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藍色…是梅毒!–能檢測性病的彩色保險套

miss9_96
・2015/06/25 ・1204字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 516 ・六年級

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“2015年,獲得英國科技獎的是…彩色的智慧型保險套!”

Daanyaal Ali、Chirag Shah以及Muaz Nawaz,這三名未滿14歲的英國少年,提出了一個酷炫的概念,他們想設計一款智慧型保險套,別擔心,並不是能上網的保險套,而是一款能夠偵測性病的保險套-S.T.Eye。其中的設計概念是將抗體塗佈在保險套的表面,當抗體接觸到了病源菌 (如:淋病細菌、愛滋病毒),保險套將會迅速地變成彩色,因此使用者就能夠很快地判斷,等會兒離開房間時,是否需要尋求醫師的專業意見了。

Condom - Colourful
Photo from Tomizak

創新  讓未來更簡單、更棒,更美好

三名少年受訪時說:「我們看到愛滋病的檢測方式後,靈光一閃想到的!醫院裡的愛滋病檢測試片上的抗體接觸到病毒後,試片的顏色就會改變 (ELISA, enzyme-linked immunosorbent assay)。於是我們想到,抗體能塗在試片上,當然也能塗在保險套上!」在他們的構想中,保險套的兩側都會有抗體,並且不同的顏色將代表不同的性病,比方說藍色-梅毒;綠色-衣原體;黃色-疱疹。他們說明,這項產品能夠使人們在家裡就能夠自行檢驗,再也不需要滿懷尷尬地前往醫院了!

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ELISA最早是在1960年時,Rosalyn S. Yalow和Solomon A. Berson兩位在美國紐約的研究員所發展出來的。其原理是利用抗體能專一性地辨認抗原 (如:愛滋病毒)的特性,科學家事先將抗體銜接上酵素或放射性元素後,再把抗體塗佈於檢驗試片上,當血液或體液中含有抗原,便能夠和抗體結合,再藉由酵素或放射性元素產生顏色上的變化或其他的訊號。由於此原理專一性高且快速,已經發展出了一般民眾也能使用的檢驗工具,例如驗孕棒。

ELISA
ELISA的原理。Source from wikimedia

孩子們最初並不清楚性病檢測的市場需求規模,之後才發現光是在英國,2013年就有45萬人檢測出罹患性病。他們一開始很擔心會有人認為這個想法是個笑話,幸好學校的科學教師很認真的教導他們關於抗體、抗原以及免疫反應的原理。而孩子們也連絡了保險套的製造商,令人高興的是,製造商表達了極大的興趣。S.T.Eye不僅贏了醫療保健類TeenTech獎,三名少年更獲邀在10月前往白金漢宮接受皇室的表揚。

皇家利物浦醫院的Dr. Mark Lawton博士認為這項技術絕對是可行的,下一步是確認保險套上的化學物質不會傷害人體。但仍需要考量社會大眾的心理因素,如果在未來發售了這項商品,人們會不會因為害怕知道自己得了性病,反而不願意使用呢?

「僅管如此,這些孩子們意識到性病對於人類的影響,並且開始嘗試著去改善這個世界,這絕對是令人敬佩並且值得讚賞的!」

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 註:在台灣,光是淋病在今年就新增了約1500名病例,而梅毒,今年就超過3000名 (資料來源:中華民國疾病管制局)。

 

資料來源:

  1. BBC新聞
  2. Rosalyn S. Yalow and Solomon A. Berson (1960) Immunoassay of endogenous plasma insulin in man. Journal of Clinical Investigation, 39(7), 1157-1175
  3. TeenTech官網
  4. 中華民國疾病管制局
文章難易度
miss9_96
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蔣維倫。很喜歡貓貓。曾意外地收集到台、清、交三間學校的畢業證書。泛科學作家、科學月刊作家、故事作家、udn鳴人堂作家、前國衛院衛生福利政策研究學者。 商業邀稿:miss9ch@gmail.com 文章作品:http://pansci.asia/archives/author/miss9

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【成語科學】雨過天青:天空為什麼是藍色的?傍晚的橘紅色天空又是怎麼形成的?
張之傑_96
・2023/10/06 ・1183字 ・閱讀時間約 2 分鐘

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下過雨後,天空藍得透明。這個自然現象,衍生出成語雨過天青,比喻情況由壞轉好。雨過天晴也有同樣的意思,不過仍以雨過天青較為正式。閒話少說,讓我們造兩個句吧。

這事挽救及時,現已雨過天青。

雨過天青,您的事可以放心了。

下過雨後,天空藍得透明。圖/pixabay

這個成語還有個故事呢。有一種瓷器,稱為雨過天青,起源於五代‧後周柴世宗。某日臣子請示,皇家瓷器要燒成什麼顏色?柴世宗隨手批示:「雨過天青雲破處,這般顏色作將來。」工匠經過多次實驗,終於燒製出來,這就是有名的「柴窯」。由於沒有作品傳世,柴窯的真面目已無從查考。

談到這裡,該談談這個成語的意涵了。大雨過後,天空為什麼藍得透明?這是因為空氣中的灰塵隨著雨下降下,空氣較為潔淨的關係。喜歡打破沙鍋問到底的小朋友或許還會問:為什麼空氣潔淨、天就較藍?

這要從天空為什麼呈藍色說起。空氣的成份,主要是氮氣和氧氣。晴天的時候,射到地球上的陽光碰到空氣中的氮分子或氧分子,會引起散射作用。藍光的波長較紅光短,散射得較厲害,看在我們眼裡,天空就成為藍色的。

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藍光的波長較紅光短,散射得較厲害,看在我們眼裡,天空就成為藍色的。圖/pixabay

這個道理看起來好像很簡單,但是人類明白這個道理是 19 世紀末的事。1873 年,英國物理學家瑞利是第一位看天看出名堂的人。他的散射理論——瑞利散射,破解了天色的秘密。

在陽光的七種色光中,紅、橙、黃光的波長較長,藍、靛、紫光的波長較短。空氣中的氧分子、氮分子,大小恰好可以散射波長較短的藍光,藍光散了一天,天空當然呈藍色的。

到了傍晚,夕陽西下,陽光打斜裡射過來,較接近地面,而地面的空氣含有較多的水氣和灰塵,粒子比氧分子、氮分子大得多,較容易散射波長較長的紅光、橙光或黃光,艷麗的晚霞就是這樣散射出來的。

陽光打斜裡射過來,而地面的空氣含有較多的水氣和灰塵,較容易散射波長較長的紅光、橙光或黃光。圖/pixabay

如果天上懸浮著小水滴,也就是雲,那又是另一種景象。小水滴比灰塵大得多,各種波長的色光都能被它散射,結果雲就成為白色的。如果雲層較厚較密,陽光穿不過去,就變成了灰色或黑色。白雲蒼狗,不過是陽光玩的把戲而已!

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當雲聚成雨滴的時候,顆粒就更大了,大得具有稜鏡的作用。倘若一邊已出太陽,一邊還在下雨,陽光穿過雨滴,就會形成彩虹。噴泉和瀑布上也可以出現彩虹,原理是一樣的。

張之傑_96
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張之傑,字百器,出入文理,著述多樣,其中以科普和科學史較為人知。

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【成語科學】青出於藍:用藍草提煉出的藍染染料——靛青
張之傑_96
・2023/10/04 ・1065字 ・閱讀時間約 2 分鐘

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戰國時大哲學家荀子寫過一篇〈勸學〉,鼓勵大家好好學習。

文章中有這樣一段話:「青,取之於藍而青於藍;冰,水為之而寒於水。」意思是說,靛青是從藍草中提煉出來的,但顏色比藍草還要青;冰是水結凍而成的,但溫度比水還要低。

成語「青出於藍」就是從這段話演變出來的,用來比喻弟子勝過老師,或後輩優於前輩。談到這裡,讓我們造兩個句吧。

他的繪畫得自母親傳授,但已青出於藍。

名師出高徒,這些學生早已青出於藍了。

接下去要談談這個成語的科學意涵了。首先要說明的是:「青」這個字,除了有綠的意思,也有藍的意思;譬如「青天」,指藍天;青瓷,指藍色的瓷器;靛青,指一種藍色的染料,用來「藍染」,將白布染成藍色。

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譬如「青天」,指藍天。圖/pixabay

靛青,一般稱作靛藍。用來提取靛藍的植物主要有 4 種:爵床科的馬藍,豆科的木藍,蓼科植物蓼藍和十字花科的菘藍。台灣一般將藍草稱作大菁,其中最常用的是馬藍。

提取藍靛,首先要將馬藍的新鮮葉子浸泡在水中,讓葉子腐爛,溶解出藍靛。然後撈出腐爛的葉子,加入適量的石灰,攪拌,使藍靛和石灰起化學作用,待沈澱成不溶性的泥狀物,取出過濾,就可以得到藍靛。

泥狀物的靛藍,不溶於水,無法直接染色,必需先將其「還原」成暗綠色染液,這個過程稱為「建藍」。建藍的工序很複雜,限於篇幅,就不多說了。當要染的布自染缸中取出,染料一接觸空氣,就會進行「氧化」作用,再度「還原」成為不溶性的靛藍。

染布的時候,要反覆地在染缸中浸泡,取出擰乾、晾曬,讓染料與空氣中的氧起氧化作用,就會從暗綠色轉變成藍色。染的步驟重複愈多次,色調就會愈深。染好了用水漂洗,洗到水變清為止,然後以醋定色,晾乾後就大功告成了。

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藍染的時候,如果按照事先設計好的方式,把布紮起來,被紮緊的地方染色較淺,這樣就可以染出自己設計的圖案,這是藍染最迷人的地方。

藍染可以染出自己設計的圖案,這是藍染最迷人的地方。圖/pixabay

自從有了化學染料以後,費時、費工的藍染漸漸退出歷史舞台。然而藍染的藝術性以及個性化,使得這一流傳幾千年的工藝仍綿延不絕。如今三峽等地仍有藍染作坊,如三峽歷史文物館旁的藍染展示中心,還可供人 DIY 呢。

張之傑_96
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用嘴巴以外的感覺器官「吃」東西是什麼感覺?那些被視覺化的味覺——《秀色可餐》
今周刊出版
・2023/08/04 ・1832字 ・閱讀時間約 3 分鐘

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用眼睛、耳朵「吃」食物是什麼感覺呢?

進食是一種多重感官的體驗。

雖然我聚焦在顏色與視覺上,但這並不代表視覺是食物產業和消費者唯一重視的感官,也不代表視覺會在食物買賣中完全取代其他感官。

聲音、氣味、觸感和顏色都會影響人們對食物口味的感知,無論我們想不想接受,事實都是如此。自 19 世紀以來,食品製造商和食物科學家已經對人工調味做了非常廣泛的研究。

聲音、氣味、觸感和顏色都會影響人們對食物口味的感知。圖/GIPHY

近年來,研究人員對於聽覺對食物口味的影響越來越感興趣,酥脆的聲音就是其中一例。

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在 2000 年代的一系列出版品中,心理學家查爾斯.史賓斯(Charles Spence)指出,我們在咬、咀嚼與吸吮時聽到的聲音會大幅影響我們對口味的感知。

我們不只會靠著食物的聲音來判斷質地,也會用聲音判斷品質。由於在許多蔬果中,爽脆的聲音就等同於新鮮,所以這種聲響會對人們的感知產生格外明顯的影響。

人類學家和歷史學家也越來越注意飲食中各種感知的交互影響,他們不只從科學的角度做探討,也從歷史與文化的角度做研究。在飲食的多重感官體驗中,針對顏色的歷史分析是失落的一角。

心理學家查爾斯.史賓斯指出,我們在咬、咀嚼與吸吮時聽到的聲音會大幅影響我們對口味的感知。圖/GIPHY

大學、公家機關和企業實驗室的食物科學家和心理學家都已經在研究顏色在食品業中的功能了,「顏色與口味之間的關係」就是研究主題之一。

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雖然他們的研究顯示,顏色對食物的口味有生理上與心理上的影響,但他們普遍忽略了顏色與食物的歷史與文化。

控制感官因子將食物商品化

食物是最古老的原物料之一,但企業至今仍持續藉由控制感官因子(包括顏色)進行食物的商品化,在每一個新市場中,人類的決定與行動都在不斷重新塑造食物。

食品業在「視覺化口味」的過程中會使用兩種工序:創造意義,以及控制食物的物理型態。顏色不只是食物的物理特徵,更具有社會與文化上的意義。

企業至今仍持續藉由控制感官因子進行食物的商品化。圖/Pexels

社會學家羅蘭.巴特(Roland Barthes)在 1950 年代晚期的文章中指出,人們在資本主義的系統中,是依附著「物質」創造神話的,這些物質包括相片、汽車和食物等。儘管巴特的文章主題是「法國日常生活中的神話」,但他的分析框架能讓我們更理解對物質的深層意義,而不只是了解實用功能而已。

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食物的顏色是一種符號,能代表天然、優秀與人工的概念。農人、食品加工廠和雜貨商開始試著把特定食物的顏色與味道「配對」,他們的手法包括控制熟成過程、增加食用色素和使用冰箱。許多美國人視為「天然」的食品顏色逐漸占據了整個市場。

然而,所謂「不自然」的顏色(例如綠色的柳橙、偏棕色的肉和偏白色的奶油)並不一定代表食用品質下降了。

農人、食品加工廠和雜貨商開始試著把特定食物的顏色與味道「配對」。圖/Pixabay

食物的顏色會影響人們的選擇

食物的顏色,代表了另一種口味的視覺化:消費者的好惡。

從 1870 年代開始,企業製造出分裝色素和蛋糕預拌粉等「便利」原料後,色彩繽紛的食物就變成了一個人在家庭烹飪的品味體現,也象徵了理想的陰柔特質和一個人的社會性格。

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正如社會學大師皮耶.波迪爾(Pierre Bourdieu)所主張的,味道構成了「一種後天的傾向」,人們能「透過區別口味的過程建立與標記彼此之間的差異」。與康德式的普遍審美判斷不同,在如今的高消費社會中,對於特定顏色的品味和知識是一種社會標記(social marker)。

在這方面,感官知覺不僅僅是個人的生理感覺,而是一種共同的文化體驗。

——本文摘自《秀色可餐?:所謂的新鮮和健康,都是一場精心設計》,2023 年 6 月,今周刊,未經同意請勿轉載。