在見不到日月星辰的陰雨天，人類會使用指南針導航；最初製作指南針的材質是具有磁性的極磁鐵礦，也稱磁鐵礦。極磁鐵礦是種氧化鐵，更是地球上最具磁性的天然物質。有趣的是，地球上數種動物也演化出利用極磁鐵礦的體內指南針。

自古以來，這種用來導航的適應機制便已存在，即便是細菌這類結構簡單的生物體，也可以察覺到地球磁場。趨磁細菌會製造一串連續的磁鐵礦或是硫複鐵礦（類似磁鐵礦的氧化鐵）。這一連續的磁鐵礦或是硫複鐵礦會在地球磁場中旋轉，而這些微生物很輕，因此也會跟著旋轉──就如同指南針的指針。趨磁細菌運用體內的指南針，可以避免遭外力帶離最適生存的狹小棲息區域。

磁鐵礦也存在於企鵝、魚類等更大型生物的體內，但牠們並不是運用磁鐵礦讓身體像指南針指針般旋轉，而是把這種金屬化合物融合在神經細胞內。因此這些生物基本上有如配置了導航的第六感般，加上運用地標、太陽方位等，便能辨識方向。

生物不只會運用磁性金屬以察覺地球磁場；有些物種還可利用眼中的隱色素蛋白質察看磁場。隱色素蛋白質細胞另可調節晝夜節律的醒睡週期，對藍光有反應，並會產生兩個旋轉且具有化學反應性的自由基分子。地球磁場會改變這些自由基的旋轉方向，讓動物得以確認身在何處。

鯊魚與魟魚等軟骨魚類也可察覺地球磁場。軟骨魚類臉上有特別的羅倫氏壺腹器官，能感應水中電場。洋流不僅會受到地球磁場影響，還會釋放電子信號；軟骨魚類的神經細胞可感知這些電子信號以確定方位。

信鴿是怎麼從一處飛到另一處？

有人認為信鴿為了在新環境中飛行，會運用整合過的種種線索。信鴿的磁感能夠感知地球磁場，以判斷自己大約身在何處。在過去，人們往往認為信鴿判別方位是利用喙中一群含鐵細胞──使得鳥喙如同指南針般；而直至最近才確認這些含有鐵質的細胞原來是免疫系統細胞。最新研究發現，信鴿有兩套不同的系統可用來偵測地球磁場，一套在眼睛裡，另一套則在耳朵中。

人類可以感覺到地球磁場嗎？

有證據顯示大型哺乳類動物，甚至人類，或許也能感受到地球磁場。人類鼻骨裡發現有磁鐵礦，而人類眼睛中更發現有對磁性敏感的隱色素。即便如此，我們對磁場感受的理解仍不夠透徹。然而，熱衷身體改造的團體持續進行著磁性敏感度的試驗；受試者利用整形技術，將以矽包覆的釹磁鐵植入指尖。指尖植有磁鐵的受試者可使迴紋針漂浮起來。

本文節錄自《How It Works知識大圖解 國際中文版》第05期（2015年2月號）

更多精彩內容請上知識大圖解

各位夥伴，新年好

不知道各位這幾天假期是否過得開心？今年很流行的一個梗就是「如何回應親友那些讓人尷尬的問候跟問題」(請見海苔熊去年的文章)，我認為對科學人來說應該蠻習慣的了，畢竟「什麼時候要交研究成果？」「什麼時候畢業？」「什麼時候口試？」「什麼時候升等？」「什麼時候找到工作？」「你研究這個有用嗎？」「科技部計劃拿得到嗎？」… 這類問題何止是過年會被問，根本是天天都…

但我認為過年這段時間的確很適合自己問自己一些尷尬的問題。那些越不想面對、越不想提起的問題，平時可以用忙碌來逃避，放假時，特別是放到不知道要做什麼的時候，很適合自省。這也就是接下來我要做的事情，也要請大家幫個忙。

在「科學與知識傳播」這個領域中，PanSci算是稍稍站穩腳步了，意味著現在的我們跟四年多前草創時不一樣了–事實上該說跟6個月以前的我們不一樣了。PanSci已經正式成為「泛科知識」公司，過去三個月，我們開始有新的同事加入這個永遠人手不足，一個人當50個人用的兩人網站，開始實踐我們一直想要做的事情，包括全新的網站會員系統（很快就會上線）、科研募資（火箭即將升空）、科幻社群 （ 貝塔象限​ 歡迎登艦 ）、 創客主題社群 （ Makerdiwo 創客窩​ 報到 ）、新版的 天天問 （卡關中）、 科學漫畫、科學戲劇、科學創意商店、採訪國內外科研跟科學傳播單位… 是的，還真的不少，這些都是我們想要做的，但我必須坦誠，在這過程中，我們並沒有如同以前一樣，頻繁地跟各位報告我們的進度，理由只有一個：忙忘了，忘了這件事有多重要。

「20萬讚之後，PanSci 還是原本的那個 PanSci 嗎？」這就是那個我認為尷尬但沒有面對的問題。這個問題分兩個層次：第一，身為編輯，我們是否為了實踐我們自己的想法，而忙到忘記聽各位的想法？第二，隨著社群擴大，我們該如何用更好的方式去聽、去獲得各位的幫助？

我們從來沒忘記：PanSci 的價值不在於網站，而在於這個批判力跟幽默感並駕齊驅，充滿著各路強者，願意花精神、費工夫把艱難議題抽絲剝繭談清楚的社群。改變世界需要的就是一小撮人，凝聚力高的社群是有極限的，一個以科學為主題的社群更是，這樣的社群不可能太大，但我也不知道多大叫做太大。我確定的是：維繫社群最重要的就是溝通，而我們必須加強這點。

（對了，你認為你的朋友多數都知道PanSci嗎？還是你是少數派？歡迎在下面留言）

所以，從三月起，我們會固定每個月推出編輯室報告，並發出電子報，跟各位說明我們各項工作的進度，不會鉅細彌遺到像是我們內部會議文件，但會盡量讓大家參與我們各階段的成果。各位的中肯意見可以讓我們知道我們是否走在正確的路上。

另外，我們開放各位社群成員來參加我們的實體編輯會議，每次兩位以內（會議室空間有限），地點在台北市，時間是每週一下午兩點。如果你有興趣來看看，歡迎寄信給我們。

2015年，我們依舊會把握每個跟大家聊科學的機會，輕鬆，或不那麼輕鬆。近一年來我們也看見許多新加入知識傳播領域的夥伴，跟我們用不同的方式，爲類似的目標努力，我們也期待跟這些新朋友多多合作。最後，不免俗地來個新年新希望：希望2015年，我們都能更樂於把科學融合生活、整個社會能把更多資源跟希望投資在科學跟未來上。

文 / 歐柏昇（台大物理系學生、台大天文社前任社長）

網路上流傳著一篇文章，聲稱2月21日發生了強烈的太陽閃焰，程度達1859年「卡林頓事件」的等級，因此「人類差一點點就GG了」。如此關於世界末日的謠言，相當危言聳聽，甚至作者引用了英文的Youtube影片，試圖訴諸權威，讓讀者更容易相信此謠言。

這幾天根本沒有劇烈閃焰

要如何知道這篇傳言是否真實呢？現在，我們來設想另一個情境。假若今天的傳言不是關於太陽閃焰，而是如此：「西太平洋上形成了一個強烈颱風，這個颱風的強度相當於2013年重創菲律賓的海燕颱風，只慶幸颱風已經轉向，並不會直撲臺灣。」

如果今天看到這樣關於颱風的消息，你會有興趣查詢中央氣象局的網站。倘若消息是假的，很容易就看得出來──如果氣象局網站隻字未提，那颱風的消息顯然是謠言。

關於太空天氣也是一樣的，目前很多即時資料在網路上都是公開透明。我們只要稍微察看，就可以分辨出網路傳言的真偽。現在和大家介紹兩個查詢「太空天氣」的網站。

第一個是SpaceWeather.com，這個網站以簡易明瞭的介面，呈現了太空天氣的各種即時資訊。網站首頁左上角顯示了即時的數據，包括太陽風(solar wind)的速度及粒子密度，以及X射線太陽閃焰（X-ray solar flare）的近六小時、二十四小時最大強度。

在此向各位簡介「X射線太陽閃焰」的分級。科學家使用0.1至0.8奈米的波長的X射線，來計算X射線的通量（單位面積每秒通過多少能量），而定義出太陽閃焰的強度。在這樣的定義下，我們可以將閃焰由強至弱分為X、M、C、B、A這幾個等級。當我們看到一個閃焰事件時，可以從它最高峰的強度，來決定出這個閃焰的等級。

↑太陽閃焰分級說明──以2000年7月為例（修改自網站）

了解這個分級方法，我們就來查看這幾天的閃焰等級。你只要點選網頁右上角的日期欄，就可以調整日期。你很快就會發現──不對呀！這幾天都只有B級、C級的閃焰，連M級都稱不上，怎麼會說出現致命的閃焰呢？

另一個網站較為專業，是美國國家海洋暨大氣總署的太空天氣網站，可以在這裡找到關於太空天氣的原始資料。我們不詳述此網站的使用方式，只向大家分享這張圖：

GOES X-ray Flux

我們從NOAA的網站找到官方公布的X射線通量圖。你會發現，這幾天的閃焰等級幾乎都在B級，最多也只擦到C級的邊而已，完全沒有M級或X級的強烈閃焰！

我們都安然度過了很多次X級閃焰

你又會問，如果真的發生X級的閃焰，那又怎麼辦呢？告訴你，其實去年發生了好幾次X級閃焰。其中一次就在2014年12月19日，發生了X1.8級的閃焰，以下就是當時由NASA的太陽動力學天文台（Solar Dynamics Observatory: SDO）衛星拍攝下來的影像。你也知道，在12月19日那天，大家還是照常滑著手機，我們生活中毫無感受到任何威脅！

2014年12月19日的太陽閃焰 (Image Credit: NASA/SDO)

史都華‧克拉克所寫的科普書籍《太陽風暴》當中說明：「完美的太陽風暴有四個要素：（一）閃焰引起的日冕物質噴發速度一定要很快，（二）必須正對著地球，（三）必須比散亂的長命磁暴更加凝聚，（四）日冕物質噴發的磁場一定要正好跟地球反方向。」這四個條件必須同時達到，才會發生嚴重的太陽風暴。就算發生X級的閃焰，也很難精準打中地球。這就是為何去年發生那麼多次X級閃焰，我們安然無恙，還以為沒有任何事情發生呢！

太陽風暴來襲並不是世界末日

那如果真的同時達成四個條件，是不是就會發生世界末日了？我們必須釐清太陽風暴如何影響地球。首先，太陽閃焰會產生了無線電波，干擾地球上使用電波的通訊系統。此外，日冕物質噴發（Coronal mass ejections; CMEs）經常伴隨著閃焰出現，這與地球上的磁暴與息息相關。日冕物質噴發通常是以每秒200至500公里的速率前進，有時甚至可以超過每秒1000公里。這些電漿衝向地球，擾動了地球磁場而產生磁暴。產生的感應電流，可能使得電力輸送受到影響。例如1859年那次強烈的太陽風暴，讓電報通訊系統嚴重受阻。另外，GPS可能因為磁場的變動而失靈。

最劇烈的太陽風暴，有可能造成全球電力、通訊系統受損，但並不能將它想像為「世界末日」。人們經常誤解了太陽風暴的實情，將它想像成一個大火把燒到地球，或者像是炸彈一般丟向地球。我們要先釐清，「閃焰」與「日冕物質噴發」兩者並不相同。事實上，「閃焰」是太陽表面的爆炸事件，並不會透過這麼遠的距離「燒」到地球，只不過發出的電磁波可能干擾我們的通訊。真正可能拋向地球的是伴隨閃焰出現的「日冕物質噴發」。但這裡提供一些數據：日冕的物質密度，大約是每立方公分1,000,000,000（十億）個粒子；平時太陽風在地球附近的物質密度，則只有每立方公方0.01個粒子。比較地球上空氣的密度，就可以了解到日冕的密度有多低了──地球上接近海平面處空氣的粒子密度，大約是每立方公分10,000,000,000,000,000,000（一千萬兆）個粒子！密度極低的日冕物質噴發可能造成災害，但顯然不是人們想像中的巨大火把，更不會造成「世界末日」。

此外，網路傳言聲稱太陽閃焰可能毀壞核電廠，對人類造成嚴重威脅。這裡就舉1989年的例子，給各位了解。1989年3月的太陽風暴的主要災區在北美，當時由磁暴引起的感應電流損害了魁北克的輸電網路，造成九小時的大停電。牽涉到電力輸送，核電廠當然有受到牽連，但是並非影響到反應爐，而是影響到輸電網路。例如魁北克的Gentilly-2核電廠，當時斷絕電力供應，但立刻啟動備用電力設施。而在美國紐澤西州的Salem核電廠，當時則是輸電的變壓器受到感應電流毀壞，與反應爐並無關聯。

太陽風暴可能影響人類所仰賴的高科技電力設施，造成人類暫時失去電力與通訊的風險。但是，這些風險與媒體經常誇大的「世界末日」完全不同。我們也要說明，太陽風暴對人類來說，並不真的是毫無招架之力的災難。目前人們已經隨時監測太空天氣，並不斷發展著防災的措施。

太空天氣監測的防災意義

1859年的太陽風暴，在卡林頓等科學家細微的觀察之下，解開了重大的難題。人們終於了解，「地球上發生磁暴」與「太陽上出現閃焰」是相關的。1859年的歷史意義，在於人類開始使用電力通訊的時候，為了克服來自太陽的威脅，而逐步揭開太陽閃焰與磁暴的真相。

這些年來，人類對電力的仰賴程度越來越高，勢必在太陽風暴來襲時要承受更高的風險，這是我們不否認的──然而，科學家同時做了很多努力，人們對於太陽的了解已經遠超過1859年。現在，NASA的SDO、SOHO等衛星，都隨時監控著太空天氣的變化，即時回傳各項數據，讓人們做好準備。

就如同地球上天氣變化的防災一般，科學家當今對於「太空天氣」的觀點，早已從「恐懼」轉為「防災」。地球上的天氣，我們有天氣預報；太空中的天氣，我們一樣有天氣預報。在剛才介紹的spaceweather.com這個網站中，你可以在左下方看到「NOAA Forecasts」的欄位，隨時為大家做太空天氣預報，專家們可以根據這些預報來防患未然。

太陽風暴的發生不是世界末日，但科學家隨時做好準備。我們使用的高科技，在太陽底下暴露著風險，但科學家早已體認到，我們必須付出相應的代價來做防災工作。科學家的態度，就如同面對地球上的風暴一樣──那是一種天然災害，我們需要隨時監控。關於太空天氣的各項監測，隨時都在未雨綢繆！網路上流傳的謠言，任意捏造太陽閃焰事件，並且聲稱人類只是僥倖，這種說辭顯然抹煞了科學家持續為全人類的防災所做的一切努力。

延伸閱讀：

• 美國發射輻射帶風暴探測器
• 地磁逆轉與太陽閃焰殺手
• 準備好迎接下一波強烈太陽風暴了嗎？
• 2年前地球差點被1976年以來最強的CME擊中

氣態巨型行星與地球這樣的岩質行星有何不同？

想像有一顆行星上的風暴竟然大到足以吞噬地球，行星本身卻又輕盈得可以漂浮在海面上，前提是找得到夠大的海洋；此外，行星上還吹著直逼兩倍音速的強風。這種巨大行星並非科幻小說裡的產物，而是真實存在於太陽系裡，叫做氣態巨行星（gas giant）。

我們的太陽系可分成兩個主要部分。內圍區的天體比較小而緊密，也比較溫暖，這裡的行星組成大致跟地球差不多，包括水星、金星、地球與火星。過了火星繼續向外走，有一個由小型岩質天體形成的大環，這些小型天體是當初沒有形成行星的碎片，而這個大環被稱為小行星帶（Asteroid Belt）。

太陽系外圍區是個廣袤而空曠的空間，有四顆巨行星在此出沒，以與太陽的距離由近而遠排列依序為木星、土星、天王星和海王星。

這四顆行星的巨大程度超越我們在岩質行星上的日常經驗。舉幾個例子來說明它們到底有多大：木星可以裝進1300顆地球，土星只比木星小一點點。天王星跟海王星的大小很接近，雖然只有另外兩位鄰居的一半，依然大到足以一口吞掉地球。除此之外，這幾顆行星的構造也與地球和地球的鄰居天差地遠。內太陽系的行星主要由高密度的岩石物質組成，有些行星表面覆蓋著一層薄薄的氣體跟水。然而外太陽系的這幾顆巨行星截然不同，幾乎完全由氣體組成（或是氣體受到巨大壓力凝結而成的液體），因此被稱為「氣態巨行星」。

每顆氣態巨行星都有一層厚厚的外大氣層，包覆著由化學物質組成的巨大內部「地函」，從上方傳來的壓力會讓行星深處的化學物質從氣態變成液態，甚至是更奇特的狀態。氣態巨行星的固態核心至多跟地球一樣大，與外圍的氣體層相比簡直微不足道。雖然在我們眼中，氣體似乎很脆弱，但是巨行星光靠本身的巨大重力就能維持完整。（舉例來說，木星的雲頂重力是地球的2.5倍）。

氣態巨行星的高層大氣裡有劇烈的天氣系統，包括強烈風暴與颶風級強風；驅動這些天氣系統的力量除了來自太陽的熱能，也來自行星內部的能量。至少有三顆巨行星內部存在著「發電廠」，能量的來源包括核心的重力塌縮，以及高密度粒子往內層移動和較輕的粒子往外層移動的運動；在寒冷的太陽系深處，這個過程製造的能量遠遠超過單由陽光傳來的能量。目前已知唯一沒有內在能源的氣態巨行星是天王星，因此天王星的劇烈天氣成因仍是個謎。

雖說體積龐大，但是氣態巨行星的自轉速度很快，也因此一天的時間遠比地球短。木星和土星一天的時間分別是9.9小時和10.7小時，天王星與海王星分別是17.2小時與16.1小時。如此的高轉速有助於天氣系統包覆行星，在行星上各自形成獨特的雲帶。以木星與土星為例，兩者自轉的速度都快到導致赤道明顯突出，因為這裡的氣體幾乎快被甩出去了。

氣態巨行星是如何誕生的呢？又為什麼跟地球和地球附近的岩質行星如此不同？最明確的解釋是早期太陽系發生了一次重要分裂形成了一條「雪線」，位在雪線以外的揮發性化學物質（沸點比較低）不會沸騰消失，然後被年輕太陽的強烈輻射吹進星際空間。新生的太陽把這些物質吹出內太陽系，只留下岩石碎屑形成像地球這樣的行星，於是便有一大圈輕盈的氣體與結冰的化學物質在外圍繞行。接下來發生的事情有兩派理論。

太陽系的四顆巨行星各有特色。木星體積最大，色彩也最豐富；木星表面有巨大的風暴肆虐，其中最有名的風暴絕對是大紅斑（Great Red Spot）。大紅斑持續長達數世紀，大得足以吞噬超過兩顆地球。木星還有一個巨大磁場，據信是由一大片導電的「液態金屬氫」海洋製造出來的；液態金屬氫的成因是正常的液態氫（也就是氫分子）因為木星核心附近的高壓力解離而成。

大家都知道土星有美麗的土星環，但是土星本身乍看之下卻平淡無奇；千萬別被它的外表騙了。據信土星這顆第六行星的內部與木星非常相似，也可以產生與木星同樣劇烈的天氣系統，不過土星的重力比較小，因此上層氣體的壓縮程度較低，使得這顆行星的整體密度甚至比水還小。再加上太陽輻射變少，高層大氣溫度較低，裡面的氨凝結後形成乳白色霧霾，不但覆蓋住整顆行星，也遮住了下面劇烈的天氣系統。

天王星與海王星跟內圈的木星與土星完全不同，除了體積較小、顏色互異之外（天王星與海王星分別是藍色跟綠色，而非乳白色跟棕色），內部組成也不一樣。木星與土星有90%以上的成分是氫，而天王星與海王星的內層主要成分是化合物，例如氨、甲烷跟水（行星學上都稱之為「冰」）。在天王星與海王星表層底下，凝結的冰使內部宛如「冰沙」，因此這兩顆行星有時也被稱為「冰巨星」（ice giant），而不是真正的氣態巨行星。

天王星是一個難解之謎，它並非「直立」而是以98度的角度傾斜繞行太陽，原因可能是誕生初期遭受巨大撞擊，也因此繞行太陽一圈要84地球年的天王星擁有氣候極端的季節。當航海家2號（Voyager 2）在1986年飛越天王星的時候，天王星的一端正值長達42年的夏季，另一端則是漫長又寒冷的隆冬黑夜。（航海家2號是唯一探索過這些遙遠行星的太空探測器）。當時的探測結果令人失望，因為天王星看起來似乎沒有任何天氣系統。幾年後，哈伯太空望遠鏡（Hubble Space Telescope）的照片顯示天王星的天氣出現了「甦醒」跡象。現在的看法是當季節處於最極端的狀態時，會抑制天王星的正常天氣型態（甚至會隱藏內在能源存在的證據）。

如果天王星寧靜得令人失望，航海家號探測器發現以攝氏負200度的環境來說，海王星的活動異常活躍。時速超過2000公里的強風把天氣系統吹到海王星各處，而內在能源製造的能量超過來自太陽的能量2.5倍。這種現象或許跟海王星內部獨特的化學成分改變有關：甲烷分子分解後，釋放出來的碳被壓縮成微小的鑽石結晶後紛紛落在海王星核上。

太陽系的四顆氣態巨行星都是令人驚嘆的獨特世界，有足夠的祕密與未解之謎靜待研究人員花費數十年去探索。不過，彷彿這些謎團還不夠多似的，過去二十年來天文學家又發現了幾百顆氣態巨行星，原因是他們發現了繞行其他恆星的行星。目前發現的太陽系外行星都是巨行星，不只是因為巨行星本來就比岩質行星常見，更是因為目前的探測方式比較容易發現巨行星。雖然我們顯然對這些遙遠又陌生的世界認識有限，但是它們已經為我們帶來一些重大驚喜。（可以確定的是，這些龐然大物還有更多尚待了解的地方。）

本文節錄自《How It Works知識大圖解 國際中文版》第05期（2015年2月號）

更多精彩內容請上知識大圖解

對地球軌道上的人造衛星來說，太空垃圾問題日益嚴重，目前我們追蹤了超過50萬個太空殘骸，大小從彈珠到汽車不等，速度可高達每小時2萬8000公里，這些殘骸若撞擊人造衛星，可能會造成毀滅性的影響。還好，地球軌道還算寬廣，因此發生碰撞的機會很低，但也並非史無前例。2009年，一個俄羅斯人造衛星與美國人造衛星相撞，產生超過2000片太空垃圾。隨著越來越多的人造衛星發射進入地球軌道，這類的相撞無可避免地將日益頻繁。

科學家建議了不少處理太空殘骸的方法，包括利用雷射將太空垃圾推回大氣層焚毀。但瑞士太空系統公司（Swiss Space Systems，簡稱S3）竟想到了一個創新且實惠的方法，來處理較大型的太空垃圾。

他們計畫在2018年的演示任務中，利用S3公司設計的小型太空飛機，將30公斤的人造衛星「清空一號」（CleanSpace One）送上軌道。進入軌道後，人造衛星將伸出四叉機械手臂抓住太空殘骸，接著利用人造衛星上的推進器，將垃圾帶到較低軌道，釋放到大氣層中燒毀。第一次任務將花費1600萬美元，若任務成功，全球的人造衛星業者將能利用相同的技術清掃地球軌道。

真實世界中的地心引力

2013年的電影《地心引力》中，一架俄羅斯的人造衛星被飛彈擊中，其殘骸又撞擊其他人造衛星，產生更多的殘骸。雖然有些誇大，但這種「凱斯勒現象」（Kessler syndrome）絕對可能發生。這是由NASA科學家唐納．凱斯勒（Donald Kessler）在1987年提出，認為隨著軌道上的物體增加，互相碰撞、產生連鎖反應造成威脅的機會也越高，故清除太空垃圾越發迫切。

本文節錄自《How It Works知識大圖解 國際中文版》第05期（2015年2月號）

更多精彩內容請上知識大圖解

科學新聞解剖室-案件編號8

案情：「你已經死了！」媒體的火星死亡筆記本

圖片來源：http://goo.gl/ooMB6q

第87屆奧斯卡頒獎典禮在台灣時間2/23上午登場，去年票房大賣的《星際效應》(Interstellar)雖只搶下最佳視覺特效獎，但是上映時可是刮起一陣猛烈的天文熱潮。記得當時，好像每個人都變成天文達人，對天文物理都能侃侃而談，說得頭頭是道，甚至出現將科學神學化的「星際效應大解密」活動，還有近期國內BBS大站PPT出現太陽閃焰末日的謠言（破解文：世界末日擦身而過？──破解太陽閃焰的謠言）等等，可見一般大眾對於遙遠天際源源不絕的好奇心（就像我們對外星人永不退散的狂熱）；但是這些資訊是否可以讓民眾擁有正確科學知識呢？這讓解剖員不禁想起去年10月瀏覽新聞時看到一則以「移民火星等於送死？ 科學家：現有技術只能活68天」為題的報導，當時讓解剖員心中的警示燈號連連響起，心中隱隱覺得哪裡有問題，報導中提到：

太空愛好者若想移民火星，以目前的進度看來可能要暫緩，因為最新研究顯示，人若是踏到火星環境，可能68天之內就會死亡。科學家則表示，人類若想在火星永遠定居，還需要開發新科技，以避免氧氣含量的喪失。

這篇新聞是報導「美國麻省理工學院」（MIT）對於「火星一號移民計畫」（Mars One）的技術評估報告（以下簡稱MIT報告），指出移民火星的侷限，但是新聞提到的研究報告在哪裡呢？68天又是怎麼來的呢？這則和我們日常生活似乎沒有緊密相關卻又意外搭上天文熱的新聞究竟是怎麼一回事呢？且讓解剖員帶著大家一步一步掀開它「神秘」的面紗。

解剖：太快下定論的火星疑雲生死鬥

科學疑點一：被忽略的其它因素

在這篇新聞報導中，被提到的科學相關資訊包含：「最新研究」、「火星一號移民計畫」、登陸火星後約68天內死亡、在火星種植作物會產生大量氧氣等等，但卻對「MIT報告」中如何針對「火星一號移民計畫」與火星實地環境進行評估、計算等過程都略而不談，只擷取最後的結論，並將重點放在「只能活68天」。也許報導是很貼心地考量到一般民眾對科學新知的閱讀耐心，太難、太複雜的都看不懂，所以就只翻譯其中的一部份，然後相關的數據分析、圖表全都跳過。「MIT報告」如何分析「火星一號移民計畫」的數據才做出這份評估報告？報告中有什麼重要的訊息？又是如何進行實驗分析？全是一團謎啊。

因為新聞中沒有附上原文報告連結，所以解剖員只好先搜尋「MIT報告」才漸漸撥雲見日，該份報告中指出研究人員開發了一套分析工具，並運用這套工具模擬與分析火星居住地的各項數值，在報告中都有相當詳細與完整的說明。報告的一開始就指出「就地資源利用」（ISRU，In-situ resource utilization，從其他行星獲取資源的技術，降低從地球運送物資的負擔，增加太空探索的續航力），以及「生命維持技術」（Life support technologies）兩者是「火星一號移民計畫」是否能夠成功的重要關鍵，兩個因素必須一起考慮，而氧氣就是資源與生命維持技術的連結關鍵之一。

但是，這篇新聞報導只有提到「生命維持技術」，完全忽略「就地資源利用」的重要性，對於報告中的關鍵分析也沒有說明，就單單抓取一般民眾「可能」會有興趣或看得懂的數值、名詞，例如：存活68天、環境變得易燃等，新聞報導不就是民眾「知」的權利嗎？其實記者大可大膽一點都翻譯出來，或是將翻譯稿附在新聞最後，不要剝奪民眾多看、多學的機會呀！（敲碗）

科學疑點二：「68天」是怎麼計算出來的呢？

這篇新聞從標題到內容共提到三次「68天」，這令人過目難忘的「68天」又是如何怎麼來的呢？

我們回頭來看看「MIT報告」，報告中所謂的68天，是分析「火星一號移民計畫」的「生命維持單位」（Life support unit）後所得出的數值，指出若沒有「就地資源利用」的補給，第一批人員抵達火星後，會因為環境中「氧分壓」（oxygen partial pressure）過低而導致大約在68天左右會有窒息的危機（如下圖）。新聞報導內沒有提到「就地資源利用」補給的問題，才導致致死的危險；而且，「MIT報告」提到的68天是預估值，報告中使用的英文單字是approximately（大約），描述口吻可沒有這篇新聞所說那樣肯定唷。

資料來源：MIT報告（P.10）

況且，68天是在沒有「就地資源利用」補給的情況下所做出的預估值，若是在「火星一號移民計畫」預計啟動的2024年（有些報導寫2023年），說不定到時候已經發展出更先進的科技，解決物資運送的問題，或是成功開發火星的「就地資源利用」技術，那麼，此時新聞論斷的68天是不是變得太過武斷呢？至今尚未開發出定居火星的技術，也缺乏實際經驗，一切都是經由專家進行實驗、模擬、推估，新聞怎麼能毫無保留地對不那麼確定的事情妄下定論呢？

此外，新聞首段說：「人類若想在火星永遠定居，還需要開發新科技，以避免氧氣含量的喪失」，第三段又說：「依實際情況，這樣做會產生大量的氧，使得環境變得『易燃』，因此某種形式的去氧系統是有必要的。」解剖員不太能理解，氧氣究竟夠不夠？到底要發展避免氧氣喪失的科技？還是要開發去氧系統？可以說清楚一些嗎？看得好混亂啊（眼球暫時喪失對焦能力）。

接下來看看媒體上的問題：

媒體疑點一：數字並非神諭

數據不僅是科學研究的重要工具，也是和日常生活息息相關的生活語言，[1]拜媒體之賜，我們已經且非常習慣用「數據」衡量許多事情，而媒體也喜歡用數據操作新聞，當然，這些年來也成功利用數據引起很多話題，例如：驚！多吃一片烤吐司 致癌物就超標？！、本土瘦肉精更毒兩千倍（食安問題是操作重點）、別在被電子菸給騙了！致癌物竟比香菸多10倍等等；再加上將數據當成標題，看起來好像更科學、更專業；但是，我們似乎很少會去追問這些數據怎麼來的？是經過什麼實驗過程？可信嗎？都不會出錯嗎？

我們要注意的是數據並非神諭，數據也是人類產製出來的資訊，看到一個數字時，要先找出原始數據（raw data）是什麼。我們的科學新聞報導常常很迷戀數據的威力，但是數據指的是有單位的量、機率或是倍數（特別要小心驚人的倍數）？數據是由什麼人用什麼機器或框架產製？數據之間是否有關係？關係是否錯誤？因果是否錯置？假如一篇科學新聞的標題就已經用數據來誤導大眾的邏輯思考，那麼我們就要特別地小心。

媒體疑點二：小心標題的陷阱

解剖員在閱讀新聞時，一般習慣先掃描標題，再挑選有興趣、看起來很可疑的，然後再細讀新聞內容；但是，對於生活忙碌的現代人來說，有時候只看標題而沒時間看內文，在這樣的情況下，很容易掉進標題製造的陷阱裡面，尤其是報導品質低劣的媒體，利用標題營造誘人或驚悚的效果，吸引民眾的目光，卻不能帶給民眾正確的報導，不能不小心啊。

這篇科學新聞也犯了這個毛病，報導中完全忽略了科學模擬、推算的邏輯過程，而直接取用結果，並用一般民眾較為有感的數據當成標題：「科學家：現有技術只能活68天」，但我們仔細看看新聞內容，第一段：「可能68天內就會死亡」、第三段：「推斷第一批人會在登陸後68天左右死亡」，奇怪！標題不是說只能活68天嗎？內文卻又變得好像不那麼確定，標題和內文出現不一致的情況，究竟要相信哪一個說法？另外，標題前半說「移民火星等於送死？」末段又說提到主辦單位對於移民所需的技術都已成型，究竟如何呢？相當矛盾啊。（嘖嘖）

看到這裡，你還要在瀏覽新聞的第一時間就相信標題嗎？解剖員慎重地呼籲大家：請大家注意，有些新聞標題已經喪失原本功能，請小心服用，切莫囫圇吞棗。（認真魔人）

媒體疑點三：援用國外媒體的落差

依據解剖員瀏覽國內科學新聞多年的經驗顯示，國內的科學新聞有一大部分是來自翻譯國外媒體的報導，而且，通常都不那麼喜歡附上援用的「國外媒體」名稱與「原始研究報告」的來源，所以當我們要查證某篇新聞報導時，通常都要花一點時間才能找到原始資料，接著才能進一步確認新聞的可信度（記者朋友們為什麼要耍神秘呢？把原始資料附上來是很值得鼓勵的作法啊，請踴躍跟進，謝謝大家）；而這篇新聞可是有明確寫出是引用自英國的《赫芬頓郵報》（Huffington Post）的喔（鼓掌）。

但是，解剖員在《赫芬頓郵報》網站以關鍵字「Mars one」搜尋，一共找到11篇相關的報導，卻怎樣都無法和國內這篇報導直接連結起來，因為國內的這篇報導有許多細節在《赫芬頓郵報》中也無提及，例如國內報導指出主辦單位會再嚴格選出24人，但《赫芬頓郵報》卻沒有提到24人的訊息；又如國內報導指出希望到了2024年可以在火星建立永久殖民地，但《赫芬頓郵報》好幾篇報導都是寫2023年，而不是2024年；又如《赫芬頓郵報》的報導完全沒提到68天這個數據等等，落差甚大。

因此，解剖員推測，這篇新聞應該不只有參考《赫芬頓郵報》的報導，應該還有涉獵其他媒體的報導，若是如此，解剖員認為負責任的媒體應該要檢具消息來源，詳細列出所有參考的資料，以免被貼上援用不實的惡名喔。（啾咪）

解剖總結：新聞媒體不是鐵口直斷的算命師！

解剖員認為，「MIT報告」的核心是根據「就地資源利用」以及「生命維持技術」來做技術評估，卻因為媒體記者科學素養的不足（也可能沒時間看「MIT報告」），所以只能拿民眾易懂的數據來鋪排新聞；而且下標題時不懂保留，將致死危險加以渲染成死亡，並去除「估計」的字眼，直接說明只能存活68天，實在非常不應該。

本來媒體因應時事報導科學新聞，這就是很好的開端，但不應該只是趕風潮或是沾醬油般地簡化，科學講究據實報導，時事講究持續追蹤，就看媒體對此科學議題的重視程度。同樣是天文議題，以2014年11月人類科學盛事──彗星追蹤器羅賽塔（Rosetta）的探測器菲萊（Philae）成功登陸彗星為例，解剖員特別要表揚這篇引用歐洲太空總署影片的報導（探測器菲萊成功登陸彗星），它不僅簡潔而且包含了新媒體資訊圖像化的有趣要素，非常值得其它媒體的參考。綜合以上分析，本解剖室給這一則新聞報導評以如下評價（13顆骷髏頭）：

綜合剖析評比-科學偽新聞指數（滿分五顆）

「忽略過程」指數：☠☠☠☠

「不懂保留」指數：☠☠☠☠

「關係錯置」指數：☠☠☠

「多重災難」指數：☠☠

（策劃/寫作：簡克志、賴雁蓉、黃俊儒）

[1] 參考《別輕易相信！你必須知道的科學偽新聞》第二章。台北：時報，2014。

用星星來判婚姻

在科技進步的社會裡，大多數人認為媒妁之言的本質就是沙文主義，目的是用女兒（通常是女兒）交換財產或相互結盟，和愛情可說是八竿子打不著。西方國家的過往歷史就是證據。但在印度，命盤媒合延續至今，其實沒那麼功利導向，它的目的是找出夫妻的契合度。

吠陀媒人將數十項精心衡量的變數列入預測模型。星座適配點（gun milan）共有三十六點，一對佳偶至少要有十八點重疊，外加上相同的月亮位置。這個公式是依據仔細觀察星體運動而來。今天，許多遵循吠陀傳統結婚的印度夫妻都對此深信不疑，並且以長期穩定的婚姻關係來支持他們的決定。

這並不代表，這種撮合方式經得起任何嚴謹檢視。媒妁之言的吠陀婚姻之所以持久，與月亮位置毫不相干，而是因為夫妻有共同點。這是社會習俗的結果：印度習俗是只和同階級的人結婚，這樣可確保雙方社經背景相似，所屬的大圈子相互歸屬，而這兩項因素已證實可預測婚姻是否長久。況且，離婚其實是不容許的。

現在，我們用更好的儀器和更複雜的數學來解析星體運動。儘管物理學還沒整合牛頓爵士與愛因斯坦分歧的公式，我們目前擁有的物質與能量間交互作用的資訊，已經夠用了。至於一個人出生時，月亮、太陽或海王星的位置對人格、關係或未來產生哪些顯著影響，這種觀念既沒有可信的理論基礎，也沒有證據支持。

用數學統計來判婚姻

在某些方面，科學已凌駕迷信之上。但在許多重要的方面，神祕的力量有增無減。人類現在對於用數學作媒的概念—即使是我們不了解的數學—比起數千年前的態度甚至更開放了。四千多萬位美國人上過使用「獨家媒合演算法」的線上約會網站，而這些美國人跟付一大筆錢向婆羅門智者購買無法驗證的預測模型的可憐人沒什麼不同。至今，沒有任何線上約會網站經得起獨立第三方的檢驗或複製結果，更無從證明它們的演算法確實有效。

相對於公開約會網站，另一種媒合方法是廣受歡迎的「OK愛神」網站（OKCupid）。這個系統採用兩種分數：你如何回答問題、你認為對方對相同問題的答案有多重要。你回答的問題越多，系統就握有越多的資源來提高媒合準確度。這些問題從幽默滑稽（你殺過人嗎？）、個人資訊（你多常坦承你的感受？）、基本常識（地球比太陽大？）到國家政治（同志結婚有罪？）都有。爭議最大的是極為私密的問題：性傾向、興趣、界限和過去。

「OK愛神」的使用者回答問題後，會看到重要性量表，用來分類理想對象的作答方式。答案評量範圍的兩個極端是「無關緊要」和「絕對必要」，用戶就不必跟迴避該問題的人配對。評分是對數的，所以數值增加是指數性而非線性。

評分:這個問題對你有多重要？

（資料來源：http://www.okcupid.com/help/match-percentages）

為了算出你與某人有多合得來，系統會取你的分數和你觀察對象的分數，將數字相乘後取平方根。如果你與某人契合度為百分之九十五，代表大多數對方認為最重要的問題，你都答「對」了（也就是你的答案正如她所希望），而她對你覺得最重要的問題也是如此作答。以對數計算就可確保你不會和某個剛好和你在一些芝麻小事上相似、在重大事項上卻天差地別的人媒合在一起。

由於用戶都會乖乖作答，看起來資料源源不絕。也因為你回答越多問題就越可能找到適合對象，所以「OK愛神」是健康醫療領域以外，少數你能用個人資訊交換到真實、明確好處的網路新創公司。

至少，理論上是這樣。

交友網站把你給賣了

「OK愛神」的成功說明了只要有人問，我們就有多樂意奉上對個人極不利的資料。每當臉書隱私權政策有微小改變，立即就會被瘋狂報導及放大檢視，但對「OK愛神」這類網站卻漠然不理。

實際上，用戶提交給「OK愛神」的資料之精采，會讓其他人在週五晚上發出的臉書動態，看起來簡直就像是勤儉刻苦的愛米許人會寫的文字。當用戶將他們最私人的祕密告訴「OK愛神」，他們是期待保有隱私的。但該網站從藥物習慣及性傾向等問題得到極敏感資訊後，卻將其中多得驚人的數量分享給九家不同的資料轉售業者，其中包括PubMatic、Lotame、Google的DoubleClick、Nexus和臉書。這些機構繼續把資料賣給想要鎖定顧客的行銷商。有時「OK愛神」會以違反服務條款為名踢掉用戶。當這種情況發生時，該用戶也無法取回之前填答的資料，也無法檢驗他的資料是否已被確實銷毀。如果你自行離開「OK愛神」，也拿不回自己的資料。

在早期，「OK愛神」還會批評Match.com等約會網站收取費用。「OK愛神」創辦人之一克里斯汀．拉德（Christian Rudder）在二○一○年的網誌中解釋他的新創公司的哲學：「在其他約會網站上，用戶想約會還要付錢，這種做法簡直爛透了。」

主要的問題在於雙方不平等。拉德的觀察是：「線上約會大多由男性採取主動。我們的資料顯示，男性寄出第一封信的比例幾乎是女性的四倍，進行媒合搜尋的頻率幾乎是兩倍。因此，只要檢視虛假個人檔案的問題對男性付錢給約會網站所造成的影響，就等於檢視虛假個人檔案對整個系統的影響。」

交友網站知道你所有的秘密

「OK愛神」後來被Match.com的母公司收購，「OK愛神」的所有資料也被買下了。「OK愛神」的另一位創辦人山姆．亞根（Sam Yagan）很快就升為母公司約會網站事業群的主管，旗下也包括Match.com。這時他對付費約會完全改觀。

「有段時間，我相信網路約會跟Craigslist、eBay、PayPal一樣，都是贏家通吃的市場。現在，我認為網路約會並非如此。」他這麼跟我說。因為Match.com在各個年齡層有更多用戶（每月九千三百萬人次拜訪網站），用戶找到約會對象的機會比較高，這是值得付錢的，他說。用戶人數很多，也有助於Match.com和「OK愛神」更了解戀愛的科學。

他在網誌上的第一篇文章標題是〈各州強暴幻想與衛生保健〉，裡面將回答過「是否願意應對方要求在床上假扮強暴情節」這個問題的人，依州別呈現。「OK愛神」另一位共同創辦人克里斯．柯因（Chris Coyne）誇稱「OK愛神」的用途是活生生的社會科學實驗室：「舊媒介只能找到三千零五十人來回答歐巴馬的民調，而這已足夠讓他們有信心地宣布當選者是誰。相形之下，「OK愛神」能問世上最私人的問題，得到數十萬人的回答。」

「OK愛神」確實是測量數百萬人態度、信念、瑕疵的爭議性工具。但無論用戶在網站上回答了多少關於自己的問題，他們和別人的媒合成功率，完全無法預測他們未來是否可以擁有穩定的長久關係。

okcupid

本文摘錄自《遙測個人時代：如何運用大數據算出未來，全面改變你的人生》，遠流出版

photo credit: Feathers? via photopin (license)

聯合報昨日（2015/3/2）於頭版大篇幅刊登了一篇〈恐龍原來有彩色羽毛！〉，報導敘述楊子睿隨德國團隊研究恐龍化石、並以3D技術繪出全球第一隻彩色恐龍，成果獲得《科學》期刊（Science）刊登。此報導一出，各大媒體與電子媒體紛紛跟進、引用轉貼，科學新聞難得如此受歡迎──但該報導卻錯誤甚深。

該報導的受訪者楊子睿現在於德國波昂大學攻博士學位，在教授Martin Sander的實驗室負責恐龍蛋相關研究。他澄清，團隊刊於去年12月《科學》期刊的文章是統合既有研究後，提出自己的觀點與推論，不是研究論文，且文章論述重點不在於「啊呀原來恐龍有彩色羽毛！」，而是「恐龍身上的羽毛功能可能是為了什麼而演化出來？」；再者，利用3D技術描繪出身覆彩羽的恐龍是希望能於下階段著手的工作，而非團隊的文章主題與成果。

國際學術期刊的文章大致有幾種類型：有數據與資料支持的原生性研究文章、較小型但仍為原生研究的短篇文章、整合相關研究後提出一己看法的觀點文章（Perspective）。楊子睿昨晚接受泛科學訪問，他解釋，原報導所稱獲得《科學》期刊發表的文章〈Beyond the Rainbow〉其實是一篇觀點文章，而非研究文章。

〈Beyond the Rainbow〉一文探討羽毛的功能，過去的研究者多認為羽毛是為了飛行，〈Beyond the Rainbow〉主要比較了2014年的三篇研究（Foth et al., Science, 2014；Godefroit et al., Nature, 2014；Lee et al., Science, 2014），第一項研究分析始祖鳥化石，發現其羽毛結構差異不大，沒有因為處於不同部位而特化，該研究作者認為始祖鳥的羽毛或許有飛行以外的用途；第三篇研究發現演化出鳥類的恐龍支系，體型變小的速率遠大於其他支系。

綜合以上研究，Martin Sander之研究團隊再引入所有爬行動物都可能具備四色視覺的概念，亦即可以感應四種不同波長的光線，推論恐龍的羽毛可能是為了展示；從恐龍到鳥類，體型縮小的幅度大，代謝速率增加，生物得設法避免熱量流失太快，保溫工作可能也落在羽毛身上。若未來分析化石上的羽毛印痕，定量化並統計不同羽毛結構的交互關係，或許就能進一步了解羽毛的功能。

先前就讀於成大地科所時，楊子睿的碩士論文探討竊蛋龍的孵育行為，其中亦論及恐龍羽毛演化的目的，楊子睿提供自己的論文供作參考，藉由指導教授Martin Sander整合，與其他研究共同促成〈Beyond the Rainbow〉一文的觀點。這項研究工作由指導教授的觀點做為前引，現在仍持續進行中，而楊子睿延續探討此「顏色」之議題的研究文章也還在接受期刊審查。

關於恐龍與鳥類的親緣關係，恐龍有許許多多種類，各自在不同時代分化出去，而鳥類是由恐龍分化而成的一支。至於那隻擁有鮮橘色龐克頭、盤據《科學》封面的「麝雉」是什麼來頭？科學家一直難以解析麝雉的演化史，而該期研究分析45種鳥類之基因體，解析鳥類的親緣關係，並推論鳥類某些性狀的出現與消失時間。之所以談及該期文章封面，只是用於向媒體解釋鳥類羽毛之色彩斑斕。

楊子睿表示，前陣子回國與老師敘舊的時候被引薦受訪，分享自己於德國的研究工作，然受訪後缺乏來回確認，加上編輯部也更動稿件，使新聞報導充滿錯誤。楊子睿回德國後才知悉自己上報，為了請各大媒體將錯誤訊息下架，他徹夜擬澄清稿，還打了幾十通國際電話請其他媒體撤下報導。昨天下午，聯合報與轉貼該新聞的媒體大多已撤回報導的頁面，但仍有不少影音新聞與網站留存最初的錯誤資訊。

對於此事件，楊子睿說，這樣錯誤的報導不僅誤導大眾、使學者名譽受損，他也相當憂慮學界的反應，擔心影響台灣學術，因為「現在中國的古生物學研究非常興盛，對於恐龍議題報導比臺灣專業的多。」

楊子睿大學時期雙主修地球科學與生命科學，因不想放棄任一領域，因此選擇了兩學門的交集──古生物學，一頭闖進「侏羅紀公園」研究恐龍。他預計今年七月到野外考察，在內華達州挖掘魚龍化石，於蒙大拿州挖掘獸腳類恐龍的窩蛋化石。

附註：楊子睿聲明全文。

前幾日（2015/2/27）看到了這則新聞：「身體停止生產能量　英16歲美少女等待死亡」。新聞裡面提到這位女孩因為得了粒線體疾病（mitochondrial disease），導致「身體無法為重要器官及肌肉供給能量」，所以正在慢慢等待死亡降臨。

Corah-Beth Slaney. 圖片來源：BBC

以筆者十多年教學的經驗來說，看到這個新聞第一直覺就覺得「不可能」！如果真的「身體停止產生能量」，根本一下子就死了，怎麼可能還能從2011年活到現在呢？

再仔細看看那個新聞，裡面提到「糖尿病症狀及癲癇」，加上「粒線體疾病」，是什麼問題幾乎就呼之欲出了：肌陣攣性癲癇發作伴破碎紅纖維病變，（Myoclonic epilepsy with ragged-red fibers，簡稱MERRF）。

MERRF的病名是它的症狀的大集合：抽搐與肌無力、癲癇、以及不正常的肌肉細胞出現紅色纖維的型態。

這個疾病，根據美國國家衛生研究院（NIH）的網頁資料，MERRF目前依照缺損的粒線體基因種類，分成四種：第一種，也是最常見的，就是MT-TK基因缺損。

MT-TK基因負責產生lysyl-tRNA（攜帶離氨酸的tRNA），由於這個基因細胞核裡面沒有，一旦缺損，所有需要這個tRNA才能合成的蛋白質通通不能合成；當然就糟了。大概八成的MERRF都是這個基因出問題，生化課本裡面也只有提到這個基因跟MERRF的關係。

另外三種分別是：MT-TH、MT-TL1、MT-TS1基因缺損。其中MT-TH基因負責產生histidyl-tRNA（負責攜帶組氨酸的tRNA）、MT-TL1基因負責產生攜帶白氨酸（leucine）的tRNA，而MT-TS1基因負責產生攜帶絲氨酸（serine）的tRNA。所以，當它們發生缺損，當然也不妙了。

對於不知道tRNA做什麼的朋友，可以點一下這篇文章，多了解一下tRNA的重要性。

回到我們的水果日報。筆者查了一下外電，的確有這件事發生：不過，BBC可沒說那位女孩的「身體停止產生能量」，但是既然水果報都已經說是「鏡報」了，所以筆者就再認真一點點，查到了「鏡報」的那篇文章。

好吧，果然裡面有提到停止產生能量，

Just one month later, Corah-Beth Slaney, 16, from Nottingham, was diagnosed with mitochondrial disease – a life limiting disease that prevents the body from producing energy for vital organs and muscles.

可見鏡報的水準實在也不怎樣。不懂為何水果報的記者不去查一下BBC或是請教一下最廢的生科系學生，就算不能確定是MERRF，至少也不會鬧這種「身體停止產生能量」的笑話。

最後要提到，MERRF在全世界的盛行率大約是五千分之一，並不是一生下來就會發作，也有如這位新聞裡面的女孩，到青春期才出現問題的。

前陣子英國通過粒線體移植的法律，就是為了要避免粒線體疾病的出現。由於只有媽媽的粒線體會傳給孩子，因此粒線體疾病是母系遺傳，所以可以經由捐卵（其實是捐卵的細胞質）來治療粒線體疾病。媒體給粒線體移植取了一個很可愛的綽號：三親嬰兒（babies with three people）。

至於筆者為何說如果身體停止產生能量，一下子就死了呢？其實只要看氰化物（cyanide）中毒的人死多快就知道了，柯南跟金田一不是都很愛用嗎？

圖片來源：漫畫《名偵探柯南》

最後，粒線體的lysyl-tRNA基因（MT-TK）也被發現跟第二型糖尿病有關，所以所有這些資訊兜起來，幾乎可以確定是MT-TK型的MERRF……

原刊轉載自作者部落格。

參考資料：

1. Myoclonic epilepsy with ragged-red fibers. NIH-Genetics Home Reference.
2. MT-TH. NIH-Genetics Home Reference.
3. MT-TL1. NIH-Genetics Home Reference.
4. MT-TS1. NIH-Genetics Home Reference.
5. 2015/02/11. Kirkby teen Corah-Beth Slaney faces two-year wait for house revamp. BBC News.

via relatively interesting

作者：楊梓燁〈捷學的哲學〉

在當代社會裡，科學被公認為最可靠的知識。同時，由於科學在人們心目中有那麼高的可信度，引來一些人以科學之名招搖撞騙。此時，我們就會生起問題或爭論：什麼是科學？這些以科學之名招搖撞騙的主張、商品，為什麼不是科學？它們為什麼不配有「科學」的名號？

假如你認真思考這道問題，這時候你就走進科學哲學的討論之中。因為在科學哲學的討論裡，「科學是什麼？」是哲學家長久關注的問題。它不但是哲學家的玩意兒，更是有實際的意義。讓我們看以下的一個真實法律案例。

什麼是科學？──一個真實的法律案例

近十幾年，美國興起了「智能設計論」（Intelligent design），這論點主張宇宙和生物並不是由演化和自然選擇中而來，而是由某種超級智能創造或設計出來。支持者認為智能設計論是一種科學觀，而不是宗教，因此應該要把它列入生物課程裡教授學生，讓它能與演化論一樣的地位，引發了演化論與智能設計論的爭論。

2005年，賓夕凡尼亞州法官John E. Jones III 宣布在科學上違反美國憲法第一修正案裡「政教分離」的原則，裁決指出智能設計論屬宗教思想，很多人視這個判決是科學論者與政教分離者的勝利。但事情並不那麼簡單完結，因為智能設計論在美國非常流行，多達十幾個州仍然存在智能設計論與演化論的爭論，皆因如同法官John E. Jones III 的判決書中所言，智能設計論只是把「神創論」改頭換面重新包裝後的宗教產物，只是沒有特別提到這個智能設計者是誰（上帝），因此在擁有大量基督教原教旨主義信徒的美國仍然廣受歡迎。

其實早在20世紀初，演化論與神創論的爭論就開始在美國上演。1925年，當年美國田納西州是有法例禁止教授演化論，一位中學教師在中學教演化論因而受審。1968年，這條法律才被美國最高法院判決違憲而取消。但基督教原教旨主義者與右翼政治勢力並不罷休，發動了科學神創論運動，提倡科學神創論和演化論一樣是科學理論，應該在生物學課堂上教授，並為科學神創論製造彷彿沒有宗教內容並模仿科學論述與文獻，用他們自己的話來表達，就是：「創造模式至少是與演化模式同樣科學，並至少和演化模式一樣是非宗教的。」（Alexander Bird, 1998）

80年代初，至少有兩個州份真的通過了法案，要求神創論與演化論必須同時在學校中教授，引起了很多科學家與學術界的強烈反對，他們認為神創論儘管在修辭技巧或形式方面具備了科學的特徵，但終歸究底，它絕不是科學，而是偽裝成科學的宗教，並掀起了訴訟，在1982年打進了美國最高法院。

當時，最高法院認為爭論的焦點不在於宗教是否要挑戰科學，也不是神創論是否合理或真實，而是神創論到底是不是科學主張。而要回答這道問題，必須知道什麼是科學，如何區分科學、非科學與偽科學。這些都是哲學問題，因此當時法官William R.Overton 並不只聽取科學家對這問題的評議，也找來哲學家作證。最後，William R.Overton 裁決神創論不屬科學，因而違憲。當時，他提出了科學理論應該具備如下的特性：

1. 遵循自然界的規律
2. 根據自然界的規律解釋現象
3. 在經驗世界裡它是可檢驗的（testable）
4. 它的結論是暫時性的，即不必是最終的結論
5. 它是可證偽的（falsifiable）

雖然很多科學家熱烈支持裁決結果，但當時著名的科學哲學家Larry Laudan（1982）指出，如果神創論者懂得一點科學哲學，就知道上述的特性均或是不能作為科學的必要條件與充分條件，或是神創論也可以滿足。無論如何，現在神創論又改頭換面，變成智能設計論，再次走進法律與政治爭論裡，「到底智能設計論是否屬科學」、「什麼是科學？」這些「古老」的科學哲學問題又再次顯示了它的實質作用。

非科學（non-science）、不科學（un-science）與偽科學（pseudo-science）

從上述的現實法律案例裡，我們可以看到區分科學與偽科學的重要。不過，值得注意的是，劃分什麼是科學（即區分什麼是科學與非科學），與劃分科學與偽科學，並不是同樣的問題。

因為並非所有非科學的就是偽科學，例如宗教、文學、藝術，它們不是系統化的科學知識，卻也不是偽科學。在科學內部的討論裡，也有所謂好的科學研究和壞的科學研究之分，壞的科學研究有時也會被抱怨為不符合科學的嚴謹、不夠科學。為了進一步釐定「偽科學」大概是什麼，我們可以作以下的概念澄清。

「非科學」（non-science）是指一切不是科學的東西，也就是包括與科學無關的文學、藝術，也包括假冒科學的偽科學（如智慧設計論、自然療法），都是非科學。

「不科學」[1]   （un-science）是指那些科學家公認為嘗試在從事科學研究，但研究中因有不慎的錯誤（譬如實驗設計有很大的偏差）而導致結果失效，不能作為科學的素材、證據或成果，即稱為「不科學」（un-scientific）[2] 。

至於偽科學呢？很多科學家都強調，它們不是科學，卻透過宣稱自己的主張、活動、信念是符合科學方法或現有的科學真理來偽裝成科學。也許，我們可以為「偽科學」作以下初步的界定：

1. 它不是科學的，而且
2. 主要支持它的人都試圖把它宣傳為一種科學

（1.）是科學哲學關注的重點，（2.）在哲學的討論上不太受關注。科學哲學家主要圍繞著（1.）進行哲學爭論，而他們的爭辯方式主要集中在「什麼是科學」這問題上，因為界定了什麼是科學，也就變相界定非科學（non-science）是什麼。

不過，科學哲學家Larry Laudan（1983）卻嚴厲批評「科學是什麼」的劃分工作並沒有任何實現的可能，當時很多哲學家都同意他的說法，宣佈了劃分工作的死亡。但最近幾年，科學哲學裡又再次掀起了這道問題的討論，2013年更有一本專書Philosophy of Pseudoscience 收集近幾年關於此劃分的論文。

區分科學與偽科學的價值

「科學」能否被定義、科學與偽科學能否被劃分，這些都屬哲學問題。我們可以暫且不下論斷（有機會及後撰文討論）。不過，劃分科學與偽科學的價值的確存在。科學哲學家Martin Mahner認為它在理論與實踐上都具有價值。

理論上的價值不在於科學，而在於科學哲學。如同在思考方法裡，我們釐定什麼是謬誤（即區分謬誤與非謬誤），將能夠幫助我們理解、討論和學習什麼是非形式邏輯與合理的論證；我們釐定什麼是科學（即區分科學與偽科學），將有助於我們在科學哲學的討論。

從實踐的角度來看，這區分在私人與公共生活上都發揮著重要的指導作用。因為，在當代社會的任何領域裡，科學都被公認為最可靠的知識來源，佔領著崇高的地位，因此在不同領域裡都出現許多舉著科學旗幟招搖撞騙的主張、教育、商品。科學與偽科學的區分，將有助於我們區別哪種訊息、主張、商品比較可信，哪種比較可疑。在此，我們可以看到這概念區分在以下的議題上均發揮著重要的作用：

一、醫療

西方醫學的治療之所以有效，是因為醫療科學的發展依靠嚴謹的科學實驗、證據與評估。但有些偽科學，譬如最近流行的順勢療法、自然療法、觸摸治療（therapeutic touch）、量子觸療（Quantum Touch），卻沒有任何實證基礎（見此一、二的反偽科學文章），不但無效，甚至有時會帶來生命危險。所以，醫療保健供應商、保險公司、政府機構和病患者都需要知道什麼是真正的科學醫學，什麼是偽醫學。

二.、法律上的專家證言

在法院的訴訟裡，有時辯護人或提告人為了自己利益，會找專家採取一些偽科學的手法迷惑陪審團。由於法庭證求證據正確可靠，所以，法院為了識別專家證言是否可靠，往往都需要延長訴訟時間雇用獨立於當事人的專家作證，去判斷這些證言是科學專業知識，還是偽科學。

三、環境政策

當政府推行某種政策，為了防止它可能造成的環境災害，政府必須充分地評估政策是否對有危險環境的風險，同時採取合理的預防措施。這時候，環境保育組織、商家、社會團體都會各自提出科學證據去支持自己的理由（想想台灣的擁核與反核運動之爭論）。因此，決策者需要區分哪些證據是偽科學，哪些證據才是真正的科學知識。

四、科學教育

在教育裡，我們需要教授正確的知識。為什麼我們教天文學，而不是一些人心目中很「準確」的占星術、星座？為什麼我們教統計學時，不教自稱有統計學、環境學基礎的風水？為什麼我們教物理的量子力學時，不教量子觸療？為什麼生物課上教疫苗時，不教授反疫苗人士的所謂科學批判（見此一、二、三的反反疫苗文章）？

也許讀者聽起來很荒謬，但有時意識形態就驅使人們做一些愚昧的事，如文章一開始提到的智慧設計論的案例，在科學人眼中荒誕的偽科學，卻有很多大眾支持引進它們到學校課程。教育當局必須列入明確的標準來保護學生，不要讓他們學習到不可靠、偽科學的教育知識。

五、公民社會的發展

最後，普遍地說，在當代民主社會裡，我們希望公民的公共決定，是取決於科學知識，還是迷信、意識形態的偽科學？如果公民需要付稅資助科學研究，而且自然療法、占星術、風水、智慧設計論等以科學之名要求申請資助，我們為什麼不應該批准？這些議題或基礎，都需要人們區分什麼是真正的科學，什麼是偽科學。

結論
最後，特別一提，有些科學家不太喜歡哲學家對「科學」作出定義，因為它如同規範了科學是什麼，因為我們給予「科學」一個定義，變相也把不符合定義項的所有東西都排斥出去，那就有可能出現：一個理論被科學家公認為是科學理論，卻被這定義排擠在外。不過，我認為哲學家可以回應，他們不是要做一個規範性的定義，而是描述性的定義，因此哲學家界定什麼是科學時，必須符合科學社群公認的理念。

註腳
[1] 「不科學」是我自己對“un-science”的中文譯法。暫時想不到un-science更好的中譯，使得它與non-science的中譯不同，同時兼顧中文的語感。如果讀者有更好的提議，不妨留言提出。
[2] Un-science是否屬於non-science，要視乎「科學」的定義。

參考資料

1. Alexander Bird(1998). “Philosophy of Science"
2. Larry Laudan(1982). “Science at the Bar—Causes for Concern”
3. Larry Laudan(1983). “The Demise of the Demarcation Problem.”
4. Martin Mahner(2013). “How to Demarcate after the (Alleged) Demise of the Demarcation Problem”
5. Pigliucci, Massimo (EDT) (2013). “Philosophy of Pseudoscience: Reconsidering DemarcationProblem"
6. Science and Pseudo-Science (Stanford Encyclopedia of Philosophy)
7. 1925年的法律案件
8. 1968年的法律案件
9. 1982年的法律案件
10. 2005年的法律案件

轉載自捷學的哲學

科學新聞解剖室-案件編號9

案情：誰殺了台灣之光？

來源：2015/3/2聯合報頭版

2015年3月2日，相信那天一大早看報紙的人一定會驚呼頭版上一則難得的本土科學新聞：「恐龍 原來有彩色羽毛！」內文中提及，赴德波昂大學攻讀博士的成大學生與該校恐龍研究團隊研究發現，恐龍不但是有羽毛的，且是彩色動物，相關的研究結果更登上美國「科學」期刊（Science）。看到這裡，連解剖員也忍不住讚嘆，沒有三兩三可不容易登上「科學」啊，想像著色彩斑斕的恐龍畫面，這不叫台灣之光什麼才叫台灣之光？！

只是好景不長，這一則報導在該名台灣研究生的抗議之下，只活了短短的一天，就從網路上下架，從此銷聲匿跡。幸好解剖員還保留了當天的紙本報紙，到底發生了什麼問題？誰謀殺了解剖員望眼欲穿的科學台灣之光？就讓解剖員開始來開刀看看。

解剖

科學疑點一：恐龍今天才變彩色嗎？

有關這篇報導的科學錯誤，這名科學當事人（應該是受害人）已經有許多的親身說明。這些說明其實剛好含括了許多媒體因為對於科學社群運作方式的不瞭解，所以容易犯下的錯誤，我們將它分類整理如下：

1. 科學文章的類型傻傻分不清楚：國內媒體常常會有新聞指出XX大學的研究團隊登上Nature或Science雜誌，但是不要以為登上這兩個期刊的研究就要舉國歡騰，因為裡面還有區分喔。以這篇報導提及的文章為例，該文章屬於「觀點文章」（perspectives）並非「研究論文」（research article）。許多不同領域的國際期刊都會有不同文章的類型區分，以Science為例，「研究論文」才是一個完整學術界認可的文章，「觀點文章」往往具有前瞻性，但是還需要被進一步檢驗與佐證的文章。
2. 無中生有：這篇報導裡面有許多無中生有的科學錯誤，例如「研究團隊研究發現，恐龍不但是有羽毛的，且是彩色動物。」，錯！這是大家都已經知道的科學事實。再例如「這項研究獲得美國『科學』期刊認可發表，引起古生物學界熱議，當期期刊為了這項發現，還以有遠古血統的『麝雉』為封面」，錯！，當事人表示「這個封面只是讓我們知道，恐龍很有可能可以如同麝雉一般，全身色彩斑斕」。還有，搞半天，這位台灣研究生根本並未掛名在該篇文章中，旁邊的人到底是在幫忙high什麼？
3. 劃錯重點：這篇Science文章的內容主要是在講恐龍「羽毛」的功能，推論恐龍身上的羽毛很有可能不是為了飛行的功用而演化出來，而是基於展示或是其他原因。但是新聞報導卻把其中的一個重點劃成研究團隊利用電腦三Ｄ技術，畫出全球第一隻彩色恐龍，讓讀者以為Science封面上那一隻色彩繽紛的「麝雉」就是該團隊所畫的。事實上利用3D方式來建立全身披滿彩色羽毛的恐龍，那是台灣研究生指出未來希望進行的一項工作，並非文章的成果與主題。

科學疑點二：科學家為什麼要聯絡記者？

如果台灣的記者報導向來讓科學家有這麼多不放心的話，那麼當時為何會有科學家會幫忙聯繫記者報導呢？如果媒體需要一些科學新聞或是地方的新鮮事來妝點門面，那麼科學家圖的又是什麼呢？這起事件的來龍去脈是因為這位台灣研究生休假回國時拜訪過去的碩士指導老師，而這位老師協助牽線記者後所進行的報導。指導老師去聯繫記者報導的動機，有許多的可能性，例如為學生好、為學校好、為自己的單位好、為整體的學門領域好、為社會好，或是為自己好…都有可能。畢竟現在的科技研發與過去不同，處處需要用到經費，因此動輒要被檢視KPI、影響力、計畫成果、貢獻，科學成果有了「能見度」可以換算成許多意想不到的有形或無形好處。但是多數科學家在面對媒體時，卻也是又愛又恨，一方面需要媒體幫忙披露好消息，但是又怕記者斷章取義、扭曲事實，讓自己的聲譽毀於一旦。像這一次的苦主是一位正要嶄露頭角的研究新兵，如果整體事業正要起步之時，就讓學術同儕標定為臭屁、邀功、膨風、心機，傷害可想而知，也難怪他這麼生氣。對於閱讀者而言，應該要瞭解多數科學家是愛惜羽毛的，過於膨風的報導是不足以採信的。

媒體疑點一：地方記者寫的科學新聞？

如果仔細閱讀這一則新聞，你應該就要注意到文章一開始就寫著「記者修瑞瑩╱台南報導」。如果你對於新聞報導敏感的話，會發現這是一篇來自於台南地方記者所撰寫的科學新聞報導，這其實是很罕見的一種狀況。果不其然，你會發覺這一位記者報導過的主題琳瑯滿目，選舉的、體育的、教育的、采風的不一而足，簡單說，只要是該報社有關台南的，他全包了啦！一個地方記者需要負責這麼多事務，又剛好碰上這一件十分具有專業性的科學新聞題材，出包似乎也不難預期。而且這一則新聞要從地方新聞躍上頭版新聞，想見在編輯會議中也是經過一番的廝殺才能幫科學新聞爭取到這樣的空間，實屬難得。要怪還是得怪該報社，尊重一下科學新聞好不好？尊重一下地方記者好不好？要上頭版，多派個專業配稿來輔助及佐證一下好不好？

媒體疑點二：誰在追求最新、最快、最大、最棒棒的「世界第一」？

這一篇報導的內容讓解剖員誤以為這個團隊是全世界第一個發現恐龍是彩色的，裡面還提到「…OOO與波昂大學研究團隊並利用電腦三Ｄ技術，畫出全球第一隻『彩色恐龍』…」，好多個「第一」ㄟ！！以前就曾聽過跑科學新聞的資深記者提及，因為台灣的報紙向來輕忽科學新聞，所以就得硬掰一些什麼「世界第一」、「宇宙最大」的名號，才能騙過編輯，讓文章順利見報，每次聽到這種辛酸都為這些第一線的科學記者掬一把同情的眼淚。想當然，這一次的報導烏龍也是在這種迷思下被催生的結果，讓科學威而鋼再次戰勝了自信心陽痿的報社編輯。

只可惜這種一味的追求最新、最快、最大的集體無知，不僅瞎掰相關的科學事實，更容易壓縮了國內「正常科學記者」的寫稿空間。有一次的會議中，線上科學記者無奈地指出他們的編輯大大，既要要求他們用極為簡短的篇幅說明科學內容（500字以內），又要他們寫到連國中生也能懂（當然「世界第一」最好懂）。所以搞到後來，正規的科學新聞記者也報導得綁手綁腳，不敢挑戰深入的題材，不僅讓報紙變笨，也牽連台灣民眾變笨。科學新聞一定要用夢幻的世界第一來虛張聲勢嗎？篇幅只能500字嗎？在暗夜裡吹口哨，只能用來壯膽啦！

總評：「世界第一」要小心！

在這一個案例中，媒體浮誇的個性是需要被檢討的，尤其是把科學當作這種綜藝化元素。難怪多數正常的科學家聽到媒體就恐慌，君不見每次出現在台灣媒體上的科學家，總是同樣幾位毒物專家、化學專家、病理學家、腎臟科醫生（連連看你連得出來嗎？）。這些老面孔多數深諳與媒體的互動及進退之道，好處是方便針對一些議題立即幫助民眾監督，壞處是不會有哪一個專家可以包天包海的瞭解全部議題，所以許多來者不拒的發言不免言過其實。但是另一方面，科學家也要有一些學習，應該多具備媒體素養的知識。例如這一次的苦主就抱怨記者刊登前沒有讓他審稿，非也非也，我們不是一個言論箝制的地方，如果科學家的發言需要被審稿之後才能刊出的話，許多科技爭議就不能被監督了（中國的「穹頂之下」不就「被下架」了嗎？）。因此科學家也應該有跟媒體良好互動的素養，才能有彼此互惠的效果。所以在這個案例中，媒體與科學家都應該有更多的反省及學習，綜合這一次的分析，本解剖室給這一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）

「理論錯誤」指數：☠☠☠☠☠

「便宜行事」指數：☠☠☠☠

「官商互惠」指數：☠☠☠

「戲劇效果」指數：☠☠☠

（策劃/寫作：黃俊儒）

請點擊看大圖。

噴射背包的概念 100 年前首度出現，至今現代科技終於讓個人飛行的美夢成真。

1920 年代的科幻雜誌《驚奇故事》（Amazing Stories）中，巴克．羅傑斯（Buck Rogers）駕著噴射背包打擊犯罪，開啟了人類對未來飛行的想像。

噴射引擎吸進空氣後，會將空氣與燃料混合並進一步壓縮點燃；這股高壓熱氣經過渦輪，從狹窄的噴嘴噴出，藉此產生推力。製作噴射背包有個不變法則，就是盡可能把一具以上的強力引擎掛載到背包上，讓人背上背包就能在空中恣意飛行。然而，早期的噴射引擎太大了，不可能背著，所以唯一的替代方案就是使用火箭；火箭跟噴射引擎的運作原理相似，但火箭並不吸入空氣，而是透過本身裝載的燃料產生化學反應提供動力。

第一款正式嘗試製作的噴射背包是1953 年的「火箭背帶」，由溫德爾．摩爾（Wendell Moore） 發明，使用的動力為過氧化氫火箭。氮氣加壓使過氧化氫通過銀觸媒而快速分解成水蒸氣與氧氣；氣體以每秒 1000 公尺的速度從噴嘴噴射出來，產生的推力超過 125 公斤，但這股推力只夠讓火箭背帶和飛行員升空 20 多秒。火箭背帶 70%的燃料都花在抵消重力，因此飛行時間嚴重受限；攜帶更多燃料，火箭背帶就會過重，因此即便多次改良設計，也採用質量較輕的現代材料以減輕重量，過氧化氫火箭背包仍無法飛行超過一分鐘。

解決燃料重量的方法之一，是將噴射背包接上一根彈性輸送管，連接地面上的燃料來源。 然而，若要將噴射背包當作長程交通工具，這方法似乎一點也不實際，但對捷雷（JetLev）水力噴射背包等娛樂用機型來說，卻可以有效延長飛行時間，而且機器不會重到飛行員負荷不 了。另一個方法是提升引擎效率；噴射引擎科技已經進步到足以製作出能裝在背包上的小引擎，讓現代人能開發出真正的噴射背包飛行器。

1960 年代晚期，火箭背帶的發明者摩爾就率先嘗試搭載特別設計的噴射引擎，結果成功將空中停留時間延長至 20分鐘，飛行時速則達到 97 公里。可惜的是，強大的噴射動力、昂貴的易爆燃料，加上低科技降落傘系統，導致噴射背帶既不實用又非常危險。

時至今日，搭載噴射引擎的個人飛行器中，瑞士發明家羅西設計的噴射飛行翼十分令人驚艷；半硬式的碳纖維機翼全翼展約莫兩公尺，裝在四具改良版煤油噴射引擎上。噴射引擎動力強大，因此頭部、手臂、肩膀只需些微動作便可操控飛行翼，但也因此無法從地面起飛，只能以直升機載上高空；引擎運作方式就像加上動力的自由落體，讓羅西得以超過 160 公里的平均時速在空中飛行。

要延長飛行時間還有另一個辦法，亦即完全放棄噴射動力，另覓他法騰空飛行，而馬丁噴射背包就這麼誕生了！

請點擊看大圖。

馬丁噴射背包棄噴射引擎改以雙導管風扇製造升力；兩具碳纖維克維拉（Kevlar）風扇分別搭載於飛行員的兩側，由專門定製的 V4 引擎驅動，導管的進氣口稍寬於排氣口，空氣高速流經導管，產生的推力不僅足以讓噴射背包與飛行員升空，還多出 50 公斤的推力可以因應急遽變化的高度。馬丁噴射背包的攀升速度每分鐘可達 250 公尺，而導管風扇設計與汽油引擎將馬丁噴射背包的極速推至時速 74 公里。馬丁噴射背包飛行時間高達半小時，而且不需補給燃料便可飛行將近 30 公里；厲害的是，無人試飛時，馬丁噴射背包的飛行高度竟然可以超過 1500 公尺。

設計噴射背包是一回事，但飛航安全又是完全不同的挑戰。噴射背包的飛行測試包括假人撞擊測試以及短程低空飛行；模型機從短距的兔跳（bunny hops）開始逐一施測，會經過多次改良並加強穩定性，直到可以順利升空；升空後，測試機便由遠端遙控，另有一條繩子栓於地面，失控時還可以控制飛行高度。

如果噴射背包通過初期測試，下一階段便是由真人駕駛，但仍會有地面纜繩連結，讓飛行員可以在安全環境中操作；接著，全面測試會提高飛行高度，改良科技之後，就會再度進行假人撞擊測試，而高空測試也可以檢驗安全機制。駕駛噴射背包的潛在風險很高，不僅燃料易燃，引擎在空中故障的話，後果也會相當慘重。

現代噴射背包都使用高科技複合材料，也都配有安全裝置，飛行員也會身著防火裝並配戴耳塞以對抗震耳欲聾的引擎聲；火箭背帶產生的噪音高達 130 分貝，跟氣鑽沒兩樣，雖然 馬丁噴射背包已經改善許多，但仍像置身洶湧的車潮，聲音高達 95 分貝左右。 飛行器本身也都配有降落傘；對飛行翼來說，降落傘是安全降落的必要配備，但對馬丁噴射背包來說只是緊急備用裝置。此外，設備通常都有浮力，要是降落在水中，飛行員就不會慘遭拖行到水面下。

儘管過去數年噴射背包已有長足進步，但仍面臨許多限制，無法如科幻小說中一樣完美； 噴射機燃料重量不輕，要價昂貴，而儘管導管風扇提高了燃料使用效率，但目前為止體積仍然比我們想像的濃縮版噴射背包大上許多。行動不便是一大問題，馬丁噴射背包的風扇裝在龐大的導管外殼中，所以無法高速前後移動；羅西的飛行翼比較靈敏，但壞處就是起飛降落必須分別仰仗直升機與降落傘，不過這點羅西正努力鑽研，希望未來能從地面起飛。

雖然目前與科幻小說的噴射背包還有段落差，但這項新科技潛能無限，多國軍方、搜救 隊、緊急應變單位都對馬丁噴射背包大感興趣。馬丁噴射背包速度快，里程不差，也能前往陸路難及之處，此外尚能遠端遙控，所以進入極盡凶險的區域也沒有問題，甚或可以當作救援機，將人載到安全的地方。當然，終極目標希望馬丁噴射背包也具備娛樂用途。目前為止，各國航管部門尚不須煩憂噴射背包的問題，所以還未制定明確法規；若有需要，各地有關當局可以自行訂定規範。 紐西蘭准許真人試飛馬丁噴射背包的原型機，但規定相當嚴格，飛行員必須持有執照，離地也不得超過 6 公尺，離水面則不得超過 7.6 公尺。

開發完成的馬丁噴射背包預計 2015 年上市，可能要價 15 萬美元；研發團隊希望避開強制申請執照的規定，所以噴射背包的設計完全符合美國聯邦民航局現行針對超輕型載具的規定。 雖然巴克．羅傑斯的噴射背包尚未問世，但工程師已將個人飛行的夢想又更拉近現實一些。

本文節錄自《How It Works 知識大圖解 國際中文版》第 06 期（2015 年 3 月號）

更多精彩內容請上知識大圖解

請點擊看大圖。

踢出完美自由球背後的科學原理

大衛．貝克漢（David Beckham）和克里斯蒂亞諾．羅納度（Cristiano Ronaldo，C 羅）因為擅長自由球而享譽盛名。無論是踢往球門邊角的弧線球或雷霆萬鈞的直球，自由球在現代足球占有重要份量。但科學與射門有什麼關係？

基本原理是馬格奴士效應（Magnus effect）。這個物理定理由德國物理學家海因里希．馬格奴士（Heinrich G. Magnus）提出，證明當氣流圍繞旋轉中的圓柱體或球體時，會以某種方式變形。 如果球以逆時針方向旋轉，球的左側會因為移動方向與氣流相同而承受較少的阻力，右側則因逆向氣流增加了阻力。球的右側承受的壓力較左側高，導致壓力不平衡，迫使球往低壓的方向移動，因而以左弧線路徑前進。

可是 C 羅或格瑞斯．貝爾（Gareth Bale）踢出的自由球類型就完全不同。此類強勁且突然轉向的自由球盡可能不讓球旋轉。當空氣流經球體，表面會產生如氣墊般緊包球面的氣流邊界層。如球面上的凹陷破壞這種氣流，球就會在空中偏移。快速旋轉中的足球不會有太多偏移，但是平踢的球會，因其有較多時間往受干擾方向移動。所以 C 羅踢出幾乎不旋轉的球時，球面上任何的凹陷都會讓球在飛行中偏移，騙過許多不知所措的守門員。

為什麼足球不能太圓？

2010 年在南非舉行的世界盃中，官方指定用球「普天同慶」（Jabulani）引起守門員和前鋒球員的一陣驚愕。這款足球由少數球片採內部縫線拼合而成，因此成為史上最圓的足球。 太圓的球使球員感到相當困擾，因為它會完全無法預測地突然轉向。前場球員也不喜歡它，因為球缺乏摩擦力代表腳難以控球，很難讓球旋轉。另一方面，守門員無法預料球的軌跡，因為球會在飛行中突然慢下來或往上飄移，有點像是塑膠製的充氣球。

本文節錄自《How It Works 知識大圖解 國際中文版》第 06 期（2015 年 3 月號）

更多精彩內容請上知識大圖解

知名英國歌手莎拉布萊曼（Sarah Brightman）宣布今年九月要到國際太空站作一趟短期太空旅行（International Space Station, ISS），並與地球連線合唱。這麼有趣的事情太空人當然也作過了，前年剛退休的加拿大太空人克里斯˙哈德菲爾德（Chris Hadfield）就曾「利用職務之便」在ISS彈吉他拍MV、與地球連線，和樂團合唱演出。

他的MV翻唱大衛˙鮑伊（David Bowie）的經典歌曲〈太空奇遇〉（Space Oddity），至今點閱率已超過兩千萬：

他也曾在ISS與地球連線演唱，與「裸體淑女樂團」（Barenaked Ladies）的艾德˙羅伯森（Ed Robertson）共同演出。這首〈I.S.S.（有人在唱歌嗎?）〉（I.S.S.(Is Somebody Singing?)）是哈德菲爾德在地球上寫的歌，羅伯森譜曲，歌詞描述太空之行，從外太空凝視地球的壯闊體驗：

彈吉他、唱卡拉OK　太空人的休閒生活

哈德菲爾德在著作《太空人的地球生活指南》中提到這段被兒子伊凡慫恿拍MV的經歷，伊凡改寫了一下原曲歌詞，哈德菲爾德則用麥克風與 iPad錄了三個版本的歌、拍下在 ISS各處漂浮的畫面，再交由地球的朋友加入伴奏與後製，加拿大太空總署的員工則四處跑腿取得授權；那場與地球連線的演唱會則是與音樂教育聯盟、加拿大廣播公司合作的活動。其實，教育推廣也是太空人職責之一，平常太空人也會拍拍系列短片，記錄太空特有的日常生活細節，勾引「地球人」愛上太空。

在太空梭、聯盟號太空船與 ISS裡頭，聽覺與嗅覺與地面無異（除了無重力狀態易導致鼻塞），艙內氣壓也保持在一個大氣壓的狀態，溫度維持舒適的25℃。太空站上的休閒選擇除了 DVD與書籍，也有樂器如鍵盤、烏克麗麗、吉他、一根澳洲原住民的管樂器。

哈德菲爾德分享太空彈吉他的經驗談，起初還不習慣沒有阻力的環境時，手勁會太大，指法出問題，過一陣子才抓到要領。「音樂聽起來就跟在地球上一樣。」除了太空站上有持續而吵雜的背景音：風扇與幫浦的噪音、太空船受太陽照射時，金屬膨脹的劈啪聲等等（宇宙環境溫差相當劇烈，陽光直射地方溫度可達120℃，陽光照不到的陰暗處則降至負150℃）。哈德菲爾德寫道，有時背景噪音太大，感覺像在公車後面彈奏，最佳的彈奏地點是鋪了睡袋的睡覺隔間。

卡拉OK也是個不錯的休閒選擇，日本太空人若田光一（Koichi Wakata）就曾在ISS上唱單人卡拉OK，他在《宇宙飛行》中說，有時在休息日，他會在實驗艙內，一邊想著「一個人唱歌真是有些寂寞」，一邊唱著單人卡拉OK自娛。有時候，ISS剛好經過日本上空，若田光一便會凝望著夜景，揣想「或許大家正在哪裡唱著歌呢？」想著想著，又獨自唱起歌來。

太空站──地球連線

國際太空站。photo credit: NASA via Wiki

國際太空站是個各國集資的實驗設施，運行於距離地面約400公里高的近地軌道上，每90分鐘繞地球一圈──亦即上頭的太空人一天可以看16次日出與日落。站上的太空人主要任務是利用特殊的微重力環境進行各種研究，目前太空站計畫的成員國有16國。

大衛˙鮑伊的〈太空奇遇〉或艾爾頓強（Elton John）的〈火箭人〉（Rocket Man）描繪太空人出任務的情景，歌詞皆透著一股孤寂感，太空人孤懸漂浮於安靜、漆黑、無邊無際之處，看盡日夜晨昏，望著幾十億人類的家鄉，但自己離親愛的人如此近，又如此遙遠。

不過，哈德菲爾德在書裡說，其實太空人沒那麼寂寞啦，他們能收發電子郵件、隨時掌握時事，「一點也沒有與世隔絕的感覺。」ISS與地球有許多通訊方式，例如無線電發報器、VHF無線對講機和網際網路。長期駐站的太空人一週會安排一次與家人視訊時間，任務控制中心也總是有人在，一通電話就能與親友聯絡（地球與太空電話通話大約有兩秒時間落差）。透過衛星中轉，筆電也能與休士頓的伺服器連線上網，只是速度很慢，下載影片是對耐性的一大考驗。

一般人也能進太空嗎？

太空人的出身背景多為海軍或空軍飛行員，而民間出身的太空人大多來自醫科等自然科學領域的研究人員。一些民間企業正籌畫著太空旅遊事業，美國的「太空探險公司」（Space Adventures）是目前唯一提供私人太空旅遊行程的公司，目前他們已經送了7位太空旅行者搭「聯盟號」到 ISS短期停留（其中查理斯˙西蒙尼（Charles Simonyi）太空旅行了兩次），莎拉布萊曼正是他們的下一位客戶。

要上太空，須事先在莫斯科旁邊的星城（Star City）受訓，這裡也是俄國選拔與培訓太空人的地方。太空旅客的訓練課程包括駕駛聯盟號太空船、太空漫步訓練等等。想上太空可以從現在開始準備，例如訓練體力、學學俄文，以及儲蓄！

或許在不久的未來，低成本的民營太空旅行變得普及，任何人都可以進出太空。一如若田光一在《宇宙飛行》一書的尾聲提到的，若各種背景的人都能進太空，我們的視野與感受會豐富許多，或許我們看待問題時也不再以國家利益出發，而是用「地球人」的視角，並發展出一套宇宙文化與價值觀。

參考資料

1. Chris Hadfield，陳榮彬譯，《太空人的地球生活指南》，台北：大塊文化，2014。
2. 若田光一，何本華譯，《宇宙飛行》，新北市：夏日出版，2015。

Credit: ‘Parable of the Polygons’ by vi hart & nicky case

放心，在這篇文章裏頭，你不會看到大量的政策分析，也不會看到對新加坡或李光耀的推崇或貶低——遑論筆者對這兩者都談不上熟悉。這篇文章主要是為了偷渡「別讓圖形不開心」（Parable of the Polygons）這個有趣的互動網頁，以及讓各位了解，你一個「無害的選擇，會導致怎樣不和諧的社會」。

那麼，來簡介一下新加坡的社會組屋吧

既然都擺在標題了，還是要來談談李光耀的社會組屋。簡略來說，這是一項「住者有其屋」的政策，為了讓新加坡的每一位公民和永久居民都能有自己的房子而推行的政策。方法很簡單，由新加坡政府自己規劃及建設房屋，然後出租或賣給新加坡人。當然還有一些補助跟限制，在此就略過不談，如同我開頭承諾的。

但為什麼這項政策這麼值得玩味呢？因為它的「組屋」性質。

在二戰獨立出來的新加坡，是個族群的大熔爐。主要人口由華人、印度人，以及馬來人所組成。而在這樣有著多樣族群的國家，相信世界上已經有很多例子告訴你，想要大家融洽地相處在一塊，並不是一件容易的事。而李光耀提出的組屋，除了解決根本的居住問題外，也帶了點想要讓大家好好相處的意味。

在這項政策中，每個族群在每座組屋中，有固定的配額。也就是說，華人在全國人口的比例有多少，在一座組屋中分配給華人的房子，也就只能那些比例。而這樣的規劃，在某種程度上，促進了在獨立前族群間壁壘分明的新加坡，漸漸融合了起來。

所以，這些圖形和社會組屋的關係是？

說到這邊，沒有要你高喊「Heil Hitler！」（希特勒萬歲！），也沒有要否認這有其他問題的存在，而是要帶你來看看，這樣的組屋，跟這些三角形和正方形之間的關係是什麼。

接下來，你可以點開這個「別讓圖形不開心」網頁，跟著裏頭的描述一步步玩下去。也可以節省你的網路流量，繼續看我乏味的文字描述（強力推薦點開網頁！）。

好的，你現在選擇了繼續看下去，就給你點「別讓圖形不開心」這個網頁的描述。

就像你在圖片上看到的，這邊有三角形和正方形，姑且稱他們為「角角」和「方方」好了。當角角待的地方，和他一樣是角角的傢伙不到三分之一時，這個角角就會「結屎面」。如果這個角角待的地方，在他周圍有兩個方方，剛好是三分之一時，角角就會笑得跟朵牽牛花似的。但是，要是角角的身邊圍滿了同樣的角角，他就會擺出「嗯嗯呵呵去洗澡」的臉。

好的，那為什麼一定要三分之一呢？要是角角希望他的周圍一半都要是跟他一樣的角角呢？

恭喜你，當角角和方方都露出笑容時，你會發現方方跟角角被漂亮的分開來了！還分得很開！

但遺憾的是，這不是童話故事裡要你從黑豆群中挑出綠豆就可以得到好處。當現實社會中，角角和方方變得只跟自己的同伴在一起時，那漂亮的一群黃跟一群藍，就是社會被撕裂的模樣。

「喔拜託，只是想要一半的鄰居是角角而已，有這麼嚴重嗎？」

廢話，難道你以為社會中只有你一個抱持著這種想法嗎？

好，那要是角角決定，不用二分之一，也不用三分之一，就算只有一個鄰居跟自己一樣是角角就好，這總可以改善吧？

很遺憾的，當所有人（或者是圖形）只被動地等待著其他角角或方方搬到自己隔壁來時，這個社會並不會有所改變，因為「嗯嗯呵呵去洗澡」的狀態並不是無法忍受的。再次，難道你以為社會中只有你改變想法等著其他跟你不同的鄰居搬來嗎？

那麼，究竟該怎麼做呢？

很簡單，改變你的想法。當一個角角認定，「如果小於10％或大於80％的鄰居跟自己一樣是角角時就搬出去！」那麼，你會看到黃色跟藍色交雜在一起，以一種亂中有序的方式混在一起。

而這，就是李光耀的政府組屋，限制族群比例所達成的效果。

一個小小的偏見可以造成社會如此巨大的撕裂傷，那麼相對的，一個小小的融合希望，也足以改變這個分裂社會的面貌。單純的被動是無法達到這樣的改變，只有主動的出擊，這個社會才能融合在一起。

而這，就是李光耀的社會組屋跟這些圖形組合在一起，想要告訴你的事。

最後囉嗦地補一句，要是你點開那個網頁跟著它玩，那麼就可以省下觀看中間500多字的廢話了。

參考網頁：

Parable of the Polygons／別讓圖形不開心

新加坡「住者有其屋」計畫與我國住宅政策之比較 [中華民國內政部營建署，Nov. 29^th, 2013]

在新加坡公共住宅住超過10年的台灣人：柯市長要弄好公共住宅，一定要跟新加坡學習 [The News Lens關鍵評論，Mar. 23^rd, 2015]

請點擊看大圖。

從三年的小睡中甦醒，羅塞塔探測器釋放登陸器登上彗星，寫下歷史新頁。

在 1799 年發現的羅塞塔（Rosseta）石碑，讓研究學者得以解碼古老的象形文字，揭開昔日奧祕。現在，位於外太空的羅塞塔探測器也有著相同目標。羅塞塔任務是由 14 個歐洲國家與美國共同合作的太空探險計畫，是首個進入彗星軌道並釋放登陸器──菲萊號（Philae）──至彗星表面的探測器。科學家希望蒐集冰岩石成分的重要資訊，進一步了解太陽系形成。由於彗星是太陽系早期留下的殘骸，且幾乎未曾變動，這會是了解太陽形成初期狀況的最佳機會。

羅塞塔任務進一步的目標是確認彗星是否為地球播下生命的種子，由於彗星中有機分子含有的碳、氫、氧、氮與地球生命的基礎組成成分相當類似，羅塞塔任務將利用最先進的光譜儀和菲萊號上的分析工具，以前所未有的近距離研究彗星分子，為此論題揭開一線曙光。

羅塞塔號的目的地是直徑 4 公里的 67P／楚留莫夫－格拉希門克彗星 （67P/Churyumov-Gerasimenko），這顆彗星目前正在火星與木星間的軌道繞行太陽。羅塞塔任務歷時十年，其中有三年因距離太陽太過遙遠，太陽能板產生的電力不足以供應全部儀器運作，重達 3000 公斤的太空船因此進入休眠狀態。整個任務最關鍵的時刻就在 2014 年 11 月，羅塞塔號在彗星上方以比步行還慢的速度釋放菲萊號登陸器，降落彗星表面。接著登陸器發射魚叉，將自己固定在彗星的適當位置，並且鑽探彗星，蒐集樣本，將資料傳回給地球上的科學家。 羅塞塔號是目前為止最有野心的彗星計畫，但菲萊號登陸時因魚叉故障，無法固定在原本預期的位置，之後又因缺乏日照電力不足，目前已進入休眠狀態。

請點擊看大圖。

大睡一場

2011 年 6 月 8 日，即使羅塞塔號配備長 14 公尺的革命性太陽能板，也無法從太陽獲得足夠能量供應全部儀器運作，因此科學家關閉了羅塞塔號和地球間的所有通訊，進入休眠狀 態，直到 2014 年 1 月 20 日，羅塞塔號才又傳送訊號到地球。太陽能板上有數十萬個矽電池， 根據與太陽的距離遠近不同，可以產生 400 至 8700 瓦不等的能量，太陽能板還能 180度旋轉， 以獲取最大量的陽光。這項科技讓羅塞塔號成為第一個僅使用太陽能在木星軌道附近運行的探測器。

本文節錄自《How It Works 知識大圖解 國際中文版》第 06 期（2015 年 3 月號）

更多精彩內容請上知識大圖解

請點擊看大圖。

對地球軌道上的人造衛星來說，太空垃圾問題日益嚴重，目前我們追蹤了超過50萬個太空殘骸，大小從彈珠到汽車不等，速度可高達每小時2萬8000公里，這些殘骸若撞擊人造衛星，可能會造成毀滅性的影響。還好，地球軌道還算寬廣，因此發生碰撞的機會很低，但也並非史無前例。2009年，一個俄羅斯人造衛星與美國人造衛星相撞，產生超過2000片太空垃圾。隨著越來越多的人造衛星發射進入地球軌道，這類的相撞無可避免地將日益頻繁。

科學家建議了不少處理太空殘骸的方法，包括利用雷射將太空垃圾推回大氣層焚毀。但瑞士太空系統公司（Swiss Space Systems，簡稱S3）竟想到了一個創新且實惠的方法，來處理較大型的太空垃圾。

他們計畫在2018年的演示任務中，利用S3公司設計的小型太空飛機，將30公斤的人造衛星「清空一號」（CleanSpace One）送上軌道。進入軌道後，人造衛星將伸出四叉機械手臂抓住太空殘骸，接著利用人造衛星上的推進器，將垃圾帶到較低軌道，釋放到大氣層中燒毀。第一次任務將花費1600萬美元，若任務成功，全球的人造衛星業者將能利用相同的技術清掃地球軌道。

真實世界中的地心引力

2013年的電影《地心引力》中，一架俄羅斯的人造衛星被飛彈擊中，其殘骸又撞擊其他人造衛星，產生更多的殘骸。雖然有些誇大，但這種「凱斯勒現象」（Kessler syndrome）絕對可能發生。這是由NASA科學家唐納．凱斯勒（Donald Kessler）在1987年提出，認為隨著軌道上的物體增加，互相碰撞、產生連鎖反應造成威脅的機會也越高，故清除太空垃圾越發迫切。

本文節錄自《How It Works知識大圖解 國際中文版》第05期（2015年2月號）

更多精彩內容請上知識大圖解

source：Daniel Lobo

這幾天台灣媒體出現了一則關於喝了母乳，長大就會比較賺錢的新聞，很多家媒體都有跟進這一則，連公視都不能免俗。當然我知道很多人都不假思索，媒體的力量是很恐怖的，這種文章在FB上也一下子就傳開了。

遇到這種情況，個人能做的還是先去找了原文出來看。不看還好，一看還真的看出不少問題。我只能將我知道的部分一一說明如下：首先，各家媒體都寫錯出處了，這篇文章是出自《The Lancet Global Health》，而非《The Lancet》。不是看到有Lancet就直接翻譯成刺胳針，其實差很多好嗎？不是同一個集團出的就是同一本期刊，真要危言聳聽也不要這樣。

這個研究從1982年就開始做，當時收了5914個小孩。到2012年追蹤時，剩下3493人，也就是說1421個人不見了。不見的這些人，到底是怎麼樣的分布，這個研究完全沒有提及。這明明是很重要的一件事，假如漏失的資料都集中在哺餵母乳小於一個月這一組的話，那不是整個研究結果就偏差了？

細看這篇論文會發現，這個研究分成兩大部分。一個自變項是哺乳持續時間，另一個是「母乳為主要食物，不吃其他東西」的持續時間。依變項都是智力、學業程度與三十歲時的月收入。新聞的焦點都放在第一個部分，第二個部分卻沒有人討論。但是很有趣的是，第二個部分做不太出來。研究者將「母乳為主要食物，不吃其他東西」的持續時間分成五組：小於一個月、1-1.9、2-2.9、3-3.9、四個月以上。當控制住混淆變項時，在智力與月收入上並未顯著。這個結果告訴我們，即使「只喝母乳不吃其他東西」連續四個月以上，比起「只喝母乳不吃其他東西」小於一個月者，它在智力與收入上並未有明顯效果。這也是很重要的結果，很可惜大家都不關心。

第一個部分研究者將哺乳持續時間也是分成五組，分別為小於一個月、1-2.9、3-5.9、6-11.9、12個月以上。當控制住混淆變項時，在智力、學業成就與月收入上都有顯著沒錯。但是很特別的是，沒有做事後比較。這個真的是很奇怪的地方，好像研究法都不知道學到哪裡去了。這樣的結果可以說哺餵母乳大於一年的確實比哺餵母乳小於一個月的人，狀況比較好，但是哺餵母乳大於一年的與哺餵母乳6-11.9個月到底有沒有差別？很抱歉，裡面並未陳述這個部分。合理推測是其中必有詐啊！

至於在討論中，作者自陳在混淆變項的控制中少了「父母親智力」這一項。但是這偏偏是最重要的一件事，因為智力的遺傳中最大的變數就是父母智力。這一項沒控制好，拉一推其他不重要的變項來玩，到底是要玩什麼呢？

另外，這篇研究還有談到，收入的多寡，智力反而佔比較重要的比重，大約72％，哺育母乳的重要是28％。也就是說影響收入的多少，還是智力影響較大。但是什麼會影響智力，這件事情就複雜了，不是只有哺育母乳這件事。如上所述，父母本身的智力夠高還是最重要的事，如果自己不會爬，千萬不要覺得小孩就會飛。

還有一個小問題是台灣媒體主動加料一事。在論文中，研究者推測母乳的好處是裡面有long-chain saturated fatty acids，直譯為長鏈飽和脂肪酸。但多家媒體自動加入「不」字，自己主動變成長鏈「不」飽和脂肪酸。但是這兩種脂肪酸在母乳中都有，大家不要誤以為只有一種。

最後，雖然這篇有很多我所認為的問題，但最大貢獻就是追蹤了三十年。有做過研究的人都知道，這件事真的是難上加難，難如上青天。能做到這件事情的人實在太少了，除非背後有巨大資源介入。

同場加映：

• 母乳能否促進智力發展？
• 母乳能否促進智力發展？—另一種看法

參考資料：

1. Victora CG, Horta BL, de Mola CL, et al. Association between breastfeeding and intelligence, educational attainment, and income at 30 years of age: a prospective birth cohort study from Brazil. The Lancet Global Health. Volume 3, No. 4, e199–e205, April 2015. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/S2214-109X(15)70002-1
2. 研究：母乳寶寶長大後較會賺錢（中央社）
3. 餵母奶較聰明（公視）
4. 寶寶常喝母乳 智商、收入較高（自由）

轉載自作者部落格暗香浮動月黃昏

3月29日《蘋果》一則報導：4.5億泡湯，測震海纜斷了。據此報導指出，氣象局的「臺灣東部海域海纜觀測系統」（簡稱海纜地震站）疑遭漁船的底拖網扯斷，從去年5月起就不再傳回訊號，而氣象局也回應，是位於海纜尾端的科學節點設備遭毀壞而失去訊號。這樣的情況也不知道要找誰求償，但重點也不該是找誰求償或是單純的禁止漁船底拖，畢竟要在茫茫大海中去取締每艘漁船，其秏費的人力、物力、甚至民怨也不會少，那我們到底該怎麼看這件事？

比找兇手還重要的事：海纜斷了給我們的啟示

你要怪漁民也好，罵氣象局也罷，以上都屬次要的問題，因為最主要的問題應是我們得有個認知：從上而下對防災而言永遠都做不夠！科學家對大眾的宣導與介紹不夠、政治人物對防災該有的政策了解不夠、人民對於防災的認識也不夠，相信如本篇一般的提醒防災意識的文章，即使常見也遠遠不夠！導致我們沒有足夠健全的防災體系（在此指的是可因應各種不同的極端情況）、沒有完整可以讓全國人民可用的地震預警系統可用（現在只有從一些學校開始推行，手機要能收到還不知道要等到何時），但或許我們可以透過嘗試著去多理解一些科學科技，或是多去思考自己災時的應對，讓自己有多一分的防災意識。

從電纜式海底地震儀看防災科研發展的落差

我們來看看最近斷了的海纜地震站，45公里的海底電纜加儀器共要花4.5億，而科學節點也是1千萬起跳，雖然明知道這東西對以後的人們有無限益處，但是這樣的投資到底划算嗎？在此我們先看一下臺灣的海纜的分布和相關儀器：

圖片摘自氣象局海纜網頁

簡單來說就是一條向宜蘭外海延伸45公里的海纜，配上一套科學節點，就是我們的海底地震與海嘯監測系統。附帶一提，這個案子原先是設計250公里，4套科學節點（印象中是4套，若有誤請指正），經過多次流廢標（就是預算和來投標的金額差太多），最後才以45公里、4.5億元決標。至於大家常說政府做的東西經常有弊案和問題，這方面我不好說，但我就我知道的資訊來提供參考：日本NEC一直想把海纜式地震儀的技術推行至國外，但實際上會買單的國家並不多，而就算多次流標還是一直要來投，我想是真的很需要這筆訂單打知名度（他們自己都發新聞稿宣傳），不過現在被拖斷了…就不知道這算加分還是扣分了？

接著再來看一下日本的做法，以下是截至2008年以前日本鋪設的海纜地震儀：

圖片取自NEC

不令人意外，畢竟日本受地震與海嘯侵襲的次數十分頻繁，加上主要的海溝孕震帶都平行於陸地，當海溝型地震發生時，海嘯是直接侵襲，且波高也是最高的。

附帶一提，2011年311地震之後，日本深覺自己對東北海域的地震太不重視（之前也只有一條海纜），因此又打算鋪設新的串接式海纜地震觀測網，觀測範圍約200×200 km，共有25個地震儀的陣列：

東北海域的海纜地震網，圖片來自NEC

由此可看出日本人很怕死對防災的重視程度超乎想像，不過這些設施是建築在過去慘痛的災害之上，相較之下，臺灣的地質與地體構造相對幸運的多，無論是鄰近的琉球海溝、馬尼拉海溝對臺灣的影響，或是花東海域不利使海嘯波增高的的海底地形來看，威脅相對較少，但我們仍是地震頻仍的孕震帶，若不增進這些基礎建設、不想想自己的防災演練有沒有確實做到，那我們和坐以待斃有什麼嗎？

什麼樣叫做「有防災的意識」？

我們不用一下子想做到像日本或其它先進國家一般的極緻，最簡單的，就是「知道地震來時該做什麼？」曾有過宣導地震防災的經驗，每次都會問不同年齡層的民眾：「如果某個大地震前有10秒鐘的預警時間，你會怎麼辦？」這時就會發現一件很神奇的事，即使不少人看過防災手冊，也鮮少有人提出「因地制宜」的關鍵；更多時候，我得到的回饋是，10秒不夠用、多個2~3秒也沒差…等等，我常想，真的是我們對地震防災推廣做的太少了！

遠比你我想像大的認知落差

或許你知道地震預警可能會對高鐵、科技廠房、醫院、學校等設施有幫助，但實際上砍預算的委員們不認為做這個會有什麼政績，現在海纜斷了還被質疑偷工減料，而辛苦工作的討海人都來不及顧自己的生活了，哪管你不知道什麼時候發生的地震？而對一般人來說，又不是剛好地震來我正在坐高鐵、我沒買股票科技業的損失也不關我的事。但就是因為地震不知道何時會發生，才更需要更多的時間預警以及更需要平時建立起防災概念，以下是幾個對於防災或地震科學容易出現的迷思：

地震預警沒有實質用處？

簡單來說，地震預警最基本的原理就是利用地震波中的P波較S波快，而傳送訊號的電磁波又更快，因而利用快速解算震央規模以達到十數秒的預警能力（2011東日本大地震東京有快1分鐘的預警時間是因為震央非常遠），除了秒數太少的問題，還有所謂的「盲區」，也就是近震央的地方無法預警，這是一定的，不過台大地質吳逸民教授與相關團隊發展的「P波3秒」的技術，讓預警的盲區盡可能縮小。雖然地震預警對震央處的幫助不大，但仍有可能會因此避免許多災害。1986年花蓮強震，因其規模達6.8，仍在台北新北造成許多災情，更不用說集集地震了，地震預警有其存在之必要性。

房子蓋堅固點不就好了？

的確，在921地震時我們發現有許多因震波受損的房子，主因是對於耐震的設計不良，而隨著建築規範與技術的改進，房子的耐震能力有長足進展。但如果只想仰賴堅固的房子，仍是十分消極，全台灣還有無數屋齡超過30年的老房子，雖然通過了921的檢驗，但若下次震央更近或是規模更大時呢？況且還得考量年輕人買不起房子問題，但探到至此已超過科學能討論的事。總之，正確的防災觀念是該綜合各種可能的措施，否則無論是預警或是建築上的努力，都是應該穩定發展的方向，而非互相排擠預算。

無法立即看到成果的研究

地質學的探討的年代動輒上百萬年，地震再現的週期卻是百年尺度，但地震發生的瞬間卻是數秒之內的事，用差異這麼大的尺度進行研究，本來就不是一件容易的事，今天假如我認為某件事是地震的前兆，縱使我有完美的理論，但缺乏足夠的樣本數驗證，連個像樣的機率預報都做不到了。多一個海底地震儀有沒有好處？當然有！因為對於東部海域，多一個海底測站可增進小地震的偵測能力（見〈「媽祖」海纜保平安〉），多兩個當然更好，不過，好在哪？為什麼我們需要偵測更多的小地震？因為實際上有許多地震學研究是著重於統計微震資料找尋大地震的前兆（見〈我們離「預測地震」還有多遠？〉），我們的確離真正預測地震還很遠，但現在不做點事，以後就沒得研究。如同克卜勒在研究行星運動時，若沒有第谷的觀測資料，也成不了事。

延伸閱讀與連結：

• 我們離「預測地震」還有多遠？
• 「媽祖」海纜保平安
• 掌握關鍵10秒，減少地震損害
• 日本防災科技研究所的地震觀測網(NIED)
• NEC對海底地震與海嘯觀測系統的介紹
• 氣象局海纜網頁

原刊載於作者部落格地球故事書

科學研究經費只能來自政府單位像是科技部？最新出現的群眾募資也能「做科學」？如果連科學都「取之於大眾」，有可能會發生什麼事情？讓我們看看英國的故事。

追尋第一顆太陽系外衛星、研究迷幻藥LSD對大腦的影響、試圖去瞭解嘟嘟鳥如何使用牠們形狀奇怪的鳥喙：這些都是近期出現在募資網站上向大眾募集經費的科學計畫。傳統研究經費主要來自政府或工業支持，而上述幾個只是學界逐漸轉向其他地方募資的例子之一。

由於政府經費短缺，爭取經費的競爭越來越激烈，全世界的科學家轉而向大眾募集他們所需的幫助。在這個過程中，他們經由群眾募資網站獲得了數百萬英鎊的資金；也有擔憂指出如果募資越來越重要，可能影響科學研究的類型或者給政府理由收回補助科學研究的經費。

去年十一月有個特別搶眼的例子：第一個群眾募資的登月穿鑿機，可以鑿入月球內部以研究底下的岩石。〈Lunar Mission One〉表示藉由向大眾小額捐款募集到計畫所需的六十萬英鎊，希望能改變太空探索計畫資金運作的方式。為回報較高的捐款，支持者可以在任務時將一綹頭髮一同送上太空。

還有很多科學家也轉向群眾募款。David Kipping博士，一個目前任職於哈佛的英國天文學家，募款以尋找第一顆外衛星──運行在太陽系外行星軌道的衛星。他野心勃勃的計畫包括篩選克普勒天文望遠鏡收集到的巨量資料，尋找星星表面無法預測的亮度變化，此亮度變化可能代表有個伴衛星的行星經過了恆星表面。在一個月之內他藉由群眾募資網站〈PetriDish〉，由大眾手中募得了一萬兩千美元，讓他的團隊得以購買超級電腦減少龐大的計算數量。

如此使得他們得以檢查五十七個太陽系外的行星系統，尋找衛星存在的跡象；並且讓NASA撥款兩百萬美元進一步搜尋數百個系外行星。Kipping博士說：「當我剛開啟這個計畫的時候，很難獲得我們所需的結果──我們只有六十四台桌上型電腦，計算能力遠遠不足。」
「我們的研究計畫看起來引起了群眾的迴響──我想是因為每個人都能瞭解外衛星是什麼，以及這多麼讓人興奮。」

雖然很多群眾募資網站都對於揭露科學能募集到多少資金數量相當謹慎，仍能估計到目前有數百萬英鎊流入研究社群中。舉例來說〈SciFund Chanllenge〉募資平台已經為將近兩百位研究者、一百五十九個計畫募得平均兩千美元的研究經費；在〈RocketHub〉的數百個計畫亦平均募得五十萬美元。

但也有擔憂認為使用群眾募資以支援科學研究，會影響哪些類型的研究計畫能夠執行。

理所當然的，爭奪研究資金的名單會包括許多不尋常的科學研究，像是一個美國的生態學家嘗試記錄亞馬遜的魚所發出來的聲音，並且提供下載魚放屁聲做為手機鈴聲作為捐款回饋。另一個例子則是愛荷華州立大學的獸醫想透過研究恐龍的基因，以瞭解該施用多少鎮靜劑才能放倒霸王龍（Tyrannosaurus rex ）。

By ScottRobertAnselmo (Own work) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons

群眾募資可能會改變哪些研究能獲得執行，這是一個隱憂。英國科學與工程活動（Campaign for Science and Engineering）主任Sarah Main說：「如果依賴群眾募資，能獲得贊助的科學研究其品質會成為一個真正的問題。吸引群眾興趣的研究大綱，科學性可能不如向專家同儕所提出的申請。我會擔憂研究大綱一定要迎合大眾興趣會導致的結果。有些類型的研究包含會容易吸引資金的部分如醫學研究，其他部分則可能會被忽視。」

無論如何，有些人認為群眾募資會改變現在的研究結構，使得更多遭到傳統資金來源忽視或太有爭議難以獲得政府支援的計畫興盛。

倫敦帝國學院（Imperial College London）的神經精神藥理家David Nutt教授，由於他對搖頭丸的觀點，而遭到爭議地被解除了在英國政府的藥物濫用諮詢委員會（Advisory Council on the Misuse of Drugs ）的職位。他在英國的群眾募資網站〈Walacea〉開啟了一個研究迷幻藥LSD對大腦影響的募資案。

根據歐盟執委會（European Commission）科學顧問Didier Schmitt博士的意見──此舉乃威脅削減自己的科學經費──可能才是群眾募資未來真正力量的所在。「由於各計畫必須要競爭公眾集資，群眾募資就能夠用以評估公民興趣、並且幫助專家做出最後決定。」

〈RocketHub〉募資平台的創辦人Brian Meece，認為群眾募資賦予了大眾選擇的權利：「我們不根據內容來做判斷，只要研究計劃本身合法並且有意思，就給它一個機會。」
「這些活動賦予『大眾』去資助科學──這是一個典範轉移；因為科學傳統上是由政府、基金會或其他機構支持。」

由於看到太多的年輕科學家遭遇資金的困難，三十二歲的的前醫藥工業科學顧問Natalie Junk於2013年十月創辦了募資平台〈Walacea〉。
「科學研究真的形塑了我們的社會，並且改善我們的生活。」她說：「但同時，獲得資金真的非常困難。只有百分之十到二十的經費申請能成功，尤其在科學家事業早期特別地艱難。有很多努力鼓勵年輕人投入科學研究，但事實上這並不是問題。很多人都想做研究，獲得資金才是真正的問題。」

英國政府2015與2016年撥出五十億英鎊的科研經費，美國去年花在科學上一百四十億英鎊，群眾募資距離能取代這些都還非常遙遠。

英國科學協會（British Science Association）首席執行長Imran Khan相信，即使可能導致科學家構思出吸引群眾想像力的科學題材，群眾募資最終還是能夠幫助到科研。
「如果群眾募資未來真的成為經費重要的一部分，我們可能會看到更多科學家刻意找出對大眾有吸引力的題材。」他說：「但相同的這也會改變大眾如何看待科學。科學家可能變得更善於解釋研究的價值、發生了什麼事；而非科學家可能會變得更善於接收這些訊息。」

募資平台上的代表案例

搜尋第一顆外衛星（The search for the first Exomoon）
募資平台：〈Petridish〉
科學家：David Kipping博士，哈佛－史密松天體物理中心
目標金額：10,000美元（達標）
目標：克普勒天文望遠鏡目前已經辨認出996顆外行星以及4000個待確認的目標。裡面有許多遠大於我們的星球，並且多半對生命而言太艱困無法存活。但是在某些行星的軌道上可能存在近似地球大小的衛星能支持外星生命存在。目前已有一些外衛星可能存在的線索，但還未有任何外衛星被確認。Kipping博士和他的團隊使用這些錢購買小型的超級電腦以分析來自57個星球的資料，搜尋星星周圍微小、周期性的亮度變化，這些亮度變化可能代表了衛星存在。

嘟嘟鳥吃什麼？（Do you want to know what the dodo ate?）
募資平台：〈experiment.com〉
科學家：Leon Claessens教授，聖十字學院（College of the Holy Cross in Worcester）；Hanneke Meijer博士，西班牙加泰羅尼亞古生物学研究所（ Institut Catala de Paleontologia in Barcelona）；Kenneth Rijsdijk博士，阿姆斯特丹大學（University of Amsterdam）
目標金額：8,000美元
目標：自從族群在17世紀被飢餓的水手們消滅，嘟嘟鳥到底吃什麼、牠們形狀奇怪的鳥喙的功能這些資訊就只根據一些粗略的航海記錄和日記。有些人說這些一公尺高的鴿子親戚吃大型的水果和核果，其他則說牠們使用鳥喙做為武器。科學家希望能藉由建立詳盡的頭部3D模型以進行生物力學研究，回答這些問題。

迷幻藥LSD對大腦有什麼影響？（What does LSD do to the brain?）
募資平台：〈walacea〉
科學家：David Nutt教授和Robin Carhart-Harris博士，倫敦帝國學院（Imperial College London）
目標金額：30,000英鎊（尚未達標）
目標：研究者希望藉由核磁共振成像（MRI）以及腦磁波儀（magnetoencephalography）來監測人們攝取迷幻藥LSD時的腦部活動。他們相信它可能有作為治療藥物的潛力，並且長達五十年的使用誤解也該改變了。他們的假說認為LSD可以「重置」正常功能到有憂鬱症或成癮問題患者的大腦中。貝克利基金會（Beckley Foundation），由英國貴族Amanda Feilding成立的慈善基金會，將贊助等同群眾募資所募得的金額。

找出蜈蚣毒液的用途（Unveiling the benefits of centipede venom）
募資平台：〈experiment.com〉
科學家：Micaiah Ward，Darin Rokyta博士，Kenneth Wray博士，佛羅里達州立大學（Florida State University）
目標金額：6,000美元
目標：有些蜈蚣注射毒液以馬上癱瘓獵物。對人類來說這些毒液會造成劇烈的疼痛，但最近的研究顯示裡面含有混合成分可能有醫療或農藥的用途。研究者希望能夠分離並辨認出最有益的毒素。

解碼鬣狗呼號（Decoding hyena calls）
募資平台：〈Petridish〉
科學家：Andy Gersick，賓州大學（University of Pennsylvania）
目標金額：5,000美元（達標）
目標：班鬣狗令人難忘的嚎叫可以傳到好幾英里外，但科學家對於他們呼叫的含意了解不多。在人耳中這些啸聲聽起來都差不多，但牠們是高度社會化的動物，會對不同的呼叫做出特定的反應──有些可能是警告，還有一些可能含有更複雜的訊息。研究者想要記錄下這些叫聲並研究與之關連的行為。Gersick也希望能測試關於鬣狗會選擇地點讓嚎叫聲傳得更廣更遠此一假說。

編譯自《英國衛報》Crowdfunded science: harnessing the wisdom of the crowd, or selling out?
作者：Richard Gray
編譯：陳亭瑋

泛科學新開張〈SciMu科學募資平台〉歡迎你來提案！

【火箭大叔前瞻計畫】募資進行中，校園火箭隊需要你的支援！