Loading [MathJax]/extensions/tex2jax.js

0

0
0

文字

分享

0
0
0

【Gene思書齋】探尋生物多樣性及其保存之《半個地球》

Gene Ng_96
・2018/03/31 ・3213字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 514 ・六年級

我常常有一個疑問:很多政客和財團之類在大肆汙染環境或造成物種不可逆的滅絕時,那些做決策的人,是不是全都抱著斷子絕孫的決心啊?

這句話看來是很超過的詛咒,如果指名道姓的話,鐵定被吉。可是,如果這些人都沒斷子絕孫,他們到底要怎麼對子孫交待?或者後代子孫怎麼會不痛恨我們、為何讓他們出生在一個悲慘孤寂的星球上、面對糟糕的環境以及稀少的野生生物?在我們過舒適生活的同時,把所有欠大自然的債留下讓後人承受──說真的,與其生養後代讓他們受苦,還不如真的斷子絕孫算了。

我相信還是不能亂用「斷子絕孫」來開玩笑,否則官司會打到死都打不完,那麼如果沒人真想要斷子絕孫,難道不該負責任地為後代子孫著想嗎?要不然讓更多後人在未來承受痛苦的意義是什麼?我們對地球自然資源的開發和利用的效率,是人類史上最高的。我們之所以能在今天享受這些便利的生活和科技,要拜許許多多前人的努力,如果我們不留下一個更美好、更值得期待的未來給後人,未來史書將會如何記錄我們?把我們描述成一夕敗光百代基業的敗家子嗎?

我們有許多長輩,一輩子省吃儉用,為了就是讓子孫過個比自己更好的日子,這樣的美德,還留在很多家庭裡。如果說能勤儉持家一些,小孩有更美好的未來,相信對許多身為父母的朋友來說,根本不算是什麼苦。因此,如果我們能夠更善待我們的環境,留下更多資源給後代子孫,這算是種吃苦嗎?

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
自然資源被破壞後,文明隨之崩潰。復活節島是個著名例子。圖/wiki

如果時光能倒流,回到過去,去問問復活節島上的玻里尼西亞文化、美洲的阿納薩茲印第安部落與馬雅文明、東南亞的吳哥文明、格陵蘭島的維京人族群等等,當他們知道放肆地剝削環境、會讓原想流傳千秋萬世的文明崩潰到沒有後人憑弔之後,他們仍會這麼做、還是會選擇另一條路呢?

將半個地球還給大自然

在我們還能夠有所選擇的時候,我們該怎麼做?87 歲高齡的愛德華.威爾森(Edward O. Wilson,1929-),還著書為地球大力疾呼,在《半個地球:探尋生物多樣性及其保存之道》Half-Earth: Our Planet Fight for Life)中,提議一個與問題程度相當的解決之道:把一半的地表面積還給大自然。

愛德華.威爾森 圖/By Jim Harrison (PLoS) [CC BY 2.5 ], via Wikimedia Commons

威爾森是位極為德高望重的演化生物學家,有「社會生物學之父」、「生物多樣性之父」的美譽,他文筆非常好,兩度榮獲普利茲獎,在哈佛大學教了四十年的書,著有自傳《大自然的獵人:博物學家威爾森》(Naturalist)。他和麥克阿瑟(Robert H. MacArthur,1930-1972)在 1967 年出版了《島嶼生物地理學理論》(The Theory of Island Biogeography),是生態學界的經典之作,我博士班上進階生態學的課,教授還指定我們至少要讀這本經典的部分章節。聽教授講解,才知道原來《島嶼生物地理學理論》的影響很大,因為裡頭有嚴謹的數學模型,威爾森和學生也利用模型,實際在佛羅里達的一個小島上做了實驗驗證。雖然他們提出的模型是用島嶼建立的,可是湖泊和許多破碎化的棲地也適用。

威爾森在《半個地球》中指出,人類是最具破壞力且不知悔改的物種,自從我們祖先十萬年前走出非洲後,物種滅絕速率就增加了千倍。普利茲獎得獎作品《第六次大滅絕:不自然的歷史》(The Sixth Extinction: An Unnatural History),生動地描述了這一場正在進行中的大滅絕事件(參見:不自然的第六次大滅絕)。威爾森在《半個地球》也列出了各種被人類殘害至滅絕的生物,控訴我們在人類世中,激烈地改變了棲地,除了經濟成長和瘋狂消費,就甚少有其他價值和目標。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

拯救生物多樣性,是人類的道義也是生存之道

威爾森在《半個地球》中的訴求是道德性的,主張保護其他物種是人類的道義。

就算我們真的很俗氣、認為生物多樣性的消失乍看之下和經濟成長、瘋狂消費無關,但為了賺更多錢而滅掉的物種,現在已經開始對我們盲目崇拜的經濟發展造成了損害:美國、南亞、東南亞諸多地區莫名其妙地淹大水造成財物和人命不可挽回的巨額慘重損失,原生種的消失而讓入侵種肆虐,已在許多地區造成農業損失;因棲地破壞和盗獵而使人類感染新興傳染病,一旦大規模爆發,股市和房價會一夕蒸發成億上兆的金錢──不必等到我們的子孫承受這些,我們可能就已經因為高效地消滅演化上億年的原生種而自食惡果。金融海嘯時,政府姑且還能狂開印鈔機來量化寬鬆,可是面對生態的浩劫,要去哪兒生出那些科學家連碰都還沒碰過就已然滅絕的生物來拯救地球呢?

圖/pixabay

好吧,我們還是坐以待斃,接受斷子絕孫的可能,把我們當作地球上最後一代人類,繼續花天酒地、酒池肉林、歌舞昇平、紙醉金迷好了。然而年事已高、可能來不及看到人類自取滅亡的威爾森,卻提出這個大膽的想法,認為必須增加我們為保護野生動物而保留的土地,直到覆蓋全球一半面積為止。他認為,這樣的計畫將給我們一個合理的機會,拯救大約八成的物種。現在由各國政府和機構保護的土地面積總共約佔地表的15%,還有很大的成長空間。

威爾森在《半個地球》化身戰神,挑戰其他具影響力的生態保育人士的見解,他堅持自然大部分地區仍然完好無損,抱括亞馬遜地區、剛果盆地、新幾內亞,並且指出許多破碎化的棲地仍有機會修復以及串連成野生動物的廊道。他批評其他抱持「以人類需求為主、接受許多物種將會滅絕」想法來調整政策的科學家,也不屑利用生物科技在未來複製滅絕物種的主張。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

他提出的計畫是,維護目前的 161,000 個保留區和公園,以及 6,500 個受保護的海洋環境,要求每個主權國家確保這些地區保持接近原始狀態,在需要時移除入侵物種和重新引進關鍵物種。在農村及市郊中劃定修復的棲地,至到所有用於讓野生生物休養生息的棲地達到地表總面積五成為止。

保留地表五成面積給野生生物,對很多人來說或許難以想像。打開 Google 地球吧,看看我們居住的地球,有多少廣袤無邊的土地人煙罕至。當然,人煙罕至之處也會有大規模的破壞,來圖利少數財閥,因此任何的保育訴求都會大受打折,可是我們難道就因為如此信仰失敗主義,集體閹割斷子絕孫嗎?

對於這塊土地的未來,有什麼想像?

撰寫這篇文章的同時,台灣中油計畫正在在桃園觀新藻礁北邊的大潭藻礁建蓋第三天然氣接收站的工業港,工業港的建蓋範圍達 900 公頃,將覆蓋大潭藻礁約 230 公頃的藻礁面積。由於所施作的工業港剛好位於桃園藻礁南邊 7 公里健康藻礁的中間區域,所帶來的港區突堤效應,將造成南北兩邊的藻礁區域泥沙淤積更為嚴重,進而危害白玉藻礁及觀新藻礁生態。

桃園大潭藻礁不僅是全世界少見以殼狀珊瑚藻為主所建構的生物礁,也是台灣目前以殼狀珊瑚藻為主所建構的生物礁中,面積最大且殼狀珊瑚藻純度最高的現生藻礁生態系。經濟部提出要「移地復育」,宣稱建設與復育同時進行來敷衍輿論。然而大潭藻礁有七千年生命史,人類對該生態系的科學理解不到十年,連充份瞭解都還沒達成,更何況奢談移地復育,這和白海豚會轉彎一樣白賊說。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

如果台灣真的要立足世界樹立一個超英趕美的計畫,讓後代子孫有更美好的環境安心在這塊土地上打拚,把資源投入產業轉型升級,而非補貼耗能耗電的血汗產業導致年輕人長期低薪爆肝,那麼何不大膽且有魄力地來個「半個台灣」計畫,把台灣至少一半面積劃為保護區等等,限制人類的活動及開發讓野生生物休養生息呢?

或許這個提議大過具野心和大膽,但更重要的問題是:我們究竟對這塊土地的未來,有著什麼樣的想像呢?

本文原刊登於閱讀‧最前線【GENE思書軒】,並同步刊登於The Sky of Gene

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
文章難易度
Gene Ng_96
295 篇文章 ・ 32 位粉絲
來自馬來西亞,畢業於台灣國立清華大學生命科學系學士暨碩士班,以及美國加州大學戴維斯分校(University of California at Davis)遺傳學博士班,從事果蠅演化遺傳學研究。曾於台灣中央研究院生物多樣性研究中心擔任博士後研究員,現任教於國立清華大學分子與細胞生物學研究所,從事鳥類的演化遺傳學、基因體學及演化發育生物學研究。過去曾長期擔任中文科學新聞網站「科景」(Sciscape.org)總編輯,現任台大科教中心CASE特約寫手Readmoo部落格【GENE思書軒】關鍵評論網專欄作家;個人部落格:The Sky of Gene;臉書粉絲頁:GENE思書齋

0

1
0

文字

分享

0
1
0
ECU: 汽車大腦的演化與挑戰
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/07/02 ・3793字 ・閱讀時間約 7 分鐘

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

本文與 威力暘電子 合作,泛科學企劃執行。

想像一下,當你每天啟動汽車時,啟動的不再只是一台車,而是一百台電腦同步運作。但如果這些「電腦」突然集體當機,後果會有多嚴重?方向盤可能瞬間失靈,安全氣囊無法啟動,整台車就像失控的高科技廢鐵。這樣的「系統崩潰」風險並非誇張劇情,而是真實存在於你我日常的駕駛過程中。

今天,我們將深入探討汽車電子系統「逆天改運」的科學奧秘。究竟,汽車的「大腦」—電子控制單元(ECU),是如何從單一功能,暴增至上百個獨立系統?而全球頂尖的工程師們,又為何正傾盡全力,試圖將這些複雜的系統「砍掉重練」、整合優化?

第一顆「汽車大腦」的誕生

時間回到 1980 年代,當時的汽車工程師們面臨一項重要任務:如何把汽油引擎的每一滴燃油都壓榨出最大動力?「省油即省錢」是放諸四海皆準的道理。他們發現,關鍵其實潛藏在一個微小到幾乎難以察覺的瞬間:火星塞的點火時機,也就是「點火正時」。

如果能把點火的精準度控制在「兩毫秒」以內,這大約是你眨眼時間的百分之一到千分之一!引擎效率就能提升整整一成!這不僅意味著車子開起來更順暢,還能直接省下一成的油耗。那麼,要如何跨過這道門檻?答案就是:「電腦」的加入!

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

工程師們引入了「微控制器」(Microcontroller),你可以把它想像成一顆專注於特定任務的迷你電腦晶片。它能即時讀取引擎轉速、進氣壓力、油門深度、甚至異常爆震等各種感測器的訊號。透過內建的演算法,在千分之一秒、甚至微秒等級的時間內,精準計算出最佳的點火角度,並立刻執行。

從此,引擎的性能表現大躍進,油耗也更漂亮。這正是汽車電子控制單元(ECU)的始祖—專門負責點火的「引擎控制單元」(Engine Control Unit)。

汽車電子控制單元的始祖—專門負責點火的「引擎控制單元」(Engine Control Unit)/ 圖片來源:shutterstock

ECU 的失控暴增與甜蜜的負荷

第一顆 ECU 的成功,在 1980 年代後期點燃了工程師們的想像:「這 ECU 這麼好用,其他地方是不是也能用?」於是,ECU 的應用範圍不再僅限於點火,燃油噴射量、怠速穩定性、變速箱換檔平順度、ABS 防鎖死煞車,甚至安全氣囊的引爆時機……各種功能都交給專屬的 ECU 負責 。

然而,問題來了:這麼多「小電腦」,它們之間該如何有效溝通?

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

為了解決這個問題,1986 年,德國的博世(Bosch)公司推出了一項劃時代的發明:控制器區域網路(CAN Bus)。你可以將它想像成一條專為 ECU 打造的「神經網路」。各個 ECU 只需連接到這條共用的線路上,就能將訊息「廣播」給其他單元。

更重要的是,CAN Bus 還具備「優先通行」機制。例如,煞車指令或安全氣囊引爆訊號這類攸關人命的重要訊息,絕對能搶先通過,避免因資訊堵塞而延誤。儘管 CAN Bus 解決了 ECU 之間的溝通問題,但每顆 ECU 依然需要獨立的電源線、接地線,並連接各種感測器和致動器。結果就是,一輛汽車的電線總長度可能達到 2 到 4 公里,總重量更高達 50 到 60 公斤,等同於憑空多載了一位乘客的重量。

另一方面,大量的 ECU 與錯綜複雜的線路,也讓「電子故障」開始頻繁登上汽車召回原因的榜首。更別提這些密密麻麻的線束,簡直是設計師和維修技師的惡夢。要檢修這些電子故障,無疑讓人一個頭兩個大。

大量的 ECU 與錯綜複雜的線路,也讓「電子故障」開始頻繁登上汽車召回原因的榜首。/圖片來源:shutterstock

汽車電子革命:從「百腦亂舞」到集中治理

到了2010年代,汽車電子架構迎來一場大改革,「分區架構(Zonal Architecture)」搭配「中央高效能運算(HPC)」逐漸成為主流。簡單來說,這就像在車內建立「地方政府+中央政府」的管理系統。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

可以想像,整輛車被劃分為幾個大型區域,像是車頭、車尾、車身兩側與駕駛艙,就像數個「大都會」。每個區域控制單元(ZCU)就像「市政府」,負責收集該區所有的感測器訊號、初步處理與整合,並直接驅動該區的馬達、燈光等致動器。區域先自理,就不必大小事都等中央拍板。

而「中央政府」則由車用高效能運算平台(HPC)擔任,統籌負責更複雜的運算任務,例如先進駕駛輔助系統(ADAS)所需的環境感知、物體辨識,或是車載娛樂系統、導航功能,甚至是未來自動駕駛的決策,通通交由車輛正中央的這顆「超級大腦」執行。

乘著這波汽車電子架構的轉型浪潮中, 2008 年成立的台灣本土企業威力暘電子,便精準地切入了這個趨勢,致力於開發整合 ECU 與區域控制器(Domain Controller)功能的模組化平台。他們專精於開發電子排檔、多功能方向盤等各式汽車電子控制模組。為了確保各部件之間的溝通順暢,威力暘提供的解決方案,就像是將好幾個「分區管理員」的職責,甚至一部分「超級大腦」的功能,都整合到一個更強大的硬體平台上。

這些模組不僅擁有強大的晶片運算能力,可同時支援 ADAS 與車載娛樂,還能兼容多種通訊協定,大幅簡化車內網路架構。如此一來,車廠在追求輕量化和高效率的同時,也能顧及穩定性與安全性。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
2008 年威力暘電子致力於開發整合 ECU 與區域控制器(Domain Controller)功能的模組化平台 /圖片來源:shutterstock

萬無一失的「汽車大腦」:威力暘的四大策略

然而,「做出來」與「做好」之間,還是有差別。要如何確保這顆集結所有功能的「汽車大腦」不出錯?具體來說,威力暘電子憑藉以下四大策略,築起其產品的可靠性與安全性:

  1. AUTOSAR : 導入開放且標準化的汽車軟體架構 AUTOSAR。分為應用層、運行環境層(RTE)和基礎軟體層(BSW)。就像在玩「樂高積木」,ECU 開發者能靈活組合模組,專注在核心功能開發,從根本上提升軟體的穩定性和可靠性。
  2. V-Model 開發流程:這是一種強調嚴謹、能在早期發現錯誤的軟體開發流程。就像打勾 V 字形般,左側從上而下逐步執行,右側則由下而上層層檢驗,確保每個階段的安全要求都確實落實。
  3. 基於模型的設計 MBD(Model-Based Design) 威力暘的工程師們會利用 MatLab®/Simulink® 等工具,把整個 ECU 要控制的系統(如煞車),用數學模型搭建起來,然後在虛擬環境中進行大量的模擬和測試。這等於在實體 ECU 誕生前,就能在「數位雙生」世界中反覆演練、預先排除設計缺陷,,並驗證安全機制是否有效。
  4. Automotive SPICE (ASPICE) : ASPICE 是國際公認的汽車軟體「品質管理系統」,它不直接評估最終 ECU 產品本身的安全性,而是深入檢視團隊在軟體開發的「整個過程」,也就是「方法論」和「管理紀律」是否夠成熟、夠系統化,並只根據數據來評估品質。

既然 ECU 掌管了整輛車的運作,其能否正常運作,自然被視為最優先項目。為此,威力暘嚴格遵循汽車業中一本堪稱「安全聖經」的國際標準:ISO 26262。這套國際標準可視為一本針對汽車電子電氣系統(特別是 ECU)的「超嚴格品管手冊」和「開發流程指南」,從概念、設計、測試到生產和報廢,都詳細規範了每個安全要求和驗證方法,唯一目標就是把任何潛在風險降到最低

有了上述這四項策略,威力暘確保其產品從設計、生產到交付都符合嚴苛的安全標準,才能通過 ISO 26262 的嚴格檢驗。

然而,ECU 的演進並未就此停下腳步。當ECU 的數量開始精簡,「大腦」變得更集中、更強大後,汽車產業又迎來了新一波革命:「軟體定義汽車」(Software-Defined Vehicle, SDV)。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

軟體定義汽車 SDV:你的愛車也能「升級」!

未來的汽車,會越來越像你手中的智慧型手機。過去,車輛功能在出廠時幾乎就「定終身」,想升級?多半只能換車。但在軟體定義汽車(SDV)時代,汽車將搖身一變成為具備強大運算能力與高速網路連線的「行動伺服器」,能夠「二次覺醒」、不斷升級。透過 OTA(Over-the-Air)技術,車廠能像推送 App 更新一樣,遠端傳送新功能、性能優化或安全修補包到你的車上。

不過,這種美好願景也將帶來全新的挑戰:資安風險。當汽車連上網路,就等於向駭客敞開潛在的攻擊入口。如果車上的 ECU 或雲端伺服器被駭,輕則個資外洩,重則車輛被遠端鎖定或惡意操控。為了打造安全的 SDV,業界必須遵循像 ISO 21434 這樣的車用資安標準。

威力暘電子運用前面提到的四大核心策略,確保自家產品能符合從 ISO 26262 到 ISO 21434 的國際認證。從品質管理、軟體開發流程,到安全認證,這些努力,讓威力暘的模組擁有最高的網路與功能安全。他們的產品不僅展現「台灣智造」的彈性與創新,也擁有與國際大廠比肩的「車規級可靠度」。憑藉這些實力,威力暘已成功打進日本 YAMAHA、Toyota,以及歐美 ZF、Autoliv 等全球一線供應鏈,更成為 DENSO 在台灣少數核准的控制模組夥伴,以商用車熱系統專案成功打入日系核心供應鏈,並自 2025 年起與 DENSO 共同展開平台化量產,驗證其流程與品質。

毫無疑問,未來車輛將有更多運作交由電腦與 AI 判斷,交由電腦判斷,比交由人類駕駛還要安全的那一天,離我們不遠了。而人類的角色,將從操作者轉為監督者,負責在故障或斷網時擔任最後的保險。透過科技讓車子更聰明、更安全,人類甘願當一個「最弱兵器」,其實也不錯!

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
-----廣告,請繼續往下閱讀-----
文章難易度

討論功能關閉中。

0

1
1

文字

分享

0
1
1
原住民族的傳統知識,讓科學家更了解仙女圈的形成
one minute biology
・2023/06/18 ・2010字 ・閱讀時間約 4 分鐘

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

奇怪的仙女圈

如果你漫步在澳洲西部的旱地上,你可能會看到(圖 一)中的奇怪景象。

原本長滿鬟刺屬(spinifex)植物的土地上赫然出現一圈圈的紅土區域,上面沒有長任何植物,這種奇怪景象被稱為「仙女圈(fairy circles)」。

(圖 一)俯瞰仙女圈。圖/© Mike Gillam 2021Creative Commons

和神秘的麥田圈不同,他不是一夕之間所形成的,更沒有麥田圈一般詭異難解,事實上,自上世紀 70 年代科學家首度在南非發現這種特殊的現象後,就一直有許多科學研究嘗試以各種證據和理論解開仙女圈背後成因,時至今日,仙女圈的成因仍備受爭議。

既然不知道,何不問問「在地人」?

今年 4 月發表在 nature ecology & evolution 的論文"First Peoples’ knowledge leads scientists to reveal ’fairy circles’ and termite linyji are linked in Australia"嘗試從一個特別的角度來解決這個問題,那就是「馬爾圖族(Martu)的傳統知識」。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

既然說是「特別的角度」,肯定代表這篇研究與其他有所不同。一般進行生態學研究時,很少會考慮當地原住民族對於生態系統的認識和見解,然而,原住民族通常已經在某一個生態系裡面生存非常久的時間,因此通常會累積大量的傳統生態學知識(traditional ecological knowledge),這通常牽涉到長期的觀察驗證,並不是現代科學方法短時間內可以做到的。

因此,科學家在探討仙女圈的形成原因時,決定先來「問」看看生活在澳洲這塊土地超過 65000 年的澳洲原住民族。

結果顯示,仙女圈這種特殊的構造確實烙印在馬爾圖族的文化裡,他們認為仙女圈的形成和白蟻之間有很大的關係,這樣的生態學知識不只出現在口耳相傳的文化中,也出現在古老的圖騰裡,例如(圖二)就顯示了澳洲馬爾圖族的祖先很直接地把仙女圈的出現以及白蟻(termite)連結在一起(圖二 b 中有些圈圈裏面像等號的白色圖騰就是白蟻,而圖二 d 中那些紅色的像熱狗的圖騰也是白蟻(沒錯,因為這些圖片給的授權只有 CC BY-NC-ND,所以我不能在上面加註釋))。

(圖二)馬爾圖族傳統藝術中的仙女圈和白蟻。圖/(b)© estate of the artist,
licensed by Papunya Tula Artists and Aboriginal Artists Agency. (d)© estate of the artist, licensed by Papunya Tula
Artists and Aboriginal Artists Agency. Creative Commons

根據馬爾圖族的生態知識,仙女圈是白蟻的「家」,而仙女圈外的區域則是白蟻的「通道」。除此之外,馬爾圖族還發現仙女圈的土表具有堅硬的特性,仙女圈的土表堅硬到可以用工具敲擊地面以使幫助穀物褪去外皮。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

「在地人」說的到底是不是對的?

然而,前人研究的研究基本上已經抦棄了仙女圈的形成和白蟻有關這種想法,因為他們並沒有在仙女圈中發現很多白蟻。這代表原先的科學觀察結果和馬爾圖族的傳統知識有所出入,究竟誰更正確呢?

研究結果顯示,馬爾圖族的生態知識很可能是對的。

研究團隊實際挖開仙女圈以後發現仙女圈中真的有不少白蟻,挖的洞裏面有 41% 挖到白蟻。此外,在仙女圈中挖的洞中高機率含有所謂的「巢腔(chamber)」,巢腔的功用是育幼、休息以及儲藏食物排泄物等等,通常會集中在某一個特定區域形成「巢(nest)」。仙女圈外的區域則鮮少出現巢腔這種構造,但是仙女圈外的區域卻很容易挖到覓食用的通道(圖三)。

(圖三)仙女圈內(橘色)和仙女圈外(藍色)在巢腔數量、通道數量上出現顯著的差異。圖/© Walsh et al. 2023. Creative Commons

綜合馬爾圖族的傳統知識以及科學研究的結果,澳洲仙女圈的形成確實可能和白蟻的建築構造有關,因為仙女圈內外的白蟻建築構造有明顯的差異。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

雖然本研究作者最後並沒有對於仙女圈形成的確切原因給出特定理論,但筆者推測,可能正是因為白蟻巢室堅硬的構造造成仙女圈堅硬的土表,沒有良好的土壤結構而植物自然無法在仙女圈上生長。

傳統生態知識和西方科學知識擦撞出意外的火花

原住民族的傳統生態知識確實可以在科學進展上扮演重要角色,這篇研究就是一個很有趣的例子。

一般而言,科學研究所涉及的方法幾乎全都是所謂的「量化研究(quantitative research)」,然而,這篇研究卻先使用質性研究(qualitative research)的方法調查馬爾圖族的傳統知識(順帶一提,這篇研究的作者多達 39 位,其中有 23 位是澳洲馬爾圖族的專家和耆老),再以此為靈感進行科學調查,可以說是相當有趣的做法。

馬爾圖族對於仙女圈的傳統知識遠遠不僅止於此,仙女圈中間堅硬不透水的特性使其成為大雨後馬爾圖族的臨時蓄水池,這個蓄水池在人類文明和生態上扮演甚麼作用?馬爾圖族和仙女圈的故事還會繼續寫下去。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

參考文獻

  1. Walsh, F., Bidu, G. K., Bidu, N. K., Evans, T. A., Judson, T. M., Kendrick, P., … & Williams, C. M. (2023). First Peoples’ knowledge leads scientists to reveal ‘fairy circles’ and termite linyji are linked in Australia. Nature Ecology & Evolution, 7(4), 610–622.
-----廣告,請繼續往下閱讀-----

0

2
3

文字

分享

0
2
3
COP 15 閉幕之後,臺灣生物多樣性工作該如何推展?——《科學月刊》
科學月刊_96
・2023/03/05 ・3970字 ・閱讀時間約 8 分鐘

  • 李玲玲/臺灣大學生態學與演化生物學研究所教授。

Take Home Message

  • 《生物多樣性公約》(CBD)根據定期舉辦的締約方大會(COP)決定執行工作,以達成全球生物多樣性目標。
  • 去(2022)年底的 COP 15 訂下新的策略計畫與目標,以接續COP 10未完成的工作。雖更全面和具體,但未來成敗仍取決於執行狀況。
  • 臺灣過去在 CBD 的目標上有所貢獻,然而政府對 CBD 重視的程度仍不及國際公約,應繼續滾動修正並將生物多樣性納入主流。

任何關心生物多樣性現況與未來的讀者都需要了解《生物多樣性公約》(Convention on Biological Diversity, CBD)的內容與它的發展。這份在 1993 年正式生效、具有法律約束力的國際公約,目前有 196 個成員(締約方),它們共同承諾且致力於達成三項主要目標:保育生物多樣性、永續利用生物多樣性,以及公正合理分享由利用遺傳資源(genetic resources)所產生的惠益。

《生物多樣性公約》的運作

和其他國際性公約組織的運作方式類似,CBD 依據定期舉辦的締約方大會(Conference of Parties, COP)所通過的決定執行各項生物多樣性工作,並以大約每十年一期的間隔檢討生物多樣性工作的執行狀況,滾動修正下一個十年預計推動的整體策略計畫與目標。同時鼓勵締約方配合修正與執行各國的國家生物多樣性策略計畫(National Biodiversity Strategies and Action Plans, NBSAP),藉此協調眾國的努力以達成全球生物多樣性目標。因此每十年一次的策略規劃與目標設定都是一個里程碑,締約方需要檢視、累積過去成功與未能成功的經驗與教訓,調整步調使下一階段的執行成果能更接近理想目標。

例如 2002 年第六屆締約方大會(COP 6)通過了該公約的 2002~2010 年策略計畫和「2010生物多樣性目標」,預期到了 2010 年時能顯著減緩生物多樣性的流失速度,並在兩年後的COP 7通過了「2010生物多樣性目標」的 11 項具體目標與 21 項次目標。而在 2010 年的 COP 10 則在檢討「2010生物多樣性目標」的進展與缺失後,通過了「2011~2020年生物多樣性策略計畫與愛知生物多樣性目標」(以下簡稱愛知目標),設定出 20 項要在十年內達成的目標。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

2020 年原本預計舉辦 COP 15 檢討執行成果、滾動修正,並提出 2021~2030 年的策略計畫與目標,但卻因嚴重特殊傳染性肺炎(COVID-19)疫情在全球升溫,策略計畫草案工作小組、各締約方與民間團體代表的會前協商討論無法順利進行,使得策略計畫草案的內容遲遲無法定案,最終就連 COP 15 也無法如期舉辦。會議時間不斷地延後,直到 2021 年才決定將 COP 15 分兩階段召開,第一階段的會議在 2021 年 10 月 11~15 日以線上與實體並行方式進行,重點是決定 CBD 的預算;第二階段的會議又因疫情經過兩次延宕,終於在去(2022)年 12 月 7~19 日完成實體會議。

延期數次的 COP 15 會議,最後在 2022 年 12/7-12/19 進行。圖/envatoelements

有進展卻未達目標?過去的執行情況及COP 15 的新目標

檢視全球生物多樣性的狀況與檢討各期生物多樣性策略計畫與目標進展的主要依據是「全球生物多樣性展望」(Global Biodiversity Outlook, GBO),也就是 CBD 定期出版的報告。它總結了各方和各區域、國家新發布的生物多樣性研究與評估資料,呈現出全球生物多樣性的狀況與趨勢,並提出需要採取行動的綜合證據與建議,供CBD相關決策和制定新的策略計畫與目標參考。

2020 年出版的 GBO 5 指出,20 項愛知目標中有 10 項目標進展顯著,有六項目標可算部分實現,包括實行良好漁業管理的地區,海洋魚類族群豐度得以維持或恢復(目標6);成功清除外來入侵種的島嶼數和鎖定優先處理的外來入侵種進入途徑以避免再度入侵的案例數增加(目標9);2000~2020 年,陸域保護區面積從 10% 增加到 15%,海洋保護區面積從約 3% 增加到 7% ,同時對生物多樣性具有特別重要意義區域的保護也從 29% 增加到 44% (目標 11);《名古屋議定書》(Nagoya Protocol已在至少87個國家和國際間充分運作(目標 16);170個國家已根據《2011~2020年生物多樣性策略計畫》更新了 NBSAP (目標 17);各界可獲得的生物多樣性資料和資訊大幅增加(目標 19);透過國際資金流動使生物多樣性可用財務資源加倍(目標 20)。然而整體而言,全球生物多樣性仍在流失中,沒有任何一項愛知目標被完全實踐。

根據 GBO 5的總結及針對諸多未達標的分析所提出的改善建議,再經過多方的諮詢、協商、討論,甚至辯論,COP 15 終於通過了雖不能讓所有締約方滿意,卻勉強能接受的「昆明-蒙特婁全球生物多樣性框架」(Kunming-Montreal Global Biodiversity Framework, GBF)作為 2022~2030 年全球推動生物多樣性工作的依據。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

GBF 的內容涵蓋了《 2050 年願景》和《 2030 年使命》,以及希望在 2030 年能夠實現的 23 項目標。這 23 項目標可歸類為:減少對生物多樣性的威脅(目標 1~8)、透過永續利用和惠益分享滿足人們的需求(目標 9~13)以及執行和使生物多樣性主流化的工具和解決方案(目標 14~23)。希望在未來十年(到 2030 年時)逐步減緩生物多樣性喪失的趨勢,並在往後的 20 年扭轉此一現象,改善生物多樣性、恢復自然生態系,以實現 2050 年「一個與自然和諧相處的世界」的願景。

根據長期觀察 CBD 發展的媒體分析:除延續愛知目標中尚待達成的目標外,GBF 比愛知目標更包容、更全面、具體,但也更複雜。特別是目標 2 和 3 比以前的目標更具企圖心,分別是到 2030 年前確保至少 30%的退化陸地、內陸水域、沿海和海洋生態系得到有效恢復(愛知目標是 15% );以及透過保護區和其他有效的區域保護措施,有效保護 30% 的陸地、內陸水域、沿海和海洋區域(愛知目標分別是陸域17%、海域 10%)。

GBF 目標2和3企圖確保 30%退化陸地、內陸水域、沿海和海洋生態系得到有效恢復。圖/envatoelements

而目標 12 增加城市地區藍綠空間面積並改善它們的品質與生態連通性;目標 15 要求大型跨國公司和金融機構對業務、供應和價值鏈及投資組合監測、評估和透明地披露風險、依賴性和對生物多樣性的影響,均是愛知目標沒有提到的項目;目標 19 則有更明確、量化的資源調動目標。此外,COP 15 還為了配合GBF通過相關的指標與監測架構、能力建構和發展的長期策略框架等決定,以及規劃、監測、報告和審查的機制,以利締約方執行。但無論 GBF 的內容如何,成敗仍取決於未來實際的執行狀況。

臺灣生物多樣性的目標與執行,跟得上國際公約嗎?

臺灣雖非 CBD 締約方,但行政院自 2001 年通過《生物多樣性推動方案》以來,相關單位皆持續追蹤 CBD 的進展,並檢視國內生物多樣性狀況,先後於 2007 年與 2015 年依據《 2010 生物多樣性目標》與愛知目標,滾動修正臺灣 NBSAP 的內容,並透過 22 部會共同執行,至今已有相當豐碩的成果。對大部分愛知目標的達成也都有所貢獻,包括減緩棲地流失(目標 5)、保護脆弱生態系(目標 10)、保存基因多樣性(目標 13)、更新 NBSAP(目標 17),以及累積、分享、應用生物多樣性資訊與知識(目標 19)等,其餘各項目標大都有程度不一的進展,唯有目標 16(遺傳資源的獲取與惠益分享立法)與目標 20(增加生物多樣性工作的預算比率)較無進展。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

然而在國際間紛紛倡議加強保護自然以達成全球永續發展目標、氣候變遷減緩與調適、巴黎協定等目標的同時,臺灣政府對 CBD 重視的程度遠不及氣候變遷綱要公約。無論在國家永續發展目標、氣候變遷減緩調適、淨零排放、水資源管理、防減災等重要政策的推動上,生物多樣性可以扮演的角色與可以發揮的潛力卻嚴重被忽視。投入生物多樣性工作的人力與資源更遠不足氣候變遷相關事務,包括政府尚無具體的生物多樣性監測架構,也從未評估整體生態系服務,因此仍無法掌握生物多樣性與生態系服務變化的趨勢,以及變化趨勢對達成上述各項重要政策的影響。

因此在 GBF 定案後,臺灣除了需要繼續依據 GBF 滾動修正 NBSAP 的內容外,還需注意以下重點: 

  1. 深刻了解維護與改善生物多樣性與生態系服務對於提升人類福祉、氣候變遷減緩與調適及達成永續發展目標的重要性,並將它主流化。也就是說,需改變公私部門以往「將生物多樣性只視為自然保育部門業務」的錯誤認知。在規劃和執行與永續發展目標、氣候變遷減緩調適、淨零排放、綠能、國土計畫、水資源、防減災等重要政策、策略、行動時,應納入維護、改善生物多樣性與生態系服務的思考,同時注意部門間縱向與橫向的協調整合,以及從中央政策規劃到地方落實執行的連貫性,以協調一致的方式推動生物多樣性相關工作。
  1. 落實維護良好的生態系、恢復退化的生態系以逐步達成 CBD 2030 目標及 2050 年願景。「維護良好的生態系與恢復退化的生態系」是 GBF 目標 2 與 3 的重點,也是聯合國將 2021~2030 年定為生態系恢復十年、並鼓勵各國致力於恢復劣化生態系、增加自然資產與強化生態系服務,以提升人類福祉的目的。然而臺灣的農田、淺山、流域、海岸、海洋生態系仍持續劣化中,從中央到地方都輕忽生態系維護與恢復的重要性。此方面的工作應是後續 NBSAP 特別需要加強的工作。
  1. 無論永續發展目標或是生物多樣性目標的達成,都需要政府和全社會進行必要的變革,包含確定生物多樣性與國家發展目標的關聯,將自然的價值內化,並依此規劃整合性策略、優先行動,盡快調整相關政策、法規、制度、組織,合理分配財務和其他資源,加強能力建設、研發適當的政策工具。

註解:

  • [註1]根據 CBD 第二條,遺傳資源是指具有實際或潛在價值的遺傳材料;遺傳材料則是指任何植物、動物、微生物或其他來源中含有遺傳功能的材料。
  • [註2]《名古屋議定書》的全名為「關於遺傳資源獲取與公平平等分享使用惠益的名古屋議定書」,是 CBD 的第二份議定書,目的在以公平合理的方式分享對遺傳資源的利用所帶來的惠益。
  • [註3]詳見閱讀 GBF 目標內容:https://www.toolskk.com/qrcode-scanner
  • [註4]詳見閱讀「2020 生物多樣性國家報告」:https://reurl.cc/ZXQ1zV
  • 〈本文選自《科學月刊》2023 年 3 月號〉
  • 科學月刊/在一個資訊不值錢的時代中,試圖緊握那知識餘溫外,也不忘科學事實和自由價值至上的科普雜誌。
-----廣告,請繼續往下閱讀-----
科學月刊_96
249 篇文章 ・ 3751 位粉絲
非營利性質的《科學月刊》創刊於1970年,自創刊以來始終致力於科學普及工作;我們相信,提供一份正確而完整的科學知識,就是回饋給讀者最好的品質保證。