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動物方城市實境秀:野生動物在城市過著怎樣的生活?──《知識大圖解》

知識大圖解_96
・2018/04/07 ・3506字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 504 ・六年級

城市是人類活動和發展的樞紐,全球有超過 35 億人住在市區;據信,此數字到了 2050 年左右時幾乎會翻倍。隨著越來越多人湧入城市,更多種類的動物也將在此出現。這些聰明的生物得以適應變化多端的環境、抓住生存機會,並在我們周遭興旺繁衍。

這主要是因為有人類的地方便有食物──而且還是大量的食物。我們所生產的食物量極大,乃至於有項研究估計,光是在紐約市的某個小區域,昆蟲每年消耗的食物量就相當於 6 萬根熱狗。

對於那些生活在你我之間的動物而言,我們的城市就像一間吃到飽餐廳!

圖/《知識大圖解》提供

在城市的街道上,可見老鼠之類的動物受丟棄的垃圾所吸引而成群到來,準備享用豐盛的殘羹剩菜。接著,這些生物又引來體型大上許多的掠食者──牠們將在喧鬧的城市中,冒險捕捉迅速增加的獵物族群。在英國,人們習慣看到老鼠和松鼠等動物,以及獾、狐狸和老鷹等體型較大的掠食者。然而,往更野外走去,當向外擴張的城市模糊了人類與動物居住地之間的界線時,就連體型更大的生物也會冒險走上街頭。

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人類製造了大量食物,使城市成為動物吃到飽餐廳。 圖/ahundt @Pixabay

世界各地的城市動物

在印度孟買,可見花豹漫步在高樓之間,捕獵貓狗等寵物,這是由於花豹的天然棲地因城市發展而喪失。同樣地,山獅和山貓也在洛杉磯的街頭徘徊,因為擴張中的洛杉磯市侵占了牠們位於周圍山丘的自然分布區。在美國各城市中,機敏的黑熊則生活在人類社會的邊緣。牠們會巡查大型垃圾箱,藉此尋找美味的食物,並獲悉到哪覓食會既快又輕鬆,且比獵鹿來得省力。有些黑熊甚至把覓食時間從白天調整為夜晚,以避開人類的干擾。

如今,芝加哥等城市裡的郊狼已很常見,且比以往更常在白天現身街頭。柏林也有蓬勃繁衍的野豬族群;據估,約有 8000 頭野豬漫步於該市的公園,並大膽闖入街道──街上有食物可搶,且獵人很少。

圖/《知識大圖解》提供

在英國,城市動物除了有豐富的食物來源外,還可獲得其他眾多福利。比方說,城裡有許多可供藏身的地方──建物內部和結構體底下的角落、縫隙與躲藏處,以及可用來養育幼仔的眾多花園棚屋。多虧了英國的建築工法,這些地方通常與外界隔絕且溫暖,可謂完美的動物藏身處。隨著城市發展擴及鄉間,動物會進城另覓居所也就不足為奇。

隨著一代代的動物跟著人類一起生活,牠們必然學會了如何適應城市環境。灰松鼠是生活在公園和林蔭街道的最常見動物之一,牠們於 19 世紀末期從美國引進英國。城市生活對這些小型樹居動物極具吸引力,因為城市提供了充足的空間和食物;而今,灰松鼠已比英國原產的紅松鼠來得更常見。灰松鼠住在樹的高處,能靠各種食物為生;且相較於野外,市中心的掠食者也少多了。此外,野外的灰松鼠會以各種方式(如叫聲)彼此溝通;但人們發現某些城市灰松鼠只喜歡用尾巴進行肢體溝通,牠們極有可能是藉此克服噪音汙染所帶來的影響。

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隨著一代代的動物跟著人類一起生活,牠們必然學會了如何適應城市環境。

了不起的狐狸

這些小型的鏽紅色犬科動物在英國各地的城鎮都很常見。狐狸是在 1930 和 1940 年代來到城市,之所以頗能適應城市生活,是因為牠們並不挑食。天生投機的狐狸常選擇搜食垃圾這個速食選項,而非獵取獵物,這也使得城市生活對牠們來說顯得極富吸引力。

可惜的是,城市狐狸名聲不佳,因為牠們和人類相處時不知分寸(城市狐狸與鄉間狐狸的真正差別在於前者往往不怕人),且攝食對象包含家畜和花園中的水果。然而,城市狐狸的生活並不容易;由於道路交通和害蟲防治所帶來的危險,這些聰明動物的壽命僅約兩年。

圖/《知識大圖解》提供

科學家如何看待城市動物?

從演化的觀點來看,城市是種十分新型的環境,因此這些動物能遷入城市、對抗各種陌生挑戰,進而開始興盛繁衍,可說是相當驚人。然而,這只有某種類型的動物才辦得到;研究顯示,那些以城市為家的動物也變得越來越聰明。一項美國研究調查了過去 100 年來小型城市哺乳類動物的頭骨,結果顯示:相較於鄉間的同類,城裡的小型哺乳類動物腦部急劇增大,這可能意味著生活在城市環境裡需要較高的認知功能。

從行為的觀點來看,城市動物確實要比鄉間的同類來得大膽。許多城市動物不會避免與人接觸;有趣的是,科學家也發現,城市動物通常較不具侵略性。

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雖然有許多動物生活在街道上,但我們位於城市的住家也是野生動物的安居處,即便我們不知道或沒發現牠們的存在。當然,有些明顯的闖入者(如小鼠、鳥類和蝙蝠)能以住家和辦公室的地板、天花板和壁凹為家。然而,大鼠肯定才是征服人類世界的動物。

大鼠可能是最令人類頭痛的城市動物。 圖/suju @Pixabay

大鼠被認為是地球上數量最多的哺乳類動物,牠們跟在人類身邊已有數千年之久;牠們取食我們的垃圾,受惠於我們的剩菜。據估,全球人類與大鼠的比例至少為一比一。這些囓齒動物善於繁衍後代,一對大鼠一生就能有逾 1000 個後代。綜觀這點及其占領下水道等地的能力(大鼠擅長游泳,還記得住整個通道系統的路線),就不難理解為何牠們能如此適應城市生活。

野鴿:機巧的城市佬

下起城鎮的街道,上至最高摩天大樓的上空,鳥兒也加入了這場城市遷徙,在上述空間中活動。談到城市鳥類,最為人知的或許是鴿子,緊跟其後的則是海鷗,山雀和燕雀等小型鳥類也是極為成功的城市鳥類。

雖然城市中有許多人會擺出鳥飼料來吸引鳥類,然而獵物所至之處,掠食者便會緊隨而來。如今,有比過去更多的遊隼在倫敦生活,牠們運用巧妙的狩獵技能,以俯衝的方式在半空中抓住鴿子。飼養遊隼的人會誘使或刻意讓這些猛禽去抑制小型鳥類的族群規模。這也是野生動物能惠及城市地區的另一種方式。

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source:maxpixel

城市中常可見到鴿子(又稱野鴿)的身影,牠們在世界各地成群地出現。鴿子原棲息於歐洲和中東的峭壁上,後來卻離開祖先世居的岩壁,遷至混凝土建造的摩天大廈和辦公大樓。城市裡少有天然掠食者,而棲息於高處又更能遠離危險。此外,鴿子可謂是城市清道夫,會啄食任何找得到的殘羹剩菜,這就是為什麼牠們總會聚集在有大量人類活動的地區。

而今,在市中心看到的鴿子全繁衍自鴿舍的逃鴿。鴿子曾是一大肉類來源,亦曾是重要的信差,但現代科技的出現意味著我們已不再採行飛鴿傳書。

圖/《知識大圖解》提供

昆蟲也是極成功的城市謀生者;城裡的昆蟲要比鄉間還多。科學家認為,這與城市和鄉村的溫度差異有關。在城市裡,大量的建物與道路(由混凝土和柏油碎石等打造而成)會吸收並保留熱量,然後緩慢地釋出。鄉村地區在日落之後,溫度便會下降;城市卻是名副其實的儲熱區,甚至會產生「城市熱島效應」。

坐落於涼爽鄉間中央的溫暖環境會吸引昆蟲前來,這種情況在英國尤為普遍,因為該國是多種昆蟲分布的北界。此外,城市也以整體生物多樣性較低著稱,因此,對於進到城市的昆蟲來說,來自其他物種的空間和資源競爭有限,從而能讓更多昆蟲族群蓬勃繁衍。

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昆蟲湧入城市或許聽來像是件壞事,但這些微小的動物能以一些有趣的方式來助我們的城鎮一臂之力。昆蟲和其他節肢動物努力清除著街上的有機物質,無論是落地的垃圾食物、秋天堆積的腐葉,還是繁忙幹道上的路殺動物。要是沒有成千上萬的昆蟲巡邏街道,城市會比現在更髒。

城市之所以能提供更多的資源,是因為人類丟棄了很多可食用的東西。此外,在城裡遭捕食的風險遠遠較低。因此,對小型獵物或敏銳而投機的覓食動物而言,城市會是個極富吸引力的地方。對掠食者來說,不但在食物上的競爭較少,還有一堆獵物可供選擇。就算狩獵不成,城裡也總有垃圾桶在等待光顧。儘管城市環境從來都不是為了動物而打造,但牠們正以驚人的速度入侵我們的街道。當城市裡充斥著動物時,往往就會爆發人類與牠們之間的衝突。許多動物就是不受城鎮所歡迎;交通工具、害蟲防治措施和想吃剩食的誘惑也為牠們帶來了各種危險。

下次當你看到鴿子在柏油路面上昂首闊步,或瞥見某隻大鼠的尾巴消失在人行道的縫隙時,請記住,你正在目睹一種全新的殖民現象;且多虧了你製造且拋下的垃圾,這些城市動物因此得以蓬勃繁衍。

 

本文為節錄版,完整報導請見《How It Works知識大圖解》 2017年10月號第 37 期

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快!還要更快!讓國家級地震警報更好用的「都會區強震預警精進計畫」
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/01/21 ・2584字 ・閱讀時間約 5 分鐘

本文由 交通部中央氣象署 委託,泛科學企劃執行。

  • 文/陳儀珈

從地震儀感應到地震的震動,到我們的手機響起國家級警報,大約需要多少時間?

臺灣從 1991 年開始大量增建地震測站;1999 年臺灣爆發了 921 大地震,當時的地震速報系統約在震後 102 秒完成地震定位;2014 年正式對公眾推播強震即時警報;到了 2020 年 4 月,隨著技術不斷革新,當時交通部中央氣象局地震測報中心(以下簡稱為地震中心)僅需 10 秒,就可以發出地震預警訊息!

然而,地震中心並未因此而自滿,而是持續擴建地震觀測網,開發新技術。近年來,地震中心執行前瞻基礎建設 2.0「都會區強震預警精進計畫」,預計讓臺灣的地震預警系統邁入下一個新紀元!

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連上網路吧!用建設與技術,換取獲得地震資料的時間

「都會區強震預警精進計畫」起源於「民生公共物聯網數據應用及產業開展計畫」,該計畫致力於跨部會、跨單位合作,由 11 個執行單位共同策畫,致力於優化我國環境與防災治理,並建置資料開放平台。

看到這裡,或許你還沒反應過來地震預警系統跟物聯網(Internet of Things,IoT)有什麼關係,嘿嘿,那可大有關係啦!

當我們將各種實體物品透過網路連結起來,建立彼此與裝置的通訊後,成為了所謂的物聯網。在我國的地震預警系統中,即是透過將地震儀的資料即時傳輸到聯網系統,並進行運算,實現了對地震活動的即時監測和預警。

地震中心在臺灣架設了 700 多個強震監測站,但能夠和地震中心即時連線的,只有其中 500 個,藉由這項計畫,地震中心將致力增加可連線的強震監測站數量,並優化原有強震監測站的聯網品質。

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在地震中心的評估中,可以連線的強震監測站大約可在 113 年時,從原有的 500 個增加至 600 個,並且更新現有監測站的軟體與硬體設備,藉此提升地震預警系統的效能。

由此可知,倘若地震儀沒有了聯網的功能,我們也形同完全失去了地震預警系統的一切。

把地震儀放到井下後,有什麼好處?

除了加強地震儀的聯網功能外,把地震儀「放到地下」,也是提升地震預警系統效能的關鍵做法。

為什麼要把地震儀放到地底下?用日常生活來比喻的話,就像是買屋子時,要選擇鬧中取靜的社區,才不會讓吵雜的環境影響自己在房間聆聽優美的音樂;看星星時,要選擇光害比較不嚴重的山區,才能看清楚一閃又一閃的美麗星空。

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地表有太多、太多的環境雜訊了,因此當地震儀被安裝在地表時,想要從混亂的「噪音」之中找出關鍵的地震波,就像是在搖滾演唱會裡聽電話一樣困難,無論是電腦或研究人員,都需要花費比較多的時間,才能判讀來自地震的波形。

這些環境雜訊都是從哪裡來的?基本上,只要是你想得到的人為震動,對地震儀來說,都有可能是「噪音」!

當地震儀靠近工地或馬路時,一輛輛大卡車框啷、框啷地經過測站,是噪音;大稻埕夏日節放起絢麗的煙火,隨著煙花在天空上一個一個的炸開,也是噪音;台北捷運行經軌道的摩擦與震動,那也是噪音;有好奇的路人經過測站,推了推踢了下測站時,那也是不可忽視的噪音。

因此,井下地震儀(Borehole seismometer)的主要目的,就是盡量讓地震儀「遠離塵囂」,記錄到更清楚、雜訊更少的地震波!​無論是微震、強震,還是來自遠方的地震,井下地震儀都能提供遠比地表地震儀更高品質的訊號。

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地震中心於 2008 年展開建置井下地震儀觀測站的行動,根據不同測站底下的地質條件,​將井下地震儀放置在深達 30~500 公尺的乾井深處。​除了地震儀外,站房內也會備有資料收錄器、網路傳輸設備、不斷電設備與電池,讓測站可以儲存、傳送資料。

既然井下地震儀這麼強大,為什麼無法大規模建造測站呢?簡單來說,這一切可以歸咎於技術和成本問題。

安裝井下地震儀需要鑽井,然而鑽井的深度、難度均會提高時間、技術與金錢成本,因此,即使井下地震儀的訊號再好,若非有國家建設計畫的支援,也難以大量建置。

人口聚集,震災好嚴重?建立「客製化」的地震預警系統!

臺灣人口主要聚集於西半部,然而此區的震源深度較淺,再加上密集的人口與建築,容易造成相當重大的災害。

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許多都會區的建築老舊且密集,當屋齡超過 50 歲時,它很有可能是在沒有耐震規範的背景下建造而成的的,若是超過 25 年左右的房屋,也有可能不符合最新的耐震規範,並未具備現今標準下足夠的耐震能力。 

延伸閱讀:

在地震界有句名言「地震不會殺人,但建築物會」,因此,若建築物的結構不符合地震規範,地震發生時,在同一面積下越密集的老屋,有可能造成越多的傷亡。

因此,對於發生在都會區的直下型地震,預警時間的要求更高,需求也更迫切。

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地震中心著手於人口密集之都會區開發「客製化」的強震預警系統,目標針對都會區直下型淺層地震,可以在「震後 7 秒內」發布地震警報,將地震預警盲區縮小為 25 公里。

111 年起,地震中心已先後完成大臺北地區、桃園市客製化作業模組,並開始上線測試,當前正致力於臺南市的模組,未來的目標為高雄市與臺中市。

永不停歇的防災宣導行動、地震預警技術研發

地震預警系統僅能在地震來臨時警示民眾避難,無法主動保護民眾的生命安全,若人民沒有搭配正確的防震防災觀念,即使地震警報再快,也無法達到有效的防災效果。

因此除了不斷革新地震預警系統的技術,地震中心也積極投入於地震的宣導活動和教育管道,經營 Facebook 粉絲專頁「報地震 – 中央氣象署」、跨部會舉辦《地震島大冒險》特展、《震守家園 — 民生公共物聯網主題展》,讓民眾了解正確的避難行為與應變作為,充分發揮地震警報的效果。

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此外,雖然地震中心預計於 114 年將都會區的預警費時縮減為 7 秒,研發新技術的腳步不會停止;未來,他們將應用 AI 技術,持續強化地震預警系統的效能,降低地震對臺灣人民的威脅程度,保障你我生命財產安全。

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狐狸冷血無情,會把小孩趕走?——《生物轉大人的種種不可思議》
商周出版_96
・2023/11/22 ・1675字 ・閱讀時間約 3 分鐘

狐狸的育幼行為

對於生物來說,離開親代的意義是什麼?

放手讓子代獨當一面的意義又是什麼?

肉食性動物的親子分離是很絕情的,下面要介紹的例子是狐狸。

圖/pexels

狐狸是很重感情的動物。

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童話故事中的狐狸總是給人狡猾的印象,不過實際上狐狸家族之間的情誼相當牢固。

狐狸採一夫一妻制,雄性也會參與育幼,由夫妻一起照顧小孩。

母狐狸會躲在挖得很深的巢穴中待產,雄狐狸則會勤奮地替在巢穴中的雌狐狸覓食。即便小孩出生了,雄狐也不能進洞裡。據說曾有人觀察到在巢穴附近坐立難安的雄狐,好像很想見見自己的小孩,讓人不覺莞爾。

狐狸媽媽生產完之後,雄狐狸要持續替牠送食物。

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狐狸以老鼠或兔子為食,覓食對牠們而言並不容易。就算生活在食物豐富的里山環境(編按:里山指環繞村落的山林和草原,經人類適當耕耘,可提供動植物多樣性的棲地),也需要一平方公里的領地。若是在食物匱乏的地方,領地可能要五十平方公里。為了家人,狐狸爸爸必須在遼闊的領地間徘徊覓食。

況且老鼠與野兔相當敏捷,獵捕起來並不容易。狐狸需要高超的狩獵技巧。

牠們的基本狩獵方式是跳躍,畢竟以追捕的方式捉老鼠與野兔有一定難度,因此狐狸選擇靜悄悄靠近,再一口氣跳高,由上往下攻擊獵物。

狐狸獵捕的方式是先悄悄靠近,再一口氣跳高,由上而下攻擊獵物。圖/giphy

牠們還有一種特殊的狩獵方式,稱作「誘捕」(charming)。鎖定獵物的狐狸會維持著一個不會讓獵物溜走的距離,然後狀似痛苦地不斷打滾,老鼠和兔子看到狐狸的模樣心生好奇,就會忘記要逃命。此時狐狸一邊劇烈扭動、一邊慢慢靠近,趁獵物不注意的時候偷襲。據說牠們還懂得裝死讓獵物放下戒心,這也是需要高超的演技。

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在獵捕水鳥時,狐狸也懂得把水草或雜草纏在身上,透過偽裝的方式靠近獵物。這種狩獵方式需要高度的智能。進行高階的狩獵行為需要深度的學習。所以小狐狸出生三個月左右,親代就會把牠們帶到遠方,傳授生存需要知道的重要事項,包括如何狩獵。

讓小狐狸離巢的狐狸爸媽

等到教會孩子怎麼狩獵之後,狐狸爸爸就不再替小孩覓食了,透過這種方式督促小狐狸自立。乍聽之下很無情,但牠們並非放任小孩自生自滅。有時候狐狸親代似乎會事先把食物藏好,再讓小狐狸自己去找,表面看起來嚴厲,實則處處有愛。這種愛在心裡口難開的表現,實在很有父親的育幼風格。

然而進入夏天的尾聲,就是別離的時刻了。

圖/pexels

小孩不能永遠待在父母身邊。進入離巢期,親代會開始驅趕子代。狐狸是很寵小孩的動物,養育小孩時也關愛有加。在小狐狸眼裡,媽媽和爸爸都無比慈祥和藹。小狐狸也很依賴父母。可是在離巢期的狐狸爸媽會突然翻臉就不認小孩了。

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小狐狸會困惑地無法理解,像平常一樣回到父母身邊。但是親代不允許子代回來,選擇強力恐嚇並驅趕小孩,狐狸媽媽甚至還會開咬。

儘管如此,小狐狸還是想回來,不過每次都會遭到恐嚇與攻擊。最終小狐狸會死心離開父母家園。

這就是孩子的自立,也是親代放手讓小孩獨當一面的時機。狐狸親代就是為了這一刻才不斷教導子代各種生存策略,最終子代也會擁有自己的領地並為人父母。

這一切都是為了讓小孩學會獨立自強。這就是狐狸的育幼方式。

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——本文摘自《生物轉大人的種種不可思議:每一種生命的成長都有理由,都值得我們學習》,2023 年 8 月,商周出版,未經同意請勿轉載。

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浣熊喜歡洗手,不是因為愛乾淨?大角羊的角,可以跟全身骨頭一樣重?5 個你意想不到的動物冷知識——《天生就是超級咖》
遠流出版_96
・2022/12/29 ・1190字 ・閱讀時間約 2 分鐘

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1. 愛情召喚陣:雄性白斑河豚會藉由沙畫來吸引雌性產卵

在日本奄美大島有一種白斑河豚,會花一周的時間,在海底打造直徑為自己身長20 倍的巨大圓形沙畫,像是海底的麥田圈!但河豚這麼做的原因不是為了藝術,而是為了吸引雌性。沙畫特殊的沙丘構造使得中央留下了細緻的沙,雌性便在此產卵。

2. 非賣品:青蛙利用液壓的原理將舌頭快速射出

青蛙的舌頭上層有黏質蛋白可以用來沾附獵物,舌頭肌肉間空隙充滿了水,當發現獵物時,可以利用液壓的原理讓平時捲起的舌頭快速而精準地射出。不但如此,舌頭可以觸及的角度還十分廣闊多變喔!

3. 交叉:雄性大角羊的角重量可達身體其他骨頭的總重

大角羊的角是永久性的,不會脫落,雄性的角可重達14 公斤,跟全身的骨頭一樣重,用來對抗捕食者和爭奪交配權。但若是長的角度不正確,有可能會影響進食,導致餓死,或甚至插入自己的頭部而導致死亡。

4. 本末倒置:浣熊喜歡洗手或洗食物不是因為愛乾淨

牠們十分依靠手部觸覺來辨識物體,浣熊前爪的觸覺神經數量高出大部分的哺乳動物四到五倍。並且前爪浸泡在水裡時觸覺會變得更為敏銳,所以就產生了浣熊什麼東西都要放入水中感覺一下的習性。

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5. 旋轉馬殺雞:鱷魚和成年的海牛可以和平共存

在美國的佛羅里達州的水域,可以看到海牛與鱷魚和平相處在同個環境的情況,儘管鱷魚看似兇猛,但牠們鮮少會去攻擊成年的海牛,有時甚至可以看到鱷魚和海牛共游的情況,鱷魚有時還會攀附在海牛身上搭便車。

——本文摘自《天生就是超級咖》,2022 年 10 月,遠流出版,未經同意請勿轉載

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遠流出版公司成立於1975年,致力於台灣本土文化的紮根與出版的工作,向以專業的編輯團隊及嚴謹的製作態度著稱,曾獲日本出版之《台灣百科》評為「台灣最具影響力的民營出版社」。遠流以「建立沒有圍牆的學校」、滿足廣大讀者「一生的讀書計畫」自期,積極引進西方新知,開發作家資源,提供全方位、多元化的閱讀生活,矢志將遠流經營成一個「理想與勇氣的實踐之地」。