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令人聞風喪膽的鯊魚,真的天生就是 Bad Guy 嗎?—《非凡物種》

新樂園_96
・2017/01/02 ・4999字 ・閱讀時間約 10 分鐘 ・SR值 531 ・七年級

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《大白鯊》引發大規模的歇斯底里,它好像能進入我們心靈最原始的部分,攪動深埋在那裡的集體性恐懼。圖/合理使用, wikimedia commons

我們忘不了《大白鯊》中的恐怖鯊魚

《大白鯊》在 1975 年夏季上映,害得人們突然間連餵個金魚都心驚膽跳。這部片引發大規模的歇斯底里,它好像能進入我們心靈最原始的部分,攪動深埋在那裡的集體性恐懼。這部電影的反派角色不是人類,而是一隻仇恨人類的巨型大白鯊;牠似乎恨透了「艾米蒂島」(Amity Island)(《大白鯊》作品裡虛構出的美國東岸度假勝地)上的觀光人潮,如此仇恨漫淹的情況,在電影續集中尤其嚴重。

但注意了,這隻鯊魚可不平凡;牠的初次攻擊純屬隨機,但再看下去你就會發現,牠開始鎖定特定目標,就連那些被派去解決牠的捕鯊隊隊員,也是牠選擇性攻擊的對象。後來這隻鯊魚總算在一炸之下榮歸天國,但牠已奪走好幾條人命,在遺族與當地居民心中留下陰影。到了影片最後,我們幾乎能感覺到,鯊魚身上散發的濃濃惡意,竟然有股人味。

《大白鯊》打破當時所有票房紀錄。上映不久,它的票房收入就超越《教父》(The God father)成為美國史上第一,這紀錄直到《星際大戰》(Star Wars)上映後才被追過。這部片獲得三項奧斯卡獎(其中當然包括「原創配樂獎」),是各種「史上最佳影片」榜單中的常客,還催生了三部水準不高的續集電影、兩座主題樂園雲霄飛車、兩部音樂劇,以及好幾部暢銷電玩。

然而,《大白鯊》無意之間卻醜化了鯊魚,鑄成我們難以擺脫的偏見。「致命的冷血殺手」、「殘忍的殺戮機器」、「一心一意獵殺毫無自衛能力的泳客」,這些刻板印象讓鯊魚成為人們心中最可怕,這世界上最受憎惡的生物。

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美國作家彼得.本奇利(Peter Benchley)是《大白鯊》原著小說的作者,他之前好幾本書的構想都被出版社回絕,幾乎已經要棄筆轉職;如果他真的就此打退堂鼓,這本小說大概永遠不會問世。當時,他聽說一名漁夫在長島岸邊抓到了大白鯊,從這個真實故事裡得到《大白鯊》的靈感,之後費盡心力才得到出版商贊助,但書成之後,出版商卻不滿意他的筆調,要求他重寫,出書的計畫又因此差點夭折。經過許多波折,這本書終於在一九七四年付梓,一年後就被史蒂芬.史匹柏拍成一部經典鉅作。

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美國作家彼得.本奇利是《大白鯊》原著小說的作者。本奇利和史匹柏都很清楚,把動物擬人化能造成極大效果。圖/Fair use, wikimedia commons

越神出鬼沒越恐怖

本奇利和史匹柏都很清楚,把動物擬人化能造成極大效果,鯊魚對他們來說就是個完美的反派角色,是個新穎而具獨創性的「大壞蛋」,只等待他們去開發潛力。《大白鯊》問世之前,鯊魚偶爾也在電影中客串壞人,比如兩部 007 電影:《霹靂彈》(Thunderball)(1965 年)和《生死關頭》(Live and Let Die)(1973 年);但《大白鯊》裡的這隻大白鯊,才是真正影響深遠的角色。英國金斯頓大學(Kingston University)的影視學教授約翰.穆拉齊(John Ó Maoilearca)解釋道:「人們好像突然醒悟到:『現代世界裡,可能還躲藏著一隻二十到三十呎長的殺人猛獸,有將人生吞下肚的本事。』這給予大眾無限想像空間。」

對於許多電影觀眾來說,《大白鯊》片中鯊魚最可怖之處不是外表,而是牠總是神出鬼沒,直到電影結尾才現身。也就是說,比起這隻生物本身,「鯊魚」這個「概念」更有震撼力,也才是真正嚇人的元素。自然作家、英國巴斯泉大學(Bath Spa University)創意寫作教授李察.凱瑞吉(Richard Kerridge)就說,這部片以大師手法操弄我們對「未知」最根本的恐懼;敵暗我明,對方藏身在深海某處,但牠那雙冰冷黑眼卻牢牢盯著我們:

我們對鯊魚的恐懼感會這麼強烈,我認為一部份原因是我們害怕大海。對於多數人來說,大海仍然是個異域,它怪異、廣陌,和陸地比起來是那麼空曠。當我們在海中游泳時總會隱隱感到不安,尤其擔心腳下的深海裡是不是會冒出些什麼東西。我們害怕從黑暗深處衝出的血盆大口,這種畏懼非常原始。大海同時也象徵無垠的宇宙,提醒我們自己是如此渺小、脆弱而平凡無奇。

有件事你絕對想不到,《大白鯊》片中鯊魚之所以遲遲不現身,並不是因為考量藝術效果,而是由於財務與技術上的困難。史匹柏發現,他訂製的那只鯊魚模型長得實在不夠可怕,在拍攝電影的外海操作起來也困難重重。眼看經費和時間逐漸流逝,史匹柏從驚悚片大師亞佛烈德.希區考克(Alfred Hitchcock)那裡取經,決定到電影最後三分之一才讓鯊魚本尊現身。

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正如史匹柏對希區考克電影驚悚本質的解釋:其實,看不到的東西才最嚇人。當鯊魚從一隻真實的動物變成一個不可見的威脅,整部電影的敘事風格因此改變,驚悚的程度也隨之飆升。約翰.穆拉齊就指出:「《大白鯊》以『看不見的怪物』作為主題,這是恐怖片中非常有效的拍攝手法,同時也成為後人遵循的公式;雷利.史考特(Ridley Scott)執導的《異形》(Alien)就被當成『太空版《大白鯊》』宣傳。」

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《大白鯊》片中鯊魚之所以遲遲不現身,並不是因為考量藝術效果,而是由於財務與技術上的困難。圖/合理使用, wikimedia commons

等等,你真的了解鯊魚嗎?

然而,我們愈是將鯊魚視為某種駭人殺手,也就愈難真正了解牠們。鯊魚到底是什麼?牠們的獵殺技巧為什麼如此高明呢?

鯊魚可能已經在地球上生存了四億年,年代遠早於兩億三千萬年前出現的恐龍,更別提哺乳類(出現至今大約兩億年)、鳥類(約一億五千萬年),以及現代人類(只有二十萬年)了。如此漫長的演化史,千錘百鍊了牠們的狩獵技術,使牠們得以穩居海洋食物鏈的頂端。《大白鯊》片中的鯊魚專家胡珀(Hooper)(李察.德瑞福斯〔Richard Dreyfuss〕飾演)曾挖苦的說:「外頭現在有一部完美引擎、獵食機器,牠是演化的奇蹟,整天游泳吃東西生小鯊,其他啥也不幹。」

加拿大環保人士保羅.華生(Paul Watson)指出:鯊魚主宰大洋這麼長的歲月,這也表示各種身為獵物的魚類都會以此為演化依據,牠們的外貌、舉動、泳技、偽裝術、自衛反應,在物競天擇原理的運作之下,都因應著鯊魚的獵食行為而發展。

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然而,並非所有鯊魚都是體積龐大、令人畏懼的獵手。各種類的鯊魚體積懸殊,巨大的鯨鯊是全世界體積最大的魚類,約略有 10 到 12 公尺長,重量可達 21.5 噸;迷你鯊魚侏儒額斑烏鯊是角鯊的一種,身長最高紀錄只有 21 公分出頭。況且,鯨鯊和牠的表親姥鯊(地球上體積第二大的鯊魚)都是濾食動物,牠們不吃比南極蝦更大的食物。

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巨大的鯨鯊是全世界體積最大的魚類,約略有十到十二公尺長,重量可達二十一點五噸,但是是濾食動物,牠們甚至不吃比南極蝦更大的食物。圖/By Zac Wolf, 創用CC-2.5, wikimedia commons

無論大小,所有鯊魚都具備一些共同特徵。牠們的牙齒不像哺乳類一樣固定在顎骨上,而是嵌在牙齦中,這讓牠們一生中可以不斷換牙,隨時保持口中武器堅實鋒利。鯊魚的上下顎有好幾排備用牙齒隨時待命,這些牙齒會逐漸往前移動,直到被替換上場。

鯊魚和魟魚、鰩魚不同於其他硬骨魚,骨骼由軟骨構成,材質有彈性,密度大抵只有一般骨骼的一半,這讓牠們在游泳時可以節省體力。但軟骨結構會使身體較為脆弱,為了補償這點,鯊魚的皮膚外側覆蓋一片稱作「盾鱗」(Dermal denticles)的齒狀纖維,既有補強作用,也能在游泳時減少紊流。鯊魚用強而有力的尾部助泳,能瞬間製造出推進力,讓牠們在追捕獵物時順暢加速。

除此之外,牠還有個最著名的特色,就是必須不停游泳,雖然這並非通則,但某些種類的鯊魚的確需要不斷往前游才能保持呼吸1;這行為也被我們的大眾文化引用,成為一種對人類進化的隱喻。

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世界上有將近五百種不同的鯊魚,但當中只有約十種有攻擊人類的紀錄,其中大部分致死案例的兇手都是以下三種鯊魚:大白鯊、虎鯊、低鰭真鯊(又譯公牛鯊),這其中又以電影明星大白鯊最令人聞風喪膽。大白鯊可以長到 6.5 公尺長,體重可達 2000 公斤,泳速每小時超過 56 公里;牠們最多能夠活到 70 歲,壽命比任何同種魚類長。

地球上許多暖水海域都有大白鯊棲息,澳洲、美國、墨西哥、日本、南美等地周圍海洋是牠們最常現身的地方;讓人驚訝的是,牠們居然也經常出沒在封閉水淺的地中海,甚至英國沿岸也有目擊記錄(不過,這些人目擊到的,大多被認為是像鼠鯊這類體型較小的鯊魚)。伊安.費格生(Ian Fergusson)是一名生物學家,也是慈善組織「鯊魚信託」(Shark Trust)的資助者,他認為如果一個人真的撞見了大白鯊,那人絕對不可能錯認:

那種經驗絕無僅有。當你望進太平洋深處,生平第一次瞥見那抹黑與白──大白鯊的經典配色──就在船底下,慢慢浮上水面來看你,那一刻你真的會覺得腎上腺素灌注全身。同時,你也會想到:和這隻威力強大、智能與世間所有頂尖掠食者不相上下的動物相比,我們人類,是多麼脆弱渺小!

跟 Shark 有關的詞彙大多不是好詞?

十六世紀中葉,英國的地理大發現時代拉開了序幕,此時約翰.霍金斯(John Hawkins)船長從西非探險歸來,將一具鯊魚標本帶回倫敦,英文的「鯊魚」(shark)一詞開始被廣泛使用。此前,鯊魚曾被英國人喚作「海中狗」(Sea dogs),是現在某些小型鯊魚在英文中仍被稱為「Dogfish」的原因。

某些語言學家認為,馬雅文的「Xok」這個字(音同 Shok)就是「Shark」一字的來源。此外, 一四四二年, 一名公務員湯瑪斯. 貝琴頓(Thomas Beckington)( 後來他成為巴斯暨韋爾斯教區主教﹝Bishop of Bath and Wells﹞)在信中使用「Sharke」這個字,意思是「大型海魚」。另一種更可信的說法是「Shark」一字是德文「Schorck」的變形,原意是「壞人」或「惡棍」。

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四百多年來,「鯊魚」一詞不但成為普通英文字彙,還衍生、變化出許多不同的含意,大多都不甚好聽。英文中有「鯊魚信貸」(Loan sharks)、「牌桌鯊魚」(Card sharks)(英文「Card sharp」──老千──的變體,可能是以訛傳訛所造成)這些說法,此外,也會單用「鯊魚」一詞來形容律師、罪犯或政客身上的某種特質,語言學家艾莉絲.迪年(Alice Deignan)解釋道:「『鯊魚』用來形容生意上不擇手段、貪得無厭的行為,這個詞有時也用在法律事件上,尤其是指那種壓迫弱者的作為。」

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鯊魚一詞在多年的演變下衍伸出許多非正面的意義,另外它還與律師的關係不淺,甚至有部就名叫 Shark 的影集。圖/Fair use, wikimedia commons

鯊魚與律師的緣分不淺,詹姆士.伍德(James Wood)主演的一部美國律師影集就叫做《律政狂鯊》(Shark)(中文名為港譯),而拍攝《大白鯊》時,史匹柏將那隻命運坎坷的機器鯊魚命名為「布魯斯」(Bruce),靈感就是來自史匹柏自己的律師布魯斯.拉默(Bruce Ramer)。鯊魚到底做了什麼,竟然這樣得罪人類?文化史學家狄恩.克勞佛(Dean Crawford)對此提出疑問:

是因為牠們太常大啖我們的史前老祖宗,造成某種演化記憶,於是我們大腦舊皮質區2裡才被存放了一份「猛獸檔案」嗎?還是說,因為人類是陸地上最高明、最受敬畏的獵食者,只有面對與我們並駕齊驅、分庭抗禮的海洋王者,我們才會同時表現出這麼特殊的厭惡與著迷?另一派人則認為,我們之所以將鯊魚視為無情殺手,主要是由於牠的體格特徵。

圖/CC BY-SA 3.0, https://en.wikipedia.org/w/index.php?curid=11787513
圖/CC BY-SA 3.0, wikimedia commons.

李察.凱瑞吉解釋如下:

為什麼鯊魚這麼不討喜?一部分是因為牠的臉永遠是一號表情;如果我們看得懂對方的表情,就會覺得比較安心,但鯊魚做不到這一點。一般動物臉上該有的特徵鯊魚全都沒有,你只看得到光滑的魚雷形頭部,那張長滿森森利牙的嘴,還有那空無的黝黑雙眼。當我們寫到鯊魚,總免不了使用「面無表情」這個詞;牠們像是代表了某種冷酷不仁、毫無道德感與溫情的生命形象,大部分動物在映襯之下竟都顯得仁慈,而牠就是那個被用來對比的極端。

註解

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  1. 這類鯊魚被稱為 Obligate ram breathersc 或 Obligate ram ventilators(強制撞擊換氣),必須藉著身體的行動讓水流過魚鰓換取氧氣,無法藉由肌肉收縮換氣。全世界目前約有四百種,包括大白鯊、尖吻鯖鯊和鯨鯊。
  2. 這裡的「Lower corteces」指的是大腦中與新皮質區相對的舊皮質區,包含嗅覺皮質與邊緣系統等區域。其中,邊緣系統包括杏仁體、海馬迴等,與人們的情緒與行為密切相關。

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本文摘自《非凡物種:型塑人類文化、改變世界的25個自然造物》,新樂園出版。

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新樂園_96
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科技普及,網路隨時隨地連接著,我們好像重新擁有了力量。這種力量,用來自我教育、尋找靈感、塑造環境,與任何同樣感興趣的人們,分享自己的冒險旅程。能促進這一過程的工具,就是新樂園尋找和推廣的,包含書而不限於書。

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人與 AI 的關係是什麼?走進「2024 未來媒體藝術節」,透過藝術創作尋找解答
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/10/24 ・3176字 ・閱讀時間約 6 分鐘

本文與財團法人臺灣生活美學基金會合作。 

AI 有可能造成人們失業嗎?還是 AI 會成為個人專屬的超級助理?

隨著人工智慧技術的快速發展,AI 與人類之間的關係,成為社會大眾目前最熱烈討論的話題之一,究竟,AI 會成為人類的取代者或是協作者?決定關鍵就在於人們對 AI 的了解和運用能力,唯有人們清楚了解如何使用 AI,才能化 AI 為助力,提高自身的工作效率與生活品質。

有鑑於此,目前正於臺灣當代文化實驗場 C-LAB 展出的「2024 未來媒體藝術節」,特別將展覽主題定調為奇異點(Singularity),透過多重視角探討人工智慧與人類的共生關係。

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C-LAB 策展人吳達坤進一步說明,本次展覽規劃了 4 大章節,共集結來自 9 個國家 23 組藝術家團隊的 26 件作品,帶領觀眾從了解 AI 發展歷史開始,到欣賞各種結合科技的藝術創作,再到與藝術一同探索 AI 未來發展,希望觀眾能從中感受科技如何重塑藝術的創造範式,進而更清楚未來該如何與科技共生與共創。

從歷史看未來:AI 技術發展的 3 個高峰

其中,展覽第一章「流動的錨點」邀請了自牧文化 2 名研究者李佳霖和蔡侑霖,從軟體與演算法發展、硬體發展與世界史、文化與藝術三條軸線,平行梳理 AI 技術發展過程。

圖一、1956 年達特茅斯會議提出「人工智慧」一詞

藉由李佳霖和蔡侑霖長達近半年的調查研究,觀眾對 AI 發展有了清楚的輪廓。自 1956 年達特茅斯會議提出「人工智慧(Artificial Intelligence))」一詞,並明確定出 AI 的任務,例如:自然語言處理、神經網路、計算學理論、隨機性與創造性等,就開啟了全球 AI 研究浪潮,至今將近 70 年的過程間,共迎來三波發展高峰。

第一波技術爆發期確立了自然語言與機器語言的轉換機制,科學家將任務文字化、建立推理規則,再換成機器語言讓機器執行,然而受到演算法及硬體資源限制,使得 AI 只能解決小問題,也因此進入了第一次發展寒冬。

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圖二、1957-1970 年迎來 AI 第一次爆發

之後隨著專家系統的興起,讓 AI 突破技術瓶頸,進入第二次發展高峰期。專家系統是由邏輯推理系統、資料庫、操作介面三者共載而成,由於部份應用領域的邏輯推理方式是相似的,因此只要搭載不同資料庫,就能解決各種問題,克服過去規則設定無窮盡的挑戰。此外,機器學習、類神經網路等技術也在同一時期誕生,雖然是 AI 技術上的一大創新突破,但最終同樣受到硬體限制、技術成熟度等因素影響,導致 AI 再次進入發展寒冬。

走出第二次寒冬的關鍵在於,IBM 超級電腦深藍(Deep Blue)戰勝了西洋棋世界冠軍 Garry Kasparov,加上美國學者 Geoffrey Hinton 推出了新的類神經網路算法,並使用 GPU 進行模型訓練,不只奠定了 NVIDIA 在 AI 中的地位, 自此之後的 AI 研究也大多聚焦在類神經網路上,不斷的追求創新和突破。

圖三、1980 年專家系統的興起,進入第二次高峰

從現在看未來:AI 不僅是工具,也是創作者

隨著時間軸繼續向前推進,如今的 AI 技術不僅深植於類神經網路應用中,更在藝術、創意和日常生活中發揮重要作用,而「2024 未來媒體藝術節」第二章「創造力的轉變」及第三章「創作者的洞見」,便邀請各國藝術家展出運用 AI 與科技的作品。

圖四、2010 年發展至今,高性能電腦與大數據助力讓 AI 技術應用更強

例如,超現代映畫展出的作品《無限共作 3.0》,乃是由來自創意科技、建築師、動畫與互動媒體等不同領域的藝術家,運用 AI 和新科技共同創作的作品。「人們來到此展區,就像走進一間新科技的實驗室,」吳達坤形容,觀眾在此不僅是被動的觀察者,更是主動的參與者,可以親身感受創作方式的轉移,以及 AI 如何幫助藝術家創作。

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圖五、「2024 未來媒體藝術節——奇異點」展出現場,圖為超現代映畫的作品《無限共作3.0》。圖/C-LAB 提供

而第四章「未完的篇章」則邀請觀眾一起思考未來與 AI 共生的方式。臺灣新媒體創作團隊貳進 2ENTER 展出的作品《虛擬尋根-臺灣》,將 AI 人物化,採用與 AI 對話記錄的方法,探討網路發展的歷史和哲學,並專注於臺灣和全球兩個場景。又如國際非營利創作組織戰略技術展出的作品《無時無刻,無所不在》,則是一套協助青少年數位排毒、數位識毒的方法論,使其更清楚在面對網路資訊時,該如何識別何者為真何者為假,更自信地穿梭在數位世界裡。

透過歷史解析引起共鳴

在「2024 未來媒體藝術節」規劃的 4 大章節裡,第一章回顧 AI 發展史的內容設計,可說是臺灣近年來科技或 AI 相關展覽的一大創舉。

過去,這些展覽多半以藝術家的創作為展出重點,很少看到結合 AI 發展歷程、大眾文明演變及流行文化三大領域的展出內容,但李佳霖和蔡侑霖從大量資料中篩選出重點內容並儘可能完整呈現,讓「2024 未來媒體藝術節」觀眾可以清楚 AI 技術於不同階段的演進變化,及各發展階段背後的全球政治經濟與文化狀態,才能在接下來欣賞展區其他藝術創作時有更多共鳴。

圖六、「2024 未來媒體藝術節——奇異點」分成四個章節探究 AI 人工智慧時代的演變與社會議題,圖為第一章「流動的錨點」由自牧文化整理 AI 發展歷程的年表。圖/C-LAB 提供

「畢竟展區空間有限,而科技發展史的資訊量又很龐大,在評估哪些事件適合放入展區時,我們常常在心中上演拉鋸戰,」李佳霖笑著分享進行史料研究時的心路歷程。除了從技術的重要性及代表性去評估應該呈現哪些事件,還要兼顧詞條不能太長、資料量不能太多、確保內容正確性及讓觀眾有感等原則,「不過,歷史事件與展覽主題的關聯性,還是最主要的決定因素,」蔡侑霖補充指出。

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舉例來說,Google 旗下人工智慧實驗室(DeepMind)開發出的 AI 軟體「AlphaFold」,可以準確預測蛋白質的 3D 立體結構,解決科學家長達 50 年都無法突破的難題,雖然是製藥或疾病學領域相當大的技術突破,但因為與本次展覽主題的關聯性較低,故最終沒有列入此次展出內容中。

除了內容篩選外,在呈現方式上,2位研究者也儘量使用淺顯易懂的方式來呈現某些較為深奧難懂的技術內容,蔡侑霖舉例說明,像某些比較艱深的 AI 概念,便改以視覺化的方式來呈現,為此上網搜尋很多與 AI 相關的影片或圖解內容,從中找尋靈感,最後製作成簡單易懂的動畫,希望幫助觀眾輕鬆快速的理解新科技。

吳達坤最後指出,「2024 未來媒體藝術節」除了展出藝術創作,也跟上國際展會發展趨勢,於展覽期間規劃共 10 幾場不同形式的活動,包括藝術家座談、講座、工作坊及專家導覽,例如:由策展人與專家進行現場導覽、邀請臺灣 AI 實驗室創辦人杜奕瑾以「人工智慧與未來藝術」為題舉辦講座,希望透過帶狀活動創造更多話題,也讓展覽效益不斷發酵,讓更多觀眾都能前來體驗由 AI 驅動的未來創新世界,展望 AI 在藝術與生活中的無限潛力。

展覽資訊:「未來媒體藝術節——奇異點」2024 Future Media FEST-Singularity 
展期 ▎2024.10.04 ( Fri. ) – 12.15 ( Sun. ) 週二至週日12:00-19:00,週一休館
地點 ▎臺灣當代文化實驗場圖書館展演空間、北草坪、聯合餐廳展演空間、通信分隊展演空間
指導單位 ▎文化部
主辦單位 ▎臺灣當代文化實驗場

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從認證到實踐:以智慧綠建築三大標章邁向淨零
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/11/15 ・4487字 ・閱讀時間約 9 分鐘

本文由 建研所 委託,泛科學企劃執行。 


當你走進一棟建築,是否能感受到它對環境的友善?或許不是每個人都意識到,但現今建築不只提供我們居住和工作的空間,更是肩負著重要的永續節能責任。

綠建築標準的誕生,正是為了應對全球氣候變遷與資源匱乏問題,確保建築設計能夠減少資源浪費、降低污染,同時提升我們的生活品質。然而,要成為綠建築並非易事,每一棟建築都需要通過層層關卡,才能獲得標章認證。

為推動環保永續的建築環境,政府自 1999 年起便陸續著手推動「綠建築標章」、「智慧建築標章」以及「綠建材標章」的相關政策。這些標章的設立,旨在透過標準化的建築評估系統,鼓勵建築設計融入生態友善、能源高效及健康安全的原則。並且政府在政策推動時,為鼓勵業界在規劃設計階段即導入綠建築手法,自 2003 年特別辦理優良綠建築作品評選活動。截至 2024 年為止,已有 130 件優良綠建築、31 件優良智慧建築得獎作品,涵蓋學校、醫療機構、公共住宅等各類型建築,不僅提升建築物的整體性能,也彰顯了政府對綠色、智慧建築的重視。

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說這麼多,你可能還不明白建築要變「綠」、變「聰明」的過程,要經歷哪些標準與挑戰?

綠建築標章智慧建築標章綠建材標章
來源:內政部建築研究所

第一招:依循 EEWH 標準,打造綠建築典範

環境友善和高效率運用資源,是綠建築(green building)的核心理念,但這樣的概念不僅限於外觀或用材這麼簡單,而是涵蓋建築物的整個生命週期,也就是包括規劃、設計、施工、營運和維護階段在內,都要貼合綠建築的價值。

關於綠建築的標準,讓我們先回到 1990 年,當時英國建築研究機構(BRE)首次發布有關「建築研究發展環境評估工具(Building Research Establishment Environmental Assessment Method,BREEAM®)」,是世界上第一個建築永續評估方法。美國則在綠建築委員會成立後,於 1998 年推出「能源與環境設計領導認證」(Leadership in Energy and Environmental Design, LEED)這套評估系統,加速推動了全球綠建築行動。

臺灣在綠建築的制訂上不落人後。由於臺灣地處亞熱帶,氣溫高,濕度也高,得要有一套我們自己的評分規則——臺灣綠建築評估系統「EEWH」應運而生,四個英文字母分別為 Ecology(生態)、Energy saving(節能)、Waste reduction(減廢)以及 Health(健康),分成「合格、銅、銀、黃金和鑽石」共五個等級,設有九大評估指標。

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我們就以「台江國家公園」為例,看它如何躍過一道道指標,成為「鑽石級」綠建築的國家公園!

位於臺南市四草大橋旁的「台江國家公園」是臺灣第8座國家公園,也是臺灣唯一的濕地型的國家公園。同時,還是南部行政機關第一座鑽石級的綠建築,其外觀採白色系列,從高空俯瞰,就像在一座小島上座落了許多白色建築群的聚落;從地面看則有臺南鹽山的意象。

因其地形與地理位置的特殊,生物多樣性的保護則成了台江國家公園的首要考量。園區利用既有的魚塭結構,設計自然護岸,保留基地既有的雜木林和灌木草原,並種植原生與誘鳥誘蟲等多樣性植物,採用複層雜生混種綠化。以石籠作為擋土護坡與卵石回填增加了多孔隙,不僅強化了環境的保護力,也提供多樣的生物棲息環境,使這裡成為動植物共生的美好棲地。

台江國家公園是南部行政機關第一座鑽石級的綠建築。圖/內政部建築研究所

第二招:想成綠建築,必用綠建材

要成為一幢優秀好棒棒的綠建築,使用在原料取得、產品製造、應用過程和使用後的再生利用循環中,對地球環境負荷最小、對人類身體健康無害的「綠建材」非常重要。

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這種建材最早是在 1988 年國際材料科學研究會上被提出,一路到今日,國際間對此一概念的共識主要包括再使用(reuse)、再循環(recycle)、廢棄物減量(reduce)和低污染(low emission materials)等特性,從而減少化學合成材料產生的生態負荷和能源消耗。同時,使用自然材料與低 VOC(Volatile Organic Compounds,揮發性有機化合物)建材,亦可避免對人體產生危害。

在綠建築標章後,內政部建築研究所也於 2004 年 7 月正式推行綠建材標章制度,以建材生命週期為主軸,提出「健康、生態、高性能、再生」四大方向。舉例來說,為確保室內環境品質,建材必須符合低逸散、低污染、低臭氣等條件;為了防溫室效應的影響,須使用本土材料以節省資源和能源;使用高性能與再生建材,不僅要經久耐用、具高度隔熱和防音等特性,也強調材料本身的再利用性。


在台江國家公園內,綠建材的應用是其獲得 EEWH 認證的重要部分。其不僅在設計結構上體現了生態理念,更在材料選擇上延續了對環境的關懷。園區步道以當地的蚵殼磚鋪設,並利用蚵殼作為建築格柵的填充材料,為鳥類和小生物營造棲息空間,讓「蚵殼磚」不再只是建材,而是與自然共生的橋樑。園區的內部裝修選用礦纖維天花板、矽酸鈣板、企口鋁板等符合綠建材標準的系統天花。牆面則粉刷乳膠漆,整體綠建材使用率為 52.8%。

被建築實體圍塑出的中庭廣場,牆面設計有蚵殼格柵。圖/內政部建築研究所

在日常節能方面,台江國家公園也做了相當細緻的設計。例如,引入樓板下的水面蒸散低溫外氣,屋頂下設置通風空氣層,高處設置排風窗讓熱空氣迅速排出,廊道還配備自動控制的微噴霧系統來降溫。屋頂採用蚵殼與漂流木創造生態棲地,創造空氣層及通風窗引入水面低溫外企,如此一來就能改善事內外氣溫及熱空氣的通風對流,不僅提升了隔熱效果,減少空調需求,讓建築如同「與海共舞」,在減廢與健康方面皆表現優異,展示出綠建築在地化的無限可能。

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島式建築群分割後所形成的巷道與水道。圖/內政部建築研究所

在綠建材的部分,另外補充獲選為 2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學新建工程,其採用生產過程中二氧化碳排放量較低的建材,比方提高高爐水泥(具高強度、耐久、緻密等特性,重點是發熱量低)的量,並使用能提高混凝土晚期抗壓性、降低混凝土成本與建物碳足跡的「爐石粉」,還用再生透水磚做人行道鋪面。

2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學。圖/內政部建築研究所
2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學。圖/內政部建築研究所

同樣入選 2023 年綠建築的還有雲林豐泰文教基金會的綠園區,首先,他們捨棄金屬建材,讓高爐水泥使用率達 100%。別具心意的是,他們也將施工開挖的土方做回填,將有高地差的荒地恢復成平坦綠地,本來還有點「工業風」的房舍告別荒蕪,無痛轉綠。

雲林豐泰文教基金會的綠園區。圖/內政部建築研究所

等等,這樣看來建築夠不夠綠的命運,似乎在建材選擇跟設計環節就決定了,是這樣嗎?當然不是,建築是活的,需要持續管理–有智慧的管理。

第三招:智慧管理與科技應用

我們對生態的友善性與資源運用的效率,除了從建築設計與建材的使用等角度介入,也須適度融入「智慧建築」(intelligent buildings)的概念,即運用資通訊科技來提升建築物效能、舒適度與安全性,使空間更人性化。像是透過建築物佈建感測器,用於蒐集環境資料和使用行為,並作為空調、照明等設備、設施運轉操作之重要參考。

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為了推動建築與資通訊產業的整合,內政部建築研究所於 2004 年建立了「智慧建築標章」制度,為消費者提供判斷建築物是否善用資通訊感知技術的標準。評估指標經多次修訂,目前是以「基礎設施、維運管理、安全防災、節能管理、健康舒適、智慧創新」等六大項指標作為評估基準。
以節能管理指標為例,為了掌握建築物生命週期中的能耗,需透過系統設備和技術的主動控制來達成低耗與節能的目標,評估重點包含設備效率、節能技術和能源管理三大面向。在健康舒適方面,則在空間整體環境、光環境、溫熱環境、空氣品質、水資源等物理環境,以及健康管理系統和便利服務上進行評估。

樹林藝文綜合大樓在設計與施工過程中,充分展現智慧建築應用綜合佈線、資訊通信、系統整合、設施管理、安全防災、節能管理、健康舒適及智慧創新 8 大指標先進技術,來達成兼顧環保和永續發展的理念,也是利用建築資訊模型(BIM)技術打造的指標性建築,受到國際矚目。

樹林藝文綜合大樓。圖/內政部建築研究所「111年優良智慧建築專輯」(新北市政府提供)

在興建階段,為了保留基地內 4 棵原有老樹,團隊透過測量儀器對老樹外觀進行精細掃描,並將大小等比例匯入 BIM 模型中,讓建築師能清晰掌握樹木與建築物之間的距離,確保施工過程不影響樹木健康。此外,在大樓啟用後,BIM 技術被運用於「電子維護管理系統」,透過 3D 建築資訊模型,提供大樓內設備位置及履歷資料的即時讀取。系統可進行設備的監測和維護,包括保養計畫、異常修繕及耗材管理,讓整棟大樓的全生命週期狀況都能得到妥善管理。

智慧建築導入 BIM 技術的應用,從建造設計擴展至施工和日常管理,使建築生命周期的管理更加智慧化。以 FM 系統 ( Facility Management,簡稱 FM ) 為例,該系統可在雲端進行遠端控制,根據會議室的使用時段靈活調節空調風門,會議期間開啟通往會議室的風門以加強換氣,而非使用時段則可根據二氧化碳濃度調整外氣空調箱的運轉頻率,保持低頻運作,實現節能效果。透過智慧管理提升了節能效益、建築物的維護效率和公共安全管理。

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總結

綠建築、綠建材與智慧建築這三大標章共同構建了邁向淨零碳排、居住健康和環境永續的基礎。綠建築標章強調設計與施工的生態友善與節能表現,從源頭減少碳足跡;綠建材標章則確保建材從生產到廢棄的全生命週期中對環境影響最小,並保障居民的健康;智慧建築標章運用科技應用,實現能源的高效管理和室內環境的精準調控,增強了居住的舒適性與安全性。這些標章的綜合應用,讓建築不僅是滿足基本居住需求,更成為實現淨零、促進健康和支持永續的具體實踐。

建築物於魚塭之上,採高腳屋的構造形式,尊重自然地貌。圖/內政部建築研究所

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人類的遠古好兄弟:認識鯊魚的「適應性免疫系統」——《我們為什麼還沒有死掉?》
麥田出版_96
・2021/10/23 ・1867字 ・閱讀時間約 3 分鐘

• 作者/伊丹.班—巴拉克
• 譯者/傅賀

你可能聽過這個說法:鯊魚不會得癌症。事實上,牠們的免疫系統接近完美,牠們幾乎不會得任何疾病,牠們的免疫系統在過去幾億年裡都沒多大變化。是不是很神奇?

可惜,這都是無稽之談。沒錯,鯊魚的免疫系統非常驚人,全身分布有許多有趣而且有效的抗菌和抗病毒分子,牠們患癌症的概率也的確比人們通常預計的更低,但是鯊魚仍然會患上各種疾病,包括腫瘤。除此之外,數百萬隻鯊魚每年死於愚蠢。不是牠們自己的愚蠢(就智力而言,鯊魚還行),而是人類的愚蠢,特別是那些認為鯊魚軟骨產品可以「提高免疫力」、抗發炎甚至抗癌的江湖郎中。那種認為「鯊魚有完美的免疫系統」的觀念是由那些想透過賣軟骨藥而大賺一筆的藥商推動的,這背後的研究也不可靠。真正的科學研究已經揭穿了這些騙人的鬼把戲,但是依然有人在獵殺鯊魚,依然把它們的骨骼碾碎,當成「神奇的藥方」。

所謂「鯊魚的免疫系統從未改變過」的說法也經不起推敲。根據化石證據,我們的確發現今天的鯊魚跟牠們幾億年前的祖先「看起來 」 沒什麼差別,顯然,這讓一些人認為,鯊魚在其他方面也沒有任何變化。但這裡有一個重要區別:鯊魚的體型解決的是在水中穿行的問題;鯊魚的免疫系統解決的則是對抗病原體的問題。水沒有發生演化,但是病原體卻一直在演化。想必你明白我的意思了。

模樣特別古老的皺腮鯊(Chlamydoselachus anguineus)。圖/WIKIPEDIA by Citron

鯊魚有適應性免疫系統,也有完整可辨認的 T 細胞、B 細胞、抗體,以及各種其他組成。鯊魚跟人類的適應性免疫系統有許多差異,畢竟,我們分開的時間已經很久了。不過,牠們在許多基本的細節上跟我們類似,我們可以自信地說,某種類似的適應性免疫系統在四億年前(我們分開的時候)就已經出現並且發揮功能了。

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牠們選擇留在水裡,發育出可以替換的鋒利牙齒,追逐魚類,而我們(更準確地說,是那些不再是硬骨魚的我們)則爬到岸上,失去了鰓,發育出了四肢,又過了許多年,我們回到海裡,拍攝了多部關於鯊魚及其鋒利牙齒的驚悚電影。儘管如此,我們的免疫系統提醒我們,在不同的外表之下,鯊魚和我們其實是失散多年的兄弟

但是,讓我們沿著演化史再往回走一步,來到所有的脊椎動物分成兩類—有頜與無頜脊椎動物—的時間點。你也許沒聽說過還有無頜脊椎動物;老實說,這一類生物後來活得不太好,只有兩個科的動物避免了滅絕的厄運,活到了今天:七鰓鰻和盲鰻。這兩種動物長得都比較搞笑,牠們看起來像是努力要長成魚,但是好像不太合格,直到最近,人們一直都認為牠們並沒有適應性免疫系統

屬於無頷類的盲鰻,是韓國炒魚菜的原料。圖/WIKIPEDIA

也許牠們不需要:第一批有頜脊椎動物可能是掠食者,而掠食者往往會活得更久,後代更少,而且一般更注重質而不是量。同樣可以推斷,牠們在演化過程中對感染的抵抗力更強。鯊魚、人類、其他魚類以及所有有頜脊椎動物都有一個胸腺和脾臟,而且在各個物種裡無論是形狀還是功能看起來都比較類似,但是七鰓鰻和盲鰻就沒有。研究人員仔細檢查了無頜脊椎動物的基因組,發現牠們也沒有 T 細胞、B 細胞或者抗原受體的重組基因。但是問題在於,牠們實際上是有適應性免疫系統的—只是跟我們的不一樣而已。

這一點其實意義重大。我們以為我們的適應性免疫系統相當特殊,但是我們現在看到,適應性免疫系統在脊椎動物中似乎出現了兩次,而且是獨立演化出來的。

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這也許是一種經典的趨同演化(convergent evolution):正如鳥類和蝙蝠各自以不同的方式演化出了翅膀,無頜脊椎動物使用一種和我們一樣的隨機重排機制,來增加抗原受體基因的多樣性,但是牠們使用的是跟我們這些有頜脊椎動物完全不同的一套基因,這種重排機制使用的是不同的酶,做著完全不同的事情。同樣地,牠們的淋巴球類型跟我們的也不一樣。不過,牠們的免疫系統看起來跟我們的一樣有效。

——本文摘自《我們為什麼還沒有死掉?》,2020 年 9 月,麥田出版

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麥田出版_96
27 篇文章 ・ 15 位粉絲
1992,麥田裡播下了種籽…… 耕耘多年,麥田在摸索中成長,然後努力使自己成為一個以人文精神為主軸的出版體。從第一本文學小說到人文、歷史、軍事、生活。麥田繼續生存、繼續成長,希圖得到眾多讀者對麥田出版的堅持認同,並成為讀者閱讀生活裡的一個重要部分。