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企鵝說我不要去台中II-委外篇

大海子
・2012/06/26 ・4038字 ・閱讀時間約 8 分鐘 ・SR值 549 ・八年級

企鵝正悠閒地在展示館活動但其背後的經營管理卻是相當辛苦的
企鵝正悠閒地在展示館活動但其背後的經營管理卻是相當辛苦的

最近台中市政府又再一次的宣示,企鵝館是一定要蓋的,縱使已經身處四面楚歌,反對聲音如潮浪般的襲來的狀況之下,似乎也震撼不了市政府的決心。「興建容易,經營難」在市政府對外說明的計畫當中,提出以引進民間企業,進行經營管理,並以海生館企鵝館的成功的經營經驗為模式,企圖說服大眾企鵝館開發案的未來性與榮景。難道說公共工程委外經營就是提昇經營績效的萬靈丹嗎?讓我們回顧近10年以來,國內水族館/博物館經營的心酸血淚史,瞭解水族館經營的真實狀況。

國內許多水族館或海洋公園的經營,無論是公立或私立,目前大都是慘淡經營,倒閉的案例比比皆是。位於士林的台北海洋生活館就是最血淋淋的例子。這個由東森集團所開發的案子,當初成立時執行長洋洋得意,開幕的第一年營業額高達上億元以上,然從第二年開始,業績逐年下滑,參觀人數迅速下降,還曾經在倒閉前一年內,發生維生系統機械故障,導致館內一夜之間大洋池魚類因氧氣不足而大量死亡的慘狀。桃園的水族珍奇館在前幾年亦難逃金融海嘯的侵襲而關閉;位於苗栗通霄鎮的海洋生態園區,以水族展示館結合海水浴場的遊樂場,是由鎮公所所推動的BOT的案子,這個園區亦在前年因年年虧損而關園。鎮公所隨後再進行另一次的委外招標案,歷經兩年多,最後終於改以海洋遊樂園方式,將此燙手案子委外經營,至於它是否能維持多久就很難說了。從遊樂園所在的地理位置可發現,冬季時東北季風強,海水水溫受到大陸低溫沿岸水的入侵影響之下,水溫常可低於20C以下,此寒冷的水溫並不合適從事水上運動,因而大幅降低營運的效益。今年年初苗栗沿岸河口地區還發生魚群大量被凍死事件,引發縣政府高度關懷,由此顯見此園區能開放經營的天數幾乎只有半年,而暑假旅遊旺季卻也是許多觀光業者相互角力的季節,市場競爭相當激烈,獲利空間小,這就是規劃不佳的案子丟給不知情民間去承擔的惡例。

以往台中市內也曾有水族館的設立,如今也早就關門大吉了。在海生館開幕造成轟動之後,國立自然科學博物館也試圖在館內成立小小動物園,其中也有各式各樣的水族展示箱與兩棲物種的展示,然經過短短的四年之後,如今盛況以不復當年,新任館長孫維新教授就任不久還拿起將其中一條蛇與觀眾互動,造成一時的轟動,然就整體而言,活體展示畢竟不是自科館的本質特色,小小動物園的展示前途堪慮,令人擔憂不已。

位於高雄澄清湖內的珍奇園也是小型的水族館,館內水族箱規模小,展示箱空間狹小,有些大型海洋生物如鯊魚,甚至無法轉身,早已違反展示動物生存空間的基本要求; 而以珍奇異獸的作為展示理念,企圖吸引觀眾入園參觀的作法,也早已過時。這個園區目前也是委外經營,然因其為已故國家元首的防空避難,具有古蹟歷史的價值,所以及展示各類貝類的珍奇性,且又位在澄清湖風景區內等各種條件加持庇佑之下,得以苟延殘喘,存活下來。

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隸屬澎湖海洋生物研究中心的澎湖水族館,先前由海景世界股份有限公司所得標經營,如今也轉手為澎湖本土的大東山集團(澎湖在地珠寶業財團)所接手經營,該館位於馬公鎮為澎湖旅遊知名必訪景點,得天獨厚。以往在公部門經營時期,收支尚可接近平衡;又當時國內水族館方興未艾,因而曾風光一時,如今建築與設施都逐漸老化當中,當年的風華逐漸凋零,早已不復當年盛況。另一個同屬於農委會系統的台東海洋生物中心的水族館,在開幕蜜月期之後,也以委外方式委託德合集團經營,2010年合約未滿就因虧損過度而提早解約。目前由台東海洋生物中心改為小丑魚主題館,經營人力則採用外派人力,由此經營慘況可推知,水族館關閉是早晚必然的命運。

位於花蓮的海洋公園,乃是由縣政府與遠雄集團所合作的BOT案,開幕當年曾經一度瓜分台灣旅遊市場,威脅海生館的經營,然自此之後,遊客人數逐年下降,從當年號稱200萬人次的驚人數據,至去年為止已經不達60萬人,人數相差之大,可謂天壤之別。最近兩次颱風之後,東部飽受豪雨淹水之苦,交通中斷為颱風季常態狀況,讓原本不熱洛的生意,更是雪上加霜,目前經營狀況是否能支撐過台灣中小企業要命的關鍵年真可說是兇多吉少。關閉之後的水族館,其最大的問題就是生物的安置,舉例來說原屬於台北海洋生活館的宅男龜就是因為無處可去,最後只好安置在海生館內了。若海洋公園真的陷入如此的慘狀,園內海洋哺乳類的去留,尤其是保育類的海豚將是最令人擔心的物種。

宜蘭目前有一以活螃蟹為展示的水族館,剛開幕時亦曾以各式各樣的造型特異的螃蟹為賣點,在當時確實造成一股熱潮,又結合生態農場與民宿經營,生意可說是如日中天,不可一時。然如今台灣觀光業發達,外加油電逐年上漲,目前館內只保留小型的水族展示,其餘高耗能的展示缸大都閒置,而轉以生態農場為主的生態旅遊,維持生意,水族館已經不再是主角,未來很有可能只能機動地展示乾示螃蟹標本,以減少能量成本的支持。宜蘭尚有以極地生物展示為主的極地海洋世界,三年前由民間業者以BOT方式與宜蘭縣政府簽約進行興建,預計2010年底開館,而如今暑假旅遊旺季即將來臨,卻未見任何行銷宣傳訊息,今年電價物價雙雙高漲,建設與經營成本可能超乎原有想像,是否能如期完工充滿了變數。

今年六月終於完成委外經營作業的國立海洋科技博物館,其委外作業過程不是一個慘字所能形容,籌備期間甚至在2008年時曾傳出要停止興建的謠言,要不是當年正逢選舉總統大年,基隆地方各界極力向中央爭取,就不會有現今的海科館。籌備期間海科館公開委外過程數度流標,探究其中原因在於民間自備的工程經費龐大,主展館工時過長,且當年海生館在國內早就已經有其海洋教育的一定地位,這些種種的原因嚴重地威脅海科館興建案,差點讓它胎死腹中。雖然海科館雖與海生館為兄弟館,但就行政編制等級而言,它其實是中央四級單位,未來人力與經費都比其他同屬教育部的社教機構少了許多,後續經營可預期地辛苦。歷經多次流標,今年海科館委外經營案好不容易才由國際知名的台灣本土造船公司承攬下來,有趣的是船公司老闆明明知道這是虧本生意的情況之下,仍然願意以傳承的理念,回饋社會的精神,推廣海洋科技教育,然這樣的例子卻是鳳毛鱗爪,少之又少。承接國立臺灣科學教育館委外經營案的大同公司,也是在公私雙方經營理念不同,外加虧損連連,最後雙方不歡而散,雖然教育部希望科教館另覓業主,但卻乏人問津,其因在於科教館經營並不符合經濟效益,最後只好回歸科教館自行經營,古云:「殺頭生意有人作,賠本生意沒人作」,這才是自由競爭市場的真理。

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哪海生館的委外案呢?它至今還活著,礙於府院高層堅持推動BOT政策之下,造成民間經營的很辛苦,公部門監督地得很無奈而已。海生館開幕之後前兩年,每年入館的遊客人數皆打破200萬人次;珊瑚王國館開幕的那一年單單暑假兩個月,遊客人數幾乎破百萬人次,聲勢浩大直接威脅國立自然科學博物館與國立故宮博物院。然自此之後,好景不常。人數亦逐年下降,就算當年造成一時轟動的白鯨,至今也無法抵擋遊客人次逐年下降的趨勢。最近幾年來,海生館整年入館人數並未達到原有預計180萬人次的經營目標。雖然2006年海生館興建完工世界水域館,建構四大主題與兒童探索館,然而自此之後,至今近兩年實質購票人數卻未始終未能超過140萬人次。海景世界股份有限公司雖力圖振作,但卻徒勞無功,期間有多次以企鵝館為行銷主打賣點,期望吸引大量遊客,但仍是欲振乏力,此顯見企鵝的魅力已經與想像有明顯地落差。如今台中市政府卻以海生館為其項背,連第二期海洋館的興建方式也要以比照海生館BOT的經營模式,真可謂是只看到BOT表面的平靜與歷史榮景,而未見其暗潮洶湧之險惡。由海生館出版的兩本有關公私協力的書籍中,公私部門在一個BOT政策之下,各自表態的情況下,就可一窺雙方衝突與不合之處。前不久雙方完成修約,海景公司回饋公部門的權利金大幅縮水,直接打擊公部門經常性的營運,這卻是始料未及的事。

國內其他BOT失敗的案子比比皆是,不僅僅限於博物館範疇而已,國內最大的BOT案-高速鐵路,除了建設過程之中,不斷地追加經費引發爭議之外,正式營運之後亦未達成合約要求營運量目標,連年虧損的金額早已經超過上百億,這難道不足以說明公部門以一廂情願的心態,推出賠錢的BOT案,是無法吸引民間企業公司進駐經營的,最後還是府方要自行收拾爛攤子,萬一此情況發生在台中企鵝館的話,在市政府無力收拾殘局的狀況下,台中大街就可能會上演企鵝上街抗議說:「我要回南極」遊行活動。

伸士企鵝覺得還是留在故鄉南極好耶
伸士企鵝覺得還是留在故鄉南極好耶

由這10年多來的BOT案例,很清楚地說明政府想以委外經營的方式來推動公共工程政策顯然大有可議之處。台中市府方為回應廣大反對民意的力量,說明將來企鵝館將學習國立海洋生物博物館經營企鵝館的營運模式,以增加其營運效率,簡單來說公務部門出資興建企鵝館,完成之後,將其經營權悉數轉給民間經營,美其名為透過民間高效率的經營,一方面可以提昇經營業績,另一方面也可以為國家節省經費,減輕政府財政負擔,然而其背後卻只是凸顯府方對於如何經營企鵝館沒有任何專業可言,當然亦無法自行經營,因此在兼顧短期政治績效與迴避未來政治責任的權衡之下,只好選擇將經營的燙手山竽丟給民間企業承擔,府方只要負擔監督的責任,至於經營業績的好壞,完全由民間以自付盈虧的方式經營;萬一企鵝館經營失敗不如預期,民間企業自然而然成了眾矢之地的替死鬼;府方或可再一次進行公開招標,尋找另一個不知情的民間業者收拾殘局,讓府方從事主轉為躬親主,除了受到道德譴責之外,完成無須負擔任何行政法律責任。台中市政府妄想以海生館BOT為模式依樣劃葫蘆,企圖造成台中企鵝館經營榮景的假象,其實只凸顯其規劃缺乏周詳考慮,也正可能正為自己開啟一條失敗的道路。(待續 III -觀光篇)

台中企鵝館系列:企鵝說我不要去台中

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希望以人文關懷的觀點,將海洋生物世界中的驚奇與奧妙, 透過多媒體的設計與展現,分享個人心得給社會大眾, 期望能引起更多人關心海洋的公共議題, 為保護海洋略盡一份心力。

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從奈米微塵到化學氣體, HEPA 與活性碳如何聯手打造純淨空氣?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/04/17 ・4433字 ・閱讀時間約 9 分鐘

本文由 Amway 委託,泛科學企劃執行。

很多人可能沒想到,無論是家用的空氣清淨機,還是造價動輒百億的頂尖晶圓廠,它們對抗污染的核心武器並非什麼複雜的雷射防護罩,而是一片外觀像紙一樣的 HEPA 濾網
在半導體產業的無塵室中,「乾淨」的定義極其殘酷:一粒肉眼看不見的灰塵,就足以讓造價數百萬美元的晶圓直接報廢 / 圖片來源:envato

到底怎樣才算是「乾淨」?這不是什麼靈魂拷問,而是一個價值上億的商業命題。

在半導體產業的無塵室中,「乾淨」的定義極其殘酷:一粒肉眼看不見的灰塵,就足以讓造價數百萬美元的晶圓直接報廢。空氣品質的好壞,甚至能成為台積電(TSMC)決定是否在當地設廠的關鍵性指標。回到你的家中,雖然不需要生產精密晶片,但我們呼吸系統中的肺泡同樣精密,卻長期暴露在充滿 PM2.5、病毒以及各種揮發性氣體的環境中。為了守護健康,你可能還要付費購買「乾淨的空氣」來用。

因此,空氣議題早已超越單純的環保範疇,成為同時影響國家經濟與個人健康的重要問題。

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很多人可能沒想到,無論是家用的空氣清淨機,還是造價動輒百億的頂尖晶圓廠,它們對抗污染的核心武器並非什麼複雜的雷射防護罩,而是同一件看起來平凡無奇的東西:一片外觀像紙一樣的 HEPA 濾網。但你真的相信,就憑這層厚度不到幾公分的板子,能擋住那些足以毀滅精密晶片、滲透人體細胞的「奈米級刺客」嗎?

這片大家都聽過的 HEPA 濾網,裡面到底是什麼?

首先,我們必須打破一個直覺上的誤解:HEPA 濾網(High Efficiency Particulate Air filter)在本質上其實並不是一張「網」。

細懸浮微粒 PM2.5,是指粒徑在 2.5 微米以下的污染物,它們能穿過呼吸道直達肺泡,並穿過血管引發全身性發炎。但這只是基本,在工廠與汽車尾氣中,還存在粒徑僅有 1 微米的 PM1,甚至是小於 0.1 微米的「超細懸浮微粒」(UFP,即 PM0.1)。 UFP 不僅能輕易進入血液,甚至能繞過血腦屏障(BBB),進入大腦與胎盤,其破壞力十分可怕。

如果 HEPA 濾網像水槽濾網或麵粉篩一樣,單靠孔目大小來「過濾」粒子,那麼為了攔截奈米微粒,濾網的孔目只能無限縮小到幾乎不透氣的程度。更別說在台積電或 Intel 的製程工程師眼裡,一般人認為的「乾淨」,在工程師眼裡簡直像沙塵暴一樣。對於線寬僅有 2 奈米3 奈米(相當於頭髮直徑萬分之一)的晶片而言,空氣中一顆微小的塵埃,就是一顆足以毀滅世界的隕石。

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因此,傳統的過濾思維並非治本之道,我們需要的是原理截然不同的過濾方案。這套技術的雛形,最早可追溯至二戰時期的「曼哈頓計畫」。

HEPA 的前身,誕生於曼哈頓計畫!

1940 年代,製造濃縮鈾是發展原子彈的關鍵。然而,若將排氣直接排向大氣,會導致致命的放射性微粒擴散。負責解決這問題的是 1932 年諾貝爾化學獎得主歐文·朗繆爾(Irving Langmuir),他是薄膜和表面吸附現象的專家。他開發了「絕對過濾器」(Absolute Filter),其內部並非有孔的篩網,而是石綿纖維。

有趣的來了,如果把過濾器放到顯微鏡下,你會發現纖維之間的空隙,其實比某些被攔截的粒子還要大。那為什麼粒子穿不過去呢?這是因為在奈米尺度下,物理規則與宏觀世界完全不同。極微小的粒子在空氣中飛行時,並非走直線,而是會受到空氣分子撞擊,而產生「布朗運動」(Brownian Motion),像個醉漢一樣東倒西歪。

當粒子通過由緻密纖維構成的混亂迷宮時,布朗運動會迫使它們不斷轉彎、移動,最終撞擊到帶有靜電的纖維上。這時,靜電的吸附力會讓纖維就像蜘蛛網般死死黏住微粒。那些狂亂移動的奈米刺客,就這樣被永久禁錮迷宮中。

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現在最常見的 HEPA 材料,是硼矽酸鹽玻璃纖維。

現代 HEPA 濾網最常見的核心材料為硼矽酸鹽玻璃纖維。這些玻璃纖維的直徑通常介於 0.5 至 2 微米之間,它們在濾網內隨機交織,像是一座茂密「黑森林」。微粒進入這片森林後,並非僅僅面對一層薄紙,而是得穿越一個具有厚度且排列混亂的纖維層,微粒極有可能在布朗運動的影響下撞擊並黏附在某根玻璃絲上。

除此之外,HEPA 濾網在外觀上還有一個極具辨識度的特徵,那就是像手風琴般的摺紙結構。濾材會被反覆摺疊、摺成手風琴的形狀,中間則用鋁箔或特殊的防潮紙進行結構支撐,目的是增加表面積。這不僅為了捕獲更多微粒,而是要「降低過濾風速」。這聽起來可能有點反直覺:過濾不是越快越好嗎?

其實,這與物理學中的流速控制有關。想像一條水管,如果你捏住出口,水流會變得湍急;若將出口放開並擴大,雖然總出水量不變,但出水處的流速會變得緩慢。對於 HEPA 濾網而言,當表面積越大,單位面積所需承載的空氣量就越少,空氣穿透濾網的速度也就越低。

低流速代表微粒停留在濾網內的時間也更久,增加被捕捉的機會。此外,越大的表面積也為 HEPA 濾網帶來了高「容塵量」,延長了使用壽命,這正是它能夠稱霸空氣清淨領域多年的主因。

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然而,即便都叫做 HEPA 高效率空氣微粒子過濾網 (High Efficiency Particulate Air filter),但每個 HEPA 的成分與結構還是會不一樣。例如 安麗逸新空氣清淨機 SKY ,其標榜「可過濾粒徑最小至 0.0024 微米」的污染物,去除率高達 99.99%。

0.0024 微米是什麼概念?塵蟎、花粉、皮屑或黴菌孢子,大小約在 2 至 200 微米;細懸浮微粒  PM2.5 大小約 2.5 微米,細菌也大概這麼大。最小的其實是粒徑小於 0.1 微米的「超細懸浮微粒」,大多數的病毒(如流感、新冠病毒)都落在此區間。對安麗逸新 的HEPA濾網來說,基本上通通都是可被攔截的榜上名單。

在過敏防護上,它更獲得英國過敏協會(Allergy UK)認證,能有效處理 19 大類、102 種過敏原,濾除空氣中超過 300 種氣態與固態污染物。

同樣的過濾邏輯一旦進入半導體無塵室,就必須換一條更為嚴苛的技術路線。因為硼矽酸鹽玻璃纖維對晶圓來說有個致命傷,就是「硼 (Boron)」 / 圖片授權:Shutterstock

然而,同樣的過濾邏輯一旦進入半導體無塵室,就必須換一條更為嚴苛的技術路線。因為硼矽酸鹽玻璃纖維對晶圓來說有個致命傷,就是「硼 (Boron)」。

在半導體製程中,硼是常見的 P 型摻雜物,用來精準改變矽晶圓的電性。如果濾網有任何微小的破損、老化或化學侵蝕,進而釋放出極微量的硼離子,就可能直接污染晶圓,改變其導電特性,導致晶片報廢。

此外,無塵室要求的是比 HEPA 更極致的 ULPA(超低穿透率空氣濾網) 等級的潔淨度。ULPA 的標準通常要求對 0.12 微米 的粒子達到 99.999% 甚至 99.9999% 的超高攔截率。在奈米級的競爭中,任何多穿透的一顆微塵,都代表著一筆不小的經濟損失。

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為了解決「硼」的問題並追求極限的過濾效率,材料學家搬出了塑膠界的王者,PTFE 也鐵氟龍。鐵氟龍不僅耐酸鹼、耐腐蝕,還能透過拉伸製成直徑僅 0.05 至 0.1 微米 的極細纖維,其細度遠勝玻璃纖維。雖然 PTFE 耐化學腐蝕,但它既昂貴且物理上也很脆弱,安裝時若不小心稍微觸碰,數萬元的濾網就可能報銷。因此,你只會在晶圓廠而非一般家庭環境看到它。

即便如此,在空氣濾淨系統中,還有一樣是無塵室和你家空氣清淨器上面都有的另一張濾網,就是活性碳濾網。

活性碳如何從物理攔截跨越到分子吸附?

好不容易將微塵擋在門外時,危機卻還沒有解除。因為空氣中還隱藏著另一類更難纏的大魔王:AMC(氣態分子污染物)

HEPA 或 ULPA 這類物理濾網雖然能攔截固體微粒,但面對氣態分子時,就像是用網球拍想撈起水一樣徒勞。這些氣態分子如同「幽靈」一般,能輕易穿過物理濾網的縫隙,其中包括氮氧化物、二氧化硫,以及來自人體的氨氣與各種揮發性有機物(VOCs)。

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為了對付這些幽靈,我們必須在物理防線之外,加裝一道「化學濾網」。

這道防線的核心就是我們熟知的活性碳。但這與烤肉用的木炭不同,這裡使用的是經過特殊改造的「浸漬處理(Impregnation)」活性碳。材料科學家會根據敵人的不同性質,在活性碳上添加不同的化學藥劑:

  • 酸鹼中和:對付氮氧化物、二氧化硫等酸性氣體,會在活性碳上添加碳酸鉀、氫氧化鉀等鹼性藥劑,透過酸鹼中和反應將有害氣體轉化為固體鹽類。反之,如果添加了磷酸、檸檬酸等酸性藥劑,就能中和空氣中的氨氣等鹼類。
  • 物理吸附與凡德瓦力:對於最麻煩的有機揮發物(VOCs,如甲醛、甲苯),因為它們不具酸鹼性,科學家會精密調控活性碳的孔徑大小,利用龐大的「比表面積」與分子間的吸引力(凡德瓦力),像海綿吸水般將特定的有機分子牢牢鎖在孔隙中。
活性碳如何從物理攔截跨越到分子吸附? / 圖片來源:Amway

空氣濾淨的終極邏輯:物理與化學防線的雙重合圍

在晶圓廠這種對空氣品質斤斤計較的極端環境,活性碳的運用並非「亂槍打鳥」,而是一場極其精密的對戰策略。

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工程師會根據不同製程區域的空氣分析報告,像玩 RPG 遊戲時根據怪物屬性更換裝備一樣——「打火屬性怪要穿防火裝,打冰屬性則換上防寒裝」。在最關鍵的黃光微影區(Photolithography),晶圓最怕的是人體呼出的氨氣,此時便會配置經過酸性藥劑處理的活性碳進行精準中和;而在蝕刻區(Etching),若偵測到酸性廢氣,則會改用鹼性配方的濾網。這種「對症下藥」的客製化邏輯,是確保晶片良率的唯一準則。

而在你的家中,雖然我們無法像晶圓廠那樣天天進行空氣成分分析,但你的肺部同樣需要這種等級的保護。安麗逸新空氣清淨機 SKY 的設計邏輯,正是將這種工業級的精密防護帶入家庭。它不僅擁有前述的高規 HEPA 濾網,更搭載了獲得美國專利的活性碳氣味濾網。

關於活性碳,科學界有個關鍵指標:「比表面積(Specific Surface Area)」。活性碳的孔隙越多、表面積越大,其吸附能力就越強。逸新氣味濾網選用高品質椰殼製成的活性碳,並經過高溫與蒸氣的特殊活化處理,打造出多孔且極致高密度的結構。

這片濾網內的活性碳配重達 1,020 克,但其展開後的總吸附表面積竟然高達 1,260,000 平方公尺——這是一個令人難以想像的數字,相當於 10.5 個台北大巨蛋 的面積。這種超高的比表面積,是市面上常見濾網的百倍之多。更重要的是,它還添加了雙重觸媒技術,能特別針對甲醛、戴奧辛、臭氧以及各種細微的異味分子進行捕捉。這道專利塗層防線,能將你從裝潢家具散發的有機揮發氣體,或是路邊繁忙車流的廢氣中拯救出來,成為全家人的專屬空氣守護者。

總結來說,無論是造價百億的半導體無塵室,還是守護家人的空氣清淨機,其背後的科學邏輯如出一轍:「物理濾網攔截微粒,化學濾網捕捉氣體」。只有當這兩道防線同時運作,空氣才稱得上是真正的「乾淨」。

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為什麼腿短短,走路還搖搖晃晃?解密企鵝賣萌的背後真相!——《鴿子為什麼要邊走邊搖頭?》
晨星出版
・2023/10/24 ・1652字 ・閱讀時間約 3 分鐘

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企鵝搖搖晃晃地走路

圖/giphy

說到用兩隻腳走路的鳥類,就不得不提企鵝。企鵝用兩隻腳在冰上搖搖晃晃走路的樣子非常可愛。在水中卻可以自由自在地高速游泳、追捕魚,這兩種樣子帶給人的印象有非常大的不同。

話說,企鵝意外地可以走很長一段距離。牠們會在地上蒐集石頭來作巢,所以當然要可以走到築巢的地點。通常企鵝類的繁殖群會位在距離海岸線幾百公尺的地方,但有時會在距離海岸 3 公里以上的內陸,想像企鵝排成一列搖搖晃晃地走 3 公里,實在是可愛至極。

說是這樣說,但是走 3 公里,我們人類都覺得有點遠了,企鵝真的可以搖搖晃晃走過去嗎?

牠們的走路方式感覺效率很差,好像很累。企鵝走路時腳會使用的力量以及計算其所需能量的研究顯示,企鵝的走路方式一如外表印象,效率很差。大概所有人都會覺得「我想也是」吧,但我們不妨來仔細思考為什麼會效率很差。

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圖/giphy

鵝生好累!企鵝其實一直蹲著?

在討論企鵝的步行時,首先得要知道的是其獨特的體型。企鵝看起來是用兩隻腳站著,腳感覺極端的短。大概因為身上的毛色彷彿穿著燕尾服一樣,總覺得像是人類的喜劇演員一般。

但是牠嚴格說來並不是「站著」。看企鵝的骨骼圖(圖一)就很清楚。髖關節跟膝關節強烈彎曲的姿勢,以人類來說就是「蹲著」。換言之,企鵝時時刻刻都是蹲著的,連走路時也是蹲著的狀態。試著自己蹲著走路看看,就會像企鵝那樣搖搖晃晃地。牠們搖搖晃晃的姿態,背後的祕密就是體型與姿勢。

而由此延伸,企鵝的步行方式非常沒效率的理由,可能就是身體橫向搖擺和轉動幅度非常大。搖擺跟旋轉的動作,對前進而言怎麼看都是不必要的舉動,但是根據之前的研究,其實企鵝不搖晃反而效率會更差。之前也說過雙足步行的動能跟位能要有效率地轉換,才能有效率地運動,但企鵝似乎是用橫向搖擺的動作來進行這種能量轉換。

圖一、企鵝的樣子跟人很像,所以如果讓企鵝在山手線月台上排隊,也不會有人發現(右),但是如果看骨骼(左),企鵝蹲下來就可以跟站著的人類簡單區分開來。

短腿優先?

也就是說,企鵝走路效率不佳的理由,跟牠們這種體型跟姿勢有關。

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企鵝的腳確實很短,以現在還活著的企鵝種類來說,體型最大的皇帝企鵝的體重將近 20 公斤,和澳洲的平胸鳥類鶆䴈幾乎相同,然而比較這兩種鳥類的腿長的話,鶆䴈的髖關節大概在 80 公分高的位置,而皇帝企鵝大概在 30 公分高左右。明明體重差不多相同,企鵝的腳的長度卻只有鶆䴈的一半以下,步行效率差也是沒辦法的事。

本章已經反覆提過好幾次,腿愈長一般來說會步行速度愈快、效率也愈好,企鵝的短腳和蹲下的姿勢非常不適合走路,這點沒有人能否定。

圖/giphy

企鵝的腳會這麼短,恐怕是為了在寒冷地帶保住體溫。雖然也有棲息在熱帶的企鵝,但多數企鵝都棲息在極地,在水中跟地面上不失去體溫就是牠們最重要的課題。四肢末梢要是比較長,就會因為體積的表面積變大,容易失去體溫。所以在寒冷地帶演化的物種,耳朵等突出部位通常都會比較小。

雖然意外地能走很長距離,但企鵝仍然主要屬於在寒冷地區游泳的鳥類,為此演化出的短腿跟蹲著的姿勢,必須讓身體左右搖晃走路來補足才更有效率。

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——本文摘自《鴿子為什麼要邊走邊搖頭?》,2023 年 8 月,晨星出版,未經同意請勿轉載。

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逝者已矣?為什麼我們卻覺得他們好像從沒離開——《悲傷的的大腦》
臉譜出版_96
・2023/03/24 ・2216字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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那些我們仍忘不了的逝者

幾年前,我有位年長的同事過世,我在他過世後的幾個月裡花了一些時間陪伴他的遺孀。那位同事是研究睡眠的重要學者,時常為參加世界各地的學術研討會而四處旅行。

有一次和他的遺孀吃晚餐時,她一邊搖頭一邊告訴我,她實在對丈夫已經離世這件事沒有真實感,她感覺丈夫好像只是又出門旅行了,隨時都會再次從家門走進來。

許多哀悼中的人仍覺得過世的親人或愛人仍會回來。圖/envatoelements

大家大概都聽過正在哀悼失去的人這麼說,不過這並不是因為產生了幻覺,畢竟這些人通常同時也會說自己確實知道對方已逝;他們並不是因為太害怕悲傷的情緒而拒絕接受現實,也不是在否認真相。

還有另一個抱持這種信念的知名案例,也就是瓊.蒂蒂安(Joan Didion)的著作《奇想之年》(The Year of Magical Thinking)。蒂蒂安在書中寫道,她實在無法把已逝丈夫的鞋子送出去,因為她覺得「他或許有一天還穿得到。」

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為何即便理智上知道事實,我們卻還是相信那些已經離開人世的重要他人終究會回到自己身邊呢?從大腦的神經系統就能推斷這種矛盾現象從何而來,因為大腦神經系統會創造出不同層面的資訊,並傳輸到人類的意識裡。

如果深愛的人不見了,大腦會預設這些人只是當下不在我們身邊,之後一定還找得到他們;對大腦來說,對方已經不在這個世界上,空間、時間、關係的向度都已不再適用的概念根本就不合邏輯。

我在第五章會再從神經生物學的角度向大家解釋,為何人類會渴望找到離開的重要他人;在本章我們要探討的議題則是,為何我們相信自己終究找得到這些逝者?

我們仍渴望找回他們。圖/envatoelements

在依附關係裡留下鮮明的記憶

心理學家約翰.雅徹(John Archer)在他的著作《悲傷是什麼》(The Nature of Grief,書名為暫譯)裡提出,正因為演化的強大力量,人類才能在明知道事實並非如此的情況下,依然相信所愛之人終究會回到自己身邊。

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人類物種發展的早期,相信配偶會帶著食物回來的個體會持續待在子代身邊,而這些孩子也因為有正在等待配偶回家的父母貼身保護,才更有機會存活下來;我們在動物世界裡也能觀察到這種現象。在《企鵝寶貝》(March of the Penguins)紀錄片裡,皇帝企鵝爸爸在南極的嚴酷環境下負責孵蛋,等待企鵝媽媽從冰凍的大海裡覓食回家。

企鵝爸爸保護這些蛋的決心十分驚人—公企鵝能夠維持約四個月的時間不進食,一心等待配偶回來。附帶一提,同性配偶關係的企鵝伴侶也是同樣優秀的家長;中央公園動物園(Central Park Zoo)的公企鵝伴侶羅伊(Roy)和塞隆(Silo)就孵出了一隻可愛的小企鵝探戈(Tango),並且成功將牠養育長大。

無論企鵝家長究竟是公是母,最重要的是其中一方必須維持信念,相信配偶即便在極地消失了很長一段時間,依然會帶著食物回到自己身邊。假如原本應該待在原地保護企鵝蛋的一方認定伴侶不會回來,自顧自地到海裡捕魚,這些蛋就無法成功孵化,也可能導致幼雛死亡。

企鵝孵蛋和養育雛鳥的過程始終相信伴侶還會回來。圖/envatoelements

那些始終維持信念,相信伴侶會回來而靜靜等待的企鵝,更有可能成功將蛋孵化或將幼雛扶養長大。在影片中,我們可以看到在上千隻的企鵝中,覓食回家的企鵝媽媽必須透過企鵝爸爸獨特的叫聲找到伴侶。這些企鵝克服了數不盡的種種困難,動物的天性實在令人讚嘆。

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是什麼讓企鵝願意為了待在下一代的身邊而絕食?這種依附關係究竟是如何運作?企鵝伴侶之間無形的連結是如何形成?企鵝伴侶之間的緊密關係實在令人心醉。

繁殖季剛開始時,成雙成對的企鵝伴侶會互相交頸纏繞,對彼此發出求偶的叫聲;此時牠們的大腦也開始出現生理變化,在腦神經深深烙下了對伴侶的記憶,留下明確的標記,這樣牠們就不會忘記伴侶的樣貌、氣味、叫聲。

企鵝伴侶在彼此中留下深刻的記憶。圖/envatoelements

在企鵝的大腦裡,伴侶不再只是隨便一隻企鵝了,而是最重要的那隻企鵝。企鵝伴侶離開彼此身邊,一方覓食、一方孵蛋的時候,牠們腦中對於伴侶的印象已不僅僅是一般的記憶,同時還帶著某種信念或動力──「我要等他回來,他就是那個特別的存在,是專屬於我的存在。」

在人類身上亦然,因為你的所愛之人存在於世上,大腦裡的某些神經細胞才會同時激發,某些蛋白質才會在你的大腦裡以特別的方式折疊。

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也正因為你的所愛之人曾經那樣活生生地存在於世上,正因為你們曾經如此相愛,他們才會在死去後卻依然存在──活在你的腦神經細胞裡。

——本文摘自《悲傷的大腦:一位心理神經免疫學者的傷慟考,從腦科學探究失去摯愛的悲痛與修復》,2023 年 3 月,臉譜出版,未經同意請勿轉載。

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