2023年7月18日 星期二

耐人尋味的飲食色相








 五顏六色的零食對於小孩子來說,是很有吸引力的,對吧?小時候看到那些卡通動畫中間的電視廣告,天真爛漫的小模特兒快樂地吃著、玩著色彩繽紛的零食,我恨不得趕快用零用錢買下它們。

  儘管我們千方百計想要讓零用錢變成喜歡的樣子,媽媽們還是會過度擔心她的兒女,會被那些艷麗的色素毒害而「英年早逝」。除了天天搜身檢查,還嚴厲警告我們,一旦被媽媽發現偷吃,即使沒被毒死,我們也會換另一種方式「死不瞑目」。她成功了!現在每每看到那些花花綠綠的零食,我心裡的陰影面積,也變得和它們色彩的飽和度成正比!

  即使理性上相信那些食用色素,在政府部門的監督與合理的使用範圍內,應該不至於對健康造成太多的負面影響,但我仍不禁懷疑,是什麼樣的情況與文化脈絡,允許食品公司如此大方、大膽地,在我們將會吃下肚的食物上大肆「揮霍創意」,使我們的健康暴露在可能的風險之中?當我讀到了這本《秀色可餐?:所謂的新鮮和健康,都是一場精心設計》Visualizing Taste: How Business Changed the Look of What You Eat),它不僅回答了我長久以來的困惑,也讓我增廣了許多見聞。

  回到在馬來西亞的童年,陪媽媽到「巴剎」(pasar)去買菜肉時,裡頭各種濕滑、髒亂、臭味和叫賣聲此起彼落,交織成各種恐怖的惡夢。於是,不管朋友或同事跟我報好康說傳統市場裡有什麼「俗又大碗」的優質好貨,我寧可到窗明几淨的超級市場用更高的價格購買「次級貨」。

  在美國留學時,見識到西方超市蔬果種類的貧乏,就常常到亞洲超市購物。同行的老美同事,見到顧客親自用手又摸又掐又捏地挑選魚或肉,再交給師傅用大刀去頭去鱗或砍骨剁肉,居然嚇得花容失色。我這才見識到美國消費者和食材的關係:在現代化商業環境中,是多麼依賴統一標準──消費者是憑藉著透明包裝紙內依稀可見的外觀、貼在包裝上的標籤,以及超市本身的定位等資訊來挑選食材的,買賣的過程甚至和選購3C產品沒任何差異。在歐盟的強力規範下,「醜陋」的食材,即使營養和口味更佳,甚至是不准在超市中販售的。

  食品與商業的發展

  日本東京大學的商業史學者久野愛在《秀色可餐?》中為我們娓娓道來,視覺效果如何漸漸成為人們在超市中挑選食物時依賴的少數資訊。甚至所謂的視覺資訊更主要是依靠顏色而已,儘管它們可能是被人為上色的,不管使用的是所謂天然的色素如胭脂蟲紅,還是化工合成。其他食材的重要特徵,如味道、氣味、形狀、大小和營養價值反而是可以被忽略的。這些單調乏味的統一標準,其實是農民、製造商、消費者、零售商和政府監管機構一手打造的歷史共業。

  久野愛分析了印刷廣告從黑白到彩色圖像的轉變,這要拜彩色印刷的成本在1920年代及以後有所下降所賜,而彩色電視也隨後逐漸取代了黑白電視。當然,化學工業從中也發揮了重要作用,除了合成色素,久野愛也介紹了杜邦(DuPont)的透明玻璃紙包裝,讓食品公司更有誘因使用色素來呈現產品的「新鮮度」;還有科技上的進展,奇異集團(General Electric Company)等電器公司的詳細研究,讓食品零售商可以使用各種有色燈來呈現農產品和肉品最佳狀態的顏色,加以增加購買吸引力;調色儀和分光光度計等新技術,也幫助了色彩顧問為食品公司提供有關如何使用色彩銷售產品的明確建議。

  其實,這些食材所謂「標準」的顏色,讓我們忘記了它們原本在不同季節中的自然變化,例如奶油在夏天會變黃、冬天則會呈現白色,不如我們平時在超市中看到地總是色彩一致。另外,香蕉的黃色和柑橘的橙色,其實也只是從這些水果原本多樣的顏色中被選中、推出的其中一種而已,我們卻一再被教導,把其他天然的顏色(比如紅色的香蕉)視作「不自然的」,自以為是地把它們「該有」的顏色當作普通常識。

  在效率至上的時代,誰知盤中飧,粒粒皆著色?消費者仍有知的權利,《秀色可餐?》是本極富趣味又重要的一本好書!




本文為《秀色可餐?:所謂的新鮮和健康,都是一場精心設計》推薦序

閱讀全文...

2023年7月4日 星期二

來當個「嗅」外慧中的「嗅」才!








作夢時,會有很多畫面,也會聽到許多應該和不該聽到的聲音,就像看電影時一樣,卻不太會聞到什麼氣味,除非看的是 4DX 場吧?

我自己沒印象有做過什麼有氣味的夢,可是說不定我是忘記了,還是害怕想起來?

因為夢幻泡影,如霧又如電,我也無法確定作夢時究竟有沒有感受到氣味,但是如果沒有,我也不感到太意外。說不定,就因為氣味太攸關生死了,夜裡突如其來的怪味,如果還以為是夢中的體驗,那麼在夢中有嗅覺而搞不清楚危機迫在眉睫的人,在遠古時代年紀輕輕就可能死無葬身之地了吧,更遑論傳宗接代。

然而,德國哲學大師康德(Immanuel Kant,1724–1804)卻指出,嗅覺是我們的感官中最不被重視、最容易被認作是可有可無的部分。

嗅覺與記憶的關聯最深

其實,在五官的感受中,嗅覺和記憶的關聯最深,幾乎所有談嗅覺的科普書,都會提到法國文學大師馬塞爾.普魯斯特(Marcel Proust,1871-1922)共計七卷的意識流小說經典——《追憶似水年華》À la recherche du temps perdu)中的第一卷的開場,他用了整整四頁細緻地描述熱茶的餘韻和瑪德蓮的滋味,讓過往記憶歷歷在目。這本《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)也不例外。

然而,沒喝過熱茶和嚐過瑪德蓮,要如何設身處地想像主角的經驗呢?聲音原本在保存上,一直有一個重大的缺陷,就是我們可以用各種顏料和墨水模仿所看見的世界,可是聲音除了口耳相傳或者特製的樂器長期訓練,是難以忠實地記錄和保存的。樂譜也只能讓人再現我們少數能聽見的部分聲音,一直到愛迪生(Thomas Edison,1847-1931)發明了留聲機,才改變了一切。 可是,我們有辦法把我們的嗅覺體驗輕易記錄並複製嗎?

只有依樣畫葫蘆地把能發出那些氣味的東西擺到我們面前,無論它們是天然的,還是需要精心製作的,才能讓鄉民共襄盛舉吧?甚至到了科技發達的今天,我們隨手就能用手機記錄下影音,並且傳送給親朋好友,可是卻還是拿氣味沒辦法。於是,嗅覺這個我們應該很熟悉,甚至更能喚起我們熟悉記憶的感覺,卻真如康德主張的那樣,被我們長期漠不關心。

聞不到也必須要知道

沒關係,這本《你聞到了嗎?》肯定能讓你喚起和氣味有關的回憶。作者比爾.漢森(Bill S. Hansson)是瑞典裔神經行為學家。從2014年6月到2020年6月,他擔任了德國普朗克研究院的副院長,這是一個類似台灣中央研究院的大型學術研究機構,但規模更龐大,在德國各地設立了八十個研究所。




漢森在瑞典隆德大學獲得生物學學士學位。1988年,他取得了生態學的博士。 他在美國亞利桑那大學完成博士後研究後,1990 年回到隆德大學擔任教。從2001年起,他在瑞典阿爾納普的瑞典農業科學大學擔任教授和化學生態學系主任,直到2006年擔任德國耶拿的普朗克化學生態學研究所的主任並主持演化神經行為學實驗室。

漢森的研究重點是昆蟲間和昆蟲與植物互動的神經生態學。他主要研究昆蟲的嗅覺,他探討昆蟲如何使用觸角及觸鬚探測氣味、這些探測和處理系統如何演化,以及嗅覺如何影響昆蟲的行為。他還把昆蟲的系統與其他陸生節肢動物進行比較,如澳洲聖誕島的強盜蟹。他在書中還坦承,為了得知強盜蟹愛吃的山棕果實的滋味,他偷吃了一顆,中了毒,險些喪命。

當然,那些強盗蟹吃了山棕果實後仍老神在在。漢森實驗室探究了強盜蟹用來處理嗅覺訊息的一大半腦袋。其實,我也是讀了這本《嗅覺不思議》才知道,原來我們在現今旳人類世,在大氣和海洋中產生了大量氣味變化,對野生動物來說造成了多大的困擾,這也是過去環境保護議題較少著墨的。

對氣味不敏感的人類

雖然我們人類相較其他許多動物,尤其是狗,能嗅聞到的氣味較少,可是香氛產業還是靠販售香噴噴的產品發大財。更少人注意到的是,飲食業其實也是如此。《你聞到了嗎?》舉例說明,如果把我們的鼻子夾住,很多人根本嚐不出番茄醬和芥末醬的差異。我們能夠品嚐到許多令人食指大動的美食風味,主要是靠我們的鼻後嗅覺,也就是說我們在大快朵頤時,許多美妙的感受不僅來自舌尖,而是飄散到我們鼻腔中的氣味,就因為我們少了一塊把嘴巴和鼻子分開的「橫盤」(transverse lamina)這種骨頭。演化生物學家羅伯.唐恩(Rob Dunn)與愛妻人類學家莫妮卡.桑切斯(Monica Sanchez)在《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)對此有許多討論(請參見〈別有風味的科學〉)。

另外,雖然我們嗅不到費洛蒙,在我們尋找伴侶時也幫上大忙哦!漢森在《你聞到了嗎?》也試圖破除一些迷思,例如鳥類其實沒什麼嗅覺能力這事,搞半天原來純粹是基於早期充滿偏頗的觀察,果真是「盡信書不如無書」。除了嗅聞高手狗狗和原本被誤解的鳥類,漢森還舉了其他大量動物界,甚至還有植物的案例,讓我們了解嗅覺究竟有多重要。

身為一位嗅覺專家,漢森也探討了我們能夠如何利用嗅覺造福人群,讓我們不僅耳聰目明地探索這個多姿多彩的世界,也能在芬芳馥鬱、沁人心脾的環境中怡然自得、心曠神怡。


本文原刊登於泛科學

閱讀全文...

2023年6月27日 星期二

眺望宇宙演化的盡頭








光陰似箭、歲月如梭、時光荏苒、流年似水、彈指之間、斗轉星移、電光石火,莫名其妙又過了一年,老了不想面對的一歲。

你知道嗎?在非洲,每六十秒,就有一分鐘過去,雖然我不是數學家但這聽起來還不錯,對吧?雖然,傳說中上帝對人是公平的,每個人的一天都是二十四小時,可是為何很像在餐廳點菜,隔壁桌的看來更好吃──別人的時間都比我的多?

時間究竟是什麼呢?是一種主觀感受而已嗎?還是一種客觀的物理標量。無論時間是什麼,你在讀到這裡的時候,它正在流逝中,即使你不想面對,它也還是悄悄流走。

我們短短的一生,頂多上百年吧?在這個有137.87±0.02億年老的宇宙,真的連微不足道都不算。然而,儘管人生苦短,可是我們的心靈卻可以如脫韁野馬,在宇宙黃泉中上下而求其索,用無邊的想像力遨遊在四度甚至十度空間中。

如果時間對所有人都公平,那麼最適合探討時間的,不就是物理學家嗎?也只有我們對這個世界的認識因為科學而愈來愈清楚,我們才懂得過去發生的許多事情,然後拚命想像未來。

這本《眺望時間的盡頭:心靈、物質以及在演變不絕的宇宙中尋找意義》Until the End of Time: Mind, Matter, and Our Search for Meaning in an Evolving Universe)作者布萊恩.葛林(Brian Greene)用理論物理學家的心靈,在浩瀚無垠的宇宙中,以更哲學、藝術和人文的視角,探索時間的意義。他是美國哥倫比亞大學物理學暨數學教授,擔任該校理論物理學研究中心主任,並以超弦論開創性發現著稱。








弦理論主張,自然界的基本單元不是電子、光子、微中子和夸克之類的粒子。這些看起來像粒子的宅東西實際上都是很小很小很宅的弦閉合圈(稱為閉合弦或閉弦),閉弦的不同振動和運動就產生出各種不同的基本粒子。弦理論還指出,我們所處的宇宙空間是十個物理的空間再加上一個時間的空間。這些空間之所以不會被我們察覺到是因為他們都被「壓縮」到了很小很宅的空間當中。 葛林主要的科學貢獻就是研究這些「壓縮」起來的空間的形狀和形態。

葛林之前最有名的作品有《優雅的宇宙》(The Elegant Universe)、《宇宙的構造》(The Fabric of the Cosmos)以及《隱遁的現實》(The Hidden Reality),雖然我都未曾拜讀過,可是卻久仰他的大名。我不曉得《眺望時間的盡頭》和這幾部暢銷書相比如何,但說實在話,這不是本能夠輕易讀懂的書,因為葛林實在太旁徵博引。很肯定的,他是極為博學多聞、觸類旁通的科學家,造就了這本的博大精深,但對讀者的功力也有一定的要求。

葛林更著名的是他普及理論物理的工作,尤其是弦理論與尋找可以解釋所有物理現象的萬有理論──統一場論。他的處女作《優雅的宇宙》,進入了普立茲獎非小說類型圖書的決賽,並且於2000年榮獲了皇家學會的科普書獎項 。美國公共電視網還為《優雅的宇宙》製作了一個科學紀錄片。

葛林的知識涉獵範圍愈來愈廣,從大爆炸出我們這個宇宙後,從最小的夸克到意識的誕生,從生命的起源到語言的誕生,都是他關心的主題。就像人都會經歷「生、老、病、死」一樣,宇宙註定要歷經「成、住、壞、空」。我們目前見到的所有有序,從恆星和星系,再到生命和意識等等,愈來愈有序只不過是假像,短暫的有序,不僅是符合熱力學第二定律的,而甚至可以說是要加速全宇宙熵增的速度。不管至高無上的神存不存在,宇宙終究會回歸寂靜冷清的原子游離狀態。所有生命都僅是曇花一現,可是他卻仍想把握永恆的道理。

與其說是部結構嚴謹的科普書,《眺望時間的盡頭》其實似乎是葛林參與了賞析宇宙大爆炸後的各種作品,更像是學生參觀了博物館後的心得報告吧,只是這個博物館包羅萬象。又或者,這是本寫給時間的情書集。

我們在科學上,或者再往後追溯,哲學上對萬事萬物之道的探索,恐怕不是吃飽了沒事幹而已,因為那樣的話,我們就盡情狂打嘴炮就好。我們在科學上狂操腦力,瘋狂地建構和推導出一個又一個理論,包括葛林最擅長的超弦理論,是因為我們對永恆仍抱有幻想和期待──一個無懈可擊的理論彷彿超越了生死輪迴。

其實,不需要葛林在《眺望時間的盡頭》一再提醒我們,任何有識之士都清楚,我們即使能透徹地理解宇宙,甚至充分解開了暗能量和暗物質之謎,然後把這些知識千秋萬世、分毫不差地傳承下去,仍然逃不過質子衰變和熱力學熵帶來的最終宿命。當然,那是幾十億年後的事,我們人族的歷史在宇宙中只有短暫的幾百萬年,連未來幾十億年的千分之一都不到,相較之下,果真是「寄蜉蝣於天地,渺滄海之一粟。哀吾生之須臾,羨長江之無窮」。

然而,可能誠如《眺望時間的盡頭》引述美國詩人艾蜜莉.狄更生(Emily Dickinson,1830-1886)說的:「永恆,是當下構成」以及美國作家梭羅(Henry David Thoreau,1817-1862)的「每個片刻中的永恆」,我們用自己的行動來驗證永恆,而非讓永恆來主宰我們。

我相信,只要我們人類還有存在的一天,無論我們是否已移民多個星系,就像《基地》(Foundation)或《沙丘》Dune)裡那樣,或者是被獨裁暴君亂投核彈把文明摧毀再重來反覆無常,這樣的叩問深植到我們人性之中,或許我們仍會像葛林在《眺望時間的盡頭》中叩問的一樣,總有些阿宅會把同樣的問題一再重提,在那樣的心靈中,刹那即永恆。


本文原刊登於閱讀最前線【GENE思書軒】


閱讀全文...

2023年6月20日 星期二

誰發現恐龍有了羽毛?








「恐龍XX」現在居然可以是罵人的話,不小心還會被提告。

弔詭的是,和曾在地表上稱霸兩億多年的恐龍相比,我們人屬人類的歷史也頂多兩百多萬年而已,僅僅是百分之一。

或許有阿宅會發現,我的數字似乎搞錯了,恐龍從兩億三千萬年的三疊紀現身到六千五百萬年的白堊紀大滅絕,加減之後哪來的兩億多年呢?

其實關鍵是,恐龍並沒有全都滅絕,其中一支獸腳類恐龍演化成了鳥,現在就好端端地生活在我們周遭。不相信的話,打個賭?輸了我請吃恐龍肉哦!

發生大滅絕的是非鳥類恐龍,鳥類恐龍已興盛到演化出近一萬個物種,而且族群數量上也出類拔萃。單單我們養的雞鴨,全球的總數就比人口還多很多,不明就里的外星人可能還以為統治世界的是貓⋯⋯哦不⋯⋯是雞鴨。

鳥類的羽毛,甚至都不是鳥類出現後才演化出來的,而是繼承自牠們的獸腳類恐龍祖先,劇情東拼西湊、毫無新意的《侏羅紀世界:統霸天下》(Jurassic World Dominion)也要到了2022年才把十幾年前連小學生就早已熟知的帶羽毛恐龍用無厘頭的方式出場,儘管這三十幾年來,在頂尖科學期刊中每年都有帶羽毛恐龍的新化石發表。

恐龍研究的進展,拜恐龍在大銀幕的現身,愈來愈日新月異,在資訊爆炸的亂世中,熱愛恐龍的大小阿宅該如何安身立命呢?這本深入淺出、生動有趣的科普好書──《誰讓恐龍有了羽毛? :從顏色、行為到奔跑速度,科學如何改寫恐龍的歷史與形象》The Dinosaurs Rediscovered: How a Scientific Revolution is Rewriting History),能帶你回到那個與龍共舞的中生代一探究竟,並且認識到牠們有些其實還活在我們周遭,而不僅是在大小阿宅們的內心中。




《誰讓恐龍有了羽毛? 》作者是知名古生物學家、任教於英國布里斯托大學(University of Bristol)的麥可.班頓(Michael J. Benton),他系統性探討了關於恐龍的各種知識,在導言和後記中還很認真嚴肅地講解了什麼是科學以及真正的科學方法。這些觀念非常重要,畢竟非鳥類恐龍滅絕太久了,所有關於恐龍的知識都要從化石等補殘守缺的間接證據而來,分辨究竟科學能夠帶我們走多遠是很重要的。

「恐龍」(dinosaur)一詞在1842年才被創造出來,是古希臘文「恐怖」(deinos)和「蜥蜴」(sauros)拼成的,讓人顧名思義地對牠們敬而遠之。恐龍長期被認作是中生代巨大而笨重的動物,拖著尾巴度過一生,最後是蠢死的,然後更優越的哺乳動物才起而代之。這個被汙名化的形象跟了牠們一個世紀多,現在也仍如影隨形著。

《誰讓恐龍有了羽毛? 》的書名原文「The Dinosaurs Rediscovered」意即「重新發現的恐龍」,一點也不誇大,因為班頓確實補充了大量近年對恐龍在科學上的重新理解,回答了許多大家都感到好奇的問題,例如恐龍能跑多快?恐龍會游泳嗎?恐龍是溫血的嗎?恐龍如何交配?恐龍的DNA或蛋白質還能在化石中找到嗎?恐龍全身的肌肉量有多重?為什麼恐龍長這麼大?恐龍會照顧小孩嗎?育幼的行為又是如何?暴龍那搞笑的纖細手臂是幹嘛的?以及矯正《侏羅紀世界》系列電影散播的各種誤解。

姑且不論《侏羅紀世界》系列中的許多恐龍是基因工程改造成比原本的還大,其實在白堊紀中,有許多非鳥類恐龍的身型大小甚至比雞還小。當然,還是有恐龍重達十公噸,從鼻子到尾巴尖超過15公尺,是曾經在地表陸地上行走的最大動物。

從麥可.克萊頓(Michael Crichton,1942─2008)原著被大導演史蒂芬.史匹柏(Steven Spielberg,1946─) 改編成大銀幕革命性的1993年科技驚悚電影 《侏羅紀公園》(Jurassic Park)開始,在中國陸續出土了帶羽毛恐龍的化石,改寫了我們原先對恐龍的各種誤解。

因為研究的是過去存在的生物,古生物學甚至現在都被誤解成是門過時的學科。諾貝爾獎得主、西班牙裔美國物理學家路易斯.阿爾瓦雷斯(Luis Alvarez,1911─1988)甚至還嘲諷道:「我不喜歡說古生物學家的壞話,但他們真的不是很好的科學家。他們比較接近集郵人士」。其實,在 《侏羅紀公園》問世前,曾經有好幾十年時間,恐龍研究在學術界很不入流,投入更多的是業餘愛好者。

這本《誰讓恐龍有了羽毛? 》卻要讓我們認識到,古生物學本來就是門跨領域的學科,結合了地質學、生物學、生態學、生物力學、統計學等等。古生物學家才不是在田野玩沙挖化石就了事,在這近三十年間,為了攻克各種出土的恐龍化石之謎,古生物學家更是無所不用其極地在實驗室中應用了諸如數位成像、紅外光顯微鏡、拉曼光譜、質譜儀、電子顯微鏡、電腦斷層掃描等等高科技儀器,近年發表在頂尖科學期刊的論文更是用上各種極為複雜的量測和統計方法。

舉例來說,過去我還是學生時,對媒體上那些藝術家描繪的恐龍樣貌有個很大的疑惑,就是他們如何得知恐龍皮膚的顏色?好吧,即使我們現在已知恐龍不是光秃秃的,那麼牠們的羽毛顏色呢?那些上色的工作,與其說是科學目的,還不如說是為了美觀吧?

近年來,科學家開始在掃描電子顯微鏡的圖象中,發現了那些化石的羽毛,原來還保有原初的色素囊胞的形狀,而我們從現生鳥類的羽毛可知不同顏色的黑素體的形態是截然不同的,於是我們有了還原恐龍或遠古鳥類羽毛顏色的能力!甚至是一些以非化學色素的方式而是以羽毛表面奈米結構反射特定波長光的物理色,也能在參考一些現生鳥類帶有物理色的羽毛來試圖還原那些恐龍七彩繽紛的羽色。因此,像是中華龍鳥(Sinosauropteryx)和近鳥龍(Anchiornis),就最早用此方式得知牠們橙褐色和黑色、黑白相間的羽毛分佈。近年古生物學家也利用拉曼光譜分析出恐龍蛋的顏色。








恐龍界的霸主應該就是暴龍了吧?暴龍到處撕咬其他恐龍和阿宅們,也是《侏羅紀世界》系列的賣點吧?暴龍究竟能咬得多兇狠呢? 班頓在《誰讓恐龍有了羽毛? 》告訴我們,當一塊三角龍的骨頭被發現時,上面有一個三公分深的缺口,科學家對這個缺口做了一個模型,發現它與暴龍牙齒的尖端吻合。然後他們製作了一個牙齒的模型,並把它打入牛骨。他們計算出需要一點四公噸的力量,才能如此深入地穿透三角龍的骨頭。後來的研究更顯示,暴龍的咬合力可高達五點八公噸。




非鳥類恐龍究竟是突然滅亡,還是漸進滅亡的?班頓在《誰讓恐龍有了羽毛? 》的附錄列出了百種不同的假說。我們現在很可能就活在發生了第六次大滅絕的時代中,理解那些地球曾經的霸主究竟如何僅剩下化石供人瞻仰,對於我們評估現在環境的風險和危機是非常重要的!

除了這本《誰讓恐龍有了羽毛? 》,另一本近年出版的《恐龍一億五千萬年:看古生物學家抽絲剝繭,用化石告訴你恐龍如何稱霸地球》The Rise and Fall of the Dinosaurs: A New History of a Lost World)也是能讓人更加認識和瞭解恐龍的科普好書,讀完了這兩本好書,相信你一定能夠寫出比《侏羅紀世界》系列三部曲更科學嚴謹、更緊張刺激、更發「龍」深省、更引「龍」注目、更打動「龍」心的科幻電影劇本!




本文原刊登於閱讀最前線【GENE思書軒】

閱讀全文...

2023年6月19日 星期一

尋找母樹的智慧








不是只有人類會交際,樹木之間也會交際。

樹木能透過地下真菌網路「樹聯網」(Wood Wide Web,WWW)交流、交換資源,不同種類的樹木也會互助,傳遞氮、磷等營養物質度過難關。樹與樹透過真菌網路在祕密交流,這些真菌長在樹根裡和土壤中,對樹木生長至關重要,它們從土壤中吸收養分、水分供給植物,植物則提供醣類等有機物質作為交換。如果我們傻到利用農藥試圖根除那些真菌,無疑是讓森林走向毀滅,加劇碳排放。了解了這樣的森林生態機制,才能保護生態環境、應對氣候變化。

德國森林看守人彼得.渥雷本(Peter Wohlleben)在《自然的奇妙網路》Das geheime Netzwerk der Natur)和英國生物學家梅林.謝德瑞克(Merlin Sheldrake)在《真菌微宇宙:看生態煉金師如何驅動世界、推展生命,連結地球萬物》Entangled Life: How Fungi Make Our Worlds, Change Our Minds & Shape Our Futures)就讓我們認識到樹聯網的威力,見識一下森林土壤中那個龐大的網路,如何把整個森林緊密地聯繫在一起。而他們書中描述的菌根讓樹木之間互通有無和消息那樣不可思議的現象,其中最重要的環節和知識,就是主要由加拿大森林生態學蘇珊.希瑪爾(Suzanne Simard)提出和發現的。

這挑戰了在演化生物學和生態學中,合作的重要性低於競爭的普遍理論──森林不僅僅是爭奪陽光和養分到你死我活的單個樹木集合,而是一個有生命的、互動的社群,顛覆了過去對樹木之間為爭奪水、礦物質營養和獲得陽光而彼此激烈競爭的傳統看法。希瑪爾在年輕時面臨著男性同事的嘲笑和性別攻擊,可是她的研究成為解決林業問題的關鍵,開啟了永續林業的改革。

希瑪爾在《尋找母樹:樹聯網的祕密》Finding the Mother Tree: Discovering the Wisdom of the Forest)中告訴我們,森林中的樹木與真菌菌絲相互依存。樹木和其他植物透過各自的根部和菌絲結構交換糖分,並分享和交換微量營養素。希瑪爾介紹了她的研究,探討了真菌如何與多種樹木的根系跨物種地連接,在森林群落中創建微量營養素的交換管道,以分享這些營養素以及其他分子。








希瑪爾帶領我們回顧她在北美森林中的職業生涯,在成長過程中,她就被五顏六色的腐殖質和礦物土壤層所吸引。她的家庭和森林有很強的紐帶,父親就來自加拿大西部的伐木家族,父親的父輩和兄弟在危險的伐木工作中九死一生,她年輕時也在伐木廠打過工,長期在英屬哥倫比亞省的森林工作,那是世界上最後一片溫帶雨林的所在地。

在北美,伐木業為了把高緯度針葉樹收益最大化,不讓經濟價值低的赤楊、白樺搶走松、杉等高經濟價值樹木的陽光、養分,常用直昇機噴灑農藥對它們趕盡殺絕,並且在多雨的沿岸山脈大把大把狂撒氮肥。然而,奇怪的是,那些精心栽種的花旗松,幼苗卻青黃不接。反倒是那些乏人照顧的老熟林,野生樹苗卻老神在在。

永續發展的林業並不是在其他樹木被砍伐後重新種植那麼簡單,哪些要伐除、哪些要保留的難題對森林恢復和保持健康的能力有著巨大的影響。希瑪爾在林中工作,為林務局確定樹木產量、除草劑使用和物種多樣性之間的聯繫。為了找出人工林中造成雲杉幼苗病懨懨而附近森林裡的幼樹卻茁壯成長的原因。她設計了嚴謹的實驗劃地狂灑農藥,還遇到侵佔國有土地的農民的威脅和攪局;在實驗過程中,她也因為口罩佩戴不當,差點狂吸入放射性物質。儘管她的田野和實驗室研究極為辛苦和有些致命,她的努力不懈拼湊出森林生態學鮮為人知的非凡奧秘。

希瑪爾逐漸發現,野生的花旗松,根尖長滿各種真菌菌絲,它們把土壤中樹木不易吸收的水和鈣、鎂等礦物質,餵養給花旗松。她還進一步發現,赤楊不旦沒有干擾松樹牛長,還讓後者的樹冠長得更寬廣。原來赤楊主根吸水後,會從側根送到乾燥表土,松樹才能如降甘霖。如果只是自私地種植松樹幼苗,雨水會很快流失,還會順便沖走表土。

希瑪爾利用碳放射性同位素來追踪樹木如何透過菌根真菌錯綜複雜的相互聯繫網絡來彼此分享資源和資訊。白樺樹在夏季透過菌根網絡向冷杉樹提供糖分,而冷杉則透過在春季和秋季向白樺樹提供食物來回報,因為此時白樺樹已落了葉。她甚至還發現,樹木能識別自己的親屬,並把大部分的資源賞賜給它們,特別是在樹苗最脆弱的時候。

希瑪爾發現的諸多唇亡齒寒案例當中,還有赤楊根內部共生的弗蘭克氏菌,能夠固氮。赤楊和松樹共用菌根菌,秋天赤楊落葉腐爛後,松樹就能從土壤中攝取那些氮;白樺根部的真菌除了能為土壤增添養分,還能夠抑制致病的蜜環菌,保護身邊的花旗松免於根腐病。白樺若被砍伐,花旗松會染病而死。如果白樺被農藥摧殘,免疫力下降,感染蜜環菌,花旗松也會遭受池魚之殃;她讓花旗松感染西部卷葉螟,花旗松居然把一半光合碳倒給根和菌根,其中一成傳給隔壁的黃松。染上卷葉螟後,花旗松就提高防禦酵素含量。不到一天,旁邊的黃松也提高了防禦酵素含量。

由此可見,森林不是孤立的生物體的集合,而是不斷發展的關係網。樹木通過複雜的真菌網絡進行地下交流,健康的森林以母樹為中心,母樹作為養分分配的紐帶,協調一個強大的網絡,治愈、餵養和維持森林的其他成員,在其他相同或不同樹齡和物種的樹木之間分享養分,這些樹木通過廣泛的菌根網路在化學上和物理上聯繫在了一起。

希瑪爾在《尋找母樹》回憶到,其他科學家在第一次聽到她的發現時,毫不掩飾地嘲笑她,學術界的大佬也無情地批評她。可是她也有著寶貴的友誼、關係、婚姻,那些自傳內容,也是她人生最重要的網路。

希瑪爾並非是一帆風順的科學家,她在大學和研究所的學習,最初主要是為了應對她在林務工作中面對到的實際問題。原本,希瑪爾相信,如果她能展示一種能使樹木更健康、更強壯的林業管理方式,那麼政策制定者就會聽從。然而,她的想法挑戰了根深蒂固的現狀,即認為培育快速生長的單一樹種才是最具成本效益和利潤的林業管理方式。林業工作者更容易從小規模的角度考慮問題,優先考慮快速回報,關心單一樹種的簡單方式。

希瑪爾在林業局的工作走到了死胡同後,她轉到了學術界發展,有了研究的自由,允許她的科學問題進一步發展,並招聘研究生來幫助回答這些問題。她在加拿大頂尖的大學任教,現在是英屬哥倫比亞大學森林系的教授。可是工作的通勤和忙碌,也讓她犠牲了婚姻。後來她還罹了癌,離婚後和女物理化學家相戀而勇敢出櫃。她的工作還啟發了大導演詹姆斯‧卡麥隆(James Cameron)在其2009年票房大賣的《阿凡達》(Avatar)中神一樣的 「靈魂之樹」的設定。

無論是對女性科學家的人生,或者如何闖出偉大的科學新天地,或是對樹聯網感到好奇,《尋找母樹》是本不可多得的好書!




本文原刊登於閱讀最前線【GENE思書軒】

閱讀全文...

2023年5月24日 星期三

一位女性醫學民族植物學家的尋藥人生








今年暑假我生日當天不幸被確診為COVID-19陽性並通報,症狀有發燒、畏寒、肌肉痠痛、喉嚨發炎。發燒了兩天後退燒,後來就只剩喉嚨癢的症狀維持了一個多月。在家隔離的七天中,我完全沒吃任何西藥,只服用了「臺灣清冠一號」(NRICM101)。

清冠一號係以明代《攝生眾妙方》所輯之「荊防敗毒散」為處方基礎。原方由「荊芥、防風、柴胡、茯苓、桔梗、川芎、羌活、獨活、枳殼、甘草、生薑」等藥材組成。根據一些合作醫院和衛福部國家中醫藥研究所的研究,清冠一號有減緩COVID-19症狀的功效。

根據國家中醫藥研究所的公告,這個藥方考量「病邪入肺化熱」為新型冠狀病毒病患者臨床主要表現,進行方劑調整:患者病勢發展朝向瀰散性肺炎,屬肺熱痰壅之證,使用辛散解表的「荊芥、防風、薄荷、桑葉」為君藥;以清熱宣肺解毒的「黃芩、板藍根、魚腥草」為臣藥;以寬胸祛痰的「全瓜蔞」及降氣平喘的「厚朴」為佐藥;最後以「甘草」為使藥,調和全方。

我全然不懂得中醫藥的理論,可是清冠一號在臨床上的功效想當然是來自這些植物藥的有效成分,能夠增強免疫力、降低病毒活性等等吧。現代科學中藥儘管會由GMP藥廠製成濃縮細顆粒劑等等方式提供,但藥理根據都是來自古籍。我從小就一直好奇,為何古人能夠得知那些草藥究竟有何療效?他們又如何研發出萃取有效成分的方式?難道真有傳說中的神農氏嚐百草嗎?包括中醫及其他文明的草藥學知識能夠協助我們戰勝各種新舊疾病嗎?我們還能夠發現新的草藥嗎?

這本好書《我的尋藥人生:從病房到雨林島嶼,一位民族植物學家探尋自我、採集新藥的不尋常之旅》The Plant Hunter: A Scientist’s Quest for Nature’s Next Medicines),是一位女性醫學民族植物學家卡珊卓.麗雅.奎弗(Cassandra Leah Quave)振奮人心、充滿冒險的回憶錄,向我們講述了她尋求透過植物的治療能力,研究開發對抗疾病新方法的故事。








雖然像西藥中退燒解痛的阿司匹林、治療瘧疾的救命藥奎寧或青蒿素,分別來自柳樹和金雞納樹的樹皮以及黃花蒿,可是我們大多數服用的西藥,是自然界中可能不存在的化合物。即使一些少數西藥原本來自植物,但大量生產時也都是化學合成,藥用植物大多在傳統醫學中才會使用。然而,幾億年的演化,讓各種生物尤其是植物,產出了五花八門、形形色色的次級代謝物,它們的種類和化學結構之繁多,還是可能遠勝人腦和電腦能夠想像得出的,在以量取勝下,它們之中只要有一小部分有意想不到的藥效,說不定就能解決許許多多棘手的醫學難題。

舉例來說,原本來自許多真菌的抗生素,原本是對抗細菌的生化武器,讓我們馴服了致病菌感染。然而,在抗生素濫用的情況下,愈來愈多致病菌產生了抗藥性,現在每年估計全球有七十萬人死放抗生素束手無策的感染而死亡,我就有一些朋友的長輩因此撒手人寰。這個局勢不變,到了2050年,可能每年有上千萬人死於無法治療的抗藥性致病菌感染!鑑於新抗生素的研發曠日費時且耗資不斐,大藥廠投入的意願不高。如果能從傳統草藥中取經,可能攸關我們未來的健康!

剛讀《我的尋藥人生》時,我其實對奎弗一無所知,這本書序言以一個引人入勝的故事作為鋪墊,講述了她把埃默里大學的學生帶到佛羅里達州鱷魚出沒的沼澤地進行實地考察,尋找一種梧極難尋覓的黑莓(Rubus sp., Rosaceae),可能可以作為一種潛在的抗菌藥物的來源。為了研究外來入侵種埃及聖䴉,我在台灣西部的各種爛泥沼澤地吃盡了各種苦頭,深感在沼澤濕地工作的艱辛。上次田野工作還是很丟臉地在台北關渡的爛泥灘上,連滾帶爬回到船上,所以我想奎弗應該是位身強體壯的植物學家吧。

沒想到,當奎弗介紹自己的成長背景時,我才赫然發現,原來她是位殘疾人士。她父親在越戰期間接觸了俗稱橙劑的叢林落葉劑,導致她和成千上萬出生就有了殘缺的小孩一樣,右腿先天發育不全。她在三歲就接受了截肢手術,失去右膝以下的小腿,還差點因此死於嚴重的金黃色葡萄球菌感染。義肢和截肢處皮膚的磨擦讓她在田野工作中一再飽受感染的折磨。然而,她不畏艱險地克服諸多挑戰。

奎弗在《我的尋藥人生》把民族植物學、生物醫學和回憶錄交織在一起,向我們講述了她自己勇氣可嘉的人生旅程。她最早的草藥學導師之一是亞馬遜巫醫安東尼奧(Don Antonio),他會用死藤(Banisteriopsis caapi)製作特調的死藤水。關於死藤水的作用,還可以參考一下胖胖樹王瑞閔的《被遺忘的拉美─福爾摩沙懷舊植物誌:農村、童玩、青草巷,我從亞馬遜森林回來,追憶台灣鄉土植物的時光》。安東尼奧和他的兒子吉爾莫(Glimer)經營一個民族植物園,把奎弗引入了一個具有治療和文化意義的植物新世界。

因為身體上的殘疾,奎弗也感恩是現代醫學的受益者,她也接受過民族草藥的治療,透過這些經歷,她看到了傳統醫學的智慧和功效。她的職業生涯致力於研究草藥如何幫助防治傳染病,恢復和維護人類健康。她特別專注於植物性抗生素的研究,這些抗生素可以對抗由抗藥性細菌引起的嚴重感染危機。

儘管行動和四肢發達的阿宅相比更不便,但她仍會不辭勞苦地乘坐獨木舟、四輪越野車、騾子、氣墊船和徒步旅行,在遙遠的亞馬遜河的洪水森林、佛羅里達州南部的陰暗沼澤、義大利中部的連綿山丘、阿爾巴尼亞和科索沃的孤立山頂以及地中海的火山島進行實地田野研究。她描述在義大利鄉間的研究和生活,讓我不禁想馬上買機票過去。

她在義大利的田野研究被了讓她收獲滿滿,也結識了現在的老公馬可,為她放棄在義大利葡萄園的生活跟她到美國過起吃苦耐勞的克難生活雖然看起來很浪漫,可是多災多難挫折卻如影隨形地伴隨她左右。在她念博士班期間,夫妻兩人一起經營了洗衣店,開店期間還經歷搶劫、風災和房東無故漲租的一波三折。

她曾嘗試創業,試圖把她的發現商品化,在阿肯色大學小岩城分校當過兼任教授。後來她到艾默利大學人類健康研究中心工作,儘管得到了醫學院皮膚病學系的教職,但聘用條件談不上理想,而且在《我的尋藥人生》出版時還未取得終身教職,儘管她的研究已被多家媒體廣為報導。她在書中還把那些常刁難她的同儕起了各種綽號。但是她也積極參加各種學術聚會和各界同儕切磋以增進她的研究能力。她從前因自卑而想要隱藏她的義肢,但信心與日俱增後,她大方地展示她的義肢。

《我的尋藥人生》有很多精彩的故事,這是本充滿啟發性的好書,讓我們見識到一位植物學家如何克服身體和生活中的種種障礙實現理想,並且認識生物多樣性和傳統知識的保存真的刻不容緩!




本文原刊登於閱讀最前線【GENE思書軒】


閱讀全文...

2023年5月23日 星期二

聖母計畫的極限返航








我大學時電腦裡安裝了一個螢幕保護程式SETI@home,會在電腦閒置時會跑出很酷炫的畫面,那是在協助非營利組織「搜尋地外文明計劃」(SETI)分析阿雷西博無線電望遠鏡(Arecibo Radio Telescope)採集的無線電訊號時的運算,利用CPU的閒置時間進行分散式計算,搜尋能夠證實地外智慧生物存在的證據。




我會參加SETI@home,其實也是因為我深信外星智慧生物的存在,只是不知能否在有生之年見識到他們。SETI@home的計畫在2020年3月底中止,伺服器不再分派運算任務給參與的電腦,但仍開放網站與留言板,官方鼓勵參與者加入其他的分散式運算項目計畫。雖然目前可能仍未找到外星智慧生物,可是讓科學家取得不少寶貴經驗和資料。

很多科幻電影都用外星人入侵地球當作主題,可是其中往往有諸多極不合理的設定,例如外星人也有和地球生物一樣的DNA編碼方式,在地球上獵殺人類時的感官和運動系統毫無障礙,還有能夠在陌生的地球上來去自如,和人類有一樣的情緒表現,或者甚至還能找駭客來駭入他們的資訊系統之類的。

這些設定很難經得起邏輯推理考驗──即使外星人是在一顆和地球很相似的星球中誕生,當地的大氣,以及主要元素成分,還有重力等等人條件一旦和地球有不小的差異,就會演化出很不一樣的生物,這樣的外星人即使能夠順利抵達地球,也不會像許多科幻電影那樣招搖吧?

然而,當讀到這本《極限返航》Project Hail Mary)的時候,我驚呆了。這是我讀過對外星生物的設定最具科學說服力的科幻小說之一。不僅如此,地球人和外星人在另一個遙遠星系的互動,也讓我廢寢忘食地想要把小說一口氣讀完,對故事中高潮迭起的意外也感到非常揪心,彷彿地球和外星主角就是自己真正的朋友一樣!

《極限返航》作者安迪.威爾(Andy Weir)從火星的絕地任務中救援了一個落單的太空農夫,接著到月球城市的犯罪現場中辦了案。他的處女作《火星任務》被改編成電影《絕地救援》(The Martian),由麥特.戴蒙(Matt Damon)主演,入圍七項奧斯卡獎,並創下六億多鎂票房佳績。麥特戴蒙在火星上種馬鈴薯的可能性,也被科幻愛好者廣為傳頌。




他的第二部作品《月球城市》Artemis),對月球上的生活該怎麼過,會面對什麼問題等等,用小說故事作了詳細說明,簡直就是到了不僅可以當作月球導覽手冊,甚至還能夠讓各國政府規劃在月球上建立人類聚落時,提早知道將會面臨到什麼樣的難題等等(請參見〈月球城市絕地救援〉)。

現在他要在《極限返航》這個精彩絕倫、感人肺腑的科學探險中,拯救宇宙的各大恆星系統免於暗淡的危機!如果俄羅斯暴君普丁沒傻到用核彈毀滅地球,地球未來真的有難,需要用科學方法解決,他肯定會是我們的救星啊!以下我儘量不爆超過書籍介紹的雷,請放心閱讀。




《極限返航》這種講求嚴謹紮實的科學知識的科幻作品,大多數為人詬病的是,劇情和人物刻畫很常顯得扁平,即使故事張力夠,也往往把人物淪為工具,對話內容機械化且乏味可陳,像是大師級的麥可.克萊頓(Michael Crichton,1942–2008),畢竟很多作者是生活經驗貧乏的理工阿宅。

然而,安迪.威爾的作品卻在突發奇想的情況下,不僅科學上有更大的突破,人物和故事也更加的鮮明,跟著地球主角萊倫.格雷斯(Ryland Grace),我感覺也被打包到了太空船上航向遙遠的未來,充分感受到他的各種情緒,然後也要為捍衛地球乃至整個宇宙各大恆星的未來而一起操心。簡單說,即使不關心其中的科學道理,也能夠充分享受到閱讀的樂趣。

格雷斯本該是個不折不扣的宅男,他因為在論文中大放厥詞,得罪了天文學界不少大佬,只好到一旁玩沙⋯⋯哦不⋯⋯到國中教書。那他究竟是提出了啥邪門歪道的學說呢?就只是他論證水,也就是傳說一的一氧化二氫,並非所有生命所必需的。呃,這是啥驚天地、泣鬼神的偉大理論啊?他肯定是態度不佳才會被科學界排擠。

突然間,宇宙間出現一道神祕紅線正竊取太陽能量,當地球出現了這個震驚七十億人的大危機,他就突然被國安部門架到秘密基地冒死為他們進行研究,過程中還得忍受各種冷嘲熱諷,但是當他突破各種限制取得重大進展,卻被高層發現和他的理論無關且他再也沒有利用的價值,就被他們架走丟包到絕密實驗室外,只差沒被滅口⋯⋯簡單說,他就是個工具人嘛⋯⋯箇中辛酸,你我看得懂的⋯⋯

當工具宅被打包上聖母計畫的太空船,這個宅男的惡夢才真正開始,在地球上的一切都是小菜一碟。當他在太空船上甦醒的時候,沒想到就真的只剩他一個人單身單到老了,而他唯一活下去的動力,就只是一點一滴地回想起他有多宅⋯⋯哦不⋯⋯有多重大的任務在身,也就是繼續當工具人下去。皇天不負有心宅,沒想到當他抵達了目的地,要進行科學觀測找到解救全人類乃至全宇宙的方法時,他居然遭遇了一個也算是人類文明史上最重要的時刻——原來他不是那個十二光年外的天倉五星系(Tau Ceti)中最宅的生物!而且更令他興奮的還有,原來他博士論文的理論是有可能的!

當另一個星球出現了智慧生物,他們和地球上的生命的異同到底有多少呢?如果那個星球的大氣沒有氧氣,而主要是其他氣體如氨氣呢?如果那個星球的大氣濃密到不見天日,那麼那裡的生物究竟要如何互通訊息呢?我們能夠和他們順利用語言溝通嗎?

為了讓格雷斯善盡工具宅的任務,安迪.威爾還設計了地表上⋯⋯哦不⋯⋯全宇宙最酷的人造離心機,讓宅男在太空中也能創造了1G的重力,讓地球上生產的各種精密科學儀器和設備等等,不至於在太空船的無重力環境中四處流浪。整台太空船聖母號可以變形成為大型離心機,產生剛剛好的重力,讓格雷斯可以安心在實驗艙中操作他的小型離心機⋯⋯

不過百密一疏,儘管儘量在科學上做到最大的嚴謹,可是安迪.威爾還是犯了一個低級物理學錯誤,就是那些噬日菌,無論是從地球上觀測噬日線,還是捉回實驗室中測量,都穩定地發出25.984微米的紅外光。可是當噬日菌在太空中相對地球做高速運動,紅外光的波長就應該發生變化,這就是所謂的都卜勒效應(Doppler effect)──當波源和觀察者有相對運動時,觀察者接受到波的頻率與波源發出的頻率並不相同的現象。根據都卜勒效應,遠方急駛過來的火車鳴笛聲會變得尖細(即頻率變高,波長變短),而離我們而去的火車鳴笛聲會變得低沉(即頻率變低,波長變長)。

具有波動性的光也會出現這種效應,它又被稱為都卜勒─斐索效應(effet Doppler-Fizeau)。因為法國物理學家斐索(Hippolyte Fizeau,1819-1896)於1848年獨立地對來自恆星的波長偏移做了解釋,指出了利用這種效應測量恆星相對速度的辦法。光波頻率的變化使人感覺到的是顏色的變化。如果恆星遠離我們而去,則光的譜線就向紅光方向移動,稱為紅移;如果恆星朝向我們運動,光的譜線就向紫光方向移動,稱為藍移。都卜勒-斐索效應從十九世紀下半葉起就被天文學家用來測量恆星的視向速度。現已被廣泛用來佐證觀測天體和人造衛星的運動。因此,那些噬日菌發出的紅外光,在不同的觀測地點應該會發生波長的變化,不該是小說中穩定的25.984微米。

然而瑕不掩瑜,《極限返航》絕對是我這十年中讀過最喜愛的科幻小說!好萊塢的米高梅已經把版權買下了,很期待改編電影的上映,希望它能和小說一些精彩!




本文原刊登於閱讀最前線【GENE思書軒】


閱讀全文...

2023年5月16日 星期二

生命密碼的駭客任務








當初我在學習分子生物學的基因轉殖(transgenesis)技術時,才知道原來要把一段外來的基因轉殖到生物體內,不像科幻電影中那樣用鍵盤敲幾下就搞定——基因片段要用聚合酶連鎖反應(polymerase chain reaction, PCR)擴增並在電泳凝膠中分離,再借助許多酵素在管子裡和載體剪接,然後利用病毒、電穿孔(electroporation)、基因槍(gene gun, biolistics)等方法讓基因進入宿主細胞。更難以預料的是,外來基因會插入基因體的哪些位置幾乎全憑運氣。接著還要辨識出已被轉殖的個體,最後設計遺傳實驗,讓外來基因能代代相傳。

舉例來說,基因轉殖就像是一位編輯在大作家的小說中發現,可以再插入一個小故事讓劇情更精彩,或者原著中有個明顯的疏失,可是卻只能把想要加入的小故事或該修正段落的篇章,以隨機複製、貼上的方式插入小說中,還要期待不會破壞原本小說的重要情節。因為無法控制插入之處,只好增加許多版本並重覆同樣的動作,然後再海選出還算適當的版本出版。

以上狀況在近年有了很大的改變,科學家從細菌的免疫系統中發現了一個絕佳的方法——細菌記憶病毒感染的分子機制(CRISPR),可以讓我們用來編輯基因,就像用文書處理軟體編輯文字檔案。這個基因編輯方法成為了劃時代的新工具,讓法國微生物學家夏彭提耶(Emmanuelle Charpentier)與美國分子生物學家道納(Jennifer Doudna)榮獲了2020 年諾貝爾化學獎的桂冠,也是生物技術史上最重要的里程碑之一。

在 CRISPR 基因編輯的新技術出現之後,不少專家學者開始主張,CRISPR 可以取代傳統的基因改造方法。因為 CRISPR 技術可以精準地編輯基因,就像那位出版社編輯,只需要在文書處理軟體中找到適合的位置,再直接插入文字,或者將那個疏漏的篇章直接修正就好。新舊技術的差異之大,就像是從鉛字排版進化到電腦文書處理一樣。

然而,這一切就開始變得完美了嗎?如果讓基因編輯和天然的突變一樣改變了某個基因的功能,它們真的完全安全無虞?我們人類的遺傳缺陷,是否也能用此方法進行改造呢?當我們已經能夠精準地改變基因,甚至訂製嬰兒已經從「辦不辦得到」變成「應不應該去做」的問題時,究竟還有什麼需要我們再三思慮?

英國分子遺傳學家卡雷(Nessa Carey)撰寫的《竄改基因:改寫人類未來的 CRISPR 和基因編輯》Hacking the Code of Life: How Gene Editing Will Rewrite Our Futures)就是要帶我們探討基因編輯技術所帶來的形形色色的問題。相信對大多數非生命科學相關科系出身的讀者來說,基因編輯技術的應用和倫理問題比技術本身更重要許多。這本入門書盡可能地使用平易近人的文字,讓我們理解到基因編輯技術解放出的強大力量,以及我們將在倫理道德上面對什麼樣的挑戰。

《竄改基因》一書中,還是有對基因編輯做了簡單的解釋,讓我們理解這個技術的新穎和獨到之處。接著,卡雷用了各種動、植物甚至人類為例,讓我們見識到善用這個技術將會如何提高動植物的產量、抗病性等,也為新藥開發帶來希望,甚至根治遺傳疾病。她也對歐盟把基因編輯和傳統基因改造混為一談、做同樣的管制感到沮喪。事實上基因編輯可能比起傳統誘導隨機突變的方式更精準且安全,但後者反而是被允許的。

當基因編輯直接應用到人類身上,修改後代子孫的基因時,我們便面臨到完全不同的處境。中國南方科技大學的賀建奎私自修改了一對新生雙胞胎姊妹的基因,在國內、外都引起軒然大波,連基因編輯技術的發明人和倡導者都群起反對。為什麼會這樣呢?其實這個看似美好的技術,還隱含一些技術上的問題有待改善,而且對於人類基因的功能,我們所知仍十分有限,現在貿然進行編輯反而可能幫倒忙。就像三流編輯搞不懂大作家埋藏的伏筆,就擅自更動文字而弄巧成拙,還有可能把曠世巨作化作為平凡無奇。

除了基因編輯的風險,我們也不能逃避倫理道德的問題,畢竟有不少電影編劇愛把瘋狂科學家改造人類的失敗,當作科幻片的老掉牙題材,因此任何魯莽之舉,都可能會加劇大眾對科學的不信任。另一方面,身而為人,我們也必須面對知情同意、平等性、歧視的問題,如果富人父母可以未經子女知情同意的情況下,編輯了他們的基因試圖讓後代更完美,那麼對患有嚴重遺傳疾病更需要優先治療的平民百姓公平嗎?當大家都可以任意修復遺傳缺陷,那些不願進行基因編輯的人是否會受到更嚴重的歧視呢?

水可載舟,亦可覆舟,天使與魔鬼可能只是一念之差,當我們清楚人性中有什麼事情不可違背,還有我們期待的美好世界中不該發生什麼憾事,我們才能夠好好掌握這把由竄改基因帶來的雙面刃。




本文為2022 台積電盃青年尬科學科普書籍導讀文競賽【2022導讀文示範專欄】,原刊登《科學月刊》

閱讀全文...

2023年4月12日 星期三

天生不愛運動








當初來台灣念大學時,可能馬來西亞常在羽毛球國際賽事中獲獎,很多台灣同學都以為我們大馬僑生是照三餐打羽毛球的,所以常邀我去打羽毛球,可是我的官方回答都是:球拍我只用來打過人,沒打過球⋯⋯

因為出生時短暫缺氧而導致輕微腦性麻痺,小腦受損而動作不協調,中小學時只要遇到需要和其他人進行的球類運動,不是當上豬隊友賽後被阿魯巴,就是讓原本耐心友善的對手發現我根本一顆球也不能好好接到而臉色愈來愈難看,受的各種大小傷更是不計其數,所以我不是討厭球類運動,而是深惡痛絕!

後來,在大學的體育課選了可以長時間發呆不動的壘球,可是當時的老師勸我下學期去上他的游泳課,而且還保證我一定會學會游泳。其實,他並沒有多花時間教我游泳,只是每次上課都說我一定會學會,然後也沒有特別指導,就叫我看同學怎麼游,自己看著辦。萬萬沒想到,上了兩個學期的課,我居然真的學會了自由式。後來上碩士班時和實驗室同學去游泳,遇到那位老師居然跟他們說,教會我游泳,是他大學教書二十幾年最值得驕傲的事之一。他真的是我人生中最重要的貴人之一,因為學會了游泳,我對自己原本自卑的身體,也產生了自信。

然而,我的自由式,從頭到腳每一個姿式都是錯的,只是剛好都能配合上,所以能夠游得動。於是,只要我每一次去游泳池游泳,幾乎都一定會有善心人士到我身邊提醒我,甚至好意提供教學,並警告我那樣游不僅極為耗能,還可能造成運動傷害。只是我每一次試圖要學正式的姿式,都搞得精疲力盡,還不時被水嗆到,游泳的樂趣愈來愈少,後來還真的運動傷害到需要就醫,於是這個學來不易的運動,我還是放棄了。

就因為有太多創傷經驗,我不僅不關心任何體育運動的賽事,還打從心底把它們當作世界上最窮極無聊、勞民傷財的活動,只有偶爾為社交目的假裝關注,心裡卻感到極為不屑,也常常在發現裝熟沒好處時馬上露出真面目。可能坦誠以上內容,就會讓我失去一些朋友吧?於是,我一直非常好奇,為何偷懶本來就是人的天性,為何會有人真心喜歡體育運動?

於是,當我讀到美國哈佛大學的演化人類學家丹尼爾.李伯曼(Daniel E. Lieberman)的《天生不愛動:自然史和演化如何破除現代人關於運動與健康的12個迷思》Exercised:Why Something We Never Evolved to Do Is Healthy and Rewarding),就如獲至寶!他解答了不少我人生中的大疑問。而且,原來研究體育活動對人體影響的專家,曾經為了避免上體育課而躲在櫃子裡!






醫生、健身網紅和媒體不斷地提醒我們,運動可以讓人更健康、更長壽、更健美、更有魅力,許多運動選手也受到很大的關注和收獲很多經濟利益,可是大多數人不也是需要APP或智慧手錶的提醒,才勉為其難地去運動一下嗎?

李伯曼是世界上最適合回答這個問題的科學家,他主持哈佛骨骼生物學實驗室,在實驗室和世界各地的不同田野族群中研究了跑步等運動,不僅在頂尖期刊發表過許多重要的科學論文,還寫過一本極具啟發性的科普好書《從叢林到文明,人類身體的演化和疾病的產生》The Story of the Human Body)(請參見〈人類身體從叢林到文明的演化和演化失調〉)。

沒錯,愈來愈靜態的生活,帶來了肥胖、糖尿病、心血管疾病、癌症等各種現代疾病,在COVID-19的疫情時代,有以上健康狀況的人,確診後中重症和死亡的機率也大幅增加。相反的,規律的、劇烈的、持續的運動可以拯救生命。即便清楚知道這些,就我自己而言,也還是沒有為此增加運動的時間,因為實在有太多藉口可找了。而李伯曼在《天生不愛動》中主張,即使運動很明確地有益身心健康,可是很可惜的,我們人類並沒有演化出對運動鍛鍊的喜好,好吃懶做反而才是我們祖先傳承下來的天性。難以維持運動鍛錬計畫的肥宅其實完全不需要感到羞恥或恥辱!

李伯曼在《天生不愛動》要破除現代人關於運動與健康的一打迷思,其中有些很不幸的,並非是迷信,而是確有其事,例如久坐本質上就不健康。長期久坐,帶來各種腰痠背痛,有時候工作繁忙時,我和老婆甚至每週都要去針灸、推拿、按摩才能稍微舒緩一下,要不是貼膏藥有難聞的氣味和皮膚過敏,幾乎天天都要貼上痠痛貼布。各種研究也顯示,久坐長期不活動,會讓我們囤積大量內臟脂肪,並且提高慢性炎症疾病的風險,如關節炎和第二型糖尿病等等。其實每半小時只需動上百秒就可以打斷久坐的狀態,能夠降低血糖、脂肪和壞膽固醇。智慧手錶每一段時間的站立提醒,真的是佛心啊!

我們為何這麼嗜坐而不愛起立運動鍛鍊呢?利伯曼道破一個懶惰不符合自然的迷思。其實,卡路里在大自然是稀缺的,這在我們上幾代祖先中都是如此。早在兩百多萬年前,我們和黑猩猩分家後在莽原中求生存的老祖宗,難能可貴地溫飽後,就要儘量節約能量,為難以預料的下一餐之間作準備,當然還有危險時腳底抹油地落跑。我們的解剖和生理特徵都是為了這種古老的生活方式而活的,並非是為了工業化文明社會而準備的。

居住在坦尚尼亞一個乾旱炎熱森林地帶的哈扎人,他們每天都有幾個小時的體力活動,以尋找食物、挖掘塊莖、狩獵和採集蜂蜜,他們從事這些體力勞動是別無選擇地求生。除此之外,哈札人的大部分時間都是坐著打嘴炮的。就像其他狩獵採集部落一樣,他們認為西方人吃飽沒事幹對運動的痴迷是很離奇古怪的。

甚至,連鍛鍊出強健的肌肉本身就是件怪事。利伯曼指出, 強健的肌肉對我們那些穴居祖先來說,是沒有任何意義的。在石器時代,幾乎沒有人能夠避免每天數小時的行走、跑步、挖掘、攀爬和其他體力勞動,可是用舉重物來刺激肌肉生長是一種奇怪的、危險的壯舉,在石器時代可能沒有什麼實用價值。因為肌肉的基礎代謝率較高,現在能長出更多的肌肉可能愈健康,但長出額外壯碩的肌肉,對我們的祖先來說,是浪費能量的蠢事。

雖然道破了天生不愛動的道理,李伯曼其實沒有要給我們不運動鍛鍊的藉口。《天生不愛動》也仔細探討了運動帶來的損傷,而運動帶來的好處也來自這些損傷哦!因為在運動傷害後,身體就開始要自我修復。運動會釋放大量代謝廢物,從而損害細胞的功能。因此運動鍛錬後,身體會進行一系列抗發炎和清理反應慢慢開始修復損傷。這種過程效果通常好到還會把平時的損傷也順便修復,讓身體整體處於更健康的狀態。

即使李伯曼曾躲在櫃子中逃避體育課,但他後來還是跑了馬拉松,並自豪地表示,他在翻山越嶺的馬拉松賽中超過了四十匹馬。他指出,雖然我們沒有演化出想要讓自己肌肉壯碩的行為和偏好,可是相較其他動物,人類卻演化出非凡的耐力——我們的跑步速度並不快,但我們更持久!人類可以長時間一直跑下去,因為我們有能力通過汗水排出熱量,這在哺乳動物中是很奇特的。

因此,即使我們再痛恨運動鍛鍊,可是仍然能夠喚醒我們的運動耐力,只要我們知己知彼。除了探討人類為何天生不愛動和好吃懶做,他還是開出了中等強度有氧運動、重量訓練和高強度間歇鍛鍊等等身心有益的科學處方,並建議我們,要去運動鍛鍊,是要好好自我哄騙的!例如在運動鍛鍊時聽自己喜歡的音樂或節目順便娛樂一下、和親朋好友一起運動、在風景優美的地方運動、或者利用社交媒體加油打氣、獎勵自己等等。

要能直面問題,面對它、接受它、處理它、放下它,我們首先得承認和認識問題,《天生不愛動》非常科學地暢談了運動的好處和風險,並一一破除各種迷思,讓我們自己尋找最適合自己的運動鍛鍊方案,這才是真正能有病治病、無病強身的好書!


本文原刊登於閱讀最前線【GENE思書軒】

閱讀全文...

2023年3月28日 星期二

挖東牆補西牆的大滅絕來臨前








見識過人類對地球的各種破壞,對未來大概很難樂觀,尤其是讀了伊麗莎白.寇伯特(Elizabeth Kolbert)2015年普立茲獎(Pulitzer Prize)非小說類獲獎作品《第六次大滅絕:不自然的歷史》(The Sixth Extinction)(請參見〈不自然的第六次大滅絕〉)。

不過,很多人顯然並未坐以待斃,許多地表上最聰明的頭腦正在思索各大環境問題的解決方案──人類非常善於提出解決方案,但這樣也可能帶來新的問題,需要更多解決方案。於是寇伯特再接再厲寫了《在大滅絕來臨前:人類能否逆轉自然浩劫?從水利、生態設計、環境科學、基因研究到地球工程,普立茲獎得主對人類為解決地球問題帶來更多課題的觀察與思索》(Under a White Sky: The Nature of the Future),探究人們如何試圖亡羊補牢地解決我們所造成的環境問題。






為了寫作這本書,她採訪了科學家、工程師、地質學家等等,在《在大滅絕來臨前》指出,許多針對環境進行、越來越精細的干預措拖,原來是為了解決以前為了解決問題所導致的後果,而問題的規模卻隨之擴大,寇伯特四處旅行親臨現場,為我們呈現那些滑稽、荒謬的鬧劇。這就好像為了亡羊而補牢,卻引狼入室讓羊群受害,於是又為了要解決豺狼當道的問題而縱虎歸山⋯⋯

在每種情況下,這些解決方案除了極其昂貴之外,還可能和所應對的威脅一樣具有破壞性或危險性。不幸的是,人類現在已經介入了這麼多,以至於走回頭路都是不切實際了。

《在大滅絕來臨前》開篇是關於美國魚類與野生動物管理局的官員想要在不使用除草劑的情況下控制入侵性雜草,於是在六十年代把亞洲鯉魚引入美國的幾條河流,因為那些鯉魚會吃雜草。然而,早在上世紀初,芝加哥市建成了一條四十五公里長的運河,改變了美國三分之二的水文狀況。該計劃是扭轉芝加哥河的流動,把廢物從城市的飲用水源的密支根湖轉移出去。這項工程連接了五大湖和密西西比河流域這兩個世界上最大的淡水生態系統,允許入侵物種湧入並造成生態破壞。鯉魚開始侵入其他水道並引發其他問題,包括威脅五大湖中的其他魚類。簡單地關閉運河就可以保護湖泊,但這在很大程度上被認為對城市的破壞性太大。所以現在陸軍工程兵團已經建造了一個通電魚欄,試圖阻止入侵種魚類。

然後是密西西比河,為了創造一條順從、可預測的河流,美國工程師用大量水壩和堤防將其圍起來,其沉積物直接排入墨西哥灣,而不是補充沿岸的濕地。在路易斯安那州沿海,寇伯特發現工程師正在規劃一個價值數十億美元的人工河流系統,以複制強大的密西西比河以前的水流。過去過度修整河流、拉直河流並設置防洪設施,導致土地下沉並消失,因為土壤不再由沉積物補充。結果,路易斯安那州反而正在下沉,每一個半小時就會失去一個足球場。現在工程師反而要反過來用各種方法創造沼澤濕地。

在內華達州的莫哈維沙漠,寇伯特參觀了一個造價高昂、人員配備齊全的人工池塘洞穴,用於保護人類在野外極度瀕危的一種小型魚類。為了拯救瀕臨滅絕的魔鱂(Cyprinodon diabolis),科學家建造了一個造價四百五十萬美元的水池,以保育魔鱂族群。該人造水池模仿實際魔鬼洞的最小細節,而且那些魔鱂需要全天候的照料。當工作人員使用鑷子去除對幼魚虎視眈眈的新鞘脂屬甲蟲時,顯然破壞生態系統比運行生態系統容易得多。

然後寇伯特在澳洲的國家模擬水族館,觀察到科學家為保育大堡礁珊瑚的努力。海洋變暖對珊瑚礁造成緩慢破壞,將來可能需要在科幻電影中那樣用水下機器人照料,並且用鹽薄膜反射陽光來保育牠們。科學家希望他們能研究出的一切努力有助於拯救大堡礁免受全球變暖導致的災難性衰退。

另一個入侵種的案例是澳洲利用基因編輯來控制侵入性、有毒的甘蔗蟾蜍,後者在三十年代被人類引入以消滅困擾甘蔗種植園的甲蟲幼蟲。很快,甘蔗蟾蜍散播到了全國,牠們在受到威脅時會釋放出有毒的乳白色黏液。

那些以為甘蔗蟾蜍鮮美可口的本土鱷魚、蜥蜴、蛇和有袋動物都深受其害,讓科學家們爭先恐後地尋找解決方案,其中包括一項釋放經基因編輯而不育的甘蔗蟾蜍的計畫,減緩甘蔗蟾蜍的繁殖力,或者使使所有甘蔗蟾蜍在幾代人內更安全地食用。可是編輯後的基因如跨越物種傳播,是否會加劇澳洲的生態困境,沒有人知道確切的答案。

在《在大滅絕來臨前》的第三部分,她讓我們見識到所謂的地球工程,係透過臨時改變地球海洋或大氣來降低地球溫度的各種方法等等。有科學家提出,透過用反射粒子填充平流層,幾乎可以立即開始逆轉全球變暖。這個概念最初在六十年代提出的,但多年來一直不受歡迎。可是如今,二氧化硫和碳酸鈣作為首選顆粒競爭青睞。這種作會讓天空變白,讓地球生命賴以為生的陽光有意地被調暗。是的,誰都能指責在天空中播種以遮蔽太陽的粒子可能是非常危險的,但無所作為地讓冰蓋融化和生態系統崩潰一樣危險。

寇伯特也考察了從空氣中吸收二氧化碳並將其儲存起來的地球工程技術,並參觀了美國和冰島的設施。 在大氣中抽走二氧化碳的「負排放」,理論上可以抵消排出的二氧化碳,例如種植森林以在其生長過程中吸收二氧化碳,並從源頭捕獲工業排放物,然後將其掩埋。她還提到的另一個奇怪的計畫是,種樹,然後把它們全部砍掉,把樹幹埋在地下,這樣它們就變成煤了,永久地封存在地下。

《在大滅絕來臨前》真的是讓我們一再大開眼界,見識到各種荒謬但又不得不為的亡羊補牢技法,讓我們不得不仔細思考,如果亡羊補牢的成本和風險那麼的高,我們真的不悔不當初嗎?破壞永遠比建議容易太多太多了,我們在對環境進行任何開發時,真的能不三思而行嗎?


本文原刊登於閱讀最前線【GENE思書軒】

閱讀全文...

2023年3月7日 星期二

全球化早已開展的西元一千年








該死的全球嚴重特殊傳染性肺炎(COVID-19)疫情除了重創不少人的健康和生活,也讓跨國旅行滯礙難行,直到2022年10月中台灣才全面開放邊境,我也剛好這時候到15世紀末開啟全球大航海時代的葡萄牙,參加大型國際學術會議。

葡萄牙在大航海時代的重要性不必再強調,西方阿宅普遍相信,當葡萄牙人繞過好望角時,世界才變得相互聯繫。葡萄牙人是第一批沿著非洲海岸航行的西歐阿宅,那次是由他們的航海家恩里克王子(Infante D. Henrique,1394─1460)當帶頭大哥。當時葡萄牙人意外抵達非洲南部後,他們開始熱衷奴隸貿易,並且很快找到西非的金礦,開始採礦和建立貿易站。

然而,美國耶魯大學的歷史學家韓森(Valerie Hansen)在《西元一千年:探險家連結世界,全球化於焉展開》The Year 1000: When Explorers Connected the World—and Globalization Began)卻要告訴我們,葡萄牙人當時根本不需要建立新的貿易系統,因為那裡早就有了──轉口港、掮客、市場情報、後勤、產品和需求,早就存在了。葡萄牙人只是收割了早已存在的黃金和奴隸貿易網路而已。

其實,葡萄牙人的事蹟現在可能早被全球大多數阿宅淡忘,現在更多阿宅會以為全球化是20世紀後期,由美國這個世界強權主導的經貿力量,把全球各各遙遠的角落聚集成一個地球村。然而,韓森主張這是一個重大的誤解。

一千年前其實才是全球化大時代的曙光,當時先前存在的貿易網絡既加強又相互聯繫,許多物品早已可以由一組人類傳遞來穿越整個地球轉手給另一個人。這種情況持續了大約五百多年,才被國家支持的、早期現代歐洲擴張開創的一套新模式取代。

她指出,歐洲阿宅僅僅使用了現有的貿易路線,當他們冒險犯難時,那些文化交流和衝突、贏家和輸家的競爭、技術的發展和傳統的喪失,早已在進行了,不是現在才發生的。目前全球化上演的一切優劣良窳,只是一再重覆的現象,一千年前就開始了。

韓森在《西元一千年》帶我們回到當時的世界用實例各地探索全球化的力量。遼宋批准《澶淵之盟》之後的十三年(1018年),統治中國北方的遼朝某位皇帝的陳國公主被埋一座充滿寶藏的墳墓中。她的墳墓在八十年代被挖掘出來,裡面有來自敘利亞、埃及、伊朗、蘇門答臘和印度的奢侈品,以及從超過六千五百公里外的斯拉夫海沿岸出產的琥珀製品。

中國可以說是當時地表上最全球化的地方,與歐亞大陸甚至非洲的許多其他政體都有貿易往來,尤其是港口城市有來自許多地方的貿易商。中國以生產大量製成品(尤其是陶瓷器)的能力而著稱,這很大程度歸功於龐大的勞動力。與中東、非洲、印度和東南亞市場的聯繫增加,陶瓷、紙張、絲綢和黃金的貿易商品裝滿了環球航行的船隻,為精英階層帶來了財富和情報,並全面地滲透到社會的方方面面。

當時的貿易路線,從中國到波斯灣和東非,從斯堪的納維亞到北美和裏海,早發生在達伽馬(Vasco da Gama,1469─1524)、麥哲倫(Fernão de Magalhães,1480─1521)和哥倫布(Cristoforo Colombo,1451─1506)之前。為了彰顯社會地位,中國上流人士會大量使用進口的薰香。那些年,一個住在福建泉州的市民,可以買到爪哇的檀香桌、非洲的犀牛角飾品、阿拉伯半島的沒藥和乳香等芳香樹脂;泉州容納了文化和宗教多樣性的人口,他們可以自由選擇參加佛教、印度教、穆斯林或其他外來宗教的宗教儀式。

以上印證了,早在西歐人開始穿越大西洋之前就已經建立好全球商業渠道。其實,要對西方讀者解說一千年前的事件,是一項巨大的挑戰,因為西方受過教育的阿宅們對古希臘和古羅馬相當瞭解,但對歐洲以外的當代文明可能一無所知。

韓森精挑細選選出許多考古學近年的新發現,讓我們見識一千年前全球物品和資訊的交流有多麼踴躍。當然,不像現在平民只要沒疫情都能長途旅行,當時大多數阿宅生活在狹窄的村莊或部落範圍內。然而,我們可以見識到書中那些日行超過五百公里的亞洲騎兵、時速可達每小時27公里的維京船艦,而且對洋流有足夠瞭解的話還可以縮短航行時間。

韓森還認為,在一千年前,北歐探險家在前往北美的航行中早就打通了歐美的道路,她論證出北歐人在創造新的貿易方式和探索世界不同地區方面的作用。甚至還有跡象表明,一些維京人可能是偶然或被迫到達美洲猶加敦半島上的馬雅領土。

哥倫布向西冒險數百年前,北歐人已經在紐芬蘭、新斯科舍和緬因州建立了定居點。與商貿路線不同的是,北歐人的冒險主要是為了掠奪而不是貿易。北歐人曾在加拿大北部的紐芬蘭島短暫定居,只是當他們發現當地氣候不宜居就返回了斯堪的納維亞半島。然而,這段時期路線的距離和難度,仍然令人驚嘆不已。

美洲原住民當然也有自己的貿易網絡,例如馬雅人、密西西比人、新墨西哥的古普韋布洛人或秘魯的瓦里人,他們不僅交換貨物,也共享知識。

即使北歐人在北美的影響力可以忽略不計,但他們肯定在東方產生巨大的影響力,因為他們經常成為統治力量的一部分,並允許將貨物更順利地轉移回他們的祖國。瑞典的毛皮和奴隸貿易商羅斯人(Rus)幫助建立至今仍以他們的名字命名的國家。俄羅斯人的祖先是向東航行而不是向西航行的斯堪的納維亞流浪者,後來他們把建立的國家命名為俄羅斯。882年至1240年,以基輔為首都,維京人奧列格建立了以東斯拉夫人為主體的東歐君主制共主聯邦,是後來羅斯諸國的共同起源,這就是為何殘暴的俄羅斯軍隊在俄烏戰爭中,無論如何都不能把烏克蘭首都基輔夷為平地的原因之一。

奴隸制不是在發現美洲大陸後才盛行的,當時已在許多文化中盛行,東歐人和非洲人一樣經常被販賣。商人從非洲、東歐和俄羅斯運送奴隸。除了勞動力過剩的中國,奴隸幾乎在所有地方都是有價值的貿易商品。果然是人出去、貨進來,大家發大財。

「奴隸」(slave)英文的詞源,來源於斯拉夫人(Slav),斯拉夫人是一個居住在東歐大部分地區的人,在非洲奴隸貿易之前作為原始人類貨物被販運。以基輔為中心的羅斯的建立,參與了毛皮和奴隸貿易,偶爾與更遠的伏爾加保加利亞人(Volga Bulgars)和哈扎爾人(Khazar)進行貿易,更常見的是與阿拔斯哈里發國和拜占庭帝國貿易。

基輔羅斯王子弗拉基米爾(Володи́мир I Святосла́вич,,958─1015)在考慮哪個宗教會給他帶來最強大的盟友和商業潛力後,將他的部落信仰拜占庭東正教。他收到了該地區所有宗教的演講,包括猶太教、伊斯蘭教、拜占庭東正教和羅馬天主教。拜占庭成功地將羅斯人轉變為東正教徒,使兩個政體之間的貿易更加容易;數位北歐統治者也改信基督教,丹麥的藍牙哈拉爾國王(Harald Blåtand Gormsen,綽號「藍牙」,約958-985或986),雖然不是從小就是基督徒,但為了統一王國而信仰基督教; 以把電腦和手機等周邊設備連接在一起的藍牙技術就是以他的名字命名的。

事實上,伊斯蘭教和羅馬天主教也在一千年前發生了重大轉變。韓森向我們展示了宗教信仰如何塑造了亞洲的貿易和權力集團。當時,全球許多地區逐漸合併成為主要宗教之一的成員。更長、更牢固的貿易和旅行路線使以前自給自足的社會與那個時代的世界宗教接觸:包括伊斯蘭教、羅馬和拜占庭的基督宗教、佛教和印度教,這些信仰緩慢而堅定地鞏固了他們對歐洲、亞洲和北非大多數人口的控制。統治者選擇了他們的陣營,採用宗教來鞏固他們的權力,而這個一千年前的皈依選擇仍然分裂著世界。直到現在,宗教也還是深刻地影響了地緣政治。

總而言之,《西元一千年》,展示了來自遠方的商品、人們和想法如何幫助奠定了我們世界的基礎。這本書也突出了歐洲以外的地區,讓我們瞭解到,美洲在貿易中的聯繫比過去想像的要緊密得多。並且,還展示了非洲如何擁有一個複雜的貿易路線網絡,為後來的歐洲開發鋪平了道路,正是在這一時期建立的貿易網絡和渠道為五個世紀後歐洲的黃金勘探時代奠定了重要基礎。

我們以為現在交通便利,才能讓病毒無遠弗屆地釀成疫情時代,沒想到遠在一千年前的中世紀,各大陸的人們早就跨洲交流來互通有無,在經濟和文化上形成多條傳播鏈,甚至在不知情的情況下和遠在天邊的人們相互競爭。讀了這本好書,我們會對人與人的連結有全新的看法和理解!


本文原刊登於閱讀最前線【GENE思書軒】

閱讀全文...

2023年3月2日 星期四

升級之戰








{編按:本文涉及少量劇情,請斟酌閱讀。}

很多漫威或DC宇宙的超級英雄,原本只是個凡人,不小心一夜之間獲得超能力。

老實說,我雖然不是任何超級英雄的粉絲,但我其實也有幻想過,有一天天上掉下禮物,讓我能秀出自己的超能力,然後追問所有見識到的人:「你知道這是什麼嗎?你相信這個很酷的事情發生在我身上嗎?」雖然我還不是超級英雄,但這聽起來還不錯,對吧?

其實,隨著科學的發展,我們確實獲得了許多超能力,讓我們更加耳聰目明,從家裡越來越聰明的家電到手中滑個不停的手機,都讓我們超越了許多時空上的限制。一個掛滿各種3C產品出門的阿宅,對工業革命以前的人們來說,肯定是千里眼、順風耳,只差還沒飛天遁地而已。有天人工智慧(AI)甚至能有他心通、宿命通的神通,也不需要太過感到意外。

然而,3C產品和AI畢竟還是要插電,如果有一天,我們能直接改造我們的身體,是不是就能出類拔萃、超凡入聖了呢?於是,我們就能從需要依賴各種高科技裝備的一般人超級英雄,躍升成異能人超級英雄。在基因編輯問世前,科幻小說家也不需要交代我們是如何辦到的,總之就是有人有能耐。可是,當我們掌握了越來越多基因功能的祕密,以及精準編輯基因的科學技術,未來有一天,改造升級的人類,是否就像古人見識我們各種家常便飯的3C產品一樣,會讓現在的我們嘖嘖稱奇?

然身為超級英雄,而非單純只是異能人而已的話,他們必定要歷經所謂的英雄之旅—踏上一條艱難無比之路,遭遇常人所不能及的挫敗和挑戰,在各種難以控制和抉擇的境遇中,堅守頑強的自由意志所選擇的公理和正義!如果是你,你還想要當個超級英雄嗎?

有些人可能無法選擇,就像我們無法挑選降生時的父母和時代一樣。我就知道其中一位莫名其妙被改造成超級英雄的人,被迫踏上他自己的英雄之旅,他的名字叫羅根.蘭姆西,故事記載在《升級UPGRADE》這本書中,作者是布萊克.克勞奇。蘭姆西原本是基因保護局的阿宅探員,雖然他身世不凡──在那個飽受氣候變遷之苦的未來世界中,他和老媽闖的禍可大了,提油救火又火上澆油,屋漏偏逢連夜雨的未來世界,為此餓死了很多人,遠多過因COVID-19而病死的無辜百姓,搞得他的姓氏在當時彷彿就是個詛咒一樣。

在那個未來世界裡,基因編輯闖的禍,可能還不止那樣,於是被各國政府強力禁止,可是仍有許多冥頑不靈的流氓科學家,爭先恐後地為顧客在世界各地隱藏的實驗室裡操弄、把玩潘朵拉盒子跑出來的各種邪惡。羅根,就是為了贖罪,冒死四處奔波搗毀一個又一個非法實驗室並逮捕流氓科學家,只是有一天,他自己中了圈套被炸成重傷,而設局的人居然是……

出院後,羅根只是覺得他思維越來越敏銳,專注力越來越強,記憶力越來越好,多工任務越來越得心應手。不僅如此,他的骨骼和肌肉也發生了變化,這不科學啊!直到他被基因保護局蓋布袋丟進牢裡,他才從同事那裡聽到一連串的基因名字,而認識到自己的基因體已被駭了一遍。之後,就是羅根尋根之旅,對他那陰魂不散的家族展開愛恨情愁的明爭暗鬥。

《升級UPGRADE》中的故事真的很精采,就像看了場充滿槍戰、打鬥的懸疑動作電影一樣,只是背景有強悍的基因科學,讓我們看到一個基因編輯如家常便飯的世界中,如何還能保有人性的光輝和尊嚴!如果我們還不能用基因編輯升級我們的身心,何不讓《升級UPGRADE》升級我們的娛樂趣味和見聞呢?


本文為《升級UPGRADE》推薦序

閱讀全文...
Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...