本文由台灣經濟研究院委託，泛科學企劃執行

• 文／陳妤寧

在我們進入正題，端詳複雜的再生能源市場之前，先來俯瞰一番國際政治對氣候變遷的處理態勢吧。2017 年 6 月 1 日，美國總統川普正式宣布美國退出《巴黎協定》。關心環保議題者人人咬牙切齒，不過其實打從 1997 年的《京都議定書》，柯林頓、布希、歐巴馬也都沒簽過字。

2017 年美國總統川普宣布美國退出巴黎協定。他指出，巴黎協定並未為美國帶來實質效益。　圖／nature

《聯合國氣候變化綱要公約》的締約國大會（Conferences of the Parties，COP）自 1995 年起年年開會，最具代表性的共識從《京都議定書》一直到《巴黎協定》，已經十幾個年頭過去了。這些國際間的約定，縱然貌似具有劃時代的指標意義，卻又由於缺乏策略在實質推動減碳的運動中影響力有限。「碳交易」以及「再生能源憑證」的市場交易制度如何在這些歷史背景中被推上線？這些利用自利人性與市場機制的做法，真能拯救地球面臨的能源與氣候危機嗎？

從《京都議定書》到《巴黎協定》：執行壓力在哪裡？

圖／byrev @Pixabay

從歷史的脈絡來看，1997 年通過的《京都議定書》身為第一個具體推動減少溫室氣體排放的國際公約，具有相當的時代意義，也為日後的其他公約提供了基本框架，包括：共同減量（Joint Implementation，JI）、清潔發展機制（Clean Development Mechanism，CDM）及排放權交易（Emission Trading，ET）等規範。然而，《京都議定書》直到 2005 年才正式生效，其中訂下的減碳目標對締約國並無約束力，甚至美國從沒加入過。《京都議定書》對那些年的國際減碳運動到底提供了多少實質幫助，是非常需要打上問號的。

正因為《京都議定書》需要後繼有人地提供更有約束力的具體規則，往後每年的大會都戮力希望制定出更有約束力的公約，但結果總是讓人失望。其中2009年的《哥本哈根協定》便是讓人搥心肝的知名失敗案例，屬於毫不具法律效力的一紙政治協議。2015年的《巴黎協定》雖然在許多環保人士的眼中仍是欲振乏力，不過此紙訂出了保持全球溫升低於 2°C甚至 1.5°C的「硬目標」、且獲得了與會 196 個國家的點頭共識，已屬極大成就。

《巴黎協定》雖然對減排的機制和做法具有法律約束力，然而和《京都議定書》不同的是，各國的減排目標並非由大會由上而下規範、而是由各國自行評估國內條件後予以承諾。這條款被稱為「國家自主貢獻」（Nationally Defined Contributions，NDC），這樣的自願制度被認為是能夠在會中廣泛獲得各國接受的原因之一。

企業省電到極限，減排開始買綠電

圖／meineresterampe @Pixabay

總之，因為《巴黎協定》開始貢獻了較高的執行壓力，一方面促使了各國企業、特別是跨國巨型企業著手認真研究減排功夫，另一方面也催熟了碳交易與再生能源憑證交易的市場機制作為最重要的減排政策工具之一。

當各國企業著手減排之時，有兩種方法必須分開研究與討論，第一種是減少耗電浪費，第二種則是使用再生能源──前者節流、後者開源。由於減少耗電浪費本來就是企業為了節省電費成本會做的努力，此時再深入或發揚光大的空間便較小；畢竟再怎麼勒緊腰帶拮据用電，能節省的幅度也有極限。相較之下，選擇使用再生能源做為電力來源，便成了一塊相當值得開拓的新生地。

於是我們開始見到像是 RE100、EP100、還有 EV100 這樣的企業串聯，分別在再生能源、能源生產力、以及電動汽車的領域做出承諾。舉例來說，只要加入 RE100，便等於承諾使用100%的再生能源 ；加入 EP100，則代表承諾在 2030年之前將能源效率提升為現在的兩倍。唯有做出承諾，才能躋身與 Google、Apple、Facebook、可口可樂、雀巢、Nike、IKEA、星巴克、花旗銀行、H&M 等 136 個世界企業並列的綠電俱樂部。

不過雖說承諾要 100% 使用再生能源，但其實企業並不需要真的親自勞師動眾上山下海地弄到一大把太陽能／生質能／地熱／水力／風力的電力來用才行，購買再生能源憑證（Renewable Electricity Certificates，REC）也完全可行。這些再生能源憑證，便是每單位再生能源的身分證（證明內容包括：發電設施地點、設施擁有者、發電方式、發電 容量、發電設施開始運轉日期及電力產生之時間等），因此再生能源廠廠商除了售出電力，還另有憑證可以另行販售。

「再生能源憑證」這樣特殊的市場機制安排，讓願意採用綠電的企業能夠藉由購買再生能源憑證有效讓這些資本流入製造綠電的廠商，快速成為支持綠電生產的有利資金。電證分離的交易設計，使得採用綠電的行動可以擺脫電網輸送的物理約束，並活絡了綠電的流動運用。

從碳交易到再生能源憑證：市場機制的美好與邪惡

經濟部也建立了再生能源憑證中心，但目前以自願制為主，並未形成成熟的交易市場。　圖／國家再生能源憑證中心

這種市場機制，打從 2005 年的歐盟排放交易體系（European Union Emission Trading Scheme，EU ETS）便被應用，它的法源依據來自於《京都議定書》中約定的排放交易機制（Emissions Trade，ET），理論基礎則來自寇斯定理（Coase Theorem）──原本不具有明確財產權定義的共有資源（例如空氣、氣候），透過設定總量管制、產權界定以及自由交易機制，便能推動溫室氣體減排。每個企業的減排能力各自不同，碳交易和「碳稅」機制直接針對二氧化碳排量設定定價收取相比，由於採用溯及既往原則、先撥給企業一筆免費的排放量；並允許企業自行決定是降低碳排放量、還是在市場上向其他企業購買碳排放量較為划算，因此對於企業的成本衝擊較小，執行接受度也較高。

但既然是運用了市場機制的優勢，便不能忽視歷史上市場機制曾經帶來的各種副作用或漏洞，是否也會複製在如今的綠色金融事業中？舉例來說，碳交易市場的發展急速膨脹，年交易額近 2000 億美元，不只買家賣家，各種顧問仲介掮客（包括投資機構、金融服務、碳資產管理、額度驗證、法律諮詢、技術服務等各種機構，都是利害關係者）應運而生，詐欺者也所在多有。《國際刑警組織防制碳交易犯罪指南》便指出，由於碳權無形的特質，使得各種內幕交易、貪汙洗錢、偷工減料之事未能受到充分監督。

也別忘了，碳交易能夠順利運作的一大前提是：設下適合的總量管制。一旦政府對總排放量的額度配給過於寬鬆，那就有如中央銀行印出太多鈔票，通貨膨脹便會讓票值大幅下跌。這正是過去好一陣子歐美碳市場的景況：每公噸的排放權價格從 30 多美元一路跌至 1 美元。與此同時，其他的環境政策如能源補貼等，也會降低碳權對企業的迫切性和價值。

目前的交易制度設計，也尚未能為一些社會問題提供令人滿意的解方。比如說「甲地污染，乙地補償」，真的是對等與平衡的做法嗎？而當碳排變成了一張張紙上數字，會不會使人們過度化約了環境問題、以及疏忽了環境惡化對生活的真切影響究竟為何？

氣候變遷的議題，經過國際政治戰場上的洗禮後，已非當年只能在體制外高呼口號的小白兔。當這場救地球的運動，以碳權和再生能源憑證交易市場的形式廣為推行，除了稱頌和採納，還需要更多長期的監督和評估。本篇文章概覽了綠電交易在國際氣候協議中的法源背景、以及在企業組織中逐漸提高的策略地位，並且藉由回顧碳交易市場的一些黑歷史，點出綠電及其憑證在自由交易市場中可能衍生的問題。

下一篇文章，將更深入介紹國際與台灣的再生能源市場。
請見：讓再生能源贏在跑道上：有哪些政策工具介入並影響市場呢？ 

參考資料：

• 碳交易市場的崛起
• 行政院環保署：市場機制
• 國際碳市場現況
• RE100 was officially launched at Climate Week NYC 2014.
• 【硬塞科技字典】什麼是碳權 （Carbon Right）？
• 《京都議定書》
• 維基百科：寇斯定理（Coase Theorem）
• 《巴黎協定》
• 台灣綜合研究院：國際碳交易市場及碳產業架構分析
• 《國際刑警組織防制碳交易犯罪指南》
• 環境資訊中心 2008 國際回顧：碳交易「商機」大 交易制度惹爭議

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本文為系列文章，在此之前你可能想知道：「再生能源市場機制」能成為解決氣候變遷問題的超級英雄嗎？

• 文／郭長祐

全球正值面臨氣候變遷的議題的關口，唯有設計良好的政策與市場機制，才有機會竭盡所能的促發能源轉型，從而減少溫室氣體排放、達到環境永續的終極目標。而其中一個最需要關注的面向，自然是再生能源的發展，在深入探討再生能源憑證（Renewable Electricity Certificates，RECs）的特性前，且讓我們先來了解再生能源發展的特性，以及使用過的政策工具之特性與利弊。

各種再生能源，有哪些不同的特性？

所謂再生能源，是與現行大宗能源（conventional energy）的相對詞，現行大宗能源多指消耗大地礦藏的能源，如需要鈾礦的核能發電，需要石化原料的火力發電（燃氣、燃油、燃煤等）。這些消耗性能源較缺乏永續使用性；再生能源則具有永續概念，對環境僅些許破壞且多可自然回復，並可使空氣潔淨、氣候穩定。

使用礦藏的耗竭性能源有核能、天然氣、煤炭等多種發電實現法，同樣的再生能源也有多種發電實現法，如光伏太陽能、聚熱型太陽能、風能、水力、生質能、地熱等。

太陽能光電板。再生能源具有永續概念，對環境僅些許破壞且多可自然回復，並可使空氣潔淨、氣候穩定。　圖／skeeze @Pixabay

目前佔再生能源發電最大宗的項目是太陽能發電，其中光伏太陽能（Solar photovoltaic）透過太陽能板接收太陽光，運用輻射熱產生電位差產生電能。另一種技術截然不同的聚熱型太陽能（Concentrating solar power）則以眾多反射鏡將太陽能熱能聚焦於一點，運用熱能推動蒸汽；蒸汽進一步推動發電機，從而產生電力。而在歐盟發展得較為完善的風能則用葉片捕捉風力；風力推動發電機產生電力。水力則利用水向低處流的特性，由水流推動槳葉，槳葉帶動發電機發電。生質能則燃燒稻草木材一類作物等以產生熱能，熱產生蒸汽，蒸汽推動發電機產生電；地熱原理也近似，導引地底深處的熱能來產生蒸汽，蒸汽推動發電機組獲得電力。
不同的再生能源有不同的優缺點和特性，如太陽能、風能只需要少量的佔地就可搭建，但卻因氣候因素只能間歇性發電；聚熱型太陽能雖較光伏太陽能有較佳的間歇發電能力，然卻需要龐大的地面面積才能興建，否則難以聚集足夠的太陽熱能，同理，其他再生能源也各有優缺點，且不同的再生能源，在技術發展的速度、進度、成熟度上也各有異。

發電成本已降低，尚待投資繼續努力

再生能源發展速度、成熟度的不一也間接反應到商業化運用時的規模效益、發電成本上，根據國際可再生能源機構（IRENA）於 2018 年發佈的「再生能源發電成本報告」 (Renewable Power Generation Costs in 2017)，即針對不同的再生能源技術，於 2010 到 2017 年間的發電成本變化進行調查（在此指公用事業水準的發電成本），甚至針對地面風力、離岸風力分別調查，成本單元為「美元/每千瓦小時」，同時也調查發電量，並以圓面積方式表示如下：

圖／IRENA POWER COST

由圖中可知，多數的再生能源只要能透過技術與商業持續發展，其發電成本即可快速降低，並且部分類別已經達到可與傳統發電方法競爭的程度。但是市場是殘酷的，即使再生能源只要持續發展便可快速降價，短期內要投入再生能源仍須許多建置與研發的設備成本，若讓各類型的發電皆在同一供電市場上自由競爭，則再生能源恐永遠難出頭天。因此如何在市場中增加獲利誘因，讓再生能源得以順利發展，將成為電力相關政策的重要關鍵。

哪些「無形的手」政策工具介入市場，鼓勵再生能源發展？

由日本總督府主持興建的日月潭水力發電廠，是台灣第一個以可再生能源為發電來源的機構，當時雖未有如今的綠能概念，卻為台灣能源運用立下了重要的里程碑。　圖／wikipedia

在再生能源市場發展的公式中，政府的角色格外重要。鼓勵再生能源發電的發展，除了最早期的階段提供研發補助外，如何鼓勵再生能源盡早進入電業市場，乃是發展階段電業政策的當務之急。各種不同的政策工具應運而生，目的皆在於強化再生能源進入市場的利基，並且確保再生能源的競爭力。

目前國際上主要的政策工具，包括以再生能源「價格管理」為基礎的制度，最顯著的例子就是早已經出現在台灣、並廣泛使用於全球各國的「躉購費率制度」（Feed-in tariffs, FIT/FiT）──透過政府確保收購再生能源發電，並提供優惠費率，鼓勵再生能源業者投入發展。同類型的政策工具還包括美國聯邦政府採用的「生產稅額減免」(Production Tax Credit; PTC)或「投資稅額減免」(Investment Tax Credit; ITC)──透過租稅減免或投資獎勵的方式補貼生產者；或者是歐盟各國的電價差額補貼制度 (Feed-in premium; FiP)，有別於 FIT 的固定收購價格，電價採取浮動，由政府另行提供價格補貼。

此外亦有以「數量管理」為基礎的政策工具，將電價交由市場機制決定，但由政府訂立再生能源使用於電業（發電、配電、售電業者）的階段目標比例，並在電力市場中強制施行，以提高整體再生能源發電量。如英國自1991年的政策「非化石燃料能源購買義務」(Non-Fossil Fuel Obligation; NFFO) 就是採用「競標」制度 (Competitive bidding)。或是出現於美國、歐盟各國的「再生能源配比」制度 (Renewable portfolio standard; RPS or Quota)，美國太陽能光電大州加州，自 2002 年開始採用此制度，規範目標 2016年再生能源須達零售電力的 20%，2020年須達 33%。

而由前述「數量管理」為基礎的政策執行，促使另一種將電力與「環境效益」 (environmental attributes) 分開發行的配套工具「可交易綠色權證」(Tradable Green Certificates)  出現。這類憑證中最具代表性者即是美國的「再生能源憑證」(Renewable Energy Certificates; RECs)，而台灣自 2017 年開始發行的台灣再生能源憑證 (T-REC) 亦為相同的設計。再生能源憑證由第三方公正單位驗證發電廠商設備及發電量、發放證明，可視為再生電力的產品身分證明，也是一種環境效益的展現。在這種情況下，再生能源憑證成為一種有價、有市場運行的資產。由於電力輸送必須通過共用的電網系統，因此希望採用再生能源的企業，可透過購買具有再生能源憑證的綠電，支持再生能源發展。

不同的工具，不同的結果：最常見的再生能源政策工具有哪些？

前面介紹各國使用了各種政策工具，試圖促進再生能源發展。當然啦，每種機制自有其侷限與適用性。

目前，有較高比例國家（如歐盟即有 19 國）採取以「價格管理」為主的 FIT「躉購費率制度」，其優勢在於可以確保新興或尚未完全商業化的再生能源科技發展，並且經過簽約減低再生能源計畫拖延或取消的風險。不過此制度主要仰賴政府介入，若綠能訂價過高，則會造成政府補貼再生能源的財政負擔沉重，並因持續維持高用電成本，而無法達到在理想狀態，產生電業自由競爭、增進技術發展的效應。舉例來說，在德國的用電費率中有較高比例的「再生能源附加費」，2017 年此費用佔了家用電費的五分之一。著眼於此，多數國家於發展中後期階段採行其他制度使再生能源回歸市場機制。

而美國目前讓各州採用以「數量管理」為基礎的政策工具 RPS「再生能源配比」制度。引入「無形的手」市場機制，如此可刺激發電業者積極降低發電成本，購電者可以買到更便宜的綠能，買賣雙方均獲得最大效益。但其缺點是因由市場決定價格，有可能造成再生能源企業間的不公平競爭，讓已有技術優勢、低成本的再生能源技術快速發展，卻可能排擠到其他尚待發展的再生能源種類，因而失去鼓勵多樣化再生能源市場之機會。

最後，綠能憑證如 RECs「再生能源交易憑證」的優勢，在於充分運用金融流動性，讓綠能的買賣交易更加靈活有彈性，市場更有效發揮作用。擁有使用再生資源需求的企業可以藉由購買再生能源憑證，支持本地再生能源的發展（雖然實作上有可能，但目前國際趨勢並不鼓勵企業跨電網採購再生能源憑證）。但再生能源交易憑證的認證要達到效益，需要背後有完整的追蹤系統，將發電設備、設施與發電量都經過驗證；因此初期需要花費時間與成本另行建立再生能源憑證認證、交易系統這樣的「基礎建設」；而如果 RECs 的交易市場未能正確調節，亦可能出現市場供需失衡、未能有效支持再生能源發展的情況。

在本文中，我們初步檢視了幾樣較常用於激勵再生能源的電力政策。目前來說，各國 FIT 政策較早實施也較普遍運用，但搭配再生能源憑證的「再生能源配比」制度也正被諸多國家的政府積極考慮評估，並積極導入推廣中。

接下來的文章，我們將更討論全球碳排放量規劃制度與 RECs 制度，並且深入探討台灣現行的電力政策情況。
請見：不能一直排一直排，全球溫室效應氣體排放又是如何規劃的呢？全球碳排放量與再生能源憑證制度

參考資料

• 國家再生能源憑證中心淺談再生能源憑證與品質標籤
• 國家再生能源憑證中心淺談國際再生能源憑證推動情形
• 巴黎氣候會議：後《京都議定書》的時代轉捩點
• 【氣候變遷Q&A】（62）碳稅 vs. 碳交易，哪個好？
• 能源知識庫：主要國家再生能源政策執行效益評析
• Joshi, J. R. (2017). Policy Effectiveness, Spatial Dependencies and Energy Market: Evidence from the Renewable Portfolio Standard.
• Solangi, K. H., Islam, M. R., Saidur, R., Rahim, N. A., & Fayaz, H. (2011). A review on global solar energy policy. Renewable and sustainable energy reviews, 15(4), 2149-2163.
• Renewable Power Generation Costs in 2017
• Couture, T. D., Cory, K., Kreycik, C., & Williams, E. (2010). A policymaker’s guide to feed-in tariff policy design (No. NREL/TP–6A2-44849). National Renewable Energy Lab.(NREL), Golden, CO (United States).
• Menanteau, P., Finon, D., & Lamy, M. L. (2003). Prices versus quantities: choosing policies for promoting the development of renewable energy. Energy policy, 31(8), 799-812.

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一提起〈胡桃鉗〉，想必你會聯想到柴可夫斯基，可是或許你不知道，這齣芭蕾舞劇改編自 1816 年的一部中篇小說，作者是多才多藝的德國學者霍夫曼。就在同一年，霍夫曼還發表了短篇小說〈沙人〉，女主角是個非常美麗的機器人，令男主角一見鍾情，幾乎不能自拔。後來男主角無意間發現她的真實身份，居然因而發了瘋……

By E. T. A. Hoffmann – Zweite, durchgesehene Auflage in zwei Theilen, Band 1, 1819, Public Domain

早期帶著奇幻色彩的西方機器人

看到這裡想必有人會問，既然這個故事比《科學怪人》早發表兩年，那為什麼科幻元年不是 1816 年呢？原因很簡單，機器人和科幻並不能畫上等號，就嚴格標準而言，〈沙人〉還不算是正統的科幻小說。雖然女主角毫無疑問是機器人，作者霍夫曼並未對她的本質多所著墨，頂多提到她體內有好些發條。相較之下，瑪麗‧雪萊對「科學怪人」各方面的描述就詳盡多了，因此我們可以說，霍夫曼的機器人尚未完全擺脫奇幻色彩。

事實上，這類夾在灰色地帶的機器人是西方文學的常客，若要追本溯源，可以直溯三千年前的古希臘。在希臘神話中，近似機器人或機器獸的角色著實不少，最有名的當數塔羅斯 (Talos) 這個巨大的銅人。希臘神話對它的描述相當仔細，甚至提到它體內有一條直上直下的血管，裡面流著神族的血液。

By Bulfinch, Thomas – Stories of gods and heroes (1920) by Thomas Bulfinch with illustrations drawn in color by Sybil Tawse, Public Domain, @wikicommons

巨形銅人塔羅斯終年駐守克里特島，每天沿著海岸線巡邏三圈（共計三千多公里），驅趕所有企圖登島的入侵者。後來一群英雄豪傑來到島上，一位奇女子用計拔掉它腳跟上的塞子，不久它便「失血過多」倒地不起，成了一堆廢銅爛鐵。之前我們提過，在古今中外無數的幻想文學中，不知潛藏著多少堪稱科幻的成分，這個塔羅斯就是絕佳的例子。只要將它體內的血管改成電線，將血液換為電力，它就能搖身一變，成為標準的科幻機器人。

東方機器人「機關木人」

接下來讓我們換個時空，談談東方的古典機器人。首先必須強調的是，雖然東方古國的冶金術相當發達，偏偏沒有反映在文學創作上，換句話說，古東方的機器人多數不是金屬之軀，這點相當耐人尋味。例如在佛經中不時出現的機關木人，以現代眼光看來，其實就是木製的機器人。

這方面最具代表性的例子是《生經》中的一個故事，主角是一位名叫「工巧」的印度王子，他在雲遊四方時造出一個栩栩如生的木人，不但足以亂真，而且能歌善舞。後來，當木人在異國宮廷表演時，陰錯陽差惹惱了國王，因而招來「殺身之禍」。王子在萬般無奈下，自己動手拔掉木人身上的栓子，它便在瞬間解體成一堆積木。直到這個時候，國王才相信木人並非真人所假扮，感嘆曰：「此人工巧，天下無雙，作此機關，三百六十節，勝於生人。」

機器人在中國古籍裡當然也沒有缺席，其中的佼佼者公認出自《列子‧湯問》，講述西周時期一位西域巧匠所製造的機器人，但由於篇幅所限，必須另闢專章來討論這篇傑作。在本文結束之前，且讓我們聊備一格，從一本唐朝的筆記小說中，抄錄兩則應屬虛構但煞有其事的記述：

一、楊務廉甚有巧思，常於沁州市內刻木作僧，手執一碗，自能行乞。碗中錢滿，關鍵忽發，自然作聲云布施。市人競觀，欲其作聲，施者日盈數千矣。（這是個能做出簡單的動作，並具有初步語音功能的木製機器人。）

二、王琚刻木為獺，沉於水中，取魚引首而出。蓋獺口中安餌為轉關，以石縋之則沉。魚取其餌，關即發，口合則銜魚，石發則浮出矣。（這是個會捕魚的木製機器獸，其功能不遜於當今的自動捕魚裝置。）

• 延伸閱讀：千年前的科幻小說？《列子》的機器人故事──〈談科論幻話創意〉
• 本文同時刊載於《科普時報》專欄「談論幻話創意」，原文標題〈源遠流長的機器人〉

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一千五百多年前的科幻小說？

《列子》，又名《沖虛至德真經》圖 / 《四部叢刊初編》 ＠中國哲學書電子化計劃

中國醫家的寶典《黃帝內經》其實是一本偽託古人的偽書，當初這本書如果改個名字，造成的影響勢必大打折扣。《列子》也很類似，根據目前主流的看法，它並非出自列子或其弟子之手，而是東漢至晉朝某些文人的共同創作。在這批隱身幕後的作者中，顯然有一位天份極高的小說家，他參考《生經》這部佛經中的機關木人故事，發揮錦上添花的創意，寫成一篇有模有樣的短篇科幻小說。

讓我們先複習一下那個佛經故事：主角是一位印度王子，他在雲遊四方時造出一個栩栩如生的木人。當木人在異國宮廷表演歌舞時，因為「色視夫人」而惹惱國王，招來殺身之禍。王子在萬般無奈下，自己動手拔掉木人身上的栓子，它便在瞬間解體成一堆積木，這時國王才相信木人並非真人假扮。

《列子·湯問》由後人所繪的示意圖。圖 / 百度百科

做完複習之後，就該介紹〈列子機器人〉的故事大綱了。

1. 周穆王某次西巡，歸途中遇到一位名叫偃師的西域巧匠。

• 相較之下，《生經》中的國王與巧匠都是印度人，欠缺了多元色彩

2. 偃師帶著一個能歌善舞的機器人晉見穆王，它的一舉一動都幾可亂真，穆王不知不覺把它當成真人，召來寵妃一同觀賞它的表演。

• 這裡開始出現《生經》的影子

3. 在表演即將結束時，機器人竟然對穆王身邊的姬妾頻送秋波。

• 這是最接近《生經》的橋段

4. 穆王一氣之下要處死偃師，偃師趕緊剖開機器人，讓穆王看個清楚，裡面果然不見血肉，只有好些皮革、木材、膠水、油漆以及各色顏料。

• 這裡開始逐漸脫離《生經》的架構，例如機器人的材料就比木人複雜得多

5. 穆王更進一步觀察，發現機器人擁有肝、膽、心、肺、脾、腎、腸、胃等器官，以及筋骨、關節、皮膚、汗毛、牙齒、頭髮，當然通通是人造的。

• 從這段起，完全是作者的獨見創獲

6. 穆王試著摘掉機器人的心臟，它就不會說話了；摘掉它的肝臟，機器人便失去視力；摘掉腎臟，它的兩條腿立刻癱瘓。

• 原文簡潔有力：「王試廢其心，則口不能言；廢其肝，則目不能視；廢其腎，則足不能步。」

這時穆王才又驚又喜地感嘆：「人間的科技，居然真能巧奪天工？」隨即下令將機器人帶回中原。

經由這番對照，我們不難看出〈生經木人〉與〈列子機器人〉這兩個故事非但同中有異，而且是小同大異，因此可別指控作者是文抄公，否則就連羅貫中也難脫這個罪名。

周穆王的「黑盒測試」

更重要的是〈生經木人〉只能算奇幻故事，〈列子機器人〉則是中規中矩的科幻小說。這個本質上的差異，主要來自周穆王這個角色的實證精神。

在這兩個平行故事中，印度國王只是龍套，穆王則是十分鮮活的人物（況且歷史上真有其人，更增添故事的說服力）。為了瞭解機器人的運作原理，穆王主動做了三個實驗──這段情節不但突顯故事的科幻本質，還蘊含了寓教於樂的科學精神。

先討論科學精神的部分，穆王研究機器人的方法正是現代所謂的「黑盒測試」(Black-box testing) ，亦即藉由不同的輸入與輸出，推敲各種人造器官所掌控的功能。逐一摘除人造心臟、肝臟與腎臟，便是在操控不同的輸入；至於輸出的結果，則是機器人分別喪失語言、視覺與步行的能力。根據這三個因果關係，讀者便能推知作者的心意：人造心臟、肝臟與腎臟分別主宰著機器人的語言、視覺與步行功能。

黑盒測試。圖 / 作者繪製。

不過對於現代讀者而言，上述結論恐怕沒有任何意義。比方說，凡是受過基本教育的人，都不可能將語言功能和心臟聯想在一起。可是大家別忘了，那位不知名的作者是將近兩千年前的古人；他在寫作過程中或許用到了「結合當時當代的科技再加以延伸」這樣的科幻手法，只是身為現代人的我們不易察覺。

沿著這條思路，我們不妨更具體地猜想，作者是根據當時的醫學知識加以延伸──從人體科學延伸到機器人學。驗證這個假設毫無困難，那些醫學知識至今仍保存在中醫典籍裡。例如只要翻開《黃帝內經》，你很容易找到「心開竅於舌」、「肝開竅於目」和「腎主骨」這三條記述，三者一一對應，絲毫不差！

因此我們可以大膽斷言，若要票選史上最古老的科幻小說，〈列子機器人〉一定能以超過一千五百年的歷史拔得頭籌。

• 延伸閱讀：千年前的科幻小說？二百多年前就在小說中出現的機器人──〈談科論幻話創意〉
• 本文同時刊載於《科普時報》專欄「談論幻話創意」，原文標題〈中文科幻祖師爺〉

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• 作者／海莉‧班奈特（Hayley Bennett）、鄧肯‧基爾（Duncan Geer）
• 譯者／賴毓貞，高雄醫學大學生物系畢；林云也，美國伊利諾理工學院食品安全與科技碩士、台灣大學農藝系學士。

讓我們來認識這幾位為努力不懈的科學家，他們的研究將改變世界！

現代華陀：由草藥療法找尋超級細菌的解方

超級細菌對抗生素的抗性日益增長，堪稱醫學界最大的恐慌。有名民俗植物學家探索乏人問津的草藥療法，從中看見了一絲曙光。

漫步在義大利南部，採集一些有趣的植物並與當地人聊聊天， 這聽起來像在度假，不過卡珊卓‧奎弗博士（Cassandra Quave）向我們保證絕非如此，「你知道嗎？這才不是度假！」她說，「這是很辛苦的工作。」也是很重要的工作。

圖／pixabay

奎弗和她在美國埃默里大學的研究團隊，正在地中海沿岸地區，搜尋有助於對付日漸嚴重的抗生素抗藥性的藥物。光是美國和歐洲，每年就有五萬人因為住院期間感染了抗藥性細菌而死亡。在沒有新療法之下，全球死亡人數不久後將會飆升到數百萬人，而奎弗認為可以從植物中找到解方。

奎弗自稱醫界怪胎， 她與當地民眾討論他們傳統醫學中使用的藥物（通常已使用好幾個世紀了），希望可以藉此追查最具有抗感染潛力的藥物。她承認其他也在尋找新抗生素的研究團隊認為她在浪費時間，那些團隊認為不會從植物中找到抗生素了。

「不過沒有人和我們一樣如此大規模檢視植物，而且有些植物在傳統醫學中扮演對抗感染的角色， 已行之有年。」奎弗說，「同樣地，沒有人檢視其他可能的方向。或許植物的作用不只是殺死病菌。」

MRSA 細菌（紫色球狀）對許多常見的抗生素具有抗藥性，因此被它感染後很難治癒。

在奎弗測試過的植物萃取物當中，有些作用方式的確令人感到好奇，並不同於現今臨床使用的抗生素。它們沒有殺死目標病菌，而是阻礙微生物的溝通系統，使病菌無法對這些萃取物發展抗性，因此這些萃取物將來或許能成為令人振奮的新型抗生素。這種抗菌方式可作用於不同種細菌，但在奎弗黑名單上的頭號目標是抗甲氧西林金黃色葡萄球菌， 也就是MRSA。

奎弗和葡萄球菌有些個人恩怨，她在3歲時曾住院數個月， 當時她右腳部分截肢， 隨後感染了MRSA。後來她參加科展，看到新聞報導受大腸桿菌感染的漢堡，而一頭栽入細菌抗藥性的世界中，她開玩笑道，「我是個古怪的小孩。」MRSA 是醫院裡惡名昭彰的「超級細菌」，可以透過傷口、燒燙傷、點滴以及導管進入較深層的皮膚，造成危險的皮膚感染。

甜栗萃取物可以阻斷MRSA的毒性效應。

奎弗經常接到擔憂的病患家屬寄來信件和電子郵件，他們熱切期盼能嘗試任何新療法。她不斷提醒自己，終極目標是要幫助大家， 而不是製造另一種怪物病菌。那麼奎弗的義大利之旅有發現可以幫助致命性皮膚感染病人的東西嗎？她回答，「我們在義大利問當地居民治療感染、疹子這類症狀，會在皮膚上塗抹哪些植物？然後得到了甜栗這個答案。」

那正是果實可以做糖炒栗子的栗子樹。奎弗團隊在近期論文中證實，甜栗的葉子萃取物可以阻斷MRSA 的部分毒性效應，減少MRSA 在小鼠身上的感染面積， 這些作用都不會殺死細菌。他們現在已經縮小範圍，只需要萃取物中的五種物質，就具有大部分的抗菌效果。

奎弗以身作則，利用她在自家花園種的植物煮成藥茶，希望可以驗證一些古老療法，她說，「這對於幾世紀以來一直使用這些療法的人來說，具有文化價值。也許治療者並不清楚細菌複雜的訊息傳遞機制，不過隨著時間演進，傳統文化能夠調和這些植物性物質，並治療疾病，我覺得這很激勵人心。」

群聚感應－當細菌感應到族群數目達到定量，會開始製造攻擊人類寄主的物質。奎弗正尋找能中斷此過程的藥物。（點圖放大）。圖／BBC知識

1. 細菌不會講話，但是它們可以藉由化學物質溝通。細菌的「群聚感應」分子會附著在細菌外膜的受體上，幫助它們感應身邊的鄰居；鄰居越多，群聚感應分子的濃度越高，每個細菌接觸到的細菌數目就越多。
2.  一旦細菌達到特定數量，會開始釋放有害物質。某些植物製造的物質（例如甜栗和巴西胡椒木的萃取物），能夠干擾細菌的群聚感應系統，避免細菌釋放有害物質。如果細菌偵測不到群聚感應分子，它們基本上會無視鄰居，因而無法協調、發動攻擊。我們還不知道這些萃取物如何造成這樣的效果，也許是一開始就阻止細菌製造群聚感應分子，或者不讓細菌釋放或接收這些分子。
3.  植物萃取物與目前我們使用的抗生素不一樣。它們看似對細菌生長沒有太大的影響，也不會殺死細菌，只是不讓細菌對話而已。這對細菌造成的壓力不會大到需要演化出新的生存策略，如此一來可以避免細菌產生抗藥性。

BOX：專家答客問－卡珊卓‧奎弗

讓妳不斷向前的動力是什麼？

每每發現新事物的興奮感，還有病人寄給我的信，以及學生與我的互動，都讓我有動力繼續前進。

妳曾有想放棄的念頭嗎？

當實驗一直失敗或被拒絕時，尤其是申請經費的時候，真的讓人覺得疲憊不堪。每個人只看到你成功，但他們不知道每次成功的背後都伴隨五到十次失敗。

妳如何回應那些認為妳的計畫不會成功的人？

首先我會聆聽他們的看法，我一向很歡迎別人提出想法及意見，不過我不會因為不必要的輕蔑言論而停下手邊的工作。

如果能在美國時代廣場租一面廣告看板，妳會寫些什麼？

「停止破壞生物棲地，支持保護生物多樣性和文化多樣性。」雖然這不會成為聳動的新聞標題，不過是我想向大家傳達的主要訊息。

妳的研究領域到了2050 年可能是什麼景象？

我想像那是個新的醫學時代，使用全新方式對付抗藥性病菌感染。隨著我們逐漸了解協同療法，將能設計出更好的藥物，快速降低疾病的嚴重性，即使是難以治療的抗藥性病菌感染也能治癒。

作物工程師：培養高效率糧食作物

糧食危機正逐步逼近，為了餵飽廣大人口，一名植物生理學家打算從提高糧食作物的光合作用效率開始著手。

20 世紀中葉，世界許多地方處於饑荒一觸即發的狀態。不斷成長的全球人口衝撞食物供給量的極限，帶來災難性後果。「綠色革命」的出現，解救了超過十億人的性命；它是從工業化國家開始播散至開發中國家的農業技術革新，包括灌溉、雜交種子、人造肥料與除草劑等等。

圖／pxhere

今日， 人類也面臨相同危機。RIPE 計畫主持人史蒂芬‧隆（Stephen Long）說，「根據聯合國糧農組織，到西元 2050 年，我們需要比現在多七成的糧食，但以目前的作物改良步調來看，不可能達成。RIPE 計畫致力於藉由作物工程，提高植物的光合作用效率，以加速第二次綠色革命的到來。

「光合作用是把陽光的能量和二氧化碳轉換成植物所需物質的過程，所以它基本上直接或間接創造了人類所有糧食的本源。我們已知作物行光合作用的效率不是很高，如今也對光合作用有了足夠的了解，因此可以開始以人為方式介入，從基因著手，提高光合作用的效率。」

一直以來，主流觀點認為無法再進一步提升光合作用的效率，畢竟如此重要的程序，怎麼可能未在演化過程中被優化？但隆指出，植物的演化是為了使其生存與繁衍達到最佳狀態，並不是要產出最多的種子和果實供人類食用。

將基改種苗移至田間種植， 是RIPE計畫的一部分。圖／BBC知識

吾人現今所處的環境也跟第一波綠色革命的時代不一樣了。「參與光合作用的主要分子是二氧化碳。過去50 年來，因為人類活動之故，大氣中二氧化碳濃度已上升25％，但還不足以久到能讓生物產生適應性。」於是，隆和團隊開始研究，盼能證明有機會提升光合作用效率。他們在比爾與梅琳達蓋茲基金會（BMGF）的贊助之下，展開改良菸草（較易進行基因改造的植物）的工作。

首先， 團隊把阿拉伯芥（Arabidopsis thaliana）的基因轉殖至菸草， 希望提高後者的散熱效率，結果有三種轉殖菸草植株的產量，分別比未改良的對照組增加了13.5 ％、19 ％ 和20％。「雖然我們已經很了解植物的光合作用，但它畢竟是一連串複雜的流程，包含160多個獨立步驟。因此計畫的第一階段是用電腦模擬，接著進行無數次數學運算，看看哪些步驟是最好的切入點。」

菸草葉上的氣孔。這些微小孔洞控制了葉子與外在環境的氣體交換。當沒有光線或乾旱之際，氣孔就會關閉，防止植物喪失水分。圖／BBC知識

不只如此， 這些令人刮目相看的成果，是在資源消耗量最小的情況下達成的。基改植物的氮消耗量只比對照組多1 至2％，且耗水量並未增加。「這可說是提升光合作用效率的美好成果。」隆說，「產量不只跟植物利用光能的效率有關，也與它們利用水和氮的效率有關。在我們大部分試驗中，使用同等水量並增加極少量的氮，就能提升產量。」

然而這些菸草試驗成果，是否能應用於糧食作物？並非不可行，因為菸草和諸多糧食作物的光合作用模式相同，接下來的研究方向，就是檢驗類似的基改工程，能否也提升水稻、豇豆和樹薯等主要糧食作物的產量。

未來潛能無限，但時間迫在眉睫。「我們的創新發現還需大約20 年，才能讓農夫在田間生產，達到所需產量。」隆表示，「儘管2050年聽起來好像還很久，但就改良作物來說，其實就快到了！」

增強光合作用－所有植物都具有攜帶遺傳物質的DNA， 利用基因增加作物產量的方法有三。（點圖放大）。圖／BBC知識

• 方法一
  • 如果植物已帶有某段目標基因， 可複製這段基因，再插入植物的DNA中，讓此特徵的表現更為明顯。
• 方法二
  1. 從某一物種的基因中，剪下可以促進光合作用的DNA片段。
  2. 把該片段插入植物DNA中，提升植物的光合作用效率。
• 方法三
  • 科學家可從自然變異的作物中挑選親本，進行育種，確保植株後代出現目標特徵。

BOX：專家答客問－史蒂芬‧隆

是什麼讓你如此樂觀？

通常只要產量能增加 1％，育種家就很開心了。不過去年我們首批模擬試驗，一舉提高了 20％的產量，證明我們確實走在正確的道路上。今年我有兩位同事分別用不同方式改善光合作用效率，也都在田間試驗獲得了重大成果。

你曾有想放棄的念頭嗎？

當然。長久以來，科學家強烈認為無法進一步改善作物的光合作用程序，理由是如果演化做得到，哪裡還輪得到我們？

你怎麼回應那些不看好你計畫的人？

我會告訴他們，我們已從多次田間試驗中，得到這是可行的強力證明。

假如能在美國時代廣場承租看板，你會寫些什麼？

「勿自滿於我們的全球糧食供給──它正面臨嚴重危機。」

到了2050 年，你的研究領域會是什麼模樣？

我認為經過 20 至 30 年的發展，遺傳工程將會依需求被有效運用。因此，我們將會擁有能因應不同環境的「智慧作物」，而且它們更利於永續。這是科技能帶來的進展，但人類是否會接受這樣的改變，又是另一回事了。

本文轉載自《BBC 知識》國際中文版 2018 年 6 月號 80 期，原文標題為《世界末日還早呢！為您介紹幾位努力不懈的科學家，他們的研究將改變世界》。

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「我們看錯了世界，卻說它欺騙我們。」

“We read the world wrong and say that it deceives us."

－詩人泰戈爾（Rabindranath Tagore，1861-1941）

長久以來錯視藝術令人目眩神迷，許多藝術家與設計師為此不疲，創造出衝擊世人感官與意識的圖形，模糊錯覺與真實的邊界；維度除了是描述時空座標的參數，也代表一件事物的特點與面向。

本展試著透過國際與台灣在地設計、文化、數學類的作品，呈現當代錯視藝術的多重趣味與驚喜。

圖 / 錯視維度官網

Seeing is believing？ 進入空間一起眼見為憑吧！

錯視藝術一直是人們好奇探索與競相分享的主題，在娛樂產業中更是被運用得淋漓盡致，像是以錯視和不可能的幾何物體構成迷宮的紀念碑谷（Monument Valley），許多遊戲場景都是向錯覺大師艾雪（M.C. Escher）致敬；擅長拍攝創意MV的OK Go樂團，在〈The Writing’s On the Wall〉中一鏡到底的拍攝手法，融合人物、物體與場景表現出各種驚人的錯視。

近期 EnterSpace密室逃脫／咖啡實驗室正推出第一檔展覽《錯視維度》（Dimension of Illusion）。基於錯視常以欺騙的型式出現，特別選在4／1愚人節開幕，希望呈現當代錯視藝術的多重面向，帶給每位來到展場的觀眾驚喜與樂趣，接下來就由策展人也就是我來介紹這檔展覽。

首先是以謎題手法呈現的主視覺設計，裡頭藏了一些關於文字的玄機，可在此試著解解看。

幾何色塊除了向蒙德里安（Piet Cornelies Mondrian）致敬之外，還是個重要提示，這道謎題要從兩個方向來解讀。如果正面看不出端倪，斜斜地去看這個圖形，隱含的文字就會比較明顯。避免破壞大家解謎的樂趣，解答放在最後一張圖片的圖說。

《錯視維度》酷卡設計，你看出其中的巧思了嗎？圖／EnterSpace提供。

文化與設計維度

本檔展覽呈現了錯視藝術的多重面向，介紹完主視覺設計上的錯視之後，再來是近來相當火紅的的雙向圖（ambigram）。雙向圖乍看之下是只有一種讀法的普通文字，但透過旋轉或是鏡射等技巧，可以產生多種讀法或改變其意義，是一種錯視藝術，經常能夠讓人感到解謎的樂趣。

我第一次接觸到雙向圖是在丹‧布朗《達文西密碼》與《天使與魔鬼》的書中，當時看到約翰·蘭登（John Langdon）創作的英文雙向圖還把書旋轉了好多次，在心中讚歎其巧思。沒想到多年之後，竟然出現了中文／漢字的雙向圖創作。

與英文字母相比，中文與漢字的使用字數較多，而且字形也有一定的差異，因此用中文與漢字來創作是相當困難的。前陣子，日本雙向字設計師野村一晟 （Issei  Nomura）為花蓮地震創作了〈台灣加油〉，我們特別邀請到他來參展。

野村一晟系列創作
圖片來源：EnterSpace提供

野村先生想要展現雙向字創作的多元面向，因此提供不同類型的雙向圖作品，像是即興創作的〈赤與青與紫〉、立體雕塑光影構成的〈陰與陽〉，以及同義、反義、相關字詞之設計作品，如〈挑戰與勝利〉、〈才能與努力〉、〈浪費與節約〉等，與別具意義的〈台灣加油〉，共有八幅作品，而這也是他首次海外展覽。

• 野村一晟 （Issei  Nomura）的推特頁面

不只日本有雙向圖設計，其實台灣也有而且發展得更早。

為了讓大家看到台灣在地的設計，EnterSpace特別與魔翻文創合作，新製作一件互動作品──喜「翻」台灣，上頭的雙向圖是林國慶設計師從台灣各縣市地名發想與創作。期待透過這個大型的台灣地圖，讓來自不同縣市的觀眾，親自動手發掘雙向圖的奧妙，都能夠找到自己的家鄉，將「臺灣」翻轉成「寶島」。

喜「翻」台灣。文字設計：林國慶 / 地圖概念：Shark Lin、Ching-Yu Tsao / 視覺設計：魔翻文創 / 展板製作：EnterSpace
圖片來源：EnterSpace提供

有發現這個台灣地圖哪裡不太一樣嗎？

我們在這裡將台灣地圖橫著放，有兩個主要原因，首要是打破觀者對於台灣慣常的凝視角度，邀請觀者尋思作品本身的奇妙之處；再來是受到國立台灣文學館開館「從台南向世界出發」概念以及台灣古地圖方位之啟發，希望能夠呼應先民不畏風浪渡海來台之歷史，以創意從台灣向世界出發。

數學與藝術維度

談完了設計與文化的面向，接著來介紹數學與藝術的維度。2016年的全球《年度視覺錯視大賽》（Best Illusion of the Year Contest），有一件作品驚艷全球：

那就是由明治大學教授杉原厚吉（Kokichi Sugihara）所創作，讓人分不清到底是方還是圓的〈Ambiguous Cylinder Illusion〉，我們取得授權在此展出，想要挑戰人類視覺與認知極限，眼見是否真的為憑？

Ambiguous Cylinder Illusion，杉原厚吉
圖片來源：EnterSpace提供

為什麼這些柱體在鏡子裡的形狀看起來會不一樣呢？

一邊是方的，另一邊則是圓的。其實這些柱體既不是方形柱也不是圓形柱，而是界於兩者之間的方圓形（Squircle）。若是在展場中仔細觀察柱體，會發現柱體的上側為波浪狀，外側也有較為突出的地方，因此形成有趣的錯視。

這樣的作品竟然只獲得2016年的《年度視覺錯視大賽》第二名（第一名的連結在此），杉原厚吉教授運用數學原理，設計了一堆讓人難以置信的錯視物體與圖形，他的官網有更多影片。

接著同樣來介紹台灣的創作，吳寬瀛老師經典的〈柱面投影〉，利用軟體將正常圖像轉化成變形的圖樣（anamorphosis），再以不銹鋼柱面還原其原本面貌，製造出兩者虛實之間的反差形成錯視，轉換後的圖像與原本反差愈大的愈是有趣。我們在展場中放了一些圖形，讓觀眾可以自行動手與觀察圖形是如何投影到圓柱上。

柱面投影，吳寬瀛
圖片來源：EnterSpace提供

匈牙利藝術家István Orosz也是這方面的專家，創造出許多融合圓柱與其他錐體於平面畫作的變形畫作，想像力十分驚人；藝術家Jonty Hurwitz甚至跳脫出平面創作，其扭曲雕塑在圓柱裡顯現出不可思議的立體圖像。

台灣哪邊可以欣賞到這些大型公共藝術呢？不妨到南部走走，經過台南高鐵站時可以看見主題為黑面琵鷺的鏡面雕塑，到高雄後還可以拜訪福田繁雄設計藝術館，除了圓柱之外更有大師精彩的錯視創作。

最後一件展品是由國立後壁高中沈岳霖師生共同完成的碎形幾何──〈YES, I DO〉，曾經在《多面自造》展覽展示過，裡頭的數學原理為謝爾賓斯基四面體（Sierpinski Tetrahedron）。四面體的每一面皆為謝爾賓斯基三角形，此三角形是一種自我相似的碎形，其生成過程如下：

謝爾賓斯基三角形。圖／wikipedia

本件作品的製作過程分成兩個部分，先將謝爾賓斯基四面體實體化，再依照YES與I DO兩個詞的形狀，將對應到的三角形著上顏色。這些三角形雖然距觀者的遠近不一，卻能讓觀者站在兩個特定位置時看到英文字，達到一種空間錯視與樂趣。在我們的安排之下，可以捕捉到多件作品形成之「台灣加油，YES寶島」的畫面。

YES, I DO－作者：廖梓馮、郭晉程、黃頌麟、葉威汎，指導老師：沈岳霖。
圖片來源：EnterSpace提供

拓展維度的錯視選書

錯視藝術的面向很廣，因此我們設置了選書區，讓大家能夠自由探索錯視的多重面貌，接下來我想推薦幾本特別有趣的書。

首先是由倉嶌隆広（Takahiro Kurashima）創作，讓人愛不釋手的《Poemotion》系列！它是Poem（詩）+ Emotion（情感）+ Motion（移動），我喚它為詩意的移動。每一頁乍看只是靜態的圖樣，如果用書中附的黑色塑膠片掃過去，會有非常奇妙的動態錯視，請小心，很容易會被這些舞蹈、跳躍、旋轉的幾何圖樣撩到。

如果你／妳覺得被騙得還不夠，不管策展人嗑了什麼都想要來一點。那麼我接下來要鄭重推薦《Masters of Deception》與攝影師Erik Johansson的《Imagine》，分別介紹了讓人瞠目結舌的藝術創作以及超現實的當代攝影。讀完後只覺得錯視根本是人類智慧與幽默感結合的藝術，想像力就是藝術家的超能力！

最後，EnterSpace是個漫布謎題的趣味空間，也計劃打造成公開展示與討論數學藝術的場域；這裡有許多新奇好玩的東西與創意飲品，即日起只要報上「我是泛科學的讀者／粉絲」，即可享有餐飲特別優惠。

還記得主視覺設計本身的謎題嗎？答案是本檔展覽的名稱──錯視維度。圖片來源：EnterSpace提供

展覽資訊

展出藝術家｜沈岳霖師生、吳寬瀛、林國慶、野村一晟

策展人｜Shark Lin

視覺設計｜Ching-Yu Tsao

主辦單位｜EnterSpace 密室逃脫/咖啡實驗室

線上介紹｜https://www.enterspace.tw/illusion

特別感謝｜杉原厚吉教授、莊舒茵、魔翻文創

展期｜2018/4/1-12/31

地點｜EnterSpace 密室逃脫／咖啡實驗室

地址｜台北市中山區明水路581巷15號B1（7-11旁樓梯走下去）

導覽｜團體10人以上可預約導覽解說

錯視書單

1. Masters of Deception: Escher, Dali & the Artists of Optical Illusion│ Al Seckel
2. Can You Believe Your Eyes?: Over 250 Illusions and Other Visual Oddities│ J. Richard Block, Harold Yuker
3. Poemotion 1, 2 , 3│Takahiro Kurashima
4. The Magic of M.C. Escher│J. L. Locher
5. Imagine│Erik Johansson
6. 樂．快．想．設計　福田繁雄的插畫設計美學│東方技術學院福田繁雄設計藝術館
7. 為什麼你沒看見大猩猩？：教你擺脫六大錯覺的操縱│Christopher Chabris, Daniel Simons
8. 眼睛在搞鬼！錯視的奇妙世界│Jules Mathruin、Giampiero Caiti
9. 不可思議的房子│青山邦彥

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• 文／李依庭 │ 東海大學生命科學系生物醫學組碩士。在領略過實驗百態後，嘗試承擔起文字的重量，但目光總不自覺被生醫產業吸引，現任《科學月刊》編輯。

在穿過滅菌設備、緊急沖淋器與無塵系統等相關設備後，從穿廊望去，一字排開的是 3 間並排房間。

左邊緊閉的門上透明玻璃窗，映入眼簾的是一個個堆疊放置在特殊架上的系統缸，架下的泵浦則隆隆作響的負責水缸內的各種恆定；持續往前走，在還沒走至下一道門前，就能聽到陣陣撞擊金屬的聲響，金屬架上安放著一個個的塑膠籠，上頭覆蓋著不鏽鋼網蓋；走廊盡頭的房間，是在聽到逐漸靠近的腳步聲後，從房門的另一側傳來的騷動聲響也漸趨急促，倚著玻璃窗，可以看到一個個巨大的飼養籠。

這裡是動物房，是斑馬魚、小鼠與兔子等各種模式生物的家，也是承載著每位研究者夢想與希望的所在。

實驗小鼠的動物房。圖 / kennethr @Pixabay

模式生物的試驗

各種大大小小的生物學研究、基礎的生物醫學實驗或新藥開發前的臨床試驗皆離不開模式生物，牠們幫助人類預測出許多可能會發生的結果，找到全新的發現。長年以來，為了減少實驗中的變異，研究人員選擇讓模式生物居住在獨立且空無一物的空間中，以提升實驗的準確性。

然而，越來越多的研究發現這樣的實驗方式可能會物極必反，不僅是實驗室之間再現性低之外，近期的研究也發現 9 種通過動物試驗的新藥，最終只有 1 種通過人類臨床試驗，這是否也代表著模式生物所生活的環境或許也是造成這些問題的一部份？

最為人所熟悉的模式生物莫過於小白鼠了。牠們在看似「純淨」的實驗室中生長，真的就「無雜質」嗎？這非自然的生活是否真能帶來「準確」？　圖／Kapa65 @Pixabay

現今實驗室中的小鼠，一隻隻住在只有約鞋盒大的籠子中，大鼠甚至無法站直身體；兔子也只能坐在與自己身形相去不遠的鐵籠中；有別於水族箱裡華麗的造景，透明的水缸內僅有幾隻斑馬魚游動著。負責提升實驗動物福祉、史丹佛大學（Stanford University）的行為學家加納（Joseph Garner）表示，

「如果人們期望透過動物得知在人類身上會發生的事情，那必須對待牠們更像個人類一樣。」

但實驗動物終究不是人類，要如何對待牠們更像人類一樣？科學家提出增加設備、使牠們生活豐富化（enrichment）的想法，提供相關設備讓牠們有機會探索、活動，臨摹動物在野外的生活。

歷史上的豐富化實驗

現今的實驗兔子只能如圖中一般，坐在與自己身形相去不遠的鐵籠中，這樣狹小的環境讓他們的生長不再「自然」，卻能讓科學家掌控一切可能變因。（示意圖，非真實實驗兔）　圖／hifijohn @Pixabay

其實，實驗動物並不是一直都生活在這些狹小且荒蕪的空間中。19 世紀中期，研究人員開始飼養大鼠（rat）來進行科學性的實驗，當時的鼠籠中還會擺放相關設備供牠們挖洞與跑步。但到了 1960 年代，由於動物規範與控制變因等因素，各實驗室開始選擇單一、小型且便宜的無菌籠，因為對於研究而言，若實驗動物沒有明顯的外傷或痛苦，動物的天然習性就顯得為次要，並且不受到關注。

現在，科學家所提出來欲提升實驗動物生活豐富化的這個想法，從長久以來的文獻中也有跡可循。

1947 年，心理學家赫布（Donald Hebb）發現比起飼養在實驗室中的小鼠，飼養在家中能夠自由跑動的小鼠有更好的學習能力。到了 1960 年代，研究人員在飼養籠中放置木製積木和旋轉迷宮，能擴大大鼠腦中的感覺區域（sensory redions）。2000 年，澳洲墨爾本大學（University of Melbourne）神經學家漢納（Anthony Hannan）受到文獻中豐富化會激發新神經元生長的啟發，嘗試為實驗室裡的小鼠增添生活樂趣，他準備了築巢的紙板、鮮艷色彩的球、爬梯和繩索，供小鼠攀爬和玩樂，發現相較於住在一般飼養籠中的小鼠，在這種豐富多彩的環境生長，能成功地延長亨丁頓舞蹈症（Huntington’s disease, HD）的發病時間，這也是豐富化第一次被證明，它確實會在神經退化性疾病上的產生影響。爾後研究團隊遵循相同模式進行研究，結果在自閉症、憂鬱症和阿茲海默症（Alzheimer’s disease, AD）的實驗也都得到相似驗證。

許多實驗結果都顯示，將小鼠放在猶如遊樂園的多采多姿環境中，會產生正向影響。　圖／Free-Photos @Pixabay

時間推移至 2010 年，科學家甚至將豐富化應用在癌症上。俄亥俄州立大學（The Ohio State University）的癌症學家曹（Lei Cao）在 1 平方公尺的場地中擺滿滾輪、迷宮和各種不同顏色的拱形圓頂小屋，此布置被她女兒戲稱為小鼠的迪士尼樂園。實驗先將癌細胞打入小鼠體內，一段時間後檢查腫瘤，發現 80% 生活在樂園中的小鼠腫瘤小於對照組，有些甚至沒有腫瘤的形成。在這份報告中更提出一種可能的機制：環境的豐富會活化腦內的下視丘，影響著從情緒到癌症擴散的賀爾蒙調節。

模式生物的福利與法規

縱使研究顯示飼養模式生物不能只是餵食，也必須豐富其心靈，然而，至今卻鮮有任何改變，唯一有所改變的是靈長類動物。1985 年，美國動物福利法要求實驗室需正視猴子、猩猩心理狀態，提出給予更大空間、玩具和同伴等相關規定；1996 年更進一步增加條件，包括提供毯子製作巢穴、適時給予音樂聆聽和電影觀賞等。

依動物的天性，盡可能使之擁有接近其原始生活的豐富度，是目前豐富化提倡者的倡議核心。　圖／Free-Photos @Pixabay

2011 年，日益漸增的豐富化相關文獻讓國家研究委員會（National Research Council）修改指南，表示具社會化的物種就應依照社會化的方式飼養，並且提倡各物種的豐富化，而不侷限於靈長類動物。然而，若科學家認為豐富化之間會存在差異性或影響研究，則可省去。畢竟，豐富化製造更多的快樂，使模式動物生活得更相似人類，但並不足以證明能在每一個研究中發展出最好的科學研究，仍有許多科學家希望有更多證據能證明豐富化能提升實驗結果的質量。

提升各種模式生物的生活環境豐富化

為了證明豐富化會有更佳研究成果，不只是加納，世界各地都有實驗室進行了豐富化革新。

密西根大學（University of Michigan）的獸醫洛夫格倫（Jennifer Lofgren）在 2014 年也擬定一項計畫，目標是為更了解動物的生活經歷，因此嘗試在不同模式生物中增加豐富的設備。她在斑馬魚缸中放入一些五彩的彈珠；試圖讓魚缸內的造景模擬魚類在野外的生活。將兔子飼養在一起，並放入充滿乾草的紙袋讓兔子能夠一起玩樂，也提供許多塑料物品讓牠們啃咬。

科學家期望增加鼠籠中的豐富度，包括滾輪、拱形圓頂小屋、管狀迷宮與小木頭等。圖／科學月刊提供

加拿大英屬哥倫比亞大學（University of British Columbia）生物學家威爾利（Daniel Weary）則準備 4 倍大的鼠籠，讓大鼠可以站立、爬梯子或提供真實土壤牠們挖洞。葡萄牙的米尼奧大學（University of Minho）動物中心更建造出一個包含多種不同類型的活動區域（PhenoWorld），將空間隔成運動區、用餐區和實驗區，大鼠若想穿梭自則必須學會如何打開當中的隔間，帶給牠們不同的挑戰。中心負責人卡洛斯（Magda João Castelhano Carlos）表示，這些動物生活在更為自然的環境，對於研究精神障礙而言是更好的模型，因為牠們較不會產生非自然的焦慮與抑鬱。

持反證的聲音

當然，有贊成的論點必定會有反對的聲浪，有些學者擔心涉及到研究時，這些豐富化設備帶來的缺點可能會多於優點。例如，當科學家試圖透過塑膠管，降低每週更換鼠籠所帶給實驗小鼠壓力的同時，伴隨而來的是費用問題。增加的相關設備每週的清洗、滅菌，無疑是需增加大量的人力與時間，更不用說是龐大的添購費用。

俄亥俄州立大學的神經科學家戈德布特（Jonathan Godbout）和其他的科學家也質疑豐富化是否真能提升研究、抑或只是破壞研究的一致性？當每個實驗室使用不同的豐富化設備，導致其他實驗室無法重現實驗結果，是否會造成再現性困難的危機？況且，他也認為在實驗室中的實驗動物生活在食物無虞、無掠食者的環境，已是十分美好的生活，不需要建造遊樂園讓牠們更快樂。

利用實驗小鼠研究酒精中毒行為的行為遺傳學家克拉布（John Crabbe）則表示，或許某些疾病類型，如癌症，可能適合豐富化的實驗設計，但不意味豐富化適用於所有實驗，尤其是精神疾病。

針對研究的支出，漢納也不可諱言地表示，豐富化的確會增加研究的花費，但若此方法能模擬出更接近人體內真實的情況，從長遠來看實是節省科學家們的時間與金錢，或許做的研究會變少，但做出來的研究會更好。

儘管面對諸多質疑與挑戰，洛夫格倫仍對於豐富化的推動充滿信心，因為相較於 21 世紀初，在2016 年，已有超過 160 篇實驗動物設備豐富化的相關文獻，且在美國實驗動物科學協會會議上， 171 個報告中有 83 個是關注在動物設備豐富化，是 2009 年的 2 倍之多。

結語

對於曾參與實驗室研究或執行動物試驗的人而言，設備豐富化固然會增加研究經費與工作量，畢竟現今在臺灣，對於研究經費年年壓縮的實驗室主持人而言，每一筆實驗支出都必須花在刀口上，更不遑論人力的分配。

不過，試想人類若被關在固定、制式的空間中，只提供食物和生活最低需求的設備、進行各種測試或實驗時，是否也能忠實呈現人體內的各項生物機制，對醫學研究做一個合理的詮釋？儘管豐富化的好壞為何目前尚不得而知，但誠如洛夫格倫所說，無論是為了科學或是動物本身，豐富化應逐漸成為規則而不是例外。人們必須盡可能地給予實驗動物最好的生活，因為，牠們是用珍貴的一生換得人類汲取欲知的真相。

我們不是模式動物，難以知曉牠們是否滿意自己的生活，但想像一下，自己從出生到死亡都生活在單一潔白的空間，那樣的人生是真正的「人生」嗎？　圖／RyanMcGuire @Pixabay

延伸閱讀：

1. David Grimm, Are happy lab animals better for science?, Science, 2018/2/7.
2. Refinement & Enrichment Advances Laboratory（REAL）

本文編修自《科學月刊》2018 年 6 月號，原文為〈如何忠實重現人類醫學模式的樣貌？〉

什麼？！你還不知道《科學月刊》，我們 48 歲囉！
入不惑之年還是可以當個科青！

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自從開始養育小孩以來，就不停地聽說各種育兒傳言。大多數都是一些奇奇怪怪、一聽就覺得不合邏輯的謠言，這時也就盡量不予理會，不然每則都關心的話，生活也不用過了。

圖 / 2018.6.6 Google截圖

不過最近聽到一則謠言是關於該不該幫小孩剪食物的討論；這些文章所寫的內容都很類似（實在不想放連結，google出來前面幾則都是類似內容農場的網站），簡單說就是不要幫在學吃飯的小小孩剪食物，如果剪食物的話很可能會阻礙小孩「咀嚼」功能的發展，甚至還會傷害智力。謠言還越傳越誇張，該則消息又被加油添醋一番，好似你剪了食物，就會立馬讓小孩的智力降低。

圖／Beeki@pixabay

當然，一聽到會傷害智力，個人覺得就不可信。

因為智力是一種認知綜合能力的組合，影響的因素非常多，很難歸直接歸因是小孩缺少了「咀嚼」這個一小項行為，智力就會下降，這個推論是非常非常牽強的！退一百步來說，咀嚼能力到底怎麼跟智力牽扯上邊的，個人覺得更是不可思議；你說咀嚼比較少影響牙齒發展這勉強還說得通，但是這件事要影響到大腦、甚至是智能，根本是毫無根據的說法。

或許是越沒邏輯，散佈的就越遠吧。再進一步看他們的論述，也完全看不出來這樣的說法到底依據什麼研究。唯一一個有附連結的，是一個心理學博士 Frank Lawlis所寫的一般文章［1］，登在一個親子教養網站上。這篇文章是在說怎麼做可提升小孩的智力（我知道這種文章點閱率非常高，但千萬不要細看，看了只會讓自己爆青筋，然後電腦螢幕就會不知為何裂了）。

若你真的細看這篇文章，便會發現裡面完全沒有說到剪食物這件事。唯一摸得上邊的是講到「嚼口香糖可以促進大腦思考」。他只是說有研究指出（什麼研究沒講），嚼口香糖可以增加記憶力並減少焦慮。

圖／Knud Winckelmann@wikimedia

但這樣說法與智力何干？若真的可以增加記憶力好了，與我們現今所談的智力功能，還有非常非常非常遙遠的距離。

圖／maxpixel

如果再進入論文資料庫搜尋，唯一能找到跟智力有相關的是這篇論文［2］。

其實從該文的文獻回顧上就可以知道，目前對於嚼食口香糖到底能帶來什麼效果還莫衷一是，甚至很多研究都有實驗設計上的瑕疵：像是沒有對照組、沒有建立基準線、參與人數過少、受試族群侷限於大學生、很多文獻未正式發表。若更進一步看看這篇論文得到什麼結果，就會發現事情不是我們所想的這麼簡單。

首先，該研究指出，嚼口香糖並無法增加回憶故事的能力；也就是說所謂的增加短期記憶力這件事情是虛假的。再者，也有可能有嚼口香糖的這一組人，警覺程度增加了，達顯著之程度。最後，該研究測量智力的方法，是使用Alice Heim 5 test（這是一種團體施測的智力測驗，與我們一般使用的個別施測的魏氏智力測驗並不相同。該測驗出版的年代非常久遠，是1968年出版的）。

嚼口香糖的這一組人，只在該測驗中，數字正確的這個分項上得分較顯著，其餘部分並未顯著。若只有上述這些結果，我們就要指稱嚼口香糖可以增加智力，那就太過武斷了。況且，這篇是單一研究，受試者只有大學生，要推論到學齡前兒童也未免太過快速了吧！

所以這就是為什麼我經常說網路上流傳的十之八九都是未經證實的謠言。

網路媒體的特性經常是語不驚人死不休的，他們的推論總是過於簡易或是不明不白。嚼口香糖與智力之間關係並未明確，但卻又把咀嚼這件事情自動跟智力掛上邊，接著又自顧自聯想到小小孩因為剪食物而減少咀嚼，進而影響智能。這樣的腦補程度，只能說鄉民們的想像力也太好了吧！

圖／John Haslam@flickr

如果咀嚼可以增加智力，那牛的智力最高了，怎麼還輪得到人類主宰地球？（千萬不要跟我說不是有猩球崛起這部電影，這個是好萊塢電影，不是真實世界。）

參考資料：

• FUELING YOUR CHILD’S IQ
• Smith A (2009). Effects of chewing gum on mood, learning, memory and performance of an intelligence test. Nutr Neurosci.12(2):81-8. doi: 10.1179/147683009X423247.

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編按：2018 年 6 月農委會林務局野生動物保育諮詢委員會討論了新一波保育類野生動物名錄的調整，其中鳥類部分修改調整牽涉了共 21 種鳥類。
參與評估分類專家會議（鳥類類群）的丁宗蘇老師、方偉宏老師應邀撰文，針對本次的保育等級調整作出說明。除釋疑名錄調整考量之主要內容，亦提要說明近年台灣鳥類值得注意之保育、研究情況。

• 丁宗蘇│國立臺灣大學森林環境暨資源學系副教授，林務局第 11 屆野生動物保育諮詢委員
  方偉宏│國立臺灣大學醫學檢驗暨生物技術學系副教授，林務局鳥類群野生動物評估分類專家會議召集人

林務局於 2018年 6月25日召開野生動物保育諮詢委員會第 11 屆第 2 次委員會議，會中重要提案之一是調整保育類動物之名單，引起社會大眾的關注及討論。我們出、列席參加本次這諮詢委員會議，同時在調整名錄過程中，也參與了鳥類群野生動物評估分類專家會議，很高興能藉由泛科學的討論平臺，來說明本次臺灣原生鳥類保育等級調整之原則及理由。

野生動物保育法的主要目的與精神

首先要請大家了解，野生動物保育法（以下簡稱「野保法」）之精神與目的是「保育」，野保法並沒有完全禁止野生動物的利用，也無法確保所有野生動物個體的福祉。野保法的主要目的，是阻止原生野生動物的物種滅絕。依照野保法的定義，保育類野生動物都是指「生存已面臨危機」之野生動物物種，而不同的保育類分級，則是依據其族群量之稀有程度及面臨之壓力程度而定。

我們當然希望看到每個野生動物個體都是安居樂業、過著幸福快樂的日子，但這並不是單憑野生動物保育法所能達成的境界。

「野生動物保育」最主要的目的，是阻止原生野生動物物種滅絕。圖/Pexels@pixabay

野生動物等級如何進行評估？

野生動物保育法於 1989 年頒布施行後，多年運作也經多次修改，在野生動物等級的評估與調整，已經有相當成熟的原則與程序。保育類野生動物的決定，都是依循「野生動物評估分類作業要點」來執行，這作業要點之目的，就是要提供具體、明確、一致的基準來評估野生動物保育等級，類似於「 IUCN 紅皮書」的物種瀕危等級評估。

林務局將野生動物分成哺乳類、鳥類、兩棲爬蟲類、淡水魚類、及昆蟲等類群。各生物類群由 10-20 位該領域的專家，組成專家會議來共同評估，各類群的評分原則也不盡然相同。陸域的哺乳類、鳥類、兩棲類、爬蟲類的分級計分標準是一樣的，評估計分有六個面向（族群地理分布、目前族群量、族群變化趨勢、分類地位、棲地流失威脅、獵捕利用威脅）。各物種在這六個面向，可分別得到 1-5 分，總共可得到最低 6 分、最高 30 分的評估計分。各生物類群的專家都是依據這要點的規範，公正、客觀、獨立地為每個物種每個項目評分，再交給林務局保育組統籌平均評分。之後各生物類群的專家再齊聚開會，檢視大家的評分結果，並討論出保育類名錄建議清單，提交給野生動物諮詢委員會。

最近幾次的鳥類專家會議，進入保育類鳥種名單的分數標準大約是 15 分。野生動物諮詢委員會對於各生物類群專家會議的保育等級調整建議，一般都會予以尊重而照案通過。

以下的表格即是現行野生動物評估分類作業要點的附表（適用陸域之兩棲類、爬蟲類、鳥類及哺乳類動物）。關心保育類野生動物等級的人，大多也是熟悉野生動物現況的達人，可以試著針對熟悉的野生動物類群，依據以下的原則，挑幾個物種來嘗試給分。

一、野生族群之分布：
（備註：由專家依現有資料決定採用描述性基準或量化基準做為評估依據。）

野生族群之分布。（點圖放大）

二、 野生族群（成年個體）目前族群量：
（備註：由專家依現有資料決定採用描述性基準或量化基準做為評估依據。）

野生族群目前族群量評估。（點圖放大）

三、野生族群之族群趨勢：
（備註：由專家依現有資料決定採用描述性基準或量化基準做為評估依據。）

野生動物族群之族群趨勢。（點圖放大）

四、分類地位：

野生動物分類地位評估。

五、面臨威脅：

（一）棲地面積消失之速率

野生動物等級評估中，對於基地消失之評估基準。

（二）被獵捕及利用之壓力

野生動物等級評估中，對於被獵捕及利用之壓力評估基準。

當要依據這評估分類作業要點來打分數時，一定會發現有很多猶豫吧。很可能會遭遇目前所掌握的資訊不足，難以明確判斷的情況，這樣的困擾也發生在專家身上。這六個面向，只有分類地位比較沒有爭議，其他五個面向都不容易明確給分，而且還有三個面向（分布、趨勢、棲地）牽涉到時間變遷，要看十年或百年的變化。即使鳥類專家會議成員，每個人觀察或研究臺灣鳥類都超過 20 年，我們所給的評分也不會完全一致。

有哪些台灣鳥類調查資料可供參考？

生物分布、數量與趨勢等基礎資訊不足的問題，過去及現在一直都在困擾著生態學、保育生物學、環境保護等等牽涉到野生動植物的議題，未來恐怕也難以快速改善。但是，受惠於眾多業餘愛好者的投入，無論在全球或是臺灣，鳥類可說是我們目前了解相對充分的生物類群。

有賞鳥報告嗎？上傳到 eBird Taiwan 為鳥類調查盡一份心力吧！圖/網站截圖

以臺灣來說，除了專家學者所進行的研究調查外，也有眾多公民科學家所收集的大量資料。中華民國野鳥學會的鳥類紀錄資料庫，累積了過去四十年、超過一百萬份的賞鳥報告。特有生物保育研究中心、中華鳥會也與美國康乃爾大學鳥類研究室合作，開發 eBird Taiwan，三年前成立後，目前已累積超過 16 萬份賞鳥報告。特生中心在過去十年，也推動了繁殖鳥類大調查 (BBS) 及新年數鳥嘉年華 (NYBC) 等全民鳥類監測計畫，讓我們可以固定樣區、季節、方法的調查資料來確認鳥類族群的分布與數量變動。此外，特生中心也花了二年時間，盤點評估臺灣陸域脊椎動物，於 2016 年發表臺灣鳥類紅皮書名錄，仔細評估臺灣 316 種鳥類之族群現況及威脅。這 2016 年臺灣鳥類紅皮書名錄的評估準則，類似於「野生動物評估分類作業要點」，但是卻採用更多的標準與更精細的分級。

以上這些相關研究調查、鳥類紀錄資料庫、紅皮書評估資料，大大增加了我們對臺灣鳥類族群現況的掌握，讓我們更有信心地提出與時俱進的臺灣保育類鳥種名錄。

今年哪些鳥種保育等級經過變動？

2018 年臺灣鳥類保育等級變動整理。資料來源：農委會公告。泛科學整理

這次保育類等級有所變動的鳥種，基本上都是依最新的資料，認為其受脅等級有所改變而做的對應調整。

林鵰、黃鸝、遊隼這三種鳥類，在臺灣的數量仍然稀少，但是族群數量已有上升之趨勢，且短時間內並無面臨重大威脅，因此由「瀕臨絕種野生動物」調整為「珍貴稀有野生動物」。大田鷸（大地鷸）在全球未受生存威脅，近年來調查研究顯示，這種候鳥在臺灣很稀少，是因為臺灣並未位於本種主要遷移路徑上，而由「其他應予保育野生動物」調整為一般類。

林鵰數量仍然稀少，但在台灣的族群數量已經有上升的趨勢。攝影/白欽源@TaiBIF

納入保育類的鳥類名單

金鵐、青頭潛鴨、琵嘴鷸這三種鳥類，全球族群數量非常稀少或是快速下降。例如，過去在臺灣的過境季節並不難看到金鵐，但近年已經大幅減少。這主要是因為金鵐在其主要度冬地（中國華南）遭到大量獵捕（近十年每年交易量超過一百萬隻），使得金鵐全球族群急遽減少，2004 年在 IUCN 紅皮書，金鵐的瀕危等級仍是最低的「略需關注」(Least Concern)，2017 年已調整為最嚴重的「極度瀕危」(Critically Endangered)。青頭潛鴨與琵嘴鷸也是類似的情況，目前全球數量皆不超過一千隻，在 IUCN紅皮書都是「極度瀕危」。由於臺灣是這三個鳥種的穩定過境/度冬地，因此金鵐及青頭潛鴨由一般類連跳二級，調整為「珍貴稀有野生動物」，琵嘴鷸則由「其他應予保育野生動物」調整為「珍貴稀有野生動物」。

金鵐曾經並不少見，但近年來在中國華南的渡冬地受到大量獵捕壓力。攝影／林孫鋒@flickr

紅腰杓鷸、黑尾鷸、大濱鷸、紅腹濱鷸這幾種遷移性水鳥也是類似的情況，在全球及臺灣都有數量下降的趨勢。在東亞—紐澳這條遷移線上的水鳥，很多鳥種在近年都有數量下降的問題。雖然這狀況是這區域內所有國家的共同問題，臺灣是這條遷移線上的重要水鳥過境/度冬地，我們希望能善盡臺灣在國際上的保育責任。因此紅腰杓鷸、黑尾鷸、大濱鷸、紅腹濱鷸這四種遷移性水鳥的保育等級，由一般類調整為「其他應予保育野生動物」。

幾種遷移性水鳥都有數量下降的狀況，圖為大濱鷸。攝影/蕭世輝@TaiBIF

林三趾鶉、長尾鳩、董雞、黑頭文鳥這四種臺灣繁殖鳥類，也是因為在臺灣的族群數量相當低，而且在臺灣的分布範圍侷限，因此由一般類調整為「其他應予保育野生動物」。其中，黑頭文鳥還面臨外來亞種雜交的問題。

臺灣朱雀與岩鷚，分別是臺灣特有種及特有亞種，都棲息在高海拔山區。近年調查指出，這二種鳥的分布範圍愈來愈侷限於高山山頭，棲地消失的威脅增高，值得保育界持續關注。因此由一般類調整為「其他應予保育野生動物」。

黃胸藪眉、白耳畫眉、冠羽畫眉、栗背林鴝這幾種台灣特有種鳥類雖然數量不少，卻明顯遭遇獵捕壓力。攝影/張俊德@TaiBIF

黃胸藪眉、白耳畫眉、冠羽畫眉、栗背林鴝這四種臺灣特有鳥種，也是由一般類調整為「其他應予保育野生動物」。很多人會納悶，這四種鳥在臺灣的族群數量並不低，為何也會調整成保育類呢？

其實，在 2008 年之前，這四種鳥類以及臺灣紫嘯鶇與金翼白眉，也都是「其他應予保育野生動物」。在 2008 年的鳥類專家會議，由於這六種臺灣特有種鳥類分布廣且數量多，整體評分並不高，因此這六種鳥類被調整為一般類。這個決定，當初在鳥類專家會議中引起廣泛的討論，因為部分專家認為這些鳥種一旦變成一般類，很可能會面臨不小的獵捕壓力。但是，依據「野生動物評估分類作業要點」，我們只能以被獵捕及利用的現況來評分，並不能以假設性的可能獵捕壓力來評分，因此這六種鳥類在 2008 年仍是被調整為一般類。

但是，當時鳥類專家會議要求，林務局要監控調查這些鳥種被移出保育類名錄後的被利用壓力。林務局也的確委託學者，進行全臺灣三百多家鳥店的訪查。結果發現，黃胸藪眉、白耳畫眉、冠羽畫眉、栗背林鴝被移出保育類後，在鳥店的展售數量明顯增加。由於這樣的證據，讓這四種鳥在這次評估中，被獵捕壓力評分增高，而調整為「其他應予保育野生動物」；臺灣紫嘯鶇與金翼白眉由於獵捕壓力並無明顯改變，仍維持一般類的地位。

野保法主要目的「物種的救亡圖存」

野生動物的愛好者，大多會希望看到每個野生動物個體，都受到最完善的保護，最好所有物種都是保育類動物，都獲得最高的保護等級。但是，野生動物保育法之目的是「物種的救亡圖存」，並不是要維護每個動物個體的福祉。對野生動物保育法來說，所有物種都在「保育類動物名錄」及「已滅絕物種清單」之外，就是最成功的境界。

這二個路線的拉扯，也是保護與保育的核心價值差異。個人價值觀的取捨，我們交給大家來自己決定。我們不評論是非，也尊重大家的決定。在此，我們很感謝「泛科學」，讓我們可以完整說明，在「野生動物評估分類作業要點」的規範下，我們如何決定保育類鳥種。

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本文由行政院環境保護署毒物及化學物質局委託，泛科學企劃執行

• 文／楊朝源

斯德哥摩爾公約與持久性有機污染物的恩怨情仇

2017 年，兩位新角色「十溴聯苯醚」與「短鏈氯化石蠟」在斯德哥摩爾公約（Stockholm Convention）的列管物質名單中登場，被列在必須「排除」的附錄A（Annex A）中，也就是各締約國必須讓此化學物質消失在任何的產品中，完全沒有商量的餘地，差不多就是龍級災害頭號通緝犯的意思。（這裡看相關新聞）本文的主角正是其中的短鏈氯化石蠟（Short-Chain Chlorinated Paraffins，SCCPs）。

斯德哥爾摩公約列管的持久性有機污染物（POPs）種類。圖／行政院環境保護署持久性有機污染物資訊網站

但是為什麼斯德哥摩爾公約要對短鏈氯化石蠟如此仇視？

首先我們要先從有機物是什麼來說起，有機物的定義為除去少部分例外（如二氧化碳）的所有含碳化合物；含有碳不一定是有機物，但有機物必定含有碳。碳又有什麼特別呢？碳就好像元素裡的樂高積木，躺著組坐著組趴著組通通都好組，搭配上氫氧硫等元素，各種千變萬化的組合讓有機物的種類多到不得了，光是目前已知的數目就有上千萬種！正所謂一種米養百種人，一種碳組千萬種有機物，這些有機物除了都具有碳以外，特性可是天差地遠：有像是葡萄糖、蔗糖聽起來甜滋滋的；也有像是 DDT、戴奧辛令人聞風喪膽的毒物。

斯德哥摩爾公約的訂立，正是為了防範戴奧辛這些不易被分解卻又會危害環境的有機污染物。不同於一般的有機物，斯德哥爾摩公約集結各國之力希望消除的「持久性有機污染物 (POPs)」，這類的物質除了具有毒性，還有生物累積性與半揮發性，進入環境中之後難以人為消除、而且可以存在在自然界達數年以上，DDT 和戴奧辛正是斯德哥摩爾公約附錄A其中廣為人知的有機污染物。（延伸閱讀：斯德哥爾摩公約：污染才不管哪邊哪國呢）

總結一句，在 2017 年，專門管制持久性有機污染物的國際公約將 SCCPs 和 DDT 與戴奧辛列為同等級的狠角色！

SCCPs到底是什麼！？

SCCPs 這個名字聽起來或許很複雜，但其實 SCCPs ——短鏈氯化石蠟的真面目相當的單純，石蠟代表具有多個碳的烷類化合物，短鏈代表每個 SCCPs 分子中的碳鏈只有 10 至 13 個碳原子，氯化則表示原本石蠟上的部分氫原子被氯原子所取代。簡單來說，SCCPs 就是由 10 至 13 個碳接成的鏈碳旁邊接上氫與氯原子所組成，結構上真的很簡單。

SCCPs的其中一種形式 2,3,4,5,6,8-hexachlorodecane。圖/ By Leyo [Public domain], from Wikimedia Commons

看完了外表，再來我們要了解 SCCPs 的內在，SCCPs 作為一種常見的工業產品，可以被用來作為金屬加工液的添加物，可以用在如切割或鑽孔等產生高溫的金屬加工；同時也會被添加在塗料和密封膠，或者加入橡膠中作為阻燃劑。生活用品中較容易看到可能被用於電線外皮、人造橡皮、軟質塑膠、泡棉瑜珈墊、輪胎等。多功能的優秀表現讓 SCCPs 在 1930 年代開始穩定增加產量，而 1990 年代末期全球的總產量更是估計達到了五萬噸！驚人的產量加上不易被分解的特性，除了在日常中遇到的產品中，SCCPs 更出現在全世界各地的水域與沉積物中，可以說是無處不在，默默陪伴著你我的生活²。

SCCPs 對於水中生物具有強烈的毒性。圖／Pixabay

在生物方面，SCCPs 被列為環境荷爾蒙，對於水中生物具有極強的毒性，在人體內則是透過影響生理代謝作用，進而干擾內分泌系統並且對於腎臟與肝臟造成危害，同時也有致癌的可能性。更麻煩的是 SCCPs 具有生物累積性，可以透過食物鏈累積在生物體中。1996 到 2010 年在瑞典實施的抽樣檢查中，發現母乳中的 SCCPs 平均達到每克中含 107 奈克（10^-9 克）的濃度，代表嬰兒會有機會攝取到母親體內所累積的 SCCPs；孩童從小就有可能在體內累積毒物，長時間的影響還不明確，正是持久性有機污染物讓人聞之色變的理由。³

而 SCCPs 的另外一個潛在的可怕之處就是雞尾酒效應（cocktail effect），也就是不同的毒物在共同作用下產生新的危害，舉例來說，A 物質造成頭痛，B 物質讓你腳痛，A 和 B 一起吃下去可能除了頭痛加腳痛，還會肚子痛！事實上，SCCPs 雖然已知具有毒性，但對於生物的影響其實還有許多的未知，尤其是當 SCCPs 遇到其他的毒物時，會產生哪些新反應目前完全還是幾乎未知的領域⁴。

關於 SCCPs，該怎麼辦

自 2017 年開始，歐盟持續加強 SCCPs 相關的市場稽核（詳見：歐盟要求、市場稽核），斯德哥摩爾公約在禁止使用 SCCPs 之後，也提供了一系列的替代物清單。市場的壓力與國際組織的努力，都可望在未來達到禁止使用 SCCPs 的重大目標。

縱使面對 SCCPs 這個彷彿無解的難題，仍有許多事情是我們可以為了環境盡一分心力的。身為消費者除了可以透過詳閱標籤成分或透過詢問店家，留意自己購賣的商品是否含有 SCCPs。也可以時常關注相關議題並且督促政府對於製造工業嚴格執行限制，使用已知較無危害的物質來取代。（快來看看：化學局國內運作現況調查問卷）

回到老話一句，毒性始終取決於劑量。或許短時間內 SCCPs 無處不在，但只要環境中的含量不足以影響我們的健康，就不需要害怕受到毒害。而要做到這一點，讓 SCCPs 逐漸消失，唯有斷絕生產才是最有效的治本之道，畢竟只要我們仍居住在這個世界上，物質的循環總有一天會找上門來。

在這個充滿各式人造污染物的世界，透過所有人的共同努力，總有一天可以讓 SCCPs ──短鏈氯化石蠟成為只是又一個難記又拗口的名字，在歷史的記憶中一閃即逝，讓未來不再有任何毒害事件再度發生。

參考資料：

1. 斯德哥摩爾公約網站
2. Marvin, C. H., et al. “Spatial and temporal trends in short-chain chlorinated paraffins in Lake Ontario sediments." Environmental science & technology 37.20 (2003): 4561-4568.
3. Swedish Chemicals Agency and the National Food Agency, Chlorinated paraffins in Swedish breast milk. (2018): 5
4. Wang, Feidi, et al. “A metabolomics strategy to assess the combined toxicity of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and short-chain chlorinated paraffins (SCCPs)." Environmental Pollution 234 (2018): 572-580.

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本文為系列文章，在此之前你可能想知道：「再生能源市場機制」能成為解決氣候變遷問題的超級英雄嗎？

• 文／郭長祐

全球正值面臨氣候變遷的議題的關口，唯有設計良好的政策與市場機制，才有機會竭盡所能的促發能源轉型，從而減少溫室氣體排放、達到環境永續的終極目標。而其中一個最需要關注的面向，自然是再生能源的發展，在深入探討再生能源憑證（Renewable Electricity Certificates，RECs）的特性前，且讓我們先來了解再生能源發展的特性，以及使用過的政策工具之特性與利弊。

各種再生能源，有哪些不同的特性？

所謂再生能源，是與現行大宗能源（conventional energy）的相對詞，現行大宗能源多指消耗大地礦藏的能源，如需要鈾礦的核能發電，需要石化原料的火力發電（燃氣、燃油、燃煤等）。這些消耗性能源較缺乏永續使用性；再生能源則具有永續概念，對環境僅些許破壞且多可自然回復，並可使空氣潔淨、氣候穩定。

使用礦藏的耗竭性能源有核能、天然氣、煤炭等多種發電實現法，同樣的再生能源也有多種發電實現法，如光伏太陽能、聚熱型太陽能、風能、水力、生質能、地熱等。

太陽能光電板。再生能源具有永續概念，對環境僅些許破壞且多可自然回復，並可使空氣潔淨、氣候穩定。　圖／skeeze @Pixabay

目前佔再生能源發電最大宗的項目是太陽能發電，其中光伏太陽能（Solar photovoltaic）透過太陽能板接收太陽光，運用輻射熱產生電位差產生電能。另一種技術截然不同的聚熱型太陽能（Concentrating solar power）則以眾多反射鏡將太陽能熱能聚焦於一點，運用熱能推動蒸汽；蒸汽進一步推動發電機，從而產生電力。而在歐盟發展得較為完善的風能則用葉片捕捉風力；風力推動發電機產生電力。水力則利用水向低處流的特性，由水流推動槳葉，槳葉帶動發電機發電。生質能則燃燒稻草木材一類作物等以產生熱能，熱產生蒸汽，蒸汽推動發電機產生電；地熱原理也近似，導引地底深處的熱能來產生蒸汽，蒸汽推動發電機組獲得電力。
不同的再生能源有不同的優缺點和特性，如太陽能、風能只需要少量的佔地就可搭建，但卻因氣候因素只能間歇性發電；聚熱型太陽能雖較光伏太陽能有較佳的間歇發電能力，然卻需要龐大的地面面積才能興建，否則難以聚集足夠的太陽熱能，同理，其他再生能源也各有優缺點，且不同的再生能源，在技術發展的速度、進度、成熟度上也各有異。

發電成本已降低，尚待投資繼續努力

再生能源發展速度、成熟度的不一也間接反應到商業化運用時的規模效益、發電成本上，根據國際可再生能源機構（IRENA）於 2018 年發佈的「再生能源發電成本報告」 (Renewable Power Generation Costs in 2017)，即針對不同的再生能源技術，於 2010 到 2017 年間的發電成本變化進行調查（在此指公用事業水準的發電成本），甚至針對地面風力、離岸風力分別調查，成本單元為「美元/每千瓦小時」，同時也調查發電量，並以圓面積方式表示如下：

圖／IRENA POWER COST

由圖中可知，多數的再生能源只要能透過技術與商業持續發展，其發電成本即可快速降低，並且部分類別已經達到可與傳統發電方法競爭的程度。但是市場是殘酷的，即使再生能源只要持續發展便可快速降價，短期內要投入再生能源仍須許多建置與研發的設備成本，若讓各類型的發電皆在同一供電市場上自由競爭，則再生能源恐永遠難出頭天。因此如何在市場中增加獲利誘因，讓再生能源得以順利發展，將成為電力相關政策的重要關鍵。

哪些「無形的手」政策工具介入市場，鼓勵再生能源發展？

由日本總督府主持興建的日月潭水力發電廠，是台灣第一個以可再生能源為發電來源的機構，當時雖未有如今的綠能概念，卻為台灣能源運用立下了重要的里程碑。　圖／wikipedia

在再生能源市場發展的公式中，政府的角色格外重要。鼓勵再生能源發電的發展，除了最早期的階段提供研發補助外，如何鼓勵再生能源盡早進入電業市場，乃是發展階段電業政策的當務之急。各種不同的政策工具應運而生，目的皆在於強化再生能源進入市場的利基，並且確保再生能源的競爭力。

目前國際上主要的政策工具，包括以再生能源「價格管理」為基礎的制度，最顯著的例子就是早已經出現在台灣、並廣泛使用於全球各國的「躉購費率制度」（Feed-in tariffs, FIT/FiT）──透過政府確保收購再生能源發電，並提供優惠費率，鼓勵再生能源業者投入發展。同類型的政策工具還包括美國聯邦政府採用的「生產稅額減免」(Production Tax Credit; PTC)或「投資稅額減免」(Investment Tax Credit; ITC)──透過租稅減免或投資獎勵的方式補貼生產者；或者是歐盟各國的電價差額補貼制度 (Feed-in premium; FiP)，有別於 FIT 的固定收購價格，電價採取浮動，由政府另行提供價格補貼。

此外亦有以「數量管理」為基礎的政策工具，將電價交由市場機制決定，但由政府訂立再生能源使用於電業（發電、配電、售電業者）的階段目標比例，並在電力市場中強制施行，以提高整體再生能源發電量。如英國自1991年的政策「非化石燃料能源購買義務」(Non-Fossil Fuel Obligation; NFFO) 就是採用「競標」制度 (Competitive bidding)。或是出現於美國、歐盟各國的「再生能源配比」制度 (Renewable portfolio standard; RPS or Quota)，美國太陽能光電大州加州，自 2002 年開始採用此制度，規範目標 2016年再生能源須達零售電力的 20%，2020年須達 33%。

而由前述「數量管理」為基礎的政策執行，促使另一種將電力與「環境效益」 (environmental attributes) 分開發行的配套工具「可交易綠色權證」(Tradable Green Certificates)  出現。這類憑證中最具代表性者即是美國的「再生能源憑證」(Renewable Energy Certificates; RECs)，而台灣自 2017 年開始發行的台灣再生能源憑證 (T-REC) 亦為相同的設計。再生能源憑證由第三方公正單位驗證發電廠商設備及發電量、發放證明，可視為再生電力的產品身分證明，也是一種環境效益的展現。在這種情況下，再生能源憑證成為一種有價、有市場運行的資產。由於電力輸送必須通過共用的電網系統，因此希望採用再生能源的企業，可透過購買具有再生能源憑證的綠電，支持再生能源發展。

不同的工具，不同的結果：最常見的再生能源政策工具有哪些？

前面介紹各國使用了各種政策工具，試圖促進再生能源發展。當然啦，每種機制自有其侷限與適用性。

目前，有較高比例國家（如歐盟即有 19 國）採取以「價格管理」為主的 FIT「躉購費率制度」，其優勢在於可以確保新興或尚未完全商業化的再生能源科技發展，並且經過簽約減低再生能源計畫拖延或取消的風險。不過此制度主要仰賴政府介入，若綠能訂價過高，則會造成政府補貼再生能源的財政負擔沉重，並因持續維持高用電成本，而無法達到在理想狀態，產生電業自由競爭、增進技術發展的效應。舉例來說，在德國的用電費率中有較高比例的「再生能源附加費」，2017 年此費用佔了家用電費的五分之一。著眼於此，多數國家於發展中後期階段採行其他制度使再生能源回歸市場機制。

而美國目前讓各州採用以「數量管理」為基礎的政策工具 RPS「再生能源配比」制度。引入「無形的手」市場機制，如此可刺激發電業者積極降低發電成本，購電者可以買到更便宜的綠能，買賣雙方均獲得最大效益。但其缺點是因由市場決定價格，有可能造成再生能源企業間的不公平競爭，讓已有技術優勢、低成本的再生能源技術快速發展，卻可能排擠到其他尚待發展的再生能源種類，因而失去鼓勵多樣化再生能源市場之機會。

最後，綠能憑證如 RECs「再生能源交易憑證」的優勢，在於充分運用金融流動性，讓綠能的買賣交易更加靈活有彈性，市場更有效發揮作用。擁有使用再生資源需求的企業可以藉由購買再生能源憑證，支持本地再生能源的發展（雖然實作上有可能，但目前國際趨勢並不鼓勵企業跨電網採購再生能源憑證）。但再生能源交易憑證的認證要達到效益，需要背後有完整的追蹤系統，將發電設備、設施與發電量都經過驗證；因此初期需要花費時間與成本另行建立再生能源憑證認證、交易系統這樣的「基礎建設」；而如果 RECs 的交易市場未能正確調節，亦可能出現市場供需失衡、未能有效支持再生能源發展的情況。

在本文中，我們初步檢視了幾樣較常用於激勵再生能源的電力政策。目前來說，各國 FIT 政策較早實施也較普遍運用，但搭配再生能源憑證的「再生能源配比」制度也正被諸多國家的政府積極考慮評估，並積極導入推廣中。

接下來的文章，我們將更討論全球碳排放量規劃制度與 RECs 制度，並且深入探討台灣現行的電力政策情況。
請見：不能一直排一直排，全球溫室效應氣體排放又是如何規劃的呢？全球碳排放量與再生能源憑證制度

參考資料

• 國家再生能源憑證中心淺談再生能源憑證與品質標籤
• 國家再生能源憑證中心淺談國際再生能源憑證推動情形
• 巴黎氣候會議：後《京都議定書》的時代轉捩點
• 【氣候變遷Q&A】（62）碳稅 vs. 碳交易，哪個好？
• 能源知識庫：主要國家再生能源政策執行效益評析
• Joshi, J. R. (2017). Policy Effectiveness, Spatial Dependencies and Energy Market: Evidence from the Renewable Portfolio Standard.
• Solangi, K. H., Islam, M. R., Saidur, R., Rahim, N. A., & Fayaz, H. (2011). A review on global solar energy policy. Renewable and sustainable energy reviews, 15(4), 2149-2163.
• Renewable Power Generation Costs in 2017
• Couture, T. D., Cory, K., Kreycik, C., & Williams, E. (2010). A policymaker’s guide to feed-in tariff policy design (No. NREL/TP–6A2-44849). National Renewable Energy Lab.(NREL), Golden, CO (United States).
• Menanteau, P., Finon, D., & Lamy, M. L. (2003). Prices versus quantities: choosing policies for promoting the development of renewable energy. Energy policy, 31(8), 799-812.

本文由台灣經濟研究院贊助，泛科學企劃執行

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• 文／李依庭 │ 東海大學生命科學系生物醫學組碩士。在領略過實驗百態後，嘗試承擔起文字的重量，但目光總不自覺被生醫產業吸引，現任《科學月刊》編輯。

在穿過滅菌設備、緊急沖淋器與無塵系統等相關設備後，從穿廊望去，一字排開的是 3 間並排房間。

左邊緊閉的門上透明玻璃窗，映入眼簾的是一個個堆疊放置在特殊架上的系統缸，架下的泵浦則隆隆作響的負責水缸內的各種恆定；持續往前走，在還沒走至下一道門前，就能聽到陣陣撞擊金屬的聲響，金屬架上安放著一個個的塑膠籠，上頭覆蓋著不鏽鋼網蓋；走廊盡頭的房間，是在聽到逐漸靠近的腳步聲後，從房門的另一側傳來的騷動聲響也漸趨急促，倚著玻璃窗，可以看到一個個巨大的飼養籠。

這裡是動物房，是斑馬魚、小鼠與兔子等各種模式生物的家，也是承載著每位研究者夢想與希望的所在。

實驗小鼠的動物房。圖 / kennethr @Pixabay

模式生物的試驗

各種大大小小的生物學研究、基礎的生物醫學實驗或新藥開發前的臨床試驗皆離不開模式生物，牠們幫助人類預測出許多可能會發生的結果，找到全新的發現。長年以來，為了減少實驗中的變異，研究人員選擇讓模式生物居住在獨立且空無一物的空間中，以提升實驗的準確性。

然而，越來越多的研究發現這樣的實驗方式可能會物極必反，不僅是實驗室之間再現性低之外，近期的研究也發現 9 種通過動物試驗的新藥，最終只有 1 種通過人類臨床試驗，這是否也代表著模式生物所生活的環境或許也是造成這些問題的一部份？

最為人所熟悉的模式生物莫過於小白鼠了。牠們在看似「純淨」的實驗室中生長，真的就「無雜質」嗎？這非自然的生活是否真能帶來「準確」？　圖／Kapa65 @Pixabay

現今實驗室中的小鼠，一隻隻住在只有約鞋盒大的籠子中，大鼠甚至無法站直身體；兔子也只能坐在與自己身形相去不遠的鐵籠中；有別於水族箱裡華麗的造景，透明的水缸內僅有幾隻斑馬魚游動著。負責提升實驗動物福祉、史丹佛大學（Stanford University）的行為學家加納（Joseph Garner）表示，

「如果人們期望透過動物得知在人類身上會發生的事情，那必須對待牠們更像個人類一樣。」

但實驗動物終究不是人類，要如何對待牠們更像人類一樣？科學家提出增加設備、使牠們生活豐富化（enrichment）的想法，提供相關設備讓牠們有機會探索、活動，臨摹動物在野外的生活。

歷史上的豐富化實驗

現今的實驗兔子只能如圖中一般，坐在與自己身形相去不遠的鐵籠中，這樣狹小的環境讓他們的生長不再「自然」，卻能讓科學家掌控一切可能變因。（示意圖，非真實實驗兔）　圖／hifijohn @Pixabay

其實，實驗動物並不是一直都生活在這些狹小且荒蕪的空間中。19 世紀中期，研究人員開始飼養大鼠（rat）來進行科學性的實驗，當時的鼠籠中還會擺放相關設備供牠們挖洞與跑步。但到了 1960 年代，由於動物規範與控制變因等因素，各實驗室開始選擇單一、小型且便宜的無菌籠，因為對於研究而言，若實驗動物沒有明顯的外傷或痛苦，動物的天然習性就顯得為次要，並且不受到關注。

現在，科學家所提出來欲提升實驗動物生活豐富化的這個想法，從長久以來的文獻中也有跡可循。

1947 年，心理學家赫布（Donald Hebb）發現比起飼養在實驗室中的小鼠，飼養在家中能夠自由跑動的小鼠有更好的學習能力。到了 1960 年代，研究人員在飼養籠中放置木製積木和旋轉迷宮，能擴大大鼠腦中的感覺區域（sensory redions）。2000 年，澳洲墨爾本大學（University of Melbourne）神經學家漢納（Anthony Hannan）受到文獻中豐富化會激發新神經元生長的啟發，嘗試為實驗室裡的小鼠增添生活樂趣，他準備了築巢的紙板、鮮艷色彩的球、爬梯和繩索，供小鼠攀爬和玩樂，發現相較於住在一般飼養籠中的小鼠，在這種豐富多彩的環境生長，能成功地延長亨丁頓舞蹈症（Huntington’s disease, HD）的發病時間，這也是豐富化第一次被證明，它確實會在神經退化性疾病上的產生影響。爾後研究團隊遵循相同模式進行研究，結果在自閉症、憂鬱症和阿茲海默症（Alzheimer’s disease, AD）的實驗也都得到相似驗證。

許多實驗結果都顯示，將小鼠放在猶如遊樂園的多采多姿環境中，會產生正向影響。　圖／Free-Photos @Pixabay

時間推移至 2010 年，科學家甚至將豐富化應用在癌症上。俄亥俄州立大學（The Ohio State University）的癌症學家曹（Lei Cao）在 1 平方公尺的場地中擺滿滾輪、迷宮和各種不同顏色的拱形圓頂小屋，此布置被她女兒戲稱為小鼠的迪士尼樂園。實驗先將癌細胞打入小鼠體內，一段時間後檢查腫瘤，發現 80% 生活在樂園中的小鼠腫瘤小於對照組，有些甚至沒有腫瘤的形成。在這份報告中更提出一種可能的機制：環境的豐富會活化腦內的下視丘，影響著從情緒到癌症擴散的賀爾蒙調節。

模式生物的福利與法規

縱使研究顯示飼養模式生物不能只是餵食，也必須豐富其心靈，然而，至今卻鮮有任何改變，唯一有所改變的是靈長類動物。1985 年，美國動物福利法要求實驗室需正視猴子、猩猩心理狀態，提出給予更大空間、玩具和同伴等相關規定；1996 年更進一步增加條件，包括提供毯子製作巢穴、適時給予音樂聆聽和電影觀賞等。

依動物的天性，盡可能使之擁有接近其原始生活的豐富度，是目前豐富化提倡者的倡議核心。　圖／Free-Photos @Pixabay

2011 年，日益漸增的豐富化相關文獻讓國家研究委員會（National Research Council）修改指南，表示具社會化的物種就應依照社會化的方式飼養，並且提倡各物種的豐富化，而不侷限於靈長類動物。然而，若科學家認為豐富化之間會存在差異性或影響研究，則可省去。畢竟，豐富化製造更多的快樂，使模式動物生活得更相似人類，但並不足以證明能在每一個研究中發展出最好的科學研究，仍有許多科學家希望有更多證據能證明豐富化能提升實驗結果的質量。

提升各種模式生物的生活環境豐富化

為了證明豐富化會有更佳研究成果，不只是加納，世界各地都有實驗室進行了豐富化革新。

密西根大學（University of Michigan）的獸醫洛夫格倫（Jennifer Lofgren）在 2014 年也擬定一項計畫，目標是為更了解動物的生活經歷，因此嘗試在不同模式生物中增加豐富的設備。她在斑馬魚缸中放入一些五彩的彈珠；試圖讓魚缸內的造景模擬魚類在野外的生活。將兔子飼養在一起，並放入充滿乾草的紙袋讓兔子能夠一起玩樂，也提供許多塑料物品讓牠們啃咬。

科學家期望增加鼠籠中的豐富度，包括滾輪、拱形圓頂小屋、管狀迷宮與小木頭等。圖／科學月刊提供

加拿大英屬哥倫比亞大學（University of British Columbia）生物學家威爾利（Daniel Weary）則準備 4 倍大的鼠籠，讓大鼠可以站立、爬梯子或提供真實土壤牠們挖洞。葡萄牙的米尼奧大學（University of Minho）動物中心更建造出一個包含多種不同類型的活動區域（PhenoWorld），將空間隔成運動區、用餐區和實驗區，大鼠若想穿梭自則必須學會如何打開當中的隔間，帶給牠們不同的挑戰。中心負責人卡洛斯（Magda João Castelhano Carlos）表示，這些動物生活在更為自然的環境，對於研究精神障礙而言是更好的模型，因為牠們較不會產生非自然的焦慮與抑鬱。

持反證的聲音

當然，有贊成的論點必定會有反對的聲浪，有些學者擔心涉及到研究時，這些豐富化設備帶來的缺點可能會多於優點。例如，當科學家試圖透過塑膠管，降低每週更換鼠籠所帶給實驗小鼠壓力的同時，伴隨而來的是費用問題。增加的相關設備每週的清洗、滅菌，無疑是需增加大量的人力與時間，更不用說是龐大的添購費用。

俄亥俄州立大學的神經科學家戈德布特（Jonathan Godbout）和其他的科學家也質疑豐富化是否真能提升研究、抑或只是破壞研究的一致性？當每個實驗室使用不同的豐富化設備，導致其他實驗室無法重現實驗結果，是否會造成再現性困難的危機？況且，他也認為在實驗室中的實驗動物生活在食物無虞、無掠食者的環境，已是十分美好的生活，不需要建造遊樂園讓牠們更快樂。

利用實驗小鼠研究酒精中毒行為的行為遺傳學家克拉布（John Crabbe）則表示，或許某些疾病類型，如癌症，可能適合豐富化的實驗設計，但不意味豐富化適用於所有實驗，尤其是精神疾病。

針對研究的支出，漢納也不可諱言地表示，豐富化的確會增加研究的花費，但若此方法能模擬出更接近人體內真實的情況，從長遠來看實是節省科學家們的時間與金錢，或許做的研究會變少，但做出來的研究會更好。

儘管面對諸多質疑與挑戰，洛夫格倫仍對於豐富化的推動充滿信心，因為相較於 21 世紀初，在2016 年，已有超過 160 篇實驗動物設備豐富化的相關文獻，且在美國實驗動物科學協會會議上， 171 個報告中有 83 個是關注在動物設備豐富化，是 2009 年的 2 倍之多。

結語

對於曾參與實驗室研究或執行動物試驗的人而言，設備豐富化固然會增加研究經費與工作量，畢竟現今在臺灣，對於研究經費年年壓縮的實驗室主持人而言，每一筆實驗支出都必須花在刀口上，更不遑論人力的分配。

不過，試想人類若被關在固定、制式的空間中，只提供食物和生活最低需求的設備、進行各種測試或實驗時，是否也能忠實呈現人體內的各項生物機制，對醫學研究做一個合理的詮釋？儘管豐富化的好壞為何目前尚不得而知，但誠如洛夫格倫所說，無論是為了科學或是動物本身，豐富化應逐漸成為規則而不是例外。人們必須盡可能地給予實驗動物最好的生活，因為，牠們是用珍貴的一生換得人類汲取欲知的真相。

我們不是模式動物，難以知曉牠們是否滿意自己的生活，但想像一下，自己從出生到死亡都生活在單一潔白的空間，那樣的人生是真正的「人生」嗎？　圖／RyanMcGuire @Pixabay

延伸閱讀：

1. David Grimm, Are happy lab animals better for science?, Science, 2018/2/7.
2. Refinement & Enrichment Advances Laboratory（REAL）

本文編修自《科學月刊》2018 年 6 月號，原文為〈如何忠實重現人類醫學模式的樣貌？〉

什麼？！你還不知道《科學月刊》，我們 48 歲囉！
入不惑之年還是可以當個科青！

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一提起〈胡桃鉗〉，想必你會聯想到柴可夫斯基，可是或許你不知道，這齣芭蕾舞劇改編自 1816 年的一部中篇小說，作者是多才多藝的德國學者霍夫曼。就在同一年，霍夫曼還發表了短篇小說〈沙人〉，女主角是個非常美麗的機器人，令男主角一見鍾情，幾乎不能自拔。後來男主角無意間發現她的真實身份，居然因而發了瘋……

By E. T. A. Hoffmann – Zweite, durchgesehene Auflage in zwei Theilen, Band 1, 1819, Public Domain

早期帶著奇幻色彩的西方機器人

看到這裡想必有人會問，既然這個故事比《科學怪人》早發表兩年，那為什麼科幻元年不是 1816 年呢？原因很簡單，機器人和科幻並不能畫上等號，就嚴格標準而言，〈沙人〉還不算是正統的科幻小說。雖然女主角毫無疑問是機器人，作者霍夫曼並未對她的本質多所著墨，頂多提到她體內有好些發條。相較之下，瑪麗‧雪萊對「科學怪人」各方面的描述就詳盡多了，因此我們可以說，霍夫曼的機器人尚未完全擺脫奇幻色彩。

事實上，這類夾在灰色地帶的機器人是西方文學的常客，若要追本溯源，可以直溯三千年前的古希臘。在希臘神話中，近似機器人或機器獸的角色著實不少，最有名的當數塔羅斯 (Talos) 這個巨大的銅人。希臘神話對它的描述相當仔細，甚至提到它體內有一條直上直下的血管，裡面流著神族的血液。

By Bulfinch, Thomas – Stories of gods and heroes (1920) by Thomas Bulfinch with illustrations drawn in color by Sybil Tawse, Public Domain, @wikicommons

巨形銅人塔羅斯終年駐守克里特島，每天沿著海岸線巡邏三圈（共計三千多公里），驅趕所有企圖登島的入侵者。後來一群英雄豪傑來到島上，一位奇女子用計拔掉它腳跟上的塞子，不久它便「失血過多」倒地不起，成了一堆廢銅爛鐵。之前我們提過，在古今中外無數的幻想文學中，不知潛藏著多少堪稱科幻的成分，這個塔羅斯就是絕佳的例子。只要將它體內的血管改成電線，將血液換為電力，它就能搖身一變，成為標準的科幻機器人。

東方機器人「機關木人」

接下來讓我們換個時空，談談東方的古典機器人。首先必須強調的是，雖然東方古國的冶金術相當發達，偏偏沒有反映在文學創作上，換句話說，古東方的機器人多數不是金屬之軀，這點相當耐人尋味。例如在佛經中不時出現的機關木人，以現代眼光看來，其實就是木製的機器人。

這方面最具代表性的例子是《生經》中的一個故事，主角是一位名叫「工巧」的印度王子，他在雲遊四方時造出一個栩栩如生的木人，不但足以亂真，而且能歌善舞。後來，當木人在異國宮廷表演時，陰錯陽差惹惱了國王，因而招來「殺身之禍」。王子在萬般無奈下，自己動手拔掉木人身上的栓子，它便在瞬間解體成一堆積木。直到這個時候，國王才相信木人並非真人所假扮，感嘆曰：「此人工巧，天下無雙，作此機關，三百六十節，勝於生人。」

機器人在中國古籍裡當然也沒有缺席，其中的佼佼者公認出自《列子‧湯問》，講述西周時期一位西域巧匠所製造的機器人，但由於篇幅所限，必須另闢專章來討論這篇傑作。在本文結束之前，且讓我們聊備一格，從一本唐朝的筆記小說中，抄錄兩則應屬虛構但煞有其事的記述：

一、楊務廉甚有巧思，常於沁州市內刻木作僧，手執一碗，自能行乞。碗中錢滿，關鍵忽發，自然作聲云布施。市人競觀，欲其作聲，施者日盈數千矣。（這是個能做出簡單的動作，並具有初步語音功能的木製機器人。）

二、王琚刻木為獺，沉於水中，取魚引首而出。蓋獺口中安餌為轉關，以石縋之則沉。魚取其餌，關即發，口合則銜魚，石發則浮出矣。（這是個會捕魚的木製機器獸，其功能不遜於當今的自動捕魚裝置。）

• 延伸閱讀：千年前的科幻小說？《列子》的機器人故事──〈談科論幻話創意〉
• 本文同時刊載於《科普時報》專欄「談論幻話創意」，原文標題〈源遠流長的機器人〉

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一千五百多年前的科幻小說？

《列子》，又名《沖虛至德真經》圖 / 《四部叢刊初編》 ＠中國哲學書電子化計劃

中國醫家的寶典《黃帝內經》其實是一本偽託古人的偽書，當初這本書如果改個名字，造成的影響勢必大打折扣。《列子》也很類似，根據目前主流的看法，它並非出自列子或其弟子之手，而是東漢至晉朝某些文人的共同創作。在這批隱身幕後的作者中，顯然有一位天份極高的小說家，他參考《生經》這部佛經中的機關木人故事，發揮錦上添花的創意，寫成一篇有模有樣的短篇科幻小說。

讓我們先複習一下那個佛經故事：主角是一位印度王子，他在雲遊四方時造出一個栩栩如生的木人。當木人在異國宮廷表演歌舞時，因為「色視夫人」而惹惱國王，招來殺身之禍。王子在萬般無奈下，自己動手拔掉木人身上的栓子，它便在瞬間解體成一堆積木，這時國王才相信木人並非真人假扮。

《列子·湯問》由後人所繪的示意圖。圖 / 百度百科

做完複習之後，就該介紹〈列子機器人〉的故事大綱了。

1. 周穆王某次西巡，歸途中遇到一位名叫偃師的西域巧匠。

• 相較之下，《生經》中的國王與巧匠都是印度人，欠缺了多元色彩

2. 偃師帶著一個能歌善舞的機器人晉見穆王，它的一舉一動都幾可亂真，穆王不知不覺把它當成真人，召來寵妃一同觀賞它的表演。

• 這裡開始出現《生經》的影子

3. 在表演即將結束時，機器人竟然對穆王身邊的姬妾頻送秋波。

• 這是最接近《生經》的橋段

4. 穆王一氣之下要處死偃師，偃師趕緊剖開機器人，讓穆王看個清楚，裡面果然不見血肉，只有好些皮革、木材、膠水、油漆以及各色顏料。

• 這裡開始逐漸脫離《生經》的架構，例如機器人的材料就比木人複雜得多

5. 穆王更進一步觀察，發現機器人擁有肝、膽、心、肺、脾、腎、腸、胃等器官，以及筋骨、關節、皮膚、汗毛、牙齒、頭髮，當然通通是人造的。

• 從這段起，完全是作者的獨見創獲

6. 穆王試著摘掉機器人的心臟，它就不會說話了；摘掉它的肝臟，機器人便失去視力；摘掉腎臟，它的兩條腿立刻癱瘓。

• 原文簡潔有力：「王試廢其心，則口不能言；廢其肝，則目不能視；廢其腎，則足不能步。」

這時穆王才又驚又喜地感嘆：「人間的科技，居然真能巧奪天工？」隨即下令將機器人帶回中原。

經由這番對照，我們不難看出〈生經木人〉與〈列子機器人〉這兩個故事非但同中有異，而且是小同大異，因此可別指控作者是文抄公，否則就連羅貫中也難脫這個罪名。

周穆王的「黑盒測試」

更重要的是〈生經木人〉只能算奇幻故事，〈列子機器人〉則是中規中矩的科幻小說。這個本質上的差異，主要來自周穆王這個角色的實證精神。

在這兩個平行故事中，印度國王只是龍套，穆王則是十分鮮活的人物（況且歷史上真有其人，更增添故事的說服力）。為了瞭解機器人的運作原理，穆王主動做了三個實驗──這段情節不但突顯故事的科幻本質，還蘊含了寓教於樂的科學精神。

先討論科學精神的部分，穆王研究機器人的方法正是現代所謂的「黑盒測試」(Black-box testing) ，亦即藉由不同的輸入與輸出，推敲各種人造器官所掌控的功能。逐一摘除人造心臟、肝臟與腎臟，便是在操控不同的輸入；至於輸出的結果，則是機器人分別喪失語言、視覺與步行的能力。根據這三個因果關係，讀者便能推知作者的心意：人造心臟、肝臟與腎臟分別主宰著機器人的語言、視覺與步行功能。

黑盒測試。圖 / 作者繪製。

不過對於現代讀者而言，上述結論恐怕沒有任何意義。比方說，凡是受過基本教育的人，都不可能將語言功能和心臟聯想在一起。可是大家別忘了，那位不知名的作者是將近兩千年前的古人；他在寫作過程中或許用到了「結合當時當代的科技再加以延伸」這樣的科幻手法，只是身為現代人的我們不易察覺。

沿著這條思路，我們不妨更具體地猜想，作者是根據當時的醫學知識加以延伸──從人體科學延伸到機器人學。驗證這個假設毫無困難，那些醫學知識至今仍保存在中醫典籍裡。例如只要翻開《黃帝內經》，你很容易找到「心開竅於舌」、「肝開竅於目」和「腎主骨」這三條記述，三者一一對應，絲毫不差！

因此我們可以大膽斷言，若要票選史上最古老的科幻小說，〈列子機器人〉一定能以超過一千五百年的歷史拔得頭籌。

• 延伸閱讀：千年前的科幻小說？二百多年前就在小說中出現的機器人──〈談科論幻話創意〉
• 本文同時刊載於《科普時報》專欄「談論幻話創意」，原文標題〈中文科幻祖師爺〉

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• 作者／海莉‧班奈特（Hayley Bennett）、鄧肯‧基爾（Duncan Geer）
• 譯者／賴毓貞，高雄醫學大學生物系畢；林云也，美國伊利諾理工學院食品安全與科技碩士、台灣大學農藝系學士。

讓我們來認識這幾位為努力不懈的科學家，他們的研究將改變世界！

現代華陀：由草藥療法找尋超級細菌的解方

超級細菌對抗生素的抗性日益增長，堪稱醫學界最大的恐慌。有名民俗植物學家探索乏人問津的草藥療法，從中看見了一絲曙光。

漫步在義大利南部，採集一些有趣的植物並與當地人聊聊天， 這聽起來像在度假，不過卡珊卓‧奎弗博士（Cassandra Quave）向我們保證絕非如此，「你知道嗎？這才不是度假！」她說，「這是很辛苦的工作。」也是很重要的工作。

圖／pixabay

奎弗和她在美國埃默里大學的研究團隊，正在地中海沿岸地區，搜尋有助於對付日漸嚴重的抗生素抗藥性的藥物。光是美國和歐洲，每年就有五萬人因為住院期間感染了抗藥性細菌而死亡。在沒有新療法之下，全球死亡人數不久後將會飆升到數百萬人，而奎弗認為可以從植物中找到解方。

奎弗自稱醫界怪胎， 她與當地民眾討論他們傳統醫學中使用的藥物（通常已使用好幾個世紀了），希望可以藉此追查最具有抗感染潛力的藥物。她承認其他也在尋找新抗生素的研究團隊認為她在浪費時間，那些團隊認為不會從植物中找到抗生素了。

「不過沒有人和我們一樣如此大規模檢視植物，而且有些植物在傳統醫學中扮演對抗感染的角色， 已行之有年。」奎弗說，「同樣地，沒有人檢視其他可能的方向。或許植物的作用不只是殺死病菌。」

MRSA 細菌（紫色球狀）對許多常見的抗生素具有抗藥性，因此被它感染後很難治癒。

在奎弗測試過的植物萃取物當中，有些作用方式的確令人感到好奇，並不同於現今臨床使用的抗生素。它們沒有殺死目標病菌，而是阻礙微生物的溝通系統，使病菌無法對這些萃取物發展抗性，因此這些萃取物將來或許能成為令人振奮的新型抗生素。這種抗菌方式可作用於不同種細菌，但在奎弗黑名單上的頭號目標是抗甲氧西林金黃色葡萄球菌， 也就是MRSA。

奎弗和葡萄球菌有些個人恩怨，她在3歲時曾住院數個月， 當時她右腳部分截肢， 隨後感染了MRSA。後來她參加科展，看到新聞報導受大腸桿菌感染的漢堡，而一頭栽入細菌抗藥性的世界中，她開玩笑道，「我是個古怪的小孩。」MRSA 是醫院裡惡名昭彰的「超級細菌」，可以透過傷口、燒燙傷、點滴以及導管進入較深層的皮膚，造成危險的皮膚感染。

甜栗萃取物可以阻斷MRSA的毒性效應。

奎弗經常接到擔憂的病患家屬寄來信件和電子郵件，他們熱切期盼能嘗試任何新療法。她不斷提醒自己，終極目標是要幫助大家， 而不是製造另一種怪物病菌。那麼奎弗的義大利之旅有發現可以幫助致命性皮膚感染病人的東西嗎？她回答，「我們在義大利問當地居民治療感染、疹子這類症狀，會在皮膚上塗抹哪些植物？然後得到了甜栗這個答案。」

那正是果實可以做糖炒栗子的栗子樹。奎弗團隊在近期論文中證實，甜栗的葉子萃取物可以阻斷MRSA 的部分毒性效應，減少MRSA 在小鼠身上的感染面積， 這些作用都不會殺死細菌。他們現在已經縮小範圍，只需要萃取物中的五種物質，就具有大部分的抗菌效果。

奎弗以身作則，利用她在自家花園種的植物煮成藥茶，希望可以驗證一些古老療法，她說，「這對於幾世紀以來一直使用這些療法的人來說，具有文化價值。也許治療者並不清楚細菌複雜的訊息傳遞機制，不過隨著時間演進，傳統文化能夠調和這些植物性物質，並治療疾病，我覺得這很激勵人心。」

群聚感應－當細菌感應到族群數目達到定量，會開始製造攻擊人類寄主的物質。奎弗正尋找能中斷此過程的藥物。（點圖放大）。圖／BBC知識

1. 細菌不會講話，但是它們可以藉由化學物質溝通。細菌的「群聚感應」分子會附著在細菌外膜的受體上，幫助它們感應身邊的鄰居；鄰居越多，群聚感應分子的濃度越高，每個細菌接觸到的細菌數目就越多。
2.  一旦細菌達到特定數量，會開始釋放有害物質。某些植物製造的物質（例如甜栗和巴西胡椒木的萃取物），能夠干擾細菌的群聚感應系統，避免細菌釋放有害物質。如果細菌偵測不到群聚感應分子，它們基本上會無視鄰居，因而無法協調、發動攻擊。我們還不知道這些萃取物如何造成這樣的效果，也許是一開始就阻止細菌製造群聚感應分子，或者不讓細菌釋放或接收這些分子。
3.  植物萃取物與目前我們使用的抗生素不一樣。它們看似對細菌生長沒有太大的影響，也不會殺死細菌，只是不讓細菌對話而已。這對細菌造成的壓力不會大到需要演化出新的生存策略，如此一來可以避免細菌產生抗藥性。

BOX：專家答客問－卡珊卓‧奎弗

讓妳不斷向前的動力是什麼？

每每發現新事物的興奮感，還有病人寄給我的信，以及學生與我的互動，都讓我有動力繼續前進。

妳曾有想放棄的念頭嗎？

當實驗一直失敗或被拒絕時，尤其是申請經費的時候，真的讓人覺得疲憊不堪。每個人只看到你成功，但他們不知道每次成功的背後都伴隨五到十次失敗。

妳如何回應那些認為妳的計畫不會成功的人？

首先我會聆聽他們的看法，我一向很歡迎別人提出想法及意見，不過我不會因為不必要的輕蔑言論而停下手邊的工作。

如果能在美國時代廣場租一面廣告看板，妳會寫些什麼？

「停止破壞生物棲地，支持保護生物多樣性和文化多樣性。」雖然這不會成為聳動的新聞標題，不過是我想向大家傳達的主要訊息。

妳的研究領域到了2050 年可能是什麼景象？

我想像那是個新的醫學時代，使用全新方式對付抗藥性病菌感染。隨著我們逐漸了解協同療法，將能設計出更好的藥物，快速降低疾病的嚴重性，即使是難以治療的抗藥性病菌感染也能治癒。

作物工程師：培養高效率糧食作物

糧食危機正逐步逼近，為了餵飽廣大人口，一名植物生理學家打算從提高糧食作物的光合作用效率開始著手。

20 世紀中葉，世界許多地方處於饑荒一觸即發的狀態。不斷成長的全球人口衝撞食物供給量的極限，帶來災難性後果。「綠色革命」的出現，解救了超過十億人的性命；它是從工業化國家開始播散至開發中國家的農業技術革新，包括灌溉、雜交種子、人造肥料與除草劑等等。

圖／pxhere

今日， 人類也面臨相同危機。RIPE 計畫主持人史蒂芬‧隆（Stephen Long）說，「根據聯合國糧農組織，到西元 2050 年，我們需要比現在多七成的糧食，但以目前的作物改良步調來看，不可能達成。RIPE 計畫致力於藉由作物工程，提高植物的光合作用效率，以加速第二次綠色革命的到來。

「光合作用是把陽光的能量和二氧化碳轉換成植物所需物質的過程，所以它基本上直接或間接創造了人類所有糧食的本源。我們已知作物行光合作用的效率不是很高，如今也對光合作用有了足夠的了解，因此可以開始以人為方式介入，從基因著手，提高光合作用的效率。」

一直以來，主流觀點認為無法再進一步提升光合作用的效率，畢竟如此重要的程序，怎麼可能未在演化過程中被優化？但隆指出，植物的演化是為了使其生存與繁衍達到最佳狀態，並不是要產出最多的種子和果實供人類食用。

將基改種苗移至田間種植， 是RIPE計畫的一部分。圖／BBC知識

吾人現今所處的環境也跟第一波綠色革命的時代不一樣了。「參與光合作用的主要分子是二氧化碳。過去50 年來，因為人類活動之故，大氣中二氧化碳濃度已上升25％，但還不足以久到能讓生物產生適應性。」於是，隆和團隊開始研究，盼能證明有機會提升光合作用效率。他們在比爾與梅琳達蓋茲基金會（BMGF）的贊助之下，展開改良菸草（較易進行基因改造的植物）的工作。

首先， 團隊把阿拉伯芥（Arabidopsis thaliana）的基因轉殖至菸草， 希望提高後者的散熱效率，結果有三種轉殖菸草植株的產量，分別比未改良的對照組增加了13.5 ％、19 ％ 和20％。「雖然我們已經很了解植物的光合作用，但它畢竟是一連串複雜的流程，包含160多個獨立步驟。因此計畫的第一階段是用電腦模擬，接著進行無數次數學運算，看看哪些步驟是最好的切入點。」

菸草葉上的氣孔。這些微小孔洞控制了葉子與外在環境的氣體交換。當沒有光線或乾旱之際，氣孔就會關閉，防止植物喪失水分。圖／BBC知識

不只如此， 這些令人刮目相看的成果，是在資源消耗量最小的情況下達成的。基改植物的氮消耗量只比對照組多1 至2％，且耗水量並未增加。「這可說是提升光合作用效率的美好成果。」隆說，「產量不只跟植物利用光能的效率有關，也與它們利用水和氮的效率有關。在我們大部分試驗中，使用同等水量並增加極少量的氮，就能提升產量。」

然而這些菸草試驗成果，是否能應用於糧食作物？並非不可行，因為菸草和諸多糧食作物的光合作用模式相同，接下來的研究方向，就是檢驗類似的基改工程，能否也提升水稻、豇豆和樹薯等主要糧食作物的產量。

未來潛能無限，但時間迫在眉睫。「我們的創新發現還需大約20 年，才能讓農夫在田間生產，達到所需產量。」隆表示，「儘管2050年聽起來好像還很久，但就改良作物來說，其實就快到了！」

增強光合作用－所有植物都具有攜帶遺傳物質的DNA， 利用基因增加作物產量的方法有三。（點圖放大）。圖／BBC知識

• 方法一
  • 如果植物已帶有某段目標基因， 可複製這段基因，再插入植物的DNA中，讓此特徵的表現更為明顯。
• 方法二
  1. 從某一物種的基因中，剪下可以促進光合作用的DNA片段。
  2. 把該片段插入植物DNA中，提升植物的光合作用效率。
• 方法三
  • 科學家可從自然變異的作物中挑選親本，進行育種，確保植株後代出現目標特徵。

BOX：專家答客問－史蒂芬‧隆

是什麼讓你如此樂觀？

通常只要產量能增加 1％，育種家就很開心了。不過去年我們首批模擬試驗，一舉提高了 20％的產量，證明我們確實走在正確的道路上。今年我有兩位同事分別用不同方式改善光合作用效率，也都在田間試驗獲得了重大成果。

你曾有想放棄的念頭嗎？

當然。長久以來，科學家強烈認為無法進一步改善作物的光合作用程序，理由是如果演化做得到，哪裡還輪得到我們？

你怎麼回應那些不看好你計畫的人？

我會告訴他們，我們已從多次田間試驗中，得到這是可行的強力證明。

假如能在美國時代廣場承租看板，你會寫些什麼？

「勿自滿於我們的全球糧食供給──它正面臨嚴重危機。」

到了2050 年，你的研究領域會是什麼模樣？

我認為經過 20 至 30 年的發展，遺傳工程將會依需求被有效運用。因此，我們將會擁有能因應不同環境的「智慧作物」，而且它們更利於永續。這是科技能帶來的進展，但人類是否會接受這樣的改變，又是另一回事了。

本文轉載自《BBC 知識》國際中文版 2018 年 6 月號 80 期，原文標題為《世界末日還早呢！為您介紹幾位努力不懈的科學家，他們的研究將改變世界》。

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「我們看錯了世界，卻說它欺騙我們。」

“We read the world wrong and say that it deceives us."

－詩人泰戈爾（Rabindranath Tagore，1861-1941）

長久以來錯視藝術令人目眩神迷，許多藝術家與設計師為此不疲，創造出衝擊世人感官與意識的圖形，模糊錯覺與真實的邊界；維度除了是描述時空座標的參數，也代表一件事物的特點與面向。

本展試著透過國際與台灣在地設計、文化、數學類的作品，呈現當代錯視藝術的多重趣味與驚喜。

圖 / 錯視維度官網

Seeing is believing？ 進入空間一起眼見為憑吧！

錯視藝術一直是人們好奇探索與競相分享的主題，在娛樂產業中更是被運用得淋漓盡致，像是以錯視和不可能的幾何物體構成迷宮的紀念碑谷（Monument Valley），許多遊戲場景都是向錯覺大師艾雪（M.C. Escher）致敬；擅長拍攝創意MV的OK Go樂團，在〈The Writing’s On the Wall〉中一鏡到底的拍攝手法，融合人物、物體與場景表現出各種驚人的錯視。

近期 EnterSpace密室逃脫／咖啡實驗室正推出第一檔展覽《錯視維度》（Dimension of Illusion）。基於錯視常以欺騙的型式出現，特別選在4／1愚人節開幕，希望呈現當代錯視藝術的多重面向，帶給每位來到展場的觀眾驚喜與樂趣，接下來就由策展人也就是我來介紹這檔展覽。

首先是以謎題手法呈現的主視覺設計，裡頭藏了一些關於文字的玄機，可在此試著解解看。

幾何色塊除了向蒙德里安（Piet Cornelies Mondrian）致敬之外，還是個重要提示，這道謎題要從兩個方向來解讀。如果正面看不出端倪，斜斜地去看這個圖形，隱含的文字就會比較明顯。避免破壞大家解謎的樂趣，解答放在最後一張圖片的圖說。

《錯視維度》酷卡設計，你看出其中的巧思了嗎？圖／EnterSpace提供。

文化與設計維度

本檔展覽呈現了錯視藝術的多重面向，介紹完主視覺設計上的錯視之後，再來是近來相當火紅的的雙向圖（ambigram）。雙向圖乍看之下是只有一種讀法的普通文字，但透過旋轉或是鏡射等技巧，可以產生多種讀法或改變其意義，是一種錯視藝術，經常能夠讓人感到解謎的樂趣。

我第一次接觸到雙向圖是在丹‧布朗《達文西密碼》與《天使與魔鬼》的書中，當時看到約翰·蘭登（John Langdon）創作的英文雙向圖還把書旋轉了好多次，在心中讚歎其巧思。沒想到多年之後，竟然出現了中文／漢字的雙向圖創作。

與英文字母相比，中文與漢字的使用字數較多，而且字形也有一定的差異，因此用中文與漢字來創作是相當困難的。前陣子，日本雙向字設計師野村一晟 （Issei  Nomura）為花蓮地震創作了〈台灣加油〉，我們特別邀請到他來參展。

野村一晟系列創作
圖片來源：EnterSpace提供

野村先生想要展現雙向字創作的多元面向，因此提供不同類型的雙向圖作品，像是即興創作的〈赤與青與紫〉、立體雕塑光影構成的〈陰與陽〉，以及同義、反義、相關字詞之設計作品，如〈挑戰與勝利〉、〈才能與努力〉、〈浪費與節約〉等，與別具意義的〈台灣加油〉，共有八幅作品，而這也是他首次海外展覽。

• 野村一晟 （Issei  Nomura）的推特頁面

不只日本有雙向圖設計，其實台灣也有而且發展得更早。

為了讓大家看到台灣在地的設計，EnterSpace特別與魔翻文創合作，新製作一件互動作品──喜「翻」台灣，上頭的雙向圖是林國慶設計師從台灣各縣市地名發想與創作。期待透過這個大型的台灣地圖，讓來自不同縣市的觀眾，親自動手發掘雙向圖的奧妙，都能夠找到自己的家鄉，將「臺灣」翻轉成「寶島」。

喜「翻」台灣。文字設計：林國慶 / 地圖概念：Shark Lin、Ching-Yu Tsao / 視覺設計：魔翻文創 / 展板製作：EnterSpace
圖片來源：EnterSpace提供

有發現這個台灣地圖哪裡不太一樣嗎？

我們在這裡將台灣地圖橫著放，有兩個主要原因，首要是打破觀者對於台灣慣常的凝視角度，邀請觀者尋思作品本身的奇妙之處；再來是受到國立台灣文學館開館「從台南向世界出發」概念以及台灣古地圖方位之啟發，希望能夠呼應先民不畏風浪渡海來台之歷史，以創意從台灣向世界出發。

數學與藝術維度

談完了設計與文化的面向，接著來介紹數學與藝術的維度。2016年的全球《年度視覺錯視大賽》（Best Illusion of the Year Contest），有一件作品驚艷全球：

那就是由明治大學教授杉原厚吉（Kokichi Sugihara）所創作，讓人分不清到底是方還是圓的〈Ambiguous Cylinder Illusion〉，我們取得授權在此展出，想要挑戰人類視覺與認知極限，眼見是否真的為憑？

Ambiguous Cylinder Illusion，杉原厚吉
圖片來源：EnterSpace提供

為什麼這些柱體在鏡子裡的形狀看起來會不一樣呢？

一邊是方的，另一邊則是圓的。其實這些柱體既不是方形柱也不是圓形柱，而是界於兩者之間的方圓形（Squircle）。若是在展場中仔細觀察柱體，會發現柱體的上側為波浪狀，外側也有較為突出的地方，因此形成有趣的錯視。

這樣的作品竟然只獲得2016年的《年度視覺錯視大賽》第二名（第一名的連結在此），杉原厚吉教授運用數學原理，設計了一堆讓人難以置信的錯視物體與圖形，他的官網有更多影片。

接著同樣來介紹台灣的創作，吳寬瀛老師經典的〈柱面投影〉，利用軟體將正常圖像轉化成變形的圖樣（anamorphosis），再以不銹鋼柱面還原其原本面貌，製造出兩者虛實之間的反差形成錯視，轉換後的圖像與原本反差愈大的愈是有趣。我們在展場中放了一些圖形，讓觀眾可以自行動手與觀察圖形是如何投影到圓柱上。

柱面投影，吳寬瀛
圖片來源：EnterSpace提供

匈牙利藝術家István Orosz也是這方面的專家，創造出許多融合圓柱與其他錐體於平面畫作的變形畫作，想像力十分驚人；藝術家Jonty Hurwitz甚至跳脫出平面創作，其扭曲雕塑在圓柱裡顯現出不可思議的立體圖像。

台灣哪邊可以欣賞到這些大型公共藝術呢？不妨到南部走走，經過台南高鐵站時可以看見主題為黑面琵鷺的鏡面雕塑，到高雄後還可以拜訪福田繁雄設計藝術館，除了圓柱之外更有大師精彩的錯視創作。

最後一件展品是由國立後壁高中沈岳霖師生共同完成的碎形幾何──〈YES, I DO〉，曾經在《多面自造》展覽展示過，裡頭的數學原理為謝爾賓斯基四面體（Sierpinski Tetrahedron）。四面體的每一面皆為謝爾賓斯基三角形，此三角形是一種自我相似的碎形，其生成過程如下：

謝爾賓斯基三角形。圖／wikipedia

本件作品的製作過程分成兩個部分，先將謝爾賓斯基四面體實體化，再依照YES與I DO兩個詞的形狀，將對應到的三角形著上顏色。這些三角形雖然距觀者的遠近不一，卻能讓觀者站在兩個特定位置時看到英文字，達到一種空間錯視與樂趣。在我們的安排之下，可以捕捉到多件作品形成之「台灣加油，YES寶島」的畫面。

YES, I DO－作者：廖梓馮、郭晉程、黃頌麟、葉威汎，指導老師：沈岳霖。
圖片來源：EnterSpace提供

拓展維度的錯視選書

錯視藝術的面向很廣，因此我們設置了選書區，讓大家能夠自由探索錯視的多重面貌，接下來我想推薦幾本特別有趣的書。

首先是由倉嶌隆広（Takahiro Kurashima）創作，讓人愛不釋手的《Poemotion》系列！它是Poem（詩）+ Emotion（情感）+ Motion（移動），我喚它為詩意的移動。每一頁乍看只是靜態的圖樣，如果用書中附的黑色塑膠片掃過去，會有非常奇妙的動態錯視，請小心，很容易會被這些舞蹈、跳躍、旋轉的幾何圖樣撩到。

如果你／妳覺得被騙得還不夠，不管策展人嗑了什麼都想要來一點。那麼我接下來要鄭重推薦《Masters of Deception》與攝影師Erik Johansson的《Imagine》，分別介紹了讓人瞠目結舌的藝術創作以及超現實的當代攝影。讀完後只覺得錯視根本是人類智慧與幽默感結合的藝術，想像力就是藝術家的超能力！

最後，EnterSpace是個漫布謎題的趣味空間，也計劃打造成公開展示與討論數學藝術的場域；這裡有許多新奇好玩的東西與創意飲品，即日起只要報上「我是泛科學的讀者／粉絲」，即可享有餐飲特別優惠。

還記得主視覺設計本身的謎題嗎？答案是本檔展覽的名稱──錯視維度。圖片來源：EnterSpace提供

展覽資訊

展出藝術家｜沈岳霖師生、吳寬瀛、林國慶、野村一晟

策展人｜Shark Lin

視覺設計｜Ching-Yu Tsao

主辦單位｜EnterSpace 密室逃脫/咖啡實驗室

線上介紹｜https://www.enterspace.tw/illusion

特別感謝｜杉原厚吉教授、莊舒茵、魔翻文創

展期｜2018/4/1-12/31

地點｜EnterSpace 密室逃脫／咖啡實驗室

地址｜台北市中山區明水路581巷15號B1（7-11旁樓梯走下去）

導覽｜團體10人以上可預約導覽解說

錯視書單

1. Masters of Deception: Escher, Dali & the Artists of Optical Illusion│ Al Seckel
2. Can You Believe Your Eyes?: Over 250 Illusions and Other Visual Oddities│ J. Richard Block, Harold Yuker
3. Poemotion 1, 2 , 3│Takahiro Kurashima
4. The Magic of M.C. Escher│J. L. Locher
5. Imagine│Erik Johansson
6. 樂．快．想．設計　福田繁雄的插畫設計美學│東方技術學院福田繁雄設計藝術館
7. 為什麼你沒看見大猩猩？：教你擺脫六大錯覺的操縱│Christopher Chabris, Daniel Simons
8. 眼睛在搞鬼！錯視的奇妙世界│Jules Mathruin、Giampiero Caiti
9. 不可思議的房子│青山邦彥

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自從開始養育小孩以來，就不停地聽說各種育兒傳言。大多數都是一些奇奇怪怪、一聽就覺得不合邏輯的謠言，這時也就盡量不予理會，不然每則都關心的話，生活也不用過了。

圖 / 2018.6.6 Google截圖

不過最近聽到一則謠言是關於該不該幫小孩剪食物的討論；這些文章所寫的內容都很類似（實在不想放連結，google出來前面幾則都是類似內容農場的網站），簡單說就是不要幫在學吃飯的小小孩剪食物，如果剪食物的話很可能會阻礙小孩「咀嚼」功能的發展，甚至還會傷害智力。謠言還越傳越誇張，該則消息又被加油添醋一番，好似你剪了食物，就會立馬讓小孩的智力降低。

圖／Beeki@pixabay

當然，一聽到會傷害智力，個人覺得就不可信。

因為智力是一種認知綜合能力的組合，影響的因素非常多，很難歸直接歸因是小孩缺少了「咀嚼」這個一小項行為，智力就會下降，這個推論是非常非常牽強的！退一百步來說，咀嚼能力到底怎麼跟智力牽扯上邊的，個人覺得更是不可思議；你說咀嚼比較少影響牙齒發展這勉強還說得通，但是這件事要影響到大腦、甚至是智能，根本是毫無根據的說法。

或許是越沒邏輯，散佈的就越遠吧。再進一步看他們的論述，也完全看不出來這樣的說法到底依據什麼研究。唯一一個有附連結的，是一個心理學博士 Frank Lawlis所寫的一般文章［1］，登在一個親子教養網站上。這篇文章是在說怎麼做可提升小孩的智力（我知道這種文章點閱率非常高，但千萬不要細看，看了只會讓自己爆青筋，然後電腦螢幕就會不知為何裂了）。

若你真的細看這篇文章，便會發現裡面完全沒有說到剪食物這件事。唯一摸得上邊的是講到「嚼口香糖可以促進大腦思考」。他只是說有研究指出（什麼研究沒講），嚼口香糖可以增加記憶力並減少焦慮。

圖／Knud Winckelmann@wikimedia

但這樣說法與智力何干？若真的可以增加記憶力好了，與我們現今所談的智力功能，還有非常非常非常遙遠的距離。

圖／maxpixel

如果再進入論文資料庫搜尋，唯一能找到跟智力有相關的是這篇論文［2］。

其實從該文的文獻回顧上就可以知道，目前對於嚼食口香糖到底能帶來什麼效果還莫衷一是，甚至很多研究都有實驗設計上的瑕疵：像是沒有對照組、沒有建立基準線、參與人數過少、受試族群侷限於大學生、很多文獻未正式發表。若更進一步看看這篇論文得到什麼結果，就會發現事情不是我們所想的這麼簡單。

首先，該研究指出，嚼口香糖並無法增加回憶故事的能力；也就是說所謂的增加短期記憶力這件事情是虛假的。再者，也有可能有嚼口香糖的這一組人，警覺程度增加了，達顯著之程度。最後，該研究測量智力的方法，是使用Alice Heim 5 test（這是一種團體施測的智力測驗，與我們一般使用的個別施測的魏氏智力測驗並不相同。該測驗出版的年代非常久遠，是1968年出版的）。

嚼口香糖的這一組人，只在該測驗中，數字正確的這個分項上得分較顯著，其餘部分並未顯著。若只有上述這些結果，我們就要指稱嚼口香糖可以增加智力，那就太過武斷了。況且，這篇是單一研究，受試者只有大學生，要推論到學齡前兒童也未免太過快速了吧！

所以這就是為什麼我經常說網路上流傳的十之八九都是未經證實的謠言。

網路媒體的特性經常是語不驚人死不休的，他們的推論總是過於簡易或是不明不白。嚼口香糖與智力之間關係並未明確，但卻又把咀嚼這件事情自動跟智力掛上邊，接著又自顧自聯想到小小孩因為剪食物而減少咀嚼，進而影響智能。這樣的腦補程度，只能說鄉民們的想像力也太好了吧！

圖／John Haslam@flickr

如果咀嚼可以增加智力，那牛的智力最高了，怎麼還輪得到人類主宰地球？（千萬不要跟我說不是有猩球崛起這部電影，這個是好萊塢電影，不是真實世界。）

參考資料：

• FUELING YOUR CHILD’S IQ
• Smith A (2009). Effects of chewing gum on mood, learning, memory and performance of an intelligence test. Nutr Neurosci.12(2):81-8. doi: 10.1179/147683009X423247.

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編按：2018 年 6 月農委會林務局野生動物保育諮詢委員會討論了新一波保育類野生動物名錄的調整，其中鳥類部分修改調整牽涉了共 21 種鳥類。
參與評估分類專家會議（鳥類類群）的丁宗蘇老師、方偉宏老師應邀撰文，針對本次的保育等級調整作出說明。除釋疑名錄調整考量之主要內容，亦提要說明近年台灣鳥類值得注意之保育、研究情況。

• 丁宗蘇│國立臺灣大學森林環境暨資源學系副教授，林務局第 11 屆野生動物保育諮詢委員
  方偉宏│國立臺灣大學醫學檢驗暨生物技術學系副教授，林務局鳥類群野生動物評估分類專家會議召集人

林務局於 2018年 6月25日召開野生動物保育諮詢委員會第 11 屆第 2 次委員會議，會中重要提案之一是調整保育類動物之名單，引起社會大眾的關注及討論。我們出、列席參加本次這諮詢委員會議，同時在調整名錄過程中，也參與了鳥類群野生動物評估分類專家會議，很高興能藉由泛科學的討論平臺，來說明本次臺灣原生鳥類保育等級調整之原則及理由。

野生動物保育法的主要目的與精神

首先要請大家了解，野生動物保育法（以下簡稱「野保法」）之精神與目的是「保育」，野保法並沒有完全禁止野生動物的利用，也無法確保所有野生動物個體的福祉。野保法的主要目的，是阻止原生野生動物的物種滅絕。依照野保法的定義，保育類野生動物都是指「生存已面臨危機」之野生動物物種，而不同的保育類分級，則是依據其族群量之稀有程度及面臨之壓力程度而定。

我們當然希望看到每個野生動物個體都是安居樂業、過著幸福快樂的日子，但這並不是單憑野生動物保育法所能達成的境界。

「野生動物保育」最主要的目的，是阻止原生野生動物物種滅絕。圖/Pexels@pixabay

野生動物等級如何進行評估？

野生動物保育法於 1989 年頒布施行後，多年運作也經多次修改，在野生動物等級的評估與調整，已經有相當成熟的原則與程序。保育類野生動物的決定，都是依循「野生動物評估分類作業要點」來執行，這作業要點之目的，就是要提供具體、明確、一致的基準來評估野生動物保育等級，類似於「 IUCN 紅皮書」的物種瀕危等級評估。

林務局將野生動物分成哺乳類、鳥類、兩棲爬蟲類、淡水魚類、及昆蟲等類群。各生物類群由 10-20 位該領域的專家，組成專家會議來共同評估，各類群的評分原則也不盡然相同。陸域的哺乳類、鳥類、兩棲類、爬蟲類的分級計分標準是一樣的，評估計分有六個面向（族群地理分布、目前族群量、族群變化趨勢、分類地位、棲地流失威脅、獵捕利用威脅）。各物種在這六個面向，可分別得到 1-5 分，總共可得到最低 6 分、最高 30 分的評估計分。各生物類群的專家都是依據這要點的規範，公正、客觀、獨立地為每個物種每個項目評分，再交給林務局保育組統籌平均評分。之後各生物類群的專家再齊聚開會，檢視大家的評分結果，並討論出保育類名錄建議清單，提交給野生動物諮詢委員會。

最近幾次的鳥類專家會議，進入保育類鳥種名單的分數標準大約是 15 分。野生動物諮詢委員會對於各生物類群專家會議的保育等級調整建議，一般都會予以尊重而照案通過。

以下的表格即是現行野生動物評估分類作業要點的附表（適用陸域之兩棲類、爬蟲類、鳥類及哺乳類動物）。關心保育類野生動物等級的人，大多也是熟悉野生動物現況的達人，可以試著針對熟悉的野生動物類群，依據以下的原則，挑幾個物種來嘗試給分。

一、野生族群之分布：
（備註：由專家依現有資料決定採用描述性基準或量化基準做為評估依據。）

野生族群之分布。（點圖放大）

二、 野生族群（成年個體）目前族群量：
（備註：由專家依現有資料決定採用描述性基準或量化基準做為評估依據。）

野生族群目前族群量評估。（點圖放大）

三、野生族群之族群趨勢：
（備註：由專家依現有資料決定採用描述性基準或量化基準做為評估依據。）

野生動物族群之族群趨勢。（點圖放大）

四、分類地位：

野生動物分類地位評估。

五、面臨威脅：

（一）棲地面積消失之速率

野生動物等級評估中，對於基地消失之評估基準。

（二）被獵捕及利用之壓力

野生動物等級評估中，對於被獵捕及利用之壓力評估基準。

當要依據這評估分類作業要點來打分數時，一定會發現有很多猶豫吧。很可能會遭遇目前所掌握的資訊不足，難以明確判斷的情況，這樣的困擾也發生在專家身上。這六個面向，只有分類地位比較沒有爭議，其他五個面向都不容易明確給分，而且還有三個面向（分布、趨勢、棲地）牽涉到時間變遷，要看十年或百年的變化。即使鳥類專家會議成員，每個人觀察或研究臺灣鳥類都超過 20 年，我們所給的評分也不會完全一致。

有哪些台灣鳥類調查資料可供參考？

生物分布、數量與趨勢等基礎資訊不足的問題，過去及現在一直都在困擾著生態學、保育生物學、環境保護等等牽涉到野生動植物的議題，未來恐怕也難以快速改善。但是，受惠於眾多業餘愛好者的投入，無論在全球或是臺灣，鳥類可說是我們目前了解相對充分的生物類群。

有賞鳥報告嗎？上傳到 eBird Taiwan 為鳥類調查盡一份心力吧！圖/網站截圖

以臺灣來說，除了專家學者所進行的研究調查外，也有眾多公民科學家所收集的大量資料。中華民國野鳥學會的鳥類紀錄資料庫，累積了過去四十年、超過一百萬份的賞鳥報告。特有生物保育研究中心、中華鳥會也與美國康乃爾大學鳥類研究室合作，開發 eBird Taiwan，三年前成立後，目前已累積超過 16 萬份賞鳥報告。特生中心在過去十年，也推動了繁殖鳥類大調查 (BBS) 及新年數鳥嘉年華 (NYBC) 等全民鳥類監測計畫，讓我們可以固定樣區、季節、方法的調查資料來確認鳥類族群的分布與數量變動。此外，特生中心也花了二年時間，盤點評估臺灣陸域脊椎動物，於 2016 年發表臺灣鳥類紅皮書名錄，仔細評估臺灣 316 種鳥類之族群現況及威脅。這 2016 年臺灣鳥類紅皮書名錄的評估準則，類似於「野生動物評估分類作業要點」，但是卻採用更多的標準與更精細的分級。

以上這些相關研究調查、鳥類紀錄資料庫、紅皮書評估資料，大大增加了我們對臺灣鳥類族群現況的掌握，讓我們更有信心地提出與時俱進的臺灣保育類鳥種名錄。

今年哪些鳥種保育等級經過變動？

2018 年臺灣鳥類保育等級變動整理。資料來源：農委會公告。泛科學整理

這次保育類等級有所變動的鳥種，基本上都是依最新的資料，認為其受脅等級有所改變而做的對應調整。

林鵰、黃鸝、遊隼這三種鳥類，在臺灣的數量仍然稀少，但是族群數量已有上升之趨勢，且短時間內並無面臨重大威脅，因此由「瀕臨絕種野生動物」調整為「珍貴稀有野生動物」。大田鷸（大地鷸）在全球未受生存威脅，近年來調查研究顯示，這種候鳥在臺灣很稀少，是因為臺灣並未位於本種主要遷移路徑上，而由「其他應予保育野生動物」調整為一般類。

林鵰數量仍然稀少，但在台灣的族群數量已經有上升的趨勢。攝影/白欽源@TaiBIF

納入保育類的鳥類名單

金鵐、青頭潛鴨、琵嘴鷸這三種鳥類，全球族群數量非常稀少或是快速下降。例如，過去在臺灣的過境季節並不難看到金鵐，但近年已經大幅減少。這主要是因為金鵐在其主要度冬地（中國華南）遭到大量獵捕（近十年每年交易量超過一百萬隻），使得金鵐全球族群急遽減少，2004 年在 IUCN 紅皮書，金鵐的瀕危等級仍是最低的「略需關注」(Least Concern)，2017 年已調整為最嚴重的「極度瀕危」(Critically Endangered)。青頭潛鴨與琵嘴鷸也是類似的情況，目前全球數量皆不超過一千隻，在 IUCN紅皮書都是「極度瀕危」。由於臺灣是這三個鳥種的穩定過境/度冬地，因此金鵐及青頭潛鴨由一般類連跳二級，調整為「珍貴稀有野生動物」，琵嘴鷸則由「其他應予保育野生動物」調整為「珍貴稀有野生動物」。

金鵐曾經並不少見，但近年來在中國華南的渡冬地受到大量獵捕壓力。攝影／林孫鋒@flickr

紅腰杓鷸、黑尾鷸、大濱鷸、紅腹濱鷸這幾種遷移性水鳥也是類似的情況，在全球及臺灣都有數量下降的趨勢。在東亞—紐澳這條遷移線上的水鳥，很多鳥種在近年都有數量下降的問題。雖然這狀況是這區域內所有國家的共同問題，臺灣是這條遷移線上的重要水鳥過境/度冬地，我們希望能善盡臺灣在國際上的保育責任。因此紅腰杓鷸、黑尾鷸、大濱鷸、紅腹濱鷸這四種遷移性水鳥的保育等級，由一般類調整為「其他應予保育野生動物」。

幾種遷移性水鳥都有數量下降的狀況，圖為大濱鷸。攝影/蕭世輝@TaiBIF

林三趾鶉、長尾鳩、董雞、黑頭文鳥這四種臺灣繁殖鳥類，也是因為在臺灣的族群數量相當低，而且在臺灣的分布範圍侷限，因此由一般類調整為「其他應予保育野生動物」。其中，黑頭文鳥還面臨外來亞種雜交的問題。

臺灣朱雀與岩鷚，分別是臺灣特有種及特有亞種，都棲息在高海拔山區。近年調查指出，這二種鳥的分布範圍愈來愈侷限於高山山頭，棲地消失的威脅增高，值得保育界持續關注。因此由一般類調整為「其他應予保育野生動物」。

黃胸藪眉、白耳畫眉、冠羽畫眉、栗背林鴝這幾種台灣特有種鳥類雖然數量不少，卻明顯遭遇獵捕壓力。攝影/張俊德@TaiBIF

黃胸藪眉、白耳畫眉、冠羽畫眉、栗背林鴝這四種臺灣特有鳥種，也是由一般類調整為「其他應予保育野生動物」。很多人會納悶，這四種鳥在臺灣的族群數量並不低，為何也會調整成保育類呢？

其實，在 2008 年之前，這四種鳥類以及臺灣紫嘯鶇與金翼白眉，也都是「其他應予保育野生動物」。在 2008 年的鳥類專家會議，由於這六種臺灣特有種鳥類分布廣且數量多，整體評分並不高，因此這六種鳥類被調整為一般類。這個決定，當初在鳥類專家會議中引起廣泛的討論，因為部分專家認為這些鳥種一旦變成一般類，很可能會面臨不小的獵捕壓力。但是，依據「野生動物評估分類作業要點」，我們只能以被獵捕及利用的現況來評分，並不能以假設性的可能獵捕壓力來評分，因此這六種鳥類在 2008 年仍是被調整為一般類。

但是，當時鳥類專家會議要求，林務局要監控調查這些鳥種被移出保育類名錄後的被利用壓力。林務局也的確委託學者，進行全臺灣三百多家鳥店的訪查。結果發現，黃胸藪眉、白耳畫眉、冠羽畫眉、栗背林鴝被移出保育類後，在鳥店的展售數量明顯增加。由於這樣的證據，讓這四種鳥在這次評估中，被獵捕壓力評分增高，而調整為「其他應予保育野生動物」；臺灣紫嘯鶇與金翼白眉由於獵捕壓力並無明顯改變，仍維持一般類的地位。

野保法主要目的「物種的救亡圖存」

野生動物的愛好者，大多會希望看到每個野生動物個體，都受到最完善的保護，最好所有物種都是保育類動物，都獲得最高的保護等級。但是，野生動物保育法之目的是「物種的救亡圖存」，並不是要維護每個動物個體的福祉。對野生動物保育法來說，所有物種都在「保育類動物名錄」及「已滅絕物種清單」之外，就是最成功的境界。

這二個路線的拉扯，也是保護與保育的核心價值差異。個人價值觀的取捨，我們交給大家來自己決定。我們不評論是非，也尊重大家的決定。在此，我們很感謝「泛科學」，讓我們可以完整說明，在「野生動物評估分類作業要點」的規範下，我們如何決定保育類鳥種。

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本文由行政院環境保護署毒物及化學物質局委託，泛科學企劃執行

• 文／楊朝源

斯德哥摩爾公約與持久性有機污染物的恩怨情仇

2017 年，兩位新角色「十溴聯苯醚」與「短鏈氯化石蠟」在斯德哥摩爾公約（Stockholm Convention）的列管物質名單中登場，被列在必須「排除」的附錄A（Annex A）中，也就是各締約國必須讓此化學物質消失在任何的產品中，完全沒有商量的餘地，差不多就是龍級災害頭號通緝犯的意思。（這裡看相關新聞）本文的主角正是其中的短鏈氯化石蠟（Short-Chain Chlorinated Paraffins，SCCPs）。

斯德哥爾摩公約列管的持久性有機污染物（POPs）種類。圖／行政院環境保護署持久性有機污染物資訊網站

但是為什麼斯德哥摩爾公約要對短鏈氯化石蠟如此仇視？

首先我們要先從有機物是什麼來說起，有機物的定義為除去少部分例外（如二氧化碳）的所有含碳化合物；含有碳不一定是有機物，但有機物必定含有碳。碳又有什麼特別呢？碳就好像元素裡的樂高積木，躺著組坐著組趴著組通通都好組，搭配上氫氧硫等元素，各種千變萬化的組合讓有機物的種類多到不得了，光是目前已知的數目就有上千萬種！正所謂一種米養百種人，一種碳組千萬種有機物，這些有機物除了都具有碳以外，特性可是天差地遠：有像是葡萄糖、蔗糖聽起來甜滋滋的；也有像是 DDT、戴奧辛令人聞風喪膽的毒物。

斯德哥摩爾公約的訂立，正是為了防範戴奧辛這些不易被分解卻又會危害環境的有機污染物。不同於一般的有機物，斯德哥爾摩公約集結各國之力希望消除的「持久性有機污染物 (POPs)」，這類的物質除了具有毒性，還有生物累積性與半揮發性，進入環境中之後難以人為消除、而且可以存在在自然界達數年以上，DDT 和戴奧辛正是斯德哥摩爾公約附錄A其中廣為人知的有機污染物。（延伸閱讀：斯德哥爾摩公約：污染才不管哪邊哪國呢）

總結一句，在 2017 年，專門管制持久性有機污染物的國際公約將 SCCPs 和 DDT 與戴奧辛列為同等級的狠角色！

SCCPs到底是什麼！？

SCCPs 這個名字聽起來或許很複雜，但其實 SCCPs ——短鏈氯化石蠟的真面目相當的單純，石蠟代表具有多個碳的烷類化合物，短鏈代表每個 SCCPs 分子中的碳鏈只有 10 至 13 個碳原子，氯化則表示原本石蠟上的部分氫原子被氯原子所取代。簡單來說，SCCPs 就是由 10 至 13 個碳接成的鏈碳旁邊接上氫與氯原子所組成，結構上真的很簡單。

SCCPs的其中一種形式 2,3,4,5,6,8-hexachlorodecane。圖/ By Leyo [Public domain], from Wikimedia Commons

看完了外表，再來我們要了解 SCCPs 的內在，SCCPs 作為一種常見的工業產品，可以被用來作為金屬加工液的添加物，可以用在如切割或鑽孔等產生高溫的金屬加工；同時也會被添加在塗料和密封膠，或者加入橡膠中作為阻燃劑。生活用品中較容易看到可能被用於電線外皮、人造橡皮、軟質塑膠、泡棉瑜珈墊、輪胎等。多功能的優秀表現讓 SCCPs 在 1930 年代開始穩定增加產量，而 1990 年代末期全球的總產量更是估計達到了五萬噸！驚人的產量加上不易被分解的特性，除了在日常中遇到的產品中，SCCPs 更出現在全世界各地的水域與沉積物中，可以說是無處不在，默默陪伴著你我的生活²。

SCCPs 對於水中生物具有強烈的毒性。圖／Pixabay

在生物方面，SCCPs 被列為環境荷爾蒙，對於水中生物具有極強的毒性，在人體內則是透過影響生理代謝作用，進而干擾內分泌系統並且對於腎臟與肝臟造成危害，同時也有致癌的可能性。更麻煩的是 SCCPs 具有生物累積性，可以透過食物鏈累積在生物體中。1996 到 2010 年在瑞典實施的抽樣檢查中，發現母乳中的 SCCPs 平均達到每克中含 107 奈克（10^-9 克）的濃度，代表嬰兒會有機會攝取到母親體內所累積的 SCCPs；孩童從小就有可能在體內累積毒物，長時間的影響還不明確，正是持久性有機污染物讓人聞之色變的理由。³

而 SCCPs 的另外一個潛在的可怕之處就是雞尾酒效應（cocktail effect），也就是不同的毒物在共同作用下產生新的危害，舉例來說，A 物質造成頭痛，B 物質讓你腳痛，A 和 B 一起吃下去可能除了頭痛加腳痛，還會肚子痛！事實上，SCCPs 雖然已知具有毒性，但對於生物的影響其實還有許多的未知，尤其是當 SCCPs 遇到其他的毒物時，會產生哪些新反應目前完全還是幾乎未知的領域⁴。

關於 SCCPs，該怎麼辦

自 2017 年開始，歐盟持續加強 SCCPs 相關的市場稽核（詳見：歐盟要求、市場稽核），斯德哥摩爾公約在禁止使用 SCCPs 之後，也提供了一系列的替代物清單。市場的壓力與國際組織的努力，都可望在未來達到禁止使用 SCCPs 的重大目標。

縱使面對 SCCPs 這個彷彿無解的難題，仍有許多事情是我們可以為了環境盡一分心力的。身為消費者除了可以透過詳閱標籤成分或透過詢問店家，留意自己購賣的商品是否含有 SCCPs。也可以時常關注相關議題並且督促政府對於製造工業嚴格執行限制，使用已知較無危害的物質來取代。（快來看看：化學局國內運作現況調查問卷）

回到老話一句，毒性始終取決於劑量。或許短時間內 SCCPs 無處不在，但只要環境中的含量不足以影響我們的健康，就不需要害怕受到毒害。而要做到這一點，讓 SCCPs 逐漸消失，唯有斷絕生產才是最有效的治本之道，畢竟只要我們仍居住在這個世界上，物質的循環總有一天會找上門來。

在這個充滿各式人造污染物的世界，透過所有人的共同努力，總有一天可以讓 SCCPs ──短鏈氯化石蠟成為只是又一個難記又拗口的名字，在歷史的記憶中一閃即逝，讓未來不再有任何毒害事件再度發生。

參考資料：

1. 斯德哥摩爾公約網站
2. Marvin, C. H., et al. “Spatial and temporal trends in short-chain chlorinated paraffins in Lake Ontario sediments." Environmental science & technology 37.20 (2003): 4561-4568.
3. Swedish Chemicals Agency and the National Food Agency, Chlorinated paraffins in Swedish breast milk. (2018): 5
4. Wang, Feidi, et al. “A metabolomics strategy to assess the combined toxicity of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and short-chain chlorinated paraffins (SCCPs)." Environmental Pollution 234 (2018): 572-580.

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公共電視教育主題戲劇《你的孩子不是你的孩子》系列壓軸科幻影集——《必須過動》。圖／由公視提供

入選金馬奇幻影展「特別放映」單元，世界首映場門票兩分鐘內秒殺完售的《必須過動》，是公共電視教育主題戲劇《你的孩子不是你的孩子》系列壓軸科幻影集。《必須過動》試圖創造一個和臺灣社會氛圍相似的平行時空，透過冷血母親楊鵑（葉全真飾演）和女兒楊若娃（吳兆絃飾）的互動，以「微科幻」的方式帶領觀眾思考，在追求分數至上的世界可能會發生甚麼樣的親子教養問題！

而在科幻影集尚未普及的台灣，如何將科幻元素帶入影集，在台灣影視圈又可能遭遇甚麼的困難呢？《泛科幻獎》論壇邀請到《必須過動》製作人巫知諭、編劇夏康真及馬千代來聊聊科幻題材在台灣影視實踐的可能與困境！

楔子——《必須過動》故事情節簡介

在《必須過動》的世界，每個女人接受胚胎植入後，就擔下了全責教育下一代的責任。母親一生的職責就是把小孩教好，讓子女在15及18歲的鑑定考中成績亮眼，才能保住住在都心好宅的資格。如果子女鑑定考成績不理想，代表母親沒有做好教育工作，此時全家人必須被流放到如同貧民窟的鴿子籠社區居住。

劇中主角楊鵑女士過去曾養育出成績極為優秀的兒子，接受國家授予的金質勳章，一家住在都心好宅、備受景仰，可謂全國最優秀的母親。不幸的是兒子因車禍意外過世，現在女兒若娃成績又不理想，眼看若娃15歲鑑定考迫在眉睫，楊鵑為了保住現在擁有的一切，決定不擇手段證明女兒患有過動症，讓女兒成為瑕疵胚胎並遭受國家銷毀，讓自己再重領新的胚胎，以捍衛自己「好母親」的身分。

冷血母親楊鵑（葉全真飾）為了保全自己「好母親」的身分，必須不擇手段證明女兒患有過動症。圖／由公視提供

「科幻」一定要有很 fancy 的高科技嗎？——《必須過動》中的科幻元素

《必須過動》最初是想根據原作小說改編成十集的連續劇，夏康真說，「原本劇本都寫好了，錢也拿到了，不過公視更求好心切一點，希望成果更擲地有聲。」巫知諭也表示，「如果以類型戲劇來包裝，就能讓觀眾先接觸、喜歡戲劇之後，更進一步去探討戲劇中想傳達的意涵。」這也就是為甚麼《必須過動》幾乎把原本非常寫實的版本砍掉重練，轉走「微科幻」路線。

所以《必須過動》有哪些科幻元素呢？

馬千代提到《必須過動》採用「平行時空」，也就是「一個事件的不同過程和不同決定，後續發展會出現在其他的平行宇宙」的概念，把臺灣現行的教育制度與社會氛圍在其他平行宇宙推到極致，試圖帶領觀眾一瞧在「分數決定一切」的宇宙會有甚麼情節發展，也反映處在現在這個宇宙的我們對教育的焦慮。

馬千代也說，科幻電影中的科技不一定要像好萊塢電影般這麼的炫酷、高端，像是在《必須過動》時常「結合當時當代的科技再加以延伸」，例如「即時影像傳輸」是現有的科技，在劇中是讓家長可以隨時監控子女的工具。因此科幻不一定是要去設想未來可能發展出的新型科技，也可以去想像當代的科技加以延伸之後，可能會帶來的對這個社會的影響。

《必須過動》劇照。圖／由公視提供

影視圈常見五個科幻元素和搭配情節大彙整

在《必須過動》中採用了「平行時空」這個科幻題材，那還有哪些科幻題材可以融入影視創作呢？巫知諭統整了五個影視圈常見的科幻元素，還有該元素時常應用在探討甚麼樣的議題。

第一個是最廣為使用的科幻元素—「時間之旅」，如同電影《回到未來》、《關鍵報告》，探討的議題包含蝴蝶效應、平行宇宙，期待能藉由自由穿梭時空的能力，試圖「彌補過去的錯誤」或「阻止未來危機」。《你的孩子不是你的孩子》系列單元中《媽媽的遙控器》就是其中一個例子，母親透過遙控器一直不斷的要求兒子修正錯誤行為；《茉莉的最後一天》則是母親為了要了解女兒自殺的原因，透過科學儀器解讀死去女兒生前的腦波影像等等。

電影《關鍵報告》期待能藉由自由穿梭時空的能力，試圖「阻止未來危機」。圖／imdb

• 延伸閱讀1：時間旅行真有可能實現嗎？——特輯：時間旅行
• 延伸閱讀2：踏進多啦 A 夢的任意門，你其實是回到過去？
• 延伸閱讀3：時空旅行有Bug？平行宇宙能搞定！

第二個科幻元素—「外星人、星際探險」，如電影《ET》、《阿凡達》，或是後來延伸至《星際大戰》、《地心引力》，像這類的科幻元素常常討論「人類對生存空間的恐懼」。巫知諭特別提到像《地心引力》這種人物少、場景單純的電影，因為只需要虛擬攝影棚就可以開拍，不太需要昂貴成本，因此在台灣可以嘗試這類型的科幻電影。

第三個科幻元素—「機器人、生化人」，一如《攻核機動隊》，當機器人的能力比人類強，或是開始具有人類的情感的時候，「人是甚麼？人類存在的價值是甚麼？我是誰？」這些都是戲劇很常探討的問題。而第四個科幻元素—「虛擬世界與真實世界」，當世界變成虛擬世界，人的世界是被電腦這個母體所控制，會有什麼情節發展？「人到底是甚麼？甚麼是真實世界？」這個題材想問的問題和前一個元素很像，公共電視人生劇展《請登入，線實》便是使用此科幻元素。

公共電視人生劇展《請登入，線實》採用「虛擬世界與真實世界」科幻元素。圖／截圖自youtube

最後，第五個科幻元素—「反烏托邦」，像是《美麗新世界》與《必須過動》搭配的主題是「對幸福生活的質疑」，當醫學和科技發展抵達某個極致，這個世界真的就會這麼美好嗎？而這類型的電影也時常用以批判政治集權，或是對未來世界的預言。

「老師！我也想創作！」——科幻影集中世界觀的建立

巫知諭於講座中分享，如果對製作科幻片感興趣，除了可以先從上述五個元素挑選科幻題材入手，更重要的是「思考戲劇中『世界觀』如何建立」，也就是「讓觀眾了解戲劇中的世界如何運作」。如同電影《楚門的世界》一開始透過主角的日常生活，慢慢帶領觀眾了解主角其實活在一個攝影棚中，同時也是一個時時刻刻都被拍攝的世界。

其中《必須過動》有兩個世界觀的設定。第一個設定是將反烏托邦的元素推到極致。如果教育本身從工具變成一種目的時，會發生甚麼事？當國家認為「甚麼樣的分數就會去做甚麼類型的工作」是理所當然的鐵則，成績低於一定分數就必須被銷毀，此時教育已經比人本身過得好不好、發展得好不好還要重要時，會發生甚麼事？

第二個世界觀的設定是：女性一定是無私的嗎？女性可不可以是自私的？母親應該先是一個「人」，再來是一個「女人」，最後才會是一個「母親」。假如一個社會中的女性，母親的身分是優先於一切身分，使得一個女性的價值不是取決於她是一個人，而是取決於她作為一個母親所表現的好不好來定義，其中母親的表現又由子女的學業成績來決定的時候，這個世界會發生甚麼事？

雖然科幻片是科學理論與奇幻世界的結合，但不一定要呈現複雜的科學原理，重要的是讓觀眾能夠了解科幻片中世界的運作方式。——巫知諭

科幻題材在臺灣——科幻影集在臺灣的可行性

「《必須過動》叫做『微科幻』，是因為沒有錢才叫做微科幻！」巫知諭開玩笑的調侃在台灣影視圈時常碰到的預算問題，也分享其實導演是賠錢和整個團隊一起努力完成這部影集。目前臺灣可能還沒能像好萊塢電影《阿凡達》的預算和成熟的技術能夠完整呈現出許多複雜的科學理論，比如用特殊儀器去操控阿凡達龐大的軀體。而在缺乏技術與土壤的台灣，雖然無法像好萊塢能夠置入許多高科技的元素，但可以嘗試抓住每齣戲想探討的核心概念，「把角色寫深一點，或是讓硬體更深入，再去套上科幻的元素！」

延伸閱讀：

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