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哈!英雄所見略同

timd_huang
・2011/04/20 ・4404字 ・閱讀時間約 9 分鐘 ・SR值 521 ・七年級

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前幾年跑了雲南很多地方的恐龍點,採集了很多個恐龍點的樣本,回來後透過老妹的幫忙,利用感應耦合電漿儀(ICP)做化學元素分析,畫出這些恐龍化石內的稀土元素含量蜘蛛線(Spidergram),推論這些恐龍的相對地層,詳見:2008/4/11 〈三圖顯真相〉;這篇文章的學術版,去(2010)年終於被中華民國地質學會接受,將刊登於2009年該學會的〈地質〉期刊上【按:目前只出版到2008年度的,2009年度的還在等待中。】

在那篇文章內,我寫著:「不要說別的,就以大洼恐龍山來說,這邊的恐龍地層,到底是那個年代?當年楊鍾健說是晚三疊紀的,大約二億年;但是,後來有研究者說沒有那麼久遠,“只是”早侏羅紀,一億八、九千萬年“而已”;最近又有學者說,畢竟楊老還是沒錯,應該是晚三疊到早侏羅紀;從一個玩科普恐龍者的角度來說,我們搞不懂艱深的大學問道理,但是,我們心裡總有這麼一個簡單的問題:到底大洼的恐龍,有多少年歲了?上祿豐層下祿豐層等等名稱,我們較難以體會。」

雲南恐龍蜘蛛線圖

這個恐龍地層年代定年的問題,這麼多年以來,一直困擾著我;我論文所做的,只是透過這些恐龍骨頭化石內的鑭系稀土元素來做地層相對(relative)年代的判斷,從恐龍死骨頭裡面所含的諸稀土元素濃度比例曲線來判斷,如果某兩個恐龍點化石內的稀土元素蜘蛛線曲線形狀相同也相近,就說是相同的地層,如果相距很遠或曲線形狀不同,就說是不同的地層,我論文內推論出暫用的雲南三個主要恐龍地層:“大洼層”(相關資料說大約二億年)、“姜驛層”、和“川街層”(相關資料說大約一億六千萬年),這三個地層的名稱,是我自己照實驗結果叫出來的,不是他們古生物或地層學者所用的正式地層名稱;再者,這個方法無法也沒有用來做地層絕對(Absolute)年代的定年之用,所以這幾年來,我很不死心,一直想要找出一個可以用來定出這些恐龍地層絕對年代的方法。

在化石的年代定年,傳統上採用化石比對的方式,透過指標化石(Index Fossil)來判斷這個化石點和那個化石點,是否屬於相同的地層,如果兩者都有相同的化石,就說它們是相同的地層,如果找不到相同的指標化石,就說不是相同的地層,這裡面的學問很大,無法在此細說;不過,這種方法有個邏輯上的窘境,就如中文字書上的「老者,考也;考者,老也」,用甲來說明(證明)乙,又回頭用乙來說明甲;雖然如此,地球科學的要求,受限於各種條件的限制,如,有沒有找到某化石等等,前後相差一些時間,這個「一些時間」可能是幾十、幾百萬年、幾千萬年,甚至上億年,也都說得過去,畢竟,在地球漫長的46億年的歷史中、哈!有人說45億年,也有人說43億年,絕大部份的古生物,都是很早很早很早很早以前的事情,無法精準到那裡,人類個體的壽命膨風到一百歲好了,即便人類的信史才約一萬年,在整個地球漫長年歲的眼光中,根本說不上驚鴻一瞥,甚至連瞄到半個影子都說不上。

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後來科技發展,地質學者和古生物學家們開始採用同位素定年的方法,測量石頭裡面所含某些元素(如鉀氬)同位素的含量,透過這些已知的同位素半衰期,計算出該石頭(地層)的絕對年代;當然,這種方法有其優點,可是也有些嚴重的限制,比方說,同位素定年法必須採用所謂「封閉系統(Closed System)」的樣本,才能得到準確的數據,要不然結果一定漏氣!就以化石地層的定年來說,最常用的是找出該地層上下的火山灰層,把這兩個火山灰的年代定出來,化石地層夾在中間,所以就可說該化石的年代在兩者之間,美國蒙大拿的晚白堊紀恐龍地層,就是用這種方法得到暴龍、三角龍、慈母龍等等的年代。

不過,如果某個恐龍地層附近,找不到上下的火山灰地層,這一招定年的方法就無輒啦!學者們就必須採用其它的方法來推論地層年代,如以前的古生物比對法,或者地磁反轉法等等,雲南的恐龍地層,就是碰到這種困境,產生如中國恐龍學發源地大洼恐龍山地層,一下子被認為是三疊紀晚期,一下子又返老還童到侏羅紀早期等不同惱人的說法,雲南諸恐龍地層的缺乏絕對定年資料,不只是恐龍界大家的困擾,對我來說,更是我個人的一大難題,我目前正在進行的「大洼恐龍胚胎」計畫,到底我無意間在那裡所發現的恐龍胚胎,是不是世界上「最古老」的恐龍胚胎?或是我們合作領導、加拿大賴茲博士所研究南非大椎龍那個,才是世界上最古老的恐龍胚胎化石?依據賴茲博士的資料,他所研究南非這個恐龍胚胎樣本的地層年代,大約在1.9億年前南非的下克拉仁地層(Lower Clarens fm)和上埃立哦特地層(Upper Elliot fm),相當於雲南的上祿豐組深紅色層和下祿豐組暗紫色層;這裡所說的1.9億年,可以從1.900…1到1.999…9,前後涵蓋了一千萬年長久的時間,這兩個世界最古老的早期恐龍胚胎,那一個才是最古老的?

科班的古生物學家,可能不會很在意,但是對於我這種非科班的古生物化石玩家來說,如果我所發現的那個恐龍胚胎,果真比南非的早上幾十萬年或甚至幾百萬年,我就有個人生的小得意:哈!我發現了世界最古老的恐龍胚胎,也是世界上最古老的陸相脊椎動物胚胎,我剩下來的不到半輩子,可以很ㄏㄧㄠˇㄅㄞ地對兒孫輩們叨叨唸這個「偉大」的發現,人生不亦快哉之一;因此,這些年來,我試著找出一種可用於上下沒有火山灰層恐龍化石絕對定年的方法,一直搔頭皮,頭髮都快被抓光了。

自從去(2010)年中開始和五國院士賴茲合作進行國際兩岸聯合研究計畫之後,上述的衝動,越來越強烈,畢竟台灣諺語所說的「輸人不輸陣」,在學術上,我根本無法和人家五國院士比較,連幫人家提皮包當書僮,恐怕都不夠資格,但是,如果能找到一種方法,證明大洼的恐龍胚胎,果真比南非的要早上幾許,那怕只有區區幾十萬年,或幾百萬年,至少我可以偷偷地阿Q式精神勝利一下,因此好多晚上夜半夢迴,都會爬起來上網衝浪,試圖找出一些線索。

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那一天,中華民國地質學會來信通知,說我那篇稀土元素和恐龍地層的文章,已經正式被接受將會發表,於是自己再把論文看一遍,做最後文字修飾定稿,突然間,電光石火之際開竅想到,恐龍化石內的這些化學元素週期表內鑭系稀土元素(La REE),就是存在於一個封閉的系統之內,所以我才能透過它們搞出那篇雲南恐龍相對地層的啊,那麼,在這些恐龍死骨頭裡面,同時也有含量相對高的兩個放射性元素鈾(U)和釷(Th),屬於錒系稀土元素(Ac REE),也是稀土元素啊,也應該是處於同樣的封閉系統之內,因此,如果能分析出這些恐龍化石內的鈾、釷、鉛等同位素的濃度,這些恐龍化石的絕對定年,就可以計算出來了!

「鈾」立卡!(有沒有聽到我吹口哨?)真太令人興奮了,至少從理論上來說,如果感應耦合電漿儀後面能接上質譜儀(Mass Spectrometer),那麼就可得到所要對象元素的每個同位素濃度,有了這些同位素濃度之後,剩下來的就是套公式,計算出這些死骨頭的絕對年代;可惜,上次老妹幫忙做的分析,她單位的設備,只有感應耦合電漿儀,沒有接上後半段的質譜儀,那只好再到各研究機構去找,看看台灣哪個單位有,終於找到母校中興大學有一台感應耦合電漿質譜儀(ICP-MS),因此,就把這項的研究課題放入了我們的研究計畫中,等著進行。

雖然實際的工作還沒有開始,但是最令我興奮的是,至少誰也不能禁止我自己腦子裡面給自己猛灌春藥,讓自己大爽一下,搞不好,或許真的又給我找到了一種可以解決長久以來困擾古生物學者絕對定年的方法,從此之後,可以從「有死骨頭」的化石內所含的兩系列稀土元素,直接測定出該化石的絕對年代,哇啦!這會是個很棒的「偉大」發現;雖然這個方法,無法應用到所有的化石,對於那些沒有硬骨頭的古生物絕對定年,如埃迪卡拉紀和寒武紀生命大爆發軟體動物群化石和植物化石,這一招就根本無效,因為這些古代生物沒有由磷灰石所組成的硬骨頭,而諸稀土元素就是卡在硬骨頭內磷灰石晶格(Crystal Lattice)內形成封閉系統的,所以不適用於沒有骨頭的古生物;不過,如果此法行得通,至少也解決了一大半以上的問題,只要有「死骨頭」,化石定年都可用。

前日在網路上看到這篇文章 Science News, Dinosaurs Survived Mass Extinction by 700,000 Years, Fossil Find Suggests, ScienceDaily (Jan. 27, 2011),說美國和加拿大的古生物學家,推翻了白堊紀晚期六千五百萬年前那顆隕石打到地球把所有的恐龍都殺光光之說,他們透過在美國新墨西哥州和科羅拉多州在K/T界線之上的恐龍化石,測定出隕石打下來之後的七十萬年間,恐龍還活著;對於諸如此類爭議性的報導,古生物界三不五時都會有,所以我對此新聞,也只列入參考,當為諸多恐龍滅絕學說中的「一家之說」;不過,在進一步看了他們所發表的論文(published online, January 26, in the journal, Geology)之後,令我大大吃驚!竟然,天下英雄所見略同,我和他們的想法,完全相同,不過我目前還在等待批准,人家卻已經做出了實際成果發表論文了,而且,看了論文之後,不得不佩服人家,他們所用的原理,就是我上面所說的,完全一樣,而且都是利用相同的儀器透過分析恐龍骨頭化石內的兩個稀土元素系列,以放射性同位素濃度計算出絕對年代,不過,人家所用的儀器和方法,確實比我預計的更為先進,其招術更為高明,不得不衷心佩服。

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依照我的想法,透過感應耦合電漿質譜儀來分析,恐龍骨頭化石樣本必須比較傳統的用濕化學方法把恐龍化石樣本溶解成為溶液,才能送進儀器分析,恐龍化石一旦被溶解,就無法還原,也就是說這是一種毀滅(破壞)性的分析方法,必須犧牲掉一小塊恐龍化石,對於研究每一根骨頭本來就很小的恐龍胚胎化石來說,雖然所需要的樣本量很小,但是對於如此珍貴又稀罕的樣本,任何用掉一小塊,有如割心;相對的,他們所用的方法後半段,也是同樣利用感應耦合電漿質譜儀來取得恐龍化石內諸稀土元素和同位素的濃度,不過,他們前面這一部份,卻是非毀滅性的方法,利用高能量的雷射,直接打到恐龍骨頭上面,把很小很小(~160 µm)面積的恐龍化石燒成蒸汽,再導入感應耦合電漿質譜儀來分析,真是高明,令人拍手稱絕!分析完畢之後,那根恐龍骨頭,如果沒人刻意指出被燒成蒸汽的那幾個測試點,肉眼還都看不出來呢!漂亮!高明!美到極點的藝術行為

曾經有長輩不瞭解我玩石頭,罵我不顧生計,玩物喪志,至今都快進棺材了,還是不務正業去吃個死頭路,大半輩子窮兮兮的,好啦!長輩教訓得是,在人生賺錢這方面,我是絕對失敗者,我不是賺錢的料子,絕對該好好罵一罵,但是,我不覺得我整個人生失敗啊!家裡的三頓飯和孩子們,從來也還沒少過一頓、缺過一件衣服啊!相對來說,我在毫無經濟民生方面的「成就」,如,發現這裡所說的世界最古(約二億年)老恐龍胚胎化石,和約六億年前的埃迪卡拉紀實體化石,加上本文所說的這種古生物絕對定年方法,難道還不能算是成功人生的小成就嗎?難道所謂的「成功人生」只是以多少銅臭為衡量的標準嗎?為何我們的社會有這麼嚴重的笑貧不笑娼心態?還好,從小我這台灣黑五類,老早就養成了「笑罵由人去,我好自為之」的厚臉皮,還是痴痴地搞我喜歡的玩石頭,而且要玩出一些名堂來給對我期望很重的長輩們看,畢竟,對於所謂人生成功的定義,我聽到的是不同的鼓聲,邁著不同調的步伐,請饒了我,也給我這個空間。

哈!天下英雄所見略同!世界上的聰明人(和傻瓜),不只我一個人,嘿!嘿!嘿!

本文原發表於「催眠恐龍」[2011-03-14]

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timd_huang
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跟我玩恐龍去!

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【2023 年搞笑諾貝爾化學與地質獎】舔石頭以外,猛獁象竟是海龜湯?
寒波_96
・2023/10/20 ・2211字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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搞笑諾貝爾獎每年都是新的開始,2023 年也不例外。今年「第 33 次第一屆搞笑諾貝爾獎」頒發十個獎項,「化學與地質獎」以看似獵奇的舔石頭博取不少眼球,不過得主揚.扎拉謝維奇( Jan Zalasiewicz)的文章中,其實還提到另一件知名的歷史公案。

1951 年晚宴真相,竟然是海龜湯?!圖/americanoceans

1951 年晚宴真相,竟然是海龜湯?!圖/americanoceans

文學史上用味覺帶出情節,最知名的案例之一是普魯斯特的小說《追憶似水年華》開頭,由瑪德蓮的味道切入,接著進入意識的海洋游泳。扎拉謝維奇的文章開頭,也從品嚐岩石的味道切入,自由切換不同的題材。

地質學家為什麼要舔石頭?《舌頭、石頭,迸出新滋味?科學家為什麼要舔石頭?——2023 搞笑諾貝爾獎》一文有精簡介紹。最主要的理由是,缺乏現代儀器之際,舌頭可謂方便的化學感應器,能提供有用的資訊。

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當然,即使有了現代儀器,舌頭還是很方便的工具。

處於意識流科學史中,扎拉謝維奇的文章從舌頭感應器,十分合理地切換到一場宴會。那場 1951 年的晚宴中,據說提供猛獁象肉製作的餐點。

這場晚宴由美國的「探險俱樂部(The Explorers Club)」舉行,主辦方宣稱當天有道菜,來自已經滅絕的動物大地懶(Megatherium)。但是幾天後有報紙披露,宴會中的奇珍異獸不是大地懶,而是來自阿留申群島,25 萬年久遠的猛獁象!

1951 年保存至今的晚餐。圖/取自 參考資料3

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奇妙的是,當天的餐點竟然有少量樣本被保留至今。當時沒有參加的豪威斯(Paul Griswold Howes)寫信要到一份樣本,一直保存到他去世為止。後來樣本輾轉來到耶魯大學的皮博迪自然史博物館(Yale Peabody Museum)。

那一餐到底是大地懶,還是猛獁象呢?2014 年,耶魯大學的研究生葛拉斯(Jessica Glass)等人成功由樣本中取得 DNA,結果在 2016 年發表。比對之下相當明顯,答案是綠蠵龜。

現今綠蠵龜是保育類動物,合法的狀況下沒有機會吃到。然而 1951 年那個時候,綠蠵龜尚未面臨滅團威脅,仍然是普遍的食材。

區區綠蠵龜製成的海龜湯,當然無法彰顯晚宴的尊絕不凡。不過俱樂部宣稱的大地懶,怎麼又會變成猛獁象?

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最可疑的是當天在場的俱樂部成員尼可斯(Herbert Bishop Nichols),他也是基督科學箴言報(The Christian Science Monitor)的科學編輯。可考的記錄中,他第一個對外提出相關描述,後來被視為吃猛獁象的證據。

海龜湯的幾位相關人猿。(A) 據說將食材從北極帶回的極區探險家 Father Bernard Rosecrans Hubbard。(B) 極區探險家 George Francis Kosco。(C) 晚宴主辦人 Wendell Phillips Dodge。(D) 保存樣本的 Paul Griswold Howes。圖/取自 參考資料3

如果真的是那道菜的材料,那麼狀況就是:俱樂部用綠蠵龜做菜,宣稱是大地懶,報紙以訛傳訛寫成猛獁象。

「吃猛獁象」之類的傳聞,雖然不是嚴謹的科學,卻因為有噱頭而容易引人注目。作為沒多少負面影響的玩笑,也沒有人想要特別澄清。使得這類事件的真相,往往不了了之。

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儘管沒有特別獲得搞笑諾貝爾獎關注,對於這道海龜湯的追根究底,倒是相當符合搞笑諾貝爾獎的精神。

海龜湯以後,扎拉謝維奇的文章意識又跳躍到另一種已經滅團的生物:貨幣蟲(Nummulites)。許多古生物,當初也是其他古生物的食物。儘管擁有堅硬的外殼保護,貨幣蟲這種生物依然有機會成為美食。

1912 年的時候,英國古生物學家庫克派崔克(Randolph Kirkpatrick)提出一個觀點:地球有一段時間存在非常大量的貨幣蟲,後來它們變成稱為「貨幣球(Nummulosphere)」的地層,是地殼岩石的源頭。

看起來很搞笑,可是庫克派崔克是認真的。所以他即使生在現代,應該也沒有獲得搞笑諾貝爾獎的機會。

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2023 年搞笑諾貝爾獎頒獎典禮影片(化學與地質獎從 10:18 開始):

延伸閱讀

參考資料

  1. The 33rd First Annual Ig Nobel Prizes
  2. Eating fossils
  3. Was Frozen Mammoth or Giant Ground Sloth Served for Dinner at The Explorers Club?
  4. Mammoth meat was never served at 1950s New York dinner, says researcher

本文亦刊載於作者部落格《盲眼的尼安德塔石匠》暨其 facebook 同名專頁

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寒波_96
193 篇文章 ・ 1016 位粉絲
生命科學碩士、文學與電影愛好者、戳樂黨員,主要興趣為演化,希望把好東西介紹給大家。部落格《盲眼的尼安德塔石器匠》、同名粉絲團《盲眼的尼安德塔石器匠》。

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【2023 年搞笑諾貝爾獎快訊】10 項怪奇獲獎研究出爐
PanSci_96
・2023/09/15 ・3874字 ・閱讀時間約 8 分鐘

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一年一度、讓你廢到笑出來的搞笑諾貝爾獎,今年在美東時間 9 月 14 日下午 6 點準時直播。

今年的主題為「水」,這次 10 項獲獎都或多或少與「水」有關(但大部分是口水),現在就快讓我們一起來看看今年的得獎快訊,並一起期待後續的個別研究報導吧~

化學和地質獎:為什麼地質學家與古生物學家會舔化石

這是一封說明「過去」地質學家與古生物學家,為什麼會有舔化石習慣的「快訊」(發表在期刊上,但被歸類為快訊),這封快訊說了幾個故事,其中最讓我印象深刻的,是「義大利地質之父」的喬瓦尼·阿爾杜伊諾(Giovanni Arduino,1714-1795)用自己的舌頭「品嚐」這些化石,分類出可能是史上第一個「地質時期」

故事的亮點是引用了喬瓦尼·阿爾杜伊諾的研究紀錄,看起來就像是個美食家在品嚐化石。

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文學獎:重複寫字,直到感覺不對勁

A 編小學時,曾被老師罰抄生字 100 遍,寫到一半突然懷疑這個字是不是這樣寫,趕緊回頭看前面寫的字,還把課本翻出來看才確定自己沒有寫錯。

上述的情境,稱為「猶昧感」(Jamais Vu),「猶昧感」是「既視感」(Deja Vu)的反義詞,描述人們對熟悉的事物,突然感到陌生,也是這篇論文主要探討的主題。

這研究的笑點在於他的實驗,他們讓受試者一直重複寫同一個字,跟小學被老師罰抄生字一樣。

實驗中,約有三分之二的受試者體驗到「猶昧感」,這些受試者大約在重複 30 次或一分鐘後開始感到異狀。另外,研究也發現平常越容易發生「既視感」的人,也更容易發生「猶昧感」,未來「猶昧感」的相關研究,可能會加深我們對「既視感」的理解。

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  • 原文研究: “The The The The Induction of Jamais Vu in the Laboratory: Word Alienation and Semantic Satiation,” Chris J. A. Moulin, Nicole Bell, Merita Turunen, Arina Baharin, and Akira R. O’Connor, Memory, vol. 29, no. 7, 2021, pp. 933-942.  doi.org/10.1080/09658211.2020.1727519

機械工程獎:死靈機器蜘蛛

會招喚骷髏或操縱屍體的死靈法師稱為 Necromancer,而科學家再次中二病發作,把用液壓操控的蜘蛛屍體,稱作 Necrorobotics 死靈機器。

我跟同事討論這種死靈機器,算不算是一種仿生科技?他覺得是,我覺得不是,你們覺得呢?

  • 原文研究:“Necrobotics: Biotic Materials as Ready-to-Use Actuators,” Te Faye Yap, Zhen Liu, Anoop Rajappan, Trevor J. Shimokusu, and Daniel J. Preston, Advanced Science, vol. 9, no. 29, 2022, article 2201174.  doi.org/10.1002/advs.202201174
死靈機器蜘蛛。

公共醫學獎:斯坦福馬桶

恩,就是接上各種感應器的物聯網馬桶,能即時檢測使用者的糞便與尿液。這東西最酷的是能「肛門辨識」,只要坐到馬桶上,斯坦福馬桶就能透過肛門的型態,辨識出使用者!

因為這個獎項,我才知道原來每個人的肛門都長得不一樣……謝謝你,搞笑諾貝爾獎。

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  • 原文研究:
    •  “A Mountable Toilet System for Personalized Health Monitoring via the Analysis of Excreta,” Seung-min Park, Daeyoun D. Won, Brian J. Lee, Diego Escobedo, Andre Esteva, Amin Aalipour, T. Jessie Ge, et al., Nature Biomedical Engineering, vol. 4, no. 6, 2020, pp. 624-635.  doi.org/10.1038/s41551-020-0534-9
    • “Digital Biomarkers in Human Excreta,” Seung-min Park, T. Jessie Ge, Daeyoun D. Won, Jong Kyun Lee, and Joseph C. Liao, Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology, vol. 18, no. 8, 2021, pp. 521-522.  doi.org/10.1038/s41575-021-00462-0
    • “Smart Toilets for Monitoring COVID-19 Surges: Passive Diagnostics and Public Health,” T. Jessie Ge, Carmel T. Chan, Brian J. Lee, Joseph C. Liao, and Seung-min Park, NPJ Digital Medicine, vol. 5, no. 1, 2022, article 39.  doi.org/10.1038/s41746-022-00582-0
    • “Passive Monitoring by Smart Toilets for Precision Health,” T. Jessie Ge, Vasiliki Nataly Rahimzadeh, Kevin Mintz, Walter G. Park, Nicole Martinez-Martin, Joseph C. Liao, and Seung-min Park, Science Translational Medicine, vol. 15, no. 681, 2023, article eabk3489.  doi.org/10.1126/scitranslmed.abk3489

傳播獎:嗎話說著倒能你?

趣有超也獎學播傳,心擔別,的常正是來過反來起看子句得覺在現你!

你有試過快速把彩虹的顏色順序倒著背,或是把你說話中的每個名詞都倒過來講嗎?大家都知道這超難,但這份研究中的兩位受試著確有著超強「顛倒單字或語句」的能力。

研究對象以西班牙語為母語,他們能在對話中輕鬆地將 banana 念成 ananab,或是將「 basket is fun」念成「nuf si teksab」。研究著重在這兩位有著特殊能力的人,推理、記憶能力是否優於常人,以及大腦灰質、白質比例與一般人(對照組)是否有差別。

大腦如何組織語言一直都是個有趣的研究題目,像是為什麼中文的序順不會響影到閱讀,這也是 A 編跟大家都一樣好奇的。而了解大腦語言是如何形成的,也能推進對於失語症、癡呆症的症狀研究。

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  • 原文研究:“Neurocognitive Signatures of Phonemic Sequencing in Expert Backward Speakers,” María José Torres-Prioris, Diana López-Barroso, Estela Càmara, Sol Fittipaldi, Lucas Sedeño, Agustín Ibáñez, Marcelo L. Berthier, and Adolfo M. García, Scientific Reports, vol. 10, no. 10621, 2020.  doi.org/10.1038/s41598-020-67551-z

醫學獎:屍體兩個鼻孔的鼻毛數量是否一致?

俗稱鬼剃頭的「圓禿」(Alopecia areata)不只會頭髮脫落,同時睫毛、眉毛與鼻毛也會脫落,其中,鼻毛脫落會增加得到過敏、呼吸道感染的機率。

由於鼻毛的相關研究非常少,為此,研究者調查 20 具「遺體」的鼻毛數量與長度,並收集相關病史、死往原因…等數據,來評估正常人的鼻毛數量與長度。研究結果顯示,平均每個鼻孔的鼻毛數量約為 120~122 根,左右鼻孔並沒有顯著差異,鼻毛平均長度大約是 1 公分。

  • 原文研究:“The Quantification and Measurement of Nasal Hairs in a Cadaveric Population,” Christine Pham, Bobak Hedayati, Kiana Hashemi, Ella Csuka, Margit Juhasz, and Natasha Atanaskova Mesinkovska, Journal of The American Academy of Dermatology, vol. 83, no. 6, 2020, pp. AB202-AB202.  doi.org/10.1016/j.jaad.2020.06.902

營養獎:電流有一股「電味」

日本明治大學教授宮下芳明 (Homei Miyashita)與他的團隊,發現在筷子與吸管上附加微弱電流,會改變食物的味道。

他們發現微弱電流刺激舌頭時,會產生一股「電味」(論文上寫 Electric taste,你說我要怎麼翻比較好) 。這股「電味」味道如何呢?基本上沒有味道(不能啟動味覺細胞),但如果有其他味道存在,例如鹹味(氯化鈉)或鮮味(麩胺酸鈉),電味會讓食物吃起來更鹹或更鮮。

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接著,他們發明了連著電線的通電筷子與吸管(看起像整人玩具),證明了通電筷子與吸管確實能在不改變食物味道的情況下,讓人們吃進更少的鹽跟味精。

通電吸管構造
  • 原文研究:“Augmented Gustation Using Electricity,” Hiromi Nakamura and Homei Miyashita, Proceedings of the 2nd Augmented Human International Conference, March 2011, article 34.  doi.org/10.1145/1959826.1959860

教育獎:系統性研究課堂上感覺無聊的學生與老師

你覺得上課無聊嗎?多半人都會問答「是」,而這系列研究仔細分析了為什麼上課無聊,且越來越無聊的原因。

你可能會想:「那不就是老師上課很無聊啊,老師不有趣阿。」我只能說你們這樣太沒同理心了,搞不好老師也在想:「教你們真無聊!」

所以,研究者第一個想探討的問題是:「老師如果覺得無聊,會不會讓學生也覺得無聊。」先說結論,不會。

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雖然學生不會刻意去了解老師的心情。但如果學生明確感受到老師很無聊,像是死氣沉沉地念課文,學生就會覺得這堂課更無聊,進而影響學習動機與學習成效。某種程度上,研究還是印證了「老師不有趣覺得無聊」這件事,但老師是否在強顏歡笑,這就不得而知了。

另一個問題則是:「是不是想著上課很無聊,就會覺得更無聊?」沒錯,的確是這樣!只要上課前預期這堂課很無聊,那這堂課就會比你預期的還要更無聊!

  • 原文研究:
    • “Boredom Begets Boredom: An Experience Sampling Study on the Impact of Teacher Boredom on Student Boredom and Motivation,” Katy Y.Y. Tam, Cyanea Y. S. Poon, Victoria K.Y. Hui, Christy Y. F. Wong, Vivian W.Y. Kwong, Gigi W.C. Yuen, Christian S. Chan, British Journal of Educational Psychology, vol. 90, no. S1, June 2020, pp. 124-137.  https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31342514/
    • “Whatever Will Bore, Will Bore: The Mere Anticipation of Boredom Exacerbates its Occurrence in Lectures,” Katy Y.Y. Tam, Wijnand A.P. Van Tilburg, Christian S. Chan, British Journal of Educational Psychology, epub 2022.   doi.org/10.1111/bjep.12549

心理學獎:你會跟著抬頭看天空嗎?

他們到底在看什麼?眼前一群人停下腳步抬頭看著上方,你一定會跟著將視線移向相同的地方,看看他們到底在看什麼。

沒錯,這就是著名的從眾效應,或稱做群聚效應、羊群效應。這個1969年進行的經典實驗,應該很多人也聽說過。Stanley Milgram、Leonard Bickman、Lawrence Berkowitz 三人組,在紐約的街道上測試要有多少人同時往上看,才能吸引其他人也駐足湊熱鬧。

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這個實驗能得獎感覺毫不意外,甚至覺得怎麼現在才得獎!

群聚效應引響甚遠,因為整個社會的運作都養類人與人之間的互動與連結。不管是跟風買東西、參與熱鬧的大型活動、政治意識型態的抉擇等等,都能看到群聚效應影響著人們的身影。

大家都有可能是羊群裡面的羊。

  • 原文研究:“Note on the Drawing Power of Crowds of Different Size,” Stanley Milgram, Leonard Bickman, and Lawrence Berkowitz, Journal of Personality and Social Psychology, vol. 13, no. 2, 1969, pp. 79-82. psycnet.apa.org/doi/10.1037/h0028070

物理學獎:一群鯷魚能影響海流?

一隻拍翅膀的蝴蝶能讓海的對面產生颶風,那一群在海中游泳的鯷魚呢?他們可能直接影響了洋流與海面的大氣流動。

如果要計算颱風能量或是海洋鹽分的變化,我們通常會考慮海面風速與氣壓,要不然就是洋流、海溫和密度的垂直梯度等等。但這份研究發現,我們或許忽視了大海居民造成的影響。

研究發現只要到了鯷魚的產卵季,當天晚上海面附近海水的垂直混合程度會增加10~100倍。也就是這群游動的小魚們,像是攪拌棒一樣攪混了上層海洋,程度相當於地球物理現象造成的影響,對海溫與營養鹽分布的作用可能比我們想像的還大。

  • 原文研究: “Intense Upper Ocean Mixing Due to Large Aggregations of Spawning Fish,” Bieito Fernández Castro, Marian Peña, Enrique Nogueira, Miguel Gilcoto, Esperanza Broullón, Antonio Comesaña, Damien Bouffard, Alberto C. Naveira Garabato, and Beatriz Mouriño-Carballido, Nature Geoscience, vol. 15, 2022, pp. 287–292.  doi.org/10.1038/s41561-022-00916-3
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恐龍時代的哺乳動物:爬獸居然會吃恐龍?!——《直立猿與牠的奇葩家人》
大塊文化_96
・2023/08/20 ・2616字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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爬獸是恐龍時代已知最大的哺乳動物。
這種健壯結實的動物與獾差不多大小生活在白堊紀早期的中國。
有件爬獸化石標本,出土時,還伴隨完好無損的胃部內容物:一隻小恐龍的遺骸。
這是顛覆人類對中生代哺乳動物演化認知的一件化石。

大約一億三千萬年前,有種名為爬獸(Repenomamus)的動物,在林下植物之間活動。牠看起來像獾,渾身是毛,體型壯實,有鋒利的牙齒,可以長到十四公斤(三十一磅),是中生代最大的哺乳動物。

爬獸是一種肉食性哺乳動物,體型與獾相當,會吃小恐龍。圖/大塊文化

爬獸屬於一個名為戈壁尖齒獸的已滅絕群體,是第一批專門吃肉的哺乳動物。儘管牠們主要以較小型的脊椎動物如蜥蜴和小型哺乳動物為食,來自中國的驚人證據顯示,這些飢餓的機會主義者也會吃恐龍幼仔,顛覆我們對古代食物網的成見。

儘管人們把侏羅紀和白堊紀跟恐龍聯繫在一起,哺乳動物在這個時期也在一旁蓬勃發展。牠們屬於合弓綱這個與爬蟲類有共同祖先的龐大群體,合弓綱動物在三億年前與爬蟲類分道揚鑣。

到了三疊紀晚期,大多數合弓綱演化分支已經滅絕,只剩下哺乳動物。一直到最近,人們依舊以為哺乳動物在侏羅紀與白堊紀仍維持老鼠的大小,因為牠們的世界被一同生活的大型爬蟲類所支配。

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會吃小恐龍的爬獸

我們現在知道,由於有爬獸之類的化石存在,前述想法並不成立。這隻爬獸的胃裡有一隻鸚鵡嘴龍(Psittacosaurus)幼仔,是當時常見的一種植食恐龍。

雖然無法確知爬獸到底是主動獵捕,還是單純吃下這頓令人印象深刻的腐肉大餐,這件化石證實,哺乳類在這個時期的生態多樣性,比人們之前懷疑的還要高。

成功捕捉到鸚鵡嘴龍幼體的巨爬獸。圖/wikipedia

現存的哺乳動物群體主要有三:胎盤哺乳類、有袋類與單孔目(鴨嘴獸與針鼴)。這些動物的共同祖先可以回溯到三疊紀。

所有哺乳類都是溫血動物,會分泌乳汁,身上有毛髮覆蓋。牠們的牙齒形狀複雜,而且與其他脊椎動物不同,通常只更換一次,換成恆齒以後得用一輩子。

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現今世界充滿各種形貌與大小的哺乳動物,但所有這些都源於白堊紀末期大滅絕事件的少數倖存者。在該次大滅絕之前,許許多多的家族分享著恐龍世界,包括爬獸在內。

大多數家族都隨著牠們的爬蟲類共居者一起消失了―把地球留給現代哺乳動物的祖先來接管。

三疊紀的哺乳動物留下生物感官上的遺產

在三疊紀,最早的哺乳動物體型非常小,而且可能是夜行動物。成為小型夜行性的狹適應動物,在哺乳動物生物學中留下永久的遺產。體型較小的動物比體型較大的動物更容易失去熱能,因為表面積與體積比更高,身體熱能會透過皮膚表面流失。

早期的哺乳動物藉由長出一層絕緣的皮毛來補償,同時新陳代謝加快了―這也是今日哺乳動物是溫血動物的部分原因。

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早期的哺乳動物藉由長出一層絕緣的皮毛來保存熱能。圖/envato

根據現存哺乳動物的眼睛結構與基因,我們得知早期哺乳動物屬於夜行性。如今的哺乳動物眼睛裡,只有為數不多、稱為視錐的感光結構,這些視錐的作用是日間視覺和顏色感知。牠們的夜行性祖先並不需要這些結構,因此視錐及與之相關的基因已經佚失。

如此一來,大多數哺乳動物現在都是色盲,只有少數演化分支(包括我們人類在內)演化出偵測顏色的替代方法。

夜行性可能導致感官的發展,包括敏銳的聽覺與氣味偵測。哺乳動物可以聽到很大範圍的聲音,包括蝙蝠能偵測到的超高頻率,以及大象對話的最低頻震動。哺乳動物也倚賴氣味來溝通,牠們的鬍鬚與皮毛對觸感很靈敏,適合在光線較暗的情況下導航。

哺乳動物可以聽到很大範圍的聲音,包括大象對話的最低頻震動。圖/envato

這些變化導致哺乳動物的大腦尺寸從侏羅紀就開始逐漸增大,因為牠們需要適應,想辦法解讀來自周圍環境愈形增加的感官資訊。沒有這樣的發展,就不可能出現今天這麼大範圍的物種―從體型小又好動的鼩鼱到藍鯨這類深海巨獸。

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恐龍時代的哺乳動物有出乎意料的多樣性

在過去二十年間,新化石的出土,顛覆我們對恐龍時代哺乳動物的看法。這些動物從迴紋針大小的啃食動物到鬥牛犬大小的肉食動物都有。

適應攀爬的動物,用長長的手指在樹梢之間穿梭;擅泳的動物,潛水捕食水生昆蟲與魚類;鼴鼠般的挖掘動物,則以蠕蟲為食。有些動物也擅長滑行,就如今日的飛鼠,利用張開的皮瓣在樹間穿梭。

這些化石大多來自中國,細節保存得相當完整,揭露中生代哺乳動物的生態多樣性幾乎和現今類似大小的動物差可比擬。

展示於中國古動物館爬獸模式標本。圖/wikipedia

雖然這些驚人的多樣性,發生在侏羅紀與白堊紀的許多哺乳動物群體中,現代哺乳動物的祖先在當時並不特別顯著。隨著地球大陸的解體,這些動物被分開了,而在大滅絕事件之後,每個群體都在世界的不同地區建立起獨特的演化分支。

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比如說,包括大象、金毛鼴、海牛與蹄兔等在內的非洲獸總目,其祖先可追溯到非洲阿拉伯大陸。包括刺蝟、鯨、有蹄類、肉食動物與蝙蝠的勞亞獸總目,有共同的祖先在北半球。

有袋類哺乳動物存在於澳洲與南美洲。這個例子正說明了地球地質情況與生物之間的密切關係,創造出地球上獨特的生命模式。

——本文摘自《直立猿與牠的奇葩家人:47種影響地球生命史的關鍵生物》,2023 年 7 月,大塊文化,未經同意請勿轉載。

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由郝明義先生創辦於1996年,旗下擁有大辣出版、網路與書、image3 等品牌。出版領域除了涵括文學(fiction)與非文學(non-fiction)多重領域,尤其在圖像語言的領域長期耕耘不同類別出版品,不但出版幾米、蔡志忠、鄭問、李瑾倫、小莊、張妙如、徐玫怡等作品豐富的作品,得到讀者熱切的回應,更把這些作家的出版品推廣到國際市場,以及銷售影視版權、周邊產品的能力與經驗。