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泛科寫寫 第一屆科普識讀寫作營

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活動介紹

「泛科寫寫,第一屆科普識讀寫作營」是一個真正可以在兩天內,讓你寫作上手又上癮的營隊!

或許你曾參加很多寫作營,但大多數都是講師講完,便當吃完,就什麼也沒有剩下了!所以我們想要辦一個不一樣的寫作營,在兩天的課程裡面,我們除了請泛科學的科普作者來分享經驗,還會:

  1. 分組討論,6-8人一組並有專業助教從旁帶領指導,從訂定題目開始一直到找尋文獻都不孤單!
  2. 文章撰寫,在第一天定好題目、方向與腳本之後,當天晚上會讓你完成一篇500~1000字的文章
  3. 科普短講,隔天每組要在分鐘的時間簡短介紹組內的研究主題、每個人撰寫的文章,並引起大家興趣
  4. 文章賞析,最後大家的文章都會貼在牆上,由大家一同評分、並由專業的師資群給予建議
  5. 鼓勵書寫,優勝者能將作品刊登在國內最大科普網站「泛科學」

活動資訊

  • 活動時間:8/29(六)-8/30(日)09:00-18:00
  • 活動地點:胖地台北(台北市中正區同安街71號3樓,捷運古亭站2號出口,轉同安街往河濱公園方向走5分鐘,頂好超市樓上)
  • 建議報名資格:對科普寫作有興趣,今年要升大學一年級以上
  • 本次活動請每位參加者自行攜帶筆記型電腦
  • 本次活動提供兩天的午餐以及下午茶點心,讓勇者的試煉之路HP滿滿
  • 若有開立三聯式發票需求,請於活動3日前來信註明「抬頭、統編、地址、收件人」,品項若無指定則填寫「泛科寫寫寫作營報名費」
  • 對報名有任何疑問,歡迎來信pansci.tw@gmail.com詢問,或於上班時段撥打 02-2362-0699 # 219 泛科學 詢問。

師資陣容

 

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程威銓
台大心研所畢,筆名海苔熊,是一種結合可愛與可口的動物,和哲學哲學雞蛋糕的老闆朱家安與泛科學前總編陸子鈞有著複雜的三角關係。目前為泛科學、女人迷、姊妹淘、三十雜誌等個多平台的專欄作者,著有在「怦然之後」與「暖傷心」二書。

 

 

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楊仕音
臺灣大學動物學系學士、動物學研究所碩士,主修病毒遺傳。美國長春藤Dartmouth College科技管理學碩士。譯有多本科普書籍,熱愛科普寫作,獲頒第四屆吳大猷科學普及著作翻譯類獎。閱讀科學新聞是每天起床後第一件做的事。

 


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賴亦德
臺灣大學動物學系學士與動物學研究所碩士,東芬蘭大學生物系博士,偏愛無脊椎動物,主修行為生態學&寄生蟲學。覺得分享並且講給人家懂是作研究的樂趣之一,目前看來永遠無法自稱學者,但總是一直努力學著。

 

 

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廖英凱
中央大學物理系畢,非典型的不務正業者,對資訊與真相有詭異的渴望與執著,夢想能做出鋼鐵人或心靈史學。曾任中央大學報總編輯,因科學教育中心和物理系的演示實驗室的觸發,畢業後從事科普與科學傳播相關工作,成為泛科學新聞網的專欄作者及科學月刊、物理雙月刊及國語日報科學版的特約作者,也參與經貿國是會議及全國能源會議。

 

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陳俊堯
細菌人一枚,目前為慈濟大學助理教授,興趣是瞭解微生物與環境、其他微生物間的關係。目前研究中的主題包括蝌蚪腸道微生物生態系,珊瑚礁動植物包括藻類和海葵表面的微生物,以及病原菌在環境裡的存活及演化,對肉眼看不見的微米世界特別有興趣,每天都在探聽細菌間的愛恨情仇。希望藉由長時間的發酵,培養出又香又醇的細菌人。

 

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蔡宇哲
高雄醫學大學心理學系助理教授,「我睡故我在」 版主,過著晚上體驗睡眠、白天研究睡眠的生活。希望可以把象牙塔裡的東西搬出來曬一曬讓大家瞧瞧。

 


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潘昌志
「你地質系的?」不,但我待過地質所,而且還是海研所的碩士。無論在氣象局、小牛頓…都一樣熱愛地科與科普,現在從事試題研發工作,並持續在《地球故事書》分享地科的各種知識,想多寫點東西,喚醒人們對地球的愛。

 

 

 

 

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反物質與狄拉克海——阿宅物理(1)

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文 / 科學大抖宅(物理系博士後研究員)

就在不久前的2015年6月22日,第三使徒薩基爾(Sachiel)襲擊了第三新東京市,製造狄拉克海的第十二使徒亦將出現,人類面臨空前的危機……[1]。等等!看過<新世紀福音戰士>動畫的人,或許在心裡都曾有過這樣的疑惑:「狄拉克海?那是什麼?可以吃嗎?」然而,要解答這個問題,我們得回溯到上個世紀。

第12使徒。source:EVA第16集。

<新世紀福音戰士>裡製造狄拉克海的第12使徒。source:EVA第16集。

二十世紀初,物理學有了莫大的進展。愛因斯坦(Albert Einstein)先後提出了狹義與廣義相對論,革命性地改變了我們對於時間、空間和重力的認知。請各位回想在國、高中學習物理的經驗,你可能見過如下問題:

政客坐在以時速二十公里面對你駛來的車裡,你為了阻擋車子前進而以時速五公里正面飛撲到引擎蓋上(以上劇情純屬虛構,如有雷同實為巧合),那麼政客會覺得你用多少的時速撲上來?

先不論上述物理(或是情節)帶給你的痛苦回憶,愛因斯坦眉頭一皺,發覺這個問題並不單純:當車子與你均以接近光速移動時,答案就不是那麼顯而易見了—-因為除了閃電俠外,任何有質量物體的移動速率都不能等於或快過光速,政客也不該測到你以超光速飛撲而來。簡單來說,狹義相對論就是在處理此類議題——當物體運動極快、接近光速時的物理。

另一方面,從光電效應、氫原子結構等一連串的物理研究埋下根基,到薛丁格(Erwin Schrödinger)發表了著名的波動方程式,量子力學漸趨成熟。在那之前,只要討論到物體的運動(例如中學課本裡那些移動的火車),牛頓的運動定律必定會反覆出現。

然而,那些我們習以為常、但是背得要死的運動公式,在原子的世界裡並不適用。像那麼小的物體,我們必須用另一套方法,也就是薛丁格方程式來描述其行為。在量子力學的世界裡,所有物體(粒子)的能量都有同樣的最小單位量。以日常生活熟悉的卡路里為例,如果我們能夠量測出一卡路里的食物,我們就也可以找出兩卡路里的食物有多少;那麼,要量出1.5卡路里應該也不會是問題。甚至,只要儀器夠靈敏,我們應能測出1.44158卡和1.44159卡中間的1.441585卡。但是,量子力學跳出來說No!我們不能無限地分下去;小到一個地步就不能再分了——能量有不可分割的最小單位。一言以蔽之,量子力學講的是極微小物體的物理。

相對論與量子力學,被稱為近代物理學的兩大支柱,大大拓展了物理的疆界,讓我們從處理日常生活範疇的古典物理,更進一步開始有能力研究移動極快的、或者質量極小的物體。以簡單的示意圖表示,大致如下:

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你可能會忍不住狐疑、總覺得圖裡右上方有些缺憾。恭喜你!這也是接下來的物理學家嘗試解決的問題—-將相對論與量子力學結合。1928年,物理學家狄拉克(Paul Dirac)為了修改薛丁格方程式,使其符合狹義相對論,而導出知名的狄拉克方程式。然而,此方程式仍存在著問題。當我們試著解開方程式時,無可避免會得到以下結論:

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其中E代表物體(質量極小的粒子)的能量、m為質量、c是光速,p則稱為動量,我們將其定義為螢幕截圖 2015-08-24 18.35.20,裡面的v表示物體的速度。你可以發現,當v是零、物體靜止時,我們會得到耳孰能詳的相對論公式E=mc2 。但問題在,如上式子一定會有一組解為AY0ZF7gJ7d3RBNbVkEdQbRBEPmNzKvFD40l_DQarhMQ,能量是負的!

負能量代表什麼意思呢?我們並不太清楚。就像腹部的肥肉只有增加的份,永遠不可能沒有、甚至比沒有還少一樣!於是,為了解決負肥肉負能量的問題,「狄拉克海」的概念被提出了。狄拉克假設,能量有正有負,就像地表有山有谷一樣,但是所有負能量的狀態都被粒子填滿了;亦即,我們其實生活在一個所有低於海平面的峽谷都被海水填滿的世界,只看得到海平面以上(也就是能量為正)的粒子。

但是,狄拉克海裡偶爾可能會出現泡泡,就像你在游泳時偷放屁那樣,又因為海平面是不變的,一旦少了負能量粒子去填補這個空洞,我們看上去就會以為是多了個正能量粒子(減掉-1會等於加上+1)—-為了方便,我們把這個少了負能量粒子的空洞稱為「反粒子(antiparticle)」。1932年,安德森(Carl Anderson)從宇宙射線的觀測中發現了「反電子(後來被稱為正子 positron)」的存在,狄拉克方程式的可靠性獲得證實。他們也因此分別得到1933與1936年的諾貝爾獎。然而,因為一些細節上的問題,狄拉克海的詮釋後來漸不再被使用,但反粒子、以及反物質(antimatter,由反粒子組成的物質)的存在卻是毋庸置疑了。

話說從頭,那麼在<新世紀福音戰士>裡,為什麼四號機在啟動機關發生意外後,展開的狄拉克海會讓整個「聯合國直屬特務機關NERV第二支部」及23778平方公里的內華達州消失不見呢?欲知詳情,待下回分解。

  •  註:[1] 動畫<新世紀福音戰士(Neon Genesis Evangelion)>的劇情。

參考資料:

  1. David Griffiths (1987) Introduction to Elementary Particles, 1st edition

 

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多多才益善的匱乏經濟學

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匱乏經濟學

還好有聽朋友的建議趕快來讀《匱乏經濟學:為什麼老是在趕deadline?為什麼老是覺得時間和金錢不夠用?》Scarcity:Why Having Too Little Means So Much)這本今人受益良多的行為經濟學好書!因為當我看到這本《匱乏經濟學》的中文書名是,心中不禁OS了一下說,這書名也太廢話了吧,經濟學不就研究人類行為及如何將有限或者稀缺資源進行合理配置的社會科學嗎?所以匱乏經濟學不就像是「有機體生物學」一樣重覆了嗎?結果一讀,發現原來我腦補了XD

《匱乏經濟學》作者美國哈佛大學經濟學家森迪爾‧穆蘭納珊(Sendhil Mullainathan)與普林斯頓大學認知心理學家埃爾達‧夏菲爾(Eldar Shafir)聯手提出經濟學的基本命題:在資源有限的時候,人要如何根據需求與供給來做抉擇?他們一位是印度人,另一位是以色列人。和一般研究和管理物資、服務不同的,《匱乏經濟學》指的匱乏,是針對會讓我們的大腦認知出現隧道效應和認知頻寬稅負的匱乏,簡單來說就是當我們覺得食物、朋友、時間和金錢不夠時,我們的行為模式會產生何種變化,《匱乏經濟學》用淺顯易懂的方式,把理論深入淺出地解說,讓我們瞭解匱乏如何以種種意想不到的方式影響了我們。

《匱乏經濟學》以輕鬆有趣的方式討論匱乏,可是裡頭的問題卻是很嚴肅的,例如貧困為何讓人難以脫身?組織企業為何陷入四處救火的困境?為錢發愁的人為何較難控制衝動?孤單的人為何不容易交到朋友?《匱乏經濟學》主張,雖然這些問題看似毫不相關,但是在背後都有著同樣的原因:人不斷處於匱乏之中。他們對以上我們習以為常的問題,提出了極為有趣且非常有啟發性的見解,甚實用範圍從個人到企業到政府都適用。

在這個社會,有誰的時間和金錢是夠用的啊?通常是兩者都不夠用,即使是有錢人,時間也不夠用,而時間較寬裕的人,錢卻不夠用,如果有人兩者都夠用,那他/她一定是幸運也是幸福的人吧。

在快節奏的社會,追趕「最後期限」(deadline) 成為現代人生活中的常見場景。從前年輕時,還能夠為許多事情慢慢做準備,可是年紀愈大卻反而愈來愈臨時抱佛腳。我很討厭這種總是在期限前趕進度的感覺,可是卻又常常一個期限交待完後,又趕另一個進度,沒幾件事可以悠閒地慢慢完成。

《匱乏經濟學》指出,「最後期限」能讓人集中精神,在最短的時間內完成最大量的工作,獲得「專注紅利」,難怪在期限前,我們總能一個小時做平時兩三個小時才能完成的工作,然後精疲力竭。。但是,因為人把心力都集中在眼前的工作 上,忽略了長遠來看更重要的事。匱乏不僅是一種現象與狀況,久而久之,它會改變心理機制,使得人進入「匱乏模式」,而以錯誤的方式回應,陷入惡性循環。

我去美國時,科學界都盛傳一個讓人啼笑皆非的笑話,就是美國宇航總署發射了火星探測船,結果卻沒到達目的地,因為有工程師把公制和美國常用的英制搞混了XD 當時我們都把它當笑話嘲諷美國死守英制,可是讀了《匱乏經濟學》才知道實情原來不簡單,因為當時一群工程師菁英已經為可能的延期而忙得焦頭爛額,沒有人有精力和時間去查證異常的小狀況,結果才釀成笑話。

另外一個發人深省的案例,是美國的一家醫院,外科手術室總是排得滿滿,可是手術一場接一場卻只有延誤的,搞得醫院大量醫護人員不斷加班人仰馬翻地趕手術。結果他們是如何解決問題的呢?排進更多手術把積欠的手術趕快開完嗎?如果是這麼簡單,就甭由《匱乏經濟學》來討論了。他們後來研究出的方法很反直覺,就是把一間手術室先空下來以因應突發的狀況。結果因為有了如此寬鬆的彈性,突發的狀況比較不會影響其他排好的排表,於是反而更能夠順利在預定行程中完成大部分手術,因此皆大歡喜,醫院增加了收入,醫護人員不需時常加班。

還有另一個有趣也很實際的例子是,當我們試圖透過節食而減重時,食物的匱乏反而讓我們腦袋更容易注意食物,除了消耗意志力,我們反而把注意力移到食物,更渴望食物,導致事倍功半、前功盡棄。他們認為,一些減重法例如高蛋白質的阿金減重法(Atkin diet)比較容易成功,不僅是其功效,而是簡單不需要分心在計算卡路里,不會產生認知頻寬稅負,也不需要挨餓而更想吃大餐。

最有趣的是,《匱乏經濟學》指出貧窮原來也有許多後遺症,讓陷入貧窮的人惡性循環,甚至影響到他們的認知能力。他們例用許多實驗一再驗證,甚至只要是暗示,就讓人陷入匱乏的陷阱,影響層面非常廣,從智力到無法按時服藥,還有以債養債,到教養子女的疏忽等等。他們指出,窮人缺的不僅是錢,還有認知頻寬。

因此,一個還有公義的國家,應該努力消彌貧窮,而非一味把窮人當作能力低下不值得關注的一群,尤其是在富裕國家如台灣,也有相對貧窮而窮忙的一大群人。他們陷入貧窮,很有可能只是因為運氣太背,如果國家無法實現社會正義,那麼就只是讓運氣而非努力和能力才決定個人財富,將永久埋沒有潛力且肯努力的一群,阻礙國家社會發展進步。

就像《匱乏經濟學》提出的,匱乏的感受會窄化眼界、扭曲判斷,所以只是管理時間還是不夠的,我們應當有效管理我們的認知頻寬,別把時間表排得太滿,允許一定的彈性和寬鬆是有益的。工作期限是一定會來臨的,我們也該善用有富足的資源的時候以因應匱乏的到來。《匱乏經濟學》的諸多研究對個人發展與公共政策應當極有啟發。例如他們提出當認識到窮人的認知頻寬不足時,應當改變社福系統,提供他們托育幫助、設計良好的金融產品幫助他們存錢而非以債養債、設計簡易負擔較少的短期實用課程等等。

《匱乏經濟學》對台灣社會應該也要有更重大的啟示,台灣勞工的高工時,是世界知名的,企業一向習慣一個人當兩個人用,女生當男生用,男生當畜牲用。台灣對寬鬆的極不重視,從中小學塞滿的作業和補習,就可見一斑。當作業都塞得滿滿的,有多少學生還有時間去嘗試尋找真正的興趣?還有探索自己的人生方向?

即使不談高調的人生、興趣之類的,就功利地來談,《匱乏經濟學》就很明確地指出,把班排得滿滿而缺乏寬鬆,是非常有害的。《匱乏經濟學》用紮實的理論和有趣的實例來說明,寬鬆為何是必須品。台灣近年雖然高工時、高生產力,可是卻陷入窮忙的危機中,因為絕大多數人在上班時,僅能忙著應付眼前的狀況,沒有時間、精力和心力去放眼未來,難怪台灣許多政策僅是為了頭痛醫頭、腳痛醫腳,甚少長遠的規劃。

《匱乏經濟學》很值得所有企業管理階層一讀,如果不是被漲不動的薪資、超高高工時和趕不完的進度而忙得出現隧道效應和認知頻寬稅負沒法讀書的話XD 不過先別管主管讀不讀了,自己的認知頻寬自己管理,先來讀《匱乏經濟學》吧!

本文原刊登於The Sky of Gene

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核心記憶、遺忘與似曾相似——腦筋急轉彎:用心理學說故事與知識(1)記憶篇

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文 / 台大月光心理社(代表:沈伯郡、鄭澈)

腦筋急轉彎(Inside Out)是最近當紅的皮克斯動畫片:除了劇情有趣、呈現方式新穎外,當中呈現了很多心理學的概念,讓身為心理所學生的我們覺得深深感動,有一股莫名其妙的衝動想要將看到的知識跟大家分享。本文將會介紹腦筋急轉彎這部電影與心理學有密切關聯的部分,讓大家在享受電影之餘也可以學到些知識。

談談記憶

首先是記憶,這部影片當中對於「記憶」概念的描繪非常的寫實,包含記憶收錄(Encoding)、儲存(Storage)、提取(Retrieval)的整個歷程,是訊息處理論(Information Processing Models)的一個很經典的模型:阿特金森(Atkinson)與謝扶潤(Shiffrin)在1968年提出的「多重儲存模型(Multi-Store Model)或稱模態模型(Modal Model)」,其架構簡化成下圖所示 。

記憶歷程

記憶歷程的大約比擬。

外界的刺激、訊息會進入感官記憶停留數秒,如果此時有被注意到那麼訊息就有機會繼續送往短期記憶,在短期記憶內維持的時間約是30秒,經過足夠的覆誦或重覆後,有機會轉移到長期記憶儲存中;反之,如果有干擾或是沒有足夠的重複那麼就會被遺忘。進入長期記憶這關鍵的步驟,主要也如影片所呈現,發生在「睡眠」的時候,會把記憶鞏固在長期記憶中 (p.s.所以睡眠很重要!!!)。

接著我們來看看外界刺激進入記憶的這個步驟,記憶進行此歷程的時候並不是雜亂無章的隨意進入,而是有其特定的編排、分類規則,彼此有關的訊息往往會被綁在一起,再近一步的送往長期記憶內與該類訊息有關的區域,也就是同一類型的資訊會被放在一起儲存。

以上這情況從在長期記憶區內員工的工作情況我們可以略想像一二。此作法方便日後的檢索與提取更有效率,會在腦中形成一區區的概念模組,稱為基模(Schema)。影片中,長期記憶內那一區區的藍色長櫃就有點這樣的意味。

核心記憶、遺忘與似曾相似

source:《腦筋急轉彎》電影。

source:《腦筋急轉彎》電影。

再談談影片中非常重要的一個設定:核心記憶(Core Memory),電影的呈現方式很有趣,不知道大家有沒有發現那幾顆核心記憶都有主角的涉入?那些都是與自己有關的重要記憶。除了原因是他是主角一定要出現以外,還有個值得一提的原因是自我參照效應(Self-Reference Effect):記憶的時候,如果該事物與自身(Self)有關的話,就會比較容易記得。

此類與自我有關的記憶則稱為自傳式記憶(Autobiographical Memory),往往相對於一般事件的記憶更為清楚、深刻,所以我們在電影看到的幾乎所有記憶求內都有主角自身涉入其中,最重要的核心記憶也不例外。這些重要的核心事件記憶更進一步的建立起主角對世界的信念、價值觀、性格等,拼湊起主角內心的世界。

這部分我們再來談談遺忘(Forgetting),那個黑暗的山谷,造成遺忘的可能原因有:記憶強度本身的衰退(Decay),如同電影中,記憶球褪色的情況(從彩色變黑白),再被拋至遺忘的谷底中,有人說這可能跟腦內有關細胞死亡有關,但也有人說這些記憶本身就應該要一直刷新(Refresh),否則其記憶的連結強度就會衰弱。

也有原因說:新進的記憶會來干擾舊的記憶,這是干擾理論(Interference Theory)所提出的論點。時間的流逝固然與遺忘有關,但非造成遺忘的主因。反而是因為隨著時間的推移,中間有許多機會接觸到新的事物,而產生新的記憶,這些新的記憶進而打亂了舊記憶。想成要用此電影呈現的話,可能就是讓原本記憶球被新的記憶球取代其原本的位置。

還有一個原因是:提取記憶失敗(Retrieval Failure),很多時候你會突然想想一件事情卻想不起來,但是過了一會就想起來了,從這情況我們可以知道,該記憶並沒有消退、消失,而是一直都存在你的腦中,只是你無法準確提取!造成這個現象的可能原因很多,其中一個可能是:當初記憶在輸入時,它並沒有被妥善的編碼儲存。

電影中可能有意無意地也呈現出這意的概念,回想一下電影中,長期記憶保存區內有些記憶球並沒有規則地放上一區區的架子上,這或許就是那些沒被好好編排、存放的記憶,日後要提取這些記憶就會有困難,無法被有效率且有系統的提取,而導致遺忘。另外,情緒在其中「搗亂(跑來跑去亂碰)」這件事,導致記憶球掉落這個損毀記憶也很有意思。

此部分最後,想介紹「似曾相似感(Déjà vu),或稱既視感」,這段是筆者在看電影覺得最有趣的一段,在思想列車上Bing Bong的導覽說到:「那是歸納推理,那是似曾相識,那是語言處理,那是似曾相識,那是批判思考,那是似曾相識。(There’s inductive reasoning, there’s déjà vu, there’s language processing, there’s déjà vu, there’s critical thinking, there’s déjà vu)」這究竟是什麼呢?

這是在說:在現實生活中,在突然遇到某個景象,有種「我好像在哪看過這個場景」的想法,但實際上你在現實生活中可能是第一次遇到這個景象。造成這個現象的原因和完整機制還是一個謎,但它發生的時候你不用太緊張,大部份的人或多或少都會經歷這樣的感覺,且常常發生在15~25歲的年輕人身上。

過去幾年中,研究發現內側顳葉(Mesial Temporal Lobe)是造成這個現象的主因,藉著電極刺激癲癇患者的腦發現:內嗅皮質(Entorhinal Cortex)& 嗅緣皮質(Perirhinal Cortex)可以引發這樣的似曾相似感。這兩結構本身就涉及事件記憶(Episodic Memory)和感覺處理(Sensory Processing)。由於這種似曾相似的現象常常發生在癲癇(Epilepsy)的患者身上(癲癇會有腦內異常放電的情況,過程中可能觸發了這樣的現象),所以也是臨床上常用來評估罹患癲癇可能的一個指標。

情緒及發展部分可參考:

參考資料在發展篇一併刊出。

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好情緒和壞情緒?——腦筋急轉彎:用心理學說故事與知識(2)情緒篇

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文 / 台大月光心理社(代表:沈伯郡、鄭澈)

腦筋急轉彎(Inside Out)是最近當紅的皮克斯動畫片:除了劇情有趣、呈現方式新穎外,當中呈現了很多心理學的概念,讓身為心理所學生的我們覺得深深感動,有一股莫名其妙的衝動想要將看到的知識跟大家分享。本文將會介紹腦筋急轉彎這部電影與心理學有密切關聯的部分,讓大家在享受電影之餘也可以學到些知識。

關於記憶可以參考:核心記憶、遺忘與似曾相似——腦筋急轉彎:用心理學說故事與知識(1)記憶篇

情緒可以分類嗎?

第二個部分是情緒,有篇文章:「《腦筋急轉彎》對記憶跟情緒的描繪是錯誤的,但仍具參考價值」認為將五種情緒區分開來看是錯誤的,並且引用巴雷特(Barrett)的理論來說明這件事。此文對電影內情緒分類的批判是不完全正確的,但也有其參考價值。

在心理學界當中,巴雷特所支持的觀點並非被整個學界接受,事實上,在情緒的研究當中,有兩派觀點相互爭執不休,他們的爭持甚至被巴雷特(2007)稱作「情緒大爭論」(The Great Emotions Debate),一派是以巴雷特為首的「情緒向度理論」(Dimensional Theories of Emotion),他曾把情緒排列如下圖所示:

在這個圖形當中,越接近的兩種情緒會讓人感覺這兩種情緒「越像」,巴雷特認為情緒「像不像」可以由兩個軸來解釋(就像直角坐標系x-y軸那樣),x軸為「正負向(valance)」、y軸為「激動(arousal)」,因此每一種情緒都有一種座標,例如:厭煩是負向情緒,激動程度不高;興奮是正向情緒、激動程度很高;憤怒是負向情緒、激動程度也很高。

因此,在日常生活中我們可以幫每一種情緒去區分這些情緒到底「多正向」與「多激動」,巴雷特認為光是這樣就可以理解所有情緒之間的差別。

然而!另外一派也不是省油的燈,影集《謊言終結者(Lie to me)》的主角心理學家艾克曼(Paul Ekman)則是「情緒間斷理論」(Discrete Theories of Emotion)的大咖,認為所有的情緒是由幾種不同的基本情緒(basic emotion)構成,而這些基本情緒是無法繼續被化約的,他發現六種不同的基本情緒:憤怒(anger)、厭惡(disgust)、恐懼(fear)、快樂(happiness)、悲傷(sadness)與驚訝(surprise)。

向度理論當然反對這種觀點,他們會認為這些基本情緒的標籤是人訂的,而為了支持自己的論點,艾克曼還特地去原始部落研究他們的表情與情緒,他認為如果這些情緒真的是文化之下的產物,那麼原始部落就不會區分這些情緒,然而他發現,就連原始部落裡的人也會區分這六種情緒,這支持了他的觀點,而捅了情緒向度理論一刀(如果有看過Lie to me的人應該會記得男主角有去過原始部落)。

而腦筋急轉彎(Inside Out)的導演曾經特地請教艾克曼關於情緒的部分要如何描繪(from wiki),但由於將恐懼與驚訝做成兩種不同的角色有點困難,索性就把他們合成同一種角色了。

因此,今天要說電影裡面的對「情緒」描繪是錯誤的,或許言之過早了!到底間斷理論或是連續理論到底誰熟對孰非,整個心理學界還在熱議中!

《腦筋急轉彎》

《腦筋急轉彎》宣傳圖。

好情緒和壞情緒?

至於,這麼多情緒的理論到底與我們的生活有什麼關係?關係可大了,我們日常生活中充斥著情緒,腦筋急轉彎整部電影也是要提醒我們這點,我們常常被情緒牽著走,我們會生氣、我們會悲傷、我們會快樂、我們會恐懼、我們會憂鬱,如果能夠更了解這些情緒的本質也許我們就更能夠面對自己的憤怒,也許能夠改善自己對於蟑螂的恐懼、或者是不再感到過度憂鬱。

這部電影所關注的情緒議題不只是情緒倒底是向度的還是間斷的,還有另外一個更重要的面向:「某些情緒到底是好是壞?」

心理學界曾經(或現在依然)有一種「正向心理學」(positive psychology)的潮流,認為正向情緒例如「快樂」、「喜悅」是好的情緒;而負向情緒「焦慮」、「恐懼」、「憂傷」是不好的情緒,就像不要讓自己的生命中有壞的膽固醇一樣,我們要讓自己的生活中充滿喜悅與快樂,而不該讓焦慮、恐懼或憂傷佔據自己的生命。

我喜歡把這種心理學稱作「好棒棒心理學」,一切只看到樂觀的一面,一切都要過得很好,就跟電影裡面「樂樂」(joy)的想法一樣:讓一切都只能很快樂。

我想作者原本也同意這樣的價值觀,原本這部電影的腳本是「樂樂」(joy)與「怒怒」(anger)迷路,他想要把這部片變成一部搞笑片,但後來發現這行不通,也開始害怕自己會被炒魷魚。之後有一天,他走回家的時候突然感到很難過,覺得如果自己可能會因此離開自己親密的工作夥伴,結果他恍然大悟,這才發現這種難過的情緒才是親密關係之間最重要的情緒,於是他就把怒怒換掉,讓憂憂(sadness)成為主角。

這個想法可能一時有點難接受,但是如果仔細回想一下自己的生命當中,是那些錦上添花的朋友還是那些雪中送炭的朋友令人印象深刻?如果我難過的時候你在我的旁邊──那麼你就會是我的好朋友。而沒有人喜歡在自己難過的時候,有人一直要你不准哭要強顏歡笑。

在電影當中有一幕深刻地呈現了這樣的衝突:

當小彬彬難過的時候,樂樂一直叫他要振作起來,但是他就不想,這個時候憂憂走到他旁邊,也在說著一些難過的事情,然後小彬彬就哭了,之後突然就好了,

樂樂就問:「妳是怎麼做到的?」         憂憂只是說:「我只是聽他說話而已」

《腦筋急轉彎》劇照。

《腦筋急轉彎》劇照。

其實我看到這裡好像也不小心哭了。

回過頭來講,正向心理學似乎將負向情緒汙名化了。因此我比較接受另外一種觀點:不將情緒區分好壞,認為每一種情緒都很重要、有他自己的功能,這種觀點被稱作「情緒的功能主義者」(Functional Theory of the Emotions),快樂有快樂的功能、悲傷也有悲傷的功能,而重點是在應該快樂的時候要快樂,應該悲傷的時候要悲傷,如果在應該哭泣的時候強顏歡笑也不見得是好的。

《腦筋急轉彎》劇照。

《腦筋急轉彎》劇照。

記憶與情緒 相輔相成

我們在第一部份談到了記憶,在第二部分談到了情緒,但是請不要以為這兩者是可以完全清楚區分開來的,拉杜(Joseph E. LeDoux)對於恐懼制約(fear conditioning)的研究指出:我們的杏仁核(amygdala)能夠記得「我們要害怕那些事物」,例如:我可能原本不害怕蟑螂,但是後來就學會「害怕蟑螂」這件事情。在這個狀況下,「對蟑螂的記憶」與「對蟑螂的害怕」並不能被分開,因為我們是同時把這兩者學起來的。

這麼說可能會有點抽象,然而各位還記的電影裡面各種不同顏色的球球嗎?每一個球球都有記憶的內容,同時也有不同的顏色,意味著在我們的記憶當中常常伴隨著情緒,因此我們會說某些回憶「是快樂的」,某些回憶「是痛苦的」。

而當憂憂碰到快樂的回憶時會變悲傷,這也是有可能的,一個人在憂鬱狀態的時候,那些曾經會讓他快樂的事情可能都會褪色,而顯得憂傷,我常常喜歡用一句話來描述憂鬱的狀態──「會發現這個世界都變成灰色的」。

《腦筋急轉彎》劇照。

《腦筋急轉彎》劇照。

記憶及發展部分可參考:

參考資料在發展篇一併刊出。

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為什麼萊利是小女孩而不是女大生?——腦筋急轉彎:用心理學說故事與知識(3)發展篇

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文 / 台大月光心理社(代表:沈伯郡、鄭澈)

腦筋急轉彎(Inside Out)是最近當紅的皮克斯動畫片:除了劇情有趣、呈現方式新穎外,當中呈現了很多心理學的概念,讓身為心理所學生的我們覺得深深感動,有一股莫名其妙的衝動想要將看到的知識跟大家分享。本文將會介紹腦筋急轉彎這部電影與心理學有密切關聯的部分,讓大家在享受電影之餘也可以學到些知識。

記憶及情緒部分可參考:

為什麼萊利是小女孩而不是女大生?

另外,為什麼這部電影的主角是十一歲的小女孩,而不會是二十一歲的女大學生?我想這是因為青春期的男女相較於其他年紀會顯得「情緒化」,心理學家史丹利‧霍爾(Stanly Hall)曾經稱青少年期間為「暴雨與壓力的時期」(Storm and Stress Period)足見這個時期在人的生命當中有多麼的特別;然而,青少年的小孩不單單是「情緒化」,這只捕捉到了他們情緒的某個面向。

同時,這個時期的孩子同時也發展出了抽象思考能力,根據皮亞傑(Piaget)的認知發展理論,青少年的孩子正邁入形式運思期(formal operation stage),他們會展現出將事物抽象化的能力,就像電影裡面的那部會把物體壓縮的機器一樣,把事物變成抽象的線條。也能夠進行假設推理思考(hypothetical-deductive reasoning),例如小女孩不斷地在想「如果沒有搬家的話那該有多好」。這些思考方式的轉變大大地擴展了孩子的視野,小孩開始能夠立場取替(perspective taking):開始能站在別人的立場上思考事件,也開始能夠跳脫自己觀點的限制,站在更高的角度來看自己(這被稱為:後設認知),也許正因此,青少年的孩子開始困惑「我是誰?」。

《腦筋急轉彎》劇照。

《腦筋急轉彎》劇照。

這種對於自我認同的危機被心理學家艾瑞克森(Erikson)稱作「認同危機(identity crisis)」——一個人面臨到如何定義自己的難題,這是腦筋急轉彎這部電影的另外一個重點,每一個核心記憶(core memory)其實都是小女孩用來定義自己的重要面向,這些核心記憶可能是從小累積起來的重要經驗,或是在青少年遭遇的關鍵事件塑造而成,又「《腦筋急轉彎》對記憶跟情緒的描繪是錯誤的,但仍具參考價值」一文中認為這部電影過度強調了單一事件的重要性,而認為很多時候核心記憶都應該是長期累積的結果。

然而真的是這樣嗎?很多時候一個關鍵的事件就足以造成一個人一生的變化,例如:遭遇親近的人死去、與人交往或是分手的經驗,又或是有些「自主(autonomy)經驗」,這些經驗都只要經歷一次就會對一個人造成重大影響。例如,對小女孩來說「搬家」的經驗、第一次學會打曲棍球的經驗,這種種的經驗都構成了她生命中最重要的核心記憶,這些核心記憶定義了將來的她自己。

很多事情我都會忘記,但我現在還記得那些生命當中的核心記憶,心理學家發現了一種現象稱為閃光燈記憶(flashbulb memory)——我們永遠不會忘記例如:921大地震的時候、手斷掉的時候、第一次……初吻之時。我們通常會對於充滿情緒的事件或生命中非常重要的事件有著閃光燈記憶,這也許是這部電影當中「核心記憶」的心理學基礎,還記得當萊莉(Riley)說謊、跟家人吵架的時候誠實島跟家庭島崩壞的情境嗎?這也許就是一種閃光燈記憶——某些事件會深深烙印在自己的心中。

但是身為大人的我們常常都會忘記這些核心記憶或是生命中的重要事件對自己的影響有多深,這也許是這部片會讓我們深感共鳴的最主要原因——讓我們想起我們內心深處某些非常在意的事物。

《腦筋急轉彎》劇照。

《腦筋急轉彎》劇照。

在面對認同危機時,人們可能會「摧毀」過去已經建立的關係、過去對自我的了解,就像影片中的女孩萊莉,內心舊有的島幾乎都被摧毀了,隨後「重建」了新的自我—— 一座新的家庭島,對家庭新的觀點、感情,並且修復與父母間的關係,人們在這摧毀與重建的過程當中,自我顯得更加的複雜,卻也被整合成一個更完整的個體。這也是為什麼剛開始的控制檯上面只有幾個按鈕,而升級之後能夠能有很多新的功能,這就是因為人在成長的過程當中會越來越複雜,同樣的情緒也會有越來越多種不同的表達方式。

《腦筋急轉彎》劇照。

《腦筋急轉彎》劇照。

夢與幻想

最後一個主題是夢與幻想,佛洛伊德(Freud)認為人在幼兒時期的舉動滿足快樂原則(pleasure principle),成長的過程就是要學習社會規範,屈就於現實,趨於滿足現實原則(reality principle),而這個過程當中原本會讓自己快樂的事物可能會被其他更現實的事物取代,而小時候原有的樂趣可能會消失殆盡,就像萊莉心目中的幻想樂園的崩毀一樣,或者是小時候的玩伴小彬彬最後會被遺忘,人長大之後就會逐漸拋棄自己心目中原有的那些東西,甚至否認那些事物曾經存在。

《腦筋急轉彎》劇照。

《腦筋急轉彎》劇照。

至於夢境,會把夢境當作一個「製片廠」符合戴蘭妮(Gayle Delaney)對於夢的理解,她認為在一場夢境之中,自己既是導演又是編劇又是演員, 而每一個夢境的意義自己最清楚,這種對夢的看法與佛洛伊德有些不同,佛洛伊德(晚年)心目中的夢,是當一個人睡著之後,自我對於潛意識的防衛減弱,導致內心中的慾望或是恐懼浮現到意識之中,就像電影裡面恐怖的小丑會突破防衛衝到夢之中一樣,把萊莉嚇醒。

《腦筋急轉彎》劇照。

《腦筋急轉彎》劇照。

而現在的主流心理學界不太喜歡佛洛伊德,他們認為夢的功能是藉由重現一些意識經驗來鞏固記憶或增進自己的技能,而不像佛洛伊德(以及一些後起之秀)一樣認為夢的內容有他自己的意義。然而我覺得就算現在的心理學是對的,也不代表夢的內容我對而言沒有意義,因為,在夢之中所要鞏固的記憶又何嘗不是自己覺得重要的記憶呢?

況且,夢當中出現的不只是不帶情感的動作與記憶,夢中同時也具有真實深刻的情緒,例如:我還記得我小時候非常怕黑、害怕自己一個人,所以我現在有時會作一些大家離我而去的夢,我相信這些夢展現了我內心深處的恐懼——是我醒著的時候不太會感受到的,而且,我在這種惡夢初醒的時候還會心有餘悸。我並不會相信這些真實的情感只不過是鞏固記憶的副產品,而是像電影中那恐怖的小丑一般,是我極力排除到意識之外的恐懼,因此,我始終相信著佛洛伊德的那句名言:「夢是通往潛意識的康莊大道。」

Citation:

  1. 認知心理學:Reisberg, D. (2005). Cognition: Exploring the science of the mind. New York: W.W. Norton.
  2. 發展心理學:Laura E. Berk (2009) Child Development. Pearson/Allyn and Bacon.
  3. 《腦筋急轉彎》對記憶跟情緒的描繪是錯誤的,但仍具參考價值
  4. J Roseman、Lisa Feldman Barrett、Paul Ekman的情緒理論

Picture from Disney Wiki – Inside Out Gallery

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正反物質湮滅與陽電子砲—— 阿宅物理(2)

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文 / 科學大抖宅(物理系博士後研究員)

前一回,我們討論了第十二使徒製造的狄拉克海[1]以及反物質——但仍存在一些未解的謎題:為什麼四號機啟動S2機關發生意外後,狄拉克海會讓整個「聯合國直屬特務機關NERV第二支部」及23778平方公里的內華達州消失呢?

為了解釋這個現象、並滿足內心的阿宅魂,我們得更深入地從反物質的特性開始探索。假設,我們對狄拉克海裡能量為-E的電子施予2E的能量,使它的能量增加到+E,如下圖:

原本空無一物(負能量的狄拉克海我們看不到) → 能量-E的電子得到2E,變成帶能量E,並遺留能量-E的空洞。

原本空無一物(負能量的狄拉克海我們看不到) → 能量-E的電子得到2E,變成帶能量E,並遺留能量-E的空洞。

依上篇文章所述,狄拉克海裡的空洞,在我們看來會是正能量的反粒子——但故事還沒結束!因為電子帶負電,一旦海裡少了電子的負電,我們只會覺得是多出了正電(請記住,減掉-1會等於加上+1)。換言之,只要是帶電的粒子,它的反粒子永遠都是持相反電荷!同時,根據之前的方程式E2-m2c4=p2c2,不管是正能量抑或負能量的解,都是共用同一個m,也就是說,粒子與其反粒子帶有相同質量

現在先總結一下:我們給予了2E的能量,不但得到了一個能量E、帶負電的電子(右圖上方的藍點),還附送能量E且帶正電的反電子(又稱為正子,右圖下方海裡的空洞),天底下有這麼好康的事嗎?

物理學家告訴你,不但有,還一定必須如此:我們付出兩單位能量,也收穫兩單位能量,這個過程遵守能量守恆定律;原本的狄拉克海我們看不到電荷,現在則有了一正一負的電荷,總電荷保持不變,遵守了電荷守恆定律。[2]

不過,就像精彩的電影總要留伏筆,上述故事也暗示了驚人的事實:能量可以憑空產生一對正反粒子!我們或許聽說過原子彈的原理,就是利用愛因斯坦的著名公式E=mc2(能量=質量×光速平方),將質量轉換成巨大的爆炸能量;反過來說,其實能量也可以轉換成質量(只不過,能量E至少要等於產生的粒子質量m乘上c2才行),就像我們剛才把能量換成一對正反電子——質量與能量間可以互相轉換。喔傑克,這真是太神奇了!

最後,作為故事的結局,所有粒子都有相應的反粒子——它們在反物質的世界都有自己的雙胞胎同伴。只不過,有些粒子獨來獨往慣了,不喜歡有另一個自己:它要當自己的反粒子。以光為例,我們把組成光的粒子稱為光子(photon),它是自己的反粒子、一人分飾兩角。日常生活中,這其實也並不那麼難理解,例如:

典型的亦正亦反:布袋戲裡的黑白郎君 (出處:天地風雲錄之魔戮血戰第34集)

典型的亦正亦反:布袋戲裡的黑白郎君
(出處:天地風雲錄之魔戮血戰第34集)

至於四號機啟動S2機關,和NERV第二支部的消失,究竟又跟前面所述有什麼關係?根據狄拉克海的示意圖,試著想像:當能量E的電子(除了動能外,電子的質量也算在能量E裡面),回到海洋的空洞中會發生什麼事呢?沒錯,我們會觀察到電子與正子相結合、消失、並釋放出2E的能量,這也就暗示NERV第二支部的命運了。

我們肉眼所見的所有物體都是由原子構成,原子又包含了原子核(由質子和中子組成)與環繞其外的電子。當質子、中子和電子與它們的反粒子相遇,大多數都成了能量、以光的形式散發;少部份則透過更複雜的作用轉變成其他諸多粒子。無論如何,都不會是原本的物體型態。

換句話說,聯合國直屬特務機關NERV第二支部,及23778平方公里的內華達州,已經完全消散在世界中,並留存在我們心底。物理上,我們將此慘絕人寰事件正反粒子結合並產生光或其他粒子的過程稱為湮滅(annihilation),跟蘇軾念奴嬌(赤壁懷古)「檣櫓灰飛煙滅」的煙滅不是同一件事[3]

如果各位常接觸日系科幻動漫、電玩,可能曾看過「陽電子砲」一詞,顧名思義,即為以發射陽電子(正子的日文用法)作為攻擊手段;而一旦被大量的正子打中,下場怕是相當悽慘(很恐怖,不要問)。

<新世紀福音戰士>裡的陽電子砲(出處:TV版第6話)

<新世紀福音戰士>裡的陽電子砲(出處:TV版第6話)

But!人生最厲害就是這個But!既然宇宙中有粒子組成的物質、也有反粒子組成的反物質,閒不下來的努力不懈、懷抱著好奇心與求知慾的科學家便不禁要提出疑問:「這樣的話,為什麼我們的世界幾乎都是由物質組成的呢?而反物質卻如此稀少(有見過的朋友請舉手)?」對此,有幾種可能的解釋:

  • 或許在宇宙其他角落,有著由反物質組成的世界。然而,根據天文學的觀測,目前我們並沒有發現這樣的證據。
  • 宇宙誕生的時候,物質就是比反物質要多一點。而當大部分的正、反物質湮滅之後,剩下的就是我們今日所看到的宇宙—-幾乎由物質組成,反物質只在非常稀少的狀況下得見。
  • 宇宙最初擁有同樣數量的正、反物質,但是在成長的過程中,因為一些特殊的條件與作用,使得物質在某個時期產生得比反物質來得多,以致於形成我們現在的物質宇宙。
  • 其他。等你來作答!
物質與反物質湮滅並產生光子。(圖片來源:奧勒岡大學課程網頁)

物質與反物質湮滅並產生光子。(圖片來源:奧勒岡大學課程網頁

很顯然的,這個問題的答案將可以更幫助我們理解宇宙的生成與發展。現已有許多學者致力於提出可靠的理論,希冀能解決這個問題。而我們也將第三點裡產生物質多於反物質的過程,分別稱為「baryogenesis(暫譯:重子始源)」與「leptogenesis(暫譯:輕子始源)」。

至於,為什麼分成這兩個名稱?重子與輕子又為何?這就要從物質的結構說起。讓我們休息片刻,晚點將在之後的文章為您揭露。

<新世紀福音戰士>裡,初號機使用陽電子步槍。(出處:TV版第6話)

<新世紀福音戰士>裡,初號機使用陽電子步槍。(出處:TV版第6話)

參考資料:

  1. David Griffiths (1987) Introduction to Elementary Particles

備註:

  • [1] 動畫<新世紀福音戰士(Neon Genesis Evangelion)>的劇情。
  • [2] 能量守恆定律告訴我們,能量不能憑空產生或消滅,只能在不同形式間轉換;電荷守恆定律則說,電荷不能憑空產生或消滅,正負電荷的總和永遠必須一致。所以在我們的例子裡,正電和負電得要同時出現。
  • [3] 這裡必須強調,狄拉克海雖是容易理解的圖像,但因一些細節問題,在理論上我們已不再使用狄拉克海的詮釋。

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尋覓尼安德塔人的失落基因體

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電影《侏羅紀世界》(Jurassic World)意外超級爆紅,儘管論創意、突破和科學內容,都不如1993年的《侏羅紀公園》。不過大家也開始關注一個問題,真的能取得恐龍的DNA嗎?

回答這個問題的最佳人選,就是古DNA研究的開山始祖,《尼安德塔人:尋找失落的基因組》Neanderthal Man: In Search of Lost Genomes)的作者帕波(Svante Pääbo)!

從他的好書《尼安德塔人》中,根據帕波卅幾年的研究經驗,只能很抱歉地說,可能性近乎於零,因為以DNA在保存良好的狀況仍會受到的損傷來看,不太可能有上千萬年的DNA還保留下來,除非超低溫又防宇宙射線吧。

除了解答究竟會不會有恐龍的DNA保留下來,《尼安德塔人》最主要要介紹的,是我們人類遠古早已滅絕的近親,尼安德塔人基因體研究的整個心路歷程,算是本半自傳。這是一本很難得的好書,因為極為繁忙的科學大佬能寫書就不錯了,還能寫得深入淺出又是一絕,另一個賣點是,這本《尼安德塔人》也揭示了科學研究在實驗室裡外的明爭暗鬥的政治,以及開創一個新天地所需具備的毅力和勇氣!不僅關心人類演化的朋友,所有生命科學乃至有志從事科學研究的朋友,也都該讀。如果單純只是要看八卦,當然也可以。

帕波是瑞典人,他在瑞典最頂尖的烏普莎拉大學讀醫學。他的家世原本可以很顯赫,因為他父親是1982年諾貝爾生理醫學獎得主的瑞典生化學家蘇恩·伯格斯特龍(Sune Bergström,1916 – 2004),獲獎理由是前列腺素的研究,還曾擔任諾爾貝基金會的主席。為何說「原本」呢,因為他是伯格斯特龍的私生子,他母親是愛沙尼亞裔化學家,他和父親非常不熟,是母親一手帶大的,可惜這點他只有在《尼安德塔人》後半輕輕帶過。

醫學系畢業後,他唸了博士班,主攻病毒免疫學。他在博士班主要研究工作之餘,僅為了滿足強烈的好奇心,他從13歲開始就對埃及木乃伊著迷,透過關係好不容易弄到了一點樣本,他嘗試偷偷萃取埃及木乃伊的DNA來定序,沒想到還真弄出不錯的結果,這位卑微的博士生只好戰戰兢兢跟老闆報告,沒想到老闆非旦沒斥責他,還推掉論文掛名的請求,讓他一人獨自在1985年發表了一篇《自然》(Nature)的論文!

那篇《自然》的論文不發表還好,一發表他反而面臨一個人生大抉擇。帕波在病毒蛋白的研究也非常傑出,他1983年在更頂尖的《細胞》(Cell)發表了第一作者的論文,1987年還發表了另一篇《細胞》的論文,還有許多其他優異的論文,這對博士生來說是極為難得的,但他還要繼續往病毒蛋白的研究走下去,還是去一個人開創新天地?他掙扎後,決定到美國加州大學柏克萊分校作博士後研究,研究古DNA。

帕波到了德國慕尼黑大學任教,他花了極大心力建立超級乾淨的實驗室以及非常嚴格的實驗流程。後來德國馬克思普朗克學會(類似中央研究院或中國科學院的學術機構)決定成立演化人類學研究所,他就協助其成立並轉到該所擔任研究員。德國萊比錫的馬克思普朗克演化人類學研究所(Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology)成立迄今還不到廿年,可是成立沒多久就成為世界上研究人類演化的聖地之一,連我這個人類演化的門外漢都時常聽說他們的重大研究成果。帕波在《尼安德塔人》中,闡述了他們建立世界頂尖研究機構的構想和理想,讓頂尖科學家聚在一起激發更多創意。

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。尼安德塔人是首次在德國尼安德河谷(Neandertal)發現的,對一位想要以古DNA來研究人類演化的演化遺傳學家,尼安德塔人是個聖杯!

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

由於演化人類學及古生物學家對於現代人類起源以及與尼安德塔人的關係,一向頗多爭議,帕波的研究除了智力外,還需要極大的勇氣和毅力,因為尼安德塔人粒腺體DNA的定序結果剛出來,許多演化生物學家先選邊站,不太相信那些結果,認為汙染的可能性太高。在這個課題上,他們要花比其他演化遺傳學的研究更多很多的力氣在排除汙染的可能性,才能得到一些榮耀,可是倘若不小心錯了,科學界的對手會毫不留情地把他們批判到無顏見江東父老。

從卅幾年前研究埃及木乃伊開始,他不斷試驗萃取絕種物種DNA的最新技術,努力排除古代DNA污染問題,建立可靠重建古DNA的黃金準則。帕波憑著極大的決心和毅力把他們的研究推到頂峰,建立出來的SOP要到雞蛋裡挑骨頭的地步,也拚出了極高的門檻,其他競爭者不易跨過,讓他們保有很強大的優勢,因為科學界的競爭,也是到了沒有永遠的朋友,也沒有永遠的敵人的地步!帕波在《尼安德塔人》中,把他們過去合作又競爭的複雜生態誠實地揭露。

在重建人類演化史的聖杯上,帕波的野心和信心也因一次又一次的攻池掠地而壯大,他嘗試過冰人還有長毛象的古DNA研究後,決定要定出共有卅億個核苷酸序列的尼安德塔人全基因體。他的論文發表是傑出到變態的地步,他迄今已發表過280篇論文,21篇專書的篇章,獲獎無數又還有許多院士頭銜。他最大的挑戰,是要定序尼安德塔人的基因體,用當時最先進的技術。這可不是個簡單的工作,我現在參與一些基因體的定序和分析工作,還連現生動物的新鮮DNA而且基因體較小的情況下都要整合許多方面的資源,要定序古DNA,而且還是話題性超高的尼安德塔人DNA,從取得樣本的各種政治操作到整合各領域頂尖的專家,帕波優異的文筆讓我們見識到峰迴路轉的精彩故事。

我們差不多才在2001年完成人類基因體草稿,在2004年完成較完整的版本。當時政府和民間花費了上百億鎂,聘用了三千多名科學家,花了十年才完成這個壯舉。拜次世代定序技術的突破所賜,我們現在在幾年內,數十個人就能完成一個大計畫,有些小型基因體只有幾個月和幾個人也能勉強完成,經費也只是上百萬台幣。

帕波領導的尼安德塔人基因體定序,具有劃時代的意義,透過基因體的分析,打破許多人對遺傳學真能對人類學有所貢獻的疑慮,解開人類演化之謎。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,後來在約五六萬年前出走非洲全球趴趴走後,取代了各地的人種。

在他們的研究成果在2010年發表之前,我其實是對主張智人和尼安德塔人混過血的理論不屑的。沒想到,他們的基因體定序結果,卻非常令人震驚的是,他們發現代歐亞的智人體內都或多或少帶有一些尼安德塔人的基因。在他們反覆地驗證下,現在學界大致有了共識,相信歐亞現代人類族群有2-4%的DNA來自尼安德塔人。他們後來還趁勝追擊,定序了丹尼索瓦人的全基因體,發現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。這些發現對人類演化研究投下一顆又一顆震撼彈,讓我們不得不重新描繪和思索人類演化的歷程。

基因體序列僅僅是個開始,基因體學的研究方興未艾,基因體裡大部分序列還是有字天書,我們也僅瞭解兩萬多個基因的一部分功能而已,更甭提每個基因還可能因為選擇性剪接(Alternative splicing)而組合不同的內含子(intron)與外顯子(exon)而構成不同蛋白質異構體,人類平均一個基因能選擇性剪接成五個不同的蛋白質異構物。更複雜的是,許多非蛋白質編碼RNA能有複雜的基因調控功能,而DNA的化學修飾也能改變基因表現。總而言之,我們的基因體序列不僅是ATGC而已,裡頭有複雜的文字和文法,我們迄今只搞懂一部分而已。

從分子演化和演化遺傳學的角度來看,基因體序列給了我們更完整的歷史記錄,來探討人類族群的變異、遷徙和融合等等歷史,透過這本有字天書,我們能夠推測過去發生的一些事件,例如人類族群數量的變動,從哪些地方遷徙至何處,有沒有跨物種或族群的融合等等,這對建構我們這支改變地球最多的多細胞生物而言,是寶貴的資訊。因為帕波工作的激勵,最近有許多馴養動物如雞、羊、狗等等的古DNA研究出爐,讓我們也同時能瞭解這些我們馴化的動物之改變,也進一步瞭解牠們怎麼改變我們的文明和歷史。

無論你對尼安德塔人本身感不感興趣,帕波的《尼安德塔人》都不容錯過,因為這本好書不僅給你科學知識,還揭示了科學研究的運作過程,而且是以一種有趣、好看的方式呈現,是不可多得的優異科普著作!

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絕地救援的火星任務

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叫好又叫座的好萊塢科幻片《火星任務》……哦不……《絕地救援》(The Martian)被棒為大導演雷利‧史考特(Ridley Scott)十年來最佳的電影,我不僅同意,還想補充上「絕對是」,而男主角麥特‧戴蒙(Matt Damon)真的又創演藝事業高峰,在火星上的獨角戲,演活了一個理性又冷靜又幽默的科學家!

《絕地救援》的原著小說《火星任務》,是安迪‧威爾(Andy Weir)在 2011 年自費出版的科技驚悚小說,是他的處女作。他父母分別是微粒子物理學家及工程師,而他是熱愛物理相對論、軌道力學和火箭的電腦程式工程師。《火星任務》 裡頭有大量真實的科學,連美國國家航空暨太空總署(National Aeronautics and Space Administration,NASA)都讚嘆不已,主動邀請他參觀 NASA!

有人說《絕地救援》是火星版的《星際效應》(Interstellar), 因為麥特‧戴蒙在那飾演一位等待同胞到來的科學家曼恩博士(Dr. Mann),和《絕地救援》裡等待救援的植物學家,一邪一正,相映成趣!加上《搶救雷恩大兵》(Saving Private Ryan),麥特‧戴蒙是第三回守候援兵了吧! 無獨有偶,飾演戰神三號探險隊長瑪麗莎‧露易斯(Melissa Lewis)的潔西卡‧雀絲坦(Jessica Chastain) 也在《星際效應》擔任要角,飾演長大後的女主角墨菲(Murphy)。

我對《絕地救援》的評價要比《星際效應》高,因為後者還是有些灑狗血賺熱淚的煽情戲碼,然而《絕地救援》,編導卻很平實地呈現了一個在火星上等待救援的植物學家馬克·瓦特尼(Mark Watney) 該如何靠科學知識存活;地球上像熱上鍋螞蟻的科學團隊,又該如何在政治壓力和緊迫的時間下,用盡全力、善盡所長地設計各種營救方法。

相對於《星際效應》,《絕地救援》顯得冷靜許多,可是卻仍然扣人心弦,讓人又哭又笑,是部不可多得的優異科幻電影。上映前不久就有新聞說火星是濕的,科學社群也在討論:如果把如生物學家、物理學家、化學家、地質學家、大氣科學家或者心理學家等等,丟包到火星上,那個領域專家的生存機率最高?種種討論,讓《絕地救援》顯得話題性十足。

《絕地救援》也像是《浩劫重生》(Cast Away)和《地心引力》(Gravity)的火星版,瓦特尼靠自己的毅力、知識和巧思,養活了自己一陣子!《浩劫重生》至少是在地球上,《地心引力》的女主角和瓦特尼都被困在地球外極為尷尬的處境!只不過在《地心引力》中,女主角真的要靠她自己的勇氣來解救自己,而瓦特尼想盡辦法,終於聯繫上了 NASA,所以有一整個大團隊來營救他。

能到火星的太空人都是萬中挑一,有高超的心理素質,以及受過嚴格的科學訓練來應該惡劣的狀況。人類是群居動物,在獨自長時間孤單地勇敢活下去,很不容易,所以瓦特尼對著攝影機的自言自語,彷彿和人對話的時候,會緩解不少壓力,他也不斷用幽默樂觀的態度面對危機。

令許多科學家激賞的是:《絕地救援》在科學層面稱得上嚴謹,雖然沒有人實際到火星做過那樣的實驗,可是在火星上種植物,理論上是可行的。電影也展示了真正的科學研究過程,就是 NASA 的科學家到噴射實驗室,翻出原型機進行實驗,取得真實數據和瓦特尼比對討論,這比許多好萊塢科幻片不實際地把科學家當神,不需要進行實驗來獲取數據的過程有天壤之別。除此之外,《絕地救援》還在許多地方都展示了真正的科學方法,值得討論。

先來點科普知識吧!其實《絕地救援》也非完美,火星上的氣壓極低,只有地球的百分之一而已,相當於地球上空 35 公里,所以太空人才要穿上太空裝,從太空裝提供氧氣,這也是太空裝的頭盔玻璃破了、裡頭氣體就拚命往外衝的原因。要不是瓦特尼被天線刺傷時,血液和天線封住了大空裝的破洞,他絕對活不了多久,那就沒戲唱了!但就因為氣壓很低,所以影片中出現的風暴很不實際──那麼稀薄的空氣所產生的風,不太可能有那樣強的破壞力。我們姑且就把這個當作是為了劇情所需的犧牲吧!

另外,火星的土壤可能含鐵太高,不見得加了糞便就適合種植植物,光線也是個問題,加上糞便沒發酵過,植物恐怕無法有效利用……那些馬鈴薯不會長得太好吧?另外,火星的引力只接近地球的四成,所以除了在戶外要穿厚重的太空裝,在室內的活動應該更輕鬆才對。

九月底《絕地救援》上映前,NASA 就很故意地發出新聞稿,說火星有水。這就有趣啦,原來瓦特尼只要去打水就好了,不需要太費周張去合成,實驗過程還被炸飛──其實 NASA 對《絕地救援》的拍攝提供了大力的幫助,甚至專門製作了網站「The Real Martians」,順便宣傳 NASA 的火星計畫:在 2030 年把人送上火星!

2015 年 9 月 28 日,NASA 宣布在火星上發現液態水。根據火星勘測軌道飛行器配備的光譜儀獲得的數據,科學家在火星的神秘斜坡上發現了水合礦物。有暗色條紋表明火星地表隨時間變化有流水存在。在較溫暖的季節,線條的顏色變得更深,顯示水流在斜坡上出現,在較冷的季節,地表特徵變淺。

不過,縱然火星有水,可能也是含鹽的水,加上火星的水大多鎖在永久凍土和極冠等冰凍圈(Cryosphere),不太可能直接灌溉植物,單憑瓦特尼一己之力,也不容易取得夠多的量,但農作物的生長需要不少水分,所以瓦特尼用合成的方法,其實是很實際又可靠的──只要他找到不把自己炸飛的方法。瓦特尼合成水的方法,其實是 NASA 研究出來的,所以知識真的是力量,同學們要專心上課啊~

科學知識是會變的,因為科學一直在進步。所以,一部科技驚悚小說或電影,只要盡力呈現當時已知的知識,就是很盡責了;更重要的是,科學的進步,是一個怎麼樣的過程呢?《絕地救援》正好提供了很好的討論材料。很高興,雖然不是紀綠片,但《絕地救援》還是最大程度地呈現了科學知識以及科學研究的過程,而且充滿娛樂效果和戲劇張力,與《侏羅紀世界》(Jurrasic World)編導的白爛相比,真是天壤之別!

《絕地救援》非常正確健康地揭示:科學家常常必須以團隊的方式合作!除了少數領域,科學家極少單打獨鬥地進行研究,更甭提解決重大困難。他們要有阿宅在背後提供科學理論的支援,還有收集和分析數據,也要有長袖善舞者應付媒體作公關,有體能、毅力過人者親自到前線去探險,雖然有人嫌配角人數太多,可是實際的狀況是,電影中出現的所有配角,在這個大型協作的複雜營救任務中,一個也不能少!

《星際效應》就沒有呈現團隊合作的精神,因為電影中的科學家,似乎就只有一個老教授和長大後的女主角而已,不過《星際效應》中最大的科學問題屬於理論物理,所以這情況倒也無可厚非。然而,在《絕地救援》中可以清楚地看到各領域專家貢獻其所長,在地球上用團隊的力量為瓦特尼解決許多關鍵問題,讓他能順利到達 「戰神四號」(Ares IV)基地,並且升空和他的隊友們會合。

除了 NASA 位於林頓·詹森太空中心的科學家,加州帕薩迪那噴氣推進實驗室(Jet Propulsion Laboratory,JPL)的科學家也一起加入,合作試探營救的各種可能方案。JPL 由加州理工學院管理,負責為 NASA 開發和管理無人太空探測任務。JPL 是火箭迷的聖地,許多科技上的創新在那裡產生,讓人類能夠到外太空去探索。

JPL 有個英文名字和我同姓的華裔科學家 Bruce Ng,在他的領導下,科學家們日夜辛勤工作設計製造各種器具,這個突發狀況讓他們必須面對許多工程難題。我最愛看「國家地理」或「DISCOVERY」頻道關於工程的節目,這些節目不會一味空洞地宣揚科學家或工程師有多了不起,而是告訴我們,科學家或工程師常常面對計畫趕不上變化的狀況,他們如何一步步用團隊的力量,應用知識和智慧,突破解決一個又一個的難題。《絕地救援》很忠實地呈現科學家或工程師絞盡腦汁拚命解決難題的過程,而且他們還會慘遭失敗,不管是在地球,還是火星上。

其中一位非裔年輕科學家,凌晨在辦公室被喚醒時突然有了靈感,經過電腦模擬的驗證,這個初生之犢跑到休斯頓去跟長官提議,雖然過程頗為耍寶,可是長官們研究之後發現,他的提案雖然有風險,但最為可行!他們沒有因為他的年輕或魯莽而否決提案,雖然因為政治因素,必須讓一位主管扛起責任。

很有趣的,中國的國家航天局也參與了火星營救任務,他們如果見死不救,老美也未必知道,但他們還是選擇公開機密火箭,提供 NASA 必要的協助。加入中國因素,雖是好萊塢電影近來的趨勢,但原著小說《火星任務》其實就有這個橋段,不是電影刻意加入的。

事實上,我認為這是《火星任務》和《絕地救援》的一個亮點──面對人類開拓未知的領域,我們應該放棄政治成見,攜手合作!科學知識和理論是全人類的共同財產,不分種族國界,我們只有一個地球,要為後代子孫創造更有利的環境,文明社會間除了良性競爭,也該有積極的合作,因為我們為未來創造知識或物質的財富的過程,可以是非零和遊戲,跨國合作,是人類未來的希望。

人類對未知領域的探索需要大型團隊的合作,實際探險的科學家也會以團隊的方式進行,《火星任務》用不煽情且穩重的方式歌頌同袍同澤的情誼,友情和義氣,也成了改編電影《絕地救援》的大賣點!能夠在開疆拓土時互助,是我們人類這個靈長類物種,能夠從非洲草原擴散到全球各大洲的支柱力之一。

《絕地救援》電影毫不沉悶,以充滿戲劇張力的方式呈現,觀看《絕地救援》 時除了優異的科效和劇情,還能同時能享受到知識及科學上知性的感動!這是繼 2013 年的《地心引力》和 2014 年的《星際效應》後,好萊塢電影的影迷、科幻迷、科青、科宅絕對不容錯過的好片!

看了電影,更想要了解火星的話,有幾本科普好書可以參考:國家地理的《前進火星:尋找人類文明的下一個棲息地》Mission to Mars: My Vision for Space Exploration)和《火星零距離 好奇號任務全紀錄:人類史上最偉大的探險故事》(Mars Up Close: Inside the Curiosity Mission),以及以文筆幽默詼諧聞名的瑪莉‧羅曲(Mary Roach)的《打包去火星:NASA 太空人瘋狂實境秀》(Packing for Mars: the Curious Science of Life in the Void!還有以下幾篇科普好文:

本文原刊登於【閱讀‧最前線】,並同步刊登The Sky of Gene

 

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用腦看漫畫了解腦神經科學

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千百年來哲學家絞盡腦汁想要探索腦袋裡的世界,可是一直到近代才有比較可靠的科學方法,破解一些千百年來的難題和謎團。然而,腦科學的原理乍看之下卻深奧難懂,令人望之卻步。幸好有這些腦袋特別聰明的人,能用這種淺顯易懂的方式為我們描繪出腦科學的世界,原來是如此趣味橫生!

人類是地球上唯一想要用意識來瞭解意識是如何運作的動物。單單能看懂這邊的這些文字就是個奇蹟了,無論這裡用的是象形的中文,還是拼音的文字,無論是何種文字,不過就是一連串的線條而已呀,人類就能從一堆線條中創造出各種意義來,這些線條可以拼湊出有高深的哲理,也可能會牽動你的喜怒哀樂。

而漫畫也是如此,只是圖像更貼近了生活。我們人類大腦在七萬年前產生了認知革命,原本這個能力不是用來追求哲學或科學的,是用來創造和理解故事的(請參見〈虛構事物和集體想像建構出的人類大歷史〉)。即使我們已經再演化了七萬年,除了少數菁英中的菁英,與其看懂艱澀的文字或方程式,我們還是更容易理解圖像的故事,與其想要讀懂高深的學問,我們更擅長懂得八卦背後的含意。

於是,很懂得人類大腦是如何運作的漢娜.羅斯博士 (Hana Roš)和很會畫漫畫的馬泰歐.法瑞內拉博士(Matteo Farinella, PhD)合作了《看漫畫了解腦神經科學》Neurocomic),用一個像是八卦小報的開頭,一個好色的男人試圖搭訕一個正妹而展開了一個奇幻般的旅程,意外進入人類大腦裡探險,在旅程中遇到了多位奇人異士,用超現實的方式來告訴他(及讀者),在現實上大腦是由什麼組成的嗎?什麼是神經元?大腦如何思考?記憶如何運作?心靈只是大腦的產物嗎?我們是如何成為自己的?

那個在大腦中探險的男人,首先遇到的是神經科學大師聖地亞哥·拉蒙-卡哈爾(Santiago Ramón y Cajal,1852-1934),這位西班牙的大師是1906年諾貝爾生理學或醫學獎得主。只要修過神經科學,一定會對他留下深刻的印象,因為想當初在修研究所的神經科學時,老師就一再提到說,拉蒙-卡哈爾當年只用細胞染色而建構出的理論又讓他猜中了!

接著《看漫畫了解腦神經科學》帶領主角,以及和主角處境差不多的讀者遨遊神經傳遞的細胞生化和電生理基礎,然後記憶又是怎麼一回事。我們還知道了大腦會騙人,而騙得最得心應手的,當然是最信任自己的主人,不相信的話,謝伯讓兄的《都是大腦搞的鬼》可以給你好幾打的例子(請參見〈真的都是大腦搞的鬼?〉)。

《看漫畫了解腦神經科學》 並沒有(也不太可能)回答一些很重要的問題,就是意識究竟從何而來?心靈又是怎麼一回事呢?《看漫畫了解腦神經科學》非常的淺顯,如果真的如神經科學很感興趣,讀了絕對會意猶未盡的,於是這裡介紹過的幾本好書,會是很棒的延伸閱讀,比如《我們真的有自由意志嗎?:意識、抉擇與背後的大腦科學》Who’s in Charge?: Free Will and the Science of the Brain)、《潛意識正在控制你的行為》Subliminal: How Your Unconscious Mind Rules Your Behavior)、《我即我腦:從子宮孕育到阿茲海默症,大腦決定我是誰》Wij Zijn Ons Brein)、《其實大腦不懂你的心》How We Fell: Understanding What Neuroscience Can and Cannot Tell Us about Our Emotions)、《夢的科學:解析睡眠中的大腦》The Mind at Night: the New Science of How and Why We Dream) 等等(請參見〈我即我腦--我究竟從何而來?〉〈潛意識正在控制你的行為嗎?〉〈我們真的有自由意志嗎?〉〈其實大腦真的不懂你的心〉〈夢的科學之全面啟動〉

本文原刊登於The Sky of Gene

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你有想過構樹如何證明出臺灣說嗎?

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文 / 劉筱蕾

這幾天因為研究團隊發表在《美國國家科學院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, PNAS)的文章,稍稍在網路上掀起一陣風波。身為作者之一,卻因為現在工作的關係,有點置身事外,大部分的訊息都是由碩士班的指導教授鍾國芳回覆,真的非常感激老師對此付出的心力。

這個跨領域研究難得的整合了跨國人力、資源,而且也幸運地得到了明確的證據可以支持一個現有假說。由於新聞篇幅有限,造成許多研究內容沒有被正確解釋,我想要藉此機會介紹這個研究的論證背景,也許可以回答一些網路上的看法或是私人收到的疑問。

source:wikipedia

source:wikipedia

所有的事情應該要從「南島語族」談起(接下來我會明確使用這個名詞)。南島語族是一個「語族」是一個「語族」是一個「語族」(很重要所以要講三次),請把它們想像成一群有著相似發音、結構、或是文法的語言們。使用這群語言的人們同時還共享其他的文化特徵,例如航海技術,或是樹皮布文化等等。關於南島語的起源,大部分的語言學者認為,現存南島語中,語言結構最複雜、最多樣化的地方是臺灣,所以推論臺灣是南島語以及與南島語相關的文化的發源地,這就是所謂的「出臺灣說」(Out of Taiwan)。如果要了解其他的假說,可以上維基百科南島語族的條目將各個理論作了詳細說明。

文化的傳播,相對於人類的傳播,更加難以追蹤。由於文化大多是無形的,語言也會受到社會活動(諸如改朝換代)的限制,隨時轉化或消滅,所以除了考古證據,過去我們很難追蹤文化的傳播。接著1994年時,研究玻里尼西亞地區緬甸小鼠(Rattus exulans,玻里尼西亞鼠)的生物人類學家Matisoo-Smith,建立了「共生者模式」(Commensal Model)來探索南島語族的傳播。

緬甸小鼠。source:wikimedia

緬甸小鼠。source:wikimedia

由於玻里尼西亞文化有吃緬甸小鼠的習慣,緬甸小鼠又不會游泳,其骨骸在太平洋各島考古遺跡的出現,與玻里尼西亞人的遷徙有莫大的關係。而雌雄異株的構樹也有類似的狀況,使用南島語的文化多有製作樹皮布的習慣,但構樹在大洋洲無法藉有性繁殖傳播種子(因為還沒長大就會被砍掉做成樹皮布,而且幾乎沒有採到公樹的記錄,所以很可能無法結出種子),那能否也能藉由構樹的傳播路徑來推測南島文化的傳播? 這是台東史前博物館張至善學長的想法,真的是非常酷的研究構想(學長的論文會更著重在物質文化的轉換,有興趣的可以參考他的論文)。

為什麼我會如此強調南島「語族」或南島「文化」呢?因為我覺得這就是我們研究的解釋能力,也是我們研究的解釋限制。 我認為,解釋研究時,使用南島「民族」這個名詞是有點危險的(僅限於中文,英文的話「南島語族」跟「南島民族」可以有明確的區別),到底要用文化還是血緣來定義民族?我們的研究有能力推論文化的傳播與擴散,但是「人」只是文化的載體,文化的傳播也不一定跟著血緣的傳播,所以這項研究沒有辦法告訴大家「臺灣原住民的祖先就是現在這些說南島語的玻里尼西亞人的祖先」(基本上這是人類遺傳研究能做到的事)。

以我們自己為例,很多人都會煮咖哩飯、上海菜,啊你家祖宗三代真的有印度或上海祖先嗎?部落間的交流,包含戰爭、殖民、與文化交換,都會讓語言跟文化傳播。所以很可能說著南島語的人間不一定有血緣關係。當然,說南島語的人跟血緣定義的南島民族會有一定的重疊(在幾千年前CCR還沒那麼盛行的時代……),可是沒有辦法確定重疊多少。如果說講南島語的人就是南島民族,或是做出有關民族擴散的推論,我覺得容易有民族主義方面的聯想,也誤解了文章中所要表示的意義。

在研究中,另一個重要假設是,構樹在島嶼東南亞及大洋洲無法天然傳播。如果構樹可以藉由人以外的動物在這些地方四處傳播,我們後續的推論就無法建立。除了前面提到構樹在大洋洲無法有性繁殖傳播種子之外,其他支持構樹在當地無法順利傳播的證據包含生態跟物候觀察。Peter Matthews在1996年,曾經討論菲律賓沒有構樹的問題,他認為構樹不適應熱帶氣候。而團隊在外地採集時也觀察到類似的情況,在一年三季(乾季、雨季、熱季)的地區,除非人為照顧,否則構樹根本無法存活。我們曾連絡過不少東南亞的標本館,他們也找不到天然傳播的構樹,所以這項推論的可能性很高。

source:wikimedia

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在討論中,也有朋友問到定年的問題。理論上,我們可以用分析時使用的DNA分子標記(molecular marker)的突變跟其突變率來討論這些演化事件發生的年代,就是所謂「分子定年」(molecular dating)的概念。這在一般的演化生物學或族群遺傳研究是相當常見的手段。那為什麼我們沒有這樣做呢? 鍾老師當時提出一個重點,「就算我們定出關鍵突變出現的時間,那也不能代表構樹被帶出臺灣的年代」,而且分子定年測定在演化時間在相對長的物種上比較有參考價值,用在這種只推斷數千年範圍的研究,誤差會很大,所以為了避免誤導讀者,我們最後就沒有把相關的分析結果放上去。

科學研究不是為了得出結論

會覺得我這樣講聽起來讓研究超沒說服力的嗎?科學研究很多時候帶給我們的本來就不是結論,而是我們設計的實驗與觀察能否支持或反駁前人建立的假說。隨著時間過去,工具進步,同樣的實驗設計也可能會出現更加細緻的結果,當然也可能有人提出推翻目前推論的新解釋。

source:Georgie Sharp

source:Georgie Sharp

我常覺得,某種程度上科學研究大多時候就像盲人根據前人給的線索走迷宮,我們不一定是真得走出去的那個人,我們要做的工作就是把得到的線索(也許是錯的,因為是盲人嘛!)交給下一個盲人,並希望他能走出去(但是出了一個迷宮,後面還會有另外一個迷宮)。與其感到這是臺灣之光的研究,我反而更希望各位有機會試著享受科學研究中邏輯推理的過程(我自己也還在學習),並將這些思考邏輯應用在日常生活上。老實說,我真的覺得,雖然這篇文章登上PNAS很值得整個團隊高興,但是努力工作的科學研究團隊絕對不只我們,我們只是碰巧找到一個吸引人的結果,所以有機會登上世界一流的期刊罷了。

PNAS文章的結論支持「大洋洲南島文化的起源是臺灣」,但有沒有人想過,我們這些高喊「臺灣之光好棒棒」的人,幾乎都不是南島文化或南島語的攜帶者。在臺灣,南島文化是個很弱勢的文化。所以不管是什麼都好,請多記點南島語單字、思考原住民自治運動的主張、有機會到台東去去國立史前博物館、甚至是多多介紹原住民文化給外國人(別再高山青了拜託),既然說是臺灣之光,就一起加油讓這個文化活下去。

延伸閱讀:民俗植物訴說的「出臺灣說」?台灣是太平洋構樹的原鄉

原始論文:

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虛構事物和集體想像建構出的人類大歷史

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《人類大歷史:從野獸到扮演上帝》Sapiens: A Brief History of Humankind)在國際暢銷書榜上很紅,是《紐約時報》科學類書籍的第一名!

我對這類跨幾千幾萬年的全球「大歷史」很感興趣,但也了解因為時空跨度的關係,總有些地方照顧不到而有疏漏或不精確。在讀《人類大歷史》之前,也抱著這樣的想法,可是一讀《人類大歷史》,卻整個驚呆了。一般上而言,人文學者對許多科學研究的意涵掌握得很粗淺,這是專業有專攻,即使大師也甚少都全面顧及。可是,哈拉瑞(Yuval Noah Harari),這位最初專研中世紀史和軍事史的歷史學者,居然對科學研究的精確掌握並且涉及的層面之又深又廣,他的博學多聞真的是到令人震驚的地步!

更令人讚嘆的是,他用極為深入淺出的優異文筆,把人類歷史的各種複雜面向,用生動有趣的方式呈現,讀起來絲毫不吃力!難怪可以這本在 2012 年以希伯來文出版的以色列暢銷書,能夠陸續翻譯成二十三種語文!英文版還成為最暢銷的科普書!這在英美書市是異常罕見,因為英美已經有許多優異的學者和作家,極為大量的著作都是以英文為原文出版的,外文書能有機會被翻譯成英文書已經很難得了,還能成為暢銷書榜首,是難能可貴中的難能可貴。想知道原因嗎?不要懷疑,只要你讀了《人類大歷史》,就一定懂的!

《人類大歷史》作者哈拉瑞任教於耶路撒冷希伯來大學歷史系,2002 年在牛津大學獲得博士學位。最獨特的是,哈拉瑞給各國的版本都是量身訂做的,書中舉例盡可能選用當地熟悉的史實,《人類大歷史》書末的〈譯後記〉中,譯者林俊宏也提到他在翻譯過程中得到哈拉瑞不少幫助,這樣的用心是很難能可貴的。

《人類大歷史》英文書名中的 Sapiens,是我們人類的種名。基本上,人屬(Homo)的物種就可稱為人類,現在地球上基本上只有一個人屬人種,也就是我們智人。可是十萬年前,地球上至少有六個人種。基因體學的研究發現,儘管有些人種似乎滅絕了,可是我們還留有他們的基因,歐亞現代人類族群有 2-4% 的 DNA 來自尼安德塔人,大洋洲的美拉尼西亞人和澳洲土著最多有 6% 的 DNA 來自丹尼索瓦人。關於這部分,請參考瑞典裔德國科學家帕波(Svante Pääbo)的好書《尼安德塔人:尋找失落的基因組》(Neanderthal Man: In Search of Lost Genomes)(請參見〈尋覓尼安德塔人的失落基因體〉)。

現在不僅剩下一個物種,還是世界上遍布最廣的物種。《人類大歷史》就是在寫我們這個物種的所有歷史,野心超巨大。他從認知革命、農業革命,到科學革命談到生物科技革命,從帝國主義、資本主義,到自由主義談到消費主義,從獸慾、情慾、談到物慾,從獸性、人性、談到神性,他學識之淵博足以嚇人。

《人類大歷史》指出,通常,描寫文字發明之前的年代,是生物學家、考古學家的專長;但是文字發明之後的年代,則是歷史學家、政治學家和經濟學家的擅場。哈拉瑞在《人類大歷史》精準地掌握了生物學、考古學、歷史學、政治學和經濟學的複雜觀念。哈拉瑞還表示,他希望這本《人類大歷史》能填補傳統史書的三個鴻溝:一、歷史觀與哲學觀之間的鴻溝,他要提供有史實根據的深刻哲學思考;二、人類和生態系統之間的鴻溝,他要讓讀者多從生態系來思考,而不是只講人類的利益;三、集體和個人之間的鴻溝,他要檢視歷史事件如何影響到當時一般人的生活,例如當時的平民感受如何?有沒有人更幸福或更悲慘?

《人類大歷史》中,哈拉瑞提出我們整個物種從十五萬年前在非洲草原演化出來後,歷經了三大「革命」才成為現代文明的樣子。第一個是發生在七萬年前的「認知革命」,我們人類變得聰明起來,能夠透過語言來聊八卦;第二個是發生在一萬一千年前的「農業革命」,我們的祖先開始不再四處遊蘯而定居了起來,成為農田的奴隸;第三次是發生在五百年前的科學革命,隨後引發了兩百五十年前的工業革命,還有五十年前的資訊革命,以及現在正在發生的生物科技革命等等等。

發展聊八卦的語言是很重要的

在七萬年前,我們的祖先發展出語言,主要功能可能是為了聊八卦,這個功能很重要,在一個社群中八卦有時候攸關生死,因為八卦原本不是用來關心女星和誰上床的,是社群中趨吉避兇的重要資訊,畢竟幾萬年前智人是小團體共同生活的,八卦主角都一定是認識的人;我們祖先也發展出抽象思維的能力,能夠想像出從未存在過的事物,他們還可以和更多人進行複雜的協力合作,於是從只能啃食虎狼吃剩的殘骨的可憐蟲,轉為躍居食物鏈頂端。

這個認知革命很重要,因為往後智人成為一個能夠散布到全球的物種,靠的是我們能夠組成各種團體同心協力,靠的不僅是血緣關係,我們還能和陌生人合作,因為認知革命讓我們能夠有共同的信念,為一個大家都共同相信的價值奉獻,這讓智人能夠結合成凝聚力強大的團體。例如國家認同、民族認同,都是原本不存在的,是人類的集體想像,而且還會為了捍為這樣虛構的集體想像而拋頭顱、灑熱血互相殘殺。印巴、歐洲巴爾幹半島和非洲不久前發生的內戰和種族仇殺,互相殺紅眼的人們,很多從前世世代代都是相安無事的鄰居,只是有一天有了新的認同,就為了「集體想像」而抄起傢伙殺人不眨眼。

認知革命產生後,智人的歷史就不再只是生物學了,文化能夠繞過基因而演化,我們最重要的世界,不再局限而物理、化學和生物了!我們有些人開始會問,我們究竟希望自己想要得到什麼、變成什麼?我們瞭解自己嗎?我們過得更快樂嗎?認知革命的極致,就是有了這本好書,然後有個人傻到犧牲吃喝玩樂的時間苦哈哈坐在電腦前寫這篇書評XD

過去我們相信農業是進步的,現在愈來愈多歷史學家和人類學家指出,這要端看地位為何,其實大部分人反而過得更辛苦,更長的工作時間,種類更少、營養更少的主食,還有氣候、蟲害、傳染病等不確定性,只有少數在社會頂端的人可以有餘力發展出文明。哈拉瑞認為,不是我們馴化了農作物和牲畜,是牠們馴化了我們,讓我們為牠們的傳宗接代而辛勞一輩子直到千秋萬載。農業革命讓我我們進入渴求更多、生產更多、分工分職愈趨細膩的社會。

科學是神也是魔

接下來,五百年前的科學革命,帶來快速進步,讓我們擁有上帝的力量,也帶來毀滅,尤其是對生態、原住民和許多牲畜而言。科技讓我們現在的生活在物質上非常富裕,和過去幾萬年相比,我們終於很少需要擔心挨餓受凍的問題,而死亡率不管是意外、謀殺還是疾病,都比從前的低許許多多,可是我們從此就幸福快樂了嗎?我們儘管在科學上再進步,研究結果也只是一再顯示,對於幸福快樂的真諦而言,過去的高僧大德和一些聖哲說的才是對的。

在談完了三大革命,哈拉瑞在第四部分探討導致全球大一統、人類大融合的關鍵因素——金錢、帝國、宗教。先說宗教,他探討了三大宗教,他承認宗教是凝聚人心的重要力量,因為智人的認知革命讓我們為共同相念而奮鬥,雖然宗教尤其是一神教和多神教顯然只是人類的幻覺而已;帝國也是如此,帝國是一個很強大的凝聚體。千百年來帝國子民可曾問過,我們為何要犧牲個人權益甚至生命給政府?為何以為愛國是對的?

《人類大歷史》指出,金錢,就指資本主義,尤其是現在的自由市場資本主義,甚至已取代了宗教的地位和功能,世人對消費主義的崇拜和宗教愈來愈像了。有些學經濟的人以為自由市場才是自然的,其實才不是,我們必須有多少共同想法才能組成所謂的自由市場;而且人類學家也一再提出,人類的經濟活動是多元的,不是只有金錢在運作,像大衛‧格雷伯(David Graeber)也在《債的歷史:從文明的初始到全球負債時代》(Debt: The First 5,000 Years)中舉證了許多人類學的研究,說明主流經濟學的想像力之貧乏(請參見〈債的歷史和演化〉)。

歷史學家一般上是不談未來的,不過他在末章談到一些人類可能的未來,例如可以把心智和記憶轉移到機器上永生不死等等。不過,關於描繪可能的末來,就不是歷史學家的任務了,有興趣者可以參考日裔美國科學家加來道雄(Michio Kaku)的《2050 科幻大成真:超能力、心智控制、人造記憶、遺忘藥丸、奈米機器人,即將改變我們的世界》(The Future of the Mind: The Scientific Quest to Understand, Enhance, and Empower the Mind)和《2100 科技大未來:從現在到 2100 年,科技將如何改變我們的生活》(Physics of the Future: How Science Will Shape Human Destiny and Our Daily Lives by the Year 2100)吧(請參見〈既科幻又科普的2100科技大未來〉〈心智的未來:2050科幻大成真〉) ^_^

想知道我們這三大革命為我們帶來了什麼,還有我們社會如何建構在集體想像上,來讀讀這本充滿見地、不容錯過的《人類大歷史》吧!

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心智的未來:2050科幻大成真

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有個著名的笑話是降的,埃及人、以色列人和中國人吹牛自己老祖宗有多厲害,埃及人就說在埃及挖到了千年以上的電話線,證明他們老早就用電話了;以色列人就說,他們在耶路撒冷挖到光纖,證明他們老早就用網際網路了;中國人就說在中原啥也沒挖到,正當埃及人和以色列人露出鄙視的表情時,老中就說那證明中國人老早就用衛星通訊了XD

科技進展的神速,我們這些六年級最清楚,從像是《我的少女年代》(Our Times)那樣沒有手機、沒有網路,更甭提Google、臉書的年代到今天的低頭滑智慧手機,真叫人難以想像。

甚至,未來智慧手機可能根本不需要低頭用手滑了,只需要用意念就能操作。甚至連螢幕都不需要了,可以出現在任何地方,一張紙上、桌上、窗上,任何你看得到的東西都有可能。耳機也會進入歷史博物館,就像我們童年許許多多不再用到的東西一樣,到時會有裝置直接魔音入耳式地把聲音傳入你腦中。只要我們還沒提早毀滅地球,這些景象已經不再只是想像,而且還只是冰山一角,問題只是何時能量產到像iPhone一樣普遍而已。

實際上,要如何達到呢,日裔美國物理學家加來道雄(Michio Kaku)在《2050科幻大成真:超能力、心智控制、人造記憶、遺忘藥丸、奈米機器人,即將改變我們的世界》The Future of the Mind: The Scientific Quest to Understand, Enhance, and Empower the Mind)就要帶我們到2050年的世界。加來道雄並非首次帶我們穿越到未來,他另一本《2100科技大未來:從現在到2100年,科技將如何改變我們的生活》Physics of the Future: How Science Will Shape Human Destiny and Our Daily Lives by the Year 2100)就要帶我們到接近百年後的世界(請參閱〈既科幻又科普的2100科技大未來〉),探討腦、人工智能、醫學、奈米科技、能源、太空旅行、財富、人類的未來。

可是好玩的是,前一本書是《2100科技大未來》,怎麼另一本卻倒退了50年成了《2050科幻大成真》?其實年代不重要,因為原文書名一本的意思是「未來的物理學」(Physics of the Future ),另一本是「心智的未來」(The Future of the Mind ),主題不太一樣,和年份沒有直接關係。物理學家談「未來的物理學」,當然是很稱職,可是談「心智的未來」呢?

《2050科幻大成真》涉及許多神經科學、腦科學等知識,可是讀了《2050科幻大成真》會發現,加來道雄真的下了很多苦功,不僅知識是夠嚴謹的,而且以他優異且經驗豐富的寫作功力,可讀性也不輸由神經科學家或腦科學家來寫的科普書。

《2050科幻大成真》,我們可以瞭解到,殘障人士利用靈活地控制義肢已經不是天方夜譚了,現在連猴子都能透過網際網路搖控遠方的機械手臂了。不僅是心靈控制機器和穿帶式智慧裝置的革命,我們未來還可能把我們的意識和記憶下載到機器上,達到理論上的永生不死!作為一位物理學家,加來道雄更具備探討這方面問題的學術功力。

《2050科幻大成真》分三篇,第一篇描述人腦的歷史,解釋物理實驗室的儀器如何描繪思考機器的樣貌,也討論人腦「意識」的種類;第二篇探討「腦機介面」,這個新技術能讓記錄記憶、讀取心智、錄影睡夢和念力移動成真;第三篇深入探討意識的各種不同變化,從夢、藥物與精神疾病,到機器人與外太空的異形生物,也介紹控制與操縱腦部的可能方式,以對抗憂鬱症、帕金森氏症、阿茲海默症與其他多種疾病,以及機器人的意識。

對這位物理學家來說,腦不過就是肉做的電腦,要破解腦的運作,只是個超級有挑戰性和困難的工程問題。姑且不論他是否太樂觀,他很盡職地帶我們參觀了一間又一間頂尖的腦科學實驗室,讓我們瞭解科學家是怎麼研究大腦的,用了哪些儀器。在參觀的同時,加來道雄一直想像那些儀器出現的訊號,有天是否能完整記錄下我們的意識、潛意識和記憶,然後用機器重播,甚至移植到別人腦中。

如果心智只是純粹的物理、化學現象,那麼有一天機器人會思考了,甚至還有了情感,就沒啥好驚訝的。現在一個非常熱門的腦科學研究題目,是建構出腦的「連結體」(connectome),找出腦中所有神經元的連結,只要完成了這個工作,科學家理論上可以用逆向工程的方法破解大腦的秘密。這個試圖解析腦內每一個神經元的野心,台灣科學家也當仁不讓,由清華大學生命科學院院長、腦科學研究中心主任江安世老師帶領,針對果蠅腦進行的研究已有許多在國際頂尖學術期刊的重要發表。

美國和歐盟也各自投下數十億鎂來研究人腦。其實這個數字,在小布希打阿富汗和伊拉克時,兩三天就燒光了!只要少打伊拉克戰爭,我們現在就有至少好幾十兆鎂來研究大腦,人腦都不知被翻遍多少次了!人腦現在相對於最強大的電腦,運算能力還是強了好幾十倍!如果以其消耗的少許能量(人腦消耗能量已佔人體的約兩成了)來看,和極為耗電的超級電腦相比,每單位能量的運算能力更是強上億倍!我們對腦的瞭解還只是皮毛的冰山一角而已。

就腦科學和物理學的討論,《2050科幻大成真》是相當精彩。可是,我們千古演化來的心智,目的不是用來破解這些心智的問題的,我們的心智演化成現在這個模樣,是為了談論八卦,還有猜測他人動機的,簡單來說就是為了社交生活,為了我們穴居人老祖宗之間的互動而形塑的。關於這部分有興趣可參考好書《人類大歷史:從野獸到扮演上帝》Sapiens: A Brief History of Humankind)(請參見〈虛構事物和集體想像建構出的人類大歷史〉)。

心智離開了社交,就沒了多少意義。由此可見,心智並非是個單純的物理、化學,甚至生物學現象。不管我們的科技發展到何種面貌,即使是像今天所有人都低頭滑手機,仍是為了透過臉書、LINE和朋友溝通。科技始終來自人性,這恐怕是阿宅工程師無法完全瞭解和掌控的。所以人類心智的未來,可能還是要考量社會和文化的因素,我們畢竟不是機器人,很多無法想像的科技,不見得是我們未來一定會去追求的。

本文原刊登於The Sky of Gene

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亞特蘭提斯‧新世界:來自異星的救贖

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危機就是轉機,人類在七萬年前,差點瀕臨滅絕,可是不僅在嚴峻的情況下繼續生存繁衍,還發生了認知革命,有了語言和想像的能力;我們有了認知革命後,還有了農業革命,開始定居產生了文明;在約五百年前,發生了科學革命,我們利用科技的力量,人定勝天。

那是人類的過去,可是人類的未來呢?科技的強大力量,連歷史學家哈拉瑞(Yuval Noah Harari)在他的好書《人類大歷史:從野獸到扮演上帝》Sapiens: A Brief History of Humankind)中都不禁要猜測未來是否有一天,我們能夠把意識和記憶移植到機器上(請參見〈虛構事物和集體想像建構出的人類大歷史〉)。

無獨有偶,美國日裔科學家加來道雄(Michio Kaku) 就在他的好書《2050 科幻大成真:超能力、心智控制、人造記憶、遺忘藥丸、奈米機器人,即將改變我們的世界》(The Future of the Mind: The Scientific Quest to Understand, Enhance, and Empower the Mind)探討這個可能性,他們都提到人類甚至可能設計出比我們大腦更優越的人工智慧(請參見〈心智的未來:2050科幻大成真〉)。

可是,著名物理科學家霍金(Stephen Hawking),特斯拉創辦人穆斯克(Elon Musk),還有蘋果共同創辦人沃茲尼克(Steve Wozniak),擔憂人工智慧發展完成將可能導致人類滅絕,聯同逾千名的科技專家、科學家、研究員共同發表一封信,信中警告自動化武器可能帶來的危險,督促聯合國禁止開發與使用自主武器(autonomous weapons)。

人工智慧會不會有一天毀滅人類,我不知道,不過科技的發展最終導致人類文明的大浩劫,向來是科幻小說和電影喜愛的熱門主流題材,《亞特蘭提斯‧新世界》The Atlantis World)也不例外。

《亞特蘭提斯‧新世界》是亞特蘭提斯進化三部曲的終部曲,頭兩部曲是首部曲《亞特蘭提斯‧基因》(The Atlantis Gene)和二部曲《亞特蘭提斯‧瘟疫》(The Atlantis Plague)(請參見〈亞特蘭提斯‧基因:人類起源的凶險之謎〉〈亞特蘭提斯‧瘟疫:人類進化的轉捩點〉)。和前兩部曲很不同的,《亞特蘭提斯‧新世界》比較算是科幻小說,而前兩部曲都比較像是混合了科學理論和細節的科技驚悚小說。另外,前兩部曲的場景幾乎都發生在我們的家園──地球,充滿明爭暗鬥和陰謀詭計;而《亞特蘭提斯‧新世界》的主要場景是在宇宙的異星,說的是一個文明崩壞而尋求救贖的故事。

 

科幻和科技驚悚小說主要不同是,後者往往不吝寫入大量科學和科技的細節,不擔心會嚇到讀者地用一些篇幅來描寫科學或科技,算是順便做科普。可是科幻小說就比較不在乎科學或科技的細節,因為主要主題是要寓言未來或諷刺現狀等等,重要的不是科學或科技本身,而是人性。

前兩部曲《亞特蘭提斯‧基因》《亞特蘭提斯‧瘟疫》提到了尼安德塔人、大鐘、托巴巨災、亞特蘭提斯、內源性反轉錄病毒、印歐語族等等。在《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。

儘管男女主角努力對抗,在《亞特蘭提斯‧瘟疫》中,印瑪里還是施放出了奪命瘟疫病毒,全世界近三分之一的人口命懸一線,印瑪里卻宣稱這是人類二次進化的開始……全世界爆發了嚴重的亞特蘭提斯瘟疫後,工業化國家紛紛封鎖邊界、宣布戒嚴,並將所有病患隔離至「蘭花區」接受治療。印瑪里也不斷地派軍隊在歐洲趁機攻城掠地,並號召倖存者組成軍隊以抵抗自遠古便存在的宿敵。女主角凱特要一邊躲避印瑪里追擊,在驚險萬分的逃難途中,還得和輾轉與兩名科學家共同解謎以研發治病的解藥。

到了終部曲《亞特蘭提斯‧新世界》,各國政府集結兵力欲對抗強大的印瑪里部隊,卻遠遠敵不過阿瑞斯將軍手中的亞特蘭提斯方舟,點燃引爆南極洲周圍的水雷,讓融化的古代冰層形成一場大洪水,迅速淹沒世界各地,讓古時挪亞方舟式的大洪水重演。凱特跟大衛快不敵印瑪里的邪惡陰謀,還好傳來一組來自外太空的加密訊息,他們只能儘快解開密碼,否則世界將泡在水裡……為了拯救地球,他們踏上了探索終極真相之旅。

當他們上了太空,《亞特蘭提斯‧新世界》就不再提前兩部曲大量提到的尼安德塔人等等科學知識了,換成一個更科幻奇幻的風格。由於故事實在太繁雜,我花了一些時間才適應裡頭在烽火系統、通訊包廂、傳送門等等之間跳躍式的劇情。不管《亞特蘭提斯‧新世界》再怎麼反烏托邦,男女主角就像好萊塢的英雄,永遠都不死。他們不僅不死,還還原了亞特蘭提斯的終極真相,原來是個哨兵、放逐者、蛇軍、環大混戰的世界……

整體而言,我覺得首部曲《亞特蘭提斯‧基因》和二部曲《亞特蘭提斯‧瘟疫》頗有創意,利用人類演化的科學來編故事,只是劇情多處顯得太造作、刻意,不夠自然。作者在有科學基礎上作科技驚悚的文章,可是又要天馬行空地寫軟科幻,因為讀完整個系列回頭來看,也能解釋為何有些劇情顯得不太搭調。就娛樂性而言,亞特蘭提斯進化三部曲有一定水準,否則美國 CBS 也不會重金改編成影集。

從亞特蘭提斯進化三部曲可見作者傑瑞‧李鐸(A. G. Riddle)是位很唬爛……哦不……很有潛力的作家,未來期待看到他更多作品問世。

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粒子是真實存在的嗎?--科學哲學是在搞什麼

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作者:阿捷〈捷學的哲學

日常生活中,我們談及或接觸到的事物,譬如自然景物、生物、人造的物件……我們都會承認它們存在。它們的存在是那麼顯然,我們幾乎不會懷疑它們是否真實存在、只是腦裡虛構的事物。

為什麼?這很大可能源於我們可以直接觀察到(可以直接看到、摸到)它們。但科學理論裡,許多科學家提及的東西,譬如基因、電子、力場、光子等等,我們都不可以直接觀察到它們。那麼,我們如何肯定它們真正存在呢?

有人可能說:我們還是可以觀察到它們啊!譬如電荷,我們可以從安培計裡看到有多少電荷在流動。但請想清楚,當你在實驗室裡用安培計測試電流,透過安培計報告那裡有多少電流通過時,你並非真正見到有電荷在流動,你只是見到安培計裡的數值,然後才報告那裡有多少電流。

當代科學理論提到的許多東西都是不可直接觀察,雖然科學報告裡描述到它們像是可被直接觀察似的,譬如「兩個粒子現在正碰撞」、「不同的基因在重新組合中」……但嚴格而言,這些報告有誤導成份,科學家不可能真的觀察到兩個粒子在碰撞,他們只是透過各類儀器、數據,間接地推測這些東西如何活動。

讓我們把這些科學理論所假設的,卻無法直接觀察的物件,稱為「理論存有物」(theoretical entity),譬如粒子、力、波、電子、場等等。同時,我們把稱謂這些理論物件的名詞稱為「理論名詞」,例如「粒子」這詞是理論名詞,它稱謂粒子這理論存有物。

科學實在論:理論存有物真的存在嗎?

現在問題來了:我們能否用證明日常事物存在的原則,證明這些理論存有物存在?答案似乎否定。因為這些理論存有物無法直接觀察,我們不能用相同的原則──如果我們能夠直接觀察到某個東西,則這個東西是真實存在──推論它們存在。

雙縫實驗中電子真的像子彈般真實存在嗎?via universe-review.ca

雙縫實驗中電子真的像子彈般真實存在嗎?via universe-review.ca

假如你開始懷疑理論存有物的真實性,恭喜你,你已正式踏入科學哲學的領域。

有些科學哲學家認為理論存有物是真實存在。他們的想法是:如果我們相信科學理論為真,而理論存有物是科學理論所假設的東西,那麼我們應該很自然地相信它們存在才對。譬如,我們相信電子理論為真,那麼我們應該很自然相信電子存在,否則一方面相信電子理論為真,另一方面卻否定電子存在,豈非矛盾?

上述的想法可以寫成如下的論證:

  • (1)    如果某個科學理論為真,則這理論所假設的理論存有物是真實存在。
  • (2)    這些科學理論為真。
  • (3)    所以,這些理論存有物真實存在。(根據1,2)

這個論證是確當的(valid),我們質疑這個論證,只可以質疑它的前提。

有些哲學家反對(1),即使科學理論為真,也不代表理論存有物真實存在。哲學家羅素就反對(1),他的進路是:我們可以透過某種重寫的方式,使得這些本來需要假設理論存有物存在的理論,變成不再需要這些假設。

譬如,現假定電子理論為真。羅素認為,我們可以把理論裡假設電子存在的描述或內容全部進行改寫。改寫後的新理論,或是完全不需要使用到「電子」這理論名詞,或是理論裡照樣有「電子」這理論名詞,但它只是某種形式定義,並無真正指涉事物(如電子)。羅素相信,通過這種重寫,即使科學理論為真也好,它根本不需要假設這些理論存有物存在,因此也就不能推論出它們真實存在。

羅素的任務:重寫科學理論真的可能嗎?via pinterest

羅素的任務:重寫科學理論真的可能嗎?via pinterest

有些哲學家反對(2)。當這些哲學家反對(2)時,他們關注的是科學理論是否反映著世界的真實面貌。他們大多認為,當我們說一個科學理論為真,這變相承認它描述了世界的真貌,譬如電磁學理論告訴我們有多少電荷在電線裡流動,假如電磁學理論為真,電線裡便真的有電荷流動。

但反對(2)的哲學家認為,無論這些理論多麼有用,預測多麼準確、可以透過各種實驗去保證它們有某種合理性也好,這些理論只不過是人類理智的工具,它們並不描述世界的真實面貌。我們可以用一個誇張或嚴厲的說法表述這想法:科學理論並不配有「真」或「真實」的名號。

譬如基因工程逐漸變得和製造鋼鐵一樣普遍平凡,但這些哲學家會說:不要被騙了,不要以為真的有一串串很長的胺基酸分子在串連一起。當生物學家用金屬線或彩色球建構基因的模型,這些模型可以幫助生物學家更仔細思考生物學的問題,去發展更新更有用的微型科技(microtechnology),但不代表它反映事物的真實圖象。

這就是說,科學理論只是我們的模型工具,我們可以建構各式各樣的模型工具去解釋、預測、發展科技,但我們不能說這些模型工具真實地描繪世界。也許,讀者會問:這種說法有道理嗎?

基因只不過是模型? via kastglows.ca

基因只不過是模型? via kastglows.ca

我們可以嘗試用以下例子回答:我們能夠用滑輪、槓桿、滾球軸承、法碼等,做個經濟模型。重量代表貨幣供應量、角度傾斜度代表通貨膨漲率,而天平盤上的滾球軸承代表失業工人的數量。當貨幣供應的重量減少,通貨膨漲率的角度便會降低,而天平盤上代表失業工人量的滾球軸承便會增加。在這個模型裡,我們可以有正確的輸入與輸出,但它只是經濟模型,幫助我們思考經濟是什麼回事,我們不會說通貨膨漲率就真的是那些角度的傾斜度。同理,一串串很長的基因模型只是幫助我們思考生物學的問題,不代表真的有像模型般一串串很長的基因分子結構存在。

伊恩·哈金論兩種科學實在論

通過上面的討論,哲學家伊恩·哈金(Ian Hacking)認為我們可以區分兩種科學實在論:存有物的實在論與理論的實在論。

存有物的實在論主張,許多理論存有物確實存在。存有物的反實在論則認為,理論的存有物都是虛構的,它們只是某種形式的邏輯建構,或是科學家的工具。又或者,比較不獨斷地說,我們沒有任何理由假設它們真正存在。

理論的實在論則主張,科學理論至少是以真理為目的,而真理則是反映世界的真象。當一個理論為真,就表示它反映了世界真實的一面。理論的反實在論則認為,理論頂多只是實用、可接受它有某種合理性,但絕不反映世界真實的一面。

哈金提到,理論的實在論與存有物的實在論並沒有必然的邏輯關係,你可以接受其中一者,但反對另一者。現在,我們可以看到四項選擇:

  • (一)    同時接受理論的實在論與存有物的實在論
  • (二)    同時反對理論的實在論與存有物的實在論
  • (三)    接受理論的實在論,反對存有物的實在論
  • (四)    接受存有物的實在論,反對理論的實在論

(一)可以算是堅實的科學實在論者。通常有一班稱為「工具主義者」的人支持(二),這些工具主義者認為科學理論只是思考世界的理智工具,所以理論中假設的理論存有物同樣是工具,並非真實存在。(三)是有可能的,譬如上述提到的羅素,他就是一個理論實在論者,但存有物的反實在論者。

至於(四),哈金認為也是有可能的,譬如,雖然我們沒有完備的電子理論描述電子,但我們有很好的理由相信電子存在。我們的理論常常被修改,而且為了不同目的,我們可以使用不同的電子模型理論,這些電子模型理論都不應被理解為反映了世界的真貌,或者正確地描述了電子的特性;但無論如何,電子的確存在。哈金更提出了一個宗教上屬(四)的有趣例子,他認為很多神父都相信上帝存在,但同時認為任何人類所構造出來描述上帝的理論都不可能是真的,因為人類無法真正了解上帝。

這本書是非常好的科哲書 via cnstrctvsm

哈金這本書是非常好的科哲書 via cnstrctvsm

科學實在論只是哲學家的玩意兒嗎?

有些人聽到這裡,可能認為這樣的討論很無聊,只是哲學家的玩意兒。尤其是一些科學家,他們認為整個科學實在論與反實在論都是虛假的問題,沒有實質的意義,也對科學完全沒有影響,如同理查·費曼(Richard Feynman)的名言:「科學哲學對於科學的用處,如同鳥類學對於鳥的用處。」(Philosophy of science is as useful to scientists as ornithology is to birds)

我自己對這問題的回應是:不全對,也不全錯。科學哲學的問題確實只有哲學家會關注,科學哲學也對科學發展沒有影響。不過,即使如此,這也不代表科學哲學只是一種「無聊的玩意兒」。當我們嚴肅、認真地看待我們的知識,並作出最根本的反省──即使這是瑣碎無用的哲學反省也好──我們還是可以問「原子是否真的存在?」這樣的問題並沒有錯誤,即使問得愚蠢也好,它也是人類愚蠢得來最深刻、最漂亮的反省。

其實,科學界裡都會有實在論與反實在論的討論,不過主要針對的是個別理論,並非所有科學理論。譬如,在哥白尼時期,天文學家不願意相信哥白尼的日心說,他們堅信宇宙的中心是地球,雖然他們承認太陽中心系統有助於運算,但這不代表世界的真象。在一些時期,物質主義者(materialist)主張存在的事物都是由微小的物質所構成,他們相信原子存在,卻反對非物質的力場存在。到了現代,量子力學詮釋的討論中,也掀起了一些實在論的討論:我們應該說粒子的確有確定的位置和動能卻無法測知,還是我們應該說波包塌縮(Wave packet collapse)是它和人腦的某種活動效應。

不過,哈金提醒我們,這些個別理論的反實在論問題都可以藉由科學解決。譬如統計力學發明者之一詹姆斯·克拉克·馬克士威(James Clerk Maxwell),曾認為氣體並非真的由那些很細小、像軟皮球的東西所組成,這些東西只不過是模型,方便我們解釋溫壓效應。但當這個模型愈來愈能解釋物理現象,他便傾向實在論。在科學界,某種理論或理論存有物的反實在論者,最後因理論成果愈來愈出色而逐漸成為實在論者的情況十分普遍。

有些人可能因此主張,所有反實在論的問題都可以通過科學的發展解決。譬如,當弦論、黑洞理論變得愈來愈成熟,最後懷疑這些理論的反實在論者都必定要閉嘴和投降。不過,我認為,科學家和哲學家討論「實在論v.s.反實在論」,是兩種完全不同的層次。科學家討論的是某個科學理論是否足夠成熟、有很高的可信度、比其他理論為佳;假如答案是肯定的,它就屬實在論。哲學家討論的則是退一步的問題(後設問題):我們是否應該視科學理論為反映世界真貌的真實理論?

如果我們的立場傾向工具主義,便會認為科學理論再成熟也好,我們仍是無法確定它們是否反映世界真貌、沒法確定這些理論所假設的理論存有物是否真實存在。或者,我們應該更進一步地問,何謂「真實性」(reality)、「真理」(truth)、「真實存在」(really exist),如何回答這些問題,也將令我們遊走於實在論與反實在論之間。

我對科學哲學有興趣,是因為我中學時,從科普書裡認識到霍金理論有所謂虛時間的東西。數學家用√-1 定義虛數,虛數似乎沒有任何物理意義。如果說宇宙中存在著虛時間,它到底是什麼東西?它只是一個數學模型,可以方便我們進行預測、應用,還是反映了世界(時間)的真實一面?假如你對這些問題有興趣,那就表示你可能有興趣踏入科學哲學的討論裡。

  • Reference
    Ian Hacking:Representing and Intervening: Introductory Topics in the Philosophy of Natural Science, Cambridge University Press, 1983
這幅圖簡介了幾個科學哲學的重要理論 via thumblr

這幅圖簡介了幾個科學哲學的重要理論 via thumblr

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埃利希的蝴蝶:對人類的未來下注

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就在一週前,中國政府在中全會上宣布結束一胎化政策,但論者咸認開放二胎並不會改變強制控制生育的本質。耐人尋味的是,五、六年前還有官員曾宣稱計畫生育對生態環境和全球暖化「做出了十分重要的貢獻」。這樣的論點正是生物學家埃利希(Paul Ehrlich)在他1968年的名著《人口炸彈》中強調的:人口過剩必將導致生態災難、人類滅亡的後果。中國改弦易轍的消息一出,不少人紛紛提起埃利希的名字,有人語帶諷刺地說,他「幾乎可以聽到埃利希的慘叫」。

埃利希(Paul Ehrlich)source:wikipedia

埃利希(Paul Ehrlich)source:wikipedia

巧合的是,本月初臉譜出版社才剛出版歷史學者沙賓(Paul Sabin)的《對人類的未來下注》,此書聚焦於埃利希與經濟學家朱利安‧賽門(Julian Simon)的十年賭局,他們以五種金屬的價格漲跌為標的,希望能藉此證明人口增加與資源短缺之間的關聯。沙賓藉此帶出美國四十年來的環境政策變遷,及科學在環境議題論辯中的角色,在一片對新馬爾薩斯人口論的嘲諷聲中,持平地呈現出論戰雙方的洞見與侷限。

埃利希與賽門兩人的根本性差異,在於「生態學者將資源短缺視為限制,不是迫使劇烈改變發生,就是會導致危機」,經濟學家卻認為資源短缺反而會「創造挑戰,刺激經濟往新方向邁進」。對像埃利希這樣的生態學者而言,所謂的資源來自實存的生態系統,而它的有限性是不可能藉由自由市場機制和科技創新改變的。但對信奉海耶克與傅利曼等芝加哥學派的賽門來說,「人類就是『終極資源』。人類的智慧和進取,足以長久解決眼前的短缺問題。」

賽門相信人類的一切希望繫於圖書館(知識與科技)無疑是脫離現實的樂觀主義,但埃利希以蝴蝶數量動態研究為基礎所作的預言,也完全忽視了人類社會的複雜與彈性,甚而是去人性化的。耶魯大學經濟學家諾德哈斯(William Nordhaus)因此批評埃利希及羅馬俱樂部對成長極限的模擬「將人類社會看作是『一群無感知能力的生物,不願也無法考慮繁殖的慾望;無法發明電腦、生育控制裝置或合成物質;沒有一個價格體系,可以用來協助分配稀有物資,或是驅動新物質的發現』」。

埃利希的侷限之一,就是自認在科學上完全站得住腳,因此認為不該援助像印度這樣人口過剩的國家是理所當然,無視這違反多數人的人道直覺。即便他一再強調自己不相信種族差異(同樣是基於他的科學觀點),卻始終無法消除大眾對人口控制的優生學與種族主義疑慮,即使他們宣傳美國白人應優先接受生育控制亦然。埃利希也從人口控管的角度,認為應禁止所有合法及非法移民,而賽門對移民的支持,固然是從經濟上可能的好處著眼,卻也較埃利希顯得人性。

埃利希的過份自信雖是基於他的科學研究,但另一方面,就連瞭解他理念的同儕親友都認為,埃利希對人口問題的狂熱使他的言論近似宗教而壓縮了思考空間,以強烈形容詞鋪陳的末日預言,更落了批評者的口實,使大眾對環境議題的警示話語感到不信任或疲乏。和美國的發展軌跡有些相似的是,台灣的環境議題書寫一開始也有悲觀、警示意味強烈的傾向,但近來有不少論者轉而採取審慎樂觀的態度。作家艾克曼(Diane Ackerman)在新作《人類時代》寫道:「我們數十億有創造力、會解決問題的人類不必成為環境的寄生蟲──我們有科技、能了解,而且有慾望成為生態永續的共生生物。」這其實與賽門「人類並非破壞者,而是創造者」的看法相近,只是審慎得多,更重要的是承認人類終究是生態系的一部份,設想一個脫離自然的經濟體系是不切實際的。

正如一些經濟學者的看法,埃利希雖然輸了賭注,但被通貨膨脹等諸多不確定因素影響的商品價格,本就不是判斷人口成長影響的最佳指標。這場賭注最大的弔詭之處,就是企圖以冷硬的市場價格決定兩種價值觀的輸贏。誠如科學史家歐雷斯克斯(Naomi Oreskes)一針見血地指出:「許多環境的主張,都和生命的質量有關,而非數量。這些主張都與美學和道德選擇有關,也和平等及倫理有關。」也因此與環境相關的政策問題,不會只與科學有關,這是埃利希與賽門兩人都忽略的角度。身為一個打算進行自願人口控制的人,我認為思考環境議題之所以重要,並非是為了「未來」的子孫或災難,而是因為「現在、此刻」正在發生的「美的喪失」,是因為如沙賓所言,我們對地球的態度「定義了一部分的自己」。

沙賓在書中指出,前述諾德哈斯的批評,顯示「比起埃利希的蝴蝶,人類能有更多選擇。」我們因為比蝴蝶強大而擁有更多選擇,然而這些選擇既帶來希望,也伴隨著「不停思考較佳選擇」的責任。

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蝶:擁有一雙美麗翅膀的嬌客──《大人的昆蟲學》

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「正在進行長途飛行」的青斑蝶。它們的後方是瀨戶內海。

一趟遇見「旅途中蝴蝶」的旅行

「當上船長,為渡海途中的旅蝶提供休憩之處」是我的綺麗夢想之一。
不曉得是在哪本書讀過:據說作者航行在廣大的海面時,曾經遇到成群的紋白蝶,數量多達幾萬隻。我幻想著自己隨手拿了件T恤鋪在甲板上,再提起一桶砂糖水灑在上面。尋味而來的紋白蝶們翩翩飛到甲板,伸出口器滋潤喉嚨。我坐在桅杆上,看著吸取砂糖水的蝴蝶們,自顧自地拿著蘇打汽水乾杯……。

說到全球知名的「渡海蝴蝶」,馬上讓人想到大樺斑蝶〈※1〉。這種蝴蝶的體色是鮮豔的橘色;平常棲息在北美落磯山脈的蝶群,會南下到墨西哥過冬。浩浩蕩蕩的蝶群,重量驚人,據說,連樹枝都被牠們折斷了。

日本也有會長途飛行的蝴蝶。
在九州大分縣的東北部,國東半島沿岸的瀨戶內海,有一座名為姬島〈※2〉的小島。從九州本島搭乘渡輪大約是二十分鐘的航程,島上的人口約有兩千人。每到初夏和秋天,名為青斑蝶的大型蝴蝶會降臨這座小島。

二○一二年五月下旬,我回到了我在大分縣別府市的老家。雖然聽說姬島的青斑蝶一直到六月上旬左右都看得到,但是身為不能隨時請假的上班族,我一年也就只有這麼一次機會,可以一睹芳澤。我抱著迫不及待的心情,登錄姬島村公所的網頁,確認青斑蝶觀測數量的預報資料。據說,運氣好的時候能夠看到三百隻青斑蝶漫天飛舞的奇景,但是如果遇到下雨,可能連一隻都看不到。

向我透露「你可以去看看姬島村的青斑蝶」這個消息的人,是我爸爸。我想當地的新聞節目應該都有報導相關訊息,但是在大分待到高中畢業的我,卻一點印象也沒有。或許是當時正值青春期,我的心思被其他事情佔據,所以無暇顧及;相反地,如果我在青春期便沉迷於蟲子的世界,不知道我的人生會有多麼充實……。

在別的縣市工作的姐姐也回來了,最後由她開車一起去。意外的是,我竟然是最近才知道長我八歲的大姊,也是熱烈的蟲迷。我們這對對蟲有志一同的姊妹,曾相約一起出國賞蟲呢。

姬島的青斑蝶

從別府市開車一個半小時,我們抵達了伊美港。接著要在這裡搭乘前往姬島的渡輪─「姬島丸」。二十分鐘後,身穿禮服、看似從九州本島參加婚禮歸來的家族,還有身穿社團制服的學生們依序下船。瀨戶內海一片風平浪靜。

「哇,我看到蝴蝶在飛了!」
車子行駛在青斑蝶會出沒的海角,看到道路兩旁翩然飛舞的大型蝴蝶,我們兩姊妹更加興奮。

車子一到停車場,我們看到路旁的草叢間停了幾隻青斑蝶。正如淺蔥(青斑蝶日文名為「淺蔥斑」,日文淺蔥意為水,代指水藍色)這個名字,水藍色搭配茶色的組合看起來很高雅。當我拿出相機,拍得正入迷時。

姐姐「現在不是拍照的時候吧!妳看那邊、那邊!」
Mereco「啊?……哇!!」

我順著姐姐指的海角前端,看到不計其數的蝶影飛舞。姊妹倆發出不成聲的尖叫,一起衝了過去。

「奇怪?我已經死了嗎?」
草地一望無際的綠意從海角的砂地延伸出去,海面風平浪靜,晴空萬里。數十隻被海風吹襲的青斑蝶,在其間晃動著翅膀。難道我已經悄悄來到天國了嗎?翅膀拍動空氣的聲音,吧噠吧噠地響著。有蝴蝶在的地方,就能引起蝴蝶效應〈※3〉,即使讓陰陽兩世產生連結也不足為奇。

海角前方的田地種植了青斑蝶喜愛的砂引草(Messerschmidia sibirica),吸引大批青斑蝶聚集。青斑蝶不只會從白色的花朵吸取花蜜,對草汁的味道也來者不拒。我們走過的草地,停留了數量多到嚇人的青斑蝶。斑蝶科的成員,體內大多帶有毒性。青斑蝶會吸食砂引草,好像很積極把毒物吃到身體裡。

「今天飛來的青斑蝶特別多呢!妳們是從哪裡來的?」
看似當地島民的大嬸向我們搭話。聽到我們回答「從神奈川來的」,對方大吃一驚「哇~太厲害了,居然從那麼遠的地方來」。原來這裡不是熱門觀光區嗎?我心中驚訝了一下,環顧四周,看到十幾個人,大部分都是按照旅館指引而來的釣魚客。這樣也好,反正人少,我們不必擔心人擠人,可以慢慢欣賞。

青斑蝶乘著海風,飄忽不定的姿態看似優雅,不過這裡畢竟只是它們漫長旅途中的休息站。青斑蝶終其一生都過得很辛苦。它們在台灣或沖繩過冬,在夏天即將來臨之際,又要北上到日本近畿或東北的高原。秋季的南下途中,它們則會在姬島短暫停留,趁此時吸取澤蘭的花蜜,所以只有在初夏才看得到青斑蝶在大海前飛舞的身影。

為了慰勞這群辛勞的旅客,姬島的居民努力種植青斑蝶喜歡的植物。感覺就像阿公阿嬤做了滿桌好菜,等待只有在中元節和過年返鄉的子孫享用。和我這個連年度返鄉都常翹掉的不孝女比起來,昆蟲還比較孝順呢。話雖如此,在秋天南下的隊伍,和北上隊伍並非同樣班底,而是它們的下一代。為什麼牠們能夠飛行這麼長的距離,真是讓人百思不得其解。

具備長途遷徙能力的青斑蝶,生態尚有許多不明之處。為了調查它們的移動路徑等資訊,在亞洲各地都有人用油性筆在蝶翼上記錄辨別資訊的標示調查。根據標示調查顯示,單獨個體的最長移動記錄,竟然超過兩千公里。

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根據調查,青斑蝶會在東亞各國之間隨著季風跨海遷徙,目前最遠的紀錄在2006年秋季,從日本長野縣到台灣的蘭嶼,約2321公里,間隔41天。(欲知更多相關資料可洽青斑蝶的台日航線一文)

日本的蟲迷〈※4〉號稱有七成都是蝴蝶迷,不過,熱中為青斑蝶進行標示調查的人,和一般認知的蝴蝶迷有點不一樣。透過小小的蟲子,把距離十萬八千里的兩個地方,串連起來……抱著此如此浪漫情懷的人,可是不在少數。

攝影家佐藤英治先生的著作《青斑蝶:跨海飛行的蝴蝶之謎》中,詳細地說明青斑蝶的生態與觀測地,以及標示調查的方法等資訊。我最喜歡的部分如下。

從網子捕捉青斑蝶,捉法有兩種;一種是按住翅膀,另一種是按住胸部。我選擇按住翅膀。原因是青斑蝶非常不耐熱;如果按住胸部,我擔心人的體溫會傳到牠身上,產生不良影響。

為了不妨礙青斑蝶的漫長旅途,調查得如此周到,完全捨不得讓牠們增加任何一點負擔。這樣的考量,將他對蝴蝶們的愛護之情表露無遺!

鳳蝶餐廳的女主人

以我目前的生活型態而言,想要為青斑蝶提供休憩之處很困難。不過,即使住在市區的公寓,還是有辦法吸引蝴蝶過來。春天的時候,我專挑檸檬、萊姆、金桔、山椒等芸香科植物的苗株,買回來放在陽台上,打造成蝴蝶專屬的餐廳。

我的鳳蝶餐廳「謝利」,首位客人是在六月三日光顧。那天,我走到水盤前一看,發現有如橡皮擦屑的脆弱生物,正在啃食自己的蛻皮殼。巡視一遍周圍,總共找到四隻,我馬上決定把牠們取名為橡皮擦屑1~4號。

我原本以為要區分1~4號很困難,沒想到經過幾天的觀察,我發現牠們會停留在固定的地方。即使移動到別的地方吃葉子,待我再去查看,牠們已經回到老位置了。感覺好像是為了避免從啃食葉片的痕跡,使自己的棲身之處曝光,所以把住家和用餐的地方分得很清楚。雖然外表和橡皮擦屑沒有兩樣,看來謀生的技能還是有從祖先處好好繼承下來。

一直叫牠們橡皮擦屑,好像很看不起牠們似的,其實我很驚訝牠們的生命力竟然如此強韌。在我去公司上班的這段時間,牠們很可能會被蜜蜂、寄生蜂、草蛉〈※5〉襲擊,或者慘遭風吹雨打而變得奄奄一息……想到這裡,我簡直是坐立難安。我決定把牠們棲息的葉片連枝剪下,插進裝水的瓶子裡,再找個圓頂的容器裝起來,養在室內。

打從我親自動手把葉子剪下來,開始照料牠們,才知道原來牠們是一群忘恩負義的傢伙。牠們居然會揮舞黃色的臭角來恐嚇我,虧我還是拉拔牠們長大的母親。「臭」角正如其名,會發出宛如柑橘類植物濃縮了幾百倍的惡臭。我深刻體認到,儘管柑橘類的香氣怡人,但是再芬芳的氣味,如果超過限度也會轉為可怕的臭味。

脫皮之後,牠們的體色變成茶色,帶著白斑。皮膚的光澤濕潤,已經完美擬態為溼鳥糞。難道牠們不知道忤逆衣食父母的行為,等於自取滅亡嗎?如果要牠們上吊自殺,也不知道哪個部位算是脖子就是了。我胡思亂想一番,覺得自己快要虛脫。和養貓養狗不一樣,這種完全不能期待牠們會和飼主「心有靈犀一點通」的無力感,或許正是養昆蟲的趣味所在。

一天天過去,這四塊鳥糞,總算變成我熟悉的柑橘鳳蝶幼蟲模樣,全身綠油油。牠們和之前只能小口小口的啃著葉子,承認「對啦,我就是地位最低,我是一塊沒人想吃的鳥糞」的樣子,完全判若兩蟲。胃口驚人,吃葉子有如秋風掃落葉,一下子就清潔溜溜。為了張羅這群綠色大胃王的食糧,我連忙出去採購柑橘類植物的苗株。

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柑橘鳳蝶的幼蟲長大後,模樣很像恐龍寶寶。食量驚人,一株芸香在一天之內就被啃得光禿禿。背部的斑點是為了嚇阻鳥類,以免被捕食。雖然有人說這些斑點看起來像蛇眼,但是實際是否能派上用場,至今仍無定論。

發現那幾條橡皮擦屑,至今已過三個星期。養得圓圓胖胖的橡皮擦1號,「糞」量也相當驚人。但是我總覺得牠的體積有縮水。牠會一直停在枝椏上,搖頭晃腦,仔細一看,發現牠正努力補強結在枝椏上的絲。這些絲的作用,是等到結蛹時用以固定身體。

牠們在晚上吐絲結繭,到了早上,把身體縮成一球,進入「前蛹」期,一動也不動。早上我出門上班,下班回家時,牠們已經變成淺綠色的蛹,看起來好像巴爾坦星人(日本特攝節目《鹹蛋超人》系列中的外星人)。所有的變化在短短的半天內完成,讓我很後悔,「早知道就不去上班了……」

守著巴爾坦星人的日子又過了兩個星期,某一天晚上,我打算進房間睡覺時,忽然驚叫一聲。原本是綠色的蛹,已經透出黃色和黑色的翅膀顏色。我很有信心,明天早上一定可以看牠破蛹而出。

牠沒有包覆在堅硬的繭裡,單憑結在枝椏上的細絲固定。虧牠處於這種完全沒有防備的狀態下,還能夠一路撐到現在。從當初的橡皮擦屑,演變成鳥糞、綠色恐龍、巴爾坦星人。到底要變身幾次啊?總之,明天就可以看到最後的模樣。如果可以,我真想整晚不睡,以免錯過這重要時刻,但是隔天還得上班。我很不甘願地把鬧鐘調成五點,才上床睡覺。

隔天早上起床,就是一連串的等待。但是左等右等,蛹還是沒有任何動靜。明明蛹殼已經半開,都可以看到新的觸角和眼睛了,可是我只剩下三十分鐘就得出門。我心碎的回到房間吹整頭髮,只離開五分鐘左右,沒想到,等我回來以後,發現豬羊變色,牠的樣子已經變得和剛才完全不一樣了。

「你、你真的在約定時間內現身了!」
像是故意看準時間,鳳蝶趁我不在的時候,已經完全蛻變,破蛹而出。當我看到牠的時候,牠正在伸展翅膀。我花了幾個小時盯場,終究白費工夫。

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羽化中的青斑蝶。source:Youtube / 201206 琉球青斑蝶羽化記錄

為什麼我覺得連複眼和觸角都看起來如此水潤呢?大概是淚水在我眼眶裡打轉的關係吧!之後我又挑戰了好幾次,想要親眼目睹羽化的一瞬間,可惜最後都功虧一簣,每次都錯過破蛹而出的時刻。

連變身的瞬間都不讓我見識,未免太忘恩負義。難道你們以為自己能夠自食其力嗎!我抱著自憐自艾的心情,打算在牠們的翅膀乾掉以前,把鳳蝶拿到陽台,卻看到牠們為了把蛹便傳送到翅膀,拼命振翅的模樣。鼠灰色的體液,有如傘上的水珠紛紛落下。於是,鳳蝶的首次飛行直接在陽台啟程。

「可惡!你們給我好好的飛!我不管你們是男是女,反正通通給我找到好對象,能生多少就生多少。等到死後上天堂,你們再站到業鏡之前,最後恍然大悟『是妳嗎,Mereco?每次都替我們準備新鮮葉子的人就是妳嗎?』」

我彷彿化身為鳳蝶之母,內心如此吶喊著。

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我一直看不到鳳蝶羽化的那一刻,好像不是單純的運氣不佳。對蝴蝶悉知甚詳的昆蟲館館員告訴我「我想鳳蝶儀定是看準Mereco小姐離開的空檔,趕快破蛹而出。在羽化及將完成之前,不是隱約可以看到鳳蝶的眼睛嗎?我想牠們已經有視力,可以看得到周圍的事物。」雖然我能夠體會鳳蝶的心情,但還是很悲傷。

不再是秘密之家的餐廳

1~4號號離巢獨立之後,留在陽台的柑橘盆栽裡,不斷有新來的「蟲」產卵。不曉得是自立門戶的第一代成員回來產卵,還是餐廳的名號已經透過口耳相傳,在蟲界流傳開來。因為照顧不來,我決定讓毛毛蟲們自己看著辦,長大並自行獨立。某天早上,替牠們補充水分的時候,我看到才剛羽化的鳳蝶,跌跌撞撞地飛走。

我猜測鳳蝶王朝在我家陽台已經繁衍到第五代;以「食部落格」(日本的美食情報網站)來比喻,我想我這間餐廳,相當於平均分數高達3.5分的優質好店。正當我如此沾沾自喜,有一天早上我躺在床上,聽到陽台上有一群吱吱喳喳的麻雀。我在半夢半醒之間,竟然覺得鳥語聽起來像是人話。

麻雀A「哎呀,我之前都不知道這裡開了一間店,很不錯的家常小館呢!」
麻雀B「可惜就是品項不夠多,如果菜單再多點變化就好了。」
麻雀A「那我的評論就這樣寫吧:希望能夠增加幼蟲的種類,能達到就給四顆星。」
(喀啦喀啦)
Mereco「喂!我這裡可不是麻雀餐廳呢!!」
麻雀們「哇~~好可怕喔!」拍著翅膀逃走了。

只要被鳥盯上,這個純粹以人工打造的環境,等於陷入無處可逃的絕境。我睜眼仔細一瞧,那些鳥糞狀的幼蟲們已經消失無蹤,取而代之的是多到嚇死人的鳥糞,讓我大驚失色「原來真正的鳥糞是長這副模樣!」

「小鳳,我對不起你們。我下次一定記得裝網子……」

我抬著仰望著天空,向那些早夭的鳳蝶寶寶道歉。

身為經營鳳蝶餐廳的女主人,一點也不輕鬆。委屈和辛酸的事接踵而來。雖然說這就是大自然的本質,但我還是相信人定勝天。我暗自下定決心,明年一定要做好萬全的準備,打造一間讓鳳蝶們能安心歇息的餐廳。

  • ※1 大樺斑蝶在美洲大陸是種廣為人知的蝴蝶。在販賣進口手工雜貨的網站「Etsy」上,鍵入大樺斑蝶的英文「Monarch butterfly」搜尋,就會出現許多以這種蝴蝶為造型的飾品。
  • ※2 每年8月舉辦的盂蘭盆舞大會很有名。由小朋友戴上頭巾,把臉塗白所表演的「狐狸舞」尤其受到歡迎,也吸引了眾多業餘及專業攝影師, 把島上擠得水洩不通。
  • ※3 原文是「一隻蝴蝶在巴西拍動翅膀,可能會在美國德州引起龍捲風」。這就是混沌理論中的主題,意即微小的變化,可能會帶動巨大的連鎖反應。雖然寫下這段話的同時,我其實對這句話的意思一無所知,唯一肯定的是,如果我想用它來取代「大風起,桶匠喜」(比喻不知道誰什麼時候會走運)這句諺語,大概還是用錯了吧。
  • ※4 日文漢字為「蟲屋」。不過, 這個詞隱含著對昆蟲的熱愛非同小可,幾近狂熱,把大半人生都奉獻給昆蟲;不但對昆蟲如數家珍,而且眼中只有蟲,對周遭的事物常常視而不見的意思。
    可依照種類分為「蝴蝶屋、天牛屋」,或依照活動分為「採集屋、飼育屋」等。
    有位編輯曾告訴我「以人文科學系來說,我們也會自稱『 列寧屋』 」 。我想只是我不知道, 但是各個業界, 想必也存在著許多「○○屋」吧。
  • ※5 草蛉成蟲的翅膀呈半透明狀,看起來纖細脆弱,但是幼蟲卻是肉食性動物,擁有像蟻獅一樣的大顎。有些種類的幼蟲具備可怕的習性,會把吃剩的獵物殘渣背在背上行走。

ubTqkAF本文摘自泛科學2015年11月選書《大人的昆蟲學》,世茂出版。

 

 

 

 

PanSci Talk-變態

本書搭配精彩講座活動《變態》,邀請到台灣蝴蝶保育學會的資深講師呂晟智和國立中山大學生物科學系顏聖紘副教授,要和大家分享這些「變態」的小東西的迷人之處。

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螢火蟲:可愛小蟲的甜蜜陷阱──《大人的昆蟲學》

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滿天飛舞的螢火蟲是夏夜最美的風情畫。source:flickr / Sinchen.Lin

備受喜愛的夏季小蟲

說到夏天的蟲,馬上讓人聯想到蟬、鍬形蟲、獨角仙等。不過,最受歡迎的,非螢火蟲莫屬。

椿象、蜜蜂等,光是存在就足以讓人驚慌失色。讓人願意千里迢迢來欣賞的,也只有螢火蟲了。連旅遊指南也會特地列出賞螢景點,魅力可見一般。

我有一個女性友人,今年夏天特地穿上浴衣,到某間知名飯店的庭園賞螢。她開玩笑地告訴我「其實飯店是用 LED以假亂真呢!」「不會吧?」很樂在其中,仔細想想還真不可思議。因為她這個人完全不喜歡蟲,沒想到卻對發光的蟲有興趣,而且還覺得是 LED很掃興。

黃綠色的尾部散發柔和光芒,在黑暗中看起來,蟲的外觀要素可以完全被抽離。螢火蟲的成蟲壽命很短,唯一的飲食來源是草葉的露水。牠們發光的目的之一是為了求偶,最重要的是,平常難得一見。

綜合上述幾項特點,螢火蟲也就在大家的心目中,留下「虛幻的小生物,為了發光而燃燒生命」的印象。

若有機會,我當然也想見識美麗的螢火蟲,同時也希望對這種生物有更清楚的認識。二○一三年六月底的某一天,我到足立區生物園〈※1〉參加每年舉辦的賞螢會「賞螢之夜!」。為我導覽的是館內的工作人員福澤卓也先生。

首先他帶我參觀螢火蟲以外的蟲。我去的時候,館內剛好在舉辦「蟲蟲的親子關係展」。其中最有趣的,是屬於亞社會性的日本埋葬蟲〈※2〉。這種蟲在土裡生活,所以會場設置讓蟲無法感應的紅色燈,好方便參觀者觀察。我看到成蟲待在雞肉丸子上,一副毛躁不安的樣子。

福澤先生「這種蟲會把死去動物的肉做成肉丸,在旁邊產卵。等到卵孵化完成,幼蟲出生後,就會讓牠們聚集在肉丸上,以嘴對嘴的方式餵食肉汁。你看成蟲都已經在肉丸上等待,我猜今天應該就會孵化了。」
Mereco「在肉丸子上集合這種說法真是太可愛了,好像會有老師出來帶隊喔。」

埋葬蟲以腐肉維生,所以很多人會覺得這種蟲很噁心,但是這個特展詳實地介紹了牠們的魅力,我想足以讓觀眾大開眼界。

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部分種類的埋葬蟲採行一夫一妻制,雄蟲、雌蟲甚至會共同撫養後代,。source:flicke / Shipher (士緯) Wu (吳)

寬敞的蝴蝶溫室,讓蝴蝶自由飛舞,很受大人小孩歡迎。這天,工作人員把剛從後院羽化的蝴蝶遞給遊客,請遊客讓蝴蝶從自己的手中飛到溫室。為了避免蝴蝶的翅膀受傷,工作人員會仔細說明該如何接觸翅膀。不論大人還是小朋友,大家經手的時候無不小心翼翼。

在這裡,遊客們可以看到花栗鼠沿著架設鐵絲網的走道盡情奔跑,還有陸龜「霸王硬上弓」式的交尾方式,當然也不可錯過長 2.5公尺×寬 7公尺的大型水草水族箱。對喜歡生物的人而言,這裡就像天國。仔細逛完一圈要一個下午的時間。雖然佔地不是很大,但能明顯感受到館方對於展示方式的用心。

就在我幾乎忘了此行是為了螢火蟲而來的時候,導覽剛好進行到螢火蟲飼育的部分,負責導覽的是倉岡宗士先生。日本的螢火蟲以亞熱帶地區為主,種類約有五十種;館內飼育的種類有源氏螢、平家螢和大島窗螢。日本人印象中的螢火蟲,不是源氏螢就是平家螢。

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原本我對螢火蟲只有這樣的認知:「身體細長的黑色小蟲,會在水邊發光」,所以我想藉由這個機會區分清楚〈※3〉。

首先來看飼養在室內的平家螢。飼養方式是把水苔放入張網的盒子,讓成蟲在上面產卵。箱子下面要設置水循環設備,保持一定的濕度。大約經過一個月,孵化完成的幼蟲就會自然掉進下面的水中。

倉岡先生「螢火蟲的幼蟲期大約是十個月。」
Mereco「我本來對螢火蟲的印象是很虛幻,沒想到還挺長壽的呢。」

把水箱裡的活性碳石〈※4〉翻面,裡面附著許多鎧甲般的幼蟲。成蟲也就罷了,如果有人連幼蟲也覺得好可愛,我只能說他對蟲類的愛實在非同小可。接近蛹化的幼蟲,會被移到沒有照明的房間單獨照料。為了模擬岸邊的景觀,水族箱裡的土堆呈現傾斜。幼蟲靠著水苔上岸後,再收集泥土製作土繭。長到成蟲就會羽化。

飼養源氏螢則使用另一種方式。館方把冰冷的井水引到後院,以人工水路飼養。因為井水的水溫一整年都很穩定,很適合用於飼養。

Mereco「螢火蟲吃什麼呢?」
福澤先生「成蟲只喝水,幼蟲吃螺。平家螢比較好養,可以餵食田螺、響螺等,源氏螢就挑食了。因為牠們只吃川蜷。川蜷本來就是容易腐爛的螺類,天氣炎熱就會腐爛,發出非常難聞的惡臭。糟糕的是,源氏螢的幼蟲吃了這些腐爛的川蜷,也會跟著變臭。」
倉岡先生「牠們發出臭味也是為了保護自己呢。」

工作人員抓起一隻幼蟲,刺激牠再讓我聞聞看;可惜的是我聞不出異味,只覺得牠很淡定,有「泰山崩於前而面不改色」的膽識。

福澤先生「幼蟲發出的臭味,每個人的形容方式都不一樣。」
倉岡先生「我覺得聞起來像墨汁。」
福澤先生「我覺得聞起來像游泳圈,就是游泳圈打氣時聞到的味道。」
Mereco「充滿夏天的味道不是很好嗎!讓我對牠更有好感了耶!」

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大島窗螢的幼蟲。體型龐大,體色呈現淡淡的桃色。外表和異型沒兩樣。這種螢火蟲的幼蟲是陸生的,以鍋牛等為食。據說夜間走在西表島等地,會看到牠們在林間的地表微微發光(不僅限於大島窗螢,有些螢火蟲在幼蟲時代也會發光)。源式螢和平家螢是日本最常見的兩大螢火蟲,幼蟲皆是水生,所以許多日本人決的幼蟲為陸生很稀奇,但是在全世界兩千多種螢火蟲中,水生僅有數種,所以水生反而比較稀奇。

螢火蟲的成蟲常常讓人聯想到夢幻的妖精,沒想到幼蟲不但又醜又臭,還食用腐肉,感覺和怪獸沒兩樣,只能說「蟲大十八變」啊。不過看牠們隨時把握當下,對生命全力以赴的樣子,我也沒什麼資格對牠們說三道四。

我最後看的是大島窗螢。牠們棲息在八重山地區。工作人員讓我看了幼蟲,我忍不住驚叫「這是什麼東西!」福澤先生卻一臉滿足的回答「我倒是覺得這種幼蟲長得帥呆了。」

初夏的乘涼「賞螢之夜!」

「賞螢之夜!」的夜間特別開放窗口,遊客大排長龍。穿著和式涼衫的小朋友在室內跑來跑去,一派乘涼的悠閒氣氛。入館後,大家依序走進螢火蟲展示間「光之盛宴房」。入口垂下深色幕簾,燈光關掉,只剩貼在把手上的細膠帶反射紅光。就像有些寺廟的「胎內巡禮」體驗一樣,一定要扶著把手才能前進。

展示間的正中央放了兩個四方形的「賞螢箱」,長約兩公尺。裡面有黃綠色的光芒動來動去。是源氏螢群飛亂舞。白天看螢火蟲飛,飛行技術差到讓人差點大笑,沒想到那種笨拙的飛法在黑暗中,反而讓人對牠們的光影印象更深。

在房間對面一隅,能看到閃閃發亮的平家螢。牠們的體型比源氏螢小一點,感覺光芒也略為低調,閃閃爍爍。

正如螢火蟲被視為亡者的靈魂,牠們的光芒充滿非現實的色彩,似乎不存在於這世界上。黑暗之中,還有遊客出聲詢問「這是真的螢火蟲嗎?」讓工作人員哭笑不得。

其實,有人懷疑也不足為奇。螢火蟲的光被稱為「冷光」〈※5〉,和電燈不一樣,發光時幾乎不會發熱,成蟲不必進食,只飲用草葉的露水,但為何能有這樣的本領呢?這種發光的效率很高,目前也已經有人進行研究,希望能應用在人類的生活。只是尚未釐清的謎團還很多。

如果參加預約制的飼育導覽,可以走到源氏螢居住的水路,欣賞牠們在大自然環境下飛行的模樣。讓我印象深刻的是,有一位帶著孫子來賞螢的老奶奶,反應比小朋友還熱烈,說了好幾次「我小時候家裡附近也很多呢~」

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平家螢。攝於日本福島縣只見町的水田附近。

暴衝的螢火蟲之愛

螢火蟲幾乎不帶昆蟲的色彩,飽受大家的喜愛,只是牠們的數量不斷減少,包含牠們所棲息的環境,都已被視為自然保護和聚落保護的象徵。不過,從自然保護的觀點而言,有些在日本各地舉辦的活動,讓人忍不住打個問號。

有些人在螢火蟲大量減少的河川,引進其他產地的螢火蟲。大家只要看前頁的比較表就知道,源氏螢在東日本與西日本的發光方式不一樣。如果把發光的方式擬人化,閃爍間隔較短的西日本螢火蟲,看起來就像滿口關西腔的愛情騙子,讓人忍不住想用鴨跖草做成超細的針,往牠身上猛刺「別想用這種甜言蜜語騙我!」

總之,每個產地的螢火蟲,發光方式都會出現些微差異。以人力介入,讓不同種不同語言的螢火蟲混入當地,會造成天下大亂,連雄蟲和雌蟲的交尾都會產生錯亂,最後讓兩種螢火蟲一起遭殃。即使不至於嚴重到整個地區滅絕,但很多生物學者都認為,人為的遷移,會提高基因污染的風險。

有人認為「把當地捕獲的個體群養大再送回去就沒問題」,但有研究指出,以飼育的方式長大的個體,會壓迫本土種的生存空間,長期下來,兩種都會走向滅絕。當作飼料跟著流放的川蜷,也會面臨同樣的問題。

有些地區以「螢火蟲的故鄉」為口號,寄望能帶動地區發展。但是,為了興建螢火蟲養殖場和開闢水路,反而讓原本居住當地的生物失去棲身之所,再加上觀光客蜂擁而至,螢火蟲的數量不增反減,於是貿然引進其他地區的螢火蟲……大家一起飼養螢火蟲,等到牠們長大後再放生,當地的媒體等單位視為美談而大肆報導。不難想像,這個活動不但能讓人樂在其中,而且被塑造的很有意義。「只要能賞螢火蟲,就算對環境造成負面影響也沒關係」這種想法固然不可取,但是既然提出了人與自然的「共生」、「里山(人類居住靠近自然的地方)」、「生物多樣性」等關鍵字,我們仍須不斷自我反省,究竟從生物學的角度來看,什麼樣的作法才正確。

二○一二年,有位自稱螢火蟲專家的人主張,螢火蟲相當於「自然界的蓋格計數器(用於測量放射性)」,意即只要螢火蟲每小時曝射的放射線超過 0.5微西弗,螢火蟲就不會發光。因此他推動螢火蟲復育計畫,打算把其他產地的螢火蟲引進福島,在當時引起軒然大波。這位專家提出的主張大多屬於「偽科學」〈※6〉,例如利用奈米純銀可以去除污染。雖然他提出螢火蟲的發光度在放射線下出現差異的照片做為根據,卻被人指出拍攝條件明顯不同、經過加工等造假嫌疑,總之,爭議處很多。

即使是破綻百出的主張,但只要是自己想聽的內容,多數人還是願意相信。上述的案例就是其中一例。而且,相信自己是在做好事的人,很難容得下外界對活動的批評與指責。令人難過的是,正因螢火蟲備受大家喜愛,反而更容易淪為錯誤行為中首當其衝的受害者。

在這樣的風潮之下,仍然堅持以正確方式進行保育的人士,便顯得彌足珍貴,讓人敬佩。目前我自己也只能採取消極的作法,自我約束,不要去野外的「熱門賞螢景點」。

為什麼會發光?

雖然主題是發光的蟲,但是內容卻變得灰暗。
我有一項特質,就是容易把事情往最壞的方向想。難得有機會一睹螢火蟲的風采,我卻開始胡思亂想「為了這場夏季特有的景觀,得付出多麼昂貴的成本」、「不曉得十年後,我還能不能看到牠們發光啊……」,想著想著,「十年後,我會在哪裡做什麼……」,和螢火蟲根本扯不上關係的不安也浮現心頭。總之,我根本不可能靜下心,單純欣賞這股神祕之光。在我眼中,牠們的微光,等同於摩斯密碼,似乎傳遞著某種求救信號。不過追根究柢,螢火蟲為什麼會發光呢?

前面提過,螢火蟲的成蟲發光是為了吸引異性。以我們人類的世界而言,有位歌手曾唱過一首歌,歌詞描述「讓煞車燈閃五下,代表我.愛.你」,我猜這位歌手上輩子可能是螢火蟲。

不過,幼蟲發光可就沒那麼浪漫。一般的說法是,牠們發光所要表達的訊息是「我.不.好.吃.喔」。不論螢火蟲的成蟲還是幼蟲,只要遇到危險,都會分泌出有臭味的黏液,能夠面不改色吞下肚的捕食者很少。所以也有蟲類有樣學像,擬態為螢火蟲,可惜沒辦法模仿到也會發光。

北美的 Photuria屬的螢火蟲成員,會模仿他種雌螢火蟲的發光方式,而且學得維妙維肖。等到他種雄螢火蟲受到吸引前來,這種雌螢火蟲就會一撲而上,捕食雄螢火蟲,上演仙人跳戲碼。如果這種肉食性螢火蟲在日本更普遍,很難說會不會對螢火蟲的高人氣出現負面影響。

另外,在澳洲與紐西蘭,有一種雖然不是螢火蟲,但同樣也會發出美麗光芒的蟲,而且生態相當有趣。東京的多摩動物公園,是全日本唯一看得到這種蟲的地方。牠的名字叫做螢火蚋〈※7〉。

螢火蟲-3

多摩動物公園的螢火蚋。為了便於觀這些帶有黏液的細絲從旁邊打上藍光。看似美麗的珠簾,對居於洞窟的小蟲而言,是萬劫不復的死亡陷阱。

觀賞螢火蚋的設施模仿成洞窟的樣子,裡面一片漆黑,伸手不見五指。抬頭往天花板一看,只見無數的藍色光芒閃閃爍爍,感覺就像置身於銀河。

可惜浪漫的星空美景一下子就結束了。等我走出黑暗,仔細閱讀導覽牌的說明,我也完全扭轉了剛才對螢火蚋的印象。螢火蚋其實是一種真菌類的蚊蚋幼蟲,又稱為南光蟲。牠們從洞窟的頂端垂下幾條有黏性的細絲;黏液上的顆粒,很像昭和時代的連續劇中,常常出現在廚房和客廳之間的珠簾。牠們的屁股前端會發出藍白色的光芒。

蒼蠅或搖蚊等小蟲被藍光吸引前來,就會被黏住,不得動彈。這時,螢火蚋則慢慢的捲起珠簾,步步逼進,最後捕食獵物。

美得不像真實的螢光固然值得欣賞,但我覺得由這種不起眼小蟲所製造的美麗陷阱也很有趣。被大家追捧過頭,導致在部分地區異常出現的螢火蟲,是不是也該學學螢火蚋,考慮改變形象呢?牠們在幼蟲階段就頗為強悍,所以不必擔心沒有潛力。如果有必要,儘管向人類反擊吧!

沒錯,牠們可以在東京表參道或六本木變成一片燈海的時候,混入人群,把人類通通吃光。東京的人潮被牠們一掃而空,燈會變得更環保,更符合慢活。城市也會再度恢復原有的榮光……處身在連人都熱到快活不下去的環境中,光是想像這樣的光景,多少能發揮一點點消暑的作用呢。

  • ※1 足立區生物園的動物很多,有小袋鼠、松鼠等哺乳類、兩棲類、魚類等。不過,這棟設施起初的主要目的是飼養螢火蟲。經過改裝,在二○一四年四月一日重新開館。足立區生物園HP(www.seibutuen.jp
  • ※2 有關埋葬蟲飼育幼蟲的情況,可參考館野先鴻先生的繪本《埋葬蟲》(偕成社出版P300),當中以細膩筆觸,詳實描繪雄蟲和雌蟲如何共同培育下一代,以及四星埋葬蟲的一生。
  • ※4 材質為活性碳的成型物,背面的凹陷處很適合讓幼蟲居住,聽說很暢銷。
  • ※5 雖然有一首有提到螢火蟲的都都逸(以七七七五格律組成的俗曲)「愛情的煎熬讓我心焦慮,和蟬鳴相比,默不作聲的螢火蟲更讓我心焦難耐」。不過,螢火蟲可沒有為情所苦喔!
  • ※6 英文 Pseudoscience,雖然有提出科學根據,但實際上並非如此的就是為偽科學。
  • ※7 事實上,包含螢科成員在內, 只要是會發光的蟲類的幼蟲,一律通稱為 Glowworm。

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本文摘自泛科學2015年11月選書《大人的昆蟲學》,世茂出版。

 

 

 

 

PanSci Talk-變態

本書搭配精彩講座活動《變態》,邀請到台灣蝴蝶保育學會的資深講師呂晟智和國立中山大學生物科學系顏聖紘副教授,要和大家分享這些「變態」的小東西的迷人之處。

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蠶:為一家畜化的昆蟲──《大人的昆蟲學》

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蠶-1

山形縣的養蠶農家大浦先生,在家中以桑葉餵食蠶寶寶,一天餵食三次,份量多到得用一台小卡車來裝,但不消多久時間,就被啃到只剩下樹枝了。96的老爺爺和71歲的兒子夫棄,雖然繼續養蠶,但周圍的農家早就不種桑樹而改種果樹。即使養蠶的獲利已不敷成本,但出於老爺爺的希望還是繼續維持。

被社畜化的人類 VS 家畜化的昆蟲

即使考慮到過去年代,遭受蟲害和獸類威脅遠超過今天,但我那已經過世的祖母,她對一般生物的厭惡可說到了極致。不管走到哪,她的蒼蠅拍永不離身,只要是出現在她視線範圍的小蟲,沒有「趕盡殺絕」絕不善罷甘休,連闖進院子裡的貓,她也不假辭色,唯獨對蠶寶寶另眼相看。

生絲是絲絹的原料,作法是把蠶蛾的幼蟲為了化蛹而結的繭經過水煮,再抽出極細的絲線捻合而成。由這種昆蟲生產的絲線價值之高,想必不需要我再贅述。

「蠶寶寶摸起來很光滑,好可愛」。當時我還小,但聽到祖母對我這麼說,心裡也覺得「蠶寶寶真是厲害,連這個老太太都講牠好話」。基於高度的商業價值而衍生出牠們與人類的生活〈※1〉,讓最討厭蟲子的女人也不得不對牠們改觀。

這種遺風延續至今。翻開歷史的教科書,與絲有關的有絲路、富國強兵政策、富岡製絲廠、啊野麥等等雖然離我們不遠,但在生活中卻愈來愈無法察覺到製絲業的存在。打開衣櫥拿出衣服一瞧,成分標籤清一色標示著嫘縈、聚酯纖維等化學纖維的名稱。

因為被人類利用的歲月過於漫長,導致蠶喪失在野外生存的能力,成為唯一家畜化的昆蟲。體色白中泛青的牠們,肢體的力氣變得很弱,無法攀爬在樹枝上,抵擋風雨的侵襲。如果每天沒有人把食物放到牠們嘴邊,用桑葉直接蓋住牠們,牠們無法自行覓食,只能活活餓死。

蠶與人類的關係變得愈來愈疏遠,在這股趨勢之下,我們是否有機會與牠們發展出全新的關係?我身為社畜化的人類的一份子,決定與被馴化的昆蟲展開同居生活。

浮世繪

在喜多川歌摩的浮世繪作品當中,也可以看到日本江戶時代婦女養蠶的模樣。

一波三折的同居生活

現在已經到了連爵位都可以上網購買的時代,何況是區區的蠶寶寶。西陣織的商家「暾野屋」,每年都會透過網路銷售蠶寶寶飼育套組〈※2〉。我在下單之前,先打電話諮詢孵化和繭化的時間表,而對方的回應也相當周到,對我有問必答。

暾野屋「如果想取絲最好趁現在……」
Mereco「我不打算取絲耶,我要一直養到成蟲。」
暾野屋「這樣啊?請問您飼養的目的是?」
Mereco「我只是想觀察牠們而已。」
暾野屋「這樣嗎?呃……」

難道我說了什麼不該說的話,讓這間在京西陣傳承十四代的老舖,深感自尊心受損嗎。還是對方覺得我這種行為是玩物喪志……我不由得緊張了起來,沒想到接下來聽到的內容卻讓我出乎意料。

暾野屋「那個啊……很可愛唷!」
Mereco「啊?是嗎,果然很可愛嗎!!」

從意想不到之處感受到暾野屋對蠶寶寶的深厚感情,讓我更期待「與蠶同居」的新生活。

「天啊!!已經都孵出來了!」
我原本計畫好的旅行因為航班取消,延遲半個星期才出發。兵荒馬亂之間,我也忘記通知暾野屋。一直等到我回國,我才收到兩天前已經到貨又被退回,後來又請對方再送一次的養蠶套組。我小心翼翼地打開箱子,卻被嚇得往後退一大步。

厚紙板上有二十五隻黑色的蟻蠶,也就是二十五隻幼蟲搖搖晃晃的弓起身體。但是,牠們之所以會弓起身體,並不是出於恐懼,而是因為飢餓。牠們搖頭晃腦是因為渴求桑葉。當時正值七月盛夏,一起寄來的桑葉已經發黑腐爛。不行,這種東西怎麼能用來餵食嬌弱的蠶寶寶呢……。

我得想想辦法才行。顧不得夜已深,我拿著園藝用剪刀往家裡附近的河岸狂奔,從桑樹上儘量挑選柔軟的嫩葉剪下來。話說回來,這棵樹到底是不是桑樹,老實說我也不是很有把握。因為不敢確定,我還想過要不要加點飼育組附帶的桑葉一起餵算了……。

忐忑不安地過了一個晚上,當我看到被切成一公分小塊的葉子上,出現細筋般的咬痕後,真的鬆了一大口氣。我以後一定會好好照顧你們的!

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剛出生不久的蠶寶寶顏色和體型和螞蟻類似,因此又被稱作蟻蠶。source:wikipedia

養蠶的飼主也被蠶養

即使有像我這種粗心大意的飼主,被害得小命差點不保,牠們還是順利地不斷成長。在脫皮之前,蠶兒進入「眠」的狀態,有一至兩天的時間不吃不動,抬著頭保持直立。直到結束第二次脫皮進入三齡,體色又變成黑色。

自從我開始養蠶,每天都得早起切桑葉,還有清理牠們的糞便和吃剩的桑葉……被迫過著作息規律的生活。我小時候養的蠶通通都被我餓死,但是長大成了上班族,別的本領沒有,做得最得心應手的就是一成不變的庶務工作。看樣子,社畜和家畜的組合還挺合拍呢。

同時間一起養的鳳蝶幼蟲,不論我多麼用心照顧,牠們只會恩將仇報,每次看到我,都揮舞著臭角,用這個會散發惡臭的角狀器官恐嚇我。蠶寶寶就不一樣了,只要用桑葉蓋住牠們,牠們就很開心,很好伺候。牠們不像野生的鳳蝶,因為與人為伍,對蠶而言就是自然的環境。即使我忘了闔上瓦楞紙箱的箱蓋,也不必擔心牠們會逃走。直到結繭之前,橫跨在同伴身上,已經是牠們移動能力的極限。

有時即使忙於加班,我還是會很介意「蠶寶寶要吃的桑葉好像快乾掉了……」,所以我會把園藝用剪刀塞進上班背的包包,方便有機會就補貨。只是每次一見到巡邏警員,我都有點做賊心虛,生怕自己舉動可疑。另外,在擁擠的電車裡,我也曾因為臂膀和穿著短袖的大嬸互碰,導致瞬間想到家裡的蠶寶寶而渾身打顫。蠶寶寶的身軀缺乏油脂滋潤,和蒼白冰涼、又帶點皺紋的歐巴桑皮膚簡直一模一樣。

觀看蠶寶寶吃桑葉的樣子,不論吃多久,牠們永遠保持單一的動作。牠們會先以呈合掌形的短短胸腳牢牢固定桑葉,接下來專心啃食。看起來很像小小孩埋頭猛吃紅豆麵包或御飯糰。牠們的頭部像量角器一樣慢慢劃出圓弧,以畫圓的方式啃掉柔軟的葉片。雖然說已經喪失野生的本能,進食的畫面還是充滿生命力。

藍色體液從薄薄的肌膚下隱約可見。牠們前進的模樣,讓我聯想起在高速公路上呼嘯而過,把路燈遠遠甩在身後的情景,充滿一股難以言喻的時尚感〈※3〉。我曾經花了將近一個小時,錄下牠們脫皮的過程。每脫一次皮,就增添了幾分氣質優雅的白。

到了終齡幼蟲的階段,下一步就是羽化。蠶一生大約可以吃下25克左右的桑葉,截至目前為止,牠們的進食量〈※4〉已經累積到一生中的八成,也就是20克左右。只靠當初發現的桑樹,已經無法供給足夠的桑葉。我帶著園藝用剪刀,早晚各一次去河邊替牠們覓食。不論是晨光中,邁著輕快腳步晨跑的跑者,或者夜晚在路上發酒瘋的醉漢,看到我這個可疑人物都會自動讓路,側身讓我通過。

蠶寶寶的食量實在過於旺盛,害我每次經過加裝完善的保全系統的豪宅,望著枝條從院子伸出來的桑樹,忍不住都會產生幻覺。隨著警鈴聲大作,杜賓犬衝出來對我狂吠,淚眼汪汪的我不斷辯解「你誤會了……我也是不得已,因為我家的蠶就快沒東西吃了……」手腕被手銬銬住時,感到一股冰冷的觸感……。我敢說,如果蠶的終齡不是五或六齡,而是十齡,我應該已經淪為通緝犯了。

哲學家尼采曾寫過這麼一段話。
「與怪物戰鬥的人,應當小心自己不要成為怪物。當你遠遠凝視深淵時,深淵也在凝視你。」
當我的精神和生活都變得以蠶為重心,真的已經不知道是我在養蠶,還是我被蠶養。

蠶-2

蠶的終齡幼蟲。養蠶雖然可以獲得豐厚的利潤,但也很容易受到氣候、疾病、生絲價格下滑等因素影響,所以各地都有養蠶神的信仰。其中有名的是流傳於日本岩手縣遠野市的人馬一體之神「御白樣」。遠野的傳承園也設有「御蠶神堂」,在御白樣身上覆蓋上各種顏色的布,供人們祈願。

蠶寶寶與食用昆蟲的歷史

我和蠶寶寶還處於蜜月期,沒想到卻已經有人對牠們虎視眈眈。這個人就是昆蟲料裡研究會的代表,也是號稱食蟲之王的男人─內山昭一先生。

前一章提到的「吃蟬會」,就曾利用蠶寶寶的糞便,製作「蠶沙茶」。把蠶寶寶的糞便煮成茶,喝起來有一股桑葉的香氣,非常美味。不過,難道不能直接把桑葉做成茶,而不經過蠶寶寶嗎?我心存疑問,但是一時之間沒有想太多,所以就向內山先生透露「我家現在有養蠶」。

內山先生「真的嗎!蠶可是人間美味呢。把絲抽出來之後,蠶蛹是可以吃的。」
Mereco「呃……我是純觀賞啦,所以打算讓牠們長到成蟲。真可惜啊……」
內山先生「沒關係,成蟲也可以吃啊。放進平底鍋炒,還會有鱗粉掉下來,味道更香呢。真的超好吃的。」  Mereco「啊?」

之後,每次我和內山先生通電子郵件,他一定會附帶一句「P.S. 你家的蠶寶寶好嗎」,一副充滿試探的語氣。每次看到這句話,我的腦中都會出現這樣的畫面:我死命抱著家裡的蠶寶寶,對他大叫「你不要打我家蠶寶寶的主意啦!」

下列的敘述是我節錄內山先生的郵件內容。有興趣的讀者,不妨試試看喔!

蠶卵就像有「陸地魚子醬」之稱的地膚子(植物的果實之一,外型和口感都很像魚子醬)一樣充滿彈性,口感極為彈牙。請務必收集蠶卵,嘗嘗這道美味。可以用橄欖油醃漬,加點鹽調味。如果再撒點胡椒就更棒了。當作抹醬,抹在法國麵包片上吃,感覺更像魚子醬。

只要沒有毒,內山先生大概是來「蟲」不拒,什麼都敢吃。不過,吃蠶不是什麼新鮮事,且在昆蟲料理中擁有悠久的歷史。以蠶入菜,算是養蠶業的副產品,同時也是珍貴的蛋白質來源。在日本信州等盛行養蠶的地方,就有吃蠶的習慣。蠶蛹有一股特殊的絲味,所以通常都是和蔥花等佐料一起用醬油燉煮。

這幾年,據說蠶寶寶也可望開發為太空食品〈※5〉。難道時代已經進步到我們可以坐在太空船裡,邊吃著用蠶寶寶製作的餅乾,眺望著窗外的藍色地球,遙想著蠶寶寶嗎?

夏季的結束與蠶之光

等到幼蟲的肌膚微微泛黃,從內部也透出光澤,而且開始爬行,代表牠們已經進入即將結繭的熟蠶期。為了準備讓牠們結繭的空間,我連忙用厚紙板製作格子狀的結繭架,但這只是飼主的一廂情願。牠們在各個地方結繭;有些在瓦楞紙箱的角落,有些結在同類的繭之上,甚至連在飼育箱旁邊的抹布皺摺裡都有蠶結繭。牠們晃著頭,拼命把絲送到絲質骨架上,在正中央結出一個橢圓的繭。

結繭的兩周以後,第一批的蠶終於羽化了。奶油色的身體,搭配倒三角形的黑色大眼,因為翅膀已經退化無法飛行,走起路來像小娃娃蹣跚學步。我想即使幼蟲有人不喜歡,但成蟲的模樣應該可以打動不少人吧!為了證實自己的猜測,我趕緊向谷歌大神查詢,輸入「蠶 成蟲」,結果跳出了「成蟲 可愛」,讓我對蠶兒的可愛姿色更有信心。

蠶-3

剛完成羽化的蠶成蟲(♂)。羽化時,會跟著排出蛾尿這種老舊廢物。雖然翅膀退化無法飛行,偶爾還是會有一些傢伙搞不清楚狀況,跌跌撞撞地逃出去,躲到窗簾後面釋放費洛蒙求愛。

在成蟲短暫的生命裡,牠們只有唯一一項任務。羽化後,雌蟲馬上抬起尾部,露出黃色的性費洛蒙腺體;雄蟲則不斷拍著翅膀,藉以吸引異性,讓我看得臉色大變。

「喂、你才剛『登大人』,現在就想求愛也太早了吧!」
宛如白色妖精的成蟲無視站在飼育箱前、一臉震驚的我,對於自己接下來要做什麼,完全瞭然於心。像是在嘲笑我「你在說什麼傻話」似的,雄蟲拍動著翅膀,慢吞吞的靠進雌蟲的身邊,貼住牠的屁股。

聽說牠們開始交尾之後,無法自行分開。又過了幾個小時,我下定決心,決定幫牠們分開〈※6〉。我用發抖的手拿起成蟲柔軟的腹部,輕輕地把牠們分開。

分不開。

再拉。

還是分不開。

我抱著緊張和恐懼的心情,在汗水和淚水齊發之下,再次鍵入「蠶 分開 方法」用谷歌搜尋。結果發現原來不能只用手拉,還得轉個九十度才能施力。「早說嘛!」我對著網路發牢騷,但這次總算讓牠們分離成功。

可惜好景不長。我不曉得牠們的基因是不是烙印著「交.尾」這兩個大字,剛剛才戰戰兢兢把牠們分開,兩隻又馬上結合。即使被我隔離,雌雄還是大抬屁股,雄蟲則翅膀拍個不停。我怎麼覺得自己好像化身為帶著竹刀的體育老師,站在畢業旅行下榻的飯店走廊,緊迫盯人,看看有沒有違法亂紀的男女學生。哎呀,我可是從來沒想過要當蟲的糾察隊!

放著不管,半天至一天過後,牠們就自然分開。對於「割愛是為了避免體力消耗」這段敘述,我沒仔細思考就直接執行,但仔細想想,其實養蠶,根本不必在意繁殖後代這檔事。如果蠶心甘情願消耗體力,那我就成「蠶」之美吧。

產下許多黃色的卵,成蟲的翅膀變得脆弱不堪,一隻接著一隻嗚呼哀哉。我的工作也只剩下一件,就是把死去的成蟲拿出來。

九月十日晚上,箱裡僅存的最後一隻雄蟲不斷拍動翅膀。不曉得是不是雌蟲殘留的費洛蒙作祟,讓牠靜不下來,但是牠無心拍動翅膀的模樣,在我眼中,竟有如風中殘燭。

蠶與人類的關係正在改變,換句話說,現在養蠶純粹是基於觀賞之用,但是我覺得蠶與人類生活的密切程度好像超乎想像,想到這點就讓我胸口一緊。以養蠶營生的人,或多或少也對自己的蠶有些感情。即使他們養蠶的目的並不是出於賞玩。

人蠶之間的關係,今後或許會變得愈來愈淡薄。如果大家不是為了製絲養蠶,而是純粹當作觀察或賞玩之用,不知會發生什麼樣的改變呢?蠶從野生動物變成家畜,接著像狗一樣,成為人類不可缺少的忠實夥伴。幾億年後,和人類一起登上太空的蠶發展出更高的智能,甚至會從太空船的窗邊和我打招呼「Mereco,地球今天的極光顏色超Q魯喲」……應該不可能吧……話說什麼是Q魯啊……。

在豔陽下揮汗收割桑葉的例行公事,即將告一段落。我突然覺得好落寞,闔上箱蓋的同時,我心中想著。
「謝謝你們陪我玩了一個夏天。」

註釋:

  •  ※1大約五千年前,在中國的黃河流域,開始有人利用野生蛾的繭。據說這是人類養蠶的起源。
    養蠶技術也隨著海外移民傳至日本,到了江戶時代,品種改良和製絲的機械化已經大為盛行。明治時期實行開國政策以後,政府為了賺取外匯而大力推動養蠶業。結果,養蠶業不但成為日本豐厚的財政收入,到了一九三○年代,日本更成為世界第一的生絲出口國。
    歷經戰後復興,養蠶業在五○∼六○年代迎接了第二次黃金時期。尤其是養蠶業盛行的信州伊那谷,一年養蠶的次數居然高達四次!到壯蠶期(四∼五歲),據說連母屋(住家的主要部分)都得讓給蠶兒,人只能睡在蠶室和沒有鋪地板的房間。之後,隨著現代化的腳步和化學纖維的流行,養蠶業逐漸走向沒落……。
  • ※2
    .蠶卵(25顆)
    .飼育手冊
    .免洗筷
    .消毒用酒精棉
    .清掃用的網子
    .桑葉(十天份)
    .飼育箱
    飼育套組內含養蠶的必備用品,價格是日幣兩千五百圓。只要從網頁下載申購書(PDF檔),即可用郵寄或傳真方式訂購。孵化的日期都經過仔細的調整,從五月到九月之間,有五個孵化日可供挑選。
    桑葉不夠時,也可以向他們繼續訂購,不過桑樹在住宅地區也很常見,不妨試著自己找找看。
    塩野屋HP(http://www.shiono-ya.co.jp/
  •  ※3我想我對時尚的定義肯定是錯到無可救藥的地步。但是大家如果期待一個來自九州大分縣的人,能夠具備正確的美感,我想我也很困擾。
  • ※4大家喝酒聊天時聊到自己喜歡的異性類型,偶爾會有男性表示「我喜歡吃東西時,一臉滿足的女孩子」。
    這時候,也不知道為什麼,這個人肯定會被大家圍攻「那你一定討厭胖子吧?」總之,看到蠶寶寶的吃相,我心中的感想是「我就是喜歡吃很多東西的你」。
  • ※5JAXA(宇宙航空研究開發機構)的山下雅道教授,致力於在宇宙從事農業的研究。據他表示,為了在太空方便攝取動物性蛋白質,蠶是極為受到注目的來源。
    有人也針對想去太空觀光,但是對蟲興趣缺缺的人,開發「健康蠶絲餅乾」,保證讓人吃了「好開心!好喜歡!吃了還想再吃!」。
    加了地瓜和豆渣的麵團裡,混入了油炸過的蠶蛹碎屑,最後灑上肉桂粉提味。撇開蠶蛹不談,味道吃起來和吉祥寺一帶的有機咖啡廳賣的餅乾,根本沒有兩樣。即使不去太空,也好想吃吃看噢!
  • ※6意即以人力介入,讓處於結合狀態的蠶分離。

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本文摘自泛科學2015年11月選書《大人的昆蟲學》,世茂出版。

PanSci Talk-變態

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帶你住成癮套房的糖、脂肪、鹽

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食安是大家都非常關心的議題,吃下肚的東西被爆了任何料,都讓人寢食難安,從三聚氰胺、塑化劑、毒澱粉、地溝油等等等事件,一再重創台灣的形象和信心。可是,難怪沒了三聚氰胺、塑化劑、毒澱粉、地溝油等等黑心加料,我們吃下肚的加工食品,就真的是安全無虞了嗎?

透過麥可.波倫(Michael Pollan)的幾本好書《飲食規則:83條日常實踐的簡單飲食方針》Food Rules: An Eater’s Manual)、《雜食者的兩難:速食、有機和野生食物的自然史》The Omnivore’s Dilemma: A Natural History of Four Meals)和《食物無罪:揭穿營養學神話,找回吃的樂趣!》In Defense of Food: An Eater’s Manifesto),我們瞭解到西方食品加工業和農牧業的內幕,還有像是《美味代價》Food, Inc.)這樣的書和記錄片挖出其他黑幕(請參見〈飲食規則-我們該吃什麼?〉及其延伸閱讀),以及像是《把化學吃下肚 造假的美味,揭開食品添加物的祕密成分:有哪些東西?以及它們為何有害健康?》Chemie im Essen: Lebensmittel-Zusatzstoffe. Wie sie wirken, warum sie schaden)這類的書透露出許多食品添加物的潛在健康危害等等(別把〈別把化學吃下肚?〉)。

這本《糖、脂肪、鹽:食品工業誘人上癮的三詭計》Salt, Sugar, Fat: How the Food Giants Hooked Us)頗受好評,可是我原本卻懷疑,不是已經有很多人在寫書或拍記錄片爆美國食品加工業的料了嗎?這本書就算寫得再好,還會有啥新意呢?結果一讀下去,卻發現原來普立茲獎得主果然不是蓋的,邁可.摩斯(Michael Moss)這位頂尖的調查記者就是能透過精彩的一手報導,讓讀者身歷其境地跟隨他去挖出一個又一個食品業者的黑幕。

邁可.摩斯膽敢挑戰美國幾家富可敵國的食品業巨人,他採訪了數百名現任和前任食品業內人士,包括化學家、營養科學家、行為生物學家、食品科學家、營銷主管、包裝設計師、CEO和說客等等,在《糖、脂肪、鹽》報導中詳列卡夫食品、可口可樂、家樂氏、雀巢、奧利歐、嘉吉等大企業的經營實例。

邁可.摩斯以極具爆炸性的真實報導,揭露跨國廠商如何藉由控制產品成分,進而吸引消費者對其產品,尤其是垃圾食物上癮。他完整敍述了這些大企業的發展史,讓我們發現他們如何利用糖、脂肪、鹽這些我們非常熟悉,看來相對無害的食材,讓消費者和他們自己陷入兩敗俱傷的囚徒困境不可自拔。

讀了《糖、脂肪、鹽》,就會瞭解到這些一味迎合華爾街投資者和分析師的大企業,如何運用最尖端的科技,計算出甜味飲料的「極樂點」,或是重組脂肪的化學結構,以強化產品「口感」,混淆消費者感官。他們不會用「上癮」這名詞,而是用「渴望」。這些都是邁可∙摩斯為求報導真確,冒死大規模實地採訪眾多加工食品產業從業者,進入各大廠實驗室收集到各種令人驚心動魄的爆料,娛樂程度還不下《壹週刊》,如果愛看驚悚片的話。

食品本來是個很穩定的產業,很難大起大落,可是這些大企業,就商業手法而言,簡直就是地球上有史以來最成功!他們網羅的人才為企業創造豐厚的獲利!他們硬是能在有限的市場裡,擴展無限的商機,而使用的方法和菸草商和毒販幾乎無異,就是讓人上癮!食品大企業還採行學自菸草公司的行銷方式,混淆大眾對加工食品健康風險的顧慮;宣稱產品「低鹽、無脂」,但卻暗中調升其它添加物含量,還有他們也狡猾地操弄營養成分標示單位,降低消費者戒心。這些事實都是從精美包裝上無法得知的真相。

好的食物帶你上天堂,垃圾食物帶你住套房!這些食品大企業的產品,從麥片、餅乾、飲料、起司到冰淇淋,處處充滿「陷阱」。雖然他們死都不承認,也弄出一些科學證據,試圖反駁添加在產品中、但化為無形的糖、鹽、脂肪是全球嚴重的心血管疾病、高血壓、肥胖問題的潛藏肇因。可是,大量攝取糖、鹽、脂肪,會造成肥胖、糖尿病、高血壓,不是已知的、明確的常識嗎?

除了美國這個飲食文化極為薄弱的國家,我們都知道真正的美食,其滋味是無窮且有層次感的。雖然我們也嗜好甜的、鹹的、油的食物,可是一般上對非常甜、非常鹹、非常油的食物,在心理和生理上都會排斥,所以才會有人買手搖飲料要微糖、拒吃太鹹的食物,或者對太油的食物敬而遠之,這類的喜愛不僅是知道它們不健康而已,而是吃了身體也不適應而不舒服。

我在美國唸書時喜歡空閒時自己做甜點,因為實在受不了外面甜過頭的甜點。有次室友為同學慶完生,賞我幾塊吃剩的蛋糕,是美國超市隨著可見,厚厚的糖霜奶油蛋糕,我才吃了一塊,沒多久就昏睡死在床上,到第二天早上起睡還覺得腦袋鈍鈍的很不舒服,據說吃了那些超高熱量蛋糕而身體不適的留學生還不少,美國人怎麼吃了就會沒事呢?

當然,很多老美把可樂當白開水喝,也不算啥新聞了,一堆可樂上癮的留學生在美國發福,回台灣後變瘦,也不是什麼新聞了,老美怎麼就不曉得可樂會讓他們肥到死?這就是高熱量加工食品最可怕之處,當消費者上鈎了,肥胖的身體會渴求更多熱量而惡性循環,讓肥胖不再成為意志力的問題,而是一種不折不扣的疾病。

儘管這些食品大企業一再宣稱他們的食品不會造成健康問題,可是摩斯發現,這些加工食品業者老闆和主管會刻意避食自家產品。他糾舉出食品大企業如何利用行銷手段,瞄準兒童進行洗腦,誘其上癮。這些食品大企業發明了一種垃圾食品便當盒Lunchables,吸引懶得或沒空為孩子準備食物上學的父母,讓他們在學校大吃垃圾食物。

source:Shelley

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老美飲食文化極為薄弱,經濟學家泰勒.柯文(Tyler Cowen)在《中午吃什麼?一個經濟學家的無星級開味指南》An Economist Gets Lunch: New Rules for Everyday Foodies)對美國的飲食文化之沉淪,有一些見解。柯文提出近一個世紀前的禁酒令讓大量優異的餐廳倒閉,加上美國人花太多時間在看電視,還有順從小孩的兒童口味,也是造成美國食物愈來愈難吃的原因(請參見〈經濟學家中午吃什麼?〉)。

美國食物難吃到只剩下甜、鹹和油。甜,當然是很明顯,可是說鹹,很多人可能不同意,油膩嗎?好像也還好。其實問題就是出在這上頭。我們對甜的接受度很高,你會直接把高純度的糖果直接拿來吃,可是沒有正常人會以吃鹽和喝油為樂,美國食物的高鹽和高脂,是被食品科學家巧妙地隱藏起來的,你的潛意識對那些高鹽、高脂的食物歡乎,儘管你吃了不覺得太鹹或太油。

像是脂肪,這是人人喊打的過街老鼠,除了油炸食品,這個舉世皆愛的料理方法,一般美國食物感覺並不會太油啊。反而是有老美跟我說,他們來了台灣夜市發現很多食物都是油炸的,怎麼台灣人感覺比他們更愛油膩膩的食物,可是身材卻比老美好很多。讀了《糖、脂肪、鹽》,才發現,原來美式食物有很大部分脂肪,是被巧妙地包裝起的來,而這個方法居然也是大家很熟悉的食物,那就是起司!美式食物使用大量起司,根本不是啥秘密。據說許多旅居海外的老美,最想念的家鄉美味就是起司漢堡,在薯條或通心粉上淋上厚厚的起司,也是老美首創的吃法吧。儘管老美愈來愈偏愛低脂牛奶,可是從牛奶移除的脂肪,反透過起司回到他們肚裡。

source:Scott Beale

source:Scott Beale

糖更甭說了,是無處不在,不管食物甜鹹。我有次看到篇《紐約時報》(The New York Times)的文章指出有位美國加州大學舊金山分校的小兒科醫師兼教授羅伯.魯斯提(Robert H. Lustig)指控糖是毒品,我原本以為不過是噱頭,可是讀了他的《雜食者的詛咒:當一卡路里不是一卡路里,食品工業的黑心糖果屋》Fat Chance: Beating the Odds Against Sugar, Processed Food, Obesity, and Disease),才知道原來他的指控是有紮實的生化和生理證據的,糖確實是個會造成許多病理現象的成癮物質(請參見〈 雜食者的該胖詛咒〉)。

難道這些食品大企業不曉得他們是在禍害下一代嗎?其實他們正在陷入囚徒困境中,因為只要某家大企業良心發現而改進食品後,業績就會被其他昧著良心的企業超過,所以沒人能夠退縮。最近剛好讀了本書《賽局意識:看清情勢,先一步發掘機會點的終極思考》Game-Changer: Game Theory and the Art of Transforming Strategic Situations),裡頭就提到如何讓帶賽者逃脫囚徒困境。其中一項方法是「引入管制,改變參賽者的利益得失」(請參見〈改變帶賽局勢的賽局意識〉)。

提到「管制」,許多倡導自由市場、小政府的人聽到一定大聲嗆說提「管制」的人不懂經濟學,或者搞社會主義等等。可是大企業無法自拔地昩著良心利用糖、鹽、脂肪釣著消費者,是因為沒人能退縮了,可是如果一旦管制了,限制了食物的份量和熱量,影響的就不會只是一兩家企業,而是所有企業都會同時受影響,就不會有因為管制本身而產生競爭落後者,因為所有企業受到的限制是一樣的,那麼只能各憑真本事較量。短期來說可能會對企業盈收造成一定程度的負面影響,可是長遠來說卻是是企業和消費者的雙贏。

而要達成「管制」的目的,消費者必須要有自覺,拒絕再讓食品大企業操弄我們的大腦。雖然台灣相較之下是好多了,還有資格嘲笑老美。可是最近有些朋友提到,他們溜小孩時看到別人家肥胖的小孩,有時候甚至還有種錯覺,以為回到米國了XD 所以守護自己和下一代的身材和健康,還是不能掉以輕心的呀!

 

本文原刊登於The Sky of Gene

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