等技術產生關鍵之影響。 10.環境變遷研究：   (1)人為氣候變遷專題中心：     <1>人為氣候變遷：剖析、能力精進與CMIP6參與。     　 合作重點，推動研發技術之擴散。研究聚焦在智     　 能物聯網、下世代通訊網路與嵌入式系統技術等     　 。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，並培養通訊人才。   (3)人工智慧創新應用專題中心：     <1>整合資創中心研究資源，並對外做為橋接產業的     　 窗口，促進產業升級及學術、技術交流。研究方     　 向將專注於人工智慧相關技術應用與服務，並將     　 積極與國內外單位合作、培育國內外人才，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。     <4>結合產學合作與跨領域研究，整合人工智慧研究     　 成高實用的結果，俾利社會大眾。

1.數學研究：     　 理、傳統超導材料約瑟夫森結的核心技術上於國     　 內居翹楚之地位，希望透過兩者之配合，可預期     　 其對未來科技影響之重大。   (3)生物與動態系統物理研究：     <1>致力於具跨領域之研究，結合機械工程學、電腦     　 計算、化學、物理學、生物等各種不同學門。     <2>瞭解替代功能組織在軟組織中的發展。     <3>探索漂浮3D微環境中的細胞結構，相互作用和信     　 號傳導動力學。     　 、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。     <3>解析仿生系統在甲烷、小分子烷烴與芳香烴之催     　 化機制，應用於新型態特用化學品之產製。     <4>尋找腫瘤生物標記應用於精準醫學。以微流道及     　 表面生物物理技術研究生物系統中分子間及細胞     　 與細胞間作用力與訊號傳導調控。 4.地球科學研究：   (1)生物資訊研究：     <1>建立微小型頭戴式顱內顯微鏡之工作測試平台和     　 軟硬體設備。     <2>長鏈非編碼RNA和DNA交互作用輿圖。     <3>全基因組探勘基因表現緩衝之分子機制。     <4>實驗室電子紀錄本雲端平台。     <5>Omics 大數據分析的生物資訊研究。     <6>與癌症相關的蛋白基因體研究。   (2)電腦系統研究：     <1>分散式深度學習之系統開發與效能優化技術研究     　 。     <2>自動化服務組合：自然語言需求之擷取與多目標     　 演化式服務組合。     <3>基於非揮發性記憶體之系統設計。     <4>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>深度學習應用之研究。     <2>深度學習於網路廣告競價之應用。     <3>軟體定義網路之多樹組播分段整合路由設計與研     　 究。   (4)多媒體技術研究：     <1>假訊息偵測--Fake news detection through the     　  analysis of feature dependency at article     　 level。     <2>多項目深度學習技術。     <3>深度學習之模型統合與智慧視覺。     <4>非線性網路的深層表示與深度學習。     <5>基於適應性運算子的單通道信號分離演算法。     <6>深度學習與多媒體處理技術。     <7>應用於展演的音訊分析與生成。   (5)語言與知識處理研究：     <1>對話文本欺騙偵測 (Deception Detection)。     <2>基於簡化法(reduction)的知識表達與自然語言理     　 解研究。     <3>智慧型輔助學習機器人。     <4>生醫文獻探勘。     <5>探討以深度神經網路進行自然語言理解中的常識     　 推論及多步驟推論。     <6>語義控制下的自然語言生成。     <7>語音、語言與音樂處理研究。   (6)網路系統與服務研究：     <1>參與式城市感測系統研究。     <2>雲端財富及風險管理研究。     <3>研究資料寄存系統與服務。   (7)程式語言與形式方法研究：     <1>單子與關係式程式推導。     <2>密碼程式安全性驗證。     <3>透明化之隱私隱私管理系統。     <4>嵌入式作業系統形式化分析。     <5>網路程式安全檢測關鍵技術。   (8)計算理論與演算法研究：     <1>後量子密碼學研究。     <2>機器學習與賽局理論 (online learning and gam     　 e theory)。     <3>無人機自主飛行研究。     <4>後量子密碼學分析與實作。     <5>應用邏輯與智慧型系統。     <6>資料密集運算在電腦對局之應用。     <7>因果關係之探討。     <8>臺語語料發展與語音辨識。 6.統計科學研究：     　 序列結構缺乏的問題，此一新穎工具對於多醣分     　 子應用在生技製藥，將有很大的助益。   (2)尖端材料與表面科學原理的探討與應用:     <1>在二維新穎材料的探討與應用方面，主要在發展     　 及應用最先進的理論與計算方法，利用高速電腦     　 與先進演算法來探討各種低維度尖端材料的新穎     　 現象。在實驗方面，合成與測量二維新穎材料的     　 性質。預期可增進對二維材料性質的認識及在電     　 子元件應用的可能性。     <2>在永續能源的議題以人工光合作用的研究，開發     　 電化學觸媒，增加電化學方法催化二氧化碳還原     　 為主軸。在鋰離子電池材料的研究，針對銅鋅錫     　 硫做整合性開發。在熱電材料，研究具更高效率     　 熱電材料。同時針對矽材，研究介穩定態的可行     　 性及熱電特性。預期可找到更高效率的材料。     <3>結合銀奈米粒子陣列所產生的「表面增強拉曼光     　 散射效應」以及微流道晶片技術，製作具有超高     　 偵測靈敏度和均勻度的「表面增強拉曼光譜」奈     　 米晶片。預期可開發在生醫與環境污染之各種應     　 用。     <4>奈米電子學與新世代的電子元件設計息息相關，     　 研究奈米尺度電子元件的噪聲問題，對於實用的     　 電子元件極為重要。分子螢光與共振能量轉移則     　 是綠能研究的基礎科學問題。此工作預期可提供     　 這幾個方面的基礎理論。     <5>搭建雷射驅動之表面光電子能譜儀能觀察二維材     　 料中電子受光激發後所產生的飛秒動力學，以及     　 量測超導體及二維材料中交互作用的電子對，預     　 期可提供電子對形成所內含的量子糾纏效應之直     　 接實驗證據。   (3)生物物理原理的探討與高解析度分析技術開發：     <1>螢光奈米鑽石是一種新穎的奈米碳材，源自於本     　 所團隊的發明，非常適合生物醫學的應用。預期     　 可提供活體內細胞追蹤、奈米尺度溫度感測、和     　 光電相關顯微術等生物學中重要問題有用的工具     　 。     <2>在具有分子分析功能的生物影像技術方面，我們     　 發展數種新穎顯微影像技術，一是超高速顯微影     　 像生物分析技術，能夠研究過去無法觀察到的快     　 速現象。     <3>另一種是新穎高解析度顯微鏡，用來了解中心粒     　 和纖毛中蛋白質的結構，功能和動力學。     <4>發明一種新型的顯微鏡，可以基於圖像進行高含     　 量的蛋白質和RNA提取。另外我們發展一個能夠提     　 供胞外體分子造影及質譜分析的多功能奈米平台     　 ，用來分析體內和胞外體中的蛋白質種類與含量     　 。     <5>應用我們發展的脂質奈米盤技術於膜蛋白的樣品     　 製備及功能鑑定，預期可理解膜蛋白如何受到膜     　 環境的調控，細胞計畫性死亡的相關問題。     <6>解決無機奈米藥物在活體內長期滯留的問題以及     　 研究奈米碳管光學異構物毒理學。我們的目標是     　 製造出可生物分解之奈米藥物，研究不同手性之     　 奈米藥物之毒性。   (4)雷射在冷原子、量子資訊科技及非線性光學的應用:     <1>發展利用高功率二氧化碳雷射於驅動電漿電荷分     　 離層，以加速質子至千萬電子伏特等級，預期可     　 將高階諧波的實用頻段延伸到軟X光，以及用強場     　 雷射來產生和偵測暗物質，訂出光子與軸子的耦     　 合係數上限。     <2>光的量子記憶體是可將光子的量子態儲存於原子     　 並再取出的元件，它是長距離量子通訊及光學量     　 子計算之關鍵元件。我們發展出世界最高效率的     　 同調光記憶體，和第二高亮度單光子源，預期可     　 用此記憶體和光源研究光量子記憶體的效率、糾     　 纏光子對、及量子計算。     <3>利用雷射冷卻技術、原子之光囚禁、以及蒸發致     　 冷等技術，發展原子操控術，預期可以研究漩渦     　 融入玻色凝聚的物理機制和量測超流體密度，並     　 朝量子模擬器、量子電腦方向發展。 8.天文及天文物理研究：   　 科學觀測，已參與歐南天文台(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 Teles   　 cope (GMT)計畫或Thirty Meter Telescope (TMT)   　 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)泰國將於110年加入EAO。 9.應用科學研究：   　 遷的關鍵因子，進而激發環境友善之城市設計思維   　 。   (9)推動區域背景大氣及區域尺度空氣污染遙測研究，   　 掌握台灣周邊大氣環境的變遷趨勢，並分析對台灣   　 地區空氣品質之影響。   (10)增強大氣科學與環境醫學之跨領域合作，強化深化    　 對影響民眾健康之關鍵空氣污染物質的研究，探討    　 空污造成之健康風險，進而協助研擬具健康風險導    　 向之污染防治政策。   (11)發展「生物化學錨定系統」進行水域系統連續高頻    　 監觀。希望了解污染物對生態系及間接對台灣的社    　 經衝擊。   (12)永續城鄉的環境韌性優化：以主要人口居住的都市    　 核心角度出發，整合氣候變遷、都市計畫/規劃、    　 災害管理、交通、能資源等領域，研提都市及周邊    　 鄉村面臨各項氣候風險時，可能採取的短、中、長    　 期減緩與調適作為，提升其韌性，建構永續城鄉。   (13)動態環境變遷下的人類健康福祉：以民眾健康與福    　 祉的角度出發，整合氣候變遷、空氣污染、空間/    　 地理、公共衛生、營養、都市規劃、社會經濟等領    　 域，探討潛在的外部自然及社會環境因素與其中複    　 雜交互作用，並研提可能的調適與因應策略，以降    　 低整體健康衝擊風險。   (14)環境永續的社會轉型與治理：與政治法律、經濟社    　 會等社會科學家合作，提出解決問題所需要的科學    　 知識，且務實地系統性研究社會轉型之要件，以改    　 變原有發展型態，並協助知識轉譯，進行治理體制    　 、經濟產業、社會價值與文化等轉型，以邁向永續    　 。 11.資訊科技創新研究：   (1)資通安全專題中心：     <1>執行資安相關之策略規劃與計畫，並協助推廣資     　 安新知與認知。     <2>推動產學合作，研發資安相關應用，促進資安技     　 術移轉。     <3>建立國內與國際資安交流平台，包括交換學者與     　 交換學生並主辦實務研討會與學術會議等。     <4>與資通安全處及國安局合作，推動成立國家級密     　 碼研究機構。   (2)智慧物聯網專題中心：     <1>在學術殿堂上建立能見度與影響力，鼓勵國內外     　 學術交流，於頂尖國際會議扮演積極角色，讓智     　 慧物聯網專題中心成為人才聚集與交流的平台。     <2>發展可在間歇性供電系統上部署和高效執行深度     　 學習的工具，開發資料配置排程之自動化工具與     　 軟硬體協同之優化機制等，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：     <1>持續在國際知名期刊以及研討會上發表研究成果     　 ，提升台灣在人工智慧領域的研究地位。     <2>與國內外頂尖大學、研究機構進行學術交流合作     　 ，擴大研究成果，以提升國內人工智慧產業之競     　 爭利基。     <3>積極與產業合作，透過技轉或是開發API的方式將     　 研究成果導入業界。     <4>結合產學合作與跨領域研究，整合人工智慧研究     　 成高實用的結果，俾利社會大眾。