2023年8月3日 星期四

那些年,他們一起考過的古




  讀這本《中國考古大現場》的體驗很有趣,這不單單是本滿腹經綸的好書,還彷彿像是位衣衫襤褸的大叔,風塵僕僕的從風沙滾滾的田野回來,還未盥洗乾淨,就先切了兩斤熟牛肉、燙了一壺好酒,然後就開始用市井小民都能聽懂的大白話,講解他在考古現場的各種奇聞軼事,以及剛重見天日的稀世珍寶,還有他對考古工作的滿腔熱忱。

  這本好書,讓我們有如親臨了15個考古遺址,見證考古學家從一個又一個考古挖掘中,還原出古人的生活和風采。重要的是,這些文物並非是整整齊齊的擺在博物館中供人瞻仰而已,而是在這本書的作者——中國中央電視臺考古類電視節目編導、中國社會科學院考古所研究員黃大路先生的口中活靈活現:從有人意外發現地下的文化資產,或者被盜墓者所迫而奔波大江南北,讓一個個牛脾氣的考古學家廢寢忘食、小心翼翼的挖掘、清理、保護貴重的文物。

  黃大路先生也不忘同時暢談他對考古學、考古學家以及公共考古學的各種真知灼見。雖然這本書只有述說發生在15個中國考古遺址的故事,但是考古學家獨特的氣質和個性,求真求是精神的執著,在古今中外的各大考古現場,肯定是貫徹始終的。

  黃大路先生說考古人要耐得住寂寞,這寂寞應該還不只是在人跡罕至的田野中辛勤工作的寂寞,也包括他們在整個社會大眾中,以及考古遺址的鄰里鄉民的不解和誤解所產生的寂寞。我們能夠在博物館、歷史書籍中一窺古文明的種種,都要拜他們的擇善固執和堅持不懈所賜!

  從這些近年出土的文物中,我們也一再清晰可見,在受教育時期的許多歷史教科書內容,其實是該被出土文物還原的歷史現場給改寫的!這些考古發現,是否意味著,我們從來就不該盲目相信歷史教科書的內容,而需要一再思考那些內容是否只是學術界暫時的主流認知。至於學者又是怎麼得出那些結論的,是不是還有什麼原本大家信以為真的歷史事件,其實本身就是個待解的謎團?

  從這本書中,我們也能看到華夏文明,是極為兼容並蓄的,不是中原的漢族一家獨大的——遠古的北方一望無際的草原和沙漠,以及南方的水鄉澤國和石窟洞穴,也同樣出土了超過五千年古老的文物。顯然,長城以北游牧民族的金戈鐵馬,以及長江以南蠻荒地區的富饒物產,都一同滋養了整個中華文明!


本文為《中國考古大現場:是歷史、是科學,還會碰上尋寶盜墓。15個大現場、400張圖片,多少正史認為和傳說以為,因此更正。》推薦序

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2023年7月27日 星期四

做個有溫度的阿宅






聽到的笑話不好笑,周圍氣溫似乎也驟降,只是心理作用嗎?

除了冷笑話,我們似乎也常用溫度來形容許多原本無關的事情,例如我們用暖男來形容善解人意、溫柔體貼的男生。中文中很有溫度且和社交有關的常用成語就有:火冒三丈、怒火中燒、心急如焚、熱情洋溢、熱情奔放、熱腸古道、熱心公益、溫情脉脉、溫情蜜意、溫良恭儉讓、溫柔敦厚、溫文儒雅、重溫舊夢、人情冷暖、世態炎涼、冷嘲熱諷、冷酷無情、冷冷清清、冷眼旁觀、打入冷宮、橫眉冷對、冷若冰霜、噓寒問暖、心驚膽寒、膽戰心寒、冰清玉潔等等。

其他語種也有非常相似的情況,應該不是巧合吧?這產生了一個有趣的問題:為何原本和溫度無關的人事物,我們總愛用描述和形容溫度的詞彙套上去呢?

法國格勒諾布爾大學(Université Grenoble Alpes)的社會心理學副教授漢斯.羅查.艾澤曼(Hans Rocha IJzerman)在《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)指出,早在1946年,美國現代社會心理學之父阿希(Solomon Asch,1907─1996)就發現,在描述一個人的時候加入「熱情」或「冷淡」這樣的詞彙,會大大改變人們對這個人的看法。

理論上,個人聰明不聰明、社交技巧好壞或堅毅與否,才是重點吧?然而,你的熱情或冷漠,可能在他們心中留下的印象,更加重要。阿希發現,人們通常認為熱情的人是慷慨的、社交的和善良的。冷漠不僅意味著你缺乏這些特質,而且人們還認為你表現出相反的特質:小氣、疏離和刻薄。

阿希認為,熱和冷之間的差異是社會認知的基礎。我們想當然爾地會認為,這一基本特質應該就只是語言暗示或人為譬喻的宅產物吧?然而,近年愈來愈多科學證據顯示,人際關係中的如人飲水、冷暖自知,其實是生理學的現象,而非僅僅是心理學上的。艾澤曼還更進一步,利用許多科學研究的案例,來說明溫度如何無形地影響著我們的行為、關係和健康。

2008年,在美國耶魯大學進行的一項著名研究中,共有四十一名大學生參加了實驗,他們不知道被偷偷分成了兩組。在電梯裡,這些阿宅學生中的一半,被要求拿著當地咖啡館的熱咖啡,而另一半阿宅被要求拿著冰咖啡。然後研究人員詢問他們對某位阿宅甲的觀感,結果有趣地發現,拿著熱咖啡的人顯然比拿著冰咖啡的人感覺那位阿宅甲更熱情。對於心理學家來說,這發現是突破性的。它意味著身體的實際溫暖感覺,確實可能增加溫暖的心理或社會印象。

這像是打開了科學上的一扇大門,艾澤曼在荷蘭烏特勒支大學念研究所時,也設計了一些類似的實驗,例如找女研究助理騙參加實驗的學生幫忙拿杯子,其中一半拿的是裝熱茶的,另一半是冷的。然後,讓他們用心理學的測驗,評估他們和那位女研究助理之間的關係,結果不出意外的,拿熱杯子的阿宅感到和她更親近。

他們還進行了一個實驗,讓受試者在不同溫度的房間,分別是暖氣房(攝氏22至24度)或冷氣房(攝氏14至18度),讓阿宅受試者觀看一段西洋棋的紅棋與白棋移動的影片。結果待在暖氣房的阿宅,使用較多的動詞來描述看到的情況,待在冷氣房的阿宅比較喜歡用形容詞。

拜俄烏戰爭所賜,這一年來歐洲冬天能源短缺,歐洲阿宅近來應該覺得和人們更不親近且用更多形容詞吧?艾斯曼解釋道,這基本上是種「體現認知」(embodied cognition),這是一種認知理論,認為無論是人類還是其他生物,其多數認知特徵是由生物體全身的各方面所塑造而成,這理論反駁了法國哲學大師笛卡兒(René Descartes,1596-1650)的身心二元論(Mind-Body Dualism)。

而認知特徵,則包括高級的心理產物以及在各種認知任務中的表現。而身體方面則包括運動系統、知覺系統,身體與環境的相互作用,以及根據生物體結構來設想這個世界。我們也是透過身體經驗來了解象徵性概念,例如我們幼年時被溫暖的大人身體抱抱時獲得安全感。

對於內溫型的恆溫動物來說,除了呼吸之外,調節和維持體溫是最基本的任務之一。就像企鵝擠在一起取暖一樣,人類除了靠自己的生理來調節體溫,長期以來也一直依賴彼此來維持體溫,這種社交體溫調節,對於我們有效利用有限的能量應付環境變化是至關緊要的,因此這種本能幾千年來,一直塑造著我們的生活和文化。

因為調節和維持體溫攸關生死,我們演化出對環境溫度因應的各種策略,當我們形成團體和社會後,除了個人的生理反應,還能夠抱團取暖,艾澤曼指出,我們雖不擠在一起了,還仍愛社交,並且透過依附來預測自身安全,因此溫度持續對我們之間的社交方式產生意想不到的影響,而我們的語言就是吸收和反映複雜社交情景最有利的工具,因此我們創造了各種和溫度有關的譬喻。

《做個有溫度的人》提到,以上知識,甚至已被使用到營銷等商業領域。例如,賣房子的最佳方式是什麼?實體店內溫度升高時,消費者是否更願意購買?研究發現,涼爽的天氣使人們更有可能購買房屋。畢竟,對可以擋風遮雨的家的依戀也是一種體溫調節機制。而購物時,提高參與阿宅的溫度觀感,會導致更多的購買和更高的評價。

溫度對性格有很大的不同,氣候也會影響我們的情緒與行為。例如,在較溫和的氣候下長大的人比在極端氣候下長大的人更積極和隨和,情緒更穩定,對新的經驗更開放。在解釋溫度如何影響人類社會時,艾斯曼還探索了一些有趣的新問題,為什麼提高體溫可能會改善憂鬱症?體溫調節可以使人們更加親密無間嗎?即使分開時也是如此嗎?

《做個有溫度的人》指出,調節體溫涉及許多神經機制和情緒狀態。實體溫暖會制激血清素的分泌,後者已知和幸福感、快樂感、欣快感有關。研究也發現,憂鬱症或情緒障礙患者或多或少對溫度的感知和反應都和常人有所差異。甚至連癌症也涉及和體溫調節有關的複雜代謝活動。

人類社交體溫調節方面的社會心理學研究方興未艾,未來還可能有更多相關重要知識,讓我們更清楚地瞭解到我們受溫度影響的心理和行為,還有哪些範圍和層面。這些知識,也不該只有商家和專家知道,我們才不會被他們默默用環境溫度的調節或語言暗示來操弄我們的心理和行為,並且該取得主導權自己掌控我們的社交、財務和身心健康!


本文原刊登於閱讀最前線【GENE思書軒】

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2023年7月19日 星期三

塑造人類歷史與當代醫療的食藥史






我在課堂上介紹秋水仙素(colchicine)的作用機制,詢問同學知道它是主要用作治療什麼疾病的嗎?提示是我也有服用過。沒想到,居然有坐第一排的學生,很認真地回答我說,是不是用作治療秃頭?見到我大崩潰後,他滿臉恐懼⋯⋯

其實,我上次服用秋水仙素是好幾年前的事了,但是為了預防痛風,我天天都要吃降尿酸的藥。現代文明生活中,有幾人壯年後不三高的?我也很希望三高是高智商、高學歷、高收入,可是往往卻是高血壓、高血脂、高血糖(或高尿酸),需要天天服藥已是不少同齡朋友之間公開的秘密。

從前看好萊塢電影或影集時,看到老美浴室總是有滿櫃子的藥,他們簡直是把藥當飯吃,一有啥症狀就打開櫃子找藥吞,以為那是戲劇的誇張效果。萬萬沒想到,到了美國留學後才發現,那樣的場景根本超寫實。在美國,不少台灣需要處方籤的藥物,在一般藥局就可以隨意用銅板價大量購買,因此我們回台時幫親友帶藥,甚至廉價到懶得收錢,也是公開的秘密了。

台灣雖然還沒那麼誇張,可是在廉價和方便的健保制度下,拿了超過自己真的需要服用的藥物,以致於後來要丟棄過期藥物,也不算是少見的。我們活在一有身體症狀就用藥物來處理的年代了,這並沒有不好,畢竟我們也更不會想要病痛纏身。

常期關注醫藥史的美國作家湯瑪斯.海格(Thomas Hager)一次去英國倫敦出差時去了趟大英博物館,看到大廳中一個十四公尺見方的大型展示桌中的上萬顆藥丸,呈現一個英國阿宅一生中平均吃掉的一萬四千顆藥,而身為美國阿宅,他也很清楚,和老美相比,老英簡直就是小巫見大巫,老美吃掉的平均可是他們的三至四倍!於是給了他靈感寫了這本《食藥史:從快樂草到數位藥丸,塑造人類歷史與當代醫療的藥物事典》Ten Drugs: How Plants, Powders, and Pills Have Shaped the History of Medicine)。

海格指出,《食藥史》不是一部製藥業的學術史。他介紹了許多塑造了醫學史和當今世界的藥物,雖然省略了醫學史上許多最壯觀的事件以及一些人儘皆知的重要藥物。這本書並不是為了討好藥理學家和藥學家,可以也不想抨擊製藥產業。他只想帶領一般民眾在藥物發現的歷史中遨遊,探討我們和藥物之間錯綜複雜的關係。並且,也瞭解到藥物是雙面刃,好壞兼具。

每一種藥都不免有副作用。《食藥史》提到一個以上個世紀率先描述這種現象的德國科學家馬克斯.塞吉(Max Seige)命名的塞吉週期,迷人的新藥隆重登場,流行了一段時間,並被廣泛採用(第一階段)。這種蜜月期過了幾年後,出現了負面的媒體報導,暴露了這種熱門新藥的危險性(第二階段)。突然間,人們開始如驚弓之鳥。昨天還是藥物奇蹟的東西現在已經變成了過街老鼠。到了第三階段,人們會冷靜下來,對藥物的真正有效性採取更冷靜的看法,銷售也會恢復正常,在藥物的萬神殿中找到它們應有的位置。其他醫療行為大概也有類似的塞吉週期吧?

海格省略的重要藥物有阿斯匹靈和盤尼西林,因為太多阿宅撰寫過相關文章。取而代之的是一些鮮為人知(但非常重要)的藥物,如水合氯醛(chloral hydrate)這種迷藥。該書還討論了一些家喻戶曉的藥物,如複合避孕藥和威爾鋼,以及抗菌的磺胺類藥物(sulfonamides)。《食藥史》用了相當大的篇幅介紹各種形式的鴉片製劑,因為它們的歷史意義以及目前的重要性,還有眾多有趣的人事物。

從罌粟漿液中提取的鴉片已經使用了至少一萬年,是人類已知的最古老的毒品之一,而且自羅馬時代以來一直是重要的貿易品。在十九世紀,由於四分之一的抽大菸,中國抵制鴉片的進口,導致與鴉片貿易的主要參與者英國發生了兩次戰爭。鴉片在我阿嬤的年代在南洋華人中也相當普遍,我近來還得知有長輩深受其害。為了將鴉片製劑的止痛能力與它們強大的成癮性脫鉤,已經投入了大量的資源,但到目前為止革命尚未成功。

鴉片及其衍生物例,如美國近年常被濫用的吩坦尼(Fentanyl),使數百萬阿宅擺脫了難以忍受的疼痛,但它們也使另外數百萬阿宅陷入毒癮的痛苦之中。美國人僅佔世界人口不到百分之五,卻服用了全球八成的鴉片製劑,嚴重程度甚至讓近年美國阿宅的平均預期壽命下降。鴉片製劑濫用而殺害的美國阿宅,可能遠多過車禍和槍擊案。

說個我自身的經歷吧。我在美國留學時有次飆單車不小心仆了街,臉上掛了彩還臉骨破裂被送進醫院急診室。為了止痛,醫師就開立了鴉片製劑給我。預計要出院那天上午,我覺得天旋地轉,可是醫院警告我超過中午再不出院就要再加一天的天價住院費,於是我就被迫坐上朋友的車回家休息。短短不到十分鐘路程,我就暈車暈到昏天暗地,一回到家立刻衝去廁所狂吐。同住的學弟嚇到六神無主,但我已無法言語地從廁所爬到床上,以為是腦震盪的後遺症。事情傳開來後,有位台灣醫師朋友晚上來探望躺在床上奄奄一息的我,看了我吃的藥後,驚覺是鴉片製劑過量的副作用,台灣一般的處方用量只有我當時服用的不到一半。原來,是因為老美太常吃止痛藥了,美國醫生開立鴉片製劑的量都要調到頗高,否則他們還是會痛不欲生。我一停用那個鴉片製劑,不到一天就生龍活虎了起來。

《食藥史》也提到,抗精神病藥物清空了精神病院。一位名叫亨利.拉弗里特(Henri Laborit)的法國外科醫生,尋找一種能夠在手術前讓病人平靜下來並防止手術休克的藥物。 當時,人們正在研究抗組織胺藥治療花粉熱和感冒患者的能力。 但是抗組織胺藥有副作用,其中之一就是讓病人昏昏欲睡,他認為這種副作用可能正是他所需要的。 一家法國製藥公司羅納普朗克(Rhône-Poulenc)剛好有一種名為RP-4560的藥物(後來稱作氯普麻,chlorpromazine),對治療花粉熱和感冒特別無效,但它讓病人昏昏欲睡。 拉弗里特嘗試後,它讓病人保持鎮靜的效果非常好。

剛好同醫院的精神病科醫師向拉弗里特抱怨,他常常需要限制他的病人,以防止他們傷害自己或他人。 他們試了RP-4560,幾個小時後,病人睡著了,醒來後又保持了十八小時的平靜,首個抗精神病藥物就這樣誕生了。然而,抗精神病藥物卻造成了新問題──拜氯普麻所賜,許多人幾十年來第一次能夠離開精神病院,卻發現他們進入了另一個陌生的世界:他們的職場技能已經過時,有些人的配偶已經再婚。

海格也討論了巨型製藥公司的崛起是如何改變現代醫學的。上個世界初,醫生在他們的軍火庫中只有十幾種藥物來對抗疾病,如今他們有成千上萬種藥物。在營銷上,製藥公司不時大打廣告嚇唬病人服用效益甚微的藥物。我在美國留學時就發現,美國製藥公司在電視廣告中慫恿民眾去強烈要求醫師開立某些藥物的處方籤,真的是家常便飯的。或者他們也會編造全新的疾病,然後需要昂貴的藥物來治療。而且還大肆宣揚有正面結果的研究,同時掩蓋負面的研究。

另外《食藥史》也探討了製藥業的經濟問題。一種藥物推向市場需要花費數十億美元,而且許多候選藥物從未成功,從而推高了那些成功藥物的價格。當一種暢銷藥上市時,它可能會帶來巨大的利潤。例如,史他汀類(statins)藥物立普妥(Lipitor)成為歷史上最成功的商業藥物,在十幾年期間銷售額超過了千億美元。有點年紀的話,只要血液中膽固醇含量超標一丁點,也不管存在統計誤差與否,醫生幾乎就會見獵心喜地馬上開立史他汀藥物,我和不少朋友天天都要服用這類藥物。而罕見的疾病,因為潛在的投資回報率低得多,因而大受冷落。

無論對藥物的觀感如何,我們勢不可免地會隨著年齡增長而需要服用更多藥物。知己知彼、百戰不殆,藥物只是個工具和手段,更健康地生活才是我們嚮往的目標,愈清楚我們服用的藥物,才能掌握主動權於自身吧!


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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

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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

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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。


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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!




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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!




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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!




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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】


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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》

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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】

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