科學家解開變色龍不用穿洋裝也能變色的祕密

最近，Line 群組流傳著一張鞋子的照片，據說只要在上面看到不同的顏色，就能夠知道你是「左腦人」還是「右腦人」，也能讓你知道自己究竟比較感性還是比較理性。

挖～賽～一張照片就能讓你更了解自己，還不趕快測測看！？

等等等等，你有沒有覺得事情怪怪的？到底人類的大腦是多簡單的東西，可以被隨便一張照片輕易破解？

色彩恆常性：只是你的眼睛業障重，跟左右腦沒關係！

首先，為什麼有人看著這雙鞋子能看到灰綠，有人卻看到粉白呢？這其實是因為我們的大腦在觀看照片時會有個「自動白平衡」的機制，幫助我們理解所見之物。

假設我們給予大腦足夠的背景資訊，像是背景光源、附近物品的相對顏色，那我們的大腦就會自動進行白平衡，讓你看見物體原本的顏色；而經過大腦白平衡的結果，就是「色彩恆常性」。

那麼，如果你的大腦獲得的資訊不夠呢？嘿嘿，如此一來，你的大腦就必須選擇自己到底要怎麼處理，也就會出現不同的結果。

假設我們的大腦選擇無視背景資訊、不進行調整，只使用片段資訊，那我們就比較容易看見灰綠色。但是，如果我們的大腦比較雞婆一些，有將其他訊息考慮進去，調整了一番後，我們就會看見粉白──也就是原色的鞋子了。

• 編按：已有人提出原鞋廠牌的型錄，此鞋原色應為粉白色。「看見」粉白色應為大腦參考環境資訊「白平衡」校正後的結果。本文原寫法顛倒了，已進行內文修改。(2019/5/8 15:30)

阿阿，其實好幾年前就已經吵過類似的東西了：

所以你到底看到了什麼顏色的洋裝？

半腦謬論：左腦感性右腦理性？全是過度詮釋的問題！

……好吧，雖然看的顏色不同只是眼睛業障重，但是慣用左腦右腦應該真的會影響個性吧？比如說左腦管邏輯、右腦管創意，習慣用右腦的話比較感性？

錯錯錯！大、錯、特、錯！我們每個人的腦袋瓜雖然有左右半腦，但它們中間有個叫做「胼胝體」的組織將兩者牢牢地繫在一起，讓它們分工合作不相離。

我們的大腦裡，其實沒有所謂的「創意中樞」或是「數理中樞」。科學家曾藉由 fMRI 發現，當兩個半腦合作得越密切，數學解題解得越好。假設我們只活化單側左腦，並無法解決艱深的邏輯題目。

讓我們讀讀文章，打破大腦偽科學吧：

所以說，請你別再相信什麼右腦管創意、左腦管邏輯這種荒謬的言論了！你的大腦本是一體，唯有同時合作才能夠完善整個腦袋的功能。

讓我們在面對那些似是而非的言論時，先停下來想一想，不要急著往自己身上貼標籤，才能夠成為更聰明厲害的「全腦人」（←並沒有這種東西）喔！至於那些亂傳各種左腦人/右腦人測驗的捧油們……

智慧玻璃可以改變性質阻擋光和熱，常見的例子有防眩光後視鏡，以及為了保護隱私、節省能源的可變色窗戶。但這些應用花費昂貴，作為能量來源的電池和插入式插座也並不環保，嵌入式太陽能板又會遮蔽掉部分玻璃，於是研究人員發明了一種玻璃，可以從風雨獲得能量來改變顏色。對智慧窗戶來說，又多了一項可替換的能量來源。凱斯西儲大學（Case Western Reserve University）的奈米材料工程師戴黎明（Liming Dai）表示：「這項創新是種新型態的再生能源。」

新型的玻璃利用摩擦起電，使夾在兩層玻璃之間的奈米發電機產生電流，讓原本無色的窗戶染上一層深藍色陰影。奈米發電機的最外層是由負電矽膠材質聚二甲基矽氧烷（Polydimethylsiloxane，簡稱PDMS）做成的奈米稜錐體，水和空氣接觸時會產生正電，當雨滴滴落在玻璃上時就會產生電流。奈米發電機的第二層則用來收集風產生的能量，這層由兩片帶電的透明塑料組成，塑料之間以奈米彈簧線圈隔開，當風推動窗戶時會使兩片塑料接觸，彈簧因壓縮而產生電流。

團隊在《ACS Nano》上發表這項研究，測試結果顯示玻璃最大能產生每平方公尺130毫瓦的能量，電量足以啟動心臟調整器或提供智慧型手機待機時所需電力。喬治亞理工學院（Georgia Institute of Technology）的奈米科學家、同時也是本項研究的作者王鍾（Zhong Wang）表示：「此種輸出電力可適用於許多應用，可以作為家用或商用電力。」他和他的同事將發電機縮小，在2012年開始了第一個研究－利用腳步來點亮人行道，還發明了自我清潔鍵盤以及安全系統的感應器。

目前，距離智慧玻璃商業化還有段路要走，因為玻璃還無法儲存電力。對此，戴認為或許可以將不影響透視性的透明超級電容固定在玻璃上。能源板目前的能源轉換率約為60％，接下來團隊希望能提高奈米發電機的產能效率。王認為我們周遭有許多可利用的能源，只是還不懂得如何使用而已。

參考資料：

• Smart window changes color with weather. Science [6 April 2015]
• Yeh, M. H., Lin, L., Yang, P. K., & Wang, Z. L. (2015). Motion-Driven Electrochromic Reactions for Self-Powered Smart Window System. ACS nano.

忘了那件白金又藍黑的洋裝吧，在大家詫異洋裝如何變色之前，變色龍早已經是變色高手。但變色龍究竟如何變色一直是個謎。

通常變色龍會盡可能地變色以融入背景中，達到偽裝的效果。但是當他們面對威脅時，能夠快速地變成極具警告意味的顏色。過去科學家都以為他們是藉由調節皮膚細胞中的色素來變色，但日內瓦大學（University of Geneva）的研究團隊發現，變色龍的易容術竟然是透過重新排列皮膚細胞表層奈米結晶的晶格！

彩虹色素細胞（iridophores）含有鳥嘌呤（guanine）結晶。這些結晶排列整齊，所以可控制它們反射特定的顏色。如影片中看到的，變色龍原先為綠色，一旦遇到對手，他們便繃緊皮膚，擴大奈米晶格以反射較長波長的光線（黃色），先嚇嚇牠。不僅如此，研究團隊還發現，變色龍具有位於更深層的奈米晶格，這層結構能反射紅外線，讓他們多一種調控體溫的機制。

研究成果發表於《Nature Communications》。這項發現未來或許能開發出拉扯時會變色的新材料。

• 參考資料：
• The secret to chameleon color change: Tiny crystals. ScienceNow [10 March 2015]
• Serects of how charmeleon cahnge its colour, BBC Earth [10 March 2015]
• Teyssier et al., “Photonic crystals cause active colour change in chameleons”, Nature Communications, doi:10.1038/ncomms7368, 2015.

編輯更正：這篇文章所引用的第一則影片是廣告影片，並非真實變色龍的變色情形。

變色龍是一種很特別的動物，身上有很多秘密。之前介紹過變色頭的舌頭槍發射機制讓牠在天冷的時候也能捕食，下面這影片是展示變色龍對周圍光線的反應；只要周圍的光線一變換，身上的顏色就跟著變換，基本的原理是：在變色龍的皮膚裡有數層掌管不同色素的細胞，個別細胞裡色素的分佈可以由神經控制，當一個細胞內的色素都集中在一起的時候，就像把撲克牌疊起來一樣，整體的色素效果就小；如果在一個細胞內所有的色素都分散開來，就會像散開的撲克牌一樣，展現出強烈的顏色，利用三四層的色素層就可以混出不同的顏色。

注意：下面這則影片並非真實情形，僅為廣告呈現

http://www.youtube.com/watch?v=2DppW5Dz9II

下面這影片是介紹單一個胞器(色素小泡)為什麼可以在細胞內自由快速移動。如果細胞沒有這種功能，上面說的「控制色素的聚集跟分散」就不可能達成。細胞內有不同的細胞骨骼，其中一類是微管 mircrotube，除了撐起細胞的外形外，之前也介紹過細胞內有很多不同的生物馬達可以帶著胞器小液泡在微管上面行走，影片中的長條狀的就是分離出來的微管，再加入ATP後，就可以看到胞器在上面被運輸，在變色龍的皮膚裡同樣的機制就負責搬運色素以快速變換顏色。

http://www.youtube.com/watch?v=2-L-Ts6fsks

本文原發表於科學影像Scimage[2011-07-16]