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讓科學告訴你,父親究竟重不重要?!

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人類是個很特殊的動物,大部分雄性哺乳動物都是射後不理,可是鬧出人命把妹肚子搞大的男人,只要夠有種,就要為尿布、奶粉和養育而做牛做馬後半輩子。因此,父親在人的成長過程中,就成了一個尷尬的角色。

在亞洲文化,父親尤其是個不可親近的角色,似乎主要功能是提供經濟資源和發號司令。相信很多亞洲家庭,母親管小事,父親管大事,所以家裡幾乎沒有大事。

現在因為西化,加上少子化,父親的角色和傳統的大不同了。有些朋友在外地拚事業時,要刺激他們,就只要跟他們說,小心小孩長大後把他們當怪叔叔。今天吃飯時,朋友說個另一個朋友的八卦,就是因為兒子把爸爸在家中地位排在媽媽、阿嬤和姐姐之後而大受傷。

老實說,我跟我爸不太熟,在家幾乎從來沒有好好說過幾句話,因為我從中學時就離家,生命迄今有長達三分之二的時間在外面的世界唸書和工作。在外面的世界,大多數時間人與人之間講的是理,可是回家後父親為了要維護尊嚴而擺出的威權,很難接受,沒吵架就已經算是天下太平了,能不說話儘量不說話。打回家的電話只要是爸爸接的,幾乎馬上轉給我媽,如果媽媽不在幾乎是交待晚點再打後馬上掛掉

直到我博士班畢業時,爸爸覺得有點面子了,到美國參加畢業典禮時,我開車帶爸媽出去玩時,才有好幾個小時平等的長聊,不過那是空前,也是絕後,回到家裡,爸爸又回到裝權威的老樣子。

其實對哺乳動物而言,過去一般認為母親對子孩的影響遠遠超過父親,不僅是因為相處時間較多,還是幼兒時營養唯一來源,還有在子宮孕育的時間也不算短,而且受精卵細胞質大部分是來自母親的卵子,父親似乎在生物學上僅貢獻了一半遺傳物質,如此而已。可是近年,因為遺傳學研究技術的大幅進展,愈來愈多證據發現,父親在我們的遺傳物質上也留下了意想不到的影響,在母親懷孕時也能不同程度地影響胎兒未來的健康。

我們在實驗室的書報討論時,有人報導了肥胖的父親在孩子的DNA上留下印記到孫輩,也有討論了父親抽菸也會在DNA留下印記而讓子孫有不良健康。這些發現連我們這些成天和DNA打交道的生命科學工作者都嘖嘖稱奇。

為了慶賀這些科學的新發現,好幾位孩子的父親保羅‧雷伯恩(Paul Raeburn)就用《父親重不重要?讓科學告訴你!》Do Fathers Matter?: What Science Is Telling Us About the Parent We’ve Overlooked)來為父親的新認識而立碑!這是一位父親旺盛好奇心的科學探索之旅!他走訪了許多科學家和實驗室,為大家帶來精彩的報導。其中有許多是從其他不同動物的研究而來的,讓我們思索人為何為人?

這些有趣的問題,只要有父親的人都該知道:父親到底有多麼重要?孩子會不會影響父親的健康?父母親的遺傳基因如何進行拉鋸戰?誰的基因影響孩子較多?神經科學和賀爾蒙如何影響一個父親的表現?父親的荷爾蒙在孩子發育的各個階段會出現什麼變化?孩子成長過程中,父親扮演什麼樣的角色?母親懷孕期間,父親有什麼變化?嬰兒出生後,身為父親的男人會發生什麼事?一夫一妻制對於父母親代表著什麼意義?父親與青少年的性格轉變有何關聯?父親對於家庭有何貢獻?男性在「將為人父」時會有什麼改變?父親會影響子女的語言發展嗎?高齡父親要面臨什麼樣的風險、會得到什麼樣的回報?

上述問題,科學記者保羅‧雷伯恩,從演化生物學、神經科學、社會學、發展心理學的角度深入探討「父親」這個家長,在孩子各個成長階段所扮演的角色。是一本很有故事的書,讓我們可以一次瞭解科學家現在發現了什麼,涵蓋範圍從精子到社會都有。《父親重不重要?讓科學告訴你!》讓我們清楚地瞭解到,身為一位好父親有多重要!男人在拚事業的同時,千萬不要忽略了和孩子的親密互動!因為父親在孩子成長過程,在生理和心理上都有顯著影響!父親的參與,也為母子互動加分!

過去,我們認識了孟德爾遺傳學,可是近年愈來愈多證據顯示環境因子會在我們的DNA上做記號,就像在課本上劃重點一樣,讓同樣的DNA序列也能有不同解讀。這個後天的劃重點,影響居然不僅是我們自己而已,連子孫輩都會有影響,我們的身心健康居然有一部分是由爸爸甚至爺爺年輕時過的生活而決定的!這顛覆了過去在學界的許多認知,更甭提對社會大眾來說有多匪夷所思。男人身為人父的年紀,對孩子也有正面和負面的影響。

《父親重不重要?讓科學告訴你!》裡提到的,有許多是近年才發現的,這個領域還方興未艾,未來鐵定還會有許許多多科學新發現,所以不管《父親重不重要?讓科學告訴你!》說的關於父親的重要性有多少,都只是冰山一角而已,雖然已經夠令人感到新奇和震撼了!生命科學的研究,肯定會帶來更多更多驚喜!

可喜的是,當社會愈來愈不缺溫飽,父親就愈能夠參與孩子的成長,至少現在愈來愈多男人不僅是拿錢回家後就啥事都不管,也想要讓孩子長大後對他們有美好的回憶。在這樣情況下,整個社會是否該思考亞洲富裕國家的超長工時,讓父親少了和孩子的許多互動,是否像是吸毒,在生物學上就葬送了下一代的幸福未來?

本文原刊登於The Sky of Gene

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科學怪物

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有一個人的出世,只是為了滿足有錢父親的好奇心,但小孩長像實在太醜陋,慘遭到父親遺棄。後來小孩懂事後,瞭解到自己的長像是多麼嚇人,不容於世慘遭歧視,在憤怒下血刃了自己叔叔,並嫁禍給父親奶媽。父親在痛心之餘想要肩負起責任收養照顧親生兒子,可是後來卻又反悔,兒子悲憤之餘,又血刃了父親的好友和愛人……

這情節如果出現在八點檔,或者社會版,應該不會有人太驚訝,頂多當作茶餘飯後話題,然後正義魔人出來幹譙父親射後不理、喪盡天良,然後名嘴炒作死刑話題,誓死要讓那殺人犯就地正法,然後把錯都推到廢死團體身上……

但如果那殺人犯,是個人造生命呢?是由屍塊拚成的科學怪人呢?這時社會或許會彌漫著恐怖的氣氛,宗教團體也會出來說,看吧這就是撒旦的傑作……

《科學怪人》(Frankenstein; or, The Modern Prometheus),又譯作《弗蘭肯斯坦》(Frankenstein),是西方文學中的第一部科幻小說,誕生於日內瓦湖畔,出自瑪麗‧雪萊(Mary Shelley,1797-1851)之手。最初出版於 1818 年,較為普及的版本是 1831 年印行的第三版,有些學者認為這部小說可視為恐怖小說或科幻小說的始祖。

《科學怪人》算是我第一部以英文從頭看完的經典名著小說,記得那是大一英文課的指定課外讀物,因為英文課老師認為我們既然是生命科學系,就要讀一下這部經典科幻小說。這是那門課唯一的收獲吧,但也因為沒強制,所以讀完的同學應該沒幾人。真的把《科學怪人》讀完後,就會感嘆,原來經典之所以成為經典,是有其深厚的道理的,因為這真是本非常精彩而內容豐富的小說,難怪會一再被改編成漫畫、電視劇、舞台劇、電影,科學怪人的形象也深入民心。

迄今《科學怪人》已被改編、或者出現在 46 部電影裡,從 1920 年到今年──單單今年就有四部電影用到「科學怪人」。其他電視劇、漫畫和舞台劇有用到「科學怪人」的,更是不勝枚舉,研究《科學怪人》而寫成的學術論文,也汗牛充棟。可見這部小說的魅力。最近一部與《科學怪人》有關的改編作品是剛上映的《怪物》(Victor Frankenstein)。

《怪物》只是用了弗蘭肯斯坦(Victor Frankenstein) 的名字,還加了新主角,裡頭的故事和原著出入很大。《怪物》就一部娛樂片來說,還算中規中矩,不難看但也不算太精彩,買票看沒覺得太虧但也不覺得有值回票價。

《科學怪人》原著中,科學怪人是個很有靈性和理性的怪人,有同一般人一樣的情感需求,也需要被愛被尊重,雖然他血刃了不少人,但他連是個反社會的人都不太算。在過去的社會,凶殺案比現今常見,一般正常人在那樣的狀況,可能也會做出同樣傷天害理的事。但在《怪物》中,「科學怪人」只是出來收場用的,雖然看似殘暴,但也不是因為原本如此,如果去找一隻狼犬沒事用 BB 彈去射牠,被咬成重傷也不能怪那隻狼犬太兇殘吧?

《科學怪人》的靈感,來自瑪麗‧雪萊在德國萊茵地區旅遊時,途徑黑森州的蓋恩斯海姆附近的弗蘭肯斯坦城堡(Frankenstein Castle),兩個世紀前就有人在那做鍊金術的實驗,在日內瓦和朋友討論到了生物流電學(Galvanism)和一些都市傳說。

生物流電學是由義大利醫生、物理學家與哲學家路易吉‧伽伐尼(Luigi Aloisio Galvani,1737-1798)提出的理論。在 1780 年,他意外發現死青蛙的腿部肌肉接觸電火花時會顫動,從而發現神經元和肌肉會產生電力。

據說伽伐尼當時正在一張桌子旁,慢慢地給青蛙剝皮,要用摩擦青蛙皮產生的靜電進行電學實驗。他的助手用一根帶電荷的金屬解剖刀觸碰了死青蛙露在外面的坐骨神經。他們看見了電火花,而青蛙腿就像活著一樣踢了一下。因為該實驗,伽伐尼成為首位探討電力和生命聯繫的科學家。以此為基礎,科學界認識到肌肉運動的動力可能是液體(離子)攜帶的電能,不是之前氣球理論認為的空氣或流體。

伽伐尼用「動物電」(animal electricity)來描述激發他的標本肌肉產生運動的力量。他提出,標本的肌肉活動是由神經帶到肌肉的一股電流引發的。在他的同行(以及偶爾的對手)義大利物理學家亞歷山德羅‧伏打(Alessandro Volta,1745-1827)的提議下,這一現象以伽伐尼的名字命名為「Galvanism」(生物流電學)。這就是為何「科學怪人」要獲得生命要透過通電,雖然現實中《怪物》裡那樣大量的電流應該只會製造出烤肉。

和純娛樂片不同的,《科學怪人》原著裡頭,有著大量值得一問的哲學問題,例如人創造人工生命是違反天理的嗎?科學該被限制嗎?創造者和被創造者的責任和義務是什麼?為何「科學怪人」自己也知道自己長像恐怖?美醜有絕對的嗎?因為身心障礙被社會遺棄的人,犯了罪是誰的錯?讀了《科學怪人》,我對「科學怪人」產生的憐憫,是遠大過憎惡和恐懼。

《怪物》相較之下就比較強調兄弟情誼。當然,裡頭一定要有一個瘋狂科學家,比《科學怪人》原著更瘋狂,完全沒有社交能力,幾乎沒有朋友,一心只為了留名青史。《怪物》還有一個盡忠職守的刑警,相信上帝的他相信他們幹的是撒旦的惡行,拚死也要力阻。 《科學怪人》作為嚴格意義上的首部科幻小說,當然要有瘋狂科學家來闖禍。對於把屍塊拚成一個新生命這件事,是很難被社會接受的,宗教家會譴責說這就是科學家扮演上帝的邪惡行為。在宗教上,人是上帝用自己形象創造的,人沒有權力用非自然的方法創造出一個人。但是,這真的是違反天理的嗎?

《科學怪人》誕生的 1818 年,英國產科醫生布朗德爾(James Blundell,1791-1878)發明了新型輸血器,開始嘗試人與人之間的輸血。他給七位分娩大出血的產婦輸入人血,其中三例救活成功,第一次成功實現人類同種異體輸血。不過,隨後歷經了百餘年的時間,同種輸血的兩個大問題凝血和溶血,才得以解決。我們現在知道輸血是很重要的醫療行為,可是要不是有瘋狂科學家在幾個世紀前做了在當時驚世駭俗的實驗,成萬上億的性命可能就丟了。這段歷史記載在好書《血之祕史:科學革命時代的醫學與謀殺故事》(Blood Work: A Tale of Medicine and Murder in the Scientific Revolution)(請參見〈科學革命時代的血之祕史〉)中。

以下的論述可能會政治不正確,或者宗教不正確,但我想主張,科學家如果有天真的能用死去的屍體創造出一個人,有何不可?這涉及兩個問題,一是倫理問題,另一是科學技術上的問題。先談倫理,宗教家肯定是反對的,因為只有人的生命是上帝賜與的。科學家大多是無神論者,對生命科學家而言,生命就是單純的物理和化學現象,沒有所謂靈魂的存在,而一個永恆不變的自我也是不存在的,人只要有了腦病變,就可能變成像是另一個人,那麼那個「我」究竟在哪?

如果宗教人士對靈魂說真的有信心,相信人的靈魂不僅是物理和化學反應而已,那麼就完全不需要擔心科學家能無中生有地創造出一個人出來,因為即使創造出了,那人終究沒有靈魂,不過是行屍走肉而已。除非宗教家害怕的是科學家又再證明宗教是錯的,那就另當別論。

然而,如果科學家真能無中生有地創造出一個有情感和思想能力的人呢?這恐怕不僅是宗教要完敗,我們也必須要面對到許許多多倫理道德和法律政治上的問題,例如請問那個人造人究竟該有什麼權力?他該保有自己的隱私嗎?他在公民社會上該參與什麼?

探討科學怪人的倫理問題,恐怕可以有許多精彩的辯論,在此就不再展開討論。那麼在科技上,人造人是可能的嗎?我的看法是,利用屍塊來拚成一個「科學怪人」,這構想永遠只會停留在科幻小說中,可是未來五六十年,當我們對人體中各器官組織的細胞組成瞭解得夠清楚,尤其是對大腦中所有神經元的連結能夠清楚地瞭解,那麼有一天理論上,是有可能用3D打印機,把一個人給打印出來的!現在 3D 打印機已經能打印出一些栩栩如生的人造器官如耳朵和骨骼,未來也可能打印出一些內臟器官供移植用。當人體器官的列印技術進展到極緻時,能否印出一個活生生的動物,也未必永遠只是科幻題材了!

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

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改變帶賽局勢的賽局意識

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想知道什麼是個賽局嗎?以上谷阿莫影片就用了大家都熟知的例子來解釋什麼是囚徒困境的賽局。

賽局理論(Game theory),又譯為對策論,或者博弈論,應用數學的一個分支,是研究具有鬥爭或競爭性質現象的數學理論和方法,在生物學、經濟學、國際關係、資訊科學、政治學、軍事戰略和其他很多學科都有廣泛的應用。沒想到原來牛郎和織女居然也遇上了。

自從諾貝爾經濟學獎得主約翰‧納許(John F. Nash Jr.,1928-2015)開創賽局理論的分析方法之後,賽局理論被各個學術領域研究、運用。納許的一生非常傳奇,他申請博士班時,他的指導教授和前卡內基理工學院的老師 R. J. Duffin,給普林斯頓大學的推薦信中就只有一句話:「此人是個數學天才」。

納許在微分幾何和偏微分方程的領域還有其他重要的數學成就。他在 1959 年之後,由於出現精神上的症狀,被診斷為思覺失調症(psychosis),對外界事物產生幻覺,有被害妄想、思想紊亂,時而過度興奮,又時而過度低落。他的研究生涯曾經中斷,在 1959 年及 1961 年兩度進入醫院療養。在 1970 年後,症狀逐漸好轉,因此再度回到學術研究工作。

1994 年,他和其他兩位賽局理論學家約翰‧夏仙義(Harsányi János Károly,1920-2000)以及萊因哈德‧澤爾騰(Reinhard Selten,1930-)共同獲得了諾貝爾經濟學獎。他的事蹟被寫成傳記《美麗境界》(A Beautiful Mind),並翻拍成同名電影,榮獲第 74 屆奧斯卡金像獎最佳影片、最佳導演、最佳改編劇本和最佳女配角,使得他的事蹟廣為人知。

除了賽局理論,納許還有不少重大學術成就,因在非線性偏微分方程以及在幾何分析上的應用所作出的原創性貢獻,納許和路易‧尼倫伯格(Louis Nirenberg,1925-)共同獲得了 2015 年阿貝爾獎(Abel Prize),那是每年頒發的數學國際獎項,被視為數學界最高榮譽之一。納許夫婦從挪威領了阿貝爾獎後,2015 年 5 月 23 日回到美國紐瓦克國際機場搭乘計程車回家,卻在紐澤西收費高速公路南行方向發生意外,計程車司機嘗試超車時失控撞上護欄。奈許夫婦都被拋出車外,世界上最著名的數字家不幸當場不治,令人感到驚訝和惋惜。

source:wikipedia

source:wikimedia

想當年,納許在 1950 年獲得美國普林斯頓大學的博士學位時,他在那篇僅僅 28 頁的博士論文中提出了一個重要概念,也就是後來為世人熟知的「納許均衡」(Nash equilibrium),成為賽局理論中一項重要突破。經典的例子就是囚徒困境(Prisoner’s Dilemma),反映個人最佳選擇並非團體最佳選擇,例如谷阿莫影片中牛郎與織女的故事。囚徒困境是很重要的概念,在社會科學中的經濟學、政治學和社會學,以及自然科學的動物行動學、演化生物學等學科,都可以用囚徒困境分析,據說已有好幾千篇學術論文利用囚徒困境作分析。

囚徒困境不是個純學術問題而已,我們在日常生活中,都經常碰到優劣難判、進退兩難的囚徒困境,我稱之為「帶賽者」。杜克大學教授大衛‧麥克亞當斯(David McAdams)在《賽局意識:看清情勢,先一步發掘機會點的終極思考》中,更進一步把賽局佈局到與我們更切身相關的商戰、生活中。他在 MIT 開設的「運用賽局理論創造策略優勢」,據說是 MIT 史隆商學院最受歡迎的課。

《賽局意識》分二部分,第一部提出取得優勢策略的六大工具:一、 創造誘因,讓對手許下承諾;二、引入管制,改變參賽者的利益得失;三、合併或共謀,增加集體利益; 四、威脅報復,嚇阻對手行動;五、建立信任,贏得更多交易機會;六、培養關係,促成合作。

在討論六種工具的六章中,《賽局意識》各別提出許多案例,有些有趣的案例如下:我個人沒用過 Airbnb,不過上次在維也納訂到私人公寓覺得體驗超棒,加上有朋友用過也讚不絕口,以後有機會可能會用。全球飯店旅遊市場飽和,為什麼 Airbnb 可以異軍突起?《賽局意識》指出,Airbnb 在房客入住一天之後才付費,給予房客有機會確認屋主按承諾提供如實的住宿條件。《賽局意識》主張,只要能改變對手的策略或得失,就能讓對手許下承諾,做希望他們做的事。其他創造誘因讓對手許下承諾的案例,還有利用減肥債來抗拒誘惑。

美國由於消費者團體的一再提告,讓菸草商形象很糟糕,現在的吸菸人口愈來愈少。不過,《賽局意識》提到一個很弔詭的現象,就是美國在要討論是否該實行香菸廣告禁令時,菸商還參了一腳遊說政府執行香菸廣告禁令。原來他們打的如意算盤是,要避開菸商間的囚犯困境,避開無謂的廣告戰,不但減少訴訟費用,還因此增加營收。所以香菸廣告禁令這樣的管制反而是著了菸草商的道!《賽局意識》主張,其實政府可以利用管制或撥款來創造市場誘因,促使企業投入改善窮人生活的商業活動。其他引入管制,改變帶賽者的利益得失的案例,有馴化足球賽減少暴力和優先審查換新藥開發。

鑽石原本就只是一塊石頭,為什麼 De Beers 有辦法把它打造成永恆愛情的象徵,成為高單價的保值商品?藉由合併與共謀策略,可以整合集體利益,脫離商業競爭的囚徒困境。《賽局意識》指出,De Beers 藉由收購新鑽,壟斷鑽石供給,創造鑽石保值的形象。弔詭的是,和絕大部分愈便宜愈多人買的消費品大不同,當 De Beers 無法壟斷市場後而鑽石跌價後,反而更不受消費者青睞。共謀未必一定是壞事,《賽局意識》舉的另一案例是慈善機構合作聯合勤募,贏回捐款人信心。

避免囚徒困境,《賽局意識》提出可威脅報復,嚇阻對手行動。冷戰時期面對蘇聯的核武威脅,美國威脅只要蘇聯有動作就會跟進,進而達到恐怖平衡,避開玉石俱焚的兩敗俱傷。《賽局意識》主張,在商場上面對死對頭公司的流血殺價威脅,也可以採取同樣的行動。

汽車的折舊價,會影響新車的銷路。賓士、保時捷車廠藉由推出原廠保證,讓二手車價格變高,避開消費者懷疑車子品質而開出低價,車商只拿到低利潤的囚徒困境。這種認證方式,是讓交易雙方有了信任,可以做出可靠的承諾,就能夠開啟新的交易機會。大衛‧麥克亞當斯也利用信任讓他的孩子吃蔬菜。

有些行業,回頭客是營業的保證,所以修車師傅、牙醫和餐廳希望顧客能再次光顧,會對熟客提供優惠服務,鞏固雙方的關係,避開只交易一次,雙方互不信任的囚徒困境。這招黑道也懂,所以被逮的黑手黨弟兄甚少出賣主子,讓無惡不作的黑手黨老大老神在在。

總結以上六個策略,帶賽者理論上可以應用《賽局意識》提供的策略反敗為勝。《賽局意識》還附了一個囚徒困境的「逃生路徑」整理,供帶賽者依面臨的局勢,例如能否改變得失、是否為「動態行動」、是否有「承諾行動」或是否為重複賽局,來選擇適當策略。到了《賽局意識》第二部,大衛‧麥克亞當斯提出六個實際的帶賽案例。

如何幫助確保線上競爭,維持低價?比價網站本該提供消費者低價商品的資訊,為何零售商還可把商品維持高價?因為比價網站上看到的大部分產品價格都相同,因為零售商會在其他人打折的時候快速跟進打折,這使得每個零售商都避免率先降價,掉入一起殺價的囚徒困境,但消費者卻討不到便宜,這是好是壞?

如何避免漁業管理發生災難性的管制失靈?急速冷凍技術發明後,漁獲可以運送到世界各地而不敗壞,導致漁產需求大增,每個漁民盡可能多捕魚,卻因為過度捕撈造成魚源崩跌,魚獲少了又只好再更努力捕魚才能維生,陷入囚徒困境,只有透過管制,才有機會解決這個帶賽的問題。

如何進行房地產銷售改革,為買賣雙方提供更好的服務?賣房子時,如何讓房仲幫你賣得更高的價錢?經濟學家發現,賣方的房仲為了快速成交賺取佣金,會說服屋主開出較低價格吸引買家。但如果賣自己的房子,卻會花更多時間賣出更高的價格。要讓房仲與屋主的利益一致以免帶賽,也許該修改銷售契約。

急診室人滿為患是大問題,但美國有些求診的人卻只是想要解決藥癮的人,而醫院透過病人滿意度問卷來提高服務品質,卻因此讓醫師不願得罪病人,開出麻醉藥給藥癮者。《賽局意識》要改善使用評分的方法以降低法律責任風險。

如何增加 eBay 買家和賣家的信任?網路詐騙多到像垃圾一樣,eBay 怎麼克服賣家詐欺、買家勒索的問題?在拍賣網站上,買賣雙方的信譽會影響交易意願,所以兩方都有動機製造信譽優良的表象,但這很容易產生糾紛,要保護買家防止賣家詐欺、保護賣家防止買家勒索等帶賽問題,《賽局意識》提出拍賣網站可以有很多種做法,例如同步評價等等。

如何逆轉抗生素抗藥性的恐怖全球趨勢?如果置之不理,可能使我們對肺結核之類的可怕疾病毫無防禦能力?濫用抗生素產生的細菌抗藥性問題,已經讓全球防疫出現警訊,這是公共衛生界的嚴峻賽局,《賽局意識》希望透過感染、傳播與治療三個賽局眼光,能夠戰勝細菌的帶賽!

《賽局意識》中,大衛‧麥克亞當斯不僅清楚說明賽局重要概念,還加上搭配以上實際案例,詳盡解析帶賽者可以逃脫種種囚徒困境的方法,鍛鍊跳脫帶賽現狀的思考方式,是本可讀者頗高的書!

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【活動紀實】PanSci TALK:生而為人

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文  / 李德庭

生而為人,先別急著感到抱歉!

搭配泛科學的十月選書人類時代:我們所塑造的世界》,我們邀請到泛科學的專欄作家寒波,以及 PTT 名人馬雅人和大家聊聊「人類」這件事。

猴子有好幾種,為什麼人只有一種?

泛科學專欄作者 寒波 FB粉絲頁:盲眼的尼安德塔石匠

泛科學專欄作者 寒波(FB粉絲頁:盲眼的尼安德塔石器匠

「猴子有好幾種這應該不是問題吧?重點在後半句。所有動物都有好多種,怪的是為什麼人只有一種。」這是寒波的開場。他說,人類屬於靈長目,最接近我們的是猿,但是連猿都還有好多種。「不過,其實幾百萬年來出現過很多和人相似的動物,只是後來都消失了,我們將他們通稱為 hominis。」

演化真的是直線進行的嗎?(Photo via Vector Open Stock@Flickr, CC License)

演化真的是直線進行的嗎?(Photo via Vector Open Stock@Flickr, CC License)

他秀出這張我們都很熟悉的人類演化圖,然後問,演化真的是這樣「直線進行」的嗎?「祖先和後代的關係不全然是這樣。舉例來說,很久以前有一種馬雅魚,經過好幾年的演化後,誕生另一種馬馬雅雅魚魚,雖然兩種魚中間出現的種類是馬雅魚演化出來的,但你不能直接說這也是馬馬雅雅魚魚的祖先,但牠們又真的比馬雅魚還接近馬馬雅雅魚魚啊。」大家都被這段接近繞口令的舉例逗笑了,寒波說,「可以理解嗎?所以物種的祖先與後代很難研究,很容易誤判。」

藉此我們知道多種共存才是常態,演化不是一條線、而是一棵樹,我們無法窺見整棵樹,只能盡量拼湊樹枝。有了這層概念,寒波向大家介紹了幾種「Hominis」。

始祖地猿(Ardipithecus ramidus)─ 440 萬年前,東非

身高比例與腦容量都跟黑猩猩很類似的始祖地猿可以直立行走,但走得並不好;我們的大拇指和小指能夠輕鬆地並在一起,但對他們來說很困難,他們的手適合爬樹而非製造工具。

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始祖地猿(Ardipithecus ramidus)。source:age-of-the-sage

南猿(Australopithecus)─ 420 萬至 200 萬年前,東非、南非

南猿又稱南方古猿類,接在始祖地猿之後,直到距今 200 萬年時才消失,而南猿的其中一支演化出傍人屬。

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南猿(Australopithecus)。source:Discovery News

傍人屬(Paranthropus)─ 270 萬至 120 萬年前,東非、南非

由南猿演化而成,能以雙足直立行走。我們對他最大的了解應該是長得比較粗壯,尤其是下巴部位,目前的推論原因是他們的食物比較硬。

傍人屬(Paranthropus)source:imagesbot.com

人屬(Homo)─ 280 萬年前

特色為發達的腦部。智人,即現代所謂的人類是人屬中唯一存活的物種。

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人屬(Homo)

「你可能發現到了,從隨便一個時間點切入,都不只一種 Hominis 存在,而後來於 210 萬年前出現的巧人、約 200 萬年前的魯道夫人也並存很久。」

出國深造的直立人

談完了時間,接著是空間。寒波提到與我們最接近的直立人,「如果把時間軸拉長,可以發現直立人真的很會趴趴走。」

185 萬年前直立人在喬治亞出現,是最早走出非洲的人屬,他們在 170 萬年前來到東亞北方,接著是 150 萬年前的東亞南方(爪哇)、130 萬年前的歐洲。

「這段期間美洲什麼都沒有,就是個美洲。」寒波說。(圖片取自寒波簡報)

Chris Stringer 的人類演化觀點

2012 年,人類演化學家 Chris Stringer 曾發表一篇回顧論文,提出縱橫天下 50 萬年的海德堡人,他認為海德堡人是歐洲尼安德塔人與非洲智人的共同祖先。

「Chris Stringer 對海德堡人的起源假設相當大膽,按照他的標準,歐、亞、非三地都可能是起源地;海德堡人先在其中一處演化出現,再走過漫漫長路,遷徙到另外兩個地方。」─ 摘自泛科學《海德堡人-人類承先啟後的演化關鍵》一文。

在海德堡人與其後代遷徙的過程中,也和其他人種混血,然後再遷徙、混血。例如智人和尼安德塔人走出中東發生的 CCR、智人和丹尼索瓦人(在西伯利亞阿爾泰山被發現小指骨骼,經 DNA 定序發現的新人種)的南亞海岸戀情。

(*圖片取自寒波簡報)

Chris Stringer 的人類演化觀點(*圖片取自寒波簡報)

 關於人類演化史這張拼圖啊

「回到這次的分享主題,為什麼演化到今日,人類只有一種?誠實來說,不知道。別笑,這是最真實的答案。」寒波說,未知太多、所知太少,我們應該小心簡單的問題,因為世界上沒有可以被簡化的正確答案。談到科技進步,發現人種的速度越來越快,人類演化史這張拼圖,是不是快要完成了?對此他持保留態度。

「你去看三十年前的東西,會覺得都是胡說八道、都在腦補,那三十年後的人看我們會不會也是這樣?」寒波笑著說這未必不是好事,至少以科學研究者的立場來說,我們每年都可以寫新的研究。他補充:「樂趣就在探究和思考的過程。」

什麼是馬雅文化?

「《人類時代:我們所塑造的世界》書裡說的是人類如何透過科學改變環境。我自己曾在全是泰雅族的遙遠山區服替代役,後來沉醉於馬雅文化研究。今天我想分享的是,在還沒有科學的時候,馬雅人和環境怎麼對話。」第二位講者馬雅人說。

對,就是那個馬雅人。

mayaman,馬雅人,PTT 名人,精通馬雅文明相關主題。在 2009 年當選古文明(ancient)版版主,主要活躍於該版以及其他歷史相關版面,但常在八卦版出現誤解馬雅文明的新聞或文章時,出面發表專業文章澄清。由於常常用「第一人稱」講馬雅人的事,一度有鄉民以為他是馬雅相關遺族。

相較於歷史以文字史料為主,考古學是一門藉各種物質材料研究過去的學問。曾到過馬雅文明遺址重要分布地區貝里斯(是台灣的邦交國喔)的馬雅人說,馬雅屬於熱帶雨林氣候、石灰岩地形,這樣的環境衍生出獨特的考古方式。「馬雅文明的體質由人類學、陶石器分析、聚落調查、銘文、圖像分析和民族考古學組成,尤其是銘文。馬雅文化是美洲少數有文字的文化,而在相關專家的努力下,現在已經能分析 80% 左右的文字。」

ptt名人馬雅人(mayaman)本尊現身。

ptt名人mayaman(馬雅人)本尊現身。FB粉絲頁:馬雅國駐臺辦事處

馬雅文化出現在西元前 1200 年至西元 1529 年的中美洲,特色包含階梯式神廟、獨特文字體系,以及世界末日說的元凶 ─ 立法體系。從歷史角度則可以分為前古典、古典、後古典三大時期,和之後的西班牙征服期。

在帝卡爾的石碑浮雕線描圖中可看出,武士的頭飾、擲矛器皆為提奧帝華甘風格(Copyright © John Montgomery)

在帝卡爾的石碑浮雕線描圖中可看出,武士的頭飾、擲矛器皆為提奧帝華甘風格(Copyright © John Montgomery)

前古典期 ─ BC 1200 – AD 3th

透過商業行為把「原料」從墨西哥東南部馬雅地區送往位於灣岸的奧梅克(Olmec),由奧梅克人製成產品,而所謂原料指的是當地特產火山岩「黑曜石」,因為是當時可取得最硬的材料,因此被視為貴重物品。藉由這樣的商業貿易,統治者把財富重新分配,建立村莊和城邦。到了前古典晚期,城市規模越來越大,可能有數以萬計的居民 ──「因為許多遺跡埋在雨林中無法準確估計。」馬雅人說。

古典期 ─ AD 4th – 9th

開始真正的馬雅文化,亦即那些我們認定有馬雅特色的雕飾在此時間點出現。為馬雅的興盛期,文字、建築、藝術皆蓬勃發展,並成立數百座城市。而考古學家也發現此時期大城市帝卡爾(Tikal)的出土文物中,開始出現位於墨西哥谷地的另一支文明 ─ 提奧帝華甘(Teotihuacan)的武器與戰士。

後古典期 ─ AD 9th – 16th

馬雅文明逐漸衰弱,許多馬雅城市被提奧蒂華甘征服,雕刻紀念碑的習俗也消失。16 世紀時,被西班牙帝國消滅。

依附環境而生的文化樣貌

「馬雅文明雖享有同個文化圈,卻被劃分為一個個城市,建立起極度集權的『k’uhul Ajaw』體系,意思是神聖的國王。不過當時沒有官僚體制,主要是依靠禮儀、通婚與主僕關係維繫制度。總體而言,他們是利用貿易、信仰和王朝世襲,在政治和經濟基礎上結合獨特的世界觀、禮儀與宗教,形成一套社會體系。」

那麼,馬雅文化如何和環境互動?由於地處石灰岩地形,土地肥力不夠,農業環境十分脆弱,加上雨林生態沒有大型動物,肉食來源是打獵。而在古典晚期時,馬雅文化形成兩大同盟,不斷重複城市併吞、戰爭規模增加、貴族擴張,造成非農業人口變多。要養這些人讓土地負荷過重,結果便是低地區的城市被遺棄。馬雅人說,到現在仍然每年都有研究單位提出:某某地區馬雅人的滅亡原因是乾旱,「其實他們的城市不是整片消失,而是根據乾旱狀況一波波被遺棄。」

他也提到,馬雅文明對自然環境和空間的運用,與我們一般習慣的歐亞觀念很不同。「我們注重如何增加室內空間,但馬雅的室內空間很小,因此他們很善於把應用移到室外。」

在照片中可以看見建築前面有片很大的廣場,擺放了一個王座,這是 Bench,國王會坐在這會見人民。另一個有別於其他中美洲城市的獨特景觀是,馬雅有球場。但是如前面提到的,馬雅人對城市的想像跟我們不一樣,看起來像金字塔的不是金字塔、球場的意義也不只是球場,在這裡,踢球有宗教意義。馬雅人認為球場是大地的裂縫 ─ 而石灰岩地區的確會有洞和裂縫 ─ 他們把自然地形重建在城市裡。

馬雅人與自然的互動也顯示在他們的信仰上,進而被記錄到藝術當中。

以下是兩張馬雅神殿雕刻的線描圖,兩者張圖有很多相似的部分,例如上方像鳥類的生物、貫穿整體的十字架、以及下方面具般的臉孔。「馬雅人在說一個故事。首先,中間的十字架是一棵大樹,他們認為在世界中心有棵世界之樹,世界的能量和人類的靈魂都順著樹流動。樹上站了一隻聖鳥,羽毛象徵權貴;樹的橫向枝幹延成雙頭蛇,象徵王權,中間是馬雅國王『K’inich Janaab Pakal』,下方有代表地面的四方怪獸,地面之下為地獄,充滿水、充滿生殖力與死亡,入口則是有著彩虹的洞穴。」

圖片5

馬雅人的世界觀,點擊看大圖。((圖片取自馬雅人簡報))

這樣的生命之樹和雨林中常見的參天大樹相符,站在樹上的金剛鸚鵡是當地物種、且喜歡位居高處;地獄的水則源於「水在地下流」的石灰岩地形。

「馬雅文化世界觀因著他們所處的自然環境建構,好迷人。」馬雅人望著投影片,笑得有點幸福。

同場加映:馬雅的神話都超級無厘頭

雙胞胎兄弟因為踢球吵到下界諸神,最後在黑暗的房間被蝙蝠殺害,頭被吊在樹上。地獄之神的女兒好奇跑去看,結果就懷孕了(…… 這不科學吧?!),她逃到人間生了一對雙胞胎。雙胞胎兄弟又因為踢球太吵被金剛鸚鵡追殺,他以吹箭打下鸚鵡的牙齒,鸚鵡拿玉米當作假牙,結果噁心而死。

馬雅人分享完,語帶包容地解釋:「馬雅神話都沒有開頭和結尾,段落間沒有銜接,然後也沒有邏輯,哈。」

在本次 的 PanSci Talk 泛科講講:生而為人兩位講者精彩地分享後,我們似乎可以從這些遠古的先祖們身上,找到了一些亙古不變的人性──為了生存而不停地遷徙著、改變著,也讓「生而為人」的我們,似乎又多了解了自己一點。
生而為人-43

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地底下的模樣:想像與現實

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要知道地球內部的構造,最直接的方式就是鑽進地底下看看地底下長什麼樣!講是很容易,但實際起來操作可不簡單。5~6公里感覺不長,但請想像往地底下挖幾千倍的長頸鹿脖子的長度……呃不對,想像101大樓高的10倍長金屬管子往地下一插,超難的啊!!!

電影《世界末日》中用的鑽機模型

電影《世界末日》中用的鑽機模型

假如還是無法想像難度,那就看看好萊塢電影的想像方式吧!在電影《世界末日》(Armageddon)裡面,布魯斯威利很威的帶了一群鑽油工跑到小行星上面鑽井,結果不是卡鑽就是鑽到不明氣體引發爆炸;而電影《地心毀滅》(The core)雖然有更厲害的黑科技,擁有在越高溫高壓下會越硬的金屬,但鑽下去還是跟想像中的情況差很多,也一樣莫名奇妙的卡住或是掉到怪洞。其實兩個電影中,像是越鑽越硬的金屬、或是找鑽油工來鑽小行星是很扯的事,但會卡鑽、爆炸這些鳥事可是一點都不扯,現實上,鑽的越深,高溫高壓的情況就越難應付,而地質鑽井取樣的工具和鑽頭也不是在電影上面想像的那樣,像是地質鑽探常常需要取得柱狀的岩心樣本,代表不同深度的岩石性質,就必須需要有空心菜…不是是空心鑽頭,才有辦法取得樣本,就是像把吸管插到石頭中,再想辦法讓前面的地方斷掉、抽上來,才有辦法取出岩心。

地質取樣鑽探示意,黃色是鑽頭、藍色是套管,紅色則是取樣的柱狀岩心。圖片取自維基https://en.wikipedia.org/wiki/File:Edrockcore.jpg

地質取樣鑽探示意,黃色是鑽頭、藍色是套管,紅色則是取樣的柱狀岩心。圖片取自維基

這還不是最難的事,在地上還算容易,在海底的難度就更高了,鑽台也還好,最難的莫過於海洋鑽井船,因為風浪而使鑽井崩壞或是卡住的情形也十分常見,只是這麼吃力不討好的事,為什麼人們要做?好好的在一般地面上鑽不就好了?甚至…幹嘛沒事要鑽下去?地下岩漿噴出來怎麼辦?(其實真的要鑽到岩漿還不容易,而且就算讓我們鑽到岩漿,它在衝到地表前也早就固化堵死了!)

在了解人類為何要往下挖前要先知道的事

所以目前科學家了解地球內部的主要方式,是利用震波+岩礦實驗;地震波對地球物理學家來說就像是醫生看孕婦胎兒的超音波一樣。至於用波速變化分層來推測內部是什麼,運用的背景知識就是我們對地表地殼成分的理解、或是某些從海洋地殼抬升的東西、由火山帶到地表的物質,以及利用實驗室創造出高溫高壓的方式分析相同化學成分的結晶變化。

啊那不就跟猜的沒兩樣?當然不是,只是我們能用有限的資料能推理出來的結果是如此,課本還是許多科普書也都會寫著透過震波得到的結果:把地球比喻成水煮蛋地殼相當於蛋殼地函就是蛋白地核就是蛋黃…但實際上,畢竟震波資料還是間接的資料,地底下到底「是什麼」,還是鑽井求解最直接
而最近的鑽探目標就是莫氏不連續面:由克羅埃西亞地震學家莫霍洛維奇(Andrija Mohorovičić)觀察地震波速度資料,發現波速趨勢突然加快的地方,後來人們把這界面當作地殼和地函的交界面,如果是在大陸地殼的話就會可能比較深(厚度介於2~80公里),在海洋則較淺(0~7公里)

地球內部與地殼附近的構造示意,未完全依比例繪製,僅用來說明大陸地殼、海洋地殼與莫氏不連續面的關係。莫氏不連續面以下已屬地函物質了。

地球內部與地殼附近的構造示意,未完全依比例繪製,僅用來說明大陸地殼、海洋地殼與莫氏不連續面的關係。莫氏不連續面以下已屬地函物質了。

目前地表最深的垂直鑽井就屬前蘇聯/俄羅斯的科拉超深鑽井[1],鑽了超過12公里深(~12662m),但可惜的是它鑽的是大陸地殼,而且是鑽很老、很厚的地區,所以即使有很多鑽井資料,但因為沒鑽穿莫氏不連續面,所以它對於我們了解地殼以下的物質還是沒有太大的幫助[2]。

除了遙遙領先的戰鬥民族,美國的科學家也有想辦法在海底鑽探鑽到地函的「莫荷計畫」(Project Mohole。而這個計畫很快就因為政客很麻煩某些因素而停擺了,不過取而代之的深海鑽探計畫(Deep Sea Drilling Program,DSDP)最後反而支持了海洋擴張學說,也算是為後來的板塊構造學說打下基礎;而後的海洋鑽探計畫ODPOcean Drilling Program)和現在的IODPIntegrated Ocean Drilling Program)仍持續探索海洋地殼[3],總說要功成身退的聯合果敢號,也仍和地球號分別在印度洋與太平洋上各自努力著。

所以地函或莫氏不連續面的研究進展怎麼了?

(雖然有點難,但因為很重要所以還是得講)

前面提到的地函和地殼交界又叫莫氏不連續面,這個定義未必會直接改寫,但可能會隨著即將進行的鑽探研究而可能要稍微調整,至於為什麼需要修正?在開始談到最新最夯的海洋鑽探研究前,我們還是得先回顧關於一些過往的研究。中學課本寫著海洋地殼平均約5公里,最厚差不多7公里,其實比大陸地殼來說,海洋地殼薄得多,且看起來厚度均勻,但實際上各地的「組成」樣子可能差異頗大,而過去也有各種不同的說法和模型,而這些推論也是根據過去DSDP和ODP的計畫鑽探所得到的。

海洋地殼年齡分布圖,接近暖色是年輕的海洋地殼,而接近冷色則是較老的海洋 地殼,紅色中間若有黑線處就是大致的洋脊和轉型斷層位置。紅色範圍越大代表張裂速率比較快,可以發現東南印度洋、東太平洋的洋脊張裂速度極快,而非洲和南極洲之間的洋脊就張裂的非常慢。圖取自於NOAA National Oceanic and Atmospheric Administration

海洋地殼年齡分布圖,接近暖色是年輕的海洋地殼,而接近冷色則是較老的海洋 地殼,紅色中間若有黑線處就是大致的洋脊和轉型斷層位置。紅色範圍越大代表張裂速率比較快,可以發現東南印度洋、東太平洋的洋脊張裂速度極快,而非洲和南極洲之間的洋脊就張裂的非常慢。圖取自於NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration)

簡單來說就是:地函和地殼的邊界長怎麼樣?是不是像莫氏不連續面可以一刀切開?還是漸漸改變的過程?這都是一個觀測數據還不夠、也還沒辦法吵出結果的東西。

這也就是為什麼要持續的鑽、用力的鑽,其實就如同各種太空計畫和宇宙探索一般,我們知道的東西永遠,永遠都不嫌多。所以關於海洋地殼不同的模型與研究,我們就先賣個關子,藉由下一篇介紹IODP Expedition 360計畫[4]的研究來認識,也了解科學家是怎麼看待地下世界的。

參考資料與延伸閱讀:

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鑽探,能鑽透科學家的想像嗎?

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在上一則介紹地球構造與鑽井的技術後,我們最後發現原來地殼和地函的邊界定義,有需要微調的可能,也有不同的模型和理論在討論中。但要把所有的模型介紹完太麻煩,不如就先介紹基本模型以及下一篇會說到的最新研究 IODP Expedition 360計畫中會用到的三個版本模型吧(下下一張圖的A、B、C,編碼依照文獻[1]的順序,但介紹不依此序介紹)。

海洋地殼的各種模型由來

先談一下海洋地殼的基本模型:由上而下依序為:沉積物;、玄武岩質的枕狀熔岩(Lava)、岩脈(Dike),接著是層狀輝長岩,然後越過莫氏不連續面才會是橄欖岩為主的地函物質,這是一般的對海洋地殼的認知。

海洋地殼基本模型

海洋地殼基本模型

然而因為像這樣的標準模型的太多資料是基於過去大西洋與太平洋的鑽探結果以及部分的地震資料,也不一定適用於印度洋脊。所以學者就針對印度洋脊那邊的鑽探結果修改成模型 C修改自Dick,1991與Nisbet and Fowler,1978),較接近上面的基本模型剖面,由上而下依序就是玄武岩質的熔岩(Lava)和岩脈(Dike),接著是橄欖輝長岩(Olivine Gabbro),然後就會是由震波波速變化上看到的莫氏不連續面(Seismic Moho),最後才是橄欖岩(Peridotite)。最大的差異是在於中間那層輝長岩變成了橄欖輝長岩,主要是因為初步地質資料推出來的。

文獻[1]中提到的三種海洋地殼模型,圖中岩石性質分別是:玄武岩質的熔岩(Lava)、岩脈(Dike)、橄欖輝長岩(Olivine Gabbro)、橄欖岩(Peridotite)、蛇紋岩(Serpentine)。miss section代表上面那塊因為某些原因被侵蝕消失了……Dick, et al. (2006)

另外還有兩個說法:1996年 Cannat的模型 B,和1997年 Muller等人提出的模型 A

啥毀,都還沒鑽到怎麼會有不同的想法?

先別急,這都有根據的,模型 B是1996年 Cannat提出,主要是基於過去大西洋洋脊作為根據,利用在地表發現的超基性岩(就是地函的資料)的推論,再針對印度洋脊張裂比較慢來作修正。上半部和 C的部分一樣,但下半部粗黑線以下 Cannat就覺得下方應該會有被地函物質侵入的橄欖岩混雜其中…所以震波波速上沒有那麼明顯的變化,就會有一部分地殼地函邊界分傻傻不清楚的狀況(到底該是黑色虛線還是紅色虛線呢?)

至於 Muller等人的模型 A,用的資料除了過去的文獻和研究,又加入了印度洋脊附近Atlantis Bank地區的 ODP資料 Hole 735B的分析資料作為推測,一樣上半部的地方也和模型 B、C一樣,但他們覺得再下去化學成分可能會有些變化,或許也可能是受到海水入侵、或是其它因素造成結晶性質變化而形成蛇紋岩,而從上方的輝長岩到以蛇紋石(Serpentine)為主的岩石,再到最下面的橄欖岩的模型 A來說,因為震波難以分出上述不同岩石差異,所以仍難以證實。總之,以此地來看,要說地震波求得的莫氏不連續面(seismic Moho)是不是地函和地殼的邊界,可能一時半刻也說不清楚吧?

所以,這也是為什麼在最近每日郵報的IODP Expedition 360計畫新聞中,會有下方這麼一張令一些地科人覺得匪疑所思的圖,也就是莫氏不連續面比地殼(crust)地函(mantle)還深的情況:

Atlantis Bank地區在1997年與未來預計鑽探的深度示意圖。圖取自每日郵報

Atlantis Bank地區在1997年與未來預計鑽探的深度示意圖。圖取自每日郵報

IODP Expedition 360計畫

這個計畫預計在印度洋洋脊轉形斷層附近的 Atlantis Bank地區進行深鑽[4],等於是重啟當年莫荷計畫的加強版,現今的鐼井設備是有機會鑽到夠深的地方的。不過目前仍由前代的聯合果敢號在 Atlantis Bank地區鑽探(目前最先進的海洋鑽井船是日本的地球號),雖然說是前代,但也曾經有深鑽超過 2公里深的紀錄,而目前它也正在挑戰它的極限,預計 2016年會先鑽到2公里深,接著希望能再鑽到 4公里深的深度,最後希望再藉由地球號延伸到 5~6公里的莫氏不連續面。

所以這個計畫的科學目標之一,就是想辦法把 Atlantis Bank地區的海洋地殼搞懂,看能不能有機會解決上面的問題,看看到底有沒有過渡帶、如果有的話石頭會長成什麼樣?而為什麼選在此處,還有一個很好的理由:就是起跑點比其它地方早, Atlantis Bank附近有一塊因為某些作用而使上面那塊熔岩、岩脈不見了,所以就可以很開心的從橄欖輝長岩開始鑽,更快能到地函。

這邊有計畫的預期科學目標,一共有 8個項目,前面提到的海洋地殼邊界問題大概可以涵蓋 1~5項。第 6項則是地磁異常的成因探討。這部分我不熟悉,但海底擴張說的其中一個證據是海洋地殼可觀察到磁極倒轉的現象[5]。

至於第 7項,則是生於地球內部生命(微生物)和地球碳循環的交互作用關係,但我不熟悉可以在地球內部生存的微生物,無法多談什麼,然而生物能活在岩石內部是一件非常有趣的事,相信這個科學目標也和地質分層的目標一樣有開創性。這部分可以參見細菌人陳俊堯老師的文章

至於第 8項,則是與地底下的碳循環有關,在岩石中的化學反應,會讓岩石中的礦物性質改變,而在前面提到的蛇紋岩,也會因風化轉變成玄武岩,而這過程中的某些環境下,滲入地殼下方的海水(海水中其實有不少二氧化碳溶在裡面)就有機會和岩石中的鈣、鎂離子作用,進而形成碳酸鹽[6]…啊!這不就是大自然的「碳封存」嗎?或許我們從這邊也可以更能明白地底下形成碳酸鹽的機制,說不定對碳封存的技術[7]有助益也不一定?

鑽了這井就會有答案嗎?

IODP Expedition 360計畫的聯合果敢號。Photo credit: William Crawford, IODP/TAMU (http://iodp.tamu.edu/publicinfo/drillship.html)

IODP Expedition 360計畫的聯合果敢號。Photo credit: William Crawford, IODP/TAMU

微生物的部分我不敢說,但是就「莫氏不連續面該如何定義」、「海洋地殼是什麼?」等問題而言,一口深井並不能回答太多問題。因為以鑽井而言,我們還是有所謂的「取樣偏差」,至少要把所有我們認為有可能會有不同現象的地區都鑽深鑽遍,像是張裂速度最快的東太平洋脊、幾乎對稱張裂的大西洋脊、甚至遠離洋脊的地方都鑽,才有可能有更完整的答案。但起碼可以期待的是,這一鑽很有可能改變許多我們目前的看法!地球成分?地球構造?地球起源?生物起源?甚至地震的成因?這些都是很重要的事,而鑽下去只是我們研究的開始而已……

我們的電波望遠鏡可以探索到宇宙深處,甚至已經有太空船飛到火星、月球、小行星上採石頭樣本,但腳下不過幾公里的石頭,卻得花費一番力氣才能挖到。我想真正的宇宙奧秘不止在宇宙深處,也同時在海底、地底深處。

參考資料與延伸閱讀:

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科學史上的每一天

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科學是人類史上最有意義的活動,是人類理性文明的極致。科學關注所有物質世界的各種問題,從小到基礎粒子、大到宇宙,有生命的、沒生命的,可用文字描述的、必須用數學描述的都有。

西方世界從阿拉伯世界找回古希臘的學術傳統,擺脫了中世紀的愚昧,進而產生了科學革命,從此改變了人類對整個世界的認知。科學在上個世界突飛猛進、一日千里、更上很多層樓,基礎科學讓我們對物質世界更加瞭解,讓人類可以應用知識和智慧設計出創新的科技,雖然乍看之下沒有直接的經濟效益,但是沒有電磁學和量子力學的知識,很多iPhone裡的元件永遠不會被發明,就不須低頭滑手機了。如果沒有基礎生命科學對細胞運作機轉的認識,很多抗癌藥物也不會被發明,更甭提瞭解癌症是怎麼一回事。

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Source: wikimedia

然而,儘管我們現在的社會對科學是有一定的信心,否則也不會讓國家投注大量的資源在數理的教育,可是一般大眾對科學的理解仍有限。甭說是非理工科出身的,連理工科出身的人,都未必能夠輕易瞭解非自己主修的科系以後的科系在幹啥,尤其是在專業高度分工的今天。可是天下合久必分、分久必合,跨科系合作和交流卻愈來愈成為趨勢。因此所謂的科普,哪裡只是對社會大眾傳播知識,連科學人之間都要用白話來互相傳播知識,尤其是在出了校園之後。

知識就是力量,可是不管任何學科都一樣,如果只是淺層的知道一些知識,那可能就只是佔了腦中一些記憶量而已。科學的發展當中,最重要的不是在問我們知識了什麼?這不是科學有別於其他知性活動之處,科學最關鍵在是在提問,試圖探討有什麼重要的事情是我們還不知道的?那些不知道的事情有可能有什麼道理?我們怎麼利用邏輯分析和實驗設計來為問題提供解答。要瞭解科學這理性的文明活動,除了知識現在我們有了什麼知識,更重要的是懂得歷史上為何會出現那些問題,過去的人們在不知識問題答案的情況下,誰提出了哪些問題,他們用了什麼方法來解開謎題。

thinking

Source: uni-log

因此,學科學其實也要學科學史,這在西方的科學教育裡,是很重要的一環,我唸博班還有一門課「遺傳學史」(History of Genetics),要求我們閱讀經典的論文,上課討論為何他們當時會問那些問題,以及先賢在面對未知時是怎麼思考的。可惜,在亞洲的科學教育,科學史往往只是小點綴,很多大學科系連一門和該學科有關的歷史的課程都沒有。因為對科學問題的由來和解答的過程不解,所以在亞洲,連科學都能用填鴨的方式來教和學,我還遇到記憶超強的高手,連數學、物理的解題都是用背的。在這樣的情況下,科學怎麼紮根到理工科學生腦中呢?於是科學變成了課堂和實驗室中才需要面對的,在課堂以外的生活和科學不大有關。

也可能是過去歷史才注重背誦,也可能大家對科學家這些怪胎有刻板印象,大家覺得科學史是個冷門的領域。其實,如果我們的科學教育裡,愈早讓學生知道科學的發展史,我們是可能讓理性的科學在我們的社會紮得更穩。可惜考試不考的東西,老師要不要教,那就看老師的熱誠了,但熟誠這東西不科學啊。不過別灰心,現在都什麼時代了,教育還一定要靠校園和教師嗎?現在已開始是個人人都能在網路上找到教育資源的時代了,學校不教的,自己的知識自己學習,自己的智慧自己長!

全台最大的科學社群網站「泛科學 PanSci」,現在就成長到了在臉書有超過26萬粉絲了,很多和科學沾得上邊的議題,網友還聽主流媒體放屁鬼扯嗎?泛科學常常為大家獻上更可靠資訊,有趣程度不下新聞台的腥、羶、色,搞到現在誰是主流和非主流都已難說了!剛剛吃飯看到一個有趣的現象,新聞又在用YouTube的影片或者無關緊要的唬嚨人,餐館裡大家看了看,面露不耐就各自掏出手機邊吃邊滑了。說不定過不了多久,新聞台就會來向泛科學求救了吧。

泛科學臉書粉絲頁前陣子不知不覺多了一個每日的報導,稱作「科學史上的今天」,報導過去某年的同一天,科學史上發生的大事件,或者某位科學家的誕辰,這個小專欄受到大家的喜愛,有些重要的人物或事件,我的臉書朋友們就瘋傳。這個專欄用很淺白的文字為大家介紹了一整年的各種事件和科學家,那是張瑞棋(Richard)的貢獻,一年來的心血也由泛科學企畫集結成好書《科學史上的今天:歷史的瞬間,改變世界的起點》

Richard非常熱心地提出「科學史上的今天」的專欄計畫,為了尋找每一天科學史上的重大事件和偉大科學家誕辰,他是絞盡了腦汁、作足了功課,全年無休地為「科學史上的今天」撰作文章,沒寫文章的時日,也在尋找資料的路上。他從科技業退休,原本可以享清福,他卻接了這吃力的工作,還出資讓大家有個好社群平台,這毅力和用心是令人非常欽佩的。

《科學史上的今天》有兩大冊,總共超過一千頁,為大家一次準備好一年份的「科學史上的今天」,裡頭的內容涵蓋幾乎所有科學領域!《科學史上的今天》可以讓我們一窺科學史上的百態,裡頭有各種各樣有趣的發現和發明,還有許許多多科學家的生平和豐功偉業!《科學史上的今天》不僅提供了科普知識,也讓大家能夠瞭解到,科學的發展有多麼不容易,是建築在許多有遠見的科學家的辛勤下的!

牛頓 Source: The guardian

偉大的牛頓(Sir Isaac Newton,1653-1727)說過:

「如果說我看得比別人遠些,那是因為我站在巨人的肩膀上。」

而我們如果能看得比牛頓更遠,是因為我們站在了許許多多站在巨人的肩膀上的巨人的肩膀。讀了《科學史上的今天》,我們是不是會看得更遠呢?

一年只有365天(閏年多一天),這本《科學史上的今天》也只有366篇文章。當然,科學史上的重大事件和偉大科學家絕對不止是書中這些,但是只要啟發了大家,今天,對,就是今天,也可能會有重大突破,而你生日當天也可能成為未來「科學史上的今天」的主角!所以還等什麼?趕快去買本回家向科學史上的重大事件和偉大科學家致敬和看齊吧!

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戰勝愛滋的醫學傳奇

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現在愛滋病雖然已經能夠用藥物控制了,算是能說是有藥救了的慢性病。可是民眾仍對愛滋病聞之色變。我有位朋友要搭捷運上下班,擁擠的車廂裡人們之間的肢體接觸讓她甚感困擾。有陣子她察覺車廂內大家似乎特意和她保持距離,有時候座位旁是空的,人滿的車廂仍沒人坐下。她後來發現,原來那時候她都在捷運上讀一本書《戰勝愛滋:一段永遠改變醫療科學的故事》Cured: How the Berlin Patients Defeated HIV and Forever Changed Medical Science),書有鮮紅色顯眼的封面,還有四個大字《戰勝愛滋》配上副標的小字。由此可見台灣民眾對愛滋病仍有不切實際的恐懼和誤解。這樣不理性的恐懼和認知,對預防疾病是有害無益的,也讓愛滋病病人飽受歧視的心理折磨。台灣於 1984 年 12 月發現首例愛滋病個案,截至 2015 年 8 月,累計愛滋病感染人數已達 30,239 人,外國籍 991 人,總計 31,230 人,數量不少,可是他們的處境乏人問津。

俗稱愛滋病的後天免疫缺乏症候群(Acquired Immune Deficiency Syndrome,AIDS),是由人類免疫缺乏病毒(Human Immunodeficiency Virus,HIV)的反轉錄病毒感染後,因免疫系統受到破壞,逐漸成為許多伺機性疾病的攻擊目標,促成多種臨床症狀。HIV 最難纏的是,它們是不折不扣的木馬屠城,從免疫系統內部發動攻擊。另外,由於 HIV 的遺傳變化速度太快,無法有效用疫苗來預防。

愛滋病可通過直接接觸黏膜組織的口腔、生殖器、肛門等或帶有病毒的血液、精液、陰道分泌液、母乳而傳染,因此各種性行為、輸血、共用針頭、毒品的靜脈注射都是已知的傳染途徑。另外所有帶有創傷性(比如洗牙和補牙,甚至是紋身)的和需要進入人體內部的醫療檢查(比如腸鏡和胃鏡),如果醫療器械消毒不徹底,則都有病毒交叉感染的可能。愛滋病毒其實脆弱,一旦暴露於空氣中(離開人體)便會很快死亡,如果只是觸摸、握手等等,是不會傳染愛滋病的。因為愛滋病的主要傳播途徑有血液傳播、母嬰傳播及性傳播,所以只要避免共用針頭、醫療器材經過適當消毒、和進行安全性行為,就算和愛滋病病人長期共處一室,感染愛滋病的機會也微乎其微。

學者們的努力與阻力

愛滋病背負了重重汙名,愛滋病在這廿、卅年,幾乎是大家聞之色變,彷彿是個世紀黑死症;愛滋病還是個很受誤解的疾病,甚至有人主張是用來懲罰同性戀者的。因為愛滋病在西方世界造成了不少人感染,所以比較算幸運的是,富裕國家投入龐大的資源來研究這個極為複雜的傳染病。在愛滋病的療法上,也有了重大突破,來自台灣的何大一博士是最大的功臣,可惜為了用卑鄙下流的手段打擊政敵,無恥立委居然公然稱他為三七仔,讓台灣的生技產業錯失了不少良機!

從愛滋病的例子來看,未來我們若要攻克更多疾病,尤其是防不勝防的新興傳染病,必須借助基礎生命科學的研究,因為如果連最基本的知識都不具備,醫學家們就只能像瞎子一樣被推上戰場。愛滋病的大部分有效藥物,幾乎都是在摸透HIV的一些基本生物學知識後才研發出的。這要靠全世界眾多生命科學和生物醫學研究者孜孜不倦地一點一滴拚湊出的知識才能達成的。

HIV-1病毒正從培養出來的淋巴球出芽,準備進一步散布開來。 source:wikimedia

HIV-1病毒正從培養出來的淋巴球出芽,準備進一步散布開來。
source:wikimedia

去年愛滋病學界有個重大損失,就是馬航真的倒霉到爆,MH370 的超詭異失蹤事件後,又遇到 MH17 在烏克蘭被很可能是俄國支持的叛軍用飛彈打下來,俄國迄今仍阻撓調查。MH17 上載著不少歐洲的愛滋病研究學者,前往澳洲參加學術研討會,讓愛滋病研究倒退了不少!未來廿、卅年,社會很可能改變對愛滋病的觀感,可是我們不能忘卻在廿年前愛滋病病人只能默默等死。《戰勝愛滋》 ,就是一位內行人來告訴大家,昔日令人聞風喪膽的愛滋病,如何轉變成可控制的慢性病,是什麼讓愛滋醫療大躍進?愛滋醫療又如何影響整個醫療發展的方向與未來?

從差點染病開始的傳奇

身為 HIV 研究人員的霍特(Nathalia Holt),曾在實驗過程中被原本要把 HIV 打進老鼠體內的針頭紮到,差點感染上愛滋病,在經歷心理的恐懼與藥物的折磨後,決心將愛滋醫療發展的來龍去脈公諸於世。霍特雖然是位科學工作者,可是她在《戰勝愛滋》卻優異地展現了她另一項專長,讓《戰勝愛滋》不僅有紮實的科學專業,還像一本優秀的調查記者的作品!

和很多科學工作者寫科普書,主要是翻閱文獻不同的,她親自探訪兩位柏林病患及他們的醫師,把他們的故事記錄下來,並在書中呈現愛滋病患所遭受的心理生理雙重折磨、眾多專家奮力找出有效療法的重重戰鬥、醫療產業的限制與政治角力、HIV 的致病機制。《戰勝愛滋》 是本很有溫度的書,從醫病關係到政治鬥爭,都再再顯現人性的光輝和黑暗。

兩位柏林病患治癒愛滋病的特殊經歷,成為愛滋醫療史上兩大轉捩點。第一位柏林病患,在 1998 年出現,當時接受了早期治療與實驗性癌症藥物,其中一種抗癌藥甚至還未經美國食品藥物管制署許可就偷跑應用在抗 HIV 上;而第二位柏林病患,真名為布朗,則在十年後在 2008 年為了治療白血病,接受了幹細胞移植,其幹細胞是從已知能免疫 HIV 的正常人捐獻而來的。HIV 病毒要進入宿主 T 細胞,需要透過和細胞膜上的 CCR5 受體結合,有少數人的 CCR5 有一個稱為 delta32 的缺失,平時沒有異狀,同型合子就能阻止病毒進入細胞內。科學家迄今仍未完全搞懂他們兩治癒的原因,尤其是假名韓恩的首位柏林病人。

由於 HIV 的狡猾,醫學家不敢輕易地說出「治癒」(Cured)。儘管那兩位柏林病人身上找不著病毒,都要為要不要說是「治癒」而掙扎,因為過去的經驗顯示,在雞尾病療法多種藥物齊下的情況,病毒也只是潛伏在體內而已。因此要宣稱這兩位柏林病人的治癒,將會讓他們的案例被全世界愛滋病研究學界放大檢視。兩位柏林病人迄今已停藥多年,韓恩仍暱名並且過著正常的社交生活。而布朗雖然生活困苦潦倒,卻為不吝協助愛滋病研究募款。

我們可以在《戰勝愛滋》看到愛滋病病人的身心煎熬,還有一心為病人的醫師的奮鬥,也能看到科學家為了爭權奪利而耍的角力手段,就連德國學術界也不例外的有各種不堪的黑暗面。不過也因為有醫師和科學家不畏權威,勇於爭取和嘗試,所以終於有了重大突破!醫學界對抗愛滋病過程的大量基礎研究,也將會對我們未來對付更多新興病毒傳染病有助益。儘管《戰勝愛滋》在描述愛滋病的科學方面,稍嫌有些太學術,不過卻是本有血有肉的好書!

本文原刊登於閱讀‧最前線【GENE思書軒】,並同步刊登於泛科學。

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異星的新家園

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如果醒來時,身處異地,赤裸全身,不確定發生了什麼,只知道災難仍在持續,而自己是少數倖存者。雖然一時躲過浩劫,可是接下來卻要服從權威,只有單調乏味的食物可果腹,每天工作長達十八個小時,可是工作具體的目的卻是個秘密,你該怎麼辦?這並不是科幻小說的情節,過去幾百年,人類在列強武力競爭的巧取豪奪之下,就是這樣對待一部分我們同種的同胞。這樣的情節,雖然很寫實,但也記錄在休豪伊(Hugh Howey)的科幻小說《異星記》Half Way Home)中。

五十九個十五歲少年少女,在遙遠的星球被喚醒,他們從囊胚時期就被人工培養,被植入各領域專業技術教育,可是半成品在死亡的威逼之下,提早十五年被人工智慧喚醒,他們赤身裸體,飢寒交迫,困惑而無助,只能遵照人工智慧的指令,一方面維持基本生理機能、一方面趕工建造火箭。面對階級分明的高壓極權統治,每天十八工時的火箭製造,三餐只能吃水果炸彈製成的冰冷水果糊,極度缺乏醫療、食物與各種資源,導致殖民中心群體內鬨而慢慢分裂的情況下,十幾位年輕的拓荒者最終決定逃離家園到電力圍欄外展開異星冒險……

《異星記》算是軟科幻小說,因為其科技元素在小說中沒有做任何的解釋,例如他們實際上是如何到達這個遙遠的星球,為何他們可以製作火箭回到地球等等。要加入科學元素並不難,可以像《星際效應》Interstellar)那樣用蟲洞等來達成,可是這不是重點。《異星記》裡頭唯一的科技,就是殖民中心的人工智慧,以及人類發明的殖民外星的新方式。

《異星記》利用太空船以自動飛行的方式載送五百個人類囊胚飛向遙遠的外太空,這和《星際效應》中使用的備案有異曲同工之妙,真是英雄所見略同(請參見〈讀完這本書,你會再看一次《星際效應》〉)。當太空船降陸在某個星球後,若經電腦分析,如果該星球適宜人類殖民,就讓囊胚開始發育。萬一該星球不適合人類生存,電腦就會啟動「流產」程序,用核彈把太空船引爆毀滅證據。在適合殖民的星球,未來的拓荒者歷時三十年慢慢在玻璃缸內接受人工培養,人工智慧會教導他們不同的知識,訓練各領域的專家,並以電擊刺激讓肌肉強壯。待三十年後的養成教育結束,這群學有所成的拓荒者就可以跨出培育他們的玻璃缸,殖民該星球。

休豪伊更著名的《羊毛記》Wool)、《塵土記》Dust)以及地堡故事系列完結《星移記:羊毛記起源真相》Shift)一樣,人性面對專制極權的衝突,才是故事的主角。相較之下,《異星記》的故事比較簡單明快。不過無論如何,休豪伊的科幻作品,不僅是好看而已,還讓我們不禁思考各種人性和制度的問題。(請參見〈詭譎的羊毛…〉〈進擊的塵土…〉〈驚心的星移……〉

《異星記》是本反烏托邦科幻小說,其實是在諷刺資本主義的貪婪,把人給物化,以及國與國之間的猜忌和爭奪,彷彿在遙遠的未來,即使科技有了很大的進步,我們的政治制度仍原地踏步。要不是富國與富國之間的防堵和爭奪,人工智慧就沒有必要展開大屠殺,原因在小說中有闡述。

故事中,逃離家園的少年少女都未完成教育,是否意味著在教育洗腦完成前,人還能包有人性,因而有對自由的渴望,對權威的反叛,這就是所謂的赤子之心吧。《異星記》中的少年少女是十五歲時被強迫喚醒,這個年紀正值叛逆期,應該是休豪伊特意設定的。我們人類之中,有少數初生之犢不怕虎的份子,為人類開疆辟土。當少數少年少女逃離圍欄到外面的世界,劇情愈來愈精彩,讓人忍不住好奇一直看下去,也處處為主角們有驚有險的處境提心吊膽。

在冒險的過程中,他們發現了一個很可怕的怪物,可是怪物卻能生產他們夢寐以求的寶物。經過抽絲剝繭的推理推敲,他們終於瞭解到當時人工智慧原來面臨一個前所未有的困境,是要直接用核彈終結一切不留痕跡,還是留下這批人趕緊通知遙遠的地球主人?

《異星記》不僅反烏托邦而已,也歌頌友情。人不是適合孤獨的動物,大冒險的過程,友情和愛情支撐了大家的心,真正的朋友是願意為兩肋插刀的。於此同時,《異星記》也正面讚揚了人類之間無私的合作,才能逆轉勝,把命運真正交給自己,無論可能的結局為何,人要成為自己的主宰才能出路,自己的命運自己主宰,不自由、毋寧死,這一再是休豪伊所有作品的共同主題吧。

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你該知道的機艙機密

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唯恐天下不亂的媒體宣稱2014年全球感染機瘟,因為在同一年,就有好幾起重大空難,死難者總和超過千人,其中一起還堪稱史上最詭異,另一起在澎湖馬公,而且發生這兩起空難的航空公司,在不到一年的時間就各自發生了兩起空難,似乎「無獨有偶」這成語都不足形容。復興今年初起戲劇化的那一起,還發生在我上班地點不遠處Orz

因為長期在異鄉讀書工作,我每年至少要搭一次飛機回家過春節,今年中去搭機去了趟歐洲。要說那些歷歷在目的新聞事件沒有影響搭機心情,是騙人的XD 不過,在經濟日漸富裕,大多數人多少都有餘裕出國的情況下,搭飛機就不可免了。其實,根據統計,航空旅行,還是比開車要安全得很多,這個相信大家多少有耳聞。在美國911恐怖攻擊後,許多美國人害怕搭機,改開車長途旅行,結果因為交通意外冤死在路上的至少好幾百人,可是再遭逢劫機而喪命的,是零!

統計數據顯示,1972年是史上空難死亡人數最多的一年,當年有55起墜機事件,全年死亡人數高達2429人。從那以後,航空旅行就愈來愈安全。《侏羅紀公園》(Jurassic Park)作者,科技驚悚小說之父麥可‧克萊頓(Michael Crichton,1942-2008)擅長描寫科技造成的災難,例如人工智慧、生物科技、奈米科技等等帶來的危機,可是在《最高危機》( Airframe)中,他卻少見得讚揚航空科技!麥可‧克萊頓在為寫《最高危機》 時做了研究發現,原來商用客機是人類所製造出最複雜的大型機器。試想個簡單的數學,一架波音747由二百五十萬個零件組成,如果你能保證它有99.99%的機件沒問題,那還是有會250個零件故障,所以要保障它所有零件完好無損,各零件組合起來後還要有超99.99999%的良率!

所以,對製造一架大型商用客機來說,又酷又炫的戰機就不一定算是最高科技,更甭提對波音工程師來說就像玩具一樣的汽車。雖然有人可能會認為太空梭可能會商用客機更複離,但是全球才不過不到十架太空梭,可是在天空中飛來飛去的客機卻是成千上萬啊!而更令人驚訝的是,死於空難的機率,絕對少過車禍。被哽死的機率也大過空難,但沒人怕吃東西,但不少人卻不敢搭機。麥可‧克萊頓 想做的,或許也是想從這些迷思中,讓我們瞭解懂得科技,對我們日常生活的總總安排是會有好處的。

我博士班畢業那年,爸媽來參加畢業典禮,就順道帶他們到西雅圖去玩,當然順道參考了波音公司的工廠!當時波音最新的夢幻客機787正要推出,在付費參觀的過程,對787的介紹正是主打重點!不像汽車那樣,是在密密麻麻有各種機具的工廠流水線裡生產,波音客機是龐然大物,其工廠位於美國華盛頓州西雅圖附近的埃弗里特(Everett, WA),是世界上規模最大的飛機組裝工廠,也是 世界上體積最大的建築,建築體積達到13,385,378立方公尺,占地399,480平方公尺。波音民用飛機集團的大部分飛機均在此生產,包括波音747、波音767、波音777和最新的波音787。

除了航空科技的進展,另外一個有趣的因素是,當我們自己開車時,覺得方向盤在自己手上,能自己掌控,所以覺得安全,可是當生命交給別人掌握的方向盤時,就顯得比較沒信心。可是, 大部分路上開車的人,都沒有受過太多專業開車訓練,頂多是上駕訓班到能考過考試而已。然而,民航機的機師,卻是要有一定的經驗,才能上飛機的,更甭提一大堆如同把大學重讀一遍的課程、訓練和考試。把生命交給專業程度遠遠在我們之上的專業機師,我們理當感到更安心!

我們就來看看一本好書,讓機師用他最專業的角度來告訴我們,航空旅行是怎麼一回事吧!機師派翠克.史密斯(Patrick Smith)在《機艙機密:關於空中旅行,你該知道的事實》Cockpit Confidential: Everything You Need to Know About Air Travel: Questions, Answers, and Reflections)裡,盡量告訴大家所有在搭機時想知道的事!而且還要大力破解不靠譜的流言和都市傳說!派翠克.史密斯熱愛飛行,14歲開始進行飛行課程,在1990年得到第一份航空公司的工作,擔任15人座的渦輪螺旋槳式飛機的副機師,駕駛過貨機及商用客機,飛行過國內及國際航線。他也是熱門網站Ask the Pilot 的執筆者。他用非常詼諧幽默的筆觸來撰寫他的經歷,以及回答各種各樣的問題!

這本書真的很值得一讀,如果有機會搭機,或常常需要搭機的話。搭機,尤其是跨洋的長途旅程,真的是對人EQ的大考驗。過去因為搭機很難得,再吃苦也算是吃補。記得來台前,我和高中同學是第一次搭機出國,還提前幾天去機場朝聖呢!不過現在沒多少人把搭機當驚喜了。以前有不少人穿著整齊去搭機,我原本也是,直到有次好心地和大學同學去機場接另一位從美國回來的同學,看到我仰慕的女生,穿著睡衣睡褲手上抱著枕頭,我就再也不在意上機的穿著了XD被關在狹小的空間,坐在很不人體工學的椅子裡,忍受小孩的哭鬧,還有乾燥的空氣讓眼鼻難過,很難好吃的飛機餐,常常要排隊的厠所……這些都夠受了吧?相信我,如果這些會讓人煩躁,那麼這本《機艙機密》可能可以是緩解一些負面情緒的解藥。因為你會從書中得到許多有趣的知識,在討厭的搭機過程中,看到書中提到的事物,對自己會心一笑!

首先,派翠克.史密斯讓你知道飛機的真相,也就是機翼的相關知識,怎麼讓龐然大物飛上天。他談了各種機翼,以及飛機上的各種構造,當然還有飛行的原理。還有不同機型和製造廠商的異同等等。接著《機艙機密》談各種不安因子,例如亂流、風切、天候、想太多等等。亂流是許多乘客都有經歷過的,我有次在颱風天搭機從北京到澳門,過程異常顛簸,我暈機到差點完全失去意識,待我醒來時,機上乘客只剩我一人,所有空姐都圍著我,嘴巴都成了O型,因為我吐了自己一身Orz…那是迄今為止最恐怖的回憶XD

《機艙機密》還告訴你,飛機都儲存多少燃油來應付上空盤旋的狀況?航空公司會不會為了省錢而偷吃步?飛機可以棄油來減輕重量以便降落嗎?前幾個月,有乘客看到有飛機維修人員用銀色絕緣膠帶來應付機翼的破損,嚇到急忙拍照上傳打卡,引起了一陣討論。可是《機艙機密》告訴你,那正常得很,而且膠帶還是幾百美元的特殊膠帶,如果那位乘客有讀過這本書,就不會那麼驚恐了。

還有,飛機被鳥撞上有多危險?冰雪會對飛機造成多大危害?飛機廁所馬桶裡的東西是在航行途中投棄嗎?碰到重要系統失靈的時候,誰來決定要不要起飛?機師究竟在飛機上幹嘛呢?我們實驗室從前有位助理成功當上了副機師,所以我以後要搭機前,都要問他有沒有排到那班,有的話就考慮更換……《機艙機密》為我們解析了起飛、降落,還有中間那段神祕的過程,例如準備一次航程需要花駕駛員多久時間呢?那準備的內容是什麼呢?為什麼飛機要迎風起降呢?

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Source: bbc

今年初復興航空在南港的空難,調查報告已出爐,是因為一個發動機停止運轉,機長不小心關錯了正常的發動機,而導致嚴重過失意外。如果飛機離地的那一秒鐘,有一個發動機停止運作要怎麼辦?在飛機爬升的前期,發動機的推力彷彿突然被關掉,飛機好像要往下掉似的。究竟是發生了什麼事呢?《機艙機密》當然也要告訴我們這些。我今年春節回國,飛機都快著陸了,又拔起頭重飛,機上突然鴉雀無聲,大家都跟我一樣面色慘白,直到飛到正常高度重新降落,才有人嘆聲「好險!」。我大學同學還搭過後輪觸地後又拔起重飛的。《機艙機密》 當然不能藏私,要讓我們知道這種情況有多常發生?為什麼會這樣呢?

飛機誤點,不算不常見,我也有因班機誤點延遲起飛,而錯過接駁班機,需要在日本多待一天(為何只有一天?我可以慢慢等,沒關係XD)。有次我搭機從洛杉磯到舊金山,在機上睡飽了,看了錶和窗外機場的風景,要拿東西下機,才尷尬地發現,原來舊金山起大霧,飛機晾在跑道旁一個多小時根本沒起飛XD 《機艙機密》當然也要探討航班延誤的問題。

機師,似乎是讓人稱羡的行業,我就有朋友和不少朋友的朋友是機師。那麼,「機長」、「副機長」、「機師」、「副機師」這幾個詞差別在哪裡?要怎麼成為航空公司機師呢要通過哪些考驗與試煉,才能達到航空公司的條件?受訓過的機師一次可以開好幾架飛機嗎?747機師能不能開757?機師薪水很高嗎?機師的評鑑制度是什麼,要怎樣才能加薪或升遷?副機長升上機長是誰決定的,又有什麼因素?一直有人說機師瀕臨短缺,實際情況會有多嚴重?機師的班表一般是怎樣啊?最近常常聽說機師疲勞駕駛,是否真有必要擔心機師過度疲勞?該採取什麼措施呢?貨機機師又怎樣?客機可以全自動駕駛嗎?遠端操控無人機的概念真的可行嗎?

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Source: SINA

相較復興在南港的空難,《機艙機密》討論了所謂的「哈德遜河奇蹟」,就是薩倫伯格機長的英勇迫降在哈德遜河的事蹟。基本上,派翠克.史密斯極為反對造神,他覺得薩倫伯格機長和副機長只是運氣好,而且做了該做的,是值得敬重,但不宜過度吹棒。復興的南港空難發生不久,媒體也在大力造神,吹棒機長有多英勇,避開地面建築而減少人命損失,結果……其實,當時我就有朋友跟機師朋友討論過,認為那樣的飛行路徑和狀況更像是失控,而非閃大樓,媒體那樣造神,會引起極大的政治問題!看到美國媒體的不理性,可見台媒美媒,天下烏鴉一般黑!

上機,就要乖乖遵守不少規定,除非想要當奧客被列被拒絕往來戶,例如起降時,要打開窗戶遮陽板、將椅背直立、收起餐桌,還有調暗客艙的燈光,為什麼呢?機艙的窗戶怎麼都這麼小?寵物在機艙底部過得如何?為什麼要限制乘客使用手機跟可攜式電子設備?這些東西真的會威脅到飛航安全嗎?空服員的安全簡介作用是什麼?為什麼要設計得這麼冗長?《機艙機密》提到高空中令人永生難忘的景致,我有次要從日本轉機去芝加哥,剛好我靠窗的位子能看到夕陽下的富士山,美極了!旁邊的日本旅客說,他愛爬山,登過四次富士山,也從許多角度看過富士山,可那是他這輩子看過最美的富士山。可惜手機相鏡拍不下那美極了的景色的百分之一:

新聞看多了,尤其是911令人震撼的畫面,加上馬航MH370的神秘失蹤,還有MH17躺著也中彈, 災難、事故、杞人憂天的想像,是讓人抗拒搭機的。《機艙機密》給那害怕坐飛機的人一些鼓勵,而且大家也想知道哪家航空公司最安全?廉價航空又如何?捲入意外的機師後來都怎麼了?如果拯救全機的人免於災難,會不會得到獎勵?至於那些存活下來,卻被認定有過失的機師呢?這會對他們的職業生涯產生什麼影響?爆胎是不是很常見?《機艙機密》揭露了史上最慘烈空難的恐怖與荒謬之處,那是一場一連串小意外造成的史上最大空難,KLM的747撞上達美的747!

《機艙機密》最後討論了航空公司,主要是老美那些老氣的航空公司。我坐過最棒的航空公司,是阿聯酋航空(Emirates),經濟艙吃的品質,不輸華航的商務艙(很久以前忘了買回家過年的票,最後只剩商務艙XD),經濟艙飛機餐居然能有好幾大片的燻鮭魚!至於服務嘛,我是能夠上飛機就一直睡,短程全程睡飽,長程吃飽睡、睡飽吃的,所以比較不在意。不過當然還是亞洲的航空公司比老美的好太多了,上次我搭老美的航空,螢幕壞了要重開機,空媽口氣不好就算了,居然要我等七八個小時。美國機場又爛,美國航空業再白爛下去,遲早被歐亞航空公司邊緣化!不過,凡事總有例外,新航據說服務很好,可是有次空姐漏發我耳機,跟她要還被口氣不好的瞪了眼,那是我最後一次搭新航。

總而言之,如果你一兩年內會搭上一次機,強烈建議要讀這本《機艙機密》。還沒計畫的話,讀了就會想有計畫。最好帶上機讀,讓討厭、煩悶的空中旅程增添不少樂趣吧!說不定也是搭訕其他旅客的好機會……

本文原刊登於The Sky of Gene

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被掩蓋的智慧宮

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現在的先進國家,大部分是歐美等信仰基督教的西方國家,要不然就是西化很深的亞洲國家如日本、韓國。可是在六七百年前,有長達六七百年的時間,卻非如此。當時歐洲處於黑暗時代的中世紀,但伊斯蘭世界的藝術家、工程師、學者、詩人、哲學家、地理學家及商人輩出,在傳統學術的基礎上保留並促進了藝術、農業、經濟、工業、法律、文學、航海、哲學、科學、社會學、科技各方面的發展,並在基礎之上對這些方面實施改革創新。

要不是透過伊斯蘭世界的阿拉伯文對古希臘、古羅馬文獻的整理和保存,在十字軍東征時的接觸,把阿拉伯世界的數學、工程、航海、地理、醫藥、建築、化學、園藝、金融和文學等等知識傳入歐洲,就幾乎不可能有後來的文藝復興和科學革命。酒精(alcohol)、代數(algebra)和演算法(algorithm)、煉金術(alchemy)等英文名詞,其實就從阿拉伯文而來的。

由於伊斯蘭國(IS)的恐怖攻擊,近來許多朋友開始在臉書轉貼和中東有關的各種文章。台灣人過去對中東的忽視和誤解,是可以理解的,因為一來課本教的頗少、二來媒體素質太糟而沒整理事件發生的脈絡,三來甚少和穆斯林接觸而不熟悉。可是,伊斯蘭教有至少15億人口信仰,約佔全球人口23%,是人數成長最快的宗教。歐洲的穆斯林愈來愈多,中國要搞一帶一路也勢必需要和大量穆斯林打交道,中國的財經知識脫口秀《鴻觀》最近也非常關注中東,那涉及列強盤雜的利益(〈也來談談《鴻觀》〉)。對伊斯蘭世界正確的認識,對未來世界局勢的判斷至關緊要。

可是,西方中世紀時普遍仍認為阿拉伯人是野蠻的異教徒,東方的知識更是異端學說。十字軍東征更是教會灌輸大眾為神對抗異教徒的觀念,將穆斯林全都描繪成落後的蠻夷,以此來號召人們投入戰爭。過了數百年,到今天這樣的觀念卻沒有多大的改變,西方仍普遍瞧不起阿拉伯世界。即便西方的科學是建立在東方成就之上,但西方對此甚少著墨。十字軍東征時所散播的偏見似乎也再現於今日的反恐戰爭上。

喬納森‧萊昂斯(Jonathan Lyons)的《智慧宮:被掩蓋的阿拉伯知識史》(The House of Wisdom) 卻要來審視真正的歷史,闡述了歐洲人與穆斯林之間的文化交流,以及阿拉伯人如何轉變西方文明,讓我們真正瞭解伊斯蘭對中世紀基督教世界的主要影響。《智慧宮》分為五部分,以伊斯蘭的每日五次禮拜名稱定之,即al-Maghrib(昏禮)、al-Isha’(宵禮)、al-Fajr(晨禮)、al-Zuhr(晌禮)、al-Asr(晡禮)。 萊昂斯長期致力於東西方關係研究,最初關注冷戰雙方,後轉入阿拉伯世界與西方關係的研究。曾任路透社編輯和國際記者達二十餘年,足跡遍及阿拉伯世界。他現任澳洲蒙納許大學(Monash University)全球恐怖主義研究中心研究員和宗教社會學博士候選人。

西羅馬帝國滅亡後,歐洲先去了原本的古典文明,也因阿拉伯人的入侵和拜占庭帝國分隔,歐洲的文明和科技崩壞,搞到無法修道院精確計時,連復活節真正是哪天也愈搞愈不清楚。中世紀時,西方基督教教會勢力壯大,主張神聖的信仰凌駕於理性之上,對地球、星象的探索是對神的褻瀆,因此百般阻撓西方的科學發展。若非已翻譯成阿拉伯文的古希臘羅馬之學術著作再轉譯成拉丁文,進而傳到歐洲內陸,使得歐洲文化得以與古希臘文化銜接,歐洲恐怕仍是落後的大陸。

伊斯蘭政權阿巴斯王朝八世紀末在伊拉克巴格達創立的翻譯與學術中心「智慧宮」(Bayt al-Hikma),位於今日伊拉克的巴格達。「智慧宮」是伊斯蘭黃金年代最璀璨的花朵,在掌權者的支持下,學者專家們從希臘、波斯、印度等古典學問手上,接下科學發展的火炬,用阿拉伯文寫下人類文明盛世。

智慧宮是研習人文科學及科學的中心,包括數學、天文學、醫學、化學、動物學及地理。學者們借鑒波斯、印度及希臘的文獻,包括畢達哥拉斯(Πυθαγόρας,約前580-前500)、蘇格拉底(Σωκράτης,前470-前399)、柏拉圖(Πλάτων,約公元前427-前347)、亞里士多德(Αριστοτέλης,Aristotle,前384-前322)、希波克拉底(Ἱπποκράτης,前460-前370)、歐幾里得(Ευκλειδης,前325—前265)、普羅提諾(Πλωτίνος ,204-270)、阿耶波多(आर्यभट,476-550)及婆羅摩笈多(ब्रह्मगुप्त,598-668)的著作,他們積累了世界上的各種知識,並根據他們的發現再加以擴展。巴格達是當時世上最富庶的城市,並且是學術發展的中心,人口超過百萬人,為當時之冠。代數之父花剌子米(Muḥammad ibn Mūsā al-Khwārizmī,約780-約850)也是智慧宮的學者。

阿拉伯文取代了希臘文和拉丁文,成為最先進的學術語言,就像現今的英文一樣。雖然拜阿拉伯人對知識的保存、創造和傳播所賜,歐洲才擺脫中世紀封建時期教會控制一切的愚昧。但西方甚少感恩過阿拉伯人,仍一直視他們為該死的異教徒。後來突厥人建立的鄂圖曼土耳其帝國,也是版圖橫跨歐亞非大陸的大帝國,學術和政治也比歐洲先進開明。但歐洲和鄂圖曼帝國也勢不兩立,抵抗後來鄂圖曼帝國入侵的維也納英雄歐根親王(Prinz Eugen von Savoyen,1663 – 1736)塑像,現在就在霍夫堡皇宮前的英雄廣場(Heldenplatz)。

我在奧地利第二大城格拉茨(Graz ),也參觀了一個軍械庫(Landeszeughaus),裡頭的收藏都是和鄂圖曼帝圖打仗時用過的軍械。

當時,維也納的哈布斯堡王朝(Habsburg)以天主教的守護者自居,和強力的鄂圖曼帝國力拚!誓死不讓歐洲落入異教徒手中。所以對西方基督教文明而言,維也納有重要的地位,二戰後維也納原本是蘇聯佔領區,英美法聯軍都要以佔領的東歐其他地區和蘇聯交換維也納。

由此可見基督教世界對伊斯蘭世界的排斥是到何程度。歐洲其實有一部分曾為穆斯林統治過,最有名的是西班牙。西班牙南部迄今仍有大量充滿阿拉伯色彩的精美建築。也因為西班牙曾為阿拉伯人統治,所以有了許多機會讓歐洲人接觸阿拉伯文明。後來西歐伊比利亞半島北部的基督教各國逐漸戰勝南部穆斯林摩爾人政權,史稱收復失地運動(Reconquista),穆斯林被主教和國王強迫改宗,阿拉伯書籍被燒毀,伊斯蘭宗教、服飾、習俗都被禁止。

然而,在中東像是黎巴嫩和敍利亞,迄今仍住著不少流傳比歐洲更久遠的基督教的教徒,穆斯林和他們原本和平相處,要不是英法兩國在一戰後瓜分中東,強劃出打破教派和部落勢力的國境,否則也不會戰亂連連(請參見〈為巴黎恐攻換半透明法國國旗頭像祈福,是偽善嗎?〉)。可見基督教文明的包容性其實還可能不如伊斯蘭文明。

《智慧宮》就提到了阿拉伯化的基督徒,在十字軍東征時,來自野蠻歐洲的十字軍攻破耶路撒冷,對城裡的穆斯林、猶太教徒是血洗式大屠殺,連基督徒也完全不放過,把耶路撒冷殺得屍首堆成山。後來,阿尤布王朝的薩拉丁才收復敘利亞和兩河流域的大部分,發動聖戰抵抗十字軍。1187年,他俘虜耶路撒冷國王和聖殿騎士團團長,重新收復聖城耶路撒冷。這情節拍成電影《王者天下》(Kingdom of Heaven)。

今天中東被戰亂摧殘得最兇的伊拉克、敍利亞、黎巴嫩、巴勒斯坦的黎凡特地區(al-Sham, Levant),過去不僅不是落後的地區,還是西方世界在經濟和文明上最繁盛的地方。該處身處歐亞非大塊大陸交界,有各種文化的交流和衝擊,發展出最重要的文明和宗教。但也因為身處兵家必爭之地,征戰和衝突不斷。伊斯蘭世界現今的包容性大不如從前,強弱也天差地遠。從《智慧宮》可見,當一個文明極其包容時,就是最強盛之時。像阿拉伯人也接受古希臘哲學,吸收、聚集、綜合及提升了古代兩河、羅馬、中國、印度、波斯、埃及、北非、希臘及拜占庭文明的知識,就創造出了伊斯蘭黃金時代

西方吸收了博大精深的阿拉伯文明就發展出文藝復興,今天國力的強盛和西化程度也有相關。文明之間的互相影響消長是千年來的常態,沒有必要自負和自卑。盛極而衰乃天道,雖然 學界仍未對伊斯蘭黃金時代的衰落原因達成共識,但一個文明能否興或衰或許還是決定於其包容性吧。


本文原刊於The Sky of Gene

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地震與文明的糾纏不清

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我一直以為我來自一個沒有地震的國家,直到政府聲稱外國旅客在東南亞最高峰神山拍裸照觸怒神靈,2015年6月5日在沙巴發生了六級地震, 京那巴魯山上括有馬來西亞人、新加坡人、中國人、日本人和菲律賓人18人死亡,137名登山客受困,隨後全數救出。在來台灣之前,我們從未經歷過地震,在大三剛開學時,發生了九二一大地震。第二天打電話回家報平安時,我爸媽還完全在狀況外。記得當時我們全寢已入睡了,酷熱的夜晚突變間停了電,過了沒多久就發生劇烈搖晃。搖完後,我其實還想繼續睡,只是我室友全都跑到戶外去避難了,只好跟著出去。第二天早上到實驗室善後,看了電視才知道原來中部受創超嚴重。後來的統計顯示,九二一大地震造成2,415人死亡,29人失蹤,11,305人受傷,51,711間房屋全倒,53,768間房屋半倒。

我有幾位家在中部的同學就成了房屋全倒或半倒的受災戶。一位家住台北的同學,住的公寓成了危樓,後來一堆炒地炒房的都更都如火如荼讓台北好好拆了,他在永春的家迄今似乎仍處危樓狀態沒住人十幾年了,結果住戶還談不攏繼續白爛中。2011年,原本11月要去日本仙台東北大學開研討會,都已經要開始報名了,3月11日就發生了東北地方太平洋近海地震(東北地方太平洋沖地震/とうほくちほうたいへいようおきじしん),引起的大海嘯不僅造成上萬人死亡,還引發有史以來最嚴重的核災。研討會取消了,改到英國去辦。

地震引發嚴重的海嘯,日本那次還不是近年最嚴重的,2004年12月26日規模達到9.3的印度洋大地震發生時,我剛好從美國回馬來西亞度假,當天晚上我到新加坡搭機來台灣。回美國到了實驗室時,老闆超激動,因為我都沒有和他聯絡,他以為剛收了第一個研究生,就……那次的地震加海嘯,造成了超過29萬人喪命和失蹤!其他嚴重的大地震還有2008年中國汶川大地震、2010年海地大地震、尼泊爾今年4月的大地震等等。從人類有文明開始,地震就和文明糾纏,因為致命的,往往不是地震本身,而是毀損的建築物和道路橋樑等等。

英國地震學家穆森(Roger Musson)在《地震與文明的糾纏:從神話到科學,以及防震工程》The Million Death Quake: The Science of Predicting Earth’s Deadliest Natural Disaster)中告訴我們,有些城市會處於斷層處,不是偶然,而是因為斷層處有泉水涌出,孕育了文明,但也毀滅了文明,不折不扣的雙面刃。而地震也非神的懲罰,因為18世紀里斯本大地震的許多死傷是發生在教堂,當時信徒正虔誠祈禱,不上教堂逛大街的人反而沒事。

穆森是英國地質調查局的首席地震學家及發言人,他常上西方各大媒體講解各大地震始末。他用從事了卅多年的經驗,寫成這本科普書《地震與文明的糾纏》,是非常適合台灣讀者閱讀的,因為台灣剛好就在地震帶上。《地震與文明的糾纏》也提到台灣,例如九二一大地震崩塌的台北東星大樓,還有聞名於世的台北101大樓的阻尼器。《地震與文明的糾纏》分兩部分,第一部分主要探討地球科學的知識,討論地震究竟是怎麼回事,地震的強弱怎麼測量,海嘯又是怎麼一回事。第二部分探討地震工程,利用能否預測地震,能夠爭取預警時間嗎,建築物要怎麼蓋才足夠安全等等。《地震與文明的糾纏》深入淺出地探討地震學的各層面,沒有太多艱澀的專有名詞和概念,沒有地球科學知識也能看懂。

很不幸的,我們的科學進展神速,可是預測地震的能力,這卅年來幾乎毫無進展。預測天才奈特.席佛(Nate Silver)在他的好書《精準預測:如何從巨量雜訊中,看出重要的訊息?》The Signal and the Noise: Why So Many Predictions Fail—but Some Don’t)也有一章精彩的探討(請參見〈精準預測的訊號與雜訊〉)。《地震與文明的糾纏》更讓我們見識到有些科學家指稱能夠預測地震,但基本上能力和半仙差不多。人類也試圖為預測地震做了許多研究,包括利用動物行為,但迄今仍未來靠譜的方法。

不能預測地震,只好平日做好準備,建築物要能抗震。海地的7級大地震,死亡人數超過31萬,但一個月後智利的8.8級大地震,死亡人數一千多人。為何強度更大許多的大地震,死亡人數更少,就是因為海地極為貧窮,建築簡陋,但智利60年代發生過史上最大規模大地震,強度達9.5級,而智利經濟還算不錯,所以早有準備。311大地震發生的日本,若非建築和預警系統完備先進,死亡人數恐怕會輕易破十萬人。《地震與文明的糾纏》指出,其實有些我們以為不會發生地震的地方,只是可能性很小而已,不代表絕對不會,可是我們不可能無限加強建築物只為了防範很小的可能性,面對地震要有風險管理的概念,這是台灣社會必須好好面對的,尤其是在土地過度開發過後。《地震與文明的糾纏》是本值得全民閱讀的好書。


本文原刊於The Sky of Gene

 

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19 個臉紅心跳的好色醫學問題,是人一定要看!

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悠遊卡公司為了一張波多野結衣的悠遊卡就弄得灰頭土臉,新聞爆出那幾天,臉書動態充滿波多野結衣文,想不認識這位日本 AV 女優還真難,想必當時一定有啥政商醜聞要掩蓋吧。

以下文字相當不清新,小正太、小蘿莉請在父母陪同下閱讀。

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食色性也,誰沒看過 A 片呢?每個正常的男人電腦都在所謂的 D 槽和 E 槽,乃至 F、G、H 槽(編出的字母就像 AV 女優的罩杯一樣愈來愈大),放著一堆名字和裡頭的檔案完全不符的資料夾。

雖然我中學在東南亞一個保守的小城鎮唸,還是經驗過對性很好奇,可惜民風實在太保守,連生物學上人類生殖器官,有同學問了很無害的問題,就被班導警告了。性教育也不是我們這些放牛班能上的,我們只好想像沒上過的性教育,是男女老師當場示範……

為了滿足好奇心,偷偷摸摸在學校偷看寫真集,同學一旦發現老爸私藏的三級片錄影帶(現在很多讀者應該從來不知 VHS 錄影帶的模樣,更甭提聽過統計顯示播放器快轉功能有七成是用在看色情片的),大家就舉家……哦不……呼朋引伴趁同學爸媽出差時偷偷潛入去看,出發前只差沒齋戒沐浴。那些年,我們一起看的三級片,和現在時下流行的日本 AV 相比,口味簡直就是太清淡了。

當我們這些東南亞來的僑生到了台灣這個開放的社會,簡直就是嘆為觀止,當年台大有些宿舍的交誼廳深夜還公開播A片。不否認,在性教育較保守的亞洲社會,我們對性的瞭解,在破處前,大多是從 A 片而來的,只是面對到現實,才發現怎麼往往和 A 片裡不太一樣。很多宅男也擔心,A 片看太多會導致不舉嗎?還好《臉紅心跳的好色醫學 2》用科學研究來說明,讓許多 D 槽滿滿的宅男鬆了口氣吧。

為了解答眾多朋友很想問又不知該不該問的問題,小志志與白映俞這對醫師夫婦,繼 2014 年推出《臉紅心跳的好色醫學:從 G 點、隆乳、自慰到同性戀,醫生這樣談性》,他們再接再厲為大家的性福加油,再度推出《臉紅心跳的好色醫學 2:潮吹、春藥與按摩棒,專業醫師的性愛解析》,小志志與白映俞翻遍醫療研究、古代典籍、民間傳說,專業地從醫學角度剖析那些令人好奇誤解、又不敢公然啟齒的羞羞疑問。讀了《臉紅心跳的好色醫學 2》才知道,我們還真甭羞羞啊,我們的老祖宗不分中外,都為了性愛所作過各種可歌可泣的努力(請參見〈你不可不知的好色醫學〉)。

如副標所示,《臉紅心跳的好色醫學 2》解釋了「潮吹」的液體是從哪裡來。AV 中女優示範的一種特技「潮吹」,我想大部分讀者都知道是啥,不需再多加解釋。除了 AV 女優會表演,台日軍方也演示過。2012 年 9 月 25 日,為了宣示主權與漁權的目的,台日雙方的官方艦艇在釣魚台(尖閣)海域進行互相噴水,史稱「潮吹之戰」!

讀了《臉紅心跳的好色醫學》《臉紅心跳的好色醫學 2》 引用的古文,看來古人口味並不清淡啊,一堆對性事的描述讓人看了真是臉紅心跳。不過想想也很合理,我們畢竟全都是好色之徒的後代啊,在沒有成熟避孕法的千百年來,不熟衷享受性事者,基因早就被淘汰了。

在性笑話中,大小是常見的題材,男人之間最愛開的低級玩笑,就是嘲笑朋友的雞雞太小,女人要羞辱色狼,最有效的也是鎮定地嘲笑他們那麼小也敢出來丟人現眼吧?於是,古今中外男性為了追求更久更大更猛,發明了哪些奇招?《臉紅心跳的好色醫學 2》於是就探討了乳房和小雞雞的大小,還有包皮割不割、陰毛刮不刮等等。令人嘖嘖稱奇是,連迷信古人連乳房、陰莖、陰毛、腋毛等都不放過,居然還能用來作體相算命!

人類是個非常獨特的物種,人類沒有發情期,一年四季都能發情,也能發卡。女人排卵時,甭說旁人,連她們自己都不見得一定能料到,所以才會有不少男人栽在所謂的安全期上,含淚為尿布和奶粉錢做牛做馬後半輩子。很多動物的交配都是在光天化日下進行的,被人和同類看到也不羞羞。

可是人類嘛,甭說公然啪啪啪,有些人連提到都感到十分羞羞。據說就是因為人類男女是躲起來偷偷嘿咻,所以才不必像其他動物擔心被同伴破壞或天敵殘害而草草了事,所以才提得到所謂的「持久」,千古以來,還在這問題上作研究。可是真的是愈持久愈好嗎?且看《臉紅心跳的好色醫學 2》來解答。

《臉紅心跳的好色醫學 2》探討的大問題,還有通往女人心的路,是陰道嗎?腎虧損身,精盡人亡?吃鞭補鞭,睪丸可以回春?男人也有更年期?男人老了膀胱就無力?男人可以懷孕嗎?月經是靈丹妙藥?引刀自宮,武林至尊?《臉紅心跳的好色醫學 2》每篇末更有有趣的性學小知識。如公共廁所的馬桶會不會傳染性病?費洛蒙香水真的能增加性吸引力?陰蒂與尿道口的距離如何決定女性高潮的難易度?還有健身房內的某種器材,竟然會令使用者達到高潮?多做運動果然有益身心健康啊~

有趣的是,經過《臉紅心跳的好色醫學 2》 的調教,才曉得原來「按摩棒」的發明,原本是為了治療歇斯底里的醫療器材,真是失敬了!還想知道那些疑問的答案嗎?別再羞羞了,讓《臉紅心跳的好色醫學》《臉紅心跳的好色醫學 2》令你邁向真正的「性」福生活吧!

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

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噴火龍與金屬暴龍獸,神奇寶貝和數碼寶貝的直接對決!─《空想科學讀本:大咖對決誰比較厲害》

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神奇寶貝與數碼寶貝,兩者都是在 90 年代後期爆發熱潮,至今仍繼續推出續作的超受歡迎的系列。本篇就從中挑出兩隻極受歡迎的怪獸出場,試著想一下哪邊比較強吧。

噴火龍是在 1996 年發售的遊戲「神奇寶貝明星 紅」封面上的神奇寶貝,是小火龍進化後的模樣。有很大的翅膀,尾巴尖端燃燒著熊熊烈火,牠的勇猛令新舊粉絲都愛上牠。

相對的,來自數碼寶貝的是金屬暴龍獸。牠是在 1997 年發售的系列中最早的掌機遊戲「數碼寶貝 ver.1」中登場的怪獸,是爬蟲類型的亞古獸進化為完全體的模樣。名副其實的身體經過機械改造化,還有著很大的翅膀。後來在動畫化時,以身為主角太一的數碼寶貝而活躍,也成為足以代表數碼寶貝界的存在。

雙方都經歷數度進化而變得越來越強,都是以蜥蜴為原型,背上也都長著翅膀。有著許多共通點的這兩大怪獸,究竟哪邊較強呢? 12788091_1337732969576847_839975826_n

◆火焰溫度 3407℃

只要是怪獸之間的對決,做為決定勝敗的要素,首先應該想到的就是體型大小。但是神奇寶貝的體格如「身長」、「體重」等等都是早就公布的,相對的數碼寶貝因為是只存在於數碼世界的怪獸,所以完全沒設定身長和體重。這一來,該比較的就是武器了。兩者武器的威力,就以各自「圖鑑」上的說明為本試著比較看看吧。

根據神奇寶貝的圖鑑,噴火龍屬於「火系神奇寶貝」,是小火龍經過火恐龍而進化成的形態,名副其實的很擅長使用火焰攻擊。圖鑑上對其威力的說明如下:

「噴出能熔化任何物體的灼熱火焰,令敵方痛苦。」

能熔化任何物體!?這太可怕啦!所謂因熱而「熔化」就是將之從固體變成液體。鐵在 1536℃會變成液體,食鹽在 801℃會成為液體。元素中在最高溫度下還能保持固體的,就是做為電燈泡燈絲的鎢,這種金屬要在 3407℃才會從固體變成液體。意思是說,噴火龍的火焰應該有 3407℃以上的高溫。

但是如此高溫的火焰,生物能吐得出來嗎?試著查了一下,溫度最高的火焰是乙炔和氧氣的混合瓦斯燃燒而成,溫度可達 3800℃。乙炔是碳氫化合物的氣體,是甲烷等等的同類。人類腸道中棲息的細菌也有能產生甲烷的。意思是說,噴火龍的體內棲息著能產生乙炔的細菌……嗎?

溫度 3407℃可是非常恐怖的火焰,被噴到連岩石都會熔化變成熔岩。生物被噴到的話,不只體內水份會蒸發,連構成身體的碳元素也會蒸發。雖然圖鑑上寫「令敵方痛苦」,但這可不是只有痛苦就沒事的程度了啊!被噴火龍的火焰噴到的生物會被消滅掉啊!

◆一枚核彈頭的飛彈

金屬暴龍獸是亞古獸成熟後變成暴龍獸,接著全身一半以上機械化而提高戰鬥力的怪獸。必殺絕招是從胸部發射的飛彈「十億破壞砲」。關於其威力的說明如下:

「金屬暴龍獸的攻擊力足以匹敵一枚核彈頭。」

啥?一枚核彈頭!?雖然核彈頭有許多種,但就算是使用於現實世界的戰術飛彈的 10 千噸小型核彈頭,也有著恐怖的破壞力啊。換算起來是放出1萬噸的一般炸藥爆發的能量,中心溫度可以上升到 200 萬℃!產生的爆風足以讓半徑 2 公里以內的建築物全毀!

挨了這種攻擊,「身長 1.7 公尺,體重 90.5 公斤」的噴火龍根本承受不了啊。不只如此,光是一枚就足以一次全部幹掉幾千甚至幾萬頭神奇寶貝啦。噴火龍的火焰可沒有這等的威力啊。

因此,根據圖鑑的記載比較雙方的武器之威力,金屬暴龍獸得到壓倒性勝利。改造後的威力太可怕了【圖1】

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◆兩大怪獸直接對決!

但是,一個拿著核彈頭的人與一個拿著火焰放射器的人交戰,恐怕前者未必會勝利。實際上,噴火龍與金屬暴龍獸面對面 1 對 1 決鬥的話,又是哪邊會贏呢?

想來要分出勝敗就取決於雙方的距離吧。因為噴火龍的火焰不能噴很遠,而金屬暴龍獸若是在極近的距離下對敵方使用十億破壞砲,自己也不可能沒事,只會同歸於盡而已。

例如,就假設噴火龍的火焰能噴到自己身長 5 倍的 8.5 公尺遠好了。如果雙方是在這個距離以內,噴火龍根本是儘管噴噴到爽。而金屬暴龍獸因為怕波及自己無法使用十億破壞砲,只能被 3407℃的火焰噴死!

當然,金屬暴龍獸的武器並不是只有十億破壞砲。可是就算用機械化後能將敵人切碎的左手「三叉戟臂」應戰,被這火焰噴到也一樣熔化。金屬暴龍獸這下千鈞一髮了!但若是距離在 2 公里以上的話,金屬暴龍獸就可以毫不留情的發射十億破壞砲!噴火龍就會被消滅得無影無蹤了吧。

問題就在於,在雙方距離為 8.5 公尺以上、2 公里以內時,會怎樣呢?當然,噴火龍會用力前進以縮短距離,金屬暴龍獸則會盡量逃跑拉遠距離吧。結果就變成噴火龍一直追,金屬暴龍獸一直逃了。雖然就武器來說是噴火龍比較弱,但從旁觀的立場來看就變成這樣。

最後會如何呢?這就取決於雙方用翅膀在空中飛行的速度快慢了。很可惜的,兩邊的圖鑑都沒有言及牠們的飛行速度。如果不分軒輊,就會變成一場漫長痛苦的持久戰了吧。

這一來,神奇寶貝圖鑑裡的這條記載意義就變得十分重大了:

「據說經歷了痛苦的戰鬥之後,噴火龍的火焰溫度還會更加提高。」

什麼?在空中追逐拖得越久,噴火龍的火焰溫度就會變得越高!?

以下是想像的結論:若雙方飛行速度有差,而能早一步拉開距離到 2 公里以上,就是金屬暴龍獸獲勝。除此以外的其他情形,就是噴火龍獲勝。怪獸之間的戰鬥果然非常恐怖啊!

本文摘自《空想科學讀本:大咖對決誰比較厲害》,由遠流出版。

延伸閱讀:
為何我們無法學會《鋼之鍊金術師》裡的鍊金術?
可能像《銀魂》的神樂一樣用嘴巴接住子彈嗎?

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用十分鐘瞭解 《電的歷史》


一起來認識你的原核成分──《細菌:我們的生命共同體》推薦序

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文/陳俊堯

如果我是在二十年前講書裡的這些內容,一定有人會覺得我瘋了。因為以當時微生物學的知識來判斷,這些事是不可能會發生的,就像沒電話就不能跟國外的人講到話一樣。

在過去的那個世界裡,人和細菌是對立的,大部分人類認識的細菌都是危險而不懷好意的。而今天我們到底多知道了些什麼呢?腸道裡的細菌能影響健康,不意外。但是細菌居然可以影響肥胖神經內分泌系統也都會受細菌影響?影響情緒?連社會行為都要受到細菌左右?自閉症也可能是細菌造成的?原來腸子裡不起眼的細菌們竟然在某種程度上掌控了我們的生活!

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你掌控著你的情緒?或許細菌才是幕後主謀。source:flickr

跟腸道細菌相關的研究及知識正以驚人的速度累積。在今天,談人體或動植物的共生微生物已經成為最熱門的話題,因為細菌似乎能以各種你想不到的方式影響你的生活。談人體微生物的科普書一本接一本問世,但還是填不滿人們對這些微形室友的好奇心。這群最貼近我們,但事實上我們卻對它們全然陌生的盟友們,到底會怎麼影響到我們的日常生活呢?這本書正好是本好玩而又有點深度的入門書。

每個細胞裡都有一隻共生細菌

細菌跟很多生物都有著密切的共生關係。這現象其實也該是理所當然的,因為細菌比動物、植物都還早來到這個星球上,而且早了上億年。直到現在,我們身體的每一個細胞裡都還住著一隻改頭換面的細菌。在古早古早以前一隻細菌被招募進入另一隻古菌的細胞裡共生,組成了第一個真核細胞,而當年那隻細菌變成細胞裡的胞器粒線體。真核細胞有了粒線體的能量支持而變大,從單細胞變成多細胞的生物,體型逐漸巨大化。而它的那些在外闖蕩的野生同伴們,有些轉而進入這個巨大生物體裡,選擇共生或是成為敵人。其實想想這如果把主角換成人,這故事就會變成一群兒時玩伴在動盪的時代裡討生活,有的人在命運捉弄下成了拔刀相向的仇敵,有的人還默默在一旁守護著你,即使你根本沒注意到它的存在。

細菌的世界裡才沒有人類這些無聊又複雜的情感糾葛。但是它們唯利是圖,只要有利,總是會有細菌去嘗試然後用那種方式來生活。細菌發現共生對它們有利,就會有細菌去和動植物共生。最近十年來成堆的研究明確指出,不管你是動物還是植物,統統擺脫不了和細菌共生的命運。

有些細菌住在植物的組織裡面,製造植物荷爾蒙來影響植物的生長。昆蟲體內也有細菌,可以決定這隻蟲兒能不能成功養育出下一代。身為動物的我們,腸子裡也住著以各種方式影響我們健康的細菌。而且就像書裡說的,我們還是從媽媽那裡「繼承」了這些細菌。植物會把共生菌放進種子裡,昆蟲會把共生菌放在蟲卵邊,就是要讓自已的下一代一出生就沾上細菌,和它們建立合作關係。原來細菌也是種傳家寶呢。最近的研究結果還懷疑細菌可以從外面控制那隻困在我們細胞裡的同伴,來增進自已的利益。如果把這些細菌故事收一收來編劇本,我想可以再拍一部電影續集了吧。

Scanning electron micrograph of Escherichia coli

Scanning electron micrograph of Escherichia coli

為什麼該讀這本書

這本書是本值得推薦的入門書。書裡收集了這些年來引領腸道微生物研究的重要人物和研究,讓他們一個一個在書裡現身。作者巧妙地串起這些原本該是艱深的研究成果,將它們變成俏皮的故事,讓你輕鬆吸收進入這個領域所需要的知識與概念。這本書裡提到很多你不知道的真相,原來細菌是我們在這個世界第一個朋友,原來我們自以為能主宰意志,卻沒意識到細菌悄悄在影響我們的情緒及判斷。連你轟轟烈烈的愛情故事,可能也有細菌干政的痕跡呢。你還是你自以為的那個萬物之靈嗎?科學家逐漸接受生物體應該是這隻生物和附生微生物加起來的集合,這些微生物應該被視為一個器官那樣地參與這個生物的生活。所以你身上的細菌們該算是你的一部分,而你應該要一起來認識自已的原核成分。

本文作者為慈濟大學生命科學系助理教授

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書名:《細菌:我們的生命共同體》

作者:哈諾.夏里休斯、里夏爾德.費里柏

譯者:許嫚紅

出版社:商周出版

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該如何在道德部落間建立對話、凝聚共識?

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有許多公共議題的辯論,真的很叫人傷透腦筋,例如該廢死嗎?該開放移民嗎?該抽富人重稅作重分配嗎?同性戀婚姻該合法嗎?墮胎該合法嗎?該限制發展來保護環境嗎?鄉民的正義,在這些議題的討論中,常常是不缺席的。就算是理性的討論,正反方都能提出有理的論據,在教育中不太強調思辯的亞洲社會,尤其令人難以抉擇,所以乾脆憑感覺,或者不理會而去小確幸了……

可是問題不會在大家都在小確幸時就自動解決,於是該自暴自棄地說,反正就鬼島嘛!其實,只要一天沒有足夠多的人來公民參考地理性思辯,我們就只能坐等權益被即得利益者一步步地剝削下去,因為愚民,是當權者最愛的奴隷。

可是理性的討論,有多難呢?在太陽花學運期間,因為支持或幹譙的不同立場,就讓我不少朋友,在臉書上狂刪朋友!很多被刪的,還不止是臉友,而是現實中真的認識的人。有些朋友在政治上的立場和我相反,看了火大,也讓我取消追蹤好幾位朋友,據說因為不爽我的立場,取消追蹤我或刪除朋友的,也有十幾人了吧~

有本好書《好人總是自以為是:政治與宗教如何將我們四分五裂》(The Righteous Mind: Why Good People are Divided by Politics and Religion),就是在探討大家對公共議題,為何會爭得面紅耳赤(請參見〈好人真的總是自以為是?〉)。《好人總是自以為是》作者強納森‧海德特(Jonathan Haidt)指出,許多心理學和神經科學的研究顯示,我們的許多道德判斷,是直覺先來,策略推理後到的。

海德特提出柏拉圖(Πλάτων,約公元前427-前347)、哲斐遜(Thomas Jefferson,1743-1826)和休姆(David Hume,1711-1776)的主張,柏拉圖認為理性是主人,哲斐遜認為理性和感性是平等共治的,休姆認為理性是熱情的僕人。他提出許多研究證據顯示休姆可能才是對的。他把心智比喻作象和騎象人,指出心智好比騎象人(控制式歷程)騎在大象(自動化歷程)上。

騎象人逐步演化為服侍大象。我們的道德判斷有強烈的直覺,理由是事後努力建構的。因為騎象人是服侍大象的,所以他指出,想要在道德和政治議題上說服別人,要先和大象對話。海德特舉出大量的心理學和神經科學研究來說明,為何是直覺先來,策略推理後到。

《好人總是自以為是》是一本給了我許多啟發的好書,我寫書評介紹好書有兩三百本了,有本讓我見到朋友就大力推薦的好書,其實並不多。但是,《好人總是自以為是》是我認為,如果今天只想讀一本嚴肅的書,就讀這一本的好書!

無獨有偶,今年中也有本用心理學、神經科學與道德哲學來談道德的一本書,是哈佛心理學家約書亞‧格林(Joshua Greene)的《道德部落:道德爭議無處不在,該如何建立對話、凝聚共識?》(Moral Tribes: Emotion, Reason, and the Gap Between Us and Them),書中也指出,我們的大腦像是雙模式相機,配有自動模式及手動模式。自動模式指的是我們的道德情感機制,大腦從演化、文化及個人經驗形塑出我們的情感系統,讓我們得以用直覺自動並有效地解決日常事務;思考能力則如同大腦的手動模式,透過理性的運作,我們的想法也更多元、更具彈性。

《道德部落》 指出,成為社會動物需要自動運作的情感機制,以自我融入社群中,但同樣的情感機制,也將我們變成部落動物,促使我們(Us)對抗非我族類(Them)。我族與他族之間,往往存在相異的價值隔閡,「我們是對的,你們是錯的」,此一信念深植所有人心中,促使我們在面對各種政治議題時,習於對抗非我族類,有時使用語言,有時用肢體暴力,極端份子甚至是用槍炮炸彈,必定要攻擊對方,至死方休。

台灣人對這點應該非常熟悉,泛藍也好,泛綠也好,藍綠的鄉民都只看到和放大對方缺點,對自己人的過失當作不存在,言語甚至肢體霸凌是家當便飯。不是因為台灣人素質低,是因為我們身為人而演化來的情感機制在放肆!

格林在《道德部落》中用東西南北四個部落來作比喻,最常提到的北方和南方部落,就像美國的自由派和保守派。我們大腦的設計,能幫助我們適應部落群體生活,和同我族類合作相處,並對抗非我族類。但現代資訊社會將世界上不同群體全塞進一個共同的空間,尤其是在網路上,這樣前所未有的契機,激化了各群體的價值衝突。

我們人類上百萬年間,絕大部分人天天見到的都是自己認識的人,除了少數宅到爆的人,我們一般上天天都會碰見陌生人,文明社會能夠讓陌生人間不發生衝突甚至協作,仰賴的是許多法律和制度的建立,可是法律和制度要如何讓大部分人滿意呢?當世界愈來愈小,區分不同群體的道德分野愈來愈突出,我們就愈來愈容易困惑。從抗議租稅法規、墮胎、同志婚姻到全球暖化,不同文化背景形成了不同的道德常識。面對不同的道德常識標準,能不能找到所謂的共識?

格林帶領我們追溯道德的起源,並探索了現代社會價值衝突的現況,他指出我和我群的關係而建立的道德直覺,已經不適合現今的複雜的社會狀況了,當我群和他群同時存在,面對複雜多元的現代社會,並且要共享分配資源時,他主張我們需要手動模式的理性操作,才能超越部落情感, 以設立實用的思考路徑,建立一個適用於全球的道德方案,幫助我們解決分歧問題。

既然我們要放下道德直覺而進入手動模式,那我們應該要如何面對、處理道德爭議呢?格林認為,實效主義(Utilitarianism)是個好方法,因為實效主義的思維模式,就是經過最理性的算計的。

格林,在《道德部落》中,極力為實效主義辯護,實效主義(Utilitarianism),在《好人總是自以為是》中譯作效益論,在別的書中,有時候譯作功利主義。提倡追求「最大幸福」(Maximum Happiness),認為實用即至善的理論,相信決定行為適當與否的標準在於其結果的實用程度。在哈佛政治哲學家桑德爾(Michael Sandel)著名的「正義」課中,他用電車問題來讓學生討論,其中一個是電車剎車失靈,要撞上鐵軌上的五個不知情的工人,另一邊的鐵軌只有一個工人,如果變換軌道犧牲一人來保住五條人命,大家能接受嗎?如果是從天橋上推一胖子下去呢?

實效主義最令人感冒的是功利的算計,而且在看「正義」課程,或讀《正義:一場思辨之旅》(Justice: What’s the Right Thing to Do)時,會有種實效主義被桑德爾駁到的感覺,因為桑德爾舉例說,如果羅馬時代,大家都認為把基督徒丟到競技場去餵獅子老虎會感到快樂,那樣就算道德了嗎?(請參見〈一場思辨之旅的正義〉

實效主義不僅被那樣批評,《好人總是自以為是》還指出,效益論(就是實效主義)的鼻祖美國哲學家邊沁(Jeremy Bentham,1748-1832)是個亞斯伯格症患者,而開創義務論的德國哲學家康德(Immanuel Kant,1724-1804)終生恪守書齋,海德特認為效益論和義務論都是單一受體型的道德觀,如果把道德比喻作味覺的話。

《好人總是自以為是》的原文出版在《道德部落》之前,後者書中有討論到《好人總是自以為是》,只是在後者中照原文書文直譯作《正義之心》。格林和海德特也曾共同撰寫過一篇評論論文(Greene J, Haidt J. Trends Cogn Sci. 2002 Dec 1;6(12):517-523.)。然而,《道德部落》卻認為實效主義是一種深度的實用主義!格林認為,實效主義其實是被長期誤解和汙名化。例如有人推論出實效主義者會支持奴隸制度,因為奴隸制的益效最大。可是格林指出,會那樣想是完全誤解實效主義,以為財富就等同快樂!可是奴隸制實際上雖然能為主人累積財富,但卻製造出更多不快樂的人,所以這個攻擊是無的放矢!

《道德部落》並非要我們成為一個完全的實效主義者,而是建議我們何時該相信我們的直覺,何時又該理性思考,而什麼樣的思考又能讓我們跨越分歧,向共識邁進。他提出六大原則,首先,在個人生活中,該信任道德直覺,可是在面對我群和他群的道德爭議時,應切換到手動模式!再來,權利不是用來論證的,而是用來結束論證的,當我們達到道德進步時,權利能作為盾牌來保護,但我們永遠不知道哪一項權利比另一項優勢。

接著,格林主張,我們我們該把焦點放在事實上,並要求別人也這麼作!有些政策並沒有必要急著爭論成效,因為連最基本的事實都還沒有。共和黨在九月中的初選辯論,在美國知識份子界引起了軒然大波,因為那些競爭總統候選人寶座的共和黨人,在台上無視事實而畫唬爛的地步,已經是到了幾乎全都是黑白講、練肖話的地步,彷彿他們來自另一個星球!

《道德部落》和《好人總是自以為是》兩本好書作者,雖然極力探討道德上如何分解分歧和尋求共識,可是在書中都不諱言他們極不認同共和黨,格林大剌剌地表示他是自由派,而海德特雖然認為自己從自由派往中間靠了,也理解了一些保守派的想法,但是仍強調他反對共和黨!再怎麼想在道德上如何分解分歧和尋求共識,都不能容忍邪惡吧?台灣或馬來西亞選出了一個爛人當國家元首,搞砸的是一個國家,可是美國選出了爛人,搞砸的可是全世界啊!

原則四是要當心有偏私的公平,因為我們會有意無意地選擇對自己有利的方式然後宣稱其公平。原則五是運用共通貨幣,簡單來說就是用科學的知識,來尋找最客觀的方案。最後,他提議我們在有餘力的情況下,也要試圖改善他人的生活!

雖然《道德部落》和《好人總是自以為是》的評論差不多,但我個人覺得《道德部落》讀起來的趣味性稍遜《好人總是自以為是》。可是《道德部落》在第十一章花了近半章來討論《好人總是自以為是》,卻讓我拍案叫好!前述提到格林是自由派,他認為海德特主張自由派和保守派該互相理解,但他在關於理性、手動模式在道德心理學上扮演的角色,和海德特的見解相異。他認為即使對手不邪惡,也不見得他們的主張是正確的!他不認同海德特主張自由派道德味覺狹隘,就是不認為自由派在道德上有缺陷。

從《道德部落》中可知,保守派反而才是心胸狹隘的一群人,成天只顧及自己的利益和部落歸屬,無法接受多元的觀點。也就是說,與其說保守派道德味覺較廣,還不如說他們完全接受自己部落的公平、忠誠、權威和神聖,可是不管他群的死活!可是自由派的道德味覺不僅沒有損壞,反而是更精細地包容多元,完全認同我群而排斥他群的保守派,只會在複雜的世界中造成更大的衝突和對立,並無法促成更大的善!我認為,保守派充其量只能達到最大的偽善!

他也反對自由意志主義,指出深度的實用主義者不會是自由意志主義者,因為他不相信真正的公平是存在的,有些人包括他自己,還有我自己,出生時就因為家庭背景比一些人佔了些優勢!如果不是我父母那麼勤快能幹,我不會有機會在高等教育上比別人更有優勢,所以我也不相信該完全放任,因為有時候跑得比較遠,不是因為跑得比較快,是因為出發點出別人遠!因為怎麼能把一個人的財富多寡完全歸因成是個人的努力而一點一滴都不該捨予?

《道德部落》和《好人總是自以為是》是這個混亂的時代的兩盞明燈!值得所有關心公民議題的朋友花心思好好閱讀思考,咀嚼其中博大精深的細緻精髓!

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

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複製邪惡.邪惡複製

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戴維斯.穆爾十七歲的獨生女遭人強暴並被殘忍地殺害,警方卻始終破不了案。自從他女兒的命案發生後,他和妻子從此活在痛苦的深淵。但他不甘心,他立誓要找出殘殺女兒的凶手。一年半後,他逮到一個機會,就是當從警方手上拿回女兒的遺物時,他能夠弄到凶手的 DNA。事實上,戴維斯.穆爾本人就是位為不孕夫婦複製小孩為生的醫師。於是,他利用了凶手的 DNA,複製了一個男孩給透過複製技術生下小孩的一對夫婦。年復一年,他跟蹤這個家庭,想要從小孩長大的模樣中,看到凶手該死的模樣,並且將凶手人肉搜索出來……

醫學驚悚小說《複製邪惡》(Cast of Shadows)講述了這個寫實的故事。這真的是一本讓人難以放下手的小說,有引人入勝的懸疑劇情,不斷吊讀者胃口。《複製邪惡》說的不止是一個復仇的故事,還是一個科技被濫用的倫理故事。也讓人不禁要思索和瞭解,我們有多少行為,是受到基因的影響?邪惡,會遺傳嗎?我們出生時是一張白紙嗎?還是近朱者赤、近墨者黑?我們最終會成為自己想要成為的人?

從《複製邪惡》要讓我們窺看到另一種邪惡,就是一個來自「上帝之手」組織的殺手,深信複製技術是種罪惡,決定獵殺那些從事複製研究的相關人員,戴維斯.穆爾就是他的目標之一,但戴維斯.穆爾死裡逃生。一個堅信人不該扮演上帝操弄人命的邪教徒,自己卻扮演起了上帝來奪取人命,這種邪教在政壇上,我們也見多了。

《複製邪惡》並沒有談到複製科技的細節,雖然在理論上,在可見的未來,是可行的。可是,《複製邪惡》卻用一場又一場的佈局,讓讀者思考科技,在我們的社會中該扮演的角色。因為,《複製邪惡》不直接談科技本身,但也突顯了科技對我們來說,真正該有的意義。除了複製,《複製邪惡》還談到電腦裡的虛擬世界,那虛擬世界裡,人們可以盡情完足慾望,那還有現實世界中的倫理道德嗎?

《複製邪惡》舖的梗實在太精彩了,讀完真的不禁要喝彩,大呼過癮!雖然涉及了宗教、哲學、科學三股力量,可是《複製邪惡》卻不生硬,反而是用一個很寫實的故事,讓實際讓我們思考,說不定《複製邪惡》也適合當生物倫理學課的指定課外讀物。

為了不爆雷,《複製邪惡》 的討論就此打住,接下來姑且讓小弟在此作點科普吧!

就從複製動物談起

第一隻複製哺乳動物,公認是桃莉羊(Dolly,1996-2003)。那是用細胞核移植技術將哺乳動物的成年體細胞培育出新個體。牠由蘇格蘭愛丁堡大學羅斯林研究所(Roslin Institute)的伊恩.威爾穆特(Ian Wilmut)和基思.坎貝爾(Keith Campbell)領導的小組培育的。

桃莉是由移植母羊的乳腺細胞到被摘除細胞核的卵子細胞中發育而成的,證實了哺乳動物的特異性分化細胞也能發育成一個完整的生物體。按照伊恩.威爾穆特的說法,因為桃莉羊是由乳腺細胞發育而來的,所以用胸部異常豐滿(40DDD)的美國鄉村音樂天后桃莉.巴頓(Dolly Parton)的名字來命名。桃莉羊的問世,引發了大眾對於複製人的想像,在受到讚譽的同時也引來了爭議。

桃莉羊一生都待在羅斯林研究所。她與一隻威爾斯山羊交配,先後產下六個羊羔。2003 年 2 月 14 日,桃莉羊因肺病和關節炎而死亡,只活了不到七年,而綿羊的正常壽命應該是 12 年左右。病理解剖顯示桃莉得了一種在綿羊中常見的由反轉錄病毒引起的肺癌。羅斯林研究所的科學家稱這並沒有證據顯示癌症和複製有關,因為長期在室內圈養的羊容易得這種癌症,而桃莉是一直被養在在室內的。

我在 2011 年到過羅斯林研究所參加研討會,那是世界最頂尖的動物科學研究機構,當然也到了愛丁堡的蘇格蘭國家博物館去朝聖,瞻仰製作成標本的桃莉羊!

複製動物中的醜聞

桃莉羊之前,科學家普遍認為哺乳動物的複製是不可能的,可是桃莉羊的成功後,激勵了許多科學家,重燃了熱情與希望,於是許多別的哺乳動物的複製也獲得了成功,如馬、牛、狗、猴。因為技術的缺陷,複製胚胎的死亡率極高,桃莉是 277 個胚胎中唯一存活下來的,複製狗實驗中三千多顆受精卵只有三顆成功長成胚胎,最終只有一隻狗存活。在許多國家,複製技術,尤其是與人類有關的複製被嚴格管制。

桃莉羊之後,最有名的複製哺乳動物科學家是韓國的黃禹錫(황우석,1952-),他曾經擔任首爾大學獸醫系首席教授,他成功在 1995 年成功複製牛,2004 年他首次成功地從人類的體細胞中製作了胚胎幹細胞,2005 年 5 月他宣稱成功把人類的體細胞移殖到人的卵子細胞,並成功把細胞培養成為胚胎。2005 年 8 月成功複製了狗。

黃禹錫在幹細胞的研究一度令他成為韓國人的民族英雄,甚至被視為朝鮮族摘下諾貝爾獎的希望。可是 2005 年 11 月 24 日,他由於在研究中爆出倫理醜聞,被指控使用了女研究員的卵細胞,並有細胞買賣的行為,辭去了在首爾大學的一切公職。2005 年 12 月,他被揭發偽造多項研究成果,韓國舉國嘩然。2010 年 12 月 16 日,首爾高等法院二審判黃禹錫有期徒刑 18 個月,緩刑兩年。在 2005 年初到 2005 年末,一個科學家從全世界萬眾矚目的巨星到殞落成過街老鼠,讓科學界充滿了戲劇化的高潮迭起。

黃禹錫事件後被拍成電影《舉報者》。

 

黃禹錫從被捧為國寶到貶為國恥那年,已過了十年。我有韓國友人近來透露說,韓國會發生這樣的事,事後諸葛地看,似乎是種必然。因為韓國甚至比台灣更重視論文發表,他們可以把大量資源投注在最有希望的科學家身上,給予至高無上的榮耀,但也緊盯著他們的進度,讓科學家成天惶恐進度落後,於是在強大的壓力下造假。不合理的自卑成了自大,成天想抄捷徑超英趕美,造成的也是一種複製的邪惡吧!

邪惡跟基因有關嗎?

另一個科普問題是,邪惡的行為能夠遺傳嗎?

過去,曾有遺傳學家認為染色體異常,是導致暴力犯罪的原因之一,尤其是帶有 XYY 性染色體的人,被認為特別容易犯罪。科學家曾認定,帶有 XYY 性染色體的人,會有特別高的身高和暴力傾向。這個觀點曾被遺傳學教科書廣泛引用,可是事實上卻缺乏科學證據,基本上就是標準的以訛傳訛。後來反而有愈來愈多的證據顯示,XYY 性染色體的男人確實長得較高,可是卻沒有特別具暴力傾向。

當科學界漸漸認識到這個對染色體異常的認知偏見後,就把注意力轉移到基因突變上。 大量研究顯示暴力行為在人類,遺傳因素大約五成,而環境因素則可能為另外五成。並且,暴力行為也非單一基因或少數基因的變異就能夠完全解釋的,而是一個數量性狀遺傳,就像身高和體重一樣, 姑且不論環境的影響,其遺傳因素也是由好幾個,甚至大量的基因變異所決定的。基因之間也存在著複雜的交互作用,稱作「上位效應」( Epistasis),例如有研究發現一個基因對暴力行為的影響,也受到另一個基因的控制。

雖然在實驗鼠進行的研究發現了近廿個基因可能和侵略性行為有關,可是在人類的研究中,僅發現其中少數幾個基因變異可能和侵略性行為有關。在阿茲海默症病人中曾發現載脂蛋白 E(alipoprotein E)的 ε4 對偶基因和侵略性行為有關, 其他的研究也發現色氨酸羥化酶(trypto phan hydroxylase)、血清素 5HT-2A 和 5HT-2C 受器以及血清素轉運蛋白(serotonin transporter)等基因的多型性和暴力行為有關; 兒茶酚-O-甲基轉移酶(Catechol-O-methyltransferase,簡稱 COMT)的一個突變也被認為和精神分裂病人的暴力行為有關。

後來,多巴胺(Dopamine)、去甲腎上腺素(Norepinephrine)和 γ-丁氨基酪酸(γ-aminobutyricacid,簡稱 GABA)等神經傳導物質也被陸續發現和侵略性行為的遺傳相關。也有研究顯示, 飲食以及血糖濃度也和暴力行為有關,因此造成「血糖過低」(hypoglycemia)的基因,例如葡萄糖轉運蛋白, 以及一個會影響血糖濃度的血清素轉運蛋白連鎖區域(5-HTTLPR),也被認為可能和暴力行為有關。與暴力行為有明確關連的基因突變,發生在單胺氧化酶(Monoamine oxidase,簡稱 MAOA) 。在研究一個大型荷蘭家族的遺傳後, 科學家在九十年代發現,該家族有暴力、縱火、性侵等犯罪記錄的男性中, 皆找到一個突變, 導致 MAOA 活性的缺失, 這也顯示了生物胺(Bioamines)的代謝,和侵略性行為息息相關。後來的研究也發現 MAOA 的多型性和人類、老鼠、恆河猴的暴力行為有關。

科學家發現, 血清素受器和 MAOA 基因對侵略性行為的影響,是受到童年的經驗決定的。有研究顯示,MAOA 基因的一個多型性對暴力行為的關連,取決於帶有該多型性的個人,童年時是否遭到虐待。帶該多型性的受虐兒童會比一般兒童更容易發展出反社會行為。更進一步的研究也發現,這樣的基因型-環境互動和性別有關。

事實上,以上提到的遺傳因素,僅是冰山一角。已知許多基因型的表現和生活經驗息息相關,也有成千上萬帶有同樣基因型的人們過著正常的社交生活,遺傳學頂多也只能夠解釋部分因素。近年就有位神經科學家意外發現自己的腦造影影像和暴力罪犯很相似,但他是位成功的學者,只是為人處事比較有侵略性一些而已,這說明同樣的基因和大腦,並不見得讓一個人的人生從此注定。

更多的科學研究也可能對人類行為的遺傳有更深入的理解,不過這仍不會改變人性,還有人性面對科技進展的反應,《複製邪惡》可以讓你我好好思考。



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你以為專家能救你嗎?別鬧了,這個時代我們只能倚靠判讀力

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新時代判讀力:教你一眼看穿科學新聞的真偽》前言

科學新聞解剖室 / 一號解剖員 黃俊儒 [1]

隨著各種通訊軟體的發達,相信每個人都有些經驗,就是收到來自於身邊各路親朋好友所轉寄來,各式各樣、五花八門的各類簡訊。最多的就是一些健康資訊關懷文,提醒你脊椎要保健、坐姿要端正、久坐要舒展、天冷要保暖、睡眠要充足……等,這類的訊息多數無害,所以在不傷和氣的前提之下,當然要跟這些心中充滿愛的親朋好友感恩以對。但是如果關懷文是更積極一點、更具警示性一點的類型,例如十種容易致癌的食品、地震逃生的保命方法、熬夜需要補充的食物、冰箱門不要貼磁鐵……等,再加上以專家做保證作為開頭,例如:最新研究說……、英國科學家發現……、諾貝爾獎得主推薦..….等,相信你一定對於這樣的訊息半信半疑,不敢完全相信,也不敢完全不信,於是你就過著姑且為每一則關懷簡訊活一兩天的方式面對,是吧?

這幾年,食品安全的問題頻傳,世界上的各種災難層出不窮,似乎各種因為科技發展所造就的風險無時無刻籠罩在我們身邊。這個時候就會有許多人大聲疾呼,我們需要多學習好的科學知識才能夠幫我們面對這些事情,尤其是能夠對難題做出合適的判斷。但事實真是如此單純嗎?

過去我也相信,只要人們對於科學活動多喜歡一點,對於科學知識多學習一點,理應就不會讓我們的社會如此的理盲濫情,也可以讓那些張牙舞爪的無知名嘴不會如此的霸道橫行,但是後來,我卻也開始懷疑起這樣的想法是否真的符合現實。舉個生活周遭常見的例子來看,當我隨手拿起身旁那包準備在下午用來充飢的小包裝餅乾時,我發現它在「成分」上寫著:麵粉、砂糖、精製植物油(椰子油、棕櫚油)、乳化棕櫚油 (棕櫚油、脂肪酸甘油酯、脂肪酸丙二醇酯)、椰蓉、土產鳳梨醬(鳳梨, 砂糖, 麥芽糖, 海藻糖, 棕櫚油, 檸檬酸)、膨脹劑(碳酸氫銨、碳酸鎂)、鳳梨香料、碳酸氫鈉、檸檬酸、精鹽、偏亞硫酸氫鈉、甜味劑(蔗糖素)等,一塊小小餅乾的包裝上,總共竟羅列有洋洋灑灑約二十多種成分。在食安問題頻傳的這個時候,如果我問一個很簡單的問題,就是「這塊餅乾,我可以放心吃嗎?」,那我應該要去問誰呢?這個時候,瞭解牛頓的三大運動定律、愛因斯坦的相對論、波耳的量子力學、萊布尼茲的微積分、華生的 DNA 結構、韋格納的板塊理論,對我瞭解這塊餅乾會有幫助嗎?

老實說,我的答案或許是有點悲觀的。因為我幾乎不太相信我那些生物學家、地質學家、機械學家、物理學家、電機學家、數學家的朋友們可以明確地幫我回答這一個問題,甚至是化工學者,恐怕都不一定清楚這些在食品業界所慣用的配方背後真正的成分。但是這些專家都很科學啊,他們的科學知識都非常的豐富,不僅學有專精並且對於科學運作的過程都十分瞭解,如果他們不能解答,那麼誰能解答呢?其實問題的癥結是出在現代社會中任何一個科技問題幾乎都是複合式的,舉凡食、衣、住、行、育、樂各方面的議題都極其複雜,牽涉的範圍都十分寬廣,導致每一個問題都沒有辦法被切片成獨立的零散片段,所以也就不容易找到單一位專家可以因時、因地、因情境而全方位地幫我們解答所有的疑問。多瞭解科學知識當然對於問題的解答會有助益,但是畢竟大部分的人並不是科學專家,不會有機會像科學家一樣透過一輩子的生命歷程來感受科學的精髓。所以多數的科學知識對於一般人所面對的真實問題來說,大概就是「多一分不多,少一分不少」的窘境。可見對於一般人而言,要能夠判斷科技的問題,必然需要有一個完全不同於科學專家的認識方式。

這種新型態的認識世界方式,我們在這本書中把它稱作「新時代判讀力」,它主要包含兩個孿生的兄弟,一個是「媒體判讀力」,另一個是「科學判讀力」,兩者需要同時現身,缺一不可。例如,我們可能從某一個購物網上看見一塊餅乾的成分,可能從一個網路論壇、一段通訊軟體的簡訊、一則臉書的PO文、一個廣播的專訪、一則食品廣告、一篇雜誌報導、一個健康談話性節目上的名嘴發言……等,各種管道不一而足。如果我們所接觸的這個訊息在一開始就是片面、偏頗、被加工、被設計的話,那我們對於餅乾的科學知識還可以發揮作用嗎?就像是再好的牌技,恐怕也救不了滿手的爛牌。

在這個資訊時代中,我們想要瞭解的各種訊息就像是一顆糖果,但是它被層層的包裝所裹著,第一張是五花十色的炫麗色紙,第二張則是包著糖果的錫箔紙。我們都知道這兩張包裝紙的功能,第一張讓我們感到賞心悅目、喜歡親近、想吃,第二張則是具有功能性,可以幫糖果保鮮。如果要吃到糖果的美味,當然就要先學會把這兩張包裝紙分別拆開來,漏掉一張都不行。大家應該都有過這樣的經驗,就是包裝紙品質不佳,所以糖果受潮了,吃下的滋味變了,有時甚至外層包裝紙的色素還會滲進糖果裡面,破壞你的美味。

「新時代判讀力」就是拆除這些包裝紙的能力。首先,外層這張包裝紙是媒體裡面吸引你注意的各種元素,所以一開始就必需要能用「媒體判讀力」來判斷這個消息到底能不能信?例如,這是廣告嗎?內容農場嗎?置入性行銷嗎?是只想賺取點擊率的劣質媒體嗎?……如果你可以順利地拆開這張包裝紙,那麼恭喜,你可以開始針對裡面的內容好好地斟酌了。如果你一開始就發現,這是一張騙人的紙、不可靠的紙、虛有其表的紙,那麼不要客氣,就丟了它吧,千萬不要當真。

如果你已順利地進入到裡面的第二張包裝紙,那麼這一張包裝紙指的就是用「科學判讀力」來診斷它的科學生產過程。例如,這是一個很尖端的研發嗎?這是一個很確定的事實嗎?這是許多科學都承認的結果嗎?抑或只是一種假設、測試過程或初步成果?這個研究的範圍很廣、很大、很具代表性嗎?還是僅是一個小範圍的測試?……這些問題的確認跟你的微積分好不好、物理成績高不高、數學運算熟不熟都沒有直接的關係,但是跟你瞭不瞭解科學家的生活或是科學運作的方式就息息相關。如果你連這一層包裝都確認了,那麼就當作嚐鮮,把糖果盡情地嚐嚐吧。

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要如何從五花八門的媒體和資訊來源中擷取正確的「訊息」並非易事。

當然,我們必須承認,這些問題的判讀並不容易,它需要常常對於科學進行的過程以及媒體包裝的手法保持關心,透過各種判讀力的練習才有機會讓你隨心所欲。為了讓大家有更多練習的機會來鍛鍊這個「新時代判讀力」,因此有了這一本書的催生。這本書是由「科學新聞解剖室」的一群解剖員所策劃編寫的,我們選取在熱門通訊軟體上最具有代表性的幾種科學新聞類型,把它們一一地攤開在解剖室的手術台上,以「十種科學偽新聞的類型」[2]作為藍本,用我們最鋒利的「科學判讀力」及「媒體判讀力」這兩把解剖刀,剖開科學新聞的內裡,讓讀者用最近的距離察覺每一則怪異科學新聞的來龍去脈,辨識它們的真偽。

相信我們,如果你常常練習解剖這些光怪陸離的科學新聞,必然可以讓這些無良的新聞無所遁形,也會讓你在各種五花八門的關懷簡訊之中無往不利。

註:


圖片1

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壽命與老化的生物學之謎

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生、老、病、死是人生四大苦,可是卻是人生必經過程。但誰不想健康強壯、長命百歲呢?除了少數真的活得很痛苦的人例外吧?

古代的帝王,可能真的過得比平民百姓爽太多了,所以他們無法想要長生不老,尤其是首任皇帝秦始皇,只是他萬沒想到,死後屍體還被放到腐爛發臭,功業沒幾年就全灰飛煙滅,幾乎完全絕後。

不要說什麼科技造成了環境污染,讓人活得又不健康又短命,一百年前我們的曾祖父母輩,出生時平均只能活到三四十歲,其中好些人一出生沒多久就回去見閻王了,即使能長到斷奶,也還有一堆傳染病等著。可是在過去兩百年裡,人類的壽命增加速度逐漸接近每小時 15 分鐘!我們人類除了壽命大幅躍升,我們養的寵物也是,流浪貓狗可能只有平均三、四年的壽命,可是在家裡當小霸王的,活上十幾歲一般都不是問題。

我們現代人動不動就活到七八十歲 ,老到有很多機會得癌症和心血管疾病,還有失智了,都還能苟延殘喘好一陣子。我們不僅能愈活愈老,而且也和天擇相違背,愈生愈少。高齡化和少子化已經不是未來的問題,是現在就已經要面對的問題,而台灣還是全球最嚴重的國家,可是從來沒有任何政客想要好好面對過,頂多應付一下推出用屁股想都知道不會成功的政策來敷衍了事。

英國米爾頓‧凱因斯市公開大學的生態學教授強納森‧席佛頓(Jonathan Silvertown),繼好書《種子哪裡來?》(An Orchard Invisible)後(〈 隱形果園中的種子哪裡來?〉),推出了另一本好書《為什麼人類比老鼠長壽,卻比弓頭鯨短命?:解開壽命與老化之謎》The Long and the Short of It: the Science of Life Span and Aging),從死亡、壽命、老化、遺傳、天擇、機制等數個面向切入,縮濃了千年來,有識之士對壽命這玩意兒,還有最近在老化的科學研究進展。原文書名《The long and the short of it》,原本是個英文成語,意思是精簡扼要。

讀完了《為什麼人類比老鼠長壽,卻比弓頭鯨短命?》,你不會長生不老。但你會發生,原來生物的壽命也千變萬化,從朝生暮死的蜉蝣,到幾千年的杉樹都有。為什麼,同樣是生物,壽命卻天差地遠?為何沒有動物演化出長生不死?

不過,如果是由生物學家,而非一般人來思考這問題,其實生物學家會想要瞭解的是,活到超過生育年齡的意義是啥?席佛頓在了《為什麼人類比老鼠長壽,卻比弓頭鯨短命?》指出,對於體積愈龐大的動物來說,愈需要控制細胞的分裂,也愈能夠修復 DNA 的損傷以免產生癌症,因為大型動物有多小型動物多太多的細胞,出錯的機會也成千上萬倍。

體型愈大的動物活得也愈久,有可能是因為修復能力較佳,也有可能是因為新陳代謝較慢,自由基產生得較少。可是生物學,最討厭之處在於,凡事都有例外,我們上課時一再要強調有些法則是「一般上來說」的,例如有記錄以來最長壽的動物並非弓頭鯨,也非烏龜,而是一隻活了超過五百年的蛤!活得久到可以成修練成精了!而且,體型小的裸鼠,就比牠們體型較大的囓齒動物親戚多活了十幾年吧!

鳥類一般來說,也比同體型的哺乳動物長壽。據說邱吉爾(Winston Churchill,1874-1965)的寶貝寵物金剛鸚鵡查理(Charlie),在邱吉爾過世後還活了 50 年到今天呢!1899 年出生的查理,今年已 116 歲了! 牠不僅健康地活著,還以罵髒話為樂,常常罵「X 希特勒!X 納粹黨!」(F*ck Hitler! F*ck Nazi!)。

身為研究植物生態和演化的生物學家,席佛頓的眼光並沒有只侷限於動物,也放眼到植物。我們動物想當然爾,在探討老化和壽命時,不會先想到植物。可是就植物而言,壽命的長短也天差地遠,有一年生開完花就枯萎的植物,也有長達幾百年老神在在的針葉樹。

可是長壽的松樹,大部分結構卻是已經死亡的細胞,南非甚至還有上萬年老的樹,地下根仍不時長出新的樹苗,讓我們不能不意識到,什麼是年輕的或老去的,沒我們想像中一清二楚。

我們的染色體末端,有個稱作端粒(telomere)的東西,每當染色體複製一回,就要縮短一些,經過好幾十次的複製,就 GG 了。可是,有種稱為端粒酶(telomerase)的酵素,能夠修補變短的端粒,讓染色體能夠複製而不傷及重要的基因。可是,端粒酶的活躍,保證了細胞能夠繼續分裂而不死,那就是癌症能輕易把人撂倒的原因之一。一株完全不成的細胞株,就是著名的海拉細胞,它的主人過世已久,長時間以來沒有人知道她的真名,直到近年有人為她立了傳──《海拉細胞的不死傳奇》(The Immortal Life of Henrietta Lacks)(請參見〈可歌可泣的海拉細胞的不死傳奇〉)。

我們最想瞭解的,當然還是我們人類自己,有位大文豪說過,要活得長壽很簡單,只要不去做讓你想活得長壽的事就行了。意即,我們想要活得長壽,是因為人生想要更多享受,可是只要不貪圖享受,才能活得長壽,這就是人生最大的矛盾啊!

要延年益壽,方法可能很簡單,對線蟲、果蠅、老鼠、猴子來說對的,對人類而言也是,因為幾乎所有實驗動物都有個現象,只要攝取的熱量變低,就能夠有效延長壽命。過去我們的祖先,營養不如今天,在富裕的社會,22K 的薪水也能天天吃雞腿,只是無法存錢。但我們的祖父母,可能只有過年過節看過雞腿,而且要長輩先享用。過去人們壽命不長,往往是因為傳染病,但現在只要過得像我們祖父母輩那麼儉樸,有現代醫學發達的情況下,搞不好年歲過百也不難。只是,我們祖父母很難得吃上大魚大肉,我們現在很難不吃大魚大肉……

如果不死的細胞將讓我們死亡一樣,過不想長壽的生活卻讓人長壽也一樣,生物的選擇,或者精確地來說,天擇採取的策略,是有一好沒有二好的,任何優勢總會有其代價。大自然,很少有兩全其美,魚與熊掌可兼得的策略。讓個體能夠對抗疾病的強力免疫力,晚年卻會對抗我們自己身體而成了自體免疫疾病,如風濕性關節炎等等。尤其是當天擇在晚年時退役了,因為天擇只關心子孫滿堂的個體能夠把基因傳下去,對之後該活多久興趣缺缺,所以我們沒演化出在生育年齡後有效修復壞損的身體的方法。

如果我們全都能輕易活過百歲,整個社會制度該如何變革?假設把退休年紀提高到 75 歲,那麼退了休也還有近卅年要活,年輕人該如何在老年人卡了位的職場升遷?少子化後又需要提高多少生產力來養活一大群老人?這些不是生物學問題,但恐怕比生物學問題更具有挑戰性吧!?

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

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