• 【科科愛看書】如果《CSI 犯罪現場》對你來說，是最好下飯的影集，那你絕對要來拜訪一下《法醫科學研究室》。在這間研究室中，會有身處第一線的醫生為你專業解剖八百萬種死法，教你如何從皮屑、纖維、指紋等等蛛絲馬跡，逐漸建立出犯罪現場的真實面貌。無論你是想成為下一位福爾摩斯、還是想用手中鋼筆殺盡天下人（？）都要好好來拜師學藝一下！

到底是何時見閻王？永遠沒有標準答案

死亡時間的判定既是藝術也是科學，需要法醫運用各種技術詳加觀察，做出他的推測。一般而言，屍體死後愈快檢驗，推測上就愈準確。

不幸的是，屍體死後發生的變化捉摸不定，連發生的時段也無法預測。沒有一個因素可準確指出生理死亡的時間，永遠只能做最接近的猜測。但如果充分掌握必要原則，法醫對於生理死亡時間的推測往往具有相當的準確度。

法醫運用各種觀察和檢驗以助做出推測，包括：

．屍冷
．屍僵
．屍斑
．腐壞程度
．胃內容物
．角膜混濁度
．眼球玻璃體鉀濃度
．昆蟲活動
．現場記號

其中最重要也最常用的是屍冷、屍僵和屍斑。法國醫學家、犯罪學家亞歷山大．拉卡薩涅（Alexandre Lacassagne, 1843–1924）醫生，曾任法國里昂法醫學會會長，撰寫了大量關於屍冷（屍溫）、屍僵（屍體的僵硬程度）和屍斑（屍體的顏色）的文獻。

屍體溫度升升降降，正確公式是什麼？

死後的正常體溫為 98.6℉（37℃），屍體會逐漸降溫或升溫，直到與周圍介質達到平衡為止。由於屍體溫度可以方便且快速地測量出來（我們馬上就會談到如何測量），多年來專家一直在尋求利用相關數據推估死亡時間的公式。早在 1839 年，英國醫生約翰．戴維（John Davey）就在倫敦研究屍體失溫的速度，到了 1962 年，馬歇爾（T. K. Marshall）和霍爾（F. E. Hoare）方試圖將相關分析標準化，建立了一套名為「標準冷卻曲線」（Standard Cooling Curve）的電腦運算公式。在這段期間，甚至在馬歇爾和霍爾之後，許多人都試圖設計出類似的算法，可惜沒有一個證實比既有的公式更準確。該公式如下：

死亡時數＝（98.6－屍體核心溫度〔℉〕）／1.5

此一概略的失溫速度一直持續到屍體達致環境溫度為止，之後便保持穩定。聽起來夠簡單的了。

不過，情況沒有這麼單純。屍體是否以每小時 1.5℉（0.83℃）的速度失溫，受到周圍環境、屍體大小、衣物及其他因素影響。舉例來說，比起在流動的冰冷河水裡，屍體在溫暖房間裡失溫的速度要緩慢許多。而在酷熱的環境中，例如八月的亞利桑那州鳳凰城一處密閉的車庫裡，室溫可能達 125℉（51.7℃）以上，屍體則可能升溫。關鍵在於，屍體會降溫或升溫直到與環境一致。

圖／GIPHY

驗屍官的技術人員在現場處理屍體時會測量體溫，以及周圍介質的溫度，像是空氣、水、雪或土壤（倘若屍體被掩埋）。理想上，屍溫測的是直腸或肝臟的溫度，後者較能準確反映屍體真正的核心溫度。做法是在右上腹開道小切口，將體溫計插進肝臟組織中。唯有受過訓練的人員在法醫的指示下才能執行此一步驟，過程中必須小心不要改變或破壞屍體上任何既有的傷口。有些人建議從刀傷或槍傷的傷口插入體溫計測量核心溫度，便無須製造新的切口。但由於任何外來物都有可能污染或改變傷口，傷口又是案件的關鍵證據，因此不會採取此種做法。基於實際考量，通常是測量直腸溫度。

溫度高低變數多，要把握黃金時間

屍體死後愈快被發現，用這種方式推估的死亡時間就愈準確。屍體一旦達到環境溫度就沒戲唱了。但即使做法正確，又在死後很快進行，屍溫的判定還是會受到一些因素影響而失準。

用來計算的假設條件之一是初始體溫。一般認定正常體溫為 98.6℉，然實際情況因人而異。有些人的正常體溫比其他人要高，女性體溫就有比男性高的傾向。而與發燒有關的疾病會讓死時體溫顯著升高，慢性病、脫水或長時間休克則可能降低初始體溫。多數人的體溫在一天當中也會有所變動（基本上是晝夜不同）。這一切都意謂著計算一開始就有某種程度的誤差。

屍體透過三種不同的機轉被動散熱：輻射（以紅外線的型態散熱）、傳導（散熱至任何與屍體接觸的物體上）和對流（散熱至到流動的空氣中）。屍體的狀態與環境條件影響散熱的速率甚鉅。

肥胖的體型、厚重的衣物、溫暖滯塞的空氣、暴露在陽光直射之下或密閉的環境，都會減緩散熱的速度。脂肪和衣物是很好的隔熱物，所以比起未著衣物而暴露在寒冷或流通的空氣、水以及陰影之下的瘦削屍體，穿著毛衣的肥胖屍體散熱慢上許很多。孩童和老年人，乃至於患有慢性病或瘦弱的人，往往散熱得比較快。倘若屍體接觸到冰冷的表面，如大理石或冰涼的水泥地，散失的熱度會比較大。

導致屍體體溫下降較慢的因素：肥胖的體型、厚重的毛皮……（？）

還有一個變數：死亡幾天之後，蠅蛆開始以屍體為食，牠們的活動和內部代謝過程有時會提高屍體溫度。不過，這對鑑識調查人員應該不構成問題，因為昆蟲活動一旦發展至此，屍溫也就無用武之地了。

如你所見，散熱作用充滿誤差。儘管如此，盡早謹慎測量屍體核心溫度並考量屍體周圍的條件，還是能得出一個合理準確的估計值。

假設有兩個人於夏末在德州休士頓市家中遭到殺害，屍體在死後四小時被發現。一具屍體在室溫 110℉（約 43℃）的車庫裡，另一具屍體則留置在空調維持 72℉（約 22℃）的客廳中。屍體以每小時約 1.5℉ 散熱，如果法醫有證據證明死亡發生於四小時前，他應該會預測核心體溫落在 92℉ 至 93℉ 之間。

1.5 ℉（每小時） × 4 小時＝6 ℉

98.6 – 6＝92.6（℉）

如果他測得的核心溫度不同，他就要修正他的算法。但萬一受害者年紀很大或很年輕、很瘦、未著衣物，或倒在冷氣送風口附近冰涼的磁磚地上呢？在這些情況下，散熱會更迅速。核心溫度可能是 88℉ 至 90℉（31℃ 至 32℃），或許還更低。法醫若是沒把這些降溫因素考慮進去，就可能推算出一個錯誤的死亡時間。比方說，核心溫度是 88℉，而他未能根據屍體周圍的環境條件做出調整，就可能估算出死亡時間大約已經過七小時。

98.6 – 88 = 10.6 / 1.5 = 7.1 小時

六到八小時和三到五小時是很不一樣的估計值。凶手可能在前一段時間中有牢不可破的不在場證明，而且很容易就能證明自己不在場，因為他當時根本還沒抵達犯罪現場。他說不定正和二十個人共進午餐。但才不過四小時之後，他就可能沒有這種不在場證明。

至於在車庫的屍體呢？法醫會預計屍體一樣以每小時 1.5℉ 升溫，所以核心溫度應該是大約 104℉（40℃），或許甚至更高。

殭屍殭屍，屍體到底怎麼僵？

屍僵（rigor mortis）是肌肉細胞死後的化學反應導致的肌肉僵硬與收縮。造成這種結果的化學反應則是三磷酸腺苷（adenosine triphosphate，簡稱 ATP）從肌肉流失。三磷酸腺苷是肌肉活動的能量，沒有它，我們的肌肉就無法收縮。三磷酸腺苷的存在與穩定有賴穩定供應的氧氣和養分，隨著死亡時心跳停止便不再供應。三磷酸腺苷指數下滑，肌肉便收縮硬化形成屍僵。後續在腐壞過程中，當肌肉組織本身開始分解，屍體則又不再僵硬，而出現肌肉癱軟（鬆弛）的現象。

肌肉細胞死後的化學反應會導致肌肉僵硬與收縮。圖／IMDb

值得注意的是，全身的屍僵同時開始，但不會同時顯現出僵硬的狀態。屍僵形成的過程有一個可預測的典型模式，那就是首先會在臉部、頸部和手部的小塊肌肉顯露出來，接著再進行到較大塊的肌肉。這種由小到大的漸進過程，純粹是因為較小塊的肌肉含有較少的三磷酸腺苷，流失的速度相對就會較快。再者，小塊肌肉的僵硬狀態也比大塊肌肉更容易顯露出來。

屍僵大約在兩小時內開始，整個過程則需大約十二小時。屆時屍體就會完全僵硬，固定在死亡時的姿勢，這種狀態往往會再延續十二小時。這叫做屍僵的僵硬期（rigid stage）。這個過程接下來就會反轉，從小塊的肌肉開始，漸行至大塊的肌肉，屍體以同樣的模式變得不再僵硬。這個過程又需費時大約十二小時左右，此時肌肉變得癱軟（鬆弛），稱之為屍僵的鬆弛期（flaccid stage）。

12-12-12 是屍僵的一般通則：屍僵在十二小時過後出現，持續約十二小時，在接續的十二小時消退。所以，屍僵只在死後的最初三十六小時內有用。正常的條件下是如此，但依屍體和情況而定又有很大的差異。這些差異使得屍僵成為判定死亡時間最不可靠的方式。

屍僵的秘密：告訴你死者生前在幹嘛

為了解這些差異，我們來看看這個過程背後的生理機轉：

有時屍僵在死後很快就會發生，在任何導致死前消耗三磷酸腺苷的情況下就會出現這種狀況。如果在死亡當下肌肉的三磷酸腺苷指數已經非常低，肌肉的收縮和僵化就會更為迅速。

肌肉活動和過高的體溫是消耗三磷酸腺苷最主要的兩種情況。臨死之際，任何重度的肌肉活動都會加速屍僵的形成。比方說，受害者可能正在跑步、與加害者搏鬥、溺水掙扎，或者嚴重癲癇發作。這當中每一項就算不會消耗肌肉所有的三磷酸腺苷，也會把大半都消耗掉，使得屍僵在死後幾分鐘之內就形成。有趣的是，死前曾遭追逐的受害者最先出現屍僵的會是腿部，在這種情況下，該部位的三磷酸腺苷損耗得最厲害。番木鱉鹼（strychnine）是一種導致驚厥和肌肉抽搐的藥物，情況類似重度的肢體活動。番木鱉鹼中毒的受害者幾乎是立即形成屍僵。

由於體溫升高也會導致三磷酸腺苷的消耗量提高，所以任何提高體溫的藥物或發炎感染的狀況皆可導致屍僵迅速形成。敗血症（血液感染）、肺炎或任何發熱（發燒）症狀的患者，乃至於中暑的人，屍僵都會來得非常迅速。

反之亦然。寒冷的條件會減緩三磷酸腺苷損耗的過程，進而延遲屍僵的開始與進展。暴露在寒冷氣候中而死的受害者，或在死後立刻冰凍起來，可能好幾天都不會形成屍僵，或許要到屍體變暖或解凍之後才會。此外，基於不明原因，肥胖的人比瘦削的人形成屍僵的速度慢。事實上，有時肥胖的人完全不會形成屍僵。

即刻被冰凍起來的屍體有可能完全不會變得僵硬。圖／GIPHY

彎曲或伸展屍體會破壞肌肉纖維，從而破壞屍僵的狀態。一旦遭到破壞，屍僵就不會再恢復。

屍體痙攣（cadaveric spasm）是全身瞬間僵直，使屍體固定在死亡當下確切的姿勢。屍體可能以坐著、跪著、伸出手的姿勢凍結起來，事實上任何姿勢都有可能。屍體痙攣是在極度激烈的肢體和情緒狀況下發生。受害者死亡當下可能緊握一把刀，屍體痙攣將導致那隻手死握這件武器不放。

儘管有些爭議，但對屍體痙攣最貼切的解釋，就是瞬間形成的屍僵。這種看法有道理，因為導致屍體痙攣的條件和導致早發性屍僵的條件類似。

死亡之後變斑馬？屍斑背後學問大

屍體上通常都會有一塊塊的暗沉分布各處。這種暗沉是屍斑（英文稱作 livor mortis、lividity 或 post-mortem hypostasis）。它之所以重要的原因有二：首先是有助判定死亡時間，其次是可以顯示出屍體是否曾遭搬動。後者就算不比前者重要，至少也一樣重要。

屍斑是呈現青紫色調的組織，經驗不足的生手可能會誤認為瘀青。它是血液在血管中淤塞所致。死後心臟停止跳動，血液停止流動，重力導致淤塞的血液沉積在屍體的低位區（〔dependent area〕朝下的部位）。這表示一具仰臥屍（面朝上平躺）會沿著背部及臀部兩側形成屍斑，左側臥屍則會沿著左側肩膀、手臂、髖部和腿部形成屍斑。

死亡姿勢側臥的死者，屍斑便會沉澱在身體朝下的一側肩膀、側腹等地方。圖／IMDb

然而，壓在堅硬表面上的低位區會顯得很蒼白，並在周圍形成屍斑。舉例而言，平躺在地的屍體會沿著整個下側表面顯現屍斑，但實際接觸到堅硬地面的部位除外。頭部、肩胛骨、臀部和小腿的後側接觸點會顯得很蒼白，因為屍體的重量壓在這些支撐點的血管上，使得淤塞的血液無法在此沉積。緊繃的衣物也可能造成一樣的結果，腰帶、褲頭帶或胸罩可能在屍斑分布的區域留下一道白色的痕跡。

屍斑為什麼是這種混濁泛黑的顏色？飽含氧氣的血液是鮮紅色，被剝奪了氧氣的血液則是紫色。死亡之後，心跳和血液循環停止，人體細胞盡其所能吸取所有的氧氣，將血液當中的氧氣剝奪殆盡。缺氧的血液呈現深紫色，沉積之後便形成紫色的屍斑。

但也不是所有屍斑都青青紫紫的，一氧化碳中毒和氰化物中毒的情況下，屍斑可能呈現櫻桃紅或粉紅色。一氧化碳和血紅素結合，產生碳氧血紅蛋白（carboxyhemoglobin），這種化合物的顏色是鮮紅色。同樣的，氰化物和血紅素結合，產生的氰化血紅蛋白（cyanohemoglobin）也是鮮紅色。此外，氰化物是一種代謝性的毒物，妨礙人體細胞使用氧氣。由於細胞不再吸收氧氣，血液保持富含氧氣的狀態，這也使得血液呈現鮮紅色。所以，飽含碳氧血紅蛋白、氰化血紅蛋白或氧氣的血液是鮮紅色，產生的屍斑也反映出這一點。

另一個產生紅色屍斑的常見狀況，是當受害者臨死前或死後暴露在相當寒冷的環境中。在這種情況下，所有的細胞活動因為寒冷而減緩，包括死後從血液吸取氧氣的活動在內，從而使得血液富含氧氣並呈現紅色，屍斑於是就會呈現紅色或粉紅色。

兇案的關鍵證據？線索就在屍斑

失血過多致死（流血而死）的人可能沒有或很少屍斑，由於殘留的血液不多無法沉積，典型的特色是全身都會很蒼白。相反的，嚴重心臟衰竭、中風或窒息而死的人則可能形成深紫色的屍斑，在這些情況下，生前的血液含氧量通常很低，所以顏色會是深紫色，屍斑就會隨之呈現深紫色。

失血過多而死的屍體，可能會體內的血紅素不足以形成屍斑。圖／IMDb

屍斑通常在死後三十分鐘至兩小時開始浮現，在八至十二小時達到巔峰。一開始，改變屍體姿勢會轉移暗沉的位置。如果屍體仰臥兩小時，接著被翻到左側，沿著背部開始累積的屍斑就會轉移，變成沿著左側累積。但六至八小時，屍斑就漸次固定了。（編註：亦有資料指出為六到十二小時）這代表改變屍體姿勢不會導致暗沉轉移。原因在於經過六到八小時之後，這個區域的血管開始破裂，從血管滲出的血液暈染開來，擴及周圍組織。不同於留在血管系統裡的血液，組織裡的血液會固定在原位。法醫可用轉移和固定的屍斑來推估死亡時間，並判定屍體是否被搬動或改變過姿勢─在沒有外力協助的情況下，死者是不會自己這麼做的。

倘若屍體被發現面朝下，胸部、腹部和腿部前側有固定屍斑，法醫便可推斷死者至少是六至八小時前死亡，可能更久，但不可能更短。如果屍斑還能轉移，死者就可能是在不到四小時前死亡。反之，若屍體被發現面朝下，但卻在背部有固定屍斑，那麼屍體就是在死了至少六小時後被移動過，但不會更早，否則屍斑會轉移至新的低位區。這代表屍體死後先是仰臥至少六小時，久到足以讓屍斑固定，接著才被翻過來趴著，或者移動到一個完全不同的地點，以趴姿被棄屍。

此一固定的過程不是一種兩極化的絕對現象，而是漸進式的。意即在四到六小時之間，有些屍斑可能會固定，有些則可能還是會移動。如果法醫發現屍體背部有一些淡淡的固定屍斑，正面則有真正固定的屍斑，那麼他或許會推斷屍體先是躺在地上四小時左右，接著被人搬動，改成面朝下放置，再趴了六小時左右。

同樣的過程也發生在內臟。解剖一具仰臥姿的屍體時，法醫預計會發現血液沿著肺臟、肝臟、脾臟、腦部，以及其他內臟的後緣區（背側）沉積。這可能會構成問題，因為仰臥姿受害者的血液會沿著頭皮及腦部後側淤積，甚至會滲透到硬腦膜下腔（介於腦部和顱骨之間的空間）。乍看之下，這種淤積的情況看起來可能像是後腦受到鈍器重擊，導致頭皮和腦部挫傷（瘀血）。法醫必須運用專業知識和經驗做出區別。

從這裡你就看得出來，審慎檢驗屍斑的模式可為凶案提供關鍵證據，並協助重建圍繞著死亡的案發過程。如果屍斑的模式和屍體的姿勢不符，那就表示有人有理由要移動屍體。那個人不一定是凶手，但凶手最有可能是他。也有些時候，發現至親屍體的家屬可能會想在報警之前清理屍體，或將屍體調整成較為雅觀的姿勢、移動到較為得體之處。

以上的推理過程假設的都是正常的情況。由於屍體的腐敗主要是依周圍的氣溫而定，而屍斑的固定是由於血管破裂，釋放出來的血液滲透到組織當中，所以任何加速或減緩腐敗過程的因素，都會對屍斑的固定起一樣的作用。在濕熱的環境中，屍斑可能在三、四個小時這麼短的時間內就固定。在較冷的氣候中，則可能要三十六小時之久。

本文摘自《犯罪手法系列－法醫科學研究室：鑑識搜查最前線， 解剖八百萬種死法》，麥田出版

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好啦，針對「顛覆世界的「電腦」是怎麼誕生的呢？」這個問題，讓我們從最源頭的地方開始討論起吧。關於電腦這個概念的出現，要先從西方的哲學思維，與歷史上三次的數學危機講起。所以我們今天就要來先介紹西方重要的古希臘哲學思想基礎啦！

哲學從哪來的呢？一天到晚聽到的「形上學」是什麼意思？

聽到畢達哥拉斯只知道勾股定理嗎？你知道他還是希臘影響力和傳播度最深遠的學派之一嗎？

你知道阿基里斯追烏龜的芝諾悖論嗎？芝諾說：世間萬物的運動都是假的。為什麼呢？

蘇格拉底、柏拉圖和亞里斯多德的思想到底是什麼呢？

古希臘文化是西方文明的驕傲。西方哲學、政治學，甚至是數學、物理、生物學… 等科學的思想根源，沒有一項智力活動不是從古希臘流傳下來。因此我們不能不清楚被稱為「西方文化之源」的古希臘哲學。

哲學家問：世界是怎麼來的？

你曾好奇過：「萬物是怎麼來的」這個問題嗎？世界是怎麼形成的呢？

這個問題好像很蠢，你一定在想：為什麼沒事要探究這個問題呢，明天還有考試、哪家餐廳好吃的不得了、該買新衣服了……之類的。

但還是讓我們來思考一下：如果晚上和朋友聚餐時，朋友是用「飛」的進了餐廳，你會有什麼反應？

你可能會尖叫著把叉子摔在腳上。因為我們已經習慣了「人不會飛」的這件事，因此看到了不同於習慣的場景、我們會驚慌失措。

但對一個孩子而言，「人會飛」或許和「人坐在一個大鐵盒裡就能飛在天上」的新奇感是一樣的。

這世界的變動不斷發生，世上的種種都是新奇的、變幻莫測的。哲學家便是懷抱著好奇心，探究著：世界是怎麼來的。

太陽神阿波羅

關於這個問題，神話告訴我們：太陽神駕著馬車橫過世界帶來光明，或是年獸吃人、雷公打雷。希臘的主神宙斯、中國的玉皇大帝、印度的梵天……。

數千年來，人類慣於用我們的想像解釋這個世界，直到哲學家們提出疑問為止。希臘哲學家企圖證明：這些解釋是不可信賴的。

西元前六百年左右，希臘人透過航海貿易和殖民擴張，在希臘本土、小亞細亞與義大利南部建立起了一個個作為貿易樞紐的城邦。由於希臘土地貧脊，城邦居民無論是必需品、還是手工業產品，都要透過進出口貿易。

商業活動與奴隸制的興盛，也讓契約關係與法律規範的重要性，逐漸取代了傳統農業民族的血緣宗法制，比如財產法、遺產法、債務法等維護個人私有財的法律。各城邦採取的政治形態不一，然而無論是君主制還是民主制，都必須遵從法律規範。

希臘人正用口頭宣告律法

當所有的勞力工作皆轉嫁到奴隸身上，市民們也開始有了更多的閒暇時間投注在思考上。另外這種強調法律、規範與準則的普世價值，也啟發了希臘人：什麼是宇宙萬物的源頭與規範。

哲學一詞 Philosophia 即「愛智慧」，發掘離感官經驗最遠、包含著萬物最普遍原理的知識體系。

這種不以實用性為優先考量、而將知識本身作為終極目標的學術特點，我們現在稱之為「形上學」，便是從希臘哲學家開始的一種嶄新的思考方式。亞里斯多德也指出：智慧就是有關某些原理與原因的知識。

而最早的希臘哲學家被稱為「自然派哲學家」，觀察著大自然與其循環變化，包括了幾個學派：米利都、畢拉哥拉斯、伊利亞學派等。就這樣，哲學脫離了神話與宗教的範疇，朝向科學邁出了第一步。

與米開朗基羅、達文西並稱「文藝復興三傑」的義大利藝術家拉斐爾，在其「雅典學院」這幅畫中，將古希臘、羅馬和文藝復興的義大利等不同時期的哲學家全集中在一個空間，表現對人類智慧的讚美。今天就是要來帶大家認識這幅畫裡面的人。

自然派哲學家：探討萬物從何而來

1. 米利都學派：有一種基本物質是萬物之原

米利都學派是西元前 600 年左右，由泰利斯（Thales）所創，他出生於小亞細亞的希臘殖民地米利都，對於數學和哲學具有卓越的貢獻。

如何推算出金字塔高度？如何測量海面上的一艘船到自己的距離？準確預測日蝕？泰利斯不但一一成功解答，還率先提出了「證明」這個在數學上重要的核心方法，使古代數學開始發展成嚴密的體系。因此他也被稱為「數學之父」。

然而泰利斯之所以能成為哲學之父，只說了一句話：「水是萬物之原」。

這個說法對於現代的我們可能看起來很可笑，但要注意的是，在此之前希臘人對於宇宙起源的理解都是來自於神話傳說。泰利斯是第一個思考「什麼是萬物之原」的哲學家。

首先，泰利斯使用自然物質來解釋自然界；相較於傳統用超自然的神話理由來解釋自然萬物，這是人類理性思維的一個發端。再來是他以「一」來解釋「多」，用一個簡單的原理來說明複雜的現象，可以說是尋找一個系統性的真理，將萬物歸因於單一元素。

至於泰利斯為什麼會認為萬物之原是「水」這個元素，他並沒有說明。由於四大古文明傍水而生，不僅希臘、埃及等神話中皆視水為重要命脈，希臘本身亦以海洋貿易作為經濟來源，可能都對於泰利斯提出水本原說有一定的影響。

然而比起認為「萬物是由單一元素組成」，泰利斯的學生阿納克西曼德（Anaximander）顯然不認同他的老師。

在畫中找到阿納克西曼德了嗎？

阿納克西曼德想，水、土、礦石……等等都是自然界中已存在的元素，既然如此，你要怎麼能讓「具體的」自然物質生成其他「具體的」物質呢？ （難道砂石也是由水組成的嗎）所以本原應當是混沌的、無限的，阿納克西曼德稱之為「Apeiron」，認為這才是真正的萬物本原。

在被稱為「Apeiron」的混沌中，具體的物質生成、殞滅，最後回歸混沌。

雖然對於「Apeiron」究竟是什麼東西，阿納克西曼德並沒有解釋；他只說：總之這東西不是任何具體有型的物質。

但這仍然是一個重大突破——相較於泰利斯認為自然元素的背後是自然元素、兩者同樣都是具體之物，阿納克西曼德使用抽象的概念去描述具體的自然元素。這已經是形上學的開端，革新了哲學思維。

但這個「Apeiron」到底是什麼？不講清楚的話大家還是不懂啊！別擔心。你的心聲，畢達哥拉斯聽到了。

2. 畢達哥拉斯學派：數本原說（拜數教）

一般人對於畢達哥拉斯（Pythagoras）這個名字，可能唯一的印象就是國中學過的畢氏定理（直角三角形的兩邊長平方和等於斜邊平方）。還有多邊形內角和為 (n-2) π 、發現了無理數的存在（由於撼動畢氏學派的信念，被視為機密）。

然而畢氏在哲學上的貢獻，與後續對巴門尼德、柏拉圖等哲學家，與基督教教義的影響之深遠，近乎傳奇。在當時，畢氏學派也是規模最大、影響最廣的學派。

尋找畢達哥拉斯吧！

畢達哥拉斯是阿克納西曼德的學生，也受到了米利都學派與「Apeiron 本原說」的影響。畢達哥拉斯與其學派門人信奉：「萬物皆數」（All is number），認為萬物本原是「數字」。

你可能會想：「數本原」聽起來還是跟「水本原」聽起來很像啊？

不不，他們的思想有著根本上的差異。

水、土、氣、火……，都是自然界中具體的物質形態。但你能在自然界中找到一個「數」嗎？比如說 2 ？

2 是一個抽象的符號，在自然界中並不存在 。我們無法透過感官聞到、觸摸到「2」，但它仍能在抽象中存在在我們的思維中。

萬物間彼此都有數量關係，然而能夠抽象出一個數字來表達這樣的關係，卻耗費了人類相當長的時間。數學家羅素曾說：「『2』隻雞和『2』天的 2 是一樣的，人類卻花了數千萬年才理解。」

當泰利斯提出了「水本原」，他的學生阿納克西曼德說：「一項具體的物質怎麼能產生其他物質呢？本原應當是不存在在自然界的混沌！」

但因為阿納克西曼德又沒有清楚到底這個抽象的「Apeiron」到底是什麼，畢達哥拉斯的「數本原說」，可以說是對此加以改進的結果。雖然數是抽象的概念，但它在抽象思維中又是具體的、有規律、有架構的。

從具體的自然之物（水）、到不具體的自然之物（Apeiron），最後到了具體的抽象之物（數），我們終於成功超脫感官的蒙蔽，找到一種解釋世界與人生本質的方式。這也是真正的形上學——用抽象的架構說明實在的世間萬物。

由於最原始也最容易被感知到的數是「正整數」，因此正整數也被稱為「自然數」。畢達哥拉斯的數學研究也是正整數與正整數之比。

他認為：自然界是被合理的安排好了的。一切現象都是按一個精密的的規律進行的，而這個規律就是數學，世界即是建立在數學原理之上。比如：能生成萬數的「1」是萬物之母、「4」和「9」平方數代表公正、「8」是愛情（因為音樂有八度音）。

看起來又有點宗教的意味在了？畢達哥拉斯事實上就是一位哲學家、數學家、神秘學家，繼承了義大利南部的神秘教派俄耳甫斯教關於「靈魂」、「輪迴轉世」的教義。

傳說中有次畢達哥拉斯遇到一隻被打的狗時，叫道「不要打它，它是我一個朋友的靈魂，我能從吠聲中認出他」。不過在此之前，希臘人並沒有「靈魂」與「肉體」不同、還能分離的概念。後來柏拉圖繼承了這個概念、後續又融入到了基督教教義中。

3. 伊利亞學派：變化的日常世界是不真實的

揭開感官幻象、真理實際為抽象的這個努力，還有一個學派。西元前 500 年，希臘在義大利南部的殖民地伊利亞 （Elea）。還記得同樣位於南義大利的畢氏學派嗎？這個地方充滿了宗教和神秘學的色彩。

巴門尼德在哪呢？

伊利亞學派學者巴門尼德（Parmenides）曾和畢氏學派學者頻繁往來，也非常瞭解米利都等學派的看法。在這樣的基礎下他寫了一首詩，描述他遇見了一位女神、而這位女神為他指點了兩條道路，一條叫「意見之路」、一條則是「真理之路」。

• 「意見之路」：存在不存在，非存在存在。
• 「真理之路」：存在存在，非存在不存在。

巴門尼德認為，唯有永恆、唯一、不變化不運動的東西才是存在的。世間萬物都是處於變化之中，只要是變化流動的事物也都是轉瞬即逝的，因此這些東西都是「非存在」。

既然水、氣等等，都包含在我們經驗的世界，故也都是非存在。然而米利都學派將非存在（水）當作萬物的本原、也就是將「非存在」視為存在，因此是意見之路，而非真理。

巴門尼德認為：能被思考、被表述的，比如思想和語言必定是存在，因為我們無法把非存在的事物放進心靈，唯一能思考的只有存在。（如：數學的永恆性，數學定理必定為存在；巴門尼德同時也是位數學家）所以真理之路存在存在、非存在不存在。

但這個「存在」到底是什麼東西呢？存在既不在過去也不在未來，是一個單一的整體。因此它既不被產生、也不會被消滅，也就是完整且連續的「一」。

巴門尼德的論證，也被認為是史上第一個完整的哲學論證。

簡單來說，我們感官感覺不到的宇宙萬物真相，實乃「永恆唯一」且「不生不滅」、「不變不動」的存在。因此感官與肉體為假、思想與精神為真。

當然你可能正忍不住想：你怎麼能說我們現在所感受到的東西通通是不存在呢？當時的人們正也是這樣想的，巴門尼德的思想受到不少嘲諷。

為了替他的老師辯論，巴門尼德的學生芝諾（Zeno）提出了一系列的悖論、欲從反面去證明：如果事物是「動」的、會比「靜」的荒謬；事物是「多」的、會比「一」荒謬。故變化的日常世界才是不真實的，存在是唯一且不動的。

其中知名的包括「箭矢悖論」與「阿基里斯悖論」：

• 「箭矢悖論」：箭在飛行過程中的任何瞬間都有固定位置，則可知一枝動的箭是所有不動的集合，所以可導出：一根箭是不可能移動的。

• 「阿基里斯悖論」：讓烏龜在阿基里斯前面 1000 米處開始，並且假定阿基里斯的速度是烏龜的 10 倍。當比賽開始后，若阿基里斯跑了 1000 米，設所用的時間為 t，此時烏龜便領先他 100 米；當阿基里斯跑完下一個 100 米時，他所用的時間為 t/10，烏龜仍然領先他 10 米。當阿基里斯跑完下一個 10 米時，他所用的時間為 t/100，烏龜仍然領先他 1 米…。

(歡迎參考 TED-Ed 製作的芝諾悖論介紹，記得開中文字幕)

關於阿基里斯悖論，芝諾解釋道：阿基里斯能夠繼續逼近烏龜，但絕不可能追上它。 直覺上，人一定跑得贏烏龜不是嗎？但芝諾問出了這個問題：你不能解釋人變化位置為什麼能比烏龜快。

芝諾悖論揭示了人們思維中一些似是而非、或似非而是的矛盾現象，對於無限的連續性和可分性的探索也非常深刻；然而要解決這個問題卻始終差了臨門一腳、遲至一千多年後的 17 世紀，才由萊布尼茨和牛頓發展出了微積分成功解釋。

上面我們大致介紹完了古希臘幾位著名的的自然派哲學家。除此之外還有其他眾多不同的思想包括：

• 赫拉克利特的萬物變動觀：相較於伊利亞學派，赫拉克利特主張萬物都是變化的、流動的——「不可能在同一條河中踏入兩次」，第二次涉水時，我們已不處在原先的狀態、河水也不是本來流過我們腳下的河水了。
• 恩培多克勒的四元素說：主張萬物是由風、氣、火、水四種元素構成
• 德謨克里斯的原子說：相信每一種事物都是由最小單位（原子）所組成。由於西元前 470 年蘇格拉底的出現，開啟了一個思想上的新時代，故這些西元前 600-470 年的自然派哲學家又被稱為「前蘇格拉底時期哲學家」。

簡單來說，這些哲學家拒絕傳統神話對自然現象的解釋，依靠觀察和推理闡明自然界的真相，並嘗試回答：

• 世上萬物從哪來？
• 我們如何解釋萬物組成的本質？
• 是否能用數學來描述它們？

接下來，讓我們進到雅典的三賢者時代。

雅典三聖賢：蘇格拉底、柏拉圖與亞里斯多德

1. 蘇格拉底：自知無知

大約西元前 450 年左右，哲學發展聚集到了古希臘最大的城市：雅典；之所以會如此，有一說是因為當時雅典的議會、法庭等民主制度成形的關係。

相較於自然派哲學家關切的是自然的本質，雅典哲學家關注的主題則是人與社會間的關係、人與人如何共同生活。

比如詭辯學派和蘇格拉底。詭辯學派是蘇格拉底時代最受歡迎的學說。由於詭辯學家們多四處遊歷、見識到各地不同的政治制度和價值觀，比如殺人在希臘違法，但對於其他地區而言可能則是一件稀鬆平常的事情。

該學派最有名的一句話即為：「人是萬物的尺度（Homo Mesura）。」 基本主張是：善良、真理、正義都與人本身的利益相關，所以沒有絕對的真理與是非標準。

再加上當時正值波斯對希臘戰爭，時局變動、人心惶惶，執政者只要能抓住演說技巧即能獲得群眾支持，使得辯士廣為流行。（當時還有許多人開班授課教人如何演說抓住人心，是否有點像現在的文案行銷課呢）

然而蘇格拉底則試圖證明：世間存在絕對的真理與道德。

蘇格拉底在圖中是穿著綠色衣服貌不驚人的胖子噢，不是回頭的小帥哥。

蘇格拉底早年在一些智者門下學習，之後生命中的絕大部分時間都用於和雅典城中每一個人談話辯論，內容包括美德、正義、平等。

蘇格拉底說：「我是個精神上的助產士，幫助別人產生他們自己的思想。」提倡人們應當認識做人的道理、過有道德的生活。他也很討厭詭辯學派用知識來賺錢的行為，因此把哲學家定義為「愛好智慧的人」（Philo-sopher）以劃清界線。

另外蘇格拉底也曾說：「鄉野的樹木不能教我任何事情」與「我只知道一件事情，就是我一無所知。」認為自然是哲學的目的不在於認識自然，而在於認識自己。

到後來，蘇格拉底卻因腐蝕雅典青年思想的罪名被判處死刑。其一生毫無著作，卻激勵了眾多門徒。而今我們透過柏拉圖的《對話錄》來了解這位啟發西方兩千五百年的偉大哲人。

2. 柏拉圖：理型的世界

自然學派哲學家關注「自然界的變動與不動」、詭辯學家與蘇格拉底關注「人類道德的變動與不動」，柏拉圖師事蘇格拉底、又受到自然派學家的影響，對於兩個問題都相當關心，因此他嘗試找到一個真理能掌握這世間。

左邊這個最高調最明顯的就是柏拉圖啦！手指天，代表著關注於理型的世界。 猜猜右邊的人是誰呢？

面對「唯一且不變不動」與「流動變化」的迥異學說，柏拉圖該怎麼處理呢？

他認為，我們所能感知到的物質世界，是由一個「理型的世界」所複製過來的，並用洞穴比喻來描述這個理論：有一群囚犯背對著被關在一個洞穴中。

在他們的面前有一堵牆，身後則燃燒著一堆火。由於囚犯們在牆上看到身後事物的影子，因此以為這些影子就是真實的事物的樣貌。比如我們見到的眾多不同樣貌的馬、只不過是「馬」的完美理型投射的殘影。太陽也只是「光明」這個理型的殘影。

當有個囚犯掙脫了束縛、轉身看到了真正美麗的世界，回過頭來想說服洞穴裡的人「牆上的影子不是事物真實的樣子」、只是單調無趣的殘影，卻被其他人認為是在說謊、希望能殺掉他（如果其他囚犯們的手能掙脫的話）。

這個故事闡述了哲學家如何試圖找到世間的真理、卻不被世人所接受，比如柏拉圖被判死刑的老師蘇格拉底。

而柏拉圖真正要說的，是利用這個故事來告訴我們：人類感官所能感受到的只是理型世界粗糙的複製品（牆上的影子），各種現象的背後有一個永恆不變、完美且至善的「理」。世間萬物都是對這個理型世界的拙劣模仿，因此理型才是人類所要追求的目標。

人類的靈魂原先是活在這個理型世界，然而一旦靈魂降生到了肉體上，卻忘記曾經處在這個完美的理型。

對於柏拉圖來說，最理想的生命歷程是：當我們透過感官、感受到這個不完美的世界時，靈魂會渴望著掙脫肉體的枷鎖、回到理型的世界。但大部分的人這輩子都受困於理型世界的倒影，無法真正的達到至善的境界。

3. 亞里斯多德：邏輯

亞里斯多德雖然是柏拉圖的學生，卻有著截然不同的哲學思想——他認為感官的世界是重要的，因此才有了一句名言：「吾愛吾師，吾更愛真理。」

和柏拉圖激烈爭辯的男子正是亞里斯多德。手指地，象徵他認為知識是透過經驗觀察所獲得的概念。

對柏拉圖而言，研究哲學是為了找到比感官世界更高層次的完美理型。然而亞里斯多德認為：理型、也就是事物的形式，只能與事物共同存在。

再來是，如果說世間的馬是對於「理型馬」的模仿，你要怎麼去證明這件事呢？說不定理型馬也是參考了另外一隻「更加理型的馬」才創造出來的。我們雖然試圖想要找到具體世界背後的真相，同時卻也在虛構了另一種世界。

也就是說，世界上的馬沒有更高一層次的「真正的馬」。人類不是因為靈魂中看過「真正的馬」才知道世間上的馬是「馬」。所謂的「馬」的概念，是從人類的感官中形成的觀念。

藉由馬的形式（長臉、蹄、鬃毛）、與雞的形式（尾羽、肉冠），也就是「特徵」，我們分辨出馬與雞的差異，也就是馬和雞屬於不同的種類。

亞里斯多德把自然當作科學研究的客觀對象、並進行科學分類，使得自然科學逐漸演變為許多獨立的學科。也因此，亞里斯多德創建了邏輯學，試圖找出事物的真理。最有名的方法莫過於三段論法：

• 凡馬皆有馬蹄。（第一前提）
• 蒙古馬是馬。（第二前提）
• 蒙古馬有馬蹄。（結論）

亞里斯多德的一生堪稱是百科學書般的研究者，著作超過 170 種，涵蓋哲學、物理、生物學、心理學、天文學、邏輯學、政治學、美學……。其所奠定的形式邏輯以及建立科學體系的方法論，後續也影響了歐幾里德的數學研究與其名著《幾何原理》。

所以世界是怎麼來的？

關於古希臘哲學家的各大思想便到這邊告一段落。讓我們回到一開始的問題：世界是怎麼來的？自然是怎麼運作的？人與人之間該如何共處？

自然是怎麼來的，由泰利斯（水本原）、阿納克西曼德（Apeiron）、畢達哥拉斯（數本原）、伊利都學派（不變不動且唯一的存在）等自然派哲學家試圖解答。有說法認為自然萬物恆久不變、也有人認為萬物恆常變化（赫拉克利特），然而都是人類從神話時代到理性思維的所邁出的一大步。

人與人之間該如何共處，受到了雅典哲學家的關注，如：詭辯學派、蘇格拉底等人，探討美德是永恆不變、還是變動的。

最後，柏拉圖與亞里斯多德對於兩個問題皆相當重視，前者認為「萬物只是理型世界的倒影」，後者則反駁：「萬物的形式就是其具備的特徵」。

在探討哲學的過程中，我們可以發現幾乎每一位哲學家都是基於他的老師或前人的哲學思想上不斷的思辨、再去做改良革新。

泰利斯是阿納克西曼德的老師、阿納克西曼德是畢達哥拉斯的老師、畢氏學者和巴門尼德來往甚密、巴門尼德是芝諾的老師、蘇格拉底是柏拉圖的老師、柏拉圖是亞里斯多德的老師……，顯然他們提出的哲學理論，沒有一個是全盤接收老師的說法：都是參考了自己的老師、卻得出了和老師大相逕庭的結論。

當研究哲學時，務必瞭解當時的時代背景、與他們關注的課題，使用該哲學家的眼光看待世界。若一個人剛剛讀到一位哲學家便能宣布：「我不認同他的觀點」、或「他的觀點很荒謬」，只說明你還沒有看懂。

對一個初初接觸哲學的人來說，思維能力尚未成熟；而凡是能在史上留名的哲學家，都是該時代絕頂天才的人物。我們能做的只是站在巨人的肩膀上，知道當時他為什麼這麼想、知道後續哲學家對於此觀點的其他想法。然後藉此去理解、促進我們的理性思維。

理性思維最重要的特點就是把主觀和客觀分離、把握客觀規律，所以西方哲學在古希臘誕生的同時也就是西方科學精神的誕生，可以說哲學是所有學科之始。若無千年以前的古希臘哲學家，就沒有思辯精神、沒有現代科學，甚至不可能會出現電腦。

之後的文章開始，我們會為讀者介紹康托爾、希爾伯特、哥德爾等推動電腦科學的數學家。除了數學家的身分、他們同時也是哲學家，後續會再提起他們所依恃的古希臘哲學思想，瞭解他們是如何因此而發掘真理。

• 註：有限於本次討論的主題圍繞在「電腦是怎麼出現的」，在這邊只介紹與我們接下來要討論的內容有所相關的哲學思想；另外由於篇幅限制，上述哲學家的學說介紹為簡化過的內容，尚不能涵蓋所有該哲學家的深厚理念，歡迎有興趣的讀者進一步研究。

本文轉載自寫點科普，請給指教。 ，原文標題：《世界是怎麼來的─西方文明與科學的起源：古希臘哲學》

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譯者／黃宣霈｜清華大學理學院學士班

約翰．英納斯研究中心（John Innes Centre, JIC）的科學家，藉由深入了解一個奇妙又艷麗的植物構造－－「花青素液胞包含體（anthocyanic vacuolar inclusions, AVIs）」，來揭開一個存在已久的謎團……

花瓣多彩的三色堇。圖/pixabay

秋天的紅色楓葉、多彩的三色堇花瓣以及餐桌上的紫色藍莓，它們的色彩有個共通點：無論是紫色、藍色或橘紅色，都是由名為「花青素」的色素分子累積形成的。

花青素除了使植物能擁有五顏六色，它形成的樣式及明暗還能引導傳粉者上門拜訪，或吸引動物享用果實、幫助種子散播。此外，花青素還可以保護植物對抗光氧化（photo-oxidative）的破壞性傷害，例如高強度的紫外線。

AVIs：不尋常的花青素分布

在過去，花青素曾有一段時間被認為是以水溶性分子的形式，均勻分佈在植物細胞的液胞（vacuole）內。不過，也有過去的研究注意到：在某些植物的例子中，它們液胞裡的花青素會沉積出顯而易見的深色團簇，科學家給了這種小團簇一個名字，叫做「花青素液胞包含體」（後文使用縮寫 AVIs）。

洋桔梗（Prarie Gentian, lisianthus）的花瓣中心呈現較深的紫色。圖/Pixabay

洋桔梗（lisianthus）花瓣基部深色區域的上表皮（adaxial epidermis），可見到紫色大液胞中紫色更深的AVIs。圖片擷自原研究。

直至今日，關於這種特別的構造是如何形成的，科學家尚未有確切的答案，更遑論是它為何存在。直到 JIC 的凱西．馬汀（Cathie Martin）教授將他們的團隊研究發表在 Current Biology 期刊，為AVIs形成的分子機制提出了新的見解。這項研究除了 JIC 的研究者，也有來自中國、紐西蘭、挪威的研究員參與。

AVIs的多少，關鍵在酸鹼和化學

菸草（Nicotiana tabacum）是一種植物研究中常用的模式生物¹，一般而言它不會大量製造花青素。但是藉由基因改造，可以使菸草細胞內表達出一些原本在洋紅色金魚草中的蛋白質，進而讓菸草體內的花青素含量增高。根據研究團隊的觀察，這些花青素是可以在液胞內溶解的。再進行後續 AVIs 的相關實驗。

此研究的第一作者，JIC 的卡亞尼．卡蘭（Kalyani Kallam）博士說道：「透過將能夠大量表現可溶性花青素的基改煙草與有能力修飾花青素的菸草植株兩者雜交，我們就能夠製造出可以形成 AVIs 的菸草後代。在實驗中，我們針對不同的基因和改變環境因子²，推論出形成 AVIs 的化學步驟。此外，我們更進一步推測：AVIs 並不是被膜包覆的構造，而是花青素在經過一些特定的化學修飾³後，在液胞內沉澱的結果，這樣的情形會根據 pH 值有所不同。」

兩圖分別為不同菸草植株經雜交後的子代之根毛細胞；左圖呈現出高含量的水溶性花青素；右圖除了也呈現出高含量的水溶性花青素外，較深色的團塊即為 AVIs。圖片擷取自原文研究。

馬汀教授說道：「在許多植物中，AVIs的形成多半是特定種類的花青素在某些狀況下無可避免的化學現象。但是在另一些植物中，例如洋桔梗（Prarie Gentian, lisianthus），它的花瓣中心的顏色非常深，AVIs 可能透過使花瓣增加色素的密度，藉此吸引授粉者或是幫助種子散佈的動物。」

註釋：

1. 模式生物（model organism）指廣泛用於研究的物種，通常具有基因組小、生命週期短、容易繁殖後代等特性。
2. 在實驗中所使用的不同環境因子，有改變溶液離子濃度、改變 pH 值、改變花青素濃度等等。
3. 化學修飾（chemical modification）指在一個分子上發生共價鍵的變化，通常是某種基團的加入或移除。發生化學修飾後，可能會改變原本的分子活性。

參考資料

• New plant research solves a colourful mystery

原文研究

• Kallam, K., Appelhagen, I., Luo, J., Albert, N., Zhang, H., Deroles, S., …Martin, C. (2017). Aromatic Decoration Determines the Formation of Anthocyanic Vacuolar Inclusions. Current Biology, 27(7), 945–957. 

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昨天（2017/6/9）中國時報電子版上頭出現這麼一則「好天氣踏青去 小心牠把你吸牢牢」的新聞，內文提及了一些水蛭的習性，然後提醒讀者該怎麼防範。不過，雖然文章是善意的分享資訊，但裡頭充滿了好幾個常見的、似是而非對於水蛭（和螞蟥）的迷思，個人認為實在是有必要幫大家澄清釋疑一下，以免錯誤的資訊繼續流傳下去。

一開始，新聞提及水蛭『與蚊子一樣，需要吸血來繁殖後代』，這其實是一個不盡然正確的說法。全世界的蛭類目前大約700多種，其中有好大一部份是走捕食路線的，真正吸血而且會吸人血的水蛭螞蟥種類其實是少數。以台灣而言，目前有記錄的蛭類總共有21種，其中也只有七種會吸人血而已。

台灣水田中極為常見的光潤金線蛭，只吃螺類不吸血（賴亦德攝影）

接著，新聞的正題中，台大醫院新竹分院的醫師說明了一些水蛭吸血時的習性和處理方式，內容恰恰就是最常見的三個水蛭迷思。因此，在此就讓我們以Q＆A的方式來好好回答。

Q1：水蛭吸血的時候會把口器刺進皮膚，所以要是硬拔就會有口器留在皮膚裡面？

A：在台灣的話沒有這種事。

在台灣，會吸人血的蛭類都是屬於無吻蛭的類群，牠們靠著口吸盤緊緊吸在宿主皮膚上，用嘴裡的顎在宿主皮膚上切出傷口以後吸血。牠們的吸盤只是緊貼在皮膚表面，嘴裡的顎也只有在切割的時後會推出來，並不會埋進宿主的皮肉裡。所以，硬拔也好、指甲貼膚推掉也好、或是用各種稀奇古怪的刺激物讓牠自己脫落都好，不管你用什麼方法把吸血中的蛭類弄下來，都不會有口器或吸盤留在皮膚裡面這種事情發生。

• 醫蛭三個顎推出來切割宿主皮膚的景象，以及吸血過程的透視分析

• 蛭類吸血時口吸盤的工作情形，注意一開始口吸盤中其實看不見顎，直到1:08之後顎才漸漸翻出來接觸到口吸盤吸附的表面，也是這時候顎才開始切割到宿主的皮膚。不過，這個影片後段的醫蛭進食縮時攝影並不應該繼續穿插顎在切割的片段，因為一旦蛭類切開宿主的皮膚並且吸到血液之後，顎就不會繼續切割，頂多只是偶爾再多切兩下而已。

不過，國外有些會吸人血的蛭類是屬於有吻蛭的類群，因此在吸血的時候的確會把口器——也就是吻部（proboscis）——插入宿主的皮肉裡。但即使如此，去除的方法也是穩穩的抓住身體前段，將口吸盤拉離皮膚表面，同時也把皮肉裡的吻部慢慢抽出來。由於吻部主要是肌肉組成的構造，因此也不那麼容易斷在宿主的皮肉裡。當然杞人憂天一點，相較於台灣吸血的無吻蛭種類，吸血的有吻蛭的確是有那麼一點口器留在皮膚裡面的可能，但充其量也只是「那麼一點可能」而已。

有吻蛭的吻部插入宿主皮膚裡吸血的示意圖。圖片來源

Q2：蛭類咬人吸血都不會痛，是因為會分泌麻醉物質嗎？

A：其實並不是。

「蛭類吸血時會分泌麻醉物質」是一個流傳多時的說法，但是到目前為止，科學家們並沒有發現蛭類吸血時的分泌物裡有任何麻醉成份的物質。

如果你曾經志願讓蛭類吸血，牠們切咬皮膚的過程是會痛的！不過，從蛭類口吸盤吸住皮膚，直到吸飽血放開掉落，會感覺到痛的時間非常短暫，只有在一開始蛭類努力切開皮膚的時候才可能有痛感，一旦皮膚切開血冒出來，蛭類開始吸血後幾乎就不會有任何感覺了。

• 山蛭切開皮膚準備吸血，這時候的抽動是會痛的！

因此，若說水蛭螞蟥咬人吸血都不會痛的原因，或許是因為切割的痛感只發生在剛開始的短短幾個瞬間，再加上切割出來的傷口一般而言都不大所以痛感也不強。還有，當時若是正巧分心在其他事物上，例如登山健行的時候專注於路況，再加上衣物的摩擦和觸感，以及我們腿部皮膚的感覺較不敏銳，或許就有可能忽略掉被蛭類切咬的時候的痛感而不自覺。

同樣的，若是被水裡的蛭類吸血，較低的水溫對下肢皮膚的麻痺效果，加上水壓、水流造成的觸感可能蓋過了水蛭切咬的幾個瞬間痛感，的確有機會讓我們被水蛭咬了吸血了也毫無知覺，直到上岸看到腳上大快朵頤的水蛭或流血的傷口才大驚失色。

Q3：被蛭類吸血該怎麼處理？

A：這個答案有點長，所以在開始之前先說一句話–坊間流傳的方法幾乎都是錯的。

首先，要確定這隻黏在皮膚上的蛭類真的正在吸血。如果牠還動來動去，那麼就是還沒找到口吸盤要吸住吸血的好位子，所以直接把牠彈走就好。若是要用任何坊間流傳的密技讓牠自己脫落，例如撒鹽火燒煙頭燙檸檬水綠油精香茅油秋海棠汁碳酸飲料等等也都不是不行，反正對自己沒有壞處，即使我個人覺得沒必要。

不過，如果黏在皮膚上的蛭類已經兩個吸盤緊貼而且身形還明顯鼓脹，顯然已經在吸血了的話，那麼就一定要使用正確的方法把牠去除。正確去除蛭類的方法其實很簡單，只要用指甲緊貼著皮膚，依序推掉蛭類緊緊吸附著的兩個吸盤，蛭類通常就會脫離皮膚並且掉落，這樣就可以安全的去除吸血中的蛭類了。

至於坊間流傳的各種以刺激物讓蛭類自己脫落下來的方法，都會讓吸血中的蛭類因為強烈的刺激而收縮身體，將消化道裡面的血液反吐回傷口中。由於吸血蛭類的消化道中帶有共生菌（主要是產氣單胞桿菌，Aeromonas spp），這些細菌也會跟著被反吐回傷口中，因此容易造成傷口感染、發炎、皮下膿瘍、蜂窩性組織炎甚至敗血症。所以，這些方法或許可以滿足報復的快感，但其實是大幅增加自己的健康風險，反而得不償失。

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不要就是不要，雙方合意最重要

性侵不太關乎性愛，而較與暴力、控制和羞辱有關。性侵一詞是法律用語，而非醫療診斷。醫生可判定是否可能發生體內性交、有無創傷存在，以及受害者體內或身上有沒有發現精液，但法庭必須裁決此一性交行為是否確實屬於性侵。換言之，法庭必須裁定當事人雙方的「心意」。為使性侵定罪，必須符合三項條件：侵犯性器官、暴力脅迫、未經當事人許可。

不一定要完整，只要稍微侵入性器官就符合性侵的定義。加害者可能是透過暴力、恐嚇威脅或壓制來強迫受害者。性侵多數時候都伴隨凶殺，或許是過程中施暴所致，或許是事後為了防止受害者指認攻擊者。性侵往往是連環殺手殺人行為的一部分，尤其是性虐待型的凶手。在這種案例中，凶手幾乎總是透過性侵來滿足幻想，或滿足羞辱受害者的需求。

加害者可能透過暴力、恐嚇威脅或壓制來強迫受害者。圖／IMDb

受害者情緒複雜，令蒐證更加困難

以存活下來的性侵受害者而言，事發之後盡快接受完整的性侵檢查至關重要。不幸的是，由於發生這種事對於受害者太過羞辱，就算不等上幾個月或幾年，她也往往會等上幾天才報案。有時候，受害者在去主管機關或醫院之前會先淋浴或洗澡。表面上看來，遭遇攻擊的受害者有這種行為似乎很奇怪，但性侵並不像臉上挨一拳，它牽涉到其他罪行所沒有的複雜情緒和社會包袱。受害者往往覺得很可恥，甚至很罪惡，並且想要避免社會污名帶來的自我觀感，這種自我觀感雖然不恰當，卻很真實。清教徒思想的遺毒以及往往讓受害者面臨受審情境的法庭系統，都左右著這些感受。

遭受性侵的受害者往往在心理層面也承受巨大的壓力，在報案與保存證據的部分並不一定能像其它案件一樣徹底。圖／Suelen Pessoa @ Flickr

理想上，應由具有性侵檢查經驗的醫生為受害者做檢查。如有可能，現場應有執法人員陪同以維護證據鏈。要審視的項目則包括事發經過和完整的身體檢查，如有必要則加以拍照，以及蒐證。當然，為受害者治療嚴重或危及性命的傷害比蒐證更為優先。

包括性器官在內，醫生要檢查受害者的全身，找尋瘀青、擦傷或裂傷等受創的證據，逐一仔細記錄並拍照。請注意缺乏受創或暴力的痕跡並不代表性侵事件就不成立。任何咬痕都會拍照存證並採集唾液樣本，唾液樣本就可能產生DNA證據。同樣的道理，任何污漬也會進行採樣，因為有可能是唾液或精液。根據受害者提供的事發經過，負責檢查的醫生從陰道、肛門或口腔取得含有DNA物質的樣本，也會梳理受害者的陰毛，找尋外來的毛髮和纖維。最後再檢查受害者的衣物是否有污漬，如果找到任何污漬就進行採樣，衣物則被包起來送至鑑識實驗室評估。所有採集到的證據都交由執法單位轉送給鑑識實驗室研究。

一旦完成檢查，受害者的創傷就會受到治療，並服用避孕藥及治療任何可能性病的藥物。治療的宗旨是要盡快處理，而不是等著看有無症狀出現。受害者會接受愛滋病篩檢，並在接下來幾個月複檢。通常立刻就有性侵輔導員參與，以協助受害者處理受到強暴的心理創傷。

鑑識實驗室則會在自陰道、口腔或肛門採集的樣本中找尋精子。以倖存的受害者來說，性交後十二小時內仍可看到有活動力的精子，在很罕見的情況下，二十四小時內仍可看到。沒有活動力的精子可能續存兩到三天。精子死去時，一開始尾巴會斷掉，只留下精子頭。這些在性交後七天內可以看到。所以，如果受害者表示上一次的自願性交是在三天前，發現沒有活動力的精子或精子頭就沒什麼幫助，但任何有活動力的精子都不會是那一次性交的結果，而必然和性侵有關。

即使沒發現精子，也不能排除性交的可能。攻擊者可能用了保險套、動過輸精管切除術、未能射精或患有無精症：一種無法製造精子的疾病。

致命攻擊後，讓微物跡證說話

若不幸的被害者過世了：在姦殺案中，許多檢查的項目都相同，只不過通常無從得知事發經過，而且執行檢驗的不是醫生，而是法醫。如同任何凶殺案，法醫最好能到犯罪現場看看屍體，但實際上不一定有辦法這麼做。在犯罪現場，驗屍官的技術人員負責運送屍體及保全證據。受害者的雙手包上紙袋，屍體則裝進乾淨的屍袋內，或者以乾淨的塑膠布包裹運送。這麼做可避免微物跡證遺失，並降低屍體在運送時沾上任何微小物質的可能。

在實驗室，法醫一開始先連同衣物檢查受害者。他會找尋微物跡證及污漬，並試圖比對衣物的破損處和受害者受創之處。之後才會移除衣物，送往鑑識實驗室進一步處理。接著，法醫的焦點就轉移到屍體上。

他要搜尋屍體上的外來毛髮、纖維或其他微物跡證。污漬也要檢查並採樣。保護屍體的包裝移除之後，法醫會仔細檢查雙手，收集剪下來的指甲並刮取指甲上的證據。受害者緊握的手中或指甲底下往往可以發現攻擊者的毛髮、血液或皮膚組織。包括性器官在內，所有的創傷都加以檢查並拍照。接下來就要仔細搜尋侵入的證據，並對陰道、肛門及口腔進行採樣。

圖／IMDb

即使性器官沒有發現明顯創傷，法醫仍可找尋發生性交的跡象。陰道分泌物當中是否有精液存在，會以化學方法及顯微鏡檢驗。此外，也會檢測酸性磷酸酶（〔acid phosphatase〕大量存在於精液中的一種酵素）和 P30 抗原（前列腺特異性抗原，精液特有的一種醣蛋白）。性交後七十二小時內可看到酸性磷酸酶的存在。如果受害者在遭到強暴前兩到三天曾有自願性交，那就會有問題了，因為無法判定增加的酸性磷酸酶含量是自願性交或性侵事件的結果。

如同倖存的受害者，解剖時也會找尋陰道、肛門和口腔中的精子樣本。精子在屍體上比在活人身上存活得更久，因為活人女性的陰道會產生某些摧毀精子的化學物質，而在屍體上的精子只會經由腐化過程被摧毀。腐化的過程需時多日，有時在長達兩週的屍體上仍可發現精子。

本文摘自《犯罪手法系列－法醫科學研究室：鑑識搜查最前線， 解剖八百萬種死法》，麥田出版

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從心理學哲學思考，找出社會對立原因

為何不同立場的支持者，總深信自己才是正義的一方？中研院歐美所副研究員洪子偉，探討社會心理學家海特的認知模型，結合自身經驗與論點，試圖找出化解社會衝突的解方。

哲學學門的洪子偉，曾加入特戰部隊，擔任烏干達衛教講習員、盧安達醫院助理。圖／張語辰 攝

從台大哲學系畢業後，洪子偉自願加入空降部隊，經歷兩年的特戰訓練生活。當年研究所落榜後先去當兵，恰好遇上前總統李登輝提出「兩國論」，引發台海的緊張局勢。

當時國防部雖然頻繁透過記者會安撫民心，但沒人知道能否像 1996 年飛彈危機化險為夷。他想，如果要打戰，便要加入最強悍的部隊。後來戰爭沒有爆發，卻發生九二一大地震，隔年在谷關參與重建，也曾擔任首次政權和平轉移時的戰備任務。

面對地震後滿目瘡痍的屋舍，頓時覺得自己變得很渺小，產生了與台灣命運相羈絆的心情，也有更多關懷社會的體悟。

投入哲學領域的契機：台大哲學系事件平反

洪子偉在高三時遇到了「台大哲學系事件」的平反。當時全國媒體都在報導台大哲學系作為「社會良知」在戒嚴時期遭整肅的經過，他便以台大哲學系作為第一志願。

在就讀期間，洪子偉對「政治哲學」與「道德哲學」漸漸產生興趣，但後來發現，許多理論爭議來自後設的語言定義。

例如：什麼是「正義」？對正義的概念有很多詮釋，如效益主義與義務論就分別從行為的結果與過程來決定。但光是什麼才算是「結果」或「過程」？不同哲學家就有完全不同的定義。許多理論上爭論，其實只不過是語言定義上的爭論。

因此，洪子偉在台大哲學系讀碩班時，以古典邏輯和非古典邏輯在語義上的爭論為研究主題，而到了英國倫敦大學國王學院攻讀心理學哲學碩士、哲學博士時，仍以語言為研究核心，並主修當時在台灣學不到的「認知科學哲學」，以語言與認知作為博士論文的研究題目。

參與國內外非營利組織，關注社會不平等

洪子偉在大學期間，投入不少國內的非營利組織，當時學長在臺灣勞工陣線、學姊也介紹到勵馨基金會打工。在非營利組織中，逐漸認識社會的不平等結構，也促使他在英國讀書時參與國際特赦組織。

「台灣有許多對特定議題感興趣的年輕人，願意投入非營利組織工作。然而，在英國的國際特赦組織的經驗，發現跟臺灣並不一樣。參加聚會的成員大多年齡層較高，成員來自其他國家的留學生、失婚婦女、記者或少數族群」洪子偉回憶。

事前預防總比事後解救好，當時他們常透過寫信的方式，對英國議員針對特定議題進行施壓，後來國際特赦組織的工作重點轉為教育推廣，關注的議題對象包含剛果跟中國的人權問題、英國的家暴婦女與種族問題等等。

解決社會對立，沒有特效藥

從柏拉圖的《理想國》開始，幾千年來人類都在尋找一個烏托邦的典範。後來，人們開始轉而探討「人類的本質」以及「人們是怎麼思考」，探討人類的推理及理性思考實際上是如何運作，了解運作的機制後，才能在機制的現實限制下，思考理想社會的典型。

多元價值是民主社會的寶貴資產，適度的對立與競爭也有助於進步。然而當社會衝突加劇，卻可能危及民主國家的運作效率與互信基礎。國內鬧得沸沸揚揚的死刑與同婚議題，雙方立論的前提預設就是不同，結論自然南轅北轍。

按照海特的認知模型，這是很難達到共識的，因為當人們面臨道德判斷時，「直覺」會先於「理性」。

有別於海特 (Jonathan Haidt) 的論點，另一位學者格林 (Joshua Greene) 則是提出「雙重程序模型」，格林認為：人們在面臨抉擇時，會在直覺與理性兩種模式中切換。

目前學界對人類如何思考做決策尚無共識，大家研究得越多，越是發現知道的少。要進一步找出化解社會對立的解方，還有很長的路要走。

但有一點值得樂觀的是，哲學問題的研究，從啟蒙時代的歸納、演繹法，到邏輯形式化（數學化）與語言分析，現在甚至能透過磁振造影紀錄大腦對特定議題的反應，在方法論與研究工具上已有很大的進步。

研究海特的認知模型，探討社會對立原因

在洪子偉發表的論文〈化解社會對立？海特的認知模型及其批判〉中，他剖析海特的認知模型，並提出論點補充。過去的經驗，讓洪子偉對研究海特的模型有更深一層理解。

圖／研之有物

洪子偉認為海特雖然矯正了過去啟蒙時代高舉的「理性至上」想法，然而，卻過度強調「直覺」的重要性，有些矯枉過正。奠基於海特的模型，洪子偉提出三點補充，盼拋磚引玉思考如何化解社會衝突：

1. 製造「個人直覺衝突」：當直覺無法產生立即判斷，則可讓理性介入以衡量更好的方案。

相較於海特建議「緩和」直覺判斷的環境，洪子偉認為製造直覺的「衝突」可使大腦啟動推理程序，來尋找其他線索以供判斷。他以哈普林 (Eran Halperin) 研究以巴衝突的容忍實驗為例，當人們突然聽到敵對陣營的人自我批判，說出有違直覺的反省言論時，會逐漸理解到對方不是只有單一價值，而比較願意聆聽對方意見。

2. 擴大我群認同的範圍，有助於凝聚團結。

共同威脅也有助於擴大我群認同的範圍。洪子偉舉例，1920 年前台灣島上的泉州人、漳州人有各自的認同，但在面臨日本同化政策的壓力下，逐漸發展出「台灣人」的概念與認同。當前台灣面臨中國越來越多文攻武嚇的威脅，對形塑共同體是很重要的契機。

洪子偉再以徵兵制為例，大部分的人只從軍事角度探討徵兵制，但事實上它對社會穩定與形塑共同體也有幫助。這與海特的「社群直覺模型」中所提到的「共感經驗」，或抑制團體中自私行為的「蜂巢開關」不謀而合。

海特所指稱的共感經驗，是指當不同團體的人們有相同目標或威脅時，會抑制自我意識。而蜂巢開關則是指人們在自私的情況下，仍能發展出有限利他的團體感，只要當團體感的開關（也就是蜂巢開關）被打開後，人們會傾向幫助同團體中的成員。

徵兵制源自法國大革命要求所有公民（成年男性）負有保衛共和的責任。當巴黎 2005 年爆發失業青年的示威時，不少評論把部分原因指向 2001 年取消的徵兵制，切斷了少數族群、新移民與國家的聯繫。來自不同社會階層與文化背景的人民，少了團體交流、發展共感的機會。當國家政策與個人利益相衝突時，只能以砸車焚屋等暴力來反抗。

有鑑於北歐國家如挪威和瑞典的男女皆需從軍，洪子偉認為自由不是免費的 (freedom is not free) 。而全面徵兵若「實施得宜」，在同一個屋簷下共同生活的經驗，對於不同社會階級之間的相互理解，或甚至是階級流動都有幫助。

3. 鍛鍊理性推理的能力，並培養同理心。

洪子偉認為，海特忽略了「時間」這個變項在決策與道德判斷上的角色。不少實驗指出，若將判斷的時間延後，大腦比較會做出效益主義式的全盤考量。所以當與人發生重大價值衝突時，先冷靜別急著做判斷。

此外，培養理性推理的能力也有助於排除較情緒性的判斷。這並不限於學校教育，例如哲學星期五、哲思台灣、沃草烙哲學或哲學新媒體等新興哲普團體，提供了批判思考與對話的機會。

最後，即便對立雙方都願意用相同理性方法推理與討論，但由於用來推論所預設的前提就是不同，不見得會有相同結論。這些基本預設常涉及核心價值，只能透過同理心來理解。

延伸閱讀

• 洪子偉的個人網頁
• 洪子偉 (2016)。〈化解社會對立？海特的認知模型及其批判〉政治與社會哲學評論 ； 58期 ， P129 – 173
• 剛果踏察：難民營已關閉，這裡只剩難民
• 《好人總是自以為是：政治與宗教如何將我們四分五裂》

• 採訪編輯｜王怡蓁     美術編輯｜張語辰

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為什麼研究藥用植物？

相傳神農氏為辨別草藥，而以肉身嚐試，最終不幸殞命。明代《本草綱目》集過往大成，奠定東方醫學基礎。到現代，科學家有了科技利器，能將民俗草藥 、中醫藥裡有效成分找出，提供科學證據，協助草藥現代化；或將有效成分發展出藥物，以便對症下藥。

中研院農業生物科技研究中心楊文欽團隊，於咸豐草裡找到可治療糖尿病的成分，給予盛行率高的糖尿病一絲治癒曙光。圖／張語辰 攝

長期以來，科學家透過藥用植物中「二次代謝物」的發現、萃取純化，進而發展出保健食品、藥物。日前，楊文欽實驗室團隊發現了「咸豐草」中的「聚多炔糖苷（cytopiloyne）」有治療糖尿病的潛能，此發現所衍生中研院專利與技術也成功技轉給國內生技公司，冀望所研發產品可以嘉惠更多糖尿病患。

自民國 96 年起，此咸豐草研究成果以抗糖尿病的保健食品授權給國內生技公司上市，從植物中天然的成分開始，為現今醫學帶來另一條途徑，而這其實需要化學、生物、免疫學背景做為奠基，雖耗時費力，但若能解除病人的生理痛苦與經濟負擔，對楊文欽而言是心中最為感動的一刻，也十分值得。

神農不是一個人，是一群人嘗試、吃了草藥，然後觀察與紀錄使用結果。現代科學家在研究草藥的過程，也發揮「神農嚐百草」的精神，只是我們比較幸運，有很多工具與更先進的設備。

研：咸豐草是怎麼被發現可以治療糖尿病的？

楊：聯合國農糧組織（FAO）把咸豐草當做可食用植物，因咸豐草易生長，可長在不毛之地，因此在非洲大量推廣農民栽種，作為可食用的來源。

民間所使用的青草茶、便利商店就有賣的青草茶，其中一個成分就有咸豐草。無獨而有偶，我們發現歐、亞、非都有人使用咸豐草治療糖尿病的例子。一般糖尿病患使用西藥通常只能改善症狀、沒有辦法治癒，文獻上宣稱咸豐草可以治療糖尿病，我們初步在糖尿病鼠證實民俗草藥的療效，下一步希望在人體證實。

我們獲得許多文獻上、民俗上的相關訊息與知識支持，所以越做越有信心。

研：咸豐草是外來種嗎？我們能怎麼去應用？

楊：咸豐草本身不太生病、很會開花，一年四季都可以生長，是很好的蜜源植物，對蜂農很重要，所以被引入台灣廣為栽種。全世界約有 240 種，台灣常見的有 3 種：黃花、小花、大花咸豐草。

可是本土的黃花、小花競爭不過外來的大花咸豐草，原生種的棲息地也被破壞或受到入侵，所以現在的優勢種是大花咸豐草，而且它有自交不親和性，意即不會自體交配，不易純種化，要以雜交的方式繁衍，這樣一來，它有更多機會透過雜交優勢傳播，所以現在路邊所看到的都是大花咸豐草，這也是生物界的奧妙。

當我們使用藥用植物時，我們也要兼顧生態，不能因為人類使用讓植物滅絕，咸豐草沒有這個顧慮。

蜜蜂在大花咸豐草採蜜，除了蜂農樂見，大花咸豐草也獲得雜交保存優良基因的機會。圖／久弘 劉 @ Flickr

植物製藥上，我們會去做優良農業操作與採集規範（Good agricultural and collection practices, GACP）。過去常聽到的是良好農業規範（Guidelines for good agricultural practice, GAP），歐洲自 2015 年開始推廣 GACP 中 “Collection" 的重要，植物蒐集來的貯藏狀態會影響到品質，若貯存不當會導致長霉，有害消費者健康。

我們認為不只要種得好，收集保存也要好，才能生產好的保健品與藥物。

研：如何發現咸豐草的 cytopiloyne 可以治療第二型糖尿病？

楊：我們透過生物跟化學的平台，用活性為導向的純化鑑定策略，根據反應找出是哪一個化合物對這個生物平台有反應，然後去評估反應活性，像讀心術一樣，平台看到植物就會指出哪群植物化合物可能是有效的，一直往下追，直到找到有效成分為止。

透過化學分析(氣相層析質譜儀)以及統計分析，找出不同咸豐草中的化學成分與分類。圖／楊文欽提供

我們使用的生物平台主要會使用分子、細胞與動物。我們使用免疫細胞、胰島細胞、脂肪細胞，主要是第一型與第二型糖尿病相關細胞。動物試驗會去找擬人化的糖尿病模式鼠。

植物化學上，我們都使用化學家所使用的設備，包括液相層析法、質譜、核磁共振，透過物理化學分析把化合物掃過一遍，目的是鑑定出化學成分。為了探索與 cytopiloyne 作用分子機制，我們使用化學生物學找出作用蛋白質，並以分生、生化、螢光、電顯技術等技術，瞭解為什麼吃了咸豐草與其有效成分會有療效。

生物活性為導向的純化與鑑定 : (A) 植物化合物純化到鑑定的流程圖。 (B) 免疫細胞生物平台。(C) 運用生物與化學平台，鑑定出有效成分結構，以利後續研究。圖／楊文欽提供

第一型跟第二型糖尿病基本上都是發炎疾病，只是發炎的方式不太一樣。特別是第二型糖尿病症狀是吃得多、喝得多、尿得多，吃進澱粉變成糖，因為胰島細胞受損、無法代謝糖，糖無處去，像身體泡在糖水裡面，每天都在發炎。

身體泡在這麼多的糖裡，身體會想要排掉，尿就會非常多；由於水隨尿排出，因此會口渴；細胞每天沒有吃到糖、都在餓，所以會想吃；最後就會出現三多症狀。

糖尿病是多器官的疾病，身體血糖失控，不僅胰島細胞死亡，一些重要的維生器官會病變，產生併發症，包含眼睛、腎臟、腦神經、心臟血管，與四肢。因為末端血管病變、容易導致四肢壞死截肢，所以糖尿病人一旦受傷都會非常危險。

cytopiloyne 可以保護胰島細胞不會死，幫助分泌胰島素，細胞收到胰島素出來的訊號，就會吸收糖。身體中血糖正常，就不會發炎。

咸豐草 (BP) 與所萃取出的「聚炔類化合物」(CP)，可以經過控制胰島細胞的鈣離子與鉀離子通道，來增加細胞中胰島素分泌，以及保護胰島細胞。圖／楊文欽提供

研：「植物藥」跟「化學藥」相比，有什麼優勢或劣勢？

楊：植物藥第一優勢是：具有人類沒有辦法合成的化合物。

現在能合成的西藥，構造都非常簡單，複雜的基本上都很難合成，都是來自植物，像紫杉醇就是人工半合成的。第二優勢是有人類使用的經驗。這些經驗可能有錯有對，就要去驗證，透過科學方法驗證前人使用經驗的智慧，其實是植物藥利基之所在。

迄今，我們都還不知道一種植物可以產生多少具有功效的化合物。有人推估是跟人的基因一樣，有兩萬多個。我們利用藥用植物（如咸豐草）有人體使用經驗，利用科學技術與方法，將有效的化合物找出來。植物藥有了人的使用經驗後，可能會比化學藥容易通過臨床試驗，因為化學藥在動物的毒性試驗可能就會有問題。

植物藥的研究都是費時費工，會比純化學合成的慢，劣勢就是耗時費力。而化學藥研究人員很聰明，會採用植物藥的優勢，找有用的植物化合物去化學修改，降低毒性與增加活性。藥物研發過程就需考慮如何取長補短的策略。

研：「中藥」給人較不科學的印象，研究時如何突破瓶頸？

楊：現代人其實滿幸福的，科學家也是，工具很多，如果我們採取當代的器材或技術，就容易成功。我們接受科學教育，使用西方的方式展現中草藥給西方人看，這樣他們就無法質疑你的數據，也會不得不相信中草藥的療效。

神農不是一個人，是一群人嘗試吃了天然的物質，然後觀察、紀錄與歸類成中醫藥理論。現在科學家在研究草藥的過程，也的確有像是「神農嚐百草」的精神，只是我們比較幸運，有很多工具、更先進的設備。

現在比以前困難的就是藥用植物研究非常競爭、文獻一大堆，每天出來的報告，數不勝數，這就很辛苦。如果要研發出有用的東西，可能需要花很大的力氣與時間。還有在技術轉移時，會需要打專利戰，有時別人做了，你不知道，就要花很多力氣處理。

研：在台灣進行藥用植物的研究時，有什麼樣的心得？

楊：其實，我本來沒有做藥用植物，後來做了、學了，會覺得當初的選擇是滿幸運的。我滿享受這樣的植物研究，在有我們利基的地方做出貢獻，比較不用跟在歐洲、美國屁股後面跑，我們在這邊做出自己的一套。

我們有一個很獨特的地方，所以從沒有放棄研究的初衷，就是希望有機會「治癒」糖尿病。

現在我們研究的利基就是利用 cytopiloyne 可以保護胰島細胞及促進胰島細胞功能。雖然這種治療方法需要病人保有一定數量的胰島細胞，臨床上有一定限制。但是，這種方法至少有機會讓糖尿病初期病患有被治癒的可能。

當代，全球罹患糖尿病患者達 4 億人。因為是它是慢性病，長期醫療花費對個人與國家都是很大的財務負擔。所以我覺得做研究就像在做功德，也得到非常多病友的回饋，很有成就感，覺得自己真的可以幫助到人。

延伸閱讀

• 採訪編輯｜江佩津    美術編輯｜張語辰

本著作由研之有物製作，以創用CC 姓名標示–非商業性–禁止改作 4.0 國際 授權條款釋出。

本文轉載自中央研究院研之有物，泛科學為宣傳推廣執行單位

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本章節要嘗試敘述艾雪對數學圖形的關注。M.C. 艾雪（Maurits Cornelis Escher）於 1898 年出生於荷蘭。提到荷蘭出生的畫家，可以舉出希羅尼穆斯．波希（Hieronymus Bosch）、布勒哲爾（Pieter Bruegel the Elder）、林布蘭、梵谷、蒙德利安等西洋美術史上赫赫有名的藝術大師，但是為何在西洋美術史的脈絡中卻未提到艾雪呢？

M.C. 艾雪。圖／Photographer: Hans Peters (ANEFO) – Ga het na (Nationaal Archief NL), CC BY-SA 3.0, wikimedia commons.

由於主流的西洋美術史有聚焦在繪畫、雕刻領域的傳統，艾雪只創作小型的版畫作品，而且畫的內容多是與美術界的動向無關的主題，或許是因為這樣，他才不得不被排除在主流的西洋美術史之外。而或許也是因為這個緣故，直到現今許多報導在介紹艾雪時，除了稱呼他為版畫家外，以平面藝術家（graphic artist）介紹他的人也不在少數，是一位極具現代感的藝術創作者。

艾雪的父親為國家土木技術官僚（曾經赴日本任職）、兄長為地質學家（後 來成為萊登大學校長），因此可以說是從小就在充滿理科素養的環境中長大。 此外，母親是財政部長的女兒，妻子的娘家是俄羅斯出身的資本家，生活環境 相當優渥，因此艾雪在作品賣不出去的時期，也能無後顧之憂、百分之百專心投入創作。雖然接受父親的建議進入建築裝飾美術大學修習建築課程，但是在學中仍以版畫製作為志向，開始踏上版畫家之路。

G. 波利亞 17 種類型的圖樣。圖／《圖解圖樣設計》

艾雪於 1922 年赴阿爾罕布拉旅行時對圖樣產生興趣，當時他的哥哥立刻提供最新的論文等資訊供他參考。他在這些論文資料中受到數學家波利亞．哲爾吉（G. Pólya）的圖樣啟發，創作出一系列的圖樣作品。從地質學家哥哥的研究物件中也獲得其他多面體的圖樣，因此創作出「星」和「重力」等多面體題材的相關作品。德國數學家莫比烏斯發表的「莫比烏斯帶（Möbiusband）」，也讓他獲得啟示而創作了「騎士」、「紅螞蟻」、「結」等作品。

艾雪的代表作《升與降》、《瀑布》，是以羅傑．潘洛斯發表的圖形為基礎而創作的作品。

艾雪以潘洛斯圖形為基礎創作的《瀑布》。圖／Fair use, wikimedia commons.

潘洛斯是英國的數學家，同時也兼具宇宙物理學家、理論物理學家的身分， 從 10 歲起就因著迷於拼圖甚至自創拼圖而聞名。1954 年在阿姆斯特丹國際數學會議中接觸到艾雪的作品後，便成為艾雪的粉絲，還把自己研究的不可能三 角形和不可能階梯（impossible figures）的圖形送給艾雪，並以此為契機，開始跟艾雪有直接的交流。

圖／《圖解圖樣設計》

潘洛斯後來發表了「潘洛斯鋪磚法」（Penrose tiling）的研究成果，可惜當時艾雪已經去世。潘洛斯曾感嘆地說：「如果艾雪還在世的話，一定會創作出非常傑出的作品吧！」。潘洛斯除了與艾雪有所交流外，也是和史蒂芬．霍金（Stephen Hawking）共同研究黑洞的宇宙物理學家，以及提倡量子論和相對論相關「扭轉理論」（Twister Theory）的知名尖端理論物理學家。

此外，艾雪受到 H.S.M 考克斯特（H.S.M. Coxeter）在論文中刊載的圖形的衝擊， 頻繁地與考克斯特交流。但是艾雪並非取徑於考克斯特艱深的數學文本，而僅僅是以所提供的圖形為參考，採取自已的解讀方式創作「圓極限系列」，並成為艾雪晚年的代表性作品。他選用最高級的櫟木材料，在極為精緻的木彫版上，竭盡心力地創造一幅幅極為細膩的版畫創作。

H.S.M 考克斯特在論文中刊載的圖形。圖／《圖解圖樣設計》

艾雪在進行一系列的圖樣創作時，提出了在經驗上，設定相鄰界線的顏色 時，只要用 3 種或 4 種顏色來上色就能區分開來。這個問題在數學領域中被稱為四色問題，吸引了歷年來的數學家進行研究證明。一直到 1976 年由兩位數學 家成功提出證明才畫下休止符。要證明這個命題需要龐大的數學演算作業，因 此必須等待超級電腦出現才有可能進行演算。現在稱這項問題的證明為四色定理（four color theorem）。

艾雪首度的大型作品展覽是經由結晶學家 C.H. 麥克基拉菲（C.H. MacGillavry），在 1954 年的阿姆斯特丹國際數學會議中進行發表和展覽，而最初主要的艾雪作品集，也是由麥可基拉菲編纂，後續正式的艾雪研究書籍則由數學家 D.S. 夏特雪耐德所撰寫（兩者皆為女性研究者）。

對於科學家們而言，艾雪就像一位將最新的數學論點（topic）昇華為藝術表現的教祖般受到尊崇。之後，艾雪主要的書籍也是由科學領域的專家們持續撰寫。在科學和數學的領域裡，從來沒有一位藝術家受到如艾雪般的敬重和喜愛。

以上並沒有提到跟艾雪同時代的美術相關者的名字，而是偏重數學家和結晶學家們的敘述。然而，不可思議的是，艾雪本身對於數學並沒有太大的興趣。 他經常提到：「從小成績就不太好，數學也不擅長」。事實上，艾雪的學校成績確實不佳，也曾經留級。

艾雪對於數學圖形持續投注關愛的眼神，但是並非朝著成為數學家的目標 努力，而是不斷地思索著身為創作者獨自解決問題的策略並且持續進行創作。 艾雪雖然也將物質的分界面和光的反射面當做版畫的題材，但是這些數學圖形對艾雪來說，其實也就只是創作上的分界面和反射面而已。

本文摘自《Pattern Design 圖解圖樣設計》，易博士出版社出版。

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• 文／陳卉瑄 教授｜國立台灣師範大學 地球科學系

家鄉在台東的我，小時候沿著卑南鄉的頂岩灣到市區，沿著彎彎的山路下去時，爸爸就會跟我講這個故事。「山下有個小學，上課的時候，腳下的地層一直在滑動呢！」父親指著遠方的惡地泥岩地形，有聲有色的跟我說。

這一大塊都是抓不住樹根的泥岩，一下雨，整塊地都會「古溜」地滑落。這種滑動或許就是人們熟知的「山崩」，如果真的有機會目擊大規模的山崩，可能會發現在數秒之內，地塊一口氣崩塌的景象。假如這種土石滑動的規模增加數十倍甚至百倍千倍，並且一路延伸到地下的情況會是怎樣呢？

或許看不到，但多少我們都會體驗過：斷層滑動與瞬間發生的地震。

動盪的地球：地震與斷層

如果能將地球剖開一半，我們將會看到「活的」地球。就像我們有體溫心跳一般，地球內部有軟流圈以下的熱對流，和上方緩慢的板塊運動。細細分析可以發現，地表各處「運動」的方向速度不一，即使是剛硬如石頭的板塊，有些地區也會像彈簧受力壓縮一般，長期受力的作用累積「應力」，這些應力累積的地方，就是遲早會破裂的區域。若發生破裂，這個破裂面就是斷層面；斷層錯動時還會伴隨釋放能量，造成地震。

常有小地震的地方會因能量釋放光了，而相對安全嗎？

事實上，小地震釋放的能量、斷層大小和大地震比起來，只是冰山一角，我們用簡單的數學幾何方式來呈現，如圖一所示。

圖一：不同規模地震釋放能量的大小與斷層面積成正比。

如果要用較小的地震填滿一個規模 6.0 地震的斷層面積，你要有約 30 個規模 5.0 的地震，或是約 1000 個規模 4.0 的地震，或是三萬多個規模 3.0 的地震。這樣算起來，如果它原本會發生錯動的斷層面極大，即使小地震發生很多，也無法降低規模 7.0 以上地震發生的可能性哪！

況且，地震的觀測資料有限，過去幾年全世界的大地震，往往發生在令專家跌破眼鏡的地方，例如：應力累積非常緩慢的四川盆地周邊（2008年汶川大地震）、以及從未有同等規模紀錄的日本東北地震。這些例子也告訴我們，大地震難防之處，在於它不常發生，而斷層難研究之處，在於它特性複雜。

不過，不是所有斷層都蠢蠢欲動的在醞釀地震，令人較為擔心的，是一萬年內活動過的，分類中屬於「第一類活動斷層」的斷層。據中央地調所的公告，台灣共有 33 條這樣的斷層。這些斷層活動特性各異，有些總是躁動不安，但多半都以小地震草草了事；有些則是平常看似平靜，但卻蓄勢待發等待驚天一震（這種最可怕）；還有一些更為特別的，平常緩慢滑動，但卻沒有地震發生－－這樣的斷層，叫做潛移斷層（creeping fault）。假如斷層長期都在緩慢移動（釋放能量），會不會較不易發生大地震、不易致災呢？

惱人的潛移斷層

可以確定的是，就算不發生地震，潛移斷層也是惱人的搗蛋鬼！

我們將鏡頭轉向美國加州，加州大學柏克萊分校旁的足球場，正巧被潛移斷層切穿（圖二紅線）。這個平常一直緩緩移動的斷層，使得足球館的西側以每年 0.47 公分的速率緩緩向北移動。造成台階、牆壁等硬體設施錯位，翻新的總金額高達 32 億！

圖二：潛移中的 Hayward fault。這個斷層切穿了加州大學柏克萊分校足球館 （Berkeley Memorial Stadium）。虛線標示了斷層線，而箭頭指示著斷層兩側相互運動的方向（右移斷層）。圖／ Roland Burgmann

回頭來看台灣，我們也有個因高速滑動和特殊的斷層型態而聞名世界的潛移斷層—池上斷層（圖三）。斷層造成其中一側以每年平均 2.4 公分的速率抬升，有個住在池上的友人，每隔個 5 年，他家就得重新修補台階（超過 10 公分高差），更不用講有條斷層在底下默默經過的房舍了。斷層的作用像強力千斤頂般，逐漸累積的地面錯位，對路面、牆壁、管線甚至建物都造成了顯著的破壞，如圖四之一、四之二所示。

圖三：潛移中的池上斷層。這個向東傾的逆衝斷層，是目前全世界最活躍的逆衝型潛移斷層。圖中紅線指出了池上斷層的位置，紅色三角形的指向為東方，說明這是一個向東邊傾的斷層。圖／ 牟鍾香。

圖四之一：因長期斷層潛移而受到損壞的排水管，地點於圖三所示。圖／朱傚祖。

圖四之二：因長期斷層潛移而受到損壞和磚牆，圖／朱傚祖。

潛移斷層比較安全？

潛移斷層，過去的研究認為，由於斷層帶具有特定的岩石組成成分（像蛇紋石、黏土礦物和鹽等等），大幅降低它在承受變形時的強度，於是在大地應力不停推阿擠的，斷層面上的錯動穩定地、不間斷地發生。這樣的滑動，又稱作穩定滑移（stable sliding）。

和潛移斷層完全相反，甚至相異到極致的另一種類型，就是推不動的鎖定斷層（locked fault）。這種和穩定滑移相反的鎖定區（locked），則有足夠的強度，平常時它「零變形」，但其實正在累積著應力，等待破裂的臨界點到來，這一刻，就是發生「大破壞」之時。而這所謂的大破壞，就是我們熟悉的大地震。

這樣說來，潛移斷層，一推就動，應力無從累積，也就不會有地震了？這一個說法看似正確，但是我們必需強調一點：不能小看斷層面的複雜度！

代誌沒這麼簡單，潛移沒這麼單純

斷層面的性質並不是完全均一的。

在數公里長、寬的斷層面上，有的地方在穩定滑移、有的在鎖定狀態。這就是為什麼潛移斷層仍能發生規模 6.0 以上的地震。

什麼！？要怎麼解析哪裡在鎖定、哪裡會穩定滑移呢？首先需要有很多的地表位移測量，越多點位，越能推測複雜的斷層行為。圖五表現了三種不同行為的斷層分類，分別為：

(a) 整段都在潛移 ；(b) 部分鎖定、部分潛移； (c) 整段完全鎖定。

潛移的區塊，每年以數公釐至數公分的潛移速率 D 緩緩地移動著； 鎖定區雖然目前不動，但是它可是蓄勢待發的！如果我們知道斷層鎖定區過去的活動性，便可以向前追溯前幾次在這個區塊發生的地震。

把地震當時的滑移量和發震時間作圖如 (d)，可以先得到一個「階梯狀」的變化圖，每一階的變化可以視為地震當下的錯動量。而下一步，我們可以拉出一條斜率為 L 的斜線（虛線），它代表這個鎖定區長期的滑移速率。如果 L 算出來是每年三公分，那它跟你說的是： 嘿！雖然我不動，但這 100 年我就存了 300 公分的位移量，在哪裡存呢？就說在一個圖四 (c) 的鎖定面積吧! （30 km x 65 km ），那麼，當我「想」動了，可以製造一個規模 8.7 的大地震啊！ （算法請參照參考文獻[1]）。

圖五：地底下斷層在任兩個觀測時間點的位移（震間變形），可以忠實地被沿著斷層面擺放的 GPS 所記錄下來。(a)整段都在潛移的斷層。潛移的方向如灰色箭頭所示，而地表 GPS 記錄到的位移場方向，則由黑色箭頭所示。(b) 部分潛移、部分鎖定的斷層。當斷層面有某一塊區域被鎖定，則其上方的 GPS 就會紀錄到幾乎不動的地表位移。(c) 整段都被鎖定的斷層，上方的位移場幾乎為 0。(d) 一個鎖定的斷層，幾百年才錯動一次，每次錯動的滑移量和時間作圖，就可以描述這個斷層長期的滑移速率。

但是，如果一個斷層上同時有鎖定區和潛移區，那，潛移區塊扮演甚麼角色呢？當你用 L 代表鎖定區的滑移速率，用 L 減去 D 代表穩定滑移區的滑移速率，這時候估計出來的「可能地震規模」就會變小，這是為什麼過去，專家們一直常把潛移斷層認為是相對安全的。

隨著大地測量、地震儀架設的點位越多，斷層的哪一個部分在穩定滑移 / 鎖定？怎麼滑？ 隨時間有沒有變化？這些問題的答案漸漸浮現。對於斷層行為的了解越多，照理說應該越安心，但科學家們卻發現了另一件隱憂……。

潛移斷層 vs.大地震

前文曾提到斷層面積、釋放能量與地震規模的關係，所以地震可以「長」多大似乎受控於斷層破裂面可延伸多遠，那麼，這些斷層面上的穩定滑移區，會控制「大地震發育」嗎？

利用斷層模型進行模擬，科學家們發現，這些多為「穩定滑移區」的潛移斷層，在地震發生時，讓斷層面上的錯動更無障礙的穿越，也就是，潛移斷層可以讓大地震更「大」 ! [2]。而有許多的觀測證據都陸續發現，在鄰近有大地震發生而伴隨著斷層面的高速滑動時，「穩定滑移區」潛移區可能會轉換成「鎖定區」 [3]，使得鎖定區域範圍加大、大地震潛勢增加。這樣的發現，是對身處潛移斷層區的居民敲了警鐘，「沒有不危險的斷層」，專家如是說。

身處活動斷層密集區的我們，更需要知道：地底下的變形、斷層面的特性隨時間一直在改變，沒有絕對安全的所在，也沒有「地震周期可以預測」的具體證據。面對這困境，更高密度的監測儀器，將能幫助我們釐清各種不同斷層特性，如何影響著大地震的行為。

事實上，全世界不少地方有潛移斷層的發現：如美國、墨西哥、義大利、土耳其、以色列、阿富汗、巴基斯坦、中國、菲律賓、日本和台灣。可惜的是這些被文獻所紀錄的潛移斷層，絕大多數都是走向滑移斷層，僅有一例為正斷層型態（菲律賓的 Alto Tiberina Fault），一例為逆衝斷層（台灣的池上斷層），不同斷層型態的潛移特性，所知仍然非常有限，「潛移斷層和大地震的關係」 這個重要的課題，尚待更多研究人員的投入和充分探索。全世界潛移斷層的分布和證據請見[4]。

隨著科學和科技進步，或許大家會期許研究能帶領我們了解斷層、預測地震，但新發現同時也告訴我們，探尋越多才知道人類了解的其實很少。所以，加入地震研究領域，現在正是時候！

後記與致謝

感謝震識發起人馬國鳳教授的強力邀稿，和主編潘昌志先生的專業編修。這一篇文章的構想，是由本人與 Roland Burgmann 五月發表在 Review of Geophysics 的評論文章而來[5]，本文的圖一和圖二就是源自該處。本文的初始文稿編修，則感謝黃大銘學長、陳耀傑、陳奕尹和陳淑俐幾位的寶貴意見。原稿稍微多一點專業用語，並包含較多個人情感和搞笑口語，有興趣參考的請連結至[6]。

本文原發表於《震識：那些你想知道的震事》部落格，或是加入按讚我們的粉絲專頁持續關注。將會得到最科學前緣的地震時事、最淺顯易懂的地震知識、還有最貼近人心的地震故事。

參考文獻

• 1. http://katepili.pixnet.net/blog/post/427778105
• 2. Noda, H., and N. Lapusta (2013), Stable creeping fault segments can become destructive as a result of dynamic weakening, Nature, 493, doi:10.1038/nature11703.
• 3. Uchida, N., K. Shimamura, T. Matsuzawa, and T. Okada (2015), Postseismic response of repeating earthquakes around the 2011 Tohoku-oki earthquake: Moment increases due to the fast loading rate, J. Geophys. Res. Solid Earth, 120, 259–274, doi:10.1002/2013JB010933.
• 4. Harris, R.A. (2017), Large earthquakes and creeping faults, Rev. Geophys., 55, 169–198, doi:10.1002/2016RG000539.
• 5. Chen and Burgmann (2017), Creeping faults: Good news, bad news?, Review of Geophysics, 10.1002/2017RG000565.
• 6. “潛移斷層" ，安全嗎?

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• 【科科愛看書】小時候老師常常要我們成為一位有德之人，可是可是……《道德可以建立嗎？》如果道德可以建立的話，那我們又該怎麼做？總而言之，快快拋開那些讓人暈頭轉向的道德教科書，來面對有趣的難題，一起來燃燒大腦、喚醒你的哲學小宇宙吧！

虛假的完美人生，你想要嗎？

你的人生充滿挫折與失意，些許不足道的成就與無法完成的夢想；你願意用它交換一個稱心如意的生活嗎？但這個生活並不真實，它由科技或化學藥品所控制。

今晚你要選哪道？圖／Pixabay

假設有一種機器，它能讓你經歷各式各樣你想要的體驗。

了不起的神經心理學家可能有辦法刺激你的大腦，讓你相信並且感受自己正在寫一部偉大的小說、正在邁向一段偉大的友誼、正在讀一本有趣的書，或任何一件讓你高興的事。不過，你得一直待在機器裡面，把一些電極片貼在頭皮上。你可以自行決定想要的體驗程式，兩年之後，你可以離開機器幾個小時，去選擇之後兩年想要的程式。當然，一旦你使用這部機器，你就不再知道自己是誰，因為一切都跟真的一樣。你會不會參加呢？不要拘泥在一些小問題上，像是萬一所有人都去體驗了，誰來保障機器的運行！[1]

這個思想實驗是用來證明，所謂「享樂主義」的想法是錯誤的。[2]

享樂主義者認為，重要的事是擁有愉快的感受，說得更充分一點，是擁有符合我們喜好的感受。至於這些感受是真實或虛幻、深刻或膚淺、運用化學方法或自然產生、是片刻的狂歡或持久的享受，都沒有任何道德方面的重要性。人造的天堂與真正的天堂在道德上沒有任何不同。失去自我，也沒有任何道德上的意涵。

人生就是要享樂啊！圖／GIPHY

如果享樂主義是對的，每個人都應該想要接上經驗機器！然而，發明這個思想實驗的諾齊克（Robert Nozick）說，我們（也就是人類）不會想要接上經驗機器。他提出三點直觀型理由來支持這個假設：

(1) 我們想要實際做這些事，而不是植入做這些事的經驗。
(2) 我們想成為具有特定類型的人，而不是定義不明的物體，讓人把電極插在上面。
(3) 真實的世界與真正的生活在我們的生命中具有根本的重要性。

讓我們姑且說這個假設是正確的，大部分人不接受把自己連上經驗機器。甚至進一步假設，經過大規模的調查之後，發現百分之百的作答者都拒絕連上這部機器。不過有個問題還是沒解決：在諾齊克看來，人們不願意這麼做，證明了愉快的感受不是生命中唯一重要的事。不過這是唯一可能的詮釋方法嗎？

不是的！我們還可以假設，例如否決的起因來自非理性的心理排斥、針對所有非「天然」的東西，或是想到有電極貼在頭皮上就恐慌，以及其他種種。不過最近出現了「其他的」最佳解釋方法，哲學家要很機靈才會提出這個建議。[3]

拒絕經驗機器，其實只是不習慣？

如果我們拒絕接上經驗機器，不是因為製造出來的經驗比現實或真實來得不重要，而是因為如果我們答應了，目前的生活狀況會面臨過多改變。我們都有某種慣性，不想過於突兀地改變現狀。指出眾人會拒絕經驗機器的預言，就是以這個為根據。可是本著同樣的說法，萬一我們連上了機器，就不會想離開它。因為那也是劇烈的改變，有違我們的慣性。

巧妙之處在於，考慮過這兩個假設，尤其是第二個假設之後，可以發現：我們原則上一點也不反對靠著經驗機器過日子。

如果確實如此，也就是我們原則上一點也不反對靠著經驗機器過日子的話，諾齊克就錯了，而且近半個世紀以來，所有相信他已經把享樂主義擊倒的哲學家，也都錯了。

這個假設的建立以解說模式為基礎，靈感來自某些經濟學家的研究，他們稱這種模式為現狀偏差（status quo bias）。要檢視假設，只要改變思想實驗的表達方式就行了。於是問題不再是：「你願意放棄現實生活，連上經驗機器嗎？」而是：「你寧願留在經驗機器中，還是回到現實生活？」

你寧願留在經驗機器中，還是回到現實生活？圖／IMDb

經驗機器的思想實驗，以非哲學系的學生為實驗對象，根據以下原則提出了三個新劇本：

你在經驗機器中，有人建議你回到現實生活。你願意嗎？

一號劇本

某天上午，有人來敲門。開門後，有個官員對你做了以下宣布：

「我們很抱歉要通知您一件事，目前發生了一項嚴重錯誤，而您是受害者。幾位成就卓越的神經心理學家，把您連上了經驗機器。這些科學家刺激您的大腦，讓您以為自己在跟朋友聊天、撰寫偉大的小說、閱讀有趣的書，以及任何一件如您心願的事。可是事實上，它們全都只是大腦的刺激作用。您一直都和機器相連，頭皮上貼著電極片。我們對所發生的事向您致上萬分的歉意，也因此向您提出兩個選項：繼續和機器連著，或是回到您的現實生活。」

請選擇。並告訴我們原因。

二號劇本

故事和第一個劇本相同，但是結尾加上這個細節：

「現實中，您被關在監獄，而且是關在危險犯人區。您希望繼續和經驗機器相連，還是回到現實生活？」

請選擇。請解釋為什麼。

三號劇本

故事和第一個劇本相同，但是結尾加上另一個細節：

「現實生活中，您是富有的大藝術家，住在豪華的大宅裡。您希望繼續和經驗機器相連，還是回到現實生活？」

請選擇。請解釋為什麼。

人生三劇本，大家怎麼選？

三個劇本的摘要如下：

(1) 中立－你希望繼續和經驗機器相連，還是回到現實生活？
(2) 負面－你希望繼續和經驗機器相連，還是回到現實生活，被關在監獄的危險犯人區？
(3) 正面－你希望繼續和經驗機器相連，還是回到現實生活，當個住在大宅裡的有錢藝術家？

對於負面劇本，是否選擇真實人生回到監獄，有 87% 的作答者說更希望留在經驗機器裡。我們不能說這個結果十分令人驚訝，但它足以證明諾齊克錯了。現實不是永遠受人歡迎！

至於中立的劇本，只有 46% 寧願待在機器中。54% 的人希望回到現實人生，沒有過問現實生活中的自己是什麼樣子，似乎把擺錘搖到了另一邊。

可是正面的劇本卻讓現實不見得受歡迎的想法，取得了領先地位。在這個劇本中，選擇真實人生就能以富豪的身分回到大宅邸，但仍然有 50% 的作答者樂意和機器連在一起！這個結果真令人費解。既然知道將會擁有大亨的生活，為什麼還要留在經驗機器呢？

「這就是花錢如流水的感覺啊～」圖／GIPHY

人們最偏好的原來是「現狀」

於是「偏好不論哪一種現狀」這個假設就起了作用。你對於目前自身的狀態多少帶有不理性的偏好，使得你選擇繼續留在經驗機器，即使回到真實人生的前景十分燦爛也一樣。根據這個調查，我們可以得到一些結論去支持享樂主義，同時指出諾齊克的實驗不足以駁倒享樂主義。同時，我們似乎能針對種種道德直覺是否成立，得出更廣泛也更重要的結論。

如果有人問：「你是否同意連上經驗機器？」，料想大家會回答：「不同意。」結論必定是，人類直覺和享樂主義志趣不相投。

要是有人問：「你是否同意離開經驗機器？」，回答比較有變化。不過總的來說傾向於慣性表現。大家比較願意待在機器中。結論必定是，人類直覺和享樂主義志趣相投。

於是我們面對兩個互相矛盾的結論：根據直覺，我們既是享樂主義者，也不是享樂主義者。

要顧全這些直覺的一致性，採用安於現狀的假設是有可能的。在這兩個情況中，我們的保守主義傾向會排除突如其來的大幅改變。可是如果安於現狀的假設成立，代表我們的道德直覺總是會受到某種奇怪心理的影響：保守主義或慣性。

要因為這樣就說，道德直覺在我們的道德認知上沒有任何價值？這需要更進一步的討論。無論如何，如果我們認為慣性傾向是不理性的，那麼我們就接受了一個道德認識論的問題。道德直覺如果是不理性的，又怎麼才能用來支持或反對某個道德理論，無論是享樂主義或其他什麼理論？

注釋

1. 實驗出自Robert Nozick, Anarchie, État et utopie, op. cit., p. 64。
2. Felipe De Brigard, « If you like it, does it matter if it’s real ? », Philosophical Psychology, 23, 1, 2010, p. 43-57.
3. Ibid.

本文摘自《道德可以建立嗎？：在麵包香裡學哲學，法國最受歡迎的 19 堂道德實驗哲學練習課》，臉譜出版。

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• 文／潘昌志｜「你地質系的？」不，但我待過地質所，而且還是海研所的碩士。無論在氣象局、小牛頓…都一樣熱愛地科與科普。現在從事試題研發工作，並持續在《地球故事書》、《泛科學》、《國語日報》等專欄分享地科的各種知識，想以科普寫作喚醒人們對地球的愛。

「震度」不是拿來比較地震大小的！地震規模才是。

「震度」不是拿來比較地震大小的！地震規模才是。

相信這大概是每個地科老師會跟學生講到嘴都快爛掉的事，但是當事過境遷、畢業之後，記憶難免慢慢褪色，漸漸的「這次地震有 6 級到底是震度 6 級還是規模 6.0」，也變得不顯眼了。

或許是震度和規模都是描述地震的名詞，也大多用個位數的數量級來表示，常會令人混淆困惑。不過說真的，這兩件事情會混淆搞不好就是一種「宿命中的迷思概念」。因為在漫長的人類歷史中，有好長一段時間人們一直把震度當作判斷地震大小的標準，直到芮克特和古騰堡發明芮氏規模為止。

京城銀行新化分行在2016年高雄美濃地震引發的雙主震之後，受災後拆除的情形。By koika (Own work) [CC0], via Wikimedia Commons

最簡單的工具：水桶

我們先不管現今科學上的震度定義，光從歷史文獻，就可以看到無數的史書記載地震的情境。在此先岔個題，今年受邀為《課本沒教的天災日本史》撰寫推薦序時，書中有一段故事讓我對「古人怎麼看震度」很有感覺！

約莫在1700年左右，當時日本的史書上已有記載用「天水桶」（盛接雨水用來防火災的露天水桶）來看震度情形，一般來說平常桶子是滿水的，而地震來襲時晃出來的水量，便是當時用來判斷震度情形的參考。這的確是個客觀定量的好方法，只是，要是下個地震來襲前，水還沒有補滿就無法使用了，而且桶子大小不一也是個問題，只是以當時的科學技術而言，這種方式已經具備有點量化的想法，只是沒有適切的工具和物理量可以用。

水桶示意圖。圖／bambe1964@Flickr

最早的震度階

在 19 世紀的西方世界，則發明了用另一種方式嘗試量化地震的搖晃：將描述到地震造成的房屋危害、人體感受的情形加以分類，大略的定義出地震來時各地的搖晃程度。

1870 至 80 年代期間，義大利的 Michele Stefano Conte de Rossi 和瑞士的 François-Alphonse Forel 一同建置了一套震度階：羅西-福瑞震度階（Rossi-Forel scale），這是目前阿樹可查到最早有系統的制定出震度階紀錄）[1]，一共分為 10 級，雖然當時早已有地震儀，但在震度分級上似乎不太能派上用場，只能幫忙定出最低一級的震度（差不多是無感的程度），接下來幾乎是描述性的分級，所以除了有羅馬數字之外，還會有代表的名詞，譬如 VII 級的代表名詞是" Strong shock ”，說明包括了會動的東西會翻落、掉落，教堂中的鐘聲會晃到響起（畢竟西方國家教堂比較普遍），建物沒有損毀。這時我們再來看看氣象局的震度表，除了震度分級和加速度值之外，還有人體的感受、建物的受損情形等定性描述。

羅西-福瑞震度階（Rossi-Forel scale），摘自BSSA網頁[1]

中央氣象局公布的震度表（截圖自氣象局官網）

百年多來的演進，加上地震儀器的發展，震度的概念從「定性描述」變成可「定量測出」的值，最主流的方式就是測「最大地動加速度」（peak ground acceleration, 一般簡稱PGA），所以在地震學看到PGA不要想到高爾夫球公開賽，它是一個單位，和加速度一樣都是 cm/s²，之所以用這個物理量，是因為它可以連結到「力」的概念。工程上要計算耐震程度，無非就是用作用力來作為計算參考，或許大家熟知國中教的牛頓第二定律的F=ma，m是質量，乘上加速度就是力。

這時就不得不提一下「重力加速度」這個值，它的單位和 PGA 一樣，我們常算自由落體重力加速度為1 g，其值約為981 Gal (cm/s²) ，而國內地震站測到的 PGA 第一名，就是在921集集地震時，日月潭測到東西向的 989 Gal [2]，試想一下如果你被這樣的地動加速度甩開的那一瞬間，感覺就像以自由落體的加速度在水平運動啊！

各國各地的建築、地質的特性不盡相同，也發展出了不同設計的震度階的公式，有的不僅考量加速度值，甚至也考量到速度質，或者選擇適合自己的震度階，所以當聽到國外公告的震度時，得先看一下他們的震度是什麼意思才能比較。

等震度圖，讓防災、救災更有效率

震度階如何發揮用處？只要有足夠的震度時，人們自然就會發現一件事：「各地的震度不同」。而這時有一個「標準化的震度階」就能發揮用處，將所有相同震度的地方都畫上相同的顏色，不同震度用不同顏色表示，我們就能得到一張「等震度圖」，假設地質狀況與房子的建築方式一樣，震度越高處可能就會有較嚴重的災害損失，如果震後很快的產製出這個資訊，就能讓防救災更有效率。

阿樹以前在氣象局服研發替代役時，偶爾震後會有民眾來電說：「明明地震搖的就很大，為什麼我這邊震度只有 3 級？」實際上在測量震度時，儀器測到的只是「測站所在地」的資訊，測站一般都是空曠的平面，樓房型式、樓層高度甚至地質條件都會影響到搖晃的情況，當然無法盡善盡美。

921集集地震的等震度分布圖，摘自氣象局地震百問[3]

”Did You Feel It?”網頁的震度問卷表截圖。

但震度描述還是很有用，尤其是如果我們可以考量不同型式的建物對震度的反應時，對於歷史地震的研究甚至還大有用處！利用歷史文獻，我們可以知道以前地震時的搖晃描述，若能將其對應到震度資料，並且畫出「古代的等震度圖」，便能將它和現今的地震震度與規模關係作比較，接著推估地震的規模、震央與震源深度，雖然這麼做一定存在誤差，但總比什麼都沒有來得好。科學方法有很多種，雖然震度很難直接拿來比較地震的大小，但它還是能處理無法測出地震大小時的問題！

參考資料：

[1] Rossi-Forel scale震度階BY BSSA網頁
[2]中央氣象局地震度原始資料
[3]氣象局地震百問：何謂震度

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圖／Pixabay

生技醫藥獎得主夏彭提耶，在唐獎得獎演說中，分享了CRISPR/Cas9如何發展成當前最熱門的基因編輯技術，以及這個技術未來可能的發展與挑戰。

人們能了解基因功能、並能釐清不同生物的複雜基因體，這要歸功於許多酵素、蛋白和系統的發現。它們原本存在於細菌或病毒中，大多都是在科學家在研究細菌如何抵禦自身的病毒（噬菌體）時所發現的。

1970年代，用來做基因選殖的限制酶被廣泛使用，還有其他種類的酵素，對於重組DNA和分子生物領域很有幫助。此時，遺傳學崛起，能夠操控基因，了解基因表現如何被調控和它們的功能。而後發展出DNA定序與擴增DNA的方法。

科學家在研究真核生物中的核酸，例如大範圍核酸（meganuclease）和自引導核酸（homing nuclease）時，想到可以設計新的核酸。例如 ZFN 與 TALEN。前者在2000年初開始被使用，後者在2010年開始。大家對它們很感興趣，因為它們可以為基因做精準的手術。它們利用蛋白來辨認 DNA，所以每次都得重新製造一個新的核酸，才能編輯與辨認一段新的DNA序列。

但是這些技術有一些瓶頸，因為製造核酸的工程不容易，若要普及化有點困難。基因編輯顯然需要更省時、更簡單、更容易設計的工具。

開發CRISPR技術、第二屆唐獎生技醫藥獎得主之一伊曼紐．夏彭提耶（Emmanuelle Charpentier）。By Bianca Fioretti, Hallbauer & Fioretti [CC BY-SA 4.0] , via Wikimedia Commons

CRISPR/Cas9 的基因編輯原理

CRISPR/Cas9技術是一個雙分子系統。一個分子是蛋白，一個分子是RNA。在自然界其實是兩條RNA，crRNA 以及 tracrRNA，我們將這兩條RNA連結在一起，形成了「單鏈引導RNA」。

透過 RNA 可以將 Cas9 程式化。操作者只需要變更RNA的部分序列，使它和目標 DNA 的序列互相對應。透過 RNA 的這段序列，和 DNA 對應序列的鹼基配對作用，核酸就可以被導向正確的位置，切斷 DNA。

Cas9 蛋白結構，以及單鏈引導 RNA和目標 DNA。By Hiroshi Nishimasu, F. Ann Ran, Patrick D. Hsu, Silvana Konermann, Soraya I. Shehata, Naoshi Dohmae, Ryuichiro Ishitani, Feng Zhang, and Osamu Nureki [CC BY-SA 3.0 ], via Wikimedia Commons

世界各地的生物學家所使用的系統中，以來自化膿性鏈球菌的系統效率最好。它是人類特有的病原體，這種細菌可能會引起多種疾病，從較輕微的咽喉炎到嚴重的壞死性筋膜炎。我們想研究這個病原體如何生存、如何導致疾病，或許藉由發現新的機制，我們可以開發醫療的潛能，不管是找到對抗感染的方法，還是新的抗生素治療方法。

結果，我們卻找到了可以在各界生物細胞中易於使用的基因編輯工具。它可以取代原本的 ZFN 與 TALEN，在生物細胞中做基因編輯，應用於生技、生醫和基因治療。

挖到寶啦！具備多重優勢的CRISPR/Cas9

這個系統有多重的優勢，它便宜、容易使用，效率高，應用彈性也高。舉例來說，它允許編輯多重基因，只要設計不同的RNA分子，就可以同時辨識基因體中不同的序列。而且這個系統的毒性低，專一性高。雖然大自然中沒有100%的專一度，但很多研究者發展出可以提高此系統專一性的方法。

在我和道納（Jennifer Doudna）的論文發表於《科學》期刊之後的六個月後，許多論文也在同期間發表，顯示這個技術真的很有用。在人類細胞中進行基因編輯從張鋒的研究團隊開始，之後有徹奇（George Church）和其他的研究團隊。接著有人在小鼠中成功進行基因剔除，甚至同時剔除多組基因，並將這個系統應用於細菌及植物中。很快的，科學家發現這個技術有助於改良各種遺傳學實驗，不論是做果蠅、酵母菌，或斑馬魚，甚至人類器官的研究，也可以用在猴子身上。

治療基因缺陷的未來曙光

CRISPR/Cas9 的應用非常廣，從醫藥、農業到合成生物。在醫療上，它的價值在於提升對於基因功能的了解，因為它讓科學家可以更有效去變更人類細胞和其他生物的基因；這些生物物種可以被當作疾病模型，讓研究者有更多新方法來篩選藥物標的。

CRISPR/Cas9也可應用於「病床到實驗桌」（bed-to-bench）模式，研究者可以把心力用在定序病人的基因體，來尋找可能造成特定疾病的基因突變，再回到實驗室來測試這些突變是否真的跟疾病有關。

將CRISPR/Cas9發展成直接的基因藥物、用於基因治療，是未來的另一大挑戰。CRISPR/Cas9可能是以體外的方式，結合基因療法與細胞療法，或是用輸送系統，直接精確地導入病人體內。如果發展成功了，未來就真的有機會治療嚴重的基因缺陷。

本書摘自《改變從心 : 唐獎第二屆得主的故事》，天下雜誌出版。

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一個由好奇心驅使的基礎科學實驗，為何最後卻能發展成CRISPR/Cas9這個改寫基因科技的革命性技術？生技醫藥獎得主道納，在唐獎得獎演說中，分享了這個神奇的研究歷程，以及該如何面對CRISPR/Cas9可能引起的道德爭議。

自從1950年代發現DNA結構以來，科學家都在想：有沒有辦法編寫 DNA 密碼？過去數十年的研究告訴我們，許多遺傳疾病，以及我們所知道的許多生物知識，都源自於這個驚人的分子。要是可以精準地改變它的密碼，那會發生什麼事？

很有趣的是，用CRISPR/Cas9這個細菌免疫系統來進行基因編輯，其實源自於好奇心驅使的科學實驗。我們本來想了解的東西，跟最後得到的東西截然不同。如同夏彭提耶（Emmanuelle Charpentier）所說的，我們原本都想知道細菌如何擊退病毒感染，然而我們在研究的過程中，意識到我們所發現到的是一顆不得了的蛋白。我們可以駕馭它，做截然不同的工作。

生技醫藥獎得主三名之一的珍妮佛．道納（Jennifer Doudna），By Jussi Puikkonen/KNAW [CC BY 2.0], via Wikimedia Commons。

向細菌的免疫系統取經

從過去十多年來各地實驗室的研究得知，各種細菌內的 CRISPR 系統扮演著適應性免疫系統的角色。它們可以讓細胞辨識外來DNA，像是病毒感染時所注入的，或是透過質體轉型作用進來的。這些外來的 DNA 小片段會被嵌入基因體裡的 CRISPR 基因座。細胞會將這些夾在重複序列中的病毒序列轉錄成 RNA，用它們充當分子嚮導，來引導 CRISPR 關聯基因所表現的 Cas 蛋白，去辨識並且摧毀外來 DNA。它們是以蛋白-RNA複合體的形式來和外來的 DNA 進行鹼基配對，所以是 RNA 和 DNA 雜交。

這路徑所涉及的各個面向，都讓我們感到很有興趣。不過今天我的重點要談的是RNA引導的DNA切割是怎麼發生的。

利用 CRISPR-Cas9 技術進行基因編輯示意圖。By Ernesto del Aguila III, NHGRI, via Wikimedia Commons

我們和夏彭提耶合作，用生物化學方法純化了 Cas9 蛋白，發現它是雙 RNA 引導的 DNA 內切酶，意思是這個蛋白能夠和兩條不同的 RNA 結合。一條是包含引導序列的 crRNA，能和DNA進行鹼基配對。

在合作的過程中我們發現，另一條 tracrRNA 對於 crRNA 的加工處理很重要，對於尋找目標 DNA 的能力也是必要的，所以這是一個兩條 RNA 的系統在和蛋白交互作用，形成進行監控的複合體。這個蛋白的運作方式是靠兩把化學剪刀，在目標區域將 DNA 旋開後進行切割。重要的是，要切割的目標位置，必須是在 DNA 上的 PAM 模體旁邊。

在了解運作的機制之後，我們意識到其實可以把系統進一步簡化，弄得比自然界更為簡單。我們將兩條 RNA 合而為一，形成單鏈引導型態：一端包含需要搜尋的目標序列，另一段是和 Cas9 結合所需要的資訊。如此簡化成雙分子系統，一個蛋白被一條 RNA 引導至 DNA 序列，製造 DNA 的雙股斷裂。

如果要鎖定新的目標，只要變更 RNA 這一小段序列，任何分生學家都可以輕易在實驗室內辦到。我們為此感到很興奮，因為我們了解到這顯然是可以程式化的蛋白。設定指令即可導向不同的DNA序列，進行雙股切割。

Cas9 蛋白結構，以及單鏈引導 RNA和目標 DNA。By Hiroshi Nishimasu, F. Ann Ran, Patrick D. Hsu, Silvana Konermann, Soraya I. Shehata, Naoshi Dohmae, Ryuichiro Ishitani, Feng Zhang, and Osamu Nureki [CC BY-SA 3.0 ], via Wikimedia Commons

為什麼 CRISPR/cas9 技術起飛如此地快？

為什麼這項技術起飛地如此快？第一，是鹼基配對的力量。細胞本來在很多情況就會利用 RNA-DNA 雜交進行基因調控。這個系統利用這個特點，只需變更引導RNA的序列，就可以改變要辨認的目標 DNA。而不要像先前的基因編輯技術那樣，需要改變整個蛋白來做 DNA 辨認。

第二，它是一個可塑性很高的系統，可以配合你的需求而進行改造。除了切除 DNA 造成基因體永久的改變之外，也可能利用這個系統來控制轉錄，改變特定DNA序列的蛋白表現量，或點亮基因體特定區域，用顯微鏡觀察其位置。

在此簡短地跟各位談一下我們目前要克服哪些挑戰，才能將這個強大的技術應用到人類醫療。我認為有三大瓶頸：第一個是輸送。第二是控制DNA如何被修復，假如實驗的目的是要改變基因體。第三，是和輸送與安全相關的「道德」議題，尤其是想應用到人類生殖細胞的話。

技術發展的同時，大眾也需要了解與思考

最後，我想要指出，我們有必要去思考當有這麼強大的技術出現的時候，我們該如何使用它。

如今，基因體可以輕易被修改，我們該怎麼辦？過去幾年，我非常投入這個議題，並廣邀各界討論基因編輯相關的問題，尤其是人類生殖細胞的編輯。還有基因驅動工程（gene drive），它指的是驅動一整個細胞或生物族群在短時間內被改造。

我邀請在座的各位一同參與討論，並且廣泛宣傳基因編輯。它是很棒的技術，我希望人們為此感到興奮，但同時也希望大家謹慎以對。

本書摘自《改變從心 : 唐獎第二屆得主的故事》，天下雜誌出版。

The post CRISPR/Cas9 基因編輯技術從何而來，又將帶我們走向何方？－－《改變從心》 appeared first on PanSci 泛科學.

文／董勁吾｜業餘科普寫作者，個人部落格《吳京的量子咖啡館》

「馬者，所以命形也。白者，所以命色也。命色者，非命形也，故曰白馬非馬。」

先秦諸子百家中，公孫龍憑一席「白馬非馬」的言論，英姿颯爽地為名家豎起飄揚千年的旗幟。不論公孫先生二千多年前在鬼扯些什麼，現代生命科學的觀點也指出白馬的與眾不同。他們……與眾不同的脆弱！

白馬對日照十分敏感，易有皮膚方面的病變，且視力不好；再者，一身雪白的皮毛也讓他們成為草原上目光匯集的焦點，可惜，是狩獵者的目光。有這麼些致命缺點，為了後代馬子馬孫著想，白馬早該被自然淘汰了。然所謂禍兮福所倚，也因白馬的雪亮，自古被人們視為高貴的象徵而特別眷養，終而保住一絲血脈。除此之外，近年歐陸的生物物理及動物學學者們還發現了白馬的另一個特點，讓白馬在殘酷的天擇環境中，稍稍扳回一城。

在演化上，白馬相較其它顏色的馬來的弱勢，所幸自古已來被視為尊貴的象徵才能持續繁衍至今。圖／Frank @Flickr

2008 年 7 月一個風和日麗的夏日正午，在匈牙利的一座鄉間小鎮，一匹棕馬和一匹白馬悠然自得地徘徊於翠綠的田野間，渾然不知自己正被一群虎視眈眈的科學家觀察及記錄中。科學家們發現馬匹在陽光普照的草地上吃草時，易被馬蠅（Tabanid）叮咬襲擾，煩不勝煩時，馬匹就跑進少有馬蠅的林蔭裡。在日正當中的二小時內，他們對二匹馬各拍攝了七十張的照片，再細數馬匹身上的馬蠅。最終在棕馬身上數到的馬蠅數量竟然是白馬身上的 3.7 倍（405 隻 v.s  110 隻）；此外，觀察區間內，白馬有 55% 的時間在陽光下吃草，相較棕馬只有 31.6% 的時間在草地上，更多時間棕馬則選擇躲在林蔭裡。

科學家們推論，白馬比較不易被馬蠅叮咬，因此對透過馬蠅傳染的疾病感染率較低，如此也讓白馬能更專心地吃草而長得頭好壯壯，此堪稱是白馬演化上的優勢。此研究也讓這些科學家獲得了「2016 年第 26 屆第一次搞笑諾貝爾的物理學獎」。

（得意 ( ՞ਊ՞) ）圖／Juan Manuel Fluxà @ Flickr

等、一、下！這可是讓多少物理學家魂牽夢引的搞笑諾貝爾物理學獎吶！怎麼可以讓這群人數數馬蠅就騙去呢？要頒也頒個生物學獎就好了嘛！好吧，其實「白馬不怕馬蠅叮」，背後的原理很物理。

自然光打到水面上時，若入射角剛好滿足「布魯斯特角（Brewster’s angle）」時[註]，會產生水平偏振的反射光。有些昆蟲的眼睛，特別是伴水而生的昆蟲，對水平偏振光特別敏銳，如此可助牠們順利找到水窪產卵；會吸血的蟲子有這種眼力，也更容易找到食物，因為水窪會吸引各式動物前來喝水，許多馬蠅就具備偵測水平偏振光的眼力。

然而，會反射水平偏振光的，遠不只水面。棕馬或黑馬油亮的皮毛在太陽下也會反射出水平偏振的光，因此成為馬蠅雷達鎖定的目標。白色的皮毛會反射多數的自然光，當中水平偏振的成份不會特別突出，馬蠅因此對白馬視若無睹。

透過偵測水平偏振的眼睛看世界，只讓馬蠅少享受白馬之血的滋味（有比棕馬的血更好喝嗎？），但對某些蜻蜓而言，誤會就大了。科學家們發現，有些蜻蜓會被黑色的墓碑吸引，做出「點水」的動作。蜻蜓點水是在產卵吶！唉，這些來不及成長的蜻蜓小生命，一分鐘內體現「從搖籃到墳墓」的真諦。

圖／Renee @ Flickr

從這個研究，我們也知道童話中的王子為什麼堅持選擇騎白馬登場了。迎接公主時如果有一堆馬蠅圍繞，可不是什麼羅曼蒂克的事啊！

圖／GIPHY

註－關於布魯斯特角：

• 在自由空間中，光波的電場、磁場及波的振動方向是相互垂直而形成一平面，此平面又與光束前行方向垂直。一道自然光束的電場會在此平面上振動，其振動方向會朝四面八方分散地。當自然光線行經到兩個不同折射率物質的介面時，電場振動方向平行於入射面的光較易穿透成折射光，沒有穿透的光則成反射光，故反射光和折射光都是部分偏振光。當反射光與折射光線互相垂直時，反射光束會呈現偏振光，此時光束的入射角稱為「布魯斯特角」。

圖／Pajs – Own work, Public Domain, wikimedia commons

參考資料：

1. Horváth, Gábor, et al. “An unexpected advantage of whiteness in horses: the most horsefly-proof horse has a depolarizing white coat." Proceedings of the Royal Society of London B: Biological Sciences 277.1688 (2010): 1643-1650.
2. Horváth, Gábor, et al. “Ecological traps for dragonflies in a cemetery: the attraction of Sympetrum species (Odonata: Libellulidae) by horizontally polarizing black gravestones." Freshwater Biology 52.9 (2007): 1700-1709.
3. “Ig Nobels 2016: The Comical Science That Makes You Think” APS News November 2016 (Volume 25, Number 10).

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文／潘昌志｜「你地質系的？」不，但我待過地質所，而且還是海研所的碩士。無論在氣象局、小牛頓…都一樣熱愛地科與科普。現在從事試題研發工作，並持續在《地球故事書》、《泛科學》、《國語日報》等專欄分享地科的各種知識，想以科普寫作喚醒人們對地球的愛。

「這次地震是幾級？有比九二一大嗎？」

如果有人這樣問我，我得要先揣測他到底是在問我震度還是規模？當然，如果對方有提到九二一集集地震是「7.3 級」，或許可以猜想他說的是「規模」。但這背後卻還有另一個問題，那就是「他到底分得出震度和規模嗎？我要怎麼樣才能精準的回答他的問題？」

花點時間，聽聽「地震規模是怎麼來的故事」，或許我們可以更清楚明白它是什麼、以及正確運用它的方式。

你也常常「規模」和「震度」傻傻分不清楚嗎？

不是科學家龜毛執著，而是它們背後的意義實在大不相同。「震度」是一種單純描述地表振動幅度的量值，通常都會是一個量表，它和地震本身釋放能量的大小並沒有直接關係，用它來描述地震的「大小」，就會有「各自表述」的困境。距離震央近一些的人覺得震度大、離震央遠一點的人就會覺得震度小，等於我們很難量出地震真正的大小。

在地震規模問世以前，已經有「震度」可以用來描述地震，如果可以用個統一的震度階畫成等震度圖，那麼其實某程度就能用來「比大小」，但代誌絕對沒有這麼簡單！要是每個地震都這麼搞，那可就曠日費時了！試想，要是地震發生在杳無人煙處，可能連有發生地震都沒人知道。加上早期的震度估計並不是直接用地震紀錄來估算，而是藉人對搖晃的感受、房屋受損程度等定性的描述，這種方式連「誤差」都不知道怎麼給了！因此，將震度作為科學方法估算地震「大小」是非常困難的。

震度的描述可以看出人對搖晃的感受、房屋受損程度等，但並不是估算地震的科學方法。（點擊看大圖）圖／國研院國震中心，資料參考中央氣象局

更標準的「芮氏規模」竟不是芮先生一人的功勞？

地震學家芮克特（Charles Francis Richter）和古騰堡（Beno Gutenberg）兩位美國加州理工學院的地震學家，想出了一個方式來解決量測方式的問題。既然離震源越遠，振幅會越小，那其實只要製定一個標準距離、震幅的「標準地震」，只要將測量到的震波跟這個標準相比，就可以比較出地震大小了。

最好的方式，還是做出一套量度地震大小的物理量，最好是儀器可以直接測得的東西。所以還是以儀器作為準則是最客觀且可重覆使用驗證的，但是不管怎麼擺放地震儀，都會有一個問題：那就是每次地震發生的地方與地震儀測的距離都不會一樣，地震是被動的測量，不是主動的觀測啊！

地震學家芮克特。圖／en:Caltech photograph, wikimedia commons.

至於那個「標準地震」，指的是「以伍德－安德森扭力式地震儀量測距離 100 公里處發生的地震產生的最大震幅為 0.001mm 的地震，其規模為 0。」看不懂沒關係，反正就是任何方式測量到的最大震幅，只要用數學方法轉換成可以和標準地震相比的數值，就可以計算出規模。用更簡單一點的話來說，就是只要地震儀能測到某個地震，並且知道震源位置，就可以訂出規模了。

或許有人會覺得奇怪，這不是兩個人定的嗎？怎麼只有取芮克特的名字，古騰堡呢？或許是一開始沒有人特別注意到古騰堡的貢獻，又或者是當初大多時候向媒體發言的經常是芮克特 [1]，久而久之就習慣講芮氏規模了。

振幅與規模關係，筆者修改自 Ansfield, V.J.,1992.[3]

芮氏規模代表的是什麼？是能量嗎？

不是能量，也不是搖晃程度，它只是單純描述地震「大小」，它是從當時地震波波形紀錄中的「最大振幅」來的，而且因為振幅的大小差距過大，所以用對數的方式來呈現，可以讓數字不致於太大，大致可以落在 0~10 之間。如果用線性的方式來描述，會用上很多位的數字，譬如規模 4 會變成 10 的 4 次方、規模 6 就是 10 的 6 次方。如果用能量就更可怕了，規模加 1，就是多了 32 倍的能量、加 2 是多了 1000 倍、加 3 就是多了 3 萬 2 千多倍的能量。

所以，規模就是單純的「大小」，雖然它和能量大小也有關，但一般大眾要直接從數值差異來推估能量大小也很難，或許也因為如此，媒體在報導地震時，常會詢問氣象局後，報導「相當於幾顆原子彈」、「相當於幾次九二一地震」等描述。不過，其實拿規模來細究釋放的能量到底有多少，意義是有限的，因為規模不能完全代表搖晃程度，更不能代表災情。規模 7.0 的地震，發生在距地表 10 公里內和發生在 100 公里深處，其造成的震度相差可遠了！

附帶一提，當初芮克特和古騰堡用「規模」（magnitude）一詞，並不是原創的詞彙，而是參考天文學描述恆星亮度的「星等」（stellar magnitude）[2]，而最早的芮氏規模又算是一種「近震規模」（local magnitude），因為它是發源於計算美國南加州的地震，一開始考量的地質特性也以南加州地區，規模太大、距離太遠的地震都不適用，不過它卻開創了人們計量地震大小的先河，也是故目前芮氏規模會以 M_L 表示。

現在世界各地，會依他們所在的區域如南加州地區的方式訂定規模大小，所以世界各國針對他們自子區域地震網的地震，仍以芮氏規模表示，包括中央氣象局發布的地震報告。雖然隨著科學發展，現今地震規模的訂定的方式有許多種，依其所採用的記錄及訊號也具有不同的意義。

或許有人看過其它的規模訂法、又或許有人曾注意到，國內發布的地震規模種類和世界地震網使用的震矩規模不一樣，但使用芮氏規模其實是有必要性的，主要原因是在統計研究地震時，一致的規模才能有固定的標準，用以瞭解地震的活動特性，有助於了解歷史上的大地震，也能讓地震學家從更多的地震資料中看出值得研究的端倪。

以圖呈現規模差距與能量差距的關係。

為什麼我們需要知道地震的大小？

除了可以用來比大小、讓大家知道地震大小的概念之外，將地震的大小某程度的科學量化與統計，也是讓我們了解地震行為的最基本方式。現在，我們可以用統計的方式來慢慢的累積資料，也可以藉由規模來比較過往的歷史地震。

近年來甚至也開始有研究著眼於斷層累積能量與地震規模的統計關係，雖然沒有神奇到可以預測地震，但如果輔以物理模型、斷層特性、古地震等相關研究，多少能讓我們對於地震潛勢有更深入了解。要做系統化的研究，量化是最重要的基礎，用規模量度地震便是一例。

1960 智利 M9.5 地震災後景象。圖／Pierre St. Amand – NGDC Natural Hazards Slides with Captions Header, Public Domain, wikimedia commons.

總之，「比較地震大小」在地震學家的眼中也是其中一件重要的事，所以也就不要太意外為什麼我們會在意大眾會誤會規模與震度的混淆。而今日所述的故事，僅僅是一部分規模的事，還有許多有趣又不為人知的故事，欲知詳情，請持續鎖定《震識》，以了解更多震事！

本文原發表於《震識：那些你想知道的震事》部落格，歡迎加入他們的粉絲專頁持續關注。將會得到最科學前緣的地震時事、最淺顯易懂的地震知識、還有最貼近人心的地震故事。

參考資料：

• [1]地震與文明的糾纏，Roger Musson著，黃靜雅譯，天下文化出版
• [2]Wikipedia:Charles Francis Richter
• [3] Ansfield, V.J., 1992, A graphic representation of the Richter scale: Journal of    Geological Education, v.40, p.381-384.

延伸閱讀：

• 地震規模變變變？（泛科學）
• 為何地震規模常會一修再修？（Geosory）
• 地震！規模二三事（科學人雜誌）

The post 地震大小誰說了算？Part I：課本沒教的芮氏規模 appeared first on PanSci 泛科學.

文／任昊佳｜臺大地質系助理教授，普林斯頓大學博士，主要研究生物與自然環境在地球漫長發展歷史中的相互影響。

海洋浮游植物與所有生物一樣，需要氮才能生長，雖然空氣中的主要成分是氮氣，但是氮氣不能為大多數浮游植物使用，它們只能使用某些氮的形式，像是胺、硝酸鹽或有機氮等。自然界將氮氣轉化為可供浮游植物使用的氮之過程稱為「固氮作用」，只有少數細菌和藍綠藻可以進行固氮作用，這使得海洋中能為生物利用的氮極其有限，從而抑制了浮游植物的生長。

澳洲昆士蘭大堡礁的珊瑚，僅作示意圖，非本研究之研究對象。圖／NOAA Photo Library@Flickr

工業加速的固氮作用

從上個世紀以來，人類活動迅速增加了固氮作用的速度。在 20 世紀初，哈伯（Fritz Haber）和博施（Carl Bosch）2 位諾貝爾化學獎得主的研究發現了可以將大氣中的氮氣轉化為生物可利用氮的工業固氮過程，哈伯-博施法（Haber-Bosch process）很快地被利用於生產氮肥料。同時，內燃機的使用和其他工業燃燒過程導致氧化氮（NOx）向空氣中大量釋放。

由於這些人類活動，每年進入生物圈的固氮量增加了一倍以上，這些固氮大部分都沉降在臨近的陸地上，並引起陸地生態系統的劇烈改變，例如人類向自然環境中排放的氮已經頻繁地造成湖泊、河流或沿岸海域富營養化，引起藻類及其他浮游生物的迅速繁殖，使水體溶解氧含量下降，造成水中生物的死亡甚至絕跡。

人類排放的氮也可以經由大氣傳播到更遠的地方，電腦模擬的結果顯示，遠離陸地的海洋也會受到人類活動排放氮的影響，然而，至今沒有直接觀測證據支持這一論點，因為人類造成的固氮會因為海水的混合而稀釋，其影響也可能被海洋中固氮生物的活動抵消。

湖泊、河流或沿岸海域富營養化，引起藻類及其他浮游生物的迅速繁殖。圖／ChadoNihi @ Pixabay

筆者帶領研究團隊透過南海的珊瑚追蹤人為排放氮的證據，首次直接證實人類排放氮的確可以傳播到遠洋，該研究結果於 2017 年 5 月發表在《Science》期刊中。

我們使用的主要工具為氮的穩定同位素。氮有 2 個穩定同位素：較輕的 N¹⁴ 和較重的 N¹⁵。人為排放的氮通常比自然環境中的氮含有更多 N¹⁴，因此我們可以使用氮的穩定同位素來記錄人類排放氮的軌跡，例如，增加人類排放氮會增強自然環境或生態系統中的 N¹⁴ 訊號，這種變化在陸地湖泊、森林、沿岸區域、甚至在南北極的冰芯中都有觀察到，但傳播到遠洋的氮通常因為被生物迅速並完全利用而難以觀測，且大氣沉降帶來的氮的訊號會被海水的混合迅速稀釋，這都對直接觀測遠洋環境中的人為影響造成了很大的挑戰。

石珊瑚骨骼內的氮同位素

石珊瑚是生活在淺海的一種常見生物，它們的碳酸鈣骨骼中含有微量有機氮，已經被前人證實可以記錄環境中的氮同位素組成，隨著珊瑚的生長，珊瑚骨骼會完好保存和記錄珊瑚生長環境中氮同位素組成的變化。

為更精確的測量珊瑚骨骼中微量有機氮的同位素組成，我們團隊採用目前世界上最先進的方法，先將有機氮氧化為硝酸鹽，再利用反硝化細菌的生物方法將硝酸鹽轉化為一氧化二氮（N₂O）氣體，最後使用穩定同位素質譜儀測定一氧化二氮氣體的同位素組成，這種方法的靈敏度比傳統的將有機氮燃燒為氮（N₂）的測量方法至少高 100 倍。

我們的研究團隊從南海北部的東沙環礁內取得珊瑚樣品。東沙環礁距離最近的陸地有 300多公里，人為排放的氮只能通過大氣傳播到這裡，而其半封閉環形珊瑚礁的地理環境（圖一）使得科學家可以將其作為一個天然的實驗室來追蹤遠洋環境的變化。

圖一：東沙半封閉環形珊瑚礁。圖／《科學月刊》

如圖二表示，我們的研究發現，自上世紀 90 年代末期開始，珊瑚中所含的 N¹⁴ 同位素訊號迅速增強，其增強時間和趨勢與亞洲化石燃料燃燒（包括煤炭燃燒和車輛廢氣排放）的增加相符，利用氮同位素證據，我們可以估算，至 2010 年，人為造成的氮沉降佔該地區表層海洋年輸入氮量的 1/5。

圖二：自上世紀 90 年代末期開始，珊瑚中所含的 N¹⁴ 同位素訊號迅速增強。／《科學月刊》

這項研究首次直接觀測到人為氮排放對遠洋環境的影響，結果顯示化石能源燃料的使用所排放的氮能夠傳播到遠洋，並立刻被生物所吸收。該研究的結果再次警示我們：人類活動對自然環境造成的影響正在進一步擴大，我們在滿足自己欲望的同時也在向自然環境和其它生物施加壓力。這項工作也顯示我們可以將遠洋珊瑚骨骼中保存的氮同位素作為即時監控人類排放氮對遠洋環境影響的新工具。

本文選自《科學月刊》2017 年 6 月號

什麼？！你還不知道《科學月刊》，我們 47 歲囉！

入不惑之年還是可以當個科青

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文／林翰佐｜銘傳大學生物科技學系副教授，《科學月刊》總編輯。

現在多數人對鰻魚的主要印象大多來自於香噴噴的鰻魚飯，但在美味可口的背後，鰻魚的一生仍有許多有趣的未解之謎。

一說到鰻魚，第一個是直覺是不是就想到鰻魚飯呢？圖／挪威 企鵝 @ Flickr

鰻魚的迴游

鰻魚與鮭魚是動物界著名的洄游性魚類，兩者的一生都注定了一趟壯遊，不過牠們漂泊的方向則是恰恰相反的。鮭魚的一生開始於淡水河流，體型稍長之後便游入大海，然後在成年之後歷經千辛萬苦回到了出生地，完成傳宗接代的任務之後力竭而亡；鰻魚的生命歷程則是始於大洋的深處，然後所產生的幼苗以浮游狀態回到陸棚的沿岸地區，後溯溪進入溪流，在溪流中渡過數年的成長期，然後再返回海中的產卵場完成傳宗接代的任務。

目前科學家相信，臺灣常見的日本鰻鱺（Anguilla japonica）產卵場在馬里亞納海溝的西緣，位於關島附近的水域，而美洲鰻鱺（Anguilla rostrata）與歐洲鰻鱺（Anguilla anguilla）則以馬尾藻海（Sargasso Sea）為主要的產卵地，著名的百慕達三角洲便位於馬尾藻海的西緣。

追蹤成年鰻魚的研究，沒那麼容易

如果說自然界的鮭魚返鄉是一部壯闊的史詩巨片，那鰻魚的洄游無疑是一部懸疑劇。多年以來，為了獲得鰻魚洄游回到產卵地的確實證據，科學家們運用了許多生態學研究的方式，例如綁上不易損壞的號碼牌與聯絡資料，讓日後捕獲該魚的漁夫得以通報位置的繫放法，到最近因為電子科技的進步得以實現的 GPS 定位與訊號發送的技術。

不過即便如此，這樣的實驗仍然具有相當的難度，例如，即便足以洄游的鰻魚均已成年，它們的體型仍僅約在 3~5 公斤之間，想要在不影響鰻魚洄游狀態下獲得鰻魚位置的資料，需要縮小發報機的體積直到鰻魚可以攜行的標準，並且需要克服鰻魚在深潛狀況下無法進行定位以及訊號發送的問題。

先前的研究也發現，鰻魚洄游過程其實佈滿殺機，以美洲鰻為例，洄游旅程當中會通過鯊魚出沒的區域，讓研究增添更多的挑戰。直到 2016 年，一組加拿大的研究團隊在花費相當的經費與時間後，才成功實現鰻魚洄游的衛星標定技術，成功追蹤一隻美洲鰻鱺回到產卵場──馬尾藻海附近水域，這隻重量約 3 公斤的年輕鰻魚，一共花了45 天的時間，游了近 2400 公里左右的距離。這項實驗驗證了先前科學家們的假設，成年鰻魚的確有能力可以回到產卵地，來達成傳宗接代的任務。

美洲鰻鱺（Anguilla rostrata）。圖／Alan Cressler @ Flickr

小鰻苗的尋根之旅

鰻魚在產卵地產卵的真實狀況目前所知甚少，然而從一些觀察當中仍可以透露出一些端睨，例如從鰻魚苗的捕撈經驗來說，魚苗的出現是成批的，暗示著鰻魚在產卵地的交配行為有同步化的趨勢，成年的鰻魚可能隨著月週期舉行難以想像的巨型派對，然後同時產下數以兆計的鰻魚卵。

鰻魚卵在孵化後會呈現葉子狀的特殊形態，這種我們稱為「柳葉鰻」的幼苗會隨著洋流以蜉蝣狀態進行海上漂流，大約經過數個月的時間從產卵地抵達大陸棚沿岸，此時的鰻魚苗會進化成為透明線型外觀的「玻璃鰻」，這就是漁民於每年東北季風來臨之際在海邊辛勤捕撈的鰻苗。

美洲鰻的幼苗。圖／Kils ，創用CC 姓名標示-相同方式分享 3.0，wikimedia commons.

地磁是鰻魚尋根之旅的關鍵

前述的故事雖然合於邏輯，但有些重要的細節顯然仍缺乏合理的交代。譬如即便洋流是鰻魚幼苗長途旅行的主要疏運工具，不過洋流本身無法進行「戶對戶（door to door）」的服務，在關鍵時刻，還是需要靠自身的力量把自己推向目的地。重點是，鰻魚苗要如何知道「關鍵時刻」的到來。

科學家們提供了許多種版本的假設，其中一種假設認為，鰻魚苗具有地磁的感受能力，並且具有「磁場地圖（magnetic map）」這種源自演化上的記憶，當鰻魚苗感知磁場接近的狀況，就會喚起鰻魚本能地進行某些行為因應。對於脆弱的鰻魚苗而言，擁有磁場地圖的能力顯然是重要的，唯有在對的時間上使盡全力，才能增進族群繁衍的機率。

在近日發表於《當代生物學》（Current biology）的一篇文章當中，一組由美國北卡羅來納大學教堂山分校（Chapel Hill），邁阿密大學與瑞士相關研究機構所組成的跨國研究團隊，嘗試探討鰻魚幼苗是否具有感受地磁的能力，並探討地磁上的細微變化是否影響牠們的游泳行為模式？

這個研究團隊設計了一個相當特別的實驗設施，這個被稱為「競技場（arena）」的裝置是由一個 25 公分直徑的中心圓柱形壓克力盒以及外圍環繞於中間的 12 個小隔間所組成，每一個隔間大約可代表羅盤上的 30 度方位角，中間區與周邊的隔間具有活門供實驗操控。這樣的研究裝置可以在海洋下不同的深度狀態下進行實驗，這些科學家們便坐著海洋研究船，循著歐洲鰻鱺遷徙的路徑，分別選在百慕達三角洲附近海域，大西洋西北部與北部海域，利用這樣的裝置在海面下進行相關的研究。

2017/04/13 發表在《當代生物學》〈A Magnetic Map Leads Juvenile European Eels to the Gulf Stream〉的附圖。A.B.C 和 D 分別是放在不同海域中的「競技場」，從其四周三角形方位大小的比例可以看出，鰻魚在洄游時對於特定方位反應較敏銳。圖／〈A Magnetic Map Leads Juvenile European Eels to the Gulf Stream〉

研究團隊原本的預想是，鰻魚苗是具有地磁感應力的，這個地磁感應能力具有導航上的指標，而讓鰻魚苗能夠朝向目標區前進。然而實驗的結果有些出人意表，科學家們的確發現鰻魚苗似乎具有感地磁變化的特殊能力，在不同地理位置下呈現具有特定方位的游泳行為，不過這些鰻苗的游泳方向跟原本的預期相去甚遠，在方向上近乎轉了180 度，這點讓參與的科學家們不解。

透過海洋數學模式專家的協助，這項謎團終究獲得了解答。透過電腦模擬，科學家們了解，也許這些看似莽撞的行為對魚苗而言反而是個明智的選擇，讓它們具有更高的機會進入到環繞於墨西哥灣後北上的大西洋環流（Atlantic current），讓這些歐洲鰻鱺的幼苗搭上便車，能更快速的到達歐洲。

生命科學的研究其實是需要建立在研究數據的累積，有時候實驗的假設跟後續的結果會有相當的出入，但就是因為如此，從事科學工作才會是有趣而充滿挑戰的工作，也因如此，我們更需敬天畏地，常保謙虛之心。

本文選自《科學月刊》2017 年 6 月號

什麼？！你還不知道《科學月刊》，我們 47 歲囉！

入不惑之年還是可以當個科青

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文／氪罗钡路斯、什么云销雨霁被抢注了｜果殼網科普作者

電影《地心引力》劇照。圖／Yahoo電影

當這顆小小的星球已經逐漸承載不了人類的體量和野心的時候，越來越多的人將心思轉向了地球以外，那個神秘多變，廣袤無盡，沒有重力卻充滿輻射的宇宙。

很多科幻小說和電影——遠的有《沙丘》和《星際迷航》，近的有《星際效應》和《三體》——都興致勃勃地描繪了人類生活在太空中的百樣圖景。層出不窮的作品中，許多作者約定俗成般地認為人類航行宇宙或移居其它行星的掣肘因素是物理學，當下人類還沒有足夠的理論和技術來支持人類進行漫長的宇宙旅行。

《星際效應》劇照。圖／天文論壇

其實，即便我們突破了這些物理瓶頸，造出了超光速飛船，學會了使用蟲洞和睡眠系統，解決了哪些人該上飛船、哪些人要被留在地上的問題，滿心歡喜準備啟航的時候，等待我們的，也許仍然是當頭一盆冷水——老鼠或者其它什麼的造物主會嘲弄我們：

脆弱的人類，誰說你們離開地球，還能繁衍了？

短暫的航空太空史告訴我們，太空並不是地球人類的樂土。歷經微重力環境的宇航員，會遇到各樣生理指標的改變——肌肉萎縮，骨骼退化，體液流動重置（fluid redistribution，即重力減少引發的體液由下半身向上半身的重新分佈），乃至顱壓增高引發的視力擾亂。太空輻射還會損傷人體免疫系統，同時增加癌症和阿茲海默症的發生機率^[1-2]。由此看來，長期的星際旅行將會對人類產生更加深遠的負面影響。

那麼，人類的胚胎，能否在太空中正常發育呢？實驗研究表明，微重力會顯著影響人體多種組織的發育或者幹細胞的分化^[3-5]。因此，太空中的造人行動能否成功，並不是一件可以輕易預測的事情。作為太空生育的探索，美國和俄羅斯先後開展過以小鼠為模型的動物實驗；但在漫長的進化中，人類的胚胎發育也出現了很多不同於其他動物的特性。例如，相較於小鼠，在胚胎發育的早期，人類胚胎的缺陷率極高。

在體外受精（試管嬰兒）的過程中，50-80%的人類胚胎存在嚴重缺陷，繼而在受精後的幾天內停止發育^[6]。因此，試管嬰兒技術總是需要在眾多受精卵中精挑細選，才能保證成功受孕。在健康人群中，早期胚胎也可能存在較高的缺陷率——由於有缺陷的胚胎大多會在一周內停止發育，這樣的自發流產常常無人察覺^[6-7]。與此相比，絕大多數小鼠的受精卵則不會在前幾次細胞分裂中就顯露明顯缺陷。人類與其它實驗動物胚胎在早期發育時的這種巨大差異，就可能限制動物實驗的結果在人類身上的可移植性。

人類能否在太空中生生不息，只能用人類的細胞來檢驗。

因此，不久前進入太空的天舟一號上，就搭載著一批人類胚胎幹細胞（human embryonic stem cells）。科學家將通過它們，初步檢驗人類在太空中的生育能力。

人類胚胎幹細胞源自人類胚胎發育早期的部分細胞。通過增殖和分化，這些細胞最終會發育成為整個胎兒。在體外環境中，胚胎幹細胞可以在特定的培養條件下近乎無限增殖，同時保持自身的特性不變（即幹細胞的自我更新性質）。在特定細胞因子的刺激下，胚胎幹細胞可以沿著類似於體內發育的軌跡，一步一步分化發育成為各種類型的人體細胞^[8]。

人體胚胎幹細胞的分化。圖片來源：Murry et al.^[8]

在這次天舟一號的實驗中，人類胚胎幹細胞將會接受特定信號因子的誘導，分化成為原始生殖細胞（Primordial germ cells），即人類生殖細胞的前體細胞。人類胚胎在發育的早期會產生極少量的原始生殖細胞，這些細胞隨後會增殖並且遷移進入生殖腺，在生殖腺的環境下進一步發育成為精/卵原細胞，再進一步進行減數分裂發育為成熟的生殖細胞。

作為這一系列過程中的第一步，原始生殖細胞的產生，在胚胎發育的早期就會完成。只有這一步能夠完成，在太空中發育的人類嬰兒才能擁有生育能力，才可以進一步繁育後代，子子孫孫無窮盡也。

不過，天舟一號沒有返回艙，所有的實驗樣品都會在返回時在大氣層燒毀。那麼，該怎樣檢驗胚胎幹細胞是否分化出了原始生殖細胞呢？

最便宜的辦法大概是發送一個生物博士上去。然而······

負責實驗的紀家葵研究小組選擇了一種更人道主義的方法：他們開發了一套螢光報導告系統，將2008年獲得諾貝爾獎的綠色螢光蛋白 GFP，嵌入到了一個名叫 VASA 的基因之中——當細胞表現 VASA 基因的時候，螢光蛋白的表現也同時會被活化，細胞就會發出綠色的螢光。由於 VASA 基因只會在生殖細胞譜系（即從原始生殖細胞發育到成熟生殖細胞的各個類型的細胞）中表現^[9]，而不會在胚胎幹細胞等其他細胞類型中表現，因此，實驗中出現的第一批綠色細胞就是原始生殖細胞了。與同期在地面培養的細胞對比，綠色細胞的比例差異就會告訴我們原始生殖細胞的發育是否會受到太空微重力環境的影響。

下面這幅圖就來自於這個螢光報導系統的驗證實驗，圖中細胞的 DNA 被染為藍色，VASA 螢光為綠色。在天舟一號的實驗中，最初的胚胎幹細胞都是沒有綠色熒光的細胞（類似圖中第一行）。隨後的幾天，含有特定訊息因子的培養液將會逐步誘導胚胎幹細胞的分化—— 如果分化誘導成功，我們就會預期見到一些發出綠色螢光的原始生殖細胞（類似圖中後三行所示）。

圖片修改自Kee et al. ^[9]

如果人類胚胎幹細胞可以在太空中成功分化為原始生殖細胞，我們還可以利用這個螢光報導系統，進一步探索是否可以在太空零重力條件下獲得更加成熟的生殖細胞，例如精/卵原細胞，乃至精子和卵子。生命始於精卵結合，人類只有能夠在太空中產生成熟的生殖細胞，才會具有在太空中延續種族的能力。對於太空生育的探索， 也是人類邁向深空的重要一步。（責任編輯：明天）

參考文獻：

1. Kanas, Nick, and Dietrich Manzey. “Basic issues of human adaptation to space flight." Space psychology and psychiatry (2008): 15-48.
2. Baker, Daniel N., et al. “Space radiation hazards and the vision for space exploration: A report on the October 2005 Wintergreen Conference." Space Weather 5.2 (2007).
3. Bradamante, S., Barenghi, L., & Maier, J. (2014). Stem cells toward the future: the space challenge. Life.
4. Yuge, L., Kajiume, T., & Tahara, H. (2006). Microgravity potentiates stem cell proliferation while sustaining the capability of differentiation. Stem Cells and Development.
5. Zayzafoon, M., Gathings, WE, & McDonald, JM (2004). Modeled microgravity inhibits osteogenic differentiation of human mesenchymal stem cells and increases adipogenesis. Endocrinology.
6. Wong, CC, Loewke, KE, Bossert, NL, & Behr, B. (2010). Non-invasive imaging of human embryos before embryonic genome activation predicts development to the blastocyst stage. Nature.
7. Chavez, SL, Loewke, KE, Han, J., Moussavi, F., Colls, P., Munne, S., et al. (2012). Dynamic blastomere behaviour reflects human embryo ploidy by the four-cell stage. Nature Communications.
8. Murry, CE, & Keller, G. (2008). Differentiation of embryonic stem cells to clinically relevant populations: lessons from embryonic development. Cell.
9. Kee, K., Angeles, VT, Flores, M., Nguyen, HN, & Pera, R. (2009). Human DAZL, DAZ and BOULE genes modulate primordial germ-cell and haploid gamete formation. Nature.

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嘿，你有聽過竹篙鬼的故事嗎？

當夜裡走在山間小徑，看見一株攔路的竹子，那便是竹篙鬼的把戲。你千萬、千萬不能跨過，你得謹慎繞過，或者對它破口大罵，直到彎腰的竹子重新立起。否則，在你跨過的那一瞬間，竹子會忽然彈起，輕者將人打得騰空飛起，落下受傷，重者則被勾去魂魄，死在竹林之間──

圖／Anson Chappell@Flickr

這是老一輩的人們流傳的竹篙鬼傳說：所謂「竹篙鬼」，指的並不只是攔路的竹子，而是故意把竹子彎下，好取人性命的妖怪。有人說，竹篙鬼這麼做是為了「抓交替」──和水邊的水鬼一樣，取人性命，好去投胎；也有人說，這只是單純地作惡。

無論如何，「千萬不要跨過攔路竹」是這些故事唯一的宗旨。不過這樣的「攔路竹」現象，真的只是單純的妖怪作祟嗎？

讓我們從傳說開始看起

「竹篙鬼」最早有紀錄的文獻，可追溯至明治 43 年 5 月 1 日的漢文版臺灣日日新報，一篇以「照身鏡」為題的報導，提到竹篙鬼「頭大身長」──不過後來目擊者發現自己看到的不過是竹竿上掛著的一只燈籠罷了。

在片岡巖的《台灣風俗誌》中，竹篙鬼的記載僅僅只有一句話：「竹篙鬼是身軀很長的一種鬼。」在《民俗臺灣》中的介紹就詳細多了，說是臺北市的川端大橋有竹鬼出沒，會在人經過時彎下竹竿擋住路，又會在人停下來時瞬間擺直。

而在國民政府時期的《花蓮縣民間文學集》，將傳說講得最清楚：

客家人傳說，以前鄉下地方都種很多竹子，許多竹竿鬼就藏身在竹林裡，黃昏時如果突然起了一陣微風，就是竹竿鬼出來活動的時刻，它專門攔夜行人的路。

竹竿鬼出現時，竹叢裡一支原本直挺挺的竹子會突然抖動起來，慢慢地彎下來倒在路中間等待有人經過，八字輕的人就會碰上這種鬼，不知情的人一腳跨過去，竹竿鬼會突然彈起將人抓住，人的魂魄就被它抓去了。如果它不讓路就罵粗話，最後它會識相的退開讓人過。

所以在客家的風俗中，如果看到路中倒著一棵竹子，大家都不敢從上面跨過，寧可從旁邊繞過去。

在這裡我們可以發現，竹篙鬼的稱呼似乎不只一種：「竹竿鬼」、「竹鬼」、「竹子鬼」……各種「竹」和「鬼」排列組合都有，這使得有另一種妖怪和竹篙鬼撞了名。

那是澎湖望安鄉一帶的傳說，該妖怪被稱為「竹竿鬼」，身材瘦長，高約三丈，會攻擊人的腦袋。當你看見竹竿鬼，牠會搖搖晃晃跨大步朝你走來，要破解祂作祟的方法，一是筆直蹲下不可低頭，撿起地上的草一截截折斷；另一種是不斷對祂說「我長你短、我長你短……」之後竹竿鬼便會越變越矮，然後消失。（註一）這裡所謂的「竹竿」，似乎和竹子無關，僅僅是形容竹竿鬼身材的說法。

這樣看來，其實「竹篙鬼」和「竹竿鬼」根本是兩種完全不同的妖怪，只是因為名字相似而被混為一談。那麼，《台灣風俗誌》記載的或許不是「竹篙鬼」，而是「竹竿鬼」也說不定。

竹篙鬼的傳說直到現在還有流傳，若讀者有興趣，不妨到 PTT 的 Marvel 板，上面有許多人分享撞鬼經驗，其中便有不少竹篙鬼的故事。這在臺灣妖怪幾乎鮮為人知的今天實屬特殊，可以說竹篙鬼和魔神仔一樣，是仍存在人們生活中的妖怪。也因為如此，根據林美容老師的《魔神仔的人類學想像》一書，似乎也有魔神仔才是造成「攔路竹」現象的說法。

竹篙鬼的故事沒有地域性，只要有竹子生長的地區，都流傳過類似的傳說。連撒奇萊雅族都有與竹篙鬼相似的傳說，說是一種名為「嘎利亞」的惡魔，會把竹子做成拱型的陷阱，走過可能會受傷、死亡。這樣的普遍性，正是讓筆者懷疑「攔路竹」現象的發生，或許不是妖怪作祟，而是某種難得一見的自然現象的主因。

推理要在認識竹子生活史後

要了解竹子，不能單看地上的部分。

一片竹林看似分株獨立，實際上卻是同一個個體，在看不見的地底下，由被稱為「竹鞭」的地下莖相連。就像生長在麵包裡的菌絲，竹鞭在地下蔓生到一定程度之後，才會長出竹筍、生成竹林。竹鞭的節上生根，稱為「鞭根」，節上有芽點，有的發育成竹筍，有的則發育成新的竹鞭。

表面上竹子看似ㄧ根根獨立，但地面下都是連在一起的喔。圖／Andrew Chen @ Flickr

依照竹鞭的生長狀態，我們可以把竹子大致分成「單軸散生」、「合軸叢生」、「複軸混生」三種類型。簡單來說，就是發出來的竹子，會是單株單株地散生、一叢叢地擠在一起，或者有的散生有的叢生。在臺灣，較為人所知的散生竹有桂竹、孟宗竹（毛竹）；叢生竹有刺竹、長枝竹、麻竹、綠竹；複軸混生竹則較不常見。

其實人類現今對於竹子的分類並不透徹，主要便是因為竹子的生長週期相當長。一片竹林一生能存活 40 年到 120 年，依品種不同和環境變異而有所變化，一旦土壤產生變異或是生命到了盡頭，便會開花、結實，最後枯萎。竹子開花後的一到兩年，不論新竹、舊竹，整片竹林都會一同枯死，因此「竹樹開花」雖是百年難得一遇的現象，卻成為不祥的徵兆。在中國，人們說「竹樹開花，必有大災」；在印度，則有「竹樹開花，饑荒發生」的說法。

除此之外，竹子的另一個特殊之處，便是生長速度極快。一般樹木大概要數十年才會生長 1 公分，竹子卻遠遠快過這個速度。以臺灣常見的竹子來排名，最快的桂竹平均一天可以長 24.5 公分，其次是孟宗竹 21.93 公分，第三是麻竹 13.3 公分（註二）。若不看平均值，依照個體和環境不同，也曾有每日生長 50 公分至 1 公尺這樣的紀錄。

雖說竹子生長如此快速，卻不會無止盡地長下去。不同種類竹子的最高高度不同，大約介在 12 到 25 公尺之間，從發筍到生長到最高為止，只需要兩到三個月就能長到最大高度，且一旦達到最大高度後便不再生長。

為什麼竹子能夠以這麼快的速度抽高呢？原來在竹子還是竹筍時，小小的竹筍內部就藏著許多「節」，若你曾仔細觀察過竹筍內部的格狀構造，一格間隔便是後來竹子的一節。在生長期間，竹筍的每個節都在生長、抽高，使它能夠以最快的速度到達最高點。

早在竹子還是筍子的時候，就已經預備好要長高的配備了～圖／Shihmei Barger 舒詩玫
@Flickr

光是用數字或許還難以體會竹子生長的快速：曾經有筍農分享採筍的經驗，說早上若看到筍子發的尖卻不挖掘，到了下午竹筍就已經拔高了、也老了。也有人說，當你在夜晚身處竹林，能夠清楚聽到竹子生長的聲音。甚至在春秋時期，鄭國人還發明了一種「竹刑」：將犯人綁在雨後快速生長的竹筍上，沒多久竹筍便會刺穿犯人的身體，折磨至死。

而這樣異常的生長速度，便是破解竹篙鬼是否可能是自然現象的重要關鍵。

竹筍歪曲假說

在此，筆者要提出一個可能造成「攔路竹」現象的假說：

發尖後的竹筍，若是受到人類壓過、動物踩過、落石壓住等等外力，使得嫩竹的頂端插進土裡。此時，竹子內的節點開始生長，一方面受到土地的阻擋，一方面仍以極快的速度長長，竹子便會像彈簧那般，儲存越來越多的張力。接著，一個沒聽過禁忌的人跨過攔路的竹子，土壤受到震動而鬆動，致使竹子彈起，使人受傷或死亡，完成竹篙鬼的傳說。

這樣的解釋如何呢？雖然需要相當的天時地利人合，但會讓人有欄路竹的想像似乎也不無可能。

當然，這個說法有許多值得討論之處；比如，被插進土裡的竹子難道不會因為向光性重新破土而出嗎？又是哪一種竹子有可能出現這樣的現象，叢生竹還是散生竹呢？根據傳說，竹篙鬼會在黃昏出現，夜裡以竹子攔路，這是否正代表攔路竹只可能在晚上出現？也許這便是竹子為何不受到向光性影響的原因也說不定？

假說即是沒有證據和實驗的猜想，期望感興趣的人能夠對此進行更深入的研究。

是誰讓竹子長歪？

竹篙鬼的傳說是老一輩人們的智慧之談，讓人們得以趨吉避凶。可以說，這便是妖怪傳說的「作用」。然而，我們用一整篇文章分析竹篙鬼的成因，目的並不是要否定祂的存在。

妖怪的本質是敬畏和恐懼。即使有再多的解釋，科學始終無法填滿意義的空洞，妖怪永遠能趁隙而入，佔據人心。我們滿足於「竹筍歪曲假說」，然而實際上要成功達成這個條件的機率有多高？比起單純的巧合，難道不是有人惡意為之更為合理？那麼又會有誰如此居心叵測，在夜晚將嫩竹插入土中，意欲害人呢？或者，那並非人類所為？

也許，這便是竹篙鬼真正的樣貌吧。

註釋

• 註一：望安傳奇──澎湖奇人陳朝虹所調查撰寫的望安島傳奇故事
• 註二：竹子突竄高 居間分生組織發威

楊海彥／小波

畢業於台灣大學生化科技學系，而後就讀實踐大學工業設計所，沒念完就跑出來開工作室。目前專注於把台灣文史和民俗元素轉化為故事，設計實境遊戲、桌遊和小說。
嗜讀奇幻文學，喜愛電影，比起咖啡更喜歡茶，卻養一隻以咖啡為名的貓。

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文／凌明沛｜ILSI Taiwan 交流溝通組召集人、台灣海洋大學食品科學系副教授

圖／Oscar Rethwill @ Flickr

從食品安全風險的角度，現今食物可說比以往更加安全、更便利取得，但不少民眾仍認為食品問題變多了，食品安全風險變高了，原因是大多數民眾對風險的認知往往來自於突發的食品事件，缺乏完善的風險溝通所導致。

本期 ILSI Taiwan 專欄由社團法人台灣國際生命科學會交流溝通組凌明沛召集人撰文，從何謂「風險」談起，如何透過完善的風險分析系統解決食品問題，並介紹歐洲食品資訊協會（The European Food Information Council）提供的食品風險溝通策略。唯有政府、學術界、及產業界三方主動溝通，提供更多相關資訊，協助民眾瞭解食品安全風險，才能讓民眾重拾對食品安全的信任，達到「食」在安心的境界。

所以我說那個「風險」呢？

在瞭解如何進行風險溝通之前，我們必須先瞭解什麼是「風險」？風險是指採取某種行動或不行動時，可能獲得或失去的價值，此價值可能是健康、情緒、社會地位、或財產。風險可被量化為具有不確定性（Uncertainty）的影響。

舉例來說，我們知道每天都可能會下雨，但卻無法確切得知未來降雨的可能性。若沒有攜帶雨具出門卻碰到下雨，就有被雨淋濕的風險。對我們而言，未來是否下雨為具有不確定性的情形，此時多數人會觀看氣象預報，因為它會評估並量化未來下雨的可能性，得到降雨機率的推測，大眾可參考這些推測做出較接近正確的決策，例如：決定是否該攜帶雨具出門等。

圖／Kurt Bauschardt @ Flickr

風險一詞聽起來很抽象，是因為它具有不確定性。我們無時無刻都處在有風險的世界裡，所以如何確認「可接受」風險，又更為重要！若我們能量化風險，對不確定性進行越準確的評估，進一步辨別可接受風險，所做出的決策就越接近正確。因此，風險與不確定性是一體的兩面，人們時常對不確定性感到害怕，但只要能分析此不確定性，並加以量化，提供大眾清楚的資訊，就能確認是否已處於可接受風險，或進一步評估是否需降低風險，做出正確的決策。

以完整風險分析系統解決食品問題

從上述降雨機率的例子可以得知，為了有效降低風險，需要運用完整的風險分析（Risk Analysis）系統，而一個完整的食品風險分析系統是由食品的「風險評估」（Risk Assessment）、「風險管理」（Risk Management）、及「風險溝通」（Risk Communication）所構成（圖一）。其中風險溝通扮演極重要的角色，能使各利益相關者更瞭解風險分析的各個階段。

圖1：風險分析圖

「風險評估」為根據所有科學資訊進行評估，所能得到最大可能風險的結果，取決於 3 大要素：環境介質（例如：食物）中存在多少化學物質、化學物質固有的毒性、及人體與受污染環境介質的暴露量。「風險管理」則須以風險評估後的結果為基礎，並考量相關法規政策、相關經濟、及社會因素，以發展、建議、及執行已鑑別的風險。「風險溝通」則須不斷交流風險評估結果與風險管理措施相關的資訊與意見。

不完整的風險分析往往是風險溝通做得不夠，可能會導致錯誤的風險認知（Risk Perception）與風險態度（Risk Attitude）。「風險認知」是人們對風險的特性與嚴重性進行主觀判斷，會因人而異。「風險態度」是對顯著不確定性的認知，該如何選擇的反應。

從食品安全風險的角度來看，現今食物可說是比以往都更加安全、便利取得，但不少民眾卻對食品的信心越來越匱乏，對政府與食品產業存在不信任感。有鑑於此，產業界、官方、及學術界三方應更主動溝通、提供更多相關資訊，協助民眾瞭解食品，重建消費者對食品安全的信任。

食品安全風險溝通策略

食品為高度涉及個人與情感的話題，通常與文化、信仰、及個人習慣等密切相關。而食品風險溝通的對象更橫跨廣泛族群，包括：一般民眾、媒體、特定消費族群、食品產業、及其他利益團體等。這些族群會依據其現有知識，放大或縮小特定風險，其中心理、社會、及文化等因素都可能影響其接受風險資訊的方式。例如：許多人傾向接受來自他們信任來源的風險資訊，而不信任不符自身觀點的資訊，即為所謂的「風險認知缺口（Risk Perception Gap）」。

有鑑於此，歐洲食品資訊協會（The European Food Information Council, EUFIC）於 2017 年出版「如何溝通食品風險？」（How to Communicate Food Risk?）手冊，呼籲進行食品風險溝通時，溝通者應該保有適當的敏感度與同理心。以下分享該協會提供的食品風險溝通策略：

1. 評估風險狀況－納入風險認知對溝通的影響

進行溝通前必須先蒐集關於風險的科學證據，瞭解它們如何影響人們對風險的感知。首先，應先蒐集與確認風險評估的證據，區分清楚危害（Hazard）與風險（Risk）的差別（圖二）。需要認清的是，只有危害不足以造成風險，仍須衡量暴露量的高低。

值得注意的是，人們普遍傾向低估自然產生的風險（例如：細菌性食品中毒、食物中的天然毒素等），而高估人為來源的風險（例如：食品添加物、農藥、動物用藥、及抗生素等），即便這些人為來源須先經過全面的安全評估才能使用。而受到大眾高度關注的風險，即使屬於低風險，也會不自覺地增強對該風險的危害認知（例如：蔬果中農藥殘留）；反之，受到普通關注的風險（例如：微生物污染的食源性疾病），即使是高風險，也會被認知為低風險。

此外，行為是否具有自願性也會影響到人們對風險的感知，人們普遍認為他們自願承擔行為的風險（例如：自行開車）會比他們無法控制的非自願風險還要低（例如：作為乘客）。人們的風險認知也會受其過去類似的記憶所影響，因此若要溝通新的風險，應謹慎避免引用已知的誤解或不正確的負面看法。

圖2：危害與風險的差別

2. 瞭解接受資訊對象

由於風險溝通的對象具個體差異，例如：不同的飲食習慣、社會經濟地位等，進行風險溝通前需先瞭解接受資訊的對象，這會影響風險溝通需達到的目標與風險認知程度的差異。例如：若食品安全事件的影響對象為嬰幼兒等較無抵抗能力、易受傷害的族群，媒體與大眾的關切程度可能會較高。

3. 準備欲溝通的關鍵資訊

當溝通者瞭解風險狀況與確認接收資訊對象後，就可以針對此風險準備欲溝通的關鍵資訊，包括：應解決的問題、風險物質是什麼、如何避免或減少此風險、如何防止事件再發生、及民眾可以從何處獲得更多資訊等。

4. 聽取意見、評估、及優化

風險溝通是雙向的過程，當資訊已經公開傳播，隨時監控此資訊的公眾回應，可以為風險溝通提供有效且寶貴的反饋。

5. 與關切相同主題的利益關係者合作

食品風險的主要傳播者，包括：政府部門、科學家、大眾媒體、食品產業、及其他利益團體等，藉由與這些多重管道進行日常且持續的合作，將有助於風險溝通的效果與影響力。

食安風險溝通仍不足：主動溝通、完整溝通、透明溝通缺一不可

近年來民眾認為食安問題變多了，食品安全風險變高了，原因是大多數民眾對風險的認知來自於突發事件，而這些突發事件又常與「食品詐欺」脫不了關係。被欺騙的感覺並不好受，民眾對食品的信任常就是從這些突發的食品事件逐漸消磨殆盡。事實上若將這些食品摻假、詐欺事件所導致的健康風險與重大環境污染事件所導致的風險相比，其實風險相對較低，但民眾普遍無法接受。

再者，食品安全最大的問題就是缺乏完善的風險溝通，實際風險分析得到的科學證據及結果，與民眾對風險認知的落差無法被弭平。若政府、學術界、產業界未能在適當時機給予合理的解釋與說明，更會加劇民眾風險認知的偏差。此外，也應該提高民眾風險溝通的參與度，在合理的限度下促進溝通透明化，避免只交待片面資訊，讓民眾以為其中隱藏著更多不能說的秘密，造成惡性循環，這些都是產官學界與民眾需要共同正視與解決的問題。

本文轉載自 ILSI Taiwan 專欄 2016 年 6 月號，原文標題為：《 建立食安信心的重要關鍵－強化風險溝通！》

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