探求生命的起源－史丹利・米勒誕辰｜科學史上的今天：3/7

在這個充滿光與生命的宇宙中，我們的存在其實與一種看不見的力量密切相關，那就是量子力學。沒有量子力學，太陽將不會發光，地球上的生命將無法誕生，甚至整個宇宙的運行規則都會截然不同。這些微觀層次的奧秘深深影響了我們日常生活的方方面面。

其中，量子穿隧效應是一個看似違背直覺但至關重要的現象，從太陽的核融合反應到基因的突變，這種效應無處不在，甚至還牽動著當今的高科技產業。

什麼是量子穿隧效應？

我們可以將量子穿隧效應比作一個奇妙的穿牆術。想像一下，你身處一個被高牆包圍的城市，牆外是未知的世界。通常，如果你要越過這道牆，需要極大的力量來翻越它，或者用工具打破它。然而，在量子的世界裡，情況並不如此。

在微觀的量子力學世界中，粒子同時具有波的特性，這意味著它們並不完全受限於傳統物理的規則。當一個微觀粒子遇到能量障礙時，即使它沒有足夠的能量直接穿過障礙，卻仍有一定機率能出現在障礙的另一邊，這就是「量子穿隧效應」。粒子彷彿直接在牆上挖了一條隧道，然後穿越過去。

這聽起來像魔法，但它背後有深刻的物理學道理。這個現象的發生取決於量子粒子的波動性質以及能量障礙的高度和寬度。如果障礙較矮且較窄，粒子穿隧的機率就較高；反之，障礙越高或越寬，穿隧的機率則會降低。

太陽發光：核融合與量子穿隧效應的結合

量子穿隧效應的存在，讓我們能夠理解恆星如何持續發光。以太陽為例，太陽內部的高溫環境為核融合反應提供了所需的能量。在這個過程中，氫原子核（質子）需要克服極大的電磁排斥力，才能彼此靠近，進而融合成為氦原子核。

然而，單靠溫度提供的能量並不足以讓所有質子進行核融合。根據科學家的計算，只有約10的 434 次方個質子中，才有一對具備足夠的能量進行核融合。這是一個極小的機率。如果沒有量子穿隧效應，這種反應幾乎不可能發生。

幸好，量子穿隧效應在這裡發揮了關鍵作用。由於量子粒子具有波動性，即便質子沒有足夠的能量直接跨越能量障礙，它們仍然能透過穿隧效應，以一定機率克服電磁排斥力，完成核融合反應。這就是為什麼太陽內部的核融合能夠源源不斷地發生，並且持續產生光與熱，讓地球成為適合生命生存的家園。

量子穿隧效應與生命的演化

除了恆星的發光之外，量子穿隧效應還對生命的誕生和演化起到了關鍵作用。地球上物種的多樣性，很大一部分源於基因突變，而量子穿隧效應則幫助了這一過程。

DNA 分子是攜帶遺傳訊息的載體，但它的結構並不穩定，容易在外界因素影響下發生變異。然而，即使沒有外界因素的干擾，科學家發現 DNA 仍會自發性地發生「點突變」，這是一種單一核苷酸替換另一種核苷酸的突變形式。

量子穿隧效應讓氫原子隨時可能在 DNA 結構中進行位置轉換，從而導致鹼基對的錯位，這在 DNA 複製過程中，可能會引發突變。這些突變若保留下來，就會傳遞給下一代，最終豐富了基因與物種的多樣性。

半導體技術中的量子穿隧效應

除了在宇宙和生命中發揮作用，量子穿隧效應還影響著我們的日常生活，尤其在現代科技中。隨著半導體技術的發展，電子設備的體積不斷縮小，這也讓電子元件的性能面臨更大的挑戰。

在微小的電子元件中，量子穿隧效應會導致電子穿過元件中的障礙，產生不必要的漏電流。這種現象對電晶體的性能帶來了負面影響，因此設計師們需要找到方法來減少穿隧效應的發生，以確保元件的穩定性。

雖然這是我們不希望見到的量子效應，但它再次證明了量子力學在我們生活中的深遠影響。設計更有效的半導體元件，必須考慮到量子穿隧效應，這讓科學家與工程師們需要不斷創新。

量子力學是我們宇宙的隱藏力量

量子穿隧效應看似深奧難懂，但它對宇宙的運作和生命的誕生至關重要。從太陽的核融合反應到基因突變，甚至現代科技中的半導體設計，量子力學影響著我們生活的方方面面。

在這個充滿未知的微觀世界裡，量子現象帶來的影響是我們難以想像的。正是這些看似不可思議的現象，塑造了我們的宇宙，讓生命得以誕生，科技得以發展。當我們仰望星空時，別忘了，那閃耀的光芒，背後藏著的是量子力學的奇妙力量。

• 作者／前NASA太空任務科學家 李傑信

以目前人類擁有的火星知識推測，如果火星曾經有過生命，種類可能與地球最古老的生命接近。

什麼是地球最古老的生命呢？我們幾乎可以想像地球生命起源時的環境：無氧、地表熾熱、火山活動頻繁、甲烷廣布、硫磺濃湯漫流。如果生命在這種條件下起源，那最古老的細菌，也就是人類和所有地球生物的老祖宗，必得有耐高溫、厭氧、喜硫磺和甲烷等的古怪個性。

人類對地球生命的認識和分類，經過好幾個重要階段。18 世紀時，人類把生命分成動物和植物兩大類。這種分類法顯然過於粗糙，有些擁有葉綠體的單細胞生物，能蠕動或用鞭毛游動，它們究竟是動物還是植物？而真菌類一向被歸入植物類，但它卻無葉綠素。於是有一陣子，地球生命就被分成動物、植物、原生生物三大類。直到 20 世紀初，細菌分類學有了長足的發展，才將有核細胞生物（真核生物，包括動物、植物、真菌、原生生物）和無核細胞生物（原核生物）的細菌分開。

細菌雖然一般以形狀分類，如桿菌、球菌和螺旋菌等，但這種分類無法建立起它們之間的親緣關係，在當代是一件頭痛而無法解決的問題。一直到 20 世紀 60 年代，基因工程技術出籠，生物物理學家渥易斯(Carl Woese, 1928～2012)認為，核糖體核糖核酸（ribosomal ribonucleic acid, rRNA）排列順序保存了久遠的生物演化紀錄，並且這種排列順序變化緩慢，容易追尋親緣關係。他以這種排列順序為準，決定出各類細菌間的親疏遠近，發現總稱的細菌中含兩類截然不同的細菌，他分別命名為細菌和古菌兩大類。加上動物、植物、真菌、眼蟲、微孢蟲等所屬的真核生物，終於完成目前完整的生物三界說的生命親緣樹（universal phylogenic tree，圖9-1）。

渥易斯在 1977 年底發表的古菌域發現，是一項劃時代的成就。當作者第一次看到古菌所涵蓋的各類細菌時，的確被震撼了一下。古菌類皆厭氧，含甲烷嗜熱菌（methanothermus）、甲烷球菌（methanococcus）、嗜熱纖維菌 （thermofilum）、熱網菌（pyrodictium）、硫還原球菌（desulfurococcus）、硫球菌（sulfolobus）等，幾乎就是想像中伊甸園裡該有的生命。另外，生命樹根的所在，雖然還沒有完全確定，一般認為應在古菌樹幹的下面。

地球最原始的生命似乎是厭氧嗜熱菌，生活在攝氏 90 度以上的環境，使用硫、氫、二氧化碳等地質化學能量生長繁殖。如果溫度低於攝氏 80 度，則生長停止。所以，地球所有生物的祖宗，應是依賴化學合成能量、居住在熱泉裡的古菌。生命一旦開始，就能適應外界逐漸變化的環境。環境如果變得實在無法忍受，有的古菌就停止一切生命機能，進入亙古冬眠，等待佳機復甦。1992 年，美國國家研究委員會（National Research Council, NRC）報告，一個嗜鹽古菌（halophiles）冬眠 2 億年，經實驗室培養後，恢復生命活力^[註1]。南柯一夢數億年，生命頑強力可見端倪。

古菌域的發現，使人類對生命的看法煥然一新。生命原來可以適應那麼多種極端的自然環境，只要給予一線生機，生命就能蓬勃發展。我們對生命重新樹立起了更崇高的敬意。

地球古菌類的發現，照亮了人類探測火星生命的道路。地球古菌類的生活習性，能告訴人類它們起源時的生命環境。那種環境可能與火星 35億～38 億年前時相差不遠。火星那時也有水、火山活動及熱泉，地球能發展出生命，為什麼火星不能？

註解

• 註 1：“Biological Contamination of Mars,” National Research Council, National Academy Press, Washington, 1992.

——本文摘自《穿越4.7億公里的拜訪：追尋跟著水走的火星生命》，2021 年 7 月，三民。

• 文 / 雞湯來了實習生黃靖云
• 校稿 / 雞湯來了陳世芃、張芷晴
• 製圖 / 雞湯來了實習生張心怡
• 編輯 / 雞湯來了蕭子喬

「兒子，爸爸會和可魯一直在一起，知道吧？」

「人到了要分離的時刻，就會變得很不會說謊。」

「可魯要代替爸爸每天對鏡子裡的自己說：你做得很好！」

「眼睛看不到，不代表不存在，只要你記得，就永遠不會消失。」

近期話題韓劇《Move to Heaven：我是遺物整理師》，成為疫情肆虐的當下一股撫慰人心的暖流。《我是遺物整理師》改編自專業遺物整理師金寒星的真實故事，短短十集的篇幅中，每集有著各自獨立的故事，每個故事也探討著不同議題，反映真實社會中縮影，也訴說著一個個「搬去天堂」的人背後屬於「關係」的暖心故事。

　死亡，一個看似恐懼、悲傷、距離遙遠的議題。在《我是遺物整理師》中，對於「死亡」的抽象意象，透過「整理遺物」的具體方式重新梳理、賦予意義。編劇用溫柔細膩的情感、觸動人心的對話、緻密飽滿的畫面來呈現，帶領觀眾一同探討「生與死」。

　人的一生，就是不斷的與人建立新的關係，和維繫舊有關係。而最痛苦、不敢直面的創傷便是關係的結束，尤其是面對親人逝去造成現實生活裡關係的分離和斷裂。「依附」對象的離開，是留在世間的生者生命中難以抹滅的缺憾。

當生與死相遇：逝去不等於消失，而是轉變為另一種存在

　「爸爸說…這是爸爸的…只有爸爸可以用…」如同劇中所示，主角可魯腦中不時浮現爸爸曾說過的話、做出相同決策、遵循著共同生活時的習慣，可魯的一言一行、一舉一動，無形地浮現出爸爸的影子…

　本土學者深入訪談十一位喪親者後發現：逝去的親人並不是一下子就消失在家庭的舞台，而是轉變為另一種存在方式，由實質的存在轉化為「虛擬的存在」。逝者會透過「溝通、決策、空間、情感」四項特徵對生者產生思想和情感上的連結。

溝通

喪親者會不自覺地持續和逝者說話，彷彿逝者還活著、還聽得見。如同影集末尾可魯看著父親留下來的影片，用力點頭回應著影片中的父親。

決策

面臨決策時，喪親者循著逝者的價值和標準做為參考依據，揣摩並貫徹逝者的理念。「脫下帽子、說明來意、向房間敬禮…」每當可魯進行遺物整理時，會依循父親的步驟開始進行。

空間

逝者生前使用的空間，對於喪親者來說容易產生「觸景傷情」的情緒，因此喪親者會透過遺物、空間紀念逝者。就像影集中可魯不讓叔叔使用父親的房間，並堅持維持著房間擺設。

情感

逝者在喪親者心中的情感、關係難以被取代，對喪親者來說，逝者永存心中。影集末尾，可魯抱著代表父親的樹木，望著蔥蘢繁茂的枝葉，將父親的愛放置於心中最柔軟的地方。

    而之所以有上述的連結，是因為對喪親者來說：「逝者雖然離開了，卻仍然用另一種方式活著。」面對親人逝去的傷痛，隨著時間拉長，慢慢地從迷惘失序的情緒中抽離，漸漸適應、淡化傷痛。這是一個動態的歷程，從一開始的不相信，轉變為接受，進而逐漸鬆綁與逝者間的連結。對生者而言，我們沒有被拋下，而是逝者超越時空的限制，用不同的方式，繼續參與生者的過去與未來。

喚醒「心」連結：尋回生命掌握感，找回愛和被愛的能力

「眼睛看不到，不代表不存在，只要你記得，就永遠不會消失。」

－《Move to Heaven：我是遺物整理師》

「人的一生，要死去三次。
第一次，當你的心跳停止，呼吸消逝，你在生物學上被宣告了死亡。
第二次，當你下葬，人們穿著黑衣出席你的葬禮，他們宣告，你在這個社會上不復存在，你從人際關係網裡消逝，你悄然離去。
而第三次死亡，是這個世界上最後一個記得你的人，把你忘記，於是，你就真正地死去。整個宇宙都將不再和你有關。」

－David Eagleman《SUM: Forty Tales from the Afterlives》

    如同知名皮克斯動畫《可可夜總會》中所提到「真正的死亡是世界上再沒有一個人記得你。」死亡，不是將逝者從生命中剔除，而是重新安置逝者的位置，重新建立起新的連結和定位。只要沒有被遺忘，逝去的人就不會遠離。

　國外學者 Worden認為「失去」也是生命中的一部分，失去會帶來悲傷的存在，但愛也一樣存在。面對哀悼情緒時，會經歷四個階段：

階段一

接受失落的事實：認知死亡是真實發生，逝者不會回來

    看到親人曾經居住的房間、聞到身上熟悉的味道、聽到記憶中熟識的話語，喪親者需要接受現實，承認逝者已經離開。

    「爸爸說他會來接我的…他會來的…」當可魯得知父親去世消息時，口中不斷喃喃自語重複道。他的反應有別於一般人情緒起伏，反而顯得相較「冷靜」，也許是受疾病亞斯伯格症的影響所致，但在被疾病所掩蓋的外表下，可魯其實和一般人一樣，用「不相信」的態度來逃避親人過世的噩耗…

階段二

經驗悲傷的痛苦：忍受失落的情緒，接納哀慟的沮喪

　強烈的無助感放肆膨脹，經驗著親人離開的悲痛。

　「我要帶爸爸回家…爸爸會一直在可魯身邊」可魯緊緊抱著爸爸的骨灰罈說著。在面對父親逝去這個張力極大的壓力事件，從可魯事後不願意灑骨灰、維持家中擺設…等等行為舉動，發覺可魯一方面選擇不接受，另一方面又不可否認父親離開的事實，在矛盾間掙扎。

階段三

重新適應逝者不在的環境：找回新的生活步調，學習承擔責任，接納改變

    調整逝者對自己的意義，建立與逝者間的連結，從中找回對生命的掌握感。

   「死者沒辦法像活著的時候用聲音說話，所以我們要試著解讀他們的想法。」影集中每當可魯進行遺物整理時，腦海中總是會浮現父親的言語、身影，就算看不到、摸不著，但可魯知道父親一直在身旁。

階段四

重新定位喪親經驗：將情緒的活力投注在生命中，找回愛和被愛的能力

    試著把對逝者的懷念重新安放、賦予意義，進而面對另一段關係，這並非對逝者的背叛，而是對人生更有意義的追悼。

    「韓靜佑先生，您於2020年4月13日過世，我是天堂移居的韓可魯，來替您搬最後一次家。」可魯脫下帽子、閉上眼睛對著父親的房間說道。影集末端，可魯正視父親死亡，整理了父親留下的遺物，隨後獨自一人帶著骨灰回到過去與父親生活的地方，將之撒向空中、迎向未來。

要「用點力」，才能真正的放手

    每當談論到死亡，我們總是會有些隱晦與閃躲，或者說，現實生活中的我們，不會頻繁地去接觸死亡，所以當實際面臨時，它挑戰原有的認知系統，認知失衡導致個體被恐懼、焦慮的情緒所淹沒。

    綜觀現在新冠肺炎肆虐的臺灣，現實中每天有好幾條生命染疫死去，許多確診者的家屬甚至見不到家人最後一面。死亡的張力極大，它既非比尋常，又無法預測。當事件發生時，對於死亡的理解取決我們對它賦予的意義，也就是「如何看待死亡」。我們無法改變死亡的事實，但能調整面對死亡的心態，倘若能接受逝者的離開，重新與逝者產生鍵結，便能不再停留於死亡帶來的負面記憶。

    人生百態、世事無常，我們不能預測死亡，但能好好說再見。面對死亡，每個人有著不一樣的解讀、不一樣的詮釋、不一樣的態度，每個人的療傷時間不同，不需要強迫自己一定要馬上走出傷痛。相反地，留些時間陪伴自己，允許自己悲傷，重新回顧與逝者的喜與悲，建立與逝者「心」的連結。

    經歷過喪親的我們，雖然比想像中脆弱，但也是無法想像的堅強。

延伸閱讀

• 你是有安全感的人嗎？常見依附型態３大類型

1. 羅子婷（2018）。喪親家庭的家庭韌力。諮商與輔導，385， 45-48+57。
2. 陳亭君、林耀盛、許文耀（2010）。重大創傷事件的個人意義化歷程：建構與轉化。高雄行為科學學刊，2，61-80。
3. 蔡佩真（2009）。 永活我心: 逝者的虛擬存在與影響力之探討以父母死亡之成年喪親者為例。中華心理衛生學刊，22（4），411-433。

本文轉載 雞湯來了 ，原文連結：看見生命的脆弱和堅強-《Move to Heaven：我是遺物整理師》伴你尋覓喪親風暴的出口，歡迎去 雞湯來了 繞繞玩玩喔！