腦科學的研究進步神速，但是神經科學的實驗總是讓人覺得離生活遙遠，好像只有非常貴重的儀器還有非常複雜的樣品處理才有可能在實驗室量測到神經細胞的反應。這個演講做了一個很好好的展示，怎麼利用日常生活都看到的的生物，蟑螂，還有不難架設的裝置，來進行真正的神經科學研究。
首先抓起蟑螂(@_@)丟到冰水裡，蟑螂就會乖乖的不動休息了，然後剪下蟑螂的一隻腳。蟑螂的腳毛上有神經細細胞負責傳遞震動給蟑螂的腦，所以只要把腳用兩個大頭針固定住，接上訊號放大器，就可以看到蟑螂的腳是怎麼把神經訊號傳送出來。在很多噪聲中，偶爾會有比較大的神經訊號spike，因為腳毛細細胞是偵測震動，所以只要吹吹風就可以改變輸出spike的數目，蟑螂就是用spike的數目來偵測環境震動的強度。
當然蟑螂的腳也會在收到腦的電訊號時運動來逃跑，這時候可以把隨身聽的音源線接給蟑螂腳，就可以看到蟑螂腳隨著音樂抖動起舞。 當然這樣的實驗(如果想做的跟展示的人一樣) 還是需要一點點電子基礎來做簡單訊號放大跟擷取，不過其實也不真的困難，或許有心的教師或是同學可以在課堂上做出類似的展示也說不定 !
***溫馨提醒，本文有小強畫面，請斟酌觀看***
周星馳的唐伯虎點秋香上映後，讓小強成為蟑螂的代名詞，但你看到小強的瞬間，是順手將它解決，還是尖叫著逃跑呢？
台灣曾做過調查——不做調查也知道，蟑螂絕對是大家最討厭的害蟲第一名。美國甚至做過大規模調查，有超過四分之一的美國人表示自己最討厭的害蟲就是蟑螂，是第二名蜘蛛的兩倍之多！
所以，若要幫全人類找一個共同的敵人，蟑螂肯定算得上是一個。
但過去的日本節目中，卻發現北海道人竟然不怕蟑螂，難道他們都是勇者嗎？或是我們能從他們身上找到克服蟑螂恐懼的方法？
你是不是光想到蟑螂的外表，就覺得全身起雞皮疙瘩？
面對蟑螂還能如此淡定，甚至能覺得牠們可愛的北海道人，別說你不敢相信，一群演化心理學家也是覺得匪夷所思，開始針對這些人做起了研究。
演化心理學就如字面上的意思，是將達爾文演化論套用到現代人的心理特質上，試圖以天擇的角度解釋許多無法解釋的人類心理現象。
例如近年來被診斷率越來越高的注意力不集中與過動症，也就是所謂的 ADHD，在演化心理學看來其實不是需要治療的「病」，而是環境變化太大導致的適應不良。想像一下，如果你是上萬年前生活在野外的人類，每天都必須在山林裡一邊躲避猛獸、一邊想辦法靠打獵與採集獲取食物。
在這種環境下，眼觀四面、耳聽八方，且隨時保持能戰能跑的機動性，反而都是生存必須的特質，自然會成為演化過程中被保留下來的心理特質。隨著人類社會在近幾百年快速進步，我們不需要再去當高風險的獵人，但那些經年累月刻印在基因裡的特質還來不及被汰換掉，反而讓這些天生的獵人無法適應現代生活。
同樣的道理，演化心理學認為人類對蟑螂的莫名恐懼，其實是來自於大腦主動識別並排斥潛在威脅的生存機制。在醫療資源匱乏的過去，隨便受個傷、生個病都有可能是致命的，人類只能戰戰兢兢，想辦法避開任何可能會傷害到自己的東西。這讓我們在無法辨別敵友時，會本能地戒備未知的東西。
即使從生態系的角度出發，同時兼具環境清道夫與許多動物主要食物來源的蟑螂，是維持自然平衡不可或缺的益蟲。但在無法感受到牠們好處的普通人眼裡，經常出沒於被我們視為髒亂、有害健康的垃圾與廚餘堆的蟑螂身上，只會被貼滿很髒，甚至是有害的負面標籤，當然不可能有好印象。
我猜這時有些觀眾心中閃過了「那又如何」、「我就討厭蟑螂啊」的念頭，但千萬別小看這份理所當然。雖說蟑螂因為生存與繁衍力強，被人類刻意撲殺這麼多年都還沒有要絕跡的意思，但其他昆蟲就沒那麼幸運了。由於人類對昆蟲，特別是只占大約10%的害蟲抱有負面觀感，使得這些小生物常在生態保育的討論中被冷落，甚至就這樣默默絕種，在地球生態系中留下無法彌補的缺口。久而久之，嘗到苦果的還是人類自己。
話說回來，既然演化心理學表明恐懼來自於未知，那只要我們學到關於這些昆蟲的正確知識，就能扭轉刻板印象了，對吧！那麼看完泛科學，想必你就能擺脫對小強的恐懼！
——雖然我很想這樣說，但很可惜，事情沒這麼簡單。還記得北海道人的訪問嗎？按照演化心理學，這些從來見過蟑螂本螂的北海道人，既然對蟑螂完全陌生，那麼應該不會有這麼正向的反應。就算不覺得被威脅，至少也該有點基本的戒備才是啊？
一篇發表於 2021 年的日本研究，正是想探討這個落差。研究團隊分析過往研究，發現「增加昆蟲相關知識」與「減輕恐懼」之間似乎沒有必然的關聯。而且，與出身郊區的人相比，從小生活在都市的人對於昆蟲竟然普遍有著較強、也較難改變的昆蟲嫌惡。
深入研究後，才發現，原來連怕不怕蟑螂這種事都得要看出身的。
在針對13,000名日本人進行調查後，研究團隊提出了「都市化—嫌惡假說」。此假說以都市化為起點，拆解出兩條人類培養對昆蟲嫌惡感的路徑。
首先，由於都市化導致自然環境縮減，無法適應都市環境的昆蟲大量減少，相對的，像蟑螂、蒼蠅、蜘蛛等適應良好的昆蟲，數量不可避免地會增加，也更容易出現在室內環境裡。對我們來說，穩固的牆壁與天花板會帶來與外界隔絕的安全感。因此，當有不請自來、侵門踏戶的東西出現，除了對昆蟲本身的厭惡，我們對所處環境原有的信任也跟著崩塌了。
回想一下，上次在家裡或辦公室茶水間看到蟑螂，就算當下就把它消滅了，在接下來的一段時間內，是不是會到處疑神疑鬼，總覺得某些角落或通風管裡藏著一支蓄勢待發的蟑螂大軍，準備趁你不注意時再出來嚇你一跳？
同樣的，就算不是在你家，而是外出用餐時在餐廳裡看見蟑螂，基於恨烏及屋的情感連結，你對於餐廳的信任感也跟著下降，甚至激動一點當場走人也有可能。但換個場景，假如你今天是在馬路上看見蟑螂，或許還是會覺得害怕、覺得噁心，但反應很可能不會像在家裡這麼大。
這便是都市化—嫌惡假說第一條路徑強調的重點。在都市化程度高的環境裡「室內」跟「室外」的界線變得分明，因此當有不該存在的東西出現，我們的反應也會更強烈。
至於都市化—嫌惡假說的第二條路徑，是延續演化心理學裡，人們對於不了解的事物會產生恐懼的觀點。但比起針對單一種昆蟲，都市化—嫌惡假說發現，都市化環境會普遍降低其居民接觸大自然的頻率。就算是出生於郊區環境的人，在都市生活久了也會喪失這股熟悉感，甚至開始對大自然出現排斥心理。
同樣的，今天即便你是個都市小孩，只要到郊外生活夠久，而且自發地去接觸自然環境，那份對昆蟲的恐懼便會在洪水療法下逐漸被減敏感。說不定某天你會跟北海道人一樣，開始欣賞蟑螂的可愛之處喔！
除了解釋了我們對蟑螂的厭惡，都市化—嫌惡假說其實也點出了現代社會一個很重要的議題，那就是在現代科技的干擾下，我們接觸真實世界的頻率正在下降，無形中也失去不少珍貴的「經驗」。
我們的大腦仰賴經驗法則才能運轉，想學習新技能、建立穩固的知識結構，都需要持續且頻繁地暴露在特定刺激下。讀書、背講義是一種刺激，與人社交締結關係是一種刺激，走出戶外接觸山林也是一種刺激，任何一種刺激少了，我們就會錯過發展相應能力的機會。
就好像最近幾年特別被重視的語言教育、科學教育、情感教育，甚至是平權與美感教育，其實都是在努力把握小孩子學習的黃金期，讓他們盡早接觸到足夠的相關刺激，打下扎實基礎。這在教育心理學叫做「早期暴露」(early exposure)，這個理論反對只把重心放在學齡後與學校教育的傳統觀念，認為父母在學齡前給予孩子多元化刺激同樣重要。
不需要花大錢上才藝班，平時多帶孩子出門走走，或是準備不同的課外讀物與嗜好，都是很好的新奇刺激，不單能增進大腦發展，還可以培養認知彈性，讓他們在未來遇到未知事物時能保持好奇心、積極自發地去吸收新知，而非縮在固有觀念裡。
這個乍看很冷門、沒什麼了不起的研究，其實衍生出來的意義可是與我們息息相關。就好像我們常說在家裡看到一隻蟑螂，代表看不見的地方還有十隻。怕不怕蟑螂事小，因為享受現代科技的便利而錯失與真實世界互動的經驗，才是最得不償失的。
要在都市中增加對昆蟲的好感不容易，但也有像是中山女中蔡任圃老師，成功透過一系列的觀察、研究等課程活動，讓許多學生愛上了蟑螂這個小生物。那麼你呢，你覺得你還有機會跟小強達成和解嗎？
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可傳輸、可充電，且高清畫面的 USB Type-C 顯示器，你了解多少呢？如此多功能，幾乎可取代主機的 USB Type-C 顯示器，卻隱藏了五個潛在風險！
本文轉載自宜特小學堂〈別讓相容性成為產品的絆腳石 如何解決USB Type-C顯示器雙功能支援問題〉，如果您對半導體產業新知有興趣，歡迎按下右邊的追蹤，就不會錯過宜特科技的最新文章！
2022年底，歐盟議會正式拍板定案，強制在2024年秋季前，在歐盟銷售的手機、平板、數位相機等消費性電子產品，都必須統一使用 USB Type-C 充電介面，降低電子垃圾產量。
消息一出，市場目光紛紛轉向獨立規格的蘋果，更有傳言，今年九月登場的蘋果旗艦手機 iPhone 15 系列，也終將改為 USB Type-C，正式跟 Lightning 說再見。
其實不只是手機，近年來在消費性電子產品， USB Type-C 早已是主流規格。無論是系統端、筆記型電腦、儲存裝置、顯示器等，各種 3C 周邊產品，都可看到 USB Type-C 介面的蹤跡。
為什麼 USB Type-C 如此受到歡迎？它的最大優勢，就是可以將檔案傳輸、影像輸出及充電功能全部集合在同一條連接線中，並提供高達 100W 的充電電流！也不像早期一種產品就需要一種規格的線，光 USB 這個介面，就讓消費者常常被混淆不清到底是用了哪一種規格的 USB 線材。
因應市場趨勢，許多顯示器大廠也將顯示器不拘限於單一功能，而是開發出集多功能於一身的機種。例如：結合了 USB Hub （USB集線器）功能與網路功能，可替消費者節省另外購買USB Hub等周邊產品的費用，也增加了桌面使用空間。於是，顯示器是否具備多功能，也逐漸成為使用者選購的指標之一。
如同前面所述，當螢幕顯示器不再只有基礎的顯示功能，新增的 USB Hub 端搭配 Type-C 介面，更能幫助使用者將眾多裝置集結在一台裝置中。
例如：儲存裝置，如外接硬碟及小型隨身碟、外接鍵盤、滑鼠等，或是其它不需再外接電源的 USB 相關設備，都可以一併接到螢幕的 USB Hub ，再也不必再彎腰找主機的 USB 插槽，還擔心電線亂糟糟。
甚至，已經有推出可支援網路介面的顯示器！讓使用者在電腦主機沒有網路介面的情況下，可以透過顯示器使用有線網路，讓自己無論是處在有線或無線的網域時，都能夠方便的使用網路，真是太方便了。
擁有 USB Hub 的顯示器，還有一個更厲害的功能，就是使用者可在高速傳輸和高解析度這兩項功能中，自行切換優先權。
基於 USB Type-C 介面在顯示部分中，依循的規範是 VESA（Video Electronics Standard Association, 視訊電子標準協會）DisplayPort 規範中的 Display 替代模式（DisplayPort Alt Mode）。
而將 DP 技術應用在 USB Type-C 介面中，被稱為 DisplayPort Alt Mode Over Type-C 技術。 DisplayPort Alt Mode 擁有多樣性傳輸模式，即可同時傳遞高解析度影像、USB 檔案傳輸及充電功能。
品牌廠在開發商品時，為了製造更便利於消費者的功能，便在設計上賦予 USB Type-C 使用者自行選擇「顯示解析度」或「資料讀取速度」這兩方面的優先權 （USB Prioritization Function）。
VESA 是什麼單位？什麼又是 Lane？
VESA 是「視訊電子標準協會」英文全名 Video Electronics Standards Association的縮寫，該協會制定了許多關於視訊及顯示周邊產品功能的安裝標準、測試規範、標準測試認證等等，它們為 PC、工作站和消費電子行業制定行業範圍的接口標準，展現產品有獲得 VESA 的認證，對於廠商來說是品質的肯定。
那什麼是「Lane」?
DisplayPort 這個介面，跟 HDMI 之類的顯示介面不同，它分成四個通道（Lane）來發送訊號。依據使用者的視頻產品設定，決定頻寬的使用量，看會需使用到兩個通道或四個通道的頻寬，也就會稱為 2 Lane 或 4 Lane 。
而當DP技術應用在 USB Type-C 介面中，就是把 DisplayPort 的顯示頻寬與 USB Type-C 的 USB 頻寬，都必須包含在 4Lane 頻寬內去使用。
看起來可能有點抽象，我們依循 VESA Display Port 規範，實際舉例兩種使用情境來說明：
第一種，使用 2 Lane 頻寬，僅用原本顯示頻寬的一半，來處理顯示的解析度及畫面構成，並將 USB 資料傳輸頻寬，調整至 USB 3.0 的速度來使用。
例如：為提高 USB 資料的傳輸速度至 USB 3.0 ，來達到高速傳輸的效果，更改使用設定為: 將原可支援到 4K 解析度更新率為 60fps （3840×2160@60Hz）的螢幕，調降成顯示解析度至 4K 解析度更新率為 30fps（3840×2160@60Hz）或是 2K（2560×1440）的解析度。
第二種，使用 4 Lane 頻寬，讓支援到 4K（3840×2160@60Hz）更新率的高解析度螢幕，可優先使用最佳畫質來顯示。由於 USB Type-C 的頻寬是固定的，資料傳輸就會降到 USB 2.0 的速度。
這類的產品設計上，對於使用者來說，真是一項智慧及便利的功能。但其實，在設計及開發的過程中，要完美兼具顯示及 USB 資料傳輸功能，卻不是一件容易的事。
為了確認產品品質，廠商需要讓顯示器做相容性測試（Compatibility Test），而宜特訊號測試實驗室，從累積了上千筆的實驗數據中，分享五項最常見的疑難雜症：
(一) 畫面全黑，突然從螢幕中看到了自己
在螢幕相容性上最常出現的問題，就是顯示器因無法正常接送訊號，而呈現出畫面全黑的狀況，也就是所謂的黑屏，造成使用者無法正常看到電腦畫面。
然而，這只是常見問題之一。
(二) 畫面出現雜訊，不是你眼花是它真的有問題
另一種在相容性上很常出現的問題，顯示器會出現零點幾秒鐘，甚至長達一至兩分鐘的雜訊畫面，干擾了使用者正常使用電腦的狀況。
(三) 電腦主機莫名重新啟動，導致使用者資料通通消失
相容性中有一個很深奧的問題，就是 USB 速度上的切換，會使得電腦主機無端地自動重新啟動，導致使用者正在使用的資料，均無法被儲存，工作中的任何內容，都有被抹滅的風險。
(四) 資料存取速度慢，說好的 USB 3.0 高速傳輸呢?
資料傳輸速度應該提高至 USB 3.0 的裝置，卻仍舊停留在 USB 2.0 的速度。如何確認產品達到 USB 3.0 宣稱的 Super Speed ? 我們可藉由檢查 USB 速度的軟體工具，來確認其 USB 速率模式是否只有 High Speed ，而非宣稱的 USB 3.0 Super Speed。
(五) 資料無法被讀取
USB 設備無法被電腦讀取或使用，此點比例稍低於前面幾項。當此問題發生時，通常 USB Hub 還能運作，只是對於某些品牌的 USB 設備相容性較差，導致該設備無法在螢幕 USB Hub 上正常運作。而發生問題的設備也較廣泛，常見的包含 USB 隨身碟、視訊攝影機、滑鼠鍵盤等等。
上述五項問題中，「黑屏」(Black Screen)與「雜訊」（Corruption），算是比較嚴重且常見的相容性問題，深切影響使用者對於該產品，乃至整個品牌的信任度。按圖四來看，在螢幕 USB Hub 問題中，此兩種加起來所占的比率將近50%之多，不可不重視。
近年，各大品牌廠力推的整合型產品，對於消費者來說，增加了更多的便利性，能搭配的周邊設備種類也是千變萬化。但隨之而來的，即是各類設備的相容性問題浮上檯面，那要廠商該如何確保產品品質呢？
宜特訊號測試實驗室，除了可提供 USB／DisplayPort／HDMI／VESA DisplayHDR 等多項標準測試及官方認證服務外，針對各式各樣不同的客戶產品功能，能客製化制定相容性的測試項目，並依循著使用者角度，設計出專業詳細的測試步驟，找出產品與其周邊設備相容性的問題點，協助客戶解決棘手問題，更能為品牌客戶的 USB Type-C 及其他各類產品的相容性嚴格把關。
本文出自 宜特科技。
在德國高速列車 ICE 上從柏林（Berlin）打電話到科隆（Köln）：「喂？喂？？（快速地查看了一下手機）……我快到柏林了，可能很快就會經過了……喂？……你剛離開（把手機貼在耳朵上）……喂？……（聲音變大了）……列車停靠下一站的時候我再打給你，好嗎？」
雖然高速列車 ICE 上接聽手機的專用區域已經加裝了增強手機收訊的強波器，但這種狀況仍然不斷發生，讓人覺得這段車程有夠累人，尤其是擔心斷訊時，還會不自覺地加大聲量。大聲說話當然沒用，但我們還是會這樣。讓人在全國各地都能接聽手機到有什麼難的呢？為什麼在某些地區，我們每隔幾公里就會掉進收訊黑洞，要怎麼改善這種狀況呢？
我們對這個議題的興趣是在德國下巴伐利亞地區（Niederbayern）某場研討會上被引出來的，已經忘了會議主題是什麼，不過休息時間發生的事我們還是記得很清楚。
有一群人跳起來興奮地揮舞雙手，跑來跑去開心極了，直到有人喊了一聲：「有了！」然後所有人衝到他旁邊擠在一起，像是在小孩生日派對上玩搶椅子遊戲，不過這群人想要的不是椅子，而是更珍貴的東西：手機訊號。
每次自由活動時間或晚上到山上散步，只剩「德國電信」（Deutsche Telekom）的通訊用戶手機還有訊號時，會讓人心情變得更煩躁。
前文中提到的每個人似乎都有個故事好說。德國的通訊網絡就像一塊充滿孔洞的乳酪，似乎到處都有訊號死角。在國際行動網路報告權威機構「打開訊號」公司（Opensignal）的一項研究中，調查了用戶使用手機通訊的體驗，德國在 100 個國家中，排行第 50 名，落後於印尼和位於中亞的吉爾吉斯坦共和國（Kyrgyzstan）。
鄉下地方的訊號特別不穩，但柏林中部地區也是，顯然這裡有個 4G 黑洞。據傳有位部長說自己不會在車上與外國同僚講電話，因為要是一直斷訊，那就太尷尬了。
現在還不清楚這個問題到底影響有多大，因為「死角」沒有科學定義。是有些路上沒訊號就算嗎？還是要整個地區都沒有呢？那麼「德國電信」的用戶有訊號，但「沃達豐」（Vodafone）電信公司的用戶沒訊號的地區，又怎麼算呢？
不過有一點很清楚，在德國光用手機講電話就不順暢了，更別說上網。畢竟，我們不只希望打電話時不斷訊，還想要開視訊會議，理想狀況下，啟動自動駕駛的汽車應該要能透過網路聯繫其他自動駕駛的汽車才對。這在技術上可行嗎？
看看打電話時會發生什麼事。當你打電話給某人時，你的手機會發出電磁波，它們會在空中散開尋找下一個輸電桿，「基地臺」就是聚集這種接收手機訊號輸電桿的小區域。當我們從柏林搭火車到科隆時，主掌手機訊號傳輸的基地臺會從這個移到另一個。你的手機訊號會透過定向無線電（Directional Radio）或電纜轉發給在辦公室同事、在家的孩子，或者你是一名政治家，訊號會轉發給你外國的部長級同僚。
我們家孩子曾經試圖尋找這種天線，他們尋找時，腦中想的是必須安裝在屋子某處的那種典型細天線，或是俗稱小耳朵的碟型衛星訊號接收器。不過手機天線不是長那樣，它更像是一根連著整串怪異灰色長方形盒子的粗壯金屬棒，這種形狀是特意配合天線必須為長條形所塑造的，其中暗含著物理技巧。每個盒子裡接連安放著幾個同款發射器，如果只用到一個發射器，訊號會向各個方向均勻發散，也就是向上、向下和向左右周圍，有點像是發光的燈泡。但大家通常不想要向上和向下的訊號，尤其是住家就在發射下方時。
工程師會面臨一個問題：要如何控制訊號盡可能向前發射，而非朝其他方向發散？以燈泡為例，是用燈罩來解決燈光散射的問題，只讓光線投射到需要的方向。無線電天線很難做到這一點，但有一種簡單卻讓人激賞的物理方法可以控制發射方向：讓幾個發射器彼此發射無線電波，以便互相控制。
這就是基地臺上的無線電天線桿會重疊裝載數個天線的原因，這樣它們發射出來的無線電波就會交疊。如果將這些天線對齊，與地面平行的橫向電波會增強，波峰和波谷則弱化或甚至相互抵消，並以這種方式將訊號傳輸至發射器另一端的目的地。在沒有山脈、樹木、或房子等任何障礙物的情形下，這種平行於地面傳播的方式，可以將訊號傳送到很遠的地方，至少在德國離岸 30 公里的地方通常都還能講電話。
現在我們當然想要找到自己的無線電天線桿，下一個天線桿可能在住家公寓附近的什麼地方呢？我們在去商店購物的路上和散步的路途中朝上張望，看起來可能很像個傻子。我們懷疑天線在住家西邊，因為位居東邊的客廳訊號總是最差。一開始，我們什麼也沒找到，所以上網搜尋最近的手機基地臺。終於找到了！在德國聯邦網路局（Bundesnetzagentur）的網站上，可以準確看到基地臺分布情況（我們對分布圖的詳細程度感到非常驚訝）。
在這個網站，不僅可以看到通常安裝在大型建築物上的大型天線位置，還有其他小型基地臺（Small Cell），這些小型基地臺安裝的是較小的天線，通常位於人潮眾多的地方，例如展覽廳或市中心。結合 Google 街景地圖，就可以輕鬆查看負責你手機訊號的基地臺所在位置。
——本文摘自《神奇物理學：從重力到電流，日常中的科學現象原來是這麼回事！》，2022 年 9 月，商周出版，未經同意請勿轉載。
