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當「科學家」遇到「小孩」?

大海子
・2011/06/07 ・5665字 ・閱讀時間約 11 分鐘 ・SR值 550 ・八年級

截圖來自海生館兒童網站 http://kids.nmmba.gov.tw/

教育、展示、典藏與研究是博物館的四大基本任務。展示是教育的一種方式,典藏品同時是研究與展示的素材,研究成果最後仍透過教育推廣方式,讓社會大眾認識並瞭解科學的新發現與科技發展,由此可知教育在博物館任務有著不可或缺的地位。

社會大眾與科學家之間總是隔著一道深深的鴻溝,教育推廣者的責任就是在兩者之間搭建一座橋樑,讓橋兩端的人,可以相互流通,推廣者猶如建橋工程師一樣,臨淵拉索、遇水造橋,並扮演幕後的推手,拉近兩者的距離,這看似容易的工作,其中卻大有學問,絕非三言兩語所能道盡。

球員 vs. 教練

大多數的研究經費都是來自納稅人,社會大眾有權力瞭解當代科學研究的進度與成果,分享研究成果是科學家回饋社會的方式之一,但每位科學家分享的方式卻各異其趣。如何將艱澀難懂的科學自然現象,告訴一個幾乎沒有科學專業背景、或是已有根深蒂固錯誤觀念、或是「有迷信」的大眾,是一種學問,也是一種挑戰,這並不是每位研究人員都可以勝任的工作。就像美國職業籃球賽超級明星球員麥克約旦(Michael Jordan),雖然球藝技冠群雄,卻不見得可以勝任教練,訓練球員,進而督軍作戰並贏得比賽。曾贏得全美大學籃球聯賽冠軍的杜克大學(Duke University)籃球隊的教練是一位身高僅166公分的「高人」,且非明星籃球員出身,但卻可以帶領高頭大馬的球員四處征戰,凱旋而歸。知名導演吳念真曾說「通俗是一種功力」,能否將艱澀難懂的科學,轉變成一般人簡單易懂的知識,就成為每位科學家的挑戰;筆者認為「通俗」更是一種從事教育推廣者都必須學習的技巧,且需要透過多次教育活動實務中持續不斷磨練的能力,單單擁有龐大的專業知識,並不能保證推廣活動的成功。就像是好的商品,若沒有搭配適合的行銷宣傳手段,並不會受到市場的青睞一樣,因為顧客無法感受商品神奇之處。

來者何人?

推廣活動設計的首要原則,就是從大眾的角度觀看專業知識的樣貌,進而由此找到適當的角度與「地點」,建立起雙方溝通的橋樑。然而一樣米養百樣人,當對象不同時,所要建的橋樑種類就不同,「工程」當然就不一樣了;就如同要與小孩說話前,成人必須先蹲下來與他同高,才能從孩童的觀點看世界,以便瞭解孩童眼中世界的真實情況。科學家往往是專業領域中的「巨人」,引領先驅的科學研究,然而社會大眾多半是一知半解的「小孩」,當一位受過專業訓練的科學家要將滿腹經綸告訴大眾時,若是不加以包裝、調整使其深入淺出,而以平舖直敘方式表達出來時,往往就會看到觀眾一臉狐疑的表情-你在說啥米碗糕?當科學家遇到小孩時,雙方互動的方式是否合宜,往往是影響最終的教育推廣效益的關鍵因素。

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近幾年來,國家科學委員會有感科普教育的重要,開始推展科普節目計畫補助,鼓勵各類媒體製作科普節目並邀請科學領域的大師進行科普演講,對象就是一般社會大眾,有時候甚至是國小學童,讓民眾瞭解科學的進展與背後的社會意涵。這些大師面臨的最大挑戰就是千奇百怪的觀眾;尤其是受邀到國小演講時,更是感到惶恐無比,因為他們要面對的正是一群幾乎可以稱為「科學白痴」的小孩,而且小孩注意力往往只有15分鐘,若演講內容太過學術,艱澀難懂,難以引起興趣的話,小孩們會用那無奈的表情與天真無邪又無辜的眼光很真誠地告訴講者:「你說得很明白,但是我聽不懂」。這也是筆者進行教育推廣所面臨的最大挑戰–複雜的觀眾屬性

以海生館為例,根據我們長年來的調查發現,來本館參觀的觀眾只有三成左右會有學習海洋生物相關知識的意願,另外三成的動機則是純娛樂的-講白了就是來玩的而已,其餘剩下的三成的觀眾則介乎其間-若有機會學習新的知識也好,不然單純玩玩也不錯。這些會來參與科教活動的觀眾多屬於親子,就是父母親帶孩子來參加的,而且多以國小學童或學齡前的幼童為主,只有舉辦節慶特別活動且獎品豐厚的狀況下,如元宵節猜燈謎活動,成人才會看在獎品的份上參與活動。面對觀眾的不同屬性,科教活動就應導入「客製化」的觀念,為特殊觀眾群量身訂做,而非一視同仁。

讓科學走出象牙塔 走進尋常百姓家

科普教育的對象是社會大眾,科普教育也不是畢業必修的學分,更不是人生必修的學分(例如養生等),觀眾是不受拘束的,來去自如,推廣者無法以紀律或考試來威脅社會大眾參與活動。在教育推廣的主從關係中,社會大眾才是主人,如果沒有這樣的認知,那推廣者就會面臨一些窘境。在本館舉辦教師研習會或是工作坊的時候,就會發現本館有些研究同仁進行專題演講,講述自己多年的研究發現,講得舌燦蓮花、天花亂墬,筆者覺得頗有學術知識上的收穫,但是觀眾卻頻頻點頭、呼呼大睡,只差一點沒有打呼出聲而已。這種情況也發生在海生館研究人員前往社區大學授課時,一個兩小時的解說員訓練課程中間會有10分鐘的休息;若是講師上課的內容不佳或是過於艱深,無法引起學生的迴響時,下課時學生便會紛紛翹課,一去不回,沒有離開的可能是需要關燈關門的值日生或是班長,其他人會趁著講師轉身寫黑板時,默默地從後門離開。學生不會直接向老師抱怨,但會私底下批評老師課程內容艱深、無趣、不實用。如何引起觀眾的學習興趣是推廣教育活動設計中不可忽視的因素。

當我剛到海生館時看到這樣得情景,我開始問我自己一個重要的課題:來館觀眾的屬性是什麼?如何去進行我的推廣工作?與觀眾進行互動溝通時需要什麼媒介?觀眾的背景如何?甚至具有什麼錯誤的知識?參觀目的?什麼動機?他們的生活經驗是什麼?從何觀點切入?笑話嗎?社會新聞嗎?八卦新聞嗎?政治事件?環保議題嗎?……從這些多重的觀點研究觀眾特性,就會發現因觀眾與專家學者觀點差異而產生的趣味性。

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舉例來說,解說員曾在企鵝缸旁邊指著企鵝請問觀眾說:「企鵝的背為何是黑色的,腹部卻是白色的呢?」小朋友說:「企鵝的手(翅膀)比較短,洗澡時洗不到背只能洗肚子,所以背部是黑的,肚子是白的。」小朋友充滿童趣的回答是可以諒解,因為他們欠缺科學知識,答案來自於生活經驗中憑空的想像。大人的答案亦是千奇百怪,令人啼笑皆非。有人說:「因為企鵝去海裡游泳,背部常被太陽曬,所以比較黑。」答案仍源自生活經驗-曬太陽-皮膚會變黑;有個人甚至開玩笑的說:「因為企鵝腹部有擦SK II,所以……」,答案一出,引發一陣哄堂大笑。

海生館另外一個有名的例子是,解說員請問遊客說:「大洋池展示缸有五十多種魚,請問大致可以分成兩大類,請問是哪兩大類?」
有人說:「公的和母的?」
有人說:「大魚和小魚?」
有人說:「有毒的與沒有毒的?」
有人說:「咬人與不咬人的?」
有位大哥說:「清蒸的與紅燒的?」給答案的人當時不是飢腸轆轆,要不然就是職業廚師或是美食家,三句不離本行。

這個問題的標準答案是軟骨魚與硬骨魚兩大類,軟骨魚就是鯊鮫與魟魚類,其他就是硬骨魚,如吳郭魚、石斑、蝶魚類等。對海洋生物學家,這個問題很簡單,但是對社會大眾卻被轉化成一個腦筋急轉彎的問題,答案可以來自天馬行空的自由想像,因為答錯也不會受罰!從以上觀眾反應的有趣案例發現,遊客學習新的科學知識,其推理基礎植基於生活經驗,並不完全是科學素養,或是邏輯推理,這點與科學家理解新知的切入觀點截然不同,可是科學家對觀眾學習過程有這樣的認知嗎?答案是大部分人是沒有的,因為這些知識對於科學家而言,尤其是海洋生物背景的人,是再簡單不過的知識,但是不要忘記一點: 科學家是訓練有素的專家,但社會大眾卻不是!

道,一以貫之

科普教育除了傳授正確的科學知識之外,還有一個常被忽略的重點,就是科普內容的呈現方式,是否能進一步啟發觀眾返家之後繼續的學習相關的知識?美國人在演講過後的結語就常會給一個重點訊息,稱之為「take home message」,這類性質的訊息就是演講精髓所在,但同時也是鼓勵聽眾事後去瞭解深入內容的切入點。這就是科普教育推廣的重要原則之一:讓觀眾將活動中所學到的重要訊息帶回家。

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社會大眾不需要大量的科學知識,而是「概念式」的科學觀念;科學事實的功能在說明概念的例證知識與導引,而非學習主體。舉例來說,解說單一種魚類的所有生態知識之前,首先要引導觀眾察覺該種魚生態趣味之處,相關的知識則留給觀眾自行去探索。簡單來說,以基礎的知識所形成的概念當成一把通往知識寶庫的鑰匙,用以打開更多的知識寶箱。因此教育活動之前,應加強知識的整理歸類,刪除過於艱深難懂的專業術語,如魚類的內部結構-鰓耙;並挑選簡單有趣的例子為引子,點出重要概念,以引發學習興趣。再以比較招潮蟹名字在東西文化上差別為例,先指出因對揮動大螯意義認定上的差別,讓西方人稱招潮蟹為提琴手蟹,最後才會是對濕地螃蟹生態保育的呼籲。不僅如此,若能同時由此歸納出一些簡單易懂的原則作為合適的切入點,就能帶領觀眾進入更廣更深的科學的領域,享受其中的趣味性。

以認識海洋生物名稱為例來說,無論新任的解說員或一般遊客,甚至具有專業背景的專業人士,若要熟悉海洋生物名字,都需要曠日費時的努力。就水族館的生態缸的導覽來說,缸中的魚群無法如文史美術館中的藝術作品一樣固定不動的,而是到處游來游去的,因此要讓觀眾能在解說的瞬間聽懂解說員所提的名字並與在缸中游動的生物作連結,可說是件困難的事。但是如果能訂出一些簡單的規則,並將名字依此分門別類,讓人可以瞭解的名字背後的命名規則,無論是解說員或是觀眾只要學會這些簡單的原則,便容易記住海洋生物的名字,因為有規則可循,不必死背,聽解說的人亦容易理解解說員所指何物。

教得多不如教得巧

另外一點就是傳授實務上的技巧,以利工作上的需求,簡單來說,除了舉例說明之外,還要告訴他們一些撇步,如硬骨魚與軟骨魚如何區分的技巧:軟骨魚的尾鰭是上下不對稱的歪形尾(如鯊魚類)或是演變成一條細長的尾巴(如魟魚類),而硬骨魚的尾巴大多數是對稱的;另外硬骨魚會有明顯的鰓蓋,而軟骨魚類會有5-6條的鰓裂。這樣的觀察技巧有助於讓遊客區分辨別軟硬骨魚類,說明透過對不同類別的魚類外型特徵觀察的方式,就是回應解說員工作上實務的需要技巧之一。

生活為導 深入淺出

回想生活經驗中,只有當我們在組隊報名參加比賽取隊名時,我們才會稍微注意一下取名字的重要性,於是每隊根據自己的屬性與觀點取了隊名。無論隊名為何,每個隊名總隱含一個意涵。海洋生物的命名方式亦不例外,因此若能瞭解海洋生物命名原則,那麼就比較容易記住這些海洋生物的名字了。以生活經驗中取名的有趣方式作為學習的鷹架,歸納出海洋生物取名字的規則,透過有趣的圖片與講解,引起觀眾的興趣與學習動機,一般大眾對於海洋生物名稱的由來與意義,自然印象深刻。學習有趣的事情,總會令人興奮不已,更何況這些規則是具有實用價值的知識,可藉此認識更多的生物。總而言之,教會一個人掌握釣魚的秘訣後,日後是不用擔心他會餓肚子的。

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水能載舟 亦能覆舟

在影音多媒體發達的時代,卡通式的動畫是很普及的,只要在任何入口網站搜尋動畫,就會得到數以萬計的結果,等著你去看,這些聲光效果都精彩的動畫很受歡迎,許多博物館的網站,尤其是兒童網站上的故事動畫更是如此,但是大多數的動畫都採用單向輸入的方式播放,觀眾只能被動地接受訊息,無法有任何的參與;有些則採取遊戲形態,以計分的方式鼓勵兒童去玩動畫、學知識,但是兒童往往著重遊戲的趣味性高低,遊戲過後只留下激情與分數,完全漠視動畫所要傳達的教育意義。

以多媒體特效為主的教育動畫至今依然盛行,因為普遍相信只要是透過動畫的方式,兒童就會看就會學習其中的知識,事實不然,這只是一種對多媒體教育的迷思。在海底總動員的迪士尼動畫影片中,小丑魚尼莫是由廁所中馬桶被沖出公寓的水管,逃回到大海之中。這樣的場景讓一個西方國家的小孩如法泡製,將家中的金魚放生,結果可憐的金魚並沒有回如願到大海,而是進入公共化糞池中「臭死」了。

動畫本身的誇張的影音效果並不是原罪,原罪在於設計者並沒有正確地使用他們,反而讓瀏覽者缺乏思考與判斷,只感受到表面誇張的多媒體影音劇情效果,無視內涵中真正的教育意義,因此才會產生如此的惡果。科學家可以透過理性的邏輯判斷,輕易判別出誇張的動畫劇情節中所包含的客觀事實或媒體效應,但對於盲目的社會大眾容易引起誤解,這是教育推廣工作者使用多媒體當作活動媒介時,需要審慎省思的考量。

學習者是主人

如何激發瀏覽者的思考能力,誘導他在觀看動畫時,去思考其中的狀況,判斷問題的關鍵,並架構出理論假說,驗證自己的判斷對錯與否,這或許是在推廣科學教育所要考慮的一個重點-培養獨立思考的能力。舉例來說,筆者在設計「認識魚體形狀與生存環境有關」的概念動畫-行不行,就是以說故事的方式,提供一些先備知識與概念,讓學習者面臨不同魚體抉擇時,能發揮獨立思考的能力,藉由多媒體之助進行測試,達到瞭解魚體形狀與生存環境之間關係的抽象概念之目的。由此過程刺激學習者的思考與判斷力,進而由探索體認正確的科學原理,有效傳達科學知識與概念,同時避免反客為主的狀況,學習者只看到多媒體的特效,而非教育內容。簡單來說,就是以「學習者中心」的出發,讓觀眾參與其中,並引發主動思考之能力是重要的關鍵。筆者認為「聽別人說的,都還是別人的,唯有自己動手作過,或體驗過才會是自己的」,讓觀眾身與心都能參與其中的動畫,是教育動畫設計的一個必需考慮的因素。

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真誠的熱情是活動的好開始

從事教育推廣工作者最需要的就是要有工作熱情,願意分享,推廣工作不似研究工作,可以關起門來自己過活;反之,它需要常常與人接觸,沒有一個遊客會去參與一個面無表情人的活動。雖然便利店或是加油站常聽到服務生大聲對顧客說歡迎光臨,謝謝光臨的說詞,但是顧客往往感受不到一絲的誠意。因為那個招呼聲只是環境噪音之一,一個客觀無情的物理訊號而已,顧客沒有感受到店員發自內心的熱情;店員如是說,乃身不由己,只是應付公司的規定而已。深究其因,就會發現其實許多店員認為那只是一份糊口的工作而已,缺乏熱情,無法享受(enjoy)工作中的酸甜苦辣,所以才會如此機械人的反應。任何教育推廣活動的規畫者、設計者與執行者,都需要一份熱情,才能做出令人感動的活動,獲得觀眾的熱烈回應,這一點是永遠都不會改變的教育推廣的金科玉律。

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大海子
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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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快!還要更快!讓國家級地震警報更好用的「都會區強震預警精進計畫」
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/01/21 ・2584字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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本文由 交通部中央氣象署 委託,泛科學企劃執行。

  • 文/陳儀珈

從地震儀感應到地震的震動,到我們的手機響起國家級警報,大約需要多少時間?

臺灣從 1991 年開始大量增建地震測站;1999 年臺灣爆發了 921 大地震,當時的地震速報系統約在震後 102 秒完成地震定位;2014 年正式對公眾推播強震即時警報;到了 2020 年 4 月,隨著技術不斷革新,當時交通部中央氣象局地震測報中心(以下簡稱為地震中心)僅需 10 秒,就可以發出地震預警訊息!

然而,地震中心並未因此而自滿,而是持續擴建地震觀測網,開發新技術。近年來,地震中心執行前瞻基礎建設 2.0「都會區強震預警精進計畫」,預計讓臺灣的地震預警系統邁入下一個新紀元!

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連上網路吧!用建設與技術,換取獲得地震資料的時間

「都會區強震預警精進計畫」起源於「民生公共物聯網數據應用及產業開展計畫」,該計畫致力於跨部會、跨單位合作,由 11 個執行單位共同策畫,致力於優化我國環境與防災治理,並建置資料開放平台。

看到這裡,或許你還沒反應過來地震預警系統跟物聯網(Internet of Things,IoT)有什麼關係,嘿嘿,那可大有關係啦!

當我們將各種實體物品透過網路連結起來,建立彼此與裝置的通訊後,成為了所謂的物聯網。在我國的地震預警系統中,即是透過將地震儀的資料即時傳輸到聯網系統,並進行運算,實現了對地震活動的即時監測和預警。

地震中心在臺灣架設了 700 多個強震監測站,但能夠和地震中心即時連線的,只有其中 500 個,藉由這項計畫,地震中心將致力增加可連線的強震監測站數量,並優化原有強震監測站的聯網品質。

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在地震中心的評估中,可以連線的強震監測站大約可在 113 年時,從原有的 500 個增加至 600 個,並且更新現有監測站的軟體與硬體設備,藉此提升地震預警系統的效能。

由此可知,倘若地震儀沒有了聯網的功能,我們也形同完全失去了地震預警系統的一切。

把地震儀放到井下後,有什麼好處?

除了加強地震儀的聯網功能外,把地震儀「放到地下」,也是提升地震預警系統效能的關鍵做法。

為什麼要把地震儀放到地底下?用日常生活來比喻的話,就像是買屋子時,要選擇鬧中取靜的社區,才不會讓吵雜的環境影響自己在房間聆聽優美的音樂;看星星時,要選擇光害比較不嚴重的山區,才能看清楚一閃又一閃的美麗星空。

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地表有太多、太多的環境雜訊了,因此當地震儀被安裝在地表時,想要從混亂的「噪音」之中找出關鍵的地震波,就像是在搖滾演唱會裡聽電話一樣困難,無論是電腦或研究人員,都需要花費比較多的時間,才能判讀來自地震的波形。

這些環境雜訊都是從哪裡來的?基本上,只要是你想得到的人為震動,對地震儀來說,都有可能是「噪音」!

當地震儀靠近工地或馬路時,一輛輛大卡車框啷、框啷地經過測站,是噪音;大稻埕夏日節放起絢麗的煙火,隨著煙花在天空上一個一個的炸開,也是噪音;台北捷運行經軌道的摩擦與震動,那也是噪音;有好奇的路人經過測站,推了推踢了下測站時,那也是不可忽視的噪音。

因此,井下地震儀(Borehole seismometer)的主要目的,就是盡量讓地震儀「遠離塵囂」,記錄到更清楚、雜訊更少的地震波!​無論是微震、強震,還是來自遠方的地震,井下地震儀都能提供遠比地表地震儀更高品質的訊號。

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地震中心於 2008 年展開建置井下地震儀觀測站的行動,根據不同測站底下的地質條件,​將井下地震儀放置在深達 30~500 公尺的乾井深處。​除了地震儀外,站房內也會備有資料收錄器、網路傳輸設備、不斷電設備與電池,讓測站可以儲存、傳送資料。

既然井下地震儀這麼強大,為什麼無法大規模建造測站呢?簡單來說,這一切可以歸咎於技術和成本問題。

安裝井下地震儀需要鑽井,然而鑽井的深度、難度均會提高時間、技術與金錢成本,因此,即使井下地震儀的訊號再好,若非有國家建設計畫的支援,也難以大量建置。

人口聚集,震災好嚴重?建立「客製化」的地震預警系統!

臺灣人口主要聚集於西半部,然而此區的震源深度較淺,再加上密集的人口與建築,容易造成相當重大的災害。

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許多都會區的建築老舊且密集,當屋齡超過 50 歲時,它很有可能是在沒有耐震規範的背景下建造而成的的,若是超過 25 年左右的房屋,也有可能不符合最新的耐震規範,並未具備現今標準下足夠的耐震能力。 

延伸閱讀:

在地震界有句名言「地震不會殺人,但建築物會」,因此,若建築物的結構不符合地震規範,地震發生時,在同一面積下越密集的老屋,有可能造成越多的傷亡。

因此,對於發生在都會區的直下型地震,預警時間的要求更高,需求也更迫切。

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地震中心著手於人口密集之都會區開發「客製化」的強震預警系統,目標針對都會區直下型淺層地震,可以在「震後 7 秒內」發布地震警報,將地震預警盲區縮小為 25 公里。

111 年起,地震中心已先後完成大臺北地區、桃園市客製化作業模組,並開始上線測試,當前正致力於臺南市的模組,未來的目標為高雄市與臺中市。

永不停歇的防災宣導行動、地震預警技術研發

地震預警系統僅能在地震來臨時警示民眾避難,無法主動保護民眾的生命安全,若人民沒有搭配正確的防震防災觀念,即使地震警報再快,也無法達到有效的防災效果。

因此除了不斷革新地震預警系統的技術,地震中心也積極投入於地震的宣導活動和教育管道,經營 Facebook 粉絲專頁「報地震 – 中央氣象署」、跨部會舉辦《地震島大冒險》特展、《震守家園 — 民生公共物聯網主題展》,讓民眾了解正確的避難行為與應變作為,充分發揮地震警報的效果。

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此外,雖然地震中心預計於 114 年將都會區的預警費時縮減為 7 秒,研發新技術的腳步不會停止;未來,他們將應用 AI 技術,持續強化地震預警系統的效能,降低地震對臺灣人民的威脅程度,保障你我生命財產安全。

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鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
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海洋盛宴——抹香鯨落
黑潮海洋文教基金會_96
・2023/11/05 ・3099字 ・閱讀時間約 6 分鐘

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  • 文 胡潔曦|黑潮海洋文教基金會 鯨豚保育研究員
  • 本文轉載自黑潮海洋文化基金會《海洋盛宴——抹香鯨落》,歡迎喜歡這篇文章的朋友訂閱支持黑潮喔!
圖一、抹香鯨舉尾下潛

編按:本文主要內容與圖片摘錄、翻譯自文獻Three-year investigations into sperm whale-fall ecosystems in Japan,期望在頻繁目擊抹香鯨的 7 月,跟大家分享抹香鯨落的研究。

生存在深海中並非容易的事,由於深海裡缺乏陽光與有機物質,許多生物是藉著海水表層落入深海的有機物質維生。當鯨豚死亡後沉入海底,這段過程、遺體以及過程中所形成的生態系均可被稱為「鯨落」。鯨落可以說是生命的延續之源,而這些殞落至海底的鯨豚有如「金山銀山」,不僅能提供大量的有機物,同時也將許多硫化物帶入海底,造福許多海洋生命,因此也有一句話說:「鯨落,萬物生」。這篇文章透過閱讀國外文獻與整理,希望跟大家分享抹香鯨死亡之後的貢獻!

圖二、世界目前已知的鯨落位置,Implant=人工鯨落  Fossil=鯨落化石  Natural=自然鯨落(Li et al. 2022

故事的開始——集體擱淺在日本的抹香鯨

在 2002 年 1 月,日本的西南海岸發生了一起集體擱淺,共發現了 14 隻抹香鯨,而其中 12 隻抹香鯨被綁上水泥塊後,被當地政府沉入了 Nomamisaki 岬角周邊深度大約兩、三百公尺的海裡,形成了多座人工鯨落。當時有許多學者對於抹香鯨落感到好奇,究竟牠們會吸引來哪些生物?而抹香鯨龐大的遺體會需要花費多長時間分解呢?透過這項研究,或許能讓人們對大型齒鯨落的分解過程更加瞭解。

圖三、編號 12 之抹香鯨在 2003 年之手繪插圖(Fujiwara et al. 2007

事實上,在 2002 年以前,多數的鯨落研究出自於美國的加利福尼亞州外海,並以鬚鯨為主要研究對象,而這些鯨落的深度幾乎都落在一、兩千公尺深,比起這次抹香鯨落群的深度深了非常多。而這次大量出現在日本西南海域的多座人工鯨落有著種種獨特性,包含了:深度淺、是大型齒鯨的鯨落等等,也讓學者們充滿好奇心。

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究竟要如何長期觀察抹香鯨落呢?

閱讀至此,不知道讀者們是否有一項疑問?在兩三百公尺深的海裡,既缺乏可見光,同時也承受著數十倍的大氣壓,在這樣的條件下到底要如何觀察抹香鯨落呢?「ROV——水下探測載具」即是這個研究的一大助手,能夠幫助科學家們突破這些困難,不僅能在深海中蒐集珍貴的影像,也可以完成採集的工作。而在團隊耗費了 3 年運用水下載具追蹤其中的五隻抹香鯨後,他們也有了些有趣的收穫,透過圖四可以看到這段時間抹香鯨的外觀變化。

圖四、編號 12 之抹香鯨 a. 2003 年 7 月  b. 2004 年 7 月  c. 2005 年 7 月利用水下探測載具拍攝影像(Fujiwara et al. 2007

經過數年的追蹤後,研究團隊發現,抹香鯨落歷經分解的速度堪稱飛快!根據 2003 年的鯨落研究,學者將鯨豚分解的過程定義為下述四個階段(Smith and Baco 2003),而第一個階段到最後階段可能會歷時數年甚至到數十年,當鯨豚的遺體越大,可能耗時越長:

  1. 移動清道夫階段(Mobile-scavenger):生物會快速消耗掉鯨豚體表上的肉與脂肪。
  2. 機會主義者階段(Enrichment opportunist):生物開始進駐鯨豚裸露的骨頭及周邊富含營養的底層泥沙上。
  3. 化能自養階段(Sulphophilic):骨骼釋放硫化物,供養海洋中依靠硫化物維生的生物。
  4. 骨礁階段(Reef):在所有有機物質被消耗之後,即會進入骨礁的階段。

註解:上述中文名詞翻譯參考自國家地理頻道及國立海洋科技博物館 鯨落展區。

鯨落最快被消耗掉的部分是身上的肉跟脂肪,而這份文獻研究的 5 座抹香鯨落,肉跟脂肪在經過 1 年之後已幾乎被消耗殆盡;經過 1.5 年之後,抹香鯨落已進入化能自養階段,骨骼開始釋放硫化物質;有些大型鯨落從化能自養階段轉為骨礁期要歷經數十年,根據這項研究發現,部分抹香鯨落竟在 3 年後就能夠進入骨礁期,身上所有的有機質都被消耗殆盡,而這樣的進度相較於過去鬚鯨落的研究是非常快的!研究人員初步推測,可能是因為此處的平均水溫相較其他鯨落研究的海域高,生物分解的速度比較快。

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抹香鯨落上意想不到的生物多樣性

這次的研究共有發現超過百種生物聚集在抹香鯨落周邊,包含軟體動物門、多毛綱與甲殼綱的生物等,在 1.5 年後,貽貝是抹香鯨骨骼上最為豐富的生物類群(圖五)。而抹香鯨落整體的生物多樣性在到達 3.5 年時來到高峰,紀錄中共有八十多種生物出現。

圖五、位在抹香鯨脊椎骨的貽貝(Fujiwara et al. 2007

除了確認抹香鯨的腐化速度之外,研究人員也會在探測載具每次下海時採集底部的泥沙,經分析發現,抹香鯨身體下方泥沙中的硫化物濃度,隨著鯨落分解的時間越久,濃度也會逐漸提高,並吸引來大量仰賴硫化物生存的生物。為了進一步確認周遭環境的生物是否與抹香鯨身上的有差異,研究人員也將抹香鯨 10 米以內與外的生物做了比較,發現鯨落 10 米以外的物種與鯨落上的生物完全沒有重疊,也證明了鯨落的出現確實吸引來許多的生物。

鯨落,萬物生

鯨落的各個分解階段吸引了許多生物造訪,肉與脂肪等在幾個月內快速地被消耗掉,有機碎屑也能讓周邊海底的富含養分,而抹香鯨骨能釋放硫化物數年,部分大型鯨甚至可能長達數十年。「鯨落,萬物生」,在鯨豚生命的最後一章,牠們的身體緩緩沉入海底,成為了大量生物的食物來源。至 2022 年為止,目前世界已知鯨落共有約 160 座,也希望隨科技進步,人們能更深入認識鯨落為環境帶來的影響。

影片分享:美國於2019年在NOAA保護區發現的深海鯨落

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參考資料

  1. Fujiwara, Y., Kawato, M., Yamamoto, T., Yamanaka, T., Sato-Okoshi, W., Noda, C., Tsuchida, S., Komai, T., Cubelio, S.S., Sasaki, T., Jacobsen, K., Kubokawa, K., Fujikura, K., Maruyama, T., Furushima, Y., Okoshi, K., Miyake, H., Miyazaki, M., Nogi, Y., Yatabe, A. and Okutani, T. (2007), Three-year investigations into sperm whale-fall ecosystems in Japan. Marine Ecology, 28: 219-232.
    https://doi.org/10.1111/j.1439-0485.2007.00150.x
  2. Li Q, Liu Y, Li G, Wang Z, Zheng Z, Sun Y, Lei N, Li Q and Zhang W (2022) Review of the Impact of Whale Fall on Biodiversity in Deep-Sea Ecosystems. Front. Ecol. Evol. 10:885572. doi: 10.3389/fevo.2022.885572
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  4. https://natgeomedia.com/environment/article/content-6001.html
  5. https://www.soest.hawaii.edu/oceanography/faculty/csmith/Files/Smith%20and%20Baco%202003.pdf
  6. http://hi.people.com.cn/BIG5/n2/2020/0409/c228872-33936490.html
黑潮海洋文教基金會_96
4 篇文章 ・ 1 位粉絲
  黑潮海洋文教基金會,1998年於花蓮成立,是臺灣第一個為「鯨豚與海洋」發聲的民間非營利組織。最初以鯨豚調查為開端,多年來深耕於海洋議題、環境教育與科學調查,如同一股陸地上的黑潮洋流溫暖而堅定,期許每個臺灣人的心中都有一片海洋。

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臺灣的水之道?帶你潛入記憶中的海洋
研之有物│中央研究院_96
・2023/05/28 ・4805字 ・閱讀時間約 10 分鐘

本文轉載自中央研究院「研之有物」,為「中研院廣告」

  • 採訪撰文|劉韋佐
  • 責任編輯|田偲妤
  • 美術設計|蔡宛潔

被海洋環繞的台灣

電影《阿凡達:水之道》中有一幕說道:「海洋環繞著你,也在你體內」、「出生前、死亡後,海洋都是你的歸宿」傳遞了海洋與人類密不可分的關係,四面環海的臺灣是否也有發人深省的海洋故事呢?

中央研究院「研之有物」專訪院內歷史語言研究所陳國棟研究員,他是熟知「水之道」的一員,從清代粵海關、廣州行商等海上貿易研究,跨入船舶、航海、島嶼等古今海洋知識領域。想了解更多屬於臺灣的水之道故事?快跟著陳國棟潛入記憶中的海洋吧!

基隆八斗子海邊 圖|研之有物
基隆八斗子海邊。圖/研之有物

你與「海洋」的距離

你有多久沒有親近大海了?臺灣四面環海,平均一小時車程就能抵達海邊,但我們卻很難說自己是「熟悉海」的海洋民族。在過去有很長一段時間,對臺灣人來說,有種最遙遠的距離叫「海洋」。

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時間回到 1949 至 1987 年戒嚴時期的臺灣,政府為了防範對岸軍民入侵,也同步限制一般民眾靠近海岸。當時的法律規定進出海岸需經過申請,讓臺灣的海岸線成為生人勿近的禁地。直到解嚴後,人們才有較多機會親近大海,探索屬於臺灣的海洋文化。

令人陷入回憶的午後時光,我們前往中研院歷史語言研究所拜訪陳國棟研究員,兒時成長於海邊,長大後研究明清經濟史、東亞海洋史與工藝美術史的他,與我們侃侃而談他的海洋回憶與研究趣事。現在,一起跟著陳國棟潛入記憶中的海洋吧!

懷念那住海邊的時光

陳國棟兒時住在北海岸公路旁一處叫作「灰磘子」的村落,他笑著說,現在的人都喜歡靠海的房子,希望在「海景第一排」坐擁無敵美景,但真正住過海邊的人才能體會,靠海而居有多麼不方便!

夾帶鹽份的海風會侵蝕房屋,在海邊走動容易被礁石割傷,很少漁村居民會享受住海邊的樂趣,只有小孩除外。

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「小時候我們很能自得其樂!」陳國棟對海邊的植物印象深刻,特別是臺灣海岸常見的黃槿、林投樹,背後藏有許多兒時回憶與歷史故事。

1950 年代,國民政府執政初期仍有許多美軍駐臺,小朋友會把黃槿花蕊尖端黏在鼻子上,模仿西方人的「凸鼻仔」;或是用刀片把林投葉刺刺的邊緣削去,用來編織笛子、風車之類的玩具。

黃槿,錦葵科木槿屬,是海岸防風優良樹種。葉子可作炊粿的襯墊材料,樹皮能製造繩索,根有解熱、催吐療效。 圖|Wikimedia
黃槿,錦葵科木槿屬,是海岸防風優良樹種。葉子可作炊粿的襯墊材料,樹皮能製造繩索,根有解熱、催吐療效。圖/Wikimedia

此外,這些生長在海邊的植物還曾發揮「抵禦外敵」的功用。1883 年清法戰爭爆發,次年 10 月法軍從淡水一帶登陸,必須穿過長滿林投樹和黃槿的海岸。

林投樹的葉緣佈滿小尖刺,法軍越過時不僅被割傷,更被茂密的黃槿樹林給打散隊伍,最終在守軍的伏擊下戰敗。清軍就靠著臺灣的「天然屏障」打了少數一場勝仗。

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林投樹,露兜樹科露兜樹屬,粗長的氣生根能於海風強勁處抓住土地,是臺灣海岸常見的防風定沙植物。果實和樹莖末端嫩心可食用,達悟族人會用氣生根製成曬飛魚的繫繩。 圖|Wikimedia
林投樹,露兜樹科露兜樹屬,粗長的氣生根能於海風強勁處抓住土地,是臺灣海岸常見的防風定沙植物。果實和樹莖末端嫩心可食用,達悟族人會用氣生根製成曬飛魚的繫繩。圖/Wikimedia

陳國棟雖然在十歲後離開海邊村落,他與海洋的緣分卻未了,因研究明清貿易史的關係再次接觸海洋。為了解決研究過程中碰到的問題,他開始與不同領域學者共同鑽研船舶、導航、島嶼等海洋知識,更蒐集許多古今中外的海洋故事。

談話過程中,陳國棟拿出有如魔法袋的手提袋,掏出一件件與海洋相關的歷史文獻,帶我們回到大航海時代及清領時期的臺灣,訴說一段段在海上漂泊的故事。

那些依海維生的女人

說著說著,陳國棟朗誦起一首收錄在《全臺詩》中的小詩〈理髮〉:

圖|研之有物
理髮。/研之有物

這首詩的作者名叫謝采蘩,是福建侯官謝金鑾的女兒,她在乾隆年間隨父遊宦來到臺灣,搭船渡海的經驗啟發她的創作靈感。

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以前的女生會把頭髮綁得比較緊,整理頭髮時需要先用水梳頭,但在船上最缺乏的就是淡水,只好浸了三宵海水,到最後頭髮都鬆了,略顯狼狽!

不同於過去常見的海上絲路、海盜或渡臺悲歌記載,這首詩描述了一幅日常溫馨的畫面,而且更難得的是,這是一名女性在海上留下的回憶。

傳統上,對於女性登船、或在船上作業通常有所禁忌,陳國棟表示,問題出在很多傳說來自握有話語權的文人,禁忌之說可能是受儒家思想影響,不希望女生拋頭露面,更別提出海闖蕩。

然而在現實生活中,海邊常可見到女性掌權或辛勤勞動的身影。例如 19 世紀時,一些西方船隻行經臺灣,就曾驚訝地見到許多女性在海上賣力工作。

臺灣更有一句俗諺「澎湖查某,臺灣牛」,形容澎湖的女性和牛隻一樣吃苦耐勞。陳國棟曾聽聞澎湖有座女人島,島上多由女性獨立操持家務。在航海技術不發達的年代,男人出海後未必能平安回家,女性必須到海邊捕撈魚蝦貝類餵養全家。

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雖然討海是一件苦差事,但家中生計迫切到一定程度後,性別已不是太重要的問題了!

澎湖北寮村潮間帶可見到婦女採海菜的身影 圖|中央研究院臺灣史研究所
澎湖北寮村潮間帶可見到婦女採海菜的身影。圖/中央研究院臺灣史研究所

有字天書?掛荷蘭旗的清朝船隻

不一會功夫,陳國棟又從袋子內掏出多本文獻,乍看圖文並茂的記載,仔細一瞧,上頭的字雖然近似我們熟悉的漢字,卻完全看不懂!

猜猜這份文獻記載的是什麼? 圖|研之有物
猜猜這份文獻記載的是什麼?圖/研之有物

原來這些文獻記載的是造船方法,師傅將帆船不同部位的製作準則寫在傳統的「數簿仔」(siàu-phōo-á;帳本)上,當中包含船舶龍骨的製作、拿捏尺寸和比例的方法等,但紀錄者選擇用自己人才看得懂的符號來記載。

這讓歷史學家著實傷透腦筋,需要參考更多歷史文獻,或與其他造船專家一起合作,才有可能破解這些「有字天書」。

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接著,陳國棟再拿出另一張故宮典藏的〈一號同安梭船圖〉,這是清朝海軍仿同安船製作的戰船設計圖,上頭記載了船身長度、樑頭闊(寬)度等細部尺寸。

看似平凡的船圖其實隱藏著一段歷史疑雲,注意看船隻最左邊的船桅上,竟掛了一幅紅白藍橫條構成的荷蘭國旗!這不是清朝時期的戰船嗎?怎麼會掛著荷蘭國旗呢?

一號同安梭船圖 圖|國立故宮博物院
一號同安梭船圖。圖/國立故宮博物院

揭曉答案之前,讓我們先回到 16、17 世紀風起雲湧的東亞海域。

當時叱吒風雲的海上強權非荷蘭東印度公司莫屬,周遭海域國家的船隻為避免被荷蘭人打劫,也想借用荷蘭人的聲勢來威嚇對手,於是開始在船桅上懸掛荷蘭國旗。

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有趣的是,鄭成功的父親鄭芝龍在向明朝投降的前一年(1627 年),其屬下的船舶也曾掛著荷蘭國旗在海上行劫。30 多年後,鄭成功於 1662 年將荷蘭人驅離臺灣,但荷蘭國旗並沒有就此消聲匿跡,一直到 19 世紀中葉,都還能見到清朝的帆船掛著荷蘭國旗。

事實上,隨著荷蘭海上勢力逐漸式微,懸掛荷蘭國旗早已失去自我保護或倚仗聲勢的功能,航海人單純將荷蘭國旗當成裝飾用的綵旗,象徵吉祥、勝利的標誌。

陳國棟相當珍視手上亟待破解的文獻,由於東亞地區多數人受大陸文化影響,生活經驗多與陸地相關,對海洋知識一知半解,即便蒐集到航海人留下的文獻也難以解讀。

此外,每件文獻都是得來不易的文化寶藏,雖然清領時期常有中國官員、赴京趕考學生等知識份子搭船往返兩岸,但真正有心記錄海洋文化、航海經驗者卻是少數。

「很多人可能一上船就開始暈船,昏睡中能記得的事物自然不多!」陳國棟笑著說。在訴說船舶故事的當下,古代的海洋記憶彷彿搭上帆船來到 21 世紀的談話之間。

掉入深邃的歷史之海

中研院歷史語言研究所陳國棟研究員 圖|研之有物
中研院歷史語言研究所陳國棟研究員。圖/研之有物

與陳國棟談話時,時常一不留神就掉入歷史與記憶的漩渦之中,他也特別在著作中寫道:

我歷經人生,因此我珍惜記憶,愛重歷史。

這不禁令我們好奇,對歷史學家來說「記憶」有何特別意義?陳國棟從 40 年前進入中研院的那刻談起,再次帶領我們墜入往日記憶之中。

在進入歷史語言研究所以前,陳國棟最初是在經濟研究所從事經濟史研究。當時有些研究人員是隨國民政府來臺的外省第一代,在生活記憶上跟臺灣本省人有許多不同之處,他們總喜歡和陳國棟聊聊在中國的往事。

「他們大概覺得,跟我這個歷史學家聊天可以得到比較多反饋吧!」陳國棟笑著說:「人們年紀越大,越會對過去的事情產生興趣。」這段與前輩共事的經歷讓陳國棟開始思考「記憶」與「回憶」對人類的意義所在。

「記憶」與「回憶」在英文裡都可用「memory」表示,不過「回憶」還有另一種更貼切的說法「recollection」,指的是過往的記憶存入腦海深處,某時某刻又再度拾回。

「你必須要有記憶,才能夠回憶。」陳國棟指出記憶的重要性:

因為有記憶,你可以明白自己在歷史、或一段時空中的定位。透過記憶,感受個人的存在感,你會知道你從哪裡來——回憶這些,會讓你感到安心。

陳國棟強調,無論是個人或社會群體的記憶都很重要。例如我們常從祖父母處聽到遙遠時空的故事,不同世代之間經由口耳相傳,建構可以一起回味的家國記憶,進而塑造自己的身分認同。

然而,在這個快速變遷的時代,以往的記憶建構模式正面臨危機,許多記憶還沒被收藏就已消失殆盡,這可能會加深世代之間共享回憶、彼此認同的困難度,讓年輕人與長輩的代溝越來越深。

身為一名歷史學家,陳國棟認為自己是幸運的,不只能保有屬於自己的記憶,還有更多機會去接觸並記錄其他群體的記憶。

在這個溫暖的午後時光,我們與陳國棟共享了一段屬於臺灣與東亞海域的海洋故事。你與海洋之間又有什麼獨特的回憶呢?不妨找個機會記錄下來、與他人分享吧!

你與海洋之間有什麼獨特的回憶呢?不妨找個機會記錄下來、與他人分享吧!圖為西子灣望向高雄港出海口。 圖|研之有物
你與海洋之間有什麼獨特的回憶呢?不妨找個機會記錄下來、與他人分享吧!圖為西子灣望向高雄港出海口。圖/研之有物

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