0

0
0

文字

分享

0
0
0

觸電般不可思議,像一個奇蹟,螢光綠蛙在這裡!

活躍星系核_96
・2017/03/14 ・1401字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 510 ・六年級
相關標籤:

文/林思民|台灣師範大學生命科學系教授

廣泛分布在南美洲的一種樹蛙(或者說是台灣講的樹蟾,Polka Dot Tree Frog,學名是Hypsiboas punctatus)被發現會發出綠色的螢光,並成為第一種被發現具有這種特異功能的蛙類。這篇論文發表在今天(2017/3/14)上線的 PNAS 期刊。

什麼是螢光(fluoresce)呢?這邊講的不是像螢火蟲或深海魚那種利用化學發出來的生物性光源(那種自己能發光的稱為bioluminescence),而是牠會吸收光線中人眼難辨的短波長,然後再將這些波長轉換成人眼可見的長波長反射回來,這時候用視覺就可以看得到了。有一些海洋館不是很喜歡用這種效果嗎?利用人眼看不見的短波紫光投射在壁飾或是衣服上,而那些物件會反射出我們看得見的光波,我們在黑暗背景中就會覺得它很閃亮,這種就是本篇報導所說的螢光。

運用螢光原理創作的黑光劇。圖/孩子的第一哩路

其實會發螢光的動植物是偶而可見的,海洋裡面的物種包括某些珊瑚,某些硬骨魚和鯊魚,甚至於2015年發現海龜(玳瑁)也會。會發螢光的陸域動物不是沒有,但是少見得多;脊椎動物之中就更罕有了。某些鸚鵡的羽毛會有這樣的能力,例如居家飼養歷史最久的小長尾鸚鵡,身上臉上都會發螢光。但是本文報導的卻是第一個發螢光的蛙種。這個螢光的強度在活蛙身上佔據了總反射光的18 ~ 29%,也就是說,這些青蛙在昏暗的月光下,除了原本的黃褐色,還會加入綠色波長的螢光光澤。

在本文的蛙類案例之中,螢光的發生跟幾個重要的分子有關(hyloin-L1,hyloin-L2,hyloin-G1),這些分子位在皮下的淋巴和分泌腺體之中,形成環狀的碳氫結構,而在外圍再接著長鍊的碳水分子。由於波長的改變,這種青蛙在白天的白光照射之下呈現淡淡的黃褐色;但是在紫外光照射之下卻會變成螢光綠色。生物學家目前還不清楚它在行為生態上的意義和功能;可能只是單純地為了保護皮膚遭受紫外線傷害而衍生的副產物,也可能與溝通或訊息傳遞有關。還有哪些蛙類會發出螢光?牠們又扮演什麼角色?這都還需要更進一步的研究。

http://giphy.com/gifs/3o7bubp9g6Bs1JVrhe

目前知道的這種樹蟾偶而也會出現在寵物市場。依照IUCN的評估,因為牠的分布範圍由亞馬遜一直向南延伸到阿根廷(所以有人說牠中間其實可能有很多隱藏種呢),所以族群分布和貿易數量目前都沒有太大的保育危機。不過,也希望別因為這個功能而害慘了牠。

順便澄清一下兩個常常混淆的小概念:由於西方世界和新大陸地區並沒有台灣常見的「舊大陸樹蛙」,所以西方人口中的tree frog通常都是樹蟾科(Hylidae)的動物。這隻青蛙並不是一個新物種,而是一個18世紀就發現的東西(Schneider, 1799)。所以,如果有人報導說這是一個「新發現的蛙」,那就弄錯了。這次的發現是從一個分布廣泛而且數量還算OK的蛙種身上,找到這個新發現的功能。

另外,講到螢光,很多人不免聯想到白天吸收光線、晚上放出光輝的「夜光貼紙」。但是這種蛙類身上發出的螢光是與入射光同進退的:有入射光源,它就可以改變入射光的光波並且進行反射;但是沒有入射光源的時候,螢光就跟著消失了。相對之下,「夜光貼紙」可以讓物質在激發態和基態之中延續更長的轉換時間,所以可以在光源消失之後繼續發亮一段時間。為了區分這兩種,有一些人也將後者稱為「磷光」。所以大家可千萬不要異想天開地抓這種青蛙去曬太陽呀,拿個紫外線的手電筒,就可以看見牠們的螢光了。

資料來源:

文章難易度
活躍星系核_96
752 篇文章 ・ 106 位粉絲
活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia

0

1
0

文字

分享

0
1
0
性格會隨著姿勢變化:擺出讓你最有自信的 Pose吧!——《怪咖心理學之鍛鍊正能量思維》
azothbooks_96
・2023/06/04 ・1800字 ・閱讀時間約 3 分鐘

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

「假裝成真」:行為會改變你的性格

多數改善自信的課程,是以下面的概念為基礎:自信低落是因為看待自己的方式有問題。所以他們鼓勵受測者把焦點放在過去做得很好的事情上,或想像自己變得更堅定、更有自信。相反的,「裝假成真」原理則認為,改變行為的效果更快,也更有效。

在早期的一項研究中,研究人員找來一群受測者,假裝請他們測試新開發的塑膠眼鏡對人的感知力有沒有影響。受測者分成兩組,研究人員要求兩組做一樣的智商測驗和性格測驗,其中一半是以正常的方式完成測試,另一半則是戴上平光鏡片的眼鏡做測試。

由於我們常把眼鏡和智慧聯想在一起,研究人員預測,光是戴上眼鏡,就會讓人突然覺得更有自信、更聰明。結果的確如此,儘管兩組的智力測驗成績差不多,但是戴眼鏡的受測者覺得自己比較穩定、能幹、有學問。

我們常把眼鏡跟智慧聯想在一起。圖/envatoelements

另外,姿勢也會產生影響。哥倫比亞大學的研究人員戴娜. 卡尼(Dana Carney)知道,自信的人通常自我感覺良好,比較願意冒險,體內睪固酮(攸關控制力的化學物質)的濃度較高, 皮質醇(攸關壓力的化學物質)的濃度較低。

改變姿勢使你變得更有自信

卡尼想知道,讓一些人表現出強勢的樣子會發生什麼事?為了找出答案,卡尼和同事找來一群受測者,告訴他們是來幫忙評估新的心臟追蹤系統, 並把他們分成兩組。

其中一組受測者擺出下面的強勢姿態(見下圖)。有些人是坐在桌邊,把腳翹到桌面上,把頭抬高,手臂交叉放在後腦杓; 另一些人是站在桌邊,身子前傾,手掌撐在桌面上。

其中一組把腳翹到桌上。圖/《怪咖心理學之鍛鍊正能量思維》。
同一組另群人則把手撐在桌上。圖/《怪咖心理學之鍛鍊正能量思維》。

另一組受測者則擺出不強勢的姿勢(見下頁圖)。有些人坐著,腳平放在地上,雙手放在大腿上,眼睛看著地面。另一些人是雙臂交叉,雙腳也交叉。

另一組人把手平放在腳上。圖/《怪咖心理學之鍛鍊正能量思維》
另一組某些人則雙臂交叉靠在門邊,擺出不強勢的姿勢。圖/《怪咖心理學之鍛鍊正能量思維》

受測者擺出上述姿勢一分鐘後,研究人員請他們評估自己感覺有多「強大」。那姿勢對他們的自信產生了很大的影響。擺出強勢姿態的人覺得自己比較強大,但效果不只這樣而已。

接著,研究人員請受測者做冒險測試,給他們兩美元,告訴他們可以把錢留著,或拋硬幣賭博。如果拋硬幣時受測者贏了, 他可以得到加倍的錢(亦即四美元);萬一輸了,就空手而歸。結果跟「強勢姿態讓人更願意冒險」的假設相符,剛剛擺出強勢姿態的人中,有80%決定賭博,另一組願意賭博的人只有60%。

在實驗的最後階段,研究人員把注意力轉向受測者血管中流動的化學物質。他們叫受測者擺出姿勢之前和之後,分別把唾液吐到試管中。研究人員分析唾液後,發現剛剛擺出強勢姿態的受測者,睪固酮濃度上升了,皮質醇濃度降低了。總之,表現出強勢的樣子僅短短一分鐘,就改變了他們體內的化學成分。

握緊拳頭能讓自己變得自信。圖/giphy

如果你沒時間擺出強勢姿態,握緊拳頭也可以。心理學家湯瑪斯.舒伯特(Thomas Schubert)請一群人評估自己的自信度, 接著以玩剪刀石頭布為由,請受測者握拳幾秒鐘,之後再評估自信度。結果受測者的行為影響了他們的大腦,剛剛握拳片刻讓他們的信心大增了。

——本文摘自《怪咖心理學之鍛鍊正能量思維,用科學方法讓好事成真》,2023 年 4 月,漫遊者文化出版,未經同意請勿轉載。

azothbooks_96
50 篇文章 ・ 17 位粉絲
漫遊也許有原因,卻沒有目的。 漫遊者的原因就是自由。文學、人文、藝術、商業、學習、生活雜學,以及問題解決的實用學,這些都是「漫遊者」的範疇,「漫遊者」希望在其中找到未來的閱讀形式,尋找新的面貌,為出版文化找尋新風景。

0

1
0

文字

分享

0
1
0
最新自行車帽設計 MIPS,抵抗側向與旋轉碰撞是怎麼回事?
PanSci_96
・2023/06/04 ・1958字 ・閱讀時間約 4 分鐘

你騎自行車時會戴安全帽嗎?

今年 4 月起日本新規上路,所有騎士不分年齡,騎自行車都必須戴上安全帽,自行車用品店安全帽的銷量直線上升,熱門產品更賣到缺貨。

台灣目前道路相關法規僅規定機車、電動(輔助)自行車要戴安全帽,一般沒有電力輔助的腳踏自行車,還未特別規定要戴安全帽。

自行車的安全帽到底防護效果如何,得要從設計看起;最近的新科技 MIPS 號稱能降低側撞與旋轉衝擊,什麼是旋轉衝擊?什麼是 MIPS 呢?

都柏林大學腦創傷模型

想要知道這樣摔、那樣摔會有什麼下場?這就需要用假人頭來分析;最著名的實驗模型就是「都柏林大學腦創傷模型」(University College Dublin Brain Trauma Model , UCDBTM)。

UCDBTM 最初發表在 2003 年,是使用男性屍體的腦袋進行「電腦斷層掃描」(computed tomography , CT)和「核磁共振」(magnetic resonance imaging , MRI),開發模擬頭部幾何形狀及頭內部壓力反應的模型,透過一系列屍體衝擊測試,進行參數調整,觀察不同衝擊對於大腦和腦脊液(CSF)體積和剪應力的影響。

在研究的 3D 有限元素模型(three-dimensional finite element model),以大約 2 萬 6 千個六面體元素,來代表頭皮、顱骨、軟腦膜、腦鐮、腦幕、腦脊髓液、灰質與白質、小腦以及腦幹,也就是整個頭部重要的組成都涵蓋進去了。

 3D 有限元素模型頭部重要的組成都涵蓋進去。圖/Envato Elements

安全帽衝擊測試

2022 年 5 月在《Scientific Reports》上的一篇研究,團隊利用先前提到的 UCDBTM 假人頭模型試砸,目的是想了解頭部撞擊的旋轉加速度。為什麼要那麼在意旋轉衝擊?

在全球車禍直接撞擊造成腦部損傷的機率較小,相比之下,側撞和旋轉衝擊才是最可怕的傷害方式,這是因為人在車禍中會有自主閃避的反應;物理上來說,我們就是身處在移動中的慣性狀態,所以旋轉衝擊,特別是導致腦部受損和致命傷的主要原因。

而在這篇安全帽衝擊研究,團隊選了 3 種已上市的自行車安全帽 ,每種各買 4 頂來 PK,這三款安全帽分別是:

  1. 一般有「貼合棘輪機制」、「EPS 保麗龍」內襯的自行車安全帽。為最常見的安全帽規格,而棘輪的位置在後腦杓,轉動可以調整鬆緊,讓安全帽貼合頭部不會任意鬆脫。
  2. 採用「多向衝擊保護系統」(Multi-Directional Impact Protection System)簡稱 MIPS,MIPS 是一層安裝在安全帽內部的保護裝置,當頭部受到衝擊時,減震層可以提供 1 到 1.5 公分  多方向的移動空間,利用在安全帽內部滑動,緩衝側面撞擊或是旋轉所造成的作用力。
  3. 安裝數個裝著低黏度無色「礦物油」的「熱塑性胺甲酸乙酯 TPU」囊袋,利用這些囊袋緩衝頭部衝擊。

戴著安全帽的假人頭依序被送上「單軌掉落支架系統」之後,再分別以每秒 6.5 公尺的衝擊速度(時速每小時 23 km)自由落體撞擊貼上 80 粒度(grit)砂紙、45 度角的鐵砧表面上,模擬自行車摔車時的高摩擦衝擊狀態。

以實驗的結果來說,作為對照組的【一號】安全帽表現整體來說比較差,雖然一號傳統安全帽在線型加速度控制能力,不輸【二號】,但【二號】與【三號】所加持的旋轉控制科技,表現明顯出色;【二號】的減震層和【三號】的礦物油囊袋,不僅降低了線性和旋轉加速度的峰值(最大值),還減少腦部灰質與白質所受的衝擊。顯然 MIPS 以及類似這類防側撞和旋轉衝擊的新科技,確實有明顯的保護效果。

科學證實戴帽更安全!

日本安全帽新規已上路,台灣該跟上,還是維持現況呢?圖/Envato Elements

2018 年刊登在《事故分析與預防》期刊(Accident Analysis & Prevention)的薈萃分析研究,從 1989 年至 2017 年的 55 項研究,共 179 個效果估計;結果顯示,使用安全帽可將頭部損傷減少 48%,嚴重頭部損傷減少 60%,創傷性腦損傷減少 53%,面部損傷減少 23%,造成死亡或重傷的總數減少 34%。

總之,科學實證強烈建議騎自行車必須佩戴安全帽。

只是在台灣這種亞熱帶氣候,夏天悶熱考驗也是避不掉的,另外也有不少反對強制立法配戴安全帽的人表示,不想要在騎 Ubike 時被強制戴「共用」安全帽,覺得很不衛生。而且覺得強制規定戴安全帽,反而會降低大眾使用自行車替代汽機車的都市減碳目標。

回到開頭,日本新規已上路,所有騎士不分年齡,騎自行車都必須戴上安全帽,而台灣目前還只有機車、電動自行車要戴安全帽;台灣該跟上,還是維持現況呢?

歡迎訂閱 Pansci Youtube 頻道 獲取更多深入淺出的科學知識!

PanSci_96
1166 篇文章 ・ 1513 位粉絲
PanSci的編輯部帳號,會發自產內容跟各種消息喔。

0

1
1

文字

分享

0
1
1
改變立場比想像中容易?用「假裝成真」的心理達成思想操控!——《怪咖心理學之鍛鍊正能量思維》
azothbooks_96
・2023/06/03 ・2374字 ・閱讀時間約 4 分鐘

人們慣於「合理化」自身行為

越戰中喪生的美國士兵多達五萬多人。戰爭期間,美國政府為了獲得民眾的支持,經常刻意發布一些正面的消息,例如,北越共軍即將敗退,或南越很快就足以自保。美國不斷派兵前往越南,總統詹森應該比其他的領導者為此付出更多的責任。

詹森不時會聽到閣員私下表示對越戰形勢的擔憂。詹森是否曾把這些政治人物叫進自己的辦公室,向他們解釋自己的觀點呢?完全沒有。相反的,他採用一種很不尋常的技巧:他派那些懷疑者跟一群記者去越南「調查真相」。

詹森很清楚他的閣員不太可能公開表達私人疑慮,面對外界時,他們不得不高調捍衛政府的政策。「裝假成真」原理預測, 這些懷疑者在聽到自己發表支持總統政策的言論後,最終也會相信自己的言論。

當政治家持續發表支持總統的言論後,自己也會慢慢相信這是正確的。圖/envatoelements

「假裝成真」會影響人們自身的信念嗎?

研究人員在實驗室中運用相同的方法,測試「裝假成真」原理是否能夠影響信念。為此,他們把受測者找來實驗室,讓他們填寫一份有關其政治立場的問卷。接著,叫半數的受測者發表支持其反對政黨的簡短演說,另一半的人則是從雙面鏡觀看他們演說。兩周後,所有的受測者又填了一份有關其政治立場的問卷。

「裝假成真」原理預測,發表過演說的人看到自己支持討厭的政黨後,可能會開始覺得那個政黨其實沒那麼壞。相反的,那些只聽到演說的人雖然接收了一樣的資訊,但不是自己提出主張,所以不會改變立場。研究結果證實了這點,只要幾分鐘的角色扮演,就可以達到媒體轟炸、政治廣告所達不到的效果。

多年來,研究人員也把同樣的程序套用在多種不同的場合上,他們錄下有些人主張多種議題的談話,例如,墮胎、酒駕危險、擴大警方職權等等。在每個例子中,他們讓受測者表現出相信某言論的樣子,可以讓他因此相信上百個理性論點也無法說服他的議題,迅速改變他的態度,讓他支持你預設的立場。

事實上,這個轉變非常明顯,受測者往往事後還會否認自己曾抱持原始的觀點。研究人員拿出原始問卷證明他們原始立場不同時,他們會堅稱問卷是假的,或自己當初看錯題目。這個機制可以解釋許多原本難以理解的立場轉變。

受試者在表現出相信某個立場後,竟「假裝成真」變成相信那個立場。圖/envatoelements

用「假裝成真」的心理改變戰俘的立場

本章一開始,我提到韓戰結束時,許多美軍決定續留北韓,很多美國大兵即使回到美國,依舊大談共產主義的優越。

研究人員深入訪問這些戰俘後發現,那些信念不是在催眠、迷藥或體罰下灌輸給他們的,而是共產高層刻意運用「裝假成真」原理來改變美國戰俘的想法。這種罕見的思想操縱形式,通常是從戰俘進入拘留營時開始運作。警衛先和新來的戰俘握手,並說道:「恭喜,你被解放了。」

接下來的數周,戰俘必須上長時間的課程,那些課程都是在歌頌共產主義的優點,課程也會要求他們做小組討論。每組通常會分派一位中國共產黨員監督,以確定戰俘討論出「正確」的結論。如果小組裡有人公然表達反共產的論點,所有的戰俘都必須重聽一遍講課並重新討論。

藉由持續讓戰俘接觸親共言論,達成思想改變。圖/envatoelements

戰俘入營不久,中國警衛也會要求他們抄寫幾句親共言論(例如「共產主義很棒」、「共產主義是未來之道」、「共產主義是最開明的政府形式」)。很多美國人都很樂意抄寫,因為這些要求看起來微不足道,乖乖聽話通常可以換得一塊肥皂或幾根香菸作為獎勵。

幾周後,警衛加碼要求戰俘大聲朗讀那些言論, 多數戰俘還是照做了。又隔幾周後,他們要求戰俘向自己的同伴朗讀那些言論,最後開始辯論,主張為什麼他們相信那些言論是正確的。

此外,如果戰俘自願為拘留營寫親共文宣,他們可以得到在當地相當珍貴的東西,例如,鮮果或甜食。文宣一經刊出,作者就可以戴上毛澤東的徽章,不必做繁瑣的勞務。久而久之,這些行為使很多戰俘改變了他們對共產主義的態度,甚至說服一些戰俘留在北韓,而不是返美。

「裝假成真」原理有助於解釋這種信念的巨大轉變:中國共產黨不需要訴諸體罰或神祕的洗腦術,只要確定戰俘看到自己一再重申他們支持共產主義,他們就會自己培養出和他們的說法一樣的信念。

納粹禮。圖/wikipedia

同樣的方法也可以用來影響整個民族。每天高喊「希特勒萬歲!」,可以鼓勵許多德國人民更接納納粹的意識型態。叫人一再高唱國歌,可讓人更愛國。讓孩子每天早上祈禱,可以提高他們接納宗教信仰的機率。

在上述的每個例子中,言語成了信念。許多人對這種研究相當好奇,開始研究其他類型的行為是否也有同樣的說服效果。其中有兩個研究最出名,一個是關於眼珠的顏色,另一個是「第三浪潮」(Third Wave)的形成。

——本文摘自《怪咖心理學之鍛鍊正能量思維,用科學方法讓好事成真》,2023 年 4 月,漫遊者文化出版,未經同意請勿轉載。

azothbooks_96
50 篇文章 ・ 17 位粉絲
漫遊也許有原因,卻沒有目的。 漫遊者的原因就是自由。文學、人文、藝術、商業、學習、生活雜學,以及問題解決的實用學,這些都是「漫遊者」的範疇,「漫遊者」希望在其中找到未來的閱讀形式,尋找新的面貌,為出版文化找尋新風景。