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美國新總統川普該上的六堂科學課 (上)

鄭國威 Portnoy_96
・2016/10/28 ・3734字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 540 ・八年級

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11/9更新:美國人民已經做出選擇,川普當選第四十五任美國總統,本文標題隨之更改。

美國第四十五屆新總統。圖/By Gage Skidmore, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=17763607
美國第四十五屆新總統。圖/By Gage Skidmore, CC BY-SA 3.0, wikimedia commons.

編譯/鄭國威

總統通常不是科學家,但該不該有科學思維呢?自從開始經營 PanSci 之後,我才注意到美國的科學界在總統大選前都會積極地提出問題給總統候選人,要求表態回應。這次也不例外,包括民主黨的希拉蕊.柯林頓(Hillary Diane Rodham Clinton)、共和黨的唐納.川普(Donald John Trump)、綠黨的吉爾.史坦(Jill Ellen Stein)、以及自由人黨蓋瑞.強森(Gary Earl Johnson)都回應了 《美國科學人》(Scientific American )雜誌提出的 20 個科學治理問題

而雖然沒有直接替柯林頓背書,《美國科學人》卻史無前例地直接點名共和黨的川普(更新:也是總統當選人),認為他對科學毫不尊重的態度令人擔憂,基本上也等同於挺柯林頓了。除此之外,學術期刊《科學》另列出 6 門科學課,要下一任美國總統趕緊準備好,因為考驗就在眼前。其實這 6 門課也不是只是美國的問題,而是在台灣的我們也該密切注意的,這 6 門課如果要湊成六字訣,就是「疾」、「基」、「溢」、「痴」、「智」、「直」。很好背吧!在這篇我們就先來討論「疾」、「基」和「溢」!

第一堂課:疾疾,護法現身?

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圖/Pixabay

首先,「疾」指的就是「疾病」,而且是「疾速」演化的「疾病」。大家都知道,病原體病毒、細菌、真菌和寄生蟲等,無時無刻不在人、家畜、野生動物、樹木、農作物等宿主身上進行激烈的軍備競賽。壞消息是病原體的贏面比較大。這些病原體發展的速度有如猛踩油門,有時肇事逃逸無蹤、更可怕的是不時來個彎道超車,把宿主的防禦能力拋在後頭,成為我們身體裡的超級惡棍。像是大腸桿菌(Escherichia coli)可以在短短的 17 分鐘裡將自己的數量翻一番,我們開發新治療方法的速度實在看不到他們的尾燈。

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其實就像《全境擴散》這部超寫實電影中所描繪的,可以抵抗所有抗生素的超級細菌,以及從蝙蝠、禽類、豬傳來的致命流感病毒,很可能在不遠的將來引發全球大流行,殺死百萬人。細菌甚至可以通過稱為「基因水平轉移」(horizontal gene transfer)的過程來與其他細菌交易基因,加速擴散抗藥性。在美國,每年有兩百萬人感染不怕抗生素的細菌,其中約 23000 人會因此喪生。

世界衛生組織 WHO 則估計,在 2015 年,有 58 萬個病例對兩種最強大的結核病用藥產生抗藥性,而瘧疾、愛滋病毒和其他重大疾病的抗藥性增加,更會嚴重打擊目前控制疫情蔓延的手段。而近年驟然躍上檯面的新威脅,如茲卡病毒跟伊波拉病毒,也會以我們難以預測的方式突襲。最後,有時候為了開發療法,科學家也得與危險的病原體共處,甚至透過基因工程創造新種,但如果意外發生或病原體故意被釋出,也可能造成難以想像的後果。(延伸閱讀:〈科學期刊該描述科學家是如何製造致命感冒病毒嗎?〉、〈科學家公布致命禽流感病毒株研究細節〉)

疾病沒有疆界,《科學》認為美國需要做好國際合作與協調的準備。疾病監測系統、診斷跟治療的工具都需要改進,但要找到金援來做這些事很難。政策要能確保研究致命病原體能在安全的環境,也別因為太過擔心而使必要的研究停擺。下一任美國總統還需要實現 2015 年推出的國家打擊抗藥性細菌行動計劃,以遏制醫療業和農業濫用抗生素。新政府也必須提供製藥公司開發新抗生素的誘因,來取代無效的藥物。

新總統川普,這就是你的第一堂課。

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第二堂課:「基」不可失

「基」指的是「基因編輯」,也就是已經火速成為美劇主題的 C.R.I.S.P.R.基因編輯技術。這種技術可以更簡單、快速、便宜的方式來改變任何生物體的 DNA。

螢幕快照 2016-10-27 上午2.13.09
圖/Netflix 的漫威戲劇《盧克凱吉》。

CRISPR 技術除了對基礎研究是有用的工具以外,更能用來治療人類遺傳性疾病、創造產量更高的抗病蟲害農作物跟牲畜。但,就跟基因改造一樣,CRISPR 也可能引發倫理和監管問題。這項技術讓我們得以修改精子、卵子、與人類胚胎的基因,這意味著改變將傳遞給後代。而且,透過所謂的基因驅動(gene drive),CRISPR可以用於永久地改變整個物種的基因組,藉此改變其演化路徑和生態角色,甚至將其徹底終結。舉例來說,基因驅動可以幫瀕危物種提振繁殖能力,破壞雜草得以抵抗除草劑的防禦能力,或使攜帶疾病的病媒蚊滅絕

下一任美國總統要接招的就是:如同曾經高度爭議的胚胎研究,政府是否應該資助為了研究而做的人類胚胎基因編輯呢?要是有人用 CRISPR 來使嬰兒免於已知的遺傳缺陷,甚至增強這些嬰兒的特定能力,如更好的夜視能力或能夠投出更強的球的臂力,那該怎麼辦呢?美國隊長或金剛狼離我們實在不遠,下一任總統要面對的爭議還有,到底該不該用規範基改的方式來規範 CRISPR?美國農業部今年發表過意見,認為 CRISPR 技術修改過的農作物 DNA 不來自其他生物,因此不受基改作物相關規範。而像是基因驅動的相關計畫(滅絕病媒蚊之類的)又該如何管理呢?新總統川普,開始做功課吧!

第三堂課:溢、溢出來啦!!!

紐約時報今年九月針對海平面上升淹沒海岸的專題報導 http://www.nytimes.com/2016/09/04/science/flooding-of-coast-caused-by-global-warming-has-already-begun.html?_r=0
《紐約時報》今(2016)年九月針對海平面上升淹沒美國海岸的專題報導

是的,雖然並不像是地震跟颱風那麼激烈,但海平面上升淹沒海岸並不是可以輕忽之事。隨著全球暖化,海洋每年平均升高 3.2 公分,從 1993 年以來大概高了約一台 iPhone 5 這樣的高度。很多人其實不理解為何會這樣,其實原因很簡單,40% 的升高是因為海水溫度提高,遇熱膨漲,其餘則是由於融化的高山冰川、面積越來越小的格陵蘭島跟南極冰蓋。如果目前的趨勢持續下去,本世紀結束前,海水高度將上升 150 公分以上。

然而海平面上升這回事不是整整齊齊地,像往水盆裡加水一樣單純。基於不同區域的地質、洋流、以及超大冰蓋融化產生的引力改變,大海的上升其實不均勻。以美國來說,美國東海岸因為海水上升而氾濫的風險比其他地方來得高,有些地方如馬里蘭州、卡羅萊納州,就跟台灣的雲林彰化屏東一帶類似,因為抽取地下水更加劇了地面沉降。另外,大西洋洋流的減弱,也會讓海水更朝陸地晃動,最後,這些力量使得東海岸的海平面以全球平均兩倍的速度在上升,而在維吉尼亞州則是更嚇人的三倍速。這也是 2016 年 9 月《紐約時報》專題報導的主題。

這個議題,無獨有偶地,獲得了終於成為影帝的李奧納多關注,他與國家地理頻道合作推出的紀錄片:《洪水來臨前》,近期也將上映。

由於將近 40% 的美國總人口居住在海岸附近,許多基礎設施,包括公路、鐵路、港口、軍事基地、能源設施跟管線、水廠和污水處理廠都離海岸線很近,這代表美國要花上數十億美元來保護或更換這些設施。目前,在海平面上升的熱點,像是維吉尼亞的漢普頓路與佛羅里達的邁阿密海灘,鄰近的社區即使在陽光明媚的日子也會遇上潮汐洪水,讓交通堵塞,使草坪死亡,金屬器械遭腐蝕。像是濕地和海草床等有助於保護海岸線免於風暴、同時繁殖重要經濟魚類的生態系統,也都被淹沒。內陸地區也會受創,因為暴風雨帶來的影響將因此更深入內陸地區。

對下一任美國總統來說,其實溫室氣體也都排了,海平面一定會升高,所以重點是政府怎樣幫助社區準備跟調適,聯邦等級的政策制定者要避免跟州政府重複做同樣的事情,或甚至陷入誰該做啥誰不該做啥的拉鋸戰。要確認指揮體系,決定誰來決定何時社區應該防禦,何時該撤守。政府該資助什麼樣的氣候與調適研究,例如如果地方規劃者能夠透過研究更明白格陵蘭島跟南極西部冰蓋融化的情形,會對海平面上升帶來什麼影響,就能降低規劃未來的不確定性。當然,還有我們到底該如何減少溫室氣體的排放,畢竟這才是推動海平面上升的源頭。這肯定是總統要好好與全球領袖共同協商的啦~


以上就是《科學》期刊建議下一任美國總統要補的六門課中的三門,雖然我們不是美國總統,也可以問問我們自己面對這些爭議跟挑戰,會如何下判斷,做決策,當台灣自己要處理這些問題時(其實現在就該處理了),我們也才能對政治人物的做法有建設性的回應,負起公民之責。另外三門課——「痴」、「智」、「直」——同樣重要,而且同樣與我們密切相關,咱們下篇繼續聊。


  • 《科學》也用簡單的影片來總結這六堂課,直接點擊觀看!

 

原始報導:David Malakoff & Jeffrey Mervis, Science lessons for the next president, Science, 2016.10.20.

文章難易度
鄭國威 Portnoy_96
247 篇文章 ・ 1180 位粉絲
是那種小時候很喜歡看科學讀物,以為自己會成為科學家,但是長大之後因為數理太爛,所以早早放棄科學夢的無數人其中之一。怎知長大後竟然因為諸般因由而重拾科學,與夥伴共同創立泛科學。現為泛科知識公司的知識長。

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民眾黨是未來台灣政治的樞紐?
林澤民_96
・2024/01/30 ・3382字 ・閱讀時間約 7 分鐘

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一、前言

選後的立法院三黨不過半,但民眾黨有八席不分區立委,足以與民進黨或國民黨結成多數聯盟,勢將在國會居於樞紐地位。無獨有偶的是:民眾黨主席柯文哲在總統大選得到 26.5% 的選票,屈居第三,但因其獲得部分藍、綠選民的支持,在選民偏好順序組態的基礎上,它卻也同樣地居於樞紐地位。這個地位,將足以讓柯文哲及民眾黨在選後的台灣政壇持續激盪。

二、柯文哲是「孔多塞贏家」?

這次總統大選,誰能脫穎而出並不是一個特別令人殷盼的問題,更值得關心的問題是藍白綠「三跤㧣」在選民偏好順序組態中的消長。台灣總統大選採多數決選制,多數決選制英文叫 first-past-the-post(FPTP),簡單來講就是票多的贏,票少的輸。在 10 月中藍白合破局之後,賴蕭配會贏已經沒有懸念,但這只是選制定規之下的結果,換了另一個選制,同樣的選情可能就會險象環生。

從另一個角度想:選制是人為的,而選情反映的是社會現實。政治學者都知道天下沒有十全十美的選制;既定的選制推出了一位總統,並不代表選情的張力就會成為過眼雲煙。當三股社會勢力在制度的帷幕後繼續激盪,台灣政治將無法因新總統的誕生而趨於穩定。

圖/作者自製

如果在「三跤㧣」選舉之下,選情的激盪從候選人的得票多少看不出來,那要從哪裡看?政治學提供的一個方法是把候選人配對 PK,看是否有一位候選人能在所有的 PK 中取勝。這樣的候選人並不一定存在,如果不存在,那代表有 A 與 B 配對 A 勝,B 與 C 配對 B 勝,C 與 A 配對 C 勝的 A>B>C>A 的情形。這種情形,一般叫做「循環多數」(cyclical majorities),是 18 世紀法國學者孔多塞(Nicolas de Condorcet)首先提出。循環多數的存在意涵選舉結果隱藏了政治動盪。

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另一方面,如果有一位候選人能在配對 PK 時擊敗所有的其他候選人,這樣的候選人稱作「孔多塞贏家」(Condorcet winner),而在配對 PK 時均被擊敗的候選人則稱作「孔多塞輸家」(Condorcet loser)。三角嘟的選舉若無循環多數,則一定會有孔多塞贏家和孔多塞輸家,然而孔多塞贏家不一定即是多數決選制中贏得選舉的候選人,而多數決選制中贏得選舉的候選人卻可能是孔多塞輸家。

如果多數決選制中贏得選舉的候選人不是孔多塞贏家,那與循環多數一樣,意涵選後政治將不會穩定。

那麼,台灣這次總統大選,有沒有孔多塞贏家?如果有,是多數決選制之下當選的賴清德嗎?我根據戴立安先生調查規劃的《美麗島電子報》追蹤民調第 109 波(1 月 11 日至 12 日),也是選前最後民調的估計,得到的結果令人驚訝:得票墊後的柯文哲很可能是孔多塞贏家,而得票最多的賴清德很可能是孔多塞輸家。果然如此,那白色力量將會持續地激盪台灣政治!

我之前根據美麗島封關前第 101 波估計,侯友宜可能是孔多塞贏家,而賴清德是孔多塞輸家。現在得到不同的結果,顯示了封關期間的三股政治力量的消長。本來藍營期望的棄保不但沒有發生,而且柯文哲選前之夜在凱道浩大的造勢活動,還震驚了藍綠陣營。民調樣本估計出的孔多塞贏家本來就不準確,但短期內的改變,很可能反映了選情的激盪,甚至可能反映了循環多數的存在。

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三、如何從民調樣本估計孔多塞贏家

根據這波民調,總樣本 N=1001 位受訪者中,如果當時投票,會支持賴清德的受訪者共 355 人,佔 35.4%;支持侯友宜的受訪者共 247 人,佔 24.7%。支持柯文哲的受訪者共 200 人,佔 19.9%。

美麗島民調續問「最不希望誰當總統,也絕對不會投給他的候選人」,在會投票給三組候選人的 802 位支持者中,一共有 572 位對這個問題給予了明確的回答。《美麗島電子報》在其網站提供了交叉表如圖:

根據這個交叉表,我們可以估計每一位明確回答了續問的受訪者對三組候選人的偏好順序,然後再依這 572 人的偏好順序組態來判定在兩兩 PK 的情形下,候選人之間的輸贏如何。我得到的結果是:

  • 柯文哲 PK 賴清德:311 > 261(54.4% v. 45.6%)
  • 柯文哲 PK 侯友宜:287 > 285(50.2% v. 49.8%)
  • 侯友宜 PK 賴清德:293 > 279(51.2% v. 48.8%)

所以柯文哲是孔多塞贏家,賴清德是孔多塞輸家。當然我們如果考慮抽樣誤差(4.1%),除了柯文哲勝出賴清德具有統計顯著性之外,其他兩組配對可說難分難解。但在這 N=572 的小樣本中,三位候選人的得票率分別是:賴清德 40%,侯友宜 33%,柯文哲 27%,與選舉實際結果幾乎一模一樣。至少在這個反映了選舉結果的樣本中,柯文哲是孔多塞贏家。依多數決選制,孔多塞輸家賴清德當選。

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不過以上的分析有一個問題:各陣營的支持者中,有不少人無法明確回答「最不希望看到誰當總統,也絕對不會投給他做總統」的候選人。最嚴重的是賴清德的支持者,其「無反應率」(nonresponse rate)高達 34.5%。相對而言,侯友宜、柯文哲的支持者則分別只有 24.1%、23.8% 無法明確回答。為什麼賴的支持者有較多人無法指認最討厭的候選人?一個假設是因為藍、白性質相近,對許多綠營選民而言,其候選人的討厭程度可能難分軒輊。反過來說,藍、白陣營的選民大多數會最討厭綠營候選人,因此指認較無困難。無論如何,把無法明確回答偏好順序的受訪者歸為「遺失值」(missing value)而棄置不用總不是很恰當的做法,在這裡尤其可能會造成賴清德支持者數目的低估。

補救的辦法之一是在「無法明確回答等於無法區別」的假設下,把「遺失值」平分給投票對象之外的其他兩位候選人,也就是假設他們各有 1/2 的機會是無反應受訪者最討厭的候選人。這樣處理的結果,得到

  • 柯文哲 PK 賴清德:389 > 413(48.5% v. 51.5%)
  • 柯文哲 PK 侯友宜:396 > 406(49.4% v. 50.6%)
  • 侯友宜 PK 賴清德:376 > 426(46.9% v. 53.1%)

此時賴清德是孔多塞贏家,而柯文哲是孔多塞輸家。在這 N=802 的樣本中,三位候選人的得票率分別是:賴清德 44%,侯友宜 31%,柯文哲 25%。雖然依多數決選制,孔多塞贏家賴清德當選,但賴的得票率超過實際選舉結果(40%)。用無實證的假設來填補遺失值,反而造成賴清德支持者數目的高估。

如果擔心「無法明確回答等於無法區別」的假設太勉強,補救的辦法之二是把「遺失值」依有反應受訪者選擇最討厭對象的同樣比例,分給投票對象之外的其他兩位候選人。這樣處理的結果,得到

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  • 柯文哲 PK 賴清德:409 > 393(51.0% v. 49.0%)
  • 柯文哲 PK 侯友宜:407 > 395(50.8% v. 49.2%)
  • 侯友宜 PK 賴清德:417 > 385(52.0% v. 48.0%)

此時柯文哲又是孔多塞贏家,而賴清德又是孔多塞輸家了。這個樣本也是 N=802,三位候選人的得票率分別是:賴清德 44%,侯友宜 31%,柯文哲 25%,與上面的結果一樣。

以上三種無反應處理方法都不盡完美。第一種把無反應直接當遺失值丟棄,看似最不可取。然而縮小的樣本裡,三位候選人的支持度與實際選舉結果幾乎完全一致。後兩種以不同的假設補足了遺失值,但卻過度膨脹了賴清德的支持度。如果以樣本中候選人支持度與實際結果的比較來判斷遺失值處理方法的效度,我們不能排斥第一種方法及其結果。

無論如何,在缺乏完全資訊的情況下,我們發現的確有可能多數決輸家柯文哲是孔多塞贏家,而多數決贏家賴清德是孔多塞輸家。因為配對 PK 結果缺乏統計顯著性,我們甚至不能排除循環多數的存在。此後四年,多數決選制產生的總統能否在三角嘟力量的激盪下有效維持政治穩定,值得我們持續觀察。

四、結語

柯文哲之所以可以是孔多塞贏家,是因為藍綠選民傾向於最不希望對方的候選人當總統。而白營的中間偏藍位置,讓柯文哲與賴清德 PK 時,能夠得到大多數藍營選民的奧援而勝出。同樣的,當他與侯友宜 PK 時,他也能夠得到一部份綠營選民的奧援。只要他的支持者足夠,他也能夠勝出。反過來看,當賴清德與侯友宜 PK 時,除非他的基本盤夠大,否則從白營得到的奧援不一定足夠讓他勝出。民調 N=572 的樣本中,賴清德得 40%,侯友宜得 33%,柯文哲得 27%。由於柯的支持者討厭賴清德(52.5%)遠遠超過討厭侯友宜(23.7%),賴雖然基本盤較大,能夠從白營得到的奧援卻不多。而侯雖基本盤較小,卻有足夠的奧援。柯文哲之所以成為孔多塞贏家,賴清德之所以成為孔多塞輸家,都是這些因素的數學結果。

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資料來源

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林澤民_96
37 篇文章 ・ 239 位粉絲
台大電機系畢業,美國明尼蘇達大學政治學博士, 現任教於美國德州大學奧斯汀校區政府系。 林教授每年均參與中央研究院政治學研究所及政大選研中心 「政治學計量方法研習營」(Institute for Political Methodology)的教學工作, 並每兩年5-6月在台大政治系開授「理性行為分析專論」密集課程。 林教授的中文部落格多為文學、藝術、政治、社會、及文化評論。

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人類有可能扮演上帝嗎?喬治.丘奇的基因科學之夢(下)——《未來的造物者》
臉譜出版_96
・2023/11/13 ・4303字 ・閱讀時間約 8 分鐘

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人類改良

二○一三年,「去滅絕」觀念在集結分子生物學者、環保主義者與記者的 TED x 去滅絕研討會上廣受接納,與會者討論了讓長毛象、袋狼(Tasmanian tiger)等物種起死回生的可能性。布蘭特在會上發表了一場引人深思的演說,論及生物多樣性的喪失,以及利用丘奇的科技再次賦予滅絕動物生命的機會。他藉著研討會與 TED 平臺推出「基因重現及復原計畫」(Revive and Restore),旨在調查生物滅絕的原因、保存生物學與遺傳上的多樣性,並且應用生物科技修復我們的生態系統。

布蘭特的 TED 演講大受好評,同時卻也令許多人又驚又怒,一些科學家、環保主義者聽到布蘭特想讓滅絕已久的生物死而復生,不禁感到十分驚恐。這可不僅是複製現存的動物那麼簡單——也不是在複製曾經生存在地球上的動物——而是模糊了現存與滅絕動物之間原本分明的壁壘。況且,丘奇也表明自己不僅對長毛象與鴿子感興趣,還想拿尼安德塔人(Neanderthal)的 DNA 來做實驗——他不僅想復活其他動物,甚至想改良人類。

尼安德塔人。圖/wikimedia

你也許和過去的科學家一樣,認為尼安德塔人是原始的次人類物種,基本上就是粗獷、野蠻版的人類。不過從近期的研究看來,尼安德塔人其實十分聰明,他們不僅建造了有組織的文明,以物種而言也十分成功,存活了二十五萬年。(作為對比,研究者認為最古老的智人〔Homo sapiens〕生存於三十萬年前的地球。)尼安德塔人的身體能有效保溫,因此能在嚴酷的環境生存,而且他們非常強壯——這部分倒是符合人們對他們的刻板印象——卻也擁有良好的精細肌動技能(fine motor skills),能夠做到精細的動作。若製作智人與尼安德塔人(Homo neanderthalensis)的雜交種,或許就能創造較健壯的人類物種,這種新尼安德塔人可能可以面對現代的氣候變遷難題與極端天氣事件,也比較有可能在遷徙至全新環境時存活下來。

目前已經有人定序歐洲與亞洲出土的幾組尼安德塔人化石基因體,接下來科學家便能小片段分析與合成此基因體,在人類幹細胞中拼組出正確的尼安德塔人 DNA 序列,如此一來,理論上就能做出尼安德塔人複製體了。我們來聽聽丘奇的說明吧:

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你會先從成年人類的幹細胞基因體著手,逐步反向操作回推至尼安德塔人基因體,或者是合理程度上相近的基因體。這些幹細胞可以生產組織與細胞。假如未來社會接受複製動物的觀念,也重視真正的人類多樣性,那甚至能將完整的尼安德塔人複製出來。

出生於現代的尼安德塔人當然會面臨許多挑戰,舉例而言,典型的西方人飲食多為乳製品、精緻穀物製品與加工食品,即使是鐵胃的尼安德塔人可能也無法消化塔可鐘(Taco Bell)的起司玉米片多力多滋瘋狂塔可餅——你如果沒吃過,可以把它想像為多力多滋做成的塔可餅,裡頭包著調味過的廉價絞肉與抗結劑做成的切達起司混合物。尼安德塔人再怎麼健壯,兩份塔可餅下肚後,他們——還有他們的史前消化系統——想必也會舉旗投降。

塔可鐘的起司玉米片多力多滋瘋狂塔可餅。圖/Taco Bell

你或許認為復活尼安德塔人這種想法糟糕至極,那如果我們單純借用幾段尼安德塔人基因,稍微修改人類自己的身體呢?你想想看,尼安德塔人可是沒有乳糜瀉(celiac disease)這種疾病,不會像現代一些人一樣對麩質過敏而導致身體疼痛。他們的免疫反應與我們不同,研究者也許能藉助尼安德塔人免疫系統,找出根治類風溼關節炎(rheumatoid arthritis)、多發性硬化症(multiple sclerosis)與克隆氏症(Crohn’s disease)等自體免疫疾病的方法。此外,尼安德塔人的骨骼非常堅硬,我們也許能借用骨骼密度相關的基因,用以治療數億女性在逐漸老化時不得不面對的骨質疏鬆問題。

***

你也許會覺得混合尼安德塔人與智人基因並讓代理孕母生下這樣的融合生物,聽起來完全就是恐怖片或反烏托邦科幻小說的劇情——沒錯,許多虛構作品的確探討了類似的議題,而在大部分故事中,人類試圖改變上帝偉大的計畫時,往往會招致災難。這類作品包括:H.G.威爾斯(H. G. Wells)的《攔截人魔島》(The Island of Dr. Moreau,一八九六)、阿道斯.赫胥黎(Aldous Huxley)的《美麗新世界》(Brave New World,一九三一)、法蘭克.赫伯特(Frank Herbert)的《沙丘》(Dune,一九六五)、娥蘇拉.勒瑰恩(Ursula Le Guin)的《黑暗的左手》(The Left Hand of Darkness,一九六九)、南希.克雷斯(Nancy Kress)的《西班牙乞丐》(Beggars in Spain,一九九一),以及理查.摩根(Richard Morgan)的《碳變》(Altered Carbon,二○○二)。這同時也是《星艦迷航記》(Star Trek)與漫威(Marvel)X戰警(X-Men)系列頻頻討論的議題,後者的反派角色萬磁王(Magneto)甚至打算「讓智人臣服於變種人!」。

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綜觀歷史,無論是科學或社會都不樂見任何人扮演上帝,甚至是談論扮演上帝相關的議題。瑪麗.雪萊僅僅是撰寫了關於怪物的故事——並不是創造出真正的怪物——就因為故事太具顛覆性而不敢以本名出版作品,以免政府剝奪她扶養孩子的權利。

桃莉羊被複製出來時引起許多恐慌。圖/giphy

桃莉羊成功複製出來時,全球各地無數人召開了緊急會議與記者會,幾乎無人注意到桃莉羊計畫明文道出的宗旨:增進我們對生物發育過程中細胞變化的瞭解。人們迅速做出了極端負面的反應,密蘇里大學聖路易斯分校(University of Missouri in St. Louis)醫學倫理學者隆納.孟松(Ronald Munson)博士對《紐約時報》表示:「精靈已經從神燈裡放出來了。」他接著質問道:下一步會是什麼,難道要用十字架上的一滴血把耶穌基督也複製出來?波士頓大學(Boston University)公共衛生學院公衛法律系主任喬治.安納斯(George Annas)教授也對生物學與遺傳學界表示譴責。「正確的反應該是驚恐才對。」他說道,並聲稱按邏輯推演,下一步想必就是複製人類了。「父母並沒有權利收集孩子的細胞,做出那個孩子的複製品。大眾對於複製人的反對聲浪是對的。」蘇格蘭教會甚至正式頒布教令,要求聯合國通過具約束力的禁令,禁止複製生物行為。該教會引用《舊約》的《耶利米書》(Jeremiah)1:4-5,表明人類不可取代上帝:「耶和華……〔說〕:『我未將你造在腹中,我已曉得你;你未出母胎,我已分別你為聖。』」美國總統比爾.柯林頓特地舉辦一場活動並安排電視轉播,在活動上宣布禁止聯邦政府提供經費給任何複製人類相關的研究計畫。

CNN與《時代》(Time)雜誌在一九九七年三月一日發表的調查結果顯示,多數美國人突然對核轉置技術——生物複製技術之一——產生了明確的意見。現在說來你也許會覺得難以置信,不過在桃莉羊誕生前,那些人大多從未花心思想過複製生物議題,也從沒思考過核轉置技術相關的問題。那份調查中,三分之一填答者表示他們為桃莉羊的存在深感不安,甚至願意參加反對生物複製的公眾示威與抗議。在桃莉羊問世將近二十五年後的今日,我們獲得了重要的知識、新生物科技,以及對生命運作模式更廣泛的理解。地球可還沒被惡魔複製羊攻占呢。多虧了桃莉羊,科學家開始複製成人的幹細胞,進而創造出人工「誘導性多功能幹細胞」(induced pluripotent stem cell,iPSC),並將之用於醫學研究。有了 iPSC 之後,利用胚胎做研究的需求減少了,多少消弭了胚胎研究多年來引起的倫理疑慮。研究者能用 iPSC 研究老化過程——並且首次將成年細胞再程序化,表現出年輕細胞的特性。這類研究開啟了新一道大門:人類也許能使用各種幹細胞療法治療疾病,畢竟解藥若出自病人自身的遺傳密碼,那就不可能受免疫系統排斥了。今天已經有許多再生醫學療法可用以治療血液相關疾病,其中包括白血病、淋巴癌(lymphoma)與多發性骨髓瘤(multiple myeloma),以及心衰竭等其他退行性疾病。

研究者能用 iPSC 研究老化過程——並且首次將成年細胞再程序化,表現出年輕細胞的特性。圖/giphy

要改變人們的信念與觀感往往要花費大量時間,而這也無可厚非——我們畢竟受數百年的著作與根深柢固的社會價值觀影響。科學家經常在無預警的情況下發表驚天動地的新發現,當我們面對這些挑戰現存思想的新聞時,自然會感到震驚、疑惑,甚至是焦慮,而有時連科學界內部人士也會感到不安。當丘奇的生物去滅絕想法廣泛傳開後,《科學人》(Scientific American)的編審委員會在二○一三年寫了一篇帶諷刺意味的譴責文章,主要論點是丘奇花在這份實驗性技術上的金錢,應該用在傳統保育行動上才對。丘奇自己也在《科學人》發表一篇文章反駁他們,在文中鎮定地說明讓滅絕生物復活的目的,並表示自己的計畫不是為了製作「絕種生物的完美活體複製品,也不是為了成為實驗室或動物園裡一次性的展演」。他解釋道,他的研究重點是探討我們能對現存生態系統做出的調整,以確保在人為環境變遷過後,人類仍能存活下去。

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截至二○二○年十二月,丘奇與他的哈佛研究團隊已逐步逼近他們複製長毛象的「巨大」目標了。亞洲象的基因體和長毛象約有百分之九十九.九六相似,然而剩下那百分之○.○四加總起來卻等同DNA序列當中的一百四十萬處差異。這些差異大多無關緊要,不過在我們寫這本書的目前為止,丘奇團隊已辨識出一千六百四十二段重要的不相似基因,仍須持續做研究才有可能複製出長毛象。團隊還在努力逐一設計、測試與微調他們在實驗室裡培養的細胞,希望能製作出正確的基因序列,讓類似長毛象的亞洲象得以存活下來。他們希望能用長毛象與亞洲象相似的基因作為基底,只不過這頭大象會擁有長毛象濃密的毛髮、適應嚴寒氣候的血紅素、積存多層脂肪的能力,以及其他優點,例如可讓鈉離子通透的細胞膜,這對長毛象適應冬季嚴苛環境大有幫助。在調整出正確的特性組合之後,研究團隊便能將這些改良版皮膚細胞注入幹細胞,做出活生生的(有點長毛的)長毛象。丘奇與德州企業家班恩.拉姆(Ben Lamm)在二○二一年九月成立了巨大公司(Colossal),專門支援他們的長毛象研究計畫。

假使成功製造出長毛象,這些二十一世紀版的長毛象將會居住在新的家園裡——一個靈感起源於小說家麥克.克萊頓(Michael Crichton)作品的新家,只不過這地方不會取名為侏儸紀公園,而會以更新世為名。更新世公園(Pleistocene Park,沒錯,真的是這個名字)是位於西伯利亞的實驗區,許多原生物種在多年工業化衝擊過後,終於得以重返這個自然保護區,在此再野化(rewild)的物種包括雅庫特馬、加拿大馬鹿、美洲野牛、犛牛等動物。若將修改版長毛象野放於此,就能看出大動物踩踏雪地與永凍土是否能改善氣候問題了。

——本文摘自《未來的造物者》,2023 年 11 月,臉譜出版,未經同意請勿轉載。

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臉譜出版有著多種樣貌—商業。文學。人文。科普。藝術。生活。希望每個人都能找到他要的書,每本書都能找到讀它的人,讀書可以僅是一種樂趣,甚或一個最尋常的生活習慣。

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美國新總統川普該上的六堂科學課 (上)
鄭國威 Portnoy_96
・2016/10/28 ・3734字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 540 ・八年級

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11/9更新:美國人民已經做出選擇,川普當選第四十五任美國總統,本文標題隨之更改。

美國第四十五屆新總統。圖/By Gage Skidmore, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=17763607
美國第四十五屆新總統。圖/By Gage Skidmore, CC BY-SA 3.0, wikimedia commons.

編譯/鄭國威

總統通常不是科學家,但該不該有科學思維呢?自從開始經營 PanSci 之後,我才注意到美國的科學界在總統大選前都會積極地提出問題給總統候選人,要求表態回應。這次也不例外,包括民主黨的希拉蕊.柯林頓(Hillary Diane Rodham Clinton)、共和黨的唐納.川普(Donald John Trump)、綠黨的吉爾.史坦(Jill Ellen Stein)、以及自由人黨蓋瑞.強森(Gary Earl Johnson)都回應了 《美國科學人》(Scientific American )雜誌提出的 20 個科學治理問題

而雖然沒有直接替柯林頓背書,《美國科學人》卻史無前例地直接點名共和黨的川普(更新:也是總統當選人),認為他對科學毫不尊重的態度令人擔憂,基本上也等同於挺柯林頓了。除此之外,學術期刊《科學》另列出 6 門科學課,要下一任美國總統趕緊準備好,因為考驗就在眼前。其實這 6 門課也不是只是美國的問題,而是在台灣的我們也該密切注意的,這 6 門課如果要湊成六字訣,就是「疾」、「基」、「溢」、「痴」、「智」、「直」。很好背吧!在這篇我們就先來討論「疾」、「基」和「溢」!

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第一堂課:疾疾,護法現身?

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圖/Pixabay

首先,「疾」指的就是「疾病」,而且是「疾速」演化的「疾病」。大家都知道,病原體病毒、細菌、真菌和寄生蟲等,無時無刻不在人、家畜、野生動物、樹木、農作物等宿主身上進行激烈的軍備競賽。壞消息是病原體的贏面比較大。這些病原體發展的速度有如猛踩油門,有時肇事逃逸無蹤、更可怕的是不時來個彎道超車,把宿主的防禦能力拋在後頭,成為我們身體裡的超級惡棍。像是大腸桿菌(Escherichia coli)可以在短短的 17 分鐘裡將自己的數量翻一番,我們開發新治療方法的速度實在看不到他們的尾燈。

其實就像《全境擴散》這部超寫實電影中所描繪的,可以抵抗所有抗生素的超級細菌,以及從蝙蝠、禽類、豬傳來的致命流感病毒,很可能在不遠的將來引發全球大流行,殺死百萬人。細菌甚至可以通過稱為「基因水平轉移」(horizontal gene transfer)的過程來與其他細菌交易基因,加速擴散抗藥性。在美國,每年有兩百萬人感染不怕抗生素的細菌,其中約 23000 人會因此喪生。

世界衛生組織 WHO 則估計,在 2015 年,有 58 萬個病例對兩種最強大的結核病用藥產生抗藥性,而瘧疾、愛滋病毒和其他重大疾病的抗藥性增加,更會嚴重打擊目前控制疫情蔓延的手段。而近年驟然躍上檯面的新威脅,如茲卡病毒跟伊波拉病毒,也會以我們難以預測的方式突襲。最後,有時候為了開發療法,科學家也得與危險的病原體共處,甚至透過基因工程創造新種,但如果意外發生或病原體故意被釋出,也可能造成難以想像的後果。(延伸閱讀:〈科學期刊該描述科學家是如何製造致命感冒病毒嗎?〉、〈科學家公布致命禽流感病毒株研究細節〉)

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疾病沒有疆界,《科學》認為美國需要做好國際合作與協調的準備。疾病監測系統、診斷跟治療的工具都需要改進,但要找到金援來做這些事很難。政策要能確保研究致命病原體能在安全的環境,也別因為太過擔心而使必要的研究停擺。下一任美國總統還需要實現 2015 年推出的國家打擊抗藥性細菌行動計劃,以遏制醫療業和農業濫用抗生素。新政府也必須提供製藥公司開發新抗生素的誘因,來取代無效的藥物。

新總統川普,這就是你的第一堂課。

第二堂課:「基」不可失

「基」指的是「基因編輯」,也就是已經火速成為美劇主題的 C.R.I.S.P.R.基因編輯技術。這種技術可以更簡單、快速、便宜的方式來改變任何生物體的 DNA。

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圖/Netflix 的漫威戲劇《盧克凱吉》。

CRISPR 技術除了對基礎研究是有用的工具以外,更能用來治療人類遺傳性疾病、創造產量更高的抗病蟲害農作物跟牲畜。但,就跟基因改造一樣,CRISPR 也可能引發倫理和監管問題。這項技術讓我們得以修改精子、卵子、與人類胚胎的基因,這意味著改變將傳遞給後代。而且,透過所謂的基因驅動(gene drive),CRISPR可以用於永久地改變整個物種的基因組,藉此改變其演化路徑和生態角色,甚至將其徹底終結。舉例來說,基因驅動可以幫瀕危物種提振繁殖能力,破壞雜草得以抵抗除草劑的防禦能力,或使攜帶疾病的病媒蚊滅絕

下一任美國總統要接招的就是:如同曾經高度爭議的胚胎研究,政府是否應該資助為了研究而做的人類胚胎基因編輯呢?要是有人用 CRISPR 來使嬰兒免於已知的遺傳缺陷,甚至增強這些嬰兒的特定能力,如更好的夜視能力或能夠投出更強的球的臂力,那該怎麼辦呢?美國隊長或金剛狼離我們實在不遠,下一任總統要面對的爭議還有,到底該不該用規範基改的方式來規範 CRISPR?美國農業部今年發表過意見,認為 CRISPR 技術修改過的農作物 DNA 不來自其他生物,因此不受基改作物相關規範。而像是基因驅動的相關計畫(滅絕病媒蚊之類的)又該如何管理呢?新總統川普,開始做功課吧!

第三堂課:溢、溢出來啦!!!

紐約時報今年九月針對海平面上升淹沒海岸的專題報導 http://www.nytimes.com/2016/09/04/science/flooding-of-coast-caused-by-global-warming-has-already-begun.html?_r=0
《紐約時報》今(2016)年九月針對海平面上升淹沒美國海岸的專題報導

是的,雖然並不像是地震跟颱風那麼激烈,但海平面上升淹沒海岸並不是可以輕忽之事。隨著全球暖化,海洋每年平均升高 3.2 公分,從 1993 年以來大概高了約一台 iPhone 5 這樣的高度。很多人其實不理解為何會這樣,其實原因很簡單,40% 的升高是因為海水溫度提高,遇熱膨漲,其餘則是由於融化的高山冰川、面積越來越小的格陵蘭島跟南極冰蓋。如果目前的趨勢持續下去,本世紀結束前,海水高度將上升 150 公分以上。

然而海平面上升這回事不是整整齊齊地,像往水盆裡加水一樣單純。基於不同區域的地質、洋流、以及超大冰蓋融化產生的引力改變,大海的上升其實不均勻。以美國來說,美國東海岸因為海水上升而氾濫的風險比其他地方來得高,有些地方如馬里蘭州、卡羅萊納州,就跟台灣的雲林彰化屏東一帶類似,因為抽取地下水更加劇了地面沉降。另外,大西洋洋流的減弱,也會讓海水更朝陸地晃動,最後,這些力量使得東海岸的海平面以全球平均兩倍的速度在上升,而在維吉尼亞州則是更嚇人的三倍速。這也是 2016 年 9 月《紐約時報》專題報導的主題。

這個議題,無獨有偶地,獲得了終於成為影帝的李奧納多關注,他與國家地理頻道合作推出的紀錄片:《洪水來臨前》,近期也將上映。

由於將近 40% 的美國總人口居住在海岸附近,許多基礎設施,包括公路、鐵路、港口、軍事基地、能源設施跟管線、水廠和污水處理廠都離海岸線很近,這代表美國要花上數十億美元來保護或更換這些設施。目前,在海平面上升的熱點,像是維吉尼亞的漢普頓路與佛羅里達的邁阿密海灘,鄰近的社區即使在陽光明媚的日子也會遇上潮汐洪水,讓交通堵塞,使草坪死亡,金屬器械遭腐蝕。像是濕地和海草床等有助於保護海岸線免於風暴、同時繁殖重要經濟魚類的生態系統,也都被淹沒。內陸地區也會受創,因為暴風雨帶來的影響將因此更深入內陸地區。

對下一任美國總統來說,其實溫室氣體也都排了,海平面一定會升高,所以重點是政府怎樣幫助社區準備跟調適,聯邦等級的政策制定者要避免跟州政府重複做同樣的事情,或甚至陷入誰該做啥誰不該做啥的拉鋸戰。要確認指揮體系,決定誰來決定何時社區應該防禦,何時該撤守。政府該資助什麼樣的氣候與調適研究,例如如果地方規劃者能夠透過研究更明白格陵蘭島跟南極西部冰蓋融化的情形,會對海平面上升帶來什麼影響,就能降低規劃未來的不確定性。當然,還有我們到底該如何減少溫室氣體的排放,畢竟這才是推動海平面上升的源頭。這肯定是總統要好好與全球領袖共同協商的啦~


以上就是《科學》期刊建議下一任美國總統要補的六門課中的三門,雖然我們不是美國總統,也可以問問我們自己面對這些爭議跟挑戰,會如何下判斷,做決策,當台灣自己要處理這些問題時(其實現在就該處理了),我們也才能對政治人物的做法有建設性的回應,負起公民之責。另外三門課——「痴」、「智」、「直」——同樣重要,而且同樣與我們密切相關,咱們下篇繼續聊。


  • 《科學》也用簡單的影片來總結這六堂課,直接點擊觀看!

 

原始報導:David Malakoff & Jeffrey Mervis, Science lessons for the next president, Science, 2016.10.20.

文章難易度
鄭國威 Portnoy_96
247 篇文章 ・ 1180 位粉絲
是那種小時候很喜歡看科學讀物,以為自己會成為科學家,但是長大之後因為數理太爛,所以早早放棄科學夢的無數人其中之一。怎知長大後竟然因為諸般因由而重拾科學,與夥伴共同創立泛科學。現為泛科知識公司的知識長。

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雪橇宅急便,白喉終結者:百年名犬的基因組
寒波_96
・2023/06/22 ・3697字 ・閱讀時間約 7 分鐘

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公元 2023 年 4 月 28 日 Science 期刊發表專題「Zoonomia 計畫」,包含多篇定序、分析大量哺乳類的論文。其中一篇論文的分析尺度最小,研究對象的知名度卻最高,那就是一百年前名犬「巴圖(Balto)」的古代基因組。

先來緬懷巴圖的事蹟:他在 1925 年 2 月 1 日頂著低於零下 30 度的氣溫,駕駛雪橇 7.5 個小時,穿越 85 公里,與同儕成功將白喉血清送到目的地,拯救許多人命。

巴圖本尊,位於克利夫蘭博物館,毛色比活跳跳時褪色一些。圖/參考資料2

白雪季節,白喉來襲

巴圖的飼主 Leonhard Seppala 於挪威成長,後來搬到阿拉斯加,是駕駛雪橇以及培育雪橇犬的專家。巴圖 1919 年在阿拉斯加出生,從小與眾多同儕一起訓練,成為優秀的雪橇犬。

阿拉斯加西部的小鎮諾姆(Nome)在 1924 年底約三千居民,只有一位醫師 Curtis Welch 和四位護士。1925 年一月中,醫師確認恐懼的事正在發生,白喉已經入侵,人類開始死亡。

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幾年前 H1N1 大流感(西班牙流感)襲擊諾姆,在醫療資源有限的當地造成重傷害。如果不及時阻止,白喉恐怕也將導致大災難。那時已經有白喉抗毒素(antitoxin)可以對付白喉桿菌,醫師緊急請求支援,也得到回應。

然而,地點、時節都很尷尬。諾姆離海港較近,可是時值嚴冬,被凍結的港口無法水運。那個年代已經有飛機,評估空運的成功機率卻不高。陸路是有鐵路,但是距離也相當遙遠。

陸海空方案中,陸路機會最高。最終人們下了艱難的決策:交給傳統技藝「雪橇宅急便」。當局緊急招募多位老經驗的雪橇駕駛人,與精銳雪橇犬組隊,一隊接力一隊,將白喉抗毒素血清送往諾姆。

1925 年雪橇宅急便的路線。圖/維基百科「1925 serum run to Nome」

一千公里的雪橇宅急便

任務極為困難,路途遙遠、氣候惡劣以外,血清預計只能維持 6 天。那時兩地郵件寄送預計為一個月,意思是要把本來普通天候下的一個月,縮短為酷寒下的 6 天時程。

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最後擬定的計畫相當精密,貨物先由鐵路送到最近的尼納納(Nenana)。接著雪橇隊將從兩端同時出發,一邊從尼納納向前狂奔,送到努拉托(Nulato);另一邊從諾姆出發,各隊依序就位,到努拉托收件,接著往回狂奔。

用台灣類比,像是把東西從台北送往高雄,一邊從台北經由桃園、新竹、苗栗、向台中前進,另一邊從高雄先向台中,沿路在台南、嘉義、彰化就位,再往回走。

從台北到高雄,國道一號的路程約為 350 公里,尼納納到諾姆則超過 1000 公里。大部分隊伍頂著零下 30 到 50 度的氣溫,前進 40 到 80 公里的距離。最後在 20 位雪橇駕駛員及 150 位雪橇犬日夜不停接力下,只花 5 天半就將血清送到諾姆。

開路先鋒 Bill Shannon 的 84 公里過程最凶險,他與 9 狗在零下 40 到 52 度的風雪中趕路,半路 3 狗不敵酷寒,不幸犧牲(三狗名為 Cub、Jack、Jet),人臉也嚴重凍傷,所幸隊伍依然完成任務。

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完成任務後,Leonhard Seppala 與他最信任的狗狗們留影,圖哥在最左邊。圖/維基百科「1925 serum run to Nome」

貢獻最大的人是倒數第三棒,也就是巴圖的飼主 Leonhard Seppala。他帶領 20 狗,讓最信任的「圖哥(Togo)」與 Fritz 領隊,先從諾姆向東前進 270 公里就位,收件後又狂飆 146 公里,成為里程最長的隊伍。

圖哥也成為這趟任務中,貢獻最大的狗狗。他生於 1913 年,雪橇宅急便時 12 歲,後來活到 1929 年,16 歲去世。

英雄旅程,以及英雄的餘生

巴圖的飼主不特別看重他,所以沒有帶他同行,而是交給同樣來自挪威,在阿拉斯加工作的 Gunnar Kaasen。巴圖和同儕 Fox 是最後一棒共 13 狗的領隊,他們原本預計是倒數第二棒,負責從 Bluff 到 Safety 的 40 公里。

不過凌晨 2 點多抵達交棒地點時,預計接手的 Ed Rohn 判斷暴風雪會延誤行程,正在睡覺。Gunnar Kaasen 決定自己繼續趕路,最後累積 85 公里,在 2 月 1 日 5 點 30 分抵達諾姆。

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及時獲得支援的 Curtis Welch 醫師,與手下成功控制白喉疫情,將傷害減到最輕。Alaskan Lives Matter!

當時雪橇宅急便是全美國關注的新聞,廣大民眾都很緊張是否能成。雪橇犬、駕駛人都被視為英雄,成為焦點話題。巴圖的貢獻應該算第二名,不過最後是他將血清送到目的地,這位 6 歲的狗狗也獲得最大的名聲。

完成任務不久後,巴圖與駕駛猿 Gunnar Kaasen 的留影。圖/參考資料1

熱潮過去後,巴圖被賣到洛杉磯,成為展示動物。1927 年,拳擊手轉職商人的 George Kimble 在洛杉磯見到巴圖,覺得這位英雄的待遇有夠爛,便運作讓巴圖與 6 位同儕搬到他的家鄉克利夫蘭。

巴圖抵達克利夫蘭時,受到遊行熱烈歡迎。他在動物園度過餘生,1933 年 3 月 14 日去世,享年 13 歲。接著化身為標本,成為克利夫蘭博物館的一員陪伴大家,直到 90 年後的現在。

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遺傳一極棒,卻已經消逝的狗群

2023 年發表的論文由巴圖的皮膚取得 DNA,平均覆蓋率 40,品質相當好。歷史記載看他是西伯利亞哈士奇(Siberian husky),但是要等到他出生後 11 年, 1930 年這個品系才被美國犬業俱樂部(American Kennel Club)認證。

和現代品系相比,巴圖合計有 68% 血緣與多款北極狗一致。西伯利亞哈士奇只有 39%,格陵蘭雪橇犬 18%。有趣的是還配備 24% 的亞洲狗狗血緣,而且毫無任何狼的成分。

根據 DNA 預測巴圖的外貌特徵,都正確。圖/參考資料1

巴圖所屬的狗群,依照歷史記載源自西伯利亞,由於體型小、速度快、適合雪橇,所以被帶到阿拉斯加培育。和如今所有的品系狗比較,他配備的潛在有害變異較少,DNA 多樣性較高,遺傳上更加健康。

和一百年前的巴圖相比,如今的北極狗近親繁殖更嚴重,有害變異更多。巴圖 6 個月大便已絕育,沒有後代。他所屬遺傳更多元的族群,也已經消逝了。

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根據 DNA 變異能預測古狗的形貌,只是以前都不知道準不準。巴圖有照片也有標本,可以精確比較。預測他有雙層狗毛、大部分黑毛加上少量白毛、肩高 55 公分,都符合實況。現今西伯利亞哈士奇的肩高介於 53 到 60 公分,巴圖算是範圍內略矮的。

另外有意思的是澱粉。遺傳上,狼、北極狗消化澱粉的能力最差,其餘狗從好一點到好很多。巴圖看來比其餘北極狗好一點,但是離多數狗差一截,符合他大量北極、少量亞洲血緣的遺傳背景。

狗狗們。圖/參考資料1

他們都是英雄

巴圖的飼主 Leonhard Seppala 沒有將其選進自己的小隊,加上臨時更動計畫,反倒使得巴圖成名。其實知道多一點歷史就會覺得,歷史上最不意外的,就是發生意外。

Leonhard Seppala 事後曾經抱怨,他的難波萬愛犬圖哥應該享有的鋒芒,被巴圖獲得。歷來也不缺少貶抑巴圖的好事之徒,指控他不是隊長等等(巴圖也許不是唯一的隊長,但是反駁他擔任隊長的證據都弱弱的)。

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可是稍微想想就知道,比圖哥年輕 6 歲的巴圖,當然不是弱雞。運送血清的漫長過程,只要一次失誤便前功盡棄,能參與的肯定都是精英。而巴圖也不辱使命,證實飼主調教有方。

重要的是,1925 年的雪橇宅急便及白喉保衛戰中,不論每一位有什麼貢獻,所有的狗與人都冒著巨大的風險工作,拯救許多人。他們都是英雄,我們懷念他們。

延伸閱讀

參考資料

  1. Moon, K. L., Huson, H. J., Morrill, K., Wang, M. S., Li, X., Srikanth, K., … & Shapiro, B. (2023). ​ Comparative genomics of Balto, a famous historic dog, captures lost diversity of 1920s sled dogs. Science, 380(6643), eabn5887.
  2. Genome of famed sled dog Balto reveals genetic adaptations of working dogs
  3. Hidden details of world’s most famous sled dog revealed in massive genomics project

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

寒波_96
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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》。