牛樟芝的先關保健產品。source：DLC

牛樟芝是健康食品嗎？

牛樟芝確實是衛服部規範內的健康食品，它屬於一種保健食用菌，目前官方說法所具有的保健功效是護肝（針對化學性肝損傷）及免疫調節功能。

牛樟薄孔菌，俗稱臺灣紅色國寶的牛樟芝或牛樟菇，屬於多孔菌目（Polyporales）、多孔科 （Polyporaceae）、台芝屬（Taiwanofungus），其學名有三種  Antrodia camphorate（= A. cinnamomea =Taiwanofungus camphorata，把學名寫出來是方便讀者可以在網路上查文獻），是台灣特有且珍貴的真菌，僅生長於台灣特有植物牛樟 （Cinnamomum kanehirai）樹幹腐朽之心材內壁層。民間用藥以消腫散積、祛風除濕作為功效，而台灣原住民則相傳喜歡食用牛樟芝解酒改善宿醉等不適症狀 [1]。

牛樟標本。soruce：國立台灣大學植物標本館 (2012)，台灣植物資訊整合查詢系統。

菌絲體其生理活性物質有三萜類化合物（Triterpenoids）、超氧歧化酵素 Superoxide Dismutase（SOD）、腺昔（ Adenosine）、β- D- 葡聚醣 （β-D-glucan） 、維生素 B（Vitamin-B）、麥角固醇（Ergosterol）等；而其中最具生物活性成份的是三萜類化合物及 β- D- 葡聚醣。另，在文獻中也指出牛樟芝子實體所含的生物活性物質較菌絲體多。目前牛樟芝的量產極低，所以栽種是經由人工培育，可分為液體、固態發酵培養法、椴木栽培法或野生樟芝培養。

牛樟芝子實體。圖／Thomaswz19 ，創用CC 姓名標示-相同方式分享 3.0, wikimedia commons

牛樟芝菌絲體經研究證實（文章後面會再詳述）的功效包括：抗氧化、肝臟防護、癌細胞毒殺、增進免疫、抗病毒能力、殺菌及抗發炎能力、降血醣、降血脂、調節血壓能力等。在台灣生技產業以護肝或抗氧化等保健功效作為相關產品的訴求。

現今許多研究團隊紛紛興起研究其抗癌症的功效，例如 2010 年馬偕醫院團隊從牛樟芝中萃取化合物，發現其中一種「去氫硫色多孔菌酸化合物」對胰臟癌、白血病細胞有抑制效果，該活性化合物命名為「馬偕一號」。相關生物機轉的研究成果，已刊登在國際期刊且已申請專利，未來計劃開發做為標靶抗癌藥物。不過研究團隊強調此僅為牛樟芝細胞實驗，運用在人體上還會牽涉到吸收、分解、代謝等因素，要多久才有效，必須進一步實驗。

但在衛生主管機構嚴格把關下，目前市場中基本上沒有宣稱具有可抗癌效果的產品。林口長庚毒物科主任已故學者林杰樑（2013/05/22）：「牛樟芝的話在目前為止，對於身體的幫助，對身體健康的促進作用，並沒有醫學上確定的證據。」這是怎麼回事？為什麼研究結果說可以抗癌抗氧化抗發炎，可是衛福部及林杰樑持相反意見呢？

如何看懂研究結果？

其實，關於研究結果，非科學 / 醫學從業人員很難去了解他的「眉角」。舉個筆者自己的例子來說：筆者以前做實驗曾養過癌細胞，也做過真正的人體試驗。有做過實驗的人就知道，養細胞也要一些訣竅，不然細胞第二天就死給你看。

所以研究者用各種方法讓癌細胞活下來之後，再來就會拿一些想實驗的物質 （以本文而言你可以說是不同濃度品種的牛樟芝萃取化合物，下文以「神祕物質 A」代替）看看你養的癌細胞會不會因為不開心就不分裂，或者更神奇的就壞死（necrosis）或凋亡（apoptosis）掉。實驗成功後你當然可以宣稱是你實驗的物質對人類癌細胞有抑制 / 殺死的效果。但是要曉得，實驗成功到真的拿你實驗的物質來治病這中間的變數極多：

1. 細胞實驗不等於動物實驗，動物實驗不等於人體實驗，即使進行人體實驗也很有可能失敗（可以參考浩鼎事件）。

雖然成功的細胞 / 動物實驗讓研究者開心（論文 / 報告 / 教職有著落了！）、給藥廠（或病患 / 投資人 / 股市禿鷹……（咦？））希望，但細胞實驗是由人體 / 動物中分離出來，簡化（或直接忽略）整個活體環境有可能對細胞造成的其他影響，所以要複製細胞實驗的結果（例如「神祕物質 A」）到真正的人類身上其實還有一大段路要走。

2. 細胞 / 動物實驗所使用的有效物質「神祕物質 A」，在實驗中所使用的濃度不等於藥用濃度。

當你試著使用研究中的濃度來幫自己治病，很可能需要吃到的健康食品數目會相當驚人（而且同第一點所講的，在實驗中有效不等於在人體內有效）。更何況，對癌細胞有效的藥物濃度也有可能對正常細胞有傷害，而造成正常細胞傷害的濃度，沒做實驗其實不會知道。（但是哪個頭腦正常的廠商會做自己產品對人體傷害濃度的實驗？）

3. 即使你知道人體內有效濃度，你也必須知道跟這個「神祕物質 A」相關的吸收、代謝等藥物動力學資料，才有辦法計算你要吃多少未經提錬的牛璋芝才能達到人體內有效濃度。

舉個例子來說：生體可用率（bioavailability）就是指吃到肚子後吸收的比例，最神奇的大概是類固醇，以口服居然能到接近 100% 吸收。另一個例子是胰島素，口服的生體可用率接近 3%（實驗者加了一大堆佐劑後，看到最高報告的也才 19%），想想你要吃多少牛樟芝，才能達到身體的有效劑量？

4. 佐劑及非主要有效成份的危害。

除了廠商所宣稱的主要有效成份外，還有一個不會拿來打廣告，但事實上很可能在「有效」或「危害」的事件上扮有重要角色的，還有一個東西，就是佐劑。舉個例子來說，在疫苗中為了要讓疫苗更「有效」，所以有的會加入一些佐劑，用以刺激免疫系統。但這些佐劑在刺激免疫系統之餘，也可能造成你（也許不包括廠商）不一定想要的副作用，副作用在此並非負面用詞，僅指非原本藥物想要得到效果。事實上有部份臨床藥物在使用時都是取其副作用當成主要想得到的目的（例如威而剛原本是拿來治心臟病，但現在……你懂的，像筆者都只拿來吃高山症……）。

大部分的產品 ，即使在臨床前試驗階段，確認其功能，在進入人體臨床試驗後 ，往往以無一致性的結果收場。但廠商寧願花錢持續進行功能性宣傳，卻不願意投入真正讓產品與人體產生連結的臨床試驗，有兩個原因：一個是人體實驗成功機率實在很低、又很花錢；一個是花小錢宣傳細胞 / 動物實驗結果，無需申請藥證就能從健康食品得到龐大收益，CP 值超高。

媒體所寫的毒性研究報導又該如何解讀呢？

1999 年行政院衛生署食字第 88037803 號公告健康食品安全性評估方法，將健康食品之安全評估分為四個類別。牛樟芝安全評估列為第二類：即檢具基因毒性試驗與 28 天餵食毒性試驗之毒性測試資料即可審核。

2012 年檢驗及品保雜誌第一卷三號，以牛樟芝餵食小鼠之亞急性毒性試驗病理分析的文獻結果發現，為期 28 天觀察其亞急性毒性反應，此所有實驗與對照組之肝臟、腎臟及脾臟皆無中毒特徵。但經濟部生技中心委託昌達生技，進行 91 天的動物實驗，不料老鼠接受口服牛樟芝子實體粉末一定劑量後，竟出現細胞異常增生、空洞化，恐對肝、卵巢造成傷害，且對腎上腺具高毒性，吃愈多傷害愈大（見 2013 年 05 月 22 日之蘋果日報）。

source：蘋果日報截圖。

根據 2013 年 05 月 22 日新聞報導，當時已故學者林杰樑說，葡萄王生技公司曾於 2011 年在國際知名期刊《Food Chem Toxicol》發表 1 項為期 90 天的動物實驗、劑量每公斤 3000 毫克，結果卻顯示一點傷害都沒有 [2]，與昌達的報告完全相反，林質疑：「有一方是錯的，一定要更詳細找出其中的差異。」

2013 年牛樟芝的風暴事件，當時業者與官方委託生技公司兩造進行毒性實驗，若依循健康食品安全性評估方法之毒性規範去做，這兩者結果不一致。根據昌達生技的實驗設計，是取牛樟椴木的牛樟芝子實體粉末，按體重每公斤給予 200、600、2000 毫克 3 種劑量餵老鼠吃。如換算成 60 公斤的人體，約等同每天口服 12、36、120 公克。昌達提出的實驗結果，顯示每天服用 200 毫克的母鼠，腎上腺開始腫大，服用 600 毫克的公鼠也有同樣情形，服用 2000 毫克時，除腎上腺腫大，公鼠、母鼠的肝重量還會增加，母鼠卵巢重量也增加。該報告稱已排除各項環境污染因素。

葡萄王生技公司於該報導中所宣稱安全的實驗是取液體發酵所形成的菌絲體，該研究所描述的方法（見文章之截圖）中有看到該公司在得到菌絲體之後，有再進行一些加工，處理後再磨粉餵老鼠。也就是說，與昌達公司的實驗方法比較，用以實驗之原料不同：一個是牛樟椴木的牛樟芝子實體粉末（昌達），一個是由新竹的食品工業發展研究所生物資源保存及研究中心所購得的牛璋芝菌絲體再加工（葡萄王）。

由本文前段已知，子實體的有效成份比菌絲體要來得高，也就是說，在兩個實驗都沒造假的狀況來看，葡萄王公司用以進行毒理實驗的材料其「有效成份」比較少，而且還進行部份加工。即使給的量比昌達的要來得多，我們仍然可以懷疑其中所含的『有效成份』劑量與屬性都與昌達公司的不同。所以，我個人覺得這兩個實驗都沒錯，得到的結論也都是正確的。但是要怎麼解讀呢？

由昌達的實驗可知，使用牛璋芝子實體的粉末在老鼠實驗每公斤 600 毫克以上可能造成腎上腺毒性；由葡萄王的實驗可知，使用牛璋芝菌絲體經「處理」後，可以到每公斤 3000 毫克也不會有顯著毒性。因此可以推論，就「有效成份」而言，在一定劑量之上，會對腎上腺有傷害，但在「一定劑量」之下則否。

所以牛樟芝傷腎嗎？

在臨床上有病患因大量服用野生牛樟芝，但菌種不對根本無法抑制癌細胞反而造成腎衰竭，或者民眾服用牛樟芝保健食品後，腎功能下降。以醫學證據的角度來說，其實只屬於個案報告及少部份的專家意見。目前的研究報告並無法證明這些腎臟損傷都與牛樟芝（或是其藥物佐劑）有關。所以對腎臟而言，並不能給一個明確的結論說牛璋芝對腎臟有害。

了解了整件事之後，問題到了這個地方，就變成了「我究竟為了什麼要吃一個在一定劑量之上可能對腎上腺有害的『有效成份』呢？」

牛樟芝有哪些保健功效？從動物實驗研究來看

牛璋芝市場上被運用於酒精性肝炎、病毒性肝炎、免疫調節、抗疲勞、抗病毒、抗高血壓、抗氧化（排毒）、降膽固醇、抑制腫瘤及保護肝臟等，但牛樟芝唯一被研究證明的保健功效是護肝功能（針對化學性肝損傷）及免疫調節功能，其它的功效仍有待強力的證據。

下面列一些動物實驗認為有效的功能（由於相關的動物實驗繁多，也非本文所評論之重點，因此未逐一附上 reference，有興趣的讀者可以用關鍵字找找看相關文獻）。

牛樟芝對酒精性肝炎研究

長期過量飲酒會引起酒精性肝病，進展成為酒精性肝炎、肝織維化、肝硬化，最後還可能導致肝癌。據大量文獻實驗結果牛樟芝具有降低酒精所誘發的肝指數 GOT 和 GPT 值上升及降低 SOD 和 Catalase 活性，進而減少肝損傷；研究亦發現能抑制肝纖維化因子的表現量，還可減少化學性肝損傷及急性肝損傷。_{等等，那為什麼不戒酒就好，要花錢買這個來吃呢？}

牛樟芝抗發炎研究

牛樟芝的培養菌絲體萃取物能藉由抑制人類白血球的 reactive oxygen species（ROS）生成，達到抗發炎的效果，其子實體萃取物能抑制嗜中性細胞的 ROS 製造，並降低其附著能力，因此亦具有抗發炎的功效。另於體外試驗中子實體萃取物能抑制 lipopolysaccharide（LPS－細菌細胞壁成份之一）所誘發的發炎物質（TNF-α and IL-6）及其介質（NO and PGE2）的生成。_{等等，細菌來攻擊時免疫系統反擊這不是天經地義的嗎? 為什麼我要吃個東西來阻上我的免疫系統攻擊細菌？}

牛樟芝抗病毒性肝炎研究

多篇文獻結果顯示可於體外試驗中抑制 B 型肝炎病毒生長，樟芝子實體和培養的菌絲體之多糖體不同，所有的樟芝菌絲多糖體均有抗 B 型肝炎抗毒的活性。_{聽說，好吧，不是聽說，B 型肝炎有口服藥，經人體試驗有效，那為何我需要使用這種體外試驗未經人體試驗的食品來達到控制 B 型肝炎的效果呢？}

牛樟芝抗癌功效

牛樟芝子實體酒精萃取物能誘導 HEP G2（某種肝癌細胞）及 PLC / PRF / 5 細胞（另一種肝癌細胞）的凋亡；在菌絲體多醣體研究中多醣體在抗腫瘤的免疫模式中能藉由活化單核細胞（一種免疫細胞）以抑制 U937 細胞（一種淋巴癌細胞）的增殖；同時也抑制血管增生的發生。此外，並發現對大腸癌、肺炎、黑色素瘤、骨肉瘤及胰臟癌等細胞的細胞週期的凋亡進行抑制及活化等調控功能。但別忘了，這些都只是細胞 / 動物實驗。

有另一結果顯示大腸癌細胞使用 amphotericin B 治療時，同時採用牛樟芝對細胞毒殺有增強的效果（註：amphotericin B 是一種治療黴菌的抗生素，某些狀況下可以殺死很多正常的細胞，當然包括癌細胞！）另外對肝癌病人，使用傳統化療藥物（cisplatin and doxorubicin）做治療時又併用牛樟芝可有細胞抑制作用。看到了人體實驗是不是好開心呢？但是，在癌症的人體實驗有另一個取巧的實驗方法。我們要治療癌症是為了要活下去，增加存活率是治療的最終目標。而上面的研究給你看到的目標是「增加細胞毒殺」、「抑制細胞」等。是的，即使你「增加細胞毒殺」或是「抑制細胞」了，並不保證你能在有癌症的狀況下活得更久。

所以下次看到健康食品研究報告時該怎麼辦？

講個小結論，看到媒體報導健康食品研究時，先問問自己幾個問題：

1. 這是細胞 / 動物實驗，還是人體實驗？實驗的目標與媒體宣稱的效果合理嗎？還是廣告想造成讀者自行腦補？
2. 實驗所造成的結果會有理論上的副作用嗎？（例如號稱增強免疫力就有可能造成自體免疫疾病等，能殺癌細胞也可能殺死正常細胞）
3. 換算成人體體重的話，你要每天吃多少該食品才能達到那個報導所宣稱的效果？
4. 有沒有己知的藥物可以達到媒體報導所宣稱的療效？如果有，那麼該藥物的副作用是否可以預期且受控制？如果沒有，那為何我該相信實驗等級比藥物還低的健康食品的研究？

參考文獻

1. 林恭儀, 曹永昌, 邱仲峯: 牛樟芝的傳統與現代用藥考據. 北市中醫會刊 2013, 19(2):13-18.
2. Chen TI, Chen CC, Lin TW, Tsai YT, Nam MK: A 90-day subchronic toxicological assessment of Antrodia cinnamomea in Sprague-Dawley rats. Food Chem Toxicol 2011, 49(2):429-433.

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• 本文轉載自數感實驗室，歡迎追蹤數感實驗室臉書粉絲團，讓生活跟數學更緊密、培養數感！

Photo source: ads of the world

我們曾寫過的《盪了幾度的鞦韆》：一位母親推著孩子盪鞦韆，旁邊有一個很美的量角器，讓親子在享受盪鞦韆樂趣之外，還可以藉由身體的對高度與速度的感知，增進對數學的感覺。是一個美感與數感兼具的遊樂器材。

現在我們再繼續聊聊這個主題：美國首都華盛頓特區有一個遊樂場叫做 Harry Thomas Sr. playground，由 Landscape Structures 公司設計，它被選為世界上最酷的十六座遊樂場之一，因為這是一個被數學啟發（math-inspired）的遊樂場！

圖／取自 Harry Thomas Sr. playground 官網

此遊樂場的設計和植物有關，也有許多可愛的曲線，事實上這是利用費波那契數列與黃金比例的概念進行設計。費波那契數列是由義大利數學家 Leonardo Bonacci 在十三世紀提出一個和兔子有關的問題，費氏數列的第 0 項是 0，第 1 項是 1，從第 2 項以後的值就是前兩項的和，頭幾項是 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233……。

費氏數列和黃金比例有很密切的關係。隨著費氏數列的增加，後一項除以前一項的值 1/1=1, 2/1=2, 3/2=1.5, 5/3≒1.67, 8/5=1.6, 13/8=1.625，會趨近於黃金比例 ϕ= (1+√5) /2，近似值為 1.618。黃金比例最常製造出的圖形是黃金螺線。

黃金螺線是對數螺線的一種，名字源自於半徑的擴增方式，常見的例子是鸚鵡螺的殼；對數螺線也被稱為等角螺線，其特點是從極點向這條曲線的任何一點畫直線，其交角都會相等。黃金螺線可以用長寬比等於黃金比例黃金矩形畫出，或者是利用以正方形邊長為費氏數列的一系列正方形畫出。

鸚鵡螺的貝殼像等角螺線。圖／By Chris 73，創用CC 姓名標示-相同方式分享 3.0，Wikimedia Commons

從官方網站與其YouTube影片中可以看到黃金螺線是這座遊樂場的主要意象，除了將其運用在遊樂設施的整體結構之外，還包含了公園的路徑、溜滑梯的梯子、地上與地面裝飾物等物件，到處充滿數學設計。另一方面，整體的色調為同樣深受自然啟發的綠色系，顏色搭配相當協調。

不僅如此，這座遊樂場的說明牌還介紹了藝術作品與自然界中的黃金比例，像是希臘神殿、蒙娜麗莎的微笑，以及自然界中某些植物出現螺線生長的模式例如向日葵。若是公園設計能再加入與植物生長相關的數學主題像是蕨類植物呈現的碎形原理，以及實際種植相關的原生物種（像是以蕨類為主題的南港三重世貿公園）就更棒了。

從這座美國的遊樂場，我們可以發現好的教育並不是填鴨地灌輸知識，而是設計與營造出適當的環境，讓孩童從小沉浸在結合數學、藝術甚至是生態環境中，引發出孩童的玩心、好奇心，增進對自然與美的感知，自然而然也就親近數學了。

圖／取自 Harry Thomas Sr. playground 官網

台灣有數學相關的遊樂場或是公園嗎？

就讓數感實驗室特派員也就是我本人，來到台灣版的數學公園竹北的嘉豐數學公園，帶大家看看台灣的設計。

竹北市公所的網站對此公園描述為：「本公園將數的概念以數學遊樂設施的方式呈現，讓兒童在遊戲中學數學，認識數字 1～10 並參與數學遊戲，如：量高度，認識形狀、時間等以數的概念設立的遊樂設施。」甚至有環場實境導覽[註1]。

網站描述清楚點出希望兒童在公園裡遊戲，但真的那樣美好嗎？到了現場，公園的入口意象為兩組數字的雕塑，是個適合拍照上傳的門面，然而單純觀看數字或與其合照，會讓人發現數學的有趣之處甚至喜歡數學嗎？

圖／作者提供

接著是魔術方陣區，在 4X4 矩陣中分別填入 1 到 16 中的數字，使得每一行、每一列與對角線的數字和皆相等。此區設計了 16 個數字滾筒，可讓孩童滾動數字。然而，16 個滾筒之間沒有連動，因此在玩的時候完全無法連結至魔術方陣本身，此外互動方式單一與美感匱乏的情況實在讓人提不起勁來玩。

圖／作者提供

下一區是介紹數字與加減法運算的區域，除了落漆的數字版，還有另一個可以轉動旋鈕練習加減法的設施，無論互動方式或色彩配置都像極了罐頭遊具[註2]，也就是一般遊樂場中在遊具與地墊常出現的 123 加減乘除符號。

圖／作者提供

圖／作者提供

特派員困惑的是，為什麼要在公園裡面做和書本上一模一樣的事情？孩子來公園的唯一任務不就是放心地遊戲嗎？這種說教型的數學，顯然難以博得大眾的好感。公園裡相對有趣的是立方體內的曲面山洞，可讓孩童從四個面穿梭立方體，以身體感覺到幾何的形狀，可惜變化程度不高。

圖／作者提供

除了現地實察，特派員也訪問在地居民。一位母親說他們只有在接孩子放學會經過這個公園，平時常去隔壁的新瓦屋客家文化保存區；另一位住在附近的父親在網路上表示，小孩只會攀爬入口的金屬數字雕塑，其他設施都不感興趣，他對這個公園並不滿意。

逛完公園以後，大家有發現到網站描述與現場看到的不同嗎？說好的動物身高尺、認識形狀與時間呢？這些聽起來有趣許多的設施曾出現在部落客幾年前的圖文中，猜測是經過歲月的痕跡，有些設施過於老舊或是毀損而遭到移除，使得現況與當初設計的有差異。

為了探討設施變遷過程，特派員也曾聯繫過新竹縣政府與竹北市公所，希望能夠取得原始的設計概念與圖說，經縣府人員詢問相關單位後，找不到最初的設計資料與相關的維修養護過程，甚至不知公園落成的確切時間，可以說是完全沒有資料。

就現場的狀況平心而論，嘉豐數學公園不但缺乏數感更缺乏美感，不好玩之外也沒法啟發孩子與大人；即使想要傳遞知識，卻連知識都傳遞得不好。另一方面，設計單位對於數學的印象停留在數字運算，但數學絕不只是數字運算而已。

難道都沒有優點嗎？數學成為公園主題本身就值得嘉許。事實上，數學公園與遊樂場是展示幾何之美的絕佳場所，適合設計探索式的遊戲場與遊具讓孩童甚至大人親近數學，啟發大眾的數感以及想像，像是上面提到的數學遊樂場案例，與結尾提到的跨領域設計（如數學、藝術、空間、生態等）。

怎麼讓兒童遊戲場變好玩呢？或許，要讓「玩的專家」來參與設計遊戲場吧？不懂玩只懂公式的人就會做出嘉豐這種東西。玩的專家不用說當然是孩童啊！導入參與式設計（包括孩童、照顧者、社區居民等）以及懂孩子遊戲行為的專家（解譯員）相當重要，才能確保台灣的孩童享有聯合國提倡的基本權力──遊戲權。

除此之外，政府單位還必須挑選優質廠商與團隊，在設計上顧及兒童身心發展（像是對挑戰、創造、探索的需求等），再搭配數學概念融入設計，才有可能建造出好玩又兼具數感與美感的遊樂場，實踐竹北市公所的網站描述，讓兒童在遊戲中學數學。

未來與科學或數學相關的公共場域是台北科學藝術園區，我們相當期待此園區的規劃設計。因為：

「一個城市的未來，會在孩子的想像力中展現，並在他們玩的遊戲中，達到完美。」
The future is manifest in our children’s imagination and perfected in the games they play. –Chris L. Andreadis

特別感謝還我特色公園行動聯盟（特公盟）於本篇提供的資料與想法，對特色公園與兒童遊戲場有興趣的朋友，可以關注他們在〈眼底城事〉的精采專欄。

• 參考資料：
  註1 竹北市公所─嘉豐數學公園(兒十一)
  註2 罐頭遊具指的是並未考量兒童身心發展需求，常以低齡、單一形式且無美學設計感的三原色塑膠套裝組合出現的遊具，常見的加減乘除遊戲版即為罐頭遊具。

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找不到地方睡嗎？去睡在導彈旁邊吧！

導彈艙最近新增了不少床位。美國海軍潛艦田納西號下水後幾年，因為做了技術升級，需要增加水兵來操作伺服器。但問題是，沒有地方可以設置寢室床位。後來有人想到在兩枚核子飛彈之間有空位可以安置床鋪，於是這些熱騰騰的床位便誕生了。艦上的三叉戟二型飛彈的發射管四十五呎高，貫穿潛艦全部四層甲板，總共二十四座。這幾層的導彈艙是全艦最僻靜的地方，像是老舊大學圖書館的藏書架，安靜、隱密，可以躲進去補眠。

但是我現在講話這一刻卻不是這樣。「全部人員起床！」艦內對講機內的廣播，伴隨著又吵又持續的起床警報：砰！砰！砰！砰！像個討厭的小鬼拿著木棍在敲水壺一樣。

「模擬發射全部飛彈。」真這樣的話，要發射的飛彈可不少。三叉戟飛彈是多彈頭飛彈，每個彈頭都可以設定其目標，精準度──我聽過兩次人家這樣講──「可以擊中投手丘」。

三叉戟飛彈是多彈頭飛彈，每個彈頭都可以設定其目標，精準度極佳。圖／Public Domain, wikimedia commons

美國海軍彈道飛彈潛艦艦隊總共有十四艘潛艦，是一股水下移動式核子武力，和陸地發射井中的飛彈，以及轟炸機上的飛彈，構成了美國戰略性嚇阻（strategic deterrence）的「 核子三合一 」（nuclear triad）。

這個「核子三合一」戰略性嚇阻所傳達的訊息是：「你瘋了才會用核彈打我，我們的核彈比你多，而且你也無法先發制人，因為你不知道我們的彈道飛彈潛艦在哪裡。」彈道飛彈潛艦可以躲在整個海洋的任何地方，艦上的核子反應爐可以產生動力，並且製水，永遠不必為了加油而浮出水面；糧食用罄之前，可以一直待在海底深處。

田納西號副長納珊．穆瑞（Nathan Murray）邀請我進飛彈艙看他進行演習。（我和一群未來的指揮官一起登艦做評估。）我們沿著艙壁通過一排床位；某些還用黑色聚合物的簾子遮住，看起來像 80 年代某些龐克俱樂部的洗手間。穆瑞指著一位年輕人的床位，他要和牆上的消防水管共享這個空間。他昨晚已被消防演習吵醒，現在又要演習。

一天到晚演習，想睡覺都沒辦法

美國海軍潛艦部隊（The Submarine Force）已經正式承認他們有官兵睡眠問題。

《部隊任務重點通報：船員休息問題特刊》（Force Operational Notes Newsletter: Special Crew Rest Edition）裡面便提到：「個人於海洋中的睡眠未獲保護，使得行政訓練、保養以及『迫切的』問題，常態性地縮短或打斷了人員的睡眠……。」田納西號的船員要做消防演習、進水演習、液壓破裂演習、氣壓破裂演習、人員落水演習、安全違反演習、魚雷發射演習等等，艦上做飛彈發射演習比某些人用牙線還來得頻繁。

一方面，你希望船員都訓練有素，你不想「打錯投手」。但是另一方面，你卻又希望訓練和演習不要這麼頻繁，弄到那些操作炸彈、反應爐的人員長期睡眠不足。

想要士兵訓練有素，又希望他們睡眠充足，到底該怎麼辦？圖／skeeze@Pixabay

1949 年的潛艦作息時間表允許人員一天睡眠十小時。除了這種「長眠」之外，一半船員至少在一天之內還能小睡一次。但從 1954 開始，潛艦由柴油引擎逐漸改為核子動力。結果就是艦上要看守的部位多了起來，不再像以前只是看看溫度計或油量表而已。以田納西號來說，現在人員睡眠時間平均四小時。

此次登艦之前，我和睡眠研究專家葛瑞格．貝蘭奇上校（Colonel Greg Belenky）通過電話。他是位於史波肯的華盛頓州立大學（Washington State University, Spokane）睡眠與效能研究中心（Sleep and Performance Research Center）的創立人。

貝蘭奇很清楚人從一天睡八小時減為四、五小時後有什麼變化。他們的認知能力在幾天之內就開始下降，猶如從高原狀態衰退到一個無法運作的狀態。睡眠時間越少，智能衰退越嚴重，後來才能回升。

但是是哪種心智能力會衰退呢？是大部分。貝蘭奇說， 睡眠不足會使記憶力減退，維持思考、決策，整合情緒和理性的網絡弱化。「你是不是也有過那種碰到問題，但想不出該怎麼辦的時候？結果是不是你睡了一晚好覺之後，醒過來，啊，有了！這就是睡眠的功用。睡眠使大腦恢復正常功能。」

短少的睡眠時間會使人的智能退化。圖／Kelsey @Flickr

你是新來的？那睡覺時間再打個折吧！

在潛艦上，新兵的情況更慘。他們除了每天的工作和值更之外，還要準備「資格考」──潛艦版的律師資格考。六十幾題潛艦組件及系統的口試題，再加上本艦特有的──從操舵、到操作深度計，到排出衛生水櫃等等──各種任務實作。

蒸汽瀰漫的士官兵休息室裡，一名臉長長的水兵正在讀潛水液壓學。他說：「我曾經一個晚上只睡三個小時，隔天又完全沒睡。」（休息室裡水氣瀰漫， 又有人在打活屍末日〔zombie-apocalypse〕電玩，或是玩桌上足球機，實在不是讀書的好地方。或許因為我是個中年人才這麼想。）

水兵會告訴你他還好，但貝蘭奇知道其實不然。人一天睡眠不足四小時，他們就連復原都沒辦法。他們的智能會一直下滑，最後直達睡眠科學家想出的特殊詞彙才有辦法表達的低點，比如說「災難性代償失調」（catastrophic decompensation）就是其中之一。

「簡單地說就是，每天無法得到適當持續的睡眠，導致人員過於疲憊，在幾天內出現類似於酒醉的『不足』狀態。」《部隊任務重點通報》當中，這幾個句子在編排上被極度強調，又是黑體字，又是底下畫線，又是斜體字。

長期睡眠不足和酒醉一樣，會導致危險加倍；因為，這時人員連自身的損害都無法正確判斷。傑夫．戴克（Jeff Dyche）曾經在潛艦醫學研究實驗室擔任研究心理學家，現在則在詹姆斯．麥迪遜大學（James Maddison University）任職。

他告訴我說，有項研究顯示，人連續兩週每天睡眠六小時， 其認知能力會降低到等同於連續四十八小時未眠。長期每天睡六小時的人和整晚沒睡的人不一樣的地方是，他們不覺得需要小心。他們在長時間感到有些疲勞後，已經覺得那是正常狀態。戴克說： 「他們會說，『啊，我已經習慣了。』」這兩天我聽過很多人說這句話。

一名水手一面把垃圾推進業務用壓縮機裡面，一面說：「我一晚睡四個半小時；在二十四小時的週期內我覺得還好。」他不知道這個壓縮機要是壓到他的肉或手指，效率會和壓垃圾一樣好。

「我不睡覺我驕傲！」這種心態正確嗎？

穆瑞和潛艦艦長克里斯．包納（Chris Bohner）自告奮勇要在艦上實施一份新的值更表；其目的在於讓官休息得更好，為了他們的健康（近來認為睡眠不足和過重、高血壓、糖尿病與心臟病有關）及所有人的安全。這項任務並不容易。

穆瑞說：「為了弄清楚人的『休息』這回事，我花了相當多的時間。」他是個很受歡迎的領導者；不論舉止或是儀表，都是個值得信賴的人。你絕對不會看到他走路懶散、靠牆站立，或是站三七步，屁股歪一邊。他總是雙腳穩穩地站著，堅定如石，雙手放在腰際，偶爾摸一下理得很短的頭髮。他的髮際線在哪裡，就和潛艦在哪個緯度一樣，對我始終都是個謎。

問題在於總會有事情發生。有人進度落後，值更表就四分五裂。而本周的問題之一就是在下的造訪，小女子的到來讓每個人的工作都受到了干擾，因為組員必須花上四、五個小時，找一處海浪比較小的海域，好讓潛艦和我搭乘的船艦之間能搭上跳板。

海軍要處理官兵睡眠不足的問題，其挑戰有部分在於某些人對此引以為傲。我在潛艦醫學研究實驗室認識一位資深的潛艦艦長雷．吾爾利奇（Ray Woolrich）。他告訴我說：「陸戰隊員在酒吧會告訴你他們可以做多少下伏地挺身，飛行員會告訴你他們可以承受幾 G 重力，潛艦水兵會告訴你他們可以多少個小時不睡覺。」寧可累死，也不願被人說是「 愛睏狗 」（rack hound） 1 。

我才不是愛睏狗！我沒有在睡覺！ 圖／GIPHY

睡眠之戰，原來軍方一直抓錯重點

幾十年來，軍方的睡眠研究重點一直一成不變，偏重於怎樣讓官兵可以少睡，而不是怎樣讓官兵好好入眠。他們試行各種模擬狀況來測試飛行員、戰士和水兵，但是一直到近年，維護官兵的睡眠才成為國防部的優先政策。

現行陸軍政策（Current Army Policy）規定戰區內各級主管應擬定並實施一項睡眠管理計畫。（不過針對從伊拉克、阿富汗歸來官兵所做的一次小規模調查顯示，80% 的官兵都不知道有這項計畫。）照貝蘭奇所見，轉捩點在於陸軍野外演訓（Field Training Exercises，簡稱 FTXs）被延長的緣故。

這種大規模的模擬對抗，就等於是官兵在實務上的期末測驗。貝蘭奇說：「在某個階段，擬定教範的人認為，那些值得出兵的戰爭通常會持續一、兩週。所以他們就把野外演訓從三天延長到兩週。」在這之前，傳統是整個演訓期間都不睡覺，目的是要讓官兵「看起來有士氣，並得到好的評定。」他還記得，演訓期延長之後不久，他接到一個部隊指揮官的電話。

「他說：『我需要你給我藥理學的建議。我要我的手下能撐更久不睡覺。』」他以為那名指揮官說的「更久」是指兩、三天。「 我說：『你要他們多久不睡？』他說：『兩週。』實際上人們試圖想撐過去。」這無疑是一個生動且有趣的例子，清楚說明了睡眠對戰力表現的重要性。

將軍累了嗎？看他作戰就知道

歷史上也有同樣生動的實例。「石牆」．傑克森（“Stonewall” Jackson）是內戰期間南軍的將領。醫學史學家麥考威克（Philip Mackowiak）藉由比較目擊者和軍官的陳述，做出關於「石牆」．傑克森在南北戰爭一系列戰鬥之前，睡眠機會與戰力表現之間的關係。

他發現，若是戰事發生後前三天傑克森都沒有睡覺，這種情況下，他的領導百分之百被認定為「無方」（poor）。蓋恩斯磨坊戰役（Battle of Gaines’ Mill）之時，他的總參謀長描述他「自始至終完全地混亂。」麾下各旅不僅「表現失常」，他連他們的位置在哪裡都不知道。格蘭岱爾戰役（Battle of Glendale）時，他人「 如麻木般……無法深入思考或無法做費力的動作……心不在焉又毫無活力。 」瑪爾文山戰役（Battle of Malvern Hill）期間，他「一副旁觀者的樣子」。麥道威戰役（Battle of MacDowell）時，有人看到他在打嗑睡。

只要沒睡飽，傑克森將軍就會有點ㄎㄧㄤ 。圖／John Dunne @Flickr

貝蘭奇告訴我，人每二十四小時不睡覺，就會喪失 25% 有效的心智能力。所以傑克森是以清醒狀態下 25% 的能力在率領手下衝鋒（或者根本沒有率領）。我盡量不去想田納西號輪機室一個叫派特森（Patterson）的人。他為了修電解造氧機，已經足足二十二小時沒有睡覺。電解造氧機是一台巨大的鐵殼分子分裂器，「基本就是氫彈，」──他興致高昂地說。

貝蘭奇要實驗受試者不睡覺的時間，最長是八十五小時──超過三天。他說，這大概是人的極限了，「這對任何人都沒有益處。」雖然有人宣稱自己可以一百小時，甚至兩百小時不睡，但由於他們的腦波未受到持續監測，因此難以確定他們沒有「斷續睡眠」（microsleep）。

人要是很累，會墜入第一階段短暫睡眠，眼睛開著，甚至看似手裡照常做著一樣的事。曾在飛機上睡過覺的人都知道，人入睡的時候是可維持肌張力（muscle tone）的；除非進入快速眼動睡眠期，肌肉才會放鬆。人如果在其晝夜循環的非正常時段入睡，會提前進入快速眼動期。如果你白天打瞌睡，嘴巴開開，頭還點個不停，那就要怪「 早發性眼動期 」（early-onset REM）。

人在飛機上睡著時，同時肌肉也仍維持著張力。圖／mark taylor @Flickr

既然一定要睡覺，那就用半個腦睡吧？

偶爾有報告說軍人──包括「 石牆 」．傑克森──會在夜間行軍時睡著。貝蘭奇說，當你夠累的時候，大腦似乎會暫時解離，也就是一半睡著、一半醒著。有些鳥類、海洋哺乳類都會這樣；海豚、海豹都可以單腦半球入睡，也就是腦只有一半入睡。這是因為另一半腦還要讓身體能游到海面上呼吸。鴨、鵝類成群趴在地上入睡時，外圍的鴨、鵝會睜著一隻眼睛，並保持對應的腦半球清醒，防備掠食者。

從軍方的觀點看，士兵要是能夠在行軍、游泳甚至索敵期間休息，這是最可取的；這完全符合以軍方未來觀點思考的國防先進研究計畫局（Defense Advanced Research Project Agency）其中一項目標：「要讓士兵最多一連七天，在不使用任何當代興奮劑的前提下，始終保持清醒、警覺、有效， 並且生理、心理能力不減退。」就是這個原因，所以你才會發現國防部有在贊助某些單腦半球睡眠基礎研究計畫。

如果科學能夠研究出鴨子是怎麼做的，或許就能用化學或手術方法──只有天曉得！──讓部隊如此。貝蘭奇輕蔑地說：「我們甚至不確定是什麼觸發全腦睡眠的。」

到底要怎麼做才能像鴨子一樣睡覺？圖／Kurt Bauschardt @Flickr

不過軍方單位並未就此不再幻想半腦睡眠。我曾經參加過北約組織的人類效能最佳化（Human Performance Optimization）論壇，其中一個議題就是要收集可用來將戰士能力最佳化的各種醫學技術， 其中包括「能夠提供超人體力」的義肢、利用眼球移植物使戰士具備紅外線及紫外線視力，再來就是胼胝體切開術（corpus callosotomy）──製造單腦半球睡眠及不中斷警戒。

現在的醫生有時候也會將病患兩個腦半球之間的連結切斷，以降低癲癇病患抽搐的次數。但病患的睡眠有因此同時改變嗎？南佛羅里達大學綜合性癲癇計畫（University of South Florida Comprehensive Epilepsy Program）主任賽林．班伯迪斯（Selim benbadis）說：「沒有」。他寫過一篇論文專論這種手術。他說，有部分嬰兒胼胝體發育不全，但是兩個腦半球卻能同時且正常地睡眠。

貝蘭奇認為國防先進研究計畫局把「有很多輕率的想法，認為是好的構想。」真的，他們真的是這樣。比如說，他們的想法裡面就有一樣是「以手術植入魚鰓。」

注釋：

1. 在軍中，每個人都有個友善的稱號，比如我就叫做「媒體穢物」（media puke）。

本文摘自《不為人知的敵人：科學家如何面對戰爭中的另類殺手》，八旗文化出版。

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• 【科科愛看書之本月選書】軍隊最大的對手是誰？才不是那些顯而易見的持槍敵人，而是疲勞、噪音、酷熱、腹瀉、恐慌……等等你根本料想不到的邪惡角色。快跟著瑪莉羅曲那明快而幽默的腳步，一起深入軍營去見識那些《不為人知的敵人》，看看科學是如何用有趣的方法力抗各式另類殺手。

吉布地（Djibouti）是個完全被世人忽視的國家。你要是有一天有機會到這個沙漠國家旅行， 飛機降落時，你會從飛機窗口看見機場旁邊好像有片大工地。事實上，那是美軍的利摩尼爾基地（Camp Lemonnier）：總共有三千五百人住在貨櫃改裝的屋子裡。這些貨櫃屋有的相疊、有的並排， 好像是排列未裝飾長箱子的俄羅斯方塊。屋子四周除了依靠冷氣滴下的水生長的矮樹叢，沒有任何景觀。室內的佈置只有緊急措施說明牌（「停下來聽聽「巨響」〔Giant Voice〕）¹ 及各級長官畫像。

吉布地共和國是一個位於非洲東北部亞丁灣西岸的國家，東臨紅海，商船經由蘇彝士運河進入地中海，或經阿拉伯海通往波斯灣、印度洋的要衝曼德海峽等，因此戰略位置十分重要。圖／Alvaro1984 18 ，公有領域，wikimedia commons.

腹瀉臨床試驗：你的便便長怎樣？

我在基地待了三天，只看到一樣可以被歸類為奢侈品的東西，這樣東西讓人感到很放縱、很舒服， 但是它很昂貴；它會送到這裡只有一個原因，就是要讓士兵、水兵或飛行員生活得舒適一點。它就是馬克．李德爾（Mark Riddle）隊長為屬於海軍醫學研究第三課的那座貨櫃，訂購了 Charmin 牌超柔衛生紙。這座貨櫃門口掛了個牌子，上面寫說是：「腹瀉臨床試驗」（Diarrhea Clinical Trial）。

光是「腹瀉」這個字，看了就讓人想發笑。李德爾倒不抗拒。相反地，他反而在廁門裡邊掛了一個牌子，上面寫說「腹瀉嗎？」，用來徵召實驗對象。在一項目前正在進行的研究中，他為參與者設計了一幅「糞便分級視覺輔助圖」（Stool Grading Visual Aid），圖中有張照片是康寶濃湯的廣告（他會很親切地告訴你：「注意看，有支湯匙跑出來了。」）但是，為了後面我們才會說到的內容，李德爾真的把腹瀉當成一回事看。

你的便便是哪一種？圖／By Cabot Health, Bristol Stool Chart, CC BY-SA 3.0, wikipedia

他說過：「我靠這個東西活，靠這個東西呼吸。」他不是開玩笑。我曾聽過他用「神聖的」這個詞，來形容一組冷凍糞便樣本。他希望軍中高級長官也和他一樣認真。

數世紀以來， 沒有人相信這個東西。「現代醫學之父」威廉． 奧斯勒（William Osler）於一八九二年寫說，「痢疾（dysentery）對士兵而言，比火藥和槍彈還致命。」（「痢疾」是個包容性的說法，指的是這樣一種感染：病原菌侵入腸膜，導致細胞及微血管內容物滲出。造成痢疾的標準症狀「天殺的腹瀉」〔bloody diarrhea〕，聽起來很有英式褻瀆的味道。）

1848 年美墨戰爭，相對於每一名戰鬥傷亡美軍，就另有七名死於疾病，其中大部分都是腹瀉。美國內戰期間總共有九萬五千名士兵死於腹瀉或痢疾。越戰因腹瀉而住院病患，多於瘧疾病患，比例接近 4:1。

現代醫學之父－威廉．奧斯勒（William Osler）。圖／CC BY 4.0,wikimedia commons.

在世人後來接受病菌理論，科學家也瞭解了感染機制之後，微生物、它們藉以繁衍的汙穢， 以及傳播這些微生物的昆蟲，變成軍事行動的目標。軍中突然有了「蒼蠅控制單位」（Fly Control Units）、衛生軍官，以及軍中昆蟲學家。腹瀉的防止、治療與瞭解方面的重大進展，大部分都有美軍涉入。馬克．李德爾吉布地簡陋貨櫃實驗室的原創單位 NAMRU—3 位在開羅，那裡可以看到四星級的抗腹瀉譜系。

第一任主任海軍上校羅勃．菲利普斯（Robert A. Phillips）想到一種方法，就是在輸液（rehydration）中加入葡萄糖，來加強腸道對鹽分和水分的吸收。這代表病患可以用喝的方式達成補充水分的目的，不必跑到診所讓醫生做靜脈點滴注射。這不但是偏遠戰區（缺乏醫護人員）戰士的救命丹，也是當地一般百姓的救命丹。1978 年，《刺胳針》學報的社論說，菲利普斯的發現「可能是本世紀最重大的醫學發展。」

花招百出的腹瀉病原菌

李德爾的研究主題，全稱為「旅人腹瀉動態治療法試驗性評估」（Trial Evaluating Ambulatory Treatment of Traveler’s Diarrhea，簡稱 TrEAT TD）² 。「旅人腹瀉」其實是個囊括性的說法。旅人腹瀉大部分（至少有 80%）是細菌感染，5～10% 是病毒感染（這裡的嘔吐物往往流進供水系統）， 其他不等比例為阿米巴原蟲、甲地鞭毛蟲等原生動物感染。但這些全部都是食物和飲水汙染引起的。

會引起痢疾的阿米巴原蟲。圖／By Dr. George Healy, Public Domain, Wikipedia

以前有種分類叫做「軍中腹瀉」（military diarrhea，這裡的「 軍中 」指的是病患屬性，不是其擴散的爆炸性）。但若是看主要病原，兩種腹瀉都一樣。軍中腹瀉即是旅人腹瀉，因為士兵被派駐到那種你不想要飲用當地水源的地區，也就算是旅人了。

李德爾和大衛．崔伯（David Tribble）³ 所做的一項研究，還有幾項和美國海軍醫學研究中心（US Naval Medical Research Center）合作的研究，都顯示 2003 年至 04 年間，在伊拉克參戰的軍人，有 30% 到 35% 都碰過找不到安全食物及飲水的狀況。特別是在衝突初期，戰士簡直像是落後地區的背包客，要在汙穢的土壤中大便，還要對著小販兜售的食物趕蒼蠅。這項研究顯示，曾經罹患腹瀉的士兵，在伊拉克是 77%，在阿富汗 54%；其中 40% 的病例嚴重到必須就醫。

但相對於每一名上午來掛病號的病患，就有四名不就醫，而是忍過去。李德爾很想知道為什麼：旅人腹瀉一般來說病情持續約三至五天，但從李德爾的資料顯示，既然都有了新種的抗生素， 可以讓你四到十二小時之內就復原，為什麼還要這樣忍受？他到處問人，大部分是吃飯的時候。機庫般長度的 Dorie Miller 廚房裡 ⁴ ，餐桌照教堂地下室風格列成長排。所以吃飯時，你對面或旁邊總是會有友善的陌生人，可以談談腹瀉這回事。

李德爾今天上午就和他左邊那人開門見山地聊起來。那人穿的制服顯示他是陸戰隊士官，姓羅賓森（Robinson）。李德爾跟他搭訕說：「我也在海軍做事，我在試驗一種簡單的旅人腹瀉治療處方。我們發現，只要吃一次抗生素和抗蠕動……」

羅賓森正好在吃蛋，抬起頭說：「 蠕……？」

我說：「好像易蒙亭（Imodium）一樣，把你堵住。」

「噢，絕對不要那樣。你不會想這樣干擾大自然。」羅賓森有著像演員文．雷姆斯（Ving Rhames）那樣的渾厚聲音與權威氣氛。你可以想像李德爾吃過這頓早餐回到實驗室後，可能會把他的資料丟進垃圾桶去──我到底在想些什麼？

「你肚子裡有壞東西，髒水，或是什麼的，你一定要讓它出來。」這好像是在和「巨響」討論腹瀉。「干擾了這個過程，只是敗事有餘。」

這種話我們聽多了。很多人以為腹瀉是身體想要把入侵者趕出去，或是排除入侵者產生的毒素。他們認為，吃抗腸蠕動藥物會干擾這種「清理」過程，所以他們不吃。但是，腹瀉並不是你在搞病原菌，而是病原菌在搞你，而且它們的招式多多。

志賀氏菌（Shigella）和彎曲桿菌（campylobacter）這兩種細菌性痢疾病原，會用「分泌器」輸出毒素──透過這種「皮下刺刀」，將毒素注入腸內膜的細胞內，而將細胞殺死，讓細胞內的液體滲出。這種液體就是稀便的部分成因，但是不只這樣。這種失去功能的細胞要是過多，大腸就無法再執行吸收水分的功能；原本食物經過腸道時會越來越乾，但現在卻是一路上都濕漉漉的。

腸聚集性大腸桿菌也會造成這種結果，只是方式不同；它會形成一層腸黏膜包覆──一組細菌方陣蓋住腸膜，使腸膜無法吸收水分。霍亂弧菌（Vibro cholera）和腸毒性大腸桿菌（ETEC）則是使用化學武器；這兩者都會製造毒素，挾持細胞內原本維持細胞平衡的幫浦。幫浦被挾持之後，會把水抽到細胞外，速度比病患藉由喝水來補充水分還要快 ⁵。

這些小生物為什麼對我們這樣？這有演化上的動機嗎？「有──」李德爾說。「一直都有。」它們讓人產生液態糞便，糞便會噴得比較遠，覆蓋面比較大，就能夠加速它們的傳播。最好是蓋住全世界！霍亂病原菌特別精於此道。霍亂病人一天下來腹瀉的液體多達 5 加侖（1 加侖相當於 3.8 公升）。

由於這個量實在太大，菲利普斯醫生的一名同事靈機一動，發明了霍亂病床（cholera cot）。這種軍用床在床鋪中間的臀部位置挖了個洞，底下接了個桶子（桶子另售）。這種床至今都還在生產。特殊需求床網站 specialneeds cots.com 說，這種床讓病患「不用下床就可以上『廁所』（bathroom）」。這種說法把委婉語（euphemism）一舉推上了量子物理學領域。

它們讓人產生液態糞便，糞便會噴得比較遠，覆蓋面比較大，就能夠加速它們的傳播。最好是蓋住全世界！圖／U.S. Army Corps of Engineers Savannah District @Flickr

除此之外，腸道病菌也很難驅除。它們已經演化出一些方法，可以在「大洪水」中屹立不搖。旅人腹瀉有半數病例是腸毒性大腸桿菌造成的，這種大腸桿菌配備有毛狀掛勾，叫作 longus，可以把自己掛在接近細胞壁的地方。接到細胞發出的化電訊號（chemoelectrical signal）之後，大腸桿菌還會長出有彈性的菌毛（fimbriae），這種菌毛末端有吸盤。但你的免疫系統有更精密的防衛功能，不只可以把這些全都驅除掉，還會製造特殊設計的抗體。其中一種衝著大腸桿菌的吸盤而來，不讓它們附著；另一種則破壞 longus 或將毒素的毒性化解掉。

羅賓森士官對腹瀉的意見已經說完了，不過他要李德爾帶話給負責把衛生紙裝進戰場配給品—即食餐包（Meals, Ready-to-Eat）的人。他從餐巾撕下飲料券大小的一片，然後說：「就這麼大，用來擦屁股！」⁶ 李德爾自行回答說，海軍帶的是嬰兒濕紙巾。他或許會後悔說這個，因為羅賓森立刻駁斥說，陸戰隊只能從 T 恤上撕下一片布。這或許是陸戰隊與海軍關係的寫照。

李德爾謝過羅賓森士官後起身告辭。他喜歡在八點前進辦公室。八點時，利摩尼爾基地的公共擴音機將播放吉、美兩國國歌，先是吉布地國歌，然後是美國國歌。這時每個在戶外做事的人都要暫停工作，肅立在原地，以示尊敬。吉布地的國歌旋律優美，曲風浩浩蕩蕩，很像昔日電視西部影集的主題曲。

這整件事情當然並不好玩，但要是你發生「餐後緊急事件」，大概就會有興趣了。進食──特別是到吃到飽自助餐廳飽餐一頓之後──所引發的胃腸反射，會促使大腸內容物「前進」，將前天的晚餐移走，好容納這頓早餐。但或許你更進一步罹患了大腸激躁症（IBS，簡稱腸躁症）；這樣一來，就算你愛國心再強，可能無法原地肅立聽國歌播放到最後一個音節。

腹瀉治療的漫漫長路

李德爾派駐在開羅 NAMRU—3 總部的幾年，屢次碰到腹瀉感染。這是去本地餐廳「採取糞便樣本」的結果。腸躁症的資料紀錄非常豐富，但是一般公眾不是很瞭解。這種病是腹瀉感染，特別是嚴重或連續復發的結果。你要是和最近確診為腸躁症的患者談話，其中有 1/3 的人會告訴你，他們的症狀是從一次食物中毒後開始的。國防部的資料顯示，派駐中東期間曾發生急性腹瀉的士兵，發生腸躁症的風險是一般人的五倍大。

甚至連退伍軍人部（Veterans Administration）都承認，腸躁症──還有「反應性」關節炎──是種腸道感染的感染後遺症（post-infectious sequelae）。病患要是可以證明他們的腸躁症，是在佈署期間感染志賀氏菌、大腸桿菌或沙門氏菌之後發生的，將可以享有補貼。李德爾估計，國防部將把用在這種食物中毒後遺症的經費，增加到和創傷後壓力症候群一樣。

我不想住在馬桶裡，別再拉肚子了！圖／Jim @Flickr

但為什麼不多用一點抗生素？首先，問題在於抗藥性菌株的發展。只是有些藥可以在一天之內就把感染治好，所以這比較不是問題──因為一天的時間根本不夠抗藥性菌株演化、繁殖。比較令人擔憂的或許是，最新研究顯示，在海外（尤其是東南亞）旅人若是曾使用抗生素治療腹瀉，他的結腸內部常常會有兩種「壞」菌移植進來，然後他們會把這些壞菌帶回家，在鎮上散播。這兩種「蟲」在他體內居住的時間或許不久，也不會對他造成問題，但卻可能會對免疫系統較弱的病人造成危險。這個問題由於現在已經有較新的單劑藥方，所以或許也不是問題。

這些問題主要是第一世界的顧慮。我從吉布地回來的那週，世界衛生組織發表了一組統計數字，說全世界每年死於腹瀉的病患有 220 萬人。單單死於腸毒性大腸桿菌者，每年就有 38 萬到 50 萬人。小孩脫水的速度比較快，所以特別危險。疾病控制防治中心（Center of Disease Control and Prevention）估計，每日有 2195 位五歲以下小孩死於腹瀉，比瘧疾、愛滋和麻疹三項加起來還多（蓋茲基金會有在資助海軍發展 ETEC 疫苗）。

李德爾二十幾歲時常常旅行，他還記得當時他突然有了一種領悟。很多人的人生──他們的際遇、健康、壽命──都取決於自己出生的地方。「這其實是很隨機的。」我們在他的辦公室；辦公室就在他實驗室的樓下，位在同一座貨櫃裡。「不應該是那樣，你父母剛好住在哪裡應該沒那麼重要。」他停下來，因為一架噴射機在跑道上起飛，聲音很大。這裡，每一天有好幾個時段，每隔幾分鐘就有一台飛機起飛。這種感覺很像在希斯洛機場停機坪下方有間辦公室一樣。飛機引擎聲過去之後，他又開始說：「我學醫是為了幫助最大多數人。」然而，正當我覺得他要對我講嚴肅認真的話的時候，他卻說：「我剛巧就遇上了腹瀉。」

注釋：

1. 譯注： Giant Voice 是種公共廣播系統，發生緊急狀況時，會立刻透過廣播系統施放警報，將消息告知眾人。
2. 按照首字母縮寫規則，縮寫本來應該是TEAT TD。（譯注： teat 在英文是乳頭、奶嘴的意思。）不過，算了。因為研究腹瀉的人就算避免掉 teat 這個字，照樣很難贏得他們應得的尊敬。
3. 這是我做的腹瀉研究統計：你要是和一組叫做李德爾（Riddle）和崔伯（Tribble）的腹瀉研究員交談，有百分之九十四的機率，會把其中一人甚至兩人稱為卓伯（Dribble）。
4. 全名是 Dorie Miller Galley。軍方要替一項裝備命名時，其實很少會用暱稱。不過，要是有人的全名裡面有Doris，大家就會想要破例。Doris “Dorie” Miller 是名伙房兵，因為他在珍珠港攻擊事件中的英勇表現，他的名字出現在多達二十三件政府及民間的設施上，其中八件用 Dorie，十五件－包括美國郵政總局－用 Doris。美國海軍也將一艘巡防艦命名為 Doris Miller。由於大部分的護衛艦名都不用名字，所以大家很容易就會避談 Doris 這點。
5. 劑量造就毒藥。小量的霍亂／ETEC 仿毒素可以有效治療便秘（尤其是影響三分之一腸躁症病患的便秘）。二○一二年，鐵木藥廠（Ironwood Pharmaceuticals）發表了一款這類綜合藥劑，一名市場研究員立刻預告這種藥將會取得「巨大成功」（blockbuster status）—說到便秘藥，還有什麼說法比這個適合呢？（譯注： blockbuster status 的本意是指一項產品在市場上取得巨大成功；但字面上的意義卻可以理解為「摧毀堵塞」，所以作者才說這個說法完全適用於治便秘藥物。）
6. 我試過，但真的弄不懂是由誰來決定即食餐包要放多大張的衛生紙，還有要怎麼放等等。不過，我可以告訴各位很多衛生紙的事情，因為我找到了聯邦規格 ASTM D-3905。我可以告訴各位規格中規定的張力強度、乾燥度和濕度等等。我也可以告訴各位規格中允許的顏色（白、淺褐、黃、綠）、最低重量和基礎重量、使用後纖維比以及吸水速率。我們要的答案或許就在這裡。如果你的肛門像分配「任務配給之一的衛生紙」之負責人那樣夾得夠緊，你也許就不需要太多衛生紙。

本文摘自《不為人知的敵人：科學家如何面對戰爭中的另類殺手》，八旗文化出版。

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文／林煜軒｜台大醫院精神部主治醫師，曾任跨國藥廠醫藥學術顧問

治療「遲發性不自主運動」（tardive dyskinesia）的新藥 valbenazine，在 2017 年 4 月 11 日獲得美國食藥署（FDA）核准上市，從其 2016 年 8 月申請新藥查驗登記（New drug application）開始僅花了8個月的時間。而研發 valbenazine 的藥廠 Neurocrine Bioscience 是一家專門研發神經科學（neuroscience）與內分泌（endocrine）疾病藥物的小公司。這則當紅的小藥廠研發傳奇，可說是全世界的生技產業、學界、官方審查單位最熱門的話題。

source：Neurocrine Bioscience 官網首頁螢幕截圖

Valbenazine 是第一個被美國食藥署核准治療「遲發性不自主運動」的藥物。生技製藥界都有項長期以來的重大困擾：基於用藥安全考量，嚴謹的新藥查驗登記流程往往曠日廢時，使得許多至今沒有好的治療方式的疾病，遲遲等不到有效的治療藥物。

目前美國食藥署有四種加速新藥審查的方式—快速審查（fast track）、突破性藥物（breakthrough）、優先審查（priority review）及加速核准（accelerated approval），希望能解決這樣困境。而 valbenazine 就是同時以快速審查、突破性藥物、優先審查三種方式快速通關！其創新突破與臨床意義可見一斑。

第一代抗精神病藥在 1950 年代問世後，就發現長期使用抗精神病藥物，會引起一種不自主的運動：病人一開始會無法控制地噘起嘴唇、咂嘴發出聲音、舌頭不聽使喚……，接下來是四肢也會不自主地亂動。

這種「遲發性不自主運動」在 1990 年代第二代抗精神病藥陸續上市後顯著地降低許多，但根據統計：第一代抗精神病藥造成「遲發性不自主運動」的每年發生率約為 8.5%，而第二代抗精神病藥每年仍有 3.1% 產生這種不可忽視的副作用。因為「遲發性不自主運動」經常是無法回復的，而且在停掉抗精神病藥後，進步也相當有限。

• 註：臨床上權衡利弊得失，服藥控制症狀帶來的好處，通常遠勝過「遲發性不自主運動」的副作用。若對藥物有疑慮，應個別依據病情與醫師討論。

Valbenazine的新藥審查為何能如此快速？

Valbenazine 從 2016 年 8 月申請新藥查驗登記（New drug application，NDA）到 2017 年 4 月核准上市，僅花了 8 個月的時間。最關鍵的第三期臨床試驗被認為是最大功臣：研究成果在今年五月不僅刊登在精神醫學界最頂尖的《美國精神醫學期刊》（American Journal of Psychiatry），最權威的《新英格蘭醫學期刊》（New England Journal of Medicine）也專文報導此研究的創新之處，認為是快速通過新藥審查的主要原因。

《新英格蘭醫學期刊》專文報導之 Valbenazine 研究圖表。

這項第三期臨床試驗招募 234 位中、重度「遲發性不自主運動」患者，隨機分派到安慰劑、每天服用 40 毫克、80 毫克藥物三組。6 週之後，服用 80 毫克 Valbenazine 患者的「遲發性不自主運動」已有顯著的改善（P<0.0001），而此時服用 6 週安慰劑的患者也再隨機分派為上述兩種藥物劑量的組別。

在後續的治療中，所有服用該藥物的患者，也都有顯著地改善。所有受試者在第 48 週後停藥，一個月後（第 52 週）再次檢測，他們的「遲發性不自主運動」又再次復發。而在一項臨床試驗裡，能結合、運用多種巧妙的實驗設計：安慰劑到藥物的交叉試驗（cross-over）、劑量比較、停藥評估、「遲發性不自主運動」的客觀評估－特別運用「遠距評估」的方式，這些都是讓這項高效率的臨床試驗佳評如潮的功臣。

筆者整理這項臨床試驗中，三項獨特創新的研究方法，以供業界與學界借鏡：

一、遠距評估

患者的「遲發性不自主運動」是由臨床評估者製成影音檔後，再統一由試驗中心裡專長為動作障礙的神經科醫師，依據不自主運動量表（AIMS）評分，這些評分的專家都不知道受試者的治療階段、藥物劑量等資訊，以避免先入為主的資訊干擾。這種遠距評估的設計雖然昂貴，但是確保研究結果客觀的創新方式。

二、高等統計分析

這項研究有兩階段的隨機分派，為了要整合不同比例對照分組的設計，統計學家使用「混合效應邏輯迴歸分析模型」（mixed-effect logistic-regression model）統整分析安慰劑對比藥物、以及不同藥物劑量的對照結果。

三、高效率的上市前安全性評估

研究人員用藥物流行病學的研究方法，依據病人使用藥物的時間與劑量，建立一個觀察性的前瞻資料庫，計算藥物副作用發生的比率，以此評估藥物上市前的安全性。結果顯示與 valbenazine 相關的副作用為嗜睡、以及可能造成心律不整的心臟傳導 QT 時距延長。但沒有憂鬱症狀惡化或自殺的風險；而憂鬱與自殺風險，是類似機轉的藥物，用來治療亨汀頓舞蹈症 tetrabenazine 標註在仿單黑框警語的嚴重副作用。

Valbenazine 的研發故事鼓舞了辛勤研發的學者，以及一些小本經營的生技產業：一家沒有任何上市產品的小藥廠，能使所有跨國大藥廠都頭痛的查驗登記制度，用一篇創新的臨床試驗方法使之折服；而高效率地核准新藥上市。他的臨床意義耀眼，使得困擾精神醫學界將近五十年的「遲發性不自主運動」見到了一絲曙光。

參考文獻

• Hauser RA, Factor SA, Marder SR, et al. KINECT 3: a phase 3 randomized, double-blind, placebo-controlled trial of valbenazine for tardive dyskinesia. Am J Psychiatry 2017;174:476-484
• Davis MC, Miller BJ, Kalsi JK, et al. Efficient Trial Design – FDA Approval of Valbenazine for Tardive Dyskinesia. N Engl J Med. 2017 May 10. [Epub ahead of print]

利益衝突聲明：本人與 Neurocrine Bioscience 藥廠、以及 valbenazine 之相關藥物無任何利益衝突。

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二十世紀是人類史上科學技術進展最快的世紀。短短的 100 年間，湧現了大量對世界產生重大的影響的科學發現和技術突破，包括電視、飛機、抗生素、基因科學、量子力學……。

但若要評選一項滲透至人們日常生活的所有角落、改變人類生活型態最劇烈的科技發明，則非電腦莫屬。

第一次工業革命是機械與工廠、第二次工業革命是電力、第三次工業革命乃由電腦發明所激起的資訊時代。有著「第四次工業革命」之稱的人工智慧，我們已在深度學習簡史中有所探討。但追本究源，人工智慧所奠基的電腦（計算機）科學，又是怎麼來的？

今天就讓我們來思考一個有趣的問題：電腦是怎麼來的？

ENIAC：情人節誕生的奇蹟

普遍認為最早的通用電腦，是美國賓州大學的莫奇來 （Mauchly）和他的學生埃克特 （Eckert）在 1946 年 2 月 14 日情人節當天所發表的「ENIAC」 。（情人節剛過不久但別再討論單身魯了，人家可是在情人節顛覆世界呢 XD）

ENIAC 計算機在進行每一次運算之前，都須根據運算要求、把不同的元件用人工插接線路的方式連接在一起。將輸入裝置和輸出裝置設好後，才進行通電……啪！一聲，電腦噠噠噠的開始運作。

但現在可能正用電腦看這篇文章的你，好像不需要在開機前把電線插來插去才能使用？

因為這個電路沒有儲存程式的功能。最早的計算機器僅內涵固定用途的程式，比如一台「計算機器」僅有固定的數學計算程式，除此之外便無其他，無論是文書處理或玩遊戲都不行。若想要改變這台機器的程式，你必須更改線路、結構甚至重新設計機器。

馮．紐曼結構與現代電腦

1945 年 6 月，是現代電腦科學的里程碑。著名的美籍猶太裔數學家馮．紐曼 （John von Neumann） 與多位學者聯名發表了一篇長達 101 頁的報告，其中包括大膽捨棄了十進制、改以二進制運算取代，同時將電腦明確分成五個部分組成（包括：記憶體、控制單元、算術邏輯單元、輸入 / 輸出裝置等），並描述了這五個部分的功能和相互關係，為電腦的邏輯結構設計奠定了基礎。

事實上，EDVAC 報告中最核心的概念即是「可儲存程式的電腦 （Stored Program Computer） 」。如果是一台能儲存程式的電腦，只要一開始先將「文書程式」與「遊戲程式」都載入記憶體中，再告訴電腦去記憶體的哪一個位置開始執行就可以完成，在不需更動硬體的情況下就能讓電腦變得更加有彈性。

1951 年，美國軍方透過馮．紐曼的協助，斥資五十萬美元打造了計算機「EDVAC」。相較於十進位、又須人工插接電路的 ENIAC，可以說 EDVAC 是第一台現代意義的通用計算機，直至今的現代電腦皆仍採用馮．紐曼架構。

在我們介紹馮．紐曼其人其事、與現代電腦的運作原理前，先讓我們重看一次標題所提出的問題：「電腦是怎麼來的？」為什麼馮．紐曼能夠造出這樣的一台電腦？

不少人把馮．紐曼當作是電腦科學的奠基人，有人甚至稱他為「電腦之父」。然而他本人並不接受這個稱號。

馮．紐曼認為他的研究成果是受到了英國數學家圖靈 （Alan Turing） 所啟發，他僅僅是發揚光大圖靈的原始概念。這台「可儲存程式電腦」真正的意義，其實就是通用圖靈機。馮．紐曼將這個概念的創始人公正無私地還予圖靈。

圖靈：可計算理論與圖靈機

好吧這麼來看，如果我們想要瞭解「電腦是怎麼來的？」，勢必得再先去瞭解圖靈這位同樣有著「電腦科學之父」與「人工智慧之父」之稱的偉大學者，與其圖靈機 （Turing Machine） 的理論了。

1934 年，年僅 22 歲的圖靈從劍橋大學畢業、到美國普林斯頓大學攻讀博士學位。二戰爆發後，圖靈在 1939 年被英國皇家海軍招聘，協助軍方成功破譯德國的密碼系統 Enigma，讓英國軍方對德國的軍事計劃瞭如指掌。圖靈小組的傑出工作，更使得盟軍提前至少兩年戰勝納粹。

－－上述是電影《模仿遊戲》的史料。對於圖靈生平有興趣的讀者，可以參考這部向圖靈致敬的電影。 （只是嚴防許多出錯的史實）

除了作為一位傑出的密碼學家，在電影沒詳述的部分中，圖靈在電腦科學上的貢獻更是難以抹滅。

1936 年，24 歲的圖靈發表了一篇論文《論可計算數及其在判定問題上的應用》（On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem）。在這篇極富開創性的論文中，圖靈提出了「圖靈機」（Turing Machine） 概念。

「圖靈機」不是一台具體的機器，而是一種運算模型，可製造一種十分簡單但運算能力極強的機械裝置，用來計算所有能想像得到的可計算函數。

圖靈機是闡明現代電腦原理的開山之作，奠定了整個電腦科學的理論基礎。如果說馮紐曼是實際打造出一台現代電腦的電腦之父，其所依據的理論基礎即源自於圖靈機。

但，什麼叫可計算？為什麼圖靈會探討這個問題？實際上，上述關於圖靈論文與圖靈機的介紹，更明確的說法應是：圖靈在 1936 年發布的論文中，對於「哥德爾不完備定理」重新做了論述。相較於哥德爾在證明其不完備定理時、採用的通用算術形式系統，圖靈使用了叫做「圖靈機」的簡單裝置作為代替。

咦，我們這邊又多提到一個人了？！哥德爾……？

哥德爾不完備定理

哥德爾 （Gödel） 被譽為自亞里士多德以來、歷史上最偉大的邏輯學家之一。毫不誇張地說，正是哥德爾使數理邏輯與哲學界發生了極大的革命。

愛因斯坦曾說：我之所以還到研究院來，只是為了與哥德爾一起走路回家。

1931 年，19 歲的圖靈進入劍橋大學就讀；但這一年，同時成了撼動數學界的里程碑——奧地利數學家哥德爾提出不完備定理，證明不存在既完備又一致的數學體系，粉碎了無數位數學家追求聖杯的野心。

人類總是渴求著確定的知識，也稱為真理——藉由純數理論與邏輯證明，數學家不斷尋找著真理的可確定性。

哥德爾當年的發現，簡單來說是：「並非所有為真者，皆可循一邏輯演繹過程而得知」。再更直白點就是：「真理的範圍、比我們所能證明的範圍還大。」

數學家乃藉由公理（不證自明、理所當然為真的命題）進行一連串的推理、最後得出數學定理；基本上是活在一個以邏輯演繹為本質的世界。今天突然有人成功證明了：有些數學命題，我們既沒辦法證明它為真，也沒辦法證明它為假……，可想而知，這對於數學界無非是一項沈重的打擊！

五年後的圖靈之所以提出「圖靈機」計算模型，即是以計算機的形式重新演繹了哥德爾的不完備定理，同時補充了判定問題－－是否存在一個程式，能判斷：我們任意輸入的一個程式，是否能在有限的時間內結束步驟？或者會陷入無窮迴圈？（當我們對電腦下兩個指令：【往左後往右】與【往右後往左】，電腦就會陷入無窮的迴圈）

哥德爾的發現，引起了當時重要數學家如希爾伯特與馮．紐曼（還記得這個人嗎? 這位計算機之父早年是希爾伯特的助手）等人的重視。到後來不但啟發了後續眾多數學家、哲學家：若無法使用邏輯演繹完全瞭解宇宙，該何以為繼？更激起圖靈創造出了電腦科學在理論上的濫觴。

但是，為什麼哥德爾會探討這樣的問題呢？因為有人下了戰帖！

誰？就是上上句我們提到的大數學家希爾伯特！

希爾伯特的 23 個問題

希爾伯特 （David Hilbert） 是二十世紀初期德國最偉大的數學家之一。

在世紀之交的 1900 年、一場巴黎國際數學家大會的演講當中，希爾伯特根據 19 世紀的研究成果和發展趨勢，以卓越的洞察力提出了 23 個當時尚未被解開的困難數學問題，並鼓舞年輕數學家積極攻克：

「在我們中間，常常聽到這樣的呼聲：這裡有一個數學問題，去找出它的答案！你能通過純思維找到它，因為在數學中沒有不可知。」（希爾伯特大大按曰：只要解出來就能名留青史噢！）

這就是著名的希爾伯特的 23 個問題。

希爾伯特的 23 個問題對 20 世紀的數學研究起了積極的作用，不但超乎希爾伯特的預期，更未曾預料到從其中衍生而出的電腦科學、將會對世界產生無比重大的影響。

而哥德爾之所以提出不完備定理，想解答的正是這 23 個問題中的第二個問題：算術公理系統的無矛盾性。簡單來說，希爾伯特希望能以一個完美的形式系統，成功證明所有的真理、同時找出所有矛盾的陳述。

在這個問題上，希爾伯特原先堅定地表示：「沒有人能將我們逐出康托爾的樂園。」不僅僅是第二個問題，希爾伯特在 23 個問題中所提出（顯然最在意）的第一個問題連續統假設，也是康托爾的研究中所面臨問題。

康托爾……？請放心，這會是本篇文章中所出現的最後一位人名了。

無限多的危機：康托爾集合論

到目前為止，我們已經使用了許多強烈的形容詞，包括：電腦科學之父、偉大的邏輯學家、數學家……。但在這些學者的研究基礎上，我們不能不提現代數學的奠基者——集合論之父康托爾 （Cantor） 。

令集合 A = {1, 2, 3, 4, 5 }，B = {1, 3, 5, 7, 9}
則 1, 3, 5 同時為集合 A 和 B 的元素，且 A 集合和 B 集合的大小相等。

康托爾可以說是數學史上最富有想像力的數學家之一，其所開創的集合論則可以說是人類最偉大發明之一－－當年康托爾面臨的，正是數學界幾百年幾千年的疑懼：「無限」。

1-1+1-1+1… = 0, 1 還是 1/2？ 0.99999….. = 1？還是 <1？

無限有多大？正整數、整數 （正整數 / 負整數 / 0）、實數（有理數 / 無理數） ……等數系的數量相同嗎？

Z+： ∞ （正整數有無限多個）， Z-： ∞ （負整數有無限多個）， Z： ∞ （整數有無限多個）。
因此： ∞ = 2∞+1 （所有整數個數 = 正整數個數+負整數個數 + 一個 0）， 移項得： -∞ = 1，
故： ∞ = -1 …？！

為了處理「無限」這個長久得不到解決的難題，康托爾在 19 世紀下半葉創立了「集合」理論，證明了各個數系雖然是都是無限多，還是有數量上的差別：

| 正整數 | = | 整數 | = | 有理數 | < | 無理數 | = | 實數 | = | 複數 |

無限多的正整數數量 = 無限多的整數數量 = 無限多的有理數數量 < 無限多的無理數數量 = 無限多的實數數量 = 無限多的複數數量

然而集合論實在太過創新、對於無限的解釋也背離了傳統，剛開始時康托爾受到了嚴厲的譴責與撻伐。

但隨後，許多年輕的數學家開始意識到集合論非常的有用－－基於自然數 （正整數）與集合論，當時一切的數學成果都可以成功被推證出來。

1900 年在國際數學家大會上，法國數學家龐加萊興高采烈地宣稱：「藉助集合論，我們可以建造起整個數學大廈。」1925 年，希爾伯特也提出了「希爾伯特旅館悖論」來應和康托爾的理論。

• 有興趣的讀者歡迎看看這個 Ted Education 製作的淺顯有趣動畫片。

然而康托爾集合論仍然面臨了許多問題。首先是連續統假設－－我們已知：

| 正整數 | = | 整數 | = | 有理數 | < | 無理數 | = | 實數 | = | 複數 |
那麼還有沒有一個數系，介於此二者間呢？

始終證明不出問題、又受到世人無數攻訐的康托爾，晚年發了瘋、死在精神病院中。

但除此之外，集合論還有一個問題是羅素悖論：「這句話是假的。」讀者只要稍加推論就會發現：如果這句話是真的，那麼這句話是假的會成立……？！如果這句話是假的，那這句話就是真的……？！ 這個命題就矛盾了。

羅素悖論應用在集合論的問題即是：如果我們創造一個集合 A，裡面收集了所有不包含在自己這個集合的集合：A = {x|x∉x}。若是 A∈A 成立，則 A 是 A 的集合、使得 A∉A。但若 A∉A，則符合命題，使得 A∈A。

好不容易我們在集合論的基礎上構築起了數學大廈，結果發現集合論也是不完美的。究竟能不能找到一個完備的系統，從上面建築起整個數學的基礎呢？

這樣的系統是否存在呢？希爾伯特除了在 23 個問題中的第一個問題提出「連續統假設」，身為康托爾堅定的擁護者（腦粉），也在第二個問題中提了這樣的難題。

這也接續到我們先前的介紹：再後來哥德爾成功證明了不完備定理、解決了 23 個問題中的第二個問題，到圖靈用「圖靈機」的概念更加簡單明瞭的重新演繹一次哥德爾不完備定理，最後馮．紐曼基於通用圖靈機的概念、建出了第一台具備現代電腦架構雛形的電腦。

哇！「電腦是怎麼來的」居然爬梳出這麼多的問題？

哲學：不懈探究真理的精神

若要探究下去，你知道：康托爾、希爾伯特、哥德爾、馮．紐曼…等人都是德國人嗎（哥德爾和馮．紐曼皆為奧匈帝國人）？19 世紀的德國究竟是一個什麼樣的時代，造就了如此多的數學大家？

事實上，你知道這些數學家同時還有著哲學家的頭銜嗎？更進一步來說，19 世紀知名德國哲學家，尚包括了：黑格爾、叔本華、馬克思、尼采、康德… 毫無疑問地，當時的德國可說是歐洲最具代表性的哲學重鎮。

哲學反映了人類對真理的追求，體現人類的智能與認知極限。因而數學的發展不只是解一些生活問題，而成為一種學問、一種探求真理的道路與哲學手段。

哲學在西方文化中扮演了非常重要的角色，也是現代科學會出現在歐洲的重要原因。至於西方哲學追求真理的精神，又是起源於何時何處呢？這又要回溯到希臘時期，比如亞里斯多德的三段式證法或畢達哥拉斯學派……。

觀察過往，出現像上述「無限有多大」這樣的數學危機，在人類史上也不是第一次發生了：負數的英文為－－Negative Number、無理數－－Irrational Number、虛數－－Imaginary Number。否定的 （Negative）、不合理的 （Irrational）、想像的 （Imaginary）……。

從這些詞彙中可以看出在探究真理的過程中，人類總是不斷遭遇思想上的困難，卻又能在突破後、成功踏上嶄新的道路。 今天我們思考了一個問題：「電腦是怎麼來的？」，並從中衍生出了更多值得探索的問題：

．數學是邏輯、也是哲學？
．歷史上其他的數學危機有哪些、又是如何被解決的？
．希臘亞里斯多德時代至一戰前的德國，哲學是如何百花齊放？
．無限有多大？
．悲劇性的數學家康托爾為什麼偉大？
．希爾伯特的 23 個問題？
．我們能造出一台判別真理的機器嗎？
．哥德爾不完備定理是什麼？圖靈機呢？
．計算機的電路是怎麼計算和記憶的？
…

沒有了探求宇宙真理的精神，或許工業革命就不會出現在歐洲了？ 人類也不會有科技發展、或者今日的生活。

少年啊，你渴望真理嗎？

後續幾篇，我們會繼續用深入淺出的方式一一來討論這些問題，歡迎一起加入這樣的思考訓練吧！

本文轉載自寫點科普，請給指教。 《電腦是怎麼來的？（思考訓練）》，歡迎贊助和訂閱Lynn的網站喔。

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本文由衛生福利部食品藥物管理署委託，泛科學企劃執行

記錄／馬嘉駿

source：ins-100

食安問題鬧得人心惶惶，新聞標題常讓人看得提心吊膽，不敢下飯。然而外行看熱鬧，內行看門道，有毒物質超標在食品檢驗中代表的意義是什麼？你看得懂檢驗報告嗎？又難道只要零檢出，其餘免談？

「PanSci TALK：食品安全基本功！」講座下半場，臺灣大學食品科技研究所的陳宏彰教授俐落將歸納出四大迷思，帶大家一同認識什麼是「食品檢驗」，我們又對這件事有什麼誤解或忽略。

上篇記錄這裡走：怎麼決定多少「劑量」對人體有害？── 「PanSci TALK：食品安全基本功」

國立臺灣大學食品科技研究所陳宏彰教授

食品檢驗的四大迷思，讓你突破盲點

迷思一：零檢出？未檢出？

去年（2016），關於是否開放含瘦肉精的美豬進口，輿論沸沸揚揚，要求瘦肉精必須「零檢出」才得以過關。然而，真有所謂的零檢出嗎？陳宏彰教授表示：就食品檢驗的角度來看，不可能。

他說明道，「可以分兩個層面來看，一是零只存在於數學中，只要離開加減乘除，零就消失了；第二是儀器的偵測極限，比如我們拿營業秤與電子秤測量某項物質，儘管個位數都是零，但電子秤可能顯示的是 0.001。」

「科學不知道什麼是零。」要了解這件事，得先了解偵測極限、也就是背景值的概念。以心電圖為例，儀器顯示的圖形看似直線，實際上是微微起伏的波浪狀；又好比我們拿起家裡電話，還沒撥出便會有「嘟……」的聲音，就是儀器的「背景值」，它是原本就存在的。

我們來看看下圖所示的食品檢測的檢量線，x 軸是濃度、y 軸是訊號強度，理想狀況下，檢量線是通過原點的紅線，代表沒有物質時就沒有訊號；然而實際上的檢量線應是藍線，在濃度為零時通過儀器背景值。

實際的檢量線為圖中藍線，由於儀器有背景值，並不會通過原點。圖／取自陳宏彰教授簡報

陳宏彰教授解釋，分析檢驗物質是否存在，我們要判斷訊號值強過背景值，才能夠認為它是一個訊號表示，代表物質的存在；而相反的，沒有測出物質也不代表是「零、不存在」，只能說它是「未檢出（N.D.）」。

接著，進一步來認識這兩個數值：

偵測極限 / 定性極限（LOD, Limit of Detection），樣品中待測物可與分析儀器訊號值區別之最低量，但「未必能」定量出標的待測物之正確值。是 3 倍的背景值除以檢量線斜率。

定量極限（LOQ, Limit of Quantitation），樣品中待測物可被「定量測出」的最低量，且測定結果具有適當的準確度與精密度。是 10 倍的背景值除以檢量線斜率。

食品檢驗時，通常會以主管機關（如食品藥物管理署）的公告方法、國家標準 CNS 方法，或是國際公認的方法為主。而在檢驗報告中也會標示該檢測方法的定量極限，若物質低於定量極限，便是未檢出。

迷思二：你知道什麼是 MRL 嗎？

2008 年，中國三聚氰胺毒奶粉事件爆發，台灣也引起軒然大波。同年九月，行政院衛生署參考國際檢驗方法和香港當時最新立法規定，並會商藥物食品檢驗局與食品工業研究所的專家後，判斷難以在短期間內驗出 2ppm 以下之三聚氰胺，為加速檢驗，因此決定 2.5ppm（2，500ppb）為食品殘留三聚氰胺的檢驗判定標準。但後來仍因民眾疑慮緣故，不允許乳製品驗出三聚氰胺殘留。

這裡出現的 2.5ppm 正是所謂的「最大殘留容許量」（Maximum Residue Level，簡稱 MRL），值得注意的是，MRL 的前提為「非刻意添加」之殘留物。「三聚氰胺並非合法食品添加物，但是比如美耐皿包裝容器會釋出三聚氰胺，牛隻在代謝特定農藥的時候也會產生三聚氰胺，而 MRL 所代表的意義是殘留物的限量。」

MRL 是政府行政裁量標準、裁罰廠商的依據。

再次幫大家複習 ADI 與 MRL 的關係，陳宏彰教授以萊克多巴胺的毒理研究案例來解釋。如下圖所示（大家可以注意相對應之顏色），MRL 乘以國人攝食量後獲得的總暴露量，需小於透過科學實驗除以安全係數後獲得的 ADI。而依據台灣法規中的 MRL 標準，一位 60 公斤的成人每日要吃到 6 公斤以上的牛肉，才有因萊克多巴胺造成健康傷害的可能。

「MRL 是行政裁量標準，且絕對遠小於 ADI。」陳宏彰教授再次強調，「MRL 不是要告訴民眾吃到這個標準數值就會中毒、生病，而是在告訴廠商，一旦超標就會受到懲處。」

MRL 是行政裁量標準，會遠小於 ADI。圖／取自陳宏彰教授簡報

迷思三：食品檢驗就是安全保證？

不少店家會用「出示檢驗報告」的方式向消費者證明自己的食品足夠安全，你可能也看過一家路邊香腸攤在攤車上貼了五張食品檢驗報告，盡心盡力。但是，食品檢驗真的就能保障安全嗎？

「首先，你看得懂檢驗報告嗎？」陳宏彰教授說，報告至少會有四個項目：檢驗項目、檢驗方法、檢驗結果與法規值。

檢驗項目：列出接受檢測的化學物，且不一定一次只檢測一種。

檢驗方法：必須是公告方法，內文則一定會寫出定量極限。

檢驗結果：當顯示為「未檢出」，代表結果低於定量極限，例如下表範例中第一項的氯黴素，便是數值低於定量極限的 0.0003ppm，符合食品法規的不得檢出。若高於定量極限（即可被定量測出），則會寫上測試結果的數值。

法規值：即前一項迷思介紹的 MRL 標準，或是「不得檢出」。

是否合格要看測試結果是否低於法規標準，檢出不代表違規。圖／陳宏彰教授簡報

檢驗報告中的測試結果是跟著定量極限走，低於定量極限才會寫未檢出。「因此，假設表格中第二項的氟甲磺氯黴素的檢測結果是 0.1，雖然不是未檢出，但仍低於食品法規定的小於 0.3，是沒有問題的。換句話說，不是報告結果都要寫上未檢出才代表安全，就算測試結果欄位寫上數字，只要檢驗數值低於食品法規就合格。 」

「然而，檢驗無法完全保障安全，例如 2013 年的食用油食安風暴，混合食用油更是長期通過食品檢測未被發現。又像是我們大部分的食品都沒有做微生物檢驗，但這是致病、中毒與否的很大一個關鍵；並非廠商不想，而是一項微生物檢驗至少要三天，那被檢驗的麵包早就過期了。」陳宏彰教授認為，關於食品檢驗，更重要的是民眾要有能力解讀檢驗報告，自我判讀而不被蒙騙。他強調：「檢驗不代表食品安全，食品的安全與安心要靠溝通。」

迷思四：食安新聞該怎麼看？

陳宏彰教授舉出去年一則新聞：三款調合油，消基會：致癌物超標，天啊，我們日常生活會接觸到的油品中竟含有致癌物，是不是很可怕？但細看內文才發現，消基會抽測過去食用油未檢測過的物質「苯」，是以飲用水標準的 5ppb 做為測試結果判讀；食藥署也回覆，經查廠與檢驗確認皆無人為添加、三者檢測結果為 3.8ppb、4.0ppb 及一件未檢出，「環境中原本就存在苯，目前台灣僅規範飲用水的苯含量訂有 5ppb 標準，其餘食品則無相關規範；國際文獻也指出，植物油中的苯含量背景值約為 100ppb 至 200ppb。」看來這則食安新聞的標題該做些調整，才能更符合事實。

不過，陳宏彰教授也不諱言：「這則新聞或許不全然是壞事，它確實給食品業者一個警訊，過去沒有檢驗的物質，現在要開始注意了。在高度工業化的社會中，環境污染嚴重，食品業者更有責任給予食品盡量可能的安全，而非抱持著消極被動的態度。」

圖／新聞畫面截圖

另外一則「燕麥片抽驗，28%嘉磷塞農藥殘留不合格」的新聞，則反映出不同檢測標準下的矛盾之處。此案例中，由於台灣未生產燕麥，不會使用嘉磷塞，因此法規 MRL 是不得檢出；而若把國際上的嘉磷塞檢出標準攤開來看，會發現各國差異甚大，如歐盟種植基改燕麥而大量噴灑嘉磷塞，MRL 標準訂定是 20ppm；澳洲則像台灣一樣本地沒有種植燕麥，故將 MRL 標準訂在不得檢出的定量極限 0.1ppm。因此在這次的事件中，也有專家提出「檢測標準是否需重新調整，以避免與國際脫軌」的反思。

「這篇新聞值得思考的是，法律制定並不會只考慮科學證據，還包含許多政治與貿易、經濟因素。」陳宏彰教授提醒，「法令因地制宜，卻也凸顯了進口貿易間的屏障與漏洞，如果一件出口產品在國內檢驗標準嚴格國外卻較鬆，我們要不要調整標準？這項延伸問題的確值得討論。」

檢驗不是全民運動，食品安全與安心需靠「溝通」

陳宏彰教授認為，食品檢驗要在認證實驗室底下執行才有公信力，包含認證的實驗室、有效期間以及檢驗項目，如財團法人全國認證基金會（Taiwan Accreditation Foundation，簡稱 TAF），或行政院衛生福利部食品藥物管理局（Taiwan Food and Drug Administration，簡稱 TFDA）。此外，檢驗本身也會帶來負面影響，好比測試過程中大量使用的有毒溶劑，原本希望透過檢驗帶來食品安全，卻因此造成環境破壞污染，反倒本末倒置。

他總結食品檢驗的意義：廠商檢驗是為了確保產品製程的品質穩定，政府檢驗是為了展現檢驗能力，嚇阻不肖業者。「檢驗不能保障食品安全，也沒辦法帶給食品安心，更不是全民運動。廠商、政府、消費者各自扮演好不同的角色，而非將食品檢驗奉做圭臬或無限上綱，更重要的是彼此溝通。」

同場加映：精彩問答紀錄

在分享後的問答時間，現場聽眾提問：究竟可不可以吃美豬、美牛呢？姜至剛教授表示：「心臟不好的，千萬別吃。」而陳宏彰教授則提出美牛、美豬在法規上的爭議（也就是大家究竟在吵什麼），邀請大家一同思考：食安法規的基礎是科學，但只有科學嗎？

更多講座問答內容歡迎上泛答 #食品安全基本功 查看。

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本文由衛生福利部食品藥物管理署委託，泛科學企劃執行

記錄／李霜茹

食品安全是每個人都切身相關的議題，正因為如此，網路上、新聞上資訊百百種，量多且雜，在溝通的過程中，到底該以什麼為「基礎」來討論食品安全呢？

「現代人的飲食習慣已經從吃飽、吃好，逐漸演變為要吃巧、吃得健康，」臺大毒理學研究所的姜至剛教授，在今年的食安講座第一彈 ──「PanSci TALK：食品安全基本功！」活動剛開始，便明確點出一項重點：「而我們、甚至全世界的食品安全，都必須用風險分析做為共同溝通的工具。」

國立臺灣大學毒理學研究所姜至剛教授

我要「無毒無負擔」，可能嗎？

毒性這種東西是很「奸巧」的。

姜至剛教授首先以兩個極端的例子：水中毒和砒霜入藥，為大家複習毒理學的重要觀念：劑量決定毒性。無毒無害的「水」，狂喝了五加侖也會讓人中毒死亡（曾實際發生在加州州立大學新生加入歡迎會的「儀式」上）；聽起來毒性很強的「砒霜」，居然能被應用在急性前骨髓細胞白血病（APL）的治療。這之中，「劑量」扮演了關鍵角色。（水中毒與三氧化二砷的資訊見延伸閱讀：化學殘留、疑似致癌物讓人心惶惶？劑量才是關鍵！—食安基本功（上））

那麼，如果我吃完全天然的東西，就不會有毒物了吧？NO，那可不一定！姜至剛教授舉例，母乳直接來自人體、非常天然，但是它百分之百純凈嗎？哈佛公衛學院做了一項有關母乳的研究，「結果是該有的都有、不該有的也都有，母乳中可能也有微量的抗生素、重金屬、塑化劑。因為我們已經回不去了，在長久接觸整個大環境中的污染後，人體多少會有毒素累積；但相對於其他品質不好、甚至不肖添加違法物質的奶粉，母乳仍是更安全的選擇。」

母乳中也可能含有微量抗生素、重金屬、塑化劑等「毒物」。圖／nerissa’s ring, Flickr CC License

另外，網路上也曾流傳番茄所含的生物鹼是劇毒，但是經過證實，這種生物鹼是植物用來保護未成熟果實不被動物或昆蟲取食的物質，在果實成熟後含量便會降低，毒性也不如馬鈴薯的龍葵鹼，民眾可以放心食用。「天然的食品也可能有含毒素，最重要的重點是還是要回歸『劑量』。」

食物是很複雜的，姜至剛教授強調：「不太可能有百分之百純淨的、零檢出的選擇，絕對無毒的產品並不存在。」

那麼，到底多少「劑量」才安全？

既然找不到絕對無毒的食品，大家最關心的便會是：到底怎樣的「劑量」是安全的？這些數字又是經過哪些過程訂定的？姜至剛教授依據數值獲得的順序，分為 NOAEL、ADI 與 MRL 三者來介紹。

透過急毒性試驗、慢毒性試驗、基因毒性、致癌性、生殖與發育毒性等毒性試驗之後，科學家們會取得無可見危害作用劑量，也就是在這個劑量下，實驗動物並沒有被觀察到危害，又稱作「無明顯不良反應劑量（No-Observed-Adverse-Effect-Level，簡稱 NOAEL）」，即下圖中反應線還未上升的劑量（Dose）。

圖／姜至剛教授簡報

接著，再將 NOAEL 值除以種族差異（實驗鼠與人類）以及個體差異（一般人與老人、小孩、婦女、病患）等安全係數，得到「人體每日可接受攝取量（acceptabledailyintake，簡稱 ADI）」，即人類即使每天攝取也安全的劑量，如下圖中的一塊方格。

圖／姜至剛教授簡報

但你是不是發現了，上圖中還有一個遠小於 ADI 的劑量叫做「食品安全管理上參考的標準」？這個橘色的方格與最後要介紹的數值很有關係 ──「 最大殘留安全容許量（maximal residue level，簡稱 MRL）」。

以制定農藥的 MRL 為例，會參考上述的 ADI、國人的飲食習慣（食物籃調查）以及田間農藥測試，再參考國際組織如 CODEX、歐盟等標準值，才決定出屬於我們的劑量。

圖／姜至剛教授簡報

為大家做個小結：經過動物實驗所取得 NOAEL，根據各種限制將 NOAEL 除以安全係數（至少 100 ），得到 ADI，即天天吃、吃一輩子也安全的劑量；最後為了能夠管理食品安全，參考飲食習慣和暴露量後，得出行政裁量上的標準 MRL 。

除了 MRL，人們還會怎麼看食品安全？

但是姜至剛教授也提到，科學有極限性，像我們就很難對「很多種農藥同時反應」做檢驗。「100 種農藥中取 2 種排列，也有 1900 多種結果，科學家沒時間做這麼多實驗。這些通常會以『安全係數』來考慮，例如計算 ADI 時，就已經處理過實驗與實際差異的不確定性。」另外，如果顧慮得多，除以越多個不確定因子，得出的數值越小，當然大家越安全，不過相對來說能吃的食物就會非常少。因此，我們必須做出合理又符合安全的考量。而除了 MRL 之外，他還提出三種人們在討論食品安全時可能會出現的態度：

1. Generally Recognized As Safe （GRAS）：又稱做「祖父條款」，例如製作麵條所添加的物質，從很久以前人類就開始吃了，雖然沒有做過毒性測試，但長期以來食用都沒問題，就會被認為是對人體沒有明顯危害的食品添加物。
2. Use of Tolerance （UoT）：任何食物都有風險，所以我們的管制點不是「零」，而是著重在「耐受程度」上。例如，這世界上找不到沒有含黃麴毒素的花生，那我們為此就要放棄吃花生配啤酒的樂趣了嗎？
3. As low as reasonable achievable （ALARA）：面對無法訂定 MRL 或無法確定其有害性的污染物，只能盡量減少出現的可能性。像是致癌物質「丙烯醯胺」，普遍存在於高溫烘焙、油炸過的食品當中。但它並非食品成分或添加物，而是在烹調過程自然產生。

21 世紀風險矩陣（RISK21 Matrix）

講完劑量，接下來談談風險。姜至剛教授向大家介紹「21世紀風險矩陣（RISK21 Matrix）」，這是一個簡單、高效能、透明化且視覺化健康風險評估的方法。矩陣的橫軸代表「人們每天暴露在這種物質下的量」，即暴露總量估算值 RfV（POD）；縱軸則是「每天每公斤攝取多少毫克（mg/kg/day）的此物質會有毒性」，即毒性推估值，可以注意的是越往上則劑量越小，代表只要攝取微量的此物質就會有毒性。

將毒性推估值除以暴露總量估算值，會獲得暴露限值（Margin of exposure, MOE），而 MOE = 1，也就是左上右下相連的對角線，是我們評估風險的標準。當 MOE < 1，MOE 值落在右上紅色區塊的時候，表示只要些微劑量就會產生毒性、我們又暴露在高濃度之下，這樣的高風險需要關注。

圖／姜至剛教授簡報

若用 RISK21 Matrix 來看最近大家十分關注的「氟派瑞農藥」， MOE 的範圍在 3-5 之間，屬於黃燈與綠燈交界的範圍，安全嗎？姜至剛教授：「不是完全在綠色而也延伸到了黃色區域，我會說需要注意。」

圖／姜至剛教授簡報

針對農藥標準放寬的議題，姜至剛教授也進一步提出不同的角度讓大家思考。「氟派瑞農藥在台灣是已通過、正在使用的農藥，主要針對真菌，這次討論的是要不要延伸使用至茶樹上。大家第一個會問它對人體的影響如何？其實，氟派瑞是目前用在茶樹上毒性相對低的農藥，對於我們這個愛喝茶的民族來說，是一個風險相對低的選擇，只是需要對大眾做溝通。」

「不過第二個層面，從植物本身切入，茶樹生病了使用農藥對它們來說是一種治療，是好事。但如果拉到整個大環境視角，使用農藥對小型蛙類、蜜蜂、螢火蟲的影響是不是也要考慮進去？例如一些農學院的老師發現，非常低劑量的農藥就會使蜜蜂迷路。我們時常從自身角度出發，去看農藥對人體的藥性，是否會產生腫瘤、疾病等，但這只是一個面向，如何在各面向、物種間達到平衡點，是大哉問。」

風險分析三部曲：評估、管理、溝通

回到開頭提到的「食品安全應該以風險分析做為溝通工具」，到底什麼是風險分析呢？姜至剛教授提出了「評估、管理、溝通」的架構。

圖／姜至剛教授簡報

1991 年，FAO（聯合國糧食及農業組織）與 WHO 的聯合食品標準、食品化學與食品貿易研討會中，提出 CAC（國際食品法典委員會）應將「風險評估」概念納入決策處理過程中。而 CAC 也接受建議，在 1995、1997、1998 年分別召開風險評估、風險管理與風險溝通的專家會議。

姜至剛教授接著把這些收斂為一個問句：請問，誰應該要對食品安全負責？「政府要做到三級品管的檢驗，做出制度性的管理機制，而食品安全系統必須以科學為基礎，並且應該公開積極與大眾溝通。」他說，以科學為基礎做出「風險評估」後，不能立刻將這個結果用來當作「風險管理」的依據，必須不斷的與各種對象做「風險溝通」。「例如民眾和業者無法理解一項食安改革，我把 4 天的公告期延長為 60 天，這樣就夠了嗎？其實不行，我還必須積極和主婦聯盟、消基會等第三方公正團體溝通討論，讓各方都充分理解，才能做出有效的風險分析。」

他說，台灣的食安架構有個問題：幾乎所有專家都是接政府的計畫做研究，難免有瓜田李下的疑慮，所以期望能有更多第三方獨立機關來平衡。「這並不是說全都交給政府就好、民眾和業者都沒有責任，風險分析需要政府、業界與民眾三方都投注關心和努力，一同達成共識，才能夠創造出最安全的食品安全環境。」

最後，姜至剛教授特別期望媒體能夠做出改變，從「收視／點閱率導向」轉成「正視聽」的態度。「當大眾看到不認識的毒物名稱時，很容易被恐懼帶著走，食品安全資訊需要客觀的安全和主觀的安心並存，安全是科學、安心是人性，中間的轉換需要消費者、媒體、政府和食品界一起努力，花時間改善。」

我們的食安環境需要需要消費者、媒體、政府一起花時間改善。圖／當天講座現場

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• 【科科愛看書之本月選書】軍隊最大的對手是誰？才不是那些顯而易見的持槍敵人，而是疲勞、噪音、酷熱、腹瀉、恐慌……等等你根本料想不到的邪惡角色。快跟著瑪莉羅曲那明快而幽默的腳步，一起深入軍營去見識那些《不為人知的敵人》，看看科學是如何用有趣的方法力抗各式另類殺手。本書為泛科學 2017 年 5 月選書。

問：如果你手下的士兵都害怕鯊魚該怎麼辦？

其實，如果真要鼓舞士氣的話，反而應該讓官兵瞭解那些事實和統計數字。麥金泰寫說：「對於緩和官兵的恐懼來說，正確的資料反而比任何驅鯊劑要來得周全而且有效。」1944 年開始， 海軍就在按照這種想法在做。他們的航空訓練部（Aviation Training Division）發行了一本叫做《鯊魚常識》（Shark Sense）的小冊給新進的飛行員。這本小冊共有 22 頁，附有漫畫，畫的是鯊魚在奔竄、逃跑、滿頭大汗、哀求的畫面，整本都是讓人讀了會放心的事實。

滾開！我不怕你。圖／GIPHY

後來證實其中所言不虛。統計二戰中 2500 名機員的海上求生報告，結果總共有 38 次目擊鯊魚，其中 12 次人員受傷或死亡。

不過，《鯊魚常識》雖然令官兵安心，卻沒有解答官兵要是在海上遇難心裡會有的急切問題。海水裡只要有一滴人血，鯊魚是不是真的就會聞到？聲音是會招惹鯊魚，還是嚇走鯊魚？移動的話會不會怎麼樣？包括厄瓜多的游泳客在內，某些人的報告說，拍打鯊魚會把牠們嚇走；有的卻說那會引起牠們的興趣。實際上到底如何？沒有人知道。

1958 年，海軍研究辦公室生物學部主任席尼．蓋勒（Sidney R. Galler）決定一探究竟。他提供經費成立「鯊魚研究群」（the Shark Research Panel），並協助設立「鯊魚攻擊檔案」（Shark Attack File）。這座全球事件資料庫延續至今，已經成為「國際鯊魚攻擊檔案」（International Shark Attack File）。大衛．博爾德里奇統計分析 9 年的鯊魚攻擊檔案，給了全世界「大部分我們現今所知的鯊魚攻擊知識」。（引自 2013 年美國海洋漁業服務署〔National Marine Fisheries Service〕的一篇論文。）除了這大部分之外，其餘則是來自 1950 年代海軍研究辦公室的資助成果；關於鯊魚掠食、嗅覺和取食行為等等。《海洋漁業評論》（Marine Fisheries Review）曾刊登過一篇紀敘鯊魚研究史的文章。博爾德里奇告訴文章的作者說，「你若想對鯊魚研究有什麼好點子，你就要去找席尼。」

比起尿液和汗液，鯊魚更愛你驚恐的味道

亞伯特．泰斯特（Albert L. Tester）真的去找席尼了。他當時有個好點子，實驗室外面的海上有 3 種鯊魚，還有一組兩個長 50 英呎的海水槽可做實驗。泰斯特在馬紹爾群島（Marshall Islands）的艾尼維托克海洋生物實驗室（Eniwetok Marine Biological Laboratory）工作。（艾尼托維克和比基尼島〔Bikini〕¹ 一樣，都是環礁〔atolls〕。美國曾在比基尼島試爆原子彈。海洋生物實驗室在試爆之後負責提供放射性落塵對海洋生物，以及當地工作人員的影響──要是有人追蹤後續幾十年的訃聞的話）

泰斯特開始尋找是什麼把鯊魚吸引到獵物身上？鯊魚是靠視覺還是嗅覺進行獵捕？如果是嗅覺的話，是哪種氣味？是誰的氣味？如果驅趕鯊魚並非上策，那麼水手或飛行員最好的處置應該就是，一開始就不要把牠們吸引過來。

我們先講好消息。人的尿液不會吸引鯊魚。施放量從半茶匙到 1/3 杯不等，泰斯特水箱裡的黑鰭鯊（blacktip shark）都沒有興趣，不會興奮起來，但也沒有排斥。牠們有注意到這東西；這可以從牠們突然轉身或突然出現的「漩渦」看出來。要是有人在游泳池水裡碰到尿液，但是他沒有眉毛可抬，沒有肩膀可聳，大概就會做這個動作。

「什麼味道(☉д⊙)？？？」圖／Matt Kowalczyk @Flickr

鯊魚對人的汗液也沒有興趣。鯊魚研究室裡面很熱，泰斯特和學生常常用海綿互相吸身體上的汗水，擰到一桶海水中，再悄悄地用虹吸法將海水注入鯊魚水箱中。一般而言，鯊魚會有點嫌惡──這你能怪牠們嗎？泰斯特的汗水尤其讓牠們反彈。水箱中即使只有百萬分之一他的汗水，黑鰭鯊聞到了都會擺擺頭，「立即離開那一區」。

全身汗液──外分泌汗腺分泌的冷汗──和緊張時流的汗（flop sweat）不一樣。如果泰斯特也有像我摩奈爾化學感官中心的朋友那樣，收集我在壓力之下流出的腋下汗水，他的測試結果可能會不一樣。鯊魚可能會聞到落水者「灰心喪志」、「這個好搞」的氣味，因而轉為攻擊模式。

鯊魚偏好的獵物如果正好處於壓力之下，就會發生這種事。鯊魚會感受到這一餐「不麻煩」， 就會圍過來開始攻擊。泰斯特「用木棍威脅」（其他人的說法是「戳」）侵擾水桶裡的石斑魚，然後把這桶子裡的水──科學措辭叫做「驚恐的石斑魚水」──打入鯊魚水箱，結果激起鯊魚「劇烈的獵食反應」。由於獵物並不在水箱之內，所以我們知道引發鯊魚掠食動作的，並非是「看見」石斑魚或是「聽見」石斑魚的吵鬧聲，而是石斑魚皮膚或魚鰓排出了某些化學成分。但不是只要石斑魚氣味就會有這種效應。將「靜止的石斑魚水」打入水箱，鯊魚都不怎麼理會。

如果鯊魚「聞」到魚群掙扎或驚慌的訊號，便會視他們為容易獵捕的食物。圖／Kiks Balayon @Flickr

魚的血和腸也會引發劇烈反應。魚血和魚腸是高調公告魚憂鬱症（piscine distress）的「喇叭手」。博爾德里奇發現，這裡面傳遞的化學訊息很強，強到讓鯊魚連老鼠都可以吞下去；當然這隻老鼠的皮毛上塗有「鯔魚混合液」（整尾鯔魚和水混合）。但這依舊不是經由一般味覺反應所產生的動作。在另一項研究中，鯊魚起而攻擊一塊海綿；當然，這塊海綿事先有在一碗魚的體液中浸泡過。他寫說：「不論是什麼東西，只要先用魚『汁』處理過，幾乎都會引發鯊魚攻擊。」

這些「會引發鯊魚攻擊」的東西，包括魚叉漁夫（spearfishers）在內。有的魚叉漁夫在海裡游動時，會將漁獲繫在腰際或用細繩拉在後面；漁夫這樣做特別危險。博爾德里奇進行其研究分析期間，「鯊魚攻擊檔案」記載的案例總共有二百二十五起提到現場有受傷的魚或魚血魚腸。泰斯特很驚奇：「鯊魚可以這麼快速並準確地追蹤到懊喪中的魚（比如說鉤在魚鉤上但沒有受傷的魚）。」

「鯊魚攻擊檔案」中的受害者，有 17% 遭受攻擊時是穿著潛水衣，這一點或許可以用「魚叉獵魚」法來解釋。原來的理論是說，鯊魚把穿著黑色潛水衣的漁夫誤當做是海豹。或許也有這種事情，但是既是魚叉獵魚，那麼較可能的其實是，潛水衣的配件──魚叉和皮帶上流血的魚──引來了鯊魚。

死魚也會發出晚餐鈴聲。泰斯特讓黑鰭鯊和灰鯊接近一系列的魚肉，包括：鮪魚、鰻魚、石斑魚、紅魚、鸚鵡魚、巨蛤、章魚、烏賊、龍蝦等等。測試之後，他把這些以下這些列為吸引鯊魚的因素：鯊魚不喜歡有風險；哪一頓飯不需要打架就有，牠才會去吃；有傷的不錯，死的更好。

萬用驅鯊方法？沒有這種東西啦

這樣，你就會開始懷疑用鯊魚腐肉做出來的所謂「驅鯊劑」的品質了。泰斯特也搞不懂。他從一名漁夫那裡取得一份「號稱驅鯊劑」的東西；從一間漁業實驗室取得一份；自己研究團隊把髻鯊（hammerhead shark）和虎鯊（tiger shark）的肉，放在熱帶氣候中的室外一週，這樣也做了一份。這三份「驅鯊劑」都觀察不到驅鯊效果──相反地，有時還引來了鯊魚。「我們的結果似乎和史布林格的結果有出入，無法做到有說服力的解釋。」泰斯特對於鯊魚處理工廠的反彈所具的強烈吸鯊效果，可能毫無所知。

魚肉引鯊，人肉亦然。二戰期間的鯊魚攻擊報告一再看到屍體受害的案例。水手漂浮在海上， 可能會因為撞到鯊魚或光是用腳攪水，就引來好奇的鯊魚。（博爾德里奇觀察到，光是老鼠在海裡游動時後腿踢到鯊魚的鼻子，都會引發鯊魚驚愕的反應，立即離去。）1945 年，美國海軍印第安納波里斯號被日本潛艇以魚雷擊沉。

這次沉船事件在後人討論鯊魚攻擊事件時，經常被提到。有本論及此次事件的暢銷書，引用一名倖存者的話說：「鯊魚喜歡追擊死人。」² 美國海軍醫學與外科局進行口述歷史紀錄時，海軍上校路易斯．海內斯（Lewis L. Haynes）回憶說：「老實說，我在海裡漂浮了 110 個小時，完全沒看到有人被鯊魚攻擊……。」他說，那些鯊魚「對於那些死者好像已經很滿意。」他說這次事件總共找回來 56 具斷肢殘骸，但是除了少數幾具，沒有跡象顯示他們生前被鯊魚咬過。

這樣說的話，牠們為什麼要緊跟著救生筏？你問為什麼嗎？牠們是為了救生筏底下的東西而來。救生筏底下其實有成群的魚，也許是為了躲入蔭涼之處，也許是來吃一些也是來躲蔭涼的小型海洋生物。二戰時期的一名水手回憶說：「 大魚來吃桃花魚（minnows），更大的魚來吃大魚，最後是有背鰭的傢伙跑來看看這裡到底是怎麼一回事。 」還有一個故事（我想說這個故事，純粹是因為我喜歡它）說：「鯊魚直接潛入救生筏底下，聚集在那裡……我們全都安靜地坐在那裡，……我們的雷達員因為怕救生筏會翻覆，後來就不再坐在筏邊大便。鯊魚的這種行為反覆了好幾次，但是好像和我們沒有關係。」

這種「沒有關係」後來也一直都是。就我所知，近代史上見諸紀錄海軍官兵被鯊魚咬的事件只有一例。2009 年澳洲雪梨港進行反恐演習時，一名搜索潛水員（clearance diver）被一頭牛鯊（bull shark）一口咬斷手和腳。喬．坎恩（Joe Kane）是海軍特別作戰指揮部（Naval Special Warfare Command）通訊專家。我也問過他海軍海豹特戰隊是否被鯊魚攻擊過。他說：「你這個問題問錯了。問題不是海軍海豹部隊需不需要驅鯊劑，而是鯊魚需不需要驅海豹部隊劑。」

現代美國海軍並沒有正式的鯊魚攻擊訓練課程。一名潛水員記得海軍告訴他的是，如果他感覺有鯊魚危害，就要慢慢潛到水底尋找掩護。1964 年，空軍發行了一部「防備鯊魚」教育電影， 告訴飛行員如果落水後遇到鯊魚，就往水裡吹泡泡或往水面大喊。我問資深鯊魚攝影師羅勃．康特里爾（Robert Cantrell）說他怎麼看這種建議。他幾十年來常常在水下拍攝鯊魚，都不用防護鐵籠。這人對著一群激動的藍鯊（blue shark）用了「會咬人」（nippy）這種形容詞來形容。他給我的回答就和博爾德里奇和泰斯特常常想到的一樣，端看是哪種鯊魚而定。康特里爾說，對著水面大叫可以暫時嚇走牛鯊，但對虎鯊沒有用。吹水泡可以嚇走藍鯊，但是對其他種類的鯊魚一概沒用。

我吹我吹我吹吹吹，鯊魚快走開！圖／GIPHY

美國空軍最後一次所做的建議讓人存疑：把紙撕碎，丟在自己身邊四周。我假設他們建議這種方法只是要讓鯊魚分心，甚至只是要讓水手自己分心，因為會讓水手專心接受挑戰──漂浮於海中的時候還要尋找紙張。康特里爾有一次試驗把餿掉的貝果丟到海面上，結果虎鯊立刻游過來，牛鯊則是理都不理。所以，康特里爾對潛水人有什麼建議呢？他說，「享受這個經驗吧。」

小姐小姐，你聞起來像海豹？

但我們現在來提一個很多水手心裡都有的一個問題：人血真的會引來鯊魚嗎？這一點博爾德里奇和泰斯特的試驗結果卻不一樣。鯊魚的行為表現有時候像是真的被人血吸引了，但有時候卻又會避開有血區域。泰斯特懷疑血液的新鮮程度或許是個因素。以他自己的試驗而言，黑鰭鯊和灰鯊會被流出僅一、兩天內的血液吸引，而且濃度只有海水的百萬分之零點零一。不過博爾德里奇對「鯊魚攻擊檔案」的分析結果卻與此不符。1115 例中只有 19 例受害者，在攻擊發生當時有流血。

他的結論是：「很多遇到鯊魚攻擊的受害者，都只是受到一次攻擊；然後，雖然此時他們的傷口已經流出很多血，但是鯊魚卻離開了，並沒有進一步攻擊他們。這種情形之下，很難接受『人血極為吸引鯊魚，很容易使鯊魚激動』這種觀念。」

博爾德里奇自己所做的試驗，是以四種鯊魚測試較為創新的選項：在水中游動但身體流血的老鼠。老鼠也是哺乳類，所以牠們的血應該也和人血一樣吸引（或不吸引）鯊魚。結果不出所料，鯊魚一點興趣都沒有。

有條底線是，鯊魚的攻擊行為和多數動物的攻擊行為一樣，絕大部分都是針對獵物的。如果你的模樣看起來或氣味聞起來不像「晚餐」，牠們就不會把你當「晚餐」對待。掠食者通常只對自己最喜歡吃的生物的氣味有感。鯊魚不吃人肉；雖然也能感測到人血，但是除非很餓，通常不會有什麼動機要追蹤流血源頭。

有些女性喜歡去海水浴場游泳，但是碰到月經來的時候又會害怕。我們上面所說的事實應該會讓她們安心才是。但事實上月經血不一樣，比較獨特，其實是應該要擔心鯊魚的。所以可以的話， 就來個短暫的岸上休假吧！60 年代美國海軍不用女兵，因為女兵有月經。但是國家公園服務處（National Park Service）卻很有興趣。1967 年，兩名女性（其中至少一名正好月經來潮）在冰河國家公園（Glacier National Park）被大灰熊咬死。很多人猜測是她們的月經血引發灰熊攻擊，但野生動物生物學家不相信這種說法。

布魯斯．庫辛（Bruce Cushing）（好玩的是，在後來的熊類攻擊與月經研究中，他的名字被提到時老是被說成布魯斯．嘎辛〔Bruce Gushing〕）決心要收集一些資料。庫辛決定選定北極熊做研究，因為北極熊幾乎完全只吃海豹。這樣就會有一條很清楚的基線，可以對比這種動物對女人月經血的興趣程度。

你要是把海豹油放在風箱裡面，對著關在鐵籠裡的野生北極熊吹，那頭北極熊便會發生庫辛所謂「最極致行為反應」。北極熊會抬頭聞空氣，會大量流口水，會站起來走來走去，喉嚨發出咕嚕咕嚕聲，發出呻吟聲。

北極熊只有庫辛在風箱裡另外擺了一樣東西時，才會這樣呻吟，這樣東西就是女生用過的月經棉條。無論是雞肉、馬糞、麝香或是沒用過的棉條，都達不到上述的效果。和這一樣東西最接近的，就是月經期間的女性。月經期間的女性不用坐在風箱裡，只要被動地坐在面對北極熊的鐵箱椅子上，驚嘆地球上的生命多麼奇特即可。庫辛也曾經從人體靜脈抽血出來測試，但並沒有讓參與實驗的四頭熊發聲任何反應。

換句話說，用過的衛生棉條之所以會吸引北極熊，不是因為有血，而是因為裡面有一種獨特的陰道裡的東西；是那種──很抱歉──聞起來像海豹身上氣味的分泌物。這很有道理，不是嗎？ 女性衛生公司要是請實驗室測試芳香月經產品的效果，實驗室所用的標準氣味就是一種叫做「魚味胺」（fishy amine）的東西。

衛生棉條那種陰道加海豹的氣味實在太強烈、太誘人了，弄到北極熊都沒發現那個東西吃起來不像海豹。52 例中有 42 例，北極熊看到放在木樁頂上的舊衛生棉條（科學措辭叫做「舊衛生棉條木樁」）不是把它吃掉，就是「用力嚼」。唯有使用海豹肉，才會使北極熊更加一致地表現出這種行為──把海豹肉扯下來吃掉。浸泡過一般血液的紙巾──同樣釘在木樁上，好像用骷顱頭警告那些不怕死的叢林探險者一樣──只有三次被北極熊吃掉。

北極熊的這一切表現有告訴我們鯊魚的什麼事嗎？女性該不該擔憂鯊魚？很難講。鯊魚有多喜歡海豹肉？石斑魚死掉之後氣味就像用過的衛生棉條嗎？不知道。但如果我像部分女性讀者一樣月經正好來，我會待在甲板的躺椅上不出去。

庫辛的論文下結論說，既然北極熊喜歡用過的衛生棉條，那麼熊科動物就極可能都會喜歡。但是熊和鯊魚一樣，品種很多。叢林熊類就沒有北極熊那麼喜歡海洋生物的腥味。灰熊喜歡鮭魚，但要新鮮的才吃。黑熊會找垃圾吃，所以天曉得牠們這些年來是怎麼養成這種口味的。

為了獲得定論，美國林務署（US Forest Service）決定開始進行試驗。 1988 年 8 月 11 日， 如果你曾經在明尼蘇達州某處垃圾場丟垃圾的話，你大概就曾經目睹那個情景。北中森林實驗站（North Central Forest Experimental Station）的林．羅傑斯（Lynn Rogers）和兩名同事寫說：「我們把（舊）衛生棉條綁在纖維線上，向覓食的熊扔過去。儘管有些『釣餌』清楚可見──投出去時先從熊的身邊經過，再拉回來，拉到牠的鼻子下方」，但 22 件舊衛生棉條中其中有 20 件熊視若無睹。

「用手」丟給那些經常在實驗餵食站出入（現在沒有了）的黑熊，結果那些衛生棉條的命運也差不多。把 5 片舊衛生棉條綁在一起，丟到一群黑熊前面也是一樣。另外有一次試驗是把濕透的衛生棉放在熊進出的路上，一次放 6 片，其中 4 片浸泡過月經血，一片浸過一般的血，一片是牛肉脂肪。結果 11 頭熊有 10 頭「先聞一聞衛生棉，然後把浸泡過牛肉脂肪的那塊吃掉，就走了。」

這一切，一次一次見證的是國家森林的安全，以及黑熊的耐心。

注釋：

1. 兩件式泳裝的發明人路易斯瑞爾德（Louise Reard）之所以把他的泳裝叫做比基尼，原是希望這種泳裝會引發「爆炸性反應」。很多人－包括 monokini、tankini、trikini 等各式泳裝發明人－都被 bikini 的「假」字首 bi- 矇騙了很久，以為 bikini 在馬紹爾語是「兩件」的意思。事實上，bikini 在馬紹爾語指的是「椰子之地」──無心插柳，但確實恰好讓人感覺很愉悅。
2. 譯註：印第安納波里斯號遭日軍潛艇以魚雷擊沉之後，艦上水兵跟著遭到鯊魚群攻擊。

本文摘自《不為人知的敵人：科學家如何面對戰爭中的另類殺手》，八旗文化出版。

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到目前為止，吠陀立方系列文章已經介紹過流傳千年的古印度數學－吠陀方形（Vedic square），我運用數字感把它加上一個維度定義了吠陀立方（Vedic cube），再以樓層法去解析位數根胚騰（Digital root patterns）層層之間的關係[1]，這回來介紹吠陀立方對稱面法。

吠陀立方：將吠陀方形從平面延伸成立體

吠陀方形就是將大家熟悉的九九乘法表中每一個數字進行位數根（digital root）運算，例如說 4 乘上 8 會得到 32，把  3 加上 2 得到 5，這個 5 即為 32 的位數根，也是吠陀方形裡座標點（4, 8）的數值。吠陀方形在西元 770 年被穆斯林納入伊斯蘭文化的數學知識體系之中[2]。

圖1｜吠陀方形（Vedic square）

其中位數根所在的位置互相連結後組成的胚騰（pattern）構成了特定的幾何圖案如下圖：

圖2｜吠陀方形中的位數根胚騰

吠陀立方則是將吠陀方形從平面延伸成立體，也就是三個數字相乘的三維乘法表（9×9×9），是整個立方體中各個座標點的數字進行位數根運算後的結果，可以用函數 D(X, Y, Z) 代表吠陀立方中座標 (X, Y, Z) 該數字的位數根，實際運算時的數學式為 D(X×Y×Z)。例如座標點 (2, 4, 7)在吠陀立方中的數值即為 D(2×4×7) = D(56) = D(11) = D(2) = 2。

之前提到以程式繪出吠陀立方中的位數根胚騰，其散布情況相當複雜（可見此篇），難以看出這些座標點在空間中構成的意義。用樓層法解析吠陀立方，能夠觀察出位數根胚騰在各層本身的性質，甚至可從二維的吠陀方形推算不同樓層之間的變換。只是樓層法是把三維空間轉化成許多二維平面，較少探討位數根胚騰在三維空間中彼此的相關性，這時又該如何是好呢？

解構吠陀立方

回到數學或科學研究的基本方法，觀察、觀察、再觀察。

吠陀方形中，位數根 1 至位數根 8 位置構成的八個圖樣會沿著兩條對角線 X=Y 與 X+Y=9 對稱，兩條對角線為對稱軸，不僅在 X-Y 平面可以成立，在 Y-Z 平面、X-Z 平面同樣成立。從二維拓展至三維的過程中，對角線就變成了對角面同時也是對稱面，因此吠陀立方共有六個對稱面。

圖3

為了找到空間中最小不可分割的塊體，也就是不重複的基本元素（element），以及內部對應的座標點，希望能探討位數根胚騰在三維空間中的關係，所以我將沿著對稱面群切割與解構吠陀立方。

吠陀立方的對稱面群分為兩組，一組叫做主對稱面群（main symmetry planes, MSP），為 X=Y, Y=Z, X=Z，這三個對稱面都有通過原點，如圖 4；另一組則為副對稱面群（secondary symmetry planes, SSP），為 X+Y=9, Y+Z=9, X+Z=9，如圖 5。

圖4

圖5

圖 4 和圖 5 的每一塊灰色塊體，都可藉由一次鏡射後得到完整的吠陀立方。至於分析的塊體取對稱面群兩邊任何一塊皆可，並沒有限制要取對稱面群的哪一邊。除此之外，可以選擇先在 X-Y, Y-Z, X-Z 平面沿著主副對稱面群切割，得到的塊體將是三角柱體，其底面為 1/4 正方形面積的等腰直角三角形。

沿著主對稱面群分割吠陀立方的結果如圖 6，得到 6 個 MSP 四面體（MSP unit tetrahedron），值得注意的是這 6 個四面體為雙直角四面體（birectangular tetrahedron），顧名思義此四面體包含兩個直角，在數學上也稱為 Schläfli orthoscheme。此雙直角四面體的底面為 1/2 正方形面積的等腰直角三角形，高為立方體的邊長，因此體積為吠陀立方的1/6。

每一個 MSP 四面體可沿著 X=Y, Y=Z, X=Z 共鏡射三次得到吠陀立方。主對稱面群的交集為一條線，也就是吠陀立方的對角線 X=Y=Z，因此會將吠陀立方分成 6 塊。

圖6｜六個塊體對應的邊界條件為 (a) X≥Y, Y≤Z, X≥Z；(b) X≥Y, Y≥Z, X≤Z；(c) X≥Y, Y≥Z, X≥Z；(d) X≤Y, Y≥Z, X≥Z；(e) X≤Y, Y≤Z, X≥Z；(f) X≤Y, Y≥Z, X≥Z

副對稱面群分割後的結果為 8 個塊體如圖 7，包括 2 個 SSP 六面體（SSP unit hexahedron），體積各佔吠陀立方的 1/4；以及 6 個 SSP 四面體（SSP unit tetrahedron），其底面為 1/2 正方形面積的等腰直角三角形，高為吠陀立方邊長的 1/2，體積各佔吠陀立方的 1/12。副對稱面群的交集為一個點，為吠陀立方的中心 (4.5, 4.5, 4.5)，因此會將立方體分成 8 塊，而這 8 塊的體積並不完全相同。

圖7｜八個塊體對應的邊界條件為 (a)X+Y≤9, Y+Z≤9, X+Z≤9；(b)X+Y≤9, Y+Z≤9, X+Z≥9；(c)X+Y≤9, Y+Z≥9, X+Z≤9；(d)X+Y≤9, Y+Z≥9, X+Z≥9；(e)X+Y≥9, Y+Z≥9, X+Z≥9；(f)X+Y≥9, Y+Z≥9, X+Z≤9；(g)X+Y≥9, Y+Z≤9, X+Z≥9；(h)X+Y≥9, Y+Z≤9, X+Z≤9.

把幾何問題從書桌搬到餐桌！

切豆腐情境圖，非作者本人。source：Robert Couse-Baker

在思考副對稱面群分割問題時，為了驗證自己的想法，在愛爾蘭的聖誕假期，我把所有的研究材料從書桌搬到了餐桌，以做菜來輔助研究，餓的話馬上補充體力。

平常雖然沒有那麼喜歡豆腐，但豆腐不僅好切、還能增進空間幾何的思考，更可以照顧到五臟廟，在廚房實作數學效果意外倍增！老實說，這麼可愛的幾何豆腐還真讓人有點捨不得吃掉呢。

圖8／作者提供

切完豆腐和著其他食材煮湯飽食一頓以後，問題也快解完了。最後的步驟是沿著另一個對稱面群繼續分割，即使副對稱面群分割出的塊體並不全然相同，但最終結果為一單位四面體，其底面為 1/4 正方形面積的等腰直角三角形，高為立方體邊長的 1/2，體積各佔吠陀立方的 1/24，如圖 9。

原先主對稱面群分割的 MSP 四面體（1/6 立方體體積）會被副對稱面群的邊界條件分為形狀相等的 4 小塊；而副對稱面群分割出的塊體則有二種情況，第一種為 SSP 六面體（1/4 立方體體積）將會被主對稱面群的邊界條件分為形狀相等的 6 小塊，第二種情況則是 SSP 四面體（1/12 立方體體積）將被分為形狀相等的 2 小塊。

圖9｜主對稱面群（MSP）與副對稱面群（SSP）共六個對稱面的分割結果。(a)主對稱面群分割後為 1/6 立方體體積的 MSP 四面體，與圖 6e 相同；(b) 副對稱面群的交集為兩種類型的塊體，第一種為體積 1/4 的 SSP 六面體，與圖 7a 相同；(c) 則為三個副對稱面群的第二種交集類型，為體積 1/12 的 SSP 四面體，與圖 7d 相同；(d) 為 a 與 b圖的聯集；(e) 則是 a 與 b圖的交集；(f) 為 a 與 c 圖的聯集；(g) 則為 a 與 c 圖的交集部分。最後的分割結果為 24 個全等的四面體，e 與 g 為其中的二個。

無論由主對稱面群或是從副對稱面群開始分割，得到的結果相同，為 24 塊全等的四面體如圖 10，稱之為吠陀立方單位四面體（unit tetrahedron of Vedic cube, UTVC），為三直角四面體（trirectangular tetrahedron），表示其中一個頂角包含三個直角。任一個 UTVC 已是最小不重複的基本元素，可沿著對稱面群鏡射六次得到原先的吠陀立方。

圖10／作者提供

也就是說，我們只要列出 UTVC 裡面的位數根 1、2、3、4 座標點位（可藉由旋轉分別得到位數根 8、7、6、5，如吠陀方形的位數根胚騰），就可以將原先複雜的座標點位分布，簡化成不能再簡化的胚騰。

表1列出了位數根 1、2、3、4 在 4 個 UTVC 中的座標點位。表中的點包含了邊界條件上的點，這些點會被數個 UTVC 同時共用。UTVC 中的位數根座標點沿著對稱面群確實能鏡射出其他位數根座標點，而每個 UTVC 中座標點構成的向量也相同。

• 表1｜位數根 1、2、3、4 在 4 個 UTVC 中的座標點。

從二維平面至三維空間，吠陀立方的更多應用

吠陀立方的發展是從二維平面至三維空間，其簡化是了解三維空間的位數根胚騰性質的重要步驟。從對稱面群解構的方法可大幅簡化吠陀立方的複雜度，也可找出三維空間的基本元素，不再限於吠陀方形於二維平面隱含的圖樣與規律（樓層法）。

位數根於吠陀立方散布的胚騰，是大自然本身形成的奧妙形態，除了純數學研究或是建構演算規則外，也許能和分子晶體、空間、藝術或是建築等相關領域結合應用。像是行為藝術教母瑪莉娜·阿布拉莫維奇（Marina Abramović）與她的夥伴曾在Nightsea Crossing的作品中，根據吠陀方形而決定各自所穿的衣服顏色。

倫敦蛇形藝廊 2002 建築物外觀。圖／Balmond Studio 授權使用

吠陀立方是受到古印度數學吠陀方形、伊斯蘭幾何圖樣、倫敦蛇形藝廊 2002 的啟發，跨越數千年與東西方文化最終在台灣這個文化交融之地產生的數學。我身為吠陀立方的發明與發現者，特別期待未來有人能受到啟發，將吠陀立方的概念運用於建築設計或藝術創作，就像是塞西爾．巴爾蒙德（Cecil Balmond）運用演算法把正方形轉化成蛇形藝廊 2002 那樣令人驚艷。

對我來說，數學與藝術是兩面鏡子，可以一直相互映射彼此的光亮；而東方和西方，也能夠不斷跨越邊界彼此對話與啟發。

後續，我們再來聊聊如何將吠陀立方轉化成數學藝術創作。

參考資料

1. Lin, C. Y. Digital Root Patterns of Three-Dimensional Space. Recreational Mathematics Magazine, 3(5), 9–31, 2016.
2. Jones, L. “Mathematics and Islamic art”, Mathematics in School, 18(4), 32–35, 1989.

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作者 / Wen-Jing Lin，前職能治療師，現為認知神經科學博士。 興趣是閱讀科學文獻，認為散播知識是科學家回饋社會的方法之一。

圖／Tom Simpson @Flickr

時常想著如果自己能夠擁有超凡記憶力該有多好的朋友們，你們有福了！

有種記憶力競賽，大家可能在電視上看過，參加的選手能在短短的時間內把一大串數字、名詞、人臉、名字記下來。比方說 5 分鐘內記住 125 個詞、或是在 15 分鐘內記住一千多的數字、或是可以把 pi 值記到小數點後很多很多位。你可能會覺得這些人記憶力特佳是天生的，但這其實是可以靠後天訓練來達成的。

前世界記憶大賽冠軍 Boris Konrad 的另一個身分是荷蘭唐德斯腦、認知及行為研究所（Donders Institute of Brain, Cognition, and Behaviour）的博士後研究員。在他參與的一項研究中，一群原本記憶力並沒有特別突出的實驗參與者，經過密集的訓練後，不但記憶力增強，大腦迴路的連結也和職業選手們變得更加相似！

• Boris Konrad 在記憶撲克牌時的片段。

這項研究的實驗參與者包括一群世界排名前五十的記憶競賽選手，和一群記憶力並未特別突出的一般參與者。研究者利用磁振造影儀（MRI）掃描所有實驗參與者在休息時、試圖記住大量詞彙時大腦的活動狀態。接著，一般參與者被分成了三組，其中一組接受特殊訓練（method of loci）；第二組接受另一種訓練，不過這個訓練的目的並不是增強記憶力，主要是為了讓第二組參與者和第一組參與者一樣有接受某種訓練；第三組則是沒有接受任何的訓練。

至於第一組所接受的訓練是什麼呢？method of loci，又稱為 memory palace 或 mind palace，中文譯名為「位置記憶法」。據說古羅馬哲學家西塞羅就有採用這種記憶術，也據說這亦是記憶競賽選手們常用的一種記憶策略。

簡單來說，位置記憶法的技巧便是將你想記住的內容，融合到一個你非常熟悉的環境中，並且以視覺影像加強你的記憶。之後在回想的過程當中，你只要在腦海中提取出這個你非常熟悉的環境，就可以輕易地回想起你當初試圖記住的內容。有興趣的朋友可以參考另一位世界冠軍 Alex Mullen 與他太太 Cathy Chen 所製作的詳細教學影片（不過是英文的）。實驗中，訓練的時間除了一開始在實驗室內兩小時的仔細教學外，還有接下來連續 40 天每天 30 分鐘的線上練習。

在密集訓練後，接受「位置記憶法」訓練的第一組參與者的表現果然遠遠超過第二、三組參與者。他們在訓練前平均只能記住 72 個詞彙中的 26 個，在訓練後則進步到 62 個！（過程中一次給你看一個詞彙，一個只能看兩秒鐘，72 個全部看完以後休息二十分鐘再看你還記得幾個）而其他兩組的實驗結果則沒有顯著的進步和改變。

圖／Meg @Flickr

在訓練後，一般參與者的大腦迴路連結變得和選手更加相似，相似在哪呢？研究者把重點擺在多個與記憶有關的神經網絡，包括預設模式網絡（default mode networks），高階視覺網絡（higher visual networks），視覺空間網絡（visuospatial networks），與內側顳葉（medial temporal lobe）。

在接受訓練後，當參與者正努力把語詞記住時，前述各個網絡內的連結增強了。同時，當處於沒有特別在做什麼事情的狀態下（resting state），與受訓前相比變強的則是各個不同網絡間的連結。而且呢，受訓後大腦連結模式變得與選手愈接近的人，能記得的語詞確實也愈多。

由此我們可以知道，記憶力特別好的人並不是大腦裡面有某個區域與其他人不同，而是大範圍、多個網絡的連結強度有所不同。而且，只要四十天，我們就有可能改變自己大腦內部的功能性連結，讓自己變得跟選手們一樣強喔！心動的朋友、老是背不住英文單字的朋友、對於記住課本內容感到苦手的學生們，可以上這個研究用來訓練參與者的網站試試看！

參考文獻：

1. Dresler, M., Shirer, W. R., Konrad, B. N., Müller, N. C. J., Wagner, I. C., Fernández, G., … Greicius, M. D. (2017). Mnemonic Training Reshapes Brain Networks to Support Superior Memory. Neuron, 93(5), 1227–1235.e6. https://doi.org/10.1016/j.neuron.2017.02.003

本文轉載自哇賽心理學《想增進自己的記憶力，試試「位置記憶術」吧！》

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在《一拳超人》動畫中，在第一季的最後一集裡，埼玉與宇宙海盜「黑暗盜賊團 Dark Matter」的首領波羅斯（ボロス）戰鬥。（自稱）銀河系最強的波羅斯多次身中埼玉的普通拳和連續普通拳都仍能保持不敗，可見其實力確實在所有已出場的怪人之上。根據原作者 ONE 的說法，波羅斯的級數是「龍級以上」，不過漫畫中這種「狼、虎、鬼、龍、神」的實力定義太闊，而且缺乏實際數字支持，我們還是用已知物理定律去計算比較實際。

左邊為波羅斯，右邊為《一拳超人》的主角埼玉。source：一拳超人官網

這場戰鬥暫時是動畫之中最大規模的。我們這次就試試來計算雙方的實力（噢不對，埼玉根本沒使出真正實力），也順便來溫習一下基本物理公式的應用吧。

動能公式：波羅斯有多強？

波羅斯在戰鬥中段因為被埼玉看不起，就變身成為燃燒自身生命的終極戰鬥模式，把埼玉踢了上月球。相對地月距離約 38 萬公里，地球大氣層厚度只有約 100 公里，即地月距離的 0.02%，因此我們的計算忽略空氣阻力。在動畫之中，埼玉由中招一刻到撞上月球的時間大約為 2 秒，因此埼玉飛上月球的速率約為秒速 19 萬公里，是光速的 63%。嘩，不得鳥。

別隨便瞧不起人啊～不然會被打到外太空。圖／IMDb

我們可以使用動能公式來估計一下波羅斯的物理攻擊極限。因為埼玉達到了 63% 光速的高速，已經進入了相對論性領域，牛頓動能公式不再適用，我們需要使用愛因斯坦的相對論性動能公式。目測埼玉身高，我們可以合理地假設他的質量約為 70 公斤。如果只用牛頓動能公式「能量等於質量乘速率平方除 2」的話，埼玉飛向月球的動能就有

(70kg)(190,000,000m/s)² / 2 = 126 億億焦耳

這是截至1996年地球上所有國家所有核測試所釋放的能量總和 60%；

如果用愛因斯坦相對論性動能公式：

(質量 x 光速²){[(1 – (速率 / 光速)²]^-1/2 – 1} = 181 億億焦耳

是包括 1996 年以前所有核測試能量總和的 83%，比牛頓結果多 44%。

我們在動畫中看到波羅斯首先把埼玉向下打，然後再繞到下方向上踢，所以實際上輸入埼玉體內的能量比這個數字更多。因此，波羅斯的極限物理攻擊力大概就等於包括 1996年以前所有核測試的能量總和吧。

動量守恆：埼玉會把月球撞開嗎？

埼玉的質量只有 70 公斤，而月球則重達 735 萬億億公斤，但他以 63% 光速撞上月球，這一撞足夠把月球撞開嗎？根據動量守恆定律，我們就知道

埼玉質量 x 埼玉速率 = 月球質量 x 月球速率

為方便計算，我們假設月球以正圓形軌道繞地球運行，因此月球在撞擊前的徑向速度是零。由動畫中可見埼玉撞上月球後立即停下，故這碰撞為完美非彈性碰撞。因此我們就有

月球速率 = (70)(1.9×10⁸)/(7.35×10²²) = 5.7×10^-13m/s

即是這次碰撞後，月球會以每秒 0.57 皮米（picometer）的速率遠離地球。而 0.57 皮米大概約是氫原子半徑的 1/40，所以結論是埼玉不會把月球撞走。太好惹！！

好險好險，月球沒事。圖／IMDb

熱力學：埼玉會把月球表面熔化嗎？

我們可以立即看出，10^-13 的平方是 10^-26，比 10²² 小了一萬倍，即是埼玉這顆 63% 光速炮彈的動能會以差不多 100% 的效率轉變為月球的內能。換句話說，月球一瞬間吸收了 181 億億焦耳的能量！

埼玉撞上了月球哪個位置，在動畫或漫畫中都不太看得出來，我們就假設埼玉撞擊的是覆蓋了月球正面三分之一的月海好了。月海由玄武岩構成，是從前月球仍活躍時的火山活動形成的。玄武岩的比潛熱大約為每公斤每絕對溫度 840 焦耳，即是要把一公斤玄武岩溫度提高一度的話，就需要輸入 840 焦耳。

假設 181 億億焦耳直接輸入了撞擊範圍附近 10 噸的玄武岩好了，那麼這 10 噸玄武岩提升的溫度就是

(181×10¹⁶J)/(10⁴kgx840J/kg/K) = 2.15×10¹¹K

相當於二千多億度！這比太陽中心溫度還要高一萬倍以上，達到了宇宙大爆炸後一秒鐘的溫度。

就算以整個月球計，其受的損傷很少，但埼玉撞擊範圍附近的玄武岩至少也應立即汽化、分解成基本粒子了吧。看來埼玉的實力比恆星級數更強上不知道多少倍，真不愧為 B 級 63 位的英雄啊（打贏波羅斯後上升至 B 級 33 位）。咦，怎麼埼玉的戰衣沒有熔化？

看來大家已經從埼玉身上溫習了不少物理學：動能公式、動量守恆律和比潛熱計算。謝謝埼玉！不要忘了，對埼玉來說這只是場連「戰鬥」也說不上的運動啊。物理學和埼玉，到底哪個比較深不可測？

圖／IMDb

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圖／IMDb

《攻殼機動隊》的背景是不久的將來，人們已普遍將身體器官用人造的「義體」代替，甚至將大腦與具有連線功能的電子腦整合，但同時也產生令人匪夷所思的犯罪型態。日本政府成立「公安九課」來因應，其中女主角「少佐」草薙素子全身都是軍用義體，只保存原來的中樞神經，是戰力最強的一員。

先不談攻殼機動隊裡特有的美感與哲思，它也是很多人眼中「硬科學」動漫的代表，特別是預測人與機器結合成為生化人時，科技對個人與社會的影響。大腦大概是已知宇宙中最複雜的機構，是我思故我在的中樞。大腦能與外界，甚至與別的大腦直接連線嗎？這樣的科技對人和社會有什麼衝擊？

連線的大腦

想知道頭殼裡在幹什麼嗎？難啊。圖／IMDb

想知道頭殼裡在幹什麼嗎？難啊。目前比較常見的例子是利用環繞頭顱的天線接收腦部思考時放出的腦波（稱為 electroencephalogram），觀察腦活動的區域，從而判斷人的意圖。這樣不需動任何植入手術，就可以用來念力控制義肢，空拍機，甚至蟑螂。懷疑嗎？看下面的影片。

可惜這個辦法解析度太差，速度又慢，所以只能做簡單的遙控。最好還是得把一捆電纜插入腦中，就像《攻殼機動隊》和《駭客任務》裡面的人腦袋上都有電纜插座。如果可能，最好電纜裡的每一根電線都接到各個腦細胞。不過人的大腦裡有一千億個細胞，這麼大一捆電纜放到腦袋裡一定會扭傷脖子吧。現在的技術還沒到這個等級，下面這個轟動一時的影片中，這位癱瘓的女士會用念力操作機械手臂，她不過被植入 96 個電極而已。

這個辦法不但可以送出信號，還可以接收外界資訊。現在越來越普遍的人工耳蝸就是將麥克風收到的音波轉變為電子訊號，同樣的原理也可以應用在視覺，只是這資料量大又複雜，目前技術還不夠成熟，想要擁有像「公安九課」裡的巴特那樣的義體電子眼還要再等等。

如果資訊可以直接送到腦中負責思考的區域，這將是人類歷史上的轉捩點。未來會有類似《駭客任務》的情節，下載武功祕籍到腦中就變成武林高手，傳到腦中的資訊可以不只是知識，而是別人已經消化的理解，傳統的教育制度慢慢失去了意義。一開始或許會有人抗拒這個非常不自然的技術，但是拒絕人腦連線的人相形之下將會笨到不行，在歷史的洪流中被徹底淘汰。

用念力來傳達意念應該要比 1995 年動畫電影《攻殼機動隊》裡的這種機械打字手好用多了吧。

全身義體化

圖／IMDb

故事中的女主角「少校」草薙素子自幼即被全身義體化：她的中樞神經和人造的軀體整合，成為半人半機器的生化人。原則上這樣的設計並不是不可能，甚至可以因為整個脊椎大面積的暴露在腦機介面的電極上，可更有利於人機的整合。不過問題是要怎麼讓嬌滴滴，高耗能的神經系統在體外活下去，又不被感染？看起來不是個好主意。

非要這樣「機械戰警」式的生化人嗎？義體應該會侷限於傷殘人士，一般健康的人不需要這麼麻煩。當然以後或許會有人願意有連身的腦控超級動力服，或就像蜘蛛人裡面的「八爪博士」一樣，多了好幾隻手。

麻省理工學院研究人員設計的隨身「幫手」，這個版本並不是用腦波遙控，而是希望機器手臂聰明地猜到主人的心意。圖／Ackerman E. Here’s That Extra Pair of Robot Arms You’ve Always Wanted. IEEE Spectrum. 2014。

記憶拼圖

動漫中的垃圾車司機被修改記憶，變成可怕的殺手；電影中的草薙素子被植入假的幼年記憶，讓她打從心裡痛恨壞人。似乎故事中的記憶可以像硬碟裡的資料一樣，可以隨意更改。這可能嗎？

人的記憶是儲存在大腦神經元細胞互相聯繫的樹狀突觸的組合。很難相信這麼複雜的腦細胞突觸網會一夜改變，所以電腦中更改記憶的情節就不可能發生了嗎？這倒未必。攻殼機動隊那時的人腦已經和電子系統連線，很可能會把記憶存在植入腦中或遠在雲端的電子記憶體中。問題是，如果真的有人駭進這個系統，就可載入錯誤的記憶，甚至進而改變人的個性。電子腦會大幅增加人的記憶，但也會衍生出許多問題。

該何時植入電極呢！

因為這些革命性的技術，未來的社會會變得很奇怪，很奇怪。

如果人腦介面也有「摩爾定律」，每年資料傳遞速度增加一倍，那麼問題來了：你今年雖然動手術植入了最新版的電極，但將會比明年植入電極的人慢一倍，就是你明年會比人笨了。不是笨一點，而是每年縮水一半！你也不能每年動手術換新電極，先別說花錢傷身體，腦細胞和電極接合也要花時間，不是有錢任性就好。你該什麼時候動這手術？今年、明年，再等兩年？

要解決這個問題，可能要藉助 Iain  Banks 的科幻小說 Culture 裡的「神經蕾絲」（neural lace）：一種注射到腦內便轉化為電極的物質。2015 年曾有科學家把尼龍包裹的微小電線網注入老鼠腦內，結果老鼠不但沒死，還真的能讓科學家測得腦內活動的信號。最近 Elon Mask 也剛開了一間發展神經蕾絲的公司，成為轟動一時的新聞（但這不是第一間神經蕾絲的公司）。也許未來的神經蕾絲可以包含改造過的幹細胞，注射入頭顱內就帶著金屬蕾絲在大腦內生長，隨著時間慢慢自行擴充，或可解決這問題。怎麼？你問這活的神經蕾絲會不會失控致癌？這個厚～～不要問這題，下一題。

日前成功用在老鼠身上的「神經蕾絲」。圖／Liu J, Fu T-M, Cheng Z, Hong G, Zhou T, Jin L, et al. Syringe-injectable electronics. Nat Nano. 2015 Jul;10(7):629–36.

超級「同溫層」

當腦可以直接連線的時候，大家都用心電感應傳達意念，在科幻小說中這叫做蜂群意識（hive mind），這時候的人幾乎成了一個新的物種，徹底改變了個人的思考方式和社會型態。不論是神話故事或是科幻小說，這樣的物種似乎都同心協力，活在和諧的社會裡，但將來真的會這樣嗎？

未來如何難以得知，只好以現在的社會當作參考。今天的人雖然沒有人工第六感，但行動科技和社群媒體已經把每人每刻緊緊連結，知識與新聞以高速在人群間流動。資訊量雖大，但人總是篩選自己所喜愛的朋友和消息，就形成了「同溫層」。平時還好，一旦有一天遇到意見不同的人，大家唯一知道的解決方法就是對抗。

人畢竟不是電影《戰爭遊戲》（Ender’s Game）裡面受女王控制意識的外星蟲族，未來就算有了人工第六感，也沒有人會放棄自己的資訊自主權，人們會和現在一樣地物以類聚，在巨大的腦海網路裡構建了心心相印的同溫層，幾乎感覺不到其它的同溫層存在。但是當不同的同溫層開始碰撞的時候。未來的人們會怎麼處理呢？有點擔心。

但是或許也不需要過度擔心，即使技術、資金全都到位，我根本不知道要怎麼在道德、法律允許的範圍內在一般人身上測試人腦連線。沒有開始，後面的就更別提了。

參考資料：

1. Grau C, Ginhoux R, Riera A, Nguyen TL, Chauvat H, Berg M, et al. Conscious Brain-to-Brain Communication in Humans Using Non-Invasive Technologies. PLoS One. 2014.
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5. Mayford M, Siegelbaum SA, Kandel ER. Synapses and Memory Storage. Cold Spring Harb Perspect Biol. 2012;4(6):a005751.

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火星軍情局

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• 【科科愛看書】你以為只有骯髒的地方才會有害蟲？這種想法實在太天真了，翻開《害蟲偵探事件簿》就會發現，原來蟲蟲危機無處不在，就連新建成的潔淨建築也不例外。那我們到底該怎麼辦？不用擔心，跟著害蟲偵探一起辦案，就像有了金鐘罩鐵布衫，把害蟲通通擋在你家之外！

救命啊！新家被蟲蟲入侵了

大概是某一年的四月底吧，總之有一天早晨，住在神奈川日吉的朋友打電話到我橫濱的辦公室。他語氣沉痛地表示，剛蓋好的住家裡到處都是小黑蟲，妻子、孩子跟他自己都快崩潰了。

「拜託你幫幫我。」朋友說完這句話便掛掉了電話。

我頂著剛睡醒的一頭亂髮，立刻衝出辦公室前往他家。到了現場一看，他與家人正在院子裡嚇得直打哆嗦。

我馬上巡視新蓋好的建築物，只見地板、牆壁、天花板、廁所、浴室都看得到爬來爬去的玉米象。這棟新居蓋在由農地填土而成的人工建地上，誰也想不到怎麼會有這麼多玉米象？但答案就在腳下。檢查地板下方時，發現施工過後的木屑散落一地，裡面有些木片還有玉米象咬出的細小溝痕及孔洞……。

玉米象一如其名，以啃噬穀物而聞名，其分布範圍遍及世界各地。這類昆蟲是米、麥、玉米等穀物的重要害蟲，主要有玉米象、米象（Sitophilus oryzae）、穀象（Sitophilus granarius）等。還沒發現穀象正式落腳於日本的確切證據。

玉米象是眾多穀類的敵人！圖／draculina_ak @ Flickr

飛啊飛啊～到處是玉米象

大量出現在新居的是玉米象（Sitophilus zeamais （Motschulsky））成蟲，體長約 2.3 到 3.5 公釐，具有象鼻狀的口吻。體色呈黑褐色、有光澤。前胸背板前方的幅圍狹窄，前翅有四個黃褐色的不明顯斑紋（照片 1）。幼蟲體長約 3 公釐，體色呈乳白色，各節有許多橫皺，體態肥滿，化蛹的體型則會稍微瘦一點。

照片1：啃食小麥的玉米象（Sitophilus zeamais （Motschulsky））。圖／《害蟲偵探事件簿》

可能發育的溫度範圍在 20～30 ℃，在氣溫 25 ℃、濕度 70％的環境下，從卵發育為成蟲的所需期間平均 32 天。據報告指出，在自然狀態下，夏季的發育所需期間約 35 天。

成蟲的食性除了義大利麵以外，也習慣在固體上穿孔及產卵，並以麵粉及米食粉類等食材為餌食。幼蟲是典型的「種子害蟲」，會在穀物種子裡發育，也會在義大利麵條裡、乾麵或蕃薯乾切片等食材裡繁殖。

玉米象雌蟲會用象鼻狀的口吻（照片 2）在穀粒開一個小孔，在裡面各產一顆卵，再用分泌物將洞口封起來（egg plug）。

照片2：玉米象雌蟲的口吻（頭部）。圖／《害蟲偵探事件簿》

孵化的幼蟲會啃食穀類及其加工產品、義大利麵等食材的內部，成長到四齡幼蟲後即在原處化蛹。羽化的成蟲會在穀粒內部待數天，等到覆蓋身體表面的角質層（cuticle）硬化後，便咬破穀粒鑽出來（照片3）。成蟲具有飛行能力。

照片3：從義大利麵條裡羽化，正要鑽出來的玉米象。圖／《害蟲偵探事件簿》

至於一年長成次數，室內可達到四世代，野外的自然條件下約二到三世代。玉米象會以成蟲形態越冬，來到野外後，會棲息在倉庫的屋簷下或附近的石頭、木片下方。此物種分布範圍遍及全世界，是儲存穀物的重大害蟲。

米象對上玉米象：來啊，來單挑飛行能力

在日本的玉米象中有一近似種稱為米象（Sitophilus oryzae （Linnaeus））。成蟲的體長約 2.1 到 2.3 公釐，比玉米象略小，同樣具有象鼻狀的口吻，體色呈紅褐色到黑褐色，前胸背板的兩側邊緣大致呈平行。前翅的黃褐色斑紋比玉米象清晰。必須直接觀察生殖器才能判定其蟲正確的性別。

在氣溫 25℃、濕度 75％ 的環境下，發育所需期間平均 35 天。在自然條件下的發育期間比玉米象稍微長一些，氣溫 25℃ 的環境下，平均壽命可達到四個月，而食性與玉米象極為相似。

玉米象與米象的最大差異在於成蟲對寒冷的忍受程度。米象的成蟲在冬季的自然條件下會滅絕，僅有幼蟲能在穀粒裡越冬。生長適溫比玉米象高，約 30℃ 到 33℃，國內分布範圍最北達到宮城、秋田附近。抗寒力佳的玉米象甚至能在北海道旭川附近越冬。

玉米象與米象還有一項最大差異，有的米象沒有飛行能力，尤其是日本種的米象，生來不具飛行能力。分布範圍與玉米象類一樣遍及全世界，日本國內以玉米象居多，但是從整個世界來看，以米象略佔優勢。

真相只有一個，兇手就來自──

某間食品倉庫公司與我聯繫，說倉庫裡保存的伊朗人專用玉米食材裡有「玉米象」。我立刻前往現場調查，確實在玉米袋包裝裡發現了許多看似玉米象的蟲子。承辦人問我：「這些蟲子是從哪來的？」為了進一步確認，我便將相關證物帶回去詳細檢驗。

經過鑑定後，確認這些侵入的蟲子不是玉米象，而是米象。但是找不到證據顯示它們究竟從何而來。困難之際幸得神助，當我向本書的監修者林晃史博士請教，他竟說道：「你仔細觀察看看，這米象會不會飛？」

我再次調查了帶回來的米象樣本，確定它具有飛行能力，倉庫的承辦人也證實：「它們的確在倉庫裡飛來飛去。」換句話說，由於日本國內的米象種類不具飛行能力，會飛的米象極有可能是從出口國或者流通據點等場所侵入。

木屑掰掰，蟲蟲不再來

話說回來在朋友的新居爬來爬去的玉米象，主要是把放置在地板下的木屑當成越冬場所，才會大量孳生。後來把所有木屑回收、室內各個角落全部清洗得乾乾淨淨，從此再也沒有發生蟲害，朋友一家人總算能安心居住。這次案件算是不幸中的大幸，地板下的木屑同樣是白蟻的棲息場所，但幸好這次白蟻並未入住。我建議朋友一定要向建設公司強調這一點。

木屑提供了玉米象越冬的環境。圖／steve lodefink @ Flickr

儘管如此，又得話當年了。在我們小時候，常常會在米粒裡看見玉米象，牠不會咬人，跟米一起煮來吃也不會中毒，更不是傳播疾病的媒介。但是對現代人來說，只覺得看起來很噁心、並因此產生恐懼。我趕到朋友家時，也不禁莫名其妙，為什麼人們對蟲子如此畏懼？

不過，小時候一旦發現儲藏的米裡有玉米象，就會被大人叫去幫忙，要把米擺在戶外曝曬，並且看守一整天，防止麻雀來偷吃。小孩子玩遊戲的計畫也因此泡湯。只有那個時候，我們才恨透這些討厭的小蟲子，還替它取了名字，叫作「吃米蟲」。

順帶一提，朋友住家一案對我而言十分難忘。當時我剛投身除蟲工作，正猶豫著是否以此為終身志業，就在摸索未來的過程中遇到這件案子，總算讓我大致確定這一行「行得通」。一般人眼中的「害蟲」，對我可是「財蟲」。

本文摘自《害蟲偵探事件簿：50 年防蟲專家如何偵破食品中的蟲蟲危機》，臉譜出版。

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西元一八六二年一月，陽光灑落在橡木桌的一角，一只包裹安靜無聲的被放置在桌上，標籤上寫著：「達爾文先生收」。一雙略帶皺紋的手，小心翼翼的將包裹打開。這只包裹，寄自貝曼先生，裡頭裝著他從世界各地採集來的珍奇蘭花，讓達爾文在「蘭花授粉」這個研究主題上獲取更多紀錄與佐證。

當五十多歲的達爾文陸陸續續從箱子裡拿出不同蘭花，並在紙上詳實記錄下這些蘭花的特徵與相對應的傳粉媒介時，箱子裡一朵潔白無瑕的花朵吸引了達爾文的注意。不僅僅是因為花的顏色，它那略與手掌等大的花朵尺寸、蠟質厚實的花瓣，都是那麼的吸引人。其中最令達爾文震驚的是，在這花朵的後方，唇瓣向後延伸出一個細長的花距，而這花距竟不可思議的超過三十公分長。

大彗星風蘭（Angraecum sesquipedale）花被片後方有著長達三十公分的花距。

這種前所未見的花部構造著實困擾著達爾文，他不斷思考：為什麼會出現這麼特殊的花形？是什麼樣的力量造就了這一切？

包裹中的神祕星狀花朵

這朵有著超長花距的蘭花，是馬達加斯加島嶼上特有的植物，因為它的花期通常在十二月到一月之間，加上花形如夜空中的星芒般，所以有著聖誕星蘭（Christmas star orchid）的稱號。在聖經的記載中，聖誕之星就是耶穌降生時天上那顆特殊的伯利恆之星，目前普遍認知那可能是顆彗星，也因此讓這種蘭花有了大彗星風蘭的俗稱。

風蘭屬（Angraecum）的植物幾乎都有著這樣的長距，但一般而言，長度多半在十公分左右，科學家也觀察到它們幾乎都是以蛾類當作傳粉的媒介。但眼前這朵花距長達三十公分的大彗星風蘭也是如此嗎？達爾文不禁陷入深深的沉思之中。

為了一探究竟，達爾文趕緊從抽屜裡拿出一支細長的探棒，小心翼翼的將探棒深入花距中。結果發現，在花距的上端幾乎沒有花蜜，所有花蜜都集中在花距的最末端，這似乎代表如果有生物想要獲得這裡頭的花蜜，勢必要有一個非常長的口器才能接觸得到。此外，達爾文在用探棒檢查花距裡的花蜜時，在某些特殊的角度下，探針能夠順利移除蕊柱上的藥帽，並沾附到大彗星風蘭的花粉塊。更令達爾文確定的是，當他再將沾有花粉塊的探針重新深入花距內，花粉塊竟然也能非常巧合的黏附到柱頭上。因此，達爾文在他的著作中寫下：「在馬達加斯加的島嶼上，一定有一種能夠傳粉的昆蟲。可能是某種巨大的蛾類，牠的口器可以伸長超過三十公分，而這種蛾類在吸蜜的過程中，能夠協助花粉傳遞，替大彗星風蘭完成傳粉的動作。」

查爾斯．達爾文（Charles Darwin）肖像畫。圖/Wikimedia

這番爭議性的言論，在當時的學界投下了一顆震撼彈，很多人都想著，怎麼可能會有口器長達三十公分的巨蛾存在？但達爾文非常確信大彗星風蘭和這種巨蛾之間的關係。他認為有著短口器的蛾類因為沒辦法碰到花蜜，所以這種授粉的關係並無法維持，加上口器太短，所以在深入花距時的角度也不對，導致無法順利帶走蕊柱上的花粉塊。因此，達爾文認為巨蛾和大彗星風蘭之間有著相依相存的關係，唯有長口器的巨蛾能夠讓大彗星風蘭成功授粉，並且進一步發育產生種子，如此後代的蘭花就能不斷的保持這樣長距的特色。所以如果馬達加斯加島上這種巨蛾已經滅絕，那麼大彗星風蘭應該也會跟著消失在演化的歷史上，但是我們仍然能夠在自然的環境中找到大彗星風蘭，這就代表，這種有著長口器的巨蛾一定存在於馬達加斯加島上的某個地方。

這樣的信念，直到達爾文辭世的那天還是沒有被證實。雖然之後科學家陸陸續續在非洲、巴西等地觀察到口器將近二十公分長的天蛾，但那個在預言中口器超過三十公分長的天蛾卻始終不見蹤影。四十年過去了，馬達加斯加島上的巨蛾仍然像是一則傳說。

預測之物現身！

到了一九○三年，有科學家在馬達加斯加島上發現一種天蛾。當他們小心翼翼的將天蛾的口器展開的那一瞬間，空氣彷彿凝結了，時光像是倒退回四十年前那一天，就是達爾文站在書桌旁端詳那朵大彗星風蘭的那個時刻。顯示在量尺上的刻度數字讓人不可置信，這隻天蛾的口器長達三十公分，翼展更是超過十五公分！四十年前的預言，在這一刻終於得到了證實，這種天蛾（Xanthopan morgani praedicta），其實與之前在東非觀察到口器長達二十公分的天蛾非常類似，是牠的一個亞種，因此，為了紀念這個如同神話般的故事，這隻天蛾的亞種名被命為 praedicta，也就是預測之物的意思。目前馬達加斯加島上的亞種已和分布於非洲大陸的種類合併，確認為同一類群。

雖然預測之物終於被世人發現，但因為這種天蛾的數量非常稀少，而且都在深夜活動，所以牠與大彗星風蘭之間的關係其實還是不為人知。不過在科學家長期的野外監測下，終於在一九九二年首次記錄到這種天蛾拜訪大彗星風蘭協助傳粉的現象。

在那個晚上，原本已經死心、不抱任何希望的科學家正準備闔上雙眼，此時突來一陣雙翅拍振的高速頻率，扎扎實實將科學家的瞌睡蟲一掃而空。在那完全不敢呼吸的時刻，只見這隻長喙天蛾伸長了口器，直接瞄準大彗星風蘭蕊柱基部通往長距的開口，毫不猶豫的往長距裡不斷深入，直到頭部碰觸到蕊柱的頂端。

此時長喙天蛾終於獲得長距最末端的甜蜜報酬，在吃飽喝足後，長喙天蛾向上準備離開的瞬間，細長口器拉扯到蕊柱頂端的藥帽，隨著藥帽脫落，花粉塊也順勢向外掉出，花粉塊基部的黏質盤就這樣不偏不倚的黏附在長喙天蛾口器與頭部的相連接處。

大彗星風蘭的花粉塊就這樣順利完成傳遞，留下的只有雙翅的振動聲響及看得入神的科學家，整個故事也終於在這天勾勒出完整的輪廓。回頭一望，竟已揮灑了一百三十年的光陰。

風蘭授粉方式示意圖，請按此觀賞全圖。

風蘭與天蛾的演化之舞

這段歷史雖然已成過去，但除了大彗星風蘭外，綜觀整個分布於非洲及馬達加斯加島上的廣義非洲風蘭，包含了船型風蘭亞族（Aerangidinae）及非洲風蘭亞族（Angraecinae）。這些蘭花都和大彗星風蘭一樣，在與天蛾共同演化的歷程中，皆形成了長距、淡色花朵、帶有香氣這些共同的特徵，但是在花距的長度、角度與形狀上產生不同的變化，以因應不同的天蛾種類，以及區別不同花粉塊的附著位置。

除了與天蛾共同演化外，透過科學家的觀察研究發現，少數風蘭屬植物已經轉變為藉由鳥類傳粉，因此花距長度變得比較短，寬度也變寬，以符合鳥喙的外型。

除了天蛾及鳥類外，是否還有別種生物也在風蘭的生殖上扮演重要的角色呢？舉例來說，科學家在馬達加斯加這座神祕的島嶼上，其實還發現了另一種風蘭屬的長距風蘭（Angraecumeburneum var. longicalcar），其花距比大彗星風蘭還要長，幾乎達四十公分。因此，馬達加斯加島上或是世界其他的角落還會不會出現我們意想不到的謎樣之物，目前無法肯定，唯一可以確信的是，演化的力量還是持續在進行中。

本文摘自《蘭的 10 個誘惑：透視蘭花的性吸引力與演化奧祕》，遠流出版。

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地花蜂。圖 / Wikimedia

地花蜂（Andrena），飛翔於南歐草地上，與平常我們熟知的蜜蜂不一樣，雖然也喜歡在花朵間來回穿梭、採集花粉，卻少了群聚的生活方式。此外，牠們的巢穴也與其他蜜蜂不同，是築在砂質土壤上。

故事的開始源自於兩隻在草地上相遇、相戀的地花蜂。在交尾儀式後，雌蜂在砂質土壤間找尋適合築巢的好洞穴，挖掘一番後，將花粉、花蜜、唾液與土壤混合並搓揉成球狀，在其中產下一顆卵。這顆卵在土壤中靜靜發育成幼蟲，最後形成蛹，直到度過嚴冬，溫暖的氣候喚醒了蛹中的地花蜂。一陣騷動後，這隻初生的地花蜂咬破了自己的蛹殼，不斷的往巢穴洞口鑽，似乎想要趕緊見證這個光明的世界。鑽出洞口的牠，除了找尋花粉、花蜜果腹之外，更重要的是，牠想要像父母親那樣在草地上找到自己生命中的另一半，但沒想到，愛情這條路，對牠而言竟是如此坎坷。

地花蜂的初戀

這隻未經世事的雄地花蜂低飛於草地上，遠方似乎飄散出一陣又一陣、那股專屬於雌蜂的費洛蒙氣味，於是，雄地花蜂毫不猶豫的循著氣味線索向前追尋。隨著距離越來越近，那股令人蠢蠢欲動的氣味就越濃。雄地花蜂發了狂似的在空中找尋雌蜂身影，此時，眼角餘光看到了一個極為性感的雌蜂腹部，雄地花蜂二話不說往前趴伏在上，前肢感受到那股毛絨的觸感，這讓牠更加確信這是牠的真命天女。

正準備進行交尾儀式時，奇怪的事發生了。雄地花蜂腹部的交尾器始終找不到另一半的交尾器。屢屢無法與另一半結合的牠，開始焦躁不安，腹部與頭部不斷在這疑似雌蜂的另一半身上竄動。

就在這時，雄地花蜂一個抬頭，不曉得碰觸到什麼，一個鮮黃物質不偏不倚的黏附在牠的兩觸角間。疑惑？憤怒？受挫？搞不清楚發生什麼事的雄地花蜂飛離了牠的初戀，也離開了蜂蘭設下的誘人陷阱。

分布於南歐、北非、中東的蜂蘭屬（Ophrys）植物，生長於乾草原上，拇指般大的花朵小巧精緻，仔細觀察，唇瓣的形狀像極了雌地花蜂的腹部。不僅是外型相似，連唇瓣上的特殊斑塊與顏色線條，甚至是上頭密生的絨毛都模擬得維妙維肖。

蜂蘭（Ophrys apifera var. aurita）唇瓣密布絨毛，模擬雌地花蜂腹部的形態。

此外，科學家透過氣味分析研究，發現蜂蘭屬植物所散發出的氣味，與雌地花蜂費洛蒙中的化學組成有著極高的相似度。正因如此，雄地花蜂便在這股山寨氣味中迷失了自己，一步步被導引到蜂蘭的唇瓣上。在視覺及觸覺的雙重感官刺激下，雄地花蜂才會不疑有他，與蜂蘭的唇瓣進行交尾。這也就是生殖生物學中非常經典的假交配現象（Pseudocopulation）。

蜂蘭透過嗅覺、視覺、觸覺三方面的模擬，徹底欺騙雄地花蜂，讓牠在假交配的行為中不小心誤觸蕊柱上的藥帽，於是鮮黃的花粉塊便直接黏附在牠的頭部正中央。搞不清楚狀況的雄蜂只好帶著花粉塊喪氣的離開，蜂蘭也藉此取得第一階段的成功。

蜂蘭的高超騙術

離開初戀的雄蜂雖然有些喪氣，但因為還沒有達成繁殖後代的重要使命，還是不放棄的在草原找尋下一位適合的伴侶。飛著飛著，那股誘人的氣味再次傳來，熟悉的腹部又出現在眼前。

雄蜂對自己說：「再試一次吧！」當牠趴伏在雌蜂腹部上準備交尾，事實恐怕讓牠心碎，因為，牠又一次的掉入蜂蘭的陷阱。牠在模擬雌蜂的唇瓣上竄動，過程中，先前黏附在頭部的花粉塊也不偏不倚再次擠壓到蕊柱基部的柱頭上，成功達成蜂蘭第二階段的工作，完成授粉。由於遲遲無法在蜂蘭的唇瓣上獲得滿足，雄地花蜂只好不斷尋找新對象，也因此成為蜂蘭的最佳信使與授粉專員。

蜂蘭授粉方式示意圖，此圖為第一種授粉方式。請按此觀賞全圖。

蜂蘭授粉方式示意圖，此圖為第二種授粉方式。請按此觀賞全圖。

不過，就像放羊的孩子一般，若是蜂蘭欺騙地花蜂的次數過多，也會使得雄地花蜂不再相信，也因此不願意嘗試，這樣反而會造成蜂蘭在生殖上的一大障礙。於是蜂蘭開花的密度與欺騙的次數，就在相互需求間達到平衡。

或許有人會問：那真正的雌地花蜂在哪裡？演化給的答案總是讓人驚歎。

如果蜂蘭和正牌雌地花蜂同時擺在雄蜂眼前，正牌的雌地花蜂當然還是比較具有優勢，這樣會使蜂蘭的生殖成功率大幅下降。因此，蜂蘭在長時間的演化適應下，花期大多集中於雌地花蜂大量鑽出土壤前的一個月內，而未經世事的雄地花蜂只好不斷的在蜂蘭的唇瓣間尋找、試探，卻絲毫不知道自己的真命天女還在土壤中尚未醒來。

等到牠最後終於明白時，蜂蘭已經結出一個又一個飽滿的果實，孕育著無數個後代，延續著這令人歎為觀止的欺騙伎倆。

欺騙雄性地花蜂的蜂蘭。

本文摘自《蘭的 10 個誘惑：透視蘭花的性吸引力與演化奧祕》，遠流出版。

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• 【科科愛看書】你以為只有骯髒的地方才會有害蟲？這種想法實在太天真了，翻開《害蟲偵探事件簿》就會發現，原來蟲蟲危機無處不在，就連新建成的潔淨建築也不例外。那我們到底該怎麼辦？不用擔心，跟著害蟲偵探一起辦案，就像有了金鐘罩鐵布衫，把害蟲通通擋在你家之外！

包裝裡面有蟲，真是令人藍瘦香菇

有一天，我在橫濱辦公室收到了一件包裹，寄件人是任職於池袋某間商社的朋友 S 先生。他事先有打電話告知，所以我一收到包裹便立刻拆封，心想一定是「那個東西」吧。果不其然，箱子裡放了剛從中國進口的乾香菇切片，這可不是中元節的應景禮品，而是混了許多紅色小蟲的「查緝品」。

**此非當事乾香菇** 圖／Isabelle Blanchemain @ Flickr

一天前，S 先生拆開了從中國進口的乾香菇片包裝，為了保險起見，他先隔著塑膠袋包裝檢查了內容物，感覺似乎和平常不太一樣。當下雖然不清楚產品的味道、觸感、重量、產品的成色等等，就是覺得哪裡不對勁……。

於是，他拆開包裝，正準備仔細檢查，立即聞到了一絲霉味，似乎也看到裡面有紅褐色的小蟲子。想要瞧個清楚，蟲子卻躲在產品包裝深處而不見蹤影。S 先生怕蟲子跑掉就糟了，便往蟲子藏匿處抓了一大把出來仔細察看，這下證明果然不是自己眼花，裡頭確實有幾隻體長不到二公釐的紅褐色小蟲。S 先生希望我能調查小蟲的種類、以及混進包裝裡的方式。

發霉之後，角胸扁蟲聞香而來

我把 S 先生寄來的乾香菇切片湊到眼前瞧個清楚，確實聞到了一股霉味（照片 1）。

照片 1：乾燥香菇竟已悄悄發霉！？圖／《害蟲偵探事件簿》

仔細看那些發了霉的香菇，長出了體長約一點五公釐的紅褐色小蟲，即角胸扁蟲（照片 2）。角胸扁蟲嗜吃黴菌，若是將麵粉產品長期儲存於高溫多濕的環境下，就會發霉而孳生大量角胸扁蟲。不過，「乾燥香菇」一如其名，是「乾燥」的產品，因此，案件成因便讓我覺得驚訝。

照片 2：S 先生發現的紅褐色小蟲，是角胸扁蟲（Cryptolestes pusillus （Schonherr））的成蟲。圖／《害蟲偵探事件簿》

濕氣到底從何而來？怎麼會產生角胸扁蟲最愛的黴菌？

造成濕氣的原因可能有兩個：

1. 切片加工後的香菇未經充分乾燥
2. 是包裝不完善造成香菇受潮，又因為某種因素使角胸扁蟲從縫隙鑽進去，啃食黴菌後在裡面繁殖。

我把自己的推測告訴 S 先生，研判這次或許是品管出了問題。過了幾天後，派駐在中國、負責生產及管理乾香菇切片業務的外派人員傳來了報告。從資料來看，極有可能是香菇未經充分乾燥所致。再加上香菇是裝在以橡皮筋封袋的塑膠袋裡，並塞在紙箱裡存放兩個月才出貨，有可能是橡皮筋變質劣化，導致封口鬆了一絲縫隙。由於我的推測符合現場實地報告，大致確定是微小的角胸扁蟲從裝有乾香菇切片的塑膠袋封口縫隙鑽進去，並啃食香菇上的黴菌大量繁殖。

你分得清角胸扁蟲三兄弟嗎？

日本有三種角胸扁蟲的近似種昆蟲。分別是角胸扁蟲（Cryptolestes pusillus （Schonherr））、小角胸粉扁蟲（Cryptolestes turcicus （Grouvelle））、角胸粉扁蟲（Cryptolestes errugineus（Stephens））。每一種的成蟲體色皆是紅褐色。

角胸扁蟲的體長約 1～1.8 公釐（照片 2）、小角胸粉扁蟲（照片 3）與角胸粉扁蟲的稍微大一點，體長約 1.5～2.2 公釐（圖 1）。三種蟲的雄蟲觸角都比雌蟲長，角胸扁蟲與小角胸粉扁蟲的體長大致相同，角胸粉扁蟲的特徵是整個身體結構中胸部相對較短，約只有前翅的三分之一。總而言之，三種蟲的形態十分相似，在辨識上有難度。

照片 3：小角胸粉扁蟲（Cryptolestes turcicus （Grouvelle））的雄蟲（左）與雌蟲（右）。圖／《害蟲偵探事件簿》

圖 1：三兄弟的觸角長度不同。A：角胸粉扁蟲（Cryptolestes errugineus（Stephens））。B：角胸粉扁蟲大顎。C：小角胸粉扁蟲。D：角胸扁蟲（由三井英三先生提供）。圖／《害蟲偵探事件簿》

三種蟲的老熟幼蟲體長均是三公釐，呈乳白色，尾部有一對褐色的突起（照片 4 為小角胸粉扁蟲的幼蟲）。

這三種蟲從卵發育至成蟲的所需期間為 35～50 天。老熟幼蟲會用黏液將粉末等物質凝結成團，製成膠囊狀的蛹室，並在其中羽化（照片 5）。至於成蟲的壽命，角胸粉扁蟲為六到九個月，另有可存活將近一年的說法。

照片 4： 小角胸粉扁蟲的老熟成蟲。圖／《害蟲偵探事件簿》

照片 5：小角胸粉扁蟲的蛹室。圖／《害蟲偵探事件簿》

麵包是牠們的最愛

小角胸粉扁蟲與角胸粉扁蟲十分耐低溫，連北海道的旭川都有牠們的分布蹤跡，角胸扁蟲的分布最北似乎只到福島的酒田一帶。一般來說，其分布範圍涵蓋世界各地。

這三種蟲鮮少混入一般的加工食品，但是常出現在麵粉或混合飼料裡，有時也會混進麵包裡（照片 6）。尤其是製粉工廠，最常見的案例是小角胸粉扁蟲。

照片 6：附在吐司麵包側面並侵入。左邊第三片上的小黑點就是蟲子。圖／《害蟲偵探事件簿》

以穀類而言，這三種蟲屬於玉米象等蟲類引起的食害之後所出現的二次性害蟲，例如胚芽等水分較多的穀物受害最大。長期儲存在高溫多濕的環境下而發霉時，就會使角胸扁蟲三兄弟大量繁殖。

毀了十噸麵粉中的小蟲

在角胸扁蟲所引起的案件中，有一件令我難以忘懷。某次製粉公司的十噸槽車正準備將麵粉交貨給栃木縣的食品公司，當時卻發生了意想不到的事。食品公司的承辦人打開槽車上方的人孔蓋正欲檢視槽體內部，赫然發現人孔蓋正下方的麵粉表面有一隻角胸扁蟲，因而取消這次交貨。

隔天，傷腦筋的製粉公司前來求助，於是我動身前往栃木縣。乘上對方派來車站迎接的車子，途中注意到食品公司位在群樹包圍的工業區裡。

當我去見食品公司的承辦人了解事發經過，他立刻給我看蟲子腹部的照片（照片 7），當作引發騷動的證據。對方表示，沒有蟲子背面的照片，蟲子本身也不在現場，不能讓我看。由於三種蟲是長相極為相似的三兄弟，也只能相信鑑定結果，認為是角胸扁蟲作祟。至於其他難以苟同的部分，礙於商業機密也不能透露太多。

照片 7：角胸扁蟲的腹面。圖／《害蟲偵探事件簿》

沒有蟲子，就真能吃的安心嗎？

角胸扁蟲常棲息於野外朽木下方，主要是以腐植物本身或啃食腐植物為生的黴菌為食。另一方面，小角胸粉扁蟲與角胸粉扁蟲大多喜歡吃穀類胚芽或穀類上的黴菌，最常發現於製粉工廠的即是小角胸粉扁蟲。

這次遭到食害的食品工廠周圍有許多樹木（照片 11），槽車在早上八點以前就在附近等候交貨，有可能是角胸扁蟲剛好飛到槽車上的人孔蓋，並在打開蓋子檢驗時受到驚嚇掉到槽體內部。

照片 11：角胸扁蟲等蟲類棲息的森林。圖／《害蟲偵探事件簿》

由於角胸扁蟲是在人孔蓋正下方發現的，如果是在前一天裝貨時混進去，應該會藏在麵粉堆裡才是。儘管我的推測如上，製粉公司與食品公司均無意繼續追查，我也無法確認事實真相。

只因為發現一隻二公釐大小的蟲子，便取消了十噸的麵粉交易，真的算是實踐「食的安心、食的安全」嗎？這起案件不禁讓透過「蟲眼」觀察的我產生了疑問。

姑且不論容易孳生角胸扁蟲等蟲類的場所，若是能改變一下觀念，乾燥食品之所以長蟲，即證明該項產品並沒有泡過藥物，人類吃了也不會危害健康。既然如此，我不禁深思這起麵粉案件，正確的做法是不是拿掉那隻角胸扁蟲後繼續吃呢？

本文摘自《害蟲偵探事件簿：50 年防蟲專家如何偵破食品中的蟲蟲危機》，臉譜出版。

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文／清翔｜臺北地方異聞工作室的成員，《唯妖論：臺灣神怪本事》和《尋妖誌》的共同作者之一。森林系畢業，卻在做和森林系無關的工作。只要有人願意聽自己瞎扯就很開心。

嘿，你有嘗試過這種做法嗎？在想要祕密投訴別人的時候，另外在紙上畫一隻老虎，然後把它剪下來做成虎的形狀，裝進投訴書裡面，再把投訴書送出去。根據日治時期的《臺灣風俗誌》的記載，當時的臺灣人相信，把這種紙虎裝進密告的狀子裡，可以使被密告的對方遭受最慘痛的打擊，因為這種紙虎會在暗中咬傷對方。究竟靈不靈？其實我也還沒試過。

老虎的雙面形象

漢人對於老虎有種複雜的情結，一方面認為其威猛，另一方面又認為其兇殘蠻橫，對其可說是又崇敬又忌憚又畏懼。人們對老虎最深的印象，或許便是牠捕獵之時的兇猛身姿，因此既害怕自己成為被捕獵的對象，又希望自己能受其庇佑、免於傷害。這種正負面結合的形象，在漢人的傳統習俗中在在可見。

臺灣民主國的「藍地黃虎旗」，便是以老虎作為抗外形象代表。圖／Jeff Dahl – 自己的作品，GFDL，wikimedia commons

虎往往是作為避邪物出現在人們生活周遭，用虎頭牌放在門楣上來壓煞，貼虎符來鎮宅，配戴虎爪形的玉器來避邪，讓孩童戴虎頭帽、穿虎頭鞋，以求壯膽避邪、長命百歲。但另一方面，又忌諱於家中掛虎圖、置虎物，認為會造成夫婦不睦、不孕、不育。

俗傳「白虎傷胎，黑虎吞胎」，傳說孕婦若於夜間外出，容易碰上鬼煞，其中烏虎神與白虎神都會傷害、吞食嬰兒，使孕婦流產。而生肖屬虎的人，也因為老虎凶煞的這一面，而有不少相關禁忌，譬如說不得去探視新娘的房間，不然會造成新人不孕等等。

就算在信仰上，這樣的雙面性依然可見。保生大帝、武財神趙公明等神祇的坐騎都是老虎，但這些坐騎的來歷卻往往是過往危害地方的老虎，被神明所收服，才被歸納到了信仰體系之中。土地公廟中的虎爺形象倒是討喜許多，既能咬鬼鎮邪，又能咬錢納財，還特別眷顧兒童，並有治療腮腺炎的醫療能力。不過，虎爺的由來也是受土地神收服的老虎，所謂「土地神轄山中虎」，是因為受到神明管轄，所以才轉變為具有神力、不傷人畜、保護地方的形象。

臺南興濟宮裡保生大帝的侍神「下壇將軍」，就是一隻討喜華麗的虎爺。圖／フォックス ＊～ @Flickr

簡而言之，老虎的正面形象，其實奠基於「以凶禦凶」之上，老虎故然兇猛可怕，但若是對外驅邪鎮煞，那自然就又是可敬可親的了。下面這兩個流傳於臺灣的老虎傳說，就分別顯示出了這樣的雙面性。

虎形山之虎與虎姑婆的故事

大直有座虎形山，就是現在臺北圓山大飯店所在的那座劍潭山，在日治時代之前，距離這座山五百公尺外的地方看去，會發現不只山形似虎，就連上面的樹木疏密，也分布成老虎斑紋的樣子。據說，這座虎形山裡還真有一隻老虎精，有時在夜裡的村子出沒，有時在竹林裡現身，有時在山腳下的大水池「虎形陂」喝水。

照片左側可看到圓山大飯店，遠景山脈即是劍潭山（虎形山）。圖／玄史生，創用CC 姓名標示-相同方式分享 3.0，wikimedia commons

這隻老虎精既不作祟，也不傷人畜。人們一見到牠，牠便消失，彷彿怕嚇到人。如果有土匪強盜來，牠還會守在村外，嚇阻那些歹徒，因此當地人都很感謝牠。但在日本統治時，為了從大直開一條路通往內湖方向，切斷了虎形山的老虎腳，結果切斷處竟流出鮮血般的紅水，流了三天三夜，把虎形陂都染成了紅色。這段期間，山間一直傳來老虎的哀鳴，直到一週後才消失，在那之後，山上的樹林便不再是老虎斑紋，也沒有人再見到老虎精了。

在虎形山之虎的故事中，這隻老虎精顯然是正面的守護者形象，但在虎姑婆的故事中，老虎精就又是令人畏懼的吃人形象了。有趣的是，虎形山之虎的故事被遺忘在了歷史之中，虎姑婆的故事卻在各地廣為流傳，衍生出了各式各樣的變體。

虎姑婆的故事往往開頭於被獨自留在家中的兩個小孩，碰上自稱姑婆的老婦人前來拜訪，其中一個孩子心生懷疑，但另一個孩子卻欣然應門讓對方進來。當天夜裡，先前有所疑慮的那個孩子，被虎姑婆咀嚼的聲音吵醒，詢問對方在吃什麼，並要了一些過來，卻發現討來的這個零嘴居然是手足的小指頭。這個孩子便藉口要上茅房，偷偷逃到了大樹上，在虎姑婆發覺此事而追過來時，要虎姑婆燒鍋熱油吊上樹來，說自己會跳進油鍋，把自己炸酥了好讓對方吃掉。等到油吊了上來，孩子使勁把熱油一倒，倒進虎姑婆等待著的大嘴中，將虎姑婆活活燙死，才解決了自己的性命之憂。

《虎姑婆》的繪本。圖／格林繪本網

若你去問問親朋好友，他們所知道的虎姑婆的故事是什麼樣的，結果說不定會讓你大吃一驚。這個跟隨漢人移民來臺的傳說故事，在臺灣有著多不勝數的變體版本：德國學者艾柏華（Wolfram Eberhard）曾於1967-1968年間在臺北市古亭區訪查，就採集到了兩百四十一種不同版本的虎姑婆故事。

留在家中的孩子是姐妹、姐弟，還是兄弟？虎姑婆進門前是否回答了孩子們的諸多質疑？進門前是否還失敗了好幾次？進門之後，有沒有要求將椅子換成大甕還藏住尾巴？又或是要求不要點燈，以免被看穿偽裝？虎姑婆晚上喀滋喀滋吃著的，是花生米、脆麻花、黑豆、生薑，還是其他零嘴？而結局的發展除了倒熱油或熱水將虎姑婆燙死之外，還有向路過的賣貨郎求助後獲救，或是飛到天上去當月亮逃離虎姑婆的情節；虎姑婆除了死去後變回虎的原形，也還有屍體化為蚊蠅等害蟲繼續作亂，甚至根本沒死，只是狼狽逃跑的版本。

甚至在臺灣原住民族群中，也流傳著情節相似的故事，只是故事中的妖怪主角被代換成了別的妖怪。日治時期的《生蕃傳說集》中，提到排灣族流傳著一個名叫「薩力苦」的東西，趁父母不在闖入家中，吃掉了弟弟，而哥哥逃到樹上後，澆熱豬油殺死了牠；同為排灣族另一社中則有「鐵布魯布倫」的故事，情節也大致相似。

在《臺東卑南族口傳文學選》裡頭則收錄了一則〈熊外婆〉，除了妖怪主角是熊化成的外婆以外，趁夜吃掉小孩的發展，還有以熱水燙死妖怪的結局，都和虎姑婆幾乎如出一轍；另一則〈妖怪的故事〉則是妖怪吃掉了熟睡的弟弟，哥哥逃到田裡向母親求救，但回家查看時怪物卻不見了。《臺灣花蓮賽德克族民間故事》則收錄了太魯閣族的〈吃小孩的惡魔〉，雖沒有說明惡魔的來頭，卻依然有從樹上潑熱油燙死惡魔的情節。

而在中國西南和鄰近地區也有類似的民間傳說－熊家婆。圖／連環畫《熊家婆》，江玫 繪圖，合理使用，wikimedia commons

這些故事到底是各族獨立發展出來的，還是各族群之間交流之後的結果？抑或是獨立發展之後，又在交流中受到彼此影響？這個問題的答案還未可知，就有待學者的研究了。

虎姑婆是哪種虎？

在鑽研這些老虎傳說的時候，不免會好奇，故事中的老虎精，到底是哪一種虎呢？虎形山之虎的品種實在難以推測出來──畢竟臺灣是沒有老虎的，而傳說中也未對這頭老虎精的外形與習性有更深入的描述──但虎姑婆故事中的虎應該是什麼品種，倒是有一些可供推測的依據。

一個傳說故事所使用的素材，往往取自於當地，而那些廣泛流傳的故事，更會在傳播的過程中，吸收各個地方的元素，逐漸融入在地。要想知道虎姑婆是哪種品種的老虎，從這個故事流傳的地區有哪種老虎分布去推想，便八九不離十了。

虎姑婆的傳說由漢人移民從中國帶來，而虎姑婆的傳說在中國也廣泛流傳於各地，有著更多樣的變體故事，不但情節更為多樣化，妖怪主角也不只有老虎，還有狼、熊、狐狸、猴等其他動物變成的妖怪。單論老虎版本的故事，便流傳於中國的長春、遼寧、山東、浙江、江西、安徽、湖南、四川、福建等地區，難以判斷虎姑婆故事最初起源於何處。

不過，要推測臺灣的虎姑婆傳說是從中國哪個地區傳過來的，倒是相對容易些。吳安清在其論文《虎姑婆故事研究》中指出，臺灣虎姑婆故事的流傳與東南沿海的移民似乎有所關連，福建的漳州、惠安、永春等地與臺灣臺中地區各流傳一則虎姑婆故事，其結局都是孩子念了一段咒語後到天上當月亮，且所念的咒語與造成的效果幾乎相同。此外，比較臺灣、澎湖、東南沿海的福建，以及大陸其他地區流傳虎姑婆故事的類型，福建、澎湖與臺灣的故事類型也較為相似，其中澎湖作為移民臺灣的中繼站，所流傳的虎姑婆故事提供了相關議題的比較證據。

既然臺灣的虎姑婆傳說版本來自於福建地區，那臺灣的虎姑婆的品種應該就與中國福建地區的老虎品種相符了。中國有三種老虎的分布，分別是西伯利亞虎（Panthera tigris altaica）、孟加拉虎（Panthera tigris tigris）與華南虎（Panthera tigris amoyensis），其中只有華南虎分布於福建地區。

華南虎。圖／J. Patrick Fischer 創用CC 姓名標示-相同方式分享 3.0，wikimedia commons

華南虎是中國特有的品種，過去曾遍布中國多個省份，東至江西與浙江，西至貴州與四川，北至秦嶺與黃河流域，南至廣東、廣西與雲南，棲息於海拔 3,000 公尺以下的闊葉林、針闊葉混合林、灌叢與高草叢中。但隨著森林的開墾，華南虎的數量逐漸減少，加上中國 1950 年代發起的打虎除豹運動，現已無法在野外找到華南虎的蹤跡。

華南虎的體型較西伯利亞虎小，更便於在茂密叢林中移動，體長在 230 到 280 公分左右（含尾巴），體重在 100 至 195 公斤左右。與西伯利亞虎相比，華南虎的毛長度較短、顏色較深，毛色橘黃略帶赤色，條紋顏色接近黑色，且條紋更窄、更短，條紋的間距更大，體側常出現條紋交匯而成的菱形紋。

華南虎主要的獵捕對象為野豬，也會捕獵蘇門羚、水鹿、麂子等動物，在捕獵時會悄悄從側面或後面接近獵物，在極近的距離猛撲出去，咬住獵物的喉嚨，直到獵物被扼殺。捕獵成功後，則會將獵物的屍體帶到有遮蔽處才進食，通常一次會吃上 18 到 40 公斤的肉。從這個食量來看，虎姑婆吃一個小孩應該是綽綽有餘。真是還好臺灣野外從來就沒有老虎──真的是這樣嗎？

有虎斯有王

老虎因為額頭上的條紋看起來像「王」字，而被漢人認為是百獸之王，甚至延伸出了「有虎斯有王」的說法。傳說，鄭成功來到臺灣之後，基於這種說法，便從中國引入兩頭老虎，放入了臺灣山中，意圖使其繁殖，好讓自己得以成王，但這後來兩頭虎卻都被原住民所殺，也因此他的霸業終究功敗垂成。

鄭成功畫像。圖／不明/匿名，公有領域，wikimedia commons

後有人穿鑿附會地說，當時這兩頭老虎，一頭跑到了嘉義民雄，被誤認為貓而被打死，當地因此被叫「打貓」，另一頭跑到了高雄，被誤認為是狗而被打死，因此當地地名叫作「打狗」。不過，這種說法純屬無稽之談，這兩個地名皆為當地平埔族語言音譯而成，與鄭成功和老虎毫無關係。

在另外一則傳說中，鄭成功是基於軍事上的理由將老虎引入臺灣。傳說，鄭軍在與原住民對峙時，原住民據險不退，鄭軍無法前進，軍中一人便獻計說：「福州太武山，有斑點的老虎很兇惡，見人必咬殺之，不如就買一百隻來放入番社，把那些土番驚走，然後進兵。」鄭成功接受了這個計策，買來老虎，放入山中。奇怪的是，猛虎放入了原住民的部落，竟病懨懨的，見人並不張牙舞爪，低著頭慢慢地走路，或是倒臥在樹林與巖穴陰涼處。原住民看到了十分歡喜，爭相獵捕，殺而食之，還剝去虎皮製成衣服。

鄭成功引入的是哪個品種的老虎呢？雖然沒有詳細的外形描述，但既然「福州太武山」位在福建地區，那鄭成功所引入的多半便是華南虎了。而從常理推測，華南沿海距離臺灣最近，並且過往是鄭成功的勢力範圍，由福建運來華南虎理應要比從他處運來老虎要簡單。不過，也不能排除是從東亞南引入的可能性。

或許我們該慶幸無論鄭成功是否真的曾將老虎引入臺灣，最終這些老虎都沒有在臺灣存活下去，反正帝王對我們來說早已是歷史的殘餘物。又或者，我們從來就不需要擔心這點，畢竟臺灣的生態系也支撐不了老虎的族群生存。無論如何，現今臺灣的老虎就只留存於傳說之中，依賴著我們的信仰與恐懼為生。關於臺灣的老虎傳說，我就只知道這些了。

參考資料

• 《臺灣風俗誌》，片岡巖
• 《唯妖論：臺灣神怪本事》，臺北地方異聞工作室
• 《日本殖民下歷史解釋的競爭──以鄭成功的形象為例》，江仁傑
• 《虎姑婆故事研究》，吳安清
• 《虎研究》，馬建章、金崑等人
• Dramatic decline of wild South China tigers Panthera tigris amoyensis: field survey of priority tiger reserves，Ronald Tilson, Hu Defu, Jeff Muntifering and Philip J. Nyhus
• Little Red Riding Hood: A Casebook， Alan Dundes 編

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文／洪廣冀｜臺灣大學地理環境資源學系

《大自然的藝術：圖說世界博物學三百年》是本「很好看」的書。說這本書好看，並不只是因為作者朱蒂絲．瑪吉讓人折服的生花妙筆，也不只是因為該書收錄的上百幅活靈活現的博物學插畫──更重要的，我認為，這是一本把「看」──或者說「觀察」（observation）──當成全書核心的書。

科學與藝術的一線之隔？

正如瑪吉所說的，「雖然博物學插畫家在繪製標本時，總是盡可能力求逼真，但是，成為描繪題材的對象，總是經過精挑細選的。不同程度的比例更動，操控描繪題材以符合設計，將描繪題材與其他沒有自然關聯的動植物並置，以及將藝術家本身對其他不同地域的植物相、動物相、景觀、人民的先入之見投射在描繪題材上，都無可避免地影響了博物學的展現方式」。

「博物學藝術可以說是一種從歐洲人的觀點來觀看自然世界的方式」，瑪吉強調，「而且其所揭露的，不只是它所描繪的博物學而已，同時也展示出了歐洲的文化史」。

就初次接觸到博物學（natural history）此詞彙的讀者而言，對瑪吉這段描述或許會感到驚訝。難道「博物學插畫家」的工作不就是把所見事物如實地「複寫」到圖紙上嗎？

如果說「博物學藝術」反映的是「歐洲人的觀點來觀看自然的方式」，那麼，這樣帶有觀點的博物學是不是一點都不「客觀」？更不用說是種「科學」了。更進一步，當各位翻閱瑪吉悉心挑選的圖片，在讚嘆其精美與精準度之餘，會不會油然而生一類慨嘆：在攝影技術如此普及的今日，這樣講求精準與精確、卻無可避免地帶有特定觀點的「博物學藝術」，想必早已式微、成為收藏在博物館中、等待如瑪吉這樣的專家方能揭露其過去的「藝術品」了吧？

從科學史的角度，諸如此類的驚訝與慨嘆其實涉及一個更根本的問題：到底以觀察、分類與描述為基礎的博物學在什麼程度上算作一種科學？長期任職於倫敦自然史博物館、且出版數本叫好又叫座之科學史著作的瑪吉，實際上已在書中提供了一個非常科學史的答案──只是，由於《大自然的藝術》是以亞洲、非洲、美洲這樣的地理區域來劃分，讀者不見得能夠從瑪吉提供的眾多細節中拼湊出博物學在十七至十九世紀這三百年間的發展軌跡。有鑒於此，這篇導讀希望能協助讀者著手如此拼湊的動作。

博物館學發展軌跡　實驗哲學的重要性

讓我們先回到瑪吉所稱的博物學插畫「開始大量出現」的十八世紀。當時的博物學者，在努力栽培來自世界各地的奇花異草、編纂各地的植物誌與動物誌，從而發展一種完全奠基於自然、無人為主觀因素涉入的「自然分類法」之餘，不時得運起全身功力抵禦著來自「自然哲學家」的批評。為什麼呢？因為，從自然哲學家的眼光看來，「博物學」這學科不過就是採集、觀察與記錄，其得到的知識是破碎的，難以放諸四海皆準；與幾何學──少數為當時自然哲學家認可的知識形態──強調的演繹、推理、證明等方法相較，博物學完全沒有資格被稱為自然哲學的一支。

與可推論、演繹的幾何學相比，博物學被自然哲學派認為只是採集觀察而沒有準則的破碎知識。圖／Jon Anderson @ Flickr

不過，正所謂「敵人的敵人就是我的朋友」──第一代的博物學者們，與其花時間跟這些眼中只有數字與證明的自然哲學家們打交道，選擇了與當時正逐漸挑戰傳統自然哲學之正當性的另一門哲學：「實驗哲學」。

所謂的實驗哲學，正如英國自然哲學家波義耳（Robert Boyle, 1627-1691；波義耳定律的發現人）主張的，即研究的目的與價值並不只是透過推理與證明來獲得放諸四海皆準、顛仆不破的普遍知識而已。在實驗室中孜孜矻矻地做實驗，儘管實驗器材常出狀況、做了十次實驗只有七次結果相互一致諸如此類的問題，透過實驗得到的知識──或者說「事實」（matter of fact）──本身還是有其價值。因為大自然是一個精巧的機械，要了解此機械的運作機制，除了做實驗一途外，別無其他。更重要的，如果說做實驗是理解自然此精巧機械的唯一手段的話，那麼，實驗室便是一扇重要的窗，讓研究者得以窺見此機械的打造者──或者說造物者──的心靈。

這樣在科學史中會被歸為「機械論」或「自然神學」的立場，在很大程度上成為十八世紀博物學得以興起、且在歐美社會誘發出一陣陣採集熱的「理論基礎」。正如十八世紀著名的自然神學家佩利（William Paley, 1743-1805）所說的，如果你在路上看到一個錶，你絕不會認為這個錶是憑空冒出來的──你一定會假設某個鐘錶匠製造了這個錶，然後將它遺留在路上的。同樣的，當你看到自然界中的種種構造精妙的生物及其對環境的完美適應，你必得假設自然界中存在個鐘錶匠（watchmaker）。

換句話說，就十八世紀博物學者的角度，當他們漫步在野地採集蕨類、在海邊收集貝殼、與駐守博物館的學者們通信、與同好交換標本的時候，這些狀似瑣碎的「實作」之所以有意義，便是因為他們相信，這世界是設計過的，只要你依循一定的準則，你就可以逐步發現隱藏在大自然背後的藍圖。

林奈分類法為何能廣為人知？

林奈（Carl Linnaeus）圖／Alexander Roslin – Nationalmuseum press photo, , Public Domain, wikimedia commons.

教導世人如何發現這大自然藍圖的關鍵人物為瑞典博物學家林奈（Carl Linnaeus, 1707-1778）。眾所週知，林奈以其在命名學（nomenclature）與分類學（taxonomy）上的貢獻聞名於世──較少為人知的是，林奈之所以能做出這些貢獻，關鍵或許不是他提出一個完全客觀、放諸四海皆準（或說讓四海心悅誠服）的分類體系。

科學史家已經告訴我們，林奈的成功其實仰賴特定的「書面技術」，才得以讓其倡議的以花朵（或說植物的生殖器官）為中心的「性分類體系」（sexual system of classification）得以為大眾所接受。在解說由美國採集家威廉．巴特蘭（William Bartram, 1739-1823）繪製的富蘭克林茶（Franklinia alatamaha）時，瑪吉提供了一個極佳的案例，說明林奈的「書面技術」到底是什麼回事。

威廉．巴特蘭繪製的富蘭克林茶（Franklinia alatamaha）。 圖／William Bartram (1739-1823), Public Domain, wikimedia commons

「這一幅描繪富蘭克林茶的畫作」，瑪吉寫道，「完全符合一幅植物插畫所應具備的所有必要條件。這樣一種繪畫風格，通常被稱作林奈繪圖法（Linnaean method），或者說，是一種繪製插畫的習慣性做法──在這些插畫中，就如同約瑟夫．班克斯所言，『每張圖都試著回答植物學家就植物的形態結構而想問的問題。』」。

另一讓林奈分類法得以廣為人知的作品為羅伯特．桑頓（Robert Thornton）於一七九九年至一八〇七年出版的《佛洛拉之神殿》（The Temple of Flora）。佛洛拉為神話中掌管植物的女神，而林奈則將之引申為「植物相」的代名詞。

之所以做如此的引申，按照林奈的觀點，某地的植物相為造物者按照該地的自然環境所打造，而研究植物相的目的便是彰顯造物者在撮合植物與其生育地間時的「完美設計」。為了闡明這樣的觀點，正如瑪吉指出的，桑頓精心繪製了「將近三十幅大型的花卉彩色版畫，它們是首度擺置在描繪植物之自然棲息地的景致中的花卉插畫」。

《佛洛拉之神殿》中的 Alpinia zerumbet 插圖。圖／Robert John Thornton – Loy McCandless Marks Library, Public Domain, wikimedia commons.

的確，在這些版畫中，我們看到的不僅是關於「花」這個生殖器的細緻描寫，也可體會該植物與環境間的一種和諧、靜謐甚至超然的氛圍。簡言之，不論巴特蘭，抑或桑頓，他們關心的與其說是要「如實地」呈現這些植物於自然中的模樣，倒不如說它是一幅地圖。

想像你來到一個陌生的地鐵站，你覺得自己被困在熙攘的人群中而手足無措。這時你會怎麼做？一個選項便是找到該車站的示意圖，從確定自己的相對位置出發，按圖索驥地找到你鎖定的出口。同樣的，十八世紀的博物學採集者或藝術家之所以要大費周章地繪製插圖或製作版畫，目的之一便在於推廣甚至是「標準化」（standardize）一種「看的方式」，讓有志於從事自然採集或觀察的民眾不會迷失在大自然彷彿無窮無盡的細節中。大自然有其藍圖，十八世紀的博物學者與他們的粉絲告訴我們，但它不會自然而然地浮現在眼前。

浪漫主義：用身體丈量的洪堡式科學

這樣建構在機械論與自然神學上的博物學與博物學藝術並不乏批評者。十九世紀上半葉，對機械論有所不滿的博物學者逐漸集結在一個以歌德（Johann Wolfgang von Goethe, 1749-1832）、席勒（Friedrich Schiller, 1759-1805）為中心的知識傳統下：浪漫主義（Romanticism）。

為了反對機械論者把自然視為造物者打造的精密機械，浪漫主義者堅稱必然有種帶有神性的能量，於自然中自然而然地流動；為了反對機械論者主張的、探究自然意味著把自然拆解開來、以各類儀器一一剖析，浪漫主義者主張整體必然有其獨立、不可化約為部分之加總的性質。我們得把自己想像成一顆「透明的眼球」（transparent eyeball），浪漫主義者主張，因為身體是萬物的尺度。

瑪吉引用了德國探險家與自然哲學家洪堡（Alexander von Humboldt, 1769-1859）的一段話來說明浪漫主義者試圖以身體來「丈量世界」的企圖：「他『受到一種未知的渴望所驅策，一種對於遙遠與未知事物的渴望，一種對於可以激發我所想像之事物的渴望：在海上遭遇的危險、對冒險的渴望，以及從一個無趣的日常生活轉換至一個奇妙、不可思議的世界的可能性』」。

自然哲學家洪堡。圖／Joseph Karl Stieler , Public Domain, wikimedia commons.

的確，如果說林奈是十八世紀博物學的教主，十九世紀的博物學便是由洪堡獨領風騷，其在科學界與社會大眾間的影響力甚至還高過達爾文。同樣的，洪堡的影響力仰賴特定的「書面技術」。對此，瑪吉挑選了收錄在洪堡《自然圖像》（Tableaux de la Nature）中的插圖。與前述巴特蘭與桑頓的植物圖相較，我們可看出，讓洪堡關切的，與其說是個別植物與其生育地的關係，倒不如說是這些植物構成的群體（或說「植群」）與緯度、生育地海拔等自然條件間的關係。

精準地分類與描述自然界中的個別物種儘管重要，洪堡告訴他的讀者，更重要的是超越以物種為單位的分析取向，以身為度地掌握自然界整體的性質。這樣被科學史家稱為「洪堡式科學」（Humboldtian science）影響了一整代的博物學者，包括在洪堡過世的一八五九出版《物種原始》（On the Origin of Species）的達爾文，乃至於自稱為達爾文之天擇（natural selection）的信徒、其對自然的態度卻更接近法國自然哲學家拉馬克（Jean-Baptiste Lamarck, 1744-1829）之「用進廢退說」的海克爾（Ernst Haeckel, 1834-1919）。

瑪吉的分析即停在海克爾，特別聚焦在其以形式（form）為主要關懷的博物學與書面技術。當然，這並不意味著博物學與其多樣的書面表現便自此成為科學史中的一頁。或許在當今的學術分類中已沒有博物學存在，而是分化為植物學、動物學、生理學、演化學等學科，但強調觀察、分類與描繪的博物學傳統，以及讓該傳統得以成為一門嚴肅學問的書面技術，於今日的科學研究中依然強勁──光看晚近台灣生醫界因圖像的重置、重製與修正衍生的巨大爭議便可略知一二。

當然，在這個圖像表現的方式、手法與媒介均與十八、十九世紀大有不同的今日，到底出現在科學論文中的圖像是如何「揭露」自然界背後的藍圖，乃至於此揭露手法反映何種視覺文化，就是另一個故事了。

隱形的技師與繪畫的觀看者

說《大自然的藝術》是本「很好看」的書還涉及另一個層次：到底誰在執行這些「看」的動作？的確，瑪吉提及了一些在科學史中大名鼎鼎的人物，像是林奈、洪堡、達爾文、華萊士與海克爾等人，但瑪吉的興趣其實是放在如巴特蘭、桑頓這些名不見經傳的採集者、畫師或藝術家（事實上，即便瑪吉的確提及達爾文這樣的科學明星，焦點往往放在他們出道前的經歷）。就科學史的角度，這樣視角的調整實為過去二、三十年來研究與寫作上的重要突破。

正如科學史大家史蒂芬．謝平於〈隱形的技師〉（invisible technician）一文中指出的，長久以來，科學史研究者花費大量心神分析科學家如何自實驗數據或標本中提煉出關於大自然的理論，卻對協助科學家從事實驗的「技師」視而不見。不過，謝平指出，這樣對技師的忽略也不見得是科學史研究者的錯：畢竟，證諸已出版的科學著作，這些技師如果不是被抹去其臉孔、成為論文謝詞中的一個名字，便是被「被戴上」一張張不在意酬勞、一心只想獻身科學、散發著小天使般聖潔光輝的面具。謝平認為，這樣將技師予以缺席的科學寫作與十八世紀興起的「紳士科學」（gentlemanly science）息息相關。

長久以來，科學史研究者花費大量心神分析科學家如何自實驗數據或標本中提煉出關於大自然的理論，卻對協助科學家從事實驗的「技師」視而不見。圖／Matt & Mandy @ Flickr

如前所述，當時的實驗科學家，為了要應付來自自然哲學家的批評，主張「眼見為憑」的「事實」應為科學研究的核心。但所謂的「眼見為憑」到底是誰說了算呢？答案是被當時社會認為最可信賴的「紳士」。不過，你或許會問，除了信賴度以外，有沒有什麼更具體的判準，讓人們可以一眼鑒別誰是紳士、誰只是尋常的販夫走卒？

有的。如果你的家境富裕，讓你可在閒暇時刻全心投入研究工作、而不用靠研究謀生的話，你就有更高的機會會被認定為言而有信、知行合一的紳士科學家。在這樣的氛圍下，無怪在實驗室工作中的技師──或者以十八世紀的術語，以其在研究中的勞動投入換取工資的「僕役」──沒有在科學著作中的一席之地。

不難理解，如謝平描述的現象也同樣出現在十八世紀以降的博物學研究中。正如瑪吉所說的，「沒有哪一個時期的藝術家，可以比十八世紀的藝術家更有希望藉由描繪大自然來為自己謀取生存的機會」，這一方面意味著隨著博物學研究的風行、懷有一身絕技卻往往身無分文的藝術家可勉強維持水準以上的生活；另方面，相較於洪堡、達爾文這樣家境富裕的「紳士博物學家」，這些希望透過博物學藝術求得溫飽的藝術家，在博物學研究中取得一席之地之餘，相當弔詭的，他們的身影往往在博物學史寫作中遭到抹去。就如同謝平於〈隱形的技師〉中試著為實驗室中工作的技師翻案，瑪吉的《大自然的藝術》為結合大量史料、讓博物學藝術家可以與他們的作品一同現身的傑出作品。

《大自然的藝術》是本很好看的書──希望這篇導讀能提供一些線索，讓讀者可按圖索驥，摸索一套方法來看這本很好看的書。最後，還是要提醒各位，瑪吉試圖描繪的年代並沒有離我們遠去。當我們戲謔地在朋友的臉書發文下留下「發文不附圖，此舉不可取」等文字，當我們煞費苦心地搜索圖片、為即將來臨的口頭報告配圖，當我們努力地調整身體與手機間的角度、以嘟嘴與小臉的自拍留下「到此一遊」的證據時，我們仍然活在那個眼見為憑的世界。

正如瑪吉所說的，「文字可能是抽象的、模擬兩可的，而且容易誤解或誤譯，相對地，憑藉純熟技巧與高超精準度所繪製的圖像，卻可以描繪出與所有人息息相關的現實。圖像提供了親眼可見的事實，因此可以主張，文字將會成為圖像的附屬品」。

本文摘自《大自然的藝術：圖說世界博物學三百年》，暖暖書屋出版。

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近來我們對人類演化史的認知突飛猛進，同時也多了更多謎團。在 2015 年發表論文正式被昭告天下的納萊迪人，是其中一個未解之謎 [1][2]。今年又有一批新的論文問世，現在，我們知道了他們生存的年代，也在另一處發現其他的納萊迪人。

• 延伸閱讀：〈納萊迪人——既原始又現代的南非新星〉

納萊迪人復原圖。圖／國家地理雜誌〈Did This Mysterious Ape-Human Once Live Alongside Our Ancestors? 〉

納萊迪人，兼具古老與衍生特徵的南非古人種

納萊迪人的化石自南非出土，是洞穴探險家在 2013 年，探勘一個叫作「升星（Rising Star）」的岩洞系統深處時無意發現的。經過 2 年研究後，納萊迪人的研究報告一經發表，便震撼世界。

升星岩洞系統的結構（左），新發現納萊迪人化石的勒塞迪地洞（右上）和上次找到化石的迪納萊迪地洞（右下）所在位置。圖／ 金山大學新聞稿〈 Homo naledi‘s surprisingly young age opens up more questions on where we come from 〉

發現納萊迪人的地點，位於曾出土大量古代人類化石的遺址：「人類的搖籃（Cradle of Humankind）」附近，然而納萊迪人化石意外重見天日以前，沒人料想得到，在那麼深、那麼黑暗的通道內部，竟然躺著至少屬於 15 位個體，超過 1550 件遺骸！

一群死人骨頭躺在不見天日的地底深處，已經夠獵奇，更神秘的是，保存納萊迪人的迪納萊迪地洞（Dinaledi Chamber）內部，不但見不到任何工具、缺乏用火的痕跡，也幾乎沒有其他動物化石，更缺乏外力涉入的跡象。假如地洞構造沒有經過大幅變動，剩下最可行的解釋就是，遺骸是當年被其他人運送進去的。可是，為什麼？

地洞內部什麼都沒有，就納萊迪人的化石最多。詳加研究後，古人類學家認為地洞內所有化石，應該皆屬於同一物種，因此這是所有非洲遺址中，除了智人以外，一次出土單一人種最多個體的記錄；放眼非洲之外，也只有距今 43 萬年的西班牙胡瑟裂谷遺址，超過這個人數。

• 延伸閱讀：胡瑟裂谷，見〈最古老的尼安德塔人DNA？〉、〈丹尼索瓦人（上）：尼安德塔人的神秘近親〉

有了 15 個人，幾乎湊齊了每個部位（只缺了一小部分鼻子），古人類學家可以相當詳盡地，研究這種滅絕生物的型態特徵，如此良機可謂前所未有！一番討論後，研究團隊決定將這種動物歸類為 Homo（人屬），命名為新種 Homo naledi。

根據 2015 年論文，整理納萊迪人各部位的形態，兼具人屬與南猿屬的特徵。圖／ 國家地理雜誌〈This Face Changes the Human Story. But How? 〉

儘管分類為 Homo，納萊迪人有些型態特徵卻更類似南猿（Australopithecus），特別是屬於身體核心的部位，像是肩膀和骨盆；而身體外圍，如四肢的構造，還有整體身高，則與人類相似。納萊迪人全身上下，最令人吃驚的大概是腦容量，是只介於 465 到 560 cc 間的南猿等級。所有已知 Homo 中腦袋一樣小的，只有佛洛勒斯人（Homo floresiensis），可是佛洛勒斯人是住在離非洲很遠，東南亞外海的佛洛勒斯島上；納萊迪人卻是住在南非，人類演化的大本營。

• 延伸閱讀：關於佛洛勒斯人，請見〈哈比人的奇幻漂流 佛洛勒斯島洞窟裡的大謎團〉

出乎意料的接近現代

兼具各家人種型態的納萊迪人，與其他人種之間的關係，難倒了各方大德。一大問題在於不知道他生存的年代；由型態判斷，配備許多古早人種型態的納萊迪人，生存於超過 100 萬年以前，應該是較為合理的推論。只是，迪納萊迪地洞的狀態相當難以定年；之前只能確定納萊迪人的年代，超過碳同位素定年法的 5 萬年極限。

目前已知各種 hominin 的年代。圖／ 國家地理雜誌〈Did This Mysterious Ape-Human Once Live Alongside Our Ancestors? 〉

近期發表的一篇論文，報告了研究團隊 4 年來努力的成果 [3]。由於納萊迪人躺在地洞裡面，因此他們躺著的地層，必定要比人進洞的年代更早形成；採取 US-ESR 定年（combined U-series and electron spin resonance dating）這個方法，估計的結果是 23.6 萬年前，可見納萊迪人生存的年代，距今至少有 23.6 萬年。

定年時只採用單一方法或許會有偏差。研究團隊還從 3 顆牙齒上取得樣本，使用鈾釷定年法（uranium-thorium dating）估計年代；此一方法之前曾用在胡瑟裂谷遺址，順利得知那批型態上接近尼安德塔人，卻又不完全像是尼安德塔人的化石，生活在 43 萬年前。而這回納萊迪人的鈾釷定年法結果是，距今 33.5 萬年。

• 延伸閱讀：科學人雜誌文章–〈搭乘鈾釷時光機重返遠古世界〉

綜合不同定年方法的估計值，論文作出結論，納萊迪人進入迪納萊迪地洞的年代介於 23.6 到 33.5 萬年以前，遠比多數古人類學家的猜測，更加晚近許多。

更多更多的納萊迪人

得知納萊迪人的年代以外，同時發表的另一篇論文，則報告了更多的化石 [4]。同屬升星岩洞系統，另一個更難抵達的「勒塞迪地洞（Lesedi Chamber）」中，又找到 133 個樣本，至少屬於年紀 2 大 1 小的 3 位個體。

升星岩洞系統的黑底地圖，比較有氣氛。圖／國家地理雜誌〈Did This Mysterious Ape-Human Once Live Alongside Our Ancestors? 〉

通往勒塞迪地洞的路線，跟迪納萊迪地洞不同；一樣的是，第二處遺址一樣難以抵達，內部只有死人骨頭，沒有工具，沒有生火跡象，也沒有其他動物化石。這表示我們第一次認識納萊迪人時，其遺址的奇特狀態並非特例。

新一批化石樣本，補足了之前納萊迪人型態上未知的最後一部份。其中一位個體腦容量達 610 c.c.，終於超越了星巴克特大杯（Venti），是已知 18 位納萊迪人中最多的，使得目前已知的納萊迪人腦容量，約介於星巴克大杯（Grande）到特大杯，也就是 465 到 610 c.c. 之間。

source：gezelle rivera

如今納萊迪人已經累積到將近 1700 件死人骨頭，分屬 18 個人，全身上下每一部位都至少有一件樣本，有大人、也有小人。在已知的滅絕人種中，這般完整性僅次於尼安德塔人，排名第二。

知之為知之，不知為不知，是知也

這麼多化石，能告訴我們什麼訊息？且慢，也許非洲其他地方早已出土過納萊迪人，只是化石不夠完整，沒被注意到？一起發表的第三篇，探討納萊迪人意義的長篇評論論文，特地檢查了這個可能性，確認在已知的非洲 hominin 化石中，真的沒有納萊迪人 [5]。因此可以判斷，納萊迪人是在南非一種獨一無二的存在。

非洲各地，曾出土距今 10 到 100 多萬年前 hominin 化石的遺址。圖／ ref 5

先整理已知的訊息。納萊迪人生活在南非，距今 23.6 到 33.5 萬年前；外形兼具 300 多萬年前南猿的古早特徵，也有後來 Homo 的衍生型態，腦容量介於 465 到 610 cc；找到化石的地點，分別位於 2 個地下深處的地洞，旁邊沒有任何工具、用火跡象，也幾乎沒有其他動物化石，他們就這樣一直躺在那裡，與世隔絕至今。

化石的完整性，是值得重視的問題。絕大部分出土的古人類個體，都相當殘缺，只保留幾塊骨頭，如納萊迪人這般完整的相當稀少。可以設想，假如是在別的地方找到納萊迪人，而且是只發現某一部位，我們會作出什麼判斷？

假如只發現南猿般的骨盆，納萊迪人多半會被歸類為某種南猿；只知道 Homo 般的四肢，納萊迪人也許就成了直立人（Homo erectus）。在大部份時候，古人類學研究的材料都十分有限，納萊迪人給我們的啟示是，只憑極為有限的材料，千萬別驟下過於武斷的結論！

智人祖先的鄰居

年代，是認識古人類的關鍵，然而許多化石的年代其實沒那麼肯定。過往在判斷化石的年代時，常受到其型態影響，比方說，當學者見到與南猿類似的特徵時，很容易先入為主的推論，這件化石的年代有幾百萬年。然而納萊迪人化石配備古老型態，年代卻出乎意料接近現代，告訴我們若是只用型態估計年代，又受到先入為主的定見影響，相當容易誤判，作出錯誤推論。

「孩子，我爺爺告訴過我，在他小時候，曾經有很多長得很像我們的吱吱(?)，搶他們的果果超有成就感，是一種轉大人的儀式，可惜最近他們都不見惹。」……以上情節，純屬虛構，如有雷同，純屬巧合。圖／ Margaret A. McIntyre – “The cave boy of the age of stone"[1], Public Domain, wikimedia commons

假如定年結果正確，納萊迪人生活在距今頂多 34 萬年，可能只有 20 多萬年前的南非。那是在人類演化史上，一段相當有意思的時空，因為我們所屬的智人，正是在 20 到 30 多萬年前的東非、南非一帶，孕育而成的物種（不過衍生為智人以前的那個物種，是叫海德堡人（Homo heidelbergensis）、羅德西亞人（Homo rhodesiensis）、還沒進擊的智人，並沒有共識，論文本身倒是沒有特別描述。

• 延伸閱讀：〈海德堡人－人類承先啟後的演化關鍵〉

納萊迪人與智人的祖先，似乎曾共存於同一個時空，不過目前除了地底深處，還沒有在任何地方見過他們的蹤影，也無從知道他們和智人祖先間有沒有互動，甚至是情慾流動過。同樣的，南非在那段時間製造的石器，甚至是表現象徵行為的記錄，如今也無法排除不是納萊迪人的手筆；畢竟他們腦袋雖小，卻很可能有能力把同類拖進深深黑黑的洞洞裡，不可小覷。

• 延伸閱讀：關於現代行為，請見〈摩登原始人（上）：現代行為的起源〉

天啊！東南亞海上的小島就算了，在智人於非洲大陸演化的核心階段，竟然一旁還有個以前我們完全不知道，會把人拖進地洞的小腦袋人種？

地位未定的家族新成員

儘管已經知道年代，也有了更多化石，納萊迪人跟其他 hominin 間的關係卻仍無法釐清，因為它兼具古早與衍生的型態特徵，好像置於人類演化樹上的大部份位置都不違和。有關納萊迪人在家族中的位置，論文提出 3 種假說。
納萊迪人與親戚分家年代的3個假說。圖／ref 5

一個可能是，等到智人與直立人分家以後，納萊迪人才與智人祖先分家（上圖 3）；不過若要符合此一假說，納萊迪人大把南猿般的特徵，就要是先演化的像人，後來又再度變回類似南猿。（本文作者看法：機率似乎不大？）

另一可能是，等到直立人與其他 Homo 分家以後，納萊迪人再由某個直立人族群演化而成（上圖 2）。最後一個可能是，納萊迪人是在 200 萬年前左右，也就是巧人（Homo habilis）、魯道夫人（Homo rudolfensis）、直立人分家的時候，與親戚們分家（上圖 1）。若要符合這 2 個假說，納萊迪人像人的衍生型特徵，就會是與 Homo 親戚們，各自獨立演化的結果。

根據目前證據，3 個假說都有勝算。不過不管哪一個才正確，納萊迪人都保留著某些存在 200 多萬年之久的古早型態，一直生存到至少 30 多萬年前，跟佛洛勒斯人類似；而 2 種以前未知的非典型 Homo 成員，也翻轉了我們對人類演化史的認識。

• 納萊迪人顏面重建。圖／國家地理雜誌〈Did This Mysterious Ape-Human Once Live Alongside Our Ancestors? 〉

納萊迪人跟其他 Homo 親戚的關係為何？他們有多聰明？他們跟智人祖先打過交道嗎？他們為什麼跑進洞裡？他們怎麼跑進洞裡？他們怎麼生活，又是怎麼死的……？

以上問題的答案，目前我們全都不知道，只能等待更多研究問世。此時此刻，各位有智慧的大猿們，不妨先盡情享受新知識吧。

參考資料：

1. Berger, LR et al. (2015). Homo naledi, a new species of the genus Homo from the Dinaledi Chamber, South Africa. eLife
2. Dirks, PHGM et al. (2015) Geological and taphonomic evidence for deliberate body disposal by the primitive hominin species Homo naledi from the Dinaledi Chamber, South Africa. eLife
3. Dirks, P. H., Roberts, E. M., Hilbert-Wolf, H., Kramers, J. D., Hawks, J., Dosseto, A., … & Hellstrom, J. (2017). The age of Homo naledi and associated sediments in the Rising Star Cave, South Africa. eLife, 6, e24231.
4. Hawks, J., Elliott, M., Schmid, P., Churchill, S. E., de Ruiter, D. J., Roberts, E. M., … & Feuerriegel, E. M. (2017). New fossil remains of Homo naledi from the Lesedi Chamber, South Africa. eLife, 6, e24232.
5. Berger, L. R., Hawks, J., Dirks, P. H., Elliott, M., & Roberts, E. M. (2017). Homo naledi and Pleistocene hominin evolution in subequatorial Africa. eLife, 6, e24234.

本文亦刊載於作者部落格《盲眼的尼安德塔石匠》暨其 facebook 同名專頁。

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