明明不愛了卻又走不開?從《我們不能是朋友》談談「承諾」這件事

  • 文/雞湯來了 蔡季葦
    校稿/雞湯來了 張芷晴、陳世芃
    編輯/雞湯來了 蕭子喬

近期熱播的電視劇《我們不能是朋友》中,周惟惟在男友黎皓一與曖昧對象褚克桓之間,遲遲無法面對自己的真實感受、做出抉擇。

她急於跳進婚約之中,卻又遲疑是否該與皓一走入婚姻。連閨蜜韓可菲都看得出來,周惟惟並不想結婚,但她自己卻認為,這是她唯一可以走的路,沒有其他選擇。

明明對褚克桓動了情,為何還是要留在黎皓一身邊呢?她是在欺騙自己嗎?

周惟惟可能不是在自欺欺人,而是與黎皓一之間的關係承諾使她如此為難。

想要進入婚姻,卻又感到遲疑,跟多年男友結婚真的是唯一的路嗎?圖/《我們不能是朋友》劇照

承諾是什麼?為了一棵樹放棄一片森林

什麼是承諾?

當選擇了你的伴侶,就等於對他/她做出一個承諾:在這麼多可能的選擇之中,我選擇了你/妳,放棄了其他人。

當別人問你為什麼想要堅守這份承諾,你會怎麼回答?

每個人堅守承諾都有不同的原因和考量,過去學者已研究出夫妻及伴侶之間維繫這份承諾的原因,大致上有「個人因素」、「道德因素」及「社會規範因素」三大不同的答案。

我「想要」維繫這段關係——個人因素的承諾

「因為我愛他/她」、「因為我很滿意這段關係」、「因為進入婚姻是我的人生目標」

因為深愛對方,所以想要執子之手,與子偕老;因為對方給予的愛、信任和尊重,所以想要維持這段良好的關係;因為擁有婚姻對於自己來說是人生中很重要的事情⋯⋯這些答案都表現出這份承諾是積極、主動的,是自發「想要」維繫的。

我「應該」維繫這段關係——道德因素的承諾

「離開對方會讓我感到愧疚」、「婚姻是從一而終的」、「我不能失信於這段婚姻」

維持婚姻關係是基於「義務」,這類回答通常表現出對婚姻的道德感受,這份承諾大多代表個人對於婚姻制度的承諾及價值觀,而非「因為感情好」所以「想要維持關係」。

我「必須」維繫這段關係——社會結構因素的承諾

「離婚的話我就失去經濟依靠」、「擔心家人、朋友會對我失望」、「為了孩子」

這類回答中,無法離開婚姻的理由通常是比較實際的狀況,例如:依靠另一半才能維持生活所需的人,會考量離婚或分手後是否會遭遇經濟困難;當家人朋友都對你們的關係寄予厚望時,你會擔心如果離婚或分手了,他們會失望或看不起自己。

考慮分手時,除了自己的感受,我們也會在乎他人眼光。圖/《我們不能是朋友》劇照

可菲逼問惟惟為什麼不直接承認自己對克桓的感情時,她對可菲說:「如果你今天是我,你可以喜歡他嗎?如果你喜歡上他,皓一會怎麼看你?他爸會怎麼看你?子媛會怎麼看你?所有的同事、朋友、還有你媽會怎麼看你?你會擔心我怎麼看你嗎?」我們可以由此得知,讓惟惟如此糾結的原因,其實大多與社會觀感有關。

她害怕就這樣「變心」,會讓周遭的人失望,同時也對於交往三年的男友感到愧疚。當這份關係的承諾傾向於道德與社會規範的因素、這些擔憂與思緒在她心中盤根錯節時,她別無選擇,她「應該」要留在皓一的身邊,她「必須」留在皓一的身邊。

讓人心安的承諾,也可能成為關係的枷鎖

周惟惟對褚克桓說:「雖然我手上沒有戴著,但皓一的戒指就在這裡,我沒有拿下來過。」

看不到的婚戒,其實是一種承諾。圖/giphy

婚戒象徵著惟惟對皓一的承諾,即使心裡知道自己已經喜歡上別人了,但心中的道德感使她無法背叛皓一,周遭親友的關注使她無法輕易地放棄與皓一的婚約,文化規範的壓力使她擔憂親友會對她的變心感到失望與鄙視。因此,她只能壓抑自己的情感、逃避褚克桓帶給她的變化和衝擊、無視自己和黎皓一感情的變質。

我們都希望能與真正愛的人幸福地共度一生,而不是被一段關係綑綁一生而造成遺憾。研究指出,當伴侶在一段關係裡能獲得較多的愛、信任、親密等正向互動,他們的關係會更好、更幸福,也就越不會分開。

所以愛情如何走得長久?別無他法,用心經營即是最佳解答。

參考資料

  • 謝文宜(2006)。為什麼結婚:國內將婚伴侶婚姻承諾考量因素之探討。中華輔導學報,(20),51-82。DOI:10.7082/CARGC.200609.0051
  • JOHNSON, M. P., CAUGHLIN, J. P., & HUSTON, T. L. (1999). THE TRIPARTITE NATURE OF MARITAL COMMITMENT: PERSONAL, MORAL, AND STRUCTURAL REASONS TO STAY MARRIED. JOURNAL OF MARRIAGE AND FAMILY, 61(1), 160-177. DOI:10.2307/353891
  • PREVITI, D., & AMATO, P. R. (2003). WHY STAY MARRIED? REWARDS, BARRIERS, AND MARITAL STABILITY. JOURNAL OF MARRIAGE AND FAMILY, 65(3), 561-573. DOI: 10.1111/J.1741-3737.2003.00561.X

本文轉載自《雞湯來了》《我們不能是朋友》是什麼把周惟惟「綁」在關係裡? —談談「承諾」這件事

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從產地到餐桌,我們盤裡的豬肉怎麼來?

本文由防檢局委託,泛科學企劃執行

文/林宇軒

台灣人的三餐都少不了豬肉,滷肉飯、控肉飯、排骨飯、滷豬腳、嘴邊肉、大腸麵線等,豬肉食品在我們的生活中到處都是。豬肉是台灣人食用量最大的肉品,平均每個人一年豬肉的食用量甚至達 36.5 公斤1

最近半年,非洲豬瘟佔據不少新聞版面,還有不斷出現可能來自中國的海漂死豬侵襲金門、馬祖,加上每天一直看到各種防疫宣導,給人有如兵臨城下的感覺。你是否想過,我們每天大啖的豬肉美食都是怎麼來的?要是真的爆發疫情會不會吃到病死豬?

這就要從頭說起,一起了解台灣豬肉是如何從「產地到餐桌」吧!

全程獸醫師把關,健壯的台灣豬才會成為「台灣豚」

在豬農的關愛下長大的台灣豬豬,在畜牧場成長成熟之後,就會被送到肉品市場拍賣。拍賣過後,承銷業者就會把買來的豬隻送到屠宰場,讓已經奔波一天的牠們好好休息,畢竟太多的奔波或驚嚇,可是會讓豬豬們健康狀況變差。

在每個豬隻屠宰場中,都有政府派駐的屠檢獸醫師,負責進行屠宰現場的衛生檢查。在屠宰過程中需經過兩次獸醫師把關,第一關就是獸醫師會在豬隻繫留(編按:屠宰前豬隻會被留置在特定區域等待)的時候先進行屠前檢查,發現罹患傳染病及神經緊迫而死掉的豬隻,便將牠們剔除在外,不讓牠們進入一般的屠宰流程中。除了可以剔除有問題的豬隻,也能避免之後豬肉交叉污染。確認剩下的豬隻在外觀上看起來健康,才會同意進入屠宰程序。

獸醫師進行屠前檢查,剔除外觀明顯有健康問題的豬隻。圖片來源/防檢局。

接下來就是進入屠宰的程序。目前台灣的豬隻屠宰場都是依照「動物保護法」的規定用「人道屠宰」的方式。常見是用電暈的方法,讓豬隻短暫失去知覺,避免讓牠們感受到痛苦。第一步驟會用金屬夾接觸豬隻的耳後,接著以適當的電流及電壓電暈豬隻,抑制大腦的運作,並且在恢復知覺以前切開豬隻頸部血管來放血,快速地使組織缺氧、休克而死亡。

對豬隻來說,只要輕輕電一下,暈過去,就結束了。使用這種電宰的方式,可以避免豬仔死前感受到不必要的痛苦和折磨,算是相對較尊重動物權益的做法。而只讓大腦失去知覺的方式,心臟能持續跳動,也能幫助放血放得更完全,以避免有血液殘留在豬隻屠體體內,而影響豬肉的品質。

放血後的豬隻屠體接著會經燙毛槽或脫毛機去除屠體表面的毛髮,最後再以瓦斯噴槍瞬間噴火,把殘餘的毛髮燒掉,然後才取出內臟。如果還是很難想像的話,可以去看看小勞勃道尼主演的電影《福爾摩斯》,裡面有個片段福爾摩斯的愛人艾琳.阿德勒被綁在豬隻屠宰處理的生產鏈上,兩旁不斷噴出火焰,就是負責燒毛的機器。

而獸醫師的第二次把關,就是在經過除毛後會接著進行「屠後檢查」,檢查屠體和內臟,以確認這隻豬的健康狀況。有些問題在屠前檢查的時候,只看外表其實看不出異狀,比如有些豬可能有內臟器官病變等問題,獸醫師會指示將那些不適合供人食用的部位切除。

這是健康安全的豬肉,合格印~蓋章

屠體經過這一連串的檢查後,確認合格的話,就會用滾輪式合格印,在屠體兩側從肩胛連續到臀部的皮膚上,都會印上兩排紅色合格印;如果屠體是乳豬的話,因為體型較小,就只在兩側的皮膚上各蓋一排紅色合格印。而如果處理完後是不帶皮的豬肉或乳豬的話,就不是蓋上紅色長條形的合格印了,衛生檢查人員會直接在肉塊上蓋上圓形的紅色印(可見圖片)。所有的豬隻屠體要檢查過合格,蓋上紅色「屠宰衛生檢查合格」印之後,才能運出屠宰場。

檢查合格的豬肉,會在屠體兩側的豬皮蓋上合格印,在超市買豬肉不一定看得到,但是去傳統市場的話,比較容易看到。圖片來源/防檢局。

而那些檢查不合格而被淘汰的豬隻屠體,以及不適合食用而被切除的部分,會再蓋上藍色的「不合格」印,來跟合格肉品區隔,避免混淆。最後會用刀具破壞外觀,並且潑上藍色色素再送化製場。

藍色的「不合格」印。圖片來源/防檢局。

這些不合格的豬肉其實還是蛋白質,因此可以在高溫高壓消毒滅菌處理後,轉製成肥料或飼料,提供其他農業、畜牧業使用;或以焚化或掩埋等方式進行銷燬。

豬肉也有熟成?屠宰後依然不斷變化的豬肉

處理完畢、確認合格後的豬肉,就會運送到各大賣場或傳統市場的攤商來販售。從屠宰開始,豬肉就會開始出現一連串的生理變化。

動物屠宰之後第一階段,肌肉在動物死亡後會開始「醣解作用」分解儲存的肝醣(亦稱動物澱粉),在缺氧的狀況下(血液循環已經停止),肝醣分解會產生乳酸並且堆積在肌肉組織中。乳酸產生的酸性環境又會使肌肉纖維的膠原蛋白分解成大小不一的蛋白質碎片;這時肌肉組織裡的水分會慢慢滲出來,加上蛋白質碎片會彼此交纏,使得豬肉失去彈性而變硬,也就是第二階段的「僵直作用」了,而豬隻屠宰後屠體僵直的現象,通常會在12-24小時後變明顯。(這跟電視劇或新聞裡提到,法醫驗屍時發現「屍體僵直」是一樣的事)

接下來的階段,就是傳說中的肉品「熟成」了。在熟成過程中,肌肉會自體分解,因為肌肉細胞被生物體內原有酵素分解,各種沒有味道的大分子,逐漸被轉變成胺基酸、葡萄糖和核苷酸而產生我們所喜歡的「風味」。在這個過程中,酵素也會分解前面所提到交纏在一起的膠原蛋白碎片,而使肉質由僵硬漸漸變軟,這部分也被稱為「解僵作用」。

我們人類很喜歡這些「熟成」產生的風味,但其實細菌、黴菌們也很愛,如果沒有控制好環境的話,很容易讓細菌、黴菌大量生長,而使得很美味的肉類腐敗掉。尤其許多台灣人偏好的「溫體豬肉」,在屠宰、處理後,肉品從運輸到進入攤商進行販售,都存放在室溫下,台灣夏天的氣溫很高,豬肉的熟成作用可能都還來不及產生效果,細菌就先一步開始大啖美味搞破壞了。

豬隻宰殺後體溫上升,豬肉在高溫的夏天放越久,越容易受汙染腐敗。雖然很難估計在幾個小時內,細菌滋生會不會到能造成食安問題的程度。但如果會擔心的話,就選擇那些肉攤環境較乾淨,或者是將肉品放於冷藏或冷凍的商家吧。

溫體肉和放冰箱的肉,你會怎麼選呢?圖片來源/防檢局提供。

安全有保障的肉品怎麼選?看準合格印或標章

有了完整的把關機制,那身為消費者的我們該怎麼判斷呢?

其實到傳統市場的話,可看看豬皮上有沒有紅色長條形的「屠宰衛生檢查合格標誌」。如果是到超市、大賣場買肉的話,因為豬肉都已經處理好去皮,所以很難有機會看到合格印,但我們可以挑選有 CAS 優良農產品認證,或是有產銷履歷的肉品,就比較不用太過擔心喔!

除此之外,很多肉攤有「國產生鮮豬肉追溯標示牌」上面有每日更新的豬肉追溯碼,只要掃描標示牌上的 QR code 並輸入追溯碼,就能查到飼養豬隻的縣市、牧場、拍賣豬隻的肉品市場及拍賣日期,追溯飼養來源。

我們在台灣吃到的豬肉,都必須經歷多層的把關機制,溯源、標章認證體系的運作也都相當可靠,基本上只要出現在市場上的肉品,都有經過前面講的這些檢查。大家在挑選豬肉時,也可多留意販賣環境,以及買回家後儘早冷藏或料理,守護豬肉到餐桌的最後一哩路。

參考資料:

  1. 看過《銀之匙》,你知道豬丼之肉怎麼熟成嗎? – PanSci泛科學
  2. 台灣人有多愛豬肉?- 沃草
  3. CAS生鮮豬肉,與傳統市場的溫體豬有什麼不同呢? – 食力FoodNEXT
  4. 豬隻的人道屠宰
  5. 豬的最後一哩路- 公視我們的島紀錄短片

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紐西蘭古生物學新出土,這隻企鵝有點高

文/林子揚
國立清華大學分子與細胞生物所博士生,從事像是手工藝品一樣的植物保存研究。興趣涉及演化學、生態學、考古學和地球科學,嗜好是研讀跟自己研究題目完全無關的科學新知。

6600 萬年前,一顆隕石帶走了現代鳥類祖先以外的大多數恐龍,以及中生代海洋爬行類等生物。災難過後復甦的生態系中,空缺的棲息地和生態棲位,就由倖存者補上,推動了一波輻射演化適應。

就在古新世期間,企鵝這個系譜在紐西蘭、南極洲地區崛起得特別快。根據分子分析,與企鵝親緣最近的其他現生鳥類,是包含信天翁、海燕等海鳥在內的鸌形目(Procellariiformes),但是在白堊紀晚期已經分家。以目前已知最早、游泳能力還有些不足的威馬奴企鵝(Waimanu)為起點,不到 1000 萬年內就成熟適應了海洋,成為當時南極圈海域的頂級掠食者。

而近日剛發表,體型與成年人相若的懷帕拉橫谷企鵝Crossvallia waiparensis註1也是其中之一;該論文本月於澳洲古生物學雜誌《Alcheringa》發表。

懷帕拉橫谷企鵝的化石於 2018 年由業餘古生物學者發現,挖掘地點是紐西蘭南島的懷帕拉綠沙地層(Waipara Greensand)。「綠沙」是對於地層中灰綠色砂岩帶的特殊稱呼,這種岩石是由淺海底層缺氧、富含有機質的底泥,經過地質作用後形成。從紐西蘭的這處古新世綠沙地層中,已經出土了多種企鵝。

懷帕拉橫谷企鵝的現有化石,包含完整的兩條脛骨、腳掌和腳趾的局部,以及股骨上端。從這些化石與其他已滅絕和現生企鵝比較,可推算出其大致體格,身高 1.6 公尺、體重約 80 公斤,就跟一個稍微矮胖的成年人差不多,比現生最高的皇帝企鵝還高了 40 公分左右。

懷帕拉橫谷企鵝的現有化石包含完整的兩條脛骨、腳掌和腳趾的局部。圖/Alcheringa

在溫暖環境中巨型化的古企鵝們

比起 2017 年發表的巨鳥企鵝Kumimanu),這個時代相近的新物種稍微小了一點,不過另有意義。

牠與 2005 年發表,出土於南極西摩島(Seymour Island)的南翼橫谷企鵝(Crossvallia unienwillia註2同屬,代表這兩地區在企鵝早期演化事件中關係密切。根據腿骨的解剖特徵推測,橫谷企鵝在陸地上行走的能力比現生企鵝差,但更偏於適應游泳。

橫谷企鵝雖然較不擅長走路,但較擅長游泳。圖/researchgate

古新世的南極圈週邊海域,平均溫度約為攝氏 25 度,比現代的攝氏 8 度要溫暖許多。實際上新生代一半以上時間的氣溫高於現代,尤其古新世至始新世中期的海洋持續高溫,古新世晚期還有一個恐龍滅絕後至今為止最熱的古新世–始新世氣候最暖期(PETM)註3從距今3400萬年前的漸新世開始,地球的氣溫才逐漸降低到接近現代氣候,並經歷多次冰河期。

古企鵝就在這樣溫暖的環境快速演變並巨型化。至於為什麼牠們在當時如此興盛,現代企鵝卻只有相對較小的物種?島嶼效應造成的體型巨大化、物種間的競爭,以及鯨豚等海洋哺乳類尚未出現,都有可能是原因。

現生企鵝:說我小?你全家…對,我就是小,全家都小。圖/wikimedia

至今紐西蘭已經發表了四種古新世企鵝、一具已公開的未命名化石,以及其他採集後尚未完全鑑定的標本,或許從其中還能找到更多樣化的早期企鵝,讓這群特化的海洋鳥類早期演化拼圖更為完整。

註釋

  1. 懷帕拉橫谷企鵝(Crossvallia waiparensis,暫譯),屬名取自 2005 年南極發現第一種橫谷企鵝的地點,南極橫谷組地層(Cross Valley Formation)。種名代表其來自懷帕拉河畔。
  2. 南翼橫谷企鵝(Crossvallia unienwillia,暫譯),屬名如上所述,種名以馬普切語中的翅膀(Unien)和南方(Wlli)組合而成。
  3. 雖然上新生代有一半以上時間氣候暖於現代,但其中最暖期(PETM)是在約 2 萬年內氣溫急遽上升攝氏 5~8 度,並持續 20 萬年左右。現代人類造成的全球暖化,根據估測在 2100 年就可能比現在高 1~4 度,從時間尺度跟上升趨勢來看,升溫仍是比 PETM 還急遽,是個不可忽視的問題。

延伸閱讀:

參考資料:

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登月失敗者大會(誤):《阿波羅13號》觀影會+映後座談

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台灣紅火蟻防治司令部——王忠信與他的千軍萬「螞」

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

在中研院,有一間神秘的實驗室,飼養的生物數量達到百萬級!莫驚莫慌莫害怕,這是生物多樣性研究中心王忠信副研究員的「螞蟻房」,用來飼養、觀察「入侵紅火蟻」(以下簡稱紅火蟻),以研究紅火蟻的超級基因,尋找防治解方。但但但……這麼龐大的螞蟻軍團,是從哪裡找來的?牠們要住在哪裡?平常吃什麼、伙食費會不會爆表?聽說在實驗室的處女蟻后會因為「環境」不對,拒絕雄蟻求愛哩。一起來瞧瞧!

中研院的神秘螞蟻房。2010 年,演化基因學家王忠信從國外回到台灣中研院,研究入侵紅火蟻的超級基因。為了近距離觀察紅火蟻,他向中研院申請設立這間院區內最特別的螞蟻房。 攝影/林洵

天啊!這裡有數以萬計的紅火蟻,從哪裡找來的呢?

這些紅火蟻都是從野外採集來的。只要有人通報哪裡出現紅火蟻,我們就會組隊過去採集,每次大約五、六個人一組。

紅火蟻主要出現在農地、還沒蓋的建築工地、公園、高爾夫球場等地,人們將樹木、落葉都清除乾淨,開闊的地面剛好是紅火蟻喜歡的築巢點。凸起的蟻丘高度可達一公尺,並可往下延伸十幾公尺,天冷乾旱時紅火蟻會往暖溼的地底移動,成熟的巢穴可能多達 20~50 萬隻紅火蟻!

開闊的地面剛好是紅火蟻喜歡的築巢點。圖片來源/王忠信

紅火蟻巢穴內部示意圖。圖說設計/黃曉君、林洵安

不過,我們也不是哪裡都去,多半是去固定幾個地區,像是桃園和新莊一帶。而且一收到通報就要動身「搶收」紅火蟻,不然巢穴很快會被施藥,那就抓不到了。

可是紅火蟻天生脾氣暴,怎麼採集呢?要穿防護裝備嗎?

當然要!(滴汗)紅火蟻喜歡順著垂直的物體攀爬,比方說……人腿。所以採集前,必須穿著長筒雨靴等防護設備,上面撒上滑滑的痱子粉,讓紅火蟻爬不上來。找到紅火蟻巢穴後,立刻用鏟子挖到水桶裡,動作必須迅雷不及掩耳,以免受到驚嚇的蟻后有機會逃跑。

下一個問題是:怎麼把巢內的紅火蟻逼出來?這要說到紅火蟻有個神奇的本領:蟻筏

在紅火蟻的故鄉——南美亞馬遜雨林,每年都有雨季、洪水氾濫,大水淹沒紅火蟻巢穴。為了活命,紅火蟻會用大顎咬住彼此的腳,組成一顆球狀或筏狀,把蟻后和卵、幼蟲放在「球」中間保護,稱為「蟻筏」。一般螞蟻遇水會淹死,但紅火蟻體表防水,可以藉著蟻筏在水面漂流,等待時機重新登陸。所以在美國,每當颶風一來、淹水時,人們還得注意水面是否漂著蟻筏,免得慘遭「蟻吻」呢。

紅火蟻的蟻筏。把紅火蟻丟入水中,牠們會用大顎咬住彼此的腳,組成一個球狀或筏狀物,把蟻后和卵、幼蟲放在「球」中間保護,稱為「蟻筏」。 攝影/林洵安

紅火蟻這個有趣的特性,提供科學家誘出巢中紅火蟻的靈感。方法是:拿寶特瓶裝水,對著裝了蟻巢的水桶緩緩滴水,模擬下雨、淹水,紅火蟻就會傾巢而出,自動在水面聚成一團蟻筏,如此就能輕鬆抓出整巢的紅火蟻。

對著裝了蟻巢的水桶緩緩滴水,模擬下雨、淹水,紅火蟻就會傾巢而出,自動在水面聚成一團蟻筏。資料來源/王忠信、圖說設計/黃曉君、林洵安

把紅火蟻抓回來後,要讓牠們住哪裡?吃什麼?紅火蟻不會逃跑嗎?

我們準備了大型的塑膠盒,裡面放紅火蟻的人工巢穴,盒子內壁塗上 Fluon® (氟龍),這種物質非常滑,讓紅火蟻爬不出來。人工巢穴是石膏做的,紅火蟻喜歡潮溼的環境,石膏可吸水、維持溼度,有時會再放幾塊溼海綿,讓牠們住的更舒適。(影片中有大量螞蟻,有密集恐懼症的夥伴請自行斟酌觀看)

餐點方面,我們會餵蟑螂、蟋蟀或麵包蟲,有時也有水煮蛋。你們一進來聞到的「奇妙」味道,嗯,就是這些「食材」發出來的……我們通常週一、三、五各餵食一次,每巢給約一湯匙份量的食物,並用小玻璃管裝水,管口塞棉花,讓紅火蟻可以喝水。不過紅火蟻的食量很大,有時蟻后又生太多、一個盒子可多達十萬隻,就必須清掉一些,免得伙食開銷太大,實驗室被吃垮……

蟻房裡有養單蟻后巢、也有多蟻后巢嗎?怎麼分辨兩者的不同呢?

在單蟻后巢,工蟻會給唯一的蟻后多一點空間,所以蟻后的周圍會淨空一圈,很容易觀察到蟻后在哪裡。但在多蟻后巢,可能蟻后比較多,工蟻不會留給每隻蟻后空間,蟻后就跟大家擠在一起生活,仔細觀察才能找到蟻后。

單蟻后巢的蟻后(黃色圈圈內),工蟻會讓出空間,使周圍淨空一圈。 攝影/林洵安

多蟻后巢穴的蟻后(黃色圈圈內)大家混在一起,仔細觀察才能找到蟻后。攝影/林洵安

另外科學家也發現,單、多蟻后的消長跟居住空間變化有關。在亞馬遜雨林,雨季大水消退後,河流兩旁土地淨空,這時紅火蟻的單蟻后會搶先飛來,占據領域築巢並繁衍後代,族群比較興盛。當紅火蟻越來越多、空間變擠,反而換成多蟻后族群比較興盛。

推測原因,可能是多蟻后巢能容納多隻蟻后、節省生存空間,所以在棲地不夠時,族群比較容易繁衍。不過等到下一次雨季,大水再次氾濫、消退,又會換成單蟻后族群強勢登場……兩者的族群消長呈現周期性循環,非常有趣。

實驗室的處女蟻后和雄蟻會不會交配,誕生新的族群?

紅火蟻要成功交配,必須經歷一個「婚飛」的過程。在春、夏繁殖期,有翅的雄蟻與處女蟻后會飛到巢外交配,之後蟻后再找適合地點建立新巢。螞蟻房也有雄蟻和處女蟻后,牠們有時會飛到盒子外。我們試過將雄蟻跟處女蟻后黏在小棍子、夾在鑷子上,進行人工配對。

結果發現:雄蟻想和處女蟻后交配,但處女蟻后會拒絕雄蟻,所以至今還沒有配對成功……

推測原因可能是溫度、濕度等條件不對 。總之,目前還沒辦法在實驗室繁衍新的族群。

除了入侵紅火蟻,螞蟻房還有養其他螞蟻嗎?

哈哈,大家出野外若發現其他種類的螞蟻,也會帶回來當「寵物」養,像我們也飼養熱帶火蟻熱帶火蟻和入侵紅火蟻是近親,推測在西班牙航海貿易時期被帶入,喜歡炎熱環境,主要分布在南部,目前與入侵紅火蟻各自稱霸南、北台灣。熱帶火蟻和入侵紅火蟻的外型非常相似,但有一種頭部特別大、大顎發達的兵蟻,主要擔任守衛工作;牠們喜歡吃種子,肌肉發達的大顎適合咬破種子。

熱帶火蟻有大頭兵蟻,入侵紅火蟻沒有兵蟻,只有工蟻,可用來區別兩種火蟻。 攝影/林洵安

照顧螞蟻大不易

在實驗室門口有張告示:「若您發現螞蟻在外煩請聯絡XXX……」呼呼,看來養螞蟻也是操碎了心,不但要置辦住屋、定期餵食、操心婚飛 (Nuptial flight),還要擔心牠們離家出走。

想知道王忠信助研究員在這群螞蟻軍團,找到了什麼重大的研究成果?不要錯過上一篇《對抗紅火蟻新兵法:破解關鍵基因,讓工蟻對蟻后下剋上?》。

王忠信副研究員與他的千軍萬「螞」。 攝影/林洵安

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登月失敗者大會(誤):《阿波羅13號》觀影會+映後座談

在哪裡跌倒就在哪裡躺一下,然後站起來就好!(?

在地球是這樣,在月球也是如此。但如果不是跌倒,而是火箭發射後出了些狀況呢?只說了句「休士頓,我們有麻煩了」可是回不了地球的,
讓我們在登月50週年之際,不只談談成功的登月,更要一起重溫《阿波羅13號》,來看看勵志的登月失敗案例!(無誤)

活動包含觀賞《阿波羅13號》放映、映後座談,以及最重要的是:爆米花和含糖飲料(冰)。名額有限,還不快速速報名:https://lihi1.com/hO5PX

 

 

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酒精在身體裡,到底發生了什麼事?關於酒科學的十個問與答!

  • 本文與 GQ Taiwan 合作,同步刊載於 GQ 8月號 雜誌,及GQ網站;原文為《大丈夫醉後學問大》,此篇文章經泛科學編輯部微調並加上延伸閱讀。

關於人類飲酒文化,最早可追溯到埃及古文明,而中國也在公元前七千年就以穀物發酵製酒。這麼長的飲酒歷史,直到最近一百年,大家才開始想到喝酒必須節制,乃至於近期因為酒駕肇事頻繁,喝酒常被污名化。喝酒真的不好嗎?為什麼有那麼多人明知道可能有問題,卻還是想狂喝?今次就讓我們一起來談談那些關於酒的科學吧!

Q1  酒與人體的關係是?

當你的嘴碰到它的那一刻,酒精所觸發的化學機制邊已經開始啟動。身體會試圖將攝取到的乙醇,透過生理機制氧化、分解,並轉化為身體可以利用的型態。當你大口喝酒的時候,口腔和喉嚨會先吸收一小部分的酒精。接著透過食道流到了胃和腸道,一部分的乙醇會在這裡被直接吸收,而它的吸收速度取決於你胃裡有沒有食物;所以如果不想醉得太快,最好先吃一些下酒菜啊!

攝影:Adrian Storey

接著被吸收的酒精便會在血液裡流淌,進入肝臟的乙醇會被分解成乙醛,然後再分解成乙酸,剩下的一部分酒精會由肺和腎排出;這也是為什麼我們能從呼吸跟尿液中測得身體酒精含量的原因。

Q2  喝酒讓人放鬆的原因?

酒精被認為是能讓神經運作減緩的鎮定劑,但為什麼有些平時嚴肅冷靜的人喝醉後會不顧形象地大聲叫囂,或一喝醉後嚎啕大哭止不住呢?

這都跟人類大腦的結構與其掌管的功能有關係,當我們剛開始喝酒,大腦第一個被抑制的剛好是位於最外側,負責理性與思考的「大腦皮質」區域。當負責壓抑感情與衝動的大腦皮質功能被減弱後,大腦內側「邊緣系統」掌管的本能與情緒就會顯現出來,平時較為緊繃、刻意保持正經的人就可能會不同程度的放飛自我。

攝影:Adrian Storey

如果繼續喝下去,就可能讓邊緣系統的記憶功能與小腦掌管的運動功能紛紛停擺,導致走路歪歪扭扭,隔天一醒來什麼也不記得。而最嚴重的情況則是一口氣喝太多酒,連掌管生命系統的腦幹都麻痺掉,引發急性酒精中毒,無法維持正常呼吸和血液循環而產生生命危險。

Q3 為何喝酒後會特別想尿尿?

喝酒後為什麼會特別容易跑廁所呢?原來是乙醇會讓腎臟內一種名為「血管加壓素」(vasopressin)的神經傳導物質失去功能,這種物質又叫做抗利尿激素(antidiuretic hormone,簡稱 ADH),大致的作用是讓腎臟盡可能抓住體內的水分。

當乙醇對抗利尿激素形成抑制作用時,腎臟組織的細管壁面就從海綿狀變成導管,幫助液體順暢流入膀胱,進而讓人產生尿意。

要特別注意的是,你只喝下一杯酒(紅酒或是其他酒),身體卻能排出該杯酒類三到四倍的水分,這也是為什麼大口飲酒後可能會有一點口乾舌燥的感覺。如果不注意補充水分,身體其他缺水的器官會偷搶大腦的水分來用,進而產生頭痛的症狀。此外,頻繁排尿的後果會讓人體內的鹽和鉀大量流失,如果鹽和鉀不足,身體也可能出現頭痛、疲倦與嘔吐等不舒服的情況。

Q4 為何人會喝醉?什麼方式醉得更快?

酒精的代謝速度跟基因以及攝取酒精的人是否經常飲酒、最近的生理狀態等原因有關。

如果持續攝取酒精,但代謝速度跟不上的話,酒精就會在血液中累積,濃度逐漸提高。不同的濃度會讓人有不一樣的生理反應,依序為:頭暈目眩但心情愉快的「微醺狀態」,言行開始逐漸失控的「喝醉狀態」,身體逐漸母湯的「爛醉狀態」,以及最後如果酒精濃度再升高的話,會有死亡的風險。

對於身體來說,酒精並不是好東西,反而是為了降低其毒性而努力分解代謝的物質,而乙醛在體內累積便會造成頭痛以及令人噁心嘔吐。所以所以,飲酒適量這句話真的不是鬧著玩的啊!

Q5  混酒為什麼容易喝醉?

說了那麼多,讓我們來推導一下「混酒」真的會讓人比較容易醉嗎?理論上,若是相同的酒精濃度的話,混酒跟都是同樣濃度的酒精在吸收代謝上應該是沒有什麼不一樣的。

但有些舉動會讓我們比較容易醉,而這可能在行為上會讓你誤以為這個混酒是有關係的。哪些狀況比較容易醉呢?像是空腹,喝酒喝得太急讓身體沒有時間去反應和代謝酒精(沒錯,就是在說喝 Shot 這樣又急又快濃度又高的喝法很容易醉 XD),以及和會刺激胃部括約肌的氣泡混著喝的時候。

2001年,英國薩里大學由 Fran Ridout 教授進行了一項實驗。在考量體重對酒精吸收的變數後,分別給兩組人喝香檳,A組喝的是正常的香檳,B組則是喝氣泡消失的香檳。飲用五分鐘後,A組平均每人每毫升血液裡有0.54毫克酒精,B組平均0.39毫克酒精。當40分鐘的實驗結束,A組平均是每毫升已達到0.7毫克,B組則只有0.58毫克。目前還沒有進一步的科學理論能解釋這樣的現象,但普遍的說法是,氣泡會擴大酒精與消化器官的接觸面積,也會讓酒精更快進入腸道。所以下次喝香檳時,請慢慢品味就好。

Q6  為何有些人喝酒特別容易臉紅?

喝酒對身體來說就像中毒一樣,肝臟會先把乙醇分解成較毒的乙醛,再代謝成傷害力較小的乙酸,最後分解成二氧化碳與水,通過生理機制排出體外。乙醛這個物質就是造成一般人印象中「喝酒後會臉紅、頭痛、想吐」等酒精反應的原因。

肝臟內負責代謝乙醛的酵素叫做「乙醛脫氫酶」(ALDH),但有些人的乙醛脫氫酶天生有點缺陷、工作效率不佳。

科學家發現,台灣、韓國、日本、新加坡與中國東南地區等東亞人的乙醛脫氫酶多半帶有基因結構突變,導致這些人肝臟製造出來的解酒酵素無法完全發揮功能,因此和歐美白人相比,東亞人喝酒比較容易出現臉紅的狀況。

根據考古生物學,這種基因可以追溯到 2000 至 3000 年前住在中國東南方的百越部落身上,而台灣有高達 45% 的人就帶有古老百越部落這種容易臉紅的基因呢。

Q7  喝醉酒為何會吐真言或者讓人很想睡?

酒精能使人鎮定,除了讓人放鬆之外,其抑制大腦皮質的活動也會讓被理性所抑制的情感與本能行為顯示出來,也因此酒精能引起人的睡意。但若你以為這樣就可以睡前喝點小酒助眠的話,可能得再想一想了。雖然酒精的確能讓你比較容易入睡,不過卻會干擾整夜的睡眠品質,因為他會減少快速動眼期的睡眠時間,而且睡前喝越多酒這樣的情況就越明顯。

攝影:Adrian Storey

而快速動眼期被干擾的話,會讓人白天注意力容易不集中、還有更想睡覺。想喝就想喝,別再用助眠當作小酌的藉口了!

Q8  喝點小酒,外語能說得更流利?

由荷蘭馬斯垂克大學、英國倫敦國王學院與利物浦大學組成的研究團隊,找來母語為德語且正在學荷蘭語的五十位學生做實驗。他們給一半的人喝冰開水,然後給另一半的人按照身形比例特調的伏特加,好讓其血液中的酒精濃度達到千分之 0.4。

飲料全喝下肚後,團隊用荷蘭語和受試者們討論「動物試驗」問題,然後把交談過程的錄音檔提供給兩位母語為荷蘭語的人士(觀察者評分)以及受試者(受試者評分)依照詞彙、發音、文法、論述能力、流利程度等細項評分。

攝影:Adrian Storey

結果出爐,雖然喝酒組並沒有自認外語表現力提升,但在觀察者評分中,喝酒組的整體分數卻明顯高於喝水組,且在發音項目上特別突出。作者推測也許是喝酒減輕了說第二外語的焦慮,反而讓口說表現變好了。

雖然本研究有很多限制,但根據實驗結果,也許先喝點小酒,對你用新學習的語言和外國朋友聊天會有幫助喔。

Q9  宿醉頭痛是怎麼回事?

你喝下第一口酒後,身體會開始啟動將酒精階段性分解的機制。當酒精抵達胃部及上側腸道後會被直接吸收,大部分的乙醇將被引至肝門靜脈,進入肝臟。在這裡,名為「乙醇脫氫酶(ADH)」的酵素負責將乙醇氧化、分解成乙醛,這個毒性較高的成分就是人們喝完酒後頭痛、噁心以及宿醉的原因,它甚至會破壞大腦中產生神經傳導物質血清素與多巴胺的功能,讓我們可能對酒精上癮。

為了將乙醛代謝掉,肝臟會努力製造乙醛脫氫酶(ALDH),將乙醛再分解成毒性較低的乙酸。但每個人產生這類優質酵素的能力都不同,也就是說有人天生酒精代謝速度比較慢。

此外比起白葡萄酒,紅葡萄酒更容易誘使大腦釋出血清素,同時會抑制神經元突觸部位回收血清素,而當大腦中血清素濃度出現劇烈變化,就可能引發偏頭痛。

Q10  不同人喝醉會有不同的反應?

在暢飲幾輪之後,開始有些人顯示出一些不同於以往的行為了:本來害羞內向的人正在唱著歌、手無足蹈著,有些平常人很好的,但卻在喝做的時候露出了其混亂邪惡的一面。為什麼喝醉酒會經歷人格的轉變呢?又為何酒精能夠減緩神經活動呢?這些對於科學家們來說也還是個謎。

而曾在期刊上發表過與酒醉過後人格有關的研究,是2015年密蘇里大學的研究人員從美國中西部大學的大學生下手,要求他們回覆他們在喝酒前後的自身行為資料。這份研究共回收374份有效問卷,將喝酒後的性格以外向性、親和性、自律性、情緒穩定性和智力等程度,分為四種類型。

他們分別是:

  1. 海明威型:說到酒豪和文豪的交集,那其中必定有說過「它和吃飯一樣自然,而且在我看來和吃飯一樣不可缺少,因此我無法想像吃一頓飯而不喝葡萄酒或者連一杯蘋果汁或啤酒都不喝。」的海明威。
    而「海明威型」的人雖然喝醉了,但其前後卻不怎麼有人格上的變化,其組織能力也大多能夠保持。令人意外(?)的,這樣的人是在所有類型當中最廣泛的,佔了超過四成。
  2. 仙女保母型:這個名稱來自電影《歡樂滿人間》的女主角。喝完酒人變得更好的是溫和有愛心。
  3. 變身怪醫型:比例第二名的,是佔了兩成多的「海德先生型」。這組的人當酒精開始作用時,便會跟著轉變人格,不只組織能力變差,連脾氣都會變得很差。
  4. 夏曼‧可倫教授型:形容那些喝酒前人很害羞內向,卻會在喝醉之後變得外向奔放,彷彿平日帶了拘束器的他們,被酒精解開了束縛。

你和你的酒友們,又是屬於哪一種類型的呢?

 

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登月失敗者大會(誤):《阿波羅13號》觀影會+映後座談

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伊波拉不再是不治之症?兩種抗體藥物取得一線曙光

伊波拉病毒經數位上色後,絲狀外表顯得極為美麗而別緻。圖/wikipedia

如果早期(接受此藥物)治療,感染伊波拉病毒的患者,超過九成能活下來。

-Nature News1

與顯微鏡下極美的外表不同,伊波拉病毒(Ebola Virus)非常致命。它幾乎能感染所有細胞,甚至包含身體免疫系統的哨兵——巨噬細胞(macrophages)和樹突狀細胞(dendritic cells)2;感染了伊波拉,致死率最高可至 90%,幾乎是令人絕望的傳染病 3, 4

感染伊波拉病毒後之症狀。圖/wikipedia,中文部分為本文作者加註

需要「被吃掉」,才能繁殖的病毒

駭人的致死率讓它成為科學家一探究竟的對象。科學家發現伊波拉病毒的生活史中,需要「被免疫細胞吃掉」才能複製、繁殖。

一般而言,微生物被免疫細胞吃掉後,就會被裹入胞器內;胞器內的低 pH 環境和蛋白酶,能將微生物切斷、分解,進而殺死微生物。但伊波拉病毒恰好就是利用我們的防禦機制,反將免疫細胞一軍。

伊波拉病毒對人體的影響。(點圖放大)圖/參考文獻5,中文資訊為本文作者加註。

因為伊波拉病毒的表面布滿了特殊的糖蛋白,當病毒被裹入酸性環境、蛋白酶切斷表面醣蛋白,所剩下的醣蛋白碎片,恰好可誘使胞器的膜和病毒融合,進而使病毒逃脫、釋出RNA 1;參考資料 2, 5, 6。換言之,若能阻止病毒的膜融合,就能遏止伊波拉的繁殖,進而捻熄它的生命之火。

伊波拉病毒的生活史。步驟2即是病毒從免疫細胞的胞器中逃脫。5

巨大的成功,臨床試驗大步邁進

2018 年 11 月,西非的剛果民主共和國啟動了四種藥物的人體試驗 7, 8。其中 mAb114 和 REGN-EB3 兩種抗體型藥物取得了巨大的成效,使用 mAb114 的存活率達89%,而使用 REGN-EB3 的早期病患更有了高達 94% 的存活率 9, 註2

其中 mAb114 的原理是結合病毒表面的醣蛋白;即使在酸性環境、蛋白酶切除後, mAb114 仍能緊緊地咬住醣蛋白,阻斷了膜融合的步驟,進而困住病毒。

在中性和酸性的環境下,mAb114和對照的抗體(13C6)對於醣蛋白(GP)的結合力。可以觀察到mAb114在酸性環境下,仍對醣蛋白保持結合力註3。From: 參考文獻3

憑藉著如此令人驚艷的成功,監督該臨床試驗的學者們立刻宣布調整實驗方向(原本是以隨機分配,把 4 種藥物分配給受試者),撤換兩款舊藥,讓患者立即改用 mAb114 和 REGN-EB3 以挽救生命。

終於出現特效藥了嗎?

在本次的疫情裡,當地居民對歐美醫療團出現了產生高度反彈,認為病人活著被醫療團帶走,卻成了屍體,爆發居民拒絕治療、甚至殺死醫生的事件,促使相關單位對於新藥試驗更加謹慎。

因此,儘管本次的臨床試驗獲得如此巨大的成功,世界衛生組織和主要發展 mAb114 的美國國家衛生院仍不敢鬆懈,委婉地使用了「治療方法」,而非「治癒」或「特效藥」,但確實替前線的醫生們打了一劑強心針。

註釋

  1. 絲狀病毒屬於單股、負 RNA 病毒
  2. 此數據是病況較不嚴重、血液中病毒濃度較低的患者
  3. ΔMuc和THL分別代表用不同方法處理過的醣蛋白,並非直接使用原始病毒的醣蛋白

參考文獻

  1. Amy Maxmen (2019) Two Ebola drugs show promise amid ongoing outbreak. Nature News. DOI: 10.1038/d41586-019-02442-6
  2. John Misasi1 and Nancy J. Sullivan (2015) Camouflage and Misdirection: The Full-On Assault of Ebola Virus Disease. Cell. DOI: 10.1016/j.cell.2014.10.006
  3. Davide Corti, John Misasi, Sabue Mulangu. et al. (2016) Protective monotherapy against lethal Ebola virus infection by a potently neutralizing antibody. Science. DOI: 10.1126/science.aad5224
  4. 中華民國衛生福利部疾病管制署。伊波拉病毒感染疾病介紹
  5. Stephen C Harrison (2008) Viral membrane fusion. Nature Structural & Molecular Biology. DOI: https://doi.org/10.1038/nsmb.1456
  6. Andrea Rivera and Ilhem Messaoudi (2016) Molecular mechanisms of Ebola pathogenesis. Journal of leukocyte biology. DOI: 10.1189/jlb.4RI0316-099RR
  7. National Institutes of Allergy and Infectious Diseases. Independent Monitoring Board Recommends Early Termination of Ebola Therapeutics Trial in DRC Because of Favorable Results with Two of Four Candidates. August 12, 2019
  8. WHO. Update on Ebola drug trial: two strong performers identified. 12 August 2019
  9. BBC News. Ebola drugs show ‘90% survival rate’ in breakthrough trial. 13 August 2019

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登月失敗者大會(誤):《阿波羅13號》觀影會+映後座談

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上了太空還是要挑嘴!太空人與他們的食物 ——《重返阿波羅》

太空人吃的食物其實很豐富

月球上的第一餐有培根條、桃子、甜餅乾、咖啡,和一種鳳梨葡萄柚飲料。尼爾・阿姆斯壯和巴茲・艾德林在月球表面著陸之後、開始第一次月球漫步之前,就在吃東西。艾德林也利用任務程序之間的短暫休息,進行他的聖餐禮。

技術人員為任務的登月部分準備了四份餐。第二餐比較豐盛,內容有燉牛肉、奶油雞湯、椰棗果乾蛋糕、葡萄潘趣飲料,以及柳橙汁。

時間:1969 年 製造者:惠而浦公司(Whirlpool Corporation)維生部門(Life Support Division) 來源:美國密西根州聖約瑟(St. Joseph) 材料:塑膠、魔鬼氈、紙、保藏食品 尺寸:乾燥包裝:10 × 8.9 × 19 公分; 濕包裝:15 × 16.5 × 3.2 公分;飲料: 38 × 8.9 × 1.3 公分

在美國太空飛行的最初幾年,連人類是否可以在太空中飲食都沒有人敢確定。約翰・葛倫在友誼 7 號飛行中的餐點包括蘋果醬包、麥芽乳錠, 以及牛肉蔬菜泥。這不是為了他肚子餓時準備的,而是要了解人體在微重力環境下能不能吞嚥和吸收食物。

幸好沒有問題。葛倫開玩笑說,只要漂浮的麵包屑不至於無法控制,或許帶個火腿三明治還比較實際。

可以控制的食物都沒問題。圖/Giphy

幾年後,當約翰・楊和高斯・格里森在雙子星 3 號(Gemini 3)任務中偷偷帶著醃牛肉三明治時,媒體和美國國會要求 NASA 得更注意太空人在口袋裡攜帶什麼東西。雙子星計畫的正規餐點是要實驗食物的保存和還原, 而且要足夠可口,不至於讓太空人難以下嚥。但這種食物的設計要提供足夠的營養,且要能避免食物碎屑在太空艙中亂飄這類危險。

和水星計畫、雙子星計畫比起來,「咖啡很難喝,但至少是溫熱的,又是熟悉的味道,讓我隱約想起地球上的早晨。」麥可・柯林斯,阿波羅11號指揮艙駕駛

阿波羅任務的食物計畫帶來很大的進步和多樣性。最重要的進展,或許是能夠在太空船中使用熱水。太空人可以用一種水槍,讓密封塑膠包裝中的乾燥食物復水,再以湯匙或包裝上附的吸管來食用。這種新方法的確比較接近地球上的進食方式。

太空人的客製化菜單

飛行菜單的規劃都曾仔細徵詢太空人的意見。每位太空人要對菜單進行評估,從 NASA 的營養指南中挑選菜色。典型的每日餐飲包含 2500 到 2800 大卡的熱量、1 公克鈣、半公克磷,以及約 100 公克蛋白質。

約翰・楊在阿波羅16號任務中進行月球漫步時戴在袖口的檢核表。一名工程師在上面畫了太空人對太空裝內的食物條的反應, 那是給太空人在月球漫步時當零食吃的長條狀高密度食物。

為了在任務期間保有一些變化,餐點內容以四天為一個循環。餐點包裝上標示著 A、B、C,分別代表早餐、午餐和晚餐。上面也有不同顏色的魔鬼氈,用來標示哪一份餐屬於哪一名太空人:紅色是指揮官,白色是指揮艙駕駛,藍色是登月艙駕駛。

食品技師為阿波羅 11 號任務的菜單增加了幾樣東西:糖果棒和果凍; 火腿罐頭、雞肉罐頭和鮪魚沙拉;切達起司抹醬;法蘭克福香腸。他們也引入一種「配膳系統」,讓太空人依據喜好和胃口選擇自己的食物,例如甜點可以選擇香蕉布丁、白脫糖布丁或蘋果醬,還有多種口味的糖果。還有飲料、早餐食品,以及燉雞肉和慢烤牛肉等主菜。

圖/Wiki

太空人即將飛行之前,在前往發射臺的路上,每個人會把三明治、培根肉塊和一個可復水飲料放入太空衣的一個口袋中,預防他們在任務的最初八小時中肚子餓。

在太空中,食物不自覺會吃的少

許多太空食物沒被吃掉,而在任務之後回到地球,加入史密森尼學會將近 500 件太空食品的收藏中,告訴我們太空人在任務期間的餐飲偏好。

「剩下的很多是速食早餐。」史密森尼學會的策展人珍妮佛・萊維塞爾(Jennifer Levasseur) 評估這些收藏時,提出她的觀察,「我覺得這些太空人可能是那種一早起來只喝咖啡的人。」收藏中數量較少的食品,或許也是比較可能被吃掉的食品, 代表太空人最喜歡吃的東西:熱狗、義大利麵和肉丸,以及開胃鮮蝦。

阿波羅17號任務中,尤金・塞爾南(Eugene Cernan) 在微重力環境中吃甜點。濕軟有黏性的食品用湯匙吃起來並不困難。

一般而言,太空人在太空中傾向吃得比在家裡少。阿波羅 12 號和 13 號任務的太空人在任務期間只吃掉分配食物的 30% 到 40%,但並不是因為他們失去胃口。

無重力環境導致身體裡的液體循環比較平均,這讓太空人的味覺變得較遲鈍,也因而口味較重的食物比較受到歡迎。再者,糞便存放設備使用起來並不方便,如果能減少使用需求,也不是壞事。

所以,雖然從阿波羅太空船看到的景色或許既壯麗又特殊,但根據太空人的看法,上面的咖啡並沒有特別好喝。

本文摘自 大石國際文化重返阿波羅

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幫太空船寫程式的人:阿波羅計畫的工程師瑪格麗特・漢彌爾頓 ——《重返阿波羅》

解決問題是她最喜歡的事情

瑪格麗特・漢彌爾頓(Margaret Hamilton) 開始寫電腦程式時,還沒有「軟體工程師」一詞。漢彌爾頓 1936 年出生於美國印第安納州,1958 年畢業於厄爾罕學院(Earlham College),兩年後獲得在麻省理工學院(Massachusetts Institute of Technology,MIT)寫電腦程式的工作。

在 MIT,漢彌爾頓開啟了後來延續整個職業生涯的興趣:修正程式設計錯誤。在程式設計初萌芽的時代,她和同儕從實作中學習工程和故障排除,用充滿創意的方法面對自己的工作。有時候他們可以透過大型電腦製造出來的背景噪音,分辨自己的軟體是否順暢運作。

瑪格麗特・漢彌爾頓。圖/Wiki

1963 年,漢彌爾頓正準備進入布倫戴斯大學(Brandeis University)的研究所攻讀抽象數學的學位時,MIT 取得 NASA 的合約,為阿波羅太空船設計導引和導航電腦(AGC)。

漢彌爾頓不想錯過這個機會, 聯繫計畫辦公室,分別和兩名計畫主持人進行面談。兩位主持人都當場決定雇用她,她建議兩人應該丟銅板決定她要去誰的團隊工作。

接下來幾年之內,漢彌爾頓成為 MIT 儀控實驗室(MIT Instrumentation Lab)軟體工程組(Software EngineeringDivision)的主持人,也是 AGC 背後的主要設計者之一。

為阿波羅導引電腦設計軟體時,漢彌爾頓和她的團隊必須創造新的軟體系統,以引導和控制阿波羅任務太空船前進月球。

「除了作為開路先鋒,別無選擇……找不到問題的答案時,我們只能創造答案。」

她後來回顧。

瑪格麗特・漢彌爾頓把她自己和麻省理工學院的工程師團隊為阿波羅任務的導引和導航軟體所寫的原始碼列表堆疊起來。圖/Wiki

團隊中充滿「天不怕地不怕的二十多歲年輕人」,他們有自由(也有壓力)來對付太空導航的挑戰。使用漢彌爾頓軟體的阿波羅計畫和太空實驗室(Skylab)計畫期間,從沒發生過嚴重故障。

然而漢彌爾頓的女兒蘿倫(Lauren)卻預示了一次最嚴重的錯誤。那時四歲的蘿倫在漢彌爾頓的辦公室玩著顯示器和鍵盤(DSKY),在模擬器的飛行途中,輸入了發射前使用的程式 P01,導致嚴重錯誤。

漢彌爾頓因此建議加入一行程式碼,以避免這種情況發生。但 NASA 告訴她,沒有任何太空人會犯下這種錯誤。

在阿波羅 8 號任務時,吉姆・洛維爾意外刪除了指揮和服務艙的導航數據,導致與漢彌爾頓女兒所造成的相同狀況。幸好電腦的設計很穩健,漢彌爾頓和她的團隊才能夠找到方法,在幾小時內從地面修正問題, 見證任務圓滿完成。

漢米爾頓後來為 NASA 發展太空梭使用的軟體。她也成立了兩間公司,專門設計可靠的軟體,並因為她為阿波羅計畫做出的貢獻,在 2016 年獲頒美國總統自由勳章(Presidential Medal of Freedom)。

她一直是工作場域裡少數的女性之一,在締造阿波羅計畫的成功、幫助推動電腦在外太空的運算上,她都是一位卓越的人物。

 

本文摘自 大石國際文化重返阿波羅

 

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放暑假了要做什麼?當然是看書啊:十五本寓教於樂的科普書

編按:炎炎夏日何處去?在不適合室外活動的天氣下,一起來讀書吧!我們本次邀請博覽眾多科普書的 Gene 推薦一系列精采的近期書單,也歡迎你來跟我們分享你的推薦書單。

書本不是為了應付課程和考試而存在的,上課和考試之外的好書,帶來的樂趣並不會比玩遊戲和看電視電影少喔!就趁暑假,來讀讀老師課堂上可能不會讓你來讀的好書吧!

以下本本都是寓教於樂的好書,也能讓你的知識和認知同時升級,讀完一章就是打掛一隻小怪,讀完整本就是打趴一隻大BOSS!通關後的心智肯定會變得更強大!

菇的呼風喚雨史

讀了這本《菇的呼風喚雨史:從餐桌、工廠、實驗室、戰場到農田,那些人類迷戀、依賴或懼怕的真菌與它們的祕密生活》(Beckoning the Wind, Summoning the Rain: Stories of Mushroom),保證你會對真菌的印象從此改觀,而且還能充份認識到真菌的無所不在,甚至開始關注你平時忽視之處,讓生活增添不少趣味。

菇的呼風喚雨史》除了科普作家顧曉哲生動且深入淺出的文字故事,還配上生態畫家林哲緯手繪全彩精美插畫,值得好好珍藏。

看不見的雨林

自稱從小患有「作文恐慌症」,十分懼怕作文課的胖胖樹王瑞閔,為了分享他心愛的植物,出版《看不見的雨林──福爾摩沙雨林植物誌:漂洋來台的雨林植物,如何扎根台灣,建構你我的歷史文明、生活日常》。

看不見的雨林──福爾摩沙雨林植物誌》這本圖文書,並非單純的圖鑑,也不僅是植物科普書,而是蒐集許許多多精彩絕倫故事──包括植物本身的故事,還有經濟貿易和文化交流的故事。無論是門外漢又或是植物愛好者都能讀得津津有味,是本文理共賞的好書!

獸醫超日常

當我讀到這本令人捧腹大笑的《獸醫超日常》(The Travelling Vet: From Pets to pandas, My Life in Animals),立馬重拾童年曾想要當獸醫的幻想──原來自己的工作和生活精不精彩,是自己的心態決定的!

在《獸醫超日常》中,強納森精挑細選與二十種動物的有趣經驗和讀者分享。雖然他不是在大型動物醫院、大型動物園或者國際動物保育組織中任職的名醫,而是英國小地方小型動物醫院的「普通」獸醫師;雖然有幾次到南非去捕捉、移地安置、臨床治療大型野生動物的經驗,不過他職業生涯的大部分時間也都是看看貓貓狗狗,有時候出勤到鄉間牧場中為牲畜解決疑難雜症,但在《獸醫超日常》書中能見識強納森十一年極為精彩的行醫生活。

他了不起之處,就是能把這些日常生活寫成「超日常」。《獸醫超日常》書中每一章末都附有該動物的相關知識和資訊,也有保育團體的網站或活動網址,讓有心讀者可以更加認識這些動物,甚至親身參與相關活動。

上帝的手術刀

生命科學家究竟是如何修改基因的呢?基因改造會製造出怪物嗎?我們將能隨心所欲地訂製小孩嗎?

如果對這些問題好奇,這本《上帝的手術刀:基因編輯懸疑簡史》會提供很好的思考材料。本書只有個五章,用了很多實例和故事講述基因編輯的歷史,也深入淺出地解釋了箇中的原理。

和許多相關科普書籍不同的,這本《上帝的手術刀》是本入門門檻足夠低的好書,但又不會淺顯到讓生命科學相關科系出身的朋友感到無趣,入門、進階兩相宜,非常適合非生命科學出身的朋友來讀,也很適合當作大學分子生物學、遺傳學等課程的推薦書單。

人類這個不良品

不管怎麼看,我們人類都很像是設計不良、毛病多如牛毛的產品啊!

想要知道我們人類設計不良到什麼荒唐的地步嗎?《人類這個不良品:從沒用的骨頭到脆弱的基因》(Human Errors:A Panorama of Our Glitches, from Pointless Bones to Broken Genes)可以給你更多案例,讓你發現,如果人類是被某種超自然力量設計出來的,那麼鐵定稱不上是智慧設計,而是智障設計!讀了《人類這個不良品》,會發現人類設計不良到一個人神共憤的地步!

口感科學

美食滿足人的食慾,並不僅僅在於五味俱全而已,同樣令人食指大動的還有千變萬化的口感,這也是為何美食節目愛用酥脆爽口、爆漿彈牙、入口即化、香Q軟嫩、油而不膩、鮮美多汁等等來形容美食。

這本《口感科學: 由食物質地解讀大腦到舌尖的風味之源》(Mouthfeel: How Texture Makes Taste)就是要教我們更科學地認識及製作出令人回味無窮的口感,讓口齒留香的珍饈美食更加令人垂涎欲滴!

口感科學》很科學地解說了味道與風味的複雜世界,從神經科學的角度探討口與鼻和食物的互動,解說了口感這個整體風味經驗的中心要素有何功能。

真確

真確:扭轉十大直覺偏誤,發現事情比你想的美好》(FACTFULNESS:Ten Reasons We’re Wrong About the World–and Why Things Are Better Than You Think)做為一本談論世界真實狀況的好書,可讀性高到違反直覺!這是本不僅真確,還很真誠的好書!

如何對抗媒體和網紅帶給我們的資訊偏見和直覺偏誤?除了用數字判讀外,就是了解以上提到的各種直覺偏誤。要理性地討論真實世界的資料並不容易,就像要選擇吃真正健康養生的粗茶淡飯不會比吃大魚大肉容易,可是因為漢斯.羅斯林是個溝通能力很強的高手,他把《真確》這本書寫得不僅不枯燥乏味,而且還趣味橫生,把青菜豆腐做成美味的佳餚。

狼的智慧

狼,在人類的文化中,背負著許多醜惡的象徵,也帶著詭異的神秘感。許多和狼有關的中文成語也大多沒好話,像是豺狼當道、狼心狗肺、狼狽為奸、狼子野心、狼貪鼠窃等等;童話故事如《小紅帽》、《三隻小豬》中,狼也是標準的反派。

即使是愛狗人士,對狼多半不具好感。可是我們絕大多數人,其實並不懂得狼,我也不例外,直到讀了這本好書《狼的智慧:黃石公園的野狼觀察手記》(Die Weisheit der Wölfe)。

狼的智慧》作者愛莉•瑞丁格(Elli H. Radinger)是來自德國的野狼觀察員,她原本是學法律的,儘管媒體有時會用狼來比喻一些律師的貪婪和凶狠,但是瑞丁格寧可和野狼相處也不願意在辦公室裡和同行為伍,於是遠赴美國的田野去當志工觀察野狼。在十幾年在田野長期保持距離觀察狼的生活中,她一點也不覺得辛苦和乏味,甚至還從狼身上體悟到不少待人接物的道理。

什麼時候是好時候

《孫子.軍爭》曰:「故三軍可奪氣,將軍可奪心。是故朝氣銳,晝氣惰,暮氣歸;故善用兵者,避其銳氣,擊其惰歸,此治氣者也。」,所以俗話說「朝氣蓬勃」,而且「一年之計在於春,一日之計在於晨」。

到底是早上工作效率好,還是晚上呢?讀了這本暢銷書作家丹尼爾.品克(Daniel H. Pink)的好書《什麼時候是好時候:掌握完美時機的科學祕密》(When: The Scientific Secrets of Perfect Timing),搞不好就能夠更加見機行事!

什麼時候是好時候》用心理學、生物學、神經科學和經濟學等等領域對見機行事的研究,每一章提供時間駭客指南,讓我們能夠直接駭進我們的時機系統中,給我們極為實用的建議。

自然的奇妙網路

渥雷本是位堅守理念的森林看守人、明察秋毫的觀察家、情感豐沛的文學家、知識淵博的科學家、文筆優美的自然作家,他為我們翻譯出大自然深藏不露的各種有趣互動關係。

德國森林看守人彼得•渥雷本在這本《自然的奇妙網路》(Das geheime Netzwerk der Natur)中,用他長達幾十年的學養和觀察,帶我們見識到狼幫了黃石公園的樹一把、森林甚至幫助了海中的鮭魚、蚯蚓能操作野豬、樹木之間以化學物質溝通、灰鶴傷及西班牙的火腿產業,甚至連落葉樹木都影響了地球的自轉,還有針葉林能夠製造雨水等等。

科學大歷史

科普作家雷納.曼羅迪諾(Leonard Mlodinow)在新書《科學大歷史:人類從走出叢林到探索宇宙, 從學會問「為什麼」到破解自然定律的心智大躍進》(The Upright Thinkers: The Human Journey from Living in Trees to Understanding the Cosmos)就幫我們探索:千年來人類的好奇心和求知慾,把我們帶到哪裡去探索詩和遠方?這值得所有理工科學生和對科學好奇的朋友一讀。

曼羅迪諾在《科學大歷史》帶我們鳥瞰完整的科學演進,深入探索影響科學思維的種種文化條件。

刻意練習

「一萬小時法則」是麥爾坎.葛拉威爾(Malcolm Gladwell)在暢銷書《異數:超凡與平凡的界線在哪裡?》(Outliers: The Story of Success)一書中指出,要成為某個領域的專家,需要至少一萬小時的練習。

然而,《刻意練習:原創者全面解析,比天賦更關鍵的學習法》(Peak: Secrets from the New Science of Expertise)卻告訴我們,光有練習的「量」是不夠的,還必須兼具練習的「質」,亦即必須「刻意練習」,才是決定個人成就高低的關鍵所在。

刻意練習》提出「心智表徵」的概念,刻意練習就是要練出高效率的心智表徵,那是一種對應某物品、某概念、一系列資訊的心智結構,讓高手的心智能如直覺般地快速運算。對一位有心向學的好青年來說,沒讀過《刻意練習》,別說你想成為頂尖高手。

毒特物種

要談這些毒液的優異毒家報導,非這本《毒特物種:從致命武器到救命解藥,看有毒生物如何成為地球上最出色的生化魔術師》(Venomous: How Earth’s Deadliest Creatures Mastered Biochemistry)莫屬!

作者克莉絲蒂.威爾科克斯(Christie Wilcox)特立毒行地談了好多種毒液的毒具匠心,各種毒特物種在她的生花妙筆下毒來毒往,真的是毒開生面。

攀樹人

很多城市人一輩子都沒有爬上樹的經驗,這甚至是多數時候連想都不會想到的活動吧。

讀了這本《攀樹人:從剛果到祕魯,一個BBC生態攝影師在樹梢上的探險筆記》(The Man Who Climbs Trees),得知作者艾爾德里德(James Aldred)小時候對樹產生特別的興趣,原先讓我感覺是個好陌生、好罕見的愛好,可是讀完後卻有種不攀樹才是不正常的錯覺。

艾爾德里德開頭就描寫了在好幾十公尺上空的吊床過夜,一直讀到後頭的章節,一再體驗高潮迭起的劇情,彷彿和作者一樣在樹上經歷各種出生入死的奇遇後,我甚至感覺在地上的生活好空虛、虛幻,而在樹上的生活可能才是踏實、真實的。

不整理的人生魔法

這本《不整理的人生魔法:亂有道理的!》(Messy: The Power of Disorder to Transform Our Lives)讀起來趣味橫生,用許多的故事鋪陳讓人見識一個跟過去認知很不一樣的世界。

家長老師循循善誘地教導我們,要好好用心地打理居所和辦公環境,才能提高生活品質和工作效率。《不整理的人生魔法》卻用一個又一個實際又重大的案例,告訴我們不需太過擔心混亂的狀況,因為雜亂無章自有其內在的力量,能提升我們的創造力和韌性,而且效果還超乎想像。

書籍的推薦就到這裡,你也想建立自己的讀書品味嗎?先想一想自己讀什麼主題的書籍或文章可以廢寢忘食吧!把喜歡的作者的作品都收集來讀,也把相關主題的書籍系統地閱讀,你也能夠成為小達人。如果不知從何開始,各大書店的選書也是很好的參考,或者引起熱門話題的書籍,能夠提供我們更廣寬的視角,跳脫舒適圈開闊視野。書海廣闊趣味無窮,多多接觸你也會在書海中樂在其中無法自拔的!

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蜜蜂與農藥的戰爭──歐盟禁用新菸鹼藥物的始末

  • 文/林宇軒│是個從學術象牙塔逃離的化學系所學生,比起做實驗,更愛分享科學故事,寫科普就是希望能和大家一起領略科學的力與美。

2018 年 4 月 27 日,歐盟認定新菸鹼類 (Neonicotinoid) 藥物對蜜蜂有害,決議禁止含有益達胺(imidacloprid)、賽速安 (thiamethoxam) 或可尼丁 (clothianidin0) 三種新菸鹼類農藥產品用於露天環境,一場持續超過 20 年的研究論戰才終於落幕。

bee pollination on sunflower

穿梭在花田中的蜜蜂/圖片來源:Unsplash

新藥有問題?!第一個「蜂」向球

要說起蜜蜂與農藥的戰爭,得把時間拉回到 1994 年的夏天。那時,風和日麗的法國田園,成片向日葵一如往常地隨風搖擺。在晴朗的天空下,綿延不絕的向日葵田間,偶有幾隻蜜蜂穿梭其中,牠們時而翩翩飛舞,時而駐足停留在向日葵上採蜜,並帶回自己所屬的巢穴供女王蜂與幼蟲食用。

不過仔細一看,這些蜜蜂似乎不太正常,他們只會在同一個定點飛來飛去,而沒有辦法朝下一朵花移動或飛回自己的蜂巢。不只野蜂不回自己的蜂窩,就連人類馴養的蜜蜂也出現這樣的現象,蜂農紛紛發現自家蜂窩裡工蜂的數量越來越少。

蜂農將矛頭指向這一株株的向日葵,他們認為都是因為蜜蜂從向日葵的花蕊上採粉、採蜜,才讓蜜蜂「迷航」、造成蜂農們損失慘重,並懷疑包裹葵花籽的披衣 (seed coating) 材料中含有一種會影響蜜蜂的物質。這項行之有年、為保護種子並供其營養的「種子披衣技術」,會在 1994 年才開始出現問題,是因為法國在這一年剛好核准了一種可添加在葵花籽披衣材料裡的新農藥,這個新核准的農藥正是屬於新菸鹼類分子的「益達胺」。

全世界最受歡迎的殺蟲劑──新菸鹼藥物

新菸鹼類分子並非 1990 年代才突然出現的,自 1970 年代起,就有不同的新菸鹼分子前驅物陸續被合成出來,而科學家們也發現了這些分子具有殺蟲的效果,如黃色貝殼商標的殼牌 (Shell) 公司,他們就在 1970 年代推出這類專利殺蟲劑,但是這個農藥的分子照光後卻會分解掉,使得英雄無用武之地、無法進行商業化產製賣給農夫使用。

一時的失意,並不代表尋找更高效殺蟲劑的旅程就此結束。1985 年,化學巨擘拜耳 (Bayer) 公司利用 10 年前殼牌公司的失敗產品做出第一個合成出來的新菸鹼類分子益達胺,比起之前各家廠商合成的各種前驅物分子穩定又有效。此後,拜耳公司將益達胺製成農藥,於 1991 年將產品推出上市,很快就在全球瘋狂熱賣。

其他公司當然不會讓拜耳專美於前,在益達胺上市幾年後,同為全球市佔率數一數二的農藥生產商先正達(Syngenta)也推出了新的新菸鹼農藥產品,這個新產品內含的新菸鹼分子是賽速安,也是一種殺蟲不手軟的分子。面對競爭對手的攻勢,拜耳公司繼續推出其他如可尼丁等產品,後來也相當熱銷。

這次歐盟所禁用的新菸鹼農藥正是這三者:拜耳的益達胺、可尼丁,以及先正達的賽速安。令人驚訝的是,由於它們殺死害蟲的效果實在太好,以至於在 2007 年,這三種分子和其他的新菸鹼分子農藥,在全球就有高達 25% 的市佔率總和。

探尋新菸鹼類農藥與蜂群減少的關係

讓我們回到 1994 年法國工蜂迷航的事件,當時蜂農發起的輿論持續得沸沸揚揚,這波民怨導致 1999 年法國禁止益達胺用於種子披衣技術中,不過當時並沒有任何科學證據可以佐證「益達胺是造成蜂群減少的元凶」,也就是說這項政策完全只是預防性措施。

為了解事情的真相,科學家著手研究益達胺與蜜蜂迷航之間的關聯。新菸鹼類農藥會殺死蜜蜂嗎?什麼樣的濃度會影響到蜜蜂正常的行為?而新菸鹼類的農藥影響蜜蜂行為的原理又是什麼?

科學家發現餵食高劑量新菸鹼藥物的蜜蜂 (Honeybee, Apis mellifera) 的確會死亡,但即使將劑量降低到不會讓蜜蜂死掉的程度,蜜蜂的行為仍然不正常,許多蜜蜂在接受該類藥物後會改變進食習慣,離巢覓食也變得較不頻繁,但只要每次出去、就會待上更長的時間。此外,也有研究發現該類藥物會影響蜜蜂的記憶和學習能力,使牠們辨識花朵的能力變差,甚至完全無法學會辨認他們所需要去覓食的花朵。

研究人員也找到了昆蟲會被新菸鹼類藥物影響的可能原因,由於新菸鹼類分子的高水溶性,因此能隨毛細現象散佈到植物體內各處,當昆蟲吃了植物的某個部位後,也一併吃進了新菸鹼類分子。當這些分子進到昆蟲體內後,便會和昆蟲神經系統的尼古丁乙醯膽鹼受體 (nicotinic acetylcholine receptor, nAChRs) 結合。一般來說,原本用來傳導神經電訊號的乙醯膽鹼分子和受體結合後,會刺激接收端的神經細胞繼續傳遞電訊號,直到乙醯膽鹼酯分解酶將它分解掉為止。然而新菸鹼類分子結合到昆蟲的受體上以後,卻無法被分解酶處理掉,反而一直卡在受體上,使得神經細胞不斷放電,造成昆蟲的神經系統過度興奮,最終導致昆蟲癱瘓、死亡。

這些對昆蟲來說相當致命的毒物,對我們人類卻沒有太大的影響。其實人體的神經細胞上也有這種接收神經傳導物質的受體,只不過昆蟲的受體和脊椎動物的蛋白質結構不同。新菸鹼藥物之所以不會對脊椎動物有太大的影響,是因為其與脊椎動物的受體結合力較弱,相對地容易從脊椎動物的受體上分離,當然也不會造成神經細胞過度興奮。

新菸鹼類藥物的作用模式/圖片來源:Bio Ninja

隨著新菸鹼類農藥造成危害的證據越來越多,歐洲食品安全管理局 (European Food Safety Authority, EFSA)統整諸多研究,並在 2013 年陸續公布幾項風險評估報告,報告指出這三種新菸鹼類農藥對蜜蜂的健康造成很高的風險。雖然當時沒有取得多數會員國的共識,但歐盟基於保護蜜蜂的立場,仍決定在 2013 年 12 月 1 日起「暫時限制」這三種農藥的使用範圍,只要是會吸引蜜蜂的植物、穀類以及其種子、土壤和葉面的處理等都不得使用。

不過,針對歐盟的暫時禁令,民間仍有許多不同的聲音。批評者認為此時為止的所有研究,沒有一個算是真正的野外調查,全都是實驗室裡的測試,只有少數幾項研究是「模擬」野外環境,但他們也質疑研究者怎麼知道餵了含有農藥的花粉,農藥的劑量就真的是跟野外環境相符合?

遺失的最後一塊拼圖──野外蜂群的大規模調查

一直到 2015 年 4 月,終於有了第一個確確實實的野外調查研究,。瑞典南部隆德大學的倫德洛芙(Maj Rundlöf)率領她的研究團隊親自種了 16 塊油菜花田,其中 8 塊種了含有可尼丁農藥的種子,另外 8 塊用的則不含農藥,每塊地彼此間隔 4 公里以上。他們統計了每塊地方圓 2 公里內區域的野蜂密度、獨居性壁蜂 (Mason Bee, Osmia bicornis) 的築巢活動性以及熊蜂 (Bumblebee,  Bombus terrestris)蜂巢的重量,發現有使用可尼丁農藥的田附近,野蜂密度較低、壁蜂築巢量下降,且熊蜂蜂巢重量成長得較為緩慢,也因此證實了新菸鹼藥物的確會干擾野生蜂群的活動。

File:Bombus terrestris queen - Tilia cordata - Keila.jpg

熊蜂/圖片來源:Wikipedia

File:Male red mason bee (Osmia bicornis), Sandy, Bedfordshire (8694209006).jpg

壁蜂/圖片來源:Wikipedia

論文發表後,多家大型企業的發言人發表聲明,認為這篇研究的證據並不足以支持倫德洛芙的論點。他們注意到論文中也發現一般蜜蜂的蜂群並沒有因為可尼丁而受到影響,並認為在「區域內野蜂密度」這個項目所統計到的野蜂數量過少,不具統計上意義,根本不能當作證據。

雖然這項研究有些微瑕疵,卻也讓質疑新菸鹼藥物的聲浪越來越大。為了解決這個證據支持性的問題,拜耳與先正達兩家公司決定挹注 300 萬美金(折合台幣 9 千萬),讓英國的生態與水文學中心(Center of Ecology & Hydrology, CEH)進行更大規模的野外研究。研究人員選定了英國 12 處、德國 9 處與匈牙利 12 處,共 33 塊油菜花田進行實驗,每塊油菜花田彼此距離 3.2 公里以上,在冬天的時候預先種下含有可尼丁、賽速安或是不含新菸鹼農藥的種子,並等到油菜花開花後,將一般蜜蜂與熊蜂的巢以及壁蜂搭配人為提供的築巢材料放到試驗田中央,等待 1~2 週後統計分析所受到的影響。

沒想到,最終實驗結果竟讓拜爾與先正達公司跌破眼鏡,根本可以說是自打臉。2017 年這項大規模研究發表在《Science》上,研究人員認為整體來說新菸鹼藥物對三種蜂類的確造成了負面影響,結果顯示英國與匈牙利農藥使用區的蜜蜂巢中的工蜂數量減少,在匈牙利更觀察到蜂卵數量降低,不過在德國農藥使用區的蜜蜂蜂巢卻匪夷所思地產生了更多蜂卵,而工蜂數量則沒有明顯變化。另一方面,野蜂的部分,發現農藥使用區的熊蜂女王蜂產卵量在三個國家都是呈現負相關,也就是農藥殘留量越高,產量越低;而農藥使用區的壁蜂製造的蜂房數量也不分國家都呈現負相關,農藥殘留量越高,壁蜂製作蜂房的數量與效率越差。

從播種到蜜蜂相繼迷航、死亡,這些殺蟲劑是如何對蜜蜂產生作用的?/圖片來源:科學月刊提供

不斷翻轉的結局

不過,拜耳和先正達兩家公司的發言人在論文發布記者會的當下,透過記者抨擊研究結論非常令人懷疑,他們緊咬著論文數據的的可信度不放,儘管如此,大量的統計分析結果的確受到許多科學家的認可,一位拜耳公司的科學家對此字斟句酌地表示:「我認為新菸鹼藥物的確是對蜜蜂有些本質上的影響,不過就實際情況而言,正確使用的話,我們還是沒看到任何有效證據可以說明這些藥物會傷害蜜蜂。」

2018 年 2 月,歐洲食品安全局再度統整近年研究,並正式宣告新菸鹼藥物危害蜂群證據明確,歐盟委員會最終在 2018 年 4 月 27 日決議,要在 2018 年底全面禁止戶外使用新菸鹼農藥,但居家環境仍可使用,以免繼續傷害蜂群。

持續了超過 20 年的研究論戰到此暫告一段落,不過仍有科學家對禁令表示憂心,因為禁用可能造成害蟲增加、導致農業產量下滑,甚至可能有農民為了要殺蟲而用了更毒的藥物,造成更可怕的環境問題。只是,新菸鹼農藥繼續用下去,也有機會讓蜂群崩潰,讓蜜蜂大量減少,或許這樣才是更加慘烈的,因為寂靜的春天可能會連作物都無法順利成熟結果。歐盟的決定的確影響了世界各國決定新菸鹼藥物的去留,但究竟禁用了之後結果如何,也只有時間能告訴我們答案。

在接觸過新菸鹼類藥物後,個體乃至群體的死亡可能「蜂」擁而至。/圖片來源:科學月刊提供

延伸閱讀

  1. Cressey D., The bitter battle over the world’s most popular insecticides,  Nature, Vol. 551, pp. 156-158, 2017.
  2. Butler D., EU expected to vote on pesticide ban after major scientific review,  Nature, Vol. 555, pp. 150-151, 2018.

〈本文轉載自《科學月刊》2018年 7月號 583期〉

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