巧克力長居點心冠軍，但人類的心頭所好卻可能是毛小孩的致命毒藥？近日來，偶像劇《狼王子》中用巧克力餵哈士奇的橋段引起一片罵聲，但是為什麼毛小孩不能吃巧克力？

威風的「狼爸」VS「巧克力」，到底誰會是贏家？source：Wikimedia Commons

屬於神的食物

所有的巧克力都來自於可可樹，而這種熱帶植物的拉丁學名 Theobroma cacao 是由希臘文的兩個字「神」（theo）與「食物」（brosi）所組成，意為「屬於神的食物」 。

巧克力裡有著讓人著迷的化學物質，常常是情人節的送禮首選，但是，「毛小孩互助網」（Dog Help Network）就指出：「每年情人節都是狗因誤食巧克力而被送急診的高峰」。巧克力對於毛小孩可說是「生命不可承受之甜美」，而這正是因為這種備受推崇的人間美味裡面，含有一種味道微苦的植物鹼，也就是「可可鹼」，它對於某些生物而言是有毒的。

巧克力真是令人又愛又恨的人間美味。 source：Wikimedia Commons

累了嗎？來點可可鹼吧

可可鹼是一種植物鹼，也是植物界中日常可見的化學物質。植物鹼是一種主要包含鹼性氮原子的化合物，通常也含豐富的碳、氫跟氧等原子。而可可鹼的化學式則是由 7 個碳原子、8 個氫、4 個氮和 2 個氧所組成。

雖然生物鹼的化學式可能看起來中規中矩，但它們其實是反骨且變化多端的小東西。史上第一個（1804 年）被分離出來的生物鹼是罌粟花中的嗎啡，其他知名的生物鹼尚有古柯鹼（1860 年）、尼古丁（1828 年）、咖啡因（1820 年）、番木鳖碱（1818 年）。另外，也有一些藥用生物鹼，如抗癌藥長春新鹼、血壓藥蛇根鹼以及抗瘧疾的奎寧。

可可鹼在 1841 年於可可豆中被發現，它對於人類而言是種溫和的興奮劑，巧克力中的可可鹼和咖啡因等化合物有助於讓人提神醒腦。

傷害毛小孩的罪魁禍首「可可鹼」。 source：Wikimedia Commons

多吃巧克力好處多多？

偶爾來點巧克力可能讓你飄飄欲仙，但如果一不小心上癮的話，你可能會直接成仙。美國的「全國危險物質資料庫」（National Hazardous Substances Database）便指出：「大量攝取可可鹼可能導致噁心和食慾不振，而人類的可可鹼攝取量如果達到每日 50-100公克，則會有發汗、顫抖和嚴重頭痛的情況。」若可可鹼造成嚴重反應，人們（通常是老人家）甚至需要住院治療。

而在其他的研究中也討論到，對於不同物種來說，攝取可可鹼的風險自然不一樣，我們可以用半數致死量 LD50（即 Lethal Dose, 50%）來判斷風險的差異。所謂 LD50，指的是「能殺死一半試驗總體之有害物質、有毒物質或游離輻射的劑量」。可可鹼對於人類的 LD50 約是 1000 mg/kg，而對於狗和貓則分別是 300 mg/kg 和 200 mg/kg。

狗狗體重(kg) vs 攝入量(g)達LD50 (300mg/kg) 。Photo credit: LiFe 生活化學. CC BY-NC-ND 3.0

換言之，同樣是體重 10 公斤的貓和狗，2 公克的可可鹼就會造成一半的貓死亡、3 公克則會讓一半的狗死亡。而若是 以一般成年人的體重 60 公斤換算，得到之數據則為 60 公克。相對於貓狗，人類可承受更大量的可可鹼。根據美國愛護動物協會（ASPCA）的參考資料，一公克的半甜黑巧克力中約含有 5 毫克的可可鹼，也就是說，一般成年人如果吃下「12公斤」的半甜黑巧克力才需要擔心遭受生命威脅。

千面可可鹼

現今市面上可見許多不同類型的巧克力，其中，由於可可鹼在黑巧克力中濃度較高，因此，對於毛小孩來說，黑巧克力比白巧克力或牛奶巧克力更加「危險」。

此外，動物的體型和品種也會風險改變風險，而為了讓大家了解可可鹼對於不同毛小孩的影響，《國家地理雜誌》（National Geographic）特別製作了一個互動表格，方便寵物飼養者查詢個別的風險。至於為什麼只製作狗的版本呢？那是因為狗兒比貓更容易接觸甜品。

看到這邊你一定會想：萬惡的可可鹼！讓我們將所有巧克力都銷毀吧！

千萬別衝動，因為這樣就沒有發胖的藉口了可可鹼其實是有好處的。事實上，由於人類代謝生物鹼的效率較高，所以少量的可可鹼能夠當作醫療用途，它能增加心跳率、同時擴張血管以降低血壓。它也能使氣管暢通，或許可以成為咳嗽用藥。此外，它也能當作利尿劑使用，以刺激尿液生產。最後，它也能和中樞神經相互作用（但效果不如咖啡因有效）。

享受吧！一個人的巧克力

看完了可可鹼的好處與壞處，你會發現自己還是可以狂嗑巧克力適量地來點巧克力犒賞自己，只要別效法偶像劇、拿手中的美食去餵狼爸，你的狼王子就不用擔心自己變成孤兒的風險啦！

source：偶像劇《狼王子》

參考資料：

• B.Sudhakara Reddy, L.S.S.Varaprasad Reddy ,Sivajothi. (2013) Chocolate Poisoning in a Dog, Int J Vet Health Sci Res, 01(03), 16-17. DOI: dx.doi.org/10.19070/2332-2748-130004
• The Poisonous Chemistry of Chocolate WIRED [2013-02-14]
• Chocolate Chart 《國家地理雜誌》（National Geographic）[2013-02-14]
• Chocolate, Dogs, and Valentines Day 「毛小孩互助網」（Dog Help Network）[2013-02-12]
• 巧克力vs狗狗：狗狗為何會巧克力中毒？ 生活化學 [2016-04-25]

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從國外到台灣，掀起學程式設計的熱潮，但是孩子為什麼而學？葉丙成指出，若只著眼找到好工作，恐怕會扭曲學程式設計的精神。

文／葉丙成

這幾年全球軟體業蓬勃發展，程式人才需求孔急。隨著 MOOC 的興起，網路上有很棒的線上課程讓人可以自己學好程式設計。許多人也因此得以謀得待遇不錯的工作。透過網路自學程式，開始成為一股風潮。

這股風潮也擴散到了各國的中小學教育。英國政府將程式設計訂為從 5 歲一路學到 16 歲中學畢業。美國從去年開始，紐約、芝加哥、舊金山等地，也將程式設計列入中小學教育政策，逐步落實。在台灣，政府也在研擬將程式設計納入國教政策。在政策還未落實前，愈來愈多爸媽擔心孩子輸在起跑點，急著想讓孩子學程式。

一時間，程式設計儼然是全球最受矚目的教育項目。無論大人、小孩，彷彿只要學會寫程式，便能成就「麒麟之才」，成為日後天下搶著要的人才。但，這真的是我們學程式的理由嗎？

大凡學任何事物，如果一開始的理由不對，就會有不對的期待，方法也會跟著不對，進而結果也不會對。學程式設計是件好事，但如果理由不對，這樣的程式教育將無法達到效果。

許多人認為學程式，未來便可找到好工作。對即將投入職場的大人來說，這理由或說得通。但對孩子而言，這不該是理由。回想兩千年科技泡沫化，軟體業也曾有寒冬。十年河東，十年河西。誰能保證 10 年、20 年後，產業大勢依舊？況且，隨著各國政府在中小學逐漸落實程式教育，20 年後全球可能很多人都會寫程式。隨著人才供給的增加跟產業的興衰更迭，無人能保證「程式設計」在未來仍是天下急需的麒麟之才。

那為什麼還要鼓勵孩子們去學程式呢？

我們先看最近世界演進的大勢。去年財經雜誌曾專文報導，由於科技的演進，使得愈來愈多服務可以透過網站或是自動化服務完成。顧客對人員、據點的需求愈來愈小。包括台灣在內，全球銀行陸續關閉許多營業據點。

另一個引起注意的議題是，像理財顧問的工作也開始被機器取代。目前在美加、歐洲等國都出現「機器人理財顧問」的平台。

事實上不只金融業，各行各業都會有同樣的趨勢。隨著近年機器學習、人工智慧的技術愈來愈發達，許多傳統仰賴人工的工作，都將逐漸被機器取代。特別是純粹制式的、檢索式的、按本操作的人力工作，都是未來最容易，也最快被取代的工作。

給孩子科技無法取代的能力

教育的目的，是為了幫下一代準備好面對未來的世界。在未來，真正無法被取代的工作技能，有兩類：一類是跟人面對面互動、溝通交流思想的工作（像老師、業務員等等），另一類則是需要自學創作以解決問題的工作。這兩種技能，都是目前機器在短期內很難取代人類的。

我認為在未來，這兩類才是天下真正所需的麒麟之才。而其中第二類的自學創作之才，正是為何學程式的主因；學程式不是為了會程式而已，而是因為學程式是培養下一代人自學、創新、實作解決問題能力的最佳方法！

為什麼呢？

有學過程式設計的人都知道，學程式最快的方法不是靠老師在台上一直講，而是靠自己學、自己動手試。在過程中常常會碰到不懂的問題，而解決的辦法就是去網路上找資料，或是去網路論壇爬文、問人。這種靠自己自學的過程，恰恰是目前學校教育很欠缺的訓練。透過對的方式來學程式設計，我們就有機會培養孩子自學的能力。而這種自學的能力，正是在變化快速的未來世界，讓自己持續跟上世界腳步不被淘汰的重要關鍵能力！

學程式最快的方法不是靠老師在台上一直講，而是靠自己學、自己動手試。

換言之，當老師在教程式設計時，不該像基礎學科一樣，用課本照著第一步、第二步……按表操課的教。一來這樣教很無聊；二來即使最後教完學生、程式也跑得動，但學生並沒有從這樣的經驗中，累積到任何有用的能力。因此教程式設計的真正挑戰，是如何設計教案引導學生，讓他們很有動力的自己去網路上看教學影片、自己找資料、自己探索、自己學習。

用程式設計練創意，成本低

另外一個學程式的原因，在於當學生學會之後，他便可以在腦海中不斷的想新點子。並透過程式設計將點子實做出來。這可以幫學生大量累積創作的經驗、能力、跟信心。

在學校學木工、美術、或學其他技藝項目，也都可以給孩子創作的經驗。但這些或需大型機具、或需材料開支，要讓每個孩子都能有多次的體驗，實在很難。唯有程式設計，在孩子學會後，便能幾近無成本的情況下，讓他們不斷增加創作的體驗！

而且寫程式時，最常做的就是先將想完成的大工作拆解成細項。拆解後，再接著把一個個細項用程式完成，最後組合成整個大的程式系統。懂得如何將大工作拆解成小工作去分別處理，或是如何將大問題拆解成小問題去分別解決，這樣的思維模式，對於訓練學生解決問題的能力非常重要！一旦有了這樣的思維，學生就不會在看到大問題時，惶惶終日不知如何是好；他們對於解決問題將有更充足的信心！！

綜而論之，讓中小學生學程式，非僅是為了學會寫程式，也不是為了讓他們以後好找工作。讓他們學寫程式，是為了幫孩子們培養立足未來世界所需要的真正才能：「得自學創造之才者，得天下！」

本文轉錄自親子天下

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升大學這件事，常常是高中生必經的迷惘。圖片來自：pixabay

作者／P.C

今天，我想要和大家分享自己求學生涯的一點小心得，也希望透過這篇文章，讓更多對於升大學選填志願仍舊迷惘的高中生們有一些些幫助。

身為一個過來人，我知道當高中生在面對升大學這件事時，苦惱的人還真是不少；成績好的人，似乎能選填的科系無非就是那幾個，又或是對於某些科系很感興趣，卻又不知骨子裡是賣什麼葫蘆，更別說還要考慮在長輩壓力下，慎重思考未來的工作出路了。

那麼地球科學系呢？這到底是一個什麼樣的科系？

那年還是高中生的我，僅憑著高中堂數不多的地科課，以及一廂情願想拯救地球的使命感，便毅然決然在學測放榜後以推甄的方式，來到了國立成功大學地球科學系（看到科系名稱有「地球」兩個字，便一股腦地覺得和拯救地球一定相關）。「拯救地球」這想法，還真不是開玩笑！當年因為氣候變遷的議題愈來愈受各方重視，小小年紀的我滿腔熱血，覺得應該要為這個環境付出什麼，於是就這樣一腳踏入了地球科學系。

然而，不諱言的說，地球科學是一個冷門科系。還記得高中那年選填志願時，生物老師曾說，別忘了想想以後出路，想法變了你就會後悔了。而在高中升大學的那年暑假，去補習班應徵打工，也曾被裏面老師調侃地科系到底能有什麼用。碰到類似這些事情，心情固然沮喪，但我運氣也很好，至少爸媽是支持我的，只因為我說喜歡自然，想多關心地球環境。而在往後含研究所的六年地球科學求學生涯，終於有了一些心得，可以回饋給對地球科學有興趣，卻又因種種緣由仍舊迷惘的高中生們。

首先，地球科學這門學問一點都不小，相反的，它非常的大。舉凡大氣、地質、海洋、太空甚至各自之間的影響等等都是一門學問。地震發生了，和地球科學有關；聖嬰現象來了，和地球科學有關；磅礡的山巒層疊與美麗的礦物們和地球科學有關；甚至那些我們人類乃至整個生命演化的歷史，無一處不和地球科學息息相關，如影隨形。

念地球科學相關的人，首先觀察力會慢慢變得特別的敏銳。

記得我們大學時期，有別於其他科系，我們的特色之一便是常常到處遊山玩水！（真的是有山有水不誇張）而真實原因是在於，地球科學很重視觀察這件事情。那些書本上教的學問，遠不如你一次到野外好好認識來得痛快。野外課通常會去哪些地方呢？其實只要是大自然的環境，都有可能！例如我們會去某些根本渺無人跡的地方攀岩，或是某座水庫上做水質調查，也有可能正在溯溪，甚至跑到離島或是國外（如美國大峽谷）。只要你走的是地球科學相關的科系，這類的神奇經驗只會多不會少（出海、雷達觀測等等也有），有時自己回過神來，猛然發現自己身處在一個陌生的蠻荒之地上，都有種我是叢林冒險王藤岡弘的錯覺。

通常這帶來的附加價值是，別人系上是快畢業才來一次畢業旅行，我們則是三不五時就像畢業旅行，一次野外一天兩天一個禮拜甚至更久都有，那些在大自然環境裡與同學們產生的革命情感，是一輩子都忘不了的珍貴回憶。而透過這些直接面對大自然的過程，我們也漸漸從一些微小的事物，開始懂得如何推論背後的脈絡與始末。

後來我才了解，這其實是一門非常重要的訓練過程；誠如正身為高中生的你，可能也有些感觸，現在的台灣教育太習於將滿滿的知識一次塞給學生，而其實知識，尤其是自然領域的知識，往往多數都是建立在最基礎的「觀察」而來。有了觀察，心中有了想法，於是有了假設，開始想要去驗證。如此反覆，才慢慢構成了現今的知識體系。每一步走來，都是多麼的不容易。

面對未來，我們都會徬徨，因為沒有人能夠預知下一步會發生什麼事情。如果你覺得你會喜歡地球科學，那麼卻仍猶豫不決是否就讀相關科系的原因會在哪呢？我想根據過去的經驗，大致可以先初分以下幾種可能：

當年出野外一景，大家沿著河床觀賞大自然的奧妙。圖片來自：原作者

1. 未來的出路好嗎？有錢途嗎？

這真是一個值得引戰且重量級的問題。依我目前初略的認知，首先要取決於你的眼界有多高，企圖心有多強，心中的理想有多遠。其實我想說的是，在現在這個全球化時代，「出路」這件事，早已不再侷限台灣小小本島，更何況地球科學這門學問；但提及至此，你必須先了解自己對於地球科學的喜歡是哪一個層次？

舉例來說，有的人喜歡地球科學，是因為他喜歡接觸大自然，那麼或許他可以朝野外工作邁進；有的人則是喜歡將地球科學分享給更多人了解，那麼當教師或是其他教育推廣者都是不錯選擇；又或是其實你想研究更深層次的背後理論，那麼遁入學術巨塔絕對是值得你考慮的一個方向。但話先說在前面，不同的工作類型都有他的困難處與進入門檻，這裡就先不細說，只是先有一個初步的輪廓。

以上是約略說明「出路」的部份，那麼錢途呢？

從這裡開始，引戰指數開始飆升。首先這要看你從什麼角度切入。如果你想要賺大錢，自然比對的對象就會是台灣一些比較熱門的行業，並依他們平均薪資作為參考。但不瞞你說，如果你的心中真的著重於「賺大錢」，那麼確實在目前情況下，念地球科學方面的科系在台灣相對能有的平均薪資比不上那些熱門行業。

可是這裡有3點值得注意的地方：

第一，如果你的眼界不只在台灣，那麼自然就另當別論。地球科學在別的國家，重視的程度與給予薪資依據國家政策與本身擁有資源，當然也就有所不同。舉例來說，澳洲就是一個相對適合依靠海洋潮汐或波浪提供能源的國家，再加上相關能源政策，需要擁有海洋方面背景的人自然會更多，薪資也因需求而相對優渥；又或是因應氣候變遷，國外早已有多個相關顧問公司，幫助企業提供解決方案，這些都是地球科學領域者可以努力的方向。

第二，既然想要「賺大錢」，那麼其實大多數的行業都可能無法滿足你的要求，如果你同時又很有想法與野心，或許在你人生規劃裡再放上一個創業；在台灣，既然地球科學相對冷門，意味著創業所面臨的競爭數量低（但不代表市場大），至於該如何塑造，就還是得依靠自己的敏略度與積累的經驗甚至資金才行。

第三則是趨勢。縱使現在地球科學相對冷門，但未來呢？隨著氣候變遷與能源議題愈來愈受重視，將會需要更多地球科學領域人才。舉例來說，面對氣候變遷，目前主要手段一個在於減緩（mitigation），一個在於調適（adaptation）。這兩者的不同在於，前者直接透過某些原既有措施的降低或停止而達到效果（例如要求排碳大戶將排碳量降低等等），而後者則是著重於面對未來氣候演變，我們該如何規劃與因應。後者就非常需要地球科學領域的人才，因為唯有我們投入研究背後機制，才能有更多相對應的對策。

所以你問未來的出路好嗎？有錢途嗎？依目前即將升大學的你來說，極有機會趕上這波趨勢，但這也取決於你的眼界與理想有多遠，危機就是轉機，能不能掌握轉機就還是得靠你自己了。

2. 進去後都在學一些什麼？會不會其實我根本沒興趣？

解決的方法就是多問學長姐，或是很多網路資源可以搜尋。這裡提供一個最簡單也最容易深入了解的方法，那就是參加「系展」。以成功大學地球科學系來說，每年都會固定舉辦一次系展，內容自然著重於地球科學的不同領域介紹。而透過參與系展，你除了能更認識地球科學本身外，對於該校該科系的風氣與學習方向，也可以問現場的很多大哥哥大姊姊解說員們（甚至教授有時會在現場），他們一定都會很樂意為你解惑的。

3. 出野外會不會很危險？一定要出野外嗎？

對於地球科學相關領域來說，野外其實是一門必修課，也就是在大學 4 年期間，你一定有機會參與野外的！至於會不會很危險，在大多數的情況下，老師和助教絕對比你還擔心這個問題，所以至少在大學時期不用想太多。不過如果之後想再深入就讀研究所的話，依據所選領域的不同，野外有時確實也會有其危險的地方。研究所訓練的是如何解決問題，而如果到博士階段更是要懂得尋找問題。於是野外地點可能往往變成是一些渺無人跡但卻又只有你需要去的地方（因為其他人研究方向與你不同），危險性自然也就更高了。但是透過這樣的訓練，你將會懂得如何在野外有更安全的生存方式，而多找伙伴一同參與也是一個好的選擇（同時也比較不無聊）；其實只要你是一個具有冒險熱忱的人來說，這樣的生活反而還是一種享受呢！

所以啦~如果你已經對地球科學產生了興趣，卻仍有些迷惘，希望透過這篇文章可以讓你有更進一步的了解；當然囉，如果你仍有相關的問題想詢問，也非常歡迎你來信至 geostorycontactus@gmail.com，又或者到我們網站投稿自己對地球科學的一些想法，便有機會在平台上與大家一同分享了！

本文轉載自 GEOSTORY聽聽地球怎麼說

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本文為作者 2016 年 7 月 7 日在逢甲大學舉辦的「高中課程創新教育論壇」擔任與談人，當場以此為題對現場的高中主管們做的 10 分鐘意見分享。

文／洪士灝｜台灣大學資訊工程學系

首先我發表免責聲明：

● 大學教授未必充分理解高中教育現場，我所提出的想法或建議列入參考就好，各位需要做進一步思辨。就算是中研院院士的話，也不是聖人之言，不要緊抓著不放。

● 台大是研究型大學，而且沒有教育學院，對於高中教育的貢獻是有限的。坦白說，台大只想要最好的學生，而台灣大部分最好的學生都會到台大，所以請不要期待大多數的台大教授會致力於普及教育，他們有很多自身的教學研究工作要忙。

那我來這裡做甚麼？（笑）

身為台大教授，我能做的是突破框架

我可能稍微另類一點……雖然另類的程度遠遠不及葉丙成教授，頭髮也沒有他長，但我們以各自的方式對國民教育提出一些建言。我個人覺得台大對國民教育不能置身事外，因為國教的品質與大學教育息息相關，有些教授抱怨大學生素質每況愈下，或許可以出來為中學教育做點事情。

其實我覺得台大教授雖然不甚瞭解高中教育現場，但應該可以在創新方面注入一些能量。不是教育科班出身的好處是，我們的著眼點和思考比較不會被現有的教育框架所限制住，對於如何翻轉和創新中學教育這件事，或許可以較為天馬行空地做腦力激盪，或許可以因此激盪出一些火花。

如我在免責聲明所說的，各位不要把我們當成教育專家，而我們談創新中學教育，真正需要的是激發在座每一位教育專家的創意和創新的企圖心，才能有自發的改革和創新，而不是一直處於保守的上行下效的框架裡。

在這個時代，標準化教育面臨考驗

圖／By Flickr user enixii. – flickr, CC BY-SA 2.0, wikipedia commons.

有人可能會問，保守有甚麼錯？

現在的教育體制，源於西方工業革命之後對於大量專業人力的需求，因此開辦學校，制定標準教材，舉辦學位或技能檢定考試，讓業界得以有效率的雇用人力。然而，業界已經進化到高度自動化的工業 4.0，以及所謂人工智慧的時代，而教育的形式也受到資訊網路和線上學習的影響，許多國家已經在重新檢視標準化教育的意義性。

各位為人師長的，是否知道這社會十年後職場上所需要的能力？很會背書、記公式、考高分的學生，是否能適應未來的社會？從我教大學生以及與業界合作的經驗，好學生未必懂得自學、團隊合作、求新求變，而這些能力到了大學再練習是否太晚？

很抱歉，各位先進從過去照本宣科、數十年如一日的教學生涯，轉為現在這種需要翻轉和創新的日子，罪魁禍首是我們這些搞資訊科技的，但我們自己也得在這個的潮流中日新又新，而且潮流影響所及，各行各業也都從數位化、網路化，進到自動化、智慧化，不斷有新的挑戰，也不斷有新的機會。

所以，資訊科技教育應該做什麼改變？

因此，資訊科技和資訊教育實在太重要了，但千頭萬緒，在有限的時間內，我想摘要幾個我所認為的重點與各位分享：

● 教育如何善用資訊科技？

● 如何以資訊教育啟發學生新時代所需的能力？

● 資訊科技是提升數理人文各領域的利器！

圖／photograph by Greg Anderson, college.library@flickr.

首先，教育如何善用資訊科技？方式很多，以下只是幾個例子：

● 翻轉教學、線上學習：老師不需要重複教同樣的課，學生可以按自己的進度學習，透過網路與世界接軌。

● 蒐集資訊、分析資料、跨領域學習：各個學門都可以結合資訊科技做資料的蒐集與分析，進行專題研究。

● 數位校園、個人化學習：根據每位學生的學習狀況，提供適合的課程與進度。

其次，如何以資訊教育啟發學生新時代所需的能力？

資訊教育不是教工具的使用，不是教用電腦做簡報、也不是教用電腦畫圖……而是讓學生在資訊科技改變人類生活的時刻，理解其幕後的原理和現象，可以巨觀和微觀去看待資訊科技與人類的互動，這是所謂的計算思維。

由寫程式入門去了解計算思維，是一種方法，但不是唯一的方法。好比我們教數學，如果不會列方程式，如何學習用數學解應用問題？但光會解方程式，並不是學數學的目的，但我們因為要應付考試，往往過度強調解題技巧；同樣的道理，在中學教育中，學習寫程式只是敲門磚，如果我們過度強調程式寫作，也會迷失了焦點。

中學資訊教育絕對不是為了培養資訊專業人才，重點在於具體訓練「語言理解與表達能力」、「抽象思考」、「解決問題」等能力。我們不要重蹈覆轍，像某些科系以自我本位的想法把過多的材料塞進中學教育裡面，造成學生貪多嚼不爛、因噎廢食的結果。

資訊科技教育不只是為了培養資訊人才

新時代所需的能力有很多，包括：

● 自學的能力

● 跨學門解決問題的能力

● 在開放原始碼的時代同中求異的能力

● 在人工智慧時代尋找出路的能力

最後，除了啟發上述能力之外，資訊科技是提升理工人文各領域的利器，所以現在台大許多科系都希望學生能夠寫程式、做資料分析。例如台大正在成立資料科學（Data Science）學程，而台大也逐步加強計算設備，因為計算模擬和資料分析對學術研究越來越重要。

幾年前，我到台大理學院、到教育部的課綱委員會談中學資訊教育，必須花力氣向與會人士解釋推動中學資訊教育不是資訊系的私心，還好這幾年進步了，我不用多說大家也懂了。剛才有先進提到考招聯動，我想將來不少科系可能採計資訊課程，不會只是資訊系。

舉個現成的例子，來台中的路上，我看到網路上有一則用機器學習技術分析紅樓夢八十回前後差異的文章。這個例子告訴我們，文學的研究也可以有創新的做法，而使用資訊科技做跨領域研究可以產生很多創新和突破，這也是為何我說資訊科技可以幫助老師和學生在中學階段進行跨領域的教學研究。

最後，我想再次強調，中學資訊課程不是為培養資訊人才而設，不是幫資訊科老師搶飯碗，應該是學校主管和所有科目的老師都需要關心的事。資訊課程的重要性與日俱增，我們在教學場域中，看的應該不僅是現在的需求，我們必須看遠、創新，研究如何為了學生的未來而教。

本文轉載自洪士灝老師臉書

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作者／cot｜滔滔 Ocean says 作者，英屬哥倫比亞大學海洋與漁業中心博士生

迪士尼動畫《海底總動員 2：多莉去哪兒》在北美首映的第一天，我跟一群朋友早在一週前就買好了票，浩浩蕩蕩的在充滿小孩的電影院中霸佔了最中間的兩排，就是為了先睹為快這部曾經在大家的童年佔有一席之地的電影，這次又有什麼令人興奮的新故事？

必須說：電影真的是好看的，我在其中數次大笑出聲，下一秒又濕了眼眶。

但是，即使一邊想要壓抑自己看電影時不要犯職業病，一出電影院仍然忍不住要碎碎念一下電影裡「科學不正確」的段落……

SPOILER ALERT：以下會談到電影裡的劇情，還沒看過電影的朋友請斟酌服用。

《海底總動員2：多莉去哪兒》中的多莉。圖／迪士尼提供

1. 多莉、馬林和尼莫到底是怎麼從澳洲到加州的？

這趟冒險（失蹤之旅）始於待在尼莫家鄉澳洲大堡礁的多莉，突然想起自己的老家在加州的蒙特利灣（Monterey Bay）。於是，多莉以及尼莫、馬林便大老遠的大堡礁一路跑到加州，尋找多莉的老背老木。

這段漫長旅程在本片一開始只佔了五分鐘，不過沒關係，畢竟這部片又不是「多莉的環球冒險」──但讓人坐立不安的是，片中特別提及她們是與海龜們一起搭乘「加利福里亞洋流」而來的。

等等，從大堡礁到加州，若要搭乘加州洋流到達，必須先經過阿拉斯加吧？！

洋流。圖／科學online

從上圖可以看到，如果要從大堡礁（澳洲東北部）出發，又要搭上加利福里亞涼流，必須先（不知道怎麼辦到的）穿過赤道，搭上黑潮。接著，等到黑潮在太平洋中央接上太平洋洋流後，到達寒冷的阿拉斯加附近，才能搭上加利福里亞涼流。

不過，不管是小丑魚（尼莫和馬林）還是擬刺尾鯛（多莉），他們最適宜的生存溫度都是攝氏 25-28 度左右，到底是怎麼在寒冷的加利福里亞洋流生存的（最低溫可到攝氏 9 度），真是個謎啊～

2. 鯨鯊「命運」（Destiny）是鯊魚，不是鯨魚

還記得在第一集時，會說「鯨語」的多莉讓自己和尼莫爸爸差點被大翅鯨吞掉的驚險情節嗎？在這集中，終於揭露了為什麼會說「鯨語」了！

原來，多莉的「鯨語」是小時候與她的「管友」：鯨鯊「命運」和小白鯨「利鯨」學的。

但是，鯨鯊是鯊魚不是鯨魚喔！除了一樣都體型大之外，鯨鯊實在跟鯨魚沒什麼關係，人家可是堂堂正正軟骨魚綱的魚類呢！到底為什麼多莉可以跟明明就是鯊魚的命運學「鯨語」咧？

鯨鯊。圖／By User:Zac Wolf (original), en:User:Stefan (cropping) – en:Image:Whale shark Georgia aquarium.jpg, CC BY-SA 2.5, wikimedia commons.

3. 多莉是海水魚，跳進人類的水壺中（淡水）不能活

在人類水壺中的多莉。圖／擷取自官方預告片

多莉的追尋父母大作戰中，為了在海洋中心移動到不同的展館，還有後來追尋尼莫和馬林搭上的卡車，必須在不同的水體中移動。

但是，身為海水魚的多莉，一旦掉進淡水裡，可是活不久的。多莉啊，下次跳來跳去之前請先想仔細啊！

4. 多莉目前人工繁殖極困難，大部分水族館中的多莉都還是來自野外

最後一點，也是最想要提醒各位觀眾的一點：多莉很可愛，但是請不要把她帶回家！

從尋找尼莫開始，兩部電影的主旨都在強調「人類不要為了一己之私，將野生動物從野外帶回室內馴養」。第二集中的海洋中心更是標榜他們的主要任務為救傷，並以野放救援成功的海洋生物為目標。

可是，在當年海底總動員第一集造成轟動後，也連帶的造成小丑魚在水族市場大賣，成千上萬隻「尼莫」被從海中帶走（主要從菲律賓和印尼），永遠與他們的家人朋友分開。

小丑魚。圖／PublicDomainPictures

比較值得慶幸的是，不久後水族繁殖的進展便跟上需求，現在已經可以買到完全人工繁殖的的小丑魚了。

但，「多莉」還沒這麼幸運！目前擬刺尾鯛幾乎無法人工繁殖（即使有零星成功的案例，但並未達到能供應水族商業需求的程度），所以帶一隻多莉回家，野外就少了一隻多莉……

多莉是隻擬刺尾鯛，目前幾乎沒有辦法人工養殖，愛多莉的話就讓牠留在快樂的海洋吧！圖／By Tewy – Own work, CC BY 2.5, wikimedia commons.

雖然吐嘈了這麼多，還是很推薦大家去看這部片（只要不要把多莉買回家就好了），畢竟它還是如每一部迪士尼/皮克斯電影一樣，有帶給大人小孩夢想的能力，也談了很多關於親情與面對身心障礙的議題。

不過如果製作單位能再多在意細節上的科學一些，觀眾可能可以更投入吧？（畢竟迪士尼都諮詢了華盛頓大學的一名海洋生物力學家關於裡面生物運動的細節了，為什麼沒有在其他的地方做到 Fact-check，我實在不明白呀……）

本文轉載自滔滔 Ocean says

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馬兒用來乘騎並不難，只要膽子夠大，懂得馬術，就可以騎在馬背上馳騁。但用來拉車就不那麼簡單，人類大約經歷了三千五百年，才把拉車的問題徹底解決。

馬的身體構造。圖／By Owain Davies – Own work, CC BY 3.0, wikimedia commons.

馬的體型不像牛，不能用牛的方式拉車。牛的背部隆起，像天造地設似的，剛好可以套上用彎木頭做成的「軛」，用來拉車十分方便。馬就不行了。馬兒的背部是平的，用來拉車，只能把繩子綁在馬身上。但要怎麼綁呢？這裡面的學問可大了。

「輓馬法」的演變

把繩子綁在馬身上的方法，稱為「輓馬法」。最初的輓馬法，可能把繩子直接套在馬的胸部。這種方法雖然方便，但馬兒跑起來繩子會上下移動，很容易勒住喉嚨。於是人們加以改進，在胸部和腹部各套一條寬帶子，胸帶和腹帶在馬背上交會，輓馬的繩子就綁在交會點上。胸帶被腹帶牽扯著，不容易滑到頸部。這就是第一種可以使用的輓馬法──胸輓法。

胸帶和腹帶在背上交叉的胸輓法。圖／pixabay

不論中西，最初使用的輓馬法都是胸輓法。這種輓馬法雖然不會勒住馬兒的喉嚨，但因力學的關係，效率不高。古埃及、古西亞、古希臘或古羅馬的馬車，車子都很小，通常只坐兩個人，卻要用兩匹馬或四匹馬來拉。中國春秋時的戰車，一律用四匹馬來拉，也只能坐三個人。這時的馬車看起來威風凜凜，其實效率都很低，根本就跑不遠。

胸輓法大約使用了兩千年，人們才發明了胸肩法。新的輓馬法將胸帶降低，肩帶和胸帶在馬腹的兩側交會，輓馬的繩子和胸帶連在一起，這樣就可以降低馬兒胸部受到壓迫，使效率略有提高。在中國，大約到了西漢，舊有的胸輓法就被這種新的輓馬法取代了。

到了魏晉南北朝，中國人又發明了一種高效率的輓馬法，使馬兒的力量提高五倍！過去要用五匹馬拉的車子，現在只要一匹就夠了。新的輓馬法稱為護肩法，只在馬的肩部套上一條寬軟的護肩，輓馬的繩子直接綁在護肩兩側。馬兒拉車的時候，不論怎麼出力氣，都不會壓迫到胸部。

護肩法。圖／pixabay

這種理想的輓馬法於十世紀傳到歐洲，對交通、運輸發生了深遠的影響。從此歐洲有了長程馬車，人與人的距離拉近了，國與國間的互動增加了，貨物可以運到遠地出售，一些貨物集散地因而發展成城市。有些學者甚至認為，中國人發明的的輓馬法，是促成歐洲興起的原因之一。

「馬鐙」使雙手空下來

除了有效率的輓馬法，馬鐙也是中國人發明的。沒有馬鐙，騎士雙腳懸空，不容易使力，若非騎術特別精湛，很難騰出手來做其他的事。有了馬鐙就不一樣了，人和馬的力量結合在一起，無論馬跑得多快，在馬上掄槍舞劍，或是挽弓射箭，都變得容易得多。

那麼馬鐙是什麼時候發明的？這個問題至今尚無定論。秦始皇陵出土了許多騎士俑，各種馬具齊備，但沒有馬鐙。漢代的出土文物也沒發現馬鐙。目前出土最早的馬鐙，可考的年代為東晉永昌元年（322）或稍後。但也有人認為早在兩漢就有馬鐙，不過缺乏直接證據。

巴約掛毯，作於1070年，圖為其局部。顯示其時騎士皆腳踏馬鐙。

馬鐙發明後，很快就傳到朝鮮，在五世紀的朝鮮古墓壁畫中，已有了馬鐙的記錄。至於馬鐙傳到西方，可能先傳到突厥，大約八世紀輾轉傳到東羅馬，繼而傳播到整個歐洲。有了馬鐙，騎士的馬術可以盡情發揮，也可以穿著厚重的盔甲騎在馬上，為中世紀的騎士制度創立了條件。

英國著名中國科技史學者李約瑟博士評價馬鐙說：「關於馬鐙曾有過很多熱烈的討論，最近的分析研究，表明占優勢的是中國。直到八世紀初期，在西方（指東羅馬）纔出現馬鐙，但是它們在那裡的社會影響是非常特殊的。林恩‧懷特說：『只有極少的發明像腳鐙這樣簡單，但卻在歷史上產生了如此巨大的催化影響。』」李約瑟又說：「我們可以這樣說，就像中國的火藥幫助摧毀了歐洲封建制度一樣，中國的馬鐙卻幫助了歐洲封建制度的建立。」

（原刊《經典》2004 年 2 月號）

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魚真如我們想得這麼笨嗎？圖／pixabay

文／拟南芥

流言：在網絡上，有一段話流傳很廣：「早在很久以前，有人告訴我：魚的記憶只有 7 秒，7 秒之後它就不會記得曾經的事情了，所有的一切又都會變成嶄新的開始。所以，在那一方小小的魚缸裡面，它永遠不會覺得無聊。」假如單純地把這段話當作童話來看並沒有什麼問題，不過，也有很多人把它當成了科學事實。在很多問答網站上，都有問題詢問這段話是否科學。[1] [2]

真相：事實上，如果把「魚的記憶有 7 秒」當成一個科學的結論，就會產生很多疑問。記憶能力可以被精確到秒嗎？如果魚的平均記憶有 7 秒，那麼一些比較笨的魚的記憶豈不是只有 2、3 秒？當這些「笨」魚咬了一口食物以後，會不會瞬間忘記嘴裡含著的東西是什麼？

幸運的是，魚類作為脊椎動物中較早出現的物種，有著相當獨特的進化地位，所以，有很多科學研究是關於魚類記憶的。雖然作為實驗材料的魚的種類並不相同，實驗方法和具體的目的也不一樣，不過幾乎所有關於魚類記憶的研究都表明，魚的記憶遠不止 7 秒。

實驗證據顯示一切

早在上世紀 60 年代，當化學開始介入神經生物學的時候，就已經有人研究金魚的記憶能力了。1965 年，美國密歇根大學的研究人員用金魚做了一個實驗。他們把金魚放在一個很長的魚缸裡，然後在魚缸的一端射出一道亮光，20 秒後，再從魚缸射出亮光的一端釋放電擊。很快，金魚就對電擊形成了記憶，當它們看到光的時候，不等電擊釋放到水里就會迅速游到魚缸的另一頭，以躲避電擊。設計實驗的科學家們發現，只要進行合理的訓練，這些金魚可以在長達1個月的時間裡一直記住躲避電擊的技巧。[3]

除了 金魚，另一種有名的觀賞魚——天堂魚——也有很強的記憶能力。當這種魚在水池中遇到陌生的金魚時，會好奇地游來游去，打量著新來的陌生鄰居，直到失去興趣為止。如果天堂魚和金魚第二次在水箱中相遇的話，它們會很快發現對方是老熟人而失去探索的興趣。實驗發現，這樣的記憶力至少可以保持3個月的時間。[4]

很快，科學家發現生物學研究上的模式生物——斑馬魚——也是一種相當聰明的動物，可以完成各種各樣的任務。2002 年，美國俄亥俄州的托雷多大學（University of Toledo）的幾位研究人員測試了斑馬魚的記憶能力。在訓練過程中，他們會在餵食前給斑馬魚一個紅光作為信號，訓練中止 10 天以後，斑馬魚仍然記得紅燈信號說明進食的時間到了[5]。在實驗室裡，斑馬魚還可以很快學會如何走迷宮[6]，根據聲音信號尋找食物[5]，記住捕食者的形狀，根據提示躲避電擊。

有趣的是，斑馬魚和人類的記憶特點有相似之處。對於這些小魚而言，過大的壓力會讓它們記不住東西[7]，注意力分散也會降低學習效率[8]。斑馬魚的記憶能力也會隨著衰老而逐漸減退。

斑馬魚。圖／By Oregon State University –flickr

長期記憶也不是不可能

那麼，魚類會不會有更加強大的記憶能力呢，例如把一件事記上好幾年？相關的學術研究非常有限，這是因為很多種類的魚甚至活不了那麼長的時間，而且數年的時間對於一個急著發表論文的研究生來說也確實太長了。不過，也有一些並不正式的觀察結果顯示，某些魚類確實可能有長時間的記憶。

伊利諾伊大學香檳分校心理系的教授埃里克森（Charles W. Eriksen）曾經註意到，他的鄰居在餵魚前總要搖晃裝魚食的罐子，而池塘中的魚在聽到魚食在罐中晃動的聲音以後，也會從四面八方聚攏，準備進食。受到這個現象的啟發，埃里克森決定做一個相當簡單的實踐。他在自家的魚池裡養了一些鯰魚，每次餵魚的時候埃里克森都要大喊幾聲「魚！魚！」（fish-fish）。經過了幾個月的訓練，每當埃里克森喊話的時候，總會有 19 條鯰魚游到他的身邊。第二年夏天，埃里克森又重複了一遍這一個過程，這一次，一共有 16 條魚聽從他的口令。

當埃里克森再次回到他的魚池的時候，已經過了 5 年的時間。不過他仍然決定測試一下自己養的鯰魚還有沒有保存著之前的記憶。於是，埃里克森再一次來到池塘旁邊，喊了幾聲「魚！魚！」。讓他感到驚訝的是，即使他還沒有來得及把魚食投到水里，已經有 9 條魚游了過來。第二天，接受他召喚的鯰魚的數量增加到了 13 條。埃里克森在給同行的信中描述了這個實驗，作為魚類記憶能力的參考。[9]

加拿大英屬哥倫比亞大學（University of British Columbia）的魚類學家皮徹（Tony J. Pitcher）也曾經在《魚類認知和行為》（Fish Cognition and Behavior）一書中描述過一個實驗。在他的實驗室中，金魚飼養池裡被置入了兩種不同顏色的管子。只有當金魚選擇了正確的顏色，才能獲得食物。在訓練了一段時間以後，帶有顏色的管子被取出。過了一年，當研究人員再一次把管子放入池中的時候，金魚立刻選擇了帶有可以取得食物顏色的管子[9]。

埃里克森的觀察和皮徹的實驗說明，魚類很可能有長達一年至數年的記憶。考慮到大部分魚類的壽命也只有幾年時間，它們的記憶還是相當持久的。此外，還有一些研究表明，著名的洄游魚類鮭魚之所以能夠在成年以後返回自己的出生地，是因為它們對自己幼年的生活環境的氣味形成了記憶。[10]

魚為什麼有記憶

為什麼魚類會有記憶能力？這個問題很複雜，很多研究也只是初步揭示了某些可能的原因。如果給幼年的斑馬魚聞到苯乙醇（Phenethyl alcohol）的芳香氣味，這些斑馬魚直到成年都能記住這種味道。研究顯示，暴露在苯乙醇之下的幼年斑馬魚的嗅上皮（olfactory epithelium）細胞中，有一個叫做 otx2 的基因的表達量明顯增加了。而且，這個基因即使在斑馬魚發育到成年以後，仍然保持在很高的水平。有意思的是，如果讓幼年斑馬魚暴露在其它氣味面前，otx2 基因並不會持續地提高表達量，這說明 otx2 很可能是讓斑馬魚記住苯乙醇的特殊氣味的分子。[11]

結論：謠言粉碎。在世界上的其它國家，魚只有 7 秒（或者 3 秒）記憶的說法也流傳甚廣。根據悉尼大學的沃德（Ashley Ward）的考證，這種說法來自一則廣告。但是也許是歷史過於久遠的原因，準確的來源已經很難找到了。沃德還認為，早期的動物學家在測試魚類記憶能力的時候，採用了過於復雜的方法。這些適合對人類進行智力測試的任務對魚類來說顯然太困難了，所以實驗的魚類留下了比較糟糕的記錄，這可能也是這則流言產生的原因之一[12]。總之，所有關於魚類記憶的研究都表明，魚的記憶遠不止7秒。「魚的記憶只有7秒，永遠不會覺得無聊」的說法儘管美麗，只是傳說。

經過訓練的金魚，是否更容易記住正確路線穿過迷宮？圖／Discovery «流言終結者»第2季11集

美國探索頻道著名的電視節目《流言終結者》也做過這個流言的專題，不過那裡面的說法是「金魚的記憶只有 3 秒」。節目的兩位主持人 Jamie Hyneman 和 Adam Savage 設計了一個簡單的迷宮，然後把金魚放在迷宮的起點處，魚食放在迷宮的終點。經過訓練以後，這些金魚會更迅速地由起點出發找到終點的食物，並且明顯會記住正確的路線。節目最後的結論是 Myth Busted，金魚的記憶遠不止 3 秒鐘。

本文轉載自果殼網

參考文獻：

• [1] 百度知道：魚的記憶只有七秒嗎？
• [2] SOSO問問：魚的記憶只有7秒嗎？？？
• [3] Agranoff BW, Davis RE, Brink JJ.Chemical studies on memory fixation in goldfish.Brain Res. 1966 Mar-Apr;1(3):303-9.
• [4] CsányiＶ, CsizmadiaＧ, Miklosi Ａ．Long-term memory and recognition of another species in the paradise fish．Animal Behavior. 1989 June; 37(6): 908-911.
• [5] ( 1 , 2 ) Williams FE, White D, Messer WS. A simple spatial alternation task for assessing memory function in zebrafish. Behav Processes. 2002 Jun 28;58(3):125-132.
• [6] Sison M, Gerlai R. Associative learning in zebrafish (Danio rerio) in the plus maze. Behav Brain Res. 2010 Feb 11;207(1):99-104.
• [7] Yu L, Tucci V, Kishi S, Zhdanova IV. Cognitive aging in zebrafish. PLoS One. 2006 Dec 20;1:e14.
• [8] Gaikwad S, Stewart A, Hart P, Wong K, Piet V, Cachat J, Kalueff AV. Acute stress disrupts performance of zebrafish in the cued and spatial memory tests: the utility offish models to study stress-memory interplay. Behav Processes. 2011 Jun;87(2):224-30.
• [9] ( 1 , 2 ) Stéphan G. Reeb. Long-term memory in fishes. 2008.
• [10] Whitloc, KE Olfactory Imprinting and Environmentally Induced Gene expression: Is it possible to manage salmon populations through environmental manipulations?
• [11] Harden MV, Newton LA, Lloyd RC, Whitlock KE. Olfactory imprinting is correlated with changes in gene expression in the olfactory epithelia of thezebrafish. J Neurobiol. 2006 Nov;66(13):1452-66.
• [12] The Memory Theory In Fish

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「留下來，或者我自己走。」

改編自2008年台灣電影《海角七號》的著名台詞，原句為「留下來，或者我跟你走」。圖／flickr

從英國在六月二十三日的公投結果，51.9%的投票者，也就是 1740 萬投票者[1]決定脫離歐盟成員資格後，歐盟與英國的聯姻故事也畫上了句點。接下來身處在歐陸以及英國的科學家們、學術單位和研究機構也不得不煩惱以下的問題：分家（像是英國無法再繼續主持或協助管理歐洲藥物管理局）、分財產（設在牛津近郊的歐洲聯合科研中心後續的去留問題）以及最讓人擔心的零用錢：如果少了爸爸（歐盟）的金援，英國的研究機構是否還能持續創新研究，維持在國際上的影響力和學術地位。

幾乎所有英國境內學科的研究資金都包含歐盟資金

根據 2016 年 5 月由 ÜberResearch 出版的報告（Examining implications of Brexit for the UK research base—An analysis of the UK’s competitive research funding）指出，英國大學從 2008 到 2015 年之前爭取得到的歐盟補助金相當比例高於歐盟的其他大學，從 2009 年以來，英國取得的歐盟贊助款總金額為 80.5 億英鎊，僅次於德國的 83.4 億英鎊；報告也指出，英國所有的研究領域都可能遭受脫歐衝擊，但某些研究領域，可能會受到更大的影響。

依據 ÜberResearch 開發的資料庫 Dimensions Database 的資金補助來源分析結果，在英國林業科學、演化生物學和奈米科學有超過五成的研究資金都來自於歐盟的補助。在林業科學領域，53%的研究資金來源皆為歐盟，取消歐盟補助款會影響到亞伯丁（Aberdeen）、史德林（Stirling）、劍橋（Cambridge）和利物浦（Liverpool）的大學研究；同樣的問題也可能發生在67%資金來自於歐盟的演化生物學相關科系的研究和62%資金來自歐盟的奈米科學研究。除此之外，社會科學也可能受到潛在威脅，包含94%在歐洲理論的社會研究資金皆來自歐盟的贊助款項。

在脫歐公投施行前，支持脫歐派的人認為脫離歐盟的成員國不代表所有的補助經費就會撤銷，像是其他非成員國挪威或以色列仍可以使用類似的聯合協議藉此獲得歐盟的補助。但事實上，英國並不處在一個有利的談判位置。而且歐盟成員脫離歐盟是史上第一遭，預期要協調相關條款就會花上兩年的時間。

ÜberResearch 在今年六月提出的數據報告，英國獲得的歐盟補助款僅次於德國。圖／Digital Research Report

脫歐對英國研究機構的負面效應

隨著公投結果出爐，支持脫歐派的論述也面臨檢驗。BBC在脫歐後這幾週採訪了從事科學領域的相關研究人員看法。來自基爾大學（Keele University）的天文學家尼克‧萊特博士（Nick Wright）向長期合作的單位申請前往歐洲參與研究計畫的旅遊補助款項，但卻被告知說，英國研究機構的參與可能會影響到整個研究計畫的實行機會，並因此建議萊特博士不要申請。「脫離歐盟的傷害已經開始出現。」萊特博士說「其他人寧願尋找歐洲相關領域的專家，而英國在這個領域的相關研究都可能因此凍結。」

位於英國高威科姆（High Wycombe）的小型科技公司－射手科技塗佈公司（Archer Technicoat Ltd, ATL）專門生產特殊的表面強化塗層，BBC記者採訪時技術人員正在為歐洲太空總署測試一種應用在火箭推進器的耐高溫表面塗層，若開發成功，火箭能在發射時採用噴射力更強的燃料，降低未來火星任務的出航費用。ATL從創立時便獲得歐盟展望 2020 計畫（Horizon 2020）的補助，但在脫歐公投以後，目前合作計畫的歐盟夥伴已失去興趣，未來可能會放棄投資ATL。

• （按：甚麼是歐盟展望 2020 計畫：綜覽歐盟科研架構－Horizon 2020 ）

艾麗森‧史密斯（Alison Smith）教授在劍橋大學主持的研究計畫是開發藻類在醫藥或化學物質的應用機會，身為計畫的主持人，史密斯教授已經為團隊贏得相當多的研究經費。「但今年我們決定計畫的負責人改為我在巴黎的同事。」史密斯教授說「申請這些研究經費非常競爭，我們不希望因為計畫是由一個英國人主持就危害到整個計畫申請的機會。」

克里斯多夫·博維（Christopher Bovey）原先計畫在德文郡（Devon）的托特尼斯（Totnes）成立一家檢驗公司，幫助當地的草藥製造商通過歐盟的檢驗規範。「但我現在只能飛到西班牙去成立這家公司。」克里斯多夫說「諷刺的是，支持脫歐的人反而讓我到西班牙為西班牙人創造了更多的工作機會。」

其他一些英國的科學研究單位與中小型公司，也透漏因應目前面臨的經費不確定性，將會開始縮減後續的開支和裁員。

霍金在公投前表態支持英國留在歐盟。圖／Wikipedia

英國與歐盟的科研合作計畫可能生變

設在牛津近郊的歐洲聯合科研（Joint European Torus，JEK），一所具備核融合反應爐的研究中心，首先面臨的問題是當英國確定脫歐後，在 2018 年合約到期後該何去何從？歐洲聯合科研之蘇丹中心主任史蒂夫‧考利（Steve Cowley）指出「即便脫歐，他們也不可能就把JET從英國搬到丹麥去，在 2019 和 2020 年，JET的研究員還計畫支援法國的國際熱核融合實驗反應爐（International Thermonuclear Experimental Reactor，ITER）計畫」史帝夫說「我們必須要做，我們也花了所有的經費，務必讓JET研發的計畫項目盡可能符合ITER的規格，如果因為脫歐，缺乏協議基礎就要撤銷二十億英鎊的經費我認為是極其愚蠢的。」

國際熱核融合實驗反應爐（ITER）示意圖，現有參與成員包含35個國家， ITER目標將會是世界第一座可供給能量的核融合反應爐。圖/ITER

其他的研究學者則希望英國在脫歐後，還能以鄰近國的身分繼續參與歐盟展望 2020 計畫，以便能繼續獲取歐盟共享的平台資源；包含其他組織像是歐洲核子研究組織（CERN）、歐洲太空總署（ESA）、歐洲南天天文台（ESO）、歐洲分子生物學實驗室（The European Molecular Biology Laboratory）因不屬於歐盟架構，仍可以持續運作，在歐盟體系內之組織，英國則會嘗試取得聯合協議，但預期會需要相當的時間。

2016年 7 月 19 日，七所英國的研究機構，包含英國國家學術院（British Academy）、英國醫學學會（Academy of Medical Sciences）、英國皇家學會（Royal Society）、英國皇家工程院（Royal Academy of Engineering）、威爾斯學會（Learned Society of Wales）、愛丁堡皇家科學院（Royal Society of Edinburgh）和愛爾蘭皇家科學院（Royal Irish Academy）發表了公開的聯合聲明[2]，表示脫歐公投的結果將會使英國的研究地位面臨挑戰，並要求英國政府能提出公開聲明，將創新研究列為脫歐（Brexit）的優先協調項目，以加強外界對英國研究的信心。具體的建議方針包含：1、人員：確保英國與歐盟科學家人員流動以及來往英國與歐盟研究機構的自由。2.、合作：確保未來與歐盟的合作計畫與關係。3、資源：確保短、中時程上研究資金的來源，並強化與歐盟先端研究的合作方針討論。4、法規：英國政府在獎學金與研發的相關法規能與歐盟相關規定一致。

「即使不容易，我還是有自信我們可以找到與英國合作的方式」歐洲核融合（EUROfusion）負責人東尼‧道南說。倫敦帝國學院（Imperial College London, ICL）也發出類似的聲明「ICL現在是，將來也是，歐洲大學的一員，不論公投結果對於大眾的看法如何，我們非常自豪 ICL 的創新和靈感是來自身為歐洲聯盟的一份子，我們會強烈捍衛我們的國際價值。」

註一：本篇文章內容僅涵括至截稿日二零一六年七月二十五日為止之相關新聞報導與文獻，若截稿日後該諸相關參考資料有所變動，讀者應以較新或經校正者為準。

註二：本篇文章內容僅涵括作者本人在職期間與手邊有限資源能取得之最大範圍內相關新聞報導與文獻，若有其他相關參考資料與本文所述內容相牴觸，而有客觀方式能認定其較本文正確者，讀者應以該較新或經校正者為準。

參考資料：

1. Brexit Watch Indicators [July 11, 2016]
2. Examining Implications of Brexit for the UK Research Base, Digital Research Report [May 17, 2016]
3. ‘Brexit’ would hit U.K. research hard, report says. Science [May 17, 2016]
4. Researchers deplore U.K. decision to leave the European Union. Science [June 24, 2016]
5. 綜覽歐盟科研架構－Horizon 2020 歐盟科研架構國家聯絡據點 [July 11, 2016]
6. Academies statement on the EU referendum [July 21, 2016]
7. UK scientists speak about Brexit pain [July 19, 2016]
8. Academies warn Brexit ‘damaging science’ [July 19, 2016]
9. Call to assure status of EU scientists in UK post-Brexit [June 30, 2016]

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文／李岳倫｜國家衛生研究院癌症研究所副研究員，研究領域為腫瘤微環境與癌症逆境生理之交互作用，特別是粒線體逆境與癌症。

圖／By Blausen gallery 2014, CC BY 3.0, wikimedia commons.

根據內共生演化理論，粒線體（mitochondrion）是原始真核細胞（eukarya）為適應有氧環境與細菌所共同演化出來的胞器，藉由粒線體將環境中的氧、養分轉換成細胞生存所需的能量，也就是說粒線體是細胞的發電廠、能量工廠，許多重要的生化反應以及電子傳遞鏈（electron transport chain）與氧化磷酸化（oxidative phosphorylation）皆發生於此。除此之外，粒線體也參與調節細胞凋亡（apoptosis）、細胞壞死（necrosis)、細胞自噬 （autophagy）等功能，並且與活性氧自由基（Reactive Oxygen Species, ROS） 及鈣離子濃度調節有關，與決定細胞生死的衡定息息相關，因此粒線體是真核細胞生存所必需的胞器。

不過，最近國內外科學媒體都用斗大的標題報導有學者發現了沒有線粒體的真核生物，表面上看起來好像是個極罕見的科學發現。但嚴格來說，實際上應是對真核生物的起源定義與環境因素對演化驅動的重新認識，這故事要從粒線體與真核生物在演化上的關係說起。

真核生物一定有粒線體？

普通生物學告訴我們真核生物的定義是細胞中具有「細胞核」的生物，包括所有單細胞或多細胞的生物個體。基本上真核生物的特徵是圍繞著細胞核的功能與行為， 再加上擁有內質網、高基氏體、溶酶體、液泡等胞器， 看到這裡，也許你已發現是不是遺漏了粒線體？沒錯！ 所有真核生物都有雙層膜的粒線體嗎？答案是否定的， 例如古蟲界（Excavata）後滴門（Metamonada） 的一些單細胞原始真核微生物就沒有顯著雙層膜結構的粒線體，應該說這些真核微生物「曾經」擁有過粒線體， 透過牠們的基因組裡發現有粒線體基因的存在遺跡。

古蟲界後滴門中的蘭氏賈第鞭毛蟲（Giardia lamblia）。圖／USCDC, Janice Haney Carr, CC0, wikimedia commons.

真核生物的分類目前仍有很大的不確定性。從早期傳統的分類法，將真核生物分為動物界（Animalia）、植物界（Plantae）、真菌界（Fungi）、變形蟲界（Amoebozoa）與古蟲界（Excavata），到後來把真核生物分為單鞭毛生物（動物界與真菌界）與雙鞭毛生物（古蟲界與植物界），但仍有許多沒有共識的爭議。古蟲界是單細胞真核生物的一個大界，包含了許多自由生存或共生的原生生物以及一些重要的人體寄生蟲。命名為「古蟲」，是因為在真核生物的系統演化樹的底層， 與細菌、古細菌（Archeae）等關係較近。

無粒線體原生生物

古蟲界的物種缺乏典型的雙層膜粒線體，被稱作「無粒線體原生生物（amitochondriate）」，雖然大多數包含了功能上近似於粒線體的胞器。根據真核生物的起源理論，原始真核生物由細菌原核生物演化而來，期間可能經過古細菌的過渡期，其祖先很可能是一種巨大的原核生物，體內具有膜內褶的內膜系統和原始的微纖維維繫細胞骨架，能夠進行變形運動和吞噬，內膜系統中一部分包圍了染色質，於是就形成了最原始的細胞核。其他部分的內膜系統則分別發展為高基氏體、溶酶體等胞器。

內共生理論

按照美國學者馬古利斯（Lynn Margulis）提出的《內共生理論》（Endosymbiotic Theory），粒線體起源於胞內共生能進行氧化磷酸化的細菌。在約20 億年前， 利用吞噬作用進入胞內，形成現代真核細胞。當然，也有些單細胞真核生物因為不需要，在演化過程中丟棄了粒線體。英國牛津大學史密斯（Tom Cavalier Smith） 教授在 1983 年提出的古原蟲（Archezoa）假說，認為在吞入粒線體前的一群原始單細胞真核生物是不具粒線體胞器的。

早先的觀察也的確符合他的假說，不只缺少粒線體， 也缺乏大部分的完整胞器，但隨著鑑定技術愈來愈進步，大部分歸類在古原蟲的單細胞真核生物都慢慢被發現有似雙層膜胞器的結構，而原來屬於古原蟲的後滴門，雖然真的沒有顯著雙層膜結構的粒線體，不過隨著基因定序技術愈來愈精確，也被發現有粒線體基因遺留在細胞核的基因組中，包含多鞭毛蟲綱（Fornicata）的賈第鞭毛蟲（Giardia intestinalis） 與旋核六鞭毛蟲（Spironucleus salmonicida）、副基體綱（Parabasalia） 的陰道滴蟲（Trichomonas vaginalis）等。換句話說，整個古原蟲根本不存在，牠的成員即使沒有顯著雙層膜結構的粒線體，也有類似粒線體膜結構或者是殘留某些粒線體蛋白質功能，又或者是殘留某些粒線體基因在細胞核的基因組中。應該說這些真核微生物「曾經」擁有過粒線體，但因環境因素丟棄了粒線體。

真核生物非粒線體不可？

2016 年 5 月在《現代生物學》（Current Biology） 期刊刊登來自捷克布拉格查理大學（Charles University in Prague） 的意外發現。研究團隊針對一種來自絨鼠（chinchilla） 腸道、屬於前古原蟲類的單細胞真核生物做基因序列分析，發現牠屬於後滴門銳滴蟲（Oxymonad） 的「類單鞭滴蟲屬（Monocercomonoides）」，不僅沒有雙層膜結構的粒線體，也沒有任何粒線體基因的遺跡。進一步研究後發現，這種單細胞生物亦不具有任何粒線體正常運作必需的蛋白質，只是透過附近細菌的基因轉移獲得硫固定系統酵素來獲得能量，此舉徹底將粒線體基因丟棄。

就是從這麼可愛的絨鼠腸道中，找到不具有粒線體的真核生物。圖／By Thirteen squared – Own work, Public Domain, wikimedia commons.

類單鞭滴蟲屬（Monocercomonoides）生物，就是這次研究發現完全沒有粒線體，以及類似結構的真核生物。圖／Kanijoman＠flickr

這個發現的重要性在於得知真核細胞可以在沒有粒線體的情況下，也可以生存下去，不過請別忘記，這種單細胞真核生物是生存在絨鼠的腸道中，腸道環境含氧量低、養分充足，不需要粒線體來提供能量，使細胞對線粒體的依賴大大減低。雖然如此，「類單鞭滴蟲屬」單細胞真核生物在演化上仍不是屬於一開始就缺粒線體的原始物種，只因有來自細菌的外援，便將粒線體丟得一乾二淨罷了。不過此發現仍提供粒線體是藉由細菌進入真核細胞共同生存演化的一個有力證據及環境因子對生物演化的著力痕跡。

〈本文選自《科學月刊》2016 年 7 月號〉

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蜜月手、電腦手與媽媽手

臂神經分成四條神經來到上肢，為肌皮神經（Musculocutaneous nerve）、正中神經（Median nerve）、橈神經（Radial nerve）與尺神經（Ulnar nerve）。圖／wikipedia（點擊看大圖）

臂神經叢出了腋下以後，會形成四條主要神經來到上肢：分別是肌皮神經、正中神經、橈神經以及尺神經。要找到這四條主要神經並不困難，問題是大體老師的手可能會有些彎曲，加上皮膚僵硬，手掌可能緊握等，使翻皮進度較慢，所以在實驗室經常看到學生努力在按摩大體老師的手部，好增加一點延展性。肌皮神經主要支配上臂屈肌，大家熟知的肱二頭肌即是其中之一。當我們在顯示自己肌肉發達時，經常比出像大力水手卜派的姿勢，在上臂鼓起的肌肉就是肱二頭肌，而這動作能完成，就是藉由肌皮神經的支配。

正中神經支配前臂大部分屈肌及手掌大拇指側的肌肉，掌管像是彎屈手腕及手指等動作；也負責手掌、大拇指、食指、中指及一半的無名指這三指半部位的皮膚感覺。

我們常聽到的「電腦手」、「腕隧道症候群」，就是正中神經受到壓迫造成的。之所以會稱為「腕隧道」，是因為當手掌朝上時，腕骨的排列是凹狀的，凹口兩端由橫腕韌帶圍住，看起來像是隧道一般的結構，所以叫做腕隧道。

我們彎屈手指的肌腱，包括正中神經及血管均通過腕隧道由前臂進到手掌，當這部分的結締組織因為過度使用或壓迫而發炎，就會腫脹增厚，擠壓到正中神經，產生疼痛。因為正中神經支配部份手掌和手指的皮膚感覺[註1]，會造成大拇指側三指半邊手掌及手指的酸麻或疼痛感，另外因為正中神經也支配大拇指基部的魚際肌，因此也有可能造成大拇指有使不上力的現象。

正中神經支配拇指掌側、食指和中指，無名指的一半以及手指甲床的皮膚，手掌外側的部分有正中神經掌側皮支支配，於手腕處發出。掌側皮支穿行在橈側腕屈肌旁單獨分割的筋膜間隙內，然後進入屈肌支持帶淺層。（如圖）（wikipedia, 正中神經）

此句原文為「因為正中神經支配手掌三又二分之一的皮膚感覺」

source：Henry Vandyke Carter – Henry Gray

橈神經走在我們上臂的後面，位在肱三頭肌跟肱骨之間，大約在肱骨中下段時，會呈螺旋狀從內側往外側轉，之後就會往前臂大拇指側走。主要支配上臂的肱三頭肌以及前臂所有伸肌。

有些男子會罹患所謂的「蜜月手」，理由是因為女伴徹夜枕著他的手臂睡覺，橈神經長時間被壓迫而酸麻無力，因為這種情況常發生在兩情繾綣的新婚階段，才會有「蜜月手」的別名。雖然被當枕頭的部位是上臂，但酸痛會延伸至前臂的背側跟手背，導致手腕無法伸直，那是因為橈神經受壓迫時，影響到前臂背側的伸肌。若罹患了「蜜月手」，不嚴重的情況，只要別再枕著手睡覺去壓迫神經，過陣子也就自然好了，但若情況嚴重，就得尋求專業治療。

另一半甜蜜地躺在你上臂時，同時也在重壓的你橈神經。圖／Richard @ flickr

關於橈神經，還有一種常見的病症叫做「橈骨莖突部狹窄性腱鞘炎」，也就是俗稱的「媽媽手」。通常是因為經常反覆做大拇指伸直及外展的動作，影響到大拇指側手腕部位的外展拇長肌及伸拇短肌。在姿勢不當或過度使用下，容易使這兩條肌腱的腱鞘（即肌腱周圍用來保護潤滑的囊狀構造）發炎腫脹增厚甚至沾粘，當運用這部位時，肌腱在狹窄的腱鞘中一移動，就壓迫到橈神經，導致疼痛。許多母親為了抱孩子，長時間撐大手掌，過度使用外展肌跟伸拇短肌，導致肌腱腱鞘發炎，因故得名，但這可不是媽媽的專利，凡是需要大量使用大拇指的人，都有可能遇到這種問題。

至於尺神經，則是支配前臂及手掌靠小指側的部分肌肉，及小指、無名指靠近小指這一側二分之一部位的皮膚感覺。有時候我們不小心敲到手肘內側，會立刻產生一陣刺痛酸麻，俗話說這是「敲到麻筋」了，就醫學上來說，其實是刺激到尺神經了。因為尺神經由上臂往前臂延伸時，在手肘內側走得很淺，只是繞在肱骨旁邊而已，只要敲到，就會立刻有酸麻反應。

「執子之手，與子偕老」的科學解釋？

除了神經，當然也會讓學生觀察肌肉。在上肢部分，手臂的肌肉算是蠻單純的，上臂後方只有一條伸肌（用以伸展手肘），為肱三頭肌；而前面則是屈肌（用以彎曲手肘），共有三條，分別是：肱二頭肌、肱肌和喙肱肌。而前臂的肌肉也大致分為前方的屈肌和背側的伸肌，負責控制手腕與手指的動作。

前臂的動作較單純，主要是彎曲、伸直、旋前（手心向下）及旋後（手心向上），但我們的雙手及手指頭還可以做握拳、內收、外展、對掌等精細動作，那是因為人類手掌構造非常精細，除了手掌內部就有十九塊肌肉各司其職外，手指部分更有由前臂肌肉延伸過來的肌腱控制指頭的動作，這也是人類雙手之所以這麼靈巧的原因，但也因此，手部若遭受嚴重損傷，手術難度是很高的。

談到手掌肌肉及肌腱執行的動作，不禁想起一件生活趣事。有一次家人一起聊天，我小叔跟大家提起一段網路上廣為流傳的影片「無名指的秘密」，影片中的敘事者先拋出一個問題：「為什麼婚戒要戴在無名指上？」敘事者說，關於這個問題的答案，華人有一個很奇妙的傳說：首先，他伸出兩手，將中指彎曲，對靠在一起；接著，將其他四個手指分別把指尖對碰在一起。

你是否有想過，為什麼婚戒要套無名指上呢？圖／Parekh@flickr

根據影片敘事者的說法，不同手指象徵著不同的人際角色：中指代表的是你自己，大拇指代表的是你的父母，食指代表手足，無名指代表配偶，而小拇指則代表子女。

把中指對好以後，他便逐一試著分開每一對指尖相碰的手指。大拇指輕易就分開了，意味著我們的父母總有一天會老去，離開我們。接著，合上大拇指，再試著張開食指，也輕易分開了，意味著兄弟姊妹終究會各自成家，擁有自己的人生，也會離開我們。接著，試著分開小拇指，也很容易，這意味著子女會長大，遲早會離開自己，建立他們的家庭。最後，敘事者要大家試著分開無名指，跟剛剛不同的是，無論怎麼努力，都無法把指尖相碰的無名指分開。

影片的意義是：這世間任何人際關係都會改變，即使親如父母子女，也無法例外，只有配偶才是終身與你相守、跟你關係最緊密的那個人。結論是：所以婚戒才要戴在無名指上。我想第一次體驗這個小遊戲的人都會覺得很驚奇，再搭配上這麼浪漫的說法，應該會覺得很感動吧？尤其是女性，應該對這個小遊戲更有感覺，心中恐怕會立刻湧現「執子之手，與子偕老」的滿腔柔情。

我第一個反應也頗驚奇，但驚奇的不是這個浪漫的「無名指的秘密」，而是：「能想出這個遊戲的人真不簡單，他應該具備蠻多解剖學的知識。」為什麼呢？因為他知道大拇指、食指、小指自己都擁有一條獨立的伸指肌，此外，人體的手背有一塊來自前臂背側的伸指肌，這塊肌肉有四條肌腱，分別會到食指、中指、無名指及小拇指這四個指頭。但因為是共用同一條肌肉，所以會彼此影響，一旦中指彎曲，會影響到那一條伸指肌的有效收縮，於是就沒有足夠力量讓沒有獨立伸指肌的無名指分開；而大拇指、食指、小指因為有獨立的伸指肌，就不受影響，可以順利分開。

紫色及其延伸部分為伸指肌，由圖可見無名指並沒有獨立的伸指肌。圖／wikipedia

如果把無名指彎曲，就會發現所有的手指都能順利分開；若把食指彎曲，不容易分開的則變成直接被牽制的中指。總之，因為無名指沒有獨立的伸指肌，所以相對其他手指，它比較缺乏力氣，所以鋼琴師才必須特別鍛鍊無名指，以強化無名指的力道。說真的，我還真想去認識一個頂尖的鋼琴師，看看他中指彎時，相碰的無名指尖是否能順利分開呢，畢竟，他們可是有下苦功練過的，說不定可以突破這種限制。

經過我一番「專業科學」的解釋以後，所有浪漫旖旎的氣氛當場煙飛雲散。小叔忍不住揶揄說：「妳們學科學的女生還真無聊……」

哎呀呀，怎麼能這麼說呢？風花雪月是詩人的工作，而我們學科學的人，必須求真啊 ！我學了這麼多年解剖，又教了這麼多年解剖，人體的神經、血管、肌肉的分布與運作方式，早已內化成自己的一部分，「無名指的秘密是什麼？」噢，對我來說，大體解剖學早已告訴了我解答。

對醫學以外的人來說，解剖學深奧複雜，對大體既是好奇又害怕。解剖室裡到底發生了什麼事情？醫學生如何忐忑地切下第一刀？《我的十堂大體解剖課》，八旗文化出版。

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新手爸媽的第一道試煉：如何在深夜與哭鬧魔王對抗。圖／WIKIMEDIA

白天啼哭，大人處理方式可以有多種變化，如轉移小孩的注意力，當小孩注意到其他事物，安撫起來也比較順利。但大半夜哭鬧，常常成為新手父母最為棘手的問題，一方面大人精神已經不佳，另一方面嬰兒哭聲宏亮，一哭驚天動地，全家都不得安寧，無形之中將造成額外的壓力。

我們家的雙胞胎，在滿月回到家時，也有相同問題。尤其是姐姐，深夜就是一場考驗，我們猜不到：今晚她會哭多久。每晚都在進行無止盡地消耗戰，看戰到最後，大人或小孩誰先倒下去。

當時，我們就跟一般新手父母沒兩樣，沒有任何經驗，對於育嬰（兒）似懂非懂。我是盡量運用自己學過的心理學知識，試看看到底有沒有效。

手忙腳亂卻事與願違的實驗過程

剛開始，我們想得很美好，以為父母各抱一個去睡，不要互相干擾，她們就可以安安穩穩地一覺到天亮。但是，試了一次就知道「完全失敗」。因為嬰兒睡覺偶爾會發出哼哼唉唉的聲音，一有風吹草動，大人忍不住就會起身查看。導致大人幾乎整夜沒睡，連帶白天也昏昏沉沉，當然就無法在白天，協助小孩消散多餘精力。我們知道不能這樣下去。一旦大人睡眠不足，做起事來就會力不從心，精神不集中，注意力也渙散，什麼事都做不好。我們不只因為這樣打破了一隻玻璃奶瓶，還常泡錯奶。

有時，兩個同時哭起來，也真的顧不得細菌互相傳播的問題，一瓶奶水第一個喝到剩三分之一，就拿給第二個喝，等她們哭鬧稍稍停止，再去泡第二瓶，也是兩個小娃一起分享。後來，我們試著讓兩個小娃睡同一間房，一個睡左邊，一個睡右邊。不過這個方法還是不佳，因為他們的情緒是連動的。一個大哭時，另一個會用手摀住耳朵一直搖頭，可能是在說「三更半夜怎麼還有人不睡覺，哭那麼大聲」。

不死心試了幾天，發現她們是輪流哭的，好像有隻無形的接力棒，傳到誰，誰就要表現一下。

最後，我們決定把她們分開—妹妹睡客廳沙發床，姐姐睡房間。好不容易獲得一、兩天清閒，以為好日子就要來臨，可惜事與願違。姐姐對於獨自留在房間睡覺，明顯抗拒，入睡前又是一場奮戰。這很難預測，完全靠運氣，甚至跟小孩的活動量不一定有關。

有時哭個五分鐘就自動睡著，有時耗上一兩個小時也說不定。或者先給個面子，乖乖睡上一個小時，但一小時後就起來做亂，這種情狀最辛苦，做父親的總要先打醒自己，才有辦法起身處理，是哪一個小孩的哪根筋不對勁。網路上流傳很多對付嬰幼兒深夜哭鬧的方法，其中一種是百歲醫師教的「就是不要理嬰兒，讓他哭一段時間，自然就會停止」。說穿了，這是行為理論應用—當一個行為得不到反應，便會自動削弱（extinction）。這種方法不是不好，但家長要有心理準備。要很有耐心、等得夠久，哭聲才會停止。

當初，姐妹同睡一房、輪流哭時，我便試過此法。不過，我實在狠不下心，讓小孩一直大哭卻不理不睬（嬰兒的哭聲，是會讓父母柔腸寸斷的），於是我稍微改良百歲醫師的方法，改成三分鐘進房看一次，但對小孩的回應變少，看過後就離開。就這樣反覆了三十分鐘，小孩的哭鬧才停止。但是，事情總是出人意料，一個哭完，另一個在旁邊觀察了半小時之後，換她不高興了，居然也大哭起來，我只好繼續奮鬥。

這是雙胞胎家庭，或同時撫育兩個年紀相仿的嬰兒時，最大的困難點，每天半夜一直這樣練功下去，也不是辦法，只好找尋其他更佳的解決方法。

只要10分鐘，小孩就能安靜下來

親身實驗過後，才知道這確實是個非常辛苦的過程。我覺得最無效的，就是完全安靜的環境。我家姐姐的反應，就是很好的例子。當她獨自待在安靜的小房間中，哭的時間往往比熟睡的時間還多，只要進到極度無聲的環境，過不了十分鐘，肯定又是用大哭當抗議。

直到看到《讓小baby不哭不鬧的五大妙招》這本書[1]，我才明白發生了什麼事。

原來，安靜無比的情境，就像是把小孩推進櫃子裡、關起來一樣，都被關禁閉了，當然大哭大鬧。嬰兒的睡眠環境，並不需要完全無聲。過度寂靜，在他們的感覺中，是荒涼而空盪的。要讓零～六個月的嬰孩覺得溫暖而安全，應該是要模仿母親子宮的狀態。此書就提出十種模仿子宮環境的建議方法：①摟抱、②舞動、③震動、④包緊、⑤白噪音或歌聲、⑥開車兜風、⑦到戶外走走、⑧餵奶、⑨奶嘴、⑩搖晃。

並不是每種方法都適合在三更半夜使用，如大半夜開車出去兜風。雖然，我真的曾經試過在半夜二點，推著嬰兒車到大樓中庭閒晃，但附近住戶都睡了，照明很有限，要在燈光昏暗的地方行走，確實不太方便。我常使用的方法是：包巾包緊、吸奶嘴與陪伴（這項是我自己加上去的），白噪音則當成後一道防線。我的兩個小娃用前三個方式，大約十 分鐘就可以安靜下來。雖然她們並不一定可以馬上睡著，還是會踢踢腳、轉轉頭。但只要能平靜下來，對父母而言，已經是最大的安慰。

「包巾包緊法」是要讓小孩擁有沉浸在懷抱之中的感覺。包巾的包法有很多，我用的是最簡單的一種。拿一塊正方形的紗布浴巾，擺放成菱形狀，接著將小孩放到包巾上，下邊的角往上摺蓋住手、腳與身體。接著，左邊的角往右摺，盡量塞到小孩的身體後面。最後，再將右邊的角往左摺，也盡可能塞到小孩的身後。

對大人而言，這個包法快速、方便、安全，不用太複雜的學習，很快就能上手。對於小孩而言，這種包覆方式，並不會很緊，只要反覆晃動身體，掙脫包巾的情況還是有。小孩掙脫了， 其實沒關係，因為那時大概也累了，不久就會自動睡著。雖然有的時候，小孩成功掙脫後會大哭，但就次數來講還算少（至少是我這個爸爸還可以忍受的範圍）。

「吸奶嘴」是啟動小孩自我安撫的方式之一。有些家長基於種種理由，禁止小孩吸奶嘴，如養成壞習慣、過度依賴、乳頭混淆等。這未免過度擔憂，因為大部分的小孩，都可以順利戒除奶嘴。嬰兒是會逐漸長大的，他們會隨著年紀，找到其他的自我安撫方法。像我的小孩三個半月時，已經不太依賴奶嘴，嘗試吸起自己的手指，有時還吸到嘖嘖作響，忘我至極，我還以為吃到什麼銷魂的東西呢！

「陪伴」不只加強親子間的親密感，還能讓嬰孩擁有安全感（這個方法與包巾包緊、吸奶嘴是共同存在的）。當我用包巾包好兩個小娃之後，就會坐在她們中間等待一段時間。時間不長，約三～五分鐘後，她們慢慢進入夢鄉，我就會離開。這段期間，我不會做其他的事情，單純地坐著等她們逐步安靜下來。這麼做的理由，只是想增加我們的親密感，並讓她們知道「父母隨時都在身邊」，與摟抱的效果相似。

「白噪音」是利用微量噪音，模仿嬰孩在子宮時聽到的聲音，他們反而睡得安穩。這個方法我很少使用，因為就大人而言，這是很吵雜的。所謂白噪音是指無意義的聲音，如吹風機、吸塵器等機器的運轉聲音。這些聲音與小孩在子宮中聽到母親血管血流的聲音很相似，因此這種聲音，反而會讓嬰孩覺得安穩而睡著。真的想要運用這個方法的話，最好是使用錄音的方式（長度約二十分鐘左右）。因為不管使用吹風機或吸塵器來製造聲音，運轉久了還是會發熱，不免有危險疑慮。使用白噪音時，音量要大到壓過嬰兒的哭聲才行，這樣一來，小孩才會停下來聽。白噪音的效果還算不錯，但變成大人必須忍耐。想像一下，同一個空間裡，有人用吸塵器在吸地毯，還持續將近二十分鐘。這並不是多悅耳的聲響。

另外，音量大小也要逐步調整。當小孩慢慢停止哭鬧，就不用這麼大聲的白噪音來吸引嬰兒。可能每十分鐘，就要調低一次音量，累得還是大人，要是在大半夜就更難熬了。

• [1]文獻參考： 《讓小baby不哭不鬧的五大妙招》哈維‧卡爾普（Harvey Karp）著，2005，天下文化（2005）出版。當時我在參閱此書時，該書已絕版，我是在圖書館借到的。

爸媽不可能做足萬全準備。最好的準備是—準備好面對「那些毫無準備就發生的事」！《心理師爸爸的心手育嬰筆記》，新手父母出版。

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尋找「真藍」的煉金術士

在你的認知裡，藍色帶給你甚麼感受？是冷靜、憂鬱，還是理智？在星際爭霸戰（Star Trek）裡藍色制服代表的是科學組，像是史巴克和麥考伊醫官；在藝術家的眼裡，藍色可以創造出廣闊無邊界的深邃感，或是河流、海洋以及天空的流動感；不過在最近的新發現裡，藍色除了開啟我們對於視覺以及心理的感受以外，還擁有了科學上的新功用。

史巴克在平常時候都保持著瓦肯星人冷靜，依循邏輯的形象。圖／Bill Lile@flickr

法國的創作藝術家伊夫·克萊因（Yves Klein）不是第一個發現藍色的男人，但卻可能是第一個為藍色配方申請專利的藝術家[1]。在這裡我們要說明一下顏色（Color）和顏料（Pigment）的不同。所有的顏色都是由光的三原色（RGB），也就是紅（Red），綠（Green），和藍（Blue）組成；因此當我們在色座標上定義出三種主要顏色的位置，並以 X、Y、Z 來表示其在座標軸上的相對位置時，我們就可以依據座標位置來表示色彩[2]。

而顏料則是包含將帶有顏色的粉料（像是有機、無機或是金屬的材料）與不同的介質（像是水、溶劑、樹脂或是油）均勻混合後的產物，如何在成膜物質中展現色彩的著色力，調配出藝術家心裡的目標顏色，是許多藝術家以及顏料公司一直煩惱的問題。

光的三原色：紅、綠和藍色。圖／wikipedia

距離現在 60 年前左右，克萊因在米蘭展示了 11 幅全為藍色的單色畫布，這種絕對的藍色被評論家認為能引導人類超越現實的層面，象徵著沒有界線的天空和大海。藍色單色畫的展出獲得了空前的成功，克萊因也將這個純粹的藍色命名為國際克萊因藍（International Klein Blue, IKB），並將克萊因藍衍生到一系列的實驗以及人體創作[3]。

克萊因藍主要的組成採用了群青顏料（Utramarine pigment），在文藝復興時期群青被視為最高級/高貴的顏料，在人工製造技術開發以前，只能由青金石（lapis lazuli）研磨後的粉末取得。群青能呈現藍色的原因在於礦石中含有硫化物的陰離子（S³⁻）[4]；但是隨著畫家將群青與不同的介質混合調配成顏料後，樹脂的選用、群青粉末聚集或分散不均的狀況都會造成色澤變得黯淡，無法呈現群青的真實樣貌。

為了改善這樣的狀況，克萊因與一位巴黎的顏料交易商愛德華·亞當（Edouard Adam）合作，找到一種組成為聚醋酸乙烯酯（Polyvinyl acetate, PVA）的透明合成樹脂，作為混合群青粉末的媒介[5]。以樹脂作為載體，搭配相容性的溶劑，讓群青粉末能在介質中保持均勻懸浮的狀態，大幅保留了群青的色彩強度，展現一種深邃的光澤感。

克萊因藍。圖／wikipedia

克萊因的發現使我們找到一種能保留群青粉末的色彩，又能具備加工性，應用在衣物、繪畫、甚至是宮殿建築施工的顏料製作技術。但就如同大部分人類眼睛所能看到的顏色，克萊因藍實際上也不是全然的藍色，而是混雜了部分的綠色[6]，人類對於創造出「真藍」的遐想：毫無其他顏色干擾的 100% 純藍色，仍舊停留在想像的區域。

意外發現的科學產物—「真藍」

YInMn Blue（釔銦錳藍）。圖／OSU授權使用

直到 2009 年，俄勒岡州立大學（Oregon State University, OSU）的瑪斯．薩柏拉瑪尼安（Mas Subramanian）教授與他的研究團隊卻在一次高溫實驗中，發現了可能是目前最接近「真藍」的無機粉末。

瑪斯教授的研究生安德魯．史密斯（Andrew E. Smith）原先的目標是了解氧化錳（Manganese Oxide）的電子特性。在華氏 2000 度（相當於攝氏 1100 度）的燒結下，釔氧化錳（YMnO₃）與釔氧化銦（YInO₃）形成的固溶體（solid solution）結構因為錳離子（Manganese ions）的配位差異，展現出只吸收紅和綠色波長光線的特性，其餘的藍光則被反射。他們還發現，只要調整銦和錳的比例，就能夠調整吸收與反射的波段，也就能創造出不同深淺的藍色。如果能夠達到完全吸收紅光與綠光，真正反射到人眼的就只剩下藍光區域的波段，也就能創造出所謂「真藍」的純粹感。瑪斯教授依照組成元素將這個新發現命名為「YInMn Blue（釔銦錳藍）」。不過在俄勒岡州立大學大家都暱稱為瑪斯藍（Mas Blue）[7]

調整錳離子的比例可以調整藍色的深淺。圖／OSU授權使用

有趣的是，這樣特別的藍色並沒有在當時引起廣泛的討論，因為釔銦錳藍並不是一個全新的無機結構，隨著科學期刊的發表，科學家並沒有了解到釔銦錳藍潛在的可能性，「真藍」也因此沉沒在廣大的科學文獻裡。

「如果不是因為我有在產業界（杜邦有一個專門開發顏料的部門）工作過的經驗，我不會知道這個無機材料的發現是極不尋常，而且具有相當高的商業價值的。」瑪斯教授說。在經過了三年的努力，2012 年 10 月，沒有放棄的瑪斯教授與他的研究團隊為這個藍色粉末取得了美國專利（US 8282728），薛特顏料公司（Shepherd Color Company）在這之後立即與俄勒岡州立大學達成了獨家的保密授權協議，並開始對釔銦錳藍進行各項嚴苛的測試，進而發現了釔銦錳藍更多的可能性。

• 關於釔銦錳藍你可能想知道更多­- 薛特顏料公司官網

釔銦錳藍—超越顏色以外的應用

傳統的藍色顏料—鈷藍（Cobalt Blue, CoAl₂O₄）具備穩定的尖晶石（spinel）結構，耐溫性可以高達攝氏 1200 度以上，這在其他的顏料中是非常少見的特性。由於釔銦錳藍也是在 1100 度的高溫下製作而成，釔銦錳藍本身就已經具備極佳的耐溫性，但除此之外，在薛特顏料公司的測試中，他們還發現釔銦錳藍有三個獨特的特性：

第一、釔銦錳藍無毒也無致癌性。

鈷藍在使用時若發生吸入或食入的狀況，可能會導致鈷中毒（Cobalt poisoning）的狀況。

第二、釔銦錳藍在 UV 吸收測試，戶外環境測試的表現都能相當或優於鈷藍。

研究團隊依照工業用顏料的標準，對釔銦錳藍進行了 5000 小時的 QUV 紫外光加速老化測試，釔銦錳藍會在設定的溫度以及濕度條件下，進行反覆的 UV 曝曬，藉此模擬陽光照射的影響，以及在露水或雨水噴灑下的表現。同時研究團隊也在辛辛那提（Cincinnati, Ohio）針對釔銦錳藍與鈷藍（比較對象為 CI Pigment Blue 28）進行 48 個月的連續戶外測試，發現釔銦錳藍能達到工業級顏料的需求。這說明了釔銦錳藍在建材、軍事防偽、以及工程塑料等領域都具有潛在的應用價值。[8]

第三、釔銦錳藍具有紅外線反射功能。

紅外線佔了太陽光輻射光譜一半以上的比例，也因此是主要的熱能來源。如果屋頂能塗上一層紅外線抗反射材料，大部分的太陽光輻射就可以被反射回去，間接降低了屋頂熱能的吸收，就能達到室內恆溫的效果。釔銦錳藍因此提供了一種新的抗反射材料的顏色可能。[8]

釔銦錳藍相較於鈷藍可以反射長波長的紅外線，使其可以應用在屋頂塗料，保持室內的恆溫。圖／OSU授權使用

接續這些研究的發現，2016年對薛特顏料公司或是瑪斯教授來說都將是一個全新的開始。薛特顏料公司預備擴大釔銦錳藍的製造，在法規審核通過後就能開始進行商品化的生產，藝術家和畫家也可以與薛特顏料公司申請釔銦錳藍的樣品進行創作，包含水彩或是銅版畫作品。依據薛特顏料公司的網頁說明，只要付出每十公克十美金的價格，大家就可以在網頁上申請釔銦錳藍的粉末樣品。

而瑪斯教授也沒有閒著，位於俄勒岡州立大學的研究團隊已經展開一系列不同顏色的開發工作，從亮橘色、紫色到綠色的無機顏料，期望能找到更穩定、具備紅外線反射特性、同時又能展現明亮色澤的新材料。

「釔銦錳藍的出現告訴我們，無機顏料家族裡還有許多顏色等著被發現。」薛特顏料公司的研發主管傑佛里．T．皮克（Geoffrey T. Peake）這樣說。

瑪斯教授期望能開發出更多穩定的新顏色。圖／OSU授權使用

註：

1. 克萊因實際上完成的是 Soleau envelope（法國專有名詞，形式上是一個密封的信函），內文詳載發明的日期以及想法，在法國法律下可以當作一種發明的優先權，遞交到法國工業財產權局（Institut national de la propriété industrielle, INPI）可用於專利權的申請。
2. 常用的色座標有 RGB 或是 CMYK 系統。
3. 想親眼看到克萊因藍的作品可以到巴黎龐畢度中心或是美國的現代藝術博物館（MOMA）。
4. 三硫化物的陰離子（S³⁻）會吸收 600 奈米左右波長的光線。
5. 克萊因使用的合成樹脂至今仍在販售，型號為 Rhodopas M or M60A。
6. 克萊因藍的色座標為 RGB（0, 47, 167），包含了 0% 的紅色，18.4% 的綠色以 65.5% 的藍色。
7. 釔銦錳藍的色座標為 RGB（0, 0, 225），想了解更多釔銦錳藍的發現故事，請參考論文出處：“Mn³⁺ in Trigonal Bipyramidal Coordination: A New Blue Chromophore”, J. Am. Chem. Soc., 2009, 131 (47), pp 17084–17086
8. 想了解釔銦錳藍在 UV 和近紅外線波段的吸收數據，請參考論文出處；Andrew E. Smith, Matthew C. Comstock, M.A. Subramanian, “Spectral properties of the UV absorbing and near-IR reflecting blue pigment, YIn_1-xMn_xO₃, Dyes and Pigments“, Volume 133, October 2016, Pages 214-221, ISSN 0143-7208,

參考資料：

1. Sasha Frere-Jones, “All About Yves: The Story of International Klein Blue" [May 20, 2015]
2. Alastair Sooke, “Yves Klein: The man who invented the color“, BBC [August 28, 2014]
3. 與火同行—-談談 Yves Klein [November 18, 2008]
4. Stacey Leasca, “A Gorgeous New Color Is About To Be Released Into The World" [June 28, 2016]
5. Jacob L. Heller, MD, MHA, Emergency Medicine, Virginia Mason Medical Center, “Cobalt poisoning“, MedlinePlus, Medical Encyclopedia
6. Department of Chemistry, Oregon State University, “The Story of YInMn Blue“
7. List of inorganic pigments, wikipedia
8. Symbolism of the Color Blue
9. Megan Fellman, “Who knew there was so much to blue?“, Northwestern University [November 5, 2014]
10. Aurarelles de Mas Blue, water color of Mas Blue
11. Philip Ball, “Blue Standard“, [September 27, 2012]
12. Pigment Discovery Media Attention, Subramanian Research Group [May 23, 2015]
13. Subramanian Research Group Webpage, Oregon State University
14. Eliane Coser, Vicente Froes Moritz, Arno Krenzinger, Carlos Arthur Ferreira, “Development of paints with infrared radiation reflective properties" [January 15, 2015]

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就決定是你了！豬肉旋毛蟲！

相傳，鐵血宰相俾斯麥和科學家魏爾嘯起了爭執，俾斯麥憤而提出了決鬥。按慣例，魏爾嘯可以選擇決鬥的武器。當日，魏爾嘯慢條斯理地拿出了兩塊豬肉三明治說：「其中一塊裡有豬肉旋毛蟲，會在您的心臟、手臂裡長滿寄生蟲，最後痛苦而死。先生，依照慣例，您可以先選。」鐵血宰相臉色青一陣、白一陣，心想這下可踢到鐵板了…… [1]

FIGHT！圖／Sander van der Wel @Flickr

食物其實很危險？

常常聽到長輩說：「豬肉一定要煮熟後才能吃」，直到念了高中才知道原來豬肉裡可能會藏有桿菌、絛蟲或旋毛蟲等，細菌會引起食物中毒，而寄生蟲會鑽進身體導致發炎，甚至可能會鑽進大腦裡，引發嚴重的疾病[2,3]。

在生活便利的台灣，我們已經忘記了「吃東西」其實是件冒險的事情！每年都有數千人因為吃了不潔的食物而進了醫院 [4]，而國際上的食安事件也不在少數，中國上海在 1991 年時，爆發過因食用蛤蜊而染上 A 型肝炎的大型案件，受害人數高達三十萬人 [5]。而 2011 年的歐洲更發生致命的大腸桿菌汙染了蔬菜，爆發了跨國的食物中毒，數千人送醫，其中有數十人更因此死亡 [6]。而在台灣，桃園大溪也曾發生一家人購買了包裝破損的豆乾，多人因肉毒桿菌中毒而送醫急救，甚至導致一名婦人喪命 [7]。

豬肉為什麼要完全煮熟才能吃？原來豬肉中很容易帶有一些容易造成我們食物中毒的微生物。圖／Stuart Webster@flickr

食品中的寄生蟲及微生物汙染在許多國家都是嚴重的問題，所以國際上有許多針對食品衛生的研究。在 1983 年的學術報告中，分別給予豬排川燙及熱烤進行研究，發現高溫烹調能夠殺死旋毛蟲（而且醬子豬肉才比較好吃啊！） [8, 9]。而在台灣，由於我國喜食生食的人口少，所以寄生蟲較少發生在食物中毒的案例裡，反倒是因為夏季動輒三十幾度的高溫，細菌孳生快速，每年因沙門氏菌、仙人掌桿菌（米飯）或腸炎弧菌（海鮮）中毒的人數都有上千名。而在忙碌的現代生活裡，購買外食成了大家每天的日常，因此為了要確保販售食品的衛生安全及品質，使用食品添加劑來抑制細菌生長，以確保民眾食用的健康就成了廠商必要的選擇之一。

全新的「食品添加物使用範圍及限量標準」規定

在 2016 年年初，食品藥物管理署公布了新的「食品添加物使用範圍及限量標準草案初稿第二版」（以下簡稱《食品添加物標準草案》），重新分類食品添加劑的種類、用途和劑量。法規採「正面表列」，意指「只有寫在上頭的東西才可以加」，以上述的亞硝酸鹽類為例，法規將會詳列品名、功能和可用的類型與劑量。以香腸為例，由於香腸可能具有肉毒桿菌生長的風險，所以會添加「亞硝酸鹽」來抑制肉毒桿菌生長，民眾可選擇沒有添加亞硝酸鹽的香腸，只是得承擔肉毒桿菌中毒的風險。從下表中可以看到，亞硝酸鹽類可以用於香腸（絞碎加工肉品）之中，而劑量也有嚴格的規範，確保民眾食用上的安全，也讓廠商在使用上有所依歸。

在新的規格標準中的亞硝酸鹽類規範（點擊看大圖）。 圖／食品藥物管理署於 2016 年 5 月公佈的「食品添加物使用範圍及限量標準」草案第二版。

隨手可得的三角飯糰也有高科技？

在古早以前，如果想吃鮪魚飯糰，我們得要下田割稻、出海捕魚後才能夠下廚作出一顆飯糰。這種現作即食的飯糰當然是保證新鮮美味，但所耗的成本巨大，而且若是以台灣夏天動輒近 40℃ 的高溫，飯糰裡的恐怕不只是鮪魚，而是滿滿的細菌了。那麼現代食品科技要怎麼解決這個困難呢？從下圖的食品標示裡可以看到飯糰裡有檸檬酸、DL–蘋果酸、醋酸鈉和胺基乙酸四種添加劑。

鮪魚飯糰。圖／作者提供

為什麼一定要加這些東西呢？原因就是在於現代人希望能夠 24 小時裡都可以買到好吃的飯糰，但問題是，煮好後的米飯容易孳生仙人掌桿菌 [4]，特別是在炎熱的夏天，米飯只要在常溫下放置過久，細菌就會大量繁殖並產生毒素。這時候就要靠「酸度調整劑」了！因為細菌們都有各自偏好的生長環境，而加入蘋果酸和檸檬酸等能夠調整飯糰裡的酸鹼值，達到自然地抑制細菌生長的效果。而功能為調味劑的胺基乙酸，則是能散發出昆布般的鮮味，讓整顆鮪魚飯糰能夠更有大海的滋味！

當然，廠商總是希望自己的商品能夠獲得更多的消費者青睞，而消費者也喜歡五顏六色或香氣十足的產品，因此從下表中可以窺見在未來的規格標準法中，28 類的功能也不只有抑制細菌生長而已，還包含食用色素（著色劑）、二氧化硫（漂白劑）、阿斯巴甜（甜味劑）或香料（就是香料）等 [註1]。但目前這項草案仍處於和各界商討的階段，食品藥物管理署公告於網路上以供大眾下載檢閱，預計今（2016）年年底會正式預告。

難以理解的標示該怎麼辦？政府、民間各自不同的角度

食品添加劑的資訊公開雖然能夠讓廠商有所警惕，但繁雜且難懂的標示，卻令人感到困惑！關於這點，政府和廠商各自採取了不同角度企圖來解決消費者的疑惑。為讓消費者更容易了解包裝標示上食品添加物名稱，今年 3 月食藥署選了 26 個常用的食品添加劑，並公布了民眾較易了解的俗名，建議廠商可以用俗名替換難懂的化學名稱，如：「L-麩胺酸」可寫成「味精」、「碳酸氫鈉」可寫成「小蘇打」 [10]。

而廠商也從這裡嗅出商機，根據調查發現，消費者期待食品添加劑越少越好，而有相當比例的民眾願意因為標榜「天然」或「非基改」而購買較昂貴的產品。由於消費者願意對「天然萃取物」、「無人工添加劑」或「無添加」等食品付出更高的消費金額，利之所趨之下，廠商也正朝向「潔淨標誌 （Clean Label）」的概念，讓自家的產品朝向

1 . 成分簡單

2 . 不含化學添加劑

3 . 最少加工製程

藉此提高消費者的購買信心，讓自家的產品能有更高的獲利空間 [11-13]。也許台灣未來的食安管理，能結合世界的潮流，以利益來實際誘導廠商減少食品添加劑的使用，提高消費者的信心！

• 註 1：本表僅列部分，全類別參考上下游新聞 〈食品添加物分類大幅修改 細分28項 使用規範更明確〉

參考文獻

1. 用旋毛虫决斗。寻正治学個人部落格
2. 生吃山豬肉…腿生絛蟲。中華民國衛生福利部疾病管制署
3. 旋毛蟲感染症。中華民國衛生福利部疾病管制署
4. Chiang Wei-Lun. “你愛吃細菌也愛，那你該擔心什麼？——談台灣近年來的食物中毒" PanSci 泛科學. PanSci 泛科學, 9 October 2015.
5. 食力雜誌，2016 Jan， 2
6. Shiga toxin-producing E. coli (STEC): Update on outbreak in the EU (1 July 2011, 11:00). European Centre for Disease Prevention and Control
7. 肉毒桿菌中毒1死 真空包豆干、散裝醃漬蚵送驗。自由時報
8. Kotula AW, Murrell KD, Acosta-Stein L, Lamb L, Douglass L. (1983) Trichinella spiralis: effect of high temperature on infectivity in pork. Experimental Parasitology, 56, 15-19
9. Kotula, A.W., Murrell, K.D., Acosta-Stein, L., Lamb, L., Douglass, L. (1983) Destruction of Trichinella spiralis During Cooking. Journal of Food Science, 48, 765-768
10. 公告食品添加物通用名稱，讓你一目了然。衛生福利部官方網頁
11. Savory Ingredients Market by Ingredients (Yeast Extracts, HVP, HAP, MSG, Nucleotides and Others), by Application (Food Industry, Pet Food and Others) & by Geography – Global Trends & Forecasts to 2019. 日商環球訊息
12. 對抗食安! 潔淨標示(clean label)成為食品業未來發展趨勢。財團法人台灣產業服務基金會官方網頁
13. 陳麗婷、賴孟利 (2015) 食品潔淨安心風潮的3項觀察。經濟部技術處官方網頁

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香料可說是最原始且常見的食品添加物種類。 圖／Michael Stern @Flickr

「食品添加物」是什麼？加了有比較好嗎？

不少人聞「食品添加物」就為之色變，現代人流行追求「天然」、「無毒」，為什麼還需要食品添加物？是不是完全沒有添加物的食物就會更健康安全？要討論此問題，我們必須先知道什麼是「食品添加物」。食品添加物的定義，根據食品安全衛生管理法第三條，指的是「為食品著色、調味、防腐、漂白、乳化、增加香味、安定品質、促進發酵、增加稠度、強化營養、防止氧化或其他必要目的，加入、接觸於食品之單方或複方物質。」從字面上來看，使用食品添加物，是為了要讓食品在製造、運送或儲存過程中，能夠更好吃、更安全、且不易變質的方法。主要功能包含以下幾種：

●食品製程中的必要元素，像是製作拉麵、油麵使用的鹼水、豆腐使用的硫酸鈣。

●提升食物的保存性，未經處理的食物久放會導致細菌滋生，腐壞變質。

●降低製作成本與加工時間，像使用膨脹劑製作麵包，可減少製作上的時間。

●提高營養價值或減低熱量，像是添加鐵質的飲品，或是零熱量飲料中的阿斯巴甜。

●增添風味、外觀或香氣，一般常見的色素和味精，都可以讓食物看起來更誘人好吃。

食品添加物有哪些種類與功用？

從人類歷史來看，食品添加物並非現代才有。最初的食品添加物，像是香料、鹽巴等，就是用添加物以達到調味、幫助保存的功用。隨著現代科技進步，人們利用化學合成的方法，得以取得許多天然食物中不存在的化學物質作為添加物，來達到一些在食品製程上的特定目的。現行的食品添加物共有十八大類，分類和功能如下表所示：

點擊看大圖。

常見的食品添加物小介紹

防腐劑

防腐劑的功能在於防止食品腐爛變質，可間接預防食品中毒的發生。適當劑量的防腐劑可以抑制微生物、細菌的生長，延長保存期限，讓食物更容易儲存久放，但罐頭類食品依法規定不可添加防腐劑。常見的防腐劑類型有：用於魚肉煉製品、醬菜、果醬的「己二烯酸（山梨酸）」、「苯甲酸（安息香酸）」；用於乾酪、乳酪、奶 油及人造奶油等產品的「去水醋酸類」；香腸、臘肉中用來預防肉毒桿菌滋生的「硝酸鹽、亞硝酸鹽」。不過，「長期過量」攝取防腐劑可能會對身體造成傷害，如：腸胃道疾病。

抗氧化劑

食品在存放或加工過程中，容易被氧化而造成變質，例如油脂，一旦氧化就會變質出現臭油味，因此抗氧化劑是用於阻止氧化，與防腐劑目的不同。抗氧化劑可分為天然或化學合成，「維生素E（生育醇）」及「維生素 C（L–抗壞血酸）」就是常見的天然抗氧化劑，多存在於蔬果中。化學抗氧化劑包含「二丁基羥基甲苯（BHT）」、「丁基羥基甲氧苯（BHA）」，主要用來避免食物中的油脂氧化酸敗，常見於洋芋片、植物油、香腸、穀片或餅乾、泡麵等。有些研究顯示抗氧化劑可能具有致癌性，對人體健康有疑慮，但目前仍是眾說紛紜。

著色劑

色彩繽紛的玉米圈。／來源：✿ indecisive @Flickr

著色劑就是一般俗稱的「色素」，可以讓食物變得鮮豔，改善加工過程中食物褪色的狀況，讓食品更鮮豔可口，但著色劑不可添加於生鮮蔬果或魚蝦貝類、肉類、豆類、海 苔、醬油等食品中。著色劑的來源可分為天然或化學，天然的例如：「類胡蘿蔔素、葉綠素、薑黃、胭脂紅」等。化學合成人工合成色素多以煤焦油或石油為主要原料，包含：「紅色 6、7、40 號」及「黃色 4、5 號」及「綠色 3 號」及「藍色 1、2 號」。常添加著色劑的食品像是人造奶油、果凍、甜點和飲料等，但有研究指出，食用黃色 4 號可能與氣喘、過敏及幼童過動有關，但相關性仍有待更多研究證實。

調味劑

調味劑是日常生活中常見且必備的添加物，像是味精等，用來增加或調整食物的味道。其中又可分為鮮味劑、酸味劑等不同種類。鮮味劑例如俗稱的「味精（麩胺酸鈉）」，可以增強食品的鮮味，讓口味更好吃。酸味劑則可增添食物中的酸味，產生清爽的口感，並具有抑制微生物生長的作用，像是「檸檬酸」、「醋酸」等，常被使用於飲料、果汁、御飯糰等食物。不過，如果是高血壓、心臟病、腎臟等疾病的限鈉患者，應遵從醫師指示減少食鹽與味精的攝取，避免食用過量的鈉。

甜味劑

甜味劑可以讓食物產生甜味，可分為天然甜味劑和人工甜味劑。天然甜味劑來源取自動、植物，例如甘草素、甜菊、山梨糖醇…等。其中，「山梨醇（D-Sorbitol）」是從藍莓提煉而得，甜度為蔗糖的一半，常被在口香糖、果醬中。而人工甜味劑，常見的像是糖精、阿斯巴甜。其中「阿斯巴甜（Aspartame）」是被廣泛使用的人工甜味劑，甜度是蔗糖的200倍，只要使用少量即可產生需要的甜度，許多低熱量的無糖的飲料都是使用阿斯巴甜，例如可口可樂Zero。

膨脹劑

膨脹劑可以增加食物的空隙，讓食物蓬鬆柔軟、酥脆。常用在包子、麵包、蛋糕等食物上。常見的膨脹劑主要可分為兩大類，生物膨脹劑和化學膨脹劑。生物膨脹劑依靠能產生二氧化碳的微生物發酵而是麵團膨脹，主成分是酵母。而化學膨脹劑則屬食品添加物，可分為兩類，鹼性膨脹劑和複合膨脹劑。鹼性膨脹劑如「碳酸氫鈉」、「碳酸氫銨」、「碳酸鈉」等。複合膨脹劑主要由碳酸鹽、酸性鹽、澱粉和脂肪酸等組成。膨脹劑中多含有硫酸鋁鉀、硫酸鋁鈉成分，若長期過量使用可能會導致鋁含量超標。

學會看食品標示，幫助判斷吃下了哪些添加物！

身為消費者該如何簡易判別食品的組成？學會看食品標示是一個最簡單的方法。食品標示是食品生產者與消費者溝通的一種管道，生產者將食品品質及內容物經由正確的標示方式顯示在包裝外觀上，不僅代表對其產品的負責態度，也是食品本質的呈現方式。但過去，食品標示經常出現一些難以理解的化學名詞，像「L–麩酸鈉」其實是俗稱的味精，「碳酸氫鈉（NaHCO₃）」則是餅乾經常使用的小蘇打粉，但若非相關領域，一般民眾很難了解。為了改善這種狀況，衛福部食藥署在 105 年度制定了二十六種常見的食品添加物學名俗名對照表，以後這些讓人看了霧煞煞的添加物名稱，將合法使用於食品標示中，讓消費者更容易了解食品的成份。此新制可見公告於 105 年 3 月 4 月發布之「食品添加物之通用名稱」公告。在購買食品時，也要注意避免購買標示不清，或資訊過少的食品。

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圖／ DodgertonSkillhause＠Morguefile

「如果說這個地區蚊子密度增加，這個人被叮的機率就很高」

說話的人是成大感染科教授柯文謙醫師，小小會議室中，醫療團隊成員正在召開每月例會，大夥七嘴八舌對著螢幕上的投影片指指點點。

這間會議室裡，每個人都來自不同專業背景，有的是臨床護理醫師、登革熱疫苗研究員、也有成大資工與數學系的老師，從專業學者到第一線操作的臨床醫師，你可能好奇，這麼大群跨領域專業人員能談出什麼？

打破過往的防疫策略

2015 年 6 月至 9 月間登革熱病例群聚地圖。圖／擷取自登革熱防治網

2015 年，台南出現登革熱疫情，從五月底發現第一位患者開始、到八月出現死亡病例，短短一個多月時間，已經累積超過兩千名確診病例。短時間內醫院湧進大量病患，疫情防疫、民眾就醫分流，各種突發狀況讓台南市政府疲於奔命。行政單位開始意識到，過往處理疫情的經驗，不足以因應極端氣候變化帶來的疫情轉變，因此邀集各方專家學者組成醫療小組團隊，希望針對未來的疫情進行研究和預判。

一直以來登革熱防疫工作，主要著重在鄰里間的衛教講座，往往是「走過就算」。但去年台南登革熱疫情爆發前，先是發生長期乾旱、接著又出現週期性大雨，市民日常儲水設備，轉眼成為登革熱病媒蚊孳生的溫床，更加快疫情擴散速度。

由市府組織的成大醫療團隊修正過往經驗，他們不再把重點放在衛教宣導，而是進行長期持續的疫情監測。

「我們透過時間和空間演算法，對未來疫情進行熱點預警。」

負責幫團隊架設網站、進行資料分析的成大資工與醫學資訊研究所助理教授莊坤達特別強調，使用「預警」而非「預測」一詞，就是希望新的防疫策略奏效，讓這些以病歷資料找出的熱區做好防範，最後不會真的爆發疫情。

掌握登革熱病毒傳染力特性 計算感染強度

疫情預警這件事說來簡單，實際上因為登革熱病毒傳染與發病的特性，執行過程其實高度仰賴醫學的臨床背景知識。

當民眾被帶有登革熱病毒的埃及斑蚊或白線斑蚊叮咬後，會有三至八天（最長十四天）的潛伏期[1]，在病人發病前一天到發病後五天的期間，是傳染力最強的時期，又稱為「可感染期」或「病毒血症期」。由於登革熱病毒需要透過具有感染力的蚊蟲傳播，如果有病媒蚊在這段期間吸取病人血液，登革熱病毒就會隨之進入病媒蚊體內繁殖，經過八至十二天後，開始有能力傳染給下一個人。

醫療團隊在進行疫情預警時，這些疾病特性都需要考量。因此，團隊第一件要做的事，就是將各地區不同的關鍵因子找出來。

雖然影響登革熱病毒傳播的要素或許相同，不過不同地區民眾的特性也會造成疫情呈現不同樣貌。負責協助團隊分析大數據資料、建立模型的成大數學系副教授舒宇宸就提到，台南某些地區民眾因為經營餐飲業為主、人口流動性高，在病歷資料上多會呈現延遲就醫的狀況，也相對影響到估算疫情傳染力的時間。

台南某些地區民眾因為經營餐飲業為主、人口流動性高，在病歷資料上多會呈現延遲就醫的狀況，也相對影響到估算疫情傳染力的時間。圖／By Cmglee – Own work, CC BY-SA 3.0, wikimedia commons.

整合跨部會資料 串聯過往經驗

除了要找出各地區不同關鍵因子的權重推估模式外，團隊碰到的另一個頭痛問題是，如何整合不同系統間的資料。

近期將推出「掌蚊人」線上平台的莊坤達提到，過去防疫流程分屬各個不同部會，如今從一開始的衛教、孳生源監控系統、到疫情發生的通報、就醫診斷等，每一個環節都需要各個不同防疫單位互相配合，「現在已經不是獨立作戰的時代」，怎麼把緊急的醫療需求納入現有防疫組織，其實是團隊面臨的更棘手問題。

「我們已經準備好了！」訪問這時雖然還不到登革熱大流行的時節，負責幫團隊建立疫情預警模型的舒宇宸卻很有信心，他說，前一年的經驗無形中凝聚台南全體市民一起抗疫的共識，假若登革熱再次捲土重來，以現有人力的準備情況應該也不用太擔心！

• [1] 衛福部登革熱參考資料

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1993 年科幻經典電影《侏羅紀公園》（Jurassic Park）爆紅，炒熱了許多科學話題，例如基因工程、恐龍 DNA 的取得，還有暴龍的奔跑速度、以及恐龍是否為恆溫動物和有視覺行為等等。片中雖然只是簡單一提，卻已引起世人矚目的是，黑衣神經質數學家所解說的「蝴蝶效應」，說什麼一隻蝴蝶在北京拍動翅膀，可能在地球另一端的紐約掀起風暴。

這就是混沌理論的蝴蝶效應，指在一個動態系統中，初始條件下微小的變化能帶動整個系統的長期的巨大的連鎖反應。後來在 2004 年上映的一部科幻電影就是《蝴蝶效應》（The Butterfly Effect），影片裡原先看似無關緊要的小變化，到最後可能會導致起初無法預期的後果。

要知道混沌理論是啥咪碗糕嗎？《混沌：不測風雲的背後》（Chaos: Making a New Science）是本必讀經典好書。《混沌》是天下文化的第一本科普書，也是台灣第一本科普暢銷書。這本好書開啟了科學人文系列科普的的濫觴，間接造就了科普書的黃金時代。

《混沌》的原文版在 1987 年出版，四年後臺灣出版了繁體中文版，今年再出第三版，轉眼就過了 25 年，我也從高中生歷經大學生、研究生、博士後到新進助理教授。雖然在這廿幾年來，混沌理論有了新發展，可是這本 25 年前出版的《混沌》，迄今仍是理解這門學問的誕生不可式缺的必讀讀物，是歷久不衰的經典。

雖然已經過了廿幾年了，我還忘不了當初在馬來西亞，一個高中生在書展中邂逅這本書的感動。在馬來西亞的一個小鎮，沒有像樣的書店，我們只有在中華商會辦的小書展中，才偶爾能找到新出版的好書。想當年，我們在馬來西亞吃頓飯，只要台幣十幾塊，一本台灣出版的新書，要我們至少廿幾頓飯的飯錢（想像一下要一個台灣高中生花一千多塊錢買本科普書吧）。

記得當年在峇株巴轄的中華商會的小書展，展出了天下文化科學人文的其他書籍，我幾乎放學有空就去逛。逛了幾次，存夠了錢想買本書，也只買得起一本，那就是《混沌》了。後來還是有空就去書展，天天翻其他書，可是翻來翻去，還是買不起其他書了。《混沌》是我第一本科普書，有陣子也是唯一一本吧。

一個高中生，怎麼可能懂得和混沌理論有關的高深數學？更何況我的數學還不太好，一個馬來西亞小鎮成績不太好的高中生，能有多少科學素養？

然而，《混沌》這本書，最神奇之處就在於，作者葛雷易克（James Gleick）的寫作功力實在太深厚了，《混沌》就是讓我看得津津有味。我很慶幸，第一本讀的科普書是《混沌》，讓我對科學的世界，嚮往得不得了，所以願意歷經艱辛投身科學事業。

過了十幾年，我終於到了美國深造，在唸博士班時，在狀況外就選修了門「族群生物的數學模式」課，一開始就被微分方程等嚇到了，撐到學期中，老師連混沌方程式都端上來了，當時才知道混沌理論在生態學上有廣泛的應用。簡單來說，許多生物族群在數量上的變動，有些條件些微的改變，會造成很巨大的不同結果，也是典型的非線性系統。

《混沌》這本好書，裡頭並沒有太多嚇人的數學方程式，在飛機上讀，不會像賓州大學經濟學教授因為在機上寫微積分，被乘客誤認為那些難以辨認的文字是恐怖活動暗號，被安檢人員約談而導致班機延誤。因為書中沒有多少奇怪的數學符號，不過倒是有很多碎形幾何的有趣圖案，如果那也能被誤認，那就乖乖上報宣傳一下《混沌》這本開啟科普書黃金時代的好書吧。

《混沌》主要要談的，其實是一群科學家的故事。

這群科學家，大多深居簡出，埋首在實驗室裡進行研究，意外發現了許多非線性系統的現象。在典範轉移前，他們的發現未必被科學社群認可，有些甚至被誤認為異端邪說。例如最早期在應用計算機時，非線性系統中初始條件微小的改變造成很不一樣的結果，大部分科學家都可能認為是程式有誤吧，只有少數敏銳的科學家鍥而不捨、排除萬難地對異例追根究底，才發現混沌的有趣世界，然後才產生了典範轉移，改變了我們對世界的認識。

天有不測風雲，難道預測天氣比把人送上月球難嗎？

過去科學家一直以為只要收集到了足夠多的數據，就能精準地預測，可是混沌理論讓我們瞭解到原來參數的微小差異，就有天翻地覆的結果。除了大氣科學，混沌理論也廣泛地應用在許多自然學科中，包括數學、生物學、資訊科學、經濟學、工程學、金融學、哲學、物理學、政治學、人口學、心理學和機器人學等等。

除了著名的蝴蝶效應，混沌理論中，另一個能讓門外漢著迷的是，《混沌》書中彩頁的曼德博集合。那是一門所謂的「碎形幾何」，其定義是：「一個粗糙或零碎的幾何形狀，可以分成數個部分，且每一部分都（至少近似地）是整體縮小後的形狀」，看起來很抽象吧？簡單來說，就是自然界中，有些東西有精巧的形狀，可是仔細瞧瞧，那些形狀是一直重複的，例如雪花。

曼德博集合是碎形中的一個很有名的例子。圖／wikimedia commons.

「碎形幾何」革命性地讓我們對許多生物現象有了進一步的理解，例如蕨類植物的葉子，還有我們身體裡的血管、神經、氣管、腎小管等等的構造，都有其「碎形幾何」的道理在。

我的一項主要研究工作，是探討羽毛多樣性的遺傳基礎，羽毛也是個碎形構造，有羽軸加羽支，羽支和小羽支又重複相似結構，小羽毛和羽小鉤又再重複。血管、神經、氣管、腎小管、羽毛的碎形構造，讓有限的基因就能控制這些器官複雜的網路，計多基因也可以一再被用在構建不同器官上。

「碎形幾何」除了重複性，還有其他有趣現象，例如維度可以非正數，還可以有分數，例如 1.2618 等等，創造「碎形」一詞的數學家本華．曼德博（Benoît B. Mandelbrot, 1924-2010）在 1967 年的經典論文〈英國的海岸線有多長？〉現在還有人提出來讓學生思考討論。

混沌理論當然不只是有蝴蝶效應和碎形幾何，還有許許多多有趣的現象和模型。《混沌》把混沌理論的發展過程，用很平易近人的方式為大眾述說。據說有些非理工科系出身的朋友，對科學發展過程的認識就是來自這本《混沌》。

如果你當年跟我一樣拜讀過《混沌》，現在是個好時機再拜讀一次，重溫多年前神遊探索科學新邊疆的熱情，如果你沒有讀過《混沌》，也還是歡迎來讀這本經典，體驗科學家探索未知世界的樂趣。

本文原刊登於故事「說書 Speaking Of Books」。

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J 編按：本文為紀錄片《數學女鬥士 徐道寧》推薦文，關於數學家徐道寧老師的介紹，請見〈台灣第一位數學女鬥士徐道寧〉。

文／秦一男｜淡江大學物理系  

如果一開始就說我跟徐道寧老師的緣份開始於高中數學課本，那就太沒有誠意了，因為我們那個時候每個中學生的數學課本，都是徐老師編輯的；更何況，那個時代高中課本上的每個編著者對我們來說，其遙不可及的程度可是遠遠的超過今天的偶像。

徐道寧老師所編著的數學教科書。

數學老師的德文課

真正受教於徐老師，得等到我大學三年級，選修了徐老師的「科學德文」。選修這門課，一方面是上大學前就莫名其妙地懷抱著到德國留學的夢想，也因為想不透過翻譯看看物理學前輩們的文章。有別於其他的德文課，徐老師在課堂上不談會話，（比較）不注重發音，而是把精力放在德文文法上，因為這門課的重點不在指望我們經過一個學期兩學分後可以講流利的德文（事實上德文系四年畢業的學生也不見得做得到），而是希望我們能用字典看懂我們想看，又沒有翻譯的科學文章。

研究所畢業，服完兵役後，我也順利的申請到了台北德國學術交流資訊中心（DAAD）的獎學金，準備到德國念書。在出國前，徐老師還讓我們幾個要到德國留學的學生，每週有固定的時間到她家練習德文。這回一方面我們已經在校外上過一些德文會話課，另一方面也因為我們真的要去德國過日子而不僅僅是看文章，所以多了些會話練習。到了德國之後才發現，因為徐老師的文法課打下的基礎，讓我和其他外國學生比起來，德文進步很快，也更能讓德國人覺得，我講的不只是可以被聽懂的德文，而且還是「正確的」德文。

就像片中介紹的，徐老師的每門課都是自己編寫講義，不過不只是數學，其實德文文法也是。這份文法講義還在我家的書架上，至今仍是重要的德文文法參考資料。

圖／女性影像學會提供

不過，我一直以為徐老師應該早就退休了，不見得還住在清華的宿舍；所以雖然應當時沈君山校長的邀請回清華兼了幾年課，但是一直只把這份感謝放在心中。很感謝本校的王尉慈教授執導了這部紀錄片，才讓我又有機會再和徐老師取得聯繫。就在2015年的耶誕節前，我又回到清華大學西院宿舍探望徐老師；更令我驚訝的是，她不僅僅記得我，還記得我曾經幫我當年的碩士指導教授吳秀錦老師帶過小孩（剛好是徐老師的鄰居）。閒聊中徐老師公子口中提及的 Onkel Fischer ，也是徐老師當年的老同學，他寫的教科書則是德國常見的數學教科書。

科學界的性別議題

做為一個男性的科學家，當然不會覺得在求學或工作領域上，有什麼值得特別注意的性別議題。但是隨著生活經驗的累積，讓我有幸認識許多女性的科學家。我在清華碩士班的指導教授吳秀錦老師是位女性原子核物理學家；我三十年前在清華唸書的時候就帶過很多資優班的女高中生，出國前還曾經在北一女擔任過一年科研社物理組的指導老師，回國後又因為北一女老師的邀請，帶了兩年的天文讀書會。後來在清華兼課，以及中研院天文所的暑期大專生計畫當中，也有不少女性學生。現在任教的淡江物理系，於畢業後繼續到其他學校天文研究所升學的同學中，也以女性為主。

圖／女性影像學會提供。

上述的這些女學生當中已經有不少人投入科學研究或是高等教育的領域，或是正在求學中。和徐老師年輕時的環境相比，整體而言女性的地位已經提高很多，但是科學社群中依然是男性為主的。不過若以為國外，尤其是歐洲的科學界中女性的地位較平等，那就太天真了，其實他們所面臨的性別問題絕對不亞於台灣。徐老師的老師的老師，知名的女性數學家 E. Noether ，當年就是在哥廷根大學破天荒的成為數學系的第一位女教授，因為在她之前法律不允許。

高雄師範大學的蔡麗玲教授在博士論文研究期間還特別來找我訪談，當時我就舉一個很直接的例子：就我所熟悉的物理領域而言，學生當中女性約佔了十分之一，這點在台灣以及德國都是類似的；但是，大學的物理系教授當中，台灣的女教授比例約亦佔 10%，但是在德國恐怕只有 1% 到 3%。

女人何苦難為女人！

這幾年下來和這麼多女性科學家相處的經驗，我反而覺得有個觀念沒能有大的改變，套用一句通俗的說法：「女人何苦難為女人！」就如片中徐老師自己說的，他當年高中的數學老師覺得女生學數學沒那麼重要，而那位老師還是位女老師。在淡江教授通識課程時，我常常會在期末問我的學生們，在過去求學過程中，是否有人告訴他們女生不要念科學。所幸這幾年回答「是」的比例已經非常低；但是若問他們是誰對他們這麼說的時候，最常聽到的答案仍然是「媽媽」或是「女老師」。

這幾年我和幾位老師們在從事奧林匹亞地球科學競試的選訓時，幾位男老師特別注意到是否該考慮性別平衡的問題。希望藉由王教授的這部紀錄片，可以啟發更多年輕的生命投身科學研究。畢竟，欣賞並了解自然的美麗不應該是特定族群的專利，希望最終可以達到性別議題不再是議題的目標！

本文為《數學女鬥士 徐道寧》紀錄片推薦文

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福衛二號模擬圖。圖／太空中心提供。

在經歷 12 年又 2 個月，一直在 891 公里外「觀照」整個地球的福衛二號，終於要卸下重任……

福爾摩沙衛星二號（福衛二號）於台灣時間 2004 年 5 月 21 日在美國加州范登堡空軍基地發射升空。原本預計只有 5 年任務壽命，但卻持續運轉至今，已經超過 12 年。今天（2016 年 8 月 19 日）國家實驗研究院太空中心，正式宣布福衛二號光榮退役。

福衛二號：地球攝影師

「透過福衛二號影像帶我環遊世界，讓我看到了不可思議的世界奇景，感謝有你！」

「福衛二號已經除役，每天早上10點，我們還是會不知不覺看著天空，想起福衛二號。」

福衛二號所拍攝的台灣東沙環礁。圖／國研院太空中心提供。

福衛二號是可對全球每天照相的光學遙測衛星，它攜帶著攜帶遙測照相儀（Remote Sensing Instrument, RSI）幾乎拍遍世界各個角落。

敢這樣說的原因，在於福衛二號具備每日再訪軌道特性。它每一天會繞地球 14 個整數圈，每天大約在早上十點左右經過台灣。從下圖中可以看到黃色區域是福衛二號每天正常拍攝的區塊，可以發現靠近赤道的地區，會有一些區域無法被拍攝到，但在緊急的情況，其實可以調整衛星的拍攝角度，讓這些區域也能被拍攝到。此外因為福衛二號的軌道夠高，還可以照到南北極地區。

福衛二號一天繞地球14個整數圈，在這裡標出衛星在太陽光下的14條軌道。圖中黃色區域表示衛星可以正常照相的範圍。圖／太空中心。

在這 12 年多的日子，福衛二號共對地表拍了 2,555,643 張照片，加起來的照相面積超過 4 萬個台灣，約全球陸地總面積 10 倍。這些照片就創造約 6 億元的營收金額，另提供價值約 11 億元的影像資料供政府及國內學術單位使用。

拿這些照片做什麼呢？

國內有超過 191 個政府單位及 176 個學術單位使用福衛二號遙測影像，主要應用於國土安全、環境監控、防災勘災、科技外交、科學研究等政府施政與民生用途。

同時，福衛二號支援國內外災害評估達 343 次，諸如 2004 年南亞海嘯、2005 年美國卡翠那颶風、2008 年南極威爾金斯冰架崩解、中國四川強震、2009 年莫拉克颱風、2011 年日本福島強震海嘯等，福衛二號均提供即時影像，支援救災需求，因此深受國際救援組織與全球變遷研究社群的肯定。

20110311日本東北大地震，仙台鹽釜港前後比較。圖／國研院太空中心提供。

日本311大地震，引發十公尺高海嘯。福衛二號於3月12日早上照到日本宮城縣彩色影像，可以看到海岸被海嘯吞噬約5公里。圖／國研院太空中心

福衛二號的科學酬載「高空向上閃電儀」（ISUAL）於 2004 年 7 月 4 日首次觀測到高空大氣發光（Transient Luminous Events, TLE）現象，為世界第一個針對全球觀測此現象的衛星科學儀器，所記錄的觀測資料已超過 41,863 筆，並獲 Nature 期刊多次報導。多年來穩定提供觀測資料給國內外超過 30 個研究團隊使用，國內成功大學及中央大學科學團隊也已累計發表超過 300 篇論文，大幅提升我國太空科學研究的國際能見度。

既然這麼厲害，為什麼要退役？

經過 12 年的使用，其實福衛二號也陸續開始有一些狀況。

福衛二號執行任務時，至少必須使用三個反應輪來控制衛星的姿態，使衛星遙測照相機能精準指向照相標的來進行取像。最初福衛二號配備了四個反應輪，不過其中一個（第三號反應輪）已經在 2011 年 12 月失效。

不得不退役的原因，在於最近福衛二號又失去了另一個反應輪。2016 年 6 月 21 日早上 5 時 20 分，福衛二號第一號反應輪發生功能異常。即使國研院太空中心的團隊經過各種評估、分析和討論後，最終仍然沒有辦法回復反應輪的功能，確認已不能再精準控制福衛二號的衛星姿態，來執行原定的任務。因此在呈報科技部獲得核可後，國研院太空中心正式宣布福衛二號退役。

2004年3月福爾摩沙衛星二號於火箭整流罩。圖／國研院太空中心提供。

福衛五號準備上場

目前接替福衛二號的福衛五號已全部完成並通過測試，將由美國發射服務合約商 SpaceX 公司在未來幾個月後發射升空，繼續執行守護台灣、觀照世界的任務。在福衛五號銜接任務前，國研院太空中心將透過日本的守望亞洲災害防救組織（Sentinel Asia）、聯合國作業衛星應用平台（UNOSAT）等國際組織平台，以及中央大學太空及遙測中心，提供國內緊急衛星影像。

本文改寫自國研院新聞稿

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水星逆行，諸事不宜

地鐵過站，電腦當機

「水逆」是個最近太常出現的占星／天文術語，用於解釋生活中的種種不順遂異常好用，小至公車過站忘了帶錢，大至戀人吵架電腦當機老闆抓狂大小症頭都適用，有病治病沒病強身（？）。在嚷嚷著「都是水逆的錯」之前，讓我們先來了解一下什麼是水星逆行。

「逆行」之前，先有「順行」

不管是星星月亮還是太陽，或者是等等要另外介紹的八大行星們，天體在空中移動的軌跡，主要是地球的自轉與公轉造成。地球以日為周期的自轉，造成了我們在地表看到天體（如月亮）固定東升西落的運行；而地球繞著太陽公轉的周期為一年，公轉加自轉的變化讓星星會比前一晚提早約四分鐘出現，四季出現的星座也因此而有變化。

但有一小群星體偏偏和其他的星座移動有所不同，這些星體不像其他星星（在整個天球中的相對）位置固定，古代的希臘人已經觀察到它們的位置會有些當時無法解釋的變化，他們將這些星體稱為「漫遊者」（asteres planetai）。「漫遊者」包括了當時的人們可以用肉眼認出的水星、金星、火星、木星、土星這五個較為明亮的天體，也就是我們後來所說的行星（planet）。現代行星的定義其實是相當近期才確立下來的[註]，但為了行文順暢，接下來不管年代還是使用行星稱之。

如何知道一個行星的位置變化？就跟我們看動畫片一樣，其實是依據主角旁邊的背景往哪個方向移動。每天記錄行星的軌跡，就會發現這些行星與天空其他星星的相對位置，多數時候會由西向東移動，也就是所謂的「順行」；但在某些時候，這些行星與其他星星的相對位置會改變，讓我們看起來它換成由東向西移動，也就是我們所說的「逆行」。

在地球上觀察火星逆行的軌跡。圖／NASA

從地球上觀察火星在2003年的逆行運動。圖／由Eugene Alvin Villar (seav) , CC 3.0, wikimedia commons.

「逆行」是怎麼發生的呢？

行星的逆行在以地心說為唯一解釋的年代，非常難以解釋。

當時托勒密的天文學模型之所以加上很複雜的「周轉圓」系統來解釋行星的移動，主要就是由於恆星逆行的現象。雖然對於我們來說，周轉圓系統真的很不直覺，但在當時卻已某種程度上為這樣的現象做了描述。

周轉圓系統雖然在我們現代看來很不直覺，卻有一定的解釋能力了。圖／wikimedia commons

中學階段我們學過哥白尼的日心說以及克普勒的行星三大定律，不記得也沒關係，總之講到太陽系的行星軌道，大家應該可以很自然地想到以下圖片：

想像行星在軌道上移動，加上克普勒的行星定律告訴我們的，內圈會走得比外圈快。畫面有沒有很像一群人在操場上跑步？只是圈子很大、人很少、移動速度很快；當內圈的人超過外圈的人時，由於視角的變化緣故，不管是哪方在超車的前後時刻都會有個「錯覺」，認為對方正在與自己並肩跑步、甚至向後跑；即使實際上從客觀的角度來判斷時所有人都向同個方向移動。

藍色為地球，紅色為火星，兩者以逆時針方向繞著軌道運行，當在較內圈的地球超越了火星的過程，在地球的我們會短暫看到類似火星「倒退跑」的錯覺。圖／By Brian Brondel – Own work, CC BY-SA 3.0, wikimedia commons.

所謂的「逆行」就是內圈的星球超車外圈的星球：水星、金星超過地球，或是地球超過火星、木星，在這段「超車」的時間裡出現短暫的視差角改變。從地球的視角，原本向東移動的星球會先停下來，逆行一小段時間，之後當超車的星球完全超過，移動視角又恢復為順行。

不只發生在水星的逆行

有沒有注意到，我們在談「逆行」時，這件事情不只會發生在水星？水星平均每隔 94 天逆行 22 天（每年基本上會有 3 ~ 4 次水逆）；火星每隔 25.6 個月逆行 72 天，木星每隔 13.1 個月逆行 121 天，土星每隔 12.4 個月逆行 138 天。行星逆行的頻率其實蠻高的，而且實際上逆行也不只發生會在行星，太陽系內的其他天體包括彗星、小行星等都有機會發生逆行的情況，所以想請假以茲避難的同胞們恐怕要失望了。

古代的中國人有個占星用語稱為「熒惑守心」，就是火星（熒惑）逆行停留在天蠍座主星心宿二附近，由於這兩顆星體都是紅色的，接近在一起常被古人視為極端不祥徵兆，會引起戰爭、皇帝死掉，是個奪朝竄位的良好時機。熒惑守心是個實在太好用的不祥之兆，因此中國史上有記載的往往都是假的。

星星不會逆著走，但人的生活總是有起起伏伏有賺有賠，有時候這些起伏無關努力與否、聰明與否，甚至難以解釋。這大概就是「水星逆行」可以帶來的撫慰吧！因為不管現在是如何的不順遂，我們總是可以預期接下來總有一天，水星會恢復為順行。

• 註：現行的行星科學定義是由國際天文聯合會直到 2006 年才提出，過程中也充滿爭議。

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大家有不小心把自己畫成白鼻心，或者是臥蠶畫成眼袋過嗎？有畫鼻影的時候有不小心把自己畫成阿凡達的納美人過嗎？原本就方方的臉有沒有好像覺得越畫越寬？相信很多人都有這樣的慘痛化妝經驗，特別是在新手期 XD

臉中白一線的白鼻心。圖／Tony Hara＠flickr

之前在分享過一些有關解剖結構的文章，希望大家對這些知識更有掌握，可以把妝化得更好。其實化妝品 「cosmetics」是希臘文的「kosm tikos」，翻譯過來大概是「裝扮巧妙，使自己更具魅力」。字首的「kosmos」的意思，就是裝飾。既然要裝飾成「某個樣子」，那你心裡面就不可能「沒有某個樣子」。對多數人來說，「某個樣子」通常代表「更年輕」、「更有吸引力」。以現在人的標準來看，更有吸引力通常代表「更立體」、「更精緻」的五官比例。

所以今天我想分享的是：

 1. 光影如何影響人臉的視覺效果
2. 人類的臉部老化過程——比較年輕的臉跟老化的臉的差異
3. 符合東方美學概念的臉部比例

如果要保養，也必須知道到底哪些是可逆的，哪些是不可逆的。看懂之後就不用亂花錢囉！

累了嗎，我們聽首歌吧！痾，不是啦，先來看一下影片～片長兩分多鐘，大家看個三十秒就可以停了。

光線的顏色與明暗對人臉視覺上的影響

從這部影片，你可以清楚看到，不同顏色、不同角度的光，對人臉在視覺上會產生很大的影響。如果全都是強光，沒有明暗，就不會有立體感。你想想看，這不就是化妝在做的事情嗎？另外你也可以知道，為什麼在某些餐廳、某些店家，照鏡子照起來就會特別好看？這除了鏡子的原因以外，光線的顏色跟角度也都有差喔！！！下次如果不小心又沈浸在某個讓自己看起來很瘦的鏡子前，趕快回想一下這篇文章，醒醒吧阿宅，這一切都只是幻覺啊！

人臉自然老化的過程

從一個小蘿莉，長成花樣年華的少女、再到輕熟女、然後熟透，然後過熟（誤），慢慢步入中老年的過程，到底是怎麼回事呢？我們來看一下這支影片，一分鐘帶你走過女人臉部的八十年。

人的臉部老化是「全面性的」，從皮膚、皮下脂肪、肌肉到骨骼，都有各自老化的過程。

臉部皮膚的老化

皮膚從外到內有很多層次，我們就由外而內說明：

皮膚變薄：老化過程中，膠原蛋白跟彈性纖維變性，結締組織也會流失，所以皮膚就會變薄。老人的皮膚常常一擦到就破，就是這個原因。

皮膚鬆弛：皮膚變薄加上重力的影響，臉部皮膚就會呈現鬆弛。

皮膚粗糙：表皮的角質層因為角化異常，就會導致皮膚粗糙。

乾燥：青春期腺體分泌旺盛，但老了就功能下降。皮脂腺和汗腺分泌不足，無法形成正常的皮脂膜，皮膚就會乾燥。

黑斑：正常的黑色素小體會均勻分布。但如果色素調節異常，就會出現局部的黑色素增加，產生黑斑或曬斑。

白斑：有時候某些黑色素細胞會退化，就會在它負責的區域產生一點一點的白斑。

老人斑：表皮細胞不正常的角化，會產生脂漏性角化症或俗稱的老人斑。

老年性紫斑：老年人血管及周遭的膠原蛋白跟彈性蛋白都減少，所以微血管變得脆、硬，很容易一碰撞就出現一大片的出血。年紀越大就越容易出現！

大家要注意的是，上面有些事情是你可以阻止的，例如防曬；但有些就幾乎難以預防，只能順其自然。有些廠商會隨便宣稱他的東西有療效，聽聽就算，不要浪費錢。

臉部脂肪的老化

臉部在老化的過程中，脂肪會流失，另外也會伴隨著軟組織一起下垂，所以逐漸就從一個倒三角的 V 臉，變成一個正三角形的下垂臉了。年輕的女生常常在哭自己有嬰兒肥，你不知道那是甜蜜的負荷啊！等你老了，該有肉的地方沒肉，肉都垂到不該有的地方你就欲哭無淚啊……。

臉部肌肉的老化：張力增加

有句玩笑話，什麼是老男人：就是該軟的都硬了，該硬的都軟了……該硬的不硬，不該硬的血管啊、攝護腺啊通通都硬了。但肌肉這件事情更是老天爺的玩笑，四肢的肌肉常會因為老化萎縮，但臉部的表情肌反而會因為老化而張力增加……，經年累月的拉扯加上過強的肌肉張力，就會出現很多表情紋路。像是抬頭紋啊、魚尾紋啊、法令紋啊、皺眉紋之類的，讓我忍不住想起這首歌啊：如果說一切就是天意，一切就是命運，終究……（透露年齡…）。

臉部骨質的老化

大家可能比較難想像，骨頭這麼硬的東西也會變？其實骨頭是「活的」，隨時都有「生骨細胞」在製造新的骨質，也隨時有「蝕骨細胞」在吃掉老化的骨質。老了之後，製造新骨的能力低於蝕骨的能力，就會慢慢看到骨質流失了。在臉部常可看到眉骨被吸收、眼眶骨更凹陷，下頷角更往下垂等現象。可以對照骨骼圖看：

年輕的臉 VS 老化的臉

所以一張年輕的臉，基本上會是：

1. 皮膚緊實、平滑
2. 肌肉張力不過強，沒有皺紋
3. 輪廓呈現一個倒三角形（inverted triangle face）

整張臉也不是只有一個大的倒三角，你可以把它拆解很多個，把整張臉用很多個倒三角來設計 。例如把整個臉當一個大的倒三角，或者眼睛一區、嘴巴下巴一區之類的都可以。 總之臉上可以區分成很多三角，但一定是倒三角 ，絕對不能是正三角 ！不然就是老的臉……。

近年也有人提出好看的臉是大小兩個心形：

不管是哪種，照著這樣的輪廓去化妝，或者是作為保養、治療的目標方向就對了。所以接下來的目標，就是讓他趨近倒三角，或所謂大小雙心的結構！我們能做的，就是光影的明暗效果，或者是立體效果。亮的顏色就是顯大，暗的顏色就是顯小。越立體你看上去就是小，越平面你看上去就是大。 要讓他變寬，就讓他平面化發展 ；要讓他看起來窄，就讓他立體化發展 。

這有點像是一個三角做圖法，你可以在臉上取兩個不會動的點，例如兩邊的眉尾，然後選定一個第三點去動作。不管是化妝還是整形。

像是上面這張圖，左邊的女生下巴就短了一點點，不管是用拍照角度、化妝或是整形拉長了比例，就變更好看了。

所以最好看的臉就是又小又精緻又立體。 大家想想看喔，如果你臉白，就會顯大。所以要在螢幕上，又白、看起來又小，那就必定要有立體的五官。有沒有這種人呢？有一個歷史上很標準的正妹：

1956 年（左）和1978 年（右）的奧黛麗赫本。圖／wiki、huffingtonpost

但這只是一個美的典型，別忘了美是有很多很多種的喔！而赫本當然也抵擋不了老化的力量，大家可以觀察其中的變化。

符合東方美學的臉部比例：三庭五眼和各種黃金比例

大家可能會想知道，符合東方美學的臉部比例是什麼樣子？其實也是有些客觀的分析標準，有興趣的朋友可以看隆鼻懶人包第一集，有更完整的角度介紹。但這邊就先讓大家看個最基本的三庭五眼圖。

記住，整型是非必要的，化妝、髮型、微整形、手術都是可能的選項，當然要花你比較多錢，或承擔比較多風險的，就一定要想清楚喔！

同場加映：視錯覺原理在化妝與整形的應用

講到化妝或整形，就不能不知道「視錯覺原理」。它可以分成由感覺器官引起的「生理錯視」，以及由心理原因導致的「認知錯視」。詳細的視錯覺成因跟機制可以講到很複雜，但這邊先簡單說，基本上視錯覺原理就是個愚蠢的「人類自行腦補的故事」。

好啦，也不能這麼片面把人類當作這麼愚蠢啦～人類的認知功能是有限的，必須在很短的時間做出判斷，然後把認知功能專注放在重要的事情上，所以對於很多事情我們會傾向直接腦補……所以你就會出現錯覺。視錯覺廣泛出現在我們生活中，這邊我們舉幾個可能用得上的例子吧～

案例一：A 和 B 兩個長方形，哪個比較長？

其實這是兩個一模一樣的長方形。人在看兩個相同的長方形時，會傾向於把 A，擺成豎起來的這個看得更修長。所以可以在化妝時或穿搭時，設計一些豎長的線條，都會顯得比較修長。這道理很簡單，叫胖子穿橫條紋就是個悲劇不是嗎……。

案例二

A 和 B 其實是同一個人。只要把其中一部分地方遮住，只露出剩下的部分，人們就會腦補被遮住的畫面。所以不管在穿衣服還是化妝還是設計髮型的的時候，想辦法露出自己最瘦的地方，或者遮住自己最胖的地方，或者顯露出五官最立體的部分，遮住比較平或角度不好看的部分，大家就會把你腦補成又瘦又五官立體的正妹惹（無誤）。

案例三：這兩個女孩哪個比較高？

答案是一樣高。但大家都覺得戴帽子的那個高。這就是「視覺動線」的作用，這是一個利用「顯眼的視覺焦點」，大家就會把視覺動線往上拉，或者是往下拉，這個戴帽子的女孩就是因為你的視覺動線上移所以看起來高。當然也可以往左拉，或往右拉（但這類運用較少）。例如有個寬臉妹子，又同時帶了很亮眼的耳環，你在看她的時候，視線跟著耳環左右移動，恩，那就悲劇惹。所以如果你的臉部比例不是標準的三庭五眼，都可以利用這招，不管是用帽子、髮型、首飾等小心機做出效果喔～

案例四：哪條線比較長？

最後一定要介紹一下上港有名聲，下港有出名的「萊依爾錯視」。三根線明明一樣長，但在箭頭的作用下，B 顯得最短，A 顯得最長。

這個可以解釋非常多事情！！！在穿搭上這就是Ｖ領衫可以顯得臉小的原理。在臉型上，這就是 V 臉為什麼看起來臉小的原理。活用這個錯視，你可以搞出一大堆變化！一統自拍界指日可待啊哈哈哈哈哈！

今天這篇文章是希望讓大家知道，化妝跟整型都是可以很科學、很醫學的。有更多的知識，就可以用更低的成本，達到更好的效果。不會因為不懂成分，結果買了一堆可怕的產品毀掉自己的臉，如果要整形也不會因為搞不清楚狀況，接受了一個根本不適合你的手術。

另外也希望大家正確認知「老化」這件事情，但不是要大家害怕老化，然後趕快去亂買抗老產品。知道什麼是老化、理解老化的機制，接下來我們會慢慢找機會補上其他相關機制，告訴大家哪些對預防老化是「實證有效的」，哪些是「持續爭議中的」，哪些是「根本沒效不要再被騙的」。錢跟時間是你最需要掌控的。把這兩樣東西運用好，人生就會有餘裕。但要把錢跟時間運用好，其實是需要很多正確的知識啊！！！

所以拜託千萬不要隨便放棄治療，或者是手滑亂買東西啊……。腦袋空空，錢包就會空空，這是不變的真理啦！！！科學其實沒這麼難，希望大家卸下心防，讓我們幫助你輕鬆學習，然後實際應用在日常生活中～

看完這篇文如果覺得有幫助，趕緊用底下按鍵分享給所有好朋友吧！不傳的沒朋友啊啊！（不夠要好的就不用傳了，認真。因為化妝或整形就是一種競爭，如果大家都超正，就顯不出你的正了…科科）

助人省錢，功德無量，阿彌陀佛～～～

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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