• 林翰佐／銘傳大學生物科技學系副教授，《科學月刊》總編輯。

睡眠為我們最熟悉的生理現象之一。圖／pxhere

「人的一生不外是吃飯睡覺」，從這個觀點來看，睡覺，應該是我們最熟悉的生理現象之一。粗略的估算，一般人在一生當中，約有30%的時間處於這樣的生理狀態之中。睡眠品質與我們的生活品質息息相關，長期的睡眠不良會降低我們對事物的專注程度，使得食慾增加，並且讓我們的脾氣變得更為暴躁與易怒。

流行病學的研究顯示，臺灣目前慢性睡眠障礙的盛行率為20.2%，平均每5個人當中就有一位民眾長年深受失眠之苦。透過科學的研究，目前我們對於睡眠的生理現象已經有一定程度的了解，但對於它的全貌仍有許多未解之謎。我們為什麼需要睡眠？我們需要多久的睡眠？拿破崙  (Napoleon Bonaparte)  所宣稱的一天只睡4小時，到底是勤勉的象徵，抑或是對身體健康的慢性戕害？

別隨便把做夢的人叫醒，快速動眼期很重要阿！

透過腦波圖 (electroencephalography, EEG) 的幫助，科學家們很早以前就發現人類的睡眠是由2種截然不同的生理狀態交替出現而完成，並且依據其特徵，區分為快速動眼期 (rapid eye movement, REM) 以及非快速動眼期 (non-rapid eye movement, NREM)。在一段完整的睡眠當中，人類大約需要經歷4~5次的「非快速動眼期–快速動眼期」的循環。

非快速動眼期的生理狀態，在概念上似乎比較與我們傳統對「休息」的想像相符合；這時期的腦波所呈現的是和緩的、特殊的波形；而快速動眼期則是相當有趣的一種生理狀態，從腦波圖的研究顯示，此時大腦的活動與人清醒時的狀態其實沒有什麼差別，所以又被稱為「弔詭的睡眠  (paradoxical sleep)」。

快速動眼期的存在對人類睡眠的品質其實相當重要，科學家嘗試著用一種稱為剝奪快速動眼期的睡眠實驗：受試者需頭戴腦波電極入睡，然後在進入快速動眼期時將其強制喚醒。研究結果顯示，當這些被喚醒的受試者再度進入夢鄉時，由於先前的快速動眼期被干擾中斷，造成有補償性的生理反應發生，在生理學上稱之為快速動眼期反彈 (REM rebound) 的睡眠現象；這些受試者在整晚睡眠當中，快速動眼期所花費的時間則比一般睡眠時平均增加19.2～26.6%。

圖為睡眠多項生理檢查 (Polysomnography, PSG) 的快速動眼期階段紀錄，紅框標示處為腦波圖，紅線處則為眼球運動狀況。圖／wikipedia

鴨嘴獸睡覺和海豚睡覺差很多！

世界上形形色色的動物在睡眠表現上也具有南轅北轍的差異。概略的來說，高等脊椎動物（哺乳動物、鳥類及部分的爬蟲類）才具有快速動眼期的睡眠。當然，快速動眼期在不同物種的睡眠占比有相當大的差異。從資料中可發現，掠食者的睡眠中，其所佔的比例較被捕食者來得高。

而在動物發育過程當中，快速動眼期在整個睡眠當中所出現的時機也會隨著物種有相當程度的不同，例如鴨嘴獸，這種相當於原始的哺乳動物，幼年期時期每天的快速動眼期睡眠可高達8小時；而海洋哺乳動物當中，鯨豚類動物的幼兒則直至發育階段的晚期，才會有快速動眼期的睡眠現象發生。

如同人類，快速動眼期對動物的睡眠也是相當的重要。在針對大鼠 (rat) 進行連續一周的剝奪快速動眼期的睡眠實驗中，科學家發現受試大鼠會有體重減輕、失溫甚至死亡的發生，顯示快速動眼期對高等動物的重要性。

科學家針對大鼠進行睡眠實驗，發現了快速動眼期對於高等生物的重要性。圖／pixabay

北方海狗的奇葩睡覺模式之謎

不僅如此，生活在海洋中的哺乳動物，其睡眠其實跟生活在陸地上的生物有很大的不同。先前的研究顯示，鯨豚類的生物具有「半腦入眠」的特異功能，運用輪班的方式讓左右半球的大腦輪流的睡覺，以因應海上生活中需要時時保持警覺的特殊要求。畢竟對於用肺呼吸的生物而言，水中的環境仍具有相當的危險性，再怎麼疲累，還是要定期的呼吸換氣，以免被淹死。

北方海狗 (Callorhinus ursinus)，是一種生活於北太平洋中、體型最大並且會隨著季節遷徙的動物，每年冬天會到達美國加州中部的海灘避寒，然後在夏季時會回到太平洋北端白令海峽區域生活。一年當中，北方海狗會花費8個月的時間進行往返南北的長途旅行，這段期間北方海狗會維持與海岸線保持至少10英里以上的距離，從不上岸落腳，行蹤相當的神祕。

北方海狗會花費8個月的時間進行遷徙。圖／wikipedia

如同鯨豚類動物一樣，北方海狗在演化上也發展出「半腦入眠」的特異功能，來因應長期的海上生活上的凶險，此時海狗的睡眠當中，也如同鯨豚動物一般，鮮少有快速動眼期形態的睡眠出現。不過，當北方海狗恢復陸地生活時，睡眠的型態則恢復到2種動眼期交替出現的現象，就如同一般陸地哺乳動物的睡眠狀態。基於北方海狗生理上的特殊性，使得科學家們想透過北方海狗的睡眠研究，來瞭解哺乳動物睡眠當中快速動眼期發生的生理意義之謎。

科學家們以機構中豢養的4隻北方海狗進行相關研究，並設計了一個可供高度調整的平台，來操控這些海狗在陸地或水中進行睡眠。這些受試的北方海狗在研究進行時也需要安裝各式的電極，監控腦波、心電圖以及肌電圖的訊息變化，即時掌握受試海狗的生理狀態。

這篇登在於《當今生物學》(Current Biology) 期刊的最新研究結果令人玩味，當他們針對陸地睡眠狀態下的海狗進行剝奪快速動眼期的睡眠時，研究顯示受試海狗再度入睡之後，並未出現先前出現於人類與大鼠研究中快速動眼期反彈的睡眠現象，且在實驗連續進行長達數周後，北方海狗也沒有如同在大鼠研究中，具有體重減輕等不良影響，從外部觀察或生理監控所得到的數據，均無法看到剝奪快速動眼期後對北方海狗有任何的生理影響。

快速動眼期在高等動物睡眠當中所扮演的角色目前仍眾說紛紜；有些科學家認為快速動眼期的存在跟學習與記憶重整有關，也有人認為快速動眼期與生理上的節律性相連結，不過不論是哪種可能，對北方海狗而言，快速動眼期在睡眠上的重要性似乎是不存在的。

執行本研究的加州大學 (University of California) 西格爾 (Jerome Siegel) 教授研究團隊提出一個相當有趣的解釋來說明這樣的現象，他們認為生活在寒冷地區的北方海狗，在陸地睡眠中快速動眼期的發生可能與保持大腦溫度有關，海上生活時由於隨時有一個大腦保持運作，似乎就沒有快速動眼期發生，用以提升大腦溫度的必要。當然，並非所有的學者都會認同這樣的說法。無疑的，北方海狗的特殊體質，或許正可以成為我們釐清快速動眼期在高等脊椎動物中所扮演的真正角色，成為未來更為深入了解睡眠生理現象的一塊敲門磚。

〈本文選自《科學月刊》2018年7月號〉

什麼？！你還不知道《科學月刊》，我們48歲囉！

入不惑之年還是可以當個科青

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• 文／馬國鳳、潘昌志（阿樹）

地震可以說是「一瞬間的事」，那一陣強烈的搖晃不過數十秒，卻總帶來令人措手不及的恐慌。位於菲律賓海板塊與歐亞板塊邊界上的臺灣島，板塊運動在你我的腳下地殼不斷累積「能量」，當累積到承受不住時，就會尋找機會釋放出來，於是就發生了地震。

上述概念是地震學者或工作者常用來對大眾說明「地震是什麼」的說法，然而許多人遇到地震學家時，反而更常會問：「那麼何時能預報地震？」只是現在問這個問題似乎還太早了點，雖然預測地震是地震學家的終極目標，但能回答這個問題科學還在發展中，尚未問世。所以我們只能再退回一步的思考：地震是怎麼發生的？又是如何造成災害？

集集地震造成光復國中的校舍倒塌。圖／作者提供

九二一過後，我們可以做些什麼？

民國八十八年的九月二十一日，在接近臺灣島的正中間處，發生了規模7.6的強震。對多數的臺灣人來說，這天是近代地震對人們最深刻烙印，是災民們難以抹滅的傷通，而對一般大眾而言，那一瞬間雖已逐漸塵封到回憶深處，但地震當下的驚恐和對災情的震憾並不會比較少，而對地震研究者而言，地震儀留下的紀錄更成為份外沉重的研究課題。

逝者已矣，重點是活著的人還能做些什麼？以科學角度來看九二一，稍微令人感念的是，臺灣的地震學前輩們的真知灼見，在1990年代推動各種地震觀測站的建設（參見台灣發展地震預警的過往雲煙一文），全臺各地設置了多達九百多部的地震儀，因而留下非常大量又完整的科學資料，這在當時的世界上也是罕見的珍貴資料。

氣象局地震測報中心強震地震觀測網記下集集地震時的沿斷層的地震波形紀錄，數字代表地表振動加速最大值，單位為 cm/s2，這些測站中有多數已超過七級 (400 cm/s2)，而  TCU129站更是超過 1g （重力加速度）。圖／作者提供

接著，在後續的研究中，也讓科學家見識到超凡的大自然力量：地震造成車籠埔斷層地表破裂，短短四秒之間，斷層北段滑移了十五公尺之多，也就是說幾乎在一瞬間，地表就抬升了相當於五層樓的高度，可見地震的「力量」之大。

再試想一下「摩擦生熱」的基本道理：這樣快速的滑動，斷層面上的摩擦作用將讓溫度瞬間上升到上百至千度，如此的瞬間高溫，讓斷層帶的物質產生物理及化學變化，進而「潤滑」了斷層面，更加大了滑移量和滑移範圍，斷層在地表破裂的長度也長達85公里。這些研究除了來自於地震波紀錄，還包括了地質與鑽井，在震後數年間我們從這世紀末的地震更進一步推進了地震科學。

九二一集集地震在光復國中被斷層在地表抬升切過的操場，如今已成為九二一地震教育園區的展示區。圖／作者提供

還不能預測地震，不代表科學家對地震完全無能為力，我們還有些事能做，像是前述我們對車籠埔斷層破裂過程的了解，就結合了地震科學、地質科學、地球物理學的基礎資料收集與研究，科學家才能了解斷層的力學機制、發震機制進一步推估斷層錯動的模式（詳見斷層上的短暫瞬間：動與不動之處），並以瞭解地下速度構造、場址效應的特質，了解地震波傳遞時的行為；我們也才會知道地震波至地表後的振動情況。

防震不是只有「預警」那麼簡單

如果只有研究預測地震這條路，那我們就太「浪費」大自然給我們的訊息了。光是從地震波的資訊，我們就足以發展出地震「預警」的系統（詳見這篇和這篇），不過，這只能用在地震發生當下的爭取逃生，我們還有更多的事情可做，譬如「地震情境模擬」。

所謂的模擬，當然也需基於科學的根據，現今的研究已知斷層面積、滑移量與地震的規模，有一定的尺度關係（這篇關於「潛移斷層」的介紹，有稍稍提及）。所以，以斷層的幾何資訊，就能估算其可能產生的地震規模，接著再代入許多科學數據與假設(包括從力學條件得到斷層在不同區段的錯動量差異，還有用來模擬地震波傳遞過程的地下速度構造等等)，便可得到地震發生時可能搖晃情形與情境。

台灣未來五十年，最大地表加速度值達到0.23g （相對於氣象局震度五級）及0.33g （相對於氣象局震度六級）以上的發生機率。以機率表示等於代表各地遇到該震度搖晃的「風險」。圖／作者提供

「地震預警」目的在於提前告警爭取數秒，而「地震情境模擬」並不是在探討地震會在「何時何地」來襲，而是在地震必然發生的前提下，模擬地震情境以判斷不同地點的危險程度。而知道「地震來的最糟情況」去預先做好準備，對一般大眾而言，其實與平常會做的各種保險機制無異，像是遠離風險較高的斷層帶、選擇耐震建物、準備地震包和逃生計畫等等，在日常即有此思維並做好評估補強做起；多了幾秒預警時間的準備，減少大地震帶來衝擊。

如果把預防準備的層級向上提高，就是企業和政府層級。政府可根據情境模擬的結果推估受損和災防搶救方針，也可協助大眾檢視與提升建物的耐震強度。一般企業也可以分析了解其未來面臨地震時，可能蒙受的損失成本（包含因工廠產能停擺而需承擔的經濟損失），使地震危害及風險得以量化，納入其企業決策之中。

百年來的變化　十餘載的啟示

臺灣近百年傷亡最慘重的地震是1935年的新竹—台中強震，其次就是九二一集集地震，所幸九二一地震的發生時間在凌晨，倒塌最為慘重的中小學校舍並未釀成更重大的傷亡。而我們可以發現，雖然隨著科技和建築技術改進，倒塌的情況會逐漸改善，但隨著社會經濟的發展，人口的密度已與百年前不可同日而語，暴露於地震危害中的生命與財產成倍數般成長。

當人們開始淡忘大地震的威脅時，風險正不斷提高中，至此不禁想提問：下一個大地震，我們準備到哪了？

地震過後，下一步該怎麼走？圖／pixibay

要精準預測地震發生的時間位置，目前還不可能，然而由前段所述的地震預警與情境預估，已有些突破發展和技術整合，接下來我們再談深入一點。臺灣地震模型組織利用地震及地質資料，以機率式地震危害度分析技術，量化未來強地動發生之可能性，提供政府主管機關對重要場址（如：核電廠及學校校舍等）之安全評估。

此外，藉由震源參數拆解分析，科學家可標定造成地震危害的主要震源。根據該震源特性，利用前項所說的地震波模擬技術，考量地震波傳遞過程的物理特性，估算該震源可能造成鄰近或目標地區的震度。政府機關則可根據該地建築物以及人口分布，擬定出因應此地震危害情境之措施，評估各地區之防災設施是否完善（如避難地點、醫院等）。

平時應注意緊急避難路線。圖／pixibay

我們期許當地震來臨時，我們有更完善的準備，正視面對地震可能造成的危害及風險。地震防災工作需要各領域專家共同努力及合作，在科學上挑戰世界性的問題、提出新的理論，同時和世界上其他優秀的地震學家對話，以各國的經驗及資料，一起貢獻人類的地震知識。九二一地震後的十餘載至今，台灣地震學界與世界持續對話，分享經驗及一起面臨挑戰。

科研成果與大眾的距離看似遙遠，然而地震災害本身並無差別待遇，地震研究需要紮實的基礎科學發展，以成就理論知識，有了知識才有更好的防災科技，譬如前述的「情境分析」。後續將與工程及資通科技專業合作，使其能有更有效的防災運用，得以服務人群。地震離我們很近、地震科學當然也離我們不遠，我們期許發揮這些知識，將其帶入科技、走入產業、也走入公部門及企業部門的政策，讓知識發揮更為入世的價值。

本文轉載自震識：那些你想知道的震事，原文為《地震如何致災？科學家如何知災？我們又該如何防災？》，也歡迎追蹤粉絲頁震識：那些你想知道的震事了解更多地震事。

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不曉得大家的高中生活怎麼過的呢？以筆者來說，我的高中生活不外乎就是上課、讀書、考試、被念的四階段循環，然後不知不覺地就上了大學，高中生有可能參與一個科學研究並正式發表嗎？

高中生有可能參與一個科學研究並正式發表嗎？《男子高校生的日常》劇照。　圖／IMDb

話說從頭，筆者歷經了「失落的四個月」後，去年（2017）退伍那天回系上找柯俊成老師敘舊，一進實驗室看到一個陌生男孩，還以為才消失四個月實驗室的人都不認識了。後來老師介紹說這是正要升高三的學生曾偉哲同學，想要來實驗室以昆蟲分類學做一個專題。他受研究象鼻蟲的徐振輔同學指導，而後我也加入協助這個研究。經過了接近一年的形態研究和論文寫作，今年 6 月 22 日以曾偉哲同學為第一作者，順利將研究成果刊載國際動物學期刊《Zootaxa》（動物分類群），這個研究的重點之一，就是提出了一個象鼻蟲的新種。

華萊士圓榕象鼻蟲 Omophorus (Sinomophorus) wallacei 發表資訊頁。　圖／Zootaxa 論文原文

新種圓榕象鼻蟲：華萊士圓榕象鼻蟲與亞屬修訂

那麼這個華萊士圓榕象鼻蟲 Omophorus (Sinomophorus) wallacei 是什麼呢？首先這個新物種隸屬於象鼻蟲（Weevils），也就是象鼻蟲總科（Curculionoidea）的通稱，是甲蟲中多樣性最高的類群。典型的象鼻蟲頭部有著象鼻狀的構造，如同長了一根長鼻子；蘭嶼和綠島上有著天青色條紋或斑點，並且因翅膀退化、翅鞘癒合，進而無法飛行的球背象鼻蟲就是象鼻蟲家族的成員喔！

• 延伸閱讀：〈不會飛的球背象鼻蟲，如何在台灣呂宋島弧間進行「奇幻漂流」？」〉

而這個來自婆羅洲馬來西亞屬沙巴州的新種象鼻蟲則是隸屬於圓榕象鼻蟲屬（Omophorus）的成員，這個屬別的象鼻蟲外型渾圓，體表有粗糙點刻且體側和腹面表面有著淡黃色蠟狀物質，本屬跟桑科榕屬植物伴生關係密切，而非洲的種類（O. stomachosus）有危害無花果樹而造成未成熟的果實提早落果的紀錄，本屬分為三個亞屬共七個物種，間斷分布於撒哈拉以南非洲、中國西南、巴布亞紐幾內亞。

中華圓榕象鼻蟲 Omophorus （Sinomophorus） rongshu Wang et al., 2011 　圖／ Zookeys 論文原文

透過比較形態學以及動物地理分布等資訊，華萊士圓榕象鼻蟲被認為屬於 2011 年發表的中華圓榕象鼻蟲亞屬（Sinomophorus）[1]，這個亞屬目前僅知其模式種中華圓榕象鼻蟲 O. (S.) rongshu（種小名就是「榕樹」發音）。值得額外一提的是，一般而言對於屬（亞屬）的定義往往需要由比較複數個成員間的形態而來，藉由比較支系中不同物種的形態來找出屬級單位的鑑定特徵；也就是說，只有一個種類的屬級會由於缺乏比較基礎，會無法區分出此屬的共有特徵。可以想見，當一個單模屬別在日後發現其餘成員時，也就是本次中華圓榕象鼻蟲亞屬Sinomophorus 遭遇的情況，極有可能一併發現當初所界定的特徵不適用的情形。而在這次的研究中，進行形態比對時我們也發現了如前述的特徵衝突，因此發表時也重新對本亞屬的鑑定特徵進行了修訂。

其實分類學家的工作除了探索發現未知的生物，持續對於現有鑑定系統的改進訂正也是很重要的喔！

新種圓榕象鼻蟲──華萊士圓榕象鼻蟲 Omophorus (Sinomophorus) wallacei　圖／原始論文

新種圓榕象鼻蟲種小名為 “wallacei“，以阿爾弗雷德．羅素．華萊士（Alfred Russel Wallace）命名。華萊士曾深入馬來群島進行物種踏查和採集，以構想演化論而聞名 （與達爾文一同發表相關論文），同時為生物地理學的權威，被譽為「生物地理學之父」。獻名給華萊士，除了本種為東印度群島的物種外，更是因為圓榕象鼻蟲屬擁有特殊的生物地理學分布，與身為生物地理學的先行者的華萊士有相得益彰之妙。

華萊士　圖／wikipedia

圓榕象鼻蟲屬的衣索匹亞區和東方區的間斷分布

間斷分布意為親緣關係接近的類群，卻擁有著大範圍隔離的分布格局。這樣的情況出現在很多的昆蟲類群，例如跨洋分布的  Limnogonus 屬水黽 [2]；亞洲東部 – 北美間斷的長扁朽木蟲（請見「冷門中的大冷門、甲蟲大家族中小支系的「長扁朽木蟲」有什麼新發現呢？」一文）；地中海─南非間斷的 Scarabaeus 屬糞金龜 [3]；歐洲大陸─中美洲間斷的 Eubria 屬扁泥蟲 [4]；以及衣索匹亞區 – 東方區的間斷分布的寄生性蜂類 Eupetersia 屬 [5]。

而圓榕象鼻蟲屬便是主要以非洲衣索匹亞區和亞洲東方區呈現間斷分布，屬於所謂的岡瓦那式格局分布。

在這種分布格局來說，早前一些岡瓦那分布的生物類群的相關研究如石蠅、蘋果螺、 鸚鵡 [6] [7] [8] 顯示這種分布可能與岡瓦那大陸起源有關，尤其圓榕象鼻蟲屬在撒哈拉以南非洲的物種多樣性又是最高的。順便一提，閱讀相關研究時也發現關係緊密的榕屬也有著岡瓦那起源的祖先，而 Rocha (2017) [9]未發表的博士論文也發現圓榕象鼻蟲所屬的這個族分歧時間約在 97.0 Mya，跟晚白堊紀東岡瓦那陸塊的分離的時間約相當呢！

不過呀，除了岡瓦那的割裂造成的隔離分化（Vicariance）其實還有很多原因會造成間斷分布的現象。例如「長距離傳播」（Long-distance dispersal），象鼻蟲雖然看起來小小圓圓笨笨的，但意外在遷移上很有一套；圓榕象鼻蟲所屬的魔喙象鼻蟲亞科（Molytinae）中的知名害蟲棉子象鼻蟲就被發現有著長距離傳播現象 [10]，而有些不會飛如球背象鼻蟲、Rhyncogonus 屬種類甚至會用跳島方式在島嶼間 Bon! Bon! Bon! 的傳播呢 [11] [12]。此外還有「區域性滅絕」（Localized extinction），也可以解釋現今看起來是間斷分布的類群，實際上在遠古時代是廣泛連續性分布的；化石證據往往能提供這部分佐證（請見「逝者如斯，但昆蟲化石仍在生物地理學的研究中不捨晝夜」一文），如同樣呈現岡瓦那分布的澳洲蕈蟲科（Boganiidae），近日就被發現了中侏儸紀道虎溝生物群的化石物種，也就是該科在過去的分布顯然更加廣袤 [13]。

最後，基礎分類研究工作的不足，也會造成這種「看似」的間斷分布；因此圓榕象鼻蟲屬的間斷分布到底是怎麼回事？這個議題實際上相當複雜，未來還有很長一段路要走。

圓榕象鼻蟲屬 Omophorus 的全球分布圖。　圖／原始論文

高中生當第一作者，所以發現一個新物種很簡單嗎？

話說，本篇研究的第一作者曾偉哲是個高中生，所以額外得到不少注意力。不熟悉物種發表的夥伴可能因此會有疑問：發現一個新物種是不是很簡單？從發現到發表需要多久呢？

發現新物種的過程並不是表象的這麼簡單，並非是玩玩沙子就挖到新種了。

不，通常不是這樣發現的。圖／《哆啦 A 夢》劇照

大部分情況下，科學家在野外考察發現值得研究的物種時，得先把它們帶回博物館或標本室，然後必須詳細檢索文獻和比對模式標本（模式標本詳見：分類學家偵探事件簿：不存在的某櫛角菊虎？），確保之前沒人已經發現過這個物種，確認後撰寫文章並投稿至專業學術期刊讓專家同行審批，最終才得以發表刊登。前述這段時間將耗費數年，甚至數十年的時間，《當代生物學（Current Biology）》 的一篇文章就指出物種從第一次樣本採集到正式命名發表，平均需要 21 年時間 [14]，可見得發現物種並非表面來的簡易迅速，綜觀發表新物種的要素主要包含了以下三點：

1. 取得研究樣本，採不到就是採不到（當你在穿山越嶺的另一邊，我在孤獨的路上沒有盡頭 QAQ）；
2. 仔細檢視、解剖，甄別差異，確認新種，驀然回首，那蟲卻早已被發表（是什麼讓我不再懷疑自己？是什麼讓我不再害怕失去？ QAQ）；
3. 論文撰寫，通過審批而刊登專業期刊，審查時間天長地久，等到花兒也謝了（直到現在我還默默的等待 QAQ）

在三大難題的包圍下，團隊分工合作在分類學研究上顯然是必須的。舉例在這次的發表中，樣本的發現者，也是共同通訊作者之一的徐振輔扮演了開拓者的角色，並且在研究前期注意到本種的形態差異，指導象鼻蟲在形態分類學上的細節技術；我在中後期協助科學文章的撰寫修改以及投稿事宜；而曾偉哲同學無疑是執行、完成這個研究工作不可或缺的核心。除了耗費時間的細部檢視解剖，文獻和模式標本的比對，為此曾偉哲同學並曾主動向肯亞、匈牙利和瑞典的博物館聯繫請求協助，以及文章初稿寫作工作和訂正；此間顯然除了一定的語言能力外，還需要有相當的毅力和耐性。如果不是真正有興趣而只是蜻蜓點水，甚至只為取得升學甄試的備審經歷，想必是不能完成此成果的。

新物種的發表並沒有想像中容易，而高中生要能有如此成果，更是相當難得。（掌聲下！）

• 本研究成果於 2018 年 6 月 22 日，發表於國際期刊《動物分類群》（Zootaxa）：Tseng, W.-Z., Hsiao, Y., Hsu, C.-F. (2018) Omophorus (Sinomophorus) wallacei: a new weevil from Borneo highlights the enigmatic Ethiopian-Oriental disjunct distribution (Coleoptera, Curculionidae, Molytinae). Zootaxa 4438 (3): 588–596。
• 此文由國立臺灣大學昆蟲學系學士蕭昀撰寫，響應 PanSci 「自己的研究自己寫」，以增進眾人對基礎科學研究的了解。

參考文獻：

1. Wang, Z.-L.; Alonso-Zarazaga, M.A.; Ren, L. & Zhang, R.-Z. (2011) New subgenus and new species of Oriental Omophorus (Coleoptera, Curculionidae, Molytinae, Metatygini). ZooKeys 85: 41–59.
2. Ye, Z.; Zhen, Y.-H.; Zhou, Y.-Y. & Bu, W.-J. (2017) Out of Africa: Biogeography and diversification of the pantropical pond skater genus Limnogonus Stål, 1868 (Hemiptera: Gerridae). Ecology and Evolution 7: 793–802.
3. Carpaneto, G.M. (2008) The Mediterranean-southern African disjunct distribution pattern in the scarab beetles: a review (Coleoptera Scarabaeoidea). Biogeographia 29: 67–79.
4. Barr, C.B. & Shepard, W.D. (2017) Eubria mesoamericana Barr and Shepard (Coleoptera: Psephenidae: Eubriinae), a New Psephenid Species from Central America with an Enigmatic Generic Distribution. The Coleopterists Bulletin 71: 437–444.
5. Pauly, A. (2012) Three new species of Eupetersia Blüthgen, 1928 (Hymenoptera, Halictidae) from the Oriental Region. European Journal of Taxonomy 14: 1–12.
6. Wright, T.F.; Schirtzinger, E.E.; Matsumoto, T.; Eberhard, J.R.; Graves, G.R.; Sanchez, J.J.; Capelli, S.; Müller, H.; Scharpegge, J.; Chambers, G.K. & Fleischer, R.C. (2008) A Multilocus Molecular Phylogeny of the Parrots (Psittaciformes): Support for a Gondwanan Origin during the Cretaceous. Molecular Biology and Evolution 25: 2141–2156.
7. Hayes, K.A.; Cowie, R.H. & Thiengo, S.C. (2009) A global phylogeny of apple snails: Gondwanan origin, generic relationships, and the influence of outgroup choice (Caenogastropoda: Ampullariidae). Biological Journal of the Linnean Society 98: 61–76.
8. McCulloch, G.A.; Wallis, G.P. & Waters, J.M. (2016) A time-calibrated phylogeny of southern hemisphere stoneflies: Testing for Gondwanan origins. Molecular Phylogenetics and Evolution 96: 150–160.
9. Rocha, L. P. (2017) Sistemática e biogeografia de besouros curculionídeos (Curculionoidea; Coleoptera) associados a figueiras (Ficus; Moracae). PhD Thesis, University of São Paulo, São Paulo, Brazil: 116 pp. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59131/tde-21062017-174238/ (accessed 24 Jun 2018).
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13. Liu, Z.-H.; Ślipiński, A.; Lawrence, J.F.; Ren, D. & Pang, H. (2018) Palaeoboganium gen. nov. from the Middle Jurassic of China (Coleoptera: Cucujoidea: Boganiidae): the first cycad pollinators? Journal of Systematic Palaeontology 16: 351–360.
14. Fontaine, B., Perrard, A., Bouchet, P. (2012). 21 years of shelf life between discovery and description of new species. Current Biology 22: pR943–R944.

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編按：七月選書《科幻電影的預言與真實》，由身兼作家與電視主持人的邁可‧布魯克斯與量子物理學博士兼記者瑞可‧艾德華斯兩位作者討論科幻電影裡的情節能否成真，揭密各種電影背後的科學秘辛，並且加入各種打諢插科的對話內容，對人類的命運展開各種科學想像、思辯與對話。

電影《駭客任務》中的經典「子彈時間」場景。圖/imdb

尼歐在《駭客任務》裡的絕招令人大感驚奇，因為他不受虛擬環境中運行的時鐘限制，所以他能抽離，讓周圍慢下來，藉此躲開探員發射的子彈。所以如果你想躲子彈（誰不想？），你只需要讓外部世界的時間流逝速度，比在你身上流逝的速度更慢就行了。這讓我們不得不問這個問題：我們能獲得子彈時間嗎？拜託？

寧死也要獲得的時間

瑞克：你有看過麥爾坎．葛拉威爾（Malcolm Gladwell）那本書嗎？書裡說他花了一萬個小時精通一項技能。真的很久吧？我不確定我是否那麼想要某個技能。你覺得你會為了任何東西投入一萬個小時嗎？
邁可：有，想辦法讓書賣得和葛拉威爾一樣好。
瑞克：進行得不是很順利吧？
邁可：說句公道話，我大約已經投入了七千小時了。
瑞克：是喔，但我不確定你的工作時數是不是還有三千個小時。

真相來了──電影都是騙人的。你在看《駭客任務》時，看到的是連續的靜止影像，只是你的大腦解釋為它們在運動。當然囉，你早就知道了。不過，你是否想過這代表什麼？電影的連續動作能成功，暗示了我們的腦在欺騙我們；而大腦欺騙我們最嚴重的，莫過於我們對時間的感知。

時間是我們大腦粗製濫造的一棟東搖西晃的大樓。你頭骨裡的那個果凍，收集了各種可取得的感官資訊，例如視覺與聽覺線索，創造出一種印象，說明事件的時間長度與順序。所以，生命雖然彷彿在連續的線軸上開展，但你的腦其實只是把外在世界的許多片段集合在一起，就和你在看《駭客任務》或其他電影時它做的事一樣。因此，時間在每個人身上流逝的速度其實不同，會根據訊號要花多久時間通過身體而決定。

蒼蠅取樣的時間可是一秒鐘幾十萬上下的。（誤）圖／imdb

要為人腦從環境中取樣的速率定下一個特定的值並不容易，不過如果我們想要體驗「子彈時間」，我們應該只要大幅提高大腦的取樣率，並重新校準我們的「主觀時間」（我們感知到的事物持續時間長度）與「客觀時間」（我們的手錶告訴我們時間過了多久）的比較結果。

如果我們的腦知道──或是以為它知道──每秒將會得到 x 個影格的視覺資訊，但若突然把取樣率加倍，成為每秒 2x 個影格，大腦就會把這段時間解釋為原本的兩倍。換句話說，時間感覺就像是慢下來了。主觀時間會被改變，但客觀時間還是一樣。賓果！子彈時間到手。

有可能嗎？嗯，說不定。蒼蠅對世界取樣比我們快得多，這代表相對於我們，牠們活在一個時間慢很多的世界裡，因為牠們是用一個更精細的刻度在觀察動作。這就是為什麼我們相信蒼蠅很容易就能躲過報紙的攻擊，對牠們來說，報紙根本是在散步。蒼蠅隨時都在過牠們自己的「子彈時間」，或者你可以說是「報紙卷時間」。

而且你不是沒有經歷過類似「子彈時間」的東西。很多人都有經驗，覺得在某些時刻──通常是危險或是高壓時──時間彷彿走得比較慢。為什麼？有沒有可能是我們的大腦提高了取樣率呢？

神經科學家大衛．伊葛門（David Eagleman）試圖用一個超乎尋常的實驗回答這個問題。他說服一群自願者乘坐遊樂園裡的「懸空掉接裝置」，其實就是從五十層樓高的平臺往下掉。這東西非常可怕──正是伊葛門想要的。

台灣的遊樂園也有「懸空掉接裝置」的遊樂設施。圖／YouTube

他要求自願者在事後回報他們掉落的時間長度，還要他們看著其他自願者往下掉，估計那些人經歷的時間長度。自願者估計的自己掉落時間，大約都比實際多了三分之一。這就是時間膨脹（time-dilation）效果，顯示對於嚇壞的自由落體乘坐者來說，主觀時間變慢了。目前為止，沒什麼問題。

除此之外，每個乘坐者身上都穿戴了伊葛門和學生切斯．史戴特森（Chess Stetson） 一起發明的「精密感知計」。其實就是一支會閃出隨機數字的手錶，數字出現的速率可調整。精密感知計可能會在黑色的背景上閃出紅色的數字 83，接著在紅色的背景上閃出黑色的 83──和前一次畫面完全相反的色彩配置。

當兩個影像在不到一百毫秒之類的極短時間內前後出現，大腦的校正程式就會整合兩個影像。所以如果第二個影像（也就是第一個影像的負片）很快就出現，大腦會看到一片空白。

自願者將精密感知計戴在手腕，伊葛門事先調整了數字閃出的速率，建立每個自願者的感知門檻──上限是自願者勉強看到數字的速率，接著他再調快一點點。如果自由落體時的時間真的過得比較慢，那麼受試者的時間解析度就會比較高，也就是「每秒影格數」較多，因此他們應該能看到以更高速率閃過的數字。

想體驗子彈時間嗎？坐雲霄飛車吧！圖／pixabay

實驗結果打破了我們原本的看法──沒有任何自願者在墜落時能看到那些數字，暗示掉落者根本沒有經歷較高的時間解析度。那為什麼大家回報的掉落時間，都比實際時間長呢？

這可能是因為危險會讓我們有一種特殊的假記憶。在壓力之下，腦中的杏仁核會接管大腦，以「高畫質」記錄記憶，而事後大腦回想這段記憶時，會看到高密度的資料，於是錯以為當時一定是花了一段時間才能記下這麼多東西。用伊葛門的話來說，你會覺得：

「媽啊，那真是超久的。」

如果伊葛門是對的，那麼你在危險時刻也不太可能像蒼蠅那樣。你無法躲開危險，因為時間沒有變慢，你只是對威脅的回憶更詳細。就像是尼歐記得子彈以慢動作朝他飛來，但是他無法移動：「那顆子彈要打中我了，那顆子彈要打中我了，糟糕！那顆子彈打中我了！」

想到這裡，這真是最糟的可能性了：

對於無法迴避的災難擁有強大、詳細的記憶。但是等一下，這些都無法解釋關於短暫、危險情況的常見回憶。我們通常會對於在客觀的「轉瞬間」，腦海中冒出的想法與表現出的行動數量之多感到不可思議。

既然子彈時間沒有發生，那為什麼感覺變慢？

戰鬥或逃跑？圖／vignette

如果以伊葛門的自由落體實驗來解釋，時間解析度並沒有加強、時間變慢也只是記憶玩的把戲，那麼為什麼我們的反應像是時間為我們變慢了呢？

芬蘭圖爾庫大學的維塔利．亞斯提拉（Valtteri Arstila）的論點也許是我們的救星。他主張，和「戰鬥或逃跑」反應有關的壓力荷爾蒙，會迅速啟動可大幅加速大腦處理能力與速度的機制，使得大腦覺得外在的世界彷彿變慢了。以從事高風險極限運動者為對象的研究顯示，有些人能「打開」這種時間變慢的感知，換句話說，他們能以此控制他們自己的子彈時間。

就算這是真的，這個機制也尚未獲得了解，所以我們不清楚你要怎麼做才能得到這種好處──除了不斷在懸崖邊進行特技跳傘，或是從事其他不怕死的愚蠢消遣之外的方法。不過，我們這些凡人／有腦袋的人還是有希望的。

在基爾大學的實驗裡，受試者會先聽一段長度十秒鐘的快速滴答聲（大約每秒五聲），接著進行一些基本心智任務，例如算術、回憶單字，以及辨識目標。聽過滴答聲後，受試者會處理任務的速度，會比還沒聽的時候快了百分之十到二十，顯示他們腦中的時間速率以某種方式加速了。

這個我們覺得可以。這些變化也許不能幫我們躲子彈，但是偶爾能幫腦袋換檔也不錯。

精密感知計的原理：精密感知計會輪流閃出數字與相反配色的版本。
當交換的間隔時間變短，大腦會結合兩個畫面，創造出「零」的組合，我們就看不到數字了。圖／方言文化出版社提供

同場加映：過時的大師

幫恐龍大大因為太大隻而無法活在當下 QQ。圖／pixabay

「活在當下真的很重要」，這是教人自立的大師會講的話。令人開心的是，這不可能做到，因為我們都活在過去。

全都要怪我們大腦處理感官資訊的方式。資料以不同的速度從不同的地方進來，並由大腦的不同區塊加以處理。接著，大腦必須漂亮地進行「時間整合」，將所有東西編輯、縫合在一起，創造出清楚的事件輪廓。

這導致一個意料之外的結果，就是大腦必須等到動作最慢的那個資訊抵達，才能進行最後的組合。耽擱的時間大約是十分之一秒，但確切的時間會根據你的體型而定。邁可沒有瑞克那麼病態的高，所以如果有人同時碰他們的腳趾，這個感官資訊需要比較長的時間才能傳到瑞克的腦。邁可短短的四肢總算讓他有個優勢了—他很接近活在當下。

此外，等待所有資訊抵達只是比賽的一半而已。你的腦假設你在與世界互動時，所有相對應的視覺影像、觸摸、聲音都是同時發生的。當你彈手指，做這件事的感覺、這件事發生的畫面、彈手指的聲音，似乎理所當然都是同時發生。但其實大腦必須額外做點努力，預期到即將傳來的訊號，才能達到這種同步感，讓你對情況有合理的感受。

本文選自泛科學2018年7月選書《科幻電影的 預言與真實：人類命運的科學想像、思辯與對話》，方言文化出版社。

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編按：七月選書《科幻電影的預言與真實》，由身兼作家與電視主持人的邁可‧布魯克斯與量子物理學博士兼記者瑞可‧艾德華斯兩位作者討論科幻電影裡的情節能否成真，揭密各種電影背後的科學秘辛，並且加入各種打諢插科的對話內容，對人類的命運展開各種科學想像、思辯與對話。

邁可：我有生之年看不到外星人，真是太崩潰了。
瑞克：嗯，也許這是件好事。我不知道人類接觸外星生命時是否能應對得宜。
邁可：好吧，想像你自己面對一個來自異世界，長得又怪又醜的生物。你會怎麼做？
瑞克：我不用想像啊。我和他一起做了很受歡迎的播客節目。

在《異形》裡，太空船諾斯托洛莫號上的船員，到了最後關頭才發現自己被地球的異形獵人設計了，機器人艾許也是他安插的棋子。他們──或至少大部分的他們，隨便啦──很衰，因為對外星人著迷的人通常沒什麼理智，尤其當你想到找到 ET 的機率有多低，就知道他們多不理智。

說真的啦，如果找到的外星人是這個樣子，那還真是相見不如不見？圖/電影《異形》劇照@imdb

目前為止，我們已經花了數十年尋找，而且一無所獲。真的讓人空歡喜一場。每當我們發現來自地球以外的不尋常東西，就會湧現一陣充滿希望的興奮與熱忱，想把我們觀察到任何現象都歸功於外星生命。但是我們總是會失望。大家都到哪裡去了？

為什麼直到現在都還沒看到外星生命？

1961 年，天文學家法蘭克．德瑞克（Frank Drake）提出一個方程式 ，試圖解答這個問題。方程式裡有七個參數，一旦你放入值，就會得出宇宙中可偵測到的外星文明預估數量，後來被稱為「德瑞克方程式」。一切都很好，只有一個問題—找出每個參數的值到底是多少。以下是這個方程式中的參數：

（1）新恆星出現的速率
（2）有行星系統（環繞恆星，運行在軌道上）的恆星比例
（3）每個太陽系中可居住行星的數量
（4）生命出現在可居住的行星上的機率
（5）發展出有智慧的生命的機率
（6）有可偵測技術的文明的比例
（7）文明能生存並向外送出訊號的時間長度

從德瑞克開始顯擺這個方程式以來，我們一直在嘗試得出這些參數的值。最近我們在第一項有了還不錯的成果。透過各種方法，我們現在發現了超過三千個外行星，讓天文學家可以做出更好的估計。

現在我們認為，和太陽類似的恆星中，百分之九十會有外行星，當中有百分之二十處於「可居住帶」，也就是應該存在能支撐生命—至少是我們所知的生命—的環境條件的地方。

至於其他參數，你差不多就只能用猜的（生命與智慧出現的機率原則上應該可以知道，但我們還不知道）。輸入最低、最悲觀的值之後，我們可以算出自己是銀河系裡唯一有智慧的文明，但在可觀察到的宇宙裡，可能還有一萬五千個有智慧的文明存在。如果用非常樂觀的值來算，那麼光是在我們的銀河系裡，就還有七萬個有智慧、可溝通的文明存在，整個宇宙中的數字則接近一百一十億。這代表有很多外星人欸。

我們對於發現其他世界這件事愈來愈上手。圖/方言文化出版社提供

宇宙存在這麼久了，其他「人」在哪裡呢？

另外要考慮的是，地球是在四十五億年前才形成的，有鑑於我們認為宇宙已存在一百三十八億年，那麼也可以合理假設，我們認為那些可居住的行星有很多都比地球古老。這意味著生命在那裡演化的時間，會比我們這個年輕行星久很多。這麼一來，如同蕭斯戴克所指出的，我們可以預期某些文明比我們的文明還要進步很多很多，可能有超級聰明的生化人生存其中。這暗示了，出於好奇心與獵取資源在內的種種理由，這些文明都會想辦法殖民其他行星。就算只是搭乘以我們所能想像的速度（比方說，光速的四分之一就好）飛行的太空船，勤勞的外星人大概也只需要四五百萬年，就能殖民一整個像我們這樣的銀河系，乍看好像很久，但以宇宙的角度來看，根本只是一眨眼的時間。所以我們要再問一次：他們到底在哪裡？

恩里科．費米在 1950 年問了這個問題，並且導致了費米悖論（Fermi Paradox）的出現。費米的重點其實在於星際旅行看似不可能，但卻被詮釋為懷疑外星智慧存在的理由。如果宇宙裡有很多外星人，那我們當然應該要看過一些證據吧？

有可能地球對外星文明來說地處郊區沒什麼值得注意的？圖/銀河便車指南劇照@imdb

也許有，也許沒有。關於為什麼超級進步的文明還沒向我們現身，有很多不同的解釋。可能是因為我們處於銀河系遙遠、荒蕪的「郊區」，所以在「都會區」的那些外星人沒什麼太大的興趣前來。也許他們曾經在數千、數百萬年前，甚至數十億年前來過地球，然後發現這堆爛泥裡沒什麼值得淘金的。也許超級智慧種族根本對殖民沒有興趣。又說不定，他們是那些愛家好男人，找到在自己的太空鄰里間過著烏托邦般的生活方法。也許他們生存在完美的虛擬實境裡，在銀河系裡閒晃對他們來說一點吸引力也沒有。也許他們進步到我們無法得知自己被他們觀察的程度，而他們遵守著「請勿碰觸」的觀賞原則，對他們來說，我們只是一個娛樂設施，一種珍品，或是一座動物園。更極端的版本是，這些外星人已經發展得遠超過我們的概念，我們根本無法理解他們。他們可能已經以某種方式居住於地球，但我們渾然不覺。

也許就像《星際效應》裡演的那樣，外星人住在第五維度裡，我們就是不知道怎麼接觸他們所在的現實。也許我們就像是住在十線道高速公路旁蟻丘裡的螞蟻──無論是高速公路還是蟻丘的構造都很了不起，但是兩者在規模與移動速度上的差異，意味著使用其中一個構造的有機體，會很容易滿足於現狀，而忽視另外一個構造。

也或者，他們只是還沒找到我們──也許我們應該對此心懷感激。一切都平靜無波，也許是因為宇宙裡有掠食性外星人，就像《異形》裡的那些外星人，而其他有智慧的文明都知道這一點，所以非常低調。換句話說，他們嚇得屁滾尿流，躲得好好的。這使得我們「朝空中發射訊號，派遣太空船離開我們的太陽系」的行動看起來有點蠢。

在這一點上，霍金已經承認自己是個膽小鬼。他擔心進步的外星種族「力量會比我們強大許多，也許會認為我們比細菌還沒價值」。那也是「也許」，不過壞消息是，一切都為時已晚了。我們已經播放電視、無線電和雷達好多年了，而這些傳輸內容都已經洩漏到太空裡了，現在才安靜下來已經沒什麼意義。

我們的許多電視訊號已經到達了其他星系。圖/方言文化出版社提供。

最後一個關於外星人缺席的解釋，當然是經典的《駭客任務》情境：我們活在虛擬世界裡，程式設計師根本不想沒事找事，寫什麼其他智慧生物的程式碼。也許他們發現那根本是浪費時間，而且看我們抓破腦袋也沒有頭緒也滿好玩的。

不過，萬一沒有任何外星人呢？這是非常恐怖的一個論點。也許就是，文明發展到某個技術成熟的階段時，最終必然會毀滅自己；也許是透過改造出無法控制的病毒，或是發展與部署毀滅整個星球的核子武器，或是創造出將整顆星球覆蓋二氧化碳的科技，繼而摧毀曾經讓自己繁榮發展的那些條件。

這也不是難以置信的，對吧？

同場加映：我們能以多快的速度旅行？

航海家一號是目前最快、不在軌道上的人造物體──它已經離開了我們的太陽系在星際空間裡航行，時速約六萬一千五百公里。聽起來很快，但航海家一號還得花上八萬年才能抵達距離我們最近的恆星：半人馬座比鄰星。如果我們要派一艘有人員乘坐的太空船進行這趟旅程，實際抵達那顆恆星的人會是船員的第兩千五百代子孫—兩千五百個世代，在零重力、輻射線大轟炸的環境裡繁衍。偷偷告訴你，到時候他們應該已經不算是人類了……

最令人期待的可能方法，應該是以某種推進束（beam propulsion）加速前進，太空船會有一面巨大、非常輕薄的帆，由在地球產生的集中能源束（雷射或是微波）提供動力。突破星擊計畫（Breakthrough Starshot）打算使用類似這樣的東西，派一艘無人奈米船進入宇宙，以百分之二十的光速前進。這個計畫希望派遣一個艦隊，「在一個世代內」，也就是短短二十年後，抵達半人馬座 α 星。一旦抵達，奈米太空船可望用它的迷你相機拍攝一些照片，然後貼在臉書上。外星人，快標記你自己！

風帆的設計顯然相當關鍵。一些哈佛的科學家已經在研究如何維持風帆的最佳角度以獲得推進束的能量，目前也得出了一個球面的構造。而且風帆會自我修正，如果太空船向左晃了晃，能源束自然會把它推回右邊。更重要的是，這些奈米太空船看起來會很像超大的迪斯可舞廳水晶球。唯一能肯定的是，外星人一定會知道我們是好玩的生物。

• 編按：對太陽帆有興趣的話也可參考：《摺紙動物園》〈物哀〉

同場加映：我們被綁架了嗎？

沒有。

一個很有名，但非常沒有根據的 1992 年民意調查顯示，有三百七十萬名美國人相信自己曾經被外星人綁架過。冷靜下來，美國人！

相信自己被外星人綁架的心理學非常有意思。首先，這些據稱被綁架者的回憶，通常都是在催眠狀態下製造出來的。催眠不是擷取「隱藏記憶」的可靠方法—事實上，目前已經顯示受催眠者非常容易就被誘發出假記憶，容易受到暗示的人更是如此。再者，許多被綁架者都表現出「假記憶症候群」，他們在記憶測試中，傾向想到自己沒有看過的字詞或物品。

睡眠癱瘓據信也在他們的故事中扮演一個重要部分。有這種症狀的人，在入睡或醒來時經歷會暫時的癱瘓。這算是個已經獲得了解的現象，我們知道這些人醒來時，他們嚇壞了的腦袋有時候會創造出閃光、滋滋聲、漂浮感，以及人物存在（哈囉，外星人）。在此澄清，這些都只是幻覺。大部分有這種問題的人，都把這些效果視為夢境的一部分；剩下的人就把它們解釋為外星人胡搞的證據。這樣的經驗主觀上是非常真實的，但是客觀上……呃，就是胡說八道。

研究顯示，很多回報綁架的人都會主動擁抱「外星人綁架受害者」的身分。他們似乎認為這具有某種安慰效果，在心理上對他們有所幫助。就像是在一個恐怖的俱樂部裡找到歸屬感。

本文選自泛科學 2018 年 7 月選書《科幻電影的 預言與真實：人類命運的科學想像、思辯與對話》，方言文化出版社。

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2018世界盃足球賽終於在克羅埃西亞與法國的激烈廝殺中結束，創造了具有歷史性意義的一刻。所謂「歷史性的一刻」不單是指法國時隔20年再度奪冠這件事，如果你把視線移動到球員的腳下，注意到那片被輾壓的翠綠草坪，千萬別小看它，那些看似平常的草株可是劃時代的產物！

那些帶來歡樂的草坪並不簡單

公園的草地是親子遊樂的好去處。圖／pixibay

草坪之於現代人的重要性，從四處可見的庭園、公園、各類球場就可以看出，隨著都市越加發展，人們似乎就越渴望從綠草中尋求心靈解脫。有需求必須要有供給，要保持綠草如茵絕對不只是種種草那麼簡單，草坪管理是一門集結了植物、機械、化學、管理等專業知識的學問，需要大量金錢建造、維護，有時候，從一個地方的草坪品質，就能看出當地的經濟、產業發展情況。

以室外網球為例，自1877年首度舉辦以來，溫布頓網球錦標賽便一直使用指定的草坪場地，最早期，他們選擇當地的幾個草種混合種植，直到20世紀中期，農業科學蓬勃發展，世界各地開始研究如何繁殖、養護青草，讓球場草坪管理技術有了革命性的轉變。

1951年，英國的體育草坪研究所 (Sports Turf Research Institute, STRI) 接管了溫網的草坪管理事務，如今溫布頓球場那片由5400萬株黑麥草所組成的柔軟草坪，便是研究員數十年的心血。每年，為了為期兩周的賽事，他們會花費一整年的時間做準備，並且隨時觀測天氣狀況做調整，以確保草坪的完美。

著名網球選手羅傑．費德勒在溫網的比賽畫面。圖／wikipedia

為什麼溫網對草坪的品質要求這麼高？答案是因為，除了視覺上要看起來完美，草坪的彈性、柔軟度以及品質的一致性都會影響到球員的表現，一點點的變化球員都很容易感受到。這和鋼琴的觸鍵、音色會影響到音樂家的發揮是同一個道理。

不只是網球，各種球類諸如足球、高爾夫對球場草坪也同樣十分重視，而越重要的國際賽事對草坪品質的要求越是嚴謹。以2016年中國發生的「鳥巢草坪事件」為例，當時原定要在北京國家體育場進行一場國際足球賽事，主辦方卻突然宣布因為「連日強陣雨」的關係取消比賽。言下之意就是：鳥巢的草地維護技術不成熟，又被暴雨侵襲，造成場地不堪使用。可見越是大型的體育場地，草坪的日常維護就越需要被重視。

草坪的草到底是什麼草？

在討論草坪的維護方式之前，想必大部分的人都會有個疑問：草坪的草到底是什麼草？事實上，草坪草種與氣候型態有很大的關係，因此世界各地適合的草種都不太一樣，也需要由不同方式繁殖、栽培。大部分的草坪草種都屬於禾本科 (Gramineae or Poaceae) 植物，在這龐大的家族內， 羊茅亞科 (Festucoideae)、畫眉草亞科 (Eragrostoideae) 及黍亞科 (Panicoideae)三種最常被利用為草坪草。

草坪草種依照適合的種植地區被分為溫帶型草種（俗稱冷季草）與熱帶型草種（俗生暖季草）。羊茅亞科的適合氣溫為10～24度，屬於溫帶型草種，溫網所使用的多年生黑麥草屬於此類；畫眉草亞科 及黍亞科的適合氣溫則為25～35度，屬於熱帶型草種，台灣球場最常使用的狗牙根（俗稱百慕達草）便屬於畫眉草亞科植物。

被選為體育場地的草種通常會有以下幾種特性：耐踐踏，否則踩幾下就不能活了；要足夠柔軟，才能減緩衝擊力，防止運動員受傷；復原性要強，才能不斷從受傷中振作，維持欣欣向榮的模樣。

黑麥草與百慕達草都具備以上的特性，但黑麥草較難養護，因為它不耐冷也不耐熱，也完全禁不起乾燥，需要時常澆水，但若是場地積水它也受不了，像「鳥巢」的黑麥草就是因為排水不良才會陣亡。然而，由於黑麥草非常柔軟，讓溫帶地區相當喜愛這個價格高又難養護的草種，不論是網球場和足球場都能發現它的蹤影。

和嬌貴的黑麥草相比，百慕達草好養許多，在乾旱、潮濕的環境下都能夠存活（但偏好潮濕），耐鹽性也極佳，唯一的缺點就是不能在遮蔭處種植，若沒有足夠的陽光，百慕達草便難以儲存碳水化合物等能源，無法長久存活。台灣很喜歡種植這種易存活、價格又便宜的草種，各類球場、飛機跑道周邊和道路邊坡都能看見它們。桃園國際棒球場便是其中一個使用100%百慕達草的案例，但今年年初，草坪終究受不了五月天11場演唱會的輾壓，被重新鋪設了一次…

黑麥草與百慕達草比較。圖／戴淨妍製

種草難　維護更麻煩

在鋪設了草坪以後，就要開始進行日常維護。草坪最忌諱的就是雜草入侵，一旦雜草開始在草坪間蔓延，除了破壞美觀、影響草株的生長，也很有可能會滋生病蟲害。為了解決雜草問題，現代球場多半會選擇化學除草的方式，而非人工除草，以減少時間、人力成本。

但若要根本的解決雜草問題，還是要適時做好灌溉、施肥、通氣（註）、刈割等措施，管理草坪的生長速度與密度，讓草株保持身體健康，才能抵禦疾病威脅。以溫網的草坪管理為例，為了防治病蟲害，他們測試不同的農藥來清除害蟲和雜草，使用混合土壤以加強地面的彈性、堅固性，並且使用肥料讓草坪成長得更快速、色澤也更美麗。

要管理好草坪，施肥是必要的。圖／pixibay

而今年世足賽舉辦場地也備受關注，原因在於此屆世足賽所使用的12座球場中，有6座球場，包含決賽場地莫斯科盧日尼基體育場 (Luzhniki Stadium)，使用了全新研發的  SISGrass 草坪。SISGrass 是一種由95%天然草，5%人造纖維縫製而成的草皮，製造者宣稱 SISGrass 因為深度嵌入了人造纖維，強度絕對足以承受比賽期間的踩踏，並且不會讓球員有踩假草的違和感。但與製造商的說法相反，有日本隊隊員表示，由於  SISGrass 的摩擦係數和天然草坪不同，會影響足球的旋轉角度，導致它移動到與自己預期中不同的位置，這讓球員覺得很混亂。

SISGrass是人工合成的非天然草坪。圖／wikipedia

國際足球總會 (FIFA) 向來對草坪品質要求極高，也堅持使用天然草坪，今年卻打破了這樣的規則使用了非天然草坪，可謂一項劃時代的改變。使用 SISGrass 草坪擁有優、缺點，它能讓與俄羅斯一般氣候過冷，不適合種植天然草坪的國家也能在重大賽事中使用非天然草坪，但與天然草坪相異的質地也為球員帶來不適應感。未來世足賽是否還會允許使用非天然草坪，就要看國際足球總會後續的評估了。

草坪管理是一門很專業、很花錢的學問，但就現在來說仍然很重要。若草坪管理者能夠充分理解相關知識，並配合不同場地的特性加以調整，使用最少的能源來保持草坪的美觀與安全，方能減少環境汙染、能源消耗的問題。

• [註]通氣：將中空的管子插入土中，再把管子中空部位取得的土塊從土壤中 拔出來，遺留的洞，配合緊接的鋪砂操作填入新的砂土以改善根圈的土壤質地並提高土壤的透氣性。

資料來源：

• Why the Grass Is Always Greener at Wimbledon
• SISGRASS官方網站
• 黃文達、陳宏銘、王裕文 (2012)。草坪管理實務。臺灣大學農藝學系，草地科學研究室站 。檢自http://grassland.agron.ntu.edu.tw。
• 我國舉辦國際賽事及職業棒球潛力場地調查研究報告 桃園國際棒球場
• 11場五月天演唱會後　桃園棒球場草皮重鋪
• 草太長吃球吃力　不利日本輕巧觸球

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• 作者／李紀潔、羅鴻、泛科學編輯部

從古埃及的紙莎草文獻到祕魯印加帝國的古木乃伊體內，都可見到人類飽受癌症侵擾的證據。而在醫療昌明的現代，癌症仍然高居國人十大死因的首位。人類與癌症纏鬥了數千年，難道沒有有效的治療方式，終結這長年來的惡夢嗎？

在明星標靶藥物伊馬替尼（imatinib）於 2001 年出現之前，常見的癌症治療方法包含了手術、放射線治療和化學治療。但這些療法皆無法針對癌細胞進行治療，也都有相對嚴重的副作用。今年（2018）的唐獎生技醫藥獎頒給三位美國知名的科學家：東尼 ‧ 杭特（Tony Hunter）、布萊恩‧德魯克爾（Brian J. Druker）、約翰 ‧ 曼德森（John Mendelsohn），他們的研究開啟了針對癌細胞進行癌症「標靶治療」的新紀元。

宛如對癌症專用神奇子彈的標靶藥物到底機制是什麼？它又是如何誕生的呢？

開啟標靶藥物研發濫觴的「酪胺酸磷酸化機制」

能成為第一個知道（科學新發現）的人，真的是非常好的感受。──東尼 ‧ 杭特博士，2017 訪談

故事從頭說起，在 1980 年代東尼 ‧ 杭特博士進行生化研究時，科學界僅知兩種胺基酸：蘇胺酸（Threonine）與絲胺酸 （Serine）有磷酸化（Phosphorylation）的現象。磷酸化意指「在分子上加上磷酸根（PO₃^2-）」，這個作用在生物化學中有很重大的效用，可能會造成截然不同的訊息傳遞（signaling），甚或大幅影響原有蛋白質的功能。而杭特博士在科學上的主要貢獻，在於他研究會引發癌症的多瘤性病毒（polymavirus）的蛋白激酶（protein kinase）時，誤打誤撞發現其作用是磷酸化第三種胺基酸酪胺酸（tyrosine）；在後續的實驗中，更進一步證實了多瘤性病毒與勞斯肉瘤病毒（Rous sarcoma virus）致癌的轉化蛋白都是酪胺酸激酶（tyrosine kinase, TK），這個發現暗示了失控的酪胺酸磷酸化機制是癌症起源的關鍵，更進一步成為現今標靶藥物研發的濫觴。

本次獲唐獎生技醫藥獎的東尼 ‧ 杭特博士。　圖／唐獎教育基金會提供

為什麼這樣一個蛋白質的化學變化會有如此劇烈的影響？我們要回過頭來從細胞內的溝通談起，當細胞接收到外來生長訊號，此訊號會一個蛋白質傳一個蛋白質地將訊號送到細胞核中，對 DNA 進行調控，影響生長、分化、代謝等重要的生理行為，這樣的溝通即是細胞內的「訊息傳遞」機制。把訊息傳遞想像成一場接力賽，在這場接力賽中，每位跑者都是不同的化學物質，這些化學物質接力傳訊的結果，最終會引發細胞重要的各種生理行為。

生物體中有非常多種酪胺酸激酶，它們在訊息傳遞的接力賽中主要扮演最前頭的跑者，會改變下游蛋白質的結構（替蛋白質中的酪胺酸加上磷酸根），從而影響細胞的生長、分化、遷移、代謝、細胞凋亡等等重要的生理行為。依照作用的位置，酪胺酸激酶可分成兩類：在細胞膜上的受體酪胺酸激酶（receptor TK）及細胞質內的酪胺酸激酶。而若是細胞不正常大量表現酪胺酸激酶或蛋白磷酸酶（tyrosine phosphatase，功能跟激酶相反）失去功能時，便可能導致細胞的不正常增生，甚至產生腫瘤。

知道了發病機制，只要找到方法抑制發生異常的酪胺酸激酶，或許就得以控制癌症──這就是 TK 標靶藥物研發的核心概念。

明星標靶藥物的誕生：伊馬替尼

德魯克爾博士的貢獻，則在於承襲前述基礎研究的成果，研發出治療慢性骨髓性白血病（Chronic myelogenous leukemia, CML），也是世界上第一款酪胺酸激脢抑制劑（TKI）標靶藥物「伊馬替尼」（imatinib）。

本次獲唐獎生技醫藥獎的布萊恩‧德魯克爾博士，他的貢獻在於推動研發世界上第一款 TKI 標靶藥物伊馬替尼。　圖／唐獎教育基金會提供

1845 年 已經有紀錄描述這種疾病，但直到 1985 年才有研究指出，致病的主要成因為患者的骨髓造血細胞中出現染色體易位（chromosome translocation），後續的研究發現患者因此會製造 ABL/BCR 基因嵌合蛋白。未發生易位前的 ABL 蛋白就是一種酪胺酸激酶，在白血球產生的機制中就像個開關，會視需求打開或關起──而當這個開關卡住無法關閉，就會導致白血球無限制的增生──也就是白血病。

BCR-ABL 融合蛋白因缺少調節區域，會不停的與 ATP 結合並將磷酸加到下游分子上，導致細胞不正常增生。為了抑制此現象，經過專一性篩選的小分子藥物可以競爭 ATP 結合的位置，因此下游分子不被磷酸化及活化。　圖／原始論文：O’Dwyer, M. E., & Druker, B. J. (2000).

因此，理論上如果用小零件卡住這個開關，就可以阻止白血球異常增生──也就是針對此酪胺酸激酶接合 ATP 的位置，設計出小分子佔領其位置讓它無法工作（無誤），從而抑制白血球過度產生的訊息傳遞鏈，就可以控制白血病啦！但是，事情當然沒有想像的這麼簡單，這個分子必須要能夠通過臨床測試，不會在殺死癌細胞的同時引發太多副作用才行。

在德魯克爾博士開始實驗的那幾年，慢性骨髓性白血病病患預後的情況一般而言相當糟糕：約有 25-50% 確診的患者會在一年內死亡，臨床現場的經驗促發他不畏重重關卡，決心找到真正有效的治療方法。這個歷經重重測試、與兩個製藥公司的臨床試驗才得以誕生的藥品，就是第一代標靶藥物伊馬替尼（imatinib），商品名「基利克®」（Gleevec®）。這個藥物的誕生，使今日慢性骨髓性白血病患者生存率，與常人並無太大的差異。

將抗體應用於治療癌症：西妥昔單抗

前面有提及，酪胺酸激酶主要可分成兩種，在細胞膜上的受體及細胞質內運作的酵素。伊馬替尼就是用以阻斷細胞質內酪胺酸激酶運作的小分子；而接下來的故事，則是使用抗體（antibody）來阻斷細胞膜上的受體酪胺酸激酶的作用，也就是另一位唐獎得獎人約翰 ‧ 曼德森的貢獻。

本次獲唐獎生技醫藥獎的約翰 ‧ 曼德森博士，他的貢獻在於推動研發世界上第一款使用抗體抑制 TK 活性作為標靶藥物的西妥昔單抗。　圖／唐獎教育基金會提供

1950 年代，科學家就發現了表皮生長因子（epithelial growth factor, EGF）能夠促進細胞的生長及發育。表皮生長因子事實上不會進入細胞內，會經由細胞膜上的受體（EGF Receptor, EGFR）來產生作用，EGFR 也是種酪胺酸激酶，藉由磷酸化下游分子傳遞訊息。就如前面的故事，當酪胺酸激酶出了錯──在這個例子中，當細胞表面有了太多的 EGFR 或其發生突變──便可能引發細胞的大量增生而形成癌症。

細胞表面的受體（Receptor），有點像細胞膜上專門接收特定分子訊息的小信箱，在 EGFR 的例子中，當它收到了表皮生長因子的資訊，就會進行磷酸化啟動細胞生長發育的訊息傳遞；但當細胞表面的小信箱多得不正常，細胞也會不正常成長──也就是癌細胞的起源。如果想阻止癌症，該如何處理這麼多 EGFR 小信箱？一個讓信箱失效的好辦法：拿長得很像的垃圾信件塞爆它。

這時正是免疫科學中，能夠辨識細胞表面特殊分子的抗體出場的時機了，在 1980 年代初期，免疫科學並不曾被視為癌症的潛在療法。約翰‧曼德森博士與同事成功找出能夠與變異的 EGFR 結合並且抑制其功能的抗體：西妥昔單抗 （cetuximab），商品名「爾必得舒®」 （Erbitux®）。同樣歷經層層測試的西妥昔單抗最終在 2004 年上市，而後成為大腸癌、頭頸癌（範圍涵蓋顏面、鼻咽腔、口腔、咽喉、頸部）等癌症的重要標靶藥物；後續有更多研發跟進使用抗體作為標靶藥物，來抑制受體酪胺酸激酶的活性。

表皮生長因子受體（EGFR）在接收訊號分子（EGF）後會二聚化（dimerization），使受體細胞內側的活化酪胺酸激酶區域（domain)磷酸化自己，接著活化一連串下游分子。 約翰‧曼德森博士研發出的抗體可以與訊號分子競爭受體結合位，所以受體不會活化；亦或促使細胞回收受體及啟動免疫反應使細胞死亡。 圖／原始論文：Patil, N., Abba, M., & Allgayer, H. (2012)

破解複雜生命謎團的漫長接力賽還未結束

正如細胞中的訊息傳遞，是經歷多種化學物質環環相連的複雜接力賽；人類要治療並解密癌症的致病機轉更是一場漫長的接力賽，是眾多的科學家投入了他們的光陰歲月，才得以逐漸撥雲見日、去破解複雜生命故事中的每個環節。1980 年代杭特博士發現酪胺酸磷酸化機制、辨識致癌基因的基礎研究是標靶治療得以蓬勃發展的基石；而接著 2001 年德魯克爾博士推動的第一支 TKI 標靶藥物伊馬替尼上市，和 2004 年曼德森博士研發的第一個 EGFR 抗體標靶藥物西妥昔單抗上市，也才讓癌症治療的曙光漸漸乍現。直至今日，仍有許多人投入標靶藥物的研發，不論是藥物或是治療癌症的種類都在逐步增加中。

人類與癌症千年的抗爭還未結束，但眼前不再只有一片漆黑；只要我們懷著像是這三位唐獎生醫獎得主；以及眾多科學家們在面對問題時的科學精神：在謎團與困境中不屈不撓，面臨失敗時永不放棄，並總是以最大的努力去找尋重要問題的答案。終有一天，我們能擊敗這個困擾已久的惡夢。

參考資料：

• O’Dwyer, M. E., & Druker, B. J. (2000). STI571: an inhibitor of the BCR-ABL tyrosine kinase for the treatment of chronic myelogenous leukaemia. The lancet oncology, 1(4), 207-211.
• Patil, N., Abba, M., & Allgayer, H. (2012). Cetuximab and biomarkers in non-small-cell lung carcinoma. Biologics: targets & therapy, 6, 221.
• Druker, B. J. (2009). Perspectives on the development of imatinib and the future of cancer research. Nature medicine, 15(10), 1149.

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• 採訪編輯｜歐柏昇 美術編輯｜張語辰

物理學家做細胞研究？

中研院物理所的林耿慧副研究員，帶領團隊發明製作「細胞鷹架」，可在三維環境中培養細胞，比二維平面的培養皿更接近生理環境。不僅能藉此了解細胞的物理，也可應用在組織工程、精準醫療等方面。

物理學家研究細胞？你也許心想，這篇文章是不是「錯頻」了？其實沒有，林耿慧就是研究細胞的物理學家。

林耿慧在美國念書的時候，有一個潮流鼓勵物理科學家 (physical scientist) 轉到生物學 (biology) 研究。她研究的「軟物質」領域與生物物理也算接近，生物物理中用了許多軟物質的方法。於是，林耿慧回國後就投入了生物物理的研究。圖／張語辰

不同於培養皿　全新細胞鷹架創造三維實驗空間

林耿慧說，大部分的細胞必須貼附在基材上才能存活。一般培養細胞的「基材」就是培養皿，但是培養皿是二維的平面，如果想要養出三維的結構，培養皿做不到。然而，身體內的細胞，都有三維的結構。

真實細胞生長於三維環境，與二維平面(如培養皿)的條件不同。圖／林耿慧

很早以前就有人想到，可以製造一個三維的「鷹架」來培養細胞。許多組織工程學研究試著製作細胞鷹架，不過一直未能培養出一個有完好功能的組織或器官。

林耿慧認為，要成為一個完好的組織，端視細胞與基材、還有細胞與細胞之間作用力協調出來的結構；但因為現今製作細胞鷹架的方式很不均勻，導致鷹架孔洞大小不一，因此很難了解細胞如何與鷹架作用。林耿慧想到了統計力學的這個概念：就算給定一模一樣的能量、溫度條件，還是會有很多的微觀狀態 (microstate)；那不如創造出很多一模一樣的微環境，去觀察裡面細胞的狀態。「我的想法就是讓全部微環境都一樣，就可以觀察很多東西。」

「吹泡泡」技術　低成本細胞鷹架夢想成真

細胞鷹架該怎麼作呢？有些科學家提出 3D 列印的方法，可惜很難印出夠小的孔洞。那為什麼要做夠小的孔洞呢？

細胞怎麼感覺自己在三維？它沒眼睛，一定是靠觸摸的。

林耿慧說，我們如果沒有眼睛，也會覺得自己在二維，除非空間的尺度跟自己本身的尺度差不多，可以觸摸到環境，才能夠感覺自己在三維。細胞的尺度大約是 10 到 100 微米大小，因此如果做出類似大小的孔洞，就可以讓細胞生長在三維的環境。

林耿慧的專長，正好是製作小塑膠球，博士論文就是做「膠體粒子」，把幾百奈米到幾百微米的小球堆疊成晶體。她想，這是她的老朋友，現在只要把尺度改成 10 微米以上就可以了。

查了文獻，林耿慧發覺她的想法已經被別人發明了。但是，讀完文獻之後，發覺前人的做法並不好，製作過程又慢又貴，自己仍然大有可為。

那個時候，「微流道」剛好發展起來，林耿慧對其研究現況有持續掌握。她看到一個方法，是用微流道吹泡泡，尺度剛好和細胞鷹架所需一模一樣，「就是我要的方法！」於是，林耿慧開始在實驗室製作這樣的泡泡。

利用微流道，可以做出大小一樣的泡泡。收集起來，把它背景變成膠，再把孔洞相連通，最後就可以拿來裝細胞。

實驗中通入氣體和液體，利用微流道「吹泡泡」製作細胞鷹架，動態如下圖所示。圖／林耿慧

林耿慧用微流道來吹泡泡製作細胞鷹架，實驗相當成功。不但成本很低，製作所需時間也很短，做一個不到一分鐘。並依此申請了專利，也成功技轉，現在這個產品可以在生化試劑最大販賣平台的 Sigma-Aldrich 上買到。

進化的三維環境　讓實驗與真實更接近

三維的細胞鷹架，有什麼功用呢？不但可以應用於再生醫學、人工敷料，也對精準醫療有所幫助。林耿慧表示，現在化學製藥成本不算太貴了，最貴的是篩藥，而用三維細胞培養來篩藥，應該會有更接近身體內細胞的反應。

一般篩藥是在二維平面進行。在二維平面上篩出有效的藥，最後去做動物實驗常常卻沒有效，原因可能是二維比較不接近生理環境。

林耿慧舉例，1992 年生物學家米納‧碧賽爾 (Mina Bissell) 的團隊，把乳癌細胞養在二維和三維環境來做實驗。他們放了一些抗體進去，發現在三維環境，這些惡性腫瘤細胞可以回復成良性，但在二維環境卻維持惡性。如此一來，傳統在二維的篩藥方法就篩不出來這個藥效。

另外，即使是表皮細胞，乍看之下是平坦的二維結構，但事實上，經常要形成管狀構造才有功能。例如血管、氣管，都需要管狀的細胞。而在二維平面上養細胞，很難養出管狀結構。

三維細胞培養一大瓶頸在於成本。一般三維培養用的材料如水膠，價格昂貴、操作時間又慢，而林耿慧發明的細胞鷹架，突破了這些限制；又經由技轉公司的進一步改良後，操作上和二維培養一樣方便了。

二維培養皿、三維細胞鷹架培養的細胞影像。紅色部分是肌動蛋白 (F-actin)，綠色部分是沾黏的纖維組織 (Paxillins)。在二維環境中，細胞呈現平行發展；在三維環境中，細胞長成立體結構。圖／林耿慧

物理學家眼中的細胞力學

製作出細胞鷹架只是第一步。林耿慧利用這樣的鷹架來培養細胞，做了各方面的細胞研究。她用物理方法，來量化細胞的體積、曲率，這是與一般生物學不同之處。

我的研究風格就是量測，然後去量化。那些東西未必是生物學家會去量的。

林耿慧說，生物學家量化的東西不一樣，例如他們會去量化蛋白質的表現。物理學家則是量化細胞的物理，例如「看到彎彎的線，就去量化曲率半徑」，因為這與細胞的作用力、能量有關。

量測細胞的形態，其實很困難。我們無法拿尺量測細胞，需要憑藉影像，而光是處理影像就很麻煩。林耿慧團隊突破這些技術困難，獲得一些有趣的發現，找到了一些在二維和三維不同的細胞型態：例如黏著斑尺寸比較小的細胞，其應力纖維也比較細，而黏著斑與應力纖維的分布是環繞整個細胞身體，呈現三維分布。而還有一些尚未發表的結果，皆顯示細胞在三維與二維的不同，團隊後續希望能從細胞力學的角度來解釋這些差異。

要研究生物物理，跨科重新學「常識」

生物物理包含許多跨領域專業，林耿慧團隊實驗成果的背後，其實是艱辛的歷程。

林耿慧笑說：帶領跨領域的實驗室比較累，有時學生來實驗室前沒有足夠的背景「常識」，更不用說非常少學生來實驗室前，就有足夠的背景「知識」。圖／張語辰

林耿慧說明，因為沒有現成的「生物物理」學系，可以教給學生所需的背景「常識」，所以學生來實驗室都需要從頭學起。有些學生學得快，有些學生會在一些不同領域中應該是常識的細節上出錯，例如：之前曾帶過機械系的學生，不知道將化學樣品加入溶液後要充分混合才能使用。在團隊裡，擅長養細胞的學生不一定會寫程式，而擅長寫程式的學生不一定會養細胞，因此研究經常要拆開來做。

此外，團隊與生物學家合作，也是不斷磨合的過程。林耿慧談到，物理學和生物學研究的方法學不同：物理學家很多研究是基於觀察的研究，並且習慣「套用理論」來解釋事情；而生物學家的研究方法主要是以「假說檢驗」。偶爾，跨領域合作中，由於彼此不夠了解對方的領域，有時會高估彼此的能力。雖然並非易事，但林耿慧團隊仍持續和生物學家合作，得到了豐碩的研究成果。

從軟物質起家，林耿慧跨入生物的範疇，以物理的方法研究細胞。就像《平面國》一書所傳播的三維福音：「向上，而非向北」，透過細胞鷹架開啟三維的視角，也得以對生命的最小單位有更多探索的空間。

本著作由研之有物製作，原文為《培養細胞的新技術──「吹泡泡」製作細胞鷹架》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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• 文／葉李華

自成體系的中醫理論

《異種人生》是倪匡的晚期作品，故事主人公是業餘中醫師，他發明了一種安神助眠的方劑，不但能讓人沉睡數日，還會進入彷彿另一種人生的夢境。書中將這種湯藥稱為「黑甜湯」，一來明指它又黑又甜，二來暗扣「黑甜之鄉」這句成語，如此貼切的名稱，也只有博學多聞又創意無限的倪匡想得出來。

由於本書以中國傳統醫藥為主軸，倪匡找了一個適當的段落，正經八百地提出自己對中醫的看法：

我主要想說明的是中醫自有一套完整的理論，而根據這套自成系統的理論來解釋人體、醫治疾病。這套理論和西醫的理論完全不搭家，一點關係都沒有。最原則的分別是中醫理論根本不認為疾病是由病菌引起，中醫理論中沒有細菌這回事，病因只和身體內的陰陽五行金木水火土有關。

雖然倪匡說得斬釘截鐵，想必還是有不少人好奇，中醫理論難道真的沒有細菌一席之地嗎？在回答這個嚴肅的問題之前，先講個輕鬆的小故事：據說，當年米開朗基羅看到一塊不怎麼起眼的大理石，居然立刻驚呼：「先知摩西在裡面，我要將他釋放出來！」不久之後，他果然完成〈摩西〉這個不朽名作。

米開朗基羅不是 Superman，想必沒有透視能力，他之所以看得見困在大理石中的雕像，自然是以心眼窺探的結果，這也正是藝術家與工匠之間的差別。

以心眼察覺病原的《瘟疫論》

中醫對於疾病自有一套理論圖／PublicDomainPictures@pixabay

回到正題，且說傳統的中醫理論，如《黃帝內經》或《傷寒論》，認為致病的原因共有六種（風、寒、暑、濕、燥、火），統稱為六氣或六淫。六氣的觀念可說深入中華文化的骨髓，例如我們隨時可能聽到某人「傷風了」或「上火了」。更有趣的是，這六個字甚至滲透到中譯的西醫名詞，「腦中風」和「中暑」都是典型的例子。

這個根深柢固的六氣理論，在明朝末年終於受到挑戰。

挑戰者是一位特立獨行的醫家吳有性 (1582-1652)，他根據多年的行醫經驗，大膽假設某些疾病無關乎什麼風、寒、暑、濕……而是源自一種「異氣」。在那個欠缺現代儀器的時代，吳氏以心眼仔細觀察這種病原，得到令人驚嘆的準確描述，包括認定「異氣」是從口鼻鑽入人體。因此，只要稍加瀏覽他的《溫疫論》，你很容易說服自己相信「異氣」就是微生物的代名詞。

可惜異氣理論當時就不見容於主流，在吳氏死後更是成為絕響。雖然有人認為清朝的溫病學派大致繼承他的學說，但嚴格說來只是神似而已。因此倪匡說中醫沒有細菌這回事，基本上完全正確。

差點發現細菌的產褥熱研究

圖／Sanjasy@pixabay

吳有性過世後兩百年，西方醫學史上出現一個「乍看之下」相當類似的例子，很適合當作對照組來討論。

這次的主角是匈牙利籍醫生塞麥爾維斯 (I. Semmelweis, 1818-1865)。塞氏從醫學院畢業後，在一家大型醫院的產科工作，那裡的產婦死亡率有個明顯趨勢──由醫師接生所導致的死亡率，始終是助產士接生的兩三倍。塞氏認為必定事有蹊蹺，經過多方查證，終於得出一個結論：

醫師和助產士最大的不同，在於醫師經常進行病理解剖，因而從屍身上沾染了病原。這種病原光用肥皂洗不乾淨，導致醫師在接生時感染了產婦。

雖然塞氏並未猜對這種病原的本質，但就傳染方式與途徑而言，他的假設已經相當正確。可惜在塞氏有生之年，他的學說（由於證據不夠充分）並未受到應有的重視，否則會有更多的產婦逃過枉死的命運。

塞氏的經歷看似與吳有性頗為接近，其實有著本質上的不同。道理很簡單，吳有性生在沒有顯微鏡的時代，才不得不發揮「見人所不見」的創意。然而兩個世紀後的歐洲醫學界，顯微鏡已經逐漸成為研究工具，塞氏若肯擁抱先進的科技，大有可能比法國的巴斯德早十幾年提出完整的細菌學說，而不是弄得一個不上不下的局面。

拒絕與時俱進，無異於自廢武功，縱使發揮再多的創意也是枉然！

• 本文同時刊載於《科普時報》專欄「談論幻話創意」，原文標題〈慧眼與心眼〉

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星際航行與太空活動，由生態提供最可行的科技靈感？

我們常常忽略一個科學事實：絕大多數的星系是我們永遠無法造訪的。這些星系溜走的速度快到我們永遠無望接近。

「就算有一天我們能夠獲致光速能力──物理學家向我們保證這是不可能的──依然無法到達最遠的可見星系，就算我們永不停止地航行下去也辦不到。由於擴張宇宙的加速作用，等到我們抵達星系此時此刻的位置──為此得在太空船裡待上單調乏味的三百億年以上──我們和星系之間的距離已經變大到比以前還要遠。……無限宇宙並不意味著非常大，並不意味著我們所觀測的一切都是實際宇宙的小小一塊。無限的任何百分比都是零。所以，我們所能觀測到的一切都是宇宙的百分之零。」──引自《萬物運動大歷史》

Interstellar （2014）。圖／imdb

其實，站在物理學的角度，科學理論、先端與傳播、推廣、實務應用甚至教育可能就已存在著誤差與錯解，例如愛因斯坦認定重力根本不是力。經過一次空前絕後──或許除了海森堡那一票量子幫之外──的靈感飛躍，愛因斯坦說，有一種看不見的基體，他稱之為時空 （spacetime），遍及宇宙的每一個角落。時空是時間與空間的混合體，其組態決定物體必須以何種方式在其中運動。

物體的存在，即其質量，扭曲了周遭的時空。運動通過這個區域的任何物體都以可預測的方式改變其運動軌跡，及其時間推移。愛因斯坦以幾何取代了重力，每一個物體的路徑皆由局域時空的組態決定。

不幸的是，關於時空的翹曲方式與物體穿行時空的運動方式，愛因斯坦的場方程式複雜得不可思議。這些方程式如此的勞力密集，就連美國太空總署在計算太空飛行器前往各行星的航行路徑時都不使用。他們寧可謹守牛頓比較簡單的數學，所得出的結果已經夠好，處理起來也容易得多。（資料引自《萬物運動大歷史》）

圖／pixabay

這讓人聯想到經濟學上的重要提醒：

效率不同於效益！

例如生產 100 隻左腳鞋雖然很有效率，但實際效益遠遠不及生產 25 雙／50支鞋。目前現在科技文明的「方法論」似乎遠遠凌駕「目的論」，在價值、結果、影響的思辨上也許更需要補正與更新。

以「泛種論」航行於宇宙的「發現號」

Star Trek: Discovery （2017）。圖／imdb

去年（2017年）開播當紅科幻影集《星際爭霸戰-發現號》，除了延續 Star Trek 系列作品的「硬科幻」風，在有關星際航行的劇情上，有別於傳統上純物理、機械的科學科幻設定，採用了近似與生物生態相關的「泛種論」（Panspermia，是一種假說，猜想各種形態的微生物存在於全宇宙，並藉著流星、小行星與彗星等「星際污染」散播、繁衍。）來假設「孢子引擎系統的宇宙超光速移動」(Displacement-activated spore hub drive; DASH drive) 存在。

本劇中設想存在一種能在普通空間拓展的菌絲體網路，菌絲體的根系遍布全宇宙，創造出一個矩陣（近似超快速交通幹道系統），影集中的描述：「生物引擎的特殊基因構成使得它與菌絲體共生，並得以利用菌絲體在宇宙中穿梭。通過水平基因轉移，生物引擎能將外來 DNA 合併到自身 DNA，當輸入坐標時候，它就知道往哪裡走，像一位領航員一樣控制船的導航……」，但影集劇情中這套系統被禁用，畢竟，這是科幻。科幻的重點則在於提出的一個「大致合理，有所可能」的探究、批判新方向、突破性的思維（真正的創意原型）。

《超時空要塞》以歌聲征服外星人

《科學人》No.184一篇有關「哨音」的研究報導，提及

「在智慧型手機、甚至摩斯碼發明前，有些住在偏遠地區的人們能用哨語傳訊達意，這種溝通方式至今仍讓語言學家大感驚奇，並是為文化遺產。」

「哨語長距仍清晰可辨，科學家目前發現大約 70 個族群會使用哨語，他們大多居住在孤立的山區或植被茂密的地區。」

這是在地球上的科學事實，面對多變歧異的現實環境，人力、生物力、生態力，相較於主流科技發展（例如電子通訊、動力傳送），仍不失為一種可行、合理的參考、替選方案！

圖／imdb

在太空中，令人印象深刻的科幻作品「超時空要塞（另譯：宇宙戰艦）」，女主角明美搭乘宇宙戰艦，將歌聲以機器設備擴大到整個戰場，贏得戰役。

這一點在現實上並不會如卡通中那樣浪漫，因為太空中是無聲的。但透過「波動」的轉換、加工與傳導，一種生物旋律（波形）「魔／仙音傳腦（外星智慧生物的心智）」超越純物質強大武器、破壞能量卻是可能的。這段情節的精華仍在於「生物加機器」，亦即凱文·凱利所稱「人馬模式」領先單執一方之處，也是整合生物生態與當代科技的潛能方向。

分析比較，科技文明做對了嗎？

圖／wikimedia

文明的進展關乎選擇，科學科技的主軸又重於比較分析，但比較分析的基準與取捨，卻往往並非完全獨立客觀的。例如絕對速度、相對速度與比擬速度，雖都為我們對速度的描述與理解，但要採用哪一種標準卻是更根本的前提，例如根據《萬物運動大歷史》，旗魚每秒游 10 倍自體長度的距離，因而被認為非常快速。

但即將降落的波音 747 客機一秒內只能飛越 1 倍自體長度：70 公尺。它因為自身的巨大而在視覺上吃了虧，而最快的細菌每秒能跨越一根人髮粗細的距離。這種細菌每秒移動了 100 倍自體長度的距離，有些能做到 200 倍的自體長度。

從某個角度而言，

「動物在演化到像人類這般複雜的程度之前，必須先經過一個步驟，那便是建立一個可以做為屏障的窩巢，並且分工合作、互惠互利。但在生物史上，只有二十種動物達到這個階段，建立了複雜的社會組織。其中三種是哺乳類動物，包括兩種非洲鼴鼠和「智人」（非洲猿的一支奇怪的旁系），十四種是昆蟲，三種是住在珊瑚礁裡的海蝦。但除了人類之外，其他幾種動物體型都不夠巨大，不足以演化出足夠的腦容量，以發展出高度的智商。」（引自《人類存在的意義— 一個生物學家的思索》 ）

「但很多生態中已存在的優勢與特長卻是要靠人類科技文明的發展（例如工具的研發）達到某一程度才被發現與認知。單從『速度』這項人類科技引以為傲的向度，很多生態中的非凡表現，恐怕都難有結束與定論的一天，蜂鳥的翅膀一分鐘拍打一千兩百五十下。遊隼向以速度最快的鳥而聞名，俯衝時能達到每小時320公里。」

「近來在弄蝶科所觀察到的，算得上是自然界歷來最快的日常(生物)反應速度。弄蝶突然遇到亮光時，會以六十分之一秒的驚嚇反射加以反應。」──引自《萬物運動大歷史》

圖／pixabay

也許這樣的速率在人造科技片面較量之下不算什麼，但我們能夠做出一隻完整相同條件與表現（大小、壽命、續航力…）的蜂鳥與弄蝶嗎？

今天的學童所學到的通常還是比較舊的牛頓式觀點，亦即地球是因為太陽重力而繞著太陽轉。科學課程很少提供孩子們更先進的愛因斯坦觀念，亦即我們的星球純粹是沿著一條穿行彎曲時空的直線路徑（測地線）而墜落，而這個彎曲時空是由近旁那顆大質量的太陽所製造出來。

而且，若「最快的速度不是加速中的實質物體之速度，而是我們與它們之間正在擴張的虛空空間之速度」（引自《萬物運動大歷史》）為真，那真正重要的不是生物生態中現已被發現的速度有多快，而是它們提供文明問題（例如星際航行）解決替選方案與方向的豐富性與可能性。

《基地》系列：文明該往何處前進？

基地系列的創作時間橫跨美國作家以撒·艾西莫夫 49 個寫作年頭，一共10冊（包括別人續寫3冊），彼此間劇情獨立，卻又緊密關聯。圖／wikipedia

科幻傳奇人物楊威利曾引用兵學家克勞塞維茲名言：「再多戰術上的成功，也無法彌補戰略上的失敗！」即便從文明發展的層次，仍算說得刻骨銘心。而《基地》這部曠世巨作，就是對文明發展有著戰略層級的構思與探究。

《基地》當中虛構了重要的「心理史學」，面對「文明黑暗」的指導方針，既不是正面對抗，也不是逃避屈服，而是在於設法「縮短黑暗的時間」！後續《第二基地》的劇情設定，仍是一種文明戰略層級的計畫。這種在應然與實然的跨界思辨，為文明後天未雨綢繆超尺度時空預想，正是科幻啟發甚至引領科學科技的優勢所在。

生物學教導我們的「近因」與「遠因」

圖／pixabay

在生物學上，我們經常必須解釋生命過程是「如何發生」、「為何發生」的，並將這兩者分別稱為「近因」和「遠因」。而現今這樣的探討就與「遺傳」和「演化」相關，這樣的方式與觀點，自然也就擴充、延伸到其他事物上。看待「科技」與「文明」，就會有「近因」、「遠因」的成份，也會有「遺傳」和「演化」的觀點。

而在物理學演繹、推論的多重宇宙說、平行時空，雖然在學術定義上有所不同，但在語意上，生態、生物學上的多重宇宙、平行世界（觀）卻很可能順理成章、自然而然地從觀察（不只看見）、感知而得。透過探究昆蟲複眼、嗜極生物及其生境，親近山野蹲下身來細觀一草一木、一苔蘚一蕨類，學者專家歷經數十年載甚至大半輩子親身探究一個物種族群，所領會的，「一沙一世界，一花一天堂」的意義就不會只是文學上的美，必定含有科學上的真！

當年洪堡德、梭羅的「宇宙」一詞就是指生態，和現代科學談的「宇宙」自有不同。生命所想（思想）、所言（語言）、所指（物事）互相影響，例如科普名著《當世界變得寂靜》和《科學人》第 171 期專題〈無以名狀的幸福〉，皆提及生物多樣性和詞彙的貧乏，都將對文明發展與心靈充實造成負面影響。

而世界觀的移轉與參照非常忌諱斷章取義、捕風捉影。就宏觀層面而言，保有單純、特色（例如寒帶純林、個性），相較於為多而多、地球村國際化，更符合生物多樣性原則。因為重點在整體尺度非縮限個別、感通交流非樣貌形式、動態平衡非固著穩定、傳承學習非移植複製。

發展文明世界，維繫根本生態系統

圖／Ben & Gab @flickr

法國作家尚.布勒（Jean Bruller）—筆名韋科爾（Vercors）──在他於1952年出版的小說《你該知得》當中宣稱：

「人類的所有煩惱皆起因於我們不知道自己是什麼，對於我們想要成為什麼，也沒有一致的看法。」

人類不論發展何種文明，總不能掉進這樣一個黑色鬧劇：物質建設發達，文明精彩輝煌，但人性甚至生命卻衰敗消逝。

全球確認物種的數量到了 2013 年時已經達到兩百萬之多。如果再加上目前尚未被發現的各種無脊椎動物、真菌和微生物，總數估計在五百萬到一億之間。每年被確認和命名的只有大約兩萬種。所有的分類工作要到二十三世紀中期才能完成。單是整個生態體系所賴以維繫的物種──「關鍵物種」（keystone species）的被忽略與遭破壞，很可能就動搖整個文明世界的發展。

威爾森在《人類存在的意義》一書中提醒：人類若破壞生物多樣性，無異自我戕害，是盲目愚蠢、未經思慮、反噬萬物的破壞行動。這些行為可以用 HIPPO 這五個英文縮寫字母來代表。也就是 H 代表「棲地的喪失」（Habitat loss）、I 代表的是「入侵種」（Invasive species）、第一個 P 代表「汙染」（Pollution）、第二個 P 代表「人口成長」（Population growth）、最後的 O 代表「過度捕獵」（Overharvesting）。

《基地》這樣的科幻巨作更精要提醒了我們：無論是什麼型態的文明，文明發展至何種階段，目的先於方法，方向更勝速率。

本文為系列文章，後續請見：
由大衛芬奇到宮崎駿：文明本就與生命世界環環相扣
人不是地球上唯一物種，文明也是複數

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宇宙如此宏大，我們該如何發展文明？

《沙丘魔堡》：文明本就是生命與環境的相即流變

當有人質疑畢卡索的畫作怪奇難解、不符現實，他說：「我的作品才是畫出事物的真實，超越現實樣貌、所見表象的真實！」相較於抽象畫派、超現實畫派，其實科幻作品更近合於這種「立體畫派（主義）」的精神，它們呈現了很多文明的本質與基素，精練地探究了文明與科技發展的內裏與調性。

我們習慣於文明的凡常，科幻標記它們的偉大；我們著眼於文明的建設，科幻刻劃在它們的破壞，我們醉心於文明的進展，科幻抽離出它們的血腥。認真的史學家在檢視各階段的歷史甚至史前史，就會知道文明本身就包含著矯飾與殘酷，最輝煌的價值也絕不會是特定時空的個別成就，而是持續的整體學習動向。

電影《沙丘魔堡》劇照。圖／imdb

大衛芬奇所執導的《沙丘魔堡》這部科幻電影，有人就會歸類在「以生態為主題」的科幻創始名作之一，雖然未必達至現今已發展豐富深刻的生態意涵，它仍已屬生態資源與環境觀的文明警世、預示經典。

故事中的虛構行星阿拉吉斯（Arrakis）成為宇宙發展的軸心，獨產絕無僅有全宇宙最珍貴的物質，就是一種被稱為香料粹（Melange）的化合物，又稱為香料（spice）。具有無比魔力的調味功效並不是香料價值連城的真正原因。它真正的價值在於它能夠擴展使用者的心靈能力，讓有幸使用的人能夠窺探未來。而阿拉吉斯這個星球又被稱為「沙丘」（Dune），因為星球的生態環境極度惡劣，

「整顆行星都是一望無際的荒漠，地表完全沒有任何的開放水體。沒有穿上特殊裝備的人類在烈日下不出數小時就會因劇烈脫水而死。行星上不時會掀起巨大的沙暴，劇烈的程度可以撕裂最強韌的合金。即使能夠克服這些問題，在沙漠中開採香料的人們仍然必須要面對最可怕的敵人──沙蟲（sandworm），他們的長度從數十公尺到數百公尺都有，而且不怕任何種類的武器。他們對於沙漠上的震動極端敏感，只要發覺不尋常的震動，就會尋跡前來摧毀不屬於沙漠的一切物體。但是，在香料的誘惑之前，即使是人命都微不足道。」

這就是浩瀚星際權爭軍鬥《沙丘》系列故事的開端！

圖／pxhere

這部作品的故事背景是宇宙、異星，但從結構主義，立體觀點，它同樣檢視、探討地球生態、人類文明。即便以時序關係（相對於因果關係）為軸的人類歷史，資源尤其生物資源與環境影響，越來越是當中探討的重要成分甚至關鍵因素，所以將阿拉吉斯的香料替換為地球上的石油、橡膠、茶……相當甚至更勝以王公將相為主軸的文明發展的精準與精彩！決定帝國霸業的也絕非只有明君奇才，更有生態環境、整體資源。

生物學與愈來愈多的物理學實驗都證實，很多群體行為與現象會大於、多於個體行為與現象的加總。也就是說，探討對象在層級躍升後會有突現的新問題、新表現發生。所以即便結構類比相通，科幻探討虛構的星際、未來，還是能對人類文明發展有所新的透視、宏觀、預想與先見！

簡言之，《沙丘魔堡》說出了一個真相：再高超的科技文明，若偏限於政經活動或物質建設，忽略、輕視了生態整體、永續平衡，終將面對顧此失彼、內耗瓦解的命運。

末世三部曲：經典的生態批評

圖／pxhere

以現行科學科技為骨幹的文明發展，在與生態和平相處一途上還有很長一段路要走！雖然是經過幾十億年的演化結果，但這些「天地不仁」之大仁，或是以科技成就而言，都非常值得人類文明轉向、趨近。早在上世紀30年代，環境學者李奧帕德就曾指出：「文明並不像通常設想的那樣，是去征服一個穩定而永恒的地球」。畢竟，人文社會，文明歷史，不過是生物的一段分支，生態的一片環節。

而瑪格麗特．愛特伍的末世三部曲：《末世男女》、《洪荒年代》、《瘋狂亞當》是經典的「生態批評（ecocriticism）」，生態批評研究的是人類文化與自然環境的相互關係。而後末日科幻（post-apocalyptic science fiction）作為當今主流商業作品類型的一種，對自然災難的因果、人類的角色、自然的形象等等元素的構想，對現實中的環境問題也能有所反映和啟發。

後末日科幻經典之作《瘋狂麥斯》與《末日列車》

談到後末日科幻（post-apocalyptic science fiction），當然不得不提《瘋狂麥斯》系列，更是以幾近狂暴與躁動的節奏與手法，圍繞在工業與科技文明的基底—資源戰爭而展開。考慮到真實世界中東地區為爭奪石油發起的戰爭，就覺得它描繪的未來圖景不止是誇張虛構，隱含的一個信息也許是在警示過度依賴某幾種特定能源這種不可再生能源的危險性。

另外一個值得注意的是人性表裏的探討，例如最簡單的「面惡心善」的超未來想像與呈現，外表離經叛道者，傳承最光輝的人性，外在弱勢邊緣者，守護最偉大的公義。以及像是電影第四集《瘋狂麥斯：憤怒道》裡女性角色的形象和作用，「她們在貧瘠荒漠裡象徵著生育力和生命力，女主帶領孕婦們投奔女性氏族部落，是因為相信那兒有僅存的綠洲。所以從生態女性主義視角來講，片中女性既代表生命的創造者，也擔任自然的守護者。」

《末日列車》的最鮮明意象也在於揭示文明高度（速度）不等同內涵福祉，工商效能不等同整體提昇。《末日列車》表露了以人工科技發展為骨幹的工業文明的犧牲、耗竭甚至「相食」的本質，從視而不見到刻意壓制，從掩耳盜鈴到遺漏失落，忽略、排除生態的文明與科技，終將會面臨作繭自縛甚至自取滅亡的命運。積極面向，人類對文明與科技的範疇界定都該是符合科學精神的開放與可否證，人類文明不但該對異族他類人群包容尊重，更該與眾生共進學習，例如最近一期《科學人》（科學人No.196）當中，一篇〈紅毛猩猩自製草藥—婆羅洲的紅毛猩猩能從植物中提取舒緩四肢疼痛的成份〉，文中提到：

「醫學不是人類專利，目前已知有許多種動物舉凡昆蟲、鳥類乃至非人類靈長動物，都懂得利用植物和礦物來治療感染以及其他不適之症。以昆蟲來說，自我治療的能力幾乎可說是與生俱來，例如遭寄生蠅感染的燈蛾幼蟲會尋找並啃食對這種寄生蠅有毒的植物。但更高等的動物可能是向群體中某個最早發現這個方法的成員學習。」

宮崎駿的名作《天空之城》與《風之谷》

動漫大師宮崎駿名作《天空之城》中，希達對穆斯卡的野心做出批判。根據所思所聞，這個故事無異於一種警醒與論證：地球上，如果沒有和土地一起生存，不論多麼先進的文明終究會自取滅亡，也只會走向滅亡。

日本學者杉田俊介在「宮崎駿論」對宮崎駿系列作品的評論：

「話說回來，我們最致命的弊病，就是不懂得意義和緣由，壓根無法注意到究竟有誰在『身旁』的『無感症』。所謂『身旁』，既不是上下關係（權力關係），也不是左右關係（政治、意識型態的關係），更不是前後關係（競爭關係）或親近（同文同種）和疏遠（他人、外來種）的關係。只是有什麼在『身旁』而已。……在宮崎駿心中，從小他就覺得森林或深山的黑暗當中有著不可思議的『力量』，有些東西就在『身旁』。」

這種論點可能受到近似萬物有靈論 （Animism），也就是日本民俗傳統八百萬眾神文化的影響，但若因此把宮崎駿這樣的作者與作品歸類於反智、反科學科技，那就不只是對宮崎駿及其作品的誤解，恐怕也是對文明發展與科學科技的誤解！

宮崎駿另一名作《風之谷》，其實也有著很深刻的科學審視與生態批判：女主角娜烏西卡鍥而不捨、以科學的方式持續不斷地探究腐海（自然）的真理。這樣的娜烏西卡，對眼前的小植物、常見的蟲子們的生命，都想徹底觀察，在自己屋子的地下室裡反覆做著實驗。重點在於，娜烏西卡直覺地認為，「眼前的這個生命不管多麼小、多麼普遍，都可能藏有整個世界的祕密」。腐海的植物和昆蟲源自人類的科學文明（原子學和生命科學），是要經過無止盡的長年累月，來淨化受汙染的腐海之毒。

《宮崎駿論》一書評論此作：「精神的偉大取決於苦惱的深度，即便是黏菌的變異體也都有心，生命不論多小，都會將外在的宇宙帶進內在的宇宙。」擲地有聲地批判：「切斷、凍結自然有機的循環，那是非人類、非自然的友愛型態。」

宮崎駿曾闡述《風之谷》其中內涵：

「應該沒有生態系是為了什麼目的而存在的。」「因為原本意圖的目的和後來造成的結果往往會有所不同，所以像腐海起初是人工造出來的生態系，卻在這個世界上隨著時間演變成不同的東西。但與其說因為人造林畢竟不是自然的樹，既然無法變成原生林所以就算再怎麼呵護他也是無用，不如說即使是人造森林，它還是確實有森林的功用，並且演變出意想不到的複雜生態系，這樣的想法比較符合我的心情。」（引自《宮崎駿論》）

科學，能抽離出自然嗎？文明，能自外於生態嗎？

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人不是地球上唯一物種，文明也是複數

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宇宙如此宏大，我們該如何發展文明？
由大衛芬奇到宮崎駿：文明本就與生命世界環環相扣

《侏儸紀公園》直接生態能源與動力的顯與隱

當國際上野生動物保育組織、流刺網捕魚作業還有一長串黑名單的年代，野生動植物保育觀尚未如此盛行、成熟、普及，五、六年級生小時候就有像是《恐龍救生隊》、《大白鯨》這樣「超時代」的科幻卡通，想像、探討在現實中早已滅絕或未曾出現的物種與生境，「恐龍、巨獸救援與保育」問題，以及動物在文明中的地位與科技利用。

《恐龍救生隊》這部卡通也許不是當年最知名的作品，卻是拍攝技法與內容別開生面的奇作。較為人熟知的《侏儸紀公園》系列，時髦地引用了生物技術的當紅主題，但從生態科幻宏觀創意的層次來看，這類作品一再提醒我們思考：要永續、保護、保育（包括復育）生物、生態的主流，會尊重、共生、學習生物、生態的方向，從此而生或衍生而出的的科學科技與文明，會造就怎麼樣的世界？

「所有生物，從藍藻到藍鯨，從秀麗隱桿線蟲到大象，都具有穩定有序、低熵的構造，這一點其實相當令人難以置信。應當說：它們的出現簡直是個奇蹟。為了維持穩定的狀態、一致性與完整性，為了避免失序，每一個生物，包括每一個生態系，都必須持續輸入能量。」（資料引自《從世界變得寂靜開始：物種多樣性的衰減如何導致文化貧乏》）

但我們得注意，現實中，要學習生態、利用生物，局部片面、倉促短視的做法其實常常遭致生命倫理、弄巧成拙、顧此失彼甚至適得其反的後果。類似的問題與危機已發生在獸力應用、生物防治、生態工法、生物技術、基因改良、生質能源等等各大領域，又如一些利用池塘綠藻製造汽油與合成石油的研究計劃，與目前低價的石油和天然氣相比，擴大微生物生產石油所需的商業成本迫使艾美利斯（資料引自《科學人》No.184  P32）和其他一些新創公司暫停相關計畫，這些公司成為投資者的噩夢。

根據官方設定的背景資料，小藍是「合成恐龍」，因此在外型上與一般馳龍類恐龍不太相同。圖／IMDb

這近來當紅卻也引起不小爭議的「合成生物學」，它原初的狂野夢想，是安全改造所有生物以幫助人類並改善環境，科學家埃斯維特給了一個鮮明的自問自答：

「為什麼要使用生物系統，而非化學物質呢？因為自然界生物通常能在室溫或體溫狀態下進行複雜的化學反應，而科學家對此只能望洋興嘆，因其通常得依靠有毒化合物或外力協助以產生化學反應。此外，生物工廠也比矽和金屬製成的人工產品節能。……生物最大優勢正是能繁殖與演化。」（資料引自《科學人》No.184  P32）

正因為如此，在理想與方向，目的與價值確立後，我們更應該認真投入，以更靈活調適、更深廣觀察、更有序長遠從事理論建構與實踐應用，也值得關注的，宏觀而言，科幻就是科學科技與文明發展之前、當下、之後的超然思辨與廣博檢視。

另一部早期別緻科幻卡通《大白鯨》，作品特色可愛之處在於：它在科幻與現實面都非主流，結合生物、精神力（記得是用腦波操縱大白鯨飛船，還需要整個團隊的專注合作）的科學科技，是光明正義也更為先進的一方，最終還戰勝了船堅炮利機械化學的科學科技！

共生共存：人不是地球上唯一，文明也是複數

今年看到個人相當讚賞的科技評論家凱文．凱利 （KK），表示近年最熱門的「人工智慧」，發展其科技的核心價值，在於重新促進定位人類智慧。

圖／pixabay

但古今未來，人不是地球上唯一物種，文明也是複數：

「一個物種、一個語言，或是一個文化的死亡，不只是和過去、和根切斷連結。一個物種的滅絕，也代表這個物種未來的發展將有潛在的毀滅性。同樣地，當一個文化被毀滅時，所有可能的未來發展、所有它可能發展出的概念與思想也毀滅了。一個死去的語言、一個被抹滅的文化都留下了生態學上的空白：不再被提出的問題、不再被思考的理路，不再被述說的故事。這些被抹滅的事物都被新的其他事物所取代。然而，因為交流越來越頻繁、隨意，因而造成新舊之間更大的距離，新的文化、語言、生物等在任何一個地方都能發展。世界的生物多樣性和文化多樣性因此逐漸地單一化。大自然和文化的過去景象快速地被新的覆蓋。」──引自《從世界變得寂靜開始：物種多樣性的衰減如何導致文化貧乏》

人類在發展科學科技的同時，常常可能已經先入為主地、未經或無能於科學驗證地排除、輕忽、漠視、遺漏、壓制了『其他有效方案』！

從現實歷史中，早期礦坑毒氣偵測使用的金絲雀，猴子和人合作摘果、大象載貨運搬、海豚和人合作捕魚…..到今日在禁品檢驗的很多表現上仍優於人工機器的緝毒犬，再到科幻作品《星際大戰》中想像出絕地武士騎乘異獸穿梭在特殊地形的星際基地……人類與其他生物之間的關係本身，直接共處角色位階，是奴役、利用，還是學習、合作，本就絕不會也不該從科技文明中退位，但也可說從真正文明尺度而言，還停留在非常原始、膚淺、脆弱與粗陋的階段。

而真實歷史上，從發現認知到充分利用、融入新方向的能源、動力於其他科技發展上，都是一項漫長艱辛的歷程，單是「流動空氣」，就花了將近整整五千年才被應用在機械上。中國人拔得了頭籌，大約是在西元前 200 年左右，他們豎起了風車，並給這些風車裝配齒輪，汲水用於灌溉。單就「磁力」，分散式、小規模、安全性的運用，人類文明該學、能學的似乎還很多。

圖／wikimedia

上述大多是人類可見且較熟悉的動物實例，但談生物力、生態能當然不能只偏限某一類物種，根據傑克·舒爾茨（Jack C Schultz）的看法，就以相對較被冷落的植物而言，牠們其實「只是行動非常緩慢的動物」。這不是對基礎生物學的誤解。舒爾茨是位於美國哥倫比亞的密蘇里大學（University of Missouri in Columbia）植物科學系的教授。

他花了四十年時間研究植物和昆蟲之間的相互作用。他對自己的研究了若指掌。相反地「他探討的是我們對植物的通常看法。他覺得人們通常對植物視而不見。然而，植物會爭奪領土，尋找食物，逃避捕食者，讓獵物落入陷阱。它們像任何動物一樣活著，並且有著相應的行為。」（引自 BBC英倫網  ）

法國里昂大學（University of Lyon）的植物學家奧利維爾·哈曼特（Olivier Hamant）說：「要看到這一點，你只需要製作一個關於植物生長的高速播放電影——然後，植物的行為看起來就像動物了。」（引自 BBC英倫網  ）

事實上，延時攝像機揭示了鮮為人知的植物行為的精彩世界，任何觀看了大衛·艾登堡生命系列記錄片（David Attenborough’s Life）中著名的《林地片段》的人都可以為此證明。從材料到工具，從方向到方法，從結果到效益，我們總要記得，總要好奇，總要謙學：文明精彩，生態無疆！

結語與後記

「直覺之心是神聖的天賦，理性之心則像忠誠的僕人。我們建立了一個榮耀僕人卻遺忘了天賦的社會。」事實上，若蔑視了眾生，誤置了生態，人類文明恐怕連「理性之心」也稱不上，何來榮耀？

Avatar （2009）。圖／imdb

1963 年，蘇聯科學家卡爾達肖夫提出了宇宙文明的 3 個等級。隨著等級的提高，文明的科技和控制自然的能力也就越強。根據卡爾達肖夫的分類──

一級文明：能夠利用自己所處行星的能量，既包括該行星自帶的能量，也包含該行星從外太空接受到的能量，如恆星的太陽能等。
二級文明：能夠開發其恆星系中的能量，包括其他行星、甚至恆星的能量。
三級文明：能夠掌握其所在星系的能量，整個星系上千億顆恆星、以及它們的行星、甚至是黑洞的能量。

隨著人們對宇宙認識的深入，又有科學家增加了新的分類，一直到最高的七級文明。新補上的四級文明──

四級文明：可以利用全宇宙的能量。
五級文明：可以穿梭於多元宇宙之間，開發其他宇宙的能量。
六級文明：神級的文明，不僅僅局限於開發能量，甚至可以任意操縱時間、空間、創造宇宙！
七級文明：其實這是個預留的級別，就是我們還完全無法意識到的級別。

地球上的很多能源、甚至包括地震產生的巨大能量，人類根本無法利用。所以說，地球人現在連一級都排不上，我們充其量也就是 0.7 級文明！而大致看來，這些仍是強調控制與利用的文明進程。若改以生態的共生與關係觀之，文明的向度應是「另當別論」。

「目前的地球其實早已超載了百分之二十到三十。用經濟術語來說，那就是人類原本應當靠著地球自然資本的利息而生存，現在則不但利息已揮霍殆盡，甚至還大量用到本金。」（引自《失控的進步：復活節島的最後一棵樹是怎樣倒下的》）

而諸如弱肉強食、互惠共生、此消彼長、攻敵必救……，生態現象的一個重要人文價值，即在於不但以「種內」，更以確實可察、多樣豐富、宏偉細膩的「種間」關係、互動，應驗、提示、反證、啟發人類「種內」的種種社會結構與交互作用，有時單從人類種內的觀察、思考很容易疏忽、遺漏。若我們接受主流科學的達爾文演化論，這是一種無形的科學遺產保留、再造與傳承。

進而言之，關鍵珍貴的，就是它的永續、多元、無廢、真切、平衡、整體、生（活）境、有序、循環與流動的本質，終將是科學的理想，理想的文明。

圖／imdb

我們今天看到「重於空氣的科技」──飛機穿梭頂上，而非「輕於空氣的科技」──飛船滿天航行，這其實絕不是單就現代科學探討、科技現實推論講得通的道理，歷史非線性，文明是複數，科幻、生態、文明的和合共成，必定是宇宙萬曲、天地詩篇中一首動人精彩的交響樂章！

「沒有生命會真正消失。」《星際大戰》電影系列今年已上映至第八集，還用了「最後的絕地武士」這個副標題。「最後」一詞用得讓人感到震撼，尤其對於特定世代的星戰粉與科幻迷，那更是一種悲壯，一種蒼涼，一種豁達，一種啟發。

最後的絕地大師告訴我們：

「原力不是讓石頭飛起來，不是存在某人身上的強大力量（雖然它的確可以這樣示現），它是萬生萬物之間的一種連結，一種覺醒。」

原力與我們同在，原力與生態文明同在。

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本文由行政院環境保護署毒物及化學物質局委託，泛科學企劃執行

• 文／陳衍達

給大家 10 秒鐘想一下，以下 2 種物品的關聯性：

不沾鍋和 Gore-Tex 防水外套之間的關聯是什麼呢？ 　不沾鍋圖／Wikimedia 　Gore-Tex圖／Wikimedia

…3、2、1，時間到。想到了嗎？

使用不鏽鋼鍋通常需要先熱鍋熱油，以免得食物黏住鍋面難以清理；那為什麼使用不沾鍋煎蛋時不加油也不須擔心沾鍋呢？傳統的棉質服裝舒適卻容易吸水，而聚酯纖維和尼龍等化學纖維可以防潑水，卻由於不透氣而少了舒適感；為什麼標榜 Gore-Tex 材質的衣物可以做到既防水又透氣呢？

意外製成的防沾利器：鐵氟龍

答案是一種化學物質，前述兩種生活用品都使用到聚四氟乙烯（Polytetrafluoroethylene，縮寫是PTFE）的塗層，它有個更響亮的名字──鐵氟龍（Teflon^®）。

鐵氟龍是由四氟乙烯聚合而成。 圖／Wikimedia

鐵氟龍跟我們熟知的塑膠 PET、PE、PP 等等一樣，是一種聚合物，由四氟乙烯聚合而成。這種物質最厲害的特性在化學上稱作「惰性」，也就是不會跟其他物質起反應的傾向。舉例來說，塑膠、陶瓷、玻璃大多對酸鹼有惰性，因此盛裝果汁和醋等酸性的飲料時，會建議使用塑膠、陶瓷或玻璃容器，而避免使用易和酸鹼反應的金屬作為容器。鐵氟龍其分子表面都由電負度最高的氟原子佔據，對油脂以及各種水溶液都有惰性，而且摩擦係數非常低¹（可以到廚房摸摸看不沾鍋的表面，生活中應該很難找到比它更光滑的物質了）。

美國早期的不沾鍋傳單。　圖／wikipedia

1938 年時，杜邦公司（該部門後來在 2015 年從杜邦獨立出來變成 Chemours 科慕公司）的工程師羅義 ‧ 甫南克（Roy Plunkett）在研發新的冷媒物質時意外將整罐四氟乙烯放在陽光下，後來發現罐子變重了，內壁還有滑滑的物質生成，這就是第一批被合成的鐵氟龍。鐵氟龍之好用，讓它從 1938 年被發明之後只花了短短八年就進入量產階段²，目前被廣泛用在廚具和建材水管的塗層以及服飾的夾層還有各種領域。

不過，一篇文章到這兒，總是要加一個「不過」。有不好的事要發生了（=w=）

不沾鍋塗料中的大魔王：全氟烷化合物是什麼？

四氟乙烯的運用可以說是成也惰性，敗也惰性。

在製造聚四氟乙烯的製程中，需加入全氟烷化合物（Perfluorinated Compounds，縮寫為 PFCs），如全氟辛酸（Perfluorooctanoic acid，縮寫為 PFOA）或是全氟辛烷磺酸（Perfluorooctane sulfonic acid，縮寫為 PFOS）讓反應進行得更順利，所以在鐵氟龍的產品中多少會有殘留這兩類物質。

全氟辛酸與全氟辛烷磺酸這兩種物質很安定，用途相當廣；全氟辛烷磺酸被廣泛用於紡織品、地毯、紙、塗料、消防泡沫、影像材料、航空液壓油等產品；而 PFOA 則最常出現於生產含有高效能氟聚合物的日常民生用品，例如不沾鍋塗層及微波爆玉米花袋子等。

由於這兩種物質相當穩定，只要正確使用就不易從用品中釋出，但若是使用不當，例如最常見的例子，用尖銳物跟菜瓜布劃傷不沾鍋、或是把鍋子加熱到鐵氟龍可耐熱的攝氏 260 度以上（通常只有在乾燒時才有機會飆到這種高溫），這些物質就有機會被釋出。

大魔王現身：全球共同避免全氟烷化合物的毒害

全氟烷化合物被釋出，會發生什麼事呢？

這類化學物質進入人體或是環境中，往往可很安定地存在個幾年（生物體內）甚至幾十年（環境中）³。而它們停留在人體內的時候，如果達到一定劑量，有可能會干擾內分泌系統，甚至影響胎兒及孩童的身體及智能發育^4,5。另外，國際癌症研究署也將 PFOA 歸類為「可能對人類有致癌性」的第 2B 級致癌物。

但是這類化合物已經普遍應用在我們的生活中，要免除其危害，勢必需要集結全球眾人之力，改變產業現況才行。

有鑑於前述 PFCs 的危害與毒性，聯合國在 2009 年將 PFOS 列入《斯德哥爾摩公約》列管的持久性污染物名單（Persistent Organic Pollutants）。歐盟針對 PFOS 的使用，發布了「2006/122/EC 指令」，各國須於 2008 年 6 月 27 日開始實施限制措施；針對 PFOA 的「(EU) No 2017/1000」 規範則於 2017 年 6 月 14 日正式宣布，歐盟各國最晚將自 2020 年 7 月 4 日實施限制。美國則自 2000 年頒布禁用 PFOS 於紡織品、服裝等。加拿大並於 2008 年 5 月 29 日起開始禁止製造、使用、銷售、進口含 PFOS 之消費產品。除了相關政府禁令，亦有倡議呼籲各大知名戶外用品廠牌於相關製程中自主停用 PFCs。

臺灣跟隨國際趨勢，也逐步加嚴對 PFOS 和 PFOA 的管制。行政院環保署已於 2010 年依毒性化學物質管理法，將 PFOS 列為第一類及第二類毒性化學物質，並於 2018 年 6月 28 日新增公告 PFOA 為第四類毒化物，管制濃度 0.01 %，另加嚴 PFOS 管制濃度由 1 % 修改為 0.01 %， 2010 年更於環境用藥管理法中公告禁用。目前業界也有自主動作，如臺灣半導體產業協會（TSIA）亦宣布自 2000 年起旗下公司已全面停用 PFOS，並且目標持續淘汰 PFOA 及其相關的化學產品。

這些措施就可以讓我們全面避免 PFOA 和 PFOS 的危害了嗎？首先，在這裡必須正視一個很殘酷的事實：由於過去的使用，以及這類化學物質的「持久性」，我們在生活中短期內無法全然避免這類物質。（認識更多：持久性有機污染物資訊網站）

已經進到環境系統的部分暫時難以處理；目前對於此類持久性有機污染物的處置共識，便是在工業生產與我們的日常生活中盡量減量，使用不沾鍋等相關的產品時謹守使用規範，就可以盡可能的減少相關物質的危害。

參考資料：

1. 維基百科──Polytetrafluoroethylene
2. Chemours──History of Teflon
3. 國家毒物研究中心，研究新知〈全氟烷化合物可能透過胎盤影響胎兒甲狀腺素濃度，造成新生兒生長及認知功能下降〉
4. 台大公衛學院新聞稿〈醫學團隊研究發現：全氟碳化物增加成人糖尿病風險、胎兒生長認知功能下降〉
5. Rappazzo, K. M., Coffman, E., & Hines, E. P. (2017). Exposure to perfluorinated alkyl substances and health outcomes in children: a systematic review of the epidemiologic literature. International journal of environmental research and public health, 14(7), 691.
6. Chen, W. L., Bai, F. Y., Chang, Y. C., Chen, P. C., & Chen, C. Y. (2018). Concentrations of perfluoroalkyl substances in foods and the dietary exposure among Taiwan general population and pregnant women. journal of food and drug analysis.

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兩年舉辦一次的《吳大猷科學普及著作獎》日前告一段落了。身為青少年科普的評審，很榮幸能再度參與評選，雖然要在期限內看完「所有的」書籍其實是很累人的工作，但對於愛書人（書蟲）來說，得天下好書一覽之還不用付錢，誠一樂也。

圖/pixabay

雖然《吳大猷科學普及著作獎》已辦理九屆，但在 2016 年（第八屆）才第一次將《青少年科普特別推薦獎》列入。今年（第二次）參賽的本土原創青少年科普書籍比起兩年前在質與量上都有許多進步。雖然整體比例上看起來本土科普減少了（從將近四成減少為三成），不過筆者認為主因是整體參賽的書籍增加了 67%（由 2016 年的 66 本增加到 2018 年的 110 本）的緣故。

• 延伸閱讀：召喚你對科學無盡的求知慾！《第九屆吳大猷科學普及著作獎》得獎名單

眾多令人驚豔的本土作品

這次有許多令人驚艷的本土作品，如：《都市昆蟲記》（天下文化出版）、《鍬形蟲日記簿》（城邦文化出版）、《黑面琵鷺來過冬》（信誼出版）、《科學史上的今天》（泛科學企劃，究竟出版）等書，都是作者們多年努力的成果；而較有規模的出版社斥資企劃出版的《超科少年 SSJ》、《科學築夢大現場》（均由親子天下出版）等套書，也都令人激賞。

第九屆吳大猷科普著作獎青少年特別獎決選書籍。 拍攝 / y編

以目前台灣書市的慘淡經營狀況來看，願意斥資製作本土科普的出版社，都應該頒發一座「最佳勇氣獎」。想到有這麼多自產的好書可以讓我們的年輕朋友閱讀，只要其中有百分之一能受到啟發、產生了探索科學的興趣，台灣未來的科學發展會非常令人期待。

連續兩屆的吳大猷科普著作獎都有展覽書參賽。有些展覽書，如 2016 年參賽、由國立台灣博物館出版的《植物的魔法》；以及在本屆參賽、由國立科學工藝博物館配合《看不見的尺度－奈米特展》所出版的遊戲書就製作極精美也富創意。這兩本書告訴我們，即使是配合展覽的書籍也還是大有可為。我們期待未來公部門能繼續斥資製作更好的科普書，讓去參觀展覽的青少年朋友們在看完展覽後還能藉由展覽書得到更多的啟發。

翻譯類科普佳作與建議

翻譯類也有不少佳作，如《科學家的紙上實驗室》（小天下出版）、《如果地球是個小村莊》（東方出版社）、《用數字幫地球量一量》、《地下世界．水下世界》（小天下出版）、《動手動腦玩科學》（親子天下出版）、《生命從臭襪子的細菌開始》（小麥田出版）等，都是相當不錯的翻譯科普書。其中《如果地球是個小村莊》與《用數字幫地球量一量》不約而同地以比例的概念跟大家介紹這個世界的一些面向，相當有趣。

在這裡想提出一些對翻譯類科普的看法。取得國外受歡迎的科普書的版權並進行翻譯，或許在成本上比自己找台灣的作者來撰寫要低；同時國外的高版稅收入，也讓國外在製作科普書時先天上就比較願意投資成本。但有些只有國外才有的現象，不加註解便直接翻譯，在閱讀時不免有扞格不入之感。如《神奇酷科學：無止境的生存競爭》（小天下出版）中提到牛奶殺菌以巴氏滅菌法進行，但台灣主流都是超高溫瞬間（UHT）殺菌，僅有極少數幾種仍採巴氏滅菌（p.59）；而《哆啦 A 夢科學任意門 8：全能機器人解讀機》（遠流出版）裡面提到「日本在不久的將來，高齡人口將占總人口數的三分之一。」（p.20）這部份如果可以加入台灣的資料，讀者應該會更有感覺。

還有，在幾本提到地下世界的參賽書籍中，提到污水下水道，但台灣的污水下水道普及率並不高，而且在設計上應該與國外不同，小朋友閱讀時若問家長，想必也相當難以回答。類似的問題也出現在《空想科學讀本：這部動漫超科學》（遠流出版）裡面。雖然《空想科學讀本》這個系列非常受歡迎且口碑極佳，但是當書中提到的動漫在台灣並不是很流行時，能引起的共鳴就極為有限，也就無法吸引大家了。這也是為什麼我會特別看重本土科普書的原因，畢竟有些知識並不能直接「移植」過來，而且能讓小朋友們多瞭解自己周圍的環境當然會更好。

評審中常見的缺失與呼籲

本土製作的科普書，當然也並非完全沒有缺失；在評審的過程中常見的問題是資訊錯誤。這部分其實翻譯類科普也有相同的問題，所以在此要呼籲：雖然是青少年科普，內容相對不那麼深入，但建議最好還是找專家進行審定會較為妥當。當然能否找到適當而又有意願的人選，對出版社的編輯部門也是一大挑戰。我曾參與一本植物相關的書籍的審定，其中大部分的內容都沒有問題，但因為對分類學極端不熟悉，無法看出作者本身的分類知識早已過時，後來出版時就因為這一部份招來了不少批評。

比較可惜的是不論國內外的青少年科普，在數學與物理上的努力還有待加強。雖然翻譯類的數學科普《我的數學遊戲大發現》（水滴文化出版）是非常令人驚艷的作品，但整體來說數理類的科普量少、內容仍偏艱深。數學跟物理都是很重要的基礎科學，很期待這兩個領域能有更多有志投入科普的朋友，一起來提升這方面的科普教育。

這次參賽的翻譯類科普書有一本相當有趣的書籍：《解事者》（天下文化出版）。說它有趣，是因為它標榜的是「不使用專業詞彙」來解釋許多事物；比方說「器官」到了書裡面成了「身體裡的各種袋子」、「雲端資料中心」成了「放電腦的大樓」等等……當然書中還會仔細介紹這些事物究竟是什麼以及在做什麼等等。雖然有些部分個人覺得有點畫蛇添足（比方說「清洗碗盤的箱子」），但內容還是相當有趣。

不過這本書卻讓我想到最近幾年遇到的一些出版社與報刊的編輯。不知是否是因為這些編輯們並非二、三類組出身，我發現他們會極力避免在文章中出現專有名詞！我認同有些專有名詞乍看之下的確令人摸不著頭腦，但只需要用一小段文字解釋一下即可，而不是以「這些太難」把它們全部封殺。畢竟如果學生對科學有興趣、繼續鑽研下去的話，早晚都要接觸到這些名詞的；與其在此刻用一個努力創造出來的、看起來比較親民的名詞來「促進理解」（個人詢問學生的回應是，專有名詞並不妨害理解），結果造成將來他們看到專有名詞本尊還要再學習一次，我個人是認為沒有必要這麼做啦。

最後要提到一個與內容無太多相關，但會影響到閱讀意願的點：排版。

不論是國內自製或是翻譯的科普書，有些的排版令筆者想到「課本」。如果主要客群是青少年而非青少年的老師，簡陋的、甚至是類似課本的排版，可能只會招致反效果、影響書籍的銷路。建議排版還是以生動活潑為宜，如有圖像也要注意圖像的品質。畢竟書是知識的載體，若將書做得一望令人生畏甚至生厭，那麼裡面的知識不論再豐富也無法被有效的傳遞了。

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每個人都想讓自己的生活變得更美好，大企業也希望能時時做出明智的決策。

不過近來商界令人敬重的大老闆失言，差點把企業多年苦心在年輕社群中經營的形象，一夕之間化為烏有；航空公司把付費的顧客強拖下機造成身心重大創傷，號稱最佳溝通者的 CEO 還火上燒油地指責顧客，在全球社群媒體炸了鍋；國內頂尖大學陷入論文造假醜聞風暴，至今仍一整個狀況外⋯⋯要能在大企業和頂尖大學當經理人和高層當然不簡單，必須具備多方能力，可是他們卻犯下超低級的錯誤，這說明在事業或學術上絕頂聰明能幹，和是否有足夠的智慧面對社會大眾，可以完全是兩回事。

智慧和聰明的分野：對人性的洞見與掌握

為了解決氣候變遷、中東的衝突、貧富差距等，兩位令人敬重的社會心理學家湯瑪斯．吉洛維奇（Thomas Gilovich）和李．羅斯（Lee Ross）寫了《房間裡最有智慧的人：康乃爾X史丹佛頂尖心理學家帶你洞悉人性、判辨真偽》（The Wisest One in the Room: How You Can Benefit from Social Psychology’s Most Powerful Insights）。他們在書中指出，智慧和聰明一大關鍵分野在於「智慧」關乎對人性的洞見與掌握，所以智慧和高智商可以完全脫勾。

湯瑪斯‧吉洛維奇長期與行為經濟學鼻祖阿莫斯‧特沃斯基（Amos Tversky）以及諾貝爾獎得主丹尼爾‧康納曼（Daniel Kahneman），研究「熱手效應」、「偏見盲點」、「群聚錯覺」、「自我設限」、「焦點效應」、「錨定效應」、「後悔心理」、「自我中心主義」等認知現象，康納曼的《快思慢想》（Thinking, Fast and Slow）中就詳談到其中一些觀念（請參見〈快思慢想的世界〉）。

這兩位社會心理學家表示，有知識的人深諳結果與方法，有智慧的人則明辨因果。一個有智慧的人，必然了解人類行為背後的來龍去脈，洞悉錯誤判斷、失敗預測與糟糕決策的前因後果，所以他們必須應用社會心理學的方法和研究，才能找出房間裡最有智慧的人。他們倆人加起來的研究資歷超過八十載，畢生所學的洞見和功力都投注在這本《房間裡最有智慧的人》。

智慧在於先認清「客觀，是種幻覺」

他們認為有智慧的人不會讓眼前的訊息綁架，也不會被錯覺騙倒。

《房間裡最有智慧的人》第一部提出智慧的五大支柱，而第一章就令人意外地指出，要當個有智慧的人，首先就是認清一件事實：「客觀，其實是種幻覺」。即使這是個沒圖沒真相的年代，航警把顧客強行拖出飛機都能被輕易拍成影片上傳社群網站，人們還是會因為先有各種偏見而腦補。為何我們比較容易看見別人而非自己的偏誤？客觀公正到哪去了？我們該如何超脫各自的歧見？他們用了兩人和其他社會心理學家的研究一一說明。

第二個支柱是善用情境的推力與拉力，例如為何瑞典人同意器捐的比例遠遠高過丹麥人？為何消除障礙比提高動力還要容易達成目標？這在行為經濟學之父理查．塞勒（Richard H. Thaler）和哈佛法學家凱斯．桑思坦（Cass R. Sunstein）的好書《推出你的影響力：每個人都可以影響別人、改善決策，做人生的選擇設計師》（Nudge: Improving Decisions About Health, Wealth, and Happiness，舊譯《推力：決定你的健康、財富與快樂》）中也很棒的討論（請參見〈決定健康、財富與快樂的推力（Nudge）〉）。

只要出了社會，慢慢就會學會一件事，那就是「巧立名目」的能力十分重要，很多作法能否被接受，不是因其實際內容，而是故事如何被呈現。例如「如果你說一個女大學生，晚上去夜總會陪酒，聽起來就不太好，可如果你說一個夜總會小姐，白天堅持去大學聽課，就滿滿的正能量了。如果你說你是一個學者，開了個公司，會被鄙視，認為你俗，真是斯文敗類。可是如果你說你是一個商人，經商之餘還專研學術，別人會肅然起敬⋯⋯想想現在一些犯罪分子，還在政府各部門堅持為人民服務，真是很勵志！」

所以「遊戲的名稱，意義的創造」是事情能否成功的關鍵之一。同一個遊戲被稱作「社群遊戲」或「華爾街遊戲」，就能產生天差地遠的觀感。我們如何跳脫語言的框架，主動找出事物的真實樣貌？

我們的行動往往決定我們的感覺，我們不知不覺使用已發生的行動解讀自己的想法和偏好：買了監看幼兒戶外安全的商品，爸媽反而更提心吊膽；需要動手組裝的商品，銷路勝過不花力氣的商品。為何行動能改變態度，可是反之卻不然？

擺脫意識形態與先入為主的妨礙

《房間裡最有智慧的人》要我們擺脫成見的限制，作者將它們比喻成是鎖孔、透鏡與濾片。意識形態與先入之見如同透鏡與濾片，讓我們容易看見與理解某些事物，同時也看不見其他事物。例如，如果你相信家庭的支持對孩子十分重要，自然會看到愛的教育培育出許多成功人士，卻看不見這些家庭養出的公主病和溫室草莓，也看不見虎爸虎媽也能教出快樂又頂尖的孩子。另外，他們也指出其他偏誤如何遮蔽視野，扭曲判斷，並拖累決策。

談完人類行為原則的各種現象，《房間裡最有智慧的人》第二部談智慧的應用在個人和社會面對的重大議題，例如如何追尋快樂、解決棘手衝突、協助弱勢與表現不佳的學生，還有因應氣候變遷的難題。

首先談如何過得快樂，分析快樂的個人和社會有何特徵，提個箇中竅門。同樣的旅遊預算，是該吃住省一點，換取兩週的時間，還是只待一週，但住好一點、玩更貴的行程？心理學建議，選擇值得回味的短天數旅行，因為把愉快假期的時間延長一倍，對提升快樂幾乎毫無效用。因為回憶將伴隨我們一生，所以購買體驗絕對比購買物質還划算。另外，在非常難受的療程後多加一段短的普通難受的，也有助提升品質。

接著《房間裡最有智慧的人》關注阻礙快樂與福祉的禍首，談為何人們不能好好溝通？從古至今，個人、團體與社會的衝突分歧無可避免，作者們認為再棘手的僵局也都有出路，只要詳加檢視不同團體之間有何心理障礙，導致難以達成雙贏的協議。

美國因貧富差距和族裔問題，教育面臨許多困境，教育可以怎麼改革？刻板印象與相關期望會否讓弱勢族群無法藉由教育翻身？如何破除低階的社會政經地位所造成的惡性循環？《房間裡最有智慧的人》提出兩類成功的教育案例證明巧妙運用心理學，從此進入良性循環，讓師生共創亮眼的成果，例如光靠口頭鼓勵就能提升弱勢族群學生的學業表現，也能拉高女生的理工科目成績。

米帝轟完敍利亞又轟了阿富汗，接著可能要滅了北朝鮮。全球有達成共識的一天嗎？除了戰爭、恐怖攻擊，全球所有人類還面臨一個最大的危機：極端氣候的威脅。他們從心理層面探討為何大家都願意當好公民，卻難拿出所需的資源和決心。《房間裡最有智慧的人》主張，有智慧的人知道如何從生活細節著手，透過行為與想法的改變，達到最終目標。他們最後用偉大的政治家曼德拉（Nelson Mandela，1918－2013）的智慧來說明他們心目中真正的智慧。

《房間裡最有智慧的人》對領導人和公民都有很高的參考價值，不過我認為書中提到的「智慧」（wisdom）似乎和大家的認知不太一樣，如果讓我取中文書名，我不會把「wisest」翻成「最有智慧」而是「最明智」，因為所謂「智慧」，我們應該想像到的除了處世之道，也包括對後世深遠的影響力，例如許多歷史中的聖哲，不僅是把事情辦好而已。不過如果要在本世紀做個超明智的文明人，這本《房間裡最有智慧的人》確實提出許多明智的方案，值得我們明智地參考。

本文原刊登於閱讀‧最前線【GENE思書軒】，並同步刊登於The Sky of Gene。

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雖然我由衷地一再強調，但真的沒有朋友相信我是個內向害羞的人。

其實我一直隱藏自己的社交焦慮，談笑風生的同時，心裡卻在皮皮剉，這種矛盾讓我有時候會開始考慮要不要去看心理醫生。一直到讀了蘇珊．坎恩（Susan Cain）的《安靜，就是力量：內向者如何發揮積極的力量！》（Quiet: The Power of Introverts in a World That Can’t Stop Talking），我才突然撥雲見日、恍然大悟，原來自己並不孤獨。

《安靜，就是力量》是我這十年讀過最重要的好書之一，可謂毀三觀、開腦洞，也讓我更從容安身立命。這書魔力真有這麼大？記得在成長的過程中，隨著年齡增長和出國升學，面對的陌生環境和複雜人事物愈來愈多，心靈感受到的衝擊也越來越強。尤其是想當初出國升學時，在國外只能靠朋友和學長姐，在我們亞洲這個團體主義的社會，迎合他人的期待和要求似乎是理所當然的，要做自己？還是要配合演出？搞得我好亂啊。

讀了《安靜，就是力量》才知道許多問題不算是自己的錯，也都是能夠解決的（請參見〈Be Quiet！安靜，就是力量！〉）。

內向害羞是許多人的共同問題

相信《安靜，就是力量》對大多數和我一樣、原本內向害羞的成年讀者來說很有啟發性，可是我想有更多讀者面對困擾和迷惑的重點時刻，應該是在成長時期吧，於是蘇珊．坎恩再接再厲，為青少年讀者再寫了本《安靜的力量，從小就看得見》（Quiet Power: The Secret Strengths of Introverts），基本上是《安靜，就是力量》的改編版。

蘇珊．坎恩在《安靜，就是力量》裡提到，美國是個非常外向的社會，所以內向者常處於劣勢，我在美國唸書時就強烈地感受到，他們認為理想的學生是外向的，即使我唸博士班時的美國同學大多內向，可是只要課堂上不帶著自信、主動發言，人家就是會以為你是白癡，所以有時候酒是討論課必備良藥──我是認真的。有次上台報告，居然有同學真的帶酒來班上倒給所有師生，那是我最不怯場的一次。不過那是我的研究所時代，未成年讀者請勿飲酒。

內向、外向本有一定的遺傳基礎，美國是個移民的冒險天堂，許多移民是外向者。美國以外的社會，尤其是台灣社會，本來就比較內向，而且師長一向認為理想的學生是內向的。台灣過去的應試教育，對內向者大為有利，許多內向的學生一直到大學研究所畢業都可以生活在舒適圈中。我過去還有同事內向到要用通訊軟體才能暢所欲言，見面時幾乎沒能說上幾句話，像「靠北工程師」臉書粉絲頁就有大量內向害羞的阿宅工程師鬧出的笑話。

可是外在環境一再變遷，無論你我樂意與否。大學已經不像過去主要視聯考分數入學，多元入學管道是對人才多元能力需求的必然產物，因為單靠選擇題已無法再準確選出社會所需人才。因此，在五育並重的教育下，內向害羞善於考試的學生也漸漸不像過去那樣，宅在圖書館和書房唸書就能稱霸學林了。另外，出社會後面臨的職場環境也好，成家立業的目標也好，也都要和許多人進行協作，遲早要脫離舒適圈。無論是有多內向害羞，也要面對各種教育、職場和家庭的社交要求。

《安靜的力量，從小就看得見》裡美國學生面對的各種狀況，也是台灣學生現在和未來面對的。《安靜的力量，從小就看得見》提出大量真實案例，說明內向害羞並不是自己的問題，是許許多多人都共同面對的問題。因為內向者一向不善表達，常常把問題往肚子裏吞，我們的教育也長期忽略溝通表達的重要。

「面對宅、接受宅、處理宅、放下宅」

其實，只要清楚知道自己遇上社交時的各種恐懼和焦慮是完完全全正常的，問題就解決了大半。我現在大部分的同事和學生都是內向者。當學生畏懼上台報告時，只要跟他們說那樣很正常，逃避並不能解決問題甚至還讓問題惡化，我們需要做的不外是「面對宅、接受宅、處理宅、放下宅」，我和許多教學傑出的老師也面對過同樣的問題──這麼說，大多能消除他們大半的緊張。

《安靜的力量，從小就看得見》分成四個部分探討內向者的學校生活、課外活動、興趣嗜好和家庭生活，瞭解適合內向害羞者的這些生活，也是父母和師長的工作之一吧。《安靜的力量，從小就看得見》給了許多建議，讓讀者知道內向者在課堂參加小組討論會有什麼困擾，還有交朋友、參加趴踢以及運動訓練時，別人為什麼能夠從容不迫。

《安靜的力量，從小就看得見》並不是《心靈雞湯》一類的書，很重要的是蘇珊．坎恩引用大量心理學研究來說服讀者，內向者其實在社會上真的很重要，例如內向者具有善於傾聽和同情的能力，雖然不如外向者那麼能出鋒頭。青春期是人類要社會化的探索期，我們可能都忘了少年輕狂時期對各種事物的質疑了，而對敏感的內向者而言，那段時間更是個充滿困難的人生經歷，因為與其和他人協作活動，內向者更樂於獨自完成工作和休閒。

無論任何人在青澀歲月付出的汗水和淚水，理應都能化為成長的助力，再內向害羞也一樣，況且內向者的內心可能具備更強大的力量，只是我們需要更多安靜的獨處時間。了解內向者有什麼樣的特質和需求，家長及老師才能協助內向的青少年在面對人生成長時，減少焦慮、困惑和痛苦。

想化自己、家人或學生的內向害羞為力量嗎？來讀讀《安靜，就是力量》和《安靜的力量，從小就看得見》，肯定會很有啟發和收獲的。

本文原刊登於閱讀‧最前線【GENE思書軒】，並同步刊登於The Sky of Gene。

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「有沒有那麼一個明天，重頭活一遍，讓我再次感受，曾經揮霍的昨天。」五月天的歌曲《如煙》用詩意的歌詞，道出人們心中對時間與生命的渴望。科學家花了幾個世紀探索生命的秘密，究竟，人類的壽命是否存在上限？

人類壽命的極限一直是科學家很想知道的問題。圖／pixibay

什麼是「死亡率高原」？從果蠅身上得到的啟示

近日《Science》發表了一篇論文，為人類壽命上限的問題提供了一種解答：研究結果顯示，「死亡率高原」(mortality plateau) 確實存在於人類身上。「死亡率高原」究竟是什麼？存在於人類身上又有什麼樣的意義？

要釐清何謂「死亡率高原」，首先要了解「死亡率」的概念。死亡率的研究最早可回溯至 1825 年，英國皇家學會的數學家班傑明．岡珀茨 (Benjamin Gompertz) 運用統計學方法，計算出死亡率定律：動物的死亡率會隨著年齡增加而指數性成長。也就是說，動物從出生的那一瞬間，死亡的可能性就會不斷增加。「越老越有可能死」聽起來很合理，但如果死亡率不停增加，是不是會在某個特定的年紀達到 100%，成為動物的年齡上限？

針對這個問題，近代科學家提出一種假說：死亡率的增長不會一直持續，到了某個年齡便不會再提升，平穩地維持一樣的數值。因為根據定義畫出的死亡率曲線圖，形狀與高原類似，所以這種假說被稱為「死亡率高原」。

「死亡率高原」可能發生在任何動物身上，以觀察果蠅壽命的實驗為例，科學家發現它們的死亡率從出生那刻起便不斷上升，但在超活了 60 天之後，死亡率便不再有大幅度成長，而非趨近於 100%。也就是說，單純從數據推測，擁有死亡率高原現象的動物，它們的壽命有可能不存在上限。（但究竟有沒有上限暫時未知）

左圖 (A) 為公果蠅的死亡率變化圖，右圖 (B) 則為母果蠅的死亡率變化圖。不論性別，果蠅在存活超過60天後，死亡率便不再持續穩定的大幅上升。圖／EVOLUTION　圖片重製／戴淨妍

死亡率高原研究之爭　到底在爭什麼？

「死亡率高原」是否通用在人類身上，是研究者一直以來爭論的議題之一，並分為兩派說法：一部分研究者認為死亡率會隨著年齡不斷提升，就算科學再進步，人類壽命的提升依然存在極限；另一部分則相信死亡率高原的存在，未來人類的壽命將超乎我們的想像。

人類的死亡率隨著年齡攀升直到105歲，維持在穩定的數值。圖／nature　圖片重製／戴淨妍

而此次發表的研究之所以能宣稱死亡率高原確實存在於人類身上，依靠的是數據蒐集的突破性發展。人類壽命是否存在極限的研究，其實是藉由統計人們的死亡年齡，再用數學方法計算得來，因此，那些年紀過百的「超級人瑞」們的年齡數據正確與否，和研究的精確度事關重大，但在以往資訊流通十分不便的年代，爺爺、奶奶們的年齡很容易被灌水，往往讓科學家一個頭兩個大。

事實上，岡珀茨在 1852 年提出死亡率定律時，他同時也補充到：「死亡率的成長不會一直持續，而是有一定的上限。」但由證據不足，連他自己也不太確定這句話的真實性，所以這樣的說法就暫時被擱置在一旁。直到 1990 年後，數據蒐集的方式改善許多，研究者才歸納出，人類在超過 80 歲以後的死亡率有所減緩，與中年人極快的死亡率增長速度有著鮮明的對比。

英國數學家班傑明．岡珀茨 (Benjamin Gompertz) 首度提出了死亡率定律。圖／wikipedia

1998 年，《Science》的一篇論文中提出，人類身上確實存在死亡率高原的現象，與他們在果蠅及其他生物身上發現的結果一致，這樣的研究成果大大地刺激了生物人口統計學 (Biodemography) 和演化論 (Evolutionary) 理論化的浪潮。然而，2011 年，《North American Actuarial Journal》中的一份研究成果卻發現，人類的死亡率並不會減緩，甚至 2017 年的一份研討會論文中還指出，死亡率的增長持會續到 110 歲。這些研究完全打破了「死亡率高原」假設，如果他們才是正確的，那麼 1998 年後所提出的人口模型將全部都會被推翻。

「別吵了！真的有死亡率高原！」　來自義大利的最新研究

為了終結無止境的爭論，5 位義大利的學者採用了革命性的人口統計方法，由義大利國家統計局 (Italian National Institute of Statistics, ISTAT) 蒐集並驗證了 2009 年至 2015 年間年滿 105 歲的人的資料，他們採用世代研究法 (cohort study) ，重複調查同一群人，完整記錄他們從出生到死亡的詳細訊息，排除任何可能影響統計結果的風險因子，並藉由國際長壽資料庫 (International Data base on Longevity, IDL) 提供的標準進行驗證，他們宣稱，此種作法解決了一直以來令研究者十分頭痛的數據偏差問題，計算出最精確的死亡率。

研究結果顯示，人類死亡率的增長速度會在 80 歲達到高峰並漸漸趨緩，而超過 105 歲以後，死亡率便會維持在一個穩定的數值上，另外，藉由詳細的世代調查，也發現活過 105 歲的人有逐漸增加的趨勢，也就是說，人類的壽命正在持續上升，並且尚未達到極限。而除了以上提到的生物知識，研究使用的資料蒐集及計算方式也為生物學研究立下的里程碑，成為此篇論文的最大研究價值。

目前紀錄上最長壽的人是122歲的雅娜．卡爾芒，逝世於 1997 年。而研究者認為這不是人類壽命的極限。圖／wikipedia

雖然這群研究者的初衷是為了用更精確的數據來驗證死亡率高原的存在，他們也宣稱自己的數據沒有偏差，但卻遭到同領域的研究者質疑，他們的數據真的具有代表性嗎？統計資料將年齡無法確定的人排除在外，但這樣的作法是否會成為另一種形式的風險因子？死亡率維持在一定數值又一定代表人類壽命沒有極限嗎？而基因遺傳的影響沒有被放進研究中做討論，也成為了研究限制。種種因素都無法說服其他研究者他們的結論是可信的，雙方仍各持己見持續爭論下去。

因為死亡率高原的存在，人類有機會活得越來越長，且以目前情況來看，平均壽命持續增加是無法爭辯的事實，因此，無論是壽命否存在極限，如何養護身體的生命延續科學想必會成為越來越受重視的課題。

參考資料：

1. Scott D. Pletcher, James W. Curtsinger. (2017) Mortality Plateaus and the evolution of senescence : Why are old-age mortality rates so low? Evolution, 52(2),1998.pp,454-464.
2. Elisabetta Barbi, Francesco Lagona, Marco Marsili, James W. Vaupel, Kenneth W. Wachter. (2018) The plateau of human mortality: Demography of longevity pioneers Science, 360(6396), pp. 1459-1461.
3. Once you hit this age, aging appears to stop.
4. There’s no limit to longevity, says study that revives human lifespan debate.

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本文由《唐獎教育基金會》委託，泛科學與故事共同企劃執行

• 作者／藍田桑

宇文所安（Stephen Owen），1946 年出生於美國密蘇里州的聖路易斯。1959 年移居巴爾的摩，14 歲時宇文所安在圖書館初讀中國詩歌，從此與中國文學結下不解之緣。

1972 年宇文所安獲得耶魯大學東亞語言與文學系博士學位，後隨即留校任教。1982 年轉至哈佛大學任教，51 歲即獲哈佛大學詹姆斯．布萊恩特．柯南德特級教授（James Bryant Conant University Professorship）榮譽，並於今年（2018）從哈佛大學東亞語言與文明系與比較文學系榮退。

宇文所安的漢學研究由唐詩為核心起始。圖/唐獎基金會提供

宇文所安的漢學研究肇始於博士論文《韓愈與孟郊的詩歌》，復以《初唐詩》、《盛唐詩》等唐詩研究為核心，拓展到中國文論、中國文學史、比較文學等領域。將近半世紀的學術生涯，宇文所安共出版十五本研究論著。每一本書籍問世，都在中西漢學界引起廣大迴響。即使德國著名漢學家顧彬也盛讚宇文所安是美國漢學界第一人。

我希望大家如此看待拙作：在中國傳統裡，這些書提供了另一種沒人意識到的可能性。¹

綜觀宇文所安的學術研究，不變的核心關懷可以說是中國文學傳統在現代如何獲得新的生命力。他思考包含了如何突破「傳統」，也包含對「傳統」的再發現。對於文學作品的通說定論，宇文所安追問的是那些不假思索即為人認定的「傳統」、「經典」、「名家」，是經過哪些時代、哪些人、出於何種目的而過濾下來，成為無須檢證的共識？欲使千年以前的文學傳統恢復活力，就必須要以有別以往的視角重新審視文學作品。

在變化與再解讀當中，探索文學研究者的精神

我們沒有固定的文本，沒有可靠的源頭，只有一部充滿變化和可以一再解讀的歷史。

──《他山的石頭記——宇文所安自選集》²

宇文所安認為後世定型的文本，乃經歷過一個流動變化的過程。因此，文本本身具流動性、不確定性等特點。中國最早的詩歌總集《詩經》，是隨著時間流逝緩慢發生變化的一組文本，可以說明這點。現存各種版本的《詩經》中發現大量同音異形的字，是《詩經》版本來自口頭記錄的實際證據，也可以說明這點。所以《詩經》沒有一個可追溯的「原始版本」，《詩經》不屬於文學史中的任何一個特殊的時刻，所屬於係一漫長的時期。

宇文所安還提醒道：我們不可忽視文學文本的物質性對還原文學世界的影響。文本一如家用器物可以選擇取捨，所以文本的保存與流傳也受到作者、抄寫者、編纂者等多重社會因素所制約。舉例言之，一般認為〈懷沙〉是屈原在自沉汨羅江之前所寫的，但宇文所安從物質文化的角度質疑在當時的媒介條件下，屈原將〈懷沙〉付諸書面的可能性。「寫」一文本與「寫下來」一個口頭流傳文本之間，存在著非常重要的差別。

文本從口述到寫定、傳播的過程充滿著不確定。在擁抱不確定的文學研究中，我們一直借以理解文學的種種現象逐漸變得模糊，邊緣和疆界逐漸溶化。過去認為十分明確和穩定的「時代」、「作品」和「作者」原來都可能只是一些複雜的變化過程。文學研究者的職責，就是通過文本細讀還原文學發展那犬牙交錯的邊界。

以創新視角與文本細讀，建立理解經典新法

我們寫文學史是為了理解這些偉大作家是如何出現的，以及偉大作家出現的社會條件和文學語境。

──《南方週末》〈「如果美國人懂一點唐詩……」——專訪宇文所安〉³

詩人創作的意識世界會隨著給予其支撐的文化變遷而消亡，且我們和屬於另一個時代文明的的閱讀規則中，存在著不可逾越的復現障礙。面對百千年以前的文學作品，一位優秀的現代讀者不僅止於是文字的考古學家，還必須致力於恢復古代詩人與讀者的文學背景與情境。透過文本細讀與歷史想像，宇文所安為被標籤化、概念化的文學作品，注入歷史骨架，重塑文化血脈，還原文本的肉身。

文本是歷史發展的沉澱物，優秀的讀者必須自覺地意識到我們與文本之間的距離與障礙。但先驗的印象和麻木的眼光，常使我們因為過於熟悉而疏遠。談到杜甫的詩歌創作的底蘊，現代中文讀者總喜歡相信一套名為儒家思想的價值觀。然而宇文所安所看到的「卻是過去兩千多年裡，在不同的文化背景下產生戲劇性變化的一系列價值觀。」他認為杜甫的偉大，來自創作的多樣化，而非任何一種單一的特質。

宇文所安創新視角，讀懂文本與歷史的間隙。圖/唐獎基金會提供

創新視角和文本細讀是宇文所安發現文本與歷史的間隙的最佳利器。在歷代文人的眼中，李清照與趙明誠是志趣相投、感情深厚的一對佳偶。宇文所安從〈《金石錄》後序〉「我們」到「我」人稱代詞的迭代中，讀出趙明誠對藏書的異化，以及李清照對趙明誠的「毫無分香賣履之意」的抱怨。

關於如何識別經典文本，宇文所安認為比較合理的作法是通讀詩人和他同時代的作品，通過歷時演變和共時系統的對應參照，在復現的文學語境中了解經典之所以為經典的過人之處。如王維名作〈過香積寺〉，突破當時套用樣版的創作同溫層，通篇未提香積寺之壁畫建築。藉由同時期數百首遊廟詩的比對，才會發現王維此作之藝術價值。

值得一提的是，宇文所安的著作不若常見的學術文章連篇累牘的註腳，具有很高的可讀性。《追憶》論述中國古典文學中，人們面對過去的東西，所產生的一種特定的創作心理和欣賞心理。即採用融合中國式感興的西方散文（essay）筆法，將學術思辨納入文學形式，展現宇文所安出入古今的靈動思維。

即使《追憶》一書以敏銳細膩的洞察力結合引人入勝的敘述筆法，廣受中西學術界好評，但宇文所安卻不囿於迎合市場的自我複製，不斷探索新的文本、新的研究視角與寫作手法。不同背景的讀者閱讀宇文所安的著作，總會有意想不到的驚奇。

讓中國古典文學成為世界遺產的推手

如果一個詩人的聲音被織入一種特殊的語言之網中，並且一旦離開就自行消散，重組這一聲音和歸還這一身份就成為譯者的任務。

──《中國傳統詩歌與詩學：世界的徵象》⁴

對中國古典文學的推廣，翻譯是宇文所安另一項不容忽視的成就。身為譯者，宇文所安自詡為中國文學的經紀人，透過編譯事業，宇文所安把中國古典文學介紹給英語世界的讀者。除了 Readings in Chinese Literary Thought （1992，《中國文論：英譯與評論》）及 An Anthology of Chinese Literature: Beginnings to 1911 （1996，《中國文學選集》） 兩部編譯著作。歷時八年，宇文所安以一人之力翻譯現存 1400 首杜詩，終於在 2015 年出版六巨冊《杜甫詩》，這也是第一部學術性的杜詩全譯著作。

為保有原作多義歧想的審美意境，宇文所安採取聲口各異的異化翻譯策略，讓西方讀者一看，就知道這是杜甫的，那是蘇軾的，而不是其他人的詩。宇文所安力求翻譯出不同詩人、不同詩歌之間的美感與智慧。

宇文所安以敏銳的視角穿梭在文本與歷史之間的縫隙，追尋被遺忘的蛛絲馬跡，再以細膩的筆觸還原文本生成的歷史現場。所謂的文化傳統與文學經典在這樣的還原中，方能跳脫被標籤、概念禁錮的國族展品命運，獲得延續不斷的生命力。對宇文所安來說，文學研究和翻譯不僅止於學術興趣，背後還包含著在全球化的前瞻視野下，將中國文學變成世界遺產的宏大願景。

參考資料

1. 張宏生，〈「對傳統加以再創造，同時又不讓他失真」──訪哈佛大學東亞語言與文明系斯蒂芬・歐文教授〉，《文學遺產》（1998 年第 1 期），頁 118。
2. 宇文所安著，田曉菲譯：《他山的石頭記──宇文所安自選集》（江蘇：江蘇人民出版社，2003 年），頁 16。
3. 王寅，〈「如果美國人懂一點唐詩……」──專訪宇文所安〉，《南方週末》2007.4.5，D 28 版。
4. 宇文所安著，陳小亮譯：《中國傳統詩歌與詩學：世界的徵象》（北京：中國社會科學出版社），頁79。

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• 作者／木木

本年度唐獎漢學獎得獎學者之一斯波義信是日本漢學家，他在博士論文的基礎上發展出來的《宋代商業史研究》（1968）為其經典著作，迄今仍為歐美大學宋史課程的教科書之一。

斯波義信在東京大學及大阪大學任教二十多年，精通中、英、日文，既有日本學者處理史料的細緻，又受到西方法國年鑑學派的影響。他匯合日本漢學界嚴謹的學術傳統和西方社會科學，各種中文史料又入出深入微，左右逢源。斯波義信在中國城市及經濟史上的研究可說學貫東西，方法不但打破前此的研究想像，迄今仍立下難以超越的標竿。

斯波義信在中國城市及經濟史上的研究地位學貫東西，為漢學界的重要史家。圖／唐獎基金會提供

以經濟與社會角度分析，重述宋代江南城市的繁華

在宋代商業史的研究上，斯波義信運用大量官方、私人文書、地方誌等史料，又從交通、全國市場、城市和市鎮、商業組織、國家與商業的關係等課題入手，蒐羅資料，將過去分散紛雜的既有研究貫聚一堂，再以西方科學理論予以系統性的整體分析。

中文的「城市」二字之背後意義，咸認「城」指城牆、「市」指市集，前者是軍事政治領域，後者則為經濟生活面向。過去學者在討論中國城市發展時，其實多半側重「城牆」的政治軍事角度，斯波義信則透過更多與經濟、物質、地方、個人生活相關的史料，重新從經濟、社會活動剖析宋代江南城市的繁華，對國際漢學造成非常大的衝擊。《宋代商業史》不但在 1968 年出版後轟動一時，1970 年更由 Mark Elvin 節譯成英文，從此享譽國際，至今亦為必讀的教科書。

《宋代商業史研究》為斯波義信的經典著作。圖/清明上河圖一景《故宮Open Data專區》

正因為從地方出發，斯波義信很早就發覺中國城市的地域差異極大，必須把握空間和地域之別，同時援引歐美學術理論與日本漢學的實證學風，才能開展以江南為中心的區域社會經濟分析，並探討國家與社會接合的地域史。1988 年，斯波義信完成了《宋代江南經濟史研究》。

在研究中他清楚指出，除了河運外，宋代決定區域經濟發展的核心，另得考量背後生態環境的影響。這方面，斯波義信的觀點深具開創與突破性，前無古人。到了 2002 年，斯波義信又在既有的研究基礎上進一步推出《中國都市史》，以更宏觀的角度將他的中國城市研究系統化。

以系統性分析，聚合華人「離散」與華僑文化網路及其研究

除了在中國城市商業史研究繳出空前的研究成果外，斯波義信另一著名的研究則針對華僑而發，研究華人離散到東亞及東南亞各地後如何因應不同的環境，形成各自獨特的華僑生活圈。

斯波義信從大阪、函館等地在江戶時代的華僑史料的整理編纂開創其研究基業，另又挺進明清以降，華僑在東亞與東南亞的歷史。在這方面的研究上，他對中國與台灣留日的華僑有極其深入與完整的數據統計與現象剖析，同時又重視經濟因素及個人活動，看出華僑網絡進入不同地域後為何互動出不同的結果的原因。斯波義信的研究不僅對華僑在亞洲的行為模式提供解釋，甚至可擴展到全球華人社群的離散，就其活動與經濟因素緊密結合的背後關聯提出新見，展現他系統性分析的才能。

斯波義信目前擔任東洋文庫館長。圖／唐獎基金會提供

斯波義信目前擔任東洋文庫館長。他過去擅長從複雜史料中抽絲剝繭，尤喜研究地圖。許多研究，也都從地方誌的細讀著手，從地域出發解讀。長年擔任東洋文庫館長的斯波義信，偶爾也擔任導覽員，解說館中歷史地圖的意義，展現他解讀史料的過人能力。

綜觀斯波義信的研究與方法，可看出他由小馭大的本領。他的研究成果且能以小窺大，稱之結合東西學術研究的精髓，絕不為過。他從地方及個人活動出發，透過經濟物質因素和鉅細靡遺的史料，重建出區域與人的互動。他的《宋代商業史研究》橫空出世，打破既有的中國城市之見，一舉奠定大師地位，對後世的影響可期。他細密的研究方法行之有年，而且不改其志孜孜從事，對中國城市及華僑研究都有突破性的成果出現，研究精神更是堅定不移，數十年如一日。大師之風，山高水長。

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2017 年 8 月 15 日下午 16:51 起，在臺灣各地發生的大規模無預警停電，全台灣共 17 個直轄市、縣市共約 592 萬戶用電受到影響。當天的分區停電直至晚間 21:40 才正式解除。到底發生了什麼事？真的是因為台灣缺電嗎？電力系統調度到底做了什麼呢？

事件起因

當天下午當時發電量 438.42 萬瓩（佔當時發電能力的 11.94%）的大潭電廠的來自中油的天然氣供應突然中斷，導致六部機組跳機，整體電力供應瞬間減少近百分之十二。

全台瞬間少了百分之十二的供電，然後呢？

電力系統的運作，需要供應方（發電廠）與負載方（電力用戶）達成供需平衡。當天大潭電廠跳機瞬間減少電力供應，系統上的用戶不可能自動降低需求（又不知道有事故發生了），因此整個電力系統就出現了嚴重的供需不平衡。

發電不夠的情況下，電力系統會由還在線上的發電機組汲取更多的能量以供給用戶──但如果這些機組負荷不了，很有可能也會跟著跳機，從而造成電力系統進一步崩潰。而判斷電力系統穩定程度的一個重要依據，就是電力系統內的「頻率」。如果發電機組負荷太大，發電機組的轉速會變慢，而造成電力系統的頻率下降。

16:51「低頻卸載」自動執行

現行台灣的交流電系統維持的頻率為 60 Hz，電力系統上裝有電力保護裝備「低頻電驛」在偵測到發電頻率降低到一定程度時，就會自動執行「低頻卸載」：系統自動切斷一部分用電，以維持電力系統的穩定──這也就是第一波無預警斷電的由來。

低頻電驛於 16:51 分自動啟動，卸載了 336 萬瓩，影響約 154 萬戶。低頻卸載再加上緊急調度抽蓄機組（水力發電），電力系統頻率於 16:58 恢復穩定。好的，現在看起來系統不至於崩潰了（汗），如果你是電力系統的調控者，接下來該做什麼呢？

還有用戶在斷電中，系統缺了大約三百多萬瓩的電力，當然是把能打開的發電系統通通打開啊！（還有搞清楚大潭到底怎麼回事）

18:00-21:40「分區限電」恢復發電能力

但對所有人來說很不幸的，發電機組跟家用電器不同，並不是按個開關就完成開機了。（嗚嗚嗚）

視不同的發電種類，有些能配合開機，有些老天不賞飯吃也沒辦法，還有些開個機就需要至少半天的時間。而就算只是想要提高輸出功率，需要時間；發電機組從頭開機，需要時間；將電力併聯上網，需要時間。被「斷氣」的大潭電廠也需要時間檢查才能從頭啟動、完成併聯發電。

因此這時需要時間才能讓發電能力提高到足以供給所有用戶的需求──明顯不夠用時就只能實施「分區限電」。在這個階段中，被分為 A-F 組別的用戶會依情況輪流停電，每區限電以 50 分鐘為限，直到供電能力回復。

• 覺得以上的說明不夠動感嗎？你可以看看以下影片。

在停電之後：你可能想知道的幾個關鍵字

815 大停電的影響十分廣泛，光是受困電梯的案例就高達 900 多件。除了檢討中油換個開關就可以放倒全台的電力供應（真的沒有007入侵大潭嗎），亦有人開始檢討目前的能源政策是否使得電力系統的備用與備轉不夠充裕。在討論這個部分之前，我們需要來一點名詞解釋。

備用容量：通常指電力系統中較為長期（如一整年）的發電能力與預期尖峰時間負載的電力需求差額，規劃時須將機組的維修、老化等狀況納入考量。這部分會跟機組配置、投資供電成本的預算規劃有很大的關聯。

備轉容量：指當天可以調度的發電能力的與尖端負載的餘額。這部分除了跟備用容量規劃時提供的機組數量有關，還與各機組安排歲修、保養的時程有關。

關心電力供需的夥伴或多或少都知道，近年來每逢夏天最火熱、用電最吃緊的時節，大家都會眼巴巴的注意台電的尖峰備轉容量率（這裡讓你知道今天是多少），唯恐進入限電的地獄之中啊啊啊。

所以如果砸大把銀子提高備轉容量率，815 就不會大停電了嗎？

嗯這個，其實只大概回答了一半的問題。在 815 大停電的情境中，斷電當時的備轉容量率是 5.51 % (203萬瓩，當天在尖峰只有 3.17 %)，而大潭電廠跳機瞬間損失了超過一成的供電──所以在當時的情境下鐵定不夠用。

而即使備轉容量率提高至 15 % 好了（近年尖峰備轉容量都在 6% 左右徘徊），也並不代表在這種瞬間失去一成電力的狀況下就不會停電或者可以達到快速復電──這與發電機組的特性有關。所有的發電機組，無論是由啟動到併聯至電網，或是已在線上提高輸出功率也還是需要時間──需要多少時間完全看機組的特性。

所以如果當時有餘裕的機組無法快速反應，後面幾個小時的分區限電也是無法避免的。到這裡一定有人想到了，所以為了避免有意外發生，應該要安排有快速反應能力的備轉 stand by 才對吧！

對的，目前技術除了了水力發電可以在幾分鐘內上線（但能負擔的發電量很低），另外一個選擇則是可以在兩個小時內滿載的燃氣發電──事實上，這正是大潭電廠起初設置規劃的角色³，作為中載尖載與緊急時使用的備援電廠。而 815大停電的前夕，雖是非用電尖峰的傍晚時分，但如出事的大潭，與通霄、興達、南部電廠……等具有相對快速升降載能力的燃氣電廠，也都發好發滿，在沒有調度機組的情況下，任何一個環節出了狀況，就導致了無預警斷電，全台一起看星星。（無誤）

• 註：下圖資料所顯示各機組從開機至併聯發電、滿載一般性升降之時間，與跳機後滿載所需之時間不同。僅供理解參考，不能完全顯示 815大停電當天機組調度之情況。資料來源：台灣電力公司。
• 因各機組型式、容量、設計等互異，起動至併聯時間均不同，僅以815事故當天相關機組為代表時程，並非所有機組起動時程均如所列。 （台電資料來源的原始註記）

815 事件時，大潭六部機組於 16:51 跳脫，於 18:51 至隔日 00:50 陸續併聯。

815 事件時，中火五號機於 17:05 跳脫，21:17 併聯。

此資料假設肇始事件為廠外事件造成核能發電機組急停後之再起動，但 815 事件時運轉中核電機組並未停機。

一年過去了，事情有改善了嗎？

事件的起因，在於大潭電廠的天然氣管線僅由單一管線供氣，而且供氣控制系統的設計顯然很有問題，因為操作疏失就關掉了整個管線的天然氣來源……

除了檢討的作業流程，事後中油亦提出短中長期計畫，希望開闢「雙迴路、雙氣源」的第 2 條迴路分散風險，施工期預計約 2 至 3 年。而這項施工原來預計與規畫於桃園觀塘的天然氣第三接收站一同動工，但第三接收站，因涉及藻礁生態爭議，於 7 月 3 日被「環差會議」退回，尚待 9 月份環評大會審議。（詳見這裡或這裡）

一年後的今天，大潭電廠仍只靠單一迴路供氣……

在意外發生時可以應付衝擊的備轉容量率、以及備轉機組規劃，到今天有進一步改善了嗎？

一年後的今天的尖峰備轉容量率是 6.36%，所有電廠依舊是餘裕很少地努力工作著呢。

行政院的《815 停電事故行政調查專案報告》，有興趣的夥伴可以從中找到更多有趣的細節。

參考資料：

1. 行政院：815 停電事故行政調查專案報告
2. 台灣電力公司
3. 從大潭、通霄電廠是不是「蚊子電廠」談起燃氣發電甘苦經驗

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