一顆胚胎發育成人之旅

一個新生兒，可能有超過兩千億顆細胞，到了成年人，可能會有超過40兆顆細胞。這些細胞組成了各種組織，再組成內臟器官，形成各大器官系統，讓我們身而為人。

我們目前對於人體器官，還有大量的未知有待探索，但無論它們有多複雜，很肯定的是，它們都源自一顆受精卵透過細胞分裂分化和發育而成的一個完整胚胎。這個發育的過程，我們目前所知有限。想到一顆受精卵能精準地分裂並調控子細胞的基因表現而發育成各種組織和器官，我經常都不禁有些小激動。

這本發育生物學家瑪格達萊娜．澤尼克－格茨（Magdalena Zernicka-Goetz）與科學作家羅傑．海菲爾德（Roger Highfield）所著的好書《生命之舞：頂尖發育生物學家論對稱性、細胞，以及單一細胞如何變成一個人》（The Dance of Life: Symmetry, Cells and How We Become Human）中，以淺顯易懂的語言解釋了人類從一個單細胞發展到一個完整生物體的過程，並為我們展示了這一過程中的科學奧秘。

澤尼克－格茨是一位優異的發育生物學家，也是一位母親，在書中融合了自己的科學研究經歷和私人生活包括婚姻和育兒經驗，讓本書既具有科學深度，又充滿了人文情感。她原籍波蘭，在華沙大學獲得碩士和博士學位，並在英國牛津大學訪問了一年。她從資源落後許多的祖國，到人才濟濟的英國做研究，求學心路歷程中的矛盾、焦慮和掙扎，在書中表露無遺。

澤尼克－格茨現在同時是英國劍橋大學和美國加州理工學院的教授，在兩所頂尖大學有各自的研究團隊。她的研究讓我們能夠深入理解人類發育的基本機制，揭示了早期胚胎發育的關鍵步驟和決定因素，例如囊胚形成過程中細胞命運的關鍵決定因素，並成功地在實驗室內用人類幹細胞創建了一種類似於早期人類胚胎的結構，在發育生物學、幹細胞科學和再生醫學領域有著深遠的影響。她全心投入研究工作中，早期一些新發現因為太顛覆了，被學界大佬強力質疑，她不懈地追求更高品質的研究資料，轉移了哺乳動物早期發育的典範。每當她寫到那些重大突破時，她的興奮和熱情，都躍然紙上。

人類胚胎的研究也涉及了許多關於生物倫理和社會影響的問題，因此澤尼克－格茨的研究，特別是有關人類胚胎模型的工作，也引起了關於科學、倫理和法律的重要討論。她的工作挑戰了我們對人類生命、人權和科學責任的理解，並激發了對這些問題深入思考和社會對話的需要，這也是這本書值得所有生物醫學研究人員一讀之處！




本文為《生命之舞：頂尖發育生物學家論對稱性、細胞，以及單一細胞如何變成一個人》推薦序

人類的32種超級感官

我能夠用倉頡輸入法打出這麼一篇中文文章應該可以算是個奇蹟──打字時我的眼睛由始至終都是盯著螢幕，幾乎沒看手指在鍵盤上的快速移動和敲擊。

現代正式學過打字課的朋友是鳳毛麟角吧？大家應該都是自學成才的。基本上，我只會用到兩隻手的食指和中指，偶爾用拇指敲空白鍵，其他手指因為我雙掌的缺陷根本不可能用到，所以兩隻手在鍵盤上要快速移動，才能以正常合理的速度敲上這篇超過兩千九百字的文章。

當初，我在馬來西亞念初中時，被強迫要上打字課。四根手指根本無法用傳統打字機交出作業，因為傳統打字機的操作頗為費工，我就因為手掌的缺陷不被校方和父母正式承認，於是近乎零分而不能正常畢業。後來上了高中電腦課，那些打字課拿高分的同學，在電腦鍵盤上反而太過用力而常敲壞鍵盤，而傳統打字機沒幾年就被徹底淘汰了。

除了絕大多數字的倉頡碼自動背出，手指在鍵盤上的移動也極為自動化，但是好歹我的大腦也要自動認出手指是位於鍵盤何處吧？只有在更換筆電或鍵盤時，才要稍微適應。不管用幾根手指在鍵盤上敲出字，是因為有一種感覺，讓我們知道身體各部位在空間中的位置， 這種感覺的正式的名稱是「本體感覺」。當然，還有另一種感覺，就是觸覺，這樣我才能得知手指敲到了鍵盤，以及運用視覺才能發現是否打對了字。

為了在週末下午寫出這篇文章，我到廚房泡了杯英式下午茶。我想喝杯熱茶，不想喝涼掉的，用了我們在皮膚中和身體內部的受器，產生的溫度感覺稱為「溫覺」（冷熱覺）。因為口渴難耐，茶還沒涼就先喝了一小口差點被燙傷。有趣的是，當我們感到口渴時，身體已經輕微脫水了。被燙傷時感到痛，我們的皮膚和口中有專門偵測損傷的受器，稱為痛覺受器，滾燙的熱水使得那些受器產生反應，導致痛覺產生。

過去，當我們要描述感官感受時，當說所謂的「五官」，就是眼、耳、鼻、口、舌，或醫學上的眼睛、耳朵、嘴巴（舌頭）、鼻子、身體（皮膚）。科學與健康新聞記者、暢銷書作家艾瑪．楊恩（Emma Young）在《超級感官：人類的32種感覺和運用技巧》（Super Senses: The Science of Your 32 Senses and How to Use Them）中指出，五種感官的模型來自於古希臘哲學家亞里斯多德（Αριστοτέλης，Aristotélēs，前384─前322），在約公元前335年完成的《論靈魂》（De Anima）中，亞里斯多德說明感覺有視覺、聽覺、嗅覺、味覺和觸覺這五種。

姑且不論視野狹隘的現代西方人士，佛學也指出，人具有六根「眼、耳、鼻、舌、身、意」，是我們認識世界的根本，也就是生理學上的神經官能，也是連結內心與外境的通道，而六根與六塵「色、聲、香、味、觸、法」，也就是物理學上的各類物質接觸後，產生了「識」，因為有眼識，能看見形狀、顏色、大小；有耳識、鼻識、舌識，能感知聲音、氣味和味道；有身識，能有冷熱乾濕痛癢等的感受。我們的「意識」會透過前五根，對世間萬事萬法生起各種分別、判斷，產生不同的觀念和想法。

楊恩在《超級感官》中進一步告訴我們，其實我們人類有至少三十二種感覺。就算是五種傳統感官模型，其中的視覺，就還有有桿細胞與錐細胞以外感受光以調節生理時鐘的，所以算是兩種，而味覺又分成偵測五類不同的化合物（鹹、甜、苦、酸、甘）的五種不同的受器，而觸覺又分成壓覺、振動覺、溫柔緩慢移動的接觸。

然後，五種傳統感官模型以外的痛覺，我們能區別三種不同的身體損傷或可能造成損傷的狀況，分別是造成危險的溫度、造成危險的化合物、機械性傷害（刺穿、撕裂、切割）；而溫覺，又分成感覺溫暖的熱覺受體與感覺寒冷的冷覺受體；有三種受器負責肢體分布位置的感覺，這是本能地知道自己肢體位置的重要感覺，也就是知道身體各部位在空間中的位置；而前庭感覺（方向、導航與平衡的感覺）又分成三種：頭部在三維空間中的轉動、垂直運動（例如搭電梯）和重力、水平運動（例如坐車）；我們有六種「內感受」：心跳、血壓、血中二氧化碳濃度、血中氧氣濃度（血氧濃度）、肺部舒張、腦脊髓液酸鹼值（與吸氣有關）；胃腸道感覺又有四種：血漿滲透壓代表體內的水分含量、胃部脹滿感、膀胱脹滿感、直腸脹滿感。

楊恩的《超級感官》就是要帶我們見識這三十二種感覺，除了告訴我們這三十二種感覺能為我們做啥，她也告訴我們失去了它們會發生啥事。當然，異常的感覺對身心健康會有不同影響，例如近視、幻聽、聽力損失、嗅覺不良等等。她不僅深入淺出地解說這些感覺在我們的日常生活中扮演了多重要的角色，也探討了文化對這些感覺的影響，以及我們知道了這些知識後，如何讓我們的生活更健康和富足。

例如讓我們「看到」事物的，並非眼睛而是大腦，而文化差異就影響了顏色知覺和嗅覺，不同文化的音感也有所差異，而語言也影響了音高的感知。對五彩繽紛的世界如何被大腦加工感興趣的朋友，可以參考《全光譜：色彩科學如何形塑現代世界》（Full Spectrum: How the Science of Color Made Us Modern）（請參見〈【GENE思書軒】五彩繽紛的世界其實是大腦加工的結果!?《全光譜》〉）。對有些人來說，不同感官之間還會有聯覺，也就是一種感覺能觸發另一種感覺，例如顏色觸發觸覺、味覺和溫覺，至少有4.5%的人有聯覺。當然，視力的保健也是這個時代非常重要的問題。

因為《超級感官》要探討的感覺實在太多了，只能點到為止，對聽覺、嗅覺、味覺在我們的生活和演化中扮演的重要角色想要進一步探索的話，可以分別讀一讀《傾聽地球之聲：生物學家帶你聽見生命的創意與斷裂，重拾人與萬物的連結》（Sounds Wild and Broken: Sonic Marvels, Evolution’s Creativity, and the Crisis Of Sensory Extinction）、《你聞到了嗎？：從人類、動植物到機器，看嗅覺與氣味如何影響生物的愛恨、生死與演化》（Smelling to Survive：The Amazing World of Our Sense of Smell）和《舌尖上的演化：追求美味如何推動人類演化、演化又如何塑造飲食文明？》（Delicious: The Evolution of Flavor and How it Made us Human）（請參見〈地球之聲的過去、現在與未來〉、〈來當個「嗅」外慧中的「嗅」才！〉、〈別有風味的科學〉）。

談完了傳統的五種感官，楊恩的《超級感官》就要帶我們見識其他新發現的感覺。首先，她以頂尖的芭蕾舞者為例帶我們探索本體感覺。除了反覆訓練可以強化的本體感覺，前庭感覺讓我們得知在三維空間中的運動方向，而我們會暈車和暈船，就是因為在交通工具中，來自前庭系統和眼睛的訊息不相符，可是訓練也能讓伊斯蘭教蘇菲教派的旋轉托缽僧那樣旋轉冥想而不跌倒。

《超級感官》以深海自由下潛為例，探索我們如何控制呼吸來解釋心跳、血壓、血中二氧化碳濃度、血中氧氣濃度（血氧濃度）、肺部舒張、腦脊髓液酸鹼值（與吸氣有關）等等如何維持我們的恆定。而我在寫這篇文章時，探索鐵達尼號（RMS Titanic）沉船的觀光潛水器「泰坦號」（Titan）失了聯，乘客因災難性「內爆」全數罹難。在尋找該潛水器的救援行動初期，專家猜測如果耗盡了氧氣，隨著二氧化碳濃度升高，會使人鎮靜，就像一種麻醉氣體，接著乘客就會睡著，繼續缺氧的話他們可能會在睡夢中死去。

海底下的寒冷也會讓人失溫。其實感受熱覺和冷覺的是不同的受器，像是辣椒和薄荷就分別刺激了熱感應系統和冷刺激感應器。而冷熱感對我們的心理和社交有非常長遠的影響，感興趣的朋友可參考《做個有溫度的人：溫度如何影響我們的生活、行為、健康與人際關係》（Heartwarming: How Our Inner Thermostat Made Us Human）（請參見〈【GENE思書軒】讓約會對象拿熱飲，他就會覺得你比較熱情!?〉）；辣椒不僅會產生熱感，也刺激了痛覺受器。痛覺對我們的生存也至關重要，只是我們也不想要在傷病時一直處於疼痛狀態，於是我們發明了止痛藥，但轉移注意力也能稍微減輕疼痛。

楊恩的《超級感官》的最後幾章要告訴我們，人類的感官，很少是獨立運作的，而是像交響樂團一樣互相配合和影響的，所以她探討了方向感、感官的性別差異、感官如何營造出情緒、以及個性敏感的真正意義等議題，讓我們見識一下三十二種感覺更錯綜複雜的面向。

想知道自己的感官世界有多大的能耐嗎？《超級感官》會讓我們知道自己其實就是個超人！


本文原刊登於閱讀最前線【GENE思書軒】

糗大了！原來是白痴腦搞的鬼

我們的大腦可能有多達一千億個神經元，產生了一百兆個連結。大腦似乎是我們身上最複雜的器官了吧？雖然不好好使用的話，可能還不如ChatGPT等等人工智慧（AI）的表現呢⋯⋯

我們究竟能夠用大腦產生的智能來理解大腦嗎？於是我問了ChatGPT⋯⋯哦不⋯⋯讀了這本超宅⋯⋯哦不⋯⋯超有趣的科普好書《糗大了！原來是大腦搞的鬼：神經科學家告訴你大腦「真正的秘密」，揭開複雜的運作原理》（Idiot Brain: What Your Head Is Really Up To）。如果真想用大腦來理解大腦的重要機制和功能，這是我目前讀過最有趣的神經科學科普書之一！

《糗大了！原來是大腦搞的鬼》作者迪恩．柏奈特（Dean Burnett）除了是位神經科學家，還是位脫口秀喜劇演員，他主要在英國卡地夫大學的心理醫學與臨床神經科學研究所（Institute of Psychological Medicine and Clinical Neurosciences）工作，並且在《衛報》（The Guardian）上經營科學部落格「翻轉大腦」（Brain Flapping），也著有《別讓大腦不開心：神經科學家告訴你「快樂」的祕密，讓我們打造更美滿的生活》（The Happy Brain: The Science of Where Happiness Comes From, and Why）。






同時身為一位脫口秀喜劇演員，柏奈特用非常風趣幽默、詼諧逗趣的方式來告訴大家，大腦其實又老又窮⋯⋯哦不⋯⋯又宅又蠢，這都是我們演化來生存和傳宗接代的，只是在文明社會中，老舊的大腦設計藍圖會一再讓我們搞笑。《糗大了！原來是大腦搞的鬼》涉及的內容都是我們每天不管自覺有沒有用腦來處理的日常生活，例如睡眠、恐懼、記憶、性格、智力和人際關係，同時他也要澄清不少和大腦有關的謠言和傳說。

《糗大了！原來是大腦搞的鬼》涵蓋了記憶、感知、智能、恐懼、性格、他人、健康等等主題，來好好認識一下支配我們生活的奇妙而愚蠢的大腦吧。這本書僅用了一章探討神經疾病，其他大部分內容都是涉及正常大腦的。雖然涉及的主題頗廣，但是柏奈特都能精準地觸及它們最重要的核心，並且節奏明快地帶我們好好地探索一番，雖然無法談得太深入，只要勾引了大腦的好奇心和注意力，它自然會帶我們自行作更多的探索。

當然，大腦是神奇的，讓我們能夠趴趴走、打嘴炮、談戀愛和學習多種語言，還能理解這篇文章的內容等等，也能讓頂尖大學的學生在參選系學會會長時，自以為是地精準歧視多個群體而引起軒然大波。另外，就因為正常的大腦為我們人類準備好的反應實在太有效率了，於是我們在現代交通工具出現後會暈車，面對隨時都要飽食終日就不知如何健康地飲食，在社交媒體中看到黑影就開槍，並且對恐怖片中不虛構的魑魅魍魎感到恐懼，還有對一些藥物或毒品成癮而無法自拔等等。

對於我們現在的文明生活，大腦其實還未演化到足夠好，而且還非常停留在過去，這就是我們之所以犯蠢，就像現在還裝著Window XP的老舊電腦。因此，大腦其實並不總是用我們理智認定的最有益的方式對情況做出反應，而是仍用對古老的情況做出反應來因應現代生活。畢竟，這些古老的反應是讓我們人類存活了幾十萬年的原因，所以情有可言而無可厚非。

我們的祖先之所以能活著留下後代子孫，就是因為大腦特別能趨吉避凶，在狀況外的，都領了達爾文獎而讓自己愚蠢的基因無法再傳播出去，只是在文明社會中，最愚蠢的行為恐怕和原始社會天差地遠。我們大腦的創造力是很強的，所以很擅長用視覺發現並熱愛各種模式，繪聲繪影出大自然可能隨機出現的現象，並且用想像力加工陰謀論，還有迷信各種超自然現象。

讀了《糗大了！原來是大腦搞的鬼》，我對自己的社交恐懼症感到更自在一些——因為疫情多年未見後，我才發現我老爸是馬來西亞家人口中的「社牛」（社交牛逼），每次他在旅行中找陌生阿宅搭話，我都很想裝著不認識他，還懷疑是不是他的兒女才不太正常；另外，我一定也不覺得恐懼感很有趣，所以很難理解為何有人愛看恐怖片，連看過《咒》之後好一陣子都有後續的超自然感應（膽子大的朋友推薦一看），看來這也有基因上的差異。

關於大腦，我們當然很想知道自己的夠不夠聰明，畢竟智力的差異可以是很大的，只是我不相信某些白目政客宣稱的高智商，畢竟智力測驗是可以變相作弊的，不過《糗大了！原來是大腦搞的鬼》卻告訴我們，智能往某個方向發展的智能，讓傑出人才在不熟悉的領域看起來愚蠢，例如優異的醫生、企業家、警察可能不是合格的政治家。不那麼聰明的人通常有不合邏輯的自信，就是不聰明的阿宅，連分辦出自己不夠聰明的能力都沒有，然後太多聰明才智，自己看不懂的，遑論欣賞。反而我認識許多聰明絕頂的阿宅，患有「冒牌者症候群」（imposter syndrome），因為要夠聰明才懂得一山還有一山高的道理吧？

柏奈特反對我們把大腦類比成電腦，因為電腦把記憶存儲在可以可靠檢索的特定位置，而大腦則以更加隨意的方式創建其神經元鏈接方式。我們的記憶不太可靠，因為大腦會無意間美化和加工記憶。《糗大了！原來是大腦搞的鬼》提到一個有趣的現象是，酒精甚至能讓我們回憶起往事哦，雖然我們顯然更有經驗的是酒後失態，然後清醒時真的以為啥都沒發生過。只是喝酒時能回憶的，也是過去類似情境下的記憶。

我們的性格當然是大腦塑造出來的，可是柏奈特反對用邁爾斯-布里格斯性格分類指標（Myers-Briggs Type Indicator，MBTI），認為這個性格測驗是未經科學檢驗的，和算命半斤八兩；他也指出像是神經語言規劃（Neuro-Linguistic Programming，NLP）這個主張改變語言就可以改變思維方式和行為舉止的方法，其實也沒有科學證據的支持，只能算是偽科學或另類療法。

人類大腦的演化，有很大部分可能來自社交的需求。近朱者赤、近墨者黑，大腦讓我們從眾，所以請仔細選擇朋友和想加入的社群，因為其他人對我們思維過程的影響，可能比我們自以為的還大。大腦更喜歡將其他人所知的，作為獲取資訊的首選，而且我們的大腦對團隊和諧的渴望是強大的，並且產生群體極化，相信非我族類、其心必異，大腦會讓我們對那些威脅社群或破壞社群一致性的阿宅產生敵意。看來同溫層的舒適圈，其實比我們想像的還可怕。

神經科學是發展迅速的生命科學領域，雖然近年的進展不少，可是我們目前能解釋的現象還僅是冰山一角，例如我們離解釋自我意識可能還有一大段路，甚至我們都還未充份瞭解為何動物需要睡覺，《糗大了！原來是大腦搞的鬼》中的一些知識其實在出版後就被改寫了吧，相信柏奈特還會再接再厲推出新書的。

總而言之，不僅是一般大眾，專業神經科學家也能從《糗大了！原來是大腦搞的鬼》受益良多，偷師說好故事的方法，以及社會大眾關注的大腦話題。


本文原刊登於閱讀最前線【GENE思書軒】