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《海洋奇緣》莫娜住的火山島,與快樂岩石小夥伴們

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《海洋奇緣》莫娜(右)和半神人毛伊(左)。圖/IMDb

—-以下有雷,小心慎入(不過看完預告片大概也都知道劇情是什麼了……)—-

在電影《海洋奇緣》(Moana)中,故事的主角莫娜(Moana)是一個酋長的女兒,住在莫圖努伊島(Motunui )上的她因為嚮往外面的世界,不斷想偷跑船,但總是被爸爸抓回來。直到某天,海島發生了巨大的改變——島上的椰子不再有椰子汁、漁獲量變少——莫娜的祖母告訴她,這是因為半神人毛伊(Maui)偷走大地女神塔菲緹(Te Fiti)的海洋之心,釋放黑暗力量,造成生態平衡被破壞。

為了拯救大家,莫娜終於找到正當理由出海找毛伊,說服他歸還海洋之心。

莫娜從哪來?

電影中的莫娜,原始設定是玻里尼西亞人,而真實的玻里尼西亞人大部分居住在太平洋中南部,這可以對應到片中大量出現黑色的島嶼和白色的砂灘。

《海洋奇緣》的場景設定。圖/slashfilm

在現實中如果仔細觀察,不同的地點會有著不太一樣顏色的砂灘,部分臺灣西部的砂灘是黑色的,這些砂可能來自中央山脈的板岩;在綠島可以看到白色的砂灘,這些大多是珊瑚死亡後,被海水沖上來形成的砂;如果看到五顏六色的砂灘,通常……是海漂垃圾被海水打上來了。

波里尼西亞人分布範圍約是經緯 180 度以東,南、北緯 30 度之間,莫娜身處珊瑚生長的地區,身邊出現白色的砂灘也是很合理的事情。然而,島嶼為什麼會是黑色的?

黑色的島嶼

波里尼西亞人大多住在夏威夷群島、紐西蘭和復活節島之間,這個區域根本是滿滿的大島嶼,且大多是火山噴發而成。拿裡頭著名的夏威夷群島來說,最大的夏威夷島上就有五座火山,還有正活動的冒納羅亞活火山(Mauna Loa)。

如果我們抽乾海水再來看看夏威夷群島,會發現這些島嶼們居然會排排坐,一路從夏威夷島排到太平洋西北的阿留申海溝。科學家們目前認為是由於地函熱對流將很熱的物質帶上來,在地表形成熱點(hot spot),也造成地表有火山活動。後面也因為火山活動,造就一座的島嶼形成。雖然熱點基本上不太移動,但板塊卻會緩緩移動,隨著板塊的運動,地表上就形成排成一列的島嶼,而這些島嶼排列的方向也暗示著板塊移動的方向。

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夏威夷群島形成機制與排列方向。圖/Tasa Graphics Arts

火山島各種特色岩石導覽

岩漿噴出地表經冷卻後形成的岩石,叫做熔岩(lava)。還未形成熔岩之前的岩漿,還處於熔融狀態的情況下,其實還是有些微差異的,這些岩漿會依照二氧化矽的含量多寡,影響岩漿的黏滯性和流動性。二氧化矽含量較少的岩漿,黏滯性比較小,比較容易流動。

繩狀熔岩

繩狀熔岩。圖/By Tari Noelani Mattox, USGS geologist, Public Domain, wikimedia commons.

在電影中偶爾會出現一條一條的岩石,有點像繩子的模樣,這種岩石稱作繩狀熔岩(pahoehoe)。它的原文念起來近似「帕揮揮」,其實是夏威夷文。而這種岩石的成因,是由於流動性比較高的岩漿,在流動時表面已經冷卻固結,但是內部還是處於熔融狀態,內部還沒完全冷卻的岩漿不斷地向外擠出後冷卻,形成新的熔岩外殼。這種岩漿黏度小、比較容易流動,而繩狀熔岩會沿流動方向呈弧形彎曲或呈鏈形排列,弧型的頂端大多指向熔岩流動方向。

塊狀熔岩

圖/USGS, Public Domain, wikimedia commons.

在夏威夷也有其它形狀的熔岩,像是塊狀熔岩(Aa),「Aa」也是夏威夷文,音同「啊啊」大概是夏威夷人踩上去會啊啊叫所以就叫這種熔岩啊啊(根本夏威夷版健康步道),這種熔岩的表面比較粗糙,大多是有很多氣孔又會扎人的碎塊。在岩漿流動的過程中,由於該種岩漿的黏滯性較高,表面的岩漿不斷冷卻固結,內部的岩漿還沒冷卻,但是已固結的表層隨著岩漿不斷流動破碎成大小不等的碎塊。

枕狀岩流

枕狀岩流。圖/Public Domain, wikimedia commons.

如果岩漿流入水中,或是在海底下噴發時,會因急速冷卻和壓力作用讓岩漿冷卻後的形狀看起來像圓球狀,這種稱為枕狀岩流(Pillow Lava)。而外表雖然因為冷卻形成固體外殼,內部岩漿因為壓力增大,擠破外殼,岩漿便從細縫中再長新的一顆球狀熔岩出來,不斷循環,才形成我們看到的枕狀熔岩。枕狀熔岩的形狀多為上圓下尖,因此可作為判定地層上下的指示。

在不同情況下,岩漿會形成的熔岩樣貌都有點不太一樣,這也可以指示著當時岩漿的成分比例和冷卻的環境。下次去夏威夷看看哪裡會有枕狀熔岩吧?

塔菲緹最後的化身

在片末,莫娜將海洋之心放回去後,熔岩怪帖卡(Te Kā)慢慢轉回原本大地女神塔菲緹的樣貌,最後睡回大海中,身上也長出許多植物。這段過程很有可能指示著當時火山島形成的過程:一開始是火山岩漿噴發,冷卻後慢慢形成火山島;島上的岩石經過風化後慢慢形成土壤,並漸漸有一些先驅植物生長。

《海洋奇緣》算是考究得相當仔細的一部片,海水的顏色、運動相當接近現實樣貌,趁空檔的時間一起和莫娜出海尋找海洋之心吧!

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1903 年諾貝爾物理獎:放射性元素,看招!—《物理雙月刊》

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文/余海峯|馬克斯.普朗克地外物理研究所博士後研究員

物理學可說從二十世紀初開始以指數速度發展,各現代物理領域幾乎都可以在這時期找到一些重要人物。而這次介紹的諾貝爾物理獎得主們,就開創了一個全新領域:放射性物理學

1903 年共有三位科學家得到諾貝爾物理獎。他們就是得到二分之一獎金的亨利.貝克勒(Henri Becquerel)和各得四分之一獎金的居禮夫婦(Pierre Curie and Marie Curie)。

貝克勒:發現不用外來能源,就能發射放射線的鈾

倫琴得到的第一屆諾貝爾物理獎是因為他發現了 X 射線。兩年之後,第三屆諾貝爾物理獎就頒發給,發現了比 X 射線能量更高的伽瑪射線的貝克勒。貝克勒在知道倫琴發現了 X 射線之後,就立即動手測試其他磷光物質會否同樣放出 X 射線。貝克在實驗中發現鈾鹽,即含鈾元素(uranium)的礦物能階比較適合用來做進一步研究。他發現,鈾鹽竟然會發射一種看不見的射線,其強度足以穿透鋁片。這與倫琴發現的 X 射線性質非常相似。

  • 編按:貝克勒發現放射線的原因,其實是因為抽屜裡這一張底片

亨利·貝克勒(Henri Becquerel,1852 年 12 月 15 日-1908 年 8 月 25 日)。圖/By Paul Nadar – Portrait of Antoine-Henri Becquerel (1852-1908), Physicist, Public Domain, wikimedia commons.

然而,當貝克勒繼續研究,他發現鈾鹽完全不需要外來的能源,也能夠發射這種看不見的射線。與之相反,倫琴需要通電真空管才能產生 X 射線。貝克勒非常仔細地做各種實驗,最後肯定他的結論沒有錯:他發現了一種全新的物理現象!現在我們稱這現象為放射性。而貝克勒發現的這種射線,在當時被稱為貝克勒射線。

認真的貝克勒再經過更加多的實驗後,發現這種射線原來是由至少兩種不同的射線構成的

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貝克的放射性鈾鹽實驗結果,證明貝克射線中存在至少兩種射線。圖/《物理雙月刊》提供

現在我們知道,放射性是指一種元素會自發衰變成另一種元素,同時釋放出高能量的伽瑪射線和其他細小的原子核。每一種元素的原子核都是由不同數量的質子(帶正電)和中子(不帶電)組成的。不過,並不是所有組合方式都是穩定的。其中有些元素的中子數量不同但質子數量相同,我們叫它們做同位素。某些同位素是不穩定的,其原子核就可能會分裂成兩個或幾個較細小的原子核,並且在分裂時一部分質量會變成能量(我們在以後談到愛因斯坦時會再解釋),這些能量就以伽瑪射線的方式釋放。

貝克勒發現這種射線的一部分可被磁場偏轉,而另一部分卻完全沒有影響。現在我們當然知道,會受磁場影響的就是 α 粒子(氦原子核)和 β 粒子(電子),不受磁場影響的就是 γ 射線(伽瑪射線)了。不過,在當時貝克勒仍然不確定鈾鹽有否衰變成其他物質。

居禮夫婦:從瀝青裡提煉出更強的放射性元素

科學界數一數二知名夫妻檔居禮夫婦。圖/By Unknown – hp.ujf.cas.cz, Public Domain, wikimedia commons.

這裡就輪到居禮夫婦出場了。居禮夫婦延續了貝克勒的放射性實驗,檢查了很多其他物質有否放射性。他們發現,一種叫做瀝青鈾礦(pitchblende)的化合物放射性比鈾礦放射性更強。因此他們就得出「瀝青鈾礦裡必定含有其他放射性物質」的結論。

居禮夫婦繼而從瀝青鈾礦之中提鍊出兩種新的元素,叫做釙(polonium)和鐳(radium)。釙和鐳的放射性都比鈾更加強。

放射性的強弱怎麼比較?

說到這裡,我都好像還沒介紹如何量化放射性。「放射性比較強」即是什麼意思呢?

原來,放射性除了是自發衰變(即毋須外來能量刺激)之外,更有另外一種特性:放射性是一種隨機過程。每一個不穩定的原子核在每一刻都有一定機率自發衰變,而且這個機率對同一種同位素的每一個原子核都一樣。換句話說,如果某一時刻有 N(t) 個此同位素的原子核,在一定時間之後這 N(t) 個原子核之中就會有一部分衰變了。

這其實就是一條微分方程:

(原子核衰變速率)正比於(餘下原子核數量)

解開這條微分方程,我們發現每一種放射性同位素經過同樣時間之後都會有同一個比例的原子核衰變了。原子核數量減半所需的時間就是我們經常聽到的「半衰期」,是一個很重要的物理量。放射性同位素經過一個半衰期就會剩下原來二分之一的原子核、經過兩個半衰期就會剩下四分之一、三個半衰期剩八分之一,如此類推。放射性的強度是以每秒有多少個原子核衰變來量度的,今天我們就以貝克勒的名字(Bq)作為單位。

放射性現象可說是真實的鍊金術,可比喻成自古以來每一個文化都渴望做到的點石成金。貝克與和居禮夫婦的發現證實了不同物質之間是可以轉換的,只是在當年仍未有人理解當中的原理和找到元素轉變的規則。另一方面,放射性亦顯示大自然的確有不可能預測的隨機過程。我們在以後介紹量子力學的科學家時,會再回到這個話題之上。


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本文摘自《物理雙月刊》38 卷 10 月號 ,更多文章請見物理雙月刊網站

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導入儀讓保養品吸收快又有效?破解櫃姐「好吸收」試用實驗

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導入儀到底有沒有用啊?保養品到底要怎麼知道吸收好不好?這兩個都是超常被問的問題,使用肉眼大數據分析,在美保板就可以爬到 213 篇相關討論,可見不管導入儀有沒有效,已經是一個熱門的討論話題。導入或吸收其實並非完全不可能,但大家要了解的是,哪些導入儀或吸收實驗是騙人的?市面上有哪些種的導入儀?哪些導入儀或吸收是可行的?當然還有你到底導入、吸收了什麼?最重要的是,導入儀的使用到底安不安全?

常見導入儀或吸收實驗迷思破解

所有的化妝品,幾乎都會強調自己「好吸收」,但他們證明自己好吸收的方式,往往跟所謂的「吸收」沒什麼關係。

大家應該都有經驗,走過專櫃,然後櫃姐拉住你的手,說可以試用喔~然後就在你手上抹了一下產品,按摩幾下油膩或濕濕的感覺就消失了,接下來就跟你說:「我們這個產品很好吸收。」你也真的覺得,抹一抹那油油或濕濕的感覺不見了,應該是吸收了。

但事情絕對不是憨人想的那麼簡單啊!!!我們期待的吸收,應該是「特定活性成分」進入了「目標作用位置」。但一項產品內,其實活性成分所佔比通常不高,佔體積主要的成分會是基劑(Vehicles),也就是活性物質搭載的成分。

我們期待的吸收,應該是「特定活性成分」進入了「目標作用位置」。但活性成分其實佔比不高,大部分是基劑,而基劑未必能進入,就算進入了活性成分也不一定。圖/MedPartner 提供

如果是化妝水這類的偏水性保養品,有時會添加高揮發性的醇類物質,就可以快速讓擦過產品的臉感到乾爽甚至清涼。啊,這就是揮發作用啊!不信你拿酒精棉片抹一下手,保證更乾爽更涼……

如果是乳液這類偏油性的保養品,最常見的是使用合成脂或揮發性的矽靈。揮發性的矽靈一樣會揮發掉,而合成脂則可以快速分佈至親脂性的角質層中,所以很快皮膚表面也不會呈現油膩的現象。

But,導入跟吸收最重要的就是這個 But!

他們在你身上所做的這個測試,哪裡證明「活性物質」進入「目標作用位置」了?

活性物質會不會只是揮發了?根本沒有進入目標作用位置!圖/MedPartner 提供

賣導入儀的人,也常常會用類似的手法來告訴你這很好吸收。舉個例子,產品是親水性,添加醇類的基劑,放在你左手跟右手。左手使用導入儀,右手只有用徒手塗抹,實驗結果就是左手使用導入儀的乾得比較快,證明這個導入儀有效果。但導入儀往往會因為震盪或按摩提高局部的溫度,溫度上升,醇類揮發就會變快,這個實驗能夠證明所謂「導入儀確實幫助吸收」嗎?

大腦是個很棒的東西啊同學!!!

所以這種在專櫃會被做的實驗,真的是沒有必要玩了。做一個科學上根本無意義的實驗,對有科學基礎的人來說,真的只是在搞笑啊!哪天有人反問你,你這樣只能證明揮發了,不能證明吸收了,不是很尷尬嗎?

導入儀的分類:熱導入、離子導入、超音波導入

常見的導入儀為熱導入、離子導入以及超音波導入,這三種導入方式有不同的原理、功效與需要注意的部分。

熱導入型導入儀

通常是利用紅外線或遠紅外線波,在肌膚表面照射。過程中肌膚的溫度會增高,自然會使局部血液循環增加、毛孔張大。但目前的有效度評估認為:證據力有限,且使用不當有安全疑慮。如果是希望利用熱效應增加吸收,使用熱毛巾、三溫暖之類的,效果是差不多的。

離子導入型導入儀

利用電荷「同性相斥」的原理把分子推進皮膚內。圖/MedPartner 提供

目前的證據是顯示有效,但必須是帶有電荷的分子。畢竟一定要有電荷,才有辦法利用電荷「同性相斥」的原理把分子推進皮膚內。所以你首先會面臨的問題是,你使用的產品是否帶有電荷?通常乳液、乳霜類的產品通常比較不帶電荷,左旋 C 這類的產品會帶負電荷,效果應該比較好。但是,其實左旋 C 這類產品其實不那麼難吸收,是否真得值得去「導入」,目前我們團隊討論的結果是存疑的。

如果你真的很想使用這類導入儀,建議使用在成分單純且帶電荷的產品上就好。不然如果產品的電荷很複雜,到底誰入誰出,沒人能幫你搞清楚啊!

超音波導入型導入儀

利用儀器的高速震盪產生如同高速按摩的效果。圖/MedPartner 提供

超音波導入的原理,就是利用儀器的高速震盪產生如同高速按摩的效果。所以你可以想像,基本上超音波導入就是更快速地去利用按摩幫助保養品吸收。目前有關超音波導入是否有效,在科學實證上是「有限效果」。但醫師會另外擔心的是有兩個問題:震盪過程如果介面過度粗糙,很多需要再接觸面放一塊化妝棉,如果真的太粗又加上高速摩擦,會造成角質的損傷。另外震盪的高溫可能導致產品的活性降低或變性。

導入儀到底導入了什麼?導入儀安全嗎?

這是團隊醫師們最關心的問題。依照目前的科學實證,有關導入儀的綜合評估是:

離子導入可能有效,但需要配合單純成分,及帶電荷的分子,並考量產品變性問題。
超音波導入的效果有限,須考量角質傷害等安全性問題以及產品變性問題。
熱導入法的效果有限,須考量熱傷害或產品變性等問題。

導入儀的另外一個問題是,即使它真能導入,你更要注意導入的是什麼。不要在那邊覺得導入了喔導入了喔就很爽,最後你可能會爽到叫不敢。若是把一堆不適合進入皮膚的物質導入,你真的得不償失。但這不只是導入儀的問題,而是化妝品保養品相關的不當添加產生的共同問題。

醫師為什麼會保守?其實原因很簡單,醫學倫理最重要的原則就是「Do no harm」,中文翻作「不傷害」原則。如果我們要做一件事情,可能會傷害人的身體,那我們就要很有把握,這帶來的好處遠遠大於傷害的可能性。

假設你得了盲腸炎,醫師可能會幫你手術切除盲腸。手術本身就是一種傷害,必須切開你的腹部,打開腹膜,找到發炎的盲腸,將它切除。但帶來的好處是避免你之後闌尾破裂造成嚴重的腹膜炎、導致敗血性休克等致死的可能。在醫學美容上,其實醫師的想法是完全一樣的原則。如果沒有明確有效的證據,正常的醫師就不會想讓患者花大錢去承受風險。

有關美容家電,其實問題多多。它不像一般的醫療儀器,有嚴格的管控機制。例如診所的雷射儀器,必須經過衛生福利部的查驗合格,有一定的操作機制、保養機制。政府會核可相關的適應症,在醫師診斷且評估過後,進行治療的風險就可做到控制。但美容家電基本上缺乏相關的驗證機制,有關「功效」部分,政府是沒啥查驗的。所以基本上,廠商只要講得不要太誇張就好,但有沒有效,真的沒個官方機制可以了解。

因此這篇文章,我們不是要說「市面上所有的美容家電都無效」,而是希望大家知道,到底什麼可能有效,什麼確定無效,要什麼條件下才可能有效,另外也應該思考一下,是否值得花大錢讓自己的臉去承受不很確定的風險呢?

而以醫師的立場,我們也很期待政府對相關的美容家電進行管控。這目的不是要擋人財路,而是業者如果能提出證據等級更高的有效性證明、安全性證明,還有明確的使用指引(例如很多導入儀根本也沒跟你說可以導入哪些產品),這樣民眾才能買得實在,用得安心,不是嗎?

最後,如果大家真的非買美容家電不可,目前建議還是選購大廠牌、老廠牌。原因很簡單:萬一真的出問題比較有機會找得到人負責。你在臉書廣告上看了一個沒聽過的產牌,底下不知道誰的人說太神奇了,然後你問他問題他都跟你說私訊喔私訊喔~你覺得出問題你可以找誰?你最後還不是只能找健保卡來找醫生。若因此花了大錢,賠了健康,真的找不到更慘的事情啦。

如果一旦使用後發生紅腫熱痛發癢等情形,請務必停止使用,快找醫師檢查喔!如果有人跟你說那是在排毒,叫他不要躲,直接把他帶來跟醫生講啦!!!

資料來源:

  • 藥妝品學 Cosmeceuticals, 3rd edition
  • 美容化妝品學
  • Fitzpatrick’s Dermatology in General Medicine, 8e

  • 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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託夢幫助破案?夢境預言真的有可能嗎?—《怪咖心理學3》

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  • 【科科愛看書】《怪咖心理學》的作者、心理學博士李察.韋斯曼,在第三集中要帶著讀者挑戰與破解種種超自然現象。不管是心電感應、預知夢、撞鬼,還是靈魂出竅,這些難以解釋的神秘現象可能發生在你身上,或你曾聽別人說過,但這一次科學家們用實驗結果告訴你,到底這是怎麼回事?

從萬眾矚目的林白之子綁架案中,科學家的推論是「無法證明夢境和事件之間有因果關連」。雖然我們可能夢到未來,那些夢並非洞悉未來的神奇遠見。

圖/Max Pixel, CC0

哈佛大學的心理學家亨利.莫瑞(Henry Murray)畢生致力於揭開人性的奧祕。1930 年代末期,他開發出知名的心理工具「主題統覺測試」(Thematic Apperception Test),簡稱 TAT。做 TAT 測試時,實驗人員會讓受試者看各種模糊的圖片,例如一名神祕女子從某個男子的肩頭看過去,然後請他們描述圖中發生什麼事情。這套測試的愛用者指出,訓練有素的治療師可以從這些描述中洞悉某人內心深處的想法,例如可以發現殺人、暴力、謀殺等值得關注的動機。

TAT 測試時,心理學家可藉由受試者描述圖片內容的方向,來推測他們內心的想法。圖/deviantart

TAT 測試會使用情境不明的圖片,來觀察受試者對故事的想法和反應,並藉此洞悉他們的內心。圖/deviantart

莫瑞之所以出名,不只是發明 TAT 而已,二次大戰接近尾聲時,美國政府延攬他來幫忙彙整希特勒的心理狀況。由於莫瑞不可能面對面接觸希特勒,只能用其他的資源來推論,例如希特勒的在校成績、筆跡、演講等等。莫瑞的結論是:希特勒看似外向,其實性格靦腆,有併吞德捷邊境蘇台德地區的深度需求——抱歉,這是我瞎掰的。其實,莫瑞覺得希特勒是「反自戀狂」的典型例子,他會記仇,有強烈的表現欲,喜歡貶低他人,開不起玩笑。

備受矚目的林白之子綁架案

除了研發 TAT 及評估希特勒以外,莫瑞也以一項特別的測試探索夢境預言。

1927 年,美國航空郵件的飛行員查爾斯.林白年僅 25 歲,獨自一人完成飛越大西洋的不間斷航程,因此享譽國際。兩年後林白與女作家安.史賓塞.莫洛(Anne Spencer Morrow)結婚,夫妻倆創下很多飛行紀錄,因此持續受到大眾媒體的關注,例如首次從非洲飛往南美洲、率先探索從北美洲經極地航線飛往亞洲的航程。1930 年,林白夫婦生下第一個孩子,取名小查理斯.林白,舉家搬遷到紐澤西州荷普威爾的一座隱蔽大宅。

1932 年 3 月 1 日,林白一家人的生活從此徹底地改變了。上午十點左右,林白家的護士衝去找老查爾斯,說小查爾斯從房間裡被綁架了,綁匪留下紙條,要求五萬美元的贖金。林白迅速抓起槍枝,四處巡視,發現綁匪用自製的梯子,爬上二樓的孩子房間,完全看不到孩子的蹤影。林白馬上報警,諾曼.施瓦茨科普夫上校( Norman Schwarzkopf,他是曾在沙漠之盾行動中率領聯軍的施瓦茨科普夫將軍的父親)負責承辦此案,並展開大規模的搜索。林白的知名度使本案備受大眾的關注,一位記者還說這是「耶穌復活以來最重大的事件」。

林白綁架案當時的尋人海報。圖/public domain, wikimedia commons.

綁架事件發生幾天後,莫瑞決定以這起備受各界關注的案件來研究夢境預言的準確度。他說服一家全國性的大報,向讀者募集夢見這起案件的個案。經過各大報紙的宣傳後,莫瑞收到一千三百多份回覆,為了妥善評估這些資訊,莫瑞等兩年宣告破案後才開始研究。

小查爾斯失蹤後的那幾天,林白多次在公開場合要求綁匪和他談判,但始終得不到回應。不過,當退休教師約翰.康頓(John Condon)登報表示他願意當中介協調者,也願意額外多支付一千美元的贖金時,他收到自稱綁匪的人多次傳來紙條。4 月 2 日,紙條指示康頓到布朗克斯墓園見面,並交出價值五萬美元的黃金券,以交換孩子的下落。康頓從林白那裡取得黃金券,赴約時交出黃金券,得知孩子在停靠於麻州海岸的一艘船上,林白在那個地區飛了好幾天,都沒找到綁匪說的那艘船。

1932 年 5 月 12 日,一位卡車司機把車子停在離林白家幾英里的路邊,走進樹林裡想放鬆一下,卻意外發現倉促掩埋小查爾斯的小墳,孩子的頭部有嚴重的骨折,左腿和雙手都不見了。驗屍結果顯示,孩子兩個月前已經死亡,死因是頭顱遭受重擊所致。

兩年多來,警方努力偵查案件。1934 年 9 月,一位加油站的服務員碰到客人以十美元的黃金券支付五加侖的汽油,起了疑心。那服務人員記下客人的車牌號碼,交給警方。警方找出車主是布魯諾.理查.豪夫曼( Bruno Richard Hauptmann),是非法的德國移民,當時的職業是木工。警方搜查豪夫曼的家,發現一萬四千美元的贖金,當場將他逮捕。豪夫曼受審期間,檢方顯示他的筆跡和康頓收到的紙條一樣,他家地板的木材和綁架案中發現的梯子木材也一樣。陪審團經過十一小時的審議後,認定豪夫曼的罪名成立,判處死刑。

夢境預言有助於破案嗎?

案子宣告偵破,莫瑞開始進行研究。他先從收集到的預言中找出三個可能幫警方破案的重要資訊:孩子已經死了、孩子被掩埋、掩埋的地方有樹。在莫瑞收到的一千三百多份資訊中,只有 5% 預言孩子已經死亡,只有四人預言孩子被埋在有樹的地方。此外,沒人提到梯子、勒索的紙條或贖金。就像主張「夢境預言是正常、而非超能力」的人所料,這些回覆者的預言可說是五花八門,其中只有極少數包含後來證實為真的資訊,莫瑞不得不推論,他的研究結果「無法證明夢境和事件之間有因果關連」。雖然我們可能夢到未來,那些夢並非洞悉未來的神奇遠見。

儘管收到一千多份夢境預言的回覆,卻沒有一人真正包含案件結果相關的所有關鍵元素。圖/Zlatko Vickovic @ Flickr

儘管收到一千多份夢境預言的回覆,卻沒有一人真正包含案件結果相關的所有關鍵元素。圖/Zlatko Vickovic @ Flickr

可惜,似乎沒人告訴社會大眾這點。2009 年,卡內基美隆大學的心理學家凱瑞.莫維奇( Cary Morewedge)和哈佛大學的心理學家邁克.諾頓( Michael Norton)做了一個實驗,以了解現代人是否還相信夢境預言。

研究人員在波士頓火車站隨機抽問近兩百位通勤者,請他們想像自己訂好了機票,但出發前一天,發生了下面四種情況中的一種:政府發出恐怖攻擊的警告、他們突然有墜機的預感、同一航線上發生過墜機事件、夢見自己碰到墜機事件。受試者想像各種情境後,研究人員請他們評估,各種情況下取消搭機計畫的可能性。令人驚訝的是,最可能讓人取消搭機的竟然是夢見墜機,那情況比政府發布恐怖攻擊的警訊,或實際發生的墜機事件,引發更多的焦慮。

睡眠科學不僅推翻「夢境預言」的可信度,也幫忙解開了最匪夷所思的做夢問題:我們為什麼會做夢?


《怪咖心理學3》書封

 

本文摘自《怪咖心理學(3):明明沒有,為什麼看得見?當超自然現象遇上心理學》漫遊者文化出版。

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究竟是「我愛你」,還是「我愛我愛你」?

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文/白水

華格納音樂劇《崔斯坦與伊索德》劇照。圖/By Joseph Albert, Public Domain, wikimedia commons.

如果世界上真的有愛情藥

比起《羅密歐與茱麗葉》(Romeo and Juliet),西方有個更早的愛情故事名叫《崔斯坦與伊索德》(Tristan and Isolde)。崔斯坦是一個英勇善戰的騎士,他原本奉命護送別國公主伊索德回國下嫁國王,可是在機緣巧合之下,崔斯坦與伊索德二人不小心同時喝下能令人相戀的愛情藥,結果他們就因此愛上了對方,並因而雙雙背叛國王。當然最後東窗事發,更是悲劇收場。

故事流傳千古自有它值得欣賞之處,而我在意的卻是那一壺能讓人相愛相戀的愛情藥。藥當然是個象徵,但它要象徵的是什麼呢?那是否就是愛情本身呢?愛情是否不過是令人頭昏腦漲的一道糊塗藥,教人痴狂教人迷失,也許藥力一過就會十年大夢一朝驚醒?到底在愛情裡,我愛的果真是你,還是我愛的只是「我愛你」這令人發狂的感覺?

我愛我愛你?

好看的男人女人有很多,在電視、在雜誌、在報紙;不同的社交媒體上,我們都可以看見形形色色的美。可是弱水三千,我只取一瓢飲,任憑他們有多吸引,還是比不上我們心儀的對象。也許他們能夠引起我們種種慾望,比方說假如我們喜歡欣賞美人美事,那他們當然是最佳對象。但他們不過是個工具,而工具是可以被取代的。賞美當然是越美越賞,假如我們找到沉魚落雁與閉月羞花,先前欣賞的那個就不算什麼。但對比喜歡的人,他永遠都是獨一無二的,不僅僅不可能被取代,而且更是值得我們傾盡心思愛護和尊敬的獨立個體。普天之下,唯有一人。那到底弱水三千與我取的一瓢有什麼分別呢?為什麼天下的男男女女跟心儀的那個如此不同?

情人眼裡出西施,可能只是因為你愛上了自己想像中的那個他。圖片來源:那些年我們一起追的女孩粉絲專頁

最明顯的分別當然在於愛與不愛。每天我們會跟許多人擦身而過,一轉身就已經是永別。是愛情使心儀的他從此不再是千千萬萬個他們之一,令其超群脫俗,成為萬綠叢中的那一點紅。愛情就是一種價值創造的活動。因為我愛你,所以你很美,愛情會賦予所愛對象絕對的價值,令其獨一無二。這種價值使得他從千千萬萬人之中脫穎而出,對於一般人,我們可以用例如美不美或好不好的標準來評價他們,但心儀的對象就超出了這些標準,不能以此來評價。因為無論美不美好不好,他都因為我們的愛而變得「絕對」── 他的好會因為愛情而顯得更好,他的不好也會因為愛情而變得相對地可以接受。他凌駕於所有人所有價值之上,尋常的法度根本不適用。

這創造其實是一種想像。肉體的創造叫創生,而愛情中的創造並非物理意義的創造,不像是憑空就創造了一堆血肉。此乃一種價值創造,令對方多了一種原本沒有的價值。這一種創造我稱之為「想像」,因為人類只有運用想像力才可以創造出觀念上或者情感上的東西。在愛情這一種想像中,我們就會為對方從無到有的獨一無二而瘋狂。這種想像當然不是假的,而它的真假可以從兩種角度而言。獨角獸是想像出來的,它當然在現實中不曾出現,所以是假的,但在想像世界當中,它卻真實存在,所以真假亦可以從現實和思想兩個層次去講。對方的獨一無二亦如是。在一般人眼中,可能他不過是一個人,往街裡走一圈就可以遇上許多相似但不相識的人。只有在我們眼中,他才是如此的獨一無二。在愛情中的人就好像戴上了一副特殊的眼鏡,看到別人看不到的東西,而我們就是透過這一副愛情的眼鏡去看心儀對象,看出了他的超然之處。所以他的獨一無二在我們眼中當然是真,但在他人眼中卻是假的。

我們愛的其實就是這一種想像。愛情就是將最獨一無二的價值加諸別人身上的想像。我愛你,嚴格而言,我是愛你的獨一無二。回想在喜歡你之前你還未是獨一無二,又或者日後不再愛你使你不再是唯一,我愛你又能愛什麼呢?你會從天下無雙變回千千萬萬,從此千山萬綠繼續長青,尋常只道是尋常。正因對方的獨一無二來自我們,所以最準確而言我愛的並不是你,原來其實是自己,我愛「我愛你」那一場如痴如醉的想像。只是這種想像需要加諸對方身上,而對方作為想像的載體正使我們把所有焦點都放在他的身上,我們難以分清「他」與「他的獨一無二」,但其實只有後者才會令對方變得可愛。

《崔斯坦與伊索德》中的情藥正好反映愛情的本質。只要情藥的藥力發作,我們就會為之痴狂,而陷入愛情的人就正正是吃下情藥的人,令人為之着迷的不是那個可愛的對像,他或她不過是幌子,真正影響我們的是藥力。只不過愛情跟情藥唯一不同在於,情藥是外來的依靠,而愛情卻是一己的想像;令我愛得死去活來,其實都是自己一廂情願的想像。

我愛你?

崔斯坦與伊索德都喝了情藥,所以真正令得他們相愛的不是對方,卻是那壺藥。愛情其實亦一樣如是,兩人相愛,不過愛的不是對方,而是各自的想像。兩個人就好像各自在做一場夢,大家都夢到了對方,他們都以為自己真的遇上了另外一個人,不過其實都並沒有真正遇上誰。夢是真的,而他們遇上的不過是一場大夢,因為就連那個人也是夢的一部分。

所以兩個人相愛,但他們並沒有相交,就好像兩個在自己軌道的衛星,遙遙看見卻不曾遇上。要真正踫頭,就要從「我愛我愛你」的想像中過渡到變成真正的「我愛你」。後者所愛的不再僅僅是自己加諸對方身上獨一無二價值的想像,而是對方真真正正的獨一無二之處,包括他的溫柔他的祥和,還有跟對方一起共渡的獨特經歷和相處。只有如此,才算真真正正愛上了對方。

假如「我愛我愛你」和「我愛你」兩種都是愛,那前者比較接近於一般所指的熱戀,就是當人愛得最為轟轟烈烈時的愛情;後者就接近於一般所指的感情,着重是對方的為人和大家的經歷,亦因相知相交而令關係得以維繫。

真正的愛,是愛上對方真正的自我。圖片來源:shrek.wikia.com

我愛你還是「我愛我愛你」?

各人有各人的故事,各人亦有各自的修行。每個人的戀愛經歷都不同,甚至乎每個人如何介定愛情都有所不同。也許有人認為唯有真正愛對方的才是愛,亦有人會認為只有我愛「我愛對方獨一無二的想像」才算是愛。亦有可能有人會認為愛情其實是一場歷練,要由「我愛我愛你」的想像走到真正愛對方才是一條完整的情路。愛情是什麼也許並不是最為重要的,最重要的是知道自己愛怎樣的愛。


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

本文轉載自好青年荼毒室(哲學部),〈關於我愛你(二):我愛你還是「我愛我愛你」?〉。

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邪教用來洗腦你的四個心理學技巧—《怪咖心理學3》

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  • 【科科愛看書】《怪咖心理學》的作者、心理學博士李察.韋斯曼,在第三集中要帶著讀者挑戰與破解種種超自然現象。不管是心電感應、預知夢、撞鬼,還是靈魂出竅,這些難以解釋的神秘現象可能發生在你身上,或你曾聽別人說過,但這一次科學家們用實驗結果告訴你,到底這是怎麼回事?

在九一一之前,蓋亞那的「人民聖殿」集體自殺事件是美國史上非天災死亡人數中最多的一次。三十多年來心理學家持續探索,教主瓊斯是如何說服那麼多人自殺,甚至讓父母自願毒死孩子。

吉姆.瓊斯( Jim Jones)生於 1931 年,在美國印第安那州的鄉下社區裡長大,有些鄰居後來說他是個「怪孩子」,他的童年時光大多是在探索宗教、虐待動物、討論死亡。他從小就對布道很感興趣,一位兒時玩伴回憶,瓊斯曾在肩上披著一條老舊的床單,模仿教會的聚會,集合一群小孩,假扮魔鬼對他們傳教。十幾歲時,他進入當地的衛理公會教堂當學生牧師,但是當教堂的領導者禁止他對混合不同種族的信眾布道時,他便退出了衛理公會。

吉姆.瓊斯( Jim Jones)。圖/Nancy Wong, CC by 3.0, wikimedia commons.

1955 年,年僅 24 歲的瓊斯集合了一小群信眾,建立自己的教會:「人民聖殿」( Peoples Temple)。怪的是,他是靠著挨家挨戶推銷寵物猴子,取得實現抱負的資金。他沒在推銷猴子時,則是努力訓練演說技巧,不久就成為充滿群眾魅力的牧師。瓊斯最初宣導的理念是平等和種族融合,他也具體落實他的自己預見美國中西部很快就會成為核武攻擊的目標,說服一百位信眾跟他一起遷往加州的紅木谷( Redwood Valley)。他仍舊把焦點放在幫助最需要幫助的人身上,協助毒癮者、酗酒者和窮人改善生活。

1970 年代初期,風暴即將來襲。瓊斯要求信眾更積極投入教會,叫他們假日也和其他信眾在一起,而不是和家人相處,把金錢和物資捐給教堂。此外,瓊斯也染上嚴重的毒癮,被害妄想症愈來愈嚴重,他覺得美國政府要摧毀他的教堂。當地記者開始關注人民聖殿傳出的宗教狂熱事件,導致瓊斯把總部遷往舊金山,以迴避外界不必要的查探。在這裡,他的布道還是相當成功,短短幾年內,聖殿信徒的人數就成長了一倍。不過,沒多久,記者又開始撰文批判他,促使他決定離開美國,到海外建立自己的烏托邦社群。

他仔細考慮了好幾個國家後,最後決定在南美洲北海岸的蓋亞那(Guyana)建立自給自足的公社。在瓊斯看來,這是個明智的選擇,因為蓋亞那的官員很容易賄賂,他可以輕易取得非法的武器與毒品。 1974 年,他在蓋亞那西北部的偏遠叢林,承租了近四千畝的土地,把那裡命名為「瓊斯城」,魅力牧師便帶著幾百位信眾收拾行李,遷居蓋亞那。那裡的生活相當辛苦,瓊斯城與世隔離,土壤貧瘠,要走 11 公里的泥濘路才能抵達最近的水源。嚴重的腹瀉和高燒在當地相當常見,信眾除了每天工作 11 小時外,晚上還得參加冗長的晚禱及社會主義課程。失職人員會遭到各種的處罰,例如關在棺材形狀的木箱裡、囚禁在廢井底部幾個小時。

1978 年 11 月 17 日,美國國會議員里奧.萊恩( Leo Ryan)前往蓋亞那的瓊斯城,調查那裡有美國公民遭到挾持的傳聞。他剛抵達時,只聽到大家對這個新社群的讚譽,不過第一天訪問快結束時,有些家庭偷偷告訴萊恩,他們活得很痛苦,希望儘快離開。隔天清晨,11 名信徒感覺到瓊斯城愈來愈危險與絕望,偷偷潛逃,在附近濃密的叢林裡行走了 48 公里。當天稍後,萊恩和一小群叛離者前往附近的飛機跑道,打算搭機返美。武裝的聖殿駐衛隊(名叫「紅軍」)開火攻擊,殺了萊恩和幾位隨員。萊恩因此成為美國史上唯一一位在執行公務時遭到謀殺的國會議員。

瓊斯似乎感覺到自己的世界即將崩解,召集了瓊斯城的所有居民,宣布萊恩和他的隨員都已遭到處決,美國政府現在會對瓊斯城展開報復,呼籲大家參與「革命自殺」的集體行動。他們把好幾大桶摻有氰化物的葡萄汁搬了出來,瓊斯要求每個人都要喝下。他命令父母先給孩子喝,接著再自己喝。當時拍下來的錄音帶顯示,有信眾不願加入時,瓊斯就大吼:「我不在乎你聽到多少聲慘叫,我不在乎有多少痛苦的呼喊,死亡比這人生好上百萬倍。如果你知道未來會發生什麼事,你會很樂意今晚就跨出這一步。」那次集體自殺的儀式上,有九百多人死亡,其中包括約 270 名兒童。儘管現場圍著幾名武裝人員,看起來絕大多數信徒都是自願自殺的。有一名婦女在自殺前,還在手臂上寫下「瓊斯是唯一」的字樣。在 2001 年九一一恐怖攻擊事件之前,這樁集體自殺事件是美國史上非天災死亡人數中最多的一次。

「革命自殺」的集體行動之後上了《TIME》雜誌的封面。

「革命自殺」的集體行動之後上了《時代》雜誌的封面。

三十多年以來,心理學家持續探索瓊斯是如何說服那麼多人自殺,甚至讓父母自願毒死孩子。有些人指出,人民聖殿的信徒大多心靈相當脆弱,才會相信瓊斯對平等和種族和諧所提出的理念。瓊斯把瓊斯城稱為「應許之地」,把當地描述成父母可以在遠離種族歧視下,養兒育女的地方。他設立的目標也很誘人,因為那提供大家一個強烈的使命感,讓人不再覺得自己一無是處,而是融入在互相關愛、志同道合的大家庭裡。

一位倖存者回憶:「沒人覺得自己是加入邪教⋯⋯你是加入宗教團體或政治運動,和你真正喜歡的人在一起。」

儘管這些因素的確促成了瓊斯城的慘劇,但這些因素仍不是構成集體自殺的充分理由。一般人常因使命感及歸屬感而受到宗教或政治團體所吸引,但是多數人並不願因此付出生命。心理學家認為,瓊斯的影響力是依賴四個關鍵因素。第一,瓊斯善於得寸進尺。

因素一:得寸進尺

史丹福大學的強納森.費里德曼( Jonathan Freedman)和史考特.弗雷澤( Scott Fraser)做過一個如今稱得上是經典的研究。研究人員假扮成義工,挨家挨戶地拜訪民眾,說明該區的交通事故頻繁,詢問住家願不願意在院子裡豎立「小心駕駛」 的告示。這其實是很大的請求,因為那告示很大,立在院子裡會破壞住家和花園的外觀。結果不出所料,很少居民答應這麼做。在下一階段的實驗中,研究人員找上另一群住家,詢問他們願不願意在院子裡豎立「當個安全駕駛」 的告示。這次的告示大小只有三英寸平方,幾乎每一家都答應了。

兩週後,研究人員再次來訪,請第二組住家換上原本那個較大的告示牌。驚人的是,75% 以上的居民都答應換成那個醜陋的大告示牌。這就是「得寸進尺」的技巧,亦即先讓人答應比較微不足道的要求,再逐漸擴大要求。瓊斯運用這個技巧來操弄他的信眾。他先叫信眾捐小錢給聖殿,但後來要求的捐獻金額愈來愈多,到最後信眾把所有的積蓄和財產都捐給了瓊斯。

從小額募資開始,漸漸要求越來越大量的金額捐獻。圖/HeatherPaque @ Pixabay

從小額募資開始,漸漸要求越來越大量的金額捐獻。圖/HeatherPaque @ Pixabay

自我奉獻方面也是同樣的道理,信徒剛加入聖殿時,瓊斯只要求他們每週抽出幾個小時為社群服務。久而久之,服務的時數逐漸增加,後來信眾開始參加長時間的禮拜儀式,幫忙吸納其他信眾,寫信給政治人物和媒體等等。瓊斯以逐步加強的方式,運用「得寸進尺」的技巧,讓信徒最後心甘情願地獻出生命。不過,這個技巧只對不設底線、不反抗要求漸增的人有效,瓊斯採用的第二個心理技巧就是為了安撫可能的反叛。

因素二:從眾心理

1950 年代,美國心理學家所羅門.艾許(Solomon Asch)做了連串探索「從眾心態」的實驗。艾許請受試者來實驗室,一次來一個。參試者一到實驗室就介紹他認識另外六位自願者,但每位參試者都不知道,其他自願者其實是艾許的實驗助手。接著,七人一起圍坐在桌邊,實驗者告訴他們,他們即將參與「視力測試」。接著他們看到兩張牌,第一張牌上有一條線,第二張牌上有三條長短不一的線,其中一條的長度和第一張牌上的那條線一樣長。研究人員問那七人,第二張牌上的哪條線和第一張牌上的線一樣長。

索羅門.艾許的從眾心態實驗。圖/wiki

索羅門.艾許的從眾心態實驗。圖/wiki

事前,這七人的座位安排,就是刻意讓那個真正的參試者最後才回答。研究人員請那七人逐一回答問題,前面六人講的答案都一樣。在最初兩次的試驗中,那六位實驗助手都講出正確的答案,但第三次試驗中,他們都刻意回答同一個錯誤的答案,艾許想知道有多少比例的參試者會屈服於群眾壓力,跟著回答那個顯然錯誤的答案,以展現合群。驚人的是,有 75% 的參試者會跟著答錯。在另一個稍微改變的實驗中,艾許讓其中一位實驗助手回答和眾人不一樣的答案,光是一個異議就能讓從眾比率降至 20% 左右。

人民聖殿是從眾心理的一大實驗。瓊斯知道,任何異議都會鼓勵其他人跟著反抗,所以不容許任何批評存在。為了強化這個制度,瓊斯要求告密者接近那些對教義有疑慮的人,只要一發現任何異議,就加以痛扁懲罰,或當眾羞辱。他也故意拆散那些可能彼此分享看法的團體,把每個家庭都拆散開來,先是在禮拜儀式時讓小孩和家長分開而坐,後來再把孩子放進教會成員負責的全日托兒設施中。他也鼓勵夫妻發展婚外性行為,以鬆綁婚姻關係。同樣的,瓊斯城周圍的茂密叢林讓他們完全和外界隔離,無法聽到來自外界的質疑。

在集體自殺的過程中,這種排除異議的可怕效果充分發酵,在那次慘劇的錄音帶中,有一位母親公開主張,應該讓嬰兒活下來。瓊斯迅速採取行動,平息異議,宣稱孩子更有權利獲得平靜,「我們能留下的最佳證據,就是離開這個該死的世界」。隨後,現場人群為瓊斯鼓掌喝采,還有一個男人大喊:「姐妹,一切都結束了⋯⋯我們創造了美好的一天。」另一人跟著說:「如果你告訴我們,我們現在就得獻出生命,我們已經準備好了。」

不過,瓊斯不只運用得寸進尺、排除異議的技巧而已,他也用第三種心理武器,幫他掌控信眾的思想:宣稱自己可以直通上帝,創造神蹟。

因素三:展現神蹟

很多人之所以追隨瓊斯,是因為他看起來好像能創造神蹟。例如,做禮拜時,他會請那些有病痛的人走到教堂前面,伸手進他們嘴裡,戲劇化地抽出一塊恐怖的「致癌」組織,宣稱他們已經被治癒了。有時,跛腳的人似乎馬上好了,瓊斯還會叫他們扔開拐杖,以舞蹈的方式走回座位。他也宣稱他聽得到上帝的指示,呼叫前來聚會的信眾,精確透露出他們的生活資訊。有一次,來聽布道的人比預期多,瓊斯表示他可以神奇地變出更多的食物,供大家享用。幾分鐘後,教堂的門打開了,一名教會人員端著兩大盤炸雞走了進來。

這些都是騙局,所謂的「癌症」其實是酸臭的雞胗,在還沒從病人口中「抽出」以前,是藏在他的手中。治癒跛腳患者的案例則是由一小群特別忠誠的爪牙自導自演的。信眾的個人資訊不是上帝給的,而是他的爪牙翻那些人的垃圾桶,找信件及其他有用的文件才知道的。這些人後來說明他們為什麼會願意幫助瓊斯,因為瓊斯說,他要保留真正的超能力做更重要的事。至於炸雞突然出現又是怎麼回事?一名信徒後來描述,他看到奇蹟出現以前,那個端盤子的人抵達教會,手裡提著好幾桶從肯德基速食店買來的食物。這段話後來傳到瓊斯的耳裡,他在一塊蛋糕裡摻入輕度的毒藥,給那個人吃,說上帝會讓他嘔吐和腹瀉,以懲罰他說謊。

所以瓊斯的心靈控制伎倆就只是得寸進尺、創造從眾心態、表演神蹟嗎?事實上,這一切還攸關自我辯護的議題。

因素四:自我辯護

1959 年史丹佛大學的心理學家艾略特.艾倫森( Elliot Aronson)做了一項深入的研究,揭露信念和行為之間的關係。讓我們跟著時光倒流,想像你是那項實驗的參試者。

你抵達艾倫森的實驗室後,研究人員問你是否願意參加性愛心理的小組討論,你迫不及待一口答應。研究人員接著說,有些人在討論中變得很在意別人怎麼看他,所以現在所有的志願參試者都必須先通過「尷尬測試」才能參加討論。研究人員給你一張充滿挑逗字眼的紙,還有兩段文字是生動描寫性愛的過程。研究人員請你大聲唸出那張清單上的字眼及那兩段文字,同時為你的臉紅程度打分數。

(竊喜)圖/giphy

圖/giphy

你講了很多限制級的字眼後,研究人員恭喜你過關了,可以參加小組討論。不過,由於「尷尬測試」的時間拖得比預期久,小組討論已經開始,這次你只能旁聽他們的討論。研究人員帶你去一個小隔間,說其他的討論成員都是各自坐在不同的房間裡,以確保匿名的身分。他請你戴上耳機聆聽,你戴上耳機後發現,剛剛大費周章搞了半天,結果現在聽到的小組討論竟然是在談《動物的性行為》( Sexual Behavior in Animals)這本書,實在很無聊,你覺得很失望。討論結束後,研究人員回來,請你為想加入討論的程度評分。

艾倫森的實驗和很多心理學的實驗一樣,涉及許多刻意的欺騙。其實那實驗不是探討性愛心理,而是信念心理。參試者抵達實驗室時,先隨機分配成兩組,有一半的人是經歷上述的流程,需要大聲唸出極具挑逗性的字眼和文章。另一半的人則是唸沒什麼情緒性的字眼(例如「妓女」和「處女」),接著每個人都聽到同樣預錄的小組討論內容,然後請他們評估想要加入討論的程度。

艾倫森那年代的心理學家大多預期,先經歷尷尬流程的參試者比較不想加入討論,因為他們會覺得那討論很無聊。不過,艾倫森因為常研究「自我辯護」的心理,他預期實驗結果應該會截然不同。他推測,大聲唸出挑逗文字的人會說服自己,那小組討論值得加入,以掩飾自己的尷尬,最後反而給予那討論較高的評價。結果艾倫森猜得沒錯,即使每個人聽到的小組討論內容都一樣,事前經過尷尬測試的人參加討論的意願比較高。

艾倫森的研究結果可以解釋,為什麼很多團體會先讓潛在會員先經歷痛苦和屈辱以後,才讓他入會。美國大學裡的兄弟會常逼入會的新生吃一些難吃的東西或脫光衣服;軍隊讓菜鳥接受嚴苛的訓練;實習醫生在成為正式的醫生以前,要日日夜夜地工作。瓊斯運用同樣的伎倆來鼓勵信徒全心投入人民聖殿,信徒必須忍受冗長的會議、寫懺悔信、把財產捐給聖殿、讓他人來養育自己的孩子。如果瓊斯懷疑某人對聖殿不忠,他會要求其他信眾懲罰他。一般常識會以為,這些作法會讓人疏離瓊斯和人民聖殿。但實際上,自我辯護的心理反而會把他們拉得更近。

瓊斯這種人所展現的思想控制,和催眠或利用心理暗示無關,而是使用前述的四項關鍵原則。首先是逐步加強參與感,一旦獲得對方的初步參與,就慢慢要求他進一步投入,直到最後完全身陷其中。第二,排除任何異議,驅逐異己,逐漸與外界隔離。接著是展現神蹟,邪教教主會表演看似不可思議的事情,來說服信眾他可以直通上帝,不應該受到質疑。最後是自我辯護。你也許會以為,叫人做詭異或痛苦的儀式會嚇跑信徒,其實正好相反。信徒反而會參與這些儀式,對這些團體抱持更正面的態度,以作為自己受苦的理由。

當然,有些人會說,那種團體只要不是那麼與世隔絕,或許就能破解這些伎倆的效果,認清他們行為的瘋狂,避免慘劇發生。然而,下面對邪教世界的探討顯示,這種想法太過天真,信徒一旦受到充滿群眾魅力的教主所迷惑,就難以自拔。

如何避免遭到洗腦

只要注意以下四點,就能避免你的思想受到控制:

1. 你是否感覺到「得寸進尺」的伎倆正在運作?那個組織或那個人是否先要求你從做一點小奉獻開始,接著要求愈來愈多?如果是,你真的想照著做嗎?還是你被操控了?

2. 注意那組織是否想要阻礙你接觸異議?在組織裡,異議和公開討論是否遭到打壓?如果上述任一題的答案是「是」,小心不要涉入。

3. 組織的領導者宣稱自己有超能力嗎?例如治病或預言之類的?不管看起來有多了不起,那些都可能是自欺欺人的騙局。在你親自探索真相之前,不要被所謂的超自然現象所迷惑。

4. 入會需要先經過痛苦、刁難或屈辱的儀式嗎?切記,這很可能是用來增加成員對組織的忠誠度。你應該自問,這些受苦受難真的有必要嗎?


《怪咖心理學3》書封

 

本文摘自《怪咖心理學(3):明明沒有,為什麼看得見?當超自然現象遇上心理學》漫遊者文化出版。

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用超快雷射來殺菌,不會太小題大作了嗎?

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2016 年初,在泛科學分享過〈蚊子剋星:「雷射炮」問世!〉,現在想跟各位分享,還有人想用雷射來殺比蚊子更小的細菌(微米大小)與奈米大小的病毒!而且,目前科學家用來殺病菌的雷射可不便宜,是新台幣百萬以上的超快雷射。

有點小常識的人,聽到雷射殺菌馬上會想到:市面上不是已經有很多殺菌的東西了嗎?(不好意思,我不是說你沒常識。) 譬如烘碗機裡常有一個功能,開啟紫外光殺菌,又或者是我們日常常用酒精、漂白水來消毒(就是讓病菌無法作用),還有高溫也可以殺菌等等。既然已經有那麼多方法可讓細菌病毒失去活性,為何還要用這麼貴的雷射去滅菌?如果我這樣說:「暴力一點你也可以選擇潑硫酸讓細菌死光!或是放火燒了它!」你知道問題的關鍵了嗎?

病菌,你小心一點!圖/pixabay, CC0

重點在於「選擇性」!

如果想把手上的細菌消滅,誰會想放火燒自己的手?如何殺菌而安全不傷手,才是重點。酒精、漂白水並非對所有病菌有用,紫外線接觸久會引發皮膚癌,更別提手被沸水、硫酸潑下去會發生什麼事了!

美國亞利桑納州立大學物理系鄭功榮教授與他生醫背景的兒子鄭紹偉博士,在 2006 年左右開始研究如何用超快雷射讓病毒失去活性。他們首先找上會感染細菌的嗜菌體 M13,並研究 M13 在超快雷射不同功率照射下,如何失去活性甚至解體。

  • 在超快雷射實驗室內工作看起來酷嗎?可以看看鄭教授在他的實驗室玩超快雷射的樣子。

超快雷射如何殺死 M13 嗜菌體的機制,在經過多年的研究才被了解。如下圖所示,病毒有極性,也就是受到電場影響下會移動。超快雷射中的光,其實就是振盪頻率很快的電磁波,透過光場中的電場與病毒極性的交互作用,使病毒的原子間開始振動,這個機制稱「脈衝受激拉曼散射」(Impulsive Stimulated Raman Scattering, ISRS)。適當的參數下,譬如雷射脈衝寬度夠短及雷射功率高出某一個臨界值,超快雷射可使 M13 嗜菌體原子間的振盪過大,進而讓鍵結力弱的結構瓦解。最重要的是,這個功率並不會造成人體或哺乳動物細胞及蛋白質的損害,功率大概要提高上千上萬倍才會造成人體細胞損傷。因此,超快雷射能「選擇性」的殺死 M13 嗜菌體而對人體無違害。

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超快雷射可使 M13 嗜菌體原子間的振盪過大,進而讓鍵結力弱的結構瓦解。圖/鄭功榮教授提供

這個技術目前已被證實可用在消毒人類的血漿。未來也許可以應用在輸血上,輸血過程需要消毒,雷射可打入透明導管,為其中的血液進行滅菌。生物實驗中常常需要培養的細胞,也被證實可用這個技術來消毒。

當然目前還有許多需要更準確的消毒技術,譬如製藥產業。現在所用的生化方法雖然也可以滅菌,但常常殺敵一千,自損八百,甚至不該被殺的比應該被殺的災情慘重得多。利用物理方式,雷射並不會造成病菌結構中共價鍵的破壞,不需要加入額外生化物質引發化學反應,也不會造成溫度明顯升高,殺菌的副作用會小很多。

雷射不只殺菌,還可以幫忙做疫苗

圖/pixabay, CC0

最讓人期待的,可能是應用在製作疫苗的可能性。最近研究顯示,以這個技術處理過的 H1N1 流感病毒,其複製能力被破壞,但仍保有主要結構。經過處理的 H1N1 病毒注入老鼠中可引發免疫反應,因此有機會成為疫苗。如果將有打疫苗與沒打疫苗的老鼠做比較,在感染 H1N1 流感七天後,沒打疫苗的老鼠因為生病體重平均掉了 25%,而打疫苗的老鼠體重沒有明顯改變。這個研究顯示,此技術適合發展適合肉禽或人類的流感疫苗,但仍需進一步的動物或人體實驗證實。

目前疫苗的開發主要用生化方法,需要花很長的時間發展出有效又安全的疫苗。最近 DNA 相關技術可加快疫苗研發速率,但效果較不顯著,需增加劑量使成本提高並增加副作用風險。目前生化方法都有針對性,需要對不同病毒開發,因此目前還有很多病毒沒有疫苗。譬如容易讓寶寶呼吸道感染的呼吸道融合細胞病毒(RSV),最近大家認識的茲卡病毒(Zika),曾讓台灣醫院封閉的嚴重急性呼吸道症候群病毒(SARS),讓人聞之色變的愛滋病毒(HIV)等等。因為人類對病毒束手無策,容易在人類間傳染、致死率又高的病毒才會引起恐慌。對抗不斷在變化的病毒,是否有一個共通的方法來應付各式病毒而產生疫苗呢?

物理方法是可能的解決方案,利用超快雷射處理病毒,沒有額外的化學物質,也許可快速、安全又有效的製造各種病毒的疫苗。目前為止,超快雷射已證實能使許多的病毒與細菌常去活性,其中包括 HIV 愛滋病毒、 H1N1 流感病毒、71 型腸病毒、A 型肝炎病毒、大腸桿菌等等,而每個病菌失去活性的「選擇性功率」不同,鄭教授把這個技術命名為「選擇性光學消毒」(Selective Photonic Disinfection, SEPHODIS)。

國人有許多 B 型或 C 型肝炎病毒帶原者,鄭教授也希望能跟相關單位合作,證實這個技術是有效的。這個技術距離實際應用,還有很長的一段路要走,如果成功可造福廣大人類,就像藥品的開發,動輒二三十年以上的實驗與測試。超快雷射已經在醫療手術刀及光學影像等生醫領域廣泛應用,也許未來還多了消毒與疫苗等實際應用。

延伸閱讀:

  1. SM Journal of Biomedical Engineering, <An Updated Report of the Ultrashort Pulsed Laser Technology and its Perspectives in Biomedical Applications>
  2. Selective Photonic Disinfection – A ray of hope in the war against pathogens
  3. Bio-Optics World, <ULTRAFAST LASERS: Femtosecond pulses kill viruses, leave human cells alone>
  4. Journal of Biomedical Optics, <Chemical-free inactivated whole influenza virus vaccine prepared by ultrashort pulsed laser treatment>

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德國人很準時,墨西哥人很熱情,這些國籍刻板印象有根據嗎?

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文/Wen-Jing Lin|倫敦大學學院(UCL)認知神經科學研究所博士候選人

刻板印象無所不在,可能是性別、種族、年齡、階級、學校、宗教、或是這篇文章要談的「國籍」。「日本人都很合群」、「德國人都很準時」、「墨西哥人比較熱情」、「印尼人比較懶散」、「臺灣人都很愛錢(咦)」……諸如此類的論述,大家肯定曾耳聞,說不定大家心裡可能也認同某些國籍的刻板印象。但是我們敢說這些描述都是真的,都有根據嗎?

一個人來自哪個國家,就會有什麼樣的特質嗎?圖/Pixabay, CC0

2005 年一個跨 49 個文化的大型研究結果告訴我們:不,你們都錯了1!在研究中,研究者利用量表收集來自不同文化的實驗參與者,對於各國人士的印象。比方說,想到澳洲人,你覺得他們比較悲觀抑鬱,還是比較樂觀滿足?你覺得他們是慷慨大方,還是自私貪婪?你覺得他們比較謙虛還是傲慢?諸如此類的。這個例子裡面的澳洲人還會被替代成波蘭人、法國人、中國人、伊索比亞人……等,研究者因此得知參與者對不同國籍人士的印象。

另一方面,參與者除了得選一個跟自己同國的熟人出來評量之外,還必須給自己評量(也就是「評熟人」和「自評」)。「自評」和「評熟人」的結果,會跟其他國家的人僅憑國籍就給出的印象評分相似嗎?就如同前面提到的,研究者認為結果完全不支持一般人想像中的「某個國家的人都如何如何」的刻板印象。

你覺得這國籍的人願意給你多少錢?

除了這種問卷、評量式的證據,還有其他實驗結果也成功顛覆人們的國籍刻板印象嗎?

2016 年德國的心理學家使用單次囚徒困境(one-shot prisoner’s dilemmas)的實驗來檢驗這個議題2。實驗流程是這樣的:在每一個實驗回合中,參與者都會跟網路彼端的一個陌生人配對(姑且稱這個陌生人為小夥伴好了)。參與者不會知道這小夥伴是男是女、是圓是扁、是老是幼,但他們會被告知這小夥伴的國籍。

每回合一開始,參與者自己跟小夥伴都會各分配到 100 元。兩人必須各自決定,自己要貢獻出多少錢來,一方貢獻出來的金額數量,乘以 2 之後會被加到對方口袋裡,但沒有貢獻出去的錢可以自己留下來。

prisoners_dilemma

小紫跟阿橘是彼此這一回合的小夥伴。一開始兩人各拿到 100 元。深思熟慮後,小紫決定拿出 10 元留著 90 元,所以阿橘會收到 20 元(10 x 2 = 20)。但同一時間,不知情的阿橘決定貢獻 80 元只留下 20 元,於是小紫就收到額外的 160 元。回合終了,加上原本各自留下的錢後,小紫有 250 元而阿橘只有 40 元。

最皆大歡喜的情況當然是兩個人都貢獻出 100 元來,這樣兩個人都可以各收到 200 元(對方給的 100 x 2)。但在實驗中,你沒機會跟小夥伴商量,你完全不知道他會作出什麼樣的決定。如果我乖乖拿出 100 元但他完全不出,這樣他不就收到 300 元(他原有的 100 + 我出的 100 x 2)但是我一毛也拿不到?!但如果反過來的話,我不就賺到了?於是各種各樣天人交戰的腦內小劇場就瘋狂展開了。這個時候,小夥伴的國籍就變成你下決定唯一的依據了。

在這個實驗中,願意貢獻的金額數量被視為「合作度」。拿出愈多錢的人會被當作有愈高的合作度。如果你對某國人的刻板印象是他們有很高的合作度,那你就會預期該國的小夥伴會拿出比較大的金額。

參與者分別來自六個不同的國家,他們也依次跟六個不同國籍的小夥伴配對。這六個國家分別是德國、印度、以色列、日本、墨西哥、還有美國。實驗前他們會先回答:你覺得你願意拿多少錢出來給德國的小夥伴?要你估計的話,你認為德國小夥伴願意貢獻多少錢?那印度的呢?以色列的呢?以此類推。(讀到這裡,各位可以試著想想看,如果參加實驗的是你,你會怎麼回答這些問題呢?)

好,那麼眾人估計的金額跟各國參與者在實驗中真實貢獻的金額有一致嗎?答案是,沒有。比方說,大家認為哪個國家的人會拿出最多的錢呢?他們認為是日本人。但實際上平均而言,日本參與者在實驗中貢獻出來的金額,卻是所有國家中最低的。大家認為最不願意拿錢出來的以色列人,不巧卻是所有國籍中貢獻金額最高的。

Busted!打破國籍刻板印象

國籍刻板印象是真的有根據嗎?看完這篇文章,流言終結者的兩位大叔可能也只能給個「Busted」了。

該研究的目的並不是要討論為什麼結果是這樣,也沒有要討論現象背後可能的成因,所以我們也沒辦法知道為什麼會出現國家間的差異。重點當然也不是要告訴大家某國人比較合作或慷慨,而是要強調我們自以為的國籍刻板印象,並不是真的(至少從這個單次囚徒困境的實驗所反映出的合作度)註 1。

總結一句,以後當大家再聽到「某國人都如何如何」、或「XXX怎樣怎樣,因為他是某國人」這類說法的時候,是不是不該貿然採信呢?

  • 註 1:研究者也發現了不少其他有趣的現象,比如遇到自己同胞時,大家願意貢獻的錢會比較多;小夥伴來自比較窮的國家時,大家也會拿出比較多的金額。特定國家與國家間也有特別的現象,例如美國人跟以色列人對對方的期望都很高,但以色列人對印度人的期望特別低…等。不過這些不是本文的重點,在此且先不提。

參考文獻

  1. Terracciano, A. et al. National Character Does Not Reflect Mean Personality Trait Levels in 49 Cultures. Science 310, 96–100 (2005).
  2. Dorrough, A. R. & Glöckner, A. Multinational investigation of cross-societal cooperation. Proc. Natl. Acad. Sci. 113, 10836–10841 (2016).

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刷牙時,需要刷舌頭上的舌苔嗎?

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文/劉忠勳|台灣牙周病專科醫師、英植牙醫診所負責人

舌苔,舌苔,我的舌頭有青苔!?

光是看到舌苔(tongue coating)這個名字,可能就令人退避三舍,到底這噁噁的東西到底是什麼啊?這一層散布於舌背上的苔狀物,正常情況下薄白而潤。別看它外表不太起眼,其實舌苔的組成成分相當複雜,現在的研究一般認為它主要由脫落的舌黏膜角化上皮細胞、唾液、細菌、食物碎屑及滲出的白血球等組成。(很有大雜燴的感覺欸……)

來仔細看一下愛因斯坦的舌苔~~

從西醫或牙醫學的角度,並沒有證據表明舌苔和全身的健康狀況有很大程度的關聯,然而,中華傳統醫學則認為舌苔是由胃氣而生,由舌苔之白黃,可辨病之寒熱;由舌苔之薄厚,可辨病之重輕;由舌苔之變化,可辨病之轉化。

其實,中醫的說法也不無道理;正所謂「滾舌不生苔」(不是這樣說吧),在正常情況下,由於咀嚼和吞嚥動作,以及唾液和飲食的沖洗,舌頭表面的物質會不斷被沖掉,僅剩下薄而白的一層舌苔。而當我們生病時,如果進食減少或只吃軟食,進而使得咀嚼的動作變少或是唾液分泌減少,舌苔就會層層疊疊地累積上去,變得越來越厚。

健康的舌苔應該長什麼樣子?

正常的舌苔是白色的薄薄一層。圖/作者提供

常見的舌苔有白、黃、黑三種顏色:正常人的舌苔顏色應是淺白偏粉紅色的,如果舌苔顏色發白,可能是寒症、虛症的表現,如果舌苔顏色發黃或發黑,並呈現出油膩感,可能是身體有炎症的表現。不過,我們偶爾也會看到舌頭在短時間內變得五顏六色,這通常是因為吃到了一些帶有色素的食品或藥物。

想要有個充滿個性的舌頭嗎?以下為你隆重獻上「舌頭變色 100 招」:

黑梅或者含鐵的藥物會把舌苔染成黑色,甘草或者有甘草成分的含片以及柳橙等鮮果會讓舌苔變黃,香菸、含有鴉片酊的咳嗽藥水、大黃(中藥)會使舌苔變成褐黃色,紅酒、果汁以及西紅柿等鮮果會讓舌苔變紅。飲用牛奶也會給舌苔染色,不過牛奶顏色乳白,所以在舌苔上不明顯,但看起來會比正常舌苔厚重。(下次萬聖節知道要吃什麼了吧~)

刷掉舌苔,口臭別來?

很多人認為舌苔是造成口臭(halitosis; bad breath)的元凶,這種說法只對了一半:由於舌苔本身含有大量細菌和食物殘渣,細菌分解食物殘渣後難免會產生些許氣味,在一般情況下,刮去舌苔可以使症狀得到相當大的改善;然而,如果舌苔異常,則味道會更加「特別」,這種時候,折騰你的舌頭可是沒用的喔!

舌苔如有異常,應盡速就醫,不要隨意刮除。圖/By James Heilman, MD, CC BY-SA 3.0, wikimedia commons.

舌苔異常只是一種身體異常的「症狀」而非「疾病」,換言之,刮舌苔是治標不治本的做法。而且,經常用力刮舌苔,可能會刺激味蕾、損傷舌乳突、造成舌背部麻木,並使得味覺減退、食慾下降,進而影響身體健康。除此之外,刮除舌苔可能會在就診時造成誤診,所以,如果你發現自己的舌苔怪怪的,千萬不要隨便刮掉它啊,請快快帶著你特別的舌苔一起去向醫生諮詢,以免延誤病情。

除了舌苔之外,引起口臭的可能原因還有很多,其中有消化系統的疾病如腸炎、胃病所造成的口腔異味,也有與口腔環境有關的疾病如咽炎、蛀牙、牙周病、牙齦損傷等所造成的口腔異味,亦有可能因為扁桃腺結石,或因為吸菸、喝酒、肥胖、壓力大等原因導致口臭。在很少數的情況下,嚴重的身體疾病例如肝功能損壞等也可能造成口臭。當然,會有口臭也可能只是因為你偷吃了臭豆腐(承認吧兇手就是你!)或是其他味道太濃的食物(如蒜頭、洋蔥、肉類、魚類和起士等)。

撇除特殊情況不論,一般來說,口臭的起因多是由於口腔問題,只要透過加強口腔衛生,例如刷乾淨舌頭表面和牙齦,漱口清潔喉嚨等即能解決。

教練,我想刷舌頭!

各種清舌苔的工具,你選擇哪一種?圖/作者提供。

隨著大家對口腔護理的重視度不斷提高,各種口腔護理產品也層出不窮,你是不是也常常感到眼花撩亂呢?(我只是想刷舌頭啊啊啊)其實,在正常情況下,為了保持口腔衛生,可以採用一些簡單的辦法清洗舌面,以減少口內細菌數量。清潔方法包括使用專門的軟毛刷輕輕地刷舌面,如果買不到專用軟刷,用牙刷也可,但一定不能太用力。也可以用溫鹽水或漱口水漱口,或是使用沖牙機來沖洗舌背。切記不可用硬板類、銳利的東西使勁刮舌苔。

除了上述常見工具之外,其實還有種專刷舌頭的新奇工具──舌苔刷(tongue cleaner)。使用舌苔刷前,需先把舌頭往前伸出來,儘量用鼻子呼吸。刷舌時用力不要過猛,應輕輕拂刷舌背,以不產生疼痛和不適感為宜。每次時間也不宜過久,從舌根部往舌尖部刷 10 次就可以了,記得使用後要徹底清洗舌苔刷。

雖然舌苔刷能很好地清除舌苔中的食物殘渣和細菌,可以減輕發生牙周病和齲齒的風險,並可以減輕口臭,但是,舌苔牙刷一定要慎用,以避免過度刺激舌頭,除了不能過於大力、每次時間不能過長之外,也千萬不要刷得太勤,大約每周一次即可。

願大家都有健康美麗的舌頭(?)

參考文獻:

  1. Rosenberg M. The science of bad breath. Sci Am. 2002 Apr; 286(4):72-9.
  2. Loesche WJ, Kazor C. Microbiology and treatment of halitosis. Periodontology 2000. 2002; 28:256-79.
  3. Outhouse TL, Al-Alawi R, Fedorowicz Z, Keenan JV. Tongue scraping for treating halitosis. Article first published online: 2006 19 Apr
  4. Rosenberg M, Knaan T, Cohen D. Association among bad breath, body mass index, and alcohol intake. J Dent Res. 2007 Oct; 86(10):997-1000.
  5. Lindhe J, Lang NP, Karring T. Clinical Periodontology and Implant Dentistry, Fifth Edition. 2008; 717-718, 729, 1327-1336.

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納粹德國的原子彈研究小組「鈾俱樂部」—《為第三帝國服務》

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  • 【科科愛看書之本月選書】當科學家面對納粹統治,應該共謀還是抵抗?在《為第三帝國服務:希特勒與科學家的拉鋸戰》中以三位諾貝爾獎得主:彼得.德拜、馬克斯.普朗克和華納.海森堡為主角,敘述他們在納粹統治時期如何面對科學、面對政治。德拜是個局外人,雖然在德國擁有傑出的職業生涯,卻堅持拒絕入籍德國。面對國家社會主義者的干擾和要求,普朗克的反應是苦惱且支吾。海森堡尋求官方的認同,卻又拒絕承認自己的妥協所帶來的後果。

針對戰爭開始前物理學家在德國工作的道德性所提出的關鍵歷史問題是,他們的實務和體制要如何適應納粹政權的種族主義政策和獨裁的行政管理。但是,一旦戰爭開始,焦點便有所不同:更狹義的看待,就更緊密和科學本身結合,而造成的影響遠遠超出德國。對於研究這一時期的歷史學家來說,有個關鍵問題是,這些科學家是否準備好並有能力為希特勒製造核彈。這個問題所引發的爭議看起來不會平息,而在那場風暴的中心,是德拜在萊比錫大學的前同事及最終取代他在柏林職位的海森堡。

哈恩和斯特拉斯曼於 1938 年底發現鈾分裂,立刻帶來爆炸性的意義。與此同時,在漢堡大學的哈特克和格羅斯告訴戰爭帝國國防部,如何將這個發現運用到能源和武器裝備上。法蘭克在哥廷根大學的繼任者喬治.朱斯(Georg Joos)聽說實驗物理學家威廉.漢勒(Wilhelm Hanle)遞交了一份關於如何設計核反應器──也就是鈾機──的論文。朱斯和漢勒致函向帝國教育部的達姆解釋這項提案,而達姆把這封信轉給了帝國研究委員會的以薩。1939 年 4 月 29 日,達姆和以薩召開了專家會議──鈾俱樂部──來討論此事,成員包括朱斯和漢勒、博特和蓋革。德拜受到邀請,但沒有出席。鈾分裂的探索性研究開始於哥廷根大學,但是在深入發展之前,物理學家們就於 8 月時被徵召入伍。

鈾分裂。圖/Public Domain, wikimedia commons.

哈特克和格羅斯的書信送達陸軍軍械局武器研究的負責人艾里希.舒曼(Erich Schumann)的手上。他懷疑這個大膽的想法沒有發展的可能,但還是尋求柏林的物理和技術學院的炸彈專家暨物理學家迪布納的意見。迪布納的助手艾里希.巴格(Erich Bagge)才剛剛在萊比錫大學的海森堡指導下獲得核子物理學博士學位,於是迪布納和他討論這件事。他們於 9 月 16 日在柏林匯聚第二組專家,討論將核分裂用於軍事的可能性。就在同一天,特爾朔通知德拜,威廉皇帝物理研究所將要交由陸軍軍械局管理,進行軍事研究。

第二個鈾俱樂部的成員包括博特、蓋格、哈特克及哈恩。成立十天後的第二次會議,巴格建議也邀請他的前教授海森堡加入,而海森堡很快就主導了俱樂部。海森堡首先帶頭寫了一份報告給陸軍軍械局,討論藉由控制鈾機中的分裂來釋放能量的可行性。他解釋說,這種設備可以提供熱源,為坦克和潛艇提供能量。海森堡寫於 1939 年 12 月的備忘錄也指出,如果鈾-235 中的鈾能夠充分濃化,那麼連鎖反應可能會成為失控的過程,同時釋放所有的能量:易裂材料將會成為「比現有炸藥強大超過十倍」 的炸藥。

德國物理學家,由左而右為海森堡(Werner Heisenberg)、勞厄(Max von Laue)、哈恩(Otto Hahn),其中海森堡和哈恩為鈾俱樂部成員。圖/Mirror

沒有承諾

鈾的濃化能夠實現嗎?哈特克等人開始研究分離鈾的同位素的方法。這是極其困難的挑戰,因為它們的原子重量僅有非常微小的差別。然而,許多一開始的鈾研究都聚焦於製造反應器,而非武器,使用重水作為緩和劑,去減緩分裂中子,讓它們能夠被鈾原子核捕獲,以維持衰變過程。(也曾考慮使用石墨作為緩和劑,但是很快就已放棄,詳見本書第322頁。)

直到戰爭即將結束之前,德國才擁有唯一一座能夠分離重水與普通水的設施:一個在德國占領挪威之後取得的水力發電廠,由一間位於柏林的礦業和化學公司奧爾(Auer)接管。然而,在柏林的第一個反應器原型用石蠟為緩和劑,就像費米在他的早期實驗中用來減緩中子所使用的一樣。這項研究在威廉皇帝生物學和病毒研究所所在地一間木結構建築中進行,就在位於達勒姆的物理研究所隔壁。為了威懾好奇的窺探者,這棟建築被稱為病毒房。

進展十分緩慢。德國很適合進行鈾的研究,因為它占領了捷克斯洛伐克,能夠取得世界上最大產區希姆斯塔爾的鈾礦。但是要使用鈾機中的重金屬,就必須先處理過,也就是透過標準的冶金技術提取並轉化為金屬板。然而在戰爭期間,德國的金屬鑄造有更多當務之急。

隨著德拜離開,以及迪布納被舒曼任命為威廉皇帝物理研究所的所長,研究所的科學家也開始測試反應器的設計。他們最初認為,最好的幾何學會是一系列由重水分離的同心殼層──一種核子洋蔥。費米對超鈾元素所做的研究激發了物理學家的思考,認為由主要、非分裂的同位素鈾-238 造成的中子吸收會產生第 93 個元素,也會像鈾-235 一樣分裂。1940 年 7 月,外側克向武器局建議,可以用這個元素製造炸彈,而這個元素就是今天所謂的錼。前一個月,加州大學柏克萊分校的研究人員發現,錼因為 β 發射到另一個超鈾元素,也就是第 94 個元素,而快速衰變,這個元素被柏克萊分校的研究人員命名為鈽。這種物質也可以作為反應器燃料或炸藥。

在這裡使用鈽而非鈾-235 的優點是,它在化學上不同於鈾,所以從鈾-238 分離出來應該比分離兩個同位素容易得多。外側克一直到戰爭結束後才知道美國的發現,但即使在 1941 年,他也知道第 93 個元素會衰變到第 94 個元素,而且能夠運用在炸彈中,而且他針對那樣的效應起草了一份專利申請。

這種可能說服了海森堡,原子彈或許不是那麼遙不可及的願景。他了解到,人造的超鈾元素也可能藉由在粒子加速器用質子或 α 粒子轟擊鈾而製成。在戰爭大部分的時間裡,德國並沒有這樣的設備在運作,但是波耳在哥本哈根的研究所裡有一台,另一台則由巴黎的約里奧─居禮運作。當法國遭到入侵,博特和另一位鈾俱樂部的成員暨同事沃爾夫岡.根特(Wolfgang Genter)檢查這項設備,並徵召受到扣留的約里奧─居禮來協助讓該設備運作,並於 1941 年底開始運作。

粒子加速器被用來把氘核光束──包含一個質子和一個中子的重氫原子核──射擊到鈾和釷上。反應後的產物接著被送給柏林的哈恩分析。同時,哈恩的威廉皇帝化學研究所於 1942 年開始建造自己的加速器,也就是由陸軍軍械局資助的密涅瓦計畫(Minerva project)。這項計畫從未完成,但是當 1944 年,研究所因為炸彈襲擊而被迫搬遷時,設備就被帶到南符騰堡州的泰爾芬根。博特開始在海德堡建造加速器,並於 1944 年夏天開始運作。雖然他們的努力並未生產出數量驚人的分裂材料,卻讓世人知道,德國物理學家了解鈽彈的原理,儘管還在初步階段,卻朝著目標而努力。

如果鈾-235 可以分離,也將能組成「力量難以想像的炸彈」。如果成功了德國就會擁有可怕的原子彈,世界將會變成如何?圖/By Charles Levy, Public Domain, wikimedia commons

隨著陸軍聯合閃擊戰在 1941 年無情的俄羅斯冬季愈陷愈深,陸軍軍械局更加急於知道「在可預見的未來」是否有任何可能看到結果。 物理學家用 144 頁的文件回答,就為了「整體的能源經濟以及特別的國防軍事」所做的鈾研究的「重大意義」而辯護。 他們正走在鋼索上。如果他們承諾超過他們所能做到的,將被追究責任;但如果他們能夠做到的太少,又會失去資金。這份報告證實,鈾機「可以在短期內看見成果」,而海森堡讓當局聞到先進武器的香氣,卻不指明距離有多遠:「一旦開始運作,」他寫道,「這個機器終將也能生產令人難以置信的強大炸彈。」 他補充說,如果鈾-235 可以分離(儘管在這個方向的努力並未造成多大進展),也將能組成「力量難以想像的炸彈」。

在 1942 年 2 月,在帝國研究委員會的要求下,哈恩、哈特克和海森堡在代表許多高級官員的高層和精通技術的幕僚面前演講,包括希姆勒、戈林和軍備首領史佩爾。史佩爾也到威廉皇帝學會位於柏林的哈納克機構參加一系列的會議,而在那裡(與一些報導所說相反),他似乎對於核子實驗的潛力頗感興趣。史佩爾本人在他的回憶錄中聲稱,那些科學家要求的微薄資金讓他懷疑他們的信念和能力,然而戰時文件顯示,事實上,他密切關注了那個研究,要求定期通報進展。儘管如此,這項工作從未能夠取得像華納.馮.布勞恩(Wernher von Braun)的火箭計畫一樣的巨大資源,而陸軍軍械局最終完全放棄核子計畫。


 

本文摘自《為第三帝國服務:希特勒與科學家的拉鋸戰》,麥田出版。本書為泛科學 2017 年 2 月選書。

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室內曬衣就等於慢性自殺嗎?!

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科學新聞解剖室-案件編號 21

案情

進入冬天的季節,如果再遇上濕答答的天氣,恐怕住在都市裡的人都會很煩惱衣服曬不乾的問題。偏偏就在這種時候解剖員聽見電視新聞裡面傳來一則驚悚的報導,播報員一字一句、語帶威脅地警告著:「冬天潮濕容易下雨,許多人會把衣服晾在室內,但小心這樣的行為,可形同慢性自殺!……」,慢性自殺ㄟ,這可是何等攸關性命的嚴肅大事!

查看了時序附近的新聞報導,果然在「東森新聞雲」刊登的新聞中發現題為〈室內曬衣形同「慢性自殺」 濕度一飆呼吸全是黴菌孢子〉的報導,內文第一段就指出:

台灣冬天潮濕多雨,許多住在小套房的租屋族,洗完衣服後都只能在室內「陰乾」,但醫師提醒,把衣服晾在室內,會將空氣中的溼度提高到 70% 以上,成為黴菌孢子孳生的理想環境,誘發氣喘的發生,嚴重還可能造成呼吸困難、器官發炎等病徵,長久下來形同慢性自殺。

解剖員不禁感嘆租屋族們買不起房、艱辛的打拼、努力存錢,生活起居都在租屋的空間裡,最後卻換來「慢性自殺」的下場,這樣的生活會不會太過悲慘了!? 解剖員再仔細查找其他相關的報導,發現在稍早 2016 年 3 月 23 日春天的時候,「東森新聞雲」就刊登過這篇研究報告,當時的標題是〈連日雨不停…衣服只能晾室內!吸入「麴菌」會致命〉,內文提及:

根據《每日郵報》報導,英國研究發現,若將濕衣服晾在室內,將會使室內濕度提高 30%,這樣的環境有助於「麴菌」等黴菌微生物滋長,容易引起呼吸道症狀……

從這兩則相關的新聞報導中可以發現,在室內晾衣服顯然會提高室內的濕度,而且對於身體不太好,但是提高的比例是在什麼樣的情況下被計算出來的呢?只是在一個空間裡面,晾一件內褲、晾三件內褲、晾一件大衣、晾三件大衣,結果都一樣嗎?都會引起呼吸道疾病?真的像慢性自殺這麼嚴重嗎?為了解答這些疑惑,解剖員實際調查了原始的研究資料,發現這其實是一系列舊聞的混和體。

解剖

一、原始研究的條件是什麼?台灣適用嗎?

這系列新聞最早的祖師爺可以回顧到 2011 年,蘇格蘭著名的格拉斯哥藝術大學(The Glasgow school of Art)裡的麥金塔環境建築研究群(MEAR, Mackintosh Environmental Architecture Research Unit),所進行的一項大型建築研究。這個研究主要想瞭解在蘇格蘭的建築物裡面晾衣服,這些濕氣會如何與建築結構產生加成作用而對人體的健康產生風險。後來這一個研究報告的成果在隔年(2012)才透過新聞稿的方式發佈,包括 BBC鏡報獨立報等英國主流媒體都有相關的報導。

這個研究先針對蘇格蘭格拉斯哥地區 100 位家庭主婦(夫)進行初步的生活習慣調查,之後再針對其中 22 位居住者進行細部的訪談,主要針對他們整體的生活及晾衣服習慣進行瞭解。之後,研究群再委由另一科學機構針對調查到的重要晾衣服習慣進行實際的實驗,以瞭解這些習慣所可能產生的濕氣量。

這個實驗是以大約 15~17 個洗衣的物件,折合約 4~5 公斤的量作為基準,之後再將實驗得到的濕氣水量(晾衣服造成)對照過去對於建築物濕氣量(建築物構造造成)的研究數據[1],由於這個實驗是以一個擁有兩個小孩的家庭作為設定,所以最後間接推算出的結論應該是:如果在「蘇格蘭格拉斯哥地區」,「一家四口的某一室內」晾衣服,而且「一次晾 15~17 件約 4~5 公斤」的衣服,那麼可能會把整體室內的濕氣提升約「30%」。

圖/pexel, CC0

如果我們要把這樣的結果推演到台灣的情境,我們則需要注意,這個研究是以大約四人的家庭為單位,跟新聞報導中所鬼扯的租屋族狀況是不一樣的。

此外,研究中也特別提及受訪者將濕衣服放在大型暖爐(radiator)上晾乾的習慣,這種暖爐是西方人在酷寒天氣下經常會在室內安裝的那種有一大排暖氣管的暖爐,把濕衣服放在這上面,會讓濕氣更快速地在密閉空間內升高。但是這樣的暖爐設備在台灣的建築物裡並不普遍(根本不適合亞熱帶的氣候),所以相較於蘇格蘭的氣候及情境,如果他們是一種劇烈的晾乾,在我們的情境裡面可能會是溫柔許多。因此整體的研究結果對於台灣的生活情境而言,有許多不能如此簡化類推的地方。

二、看到黑影就開槍的「恐懼訴求」?

接著,在東森新聞雲報導的第二段中,提到所引述的國外媒體報導以及一則國外室內曬衣造成肺部發炎的案例:

根據《Healthyarabella》報導,一名 43 歲的英國父親 Craig Mather 被診斷出「慢性肺麴病」,該病為最具侵略性的黴菌感染之一,醫師警告他若再不停止室內曬衣,情況將變得更糟。聽了醫師的警告後,Craig Mather 開始將衣服拿到戶外曬,再輔以藥物治療,經過 12 個月後,他的肺部感染情況已大有改善。

這一段的描述會讓我們很容易將室內曬衣、黴菌感染、肺病連結在一起,容易得出「我們把衣服曬在室內,使得黴菌增生,然後就會引起肺病」這樣的推論。好像這三件事是掛勾在一起,輔以真實的案例也似乎讓可信度大增,但事情是這樣嗎?

依據解剖員的調查,發現這一段報導描述主要是來自於 2014 年位於英國曼徹斯特的「國家肺麴病中心」研究團隊所發佈的一個個案研究報導。研究個案裡面的這位 Craig Mather 先生其實在 1977 年就曾罹患肺結核病,加上平常就有把衣服曬在室內的習慣,之後才被診斷出「慢性肺麴病」。為了改善病情,除了藥物治療之外,醫生更建議他必須停止室內曬衣的習慣,以降低空氣中的濕度與黴菌增生的可能性。所以主要的研究脈絡是因為個案本身已有過往的病史,室內曬衣成為加重病情的因素之一,並非最初的肇始原因。

從這個案例中可以發現幾個問題,首先,這是一個個案研究的案例,就像我們在台灣新聞中也會經常看見許多醫院自行發佈看診案例,來提供民眾參考一樣,但它尚不足以構成一個決斷性的宣稱。所以我們解剖員發現,除了英國《每日郵報》的報導之外,這一個研究案例並沒有獲得其他多數主流媒體的青睞,也不見有英國之外媒體的相關討論。我們再看曼徹斯特大學的新聞稿標題是:〈為什麼在室內晾乾衣服可能造成健康威脅〉(Why drying washing indoors can pose a health threat),這樣的標題比起「室內曬衣形同『慢性自殺』濕度一飆呼吸全是黴菌孢子」。會不會感覺後者的加料實在有點加太大,到底想嚇死誰啊?

其次,國內媒體所援引的《HealthyArabella》到底是什麼樣的媒體?如果大家有機會點進去看看的話,就會發現這篇報導的作者同時也是這個網站的擁有者 Arabella 小姐,她自介自己的身份是一位熱情的廚師、媽媽及深情的太太(Passionate cook, mother and loving wife),不是解剖員要說廚師、太太或媽媽不好,而是叫你好好報導新聞,你去給我找個個體戶來幹嘛?而且最讓解剖員無法接受的是,遠在彼端的 Arabella 小姐隨便打個噴嚏竟然就讓台灣的租屋族人人自危,這算是另外一種四海一家的概念嗎?

三、面對「季節文」,你應該要選擇多激動?

整體來說,這一系列的新聞,一段是出現在 2012 年的一個大型研究,另一段則是出現在 2014 年的一項個案研究發佈,那為什麼會在今年(2016)被台灣的媒體重新翻出來呢?

不論是國內或國外,媒體總是喜歡搭著議題來發佈一些應景的文章,其中有一種類型的文章是跟著節氣來發的,解剖室把這樣的新聞類型稱之為「季節文」。季節文有好處,一方面可以十分應景地引起一般民眾的關注,另一方面也很節省成本,因為可以每年的某些固定時候就可以拿出來說說嘴,順便墊墊檔,符合循環經濟的原則。

例如每到冬天的時候就會出現類似〈熱水澡「洗太久恐致癌」5 分鐘就好〉或是〈氯甲烷與鹵乙酸是致癌的兇手 每天洗澡不當恐致癌〉這樣的新聞,提醒大家在冬天也不要洗澡洗太久,以免自來水裡面的三鹵甲烷吸太多。即便這樣的新聞在 2011 年第一次被報導時,自來水公司就立即出來澄清,指出目前自來水中的含氯量約「0.2 到 1 個百萬分之一」,是很微小、很微小的量,請大家不要擔心。但是同樣的報導卻仍然每隔一段時間就會出現,到了 2016 年還是有報導這樣說〈洗熱水澡超過 15 分鐘恐致癌? 醫師這樣說…〉,如出一轍、未經查證的內容反覆出現。

這一次室內晾衣服的新聞主題,國外主要的報導是從 2012 年開始,並且集中在英國。拜這幾年社群媒體的蓬勃之賜,許多訊息在各種不同的內容農場之間流竄。從這系列的新聞來看,最接近國內媒體報導內容的,其實是英國《每日郵報》2014 年的這一篇 Drying your washing indoors ‘can pose serious health risk 報導,也不知道經過什麼樣的亂鬥歷程,這篇內容就開始在各種內容農場或是個人網絡裡面滾盪,除了前述的 HealthyArabella 之外,隨手一抓包括 GoNutriProChere1Health Tips PortalHealthy Life Tricks 等網站,都出現了大同小異的類似報導內容。也許就在這個過程中,國內媒體的新聞編輯在苦思應景的季節文之際,剛好就跟 Arabella 小姐在這樣的異次元空間中相會,同時也是讓我們的租屋族苦不堪言的開始。

所以如果再過一陣子中秋節來臨之際,大家看見類似〈中秋烤肉趴 全焦烤肉 致癌物增 100 倍〉〈中秋烤肉簡單 3 招 不怕致癌物〉這類的報導,第一時間上也請務必保持冷靜,不要太快地激情以對。

解剖總結

總結這一次的系列報導,我們只能說在室內晾乾衣服當然是可以避免就儘量避免,畢竟台灣也是一個濕氣重的地方,而且室內原本就不是一個設計來晾衣服的地方。但是如果你是一個租屋族,晾個一兩件內衣褲的,倒是不用太擔心。至於報導中「慢性自殺」、「呼吸全是黴菌孢子」、「吸入麴菌會致命」……云云,你就當作現在媒體環境不佳,所以新聞編輯也需兼練書寫推理小說好了。最後,季節輪替實屬正常,為求安身立命,還請讀者遇到季節性議題能多交叉比對歷史資料,人云亦云所造成的焦慮感,恐怕比肺麴病還要嚴重。據此,本解剖室給予這系列新聞以下評價(15顆骷髏頭):

綜合剖析評比-科學偽新聞指數(滿分五顆)

「關係錯置」指數:☠☠☠☠

「不懂保留」指數:☠☠☠

「忽略過程」指數:☠☠☠

「戲劇效果」指數:☠☠☠☠☠

參考資料

  1. TenWolde , A and Pilon, c l (2007) ‘The effect of indoor humidity on water release in homes’, Thermal Performance of the Exterior Envelopes of Whole Buildings x, Atlanta, USA.

(策劃/寫作:黃俊儒、賴雁蓉、簡克志)

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1904 年諾貝爾物理獎:惰性氣體由我們一手包辦!—《物理雙月刊》

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文/余海峯|馬克斯.普朗克地外物理研究所博士後研究員

在科學發展史上,不同學科的科學家合作研究往往能更有效地促進整體科學發展。

1904 年的諾貝爾獎就是證明:這一年的物理獎和化學獎分別頒發給兩位研究同一現象的科學家,他們是物理學家約翰.斯特拉特,第三代瑞利男爵(John William Strutt, 3rd Baron Rayleigh)和化學家威廉.拉姆齊爵士(Sir William Ramsay)。

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John William Strutt, 3rd Baron Rayleigh。圖/nobelprize.org

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Sir William Ramsay。圖/nobelprize.org

在 19 世紀,人類已經知道世上存在眾多元素。不同元素的物理和化學特性互不相同,而其中有些元素的特性比較相似,化學家開始把元素分門別類。今天,我們都學過元素週期表,知道擁有相似特性的元素會歸入同一列,叫做族。週期表中最後一族的元素被叫做貴氣體或惰性氣體。故名思義,惰性氣體相對其他元素非常不活躍,因此直到 1894 年才被瑞利和拉姆齊共同發現。

不同的元素可以通過化學反應分離開來,或者以物理方法如冷凍或加壓後以變態(state change)的形式與其他物質分離。瑞利發現由這兩種方法分離出來的氦氣密度相差了 0.5%,而他的實驗精確度為 0.01%。這個相差明顯在誤差範圍之外,因此他嘗試以各種原因去解釋這個相差,不過全都失敗。

1894 年,瑞利舉行了一個講座,座上就有化學家拉姆齊。拉姆齊聽完講座之後非常有興趣,上前與瑞利討論誤差的來源。他們回到各自實驗室之後就立即進行各項實驗,並互相保持聯絡,交換研究進度。

瑞利和拉姆齊最終達成共識,認為已經排除了除了一個可能性以外所有原因。他們發表結論,認為是一種未知的氣體元素造成測量到的氦氣密度相差。他們成功分離出這種未知的氣體並研究其物理和化學特性。這氣體就是氬,惰性氣體的一員。現在我們知道由於惰性氣體的電子結構比其他族的元素穩定,使它們較不常發生化學反應,因此在 19 世紀前一直未被發現。

發現氬之後,瑞利和拉姆齊繼續共同研究,發現了其他惰性氣體:瑞利發現了之前僅在太陽光譜中觀測到的氦(氦的英文 helium 意指太陽)和與羅伯特.懷特洛-格雷(Robert Whytlaw-Gray)共同發現具有放射性的氡,而拉姆齊則發現了氖、氪和氙。現在我們看看元素週期表,就會發現自然的惰性氣體就只有這六種,在族中由輕到重的排序就是氦、氖、氬、氪、氙、氡。換句話說,瑞利和拉姆齊包辦了所有自然惰性氣體的發現

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氦、氖、氬、氪、氙氣體放電發出的光的顏色、其元素代號和其可見光譜。圖/wikimedia

題外話,想必有讀者留意到瑞利的名字了。沒錯,瑞利同時是解釋「天氣為何是藍色的?」的科學家,瑞利散射定律(Rayleigh’s law of scattering)就是他發現的。根據瑞利散射定律,光線波長越短則其被空氣散射的強度越強,因此波長較短的藍色光更容易被地球大氣散射,我們就看到藍色的天空了。


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本文摘自《物理雙月刊》38 卷 10 月號 ,更多文章請見物理雙月刊網站

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為什麼還沒找到外星生命?—《BBC 知識》

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  • 作者/馬丁.芮斯|宇宙學家、天文物理學家,目前是皇家天文學家,倫敦大學學院及萊斯特大學客座教授。
  • 譯者/畢馨云|清華大學數學系畢業,現專事翻譯。

外星生命是跟我們很像?還是根本不一樣呢?圖/《BBC 知識 2017 年 2 月號》提供

數十年來天文學家一直在搜索天空,
尋覓智慧生命的生物形式。
但他們是不是應該尋找長相完全不同的東西?

過去 20 年間,我們開始明白,大多數的恆星周圍都有行星隨行,在我們的銀河系中,就有上百萬,甚至十億顆與年輕地球相似的行星。不過,這些行星上有生命嗎?這個問題很難回答,因為我們連地球上的生命如何起源都還不知道。究竟是什麼機制,讓複雜的化學組成,轉變成大家視為「有生命」的第一個複製實體?

我們並不清楚宇宙裡的其他行星,到底有多大的機率像地球一樣,演化出具備技術能力的「聰明」生物。但如果真有幾個行星發展出智慧生命,而且其所環繞的恆星又比太陽還要老的話,這些生命就有可能演化得比在地球上還要快。因此,其他地方可能有遠超過我們能力的生命,正是這樣的思維,重燃起一波搜尋外星人的興致。

早在 1835 年的「月球大騙局」(Great Moon Hoax)系列文章,就描繪過長著蝙蝠翅膀的人形外星生物。圖/《BBC 知識 2017 年 2 月號》提供

1951 年的科幻電影《當地球停止轉動》裡有個名叫古特的機器人,而這會是更接近真實版的外星人嗎?圖/《BBC 知識 2017 年 2 月號》提供

俄國企業家兼物理學家尤里.米爾納(Yuri Milner)為未來十年投資一億美元,啟動「突破聆聽」(Breakthrough Listen)計畫,讓搜尋外星智慧生物的能力升級;這項計畫將審視最靠近地球的 100 萬顆恆星。我認為成功的機率頂多是個位數字,但這樣的探測十分重要,不單是對科學來說,更關係到我們怎麼看待人類在宇宙中的地位,所以確實值得一賭。

對於生命可能會在哪裡出現、是哪種形式,我們應該持開放的態度;就我們所知為起點,並善用現有技術,去發掘是否有行星的大氣環境顯示生命的跡象,這顯然是有道理的做法。利用韋伯太空望遠鏡,和即將在 2020 年代啟用的新一代地面望遠鏡,未來 10 年或 20 年取得的行星高解析光譜資料中,一定會浮現線索。生化學家可能很快就會解答生命起源的疑問,接著就能告訴我們:生命打從一開始就出現的可能性有多大?搜尋外星生命的最佳地點在哪裡?外星生命會不會像地球生命一樣以 DNA 或 RNA 為主要成分,或是具有完全不同的化學組成?

我們至今做出最確定的推斷,都圍繞著地球上發生過的事,以及遙遠的將來可能會從地球生命延伸的事物。因此對於高等或智慧生命的猜測,又比關於一般生命的推測更加站不住腳。

尋找訊號

「外星文明」這樣的稱呼,可能太過狹隘;畢竟外星生命也許是單一的整體智慧。

偵測到人為「訊號」顯然會是重大發現:這顯現智慧與技術的證據,意味著宇宙的其他角落可能有實體存在。但訊號發出者的長相會是什麼模樣?在大眾文化中,外星人通常長的人模人樣,也有兩條腿,但可能會有觸手或是長柄突眼。也許真的有這種生物,不過我認為,我們預計看到的外星人並不是這副模樣。如果我們真的發現外星訊號,我相信它並不是來自生物形式的生命,而是來自極為複雜且功能強大的電子腦。另外,慣用「外星文明」這樣的稱呼,可能會太過狹隘,「文明」暗指由個體組成的社會,但外星生命也許是單一的整體智慧。

自 20 世紀初,我們就開始把外星人想像成大眼睛、灰皮膚的人形生物,就像羅斯威爾騙局(Roswell Hoax)中的模樣。圖/《BBC 知識 2017 年 2 月號》提供

外星生命可能比較類似在電影《星艦迷航記》中,發動攻擊的博格(Borg),它們是帶有蜂群思維的宇宙種族,乘坐立方體飛行器。圖/《BBC 知識 2017 年 2 月號》提供

我所做的這個結論,來自我們所知道的地球智慧出現過程,以及我們預期智慧在未來數十億年會如何演變。雖然地球存在了 45 億年,但不要忘了,太陽的壽命尚未超過一半,所以未來的演化(後人類時代)有可能持續數十億年。況且,在太陽形成時,宇宙已經存在超過 90 億年了,有許多恆星比太陽還要老,繞著其中任何一顆恆星運行的行星,其上的生命都比我們更有優勢。

物理學家弗里曼.戴森(Freeman John Dyson)提倡的「戴森球」概念,可從恆星捕獲全部的太陽能。戴森認為,如果我們搜尋類似這樣的結構,就有可能找到高等外星生命。圖/《BBC 知識 2017 年 2 月號》提供

大家對於地球生命的未來,看法已經有了改變,而這與尋找地外智慧的討論有關。近來在電腦和機器人方面的進展,使大家越來越關注人工智慧在更廣泛的概念及實際工作上,是否有可能在未來數十年達到(甚至超越)人類的能力。這讓大家更加了解學習、思考和創造力,並引發關於意識本質的辯論,同時也讓倫理學家與哲學家不禁推測,我們究竟會創造出什麼形式的人工智慧,而人類又會和這些人工智慧產生什麼關係?

機器崛起

很少人會懷疑,機器將逐漸超越人類獨特的能力,或是我們將透過機器生化人來提升自身能力。即使有不同的看法出現,主要也圍繞著進展速度。有些人認為,本世紀就會有一場「智慧爆炸」;謹慎的一方則相信,這些變化可能需要上百年。不管哪一方說得對,這個時間歷程和達爾文演化論所說的人類演化過程相比,都很快速。

人腦的體積和處理能力,在化學及代謝上是有極限的,也許人類已經接近這些極限了。但電腦沒有這樣的限制(量子電腦說不定更不受限)。對這些機器來說,進一步發展的潛力有可能像是從單細胞生物直接演化到人類這般戲劇化。機器人工智慧的「智力」將徹底擊敗有機人腦「思考」的容量和強度。

不過,通往這個長遠未來的近期目標是什麼?在這個世紀,有無數的微小機器將探索整個太陽系,包括行星、衛星和小行星。下一步會是有效運用那些能夠在太空中建造、組裝巨大結構(譬如大型「薄紗」鏡,或龐大電腦網路)的機器人。

未來絕對不會有大批人類搬離地球,但可能會有英勇的冒險家在太陽系其他地方建立小型聚落,但可能找不到像南極或海底般舒服的地方。然而,人類探險會局限在太陽系裡。運用已知的技術航向環繞其他恆星的「眾地球」之轉運時間,遠遠超過人類有生之年,因此星際旅行(不同於無人探測器、DNA 樣本等等)是屬於後人類的計畫;這些後人類可能是由矽組成,也有可能是戰勝死亡、休眠或假死狀態的有機生物(或生化人)。

外面的世界有什麼?

那些後人類智士會開創的地點,遠超乎我們的想像,就像老鼠無法想像弦論一樣。

地球的生物圈非常不適合高等人工智慧;而不利於人類的行星際或星際空間,才是「非生物腦」的絕佳場所。在遙遠的將來,他們可能會在此開採衛星及小行星,建造巨大的人為產物。這些後人類智士會開創的地點,遠超乎我們的想像,就像老鼠無法想像弦論一樣。

那現在外面的世界可能有些什麼?假設許多行星上已有生命,再假設其中幾顆行星發生了與地球類似的達爾文演化過程,即使如此,會同步出現重要階段的可能性仍然非常小。如果某顆行星上出現智慧和技術的時間明顯落後地球(由於它比地球年輕,或是因為複雜生命的「瓶頸」,譬如從單細胞變成多細胞生物,所花的時間比在地球上久),那麼這個行星顯然不會有外星生命的證據。但某些行星上的生命有可能發展得比較快或比較早。

人類技術文明發展史是以世紀來衡量的。也許只要再過一到兩世紀,無機智慧就會凌駕人類,然後存留下來,繼續演化數十億年。這表示,如果我們真的偵測到外星人,幾乎不可能在外星智慧仍呈有機形式的短暫時間裡「捕捉」到它,它更有可能在很久以前就轉變成電子(且是無機)形式了。

美國綠岸望遠鏡(如圖)與澳洲的帕克斯望遠鏡,將投注20%到25%的運轉時間在「突破聆聽」計畫。圖/《BBC 知識 2017 年 2 月號》提供

這對於尋找地外智慧生命有什麼意義?儘管成功的機會很小,但由於賭注非常高,因此這些搜尋還是有價值的。這也是我們為什麼要讚賞「突破聆聽」計畫,這項計畫將實行最深最廣的外星技術生命搜尋。全世界兩個最大的可轉向無線電望遠鏡:美國綠岸望遠鏡及澳洲帕克斯望遠鏡,將各自投入 20% 到 25% 的運轉時間於此計畫。真希望其他的儀器,譬如位於波多黎各的阿雷西波天文台也能加入搜尋行列。這些望遠鏡將會用來尋找來自鄰近及遙遠恆星、銀河系盤面和中心,以及從鄰近星系發出的非自然電波傳輸。這些望遠鏡的目標是自然宇宙無法發出的窄頻帶發射,利用美國加州大學柏克萊分校研究團隊發展的先進訊號處理裝置,搜索 100 兆赫到 50 吉赫的頻率範圍。

外星調查

即使訊號是刻意發送的,我們可能因為不知道怎麼解讀,而無法判斷是不是人為的。所以就算偵測到了,可能也讀不出有意義的資訊。

「突破聆聽」計畫延續 50 年來的傳統,要使用電波天文學搜索外星智慧生命,當然,在其他頻率也可能會有證據。舉例來說,雷射脈衝就是星際通訊的好方法,而且強大雷射光束有機會提供一種先進技術,讓太空船加速到高速,這些都更引人注意,也是這個計畫會使用光學望遠鏡的原因。

搜索地外智慧時,會在所有頻帶中尋找明顯的人為電磁傳輸,但即使偵測到了(少數人認為成功機率會超過 1%),我仍認為這個「訊號」不大可能是刻意發給我們的可讀訊息。它比較可能是極複雜機器的副產品(甚至是故障結果),那台複雜機器可能超出我們的理解,根本無法追查到源頭的外星有機生物,而這些生物有可能仍然存在母行星上,也可能早就滅亡了。

我們只有可能解讀那些運用類似技術的(也許是極少數)智慧生命所發出的訊息。即使訊號是刻意發送的,我們可能因為不知道怎麼解讀,而無法判斷是不是人為的。所以就算偵測到了,可能也讀不出有意義的資訊。

即便宇宙裡到處有智慧生命,我們可能也只能辨識出非典型的一小部分。有些「腦」也許會用我們根本想不到的方式來架構現實世界,而其他形式的外星生命可能存活於沉思冥想中、在某片行星海洋深處,或無拘無束浮游於太空,不讓人知道他們的存在。

地球的重要性

銀河系裡有沒有可能充滿外星文明,在各自的行星城市為日常事務奔波勞碌?圖/《BBC 知識 2017 年 2 月號》提供

也許銀河系已經擠滿了高等生命,我們的後代子孫將以「初級成員」的身分「安插」到星系聚落中。但另一方面,我們的地球也可能是全然獨一無二的,搜索可能會無功而返,有人會因此感到失望,但人類可能會更加驕傲。這個在太空中的淡藍色小圓點,我們的小小地球,可能是整個宇宙裡最重要的地方;不僅如此,這還會意味,人類這個物種擔任了過渡到機器主導文化的短暫先鋒,在宇宙中有重要的地位,可承接未來,傳播至地球以外的遠方。縱使我們現在孤身在宇宙之中,但不代表生命會永遠是宇宙裡微不足道的「塵埃」。屆時地球的未來對宇宙而言會變得極為重要,而不僅僅是人類自己關心的事。

「突破聆聽」計畫可能無法解答這個大哉問,但它給了我們一點機會,畢竟賭注如此昂貴,就連很小的發現也聊勝於無。


 

本文摘自《BBC知識國際中文版》第 66 期(2017 年 2 月號)。

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處女可以使用月亮杯嗎?

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最近月亮杯的議題在媒體上沸沸揚揚,各種正反意見都有。但最近看到一則新聞似乎被解讀成「處女」跟「衛生習慣不良者」不適合使用。看到這則新聞,團隊的醫師們覺得,恩,有點怪怪的,這位醫師的想法可能是沒有被完整寫出來,被媒體斷章取義吧?因此團隊婦產科醫師決定跟家醫科醫師一起合作寫這篇文章,把有關陰道的相關重點解剖知識,和月亮杯的重大關鍵資訊整理給大家一次看懂!(握拳)

月亮杯是什麼?月亮杯長什麼樣子?

月亮杯可重複五到十年甚至更長!圖/MedPartner 提供

「月亮杯」已經被發明超過一個世紀了,基本上是一個柔軟有彈性的杯裝物,常用的材質有矽膠、橡膠、TPE 等等。使用時把它捲起來推進陰道內,就可以接住經血,一段時間後取出、倒掉經血、洗淨,就可以重複使用。通常可耐用到 5-10 年,甚至更長的時間。因此月亮杯最大的賣點就是「環保」,而且「比起衛生棉非常省錢」。

要知道月亮杯怎麼使用,首先要了解一下月亮杯的結構啊~月亮杯通常有個環狀的開口,杯狀的結構,加上一個突出的底部結構,讓妳方便取出。就是這麼簡單的設計,而且一體成型,所以基本上不太會壞。在歐美是除了衛生棉以及衛生棉條以外,女性在生理期間的另外一種選擇。

處女膜長什麼樣子?

處女可不可以使用月亮杯?要回答這個問題前,我們要先認識一下處女膜。

在問問題前先來了解女性生殖器。圖/MedPartner 提供

這是正常的女性外生殖器外觀,處女膜 ( Hymen ) 是位於陰道口的一層薄膜,有多薄呢?大概只有 1-2 毫米這樣的厚度。這片薄膜的兩側都是粘膜,通常會有開孔,稱作「處女膜孔」,所以即使是處女,在正常狀況下,還是可以經由處女膜孔讓子宮內膜剝落形成的月經排出。

為什麼要有處女膜呢?目前沒有非常確定的答案。但有一假說是,女性在青春期發育前,因為雌激素分泌量少,因此陰道黏膜的分泌少、皺褶少,因此抵抗力比成年人差,處女膜扮演類似防火牆的角色,稍微阻擋外界病菌進入陰道內。一但進入青春期,卵巢開始發育,雌激素分泌量多之後,這層薄膜的意義就更不明確了。

處女膜的各種型態。圖/MedPartner 提供

處女膜有分長多種造型。啊,不是啦,是分型。上面的圖是常見的處女膜分型,其中「閉鎖型處女膜」是有需要治療的。因為月經會無法正常排出,這樣的女性通常會伴隨週期性腹部疼痛,需要手術做個開口。至於其他的許多種分型,就只是分型,臨床沒有太大意義。妳也不用擔心自己處女膜是哪種型,反正有症狀就去找醫師,醫師會幫妳處理。

為什麼要介紹這個分型?就是要讓你知道,處女膜就是一層膜,「有開口的都沒問題,沒開口就有問題」。處女膜也會因為性經驗、生產等等因素,產生不同的形狀,通常生產後處女膜就幾乎只剩下一點點殘留的組織。所以在那邊爭執有沒有處女膜其實有點無聊,就算生過都還會有一點啦。

處女膜也不一定是性交或生產才會裂,劇烈運動或跨騎的動作都有可能裂。處女膜也不是性交就一定會裂,有些女生處女膜天生開口就比較大,而且彈性也很好,可以在發生性經驗之後都仍然保持很完整的狀態。

所以男生不要以為跟處女性交就會像從 500 c.c. 飲料的封膜插根吸管進去,會出現「啵」一聲處女膜破掉然後流血,沒這種事啦。看完上面的分型你就會知道,這沒個準的,「啵」一聲這個從來沒聽說過,但會不會破掉流血呢?如果處女膜開口不大的話通常會,但如果沒有,先不要懷疑對方是不是處女,有時候是要檢討你自己的(無誤)。

所以處女、衛生習慣不好還可以使用月亮杯嗎?

落落長講這麼多,回到原本的問題。處女可不可以使用月亮杯?這位施主,這個問題要問問妳自己啊!如果妳在意「一定」要有處女膜,那你可能最好連腳踏車都不要騎,因為也有機會破。真的這麼在乎處女膜,還有第一次性交有沒有流血,那你可能必須做的是第一次性交前先請醫師幫妳檢查一下,如果可能已經破了,或看起來不太會流血,那有種手術叫做「處女膜修補術」。如果妳覺得這什麼年代了還要在乎處女膜這玩意兒?那妳就安心使用吧!

至於衛生習慣不好的人就不適合使用?應該說,衛生習慣不好的人不管用什麼都會出問題啊!用棉條跟衛生棉也是可以用到感染啊!這樣的女性需要強化的是衛生習慣,而不是避免使用月亮杯啊!

所以並沒有真的什麼人一定不適合使用月亮杯。主要還是取決於女性的自主,妳自己喜歡不喜歡使用的感受與經驗最重要。

月亮杯的正確使用方式

要如何放置月亮杯呢?圖/MedPartner 提供

使用前要先依照仿單的建議方式清潔,然後將杯口折疊起來,把陰道用手指微微打開,再把月亮杯塞入,緩緩推至子宮頸下方,然後把手放開就完成了,基本上有彈性的月亮杯材質就會跟妳的陰道壁完全密合,產生一個負壓,因此平常你在動的時候,是不至於會掉出來的。

記得要先解除負壓再拿出來!圖/MedPartner 提供

要如何取出呢?首先肚子要先用點力氣,就像生孩子那樣。啊,妳可能沒生過~換個方式說,那就有點像大便一樣,增加腹部的壓力,杯子就會往下掉一些。接下來把手指伸入陰道內,先把月亮杯的杯壁跟陰道壁稍稍分開,就可以解除負壓。不要忘記這個動作,不然硬拉出來,你的手跟負壓在拔河,陰道會有點痛。接下來捏住杯底結構把杯子緩緩拿出來就可以了。當然拿出來的時候要小心點,避免經血灑出。

會有網友問,月亮杯會不會掉到子宮內?

掉進子宮的機率微乎其微,請放心。圖/MedPartner 提供

請看一下陰道的側面解剖圖,有個東西叫做「子宮頸」很棒的,它擋在陰道跟子宮的中間,是一個很有彈性的環狀結構,開口除了生產時以外都超小,要讓月亮杯掉到子宮裡面,這種機率趨近於零啊⋯⋯

月亮杯使用上的注意事項

圖/Michelle Tribe@flickr

相關的注意事項,請依照你使用的廠牌仿單指示去做。以下是幾點注意事項:

1. 「注意清潔」,一定要照著仿單的清潔方式去徹底消毒喔!
2. 修剪指甲,不然放進去的時候可能刮到自己小妹妹 QQ
3. 要記得拿出來。放超過 24 小時會有感染風險。使用這類產品最危險的狀況是中毒性休克症候群(Toxic Shock Syndrome),但正常使用幾乎不可能發生。但不管是棉條還是衛生棉還是月亮杯,你都不應該超過這個長的時間不換,畢竟陰道不是無菌的啊~~~

除此之外,都是一些使用的小技巧,沒太多真的需要注意的事情了。

至於使用月亮杯會不會不舒服?施主啊,這是妳的身體,會不會不舒服要問你自己。至於其他人說舒不舒服,那是其他人的事。如果是一些沙文主義者一直在講會不舒服,請不用理他。妳去聽一個沒陰道的人跟妳講用月亮杯舒不舒服幹嘛?這問題問妳的女性朋友還比較有意義。

目前國內引進月亮杯的廠商只有一家,我們沒收業配,也沒要幫廠商代言,我們也不保證它的產品一定很棒沒問題。但通過國內醫療器材查驗許可上市,就有一定的政府監管,基本上民眾可以依照仿單上的建議使用方式自行使用,若有任何狀況或後續不良反應,可以向食品藥物管理署回報,政府也會發出相關通報,並做出相對應的管理措施,一般來說暫時不必太過擔心。

寫這篇文 MedPartner 團隊的醫師主要是大家更了解自己的身體,每位女性都應該有自己身體完整的自主權,在正確理解自己身體的狀況下,清楚了解產品的狀況下,做出自己的選擇,這是醫學倫理最重要的原則之一:知情,且同意。沒有人有權利,或用各種看似想「保護妳」的話語包裝,去剝奪妳對對身體的自主。

各位女孩們,月經已經夠辛苦了,要用什麼東西,就自己徹底搞清楚優缺點,自己好好做決定吧。不管妳想從環保、經濟、舒適程度還是什麼角度去考慮這類產品,妳的身體,妳的處女膜,妳自己的使用感受,何必去聽別人指指點點呢?不是嗎?


  • 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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發現能治療糖尿病的胰島素——胰島素與生技產業的誕生(上)

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糖尿病(diabetes)似乎是有人類就有的疾病,早在西元前 1552 年埃及就有記載小便頻繁導致身體虛弱的現象。西元 200 年左右,希臘哲學家亞里斯多德首先使用 diabetes 來描述此一現象。在拉丁文裡,diabetes 是多尿的意思,與「糖」無關。1675 年威利斯(Thomas Willis)因病人尿中具甜味而加 mellitus(拉丁文意「甜」),稱為 diabetes mellitus;但現在均只簡稱為 diabetes。

在中國,西元前 200 年左右的醫學書《黃帝內經》中也載有頻尿、多渴、及身體虛弱的疾病,稱為「消渴」。西元 600 年左右,隋唐甄立言所著之《外台祕要》中謂「消渴小便至甜」應是中國有關糖尿病的最早記載。

儘管有如此淵源長久的歷史,但人類卻遲至 1920 年代才偶然地發現糖尿病的病因是胰臟內分泌胰島素不足所致;其醫治方法則只是不停地注射胰島素。當時胰島素的來源是豬、牛的胰臟。1970 年代初,生物科技技術「重組 DNA」(recombinant DNA)開始在大學裡萌芽之際,一位即將失業的麻省理工學院畢業生竟然看到了商機。他説服了「象牙塔」裡的一位教授,合組了世界第一家基因工程公司,在短短兩年內發展出了「人造」人類胰島素,率先敲響了生物科技產業革命之鐘,到 2015 年已獲利達 1,330 億美元!

胰臟。圖/By BruceBlaus, CC BY 3.0, wikimedia commons

胰臟位於胃後,長約 15 公分,為一消化與內分泌系統。內有由三百萬細胞組成的許多呈星卵圓形蘭氏小島,按照染色的性質不同可分為四種細胞:

(1)α 細胞:分泌升糖素(glucagon)
(2)β 細胞:分泌胰島素(insulin)
(3)γ 細胞:分泌胰多肽(Pancreatic polypeptide, PP)
(4)δ 細胞:分泌生長抑制素(somatostatin)

患糖尿病者,診斷上以血糖升高及尿中含糖為特徵,一般分為二種:

(1)第一類糖尿病:胰島素分泌不足
(2)第二類糖尿病:不能充分利用胰島素;50% 的患者之 β 細胞在 5~10 年內均慢慢失去其功能

據世界衛生組織(WTO)2016 年 11 月的報導:

(1)全世界糖尿病病人數從 1980 年的 1.08 億增加到 2014 年的 4.22 億;
(2)全世界 18 歲以上成人糖尿病患病率從 1980 年的 4.7% 增加到 2014 年的 8.5%;
(3)糖尿病是失明、腎衰竭、心臟病發作、中風和下肢截肢的主要病因。

胰島素的發現雖然不能根治糖尿病,但卻讓患者能過著幾乎完全與正常人一樣的生活;「人造」人類胰島素的發明,開創了製造藥物的新紀元:生長激素、溶血栓蛋白質、B 型肝炎疫苗、紅血球生成素等生物科技產物不斷地相繼出現……希望讀者能與筆者一起在此分享這一段可歌、但不可泣的「胰島素與生技產業誕生」的醫學故事吧!

從胰臟的蘭氏小島說起

1869 年 2 月,德國柏林病理學學院的一位博士班學生蘭格漢(Paul Langerhans)提出一篇題為〈胰臟顯微解剖學的新知〉(Contributions to the Microscopic Anatomy of Pancreases)的論文,說明他在胃下面的脆弱葉狀器官胰臟內,發現許多不同於周邊之細胞小島,這些細胞群後來被稱為「蘭氏小島」(islets of Langerhans)。只是此時他雖然注意到了看起來像是神經的細胞,廣佈在這些細胞群內,但卻完全不清楚它們的功能。

1889 年,為了瞭解胰臟的功能,法國兩位外科手術醫生梅倫(Joseph von Mering)及明考斯基(Oskar Minkowski)將狗的胰臟割除,發現這隻可憐狗整天口渴及隨地小便。數日後,一位助手覺得實驗室內的蒼蠅好像突然多了起來,尤其是在狗小便過的地板。分析狗尿及其血液後,梅倫及明考斯基很驚奇地發現裡面充滿了糖份!顯然地,胰臟具調解體內糖份代謝的功能,它一旦受損將導致糖尿病。就這樣,梅倫及明考斯基無意中發現了「困擾」人類三千多年之糖尿病的病源(不過人們真正因糖尿病造成「困擾」可能是在 21 世紀吧)。

1895 年,沙佩-沙爾(Edward Albert Sharpey-Schafer)爵士提出糖尿病是因缺少一種由胰臟之「蘭氏小島」所製造出來的物質所致。他後來建議稱這一物質為 insuline,後改稱為 insulin(此字源自拉丁文 insula,意為小島),中文譯為「胰島素」,指胰臟小島分泌出來的激素。

胰島素的發現

可是這「胰島素」物質到底是什麼呢?由於胰臟也分泌蛋白質分解酶,可破壞胰島素,因此想從絞碎之胰臟中分離出胰島素的實驗,幾十年都沒什麼大進展。

1921 年初,加拿大多倫多大學講師班廷(Frederick Banting)醫生從巴倫(Moses Barron)文章中發現結紮胰臟管可悶死分泌蛋白分解酶的細跑,因此想到了一個可能分離出此物質的方法。但當時加拿大研究糖尿病的大師麥克勞德(John Macleod)教授卻不以為然,因此只答應給他一個實驗室、一些基本設備、十隻狗、及一位剛大學畢業的助理貝斯特(Charles Best)。同年 5 月 17 日,他們正式捲起袖子,在麥克勞德的「指導下」工作起來。7 月 30 日,他們將新方法所分離出來的物質注射到被割掉胰臟之狗的身體後,發現這些狗的血糖均大量下降!

班廷想出了可以分離出胰島素的方法。圖/By Arthur S. Goss, Public Domain, wikimedia commons

麥克勞德終於有點相信了,因此建議進行更廣泛的實驗。這一來班廷及貝斯特當然不能再以「殺狗取胰」為業了,因之只好求助於附近的屠宰場:沒想到竟然「因禍得福」,他們發現豬、牛的「胰島素」不但具相同的功能,且根本不須先經胰臟結紮,新鮮冷凍的胰臟即可直接用來萃取胰島素(低溫顯然遲緩了蛋白質的分解)!

為了希望能早日進行人體試驗,班廷甚至以自己當試驗品,將萃取物注射到自己體內:班廷只感覺疲倦及頭暈,但未「生病」。到了 12 月,馬克里歐特已深信無疑,再請訪問教授生化學家柯立普(James B. Collip)加入團隊,負責純化萃取物的工作,以便進行人體試驗。

1922 年元月 11 日,他們將萃取物注射到患糖尿病、臨近死亡邊緣之 14 歲多倫多男孩湯姆生(J.Thompson)身上,很失望地發現竟然沒什麼改進。但他們並未灰心:在柯立普教授日以繼夜的純化工作下,12 天後他們再次將萃取物注射到該男孩身上時,不但發現他迅速恢復體力,食慾大幅提升、血液及尿中糖份恢復正常,一些糖尿病的症狀似乎也消失得無影無蹤!在此一發現之前,患了糖尿病等於判了死刑,是無藥可救的,只能靠飲食及運動來控制,一般大概都只能拖個一年左右而已。湯姆生靠著萃取物,一直活到 37 歲才因肺炎而病逝。此一成功的例子迅速地傳開,許多的自願者人體試驗也一樣有效,因此班廷不久就在多倫多開了一家專治糖尿病的診所。

諾貝爾醫學獎的爭議

圖/By Toronto Daily Star – Toronto Star archives, Public Domain, wikimedia commons.

這麼重大的發現當然躲不過諾貝爾獎委員們的耳目:他們很快地決定將 1923 年的諾貝爾醫學獎頒發給「因發現胰島素」的班廷及麥克勞德。才出道就得諾貝爾醫學獎,32 歲的班廷應該很高興才對(到 2016 年為止,他還是最年輕的醫學獎得主),沒想到他聽到諾貝爾獎委員的決定時,竟然火大地謂:怎麼不是他及貝斯特,而是他及麥克勞德?顯然又是一個有爭議性的諾貝爾獎[註 1]!為了聊以表達貝斯特的貢獻,他決定將他所得的現金與貝斯特平分;麥克勞德也因如果不是柯立普的純化技術,人體實驗是不可能成功的,而決定將他所得的現金與柯立波分享!

「貨惡其棄於地也,不必藏於己」,有這麼可賺大錢的發現,班廷的團隊卻在取得胰島素萃取的專利後,將其使用權完全免費地轉給加拿大多倫多大學[註 2]。1922 年,多倫多大學與製藥公司禮來(Eli Lilly)合作,在後者研發改進製程後,1923 年年底時,已能大量生產足夠供應整個北美洲所需、純度相當高的胰島素。胰島素是禮來歷史上最重要的藥物:禮來因它而成為世界主要製藥大廠之一!

解密胰島素的化學構造

桑格(Frederick Sanger)於 1936 年進入英國劍橋大學的聖約翰學院,準備攻讀自然科學。但因不善物理及數學,一年後即將物理改為生理,以第一名畢業於剛成立不久之生物化學系;1943 年以「動物體內之離胺基酸(Lysine)的新陳代謝」取得博士學位後,即加入奇布諾爾(Antony Chibnall)的團隊工作。奇布諾爾早就在研究胰島素的胺基酸成份,因此當了系主任後建議桑格繼續其未完成的工作。胰島素是當時已知之非常少數的純化蛋白質,在一般藥店即可買到。桑格果然不失所望,於 1951 年及 1952 年分別確定了牛胰島素中 A、B 兩鏈的胺基酸序列定序(下圖)!

人類胰島素的 A 鍵與 B 鍵。圖/賴昭正提供

以今日之技術來看,這或許不是什麼大成就,但不要忘了當時大部分的生化學家均認為蛋白質是一無定形或組成的物質!

事實上是桑格這一發現——蛋白質有固定的化學構造——以及他一系列的演講,使發現 DNA 雙螺旋結構的克里克(Francis Crick)於 1958 年提出了現今已為大眾所接受之理論:遺傳基因物質(DNA 或 RNA)的核酸序列(遺傳碼)決定了其「指導」合成之蛋白質的組成(胺基酸序列);而蛋白質的組成進而決定其立體結構及性質。反過來説,如果我們知道蛋白質的組成,我們也可推算出決定此蛋白質之基因的核酸序列[註 3]。

單獨的 A、B 兩鏈沒有胰島素的功能;在桑格團隊的不懈工作下,他們終於在 1955 年成功地確定了歷史上第一個蛋白質「胰島素」的化學構造:由 21 個胺基酸組成的 A 鏈與由 30 個胺基酸組成的 B 鏈是靠兩個雙硫鍵連在一起,而短的 A 鏈中間又靠另一雙硫鍵聯結彎曲。桑格也因此於 1958 年藉由「蛋白質(尤其是胰島素)的構造研究」,得了他的第一個諾貝爾化學獎。

德國化學家梅爾荷費(J. Meierhofer)等人於 1963 年首次在實驗室中(化學)合成人類胰島素。1966 年時在中國及美國也有人工合成胰島素的報導。1974 年 Ciba‑Geigy 製藥公司[註 4]曾嘗試以合成法製造人類胰島素,但因太複雜、產量太低等經濟因素而作罷。因此儘管 2,000 公斤的豬胰臟大約只能萃取 30 公克的胰島素,人造胰島素一直無法與萃取的動物胰島素抗衡!豬的胰島素與人類的胰島素最相近,只差一個胺基酸而已;而牛的胰島素則具三個異於人類的胺基酸。顯然在脊椎動物的進化過程中,胰島素尚未分岔太遠:我們的防禦系統竟不掀旗反抗外來的動物胰島素!

(未完待續)

註解:

  • 1. 賴昭正,〈諾貝爾獎的爭議性〉,《科學月刊》,2016 年 12 月號。
  • 2. 多麼高尚的情操。反觀國內,士林地檢署偵辦「浩鼎案」,元月 9 日偵結,認定前中研院院長翁啟惠及浩鼎董事長張念慈(在技轉)涉期約收受賄賂及行賄罪嫌,決定起訴。
  • 3. 賴昭正,〈左旋還是右旋?化學對稱跟你我的身體有關!〉,泛科學,2015/9/25。
  • 4. 於 1996 年與 Sandoz 合併成今日之瑞士的國際大藥廠 Novartis。

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愛滋的恐怖不是病毒,而是惡意解讀的假資訊

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近來部分反對婚姻平權的團體,在網路上瘋傳「XX 國家的愛滋患者持續增加,所以台灣不應通過婚姻平權法案」[註 1],試圖用愛滋的恐懼來影響輿論,但都是試圖誤導民眾的資訊:

.今日南非,明日台灣。若我們以為可以置身事外,不謹慎應對,那絕對是天真!680 萬人,南非感染愛滋病的人數,仍在持續增加中。1

.近年在麻州 HIV/AIDS 的案例上升地相當可觀……2

事實上,南非和美國麻州在通過婚姻平權法後,每年新增的患者都逐年減少的啊!如果真的關心台灣防疫的話,就不應該散佈錯誤的資訊!

事實一:在南非,通過婚姻平權後,愛滋病的新增感染者呈現下降的趨勢

從聯合國在 2014 年公佈的資料來看3[註 2],南非在通過婚姻平權後,每年新增愛滋感染者的人數逐漸下降!(圖 1、2)促進婚姻平權不會影響愛滋病疫情!(南非在 2006/11/30 通過婚姻平權法)

圖 1:南非 1999~2013 年每年愛滋病患者新增人數。圖/取自聯合國3;中文資訊為本文作者加註

圖 2:南非 1999~2013 年間,年輕族群愛滋病患者比例變化。圖/取自聯合國3;中文資訊為本文作者加註

事實二:在美國麻州,通過婚姻平權後,愛滋病的新增感染者呈現下降的趨勢

從美國麻州衛生部的公開資料可以了解4自從婚姻平權通過後,每年新增的愛滋感染人數和死亡人數都逐漸下降!(圖 3)促進婚姻平權不會影響愛滋病疫情!(美國麻州在 2005/5/17 通過婚姻平權法)

圖 3,美國麻州 2000 – 2013 年間,新感染愛滋病和死亡人數比例變化。圖/取自美國麻州衛生部4;中文資訊為本文作者加註

事實三:在南非,愛滋病傳播的主要途徑是異性間性交,和母子垂直感染

愛滋病在南非的主要傳播途徑,為異性性伴侶的性交和母子垂直傳染 5。而背後的問題在於保險套的低使用率、互相重疊的多重性伴侶、「給糖吃的乾爹」-跨代性交等原因[註 3]。

因此我們可以了解,對抗愛滋最有效的方法是教育和醫療,讓別人結不了婚並不能防治愛滋病!當然,說不定其實有些團體真的很關心南非,那麼你可能需要知道以下這些事實:

如果你真的關心南非,你必須要知道的

事實一:在南非,女性感染者遠超過男性。由於性別權力失衡,年輕女性疫情十分嚴峻

「Sugar Daddy」一詞,中文可譯「給糖吃的乾爹」。在南非,由於貧富差距等因素,年長男性會用金錢資助年輕女性,而年輕女性會以性交作為回報 5,6。由於年輕女性屬於權力弱勢的一方,很難要求年長男性進行安全性行為 5,6。而文化所致,互相重疊的多重性伴侶在南非是普遍的情況 5。在上述等因素影響下,女性的感染人數比男性高(如下)、年輕女性的感染比例比男性嚴重許多(圖2、4),而孕婦感染愛滋病的比例更高達 30.2%(2010 年調查)5

南非 2015 年現況(資料來自聯合國7

感染愛滋人數:約 7 百萬人(670~ 740 萬間)
超過 15 歲的女性感染人數:約 4 百萬人(380~430 萬間)
15~49 歲人口感染率:約 19.2%(18.4~20.0% 間)
0~14 歲孩童感染率:約 24 萬人(21~26 萬間)
2015 年因愛滋病死亡人數:約 18 萬人(15~22 萬間)

圖 4:南非 2002~2008 年間,年輕族群愛滋病患者比例。圖/取自聯合國 5;中文資訊為本文作者加註

事實二:在南非,曾因為總統的錯誤認知和民間迷思,讓愛滋病嚴重失控

在 2000 年上任的南非總統姆貝基(Thabo Mbeki)與衛生部長查巴拉拉姆希曼(Manto Tshabalala-Msimang),居然倡導「愛滋否定論」,認為愛滋病的起源是來自於飢餓,而非病毒。在政治影響下,政府和科學家的鴻溝日劇加深。在兩人執政的八年期間,南非對於愛滋病的防疫、研究等嚴重地和世界脫離,導致了今日的現況8。而在南非的部分地區,曾有女童被強暴,因為當地謠傳:「和處女性交可治癒愛滋」(註:這是完全錯誤的!)9,10

從這個例子我們可以看到:一個人人瘋傳假消息的世界,多可怕。

圖 5:南非街頭的一則公益標語,呼籲成年男性不要輕信「強暴少女可治癒愛滋」的說法而糟蹋少女。圖/By Jeppestown @ flickr, CC BY-SA 2.0

事實三:在南非,現在的防疫措施包含了宣導安全性行為、正確的知識。(請注意,防治愛滋,不需要阻擋婚姻平權!)

在聯合國資料中說明5,南非目前的防治主軸有[註4]:(1)降低透過性行為傳播的機率;(2)降低透過靜脈注射毒品傳播的機率;(3)降低透過母子垂直傳染的機率。所以他們在擁有正確知識的人口比例、15 歲以前有性經驗的比例、多重性伴侶的比例、使用保險套的比例上持續的努力,用正確的性知識來防治愛滋的威脅(如下)。

南非於 2012 年公佈的防疫政策指標(資料來自聯合國5

15~19歲間,有正確的愛滋安全性行為知識,且能判斷錯誤迷思的比例:28.1%
15~19歲間,在 15 歲以前有性經驗的比例:13.1%
15~19歲間,最近一年裡擁有多重性伴侶的比例:20.6%
15~19歲間,最近一年裡擁有多重性伴侶、且使用保險套的比例:88.1%
15~19歲間的女性,最近一年裡擁有多重性伴侶、且使用保險套的比例:67.7%

從這裡我們可以從南非的政策發現,刻意誤導的資訊才是國家防疫真正的威脅!而這些假資訊,都犯了過度解讀、邏輯錯誤、沒有查證的問題:

過度解讀:許多的議題背後都有錯綜複雜的因素,比方說南非的疫情背後有政治、文化、經濟等因素。惡意地將愛滋病怪罪在特定族群,只是一種「好人總是自以為是」的一廂情願罷了。
邏輯錯誤:愛滋患者人數逐漸增加,不見得是疫情氾濫,更有可能是醫療照護有了顯著的成效,將愛滋病轉變成慢性病,讓患者的壽命和健康人一樣。
沒有查證:南非和美國麻州通過婚姻平權法後,每年新增愛滋患者人數趨緩,但傳播資訊的團體卻不曾查證,憑空想像真實的世界。

在資訊廉價的時代,正確地判讀、思考的能力比什麼都重要!

如果你真的關心同性間性行為的愛滋病防疫,你可以這麼做

當然,在網路上瘋傳這些訊息的團體,可能其實是真心關懷同性性行為的一群人,因此我借用英國愛滋教育及研究慈善組織(AIDS Virus Education and Research Trust/AVERT)的資訊11,提供有興趣的團體們,針對同性間性行為,愛滋的防疫措施該怎麼做?(1)安全性行為(保險套 + 水性潤滑劑)(2)反歧視同志,鼓勵社會、社區接受同志(3)定期愛滋病檢驗(註 5);(4)預防性與事後投藥等。

以上的資訊,提供給那些在網路上熱心關懷南非愛滋和同性性行為的團體自行取用。擁有正確的資訊,才能真正的防治疾病——防治愛滋,不需要阻擋婚姻平權![註 6]

  • 本文感謝哲學哲學雞蛋糕腦闆 朱家安,以及泛科學主編 雷雅淇大力協助

註解

  1. 嚴格來說,引發愛滋病的病毒的名稱是人類免疫缺陷病毒(HIV),感染此病毒的人類稱為 HIV 帶原者,而如果此病毒在人體內肆虐,使疾病惡化後才會被稱為愛滋病,又稱後天免疫缺乏症候群(AIDS)。因此嚴格來說愛滋病是患者病況惡化後的名稱,而非病毒的稱呼。但在中文的使用者習慣中,似乎會將兩者混用。為符合多數中文讀者的閱讀習慣,本文暫不區分。
  2. 聯合國內部有專門針對愛滋病進行研究、防疫、教育等工作的單位,名稱為愛滋病規劃署(Joint United Nations Programme on HIV and AIDS/UNAIDS)
  3. 該份資料裡,我沒有看到酗酒和愛滋病傳播的關聯性說明。而過去的研究顯示,男性實施包皮環切術後,傳播愛滋的能力會下降,可參考 SC Kalichman, L Eaton, SD Pinkerton (2007) Male circumcision in HIV prevention. The Lancet
  4. 該國的防疫主軸不只這 3 項,有興趣者可下載 pdf 檔自行閱讀。
  5. 台灣的免費愛滋匿名檢驗請參考疾病管制署官方網頁
  6. 當然,我也不能排除有些團體其實不想防治愛滋,只想阻擋婚姻平權。但請不要傳播錯誤的公衛資訊,這對台灣反而是重傷害!

參考文獻

  1. 取自網友在尤美女立委、呂欣潔之 Facebook 板上之留言。資訊網址為:https://www.facebook.com/yumeinu/posts/1285882748137675 以及https://www.facebook.com/JenniferLuTw/posts/1485258261551761。該類留言在 Line 群組裡也有流傳
  2. 取自台灣守護家庭官方網頁。資訊網址為:https://taiwanfamily.com/2199
  3. UNAIDS | 2014 SOUTH AFRICA HIV EPIDEMIC PROFILE
  4. The Official Website of the Executive Office of Health and Human Services (EOHHS)
  5. GLOBAL AIDS RESPONSE PROGRESS REPORT 2012 REPUBLIC OF SOUTH AFRICA
  6. Amy Maxmen (2016) Older men and young women drive South African HIV epidemic, Nature 535, 335. DOI: 10.1038/nature.2016.20273
  7. HIV and AIDS estimates (2015) Home > Countries > South Africa
  8. 【疾病地圖】南非對抗愛滋的在地戰爭。Case 讀報,臺大科學教育發展中心
  9. Rape of individuals with disability: AIDS and the folk belief of virgin cleansing, The Lancet, 2004, 363, 1663
  10. On The Virgin Cleansing Myth: Gendered Bodies, AIDS and Ethnomedicine , African Journal of AIDS Research, 2002, 87
  11. MEN WHO HAVE SEX WITH MEN, HIV AND AIDS. AVERT

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二戰日本核分裂研究:荒勝文策與F計畫—《物理雙月刊》

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文/高崇文|中原大學物理學系教授

上一回的阿文開講提到理化研究所在二戰時秘密從事原子彈研究的「二號研究」,這個「二號」是由於核心人物仁科芳雄的頭文字 「に」與「二」一樣的發音。這一回阿文要來開講的則是由日本海軍所主導的 F 計畫。嗯,這個 F 可不是考被試被當掉的 F,而是核分裂的 Fission 的頭文字 F。這個計畫的核心人物,說來跟臺灣也頗有淵源,不知算不算是臺灣之光?他就是臺北帝國大學的荒勝文策(Bunsaku Arakatsu)教授。

荒勝文策

荒勝文策於 1890 年出生於日本兵庫縣姫路市,他的生父叫長田重,但是他過繼給荒勝家成為養子。在從御影師範學校(現已併入神戶大學)與東京高等師範學校(後併入東京教育大學,筑波大學的前身)畢業後,荒勝文策一度在九州的佐賀縣擔任教職,後來他於 1915 年進入京都帝國大學物理學系就讀。京都帝國大學是日本利用甲午戰爭後訂定的馬關條約中國支付的賠款將第三高等學校的法學部與工學部改制而成,是東京帝大之後成立的第二所帝國大學。

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荒勝文策教授。圖 / 公有領域, wikimedia commons

當時的物理系只要讀三年,所以 1918 年 7 月,荒勝從京都帝國大學物理學系畢業,之後他留下來擔任該校講師,接著在1921 年 8 月升助教授。(當時日本的大學分三級:教授、助教授、助手。現在助教授改稱准教授,助手則分成助教以及助手)。

1923 年(大正 12 年)4 月荒勝轉任甲南高等學校擔任教授。甲南高等學校是當時新設立在神戶的一所私立高等學校,著名的粒子物理學家坂田昌一就是從這裡畢業的。跟其他公立高校不同的是他強調體育與德育,而且學生人數很少,相對地學費也不便宜,算是當時的貴族學校吧!

但是他在甲南高校也沒有待太久。三年後的 1926 年 6 月,他被臺灣總督府任命為臺灣總督府高等農林學校(後來併入臺北帝國大學)的教授。不過在此時,荒勝文策並沒有去臺灣,而是以臺灣總督府在外研究員的身分,前往歐洲留學,直到 1928 年 10 月。

留學歐洲,啟發他對核子物理的興趣

在歐洲的這段期間,他曾經短暫在德國柏林大學跟隨愛因斯坦作研究。當時正是波爾與海森堡提出量子力學的哥本哈根詮釋,而愛因斯坦期期以為不可的時候。日後荒勝認為自己受到愛因斯坦很大的影響

之後荒勝到瑞士蘇黎世聯邦理工學院(ETH),跟 Paul Scherrer 學習有關鋰原子中自由電子分布的研究。這時 Paul Scherrer 對新興的核子物理產生了濃厚的興趣,也許這影響到了荒勝。所以他接著來到英國劍橋大學卡文迪西實驗室,當時這裡可是核子物理的聖地,拉塞福以及他的徒子徒孫正展開一系列的核子物理實驗。這段在歐洲的留學經驗,也使原先立志從事理論物理研究的荒勝文策,開始對核子物理實驗產生興趣。

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荒勝文策投入物理學講座全部資源,在助手木村毅一與植村吉明的協助下,他們在台北帝大二號館 101 室開始建造高壓直線型加速器。圖 / Japanese book “Showa History: History of Japanese colony" published by Mainichi Newspapers Company.,公有領域,wikimedia commons

成為臺北帝大首任物理教授

1928 年臺北帝大正式成立了,這是繼東京帝大(1886)、京都帝大(1897),東北帝大(1907) 九州帝大(1911) 北海道帝大(1918)、京城帝大(1924,今天的韓國首爾)之後的第七所帝國大學,比大阪帝大(1931)以及名古屋帝大(1939)還早呢。臺北帝大一開始只有起初只有文政學部、理農學部,1928 年 12 月 26 日為了準備擴充 1929 年度的開課講座,在文政學部增設 4 個講座、理農學部 9 個講座,其中就包括荒勝文策的物理學講座。

荒勝文策於 1928 年 12 月成為臺北帝大物理學講座的首任教授,並開設普通物理與原子論等相關課程。在帝國邊陲的荒勝忙著繼續在歐洲學到的光譜學研究,大概也沒料到他的人生即接迎接一個大轉折,將他帶往人生的高峰。

亞洲第一次成功的核分裂實驗

1932 年 4 月英國劍橋大學卡文迪西實驗室的 John Cockcroft 與 Ernest Walton 利用新造的高壓直線加速器將質子加速,然後去撞擊鋰原子,結果得到兩個 α 粒子!這在當時被譽為是現代煉金術。之前大家只能用天然的放射源,放射出來的 α 粒子能量不足以將鋰原子核撞裂,而高壓直線加速器的發現讓物理學家搖身一變成了現代的鍊金師了。他們的結果刊登在《自然》期刊,一篇簡單介紹他們的新加速器,接著一篇介紹裂解鋰原子的實驗結果。

在閱讀這兩篇論文之後,荒勝向助手木村毅一說:「這是個大變動之事,我們也來試看看吧!」於是荒勝文策投入物理學講座全部資源,在助手木村毅一與植村吉明的協助下,他們在臺北帝大二號館 101 室開始建造高壓直線型加速器。兩年後,1934年(昭和 9 年)7 月 25 日晚間(因為白天太熱)他們成功了!這是亞洲第一次,也是世界第二次的分裂原子核的實驗。該次實驗重現並證實了 1H1+5B11→32He反應,並發現用高速氘離子撞擊鋰也能使鋰同位素產生 1H2+3Li6→ 22He反應。當時轟動整個日本的物理學界。

木村毅一也是從京都帝大畢業,他跟湯川秀樹以及朝永振一郎是第三高校以及京都帝大的同期生。他是 1930 年來到臺北帝大。植村吉明則是生於日本兵庫縣的一個小村莊中。隨後,他與家人一同遷居到當時屬於日本領土的臺灣,並在該處接受教育。1929 年,他從臺北的一間技職型高中畢業,並在同年至臺北帝大任職,加入了物荒勝的實驗團隊,成為其雇員。還有一位太田賴常是助教授,則是奈良人,也是京都帝大畢業的。他負責提煉重水。有趣的是整個團隊都是關西來的。不知平常實驗室是不都講關西弁呢?

順便廣告一下,二號館後來變成臺灣大學物理系館,101 室就在學生戲稱「陰氣很重,夏天不用冷氣一樣涼颼颼」的系館穿堂的旁邊。多少年來莘莘學子來來往往,確都不知道這裡曾有過如此輝煌的歷史呢。現在二號館 101 室已經改建為臺大物理文物廳,記錄原子核實驗室加速器建造過程以及重建過程也被拍成科學史紀錄片《衝破原子核》大家應該去參觀一下。

回到日本

在 1935 年於臺北帝國大學舉辦的日本學術協會第 10 次大會的物理學會議中,荒勝文策報告了他的研究成果,當時應邀來臺的仁科芳雄聽了之後非常激賞,很快便邀請他回京都帝國大學任教。很快地荒勝文策在 1936 年(昭和 11 年)11 月轉任京都帝國大學教授,接任石野又吉的物理學第四講座。木村毅一、植村吉明二人也一同轉任京都帝國大學,專長為重水製造及分光學的太田賴常則留在臺灣,物理學講座由同為出身京都帝國大學的物理博士、專長於宇宙射線物理的河田末吉接手。

而他們蓋的加速器之主設備,就被荒勝文策攜回日本內地去了。荒勝文策繼續進行他的核子物理研究。在京都帝大重新建造了高壓直線型加速器,並建造回旋加速器。1939 年,荒勝文策與萩原德太郎利用該加速器,測定出平均每次一個鈾 235 原子核分裂會釋出 2.6 顆中子。

除了利用加速器進行實驗,荒勝文策也曾與木村和植村一同利用宇宙射線進行高能物理研究,並將其實驗結果發表至 1937 年 8 月的《自然》雜誌上。另外,他也開設了實驗原子核物理學與量子力學等課程,甚至連爾後於 1949 年成為日本首位諾貝爾物理學獎得主的湯川秀樹也去旁聽他的課程。當時湯川是大阪帝大的助教授。1939 年湯川成為京都帝大的教授,成為荒勝的同事。

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荒勝文策與京都大學加速器的合照。圖 / By 時事通信社,公有領域,wikimedia commons

F 計畫

1941 年(昭和 16 年),荒勝文策成功利用鋰原子與質子反應產生的伽瑪射線,使鈾原子與釷原子產生核分裂反應,這使得荒勝註定要跟原子彈計畫結緣。日本海軍一開始對原子彈深感興趣,但是在得知需要投入大量資源,而且可行性不高後就放棄了。但是中途島海戰後,失去許多主力艦的海軍,回頭開始重新思索,希望開發新武器來扭轉戰局。也有一說是一開始海軍只是因缺石油想利用核能,後來才想回頭考慮製作原子彈。(前一陣子伊朗的核濃縮不也說是要開發核能嗎?只是全世界第二大產油國要開發核能,沒人相信罷了。)

艦政本部的磯恵大佐是京都帝大的校友,於是他找上了荒勝文策。戰後各方證言對 F 計畫何時開始可以說是眾說紛紜,從 1942 年 10 月到 1944 年 9 月各種說法都有,在盟軍佔領當局 GHQ 的文獻則說是 1943 年 5 月。這個就留給專業史家來決定了。

F 計畫跟二號計畫最大的不同是荒勝一開始就決定採用離心機來提煉鈾 235,而不是熱擴散法。他估計需要每分鐘旋轉十萬次以上的離心機才能將較輕的鈾 235 與較重的鈾 238 分離。當時日本國內專做船舶引擎的北辰電機與東京計器頂多只能做到每分鐘 3~4 萬轉,受制於高速旋轉產生的磨擦現象。東京計器與荒勝的實驗室都想將空氣壓縮再灌倒扇葉上產生高速旋轉。同時荒勝也找上古屋的住友金屬工業幫忙,因為離心機要承受相當於 10 萬 G 的壓力,憑自己的力量根本無法掌握。但是住友金屬沒多久就被炸成廢墟了。

一直到戰爭結束,荒勝都沒有蓋出他需要的離心機,F 計畫是徹底地 F 掉了。倒是配合荒勝的理論部門,以小林稔為首,算出鈾 235 的臨界質量。聽說是小林稔用機械式計算機去解擴散方程式得到答案的。湯川秀樹也在 F 計畫理論部門工作過,只是實際上他負責什麼,因為沒有資料只能留白了。

調查廣島原子彈

1945 年 8 月 6 日,美軍在廣島投下原子彈,造成廣島死傷慘重。為了明白災情,荒勝文策被海軍大臣米內光政委任原子彈爆炸受害區域的調查任務,與京大醫學部的杉山繁輝教授共組原爆災害調查班,於 8 月 10 日到廣島以了解原子彈的影響力。為了取樣,在毫無防護設備的情況下進入原爆災區,當天他與仁科芳雄都參加了大本營在廣島開的會,會中他們一致認定丟在廣島的是原子彈。

8 月 12 日他在完成對廣島土壤的 beta 射線的測量後,翌日又跑去廣島做更一步的調查。8 月 15 日他對海軍提出完整的調查報告荒勝文策精確指出爆炸時的高度與位置,並得出閃光時間約在 1/5 秒至 1/2 秒之間。數據計算之精確,震驚世界。據說他還跟木村毅一說,快去比叡山架好觀測臺與偵測器,因為美軍下一個對象是京都,對核子物理學家來說,這可是千載難逢的機會。所幸這事沒有成真。

研究設備慘遭聯合國銷毀

聯合國軍最高司令官總司令部(GHQ)於 1945 年 10 月 31 日下令禁止日本進行有關原子物理的研究,並在 11 月 24 日拆除京都大學荒勝研究室的迴旋加速器,將之傾倒入琵琶湖。荒勝文策的大量報告與研究筆記也遭到沒收,為此他表達強烈抗議。荒勝文策在日記中表示,這次拆除工作完全不必要的,因為該設施是純學術用途,與原子彈製造根本毫無關係。荒勝文策的大量報告與製作之儀器因此大量流失,只殘留部分被保留在廣島縣西南部的吳市海事歷史科學館。

迴旋加速器被拆除後,荒勝文策在日記中描述其研究室成為一片「慘澹的光景」。除了京都大學之外,該次行動也拆除了東京大學與大阪大學的迴旋加速器。荒勝事後曾感嘆地說:日本原子核物理研究的幼芽就這樣被摘下,令人遺憾!

面對空盪盪的研究室,荒勝文策在 1950 年時也只好自京都大學退休。所幸他在京都大學的核子物理研究室,在1951 年美國解禁日本核物理實驗後重啟,由木村毅一接手。當湯川秀樹獲得諾貝爾物理學獎,他說了一句「後輩がノーベル賞を受賞したことで全てが埋め合わされた」(晚輩得了諾貝爾獎一切都值得了),想必感嘆良深吧。

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湯川秀樹。圖 / By Nobel foundation,公有領域,wikimedia commons

退休後的荒勝在 1951 年 4 月成為私立的甲南大學首任校長。1973 年,荒勝文策於神戶市逝世,享壽 83 歲。日本的加速器研究也好,核子物理的理論與實驗也好,現在都堪稱世界一流,不輸歐美先進國家。想來這些明治出生的前輩們,在自己祖國打下一個堅若磐石的科研基礎,這給在臺灣的我們一個最佳的典範。


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本文摘自《物理雙月刊》38 卷 10 月號 ,更多文章請見物理雙月刊網站

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《異星入境》的外星語言是怎麼回事?

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外星人都是說英文嗎?起碼好萊塢電影都是這麼演的嘛,不過《異星入侵》(Arrival)這部電影卻不是這樣。如果你喜歡像《星際效應》這樣要動腦筋、挑戰自己的科幻電影,絕對不要錯過!

假設有外星人造訪地球,他們是不是會先學會人類的語言,然後翻譯一下就好了?未必這麼簡單。

《異星入侵》告訴我們:如果雙方的思考、表達方式完全不同,就沒有傳達意念的基礎,不是簡單的翻譯就能解決。電影裡有這麼一句話:「任何衝突中掏出的第一個武器是語言。」所以~~讀理工的別再驕傲了,請站到後面去,這一次輪到文科來拯救世界了。

先警告你哦,下面可是有一點劇透的。

__________這是防雷分隔線__________

如果章魚會說話?語言的表現方式與物種、環境有關

跨物種間的對談現場會是怎麼樣的情形?讓我們先繞著章魚幻想。章魚還算比較聰明的動物,如果有一天他們發展出足夠的智力,他們會有怎樣的語言文字?

聲音可在水中傳播,因此只要他們有發出聲音的器官,就可以藉聲音,或「說話」來溝通。

文字呢?雖然他們或可同時拿八隻筆畫圖寫字,但根本不需這麼麻煩,因為他們本來用來偽裝的變色表皮根本是一個的高解析力的螢幕,可以隨意把思想投射到自己的身上,在他們的文化初期可以投射複雜的圖形表達自己的情緒,圖形漸漸變成意義更豐富的文字,而且傳達訊息比人類一筆一畫的文字還有效率。(想像:每個字是個二維條碼,他們的一句話會含有多少資訊!)因為這個文字的信息量太大,說話的速度跟不上,就會發展出語言與文字分道揚鑣的情況。

章魚的表皮根本就是一個可折疊的高畫質螢幕,顏色質地都可模仿。這一系列照片就是章魚偽裝變身的過程。影片在此

所以咯,電影裡面的七足外星人(heptapods)有控制「墨汁」的能力,可以噴出複雜的圖像成為句子,當然有可能上面的例子一樣,讓文字、語言脫鉤。既然談的是外星語言,就不要以為那是地球人想像得到的。

語言影響了時間觀

電影裡引用的一個重要的理論是語言學的「沙皮爾沃爾夫假說」(Sapir–Whorf hypothesis),認為語言會決定人的思考方式和對世界的認知。故事中的人類文化一開始就錯了,「以為」時間是單向、不可逆進行,但是來訪的七足外星人卻「正確地」明白時間不過是幻象,過去未來都在他們面前展開,這也當然也表現在他們的語言中。當女主角學會外星語言,才恍然大悟,開始「回憶」起未來的事。

有的語言學家對這部電影的原著《你一生的故事》頗不以為然,認為它對沙皮爾沃爾夫假說的解釋太誇張了。對此我要說:拜託好嗎,這是科幻小說,當然可以把理論延伸到極致好刺激讀者的大腦和感動。你什麼時候聽到天文學家看《星際效應》後說它曲解黑洞的理論!

現在的語言學者普遍認為語言不會決定思考方式,但仍是具有影響力的。舉例來說,英文沒有後天、大後天……等詞,因此大家一早起床都要提醒自己今天星期幾,才能跟人家約「星期四一起喝咖啡吧」,不像中文的世界可以寒盡不知年地過說「大後天再見囉」。

巴布亞新幾內亞偏遠內陸的 Yupno 人卻有與眾不同的時間觀:說到未來就指向當地河流的源頭,過去就是河流的下游,更慘的是這條河蜿蜒曲折,所以 Yupno 的時間也不是線性的。

語言影響了思考模式

還有更特別的例子。澳洲土著辜古依密舍人(Guugu Yimithirr)的語言裡沒有前後左右,只有東南西北。所以我伸出東邊的手給你北邊的臉一拳,趁你昏頭轉向又給你西邊的臉一記飛踢,最後你被我撂在地上的時候竟然只有南邊一半是熊貓臉。因為辜古依密舍語沒有以自己為基準的相對座標系,這讓必須時時確認絕對地理座標,他們的語言確實影響了思考模式。

編按:關於一個國家的語言,反映了該國的文化、心靈和思維模式,還有哪些例子?也可以參考這本有趣的書:《小心,別踩到我北方的腳!

想像一下,如果有一種語言沒有詞可以形容過去未來、沒有數目字,那會是什麼樣子?亞馬遜河流域的 Pirahã 族土著就是一個例子。因為沒有過去,他們永遠活在現在,他們的孩子從來沒有聽過故事,因為那是過去的事。他們絕不笨,但即使學了葡萄牙語也無法數到十。

亞馬遜河流域的 Pirahã 族土著。圖片來源:Flickr,Mídia NINJA。

有的語言更缺乏抽象的概念。19 世紀末的英國傳教士 John Paton 到了南太平洋的塔納島,那裡的土著過著互相殘殺的生活,人與人間沒有互信。Paton 想要翻譯聖經,竟然發現當地語言沒有信心、信賴這個詞,而這正是基督教的關鍵思想。

如果同在一顆地球上的語言都有這麼大的差異,想想看和外星人溝通會有多困難。下一次碰到外星人的時候,千萬不要遺漏文組的人啊。

參考資料:

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人造胰島素開啟生技產業——胰島素與生技產業的誕生(下)

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即將失業的麻省理工學院校友

1975 年的某個冬天,加州大學舊金山分校的生化教授博耶(Herbert Boyer)莫名其妙地接到一通自稱是在舊金山創投資公司 KPVC(Kleiner Perkins Venture Capital)工作之史旺森(Robert “Bob" Swanson)打來的電話,希望能與他會面談談;忙於工作的博耶,心不甘情不願地勉強答應在一個周五下午給史旺森 10 分鐘的時間。隔年元月 17 日,史旺森如約地拜訪波以耳的實驗室,沒想到原本 10 分鐘的會談,從實驗室到酒吧,竟變成了三個小時;而在幾瓶啤酒下肚後,更沒想到之後一個革命性的生物科技產業就此誕生了!

  • 編按:KPVC 後加入了另外兩位合夥人,改稱為 KPCB(Kleiner Perkins Caufield & Byers),中文譯為「凱鵬華盈」。

史旺生。生化教授博耶在史旺生的說服下,一個革命性的生物科技產業就此誕生了!圖/By Chemical Heritage Foundation, CC BY-SA 3.0, wikimedia commons

史旺森 1947 年出生,1970 年在麻省理工學院同時取得化學學士及商業管理碩士學位。他畢業後即加入花旗銀行創投部門,卻經歷了一連串投資失敗。在他灰心想換工作時,曾與他合作過一次的克萊納(Eugene Kleiner)因他思想敏銳、做事效率高,而於 1974 年年底把他拉進 KPVC。

帕金斯(Thomas Perkins)回憶謂:史旺森雖然做了幾件案子,但均不是非常成功,因此連克萊納也漸漸對他不滿。是否因此之故,史旺森也不清楚,但克萊納及帕金斯在 1975 年年底告訴他説:「唉,我們很想只有我們兩人工作。……但在你知道要做什麼之前,你可以繼續保留辦公桌及電話。」這顯然暗示他明年就沒有工作了!

不過史旺森是個科普及科幻迷,當他看到基因改造及基因工程等報導時,立即意識到了這將完全改變人們對基因與遺傳之思路。因此史旺森告訴 KPVC,他將看看生物科技方面有什麼可以做的……。

青蛙王子

1972 年,史丹佛大學生化教授伯格(Paul Berg)成功將 λ 噬菌體(感染大腸菌)的一段 DNA,接連到 SV40 濾過性病毒(感染猴子)的 DNA 上,闡釋了「基因改造」的可行性(他因之獲得了 1980 年的諾貝爾醫學獎,分得一半的獎金)。

他原想讓這由兩種不同物種基因體組成的 SV40 去感染細胞,複製其混種 DNA 及蛋白質;但突然警覺到:雖然原來之 SV40 對人體無害,但改種過的過濾過性病毒,萬一變成無法控制、對人體有害的傳染病呢?他因此召集同行,於 1973 年元月及 1975 年二月在加州太平洋岸邊的 Asilomar,討論基因改造可能引起的倫理道德及科學家責任等問題。

博耶就是在第二次的 Asilomar 會議裡,碰到了另一位由史丹佛大學來的生化教授科恩(Stanley Cohen);兩人在沙灘上的深夜長談後,發現他們的研究互補——博耶是基因限制酶(restriction enzyme)專家,而科恩則善長於細菌質體(plasmid ,註 5)的操作——因此兩人很自然地決定合作。

1974 年 5 月,他們成功地完成「青蛙王子」的實驗:將青蛙的部份基因導入大腸桿菌的質體內,讓它隨細菌大量繁殖(大腸桿菌每 20 分鐘複製一次)。當同事問科恩怎麼知道青蛙的基因被「表現」出來時,他總是開玩笑地説:與細菌親嘴,看它是否會變成王子就知道了!

基因泰克公司

如果放進質體的不是青蛙的基因,而是製造胰島素的基因呢?

史旺森似乎毫無困難地説服了博耶:兩人決定各出 500 美元,於 1976 年 4 月 7 月在舊金山正式登記成立 Genentech——由 Genetic Engineering Technology 縮寫而成,中文譯成「基因泰克」。史旺森回憶説:「我不支薪,靠每月 410 美元的失業保險金過日子;我與人同租一間 500 美元的公寓,月付 110 美元租一部 Datsun 240Z 的汽車;其它的就是花生醬三明治,以及偶爾看個電影。我當時雖有些存款,但不多。」

基因泰克公司。圖/By BrokenSphere – Own work, CC BY 3.0, wikimedia commons.

代表基因泰克的洛杉磯律師齊理(Thomas Kiley)——1980 年加入該公司,後來當了法律副總——到舊金山出差時,也只能睡在史旺森那「不起眼」公寓中的沙發。6 月,史旺森寫了一份 8 頁的計畫書,希望 KPVC 能投資 50 萬美元;KPVC 快速地審查後,認為「投機性太大」,因此只答應撥款 10 萬美元相助。1977 年 2 月第二次集資 85 萬美元時,KPVC又投入了 10 萬。

萬事俱備,只欠東風:那裡去找製造胰島素的基因呢?人類的胰島素基因在第 12 號的染色體上,可是要分離出來並不簡單,因此博耶決定自己合成。

  • 哈佛大學的吉伯特(Walter Gilbert,註 6)及桑格(還記得他吧?)於 1977 年因發展出快速決定 DNA 核酸順序的方法,而合得 1980 年另一半的諾貝爾醫學獎

由於倫理道德的考量,將不同物種 DNA 重新組合的「重組 DNA」(recombinant DNA)技術在兩次阿西洛馬會議(Asilomar conference)後,慢慢受到許多限制(例如政府補助)。因此博耶決定研發人工合成胰島素,這「不經意」的決定,事實上可能「救」了基因泰克公司,使它能在「劇烈競爭」下脫穎而出:吉伯特及加州大學舊金山分校的另一團隊古徳曼(Howard Goodman)和盧特(William Rutter,註 7)也均在研究透過「基因改造」(使用「自然基因」)來製造胰島素。

生長抑制素基因

博耶不是有機化學家,因此找了洛杉磯附近之「希望之城國家醫學中心」(City of Hope National Medical Center) 的兩位 DNA 合成專家板倉啓壹(Keiichi Itakura)及里格斯(Arthur Riggs)幫助。可是胰島素具有 51 個胺基酸,似乎太複雜了點;為了能快速確定他的想法是否行得通,博耶同意兩位專家的建議,並説服「要幹就幹實際的」的史旺森,決定先合成同樣也是胰臟分泌、卻只具 14 個胺基酸的生長抑制素(somatostatin)基因

在博耶著急地催促下,板倉啓壹及里格斯兩人果然不失眾望,在 1977 年 6 月邀博耶及史旺森南下一齊觀察最後的勝利產物:不幸地,他們並沒有偵測到大腸桿菌製造出來的生長激素抑制素!這對史旺森是個相當大的打擊,隔天早上他因急性消化不良,被送到急診室去。史旺森回憶説:「我看到我整個職業生涯付之流水。細菌(大腸桿菌)照理應製造出蛋白質,但我們一點都沒看到!」

為什麼失敗呢?與細菌為伍多年的博耶猜想:細菌可能以為生長激素抑制素是外來的入侵者而將它「吃掉」,因此他建議在生長激素抑制素基因上,加掛一些細菌本身的基因(基因改造)來誤導細菌,以爲它們在製造自己的蛋白質,然後將細菌的蛋白質部份切掉,即可得到生長激素抑制素。這一策略果然奏效,三個月後,在史旺森閉目不敢視的緊張局勢下,他們終於偵測到細菌製造出來的蛋白質,板倉啓壹轉身指著報表告訴史旺森說:「生長激素抑制素在此!」

1977 年 12 月 2 日,各地新聞報導了類似《華爾街日報》所刊登之:

科學家首次透過基因操作製出了有用的蛋白質……這在醫藥研究上是一非常巨大的突破,它意味著科學家可能藉細菌製造出便宜的合成荷爾蒙。事實上正如美國科學促進學會(AAAS)所言,此一突破將導致「生物學上的革命」。

7 天後,以板倉啓壹為首的研究論文出現在 AAAS 所出版之 Science 期刊上。

南舊金山

這一令人鼓舞的結果讓史旺森決定基因泰克該有自己的實驗室了。在房地產朋友的推薦下,他終於決定在南舊金山的一片倉庫處定居下來。物以類聚,後來許多生化科技公司也相繼設廠於此城,使它意外地成為美國生化科技中心。如果讀者有機會拜訪該城(在舊金山機場附近),你將可在生化科技區的進口處看到「南舊金山/生化科技的誕生地」的標誌。

南舊金山,生化科技的誕生地!圖/By Coolcaesar, CC BY-SA 3.0, wikimedia commons

除此之外,史旺森也正式開始聘請一些自己的科學家:例如克萊德(Dennis Kleid)及他的博士後研究員哥德爾(David Goeddel)。在挖角克萊德時,克萊德謂如果不同時也雇用哥德爾的話,那他也不會離開史丹佛研究所(不屬於史丹佛大學的一個非營利研究中心)。克萊德果然慧眼識英雄:哥德爾於 1978 年 3 月加入基因泰克公司後,該公司所有的早期產品幾乎全是他(基因)「複製」出來的;他可以説是基因泰克公司之所以有今日之地位的最大功臣,為一生物科技及分子生物界的傳奇性人物。

人造胰島素

成功製出生長激素抑制素蛋白質非但沒有讓他們慢下來,事實上反而讓他們更加快了腳步。

1978 年 5 月,他們成功地在細菌內「合成」胰島素的 A 及 B 鏈;7 月純化了那兩條蛋白質;8 月初去蕪存菁地將細菌的蛋白質剪掉;8 月 21 日的深夜,哥德爾——不錯,就是前面提到的那位傳奇性人物——成功地在試管內將 A、B 兩鏈連在一起,造出了第一個以生物科技「合成」的人造胰島素!由 12 人組成的全世界第一家生物技術公司,竟然以小搏大,贏了這場競賽。

克萊德回憶說:「我們到達終點時相當精疲力盡,過一段時間後我們才真正體會到贏了這場競賽。」

禮來製藥公司臨床試驗顯示了,這個人造迪道速不但同樣具人類胰島素的效果,且不會像動物胰島素一樣讓某些人過敏!四天後,禮來就先付 50 萬美元的(知識產權)授權費,與基因泰克公司簽定了 20 年的研發合約。這時間事實上來得正好:因為當克萊德加入基因泰克公司、去參觀禮來之一製造胰島素工廠時,他發現整列的火車載滿了冷凍的豬、牛胰臟,在那裡等著入庫。禮來每年需要五千萬頭的豬、牛才能勉強供應胃口越來越大的胰島素市場;因此如果基因泰克公司不能即時提供所需,禮來很可能去找其對手。

禮來每年須要五千萬頭的豬、牛才能勉強供應胃口越來越大的胰島素市場,對於胰島素的需求只會愈來愈大,因此人造胰島素也要想辦法大量生產。圖/By allyhook @ flickr, CC BY-NC-ND 2.0

但克萊德認為他們剛發展出來的效率太低,將不足應付需求。當他將此想法告訴史旺森時,史旺森回説:「我不想聽到『不可能』這個詞,告訴我你要怎麼樣才能做到。」1980 年,基因泰克公司的科學家們終於找到了一強大的控制基因,能在適當時刻「告訴」質體大量製造胰島素,使產能激增了 50 倍!

哥德爾成功地在試管內將 A、B 兩鏈連在一起的兩個禮拜後,1978 年 9 月, 基因泰克公司申請「以基因改造讓微生物製造任何蛋白質」的專利。有觀察家認為這等於承認基因泰克公司發明了(所有)基因改造的微生物!

可是生命是自然界的現象,能專利嗎?1980 年奇異公司(General Electric Company, GE)的科學家查克拉巴蒂(Ananda Chakrabarty)發展出一種可以分解原油的細菌,申請專利時卻被美國專利局以「就一般所瞭解,生物不是可專利的題材」駁回;經上訴(基因泰克的齊理也曾出庭為奇異公司辯護),美國最高法院最後以 5 比 4 裁決奇異公司獲勝。

最後美國專利局於 1981 年 3 月 31 日正式核准了該項專利,為基因泰克公司預舖了通往康富的大道。1982 年 10 月 26 日美國專利局批准了基因泰克公司的第一個(也是科技歷史上最賺錢的)專利。1983 年美國藥物管理局批准了禮來用基因改造所製造出來的胰島素(第一個基因工程藥物)上市。雖然從動物胰臟中提煉的舊法成本較低,但因各種(包括心理在內之)因素,用基因改造所製造出來的胰島素現今幾乎已全取代了所有的動物胰島素。據估計,全世界胰島素的市場將從 2015 年的 270 億美元增加到 2021 年的 436 億美元。

生物科技產業

基因泰克公司於 1980 年 10 月 4 日上市,為全世界第一個上市的生物科技公司,在一小時內從開價每股 35 元,跳到 88 元,最後以 71.25 元收盤,共集資 3500 萬元,為最成功的「首次公開募股」(華爾街日報謂「最令人注目之一的首次市場亮相」)。2009 年瑞士羅氏大藥廠(Roche)以 468 億美元收購所有它未擁有的基因泰克公司股票(意即基因泰克公司已不再是一獨立的上市公司)。

史旺森於 1999 年 12 月因腦癌而英年(52 歲)早逝。他被認為是生物科技革命的先知與先鋒;在 1998 年 12 月出版之 1,000 Years, 1,000 People: Ranking the Men and Women Who Shaped the Millennium 一書內,以他是「生物科技革命的先鋒」排名第 612 位。

麻省理工學院校長魏司特(Charles Vest)説:「麻省理工學院很榮幸有史旺森這樣的校友。……他是典型的美國企業家,不只創辦了一個公司,而是整個產業——一個創造財富及工作、但更重要地改進了健康和生活品質的產業。」

後記:台灣生物技術感言

1979 年五月,行政院通過「科學技術發展方案」,將能源、材料、資訊、與生產自動化列為四大重點科技。然後就在美國生物科技產業剛起步不久的 1982 年修訂,增列生物技術、光電科技、食品科技、及肝炎防治等四項,成為八大重點科技計畫。台灣一直是全球 B 型肝炎的高度感染區之一,因此將發展 B 型肝炎疫苗做為台灣八大重點科技計畫應是顯而易見、理所當然的正確決定。

那時美國的生物技術剛起步不久,我們不是正好可以趕上了時代,一石兩鳥地加入行列,研發以生物技術來製造第二代的 B 型肝炎疫苗、來取代美國食品和藥物管理局剛在 1981 年批准的第一代 B 型肝炎疫苗(由病患者血液中萃取出來的表面抗原蛋白)嗎?這事實上不正是前面胰島素發展之歷史借鏡嗎?但「不幸」的是,我們還是決定取捷徑,以「技術轉移」來發展重點科技:於 1984 年由行政院開發基金管理委員會、交通銀行、中央投資公司、及生技中心共同投資,成立一家技轉疫苗工廠「保生公司」!

1981 年,加州大學舊金山分校及柏克萊分校的三位教授盧特(William Rutter,我們在故事中曾碰到他),Edward Penhoet 及 Pablo DT Valenzuela 合創了 Chiron 公司,成功地於 1986 年發展出第一個透過酵母菌基因改造製造出來之 B 型肝炎疫苗。臺灣的肝炎防治重點科技計畫只是晚了一年提出,但我們有全國的經濟與人才做後盾,怎麼竟然連試一下自行研發都不敢呢?

筆者很想説或許是我們缺乏人才,但每思及 2015 年諾貝爾醫學獎得主屠呦呦的一生遭遇,筆者總覺得問題比此更深遠:缺乏自信[註 8]、崇洋[註 9]、不患寡而患不均(決策容易,人人有獎,但培養不出明星教授)、政治介入、官大學問大[註 10]、官商勾結、先撈一筆再說、……等心態?

「保生公司」因種種因素,於 1995 年關門大吉。肝炎防治的重點科技連個「技術轉移」都無法實現,能不悲嗎?而生物技術的重點科技,也因為五年前的「宇昌案」及去年的「浩鼎案」鬧得滿城風雨,看來我們終將還是未趕上「生物技術」的「先進國家列車」。機會像青春一樣,一蹤即逝,一去永不回,惜哉!

  • 筆者謹在此謝謝國家衛生研究院生技與藥物研究所副所長謝興邦博士,不斷地提供台灣政、學、經、及生物醫學重大消息,聊解異國遊子思鄉之渴。

註解

  • 5. Plasmid 中文譯成「質體」,實讓人不知所云。它是細菌染色體之外的小圈形雙螺旋 DNA 分子,可像染色體一樣自行複製,也帶基因(大部份是為了生存),很容易取得、注入、或在(不同)細菌間互換,因此成了生物科技的「寵物」:做為其它基因的攜帶體。
  • 6. 1978 年合創 Biogen,最成功的藥物是基因改蛋白質 α 干擾素(α‑interfero)。
  • 7. 1981 年合創 Chiron,發展第一個透過酵母菌基因改造製出之疫苗(B 型肝炎)。
  • 8. 不管做什麼,一定都會有對手的。如故事中所述,基因泰克初創時讓他們寢食難安的兩大對手是也在做同樣研究的哈佛大學及加州大學舊金山分校——兩個基因工程萌芽的聖地。1978 年夏天,聽説吉伯特即將宣佈成功地分離出人類胰島素基因時,史旺森又差點被送進醫院——幸好因污染的關係,事實上吉伯特所分離出來的只是他們用來做實驗的青蛙胰島素基因。
  • 9. 外來的和尚才會唸經:賴昭正文「為何台積電不能」,科學月刊,2014 年 10 月號。
  • 10. 2003 年,19 歲史丹佛大學輟學生創立之 Theranos,宣稱只用一滴血就可做許多分析與測驗。曾紅極一時,董事會裡曾大都是政界名人,創辦人於 2015 年被福布斯(Forbes)雜誌列為美國最富有的白手起家女士,但突然問題一大堆,2016 年其估計財產由 2015 年的 45 億元驟降至零。

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《鋼之鍊金術師》隱藏的聖經密碼

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文/劉保禧

《鋼之鍊金術師》(以下簡稱《鋼鍊》)運用了不少基督教的意象,但如果只是談談每一話之前的十字架蛇圖騰,或者人造人如何象徵七宗罪,似乎都不夠深入。《鋼鍊》的精彩之處,不只是因為運用了這些意象,更在於掌握到這些意象背後的道理,而且融合得天衣無縫。其中最有趣的,是《鋼鍊》與《創世記》原來可以仔細並讀。

《鋼鍊》的作者在作品中融入了許多基督教的意象和隱喻。

創世神話:人類的起源與歸宿

首先談談一些關於《創世記》的解讀。

《創世記》牽涉兩個創世故事(創 1:1 – 2: 4;創 2:4 – 3:24),我只討論第二個,亦即亞當與夏娃的故事。(註解 1)我也不按「原罪說」等神學解讀,而會參考人類學式的研究,嘗試從「創世神話」的角度分析。(註解 2)

創世神話普遍見於各個人類文明,並非《聖經》所獨有。大多數的創世故事都會回答兩個問題:

(一)世界與人類從何而來?因何而生?
(二)人類為何會死?

《創世記》對第一個問題的回答沒有什麼特別,大家耳熟能詳:上帝耶和華創造天地,並運用塵土創造了人類的始祖亞當(創 2: 7)。不過,這裏有個小節值得留意。塵土(adamah)是亞當(adam)的字源,表示塵土是人類的來源。人的歸宿就是「麈歸塵,土歸土」(創 3: 19)。生命完結了,歸於塵土,不會再去另外一個地方。在舊約中,猶太人祈求降福於人間,並不渴求天國或者靈魂不朽。所以,亞當活到 930 歲辭世(創 5: 5),被認為是蒙福的。

解讀第二個問題,可於故事中的善惡智慧之樹找到線索。首先,這棵樹直接跟死亡有關。上帝對亞當下過戒諭,絕不可摘吃善惡智慧之樹的果子,否則當天必死(創 2: 16 – 17)。其次,這棵樹跟某種知識有關。蛇在引誘夏娃時,指出上帝害怕人類摘食善惡智慧之樹後開了眼睛,變得跟上帝一樣(創 3: 4 – 5)。問題是,亞當與夏娃摘吃果子後沒有就此死去,也不見得獲得了什麼分辨善惡的智慧。

其實,亞當與夏娃真的開了眼睛。兩人摘吃善惡智慧之樹果子前後確有分別:

亞當與妻子雖然光着身子,卻無羞恥的感覺。(創 2: 25)
女人望着那棵樹上的果子,那麼鮮美悅目,還能賜人智慧!就忍不住摘下一個,吃了,又給身旁的丈夫一個。倆人一吃,眼就開了,發現自己光著身子。趕緊用無花果樹葉編了塊腰布遮羞。(創 3: 6 -7)(註解 3)

對於赤身露體有否感到羞恥,是兩人摘吃禁果前後的唯一分別。直接點說,他們所獲得的「知識」,乃是性的覺醒,所以他們對於自己赤身露體才有羞恥感覺。人在摘吃善惡智慧之樹的果子後,開了眼睛,亦具備了「創生」的能力。而「創生」是基督教之中最重要而神聖的能力:上帝所以偉大,就在於創造天地萬物,賦予人類生命。現在人類有了性的自覺,同樣可以創造生命。

我這樣說,有原文證據支持。故事接下來出現了一段有趣的文字:

亞當與妻子夏娃相認,夏娃懷孕,生下該隱。(馮象譯本)
亞當認識了自己的妻子厄娃,厄娃懷了孕,生了加音。(天主教聖經思高本)

那人和他妻子夏娃同房,夏娃就懷孕,生了該隱。(基督教聖經和合本)
And Adam knew Eve his wife; and she conceived, and bare Cain (King James Version)

以上都是《創世記》四章一節的翻譯。亞當「相認」、「知道」他的太太然後產子,按照中文字面意思是解不通的;英文的 KJV 版本的用字是「knew」,情況類同;基督教和合本則意譯為「同房」,表示兩人發生了性行為。希伯來原文用字是「yada」,既有「知識」的意思,也寓意「性的親密」。(註解 4)在這個意義下,善惡智慧之樹的「智慧」(knowledge)非關善惡(註解 5),而是一種關於創生的知識與能力,表現為男女之間的性行為。以上四章一節,顯示亞當與夏娃獲取了上帝最神聖的能力 ── 創生。可以說,《創世記》是一個關於生命、死亡、創造等大課題的故事。

米開朗基羅,《創世紀》。圖片來源:wikimediacommons

生命的代價

《鋼鍊》也是一個關於生命、死亡、創造的故事。當漫畫發展至愛德華與艾爾兩兄弟回憶進行「人體鍊成」前後,故事就逐步鋪陳上述的主題。例如第 19 話〈代替你們〉,愛德華與雲尼到拉修山谷修復機械鎧,途中他們為一對夫婦接生,嬰兒順產出生後,他們的對話是這樣的:

圖片來源:荒川弘,《鋼之鍊金術師(5)》香港版,玉皇朝出版社,2005 年,92-93 頁。

愛德華驚嘆生命的誕生,並且指出鍊金術師數百年來無法做到「人類創造人類」,但女人用 280日就成功了。所謂「人類創造人類」,其實就是男女的性事繁殖。鍊金術與性繁殖,在此串連起來,而兩者的共通點正是「創造」。

故事繼續發展,第 20 話〈師父的恐怖〉說到兩兄弟重遇師父泉‧卡迪斯。其中有一位小女孩美妮抱着死去的小貓智子,希望泉師父用鍊金術令智子起死回生。泉告訴美妮,生命不同於物品,破壞的物品可以修復,逝去的生命則不可挽回。這是鍊金術的邊界,也是「人類創造人類」的邊界,無論是鍊金術抑或性繁殖,都無法令死去的生命復活。

圖片來源:荒川弘,《鋼之鍊金術師(5)》香港版,玉皇朝出版社,2005 年,146 頁。

塵歸塵,土歸土,生命完結了,歸於塵土,不會再去另外一個地方。《創世記》的死亡觀念,在此又再出現。

第 21 話與 24 話是愛德華與艾爾兩兄弟的回憶。兩人憶述「人體鍊成」失敗的始末。兩兄弟想讓死去的母親復活,於是努力學習鍊金術,希望創造母親的生命。愛德華進行「人體鍊成」時,進入了「真理之門」,門上刻着一棵樹。他洞見了「真理」,從此不需要鍊成陣也可以使用鍊金術,但代價是犧牲自己的左腳(後來他再用自己的右手換取弟弟艾爾的靈魂)。「人體鍊成」以失敗告終,鍊成出來的只是一團血肉,兩兄弟的母親還是沒有復活。

綜合這些線索,到底荒川弘說了《創世記》中的什麼信息?

漫畫中的「真理之門」。圖片來源:荒川弘,《鋼之鍊金術師(6)》香港版,玉皇朝出版社,2005 年,76 頁。

等價交換的意涵

我猜荒川弘說的是「等價交換」。2009年的動畫《鋼鍊FA》第 2 至 8 話的開場白,用 30 秒就說明了這個原則:

鍊金術即分析、分解及重組物質的科學,但並非萬能的技術,無法無中生有。想獲得什麼,就必須支付同等的代價,此即鍊金術的基本原則「等價交換」。鍊金術師亦有禁忌,即人體鍊成,任何人都不可破此禁忌。

我們可以將這段文字「翻譯」為《創世記》的語言:性事繁殖是藉著男女交配、女人再用 280 日孕育生命的創造,但這種創造並非萬能,無法起死回生。想獲得什麼,就必須支付同等的代價。人類祖先以個體的死亡換取了族群的不朽。這是等價交換。在《創世記》,生命之樹與善惡智慧之樹象徵人類生存的兩種可能,如果亞當與夏娃最初選擇摘吃生命樹的果子,人就會「永遠不死」(創 3: 22);兩人卻違背上帝意旨摘吃善惡智慧樹的果子,自此人會死亡,卻具備了以性創生的能力。性事繁殖是摘食禁果後的能力,人類為此付出代價,自此女人懷孕生育都有痛楚,男人辛勤一生才能果腹(創 3: 16 – 19),更被逐出了伊甸園(創 3: 23)。

《鋼鍊》與《創世紀》中的意涵對照表。圖片來源:作者整理。

如果我們願意擴闊一點眼光,就會發現上述「等價交換」原則在一些創世神話都出現過。馬達加斯加就有一個傳說(註解 6):上帝問世界上第一對男女想要成為月亮抑或香蕉。月有陰晴圓缺,成為月亮,意味人的生命會由年輕活到蒼老,後又回復青春,周而復始;香蕉可以播種,成為香蕉,意味生命雖會枯朽,但又會延綿不斷,繁衍眾多。男女聽後,反覆思量。成為月亮,雖然可以得到永生,兩人卻是孤獨地生存着,世界一片寂天寞地;成為香蕉,卻可以繁衍後代,消除寂寞。這對男女最終選擇了做香蕉,為往後的人選擇了死亡與不朽的方式:作為個體的人,始終都會死亡;作為族群的人類,卻因繁衍而不朽。

舊約聖經同樣抱持這種死亡與不朽的觀點,而這觀點跟新約的有明顯差別。新約的「復活」、「永生」、「神的國」在舊約的猶太人看來都有點不可思議。舊約談的是塵歸塵,土歸土,生命只有一次,復活亦不可能。(註解 7)因此,人死不能復生所引起的遺憾、後悔,在新約幾乎是不可見的。《鋼鍊》就把握到這種觀念的精髓,從主角兩兄弟對母親的思念、人體鍊成的失敗、主角父親賀恩漢擁有近乎不死身而感到孤寂,凡此種種,都是上述死亡觀不同層次的描畫。

聖經中的「性」是神聖,亦是墮落

如果說鍊金術是《鋼鍊》的主軸,類比來說,「性」就是舊約聖經(乃至新約)的主軸。今天我們見到一些基督教團體與教徒,他們對待「性」的態度多少令人感到大惑不解:為什麼天主教至今仍然反對信徒用避孕套?為什麼臺灣有基督教團體反對同性婚姻並說「真愛的起源是性器官」?(註解 8)為什麼香港藝人高皓正建議讀者「脫離自瀆」?(註解 9)

在這些保守觀點背後,其實還是有理可說。「性」等如是基督徒的鍊金術,亦是人所具備的最接近神的能力。從基督教的觀點看,性事牽涉生死,這種創造生命的能力克服了死亡的限制,必須慎重看待。「性」的真正目的是生殖,而非個人享樂。如果純粹為了個人享樂,就是輕視了「性」的莊嚴、神聖、偉大。結果,基督教抱持相當弔詭的觀點:性是最神聖的,亦是最墮落的。神聖,因為性行為分享了上帝的創生能力,人藉此可以創造生命;墮落,因為人是因背棄上帝摘食禁果而獲得這種能力。

感謝荒川弘,為我們創作了一個以「鍊金術」為主題的奇幻世界,亦為我們提供一條開啟基督教之門的鑰匙。作為流行漫畫,讀者毋須是基督教徒亦可以看得津津有味,具備宗教背景的又可以從中領略一下知性的趣味。我很喜歡這套漫畫,希望你也喜歡;我看到的「真理」,希望你也可以分享得到。

《鋼鍊》之所以為神作,是因為作者掌握了宗教的意象,並且很好的融入在作品之中。圖片來源:荒川弘,《鋼之鍊金術師(1)》香港版,玉皇朝出版社,2005 年,22 頁。

參考資料:

  1. Boadt, Lawrence. 1984. “Genesis1-11” in Reading the Old Testament: An Introduction. New York: Paulist Press, pp. 109-132.
  2. Hayes, Christine. 2012. Introduction to the Bible. New Haven: Yale University Press.
  3. Kvam, K., Schearing, L. & Ziegler, V. (ed.) 1999. Eve & Adam: Jewish, Christian, and Muslim Readings on Genesis and Gender. Bloomington: Indiana University Press.
  4. Meade, Erica Helm. 2001. The Moon in the Well: Wisdom Tales to Transform Your Life, Family, and Community. Chicago: Open Court.
  5. 馮象譯注,2006。《摩西五經》。香港:牛津大學。

註解:

  1. 《創世記》有兩個創世故事是神學的基本知識,在此不贅,有興趣的請參考 Boadt (1984: 109-132); Hayes (2012: 29-42; 43-57)。
  2. 例如劍橋著名人類學家弗雷澤(James Frazer)在 1890 年出版的《金枝:巫術與宗教之硏究》(The Golden Bough: A Study in Magic and Religion),就是箇中典範。
  3.  關於《創世記》的中文翻譯,本文主要採用馮象(2006)的版本。
  4. “…the Hebrew verb yada (the root of “knew” NRSV) sometimes refers to sexual intimacy. Since the result of this ‘‘knowing” is the conception/birth of Cain, then its use in this verse may represent the first unambiguous sexual reference in Genesis.” (Kvam, Schearing & Ziegler, 1999: 37)
  5.  所謂「善惡」云云,希伯來原文本來泛指「萬物」,沒有特別意思。簡單一點的解釋,請參考維基百科:“The phrase in Hebrew: טוֹב וָרָע, tov V’ra translatable as good and evil, may be an example of the type of figure of speech known as merism. This literary device pairs opposite terms together, in order to create a general meaning; so that the phrase “good and evil" would simply imply “everything".” https://en.wikipedia.org/wiki/Tree_of_the_knowledge_of_good_and_evil#Composition
  6.  Meade, Erica Helm. 2001. “Why Death is Like the Banana Tree,” The Moon in the Well: Wisdom Tales to Transform Your Life, Family, and Community. Chicago: Open Court, pp. 141-142.
  7. 舊約中有不少文字表達了這個意思,例如:「他們死了,必不能再活。他們去世,必不能再起。因為你刑罰他們,毀滅他們,他們的名號就全然消滅。」(賽 26: 14);「我們都是必死的,如同水潑在地上,不能收回。」(撒下 14: 14)
  8. 相關新聞報導,請瀏覽:http://www.nownews.com/n/2016/11/24/2316743
  9.  詳細內容,可參閱高皓正的個人Facebook:https://www.facebook.com/permalink.php?story_fbid=10151367155862986&id=282245972985

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

本文轉載自好青年荼毒室(哲學部)《鋼鍊》隱藏的聖經密碼

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