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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拍攝於司馬庫斯。圖片提供者：黃儀倩。

這個週末，相信大家都有一個很難忘的回憶，台灣各地的氣象測站，都測到破紀錄的低溫。很多海拔高度較低的地方，也下起了雪來。一時間，整個台灣的新聞台焦點已經從蔡英文要不要提前組閣，整個轉移到白雪紛飛的歡樂世界。一位在新聞台任職的新聞主管還打趣的說：「今天最大的新聞，應該是台北哪裡沒下雪？」

媒體的報導多著重現象，缺乏事件背後的剖析。

台灣的媒體競爭很激烈，為了收視率只能用力拼下去。然而各家電視台的人力畢竟有限，別家電視台有下雪的畫面，自家怎麼可以沒有。別人出了SNG車，輸人也不能輸陣。資源投注在最血淋淋新聞戰，自然就無法空出人力開闢戰場，只能跟隨別家的議題。在我看來，除了「何處下雪？雪積多深？賞雪人潮？車陣多長？」之外，寒流背後的成因更值得探討。少數有新聞媒體深入解釋了「北極震盪」讓大家知道為什麼會有這一波寒流。但是，很抱歉，如果以科學家的標準，我還會在多問一句，「北極震盪」年年發生，怎麼今年會有如此嚴重的寒流。如果我的資訊沒錯，台灣自1897年有氣象記錄已來，還沒有平地下雪的紀錄發生。很可惜，真正深入的資訊，大多來自外電報導，實在是一大遺憾。

不該發生的事情，卻有不一樣的處理標準

台灣地處副熱帶和熱帶，依照常理來判斷，低海拔地區下雪，其實是「反常」的事件。這就跟十幾年來不該淹水的地方淹水，一月不該有颱風侵襲台灣，小林村不該滅村一樣，都是反常的天氣（或災害）事件。然而，台灣的民眾似乎對下雪有追求的熱情。於是輿論風向變得相當歡樂，開始討論起日本、台灣哪個氣象預報比較準，氣象主播之間的舌戰。這些資訊無疑增添了八卦的氣氛。但是，容我多嘴，當我們覺得日本的播報很準確的時候，是不是想過日本投注多少的人力物力在基礎科學的研究上面。氣象是一門科學，而科學的進步沒有捷徑，就是找到一群稱職的科學家，給他們需要的資源。

下雪是天氣現象，平地下雪是天氣災害現象

相對於其他高緯度地區，台灣對於寒害幾乎是沒有準備的。舉例來說，一般辦公大樓不一定有暖氣設備，有些建築為了通風，連冬天也只能開啟冷氣。一般超過20年以上的住宅大樓，更不會裝設暖氣，只能靠住戶自己購置，如此低溫對壯年人來說已經接近體力負荷的邊緣，更何況是老年人與小孩。如此寒害，對心血管疾病的病人都是嚴峻的考驗。可以想見，凍死的案例一定會上升，而接下來，台灣的民眾就要面對過年前的農產品漲價。說實話，這波寒流帶來的雪，不是瑞雪，是災害啊！瑞凡！

回歸科學面來說，根據科學家的研究證實，在可以預見的未來，人類必定要面對這一類型的「極端氣候」。尤其是位於海島的台灣，暴雨、暖冬、寒流、強颱，以後都會成為我們生活的一部分。媒體的力量，就跟水一樣，水能載舟，也能煮粥（咳～～），對不起，是亦能覆舟。當輿論能夠喚起大家對這類極端氣候的重視，就會發現這些現象多少肇因於全球暖化。簡單來說，地球已經存在超過45億年，什麼樣的大風大浪沒見過。相對的，人類只有短短一百萬年左右的歷史。地球系統的失衡，不會讓地球消失，反而會是人類這個族群存亡的關鍵。

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如果你是一個動漫迷，一定曾經夢想變身超級英雄，但這似乎終究只能是幻想──直到科技把想像化為現實。

隨著科技快速演進，人類終於可以製造出模擬各種超能力的裝備，像是讓上班族變身蜘蛛人的攀牆手套、只比超人視力差一點的千里眼隱形眼鏡等，擁有超能力不再是癡人說夢。

不過，這些裝備的發明並非如同漫畫情節：由億萬富翁為了懲奸除惡而打造；而是科學家和醫學專家為改善人類生活而研發。舉例來說，專家研發出能夠加速人體組織再生的植入體，雖然不可能像金鋼狼一樣迅速讓傷口癒合，卻可降低感染機率和醫療成本；另外還有能夠偵測周遭障礙物的特製服裝，用處不在增加超級英雄的第六感，而是為了幫助視障人士安全地行走。

這些新奇科技有些仍在研發階段，但也有一些已經實際問世。美國國防承包商雷神公司（Raytheon）已經交貨給美國陸軍一套讓士兵力大無窮的鋼鐵人裝；許多造船廠也用類似概念的外骨骼機械裝，協助工人操作重型機具。如果你有興趣，甚至可以在家自己拼裝超能力裝備。紐約羅徹斯特大學的學生，就運用唾手可得的現成材料，打造出一具隱形透視鏡。

雖然目前的科技還無法讓每個人都穿上紅色披風飛天入地，但透過本期為你介紹的高科技裝置，我們或許可以窺知未來擁有類似超能力的世界，甚至預先規劃好自己的超級英雄祕密基地。

蜘蛛人攀牆術

黏性手套的靈感來自壁虎的腳。

如果可以像蜘蛛人一樣發射蜘蛛絲，徒手攀爬辦公大樓，一定會讓上班變得更有趣。不過這套都市輕功服和蜘蛛的關係不大，是從壁虎的四隻腳得到靈感而發明出來的。

史丹佛大學學生模擬壁虎腳上的細微毛髮，開發出特製的乾式黏性手套，讓普通人透過類似的黏著原理來垂直爬行。然而，技術上的困難在於壁虎只有幾公克重，若要支撐體型相對龐大的人類，得另有對策。研發團隊利用加裝特殊簧片來平均分散人施加在手套上的重量，讓整組裝置可以承受高達91公斤的成人體重。另一方面，人類的上半身不像壁虎那樣強而有力，因此還需要一組活動式繩梯，將部分攀爬作用力轉移至雙腳，以減輕雙臂負荷。這副手套的初步測試相當順利，目前學生們正與美國航太總署噴射推進實驗室（Jet Propulsion Lab）合作，評估是否能把相關技術應用到太空船的機械手臂，以回收太空垃圾。

本圖出自《How It Works知識大圖解 國際中文版》第16期（2016年1月號），全見版請點擊圖片放大。

蜘蛛人超感應

對超級英雄來說，預知壞蛋來襲是必備的能力之一，而如今我們只要穿上感應裝，也能具備相同的能力。雖然就造型而言，它沒有緊身蜘蛛裝那麼酷，但這套「蜘蛛感應裝」卻能感應方圓152公分內的障礙物或接近的人，並向穿戴者發出警告。整套裝備包含多項感測模組，由一個測距儀和一具伺服馬達所構成。測距儀會不斷發射聲納波，當聲納波遇到物體反彈回來，便可由感測器計算出距離。一發現障礙物，伺服馬達──即遙控飛機上常見的那種馬達──便啟動推桿，對穿戴者的皮膚施加壓力。越接近障礙物，推桿壓力會越大，藉此讓使用者判斷物體遠近、作出反應。發明者維克托．麥特維席（Victor Mateevitsi）表示，開發這項技術的目的是希望造福視障人士；此外在昏暗環境下，像是濃煙密布的火場，也可以用來確保消防人員的安全。

超級戰鬥裝

披風和小褲褲不夠看，真正的超級英雄都穿外骨骼機械裝。

鋼鐵人的超能力不是因為被輻射蜘蛛咬到，也不是被伽瑪射線照到而突變；鋼鐵人裝說穿了，就是透過精密的工程設計──加上很多的錢──所打造出來的。既然如此，當然我們也可以如法炮製，事實上，現在已經有業者開發出類似的裝備了。

國防製造商雷神替美軍研發了一款超強外骨骼機械裝（Robot Exoskeleton）。士兵只要穿上這套裝備，就能在高液壓系統的輔助下，大幅提升力量、靈敏度和持久作戰能力，即使進行劇烈活動也不至於疲勞和受傷。雖然目前的版本必須連接到內燃液壓引擎以作為動力來源，但未來可望在2020年推出不需要外接線路的獨立外骨骼機械裝。

不只軍方需要外骨骼機械裝，洛克希德．馬丁公司也設計了一款專供重機械操作員使用的機械裝FORTIS，它可以承載大部分的機具重量，讓操作人員可以長時間作業，減少因為肌肉疲勞所需的休息時間和次數。

本圖出自《How It Works知識大圖解 國際中文版》第16期（2016年1月號），全見版請點擊圖片放大。

自製隱形斗篷：讓你看穿物體的簡單透鏡組

隱形和透視都是相當熱門的超能力，但你可能不知道，這兩種能力早已經成為現實，而且一般人在家裡就能辦到。羅徹斯特大學的學生利用市面上現有的便宜材料，設計出一組遮蔽裝置，可以讓光線繞過物體，製造出物體憑空消失的神奇效果。要製造出這種錯覺，需要四組焦距不同的透鏡，並將透鏡相隔特定距離擺設。當光線進入第一組透鏡時，會先聚焦，然後發散，因而繞過位於遮蔽區的物體。但此時後方景象是顛倒的，所以還需要另外一組透鏡，再把影像翻轉回來。這套裝置的遮蔽能力不限特定視角，也就是說不管從透鏡的任何角度看過去，都能清楚呈現物體後方的景象。

這套簡單裝置的遮蔽範圍其實只有透鏡內部，亦即類似甜甜圈的環狀區域內。不過研究團隊也研發出了另一套更為複雜的透鏡裝置，可以達到完全遮蔽的效果。

研發團隊希望這套「羅徹斯特斗篷」（Rochester Cloak）可以在醫療領域發揮作用，讓外科醫生在手術時，能更清楚地看到開刀部位，或是協助卡車司機繞過車輛的死角，察覺周遭狀況。

本圖出自《How It Works知識大圖解 國際中文版》第16期（2016年1月號），全見版請點擊圖片放大。

磁性第六感

這種彈性極佳的人造皮膚能感應地球磁場，讓路癡也不迷路。

鳥和鯊魚沒有GPS也能找到方向，但許多超級英雄仍需輔助裝置，才能正確且即時地找到壞蛋巢穴。科學家現在發明了一種電子皮膚，能夠透過偵測地球磁場來協助指認方向，讓衛星導航和Google地圖都成為過去式。

這種人造皮膚是一層鈷和銅的金屬薄膜，在磁場環境下可以感應電阻的變化。只要測量電阻差異，就可以計算出磁場距離，再把這個資料傳送到液晶顯示幕上，就能清楚判斷方位和距離。

科學家把磁場感測材料黏在PET軟性膠膜上──類似透明投影片的材質──然後再將它貼以彈性膠帶，好讓人造皮膚可以自由伸縮。一平方公尺的感測膠膜只有不到3公克的重量，厚度僅兩微米，比人髮的十分之一還要細，因此人造皮膚可以貼附在人體上，甚至植入皮膚下方，而不至於造成不適。

快速自體療癒：讓骨肉再生的智慧型植體

除了全身擁有強化金屬骨骼，以及金鋼爪之外，金鋼狼還有一項特異功能，那就是快速的自體療癒。其實人體本身就已經有不錯的修復功能，但和X戰警第一男主角的再生能力相比，卻是差得遠了。不過現在這個差距，正在逐漸縮小。

有業者開發出內含大量生長因子的醫療用植體，其中的組織再生分子可以有效提升人體自我療癒的速度。雖然跟金鋼狼的超能力比起來仍舊略遜一籌，不過對於皮膚或骨頭受傷的患者來說，已經能大幅縮短癒合的時間。

除了加速自體療癒，FeyeCon公司所研發的智慧植體還有幾項聰明的特色。首先，它是由可生物分解的材料所製成，因此等到傷口復原後，它會逐漸分解成對人體無害的自然成分；此外，它還可以事先添加抗生素，以減少身體組織排斥外來物質時的發炎機率。目前研究人員仍在微調成分，為的是更適應身體各部位組織，但預估在不久的將來就可以正式推出。

千里望遠鏡：一眨眼就能放大遠方物體的超強眼鏡

本圖出自《How It Works知識大圖解 國際中文版》第16期（2016年1月號），全見版請點擊圖片放大。

超人的千里眼可以隨時看見哪裡有麻煩，不過現在普通人也能擁有類似的能力，儘管目的大不相同。老年性黃斑病變是全世界老年人失明的罪魁禍首，而致病的原因是主管視覺敏銳度的黃斑部位細胞受損。

為了幫助患有此病的老年人提升視物能力，聖地牙哥和瑞士的科學家研發出具有望遠功能的隱形眼鏡，它能將視覺影像放大2.8倍。這種硬式隱形眼鏡比普通隱形眼鏡更大一些，但和過去用來矯正黃斑病患視力的厚重眼鏡相比，已經是一大進步。配戴者仍須戴上由三星3D眼鏡改造而成，且具備精巧操作功能的特製眼鏡。

鏡架上的感測器讓配戴者只須眨動單眼，就能在普通和望遠視力之間切換。眨右眼，便開啟2.8倍放大功能，眨左眼，則會關閉。瑞士聯邦科技學院的研究團隊負責人艾利克．川布雷（Eric Tremblay）表示：「目前這種眼鏡仍處於研究評估階段，但我們期待未來能夠實際生產，嘉惠黃斑部受損的病患。」

念力波動：用腦波控制一切

如果光用念力就能移動物體，確實可以讓生活方便許多，可惜所謂的隔空移物始終只是科幻小說裡的虛構情節。不過，在現代科技的協助下，我們還是可以利用腦波做到很多事情。

真正的腦波控制技術是利用安裝在頭顱上的腦電波感測器（EEG sensor）來偵測大腦活動。當穿戴者專注於某個物體時，額頭後方的大腦前額葉會激發神經元，產生腦電波。這種腦電波足以引起腦波感測器的電位差，再由電腦演算法分析轉譯為電子訊號，下達指令給連接的裝置設備。

透過這個原理，航太技術廠Tekever已經開發出透過腦波操作的無人機。操作員須戴上腦波感測帽，且事先接受訓練，學習透過專注力來讓電腦螢幕上的圖示向上或向下移動，藉以指揮無人機向左或向右轉；當腦波感測器偵測到大腦特定部位的活動後，便可以傳送相對應的指令給無人機。業者希望這套技術未來能夠應用於更大型的飛行器，減少飛行員的工作負荷，或是讓身障人士也能一圓飛行夢。

本文節錄自《How It Works知識大圖解 國際中文版》第16期（2016年01月號）

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文 / 李柏寬（台大生傳系）

系所背景介紹

臺大生物資源暨農學院 Source: NTU

先來解析一下「生物產業傳播暨發展學系」。民國97年，本系從「農業推廣」改為「生物產業傳播暨發展」，可以參考農業推廣通訊第71期所談到農推改名生傳的的理由：

隨著時代的變遷與社會的進步，「農業」這一項重要的產業活動，已經不只是傳統的初級產業，也涵蓋了二級產業，甚至是三級產業；可以說，「食衣住行育樂」樣樣都與「農」有關。也因此，若能夠以「生物產業」一詞來取代「農業」，將更能彰顯其內涵的多元性。

 為了能夠符合這樣的時代需求、擴展研究領域，以及提昇學術競爭力，從二○○八年八月一日起，已有四十八年歷史的「台灣大學農業推廣學系」正式改名為「台灣大學生物產業傳播暨發展學系」了。而配合新系名的「登場」，系所的課程也有了大幅的變動，將以往所關注的「推廣教育」與「鄉村社會」領域轉移到「行銷傳播」與「社會文化發展分析與研究」等領域上。

從農推到生傳

解析系名從「農推」改「生傳發展（本系比較完整的簡稱）」的理由大致有三：

1. 從農業到生物產業
   因為我們想要觸及的領域除了農業以外，還包含「農業附加的各種產業」，諸如：休閒旅遊產業、文化產業、農企業，甚至是最今新興許多的農業社會企業。
2. 推廣到傳播
   農業「推廣」其實分為農事推廣、家政推廣和四健推廣，但這種推廣的模式比較偏重「向內」的推廣，也就是透過「農業推廣人員」指導「農民」新農業技術（農事推廣）、指導「農村婦女」家政方法（家政推廣），指導「青年」學習農業（四健會：一種農村服務團），以行動達到教育農民的責任，正因此農推以前需要學教育學。那為什麼要改為「傳播」呢？因為「傳播」不僅有「內向、組織間、小團體」的傳播，更有向外的「大眾」傳播、「行銷」傳播，本系希望能擴大「傳播」的對象，從「農民」到「社會大眾」和消費者，因此有了這樣的變化。
3. 發展
   其實農推系過去分為「推廣教育組」和「鄉村社會組」，推廣教育組就如前述，主修教育學、傳播學等等，因此這組的發展方向是「從內向到外向」。那麼鄉村社會組在做什麼呢？其實就是「鄉村社會學」的研究和推廣。

或許很多人對鄉村社會學有些陌生，他屬於社會學的一個分支，重視是研究「鄉村」地區，微觀的層次可能是個別農民的生計、家庭收入，巨觀的可能是鄉村地區的社會結構、社會變遷、農村社會發展與規劃等等。因此，看到「發展」，可能多數人會覺得他好像是一個沒有意義的贅詞，那其實是因為從小到大的課本，太愛把這個領域的討論當作一種社會道德的訴諸。諸如課本最後一張都是「永續社會責任」、或者是「唯有努力發展，才能ＸＸＸ」不過，其實「發展」也是有自己一套理論脈絡的：其中會去探討鄉村、國家、甚至是全球化浪潮的種種議題。

對於「生物產業傳播暨發展」名稱的質疑

生物產業等於本系發展方向？
生物產業（bio-industry）其實根本不等同於上述本系擴充的方向（文化產業、休閒觀光產業、農企業、農業附加產業），而是比較偏重「生物科技」技術。這樣的擴充，會讓人聯想到我們系可能想要「傳播」「生物科技」，或者是在學生物學，這與本系發展方向差距非常大。

傳播？
這沒有改掉的疑慮，畢竟從農業推廣也相當重視傳播相關理論方法。不過還是有些發展方向的爭論：諸如到底我們傳播的領域在哪？是「行銷傳播」？還是有「新聞」、「廣告」、「廣電」？是「大眾傳播」嗎？是「科學傳播」？還是「公共關係」？這個部分等下會談。

發展？
如同前述所言，「發展」一直是被所有人忽略的議題，這可能代表著「鄉村社會學」的衰微，或者是多數人對於研究「農業社會」沒有太大興趣的緣故。單單「鄉村社會學」可能在這個以「行動」或者是「應用」的科系之中，很難凸出的原因，因為，鄉村社會學其實偏重理論的操作。然而，本系在鄉村社會學方面，也有實作的導向，諸如「農村社區營造」、「農村旅遊事業」等等面向，都與鄉村社會有密切連結。

另外再談一下，其實很多學校有專門研究「發展」的科系！包含世新大學「社會發展研究所」、屏東大學「社會發展學系」，或者台中教育大學「區域與社會發展學系」以及東吳大學的「社會學系」，都與本系「社會發展」領域有相似之處。行文至此，生傳系現在又要改系名了，通說採「傳播學系」，當然，這個通說所面臨的最大質疑有三個，接下來，我會針對這些疑問進行思考，其中包含我自己的立場，所以請大家明晰與批判囉！

生傳系改系名的重要問題

一、不重視農業了嗎？

這個問題太有趣了！我自己的答案是，看起來我們系是「沒有打算要不重視農業」，但也「沒有打算要重視農業」，不過，本系對於農業的想像有些「怪怪的（？）」！

沒有打算放棄農業？

本系在系訂必修裡面把「生物產業發展」改成「農業發展」，在轉學考裡把「社會學」改成「農業發展與社會」，系必修還增加了「農業組織與管理」，而且要求每門課的老師都希望學生做「農業相關的傳播或報告（例如穆謙老師的視覺傳播、玉蟬老師媒體寫作、麗君老師的課也和農企業整合）」。此外，本系還找來了如森老師，專長是「農業新聞採訪寫作」、淑美老師也是從「世新大學觀光系休閒組」而來，對於農業和休閒產業也是有所專精，看起來是沒有要放棄農業！

沒有打算重視農業，而且想像怪怪的？

再來，為什麼我說本系也沒有打算要「重視農業」，或對於農業的想像有點奇怪的理由，第一個，就是「社會學」改「農業發展與社會」和研究所不考「社會學」。第二個，就是我們系的學位名從「社會科學」改成「傳播學」一事。

咦？這跟對農業想像怪怪的有什麼關聯性嗎？我的觀察是，我們系目前希望改變的點，就是把「鄉村社會」相關主題弱化，並把著重點轉移到「農企業」，進而與「行銷」更能扯上關聯。也就是說，我們必須明晰的一個重點是，農業其實分成兩個主要思考和發展方向，一種是用社會學的角度看待農村議題的發展，諸如從生態永續、糧食自給、友善環境、農民福利、勞動與人口政策等等觀點去討論農業議題，或是從批判的角度看待新自由主義浪潮對於小農的衝擊，研究小農在社會結構轉變下面臨哪些問題，政策和產業如何改變這些小農的生計。另一種思考方向就比較不「社會學」，他們會將農業視為一個「經濟產業」，希望能透過企業經營和產業發展、產值、GDP，去看待農業發展。

舉個例子，同樣是推廣有機農業好了，前者的論點可能會是：我們若要促進土地能夠永續耕作，必須透過有機農業，減低對土地的負擔，並讓每個農家透過多樣化的農作，讓土地能夠永續傳承，並藉此改善農民收入，並主張農業生產規模應該「最適化」而非「最大化」。後者的論點可能會從農企業出發，認為「有機農業」比較健康，因此能在市面上獲得更高的收入，我們需要一大片土地來機械化生產有機作物，才能獲得較高額的利潤。

農業價值光譜的爭辯？（不負責猜測！）

所以簡單而言，這種農業價值觀的光譜，到底應該透過「大農」來增加農業生產效率和產值？還是重視鄉村地區社會發展，關心「小農」權益？就是本系發展的一些癥結點！

所以我們系到底想往哪個方向呢？我覺得整個系所似乎也對於這種方向上的討論有很多歧見，甚至陷入了價值觀的紊亂。不過，說真的，也沒有哪個方向一定正確！「大農」派批評「小農」派缺乏戰鬥力，沒有信心走向國際，也沒辦法讓農業賺大錢。「小農」派則批判「大農」派根本是讓「資本農」擴大農地，讓有錢的大財團可以圈地來從事農業，而小農就淪為制度下的犧牲品等等。相關爭辯，似乎也是系所發展的爭辯（僅猜測，或是從一些客觀的資料看起來？）

談一下自己的觀點：我個人是比較傾向的小農派（不諱言！），不過我覺得，其實兩種路線是可以調和的，雖然我們系希望走行銷，而多數行銷都比較從「大公司」的思考脈絡去陳述，但「社會行銷」、「社會企業」的相關理論和實踐，其實更適合本系的發展目標，也能調和兩者之間的價值衝突。

近期台灣社會對於「農業」的論述，其實不像以前那麼悲情，而且有非常多「小農」行銷成功的案例，我覺得都是生傳學生最適合的方向。相關實踐者或研究者，都很重視「如何了解結構問題」並針對「結構」去進行調和與改變，重視「永續社會發展的責任」，或許這是比較值得發展的方法！（補充：師大環境教育所高以甄《大學農學院學生之農業典範及其影響因子──以國立臺灣大學生物資源暨農學院為例》的研究中，就說生傳系的學生偏向「替代農業典範」，意思就是我們比其他農院科系顯著地偏有機小農派！）

圖為小農餐廳廣告。近幾年小農經濟關注度提升，民眾開始有不一樣的選擇。 圖片來源:Simon

二、要變成管理學院嗎？還是新聞所的大學部？

這個問題，也就是承接上述農業價值觀爭辯的問題。「管理學院」一向給人的是從「企業」的角度來看待世界的取徑，而「社會科學院」則從比較批判的角度來研究社會。前者重視個體，後者重視結構。如果是「管院」的人來思考農業，他們可能會傾向用大資本來投入農業經營，創造產值；如果從「社會科學」來思考的話，則會傾向「批判農業政策」、「用比較調和的資本主義來實踐」，諸如社會企業等等，不過管院近期有越來越調和的趨勢！

誠如前述所言，我們系不可能「轉院」，因為轉院應該比改系名還要複雜幾百倍吧！但我目前看起來有一點是要放棄「社會科學院」的意思，發展方向比較偏向「管理學院」，這到底好不好呢？見仁見智！不過，我的觀點是，「農院」正好介在中間，「生傳」應該要有所調和，兩面並陳才是。

至於新聞所的大學部？生傳系一直和「新聞」的關聯性有點遠，生傳比較重視的行銷傳播，新聞學其實並不關心廣告這一塊，他們甚至批判「置入性行銷」、「公關新聞」對於閱聽人的傷害等等。所以，這個方向似乎比前述「農業價值觀」的爭議還來的清楚許多。

三、傳播學系領域會不會太廣？

依照目前生傳的規劃，把傳播領域分為「行銷傳播」、「公共傳播」和「科學傳播」三塊，這與傳統傳播學院的分類（例如政大或世新），他們分法是「新聞」、「廣告」、「廣電」有所不同。

至於為什麼要分類成這三塊呢？我想一般學院是用產業別來分，但生傳由於不是完全走「大眾傳播」的路線，所以我們的「行銷傳播」偏向「廣告」，公共傳播則是偏向「公關」，科學傳播則偏向「新聞」。但我這樣的歸類也不是很妥當，只能說，我們系希望能用傳播應用在不同領域中，但如何應用並沒有相當清晰，可能還需要更多的溝通和規劃。

生傳未來三個重要傳播領域的介紹

一、行銷傳播

借用中山大學行銷傳播管理研究所簡介

• 發展重點
  「中山大學行銷傳播管理研究所結合媒體科技、行銷傳播、與社會文化三個領域，培養具有管理專長的傳播人才。本所發展因應科技進步與產業開放的挑戰，適應時代的需求，同時著重規劃、思考、分析與創意的人文涵養訓練，兼顧理論與實務。」
• 發展願景
  「結合商業行銷與傳播管理概念，融入新興社會行銷與數位行銷的技巧，致力於拓展行銷傳播學術領域，培養具備傳播管理知識的行銷人才，以因應時代潮流，滿足企業、政府與非營利組織的發展需求。」

整體來看，總之，行銷傳播，就是希望「行銷管理」者能夠利用「傳播媒介」來達到品牌推廣、廣告、公共關係的效果。

二、公共傳播

用Google搜尋「公共傳播」第一個跳出來的網頁，內容在介紹「公共關係傳播」。個人不太確定本系的公共傳播是不是雷同於「公共關係傳播」，不過就暫且認定是這樣。公共關係傳播是組織通過報紙、廣播、電視等大眾傳播媒介，輔之以人際傳播的手段，向其內部及外部公眾傳遞有關組織各方面信息的過程。

這個定義至少包括三個方面的內容：
1. 公共關係傳播的主體是組織，不是專門的信息傳播機構。
2. 公共關係傳播的客體由兩部分組成，一部分是組織內部公眾，另一部分是組織外部公眾。
3. 公共關係傳播以大眾傳播媒介作為主要手段，以人際傳播作為輔助手段。

如果用public communication去搜尋的話：
“Public communications denotes communications between persons as equals. It is the receipt and exchange of messages, ideas and opinions. Means of public communications evolved over time with the development of technology and mediums of communications. Likewise, public opinions, policies and ideas evolved as society’s attitudes and opinions changed. However, the exchange or transaction of ideas remains constant. People respond and react within public groups, thereby contributing to and shaping public discourse.”

簡單而言，公共傳播和大眾傳播雖然是類似的概念，當兩者的區別在於，公共傳播相較於大眾傳播，更重視每個受眾的理解與反饋。不過，本系似乎偏重「公共關係」，畢竟公共關係和行銷傳播似乎比較有關聯性。

三、 科學傳播

科學傳播就有比較明確的定義，由於「科學知識」是需要比較專業和深入的分析，但是「新聞傳播」通常比較短暫，需要在短時間和短篇幅內用淺顯易懂的語言，讓讀者了解相關知識，因此又了「科學傳播」的出現。科學傳播涉及了相當多社會學、傳播學與採訪寫作相關領域的討論，包含「科學知識」如何轉譯與媒體再現、「科學新聞」的社會與科技研究等等，都是科學傳播的相關題材。

本系的重點應該會擺在「農業」相關議題的傳播，不過，本系其實也不關心「農業相關科學」，亦即本系目前的學習不涉及農業技術。因此這個領域的課程，其實有一點不合整體課程規劃。或許說是「農業議題新聞傳播」，也許更為合適？

所以，系名到底該怎麼改？

上述講完一些系所發展方向和課程定位後，如果要我用一句話簡單的話來形容，那就是，生傳系在農院裡，扮演的是農業後端與消費者和社會大眾連結的角色。其中「行銷傳播」和「公共傳播」，就是從農企業或農民觀點去連結消費者的學習。而「科學傳播」，則比較是從「傳播媒體內容產製者」去連結消費者和大眾的學習。

稟持著這個「農業後端與消費者和大眾連結的角色」，我認為，生傳系改名作為「傳播」並沒有不妥，但是「農業傳播」可能更為適合，理由如下：

1. 定位未放棄農業
   本系的「傳播」從前述來看，並沒有放棄農業的意思：本系若能把「農業後端連結社會與大眾」角色的定位拿捏好，不論是在學術領域上或應用領域上都對「農業」有很大的貢獻。
2. 與他校傳播學系領域不同
   「傳播學系」很容易讓人誤解生傳所學類似其他學校的「傳播學系」，但其實本系並非如此，觀察其他學校的傳播學系，例如中正大學傳播學系，他們的課程規劃是：「傳播科技與實務」、「傳播產業法規」、「媒體社會文化」三個學群，共同必修有傳播理論、各類型媒介的實作課程、媒體與社會、傳播史、新聞學等等課程。幾乎所有必修科目皆與傳播相關，選修也是，但本系卻有許多科目並非如此。
   生傳系的傳播學相關必修，其實和這些科系大相逕庭：本系所學的傳播內容是「媒體寫作、傳播學、媒介概論、整合行銷傳播、消費者行為、傳播企劃、視覺傳播」等科目，但整體而言，不論是在課程上，或者是學分數上，相較而言都差距甚大。如果硬要相比，本系還比較偏向他校的「廣告學系」而非「傳播學系」，不過比起其他學校的廣告系，本系的傳播相關必修和選修仍然不足。
3. 農業與生傳環環相扣
   生傳系的傳播有其特色，不僅偏重「應用」，更是以「農業」為背景：本系專任教師具有農業背景，並以鄉村社會為研究的老師也相當之多。此外，多數傳播背景的教師，也常以農業為主要研究方向，包含農業深度報導、鄉村文化研究、農企業相關的行銷、休閒觀光等等，可見農業很難，也不會從生傳系脫離。

source:Tony Tseng

綜合上述所言，本系主要重點會擺在傳播應用在「農業」領域之中，而前述提到本系希望在農業之外，還有其他「農業相關產業」的傳播推廣，依然不脫離和農業之間的連結，因此系名應強調本系特色，並定位「農業後端與社會連結的角色」。

系所定位和領域掌握才是重點

不論是「傳播學系」，或者「農業傳播學系」、「應用傳播學系」、「行銷傳播學系」等等，我們都能明確瞭解，在生農學院的架構裡，「農業其他自然科學」相關科系，是處理農業前端生產的問題。至於「農業中的社會科學」，有「農業經濟」和「生傳」兩個科系。兩系在定位上應該要有所區隔，農經可能偏重「農業相關經濟政策」的研究和實踐，而生傳就應重視「農業整體社會結構和與大眾連結的角色」，始能讓農業的「社會科學」更為完整。

因此，生傳要如何做到這個農業社會科學的定位呢？我認為，最重要的事情就是，必須強化學生和整個科系對於農業發展和鄉村社會結構的體認，唯有了解農民、農業所面臨的議題，了解相關政策和產業結構如何影響農業整體的發展，我們才能在「傳播」上更為精進，也能強化本系學生與眾不同的專業。當今許多傳播和新聞學界都很重視跨領域的結合，因為傳播不可能單獨存在，勢必與其他議題有所連結，或對於某個方向的事務特別了解，才能有好的傳播，生傳的那個跨領域，就是農業。

用本系傳播發展方向來分述，以農企業行銷傳播而言，如果我們無法洞悉農業產業的特性，便很難做好市場分析，如果想要往協助小農進行行銷的方向發展，也很難了解農民們到底面臨了哪些困境；以農業科學傳播而言，如果我們不了解農業相關社會議題、政策與鄉村社會，我們便很難接近農業的真實，何況將相關議題傳達出去？唯有深刻體會、內化相關知識，才能在科學傳播、新聞傳播相關方向有更精闢且清晰的內容產製。

因此，本系仍然需要在農業經濟之外，對於「農業社會」和「鄉村社會」的議題能夠深化，否則將無法建構一個完整的傳播體系。未來的台大傳播系，應該秉持著對於「農業社會科學最重要的角色」邁進，不僅是補齊台大生農學院的學術領域，更是台灣專門以農業社會科學為核心的科系。我們關心農業與社會發展，關心如何讓農業被更多人看見，關心農業如何連結消費者，補齊從土地到餐桌的「最後一段路」，讓農業重新被社會大眾理解、重視，並改善農業之於消費者的連結。

當今台灣社會，有越來越重視土地正義、糧食自給、農地復耕的趨勢，農業不再只是夕陽產業，而是整體社會發展中，不可或缺的角色。當今農業發展也走向多元體系，從一級生產、二級加工、三級觀光、服務與行銷推廣的結合，都能看見這股趨勢。我認為，「農業」一直和「傳播」沒有任何隔閡，整體而言，本系的學習脈絡應是：

「從了解農業與鄉村議題開始，建立對於市場和農業社會結構的體認，進而使用傳播策略，行銷、推廣與傳遞農業相關知識，進而能讓本系經過這樣的學術和實務訓練後，能在各個領域來改變農業。」

這種改變可能有以下路徑：
1. 透過「鄉村社會結構」的研究與實踐，進而促進鄉村社會發展相關政策的改變。
2. 透過「農業行銷與公共傳播」的研究與實踐，以社會企業、農企業創業創新來連結消費者。
3. 透過「農業科學傳播」的研究與實踐，讓農業議題和農業之美被更多人重視。

系名是什麼不重要，重要的是我們的學習結果，最後到底「懂不懂農業？」、「會不會傳播？」、「是否真的能讓農業和大眾連結？」才是關鍵核心！

「農業傳播」會拉低分數？

這一點，不避諱的說，當然會！因為社會整體而言，對於農業還是抱有一些「歧視」和缺乏體認、缺乏連結的現象。和一個都市人討論農業，距離是相當遙遠的，正因為如此，農業很難在媒體和公眾討論中被看見，相關的討論也遠不及工商業。（例如，總統辯論都在講經濟政策，但從來不會討論農業！）

100年大學指考第一天。新生選擇入學時，系所名稱也是關鍵因素之一。source:新聞攝影分享台YU CHIH-WEI

然而，這不正是我們想要改變的目標？

本系希望透過傳播策略，來讓農業行銷出去、被更多人看見，進而提升農業在社會中的角色。如果連自己的系名，都不敢放上農業，害怕因此而被人看貶，豈不是和我們的核心宗旨有所背離？如果連自己的「科系名稱」，都無法妥善地行銷與傳播，又怎能說我們自己的「傳播力」很好？

當然，很難想像有很多尚未進入大學的學生，對於「農業與鄉村社會」會有興趣。不過，也許生傳可以這麼說：「我們系能把最難行銷、最難傳播的「農業」，都能傳播得有聲有色，那麼其他容易傳播的產業，當然也就更輕而易舉囉！」而且，沒有人限定生傳的學生出來一定要往「農業傳播」的領域邁進，畢竟相關市場仍不大。可是，反過來想，這樣也是創造了學生兩個面向的專長，有利而無害呢！

由於「農業與消費者的連結」，在市場上仍然是一片藍海，學生或許也能用創新的手段，往農業創新創業、食農教育的推廣、鄉村社區營造、農業資訊傳播等方向努力。有關農業議題的內容產製和科學傳播，在新聞和廣告產業中也相對較少，這也是一個可能的方向！

談到這裡，我認為，本系不論是在學術上和實務上都能補足現行學術界和產業界的不足！若能秉持「農業後端與消費者和社會大眾連結」的定位，相信本系將會獲得更多人的喜歡與理解！

相關國內外科系比較

國外科系：
康乃爾大學農學院：在康乃爾大學農學院中，相關「農業社會科學」的主修有：Applied economics and management、Development sociology、Communication等科系。而其中，又以發展社會學系和傳播學系和本系最有關係。

• 發展社會學系（Department of Development sociology）
  “The Department of Development Sociology has a unique program profile that is unmatched by any other departments of sociology in the nation. The integrated package of scholarship on development, environment, population and community is its distinguishing characteristic and comparative advantage. Faculty and students in the department conduct theoretical and applied research, teaching, and outreach on the causes, dynamics, and consequences of social, cultural, political and economic change. Development Sociology majors study how societies develop and identify the social pathways that can help build a successful career. The department is well known for international, domestic, rural, environmental, agricultural, and population studies.”
• 傳播學系（Department of Communication）
  “The Department of Communication is dedicated to enhancing understanding of communication processes, institutions, systems, and practices; informing and educating a wide range of constituencies; and fostering communication competencies, all in service to ethical public discourse in a civil society committed to positive social change.”
  “Our faculty, graduate students, undergraduates, and alumni are recognized leaders in developing and applying novel theoretical perspectives to address important issues. Grounded in the theoretical and methodological rigor of the social sciences, we teach classes and conduct research on real-world communication problems related to media, health, agriculture, and the environment, among others. We recognize and value a wide variety of quantitative and qualitative empirical methods, and we celebrate research as a core element of teaching in all its forms and teaching as a fundamental spur to research.”

透過上述科系介紹的特色，我們可以發現，發展社會學系關心的領域，和一般社會學的脈絡不同，它主要整合國內外鄉村、環境、農業、人口等等議題的研究。而傳播學系關心的重點，擺在如何透過了解傳播過程和方法，來解決媒體、健康、農業、環境等等方向的議題。整體而言，生傳系目前的領域，主要就是包含這兩個科系。

國內科系：
國內偏向應用其他領域的傳播科系，大致有國立交通大學傳播與科技學系、國立師範大學圖文傳播學系、國立台灣藝術大學圖文傳播藝術學系、國立東華大學民族語言與傳播學系、國立聯合大學台灣語文與傳播學系、國立台灣體育運動大學運動資訊與傳播學系、國立屏東大學科普傳播學系、真理大學運動資訊傳播學系、環球科技大學創意公共傳播設計學系等。（以上主要是排除一般大眾傳播、資訊傳播、新聞、廣告、廣電等傳統傳播科系。）

我就挑幾個把傳播應用在其他領域的科系，他們課程如何設計安排來當作案例：

• 國立交通大學傳播與科技學系
  共同必修：傳播基礎寫作、傳播科技工作坊、傳播科技史概論、影視製作、影像美學、傳播研究方法、傳播過程與效果、人機互動概論、媒體文化與社會、整合數位媒體實作（上）、整合數位媒體實作（下）、媒體實習（上）、媒體實習（下）、畢業專題（上）、畢業專題（下）。
  專業選修學群：傳播與科技學程、媒體文化學程、客家文化與社會學分學程，其中，「傳播與科技／媒體文化」學程為二選一（12學分），「客家文化與社會學程」為必選15學分。
•  國立東華大學民族語言與傳播學系
  該學系分成四個主要學程：民族學院基礎學程（22學分）、民族語言與傳播學系核心課程（27學分，18學分為語言相關，9學分為傳播相關）為主修必修學程。而專業學程則有原住民語文學程、傳播學程，必須2選1選修，一個學程需21學分始可取得該學程資格。總體而言，該系需要修49學分系必修，以及21學分系必選修。
• 國立屏東大學科普傳播學系
  該系47學分必修內，包含22學分的基礎科學必修、10學分的數理教學必修、以及10學分的科普傳播領域、還有5學分的體驗學習。系選修也分為上述三個領域，基礎科學必選3學分，數理教學必選10學分，而科普傳播也是必選10學分。

整體而言，三個系所都是利用學群和必選修的方式，來達到連結不同領域的效果。交大的核心課程主要以傳播為主，並不涉及其他領域，但大三起有必選學程，類似必修群組。而東華大學則是在必修內有蠻大量的民族語言，傳播相關課程則是以專業學程出現。至於屏科大的科普傳播，雖也是分學群，但整體而言所佔比例其實不算太高，仍有相當大的比例是理學院的基礎課程和數理教育。

結語

一、關於課程規劃

目前本系規劃是「行銷傳播」、「公共傳播」和「科學傳播」三個主軸，不過我認為，應該改變的有：
1.針對「行銷傳播」和「公共傳播」，兩者的領域重疊而有所模糊，這個部分應該讓學生更加清楚到底差別在哪。
2.本系學生並沒有科學相關背景知識的學習，「科學傳播」有其難度，或許應改為農業相關議題的傳播會更為妥適。
3.應該凸顯「鄉村社會發展」的重要性，與這些傳播並列為一個領域，讓傳播是在「對於農業與鄉村發展有深刻體認」的基礎下來進行研究與實作，才不會產生「不了解背景卻又要傳播」的困境。
4.相關傳播領域課程應該分類更清晰，或許能參照其他學校設定不同學群，讓有興趣的學生能依照課程脈絡進行選修學習。

二、關於系所名稱

如前述所言，本系的「傳播」相當具有科系特色，和一般傳播學系所關心的傳播領域有所不同，既非廣告，也非新聞，也不涵蓋所有傳播領域，實在很難區分我們的傳播特色，也很難真的去涵蓋所有傳播領域。

不過，有一共通點是，本系不管各傳播領域，都重視農業相關領域的實踐，因此，為體現本系關心的重點，不至於使人產生誤解，應以「農業傳播學系」最為適宜，也最能包含本系所有領域的研究與實務目標。

此外，也有相當多討論提到康乃爾大學農學院的「傳播學系」，但詳細查看該系教師和研究領域，其實和農業的連結不如本系來的強烈；至於也有人會討論到「發展」領域從系名的移除，我認為，「發展」其實依然、也必需是本系的核心課程和選修專業領域，但本系的「發展」也是以鄉村社會結構和農業為主，或許可以概括到系名的「農業」底下，讓系名更簡潔、更有識別度。

本文節選自作者臉書。

The post 生傳系是什麼？農推能吃嗎？全面剖析「生物產業傳播暨發展學系」！ appeared first on PanSci 泛科學.

本文章由 經濟部能源局贊助，泛科學規劃執行。

智慧節能計畫成果期中成果發表

由行政院推動，各全台各地方政府執行的「智慧節電計畫」選在 2015的聖誕節前夕舉辦了期中競賽暨展示大會，先不論他們呈現方式非常像國高中的科展大賽……，這場展示活動目的除了要進行要各縣市的創意比評外，據說也是首次開放讓一般民眾參觀參與評選活動。

這項耗資 30億的計畫自去年四月推動以來，18個參與縣市便陸續提出各自的節電計畫，除了包含節電獎勵、節電創意競賽，節能家電等傳統作法外，許多縣市也試著從不同角度切入，希望可以喚醒民眾意識，完成節電的最後一哩路。

以新北市為例，雖然市長請假了好一陣子，但新北市本次提出了頗受好評的創意節電作法，像是泛科學過去曾經專文介紹過的「都市熱島效應檢測」，以及透過「新北電癮節」網站和Facebook粉絲頁，以相當吸引人眼球的的能源浪費恐怖片和即時的用電資訊更新，讓民眾更容易接受到節電的相關資訊。另外像是屏東縣近年來觀星旅遊正夯，屏東縣節電計畫也搭上這股熱潮，和民間團體（屏東縣天文協會）合作，推動「星空再現屏東」計畫，鼓勵關上電燈、走出戶外，一口氣達成節電和降低光害兩項目標（泛科學專文：光害，害在哪？）。

在最後評分結果中，新北市一口氣拿下八個獎項，目前實際節電量 127萬度、節電率 1.24%也都遠高於全國平均，算是實至名歸的大贏家！臺北市、臺中市和臺南市則分別拿下拿下三座獎項，並列第二。

民間團體怎麼看？

除了官方評比外，由 20多個民間團體組成的「能源轉型推動聯盟」日前也推出一份全台縣市節能治理政策評比。其中，新北市、屏東縣和臺北市被評為表現最佳三個縣市，並列 A級；而彰化縣、基隆市、花蓮縣、嘉義縣及苗栗縣等六個縣市則被列進評為有待加強的 D級。聯盟成員也強調這些評比是經過數個月密集資料蒐集，以及和各縣市政府訪談過後所得出的結果，未來也會依據改善情形調整評分。

這項評分是以五項標準和兩個加分項目為各縣市節電政策進行評分。內容包含：

1. 成立納入民間社會力的能源委員會
2. 推動地方能源自治條例
3. 捲動民間資源的政策機制設計
4. 掌握地方能源使用狀況
5. 行政資源投入多寡
6. 抑制尖峰用電成效
7. 促進其他公益性

source：綠色公民行動聯盟

聯盟認為，能源規畫與治理人才不足，是台灣能源轉型所面臨的首要問題。衍伸而出的問題包含：地方政府無法針對各地能源現況和改善方向進行評估、規劃，計劃多是簡單的「宣導」，或是抽獎、補助等「雞血」式的短期方案，而非提供實質的誘因與罰則，缺乏創新的可能和長遠規劃。

其中值得注意的是屏東縣、宜蘭縣和南投縣在這項評比中順利逆襲了部分六都縣市，顯示了獲得資源的多寡，和節電成效也並非絕對的正相關。這份報告也特別指出，這三個縣市成觀的關鍵在於主管單位的專業程度及行政協調能力。像屏東縣變是由縣長親自推動相關計畫，順利整合各機關部會資源，也讓屏東縣獲得了相當不錯的成績。

2015全台縣市節能治理政策評比結果。source：綠色公民行動聯盟

台灣能源轉型之路節電不能缺席

雖然在核四議題上雙方有些出入，但台灣政壇目前不論藍綠的能源政策都以邁向「非核家園」為最終目標。所以姑且先不論台電在選前選後基載電量評估大轉彎，和欠缺發電條件的台灣在核電廠停役後的替代能源該從何而來，長遠的能源政策規劃是立刻可以著手進行。希望在這幾次能源評比後，各地方政府可以展開良性競爭，在知道自己的不足後，更能了解節能政策，應該要含括哪些元素和做法，讓台灣困難重重的能源轉型之路，可以走得更加順遂。

延伸閱讀：

• 泛科學 自己用電自己省系列專題

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Source: BSA

英國科學協會（BSA）新論文輯發布會上，BSA主席Imran Khan發表以下演說：

沒有人該為沒成為科學家而感到抱歉，但每當我和別人聊到我為BSA工作時，對方很容易變得尷尬，他們說：「我不太懂科學」、「喔，我可能比較文藝風」或「我最後一次碰科學大概是學生時期吧。」

這樣的尷尬其實搞錯方向，不喜歡科學沒什麼問題，真正要關注是：當人們不該被排除在外時，卻被排除了，而且這點在科學圈比其他任何文化圈都更嚴重。例如，音樂、文學、政治和運動領域，每個消費、創造或談論的人都能夠參與其中，不只有各自的專業階級有權說話。

Source: wikimedia

在BSA，我們把科學當作是探索自然與社會的方式。從數學到工程，從醫藥到經濟，科學無所不在。但即使定義和影響範圍無所不包，科學仍被認為複雜到一般人無法理解。這才是個問題，科學是如此重要、有價值又迷人，不該只有專業科學家獨享。為了社會、公共與科學進步，需要有更多人關心科學。因此BSA的目標，就是要讓科學成為英國社會與文化更基礎的一環。問題來了，一個與科學真正連結的社會是什麼樣子？我們該如何讓它成真？那又會如何改變科學界？今天，科學家名列在英國最受信任的專業人士中。同胞對我國的科學成就之驕傲（83%），比對英國民主（69%）或英國對世界的影響力（59%）都高，但這份調查同時顯示71%的英國成人不認為自己能夠，或傾向於討論與參與科學。

Source: openstudio7

所以大眾非常尊敬科學，卻也覺得很疏離。這指出尊敬和參與是兩回事，而高度的尊敬可能會抑制了參與。我們的社會給予科學家所謂的「禮貌性疏忽（Civil inattention）」。我們讓他們不受干擾的持續工作，且不覺得事情順利時還有必要參與。直到如狂牛症（BSE）或 麻疹、腮腺炎、德國麻疹混合疫苗（MMR vaccine）一類的風波發生，人們才驚覺該問發生了什麼事。平常非科學家們很少批判、恭賀、挑戰或擁護科學。這難道是因為我們太過尊敬科學工作了嗎？科學方法可以以優雅且創意的方式解釋我們所處的世界，但科學家無法逃脫外在壓力和個人偏見。科學家已被放在一個高台上，常被看作是絕對理性、客觀和專業，但這把科學描述成幾乎不會犯錯的集團，也不想要非科學家的參與。

而問題由此而生。

Richard Horton Source: youtube

如英國醫藥雜誌《Lancet》的編輯 Richard Horton 主張，降低信任度對相關人士有利。醫藥領域這幾十年來的抗爭與網路健康資訊的流行，都逼使醫藥實務更透明與更進步。這模式可以延伸到科學的其他領域嗎？我們能擁有嚴格質詢包含科學在內所有英國公共機構的公民嗎？要讓更多人涉入科學，我們應該創造一種「科學是什麼」的共同認知。例如，把科學當作一種進步的基礎和本質善良的力量，但同時必須認知科學也有黑暗面，這不只是科學家要面對的事。BSA相信，科學如何被使用，社會全體應該共同承擔責任。

例如，去年是第一次世界大戰的百周年紀念。那是最早一批，且絕對不會是最後一次，科學產物被諷刺地用來毒害數十萬人類。儘管過去曾有公約禁止，雙方仍開發並在戰場上使用芥子氣、氯氣和光氣等毒氣。近20萬英國部隊遭遇化學攻擊，即使不致命仍讓軍人接下來的人生時刻受恐慌與折磨。對許多人來說，這是我們理解到科學無差別傷害性的一刻。但矛盾的是，科學也用來發展輸血、打造義肢與外科重建手術。

Source: artblart

科學並不處於道德真空區，它並非本質好或壞，而是展現人類本性的平台，不論是暴力、友善或創意。我們應該為希格斯玻色子或火星探測等新發現歡呼，但我們也需要找到一個空間，供科學家和公眾針對有責任的科學創新進行辯論。發明者與我們大眾都該負責。金融業告訴我們如果忽略了這種責任後會發生什麼事。受2008年金融危機影響，各方政治家與評論員都談起這場危機，也提供公眾一個機會，去討論經濟的重新平衡與我們的金融體系該如何運作。

但幾年後，不論是辯論或重新平衡都沒發生，我會認為，至少一部份的原因，是因為能把議題鑽研到足以勝任任何一場金融討論的人太少了。當科學進步在人類一年又一年飛逝的歲月中扮演更重要的腳色，如果大眾變得討厭科學與科學家，如同討厭金融業與金融家一樣，我們承受不起。讓大眾能輕易理解並詢問科學的過程與產物是非常重要的，這並不是說科學不受規範，科學最獨特的優點就是同行審查（Peer Review），一種科學家互相監督的過程。

Source: AJ Cann

這種自治無疑強化了研究，不過並不該讓剩下的人卸除自身挑戰和推動科學進步的責任。但同行審查也讓大部分的科學家在自我規範中位居較特殊的地位。許多其他領域的專家與行業已經失去了這種特權或責任。在政治領域，有各式各樣的人監督政府為我們社會所做的決定。記者、法官、公民，「They Work For you 」這樣的網站，以及公民運動團體。他們批判政治人物，要求公開透明，但在科學領域，只有其他科學家會這麼做。

如果有更多批判性的友人對科學整體來說有益處，且不只在研究方面。如科學家 Funtowicz 和 Ravetz 提倡的，這種延伸的同儕社群應該包含受這個主題影響，並願意討論的各方團體代表。他們經驗的廣度在檢視科學家進行的事情上無可取代。例如，最近由 BSA 可敬的前主席 Paul Nurse 爵士領導的英國研究委員會審查，其顧問團完全由科學家及科學背景的人組成，而代表納稅人撥出研究經費的英國研究委員會也有同樣的問題。有多少產業能這樣容忍獨立觀點的缺乏？

1991年成立的人類受精與胚胎管理局（HFEA）則是另一例，它的規則明訂主席、副主席和至少一半的HFEA成員必須來自非醫學或科學界。這個團體當前包含許多做過試管嬰兒的人，管理局所掌管的科技與他們有切身關聯。這是人民參與真正科學投資與監管機構的第一步。當多樣性越多越好，我們需要更努力。科技創新的關鍵決策應該永遠包含公共對話，且董事會有責任確保此事發生。

科學家也能從此方法獲利。例如，每當提到為何科學要在社會佔有更重要的角色，不論是透過政府投資、產業政策、教育和監督，就產生科學家自身既得利益的問題，而非科學家可以更有效率地釐清這件事。2015和2016年度，科學界將獲政府補貼58億英鎊，大概是英國政府年度總預算的0.8%，或等於每位國民付出89.78英鎊。有些人主張應該再增加，好趕上其他歐洲國家的科技投資，但如果我們希望繼續投資科技創新，那我們就需要社會上更多人支持這個主張。即使只是要維持目前的投資，BSA相信科學社群也需要更好地反映並代表支持自身的社會大眾。

Source: bsa

大部分的人可能會有點驚訝，專業科學家大多來自英國上流社會。成為科學家所需的教育、資金、穩定生活和人脈，對非權貴族群來說較難取得。倫敦國王學院的ASPIRES報告主張，某種程度的「科學資產」，對想加入科學重大議題的討論也是必須的。我們共同的目標，是讓科學工作與英國其他職業更相近，也有更多不同領域的人與科學家做朋友。但為了那些沒和科學家往來的人好，我們也該對科學研究主要是為了訓練未來專家的假設提出挑戰。雖然皇家工程學院的報告中指出，英國2020年需要一百萬名工程師，但我們不能讓這些數字牽制了教育。科學教育的核心應該是確保學生在離開學校時所擁有的技能與自信，讓他們不論未來從事什麼行業，都能夠討論與塑造社會中的科學和科技進步。

如果想達到這點，有個方法是讓學校別再把科學細分成數個學科。在一個跨學科的年齡，就把物理、生物、化學分開研讀，即使是將成為科學家的人也覺得不合理，同時對只想簡單成為科學知識社會一員的人們更沒幫助。也許讓年輕人把科學看成，比如說氣候變遷，再搭配相關的歷史、地理和政治因素，會是更好的方式。科學家可以和足球界的梅西（Lionel Messi），藝術界的翠西．艾敏（Tracey Emin）一樣有創意，而科學教育需要更多的激發與鼓勵。學生應該能夠盡情開拓和探索他們的世界，而不只是死背硬記，只有這樣做，他們才能喜歡上科學內在的創意。

翠西．艾敏（Tracey Emin）Source: Laura Pannack for the Observer

科學應該被當成社會中令人振奮、持續進步與可互動的一環，而不只是被現代版聖人領導的崇高專業。科學與創新的目的、方向、道德與永續，必須由大眾一同擬定，但只有當更多人覺得自己能參與科學討論，這才可能發生。我們已經知道29%的英國成人，約150萬人，渴望在科技議題的決策上有更多話語權。英國科學協會的目標，就是擴大有這種念頭的人的比例，並賦予他們這麼做的權力。科學按理說是人類最棒與最偉大的發明，為了充分利用科學，我們必須確保所有人都享有它。

本文翻譯自 “Science: Not just for scientists.“，作者為 Imran Khan，英國科學協會(BSA)執行長

翻譯 / 洪郁真

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剛回台灣的時候，很多人問我研究什麼？而當我說「光敏素」的時候，對方往往會往「光合作用」的方向提問。我只好開始解釋，雖然「光敏素」與「光合作用」都跟光有關，但他們並不是一件事。

植物的眼睛:光敏素（phytochrome）

source：2015/4/11國語日報

當然，要仔細的考慮下去，其實光敏素跟光合作用的關係很大。首先我們要來了解，光敏素是什麼?

原來，光敏素就像植物的眼睛，可以幫助植物看到光的有無、光的顏色組成以及光的亮度。對動物來說，眼睛就是幫我們看到東西，了解周遭環境；但是植物的眼睛還擔負著一個很重要的任務，就是啟動光合作用。而如果我們要討論這之間關係，我們還要先知道一件事情，就是植物是自營生物。

自營生物與異營生物

由於植物是「光合自營生物」（photosynthetic autotroph），對一個自營生物來說，每一樣東西都要自製。每一樣東西都要自製這個概念，有時候有點難懂；簡單來說，如果你要吃雞排：異營生物（heterotroph）吃雞排就是上街去買一塊雞排就好，但是自營生物就要開始種玉米跟小麥。為什麼要種玉米跟小麥呢？種玉米是要生產雞的飼料，種小麥（或許要種樹薯）則是要生產包裹雞排用的澱粉。還不只這樣，還要種大豆用來生產炸雞排的油、還要去曬鹽巴…覺得夠麻煩了嗎？還想不想吃雞排？或許看到這裡你會說，我吃素好了！

哈哈，扯遠了。不過這個比喻應該可以讓你了解，自營生物因為「所有需要的物質都要自製」，所以他們的生活是非常複雜的。

而下面的圖片則表示了透過植物以及藻類的光合作用產生葡萄糖之餘產生的氧氣以及水被異營生物的人類等等利用。

自營與異營 source:wiki

因此，對一棵植物來說，如果沒有光（或是光線不夠），就不能進行光合作用了。

植物的手:光合作用（photosynthesis）

談完了光敏素，接下來我們來看看光合作用。而進行光合作用時，問題不僅僅是在「沒有光不能進行光合作用」這件事，還有更多需要考慮的，包括：

一、要不要產生新的葉綠體（chloroplast）？產生新的葉綠體意味著要消耗很多能量來合成葉綠素（chlorophyll）、光系統（photosystems）以及葉綠體裡面的類囊體膜（thylakoid）等等。這些都要消耗能量來合成。
二、要不要保留原有的葉綠體？保留到什麼程度？維持生物的構造並不像家裡的家具那麼簡單，光系統裡面的D1蛋白每30分鐘就要更換一次，其他的蛋白質也要定期更換。而這些更換也都要消耗能量。
三、直到光再度出現或增強，如何維持植物本身的基本能量需求？不只是葉綠體，植物就跟我們一樣，也有基本的能量需求；在沒有光的時候就沒有能量來源，這時候，植物只能「苦撐待變」，等到有光的時候（或是光線足夠的時候）再重新開始。

綠葉:光合作用的重要進行場所 source:wiki

看到上面這三點，是否開始覺得有點頭昏了？事實上只說了有沒有光的問題，還沒有提到照射光的波長的問題呢！原來，植物使用光合色素來進行光合作用，而依據植物在分類學上的位置，他們使用的光合色素各不相同。為了不要讓大家因為太複雜看到這裡決定關掉電腦，我們來看看有趣的葉綠素光譜吧!

種子植物使用葉綠素a與葉綠素b進行光合作用。而它們的吸收光譜是像這樣的：

葉綠素吸收光譜　source：wiki

簡單來說，從上面的圖片可以看到，並非所有的光線都能被植物利用，他們主要吸收區域在藍光（400-500nm）與紅光（630-680nm）兩個波段。所以，就算有光、就算光夠亮，只要這兩個波段的光有缺少，對植物來說，那還是沒有用的光。例如綠光就是它們不需要的，所以如果你以為植物是綠的，而認為幫他照綠光對他是有好處的，那就大錯特錯啦！其實你是在謀害他啊！而這也是為什麼在辦公室裡面養的植物，通常都會越養越蒼白、越養越細弱的原因了。

原刊轉載自作者部落格。

看看簡單的光合作用: https://www.youtube.com/watch?v=onbbzP_04Vg

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作者／克里斯‧ 豪爾（Chris Hall）
譯者／畢馨云

馬克在火星上度過了糟糕的一日。時速超過150公里的沙塵暴狂襲任務小組的基地和火星車幾小時後，NASA下令中止任務，要他們返回地球。過程中，通訊天線陣列斷裂，一支天線刺中馬克的腹側，扯掉了他的生物監測器。他摔飛出去而昏迷，等到他喘著氣恢復意識，幾分鐘內就意識到無法想像的震驚事實。

他的組員以為他死了，留下他隻身一人在火星。他至少要等四年，救援任務才會抵達，而設備只能讓他活31 天。

雷利‧史考特的太空求生驚悚片《絕地救援》就此開場。電影的重心當然放在馬克求生的實際要素上。不過他還必須對抗潛伏的危險：極度孤立。他的處境會造成巨大的心理危害。

你也許會這麼想，「那又怎樣？這只是不切實際的好萊塢科幻片。」但事實上，任何一次火星任務都可能讓人遭受不曾經歷過的心理影響，即使是地球上最惡劣的條件也無法與火星任務相比。

在電影《絕地救援》中，馬克必須試圖在與世隔絕的險惡環境中活命。

與世隔絕多可怕？

幾世紀以來，我們就算還沒透徹了解，也知道長期與社會脫節、沒有生活必需品、缺少感官刺激的有害影響。據說羅馬帝國時期的隱修士聖安東尼「與魔鬼交戰，魔鬼利用厭倦、怠惰、女人的幻影來折磨他」。

如今，我們稍微更了解人類的心智，但關於人因應孤立壓力的方式，仍然很難取得可靠而一致的數據。無論是等待受刑的囚犯、荒島生還者，還是形勢所逼的受害者，這些非自願長時間獨處的人通常都不足以代表社會的常態。至於提供了可靠資訊給我們的太空人，則是從少數堅忍能幹的菁英中精挑細選而來。

如果人類準備前往火星，我們就必須確定第一批太空人有能力應付眼前的狀況。根據最樂觀的估計，這趟旅途單程至少要花七個月。

英國考察隊醫護人員亞歷山大‧庫瑪博士（Alexander Kumar）在南極洲的協和研究站（Concordia）度過11個月，就曾親眼見識、親身經歷極度孤立對心智的影響。歐洲太空總署（ESA）在規劃載人火星任務時，就採用了他的研究發現。

「首先要思考的事情，就是適應新環境。如果我走在英國的鄉間小路上，手套掉了，我可以再撿起來。如果我是在南極掉了手套，我的手可能就凍到壞死。在那種天氣下，你的iPhone耳機線會一下子斷成兩截。」

南極洲的協和研究基地冬季經常處於攝氏零下80度。

先到南極體驗孤寂

不只是極地環境的嚴酷，還有壓在心頭上的連帶影響。整個冬季，南極研究站完全斷絕對外交通，這讓庫瑪當時的13人團隊經歷到該領域研究人員所說的「高度自主」：基地聯外通訊可能有限，而且必須用手邊現有的材料來解決問題。庫瑪坦言，「如果我在冬季得了闌尾炎，我有兩種選擇：自己切開肚子取出發炎的闌尾，或者放棄等死。」

在南極洲還有其他的具體壓力會傷害心理健康。不同於北極，這兒是海拔3,800公尺的高海拔荒漠。研究站的住客有慢性低壓缺氧症；運動員參加高海拔訓練營，就是追求這樣低的含氧量。「這對你有好也有壞。短期來說有好處，就像對運動員那樣。」庫瑪解釋說，「但登山專家經常睡不好。這對考察工作就不是好事了。如果失眠，就會失去理智。」

1915年6月，薛克頓的「堅忍號」遠征任務隊員共進晚餐。

再加上南極冬天的永夜，你的心智就承受了整組強大的情境。庫瑪說，「這些因素攪亂你的時間感，讓晝夜節律完全失調。」

甚至連聽到這些影響，都會讓人不寒而慄。人會變得憂鬱，出現思覺失調症的症狀，不知道自己是誰，聽見和看見不存在的東西。「我會做惡夢，」庫瑪坦承，「夢境把一切攪在一起。很容易迷失。時間變得混亂，你可能會搞不清過去、現在和未來。」

黑暗也會扭曲你的短期時間感。法國洞穴學家米歇爾‧西佛伊（Michel Siffre）花兩個月，待在阿爾卑斯山冰河覆蓋住的黑暗洞穴中；走出洞穴後，他對120秒的計時實際上花了五分鐘。其他在黑暗中生活的人，生理時鐘會調整成36小時的清醒加上12小時的睡眠。

「你會經歷慢性感覺剝奪。」庫瑪說，「fMRI試驗已經顯示，經歷過這種長期孤立的人，腦的海馬迴會明顯縮小。」

海馬迴有什麼功能？其中之一是控制記憶。根據庫瑪所說，你會發現自己回想起根本沒理由記得的事情，譬如幾年前你在街上擦身而過的陌生臉孔。庫瑪補充說，「目前我們還不清楚這些變化是否可逆。沒人有足夠長的時間去找出答案。我們還需要20到30年。」

未知的心理挑戰

對於想成為馬克的人來說，壞消息是：上述這些危險只是我們已經知道的。即便你能排除「知道無法返回地球」的明顯心理壓力，火星旅程的某些要素對人類心靈仍是完全生疏的。

瓦拉利‧波列科夫（Valeri Polyakov）在太空中待了438天，這是目前太空人停留時間的最長紀錄。他的精神狀態和認知能力全程受到監測。結果顯示，除了任務開始和結束的適應期，他的精神狀態一直很穩定。不過，有某些技能會特別受到影響，尤其是視覺動作技能，測試的方式是看他能不能用搖桿，讓搖擺不定的十字準線對準某個明顯的目標。

但即使是波列科夫的經歷，某些方面仍無法與火星任務相提並論。心理學家兼NASA顧問尼克‧卡納斯教授（Nick Kanas）說，主要的未知數包括「見不到地球」症候群，「沒人知道，看著地球變成天空中的藍色小點是什麼感覺。我們不清楚剝奪了人與重要事物的連結，遙遠的距離感會對人產生什麼作用。」

波列科夫在和平號太空站（Mir）停留超過14個月。

那麼，我們可以做哪些準備工作，來因應長時間的孤立狀態？我們要做到什麼程度，才能放心地把人送到未知的環境中？

庫瑪說，準備工作不是關鍵，「實際上你沒辦法為火星任務制定訓練。但你必須是對的人選，然後就實際面對挑戰。我們希望他是善於社交又內向的人，樂於獨自工作，也能與人相處融洽。有些人的心理比其他人更堅強，但這不一定連結到生理上的堅強。我們還在釐清理想太空人的必要條件，目前並沒有標準的精神測驗。」

「火星一號」（Mars One）打算在2025年之前把人送上火星。該計畫顧問團隊的蕾伊‧卡斯教授（Raye Kass）強調團隊合作和領導能力的重要，她舉了恩斯特‧薛克頓（Ernest Shackleton）南極探險隊為例，「薛克頓挑選的人形形色色，而且他知道必須讓隊員全程保持團隊合作。他有時候會做些古怪的事情，像是在艱困時期為大家安排了理髮。在情況險惡時，他的隊員從來不會像史考特（R. F. Scott）的隊員分散開來。到最後，在他們不得不棄船，離開『堅忍號』之後，薛克頓問有沒有人想再回到船上，結果全體隊員都願意！」

「火星五百」模擬火星任務，讓六名組員與世隔絕生活520天。

根據卡納斯的說法，在有把握發射火星任務之前，至少必須先有個重要的軌道預備任務。「我的建議是，我們必須把人送上繞行地球的太空站，模擬七個月的航程。我們可以刻意延遲他們的通訊，準確模擬他們的自主程度和活動。接著把他們從軌道送上月球，讓他們登陸，在岩石間翻找，再返回軌道艙。然後，逐步讓他們調整回到地球時間。」這也將是觀察返航行為的機會，卡納斯認為返航可能是此行最危險的時候。「如果大家的工作做完了，等著回去分析樣本，這段返航過程可能會非常無聊。」

像「火星五百」（Mars 500）這樣在地球上施行的計畫雖然頗受批評，卻是很好的開始。我們覺察這些問題，讓我們在航向火星的準備階段，更願意比照生理和科技因素那樣看重心理因素。套用卡納斯的話，「等到我們有辦法前往火星時，我們應該已經弄懂這件事了。這絕對可行。」

地球火星比一比

和地球相比，火星環境有多嚴峻？

對身體的影響

太空旅行可能嚴重影響太空人的健康。

頭部：長時間生活在微重力下， 會損害平衡，甚至改變視力。情緒孤立已經證明是阿茲海默症、肥胖、糖尿病、高血壓、心臟病、神經退化疾病和癌症的重要危險因子。
上半身：脊椎骨缺乏重力壓緊，彼此會稍微分開。太空人最多可能長高五公分，因此背痛。
四肢：由於不需要走動，腿部肌肉可能會流失，從而影響平衡，增加肌腱炎的風險。
下半身：在太空航行初期，太空人會感受到動暈症、噁心和暈眩。
免疫系統變弱：孤立和睡眠剝奪已經證實會造成T細胞免疫功能變弱。太空人更容易受到常見病毒和微生物的感染。
骨質流失：生活在零重力環境中，會使身體排出鈣和磷，導致骨骼強度下降，造成骨質疏鬆症。一趟火星任務可能相當於一生的骨骼消耗量。
神經損傷：長時間接觸游離輻射，可能會傷害中樞神經系統，導致白內障，甚至提高心臟病、癌症和腦部損傷的風險。

【完整內容請見《BBC知識國際中文版》第52期（2015年12月號）。版權所有，轉載請註明出處。】

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如果家中有個機器人，能提供醫療照護、療癒心靈、還能像鋼鐵人般的勇猛，那該有多好！

獲得2015年奧斯卡金像獎最佳動畫獎、也是2014年最賣座的動畫電影《大英雄天團》（Big Hero 6）成功地塑造出劇中主人翁天才科技少年濱田廣最佳貼身玩伴──杯麵（Baymax）這樣的角色，在可愛、惹人憐愛的外型之外，「他」同時具有醫療功能，能適時地給你一個愛的抱抱，必要時也能像鋼鐵人般飛天遁地，毫無意外、順理成章地繼哆啦A 夢之後，成為讓人最想擁有的居家型機器人。當然，我們就得好好來審視一下動畫裡的杯麵，真的有可能成為我們現今家居生活中的一份子嗎？

杯麵，可行嗎？

在杯麵所擁有的十八般武藝中，其中的醫療照護可不是幻想，的確是目前學界研發居家照護機器人所關注的重點，當然電影中僅僅憑藉著簡單的掃描就能偵測出全身裡裡外外的內外傷，顯然是不切實際，如果真能如此，那醫院裡的醫師和種種貴重儀器就都可以全擺在一邊了。目前居家照護機器人的進展包括，能偵測出家中成員是否跌倒或失去反應、並送出求救訊號，提醒用藥時間、並給予適當藥品，也可以充當助行器，提供扶持、協助行走等。在台灣邁向老年化社會之際，這些功能都具有相當實質的功效，一方面可減輕醫療資源的負擔，另一方面也可讓需要照護的長輩保有獨立自主的能力與尊嚴。

來一個愛的抱抱，療癒系機器人

除了醫療照護功能外，杯麵長得白白胖胖，走起路來就像個會動的棉花糖，光看起來就很療癒，但機器人終究不具有感情，它真的有可能深入我們的心靈，讓我們得到貼心的撫慰嗎？懷疑歸懷疑，事實上寵物造型的機器人早已經悄悄地執行它們的療癒任務一段時間了！話說在2012年在台北舉辦的國際自動化工業大展中，就曾經出現過一隻號稱具有療癒功能的擁抱機器人「咖咖熊」，在展場中出盡鋒頭。

顧名思義，咖咖熊是以熊為造型，外型相當可愛、親切，廠商開發它是有感於現代人無處抒發的苦悶，想藉由擁抱的方式給大家加油打氣。筆者當然不會錯過實地體驗「療效」的機會，根據工作人員指示，面對它時，你先要呼喊「咖咖熊」來引起它的注意，然後大聲說出「我要抱抱」，咖咖熊就會搖晃過來與你擁抱，在此同時也會一併測量你的心跳與呼吸，算是連帶的健康檢查。

在大庭廣眾下大喊「我要抱抱」，真是有點尷尬，以達到啟動系統的目的來看，其實喊甚麼應該都沒有關係，廠商的用意就是好玩嘛！話說此「熊抱」稱得上厚實，心中油然升起溫暖的心情，略為觀察其他人被擁抱過的反應，大部分人流露出類似靦腆、滿足之感，好像真的有被療癒到，這也讓人不禁思考起機器人的擁抱到底傳達出甚麼樣的訊息？它足以取代真人的感覺嗎？真的有可能誘發出人類的情感嗎？

世界第一的療癒系機器寵物—Paro

談到療癒系機器人，就一定不能錯過號稱世界第一名的機器寵物Paro，它是由位於日本筑波的產業技術綜合研究所柴田崇德博士（Takanori Shibata）於2001 年所推出，海豹造型、全身毛茸茸的Paro，具有細緻的觸感、慵懶的眼神，以及惹人愛憐的叫聲，一觸摸到它就會蜷曲自己的身體，並用它無辜的大眼睛看著你，真的是超級卡哇伊。可別以為它只是個可愛的大玩偶，Paro 已經獲得醫學認證，對於躁鬱、失智等症狀具有醫療效果，是個貨真價實的療癒系機器人，它也曾在日本311 海嘯過後，前往災區撫慰失去親人的倖存者。在日本，它已經被納入醫療系統，並已成功地推廣到全世界多個國家。由於Paro 確有療效， 台灣的工業技術研院也加以採購、並進行相關研究，期待能開發出更具療癒功能的寵物機器人。

海豹造型、全身毛茸茸的Paro，具有細緻的觸感、慵懶的眼神，真的是超級卡哇伊。圖片提供／清華大學通識教育中心林宗德教授。

Paro 剛問世時，曾經被送到筑波的醫院陪伴一位近乎失智的老太太，老太太已經有一段時間不跟外界溝通，包括醫生和護士，神奇的是她竟然開口和Paro 說話，震驚了所有人， 也讓Paro 開始得到外界的注意，許多人都想問，它究竟是怎麼辦到的？有個說法是因為Paro 是機器寵物，可以被我們所控制，所以容易產生安全感，也有人說，可愛的外型加上身體的觸感，以及類似有智慧的互動所產生的親切感使然。為甚麼人會對機器寵物產生眷念呢？這其中的緣由可真是個謎。就有待認知、心理等領域的專家進一步的探討與分析吧！

我們以工程眼光來仔細檢視一下Paro，它並沒有雙腳，並不會行走，在訪談人稱「Paro 之父」的柴田博士過程中，他說Paro 就是設計來讓人們「抱」，所以不賦予它行動能力， 但卻讓它擁有相當多的感應器，對聲音、光線、溫度與身體接觸都有感覺，能與人進行簡單的互動，會撒嬌、展現萌樣，也有所謂的情緒需求，會渴望你來摸摸、抱抱它，它也會回應你滿足的笑容。以技術層面來看，Paro 的組成並不是非常複雜，這樣就足以打動人心了嗎？

柴田崇德博士說Paro就是設計來讓人們「抱」，讓它擁有相當多的感應器，對聲音、光線、溫度與身體接觸都有感覺。攝於日本筑波產業技術綜合研究所柴田崇德博士會議室。

仔細想想，Paro 身為機器寵物，不會有自我意識，可以想見它並不知道自己在做甚麼， 當然也無從主動投入情感，所以我們感受的溫暖是來自本身的移情作用，願意沉浸於想像中自在、安全的氛圍裡，而機器寵物所能提供的實體感與多重感知上的回饋，比起一般的玩具寵物，更能營造出擬真互動的情境。

Paro 的成功可不僅於此，它身上的馬達、感應器等，全部手工製造，極其精巧、細緻， 讓擁抱它的人感覺相當自然、舒適，但卻不見得全然地模仿真的海豹，正如柴田博士所說， 當初選擇海豹造型，而非貓或狗，乃是基於人類對於海豹的印象是相當可愛，但並不熟悉， 想想誰家隔壁會住一隻海豹啊？也因此不至於對Paro 的外型與叫聲與真實海豹到底像不像有所成見。而他們團隊也持續不斷地根據使用者的回饋，調整出一代又一代更貼近使用者需求的產品，也由於這份貼心，讓原本該是冷冰冰、不具情感的機器寵物，卻溫暖了人心。

ROBOT學堂考：

1. 《大英雄天團》裡的杯麵所擁有的功能中，哪些恰好是目前學界的研發重點呢？
2. 目前居家照護機器人已有那些進展？
3. 日本所開發的Paro，真的具有醫療效果嗎？
4. 人類為甚麼能從機器寵物身上感受到溫暖呢？

本文摘自《羅伯特玩假的？破解機器人電影的科學真相》，由國立交通大學出版社出版。

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吳昌任／臺北市立南湖高中地球科學教師。
林詩怡／臺北市立中崙高中地球科學教師。
兩人合著有《追星族的天空奇緣》（第49 梯次好書大家讀推介）、《星空球》（2013 年好書大家讀知識性讀物組）

人生總會有不那麼順遂的時候，明明已經盡力了，事情還是不如所願，唯有當事者得到一個合理的解釋，心情才得以釋懷，最常見的就是把這些無法解釋的遭遇歸咎於運勢。

占星術到底是真是假？從它的定義可以略知一二。鮮少有不合邏輯的騙術能存在許久，所以如果想要知道如何利用天文現象創造出占星術，就必須先把天文學研究清楚。早期研究天文是為了種族的延續，例如從日、月的運行訂出曆法，讓人民可以在規律的季節變化中，知道何時該做哪些事，使得糧食無缺同時避免災害。掌握天體運行的韻律之後，曆法主要架構就完成了，接下來只剩下微調，讓曆法可以長時間與日月運行吻合，這時候就有多餘的時間可以想想天上世界與地上人間的關係。

曆法結束，該來解釋星空了。 Source: Planting, harvesting and surgical operations, etc., according to the signs of the zodiac ( A.F. Seward,1920)

現在大家所說的占星術是沿自於巴比倫時代，也就是說，如果你想要瞭解占星術是真是假，就要先知道巴比倫人是如何定義各種影響運勢的星座。現在我們就先從最簡單的開始解說起。

每個人都可以從出生日期對照出自己的星座，這就是跟運勢有關的星座，稱為太陽星座。經過長時間的觀察，巴比倫人發現一年之中太陽會在恆星之間移動一整圈，這個軌跡稱為「黃道」，而這些經過的星座就稱為「黃道星座」。巴比倫人認為，當太陽位於哪個星座裡就主宰了人的個性。不同星座的人的個性為何，則是來自於人類對於這個星座的想像與解釋。以天蠍座為例，天上一部分的星星連起來像是蠍子的形體，所以稱為天蠍座。蠍子不會隨時用毒針攻擊，但是當要保護自己時，就會用毒針刺對方。所以天蠍座的人一下子表現出愛，一下子又讓人很受傷，簡單的說就是又愛又恨。

找找看天蠍座在哪！答案在文末。（作者提供）

如果世界上真的只有依照太陽星座去區分的12 種人，民眾不會想要相信占星術，因為你很容易就可以找到和你是同樣的太陽星座，但是個性與成就卻不同的例子。天上的星體不是只有太陽會相對於星星移動，所以太陽星座的定義可以用在從地球上看起來會相對於星星移動的其他天體上，例如：月球與行星，這讓占星術有更高的說服力。

一個月當中，月球與太陽的相對位置會改變，造成不同的月相，所以同一個太陽星座的人，其月亮星座可能會不一樣。太陽星座與月亮星座都相同的人，其金星星座、水星星座、火星星座、木星星座與土星星座的其中一些可能不一樣，如此一來，就可以把人分成12 的7 次方，也就是3 千5 百多萬種！這麼多的組合可能，對於當時的人口來說已經綽綽有餘，所以巴比倫人相信占星術能解釋每個人的差異，也不足為奇。

你可以想出挑戰占星術的其他例子嗎？說說雙胞胎吧！早期沒有超音波科技，四十幾年前的孕婦懷了雙胞胎也不知道，直到生產當天發現生了一個小孩之後肚子沒消下去，才知道還有一個小孩在肚子裡，所以當時的雙胞胎出生時間可以相差一個小時左右！

雙胞胎的太陽、月亮以及行星星座都相同，但是個性卻不一定相同。為了要解釋這個現象，占星術又增加了一小時以內就會出現變化的上升星座與下降星座。顧名思義，出生瞬間會有一個黃道星座一部分在東方地平線上，一部分在東方地平線下，這個黃道星座就稱為上升星座，同時在西方地平線附近的則是下降星座。因為地球自轉的關係，星星大約是以一小時15 度的速度持續繞著天球北極旋轉，所以如果你想要以雙胞胎的例子來挑戰占星術，就會因為出生的時間差，使得上升星座與下降星座在地平線上的比例不同，占星術就這樣把人又多分了144 倍的種類，數量約51 億，同時也解釋了雙胞胎個性不同的問題。

當心靈很脆弱的時候，即使是很平常的描述，你都會覺得說得很準，此時越是要小心有心人士利用這個時候讓你對他掏心掏肺的。我們再來討論一些從巴比倫時代到現在的天文事實，看看這些是如何影響占星術的。

你的生日當天，太陽真的還是在巴比倫人觀察到的那個位置嗎？

根據定義，出生當天從地球上看起來，太陽應該是在你認為的太陽星座的方向上。但是地球自轉軸的方向並不是固定的，比較像穩定旋轉之後的陀螺一樣，旋轉軸會慢慢的繞著一個看不到的中心旋轉，這樣旋轉一圈要大約兩萬六千年。垂直於地球自轉軸的赤道向外延伸到星空中，就稱為天球赤道，而天球赤道與黃道的其中一個交點被訂為一年的開始，在經過長時間的曆法變革之後，太陽運行到這個交點就是該年的3 月21 日，這個點稱為春分點。

當地球自轉軸改變指向的時候，天球赤道會跟著改變方向，使得春分點的位置移動，中國把這個現象稱為歲差，也就是說，一樣是3 月21 日，巴比倫時代看到太陽在天上的位置與現在觀察到的位置已經不同了。如果你在生日當天觀察太陽在天上的位置，可能已經不在你認為的太陽星座方向了。此時根據定義來看太陽星座的出生日期範圍，結果會與你之前認為的很不一樣，相差了三個星期左右。舉例來說：1 月28 日出生的人，根據以前的定義是水瓶座，但是現在1 月28 日太陽是在魔羯座的範圍裡。

為什麼以前只有12 個黃道星座，現在卻有13 個？

這是最近幾年又將占星術炒熱的話題之一，也讓占星術又重回大家聊天的話題中。會出現第13 個星座，代表一年當中的某段時間裡，黃道會經過第13 個星座：蛇夫座的範圍。究竟是黃道的位置改變了？還是巴比倫人沒有發現這一件事？

四千多年來，黃道的位置變了嗎？

如果地球繞太陽的軌道面改變了，那麼黃道的位置就會變。根據長久以來的觀測紀錄看來，地球繞太陽的軌道面並沒有什麼變化，也就是說，黃道並沒有在這四千多年內改變位置，所以黃道第13 星座並不是因為這樣才出現。

擷取自TheSky Ver.5

巴比倫人沒有發現黃道經過蛇夫座嗎？

左下的圖為人馬座、天蠍座與蛇夫座附近的星空，為了標示清楚，加上了星座連線，你很清楚的看出這三個星座以及黃道的位置，你覺得黃道有經過蛇夫座嗎？是不是就很明顯的看出來，在某一些日子裡黃道真的經過蛇夫座的一小部分，而這延伸出這個部分的星星不是很亮。

由影像就可以看出來，巴比倫人不是故意忽略掉蛇夫座，而是在沒有訂定出星座界線以前，這一段目前認為經過蛇夫座的黃道，會被認為是在天蠍座裡的。也就是說，會出現第13 個黃道星座，其實是訂出星座界線之後的結果，而星座界線是國際天文聯合會（IAU）為了將天上的星星清楚界定是隸屬於哪個星座，避免同一顆星有不同的名稱所制訂出來的。因為星座界線的出現，才會有黃道第13 星座的誕生。

占星學家發現了這個事實以後，就必須創造出蛇夫座的個性。記得嗎？方法就是依照星座的形象加以擴張。蛇夫座的人喜歡控制別人，因為蛇夫座就是一個抓住巨蛇的人，這樣你就更能了解星座個性是怎麼來的了吧！

每個星座的生日日期範圍都是一個月左右嗎？

有了星座界線，我們就可以更準確的依照定義把哪幾天出生的人屬於哪個星座重新判斷一次。如果你有可以標示出日期與太陽位置的星空球，就可以發現太陽在每個黃道星座範圍裡的日子並不一樣長，在室女座的範圍內可以長達四十幾天，而在天蠍座裡卻不到十天。

巴比倫人知道天王星、海王星、冥王星嗎？

八大行星裡的金木水火土，是人類用眼睛就可以看到的5 顆行星，所以古文明皆有這5 顆行星的紀錄，其他的三顆行星因為距離地球較遠，都是透過望遠鏡才發現的。巴比倫人不知道天王星、海王星、冥王星的存在，怎麼可能會把這3 顆行星的影響放入星座運勢裡呢？可想而知，現在你看到運勢裡面提到天王星、海王星、冥王星的部分，都是這幾百年來的占星學家加進去的。

冥王星後來被改列為矮行星，它對於星座運勢的影響還有這麼大嗎？

冥王星被發現後沒多久，天文學家就知道它的質量、體積很小，但當時的占星學家為了趕上最新的科學進展，紛紛把冥王星的影響加入星座運勢中。結果2009 年冥王星被國際天文聯合會改列為矮行星，這些曾經說冥王星影響了運勢的人現在是不是該改回來？如果冥王星還是擁有這麼大的影響力，那麼和它一樣都屬於矮行星的穀神星（Ceres）、女戰神（Xena）等，是不是也該納入影響運勢的因素之中？

知道今日的占星術有這麼多矛盾之處之後，大家應該回到占星術當時發展出來的時空背景，正確的瞭解它的用意。但是，我們也不需要把占星術當作是萬惡，只要不迷信就好了。反之，我們可以用占星術來提醒自己往更好的方向前進。如果你覺得星座運勢當中好的部分和你對自己的期待還滿像的，何不把這些描述記在心理，讓自己朝著這個方面前進。至於那些不好的描述，就不要太在意了！

解答

〈本文選自《科學月刊》2016年1月號〉

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「以古為鏡，可以知興替。」如果能在過去、現在兩點拉出一條直線的話，未來的趨勢也有機會在我們掌握之中；當我們遇到困難時可以透過過往的經驗，幫助我們下判斷。這就是歷史的重要性！同樣的，歷史的脈絡可以幫助我們學習科學，而且還有機會發現科學家並不是我們想像中的神聖不可侵。2015 年 12 月 22 日在胖地台北，泛科學的專欄作者張瑞棋帶著《科學史上的今天》，和我們分享科學家背後鮮為人知的小故事。

「從小到大，科學家在我們心中非常偉大，無論是哥白尼的日心說，或者證明地心引力作用一樣的伽利略。這些科學家閃耀著光芒，直到越讀越多書後才發現，光芒的背後其實存在著陰影。這些科學家們的陰影來自信仰、權威以及性別。」

信仰

普遍認為哥白尼的日心說之所以不被認可，是因為宗教的打壓。然而另一種觀點是由於哥白尼認為上帝創造的宇宙應該存在著完美對稱的幾何關係，也就是軌道應該是圓形的！但這會和他觀察到的天文現象不吻合，因此與其說日心說的發表示因為教會的壓力，其實哥白尼本身的執迷才是造成學說延宕的原因。又比如提出滅絕說的居唯葉，他認為物種會因為某些災難而滅絕，另一方面在創世後仍物種繼續被創造。由於他深信聖經的創世論，甚至抨擊達爾文的演化論，導致演化論的發展備受阻礙。

讓我們一起來聽聽科學家背後鮮為人知的故事吧！

權威

除了信仰外，有時候科學家利用自身權威、堅持己見，抑制別派學說，亦會影響科學的發展。你能想像西元十六世紀，醫生們拿著的解剖經典是出自於西元二世紀的蓋倫，且內容漏洞百出嗎？蓋倫是根據其動物解剖的經驗來推斷人體的內部構造，當然和人體的構造有很大的出入。但許多人不改抵抗權威，使得錯誤流傳千年。直到維薩留斯的出現，人體的結構才終於被了解。維薩留斯憑藉著大量的人體解剖經驗，推翻了多年來的理論，加上他有美術的長才，得以將知識快速的更新、傳播。

另一個為人所知的例子是牛頓及萊布尼茲。在微積分發展上，英國推崇地位較高的牛頓提出的流數，而非萊布尼茲的微積分，這導致英國的數學研究落後其他歐陸國家。最後一個權威造成的悲劇，讓許多產婦賠上了性命。十九世紀，醫生塞默維斯發現由醫院接生的產婦死亡率遠遠高出了由助產士接生的。他推測原因是醫學系的學生在解剖完大體後沒有清潔，而將細菌帶給產婦。然而其他高傲的醫生們認為：醫生怎麼可能害人呢？而摒棄了塞默維斯的想法。

性別

女性在科學界受到的打壓也不少：在代數領域有傑出成就的埃米諾特，竟因其性別而無法擔任大學教授；華生看了羅莎琳．佛蘭克林的 DNA  X 光繞射圖片，終於發現了 DNA 的雙螺旋結構，並以此得到了諾貝爾獎。雖然華生得獎的時候佛蘭克林已過世，然而我們可以想像，在當時的社會氛圍下，即便她在世，女性科學家的得獎機率仍然很低；發現脈衝星的喬瑟琳貝爾其成就在天文界有目共睹，然而諾貝爾物理獎的獎座是被指導教授赫維許拿走；吳健雄透過實驗證實宇稱不守恆，但最後是理論學家楊振寧及李政道是拿到了諾貝爾物理獎。

有些時候科學家對抗的不是來自外界的輿論、權威，反對的力量反而是來自科學界：牛頓打壓虎克及萊布尼茲；愛迪生堅持使用直流電系統，並利用交流電椅製造世人對交流電的恐懼，藉此反對特斯拉的交流電系統；發明氫彈的泰勒對前主管歐本海默落井下石，聲稱歐本海默對美國不忠……

我想呈現的不只是科學家的榮耀，還有其與常人無異的一面

跟著《科學史上的今天》的腳步，我們可以發現科學家或許只在智力上比一般人高超，但其品性仍和常人一樣：他們也會忌妒、也會排擠別人、也會為了得到權力耍手段。如果大家能用平等的角度認識科學家，去了解理論後的時代背景，那學科學就不再只是背公式和定理，而是和一段段生命故事相遇的奇幻旅程。

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文／陳其威（ 台北市麗山高中教師）、邱薇如（桃園大園國際高中教師）

Source: Tomas Sobek

水覆蓋了地球表面百分之七十的面積，而人體百分之七十亦由水組成。水無疑是我們生活中最不可或缺的必需品，環繞在我們周遭，無所不在。從古至今，科學家們不間斷的研究水的奧秘，不論是它的三態變化、流體性質或分子結構等，我們期待能夠更加了解這個孕育人類生命最重要的資源。

今天要介紹的是水滴在結冰時，發生一個奇特的現象，就是當我們將一顆圓滾滾的水珠放在一個低溫平面上，水滴開始結冰，當整顆小水滴結冰的瞬間，水滴頂端竟然形成尖尖的形狀，有點類似孩子們最喜歡的 HERSHEY’S KISSES 巧克力的外型，正如同下面的圖片。

短短30秒的時間，小水珠瞬間結冰，結冰後產生可愛的小尖點。

HERSHEY’S KISSES 巧克力。圖／ hersheys

而我們要如何製作這樣的實驗呢？其實很簡單，將一滴小水珠放在零下 20­℃ 的表面上，靜置數十秒的時間，你將會看到這樣有趣的結果！

看到這裡，你一樣會想問，為什麼會有這樣的現象呢？實驗中的小水滴有沒有什麼限制呢？任何液體都能有這樣的性質嗎？

首先我們先回答第一個問題，小水滴之所以有這樣的現象，主要是因為水滴和低溫平面達熱平衡，從底部開始慢慢地結冰，這樣的情況持續往上，結冰的區塊逐漸往上移動，水珠上方的邊界（半徑）越來越小，使得水的表面張力與重力的作用下，讓尖點慢慢地往上增長，形成奇異點。

水珠所受重力與表面張力的示意圖

另外，除了水滴需要放在極冷的平面上，要達到這樣的結果，還有甚麼必要的條件呢？

首先，我們必須要控制水滴所處的環境溫度，讓小水滴處於零下 20℃ 的環境。有許多方法可以達到這樣的溫度，例如：使用液態氮、液態氫，當然最方便的還是「冰箱」。至於平面的選擇，可使用結冰的鹽水，其優點為熔點（凝固點）溫度較低，使平面的恆溫效果佳，增加水珠往上增長的穩定性。最後，我們也必須要控制水滴的大小，每次實驗都讓水滴的半徑控制在 2 毫米。

從影片中我們可以看見，水滴結冰的順序是從下而上，而在結冰的過程中，水滴表面呈現曲面的形狀，但最後頂端結冰的瞬間，奇異點立刻產生，這就是這個實驗有趣的地方！簡單地從理論上來分析，主要影響水滴形狀的條件有兩個，分別是液體密度與表面張力，考慮這兩個物理量，我們定義 Bond number（譯作邦德數）（B­₀）

（γ：為表面張力、ρ：液體密度、g：重力場、R：水滴半徑）

而從不同液體（B­₀），來看看實驗結果的差異性：
固定變因：水滴 25 ℃、平面 -25℃、R = 2 mm、 水滴間的間隔 4~5 公分

從實驗上發現，當邦德數 B₀ 較小（B₀ 數值為 0.39 和 0.55 之間）時，水珠的寬度大約維持不變（2 mm），但邦德數 B₀ 變大時，液滴的寬度會隨著結冰過程而增加，大約可達兩倍寬。另外，在高度的部份，當液體 B₀ 數值較小時，結冰後可達 1.2 至 1.3 倍高，但隨著 B₀ 數值變大，結冰後的高度剩不到原來的四分之一。因此這個實驗的關鍵，就在邦德數 B₀ 的大小。

邦德數較小時，水珠結冰過程較容易產生奇異點。

邦德數較大時，水珠結冰過容易往外結冰而有坍塌的效果。

至於什麼是邦德數 B₀ 呢？它是流體力學中沒有單位的物理量，名字取自英國物理學家Wilfrid Noel Bond（1897–1937），邦德數 B₀ 可以視為是浮力（重力）和表面張力的比值，可以由許多不同的方式推導，例如在固態表面下，液滴壓力的尺度分析。可用來描述在運動流體中泡泡或是水滴的形狀。若邦德數 B₀ 高，表示物體不易被表面張力影響，例如實驗中的糖水；但邦德數 B₀ 低（一般至少要小於 1）表示物體受表面張力影響較大，如實驗中的水、可樂，則有奇異點的產生。可以水不僅僅是人類生存最重要的資源，其隱藏的秘密更是人們知識拓展的無限領域，未來我們又會發現水的甚麼秘密呢?真令人期待！

參考文獻

1. Freezing singularities in water drops. 
2. IYPT Magazine. “The shape of the water droplet may become cone-like with a sharp top".
3. Wikipedia. 厄特沃什數.

（本文轉載自作者部落格 Kiwi的物理教室）

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一切的源頭都是太陽能

早在工業革命前的數千年，人類就已經知道如何使用各種不同的能源。像是可以燃燒木材，用火力來煉鐵、取暖、烤蛋糕。用帆取得風力就能推動帆船，用水車取得水力就能用來碾穀子。然而，這些使用方式都有明顯的限制和問題：火力得先取得木材，風力得靠天賞臉，至於水力一定得住在河的附近才成。

還有一個更大的問題，就是我們不知道如何進行能量間的轉換。譬如風力可以推船、水力可以推石磨，但卻沒辦法拿來煮水或煉鐵。相對的，燃燒木頭的熱力也無法推動石磨。在當時想要轉換能量，只能靠一種東西：人類或動物自己的身體。在自然的代謝過程裡，人類和其他動物燃燒有機燃料（也就是食物），把能量轉換為肌肉運動。於是，男男女女或動物攝取穀物和肉類，燃燒碳水化合物和脂肪，再用這些能量來拉車或拖犁。

在機器不普及的年代，獸力人力是動力的主要來源。圖／wiki

因為所有能量轉換只能靠人類和動物的身體，當時幾乎所有人類活動靠的就是肌肉的力量。人類的肌肉能用來造車蓋房，牛的肌肉能用來拖犁耕田，馬的肌肉能用來運輸貨物。而所有能用來供應這些「有機肌肉機器」的能量來源只有一種：植物。至於植物的能量，則是來自太陽。植物靠光合作用，將太陽能轉為有機化合物。

由此看來，歷史上人類成就的幾乎所有事情，第一步靠的都是將植物取得的太陽能，轉換為肌肉的力量。

正因如此，人類歷史在過去一直是由兩大週期來主導：植物的生長週期，以及太陽能的變化週期（白天和黑夜，夏季和冬季）。

陽光不足、穀物尚未成熟的時候，人類幾乎沒有能量可用。這時穀倉空空，收稅員無事可做，士兵無力行軍或打仗，各個國王也覺得以和為貴。但等到陽光充足、穀類成熟，農民的收穫堆滿了穀倉，收稅員四處忙著收稅，士兵頻頻操練、磨刀利劍，國王也召集大臣，計畫下一場戰事。這一切的源頭都是太陽能—這時候已經取得並封裝在小麥、稻米和馬鈴薯裡了。

廚房裡的祕密

在這之前的幾千年間，人類每天都面對著能源生產史上最重要的發明，卻總是視而不見。每次有哪個家庭主婦或僕人想要燒水泡茶，或是把裝滿了馬鈴薯的鍋子放在爐子上烹煮，這項發明就這樣大剌剌的呈現在他們眼前。在水煮沸的那一刻，水壺或鍋子的蓋子會開始跳上跳下。這時熱能轉換為動能，但是我們過去都只覺得這樣亂跳有點煩人，至於一時忘記而讓水煮乾，就更麻煩了。沒人注意到這件事的真正潛力。

第九世紀中國發明火藥，可說有了小小的突破，能讓熱能轉換成動能。一開始，要用火藥推動彈丸，聽來實在太有悖常理，所以長久以來，火藥只是拿來製作炸彈。直到後來（起因可能是某些炸彈專家在研缽裡磨火藥，磨杵卻被大力炸飛？），才終於發明了槍枝。而要再從火藥發展為有效的火炮，就又過了大約六百年。

即便如此，要將熱能轉化為動能的想法，仍然太過天馬行空，所以要再等三個世紀，人類才發明了下一種使用熱能來移動物品的機器。這項新科技是在英國煤礦坑裡誕生。隨著英國人口膨脹，森林遭到砍伐，一方面是取得木柴做為燃料推動經濟成長，一方面也是為了要有居住地和農業用地。於是，英國逐漸面臨木柴短缺的問題，開始燒煤做為替代品。許多煤礦層都位於會淹水的地區，而且只要淹水，礦工就到不了較低的礦層。

這個問題必須解決。大約在1700年左右，英國的礦井裡開始迴盪著一種奇特的噪音，可說是吹起了工業革命進擊的號角，一開始只是微微在遠方響起，但十年十年過去，聲音也愈趨雄壯，直到最後，整個世界都籠罩在震耳欲聾的聲響之中。

這就是蒸汽機。

瓦特蒸汽機模型。圖／wiki

蒸汽機種類繁多，但都有一個共同的原理：燃燒某種燃料，例如煤，再用產生的熱將水煮沸，產生蒸汽；接著蒸汽推動活塞，讓活塞來回移動，而連接到活塞的任何機械裝置也就跟著移動。這麼一來，熱能便轉換為動能了！在十八世紀的英國煤礦坑裡，是將活塞連接到幫浦，好把礦井底部的水給抽出來。最早的引擎效率低到難以想像。光是想抽出一點點的水，就得燒掉極大量的煤。然而，當時礦煤充足、又近在咫尺，倒是沒人在意。隨後的幾十年間，英國人改善了蒸汽機的效率，還把它請出了礦坑，用在紡織機和軋棉機上。紡織生產彷彿脫胎換骨，開始廉價生產愈來愈大量的紡織品。轉眼之間，英國就取得了世界工廠的地位。但更重要的是，把蒸汽機請出礦坑，可說是打破了一項重要的心理關卡。如果燒煤能夠讓紡織機動起來，為什麼不能讓其他的設備，像是車輛，也這麼動起來？

釋放物質蘊含的力量

1825年，一名英國工程師將蒸汽機裝到了一輛滿載煤炭的貨車上，讓引擎將這輛貨車沿著鐵軌，將煤炭從礦場送到約二十公里外的港口。這是史上第一臺蒸汽動力火車。想當然耳，既然蒸汽可用於運送煤炭，為什麼不能運送其他商品呢？甚至，為什麼不能載運人呢？ 1830年9月15日，第一條商業化鐵路開通，連接了利物浦與曼徹斯特，用的同樣是與抽水或紡織相同的蒸汽動力。不過短短二十年後，英國的鐵軌長度已達數萬公里。從此之後，人類就深深著迷於如何使用機器和引擎，轉換各種能量。只要發明出適當的機器，世界上任何地方、任何類型的能量都能為我們所用。舉例來說，物理學家發現原子內儲存著巨大的能量，就開始思考要如何釋放這種能量，用來發電、推動潛艇，或是摧毀城市。從中國煉丹術士發現火藥，到土耳其人用大炮粉碎君士坦丁堡的城牆，之間足足過了六百年。但是從愛因斯坦發現質量可以轉化為能量（也就是E=mc2）之後，僅僅過了四十年，原子彈就已經落在廣島和長崎上空，核電廠也如雨後春筍般遍布全球。

另一項重要發明是內燃機，僅僅花了不到一個世代的時間，就徹底改革了人類的運輸，也讓石油變成一種液態的政治權力。在這之前數千年，我們早就知道了石油的存在，但只用來為屋頂防水、替軸輪潤滑。就算到了大約一個多世紀前，大家還是認為石油就只有這些用處。說要為石油流血打仗，簡直是笑話。當時為了土地、黃金、胡椒或奴隸打仗，或許天經地義，但為了石油，可是萬萬說不過去。

石油其實在幾千年前就已出現在人類的文明中，但直到內燃機的出現，才讓石油變成一項各方勢力角逐的資產。圖:wiki

至於電力的發展更為驚人。在兩個世紀前，電力對經濟還毫無影響力，多半只是用來做些神祕的科學實驗，或廉價的魔術把戲。

但有了一系列的發明之後，電力就成了我們有求必應的神燈精靈。

手指一彈，就能印刷出書本、織出衣服、保持蔬菜新鮮、冰棒不融化，還能煮晚餐、處決死刑犯、記錄我們的想法和笑容、讓夜間亮起燈光，還讓我們有無數的電視節目可看。我們很少有人瞭解電力運作的機制，但更少人能夠想像生活中沒有電力該怎麼辦。

能源的大海汪洋

工業革命的核心，其實就是能源轉換的革命。我們已經一再看到，我們能使用的能源似乎無窮無盡。講得更精確些，唯一的限制只在於我們的無知。每隔幾十年，我們就能找到新的能源來源，所以人類能運用的能源總量是不斷增加的。

為什麼這麼多人擔心我們會耗盡所有能源？為什麼他們擔心我們用完所有化石燃料之後，會有一場大災難？顯然，這世界缺的不是能源，而是「能夠駕馭並轉換成符合我們所需」的知識。如果與太陽任一天放射出的能量相比，全球所有化石燃料所儲存的能源，簡直是微不足道。太陽的能量只有一小部分會到達地球，但即使是這一小部分，就已經高達每年3,766,800艾焦（exajoule，exa代表10的18次方，焦耳joule是能量單位，在地心引力下將一顆質量1公斤的蘋果抬升1公尺，所需的能量就是1焦耳；艾焦是10的18次方焦耳，這可是要抬舉很多很多顆蘋果呦。）全球所有植物行光合作用，也只能保留大約3,000艾焦的能量。現在，人類所有活動和產業每年約消耗500艾焦的能量，而地球只要大約短短90分鐘，就能從太陽接收到這麼多能量。而且，這還只是太陽能而已。我們還有其他巨大的能量來源，像是核能、像是萬有引力。萬有引力最明顯的例子，就是因為受到地球與月球相互吸引而形成的潮汐作用。

若能好好善用太陽源源不絕提供的能量，我們或許能夠真正保護一個乾淨的地球。圖:Bruno Caimi

在工業革命之前，人類的能源市場幾乎完全只能靠植物。這就像是住在一座容量每年3,000艾焦的水庫旁邊，想辦法盡可能多抽一點水出來。然而，到了工業革命時期，人類發現能使用的能源不是一座水庫，而是一整片海洋，容量可能有幾十億艾焦。我們唯一需要的，只是更好的抽水幫浦罷了。

提煉原料新法

學習如何有效駕馭和轉換能量之後，也解決了另一個阻礙經濟成長的問題：原料短缺。等到人類找出方法駕馭大量而又廉價的能源之後，就開始能夠取得過去無法運用的原料，像是在西伯利亞荒原採集鐵礦；或者從愈來愈遠的地方將原料運來，像是從澳洲將羊毛運到英國的紡織廠。同時，科學上的突破也讓人類能夠發明全新的原料，例如塑膠；或是發現先前未知的天然原料，例如矽和鋁。

化學家一直要到1820年代，才發現了鋁這種金屬，但當時要從礦石中分離出鋁，非常困難、而且昂貴。於是，有幾十年時間，鋁的價值甚至比黃金還要高得多。在1860年代，法國皇帝拿破崙三世還會用鋁質餐具來宴請最尊貴的客人，至於那些二等的客人，就只能用黃金刀叉來湊合湊合。

但是到了十九世紀末，化學家發現了一種電解法，能夠大量、廉價提煉鋁，目前全球的鋁生產量堂堂達到每年3,000萬噸。如果拿破崙三世聽說這些屬民的後代，居然拿鋁做成拋棄式的鋁箔，用來包三明治、外帶剩菜，用完就丟，想必會大驚失色。

兩千年前，地中海盆地的人如果屬於乾性膚質，就會在手上抹橄欖油。而今天他們抹的是護手霜。我在附近一家店裡隨便買了一條簡單的現代護手霜，裡面的成分如下：

去離子水、硬脂酸、甘油、辛酸／癸酸甘油酯、丙二醇、肉荳蔻、酸異丙酯、人參根提取物、香料、鯨蠟醇、三乙醇胺、矽靈、熊果葉萃取物、抗壞血酸磷酸鎂、咪唑烷基脲、對羥基苯甲酸甲酯、樟腦、對羥基苯甲酸丙酯、羥基異己基3-環己基甲醛、羥基香茅醛、芳樟醇、丁苯基甲基丙醛、香茅醛、苧烯、香葉醇。

以上幾乎所有的成分，都是在過去兩世紀間才發明或發現的。

第一次世界大戰期間，德國遭到封鎖，造成原物料嚴重短缺，特別是可做成爆炸物的硝石，更是奇缺無比。德國本身不產硝石，當時最大的硝石產地在智利和印度。雖然用氨來取代硝石，也可以有同樣的效果，但當時要生產氨的成本還非常高。可以說德國人走運，他們的同胞、猶太裔化學家哈柏（Fritz Haber），在1908年發展了一套技術，幾乎只需要用空氣就能製備出氨。德國人很快將哈柏研發的技術投入工業生產，只要靠著空氣當原料，就能製作爆炸物。

德國科學家哈柏(Fritz Haber)，因為在第一次世界大戰期間他鑽研於化學武器工作，也被稱為「化學戰爭之父」。圖:wiki

有學者認為，要不是有哈柏的發現，德國絕無可能撐到1918年的11月。 而且，這項發現還讓哈柏贏得了1918年的諾貝爾獎，但可以想見他得的是化學獎，可不是和平獎。（哈柏在第一次世界大戰期間，也是引導使用毒氣的先驅。）

《人類大歷史：從野獸到扮演上帝》，天下文化出版。

本書作者 哈拉瑞（Yuval Noah Harari）希望滿足讀者的是：「請給我單單一本書，不到五百頁的篇幅，用清晰可讀的散文，不填塞一堆令人暈頭轉向的年份、人名、地名、稱號，就能涵蓋了人類如何崛起、如何被農作物綁架……乃至影響現代生活甚巨的資本主義、一神教、自由人文主義、基因工程……如何興盛的重大脈絡，讓我洞悉其中的關鍵和意涵。」

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知識就是力量

對大多數人來說，要消化瞭解現代科學並不容易，因為對人腦來說，這種數學語言很難掌握，而且其結果常常與一般常識互相牴觸。在全球七十億人口中，有多少人真的瞭解量子力學、細胞生物學或總體經濟學？儘管如此，因為科學為人類帶來太多新的能力，也就享有崇高的地位。雖然總統和將軍可能自己不懂核物理，但他們對於核彈能做什麼事，可是瞭若指掌。

1620 年，培根發表了名為《新儀器》的科學宣言，提出「知識就是力量」。對於「知識」的考驗，不在於究竟是否真實，而在於是否能讓人類得到力量或權力。科學家一般公認，沒有任何一種理論百分之百正確。因此用「真實」與否來為知識評分，並不妥當。真正的考驗就是實用性。能讓我們做出新東西來的，就是知識。

著名哲學家培根畫像。圖／wiki

幾個世紀以來，科學為人類提供了許多新的工具。有些是思考的工具，像是能夠用於預測死亡率和經濟成長率；但更重要的是技術工具。科學（science）和技術（technology）的關連實在太過密切了，往往讓許多人將這兩者混為一談。我們常常會認為，沒有科學研究，就無法發展出新技術，而如果不會產生新技術，科學研究也就沒有意義。

但事實上，科學和技術是在最近才開始緊密相連的。西元 1500 年以前，科學和技術還是兩個完全不相干的領域。培根在十七世紀將這兩者接軌的時候，其實是革命性的想法。兩者的關係在十七世紀和十八世紀更趨緊密，但要到了十九世紀才真正孟不離焦。即使到了 1800 年，當時多數的統治者都希望能有一支強大的軍隊，多數的商業大亨也都希望能擁有蓬勃的企業，但他們都還完全不會想到要為物理學、生物學、經濟學等研究提供資金。

當然，史上並不是沒有例外。只要是優秀的歷史學家，絕對都能找出例外情況；但如果是更優秀的歷史學家，就會知道這些例外只是出於某些人一時的好奇，不應該因此影響對大局的判斷。一般來說，前現代的統治者和商人想取得新技術的時候，多半並不是將資金投入研究宇宙的本質，而多數的思想家也不會想把他們的發現發展成技術上的小工具。統治者資助教育機構，目的只是為了傳播傳統知識、強化現行秩序。

雖然在過去也常有人發展出新技術，但通常是一些未受過教育的工匠、不斷嘗試錯誤而產生，而不是學者經由系統化的科學研究得到的成果。運貨馬車的製造商，每年會用一樣的材料，製作出一樣的車，並不會把每年賺錢的一定比例，投入研發新型馬車。雖然馬車的設計偶爾也會有改善，但通常是因為當地某個木匠天縱英才，而且他常常一步也沒進過大學，很可能大字也不識一個。

不僅民間如此，公部門也一樣。在現代國家裡，從能源、醫療到廢棄物處理，國家幾乎都會要求由科學家提出解決辦法，然而這在古代的王國裡很少出現。古今比較，最明顯的差別就在於武器裝備。1961 年，即將卸任的美國總統艾森豪，對於軍事與產業結合、勢力不斷膨脹的情形提出警告，但他的說法並不完整。除了軍事和產業，科學也是其中一份子，因為今日的武器正是科學的產物。許多科學研究和技術發展，正是由軍事所發起、資助及引導。

第一次世界大戰時快速發展的坦克，被視為突破壕溝僵局的一大利器。圖／wiki

在第一次世界大戰陷入無止境的壕溝戰時，雙方都是寄望科學家能夠打破僵局，拯救自己的國家。這些穿著實驗衣的人，響應了這項號召，從實驗室裡大量推出各種令人咋舌的新式武器：戰機、毒氣、坦克、潛艇，比以往效能更高的機槍、大炮、步槍和炸彈。

到了第二次世界大戰，科學的重要性更是一日千里。1944 年底，德國節節敗退，戰敗已經近在眼前。一年前，德國人的盟友義大利，也已經推翻了墨索里尼，向同盟國投降。然而，即使英美俄三國聯軍步步進逼，德國還是不斷頑強抵抗。之所以德國軍民還是能夠維持一線希望，就是因為他們相信德國科學家，即將推出如同奇蹟般的新武器，像是 V2 火箭和噴射機，力挽狂瀾。

被寄予厚望的V2火箭，曾被德軍視為能夠逆轉歐洲戰場的秘密武器。圖／wiki

不過，德國人在研發火箭和噴射機方面雖然頗有成果，美國曼哈頓計畫卻已經將原子彈研發成功。1945 年 8 月初，原子彈製造完成，雖然德國已經投降，但日本還在負隅頑抗。美國軍隊作勢攻入日本本土。日本誓死抵抗，準備決一死戰，而且這絕非裝腔作勢。

美國將領告訴杜魯門總統，如果真要攻入日本本土，必然有超過百萬美國士兵喪命，戰爭也必然會拖進 1946 年。於是，杜魯門決定使用這款新型炸彈。8 月 6 日及 9 日，兩枚原子彈分別投下廣島與長崎，之後日本宣布無條件投降，戰爭就此結束。

只是奇技淫巧？

然而，科學除了是攻擊性武器，也可能提供防禦的功能。今天有許多美國人相信，解決恐怖主義的關鍵不在政治，而是科技。他們相信，只要在奈米科技產業再投入幾百萬美元，美國就能研發出類似仿生間諜蒼蠅的裝置，前往每個阿富汗的山洞、葉門的碉堡、或是北非的軍營。只要夢想成真，賓拉登的繼任者就算只是泡杯咖啡，中情局的間諜蒼蠅也能瞭若指掌，立刻將這個重要訊息傳回中情局本部。美國人也相信，只要在大腦研究再投入幾百萬美元，就能在每座機場配備超精密的腦波掃描器，偵測種種憤怒和仇恨的思想。

這些科技會成真嗎？沒有人知道。開發這些間諜蒼蠅或思想掃描器，真的是明智的做法？這也在未定之數。儘管如此，就在你讀著這幾行字的時候，美國國防部很可能就投入了數百萬美元，研發相關的奈米技術、資助相關的大腦實驗，推動相關的種種研究。

從坦克、原子彈到仿生間諜蒼蠅，一般人可能想不到的是，這種對於軍事科技的迷戀，其實到了近代才出現。在十九世紀前，軍事上的主要變革都在於組織，而不是科技。在不同文明第一次接觸時，科技差距有時候影響重大，但即使如此，卻很少人認真想過要刻意製造或擴大這種差距。大多數的帝國之所以興起，並不是因為有了形同巫術般的科技，而且統治者也並未認真思考要提升科技。

阿拉伯人能夠打敗波斯帝國，並不是因為弓或劍更為優良；土耳其人能夠打敗拜占庭，並不是科技上占了什麼優勢；蒙古人征服中國，靠的也不是什麼巧妙的新武器。事實上，以上這些戰敗國的軍事和民生科技，其實都有過之而無不及。

羅馬軍隊是特別好的例子。這是當時最強的軍隊，但就科技上來說，羅馬並不比迦太基、馬其頓或塞琉西王國占有優勢。羅馬軍隊的優點在於有效率的組織、鐵一般的紀律，以及龐大的後備人力。羅馬軍隊從來沒有研發部門，在幾世紀間，所用的武器大致上並無不同。前面提過，小西庇阿曾在西元前二世紀率大軍攻下努曼提亞，將迦太基夷為平地，而如果他的軍隊穿越時空來到五百年後的君丁坦丁在位期間，小西庇阿戰勝的機率仍然很高。然而想像一下，就算已到了十六世紀至十八世紀的近代初期，如果把康熙皇帝的軍隊帶到現代，要和中國解放軍一較高下，情況會是如何？雖然康熙文治武功均高，手下也有一批猛將，但在現代武器裝備面前，都將不堪一擊。

無論是在古羅馬或是古中國，多數的將領和哲學家都不認為研發新武器是自己的責任。然而，中國史上最偉大的發明就包括了火藥。而就目前所知，火藥的發明其實是一場意外，原本的目的是道士想煉出長生不老藥來。而從火藥後來的發展，就更能看出這種趨勢。有人可能會認為，有了這些道教煉丹術士，中國就要稱霸全球了。但是火藥這種全新化合物，在中國的主要用途只是鞭炮而已。

現代軍事科技非常普及的火藥，在幾世紀前還是非常珍貴的戰爭資產。圖／tlastand

就算是蒙古大軍已經兵臨城下，也沒有哪個宋朝皇帝急著建立起中世紀的曼哈頓計畫，發明某種末日武器來拯救宋朝。一直要到大約十五世紀（火藥發明約六百年後），大炮才成了亞非大陸上，戰爭勝敗的決定性因素。

打從一開始，火藥就有了能夠攻城略地的潛力，但為什麼要花了這麼久，才付諸軍事用途？原因就在於，火藥剛發明的時候，不論是皇帝、文人或是商人，都沒有想到新的軍事科技能夠救國、或是致富。

情況一直要到十五、十六世紀才有所改變，但又要再過兩百年後，才有證據顯示統治者確實已經願意將資金投入新武器的研發。

在當時，後勤對戰爭的影響仍然遠大於科技。拿破崙在 1805 年的奧斯特利茨（Austerlitz）戰爭大破俄奧聯軍，但他所用的武器其實和不久前被送上斷頭臺的路易十六，並無太大不同。拿破崙本人雖然是炮兵出身，卻對新武器的興趣不大。科學家和發明家曾希望說服他撥款研發飛行器、潛艇和火箭，他仍然意興闌珊。

一直要到資本主義體制和工業革命登場，科學、產業和軍事科技才開始了水乳交融的關係，從此世界急速全然改觀。

科技扮演現代救世主

在科學革命之前，多數人類文化都不相信人類還會再進步。他們覺得黃金時代屬於過去，整個世界只會停滯不前，最擔憂的是世風日下、人心不古。如果恪遵祖宗智慧，或許能夠再次喚回過去的美好時光；如果發揮今人智慧，或許也能勉強改善日常生活某些面向。然而，一般都不相信人類知識能夠克服世界上最重大的問題。

如果連穆罕默德、耶穌、釋迦牟尼、孔孟聖賢這些全知者都沒辦法解決饑荒、疾病、貧窮和戰爭，我們這些平凡人又怎麼做得到呢？

許多信仰相信，總有一天會出現某位救世主，解決一切戰爭、饑荒、甚至死亡。但是如果說到人類可以靠著發現新知識、發明新工具就解決一切問題，就會被認為不只是可笑，更是狂妄自大。無論是《聖經》創世記中的巴別塔、希臘神話的伊卡魯斯、或是猶太傳說的活假人（Golem），這些神話故事都一再告誡人類，不要企圖超越人類的極限，否則只會災難加身。

等到現代文化承認自己對許多重要的事還一無所知，又發現科學研究可以帶給我們新力量，人類開始思索，覺得確實還有可能真正進步。隨著科學開始解決一個又一個過去認為無法解決的問題，許多人也開始相信，只要取得並應用新知，人類就能解決所有的問題。貧困、疾病、戰爭、饑荒、年老和死亡，看來都已不再是人類必然的命運，而只是無知造成的限制。

一個著名的例子就是閃電。在許多文化裡，都認為閃電是憤怒的雷神之錘，用來懲罰罪人。但在十八世紀中葉有了一場科學史上最著名的實驗，富蘭克林在一陣雷雨中放風箏，希望驗證閃電是否只是一道電流。透過富蘭克林的實證觀測，再加上他對電力特性的知識，讓他終於發明了避雷針，於是雷神繳械認輸。

富蘭克林在雷雨中放風箏，用以證明閃電只是一道極強的電流。圖／wiki

貧窮又是另一個例子。在許多文化裡，都認為貧窮是這個不完美世界裡不可避免的一部分。根據新約《聖經》，在耶穌被釘在十字架之前不久，有一個女人拿著一瓶珍貴的香膏來澆在耶穌的頭上，香膏足足價值300德納累斯銀幣。耶穌的門徒認為這麼大一筆錢可以用來賑濟窮人，不該如此浪費，因此有些生氣。但耶穌則為她辯護，說道：「常有窮人和你們同在，要向他們行善隨時都可以；只是你們不常有我。」（馬可福音 14:7）。然而到了今天，就算是基督徒，也愈來愈少人會同意耶穌的說法。就現在看來，貧窮愈來愈像是可以處理的技術問題。一般認為，只要以農學、經濟學、醫學、社會學的最新發現為基礎，制定相關政策，就能消滅貧窮。

而且確實，世界上許多地方已經不再有最惡劣的貧窮形式。縱觀歷史，社會上有兩種貧窮：第一、社會性的貧窮，指的是某些人掌握了機會，卻不願意釋出給他人；第二、生物性的貧窮，指的是因為缺乏食物和住所，而使人的生存受到威脅。或許社會性的貧窮永遠都會存在，無法根除，但在全球許多國家中，生物性的貧窮都已經成了過去式。

在不久之前，大多數人的生活還十分接近生物貧窮線，只要一落到這條線以下，就代表無法得到足以維持生命的熱量。於是只要稍微失算或是一時不幸，就很容易落到線下，面臨餓死的危機。而無論是天災或是人禍，都很可能讓一大群人共同落入這個深淵，造成數百萬人死亡。

但是到了今日，全球大多數人民都有一張安全網：可能是健康保險，可能是社會福利，也可能是當地或國際非政府組織的救援，能讓他們免遭不幸。即使某一地區遭遇重大災難，全球動員的救災工作通常也能避免情況惡化到無可挽回。雖然民眾還是會碰上一些落魄、恥辱、貧病交錯的窘境，但在多數國家裡，都不會再發生飢餓至死的慘劇。事實上，許多社會現在的問題是營養過剩，胖死比餓死的機率更高。

《人類大歷史：從野獸到扮演上帝》，天下文化出版。

本書作者 哈拉瑞（Yuval Noah Harari）希望滿足讀者的是：「請給我單單一本書，不到五百頁的篇幅，用清晰可讀的散文，不填塞一堆令人暈頭轉向的年份、人名、地名、稱號，就能涵蓋了人類如何崛起、如何被農作物綁架……乃至影響現代生活甚巨的資本主義、一神教、自由人文主義、基因工程……如何興盛的重大脈絡，讓我洞悉其中的關鍵和意涵。」

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恐龍應該長什麼樣子？

北京中國科學院古脊椎動物與古人類研究所的古生物學家徐星說，現在已經命名的恐龍物種高達一千種，但僅有相當少數的物種找到比較完整的化石，而大多甚至只有全身 2% 的骨骼化石。化石是我們認識這個遠古生物的重要途徑，化石的缺少使得古生物學家要重新建構這些恐龍的樣貌面臨重重困難。

但包含徐星在內的古生物學家，卻沒有因此而放棄。

復原恐龍不能只是想像 還需要各種證據

既然沒辦法找到牠們本身完整的化石，古生物學家會根據這些物種的近親，作為復原恐龍骨骼的參考。等到骨骼大致建構完成之後，再由專業的藝術家綜合各種證據和研究，並加上一些想像力，將這樣一隻恐龍的軟體組織、肌肉紋理、皮毛繪製出來，形成我們看到的各種模擬圖。

只是，這種做法仍然無法滿足古生物學家的好奇心，要更精確知道恐龍的樣子，最根本還是得找到更好的化石。

「這是一隻只有一根手指頭的恐龍。」徐星指的是 Linhenykus monodactylus，阿瓦拉慈龍科（alvarezsauroids）恐龍。如何確認恐龍只有一隻手指頭？徐星說這就要歸功於內蒙古西部的戈壁沙漠，在七、八千萬年前這個沙漠發生沙塵暴，沙丘崩毀，快速掩埋當時生存在此的生物，而形成、保留相當完整的化石。

只有一根手指頭的瓦拉慈龍科恐龍。圖／By NobuTamura email:nobu.tamura@yahoo.com palaeocritti – Own work, CC BY-SA 3.0。

找到好的化石後，仍需要近代科技儀器協助復原工作。徐星說其中一種方式就是透過掃描儀掃描整個恐龍骨架，建構一個 3D 圖鑑，再陸續加上各種軟體組織。即使無法直接解剖真實的恐龍，但是古生物學家透過骨骼型態研究，參考現代鱷魚、鳥類身體內部結構，呈現出更精確、完整的恐龍模型。

打破既定印象 恐龍也披著全身羽毛

當科技逐漸進步，我們對恐龍的認知也不斷地再改變。回到 20、30 年前，科學家推測出的恐龍模型比較像爬蟲類，體表覆蓋許多鱗片、甲片，就像我們在電影《侏儸紀公園》裡看到的恐龍，但現在科學家發現部分恐龍身上應該是披著羽毛，像鳥一樣！

「鳥類是從恐龍演化而來，」徐星說，「我們可以推論，鳥類的羽毛特徵應該會以某種形式出現在恐龍身上。」其實遠在 1970、1980 年代就有學者開始在恐龍復原圖上加上羽毛，但因沒有證據而不被接受。然而近年的研究，則漸漸證實這群做為先鋒的學者，並不是胡說八道。徐星指出，其實最初恐龍化石上仍有出現恐龍帶有羽毛的間接證據——在某些和鳥非常相近的恐龍骨骼身上，發現疑似羽毛的附著點，用來固定飛行用比較大型、需要更堅固附著的羽毛。直到 1996 年中國遼寧發現中華龍鳥化石，清楚看到化石上保留牠身上羽毛的痕跡，古生物學家才終於確認恐龍真的是有羽毛的！

中華龍鳥，恐龍帶有羽毛的第一個明確化石證據。圖／由Sam / Olai Ose / Skjaervoy from Zhangjiagang, China – Dinosaurs!，創用CC 姓名標示-相同方式分享 2.0。

即使像中華龍鳥這種與現代的鳥親緣關係很近的恐龍身上有羽毛，但從化石上不難看出牠的前肢相當短，羽毛也相當細，不像是用來飛翔。那麼這些羽毛是做什麼用的？

古生物學家也陸續發現一些體型很龐大、不太可能會飛的恐龍身上，也有羽毛，例如同樣在遼寧，就發現一種 1.2 億年前的巨型恐龍有絲狀的羽毛，它被稱為華麗羽王龍（Yutyrannus huali）。經過徐星和研究團隊的研究，發現這群恐龍生存的白堊紀前期，環境並不像是之前研究認為的全是比現在高 10℃ 的炎熱氣候，地球化學的證據顯示那段時間的氣候波動，甚至達到現在中國東北地區的氣候。這樣寒冷的天氣，讓古生物學家推測這些恐龍羽毛有可能是禦寒用，「就像我們穿的羽絨衣一樣！」

除了保暖之外，恐龍也跟鳥類近親一樣用羽毛來炫耀自己的美。徐星展示了一隻「耀龍」的化石照片，牠有四根非常突出的尾羽，古生物學家推測這樣的尾羽就像孔雀一樣是用來吸引異性。

有四根突出尾羽的耀龍。圖／由Nobu Tamura email:nobu.tamura@yahoo.com www.palaeocritti.com – 自己的作品，CC BY 3.0。

而即使確認了恐龍有羽毛，也判斷了這些羽毛可能的功能，那有沒有辦法得知這些羽毛的顏色？

羽毛顏色的秘密就藏在「黑色素」裡。徐星仔細地解釋，黑色素存在於黑色素體當中，而黑色素體在狀態很好的情況下可以保存在化石中，現在古生物學家能透過電子顯微鏡觀察黑色素體的形狀、大小、分布的規律，再跟現在鳥羽黑色素去比較，就可以重現恐龍羽毛的顏色。例如黑色素體和褐色素體有不同的形狀，前者長得像香腸，而後者則是球形的。另外像是古生物學家發現小盜龍的羽色和綠頭鴨的羽色有一個相似處，就是牠們的羽色屬於「結構色」，是由角質蛋白排列的結構而顯現的顏色，從不同角度看因為光線入射角度的不同，而產生不同顏色的效果。

重建有羽恐龍一生的生活

從化石得到的資訊也不僅止於有羽恐龍的外型，甚至還能告訴我們，牠們在遠古的年代是怎麼生活。徐星說從現有的研究資料，我們大概可以發現這些有羽恐龍一次能產下兩個蛋，在小恐龍出生時也會有育雛的行為，與現在的鳥類比較相似。但是在生長部分，有羽恐龍即使在交配繁殖後，身體仍然持續在生長，在這部分則比較像爬蟲類。

也有古生物學家試圖去探討這些恐龍的步伐與運動速度，從牠們步幅的大小、搭配骨骼的訊息，再透過模型去設定參數，來計算恐龍的奔跑速度。他們發現有些奔跑速度快的恐龍可以到 60~70 km/hr，甚至更快！但像霸王龍有 6 噸重，運動速度可能相當慢，「除非牠全部肌肉都長在腿上，不然不可能跑得快！」徐星這麼說。

這些有羽恐龍既然有這麼多跟鳥類相似之處，那麼牠們到底會不會飛？徐星說：「現在越來越能確定的跟大家說，恐龍不只生長在地上，也有些生長在空中。」他舉例，中國鳥龍的前肢很像鳥的翅膀，也會有拍打翅膀的動作；而四翼恐龍則是很像早期的鳥類，不只前肢，連後肢都有飛羽，可能像是蝙蝠、飛鼠等動物一樣運用滑翔的方式飛行。

中國鳥龍。圖／由I, Laikayiu，創用CC 姓名標示-相同方式分享 3.0。

除了能飛行，有些有羽恐龍的睡眠方式也與鳥類很類似，鳥類在睡眠時會將頭往後轉，並放到翅膀底下，這樣的狀況同樣可以在寐龍身上看到。徐星解釋，鳥類在頭部羽毛通常比較短，是個散溫快的部位，因此要透過把頭放在翅膀底下來保溫。寐龍可能也是像鳥類一樣的溫血動物，因為要保暖頭部，而在睡覺時將頭向後轉靠近身體來保暖。

恐龍的身體型態可以從化石去推測，但是叫聲這種無法以實物保存的特徵，就成為古生物研究中非常困難的一塊。徐星說，目前也只能透過對於牠們發聲結構的了解，去推測牠們的叫聲。像是鳥類有獨特的鳴管，若能在恐龍化石中看到類似的結構，或許就可以重現恐龍的聲音。

讓恐龍重新「復活」的漫漫長路

「對於做古生物研究的人，其實我們的工作不是復原、復活恐龍，但我們做的工作、得到的訊息確實慢慢地、更全面的了解活著的恐龍是什麼樣子。」

要再更認識這些有羽恐龍，仍有很多的困難需要解決。徐星認為，未來古生物學家得與生物學家緊密的合作，把對現代生物的了解結合化石的訊息，才能讓這些有羽恐龍在千萬年後的現代「復活」！

圖為本次講座三位講者由左而右為鍾正明院士、李家維教授和徐星研究員。圖／趙軒翎攝影。

（本文由2016年3月28日「順應自然 新機無限——有羽恐龍演化的故事」科普演講整理而成）

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• 文／余海峯｜天體物理學家、科學普及工作者。興趣是讀和寫科普、足球、攀石、結他，一個人散步。在等一個人回來，那個無可取代的她。

理查．費曼 (Richard Feynman) 說過：

我想我能保證沒人理解量子力學。

I think I can safely say that nobody understands quantum mechanics.

– The Character of Physical Law (1965)

自上世紀初以來，量子力學一直是科幻小說和電影的熱門題材。近期一部 Marvel 英雄電影《蟻人》（Ant-Man）之中就提到過量子力學。電影中提到次原子尺度的世界是由量子力學操縱，既沒有時間箭頭的概念、亦不存在我們熟悉的因果關係。我們將永遠失去所愛的人。

《蟻人》電影中，主角在危急時決定變得比原子更小，進入了量子世界。由於主角威能，最後他平安無事地從量子世界回到日常尺度的世界。所以，他是唯一一個經歷過量子力學規則的人類。

某一天，來自 2716 年名為奇洛李維斯（Keanu Reeves）的人向飾演蟻人的保羅．路德 （Paul Rudd）發送了一封電郵，邀請他與理論物理學家史提芬．霍金（Stephen Hawking）進行一場融合量子力學與西洋棋規則的量子西洋棋比賽。

在我們人類的巨觀尺度看，日常生活很多過程都是不可逆的。熱力學定律告訴我們，任何循環的過程都不可能達到 100% 效率。換句話說，任何巨觀過程都必定伴隨能量流失。即使在一個封閉系統之中，雖然總能量守恆，但能量會隨時間從系統中比較熱的地方流向比較冷的地方，最後必然達到熱平衡狀態。

這其實並非高深莫測的原理，可以用簡單統計學解釋。簡單來說，在一個巨觀系統之中，由於粒子數非常多，系統處於熱平衡狀態的機率比其他所有狀態的機率高非常非常非常非常多。此情況下，可以想像量子力學效應被這種巨觀統計平均掉。相反地，微觀尺度之下，巨觀統計並不適用，我們必須考慮量子力學效應。

棋子同時存在也不存在

量子態重疊的特性使得畫面中的皇后棋可能移到 B3 的位置，但也可能沒有。圖／擷取自影片。

量子力學的一個奇異特性，是量子態會重疊於一起（quantum superposition），直到外界的觀察者進行觀測才能確定究竟會看到哪一個態。換句話說，量子態在外界觀測之前是不確定的。再簡單一點說，在觀察一個量子系統之前，它處於多於一個量子態的機率都不是零。這並非理論不完美或者實驗誤差的結果，而是精確的數學結論。所以，如果量子系統有意識的話，就連它本身（在其觀察本身之前！）也不能確定自己究竟屬於哪一態。

讓我們試用較為不技術的話去理解吧。在影片之中，量子西洋棋的棋子仍依照西洋棋規則走。有別於一般西洋棋，棋子走了就是走了，下不回手；量子西洋棋的棋子走了以後，它們的位置仍是不確定的。在其他棋子觀察、即作出對該棋子某些影響後，它的位置才會被確定下來。因此，量子西洋棋的棋子能夠同時存在於不同位置；它們處於不同位置的量子態是重疊的。

力學與電動力學的矛盾對決

影片中，路德眼見自己就要落敗的時候，他利用了量子力學的另一個奇怪的特性，最後使他反敗為勝。這就是量子糾纏（quantum entanglement）。量子糾纏被認為是比量子態重疊更不可思義的現象：愛因斯坦與許多科學家都認為它與相對論抵觸，因此是不可能的。

為什麼量子糾纏會與相對論扯上關係呢？這就要由上世紀初的一場物理革命說起了。在1905 年愛因斯坦發表相對論（relativity）之前，力學（mechanics）與電動力學（electrodynamics）是物理學的兩大支柱，分別解釋自古以來人類觀察到的所有包括地上的與天上物件的運動規律、以及當時剛剛被統一起來的電學（electricity）、磁學（magnetism）與光學（optics）的現象。可是，在當時這令人振奮的物理學快速發展的時代，烏雲一直籠罩在物理學的大殿之上：力學與電動力學的結論是互相矛盾的！

問題出在哪裡呢？

原來，電動力學公式告訴我們宇宙中存在著一種由電場和磁場構成的波動，叫做光。根據電動力學公式推導可知光速為常數。換句話說，光速恆古不變、萬世不易，是數學定量的結論，無可挑剔。

可是，有著三百多年歷史、解釋過無數天文觀測和作為工業革命一切科技基礎的力學卻告訴我們，任何東西的速度取決於觀測者的運動狀態。一列行駛中的列車很快，因為我們站在地面月台上觀察。如果我們安坐列車之中，我們就會覺得列車是靜止的。同理，如果我們在列車之中向前走，地面上的人就會看見我們的速度等於列車速度加上我們的走路速度；如果我們在列車之中向後走，地面上的人就會看見我們的速度等於列車速度減去我們的走路速度。

不過，電動力學公式說光速是常數。無論我們在列車之中用電筒向前或向後照，地面上的人都會看見光速等於光速，與列車、我們的走路速度無關。

圖／Kaique Rocha＠PEXELS。

這個力學與電動力學的矛盾，最後由愛因斯坦的相對論完美地解決了。在相對論之中，光速是恆常不變的物理量，是超越一切規則而存在的物理定律。愛因斯坦發現，因為光速不變，我們才能有日常熟悉的因果定律：萬事皆有因。因果律成立，因為宇宙中有一個傳送資訊的極限速度，任何資訊都不可能以比這個極限速度更快速地傳播。這個極限，就是光速。

不可思議的量子糾纏　如何讓路德反敗為勝？

愛因斯坦的相對論解決了力學與電動力學的矛盾，彷彿為物理殿堂撥開雲霧。然而青天卻仍未可見，因為量子糾纏允許粒子以超越光速即時傳遞資訊！

故名思義，量子糾纏即是兩個遵循量子力學規則的系統，它們的量子態互相糾纏在一起。例如兩個電子，如果它們的自旋量子態糾纏在一起的話，當我們未觀察時，它們各自的自旋方向都是未知的，這是因為量子態重疊。而當兩個電子的其中一個被觀察為自旋向上時，另一個電子的自旋就必然為向下。這是因為量子糾纏。

乍看之下，我們可能會覺得沒有問題，只是一般的角動量守恆律吧？雖然這也是角動量守恆律的結果，但在量子力學版本裡，由於量子態重疊，當我們觀察其中一個電子的自旋之前，兩個電子的自旋都是未知的。但當其中一個電子被觀察後，它們兩個的自旋量子態就立刻被決定了，不管它們相隔有多遠！

圖／British Council Russia@flickr

愛因斯坦及其他很多物理學家都認為量子糾纏違反相對論光速極速假設，因此認為量子糾纏不可能發生，也所以量子力學是錯誤的。直到 1955 年愛因斯坦去世，他都認為量子力學是個不完整的理論。今天，量子糾纏已經在實驗被觀察到。而光速是資訊傳播極限的問題，有人認為在這情況下傳送出去的只有兩個量子態的資料，如果不可能經這方法傳送其他資訊（例如這一期樂透的號碼），就與光速極速假設沒有抵觸。不過這就是題外話了。

至於影片中的路德，意識到量子西洋棋採取了上述量子力學奇異特性的概念，成功利用量子糾纏避開了霍金的將軍，反而將死霍金。無論各位在讀完此文章後有否對量子力學或西洋棋感興趣，相信也非常享受這段由霍金和蟻人的小戰事，以及奇洛李維斯的配音吧。

作者臉書粉絲專頁：余海峯 David . 物理喵 phycat

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美國加州理工學院（California Institute of Technology）天文物理學家 Patrick Ogle 等人在宇宙荒野發現一種新型的星系野獸，其規模與亮度睨視宇宙所有的星系，因此 Ogle 等人暱稱其為「超級螺旋星系（super spirals）」。

超級螺旋星系因為外觀與一般典型螺旋星系類似，因此一直沒有被單獨提出討論研究過。天文學家利用 NASA 的 NASA/IPAC 河外星系資料庫（NASA/IPAC Extragalactic Database，NED）進行研究，結果發現這些原本以為是鄰近銀河系的螺旋星系們，其實都是離我們非常遠、非常龐大的螺旋星系。由於已知的超級螺旋星系數量非常稀少，雖然揭發了它們的存在，但它們由何而來仍是個謎。

NED 為線上資料庫，其中包含 1 億多個星系的訊息，乃彙整了星系演化探索者號（Galaxy Evolution Explorer）的紫外觀測、史龍數位巡天計畫（Sloan Digital Sky Survey，SDSS）的可見光觀測，和2微米全天巡天觀測計畫（Two Micron All-Sky Survey，2MASS）、史匹哲太空望遠鏡（Spitzer）與廣角紅外巡天觀測衛星（Wide-field Infrared Survey Explorer，WISE）的紅外觀測資料。

圖中是其中3個超級螺旋星系，由左至右分別為：2MASX J08542169+0449308、2MASX J16014061+2718161 和SDSS J094700.08+254045.7。其中 2MASX J08542169+0449308（左） 和 2MASX J16014061+2718161（中）擁有雙核心，SDSS J094700.08+254045.7（右）則是最大、最亮的已知超級螺旋星系之一，其螺旋狀的旋臂長達 320,000 光年，是銀河系旋臂的3倍以上。

Ogle 等人在 NED 資料庫搜尋最亮星系的過程中，原本以為龐大而成熟的橢圓星系（ellipticals）會佔據他們搜尋結果的最大宗，但結果卻讓他們相當意外。在離地球約 35 億光年的範圍內約有 80 萬個星系，其中有 53 個最亮星系有著螺旋外觀，而非原本他們設想的橢圓外觀。Ogle 等人再度檢測這些螺旋星系的距離，結果發現沒有一個是在鄰近宇宙中，最近的一個甚至在 120 億光年外。他們確信這些星系的距離訊息應該無誤，那麼這些螺旋特性就顯得怪異而突出。

超級螺旋星系的亮度比我們的銀河系還亮 8~14 倍，質量則為銀河系的 10 倍左右，滿佈恆星的銀盤直徑是銀河系的 2-4倍，其中最大的超級螺旋星系的銀盤直徑可達 440,000 光年，比我們銀河系的 100,000 光年大了 4.4 倍。超級螺旋星系也會發出大量紫外和紅外輻射，這通常代表著星系內的新恆星誕生率極高，估計是銀河系的 30 倍左右。

根據現行天文物理理論，螺旋星系受限於它們的大小和造星能力，應該無法達到上述這些「功績」。螺旋星系是經由重力捕捉來自星系際空間中間的新鮮低溫氣體以成長茁壯，它們的質量會因氣體衝入星系得太快而達到上限，這是因為這些一頭衝入星系的氣體會被加熱，導致無法收縮聚集而形成新恆星，即天文學家所謂的「抑制過程（quenching process）」。然而，超級螺旋星系顯然沒發生這樣的抑制過程，所以才會長成龐然大物。

Ogle 等人找出的最亮星系中的 53 個螺旋星系，其中有 4 個或許能給出超級螺旋星系來源的重要線索。這 4 個超級螺旋星系含有 2 個星系核，與典型星系只有一個星系核的狀況不同。雙核心的存在，顯然是兩個星系合併在一起的結果。理論上來說，兩個螺旋星系合併後應該是會形成一個橢圓星系；可是，Ogle 等人推測若螺旋星系合併發生時，牽涉到的是兩個富含氣體的螺旋星系，最後當一切歸於平靜時，這滿當的氣體會安頓至一個新形成的、比原來螺旋星系還大的星系盤，然後很快的就形成了我們現今所見的超級螺旋星系。也因此，超級螺旋星系的發現，顯示了我們對那些質量最大的星系如何形成和演化的觀點，必須要徹底改變才行。

資料來源：http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=6149, 2016.03.17, KLC

本文轉載自網路天文館

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編譯／陳妤寧

圖／methodshop .com＠flickr, CC BY-SA 2.0

如果現在上 Google 搜尋「癌症」，會出現上千萬筆結果，以及「癌症 種類」、「癌症 治療」、「癌症 飲食」、「癌症不是病」等大量的相關字串搜尋結果。

Google 幫我們找到的正確資料固然不少，但是錯誤的資料也一樣多，甚至更多。在健康和醫學領域，錯誤的資訊更會誤導我們至更糟糕的結果。當似是而非的謠言被描述的像是完美的科學事實，怎麼分辨其中真偽？

英國癌症研究中心在 2014 年 3月以這篇文章，澄清許多人信以為真，但根本沒有科學證據的「十大癌症謠言」。

迷思一：癌症是一種人為的「現代疾病」

1689 年一個臉部長腫瘤的女人，手術前後畫像。圖／public domain

許多人相信癌症是一種「現代生活習慣」造成的新興疾病，但事實上癌症打從人類存在以來就伴隨著我們，數千年前的埃及和希臘醫生們便曾描述過這種疾病的存在；科學家在三千年前的人骨、甚至恐龍骨頭裡都曾發現癌症存在的跡象。（推薦閱讀：現代人罹癌是咎由自取？─《癌症探秘》）

當然，生活習慣、飲食、空氣污染都對罹癌風險具有影響力。在英國，吸菸就占所有癌症死因的四分之一；但「天然的」致癌因子一點也不會少世界上的各種癌症，有六分之一是由病毒和細菌引起的。

其實最大的罹癌風險因子仍在於年齡。現代人越來越長壽、能夠捱過營養不良或大型傳染病的威脅，意味著更有機會活到罹患癌症的年紀，而老化的身體細胞更必須承受罹癌風險。此外，隨著現代各種篩檢、掃描技術和病理學的進步，癌症的存在也比過去更容易被發現並診斷。（延伸閱讀：撒尿蝦讓掃描癌症更容易）

迷思二：特定食物有助於預防癌症

許多食物都被認為具有「抗癌」的效能。圖／Zielnik88 – Own work, CC BY-SA 4.0

藍莓、甜菜、綠花椰、大蒜，綠茶……等非常多食物，被成千上萬的網站「認可」具有抗癌療效。很遺憾地，並沒有這樣「超級食物」的存在能夠替人類抵禦癌症的糾纏，「抗癌效果」在這些食物身上更多時候是種行銷術語，而非科研成果。

的確，某些食物比起另一些食物會「比較健康」，藍莓或綠茶也對身體不錯，但這是因為「多元的攝取蔬菜水果」是件好事，而非特定的某項食品在發揮神力。我們的身體構造很複雜，而癌症也是。單一的食物無法在這樣的結構上發揮巨大（或是說足夠顯著）的抗癌作用。

說到有效抗癌的方法，幾十年來的科學研究累積下來都指向一個非常簡單、但毫不震撼人心也沒有新聞價值的無趣結果——不抽煙、不喝酒、保持運動習慣、維持健康體重。

迷思三：「酸性飲食」易引起癌症

酸性飲食容易致癌？圖／PEXELS CC0圖

「酸性飲食會導致你的血液酸鹼值也隨之偏酸、並且提高致癌風險。所以你應該多攝取健康的鹼性食物，包括綠色蔬菜和水果。」（嗯？那檸檬呢？檸檬是治療癌症的良藥嗎？）

這在生物學上毫無道理，沒錯啦，癌細胞無法在一個過於鹼性的環境下生存，不過，任何你身體裡的其他細胞也沒同樣辦法。

血液通常是弱鹼性，而這個酸鹼值由你的腎臟非常嚴格的控管著，尿液的確能夠改變酸鹼值來平衡體內健康，這也是為何有「飲食能改變體內酸鹼環境」的錯誤說法出現的原因。吃綠色蔬菜當然對身體健康，但這跟你體內的酸鹼平衡一點關係也沒有，因為試圖利用任何食物去調整你體內的酸鹼值幅度不會產生作用，體內過多的酸和鹼基本上都會被腎臟毫不留情的以尿尿排出體外。

當你的腎和肺無法正常維持體內的酸鹼值，可能會發生危及生命而且需要立即治療的「酸中毒（Acidosis）」現象——這通常是重大疾病或是中毒的結果，而與任何的酸性飲食毫無關係。

癌細胞附近的微環境確實會變成酸性，因為腫瘤產生能量和耗氧的方式有別於一般的健康組織。科學家們正在研究這是怎麼一回事，並希望藉此研發出更多有效的治療方法。但回到原本所言：想透過飲食來操縱體內酸鹼值來進一步控制癌細胞，是徒勞無功的做法。

迷思四：糖分會滋養癌細胞生長

癌細胞也愛吃糖？圖／Uwe Hermann ＠ flickr

糖分會滋養癌細胞生長、甚至必須從癌症病人的飲食中完全的排除？這又是一個毫無根據、並且太快簡化人體複雜性的說法。（癌症嗜吃甜食也許是它的脆弱環節）

「糖分」一詞實際上博大精深——包括來自葡萄糖、果糖、植物體的糖分，餐桌上常見的白色蔗糖就是由葡萄糖和果糖組合而成。不管是哪種糖，都被廣泛稱為碳水化合物，在進入我們的消化系統後會分解產生葡萄糖和果糖，並且被吸收進入血液作為人體生存所需的養分。

我們體內的所有細胞，健康的也好、癌細胞也好，都需要葡萄糖做為他們的燃料，而癌細胞因為生長快速，消耗葡萄糖的需求也更大。其原因和相關療法仍在被研究中。但我們的身體不會選揀哪個細胞應該去接受何種養分，而僅是盡力將糖分轉換成身體可用的葡萄糖、果糖或其他較簡單的醣類，提供給需要能量的身體組織。在這種情況下，試圖全面切斷飲食中的糖分供給是相當不明智的。

就跟鹼性飲食一樣，斷糖飲食也是缺乏營養科學根據的抗癌謠言。沒錯，好的飲食可以打造好的身體，不過科學研究給的答案一如往常的無聊而且毫無爆點：多吃蔬菜、水果、富有纖維的食物、白肉、魚等食物都不不錯的選擇；而太多的脂肪、糖分、鹽份、紅肉、加工肉品還有酒精則應該控制攝取。

迷思五：癌症是一種真菌感染，可以利用小蘇打治療

癌症其實是真菌感染？圖／wikipedia, CC BY-SA 3.0

這個「理論」聲稱癌症是因為念珠菌感染而引起，而腫瘤正是身體試圖抵抗感染的證據。這「理論」來自於一種不能稱之為非常敏銳的觀察：「癌症永遠是白色的」。

嗯，暫且不談癌症真的不是真菌，癌症並非永遠是白色的。有些腫瘤是、有些腫瘤則否。如果懶得去問病理學家或癌症外科醫生，稍微大膽查一下腫瘤的圖片也可以發現這個事實。

而且，也有大把大把沒有感染癌症的人正在經歷念珠菌的侵擾。通常免疫系統會負責把念珠菌拒之門外，不過當免疫系統生病了、或是因感染愛滋病毒而免疫系統脆弱不堪的時候，念珠菌感染的情況可能非常嚴重。

這個「理論」還提供了號稱很簡單的治療癌症方法，就是對腫瘤注射小蘇打（碳酸氫鈉）來殺菌。這即便對你身上真正的真菌感染，都不是有效的治療方式，何況是癌細胞。真正可能會被殺死的，可能是吃下高劑量碳酸氫鈉的你本人。

科學家不是沒有認真在研究小蘇打可能帶來的正面療效，有些研究對老鼠身上和培養皿中的癌細胞注射碳酸氫鈉，透過快速改變癌細胞所處環境的酸鹼值來影響癌細胞本身的生長；美國的一項小型臨床試驗研究也在實驗服用碳酸氫鈉膠囊能否減緩癌症帶來的疼痛、以及人體能耐受的最大劑量為何，而非「治癒」腫瘤。截至目前為止，沒有任何已發表的臨床研究證實，碳酸氫鈉可以作為一種癌症療法。

如同在「酸性飲食」迷思三中提到的，腎臟會對於外來嘗試巨幅改變體內酸鹼值的企圖打死不從，因此一下吃太多小蘇打、或是其他足以改變腫瘤酸鹼環境程度的鹼性攝取，都可能引起急性的鹼中毒（Alkalosis）。

（還有五個迷思還沒看完唷！繼續看下篇）

• 原文發表於 Cancer Research UK：Don’t believe the hype – 10 persistent cancer myths debunked
• 原文作者：Oliver Childs
• 本文為 CC BY-NC-SA 3.0 授權文章

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編譯／陳妤寧

英國癌症研究中心在 2014 年 3月澄清了許多人信以為真，但根本沒有科學證據的「十大癌症謠言」。

上一篇我們已經打破了癌症是「現代疾病」、超級食物和酸性飲食等迷思，我們趕緊繼續看還有哪五個你可能也聽過、看過、相信過的錯誤癌症謠言吧！

迷思六：有種天然的治癒癌症方式非常簡單……

擷取自廣告畫面。

科學講求證據，而 YouTube 影片和 Facebook 動態絕對都無法成為品質可信的、經過認證的引用來源。我們無法確定這些奇蹟故事中的人們有沒有同時接受其他治療方法、現在是否真的被治癒、甚至原本到底有沒有得到癌症？而若有人在嘗試民俗療法的過程中失敗甚至死亡，這些事也不會被寫出來。這些奇蹟故事描繪給我們的藍圖從來不是全貌。

但實務而言，病人和家屬不會放棄任何有一絲希望的治療方式，即便是沒有經過科學證實的治療方式，只要可能有效，都好。但我們給予的誠心建議是，要對這些奇蹟故事和民俗療法保持戒心，特別是當這產品正在被努力銷售到你手上的時候。

科學強調嚴謹的臨床實驗和公開審查。並不是說大自然中不存在天然治療的方法，像從柳樹皮中提煉出的阿司匹林、黴菌中的青黴素、還有紫杉醇也是首先從太平洋紫杉樹的樹皮和針葉中萃取出來的。（推薦閱讀：阿斯匹靈降低遺傳性癌症風險）但這個作法和「吃樹皮可治療腫瘤」相去甚遠，有了科學實驗，我們不僅能萃取其中有效的成份、也才能確認有效和安全的劑量為何。

迷思七：藥廠為了繼續賺錢，隱瞞簡單卻有效的天然療法

圖／peter67@pixabay, CC0 public domain

「因為癌症的自然療法不但現成存在、成本低廉又無法申請專利，製藥廠、政府甚至慈善團體選擇隱藏和否定這些自然療法的存在，目的是透過現有的有限（化學）治療方式，繼續為他們賺入大把的鈔票。」

藥廠不是白痴，他們總是有辦法可以重新包裝和申請專利。抓緊每個可能存在的治癒癌症方式，才能幫助他們回收多年來鉅額的研發成本。如果他們真的找到了治療癌症的方式，這絕對會讓他們在全世界賺大錢，才捨不得保密呢。

現在治療方式的侷限，不能推導到「替代療法就有效」的結論。這就像是，汽車的確會造成車禍意外，不過這不代表飛毯就是個安全的交通選擇。

身在英國癌症研究中心工作的我們，也目睹過許多身邊的同事、家人遭受癌症之苦，有些人捱過來了，有些人沒有。說我們正在隱藏某種已知的治療方式，不但荒唐，也很冒犯所有為此努力的科研機構和癌症家庭。

迷思八：化療等治療方式傷身更多於殺癌

圖／Steven Depolo@flickr, CC BY 2.0

「可怕的不是癌症本身，而是『癌症的治療』」？讓我們把話說清楚好了，不管是化療、放射線治療或手術，它們都可能有很嚴重的副作用，因為能夠殺死癌細胞的療法同時也會對健康的細胞造成影響。有的時候，治療未必見效。特別是癌症末期通常已經蔓延至全身，治療的目的已轉為減緩症狀、盡量延長生命（或被稱為「緩和醫療（Palliative Care）」），而非治「癒」這些病人。生命的長度和品質之間如何平衡，是每個癌症病人必須為自己決定的。

手術仍是目前最為有效的方式，但必須及早確診以利手術進行。放射治療雖然比起藥物治癒了更多患者，但藥物仍然扮演了重要的角色，包括延長患者生命。舉例來說，英國現在有超過 96% 的睾丸癌病人成功被「順鉑」這種抗癌藥物治癒。而「只有 3% 的化療有效」也是一種誤導的說法，英國四分之三的癌症病童因化療而被治癒，對比在化療還沒有很普及的 1960 年代，當時治癒的比例僅有四分之一。

但要發展出有效、溫和、可治癒各種癌症的方法，是科學家仍在努力當中的任重道遠。（延伸閱讀：癌症治療在2014年末取得的最新進展–免疫檢查點療法）

迷思九：人類和癌症之間的戰爭毫無取得進展

這並非事實。英國在過去四十年的癌症存活率已經翻倍，而過去十年以來的癌症死亡率也減少了10%，半數的癌症病人自確診後存活至少十年。今日的病人比起十年前的病人，的確獲得了更好的治療和存活率。

從1950~1960年代的化療、到近晚的智慧藥物或精準放療，這段醫療進程可以從《我們身體裡的敵人：50年抗癌史》（The Enemy Within： 50 years of fighting cancer）這部紀錄片裡一窺究竟。

不過，某些癌症的醫學發展之路更為緩長，包括肺，腦，胰臟和食道癌。而當你因為癌症而失去摯愛，五十年來的醫學進展感覺起來更彷彿不曾存在。（延伸閱讀：將來可以只用一種檢驗來檢測各種癌症的發生嗎？）

迷思十：鯊魚不會得癌症

圖／By Hermanus Backpackers – Great White Shark Cage Diving, CC BY 2.0

噢不，鯊魚也會得癌症。

大約在三十年前，研究鯊魚的一位科學家 Carl Luer 發覺鯊魚罹患癌症的比率相當低，於是他進一步實驗使鯊魚暴露在已知的致癌物質中，並且發現鯊魚並未得到腫瘤。另一位博士 William I. Lane 進一步推論，服用鯊魚軟骨可以治療癌症，並在四年內出版了兩本暢銷書來強化這個說法。

這個說法導致了鯊魚大屠殺。上百萬的鯊魚被商人捕獵並取其軟骨製成藥丸，販售給正在面對癌症的絕望病人和家庭。北美的鯊魚數量銳減 80%，鯊魚的復育速度慢，某些特有種的鯊魚更因此走向絕種。這不僅是場生態浩劫，這些藥丸更是一點用處也沒有。

這些鯊魚軟骨不僅在臨床試驗中找不出療效，也沒人真的有系統地確認過鯊魚的疾病史。即使鯊魚的罹癌率較低，也不能被推論為「鯊魚不會得癌症」。2004年，夏威夷大學的 Gary Ostrander 博士發表了對於軟骨魚腫瘤的調查研究，他和同事在軟骨魚種（包括鯊魚，鰩魚和鮁魚）中發現了共 42 種腫瘤，包括了 12 種惡性腫瘤，屬於高風險致癌族群。他們甚至在鯊魚軟骨中發現腫瘤！

圖／By Unknown or not provided – U.S. National Archives and Records Administration, Public Domain

面對疾病威脅時的無助，科學雖然持續開拓治療方法（無論是減低致死率、或是減緩疼痛者），但不若一些足以引人驚奇的偏方或傳說來得吸引人、或容易理解；相反地，科學時常來打擊這些偏方傳說、進而打破我們的希望。不過，正因為反覆求證（甚至自我推翻）是如此不易，才使科學受到現世的我們所信賴和依靠。當然，若有新的科學證據證實這些並非迷思，而是真的有憑有據癌症預防、治療之道，相信也會很快被納入正規的醫療體系中，讓所有人受惠。

• 原文發表於 Cancer Research UK：Don’t believe the hype – 10 persistent cancer myths debunked
• 原文作者：Oliver Childs
• 本文為 CC BY-NC-SA 3.0 授權文章

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圖／擷取自 Zanzu網站。

你還記得國中的健康教育課本，怎麼教你性的相關知識嗎？比如說什麼是處女、保險套要怎麼戴、或者男生陰莖如何勃起。呃……老實說我不太記得，事實上我連課本裡到底有沒有教都有點懷疑，畢竟我從小就被爸媽教導男生女生不能牽手不然會懷孕。（難道大家都得從 A 片裡學習性交到底怎麼發生的嗎？）

露骨圖片 詳細性教育

德國聯邦健康教育中心（Bundeszentrale für gesundheitliche Aufklärung, BZgA）最近推出線上性教育網站，其中一個最大特色大概就是超級直白又露骨的性愛圖畫（爸媽看了會昏倒的那種露骨）。雖然你可能已經迫不及待要自己看，但還是讓我敘述一下，網站中有各式各樣的性愛姿勢、陰莖如何插入陰道，除此之外也鉅細靡遺的說明精子生產過程（我也算是學了一課）。

舉例來說，在「做愛時身體有的反應」（Reactions of the body during sex）這個單元，網站從科學角度解析做愛過程身體可能會發生慾望、興奮、高潮、冷靜四個階段。當人們感覺到性愛慾望之後，身體的幾個部分會被刺激，男性陰莖勃起，女性陰道變潮濕、陰蒂陰唇充血，乳頭變硬，心跳加快；到了高潮階段，骨盆肌收縮，男性射精、有些女性可能會有陰道內高潮（類似男性的射精），但不一定每次都有；高潮後身體則逐漸冷靜。

網站不只強調性愛過程，也會提供一些情侶在性愛、懷孕等議題上的溝通建議。圖／擷取自 Zanzu 網站

網站的另一個專區則專門介紹精子生產過程。

首先睪丸生產上萬個精子，儲存在附睪中慢慢成熟；當男性高潮時，精子從輸精管被推出，轉移到前列腺和精囊內，在這個時候流體被加入和精子混合成為精液，最後精液從尿道射出。多數男性第一次生產精子大多在青春期，約莫 12 到 15 歲，之後直到他死之前，他都可以讓另一個女性懷孕，就算這位男性是第一次做愛也一樣。

女性如果想要懷孕，一定要讓精子在可以受孕的期間透過陰道進入子宮。在男性射精之前，可能會流出一些含有精子的液體，因此只在射精前移出陰莖並不是一個安全的避孕方法。如果男性想成功避孕，可以進行結紮手術，這樣一來他就會生產不含精子的精液，而這個手術並不影響性交功能。

為難民、新移民著想 可轉換多語言和語音服務

其實，這個網站是專為近年來大批湧入德國的難民與新移民架設的，為了配合來自各地的移民，網站一共提供十三種語言版本，還具備語音服務，讓閱讀能力較弱的民眾，也能了解這方面的知識（台灣政府網站什麼時候才能如此前衛開明）。

這些新移民在母國沒有接受正式完整的性教育，攻擊同性戀的事件層出不窮，導致當地民眾與新移民間的緊張。因此，網站不只服務傳統異性伴侶，介紹婚姻關係時，也包含同性婚姻，配合新移民大多屬於黃種人與黑人，圖片上的人物膚色也跟著調整。

網站圖片中的人物有各種不同膚色、人種，以顯示對於各種種族的尊重。圖／擷取自 zanzu 網站

當然這個超級直白的網站在德國境內也引起一些反對聲浪，你可以想像這樣的網站若想在台灣上線，可能會先引發一波關於性教育的混戰。不過假若撇去露骨的圖片不談，網站其實提供許多詳細正確的健康知識，教你如何成為一個負責任的伴侶，如何顧及自己權益、同時又不損傷他人。下回你有性方面的問題，或許也可以來網站看看，應該可以找到不少答案（心中默默希望它能出一個中文版）。

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