科技週刊-第六期

一、AI 為科學家省下許多材料開發時間?

序:近年來，無稀土永久磁鐵的研發成果引起了全球科技界的矚目。這種新型磁鐵不僅在高科技應用中展現了其強大的性能，同時也打破了傳統對稀土依賴的束縛。從電動汽車到機器人，從風力發電到無人機，無稀土永久磁鐵正成為未來科技發展的關鍵一環。想要深入了解這項革命性的技術創新，就跟隨程式貓的步伐，一同探索這場科技革命的奇妙之旅吧！

在尋找替代稀土材料的過程中，英國深科技公司Materials Nexus使用AI技術成功設計出一種全新的無稀土永久磁鐵(註1)，命名為「MagNex」。這項發現比傳統人工方法快了200倍，為對強力磁鐵需求不斷增長的電動汽車和其他高科技應用帶來了新的希望。

隨著世界逐漸放棄內燃機(註2)，轉向電動移動工具，對緊湊型高功率馬達(註3)的需求快速上升。永久磁鐵馬達是目前汽車行業中最受歡迎的選擇，用於超過80%的現代電動汽車。然而，製造這些強力磁鐵所需的稀土材料(註4)，如「釹」和「鎵」，需要進行有害的採礦和昂貴的加工，並且主要由中國控制供應，這使得其他市場容易受到供應中斷和價格波動的影響。

Materials Nexus的AI平台在短短數天或數週內就能識別出無稀土磁性材料(註5)，而傳統方法則需要數年甚至數十年。該平台分析了超過1億種無稀土材料組合，考慮了成本、供應鏈安全、性能和環境影響等變量，最終確定了MagNex。

這項研究由Materials Nexus與謝菲爾德大學的亨利·羅伊斯研究所合作完成，僅用了三個月的時間就合成並測試了MagNex。相比傳統稀土磁鐵，MagNex的材料成本降低了80%，碳排放量減少了70%。

MagNex的發現不僅對電動汽車行業有重大意義，還將應用於機器人、無人機、風力發電機和暖通空調設備等多個領域。Materials Nexus表示，AI平台還將有助於識別和創建新一代推動新技術和減少二氧化碳排放的前沿材料。

Materials Nexus首席執行官Jonathan Bean博士表示：「我們的平台已經吸引了各種產品的廣泛興趣，包括半導體、催化劑和塗層等應用。我期待看到它在支持創造新材料以解決日益緊迫的供應鏈和環境問題方面所發揮的作用。」

這項突破性發現展示了AI在材料發現中的巨大潛力，為未來的技術發展和環境保護提供了新的可能性。

註釋編號	名詞	名詞解釋
1	無稀土永久磁鐵	不依賴稀土元素或極少依賴稀土元素的永久磁性材料。具有更低的生產成本和更小的環境影響，有助於推動可持續發展和綠色技術的發展。
1-1	無稀土	稀土元素（英語：rare-earth element，REE），或稱稀土金屬，是元素週期表上第3族鈧、釔和鑭系元素共17種金屬化學元素的合稱，皆屬於副族元素。稀土元素皆為質地較軟的銀白金屬，彼此間含有相似的化學性質，且總在礦床中共生，難分離、提取。而並未使用這些元素的便稱為無稀土。
1-2	永久磁鐵	能夠長期保持其自身磁性的材料，不需外部電源或磁場即可產生磁力。通常由鐵、鈷、釹等稀土或過渡金屬組成，並具有固定磁性方向。因其穩定和持久磁性等特性，永久磁鐵廣泛用於各工業及消費產品中，在高科技領域中有重要的應用價值。
2	內燃機	一種熱機械裝置，透過內部燃燒產生能量。包括燃料燃燒的引擎和相應發動機組件，常見應用包括引擎和發電機。
3	緊湊型高功率馬達	具較小的體積和重量，同時能產生高功率輸出。通常用於空間有限且需要高效能的應用，如工業自動化設備中。
3-1	緊湊型	用於空間有限，具較小的體積和重量。
3-2	高功率馬達	高功率輸出，用於高效能的應用。
4	稀土材料	稀土元素在電氣及電子元件、雷射器、玻璃、磁鐵和工業及化學催化劑等領域中有著多樣且廣泛的應用，應用在這些相關領域中的便稱為稀土材料。
5	無稀土磁性材料	不依賴或極少依賴稀土元素的材料，用於製造具有磁性的產品或設備。這些材料的研發旨在減少對稀土資源的依賴，降低生產成本和環境影響，並提高材料的可持續性和可供性。
5-1	磁性材料	磁性材料是指能夠產生磁場或被磁場影響的材料。根據其磁性質，可以分為幾種主要類型： 1. 永久磁性材料：能夠在沒有外部磁場的情況下保持永久磁性的材料，如永久磁鐵（如釹鐵硼磁鐵）和陶瓷磁鐵。 2. 臨時磁性材料：在外部磁場作用下會產生臨時磁性，但在去除外部磁場後失去磁性，如軟磁材料（如軟鐵）。 3. 電磁磁性材料：通過通電產生磁場或者通過磁場影響其電性質的材料，如電磁鐵和磁性材料應用於變壓器核心。

/玥楓編

二、台灣AI「Project TAME」贏過ChatGPT！獲輝達大力支持開發完成！

Project TAME 是一款由和碩與長春集團、長庚集團等大企業聯合構建的台灣本土AI大模型。以Facebook母公司meta旗下的Llama-3 70B為基底，在上面疊加數以萬計的台灣本土資料，以改善外國模型的對於本土資料的不足。

TAiwan Mixture of Experts（Project TAME）計畫採用輝達佈屬於台灣的Taipei-1世界即超級電腦訓練而成，其中包含上億筆的資料堆疊訓練，成為目前台灣最強大的本土AI模型。

該模型現在已訓練完成，並在各項本土基準測試中贏過第二名Claude-Opus 6.8%，更贏過目前世界上最強大的GPT-4o 9.3%，說該模型是台灣版ChatGPT完全不會太誇大。另外TAME 在大學學測、台灣律師考試、中醫醫師考試、中華民國駕照、台灣本土測驗都取得了優於常人的成績，其中律師測驗更贏過了9成的考生，按照這個趨勢下去，未來AI拿下學測滿級分又或者是擔任個人律師的日子不遠了。

該專案的負責人和碩人工智慧發展處處長蕭安助表示，該模型共投入上千個工時訓練而成，成功實現AI本土化和產業接軌。TAiwan Mixture of Experts 目前已經上線，並採用開放原始碼授權向大眾發表，目的是希望能幫助台灣能夠有個屬於自己的模型，也不會受到外國模型的價值觀衝擊本土文化。同時透過開放式聯盟讓產業界和學界一起合作，推動AI落地。

by YD

三、蟹狀星雲 起源 超新星爆發類型!?

美國天文學家使用NASA的詹姆斯•韋伯太空望遠鏡(James Webb Space Telescope)(已發射的紅外線太空望遠鏡)，對約1000年前古人發現的"蟹狀星雲"組成成分進行深入解析，望能透過收集它的成分和數據，了解蟹狀星雲的起源。

約翰•貝維斯於西元1731年發現該星雲，對應有中國、阿拉伯和日本天文學家於西元1054年記錄的一次超新星爆發（編號SN 1054，古稱天關客星）。西元1969年天文學家發現星雲中心是脈衝星，直徑大約是28–30公里，每秒自轉30.2次，並發射出從γ射線到無線電波的寬頻率範圍電磁波。

蟹狀星雲為第一個被確定是超新星爆炸形成的天體，以蟹狀外表聞名，現在已只是黯淡的超新星殘骸

超新星爆炸時，幾乎可以將其近乎所有物質拋出形成新雲，其由太空塵埃、氣體、高速外流風(星際介質的流動)組成，中心為一顆直徑10公里左右的中子球被認為是爆炸期間在重力作用下塌陷的恆星產生相當於一顆太陽的1.5倍，不過由於其爆炸總能不足一般超新星十分之一，因此部分學家認為其為 電子捕獲型超新星 爆發所致，而非通常的 鐵核心塌縮超新星爆炸。

電子捕獲型超新星（Electron-capture supernova）和鐵核心塌縮超新星（Iron-core collapse supernova）是兩種不同類型的超新星爆發，分別由不同的物理過程驅動。

電子捕獲型超新星：

在較大質量的恆星（通常是8到10倍太陽質量以上）耗盡核心核燃料後，核心開始收縮。當中心溫度達到一定程度時，電子捕獲開始主導，這是指恆星核心中的電子與原子核結合，導致質子轉變成中子、釋放出中微子。這個過程使得核心進一步收縮，產生極端的條件，最終引發超新星爆炸。

鐵核心塌縮超新星：

在較大質量的恆星（通常是超過20倍太陽質量）核心耗盡核燃料後，核心內部的核反應停止。由於核心中心部分主要是由鐵和其他重元素組成，鐵核心無法再進行核反應以產生能量來支撐自身，因此開始快速崩潰。這種崩潰會產生極度密集的中子星或黑洞，同時也引發強烈的超新星爆炸。

這兩種超新星爆炸過程中，釋放的能量巨大，會在極短的時間內（幾秒鐘到幾個月不等）釋放出比太陽系中所有恆星在其整個生命週期中釋放的能量總和還要多的能量。这些事件不僅對宇宙中的化學元素進行重要的核合成，而且對宇宙中星系演化的理解也至關重要。

/玥楓編