AARON LOGAN/WIKIMEDIA COMMONS

論文發表是科學家生涯中最值得大肆宣揚的指標之一，也是每位研究人員最不願自己履歷缺少的一塊。令人感到安慰的是，一篇發表在PLOS ONE的研究指出，只有不到百分之一的科學家有每年發表一篇期刊論文。

而這150,608位科學家支配著研究期刊界，他們的名字出現在41%的科學論文中。在被高度引用文章中， 我們可以在87%的論文共同作者欄中找到這群精英。

由史丹佛大學的流行病學家John Ioannidis領導，SciTech Strategies 的Kevin Boyack與Richard Klavans分析 Elsevier’s Scopus資料庫，檢視了1996到2011年間所發表的一千五百萬位來自世界各地、各個研究領域的科學家。

Ioannidis表示：「我決定做這個主題是因為我此生已看過太多有才華的人無法以目前有限的資源、在現今的環境下生存。」他雖然懷疑僅有非常少數的科學家能夠一年發表一篇科學論文，但比1%還少的研究結果依舊讓他感到十分意外。

一年發表多於一篇論文的科學家的排行顯著地減少：

• 兩篇或兩篇以上：68,221
• 三篇或三篇以上：37,953
• 四篇或四篇以上： 23,342
• 五篇或五篇以上：15,464
• 十篇或十篇以上：: 3269

Ioannidis認為，這些多產的科學家中，許多都是實驗室或是研究團隊的領導者；他們取得經費、督導研究，並把他們的名字寫進無數個有研究發現的論文中。其他的則可能是具足夠的就業保障與時間，能夠自己去做大量研究的科學家。

然而這些多產的實驗室中仍有許多像是發條般存在的工作人員為了這些論文辛苦著。Ioannidis與其共同作者在論文中寫到：「在我的學科中，可能存在非常多的博士生以廉價勞力的形式投入研究。」這些學生可能花了費數年在研究上，但最後只發表了一篇、或寥寥幾篇論文。「如此說來，研究系統可能正在剝削數以百萬計的年輕科學家的心血。」Ioannidis表示。

若Ioannidis只能選一件事做，他會建議散播資源去給予廣大的科學家們更多的機會，尤其是那些年輕的科學家，幫助他們確保論文產量的持續性與卓越的品質。

參考資料：

1. The 1% of scientific publishing. Science [11 July 2014]
2. Ioannidis, J. P., Boyack, K. W., & Klavans, R. (2014). Estimates of the continuously publishing core in the scientific workforce. PloS one, 9(7), e101698.

本文出自《超展開數學教室》。

卻說在《紅樓夢》的世界裡，有這麼一段鮮為人知的故事 ：

Photo credit: 紅樓夢百科

年關將至，賈府上上下下無不忙著準備過年。大門上褪色的舊春聯被撕下，年節的氣氛，從嶄新的大紅色春聯中瀰漫出來。在皇宮中的長女元春，特地送了一具洋人的玩意兒過來，原本要安裝在賈母房內，但賈母年紀大了，不喜歡這種挺新鮮的玩意兒，便讓僕人直接送到她最疼愛的孫子賈寶玉的住處，大觀園怡紅院。

場景來到大觀園的怡紅院。

這裡，特地留了個房間給這新玩意兒。雪白陶瓷鑄成的圓滑造型，摸不出一個稜角。初看像張椅子，椅面卻有個大大的洞兒，洞的底下接了座小水潭。椅子上有兩層蓋子，一片環狀的，一片實的。據送來的差使表示，沒用的時候要兩個蓋子都蓋上，用的時候，女眷蓋上環狀的蓋子好坐著，男生嘛，有時候要站著，有時候坐著，端看想做啥。

沒錯，就是馬桶。怡紅院裡有了第一座座式馬桶。

除夕前幾天的某一晚，怡紅院依舊熱鬧得緊，寶玉和他的四大ㄚ鬟襲人、晴雯、麝月、秋紋的聲音，幾尺外都聽得清晰。薛寶釵來串門子，推開房門。晴雯一見到寶釵，立刻說：「寶姑娘來得正好，幫我們評評理，二爺真不講理。」

二爺指的正是家中排行老二的寶玉。寶釵望向寶玉，見他搖頭苦笑，明明是主子，卻跟這群ㄚ鬟平起平坐，一點架子也沒有。寶玉解釋：「她們怪我不體貼，用完這馬桶，不把馬桶蓋蓋回去。」

「我們不是無理取鬧，但二爺這麼一等一細心的人，不應該沒注意到這點小事。明明用完了，將掀起的蓋子蓋回去，後用的姑娘們不需要去伸手碰蓋子，這等體貼，才符合二爺的形象。寶姑娘別責罵我們壞，說到底是為二爺著想，要馬桶以後普及了，寶姑娘的蘅蕪苑和林姑娘的瀟湘館都有了，二爺去作客，用完了照樣不蓋蓋子，豈不破壞了二爺體貼的好名聲。」

麝月替晴雯幫腔，寶玉依然搖搖頭。

賈府上下素來認定寶玉是個紈褲子弟，只愛風花雪月，吟詩作對。但其實，寶玉對數學相當有興趣，花了很多時間研究洋人與中國的數學，連東瀛的和算也略有涉獵。寶玉跟寶釵解釋道：「寶姊姊幫幫我，聽我的解釋有沒有道理，這是元春姊姊從宮裡送來的寶物，不是尋常地方可以拿到的。」

寶玉那時還不知道，兩百多年後，這是連路邊公共廁所都有的基本配備。

Photo credit: 新京報書評周刊

他繼續說：「我當然想體貼，但要是照著大家的想法做了，馬桶很容易壞掉的。怎麼可以把這麼寶貴的東西弄壞呢。」

「為什麼容易壞掉？」

寶釵問道，寶玉指了指桌上一張紙，上頭有個表格：「我解釋給妳聽，襲人、晴雯、麝月、秋紋也再來聽一次吧。這表整理了不同狀況下馬桶蓋的翻動次數：

先討論男子是不願意用完蓋回馬桶蓋的情形，上表四個列的可能性之中，連續使用者為不同性別的兩種狀況，馬桶蓋會被掀開（先女後男）或蓋上（先男後女），平均翻動次數是2÷4=0.5次。 如果與復原馬桶蓋的體貼男子共用廁所，女孩子完全不用碰馬桶蓋，但男子每次得耗費兩分力氣：先掀開、再蓋上馬桶蓋。四種可能的如廁狀況中有兩種得翻動2次馬桶蓋，平均次數為2×2÷4=1，是前者的兩倍。」

寶玉一口氣講完，他很開心，對於文學跟數學，他同樣喜歡。前者有海棠詩社可以讓他和大家吟詩作對，但說起數學，這還是他第一次在眾人面前發揮。他環顧寶釵與ㄚ鬟們，燭光下，眾人臉上紅通通的。他用緩慢但篤定的語氣，道出結論：「體貼換來的代價是加倍的使用頻率，馬桶蓋會因此比較快壞掉。」

怡紅院裡一陣沉默。寶玉可以感覺得到，她們正在努力地吸收他方才的話，如果可以打開她們的腦袋，一定比紡織機上的飛梭動得還要快。寶玉不知道，兩百年後有個叫fMRI的儀器真的可以測出人類在思考時的大腦反應變化。

「我想不透，二爺定是故意拿這些難題來考我們，想看我們出糗。我去找馬桶君好了。」

秋紋先說話，她也不是要去上廁所，只是馬桶是現在怡紅院最新穎的東西，僕人無時無刻把它打掃得一塵不染，大家有事沒事便會去那兒思考。有時候他們坐在上面，儘管很舒服，但卻覺得少了些什麼……沒錯，是報紙，很可惜那時候馬桶君的最佳好朋友，報紙，尚未問世。

「我也一起去。」

Photo credit: 紅樓夢百科

女孩子喜歡結伴上廁所似乎是天性，麝月跟著離去，只留下襲人、晴雯、寶釵還在與寶玉的表格奮戰。寶釵終究聰明過人，她查覺到一件事似乎不對勁。

「可是，寶兄弟的怡紅院裡姑娘比較多，只有你一個男生。而且…」

寶釵思考著該怎麼比較文雅地說出這話：「而且……男女如廁的頻率本來就不同，還沒考慮到寶兄弟偶爾也會……坐著用。要是把這些都考慮進去，方才的數據推論還會成立嗎？」

「寶姊姊真厲害，竟然有這麼正確的數學思維，質疑單一特例是否通用。」

寶玉一臉興奮，原來還是有人可以跟他討論數學，說不定這樣下去，可以再成立一個藥芍數學會，交流數學。他向寶釵解釋：「我可以解釋，不過得用上比較麻煩的『變數x』。假設男女比例為x:(1-x)，男方用完廁所不復原時，翻動馬桶蓋的平均次數是2(1-x)x；另一個狀況，得到的平均次數則是2(1-x)x+2x²，永遠比前者多2x²。

換句話說，就算是皇上的後宮，有皇帝跟999位妃子加婢女1000人，不考慮到底得站著還是坐著上的太監。若皇帝耍體貼，翻動馬桶蓋的平均次數是0.002；要是皇帝上完廁所，放下龍袍後就閃人，後宮馬桶蓋平均只被翻動0.001998次。我昨天才寫信給元春姐姐，請他建議皇上，甭掀了。省下體貼的動作，一生在位，或許可以替後宮省下一個馬桶蓋的維修費呢。」

「原來是這樣啊，我懂了。大夥兒聽懂了嗎，以後就照寶兄弟說的吧。不要再叫他掀起來了，就算我的蘅蕪苑裡有，我也不會這般要求他的。」

寶玉滿意地點頭，心想寶釵果然聰明。

寶釵緩緩地起身，去參觀馬桶君。跟剛好走回來的秋紋擦身而過，她低聲地跟秋紋說：「妳們就愛跟妳們家二爺鬧，現在可好，把他鬧得都有些瘋癲了，以後多順著點他吧。」

很遺憾地，寶玉全都聽到了。他嘆了口氣，數學有這麼難懂嘛。他決定要想個計策讓大家更了解數學。

欲知寶玉施出何計，請待下回分解。

本文出自《超展開數學教室》，臉譜出版社出版。

Photo credit: 超展開數學教室

本文出自《超展開數學教室》

Photo credit: 超展開數學教室

寶玉去了黛玉的瀟湘館，大門深鎖，屋內黑壓壓地，喚了黛玉的名字，也不見人來應門。寶玉在瀟湘館前來回踱步，一陣涼風吹過，寶玉拉緊了領口，想想，黛玉身體不好，要是在外面著涼了，那他真是罪過了。

忽然，一個可能的地點從寶玉腦海裡閃過——黛玉葬桃花之處。

寶玉來到花塚附近，果然沒錯，遠遠便聽到女子的啜泣。走近一瞧，除了黛玉在那兒哭外，不知道為何三妹探春也在，陪在黛玉身旁安慰她。探春一抬頭看見寶玉，再看見他的手足無措的神情，立刻追問：「寶哥哥，你怎麼又把黛玉姐姐弄哭，還不快來安慰她。」

「這回不甘妳寶哥哥的事，是我在窗邊聽到他向襲人分析賭博，聽到最後發現，連賭博這樁事，也講究家世，有錢的人才會贏。我想起老家的境遇，淪落到寄人籬下，不禁悲從中來。」

探春聽她這樣說，也不知道從何安慰起，畢竟她正是黛玉口中寄人籬下的屋主，黛玉心思七拐八彎，可別一個不小心，讓她覺得自己話中帶刺。探春對寶玉使了使眼色，寶玉走過來，坐在黛玉旁邊，拿出他方才想好的台詞：「表妹，妳是我們家的一份子，怎麼算寄人籬下呢。再說，方才我跟襲人分析的數學，其實不全然是這樣的，我有些方法還沒跟她講，今個兒我告訴妳，包管妳以後不管跟誰賭博，都會贏錢。」

黛玉擦了擦眼淚，看見寶玉似笑非笑的表情，一臉期待黛玉追問的樣子。

Photo credit: 紅樓夢百科

「寶哥哥，你就快說啊，這麼厲害的方法我也想聽聽。」

「探春可能不適合，妳比較喜歡刺激，比起保證會贏錢，我這方法不能讓人贏大錢。不過我可以告訴妳一個別的方法，讓妳平常可能會輸小錢，但一贏，保證贏大錢。」

「好啊好啊，小輸小贏的確不痛不癢，既然都花時間了，當然要贏個大的回來，快告訴我吧。」

寶玉繞到兩人面前，取出賭具，他說：「我做莊，你們倆分別跟我對賭，讓妳們看看。我給妳們的妙計很簡單，黛玉每次下注，如果前一把輸，這一把就加碼，如果前一把贏，這把維持不變。探春剛好相反，如果前一把輸，這一把下注維持不變，如果前一把贏。這一把就加碼。」

「這樣就能像寶哥哥說的那樣，黛玉姐姐保證贏錢，我則有可能輸錢，但贏錢就是大贏？賭博不都是機率，有輸有贏，平均起來沒輸沒贏嗎？」

受到寶玉影響，探春對數學也稍有理解。寶玉看見黛玉手伸進衣服裡找東西找半天，她還沒發現把錢遺失在他的怡紅院門外，寶玉裝傻地說：「沒關係，不然我先解釋給妳們聽，你們評評看合不合理。」

寶玉繼續解釋：「舉個例子來說，假設我們連續賭四場，每一場輸贏機率各半，四場下來，有輸有贏，共有16種可能。剛才寶姐姐跟我賭時，每一注的賭注都固定。整理一下可以發現，有6種可能最後沒輸沒贏，各有4種可能會贏2兩銀子或輸2兩銀子。贏4兩銀子跟輸4兩銀子的次數就是全輸或全贏，各都1種可能。輸錢跟贏錢的比例，剛好對稱。」

「這該怎麼算出來？」

探春發問，寶玉拿起一片銳利的磚瓦，在涼亭的地板上畫出一幅圖：

Photo credit: 超展開數學教室

「這得靠二項式定理來分析……嗯，有些複雜，我們改用楊輝三角形好了。」

寶玉忍不住賣弄了一下專有名詞，奈何探春跟黛玉完全沒注意到。討了個沒趣，寶玉只好開始用三角形的方式，依序一行行寫下數字：

Photo credit: 超展開數學教室

「賭四把，就對應到第四層的1、4、6、4、1，即是輸4兩銀子、輸2兩銀子、沒輸沒贏、贏2兩銀子、贏4兩銀子的各別次數。

但要是表妹照著我建議的方法『輸錢就加碼』。想像一下，就算前三盤皆輸，虧了1+2+4=7兩銀子，但只要下注8兩銀子的第四盤贏了，輸多贏少，還是翻盤。以剛才的方法整理起來，16種可能裡只有4種可能會輸錢，例如連輸四場，或是贏一場後連輸三場。剩下的12種可能都會贏錢，只是贏得不多。」

黛玉低頭思考，寶玉轉頭對探春說：「我推薦探春的方法剛好相反。就算連贏三盤，賺了7兩銀子，只要第四盤一輸，就會倒輸1兩銀子。但反過來說，假如能一直連贏下去，最高可以一口氣贏15兩銀子。」

探春發問：「可是寶哥哥，你先前給我看的洋人數學書提到，賭博是機率事件，最後的結果會趨近期望值，不管怎麼賭，應該都要相同啊。為什麼你可以靠改變策略，得到不同的結果呢？」

「因為期望值，還不足以完整描述整個隨機事件。同樣的期望值，同樣的可能狀況組合，有可能會對應到完全不同的機率。方才我建議你們的，無法改變期望值，但可以改變各種狀況的機率，達成『容易小贏，但有機會大輸』，跟『容易小輸，但有機會大贏』的結果。」

沒說話的黛玉這時忽然嗔責寶玉：「原來如此，寶哥哥你好狡猾，我照你的方法下注，雖然不容易輸錢，但一輸，有可能會輸到15兩銀子，就算機率小，但輸這麼大一筆數目，我才不跟你玩呢。」

寶玉連忙解釋：「不不，表妹我們舉的例子是以賭四盤為例。實際操作時，要是你真的連輸四盤，沒關係，可以繼續賭下去，下一盤加碼到16兩銀子，要是一贏，不就又贏回來了嗎？這方法好就好在，只要沒有賭注上限，不論怎麼連輸最終都會有贏錢的那刻。贏的金額，剛好是第一次下注的數目。妳不信的話，我們明天一早就去找大家來玩玩看。」

「可是，要是一直輸下去，不但錢會輸少，賭本還得增加，我怕我沒那麼多籌碼可以賭。」

「沒關係，到時候我借妳就好了。」

寶玉拍胸脯保證。聽了這話，雖然黛玉心想「這麼說來，最後還不是在比誰的資本雄厚嗎」，但看見寶玉講了這麼一大番道理，只為了討她開心，心頭一喜，也不計較了。

本文出自《超展開數學教室》，臉譜出版社出版。

Photo credit: 王弘力〈 清走月亮〉

雖然紐約的夜裡不容易看到星空，鍾正明院士的腦裡卻浮現出夜空中閃爍的星座，各種腦組織中表現的神經黏結分子在螢光顯微鏡底下，在雞脊髓旁的羽毛芽中也閃閃發亮。

卅幾年前，鍾院士忙碌地在紐約洛克菲勒大學的傑拉爾德•艾德曼（Gerald M. Edelman，1929 – 2014）主持的分子發育生物學實驗室裡進行博士研究，他在回家的路上，和掉在地上的鳥羽邂逅，靈光乍現地想到鳥類每逢春秋季都要換不同的羽毛，高調艷麗的春羽用來把妹，低調暗淡的秋羽保暖過冬，無論是高調還是低調的羽毛，都可以來自同一個毛囊，那究竟是哪些分子機制在調控呢？鳥羽形態夠複雜，不僅能夠產生多端的變化，也容易分析研究，於是他決定以羽毛為研究模式。

鍾院士於一九七八年畢業於台大醫學系，可是他卻未投身臨床醫學，反而著迷於生命科學的奧秘，故遠赴洛克斐勒大學攻讀基礎醫學，在諾貝爾生理學及醫學獎得主、發現免疫系統的蛋白分子之間如何連結的艾德曼博士指導下，致力研究細胞如何形成組織器官的「形態發生」，探討神經細胞之間如何連結。他一拿到病理學博士學位，就擔任該校分子生物系助理教授。一九八七年，轉於美國南加州大學醫學院病理系任教。

鍾院士成功找到了神經黏著分子（N－CAM），並研究了其在神經發育中的角色。儘管羽毛和神經組織乍看之下完全不同，可是在組織和器官發育時，其實仍是使用同一套「分子工具」，有異曲同工之妙。鍾院士用心獨闢蹊徑地鑽研鳥羽的「皮毛之道」，逐漸發光發熱，成為世界羽毛研究的先驅和權威。

鍾院士不僅在羽毛發育上有重大的成就，他還進一步研究了鳥喙的發育，發現了鴨喙和雞喙在分子生物層次上的不同，這些雞毛鴨喙的研究成果陸續刊登上了《科學》（Science）、《自然》（Nature）、《美國國家科學院院刊》（PNAS）和《細胞》（Cell）等國際頂尖期刊，其中也包括哺乳動物的毛髮生長的研究，讓鍾院士的皮毛之道在鳥獸之間暢通。

這本《羽的奇蹟》（Feathers: The Evolution of a Natural Miracle）非常生動地述說了許多關於羽毛的故事，讀起來趣味盎然。其實近年來羽毛研究在國際上發光發熱的重大突破，有不少都有台灣的科學家參與，這是值得台灣驕傲的領域。

《科學》去年底公布了二○一四年十大科學突破研究，其中一大突破是恐龍演化成鳥類的研究，鍾院士的研究居功厥偉，他的研究推演出羽毛的演化發育步驟，讓古生物學家能夠判斷恐龍身上的皮膚衍生物是否為完整的羽毛，或者是原始簡單的羽毛，為解開恐龍演化成鳥類之謎提供了重要的線索！

◎羽毛的演化發育生物學

時間倒帶回到廿幾年前，當中國遼寧的恐龍羽毛出土後，身為國際少數羽毛研究者，鍾院士對恐龍的羽毛也產生濃厚的興趣。當時有個懸而未決的問題，也就是《羽的奇蹟》裡提到的，羽毛究竟是怎麼演化來的？是先有絨羽狀的羽毛？還是先長出細長的羽軸然後再出現羽枝？還是鱗片直接裂成羽毛的形狀？

鍾院士當時發展出一個研究羽毛發育的方便方法。就是把成雞的羽毛拔下，毛囊內的幹細胞會重新生長出新的羽毛，如果在剛拔毛不久後就把一種帶有外來基因的反轉錄病毒注入毛囊，新長出的羽毛就會發展出該轉殖入的基因，藉此改變羽毛的發育。這個方法是其他組織器官難以做到的，加上羽毛形態複雜，可以產生的變化多樣，因此成了很優異的研究材料。

鍾院士二○○二年在《自然》發表的論文，首先演示了這個系統的優勢，他們利用反轉錄病毒轉殖基因的方法，調控了幾種發育關鍵分子的濃度，發現幾種訊號蛋白質決定了羽毛的成長情形，造就巨形羽軸、多根羽軸和羽枝增生的羽毛。同時也發現羽毛發育的步驟是先形成羽枝、再長出羽軸，所以合理推論羽毛在演化的過程中，應該是先出現羽軸不完整的絨羽，然後才是羽軸完整的正羽。

因為鍾院士在羽毛發育的分子機制上的先驅研究，科學家得以瞭解到一根羽毛在發育時需要的分子機制。各種訊號分子的濃度調控了羽軸、羽枝、小羽枝的數量和粗細，像是WNT3A的濃度梯度決定了羽毛會長成絨毛或正羽。由於鳥類不同身體部位的分子調控的差異，鳥類能夠在身上不同處長出形態各異的羽毛、例如絨羽、覆羽、飛羽、尾羽等等。

也因為羽毛發育的調控可能產生的組合頗多，造就了鳥類多彩多姿的羽毛。古生物學家在恐龍化石上也找到了形態各異的羽毛，也是很合理的。

◎台灣的羽毛研究

「鍾正明院士的工作你聽過嗎？」中央研究院生物多樣性中心主任李文雄院士如此問道。

當時是二○○九年的九月，我剛從加州大學戴維斯分校拿到遺傳學博士，回台灣中研院李院士實驗擔任博士後研究員。

剛聽到我有些吃驚，因為我曉得鍾院士的工作，記得二○○二年他在《自然》的那篇經典論文刊出時，當時清大生科系碩士班指導教授，當過國立自然科學博物館及現任《科學人》（Scientific American）雜誌總編輯李家維老師就很興奮地來找我們，說《自然》有一篇有關羽毛演化研究的重大突變，是一位在加南大任教的台灣人完成的，要我們趕快下載印給他看。李家維老師對恐龍羽毛非常感興趣，常常把長羽毛恐龍的新發現掛在嘴邊。

我當時說知道，李院士就說那很好，因為他希望我跟鍾院士合作。李文雄院士在分子演化的領域無人不知、無人不曉，他在十幾年前撰寫的《分子演化》（Molecular Evolution）教科書，迄今仍是研習分子演化必讀的經典，沒想到他對羽毛的演化發育生物學也非常感興趣。我要到中研院工作前，寫了份研究計畫書，提出用酵母菌研究蛋白質的分子演化。雖然我博士班是用果蠅進行遺傳研究，可是單細胞的酵母菌理論上更好上手。所以我聽說要改用禽類做研究材料時，感到非常驚訝。

我從小也對羽毛著迷，覺得羽毛是最漂亮的生物構造。公鳥簡直就是生物界中最高明的藝術家，而母鳥的羽毛雖然一般上沒那麼亮麗，可是卻是品味不凡的鑑賞者。千里馬常有，而伯樂不常有。儘管公鳥的羽毛能夠因為遺傳變異而變幻萬千，但決定誰能留下後代子孫傳承新意的，還是母鳥啊。我博士班雖然是以果蠅為研究材料，但是卻也是研究雄果蠅性徵的性擇，這道理是相通的。

要研究羽毛，先要有鳥禽當材料。還好我得到了中興大學動物科學系陳志峰老師的大力協助，他在興大接手管理李淵百教授土雞研究團隊留下來的珍貴家雞資源。另外還有唐品崎老師和興大生科系鄭旭辰老師的協助。李家維老師在鍾院士的感招下，也加入了家雞種源保育的工作，在屏東高樹的辜嚴倬雲植物保種中心保育珍貴的家雞品系，最有名的是「宮廷雞」，傳說是清朝慈禧太后愛吃的一道菜，宮廷雞雞冠鮮紅、通體潔白、頭頂鳳毛、腳生羽翼、頜下有鬍鬚、全身絲羽纖細如兔毫，十幾年前雞種在大陸滅絕，卻因緣際會在台灣的保種中心復育。

中興大學更在陳志峰老師和鍾正明院士的領導下，成立鳥禽類演化與基因體研究中心，英文縮寫就叫作「iEGG」。這是陳老師和鍾院士一次聚會時，鍾院士提議不如也趕個流行，加個「i」來孵顆稱作「iEGG」的蛋，英文全名是「Integrative and Evolutionary Galliformes Genomics」，整合各種資源和領域，用以研究孔雀和鴛鴦春秋羽變換的分子和細胞機制等等。

我和鍾院士等人的合作，最初是以捲毛雞為材料。我們發現捲毛雞其主控基因是一種角質蛋白質的變異。該蛋白質在保守區域缺失了廿三個胺基酸，我們把基因釣出來後，在拔毛後的毛囊內利用反轉錄病毒把該突變基因表現在幹細胞內，讓重長的羽毛表現該突變基因，結果就確實讓羽毛給弄彎了。

非常有趣的是，我們發現的基因KRT75，和人類的鬚部假性毛囊炎有關。該遺傳病讓修剃鬍鬚後，重長的毛的尖端穿透入囊壁內或卷曲于皮內，引起鬍鬚部異物發炎反應。這個和人類相關遺傳疾病的有趣關連，是我們當時始料未及的，也是基礎研究深具的潛力！我們接著在人類的角質蛋白疾病中找了幾個有待驗證的突變，發現這些突變都能造成各種羽毛生長變異，顯示羽毛或許能夠用來研究人類疾病的分子和細胞機制。

二○一一年底我到南加大訪問，結識了對我工作幫助很大的吳平博士，我們後來共同發表了幾篇論文，他給了我非常大的幫助。還有見到當時快結束兩年訪問的林頌然博士，他是台大皮膚科醫師也是醫學工程所副教授，他在鍾院士實驗室研究羽毛的黑色素幹細胞。

林醫師好奇多彩多姿的羽毛顏色，是怎樣演化而來的？雖然知道羽毛中有黑色素幹細胞來調控羽毛的顏色，但由於黑色素幹細胞還沒有色素，無法清楚分辨。他成功找到了一種分子標記，可以清楚分辨出黑色素幹細胞。過去科學家只知黑色素幹細胞是影響鳥類羽毛繽紛多樣的原因，但其位置蹤跡不明，導致無法深入探索。

和興大的陳志峰老師及鄭旭辰老師合作下，他們也探討了家雞形形色色的羽毛顏色形態的分子細胞機制。羽毛的黑色素幹細胞藏在羽毛底部形成一個環狀像甜甜圈的結構，在空間上變得有很多調控的自由度，讓羽毛顏色可以兩邊不一樣或者是前後正反不一樣，可以有橫紋、多層蕾絲、遠端白點等多種排列方式。他們還發現，有些鳥類的橫紋羽，毛囊內部的纖維細胞會節奏性地定時分泌名為Agouti的蛋白質來抑制黑色素的合成，進而造成白色橫紋。這些發現發表在二○一三年的《科學》。

雖然是在羽毛上的基礎研究，但是人類和鳥類都有黑色素幹細胞，只是人的黑色素幹細胞會因老化等原因消失，鳥類則不會全部消失，這項研究或許有助於未來進一步研究人類白髮的成因。

鍾院士等人在羽毛的研究過程中，發現了幹細胞的許多秘訣，讓他們往再生醫學的方向發展，這或許是當初選擇羽毛這個冷門的題材當研究題材時始料未及的吧？生命科學的基礎研究最有趣之處莫過於此，許多單純因為好奇心而探討的事物，後來發現原來能夠有非凡的應用價值。所以，不見得要先功利，才能有利可圖啊！

《羽的奇蹟》雖然沒有觸及台灣研究者的研究貢獻，但是本不可多得的優異科普作品，作者索爾．漢森非常風趣地述說他和羽毛的各種邂逅經驗，有時涉及科學內部的知識轉折，有時拓展到人類應用羽毛的面向，多處令人不禁莞薾，他風塵僕僕地四處奔走，帶我們探訪尋覓羽毛的各種有趣面向，讓我們見識羽毛無窮的魅力。他的文筆實在太活潑生動了，每讀一章就像看了一部國家地理頻道的影片，可愛的小鳥和拉斯維加斯舞者的身影彷彿能在紙上再現。吳建龍先生的譯文也很流暢逗趣，這會是所有愛鳥人仕無不希望能人手一本的好書！我也希望藉由本文讓更多人知道台灣學者在羽毛領域的發現。

本文為好書《羽的奇蹟》（Feathers: The Evolution of a Natural Miracle）之推薦序。

才到中正紀念堂站嗎？今天看書效率還挺高的。

孝和放下手中的講義。

Photo credit: George Alexander Ishida Newman

上大學後，他養成在捷運上閱讀的習慣。早上11點的捷運車廂空蕩蕩，彷彿是為了將郊區的新鮮空氣運送到市中而行駛，只有孝和與另一位乘客，那人身旁擺了個紙箱，乍看之下也是剛上大學的年紀，卻散發出一股同學沒有的氣息。正確地說，是少了大學生的青春氣息，更像社會人士。

為什麼可以這時候在捷運上，業務員嗎？不，業務員不應該穿Uniqulo襯衫跟牛仔褲……，孝和猜測起對方背景，藉此打發時間。

列車抵達台電大樓終點站。孝和下車，轉身面對月台，等往公館的下一班列車。忽然，他意識到月台上只有自己一人。

那傢伙不見了。

※

幾天後孝和又遇見他了。

那人坐在相同的位子，偶爾看手機，大多時間往漆黑的窗外看著。或許是錯覺，孝和覺得投影在窗戶上的那張臉不時窺視自己。比起無趣的學校，曾經莫名其妙消失的傢伙讓孝和更感興趣。他沒在公館下車，一路來到了終點站新店。下車後，孝和保持一段距離，用眼角餘光觀察對方，兩人一前一後上電扶梯、出站。站外的洗手間，清潔人員正擺上「清理中」的黃色告示，那傢伙卻視若無睹地進去。

「不好意思。」

孝和低聲道歉後也跟了進去。

那傢伙站在最內側的小便斗前，與孝和對望了一秒，又像沒看見他似地，轉過頭吹起口哨。孝和走向小便斗。忽然，三間廁所門都被推開，三個邋塌的中年男子走出來，擋住孝和的去路，從他們緊靠的身上傳來一股刺鼻體味。孝和察覺不對勁，準備轉身離開，卻被一支拖把從背後頂住。

「不要動。」

清掃人員的聲音從看不見的死角傳來。

「上完廁所的瞬間最舒服了，呼。你是怎麼發現的？」

孝和沒回答。對方吹著口哨走過來，似乎是英國搖滾天團U2的「With or without you」旋律。他伸出手：「我叫賴皮，你好。」

「你還沒洗手。」

※

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「真的有『捷運地下委員會』這個組織？」

「敝人為初代會長，鏡頭在哪裡？」

「沒那種東西。」

孝和伸手制止賴皮比Ya的手勢。儘管剛認識，兩人卻像老友一樣打鬧著。孝和覺得賴皮和他高中死黨很像，都是思考很超展開的人。以前死黨還說過「籃球隊先發五人，棒球隊先發九人，為什麼女朋友只能先發一人」這種莫名其妙的話。

「不能拍照噢，禁止攝影。」

賴皮露出正經的表情，孝和吐槽道：「這裡是博物館嗎？」

事實上，這裡恐怕是跟博物館相差最遠的地方了。

在孝和眼前展開的是一條昏暗的捷運隧道，約四、五米挑高，往隧道深處望去有種整個人要被吸進去的錯覺。軌道上鋪了一好幾大片塑膠地板，他們坐在上方。空氣中瀰漫一股柴油發電的油氣味，幾十條電線從發電機出發，像地底才有的藤蔓品種，攀爬上水泥牆，抵擋不過重力，從隧道頂垂吊下來，開出一朵朵澄黃色的工業燈泡。不遠處，有一塊用伸縮圍欄拉出的區域，幾片模糊的身影側躺在那兒。更遠處有許多箱子，整齊堆疊著。

二十分鐘前，賴皮帶孝和搭上終點站是台電大樓的列車，

「趕快躲到椅子下。」，賴皮邊指揮孝和，自己躲到對面椅子底下。站務人員的腳從他們面前經過，沒停下來，不知道是沒看到，還是跟賴皮有默契。他們在折返的袋狀軌處扳開車門，步行到原本作為擺放備用列車，如今已荒廢的軌道。

這是捷運地圖上沒有的區域，同時也是捷運地下委員會的總部。

※

「還是不相信嗎？」

賴皮發出嘖嘖嘖的聲響，皺起眉頭：「人類真容易被『常識』束縛，常識裡不該有的存在，親眼見到了也無法相信。」

他裝起客服人員的腔調：「各位先生女士，捷運地下委員會起源於民國八十五年。當時淡水線剛通車，遊民喜歡躲進尚未啟用的隧道裡生活，當局發現後，一方面同情遊民生活，一方面怕強力驅趕引發社會問題，便睜一隻眼閉一隻眼。為了感謝捷運局通融，遊民主動幫忙工程。雙方就像小丑魚跟海葵互利共生。爾後捷運網路發達，遷徙至地下的遊民也越來越多，便成立了捷運地下委員會。除了協助工程，今年更將觸角延伸至送貨服務。」

「 送貨服務？」

賴皮點點頭：「捷運網路就像台北市的血管，血管能輸送氧氣，捷運當然也能送貨。」

我們不僅是小丑魚，還是紅血球。賴皮雙手插腰，一臉得意的樣子。

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※

地下委員會的送貨方式是這樣的：某幾站的廁所掃具間裡設有販賣機，販售一張50元、上面繪製了「U2」的黑底紅字貼紙，販賣機上有QR code可加LINE ID。

「為什麼叫U2？」

孝和把玩著賴皮遞給他的貼紙

「因為是捷運（underground）的地下（underground）服務委員會啊，剛好兩個U。」

「台北捷運叫做MRT又不是underground，根本是因為你喜歡U2吧。」

「那是巧合。」

賴皮不理會孝和，繼續解釋：「客人得坐在第一節車廂末端的靠右三人座，將物品貼上貼紙，再用LINE告訴我們此刻正通過哪一站，要送達的車站，再把物品放在座位底下，我們就會去收貨。」

「不會被別人拿走嗎？」

賴皮用「這是什麼問題」的表情瞪了孝和一眼，「現在捷運上每個人都在玩手機，不會有人注意到座位底下的。況且，這裡是台北市，都市人最擅長對奇怪的事情裝作沒看到。」

果然又是常識害的嗎，孝和心想。

「收到後，我們會於24小時以內以遺失物品的名義送達到該站站務。之後，收件人就可以去取貨了。」

解釋完，賴皮又吹起口哨，這次換成U2的「Pride(In the name of love)」。孝和採取正面攻擊發問：「幹嘛告訴我這麼多？」

「因為我們需要你的幫忙。」

賴皮露出狡猾的笑容。到這邊起才是重點。

※

賴皮起身走向牆邊，孝和跟在後頭，牆上貼了幾十張表格，記錄捷運不同站間的乘車時間。

「我們最近送貨服務越做越好，開始有些忙不過來，所以得好好規劃起送貨流程。好比說，等等輪到仁叔送貨。」

賴皮往休息區一指，也不管孝和到底有沒有搞清楚仁叔是誰，

「他得送到『板橋、中山、動物園、徐匯中學、南京復興、市政府、善導寺、大安森林公園』八站。你覺得送貨順序怎麼排會比較好？」

「這是旅行業務員－－」

Photo credit: katerha

賴皮打斷孝和，他說「我是這樣安排的：

根據捷運局公布的時間，需要花－－」

「151分鐘。」

換孝和打斷賴皮。

「好厲害！這麼快就算出來了。」

賴皮提高音量，發出由衷的讚美，孝和的表情沒有任何變化，依然專注地看著牆上的表格。

「地表人真沒禮貌，被讚美了難道不該道謝嗎？」

「你有兩隻手跟兩隻腳，好厲害。」

「這跟那有什麼關係？」

「看吧，你也沒說謝謝。聽到對方陳述一件事實，本來就不需要道謝吧。」

賴皮做出下巴脫臼的誇張姿勢，然後嘴角露出反擊的笑容

「也是，畢竟是數學天才孝和嘛。」

突然被叫出本名，孝和還沒反應過來，一本書先出現在眼前，

「上週有人用我們的服務送了這本《超展開數學教室》，我一看，就覺得書裡的人好眼熟，跟捷運上常看到的某位大學生很像。」

被將軍了，孝和哭笑不得。前陣子，他們高中時期和老師雲方用數學解決各種生活問題的經歷被出版後，死黨阿叉還用LINE問他：「怎麼辦，會不會有人在路上認出我們啊？」

「你放心吧，書被分在數學類科普，通常不會賣很好。」

「什麼嘛－－」

孝和這才意識到原來阿叉是巴不得被認出來。沒想到先一步被發現的是他，還因為這本書被捲入了這近似都市傳奇的組織。

「我知道了。你要我幫忙排送貨流程嗎？」

賴皮點點頭，「跟聰明人講話真輕鬆。現在都靠我慢慢排，其他人懶得要命，要是不事先排好，他們就會隨便選。像仁叔每次都選『最近的下一站』，照他的方法這趟得花181分鐘，

比我規劃的多了半小時，太浪費……」

賴皮劈哩啪啦講著，孝和將他的話視為背景噪音，腦海裡開始運算。等賴皮告一段落，他才開口

「這是標準的旅行業務員問題（Traveling salesman problem）。」

「嘎？」

「我剛一開始就說了，是你打斷我的。」

※

「想像有位業務員要造訪很多城市，城市間有道路連接。以造訪完所有城市為前題，業務員該如何規劃造訪順序，才能走最短距離、花費最少時間。」

孝和在地下幾十公尺深的地方上起數學課：「仁叔的『最近站為下一站』是最鄰近搜尋法（nearest neighbor search）。」

「仁叔的方法也是數學家提出來的？當數學家也沒想像中的難嘛。」

賴皮不以為然說，孝和瞪了他一眼：「最鄰近搜尋法的優點在於簡單，但效果通常不好，用像你這種程度的大腦去規劃一下，往往就可以得到更好的結果。」

「太失禮了吧，什麼叫做『像我這種程度的大腦』，全台灣有誰比我更了解捷運，你能背出淡水信義線沿線每一站嗎？淡水、紅樹林……」

賴皮念咒似地背起來，孝和研究乘車時間表格，圈起其中幾個欄位。

「大安森林公園、信義安和、大安……顛倒了……這幾站安來安去真煩，你知道嗎，我常因此被下錯站的觀光客問路……101、象山站！」

「不錯嘛，真的背完了。」

「當然，哈哈。你把這幾個圈起來做什麼？」

孝和原本想說「這才叫讚美，因為你做了超乎預期的事」，但看到賴皮一臉得意，他反而失去了嘲諷的興致。

「另一種簡單的方法叫做貪婪演算法：每次都將最短的兩站間路徑加進路線。比方說，中山站到南京復興之間的路徑最短，只要4分鐘，所以是第一條要納入的路徑。再來，善導寺跟中山站之間的路徑第二短，只有7分鐘，也要納入路徑。這麼一來會得到『善導寺→中山→南京復興』或反過來『南京復興→中山→善導寺』兩種路線。」

「再來是9分鐘的市政府到善導寺，路線擴充成『大安森林公園→善導寺→中山→南京復興』嗎？」

孝和點點頭。其實旅行業務員問題還有很多效果更好的演算法，例如插入法（insertion algorithm）、分支界定法（branch and bound），但講解起來太過複雜，他便選了跟最鄰近搜尋概念相似的貪婪演算法。孝和列出貪婪演算法結果：

「共計153分鐘。」

「比我的規劃慢2分鐘。」

賴皮摸摸下巴，對孝和投以懷疑的眼神。孝和不屑地鼻子噴了口氣，冷笑說：「有經驗的人靠直覺解旅行業務員問題，本來就可以得到不錯的結果。但你剛才不是嫌只有你才會排嗎？貪婪演算法的話只要遵守規則，仁叔也能排出跟你精心設計路徑差不多的結果噢。」

孝和頓了頓，「只要善用數學，一般人跟『專家』的距離就能縮小。更何況我還沒講完。」

孝和指著倒數的中山站和南京復興說，「我們交換這兩站順序。從『善導寺→中山→南京復興→台電大樓』變成『善導寺→南京復興→中山→台電大樓』。有兩條路徑會因此變更。」

孝和畫出示意圖

「因為有兩條路變換，稱之為二元素優化(2-opt)，優化後變成151分鐘，跟你的方法一樣了。」

賴皮表情變得複雜，他既不想被超過，又因為找到好方法而開心。孝和看了好笑，用帶點安慰的口吻說：「你的路徑也可以靠2-opt改善。另一種方法是直接調整某站在排序裡的位置。比方說把南京復興從善導寺跟中山之間，移到動物園跟市政府之間。這個調整會導致三條路徑要重算，因此稱為『三元素優化(3-opt)』。」

「優化後再少4分鐘。重複2/3-opt四次後可以得到這樣的結果

只要137分鐘就能送貨完畢，比仁叔的方法快了25%。整套調整的方法稱為Lin-Kernighan演算法。」

賴皮拿起筆自己算起來，孝和注意到他握筆姿勢怪怪的，宛如小學生的字體逐漸填滿整張白紙。

幾十分鐘後，賴皮讚嘆：「原來這就是數學，將事情變得有邏輯，用有系統的方法解決。」

一個念頭在孝和心中閃過：「賴皮，你該不會－－」

「嗯，我是在捷運上被發現的棄嬰。當時收留我的就是仁叔。捷運地下委員會最初也是為了照顧我而成立的組織。」

原來眼前的人連身分證都沒有，是真正的幽靈人口。

孝和揣摩著遊民們撿到賴皮時的心境。一個新生兒的出現，對他們來說必然是個負擔，但或許也帶來了生存下去最必須擁有的兩種情感：「希望」與「被需要」。

賴皮搔搔頭說：「名字是仁叔亂取的，我才不是真的姓賴咧。我的知識都是自學來的，雖然常聽說上學很無聊，不過我還是羨慕能上學的人。所以看到你們的《超展開數學教室》才這麼興奮。我想體驗看看，就算一次也好，進教室聽課。」

「你會失望的。」

「失望也是人生的一部分。」

賴皮攤了攤手。孝和搖頭回答：「好吧。那你有沒有想過乾脆離開地底，回到正常社會生活呢？」

賴皮笑著回答：「對我來說這裡是家。儘管家裡比較髒亂，環境比較不好，但你會因此離開家裡嗎？」

孝和完全懂賴皮的意思。他自己也是這樣想，所以儘管這幾年來台灣狀況越來越不好，但他依然沒接受長輩們的建議，到國外念大學。一股莫名其妙的認同感驅使他說出：「好人做到底，我回去後寫個程式。以後你們只要輸入站名，程式就能輸出最佳送貨順序。」

「太棒了！身為地下委員會主席，我要好好感謝你的幫助。」

賴皮從口袋裡掏出厚厚一疊的貼紙。

「我授予你地下委員會榮譽委員，可終生免費使用送貨服務。」

誰需要這種東西啊，孝和正想推辭時：「附帶一提，你也可以在雨傘上貼這個。要是雨傘掉在捷運上，趕快傳LINE給我，我們立刻幫你送回去。這算是變形的失物代拾服務。」

這就蠻有用了，孝和收下了貼紙。賴皮轉身，俐落地從軌道跳上月台，回頭對賴皮伸出手：「我送你回去吧。」

遲疑了一下，孝和伸手與賴皮相握：「你到現在還是沒洗手。」

「哈哈哈。」

「賴皮這名字取得不錯，跟你的個性很貼切。」

「當然，家人取的嘛。」

孝和仰望月台上的賴皮，工業燈泡的光澤在他眼底流動，襯著昏暗的捷運地下隧道，顯得格外閃亮。

※

一周後，孝和把程式寄給賴皮，附了一份程式碼說明。如今每當想起有一群人，定居在巨大的捷運地下網路中，孝和就感到奇妙。

Photo credit: Y’amal

捷運車門打開，上午十一點的捷運空蕩蕩，彷彿只是為了運送郊區的空氣到市區。他從包包裡拿出一件籃球球衣，一本在二手書店找到的歷史小說，這是要給高中死黨阿叉以及他女友商商的。他在書裡夾了張紙條，上面寫了「下周四一起回學校看老師」，再將書與球衣裝進袋子，貼上U2貼紙。

捷運停車，上來一整群校外教學的國小學生，用高分貝的交談塞滿整節車廂。孝和站起來，往第一節車廂走去。來到最末端的座位，他瞥見座位底下隱約有個物體的輪廓。有人先一步送了貨嗎？他彎下腰檢查。

此時，後方傳來一陣熟悉的聲音：「客人，送貨嗎？」

註：更多孝和的故事，請參考《超展開數學教室》

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鳥類，在生物學上，其實就是一種爬蟲類，牠們的祖先就是恐龍。我們認識到的「恐龍」，嚴格來說，應該叫做「非鳥類恐龍」，而鳥類則是「鳥類恐龍」。我和朋友打賭，說賭輸了請他們吃恐龍肉，如果真賭輸了，用雞排就能應付了。

當初我念生命科學時，有朋友問我是因為當時最紅的桃莉羊嗎？我的答案是，不是，是因為看了科幻電影《侏羅紀公園》（Jurassic Park）的原著小說。曾身為醫生和科學家的科技驚悚小說之父麥可‧克萊頓（ Michael Crichton，1942 －2008），在原著小說中加入了不少紮實的科學知識，讓我一賭生命科學的奧妙。

《侏羅紀公園》的小說和電影熱潮，甚至在學術界引起不少認真的討論。書中提到用蛙的基因體來改造成恐龍，現在看來是頗不實際的，因為鳥類的基因體和恐龍的才最相像，而且何必想要從琥珀的蚊子中抽取到恐龍的 DNA呢？那樣只會抽到一堆蚊子的 DNA，還不如用演化基因體學的方法來推估恐龍和鳥類基因體究竟可能差異在哪，再用基因工程改造鳥類。

雖然《侏羅紀公園》在當時很前衛，可是1993年的《侏羅紀公園》到2015年夏天將上映的《侏羅紀世界》，轉眼間又過了廿幾年。在這廿幾年間，科學家對恐龍的認識，又更上了層樓。其中，最具顛覆性的新認識，就是發現原來好些在《侏羅紀公園》中出現的恐龍，原來表皮不是像鱷魚或蜥蜴那樣光禿禿、滑溜溜的，而是像鳥類那樣長著光鮮亮麗的羽毛。

《侏羅紀公園》和《侏羅紀公園 2：失落的世界》中，動作迅速、伶俐而且異常殘暴的迅猛龍，身體應該要覆蓋者羽毛才對。不知如果當時電影中跳來跳去攻擊獵物的迅猛龍是全身毛絨絨的，會不會讓主角和觀眾們都很囧。

羽毛主要是由蛋白質組成的，當恐龍或鳥類死亡後，羽毛會被細菌或真菌分解，只有少數遠古的幸運兒，有機會成為化石後，還完整地保留羽毛，供後人欣賞。過去的廿年中，古生物學家們在中國新疆準噶爾盆地、內蒙古東南部和遼寧西部以及德國和俄國西伯利亞侏羅系地層中，在中國東北地區、蒙古戈壁地區、北美、南美以及非洲的白堊系地層中發現了大量帶羽毛的恐龍化石。這意味著具有毛狀衍生物和羽毛可能是獸腳類恐龍，甚至是大部分恐龍的普遍特徵。所以，真實的獸腳類恐龍如迅猛龍，搞不好應該都長成這些德性：

《侏羅紀公園》的系列電影和小說中出場的恐爪龍、嗜鳥龍、美頜龍、雙脊龍，其實身上也都帶有光鮮亮麗的羽毛。在《侏羅紀公園》裡頭，最接近鳥類的恐龍可能就是迅猛龍，而最接近鳥類的現生爬蟲動物是鱷魚。鳥類從恐龍演化而來的證據有骨骼解剖、行為和生理上的相似，這些相似處尤其來自馳龍科的恐爪龍、傷齒龍科的蜥鳥龍等等，除了羽毛之外，有化石證據顯示這些恐龍會利用胃石進行消化，這和一些草食性鳥類頗為相似；恐龍的骨骼也有氣腔，意味著恐龍可能像鳥類一樣是內溫動物；恐龍不僅也會築巢並育幼，牠們的蛋和鳥類的也很相似；恐龍的骨骼特徵顯示牠們的骨骼同樣生長迅速等等。有了這些證據，反而很難排除鳥類的祖先就是一種獸腳類恐龍的可能性。

可是無論如何，沒有任何一隻鳥長得像迅猛龍或鱷魚啊。那是因為在鳥類這一群動物裡頭，演化出太多新穎的特徵了！與其他陸生脊椎動物相比，鳥是一個擁有很多獨特生理和形態特點的動物。鳥身披羽毛，前肢演化成翅膀，具有堅硬的喙，其他特徵還有蠟膜、孵卵斑、距、尾脂腺、嗉囊。鳥的體型大小不一，最大的鴕鳥體高可達2.5公尺，而最小的吸蜜蜂鳥體長最小僅5公分。目前全世界為人所知的現存鳥類一共有一萬多種。

鳥繼承了恐龍的羽毛，從此外觀產生了很大的變化，大到沒人會把鳥當作爬蟲動物，雖然生物學上牠們是，也不會有人把鳥當作恐龍。恐龍變成鳥，也非沒有爭議，《羽的奇蹟》（Feathers: The Evolution of a Natural Miracle）這本好書，讓我們去探索科學家們，是如何看待恐龍演化成鳥這回事。雖然獸腳類恐龍成鳥，算是學術的共識了，可是仍有一派BAND的學者，堅持「Birds Are Not Dinosaurs」XD

提出羽毛演化重要理論的科學家，耶魯大學的鳥類學家普魯姆（Richard Prum）曾在2013年訪台，計畫了許多賞鳥旅程，甚至為了一種稀有的鳥類到馬祖去賞鳥。一般上，要作科學研究，一定要懂英文，可是在鳥類的起源和羽毛演化這個領域，許多貢獻卓越者，卻有中文名字，例如在〈鳥羽之美：台灣版《羽的奇蹟》〉中提到的鍾正明院士，還有中國科學院古脊椎動物及古人類研究所的周忠和及徐星等等。

羽毛是最複雜的角質化皮膚衍生物，就因為複雜，所以羽毛有許多功能，《羽的奇蹟》這本好書將為你一一道來。羽毛不僅對鳥類有用，對人類來說，最大的功用之一就是保暖吧。就因為有羽毛，連天寒地凍的南極都有鳥的蹤跡，真是不折不扣的鳥地方啊。

台灣冬天，許多人愛穿輕盈的羽絨衣、蓋溫暖的羽絨被，《羽的奇蹟》帶我們去見識了羽毛工廠，和全球特殊的羽毛供應鏈。台灣也貢獻了不少羽毛到國際市場，其中決定羽毛供應的，是台灣人愛吃的薑母鴨、烤鴨、燒鴨和鵝肉哦XD

羽毛對鳥類而言，另一大用處還有保護牠們嬌嫩的皮膚。

就是有羽毛，讓蜂鷹能抵抗虎頭蜂的圍攻。日本戰國時期，有些武士的鎧甲也用上了羽毛。雖然羽毛只能提供一些保護力，不如鋼鐵堅硬，可是羽毛質輕，讓日本武士有更大的機動力，真動起手來不見得會輸給披上堅硬盔甲的戰士。

羽毛還有一大功能，是有助飛行：

鳥是怎麼翱翔上天的，學界仍議論紛紛，就像《羽的奇蹟》裡頭提到的，有人提出是爬到樹上滑翔下來的，也有人提出是從陸地上助跑飛上去的，都各有各的證據支持，在學界還未定案。

不過，恐龍演化出羽毛的用意，恐怕不是為了保暖，因為當時地球還很溫暖。也非飛行，因為早期長羽毛的恐龍還不會飛。恐龍長羽毛，很可能是為了把妹！就像現代鳥類一樣，長出千變萬化的羽毛來把妹。像孔雀的開屏，就是鳥界的一大盛事！

還有冠青鸞（Argus pheasant）這就分佈在東南亞的雉類，其羽毛上的圓點，還有漸層，彷彿像一顆顆立體的珠子鑲在羽毛上：

連長得不太可愛的鴕鳥，都會用羽毛跳舞把妹：

《羽的奇蹟》作者索爾・漢森（Thor Hanson）提到，他為了寫這本書，還到拉斯維加斯去看了歌舞秀，真是個好藉口啊XD

拉斯維加斯最受歡迎的歌舞秀「Jubilee!」舞者的舞姿，和以上鳥類求偶有沒有異曲工同之少呢？她們身上的舞衣，就是披上假真價實的鳥羽！羽毛，曾是歐美時尚界的聖品，是女仕衣物的基本裝飾品，有人作羽毛生意發了大財，可是也有人因羽毛退流行而家破人亡。《羽的奇蹟》為我們述說了這段有趣的歷史，例如南非曾經盛極一時的鴕鳥生意。連珍貴的鴕鳥羽毛，都曾讓西方列強反目呢！

提到鳥用羽毛把妹，就不能不提幾內亞的天堂鳥：

當地物產豐富到，這些鳥類實在吃飽太閒了，公鳥勤練舞藝，用身上亮麗的羽毛來把妹。

有朋友可能會好奇，為何鳥類會長出這麼多樣的羽毛來把妹，其他動物卻不是如此？這是個好問題，原因有很多，一樣羽毛夠複雜，能產生變化，不是我們哺乳動物簡單的毛髮能相提並論的。而且鳥類的視覺一般上來說頗好，有興趣可以參考這本好書《鳥的感官：當一隻鳥是什麼感覺？》（Bird Sense: What It’s Like to Be a Bird?）（請參見〈鳥的超強感官〉）。所以訊號（羽毛）和感官（眼睛）對上了，就能變幻無窮。

鳥類優異的感官也不限於視覺啊，鳥的鳴唱也是遠近馳名的。鳥類不僅能用嘴歌唱，還能把羽毛當弦弓，以下影片介紹的就是《羽的奇蹟》提到的梅花翅嬌鶲：

能用羽毛發出樂音把妹的，還不只是梅花翅嬌鶲，還有蜂鳥：

以上例子說不定還僅是冰山一角而已。羽毛能帶給我們的驚喜恐怕還不止以上例子。

鳥類是充滿創意的動物，把羽毛用作多用途，能飛翔又能把妹，讓自己和人類能溫暖。可是我們人類也不遑多讓啊《羽的奇蹟》提到用毛鉤釣魚，我雖然沒試過，不過已經聽許許多多玩過的老美說，那是個很能讓人上癮的嗜好；中國人寫字用歷史悠久的毛筆，用的是獸毛，可是西方人用的，就是鋼筆的前身羽毛筆。看了《羽的奇蹟》的解說，才知道原來羽毛筆的製作也是門絕活，用羽毛筆寫好字，現在也能算是絕活了吧XD

《羽的奇蹟》把羽毛的身世和用途寫得興味盎然，不僅是鳥羽的傳記，也是人類的文化史。除了《羽的奇蹟》，祁偉廉先生的《鳥羽：台灣野鳥羽毛圖鑑》也值得大力推薦，這本圖鑑是一本集實用和藝術質賞價值於一身的好書。《鳥羽》全書蒐藏了42科108種、近3000枚取自台灣野鳥身體各部位的羽毛，以實物大小呈現。優雅地帶我們遨遊美麗的羽毛世界（請參見〈鳥羽之謎〉）。

本文原刊登於The Sky of Gene。

有一陣子，我差點懷疑自己是否有強迫症，因為有時出門後，就覺得門窗沒關緊，擔心剛養的小貓會溜出門，所以出門後又回家檢查，然後再出門後又回家檢查……還好只有那麼一陣子而已。

從前也聽說過熱戀就是種強迫症，因為腦中不斷閃出戀人的身影。只是這種「強迫症」顯然過一段時間就會不藥而癒。

聽說強迫症是非常令人困擾的，我身邊可能有些有強迫性格的人，就是一些完美主義者，不過對強迫症的觀感可能就是來自這部影集吧？

強迫症究竟是怎麼一回事呢？為何有人會不停地洗手？不停地檢查門窗？把東西排列起一絲不苟？雖然沒有太大的必要。

大衛．亞當（David Adam）為大眾寫了本科普好書《停不下來的人：強迫症，與迷失在腦海中的真實人生》（The Man Who Couldn’t Stop: OCD, and the True Story of a Life Lost in Thought）。這本書一出版就獲得英美主流媒體高度重視，《紐約時報》、《泰晤士報》、《衛報》、《獨立報》、《電訊報》、《華盛頓郵報》、《科克斯書評》、《自然》的高度重視，這對科普書而言，是頗罕見的。

《停不下來的人》最受人矚目的是，這是一位科學記者的第一手報導，不僅是他四處訪談而已，他自己就是位強迫症患者，他把自己和強迫症戰鬥的故事公諸於世。

那是一個持久的戰鬥，他患病超過廿年。大學時和女生的短親密接觸後，朋友的嚇唬，他愈來愈擔心染上世紀絕症。他到處都見到愛滋病病毒，從牙刷、浴巾、都有水龍頭和電話都有，他懷疑碰過的東西之前都沾上了愛滋病毒潛藏的血液……

他的擔憂一再攻佔了他的心思，他不停打電話給愛滋病熱線求助，驗了一次又一次的血，他的科學訓練理性地告訴他可能性微乎其微，可是卻無法抗拒心中的魔音。他隱瞞 病情多年，至到女兒出世擔心她也感染，才受夠了向醫生求助，開始藥物的療程（每天200毫克的SSRI抗憂鬱藥），還有團體心理治療和認知行為治療，雖然 沒有完全根治，但或多或少減輕了他的痛苦。

這不單純是本回憶錄，《停不下來的人》包 含了許多真實的案例，許多名人包括邱吉爾（Winston Churchill，1874－1965）也是，他恐懼上船，因為他擔心會情不相禁地跳下海；今天（4/28）是邏輯學家兼數學家哥德爾（Kurt F. Gödel，1906－1978）的誕辰，他晚年患有嚴重的強迫症，老懷疑別人要毒害他，只肯吃妻子親手作的食物，她因病住院後，他就只吃簡單的食物，等 到強迫送到醫院時，體重僅剩30公斤，最後因營養不良而器官衰竭過世；電學先驅特斯拉（Nikola Tesla，1856－1943）對數字「三」有強烈的執念，他寧可與鴿子相處，卻擔心人類和人類的細菌；創造不少經典童話的安徒生（Hans Christian Andersen，1805–1875）老是擔心被活埋，所以床上總會留張紙條說他只是睡著了，不是具屍體XD

最令人震驚的是例子還不少，一位吃掉家裡的一整面牆非洲女學生；紐約市一對不斷囤積垃圾，最後竟然死於垃圾山底的兄弟；被老婆在小雞雞和蛋蛋強加三道鎖的 丈夫；有一個加拿大人被強迫症折磨得受不了了，拿槍轟了自己腦袋，奇蹟地生存下來，更神奇的是他居然根治了，說明強迫症是大腦出了狀況。

提到任何精神疾病，當然不可能繞過佛洛依德（Sigmund Freud，1856－1939），不過《停不下來的人》倒 是把佛洛依德嘲諷了一番，佛洛依德想當然的把強迫症歸咎於童年時自慰的愧咎。除了傳統精神病學，亞當報導了哲學、宗教、演化心理學、遺傳學、神經科學、人 類學、動物學和厭惡治療等等對研究強迫症的最新進展。演化生物學家認為強迫症是心理免疫系統出了亂子，原本一定的強迫個性能夠讓我們免於不潔的東西之侵 害。

強迫症是個頗複雜的疾病，他自己也沒有確切的答案，也沒有保證藥到病除的療法。這是一位被這個疾病囚禁的病人的真實探索，他知道基底核出了狀況，它參與了 記憶，情感和獎勵學習等高級認知功能。可是為何他會患上強迫症呢？他試圖從童年留下的回憶找尋答案，童年時對狗的恐懼、六歲時的喉嚨痛、母親因中風無法抱 他、寵物兔的死亡、愛滋病的廣告等等，會不會或多或少都種下了因？

強迫症盛行率不算低，《停不下來的人》並不算是本自助書籍，不過《停不下來的人》可能為強迫症病患提供了安慰，因為他們並不孤單，以及希望，因為亞當現在好多了，還能幫助大眾瞭解這個疾病。我們的大腦雖然精密，可是出了狀況卻讓人哭笑不得和痛不欲生啊。

本文原刊登於The Sky of Gene。

克里斯多福．諾蘭（Christopher Nolan）的《星際效應》（Interstellar）一生至少要看兩次！一次是在讀了基普．索恩（Kip Thorne）的好書《星際效應：電影幕後的科學事實、推測與想像》（The Science of Interstellar）之前，另一次是之後。

即使沒有任何的物理常識，也不折損《星際效應》的觀影，因為克里斯多福．諾蘭的導演功力是毋庸質疑的，他出道後，只有兩部執導的電影沒有排進IMDb前250大！他的《記憶拼圖》（Memento）、《頂尖對決》（The Prestige）、「黑暗騎士三部曲」（The Dark Knight Trilogy）、《全面啟動》（Inception）和《星際效應》（Interstellar）全都排進IMDb前250大，而且也一而再、再而三引爆許多話題。《星際效應》編劇強納森．諾蘭（Jonathan Nolan）和他哥哥的超強默契，在影史上也是段佳話。

《星際效應》可說是部頗硬的科幻電影，不僅其中大部分現象有紮實的理論根據，連特效都是用真正的科學方程式跑出來的。

儘管有硬度，可是《星際效應》卻還是極為叫好又叫座，我有不少朋友看完《星際效應》，哭得稀哩花啦的。

除了感人肺腑的劇情和超強的劇情張力，《星際效應》引爆最多的話題，就是關於其背後科學理論的詢問和討論，引發了許多大眾的好奇。於是網路上有一些的科普文章試圖為影迷解謎，如〈偉哉諾蘭！星際效應的十大謎團解答！-DailyView 網路溫度計〉、〈五件事讓你的「星際效應」更好看（劇情討論） – 左撇子的電影博物館〉和〈《星際效應》的最後結局是… – 火星軍情局- udn部落格〉。

臺大科學教育發展中心還特別舉辦了《星際效應，有影無？》科普演講，邀請了臺大物理系高涌泉教授暢談星際知識：

還有網友的物理理論解說：

這些的優異科普文章和影片，幫助我們瞭解《星際效應》有多麼了不起，更錦上添花的是，索恩的好書《星際效應：電影幕後的科學事實、推測與想像》終於有了中文版！電子書也很快推出！讓索恩這位始作俑者，來爆第一手的料！《星際效應：電影幕後的科學事實、推測與想像》讓我們更完整地見識了電影的緣起、構思、理論和想像的過程，是所有《星際效應》迷人手一本的好書！

基普•索恩是加州理工學院的費曼理論物理學教授，是當今世界上研究廣義相對論下的天體物理學領域的領導者之一，他的主要貢獻在於重力物理和天體物理學領域。很多活躍於相關領域的新一代科學家都曾經過他的栽培和訓練。索恩和英國物理學家史蒂芬•霍金（Stephen W. Hawking），以及美國天文學家、科普作家、科幻小說作家卡爾•薩根（Carl E. Sagan，1934－1996）保持了長期的好友和同事關係。書中還透露了他和霍金打的賭，以及薩根在創作《接觸未來》（Contact）時，他給的建議。

索恩在《星際效應：電影幕後的科學事實、推測與想像》提到他和好萊塢的好友是如何產生一個用紮實的科學理論拍攝電影的構想。一位了不起的偉大科學家，本來就不會畫地自限地把自己鎖在象牙塔裡。像英國傳奇物理學家史蒂芬•霍金（Stephen W. Hawking）於1988年的科普書《時間簡史：從大爆炸到黑洞》（A Brief History of Time: from the Big Bang to Black Holes）就是出版界的奇蹟，共被翻譯成40多種語言，全球銷售超過一千萬冊！他傳奇的愛情故事，去年也被搬上大銀幕，拍成叫好又叫座的電影《愛的萬物論》（The Theory of Everything）。無獨有偶，去年電腦之父艾倫•圖靈（Alan M. Turing，1912－1954）的傳奇一生也被改編成電影《模仿遊戲》（The Imitation Game）。

這一再顯示，即使科學理論不好消化，大眾對科學和科學家，仍有強烈的好奇，只是學界要有有心人把科學當一個有趣的事物推廣給大眾。要不是《星際效應》，許多有趣的科學理論仍躺在教科書和學術論文供少數人孤芳自賞而已。看了《星際效應》，許多影迷都迫切想要知道什麼是蟲洞、黑洞、相對論、奇點、重力彈弓、五次元等等有趣的物理現象吧？

《星際效應：電影幕後的科學事實、推測與想像》內容非常豐富，結合了索恩的學術生涯、理論發展史、電影構想、科幻想像等等。在書中我們也同時見證了索恩對物理的熱情！從中也能見識一位物理大師，對理論和影像的精確性吹毛求疵的講究。從來沒有人見過巨人黑洞，可是索恩和特效團隊卻還是賣力忠實地打造了巨人黑洞驚人的視覺效果。

《星際效應》是團隊合作的極致表現，索恩在書中重現了製作過程中各領域頂尖專家的腦力激盪，他也面對不少編導丟給他的難題，解答過程甚至讓他可能多寫幾篇學術論文。雖然為了戲劇張力，犧牲了部分科學的精確性，可是《星際效應》已經盡心盡力忠於科學了！和科學事實及理論不符的部分，索恩在書中也作了詳盡的解說。

《星際效應：電影幕後的科學事實、推測與想像》很明確地把各章節標上清楚的符號。區分什麼是真理（T）、什麼是有根據的推測（E、G），以及什麼是想像臆測（S），非常負責任。《星際效應：電影幕後的科學事實、推測與想像》也讓大眾瞭解到科學理論的發展是怎麼一回事，許多原本確立的科學理論，如何一再被異例挑戰而需要作出修正。

儘管有許多科學理論非常匪所思夷，天馬行空的地步甚至比電影還扯，但科學和偽科學最大的差異是，即使許多理論物理學家的理論暫時還不能被當時和現在的實驗技術驗證，仍需要有嚴謹的數學根據。所以理論科學家天馬行空的難度是很高的，這也是科學迷人之處！

《星際效應：電影幕後的科學事實、推測與想像》書中幾乎沒有任何一條數學方程式，可是每個理論背後，都有極其複雜的數學方程式，連天才理論物理學家都要費盡腦力才解得出來，還需要一再讓其他同儕反覆驗證。不像偽科學的提倡者，是懶惰無能的傢伙，自以為是地要挑戰即有理論，卻不在乎科學事實和提供數學根據，把科幻元素當科學賣弄欺騙外行。《星際效應：電影幕後的科學事實、推測與想像》能讓大眾見識真正的科學。

因為受到了電影和科學的感動，我把《星際效應：電影幕後的科學事實、推測與想像》一口氣讀完，就像看電影賞析一樣。我是個物理白癡，近代物理幾乎沒有在課堂上學過，一丁點的相關知識都是從科普書來的，可是讀起《星際效應：電影幕後的科學事實、推測與想像》，即使有多處仍不見得都懂，卻仍不太妨礙，因為《星際效應：電影幕後的科學事實、推測與想像》寫得頗生動，而且結合有趣的電影劇情。更重要的，我是把《星際效應：電影幕後的科學事實、推測與想像》裡的科學理論當作藝術品來欣賞，就像欣賞畫作不一定需要清楚作畫的所有技法、聽音樂不見得要完全懂樂理和技法，雖然更進階專業的知識肯定會讓人有更多收獲和樂趣。

讀了《星際效應：電影幕後的科學事實、推測與想像》，好好把《星際效應》再看一遍吧！

延伸閱讀：

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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。

在我們的飲食文化裡，食物的鮮美，是基本的要求。中國菜、台灣菜和日本菜很普遍在用的各種醬油、醬料就是為了提升食物的鮮味。亞洲人尤其是華人和日本人，就是提昇食物鮮味的高手，利用發酵等等，把原本平淡的食物變得鮮美可口。如果有看過《舌尖上的中國》，一定瞭解中國大江南北即使料理千變萬化，鮮味卻仍是主角。

有趣的是，在過去，科學界只承認「酸、甜、苦、鹹」四種基本味道。然而，在過去的半個世紀裡，科學家才發現第五味──「鮮」味是真實存在的，雖然日本東京帝國大學的化學家池田菊苗（1864－1936），早在1908年便找到了「鮮味」的科學答案，他以「Umai」（美味）結合「mi」（精華）為鮮味命名的「Umami」（うま味）。他發現海帶的味道源自穀胺酸鈉，麩胺酸鹽能產生鮮味的感覺。其後他取得味精的專利，成立「味之素」（味の素）。西方科學界甚至直接把「Umami」這個日文來當專有名詞用了。

這令人多不可思議啊，在我們的飲食中多麼重視的一個味，西方人卻要花費很大的力氣，在證據確鑿後會才承認其存在。大學上神經科學的課時，就提到雖然味覺是我們天天熟悉的，可是鮮味的受器，卻被發現不久。難道西方人一點也不重視鮮味嗎？難怪吃了味精就會過敏（大誤～）XD

年初，我受邊協助審訂這本好書《鮮味的祕密：大腦與舌尖聯合探索神祕第五味！（收錄39道天然鮮味食譜）》（Umami: Unlocking the Secrets of the Fifth Taste），仔細跟著作者的鮮味之旅，非常有趣。《鮮味的祕密》作者之一歐雷‧莫西森（Ole G. Mouritsen）是南丹麥大學（Syddansk Universitet）的生物物理學教授，他愛好美食，和主廚克拉夫斯.史帝貝克（Klavs Styrbæk）合作了這本書。

《鮮味的祕密》當然是本料理書，可是卻是本很有科學根據的科普書，可說是一物兩用，即能學烹飪，又能得到科學知識。《鮮味的祕密》不僅有食品科學的知識，還包含圖文並茂地以分子生物學和神經生物學解釋人類如何嚐出味道的相關知識。

可是由西方人，而且還是丹麥人來寫有關鮮味的書，靠譜嗎？放心，確實很靠譜，因為《鮮味的祕密》連台灣人愛味的臭豆腐都搬上枱面了。不僅如此，很多外國人無法接受的日本納豆，還有東南亞的魚醬等等，都寫得極其專業。

我個人口味比較重，很多國家都有一部分人難以接受的食物，如日本的納豆、歐洲的藍紋乳酪和羊乳酪，還有東南亞的魚醬以及台灣的臭豆腐，我一概都愛。讀了《鮮味的祕密》，我懷疑是不是我的鮮味受器特多啊（誤）？

鮮味這玩意兒，並不僅是味精（麩胺酸鈉）這麼簡單，鮮味還有奇妙的協同作用，麩胺酸鹽能和核苷酸產生協同作用，所以一加一等於八。日式高湯、開胃醬料就是協用作用的最佳例子之一。從中，我們也能瞭解到我們的老祖宗有多聰明，許多不起見的食材，放在一起料理，就能產生美妙的協同作用，所以阿嬤和媽媽說什麼食材要一起料理，她們說的是有科學根據的。

《鮮味的祕密》搜刮遍世界各地的鮮味食譜，就像看《料理東西軍》一樣和作者尋覓最佳的食材，海、陸、空都不放過。書中附有大量令人食指大動、垂涎欲滴的照片，結合東西方烹飪知識和食物文化，也是一本食物的歷史，也是作者自己的美食探索之旅。

《鮮味的祕密》讓讀者在自己家廚房實驗各國鮮味！《鮮味的祕密》有39道精心挑選的食譜，涵蓋各國的鮮味菁華。《鮮味的祕密》也讓我們知道鮮味可出現的範圍很廣，可以在湯品、肉類菜餚、風乾火腿、貝類、陳年乳酪、蘑菇和成熟的番茄等等食材裡找到，食材之間的搭配，還有醬料的選用，也可以增強其他食物的味道。

在工業化社會，我們常常很不容易好好吃頓飯，不過還是比西方人尤其是老美幸福多了，因為他們的餐桌快被高脂、高糖、高鹽的加工食品佔滿了，強烈地轟炸他們的味覺。我們亞洲人還是重視能好好吃的每一餐，西方人有時候難以理解東方人對每一餐的重視，可是美食維繫了我們的社會，以讓我們更健康，如果沒有黑心廠商的毒害的話XD

不過與其勸讀者去吃相對無味的食物，《鮮味的祕密》作者寧可告訴你哪些食材能帶來鮮味，讓讀者知道吃得有營養並不見的要犧牲口感和味道，讓每個喜歡烹飪的人可以在家調理出低脂、低鹽、低糖、又極度美味無比、富含營養的食物！

本文原刊登於The Sky of Gene。

文／謝伯讓的腦科學世界

回顧科學的歷史，我們可以發現一個有趣的現象：大部份曾經出現過的理論幾乎都是錯誤的，它們要不是已經被推翻、就是正在被推翻中。科學活動，其實就是不斷在新證據出現下修改或推翻舊理論的一個過程。

因此，在閱讀科學發現和吸收科學知識時，我們必須要帶著強烈的「懷疑精神」。任何讀到的科學發現，都有可能隱藏著實驗瑕疵；任何讀到的科學理論，也都可能在明天就被新證據推翻。

當我們在閱讀時，一定要帶著批判的懷疑態度，然後去思考每個實驗背後可能潛藏的混淆變因，只有在確信實驗過程都毫無錯誤下，才能暫時「假設」這項結果正確，然後進行下一步的結果解釋和推論。

誤推因果、另有他因、倒因為果

科學新聞和科普報導的文章越來越多，很多人看完後常常就只是「哇」的一聲感到新奇，然後就只能腦中一片空白，不知道該如何對自己專長以外的領域做出回應。對於自己不熟悉的領域內容，難道真的要等到補足了相關知識，才有辦法評論和思考嗎？

在這邊偷偷告訴大家一個不需要太多專業知識，也能夠輕鬆輔助思考、批判科學研究的口訣，就是「誤推因果、另有他因、倒因為果。」

例如，當有人說「研究發現喝母乳的小孩比較聰明」時，你就要先想想以上的口訣：

第一，是否「誤推因果」。原本的研究可能只是發現「喝母乳」和「小孩聰明」兩者相關，但報導有沒有錯說成前者「導致」後者？在大多數的相關性研究中，科學家可能只是把小孩分成「喝母乳」和「不喝母乳」兩群，然後發現「喝母乳」那一群小孩比較聰明。這種結果，就只是「發現相關性」而已，並沒有真的證明「喝母乳會導致小孩更聰明」。要證明因果關係，就必須要隨機找來兩組原本智商一樣的小孩，其中一組允許喝母奶，另一組不准喝，最後再比較喝母奶後的小孩智商是否提高比較多，這樣才能證明因果關係。這種「誤推因果」的報導方式，是科學新聞中最常見的謬誤。

第二，是否「另有他因」。例如，有沒有可能是因為比較聰明的媽媽剛好都偏好餵母乳，因此她們小孩的聰明根本是遺傳自媽媽，而不是因為喝母乳才變聰明？或者，餵母乳的媽媽可能剛好都比較有心力和時間照顧小孩，因此她們的小孩是因為備受照顧才變聰明？換言之，就是另有第三個因素（共因）導致了「喝母乳」和「小孩聰明」這兩個現象，而不是這兩個現象之間有因果關係。

第三，是否「倒因為果」。有沒有可能是因為聰明的寶寶本身就有喜歡喝母奶的偏好？例如，聰明的寶寶可能在媽媽想要停止餵奶時大聲哭鬧，因此使得媽媽不得不延長餵母奶的量和時間。若真如此，那結論就應該是「聰明的小孩喜歡喝母奶」，而不是「喝母奶才變聰明」。

一項好的研究，必須針對上述這類可能的「混淆變因」進行控制，並且仔細測試各種可能的因果關係，最後才能得到可信的結論。

又例如，當有報導說「吸食大麻導致低智商」時，你就要先注意，第一，媒體有沒有「誤推因果」，有沒有不小心把「吸食大麻和低智商有關」寫成「吸食大麻『導致』低智商」。第二，有沒有可能是「另有他因」，說不定是因為吸食大麻的人剛好也都會喝酒或有其他惡習，因此是其他惡習導致低智商，而不是大麻導致低智商。第三，有沒有可能「倒因為果」，其實是低智商的人才喜歡吸食大麻？

如果能夠把握這些原則，並在閱讀他人對某項實驗結果的解釋前就先自己作出分析、解釋和推論，那是最好不過。或許，你還可以因此想出不同的創新理論。

如果自己想不出來，也要在閱讀科學家對資料的解釋和推論時，進行徹底的反思和批判。同一組數據或發現，通常都會有超過兩種以上的可能解釋。有些科學家，只會提出其中一種。如果沒有帶著批判的態度去閱讀，很容易就會被牽著走。如此一來，就有可能會陷入意識形態的偏見，而無法客觀的看待科學發現與成果。

文／謝伯讓的腦科學世界（新書《都是大腦搞的鬼》作者。 ）

人類是有史以來最詭異的物種，是唯一遍布全球的物種……

呃，不對啊，小強也遍佈全球啊！不對，小強遍布全球，只是小強有很多「種」，就單一物種而言，人類才是全世界遍佈範圍最廣的物種，還能上天下海。

因為人類有獨特的大腦，還有優異的語言能力，讓人類成為高智慧的物種。科學家大概知道人類的祖先在大約五十萬年前發生了一些遺傳變化，讓人類突飛猛進，有了極為善於使用工具的能力。

與人類最親近、還存活的靈長類，是現在生活在非洲大陸的黑猩猩，我們的祖先和牠們的祖先，在大約六七百萬年前分了家。觀察過去七百萬年來的歷史，我們智人這一系，簡直就是血淚斑斑。要不是氣候變化，讓非洲變乾燥，誰不想在花果山上，像現在的黑猩猩一樣吃喝玩樂啊？但若沒有這一堆狗屁倒灶的衰事發生在我們祖先身上，我們現在或許還在非洲的森林裡啃著果子，三不五時公然嘿咻……

好漢不提當年勇，不過我們的智人祖先其實在全衰時期，可能只剩下幾千人而已。地球上人口爆炸，我們現在的人口可能佔了有史以來所有活過的人類的12％！全球的人類，不管體型、膚色，都可能是六萬年前的一位男人的種。而非洲以外的人類可能大多來自五萬年前的一個小部落。

人類的演化並非是一直線，中間出現過很多物種，有名的有尼安德塔人（Neanderthals）、丹尼索瓦人（Denisovans）、佛羅勒斯人（Homo floresiensis）等等，我們智人（Home sapiens）的祖先，大概在廿萬年前在非洲演化出來，後來出走非洲全球趴趴走後，取代了各地的人種。

原先以為其他人屬的人種，如尼安德塔人、丹尼索瓦人、佛羅勒斯人等等都全軍覆沒了，可是卻有演化生物學家提出尼安德塔人可能和我們的智人祖先混血了，至少歐洲人可能帶有一部分尼安德塔人血統。這論點過去十幾年在學界吵翻天。曾經有一度，想要看到人類演化生物學家翻臉，就在飯局上提這話題吧XD

這個問題，十幾年前有人試圖從化石中粹取少量的尼安德塔人DNA來檢驗，可是風波還是不斷，因為很可能有污染的問題。至到最近萃取古DNA的技術較成熟了，DNA定序的價格也便宜了，經過科學家反覆檢驗，才比較相信亞洲人和歐洲人有4％的DNA來自尼安德塔人，而大洋洲的美拉尼西亞人和澳洲土著有6％的DNA來自丹尼索瓦人，連藏族適應高原氣候的基因EPAS1，都有可能來自丹尼索瓦人（請參見〈青稞讓藏族往高處發展〉）。對學界吵翻天感興趣的朋友，可以讀這本《尼安德塔人：尋找失落的基因組》（Neanderthal Man: In Search of Lost Genomes） 。

扯了這麼多科普，其實這是一部科技驚悚小說《亞特蘭提斯．基因（亞特蘭提斯進化首部曲）》（The Atlantis Gene）的部分內容立論根據。《亞特蘭提斯．基因》作者傑瑞．李鐸（A. G. Riddle）在這部科技驚悚小說中，把人類的起源，編織得撲朔迷離，故事人物之間關係也錯綜複雜。

五千年來，古老神秘組織「印瑪里」（Immari）誓言保守人類起源的祕密，這個千古掌控人類文明的神秘團體，終於凍未條了，竭盡全力尋找一個自遠古時代便已存在的宿敵並試圖摧毀，他們堅信這個龐大的威脅具有消滅人類族群的邪惡力量，而謎團的線索，都指向失落神話之城亞特蘭提斯……

亞特蘭提斯（Ἀτλαντὶς νῆσος，Atlantis）是傳說中擁有高度文明發展的古老大陸、國家或城邦，最早的描述出現於古希臘哲學家柏拉圖（Πλάτων，約公元前427－前347）的著作《對話錄》裡，據稱其在公元前一萬年左右被史前大洪水所毀滅，激發了後世許多想像。大洪水是世界多個民族的共同傳說，美索不達米亞、希臘、印度、中國、馬雅等文明中，都有洪水滅世的傳說。

《亞特蘭提斯．基因》提到托巴巨災理論（Toba catastrophe theory），那是七至七萬五千年前，印尼蘇門達臘島北部的托巴湖（Lake Toba ）大型火山爆發，強度為火山爆發指數的八級，即超大規模（mega-colossal）級數。釋放的能量達到十億噸烈性炸藥量，或為1980年聖海倫火山（Mount St. Helens）爆發的三千倍。大量的火山灰令全球溫度在之後數年間下降了3至3.5攝氏度，引起一次冰河時期。巨災之後一段時間，氣候及環境好轉，劫難後的倖存者們，在各自的不同地域發展繁衍著，最後人類再次遍布整個地球。

《亞特蘭提斯．基因》驚悚的故事中，從事自閉症研究的遺傳學家凱特，無意中和智人突變轉化要素「亞特蘭提斯基因」扯上關係。在地下反恐組織鐘塔（Clocktower）探員大衛的協助下，兩人發現印瑪里掌握人類自古至今的歷史進化祕密，與其背後恐怖動機，他們必須在有限的時間內攜手合作，一起解開這樁危及全世界的跨國陰謀。他們發現1918年殺死全球五千萬到一億人的超級傳染病西班牙流感的始作俑關鍵，莫名遭到印瑪里追緝。「亞特蘭提斯基因」的真相，甚至是人類物種起源之祕，而尼安德塔人的化石是關鍵……

尼安德塔人的大腦容量不下於智人，而且明顯比我們壯碩，雖然可能不會說話，但會埋葬死者並且可能有原始的宗教。尼安德塔人可能60萬年前就生活在歐洲，當時還要40萬年後才演化出智人，但他們卻在一萬三千年前就絕跡了。《亞特蘭提斯．基因》對人類和宗教的起源，有大膽的假設！

《亞特蘭提斯．基因》除了人類演化，還混雜了不少近代歷史、陰謀論等等，例如納粹傳說中宛如血滴子的神秘武器大鐘（Die Glocke）：

想像力豐富、狂野奔放的《亞特蘭提斯．基因》劇情緊湊、高潮迭起，讓人一直要追下去看，儘管多次出現不太合理的劇情，或者明顯瞎扯蛋的情節。心中暗罵「搞什麼鬼啊？」的同時還是愉快地讀下去。《亞特蘭提斯．基因》只是個開始，接下來還有續集《亞特蘭提斯．瘟疫》（The Atlantis Plague）和完結篇《亞特蘭提斯：新世界》（The Atlantis World），中文版分別預計在六月和七月上市。

這三部曲，相信都會拍成好萊塢電影，故事夠引人入勝，又會有大場面，如果不拍爛的話，還頗令人期待的。

本文原刊登於The Sky of Gene。

文/劉佳林（上海交通大學人文學院中文系教授）

（前方爆雷注意！本文有提及故事內容與結局。）

在《理想國》中，柏拉圖講過一則洞穴寓言：一些人被囚禁在洞穴裡，他們的頭腳動彈不得，只能終日面對洞穴的石壁。而在他們的身後有亮光從通道照射進來，將外面世界各種物體的影像投射到洞壁上。囚徒們談論著這些影像，認為這就是實物本身。直到有一個人走出洞穴，眼睛逐漸適應了太陽照耀下的世界，才開始認識到，他以前看到的一切、相信的一切都不過是真相的投影。

Source from pixabay

柏拉圖想透過這個寓言告訴我們，可見世界僅僅是理想世界的影子，只有當我們的靈魂能夠從可見世界的洞穴中上升到絕對真實的理想世界時，我們才能夠看到善的理想。可是，柏拉圖有所不知的是，他在這裡恰恰是借助於影像來敘述真理的，因為我們知道，寓言其實就是真理的影子，它依憑相似性獲得生命。因此，具有反諷意味的是，儘管需要非凡的智慧和領悟能力，但捕風捉影有時竟也可以成為通達真相的一種途徑。凱文．吉佛伊的《複製邪惡》就是要為我們摹寫這種途徑，摹寫它的曲折分岔，它的通暢淤滯，它的危險不歸。

雖然《複製邪惡》的題材是關於複製的，但作者吉佛伊並沒有像早期描寫複製問題的科幻小說家那樣，把情節安排成一次關於科技倫理或複製人有沒有靈魂等問題的論爭，他吸收了科幻、懸疑、驚悚、偵探等多種小說元素，在編織曲折離奇的故事情節時，把注意力始終放在關於凶手真實身分的追查上。與傳統的偵探小說偏重於邏輯推理不同，在揭示事實真相的過程中，《複製邪惡》的主人公更依賴現代科技手段。小說中加強地展示了兩種高科技的複製手段：生物複製和網路世界的複製。

生物複製是複製一個生命體，其合理性初衷是為了滿足不孕，或因遺傳疾病等原因而無法生育的夫妻擁有孩子的願望。但在小說中，戴維斯複製賈斯汀的真正目的，卻是為了透過複製人而查到罪犯。作者對戴維斯這種有違複製的倫理，甚至是犯罪的做法似乎並無意譴責，儘管讀者都十分清楚，即使是在一個虛擬的複製行為合法化的國家，賈斯汀的生命也已經淪為別人的工具和手段。

對作者來說，複製體與被複製體之間的相似性，成了一個重要問題。首先，二者之間體貌上的相似性是唯一的嗎？戴維斯在網上發布了修飾過的賈斯汀照片後，有人宣稱他找到了這個相似的人，結果證明這種相似只是相似而已。其次，二者之間的內在自我也是相似的嗎？賈斯汀確實不但在身體特徵上酷似山姆．科恩，而且在智力、暴力傾向、思維方式上也與他的原型十分相似。因此，他根據有關犯罪事實並結合自己對罪犯的合理想像與揣摩，做出精彩的案情分析，就具有相當的說服力。可是，如果我們只是一般性地表達A與B極為相似的觀點，如果我們的論證僅僅停留在理論猜想的層面，那麼相似性本身並不會造成什麼危害，但如果僅根據這種相似性，來追究另外一個孿生體的法律責任，甚至剝奪他的生命，那麼相似性就變得十分危險。

戴維斯根據複製體試圖追本溯源、根據DNA的投影去追蹤原型的做法，其結果證明不但是不可靠的，並且由於誤入歧途造成許多誤會，比如把不相關的人當作是賈斯汀的原型加以追查，進而引起新的誤會，導致戴維斯的妻子懷疑丈夫有了私生子，這些誤會又直接或間接地導致了一名私家偵探，以及戴維斯妻子的死亡。而賈斯汀對案情的想像與模仿，則釀成了更大的悲劇，比如他為了製造現實生活中的罪證，竟姦殺了一個女子。並且，隨著情節的進一步展開，讀者將會發現，悲劇還不僅止於此。

科技社會在生物複製之外，又提供了另外一種仿真的方式，即虛擬的網路世界對真實世界的複製。《複製邪惡》中的「影子世界」就是現實世界的複製體，它和我們所生活的世界一模一樣，有全世界三千五百個城市裡的每棟建築、每座公園、每個公共汽車站和每家商店。泰洛軟體公司的程式設計師都加入了遊戲，不斷升級，並且還在不斷增加細節。甚至真實世界裡剛開始飄飛的雪花也會立即在「影子世界」墜落。相應地，遊戲玩家們也在這個世界裡複製自己的生活，成為記者，參加派對，戀愛，謀殺。

這讓關注謀殺案件、喜歡刨根問底的賈斯汀產生了一個念頭：「如果我們在『影子世界』中發現是誰殺了那些女孩，也許能引導我們找出真實世界中的凶手。」戴維斯在真實世界裡追尋不得的凶手，將會由賈斯汀在芝加哥城的虛擬版本裡被尋獲。但儘管網路世界有許多「真實原型玩家」，卻也同樣存在一些「幻想型玩家」，他們只是借助虛擬世界來釋放在現實世界中無法釋放的欲望。

Source from Hersson Piratoba

正如戴維斯所說：「巧合不意味著就是證據。」但在認定山姆是凶手的定見上，賈斯汀卻固執己見：即使山姆不是殺害安娜的元凶，他也一定做過其他什麼壞事，傷害過其他的女孩，因為賈斯汀曾親眼目睹山姆企圖對自己的母親施暴。於是他和莎莉．巴威克在「影子世界」跟蹤山姆，並找到許多邏輯上可以成立的證據：山姆是安娜的同學；當山姆在「影子世界」中殺人時，現實生活中的「威克惡魔」就像人間蒸發了一樣；當山姆發現被跟蹤時，他在真實世界裡找上了莎莉的門。似乎更有說服力的是，複製使得一個自我有可能同時存在於兩個身體中，既然賈斯汀體驗到了一種難以控制的惡的衝動，他的這個自我應該也就是科恩的自我。理論上成立的證據鏈，終需在現實世界還原，因為法律不能根據相似律來懲處凶手，可人們並不能在真實世界中找到山姆留下的任何犯罪痕跡。出於強烈的正義感和責任心，賈斯汀最終在真實世界裡複製了「威克惡魔」的犯罪情節，並懷著非凡的勇氣結束了自己的生命。

兩種高科技的複製，現場DNA的鐵證，山姆．科恩終於被判死刑。可是，幾乎讓所有人出乎意料的是，殺害戴維斯女兒的凶手其實並不是山姆。山姆只是一個性虐待狂，他與安娜的偷歡、其他人碰巧的介入，給世人造成了一種先姦後殺的假象。《複製邪惡》在敘寫戴維斯、賈斯汀等人追查殺人凶手這條主線的同時，還安排了一條看似無關的副線，即「上帝之手」成員米基四處出擊、追殺複製人士。正是米基在非常偶然的機會裡，在安娜與山姆偷歡之後殺害了安娜。小說謀篇布局的最大卓越之處就在於，這個謎底是在篇末人物的閒談和文件整理中，不經意地抖落出來的。於是，一直與主情節平行而又貌似無足輕重的副情節突然在小說的結尾將主情節推翻，讀者最後瞠目結舌地發現：案件有關當事人的全部行動都不過是一場徒勞的捕風捉影。

於是，如何進入世界、如何認識並理解事件真相，又重新成為一個問題擺在我們面前。高科技手段會讓我們的世界變得易於掌控而更顯清晰嗎？它們會讓罪惡更加昭然若揭嗎？科技時代的人們所習慣的那種理性與自我交託的責任會幫助我們明辨是非嗎？高科技複製時代的人們是更有智慧了？還是更加狂妄無知？

回到柏拉圖的洞穴寓言，我們發現，戴維斯、賈斯汀等人依然不過是頭腳被縛的囚徒，他們費盡心機的偵查不過是在捕風捉影，而讓他們走上迷途不歸路的那道亮光，正是科技時代生成的工具理性，存在主義那有著濃厚的個人主義色彩的責任說、選擇觀，則從哲學上給了他們的虛妄之舉的理論支持。複製賈斯汀是戴維斯出於一個父親為女兒復仇的責任，追查山姆是一個複製人，是證明複製體可以具有獨立價值的責任，但不管他們的動機是多麼的善良，他們承擔責任時的態度是多麼的堅定，他們從根本上都是把他人和自我當作工具，他們並不明白生命本身就是目的。

他們的行為首先遭到敵對勢力的嘲諷。在真正的凶手米基看來，聰明人幾乎都是一些理性的傢伙，正是他們使這個世界迅速墮入地獄，因為理性的人不相信是與非。但我們不能說戴維斯他們不相信是非，他們始終在努力弄清是非，只是在試圖建立投影與真相的聯繫時，他們依憑的是自己褊狹的頭腦，和把一切當作手段的工具理性。這與米基信奉的上帝乃是非、正義之化身發生了矛盾，也跟作者曖昧不明的信仰發生了矛盾。

對米基四處捕殺複製人士的行為，作者並沒有表達自己的觀點，有時似乎是在透過米基的自我辯護進行肯定。米基宣稱他的行為是正義的，這是上帝的正義：「不是我自己選擇要殺阿里醫生、丹比醫生或者弗里德曼醫生，這是我的使命，你們也有自己的使命。我用我的整個人生來完成這個使命，為了人類犧牲自己，這樣才能完成上帝的意願。」按照米基的解釋，是上帝選擇製造矛盾的，現代聖人和現代殉道者都是矛盾的，「因為在你我這場對抗當代世俗主義的戰鬥中，你找不到坐在上帝那一方的聖人。你會發現真正的聖人，真正的殉道者在地獄深處。因為他們不僅為了同胞的幸福獻出了生命，而且還犧牲了永恆的靈魂。」面對法律在複製問題上的兩難態度，狂熱的宗教分子用極端的方式，去阻止從倫理上來看也是侵犯人的多樣性、唯一性與尊嚴的科學行為，似乎有些道理，但從根本上說，米基的行為恰恰違反了最基本的宗教教義：勿以暴力對抗邪惡。

也許，從更具有普世價值的道德倫理的角度看，小說中的另外一個人物更值得關注，那就是戴維斯的同伴、後來的妻子瓊．伯頓醫生，她的在場是對戴維斯的一種校正。瓊並不像書中的其他主要人物那樣執著於科學理性，也對許多事情保持隱忍的態度。她曾經遭到強暴，因此知道安娜的性怪癖，她了解戴維斯在利用活人的DNA進行複製，她默默地愛著戴維斯但並不吐露。

她勸戴維斯從女兒被害的悲痛中擺脫出來，不要沉溺於過去。她說：「這世上到處都是邪惡，一個壞人死去，就形成一個真空，另一些人會被吸進去。消滅了那些做壞事的人並不代表就消滅了邪惡，又會有一些人代替他們。邪惡就像地心引力一樣永遠存在。我們可以採取的最好辦法，就是盡量讓我們自己和我們所愛的人，都站在正義的一邊。」乍看瓊的理論並沒有什麼說服力，但就是這種隱忍和純粹的宗教態度，使得她能夠始終沒有偏離正義。當她最終無意間發現警方對山姆的問訊紀錄、從而表明山姆根本不是凶手的那些材料時，深愛著戴維斯的瓊「用長長的棕色膠帶把每個箱子的內容都埋藏了起來」。她心底十分清楚，就像生物複製打開了潘朵拉的盒子、戴維斯複製賈斯汀推倒了罪惡的多米諾骨牌一樣，如果她再次讓過去暴露，罪惡的機器將會再一次啟動。

約伯是耶和華的僕人，完全正直、敬畏神，卻屢遭撒旦的試探，被奪去了財產、親人，從腳掌到頭頂長滿毒瘡。他不明白這一切都是為了什麼，於是不斷地懷疑申訴，但他始終不背棄上帝。他這樣說：「智慧從何處來呢？聰明之處在哪裡呢？是向一切有生命的眼下隱藏，向空中的飛鳥掩蔽……神明白智慧的道路，曉得智慧的所在。因他鑒察直到地極，遍觀普天之下。要為風定輕重，又度量諸水。他為雨露定命令，為雷電定道路。那時他看見智慧，而且述說；他堅定，並且查究。他對人說：『敬畏主就是智慧，遠離惡便是聰明。』」

也許，《複製邪惡》也想告訴我們，敬畏自然生命的神聖和現實生活的神祕蕪雜，我們才能夠認識善的理念，站在正義的一邊。這是我們進入世界、在世界中存在的最恰當的方式。

因為在台中長大，小時候假日常去科博館，記得那時最著迷的就是恐龍和巨大的猛獁象頭骨了，現在想想，滅絕應該是最早在我心中留下印象的科學概念，可能也是不少學齡前兒童透過恐龍玩具接觸到的第一個科學概念（雖然也許似懂非懂）。

恐龍是在白堊紀末大滅絕後消失的，在此之前，地球生命史上已經有過四次大滅絕。恐龍消失後，哺乳綱成了地球的要角，其中有我們最早的靈長目祖先，然而他們的子孫，如今正面臨一場新的大滅絕事件──這正是伊莉莎白．寇伯特（Elizabeth Kolbert）《第六次大滅絕》的核心。

平心而論，《第六次大滅絕》提及的論點或研究，如森林棲地破碎化、外來種問題等等，幾乎都已在大衛．逵曼的（David Quammen）《多多鳥之歌》、艾倫．柏狄克（Alan Burdick）《回不去的伊甸園》，以及生物多樣性之父威爾森（Edward O. Wilson）《生物圈的未來》中出現過了，但寇伯特以平易的筆法，有系統的將這些知識串聯起來，使這本書仍不失為理解「大滅絕」歷史的最佳入門書。

本書另一個寫作上的特點，是在各個章節中，以一種已滅絕或瀕臨滅絕的生物為引子，帶出相關理論或生物圈面臨的危機。寇伯特甚至追溯到「滅絕」概念尚不存在的時刻，這個幼時即已烙印在我們腦海中的概念，對兩百多年前的博物學家來說還是難以想像的。當美洲乳齒象及其他已滅絕生物的遺骸於十八世紀初期陸續被發現時，一度被認為是生存於現代的不明生物，直到居維葉（Georges Cuvier）以其比較解剖學的專業，證實這些骸骨屬於已經消失的生物，才開啟了滅絕理論的典範轉移，他發現「生命是有歷史的。這段歷史以損失為注記，以人類想像不到的可怕事件為標點。」

除了從多孔軸孔珊瑚、藍笠螺談海洋酸化、從鬼針游蟻談雨林棲地破碎化、從避光鼠耳蝠談人類活動使生物同質化，使得全球的物種豐富度可能回到盤古大陸尚未分裂時的水準外，《第六次大滅絕》其中一個耐人尋味之處，隱藏在副標題「不自然的歷史」中，滅絕是自然的（如居維葉所言，大自然三不五時就會改弦易轍）或是非自然的呢？從達爾文的觀點來看，滅絕只不過是演化的副作用，寇伯特則問道：「人類引發的滅絕應該自成一類嗎？在此情況下，人類若是身為『自然界以外』的生物，確實理應享有『特殊地位』；或者，災難在自然規律當中，本來就在所難免？」

或許是由於達爾文的天擇理論在本質上乃是「否認人類的特殊地位」，因此他似乎認為滅絕不值得大驚小怪：「對於那些因為人類的干預而滅絕的動物，無論是局部或是全部，我們明白事件的發展便是如此。」也許滅絕並非太陽底下的新鮮事，但我認為第六次大滅絕的特殊之處，並不在於它是由人類所引起，而是生態倫理學家李奧波（Aldo Leopold）所說的「一個物種為另一個物種之死哀悼」。

我們會為逝去的物種哀悼，為牠們立碑，顯示我們是一種擁有道德主動權的動物。吳明益老師曾在〈牠們曾經給了我情感教育〉一文中指出，當「會使用工具」、「擁有語言」、「有自我意識」這些被視為「人類」定義的特徵紛紛遭受挑戰之時，或許「道德主動權」將是人何以為人的最後堡壘。為何人類引發的滅絕會特別令人不安，原因就在於我們會賦予事物道德價值。

李奧波說：「殺掉最後一隻長毛象的克羅馬儂人（Cro-Magnon）只想到烤肉；射死最後一隻旅鴿的獵人只想到他的好本事；拿棍子打最後一隻海雀的水手，則什麼也沒有想。但是，我們這些失去旅鴿的人，卻為我們的損失哀悼。倘使這是我們的葬禮，鴿子想必不會為我們哀悼。從這個事實，而不是從杜邦先生（Mr.Du Pont）的尼龍襪，或布希先生（Mr.Vannevar Bush）的炸彈，我們可以看出我們優於動物的客觀證據。」達爾文的演化論取消了人類的特殊地位，弔詭的是，為了提醒自己正在失去某些珍貴的事物，我們又要重提人類的特殊性。

此外，只要提及生態危機，總免不了用上「威脅論」或「利他自利論」，寇伯特也引述了人類學家李基（Richard Leaky）的話：「智人可能不僅是第六次大滅絕的起因，很可能也將淪為受害者。」但致力於巴拿馬金蛙及諸多瀕危物種復育的人，可能有生之年都不會看到這些生物重新活躍在自然中，更別說這對他們本身會有任何立即可見的利益。而書中一位海洋科學家則感嘆：「我很慚愧，在海底世界的豐富奇觀圍繞之下，我度過了生命中最具科學成果的歲月，如今卻徹底相信它們將不復存在，我們孩子的孩子再也欣賞不到。」說穿了，即使珊瑚礁真如模擬結果在五十年內停止成長並開始溶解，這位海洋學家和他的孩子也不見得馬上會有生命危險。我們之所以關心滅絕事件，並不真是因為人類這個物種會滅絕這樣模糊而遙遠的威脅，而是因為現在、此刻正在發生的「美的喪失」。

寇伯特將《第六次大滅絕》的最後兩章，分別留給了尼安德塔人與智人，她寫道，智人「大約在四萬年前到達歐洲，考古記錄一再顯示，只要他們一來到尼安德塔人生活的地區，那個地區的尼安德塔人就會消失。」不論智人對尼安德塔人是趕盡殺絕或排擠，或許都只是遵循生物本能，但四萬年後的我們，已經發展出賦予這個事件道德價值的能力（註），如果在我們的基因灰飛煙滅之前，就放棄思索人何以為人的原因，那將是另一種意義上的滅絕。

註：寇伯特的用詞較為節制，不過《失控的進步》作者萊特（Ronald Wright）則是用「史上第一起留下證據的種族屠殺」來形容。見《失控的進步》頁47。

souse：books

文/ 寒波

《尼安德塔人：尋找失落的基因組（Neanderthal Man: In Search of Lost Genomes）》是演化遺傳學家史凡德・帕波（Svante Pääbo）2014年出版的第一本書，現年59歲的帕波最著名的科學成就是定序了現代人的近親，尼安德塔人這種已經滅亡的古代人類的基因組。

出於支持演化研究的立場，希望各位可以買本書看看古代DNA研究是在幹嘛，畢竟這個領域現在能如此當紅，可能過半算是帕波的功勞，他是本領域的頭號權威，而且正逢盛年，一流研究仍不斷進行，得知一手內幕的機會總是難得。

《尼安德塔人：尋找失落的基因組》算是帕波的自傳，他的研究生涯幾乎等於是從無到有建立起古代DNA研究領域的過程。看過最近那些定序與人種間序列比較的論文，很難不佩服帕波團隊的聰明才智，那些研究都是人類當前的尖端科學，而這本書就是在介紹這之間的故事。

帕波之所以研究古代DNA，是來自對古埃及的考古興趣，這算是跨領域做出巨大成果的例子。古代DNA是個有科學價值的題目，最後定序尼安德塔人基因組也讓帕波揚名立萬，這告訴我們，尋找高度科學價值的題目永遠很重要，但事情的另一半在於：要怎麼做到？以這個角度看，帕波的研究跟30年來不斷進步的定序技術密不可分，就像第13章提到，除了非常聰明的人之外，重大突破幾乎都伴隨重大的科技進展。

帕波使用的研究技術一直跟著最新潮流（當然30年前的最新現在早就過氣很久）。讀博士時用分子生物學研究病毒蛋白質，後來自己偷偷定序木乃伊DNA，接著博士後時大量使用那時新發明的PCR，這個世紀定序尼安德塔人時則是採用NGS，可以說帕波的研究題目與科技運用一直都走在時代前端，兩者互相配合，缺一不可。

比起一般定序，古代DNA至少有2點特殊之處：一是樣本取得困難，而且大多數樣本的DNA品質都不太好，樣本裡目標DNA的含量也很少；二是 「汙染」嚴重，這裡汙染的意思是有微生物或現代人的遺傳物質混進樣本裡。這也驅使帕波的團隊必需研發一堆特殊的處理與分析方法，才能增進抽取DNA的效率，以及避免汙染造成的誤判。

帕波團隊發明來處理難搞的古代DNA很多特殊步驟，以及獨特的親緣分析方法，要是對這方面有些概念，就會認為實在是超聰明的，大概只有一群頂尖的智人腦袋聚在一起才想得出來，更關鍵的是帕波經營的團隊劍及履及的執行力，能把飄渺的想法化為現實的成果。另外這些發明可能會有別的用途，這都是尖端基礎研究能夠帶來的貢獻。

既然取得樣本對古代DNA研究這麼重要，這本書中也多次描述帕波得到實驗材料的過程，描寫比較多篇幅的，一個是帕波還是瑞典的博士生時，深入鐵幕去東德博物館要木乃伊；還有把尼安德塔人定序計劃昭告天下後，去克羅埃西亞尋找品質良好的骨頭，結果費了很大力氣才拿到；從俄羅斯拿到丹尼索瓦人的樣本，相比之下順利太多。這牽涉到一些倫理、政治與溝通的問題，值得思考，這些都是科學研究的一部份，溝通能力與政治手腕不可或缺。

帕波也談到科學界求新過頭的歪風，第1章講到粒線體定序成功，決定要投稿哪個期刊時，就把《Nature》與《Science》批評一頓，雖然他在這2個期刊發表的論文相當多篇，也藉此成為大師，最後還是決定把這篇開創性的論文投稿到《Cell》。會有這種觀感，大概與第4章提到的那些「會上媒體的可口研究」脫不了關係，帕波當年定序古代DNA成功後引發一陣熱潮，但作為引領潮流的行家，才知道這個領域技術的侷限，還有實驗汙染無所不在，因此能判斷幾篇《Nature》與《Science》搶著刊出吸引眼球的時髦論文根本亂做。

科學固然求新，但科學研究界常常為了搶快發表論文，研究不完整就直接發表，或是太趕而犯錯，甚至是單純的追求新奇而缺乏科學價值，這些都是科學界常見的問題，做研究的人該儘量避免，至少也要在新奇與穩當間取得平衡。另一方面這也告訴我們別對論文照單全收，即使發表在一流期刊也不例外，讀書做學問要扎實，不能只想趕潮流，追求最新潮的發現，還要有基本的判斷力。

這幾年古代DNA是個蓬勃發展，論文狂發的熱門領域，有些新觀點提出不久後就被更新的發現推翻，帕波亦寫到他的論文也犯過幾次錯誤，因此大家在閱讀相關研究時，千萬不要抓著某篇論文或報導當聖旨，也不要死背一堆數字或資料，更重要的是了解這個領域的脈絡，知道這些研究在科學上的意義，假如能從中學到東西有助自己的研究更有價值。

總之，《尼安德塔人：尋找失落的基因組》是一位頂尖科學家，向大眾介紹當紅的尖端科學古代DNA研究，30年來發展過程的回顧。本書對科學界的運作描述相當詳盡，相當值得業界人士閱讀，對一般人而言，大師親自解說科學研究的一手內幕機會相當難得，值得一看。

source：Dept. of Genetics

古代DNA定序釐清人類演化過程的威力

講個實例讓大家瞧瞧帕波一手發展出來的古代DNA定序技術，在科學上解決問題的威力多強大。長久以來，人類演化學界對於現代人類的起源爭論不休，目前的主流認為現代人是單地起源於非洲，後來擴散到世界各地；但仍有不少學者主張多地起源，也就是各地的現代人，是由當地的原始人類演化而來。

雙方人馬在1980年代交鋒至今，走出非洲理論獲得分子生物學證據廣泛支持，有人可能會認為多地起源論早就被擊敗，不過多地起源論者面對對手鐵證如山的遺傳學證據，並沒有坐以待斃，而是去分析更多化石與遺骸，比較各自的特徵異同與可能的傳承關係來驗證己方說法，這本書中帕波數次提到的美帝科學家Erik Trinkaus就是一位。

2007年，Erik Trinkaus與一票中國科學家在《PNAS》發表論文[1]，報告在北京周口店附近的田園洞找到距今約4萬年前的現代人類遺骸，他們分析了一大堆形態，認為分類上身為現代人的田園洞人，混雜了一堆其他古代人種的特徵，與現代的中國人不完全吻合，可見單純的非洲起源論不是事實，多地起源還是有它的市場。而多地起源論最盛行的中國，吳新智在國內講的就更直接了[2]。

2010年，帕波對尼安德塔人的定序替人類起源的故事補充一筆。非洲以外的現代人基因組都具備少量，但一樣多比例源自尼安德塔人的DNA，這顯示現代人的祖先是剛走出非洲時，就得到了尼安德塔人的遺傳物質，隨後才分開散佈到歐洲、亞洲、大洋洲，與美洲。

帕波特別在論文發表前先寄給Erik Trinkaus看，結果雙方雞同鴨講，Erik Trinkaus認為現代人與尼安德塔人的雜交發生在4萬年前，他早就從化石中看到，帕波的基因組定序對人類起源與尼安德塔人的研究幾乎沒有幫助。

2012年，田園洞人被帕波的團隊成功定序出部分基因組，也發表在《PNAS》[3]。這位4萬歲的老人，基因組DNA中源於尼安德塔人的比例，跟現代中國人沒什麼差別，也就是說混血的年代至少比4萬年更早（最新看法是5萬5千年）；另外跟之前的推論一致，他是一些現代亞洲人與美洲原住民的祖先，但和歐洲人已經分開，其餘大概沒什麼特殊。

這就是古代DNA定序的威力，在判斷事件年代、比較人種間的親緣關係、遺傳交流的程度、有沒有獲得基因、分析表現形特徵上，演化遺傳學的威力都比形態比較的極限強大太多。Erik Trinkaus真的有他很厲害的地方，但不在這方面。

•  歡迎來作者的部落格閱讀原文，裡頭有更多補充資料與內心話。

參考資料：

1. Shang, H., Tong, H., Zhang, S., Chen, F., & Trinkaus, E. (2007). An early modern human from Tianyuan Cave, Zhoukoudian, China. Proceedings of the National Academy of Sciences, 104(16), 6573-6578.
2. 中科院稱中國人祖先未必完全來自非洲 
3. Fu, Q., Meyer, M., Gao, X., Stenzel, U., Burbano, H. A., Kelso, J., & Pääbo, S. (2013). DNA analysis of an early modern human from Tianyuan Cave, China. Proceedings of the National Academy of Sciences, 110(6), 2223-2227.

source：wiki

「走向公車站，一班公車就這麼湊巧的停在不遠處；輕輕的小跑步踏上公車的台階，臉上多了一抹微笑：這就是趕上公車的小確幸。」

這是一個搭公車上班、上學的人們都希望的早晨劇本。但很難事事盡如人意：有時候公車早來，有時候公車晚到。所以，在這段平淡的等車過程中，我們到底快不快樂呢？讓數學來告訴你！

（編按：注意喔！以下是關於數學的推論，並非心理學研究。）

首先，讓我們先研究一下跑步/走路到公車站的效益吧！假設等公車的人沒有通天眼也沒有使用APP，他沒有接收任何資訊，公車來的時間是亂數，那任何時刻到達站牌等公車所花費時間的期望值都是一樣的：也就是說，用跑的到公車站並不會對等待時間有所幫助。

譬如說，公車平均10分鐘來一班，那等公車時間的期望值就是5分鐘，不會因到達車站的方式而有所不同；然而，跑步到公車站卻會改變到達目的地的時刻的期望值，例如說9:00 AM從家裡出發，用走的到車站搭車到達學校的平均時刻是10:00 AM，那跑步到公車站，如果減少了5分鐘的時間，則平均到達學校的時刻縮短為9:55 AM。因此我們知道，如果不趕時間，跑步到公車站是沒有效益的，因為還要投資體力，可是若是考慮用跑的趕上一班公車和用走的錯過一班公車的額外心理層面獲得與損失，那或許跑步的效益會較高。

接著，想跟大家討論的主題是等公車「預期心態」的開心程度。正如開頭所說的，公車有時候來得很快，會覺得很開心，有時候等得很久，覺得不是很高興；所以平均來說，等公車到底是開心還是不開心呢？下面用筆者自身等公車的感受（一般大眾的生活經驗），來探討等公車到底開不開心。

想像一個人在公車站，公車是十分鐘來一班，這個人沒有任何關於車子時刻的資訊。那麼，等車時間的機率是從0~10分鐘均勻的分佈，且等車期望值是5分鐘。然而，開心程度卻不是相等的！想像一到站公車就來了，等了0分鐘，那會覺得超級幸運，非常開心；若是等了10 分鐘公車才來，會覺得「喔，也還好，反正公車本來就是10分鐘一班」。

所以可以推論，開心程度和等公車所花費時間的關係是一個「負斜率」但是「斜率遞增」的曲線。另外，由於等車的期望值為5分鐘，我們可以合理的把5分鐘的開心程度設成0。下圖為一可能的曲線圖形（注意斜率遞增和x=5時y=0） (*註一)

有了快樂曲線就可以計算平均快樂指數了！由於機率是均勻分布的，所以平均的快樂程度是積分圖中的曲線的面積（再乘上一個常數進行normalization） (*註二)。如果我們仔細觀察此函數圖形，會發現在0以上（正面的快樂）的面積會大於0以下（負面的快樂，為不開心）的面積。從數學代數上來說，一個斜率為正，且0位在積分區間的正中間的圖形，積分值確實為正。

結論：當我們從事「等公車活動」時，從預期心態上可以得到正面的回饋。也就是說，等公車可以為我們帶來快樂。如果類推到所有事情，結論就是，這是一個美好的世界。

「 等等，可是這個世界明明就沒有這麼美好啊！」想必大家都想這麼吐槽。別急著關網頁，讓我娓娓道來。

上面的推導過程是假設，公車公司跟我們說10分鐘會有一班車，我們也預期車班間隔是10分鐘，而也因此我們真的沒有等超過10分鐘的公車。那如果超過10分鐘公車還不來呢？假如等了11分鐘會發生什麼事呢？

我們可以想像，假如等車時間超過10分鐘，那我們就會開始不爽，因為明明公車公司告訴我們10分鐘會來一班車，但是卻超過了。這時候快樂指數或許就會快速的下降。因此，在10 分鐘的地方會有一個反曲點（inflection point），斜率的成長開始變成負的。整個快樂指數的圖形會變成：

這個時候，若是積分曲線，而機率分佈仍舊為均勻分布的話，就很有可能會得到負值，此時等公車就成了不開心的活動了（當考慮公車晚到時，機率分佈合理推論也應不為均勻分布，因此須考慮較為實際的機率分佈函數）。

討論：從上面我們可以知道，如果事情不如預期，公車公司跟我們說公車班距為10分鐘但是超過十分鐘還不來，平均來說，就會產生不快樂的等公車預期心態。

然而，為什麼公車會超過10分鐘還不來呢？兩個很可能的原因: (1) 公車司機或是公司業務上的疏失 (2) 路上交通狀況差。如果類推到世界上的所有事情，我們可以學到：世界上的不快樂是來自於 (1) 人為疏失 (2) 世界的不完美（突然湧入的大量車輛為一非平衡狀態，因此塞車即表示消除非平衡狀態的速度不夠快）。因此，要達成一個美好的世界的方法為： (1) 認真盡責 (2) 用持續進步的科技消除世界的不完美。

後述：在這篇文章中，我們只單純的討論「預期心態」有可能產生的快樂與不快樂。或許有讀者讀完之後會說，「不對呀，不管等幾分鐘的公車我都不高興」，這些不高興的成分不是來自於預期心態，而是或許：公車站環境不舒適、快遲到了心中焦慮…等等因素。若是考慮環境和其他因素則會相當複雜，但是仍然適用結論，即為，我們可以藉由提升認真負責的態度，以及藉由進步的科技，消除所有不高興的因子。

• 註一： y= -tan[(x-10)*3。14/20] -1
• 註二：實際上平均的快樂應為 積分 （機率＊快樂），而機率為一機率密度函數（probability density function， PDF）。由於機率在0~10中均勻分布，因此其值為1/10。因此，此積分可簡化為快樂函數的積分再乘以1/10。

絕不是將一座木造的橋改建成鋼筋水泥橋的這種貢獻，更不是跟著一窩蜂做研究。

真正的研究者，應該是有將涓涓細流，發展成大江大海的堅持。

—本庶佑 Tasuku Honjo

將涓涓細流開創成大江大海

一九九○年代，是生技醫藥邁入風起雲湧的時代。

正當詹姆斯．艾利森和他的研究團隊在美國加州柏克萊大學如火如荼的進CTLA-4抗體的研究，發展癌症免疫療法的時候。第一屆唐獎生醫獎的另一位得主，日本京都大學醫學院教授本庶佑也正帶領他的研究團隊，投入另一個重要的免疫檢查點1PD-1分子的研究。

本庶佑和艾利森一樣，是開創二十一世紀免疫醫學的關鍵人物。他更是開創日本基因研究的先驅。

免疫檢查點（immune checkpoints）指CTLA-4、PD-1和B7-1／B7-2、PD-L1／PD-L2這些免疫系統抑制反應相關的受體和配體。

一九九二年，本庶佑的研究團隊在研究細胞自殺的相關蛋白時，無意間在T細胞上發現了PD-1分子。但在當時，他們對PD-1的功能並不清楚。為了要了解PD-1的功能，研究團隊花了一年的時間將PD-1基因剔除，並觀察其結果。

但三個月過去了，卻什麼都沒發生。「如果什麼都沒發生，表示這個基因並不重要。但是從其他相關研究，我們認為這個基因一定很重要，」本庶佑反覆思考所有的可能性，最後決定做兩件事情。第一、他們決定再等久一點，三個月的時間可能不夠，也許需要再多等半年，甚至一年。第二、他們必須用同樣品種的小鼠來做比較，也許差異就在這之間。

一年多過後，終於，有了令人驚訝的發現。

他們觀察到，缺乏PD-1會造成小鼠的自體免疫疾病，出現免疫反應過強，進而攻擊自己細胞的情況。他們也發現，當PD-1與腫瘤細胞上的PD-L1或PD-L2分子結合時，會傳遞抑制T細胞的訊息，讓T細胞無法對腫瘤展開攻擊。

謎題揭曉——原來PD-1就像CTLA-4一樣，是一個免疫系統的剎車器！這個研究結果，給了本庶佑一個靈感，也許他們可以透過拿掉免疫系統的剎車器來治療癌症。也就是利用PD-1抗體阻斷抑制訊號，讓T細胞可以更活化，進而殺死癌細胞。

二○○○年，本庶佑帶領他的研究團隊開始進行PD-1抗體的動物實驗，並且在二○○二年開始和藥廠合作進行新藥的人體試驗，結果在日本和美國的人體試驗都有將近二○％至三○％的有效案例。二○一四年七月，由PD-1抗體所研發出來的抗癌藥物在日本獲准上市。兩個月後，也獲得美國食品藥物管理局（FDA）通過上市。

由於PD-1抗體加上CTLA-4抗體的混合治療效果與持續性都相當好，癌症免疫療法愈來愈熱門，幾乎所有世界級大藥廠都競相投入癌症免疫療法的新藥開發，二○一三年甚至被科學界稱為「免疫療法年」，本庶佑也被視為是日本最接近諾貝爾醫學獎的人選之一。

兒時夢想成為天文學家，長大曾考慮當外交官的本庶佑，最後卻踏入生物醫學領域，成為改寫醫學未來的科學家。這位從小就充滿好奇心的小男孩，對許多事情都感到興趣。是什麼引領他走上科學研究之路？他一生真正想要追尋的，究竟是什麼？

夢想成為天文學家

本庶佑從小就是一個自動自發愛看書的孩子，但他的自動自發，可不是為了獲得好成績，或討老師開心。他的動機很單純，就像所有的孩子一樣，他想要有更多的時間自由自在地玩耍。

小學時期的本庶佑從來沒在聽老師上課，為了能一回家就開始玩，他都在課堂中自己看書，並在課堂上就把作業完成。當時他最喜歡讀的書就屬岩波書店出版的《科學學校》系列，當他讀到有趣的地方，一定會追根究柢。還常因為好奇心的驅使，將收音機或時鐘拆開重組。他常夢想自己成為一位科學家，直到有一天他讀到野口英世的傳記，他立下了人生的第一個志願。

一八七六年出生於日本福島縣的野口英世，是一位醫生，也是一位重要的細菌學家。他為了研究黃熱病而前往非洲，最後更身染黃熱病而喪命。為紀念他對世人的貢獻，日本人將他的肖像印在一千元的紙幣上。年紀小小的本庶佑，對於野口英世幼年雖因左手殘疾而成為被欺負的對象，卻更加努力克服自己的劣勢以成就大業而深受感動。從此，他就立志自己也能像野口博士一樣，成為一位偉大的醫學家，為人類做出貢獻。

但這個成為偉大醫師的憧憬很快就煙消雲散，愛玩的本庶佑，很快又回到那個每天在學校喋喋不休，放學就愛找朋友玩的小學生，好像玩樂才是生命第一要務似的。直到小學五年級，他又有了另一個新夢想。

那是小學五年級的時候，學校的自然科老師在夏天的晚上讓他們用天文望遠鏡觀察夜空。當本庶佑透過望遠鏡看到土星外環時，受到相當大的震撼。

「為什麼在地球之外有著這麼美妙的天體？」「地球又是怎麼形成的？」望著星空，本庶佑的心中冒出一個又一個的疑問。為滿足心中的求知欲，他開始廣泛地閱讀天文學的相關書籍，想要了解這不可思議的世界。也不知從何開始，他的興趣竟然由醫學轉為天文學， 感動到在小學畢業紀念冊上寫下他將來要當：「天文學家」。

本庶佑就在這樣邊玩耍、邊夢想的過程中度過了小學時光。上了中學之後，他依然靠自己念書就可以輕輕鬆鬆名列前茅。而此時，他的父親，也是一名醫生，給了他一個重要的建議。父親告訴他：「英文對未來是必要的，要好好學習。」

本庶佑接受了父親的建議，從國中一直到高中畢業前，他都會跟著從夏威夷回來的日本人學習英語，而這段學習英語的過程對本庶佑後來從事醫學研究有很大的助益。流利的英語溝通能力，讓本庶佑從來就不畏懼出席任何英文的場面，即使是在國際研討會裡發表研究，或是找藥廠合作開發新藥，他都能用英語自信地表達他的想法。

《勇不放棄：唐獎得主的故事》，天下雜誌出版。

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要讓自己保持專注，最重要的一件事就是：「不要聽別人的。」（Don’t listen to others.）。專訪中，本庶佑語出驚人。面對未知的挑戰，本庶佑提供給年輕人六個C的建議，這六個C究竟是什麼？

Q：你認為在未來，癌症免疫療法的潛力如何？

過去許多年來，即使是癌症專家也不認為免疫療法是癌症治療的首選，因為效果並不好。但是現在發展出來的PD-1抗體或CTLA-4抗體，是完全不同的策略，我們阻斷了免疫系統的剎車器，活化免疫系統來對抗癌症。在這之前是從外部施壓，來消滅癌細胞，現在是完全不一樣的策略。所以現在免疫療法成為最有希望的療法，但還不是所有問題的答案。三○％至五○％的病人可以被治癒，我們在未來還有很多挑戰需要克服。

Q：什麼樣的癌症病人比較適合採用你所說的免疫療法？採用這種療法的時機是要在一開始，或是已經試過其他方法都沒效之後再採用較合適？

其實人體的免疫系統可以辨識各式各樣的腫瘤，所以理論上各種癌症的病患都應該可以適用這樣的療法。不過我們也知道，醫界一般來說是比較保守的，也的確應該這樣子。也因此一開始醫界在選擇納入臨床試驗的病患，大部分都是已經到非常末期，他們已經使用過各種療法都無效，才會被納入我們的臨床試驗當中。理想上，我們認為這樣的療法應該愈早期開始做愈好的，但是我想這還需要時間，一步一步的證明它的療效。

Q：你和艾利森同時獲得唐獎的生醫獎，在第一時間知道世界上有另一個人跟你一樣有類似的發現時，有什麼反應？

我從不覺得我們兩位在彼此競爭，因為我們在做的都是各自獨立的研究，我們所做的事情可以相互幫助，讓我們對這個大的概念有更清楚的理解。

其實競爭這件事情到處都有，如果你一心想要拔得頭籌，有時候難免會有點失望。要避免這種情況，有兩種可能的做法：第一個方法就是不要去追隨別人做過的研究，想辦法成為第一個發現者；第二個方法就是你去爭取到很多的經費，讓你可以雇用很多的研究人員、科學家來幫你做研究。

Q：目前做基礎研究的學者，是否都有要將研究發展於實際應用的壓力？

關於實際應用的問題，我本來就是學醫的，我一直認為要想辦法對社會有所回饋，也許不見得能夠立即對社會有所幫助，但這樣的想法對我很自然，並不覺得有任何壓力。

 Q：從發現PD-1到研發出抗癌新藥，你如何面對不斷的失敗而不輕易放棄？

我經常跟我的學生建議，要做到六C。第一、你必須有好奇心（curious），你要對科學感到好奇，這是所有故事的開始；再來，你會遇到很多困難，所以你需要勇氣（courage）去面對挑戰（challenge）；然後你要能持續（continuation），你要能有耐心持續下去；你還需要專注（concentration），你必須聚焦；最後，你必須相信你自己，你需要信心（confidence）。這六個C是我經常告訴學生的。

 Q：在這六C當中，哪一個對你來說最難做到？ 

對我來說專注是最困難的，因為外界有這麼多聲音，許多意見，但你必須要專注。要讓自己保持專注，最重要的一件事就是：「不要聽別人的（Don’t listen to others）。」應該這樣說，你當然要聽別人的看法，但你不能相信別人對你說的每一件事情，你必須要思考。如果你讀了很多別人的研究報告，每個報告都有許多不同的意見，如果你什麼都信，你可能會很困惑。你傾聽，是為了獲得訊息，但你必須思考，什麼才是合理的。

你必須要找出時間讓自己可以專注，每天花五分鐘、十分鐘讓自己靜下來。不論是透過靜坐、冥想或其他方法，要讓自己處在一個地帶（zone），可以跟外界隔絕，讓自己思考。

Q：就你觀察，對年輕人來說，這六C中最難做到的是什麼？       

我認為面對挑戰（challenge）對他們是最困難的。小時候，我們大家都很窮，日本的經濟才剛剛起色，所以我們不太害怕貧窮，因為我們本來就很窮，所以我們就勇敢的闖一闖，這是我們這一代的特質。

現在，是幸運也是不幸，年輕人傾向走安全的路，避免成為失敗者，所以他們失去了面對挑戰的機會。這一代年輕人變得比較怯懦，這很遺憾。

Q：你一直都在努力研究如何拯救病人、延長病人的壽命，但人終須一死，這會讓你對自己研究的價值感到困惑嗎？

這是很重要的問題。醫學的目的不是要讓人長生不老，醫學的目的在於創造一個健康的人生。每個人都會死，但是是受盡病痛折磨而死，或是安詳的離去，這就有很大的不同。所以醫學的終極目的，是讓社會充滿了快樂健康的老人，他們可以工作、擁有健康，而且可以安詳的離世，所以藥物不是要去延長幾天或幾年的生命，預防疾病才是最重要的。

Q：在高齡化社會，醫療應朝哪方面發展，才能達到你期待的讓社會充滿健康快樂，可以安詳離去的老人？

現在幾乎所有已開發國家都面臨高齡化的嚴重問題，特別是在日本。這不只是靠醫學就可以解決的問題，它與社會制度更相關。當然，醫生扮演了非常重要的角色，但不能只靠個人的努力，整個社會都必須建立一個社群和制度去照顧老人家。同時，家庭的支援系統也非常重要。

舉例來說，我們需要有可以讓老人安居的住宅，因為每個人老了都會有許多行動上的問題或其他障礙，我們必須發展一些通訊的基礎建設，甚至整個城鎮都要幫助老人可以更方便生活。例如，老人無法開車，需要他人協助，交通運輸系統的建立是必要的，這樣每一個人才能便利的生活。

Q：聽說你很喜歡中國哲學，尤其是「渾沌」的觀念？能不能談談中國哲學對你的影響？

我十五歲在讀高中的時候就接觸到中國哲學。我喜歡道家老子、莊子的哲學，但我不喜歡孔子的學說，它有點太僵化了。孔子強調秩序、組織、制度，每個人在社會裡都要對應到一個對的位置上。可是，道家渾沌的概念不一樣，它有無限的可能性，我認為這是思考宇宙天地很好的方法，你可以在其中找到無限的可能與未來。

Q：你覺得日本文化跟中國文化的相似、相異之處為何？

日本顯然受到中國文化影響很深，但從差異來看，日本文化專注在事物的細節上，例如日本的刀跟中國的刀是完全不同的。日本的刀很鋒利，但同時也非常美，就像藝術品一樣。製刀的工匠不只是製作一個武器，也把它當作是藝術品在製造。這種態度，是很獨特的日本文化，幾乎每個日本人，不論在哪個行業，都有非常專注的視野，他們在個人崗位上全力以赴，但是專注得太過頭了，就會失去全面的視野。

Q：道家的哲學對你的醫學研究有發生影響嗎？

在我研究的生物醫學領域，最主要的哲學就是達爾文主義。達爾文主義最重要的概念就是——我們會改變，所有的生物體都會發生基因上的改變、物競天擇。這是很模糊的概念，但它解釋了生命不是一成不變的，我們並不穩定，我們幾乎永遠都在改變當中。有些人可以適應完全不同的環境，所以在許多不同的環境中都可以發現生命，當環境改變，有些生物體還是可以存活。

Q：你曾說過，大多數人想到細胞「突變」會覺得是可怕的事情，可是如果沒有細胞「突變」根本不會出現人類。能不能多解釋一下這個說法？

就如我說的，基因的改變是生物演化的根本。所以在遠古以前，最原始的生命開始演化，然後存續到成為今天的基因。但是這些基因並不是穩定的，他們會改變，而環境會根據突變的結果物競天擇，適者生存。如果沒有突變就沒有改變，我們不會演化成今天的物種。所以，突變當然會帶來像癌症這樣可怕的結果，它不全是好的，但也不全然是壞的。沒有突變就沒有演化，人類就根本不存在。

我們一直在改變，而且必須要改變。所以固定不變的想法到最後也一定會走到終點。

Q：能不能談談家庭與父母親對你的影響？

我父親是位醫生，他對我職業的選擇絕對有很大的影響。我母親那邊的親戚也有很多醫生，我是在這樣的環境中成長。

Q：你會很崇拜你父親嗎？

可以這麼說，他很強勢。他認為男孩必須要學會照顧自己，他會給我一些建議，但是當我失敗的時候，他不會拉我一把，他只會等我自己再站起來，這是他基本的教養態度。我是家裡唯一的男孩，我還有個小我六歲的妹妹。在家裡大家都對我妹妹非常溫柔，我感到很忌妒，哈哈。媽媽對我非常好，所以當我犯錯或失敗，她總是鼓勵我。

Q：你這一生中有沒有影響你很深的人生導師？

我在京都大學的時候，很幸運的遇到幾位我的人生導師，其中一位是西塚泰美教授。他告訴我，不要相信出版的論文。所有的論文都可能有錯誤的地方，你必須要有懷疑精神，要自己去發現其中的問題，這是他教導我該有的科學研究態度。這是非常重要的建議，尤其是對很聰明的學生。聰明的學生很容易相信他們所讀到的東西，他們會把這些東西背下來，結果他們有很豐富的知識，卻失去了好奇心。

我遇到的第二位人生導師是我在美國做博士後研究遇到的萊德爾教授（Philip Leder），我從他身上學到如何呈現你的研究成果。你必須讓別人看懂你的研究，讓別人了解你所做的，並被你說服。這其實是一門藝術，你需要運用一些技術、邏輯以及表達的方法。我的第三位人生導師是唐．布朗。他影響我的就是「不要放棄的態度」，還有很重要的，你必須要能夠問出大問題（big question）。

通常當我們提出個大問題的時候，會引出許多小問題，有些人就會走入這些小路上，而忘了原來提出的大問題。布朗教授提醒我，要跟隨你主要的問題走。

Q：你覺得要如何呵護或喚起年輕人的好奇心，尤其是當孩子進入中學有考試壓力之後，好奇心就往往被壓抑了？

我認為中學這個階段的教育非常重要，如果你給孩子太多的知識，你會扼殺了他們的好奇心。所以我們必須改變我們的教育，要激發孩子的好奇心，幫助他們發展思考的心，而不是一直接受別人給的知識。我們需要給孩子基本的知識，但教太多的細節並不好，更重要的是幫助他們自己找到答案的能力，這是我們要教孩子的。

唐獎點燃了大家對人類文明的信心。我希望PD-1抗體療法也能夠點燃癌症病患的勇氣。

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更多關於本庶佑博士：

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去年我手癢寫了幾篇科學哲學的文章，沒想到太招搖了，優質知性節目「哲思台灣」主持人王子面先生邀請我上節目錄音。我個性內向害羞，當鍵人、鼠輩、觸生還行，上了節目萬一被問倒就尷尬了，於是就先打太極，說如果能找到科學和哲學兩邊都有研究的人一起上節目，我會好好考慮，心想應該不好找吧，呵呵 :p

沒想到過不久，王子面兄就搬出了一尊神，說杜克新加坡國大醫學院的助理教授謝伯讓和他很熟，伯讓兄的碩士是在中正哲研所念的，所以兼有科學與哲學的背景。他雖然人在新加坡，九月份回了台灣一趟，可以一起上節目。當我看到伯讓兄的大名時，我興奮的心情遠超過了畏懼，搶先答應都來不及了XD

能和伯讓兄同台，真是小弟三生有幸。我長期訂閱《科學人》（Scientific American）雜誌，常讀到伯讓兄的譯文，還有在泛科學他的專欄、臉書粉絲頁「謝伯讓的腦科學世界」和部落格「The Cry of All」讀到他的腦科學科普文章。在忙碌無比的留學和研究生涯，他還很用心地譯有《用心，讓你看見問題核心》（Mindfulness）、《糧食戰爭》（Stuffed and Stavred）、《瞎吃》（Mindless Eating Why We Eat More Than We Think）、《哲學是什麼》（What is Philosophy?）、《謊言實境秀》（The Liar in Your Life : The Way to Truthful Relationships）、《水資源戰爭》（Blue Gold: The Fight to Stop the Corporate Theft of the World’s Water）、《人體解剖全書》（Trail Guide to the Body）、《用物理學找到美麗新世界》（Critical Mass）等書。

伯讓兄的學術成績非常傲人，年紀輕輕就發表過33篇學術論文！而且不只是位優秀的科學家和科普作家，伯讓兄還很會玩，還教人家如何玩，合著有旅遊書《波士頓》和《指指點點玩美國》。

那次的對談之詳細內容請參考〈科學不是什麼？－【哲思台灣】16. 跟科學家聊一聊科學哲學：究竟什麼是科學〉。得知伯讓兄要出書了，心想真是太棒了，他的新書《都是大腦搞的鬼：KO生活大騙局，揭露行銷詭計、掌握社交秘技、搶得職場勝利。》真的是超有趣，台灣科普出版界從此多了一位新星！

昨天（5/10）也趁他返台的講座去聽了場由王子面主持的精彩演講：

無論是在《都是大腦搞的鬼》，還是在演講中，伯讓兄都用非常生動、活潑、風趣的方式，解說我們如何和為何會被大腦給騙了。原本我們以為最不可能會騙我們的，是自己的大腦所產生的意識，可是事實卻非如此。我們這些凡人不僅被大腦唬弄，連伯讓兄這位優異的腦科學家，也在不同的情境下，受人擺布，只是他比眾人更理性地提早發覺。

他在《都是大腦搞的鬼》從他留學美國的故事一一說起，例如他在中式自助餐廳受到用餐環境擺弄，少吃了不少美食；還有在寒冬被溫暖的汽車銷售員打動而差點買了不是原先計畫的車（他沒上當，可是我有，買了七人座跑車XD）；即使他已經出道了，還是差點買下高額保單；以伯讓兄帥氣的長像和舉止，如果他出來競選，應該會狂撈不少選票吧？不過權力使人腐化，希望伯讓兄還是留在科學界和科普界，否則真是重大的損失啊！因為政治信念和基因可能都有關，實在太黑箱了！

伯讓兄優異的文采，應該吸引了不少正妹加他為好友吧，真令人羡慕，如果是我，那只會是詐騙集團才會扮成正妹來加我吧XD 還好我個性內向害羞，加上有自知之明，不擅長和正妹打交道，才沒著了書中列舉的道。不過說不定用上《都是大腦搞的鬼》裡教的幾招，還能打開小弟的社交生活呢？不過先來看看自己喜歡怎麼樣的菜吧 :p

身為優秀的腦科學家，伯讓兄應該常被問說，要如何開發大腦吧XD 他在《都是大腦搞的鬼》提醒我們，許多有關大腦開發的方法，可能是以訛傳訛，例如右腦開發就沒啥科學根據。在搞一堆方法開發大腦前，先保護它吧，例如少吃糖，以免先變笨；他也舉了國中慘痛的經驗，告訴我們睡眠學習並非沒效，只是效果非我們想的那樣。

為何我們大腦會犯這麼多錯？伯讓兄解釋道，那是因為我們的大腦不是演化來探尋真相的，而是如何在危機重重的草原中存活下來，還把得到妹或騙到帥哥，生育下一代。為了省時省事，大腦演化和發展出許多「捷思」，也就是說，大腦懶得多想，於是我們才會有一堆錯視和偏見等等的，最令人驚訝的是把凹都看成凸的。

利用今年二月吵翻天的白金還是藍黑「洋裝」，以及許多有趣的例子，伯讓兄讓我們瞭解，我們是帶著有色眼鏡在看世界的。這個過去西方哲學家柏拉圖也提出過，東方的佛教高僧也指出，這個世界是虛幻的，相由心生！諸法無我！

神經科學這個領域近年突飛猛進的進展，也告訴我們，自我是不真實地存在的，連自由意志也是假象。神經科學和哲學不同的是，神經科學有嚴謹的方法來抽絲剝繭，並且結論可以經過反覆實驗的驗證，而且也是個開放的系統，一旦理論有錯，學界就會緊接著修正。

我原本有意往神經科學發展，但是還好沒有，因為神經科學還是由像伯讓兄這麼優秀的人才來研究吧，我只是很慶幸還能從伯讓兄的好文章和好書中吸收一些知識，這就很能令人滿足了 :)

伯讓兄在《都是大腦搞的鬼》每篇深入淺出的生動文章下，都有許多科學文獻的支持，他把學界的發展用淺顯易懂且活潑有趣的方式解說，功力非常高強，我一口氣就把《都是大腦搞的鬼》讀完了，心中只有一個大疑問：「還會有續集嗎？」XD

本文原刊登於The Sky of Gene。

文／葉宏仁（國立東華大學課程系科學教育碩博班碩士生）

民國104年6月27日，適逢金曲獎第26屆頒獎典禮。暫時放下手邊「死線（deadline）」在即的論文（老師對不起），跑到朋友家與好友們一同觀賞現場直播。當典禮進行到一半時，瞥見社群網站上，突然出現一則與金曲獎不同的訊息－八仙樂園驚傳爆炸意外。點開新聞連結後迅速瀏覽內文，發現可能是粉塵爆炸惹禍。

由於日前曾於教學現場教授過相關課程內容，初見此訊息，只是熟練的將其分享至自己的科學教育分享社團，與幾位好友隨意討論一下，便不以為意。隨著時間過去，愈來愈多現場影片在網路上披露，且聽聞鄰近分院即時啟動333大量傷病患機制，才驚覺這爆炸所造成的傷害非同小可。隨著典禮結束之後，大家的焦點開始轉到此一事件，更多的資訊在網路上瘋傳，人們才發現這是一樁需要啟動雙北市EOC（緊急醫療應變中心），並且讓國軍一同加入救災的大型公共安全災害。究竟粉塵爆炸是什麼樣的情形？看似不起眼的玉米粉，為何能瞬間造成如此重大的傷亡？

Dust explosion. source：Wiki

什麼是塵暴？

爆炸，是物質迅速的反應時，能量集中釋放的現象；常伴高熱、強光與噪音。甚至會造成周圍空氣，或反應本身所生的氣體因熱而急速膨脹，形成極大的壓力，擠壓周圍環境空氣而傷人。當物質濃度在其爆炸極限（Explosive limit）時，就有爆炸的可能。

爆炸極限有所謂的爆炸下限LEL（Lower Explosive Limit）和爆炸上限UEL（Upper Explosive Limit），通常是以可燃性物質在空氣中所佔百分比表示。低於下限或高於上限均不易引發爆炸：氣體濃度太低，燃料不足以維持爆炸；而氣體濃度太高時，則是沒有足夠的氧氣供應燃燒。反之則可能引起爆炸。而爆炸範圍，就是能夠引起爆炸的區域大小，可以概括的想像成爆炸本身會造成殺傷的範圍大小。

粉塵爆炸，或稱「塵爆」，粉末狀的可燃性「固體」與空氣形成易燃混合物，當供給熱能時則起爆炸。消防單位至各級學校進行火災宣導時，都會再三強調「燃燒三要素[註1]」－可燃物、助燃物、熱。其實，木屑、澱粉（玉米粉是即是玉米澱粉）、加油站的油氣、甚至是鋁粉（金屬粉末，不要懷疑）等都是非常危險的可燃物。

當不易揮發的液體如重油等，霧化後與空氣混合，一樣能形成與粉塵相同的易爆狀態。此時空氣中的易燃物狀態，已經和瓦斯外洩時，那些瀰漫在空氣中的瓦斯無異。與油氣或瓦斯不同的是，人們常對這類固體物質掉以輕心。認為它們雖然燒得起來，但應該不致於迅速燃燒，甚至造成爆炸的結果。

但其實粉塵爆炸與氣體混合物爆炸相比，前者甚至更加危險。因為粉塵爆炸的過程中，爆炸所造成的壓力上升速度雖然較遲緩，也就是爆炸產生時的火球擴散的速度較慢，但可達到的最大壓力卻不輸給瓦斯氣爆，甚至有超越的可能；倘若粉塵中含有金屬或合金粒子時，一旦爆炸後其發熱量更高，造成的危害更大。

而空氣中雖然氮氣佔了近八成，氧氣已經被稀釋到只剩下兩成，但當粉塵與空氣的混合比率達到其爆炸上下限之間時，不需要很大的火，只需要夠高的「溫度」－諸如火柴、煙蒂、甚至是靜電，就會引發爆炸發生；甚至造成燃燒物質飛散附著於周圍可燃物，引發另一場火災。

在美國就曾發生過，存放玉米或小麥的穀倉，無故發生大爆炸。麵粉工廠、肥料工廠等會利用管線輸送粉末的工業，其輸送過程都必須做好防靜電措施；煤礦礦坑，加油站，木材或金屬加工廠，甚或是國內高職的金屬工廠等，之所以要「嚴禁煙火」，都是這些道理（筆者大學時代在加油站打工時，曾遇過叼著香菸騎車進來加油的顧客，當下狂抖）。

但看現在，「安全」的重要性，似乎比不上「潮流」。只要夠潮，一切煩惱均能拋在腦後。於是，主辦單位「宣稱」不同於國外「化學染劑（看到這個就有氣，好像任何物品跟化學掛勾就都有害似的）」所製造的色粉，是屬於食用級的安全色粉，被大量的噴灑在空氣中。不論是本次在水上樂園主辦的「Color Play Asia」－參加者身著泳衣，暴露在高度易燃風險的環境中；或是風靡全球，在臺灣也造成大跟風的路跑活動「Color Run」－跑者們邊咳嗽邊路跑，掩住口鼻的毛巾沾滿了七彩的粉末，臉上的墨鏡滿是厚厚的粉塵；善後的過程總是讓人詬病。

關於塵暴，學校真的教過嗎？

此次的意外，緊急送醫者超過百人，二到三級灼傷者眾多，其中不乏許多吸入性灼傷患者。而活動總監卻只是說「疑似是風太大而起火」，完全沒有預料到活動過程中具備的危險性，也就不難想像現場根本不會有任何預防措施，如滅火器或防火毯等消防設備。看著網路上流傳活動會場中火舌蔓延的影片，除了痛心疾首之外，也再次慚愧的反省，自己在教學現場中所教的東西，到底有多少孩子聽了進去？還是他們只當我上課的內容是一場「秀」而已？

九年一貫自然與生活領域課綱中，課程目標有提到：「學習科學與技術的探究方法和基本知能，並能應用所學於當前和未來的生活」，有關學習領域要點中亦說明「……（前略）自然與生活科技學習領域主要內涵包含物質與能……等科學與技術認知學習，並著重科學與科學研究知能及態度……，同時應能將此能力轉化、實踐於日常生活中，終身學習……（後略）」。在這樣的想法下，國中化學反應次主題中提到，有關反應速率的教學內容：「知道能影響化學反應快慢的因素，及催化劑（或觸媒）改變化學反應速率的功能」。

所以，在國中自然與生活科技，八年級下學期第二次段考內容，「反應速率與平衡」的章節中提到「反應速率與接觸面積」的關係，並舉例如同質量灰石，粉末狀較塊狀反應劇烈；肉塊較肉絲不易熟，火媒棒的製作等。過去課本教材內容雖未直接說明粉塵爆炸，但現今版本略已修正，粉塵爆炸的名詞已出現在若干版本課本中。

普通高級中學必修科目「基礎化學」課程綱要中，應修內容及其說明，亦明確寫出「影響反應速率的因素，為濃度、壓力、接觸面積、溫度與催化劑」等字樣。過往國立編譯館版本中提到「非勻相反應中，反應速率和反應物間接觸面積有很大的關係。將同樣大的木塊，一塊刨成木屑，則與空氣接觸面積增加，燃燒速率加快」。而小學高年級的自然科教材內容，也有提到燃燒三要素，以及火災發生時的處理方法、應變措施及常見滅火原理。

真的是老師在教，學生沒在聽嗎？

在提倡多媒體融入教學的現在，很多自然科老師早已開始大量使用各類影片，做為教學示範輔助。更別提youtube上隨手可得國內外網路謠言澄清類節目，以及消防弟兄的宣導影片，均對此一議題做過探究。可是不少社群網站上，很多人還是不知道「粉塵爆炸」的危險性；媒體甚至以「閃燃」來報導本次事件，殊不知這兩者完全不同啊。或許重點不是「老師在說有沒有在聽」，而是聽了以後有沒有了解和意識到與自身的關係。

國內科學教育學者認為，臺灣社會普遍充斥迷信而不理性的行為，不利於國民科學素養的提升；尤其是國內媒體對不理性事物總是大加渲染，但符合科學理性的內容卻不做報導。且我國通識教育雖然提供包羅萬象的知識，卻沒有機會讓學生思考知識的本質及其如何產生。臺灣學校教育普遍為升學考試而準備，以致學習多為片段知識，缺乏過程技能及情意目標之養成，致使知識與日常生活脫節。一如以下這些例子：

• 一公克的物質可轉換出10¹⁴J數量級的能量，而粉塵爆炸約需10^-2~10^-3J的能量[註2]
• 職棒球員用的木棒平均重約850-950公克之間，而一顆以每秒41.7公尺行進的速球，只需要0.44秒就會從投手手中直達本壘板[註3]
• 當地震發生時，會同時放出P波與S波，在地殼中傳遞[註4]

看完這些內容，你感受到了什麼？你會覺得他和自身有什麼關聯嗎？

source：wikimedia

筆者在國中理化與高中化學科教學現場，以課本教材內容搭配自編教材，以及自以為「精彩」的說學逗唱，載浮載沉也近十年。最深刻的感受，莫過於每屆總有可愛的學生，拿著考了八、九十分的理化段考考卷問我：「老師，這些東西到底要幹嘛？我每一題都會算，可是我對它沒有感覺！我算它做什麼啊？」。班上成績相對較優秀的同學都無法體會老師自編教材的內涵。那其他同學呢？雖說考試成績與科學素養不一定呈現正相關，但是我想這樣的疑慮，應該很多自然科老師心有戚戚焉。

於是，總是被學生們用這種問題考倒的我，下定決心要做個「天橋底下說書人」。用「說故事」的方式，將知識內容包裝在生活現象中，希望讓他們體會，當課本內容到了現實生活，會是什麼樣子。我天真的以為，學完國中自然與生活科技的內容，生活中絕大部分自然現象，人們均能了然於胸；甚至可以提出「雖不中，但亦不遠已」的解釋，但事實好像事與願違。上完課之後，學生只當它是一場「秀」，甚至常聽學生說「老師你唬爛，況且哪有那麼衰的啦？」是啊，不出事的時候就是唬爛，一出事就是大事。

我們的學生很勤勞，但勤於讀書疏於動手操作；長於理論，卻不善於設計。2006年臺灣參加PISA成果報告中提到，臺灣學生在受測的OECD國家中科學素養平均表現高居第四名，僅次於芬蘭、香港與加拿大；而我們的孩子對環境議題覺知的百分比，更是世界第一[註5]。當年的受測學生，如今正是25歲左右的年齡層。但他們現在依然有當時那樣驚人的表現嗎？

一直以來，培養學生對科學的興趣是很多教育現場的自然科老師最在意的事情。我們很害怕加強了攸關計算的知識內容時，學生都會跑光光，大家不再喜歡自然科：這是很可惜的一件事情。我們真的很期望，學生能透過我們的引導，看到自然的「美」，進而學會謙卑，學會尊敬自然，尊敬彼此，尊重不同人文精神與價值觀。期望未來，畢業多年的學生回來找我聊天時，能夠告訴我說「老師，我能瞭解你的明白」。

最後，願傷者能得到最好的照顧，願悲者能平安走出傷痛。

~記於104年，盛夏之夜~

備註：

• 註1：近來燃燒三要素的概念，漸由「火三角」轉變成「火四面體」。前者即人們熟悉的燃料、氧氣與熱量；後者則多了「鏈式反應（chain reaction，與核反應不同）」觀念。有興趣者請自行上網參閱。
•  註2：這是E＝mc²的內容。
• 註3：此例其實是時速150公里的速球，從投手丘到本壘板的速度。打者在看到球之後到決定如何揮棒，只剩下0.25秒揮棒擊中球的反應時間；必須要揮動一根近1公斤重，頭重腳輕的木棒，以棒頭下方15公分的圓形木棒中心，準確的擊中球心。
• 註4：地震時會有「先上下再左右」，或「先左右再上下」的感受，就是P波與S波在地殼中的傳遞。P波較快，S波較慢，也就是物理學的縱波與橫波。
• 註5：2006年PISA的科學環境議題是「濫伐森林、酸雨、全球暖化、核廢料、基因改造生物之使用（GMO）」。
• 註6：衛福部健保署表示，八仙塵爆傷者病情時常變化，就醫有495人，病危人數有184人、非病危287人，死亡已有2人，目前傷者在全國41家醫院中，有241人住在加護病房或燒燙傷病房。請民眾目前如無急症需求盡量無前往台北、新北、桃園、基隆等縣市之大醫院求診，以俾利醫院醫護人員集中能量處置傷患。
• 註7：臺灣從來沒有「同時」有這麼多的燒燙傷病患，就算是上次的高雄氣爆也不曾經歷到。而臺灣健保有登記的燒燙傷病床，僅不到90床。

特別感謝花蓮縣宜昌國中，自然科全體教師群；以及陳必榮老師、林建毅老師、黃克理學長，還有催生這篇文章的朋友們，感謝各位。

參考資料及文獻：

1. 粉塵爆炸：國立臺灣師範大學化學系 粉塵爆炸介紹網頁
2. 爆炸（Explosion）：科學online－科技部高瞻自然科學教學資源平台
3. 火三角與火四面體－燃燒三要素：維基百科
4. Color Play官方聲明－粉塵爆炸之可能性：西子灣彩色節音樂派對Color Play Party 臉書官方粉絲頁
5. 靳知勤（2007）。科學教育應如何提升學生的科學素養－台灣學術菁英的看法。科學教育學刊，2007，第十五卷第六期，627-646
6. 國民中小學九年一貫自然與生活科技課程綱要，教育部，2008
7. 國民中小學九年一貫健康與體育課程綱要，教育部，2008
8. 普通高級中學必修科目「基礎化學」課程綱要，教育部，2010
9. 普通高級中學必修科目「健康與護理」課程綱要，教育部，2010
10. 高中物理課本，第一冊，龍騰版，2010