科學家如何面對戰爭中不為人知的敵人

至從槍械和炮彈的發明後，大量地取人性命在某個程度上變得輕而易舉，在現在戰爭片中觸目驚心的狂瘋掃射已是家常便飯，更甭提核彈和氫彈等等的大規模殺傷武器。

過去醫療不像今天這樣發達的年代，在戰場上被射傷和炸傷還真可能是生不如死，傷口感染和疼身殘疾還不如一槍斃命。現在醫療較發達，如果不是正中要害，活下來的機率不算小。不過這麼說，似乎是當戰場中的致命敵人都算到子彈和炸彈的頭上了，就像絕大部分戰爭片所示那樣。

然而，風趣幽默的科普作家瑪莉‧羅曲（Mary Roach）卻要在《不為人知的敵人：科學家如何面對戰爭中的另類殺手》（Grunt: The Curious Science of Humans at War）告訴我們，我們想太少了。除了槍炮，噪音、酷熱、腹瀉、恐慌、疲倦……等等也都是會令軍人生不如死的殘酷殺手。

瑪莉‧羅曲是位好奇心超重的科普作家，她探討的題材有些不是一般人能夠輕易想像得到的，她的前幾本著作都頗為暢銷，例如《不過是具屍體》（Stiff: The Curious Lives of Human Cadavers）、《一起搞吧！科學與性的奇異交配》（Bonk: The Curious Coupling of Science and Sex）、《打包去火星：NASA太空人瘋狂實境秀》（Packing for Mars: the Curious Science of Life in the Void）、《大口一吞，然後呢？：深入最禁忌的消化道之旅》（Gulp: Adventures on the Alimentary Canal）（請參見〈後口一吞，然後呢？〉）。




軍人可能都要有勇猛精實的形象，就算沒有也要裝有。可是驚慌、疲勞、炎熱、噪音、野雁、細菌卻可能可以讓雄糾糾、氣昂昂的軍士立馬成了叫媽媽的弱雞，還甭提回家後慘遭創傷後壓力症（Posttraumatic stress disorder，PTSD）的折磨。《不為人知的敵人》是瑪莉‧羅曲冒死潛入美國國防部的各研究單位，探討在這些極端的狀況與環境中，科學如何和這些敵人對抗。為的是讓戰士們在戰場上，仍能維持身軀完整無缺、神智清醒、不受病菌感染與蚊蟲入侵，如果有了PTSD，等離開了戰場回家再發作⋯⋯

戰場太不像我們平時歌舞昇平的環境了，有太多出奇不意的挑戰，有些挑戰放到了不同環境，解決的方案可以是天差地遠。就拿內褲來說，不儘是要吸濕排汗而已，炸彈爆炸時如果能不死，補襠裡幸存的也要能不順便成了炸雞才行。可是如果不幸成了炸雞呢？科學家現在還在想許多辦法讓小雞雞重振雄風。

現在醫療很發達了，傷口感染致死率已不像過去那麼高，但是仍不可掉以輕心。《不為人知的敵人》提到用蛆來吃傷口的腐肉，其實不算是新聞了，可是為何這種療法不常見？原來沒那麼簡單，瑪莉‧羅曲的調查探討了用蛆治療的複雜。

並不是所有軍事科學家研究都能成功，像是防鯊劑的開發，更像是鬧劇；腸瀉是戰場上最可怕的敵人之一，可是噁心惡臭的氣味可以被開發來當非致命的武器，除非是被攻擊到的敵軍受不了而自殺。不過有趣的是，讓不同文化感到噁心的味道差蠻多的，而且不管多大比例的人都一致同意那些氣味的噁心，總是有一小撮人，會想要當香水噴在自己身上XD

美國在小希政府時代打了兩場愚不可及的戰爭，花費了數以兆計的經費還順便把世界搞亂的同時消耗美國國力和形象。儘管伊拉克戰爭是場不義之戰，也弄得國內外民不聊生，可是和越南時相比，反戰的氣勢還是差了很大很大一截。雖然因為是美國自找的，所以情感上很難同情，但是上戰場送死的，往往還是社會底層人家的子弟，就像李安的《比利·林恩的中場戰事》（Billy Lynn's Long Halftime Walk）中描述的那樣。




然而儘管如此，這和動不動就完全沒有畫面的情況下惡搞下屬的國防布相比，美國士兵還是比較幸運的，因為至少有一大批菁英科學家在美國政府的大力支助下，研發了一堆讓阿兵哥比較舒服上戰場的高科技產品，讓人真的相信美軍在有能力的情況下，會誓死捍衛弟兄的，而不是把士兵當草芥來玩弄。

戰場有再多高科技產品，仍是非常險惡殘酷無情，再精壯的士兵上了槍林彈雨的戰場，遇上了《不為人知的敵人》，生命還是脆弱得像軟蛋。要保衛精忠報國的戰士，不就是不要打仗嗎？

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操縱與欺騙的釣愚經濟學

2008年金融風暴，差一點毀掉了整個自由市場資本主義，金融市場混亂到美國政府不得不用納稅人的錢去救，然後一群闖了大禍的貪得無厭銀行家仍坐領了高額分紅落跑，除了無辜的平民百姓，沒人為這場風暴付出真正的代價，也沒人真的負了責任。

歐巴馬就任的八年，美國經濟貌似恢復了元氣，但似乎還未回到金融風暴前，雖然一堆美化過的數字例如就業率很好看，可是創造出的新工作，大都是低薪就業機會，金融風暴後美國的經濟成長，幾乎完全被極少富人賺走，99%的民眾仍幾乎一無所獲。無論是民主黨也好，共和黨也好，幾乎沒有任何傳統政客能對這種不公不義的現場有所改善的作為，幾乎全都被華爾街菁英綁架，他們有些甚至不願承認這樣的現象是需要改變的不公不義，更變本加厲地認為這是有能力的人應得的。

傳統政客這八年來的不作為，直接導致川普跌破所有主流媒體和知識份子眼鏡的上台，因為很多傳統上支持民主黨的選民倒戈了，或者乾脆不出來投票，否則希拉蕊也不會在贏了超過兩百萬普選票的情況下慘敗。川普的上台，可能也意味著有夠多的民眾對自由市場資本市場感到厭倦，雖然川普本身就是個從自由市場受益的商人，所以他口口聲聲要讓美國偉大起來，究竟是騙選票圖利自己，或是真的挑戰傳統制度還人民公道，我們拭目以待吧。

有部好片《大賣空》（The Big Short），改編自美國最富盛名的財經記者麥可‧劉易斯（Michael Lewis）的同名暢銷書，片中用紀錄片手法，追蹤了幾個及早發現美國房市即將崩盤而摧毀經濟的投資客，他們不約而同地作空所謂的「債務擔保證券」（Collateralized Debt Obligation，CDO），和數家大到不能倒的銀行對賭，在金融風暴期間狂撈了一筆。電影非常寫實和諷制地拍出一大群房仲、銀行家、國際信用評級機構、美國證券交易委員會等等的狠狽為奸、胡搞瞎搞。




《大賣空》很生動地描繪了市場失靈，片中還邀請了美國芝加哥大學布斯商學院教授理查‧塞勒（Richard H. Thaler）客串一幕解釋「合成CDO」是啥。理查‧塞勒是行為經濟學之父，他有本好書《不當行為：行為經濟學之父教你更聰明的思考、理財、看世界》（Misbehaving: The Making of Behavioral Economics）描述了行為經濟學的發展史，以及早期主流經濟學的假設有多不現實（請參見〈經濟學家說人理性而自私，但我們的判斷，常是不合理性的不當行為！？〉））。

在行為經濟學的發展中，耶魯大學的羅伯‧席勒（Robert J. Shiller）也有許多卓越的貢獻，創立了行為金融學，他是2013年諾貝爾經濟學獎得主，和提出不對稱資訊理論的2001年諾貝爾經濟學獎得主喬治‧艾克羅夫（George A. Akerlof）合著了這本好書《釣愚：操縱與欺騙的經濟學》（Phishing for Phools: The Economics of Manipulation and Deception）。艾克羅夫的太太，就是當今美國聯邦準備理事會主席珍妮特‧葉倫（Janet L. Yellen）。

兩位諾貝爾經濟學獎得主在《釣愚》挖掘出真實世界影響所有人甚鉅的各行各業釣愚實例，他們並不反自由市場，而是要提醒釣愚是全球自由市場的現象，要參與自由市場的所有人們要小心千萬別被騙上鉤！

經濟學鼻祖蘇格蘭哲學家亞當‧斯密（Adam Smith，1723－1790）在1776年的《國富論》（The Wealth of Nations）提出，市場「猶如被一隻看不見的手操縱……人人都在追求自己的利益。」自此，現代經濟學的核心思想之一便是均衡：一旦達成經濟均衡，人人都能獲得最大利益，任何干涉只會弄巧成拙。雖然「看不見的手」這比喻在全書只出現了一次而已，但卻成了經濟學的信仰。

艾克羅夫和席勒認為這樣的結論忽略了很重要的一點：在完全自由的市場，人們不只有很多選擇的自由，也會出現各種釣愚之人，利用人類在資訊或心理上的弱點，操縱和欺騙他人以獲致最大利益。在上述《大賣空》的案例中，只是釣愚五花八門手法的冰山一角而已，《釣愚》當然也提到了其過程和影響。艾克羅夫與席勒提出提出「釣愚均衡」的新觀點，羅列與每個人生活最相關的各領域釣愚實例，令人嘆為觀止。

這本書可讀性很高，沒有艱澀難懂的專業術語，卻有許許多多你我看了都會會心一笑的熟悉例子，因為釣愚現象，在我們的社會中確實無處不在，在自由市場中固然有許多交易是公平的，但是仍有不可忽略的「釣愚者」（phishers）和「被釣上鉤的愚人」（phools）。他們在《釣愚》前兩章用釣愚事例和釣愚均衡來說明它們如何嚴重影響了我們的生活，在第二部探討各種釣愚的奇觀。

精準掌握人性弱點的廣告商只提供傳統上以為的廣告而已嗎？主流媒體本身就是廣告商，製造大量和事實有落差的訊息，我們真的可以把電視上的新聞當真嗎？我們自以為知道廣告是假的，但真是如此嗎？只要有腦的人都知道，美妝品廣告中的女星全都是天生麗質，才不是用了那些產品才變正妹，可是有種對在周年慶買產品的朋友說說實話看看，多半會被刪朋友加封鎖；甚至連大選本身的政見都可以是純粹的廣告，要不然你說說川普競選時提出的政策，哪些有可能真的會實行？哪些是騙選民用的？

買車、買房、刷卡時，都可能被當冤大頭，連熟知箇中道理的作者也不例外，多花了錢買了一開始沒想要的產品，剛開始還自以為划算，等到付出的一堆金錢，卻享受不到原本想像的好處，已經太晚了，結果一堆人背上了車貸、房貸和卡債，生生世世為奴。因為行銷太成功，這些債務的膨脹，加上連賣買者都已搞不清楚實際內容的衍生性金融商品，近年已重創全球經濟一次！

選戰、金權政治與遊說，是民主政治的毒瘤，然而這些毒瘤沒放鬆過，即使民眾已感到厭惡，不過聰明的政客仍舊能夠遊刃有餘，反正某些政客黑掉了，就會有人取而代之。《釣愚》裡提到的，政客巧妙地大玩兩手策略，可以即贊同又反對某些政策，或者用上數千頁才撰寫某些極為複雜的法案，在裡頭埋下一大堆漏洞日後用來走後門，或者讓通過的預算或監管有一大堆限制而無法有效執行，更甭提直提涉及利益交換的遊說，《釣愚》提到的僅是冰山的一小角。

在美國只要吃下肚的東西，不管是食品或藥品，都要經過著名的食品藥物管理署（FDA）監管。《釣愚》探討的釣愚對象不只針對一般民眾，還包括企業如何鑽漏洞，讓由專家組成的FDA也上鉤。《釣愚》揭露出的藥廠釣愚現象，當然又只是冰山一角而已；除了一般的食品，菸酒也是容易讓人失去判斷力的玩意兒，作者主張用增稅等方式去管控，才是對全民有利的。

自由市場資本市場，最令支持者盛讚的，是其旺盛的創新能力，無謂是網路服務或實體商品，今天有大量十年前連想都不曾想到的創新，徹底地改變了我們的行為和生活。我們還能想像沒有臉書、LINE和智慧手機的生活嗎？可是《釣愚》卻要大膽地指出，創新不總是有利也可能有其危害，包含臉書。《釣愚》要我們瞭解，沉迷臉書的世界，換來的可能不是快樂。臉書盛行後，我們也許聽說過一個新詞「同溫層」，這可不是大氣科學的專有名詞，而是臉書的資訊篩選機制讓我們更容易只看到自己本來就想看到的。

我們難道該認命被這些釣愚高手操縱嗎？艾克羅夫與席勒兩位經濟學大師當然不會要我們坐以待騙，他們也提出許多實例來說明一些防患未然的制度之建立，在商界和政府都有為全民著想的英雄出來建立標準和監理方法。不過面對快速發展的商業環境，法規的落後，在各國也都是事實。他們主張，政府仍需要學習如何在不干涉市場的情況下管理市場。

《釣愚》是本讀起來令人嘖嘖稱奇的好書，每一章提到的故事，改編成電影都應該相當有看頭。當然為了整理出大量事例，許多案例都只能是點到為止，但整體而言也讓人可以綜觀市場中無奇不有的釣愚事例，讓我們認識到各種釣愚手法有多高明和嚴重，如果放任不管絕非全民之福！




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25種關鍵化石看生命的演化奇蹟

每年五月十八日是「國際博物館日」（International Museum Day），世界各地的博物館也都會響應這個活動，並且針對規定的「主題」來規劃展覽，今年的主題則是被設定為「講述難以言說的歷史」。

有些歷史確實難以言說，甚至難以講述，要眼見為憑。人類進入信史時代，不過幾千年而已，可是過去卅五億年，就有了繁盛的生命史，真的留下了難以言說的歷史給人們，那就是「化石」！而探訪化石的最佳去處，當然就是博物館！ 出國旅遊，我最愛去的地方是博物館，去過有豐富化石收藏的，就有台中的國立自然科學博物館、紐約的美國自然史博物館、倫敦的自然史博物館、芝加哥的菲爾德自然史博物館、維也納的自然史博物館、新加坡國立大學的李光前自然歷史博物館⋯⋯

印象最深的是幾年前去參加分子生物與演化學會年會，大會安排在菲爾德自然史博物館舉辦晚宴，我們就坐在世界上最著名的恐龍化石——暴龍化石「蘇」（Sue）的旁邊用餐。

暴龍的化石故然很酷，可是揭發生命各種關鍵演化時刻的化石還有很多，在去博物館朝聖前，我們要如何好好認識它們呢？這本《25種關鍵化石看生命的故事：化石獵人與35億年的演化奇蹟》（The Story of Life in 25 Fossils: Tales of Intrepid Fossil Hunters And the Wonders of Evolution）就是本很好的指南，書中各章也一一列舉了那些化石的最佳朝聖博物館。

這些化石並不只是好玩而已，也問答了許多重要的演化生物學問題，例如多細胞動物是怎麼起源的？陸生動植物是如何從海洋演化至陸地？烏龜怎麼演化出殻？蛇如何沒了腳？鳥真的是種恐龍？恐龍原來是毛絨絨的？鯨魚如何回到海洋？我們的祖先如何在非洲演化出來？

這些化石也一再告訴世人，生物演化不是理論，而是具具體體的事實！世界上也不曾存在完全的物種，所有生物都只是暫時適應了當時當地的環境而已，即使那個「暫時」有上億年之遠。化石明明確確見識到生命的無常，一個永恆不變的獨立存在是不存在的，各種生物都是互相依存、因緣聚足而生、緣盡而滅，根本沒有一個至高無上的萬能創造主。

《25種關鍵化石看生命的故事》也儘列出了古生物學的發現的一部分，而古生物學發現的化石也僅是全世界所有化石的一小部分，而能夠成為可辨識的化石的，更只佔了所有化石的極小部分，絕大部分遠古生物的化石是以天然氣、石油、煤炭的形式存在，而形成這些化石燃料的生物，又當然是所有過去活過的生物的極小部分而已。所以化石僅是過去卅五億年生命史的極極極小部分的快照而已，但已足夠讓邏輯力和想像力高強的人們重建過去的生命景像。

化石讓我們能夠有新的知識重建不再存在的生物，也能夠透露出演化上的重要變化。儘管有個「古」字，但古生物學是進展迅速的學科，新版生物學教科書常要因新化石的發現和鑑定而改寫不少篇幅。古生物學家其實不古，因為他們必須要有大量生物學、地質學的廣博知識，才能知曉那些化石到底是什麼、究竟有何重大的意義。

《25種關鍵化石看生命的故事》有些25章，探討了生命演化的25個關鍵時刻，但其實不只有25種化石而已，所有章節中都秀出好幾種化石，其中一些還是台灣科學家貢獻的！

其中一位是國立自然科學博物館前館長、《科學人》雜誌中文版總編輯、辜嚴倬雲保種中心執行長李家維老師，他是我碩士班指導老師、現在的同事。在清大求學時期，就親眼見到震撼全球的前寒武紀動物化石，那是來自中國貴州的甕安磷礦裡的海綿和胚胎，隨後還有書中提到的最古老有頭脊索動物——海口蟲（Haikouella），以及最古老的兩側對稱動物——貴州小春蟲（Vernanimalcula guizhouena），這些都是和中國科學院南京地質古生物研究所研究員陳均遠一同發表在頂尖的科學學術期刊《自然》（Nature）和《科學》（Science）。我也有幸在碩班時去雲南澄江拜會過陳均遠老師。






《25種關鍵化石看生命的故事》除了探討化石的故事，也講述了化石發現者令人動容的精彩人生，例如英國早期的化石收集者與古生物學家瑪莉・安寧（Mary Anning，1799－1847）。她15個月大時，曾與其他三個人在戶外遭受雷擊，只有她幸運存活下來。她的父親理查是一名櫥櫃工匠，同時也會在英國南部多塞特郡的萊姆里傑斯（Lyme Regis）的海岸挖掘化石。






萊姆里傑斯的懸崖和海灘屬於世界遺產侏羅紀海岸的一部分。許多恐龍和其他史前爬行動物的遺蹟在萊姆里傑斯被瑪麗·安寧發現。意瑪麗父親去世的幾個月後，她發現了魚龍的化石，這是她最早期的發現之一，也是歷史上第一具完整尋獲的魚龍化石。1821年，瑪麗發現歷史上第一個蛇頸龍亞目的化石。她在1828年發現了一具重要的翼龍化石，後來被命名為雙型齒翼龍，是第一次在德國以外的地方發現的，也被認為是第一個完整的翼龍化石。

《25種關鍵化石看生命的故事》有生物演化的知識，也有精彩的故事，是本可讀性頗高的科普書，值得對演化生物學、古生物學感興趣的朋友一讀！

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完美的相對論

今年二月中，我的臉書塗鴉牆被一個很奇怪的東西大洗版，就是傳說中的「重力波」。可是我的同溫層太高檔了，因為我連重力波是什麼都不知道，完全看不懂，一連被洗了好幾天版，我一篇文章都沒看過。不過從整個洗版的標題來看，實驗上驗證重力波，似乎是證明愛因斯坦理論的最後一塊拼圖之一（或沒有「之一」），探測重力波需要用上人類最先進的科技，還有此技術可以用來觀測更遙遠的天文現象等等。

其實，被重力波洗了一週的版，誰都會好奇吧？所以我去查了資料，維基百科說：「愛因斯坦廣義相對論所描述的重力，是時空曲率所產生的一種現象。質量可以導致這種曲率。當物質在時空中運動時，附近的曲率就會隨之改變。大質量物體運動時所產生的曲率變化會以光速像波一樣向外傳播。這一傳播現象就是重力波。」

而重力波的首個直接探測結果「驗證了廣義相對論最後一項未被證實的理論預測，同時開啟了重力波天文學的新紀元。重力波就此作為一種粒子和電磁波之外的新的探針，將被用於探測過去未能探測到的天體現象，如中子星的誕生、演化以及衰亡以及宇宙誕生之初的圖景。」






重力波和愛因斯坦的相對論有關，而相對論也是一部賣座好片的主角之一，那就是《星際效應》（Interstellar）。電影的科學顧問基普‧索恩（Kip Thorne）就是重力物理學家，也是相對論專家。他寫了本《星際效應：電影幕後的科學事實、推測與想像》（The Science ofInterstellar），裡頭有大量細節，但印象中沒談到重力波，或者也只是點到為止（請參見〈讀完這本書，你會再看一次《星際效應》〉）。

如果要瞭解2016年2月11日，LIGO團隊宣布人類對於重力波的首個直接探測結果之意義，以及科學家探究重力波的歷史，《完美的理論：一整個世紀的天才與廣義相對論之戰》（The Perfect Theory: A Century of Geniuses and the Battle over General Relativity）是很不錯的入門，配合《星際效應：電影幕後的科學事實、推測與想像》，差不多可以掌握一個概要。

《完美的理論》作者費瑞拉（Pedro Ferreira）出生葡萄牙，是牛津大學天文物理教授、國王學院資深導師、歐洲太空總署（ESA）顧問，他的研究專長是理論宇宙學與天文物理，研究主題為宇宙大尺度結構的起源、廣義相對論、以及暗物質和暗能量的性質。

《完美的理論》基本上就是相對論發展史。

廣義相對論顫覆了全人類對宇宙時空的想像，這早就毋庸質疑──不過愛因斯坦獲得諾貝爾奬的原因，不是因為劃時代的相對，而是對光電效應的貢獻。愛因斯坦的狹義相對論，解決了馬克士威電磁學和牛頓力學這兩個古典物理學的一個重大矛盾，他提出一個違反直覺的方法，就是光速總是不變的，從高速行駛的超音速飛機發射出的光和靜止的桌燈發出的光，有一模一樣的光速。可是狹義相對論沒有提到重力，愛因斯坦在廣義相對論裡才加入重力考量，也用上更精妙的數學。

但《完美的理論》同時顫覆了我對愛因斯坦的認識。整個社會大眾對愛因斯坦有種神話式的崇拜，至少從小我就有這樣的印象。小時候，媽媽告訴我，全世界只有三個人懂得愛因斯坦的相對論，我也一直這麼認為，直到上大學。過去還流行過一個都市傳說，說我們一般魯蛇只用了大腦的一成潛力，而愛因斯坦等溫拿則用了九成之類的，以致愛因斯坦過世後，他的大腦居然流落在民間好幾十年。這些傳聞，讓愛因斯坦的形象，成為大眾心目中一種天才的符號。

愛因斯坦有未盡之志，那就是未完成所謂的「大一統場論」，這似乎是神離世前唯一的遺憾。但讀了《完美的理論》，才知道愛因斯坦不但一點也不神，他還犯了許多現在看來是很低水準的錯誤，包括抱持靜態宇宙的觀念不短的時間、不相信黑洞曾經存在，他的理論後來被後人不斷修正到他自己都不熟的地步，晚年甚至已跟不上近代物理學的發展而一事無成。這不是說愛因斯坦並非頂尖科學家──事實上他絕對是──這只是說明，科學家再頂尖也好，也是人類，並非神明，任何的造神運動都毫無意義。

即使經過了一世紀一系列的重大突破，宇宙仍有太多未知。相對論在物理學界也大起大落，在低潮期，沒多少物理學家想要提起。「重力波」的探測有過非常耍寶的時期，《完美的理論》提到約瑟夫‧韋伯（Joseph Weber）幾乎獨自一人開創了重力波實驗的領域，可是他的方法其實不太可靠，但他又極為頑固不靈，所以後來被整個物理學界唾棄。

與我研究的生命科學相較，物理學相對是比較不需要年年改寫教科書的領域，普通物理教科書，用十年廿年前的，問題也不大，改版主要會在改圖片和排版或習題，不像普通生物學教科書，四、五年就得改版，有些章節幾乎是整個重寫，為了省錢用舊版教科書，很可能會在考試時鬧笑話。不過，這幾年粒子和天文物理學有重大發現，例如大強子對撞機證實了上帝粒子存在、阿塔卡馬大型毫米波／亞毫米波陣列（ALMA）的啟用，以及重力波的首個直接探測結果等等。

這些粒子和天文物理學的研究，聚集了人類最頂尖的天才菁英，當然也燒了很多錢。當然，很多人會質疑為何要燒大錢去做這些科學研究？這不是個容易回答的問題，但想想美國在伊拉克戰爭上燒掉好幾十兆美金的錢，這可以蓋幾百座大強子對撞機、ALMA和LIGO，結果這些花費激發更多恐怖主義，甚至間接導致IS的崛起和敍利亞的崩潰，搞得雞飛狗跳、民不聊生。是的，有很多貧窮家庭入不敷出，但那與「百分之一的富人，佔去了超過一半的國家財富」之類階級問題關係較大，和投資科學研究的關聯極小。

為了探測這些粒子和天文現象，科學家和工程師們，必須把人類的科技逼到一個超乎想像的極限，甚至一再挑戰極限。人類在科學和工程上的知識，和排他性的物質財富相比，不僅不會排他，甚至還能交流激盪出更高水準的科技。科學家和工程師們挑戰探索粒子和宇宙的過程中研發出的超高科技，其中一小部分就能改變民生科技。想像一下：偵測重力波、雷射干涉的偵測技術所需要的超高靈敏度、延續數公里的雷射光不能有超過一個原子的偏移；為了避免人為及自然活動的干擾，減噪所需要配合的各種高科技；超級電腦投入的分析資料需要的高運算能力……這些都是人類科技的好幾座里程碑！

因為著重在科學發展歷史，《完美的理論》整本書沒有半條公式，反而是有很多有趣的故事，非理工專業出身的朋友也應該能讀。對我們這些非物理研究者來說，《完美的理論》書上談到的諸多理論，最重大的意義，不是如何用數學推導出那些公式等等，而是我們如何透過各種理性的工具，來了解這個世界在物質層面的運作，所以《完美的理論》其實該被視為一本人文的書籍，值得對宇宙現象感興趣的朋友都來讀。


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七種元素改變世界

《改變世界的七種元素》（Seven Elements That Have Changed the World）這本書的書名，對非理工宅來說，所謂的七種元素，可能是各種你能想到的東西，可是對理工宅來說，除了是指化學元素，還會是什麼呢？

《改變世界的七種元素》書名還可能產生誤導──你會認為它就是本化學的書吧？當然，《改變世界的七種元素》是要談鈾、碳、鐵、鈦、金、銀、矽這七種化學元素，然而這本書並不是本單純的化學科普書。

作者布朗（John Browne）是英國皇家學會會士及英國皇家工程院院士，一如本書，他也不是單純的化學家，他在英國石油公司工作四十餘年，其中有十二年時間為執行長，在位期間讓英國石油市值增加四倍。台灣現在為婚姻平權立法在立法院爭辯得沸沸揚揚，布朗本人就是位同性戀者，因為沒有合法結婚的權力，所以在2007年「被出櫃」給鬥下台。

在《改變世界的七種元素》中，他談的其實是這七種元素在工商業、政治、社會、文化以及環境的鉅大影響，還有圍繞它們的全球商業戰略佈局！其中許多材料來自他的工商業經驗和人脈。

鈾、碳、鐵、鈦、金、銀、矽七種化學元素，改變了我們的生活，形塑了這個世紀的科技和商業面貌。鐵帶來更堅固的軍艦，鋼帶來如台北101般的摩天大樓；黃金成了貨幣，銀除了當貨幣還帶給我們的攝影，讓我們進入有圖有真相的圖史時代。可裂變鈾給我們帶來核彈和核能；沒有鈦，就沒有冷戰時代時的黑鳥偵察機，網球場上的白線和白色球衣看起來就不那麼白；沒有了矽，我也寫不出這篇文章，你也讀不到。

但它們帶來的不總是幸福。它們也激發了人類的貪婪，尤其是資本家為了駕馭使用這些元素資源的權力，這幾百年到最近幾十年，世界各地燒殺擄掠的事件層出不窮。市場的建立也沒外行人想像的簡單，像是能源豐富的俄羅斯和對能源饑餓的中國之間，就因為互相建立互信而少有往來。

一克黃金可以打造成長度超過兩公里的線或一平方米的金箔，很少人不會被黃金製品的魅力蠱惑，黃金的魅力在於其不被玷污的光澤；布朗本身就是個美洲黃金藝術品收藏家，十六世紀的西班牙征服者為了黃金在印加人領地上肆虐尋找黃金，沿途大肆屠殺當地原住民。西班牙征服者在尋找銀幣方面也極端殘暴，他們在南美洲發現了壯觀、豐富的銀色礦脈，數以百萬計的原住民就被捉去當奴隸操到死。

不僅是貴金屬會暴露出人類強大的貪婪。關於鐵那章提及，美國最著名的工業家之一卡內基（Andrew Carnegie，1835–1919）削減鋼鐵工人的工資，導致罷工的緊張對立，民兵武力鎮壓造成工人被槍殺；在關於碳的章節，洛克菲勒（John D. Rockefeller，1839–1937 ）剝削勞工，無情地摧毀標準石油公司的競爭者和反對者。兩個邪惡資本家後來捐贈他們的大部分的財富，各別成立慈善基金會和世界最頂尖的大學：芝加哥大學與洛克斐勒大學和卡內基美隆大學，作育了很多傑出的英才。

卡內基和洛克菲勒是極具爭議性的人物，布朗也不遑多讓──他當過賣碳氫化合物的商人。碳氫化合物讓我們輕輕一扭就能驅動汽車，2005年，美國第三大煉油廠BP德克薩斯城煉油廠發生爆炸，一百多人受傷，十五人確認罹難。BP已經承認事故起因是管理不當：液面指示器失靈，導致加熱器超量填充，輕烴蔓延整個地區。一個無法確認的火源引起了爆炸。美國政府調查認定這是削減成本導致的問題，成了布朗CEO任內最大危機之一。

布朗很清楚人類長期因碳得利，自己也有在哥倫比亞叢林鑽探石油、面對游擊隊綁架攻擊的親身體驗。但人類也因為消耗太多碳資源，改變了氣候，影響了未來。布朗自己曾經貓哭耗子地在中國北京高碑店華能電廠欣賞碳捕獲技術，表達對減少碳排放的希望。不過持平而論，英國石油公司在他主導下，把「BP」定義成「Beyond Petroleum」（超越石油），大量投資再生能源，並且呼籲石油工業認真面對氣候變遷，也關注窮國有沒有把石油收入用在人民上，算是比較有遠見的石油公司。

會引發戰爭的碳不僅是石油，還有口號上能恆久遠的鑽石。求婚要用鑽戒是文化傳統嗎？才怪！那是商人的陰謀，商業廣告的徹底洗腦。鑽石並非最稀有的寶石，藍、綠寶石都比鑽石稀有。鑽石價格居高不下，是因為有高達七、八成供應量，過去一度嚴格控制在戴比爾斯（De Beers）一家手上，這是商業界公開的秘密。為了爭獲鑽石資源，非洲一些國家軍閥混戰，生靈塗炭。

雖然我不喜歡《血鑽石》的狗血煽情，但是這部電影的確讓世人見識到許多人為一生的幸福而買的鑽石，有多血腥噁心。

《改變世界的七種元素》讓我們見識到優秀CEO的高度，和他對世界的好奇及探索，不過我得抱怨一下：這本書居然忽略了銅，而且似乎暗示3C宅才會關心銅。可是如果沒有銅，電流要怎麼輸送到電腦、讓他寫書呢？就算銅太LOW了，那麼鋁呢？鋁本身在地球的儲量是超級豐富，但是煉鋁需要耗費大量電力。所以怎麼能把銅和鋁給忽略了呢？

本文原刊登於閱讀‧最前線【GENE思書軒】，並同步刊登於泛科學。

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改變命運的遺傳密碼

我大學最討厭的必修課之一是遺傳學，我導師說他也是，可是命運弄人，他博士班唸的是遺傳學，所以勸說不要荒廢任何課業，因為我們永遠不知道未來是否真的靠它們吃飯。我心中暗想，這絕對不會發生在我身上，因為我當時認為遺傳學很無聊，不就孟德爾定律加畫家譜而已嘛，儘管成績還是很好，但修過就不想再碰。

說到這裡，聰明的你也許會猜到，我博士班唸了遺傳學。猜對了，我居然背棄了年輕時的理想，跳入火坑去學遺傳學。唸研究所是很苦的，倘若沒足夠的興趣會度日如年。後來會唸遺傳學是因為要學演化，遺傳學是必備工具之一，而且做了研究發現實驗室裏有些實驗正如孟德爾定律的預測，感覺還蠻振奮的。

唸了遺傳學後，遇到親朋戚友，不時會被問到一些和人類遺傳有關的問題，雖然我不是人類遺傳學家，不免還是要被迫裝懂回答一下，常被問到的問題包括人類的遺傳疾病是不是愈來愈多？基因工程真的可以改造出更強的人類？生小孩時要注意什麼遺傳問題等等。

這些問題不好回答，我也只能見人說人話、見鬼說鬼話，但是至從讀到了《遺傳密碼：我們不是被動的基因繼承者，童年創傷、飲食及生活習慣的改變，都能改變基因體的表現》（Inheritance: How Our Genes Change Our Lives, and Our Lives Change Our Genes），我只要推薦來讀這本書就行了。

《遺傳密碼》作者薛朗．莫艾倫（Sharon Moalem）的《最衰者生存》（Survival of the Sickest）也是我最推薦的好書之一。莫艾倫是醫師，有醫學博士和哲學博士雙博士學位，他在百忙中仍寫作不懈，《遺傳密碼》裡也有他行醫的經驗。他對遺傳疾病研究的投入到參加宴會都盯著人家看，還從輕微的特徵看出罕見遺傳疾病。還有他的一位朋友過超健康的生活只吃蔬菜水果卻因此罹癌，後來才知道他有果糖不耐。這些事跡實在太像是在拍影集了。

我在要去米國唸博士班前不久去台大醫院探望要動手術割除腿骨的惡性腫瘤的學弟，到了病房遇到一個白目的實習醫生要幫他玩打針吃藥的遊戲才發現他下週才要動刀，那位實習醫師正想用最快的速度逃離現場，被我捉包發現是從前的同班同學，才知道失聯幾年的幾位同班同學都在骨科實習打混。和他們趁主治醫師不注意溜去喝茶閒聊時，他們全都不約而同說沒完全修過遺傳學，我驚訝道沒學過遺傳學怎麼醫治遺傳疾病，他們全都笑說被酒駕肇事撞進醫院還有家人吵架砍傷的都比遺傳疾病的多很多。

那為何還有花費不成比例的資源去研究罕見遺傳疾病呢？我都跟學生說，遺傳學家想知道什麼東西的功能，最直接的方法就是搞壞它！我們常常用各種手段，例如輻射線和致變劑（就是致癌物），或者分子生物學的高級花招來搞壞基因，然後透過交配來定出基因的位置甚至真身。哦，那當然是用低等動物如線蟲、果蠅、斑馬魚或小鼠等模式物種來做實驗，而不是用人類來做，因為那太不道德了。

然而無關道德倫理的，人類族群中總是會有自發的突變，畢竟世界上真的不存在完全沒輻射也沒致癌物的水、食物和空氣，所以要求零檢出的請自練辟穀功。這對帶有突變基因的人來說很不幸，可是科學家卻能從中學習到那些突變的基因的功能，不僅有助未來的治療，也能夠瞭解其他相關的疾病的致病機轉。

除了DNA序列上的突變，基因的功能改變還出現在其開關上，一個在染色體上完好無缺的基因，因後天的因素在不恰當的時間或地點開啟或關閉表現，也會造成一些病理變化。這就像用同一部教科書的學生去考試，重點劃得對不對也可能關係到成績優劣。而這劃了重點的DNA也會遺傳下去影響子孫，就像買了二手教科書的學生會被之前劃的重點影響到成績一樣。例如抽菸的父親也會影響到子孫的健康。有實驗甚至還發現，被制約而對某些氣味產生恐懼的小鼠，其孫子輩都還會對該氣味有反應。這些都是所謂表觀遺傳學在研究的。

遺傳學在這十年來，還有另一項重大突破就是DNA定序越來越廉價到完整定序完一個人類的基因體現在只需要幾萬台幣而已，差不多和買哀鳳差不多了，所以如果不要像年輕人那樣隨便換手機用一台高檔手機的價錢去定序自己的基因體，你會想要嗎？如果把自己的DNA交給一家公司，他們會告訴你在遺傳上，你罹患某些疾病的風險有多高或多低，你買帳嗎？事實上，我就有朋友付了費給一家著名的公司23&Me，結果還找到失散多年的表兄弟。

不過我沒有要為他們打廣告，因為據說十家提供此類服務的公司，可能給你十份互相矛盾的報告。許多疾病風險和遺傳基因的關係仍有待更多研究來發現。不同統計方法的使用也會出現不同結果，這也有待進一步釐清。另外，個人隱私的保護，以及保險理賠的問題，是很有挑戰性的公共政策問題。更困難的問題還有，如果夫婦很清楚知道自己帶有某特定致命罕見遺傳疾病基因，是否仍有權力生育後代？

沒有人生而在遺傳上完美，但如果有父母要利用遺傳學打造完美的嬰兒呢？這些問題也需要倫理學家來探討。哈佛大學政治哲學教授邁可．桑德爾（Michael Sandel）的《反對完美：科技與人性的正義之戰》（The Case against Perfection: Ethics in the Age of Genetic Engineering）就探討了其中一個大問題（請參見〈人性正義的反對完美〉）

我們大部分人即使沒有罕見遺傳疾病，可是我們遺傳到的基因或多或少決定了我們的肥瘦高矮、血壓、心血管疾病、糖尿病、神經退化性疾病等身體特徵及文明病的風險，也影響了對藥物的吸收、運輸、代謝等效率。隨著DNA定序的價格下降和普及，我們遲早會遇到健保要求看診時要貢獻DNA去做定序來讓醫師更精準地投藥的狀況，邁入所謂「個人化醫療」的紀元（請參見〈從基因標靶藥物，到實現個人化醫藥的未來基因體醫療〉）。

莫艾倫的《遺傳密碼》是很清晰又生動地為非遺傳學專業的讀者提供了可讀性很高的一本科普書，隨著醫學的進步及人類壽命的延長，我們未來肯定會面對愈來愈多切身的遺傳學問題，無論是在科學上還是社會議題上，提早準備才可能兵來將擋、水來土掩吧！

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