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偽鈔現形記:英國鈔票防偽設計解密—《知識大圖解》

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本圖出自《How It Works 知識大圖解 國際中文版》第 27 期(2016 年 12 月號)。

鈔票上藏有許多防偽設計,令假鈔無所遁形

英格蘭銀行印製的鈔票上有許多防偽設計,讓人能一眼明辨真偽。紙鈔採用的棉紙觸感特殊;用手指撫過鈔票正面,還會發現紙面的特定區域有墨紋凸起;此外,每張紙鈔上還埋入了一條金屬安全線。

但其他設計可就較難發現了。用放大鏡檢視女王頭像下方,就會發現上面印有標示著紙鈔面額的微小字樣;迎光觀察鈔票,便能看到女王頭像的浮水印;在紫外線照射下,則會浮現出鮮亮的紅綠數字。

5 英鎊與 10 英鎊紙鈔上有立體的大不列顛女神(Britannia)全像圖;20 英鎊紙鈔上則是蘇格蘭哲學家亞當.史密斯的全像頭像。20 英磅與 50 英磅紙鈔上更有「正反面套印」設計,迎光透視時,鈔票正反面上的線條會組成英鎊的符號。

50 英鎊鈔票還多了項防偽設計:動態安全線。前後輕轉紙鈔,會看到該線產生光影變化;在紫外線下觀察時,可發現組成安全線的五個長方塊閃耀著綠色螢光。全球各國的紙鈔都有類似的防偽技術。


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本文節錄自《How It Works 知識大圖解 國際中文版》第 27 期(2016 年 12 月號)

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有聲勝無聲?給寶寶買有聲玩具,真的比較好嗎?

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文/蔡立羣、洪萱眉|雅文兒童聽語文教基金會研究助理

相信大多數的準媽媽,都是以期待的心情迎接新生命,等不及會對著肚子裡的寶寶說話。但隔著肚皮,寶寶真的能聽到爸爸、媽媽的聲音嗎?

其實,聽覺能力的發展自胎兒時期便開始了,在懷孕四到六個月時,寶寶就能透過羊水聽到媽媽的心跳、血液流動、消化系統運作及呼吸的聲音。所以,寶寶在出生之前就能夠透過「聽」,來接收外界的訊息,對寶寶的腦部發展是很好的刺激(黃又青,2000)。

當孩子出生後,各式各樣的聲音能幫助他們認識這個世界。大約出生 6 個月後,當孩子聽到感興趣的聲音時,便會被聲音所吸引,嘗試尋找聲源。而在進入語言期前,孩子會試圖模仿發出所聽到的語音,累積發聲經驗,並逐漸掌握發聲技巧,包括肌肉控制、舌頭的位置等。大約 1 歲後,孩子便能漸漸理解所聽到詞彙的意義,奠定語言學習的基礎。家長若想促進孩子的語言發展,可多利用玩具或繪本等,與孩子互動,增加孩子的聽覺及發音經驗。

尋找聲音的來源、模仿聽到的聲音是寶寶學習發聲的經驗過程。圖/chillbay @ Flickr

尋找聲音的來源、模仿聽到的聲音是寶寶學習發聲的經驗過程。圖/chillbay @ Flickr

寶寶玩「有聲」玩具,真的比較好嗎?

然而現今市售的嬰幼兒玩具琳瑯滿目,有些特別標榜能提升語言或認知能力。但這些聲稱能「促進語言發展」的電子玩具,真如其宣傳般神奇嗎?

美國北亞利桑那大學(Northern Arizona University)Anna V. Sosa 教授探討了不同的玩具類型是否會影響親子的對話互動。研究人員以錄音的方式收集 26 對親子的對話,孩子的年齡介於 10 至 16 個月。每對親子使用三種不同的媒介進行互動,包括:電子有聲玩具(例如:按按鈕時會播放聲音)、傳統玩具(例如:積木、拼圖)或書本。每種媒介錄音的時間各為 15 分鐘,一天錄音二次,共錄三天。

團隊分析的五個向度中,包括了兩項數據反映語言輸入的「質」:(1)大人回應次數、(2)對話輪替次數;以及三項數據對應語言輸入的「量」:(1)大人說話的詞彙數量、(2)孩子發聲次數、(3)與對話情境相符的特定詞彙。

研究結果顯示,上述五個向度在進行書本共讀時皆可達到最大量,而在使用電子有聲玩具時則最低,顯示後者可能導致家長語言輸入的質與量下降。

因此研究者指出家長在與孩子互動時,建議避免只使用有聲玩具,因為玩具的聲響會佔據親子對話的時機;反之,透過親子共讀能有效增加對話互動的機會,家長除了會唸出書上文字給孩子聽外,還可延伸出與書本主題相關的詞彙,增加語詞的多樣性,進而促進語言發展(Sosa, 2016)。

在親子互動研究中,書本共讀是能達到詞彙交流量最大的好方法。

在親子互動研究中,書本共讀是能達到詞彙交流量最大的好方法。圖/雅文基金會

注意音量啊!

另外,有聲玩具除了可能降低家長語言輸入的質與量之外,在使用時也須注意音量是否會對孩子的聽能造成損害。根據美國試驗與材料協會(American Society for Testing and Materials;ASTM)所提出的建議,當玩具拿在耳邊、距離在 2.5 公分內,音量不可超過 70 分貝(dBA);25 公分內則不可超過 90 分貝。而美國視聽覺協會(Sight and Hearing Association;SHA)於 2016 年隨機抽驗 20 項市售有聲玩具中,有 17 項玩具在測量距離 0 公分時,所發出的平均音量竟超過 85 分貝(dBA),遠超過 ASTM 所建議的標準。

美國職業安全與健康研究所(National Institute of Occupational Health and Safety, NIOSH)的研究報告指出,成人持續曝露在 85 分貝的聲音下超過 8 小時,就有可能造成聽力損失;若曝露在 100 分貝連續 15 分鐘,就會對內耳中的聽覺毛細胞造成損害。而對於嬰幼兒而言,所能夠持續曝露的時間更只有成人的一半。因此,家長應注意有聲玩具的音量,避免孩子長時間接觸,而危害聽力。

若有聲玩具太大聲時,可將音量調低,或用膠帶黏貼住聲音播放孔來降低音量。另外,維持適當的距離也能夠保護聽力。根據 NIOSH 的建議,在玩有聲玩具時家長應陪同孩子,以便注意音量的調整,並建議至少維持 50 公分以上的距離,避免有聲玩具在孩子的耳邊造成過大的聲響。

寶寶有玩具,但寶寶還是需要你陪

既然玩具在孩子的成長過程中是不可或缺的角色,家長當然得斟酌挑選玩具種類,並注意有聲玩具的音量。市面上部份有聲玩具號稱能促進孩子語言學習,並開發大腦潛能,然而就如前面的研究顯示,有聲玩具可能會降低親子互動的質與量。

孩子語言發展的關鍵還是在於家長於日常生活中與孩子互動的品質。因此建議家長應多陪伴孩子,不管是一起玩玩具或是共讀,這些活動皆能創造許多對話機會,促進語言各個層面的發展,甚至是思考與邏輯推理能力。家長全心投入並維持良好的互動品質,才是促進語言發展的不二法門。


參考文獻

  • 黃又青(譯)(2000)。《 聽,寶寶在說話 》(原作者:Karmiloff, Kyra & Karmiloff-Smith, Annette)。臺北市:上誼文化。
  • American Society for Testing and Materials (2011, December 1). Standard Consumer Safety Specification for Toy Safety. Retrieved from https://law.resource.org/pub/us/cfr/ibr/003/astm.f963.2011.html
  • Kardous, C., Themann, C., Morata T., Reynolds, J., Afanuh, S. (2015). Reducing the risk of hearing disorders among musicians (DHHS Publication No. 2015–184). Cincinnati, OH: U.S. Department of Health and Human Services, Centers for Disease Control and Prevention, National Institute for Occupational Safety and Health.
  • Sight & Hearing Association. (2016, November 24). Sight & Hearing Association releases 2016 annual noisy toys list ©. Retrieved November 30, 2016 from http://www.sightandhearing.org/Services/NoisyToysList©.aspx.
  • Sosa, A.V. (2016). Association of the type of toy used during play with the quantity and quality of parent-infant communication. JAMA pediatrics, 170(2), 132-137. doi: 10.1001/jamapediatrics.2015.3753.

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不管是美牛還是核災食品,為何科學無法克服民眾的食安疑慮?

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行政院長林全宣布暫緩開放日本核災地區食品進口,這是繼 2009 年美國牛肉進口爭議之後,政府的食安科學在民眾的疑慮之中敗下陣來。

2008年韓國民眾大規模示威抗議美國牛肉進口。圖/By Blogger 샛길(Set-gil) - 너무나 뜨거운 광우병 쇠고기 수입 반대 촛불집회 열기 (Korean), CC BY-SA 2.0 kr, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=4007375

2008 年韓國民眾大規模示威抗議美國牛肉進口。圖/By Blogger 샛길(Set-gil), CC BY-SA 2.0 kr, wikimedia commons.

2008 年韓國民眾才為美牛問題進行大規模示威抗議不久,馬英九政府在美方壓力之下也簽署了「美國牛肉輸台議定書」,引起民眾一片譁然。政府希望能說服民眾的理由,是吃美國牛肉得狂牛病因而致命的機會極小。當時美國在臺協會台北辦事處處長司徒文說沒有人吃美國牛肉致死,而台灣在 2008 年有一千多人騎機車死亡,「沒有人說騎機車不安全」。衛生署長葉金川也附和說吃美牛得狂牛病的機會跟被雷打到兩次一樣,「是非常低的風險」。

機會、命運,請選擇

2010 年,我隨台灣旅美政治學者訪問團回台,有機會面見當時的行政院吳敦義院長及馬英九總統,談到美牛進口爭議。我建言說用「機率」來為食安政策辯護是無法說服民眾的。我說:政府發行公益彩券,其中獎機率幾乎為零,難道政府要勸民眾放棄中獎的希望?而即使中獎機率極小是科學的客觀事實,這對民眾也沒有說服力,因為民眾買彩劵,相信的是「命運」而不是「機會」。

以大樂透為例:大樂透每注中頭獎的機率只有 1/13,980,000,而每期有高達數百萬注的銷售量。如果下注的買家都如政府在食安議題上所希望的、從客觀頻率的觀點來詮釋機率並以之作為行為的依據,他們就不會下注了,而公益彩券恐怕也早就破產了!事實是:下注的民眾在開獎前都還是抱著會中獎的希望,而如果這還不夠,很多人會燒香拜佛禱告,希望神明保佑他們中獎。

拜託拜託讓我今年發大財(設計對白)。圖/By Gunkarta - Own work, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=15758236

拜託拜託讓我今年發大財(設計對白)。圖/By Gunkarta – Own work, CC BY-SA 3.0, wikimedia commons.

政府在食安問題上用低風險來遊說民眾之所以沒有效果,是因為官員們不知道民眾對機率的認知是跟他們完全不一樣的。從風險管理上來看,不論是公益彩劵或食安管控,政府完全可以用客觀頻率的概念來計算機率、期望值。以大樂透而言,如果每期賣出 5 百萬注,則可以算出最少有一注中頭獎的機率是 0.30;政府可以和賭場一樣很精確地預期盈虧。同樣的道理,在食安的問題上,政府也可以估計大約會有幾人得病或死亡。如果這個數目甚低,政府覺得可以容忍,便據以制定食品進口政策。這個決策過程可以是科學的,但它的客觀性恰恰造成與民眾認知的差距。

對於民眾而言,他們買彩劵在乎的不是全部共有幾人得獎,而是自己有沒有得獎。在食安問題上,他們擔心的不是一共有幾人致病,而是他們自己或家人、親友會不會致病。

即使客觀上致病的機率不大,但主觀上相信下注大樂透有中獎可能的民眾,自然不會排除不幸命運降臨的可能性。對民眾而言,食安問題正是所謂「黑天鵝」事件:它的機率雖小,危害卻極大。

「如果不覺得騎機車不安全,便沒有理由說吃美牛不安全」,這是錯誤的命題。首先,民眾對交通安全並不是完全放心。他們即使出門不見得會燒香禱告,也可能在身上、車上放平安符。而一般人在親友出遠門時,總會致上旅途平安的祝福,正是反映了對交通安全的顧慮。他們了解,意外事故是有可能降臨自身的,只是現代生活不能沒有交通,不能因咽廢食罷了。說不怕車禍便沒有理由怕美牛或核災食品,難道要民眾在上餐廳時攜帶平安符或在餐桌上互相祝禱 “Have a safe meal”?而且,在交通問題上,民眾期待的是政府能夠從基本建設上減少車禍的機率,而開放有食安顧慮的食品進口卻是增加致病的機率,這當然不符合民眾對政府的期待。

主觀機率、客觀機率,大大不同

即使撇開命運不談,民眾對於美牛或核災地區食品風險的估計,也會與政府的科學估計有所不同。政府官員從風險管理的立場出發,自然要收集科學證據與統計資料,盡量客觀地估計食安問題對民眾健康造成危害的機率。但是一般人對於機率的認知,卻通常帶有主觀的成分。

這種傾向,在 1970 年代即為心理學家、2002 年諾貝爾經濟學獎得主康尼曼(Daniel Kahneman)與其早逝的合作者特沃斯基(Amos Tversky)所發現。康尼曼與特沃斯基的理論主張一般人在作風險決策時,沒有能力用科學、客觀的方法估計機率,而是用一些簡單、有效率的捷徑來作為主觀估計的依據。這些捷徑,他們稱之為 heuristics,意思是具啟發性的簡便法則。

康尼曼與特沃斯基的研究歸納出三種主要法則:

記憶所及簡法(availability heuristic):以記憶所及的相關事件來估計機率

代表性簡法(representativeness heuristic):根據事件的代表性來估計機率

定點調整簡法(anchoring and adjustment heuristic):以一個數目為基底,然後往上或往下調整估計

根據這些簡法估計出來的機率通常會偏離客觀機率,造成估計誤差。記憶所及的事件常受媒體或個人經驗影響;具代表性特質的事件當然不見得發生次數就高;而作為基底的數目即使是隨機決定的,也常會影響到調整後的估計。

舉例而言,六個兒女的家庭,其性別出生序一共有 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 = 64 種可能的排列法。因為每一胎生男生女的機率各為 0.5,而且各胎是男是女都是互相獨立的事件,這 64 種出生序都是同樣可能的。可是當康尼曼與特沃斯基在實驗中問受測者「女男女男男女」和「男女男男男男」哪一種出生序可能性較高時,超過 80% 的受測者認為第一種出生序較為可能。即使是比較各有三男三女的「女男男女男女」和「男男男女女女」,大多數人仍然認為第一種排序的可能較高。康尼曼與特沃斯基舉此實驗為「代表性簡法」造成估計偏差的例證,因為一般人都認為上述兩組的第二種排序較無代表性。

另一個例子:下列兩個陳述中,你認為哪個的可能性較高?

林教授自 2010 年以來,諸事不順。

林教授自 2010 年與馬英九總統握手以來,諸事不順。

2010年6月筆者參與台灣旅美政治學者訪問團與馬總統座談,提及食安問題。圖/作者提供

2010 年 6 月筆者參與台灣旅美政治學者訪問團與馬總統座談,提及食安問題。圖/作者提供

如果你認為第二個陳述的可能性較高,可能你是受到「記憶所及簡法」的影響了,因為記憶中有某某人與馬總統握手過就倒楣的媒體報導;你如果相信它,記憶所及,就容易想像,感覺上可能性就高。但是在邏輯上,第一個陳述包含第二個,因此其可能性較高。

以食安問題而言,當人們記憶所及是媒體對狂牛病或核災感染食品危害健康的報導時,他們對食安風險的估計會使用「記憶所及簡法」,因而造成高估的偏差。(筆者長期住在美國,吃牛肉毫無顧忌。記憶中,從未看到美國媒體對這議題有所報導。)

其實,康尼曼與特沃斯基後來發展成型的「前景理論」(prospect theory)就直接主張一般人會高估客觀上較低的機率而低估客觀上較高的機率。像大樂透中頭獎或吃美牛得狂牛病這種客觀上接近於 0 的機率,在小數點之後有那麼多 0,一般人是沒法想像的。多幾個 0 或少幾個 0 對民眾而言其實是無感,可是當他們看到報導有人中頭獎或得狂牛病,他們對這些機率的主觀估計就不會是 0,而會比 0 顯著地高。

當人們主觀上認為吃美牛或核災地區食品有得病致死的可能時,他們對進口有安全疑慮食品的期望值就會比現狀糟糕了,當然無法接受政府開放進口的政策。這一點,應用康尼曼與特沃斯基的前景理論,我們還可以從民眾的立場做更進一步的風險決策分析。

前景理論的風險決策分析

前景理論的風險決策分析與傳統理論不同之處,在於後者在計算預期效益時用客觀機率來加權價值,而前者則用主觀機率。除了對主觀機率的假設外,前景理論對價值(或效益)函數也做了一些特殊的假設。如果用 π(.) 代表主觀機率作為客觀機率的函數、v(.) 代表價值作為「得」、「失」結果的函數,前景理論的主要假設可以簡單敘述如下:

機率函數

  • 客觀機率為 0 的結果其主觀機率亦為 0:π(0)=0。
  • 客觀機率為 1 的結果其主觀機率亦為 1:π(1)=1。
  • 客觀機率甚小的結果,其主觀機率大於客觀機率:若 p 甚小,則 π(p) > p。
  • 客觀機率較大的結果,其主觀機率小於客觀機率:若 p 甚小,則 π(1-p) < 1-p。
  • 較大客觀機率在主觀上被低估的幅度,可能大於甚小客觀機率在主觀上被高估的程度:若 p 甚小,則 (1-p) – π(1-p) ≥ π(p)-p,也就是 π(p) + π(1-p) ≤ 1。
  • 其它與本文無直接關係的假設。

下圖是康尼曼與特沃斯基所假設的加權函數,也就是主觀機率函數。

圖/A. Tversky and D. Kahneman, “The Framing of Decisions and the Psychology of Choice.”Science, Vol. 211, 30 January 1981.

圖/A. Tversky and D. Kahneman, “The Framing of Decisions and the Psychology of Choice.”Science, Vol. 211, 30 January 1981.

價值函數

  • 無「得」無「失」的結果其價值為 0:v(0)=0。
  • 有所「得」的正面的結果,其價值函數往正向呈現邊際效益遞減的趨勢。
  • 有所「失」的負面的結果,其價值函數往負向呈現邊際效益遞減的趨勢。
  • 相對於同樣數量的「得」,「失」所造成的傷害程度大於「得」所帶來的滿足程度:若 x<0,則 |v(x)|>|v(-x)|。
  • 風險決策的預期價值為「得」、「失」結果價值用主觀機率加權後的總和:若風險決策得到 x 結果的客觀機率為 p,得到 y 結果的客觀機率為 q,則風險決策的預期價值為 V(x,p;y,q) = π(p)v(x) + π(q)v(y),此預期價值也稱作「前景」(prospect)。

下圖中的藍色曲線是康尼曼與特沃斯基價值函數的一個例子。曲線上的紅點代表兩個結果 x 與 y,其價值分別為 v(x)=-900 與 v(y)=150。紅色虛線代表兩個價值以所有可能之主觀機率加權後之總和,也就是預期價值。π(p) 越大則預期價值越靠近 x 點 ;π(q) 越大則預期價值越靠近 y 點。

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我們現在可以用前景理論來分析一般民眾在決定要不要支持政府開放進口有安全疑慮食品的政策了。這個決定包含兩個選項:支持開放進口或維持不進口的現狀。因為支持開放會有兩個可能結果:(x)因食用不安全的食品而致病、(y)得到更多的安全食品,而民眾做決定時並不能確定哪一種結果會發生,只能主觀估計這些結果的機率,所以他們的決定是一種風險決策。我們可以把選項的各種可能結果更清楚地表示如下:

A. 不支持開放進口,其結果為 s。這個結果是確定的也就是客觀機率為 1。若不支持開放進口並不會改變現狀,則我們可以假設現狀的價值為 v(s)=0 。因為此結果的客觀機率為 1 ,其主觀機率 π(1)=1。選項 A 的前景為 0。

B. 支持開放進口,其結果為 x 的客觀機率為 p、為 y 的客觀機率為 q。選項 B 的前景為兩種結果用主觀機率加權後的預期價值 V(x,p;y,q) = π(p)v(x) + π(q)v(y)。

前景理論雖然認為民眾在估計機率時會有主觀、甚至不理性的情形,然而在主觀機率形成之後,他們做決定的邏輯卻仍然與理性選擇一樣,也就是用預期價值(前景)的相對大小來決定選項。在這裡,只有當

V(x,p;y,q) = π(p)v(x) + π(q)v(y) > 0

成立的時候,民眾才會選擇 B,也就是支持政府開放進口的政策。以上圖為例,這代表 x 與 y 的預期價值必須要在紅色虛線在橫軸之上的那一部分,民眾才會願意承擔風險。

上式中,如果 v(x) 與 v(y) 均為正值,不等式是一定成立的,民眾會支持開放;如果 v(x) 與 v(y) 均為負值,不等式則一定不成立,民眾不支持開放。但這裡 v(x)<0 而 v(y)>0,所以不等式是否成立要進一步分析。政府官員決策的依據,是用科學研究的結論認定食安有問題的機率極小,也就是 π(p) = p→0,如此則 V(x,p;y,q) = π(q)v(y) > 0,不等式亦成立,民眾應該可以放心政府的開放政策,甚至還可以享受食品多樣性的正面價值。

這種一廂情願的想法,卻不能讓民眾接受,那是因為民眾做決定時用的不是傳統經濟學的理性選擇邏輯,而是認知心理學前景理論的邏輯。上面說過,前景理論不因為 p 甚小就認為 π(p) = p→0 而是認為 π(p) >p,也就是民眾不認為食安問題的負面結果可以完全忽略:風險選項的預期價值必須要把 π(p)v(x) 納入考量。

上面作為民眾買單的不等式可以轉換為

-v(x)  < [π(q)/π(p)] v(y)

注意,這裡 -v(x) 是因食用不安全進口食品所造成的傷害(負值)的負值;因為負負得正,我們可以用  |v(x)|  來代替它。將它代入上式得

|v(x)| < [π(q)/π(p)] v(y)

這個不等式是否成立?為了方便討論,我們且根據前景理論的假設做一些數值估計。因為 p 甚小,民眾主觀上會高估它,我們假設 π(p) = 0.01(百分之一)是個合理的估計。再者,因為 p+q=1,所以 q = 1-p = 0.99 是個甚大的機率,它會被低估,而且它被低估的程度會大於 p 被高估的程度。我們假設 π(q)=0.90。將 π(p)=0.01 與 π(q)=0.90 代入上式得

|v(x)|  < 90v(y) 或 |v(x)|/v(y) < 90

也就是說,只有那些主觀上認為健康的代價小於美國牛肉或核災地區食品所能帶來的滿足感的 90 倍的民眾,才會願意甘冒風險支持政府的進口政策!只要健康的代價相對於食品滿足感足夠大,儘管致病的客觀機率甚小,因為主觀上其可能性不可忽略,民眾不會支持政府。注意:這裡因為致病是「失」而滿足感是「得」,根據前景理論,即使失與得同額,民眾在價值估計上對失去健康的反應也會更強烈的。

也許您認為上面的數值假設太不合理,那讓我們修改一下。現在假設要開放的食品會致病的主觀機率是π(p)=0.001(千分之一),而 π(q)=0.990,則

|v(x)| < 990v(y)

讀者們可以自問您健康的代價會小於美國牛肉或核災地區食品所能帶給您的滿足感的 990 倍嗎?如果您的答案是肯定的,您就可以放心支持政府開放進口的政策了。

政府要如何才能說服民眾支持開放進口?

前景理論最為人所熟知的結果,恐怕是它能用來預測人們對待風險的態度。一般來說,因為價值函數的邊際效益遞減,一般人在面對「得」的情況比較會想要避免風險(risk-averse),而在面對「失」的情況比較願意承擔風險(risk-acceptant)。這其實不是鐵律,真正的風險態度還是要從比較選項的預期價值來決定。

政府進口美牛和核災地區食品的動機是什麼?圖/By Alpha from Melbourne, Australia - Eye fillet marbling - Little Creek Cattle Co Grass-Fed Beef, CC BY-SA 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=9818464

政府進口美牛和核災地區食品的動機是什麼?圖/By Alpha from Melbourne, Australia – Eye fillet marbling – Little Creek Cattle Co Grass-Fed Beef, CC BY-SA 2.0, wikimedia commons.

從馬政府到蔡政府,不論是進口美牛或核災地區食品,最令民眾困惑的是為何在有食安疑慮的情況下,政府仍然那麼亟於開放進口這些食品。雖然媒體猜測政府背後有來自美、日、或世貿組織的壓力,但政府從未曾把不開放進口的後果明確讓民眾知道,因此民眾在做風險決策時,並未嚴肅考慮不支持開放進口的後果。

如果民眾清楚知道不開放的的負面後果,那他們是不是就會比較願意承擔風險而支持開放進口?要回答這個問題,我們必須將上面的分析略作修正。此時選項 A 的結果 s 的價值不再為 0,而是 v(s)<0,其主觀機率仍然是 π(1)=1。選項 A 的前景為 v(s)<0。因此,民眾願意支持開放進口、承擔風險的條件是:

V(x,p;y,q) = π(p)v(x) + π(q)v(y) > v(s)

因為 v(s)<0,很顯然這個條件會比較容易達到,但我們還可以進一步把它轉換成:

|v(x)| < [π(q)/π(p)] v(y) + [1/π(p)] |v(s)|

這裡不等式右邊第一項根以前一樣,第二項的 |v(s)|=-v(s) 是不開放進口的後果的絕對值,這可以包括受到美、日、甚至 WTO 反制的代價。若我們如前假設 π(p)=0.01 與 π(q)=0.90,則

|v(x)| < 90v(y) + 100 |v(s)|

相信有不少民眾會同意:台灣受到重要國際友邦和組織反制的代價,比起美國牛肉或核災地區食品所能帶給個人的滿足感要高出太多了,何況有安全疑慮的食品即使進口,個人也可以不吃。在這種考量下,應該會有更多民眾願意承擔風險、支持政府的政策。

政府官員必須了解:當你們以巨額獎金引誘民眾下注公益彩券的時候,你們不能夠同時要求他們不要擔心有安全疑慮的進口食品;當你們用科學方法從事食安風險管理的時候,你們不能夠簡單地認為幾個人死亡和幾個人中獎一樣,是在政府治理可以容許的範圍之內,而冀求民眾支持。

本文嘗試說明:民眾不但相信命運甚於相信機會、系統性高估微小機率,對負面結果的反應也較正面結果更強烈。在進口有安全疑慮食品這個議題上,日、韓政府、馬政府都已嚐過苦頭,蔡政府不應該不汲取教訓。真的有國際關係上不得不然的苦衷,應該實話實說,民眾自然會加以考慮。科學是冷酷的,政府不能不尊重科學,但更不能不尊重民眾的思考方式和安全考量。

本文〈為何科學無法克服民眾的食安疑慮?〉轉載自 Tse-min Lin 的部落格

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生理期愛長痘,都是賀爾蒙波動惹的禍

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常有網友來訊問,醫師我下巴在長痘痘,是不是生理痘?是不是生理期快來了?是不是要排卵了?我心裡面都在想,哭,你是有放遙控器在我這邊我可以幫你發射卵子出來嗎?

為了解決這個問題,團隊精心整理出一個超簡單、超易懂,身為台灣人,不可不知的台灣排卵期計算法法法法法法法~~~(無限迴音)這題搞懂了,以後考試都考一百分(不開玩笑這個國中、高中、大學考試真的都會考)。我們也會順便完整講解,到底為什麼會長生理痘?生理痘可以怎麼處理?

女性的生理週期與排卵期計算法

先問你一個問題,女性的生理週期是幾天?

答案是 28 天。廢話,這題不會你國中健康教育老師會想哭。

第二個問題,一年之中有哪個月是 28 天?

答案是二月。這題不會我真的不知道要叫誰出來面對了。

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女性的生理週期是幾天?答案是 28 天;而排卵期通常在月經來的那天往前推 14 天。除了時間推算外,還有基礎體溫量測等等方法。圖/MedPartner 提供

好,那我們一起來看這張圖。假設 2/1 那天是你生理週期的第 1 天,那你下次生理期來的日子是哪一天?阿就 2/28 啊~有沒有覺得很熟悉?228 啊!!!228 大屠殺啊~流血的日子啊!!!(大家不要聽到 228 只想到放假,那是一個血跡斑斑的日子,台灣人毋忘 228。)

這樣你已經知道生理期怎麼估算了,我們要進入更深入的一題,排卵期。排卵通常在月經來的那天往前推 14 天,趕快對一下這張日曆,2/14 是什麼日子?情人節啊同學!情人節就是要排卵啊不然要幹嘛?

好啦,這只是一個幫助你記憶的方法啦XD 情人節當然可以做很多其他事情,不一定要排卵。

很多人都不知道怎麼去計算生理週期跟排卵期,希望這個台灣人專屬的記憶法有幫助到你。正常狀況下看過就一輩子不會忘了。當然排卵期還有基礎體溫量測等等方法,基本上原理就是體溫在排卵日會突然上升,持續維持比較高的溫度,一直到下一次子宮內膜準備脫落之前。

但這裡一定要有一個免責聲明!安全的避孕方式,「不是」靠計算排卵日來算安全期!全程使用保險套、口服事前避孕藥、結紮等方式是目前比較安全有效的做法,不要以為你現在很會算了就用這招避孕啊!意外的懷孕對多數人來說,常常都是一種傷害,請愛惜自己的身體!

生理痘又是怎麼來的?

搞懂基本的生理週期,接下來就要進入今天的重點:賀爾蒙波動。人體分泌任何賀爾蒙,通常有很明確的目的,如果你不知道它的目的,通常是因為我們還沒聰明到搞懂這件事情,不要以為身體閒閒沒事在那邊分泌賀爾蒙。如果搞不清楚賀爾蒙跟費洛蒙有什麼差別的朋友,可以複習一下狐臭這篇文章。

在女性生理週期中,有幾個重要的賀爾蒙是你一定要認識的。(以下會有一些不一定非常精準的比喻,但會有助於你理解。)子宮跟卵巢在女性生理週期扮演重要角色,卵巢要負責排出卵子,子宮要適時準備好一定的厚度,讓受精卵順利著床、發育。

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子宮跟卵巢在女性生理週期扮演重要角色,卵巢要負責排出卵子,子宮要適時準備好一定的厚度,讓受精卵順利著床、發育。圖/MedPartner 提供

雌激素(estrogen)會在排卵前上升,之後維持一定的高度,一直到月經前下降。雌激素會讓刺激乳腺,所以在生理期前後會感覺胸部變大,相關的生理機制,可以看青木瓜和按摩有沒有辦法讓胸部變大這篇文章。

濾泡刺激素(follicle-stimulating hormone, FSH)會在排卵期前上升,卵巢的濾泡接收這個訊號,就會排出卵子。

黃體生成素(Luteinizing hormone,LH)會在排卵期前上升,讓「排卵後」的濾泡發育為黃體,開始分泌黃體素。

黃體素(Progesterone)則會在黃體發育開始,主要由黃體分泌,開始逐漸升高。黃體素主要的作用是「維持子宮內膜厚度」。在排卵後 14 天左右,黃體會萎縮,黃體素下降,內膜就會崩解,就是月經啦~

But,生理痘最重要的就是這個 But!黃體素就是導致生理痘的主要元兇!

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黃體素就是導致生理痘的主要元兇!圖/MedPartner 提供

這我們要稍稍複習一下青春痘跟粉刺的成因。(認真的話請回這篇看)

皮脂腺的分泌還有毛囊角化的過程,都會受到「雄性素」的影響。女性身上雖然雄性素不多,但在一些特殊狀況,例如「多囊性卵巢」這類的疾病,雄性素就會過度分泌,所以這個疾病會導致女性「多毛」,而且容易長「青春痘」,產生一些雄性的特徵。

而除了這種狀況以外,有些女性會在生理期間長痘痘,主要原因就是「黃體素」其實是一種「類雄性素」,對一下上面的圖,你會發現從排卵期開始,黃體素(類雄性素)分泌增加,雌激素相對降低,所以類雄性賀爾蒙變比較強勢,就會發生皮脂分泌增加、毛孔變大,甚至長出青春痘了。

但大家可不要覺得黃體素就是絕對的壞人,把壞人解決掉就沒問題了。每種賀爾蒙都有重要的生理功能,如果沒有了黃體素,你就沒辦法完整完成整個生理週期的「黃體期」,這並不是一件好事喔!

生理痘的治療選項之一:賀爾蒙療法

這邊一樣要強調,青春痘是個「多成因」的疾病,希望大家回去看一下的青春痘粉刺全攻略,一個多成因的問題,千萬不要覺得可以靠「單一方法」完全解決。所以長痘痘,應該找醫師先考慮第一線的治療方式,如果醫師高度懷疑你的青春痘成因主要是「黃體素」在作怪,那就可能使用其它的賀爾蒙製劑,來「拮抗」你體內的黃體素作用。

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青春痘是個「多成因」的疾病,一個多成因的問題,千萬不要覺得可以靠「單一方法」完全解決。所以長痘痘,應該找醫師先考慮第一線的治療方式。圖/By Saluda Programa de Salud @ flickr, CC BY-SA 2.0

首先要說的是,這樣的做法是 Off-label Use (適應症外使用),也就是政府並未核准藥物有治療青春痘的「適應症」,但醫師根據學理或國內外相關研究或治療經驗,把它用其他方式使用。例如某些口服事前避孕藥的適應症是「避孕」,但醫師根據學理或國內外相關研究或治療經驗,將它應用在治療青春痘上。這樣的做法,絕對要由醫師完整評估,並清楚說明相關的風險與好處喔!

另外這種賀爾蒙治療「僅限於女性使用」,男性如果透過補充低劑量雌激素這類的做法去抗痘,產生的負面影響可能比正面還大,不要自己亂搞啊!!!


  • 編按:愛美是每個人的天性,不過對你而言光是看滿架的化妝品、保養品,各種醫美產品就令你眼花撩亂,更別說還有玻尿酸、膠原蛋白、類固醇這些有聽沒有懂的名詞來搗亂嗎?如果你想要聰明的美,不想要被各種不實廣告唬得團團轉,那麼泛科學這位合作夥伴 MedPartner 美的好朋友,就是你我的好朋友。

本文轉載自 MedPartner 美的好朋友

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「你殺了我、成為我,再被未來的你殺死」八百比丘尼只有這個結局?

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文/廸廸仔

這次我們要談的是日本漫畫大師手塚治虫的大作《火之鳥》中的「異形篇」。

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時值日本戰國時代初年,左近介是一個地方豪強的女兒。她父親為了在亂世中出人頭地,殺人千萬而臉不改容,可以說是無惡不作的惡棍。左近介從小就目睹她父親殘虐無道的作為,令她弱小的心靈受到極大的創傷。另外,她父親不顧左近介本是女兒身,一直將她當成男孩來教養,左近介的童年就是在無情嚴苛的揮劍訓練中度過。

她長大後愛上了一位家臣的兒子,父親得悉後就密謀殺害了那個人。被奪去所愛的左近介對父親可謂恨之入骨,一心想找機會殺死父親。只因為父親對他人處處提防,她自己又無法克服面對父親時的恐懼,故此一直下不了手。

終於,左近介父親鼻上長了膿包,多位侍醫也無計可施,左近介心裡就祈求父親快快病死,讓自己盡快回復女兒身,也讓天下從此少一個惡人。就在此時,父親的家臣竟然尋來了一位相貌酷似左近介、名叫八百比丘尼的老尼姑,據說她能醫百病,而且有替人延年益壽的能力。這位尼姑看過病情後,就答應七日內拿來特效藥,醫好左近介父親的病。左近介不想她父親就這樣康復,遂秘密啟程前往殺死這個老尼姑。

當天晚上,左近介與他的貼身侍從可平來到了建於深山上的蓬萊寺,找到了八百比丘尼的住處。神情淡定的八百比丘尼好像一早就知道她會來一樣,在左近介準備襲擊她之前講了一番古怪難解的說話。

手塚治蟲「火之鳥.異形篇」(《火之鳥 6 異形.羽衣篇》,東販出版,2002 年,14 頁)

手塚治蟲「火之鳥.異形篇」(《火之鳥 6 異形.羽衣篇》,東販出版,2002 年,14 頁)

老尼姑說,當她死後就會有人變成她,成為她的替身繼續活下去。當左近介進入了這個寺院後,時間就會開始脫序逆行,左近介有生之年也不能再離開這個地方。無法明白這些怪話的左近介,從背後一刀殺死了八百比丘尼。

誰知八百比丘尼所言非虛,左近介和侍從可平用了各種方法也離開不了這座深山,怎樣往外跑最後也回到山上。接著,被迫滯留在寺院內的左近介和可平在湖邊見到從遠處漂流過來的屍體,從他們身上的旗幟上發現外面竟然正在發生三十年前的戰爭。原來左近介在殺害八百比丘尼的時候,山外的時空倒流了三十年。另外,由於陸續有不少村民來到寺廟求見八百比丘尼。左近介唯有假扮成八百比丘尼,開始救治從四方八面趕來的病人。

時光飛逝,已經成為八百比丘尼的左近介聽到傳聞說,遠方的一位領主生下了一位名為左近介的繼承人。現在的左近介意識到歷史的無限輪迴,十八年後將會有一個年輕的左近介走來殺死她,而這個人後來也會被另一個左近介殺死。左近介被永遠地困在時空的牢籠中,必然地被更年輕的自己殺死。

手塚治蟲「火之鳥.異形篇」(《火之鳥 6 異形.羽衣篇》,東販出版,2002 年,91 頁)

手塚治蟲「火之鳥.異形篇」(《火之鳥 6 異形.羽衣篇》,東販出版,2002 年,91 頁)

當晚,如同神一般存在的火之鳥出現在左近介的夢中,牠告訴左近介,她的悲慘命運是當年殺害無辜的懲罰,左近介要在剩下來的光陰不斷用醫術拯救被病痛煎熬的眾生,才能償還她的罪業。當三十年的限期一到,寺廟通往外部的結界會暫時解除。如果她認為自己的罪業已經清除的話,就可以下山離開。
手塚治蟲「火之鳥.異形篇」(《火之鳥 6 異形.羽衣篇》,東販出版,2002 年,95 頁)

手塚治蟲「火之鳥.異形篇」(《火之鳥 6 異形.羽衣篇》,東販出版,2002 年,95 頁)

這篇漫畫最後幾頁跟最開始的幾頁幾乎是一模一樣的。最後,左近介沒有選擇離開寺廟,默默等待年輕的左近介前來殺死自己,完成歷史的循環。

這個玄幻的故事其實頗有道德說教的意味,手塚治虫借火之鳥之口,指出一條鐵一般的道德原則,無論背後有什麼目的,蓄意殺人永遠都是錯的。左近介犯下的殺業,原原本本地報應在其自己身上,這是不可違抗的天命。也許手塚治虫這位國民級的漫畫大師認為自己有義務去導人向善,宣揚「政治正確」的道德觀。這其實可以伸延去討論倫理學中康德義務論和效益主義的爭議,不過要是真的討論這個問題的話,可能話題會扯得太遠,筆者反倒對另一些跟故事情節更有關係的哲學問題更有興趣。(請相信筆者,很多故事也可以牽扯到康德義務論與效益主義的爭議,我們有機會再說。)

時間之謎與道德責任問

假若大家細心留意漫畫故事的細節,就會發現左近介在整個故事裡也許根本沒有選擇另一條人生路的可能性。

如果她選擇不去殺死八百比丘尼,那麼左近介就不會受困在蓬萊寺,也不會變成八百比丘尼。但這樣這個世界上就不會出現八百比丘尼這個人,八百比丘尼也不會到城中拜訪左近介父親,左近介也不會有殺死八百比丘尼這個選擇。

這個情況跟有名的「祖父悖論」有點相似:你如果能夠回到過去,在自己父親出生前殺死自己的祖父母,則你父親就不會出生,你本人也不會出生,那麼你就自然不可能回到過去殺死自己的祖父母。假若宇宙只有一個,這一連串製造時空矛盾的事件就不可能發生。故此,即使人能夠回到過去,也不可能殺死自己的祖父母。如果這個說法正確的話,左近介其實是不可能不殺死八百比丘尼的,她的未來只有一個,就是變成八百比丘尼這個人,別無其他可能性。

如果一個人根本不可能做出其他選擇,那麼他需要為他當前的選擇負上道德責任嗎?我們一般的直覺是不需要。一輛火車的剎車器突然無故失靈,眼看即將撞上幾個無辜的途人,司機在相撞前用盡一切辦法,也改變不了最後結局。這件事我們大概不會覺得司機要直接為事件負上責任。

的確,左近介殺死八百比丘尼的時候是懷着殺意的。但是,如果「祖父悖論」是不可能出現的,那麼即使左近介多麼的不想殺八百比丘尼,左近介最終也一定會殺死她。要說左近介要為八百比丘尼的死負上道德責任,總是令人覺得有點奇怪。火之鳥說過,左近介要永遠被自己殺死,是她當年殺人的懲罰。但如果左近介根本不可能不殺死八百比丘尼,這個懲罰不是顯得很荒謬嗎?

如果有「平行時空」,這個故事就會說得通嗎?

某些時空旅行的科幻故事引入了名叫「平行時空」的概念,在這種框架下,即使回到過去殺死自己的祖父母,也不會出現矛盾。時空旅行回到所謂過去的世界其實是另一個平行的世界,多個平行世界之間有著共通的源頭,一旦分開以後就不會互相產生任何影響。時空旅行者回到過去的那一剎那,就創造了一個新的平行世界。時空旅行者在這個平行世界做的任何事情,都不會對時空旅行者本身的世界有任何因果的影響。你回到過去殺死的祖父母,只是兩個跟你祖父母樣貌跟基因一樣的「雙生兒」,你不會因為殺死他們而憑空消失。

按照這個說法,左近介的故事又會有不同的理解方式。

一開始的故事主角左近介、被左近介殺死的八百比丘尼、以及在故事結尾殺死主角的左近介三人其實是不同平行世界的人,只不過她們都有著同樣的臉孔和基因而已。這樣一來,故事主角就不會因為沒有殺死八百比丘尼而出現時空矛盾,殺死八百比丘尼不是必然發生的,左近介須為其行為負上道德責任的說法看來就講得通了。

另一方面,主角的命運就不是注定的,雖然主角殺死了「上一任」八百比丘尼,但是她自己卻不一定被「下一任」左近介殺死,歷史就沒有什麼輪迴之說了。這個解讀也符合火之鳥的話,牠曾經跟主角講過,在三十年限期之日,離開山上的道路就會打通,屆時如果主角認為自己的罪業已經透過醫治病人而付清了,就可以離開。

然而故事最後,左近介反而要求跟自己共處三十年的侍從可平一個人離開山上,讓自己一人接受最後的死亡。左近介跟可平說,她忍著這段漫長的煎熬,為的就是償還三十年前的殺人的罪,她是心甘情願的承受的果報。

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筆者每次看到這裡總覺得很不合理,如果主角真心希望這個殺戮的連鎖終有一日可以結束,而且假定平行時空的設定對應這個故事的話,主角遇見年輕的左近介就不應該說那一段說話,至少也應該質問年輕左近介的想法,要他懷疑自己的做法是否正確。然而主角只是把故事開頭上一位八百比丘尼說過的怪話重覆講了一次,完全把自己的生死置於下一位左近介的一念之間,這樣做很難令讀者覺得主角真的希望結束這個無限連鎖,反而更像是她主動想讓連鎖繼續下去,讓下一個左近介再犯下殺業,然後再變成下一任的八百比丘尼。

道德補償

不知道手塚大師畫這篇漫畫時是否真的是這樣想,這個轉折其實是頗為有趣的。本來主角左近介是糊裡糊塗的陷入了一個無法逃脫的時空結界,成為八百比丘尼的過程本來是被迫的,最後被下一任左近介殺害。驟眼看,這一切本應是命運注定的結果,是不可逃脫的命數,但如果這個故事對應平行時空的理念,則最後主角的死,是她自己主動促成的。這就已經不是純粹的的果報了,而是加入了當事人的意願的「道德補償」。

道德補償是一種心理現像,是指當事人自認做了錯事,主動去做某些事情去彌補自己的過錯。道德補償的對象不一定是原先的受害者,這些事情也不一定令人受惠。有時人為了承認自己的罪行,會捨棄自己的性命來補償。也許左近介在救助眾生的三十年裡,因為看盡眾生的受難,讓她慢慢體認到自己當年輕視生命的過錯,促使她形成了自願地讓下一個左近介殺死自己的想法。

筆者認為這種理解方式昇華了整個故事的水平,令它變得不單單是一個純粹勸人向善的道德寓言或者玄幻的時空穿越故事,故事結局也不顯得那麼虛無和絕望了。主角左近介最後的死不是被動的受罪,而是一種救贖,一種解脫。筆者十分建議大家去看一看原著,大家如果用這個方向去看這篇漫畫的話,應該會另有收獲。


  • 編按:二千多年前,曾經有個叫蘇格拉底的人,因為荼毒青年而被判死,最終他把毒藥一飲而盡。好青年荼毒室中是一群對於哲學中毒已深的人,希望更多人開始領略、追問這世界的一切事物。在他們的帶領下,我們可能會發現我們習慣的一切不是這麼理所當然,從這一刻起接受好青年荼毒室的哲學荼毒吧!

本文轉載自好青年荼毒室(哲學部),〈漫畫中的哲學世界(三) 無限殺業和無限果報〉。

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為什麼搔癢讓我們發笑?科學家搔癢大鼠解開千年謎題

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編譯/Gilver

什麼!幫老鼠搔癢也能寫成一篇期刊文章,還是刊載在無數科學家眼紅的《科學》(Science)期刊上?

是的你沒看錯,確實就是幫老鼠搔癢。科學家發現,大鼠在搔癢得宜的情形下,會發出大鼠版的高頻「笑聲」,同時大腦的神經元也隨之活化,指引他們找出了怕癢的神經中樞。而且,這套研究模式還提供了神經學及心理學研究一把鑰匙,通往未來研究神經迴路和反饋情緒的新途徑。

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搔癢對於親暱的人來說,是個能夠快速讓他大笑的方法!Photo credit: Dorothy Moerlein@Flickr

搔癢癢,學問大

你身邊一定有幾位特別怕癢的朋友吧!無論是嬰兒、青少年或成人,甚至是貓狗一類的小動物,只要你技術夠好,大多都能夠用搔癢(tickle)取悅他們,甚至讓他們笑著求饒。搔癢雖然聽起來是個稀鬆平常的事情,卻是個充滿許多有趣科學問題的行為:

為什麼搔癢會讓我們發笑?為什麼搔癢還要看心情?為什麼有些人超怕癢,有的人再怎麼搔他們都不動如山?為什麼身體有些部位特別怕癢?為什麼我們無法搔自己癢?搔癢的發笑和我們感到開心而笑有什麼不一樣?

這些關於搔癢的問題,科學家其實已經好奇很久了,其中甚至包括一些鼎鼎大名的人物,像是兩千年前的亞里斯多德(Aristotle),以及年代離我們稍微比較近的培根(Francis Bacon)和達爾文(Charles Darwin)。雖然許多人都有類似的疑惑,但具體的科學研究方法卻遲到千年,直到 2016 年 11 月的《科學》期刊才終於跟大家見面——方法就是,建立一套大鼠的研究機制。

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哈哈,哈哈哈,不要這樣嘛!討厭啦~~(設計對白)Photo credit: Heidi Terese@Flickr

嚴格來說,研究搔癢和人類為什麼怕癢並不是件吃飽沒事幹才去做的研究題目,它可是神經學和心理學的重要基礎研究——因為精神分裂症(或稱為「思覺失調」,schizophrenia)的患者,就能夠替自己搔癢癢。本篇研究作者之一、同時也是搔大鼠癢癢的行家,德國洪堡大學的神經學家石山晉平(Shimpei Ishiyama)更指出,搔癢和我們之所以能夠嬉戲、並且為此感到愉悅的原因相互關聯。

「神經學家很著迷於像是憂鬱、焦慮的研究,正面情緒的研究還真少見!」石山博士說道。

搔大鼠癢癢,牠們也會「笑」

其實大鼠一開始並不被認為是個研究搔癢機制的好動物,但現在已經有許多其他研究支持。石山博士和另一位共同作者麥克.布萊希特(Michael Brecht)的研究發現,大鼠在搔癢得宜的情形下,會發出大鼠版的「笑聲」——頻率高達 50 kHz 的短促尖叫,同時活化腦部神經元,進而指引出鼠腦中「搔癢中樞」的位置,找出怕癢原因和搔癢相關機制的切入點。

石山博士挑選比較喜歡玩樂的年輕雄鼠下手,花了一兩週讓牠們習慣被搔背和搔肚子。當這些大鼠被搔癢時,會發出人耳所聽不見的超聲波叫聲,這種叫聲被認為相當於人類被搔癢時所發出的笑聲。「這很像是你在搔癢小孩或貓狗。」過了一段時間,這些被搔癢的大鼠們不僅會反覆回到牠們被搔癢的地方討摸,還會追著石山博士的手跑,彷彿這隻大大的手掌是牠們的玩伴。

在搔癢玩樂的過程中,研究團隊發現這些大鼠腦中與行為反饋機制密切相關的關鍵物質──多巴胺(dopamine)──被觸發了。不僅如此,大鼠還會表現出經典的正向情緒反應──稱之為「雀躍」(joy jumps),這種雙腳騰空的跳躍在狗、狐狸、小羊、天竺鼠和嬰兒都有觀察過。

  • 來聽聽大鼠怎麼叫、科學家又是怎麼跟大鼠玩的吧!

體感皮質區可能不只是怕癢中樞,還能觸發笑聲!

在過去以人類為對象的搔癢研究中,認為搔癢反應的調控機制包括了數個腦區,其中一個重要的腦區叫做「體感皮質區」(somatosensory cortex),它負責全身上下各體表區域(像是臉部、軀幹、四肢)的知覺。

體感皮質區示意圖。紅色為對應腦區,灰色立體圖示為其對應的身體部位,詳細內容可參考本連結。Source: Wikipedia commons

體感皮質區示意圖。紅色為對應腦區,灰色立體圖示為其對應的身體部位,詳細說明內容請點按此參考連結網址。Source: Wikipedia commons

當然,這些大鼠也有對應軀幹、四肢、頭和尾巴的體感皮質區。一旦這些大鼠經過「搔癢受訓」,科學家就會將電極植入牠們的體感皮質區,以記錄搔癢期間這些神經細胞有何反應。令人驚訝的是,這些細胞產生動作電位的頻率(firing rate)不僅在「搔癢」這個物理性刺激的動作發生時增加,還會在大鼠追著手跑、發出笑聲的時候也觀察到產生動作電位的頻率變得密集。

更有趣的是,當研究團隊以少量的電流再次刺激這些細胞,大鼠們便發出了和被搔癢或是追著手玩時同樣的愉悅聲音。「這是相當重要且明確的證據,顯示這些細胞應該就是怕癢中樞。」石山博士說。石山博士認為這挑戰了傳統的觀念,也就是體感皮質區只處理感知訊息,像是察覺到「啊我被搔癢了」,而不觸發其他行為——現在看起來就連「癢到笑」都能夠透過刺激該腦區觸發。

搔癢,也是很看心情的!

除了找到搔癢中樞,石山博士還有一個有趣的發現:搔癢也是很看心情的。「達爾文也觀察到兒童被陌生人搔癢時,比起笑,更傾向放聲尖叫。」石山博士說。

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如果有陌生人突然要來搔你癢,相信你應該是先尖叫逃跑,而不是等著被他弄得不要不要的吧。Photo credit: Franck Paul @ Flickr

為了測試大鼠是否也會如此,研究團隊利用大鼠喜好在夜間活動的特性,將牠們放置在照射強光的平台上,讓牠們產生焦慮感,看牠們在焦慮時是否比較不怕癢。結果顯示,這些焦慮的大鼠明顯地較不怕癢,而且先前那些在搔癢和電擊刺激下活躍的腦部活動都被抑制了。也就是說,搔癢也是很看對象的!

關於搔癢,還有很多我們不知道的事

德國佛萊堡大學的神經學家 Elise Wattendorf 認為,這篇研究指出體感皮質神經元和其他怕癢相關的腦區之間——從觸發笑聲的運動神經元,到辨別搔癢是來自朋友或陌生人的社交調適神經元——它們之間的固有連結,必定在早期就形成了,而這篇研究的貢獻相當傑出。

雖然這篇研究乍看之下只是研究搔癢老鼠,但它卻挑戰了過往對於體感皮質神經元的認識,甚至可能暗示著搔癢和情緒、乃至社交之間的關聯。科學家終於在搔癢研究的迷霧之中找到了指引,或許在未來,千年前的搔癢疑惑就能在大鼠的身上找到答案,也因此我們千萬不能小看基礎科學研究的重要性啊!

  • 想要了解更多細節順便練習英文聽力,來看看這支官方提供的影片吧:

資料來源

原始研究

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最初,誰開始嚼檳榔?—《那些異國玩意兒》

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  • 【科科愛看書之本月選書】你還記得你第一次看到一個新事物的驚奇嗎?時光回到那個還沒有網路、手機、電腦、飛機,國際交通運輸還不是很方便的年代,你好不容易踏上一個新的土地,看到的所有人、事、物都讓你驚訝不已。第一次看到長頸鹿、河馬、鴨嘴獸、熊貓,第一次吃到鳳梨、椰子、咖啡,還發現了不同民族的紋身、嚼檳榔、海女等文化,這些新的刺激讓你大呼世界真的非常奇妙。在《那些異國玩意兒》這本書中,帶你回到最初,找回發現新事物的好奇心與感動。

檳榔長在檳榔樹上,這種植物原產於太平洋地區、亞洲與東非。通常人們會將檳榔果剖開,夾入熟石灰,再用檳榔葉包裹食用,屬於輕微的興奮劑(有人將吃檳榔的效果比喻為喝一杯濃咖啡)。

根據各國國情,檳榔會有不同用途:在某些地方檳榔只作為藥品,而在某些國家(譬如馬來西亞),提供檳榔則是好客的象徵。亞洲嚼檳榔的人口眾多,這些人通常有血盆大口,經常隨地吐檳榔汁。

1567 年抵達南太平洋所羅門群島的西班牙探險家阿爾瓦羅.曼德內(Alvaro Mendana),被認為是第一位記載嚼檳榔習俗的歐洲人。他在《曼德內見聞》(Narrative of Mendana (1567))中如此描述:

這座島上有各種膚色的印地安人。有些人的膚色跟秘魯的印地安人一樣,有些是黑人,另外有些人的皮膚非常白皙,我想他們要不是足不出戶,就是太陽還沒曬那麼多的年幼男孩吧!他們的頭髮捲曲,也會染髮,有些人會將頭髮染成淺色;有些人天生麗質。此地女人比秘魯女人漂亮,但是她們會把牙齒染黑,讓自己變醜……。

他們的舌頭與嘴唇很紅,這是因為他們會吃一種草藥。這種草藥有寬闊的葉子,嚼起來味如辣椒;當地人嚼食這種草藥時會搭配石灰,而那種石灰是由「白色的盧西亞諾」(White lucianos)製成,那是種像珊瑚一樣在海中形成的石頭。他們嚼食石灰時,口中會擠出紅色汁液,讓唇舌鮮紅。他們也會在臉上塗抹這種汁液當作裝飾。咀嚼草藥時若沒有搭配石灰,便不會產生紅色汁液了。

愛德華.特里(Edward Terry)在《遠航東印度見聞》(A Voyage to East-India: wherein some things are taken notice of… (1655))中記載了印度人嚼檳榔:

節制飲酒的人可以嚼食一種稱為「比托」(Beetle)或「潘恩」(Paune)的藥草,其外形類似荳蔻(但兩者味道迥異),葉子中間包裹著非常小塊的純白石灰。當他們吞下咀嚼產生的汁液後,會把剩餘的殘渣吐掉。這種藥草(根據當地人的說法,我也深信不疑)有許多罕見特質,可護牙、健胃、安腦,還能治療疾病與預防口臭。我很確信最後一點,因為「比托」會散發馥郁清香,只要有人在密閉房間嚼食它,便能滿室生香。

《彼得.芒迪 1608 年到 1667 年歐亞遊記》(The Travels of Peter Mundy in Europe and Asia 1608–1667 (1667))中也紀錄了印度人嚼食檳榔的習性:

我們也看到一些「帕安」(Paan)(印度檳榔)田,當地人會嚼食這種植物的葉子。他們通常會先將稱為「薩帕羅茲」(Saparoz)的堅果搭配「檳榔」,將其壓碎之後包在前述「帕安」的葉子裡,放入口中嚼食。之後,他們會再拿一片「帕安」的葉子,在上頭放些熟石灰,一塊放入嘴巴咀嚼。如此週而復始,直到嘴巴塞滿東西,接著飲一口酒,連同嚼出的汁液一起吞下肚。

當他們把口中東西嚼乾之後,便會吐掉殘渣。當地人很享受這種食品,連達官貴人都樂在其中。喜慶宴會總少不了這種東西,當地人會嚼食它來打發時間,正像英格蘭人會抽香菸來殺時間。但是和香菸不同的是,它非常有益健康、氣味清香且味道濃烈。當地人通常會將這種食品當作給陌生人的臨別贈禮;因此,印度人送「帕安」時象徵送客,亦即請君離席之意。


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本文摘自《那些異國玩意兒:大航海時代探索世界的第一手記事》新樂園出版。本書為泛科學 2017 年 1 月選書

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世上最孤獨的鯨魚「52赫茲」,你還獨自在唱寂寞的歌嗎?

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編譯/Gilver

52 赫茲,是一隻鯨魚的名字。牠的歌聲比同伴鳴唱的頻率都來得高、不被同伴們聽見,因此被稱做「世界上最孤獨的鯨魚」。雖然真面目仍然深藏在藍海之下,牠的故事卻令人動容而廣為流傳,甚至成為了歌曲和電影的題材。

在美國,人們發動群募計畫資助紀錄片的拍攝,希望導演和海洋學家能讓人們能夠再次見到牠,知道牠過得好不好。然而經歷二十幾年的追尋,科學家們卻認為這隻鯨魚可能並不如人們想像的如此孤單,所謂 52 赫茲鯨魚的孤獨,可能只是我們內心渴望愛與陪伴的情感投射。

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52 赫茲鯨魚的孤獨,可能只是人們內心渴望愛與陪伴的情感投射。圖/phtorxp@pixabay

「因為我愛,因為我活著,因為孤獨,我探索」——〈52 赫茲〉歌詞

「52 赫茲」首次在大西洋被捕捉到的鳴唱紀錄,距今已有二十年餘。牠還在未知的某處徘徊、唱著沒有同類聽見的歌嗎?還是牠仍然持續著孤獨漫遊,持續著找不到同伴的旅途?

先別說那個了,假如先將你內心最柔軟細膩的那塊擱置一邊,你一定也很好奇:牠究竟是否真的像我們所想的那般孤單寂寞?或者,更進一步的問一些生物學的問題:牠是男、還是女?牠是隻齒鯨還是鬚鯨,是藍鯨、抹香鯨、長鬚鯨還是大翅鯨?真的都沒有鯨魚聽見牠嗎?

往好處想,也許「52 赫茲」的歌聲只是比較獨特,牠可能其實沒有那麼寂寞?或許,其他鯨魚只當牠是隻怪異的邊緣鯨?或許牠如此歌唱,反而能使牠比較容易被聽見?難道牠這樣唱,只是想讓異性同伴印象深刻?然而,不管是有什麼樣的猜測,如果能夠再次聽見這隻獨特鯨魚的聲音、甚至看見牠的容貌,不僅是能夠讓人們的感情獲得救贖,科學家更能從中得知更多關於鯨魚的知識和他們歌聲的秘密。

目前沒人確定牠是雌是雄,屬於什麼物種,甚至是牠究竟是否仍然活著。牠的聲音最後一次被記錄到是在 2004 年的事情了······

我們那天所聽見的歌聲

「52 赫茲」鯨魚的故事起源於 1989 年,美國海軍建立了別稱為「SOSUS」的水下聲音監測系統(Sound surveillance system),也就是以陣列式的水下麥克風來偵測敵軍潛艦的一套設備。有一天,它收到了一些奇怪的訊號,聽起來像是藍鯨的歌聲,但有個重大的差別:它的頻率為 52 Hz,相較於藍鯨經常鳴唱的 10~40Hz,它的頻率是顯著的太高了些;聽起來也不像長鬚鯨(fin whale),長鬚鯨鳴唱的頻率通常是 50Hz

52 赫茲鯨魚的歌聲,聽起來是這樣的:

最早查覺到這段錄音獨特之處的人,是麻省的伍茲霍爾海洋研究所(WHOI, Woods Hole Oceanographic Institution)的海洋哺乳類學家瓦特金斯(Bill Alfred Watkins),從此之後他持續追尋這隻以 52 Hz 鳴唱的鯨魚,直到 2004 年辭世、享齡 78 歲。在告別人世的前幾個月,他與研究夥伴把他們在北大西洋中部及東部海域追尋「52赫茲」的研究成果正式發表在學術期刊上,其成果主要指出聲音綿延的範圍很小,軌跡主要都由西向東、主要由北向南。

「即使仔細地年復一年又無所不包的監聽,有這樣特色的聲音卻只有一個,而且每季都只有一個來源。」瓦特金斯等人的研究如此寫道。

於是,這項發現——或者說是它所造就的更多謎團——集結了各種引人入勝的元素:全心投入的卓越科學家,與軍方好幾年的合作研究,加密的聲音檔案,以及這些秘密資料,終於以研究出版的形式在世人眼前解密。

主流媒體稱它為「一隻孤單動物的故事」。2013 年,英國的小報《快報》(the Express)聲稱這隻鯨魚不尋常的鳴唱「使牠難以找到愛情。」於是牠的故事開始被反覆傳頌,逐漸感動了全世界,成了動物界最神秘的明星之一。

被故事感動的人們,想要見牠一面。想要知道,牠是否仍舊孤獨。

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在海面下悠游的藍鯨,是否就是 52 赫茲的本尊?目前還沒人知道。圖/greatbluemarble

導演為尋鯨啟航,科學家卻提出質疑

2015 年,美國製片人喬許.澤曼(Josh Zeman)和演員安瑞葛雷(Adrian Grenier)在網路上發起群眾募資,計畫製作一部關於 52 赫茲鯨魚的紀錄片。網站上鼓勵捐款的宣傳大力強調:「這隻最孤單的鯨魚需要朋友。」而這些募款將會用於該年秋天的考察隊資金,希望能找到「52 赫茲」並進行拍攝工作。最後,在名演員李奧納多.狄卡皮歐的 5 萬美金大力贊助下,募款目標 30 萬美金終於達標。

但想在整座大西洋尋找一隻鯨魚,是否搞錯了什麼呢?

整部紀錄片最大的挑戰,無疑就是找到對的鯨魚、並且拍攝牠。然而,雖然,縱使一隻鯨魚的歌唱能在水下綿延數百至數千英里,但要在整片大西洋尋找一隻鯨魚,仍然如大海撈針般困難重重。

不只如此,製片人澤曼還遇到其他問題,有些鯨魚科學家對他的做法提出質疑。其中一個批評來自紐約康乃爾大學的克拉克(Christopher Willes Clark)博士,他在 1993 年記錄了 52 赫茲鯨魚,認為這件事並沒有乍聽之下如此的「超自然」。他認為,過去有許多種類的特殊鯨魚歌聲曾被人們偵測,另外也有些研究認為在特定區域內共同生活的鯨魚會有屬於牠們的方言(dialects)。「考量到這一點,52 赫茲鯨魚就沒那麼獨特了。」克拉克說道。

克拉克和其他人也反對,這隻孤獨的鯨魚「不能被其他唱著尋常低頻的藍鯨們聽見或了解」的看法。

「牠的鳴唱仍然具備了許多典型藍鯨的特質。藍鯨、長鬚鯨和座頭鯨都沒聾掉,都能聽見牠。52 赫茲鯨魚只是很怪。」

對於科學家提出的批評,澤曼雖不感同意,卻也承認這也確實讓人備感掙扎。「我們的確是說得誇張了點。」澤曼說道,「不過如果目的是想知道這隻鯨魚是否孤單──我不認為這個計畫有所偏離。我的目的就是希望科學家真的去思考這個事情。」

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人們看著藍鯨擺盪著尾鰭遁入水中,但對於 52 赫茲鯨魚卻還是滿頭問號。圖/Michiel van Nimwegen @ Flickr

是不甘寂寞,還是順應環境的變遷?

另一個發現又讓整件事更複雜。加州斯克里普斯海洋研究所(Scripps Institution of Oceanography)的希爾德布蘭(John Hildebrand)博士指出,這隻鯨魚已經好幾年沒有以 52 赫茲鳴唱了。先前瓦特金斯其實也有注意到這點,這隻鯨魚鳴唱的頻率似乎逐漸降低,縱使距離上次紀錄已經好幾年前的事了。

這並不是鯨魚改變鳴唱頻率的特例。根據希爾德布蘭博士在 2009 年發表的研究,全世界的藍鯨自從 1960 年代起唱歌頻率就逐漸降低,暗示著「52 赫茲」和藍鯨可能存在著某種關係。有趣的是,北大西洋露脊鯨(North Atlantic right whale)則相反,牠們的鳴唱頻率是逐漸變高。

沒人知道鯨魚如此改變牠們的鳴唱頻率是為了什麼。在 2009 年,希爾德布蘭博士和他的同事麥克唐納德(Mark McDonald)認為藍鯨降低牠們的歌唱頻率,能使得牠們的聲音在海上船隻造成的噪音中顯得突出,而不會被蓋過。但這個想法後來似乎又是錯誤的。「這些鯨魚降低歌唱的頻率,實際上卻是牠們正轉移到一個噪音不減反增的地方。」希爾德布蘭博士說道。

康乃爾大學的克拉克表示,鯨魚對人造噪音會產生的反應難以預期。他曾經實際觀察到石化燃料探勘船投下爆裂物探索海床的同時,也接觸到正在歌唱的鯨魚,有時候鯨魚的反應會相當劇烈。「有許多次鯨魚會全然改變他們的行為,」克拉克說道,「雄性鯨魚停止歌唱,整個聲幕寂靜下來。牠們會離開現場,但不總是這樣。有時候這並不會造成什麼改變。」

難道從未現身的「52 赫茲」是隻混種鯨魚?

或許鯨魚是因為全然不同的理由,而改變了牠們的鳴唱。希爾德布蘭博士認為藍鯨正在跟彼此競爭,每過一季就變得更加低沉。「如果你隔壁的傢伙聲音比你更低沉一些,你最好配合他調整。」他說。「我們觀察到了。牠們每季都會聆聽彼此、調整牠們的歌聲,以求協調。」

這又引發了另一個問題。如果鯨魚傾向都唱相似的歌曲,會是什麼原因,驅使牠們其中的一隻唱起和同伴完全不同的曲調?其中一個主流的假說是:52 赫茲鯨魚是隻由兩種不同鯨魚雜交生下的混種(hybrid)。若是如此,這樣的鯨魚可能就會有一副與眾鯨不同的軀體,進而可能去影響到它的鳴唱。

非營利研究機構卡斯卡迪亞研究團隊(Cascadia Research)的成員之一卡蘭布基迪斯(John Calambokidis)表示,藍鯨和長鬚鯨的混種有詳實的記錄,遇到了也能夠分辨得出來,舉例來說,牠們的體型通常比較接近長鬚鯨,但吻部和鰭狀肢則更大,比較像藍鯨。西雅圖華盛頓大學史塔福(Kate Stafford)也認為,或許「52 赫茲」表現得比較像隻藍鯨。

「牠確實有藍鯨的季節性,而且如果你觀察瓦特金斯等人發現的遷徙模式,其實和藍鯨是一樣的。所以我很有信心牠至少有部分是隻藍鯨。」

但是,即使是曾經貼身記錄過混種鯨魚的卡蘭布基迪斯,也無法肯定這樣的說法,因為沒有人記錄過一隻混種鯨魚的叫聲,而牠們的鳴唱紀錄是非常關鍵的證據。他正在積極改進研究技術,其中一個急需解決的問題是:如何找出是哪隻鯨魚正在唱歌。

技術力發威,誓言找回「52 赫茲」

科學家經常在鯨魚身上安裝麥克風,好記錄牠們的鳴唱,但這種方法有時候也會記錄到其他鄰近鯨魚的聲音。因此, 卡蘭布基迪斯和他的同事們為麥克風增裝了加速計(accelerometers),跟手機感測使用者如何運動的原理一樣。「當牠正在鳴唱時,牠的身軀也會隨之震盪,加速計就會抓住那個訊號。」同為研究團隊成員之一,英國聖安德魯大學的泰克(Peter Tyack)說道,「這是目前最好掌握到一群動物之中誰正在鳴唱的方法。」在一份 2014 年發表的研究之中,他們已經能夠即刻掌握到歌聲是來自哪一隻被標記的鯨魚了。

而在伍茲霍爾海洋研究所,海洋生物學家鮑格納(Mark Baumgartner)也著手開發一套監聽系統:透過繫泊在麻州海岸的浮標和無所不聽的水下麥克風,它將能夠即時自動分析鯨豚的叫聲、透過衛星傳遞到研究所的電腦,利用鮑格納撰寫的程式將記錄到的聲音分門別類,然後將這些聲音即時發布到網路上。理論上,如果鯨豚發出的聲響夠突顯,這個偵測方法就能用來鎖定特定的動物,用來尋找「52 赫茲」的本尊。不過,照理來說這套系統應該要裝設在「52 赫茲」過去曾經出現過的地方,比如說美國西海岸外圍。

找到了,我們就能知道「52 赫茲」是否真的寂寞嗎?

事實是,人們常傾向想像動物如同我們一樣,會經歷和人類相同的情緒。鯨魚是複雜且充滿謎團的生物,或許鯨魚跟人類一樣會感到孤單的想法,讓這隻動物看起來與我們更親近了。但在有憑有據之前,它仍然只是個幻想,唯有再次找到 52 赫茲鯨魚才能更向前邁進一步。

52 赫茲鯨魚聲蹤再現,卻不再孤單

就在 2010 年,加州沿海岸線的感測器找到了和瓦特金斯的紀錄相同模式的鯨魚鳴唱。

這段錄音是被一位實習生所發現,感測器的位置就位在希爾德布蘭博士辦公室距離不到 6 英里的地方。然而,感測紀錄卻顯示——現在已不只有一隻鯨魚正唱著不尋常的高頻歌曲!兩個分隔相當遠的感測器上同時出現這樣的訊號,顯示來源這可能不是來自單一隻鯨魚,而是多隻。

可想見希爾德布蘭博士等人找到了一群鳴唱著相同而特殊頻率的鯨魚。「52 赫茲」可能是這群鯨魚的一份子,只不過偶爾會獨自會遊蕩、離開鯨群。如果屬實,那這就是一個好的故事結局:這隻鯨魚一點都不孤單。

52 赫茲鯨魚們,與科學家未完的故事

從 1989 年發現「52 赫茲」的聲音開始,瓦特金斯展開了長達 12 年探尋「52 赫茲」蹤跡的研究,於此同時這份研究被媒體的想像力撰寫成故事,一隻想像的孤單鯨魚隨著浪漫傳說的口耳相傳,游進了全世界所有孤獨的人心中,促成了群眾募資的紀錄片開拍計畫。這份計劃後來又與科學家追根究柢的精神彼此衝擊,繼而產生更多想法:這樣鳴唱究竟是適應環境還是配合同類?牠是不是隻由藍鯨和長鬚鯨所誕下的混種鯨魚?然後,科學家們也加入了改進尋蹤科技的行列,最後終於在加州海岸聽見了多隻「52 赫茲」同時鳴唱的聲音。

能夠找到確鑿的證據,真的不容易。雖然目前尚不能算是鐵證確鑿,但對於關心這隻鯨魚是否孤獨的普羅大眾,或許已經可以相信當年那隻「52 赫茲」其實並不孤單。而對於這隻引燃火苗的鯨魚,科學家們熊熊燃起的好奇心可不會就此罷休,還得找出更多的證據才能回答他們心中的問題。

直至今日,所有人都還正在尋找著「52 赫茲」的身影。那或許是海面之下人們內心孤獨的倒影,也或許是科學家渴望見其貌而聞其聲的混種鯨魚。無論如何,想要探索 52 赫茲鯨魚的真實樣貌,我們只能等待——並且仔細的聆聽。

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52 赫茲鯨魚的全貌,仍然還在深水之下。圖/Gwenn Seemel @ Flickr

資料來源

原始研究

  • Watkins, W. A., Daher, M. A., George, J. E., & Rodriguez, D. (2004). Twelve years of tracking 52-Hz whale calls from a unique source in the North Pacific. Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers, 51(12), 1889-1901.
  • McDonald, M. A., Hildebrand, J. A., & Mesnick, S. (2009). Worldwide decline in tonal frequencies of blue whale songs. Endangered Species Research, 9(1), 13-21.
  • Shamir, L., Yerby, C., Simpson, R., von Benda-Beckmann, A. M., Tyack, P., Samarra, F., … & Wallin, J. (2014). Classification of large acoustic datasets using machine learning and crowdsourcing: Application to whale calls. The Journal of the Acoustical Society of America, 135(2), 953-962.

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《關鍵少數》裡的計算員為何都是女性?「人肉計算機」是在算什麼?

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三位不起眼的非裔婦女,本來不過是美國太空總署 NASA 找來分擔工程師苦力的人力計算機,到後來卻變成幫助美國在太空競賽中後來居上的推手。看似柔弱無力,實際上卻是堅忍自信而能改變歷史,這就是《關鍵少數》這部勵志電影的正解!

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女主角凱薩琳為 NASA 解決了太空船軌道的難題, 她的貢獻遠超過一般的計算員。

說到「正解」,不禁回想起小時候數學考題的解答都超乾淨的,要嘛是整數,要不然就是漂亮簡潔的分數,如果需要算到小數點後第三位,那就要怪這出題老師太無良了。但是學校裡的數學碰到現實問題就見光死,老師常教的邊長 5:4:3 的直角三角形在日常生活中怎麼都不見了!

這些例子只是數字複雜,靠計算機還是可以算出正解,或應該說「解析解」的。碰到更複雜的問題,就要使用無窮級數,或是不斷迭代的數值分析法,理論上這是可以算到地老天荒也得不到正解,最多只有非常接近正解而已。

在沒有電腦的時代這些問題該怎麼解決呢?沒有捷徑,只有下苦工慢慢算,這種繁重的腦力活就要靠「Computer」。今天英文中的「Computer」在 1613 年首次出現,當然指的不是電腦,而是「人力計算機」——負責數學運算粗活的人,中文應該翻成「計算員」吧。這些人要的算得快、算得準,為了增加效率,通常會有很多計算員一同平行運算,也需要彼此驗算以防止錯誤。

這些計算員的地位雖然比不上科學家或工程師,卻也臥虎藏龍,歷史上不乏有重要貢獻的計算員。例如 20 世紀初哈佛天文台的女計算員勒維特(Henrietta Leavitt)本來只是負責分析星體的亮度,但細心的她發現可以用一些星體光度變化周期,量測它們與地球的距離(造父變星的周光關係),這等於給天文學家一把丈量宇宙的尺。她的發現間接讓後來的哈伯發現宇宙不斷在膨脹,若非她早過世,也許有機會拿到一個諾貝爾獎。

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勒維特(Leavitt henrietta)photo source:Wikimedia

後來的美國為了發展新興的航空工業,成立「國家航空諮詢委員會」(NACA),也就是美國太空總署 NASA 的前身。他們整理了大量的空氣動力數據,即使是今天的航空工程師也得參考 NACA 幾十年前測試的機翼剖面形,龐大的實驗數據讓工程師忙得喘不過氣,因此 NACA 進了越來越多的計算員來幫忙,而且多為女性。為什麼他們偏愛女性呢?好聽的原因是她們細心較不易出錯,但是真正的原因是當時女性的薪水低,又不能升遷為地位較高的工程師,慣老闆們當然最愛。

二次大戰期間男性短缺,NACA 引進了更多女性計算員。太空時代來臨改組成 NASA 業務量大增,正好羅斯福總統開放黑人進入政府工作,就聘用了許多非裔女性擔任計算員,全盛時期有數百,甚至上千位,這就是《關鍵少數》這部電影的背景。

關鍵少數電影片段。Photo source:福斯

關鍵少數電影片段。Photo source:福斯

她們都在做什麼?以今天的眼光來看,那些都是簡單的算術和整理實驗數據,或在方格紙上慢慢描出函數的曲線,絕對還沒有複雜到解 Navier–Stokes equations 之類的偏微分方程來模擬流場,連早期的電腦也不太敢碰這類問題。

電影中的女主角凱薩琳為了計算太空船返回地球的軌道,必須要使用「歐拉法」(Euler method)。這是一種數值方法,利用重複運算斜率來求出常微分方程的解。這個方法現在是理工生學數值分析的第一課,幾行程式就可以解決,但是在沒有電腦的時代可是要算到手指磨出繭的!

糟糕,國中老師沒有教sin(21.8269° )怎麼算! 在沒有電腦的時代, 有這種厚的像枕頭一樣的書, 裡面列出幾百頁三角函數的表, 讓你自己查。 書名:LOGARITHMIC TRIGONOMETRICAL TABLES TO EIGHT DECIMAL PLACES, 3RD EDITION, 1958

糟糕,國中老師沒有教 sin(12.8269° ) 怎麼算! 在沒有電腦的時代, 有這種厚的像枕頭一樣的書, 列有幾百頁三角函數的數表, 讓你自己查。 書名:LOGARITHMIC TRIGONOMETRICAL TABLES TO EIGHT DECIMAL PLACES, 3RD EDITION, 1958。

不過她們也並不是完全單靠人力,這些計算員還有計算尺,更有當時最強大的機械式計算機,凱薩琳在電影接近尾聲時要緊急為太空人約翰葛倫驗算返回地球的軌道,就有短短照到她使用機械式計算機的一幕。

位於矽谷的電腦史博物館內展出的計算機演化史, 中間那幾台長得像收銀機的就是機械式計算機,按下數字按鍵再用手搖旁邊的搖桿,就可以得到答案。 ( 還有,千萬不要丟掉爸爸的老計算機,或許有一天可以賣給博物館。)

隨著電腦的普及,這些計算員也漸漸被歷史遺忘,再不會有人把「computer」這個字當成一種職業,甚至連手算技術也不再受到重視。不過會不會有那麼一天,金小胖發動的全球核戰產生的電磁脈衝毀了所有電腦,或者是強烈的太陽風暴燒掉了一切的電子電路,那時候大家都得重新拾起紙筆,慢慢推導式子,重新開始人力計算機的時代。

NASA 後來引進了照片中的大型電腦 IBM 700 系列, 計算性能遠超過人腦,很快地取代了計算員。


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狗可分品種,蚯蚓可以嗎?——太平二號與牠們的產地(六)

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前一篇文章提到了蚯蚓會不會雜交這個常見的問題,或許很多人還是不服氣。畢竟,「太平二號是由日本花蚯蚓和美國紅蚯蚓雜交而成的品種」這說法在網路上到處都是,看久了也就好像有這麼一回事。

另外,我在上篇文末提到「蚯蚓目前並沒有任何品種喔,那些宣稱的品種恐怕都像太平 X 號一樣是個誤會或商業噱頭」,可能也有些人實在不服氣,覺得自家的蚯蚓好棒棒跟別人的明明就不一樣,怎麼可能沒有品種的差別。

沒關係,我們就來簡短的聊聊蚯蚓的品種這回事。

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你說的品種是什麼意思?

在談蚯蚓的品種之前,其實需要先釐清「品種」的意思。一般人口中的品種指稱的概念並不精確,有時候是指例如人、黑猩猩、大猩猩、老虎、獅子這樣的物種(species)層級,而且這樣把物種稱為品種的用法在中國的網頁上似乎頗為常見,有時又是指柯基犬、柴犬、德國狼犬、月月哈士奇、波斯貓、美國短毛貓這樣的品種(breed)層級。

如果大家口中說的品種是前者(也就是物種),那麼蚯蚓當然有很多不同的物種,目前全世界已經超過 5,000 種蚯蚓,台灣也已經超過 100 種蚯蚓。不過呢,既然這裡的品種是在講「物種」,那我建議就直接稱呼為「物種」或「種」就好,讓品種歸品種、苓膏龜苓膏,省得常常要後續釐清自己在說的品種到底是什麼意思。

狗的品種差異。圖/By Mary Bloom, American Kennel Club - http://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.1000310, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=51751579

狗的品種差異。圖/By Mary Bloom, American Kennel Club, CC BY-SA 4.0, wikimedia commons.

蚯蚓的品種該怎樣?

好的,如果真的是在問蚯蚓的品種(breed),那麼答案其實很簡單,那就是「蚯蚓沒有品種」。至少就我所知,目前為止,沒有一個真正的、穩定的蚯蚓品種存在。

根據英文維基百科上的品種定義(因為中文維基沒寫),品種必須要有穩定而且一致的表型、行為、以及/或者其他特徵,讓牠和同種其他個體可以區別(A breed is a specific group of domestic animals having homogeneous appearance (phenotype), homogeneous behavior, and/or other characteristics that distinguish it from other organisms of the same species.)。這當然也符合我們對於品種的概念,就好像柴犬就是長這個樣,個性上行為上都有其獨特之處,這些特徵都是我們可以輕易區別,也是穩定又可以遺傳的。

當我們把這個品種的定義放到蚯蚓上,第一個問題就是一般大眾乃至於諸多古今中外的蚯蚓養殖業者,對蚯蚓的特徵其實並沒有足夠的了解,不知道什麼特徵是在一種蚯蚓間會有相當變化或穩定不變,甚至連不同種的蚯蚓間有什麼特徵上的差異也搞不清楚(不然怎麼會在太平二號裡面混了三種不同科的蚯蚓也沒發現呢)。因此,在這樣薄弱的基礎上,要宣稱什麼自己培育/雜交出不同的品種,其實是非常不可信的。

常見的狀況是宣稱培育出不同的品種,但卻也說不出自己這個品種的蚯蚓跟別人的蚯蚓有什麼明顯的差別,或者所說的是一些本來就非常有變化的差異,例如吃得比較快啊比較好動啊比較大隻啊比較紅或黑啊等等,甚至根本只是個不同種混養造成的狀況而已(當年的太平二號很可能就是這樣),那這樣又怎麼能稱得上品種呢?

(點擊看大圖)三種「太平二號」的差異。資料/作者提供

三種「太平二號」的差異。資料/作者提供

再者,若是看看培育蚯蚓品種的方式,其實也可以想像為什麼沒有蚯蚓品種這回事。真的要培育品種,理應挑選特定表型的個體出來繁殖或純化,例如短腿狗配短腿狗越配越短,最後就成了科基這樣。無論什麼動物,在培育的目標特徵穩定下來並且有明顯差別之前,絕對是個漫長又繁瑣的過程,在蚯蚓品種培育上也該是如此。但是偏偏蚯蚓經常一養就成千上萬條,宣稱培育出蚯蚓品種的人恐怕都沒有真的有找出特定表型的個體來繁殖或純化,而只是「感覺起來這一群有點不一樣」就說是個品種,畢竟這樣講起來比較好聽威猛又神奇,商業上也比較有噱頭。到頭來,這些所謂的品種很可能都只是因為提供的環境或食物有些差別,或甚至根本是不同種的蚯蚓,讓整群的蚯蚓有些不同的表現罷了。

更何況,在網路之海放眼望去,同樣都是蚯蚓養殖資訊分享,英文的蚯蚓網頁資料裡從未出現任何蚯蚓品種的說詞,現在的日文網頁資料也罕有提及「太平二號」或任何的品種說詞,只有中文的網頁資料還在不斷宣稱自己的蚯蚓是太平二號、大平三號、北星二號、OX N 號等等各式各樣的品種。試想,如果真的有培育出蚯蚓品種的可能,照理說蚯蚓品種應該在各種語言的網頁資料中都遍地開花才對,沒道理只有華人世界鶴立雞群超英趕美獨霸蚯蚓品種培育的能力。因此合理的推斷,我們的蚯蚓品種一說應該是大有問題的。

而且,前一篇文章我們也已經說過了,不同種的蚯蚓要雜交應該是幾乎是不可能,就算赤子愛勝蚓和安卓愛勝蚓這麼相近的兩種,雜交了也是只生得出空包彈的卵繭孵不出後代,那些說靠著不同種雜交培育出品種的也就沒什麼好提了。

那蚯蚓的近親交配呢?

蚯蚓會不會有近親交配,則是另一個常出現的問題。問問題的人可能沒注意到的是,這個問題其實跟蚯蚓的品種有些關聯。畢竟,品種培育的過程中,很多時候就是不斷的在近親交配,才能強化那些想要保留的特徵。

如果蚯蚓真的有好好培育品種,為了保留或強化好不容易出現的某個特徵,用同一窩的兄弟姊妹繼續交配大概是免不了的事,這時候要來苦惱近親交配可能還比較實在一點。但是坊間的蚯蚓一養多半是以斤為單位,歐洲紅蚯蚓一斤大概就有兩千隻以上的數量,這樣的數量若是要發生近親交配,恐怕機會也是微乎其微了。

如果我說的你都不相信的話…

沒關係,那我們就來看看這個 2006 年發表的研究,再來想想品種和近親交配的問題。

在這個研究中,研究人員在西班牙北部的維戈(Vigo)和中部的馬德里(Madrid)各取了一群安卓愛勝蚓(也就是台灣養殖的歐洲紅蚯蚓),他們先是把維戈的未成熟個體單獨養到成熟,再讓牠們兩兩交配,形成了五個維戈蚯蚓家族。

接下來實驗的重頭戲,就是把每一個維戈蚯蚓家族裡面的子代蚯蚓隨機分成三群,分別是跟自己手足交配的近親交配群、跟別的維戈蚯蚓家族子代交配的青梅竹馬群、最後是跟馬德里來的蚯蚓交配的兩地通婚群,並且在這些子代蚯蚓交配後的 15 周內,計算牠們產卵繭的數量。

歐洲紅蚯蚓的卵繭,顏色越深紅越接近孵化時刻

歐洲紅蚯蚓的卵繭。圖/作者提供

結果發現,青梅竹馬群的蚯蚓所產的卵繭最多,兩地通婚群的蚯蚓所產的卵繭則少了一點(跟青梅竹馬群的產卵繭數相比少了 19%),近親交配群的蚯蚓所產的卵繭則最少(跟青梅竹馬群的產卵繭數相比少了30%)。而維戈跟馬德里分隔 500 公里,兩群的安卓愛勝蚓都是自然族群,應該至少上百年幾乎沒有任何交流。因此在品種上,這樣的結果其實暗示了不同群的蚯蚓分隔久了,在遺傳上或生理適應上是真的會出現些許的差異,讓兩群個體通婚後的繁殖率下降。但即使如此,研究中也絲毫不曾提到「品種」這個詞,只是謹慎的使用了「族群」這個稱呼。對比起來,大談品種的養殖蚯蚓產業也許就輕率了點。

另外,從研究結果看來,真的要問近親交配會不會造成影響,答案的確是會但是是在跟兄弟姊妹交配的極端狀況下才會有影響,而且影響的是繁殖率,而不是其他活動力或食慾或行為等的表現。相對的,跟遠在天邊的另一族群配對,也會對繁殖率有影響。

所以到頭來最好的作法,其實就是確保養殖的蚯蚓數量夠大,讓蚯蚓能夠有夠多的潛在對象可以交配,也許偶爾混合翻攪,讓蚯蚓可以有機會遇到同群但不同家族的個體來交配,這樣照理說就不至於有什麼近親交配的擔憂才是。

參考資料

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飽和脂肪真的不健康嗎?我們可能得重新思考對好壞脂肪的認定了

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香噴噴豬油拌飯,為了健康我到底該不該吃它?圖/弓長 口喜 口喜@flickr

香噴噴豬油拌飯,為了健康我到底該不該吃它?圖/弓長 口喜 口喜@flickr

「豬油不健康啦!」、「飽和脂肪會提高膽固醇、塞血管!」、「不飽和脂肪酸才是好的!」

這些耳熟能詳的話語,在健康意識高漲的現在,常常會在廣告、書、或廚房裡出現。人們認為,血液中膽固醇含量可能會因為攝入飽和脂肪而提高,進而增加心血管疾病的風險與相關死亡率,因此應該以含不飽和脂肪酸的植物油來代替富含飽和脂肪酸的動物油,對心臟有益。

會有這種想法,最主要的依據可能是 1968~1973 年間由明尼蘇達大學主持的一項大型隨機對照實驗(randomixed controlled trial, RCT),1989 年發表報告(Minnesota Coronary Experiment,後簡寫為 MCE)表明了,使用玉米油替代奶油與其他飽和脂肪,確實會降低膽固醇水平[1]。但是血液裡的膽固醇量降低了,心臟病的風險就會比較低嗎?相關的死亡率會隨之降低嗎?

2016 年的一篇研究[2],分析了 MCE 實驗的數據,告訴我們:好像沒有需要如此害怕飽和脂肪。

什麼?飽和脂肪不是最好不要碰嗎?

美國 2015~2020 年健康飲食指南中,建議限制飽和脂肪酸的攝取,並且列為健康飲食模式的關鍵因子,可見其對飽和脂肪攝取的重視(但也跟美國人平均由飽和脂肪供給的熱量,佔每日攝入總熱量的 13.9% 有關);我國的每日飲食指南,也建議食用油應以含單元不飽和脂肪酸較多的植物油種類為主,都希望藉由降低飽和脂肪的攝取量、提升不飽和脂肪酸比率,可以提升國民健康。

由膳食影響健康的想法,已經發展好一段時間。1910 年,有人發現心血管疾病與血清中膽固醇濃度有關[3];1913 年,從對兔子餵食膽固醇的實驗中,發現膽固醇可能造成動脈粥狀硬化[4],從此之後,科學家開始汲汲營營探討飲食對於健康的影響,尤其是飲食對於心血管疾病的影響。

許多報告出爐,認為飲食與心血管健康是息息相關的,稱為「膳食–心臟假說」(diet-heart hypothesis)[5],預期含有豐富亞麻油酸(屬於不飽和脂肪酸)的蔬菜油,可以降低血清中膽固醇,減少沉積於動脈管壁 [6],就可以減少心臟病的發生、提升心血管健康。

之後的幾個隨機對照實驗,證實了亞麻油酸可以降低血清中的總膽固醇、低密度脂蛋白(low density lipoprotein,LDL,被認知為「壞膽固醇」)濃度;但是最重要的減少心血管疾病發生率與死亡率呢?其實沒有觀察到因果關係

沒有因果關係?怎麼可能!於是大家繼續實驗、分析關聯,同時在明確的結果出來之前,大家還是被灌輸著膳食心臟假說的相關認知。2010 開始,越來越多統計結果指出,其實膳食中的飽和脂肪,不會顯著增加心血管疾病的發生率,意思就是,兩者可能沒有直接關連[7, 8]。

重新分析明尼蘇達實驗 飽和脂肪翻案

2016 年的研究,選擇了重新分析當年的明尼蘇達實驗 MCE 的數據,當年的實驗受試者有 9570 人,是個大規模的實驗,加上嚴謹的設計與實行,是個好的分析探討標的。分析結果顯示,使用含豐富亞麻油酸的蔬菜油,可以顯著降低血清中膽固醇濃度;嚴格遵守此飲食規則者,血清中膽固醇濃度降低的程度更為顯著。這部分與先前的研究結果並無二致,那我們關心的死亡風險呢?

將 MCE 的數據重新統計過後發現,對全體受試者而言,以不飽和脂肪酸代替飽和脂肪酸的飲食法(之後以 MCE 飲食稱之),對於降低死亡率沒有幫助;並且對於 65 歲以上的人,相較於對照組,MCE 飲食竟然會提高死亡風險。當時一篇論文有此觀察,且在 1989 年的報告中,也無法看出 MCE 飲食法對於降低死亡率的益處。

藍色實線是 MSE 飲食法、紅色虛線是對照組。

藍色實線是 MCE 飲食法、紅色虛線是對照組。

好吧,既然 MCE 可以降膽固醇,但對死亡風險沒有甚麼影響,那……降膽固醇和死亡風險有沒有甚麼關係?

膳食-心臟假說告訴我們,降低血清膽固醇有助遠離心血管疾病造成的死亡,既然 MCE 飲食可以顯著降膽固醇,那可以檢驗一下這個說法。分析了實行 MCE 飲食超過一年的受試者資料,結果發現了一個驚人的事實,膽固醇降低會提高死亡機率!不過還好,在 MCE 飲食組與對照組之間,雖然可以大略觀察到死亡機率與膽固醇下降的量呈正相關,但兩組之間沒有統計上的顯著性(P>0.16),平均而言,血液中膽固醇濃度下降 30 毫克/每 10 毫升,死亡風險會提升 22%。

在此統計中,跟上一項目的觀察結果相似,在 65 歲以上年齡層,此效應更加明顯,與平均值相比,下降同樣的膽固醇濃度,死亡風險平均提升 35%;65 歲以下的族群,膽固醇濃度下降與死亡率提升就沒有甚麼相關性。不過部分 65 歲以上的人,無論膽固醇濃度變化,本來就可能因為身體機能衰弱而造成死亡率上升,混淆結果。為此,作者特意將這些因素排除(做 sensitivity analysis 修正 Cox models),發現降低膽固醇與提高死亡風險的趨勢不變。

左邊是 MSE 飲食法實驗組、中間是對照組、右邊是兩組合計

左邊是 MCE 飲食法實驗組、中間是對照組、右邊是兩組合計。

分析死亡的受試者死因,發現在實驗組中,因為心肌梗塞或粥狀動脈硬化而死亡的比率為 41%(31 / 76),但控制組只有 22%(16 / 73);更妙的是,實驗組的人之中,有冠狀動脈或主動脈硬化的比率,並沒有比對照組還少,從以上結果看來,降低血清中的膽固醇濃度並無助心肌梗塞或者冠狀動脈/主動脈硬化。

為甚麼亞麻油酸含量豐富的蔬菜油明明可以降膽固醇,卻會提升心血管疾病的死亡風險?作者推測,可能因為蔬菜油中的其他化學物質影響,或者與膽固醇(尤其低密度膽固醇 LDL)的代謝途徑(主要在肝臟)有關;許多植物油被用來高溫烹調可能也是關鍵之一。經由高溫而氧化的亞麻油酸,反而可能變成健康殺手,累積起來可能會造成心血管相關疾病、脂肪性肝炎等。

另外作者也提到,在自然的飲食中,其實攝取亞麻油酸的量不多,且都是由食物中獲得,而非現在去除植物其他成分的精製油、補充劑。

美國人從亞麻油酸獲得熱量佔總熱量百分比,超過半數比 MSE 的對照組還高,也高於農耕時代的攝取量(2~4%)

美國人從亞麻油酸獲得熱量佔總熱量百分比,超過半數比 MCE 的對照組還高,也高於農耕時代的攝取量(2~4%)

在前幾年,作者分析過另一個欲驗證膳食-心臟假說的雪梨研究(Sydney Diet Heart Study)資料,那時就發現藉由提高飲食中不飽和脂肪酸比率,好像對心血管疾病造成的死亡率並無幫助 [9],這次的分析,除了揭露當年 MCE 沒有公布的資料,更加說明了膳食-心臟假說需要被重新檢討與思考。

筆者心得

1. 此類翻案研究的最大貢獻在於點出之前認知或者操作的盲點,至於是否也會昨是今非、是否應該全盤接受與相信,可能沒有很大的關係,能促使我們更進一步思考,都是好事。

2. 坊間很多關於「好的油」、「壞的油」敘述也需要重新思考。許多營養的攝取過與不及都不好,在宣導飲食健康議題上,我們需要更加謹慎。

3. 統計分析好重要,幫助人們釐清關係,也可以幫助人們突破盲點。

4. 許多所謂「健康指南」背後都有其統計基礎,可能要稍微了解一下其預設背景或條件,每個人健康狀況不一樣,不應死守數字,應當要量身調整才是。

5. 關於亞麻油酸/富含不飽和脂肪酸的植物油,可能需要考慮其攝取量與攝取方式。盡量不經過高溫、氧化,也盡量透過食物取得,不要使用精製油。

補一件有趣的事,當年 MCE 的參與人員之一,也就是 [1] 的 Frantz, I. D.,他的兒子正是此篇論文 [2] 的作者之一 Frantz, R. P.。他把當年老爸沒發表的數據拿出來重新驗證,發現老爸的假設可能不是那麼正確。相關報導請至此(另有中文版)。


參考資料

  1. Frantz, I. D., Dawson, E. A., Ashman, P. L., Gatewood, L. C., Bartsch, G. E., Kuba, K., & Brewer, E. R. (1989). Test of effect of lipid lowering by diet on cardiovascular risk. The Minnesota Coronary Survey. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology, 9(1), 129-135.
  2. Ramsden, C. E., Zamora, D., Majchrzak-Hong, S., Faurot, K. R., Broste, S. K., Frantz, R. P., … & Hibbeln, J. R. (2016). Re-evaluation of the traditional diet-heart hypothesis: analysis of recovered data from Minnesota Coronary Experiment (1968-73). bmj,353, i1246.
  3. Windaus A. Ueber der Gehalt normaler und atheromatoser Aorten an Cholesterol und Cholesterinester. Zeitschrift Physiol Chemie 1910;67:174.
  4. Anitschkow N, Chalatow S. Ueber experimentelle Cholester-insteatose und ihre Bedeutung fuer die Entstehung einiger pathologischer Prozesse. Zentrbl Allg Pathol Pathol Anat 1913;24:1–9.翻譯版:Classics in arteriosclerosis research: On experimental cholesterin steatosis and its significance in the origin of some pathological processes by N. Anitschkow and S. Chalatow, translated by Mary Z. Pelias, 1913.Arteriosclerosis 1983;3: 178–82.
  5. Executive Committee on Diet and Heart Disease. National Diet-Heart Study Report. American Heart Association, 1968.
  6. Getz GS, Vesselinovitch D, Wissler RW. A dynamic pathologyof arteriosclerosis. Am J Med 1969;46:657-73.doi:10.1016/0002-9343(69)90018-7.
  7. Siri-Tarino, P. W., Sun, Q., Hu, F. B., & Krauss, R. M. (2010). Meta-analysis of prospective cohort studies evaluating the association of saturated fat with cardiovascular disease. The American journal of clinical nutrition, ajcn-27725.
  8. Chowdhury, R., Warnakula, S., Kunutsor, S., Crowe, F., Ward, H. A., Johnson, L., … & Khaw, K. T. (2014).Association of dietary, circulating, and supplement fatty acids with coronary risk: a systematic review and meta-analysis. Annals of internal medicine, 160(6), 398-406.
  9. Ramsden, C. E., Zamora, D., Leelarthaepin, B., Majchrzak-Hong, S. F., Faurot, K. R., Suchindran, C. M., … & Hibbeln, J. R. (2013). Use of dietary linoleic acid for secondary prevention of coronary heart disease and death: evaluation of recovered data from the Sydney Diet Heart Study and updated meta-analysis. Bmj, 346, e8707.

本文轉載自科科儲思盆〈飽和脂肪傷健康的認知該被重新思考〉

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天天敷面膜就可以輕鬆美白嗎?

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圖/pixabay, CC0

圖/pixabay, CC0

在討論美白產品有沒有作用的時候,以下五點檢視的原則,你一定要搞清楚!不然就算你看懂美白了,還是會被唬爛!!!

1.  作用的活性物質是什麼?
2. 作用在美白機轉的哪個部分?
3. 除了作用之外,會有什麼樣的副作用?
4. 作用可以維持多久?
5. 作用與該產品宣稱有效或拿來賣很貴的成分,其實有沒有關係?(例如賣你膠原蛋白美白霜 3000 元,結果有效物質是裡面的維生素 C,你 200 元就可買到。膠原蛋白只是保濕,然後多賣你 2800 元。)

大家知道買東西 C/P 值最重要,但如果你只看得懂 Cost(標價),根本不懂 Performance(表現),那你到底是在買三小朋友 XD?

學習的過程,一定要把握上面的幾點原則喔!廢話不多說,我們開始上課啦~

台灣人為什麼這麼愛面膜?

台灣人愛用面膜的程度絕對排在世界前幾名,台灣面膜的製造技術也算是世界聞名,出口值逐年大幅成長。特別是在我的 OO 日記推出之後,平價的面膜在市面上瘋狂興起,好像大家真的在用面膜寫日記一樣。但是以一個醫師的角度,其實並不樂見這樣的情形。

面膜如果成分適當、使用適當,是個有幫助的保養品。但是它到底有沒有用?能有什麼效果?取決於產品的成分、性質、還有你自己的膚質。重點在於「聰明保養」,現在弄出問題的幾乎都是不動腦的保養方式,如果你只看了廣告就把自己的臉用各家廠商的面膜寫日記,那保證賠了夫人又折兵。

到底為什麼大家會這麼喜歡面膜呢?也許我們可以從底下幾個故事想出一些端倪。

埃及豔后的蛋白面膜

埃及豔后用蛋白當面膜

愛用面膜其實真的不是你的錯。自古以來女生對於面膜這玩意兒就沒有抵抗力。埃及豔后聽說會在睡前把蛋白塗抹在自己臉上,隔天早上再用清水洗乾淨,希望自己的臉更緊實、更有彈性。這乍聽起來是相當合理的,蛋白很營養,又晶瑩剔透,感覺敷在臉上根本超適合啊!

但其實以醫師的角度來說,DIY 面膜最好不要亂用雞蛋……,以下是醫師會擔心的幾個原因:

1. 蛋白的超大分子根本無法進入肌膚
2. 大分子乾掉之後的緊繃感反而造成肌膚不適
3. 不小心滴到眼睛裡保證引發過敏(紅眼)
4. 各種細菌感染風險大增(引起血便的沙門氏菌就常在蛋殼上)

但為什麼埃及豔后會對這件事情深信不疑?可能就是因為蛋白分子乾掉之後造成的緊繃感,在當下會有一些像是「拉提」的效果,讓細紋變不明顯,因此讓他覺得這真的有效。但是幾千年前的人搞不清楚「暫時」跟「持續」的差別,幾千年後的你應該不會搞不清楚吧……,如果你這麼想暫時拉提,三秒膠的效果會更強 XD。

所以請不要跟埃及豔后學習,聽說她還愛用牛奶洗澡,基本上是一個討債鬼啊(台語)!討債就算了,真的感染了沒人賠你啊 QQ。

楊貴妃的珍珠粉面膜

楊貴妃與珍珠粉面膜

相傳楊貴妃會用珍珠粉、混上人參等高檔中藥,加上藕粉混在一起,變成黏黏糊糊的敷料抹在臉上,這應該就是中國古代的高檔面膜了吧。基本上珍珠粉是馬氏珠母貝、三角帆蚌、褶紋冠蚌所產的珍珠磨成的白色粉末。如果仔細去分析,珍珠粉的主要成分就是碳酸鈣,(珊瑚礁也是碳酸鈣啊……)硬要再分析的話,水解後的珍珠粉含有十幾種氨基酸,和 20 多種微量元素及維生素 B,這些可能會對抑制黑色素生成或抗氧化有效,但含量不多……。

所以如果你真的很想體會一下楊貴妃的感受,可以去海邊磨一些珊瑚礁(但請不要在生態保護區不然會被警察抓走),自己加上一些含胜肽跟維他命礦物質的保養品混在一起,效果大概就差不多了。

這樣看完,你還覺得楊貴妃的珍珠美白計畫會有效嗎?

媽媽超愛的絲瓜水跟小黃瓜面膜

主婦們的美白聖品-絲瓜水和小黃瓜

不要說我們都關心權貴,沒關心你媽媽啊~趕快來講一下主婦聖品!媽媽們超熱愛使用絲瓜水、小黃瓜這類的物質來敷臉,媽媽們總會說:「老娘敷這個敷了幾十年了,絕對不會錯!!!」是的,老娘,喔不,是媽媽,您說的沒錯,絲瓜水跟小黃瓜沒什麼真的「錯」,只是也「沒什麼真的美白效果」……。

絲瓜、小黃瓜含水量很多,又有一些植物性果膠感覺滑滑黏黏的,而且含有維生素跟礦物質(這幾乎所有蔬菜水果都有只是含量不同)。多水又黏黏,還有礦物質維生素耶,「感覺」就對皮膚一定很好。但實際上,水分敷在臉上,很快就會蒸發,所以要用它當化妝水不會不行,但之後要用有鎖水功能的產品,例如保濕乳液。不然皮膚反而會變乾啊~

維生素 C 可以美白沒錯,那絲瓜跟小黃瓜有維生素 C,就可以美白了吧?答案是:也不是這樣說啦。維生素 C 必須是「右旋」且到達「一定濃度」,且要「有效進入皮膚」,才能達到美白的功效。小黃瓜跟絲瓜的右旋比例不夠高,濃度也不夠高,用面膜方式敷上去的穿透皮膚效果也不夠,所以對於真的美白還是有距離。(大家可能會覺得,平常不是都講左旋 C 嗎?請見底下 Q11)

But!小黃瓜跟絲瓜還是非常棒的抗氧化食物,要多吃喔!敷在臉上也不是不行啦,就比較浪費一點而已 XD。真要使用,建議使用前可先在手臂內側沾一點,一旦有紅癢情形,就不要亂用啊!另外如果正在發炎、感染,或有開放性傷口,是絕對不能用的喔!

但是我敷了面膜真的會變白耶!那要怎麼解釋?

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角質層就像是一層碎玻璃,如果排列整齊、水分充足,看起來就會像是一面鏡子,自然顯得透亮、白淨。除非是真的一用就過敏的那種爛面膜,不然你拿生理食鹽水加上面膜紙敷在臉上十分鐘,角質吸了水分,就會排列比較整齊,也充滿水分,臉看起來就會比較透白。但過一陣子乾了之後,就通通打回原形了啦~然後賣你的人就會說,你看是真的有效,只要持之以恆,一定能美白。然後你就一直用到今天,沒有白都是因為你不認真天天用……。

但真的是這樣嗎?所以面膜產品是很容易唬爛消費者的。你用了之後要完全沒反應,還真的是有點難,所以重點是,他到底能不能有「除了讓角質暫時吸飽水份」以外的美白作用啊?

看了這幾種常見的面膜,為什麼大家對不一定有效的面膜樂此不疲呢?有一種說法是:儀式。特別是在「只有懶女人,沒有醜女人」這句話出現之後,女人們好像都覺得自己「一定要做些什麼」才行。敷面膜這種活動,剛好就是一個滿足自己「有做了些什麼」的儀式,所以不要把儀式行為都當作笨蛋,人類是很需要各種儀式的。但是懶沒什麼錯,如果你夠聰明,當然可以比別人懶一點囉!而且,其實不是所有面膜都沒有效果!

面膜美白其實可以有用!從解剖角度告訴你該怎麼做

在講這集之前,要請大家複習這張圖:怎樣的皮膚會看起來白?

皮膚怎樣看起來才會白?

如果還沒看過〈想要皮膚白裡透紅,消除黑色素就可以了嗎?〉這一篇,或還不熟悉的,請趕快回去補課 XD

和面膜比較有關的美白機制有:

1. 皮膚表面要儘量是光滑的。
2. 角質層的排列要儘量整齊,不能太厚也不能太薄,也要適當含水。
3. 要儘量避免黑色素累積在表皮跟真皮,也就是避免黑色素生成與促進代謝。
4. 所以能夠做到以上幾件事情的面膜,就有辦法達到暫時或持續的美白。

面膜就是有「密封」作用的保養品

大家可能會想,面膜上面不就是保養品嗎,那用保養品不就好了?其實面膜主要是多了「密封」的作用。密封隔絕皮膚跟外界時,皮膚表面溫度會升高,毛孔會擴張,對於局部的血液循環增加會有幫助。密封也會讓角質層更容易經過滲透作用,而促進部分有效物質吸收。

But!面膜最重要的就是這個 But!物質能否通過表皮到達底層,密封造成的影響其實「很有限」。因為角質層是非常複雜的結構,保護的機制很多。你想想,如果有人不小心掉進化糞池,一個小時之後才被救上來,泡了屎水一小時耶,那皮膚裡面不就早就全都是屎了嗎?我們知道這情況實際上不會發生,這個滲透作用「很有限」!要使保養品有效進入皮膚,需要其他「加強皮膚穿透力的機制」。

  • 註:面膜除了密封之外,還可能具有其他作用,但跟「材質」有關,不過有關面膜材質,就必須之後另外專文解說了,實在有點複雜 XD。

有沒有效的關鍵還是在「活性物質」、「濃度」和「進入皮膚的技術」

面膜會宣稱有很多不同效果,例如美白、保濕、淡斑、刺激膠原蛋白增生等等。會產生什麼樣的效果,跟他使用的「活性物質」有關。例如使用高濃度左旋 C 或傳明酸,可以有美白效果。但實際有沒有效,關鍵還有「活性物質濃度」,還有「進入皮膚的技術」。詳細的「活性物質介紹」跟「進入皮膚技術」介紹,請等之後專文說明。

面膜相關常見問題 Q&A

Q1:明天要約會了但是臉很暗沈,面膜可不可以拿來急救用?

A1:選對產品是可以的!如同上面所說,只要充飽水份,皮膚自然會比較亮白。所以有足夠保濕力的產品,在約會前一個小時使用,是可以產生一定效果的喔~

Q2:感覺涼涼的面膜,是不是收斂效果就比較好?

A2:答案是不一定。感覺涼可能是含有一些醇類,或者是薄荷等天然物質,可能會有暫時讓毛孔收縮的效果,但就是「暫時」。要持續讓毛孔縮小,地基必須要穩固。至於什麼是「地基」?可以回去看看這篇文章再好好認識一下毛孔喔~

Q3:面膜到底應該多久敷一次?

A3:天天敷是「絕對不需要的」。真的很喜歡的話,最多 2~3 天一次。但也要評估裡面的活性成分,如果活性成分高,其實一個禮拜一次就很多囉!

Q4:用完面膜要不要洗乾淨呢?

A4:不一定,但通常洗掉比較好。面膜上除非所含的物質都是完全可揮發或可吸收的,殘留對皮膚不太好。另外就算是活性物質,10~15 分鐘的吸收也很夠了,太多反而可能造成皮膚負擔。而且如果是清潔性質的面膜,就一定要洗乾淨喔!!!

Q5:聽說敷面膜之前先去角質,可以更容易吸收,這是對的嗎?

A5:剛去角質的皮膚,處於較敏感的狀態,反而不建議去完角質立刻敷面膜。建議至少在去角質至少 2~3 天之後再使用面膜。另外千萬不要亂去角質,要用對的方法,而且最多一週一次,或其實一月一次就超夠了啦~

Q6:如果我是酒糟或者異位性皮膚炎,適合使用面膜嗎?

A6:如果皮膚處於「疾病」狀態,請一定要控制好疾病。若想要使用任何保養品,請和長期了解你皮膚狀況的醫師討論,在醫師建議的狀況下使用,好嗎?

Q7:最近剛去墾丁玩回來,有點曬傷,可以用面膜舒緩嗎?

A7:親愛的,如果是曬傷的紅、腫、癢、燙、脫皮這樣的狀況,不應該用面膜。因為那時候的皮膚是很脆弱,很敏感的,不適合跟過多物質接觸。如果只是剛曬完但不紅不腫,可以用一些冰涼的保濕面膜做降溫舒緩沒問題。然後拜託,下次請做好防曬。

Q8:面膜過期還可以使用嗎?

A8:不行!請丟到一般垃圾,由清潔隊送到焚化爐處理。

Q9:面膜一次要敷多久?

A9:通常包裝上會有標示,一般建議 10~15 分鐘就很夠!

Q10:用完面膜之後是不是要拍一拍,增加有效成分吸收?

A10:拍一拍確實可增加局部血液循環,對於提升「一點吸收」可能有幫助。但實際上,主要是產品可能含有酒精或、醇類或其他揮發性物質,你在拍的時候,增加了局部的空氣流通,讓揮發性物質更容易揮發掉。所以拍完覺得乾,多數不是因為物質進入皮膚了,而是揮發性物質揮發了……,但,你還是可以拍啦,沒什麼壞處,但也不要期待太多好處就是。

Q11:左旋 C 是什麼?為什麼叫左旋 C?不是說右旋才有用嗎?

A11:人體可以處理的是右旋維生素 C,但在化學結構上其實有 L/D 及 (d; +)/(l; -) 這兩種表示法,人體可以利用的維他命在化學結構上是左型(式)-右旋維他命 C。所以當初台灣在翻譯的時候不小心把左型翻譯成左旋了。所以我們應該說,有效的是「左型維他命 C」或者是「右旋維他命 C」。但現在已經積非成是,是時候要把它正名囉!

面膜保養相關重點整理

天然物質面膜可以用,不要過度期待效果,遇到過敏立刻停
不必用面膜寫日記,一週一次就很夠
太貴的產品停看聽,仔細研究成分跟技術,可能有 C/P 值更好的選擇

使用面膜警告事項

不要敷著面膜睡著!小心隔天紅腫跑去找醫生
不要頻繁使用剝除式面膜!你的角質層真的沒這麼厚
發炎感染務必暫停使用,別讓你的臉變成細菌培養皿

看完這篇,你覺得面膜到底有沒有效呢?到底有沒有效,醫學臨床驗證才算數。大家趕快認真收藏這篇,下次要用面膜、買面膜的時候拿出來對一下,讓你省錢又安心,輕輕鬆鬆美白成功(好啦,其實沒這麼輕鬆啦 XD)。

如果你想瞭解更多,底下是一些參考書目及資源:

  • Cosmetic dermatology and medicine: principles and practice
  • Cosmeceuticals, 3rd edition
  • Fitzpatrick’s Dermatology in General Medicine, 8th edition
  • https://www.aad.org/public 美國皮膚科醫學會民眾教育資訊

  • 編按:愛美是每個人的天性,不過對你而言光是看滿架的化妝品、保養品,各種醫美產品就令你眼花撩亂,更別說還有玻尿酸、膠原蛋白、類固醇這些有聽沒有懂的名詞來搗亂嗎?如果你想要聰明的美,不想要被各種不實廣告唬得團團轉,那麼泛科學這位合作夥伴 MedPartner 美的好朋友,就是你我的好朋友。

本文轉載自 MedPartner 美的好朋友

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「統計不就是按按計算機嗎?」讀統計系到底能做什麼?

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文/黃大維|目前在台灣大學就讀統計碩士學位學程。我的研究領域是特徵表達與降維分析、序列決策模型、以及財務時間序列,我喜歡用商業的觀點切入大數據與資料科學!

統計系到底在學什麼?圖/pixabay, CC0

統計系到底在學什麼?圖/pixabay, CC0

我曾經在在粉絲專頁「大鼻觀點」針對 ptt 八卦版的一篇問卦文「[問卦] 統計系是文組最強科系嗎」分享一些看法,反映出乎意料的好。一般大眾好像對於「統計」有著不少迷思,像是以前有一次剪頭髮,設計師問我讀什麼科系,我說我讀的是統計,設計師居然回答:「喔,跟會計差不多對嗎?」當下白眼真的要翻到後腦勺了 XD

泛科學一直有在經營的一個區塊叫「科學教育,科學嗎?」,裡面會不時邀請一些相關科系的學生來談他們自己科系的各種大小事,也是給將來要選系的高中生一些了解這個科系的參考。因此我決定也寫一篇文章,來跟大家分享我在統計這個領域打混一陣子的心得。

統計不就是按計算機嗎?你所不知道的統計

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許多人聽到「統計」,第一件事情就是想到「按計算機」。事實上,統計的本質並不是計算、也不是數學。圖/By Loadmaster David R. Tribble, 創用CC 姓名標示-相同方式分享 3.0, wikimedia commons

首先,我想先談談「統計不是什麼」。許多人聽到「統計」,第一件事情就是想到「按計算機」,就算大學有修統計課程的學生,課程也不外乎是按計算機算算平均數、標準差,頂多算點變異數分析或回歸。事實上,統計的本質並不是計算、也不是數學,統計界的大師 John Tukey 說過:

“Statistics is a science, not a branch of mathematics, but uses mathematical models as an essential tool.”

統計學會讓一般人認為是數學的主要原因,是需要用到大量的數學、程式設計、科學計算等做為解決問題的工具。因此,對於接觸統計不深的人時常會以為統計是數學的一個分支,其實並不是如此。

那麼,統計的本質是什麼呢?我非常喜歡 R Studio 首席資料科學家 Hadley Wickham 的詮釋:

“Statistics is an important tool in the data analysis/science toolbox. Statistics provides a coherent framework for thinking about random variation, and tools to partition data into signal and noise.”

從他的話中我們可以知道,「統計」其實有兩個功能:一是作為在充滿隨機性(randomness)的世界中,思考資料變異(data variation)的架構,二是作為從資料變異區分出真實信號(signal)與隨機雜訊(noise)的工具。 如果用更一般化的講法,就是提供分析資料的思考架構,從具有隨機性的資料中找出重要的、有意義的資訊,並將協助各個領域的人將這些資訊凝鍊成真正的「知識」。

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「統計」其實有兩個功能:一是作為在充滿隨機性的世界中,思考資料變異的架構,二是作為從資料變異區分出真實信號與隨機雜訊的工具。圖/By duncan c @ flickr, CC BY-NC 2.0

接下來,我想了一些時常會有人問的問題,我想要花點篇幅談一談。

疑問 1:統計系是文組還是理組?

有很多人會想要問:統計系是文組還是理組?我覺得其實很難界定,文組並不是純粹只有閱讀、思考與寫作,像是「統計機器翻譯」(Statistical Machine Translation)就是一個跨領域的議題,需要語言學家、電腦科學家、數學家、統計學家一起來解決。而「財務工程」雖然屬於商學院,但本質與電腦科學、統計學、數學等密切相關,所以統計系大多掛在不同的學院底下,有的學校會掛在商學院下、有的會掛在理學院下、也有的會掛在工學院底下。所以,如果是要用文組/理組來分的話,其實很難直接把統計分在其中一個底下。

不過,如果以必備技能來看的話,統計可能比較像是一般工學院或理學院的學生。首先,統計非常吃重數學,尤其是機率與數學分析(主要是實分析)的基礎要很好,才能夠了解怎麼樣用數學的工具去架構問題。二是統計很吃重程式設計的能力,我們不會負責去做系統架構或是前端介面,但我們非常倚賴運用程式工具去整理、運算並分析資料,因此寫程式是不可避免的。三是我們最好要對某個/某些特定領域有足夠的了解,統計不是一個可以引領一代人命運的學問,而是在方向確定後建立穩固根基並持續發展的工具,因此我們通常的角色支援某個領域的專家將他們的專業往前推進,此時你對於你支援的領域要有一定的認識才能發揮所長,將統計模型運用於這些領域問題中。

疑問 2:統計系畢業之後可以幹嘛?

《哈佛商業評論》將資料科學家評為 21 世紀最性感的職業,因此讀統計的前景相當看好。其實統計系畢業之後的發展方向很多,金融、工程、消費品、製造、行銷等各個領域都很需要量化分析的人。

然而我必須跟大家講兩個個現實。首先,因為台灣強勢產業的因素,統計系畢業的學生往往是去(1)金融業(2)藥廠(3)工業製程 做統計分析師,這些行業給的起薪都不錯,但你如果想做物流、電商、應用程式的話,台灣每年的缺滿有限的,必須有往外走的決心。

此外,如果大學你讀的是統計,你可能會跟數學系畢業生遇到同樣的難題,容易找不到畢業之後的方向。但你有了這些統計工具之後,其實很容易轉往其他領域。因此我會建議如果未來想念統計/你正在念統計系,最好輔系或雙主修一個未來就業時你希望投入的領域。如果你想做產品中數據模型的建置者,輔個資工/資管學學軟體設計是很重要的;如果你想做計量交易員,對於債券、股票、期貨、衍生性商品、總體經濟的了解會很有幫助;如果你想去藥廠做統計分析師,對臨床試驗有一定的認識將會幫助很大。

重點在於,你必須找到你運用這些方法的領域,並對這些領域有一定的了解,千萬不要有「我進去在學」就好的心態,因為對於原本就在該領域深耕的人來說,「統計方法」也是可以進去在學的。

疑問 3:統計要在台灣念還是在國外念?

這個問題是個假議題,台灣也有很好的統計學家與教育,如果想補 programming 的技能的話也可以去資工那邊修課,其實要不要出國的問題是取決於「你想要獲得什麼」,以及很現實的「出國讀哪一所學校」。其實要讀統計我覺得重點是在於——你把自己當成一個統計系學生還是統計學家。

我在台灣幾所很好的學校上過統計系所的課,大部分都是在教怎麼使用統計軟體或是推導統計理論,在碩班聽到老師上課說「你們碰實際的資料就會知道很有趣」時,我第一個反應就是:實際資料難道是要讀到碩班才開始碰的嗎?另外,很多時候我們會太過著重於要用哪個 model 去解,但其實重點是「你要解決什麼問題?」將領域的問題重新定義成資料分析問題是非常重要也非常有價值的能力,但說真的這很難在課堂上學到。

我不覺得上面的問題是出在教授,或是在台灣還是在國外,其實根本問題是在學統計時,我們有沒有不斷的去探索不同的領域,不停思考這些領域的問題我們怎麼樣轉成資料分析的問題,怎麼樣去設計實驗或蒐集資料,運用哪些模型才能夠解決問題,最後怎麼樣視覺化分析得到的 insight,並用一般人可以理解的語言說給不懂統計理論的人。這串過程必須反覆的練習,才能夠讓自己資料分析的功力不斷進步。

小結:如果想當資料科學家,統計是個好選擇!

雖然資料科學的夯度最近小輸人工智慧,但不要忘了《紐約時報》曾經如此評論「資料科學」(Data Science):

“This hot new field promises to revolutionize industries from business to government, health care to academia."

可見這個領域絕對是前景大好。那麼如果想做個資料科學家,是不是一定要讀統計呢?我個人不負責任的認為,如果你想做的資料科學家是分析事情的關連與因果,找出問題的本質,以及透過數據做出更好的決策,我相信統計是一個不錯的選擇。當然,如果你想要做機器學習跟預測科學,統計也有不少人在做,但 computer science 可能是另外一個很棒的選擇,如果能夠跨統計與 CS 兩個領域的話更好。

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如果想當資料科學家,統計是個好選擇!圖/By NASA Goddard Space Flight Center @ flickr, CC BY 2.0

資料科學家需要領域知識、程式設計、數學與統計三大能力,常有人會問我說「當資料科學家的數學統計和程式能力一定要很好嗎?」我給自己的答案是:這兩項能力越強,能做的事情越多,老實講如果這兩個領域的能力都不好的話,那怎麼能說是個資料科學家呢?所以說,要走資料科學的路,你可以從三大能力中挑一項能力專精,但另外兩樣也不可以太差,才能夠走的長久!

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為什麼保險套這種舊避孕科技,至今還沒有被取代?—《老科技的全球史》

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  • 【科科愛看書】在「由來只有新科技笑,有誰聽到舊科技哭」的氛圍下,我們似乎大多將目光放在最新科技如何改變我們的生活,卻忘了那些早已廣泛在我們生活中默默使用的老科技,但往往這些才是影響我們最深的。在《老科技的全球史》中最重要的不是科技在哪一年發生,而是接下來它如何進入我們的生活,影響我們的社會。
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長久以來避孕就有許多方法;就沒落的科技、逐漸消失掉的科技,乃至「舊」科技的重現而言,這些方法的歷史展現出其重要性。避孕是個絕妙的例子。圖/By charming meiler @ flickr, CC BY 2.0

談到避孕科技,臉紅之餘最先想到的是口服避孕藥。之所以認為避孕藥重要,不只是因為這是個強力的避孕方法,也因為常常認為它帶來了性革命。富裕國家的性革命是貨真價實的,因此可以宣稱合成類固醇賀爾蒙的使用帶來了性革命,正是個小而平凡的科技如何引發巨大改變的驚人例子。

然而,避孕藥究竟造成什麼其實並不清楚。把避孕藥直接連結到性革命,可以輕易看出背後的預設是:沒有可以取代避孕藥的避孕方法,或是其他的方法差很多。相較之下,這些其他方法的歷史幾乎不為人知。避孕藥是大量文獻的主題,但保險套以及其他許多尋常的生育控制科技則很少成為避孕史的重點。 然而,長久以來避孕就有許多方法;就沒落的科技、逐漸消失掉的科技,乃至「舊」科技的重現而言,這些方法的歷史展現出其重要性。避孕是個絕妙的例子。

長久以來人們使用不同的方法來控制生育和避孕。二十世紀有好幾種生育控制技術,包括墮胎、結紮、體外射精、各種用橡膠做成的避孕器材以及化學避孕法。二十世紀的大多數時候,有些避孕方法在世界上許多地方是非法的,而且幾乎都隱藏在公共視線之外,很難知道實際狀況或是取得這些方法的使用指標。

保險套

最重要的避孕方法之一,似乎是保險套。保險套曾經讓人聯想到理髮店、軍營以及疾病預防;多年來它一直是種半地下產業的產品。

從 1930 年代開始,用玻璃模子沾一下乳膠溶液就有辦法大量生產保險套。它們的產量以數十億計,生產成本低廉且輕巧而容易棄置。美國在 1931 年保險套的日產量是一百四十萬個,而且快速成長,因此戰後保險套在美國廣泛使用。部隊發放保險套給士兵,二次大戰之後避孕保險套的使用無疑因此大為增加。例如,英國每年的銷售量穩定成長,從 1949 年的四千三百萬個,增加到 1960 年代晚期的一億五千萬個。 然而,大多數的性行為顯然並沒有使用保險套。

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最重要的避孕方法之一,似乎是保險套。從 1930 年代開始,用玻璃模子沾一下乳膠溶液就有辦法大量生產保險套。圖/By Flegmus, 創用CC 3.0, wikimedia commons

女性的避孕產品

保險套只是眾多避孕科技當中的一種。還有各種女性使用的避孕科技在半地下的市場販售──這些產品包括墮胎藥物、殺精劑、清洗劑及結紮。1930 年代這類科技在美國的銷售量跟保險套差不多。兩次世界大戰之間,在英國和美國活躍的著名生育控制運動者瑪莉.史托普(Marie Stopes)和瑪格麗特.桑格(Margaret Sanger),推廣子宮頸帽避孕膜這類特定的女性橡膠避孕科技。它們由女人所主控,而且在許多方面要比保險套來得體面;使用它們也需要醫療介入。這些運動者的目標是將避孕方法醫療化與女性化。

瑪格麗特.桑格後來成為提倡避孕藥研究的要角,避孕藥後來是由製藥工業所生產,並且由醫師開立處方。在美國避孕藥從 1950 年代晚期就可以取得,在 1960 年就取得販售的許可。

避孕藥的出現

避孕藥獲得巨大的成功。避孕藥不只是增加了一種避孕科技而已,而且導致其他不起眼的避孕科技走入沒落。1960 年代早期,保險套在美國的銷售量大為降低,到了 1960 年代晚期,避孕藥是比保險套更加普遍的避孕方式。英國的保險套銷售從 1970 年代初期就開始下降。避孕藥要比其他的避孕方法更有效,而且在體液交融的過程中不需要使用高溫硫磺處理過的橡膠,更重要的是,避孕藥是在性行為進行之前使用;這些重要的特性不會影響到其避孕效力,但對其受歡迎的程度卻有很大的影響。同樣重要的是,避孕藥是唯一可以公開討論的避孕科技。

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避孕藥獲得巨大的成功。避孕藥不只是增加了一種避孕科技而已,而且導致其他不起眼的避孕科技走入沒落。同樣重要的是,避孕藥是唯一可以公開討論的避孕科技。圖/By Matthew Bowden, wikimedia commons

避孕藥使得避孕變得公開且體面。就許多方面而言,這在它登上檯面前是難以想像的,這也是避孕藥能夠轉變性關係的原因之一。避孕藥的普及和性行為之間的關聯受到爭辯:關於它和性革命的關係沒有清楚的結論;性革命的新穎之處不在於婚前性關係,而是發生性關係但根本不打算和對方結婚。和其他技術相較,避孕藥對性行為產生如何的影響並沒有受到探討。 但宣稱避孕藥是唯一能夠帶來性革命的技術方法,這是難以讓人信服的。

但避孕藥之後,其他避孕科技消失了嗎?

在性革命之後,許多早於避孕藥出現的避孕方法並未消失,這點發人省思。避孕藥之後,對於避孕方法的研究比以前更多,帶來了與避孕藥競爭的科技,包括子宮避孕器(IUD)。

保險套則是那種成長、消失、又重新出現的科技之一。在愛滋病出現之後,其銷售在 1980 年代遽增,此一現象使得保險套首度和避孕藥一樣可以被公開提及。全球保險套的產能從 1981 年的每年四十九億個,提高到 1990 年代中期的每年一百二十億個。可預期的是保險套也有科技創新。第一個符合人體解剖形態的保險套在 1969 年生產,1974 年則出現用殺精劑潤滑的保險套,之後還有更多的創新。杜蕾斯(Durex)這個保險套品牌在 2004 年慶祝七十五週年歷史,其口號是「七十五年的絕佳性」(75 years of great sex)。


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本文摘自《老科技的全球史》,左岸文化出版。

 

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不知道怎麼教小孩?你更該擔心的是媒體如何教「性」這回事

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在最近的婚姻平權的論戰之中,其中有一群家長抱持著「子女教育,家長決定」的概念,他們覺得應當有權利決定自己的小孩要受什麼樣的教育。當然,他們目前關切的重點在於性教育議題,只要學校沒有教,子女就不會學。殊不知自己的小孩可能已經透過各種媒體(如電視、電影、網路、雜誌、音樂)學到更多他們無法想像的事。

這些家長覺得,只要影響了學校教育,就可以掌控子女的思想,全然不顧台灣是言論自由的社會,小孩休閒時間最喜歡使用的各種媒體,已經揭露了非常非常多性相關事物。這個問題已經比學校教不教多元性別教育更重要、更直接、也更切身,小孩子不見得會想學課本上的內容,但網路上的東西已經多到避都避不開了。

我個人關心的重點在於,如果學校沒有性教育、全部都交由媒體負責的話,那我們怎麼看待媒體影響之下的性教育(或性觀念)?

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許多家長覺得,只要影響了學校教育,就可以掌控子女的思想,但是卻渾然不知,小孩休閒時間最喜歡使用的各種媒體,已經揭露了非常非常多性相關事物。圖/By whizchickenonabun @ flickr, CC BY-NC-ND 2.0

面對這些疑問,我試著從資料庫中搜尋答案,看看過去的科學論文能否給予我們些微解答。結果非常有趣,最值得細讀的是美國小兒科醫學會(American Academy of Pediatrics)所提出的見解,他們在 2010 年就曾針對此一議題,提出政策性聲明(Policy Statement)(註)。此一聲明擲地有聲,絕對適合我們停下腳步好好思索一番:如果我們真的不知道怎麼教小孩,他們提供的這些經驗,值得我們借鏡。

從媒體接觸到的性事,比你想像得多更多

首先他們先說明為何媒體在「性」方面扮演了重要的角色。根據過去的研究,美國的兒童青少年每天使用各種媒體的時間超過七個小時,這個時間相信台灣並不會少到哪裡去。各種媒體的「性」事含量已經越來越重,幾乎是一使用媒體就必然會接觸到:

電視:在電視節目中,四分之三的內容與性有相關,但只有 14% 有提到性活動是有風險及需要負責的。

音樂:40% 的流行歌曲都有性相關成分。

電影:每一部 R 級片(美國稱法,在台灣為限制級電影),至少會出現一個裸露鏡頭或許多性行為片段。這些電影也充斥著扭曲或偏差的性慾概念。

雜誌:在青少年相關雜誌中,每 2.5 頁就會出現性相關主題,並且過度強調什麼時候要失去「處女」或「童貞」。

網路:網路上的性與色情更是無所不在,也無法控制。在其中一個調查中發現,超過一半的青少年曾經接觸過色情網頁。在社交網路中也是如此氾濫,大約有 20% 的青少年與年輕成年人曾貼出或傳送出性相關圖片或影片。

廣告:廣告中也經常使用性來銷售,幾乎在各種商品上都可用黃色笑話來銷售(台灣最常見的就是線上遊戲使用各種性意涵的方式來廣告,到現在這種手法依舊火紅。我印象最深刻的是前一陣子一直有女生想跟我們去西天「取經」)。壯陽藥的廣告也無所不在,其廣告預算是數百倍於避孕藥廣告的。

在介紹完一連串媒體「性」事之後,這個聲明最有趣的地方在於,它接著花了非常大的篇幅說明,雖然性是如此的四處漫溢,但推行守貞教育一點用處也沒有,也沒有任何證據證明他們有效。即使部分家長或權威人士覺得可以透過守貞教育就教導兒童青少年貞潔概念,但現實是媒體扮演了同儕角色,更強力的影響小孩們的態度與行為。這些家長的想象是徒勞無功的,在真實的世界中,同儕的影響力遠遠大過父母。

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在真實的世界中,同儕的影響力遠遠大過父母。圖/By annalynnc @ flickr, CC BY-ND 2.0

與其強調守貞教育,不如認真討論何謂避孕,如保險套、避孕藥、緊急避孕才能真的降低青少年懷孕的機率與性病的發生。依照過去相關研究可知,保險套的推廣並不會增加性活動,也不會因此就鼓勵處男或處女去進行性行為,但卻可以幫助已經有性行為的青少年使用保險套。緊急避孕措施甚至可以有效減少墮胎的次數。簡單的說,青少年有正確的性知識與性教育,並不代表他們在真實的生活中就會實踐到底。但已有性行為的人,卻可以從事「安全的性」,進而降低性病的傳染與未預期的懷孕。

媒體就無法做好的性教育嗎?

當然,媒體不盡然只會幹壞事,運用得當的話,也可以產生良好的效果的。文中舉出例子都值得我們深思:《急診室的春天》(ER)曾有一集成功的描述人類乳突病毒與緊急避孕的故事;《六人行》(Friends)也有一集討論到如何使用保險套,進而讓全國 27% 的青少年意識到保險套的使用,並且積極與大人討論如何有效的使用保險套;《實習醫生》(Grey’s Anatomy)也有描述過 HIV 陽性的女性,一樣可以生出 HIV 陰性的嬰兒(我猜很多人應該不知道這件事)。若善用大眾媒體的娛樂效果,所帶來的效應是遠遠大於政府機關宣導與學校教育。

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媒體不盡然只會幹壞事,運用得當的話,也可以產生良好的效果的。例如《六人行》(Friends)有一集討論到如何使用保險套。圖/By Geoffrey Chandler @ flickr, CC BY 2.0

如果你是家長,可以怎麼做?

此聲明的最後,還非常貼心的整理出相關建議與可行方案,供醫療人員與家長們面對此媒體與性教育議題:

.鼓勵醫療人員詢問家長以下兩個問題:1. 你的小孩每天使用媒體裝置多少時間?2. 在小孩的房間裡是否有電視或上網裝置?初步檢視這兩個問題,就可以協助父母建立合理的使用計畫,並盡量將使用時間降低到每天兩小時以內(詳細討論請見:如何協助兒童青少年建立 3C 產品使用規範)。

.監理孩子的使用媒體的狀況,並與他們討論該如何使用這些媒介,包含上什麼網站、看什麼影片、使用什麼社交軟體。

.鼓勵娛樂產業製作健康的性教育,並建立性是我們生活的一部份,內容包括負責任的性行為、性行為可能會發生的地點與時機、不安全的性行為會有什麼後果、在性行為中使用避孕措施是性關係中正常的一部份、拒絕性暴力與愛暴力、強暴就是暴力犯罪,而非熱情、說「不」就是「不」,應倍受尊重等等。

.鼓勵學校堅持多元性教育,並善用可使用的媒體素材,才能達成預期的效果。守貞教育沒有任何功效

.鼓勵政府與娛樂產業進行各種避孕宣導,如保險套、避孕藥、緊急避孕等等,特別是緊急避孕尤其重要,因為可以有效降低不當懷孕的發生率與後續墮胎的次數。

.敦促廣告產業將壯陽藥物廣告放在晚上十點以後。

.敦促媒體產業將健康的性訊息放入節目之中,特別是兒童與青少年會接觸到的相關節目。

.支持相關媒體與性行為之研究。結合疾病管制局與衛生福利部之資源,主導合適之研究,並將結果寫成合適建議,向國會及全國民眾宣傳。

 

  • 註:美國小兒科醫學會(American Academy of Pediatrics)的政策性聲明(Policy Statement)有一個原則,發表五年後就會自動失效,除非有經過合適的改版。目前這裡所討論的論點,主要來自 2010 年的聲明。當然你可以說這個聲明已經失效,但是目前尚未找到更合適的研究與說法之前,個人認為此聲明仍值得採信。

 

資料來源與延伸閱讀:

  • American Academy of Pediatrics, Council on Communications and Media. Policy Statement—Sexuality, Contraception, and the Media. Pediatrics, 2010;126: 576-582.

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紐特是我同行!麻瓜猛禽保育員眼中的《怪獸與牠們的產地》

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文/鳥窩裡的貓妖|猛禽保育員

我是一個麻瓜野生動物保育員。

我的工作是救助野生動物並最終將牠們野放自然。這一點上,我和《怪獸與牠們的產地》的主角紐特.斯卡曼德(Newt Scamander)是同行。所以你大概能猜到,整部電影我最羡慕的,就是他的那個手提箱了。

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內有魔法生物新天地的魔法手提箱。圖/《怪獸與牠們的產地》

怪獸怎麼住?

紐特可以用一個箱子攜帶幾十種不同的魔法生物,在箱子裡的異空間,每種魔法生物都能得到最好的照顧,這真的太棒了——但也肯定非常辛苦。他要瞭解每一種魔法生物的需求,並盡量還原適合牠們的生境,還要瞭解牠們的習性,讓牠們自由表達天性,給牠們適合的食物。

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不僅是木精,每種神奇動物都能在箱子內生活在自己適宜的環境中。圖/《怪獸與牠們的產地》

魔法世界裡手提箱能做到的,在麻瓜世界就得有一整個合格動物園或者動物救助中心。但是雙方的目標是相同的,這些目標也就是我們平常所說的「動物福利」。這些都是動物真正需要的最基本需求,滿足不了這些的,統統可以視為虐待動物。

滿足這一點比你想象的難很多,因為我們很難帶入動物的感受。比如,有一些貓頭鷹咖啡館,每天把很多不同種的貓頭鷹拴在杠上讓人摸,一群群的無知民眾過去大喊著「卡哇伊~」。然而,看的人覺得萌,牠們自己可不這麼覺得。貓頭鷹都是聽力非常敏銳也很膽小的物種,牠們在幾乎毫無光線的條件下都可以光憑聽力捕獵,站在離地幾公尺高的樹枝上都能憑聽覺抓住 40 cm 左右厚雪層下跑過的老鼠。且不說拍照和叫喊聲,就連呼吸的聲音在這麼近的距離上都已經是打擾了!

更何況,不同物種的貓頭鷹在野外都是敵人,是會互相吃的啊,把牠們拴在一個小空間裡是什麼意思?大的乾瞪眼,小的每天都到睡不著。

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貓頭鷹咖啡廳裡被拴在杠上的貓頭鷹。圖/By 和菓子 @ voceblog

店主甚至還讓人摸牠們,且不說雙方會不會互相傳染疾病,牠們不是貓狗啊,並沒有經過適應被摸的馴化過程。看牠們縮緊身體閉住眼睛的樣子,那是處於壓力狀態。人是太久沒遇見天敵了,都忘了壓力狀態是什麼感覺——大概需要跳進獅虎山幾次才能回想起被巨獸支配的恐懼。

哎呀扯遠了,讓我們回到魔法世界。(還是好羡慕紐特的手提箱能完整複製每一種動物的生活環境啊。)

怪獸哪裡來?

但是他箱子裡的至少幾十種動物,都是哪裡來的呢?想必是他從野外救來的吧。看著牠們幸福生活的樣子,一般人多半不會想到這些生物的過去——但現實中,這些生物,往往都是歷盡了苦難。

紐特千里迢迢前往美國的目的,是為了野放一隻雷鳥。(不要吐槽他為啥坐輪船啦,哈利波特世界的設定裡有提到過只有最強的魔法師才能只靠咒語環球旅行。)雷鳥是北美神話中最強大的猛禽,都要落到需要救助的境地,現實中的那些猛禽,命運往往更加悲慘。

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強大的雷鳥也需要紐特從埃及將它解救出來,更不用說現實生活中的猛禽。圖/《怪獸與牠們的產地》

鳥不會說話,身為麻瓜的我也沒有公冶長或者怪醫杜立德的特異功能。一隻被救下的猛禽也許受過傷,也許生著病,也許中毒了,也許有各種各樣的行為問題……而我們只能從牠們的體重、龍骨突指標[註]、脫水情況、瞳孔反射、羽毛完整度、X 光片、血檢結果等等,來間接地判斷傷病情況。

  • 註:龍骨突指數可用來判斷鳥類的消瘦程度,健康的鳥因胸肌發達,多看不到龍骨突;而受傷、挨餓、被關都有可能造成鳥肌肉慢慢萎縮,使得龍骨明顯突出,依鳥種的新陳代謝速度可以來判斷牠沒有正常取食和運動多久了。

如果一隻猛禽羽毛襤褸、向人乞食或有異常的攻擊行為,那都說明牠曾被人非法飼養過,有的還可能有口腔毛滴蟲或線蟲。如果跗蹠上留有腳帶或腳掌出現禽掌炎[註],那牠就 100% 是鷹獵的犧牲品。

  • 註:人工飼養的猛禽因為無法飛翔,長時間站立在不適合的棲架等因素,造成腳掌發炎,也就是所謂的禽掌炎。
圖/IMDb

圖/IMDb

最麻煩的情況下,牠可能同時還有骨折,因為不能再飛而被不法鷹獵者拋棄。有些骨折顯而易見——跛腳、癱瘓、翅膀下垂無法收攏等等。但遇到龍骨突、鳥喙骨骨折時,往往不會有明顯的姿態異常。除此之外,因為鳥的體表被羽毛覆蓋,一些外傷,甚至一些子彈帶著部分羽毛和異物打進體內的槍傷,僅憑肉眼觀察都不容易發現。這就需要保育員在給病患做初檢時盡量仔細,遇到可疑的硬痂、瘀血或骨折都要拍 X 光確認。

受傷情況確認後,我們並不會立刻動手術,因為牠們可能有嚴重的脫水和虛弱,只要傷口沒有嚴重的感染,我們通常會先為牠們補液和補充體力,這樣牠們更容易挺過全麻手術。

如果一隻猛禽順利挺過了手術和危險期,牠將進入術後護理和康復期。牠的傷口愈合情況如何?有沒有自己亂咬綳帶的壞習慣?有沒有自己製造出新的傷口?食欲如何?有沒有正常吐食繭[註]?排便如何?牠的羽毛是不是在正常生長?牠是否能自如飛行?耐力如何?見到人有沒有過於親近或主動攻擊?……這些問題統統都是保育員要關注的。一隻猛禽的康復期可能有幾周,也可能有一兩年。在這段時間裡保育員會為每一隻猛禽制定單獨的檢查和評估計劃,而當一隻猛禽的生理和行為完全正常時,戴上環(有時還會安裝無線電或 GPS 信號發射器),就是保育員準備放飛牠們的時候了。

  • 註:猛禽類將食物吞入後,會將無法消化的部分(例如毛皮、骨骼、牙齒及羽毛等),集結成類似蠶繭形狀的東西再吐出,吐出的東西又稱「食繭」。

怪獸去哪裡?

為了讓千瘡百孔的紐約不著痕跡地恢復如常,紐特不得不提前放飛魔法雷鳥。紐約州在東北,亞利桑那州在西南,以現在麻瓜的科技水平,坐飛機大概 4 個小時就能到,相信這個路程對於魔法生物來說不算什麼,唯一需要擔心的是牠在埃及被禁錮那麼久了,還能不能適應亞利桑那州的氣候?知不知道吃什麼、怎麼捕食?那裡還有沒有別的雷鳥?牠能不能跟人家和睦相處?萬一人家生氣趕牠牠打不過怎麼辦?萬一人家喜歡牠,牠看不出來怎麼辦?萬一牠喜歡人家不會表達怎麼辦?牠知道怎麼生小雷鳥嗎?生出來知道怎麼養孩子嗎?那裡會不會有別的魔法生物會吃雷鳥?牠知道怎麼躲避敵人嗎?牠被紐特救過,會不會覺得所有人都是無害的?萬一再遇到魔法生物獵人怎麼辦?

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從孵化一直到放飛,紐特根本是這些怪獸的媽了。圖/《怪獸與牠們的產地》

……說好的唯一呢?哎呀對不起,又開始碎碎念了,但是麻瓜世界的野生動物需要操心的事情太多,都成習慣了。麻瓜保育員們必須知道,哪些是林鳥、哪些喜歡曠野,哪些需要有大魚的水域,哪些要白天放,哪些要在夜間放,哪些是本地夏候鳥,哪些是冬候鳥,哪些是留鳥,預放飛地該物種得密度如何,人為威脅情況如何……

假如把一隻鵟放到密林裡,很快你就能看到牠撞得頭破血流,因為牠是曠野鳥類,沒有足夠的飛行技巧來應對面前橫生的枝節。假如你在大清早放飛一隻貓頭鷹,1 分鐘之內你會看到方圓幾平方公裡內的喜鵲烏鴉都會過來圍毆牠。而那隻飛行速度不快技巧又不好的貓頭鷹,正倉皇逃竄,最後可能縮在某棵大樹上等天黑,期間被一百隻鴉科動物吵得求生不得求死不能。嗯,這是鴉科動物的本能,人家領地意識強嘛。假如你在北方的隆冬放飛一隻東方角鴞,牠用不了多久就會凍餓而死。所以在麻瓜的世界,必須在亞利桑那州放的動物,我們是不會輕易在紐約撒手的。

而野放動作就差不多一樣了。麻瓜們的野生動物專用運輸箱雖然沒有異空間,但也能最大限度地保證不會給動物造成二次傷害。它有柔軟有彈性的內壁,扎著幾個通氣孔,保證動物看不到外面又不會憋死。到了野放地點後,我們會打開箱子,讓牠們觀察好環境,自己選擇離開的時間。而我們和紐特一樣,目送牠們離去,祈禱牠們平安。

我也想救助怪獸!

我在微博上經常會需要回覆撿到小鳥的人,也有許多麻瓜跟我抱怨過「為什麼別人都能撿到小鳥,就我撿不到?」其實每個麻瓜都可能遇到需要救助的野生動物(當然也許還曾經救助過魔法生物但是被施了遺忘咒……)。但是救助不能憑感覺,還是要懂得一些動物的感受的。

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也許你曾陪紐特走過一段神奇歷程,只不過後來淋了一場雨。圖/《怪獸與牠們的產地》

那麼遇到需要救助的普通野生動物時該怎麼辦呢?首先要記住,牠們正在痛苦中,滿心驚恐,而牠們無法理解我們的善意——想想看,你動彈不得的時候突然有一個巨大的陌生生物靠近你,你們無法交流,不知道在牠眼裡你是不是一頓美味。這個時候換了誰都會奮力掙扎的,牠們可能會傷人,也可能自傷。為了保護雙方,我們建議用大一點的衣物迅速罩住牠們,主要是遮牠們的眼睛。麻瓜或許會有黑暗恐懼症,但是對野生動物來說,看不見東西的時候多半會停止掙扎。

接下來,我們要想辦法控制住牠們的「武器」,以猛禽為例,牠們的進攻都來自喙和爪,那麼我們在把持和轉移牠們的時候就要控制住頭部和跗跖,順帶收攏住翅膀。這個過程中最好能戴上厚一點的手套保護好自己。

然後我們可以給牠們做一個簡單的體檢,如果牠們有明顯的骨折,可以把患肢固定在軀幹上。切勿給鳥類的創口塗抹雙氧水、紫藥水和雲南白藥——這些東西會造成結締組織壞死。之後我們可以把牠們放在一個打了通氣孔、墊了厚毛巾的紙箱裡,蓋上蓋子,營造一個安靜、黑暗、溫暖的環境。(千萬不要把野生動物放在籠子裡,如果你不想看到牠們撞得頭破血流的話。)

最後也是最重要的,就是盡快聯繫當地的救助中心,請專業人員救助牠們。就好比我們麻瓜手上生病的時候,還是盡快去醫院比較好。

然而還是好想吐槽一下紐特

雖然紐特來美國的目的是將他從埃及救助的魔法雷鳥野放到它的自然棲息地,這個出發點很美好,但是他沒有報關啊……糊弄一下麻瓜邊境檢查就算了,美國魔法國會都不知道也沒有允許他帶這些生物入境呀!

在麻瓜世界裡,如果你攜帶一大堆活物從一個國家到另一個國家而沒有提前報關並取得許可,那就屬於走私。你的這些活物會被沒收,而你會面臨處罰——嚴重點可能會坐牢。為什麼會這樣規定呢?

1. 從衛生防疫角度看,如果入境的是活體生物,牠們可能會攜帶一些本土沒有的病原微生物,而本土物種可能對這些病原微生物沒有抗性,一旦爆發大規模感染,可能對某一物種、某一生境或農牧業生產造成嚴重傷害。

2. 從生態保護角度看,有些動物有很強的適應力或危險性,一旦牠們逸散到本土生境中,可能對該生境內的其他物種造成毀滅性打擊,這樣的物種我們麻瓜稱之為「外來入侵物種」。巴西龜、雀鱔、紫莖澤蘭都是惡名昭彰的外來入侵物種。

3. 從物種保護角度來看,《瀕危野生動植物種國際貿易公約》(又稱《華盛頓公約》, 簡稱 CITES)締約國的海關會拒絕或限制瀕危物種及其製品出入境,其目的是保護那些瀕危的野生動植物種群不因國際貿易被大肆破壞。

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惡名昭彰的外來入侵物種巴西龜。圖/By Massimo Lazzariderivative,  wikimedia commons

好了,現在看看紐特,他帶去的魔法生物逃逸後的確在紐約製造了一些小麻煩。萬幸,沒有形成特別嚴重的後果。但是這些可憐的傢伙差點因為被當局發現而慘遭滅頂,再想想萬一逃逸的是毒豹(Nundu)和閻魔惡靈(Obscurus)……不管是魔法師還是麻瓜,人總有百密一疏的時候,有時候我們承擔不起那個後果,對吧?

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在這些小麻煩里,最麻煩的可能就是玻璃獸了。圖/《怪獸與牠們的產地》

本文來源於果殼網(微信公眾號:Guokr42),編輯:Ent。本文禁止二次轉載,如需轉載請聯繫sns@guokr.com

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吃完大魚大肉,痛風又來襲!這病痛歸痛,和風又有什麼關係?

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如果你過完年還想要好好走路,而不是被痛風搞得痛徹心扉,就先好好了解痛風是什麼?還有怎麼避免痛風吧!

「夫古之所謂痛痹者,即今之痛風也。諸方書又謂之白虎歷節風,以其走痛於四肢骨節,如虎咬之狀,而以其名名之耳。」——明代虞摶《醫學正傳》

晚年患上痛風的英國諷刺漫畫家詹姆斯.吉爾雷筆下的「痛風」。圖/wiki

晚年患上痛風的英國諷刺漫畫家詹姆斯.吉爾雷筆下的「痛風」。圖/wikiwand

「痛風」的名字自古沿用至今,取其發作時痛徹心扉,但是來去快速就像一陣風。

從古代醫學典籍中就看的出來,這種病好發在四肢關節,時常在夜間發作,痛起來就像是被老虎咬一樣,痛苦萬分。不過你可能很難想像,「痛風」也是古時一般民眾十分嚮往得到的疾病,因為只有達官顯要、公卿貴族才會得這種病。具體來說必須要有肉可吃、有酒可喝,才有機會得,算得上是一種「富貴病」。

顯微鏡下痛風病因現形

直到西元 1679 年,荷蘭人安東尼.范.雷文霍克(Antonie Philips van Leeuwenhoek,微生物學之父)運用自己製造的顯微鏡,在痛風患者關節的沉積物當中,發現了尿酸鹽的針狀結晶,人類才算是開始了解這個疾病的成因。

尿酸(Uric acid)是普林(Purine)的最終代謝產物,七成的尿酸是從尿液當中排除。如果從尿液排除的尿酸太少,或是體內產生的太多,使得體內尿酸濃度上升,一旦濃度超過 6.8 mg/dL,就會超過尿酸在血液裡的可溶性,開始在周邊的關節中形成結晶。

痛風關節中的尿酸結晶。圖/WebMD

痛風關節中的尿酸結晶。圖/WebMD

那麼普林又是什麼呢?普林(Purine,又稱作嘌呤)是形成生命中樞——DNA 不可或缺的原料,換言之,無論是動物還是植物,細胞當中都存在著普林,擔負起細胞內訊息和能量傳遞的重要路徑。這也就是為什麼痛風患者忌吃的高普林食物名單會有那~~麼長一串的原因了!

痛風的診斷多是經由發作關節的位置以及疼痛的程度、時間來決定。痛風往往一次發作在一個關節,像是大姆趾之蹠趾關節、足背、腳踝、腳跟,甚至是膝蓋、手腕等地方。如果要百分百確定是痛風的話,必須要抽出關節液來檢查,從顯微鏡下看到負偏光的針狀尿酸結晶來確診。

吊詭的是,尿酸在關節處緩慢的累積並不會疼痛,血液中的尿酸值和痛風會不會發作也沒有絕對的相關性。急性痛風發作的原因,往往是血液中的尿酸值劇烈的變化:像是吃了大量高普林的食物,代謝出大量的尿酸;或是吃了很有效的降尿酸藥物,使尿酸值快速下降。這會造成關節中的尿酸結晶快速的形成或溶解,引起免疫系統的注意,引發一連串的發炎反應,吞噬細胞也會大口吞食結晶。這陣風暴會在身體的自我調節下在數天之內平息,即使不吃藥也會好。

如果長期尿酸值過高、不斷地在關節處累積的話,甚至會形成痛風石(tophi),造成關節腫賬、變形,嚴重時甚至需要開刀!筆者就曾經參與一次清除痛風石的手術:只見外科醫師在關節處開了一個小孔,然後用力擠壓關節,擠出一條條乳白色的膏狀物……就是痛風石了,坦白說還挺像牙膏的呢!

你吃什麼,決定痛風發不發作

是不是痛風由醫生判斷,但是要不要讓它發作,則是由我們自己來決定了。除了少數先天性普林代謝異常的病患之外,絕大多數的病人還是因為攝取了過多富含普林的食物,使得血中尿酸值長期偏高所造成的。

高普林的食物幾乎和「大魚大肉」畫上等號,包括惡名昭彰的海鮮類、紅肉、動物內臟以及燉煮的肉湯。相對來說,大部份的蔬菜、水果、澱粉類、以及乳製品的普林含量就比較少了。痛風患者在面對年節期間桌上的佳餚時,可得三思有所節制呢!

餐桌上還有另一大殺手,特別容易引發痛風發作,那就是啤酒!啤酒不僅普林值特別高,還會妨礙腎臟排出尿酸,可說百害而無一利。如果以為改喝紅酒就沒事,那可就大錯特錯了,只要是酒類都會妨礙尿酸的排泄

啤酒(以及所有酒類)都會妨礙尿酸排泄、引發痛風。圖/Toshihiro Oimatsu @ Flickr

啤酒(以及所有酒類)都會妨礙尿酸排泄、引發痛風。圖/Toshihiro Oimatsu @ Flickr

痛風發作時即使不治療,也會在幾天過後自行緩解,來去就像一陣風。服用抗發炎的止痛藥、秋水仙素或是類固醇可以讓腫痛好得快一些。但如果還是沒有改變飲食習慣和生活型態的話,下次發作會在不久後再度到來,而且每一次的間隔越來越近。

長期的尿酸控制有賴於少吃含有高普林的食物;運動和減重也很重要,運動能夠使身體恢復正常的代謝功能;多喝水能夠幫助尿酸的排泄;而戒酒才是長保安康之道。

痛到不行,就只能用藥了

如果長期尿酸值偏高、痛風又頻繁發作的話,就必須長期服用藥物控制了!降尿酸的藥物分為「減少尿酸生成」以及「增加尿酸排出」兩種,該服用哪一種必須請教你的醫師。

但在這裡要特別介紹其中一種降尿酸藥物——安樂普諾(Allopurinol),它的確對於降尿酸很有效,但是它更為出名的,是數年來高居藥害救濟排行榜的第一名!我們亞洲人特別容易對這個藥物過敏,而且一旦過敏反應會非常劇烈,甚至引發「史帝文生-強生症候群」(Stevens-Johnson Syndrome)造成全身黏膜損傷、表皮壞死。在決定用藥的時候,可得與醫師好好討論!

現在人人都能夠享受古代貴族般的待遇,吃香喝辣,好不快活,於是種種文明病紛紛上身:肥胖、高血壓、糖尿病、高血脂、高尿酸,但其實指的都是同一件事——該管管自己的那張嘴了!

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【科科雞年到】雞頭為什麼可以「防震」?

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在攝影領域,人們為了「防震」可是沒少下功夫:不僅攝影師們要練就「鐵腕」,人們還開發出了各種專門的防震設備。

然而,無論面對多麼高科技的人工防震技術,人們總還是會想出一些新奇的解決方案。它返璞歸真、純天然、低成本、操作簡單、效果拔群……對,那就是——綁雞頭上。

就算屁股再怎麼扭,我的頭就是不動。

就算屁股再怎麼扭,我的頭就是不動。

在那些傳遍網路的動圖中,穩如泰山的雞頭總會占有一席之地。甚至還真有網友對「雞頭攝影」的穩定性進行了評測。比起人手持和頭戴攝像機,雞頭拍下的畫面確實更穩定,不過無法控制雞往哪邊看成了這套設備的致命傷……

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從左到右:裝在人頭上,裝在雞頭上,手持。影片來自:jeremiahjw

雞頭為什麼能防震?這種「種族天賦」有多厲害呢?

鳥頭防震有多厲害?

在鳥類當中,頭部「防震」是非常普通存在的現象。除了雞頭,鳥頭「防震」的例子還有很多,比如那些一邊行走一邊「點頭」的鴿子。它們可不是為了走出最搖擺的節奏感,而是要讓自己的頭部在行進中大部分時間都保持穩定,然後再咻地一下換到下一個位置。(更多閱讀:鳥類行走的點頭問題

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鴿子行走時的頭部運動。圖/參考文獻1

鳥類對於空間變化的感知很敏感,只要頭部發生了微小的位移,它們就能夠通過視野中物體相對位置的變化感知出來,從而做出相應的調整。行走中的鴿子頭部在「穩定期」的位移能控制在 0.5 毫米以內[1],而那些特別依賴空間判斷的鳥類物種,比如蜂鳥、翠鳥以及茶隼,它們的「防震性能」還會更高。

視覺防震?其實你也行

一般認為,鳥類穩定的頭部是為了保持穩定的視線,在動物界,這其實是非常普遍的現象。當動物個體處於某種視覺環境中時,它們往往都會本能地將自己的視野中心鎖定在某個點,或某一個物體上。如果你試試左右轉頭,也會發現自己的視線多半不會跟隨著頭部徐徐移動,而是從穩定的點跳到下一個點。

保持視線穩定對動物的生存很有好處,因為消除視線晃動的乾擾,就可以更容易地分辨出真正在移動的目標——這些目標可能是一頓午飯,一位不懷好意的競爭對手,或者一位來勢洶洶的捕食者。我們其實也一樣有調節視線穩定的機制,只不過人類的「視覺防震」更多依靠靈活轉動的眼球。因為飛行對視覺的依賴性,鳥類的眼球十分發達,以至於幾乎擠占了眼眶內所有的空間,而與此同時,它們的眼球運動則會受到限制。所以當鳥類想要調整視線時,它們就要依靠靈活的脖子了。

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靠脖子來盡可能維持視覺穩定,這招人類也用得上——看看那些轉圈的舞蹈演員吧。

此外,也有一些科學家認為,鳥類行走時頭部「一頓一頓」的模式還可以產生運動視差,幫助提供物體深度和距離的信息。這個解釋看起來很合理,不過它還未得到直接證實。

為了實現視野的穩定,視覺系統和平衡系統都會在其中參與調節。研究也發現,像蜂鳥這樣格外擅長保持空中穩定的鳥類,它們也擁有比其他鳥類更大的相關腦區。

跟著鳥類學防震

直接在雞頭上綁照相機並不是什麼好主意,不過從鳥類身上,研究者們確實能找到提升防震性能的靈感。

2015 年時,史丹福大學的工程師們就用高速攝影機記錄下了天鵝飛過湖面時頭頸部的動作[2]。在撲動雙翼時,天鵝們的身體上下搖擺,但在頸部的調整之下,頭部卻能保持相當平穩的狀態。一些無人機偵察機也採用了撲翼的設計,把鳥類飛行中調整頭部的過程記錄下來,並建立模型來模擬它,這樣的成果用在無人機上,拍攝到的畫面也就能變得更加清晰了。

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把「鳥頭防震」變成物理模型。圖/參考文獻 2

不管怎麼說,鳥頭確實是視覺系統穩定性的一個讓人印象深刻的例子。或許有一天,我們手中的相機也會像它們一樣穩如泰山呢。

本文來源於果殼網(微信公眾號:Guokr42),編輯:窗敲雨。本文禁止二次轉載,如需轉載請聯繫 sns@guokr.com

參考資料

  1. Barrie J. Frostemai. Bird head stabilization. Current Biology, Volume 19, Issue 8, pR315–R316, 28 April 2009. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2009.02.002
  2. Ashley E. Pete, Daniel Kress, Marina A. Dimitrov, et al. The role of passive avian head stabilization in flapping flight. Interface, September 2015 Volume: 12 Issue: 110. DOI: 10.1098/rsif.2015.0508
  3. Iwaniuk, A.N., and Wylie, D.R. (2007). Neural specialization for hovering in hummingbirds: Hypertrophy of the pretectal nucleus lentiformis mesencephali. J. Comp. Neurol. 500, 211.

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沒看過這十部科學電影,別說你有科青魂!

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科幻與科學,有時只差一線。回看人類兩千多年科學進程,很多現在我們認為理所當然的科學理論,都曾是天馬行空的科幻概念。透過現代電影技術,我們能夠看見這些科幻概念在銀幕上細訴它們的故事。然而,電影之中,究竟哪些合乎科學、哪些又是科幻呢?

科學家與演員一樣,由同樣的碳水化合物組成。我認為人類文明的可貴之處,在於有了科學、邏輯以後,仍然保有美麗動人的感情。因此,我以科幻、科學、感情三者互相牽動的程度為基礎,選了十部科幻電影(也有科學史實改編的電影)作簡單介紹,希望不至於嚴重劇透雷到你!

我們孤單嗎?用無線電是否能《接觸未來》?

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「喂?請問是外星人嗎?」圖/IMDb

《接觸未來》(Contact,又譯為《超時空接觸》、《接觸》)改編自已故著名天文學家卡爾.薩根(Carl Sagan, 1934 – 1996)寫的同名科幻小說。電影講述一位女天文學家尋找外星文明的故事。

雖說是由天文學家所寫的故事,但情節並不偏重科學,你可以在其中找到對科學、政治、宗教、社會、恐怖主義,以及人與人之間感情的描寫。薩根看到接觸天外文明所需要的科學和數學知識,也預測了當人類發現自己在宇宙中並不孤單時,會對我們的社會造成什麼影響。

相對於巨大的宇宙,人類文明只是剛剛起步。薩根在故事之中,放入了作為科學家、作為人類一份子對我們的文明的願景。這些重大議題,值得我們在電影尾聲欣賞華麗的特效時,細細深思。

不過,看過原著小說的話,就會發現電影刪改了很多情節。例如,電影的第一幕使用了光速恆定概念,離地球越遠的地方就只能接收到越早時代發出的電波訊號,不過實際電影畫面上顯示的距離與聲音顯示的年代並不相符。又,電影中的天文學家竟然無視干擾訊號的可能性,在無線電望遠鏡陣列之中使用無線電對講機!據說薩根曾要求導演修改這一幕,但為什麼最後沒有修改就不得而知了。

手牽手,讓我們來趟《2001 太空漫遊》

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這部電影對後世科幻電影有著深遠影響。圖/IMDb

《2001 太空漫遊》(2001: A Space Odyssey)是上世紀三大科幻小說大師亞瑟.克拉克(Arthur Clarke, 1917 – 2008)的經典著作。電影改編版本使這個故事更廣泛為人認識,而電影本身亦成為經典之作。

電影開始時,一塊石板於三百萬年前教會了人類祖先使用工具。轉眼來到 2001 年,一艘太空船載著五個船員向木星進發。船上的人工智能電腦叫做 HAL 9000,它接到兩道必須執行、但內容卻相互矛盾的指令,它的邏輯下得出的結論是——必須殺死船上所有人。讓我印象深刻的是電影中,描寫電腦害怕「死亡」——關機——的一幕,這裡就不多說,請大家自己去看電影囉!

《2001 太空漫遊》被譽為史上最合乎科學的科幻電影。例如當主角進入沒有空氣的太空時,電影的所有配音都會突然消失;在月球上聯絡地球會有時間延遲;環狀且會自轉的太空船,符合以向心力製造人工重力的物理原理。這一切差不多都成為了日後科幻電影的標準設計。

有趣的是,據說 HAL 的名字是 IBM 的字母變體,而克拉克極力否認這一點,更在其續作小說中寫入這個陰謀論。總之,無論你是科學、科幻或電影迷,你都必不可錯過《2001 太空漫遊》。

「休士頓,我們有麻煩了!」──快來拯救阿波羅 13 號

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帥哥飛行員,不救嗎?圖/IMDb

《阿波羅 13 號》(Apollo 13,又譯為《太陽神 13 號》)是根據美國太空總署載人太空任務的史實所拍攝的電影。阿波羅 13 號是美國阿波羅計劃的第三次載人登月任務,載有三名太空人。任務中,太空艙在準備登陸月球前,氧氣罐不幸發生爆炸,太空艙的電力和氧氣量快速下降,任務被迫中斷,折返地球。

由電影前段太空人的一句「休士頓,我們有麻煩了」開始,電影幾乎完美地重現太空人和地球上的休士頓控制中心,合力解決阿波羅 13 號緊急折返所遇到的技術困難,堪稱一部科學紀綠電影。三名太空人必須拋棄控制艙,使用原本用來登月的登月艙,利用月球的引力助推飛回地球。

電影描述了休士頓控制中心使用後備模組,在登月艙裡現場製造出過濾二氧化碳的臨時裝置,若無此裝置,三名太空人將因二氧化碳中毒而死。由於登月艙並非設計用於降落在擁有大氣層的地球,必須準確計算登月艙的返回時機,如果飛行方向和速度稍有不妥,太空人不是被返回大氣時產生的高溫燒成灰燼,就是被地球引力拋向宇宙深處。

值得我們留意的是,除了一向被大眾媒體廣泛報導的太空人之外,電影亦描述了地面控制中心的技術人員如何分秒必爭地拯救阿波羅 13 號。

用瘋狂又理智的雙眼,看見《美麗境界》

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用瘋狂的理智去看見數學的美好吧!圖/IMDb

《美麗境界》(A Beautiful Mind,又譯為《有你終身美麗》、《美麗心靈》)講的是諾貝爾經濟學獎得主、數學家約翰.奈許(John Nash, 1928 – 2015)的故事。奈許在 1950 年提出博弈論的一個重要理論,因而在 1994 年獲頒諾貝爾經濟學獎。這一成就是經濟學的一大突破,現被稱為「奈許均衡」(Nash equilibrium)。

電影對奈許均衡理論著墨很少,只嘗試在其中一幕以例子去解釋,在我看來這嘗試是失敗的。如同很多關於科學家的電影一樣,本片主要描述奈許生平。奈許患有思覺失調,這無疑對他還是他的妻子亦是一個沉重打擊。電影之中描述了奈許妻子在他患病時不離不棄,不過奈許曾經表示電影劇本與他的真實人生並不一致。儘管如此,各位能從本片看到精神病患與他們家人所承受的巨大壓力。

奈許均衡理論對博弈論發展影響非常之深,應用於非常多科學分支,句括演化生物學和人工智慧研究。奈許在 2015 年獲頒阿貝爾獎,夫婦倆不幸在領獎回家途中發生車禍雙亡。然而他的頁獻,將會連同他的名字一起,永垂青史。

《天才無限家》:數學,是邏輯、也是直覺

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電影描述了拉馬努金與哈代之間的友誼與磨擦。圖/IMDb

《天才無限家》(The Man Who Knew Infinity,又譯為《數造傳奇》)講述天才數學家拉馬努金(Srīṉivāsa Rāmāṉujan Aiyaṅkār, 1887 – 1920)的生平。拉馬努金沒有受過高等教育,習慣以直覺代替嚴謹證明,而他的直覺結果大部分都能被證明是正確的。

數學家哈代(Godfrey Harold Hardy, 1877 – 1947)發現了拉馬努金的天才,並把拉馬努金從印度帶到英國。除了拉馬努金的數學成就,電影把重點放在東西文化衝擊之上,描述拉馬努金與哈代之間的友誼與磨擦,當然還有當年英國上流社會普遍存在的階級觀念和種族歧視等。

拉馬努金與哈代在英國歷時五年的合作,可謂數學史上其中一個研究結果最豐碩的事件。最後,拉馬努金憑著天才與哈代的支持,贏得劍橋大學三一學院眾教授的尊重,成為三一學院院士和英國皇家學會會員。拉馬努金在 1919 年回到印度,隔年逝世。哈代曾說過:「發現拉馬努金,是我一生中最大的數學發現。

未來版的小木偶:《 A.I. 人工智慧》

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男孩機器人唯一的願望,就是得到愛。圖/IMDb

《 A.I. 人工智慧》(A.I. Artificial Intelligence,又譯為《人工智能》)是個未來版的《木偶奇遇記》。主角是一個擁有感情的小孩機械人大衛。大衛渴望得到人類「母親」莫妮卡的愛,於是四處找童話故事中的仙子,希望仙子把他變成一個有血有肉的人類。

不論人類是否能夠創造出如電影那樣擁有感情的人工智能,電影希望探討的是,如果機械人有感情,那麼他們懂得愛嗎?或者說,我們的愛,會伸延到金屬造的機械人身上嗎?這是個倫理、道德問德,非科學所能回答。

受到其他被人類遺棄的機械人的幫助,大衛終於在已被水淹蓋的曼哈頓城水底找到仙子——一個迪士尼仙子像。他向仙子祈求,直到能源用盡。電影尾聲,人類已經絕種,而高度演化的機械人們希望了解自身的存在意義。他們找到被冰封的大衛,了解他希望得到莫妮卡的愛的心願。雖然不可能把大衛變成人類,機械人們用莫妮卡的 DNA 造出了只有一天壽命的莫妮卡,完成了大衛的心願。

《木偶奇遇記》,其實一直是人類內心的反映啊。

《地心引力》抓不住你?

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在宇宙中漂浮,感覺是否像回到子宮呢?圖/IMDb

《地心引力》(Gravity,又譯為《引力邊緣》)應該是本文中最不科學的電影。雖以文藝片角度這可能是很捧的一部電影,可是其物理情節卻錯漏百出。

除了太空之中太空人感受到的無重狀態,基本上沒有一個情節的物理是正確的。例如,同一軌道上的太空碎片根本不可能追上哈柏望遠鏡——根據克卜勒第三定律,只受重力影響的穩定軌道上,所有東西速度都一樣。當然,引發一連串事件的碎片並不需要在穩定軌道之上,但要在短時間內與其他太空任務相遇並造成致命破壞,除非是經過刻意計算的,否則機率仍非常低。

不過,《地心引力》裡對人性求生本能的心理描寫,仍然值得一看。

史上最科學黑洞!就在《星際效應》

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快來見識史上最科學黑洞!圖/IMDb

《星際效應》(Interstellar,又譯為《星際啟示錄》、《星際穿越》)上映的時候氣勢驚人,全因有著名的理論物理學家、相對論專家基普.索恩(Kip Thorne, 1940 – )坐鎮科學顧問一席。電影講述未來人類能源用盡,地球變得不適宜居住。男主角留下女兒和兒子在地球上,與科學家一起飛越黑洞到銀河系的另一端,尋找另一個適合人選居住的星球。

本片絕對是在銀幕上重現愛因斯坦的廣義相對論效應的最佳嘗試。飛越黑洞附近時,黑洞重力令主角經歷的時間減慢,絕對會令物理迷邊看邊微笑。索恩更利用電腦模擬,把描述時空與質量互動的愛因斯坦場方程式完美展現在電影之中,創造了電影史上最合乎科學的黑洞特寫。

但我個人認為最值得我們深思的是電影中未來政府竟改寫歷史課本,使未來的人以為人類從未上過太空,好讓他們放棄科學,專心耕作。主角的女兒擅長數理,在學校問起從前太空任務的事,竟然因此遭受處罰。在這個越來越不科學的時代,我們應緊記保持誠實、尊重事實,才是通往真理的道路。

當不成睡美人就只能一起做《星際過客》

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茫茫宇宙,只剩你我。圖/IMDb

《星際過客》(Passengers,又譯為《太空潛航者》、《太空旅客》)探討一個人性問題:當你在太空旅程的冬眠中醒來,沒有任何方法再度進入冷凍狀態,而航程仍有 90 多年,這意味著你會在抵達目的地前死去,你會喚醒其他人來陪伴自己嗎?

這部電影大部分時間只有三個演員在互動:男女主角和機器人酒保。戲中提到的物理其實不多:環狀自轉太空船設計、遠離地球時的通訊延遲、使用大角星(牧夫座主星)引力助推加速、核融合引擎等,差不多都是現代科幻片的必備元素。

我認為最值得欣賞的是電影描寫了男主角的心理掙扎。面對絕對的孤獨,明知喚醒女主角等同謀殺一樣,劇本希望探討的是人性及道德。道德問題不像科學,沒有客觀的答案。然而,如果人類有朝一日真能移民外星,那麼這將是我們必須要面對的一個重要問題。

撕下標籤,《關鍵少數》帶你看見 NASA 無名英雌

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這些非裔美國女性,用實力證明自己。圖/IMDb

《關鍵少數》(Hidden Figures,又譯為《NASA 無名英雄》、《隱藏人物》)講述一個真實的故事:上世紀美蘇太空競賽時,三個美國黑人女人如何在美國太空總署的太空任務中扮演了非常重要的角色。

電影雖以美蘇鬥快登月為背景,戲中對各種太空科技著墨其實不多。難得的是電影刻畫了在電腦尚未普及的時代,科學家如何用紙筆計算複雜的太空船軌道。

那是個發現的時代,同時也是個充滿歧視與不公的時代。身為黑人女人所受的歧視和屈辱,實非現代人所能想像。電腦的英文 computer,原指一班在幕後為太空總署進行複雜數學運算的女人。他們都擁有高學歷,卻因為膚色與性別,只可以做太空總署的人肉計算機,黑色計算機——colored computer——這個詞竟然真真實實地在全世界最先進的科研機構裡出現過。

電影描述這三個真實個案,算是一個小小的平反。然而,歧視並未在當下消失:性別、種族、年齡、性取向歧視等等,在廿一世紀的今天仍存在於人類社會之中。希望這電影能喚醒更多人去反思自己的行為、希望我們的後代在未來也同樣會為今天的不公義感到驚訝。

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鮭魚生魚片裡的日本海裂頭絛蟲,哪有那麼可愛(怕)

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吃鮭魚生魚片可能有感染絛蟲的危機,讓你不敢吃生魚片了嗎?圖/擷取自TVBS新聞畫面。

吃鮭魚生魚片可能有感染絛蟲的危機,讓你不敢吃生魚片了嗎?圖/擷取自 TVBS 新聞畫面

〈注意!「淡水」鮭魚易藏「絛蟲」 吃下肚恐貧血〉[1]

〈愛吃鮭魚生魚片?「日本海裂頭絛蟲」恐鑽腸胃害貧血〉[2]

〈吃鮭魚生魚片 裡面這個讓人生病〉[3]

幾天前,一連串這樣的新聞標題看得讓人心驚膽戰。回想起昨天的期末聚餐、上週的尾牙大餐、不久前難得一見的好友聚會,那桌上是不是都曾出現了鮭魚生魚片啊?現在說什麼日本海裂頭絛蟲的不但讓人頭都痛了,怎麼連肚子都感覺怪怪的呢?該不會是懷孕得到寄生蟲了吧?

感染日本海裂頭絛蟲哪有那麼容易

雖然新聞裡說得驚悚,但是真的要得到日本海裂頭絛蟲應該沒有那麼容易。

我們總是覺得寄生蟲好像無所不在,隨時虎視眈眈要寄生到身上來刮皮吸血蝕骨。可是寄生蟲並不會無中生有,突然就這麼蹦了出來,只要搞清楚各種寄生蟲的基本生活史,也就能夠輕易的趨吉避凶。

以新聞中的「日本海裂頭絛蟲」(Diphyllobothrium nihonkaiense為例,牠是個生活史相當複雜的絛蟲,一生當中必須要經歷數個階段才能夠順利長大成熟,完成生命的意義。牠的卵在水中會先孵化出纖毛蚴(coracidium),這個時期的幼蟲可能會使出一些技倆,引來第一中間宿主,如劍水蚤,將自己被吞下肚。在劍水蚤的體內,纖毛蚴成長為下個時期的原尾蚴(procercoid larvae),並且也可能會使出另一些小技倆,讓中間宿主的劍水蚤變得更引人注目、更容易捕食,於是就被第二中間宿主的小魚吞下肚。

裂頭絛蟲屬的生活史。圖/Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=37173898

裂頭絛蟲屬的生活史。圖/Public Domain, wikimedia commons.

這幼蟲在小魚體內會從消化道移到肌肉裡,繼續發育為擬全尾蚴(plerocercoid),接著就等待第二中間宿主的小魚被吃魚的哺乳類吞下肚,這樣擬全尾蚴就可以住進最終宿主的腸道裡。在腸道裡的擬全尾蚴開始增長變大成熟,過著在食物堆裡面享樂、閒來無事從頭節不斷往後長出新的「節片」(proglottids)這種尸位素餐的生活。

還有,絛蟲是雌雄同體,因此在節片裡面會同時擁有卵巢和精巢。當舊的節片被頭節長出的新的節片向後推時,節片裡頭的精巢和卵巢也會漸漸成熟,於是自己的精子就能讓自己千萬個卵受精。接著,一旦節片脫離蟲體排出宿主體外,就可以釋放出千萬後代,開啟下一代的生活史篇章。

不過,有時候這些小魚可能先被其他肉食性的大魚吃掉,那麼擬全尾蚴也還是可以轉移到大魚的肌肉裡頭,繼續未婚妻寄生蟲對最終宿主的漫長等待。[4]

左為日本海裂頭絛蟲的節片,右為卵。圖/Ferric C. Fang et al., J. Clin. Microbiol, 2015.

左為日本海裂頭絛蟲的節片,右為卵。圖/Ferric C. Fang et al., J. Clin. Microbiol, 2015.

所以,看了這日本海裂頭絛蟲的生活史,我們可以捫心自問:我做了什麼事才會去感染到寄生蟲呢?很顯然的,只有生吃第二中間宿主,也就是被感染的小魚或大魚,才可能會感染這種寄生蟲。

但是,如果我們吃的生魚片根本就是人工室內養殖的鮭魚,從小到大只看過沉水馬達沒看過劍水蚤,只吃過飼料沒吃過小魚,那麼這個鮭魚當然也就不可能帶有日本海裂頭絛蟲的幼蟲,讓饕客如你我得病。所以,只要選擇人工室內養殖的鮭魚生魚片,要感染日本海裂頭絛蟲大概就跟中樂透一樣機會渺茫。

要避免感染其實沒那麼難

不過,這個世界上還有很多鮭魚是在開放的水體環境裡養殖,或者是野生族群捕撈起來的,這樣的話,牠們當然就有可能感染日本海裂頭絛蟲,以及其他各式各樣的寄生蟲。但是再次強調,如果牠們生活的區域並不是日本海裂頭絛蟲的分佈區域,那麼就算這鮭魚卯起來吃劍水蚤和其他小魚,也是不可能感染日本海裂頭絛蟲的。

既然日本海裂頭絛蟲的分佈區域,在日本海所在的西北太平洋區域,以及最近新聞中所指的東北太平洋如阿拉斯加、加拿大和美國的西北海域[5,6],那麼不要吃這些地方的鮭魚,也就不容易得到日本海裂頭絛蟲了。

這些美味的鮭魚生魚片,真的暗藏蟲蟲危機嗎?圖/pixabay, CC0

這些美味的鮭魚生魚片,真的暗藏蟲蟲危機嗎?圖/pixabay, CC0

當然,其他地方的鮭魚雖然沒有日本海裂頭絛蟲,也還是可能有其他區域原有的雜七雜八寄生蟲。不過,只要謹記不管吃哪裡出產的生魚片,只吃那些有 24 小時冷凍處理、殺死寄生蟲的魚肉,就可以放心享用。另一個方法則是把魚肉煮熟殺死寄生蟲,這樣也就不會被寄生蟲感染了[7,8]。

得了也沒那麼需要在意

說實在的,寄生蟲並沒有想像中的那麼可怕。雖然新聞說的一副得了蟲就會要死不活的,但像是日本海裂頭絛蟲以及相近種的廣節裂頭絛蟲(Diphyllobothrium latum,大多時候對最終宿主並沒有什麼影響,五分之四的宿主甚至毫無症狀,直到數年後才偶然發現自己肚子裡還孕育著另一個生命。就算有症狀,也是輕微的腹瀉、肚子痛、噁心想吐、體重減輕、疲勞、便秘、以及身體不適。真正會出現新聞中提到的「維他命 B12 嚴重缺乏,而導致貧血」,其實是非常少數的狀況,恐怕也是很講究天份不是說就有的。[4]

此外,這些絛蟲寄生的症狀,若是用在對的人如便秘患者或嚴重過胖患者的身上,說不定還是美事一樁。更進一步的說,消化道寄生蟲在我們這個年代,說不定反而是許多嚴重過敏者的救星。畢竟人類的免疫系統有專門對付寄生蟲的部隊,但因為現代社會太過乾淨,使得這些部隊無所事事、根本不知敵人面貌,反而可能因此見了黑影就開槍,造成現代社會中越來越常見的各種過敏,甚至是嚴重的克隆氏症(Crohn’s disease)

這樣的「缺乏寄生蟲造成過敏病症」的假說,乃至於陸續一些在嚴重過敏患者體內種上幾隻寄生蟲,尋求治療效果的科學研究,很可能在日後讓寄生蟲成了治療手段的一環也說不定。[9]

是說,日本海裂頭絛蟲這樣白白淨淨的動物,跟宿主親密的成為一體,從宿主獲得養分的同時也提供了某些無形的幫助和保護,平常也多半相安無事,只有少數時候才會造成一些困擾。這些特點,好像滿適合作為女朋友的哪……

親密的成為一體,有時候會鬧脾氣,但也會讓人獲得神奇的力量和幫助,這是在說寄生蟲還是女朋友??這部輕小說女主角的本體就是日本海裂頭絛蟲,但日本海裂頭絛蟲哪有這麼可愛啦~~圖/https://zh.wikipedia.org/w/index.php?curid=3813477

親密的成為一體,有時候會鬧脾氣,但也會讓人獲得神奇的力量和幫助,這是在說寄生蟲還是女朋友??這部輕小說女主角的本體就是日本海裂頭絛蟲,但日本海裂頭絛蟲哪有這麼可愛啦~~圖/wikimedia commons.

其實真正衝擊的是…

所以到頭來,得了日本海裂頭絛蟲真正的衝擊,其實可能不在生理上,而是在心理上的影響為多。畢竟絛蟲在肚子裡長長一條幾公尺,意識到這件事情的衝擊恐怕不亞於突然發現自己懷孕。

更何況,為了拓殖自己的後代,絛蟲閒著沒事就會有老熟的、充滿自體受精蟲卵的節片脫落下來,為的就是讓節片能夠被宿主排出體外後,將其中的受精卵散布到水體中。於是,當我們上完廁所轉身沖水之時,看見一段河粉般的半透明物漂浮在水中,站在馬桶邊想了半天也想不起來自己什麼時候吃了河粉,這樣的腦力耗損想來也是不小。

最讓人瞠目結舌的是,絛蟲的成熟節片並不只會跟著宿主的糞便一起排出,要是腸子一路通行無阻的話還會在脫落以後慢慢蠕動爬出肛門,甚至沿著褲管扭動掉到地上。相信任何人要是遇見這種狀況,不光是覺得噁心、恐怖,可能還懷疑自己被異形入侵,這感受一定是永生難忘。

  • 在去年的野望影展「與寄生蟲共舞」這部影片中,寄生蟲專家說明絛蟲節片會自己跑出肛門的片段

  • 飯後勿看,貓絛蟲節片自己跑出肛門

 

這,才是絛蟲對人類宿主真正的巨大影響和衝擊吧!

參考資料:

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