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野性可以測量嗎?一部與科學、文學、神學糾纏的自然史

林書帆
・2016/07/09 ・3322字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 554 ・八年級
《測量野性的人》中文書封
測量野性的人》,臉譜出版。

前華盛頓郵報記者蒙特.瑞爾(Monte Reel)這本《測量野性的人》,是維多利亞時代動物獵人保羅.梮謝呂(Paul Du Chaillu)深入西部非洲追獵大猩猩的故事,也是一部科學與文學、神學互動的歷史。中譯書名少見地比原文更有深意。書名若依原文直譯為「人獸之間」(Between Man and Beast)雖也不差,但總覺得少了些想像空間。

作者在本書開頭寫道,他「深受『野性』(wildness)這個字眼所吸引,特別是它塑造我們恐懼和夢想的方式,以及這些恐懼和夢想又如何反過來重新塑造我們對荒野的概念。」保羅.波嘉德(Paul Bogard)在《夜的盡頭》(The End of Night)這本書提到,梭羅的名言「野性隱藏著世界的救贖」(In Wildness is the Preservation of the World),其中的「野性」一詞經常被誤解為「荒野」(wilderness),但梭羅所指的野性是一種不受地理限制的特質,不只存在於荒野,也存在於城市及人的思想中。野性不只存在於大猩猩身上,也存在於保羅.梮謝呂身上。蒙特.瑞爾同時也藉由描繪梮謝呂的生平,帶出兩個主要歷史場景──維多利亞時期的英國及南北戰爭前夕的美國,那是一個極力否認人性中具有野性與獸性的時代。

在當時的英國,人的神聖性即將被野性動搖。在達爾文的《物種原始》於 1859 年出版前,地質學和古生物學上的發現已經讓《聖經》的權威搖搖欲墜,學界也已出現物種嬗變的想法,但是這些理論與達爾文版本的演化論最大的不同,就是仍試圖保持人類的特殊地位,例如理查.歐文(Richard Owen)雖然承認物種會演化,但他還是相信人類是獨立於其他動物發展出來的;就連幾乎與達爾文同時構思出演化論的華萊士,也認為像人腦如此精密複雜的存在,必定是一個「統治一切的智慧主」所設計的。不過達爾文主張演化並沒有目的性,傳記作家大衛.逵曼(David Quammen)認為,這就是達爾文的演化論令人難以接受的原因,因為它挑戰了人們自以為有的神性。

人,只不過是一種猿類?

這些爭論跟梮謝呂和他的大猩猩有什麼關係?正因為當時的人深信自己是上帝獨特的造物,因此大猩猩這與人極度相似、會模糊人獸之間界線的物種,讓維多利亞時代的人產生了極大的不安,他們開始懷疑自己是否也不過是一種猿類。現代生物分類學的鼻祖林奈曾在 1714 年寫信給朋友說,「必須把人類歸屬在靈長類中讓我感到不是很舒坦」,「我急著想從你那裡還有全世界尋求自然史中區分人猴之間的通則。」一百多年後,學者們更急切地想要知道測量野性的標準,而他們的依據就是梮謝呂千辛萬苦從西非帶回來的人類及猿類標本。

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現代生物分類學的鼻祖林奈曾在 1714 年寫信給朋友說:「必須把人類歸屬在靈長類中讓我感到不是很舒坦,我急著想從你那裡還有全世界尋求自然史中區分人猴之間的通則。」圖/由Alexander Roslin – Nationalmuseum press photo, cropped with colors slightly adjusted,公有領域,wikipedia.

其中,兩位同樣借助梮謝呂蒐集的材料進行研究的學者理查.歐文與湯瑪斯.赫胥黎(Thomas Huxley),得出的結論卻是南轅北轍。有意思的是,作為達爾文的反對者,歐文雖然是科學史上的輸家,但他說對了一件事:「人類並不是從大猩猩演化出來的。」而且他也證實黑白人種的大腦與智力並無差異,無意間為種族平等提供了依據。相對地反對蓄奴的赫胥黎卻認為,非洲和澳洲的原住民屬於人類當中發展較低的階層,並錯誤地將人類各種族放在一條直直的演化路線上,從低等的黑人一直排到高等的白人。歐文與赫胥黎的例子,顯示出科學家的既定觀念、社會思潮與研究結果之間的微妙關係,即使看似中立的科學研究結果,也必定會鑲嵌進社會脈絡之中,產生研究者無法預料的影響。

對「野性」的偏執 成為蓄奴的藉口

在人們因大猩猩與人的相似性而緊張時,牠也同時成為異己的代表、蓄奴的藉口。支持蓄奴者認為跟白人相比,黑人與大猩猩更相似,應該被歸為動物而非人類,因此奴役他們完全沒有道德上的疑慮。在蓄奴者心目中,黑人/大猩猩就是獸性/野性的代表。美國國會在辯論廢奴議題時,一名印第安納州的代表宣稱,終結奴隸制無異於授權這些「人類大猩猩」謀殺他們的主人、強姦他們的妻女。梮謝呂在紐約時,一齣名為《八分之一的黑人》的戲劇正在百老匯上演,女主角絕望地表示,一滴非洲的血讓她成為「不潔之物」。雖然惡名昭彰的「一滴血法則」(one drop rule)是在二十世紀才成為成文法,但從這齣戲可以看出,美國當時對測量野性的偏執達到何種程度。

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維多利亞時代動物獵人保羅.梮謝呂(Paul Du Chaillu),也是《測量野性的人》此書中敘述的主角。圖/By Messrs. J. Thomson – E. G. Ravenstein, Obituary: Paul Belloni du Chaillu, The Geographical Journal, Vol. 21, No. 6 (Jun., 1903), pp. 680-681, Public Domain, wikipedia.

至於梮謝呂本人,他對於野性的標準顯然頗為迷惑。他從大猩猩的姿態、反應和叫聲中,感覺到「一些帶有人性的東西」,「當大猩猩站起身,以兩條腿奔跑時,就讓他想起人類短跑的畫面。每一次聽牠們咆哮,他彷彿在那哭聲中聽到了一個人類的發音。有時他覺得自己不是獵人,比較像個殺人犯。」蒙特.瑞爾如此解讀:梮謝呂既懷疑大猩猩具有人性,又在著作和演講中誇大這些怪物的可怕,這種矛盾可能是試圖壓抑他內心的不安:「這頭他所追捕的野獸似乎跟他本人有很多相似性。」

瑞爾的解讀非常精準,而這也是全書最具張力的部分:梮謝呂因為成功獵殺大猩猩而成為「偉大的白人獵人」,但他同時也是自己努力要躋身的上流社會中,那些菁英名流測量的對象。嫉妒他名氣的人試圖揭發他的非白人血緣,對梮謝呂來說是比探險經歷被質疑更大的危機。那些支持他的科學家「全都具有不能容忍非白人的名聲」,「皇家地理學會的會員中完全沒有少數族裔,他們被排除在外,並沒有引來任何爭議,因為這在大家心目中根本是理所當然之事。」

或許正因為梮謝呂本身有非白人血緣,因此他對其他種族乃至於動物多了一絲同理心。他在著作中曾紀錄一段軼事,試圖顛覆黑人與人猿相似的印象。他曾和非洲當地人一起獵殺一隻黑猩猩,當地人覺得黑猩猩的外觀神似高加索人種,於是對梮謝呂說:「你看!他的頭髮是直的,都和你一樣。你快來看看這個從灌木叢中出來的白臉親戚!他之於你,比大猩猩之於我們還要近!」

我不是人類的兄弟嗎?

保羅.梮謝呂生活的十九世紀,是一個思想、觀念處於劇烈變動中的時代。1858 年,德國探險家亞歷山大.洪堡(Alexander von Humboldt)的《宇宙》(Cosmos)完整英文版問世,這本書的核心思想正是現今生態學物物相關的概念,預示著下個世紀生態運動的萌發。梮謝呂在第二次前往西非探險前,曾向出版商訂購《宇宙》,他宣示此行將不再「無謂屠殺這些動物」,而是以更詳細的觀察取代蒐集標本。雖然批評者可能會視為預先為任務失敗的可能解套,但可以確定的是梮謝呂確實注意到世界對獵殺動物的看法已逐漸改變,而他確實也對獵殺大猩猩的行為感到厭倦了。

左為1861年《刺青》雜誌上的諷刺漫畫,右為十九世紀英國禁止奴隸貿易協會的標誌。(來源1、來源2)
左為1861年《刺青》雜誌上的諷刺漫畫,右為十九世紀英國禁止奴隸貿易協會的標誌。(來源1來源2)

野性是否能測量,又該如何測量呢?從十九世紀至今,過往學界認為「唯人獨有」的標誌如語言、自我意識、使用工具、創造藝術,甚至豢養寵物都紛紛遭遇挑戰。人何以為人?我們對這個問題的迷惑程度,可能和一百多年前的梮謝呂和博物學家們不相上下。值得慶幸的是,如今這種迷惑使我們更加謹慎看待自己在自然界中扮演的角色。十九世紀英國禁止奴隸貿易協會的標誌,是一個跪地懇求的奴隸畫像,上面寫著「我不是人類的兄弟嗎?」(Am I Not a Man And a Brother?)1861年倫敦的《刺青》雜誌刊登了一幅戲謔的漫畫,把這句標語改成「我是人類的兄弟嗎?」配上一張直立大猩猩的插圖。今天不僅把類人猿視為兄弟的人越來越多,這個倫理標準也正持續擴及這個星球的所有生物。

也許所謂的人性,就是一種獨特的生物性(獸性),而人類這種生物特有的好奇心,最終將使我們發現世間萬物都是獨特的。


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林書帆
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在東華大學華文所發現自己對科普書的興趣,相信E.O.Wilson說的「科學和人文藝術是由同一個紡織機編織出來的」。就像為蝴蝶命名這件事,誰能肯定林奈將「金色之馬」(Chrysippus)做為樺斑蝶的種名時,沒有一點文學想像呢?


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就是想知道十萬個植物的為什麼!解開植物生長之謎的駭客兼翻譯——蔡宜芳專訪

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・2022/04/06 ・3848字 ・閱讀時間約 8 分鐘

本文由 台灣萊雅L’Oréal Taiwan 為慶祝「台灣傑出女科學家獎」15周年而規劃,泛科學企劃執行。

2018 年「台灣傑出女科學家獎」傑出獎第十一屆傑出獎得主

  • 中研院分子生物研究所特聘研究員蔡宜芳,畢業自台灣大學植物系,在美國卡內基美隆大學(Carnegie Mellon University, CMU)取得博士,後於加州大學聖地牙哥分校(University of California, San Diego, UCSD)進行博士後研究,研究專長為植物分子生物學。主要從事細胞膜蛋白的功能研究,在硝酸鹽轉運蛋白研究領域有卓越貢獻。2021 年蔡宜芳特聘研究員榮獲美國國家科學院(National Academy of Sciences, NAS)外籍院士(international members)。

如果妳撿到蔡宜芳掉的手機,可能很難立即知道失主是誰,甚至有點摸不著頭緒:因為她手機裡超過 80% 的照片,都是植物。為何會選擇植物作為研究領域?身為中研院分子生物研究所特聘研究員,在植物分子生物學領域貢獻卓著的她卻說,這個決定其實「不太科學」,因為起心動念是自己「真的很喜歡植物」。

因為喜歡所以好奇,因為好奇而想要知道更多:許多 love story 都是這樣開始的,而研究領域的開展又何嘗不是一場超浪漫故事呢?也因為一般人都不夠認識植物,聽不懂植物的細語呢喃,更需要蔡宜芳這般熱愛植物的科學家,擔任植物駭客兼翻譯,讓不辨菽麥者也能偷聽花開的聲音。

故事,從一株異變的阿拉伯芥開始說起。

植物對於氮肥的攝取機制與調控方法正是蔡宜芳的研究主題。圖/劉志恒攝影

分子生物學突破:發現植物吸收硝酸鹽的關鍵蛋白 CHL1

上世紀 50 年代起的「綠色革命」,大幅提升了糧食生產量,餵飽了激增的地球人口,「氮肥」在其中功不可沒。它對植物開花結果至關重要,然而植物透過什麼機制攝取氮肥?如何調控才能更有效地吸收?蔡宜芳研究的正是其中的分子機制。

氮,是生物存活的重要元素;從推動光合作用的葉綠素、各種代謝反應的酵素,到與遺傳相關的核酸中,都有氮的存在。但對植物來說,要取得氮元素卻出乎意料地困難;大氣的組成中近五分之四為氮氣,但是除了藉由少數有固氮能力的微生物以外,植物只能使用在土壤中非常少量的氮源,吸收的型態有「氨鹽」與「硝酸鹽」,其中又以硝酸鹽為主。

但是,硝酸鹽是帶電離子,無法自行通過脂質構成的細胞膜,那到底植物如何利用硝酸鹽呢?為了解開這個長年來的謎題,蔡宜芳將目光投向一棵無法正常吸收硝酸鹽的阿拉伯芥突變株,並利用當時最新發展出來的分子生物技術,試圖找到出關鍵基因。蔡宜芳表示,這個無法正常吸收硝酸鹽的突變株,在她約 10 歲時就被荷蘭研究者發現,這麼多年來在傳統技術底下被研究得相當透徹;卻直到她開始進行博士後研究,伴隨植物分子生物相關技術發展,才有方法找到關鍵的轉運蛋白。

這樣的研究自然充滿了挑戰,因為新技術還不穩固,就連實驗室老闆都曾勸她放棄。不願投降的她,決定一邊持續研究氮代謝,一邊到其他研究室學細胞膜研究的新技術,1994 年,蔡宜芳從美國回到台灣,持續研究進一步發現, 位在植物細胞膜上的 CHL1 硝酸鹽轉運蛋白,除了作為硝酸鹽的「搬運工」,還有其他異想不到的功能。在你我的印象當中,植物是被動的吸收養分:但其實當土壤中的的硝酸鹽變化時,植物會主動改變硝酸鹽的運作模式,這就是蔡宜芳團隊在 2003 年的重大發現。運作模式的改變正來自於 CHL1 蛋白的磷酸化轉換,因此 CHL1 蛋白也具備作為「傳令兵」的功能。透過 CHL1,植物便能感應周圍的硝酸鹽濃度,幫助植物調控基因表現,以便能更有效率地利用硝酸鹽。

掌握硝酸鹽吸收的調控,在農業領域十分有發展潛力,蔡宜芳的研究進一步轉向,對接實際應用,期盼為農業的永續未來提供新解方。除了 CHL1硝酸鹽轉運蛋白的機制外,她也針對阿拉伯芥如何吸收與輸送硝酸鹽到不同組織的分子機制展開探索。近期更研究探討是否能以育種或基因調控的方式,增進植物吸收硝酸鹽的效率。由於硝酸鹽非常容易在環境中流失,因此多數的氮肥施放到田間後,植物也往往吸收不了;如果可以改善植物的吸收效率,就能減少施肥的浪費,連帶減少製造氮肥耗用的能源,也讓農作物長得更好。

好消息是,透過基因調控,蔡宜芳團隊已經在阿拉伯芥、菸草及水稻上實驗成功,並取得相關專利,期待未來將授權給生物科技公司進行下一步。

培養科學研究必備品:好奇心、科學思辯與毅力

蔡宜芳從事研究的初衷是因為對植物的喜愛與好奇心,對她來說和植物有關的十萬個為什麼,猶如始終永遠拼不完的大型拼圖,從小時候就在蔡宜芳的心中佔據了重要位子,於是她「追根究柢」(如字面上意義),想靠自己解開植物現象背後的秘密。

人們對自己不了解又無法回嘴的植物充滿了誤解,往往覺得植物跟動物一點也不同,然而在蔡宜芳看來絕非如此,她表示,已經有研究發現,當我們這些動物咬下蔬菜的瞬間,植物裡頭負責傳導的的鈣離子就會產生變化。「大家都覺得植物不會動不會叫,但其實植物是有感知的。」蔡宜芳表示,植物其實都知道,只是用我們不懂的方式在表達,要靠研究才能一句一句地破解植物的密語。

圖/劉志恒攝影

當然研究也不能自己埋頭苦幹,交流非常重要。蔡宜芳擔任植物學期刊 《Plant Physiology》 編輯多年,但回憶起剛建立獨立實驗室的階段,面對那麼多來自審稿人的刁鑽問題,當時的自己也難免生氣。一旦轉換身份成為審稿人,被審的經驗也讓她更明白審查論文時該注意的重點,一來一往的思辨與答辯,反而讓她覺得很好玩。

「我自己有個突破,是因為被質疑的時候很生氣,可是不能光氣,也要想辦法解決。就在生氣的時候,想出來的方法,最後變成我們實驗室很新的工具。」而她也認為自己在替《Nature》等重要期刊審稿時,認真地給出言之有物的評論,幫她累積了領域內的信譽,才讓期刊編輯的位置找到了她。

蔡宜芳曾擔任植物學期刊《Plant Physiology》編輯。圖/《Plant Physiology》網頁截圖

像投稿審稿這般來回思辨的訓練,對科學家的養成非常重要,然而蔡宜芳觀察,科學思辨在台灣教育裡比較缺乏。她舉例,在美國課堂上,老師會要學生先讀一篇論文,接下來整堂課則要學生批評論文有什麼問題。「我們在台灣被訓練的人,都會把 paper 當作傳世經書在讀,讀懂它就覺得很開心了——要去批評它,我們真的沒有習慣。」蔡宜芳坦言那過程對她來說曾經非常痛苦,但會痛就代表該變。

她就此改變了思路:面對知識,蔡宜芳要求自己不僅要讀懂,還要有餘力批評它,說出對、錯在哪裡。蔡宜芳認為,科學就是得永遠抱持著質疑的態度,在不疑處有疑,才能找到真正的答案。「在我自己的實驗室裡面,我也一直在逼學生要去思考」。

蔡宜芳在實驗室中,會不斷要求學生思考、批判。圖/劉志恒攝影

而除了好奇心及思辨能力之外,蔡宜芳認為「毅力」也是科學家在科學界持續前進的重要特質。經驗告訴她,在科學研究中遇見失敗比遇見成功的次數多太多了,革命十次稀鬆平常,如何二十次甚至三十次之後還能繼續往前走?那絕對需要強大的毅力來抗壓才行。

說到壓力,身為科學界的女性,蔡宜芳認為,自己的成長環境中,性別造成的影響並不大,以她所在的中研院分生所為例,研究人員性別比例很平均。但若深入細究,「無意識偏見」(unconscious bias)仍難以避免。她以自己帶過的學生為例,生科領域在大學時期男女比例大約是各半,但隨著碩士、博士一路往上,男性的比例逐漸多於女性。因為許多女學生在面臨職涯選擇的時候,往往會被迫以家庭或是男性伴侶的事業為優先,這種狀況回過頭來又讓部分老師覺得「教育女生有時會是浪費」,成為惡性循環。

榮獲過許多科學成就獎項的她,時常是唯一獲獎的女性,而就在接受採訪不久前,她又獲頒一個獎項,直到頒獎當天的照片寄回到所上,「一片黑西裝裡面,就我穿黃色!」她笑道。所上第五屆台灣女科學家傑出獎得主鍾邦柱老師看到照片時,也對她苦笑說:「哎,革命尚未成功,同志仍需努力。」

「先不要去想會有這個東西,做該做的事情。真正不平的時候,不要安靜不講。」儘管環境仍待改變,蔡宜芳建議女科學人自己先跨出一步,就如同她自己一路走來的態度。

一株莫名異變的阿拉伯芥,遇上一位不放棄的科學家兼植物迷,造就了改變農業、甚至是整體生態未來的契機。如果妳的手機也跟蔡宜芳一樣,裝的幾乎全是自己感興趣、想研究的東西的照片,請別質疑自己是不是怪怪的,或許妳也將靠著研究,改變世界,這是我能想到最浪漫的事了。

台灣傑出女科學家獎邁入第 15 年,台灣萊雅鼓勵女性追求科學夢想,讓科學領域能兩性均衡參與和貢獻。想成為科學家嗎?妳絕對可以!傑出學姊們在這裡跟妳說:YES!:https://towis.loreal.com.tw/Video.php

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