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我們需要擔心科學霸權嗎?

這一篇要先說歷史了,因為這些文章已成了一系列,說不定再多幾篇,就會有懶人包出現了XD

我先針對王大師幾篇文章 〈TED死都不想讓你看的兩個演講!〉〈大演化(生物篇)–《Rupert Sheldrake之型態場域論》〉〈 大演化(意識篇)〉,寫了兩篇文章〈TED死都不該讓你看的兩個演講?〉〈為何倡導偽科學是犯賤?〉,在泛科學得到洪靖大大一篇很棒的文章〈TED 到底該不該讓你/妳看那兩個演講?〉的回應,我接著再寫一篇文〈為什麼那兩個TEDx演講最好寫成科幻小說?〉回應洪靖大大。感謝王大師心胸寬大地把我的幾篇文章分享在他的臉書粉絲頁,並且也寫了篇回應〈他 X 的,管他 TED 要你看什麼!〉。根據我和王大師的文章,洪靖大大又寫了篇文章〈「TED 不讓你/妳看的兩個演講」到底在爭議什麼?兼論 TED 的社會位置〉來回應。

從上述文章的點閱率來看,正如洪靖大大說的「當哲學家越來越多、讀者就越來越少。」似乎是過度使用科學哲學的術語和觀念,讀者就愈不容易吸收。因此,洪靖大大在〈「TED 不讓你/妳看的兩個演講」到底在爭議什麼?兼論 TED 的社會位置〉也減少了哲學術語和觀念的使用。原本我沒有急切地要回覆,因為前幾天很忙碌,不過沉澱了幾天也心癢癢了,想說之前有些網友和朋友的批評也還沒回應,而且也有不少朋友提起和問及,想說就趁颱風假鬆口氣時來寫這篇文章吧。

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Florida Atlantic University

首先,洪靖大大在〈「TED 不讓你/妳看的兩個演講」到底在爭議什麼?兼論 TED 的社會位置〉主要是在探討TED的社會地位,他的觀點我大多同意,所以這篇文章雖然有點算是回應他,不過主要內容卻和那篇文章主旨比較無關,而是在回應網友和朋友的質疑,因為我那幾篇文章,尤其是那篇通俗化的〈為何倡導偽科學是犯賤?〉引起臉書上僵持不下的爭論和好幾天的私訊轟炸,質疑我憑啥用科學霸權的態度攻擊人家。加上各處的留言的質疑,在這裡我最主要要討論一個問題,就是我們需要擔心科學霸權嗎?

對於這個簡單的問題,我的答案是,我們不太需要擔心所謂的科學霸權,可是我們也要擔心科學霸權。哇塞,這不是說了等於沒有說嗎?請耐心看我的討論,以下不談科學哲學了。

科學作為人類認識自然最有效的系統,在人類文明中運作了百餘年了,當然不可能把錯綜複雜的狀況用一個簡單的答案帶過,弄得好像是在中小學課堂背答案去應付考試。凡事有利就會有弊,水可行舟、亦可逆舟。

首先,為何我們不必太過擔心科學霸權呢?先從科學界裡談起,有網友質疑對「另類理論」的打壓,不正是活脫脫的主流科學霸權的心態嗎?相信我,我們每個科學 家都想挑戰主流科學!而且這種意圖,在科研經費的萎縮下,因為生存不易而愈來愈明目張膽。有國外學者告訴我,頂尖的《自然》(Nature)和《科學》(Science)近年收到愈來愈大量的投稿,由於競爭激烈,有九成投稿,編輯只看了摘要,就決定退稿不送審了!而送審的論文稿子,只有接近三分之一會被接受!也就是說,膽敢投稿《自然》和《科學》的學術論文,只有約3%會刊登上去!想搞陰謀論嗎?有97%投稿的學術論文供您玩!

為何大家還要狂投《自然》和《科學》?為了就是在主流科學中有所突破,發現人家沒有發現的,或許佐證人家難以佐證的!更好的是,不僅刊登上《自然》和《科 學》,還能被寫進教科書,甚至改寫教科書!絕頂聰明的科學家,一生的夢想就是揚名立萬!最最最好的,是創立新理論,把舊理論摧毀,建立自己的帝國!諾貝爾 獎得主,您記得幾位?物理學家最出名的是愛因斯坦(Albert Einstein,1879-1955),他是諾貝爾獎得主,可是他是超越諾貝爾獎的,因為他的相對論,打破了古典力學,開創了人類對時空的全新認識!

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Neurorexia

有這麼多絕頂聰明的科學家想要創立新理論,那為何主流科學卻貌似保守?因為大家都想有大突破,可是科學不是你智商爆錶,就能隨便你任意玩啊!你得先站在巨 人的肩膀上,苦心學習他們的理論,才能在他們的理論上找到弱點,而且你提出的新理論還得經過成千上萬個科學家驗證哦!而事實上,大多數頂尖科學家能找到的 弱點都有限了,像以我熟悉的演化生物學來說,只要有人找到達爾文演化論的一點小弱點,或者找到達爾文(Charles R. Darwin,1809-1882)還沒提到的,就夠吹噓一輩子了,更何況是把即有的理論整個重寫或甚至推翻!說最近的上帝粒子實驗吧,物理學家就告訴我 們,上帝粒子在實驗室被找到了,是一則喜,也是一則憂!喜的是希格斯的理論站得住腳,通過極高難度實驗的考驗,憂的是玩粒子物理學的理論物理學家又可以去 洗洗睡了XD 推翻希格斯理論的機會又沒了!(請參見〈該死的上帝粒子〉

所以,在科學界激烈的競爭下,根本不需要擔心挑戰者會太少。科學家的訓練過程是要對數據和理論充滿批判性的,不是高人不出手,是因為還沒有充分的證據,或 者足夠嚴謹的理論。舉個實例,當初詹姆斯·洛夫洛克(James E. Lovelock,1919-) 於1972年提出蓋亞假說(Gaia hypothesis),假定生物圈是自我調節的實體,具有能力通過控制化學和物理環境保持我們的地球健康。在他的假說中,地球被視為一個「超級生物體」 (superorganism) [1]。 主流科學家主要以其不夠嚴密為由堅決拒絕接受。可是在1981年,洛夫洛克創造出電腦模擬的反射或吸收太陽輻射的白色或黑色雛菊世界。由於雛菊的數量隨著 普遍的表面溫度變化而相對改變,因此雛菊群維持全球氣溫均衡 [2],後來也在愈來愈多證據的出現,以及預測力愈來愈強後,才被越來越多科學家接受 [3-4],而洛夫洛克也根據新證據而修正了其假說 [5]。這才是一個正常的科學進展過程!

要挑戰,就要先站在巨人的肩膀,不是以寫科幻小說的心力就可以交差!不少網友不是科學界人士,那我用一個大家可能比較熟悉的方式來解釋,為何那兩個演講裡 的理論,會被當作「偽科學」。請問,您可以接受一個所謂的歷史學家,把梁羽生、金庸、古龍、黃易、上官鼎等等的武俠小說裡的情節來當作史實,然後上TED 吹牛嗎?你能夠接受該歷史學家被質疑後,還出來說什麼:「你真的懂真相嗎?」、「你怎麼知道我說的不是真的?」、「你怎麼知道十年、廿年、卅年、卌年後沒 有新證據說我用的武俠小說情節不是史實?」。請問你能夠接受這樣的說法嗎?

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Ms.Corewyn’s Homework and Assignment Blog

如果你可以接受,我再打個比方。有朋友問道,如果那兩位講者,不是要唬弄人家,而是打從心裡相信自己的理論,那就不「犯賤」了嗎?我的回答是,主流科學當 然可以挑戰,可是請以科學的方法、精神和邏輯來來挑戰!舉個大家最近剛瘋過的巴西世界盃吧?假設有位足球員,有場比賽他進了一球,可是手碰觸過球,裁判判 無效,他去跟裁判吵說,憑什麼判那球無效?裁判有比他會踢球嗎?他那麼熱愛足球,怎麼判他進的球無效?人家老美的足球(Football)也不僅可以用手 碰球,還能用手玩球,憑什麼FIFA(國際足球聯合會)不准?那個判決是FIFA霸權!請問,你能接受這說法嗎?即使他打從心頭認為自己是對的,為那球員 就不犯規,就不犯賤嗎?當然,如果有人說,什麼都可以打破!什麼都該接受!那也不必來找我吵了,因為憑啥我的說法就不能接受了?只是看不順眼嗎?

綜合以上幾點,從科學這個人類認識自然的系統之判批性,以及自我修正能力來看,我們其實不必過度擔心所謂的科學霸權,除非是自廢武功,把科學的方法、精神 和邏輯自宮掉,才需要擔心科學霸權,待會我會討論。當然有人也會批評說,不是有學閥在打擊異己嗎?只要和大佬講反調,求職、升等、發論文和申請計畫不是會 受阻嗎?這不算霸權嗎?是,算是霸權,不過這種情況僅侷限在科學界嗎?在人文、社會科學、藝術界就沒有嗎?有人的地方,就有江湖!政治黑暗到處皆有,這種 狀況很可惡,可是並非科學界的專利。玩科學,畢竟還是要拿得出能實證的東西,學閥有天還是會過氣,被長江後浪推前浪。

接下來,我要來談談為何其實要擔心科學霸權?我們把問題放大到社會層面,回到上一段提到的,如果任由偽科學泛濫,就真的要擔心科學霸權了。簡單來說,就是 因為偽科學放棄了科學的方法、精神和邏輯,是欲練神功、引刀自宮!走火入魔了!因此,偽科學就能暢所欲言,什麼問題都能碰觸,什麼正理、歪理都當有理!當 什麼理論該被接受,都可以上TED這個有社會影響力的平台,還不能因為有事實的出入而下架時,我們無法去檢驗,也不被允許去質疑、批判和挑戰的時候,那到 底什麼才是霸權啊?

有朋友批評我說,不該限制科學能碰觸的議題,也就是反對「如果不相信科學,或者不認同科學,就不該碰觸科學的領域,更不該利用科學來招謠撞騙!很多領域是 科學不會碰觸的,如玄學、靈學、神學、神秘主義等等……」,可是同時又要我承認科學的極限,所以不該去批評人家是「偽科學」,甚至建議人家該寫科幻小說。 一方面提出科學的限制,一方面反對科學的侷限,這不是矛盾,那什麼才是矛盾?所以不要讓科學成為霸權,請先挑戰偽科學!

除了偽科學,科學本身會不會有問題?當然有,科學有一大問題,就是化約主義(Reductionism)!化約,是必要之惡,只要我們瞭解這問題,科學造 成的傷害就有限。我們必須化約,因為一來才能得出能夠理解的因果關係,實驗上也必須控制變數才能操作。在實務上,我們甚至還用能否化約得夠好,來判斷學生 是否掌握了科學實驗的關鍵技巧。

化約主義確實造成了一些問題,舉兩個例子好了。一是, 麥可.波倫在(Michael Pollan)在《食物無罪:揭穿營養學神話,找回吃的樂趣!》In Defense of Food: An Eater’s Manifesto)中批評的「營養主義」,就是把食物的優劣化約成其營養成份,而忽略我們在餐桌上吃的,是食物的整體,而非科學家化約而成的碳水化合物、脂肪、蛋白質、維他命、礦物質而已!(請參見〈我們到底要吃什麼?(上)〉〈我們到底要吃什麼?(下)〉)另一個例子,是《華爾街的物理學》The Physics of Wall Street)提到的,華爾街投機家,把物理模型拿來當寶去大肆投機,而忽略了簡化的模型和現實世界的差異,更忽略了一堆投資銀行都運用相似的模型來做預測,在災難到來時的兵敗如山倒!(請參見〈華爾街的物理學家〉

再來,科學研究和現實世界當然會有差距,只要不過度衍伸,或者過份誇大,我們還是能藉由愈來愈多的研究,以及越來越強大的電腦和儀器,來研究愈來愈複雜的 問題,來越來越接進對真實世界的理解。統計學者也一直在研發新方法來解決多變數分析的問題等等。所以,化約主義會是個問題,如果沒有正確的理解的話,可是 這個問題也要靠科學的進展來慢慢解決。

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Funny Junk

過度倡導科學,還有吹噓科學,還有崇拜科學,會造成的一大問題是,讓人以為無法實證的東西都不真實,以為摸不著、看不見的東西,無法被科學理論描述的東西 都不存在,以為無法量化的東西也不重要,使用人失去生命中最寶貴的東西。父母對兒女的愛能用科學實證嗎?該用科學實證嗎?科學能夠描述人在愛人時的神經反 應,以及荷爾蒙變化,可是這是愛的全部嗎?科學可以告訴你要怎麼上月球,甚至火星,可是科學無法教你要如何愛人,也無法教你如何成家立業,以及無法教你如 何維持美好婚姻和教養下一代,更無法指導你如何面對生、老、病、死,還有如何活出人生的意義,並且生活過得充實、愉快!

這些對我們人生最重要的事物,反而是教育裡頭最受忽視的!因為我們以為科學比較有用,而文史哲是比較沒有用的!可是這些我們人生中最重要的事物要如何美滿,只能靠人文和藝術的素養和修練來達成。這點可以參考彭明輝老師的《生命是長期而持續的累積:彭明輝談困境與抉擇》《活出生命最好的可能》,還有透過偉大的宗教家、哲學家、史學家、文學家和藝術家的經典名著給我們答案!

最後總結,科學作為人類認識自然最有效的系統,科學確實解決了人類許多重大問題,今年讓我們在物質生活上比過去成千上萬年的人類更富足的科技,就是建築在 科學的基礎上的。科學不是人類問題的唯一解方,可是卻是一個在一定範圍內有效的解方。科學當然不是完美無瑕的,這世界上也不存在完美無瑕的事物。科學的方 法、精神和邏輯,是有一些問題存在,可是您找得到更好的替代方案嗎?

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Plain Language Science

參考文獻:

1. Lovelock, J.E. (1 August 1972). “Gaia as seen through the atmosphere". Atmospheric Environment (1967) (Elsevier) 6 (8): 579–580. doi:10.1016/0004-6981(72)90076-5
2. Watson, A.J.; Lovelock, J.E (1983). “Biological homeostasis of the global environment: the parable of Daisyworld". Tellus 35B (4): 286–9. Bibcode:1983TellB..35..284W. doi:10.1111/j.1600-0889.1983.tb00031.x
3. J. E. Lovelock (1990). “Hands up for the Gaia hypothesis". Nature 344 (6262): 100–2. Bibcode:1990Natur.344..100L. doi:10.1038/344100a0.
4. Volk, Tyler (2003). Gaia’s Body: Toward a Physiology of Earth. Cambridge, Mass: MIT Press. ISBN 0-262-72042-6.
5. Lovelock, James. The Vanishing Face of Gaia. Basic Books, 2009, p. 255. ISBN 978-0-465-01549-8

本文原刊登於The Sky of Gene


看美女有益健康 娶美女卻會短命?!

科學新聞解剖室-案件編號2

案情:借屍還魂的美女新聞

日前(2014/7/27)中國時報刊登一篇名為「看美女有益身心 娶美女卻會短命?」的新聞,內容指出:

看美女就像凝視著一幅絕美的風景助於身心健康,但你知道凝視美女10分鐘,等於做了30分鐘的有氧運動嗎?…… 專家指出,每天花一些時間看美女,讓眼部活動數分鐘,可以把心血管疾病、中風的風險降低……

 

……美國耶魯大學心理學研究所表示……透過3519位已婚男性與他們妻子進行研究發現,妻子外貌越亮麗,丈夫的壽命就越短。

 

無獨有偶地,「今日新聞網」(2014/7/25)也刊出一則題為「酷研究/信不信? 耶魯大學研究:娶美女當老婆竟會短命」的報導,內容與結構與中時的報導雷同。解剖員一看到兩則新聞標題及第一段內容,不禁歎了口氣:不會吧?!一模一樣的新聞到底要玩幾次才夠?!

稍微有一點新聞習慣的民眾,應該對類似的新聞不陌生。沒錯,誰不喜歡欣賞美女呢?這樣的新聞似乎每隔一段時間就會出現一次,但是基於解剖員對於科學家的瞭解,就算這個研究主題很吸睛,不過老是得出怪怪的研究結論似乎不是正規科學家喜歡做的事,實在十分可疑(推眼鏡)。

解剖:「美女讓人既健康又短命」疑點重重?!

將科學新聞端上解剖台,最好同時用兩把解剖刀來看看究竟有什麼問題,分別看看在「科學」及「媒體」上各有什麼需要懷疑的地方。

首先,先來看看這新聞科不科學:

科學疑點一:這項科學研究怎麼做?

這一篇報導中前半段的研究是「看美女有益身心」,後半段的研究是「娶美女會短命」。

第一個研究中提到「凝視美女10分鐘,等於做了30分鐘的有氧運動」、「每天花個10分鐘凝視美女好處多多,持之以恆還能使男性平均壽命延長4至5年」。依照科學實驗的設計,如何篩選參與研究的男性健康條件一致?如何不被其他因素干擾「看美女」的結果?如何界定有效的「看美女」?「看美女10分鐘」與「30分鐘的有氧運動」效果如何換算?如何換算平均壽命延長4-5年?這些研究的變數在實際的實驗場合中,都是很難控制的因素,不可能這樣輕易地就可以下結論,可疑,太可疑了。

第二個研究中只提到「透過3519位已婚男性與他們妻子進行研究發現,妻子外貌越亮麗,丈夫的壽命就越短」,這麼多參與者應該是用問卷來調查才對,但是用「問卷」就可以問出丈夫短命?另一篇「今日新聞」的報導,就比較詳細提到「…該研究…做法是將這些研究對象女方的照片,交給大學生打分數,設定二十分為滿分,十四分為下限,十三分以下是他們認為相貌平庸者,結果發現妻子得分越高,丈夫壽命短…」如果是這樣做的話,總共幾位大學生參與評分?一人作幾份(總不會是3519份吧)?如何統一評選的標準?為什麼「大學生」具有代表性?「妻子外貌亮麗」怎麼界定?這些夫妻如何被選出來、社經地位如何?已故男性都沒有其他疾病、意外等其他因素的干擾嗎?這樣做研究也太難、太不準了吧?可疑!

科學疑點二:研究數據怎麼推論?

科學的發展是一個不斷演進、累積、除錯的過程,有時候光要證明兩件事物「有關係」,就需要耗費許多的心力才可能達成,更不用說要證明兩者的「因果關係」。要證明一件事情的發生是因為A而造成B,這在實驗室中或許還有可能,因為可以控制住許多變數,讓被實驗的對象除了A因素之外其他的條件都相同,因此,如果實驗後發現B結果,當然就可以直接的推論B是由A所造成。但是在日常生活中,情況就沒有這麼容易了,因果關係就不是這麼的容易可以連結起來。因為除了A之外,其他包括A1、A2、A3、A4、A5等因素都可以發生影響。

「看美女有益身心」、「娶美女會短命」的兩項研究,就算過程都很嚴謹,這些數據可不可以推論地這麼直接呢?「看美女有益身心」這種說法比較含蓄,是可以接受的,因為很難想像看美女會造成身心受創(不過,這種結論有需要大費周章作研究嗎?)但是「娶美女會短命」,這可就不得了,它隱含了一個很強的「因果」口吻:因為「你娶了美女」所以「你會短命」。就算大學生打分數統計下來的結果,確實是「妻子美貌分數」與「丈夫壽命長短」有反向關連性,但這種關連是一種機率而不是那麼強大的因果。解剖員認識的科學家及研究者,多知道必須基於數據進行推論,以及為研究下結論一定要很謹慎,所以這篇報導令人傻眼的結論實在很可疑,難不成鼓勵大家都娶醜女、變醜女嗎?

接著,再來看看媒體上的問題

媒體疑點一:新聞跳針嗎?

解剖員依據新聞報導內提到的引用來源,尋線追查,發現中國時報引用的大陸新浪網新聞是2014/6/27刊出的報導,大陸新浪網是全數引用中國「家庭醫生在線」網站的新聞稿,而光這個網站內就報導「看美女長壽、娶美女短命/折壽」的新聞3次(分別在2013/04/272011/09/112008/12/15)。有趣的是,這三次的責任編輯都不同人,但新聞內容卻一模一樣,是湊巧?還是這新聞太重要,一定要每隔一段時間出來亮相,提醒大家這個不能忽視的事情?

不過跳針的不是只有中國的網站,台灣的媒體也不遑多讓,光是「看美女有益健康」這部份的報導,早在2004/10/31蘋果日報就已刊登過,而且後來還被踢爆根本沒有這項研究。蘋果日報還因此在隔天的「錯與批評」欄中,承認是網路錯誤的傳言,並向讀者道歉。三年後,中廣新聞網又再次出現「男性每天看美女數分鐘 或可延壽四至五年」的報導,內容和當年蘋果日報報導如出一轍,想不到再隔個七年,今天我們又恭逢其盛了。這些新聞是在跳針嗎?而且跳針的對象還是已經被狠狠打過臉的新聞,被打完臉至少也應該多記得那種臉頰痛痛的感覺吧?

媒體疑點二:誰是祖師爺?

到底耶魯大學的研究人員是怎麼發佈消息的?解剖員追溯新聞報導提到的「耶魯大學研究」,但卻在網路上遍尋不著這項研究,相關的報導僅見於Weekly World News(世界新聞週報,簡稱 WWN)在1999/02/09、1996/08/20分別刊登同一則以「Men who marry ugly women live 12 years longer than those who don’t, says Yale Study」為題的報導(如下圖)。內容提到是耶魯大學的研究,雖然沒有說明是哪個單位的研究?資料出自哪裡?但是參與的受試人員竟也是不偏不倚的「3519」人!解剖員幾乎可以斷定,這篇始於1996年的報導就是這系列新聞的祖師爺,只是這種2014年與1996年之間的超時空對話,雖然讓人覺得疑點重重,但是過程真的是太浪漫了。

而身為這一次事件祖師爺的Weekly World News,是美國1979年至2007年間發行的小報,常以報導一些超自然現象、外星人綁架、尼斯湖水怪等奇人軼事議題為主。想不到在祖師爺作古之後,我們的媒體仍可以從墳墓裡把這些舊聞挖出來充版面,佩服!佩服!

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19960820-WWN報導

WWN的報導

媒體疑點三:這些新聞為何來?怎麼來?

仔細閱讀這系列新聞後,發現內容幾乎全數引用大陸新聞的報導。「今日新聞網」是直接全數引用前述的「家庭醫生在線」,中時的報導就更誇張了,是「根據大陸新浪網報導指出,引述家庭醫生在線報導」,新聞稿中詳實地紀錄引用的過程,竟然是第三手資料啊!(這算一種誠實的美德嗎?)再進一步來看,大陸的報導組合了過去兩個過時且錯誤的研究,並一再回鍋。

過去我們有些媒體還會搜尋並編譯西方媒體的原始新聞,想不到現在更取巧了,直接搜尋中國的新聞,連翻譯的功夫都省下來了。解剖員懷疑我們的媒體對於科學新聞已經便宜行事成慣性,不僅沒有最基本的查證精神,輕易擷取現成的報導,抓到資料後,稍微修改字句後就交差了事。實在懷疑台灣媒體的處境是不是已經無法幫我們生產有意義的科學新聞?

解剖總結:引用國外媒體的新聞要三思!

總結前面的解剖結果,這系列科學新聞報導,胡亂引用未經查證的研究報導,缺乏對於科學事件追根究柢的精神,便宜行事。對於科學資料的來源、過程及合理性均疏於說明及交代,對於事證的推論亦過於直接與武斷,僅聚焦在「美女v.s.健康/壽命」的戲劇效果,無法給予閱聽人客觀事件的整體樣貌。綜合這一次的分析,本解剖室給這則新聞報導評以如下評價(15顆骷髏頭):

綜合剖析評比

                                科學偽新聞指數(滿分5顆)

「便宜行事」指數 Image may be NSFW.
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「忽略過程」指數 Image may be NSFW.
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「不懂保留」指數 Image may be NSFW.
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「戲劇效果」指數 Image may be NSFW.
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家庭醫生在線(中國)-研究表明:看美女和飲酒嗑藥具有相同作用(2010/02/25)

家庭醫生在線(中國)-男性每天凝望漂亮女性幾分鐘可延長壽命4至5年(2010/01/21)

Weekly World News- Men who marry ugly women live 12 years longer than those who don’t, says Yale Study (1999/02/09)

Weekly World News- Men who marry ugly women live 12 years longer than those who don’t, says Yale Study (1996/08/20)

(策劃/寫作:黃俊儒、賴雁蓉)

你們怎麼確定那些實驗安全呢?《街頭科學實驗室》主持人提姆蕭表示…

把整隻結凍的火雞一口氣丟到熱油裡會怎麼樣?把家裡的熱水瓶鎖死並不斷加熱會怎麼樣?把各種髮膠、定型液、香水點燃會怎麼樣?這些你可能老早就想在家裡試試看卻不敢做的瘋狂實驗,全都能在國家地理頻道《街頭科學實驗室》裡看個過癮!

主持人提姆蕭(Tim Shaw)善於引爆各種生活中常見的易燃物,並把各種意想不到的東西放進微波爐、急速冷凍、加熱、壓縮、從高處拋下,讓人看了膽戰心驚,卻有一種從小到大的心靈渴望獲得滿足的感覺,究竟這些神奇又瘋狂的實驗是如何被設計,又怎麼確保安全與實際操作呢?帥氣高大的Tim到底是怎麼樣的人呢?

台灣最大科學社群-泛科學很榮幸可以和專訪到提姆蕭,就讓從小就有從高樓拋摔物品、引爆火藥嗜好的J編(好孩子不要學)替各位揭露Tim Shaw的瘋狂實驗秘辛吧-(請自行切換雙語頻道)

J:在《街頭科學實驗室》裡的大型科學實驗中包含了不同領域的科學原理,請問製作團隊是怎麼設計那些大型科學實驗的呢?

提姆:我們節目團隊共四個人,我們設計了超多大型科學實驗。事實上,很多實驗是利用類似的科學原理,用各種不同的方式來包裝這些科學讓民眾易於理解。

(舉滅火器冰淇淋的例子)我們一直都知道你可以把CO2收集在袋子裡,滅火器噴射之後你就會得到乾冰。好的,現在有了乾冰,我就會想:我們該怎麼利用這個乾冰來設計一個可以讓民眾印象深刻的科學表演?然後我們就想到大家都愛冰淇淋!太好了,我們來個乾冰冰淇淋!所以我們就從滅火器裡取得的乾冰做出冰淇淋,就出現了這個令人印象深刻的表演。

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提姆蕭(Tim Shaw)為了宣傳國家地理頻道《街頭科學實驗室》九號來台表演大型科學實驗,其中一項就是滅火器冰淇淋

提姆蕭九號來台表演大型科學實驗,其中一項就是用滅火器做冰淇淋

J:所以你們怎麼確定那些實驗的安全性呢?

提姆:喔!我們不確定啊!

(J編大驚)

提姆:工作團隊中有些經驗比較豐富的人,會在正式開拍前測試,但即使如此還是無法預測在開拍當下會發生什麼事,而且大型實驗的成本很高,不可能測試太多次。所以正式來的時候你必須躲得遠遠地-安全距離的兩倍遠,特別是會爆炸的實驗!有時候你甚至覺得自己退太遠了,但這是必要的,因為我們節目中還包含了路過來觀賞實驗的民眾,他們可能不知道那些滾燙的水或冷凍的氣體有多危險!

我們很擔心一件事,就是觀眾看完之後想自己在家裡面嘗試這些實驗。一些實驗我們在節目中不去公開做法就是這個原因,科學非常有趣,但你必須謹慎行事。

有時候我們也會出錯,(這時提姆喊了一下坐在隔壁桌的技術顧問吉米,問他失敗率大概多少),大概兩成或一成的機率會失敗,有些表演在實行前我們也不完全知道會發生什麼事。你知道的,我們沒有那麼多錢去做同一個實驗三次(動輒燒掉一台車子)然後再實際拍攝,所以有些實驗我們只試驗一次,看會發生甚麼事,然後就在錄影的時候向觀眾解釋其中的科學原理,這就是我主要的工作。

這節目本質上是個秀,我們會在街上邀請路人來參與,也會有人看到就主動過來參與;我現在就可以在餐廳裡(提姆指向對面桌陌生的用餐民眾)找幾個人對他們說:「嘿!快來看我在做什麼!你們看這裡有滅火器,我要用滅火器做冰淇淋喔!蹦!」

 J:請問你在和其他領域的科學家合作時有沒有遇到什麼困難呢?

提姆:常常會遇到困難,但我非常享受找尋答案的過程,我並不會(因為自己是工程學出生)對其他科學感到害怕,我也不害怕向別人坦承「我不知道」;承認自己「並不知道」是一件很酷的事情。我知道自己的知識事實上很有限,如果你問我太過深入的物理原理,我大概完全沒有頭緒,但我會去閱讀,然後我就能理解它。

我知道我的長處在哪裡,我善於解決問題、有縝密的邏輯、有自己的創意。我和其他工程師的思考方式不太一樣,有時候我跟他們溝通也有一些問題,你知道有些工程師的腦袋常是這個樣子(敲桌子),他們常常沉浸在自己的領域裡面,在既有的框架裡思考。但我不喜歡被既有的知識限制,我喜歡跳脫既有框架思考,但有些工程師太不懂變通了,他們常常只專注於前人的發現和理論,但我認為有些事情就是要多去玩、多去試,然後你才知道會發生什麼事。

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J:你曾經在玩實驗時出過錯嗎?

提姆:當然,我年輕時做的實驗不勝枚舉,而且常常發生意外。

J:談談最糟的一次經驗吧!

提姆:呃……(提姆停頓了兩秒,似乎因為太多事例不知道該講哪一個)…實在太多了,我曾經想要試驗不同的化學反應;以前上學的時候可以在學校取得鉀、鎂……各種你想要的化學物品,學校感覺就一副「來拿吧!拿去吧!」完全都不擔心會發生恐怖行動。我的科學老師幾乎什麼都給我,隨我們高興地實驗,所以我常常燒掉自己的眉毛。還有一次我想在我房間裡用釘子做實彈射擊,然後他就穿透了我房間的磚牆,我就眼睜睜看著它穿透牆壁,傻在那裡。

J:你有什麼實驗計畫是你一直想做但還沒有真的試過的嗎?

提姆:有一個我很想做做看的計畫,我稱它為「飛天掛勾」(skyhook),我甚至已經把草圖畫好了,你可以抓著它飛在天空上就這樣(提姆伸直左手做出超人飛翔的姿勢)。它最酷的地方是你可以像超人一樣憑空固定在一個沒有任何接著點的掛鈎,要做這個實驗我們需要超導體;當你用液態氮把它的溫度降低到一定的溫度的時候它就會產生磁性,所以我們就像做漢堡一樣,把超大磁鐵放在超導體上,然後降低超導體的溫度,磁鐵就會飛起來,然後我們再讓一個人抓住浮起來的磁鐵,他就會飛在半空中,挂在一個完全懸空的物體上。

但這個實驗非常危險,要是溫度沒有控制好,大磁鐵就會掉下來,然後你就會在大磁鐵和超導體間被夾成肉餅,所以我們到現在都還沒有做這個實驗,但我真的超想做的!

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你能想像自己懸掛在巨型磁鐵與超導體之間嗎? photo by ttfnrob

你能想像自己懸掛在巨型磁鐵與超導體之間嗎?photo by ttfnrob

J:假如我下星期要去參加一場派對,我超想讓所有人對我印象深刻,有沒有甚麼可以現學現賣的速成科學表演呢?

提姆:喔!我要講其中一個我最喜歡的實驗,但它有點危險,你先拿一支點燃的火柴,把它放進微波爐裡再倒扣杯子蓋住,然後啟動微波爐,它開始加熱時候你就會看到火焰飛升到杯子頂端。

J:我看過那一集耶!

提姆:好,那我再教你另一招,你可以把燈泡放到微波爐裡,然後點亮燈泡。

喔,對了!還有一招,你需要一杯威士忌,還有一杯水,還有一個紙杯墊(或者名片)–最好使用shot glass效果比較好。把水倒扣在杯墊上,然後在疊在威士忌的杯子上,小心抽掉杯墊之後你就會看到兩種液體在互換。這只是運用非常簡單的科學原理,但看起來超酷!

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經過了這次的採訪,我們發現原來《街頭科學實驗室》並沒有太過艱深的科學原理,有許多甚至可以應用在在家裡自己試試看,設計實驗的重點其實還是要跳脫思考框架,也可以用相同的科學原理嘗試多種變化,接觸不同領域的知識,並且不斷去試、去玩,或許你也可以設計出令人印象深刻的科學表演喔!(但天馬行空的同時也要注意安全,謹慎地看待科學實驗)

最後想請大家分享一下,無論是在生活中、實驗室或是舞台表演,有看過哪些精彩的科學實驗表演呢?那些表演是不是都偷偷用了相同的科學原理呢?

為什麼DNA裡沒有U(Uracil)?

先前提要:http://goo.gl/pDpK6a

究竟 A. T. U.三個鹼基之間的關係到底是情感上的糾葛還命運的安排呢? 讓我們繼續看下去

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其實DNA有T RNA有T的說法有好幾種,例如也有以能量的觀點說明U比T還較不穩定等等,我就以較多人認同的兩個觀點來說,另外先後出現的順序還有一個有趣的證據,在澳洲著名的「墨奇森隕石」(Murchisonmeteorite)

上發現「尿嘧啶」(uracil)和「黃嘌呤」(xanthine)懷疑生命的起源來自於外星

出處:*隕石研究發現 人類疑來自外星 – 羅惠光先生開講 – udn城市http://city.udn.com/125/2906806#ixzz3Ae9RwtqF

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註:

dTMP: Deoxythymidine monophosphate

dUMP: Deoxyuridine monophosphate
資料來源

  • Molecular Biology. Weaver 5th edition. Chapter 20.3 P660-661
  • Principles of Biochemistry. Lehninger 5th edition. Chapter 8.3 P289-290 Chapter 22.4 890-892
  • Molecular Biology of the Cell. Albert 4th edition. Chapter 5
  • The 100 Most Important Chemical Compounds Richard edition P92-94
  • Jonsson J., Sandberg M., et al. (1996).” The evolutionary transition from uracil to thymine balances the genetic code” Journal of Chemometrics 2(10):163-170
  • Lesk A.M., (1969).” Why does DNA contain thymine and RNA uracil?” J Theor Biol 22(3):537-40.
  • 郭朝禎.(2009) “核酸帝國–RNA與DNA的世界” 439:52-59

企業防災(三):公益防災,研發軟體新平台

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莊國煜執行長認為防救災的相關科技正需要以公益公司的態度處理,因為防救災屬於整個社會需要面對的問題。(圖片來源:作者)

莊國煜執行長認為防救災的相關科技正需要以公益公司的態度處理,因為防救災屬於整個社會需要面對的問題。(圖片來源:作者拍攝)

隨著資通科技的發達和普及,救災相關的平台在網路上紛紛湧現。工研院開發的「GeoThings 救災資訊協調平台」,著眼於如何在大量的資訊流之中,提供救援單位更好的協調工具,也透過災情回報的機制,讓救援單位更了解各地的物資與人力分布情形,避免社會資源的重複和浪費。

一個救災資訊協調平台同時具有資訊的 Input 端和 Output 端,Input 端包含政府單位如水利署、水保局、氣象局、NCDR 災防中心所提供的災情資料庫,另外還有各地災區透過網路或電話回報的災情資訊。Output 端則以防災地圖的形式呈現,讓官方、民間的救援組織可以更了解哪裡缺乏物資、哪裡道路順暢。以開放平台的形式提供這些資訊,可以有效減少因仰賴媒體有限的報導,而使資源一窩蜂的傾注於少數特定災區的情形。

除了大家已經習慣的網頁(web)介面之外,隨著行動裝置的發達,應用程式(app)以另一種操作介面、提供相同的操作功能,讓在災區的無論是受災方或救災方,都能夠以手機(硬體)搭配 app(軟體),以比在辦公室來得更利於移動的方式來運用救災平台的功能。

究心科技(GeoThings)的技術團隊以地理圖資為基礎,在受災方和救災方之間搭起更有效率的橋樑。本篇文章專訪了究心科技的執行長莊國煜,為我們解釋救災資通工具的基本觀念,並分享究心科技的發展歷程。

座標簡訊,「離線使用」在災時的重要性。

究心科技最早的產品發想是座標簡訊,也就是在文字訊息之外加入地理資訊,利用 app 抓取 GPS 訊號、將座標轉換成 URL(網址)的形式寫在簡訊中發送並回報。雖然大家現在都習慣直接用 Facebook 或 Line 來傳遞訊息,但在災難發生時,網路連線設備本身也可能受到損害,或是因為大家都急於登入社群網站報平安,而導致網路連線壅塞。而發送簡訊所需的頻寬遠比網路來得低,不論有沒有網路、是不是智慧型手機,簡訊是對最多數人而言最為方便的工具。而智慧型手機還可搭配拍照功能,app 可在網路訊號較佳的時候上傳,提供資訊彙整平台各地的災情資訊。

提到災時的「離線使用」需求,必須同時介紹 OpenStreetMap(開放街圖,簡稱OSM)。OpenStreetMap 採用類似 Wikipedia(維基百科)的協作與共用模式,任何使用者都可以編輯繪製,並且以開放資料庫授權(ODbL)釋出資料,提供給任何人從事加值應用。在海燕颱風來臨之前,就有志工在菲律賓當地協助繪測,預先標示出避難所、物資可運入的港口、停機坪和道路資訊,協助災害救援工作的布局;災後則標出各地受災區域、以及最新的交通狀況,例如哪裡有車禍?哪裡施工中?這些資訊使紅十字會、慈濟或 OCHA(聯合國救災協同組織,Office for the Coordination of Humanitarian Affairs)或其他救災組織可以更順利的拓展救援工作。且 OpenStreetMap 圖資系統可在離線時操作,在網路不通、無法使用大家目前最習慣的 Google Map 時,OpenStreetMap 就像前述的簡訊一樣,成為離線狀態下的最佳選擇。

除了政府開放資訊,群眾外包更是重要的資訊來源。

「各國政府在災時皆會提供高解析度衛星圖,但對救災組織來說,更有用的是當地社群回報的現地災情訊息。無論是文字敘述或是照片回傳,這些資訊依地理位置和既有的圖資重合之後,可以成為救援組織判斷如何分配人力和物資的一大助力。」莊國煜執行長認為在政府提供的資料之外,民間社群的資訊彙整以及不同組織之間的橫向溝通,是更大的挑戰。

事實上,台灣的政府單位已經累積了許多防災資訊匯集的經驗,並且由國家災害防救科技中心來統整發佈。不過如上所述,在災難發生時,除了仰賴官方提供的正確訊息、或開放資料庫(Open Data)以供平台串接;各地災區的細節資訊,更需要民間志工以及網路社群加入協助,這種自下而上的資訊匯集模式,正是近年來風行的群眾外包(Crowdsourcing),也是救災平台希望得以彙整協調的一大資訊來源。

工具做好之後,還需考慮「使用者」。

究心科技發展救災平台的最大目的,就在於為救災組織提供一套完整的工具、一個橋接和整合資訊的平台介面,來優化整個救災流程。然而在推廣方面,若使用這套 app 機制回報災情的用戶太少,在災情彙整上的來源也就有限;另一方面,對最主要的使用者——救災組織——而言,不少組織還未習慣以新的資通工具取代過去的通訊器材,而不同組織之間的信仰、邏輯、習慣的做事方式也都不同。

「想要真正解決救災流程的問題,不是做好一個 app 或一個網頁丟出去就可以解決的。」莊國煜執行長表示。無論是在志工端或組織端,都需要長期的溝通和經營,了解對方的需求和反饋,才可能成就一個真正有用的「救災工具」。

因此究心科技採取看似「繞遠路」的方式,決心從志工端的使用習慣開始耕耘。究心科技和台灣大哥大基金會合作,推出了「微樂志工」平台,媒合 NPO 和志工之間的需求,NPO 可以在平台上刊載志工需求,例如哪裡需要多少人協助做什麼事、名額、期限等等,還包含了後台表單下載、以 QR code 簡化報到流程等功能支援。NPO 無需再多花錢、或是為了和多個單位串接而奔波。志工則可綜覽並報名各地的志工機會,並累積自己的「志工履歷」;這對許多要求學生累積服務時數的學校而言是十分有用的工具。

這些熟悉網路工具的年輕世代,正是究心科技想瞄準的志工族群。唯有從平日對這些資通工具的使用習慣開始培養起,在災難來臨時才不需另外熟悉一套「防災 app」。只要打開平常習慣瀏覽的志工需求平台,就可以知道各地的需求。未來究心科技會再加入地圖和回報機制,現階段以培養志工端對於這套工具的粘性為目標。

公益公司,整個社會都是利害關係人。

究心科技目前有七位成員,是工研院資通所第一屆 Spin-off(衍生)出來的第一個社會公益領域的新創事業,屬於公司型態,但章程則為公益公司法。公益公司的精神意味著除了股東利益極大化之外,更納入整個社會作為公司的利害關係人,避免企業在追求利益極大化的同時忽略了對社會造成的「外部成本」。

莊國煜執行長認為防救災的相關科技正需要以公益公司的態度處理,因為防救災屬於整個社會需要面對的問題。研發團隊固可以提供技術與維護作為獲利模式,但不應侷限於狹隘的股東利益,而是納入全社會的福祉考量。如何善用工研院的背景和政府單位的資料庫合作、以及透過和台灣大哥大基金會的合作,持續經營和 NPO 之間的關係,是究心科技未來將持續發展的目標。因為「工具」的價值,最終仍須回到「人的使用」上才能有效地發揮。「究心」正代表了「一切科技終究需要回歸人心」。(本文由科技部補助「新媒體科普傳播實作計畫─重大天然災害之防救災科普知識教育推廣」執行團隊撰稿)

本文原發表於行政院科技部-科技大觀園「專題報導」。歡迎大家到科技大觀園的網站看更多精彩又紮實的科學資訊,也有臉書喔!

責任編輯:鄭國威|元智大學資訊社會研究所

企業防災系列專題:

當演算法改變世界,認識演算法就是義務–《改變世界的九大演算法》推薦序

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博客來試讀本 - 改變世界的九大演算法:讓今日電腦無所不能的最強概念
看完本書書稿,回頭繼續盯著電腦工作的我,有點感動,彷彿跟網路世界交上了心。

科普書的市場準則:出現的算式越多,賣得越差。曾經聽一位出版社編輯說,即使是在書名上出現「E=mc²」,都會讓他們猶豫再三,深怕影響銷量,這也難怪針對電腦科學或演算法的科普書那麼的少。即便我們的世界已經被電腦科學所顛覆,絕大多數的人,包括我在內,都只是傻傻地看著奇蹟變成慣習。

改變世界的九大演算法》是本我願意大力讚許跟推薦的好書,不僅因為這本書勇於碰觸科普書出版的禁忌,而是因為本書作者,美國迪金生學院數學暨電腦科學系教授 John MacCormick 俐落的文筆跟清晰的鋪陳,足以抹消非專業人士對演算法的恐懼。

搜尋引擎到底是如何在百億個網頁之中,於零點幾秒之內找到我們想要的那個連結?讓數十億人感到滿意的網頁排序是如何實現的?如何在網路上傳輸隱私資訊,而不被中間無數節點看得一清二楚?如何驗證收到的資料是正確,無篡改的版本?人工智慧的基本原理是什麼?… 如同作者所說,看完本書並不會讓你我可以即刻動手寫程式,變成演算法大師,但了解其運作原理,足以讓人感到任督二脈暢通,擁有了練內力的根基。

作者善於用從簡單的小案例開始,一層層地將演算法的精神跟實際應用堆疊而上,讓我們從邏輯上去了解演算法的設計因由,至於繁複的計算過程在本書其實並非主角,除了幾個掰掰手指就能算出的範例外,作者並未給讀者太多負擔,因為在真實情況下,要展現演算法的能耐,也只能交由電腦去算。只要邏輯通了,演算法的設計美感就自然浮現,而這就是作者每一章節由淺入深,幾乎可說是循循善誘的寫作想要帶領我們進入的境界。

近來最熱門的科技產業關鍵詞「大數據」,讓產官學無不趨之若鶩,但大數據跟青少年的性經驗一樣:每個人都在談,每個人都宣稱自己做了,然而真正讓數據展現出價值的並非空談,而是演算法。從股市到戰爭,從自動交易到自動使用武力,背後都是演算法,而儘管實際做法不同,但看完本書,你都能更加理解演算法何以改變世界,也比較能理性地看待許多吹得上天下地的大數據忽悠文。

從另一方面來看,演算法本身即是戰場。無數網路高手抱持著挑戰或是為惡的心態,試圖打穿演算法之牆(或是悄悄繞過),有趣的是,台灣正是核心戰場之一。「誰說台灣是個沒有天然資源的國家?台灣最大的天然資源就是病毒樣本」這句話來自於一位知名台灣駭客 Birdman。台灣面對的入侵跟資安事件多不勝數,在世界上僅次於美國,是病毒(惡意程式)樣本數量最多的地方,既然如此,那麼對我們來說,多去認識電腦科學與演算法,就更是一種義務了。

同步推薦: 《演算法統治世界

科學證據也有分等級?

為了避免觀者誤解,在討論相關的教養迷思及科學議題之前,必須先說明幾件事情。首先,我是一位臨床心理師,所受的背景訓練主要為臨床心理學。以科學證據為基礎的練習是我們在研究所中反覆經歷的,我們肯定有能力判斷一個心理學或其相關論述正確與否,抑或者在現今的研究資料庫中,到底有無論文在討論相關議題。我們確實不是醫師,這是千真萬確的。但並不是說不是醫師,就無法進行科學判斷。這兩件事情應該可以分得清楚。

這裡所寫的文章,背後有附上相關文獻的,絕對是從科學資料庫搜尋而來,並非個人憑空杜撰。這些論文絕大部分都是開放性的,所有有意願的讀者都可以從網路上搜尋而得,少部分文獻因為受限於部分大學圖書館並未購買,因此是透過朋友從合法管道中取得。

科學為何可以進步?就是立基於開放性。全世界任何一位願意從事科學研究的人,都可以從相關資料庫中獲取資料。這些東西並不是只具有醫師資格的人才能討論,才能掌握。能做絕對開放的討論,才能從中獲益。

從事科學研究的人,都知道實驗證據的結果是有分等級的。等級Ⅰ為系統性回顧研究(或稱後設研究),此為統合多篇研究而成;等級Ⅱ為隨機分派的研究;等級Ⅲ為非隨機分派的研究;等級Ⅳ為個案研究;等級Ⅴ為專家意見,也就是只根據自己有限的臨床經驗來說明。等級Ⅰ的證據能力可靠度最高,反之,則可信程度很低(證據等級的分類有多種方式,這裡採用牛津大學實證醫學中心的看法)。

依照上述看法,就可以明白很多網路消息或新聞,根本連等級Ⅴ都算不上。很多網路消息開頭很喜歡用「這是一個資深醫療人員的看法」或是「資深專業人員都這樣做」,那這個資深人員到底是誰?若真是一個專家的話,沒有道理連自己是誰都不願意說明。若是願意負責任的人,接受媒體採訪,肯定會告訴對方自己是誰?為什麼願意對此議題做說明?而網友之間很難進行理性討論的原因也在於此,很多鄉民都是根據自己的好惡喜樂,以叫囂、謾罵、人身攻擊的方式說三道四,最後淪為情緒發洩。不然就是離題、跳題、斷章取義,全然不顧原作者意旨(就像是我們秤了體重,是要討論體重多少才合適。結果就是會有路人出現,說體重計的外表他不喜歡、體重計的格式不對、秤體重的方式錯誤諸如此類的文不對題的回應,多的是把需要好好思考的東西當成搞笑文回覆,最後只有一陣爭吵笑鬧,什麼也沒得到)。如此,根本很難討論下去,科學事實也在爭吵當中逐漸遠離。大家以為網路的匿名性很高,愛說什麼就說什麼,卻忘記這是一個需要負責的言論世界。

當然,讀者們要相信什麼還是可以自己決定。信任的建立並不與科學體系劃上等號,每個人的立足點不同,相信什麼對自己最有利自然就會相信這些東西,這與科學無直接相關。

本文轉載自作者部落格暗香浮動月黃昏

【紀錄】M.I.C. X 科技大觀園:血刃

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本場講座的三位講者:曾清秀老師、蘇上豪醫師和林啟萬老師

我們享受著先進的醫療服務和科學知識,應該很難想像過去的醫學在我們眼中有多麼荒謬,像是四百多年前,放血和灌腸在歐洲被視為百病之解,兩百多年前的醫師必須打開病患的胸膛才能進行心臟按摩,甚至在一百多年前,量個血壓竟然還得劃開血管 !其實每個醫學變革都是科學家的華麗冒險,本期【M.I.C. 血刃】邀請到台大醫學工程學研究所的林啟萬教授、台北市博仁綜合醫院心臟外科的蘇上豪主任,以及中央大學機械工程學系的曾清秀教授,為大家分享醫學的發展歷史以及醫療的科技革新。

止痛晶片 體外刷一下就不痛

講者:林啟萬|台大醫學工程學研究所教授

在西方醫學上最重要的20個轉捩點,其中2/3是因為醫療器材的發明,像是哥本哈根小兒麻痺大流行時,醫療用的鐵肺幫助病童度過危險期,成績相當壯觀;醫療器材除了應用在攸關生命的重大手術,也發展到日常生活改善患者的生活品質,像是老年人的人工關節。 科技除了幫助醫生治療病患,也能讓科學家找到疾病的根源,例如,直到顯微鏡發明後,人們才能之道細菌是十二指腸潰瘍的病原。過去幾百年來,科技已經幫助醫生拯救更多病患,隨著人類基因體的解密和生物技術的發展,未來甚至能做到主動式、個人化醫學的預防和治療。

廣義的仁慈—希望減輕患者的痛苦

林啟萬老師受到前人智慧的啟發,希望能減輕疼痛對人們生活造成的不便,因此研發植入式疼痛控制元件。 常見的舒緩疼痛方法為以痛制痛,像是按摩和物理治療,科學家發現電生理學後,電療也常應用在減痛的治療。許多人因為生活壓力或工作傷害造成下背疼痛,這雖然不是致命傷害,卻令人苦不堪言,醫生可以幫病患在脊椎裝上骨釘、骨板減輕壓力,但仍有15%的病患需要接受第二次手術;服用止痛藥也有長期濫用的風險,因此醫生尋找了其他的療法-電刺激。 林啟萬老師研發的植入室疼痛控制元件「Gimer」,命名來自於電影《星際大戰》中尤達大師的神奇手杖,Gimer植入在病患特定位置可以接收無線電訊號,發出刺激阻斷疼痛訊號以減緩病痛,療效可持續三天,只要從手持裝置操控就能止痛,可以省去就醫的麻煩,大大改善生活品質。Gimer已經在動物實驗上證實了止痛的療效,現在要將產品的材料符合安全規範,才能進行人體實驗,商品化造福人群。

醫學是歷史、是生活、也是科學

講者:蘇上豪|臺北市博仁綜合醫院心臟血管外科主任

萬能的征露丸

醫學不是單獨存在的個體,醫學不只緊緊扣住生活,更是動人的歷史故事,談起醫療歷史,蘇上豪醫師說:「這一切……要從正露丸講起……」眾人滿臉疑惑,醫學史跟正露丸有什麼關係呢?

大家都知道喇叭牌正露丸可以治療腸胃不適,但大家不知道的是,正露丸以前竟然被當作治療梅毒、肺熱病的萬能仙丹!日本早期的正露丸廣告上還印有軍人的忠勇形象,因為正露丸是阿兵哥遠征水土不服時的必備良藥嗎?蘇醫師說:「這一切……要從腳氣病說起……」眾人再度一頭霧水,難道拉肚子也跟腳氣病有關?

原來,正露丸的誕生不是為了止瀉,而是為了治療腳氣病。工業革命後的碾米技術提昇,人們可以吃到口感Q軟的精緻白米,卻因為卻少麩質中的維生素B1而導致腳氣病,但一百年前的人不知道維生素這玩意,也拿這個怪病沒辦法。他們觀察到腳氣病常見於監獄、軍隊跟療養院,三者都是擁擠、飲食衛生條件差的環境,因此當時對於腳氣病的病因有著兩派說法:毒物說和病菌說,分別認為腳氣病的病因是某種食物中毒或病菌感染,兩派學說的支持者分別是高木兼寬和森林太郎。

擁護毒物說的高木兼寬帶領海軍出征,他發現軍人上了船就得腳氣病,但到美國移地訓練後,軍人們抱怨美國食物難吃的同時,腳氣病竟也奇蹟似的好轉了,因此高木兼寬主張以和洋並食療法治療腳氣病。另一方面,留德的森林太郎堅信腳氣病是病菌造成的,因此他以殺菌用的雜酚油做成藥丸,讓日軍出征俄國時隨身攜帶。雖然以現在的知識來看,用正露丸治療腳氣病是條歪路,正露丸也當然沒有成功治療腳氣病,然而日俄戰爭的勝利,卻讓這臭臭的黑色小藥丸得到了出征露西亞(Russia)的光榮稱號——「征露丸」,這個名字一直沿用到二戰結束,為了政治考量才將這個侵略性的名字改成正露丸。

大家在高中的健康教育課,一定都跟安妮小姐有過親密接觸,但很少人知道安妮在成為CPR練習人偶之前,其實有個淒美的愛情故事!?「西施捧心,東施效顰」中的西施,成天胸悶胸痛,她究竟是得了什麼病?蘇醫師幽默道出的更多精彩醫療歷史,都在影片紀錄!

科技與手術

講者:曾清秀|中央大學機械工程學系教授

外科醫生的九把刀

醫學不僅是科學,外科醫師的手感跟技術,更可說是一門藝術,曾老師先帶大家瀏覽手術室歷史照片,從過去簡陋的、雜亂的開刀房,到未來的高科技檢測、手術儀器,其中歷經的不只是醫學革新,也是科技的進步。研究手術導航的曾清秀老師將向大家介紹科技如何領導外科手術的進行。

手術刀是外科醫師的魔杖,透過鋒利的刀刃劃開疾病和健康,黑傑克藏在大衣裡的閃亮亮的手術刀,可以咻咻兩聲往敵人射去一刀斃命,現代外科醫生放在手術房裡的能量「刀」,不僅更銳利,用途也更廣了呢,除了傳統的手術刀,外科醫生的九把刀還有哪些呢?

  1. 電刀:針狀或刀狀的金屬電擊,可瞬間產熱,蒸發組織水分,連續電能可切割組織,間斷電能可止血。
  2. 雷射刀:利用溫度效應(thermo effect)的原理,軟組織在吸收雷射能量後,升溫到60℃會開始凝固,有止血效果,不同組織依不同波長有不同反應,可做美容、視力矯正等手術。
  3. 光子刀:用直線加速器打出電子,激發X光,損害癌細胞的DNA以殺死癌細胞或阻止其生長,可依照腫瘤形狀變更照射範圍,也可調控放射線強度,缺點是照射方向有限、精準度低。
  4. 迦瑪刀:201顆鈷六十排列成球狀,發射放射線。針對腦瘤的治療,比起X光,更加準確,對表皮的傷害較小。
  5. 電腦刀:可動式X光射線,定位腫瘤位置,以移動的機械手臂改變X光照射方向,減少放射線對健康細胞的傷害。
  6. 螺旋刀:旋轉式X光射線,配合6D影像定位系統,X光束旋轉方位,降低對健康細胞的傷害。
  7. 海扶刀:用超音波治療,精準度可集中到一個米粒大,但只能應用在靜止的目標,且需以水作為介質,應用不廣。
  8. 質子刀:質子經過迴旋加速器產生帶電質子束,直接照射在腫瘤上,不像X光的能量隨距離下降,質子束在某個距離瞬間釋出能量,可以精準攻擊目標腫瘤,同時避免傷害健康的表皮細胞。

動手術也要開導航

開車在人生地不熟的地方,需要GPS將我們的位置顯示在地圖上,並且引導我們到目的地;治療腦瘤的手術,不僅像在玩電流急急棒,必須謹慎的擬定策略,小心翼翼走每一步,不能傷到脆弱的神經和血管,醫生用經驗斷定腫瘤位置,也像在未知國度找尋目的地一樣可能走錯路,因此醫生也需要導航指引腫瘤位置。在手術進行前,要先為身體做斷層掃描,製作「地圖」,將掃描的影像輸入電腦後,系統就像GPS的衛星,追蹤身體確切位置並結合身體地圖,放射機器得到身體地圖的資訊後,就能精確的瞄準目標。

影像定位系統不僅能用在放射線治療,也能用在其他外科手術。在脊椎打骨釘是風險很高的手術,若不小心傷到神經,可能損害運動能力,影像導航系統可以定位出脊椎的確切位置,提高準確度;相較於靜態的手術部位,在動態器官上進行放射線治療更為困難,肺部會隨著呼吸不斷的起伏,結合影像定位和X射線的電腦刀,可以及時追蹤變化的身體位置,在發射光束的前一刻瞬間更新定位,校正機械手臂的位置。

說到手術科技,不能不提到達文西機械手臂!外科醫生要執行大大小小的手術,大手術動輒好幾小時,醫生必須站在手術台旁,長時間低頭維持專注,非常耗體力,達文西機器人的引進,讓醫生可以坐在控制器前操控機器手臂,執行精密的微創手術較為輕鬆。達文西機器人的影像導引設備符合醫師的直覺動作,讓醫生能輕易上手,不僅可以為醫生節省體力,更延長了手部靈敏度逐漸下降的老醫生的執業年限,讓老醫生也能有第二春!因此醫院願意慷慨的投資這昂貴的醫療機器人。科學家仍持續研發醫療機器人的技術,未來醫生甚至可用google眼鏡和遙控器,在遠端操作機器人執行手術呢!

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講者與觀眾朋友的歡樂大合照

【關於 M. I. C.】 M. I. C.(Micro Idea Collider,M. I. C.)微型點子對撞機是 PanSci 定期舉辦的小規模科學聚會,約一個月一場,為便於交流討論,人數設定於三十人上下,活動的主要形式是找兩位來自不同領域的講者,針對同一主題,各自在 14 分鐘內與大家分享相關科學知識或有趣的想法,並讓所有人都能參與討論,加速對撞激盪出好點子。請務必認知:參加者被(推入火坑)邀請成為之後場次講者的機率非常的高! 本場演講由科技部「科普資源整合運用推廣計畫」支持,PanSci泛科學與國家高速網路與計算中心共同舉辦。

本場演講由科技部「科普資源整合運用推廣計畫」支持,PanSci泛科學與國家高速網路與計算中心共同舉辦。感謝大邑文化支持科普好書 鐵與血之歌。歡迎大家到科技大觀園閱讀更多科學內容。


母乳能否促進智力發展?—另一種看法

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Credit: Uqbar is back via Flickr

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前言:此篇研究的相關討論文章一開始我是在FB轉載中看到的,發文單位是Pansci〈餵母乳的小孩智商也許會比較高〉。發文的人主要是根據一個醫療新聞網站而來。那時看完該篇文章,就覺得不太妥當,既然已經有研究原文了,應該要看一下,而非根據國外新聞網站。國外也有一些記者,只炒作話題,而無法好好討論一篇科學研究。這是要相當小心的事。

之前,我曾經就這個問題寫過相關文章〈母乳能否促進智力發展?〉,我分析的那一篇是回顧性研究,與這邊要討論的單篇研究不同。依科學研究原則,回顧性研究是整理過去相關資料,可信度相對較高。後設分析若做得好,可以暫時得出一個相對穩定的結論。單篇論文不是說不能討論,但是在解釋上就要很小心了,因為你不知道對方在做研究時,到底存在什麼不可見的誤差。而且,這些誤差常常會被忽略或縮小。這樣的結果當然需要特別小心。

這篇研究網路上就可下載,看了之後就會發現國外的記者也只是擷取某一部份做成新聞。這就是二手傳播常常會犯的錯誤,他們因為某種原因,故意不說明其中某一項論點,或是講得不清不楚,讓你看完之後強化它原先就想告訴你的事情。國內的人看到國外貼出一則消息,常常不假思索就翻譯過來,原本研究中提到很重要的事情就消失了,也就偏離原來所得到的科學結果。

看完整個原始研究,個人認為有幾點需要好好思考一番。這雖然是一個長期的研究,參與的人數很多,一共有2128人,但是在個案三歲與七歲時,分別只剩下1224與1037。第一次就因為種種原因(如不符合原先設計、不懂英文者、小孩早產、哺乳資料不齊全等等),大約九百人被刷掉了,也就是四成的人就這樣不見了。光是這一點就有很多可以討論的地方,如此的樣本資料到底還有沒有代表性?被刷掉的人,大部分是學歷低、工作不穩定、收入低、抽煙多、屬於少數族裔(黑人、西班牙裔、亞洲人)、不會說英文的。這確實是很殘酷的資料。

第二個大問題在於多數結果在統計上不顯著。這件事情不知為何直接被忽視了,這明明在研究中是很重要的一件事!國外記者也一樣被鬼遮眼了?這是最簡單的統計學概念,沒有顯著,就很難說話了,是無法做成定論的,在解釋上要特別小心,只能期待下一個研究會更好。就此研究看來,餵母乳對嬰兒來說僅有少量的效益,若效益很小,對於樣本數目很大的研究而言,這樣的意義是很小的。以統計學而言,在母體很大的情況之下,若有真正的效果,應該很容易從研究中做出來。說白話一點,人數一多其實是很容易顯著的;人數這麼多還不顯著,代表研究的主題是很複雜的,像智力這種牽扯很多因素在裡面,是很難很單一的說,它就只受到某一簡單變項所影響。

再者,這篇研究有一大段是在說明母親在哺乳時期吃魚的效果,但是結果一樣都不顯著,效果完全沒出來。這個部分作者群不知為何沒在討論中好好說明,感覺有點迴避。但根據之前的相關知識,可能問題是出在取樣上。此篇研究在篩選階段,把大部分的窮人去掉了,所以這個結果變成只能說明中上階層的白人。較富裕的人營養是很充足的,多元不飽和脂酸有機會在各種飲食中就足量攝取。整個樣本就偏差了,當然效果出不來。貧窮人家因為有營養不良或不均衡的問題,若好好吃魚的話,效果當然會出現(附帶一提,台灣是被歸在富裕國家之中,全世界大約有兩百個國家,台灣約排在前面二十。近來,在台灣已經很少聽說有人因為沒飯吃而餓死的)。

另外,還值得一提的是,新聞中還說明「餵母乳可增加智力分數四分」,問題是這個四分的意義是什麼?這裡面相當值得玩味。因為這個研究不是用我們經常使用的魏氏智力測驗,在三歲時是用PPVT-Ⅲ(Peabody Picture Vocabulary Test-Third Edition)、在七歲是用KBIT-Ⅱ(Kaufman Brief Intelligence Test-Second Edition)作為施測工具,這兩個測驗雖然與魏氏兒童智力測驗有高相關,但也不能指稱這就是相同的東西(當然,大家對於智力的定義不同,但還是小心為妙)。所以在這些測驗上差距四分,並不等於智力就是差四分。其實仔細回去看論文的話,也可以知道並不是四分,這個四分又是被記者濃縮過了,在PPVT-Ⅲ上是差1.45;在KBIT-Ⅱ上是差3.75,外國記者也一樣,自動四捨五入不說,還直接誤導你,以為在三歲與七歲都差四分。因此,大家的不假思索很容易就造成誤解,在細節中的魔鬼完全被忽視,也容易形成網路謠言。

總而言之,回到一篇原始論文好好閱讀才是真的。自己唸過一遍,才知道問題真正出在哪裡。透過二手傳播,不管是國內或國外媒體,大多都經過不當剪裁了,你根本不知道他們剪掉了哪一個部分。若要好好談談科學,資料文本的第一手精讀,是更加基本的事情。

文獻資料:Mandy B. Belfort, MD, MPH; Sheryl L. Rifas-Shiman, MPH; Ken P. Kleinman,ScD; Lauren B. Guthrie, MPH; David C. Bellinger, PhD; Elsie M. Taveras, MD,MPH; Matthew W. Gillman, MD, SM; Emily Oken, MD, MPH.Infant Feeding and Childhood Cognition at Ages 3 and 7 Years Effects of Breastfeeding Duration and Exclusivity. JAMA Pediatr. 2013;167(9):836-844. doi:10.1001/jamapediatrics.2013.455.

轉載自作者部落格暗香浮動月黃昏

合格但不合法!哪門子的科學邏輯?

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日前翻開報紙上斗大的「吃全統香豬油 沒事」[1]的標題,內容指出食藥署的檢驗報告宣稱,除了重金屬檢驗尚未完成,全統香豬油各項目均合標準,許多人終於可以暫時地鬆一口氣,雖然是一副鴕鳥樣。之後,行政院也召開記者會說明源頭錯誤就是不法產品,就是要下架,沒有任何模糊空間,不會因檢驗合格就是合法產品。這些舉措一方面安撫民眾,一方面宣示鐵腕,將這一次鬧得沸沸揚揚的餿水油事件定調為「合格但不合法」[2]。

只是,「合格但不合法」到底是什麼邏輯?

食物吃下肚,到底有沒有問題?這應該是一般民眾最關心的事情。如果透過油品的回收再利用,在「合格」的範圍內,也不影響民眾健康的狀況下,那麼「不合法」的理由何在?回收油符合愛惜資源、節能減碳的原則,不是鼓勵都來不及了嗎?價格低廉,說不定還可以讓大家對於物價高漲的痛苦指數降低一些,不好嗎?既然「合格」了,為什麼會「不合法」呢?

從2008年三聚氰胺的毒奶粉事件開始,包括2009年著名速食店業者的炸油含砷、2011年的市售飲料含有塑化劑、2012年美國牛肉瘦肉精(萊克多巴胺)、2013人工修飾澱粉(順丁烯二酸)、麵包人工香精、棉籽油混充事件,幾乎每年都有重大的食品安全問題發生,最近的餿水油事件也讓2014年變得不孤單。當人們習慣用低廉的「食品」來取代「食物」的時候,就注定需要為這樣的口腹之欲付出代價,因為我們所吃到的食品添加物或加工品的「進化」速度,可能大大地凌駕了我們的「因應」速度,這裡的因應可能包括如何檢驗?如何評估風險?如何確保安全?

試想,「檢驗」一項神奇的新食品,就像是專家戴一副眼鏡去察看一個未知的事物。這時候眼鏡的「度數」就決定究竟會把東西看到多詳細,是要看見表面的造型、紋理、質地,還是更細微的毛細孔呢?所以檢驗過程中到底是「零檢出」還是「未檢出」,有時不是很重要,因為如果專家戴的是度數不夠的眼鏡,所有事物都會保持朦朧美,檢驗結果跟食品安全未必能劃上直接的等號。

此外,專家的眼鏡還會裝濾鏡,裝上哪種濾光鏡就只能看見那種顏色,有的只看得見紅的,有的只看見綠的,如果東西不紅不綠,可能就不容易看出來。食藥署在這一次的報告中共檢驗酸價、總極性物質、重金屬、苯駢芘、黃麴毒素、動物成分等6項指標,但是毒物專家就強調[3],不排除不肖業者會自行添加「不明物質」來降低酸價、苯芘濃度,食品科技教授也建議應該做個徹底的「非特定目標物檢驗」[4]。不然許多風險恐怕就不只是「零檢出」、「未檢出」的問題,到頭來根本是「無檢驗」。

或許這些複雜因素才是「合格但不合法」這個說法成立的主因,因為表面上有限的檢驗「合格」,永遠無法確保其它未知的風險,所以法規的制訂上寧可擴大「不合法」的認定,以避免種種無法預料的萬一。但是這兩個本質上衝突的概念,卻都可以巧妙地變成台灣政客操作的工具,言之鑿鑿,甚至慷慨激昂。

有別於食藥署自我療癒式的檢驗報告,行政院很有自知之明地跟大家義正辭嚴地宣示「合格不代表合法!」。但同胞們也無須太感動,或許這只是一場明來暗去的政治雙簧,當政府一切失靈的時候,透過各種措施及姿態來安撫猶如驚弓之鳥的人心,總還算是一項可以做的工作。倒是對於民眾而言,靠自己的毅力與善心,少外食、忌貪念、禁口慾,常常心存善念、祈求世界和平,這恐怕還是比較有效的自保方式。

本文原發表於2014910日之 UDN專欄

參考資料

  1. 0909四大報頭版頭條 餿油檢測全合格 學者斥荒謬無意義。東森新聞雲 [20214/09/09]
  2. 食藥署:全統香豬油 合格但不合法。中時電子報 [2014/09/090]
  3. 油檢體獨漏郭烈成 專家:誤導餿水油安全。蘋果日報 [2014/09/09]
  4. 孫璐西:酸價顯示劣油原料極差。聯合新聞網 [2014/09/08]

關於科學的嚴謹與誠實

(本文同時刊載於 dr. i 部落格 Facebook

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(圖片來源:網路)

許多媒體在報日本女科學家小保方晴子假造研究結果,被A片商拱脫衣露胸的事情,卻沒報導關於「假造科學研究結果」這件事情的嚴重性。科學研究是一個非常嚴謹的過程,拿到了實驗數據後要和理論值比對,若是電腦計算的結果一樣也需要找相關的實驗數據,每一步都不敢怠慢。記得頭一年在德國唸博士的時候,教授就是在磨鍊我這方面的觀念,要確認再確認,不能確認的結果不值得被討論。那段時間我真正體會科學的進步是如何一步一步被堆積起來的。因為這些過程的繁複和耗時,年輕的研究生往往會認為沒有必要,貪便宜的人甚至會在時間壓力下造假,其實我當時就知道很多數據造假其實包括指導教授在內沒有人能發覺,因為他們不可能會一步步跟著我作實驗或計算。因此,科學家的道德和操守真的很重要,甚至科學家也要訓練他們學生的操守,否則就像小保方的指導教授因蒙羞而上吊自殺,而她的另一位在哈佛大學的指導教授維次堤也因此而辭職。

也因為犯錯或造假很容易發生,因此在學術研討會上,一位研究者如果發表重大發現,會被其它學者更嚴謹的質問,因此答辯和蒐集證據的能力也是一位優秀科學家必須具備的條件。

近代造假研究結果的著名例子有2005年南韓動物複製(Cloning)專家黃禹錫(Woo-Suk Hwang)和2002年德籍凝態物理專家J. Schoen ,都是震驚學界的例子,希望後進學子會引以為鑒。

當然,也有很多例子是科學家被學界誤解,最後扳回一成獲得諾貝爾獎的例子,像是以色列物理學家特舍曼的故事《科學家意外發現的晶體與它的藝術美學》

相關報導:

一日喪命散真的那麼喪命嗎?

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一日喪命散 拷貝

最近看到周星馳的不少新聞,

讓我想起從小愛看的"唐伯虎點秋香"

忽然間靈光乍現,想起華夫人的"一日喪命散"

真的會血管爆裂而死嗎?

於是….就誕生了這篇科普文了……

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其實不要看砒霜好像那麼恐怖,其實在醫學上最著名的就是應用在急性前骨隨細胞白血病(Acute promyelocytic leukemia, APL)的治療上,只要控制好劑量可以達到很好的治療效果
(Shen, Zhi-Xiang, et al. “Use of arsenictrioxide (As2O3) in the treatment of acute promyelocytic leukemia (APL): II.Clinical efficacy and pharmacokinetics in relapsed patients." Blood 89.9(1997): 3354-3360.)

註釋:

  1. 活性氧化物質(Reactive oxygen species, ROS)是指含氧之化學活性分子,其中包括過氧化氫(H2O2)、次氯酸(HClO)、羥基自由基(HO)、單線態氧(1O2)等。ROS是在正常新陳代謝後,由氧形成的天然副產品,在細胞訊息傳遞(cell signaling)及體內平衡(homeostasis)方面扮演重要的角色。然而在外界環境屬於逆境時(如暴露在紫外線及高溫下),ROS的濃度會急劇升高。這種現象會對細胞結構造成明顯損害,長期累積下來,就形成氧化損傷(oxidative stress)。(資料來源:科技部高瞻自然科學教學資源平台)
  2. ATP 三磷酸腺苷(Adenosine triphosphate, ATP)是一種核苷酸,作為細胞內能量傳遞的「分子通貨」,儲存和傳遞化學能,維持細胞機能與運作(資料來源:WIKI)
  3. 血管內皮生長因子(Vascular endothelial growth factor, VEGF)在血管生長、血管通透性的 維持,以及血管內皮細胞壽命的延長上扮演了不可或缺的角色。(陳甫安, 徐大為, and 王緯書. “血管內皮生長因子的表現量與腎臟疾病的關連性."內科學誌 21.5 (2010): 337-343.)

讓大家來回味一下片段吧

第一次寫自己領域以外的科普,如果有錯誤麻煩糾正瞜

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補充資料:

  • Bao, Lingzhi, and Honglian Shi. “Arsenite Induces Endothelial Cell Permeability Increase through a Reactive Oxygen Species− Vascular Endothelial Growth Factor Pathway."Chemical research in toxicology 11 (2010): 1726-1734.
  • Shen, Shengwen, et al. “Arsenic binding to proteins."Chemical reviews 10 (2013): 7769-7792.
  • Hughes, Michael F. “Arsenic toxicity and potential mechanisms of action."Toxicology letters1 (2002): 1-16.
  • Yoshida, Takahiko, Hiroshi Yamauchi, and Gui Fan Sun. “Chronic health effects in people exposed to arsenic via the drinking water: dose–response relationships in review."Toxicology and applied pharmacology 3 (2004): 243-252.
  • Chaudhuri, Aditi Nag, et al. “Effect of high arsenic content in drinking water on rat brain."INDIAN JOURNAL OF BIOCHEMISTRY AND BIOPHYSICS 36 (1999): 51-54.
  • Huang, Chuanshu, et al. “Arsenic induces apoptosis through a c-Jun NH2-terminal kinase-dependent, p53-independent pathway."Cancer research 13 (1999): 3053-3058.
  • Tsai, Ming-Hsien, et al. “A mouse model for the study of vascular permeability changes induced by arsenic."Toxicology mechanisms and methods 6 (2005): 433-437.
  • Hirano, Seishiro, et al. “The accumulation and toxicity of methylated arsenicals in endothelial cells: important roles of thiol compounds."Toxicology and applied pharmacology 3 (2004): 458-467.
  • Abernathy, Charles O., et al. “Arsenic: health effects, mechanisms of actions, and research issues."Environmental Health Perspectives 7 (1999): 593.
  • known as As, Also. “Arsenic and Inorganic Arsenic Compounds."Report on Carcinogens: 50.
  • Yimin, Niu, et al. “三氧化二砷的代谢途径及毒理机制综述."世界科学技术 中医药现代化 2 (2011).
  • Testi, Anna Maria, et al. “Acute Promyelocytic Leukemia (APL): Comparison Between Children and Adults."Mediterranean journal of hematology and infectious diseases 1 (2014).
  • Shen, Zhi-Xiang, et al. “Use of arsenic trioxide (As2O3) in the treatment of acute promyelocytic leukemia (APL): II. Clinical efficacy and pharmacokinetics in relapsed patients."Blood 9 (1997): 3354-3360.
  • Miller, Wilson H., et al. “Mechanisms of action of arsenic trioxide."Cancer research 14 (2002): 3893-3903.
  • Saha, J. C., et al. “A review of arsenic poisoning and its effects on human health."Critical reviews in environmental science and technology 3 (1999): 281-313.
  • Ratnaike, Ranjit Nihal. “Acute and chronic arsenic toxicity."Postgraduate medical journal 933 (2003): 391-396.
  • Rodrıguez, V. M., M. E. Jimenez-Capdeville, and M. Giordano. “The effects of arsenic exposure on the nervous system."Toxicology letters 1 (2003): 1-18.

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國王企鵝、鯨魚糞便與全球暖化–專訪南極領隊 Jamie Watts

文/ 簡韻真、陳曦

週日早上,我緊張地坐在咖啡廳裡,想著我該怎麼跟在南極待過那麼久的Jamie打招呼,畢竟人家摸過的企鵝比我在電視上看過的還多。結果 Jamie Watts 一出現,我手還沒伸出來,Jamie 就直接給了一個非常紮實的擁抱。

Jamie 看起來就是任何一個你會在研討會上看到的科學家,不過他現在有個工作是在南極旅行團中當 expedition leader,也就是如果你去參加南極之旅時會遇到的專業導遊,由於他熟悉南極氣候生態,Jamie 會協助判斷天候、找上岸地點、駕駛塑膠艇送乘客上岸、做生態解說等等。除此之外,他也是位海洋生物攝影師、自由作家與科學繪畫家。

總而言之,聽起來是個探險家的感覺?

在南極的邊緣

這年頭南極已經變成一個旅遊景點了,但是畢竟南極氣候險峻,帶領南極旅遊需要高度專業。「像是之前有一次遇到巨浪,好險我們有一位非常棒的船長。因為面對這種巨浪,唯一的方法就是把船首調成垂直方向破浪而過。」只不過那次旅行就泡湯了,船艦必須返航。

「南極之旅不是直奔南極大陸,附近的福克蘭群島、南喬治亞島都可以看到有很棒的生物。」Jamie 拿著紙筆立馬畫出南美洲、福克蘭群島、南極大陸還有他待過 25 個月的南喬治亞島( South Georgia)。(見下圖)

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圖片來源:http://www.jsj.com.cn/promotion/nanji/

另外,除了風暴以外,暗潮洶湧的洋流在這個弧匯聚,南極洲環洋流(或稱西風飄流)環繞著南半球高緯度區域,接近南美的合恩角與南極半島時,由於流道的窄化使部分水體向北方流去,形成沿著南美東側向北流動的福克蘭洋流,福克蘭洋流帶來了豐富的營養鹽,而從北方來的巴西洋流帶來較溫暖的海水。你可以從下圖看到海底地形,再下一張圖則是全球洋流圖。

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南喬治亞島附近的海底地形。圖片來源:http://siglogroup.com/ourwork/worldmapping/

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世界洋流圖,圖片來源:Wiki

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南喬治亞島地形圖,圖片來源:http://www.sgisland.gs/index.php/Main_Page

南喬治亞島是個得天獨厚的地理環境,福克蘭洋流在島嶼附近形成回旋的流向,使附近海域的營養鹽濃度增加,造就了豐富的漁場,島嶼面積不大的南喬治亞島便足以容納數種不同的企鵝與海豹,有著大量的象海豹、南極海狗等等。這些動物以南喬治亞島東北側的峽灣作為休憩場所,在覓食時由至鄰近的海域捕食魚類、磷蝦。部分時候,企鵝甚至能「長泳」至緯度稍低的區域,捕食巴西洋流帶來的大量魚類,科學家們也便在此研究這些企鵝的行為。

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圖片來源:Anne Dirkse (www.annedirkse.com)

「South Georgia 是英國屬地,常駐就 12 個人在島上而已。是你可以想像最棒研究企鵝、海豹的地方,在山的這側有國王企鵝……」Jamie 以科學繪圖的精準繪圖迅速畫出 South Georgia海岸線,淺藍灰的眼睛在講到海洋生物的時候總會發亮。「國王企鵝牠們可以從這裡游到 200 哩外,吃得鼓鼓的再游回來。」

「真的假的?」

「真的,我們在企鵝身上裝了追蹤器,像這樣裝在背部。」然後我就被當成企鵝短暫地示範一下了。「比較麻煩的是取回追蹤器,一旦牠們返回棲息地,就抓不到了,所以我們得在牠們上岸後攔截。別忘了,國王企鵝的喙非常利,所以要有人固定喙部,還有抓住牠強而有力的雙翅。然後再矇住國王企鵝的雙眼,讓牠們冷靜下來。」Jamie 在空中做出擒抱的姿勢,接著露出幸福陶醉的表情道:「然後你就會聞到這世界上最美妙的香氣。」那種香氣是來自於企鵝羽毛上防水的油脂。「不過千萬不可以讓香水商人知道,不然企鵝就麻煩大了。」Jamie 鄭重地說。

要怎樣才能有這麼酷的工作?

「其實一切都是誤打誤撞,就像你之前說的,人很少在十八歲的時候就知道自己未來想做什麼。」 Jamie 說:「從小我媽就覺得我是天才,應該要上劍橋牛津,之後當醫生律師之類的。當然,現在事實證明我媽錯了,我實在不聰明。總之就是從小喜歡生物,大學就去讀生物,然後愛上潛水。」

「畢業後去漁船上當 independent observer,就是要記錄他們魚貨多少啦,有沒有合乎規範啦~」然後就去 South Georgia待了好幾年,「South Georgia 絕對是科學家朝思暮想的科學研究地點,但我後來發現我沒辦法當很厲害的科學家,整天抽絲剝繭。」

「所以我離開了,現在算是協助科學家做科學研究,然後寫成文章、攝影、或者是畫科學繪圖,讓更多人重視海洋議題吧!」Jamie 同時也有在各地與各 NGO 合作一些教育計畫、淨灘活動等等,也會跟一些科學節目合作。Image may be NSFW.
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Jamie Watts

海洋生態系中常被忽略的關鍵角色–磷蝦

「不過有時候科學節目要的效果,跟我想傳達的不一定一致。」Jamie說:「像之前 BBC 找我協助談格陵蘭冰層融解的全球暖化問題。我不斷告訴他們海冰更重要,但製作單位一心只想拍攝冰層崩落的景象。事實上,雖然海冰的融化不會使海平面上升,但卻是北極生態圈賴以維生的,因為海冰提供了北極磷蝦還有一些撓足類等接近食物鏈最底部的關鍵物種重要的棲息地,牠們在海冰這麼重要的棲地融化後便難以維持族群的穩定存活,嚴重影響整個海洋食物鏈的供給。」

Jamie接著補充道:「磷蝦真的很重要,事實上,在20世紀鯨魚被大量捕殺數量減少 75 %,科學家發現磷蝦數量不增反減。照理來說海中吃掉這麼多東西的消費者消失,底層的磷蝦應該會變多?」

「有沒有可能是企鵝和海豹免於被鯨魚捕獵,數量增多了,所以也吃了比較多的磷蝦?」我問道。

「大家也有這樣懷疑,可是企鵝和海豹絕對沒有增加那麼多。很奇怪對吧?於是在一個人手一瓶啤酒的晚上,你也知道在野外沒太多娛樂,幾個學者聚在一起討論推敲。他們猜測因為鯨魚減少,害的鯨魚大便也減少,磷蝦才會減少。他們推測鯨魚的糞便提供了南冰洋所缺少的鐵質,而鐵是磷蝦重要的食物來源浮游植物生長所需的物質,所以少了鯨魚的糞便等於是讓磷蝦食物減少,進而影響到整個海洋生態系。他們隔天酒醒後,覺得這太美妙了!」(論文科普報導在這)

不會有人去觀光磷蝦,或者是在抗議全球暖化時拿磷蝦來當海報,但是磷蝦的消失對生態系其實非常嚴重。Jamie 表示北極的磷蝦/撓足類已經很危險了,因為海冰越來越少,至於南極,也快了。還有,這個超級兇殘的掠食者 Southern Themisto 超會吃磷蝦(見下圖),出沒在較北方的群島附近,當地都找不到幼體磷蝦了,但牠們怕冷,所以磷蝦可以安然無事在南極洲邊緣繁衍。不過,因氣候變暖,Southern Themisto 能夠南移更靠近南極大陸,可能會威脅到當地的磷蝦生態。」

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請看左邊的磷蝦和撓足類。圖片來源: Jamie Watts

 

為什麼在南極看不到北極熊?

既然都遇到科普專家了, A編誠心請教 Jamie 該如何應付「為什麼南極沒有北極熊」的提問。

Jamie大笑:「我每次航程都得回答無數遍。你可以想像旅客付了一大筆錢來南極卻沒看到北極熊有多失望。(註:北極熊的英文 “polar bear" 直譯為中文為「極地熊」,用英文是不會理所當然知道北極熊在「北極」)」

但Jamie還是精神抖擻的開始解釋:「這可以從生物地理學與演化的觀點出發,即便大家會覺得南北極都很冷,但其實南北極的環境條件相當不同。你看北極海這塊被北方各大陸環繞,與各大陸連接,而且熊族在北方的分佈廣泛,因此熊族至北極活動、捕獵魚類與海豹,並在百萬年前逐漸種化成今天分佈於北極附近的北極熊的過程不難想像。至於為什麼南極沒有北極熊,因為在幾百萬年前南美洲南端沒有熊啊!事實上,熊幾乎都是分佈在北半球。而在企鵝方面,這些鳥類的祖先很早就存在南美洲了,演化出極佳的防寒、游泳與閉氣能力,為的便是適應南極酷寒、冰層極厚的自然環境,企鵝必須擁有很厲害的潛水能力才能夠捕食維生;其實北極也有類似企鵝會潛水的鳥類,不過牠們通常也都還會飛,但無法閉氣潛水那麼久,因為北極的冰層比南極薄很多。即使在親緣關係上相當遙遠,但南北兩極的鳥類在演化的過程中能以類似的方式適應環境。」

「趨同演化!那把企鵝帶到北極會發生什麼事?」我問。

「好像有人試過,不過企鵝就沒什麼生存優勢了。」 Jamie說。

來台灣最想去哪裡?

「我其實最想去 Senkaku。」Jamie誠摯地說。我立馬查那到底是哪裡,結果讓我不敢置信地驚呼:「釣魚台? 為什麼?你知道那裡不可能去嗎?」

「知道,但是因為那裡有一種很特別、很漂亮的鳥類:short-tailed albatross(短尾信天翁)。牠們因為純白的羽毛太漂亮了,從19世紀開始被日本人大量捕捉。本來1930年代鳥類學家以為牠們都絕種了,一直到二次大戰後才在鳥島上重新發現,之後再發現的棲地就只有釣魚台了。你看,這是我之前畫的信天翁家族繪圖,真的很可惜沒辦法去釣魚台。」

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圖片來源:Jamie Watts

圖片來源:Jamie Watts

咖啡廳來趕人了,我忍不住問:「最後,可以問一趟南極之旅多少錢嗎?」
Jamie 有點侷促的說:「well,最低一萬美金吧!」
「我只是想要確定一個目標存錢去南極啊!」
「這不會是問題的,你們是科學新聞網站,以後會有機會去的。」

以可以去南極採訪作為 PanSci 目標了。(握拳)

(編按:其實PanSci有在南極打卡過…..有圖有真相

想知道更多關於極地的海洋生物可以去 Jamie Watts 的部落格,裡頭有談海洋生物的相關文章還有攝影照片。他甚至還出了一個付費的鯨豚 App

最後獻上南喬治亞島風光:

 

The post 國王企鵝、鯨魚糞便與全球暖化–專訪南極領隊 Jamie Watts appeared first on PanSci 泛科學.

科學金鐘 誰來敲鐘

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2014金鐘logo

文 / Y博士

2014年金鐘獎科學節目獎落誰家?

節目名稱 製作公司 資金來源
生命旅程—Hello Brain! 東臺傳播股份有限公司 科技部
台灣無比精彩 新加坡商全球紀實有限公司台灣分公司(Discovery) 外交部
氣候變遷下的抉擇 聖工坊有限公司 科技部
探索科學 解碼台灣 臺灣電視事業股份有限公司 台視
發現 財團法人慈濟傳播人文志業基金會 科技部

是的,每年的十月,電視圈最期待的一件大事,就是金、鐘、獎!身為科學阿宅的我們,對金鐘獎也是有期待。但是,錯!科學阿宅們關心的不是宅男女神入圍最佳女主角。我們關心的是:科、學、節、目、獎!不說你可能不知道,文化部為了鼓勵媒體產製高品質的節目,其實設有科學節目獎。終於,愛科學的大家,也可以搭上金鐘獎的潮流,有理由轉開電視看轉播。現在,不免俗的,也要為大家評析一下今年的入圍者。

首先,從入圍名單來看,科學節目獎跟金鐘其他獎項一樣,絕對是要堅強的實力才能拿到的獎項。大愛電視台的《發現》,從科學節目獎成立以來,年年入圍,挾著三次入圍的氣勢,強力問鼎本次金鐘。節目內容取材多元,主要以生物、環境、科技為主要導向。無獨有偶,第二次入圍的聖工坊,選材也多集中在環境科學,討論在暖化的影響之下,有什麼樣的科技可以幫助人類改善生活。

大愛《發現》第350集-來自大海的蛇

 

聖工坊《氣候變遷下的抉擇》,德國雲德能源村

同樣是兩次入圍的,還有台視。台視可以算是科學節目入圍的異類,第一,節目完全是自酬資金,沒有來自政府單位的補助。第二,題材選擇大膽,有GUTS嘗試艱難的題材,例如火山、地震、天文、考古等,這些是近年來台灣在國際上卓有成就的科學成果,也是公認最吃力不討好的題材,因為畫面很難拍攝,必須用很多動畫補充說明重要的科學概念。

台視《探索科學 解碼台灣》,救災先鋒 福衛二號

Discovery和東臺傳播今年則是首次入圍科學節目獎。Discovery的節目水準在全世界有目共睹,曾經以《聚焦台灣》入圍2011年的教育文化獎項,今年以「人體重建」、「尖端農業」、「科技新生活」三個主題捲土重來,實力絕對不容忽視。而東臺傳播的《生命旅程—Hello Brain!》則是一部闡述表演藝術與腦科學的影片,製作歷時數年,不僅與法國合作,還有來自科技部的資金挹注,計畫主持人來自世新大學,可以說是產官學界合體、海內外合作製播。以規模和規模來說,可以說是來勢洶洶。另外,這一部影片也同時入圍「最佳音效獎」,以科學節目來說,是相當難能可貴的成就。

Discovery《台灣無比精采》,人體重建

就科學節目這個獎項而言,各位可以很清楚的看到,政府單位的資助,是相當重要的一大部分,民間出資仍是少數。筆者真心認為,科學節目這一塊有賴文化部與科技部兩個部會共同灌溉,在這個領域的成長,極有可能成為其他獎項的藍海。例如《生命旅程—Hello Brain!》就能入圍技術獎項!所以說,科學節目也是有前途的!

東臺傳播《Hello, Brain!》 — 藝術大師的腦內旅程

套一句影視名人最講的話:「入圍就是肯定」。這句話用在科學節目上,再適合不過。科學節目與其他節目最根本的不同,是它必須傳達「最正確的科學知識」。所以,要顧及節目的正確性、趣味性、普及性,其實相當高難度的工作。因為這個獎項的存在,也讓媒體人有動力,用心製作高水準的科學節目。當您在金鐘的星光大道,為各位偶像明星、綜藝大哥姐們加油的時候。請別忘記,也給這些團隊掌聲,因為有他們,科學節目終於在電視圈有正式的獎項,能夠在金鐘盛會中,有一席之地。

最後,筆者也要發揮鄉民的精神來爆料一下。金鐘獎科學節目獎自2012 年開始,從「教育文化獎」中獨立出來,但是在2014年1月,所有傳播媒體都收到文化部的金鐘獎草案,裡面明文建議合併科學節目和教育文化節目,變成「教科文節目」。今年「科學節目獎」差點不能上金鐘,是要被敲喪鐘的,理由是兩年來的節目多由政府(科技部或外交部)補助,節目質量、數量未有大幅提昇。好在,經過各方學者多方奔走,今年終於維持獎項。至於明年,能不能在金鐘星光大道再見科學節目團隊,咳!讓我們繼續看下去!

誰在乎科學新聞?德國教授 Hans Peter:科學傳播不只新知,更是科技治理與民主政治的關鍵

相較於占據台灣傳統媒體多數版面時段的政治傳播,科學傳播則顯得冷清許多。這類報導關注科學發展與新知研究,對於傳播操作與資訊考證的細節,又較其他非知識類報導更為講究。儘管科學傳播談的是「科學研究」,其中仍有許多的政治面向,會對社會發展造成影響,然而科學內容及其傳播,是如何搖擺政策制定?而科學傳播在新型態媒體的興起下,又會產生什麼變化?

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Source: 哲學星期五網站

這次PanSci來到哲學星期五,這是一個始自2010年的公民論壇,因為各方人馬支持不斷,目前已經邁入第五年,並於2012年增設了「非星期五」的系列,以便機動地討論哲學以外的「非」主流議題,開發公民性與想像力。

針對開場的命題,隸屬於德國最大的研究機構亥姆霍茲聯合會(Helmholtz-Gemeinschaft, Helmholtz Association),來自德國由利希研究中心(Forschungszentrum Jülich, Jülich Research Center)神經科學與醫學研究所,專精於科學傳播的Hans Peter Peters教授非常明確地點出科學傳播與民主政治的關係:
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Source: fz-juelich.de

當今大眾覺得需要了解科學知識,而科學家也將承擔這個責任,因為科學傳播如今不僅是提高大眾科學素養,也是為了監督國家出資支持的科學研究,到底將經費用於哪些方向,是否使用得當。因為科學與技術在現代政治決策中扮演的角色是如此重要,需要被納入民主體制中以利監督,而科學傳播正是讓研究體系與內容得以被民主掌握的重要初步環節。

他分析現有的科學傳播,主要是透過科學記者與新聞(Science journalist/journalism),以及科學部落客(Science blogger)兩種方式進行:

前者是將科學家視為報導對象,由記者將研究中的進展與成果,轉譯為大眾可以理解的內容。這個過程中,對話關係是單向的,即由科學家及科學文獻被動地傳達給記者,最後再以新聞報導的形式披露於大眾,而當記者決定好報導題材時,其中機制便蘊含了價值的判斷:無論新發現是否比較獵奇,或是對人類社會可能有重大貢獻,而整個階層關係便決定了各種研究在社會中的位置,塑造了科學的社會政治性。

第二種方式則是科學家透過部落格、社群網路或其他新型媒體,自行講述研究的概況與最新發展。現今網路媒體的多向性特質,使科學家在這種關係中,會直接面對各色各樣的閱覽者與聽眾,以及隨時湧入的質疑與批評,這也造成科學家在寫作時必須調整書寫風格、用字遣詞、與對話討論的方式。

相較於透過記者轉譯與篩選的科學新聞,代表大眾挑選有趣的主題,網路的科學傳播則提供科學家與閱聽者更直接的方式,在科學知識表達的準確性與趣味性間取得平衡。在較大型的網路平台中,則會需要科學編輯的角色,以降低科學工作者寫科普文的戒心,促進並協助作者寫作,並可在文章發佈後引導討論的發生與進行。

而上述的新型態科學傳播媒體,亦部份反映了科學傳播的典範由「大眾科學理解」(Public Understanding of Science, PUS) 轉向「大眾參與科學與科技」(Public Engagement with Science & Technology, PEST)。前者認為透過傳播提升素養,可讓大眾更積極參與並認同科學,然而政策執行的結果,卻發現知識與態度之間的關係,並不如假設般單純;更為關鍵的因素,則是彼此之間的信任感,對話與溝通於是取代了原有的知識灌輸。

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Survey of life scientists in Taiwan (n=270) and Germany (n=326), 2011 (Lo & Peters)

Source:Survey of life scientists in Taiwan (n=270) and Germany (n=326), 2011 (Lo & Peters)

而在國家差異的比較上,就其2011年針對台灣與德國進行的統計比較,Hans教授與台灣博士生羅尹悅發現兩國科學家一致認為能見度的增加,例如媒體曝光,對於科學研究會有正面的影響:如獲得政治性的支持、對專業生涯發展的幫助等。在差異上,台灣科學研究者較德國相信媒體可能帶來的正面效果,反之他們則認為國內學術機構在政策上並不那麼鼓勵媒體曝光。(配表1)

Dr. Peters總結表示:雖然新媒體大幅度地增進了科學傳播的方式與生態,但是科學記者的存在依然是必要的,若缺少了他們的判斷力與品味把關,他擔憂各種公關與廣告公司會取而代之,影響新聞的專業性。相對而言,雖然不少科學家嫌浪費時間且不夠專業,而不跟網路打交道,但當偽科學占據了所有版面時,科學家依然會選擇挺身而出,維護科學傳播的可靠性,以及科學的價值。

這是少數關於科學新聞與科學部落客的研究,而且還比較了包括台灣在內的多國資料,如果想知道更多研究細節,想與羅尹悅小姐聯繫,可以與PanSci編輯說喔。

更正啟事:Prof. Dr. Peters 屬於神經倫理學研究組(Ethics in the Neurosciences, INM-8),而非神經倫理學家,謹此更正。


男人提神 「一邊看美女一邊煎培根」最好?!

科學新聞解剖室-案件編號5

案情:令人霧煞煞的「香味v.s.提神」事件?!

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檔案5

Photo Credit: Cyberoptix™ via Compfight cc

日前解剖員在刷FB的時候,看到好友A君分享一則中時電子報題為「男人提神:看見美女效果最好」的文章到好友B君的動態時報,內容煞有介事地說明:

 「英國最新一份研究指出,最能令女性振作的氣味是檸檬,但對男人最有用的是煎培根;另外,大多數男人認為,要振作精神最好便是瞧見美女……」

這篇文章接著表示男女振奮的氣味各有不同,列出分別最能振奮男女的項目,並在項目後附上意義不明的百分比,可疑的事件在行文間堆積到罄竹難書的地步,就讓解剖員會一一帶著各位看下去。

解剖新聞:疑點重重的氣味「研究」!?

閱讀完整篇文章後,發現此文不只標題聳動,內容更是空洞不已,在「科學」與「媒體」上,這篇新聞報導有許多的問題,為了拯救台灣閱聽眾的尊嚴與B君的D[1],就跟著解剖員一步一步抽絲剝繭看下去吧。首先剖開科學的部分來仔細檢驗一下:

科學疑點一:消失的研究過程?

根據解剖員長期觀察編譯新聞的心得,任何科學資訊在正常的情況下經過《每日郵報》和台灣媒體的「專業加工」和「去蕪存菁」之後,送到我們手中的新聞多數都已然走味,有時可能會連原始研究者本人都無法認屍,變成多重災難的新聞。因此,當解剖員看到可疑的新聞時,通常都會先找到原始論文來做比對。

但這個案例中,解剖員要先向各位坦承,經過了連續三天,嘗試過上百個關鍵字,依然找不到原始的研究論文(這也是眾多疑點之一),所以只能從《中時電子報》的字裡行間與《每日郵報》的原文稍稍推估其可能的研究方法,反覆推敲之後,解剖員認為以下是唯一透露出研究方法的關鍵句:

「這項調查係由Radox公司出資進行,調查廣及全英國。」

 

多虧《每日郵報》和《中時電子報》大發慈悲保留了這句話,讓我們可以以管窺天,初步推測這個「賣香氛沐浴乳的公司」贊助的「氣味研究」是以所謂的「調查法」進行的。

問題在於此研究主題適合使用調查法嗎?他們的問卷設計是否適當?推論出的結果是否合理呢?要討論這個問題,我們首先要先了解調查法的特性。

調查法常應用在社會科學、心理學或傳播學的研究,依調查目的,通常可分為兩大類:

  1. 描述性調查(descriptive surveys):簡單來說就是描述目前存在的現象。例如美國勞工部定期對失業人口進行調查、尼爾森收視率調查等等。
  1. 分析性調查(analytical surveys):試圖解釋某些情形為什麼得以存在,例如心理學家調查父母對兒女的態度與青少年問題行為的關係。

看到這裡,有些人一不小心可能誤入陷阱:「這篇報導不就是使用描述性調查法調查讓男人和女人振奮的因子嗎?這的確是描述存在的現象,很合理啊!」

如果這篇報導的標題是「男性與女性認為最能振奮自己精神的因子」並且在行文中適度語帶保留,強調這些數據都只是問卷填答者「當下的想法」不能作為醫學上的參考,或許還說得過去,錯就錯在這篇科學新聞以「讓女性最振奮的氣味是檸檬,男性則是煎培根。」等錯誤的推論試圖誤導閱聽眾。

科學疑點二:神秘的百分比?

我們現在已經合理推論出這篇報導中的「調查法」無法作為醫學上的參考,但這個奇怪的研究在社會科學上站得住腳嗎?如果「研究者」主張「振奮」是一種主觀感受,所以利用調查法也是合情合理呢?

我們暫且接受這樣的前提解剖下去,回頭檢視一下神秘的百分比:

「只要能夠讓女性連想到家的氣味,振作精神的效果最佳,像是檸檬功效最佳,接下來分別是現烤麵包(15%)、乾淨床單(12%)及新剪下來的花(9%)……能讓男人振作精神就是食物的香味,現煎培根是第1名(19%),接下來是麵包(16%)、咖啡(11%)、魚香薯條(8%)。」

在《中時電子報》中我們完全看不出百分比的意義,但可從《每日郵報》的原文中看出端倪:

「More than a quarter of the people polled (28 per cent) said a kiss from a loved one perks them up.」

翻譯:超過四分之一的人(28%)認為被心愛的人親吻可以振奮精神。(《每日郵報》原文中還多了一項「最能男人或女人放鬆的情境」不過在中時編譯的過程中被忽略了。)

從這句話中,我們可以推論出百分比的意義是:「多少比例的人認為這個選項的描述可以讓你振奮精神。」

用「最多人認為可以振奮精神的因子」來推斷「最能振奮精神的因子」本身就是謬誤,前者談的是人數,後者談的是效果,可是中時的報導完全忽略中間的差異,直接以當時受訪的結果推及男人、女人的認知,可以這樣嗎?

科學疑點三:研究主題的背叛?

再者,一個好的調查問卷必須避免模稜兩可的選項,但此「研究」中多數的選項讓人摸不著頭緒,例如問卷中將明顯具有聽覺元素的「足球比賽」列為視覺刺激、炸魚和薯條雖然在英國常常是配套餐點,但明顯有兩種食物卻被視為一個選項,「多汁的牛排」(《每日郵報》原文)是菲力還是莎朗?「花的香氣」是什麼花?(玫瑰跟霸王花差很多)…..等等。

除此之外,研究的範圍也過於廣泛,一下說要調查男女分別最能振奮精神的氣味、一下子說要調查最能振奮精神的視覺刺激,一下又說最能振奮精神的情境(《每日郵報》原文),報導結尾還突然冒出一天之中最容易累的四分鐘,這個研究的重點完全讓解剖員不著頭緒,數疑點都數到手痠了。

最後吐槽一下神奇的四分鐘,以社會科學的標準檢視,解剖員找到了Roger D. Wimmer & Joseph R. Dominick在《大眾媒體研究》裡提出的調查法準則,其中之一就是「不要問非常詳細的問題」,例如:

「過去三十天中,你和家人看過多少小時的電視。」

這種問題受試者根本不可能回答,就算取得了答覆也不可能是真實情況!想想看當你收到了問卷上問你:「你一天最累的四分鐘是哪四分鐘」拜託!你絕對不可能回答出正確答案的!

如果問卷設計是以開放式問答讓受試者自行填寫一天最累的期間再做疊圖分析,還是犯了與科學疑點二類似,以「最多人認為他一天之中需要振奮的四分鐘」來推斷「一天之中最需要振奮的四分鐘」的錯誤,解剖員耗盡想像力,就是想不出能用調查法合理推論神奇四分鐘的可能性。

接下來看看媒體上的問題:

媒體疑點一:守門人的媒體責任?

閱讀《中時電子報》原文的同時,解剖員一直在揣測中時的編輯在編譯這篇文章時的心態,實在很難想像他「知道自己在做什麼」。

事實上根據《每日郵報》原文,我們很容易可以看出這篇「研究」其實很有可能是Radox公司的宣傳手段,所謂的「研究」也疑點重重,就算不是一個科學家,一個具備基本媒體識讀能力的媒體工作者應該不難判斷出其中的疑點,為什麼會像失能的白血球一樣放任這種媒體病毒進入台灣新聞產業呢?

根據解剖員的追蹤,解剖員發現這篇新聞進入台灣最早是由《今日新聞》在2014年8月20日14:29分編譯發布,其後就零星地被一些內容農場轉載之外,就只有中時集團底下的《工商日報》和《中時電子報》隨之起舞。

這或許反映了台灣新聞產業對科學新聞的忽視,媒體工作者看待新聞專業的態度也讓人三條線,總之,不禁再次懷疑我們媒體新聞的守門人角色是否有好好發揮作用?!

媒體疑點二:讀者有查證的權利!

如果媒體工作者做不到初步的篩選,我們退一步說,那至少要保留讀者查證的管道!

科學之所以得以進步,在於它必須公開接受質疑與批判,解剖員認為,在網路時代跟科學相關的新聞應該要附上參考資料的聯結以供讀者驗證,提到研究時也應該盡量完整呈述研究過程,或至少提到「專家」、「學者」時,應提到專家的基本資料,讓我們可以google到所謂的「專家」講的話可不可信,背後又有沒有其它的利益關係、政治色彩等等。

然其報導不只研究過程毫無交代,提到「學者」時連學者姓名都隻字未提,憑什麼要讀者相信所謂的「研究」成果呢?

不要說提供查證資訊的基本責任,這樣的報導根本是「刻意防止讀者查證」,一個有品質的科學新聞又何需如此?

媒體疑點三:是科學新聞?還是業配文?分不清?!

如同媒體疑點一提到的,這個研究其實就是Radox公司的宣傳手段。Radox是英國與荷蘭聯合利華(Unilever)公司旗下的品牌,產品包括各種香味的的沐浴乳和泡澡劑,根據《每日郵報》的原文和其後續的宣傳活動訊息,此「研究」發表之後,Radox的產品副理Libby Sherriff熱心地宣布將在英國的滑鐵盧火車站加裝香氛噴霧,其配方就是Radox最新以檸檬氣味為主的產品,冠冕堂皇地表示希望最新的研究成果能讓大家在通勤的時刻振奮精神,啊不就好熱心、好棒棒、好可疑!!!

長期需要仰賴自身媒體識讀能力自力救濟的台灣讀者看到這段一定可以一眼看出這是一則「披著科學新聞外衣的業配新聞」,可惜的是台灣媒體也許認為滑鐵盧車站對於國內讀者來說無法產生共鳴,加上一點點的做賊心虛或是偷懶,編譯時省略了這一大段文字,這個動作間接造成台灣讀者閱讀時警戒心下降。

整起研究、調查事件像極了「十大恐怖外食」,為誰恐怖呢?的發展,是媒體慣用的操作技倆啊,讀者不可不當心。

解剖總結:「有意圖的調查法」不是萬靈丹!

當你看到一個科學研究是使用「調查法」時,千萬記得並不是所有的研究都適合以「調查法」進行,我們必須先搞清楚這個調查所獲得的數據意義是什麼?是否反映現實?是否有其他的意圖?我們可以把自己想像成研究者和受試者:

「如果你是研究者,受試者的答案能解釋你要研究的問題嗎?如果你是受試者,你的回答能反映現實嗎?」

我們可以藉由初步的想像實驗發現劣質「研究」的疑點,幫助自己作判斷,如果在想像的過程中覺得沒有問題,就進一步分析研究者使用調查數據做出的推論合不合理,舉此報導為例,我們很容易可以發現其中的問題。

然而,此報導顯然沒有做到基本的識讀工作,在挑選編譯素材時完全沒有查證,還有不知道是有意勾結還是純粹太天真,把業配文當成科學新聞報導。便宜行事之餘,對於科學資料的來源、過程、專家的來歷隻字未提,過度刪減造成多重災難,甚至阻斷閱聽人「自力救濟」的查證管道!綜合這一次的分析,本解剖室給這一系列新聞報導評以如下評價(19顆骷髏):

綜合剖析評比-科學偽新聞指數(滿分5顆)

「理論錯誤」指數:☠☠☠☠☠

「忽略過程」指數:☠☠☠☠☠

「官商互惠」指數:☠☠☠

「不懂保留」指數:☠☠☠☠

「多重災難」指數:☠☠

 

[1]網路上,所謂「D槽」,暗指跟情色相關的影片或放置這個影片的電腦位置。

 

(策劃/寫作:羅紹桀、賴雁蓉、黃俊儒)

伊波拉病毒的最新疫苗即將出現

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美國國家衛生研究院(National Institutes of Health)在2014年9月2日施打了實驗性伊波拉疫苗的第一針。

伊波拉疫苗最新的發展情形已經通過了關鍵的里程碑,並接著將在目前病情嚴重流行的西非國家,進行大規模的藥效試驗。

新英格蘭醫學雜誌(The New England Journal of Medicine,簡稱 NEJM)報導指出,美國有項研究將伊波拉疫苗施打在20個健康且確定沒有潛在疾病風險的人身上,發現並沒有出現嚴重的副作用,且能成功引發免疫反應對抗伊波拉病毒。疫苗是由英國葛蘭素史克股份有限公司(GlaxoSmithKline ,簡稱GSK),和美國國家過敏和傳染病研究院(National Institute of Allergy and Infectious Diseases ,NIAID)共同開發,他們將伊波拉表面蛋白的基因插入去毒性的黑猩猩腺病毒中製成疫苗,NIAID的研究人員貝塞斯達(Bethesda)在9月2日展開試驗,而疫苗超快速的成功發展將把試驗推向了大型試驗。NIAID的主任安東尼.弗契(Anthony Fauci)在ScienceInsider表示將在明年1月中旬時,在疾病高危險率的賴比瑞亞(Liberia)和獅子山共和國(Sierra Leone)中挑選15000人進一步試驗。

另一個跟疫苗有關的小研究,是將西非馬里(Mali)、英國(the United Kingdom)和瑞士(Switzerland)的人混合挑選出260人施打疫苗,此研究還在進行,而數據結果將在之後公布。GSK的伊波拉疫苗發展領導人雷普利.巴羅(Ripley Ballou)在ScienceInsider表示,公司需要這些數據才能敲定藥效研究的計畫。事實上,巴羅認為這些即將進行的試驗是為了釐清,怎樣的疫苗劑量在無副作用的情況下能引發最強烈的免疫反應。

NEJM 的報導指出研究中使用了兩種劑量的疫苗,劑量較高者引發較多的抗體和T細胞反應,但它在兩位被施打者身上造成了「短暫性發燒」(transient fever)的情形,由於發燒是伊波拉的早期病徵之一,疫苗提升身體溫度可能會造成被施打者產生不必要的擔心。巴羅表示:「我們想要挑選一種劑量,它既可以產生免疫性,又具有可接受的反應原性輪廓,包括低機率的發燒狀況。」即將進行的試驗也會評估在NIAID試驗中所使用的兩種劑量。

弗契則表示他會毫不猶豫地使用NIAID研究中較高的劑量,他說:「當然我們也希望不要有發燒的情況產生,但事實是這兩位發燒的情況都沒有持續超過24小時,而在其他疫苗中我們也有發現短暫性發燒的狀況,因此我並不擔心。」

10月時進行了第二次類似的小規模伊波拉疫苗測試,結果預計將會在12月決定是否要進行藥效試驗,以及使用何種劑量進行。加拿大政府發放疫苗相關證照給美國愛荷華州艾姆斯(Ames)的NewLink Genetics公司,產品為將伊波拉表面蛋白的基因插入致弱後的水泡性口膜炎病毒(vesicular stomatitis virus,簡稱VSV)製成疫苗,而此病毒為常造成家畜生病的一種病原體。NewLink公司原本主要專注開發市場上尚無產品的癌症藥物,受到GSK這間大藥廠的影響後開始投入相關研究,在11月24日,NewLink公司和新紐澤西州白屋站(Whitehouse Station)的製藥巨頭Merck藥廠,共同宣布他們得到了證照准許以研究與發展VSV伊波拉疫苗。

2015年的4月將會得到藥效研究的結果,如果疫苗真的可以保護人們遠離伊波拉的侵入,一個迫切的問題將會浮出水面:GSK 和 Merck到時候是否有能力生產足夠的劑量給數百萬人,並終結這場流行病?

*伊波拉小情報:鑒於目前的伊波拉疫情,前所未有的人數喪生且感染分布在廣大的區域,ScienceScience Translational Medicine做了一篇病毒疾病有關的最新研究與文章的統整,免費供研究人員和一般民眾參閱。

參考資料:

7種令人大開眼界的疾病

世界上有許多真實存在的疾病是你作夢都想不到的:持續且非自願性高潮、喪失恐懼感,或從皮膚長出奇怪的纖維。而其中有些症狀充滿爭議、聽起來很陌生,甚至令人難以想像,以下為你介紹7種醫學上的奇異疾病。

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Credit: Dmytro Konstantynov | Dreamstime

埃勒斯-丹洛斯症候群(Ehlers-Danlos Syndrome,簡稱 EDS)

這聽起來有點像超級英雄的電影,但這個症狀卻是真實存在。

根據2010年《遺傳醫學期刊》(journal Genetics in Medicine)的文章指出,遺傳性埃勒斯-丹洛斯症候群,或稱先天性結締組織異常症候群的患者,他們的身體有超柔軟度可以將四肢彎曲成看似不可能的方向,許多患者還具有超彈性皮膚,不過他們也很容易瘀傷,且傷口癒合緩慢。

有約一半的患者的COL5A1和 COL5A2基因產生突變,且全世界大約5000人中會有一人患有此疾病。文章中還提及,目前已知有八種突變和此症狀有關,且它們都會造成病患結締組織中的膠原蛋白量減少。

美國國家衛生研究院(National Institutes of Health)表示,此疾病有六種類型,在皮膚和關節都會造成各種影響。

淚血症(Haemolacria)

淚血症會使人流出含有血液的淚水,通常發生在生育婦女的經期,根據Acta Ophthalmologica期刊》在1991年的文章指出,此症狀也可能發生於嚴重的結膜炎。

印度有位名叫拉西達.卡特恩(Rashida Khatoon)的女性被報導出流血淚,連醫生都找不出除了血淚症以外的原因。

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Credit: Dave Dyet | Stock Xchng

皮膚粘膜類脂沉積症(Urbach-Wiethe disease)

這是一種罕見的遺傳性疾病,會造成腦部組織的硬化,根據2010年《當代生物學期刊》(journal Current Biology)的報告指出,研究中的女患者喪失了恐懼感,疾病破壞了她腦中負責產生害怕反應的杏仁核和杏仁狀結構。

正常人被暴露在鬼屋、活生生的蛇和蜘蛛中通常會誘發害怕的反應,但女患者對於任何刺激絲毫沒有展現出恐懼的反應,在她自己的日記中也從沒紀錄過有害怕暗示的事物。

研究人員認為此發現可能會對創傷後心理壓力緊張症候群(post-traumatic stress disorder,簡稱PTSD)的治療有所發展。

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Credit: Johanna Ljungblom | Stock Xchng

持續性性興奮症候群(Persistent sexual arousal syndrome,簡稱PSAS)

性高潮為此種疾病患者帶來的是許多尷尬和苦惱,而不是愉悅的快感。

根據美國波士頓大學醫學院(Boston University School of Medicine,簡稱BUSM)研究,此症狀通常發生於女性身上,是一種對性高潮的過敏反應,輕微的壓力或沒有任何性需求的感覺也可能會引發症狀。

這個疾病在2001年首次被診斷出,但病因尚不清楚,病患通常會感到尷尬、被孤立或痛苦,2005年《性醫學期刊》(Journal of Sexual Medicine)的研究指出,事實上在研究中有40%的人對此症狀感到高度痛苦,而有35%的人感到中度痛苦。

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Credit: Hajnalka Ardai | Stock Xchng

科塔爾症候群(Cotard’s Syndrome)

又稱虛無妄想症後群(Cotard delusion)和行屍症候群(walking corpse syndrome),是一種罕見疾病,患者會認為自己已經死了,或自己的部分身體已經腐敗。根據2004年《歐洲神經學期刊》(European Journal of Neurology)指出,這個症狀常見於精神分裂症(schizophrenia)和躁鬱症(bipolar disorder)的患者身上,而有些有偏頭痛、腫瘤或創傷的人也可能有此症狀。

根據2002年《神經學期刊》(Journal of Neurology)的文章指出,患者還相信他們遺失了部分身體或特定器官,或是自己的靈魂已經死亡。這個疾病是以巴黎神經學家朱爾斯.科塔爾博士(Jules Cotard)命名,他是首次誘導動物腦細胞損傷的人之一。

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莫吉隆斯症(Morgellons disease)

我們都體會過雞皮疙瘩的感覺,但有些人是確切地感覺到有東西在他們皮膚底下蠕動。

莫吉隆斯症是個尚未被確切了解的疾病。根據莫吉隆斯症研究基金會(Morgellons Research Foundation)表示,患者會感覺皮膚裡面有瘙癢、啃咬和蠕動的感覺,還會有纖維或細線從皮膚裡面長出,並具有皮膚病變、疲勞和記憶問題。

症狀的病因目前還無法得知,2008年美國疾病控制與預防中心(Centers for Disease Control and Prevention,簡稱CDC)已經開始調查潛在病因。醫學界將此種疾病歸類為精神疾病的結果,但美國馬約診所(Mayo Clinic)認為應該是源自於皮膚疾病。

《美國臨床皮膚醫學期刊》(American Journal of Clinical Dermatology)刊登了一份研究表示,有些健康專家認為,這種疾病是未知的感染性試劑所造成,但其餘專家認為這個觀點是有錯誤的,因為大多數的患者並沒有曾經被感染的跡象(例如白血球指數升高)。

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Credit: Ivan Mikhaylov | Dreamstime

他人之手症候群(Alien hand syndrome)

電影《奇愛博士》(Dr. Strangelove)中敘述一個男人,他的右手有它自己的想法,而這奇怪的狀況就發生在某些人身上。

根據2004年《神經學文獻期刊》(journal archive of neurology)的文章指出,患者的手會在無自主意識下碰觸、抓取甚至握住任何事物。

1998年《神經學、神經外科學與精神病醫學期刊》(Journal of Neurology, Neurosurgery and Psychiatry)中敘述,有位81歲慣用手為右手的女患者,她的左手會不受控制,非自願性的掐住她的脖子,甚至打她的臉和肩膀,而她同時也有感覺處理和視覺問題。

2009年《中風與腦血管疾病期刊》(Journal of Stroke and Cerebrovascular Diseases)發現,大腦右頂葉的中風可能是此疾病的病因。而《PLoS One期刊也有研究指出,患者大腦中控制意識行為的部分可能被異常活化。

參考資料:

  • 7 Weirdest Medical Conditions. LiveScience [January 12, 2011]
  • Ottovay, E., & Norn, M. (1991). Occult haemolacria in females. Acta ophthalmologica, 69(4), 544-546.
  • Leiblum, S., Brown, C., Wan, J., & Rawlinson, L. (2005). Persistent sexual arousal syndrome: a descriptive study. The journal of sexual medicine, 2(3), 331-337.
  • Hamann, S. (2011). Affective neuroscience: amygdala’s role in experiencing fear. Current Biology, 21(2), R75-R77.
  • Malfait, F., Wenstrup, R. J., & De Paepe, A. (2010). Clinical and genetic aspects of Ehlers-Danlos syndrome, classic type. Genetics in Medicine,12(10), 597-605.
  • Gardner‐Thorpe, C., & Pearn, J. (2004). The Cotard syndrome. Report of two patients: with a review of the extended spectrum of ‘delire des negations’.European Journal of Neurology, 11(8), 563-566.
  • Pearn, J., & Gardner–Thorpe, C. (2002). Jules Cotard (1840–1889) His life and the unique syndrome which bears his name. Neurology, 58(9), 1400-1403.
  • Biran, I., & Chatterjee, A. (2004). Alien hand syndrome. Archives of Neurology,61(2), 292-294.
  • Ay, H., Buonanno, F. S., Price, B. H., Le, D. A., & Koroshetz, W. J. (1998). Sensory alien hand syndrome: case report and review of the literature. Journal of Neurology, Neurosurgery & Psychiatry, 65(3), 366-369.
  • Spector, A. R., Freeman, W. D., & Cheshire, W. P. (2009). The stroke that struck back: An unusual alien hand presentation. Journal of Stroke and Cerebrovascular Diseases, 18(1), 72-73.
  • Schaefer, M., Heinze, H. J., & Galazky, I. (2010). Alien hand syndrome: neural correlates of movements without conscious will. PloS one, 5(12), e15010.
  • Savely, V. R., Leitao, M. M., & Stricker, R. B. (2006). The mystery of Morgellons disease. American journal of clinical dermatology, 7(1), 1-5.

選舉結束後,說好的醫療倫理呢?

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ccredit: CC by  Alex Proimos@flickr

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2014年12月,號稱台灣選舉史上最大規模的九合一選舉剛剛落幕。如果大家不健忘的話,在選舉進入最後一週的白熱化階段,突然有立委對台北市長候選人柯文哲提出「強摘器官」的質疑[1],經過媒體大幅報導之後,不僅勾起器捐者家屬痛苦回憶,也影響民眾捐贈器官的意願,據聞那幾天器官捐贈卡退卡率大增[2]

果不其然,當選舉落幕後,到目前為止,沒有人再提起這一個醫療倫理的問題。筆者無意去論斷這個議題在倫理選擇上的合理性,而是我們的社會憑什麼花短短一星期來討論一個如此厚重的議題?(雖然大家應該都知道原因)

器官移植的問題重不重要?台灣每年大約有七萬人洗腎,如果有七萬顆健康的腎臟可以被移植,可以立即改善七萬個家庭的生活,也幫國家省下一大筆開支,重要性不言可喻。在那幾天的談話性節目中,許多名嘴一講到這一個議題,常常都是這樣開頭:「我雖然對於這個問題專業的部分不太瞭解,但是XXXOOO…」,從「但是」之後,就是看他們挺哪邊,就開始把觀眾當作是沒有讀過書的文盲,任意地鬼扯他們自己心中對於「醫療倫理」的定義。最終的結果當然不外乎就是「柯文哲真該死!」(把活人的器官活生生摘出來,還不該死嗎?)跟「柯文哲真偉大!」(把器官取出來努力去救另外一個人,這樣還不偉大嗎?)這兩種選項。

器官移植就像是安樂死的議題一樣,裡面牽涉的問題及灰色地帶很多,不是捧著醫學教科書中的理論就可以解決,它需要顧慮到人性、價值,更需要搭配社會觀念是否有同步的成熟與進步。科技的進展永遠快過法律規範的制訂,醫療倫理是一個恆常變動與不斷修正的歷程,它需要長時間的關注及醞釀

筆者曾經在一個南部醫學重鎮為了醫學院新生所開設的課程營隊中授課,在這一個暑期的密集式營隊中,透過五天的課程安排[3],從醫療社會學、人類學、醫學倫理、科學傳播、科學哲學、臨床經驗分享、社區參訪…等課程設計,引導學生瞭解醫療問題的複雜性,為的就是讓醫學院新生進入真正的專業課程之前,先埋下一顆問題的種子。讓他們瞭解,七年後當他們有機會面對真實的病患,許多問題都很變得更複雜,需要有長足的知識基礎及經驗才能作整全的判斷。所以這營隊的課程不是要提供學生一個立即而明確的答案,而是希望埋下的種子可以伴隨學生在大學修業的每個過程,讓學生在每個學習的環節都可以提醒自己要時時關照醫術、病人及社會價值間的關係,心存善念地造福社會。

營隊的成效如何,當然還值得觀察,但是這些作法都可以看出即便在醫學教育,都已經正視到醫療過程中不斷會出現的灰色地帶問題不是一朝一夕能解,關鍵在於一群人、長時間、群策群力的合作,更需要社會的耐心與理性支持。如果我們的醫學教育願意從第一年開始扎根,用七年的時間來培養一位稱職的醫療從業人員,期許他們能夠時時體察病人、關心社會,並且勇於在各種醫療的灰色地帶中牟求最符合全體利益的最大公約數。那麼,我們憑什麼在七天之內就要大家在這個複雜的議題上弄出一個非黑即白?

選舉結束了,當初說好的「醫療倫理」討論,是不是也就這樣的結束了呢?

本文改寫自發表於2014年11月24日之 UDN專欄

  1. 立委蘇清泉質疑:台大違法摘取器官
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7種動物世界中奇特的雄性驕傲

在動物的世界裡,所有物種的雄性生殖器的相同之處就是,想盡各種方式使精子進入卵子並結合產生小寶寶。然而,演化為雄性生殖器選擇了一些引人注目的創新設計,從可拆卸式的性器官到尖頭前端設計,還有你意想不到的交配內幕,一起來認識這些英勇戰士們吧!


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能得到陰莖界的紅點設計首獎想必不容易,先來看看第一名是誰!

船蛸(Argonaut)

得到這項殊榮的是種章魚,因外觀類似鸚鵡螺且體殼薄而易碎也被稱作「紙雕鸚螺」,但並非鸚鵡螺一族,反而與章魚同一目。這種觸手動物通常游行於海中,在忙著覓食和巡視周遭環境的同時,牠們的雄性生殖器可以輕易地拆卸,並自行游開去尋找交配的對象。

當科學家第一次遇到這種可脫離的生殖器時,他們原本認為這是一種寄生蟲,兩年後他們才發現這個可自行泳動的生殖器確確實實是個精子炸彈。


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Credit: Vida Preciosa International, Inc. www.vpi.com

一加一總是大於一,蛇顯然很了解這個道理。

蛇類有Y字型的雙頭雄性生殖器(半陰莖),在一次的交配過程中通常只使用其中一個生殖器,在不同次的交配中會交替使用。這種雙生殖器通常表面帶有紋路、鉤狀或有刺的,以用來緊抓住雌性性器官開口(通常為泄殖腔)的腔壁,防止雌性在交配過程中蠕動而使雄性生殖器脫落。


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Credit: Gordon Grigg, University of Queensland

雄性生殖器有兩個頭聽起來已經很酷了吧,那四個頭呢?

針鼴(Echidna)

針鼴是一種小型的卵生哺乳類,牠們的雄性生殖器有四個頭,在交配過程中不會四個頭都進入雌性體內,而主要使用的兩個頭會進入雌性的分岔的兩條生殖道並釋放精液,另一個側的兩個頭則會休息停工,每次交配主要使用的頭都會交替使用。

這種演化上的奇異轉變困惑科學家長達數年,直到他們發現到針鼴會有多達十幾隻雄性跟隨一隻雌性的情況,看來想贏得這場交配戰爭,四個頭所釋放的精子量勢必更能以量取勝。


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Credit: Proceedings of the National Academy of Sciences

《格雷的50道陰影》還不夠刺激,動物界的SM高手讓你有更痛的領悟。

豆象鼻蟲(Bean weevil)

這是甲蟲的一種,也被稱作「種子甲蟲」,為了順利將精子送入雌性的生殖道中,牠們發展出了一種讓女伴很難感到舒服的性器官。

研究人員發現,豆象鼻蟲的生殖器被堅硬的尖刺重重覆蓋,每次的交配都會使雌性的生殖道留下傷痕,造成創傷性的授精。不過,這些傷害對雄性來說卻可能大有好處,因為可以避免雌性再次交配,或迫使牠們花更多的心力去照顧已受精卵,因而更能確保雄性基因的延續和減輕傳宗接代的壓力。


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Credit: Natural History Museum of Los Angeles County

看似是條柔滑的絲絨帶,但其實是兩隻扁蟲正在進行「全武行」。

扁蟲(flatworms)

海中的扁蟲皆為雌雄同體,也就是每隻扁蟲同時具有雄性和雌性的生殖器,而比起產生精子,產生卵子需要較多的能量。

因此,每隻扁蟲都希望在交配關係中能得到雄性的角色,並藉由意圖使對方受精來避免自己懷孕。所以當兩隻扁蟲相遇時,會進行一種「陰莖擊劍」(penis-fencing),這場對決可能會持續至一小時,直到敗者身上出現裂開的傷口。


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Credit: J. Matt Hoch, State University of New York

藤壺(Barnacles )

藤壺的大半生命都緊附在岩石上,這使得他們要與同類來往變得十分困難,這也是其中一個原因使牠們的雄性生殖器可以延長至體長的40倍,是目前動物界中相較於自身比例上最「大」的生殖器。

雌雄同體的藤壺每年在短暫的交配期來臨前,會重新生長雄性生殖器。有個研究發現水面的狀況會改變原本平靜水面上藤壺的形狀和大小,在水面起伏的情形下會激發藤壺產生粗壯的肌肉,使牠們可以生長又長又有彈性的雄性生殖器。


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Credit: K. McCracken/Nature

阿根廷藍喙湖鴨(Argentine blue-bill lake duck)

阿根廷藍喙湖鴨有項東西可以拿來吹噓,那就是牠長達17英吋長、脊椎動物中比例上最長的雄性生殖器。

這在鳥類中可說是相當令人吃驚的,因為大部分的雄性並沒有生殖器,而是藉由和雌性之間短暫的生殖器開口接觸來交配,阿根廷湖鴨有個螺旋狀的附屬器官,可與雌性的螺旋狀生殖道相對應。

目前沒人知道為何這種鴨子會發展出巨大的生殖器,但有些研究人員推測這應該也是種「失控」(runaway)的性選擇,意指雌性的性偏好趨使雄性朝極端發展,如雄孔雀的尾巴越鮮豔亮麗,越能博得雌性的歡心。

參考資料:

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