七堂超簡單物理課

這本《七堂簡單物理課》（Sette brevi lezioni di fisica）非常短小精幹，中文版還不到百頁，薄到令人懷疑這算不算本書？

可是《七堂簡單物理課》在西方媒體卻大受好評，包括《自然》、《紐約時報》、《金融時報》、《獨立報》、《經濟學人》等等都盛讚，還譯成了34種語文在不同國家出版。在義大利，《七堂簡單物理課》居然比《格雷的五十道陰影》（Fifty Shades of Grey）還暢銷，還差一點改編成電影，在美國也非常暢銷，據說76頁的英文版成了老牌的企鵝出版社有史以來銷售最快的科學書籍。

《七堂簡單物理課》所有文章的出處，都是來自在義大利《24小時太陽報》（Sole 24 Ore）周日副刊再加以擴充。





《七堂簡單物理課》作者羅維理（Carlo Rovelli，1956－）這位義大利理論物理學家，主要工作地點包括義大利、美國，以及法國。其工作重點在於量子重力，而他是迴圈量子重力理論的主要創建者之一。迴圈量子重力被視為是當今量子重力一個極有潛力的候選理論，並在量子宇宙學、自旋泡沫宇宙學、量子黑洞物理等領域有所應用。他也在科學史與科學哲學上作出貢獻。

羅維理於1956年出生於義大利維洛那。在1970年代，他參與了義大利大學生的政治運動，協助創辦了宣導自由政治無線電台，他曾被以言論罪起訴但後來獲釋。

1981年，羅維理於義大利波隆那大學物理系取得學士與碩士學位，於1986年於義大利帕多瓦大學取得博士學位。1987年他拒絕服當時為義務性質的兵役，而被短期拘禁。隨後他在義大利羅馬大學、第里雅斯特大學以及美國耶魯大學做博士後研究。於1990年至2000年期間，羅威利於匹茲堡大學擔任教授。目前他在法國艾克斯-馬賽大學的任教。他也長期擔任匹茲堡大學科學史與科學哲學系客座教授。

《七堂簡單物理課》的七篇文章，原本刊登在報章副刊，用意就是要讓沒有科學背景的讀者，透過短短七堂簡單物理課，來掌握近代物理精髓，頗有義式濃縮咖啡的味道。

可能要拜科幻電影《星際效應》（Interstellar）所𧶽，許多沒有科學背景的觀眾，也不禁要對愛因斯坦相對論，還有諸如黑洞、蟲洞、重力彈弓等等物理現象感到興趣，《星際效應》的科學顧問基普．索恩（Kip Thorne），也寫了本科普書《星際效應：電影幕後的科學事實、推測與想像》（The Science of Interstellar），介紹電影背後的構想和科學（請參見〈讀完這本書，你會再看一次《星際效應》〉）。

物理學，相對日新月異的生命科學，已經難稱是一日千里了，可是近年還是有劃時代的重大突破，如上帝粒子和重力波的證實，尤其是後者，居然讓我臉書被洗版了將近一週！

《七堂簡單物理課》談相對論、量子力學、宇宙的架構、基本粒子、迴圈量子重力、熱力學和意識，每章文章都精簡扼要、毫不囉嗦，這是要大師才能有的功力。羅維理忍不住讚嘆愛因斯坦相對論，認為它堪比莫札克的《安魂曲》（Requiem）、荷馬的《奧德賽》（Odyssey）、莎士比亞的《李爾王》（King Lear）和米開朗基羅在西斯汀教堂（Sistine Chapel）的壁畫。

《七堂簡單物理課》只有一條忍不住秀出的方程式，但《七堂簡單物理課》主要是以文科生熟悉的語言寫出的，讀完《七堂簡單物理課》至少讓人瞭解，物理學家究竟關注了什麼樣的謎題，對還想知道一點科學的朋友，是不錯的入門。

複製邪惡‧邪惡複製

戴維斯‧穆爾十七歲的獨生女遭人強暴並被殘忍地殺害，警方卻始終破不了案。自從他女兒的命案發生後，他和妻子從此活在痛苦的深淵。但他不甘心，他立誓要找出殘殺女兒的凶手。一年半後，他逮到一個機會，就是當從警方手上拿回女兒的遺物時，他能夠弄到凶手的 DNA。事實上，戴維斯‧穆爾本人就是位為不孕夫婦複製小孩為生的醫師。於是，他利用了凶手的 DNA，複製了一個男孩給透過複製技術生下小孩的一對夫婦。年復一年，他跟蹤這個家庭，想要從小孩長大的模樣中，看到凶手該死的模樣，並且將凶手人肉搜索出來……

醫學驚悚小說《複製邪惡》（Cast of Shadows）講述了這個寫實的故事。這真的是一本讓人難以放下手的小說，有引人入勝的懸疑劇情，不斷吊讀者胃口。《複製邪惡》說的不止是一個復仇的故事，還是一個科技被濫用的倫理故事。也讓人不禁要思索和瞭解，我們有多少行為，是受到基因的影響？邪惡，會遺傳嗎？我們出生時是一張白紙嗎？還是近朱者赤、近墨者黑？我們最終會成為自己想要成為的人？

從《複製邪惡》要讓我們窺看到另一種邪惡，就是一個來自「上帝之手」組織的殺手，深信複製技術是種罪惡，決定獵殺那些從事複製研究的相關人員，戴維斯‧穆爾就是他的目標之一，但戴維斯‧穆爾死裡逃生。一個堅信人不該扮演上帝操弄人命的邪教徒，自己卻扮演起了上帝來奪取人命，這種邪教在政壇上，我們也見多了。

《複製邪惡》並沒有談到複製科技的細節，雖然在理論上，在可見的未來，是可行的。可是，《複製邪惡》卻用一場又一場的佈局，讓讀者思考科技，在我們的社會中該扮演的角色。因為，《複製邪惡》不直接談科技本身，但也突顯了科技對我們來說，真正該有的意義。除了複製，《複製邪惡》還談到電腦裡的虛擬世界，那虛擬世界裡，人們可以盡情完足慾望，那還有現實世界中的倫理道德嗎？

《複製邪惡》舖的梗實在太精彩了，讀完真的不禁要喝彩，大呼過癮！雖然涉及了宗教、哲學、科學三股力量，可是《複製邪惡》卻不生硬，反而是用一個很寫實的故事，讓實際讓我們思考，說不定《複製邪惡》也適合當生物倫理學課的指定課外讀物。

為了不爆雷，《複製邪惡》 的討論就此打住，接下來姑且讓小弟在此作點科普吧！

第一隻複製哺乳動物，公認是桃莉羊（Dolly，1996-2003）。那是用細胞核移植技術將哺乳動物的成年體細胞培育出新個體。牠由蘇格蘭愛丁堡大學羅斯林研究所（Roslin Institute）的伊恩‧威爾穆特（Ian Wilmut）和基思‧坎貝爾（Keith Campbell）領導的小組培育的。

桃莉是由移植母羊的乳腺細胞到被摘除細胞核的卵子細胞中發育而成的，證實了哺乳動物的特異性分化細胞也能發育成一個完整的生物體。按照伊恩‧威爾穆特的說法，因為桃莉羊是由乳腺細胞發育而來的，所以用胸部異常豐滿（40DDD）的美國鄉村音樂天后桃莉‧巴頓（Dolly Parton）的名字來命名。桃莉羊的問世，引發了大眾對於複製人的想像，在受到讚譽的同時也引來了爭議。

桃莉羊一生都待在羅斯林研究所。她與一隻威爾斯山羊交配，先後產下六個羊羔。2003 年 2 月 14 日，桃莉羊因肺病和關節炎而死亡，只活了不到七年，而綿羊的正常壽命應該是12年左右。病理解剖顯示桃莉得了一種在綿羊中常見的由反轉錄病毒引起的肺癌。羅斯林研究所的科學家稱這並沒有證據顯示癌症和複製有關，因為長期在室內圈養的羊容易得這種癌症，而桃莉是一直被養在在室內的。

我在 2011 年到過羅斯林研究所參加研討會，那是世界最頂尖的動物科學研究機構，當然也到了愛丁堡的蘇格蘭國家博物館去朝聖，瞻仰製作成標本的桃莉羊！




桃莉羊之前，科學家普遍認為哺乳動物的複製是不可能的，可是桃莉羊的成功後，激勵了許多科學家，重燃了熱情與希望，於是許多多別的哺乳動物的複製也獲得了成功，如馬、牛、狗、猴。因為技術的缺陷，複製胚胎的死亡率極高，桃莉是 277 個胚胎中唯一存活下來的，複製狗實驗中三千多顆受精卵只有三顆成功長成胚胎，最終只有一隻狗存活。在許多國家，複製技術，尤其是與人類有關的複製被嚴格管制。

桃莉羊之後，最有名的複製哺乳動物科學家是韓國的黃禹錫（황우석，1952－），他曾經擔任首爾大學獸醫系首席教授，他成功在 1995 年成功複製牛，2004 年他首次成功地從人類的體細胞中製作了胚胎幹細胞，2005 年 5 月他宣稱成功把人類的體細胞移殖到人的卵子細胞，並成功把細胞培養成為胚胎。2005 年 8 月成功複製了狗。

黃禹錫在幹細胞的研究一度令他成為韓國人的民族英雄，甚至被視為朝鮮族摘下諾貝爾獎的希望。可是 2005 年 11 月 24 日，他由於在研究中爆出倫理醜聞，被指控使用了女研究員的卵細胞，並有細胞買賣的行為，辭去了在首爾大學的一切公職。2005 年 12 月，他被揭發偽造多項研究成果，韓國舉國嘩然。2010 年 12 月 16 日，首爾高等法院二審判黃禹錫有期徒刑 18 個月，緩刑兩年。在 2005 年初到 2005 年末，一個科學家從全世界萬眾矚目的巨星到殞落成過街老鼠，讓科學界充滿了戲劇化的高潮迭起。

黃禹錫從被捧為國寶到貶為國恥那年，已過了十年。我有韓國友人近來透露說，韓國會發生這樣的事，事後諸葛地看，似乎是種必然。因為韓國甚至比台灣更重視論文發表，他們可以把大量資源投注在最有希望的科學家身上，給予至高無上的榮耀，但也緊盯著他們的進度，讓科學家成天惶恐進度落後，於是在強大的壓力下造假。不合理的自卑成了自大，成天想抄捷徑超英趕美，造成的也是一種複製的邪惡吧！

另一個科普問題是，邪惡的行為能夠遺傳嗎？

過去，曾有遺傳學家認為染色體異常，是導致暴力犯罪的原因之一，尤其是帶有 XYY 性染色體的人，被認為特別容易犯罪。科學家曾認定，帶有 XYY 性染色體的人，會有特別高的身高和暴力傾向。這個觀點曾被遺傳學教科書廣泛引用，可是事實上卻缺乏科學證據，基本上就是標準的以訛傳訛。後來反而有愈來愈多的證據顯示，XYY 性染色體的男人確實長得較高，可是卻沒有特別具暴力傾向。

當科學界漸漸認識到這個對染色體異常的認知偏見後，就把注意力轉移到基因突變上。 大量研究顯示暴力行為在人類，遺傳因素大約五成，而環境因素則可能為另外五成。並且，暴力行為也非單一基因或少數基因的變異就能夠完全解釋的，而是一個數量性狀遺傳，就像身高和體重一樣， 姑且不論環境的影響，其遺傳因素也是由好幾個，甚至大量的基因變異所決定的。基因之間也存在著複雜的交互作用，稱作「上位效應」（ Epistasis），例如有研究發現一個基因對暴力行為的影響，也受到另一個基因的控制。

雖然在實驗鼠進行的研究發現了近廿個基因可能和侵略性行為有關，可是在人類的研究中，僅發現其中少數幾個基因變異可能和侵略性行為有關。在阿茲海默症病人中曾發現載脂蛋白 E（alipoprotein E）的 ε4 對偶基因和侵略性行為有關， 其他的研究也發現色氨酸羥化酶（trypto phan hydroxylase）、血清素 5HT-2A 和 5HT-2C 受器以及血清素轉運蛋白（serotonin transporter）等基因的多型性和暴力行為有關； 兒茶酚-O-甲基轉移酶（Catechol-O-methyltransferase，簡稱 COMT）的一個突變也被認為和精神分裂病人的暴力行為有關。

後來，多巴胺（Dopamine）、去甲腎上腺素（Norepinephrine）和 γ-丁氨基酪酸（γ-aminobutyricacid，簡稱 GABA）等神經傳導物質也被陸續發現和侵略性行為的遺傳相關。也有研究顯示， 飲食以及血糖濃度也和暴力行為有關，因此造成「血糖過低」（hypoglycemia）的基因，例如葡萄糖轉運蛋白， 以及一個會影響血糖濃度的血清素轉運蛋白連鎖區域（5-HTTLPR），也被認為可能和暴力行為有關。 。 與暴力行為有明確關連的基因突變，發生在單胺氧化酶（Monoamine oxidase，簡稱 MAOA） 。在研究一個大型荷蘭家族的遺傳後， 科學家在九十年代發現，該家族有暴力、縱火、性侵等犯罪記錄的男性中， 皆找到一個突變， 導致 MAOA 活性的缺失， 這也顯示了生物胺（Bioamines）的代謝，和侵略性行為息息相關。後來的研究也發現 MAOA 的多型性和人類、老鼠、恆河猴的暴力行為有關。

科學家發現， 血清素受器和 MAOA 基因對侵略性行為的影響，是受到童年的經驗決定的。有研究顯示，MAOA 基因的一個多型性對暴力行為的關連，取決於帶有該多型性的個人，童年時是否遭到虐待。帶該多型性的受虐兒童會比一般兒童更容易發展出反社會行為。更進一步的研究也發現，這樣的基因型－環境互動和性別有關。

事實上，以上提到的遺傳因素，僅是冰山一角。已知許多基因型的表現和生活經驗息息相關，也有成千上萬帶有同樣基因型的人們過著正常的社交生活，遺傳學頂多也只能夠解釋部分因素。近年就有位神經科學家意外發現自己的腦造影影像和暴力罪犯很相似，但他是位成功的學者，只是為人處事比較有侵略性一些而已，這說明同樣的基因和大腦，並不見得讓一個人的人生從此注定。

更多的科學研究也可能對人類行為的遺傳有更深入的理解，不過這仍不會改變人性，還有人性面對科技進展的反應，《複製邪惡》可以讓你我好好思考。

本文原刊登於閱讀‧最前線【GENE思書軒】，並同步刊登於泛科學。

該如何在道德部落間建立對話、凝聚共識？

有許多公共議題的辯論，真的很叫人傷透腦筋，例如該廢死嗎？該開放移民嗎？該抽富人重稅作重分配嗎？同性戀婚姻該合法嗎？墮胎該合法嗎？該限制發展來保護環境嗎？鄉民的正義，在這些議題的討論中，常常是不缺席的。就算是理性的討論，正反方都能提出有理的論據，在教育中不太強調思辯的亞洲社會，尤其令人難以抉擇，所以乾脆憑感覺，或者不理會而去小確幸了……

可是問題不會在大家都在小確幸時就自動解決，於是該自暴自棄地說，反正就鬼島嘛！其實，只要一天沒有足夠多的人來公民參考地理性思辯，我們就只能坐等權益被即得利益者一步步地剝削下去，因為愚民，是當權者最愛的奴隷。

可是理性的討論，有多難呢？在太陽花學運期間，因為支持或幹譙的不同立場，就讓我不少朋友，在臉書上狂刪朋友！很多被刪的，還不止是臉友，而是現實中真的認識的人。有些朋友在政治上的立場和我相反，看了火大，也讓我取消追蹤好幾位朋友，據說因為不爽我的立場，取消追蹤我或刪除朋友的，也有十幾人了吧～

有本好書《好人總是自以為是：政治與宗教如何將我們四分五裂》（The Righteous Mind: Why Good People are Divided by Politics and Religion），就是在探討大家對公共議題，為何會爭得面紅耳赤（請參見〈好人真的總是自以為是？〉）。《好人總是自以為是》作者強納森‧海德特（Jonathan Haidt）指出，許多心理學和神經科學的研究顯示，我們的許多道德判斷，是直覺先來，策略推理後到的。

海德特提出柏拉圖（Πλάτων，約公元前427－前347）、哲斐遜（Thomas Jefferson，1743－1826）和休姆（David Hume，1711－1776）的主張，柏拉圖認為理性是主人，哲斐遜認為理性和感性是平等共治的，休姆認為理性是熱情的僕人。他提出許多研究證據顯示休姆可能才是對的。他把心智比喻作象和騎象人，指出心智好比騎象人（控制式歷程）騎在大象（自動化歷程）上。

騎象人逐步演化為服侍大象。我們的道德判斷有強烈的直覺，理由是事後努力建構的。因為騎象人是服侍大象的，所以他指出，想要在道德和政治議題上說服別人，要先和大象對話。海德特舉出大量的心理學和神經科學研究來說明，為何是直覺先來，策略推理後到。

《好人總是自以為是》是一本給了我許多啟發的好書，我寫書評介紹好書有兩三百本了，有本讓我見到朋友就大力推薦的好書，其實並不多。但是，《好人總是自以為是》是我認為，如果今天只想讀一本嚴肅的書，就讀這一本的好書！

無獨有偶，今年中也有本用心理學、神經科學與道德哲學來談道德的一本書，是哈佛心理學家約書亞‧格林（Joshua Greene）的《道德部落：道德爭議無處不在，該如何建立對話、凝聚共識？》（Moral Tribes: Emotion, Reason, and the Gap Between Us and Them），書中也指出，我們的大腦像是雙模式相機，配有自動模式及手動模式。自動模式指的是我們的道德情感機制，大腦從演化、文化及個人經驗形塑出我們的情感系統，讓我們得以用直覺自動並有效地解決日常事務；思考能力則如同大腦的手動模式，透過理性的運作，我們的想法也更多元、更具彈性。

《道德部落》 指出，成為社會動物需要自動運作的情感機制，以自我融入社群中，但同樣的情感機制，也將我們變成部落動物，促使我們（Us）對抗非我族類（Them）。我族與他族之間，往往存在相異的價值隔閡，「我們是對的，你們是錯的」，此一信念深植所有人心中，促使我們在面對各種政治議題時，習於對抗非我族類，有時使用語言，有時用肢體暴力，極端份子甚至是用槍炮炸彈，必定要攻擊對方，至死方休。

台灣人對這點應該非常熟悉，泛藍也好，泛綠也好，藍綠的鄉民都只看到和放大對方缺點，對自己人的過失當作不存在，言語甚至肢體霸凌是家當便飯。不是因為台灣人素質低，是因為我們身為人而演化來的情感機制在放肆！

格林在《道德部落》中用東西南北四個部落來作比喻，最常提到的北方和南方部落，就像美國的自由派和保守派。我們大腦的設計，能幫助我們適應部落群體生活，和同我族類合作相處，並對抗非我族類。但現代資訊社會將世界上不同群體全塞進一個共同的空間，尤其是在網路上，這樣前所未有的契機，激化了各群體的價值衝突。

我們人類上百萬年間，絕大部分人天天見到的都是自己認識的人，除了少數宅到爆的人，我們一般上天天都會碰見陌生人，文明社會能夠讓陌生人間不發生衝突甚至協作，仰賴的是許多法律和制度的建立，可是法律和制度要如何讓大部分人滿意呢？當世界愈來愈小，區分不同群體的道德分野愈來愈突出，我們就愈來愈容易困惑。從抗議租稅法規、墮胎、同志婚姻到全球暖化，不同文化背景形成了不同的道德常識。面對不同的道德常識標準，能不能找到所謂的共識？

格林帶領我們追溯道德的起源，並探索了現代社會價值衝突的現況，他指出我和我群的關係而建立的道德直覺，已經不適合現今的複雜的社會狀況了，當我群和他群同時存在，面對複雜多元的現代社會，並且要共享分配資源時，他主張我們需要手動模式的理性操作，才能超越部落情感， 以設立實用的思考路徑，建立一個適用於全球的道德方案，幫助我們解決分歧問題。

既然我們要放下道德直覺而進入手動模式，那我們應該要如何面對、處理道德爭議呢？格林認為，實效主義（Utilitarianism）是個好方法，因為實效主義的思維模式，就是經過最理性的算計的。

格林，在《道德部落》中，極力為實效主義辯護，實效主義（Utilitarianism），在《好人總是自以為是》中譯作效益論，在別的書中，有時候譯作功利主義。提倡追求「最大幸福」（Maximum Happiness），認為實用即至善的理論，相信決定行為適當與否的標準在於其結果的實用程度。在哈佛政治哲學家桑德爾（Michael Sandel）著名的「正義」課中，他用電車問題來讓學生討論，其中一個是電車剎車失靈，要撞上鐵軌上的五個不知情的工人，另一邊的鐵軌只有一個工人，如果變換軌道犧牲一人來保住五條人命，大家能接受嗎？如果是從天橋上推一胖子下去呢？

實效主義最令人感冒的是功利的算計，而且在看「正義」課程，或讀《正義：一場思辨之旅》（Justice: What’s the Right Thing to Do）時，會有種實效主義被桑德爾駁到的感覺，因為桑德爾舉例說，如果羅馬時代，大家都認為把基督徒丟到競技場去餵獅子老虎會感到快樂，那樣就算道德了嗎？（請參見〈一場思辨之旅的正義〉）

實效主義不僅被那樣批評，《好人總是自以為是》還指出，效益論（就是實效主義）的鼻祖美國哲學家邊沁（Jeremy Bentham，1748－1832）是個亞斯伯格症患者，而開創義務論的德國哲學家康德（Immanuel Kant，1724－1804）終生恪守書齋，海德特認為效益論和義務論都是單一受體型的道德觀，如果把道德比喻作味覺的話。

《好人總是自以為是》的原文出版在《道德部落》之前，後者書中有討論到《好人總是自以為是》，只是在後者中照原文書文直譯作《正義之心》。格林和海德特也曾共同撰寫過一篇評論論文（Greene J, Haidt J. Trends Cogn Sci. 2002 Dec 1;6(12):517-523.）。然而，《道德部落》卻認為實效主義是一種深度的實用主義！格林認為，實效主義其實是被長期誤解和汙名化。例如有人推論出實效主義者會支持奴隸制度，因為奴隸制的益效最大。可是格林指出，會那樣想是完全誤解實效主義，以為財富就等同快樂！可是奴隸制實際上雖然能為主人累積財富，但卻製造出更多不快樂的人，所以這個攻擊是無的放矢！

《道德部落》並非要我們成為一個完全的實效主義者，而是建議我們何時該相信我們的直覺，何時又該理性思考，而什麼樣的思考又能讓我們跨越分歧，向共識邁進。他提出六大原則，首先，在個人生活中，該信任道德直覺，可是在面對我群和他群的道德爭議時，應切換到手動模式！再來，權利不是用來論證的，而是用來結束論證的，當我們達到道德進步時，權利能作為盾牌來保護，但我們永遠不知道哪一項權利比另一項優勢。

接著，格林主張，我們我們該把焦點放在事實上，並要求別人也這麼作！有些政策並沒有必要急著爭論成效，因為連最基本的事實都還沒有。共和黨在九月中的初選辯論，在美國知識份子界引起了軒然大波，因為那些競爭總統候選人寶座的共和黨人，在台上無視事實而畫唬爛的地步，已經是到了幾乎全都是黑白講、練肖話的地步，彷彿他們來自另一個星球！

《道德部落》和《好人總是自以為是》兩本好書作者，雖然極力探討道德上如何分解分歧和尋求共識，可是在書中都不諱言他們極不認同共和黨，格林大剌剌地表示他是自由派，而海德特雖然認為自己從自由派往中間靠了，也理解了一些保守派的想法，但是仍強調他反對共和黨！再怎麼想在道德上如何分解分歧和尋求共識，都不能容忍邪惡吧？台灣或馬來西亞選出了一個爛人當國家元首，搞砸的是一個國家，可是美國選出了爛人，搞砸的可是全世界啊！

原則四是要當心有偏私的公平，因為我們會有意無意地選擇對自己有利的方式然後宣稱其公平。原則五是運用共通貨幣，簡單來說就是用科學的知識，來尋找最客觀的方案。最後，他提議我們在有餘力的情況下，也要試圖改善他人的生活！

雖然《道德部落》和《好人總是自以為是》的評論差不多，但我個人覺得《道德部落》讀起來的趣味性稍遜《好人總是自以為是》。可是《道德部落》在第十一章花了近半章來討論《好人總是自以為是》，卻讓我拍案叫好！前述提到格林是自由派，他認為海德特主張自由派和保守派該互相理解，但他在關於理性、手動模式在道德心理學上扮演的角色，和海德特的見解相異。他認為即使對手不邪惡，也不見得他們的主張是正確的！他不認同海德特主張自由派道德味覺狹隘，就是不認為自由派在道德上有缺陷。

從《道德部落》中可知，保守派反而才是心胸狹隘的一群人，成天只顧及自己的利益和部落歸屬，無法接受多元的觀點。也就是說，與其說保守派道德味覺較廣，還不如說他們完全接受自己部落的公平、忠誠、權威和神聖，可是不管他群的死活！可是自由派的道德味覺不僅沒有損壞，反而是更精細地包容多元，完全認同我群而排斥他群的保守派，只會在複雜的世界中造成更大的衝突和對立，並無法促成更大的善！我認為，保守派充其量只能達到最大的偽善！

他也反對自由意志主義，指出深度的實用主義者不會是自由意志主義者，因為他不相信真正的公平是存在的，有些人包括他自己，還有我自己，出生時就因為家庭背景比一些人佔了些優勢！如果不是我父母那麼勤快能幹，我不會有機會在高等教育上比別人更有優勢，所以我也不相信該完全放任，因為有時候跑得比較遠，不是因為跑得比較快，是因為出發點出別人遠！因為怎麼能把一個人的財富多寡完全歸因成是個人的努力而一點一滴都不該捨予？

《道德部落》和《好人總是自以為是》是這個混亂的時代的兩盞明燈！值得所有關心公民議題的朋友花心思好好閱讀思考，咀嚼其中博大精深的細緻精髓！


本文原刊登於閱讀‧最前線【GENE思書軒】，並同步刊登於泛科學。

文明、藝術、科學的雨

今天窗外望出去，天氣是陰雨綿綿。原本中午和傍晚趁雨稍停，出去買點吃的，結果不約而同地遇到突如其來的雨，兩次淋成落湯雞回家。

在南港生活了六年了，早該習慣陰雨連綿的天氣了。除了夏天，一年三個季節裡，常常整個台北市都是好天氣時，南港就陪同汐止、基隆一同漂起雨來。有時候漂著小雨，我們都戲稱那叫做「濕氣」，不算是雨。據說中研院選址在南港，是因為胡適院長覺得南港煙雨朦朧，有他家鄉的感覺。

台灣天氣多變，不如熱帶那麼穩定，在馬來西亞，大多日子天天就固定來場午後短暫雷陣雨；從前在北加州唸書，通常整個夏天都一滴雨不下，土地乾得裂開，草原上的草也會都枯黃，可是一到秋冬下起了雨，綠草就趁機從土裡冒出，歡樂地迎接秋冬，到處綠意盎然。這種地中海氣候，讓許多從溫帶長大的人，剛來加州時很錯亂，因為在溫帶地區，一般秋冬是枯黃的景象，夏天才迎來綠意盎然。

我比較喜歡戶外活動，所以不愛雨天，除了上班日例外，反正天氣再好又無法痛快地去河濱騎車。可是，我最愛的一個成語是「晴耕雨讀」，人生就是如此，何必要為完全無法掌控的外在因素而困擾自己呢？晴天出外運動，雨天在家讀好書，同樣令人愉悅。

除了沙漠裏，很少地方一滴雨也沒下。即使是沙漠，連地表上最乾燥的加州死谷，今年初也迎來了雨水，整個死谷開滿了黃的、紫的小花，風景漂亮極了。




其實，在2005年，我們在加州唸書時，就有幸遇到死谷百年來的大雨，趁機去遊歷了一趟。





那裡還有個奇觀，就是有一㮔稱為鹽鱂（Cyprinodon salinus，Death Valley pupfish）的漂亮小魚，屬於輻鰭魚綱鯉齒目鯉齒亞目鯉齒鱂科，牠們的魚卵可耐高溫和極度乾燥（死谷國家公園夏天白天通常都有攝氏50幾度），埋在沙子底下的魚卵，遇到夠多的水就會快速孵化（據說只要挖一點沙回去倒到魚缸就會看到小魚孵化），小魚快速長大後，會懂得魚生苦短的道理，天天尋歡交配，趕緊生育下一代來迎接下一個未知的雨季。








雨水，可能帶來生命的雀躍，可是濕答答的感覺卻也令人不好過，從昂貴的Gore-Tex產品之暢銷可見一斑。太潮濕也會是細菌、真菌的溫床。當然，不管是喜歡大晴天還是下雨天，都是我們人類自尋的煩惱，大自然中，雨就只是地球水的循環的一個正常不過的現象而己。但雨，除了是天上落下的水，還會是什麼呢？

這本好書《雨：文明、藝術、科學，人與自然交織的億萬年紀事》（Rain: A Natural and Cultural History）就是要告訴我們，雨在文明、藝術和科學中，種種不同的豐富面向。《雨》用優美的文筆，讓我們不僅瞭解在文化上，我們如何看來雨，還有在科學上，我們如何瞭解雨，也帶我們去看窺看人們如何還要改變雨。

如果沒有四十億年前填滿海洋的傾盆大雨，我們的地球就不會成為藍色星球，而會是像是火星或水星那樣雖然有水，但無雨而仍是孤寂的行星。雨澆灌了維繫人類文明的農田，各文明都有祈雨的儀式，甚至不惜犠牲無辜性命。而《雨》作者辛西亞‧巴內特（Cynthia Barnett），述說了許多趣的文化現象，包括在英國這個常常陰雨連綿的國家，雨具和雨衣的有趣時尚史。

下了雨之後，會有種令人熟悉的雨的味道，那是當雨落在土壤時，會釋放被困在液體中的氣溶膠（aerosols），與土壤中的細菌與植物油脂作用，散發出大家所謂的「雨後清新的味道」（petrichor）。這是最近的科學解釋，可是過去人們也嘗試著把雨天的氣味，放入香水和洗衣精等等之中而作了不少努力呢！

雨，當然是天上落下的純水，可是《雨》還描述了一些驚世駭俗的怪雨，從顏色詭異的雨水，到千奇百怪的東西都有可能。巴內特為了探訪各地雨鄉，除了在美國穿梭，也遠到印度東北的梅加拉亞邦的一個村落乞拉朋齊（Cherrapunji）去探訪據說是地表上，雨量最豐沛的地方。當地是世界上曾經在一年和一月內降水最多的地區，有「世界雨極」之稱。




讀了《雨》，不管原本喜不喜歡雨天，從此之後會對雨另眼相看了呢！

動物武器的演化與命運

《動物的武器：從糞金龜、劍齒虎到人類，看物種戰鬥的演化與命運》（Animal Weapons: The Evolution of Battle）是有一本難得的好書，好在哪呢？這本好書，想當然的，能看到許許多多有許的動物現象，尤其是牠們用來打鬥的形形色色武器，簡直就是五花八門、千變萬化！像是在看國家地理頻道的記錄片一般。那些武器和打鬥不僅帶來不少想像，文字的描述就己讓人歷歷在目，書中也附有大量精美的照片和插圖，非常賞心悅目。

除了介紹了各種精巧的動物武器，令人讚嘆生物多樣性，《動物的武器》還有另一層的深度，就是作者道格拉斯．艾姆蘭（Douglas J. Emlen）其實是要藉著動物的武器，探討許多演化生物學的觀念！許多演化生物學和生態學的概念，在他的妙筆生花下，深入淺出令人很好理解，但卻不過度簡化，是本不錯的演化生物學課外讀物。他分析了演化生物學家如何思考那些迷人的動物武器的演化，例如武器演化背後的競爭、成本、訊號和嚇阻。

艾姆蘭在他數十年的研究生涯中，主要是研究糞金龜，牠們雄性頭部有角，可是也有些沒有角反而和雌性相似，能從有角的糞金龜不注意時，溜進去牠們通道中當小王和雌糞金龜偷情。可是艾姆蘭的生物學眼光，並不侷限於糞金龜，而是放眼到整個動物界！

《動物的武器》 舉了螳螂、大角鹿、劍齒虎、流蘇鷸、長臂天牛、非洲象等等動物為例，這些動物演化出特殊毛色或者巨大武器。像大角鹿的角可以長達3.6公尺！簡直就是兩個我的身高XD 而且牠們還寧可得骨筫疏鬆症也不願放棄雄狀的鹿角。獨角鯨的長角也長達3公尺、可是卻犧牲了游速。招潮蟹的巨螯讓牠們撐霸海灘，可是卻剛好送上水鳥的嘴……不要以為雄性動物才特別好鬥，母冠水雉的翅膀長有尖尖翼角，隨時都可以幹上一架！

這些動物的武器，究竟是怎麼一回事？是天擇挑選出來的？還是把妹利器？成也武器、財也武器，並不是有了倚天劍、屠龍刀，就攻無不克、戰無不勝了！不少超酷的動物武器，因棲地環境演變、食物來源減少等外部因素，武器反而又慢慢的縮小、消失反者甚至不可逆轉地把主人葬送了，只能讓人從化石中緬懷牠們過去的英姿。對武林高手來說，草木皆可為劍，不必仰丈削鐵如泥的寶劍，有時候敏捷和機靈比傢伙大小更重要。

艾姆蘭探討的固然是演化生物學的各種有趣問題，可是《動物的武器》另一妙處，是他把生物演化證據及行為研究，連結到人類軍事史，並重新詮釋競爭、防禦、示威、偷襲等行為，他除了每章忍不住要談人類的武器演化，乾脆另立三章大談特談。人類的軍備競賽中，攻和守的工具也會演化，一時的優勢卻也會在另一方的演化下成為搞笑的劣勢，許多人類軍事史和動物武器演化史有異曲同工之妙。我不否認是個軍迷，雖然我也自認是個和平主義者，只是希望戰爭只會發生在電影裡頭，所以書中的軍事史令人讀起來趣味盎然，除了生物學還能瞭解人類的文化歷史。

運用量子生物學解開生命之謎

老實說，當我一看到「量子生物學」這名詞時，我還以為又是詐騙XD

怎麼說呢？量子力學，本來就是個乍看之下很玄的學科，因為有大多觀念和事實是完全違反日常直覺而匪夷所思的，而真的有接觸過量子力學的人又不多，這就給了許多偽科學的倡導者一個好機會，胡亂把量子力學的專有名詞套在一堆超能力、氣場、靈魂、心靈感應等的解釋上，甚至還自創各種似是而非的名詞，所有的亂入又完全沒有任何科學根據，叫嚴謹的科學工作者感到非常反感。

可是一讀了這本認真討論量子生物學的好書《解開生命之謎：運用量子生物學，揭開生命起源與真相的前衛科學》（Life on the Edge: The Coming of Age of Quantum Biology），卻真是令人腦洞大開！《解開生命之謎》作者吉姆．艾爾 — 卡利里（ Jim Al-Khalili ）和約翰喬伊．麥克法登（ Johnjoe McFadden ），一位是貨真價實的量子物理學家，一位是位分子遺傳學家。艾爾 — 卡利里同時也是位著名的科普作家，著有暢銷科普好書《悖論：破解科學史上最複雜的九大謎團》（Paradox: The Nine Greatest Enigmas in Science）。




《解開生命之謎》這本好書由學術和科普都有卓越貢獻的兩位科學家來探討，是不可多得的優異作品，不僅生動有趣，連學界人士相信都能從中有不少收獲；因為這是本為生物學家推介量子力學的概念的科普好書，《解開生命之謎》 當然也能當作所有對量子力學感興趣的朋友的最佳參考書，無論對生物學感不感興趣。

量子力學，是現代物理學和化學的基礎，也是電子、電機、材料、化工等工程學科的基礎，所以這本好書不僅生命科學家讀起來會腦洞大開，相信物理學家、化學家和工師學家等等來讀，也能激發出許多跨領域研究的好靈感！

雖然我不是物理學家，可是大學上普通物理和物理化學時，一定需要學習量子力學的一些基礎，尤其是原子結構等等。對我們這些非物理學家，修習量子力學的部分，常常是需要頗多腦力的，因為量子的世界實在太過詭異。

例如光為何是波又能是粒子？為何粒子能夠同時出現在不同地方？粒子為何能夠穿透障礙？為何基本粒子能夠隔空傳遞能量？總之，量子力學有許多玄妙之處。儘管看似玄妙，這些理論背後，都有堅實的數學基礎，以及紮實的實驗結果，並不是科學家純粹的天馬行空！在數學、實驗及想象力之間達成完美的平衡，讓科學成為最令人著迷和引人入勝的偉大心智活動！

儘管過去有許多物理學家參與推動分子生物學的革命，量子力學似乎就和生物學較不相關。既然這本《解開生命之謎》 探討的是量子生物學，那麼生命系統卻和量子力學有何相關呢？偶爾我們會學到一些量子力學在生醫研究或檢驗上的應用，例如正電子發射計算機斷層掃描（Positron emission tomography，簡稱PET），或者螢光共振能量轉移（Förster resonance energy transfer, fluorescence resonance energy transfer(FRET)）在DNA定序新技術上的應用等等。

量子力學是研究微觀世界的粒子，我們很清楚，在我們熟知的世界裡頭，熱力學和古典力學就足以解釋我們生活中遇到的幾乎所有現象了！如果基本粒子是物理的基礎，那為我們不能像基本粒子那樣穿牆或同時出現在不同地方？原因是因為在我們認知的世界尺度中，有量子的相干性，把量子的效應抵消，熱力學的作用遠大過量子力學的效應。

不僅是生物學家難以想像量子力學在生物系統上的應用，恐怕許多對生命科感到非常有興趣的物理學家或化學家，大多不知量子力學能夠用來理解生物系統的現象吧？可是《解開生命之謎》這本由一流的物理學家和分子遺傳學家所寫的好書，就提出許多實例，指出量子力學確實能用來理解一些有趣的生物現象，而且比許多其他理論的預測更精準。這整本書談到的，絕對是最嚴謹的科學，比一堆實際壓根兒不懂量子力學的神棍，卻亂用量子力學來招搖撞騙來強行解釋氣場、靈魂、心靈感應等等怪力亂神的東西，還有趣多了！

有些生物能夠感應地球磁場，是廣為大家所知的，我碩士班時就是研究蜜蜂磁場感應的，和物理系的同學一起合作，用磁力顯微鏡和電子順磁共振的方法，分析蜜蜂腹部細胞內的磁鐵奈米顆粒的物理性質。《解開生命之謎》也解釋了有些動物如何感應地球的磁場，使用的居然是量子力學的性質。

《解開生命之謎》還用量子力學解釋了酵素的活性、嗅覺、光合作用、DNA複製和突變、意識、生命的起源等等，涵蓋動物學、生物化學、分子神經科學、植物分子生物學、分子遺傳學、系統神經科學、分子演化。許多解釋，讓修習過生物化學和分子生物學的我腦洞大開！《解開生命之謎》並非用艱澀的術語把讀者難到，作者除了清晰地交待了過去的研究，還穿插了不少生動的故事，可讀性頗高。

像是酵素活性、嗅覺、光合作用是生物化學和分子生物學教科書都會詳述的，真沒想到原來它們也都和量子力學有關。例如嗅覺，有些化學結構相似分子，聞起來卻不太相同，可是相反的有些化學結構看似差異不小的分子，聞起來卻很相似，古典理論對這的解釋仍有不足，於是有科學家提出用量子振動理論來解釋，振動頻率接近的分子，聞起來相似，這補足了古典理論無法解釋之處；酵素的活性，卻能夠用量子穿隧效應來解釋，為何酵素能夠降低反應所需的能量；在光合作用中，被光子激發的電子，需要快速地在幾個分子中流到抵達反應中心，這很難用隨機漫步解釋光合作用的高效率，可是用量子力學提出的激子同時經由不同路徑到達反應中心，卻能夠更好地解釋光合作用的高效率。

這些對生命現象更好的解釋，正是物理學和生物學跨領域結合的最佳範例！在將近廿年前，我選擇到清華大學唸生命科學系，也就是我剛就職任教的科系，目標很明確，就是要學習現代生物學。而現代生物學的方法和觀念，並非完全由生物學家建立的，而是由物理學家、化學家、數學家等等其他自然科學家所一同奠定的。清華生科有一半的教授，大學部是非生命科學相關科系出身的，而是主修物理、化學或化工等科系的，這也是清華生科相較其他大學的生物系或生命科學系最特別的一點，跨領域地研究生命科學，更是令我們驕傲的一點。我們大一時，普通物理的上下學期各有四學分，比工學院一些科系上下學期各三學分還多，同時我們也需要修習有機化學和物理化學。

雖然如果不讀《解開生命之謎》，還真不知量子力學在生物學上是有應用價值的，可是量子力學之父薛丁格（Erwin Schrodinger，1887－1961）的經典著作《生命是什麼？》（What is Life?），這本演講稿集，旨在引介與探討生命物質的物理基礎，激發了許多物理學家和生物學家。催生了DNA結構的發生，並導致分子生物學的誕生，這是一段佳話。

物理學家和化學家一同加入破解生命的奧秘而創立分子生物學的歷史，在非常知名的分子生物學歷史學者賈德森（Horace Freeland Judson，1931– 2011）的巨著《創世第八天》（The Eighth Day of Creation: Makers of the Revolution in Biology） 中，有很詳盡的描述。這部巨著有繁體中文版的三部曲：《創世第八天：二十世紀分子生物學革命首部曲 DNA》、《創世第八天：二十世紀分子生物學革命二部曲 RNA》和《創世第八天：二十世紀分子生物學革命三部曲 蛋白質》。

如果《創世第八天》探討的是分子生物學的過去，《解開生命之謎》談的就是分子生物學的未來。由這些探討科學史和科學的未來的好書，我們能夠很清楚的得知，跨領域的學習和合作是能夠產生一加一大於二的效果的！未來理工科系的大學生跨科系選修課程，以及研究生和科學家跨科系尋求合作，將會是很有效益的工作。

《解開生命之謎》提到的，相信一定是冰山一角而已，未來分子生物學和量子力學的雙劍合璧的量子生物學相信會產生更多有趣且紮實的研究，甚至量子生物學也會成為許多大學會開設的課程，在這天的到來前，我們先來用《解開生命之謎》來嘗個鮮吧！