謠言是一種虛假訊息傳播的「形式」，偽科學則是虛假訊息的一種內容，一種內容可以透過多種形式來呈現，一種形式也可以乘載多元的內容，就像我們可以把紙拿來做成書，也可以做成紙尿布，乘載的內容天差地遠。

謠言是在社交互動的過程中，以非結構的、碎片的，很難溯源的內容來呈現，以前都是靠面對面的口耳相傳，現在當然也透過盛行的社群通訊媒體，像是 FB、LINE、Youtube 等。

圖／wikimedia

偽科學雖然常透過謠言這種形式來傳播，但也會透過媒體、書籍、課程、演講活動等其他比較有結構、有脈絡、有清楚出處的方式來傳播，同樣的，謠言不一定跟科學或偽科學有關，有時謠言小到只是辦公室或班級裡的感情八卦、有時則大到是國與國之間的宣傳攻防戰。

謠言傳播正是善用了大腦的特性

你的大腦早已經成為情緒駭客的目標，他們利用各種手段讓你迷信盲從，但人為何那麼容易受騙？我們不正是因為大腦優異的性能才成為地球上獨特的存在嗎？看完〈我們容易受騙，是因為大腦漏洞百出〉，以後別隨便說別人腦子有洞，因為你我都有很多洞。

偽科學謠言的生產與傳播者善用「簡化」、「懷古」、「複雜」、「專家」等技巧說故事，讓你聽得津津有味、渾然不覺「這不科學」，但為什麼人總是買故事的單，而忽視數據，不去檢驗證據？看完〈為什麼比起數據，人們更容易相信個案？〉，就別再被名人見證跟代言矇著眼帶著走。

圖／pxhere

新聞媒體是現代絕大多數人接收科學相關訊息的主要管道，因此，能夠理解媒體所報導的科學相關內容，並加以反思，是科學思辨最重要的一環。然而為什麼新聞媒體時常錯誤的報導科學，甚至成為偽科學、假專家的造謠助力呢？看完〈外星人新聞 雙重災難〉與〈跨年夜的捷運改變了地球磁場？那真是比萬磁王還要狂啊！〉你會對新聞呈現科學的狀況與問題更了解。很遺憾，當新聞越來越追求即時、新聞工作者欠缺專業、新聞報導強調因果呈現，也就離科學越來越遠，這是我們得共同面對的社會問題。

最後，媒體上常出現「新的研究發現打臉過去的研究發現」這樣子的新聞，描述得好像先前的科學家都傻傻的搞錯了，但其實我們得明白，科學知識是會演進的，不是一成不變的。能夠持續修正，正是科學最寶貴的價值。有時候是研究設備變得更先進了，有時候是因為時空背景整個都不一樣了。

你也可能會看到不少科學界的糟糕新聞，像是科學家抄襲、造假之類的。主要的原因是這些跟道德瑕疵有關的事件，很吸引媒體與閱聽人，所以會被媒體放大。比較值得擔憂的問題是，那些沒被發現有錯誤的科學，透過媒體放大了，該怎麼辦？也就是當科學研究有錯，但沒人發現，那麼這樣的知識透過媒體傳播開來，我們有辦法察覺嗎？看完〈你看過「狗狗其實不喜歡被抱」的新聞，但你發現問題了嗎？〉這篇，就開始多注意那些簡單直白、譁眾取寵、以及未經重複檢驗的科學新知吧！

——本文摘自《晨讀10分鐘：科學跟你想的不一樣》，2019 年 6 月，親子天下出版。

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食品安全近年引發許多焦慮，臺灣的食安政策究竟該如何制訂，才能讓大家吃得安心放心呢？本系列以歐盟、英國、美國、加拿大、中國等國為例，整理歸納系列文章，邀請大家破關點技，點好點滿成為食安鬥士。

• 前一篇請見：歐洲食品安全局│食安簡史5：新手培訓中心

英國食品標準局能自行公佈科學建議，完全不需要高層批准！此權力在陳舊的官僚系統裡是非常罕見的，少見的獨立性也提升了民眾對食品標準局的信賴。

英國現代食品安全體制－從政黨輪替開始講起

英國現代的食安制度可追溯到 1990 年的食品安全法 (The Food Safety Act 1990) ，在歷經沙門氏菌汙染雞蛋的事件後，以柴契爾夫人為首的保守黨政府在 1990 年推出食品安全法，此法統整了過去數十年來關於食品的多項規定：標籤、責任歸屬和進出口等。

此法內容包羅萬象，而該法將食品的責任做了明確的歸屬，法條中提出「賣家需對產品負責」的概念，意即零售商必須為自己的商品負責，商家必須採取「合理的措施」確認食品是安全的¹。因此零售商為了確保上游原料的品質，便不再以最低價格作為交易的考量，轉向要求供應商提供認證，證明原料的安全、合法。這種風氣上的改變，讓誠信的供應商能在市場上具備更強的競爭力，產業天平朝著「優質自主管理」的方向偏移。

但法令公布之初，在野的工黨便抨擊保護消費者安全的農、漁業食品部無法勝任此重責大任，原因在於該部門同時身兼農業經濟的發展，兩者利益衝突之下，無法有效地做出合理的政策²。應該要在沒有政治、利益團體的干擾之下，設置獨立的食安風險評估組織。

但此建議沒有受到重視，科學意見持續被政治力量打壓，數年後工黨的預言成真，狂牛症引爆大恐慌，英國保守黨在1997年大敗，黯然交出政權。

在爆發狂牛症的翌年，英國於1997年大選的結果，執政的保守黨大敗，國會席次大幅地削弱淪為在野黨。圖／wikipedia

英國的半獨立科學風險評估機構－英國食品標準局

食安事件除了導致政黨輪替外，被視為罪魁禍首的農、漁業食品部也受到被裁撤的命運，而食品安全的工作被獨立出來，歸屬於 2000 年成立的英國食品標準局 (UK Food Standards Agency, FSA) 。食品標準局透過衛生大臣直接向議會負責，組織唯一的使命就是強化食品安全、維護人民的公共利益，因此僅管仍為官方機構，在設立的精神上就和其他政府機關有了不同³。

英國的食安管理系統由不同的機構，透過食品標準局形成類似歐盟食品安全局的網絡。英國食品標準局上層為中央政府和歐洲食品安全局，下轄英國的地方衛生單位。而食品標準局內部核心組織為「科學風險評估處」，由 120 名科學家組成，進行風險評估、風險溝通的工作。而為了兼顧消費者和食品鏈上的各產業的意見，食品標準署也設有消費者顧問小組和利益相關者論壇等，以全面性地考量各方的意見³。

英國食品標準局簡要體制圖^{3, 5}。圖／作者繪圖

英國食品標準局的獨特之處

雖然食品標準局對於地方衛生機關有督導、裁罰之權⁴。但也許是因為英國國情之故，食品標準局通常以合作代替威嚇，透過教育訓練和協商，以拉近中央單位、地方機構和廠商間的距離，以達到政策的貫徹力³。而英國食品標準局更因為有了下列特性，才能夠避免當年的農、漁業食品部的缺陷而有了今日的成功：

• 【尊重消費者】：由於在食品市場裡，消費者處於資訊不對稱的弱勢方，因此英國政府很早就將「消費者至上」的觀點入法（1987年消費者保護法、1990年食品安全法），而食品標準局的精神中，也強調消費者的權益。因此在食品標準局的體制裡，設置有「消費者委員會 (Consumer Committee) 」，在主要的消費者團體中選出代表，長駐於食品標準局，替消費者發聲³。並且改善舉報機制，利於消費者或商家逕行舉報，以彌補政府稽核人力不足的先天缺點³。同時食品標準局每年會進行一次的消費者普查，以了解英國國民的飲食習慣、熱門議題等，以確保食品標準局能夠永遠貼近民眾⁵。
• 【獨立、透明】：英國食品標準局雖然仍是政府機構，但具有特殊的獨立性，以避免政治、商業和官僚體系的阻礙。食品標準局直接向議會負責，不隸屬於任何政府部門⁵，並且為了避免官僚、政治力量的干擾，英國食品標準局能夠自行發佈科學報告或健康建議，無需高層批准。這在官僚體制沉重的國家裡，是極為罕見的特權⁴。並且為了強化民眾的信賴，食品標準局在網路上公開所有的風險評估報告（機密性除外）⁶，甚至於在網路上公布未來的會議流程⁷；會後紀錄，並詳細地列出每名與會者的發言⁸。高度的透明性大幅地提高民眾的信賴感，同時也可做為我國的模範之一。
• 【降低廠商學習成本】：英國政府在進行任何新的政令時，都會出版「企業指南」，以降低廠商的學習門檻，如：「1990食品安全法遵守指南 (Food Safety Act 1990: a guide for your business)」⁹和「食品過敏源標籤法規指南 (Food allergen labelling and information requirements technical guidance) 」¹⁰。同時食品標準局也為了資源較匱乏的中小企業提供輔導和建議，以強化政策的貫徹度¹¹。

英國食品標準局的未來？

英國食品標準局在兩年的總結中認為，食品標準局能夠成功地在民眾心中塑造出「消費者優先」的形象，其原因就在於「獨立性」，食品標準局能自行公布健康建議和科學報告，加上完全透明的會議紀錄，勇於讓全民公審，這種精神和作法在以往陳舊的官僚體系裡是無法做到的！也因此能夠獲得民眾的信賴。

但食品標準局也提出數點自我檢討，首先是領導食品標準局的高級職員仍有政府官員身份，並且食品標準局在組織上仍隸屬於政府體系，此兩個缺陷有可能會在決策時出現投鼠忌器的顧慮，如何改善這些問題，將是英國食品標準局未來的努力方向之一⁴。

而我們看完英國後，回頭檢視台灣的食安管理，食藥署和農委會皆將「政策制定」和「風險評估」同時掌握在手上，儘管我國並非以農產出口為主力的國家，但如果發生了如同狂牛病時的衝突，也就是「產業經濟」和「國人健康」無法兼得的情況時，農委會和食藥署會選擇哪一方呢？此篇文章並非以介紹他國制度指責我國制度不佳，而是在台灣的現況裡，已有報告指出國人漸不相信政府之資訊，我國政府可能要考量支持第三方組織（如：國家衛生研究院），分擔風險評估、溝通之責任，以提高國民對政策的信心，以避免未來台灣政府陷入「塔西佗陷阱」之困境 [註1]。

「塔西佗陷阱」：當公權力失去公信力時，無論發表什麼言論、無論做什麼事，社會都會被認為說假話、做壞事。圖／pixabay

註解

• [註1]：「塔西佗陷阱」一詞指當公權力失去公信力時，無論發表什麼言論、無論做什麼事，社會都會被認為說假話、做壞事。

下一篇請見：英國民間食安相關組織│食安簡史7：新手培訓中心

參考資料

1. Jill E. Hobbs, Andrew Fearne, John Spriggs (2002) Incentive structures for food safety and quality assurance: an international comparison, Food Control, 13, 77-81
2. 魏秀春 (2011) 英國食品安全立法研究述評, 井岡山大學學報, 32, 122-130
3. 劉亞平 (2013) 英國現代監管國家的建構：以食品安全為例。華中師範大學學報（人文社會科学版）。第52期。7-16頁
4. 邱錦添,李根永 (2014) 食品安全衛生管理法之理論與實務。元照出版。中華民國
5.  蘇立 (2010) 英國食品安全立法體系及其啟示。理論探索。第2期。142-144頁
6. Klaus Jürgen Henning; Stefanie Freyberg; Susann Stehfest; Susanne Kaus; Gaby-Fleur Böl (2014) 2014年歐盟食品安全年鑑第三次更新和修訂版。聯邦風險評估研究所 (BfR) (www.bfr.bund.de)，德國柏林
7. ACAF meetings。英國食品標準局官方網頁。
8. ACAF minutes: 8 February 2005。英國食品標準局官方網頁。
9. Food Safety Act 1990: a guide for your business。英國食品標準局官方網頁。
10. Allergy and intolerance: guidance for businesses。英國食品標準局官方網頁。
11. SME food allergen labelling guidance published。英國食品標準局官方網頁。

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SpaceX 獵鷹重型火箭在台灣時間 6 月 25 日 14:30 順利發射了！在乘坐 91 分鐘後，六枚福衛七號順利在 720 公里軌道上下車，並於當晚九點前全數與台灣操控中心取得聯繫。

本次發射由美國國防部 STP-2 任務編組執行，SpaceX 獵鷹重型火箭不只成功將福七送上太空，也為自己寫下歷史。

發射前 SpaceX 執行長 Musk 在推特上說：「這是 SpaceX 有史以來最困難的一次發射。」因為主推火箭與側推火箭分別脫離第二節核心火箭後，核心火箭還要分三次點火加速，將 24 顆衛星分別送到 300 公里至 6000 公里中四種不同傾角與高度的軌道。在安全送衛星下車後，火箭還要第四次噴氣以滑行至墳墓軌道，過去獵鷹重型火箭從沒有這樣做過。

經過三小時半最後一顆衛星成功彈射，SpaceX 再度證明他們的能耐，現在就讓我們回顧「福七的發射日記」吧！

SpaceX獵鷹重型火箭在甘迺迪太空中心的39A發射台，準備在美國時間凌晨兩點半發射執行STP-2任務，此為獵鷹重型火箭第一次夜間發射。（圖片來源：SpaceX）

獵鷹重型火箭，現今地表最強的火箭

SpaceX 獵鷹重型火箭為現今地表最強的火箭！它由三支獵鷹九號火箭，共計 27 支 Marlin 火箭發動機組成，總推力達 500 萬噸。

這個推力有多大呢？系統工程組副組長蔡東宏表示，福七至少要能承受火箭發射所產生的 20 倍以上的 G 力，相當於抵抗 6000 公斤以上的力，相較下飛行員訓練所要承受的 8G，簡直小巫見大巫啊！

SpaceX火箭構造圖（攝影：簡鈺璇）

由火箭結構來看，火箭側邊有兩支助推器，而核心火箭上則有兩節推進器。火箭升空後 3 分半鐘左右，兩支「助推火箭」和「第一節核心推進器」會依序分離火箭回到地表，並由剩下第二節推進器繼續載著衛星到任務軌道。

火箭最上端有個整流罩，透過彈頭型的設計，罩子能夠減少火箭升空的大氣阻力。整流罩長度跟公車差不多（約 13 公尺），在第一顆衛星下火箭以前，所有衛星都是包裹在裡頭。

本次是 SpaceX 獵鷹重型火箭第三次發射，兩支助推器是先前升空後回收的火箭，若仔細看火箭的兩邊側推器還有之前飛行的燒痕呢！回收火箭不僅環保，還可以省錢，畢竟火箭造價 6000 萬美金，燃料只要 20 萬美金，所以發射桶子回收使用一定要盡可能回收（握拳！）

6枚福衛七號與18枚衛星一同坐在整流罩內。（攝影：簡鈺璇）

一起回顧發射的精彩時刻

在發射的前幾個小時，太空中心人員還盡力為福七「充電」。蔡東宏表示，當電池一裝上衛星就會開始放電，儘管電池壽命很長，但他們還是希望「福七」能帶著滿格電力上太空。

發射前約 1 小時左右，火箭開始填充燃料，火箭主要燃料是純化煤油與液態氧，液態氧溫度極低為攝氏 -182.96 度以下，因此液態氧填充至燃料箱後，火箭周圍溫度降低，可看到白煙環繞。液態氧毒性極強又不環保，但它卻是現行能讓火箭獲得最多衝力的燃料。

（火箭發射影片倒數五秒影片）

進入發射倒數 30 秒時，這是完全不能回頭的時刻，我們僅能合掌祈禱一切順利。「五、四、三、二、一、點火、發射」火箭瞬間升空，並在短短一分鐘就超越音速！

在 2 分半鐘，助推火箭與核心火箭分離，同時助推火箭會發動測向噴氣，轉 180 度調整它的姿態，重新讓噴嘴朝地，並打開火箭頭頂的「整流翼」調整降落速度。

獵鷹重型火箭發射升空的模樣（圖片來源：SpaceX）

兩節核心火箭將繼續飛行，在發射後 3 分半鐘左右，當火箭越過外太空與地球的分界線（100公里卡門線）時，核心火箭的主推進器會脫離、返回地球。第二節火箭則點上燃料載著衛星至任務軌道。

側推火箭如同鋼鐵人般，從天而降準備回到卡納維爾的基地。（圖片來源：SpaceX）

在火箭發射後 8 分鐘，助推火箭與核心火箭第一節會依序降落。降落前十秒，火箭會噴發燃料減速，並張開四隻腳準備「站」回降落位置。

8 分 42 秒，兩支助推火箭宛如鋼鐵人般，腳底噴著火，昂首從容地降落在地面上，簡直帥呆了！！直播現場響起如雷的掌聲。

Falcons landing pic.twitter.com/BjlvhppAw2

— SpaceX (@SpaceX) 2019年6月26日

大家屏息以待主推進器回收，因為前兩次獵鷹重型火箭的主推進器都掉落海中，並沒有成功收回。科幻迷 Musk 將派出「Of Course I Still Love You（當然我愛你）」這艘無人船去接火箭，此船取名自傳奇科幻小說家 Lain Banks 創造的具有意識之機器船。

「Of Course I Still Love You」停在距離佛羅里達州 1200 公里外的大西洋上，等待火箭降落在浮台上，船隨浪載浮載沉，接收難度相當高。在火箭發射後 11 分鐘，浮台隨著火箭靠近劇烈晃動，可惜的是核心火箭並未降落在船上，而是在船的前方墜入海中。

火箭要精準站在寬度僅有 52 米的船上，就如同一根針自 100 公里高墜落在手掌般一樣困難。過去 “Of Course I Still Love You” 紀錄輝煌，已接過 17 支火箭降落，不過至今還未成功讓獵鷹重型的核心火箭成功降落。科博館館長孫維新表示，失敗為成功之母，SpaceX 之後一定會成功的！

主推火箭成功站在海上平台的英姿

在推力火箭回收的同時，整流罩會像河馬張嘴般打開，預備在 300 公里高的第一個任務軌道將衛星乘客逐一彈射出去。

不久，兩個半形整流罩也會脫離火箭，掉落至海面。整流罩價值約600萬美金（18000萬台幣），Musk不願浪費回收機會，派出「Ms. Tree」（過去稱它為「Mr.Steven」）的無人船，當起「外野手」撐起1100多坪的大網，準備抓住這從數百公里高空掉落的罩子。

在經過五次失敗後、一年半的努力訓練下，第六次 Ms. Tree 終於成功接收從天而降的半個整流罩了！！這是 Ms. Tree 首次成功，未來她定會一名優秀的海上外野手。

Ms. Tree 網船成功接到半個整流罩的殼（左方白色的東西）（圖片來源：SpaceX直播截圖）

福七下車囉！

獵鷹重型火箭讓第一軌道衛星下車後，將再次點燃發動機，朝 720 公里的軌道前進。福七在搭了三小時左右的火箭後，在 16:30 左右依序下車。每枚衛星將間隔三分鐘，靠著火箭與衛星間的彈簧「彈」入宇宙。經過 15 分鐘後，福七全部抵達任務軌道。

福七下車的影片

咦～看影片覺得福七彈出去的速度怎麼這麼慢啊！它們捨不得下車嗎？蔡東宏表示，720 公里高的軌道速度約一秒七、八公里，也就是說台北到新竹只要十秒，而火箭彈射裝置並不會施予衛星太大的力量，加上福七比較重，所以它下船時看起來較慢。

任務完成後 火箭要自己「善終」

福七下船後，火箭會再點燃ㄧ次發動機，送最後一顆 DSX 衛星在 6000 公里處下車。

經過三個多小時後，火箭完成重任，立即展開它的「歸隱生活」。此時火箭位於「中地球軌道」，在那邊阻力很小，所以火箭不會像在低地軌道般，受空氣摩擦而逐漸下降至大氣層燒毀。為了怕打擾其他工作衛星，火箭將在太空持續滑行三個小時，並四度開啟發動機，將自己提高至「Graveyard orbit」墓地軌道。

STP-2 完整的任務過程(影片來源：SpaceX)

儘管獵鷹重型的二節火箭將成為萬年太空垃圾，但至少不會危及其他衛星運行，如此來看也是一種「善終」吧！

火箭最後會遠離定位衛星GPS、GLONASS、北斗、Galileo所在的軌道，飛向最外圈的Graveyard orbit 。（圖片來源：wikipedia）

15 萬就能實現夢想 152 人完成太空葬

獵鷹重型火箭不僅送衛星去上班，同時也替 152 位嚮往太空旅行的逝者完成遺願！根據 BUSINESS INSIDER 報導，Celestis 公司將 152 位逝者的骨灰，裝入如硬幣般的金屬膠囊內，每個膠囊約重達 1-7 公克，像排硬幣般將每個膠囊固定在美國Surrey 公司的OTB衛星上。

裝滿152名不同人的灰燼的膠囊計劃在SpaceX的Falcon Heavy火箭上發射。（取自Surrey Satellite Technology US）

這些骨灰將跟著 OTB 遨遊在 720 公里的太空軌道上，數年後衛星任務結束就會一起掉落大氣層，化作最美的流星。

Celestis Memorial Spaceflights 提供不同「太空葬」的方式，如果只是想經歷無重力的感覺者費用不到 8 萬台幣，若要到地球軌道最後慢慢墜落至大氣層則是15萬，而嚮往月球之旅與宇宙翱翔之旅的費用則要 39 萬左右。

好的！現在可以開始存喪葬費了，比起買靈骨塔位，我更想變成一顆小小流星～～

軌道試驗床（OTB）衛星上乘載著 152 人的骨灰（圖／SST-US）

六顆福七都與地面站取得聯繫了

福七發射後兩小時45分時與澳洲達爾文站取得聯繫，由於剛開始福七身上的定位裝置並沒有打開，因此操控人員會以衛星的彈射方向與速度來推測運行軌道，而每顆衛星通過地面站時間平均僅有兩分鐘，因此地面站很難一次追到六顆衛星。

6 月 24 日晚間八點半，距離福七發射已過了 6 個多小時，當時仍有一枚衛星未完全取得聯繫，台灣操控中心團隊全力追這顆衛星。好加在，天線順利接收到它的訊號了！

晚間8:30左右，台灣三個訊號站接收到福七訊號，螢幕上折線的高峰就是福七訊號通過。

國研院太空中心主任林俊良表示，與衛星通訊的第一件事，就是請衛星報告自己的身體狀況，包括：電腦時間、電池與太陽能板展開情形，接下來操控中心還會替福七做更詳細的健檢，預計發射後1個月內完成全部功能測試，就會調整衛星的軌道。

一個月後，福七也會開始傳送掩星資料下來，便能嘗試分析大氣層的溫度、氣壓與濕度資料。預計發射後第七個月，可提供給全球氣象界開始使用福衛七號的量測資料，不過此時由於衛星未完全散開，所以觀測資料的分佈還不均勻。

發射後第 19 個月，6 顆福七才會全部降到 550 公里的軌道形成星系，達成每天提供 4000 筆中低緯度觀測資料之任務目標，提升氣象預報準度。

福七通過台灣倒數兩分鐘，操控組全員屏息以待（攝影，簡鈺璇）。

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上課老是打瞌睡到底是為什麼呢？

生物學研究顯示，大約從十三歲開始，青少年的生理時鐘會產生變化，不管是男生還是女生，由於腦內褪黑激素的分泌時間改變，隨著青春期的發育，流入青少年大腦的時間會愈來愈晚，晚上的睡覺時間及早上的起床時間都會延後，這個改變在青春期的前期開始增強，而在後期的時候，最為顯著。

既然如此，我們臺灣的國高中生，每天那麼早去學校上學，有必要嗎？如果延後半小時到一小時上學，我們的學習效果會不會更好呢？

打嗑睡究竟問題出在哪。圖／pexels

我以前在唸國中跟高中的時候，總是覺得睡不飽。我家離學校蠻遠的，所以每天都很早起床，睡眼惺忪的去搭公車，晚上又常常補習，補完習還有作業要寫，很晚才能躺上床睡覺。有一段時間，我坐在班上的最後一排，又剛好是靠牆壁的座位，這實在是一個打瞌睡的完美角落，我時常在上課時，左手當枕頭，靠著牆壁，然後沒幾秒鐘就睡著了。就算被老師叫起來，甚至被叫去洗臉，回來也撐不了多久，又用同樣的姿勢睡著了。

所以說，當我最近知道，原來這是因為那段時期的我，生理時鐘已經因為褪黑激素分泌時間的變化而有所改變，就覺得自己真是白挨了很多罵，上課想睡覺真的不是我的問題啊！因此我非常支持國高中的上學時間，應該要延後，這樣肯定對大家的學習效果有所幫助，你們說是不是啊！

不過，我還有一些故事沒跟你說，雖然我在唸國高中時有報名補習班，但其實我常常翹課去跟同學鬼混，而且我超愛看漫畫，就算回到家、寫完作業已經很晚了，我還是幾乎天天看漫畫看到睡著。也幾乎天天帶漫畫去學校，趁著下課、午休狂看，有時上課也放在桌子下或是夾在課本裡頭看。

所以，到底我上課那麼愛打瞌睡，是褪黑激素的影響，還是愛看漫畫的後果？是家裡離學校遠的必然，還是晚上補習熬夜寫作業的下場？是老師上課太無趣該負責，還是教室的燈光不夠亮？是我的座位太讓人放鬆，還是我總是喜歡吃宵夜所以吃飽飽躺上床又睡不著，又或者就只是因為我是天生的瞌睡蟲，怪不得任何人或任何事呢？

同一件事情有無限的可能，因此需要「科學思辨力」

到底我老是打瞌睡的原因是什麼，其實我自己也說不準，但從剛剛這個例子，我想跟大家說三件事：

• 第一：科學研究一直在推陳出新，而這些知識會直接或間接影響到我們的生活，我們都該有能力、有意願去了解。像是剛剛這個關於青少年睡眠的研究發現，就可能讓學校改變上課時間，並連帶影響到很多事情，例如，如果以後學生可以比較晚上學，跟大部分上班族的上班時間重疊了，那麼交通的尖峰期會不會更塞呢？

• 第二：儘管我們現在可以用科學來了解這個世界，替很多問題找到答案，但我們更喜歡也更習慣的方式，是找一個符合自己需求的答案，甚至掰出一個答案。例如，我在前面的例子，就馬上支持學生應該晚點上學，並以我以前愛打瞌睡的故事，來「證實」生物學的研究，把我打瞌睡的原因歸咎於那時候我的生理時鐘發生了變化，因為這樣就可以讓我少擔一些成績不好的責任了。

• 最後，我們得知道，一件事情之所以發生，原因可能有很多很多。例如我愛打瞌睡，原因可能是青春期生理時鐘的變化，但也有可能是因為我熬夜看漫畫或吃宵夜太晚睡。該怎麼找出真正的原因，而不是只憑著直覺，或聽信網路傳言、專家、媒體的說法，就認為自己知道正確答案。要逼近答案，需要一種人類先天不具備的能力，這種能力就是「科學思辨力」！

用一本書，將文章串成「線」

身為泛科學的創辦人，過去八年來，我，以及我的同事，還有數百位各領域的作者和專家，最在乎的就是如何讓更多人在遇到跟科學有關的生活議題、社會議題、未來議題時，都能避免直覺的陷阱，而是運用科學思辨力來剖析，並且對這個世界保持好奇心。

作為臺灣最大的科學網站，泛科學上有近一萬篇的科學文章，已經影響了三億人次的網友，創造了一個跨領域、不分文科理科，共論共學的線上社群。既然已經做了那麼多事情，為什麼還要出這本書呢？

• 第一個原因是，儘管泛科學上已經有了很多文章，但一篇文章只是一個節點，需要有一條線，把節點連起來，才能形成一個網狀的知識系統，而「書」這個載體，我們認為就像是「線」，可以將一篇篇文章連起來，所以我們覺得這本書非常重要。

• 第二個原因是，我們所處的世界，正在經歷前所未有的巨變，首先是自然環境的改變，特別是溫室效應帶來的全球暖化、海洋酸化，極端氣象如大規模的乾旱跟水患，物種滅絕速度越來越快，甚至可說是第六次大滅絕已經正在進行中。

• 再來則是科技的改變。資訊科技與生物科技，過去幾十年間以等比級數快速發展，像是再生醫學、基因編輯、物聯網、區塊鏈、人工智慧等，讓人類掌握了近乎於神的能力。而這些科技可能用在軍事、犯罪、政府監控、改造人類跟所有生物上，讓我們既期待又怕受傷害。更別提，就在短短十多年內，這世界擁有手機的人從幾萬人變成四十億人，人類每天在 Youtube、Facebook、Instagram 或抖音等熱門網路服務上頭，創造出永遠都看不完的內容，我們的政治、社會、經濟以及科學，都因此深受影響。

在這樣的改變時刻，人類社會的適應力已經跟不太上，此時最不該做的就是停留在原地。我們要讓自己能夠應對未來，做出好的判斷，最好的辦法就是學習，而我認為最該學習的，不會是任何一個特定領域的知識，而是要學科學思辨力。

有些人學了很多科學知識，但卻沒有科學思辨力，當他們看到某些專家或科學家說話，又或者是媒體上的內容，包含看似理性的科學專有名詞跟數據資料，就直覺認為那是值得相信的，這樣反而是對科學的一知半解，更容易成為偽科學的信徒。

科學跟信仰，不見得是互斥的，有時反而是最好的夥伴。圖／pixabay

知識就是力量，科學是得到力量的方式

科學跟信仰，不見得是互斥的，有時反而是最好的夥伴。

如果知識就是力量，那科學就是得到這股力量的方式，而信仰則是告訴我們該在乎什麼，什麼人或什麼事比較重要，哪些該排在前面、哪些該排在後面。以農藥的使用為例，認為身體健康比較重要的人，跟認為生產效率比較重要的人，對於種植蔬果該不該使用農藥，就會有不同的看法。所以有科學家發展出不用農藥的植物工廠，也有科學家發展出除蟲更有效、更不傷身的農藥。

再以能源的使用為例，相信全球暖化的前美國總統歐巴馬跟不相信全球暖化的現任總統川普，就會有不同的施政方向。例如前者可能針對使用大量能源的企業課徵碳稅，後者則反過來補貼石油、煤炭、頁岩氣的企業，讓他們更有競爭力。

上面舉的幾個例子，想要跟大家說的是，光靠科學本身，沒辦法決定什麼該做，什麼不該做。在許多議題上，人們還是抱著不同的信念，因此我們更需要科學思辨力，才能在科學的基礎上辯論、試圖達成共識，或起碼了解分歧在哪裡。

擁有科學思辨力，才能適應未來甚至創造未來

科技的顛覆與生態的崩壞，就像四周往我們靠近的牆壁，我們若繼續做出糟糕的決定，轉圜空間就會越來越小。

資訊越是爆炸，我們越需要簡潔、理性的方式來理解這個世界，並從中找到改變現狀的方法，但改變現狀是困難的，遇到困難、無法控制的事情，人就容易陷入迷信，所以更需要有堅強的理性，堅持以證據為依歸。這就是科學思辨力如此重要的原因。

正是因為科學思辨力很重要，所以在新的十二年國教自然科學領域綱要中，就強調要「使學生具備基本科學知識、探究與實作能力，能於實際生活中有效溝通、參與公民社會議題的決策與問題解決，且對媒體所報導的科學相關內容能理解並反思，培養求真求實的精神。」

目前這樣的能力，一般被簡稱為「科學素養」。不過，我覺得有點太小看這能力了，聽起來好像很基本、很簡單似的，但我認為，這其實是一種能讓人在生活中做出最佳判斷、去適應未來跟創造未來的能力，所以我才稱呼這種能力為「科學思辨力」。在本書中，我們會透過選文來更深入探討喔。

做個深呼吸，咱們開始囉！

——本文摘自《晨讀10分鐘：科學跟你想的不一樣》，2019 年 6 月，親子天下出版。

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本文接續上一篇：從太空往下看！我們生活的地球究竟長怎樣呢？——《俯視藍色星球》中

漫長而奇妙的旅程

南太平洋通常很平靜，北太平洋則是完全相反。阿留申群島是個超過 1500 公里的島鏈，分屬阿拉斯加和俄羅斯，以惡劣天氣聞名，我從太空看到的景象也確實是如此。

最令我印象深刻的是奇怪的氣旋天氣型態。這些暴風不像典型的颶風那樣充滿了連續雲帶，而是由幾組涵蓋了數百公里的薄螺旋狀雲帶組成。我常在想，這些看起來很像螺旋星系的暴風最後是不是會來到美國西岸。

梅莎颱風在太平洋上空的巨大颱風眼，這是我在太空中看過最叫人震驚的景象。我們所有組員都印象深刻。圖／大石出版提供

在北太平洋也經常可以看到一種不這麼暴烈的雲，只是一整片的小點──那是分散在地表上的蓬鬆積雲。太陽在特定角度照上去時，這些細小的雲層會呈現非常有趣的型態與反光。

沿著太平洋一路往下來到南美洲的尖端，則是地球上十分有趣的一個角落：火地島和麥哲倫海峽。這些地方幾乎總是被雲層覆蓋，我在太空站的 200 天裡，只有真的看到陸地兩三次。頭一次看到這些島嶼時是南半球的夏天，我想到了當時的海象是多麼危險，而費迪南.麥哲倫和法蘭西斯．德雷克爵士等人居然早在 16 世紀就能架著帆船通過這片暴風肆虐的水域。而將近 500 年後，我身為一個人類，竟然可以航行在太空中，俯看這個星球。不知道當年那些探險家可曾想過，人類終有一天會登上太空？

再往南則是環繞南極洲的水域：南冰洋。地球上再也沒有比這裡看起來更危險、更詭異的地方了。這片海域在我們繞地軌道的南邊，總是覆蓋在厚厚的雲層底下，我很少看到它露臉，不過偶爾會看到幾座冰山。如果說北太平洋出現螺旋形風暴是不尋常的，那麼南冰洋出現螺旋形風暴可以說是特異現象了。它的螺旋結構看起來比較像一個星系，而不是典型的天氣型態，我從來沒有看過地球上有類似的東西。

震撼人心的風暴

我曾經讀到 1917 年沙克爾頓爵士和堅忍號（Endur-ance）船員冒著這種詭異的風暴，划小船從南極洲逃到南喬治亞島的驚險故事。我現在從外太空這個視野絕佳的位置上看，更能體會當年他們九死一生、奇蹟似生還的境遇。

亞拉拉特山（Mount Ara-rat）是傳說中諾亞方舟停靠的地方，也是土耳其的最高峰。圖／大石出版提供

假如你可以在太空中待上 24 小時，不需要工作，所有時間都在看窗外，你一定會被不斷上演的難忘景象震驚得說不出話來。其中有一種會讓你終生難忘，我保證你不可能在地球上見到類似的東西：那就是夜晚出現的驚人雷暴。我的第一場閃電秀是 STS-130 任務期間在南美洲上方看到的，當時我簡直不敢相信自己的眼睛。

在這麼大片的區域上方，我每秒鐘見到的閃光多到像國慶日的煙火一樣。我 21 歲在美國空軍接受少尉飛行員訓練時，被教導說「承平時期的任務是不會要求你在雷暴中飛行的」。假如飛行員決定要飛，那麼雷暴中的亂流、冰雹、豪雨和閃電一定會讓他很有得受。從太空實際看過雷暴的樣貌後，我只能說「好家在」我們不用在那裡面飛！無論我在太空待多久，雷暴總是讓我著迷不已。

俯瞰智利索馬雷茲島(Isla Saumarez)。圖／大石出版提供

難忘的雨林雷暴與日夜分際的晨昏線

返回地球前一個月，我來到穹頂艙，讓自己自由漂浮，不去碰任何牆壁，在飛過非洲上空時，播放歌手恩雅的〈非洲風暴〉（Storms in Africa），看著底下叢林中難以想像的精采表演。這真是絕頂的體驗。晚上看得到閃電，雲卻是幾乎看不到的。白天則可以看到暴風雲，但看不見一道道的閃電。但有時候各種條件會剛好到位，就有機會看到大自然的完整演出。

在 STS-130 任務的最後，我們得將奮進號從太空梭改裝成飛機，準備返回地球。我和組員史蒂夫．羅賓森（Steve Robinson）正在裝卸區把太空梭機器手臂放回它的載具中。這工作大部分是史蒂夫做的，我都在拍照。我們在黃昏時分飛越南美洲上方，剛剛好趕上亞馬遜盆地每天的雷暴，巨大的雷雨雲中打出一道道強烈的灰藍色閃電，我們完全沒有預料到會看見這樣的景象。

在北太平洋上空旋轉的暴風雲。這樣的漩渦狀紋路在自然界很常見。圖／大石出版提供

對大多數人來說，《魔鬼終結者》（Terminator）是一系列由阿諾．史瓦辛格主演的電影。在太空中，所謂的 terminator 是指地球表面上日夜分際的那條線，稱為晨昏線，從白色過渡成藍色再到黑色。我在傍晚駕駛噴射戰鬥機時看到很多次晨昏線。

這讓我想到小學六年級的一堂天文課，老師拿著手電筒照向在教室另一端的籃球，一條長長的黑暗通道從太陽通過大氣層，延伸到黑暗的空間中，就像白天和黑夜之間的物理界線。從我在太空中的有利位置，可以清楚地看到太陽照亮了一半的地球，另一半則是漆黑一片。我們學過這個概念，卻無法在地球上看到。

我第一次看到晨昏線時不禁倒抽了一口氣。地球鮮明的藍白色在黎明中褪為柔和的色彩，然後變成我所見過最黑暗的夜晚。對我而言，這是令人難忘的太空景象。

用攝影記錄下母星地球

在太空中的任務一天天過去，我對地球也開始有了新的看法。我對攝影愈來愈感興趣，漸漸把注意力放到攝影上，想要用它來和更多人分享我的經歷。在地球上我大多是拍我的小孩，有機會的話也會拍日落、山景或海景。

我們在冬天飛過一片冰雪蒼茫的波士尼亞與赫塞哥維納。圖／大石出版提供

我從小就喜歡拍照，不過老實說，我大部分只是用相機的自動模式，偶爾在拍室內籃球賽時才會調整快門和感光度。不過在太空中我學會了很多新的技巧。在繞地軌道拍照是攝影者的夢想，我很興奮能拿著相機，進行這場畢生難得的冒險。

經過了這一整趟的長期太空任務，我才開始能夠吸納太空飛行的所有景致、聲音和經驗。我是一直到得以連續好幾個月觀察地球，才真正懂得欣賞這些事情。這是眾多意料之外的驚喜之一：親眼看到水這麼大範圍地覆蓋了我們的星球，驅動了幾乎每個層面的事。我很驚訝這個星球上有這麼多地方是白色和藍色的，並且充滿了我無法想像的圖案。那一年冬天，我對我的母星的認知發生了根本上的改變。

──本文摘自《俯視藍色星球：一位 NASA 太空人的 400 公里高空攝影紀實》，2019 年 4 月，大石國際文化出版。

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很可惜，我們人類的眼睛接收到的視覺，以及所有的感官，例如觸覺、嗅覺、聽覺、味覺等，甚至是我們的記憶，其實都不太可靠，又都會受到各自觀察角度跟生活經驗的影響，而扭曲了觀察結果，因此做好科學觀察，便是科學探索的第一道關卡。

科學不只是把墨鏡摘下來的問題。圖／picryl

科學是探索世界的一種「過程」，而過程的產出就是知識，如果過程出了問題，產出也很可能會失真，就像戴上了墨鏡，看出去的世界都是陰陰暗暗的，總不能說世界本來就是這樣。「那就把墨鏡摘下來就好啦！」問題是，我們很容易堅信自己沒有帶墨鏡，更不知道怎麼摘下來。所以要能科學觀察，就要先了解怎樣讓過程，也就是科學方法，符合科學的原則。原則主要有三個：

第一個原則是：

要讓結果是科學的，所收集的證據必須是可以被觀察、被量度、被經歷過的。空口說白話不能當成證據，要想證明什麼，一定要是現實生活中可以「量測」得到的現象才行。例如在〈長頸鹿啊長頸鹿，你的脖子怎麼那麼長？〉這篇文章中，科學家如果想知道脖子長的長頸鹿是不是比較有生存優勢，不能只是想當然爾，而是得去紀錄，去量長頸鹿吃過的灌木高度，最好也把他們進食的過程拍下來。

第二個原則是：

在過程中，根據所觀察、量度、經驗的事實，去證明「假說」正確還是不正確。假說就是我們根據已經知道的知識，包括科學事實和科學原理，對想研究的自然現象及規律性提出的推測和說明，是一個暫時可以被接受的解釋。

為了避免做調查跟實驗時發生錯誤或誤解，或是運氣太好或太不好，調查跟實驗的步驟、結果都必須要能夠讓其他研究者能夠照著做看看，這就是「可重複性」。例如在〈政權轉移，天機早已透漏？──「熒惑守心」與歷史上的政治陰謀〉這篇文章裡，你會看到為什麼火星的位置跟帝王的政權會被錯誤但刻意的連結起來，這就是還不具有科學思維的古人，對於「可重複性」這一點的不理解。看完之後也可以想想看，我們在看到令人嘖嘖稱奇的科學新聞時，例如「吃ＸＸＯＯ能預防癌症」，就算看起來合邏輯，也都該問問自己「有其他研究者重複實驗過了嗎？」

第三個原則是：

整個過程都必須是客觀的。所謂客觀，就是調查與實驗者的意志，不能夠影響步驟的進行和數據的取得，就算實驗者百分之百確認實驗結果，也必須要以各種方式和實驗設計，來減低實驗者可能帶來的影響，這就是「把墨鏡摘下」的意思。

例如在〈海鳥食安大危機：不死的塑膠垃圾〉這篇文章中，就算對海鳥誤食塑膠垃圾的現況再生氣，如果想要知道海洋塑膠都到哪裡去了，也得從各種地區的各種海鳥身上做調查，而不只是看網路上的海鳥屍體圖片就下定論，或是只到「最常發現體內充滿塑膠垃圾的屍體」的地方採樣本。

客觀也意謂著，科學家在實驗取樣的時候，要重視隨機性跟代表性。就算是針對特定實驗對象，反覆實驗，也要盡可能讓施測時的條件一致，避免實驗者或被實驗者刻意造成的差異。這一點，在以人類為對象的實驗上尤其要特別小心，像是有些針對超能力的研究，就是違反客觀原則的重災區。

實驗紀錄是科學觀察重要的一環。圖／wikipedia

為了滿足這三大原則，科學家需要在整個過程中，完整保留所有紀錄、結果和資料。這可不是要讓記性差的科學家可以記得之前到底實驗是怎麼做的，而是能讓之後的科學家能重複實驗步驟。而且，科學家也應該把實驗的紀錄、結果和資料保留好，盡可能公開接受檢驗；若有違背科學原則的隱瞞或刪減，通常會在各方的檢視下或他人重複實驗下現形。

就算對自己的科學觀察有自信，符合上述科學原則，也不代表就萬無一失。所以科學家得對於「自己支持或信任的假說和理論被新出現的事證推翻」的可能性保持開放、彈性和豁達。

當然，如果你約會遲到半小時，發現女朋友或男朋友很生氣，你肯定不會還在那邊觀察、提出問題假說，然後重複實驗，然後再觀察，確定對方是不是因為你遲到半小時才生氣，或是如果遲到二十八分鐘，是不是就不會生氣……。科學觀察，的確不容易！

——本文摘自《晨讀10分鐘：科學跟你想的不一樣》，2019 年 6 月，親子天下出版。

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作者 ／ 李濬勳｜李濬勳，法律白話文運動國際法資深編輯，美國喬治城大學國際法碩士，現為美國伊諾利大學香檳分校法律博士生。

本文由泛科學與法律白話文運動共同策畫，更多精彩法律普及文章，快到 法律白話文運動 Plain Law Movement 去看個飽啦！

距離人類第一次登月至今已50年，現在不只是 NASA 預計要重返月球，其他國家也躍躍欲試。而且不只有國家，商業公司像是 SpaceX 等也開始積極策劃太空旅行方案。科學科技日益發展的現在，外太空不再是無法觸及之地，但在這地球之外的區域，法律觸及的到嗎？時值登月50週年，讓我們跟著你的法律普及好捧油「法律白話文」來聊聊那些和外太空有關的法律吧！

1969年7月20日，阿姆斯壯在月球上踏出了一步，說出「這是我的一小步，人類的一大步（That’s one small step for a man, one giant leap for mankind.）」這句話。這是人類第一次正式踏上地球以外的星體，不只在人類的太空探勘史中寄上了一筆，從此，我們類對於外太空的看法也有了不一樣的視角。

1969 年 7 月 20 日，阿姆斯壯所拍攝，艾德林站在月球上。圖／wikimedia

各國探索月球的腳步至今仍未停歇，不只是為了展現能征服太空的科技實力，當然也有為了月球上各種地球所沒有的自然資源，和其在太空中戰略位置等考量。月球可能會成為人類探勘宇宙的補給站，因此若誰先取得這些資源便可以在太空科技或是探索上先發制人。

但是你有想過，月球到底是誰的嗎？難道因為美國是最先插旗在月球上的國家，所以美國其實已經取得月球的主權了嗎？

其實不只有關於月球主權與使用權的問題，國際社會其實早在數十年前就就透過國際法將外太空納入國際社會的規範當中。這聽來或許有點不可思議，地球之外的領域和國際法有何關係？

事實上，若回到國際法的功能就能理解一二：國際法是用來限制、規範國家與國家之間的行為，讓國家得以在一定的規範之下操作國家政策、獲取國家利益。而探勘外太空由於需要龐大資金以及技術，也只有像國家這麼龐大的組織才能達到這樣的規模，也因此才會透過國際法的規範來管理外太空的資源分配。

本篇文章將會介紹目前國際法對於外太空以及月球的規定，包括主權歸屬問題、資源開發問題、急難援救以及環境保護問題，透過簡單介紹讓大家對於外太空法能有的暸解。

外太空條約：人類太空探索的法律基石

早在 1967 年，冷戰陰影籠罩下的國際社會就意識到外太空可能成為下一個資源競爭的對象，因此各國硬是在對峙的背景中簽署了一份《外太空條約》（Outer Space Treaty，全稱為《關於各國探索和利用包括月球和其他天體的外太空活動所應遵守原則的條約》）並且簡單描述了一些基本規定。

圖／pixabay

這份條約提出了一些「共識」以及「原則」，當然，最重要的是這份條約將外太空定義為一個不得由任何國家主張主權，進而加以佔有或是使用的區域。這項規定讓當時的美國與蘇聯不得主張其對外太空有任何主權，而這份條約也將外太空探勘定義成「為國家謀福利」的事，若造成任何損害，包括環境污染等，行為國或是發射器登記國都應該負賠償責任，並且也限制太空的使用必須要以「和平用途」、「非軍事化」為出發點。

目前這個條約仍然有效，而且全世界大部分國家都簽署批准了，可說是當前的「太空憲法」。在這樣的背景之下，外太空條約等於是奠基了人類對外太空發展的原則。也就是不得主張主權、不得造成環境污染、國家必須為自己的違法行為負責、和平使用，並且不得佈署軍事化設備。而人類在宇宙中的太空之旅，也奠基在這樣的大原則下開始發展。

月球協定：就算先插國旗也不是你的！

在外太空條約的脈絡中，由於外太空條約廣泛的規定「外太空」但並沒有特定說明「星體」這個特定對象，也因此，在 1979 年時，聯合國大會又再通過了一份《關於各國在月球和其他天體上活動的協定》（又稱《月球協定》），更清楚地規範了月球以及外太空中的其他所有星體的法律地位與性質。

source： Apollo 11 Image Library

月球協定中最重要的一項規定，就是將月球以及其他外太空星體定義成「人類共同遺產」。人類共同遺產是國際法下一個法律原則，指的是現今的人類使用資源上必須要將未來的人類世代考慮進來，因此國家或個人在開發自然資源時，不能耗盡這些資源，並且要以信託人的身份管理保育這些自然資源（許多歷史古蹟也是聯合國教科文組織指定的人類共同遺產，而各國同樣須以信託人的身份管理這些文物），並且不得在這些資源上主張國家主權。

在這樣的規定下，無論是誰先登陸月球、或誰先在月球上建立基地、種植棉花田等活動，都不會將月球的開發權利或是主權直接劃分給該國家。也因此，無論是美國、蘇聯或中國對月球進行怎麼樣的活動，都不會改變月球的法律地位。從國際法上來看，月球與其他星體都是人類共同遺產。此外，這份條約也說明了月球只能使用於和平用途，各國都有平等權利探索月球，而監督這些活動的機關則是聯合國秘書處以及依各條約所成立的委員會。

你知道發射飛行器要跟聯合國秘書長登記嗎？其他外太空公約與協定

除了這兩個較常聽到的公約外，還有許多國際條約和外太空是有關的。

當不小心碰到太空災難的時候。Source：IMDb，Gravity (2013)

例如 1967 年的《外太空營救協定》，規定了所有締約國都有義務在發生太空危難事件時提供必須要援救協助；1971 年的《外太空責任公約》，規定了外太空飛行用具若在飛行中或返程時造成相關的損害或是環境污染時，則飛行器的登記國必須要負起所有賠償責任；1974 年的《外太空物體登記公約》，規定每個國家若要發射飛行器到外太空，都必須向聯合國秘書長登記。

然而，當今對於外太空的規定真的足夠嗎？隨著科技的發展，能往前外太空探勘的國家也越來越多，除了以國家為單位的發展外，也多了私人企業。例如美國公司 Space X 就已經提出了許多太空旅遊的方案了。面對這樣的改變，目前國際社會對於外太空的管理是否真的足夠，不禁讓人憂心。

外太空並非法律「真空」之境

法律是隨著人類活動而發展的產物，如何配合人類的活動進行適當的立法，是法律所關心的事。然而從 1970 年代後，太空探索的發展減緩，相同地外太空法制的發展也一樣滯足不前。新的太空發展像是在星體上種植作物、人類旅遊等等，會不會影響星體的生態，或是取得的科學研究報告，應該如何分配利益等等問題，都有待國際社會取得共識一同解決。

在取得新的、更仔細的立法之前，國家在外太空中的活動仍然要遵守眼前既有的法律原則。除此之外，外太空法也與民航法脫離不了關係。目前國際民航法的規定只規定到每個國家都有自己的「領空」可以行使運用主權，領空的概念簡單來說就是國家領土的向上延伸，因此國家擁有領土自然就擁有領空的主權，這也就是為什麼民航機若要飛過他國領空就必須要取得他國的同意，只有被授與同意、給予航權的情況下，一國民航機才可飛越他國的領空。

不過領空的高度究竟到哪裡呢？目前國際民航法學界仍沒有定論，有人認為是「人類科技所能飛行到達的最高界限」，也有人認為是「氧氣完全沒有的地方便是領空的界限」，然而這些說法都尚無定論，但可以確定的是，領空以外的地方才能開始稱之為「外太空」。

因此隨著人類的科技發展，國際太空法或是國際民航法要如何解決這些問題，仍然有待未來國際社會的共識。但在此之前，我們必須要知道的是外太空並非法律真空的地方，國際法仍然有規範到外太空，只是要如何落實、監督，都有賴未來有更多相關的國家實踐，我們才能歸納整理出一套最適合整個地球的法律。

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科學家眼中的宇宙，其實是很浪漫的。圖／pixabay

說到科學，總讓人感覺理性、冰冷、不留情面；科學家直面的是物質世界，而科學的目的即是藉由觀察和實驗，去了解世界各種現象背後的原理，並透過不斷的累積，然後歸納、化約成定律。接著再去探尋下一個現象，然後再試圖解釋，並一直重複這個循環的過程。

科學思考是違反直覺的，我們必須要去壓抑想要馬上解釋並得到答案的衝動，經由相對客觀的觀察與實驗去歸納出規則，儘管這可能不一定是最終的解答，對科學家來說仍是眾多心血，又或是一輩子、甚至是好幾個世代的共同探尋。

而這樣對自然炙熱的眼光，所看出去世界其實是相當浪漫的！這個章節的選文，讓我們試著去看看科學怎麼熱血的去回答你我身邊都有可能會碰到的問題。比如說，貝氏定理的實踐不只在課堂，在〈情人的加分扣分，請遵守貝氏定理〉裡我們來看看他如何有機會在你與人相遇、去算他是不是你真命天子或天女的機率！

湯圓浮起來跟糊化反應有關喔。圖／wikimedia

還有還有，爸媽老是會說煮熟的湯圓會浮起來，但你知道這跟糊化反應有關嗎？〈煮熟的湯圓為什麼會浮起來？〉裡會告訴我們，在廚房裡，它有除了煮湯圓水餃之外更廣的應用。

身而為人我很抱歉我會挑食，不過也不用太有罪惡感。〈「它根本不是人吃的東西！」這是大腦在面對討厭食物時的內心吶喊〉裡介紹了科學家做的有關挑食的研究，發現對於挑食的人們來說，大腦看到這些食物的時候根本就不把它當作食物。

諸如此類在我們看球賽、日劇的時候，又或是在我們面對生活的時候，科學知識其實是調味料。人們很早就在仰望星空，或許這就是人類最早對於自然的觀察吧！而逐漸的，透過科學家的追尋，我們從星空中逐漸知道了宇宙的誕生，構成你我的分子是如何而來的，這是我所能想到最浪漫的事了。

讓我們從這些直面科學的人、跟科學共處的人，去看看他們眼中浪漫的世界吧！

——本文摘自《晨讀10分鐘：科學跟你想的不一樣》，2019 年 6 月，親子天下出版。

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《電流大戰 (The Current War) 》這部電影，講的是交流電與直流電這兩種電力系統的攻防戰。如果你對特斯拉與愛迪生之間的恩怨情仇略有所知，一定有興趣看看《電流大戰》如何講述這段歷史。而如果你還是班奈狄克·康柏拜區（Benedict Cumberbatch）的粉絲，更會對他主演的這部新作充滿期待。

但如果你兩者皆是，那麼可能會和我一樣在內心哀號：「為什麼BC飾演的竟然是愛迪生，而不是特斯拉！」尤其《電流大戰》的試映會恰恰就在七月十日，特斯拉冥誕這一天（編按：《電流大戰》於台灣正式的上映時間為七月十九日）。

「為什麼BC飾演的竟然是愛迪生，而不是特斯拉！」（內心哀號）source: IMDb

———- 編按：以下有雷，介意的話看完電影再進來喔（雖然談的都是歷史，說有雷感覺哪裡怪怪的XD）———-

為什麼會如此哀號？愛迪生不是發明電燈，造福世界的偉人嗎？沒錯，從小課本告訴我們愛迪生如何努力不懈，才成為「發明大王」。

但課本沒說的是，真正點亮世界，並讓人類進入電氣世界的關鍵人物其實是特斯拉，而不是愛迪生。而且，愛迪生還為了商業利益打壓特斯拉、用盡手段阻撓交流電系統的推展。所以，我們當然希望康柏拜區飾演悲劇英雄特斯拉，而不是唯利是圖的愛迪生，對吧？

不過看完電影才發現，其實特斯拉在這部片子裡的戲份並不多。因為就像片中一位角色所說的，在這場直流電與交流電之戰中，背後真正的推動力量不是電流（current），而是金錢（currency）。

因此這部電影的主軸在於西屋電氣老闆威斯汀豪斯（George Westinghouse）與愛迪生的企業鬥爭，而不是特斯拉與愛迪生的個人恩怨。這雖然不免令人有些遺憾，不過相對而言，我們卻能循著這個脈絡來理解這場電流大戰，並進而釐清許多錯誤的迷思。

特斯拉在這部片子裡的戲份並不多，就連預告片也是在最後一秒才出現。圖／imdb

迷思一：電燈是愛迪生發明的？

很多人到現在都還以為是愛迪生發明了電燈，人類才開始用電力產生燈光，其實不然。首先，早在1802年，英國的戴維爵士（Sir Humphry Davy）就在英國皇家學會展示，鉑絲通電後會發出微微的亮光。當然這微弱的亮度不足以照明，但七年之後，戴維再次登台展示，他這次用兩千張鋅片與銅片所組成的伏打堆電池，接上兩根碳棒，在兩根碳棒之間製造出約十公分長的耀眼弧光。

這亮度遠勝當時的煤氣燈，因而激勵許多科學家陸續投入弧光燈的研究。因此如果電燈的定義是指由電力產生的人工照明，那麼在愛迪生發明電燈的七十年以前，就已經有電燈了（註一）。

戴維爵士拉開研究弧光燈的序幕。圖／wikimedia

即使不算弧光燈，只考慮適合居家照明的白熾燈泡，愛迪生也不是最先發明的人。從一八三零年代起，包括英國、比利時、法國、美國等地，就都有科學家相繼研發白熾燈泡，基本上都不脫在真空的玻璃燈泡內安裝燈絲，通電後讓燈絲發亮。

愛迪生雖然於1880年取得燈泡專利，但他的燈泡也是同樣這種架構；這也是為什麼後來愛迪生發現西屋電氣逐漸壯大，而於1885年提出侵犯燈泡專利的告訴，並在七年後贏得勝訴後，西屋只要避開愛迪生的螺紋燈座設計，改採按壓式的彈簧夾燈座就沒事了。

由愛迪生繪製的燈泡草圖。圖／wikipedia

當然，愛迪生的貢獻也不容抹滅。畢竟他也是試驗了無數種材料，最後才終於發現碳化的竹絲最耐久；而如何改善抽真空的技術與大量生產的製程，也是有他的獨到之處。不過，就像其它科學發明，電燈的發明也是許多前人累積的成果，決不是愛迪生一人的功勞。

迷思二：特斯拉發明交流電？

對於這場電流大戰的描述，我們看到的大多是以特斯拉為交流電的代表人物，因此可能在腦中埋下特斯拉發明交流電的印象。但其實交流電早就有了。

1820年，丹麥的大學教授奧斯特（Hans C. Ørsted）在授課時，偶然發現電線接上電池時，竟然造成一旁羅盤的指針轉動，因而發現電流會產生磁場，首度揭露電場與磁場有關。那麼反過來，磁場也會產生電流嗎？

許多科學家拼命做實驗就是試不出來，直到1831年，戴維過世兩年後，原本擔任他助手的法拉第（Michael Faraday）才發現原來磁場變動才會產生電流。法拉第運用這電磁感應的原理，做出世上第一台發電機（雖然要用手搖），而它所發的電就是交流電。這是因為當磁場的南北極反轉時，導線上的感應電流方向也會反轉，而既然磁場必須不斷變換才能一直產生感應電流，那麼電流方向當然也就不斷來回變換。

法拉第承繼戴維爵士的研究，做出世上第一台手搖式交流發電機。圖／wikipedia

後來的發明家不斷改善發電機，但都基於同樣的原理，因此所產生的電一開始都是交流電。交流電用來點亮電燈沒有問題，事實上，在愛迪生開展他的照明事業之前，某些城市就已經有採用交流電系統的弧光燈做為路燈了。然而電不只可以用來照明，在許多人（包括愛迪生）的夢想中，電力還能驅動馬達，取代笨重的蒸汽機，將機械化與自動化提升到全然不同的境界。問題是交流電會使得馬達也不斷改變旋轉方向，這樣根本派不上用場，因此需要將交流電轉換成直流電。

率先令這夢想得以成真的是比利時的發明家格蘭瑪（Zénobe Théophile Gramme）。他於1873年發明直流發電機，方法是在發電機內加入整流器。基本原理是這樣的：原本環狀導線兩端的電不斷一進一出改變方向，現在在導線兩端的位置各加裝一個電刷，使得環狀導線每轉半圈，兩端就會碰觸到左右不同電刷，那麼如果原本左邊的導線電流向前，轉了半圈到右邊時，電流變成向後（↑左、↓右、↑左、↓右、……），如此一來左右電刷每次收到的都是同方向的電流，所輸出的就一直是左出右進的直流電了。格蘭瑪同時也發明了直流馬達；有了發電機與馬達，人類才終於能跨入全面性的電力時代。

格蘭瑪成功地將交流電轉換成直流電。圖／wikipedia

那麼到底特斯拉對交流電做出什麼貢獻？

這還是得回到愛迪生與西屋的電流大戰說起。雖然直流電可以直接驅動馬達，但因為長距離傳輸容易耗損，不適合用於電網，因此必須到處佈建發電機，成本高昂。相對地，交流電發電機產生的交流電可以先用感應線圈提高電壓，便能長距離傳輸，直到靠近用戶端時，再用感應線圈降至符合電氣設備的電壓，因此只需幾個中央發電站，就能透過電網供電給廣大用戶，效益更高。

湯瑪斯·愛迪生（左）與喬治·威斯汀豪斯（右）。source:Wikimedia

問題是，交流電到了用戶端後怎麼驅動馬達？一個方式是在馬達裡放進整流器，先將電網傳來的交流電轉成直流電（類似直流發電機的原理，只是剛好反方向），再驅動馬達。但是電刷容易產生火花，又會耗損，因此不利交流馬達的推廣。特斯拉的最大貢獻便在於發明出「多相感應交流馬達」（註二），不但不用電刷，轉換動力的效率還更高。

馬達的應用甚廣，從一般家庭到大廈、工廠、礦場等不同場域，都有各種使用馬達的機械設備，因此特斯拉的發明更有助於西屋擴展交流電市場。而除了用戶端，發電廠本身也需要用到馬達，西屋的電網也因而更有競爭力，得以標到像芝加哥世界博覽會，以及尼加拉瀑布發電廠這樣的重大建設。 

迷思三：特斯拉被愛迪生打壓才窮困潦倒？

是的，特斯拉受雇於愛迪生時並未獲得合理對待，愛迪生還食言而肥，不發給他原本答應的五萬美元獎金。不過特斯拉後來窮困潦倒卻與愛迪生無關。

西屋既然贏得電流大戰，但特斯拉卻沒有因此名利雙收。圖／修改自maxpixel

威斯汀豪斯於1888年時，為了取得特斯拉的多相感應馬達，曾經答應除了預付兩萬美元，並分三期支付五萬美元外，馬達所產生的每匹馬力還要再付2.5美元的權利金給特斯拉。照理說，西屋既然贏得電流大戰，提供更多電力，特斯拉應該有源源不絕的權利金收入，為什麼晚年還會如此落魄？

原來1890年底，英國霸菱兄弟銀行（The Baring Brothers）傳出財務危機，在骨牌效應下，第二年西屋也面臨資金缺口。威斯汀豪斯一方面設法籌措資金，一方面不得不跟特斯拉攤牌，希望他放棄權利金。擁有浪漫情懷的特斯拉，除了感念威斯汀豪斯對自己的賞識，也一心想看到電力的全面普及，遂爽快答應了。有人曾經估算，就算截至1905年，特斯拉的馬達專利到期為止，他的馬達光在美國就已經產出七百萬匹馬力，這意謂著特斯拉至少放棄了一千七百五十萬美元的權利金，相當於今日的四億八千萬美元。若有這筆錢，特斯拉再怎麼將錢浪擲在他的偉大夢想上，仍應該可以過著相當優渥的晚年生活。

迷思四：誰是電流大戰的贏家？

特斯拉後來為了追求一個不切實際的夢想——提供全世界源源不絕的免費電力，而將所有積蓄都浪擲在這個計畫上，最終也賠上自己的信譽，再也得不到投資者的青睞。1934年起，特斯拉搬到紐約客旅館（Hotel New Yorker），他已無力負擔每月125美元的旅館房費，是由西屋電氣幫他墊付，一直到1943年特斯拉孤獨死於房中。

1943年特斯拉孤獨死於房中。source: Wikimedia Commons

威斯汀豪斯帶領西屋電氣平安度過1891年的危機，並以芝加哥世界博覽會與尼加拉瀑布發電廠的成功經驗，讓交流電打敗直流電，成為電網的輸送方式。不料1907年的經濟大恐慌再次帶給西屋財務危機，這次西屋雖然仍挺了過來，但威斯汀豪斯卻失去公司的控制權。七年後，威斯汀豪斯病逝，享年67歲。

愛迪生雖然因為背後金主摩根（J. P. Morgan）的強力介入，於1892年要求愛迪生的公司與另一家公司合併為通用電氣（General Electric Company，又稱「奇異公司」），而失去他的電力事業，但他在電影事業卻一帆風順，也一直受到美國人愛戴，稱得上名利雙收。

愛迪生的死對頭，威斯汀豪斯與特斯拉，分別於1912年與1917年獲美國電氣工程師協會頒發獎章，以表揚他們兩人的貢獻。不過獎章名稱卻是「愛迪生勳章」。你說，誰是贏家呢？

你說，誰是電流大戰的贏家呢？source: IMDb

• 註一：其實俄國的物理學家佩卓夫（Vasily Vladimirovich Petrov）於1802年就用四千兩百個個鋅片與銅片組成前所未有的巨型伏打堆電池，展示更明亮穩定的弧光。可惜他在國內發表的論文並未傳到歐洲，直到十九世紀末才被發現。
• 註二：當然特斯拉還有許多重要發明，包括廣播、無線電、遙控器，以及可以無線充電的特斯拉線圈。

參考資料：

• 一、《光之帝國》，吉兒·瓊斯（Jill Jonnes）著，商周出版社
• 二、”Generators”
• 三、en.wikipedia.org

延伸閱讀：

• 如何評價《電流大戰》？一部從「溫斯坦風波」中逃出的傳記電影｜娛樂重擊

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食品安全近年引發許多焦慮，臺灣的食安政策究竟該如何制訂，才能讓大家吃得安心放心呢？本系列以歐盟、英國、美國、加拿大、中國等國為例，整理歸納系列文章，邀請大家破關點技，點好點滿成為食安鬥士。

• 前一篇請見：英國食品標準局│食安簡史6：新手培訓中心

從農場到包裝，一章搞定的小紅拖拉機

小紅拖拉機標章是第一個全適用於牛、羊、雞、豬肉、牛奶、蔬菜、水果和穀物的食品安全標章。消費者再也不會被紛亂的食品標章搞的無所適從了

在 90 年代，英國的超市裡充斥著許許多多的標章，而不同系統、農產品的標章又各自不同。歷經 1996 年的狂牛症風暴之後，繁多的認證標章不僅令消費者困惑，更解決不了消費者信心低落的問題。1999年，英國的國家農民協會 (National Farmers’ Union) 調查後發現，單一的農產品標章不僅可以解決消費者辨識的困境，更可拉近生產者和消費者的距離，提升消費信心¹。因此英國首相發起了單一標章系統－英國食品安心標準聯盟 (Assured Food Standard, AFS)，並且以一個鮮紅色的拖拉機做為標章，全面的適用在肉類、奶製品，甚至於各種蔬菜、水果穀物上！

獲得認證的食品，會得到如紅色拖拉機 (Red Tractor) 的標籤。圖／作者攝於倫敦超市

感謝小紅拖拉機，解決一拖拉庫的農產問題

上個世紀末，英國超市的現況和今日的台灣相同，各式的標章充斥於各類產品，如：乳製品、水產品、肉品等。雖然認證標章可協助消費者簡單、快速的辨識優良產品，但可以想像的是，如果架上充滿了各式各樣的標章，消費者肯定會眼花撩亂、無所適從。

從零售商、農民（或牧場主）的角度來看，由於不同市場都有相異的認證系統，所以當生產者想要擴大銷售範圍時，必須要花費大量的認證費用、溝通成本。繁多的標章不僅混淆消費者，更讓零售商、農民的成本提高，阻礙產業發展，因此市場上逐漸有「化繁為簡」的需求出現，也就有了小紅拖拉機聯盟的雛形誕生。

英國食品安心標準聯盟的宗旨是確保食品『從農場到包裝』的過程安全無虞，進而保護食品鏈上全部產業的利益發展。該聯盟是純粹的民間系統，管理階層涵蓋著食品鏈的關鍵環節部門，包含有英國零售商聯盟 (British Retail Consortium, BRC)、英國乳品協會 (Dairy UK)、英國國家農民協會，以及六大類初級農產品的認證系統組織，並且還納入了消費者、環境和獸醫代表。而這個組織所發展出的單一標章就是眾所皆知的小紅拖拉機標章了¹！

六大類農產，統統搬進拖拉機裡！

目前張貼小紅拖拉機的農產品有六類：牛、羊肉；豬肉；家禽；乳製品；水果蔬菜；其它植物農作。

這六大類產品幾乎涵蓋了一般超市裡所有的初級食品，自 2000 年成立以來，將近有8萬戶的生產者加入此聯盟，而她們又將自己的農產品販售給小紅拖拉機聯盟認可的加工廠、包裝廠、物流業者等，形成一個優質產業鏈，據估計，小紅拖拉機聯盟一年約有 50 億英鎊的產值。並且小紅拖拉機聯盟除了涵蓋初級農產品外，最近也開始拓展業務，開始加入非初級農產品，如：香腸、漢堡肉等加工食品的認證¹，可以想見未來的超市裡將會有越來越多的紅色拖拉機標章了！

上了拖拉機就沒事？農產得定期檢查確保品質

被小紅拖拉機認證後的廠家不是發完貼紙就沒事了，該聯盟旗下六大類農產品都有不同的檢查標準，以嚴密和透明的查驗品質維護商業的利益和消費者信心¹：

• 【牛、羊肉】：認證系統將確保動物的飼料、環境、用藥，甚至連運送都必須符合標準。而經過狂牛症的經驗，認證組織強調每個環節的紀錄，務必要求產品的可識別性、追溯性。並且為了降低農場主的學習門檻，小紅拖拉機系統還設計各種教材、標準文件。當然，也有獨立的調查員不定期稽核所有的會員，以避免漏網之魚。而小紅拖拉機旗下的牛、羊肉認證業務，是由英國肉品安心組織(ABM/Assured British Meat) 負責。
• 【豬肉】：類似於牛、羊肉的檢查標準。由英國豬肉安心組織 (ABP/Assured British Pigs) 負責。
• 【雞肉】：沙門氏菌是雞蛋的重大致病菌之一，英國曾在 1988 年爆發沙門氏菌中毒，當時的衛生部長更因此下台。因此認證組織特別注重家禽業的細菌控管，詳細的規定包括飼養場址、運輸、屠宰和緊急事故應變等。家禽業是由英國雞肉製品安心組織 (ACP/Assured Chicken Production) 負責。
• 【乳製品】：類似於牛、羊肉的檢查標準。由英國國家乳製品安心組織 (NDFAS/National Dairy Farm Assured Scheme) 負責。
• 【水果蔬菜】：水果蔬菜由英國安心產品組織 (AP/ Assured Product) 系統負責，它們將檢查採收時的農藥殘留量，並確保灌溉水源、農民的衛生，以確保蔬菜水果收穫時的品質。
• 【其它植物農作】：類似於水果蔬菜的檢查標準。由英國農作物品質安心組織 (ACCS/ Assured Combinable Crops Scheme) 負責。

小紅拖拉機聯盟從「從農場到包裝」的角度，整合不同系統的認證，旗下有近 500 名的稽核人員，針對各農、牧場、食品包裝廠、食品運輸場等等進行檢查，一年完成約 6 萬次的獨立檢驗，以確保標章的商譽和消費者信心！

英國農產品的商業利益代表組織之一：英國乳品協會的官方網頁。圖／ 英國乳品協會

統一標準！讓英國零售業駛向國際市場

單一制度能避免多重認證成本、降低交易成本，促進產業鏈的水平、垂直交流。而單一標章能在消費者心中形成穩固的品牌形象，提高效費者的辨識力。且倘若單一制度成效良好，更有機會協助廠商打通國際通路，拓展無限可能。

以小紅拖拉機系統成員之一的「英國零售商聯盟」為例，該組織在 1998 年制定了英國零售商協會－RBC 全球食安標準 (BRC Global Standard for Food Safety)， 以下簡稱 RBC 全球食安標準，內文詳細寫出製造商的各種規範，僅有符合規範的食品供應商才能進入英國的零售業²。而此標準目前已成為國際泛用的規範，許多國家的廠商為了打入歐洲市場，紛紛加入 RBC 全球食安標準！

台灣標章亂象？109年即將要化繁為簡？

而台灣目前的食品標章仍相當紛亂，包含農委會管轄的 4 章 1 Q[註1]、先前經濟部工業局的 GMP 經轉型後的 TGF 標章（台灣優良食品，Taiwan Quality Food）。換言之，台灣民眾進到超市後，將會看到四、五種標章，繁多的證明反而讓民眾眼花撩亂、無所適從，根本不知道哪種標章才是合格的食品³？而由於部份的標章僅適用於國內（如：TGF）、並非國際流通，因此當台灣優良的農產品、食品和加工品在試圖出口到其他國家時，可能會耗費額外的檢驗、溝通的行政成本，造成對國內廠商出口的貿易障礙⁴。未來農委會規劃把 4 章 1 Q 縮減為 2 章，也許農委會和經濟部可以共同討論，以歐洲食品業單一制度為學習的方向，在制定國人安心的標準之餘，也能和國際接軌，讓全世界能夠享用台灣優質的食品⁵。

註解

• [註1]：台灣有機農產品標章、產銷履歷農產品標章、CAS 台灣優良農產品標章、吉園圃安全蔬果標章，以及臺灣農產品生產追溯二維條碼 (QR Code)

下一篇請見：美國FDA──難吃的罐頭│食安簡史8：這瓶紅水不補血？

參考資料

1. 李欣；钱永中 (2006) 农业质量安全体系模式-英国的小红拖拉机体系简况。农业质量标准。第5期。54-56頁
2. BRC 英國零售商協會-食品安全標準 （ BRC Global Standard for Food Safety ）領導力企業管理顧問有限公司網頁 http://www.isoleader.com.tw/home/iso-coaching-detail/1742
3. 中央推營養午餐4章1Q 地方怨：比一例一休還複雜。聯合報
4. Lin bay 好油》食安迷航記。自由時報
5. 農產認證標章紛亂 農委會：109年底前整合為有機和TGAP兩大標章。上下游

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文／特公盟葉于莉

鞦韆是每個孩子心目中最愛的遊具之一，我的小孩也不例外。我記得她三歲時每到公園，第一個想要玩的便是盪鞦韆，對於當時身高不到 100 公分的小小身軀，上鞦韆不是件容易的事，好不容易把她抱上鞦韆屁股坐穩，一邊叮嚀著手要抓緊緊喔！以為這樣就結束，可以到一邊納涼了嗎？

錯！才拿起手機剛要滑就馬上聽到有人呼喊：「媽媽幫我推！」，只好變成人肉機械手，一推就是好幾個月。眼看孩子又長大了一些，卻還是需要媽媽幫忙推，而她的朋友已經在隔壁的鞦韆自己盪到要飛上天了，我不禁在心裡暗想；一定要趕快讓孩子學會自己盪鞦韆，不然人肉機械手遲早會有廢掉的一天！

照片提供：特公盟

但是到底要怎麼讓她學會自己盪鞦韆呢？想想自己的經驗，不過就是盪出去的時候把腳伸直，往後盪回來時再把腳勾起來，就這麼簡單而已到底有甚麼好說的呢？但是怎麼能夠使擺盪的幅度越來越大？改變姿勢的理由是甚麼？隨意胡亂動也能越盪越高嗎？我決定還是自己先研究清楚再來教小孩吧！

盪鞦韆就是一個單擺系統

盪鞦韆就是一個單擺系統。甚麼是單擺呢？簡單的說，用一條線或繩索固定在一端，在另一端懸掛一重物，就能形成一個基本的單擺。再回頭看看孩子們玩的鞦韆，他們抓得牢牢的那兩條鐵鍊（或繩）不就像是單擺的線？而鞦韆的椅墊或是再加上坐在上面的人，不就剛好形成了另一端的擺錘嗎？

瞭解這一點後我們就可以用鞦韆做個簡單的實驗。我把實驗分成兩部分來操作：

首先先維持鞦韆是沒有人坐的狀態，接著把鞦韆座椅往後拉高到一定的高度（要記住這個高度因為稍後還會需要），把座椅放掉同時計時，然後等座椅盪回到原點時按下結束，我們把這個數字記下。

第二次時把小孩請上座椅，之後的步驟就跟第一個部分一樣（記得兩次高度要一致），我們也把這次馬錶上的數字記下來。

這個數字代表的就是鞦韆的週期，也就是從起始點放開後再盪回原點所經過的時間。最後比較兩個週期會發現，兩次所花費的時間差不多。這是因為單擺的週期在排除空氣阻力的情況下只會受擺長所影響，而鞦韆的擺盪週期會取決於支點到座椅的長度，長度越長週期越長，反之長度越短週期越短。以實際的鞦韆來舉例說明，如果是一架 160 公分高的鞦韆，擺盪一次的時間大約是 2.2 秒，「理想狀態下」我每分鐘要幫小孩推 27 下；換成另一架 220 公分高的鞦韆，擺盪一次的時間約是 2.7 秒，「理想狀態下」每分鐘需要推 22 下。相較之下我當然選需要推的次數較少、手廢掉的可能性較低的高鞦韆啊！

由此可知，每個鞦韆都有其特定的擺盪週期，而週期的倒數等於頻率，因此不同鞦韆也有不同的特定頻率。如果要讓鞦韆越盪越高，我們只要順應著鞦韆的頻率施力，此時鞦韆系統會產生共振，也就能輕易地讓鞦韆盪高。那麼施力的時機到底是甚麼時候呢？最簡單又恰當的時間點是在瞬時速度為 0 的時候，也就是當鞦韆盪至兩端最高處開始落下前，施力方式可以是手順勢推一下，或是在鞦韆上的人自己對系統作功。

如何在鞦韆上越盪越高？

我們都知道如果只是坐在鞦韆上甚麼都不做的話，鞦韆只會維持靜止不動；要動起來，就是要對鞦韆輸入能量。那麼身體動作的改變到底怎麼產生能量？以下將會分別以站姿和坐姿擺盪說明其中的原理。

站姿擺盪

站立盪鞦韆是非常有趣的體驗，只可惜現在能讓孩子站著盪的鞦韆寥寥可數，不是整體高度太低，孩子站著會撞到頭，就是都換成了軟式椅墊，缺少穩固的立足點。

回憶小時候站著盪硬式座椅鞦韆，應該都知道如果要讓鞦韆盪高，在往前盪時膝蓋要微彎蹲低，有的人甚至是完全下蹲，然後盪至最低點時身體再立起。為什麼這樣就能愈盪愈高呢？其實是在蹲下與站立的過程中，鞦韆系統中的質心 （鞦韆座椅與人的質量中心）位置會產生變化。

當鞦韆盪至最低點時速度最大，繩張力 T_a 是重力與向心力的和，人從蹲下轉為站立，會讓質心位置往上移動，重力位能因此增加，而系統的能量也同樣增加；當鞦韆盪至最高點時又把身體蹲低，質心位置因此下移，繩張力 T_b 等於重力的分量 mg cosθ。由上述我們可以得知：T_a > T_b，由於質心上下移動的距離大致相等，系統增加的總能量（也就是 T_a 作功減掉 T_b 作功）會是正的，相當於持續輸入能量而使得鞦韆愈盪愈高。站立盪鞦韆的秘訣就是：在兩端最高處時蹲下，在靠近中間最低點時站起。

圖片繪製：王秀娟

坐姿擺盪

坐姿擺盪的動力來源之一與站立擺盪一樣，也是藉由質心位置的改變，繩張力的正功大於負功來增加系統動能。我們會教孩子：「往前盪出去時身體向後靠、小腿伸直；當盪到前端的最高點時將身體往前傾、小腿向座椅下方勾起」。

圖片繪製：王秀娟

由側面看孩子盪鞦韆，將位置分為左右兩邊高點、中間為最低點。從左邊往下盪時，由後靠轉為前傾的過程產生動作的轉換，盪至中間點時身體趨向打直，此時質心位置往上移動，盪至左右兩側時的動作則會使質心下移，不過與站姿擺盪相較之下，坐姿時質心沿著繩子位移的幅度較小，所產生的動能也比較不明顯，這種作功的方式其實只是輔助。下面即將介紹同樣這幾個動作，對系統的動能還有哪些影響。

圖片繪製：王秀娟

圖中顯示的是從側面看孩子盪鞦韆，用以解釋其中「角動量」的變化。讓我們再次回憶一下盪鞦韆的動作，在往後盪至最高點時身體會往後靠並且腳打直，可以把這個動作想成身體以臀部為中心做逆時針旋轉，身體的旋轉增加了鞦韆此時向前的角動量。相反的，向前盪至最高點時身體前傾小腿下勾，這個動作身體以臀部為中心做順時針旋轉，同時增加了鞦韆向後盪的角動量。整體而言，坐姿盪鞦韆的過程，等於我們擺動身體變化繞著質心旋轉的角動量，從而增加質心繞著鞦韆支點旋轉的角動量。

國外還有學者特別針對盪鞦韆運動作了研究，研究中發現，在盪鞦韆過程中，因為頭部跟腳的動作產生旋轉增加鞦韆的角動量，是主要使鞦韆盪高的能量來源；而通過鞦韆支點的質心隨繩子產生位移，並透過繩拉力作功的動能則是次要的。不過前者會隨著振幅的增加而降低比例，相反的，後者則會稍微增加。¹

圖片繪製：王秀娟

盪鞦韆與安全的距離

你有仔細觀察過遊戲場內鞦韆的佔地範圍嗎？如果有的話，你會發現鞦韆通常與其他設施都保有一定的距離，尤其鞦韆前後更要留空，這段留白的範圍與鞦韆架的高度大有關係，鞦韆架高度會影響鞦韆鍊的長度，而鞦韆鍊的長度，又關係著如果小孩想當空中飛人從鞦韆飛出的距離！

以一架高 200 公分，鍊長 160 公分的鞦韆來說，如果小孩從鞦韆的極限高度（與鞦韆架齊高）往前盪，到最低點時瞬間速度最大可以達到每小時 20 公里，同一時間如果手放開向前飛出的距離大約是 162 公分；如果是在最低點過後的中間放開，向前飛出的距離大約離鞦韆是 270 公分；若是在極限高度鬆手，因為瞬時速度是零，大約就是落在比鞦韆鍊長度再多一點的地方。

上述這幾個例子都是以自然落下去計算，但別忘了小孩哪會給你乖乖落下，一定是再加上往前跳的動作。所以在兒童遊戲場設備的法規中明訂，鞦韆的前後需各留有鋪面到鞦韆樞紐的兩倍距離，而且鞦韆架往外向任何方向測量 183 公分都算是它的使用範圍，跟其他遊戲設備的距離也要在 274 公分以上。

盪鞦韆能夠轉一圈嗎？

女兒的朋友運動細胞很強大，盪鞦韆時總是喜歡讓自己飛得比鞦韆架還高，我站在一旁心裡暗想：要是可能的話也許她會轉一圈吧！想像歸想像，但這在現實裡的公園鞦韆是不會發生的，那是因為一旦我們擺盪的弧度達到 180 度，會使得鞦韆鏈條受重力影響而往下墜，再也無法維持一直線，繩張力也因此不能在弧型的最高點處具有垂直分量，換句話說繩子拉不住東西，我們便不能靠繩張力作功讓自己抬升更高了。因此公園的鞦韆是有其極限的。

但請注意，這裡說的不可能轉一圈指的是使用撓性鞦韆練（繩索、鍊條等等）的擺盪。如果鞦韆連接構造是硬質桿狀物（鐵桿、木竿、竹竿等等），再搭配經過特殊設計的鞦韆架本體，鞦韆是有可能轉 360 度變風火輪的喔！

新式鞦韆介紹

鳥巢鞦韆

主要構造是以繩索包覆的環型結構，圓圈內部由繩網交織而成；有的則是整個用塑膠而製成的一個大圓盤。使用者可躺或坐或站在上面。躺或坐的時候比較難施力，尤其邊框愈厚的話就更難以坐姿改變質心位置去提供系統能量，所以通常需要其他人幫忙推，或是以站姿擺盪對系統做功。

如果是以站立的方式，可以把腳放在圓圈上以鞦韆架為中心的前後兩側，盪至最高點時將高點那側的膝蓋彎曲，同時身體也向同一側壓低，至低點時身體打直讓質心上移，如此反覆便可讓鞦韆擺盪。也可以試試雙腳踩在同一側像踩硬板鞦韆的方式，但重心要拿捏否則容易往一邊傾斜！

照片提供：特公盟

擺盪大索（Rope-end swing）

由數條粗繩索交錯集合構成一條更粗的大繩索，形成供站立或跨坐的主體結構，兩側以同樣間距設有數條鋼索與鞦韆架上方相連，由側面看過去，孩子彷彿騎在龍身上。有人可能會覺得疑惑：「這也算鞦韆嗎？」其實它相當於把好幾個鞦韆以前後的方式串連在一起，等於是一個前後加長型的鞦韆，而且還能以面對面的方式乘坐，孩子在上面遊戲的同時可以一邊看著朋友或爸媽，樂趣無窮。

乘坐時雙腳分開跨坐在大索上，擺盪方式如同在鞦韆上一樣，往後盪至最高點時將背部向後靠並將腿伸直使質心移動，接著向前盪時逐漸恢復姿勢，至往前最高處時身體前傾腳回勾。另外也可以雙腳一前一後以站姿擺盪：在前後最高點時彎曲膝蓋壓低身體，在最低點抬起身體改變質心位置便可帶動鞦韆。

不過你會發現通常都是站在最前端跟最末端的孩子最賣力，這是因為在這兩端力矩最大，比較好施力的結果也使得大索能擺蕩的幅度最高，中間的人就好好坐著享受速度快感，也是挺不錯的選擇！

照片提供：特公盟

作者介紹：

• 特公盟（還我特色公園行動聯盟）
  為了推廣多元特色的兒童遊戲空間，讓孩子能在專屬自己的空間中長成自己，特公盟這一群認真自學的媽爸及成員，除了把相關的法條和 CNS 國家標準中相關規定研究透徹，還進一步開始解構剖析設計相關各種細節，讓每一位公民參與的親子，都能成為兒童遊戲空間的專家。
• 葉于莉
  大學化工系畢業後，卻以電腦工程師踏入職場，但仍心繫生物、動物學及化學等領域。成為全職媽媽後，轉而全心投入孩子，一天 24 小時相處下來，發現孩子可以不吃但不能不玩，原來遊戲對其身心發展無比重要，於是加入特公盟一起爭取兒童遊戲權、翻轉兒童遊戲場。

參考資料：

1. Auke A. Post, Gert de Groot, Andreas Daffertshofer, and Peter J. Beek. (2007). Pumping a Playground Swing. Human Kinetics Journals, 11, 136-150.
2. CNS 12642:20116 A1043, 8.6 鞦韆

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本文由國泰智能投資委託，泛科學企劃執行

文／鄭必郁│國際認證理財規劃顧問 (Certified Financial Planner)

大家肯定都聽過「投資一定有風險，投資有賺有賠，申購前應詳閱公開說明書」但就算真有「詳閱公開說明書」，看不懂怎麼辦？

坊間許多投資課程的重點便是在教投資人如何分散風險，也有人會尋求理財專員的建議。而在數位化的浪潮下，也有許多新型的投資工具，利用數據協助投資人做出更理性的投資決策。

投資一定有風險，但什麼是投資風險？

我們如此害怕的「風險」，到底是什麼？整體來看，投資總風險可分為系統風險 (Systematic Risk) 與非系統風險 (Unsystematic Risk)。

系統風險又稱市場風險 (Market Risk)，主要來自政經因素影響，例如通貨膨脹、政局不安、經濟衰退、利率變動等，只要你在這地球村上就躲不掉。而目前全球最「知名」的系統風險，莫過於美國總統川普的推特內容。

川普一說話，世界都震盪。圖／Wikimedia Commons

非系統風險又稱為非市場風險 (Nonmarket Risk)，是可以透過多角化投資組合來分散的風險。它主要來自產業、企業或投資個案等內部風險，是由本身的商業活動和財務活動帶來的，例如航空業罷工、科技業智財權法律糾紛、知名企業 CEO 的不當言行等等。

要提高投資的勝率，當然要避開可能的地雷區，如美中貿易戰，目前較明顯主戰場在通訊、網路以及電腦週邊。因此，現階段美國圍封的中國手機品牌，或者是中國可能會針對的美國電子企業，都是應該避開的項目。

在多數的情況下，我們在投資的環境下談論的非系統風險主要會包括：

1. 流動性風險：資金變現的自由度
2. 波動度：報酬越高、風險越大
3. 債券違約率：欠債不還錢，資金放水流

投資商品這麼多，風險當然不一樣！

除了上面說的兩種投資總風險外，不同的投資商品也會有不同的風險，讓我們來看看股票、債券、基金各自的風險吧。

股票：投資人成為股東，獲利方向有兩種：第一種是公司發大財，把賺來的錢變成股息（股利）分給股東；或是公司前景看好，股價蹭蹭蹭地往上升，這時候賣掉股票便能賺價差（資本利得¹）。

有些人喜歡買穩定高配息（每年發放豐厚的股利）的「定存股」，像是中鋼、中華電信。不過，大部分的投資人還是喜歡賺價差，例如如果「膽敢」在 2014 的六月砸每股 500 美元買一股 Amazon，五年後的今天，獲利可達 1,573.73 (+479.69%)。

哇賽，買股票也太賺了吧！先別高興得太早，波動幅度大、能夠提供高報酬的股票，也就有比較高的賠錢風險。接下來，讓我們聊聊另一項商品「債券」。

債券：簡單說就是借錢給需要的對象，並且約定借款利率、付利息方法、借款期間，最後到期清償。債券是以一開始講好的利率作為獲利，通常較為穩定，相較於股票風險低，但是獲利也會較低。

那債券的風險是什麼呢？其中之一便是債務人借錢不還的違約風險。如果不想要借出去的錢放水流，就要運用「信用評等」找出誠實可靠、會準時還錢，還願意付出最高利息的人。

試想：一樣是借錢給政府的「政府公債」，美國跟剛果共和國提供了一模一樣的債券條件，你會買哪一種？當然是國力強大、怎樣看都不會倒的美國。所以，信用評等越高代表它的償債能力好、倒帳機率低，但利率通常就不會太高。反之，可以獲取較大收益的債券往往是到處借不到錢，只好多花利息來讓投資者同意那筆貸款。

股票與債券，就像在玩翹翹板

除了股票風險較高、債券風險較低外，它們更像是在天秤的兩端，會因為貨幣市場利率的調整而此消彼漲。

怎麼說呢？首先我們要知道：公司可透過降低成本來增加獲利，而大部分公司都需要借錢才能運營。

所以當央行宣告調降一碼 (0.25%) 時，一億元的貸款，每年可以少付 25 萬的利息費用，省下的這些錢挹注到盈餘，就能讓股價往上攀升。但是，從另一頭來看，投資債券的獲利來源就是利息。當利率往下調整、壓縮獲利空間，債券價格當然下跌。

嗚嗚嗚，股票賺錢債券就得虧錢、債券賺得多股票就會賠嗎？不是啦！投資並不是二選一，我們其實可以避免雞蛋放在同一個籃子裡、進行多樣性投資，這也正是基金出現的原因。

基金：是由證券投資信託公司以發行受益憑證²的方式，招募大家的資金，委託專業的經理人管理並依據當初拿到核准函的投資方向投入債券、股票、貨幣或衍生性金融商品等，而不同類型的基金與經理人會有不同的獲利表現和風險。

雞蛋不要放在同一個籃子裡，投資也是。圖／publicdomainpictures

投資風險怎麼看？統計數字大揭密！

當我們在公開網站上搜尋特定基金或股票，在風險評等欄位通常能輕鬆查到拿來評估波動度的三個指標：標準差、夏普值 (Sharpe Ratio) 以及 Beta 值，但它們究竟代表哪些意思呢？

標準差：意指某個期間報酬率的上下變動，標準差越大，獲利就越不穩定。

夏普值：衡量基金是否能用「越小的波動」創造越高的獲利，較學術的說法就是承受每單位風險所得的報酬。用白話文來說，夏普值可以視為是基金的 CP 值，數字自然是越高越好。公式如下：

夏普值 = （基金報酬率 ─ 無風險率）／標準差

• 基金報酬率：（基金投資現值 ─ 買進成本）／買進成本
• 無風險率：原則上大都以當地貨幣一年期定存率代入

以上面公式來看，高夏普率需要下面的條件：基金報酬率高，且波動（標準差）小。換句話來說，錢投入後，就可以看著它平穩成長。所以當比較不同類型的基金或股票時，夏普率可以做為最後做決定的關鍵點。

例如要挑選投資基金，最後口袋名單剩兩檔，看起來其他條件大同小異，但每月可投金額僅允許挑一檔，A 基金夏普率 0.51%，B 基金夏普率 0.74%，當然挑 B 基金。

而另外一個指數 Beta 值 (β) 則是在看基金與大盤的對應波動幅度。Beta 數字高低沒有絕對的好壞，單純是參考值；通常 Beta 會搭配報酬率來看，若 Beta 接近 1，且報酬率跟指數差不多或略低，那就建議直接買那種類的 ETF 指數基金。

光靠自己分散風險太難？用點智能工具吧！

看了這麼多數值是不是已經眼花撩亂了呢？但這還不夠喔！你還得考量自己願承受的風險、期望的報酬率³，再根據現有的商品分配不同的比例，才能夠找出最適合自己情況的投資組合。

投資要做的功課實在很多，但人們很難時時盯盤、掌握世界經濟局勢，所以現在不少銀行都開始推出智能投資服務，結合各項投資理論和金融分析模型，讓客戶決定個人投資目標和可承受風險，再利用數據計算出最適合客戶的投資組合與配置，協助客戶進行目標式投資 (Goal-based Investing)。

此外，智能投資的「再平衡」機制，則會協助顧客做出理性決策、戰勝人性，在市場波動或投資績效偏離預期時，自動監控、提醒客戶，進一步調整優化。

現在有公司推出智慧型方案。圖／國泰世華銀行提供

學完了投資風險相關的基礎知識，也知道了新型的投資工具，但願各位在面對有賺有賠的投資時，能夠多賺一些、少賠一點，用知識發～大～財～（誤）

本文由國泰智能投資委託，泛科學企劃執行

註解：

1. 資本利得：意即以低買高賣的方式，賺取差價所得的獲利。
2. 受益憑證：投資人購買基金時，會由信託人或者基金公司發予投資人的證明，在法律上被視為有價證券。

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近年來，一股健身風氣吹進了台灣，讓蛋白補充品的市場更加蓬勃發展。定睛一看，除了多了很多阿壯與翹臀妹以外，各大量販、電商、超市與代購也出現了琳瑯滿目、口味多變的乳清蛋白產品。

產品口味從早期的草莓、巧克力與香草三大天王，到現在相當風潮的抹茶、奶茶、摩卡、香蕉、芒果、起司蛋糕與優格等；產品形式也從單純的沖泡粉，出現了零食棒、點心塔等烘焙產品。讓下班還要衝健身房打卡的網紅們，有了更便利快速補充營養的選擇。

健身風氣吹進了台灣，讓蛋白補充品也開始熱門了起來。圖／picryl

乳清蛋白珍貴的原因是甚麼？

乳清原料主要來自於起司工廠的副產物。不過在台灣，酪農生產以供應鮮乳為主，並無大量生產起司的工廠，因此台灣品牌如戰神、All in 和 Sparkprotein 等，雖然產地在台灣，使用的乳清蛋白還是需向國外購買，再運至台灣調配，因此關於乳清蛋白的製造流程，台灣能提供的資料較少。這樣物以稀為貴，進口還要加上關稅，讓乳清蛋白在台灣價格不是那麼美麗，也讓人萌生直接吃肉不就好了的想法。要補充蛋白質，除了乳清蛋白外，當然也有蛋粉、大豆蛋白、碗豆蛋白及麻蛋白等商品供選擇，還有便利商店就買的到的即食雞胸肉、蛋等。

乳清蛋白最常見的產品形式就是沖泡粉。圖／wikimedia

不過除了補充蛋白質之外，乳清蛋白還有些其他的效果讓人難以捨棄。Bear 等人在 2011 年發表的研究顯示，每天補充兩份乳清蛋白（共計 56 公克蛋白質），就算只是每天做個深呼吸運動，也比吃具有相同蛋白質含量的大豆蛋白、或相同熱量的麥芽糊精，更有降體脂的作用並；乳清蛋白在其他研究中，也出現配合其他條件能即時提升肌肉質量，或調節血糖、改善第二型糖尿病的效果 (Frid et al, 2005；Mortensen et al, 2012)。

其實，乳清蛋白一開始是各大起司工廠的燙手山芋、會造成環境汙染的廢棄物。到底後來又經過了哪些處理過程，讓乳清蛋白翻身，成為現在的廣告裡，所謂「牛奶中最珍貴的成分」，一家賣得比一家貴呢？

乳清蛋白原本是製作起士產生的廢棄物。圖／pixabay

從廢棄物變身為商品

回過來從頭講起，牛奶中的蛋白主要分為酪蛋白與乳清蛋白，各佔 80% 和 20%。在起司加工的過程，隨著酸或凝乳酶加入，酪蛋白會凝結成塊，並排出大量的淡黃色液體，也就是乳清。乳清中有 93% 是水，若直接加熱乾燥，耗能耗時，且蛋白含量僅佔乳清乾重的 13%，早期多直接廢棄或作為飼料。

另外，也因為營養價值與水分含量高，容易受微生物汙染腐敗，發酵產生乳酸，破壞乳清營養價值並產生異味。如果直接排放也會造成河川優養化等問題，所以從 1950 年代開始，隨著大型起司工廠設立，乳清蛋白的去處變成急待解決的難題。

圖／pixnio

但後來，透過應用膜過濾技術，不但解決了廢棄物處理問題，也加速了乳清蛋白的各式產品誕生。不管是正在喝，還是開始要選購乳清蛋白的人一定會注意到，除了口味之外，乳清蛋白的品項相當多樣，還會再細分成濃縮乳清蛋白（whey protein concentration）、分離乳清蛋白（whey protein isolate）還有水解乳清蛋白（whey protein hydrolysate），以及近期大廠還推出源型乳清蛋白（未變性乳清蛋白）^註1。

而這些產品之間始終存在一股微妙的價差，蛋白質含量也有些不同，此外還會混合多種來源的蛋白改變組成，這些也讓購買乳清蛋白變得難單純以蛋白純度做購買單價的考量。

這麼多種多樣的乳清蛋白產品，其實差別的祕密都藏在工廠裡。乳清蛋白只是個統稱，除了營養與口味等因素外，最主要差別在於各家工廠都有自己生產乳清蛋白的小撇步。而乳清的副產品也不只有乳清蛋白而已，還有乳糖和其他具生理活性的特殊成分，它們也因為作為配方食品、保健食品、護膚產品和牙膏的原料而漸漸受到重視。廠商調整產品線到最適化的生產方式後，就演變成現在市面上百家爭鳴，各有特色的乳清蛋白產品。

乳清蛋白的主要來源與組成

要了解工廠生產的流程如何影響最終產品，就要從乳清蛋白的成份說起。

乳清蛋白主要分成 β-乳球蛋白（β-lactoglobulin）、α-乳白蛋白（α-Lactalbumin）、血清白蛋白（serum albumin）、免疫球蛋白（immunoglobulins），與一些次要蛋白質，如：乳鐵蛋白（lactoferrin）、糖巨肽，及多種生物活性胜肽與生長因子等。每種蛋白質的胺基酸組成不同，具有各自的營養保健功能。市面上販售的乳清蛋白的蛋白組成比例會依照加工方式有所變動最多以有五種蛋白質為主，其餘的蛋白質皆屬微量存在，近年也有研究希望能將乳清中各種蛋白各別分離，做出供特殊用途之產品。

不過本文中介紹這些蛋白質重點不在討論營養價值，而是其物理化學特性上的差異，這是將蛋白質從乳清中分離的基礎。隨胺基酸組成與數量不同，分子大小會有不同，當分子量達兩倍差異時，即使是非專一性的膜過濾也可以達到分離效果。此外不同蛋白的立體結構、表面疏水特性及對熱的穩定度不同，商業上也會利用加熱讓蛋白質結構展開變性，或改變疏水性，或用酵素水解蛋白，以達到分離目的。

乳清中常見蛋白之物化特性

（資料來源：Goodall et al, 2008）

胺基酸帶有的官能基會讓分子表面同時帶有正電荷與負電荷，而在適當 pH值下，蛋白質表面電荷處於電中性狀態則稱為等電點（isoelectric point, PI）。環境中的 pH 值大於蛋白質 PI 值時，蛋白質帶負電，相反狀態時則帶正電。因此當蛋白質的 PI 不同時，可藉由調整乳清酸鹼度，讓蛋白質攜帶不同電荷而達到分離效果。

簡單來說，製程中改變酸鹼值、酵素與熱處理等因素，皆會影響最終乳清蛋白產品的溶解性、起泡性、凝膠溫度與風味。基本的物化特性會影響加工中分離與純化出的各式乳清蛋白的量，而相對應的改變商品組成，並造成不同的沖泡、飲用品質與吸收效率。

圖／publicdomainfiles

不同分離技術的排列組合，是製作乳清商品的機密

市面上最常見的兩種乳清蛋白產品，濃縮乳清蛋白與分離乳清蛋白，兩者最明顯的差異在於蛋白質含量：濃縮乳清蛋白的蛋白質含量範圍在 35-80%，尚含有乳糖、脂肪與灰分；分離乳清蛋白的蛋白質含量在 90%以上。要達到分離乳清蛋白的蛋白質純度，除了基本的超過濾以外，還要利用前面介紹的蛋白質特性，使用離子交換或微過濾技術來去除非蛋白成分。

商業上常用的乳清製造流程圖。（泛科學製圖，作者資料整理，資料來源：Huffman et al, 1999.）

上圖簡單表示了商業上常用的分離蛋白技術，詳細的排列順序則會依照機器廠牌與生產的產品而有所變動。

使用超濾膜與透析過濾製成的濃縮乳清蛋白

首先，濃縮乳清蛋白的生產是由超濾膜過濾（Ultrafiltration, UF）^註2開始的。首次過濾後 100kg 的乳清約可得到 17kg 的濃縮液（滲餘物）與 83kg 的滲透液。這些濃縮液保有原來乳清中大於 99% 的蛋白質、幾乎全部的脂肪、與約一半的乳糖、灰分（可視為無機鹽類）和非蛋白質含氮化合物。

因此經過超濾膜過濾處理提升固形物含量，乾燥後可得到蛋白質含量約 35% 的乳清蛋白，伴隨著 47% 乳糖，8%灰分與 2% 脂肪。而過濾過程中的流量與預處理如加水、濃縮與加熱等，也會影響整體組成與滲餘物含量。隨著增加濃縮次數與加水透析過濾，可再進一步去除部分乳糖與礦物質，得到整體蛋白質含量達 80%、脂肪含量 7%、乳糖含量 4% 與灰分含量 3.1% 之濃縮乳清蛋白產品。而為了達到良好的經濟效益，濃縮液最好濃縮到固形物含量在 25% 左右，搭配後續的蒸發濃縮或逆滲透濃縮與噴霧乾燥技術，即可製成常見的濃縮乳清蛋白。

製造分離乳清蛋白最常用的方法：離子交換法與錯流微濾膜過濾法

而要達到更高濃度的蛋白質比例，前面的辦法就不夠用囉。商業上製造乳清分離蛋白，最常見則是以離子交換法（Ion-Exchange Chromatography, IEC）或錯流微濾膜過濾法（Cross Flow Microfiltration, CFM）。

隨著 1980 年引進 IEC 離子交換樹脂技術，加酸讓大部分乳清中主要蛋白攜帶正電荷（pH值低於PI），會吸附在帶負電的樹脂上，將多餘的乳糖與其他非蛋白質成分洗脫後，再加鹼使溶液 pH 值升高，讓蛋白質脫離樹脂，此步驟幾乎可以去除全部的乳糖與脂肪，再搭配超濾與透析過濾去除水分與礦物質。乾燥後可得到 95%蛋白質含量的乳清蛋白，分離純化的效果非常不錯。然而此方法會搭配熱與酸以達到較佳的分離效率，因此收集到的多為變性蛋白。

CFM 則是利用微濾膜過濾方式將脂肪、變性蛋白與不溶顆粒與細菌從乳清中去除，因專一性低，分離後的蛋白質含量較 IEC 稍低，約為90%。但是相對的，由於不需要加熱或額外添加化學藥劑調整酸鹼值，被認為可以保留較好的蛋白質生物活性與風味。特別是像是糖巨肽這類的蛋白質，因 PI 值較低，在傳統離子交換法中會直接被去除，而許多研究顯示其能刺激一種控制食慾的腸胃荷爾蒙「cholecystokinin」的分泌，此賀爾蒙除了能進一步降低食慾除外，也有抑菌以達到免疫調節功能，但在陽離子交換製成的分離乳清蛋白中幾乎不被保留。

製造成本上來說，由於 CMF 有體積依賴性，生產成本與處理溶液的體積成正比，而離子交換法主要依賴多少蛋白質吸附於樹脂上，而在未濃縮處理的乳清中蛋白質含量只有0.6%，因此相較起來，離子交換法生產成本較低，許多廠商依然對此種生產方式仍具有相當的信心，並持續投入 IEC 的改良研發。

更多新技術新品項持續出現中……

隨著技術的進步，有越來越多的新方法也開始被應用於乳清蛋白的製程中。如冷連續式陰離子交換樹脂層析因不用熱與酸處理，可以保留較多的糖巨肽與其他蛋白的生物活性，所以有些廠商會特別強調此種方法得到的為富含糖巨肽之分離乳清蛋白。此外還有「源型乳清」直接使用脫脂奶製造，強調冷過濾製程；甚至是含有專一性酵素水解讓身體更好吸收的水解乳清蛋白產品等。這些新的技術與介紹，都可以漸漸在國外各大乳清蛋白的品牌中出現。

身為消費者，當然樂見更多好商品的誕生。不管是有專業健身需求，作為運動前預防補給或是運動後即時補充，可選擇純度高的分離乳清蛋白、或是保留較多機能性成分的乳清蛋白。想要好吸收、以及避免對部分蛋白過敏的人，可以選擇水解乳清蛋白。只是想維持正常體位，而食用乳清蛋白增加蛋白質攝取量、與提升飽足感，可以購買較為便宜的濃縮蛋白等。不過乳清蛋白始終是補充品，可不能完全取代正餐中的豆魚肉蛋類。而身為食品人，透過這個典型的廢棄物變黃金的故事，持續探索，也許下個挖到寶的就是你。

註解

1. 「乳清」這個詞除了是起司製作時排出可溶性物質的代稱，近年來也代表了牛奶中酪蛋白膠微粒（casein micelles）以外的物質。這兩種不同的原料會因為菌酛（mother starter）本身的蛋白質，細菌代謝產物與凝乳酶作用於酪蛋白的產物，如糖巨肽等，而造成最後商品的成份有差異。使用牛奶直接製成乳清蛋白也可以減少蛋白質受熱，或是避免因過酸等因素而變性，因此在商業上也會將直接用牛奶加工製成的乳清蛋白另稱為源型乳清蛋白。
2. 膜分離技術是指在分子水平上，不同粒徑分子的混合物在通過半透膜時，實現選擇性分離的技術，半透膜又稱分離膜或濾膜，膜壁布滿小孔，根據孔徑大小可以分為：微濾膜（Microfiltration, MF）、超濾膜（Ultrafiltration, UF）、納濾膜及反滲透膜等。MF 膜可用來阻擋粒徑在 0.05 ~ 10 微米間的粒子，通常操作壓力在 0.5 ~ 2 大氣壓就可獲得有效濾速，讓溶解蛋白質通過，可濾除細菌。UF 膜則用來分離粒徑較小的巨分子或所謂的膠體（colloids），其膜孔大約在 5 ~ 100 奈米，因可去除較大的有機分子，常以能阻擋粒子的分子量來表示其分離能力。超過濾膜通常可攔截分子量約在 0.5 ~ 50 萬之間的分子，施加的操作壓力則在 1 ~ 10 大氣壓之間，大部分可溶性蛋白質無法濾出。除了膜孔徑大小，膜表面的化學性質等也分別有不同的截流作用。

參考資料

• 羅英琪, 陳奕鳴, 王國慧, & 黃啟彰. (2015). 運動營養補充品乳清蛋白之多樣生物活性探討. 運動教練科學, (37), 105-121.
• Baer, D. J., Stote, K. S., Paul, D. R., Harris, G. K., Rumpler, W. V., & Clevidence, B. A. (2011). Whey protein but not soy protein supplementation alters body weight and composition in free-living overweight and obese adults. The Journal of nutrition, 141(8), 1489-1494.
• Brody, E. P. (2000). Biological activities of bovine glycomacropeptide. British Journal of Nutrition, 84(S1), 39-46.
• Deeth, H. C., & Bansal, N. (Eds.). (2018). Whey Proteins: From Milk to Medicine. Academic Press.
• Goodall, S., Grandison, A. S., Jauregi, P. J., & Price, J. (2008). Selective separation of the major whey proteins using ion exchange membranes. Journal of dairy science, 91(1), 1-10.
• Huffman, L. M., & Harper, W. J. (1999). Maximizing the value of milk through separation technologies. Journal of dairy science, 82(10), 2238-2244.
• WHEY PROCESSING
• MEMBRANE SEPARATIONS

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美國國家太空總署 （NASA） 的洞察號 （InSight） 火星探測器，在今年的4月6號 （2019/4/6） 擷取到了有史以來第一個可能是「火星震」的訊號¹。

這是人類在繼地球與月球之後，第三個發現的具有地震活動的天體。然而，不管是火星也好月球也好，與板塊運動活躍的地球相比都顯得死寂許多，縱使存在一些斷層、火山、峽谷 （例如火星上的水手谷），也都是非常古老的地形。可想而知，在這些不同星球上，地震的來源應該也會有所不同。

洞察號 （InSight） 火星探測器圖解。那個放在地上有圓頂的東西就是偵測地震波的儀器，叫做 SEIS。影像來源：NASA

地震波的可能來源

當物質透過振動來釋放或轉移能量時，就會形成地震波。這點與聲波非常相似──當你送氣振動你的聲帶時，就會產生聲音。

在地表附近傳輸的地震波 （振動） 被人類偵測到時，就被稱為地震。因此，任何能讓地表產生振動的方法，都是地震波的可能來源。

地球：走路、打球、山崩、斷層錯動等等

在地球上，有太多的方法可以產生地震，差別只在於規模的大小。

極微小的振動例子像是走路、打球、開車、瀑布流水等等，儀器可以檢測出由這些來源發出的地震波，但是人類自己無法感知也不會花太多心力去注意。中等程度的地震可以由諸如隧道工程、大樓爆破、山崩、火山活動、胖虎唱歌等等規模的地表振動產生，如果你身處這些事件發生地點的附近，你或許可以感受到地表輕微的震動。

而在地球上的大地震，除了少數是出自於核試驗²或火山活動之外，大部分都是斷層錯動所引起的。斷層錯動所需要的能量來自板塊之間的相互運動，而板塊運動所需的能量則來自地球內部的熱對流。

有個可以在家做的小實驗，可以讓你體會一下熱對流是怎麼驅動板塊的：只需要裝一碗豆漿，放在爐子上加熱，你就會看到豆漿表面出現的薄膜會開始受到下層液體對流的影響，不停的移動、撕裂跟聚合。（為什麼熱豆漿表面會有薄膜？請看這裡³。）

月球：隕石撞擊、熱脹冷縮、地球引力？

月震是在 1969-1972 年間，被阿波羅計畫的太空船擺放在月球上的地震儀首度發現，而且還為數不少⁴。除了由登月艇自身造成的人為振動外，月球上可說是缺少一切我們之前提到過的地震來源。

然而，因為月球缺乏大氣層的關係，我們可以預期有比較多的隕石撞擊事件，而每一個撞擊事件都會伴隨著地震。除此之外，科學家還提出了其他比較炫，但是物理上說得通的原因：

• 其一是月球因沒有大氣層的關係，日夜熱漲冷縮的情形會比較劇烈，反覆膨脹收縮的結果可能會讓月球表面破裂，釋放地震波能量；
• 其二是地球的潮汐力會把月球拉伸 （就像海洋被月球拉走形成潮汐一樣），雖然月球是固體，但累積下來的潮汐能量可能會在月球內部透過振動的形式釋放，形成地震 ^5,6。

阿波羅任務的太空人 Buzz Aldrin 正在安裝月球上的地震儀。影像來源：NASA

火星：風聲、手臂聲、地震聲？

我們對於火星上地震來源的了解就少得多了。在 NASA 的新聞中¹，你可以看到整段震波訊號被解釋成三個來源，分別是風聲、地表或地下某處傳過來的振動、與機器手臂操作時製造的振動。

科學家對那個「某處傳過來的振動」特別在意，原因是火星和月球與地球都不同，前面列出來的地震來源在火星上可能很罕見，但也不能完全確定不可能。會是探測器附近發生了山崩嗎？或是在某處有個小隕石撞擊？是行星冷卻時物質擠在一起發出的碰撞聲，還是火星內部還有餘熱讓物質運動並產生地震波？目前都還沒有人知道。

影片說明：第一個火星震的波形圖。地震波依照來源的不同而被分成三個區段：風聲、火星震，以及機器手臂操作時的震動訊號。 via NASA¹

所以，我們如何能確定火星震的來源？

每種不同的振動來源都會產生具有不一樣波形的地震波。以斷層錯動造成的地震波和山崩造成的地震波為例，前者的最大震幅 （最大搖晃程度） 會在一瞬間忽然抵達，而且持續時間比較短暫；而山崩的地震則是漸進式的，地表會慢慢搖晃至最大程度，再慢慢地消退。

因此，地震波的紀錄相當於地震來源的「指紋」，只要累積了足夠的數據，我們就能大致推敲出比較可能的成因。

洞察號探測器只在火星上工作了短短幾個月就已經偵測到數個可能的地震，再過些時日，我們就能有更多資料，比對指紋得出火星震的可能來源。希望不是火星人在地底下蓋軍事基地的訊號！

地震波的「長相」隨著來源的不同而不同。在圖中，藍色區段的地震波是土石流所引起，而棕色區段的地震波則是典型因斷層錯動引發的地震。上下兩行波形代表在不同週期下的振動形式。via  Colin Stark & Göran Ekström ^7,8

參考資料/延伸閱讀

1. NASA’s InSight Detects First Likely ‘Quake’ on Mars
2. 2017年北韓核武試驗
3. 不要丟了！其實豆漿和牛奶表面薄膜超重要
4.  Goins, N. R.; et al. （1981）. Lunar seismology – The internal structure of the moon. Journal of Geophysical Research. 86:5061.
5.  Latham, G.; et al. （1972）. Moonquakes and lunar tectonis". The Moon. 4 （3–4）: 373–382.
6.  Duennebier, F. & Sutton, G. H. （1974）. Thermal moonquakes. Journal of Geophysical Research. 79 （29）: 4351–4363.
7.  Stark, C. P., Ekstrom, G., Hibert, C. Landslide dynamics from seismology: new results. Presented during AGU Fall Meeting 2015/12/14-18, EP51D-08
8.  Detecting Landslides from a Few Seismic Wiggles. 
9. 「洞察號」成功登陸火星，NASA 展開深度探索

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近日拜某擅於爬樹的人物所賜（咦），大家都關心起爬樹、樹洞、以及 爬樹  填補樹洞是否真的能有助於防治登革熱。有人發現被攀爬的這棵樹，其樹洞中被填補了工程防水用的發泡填縫劑。網路上有討論認為發泡劑因為會不斷膨脹或有毒，並不應該作為樹洞填補的工法。¹

所以說，到底樹洞可不可以用工程發泡劑填補啊？（歪頭）

樹洞到底能不能填？又該怎麼填？園藝工法的觀點

根據討論園藝相關資訊的網站 gardening know how  所述，從園藝工法的角度來看：樹洞填充物若與樹木對天氣、溫溼度等膨脹的反應不一致，可能導致更多隙縫而對樹木造成損害。此外，傳統工法常用混凝土、砂石等作為填縫材質，因為不利於樹木結構穩定，更會提高未來要移除鋸斷樹木時的施工風險。

倘若一定要填補的話，則建議使用較軟的材質：如發泡海綿（softer material, such as expanding foam）等²。而在舊金山紀事報（SFGate）上的一則簡短報導也建議，除非是要防治害蟲或避免積水損害樹木，否則不應隨便填補樹洞。若是要填補，則可以利用可膨脹的聚氨酯泡沫（expandable polyurethane foam）。

聚氨酯又是什麼東東呢？聚氨酯（polyurethane ）縮寫與俗稱為 PU。常被應用在田徑跑道、清洗用的海綿，或用作醫療手套、保險套等來取代天然橡膠的使用。1950年代起，以聚氨酯為成分的發泡材料被陸續量產應用。

特別是硬質的聚氨酯泡沫，由於不易導熱且硬度高，常被用於汽車、冰箱、與建材的腔體填充或塗料應用。在本次的填充樹洞事件中，所被使用的「工程發泡劑」，也多以聚氨酯為主成分。

常見的聚胺酯發泡海綿。圖／wikipedia

因此，若填充樹洞所使用的工程發泡劑，其成分為可膨脹的聚氨酯硬質泡沫，則可以作為樹洞填充施工的建議工法。

填補樹洞與病媒蚊之間的距離？病媒蚊防治的觀點

然而，樹洞填充對樹木生長仍可能有風險，所以必須要是基於更顯著有利的理由，才值得施作此工法。

例如基於病媒蚊可能導致登革熱、茲卡病毒、瘧疾與黃熱病等疾病的傳播，美國亞利桑那大學農業與生命科學系Dawn H. Gouge 教授等人，在 「Mosquitoes: Biology and Integrated Mosquito Management」 一文中指出：樹洞中的少量的積水，是孳生病媒蚊非常隱蔽的場所，並建議使用膨脹率較低的膨脹泡沫，如聚氨酯泡沫作為填充物。⁴

美國疾病管制署的文件截圖。

美國疾病管制署在 「Mosquito Control:What You Need to Know About Filling Tree Holes 」一文中更明確規劃了防治病媒蚊填充樹洞的指引⁵：

1. 確定樹洞是否會積水，不會積水的樹洞可以提供野生動物築巢，不需要填充。
2. 如果樹洞會積水，則建議使用常用於居家保溫工程的膨脹泡沫來填充樹洞；且填充前不需要特別清理樹洞。
3. 如果過度填充，則可在泡沫硬化後，將突出的泡沫移除磨平。

美國疾管署亦建議：

• 不要使用砂石填充樹洞，因為砂石無法避免水在樹洞中累積，並導致砍伐時的風險。
• 不要用混凝土填充樹洞，因為混凝土並無彈性也過重。
• 不要在樹上鑽出排水孔，這會導致樹木損傷。

由以上回顧可知，在確認樹洞確實有積水，使樹洞填補有其必要性的前提下，利用膨脹係數較低的聚氨酯硬質泡沫等發泡劑，作為樹洞填補的材質，是今日被建議使用的園藝工法，並能減少病媒蚊孳生的環境。

不過，基於世界各地樹種與病媒蚊、傳染病的差異，美國的研究與政策指引，若要妥善應用於台灣的在地情境，也往往仍需配合在地自然環境等特徵做程度或方法上的調整。

具有登革熱傳染力的白線斑蚊。Source:wikipedia

雖然說源自石化工業的工程發泡劑感覺實在跟大自然的樹木格格不入，顏色也不太搭配（=w=），但其實將發泡劑用來填補樹洞，以防治病媒蚊也不是完全沒有依據的。只是也得提醒一下施工單位，等泡沫硬化了記得要去打磨削平一番，可不能像沫蟬一樣就這麼待下去啦。

編按：昔有冷泉加熱就會得到溫泉之主張，今有爬樹補樹洞能防蚊之說法；我們總難免因為喜歡或討厭說話的人，而對他說的話有月暈效應，忘了當我們懷疑眼前所看到的事物時，應該用什麼樣的方式去瞭解問題、找資料佐證、思考並做出判斷。

比如說，雖然樹洞積水可能真的會滋生病媒蚊，但是否有評估其施作風險？（像是死亡的非洲大蝸牛的殼內積水、大型會捲曲的落葉的內部積水斑蚊也能在其中生長，所以是不是全部都該立即處理？）面對登革熱，又是否還有更有效且更該執行的項目呢？討厭或喜歡某個人，全盤接受或拒絕他說的話很簡單，而難是難在儘管面對這樣的人，仍然能有獨立思考的思辨能力。

爬樹囉~(X 圖／pixabay

資料來源

1. 選BAR FB貼文
2. Patching tree hole
3. How to fill holes in trees ？
4. Gouge, D. H., Li, S., Walker, K., Sumner, C., Nair, S., & Olson, C. (2016). Mosquitoes: Biology and Integrated Mosquito Management.
5. TreeHoles-FactSheet.

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作者／嚴振邦

題目只是說說笑而已──哲學與心理學稱不上有甚麼恩怨情仇，但它們的確有千絲萬縷的關係。

最簡單地說，從歷史上來講，現代心理學最初是從哲學分裂出來的；在此之前，心理學研究可說是哲學的一個分支。但問題是：為甚麼心理學的研究會自成一類，慢慢從哲學中切割出來，成為獨立學科？

答案在於一個概念：方法學。基於自然科學的成功，很多研究人類行為的學者，也認為我們可以把自然科學的研究方法應用到研究人類上。憑藉這個主張，後來就衍伸出了現代的社會科學。在眾多社會科學當中，現代心理學，又可算是相對來說最徹底採用自然科學方法的一門學科。

隨著彼此採用的研究方法差異越來越大，當然只好分道揚鑣囉。圖／Unsplash

採用自然科學研究法：心理學的實證研究

所謂自然科學的方法，指的就是實證研究。其中最重要的就是做一些可操弄的實驗。但是基於實驗限制，很多時候我們不能以實驗法來進行研究，所以無論是在自然科學還是心理學的領域，學者都研發出了很多不同的實證方法。無論具體方法為何，它們都是以「經驗觀察」來建立理論，因此都能算是實證方法，也就是說，任何的理論都必需仰賴經驗觀察，才能予以肯定或否定。當然隨著學科發展，它們採用的實證方法也會變得越來越複雜，但怎樣發展都好，最終必定得以經驗觀察來作為理論根據。

當然有些讀者會問：早期心理學不是有很多理論，現在反反倒被視為不夠科學又不夠實證嗎？比方說，佛洛伊德首創的精神分析理論，不就被批評很久，說那根本是偽科學？關於精神分析是不是偽科學的問題，這篇文章不易解答。我只能夠講，其實從科學哲學的角度來看，我們不是那麼容易就可以證實一個理論是不是偽科學。但或許我們至少可以這樣說：就算很多早期的心理學理論不完全屬於科學，但起碼它們有意識地採納更多的實證方法來研究，而心理學中的方法學，也是從中慢慢確立基礎，變得更偏向實證科學，這已足夠說明現代心理學如何變成一門獨立於哲學的學科。

夢境、潛意識、心理防衛機轉與早年創傷，基本上都無法直接量化觀察啊。圖／Unsplash

已經有了心理學，還需要哲學來研究心靈嗎？

實證研究方法，正巧與在現代心理學出現以前的人類心靈研究方式相當不同。過去，對於人類心靈的各種研究都還只能算是哲學研究的一支，雖然很多理論都與我們的經驗相關﹙如：它們能有效地解釋我們自己的心靈經驗﹚，卻始終沒有以系統化的科學實證方法來研究。因為這樣的緣故，這些研究雖然也是以人類的行為和心靈作為主要研究對象，但和強調實證方法的現代心理學有著根本上的差異。

這故事是不是似曾相識？對了，這在哲學史上並不是第一次發生。自然科學比社會科學早出現了兩百年，就以相同的方式離開了哲學的大家庭。在牛頓的年代，自然科學還是叫做「自然哲學」呢。當自然科學的實證研究方法慢慢成熟，自然科學也就徹底離開了哲學，建立了獨立的知識體系。而實證心理學以實證方法來進行研究，亦為心理學研究之所以大有進步的原因。

這樣說來，既然心理學這麼有效地增加了我們對人類心靈的瞭解，那在研究人類心靈時，我們還需要哲學嗎？讓我下一次再與大家探討吧。

• 本文轉載自《好青年荼毒室》，原文標題為〈心理學和哲學的恩怨情仇﹙一﹚〉。

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作者／嚴振邦

人心難以研究：每個人眼中的世界都是繽紛獨特的。圖／Unsplash

上回講到，透過用實證方法建立具體的方法學，現代心理學慢慢離開了哲學的大家庭，而且在研究人類心靈方面還有長足進步。問題是，這樣下來，我們還需要靠哲學來研究人類的心靈嗎？既然實證方法這麼有效，我們研究心靈時，是否就不必再仰賴哲學了呢？

事實上，當代哲學還是有心靈哲學這門學科。我們現在想問的當然是：為甚麼還需要用哲學來研究心靈？

實證方法看的必定是公共世界

現代心理學既然用實證方法來研究，那麼我們必定也要看看實證方法的特點。實證方法講求的是經驗觀察，而且還是不同研究者都能共同做到的觀察。好比說，研究青蛙的生物學家，他們研究的當然是一些大家都共同觀察到的現象﹙例如：青蛙游泳的動作﹚，然後一起建立理論去解釋這個現象﹙比方說：為甚麼青蛙是這樣游而不是那樣游呢？﹚。

如果有個科學家，說他正在解釋一個跟青蛙有關的現象，而且只有他看得見，我們就會懷疑他究竟在研究些甚麼。而且若果只有他一個人能見到這種現象，其他科學家根本無法一同研究，科學也就無從談起。

所以，實證研究的研究目標，必然是公共的，也就是所有人都可觀察到的現象。心理學也一樣：心理學家做的，就是研究那些大家可以一同觀察到的心理現象，然後為此建立理論與提供解釋。

實證方法所要研究的主要對象，都是可被所有人具體看見的。圖／Unsplash

心靈私有的一面

但是，我們的日常經驗好像顯示，人類心靈似乎並非完全公共。有一部分好像是只有自己才能看到，根本沒有辦法讓大家一同觀察。

舉例來說，你現在試著幻想一下炸雞的味道。對，就是這個味道。又或者，你現在試著想想見到紅色東西的感覺。對，就是那個紅色的感覺。不知大家有沒有想過，會不會其實其他人吃炸雞時，嚐到的味道跟你不一樣？又或者，會不會其他人看到紅色的感覺，其實是我看到綠色的感覺？只是因為整個看顏色的色譜剛好倒轉過來，所以我們才沒有發現其實大家看到同一種顏色的感覺並不一樣？

以此類推，大家還有沒有想過，會不會其他人吃東西時，根本沒有你自己吃東西時感受到的「味道」？會不會其實其他人都像是機械人，只是用感光器感光，但沒有任何看到顏色的感覺？這很不可思議吧。不過仔細想想，我們又有甚麼證據，可以證明其他人有我們看到顏色時的感覺，又或者他們看到紅色的感覺跟我們的是一樣？

問題就在於，每個人就只能感受到自己看到顏色的感覺，卻不可能感受到別人的。所以我們似乎沒有直接的證據，去說別人看到紅色的感覺跟我是不是一樣的，或者其實有沒有所謂看到顏色的感覺。這些表面看來，似乎只有自己能感受到，但別人注定不能的部分，可稱為「心靈的私有領域」。

眼前的紅不是紅；你說的綠是什麼綠（？）圖／Unsplash

心靈哲學的研究

因為這些領域初步看來都是只有自己才能感受到，所以根本不能用實證方法來研究。不同的心理學家，都只能感受到自己的感覺，但不能共同觀察同一個感受。這樣就不能用實證方法來研究了。

而當代很多心靈哲學的研究，就是圍繞着這些看來只有自己才能感受到感覺。它們是怎麼來的？它們跟我們的大腦有甚麼關係？和物理世界又有甚麼關聯？它們是同一個東西嗎？還是一個是因，一個是果？抑或是一些更複雜的關係？因為實證心理學需要觀察一些公開、共同可觀察到的現象來研究，所以實證心理學根本研究不了上述問題。這就有需要哲學研究的地方了：究竟這些表面看來私有的東西，究竟是怎麼來的？

不過要留意的是，也不是說所有哲學理論都會認為這私有領域確實存在。有一些哲學理論認為根本沒有這些東西。同時，也不是說所有哲學理論都認為這個領域真的是屬於私有的，有些理論會認為這些領域其實也是公共的。不過不管他們的理由是甚麼，想要得到結論，只靠實證方法還是不夠。我們還是只能用哲學的方法，去論證為甚麼其實這些東西不存在，或者只是表面私有，但其實還是公共。所以，哲學在心靈問題上往往有存在的需要。

炸雞本人也認為自己香香好吃嗎？圖／Unsplash

• 本文轉載自《好青年荼毒室》，原文標題為〈心理學和哲學的恩怨情仇﹙二﹚〉。

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• 採訪編輯｜歐宇甜、美術編輯｜林洵安

本文轉載自中央研究院研之有物，泛科學為宣傳推廣執行單位

奈米粒子也能做疫苗！
警報！警報！新病毒來襲！冠狀病毒引起的中東呼吸道症候群（MERS），在世界各地發生數千個感染病例，目前沒有任何藥物或疫苗可以對抗，世界衛生組織 （WHO） 將其列為首要對付新興感染症之一。

中研院生物醫學科學研究所的胡哲銘助研究員，研發創新的薄殼中空奈米粒子，模仿冠狀病毒的結構製成「冠狀病毒奈米疫苗」，可望解決此項難纏病症，研究成果近日刊登於《先進功能材料》（Advanced Functional Materials）期刊，並已申請多國專利。

Mers 病毒3D影像。 source: Wikimedia

故事，要從 2015 年說起⋯⋯

那時，南韓爆發 MERS疫情，台灣政府也憂心忡忡。旅居美國多年的胡哲銘，正好回到台灣中研院，因緣際會下，他和台大獸醫系、美國德州大學跨國合作，以奈米粒子模仿冠狀病毒外型，共同研發MERS疫苗。

不過病毒、疫苗，怎麼會和奈米粒子扯上關係？

因為病毒，就是自然界最厲害的奈米粒子！

「想想看，人類的免疫系統經過漫長演化，已經非常發達，仍常常逃不過病毒的感染。」胡哲銘說：「但從另一個角度來說，免疫系統被訓練了這麼久，對於病毒的構造很有反應、很會辨識。」

冠狀病毒體型不但非常微小，只有幾百奈米，外表為薄殼，具有特殊皇冠樣突起，內部中空，裝著密度高的蛋白質、基因等。病毒藉由宛如超迷你戰艦的構造，將蛋白質、核酸送入人體並綁架細胞。要是將病毒的成分拆解、變成單一的核酸或蛋白質等，威力不會這麼強大。
圖片來源│胡哲銘 圖說美化│林洵安

因此，人類很早就把活病毒減毒，或是死病毒碎片製成疫苗，用來刺激免疫系統，產生抗體與細胞免疫，訓練免疫系統「記住」病毒！

傳統疫苗的侷限

然而，傳統的疫苗有很多侷限，比如說：減毒的活病毒破壞少、免疫系統反應好，但畢竟病毒是活的，仍有些許風險。

死病毒的碎片製成疫苗，雖然安全，但病毒已大大破壞，只能刺激產生抗體免疫，殺手 T 細胞不太能辨識。但細胞免疫很重要，如果有人被病毒感染，體內有幾億隻病毒，靠抗體雖然能消滅 99%，但只要有一、兩隻突變，變成漏網之魚，抗體就沒辦法辨識，必須依靠殺手 T 細胞出面。

《工作細胞》裡的殺手T細胞。

還有用病毒的蛋白質抗原，混合一些刺激免疫因子（稱為佐劑）製成的疫苗，進入體內後，因為刺激免疫因子的分子太小，免疫系統都還沒認出抗原，分子已經先在全身亂跑，可能引起發炎或發燒反應⋯⋯

直到，奈米疫苗登場！胡哲銘提出新構想：

如果用奈米粒子「模仿」病毒的外型，並做成中空，裡頭裝入強效佐劑，就有機會成為沒有毒性、副作用，又比傳統疫苗更有效的奈米疫苗。

圖片來源│胡哲銘 圖說美化│林洵安

模仿病毒大作戰

理想很豐滿，但現實卻很骨感：以往奈米技術只能做成實心粒子，無法像病毒一樣中空；其實，光要做出頭髮直徑的萬分之一、大約 100 奈米大小的實心粒子已經非常困難。

「我們一直在想，怎樣做出一個逼近病毒原樣的中空粒子？」最後胡哲銘想到一種技術：雙乳化法。

製作原理簡單說：應用水、油互不相溶的特性，製作一顆顆中空奈米粒子，讓粒子內部充滿刺激免疫因子，表面薄殼黏上蛋白質抗原，模仿冠狀病毒的皇冠樣突起。

資料來源│胡哲銘 圖說設計│黃曉君、林洵安

雙乳化法不是新技術，人們常常用它製作必須中空、可包裹東西的微小粒子，例如藥物、食品或化妝品等等，但過去製作的粒子直徑大約 10 微米，比病毒粒子大上百倍。可別小看只是縮小 100 倍，難度將直線攀升！

奈米技術，不只是變小而已

難度在哪？因為小水珠在油中的表面張力很大，非常想聚在一起，很難乖乖分開。

想想看，在正常的尺度下，拿點水倒入一杯油裡，用力搖一搖，也會產生很多小水珠在油中懸浮。但因為水珠越小，表面張力越大，狀態不穩定，很快就會聚集成為更大的水珠。

「光是肉眼觀察到的巨觀現象就是如此，更別說這些 100 奈米的超級小水珠，表面張力大到不可思議。如果沒弄好，水會全部聚在一起，油也全部聚在一起，根本做不出東西。」他解釋。

他花很多精神仔細改良每個環節，不管是施加的能量、溶劑濃度和分子大小等。歷經三年奮戰，終於成功製造出足以模仿病毒的「薄殼中空奈米粒子」，粒子內部裝入強效佐劑，並模仿冠狀病毒表面的「皇冠樣突起」，在粒子的表面覆上「蛋白質冠」，製成「冠狀病毒奈米疫苗」。

「這種疫苗製作的難度非常高，現在操作熟練的人，只要花半天就能做出成品，但剛來的人要訓練四、五個月才能上手，熟悉一點點條件差異會造成什麼影響。」他補充道。

免疫系統被誘導攻擊病原體

他將製作成功的奈米疫苗注入小鼠身上。結果發現，小鼠體內可產生抗體長達 300 天，也會強化殺手 T 細胞！當殺手 T 細胞將奈米疫苗視為病毒吞下，會被裡面的刺激免疫因子刺激，認得這些「病毒」，下次再受到感染，就能快速發動攻擊，有效毒殺病毒，達到百分之百的動物存活率。

奈米 MERS 疫苗，便是比照病毒，將抗原做成奈米大小，並模仿冠狀病毒表面的皇冠樣突起」，在薄殼奈米粒子的表面，覆上「蛋白質冠」，進而讓搭載於粒子內部的奈米級強效佐劑，得以一起傳遞予免疫細胞。經過實驗，小鼠體內可產生抗體長達 300 天，也能強化殺手 T 細胞，達到百分之百的動物存活率。
資料來源│胡哲銘 圖說美化│林洵安

目前這項研究正在美國德州進行靈長類的疫苗測試，等完成動物與人體臨床測試，預計最快七年後就能上市。

運用相同的技術，胡哲銘也和許多單位一同研發流感、B 肝或癌症疫苗。這個生技平台還能開發抗癌藥物，將藥物裝入奈米粒子裡，讓它幫忙送到癌細胞所在處並釋放……後續發展，潛力無窮！

改變薄殼中空奈米粒子的外殼，並在裡頭放入不同的佐劑或藥物，就可能開發出流感、B 肝或癌症等等不同疫苗。 資料來源│胡哲銘 圖說美化│林洵安

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

關於胡哲銘助研究員的Q&A！

胡哲銘看著自己發明的冠狀病毒奈米疫苗，小小的容器裡充滿了 10000000000000 個薄殼中空奈米粒子。
攝影│林洵安

為什麼會想到用奈米粒子模仿病毒？

其實，這是我之前在美國研究的延伸。我十三歲到美國念書，大學讀生物工程，開始接觸生物醫學、奈米醫學。

許多人可能不了解奈米和醫學有什麼關係，其實在我們身體裡就有各式各樣的奈米粒子，負責傳遞訊息或養分，像細胞與細胞之間是用約 100 奈米的粒子溝通，有些不溶於水的分子，如油脂、膽固醇等等，在身體裡也是奈米粒子。

奈米醫學就是運用「極微小的載體」，幫助藥物傳導或作為其他醫療用途，過去常用的材料有金、矽、玻璃或碳等等，現在主流是生物相容性材料，像質體、微質體或蛋白質、聚合物等。

我在唸博士後時，開始研究一個特別的生技平台：用細胞膜包覆奈米粒子，使它產生類似細胞的特性，像是在奈米粒子外面包覆紅血球細胞膜，好像穿上迷彩服，不容易被免疫細胞發現與消滅，就能延長待在動物體內的時間。還有將血小板的細胞膜包覆在奈米粒子上，再讓奈米粒子把藥物運到心臟損傷的部位。

這個生技平台好有趣！一開始怎麼想到用仿生的概念做奈米粒子？

其實是因為……沒錢！！（苦笑）

一般人想像中，美國實驗室應該經費充裕、設備新穎，但當時我們的實驗室經費不多，只能用些便宜或老舊的機器。有一陣子，許多人嘗試在奈米粒子外層黏一些特殊材料，像是抗體。當我打電話去詢價時，對方回說要三千美金，我們的實驗室根本買不起。

無法跟別人一樣進行最新的研究，我的壓力很大，被迫要找其他辦法，思考另找便宜的材料，後來靈機一動，想到可以把動物細胞膜黏到奈米粒子上。於是我就跑去找隔壁的實驗室商量，請他們把犧牲的死老鼠留給我，讓我抽取血液細胞。

後來，隔壁實驗室請我去拿老鼠，卻為時已晚，老鼠的血液已經凝固了，我只好拜託對方下次早點通知。最後我終於取出老鼠血液細胞、取下細胞膜，黏在奈米粒子上，材料費幾乎是零。

真是窮則變、變則通啊！雖然經費不足，反而激發創意。

可是我當初拿這個生技平台去發表論文時，卻曾有人笑：「怎麼會把細胞膜黏到奈米粒子上？真是笨點子！」但我沒有理會這些批評，繼續前進，最終發現這個平台的應用性很強，研究成果獲登《自然》 （Nature）期刊。

總之，那時的研究給了我嶄新的思維，原來製作奈米粒子時，不需卡在要用什麼材質，而是應該想辦法讓它變成更接近人體內的奈米粒子。回到台灣後，我才會想到模仿病毒製作奈米疫苗。

除了研發過程耗費心力，還有遇到其他印象深刻的事嗎？

說真的，這次的點子能夠實現，要歸功於中研院有先進的設備與儀器。

舉例來說，有種研究奈米粒子很重要的器材叫做「冷凍電子顯微鏡」（Cryo-electron microscopy，簡稱冷凍電鏡），可用低溫觀察奈米粒子樣本並拍照。一般儀器只能看到粒子外觀，粒子內是實心空心，根本分不出來，一定要使用冷凍電鏡。

我在美國讀博士、博士後時，七年間不斷向學校請求使用冷凍電鏡，一直不成功。好不容易求到，不料負責的人操作錯誤，拍出模糊的照片，仍然向我收費一千美金，讓我十分傻眼。

但在中研院，冷凍電鏡設施及服務皆非常完善周全，在專業的技師協助下，每次都能照到高畫質的奈米粒子照片, 讓我們能把奈米粒子極細微的差異觀察得非常清楚，然後反覆進行製程的優化，才能順利研發成功。

您從小在美國受教育，對台灣的科學教育有哪些看法呢？

我確實有很多看法！（很認真）台灣的學術硬體資源、環境，以及人才絕對是世界級的，但在自我表達以及溝通上仍有進步的空間。

因為台灣教育重視儒家思想、尊師重道，習慣只講缺點、不談優點。雖然謙虛是美德，但久了學生常缺乏自信，面對師長不太敢表達自己的想法，科學討論的風氣不盛。

在美國時，雖然我身邊的夥伴都是來自不同國家、背景和語系，但在這種多元的環境下反而沒有階級的包袱，我們會花許多時間溝通，一起把事情做好。

反觀在台灣，雖然大家都講同樣語言， 也有相對類似的背景，但卻感覺很忌諱溝通。很多時候大家怕講錯話，怕違逆師長想法， 或怕自己的想法被批評。這些顧慮是學習與科學交流上最大的阻礙， 也很難激發對科研的熱情。

所以我蠻鼓勵學生要培養自信，不要怕表達、不要怕問問題，多討論才能激發創意，同時也鼓勵老師們多給學生討論以及培養自信的機會。

在科學裡，平等的對話與討論是必要的，每個人的意見、點子都值得討論。就算不完整，我也想聽你的想法，我們可以共同找出一個更好的答案！

延伸閱讀

• 胡哲銘個人網頁
• Viromimetic STING Agonist-Loaded Hollow Polymeric Nanoparticles for Safe and Effective Vaccination against Middle East Respiratory Syndrome Coronavirus

本文轉載自中央研究院研之有物，原文為奈米級的 Cosplay：假扮病毒的 MERS 奈米疫苗，泛科學為宣傳推廣執行單位

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本文轉載自中央研究院研之有物，泛科學為宣傳推廣執行單位

• 採訪編輯｜歐宇甜、美術編輯｜林洵安

入侵紅火蟻的超級基因！
入侵紅火蟻 （以下簡稱紅火蟻） 個性兇殘，防治困難，許多遭到入侵的國家皆很頭痛，包括台灣。中研院生物多樣性中心的王忠信副研究員，多年來持續研究紅火蟻，發現紅火蟻的社群行為，是由六百多個基因鎖在一起的「超級基因」所調控。

近年來，他積極尋找超級基因上面、決定蟻后氣味以及工蟻辨識氣味的關鍵基因，希望能開發出更有效的防治餌藥，誘騙工蟻暗殺自己的蟻后。

入侵紅火蟻 （以下簡稱紅火蟻）原產在溫暖、潮溼的南美，1920 年代傳入美國，擴散到全美各地，再透過進出口貨物、盆栽泥土傳播，從美國擴散到澳洲、中國、日本、韓國、臺灣等地。
圖片來源│王忠信

入侵紅火蟻：天生脾氣暴、不好惹！

入侵紅火蟻有多恐怖？

紅火蟻的食性雜，什麼都吃，像是死掉的動物、昆蟲，地面鳥巢中不會飛的幼鳥。連蜥蜴、烏龜等靠近巢穴，紅火蟻也會發動攻擊，把動物咬得奄奄一息。只要有紅火蟻侵入的地區，其他生物幾乎無法存活，造成生態浩劫。

紅火蟻還有毒！雖然許多螞蟻都是自備毒液的狠腳色，但大多數個性溫和、攻擊性低，一旦被人踩到，立刻四處逃竄。紅火蟻侵略性非常強。誰敢侵門踏戶，立刻傾巢而出，發動恐怖攻擊。

連人類也難擋紅火蟻的恐攻！紅火蟻會吃農作物的果實、根莖，還會捕食泥土中的蚯蚓，造成嚴重的農業損失。

氣得想一腳踩死？哼哼，紅火蟻立刻順著人腿往上爬，用大顎咬住皮膚，再用腹部螫針注入毒液蛋白。人被咬到立刻有像火燒灼熱的疼痛感 （所以稱為紅火蟻），少數過敏嚴重的人會休克，甚至死亡。

現有餌劑效果不佳

2003 年，台灣發表境內存在入侵紅火蟻，危害範圍主要在桃園，隨著每年的婚飛、繁殖，領域漸漸往外擴展，新北市、松山機場等地也有災情。

目前台灣的防治策略是採熱點控制 （hotspot control），當有人發現巢穴並通報，負責人員會前往施打餌劑。

不過，目前餌劑只能防除 85~95% 的入侵紅火蟻的族群，主要原因可能是：餌劑是用藥和去油脂玉米顆粒、大豆油混合，一旦不新鮮了、受潮了，就會降低對螞蟻的吸引力，偏偏台灣天氣又很潮濕。另外，觸殺型藥劑可能傷害其他昆蟲，只建議小範圍使用，因此效果有限。

另外，還有灌入低溫液態氮、凍死紅火蟻，或灌入熱水、燙死牠們，但這兩種比較麻煩又有危險⋯⋯

中研院王忠信副研究員提出新解方：從紅火蟻的社群行為和基因組下手！

單蟻后 v.s. 多蟻后

大部分的螞蟻巢穴中不是單蟻后 （巢中只有一隻蟻后） ，就是多蟻后 （巢中有多隻蟻后），只有 5~10% 的螞蟻同時具有單蟻后和多蟻后巢穴，紅火蟻就是其中之一。

有趣的是，當單蟻后巢的工蟻發現外來的單蟻后或多蟻后，統統格殺勿論。但多蟻后巢的工蟻似乎比較「包容」，牠們會殺死單蟻后巢的蟻后，但會接納其他多蟻后巢的蟻后。

資料來源│王忠信 圖說設計│黃曉君、林洵安

工蟻怎麼認出自己的「母后」？答案：氣味。

美國科學家曾做過實驗，把多蟻后巢的工蟻，分別與多蟻后的蟻后、單蟻后的蟻后摩擦，再放回工蟻原本的多蟻后巢穴。結果發現，與多蟻后巢的蟻后摩擦的工蟻，可被同伴接受，但與單蟻后巢的蟻后摩擦的，會遭到同伴攻擊，證實蟻后氣味的轉移會引發工蟻辨識行為的混亂。

王忠信靈機一動：擒賊先擒王，想要有效防治紅火蟻，可以誘騙工蟻殺死自己的蟻后，即可輕鬆瓦解整個蟻群！方法是：找出紅火蟻身上控制氣味和嗅覺的關鍵基因，以此設計餌劑，改變蟻后的氣味或誤導工蟻的嗅覺。

但關鍵基因上哪找？這就要說到王忠信在 2013 年的重大發現：紅火蟻的超級基因 （supergene） 與社群染色體 （social chromosome）。

找到紅火蟻超級基因

科學家很早就知道，紅火蟻的單、多蟻后巢受到一組 B、b 基因所控制。不過，單蟻后或多蟻后巢，不光是蟻后的數量和氣味不同，還有許多特徵和行為差異。

比方說：單蟻后的處女蟻后腹部脂肪較肥厚，當其另立門戶，會用大量的脂肪餵養首批工蟻，而工蟻的侵略性也比較強；相反地，多蟻后族群的蟻后只囤積少量脂肪，而且不自立門戶，選擇加入其他多蟻后族群……科學家認為，光是一組 B、b 基因不可能控制這麼多差異。

直到 2013 年，王忠信發現，控制紅火蟻社群行為的關鍵，是一組包括六百多個基因的「超級基因」。

超級基因有多「超級」？一般減數分裂時，染色體的基因有機會互相交換，形成新的基因組合，所以「龍生九子，子子不同」。

超級基因則是被「鎖在一起」的一群基因，在減數分裂時，裡頭的基因是不能拆開、互換的。即使真的互換了，前、後的基因會重複或缺少，誕生的子代通常無法存活。換句話說，超級基因必須「整組」傳給後代，像被綁在一起的「套裝式」基因。

決定社會行為的社群染色體

而紅火蟻超級基因所在的染色體，即是「社群染色體」。紅火蟻的社群染色體有兩種：SB、Sb ，超級基因位於 Sb 上。

因為 Sb 上有超級基因，SB 和 Sb 在整體結構上很不一樣，很像人類的性染色體 X 和 Y 的情況。也就是說，兩種染色體的不同組合，會造成個體很大的差異，就像 X 跟 X 組合是女性，X 和 Y 組合就變成男性。

單蟻后族群的個體，只有 SB 這種染色體 （就像女性只有 X ） ，多蟻后族群則有兩種染色體：SB 和 Sb （就像男性有 X 和 Y ）。這兩種社群染色體的組合，決定了多蟻后巢和單蟻后巢截然不同的社會型態。

資料來源│王忠信 圖說設計│黃曉君、林洵安

這項發現證實了動物的社會行為與遺傳有關，也是首次發現動物社群染色體決定牠們的行為差異，對社會和演化生物學有極大的貢獻，論文於 2013 年 1 月 17 日獲登國際權威期刊《自然》（Nature）。

工蟻的氣味結合蛋白

找到了調控社群行為的超級基因，接下來，王忠信想知道，在這六百多個基因中，哪些基因負責調控蟻后的氣味以及工蟻的嗅覺？是否能用在防治上？目前已經有一些眉目⋯⋯

先從工蟻的嗅覺說起！多蟻后巢的工蟻有 SBSB 和 SBSb 兩種，單蟻后巢只有 SBSB 工蟻，王忠信將兩種工蟻的觸角切下來，測試基因表現。

結果發現，有種可以抓住氣味分子的蛋白質 OBP12，在 SBSb 工蟻的 RNA 的表現量很高，在 SBSB 工蟻身上沒有，調控這個氣味分子的基因在超級基因上，那麼這種氣味分子會不會就是工蟻辨認蟻后的關鍵呢？

「下階段的實驗，就是除去這種蛋白質 OBP12 的基因，觀察是否會影響工蟻辨認蟻后。」王忠信說。

紅火蟻的觸角外面有一層殼，中間的神經表面有受器，可接收外界的氣味分子，形成嗅覺。但是！外殼和神經之間是液體，就像一條河，氣味分子不溶於水，不能自己「渡河」，必須由一種氣味結合蛋白 OBP12 抓住、保護，才能順利「游過」液體、抵達神經的受器。
資料來源│王忠信 圖說設計│黃曉君、林洵安

多蟻后的獨家油脂

另外，他將蟻后泡入有機溶劑，將身上的油脂溶出並分析。他發現一種編號為 23 的油脂，在 SBSb 多蟻后身上量很高，在 SBSB 單蟻后很低。這種油脂會不會是工蟻判斷多蟻后和單蟻后的關鍵？

因為雄蟻的基因是單套的 SB 或 Sb，他又去分析不同的雄蟻，發現 Sb 雄蟻身上有決定脂肪酸構造的多種蛋白質基因 （可產生油脂），但在 SB 雄蟻表現量比 Sb 低，也許這就是具有 Sb 的多蟻后身上為什麼會有大量編號 23 油脂的原因。

下一步要證實：編號 23 的油脂是多蟻后工蟻辨認蟻后的關鍵！

他在多蟻后巢中放兩張紙片，一張是泡過多蟻后的紙片，一張是泡過單蟻后的紙片。正常情況下，多蟻后的工蟻會把泡過多蟻后紙片帶回家 （因為編號 23 油脂量很大），將泡過單蟻后的紙片丟到巢外牠們的專屬「垃圾桶」（無編號 23 油脂）。

王忠信的想法是：如果泡過單蟻后的紙片添加物質 23，工蟻也帶回巢，那麼編號 23 油脂很可能就是工蟻辨識蟻后的關鍵！

一旦確認了，只要想辦法除去多蟻后身上的這種油脂，讓工蟻聞不到，工蟻就可能殺死自己蟻后。反過來說，如果讓單蟻后身上有這種油脂，讓工蟻誤以為牠是多蟻后，也可能讓單蟻后巢的工蟻發動攻擊！

目前這些研究仍在進行，如果未來進一步突破，就可能開發成防治藥劑。例如：找出兩、三個關鍵基因，製作能與工蟻辨識蟻后氣味的受器結合的藥劑，讓工蟻聞不到味道或聞錯；或是設計一種可改變蟻后氣味的藥劑，讓同巢工蟻認不出自己的蟻后。

對此，王忠信微笑著說：

但願能研發有效的藥劑消滅紅火蟻，解決惱人的防治問題，這是我的夢想！

中研院王忠信副研究員，是一位演化基因學家，但希望自己在實驗室的基礎研究，能夠解決現實生活的紅火蟻防治難題。
攝影│林洵安

延伸閱讀

• A Y-like social chromosome causes alternative colony organization in fire ants
• 王忠信個人網頁

本文轉載自中央研究院研之有物，原文為人蟻大戰出奇招：破解紅火蟻超級基因，誘騙工蟻暗殺蟻后，泛科學為宣傳推廣執行單位

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諮商所費不貲，成為不少人卻步的因素。圖／pxhere

看到這兩天PTT沸沸揚揚的在討論諮商費用的問題，看到滿多對諮商有好感的人、以及心理師自身站出來說話還滿感動的。我這邊也就我的理解，嘗試用白話好懂的方式回答。

其實過去國內外心理師也不斷的發表論文或文章在討論，這個最核心的問題還是：

心理諮商到底有沒有用？值不值得那個費用？

畢竟北部動輒 2000-4000 元（純自費，不包含其他補助）的費用不是人人承擔得起，就算覺得是小錢也不想被當凱子，既然花了錢，就要覺得值錢。

因此本篇文章也是讓考慮是否要進入諮商的人，以及正在諮商中的人參考，你可以如何提出你的需求，讓你的諮商更能協助到自己。大致上，諮商費用包含以下幾點考量：

諮商費用=個案準備度+心理師專長與能力+諮商功效+諮商後覆盤+行政費用

一、個案準備度：

好的開始是成功的一半，但並不是預約即能得到心理重建。圖／publicdomainpictures

把準備度放在第一個，也是因為願意進入諮商的人，代表他已經有一定程度的意願，開放心胸嘗試改變。這也是讓諮商有效率的重要一環。很多人覺得費用越高越有用，他也越會珍惜和努力改變。所以偶爾會聽到一個狀況是：「個案預約完就覺得自己好了。」

這不是什麼神秘力量，而是他已經下定決心要做出改變，而諮商只是其中一個環節，他在敲定下下週三要諮商後的這段時間，自己做足了充分的功課和行動，因此到預約的前幾天，他就覺得沒必要前往了（當然大家還是盡量避免這個行為XD）。

價格和成效的確有所關聯。但越貴真的越好嗎？當然不是，所以還要加上以下幾個因素。

二、心理師專長與能力：

心理師的合適與否會影響到諮商效果。圖／pixabay

他是適合你的心理師嗎？如果需要談成人感情議題，但找到一位專長是失智老人的，不是說他不會處理感情，而是他經驗未必那麼多，處理起來可能需要花更久的時間。再極端一點，如果你是一位同志，找到一位反同志的心理師，那在價值觀上就有明顯的衝突，這就很難談得好，甚至被惹怒洗腦。

基本上，心理師也都要有清楚的自覺：「是否能/要接下這位個案？」、以及「談不來時能否轉介給其他心理師？」這是道德問題。

反過來說，當不適合時你會提出來嗎？其實當你願意提出來，心理師都是願意一同調整的。就像很多人到精神科拿藥說沒效，但藥物對每個人作用不同，醫師一開始也只是開最普遍有效的那種藥，但未必適合你，所以需要不斷回去調藥。

同樣的，心理諮商一開始也是心理師先按照原本的模式傾聽和分析，如果你也沒有特別反應，那心理師大概會按照這樣的模式進行。因此，像我也會在第一次諮商後詢問我的個案：「今天這樣的狀況還好嗎？有沒有什麼部分想要多一些、少一些？」配合得好，後續合作才更有成效。

三、諮商功效：

你自己本身也是影響諮商效果的一部份。 圖／pixabay

情緒宣洩：

很常聽到的一個誤解是：「心理諮商只是把話重講一遍、重哭一遍」。這只有一部分正確。心理諮商的過程，是先引導你將悲傷、憤怒的情緒降下來，我們才能客觀地討論現況，願意思考。否則一直壓抑著焦躁的情緒很難讓人好好坐著。而引導要做得好不容易，可能就需要花上心理師自身長時間的經驗累積和督導訓練等。

從根源解決問題：

許多事情被我們當作必然或合理，但其實它正嚴重地影響自己卻不自知。我們的確是把事情重講一遍，但當中可能有些細節被你理所當然地忽略。

重述不只是重述，還包含了挖掘新的可能；就像是溝通過程的某個環節，個案對朋友說到某一句話，但他卻不是說出心裡真正想說的那句話，他也從來沒想過自己為什麼沒說那句話，這可能就是影響這件事情的轉捩點。

再深入一些探討，這可能是你的性格使然，造成了不只在這件事情的困擾，也複製到了其它場合，而這個人格的討論、分析到轉變，才叫做「根源性的解決問題」。

突破分析的天花板：

不論是自己分析自己，或是朋友分析自己，都有著分析深度和廣度的限制。而心理師所受的訓練就是，從自己和個案的主/客觀角度看待這件事情、感受這件事情，也就是練習過 N 遍全世界都在強調的同理心。

除了知識性的分析之外，更會從情緒或身體感受層面與你討論（因心理師訓練而異），這也是一般日常對話較少重視、也很難操作的細節，但常常是更加深入問題的關鍵。

最真實的回饋：

外面的人際關係，可能會考量到你的感受、雙方的關係、地位與利益等因素，而不會把真正的內心話和你說。但心理諮商的過程中，心理師會很殘忍地說出自己觀察到的現象，給你最真實的回饋，並且有機會將平常埋在底下的暗流導出，讓你在適當的時機，能夠看見自身沒有意識到、或不願意識到、卻影響甚深的自我樣貌。

陪伴：

自己諮商自己會抗拒，容易感到孤獨且沒有其它力量的支持。如果有朋友可以講講當然很好，但更多的狀況是：

1. 我們無法對親近的人講述現況，因為他就是和你的現況有關的人。
2. 不論是親近或陌生的朋友，都擔心他對你有不好的評價。
3. 我們身旁根本沒有人。這些情況中，個案也許都知道方法和結果，但沒有人理解他正努力的生活，沒有人在乎他的成就，沒有人知道他能夠快樂了。這份辛苦與痛苦，需要被看見。

四、諮商後覆盤

雖然個案離開了，但心理師的工作還沒結束。圖／pixabay

心理諮商結束後，雖然個案離開了，但心理師的工作還沒結束，我們會再統整、紀錄、翻書查詢、思考諮商時腦中的幾條路徑如何修正、下次諮商能做什麼該怎麼做等等，甚至有些時候需要更多觀點，會再花錢找督導討論（督導費用通常和諮商費用差不多）。

因此，諮商結束只是代表見面時間結束，但心理師其實持續花費心力在個案帶來的議題上。

五、行政費用

心理諮商所會打造和維護一個溫馨的環境。圖／pxhere

場地：

心理諮商所和一般的房間其實不太一樣，需要經過政府審核種種的標準，包括隔音（你說話時會不會被外面的人聽到）、場地大小、緊急應變措施等。還有諮商所都會打造和維護一個溫馨的環境，確保個案走進來時，是感到安全、放心、舒適的。

人力服務：

櫃檯的服務相當重要，也需要經過大量培訓，包括解答一切進入諮商前的疑惑、說明流程、更改時間等等。諮商所通常也都會有會計處理款項，以及法律人士諮詢，以協助解決個案可能碰到的法律問題。

其它開銷：

基本上諮商所的燈光、飲水機、小點心、香氛機、冷氣等等，從早上開門到晚上關門都要開著備好，為的就是讓個案一走進來就能夠進入狀況，也才能讓心理師和個案最充分的使用這一小時的時間。

諮商的成功與否，其實有賴於雙方的合作關係。

所以回到最初的問題，心理諮商有沒有用？這要看個案的動機、心理師的能力專長與反思性、以及雙方如何搭配良好而啟到諮商功效。而心理諮商值不值得這個費用？五點綜合起來，你可以自行判斷。

其實我本來覺得心理師的專業和其它醫療專業比起來，沒有太特別的地方，直到有位醫師和我說：「雖然都要讀很久的書和考到國家證照，但我們這科最常見的就是這幾種病症，就是開這幾種藥。但心理諮商不同，你要針對每個人、每件事、每次處理流程都不一樣。那太累了。」

我才突然覺得，「對耶，許多專業都有SOP，但心理諮商基本上是沒有的。」

標準化的目的在於提高效率、降低所需精力，如果沒有標準化，也就是每一次都是客製化，那麼耗費的精神和時間也就大幅提高。也因此如果你有心理師朋友，可能會聽到他說：「今天一次接了六個個案快累死了！」你可能會想，不就是工作六小時嗎？但其實他在開始前，就要先準備六份資料和要談的東西。開始後，六小時中的腦袋完全沒有停過，他在思考和嘗試各種談話路徑。結束後，他開始寫紀錄和重新思考談話策略。

說了那麼多，我們能保證心理諮商有效嗎？

沒人敢保證。因為心靈並不像實體能夠輕易塑形，也無法眼見為憑。命運也完全超出我們的掌控，如果嚴重的事件接二連三的來臨，那也並非是談談話就能解除的事情。不論心靈或命運，當我們看不見摸不著，也沒有體驗或不想體驗，那麼肯定會有所懷疑。但如果你願意、也有需要時，可以嘗試看看心理諮商的過程，也許你會有不同的見解。

最後回答網友的問題，心理師是不是都是垃圾？我只能說：「哪個地方沒垃圾？但你若願意仔細端詳，可能，也會有一些價值連城的收藏。」

備註：

• 本文僅限個人心理動力取向、認知行為治療之理解與應用。
• 先前在泛科學編譯過一篇文章〈關於國外心理師給予諮商者的建議〉

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本文同時刊登於方格子，標題〈心理諮商現場-心理諮商值得那個費用嗎？〉

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