夏夜竹林裡的小精靈「螢光蕈」──那些發光的菇菇們！

• 作者／賴昭正｜前清大化學系教授、系主任、所長；合創科學月刊

我擔心人工智慧可能會完全取代人類。如果人們能設計電腦病毒，那麼就會有人設計出能夠自我改進和複製的人工智慧。 這將是一種超越人類的新生命形式。

——史蒂芬．霍金（Stephen Hawking）　英國理論物理學家

大約在八十年前，當第一台數位計算機出現時，一些電腦科學家便一直致力於讓機器具有像人類一樣的智慧；但七十年後，還是沒有機器能夠可靠地提供人類程度的語言或影像辨識功能。誰又想到「人工智慧」（Artificial Intelligent，簡稱 AI）的能力最近十年突然起飛，在許多（所有？）領域的測試中擊敗了人類，正在改變各個領域——包括假新聞的製造與散佈——的生態。

圖形處理單元（graphic process unit，簡稱 GPU）是這場「人工智慧」革命中的最大助手。它的興起使得九年前還是個小公司的 Nvidia（英偉達）股票從每股不到 $5，上升到今天（5 月 24 日）每股超過 $1000（註一）的全世界第三大公司，其創辦人（之一）兼首席執行官、出生於台南的黃仁勳（Jenson Huang）也一躍成為全世界排名 20 內的大富豪、台灣家喻戶曉的名人！可是多少人了解圖形處理單元是什麼嗎？到底是時勢造英雄，還是英雄造時勢？

在回答這問題之前，筆者得先聲明筆者不是學電腦的，因此在這裡所能談的只是與電腦設計細節無關的基本原理。筆者認為將原理轉成實用工具是專家的事，不是我們外行人需要了解的；但作為一位現在的知識分子或公民，了解基本原理則是必備的條件：例如了解「能量不滅定律」就可以不用仔細分析，即可判斷永動機是騙人的；又如現在可攜帶型冷氣機充斥市面上，它們不用往室外排廢熱氣，就可以提供屋內冷氣，讀者買嗎？

CPU 與 GPU

不管是大型電腦或個人電腦都需具有「中央處理單元」（central process unit，簡稱 CPU）。CPU 是電腦的「腦」，其電子電路負責處理所有軟體正確運作所需的所有任務，如算術、邏輯、控制、輸入和輸出操作等等。雖然早期的設計即可以讓一個指令同時做兩、三件不同的工作；但為了簡單化，我們在這裡所談的工作將只是執行算術和邏輯運算的工作（arithmetic and logic unit，簡稱 ALU），如將兩個數加在一起。在這一簡化的定義下，CPU 在任何一個時刻均只能執行一件工作而已。

在個人電腦剛出現只能用於一般事物的處理時，CPU 均能非常勝任地完成任務。但電腦圖形和動畫的出現帶來了第一批運算密集型工作負載後，CPU 開始顯示心有餘而力不足：例如電玩動畫需要應用程式處理數以萬計的像素（pixel），每個像素都有自己的顏色、光強度、和運動等, 使得 CPU 根本沒辦法在短時間內完成這些工作。於是出現了主機板上之「顯示插卡」來支援補助 CPU。

1999 年，英偉達將其一「具有集成變換、照明、三角形設定／裁剪、和透過應用程式從模型產生二維或三維影像的單晶片處理器」（註二）定位為「世界上第一款 GPU」，「GPU」這一名詞於焉誕生。不像 CPU，GPU 可以在同一個時刻執行許多算術和邏輯運算的工作，快速地完成圖形和動畫的變化。

依序計算和平行計算

一部電腦 CPU 如何計算 7×5+6/3 呢？因每一時刻只能做一件事，所以其步驟為：

• 計算 7×5；
• 計算 6/3；
• 將結果相加。

總共需要 3 個運算時間。但如果我們有兩個 CPU 呢？很多工作便可以同時（平行）進行：

• 同時計算 7×5 及 6/3；
• 將結果相加。

只需要 2 個運算時間,比單獨的 CPU 減少了一個。這看起來好像沒節省多少時間，但如果我們有 16 對 a×b 要相加呢？單獨的 CPU 需要 31 個運算的時間（16 個 × 的運算時間及 15 個 + 的運算時間），而有 16 個小 CPU 的 GPU 則只需要 5 個運算的時間（1 個 × 的運算時間及 4 個 + 的運算時間）！

現在就讓我們來看看為什麼稱 GPU 為「圖形」處理單元。圖一左圖《我愛科學》一書擺斜了，如何將它擺正成右圖呢？ 一句話：「將整個圖逆時針方向旋轉 θ 即可」。但因為左圖是由上百萬個像素點（座標 x, y）組成的，所以這句簡單的話可讓 CPU 忙得不亦樂乎了：每一點的座標都必須做如下的轉換

x’ = x cosθ + y sinθ

y’ = -x sinθ+ y cosθ

即每一點均需要做四個 × 及兩個 + 的運算！如果每一運算需要 10^-6 秒，那麼讓《我愛科學》一書做個簡單的角度旋轉，便需要 6 秒，這豈是電動玩具畫面變化所能接受的？

人類的許多發明都是基於需要的關係，因此電腦硬件設計家便開始思考：這些點轉換都是獨立的，為什麼我們不讓它們同時進行（平行運算，parallel processing）呢？於是專門用來處理「圖形」的處理單元出現了——就是我們現在所知的 GPU。如果一個 GPU 可以同時處理 10⁶ 運算，那上圖的轉換只需 10^-6 秒鐘！

GPU 的興起

GPU 可分成兩種：

• 整合式圖形「卡」（integrated graphics）是內建於 CPU 中的 GPU，所以不是插卡，它與 CPU 共享系統記憶體，沒有單獨的記憶體組來儲存圖形／視訊，主要用於大部分的個人電腦及筆記型電腦上；早期英特爾（Intel）因為不讓插卡 GPU 侵蝕主機的地盤，在這方面的研發佔領先的地位，約佔 68% 的市場。
• 獨立顯示卡（discrete graphics）有不與 CPU 共享的自己專用內存；由於與處理器晶片分離，它會消耗更多電量並產生大量熱量；然而，也正是因為有自己的記憶體來源和電源，它可以比整合式顯示卡提供更高的效能。

2007 年，英偉達發布了可以在獨立 GPU 上進行平行處理的軟體層後，科學家發現獨立 GPU 不但能夠快速處理圖形變化，在需要大量計算才能實現特定結果的任務上也非常有效，因此開啟了為計算密集型的實用題目編寫 GPU 程式的領域。如今獨立 GPU 的應用範圍已遠遠超出當初圖形處理，不但擴大到醫學影像和地震成像等之複雜圖像和影片編輯及視覺化，也應用於駕駛、導航、天氣預報、大資料庫分析、機器學習、人工智慧、加密貨幣挖礦、及分子動力學模擬（註三）等其它領域。獨立 GPU 已成為人工智慧生態系統中不可或缺的一部分，正在改變我們的生活方式及許多行業的遊戲規則。英特爾在這方面發展較遲，遠遠落在英偉達（80%）及超微半導體公司（Advance Micro Devices Inc.，19%，註四）之後，大約只有 1% 的市場。

事實上現在的中央處理單元也不再是真正的「單元」，而是如圖二可含有多個可以同時處理運算的核心（core）單元。GPU 犧牲大量快取和控制單元以獲得更多的處理核心，因此其核心功能不如 CPU 核心強大，但它們能同時高速執行大量相同的指令，在平行運算中發揮強大作用。現在電腦通常具有 2 到 64 個核心；GPU 則具有上千、甚至上萬的核心。

結論

我們一看到《我愛科學》這本書，不需要一點一點地從左上到右下慢慢掃描,即可瞬間知道它上面有書名、出版社等，也知道它擺斜了。這種「平行運作」的能力不僅限於視覺，它也延伸到其它感官和認知功能。例如筆者在清華大學授課時常犯的一個毛病是：嘴巴在講，腦筋思考已經不知往前跑了多少公里，常常為了追趕而越講越快，將不少學生拋到腦後！這不表示筆者聰明，因為研究人員發現我們的大腦具有同時處理和解釋大量感官輸入的能力。

人工智慧是一種讓電腦或機器能夠模擬人類智慧和解決問題能力的科技，因此必須如人腦一樣能同時並行地處理許多資料。學過矩陣（matrix）的讀者應該知道，如果用矩陣和向量（vector）表達，上面所談到之座標轉換將是非常簡潔的（註五）。而矩陣和向量計算正是機器學習（machine learning）演算法的基礎！也正是獨立圖形處理單元最強大的功能所在！因此我們可以了解為什麼 GPU 會成為人工智慧開發的基石：它們的架構就是充分利用並行處理，來快速執行多個操作，進行訓練電腦或機器以人腦之思考與學習的方式處理資料——稱為「深度學習」（deep learning）。

黃仁勳在 5 月 22 日的發布業績新聞上謂：「下一次工業革命已經開始了：企業界和各國正與英偉達合作，將價值數萬億美元的傳統資料中心轉變為加速運算及新型資料中心——人工智慧工廠——以生產新商品『人工智慧』。人工智慧將為每個產業帶來顯著的生產力提升，幫助企業降低成本和提高能源效率，同時擴大收入機會。」

附錄

人工智慧的實用例子：下面一段是微軟的「copilot」代書、谷歌的「translate」代譯之「one paragraph summary of GPU and AI」。讀完後，讀者是不是認為筆者該退休了？

GPU（圖形處理單元）和 AI（人工智慧）之間的協同作用徹底改變了高效能運算領域。GPU 具有平行處理能力，特別適合人工智慧和機器學習所需的複雜資料密集運算。這導致了影像和視訊處理等領域的重大進步，使自動駕駛和臉部辨識等技術變得更加高效和可靠。NVIDIA 開發的平行運算平台 CUDA 進一步提高了 GPU 的效率，使開發人員能夠透過將人工智慧問題分解為更小的、可管理的、可同時處理的任務來解決這些問題。這不僅加快了人工智慧研究的步伐，而且使其更具成本效益，因為 GPU 可以在很短的時間內執行與多個 CPU 相同的任務。隨著人工智慧的不斷發展，GPU 的角色可能會變得更加不可或缺，推動各產業的創新和新的可能性。大腦透過神經元網路實現這一目標，這些神經元網路可以獨立但有凝聚力地工作，使我們能夠執行複雜的任務，例如駕駛、導航、觀察交通信號、聽音樂並同時規劃我們的路線。此外，研究表明，與非人類動物相比，人類大腦具有更多平行通路，這表明我們的神經處理具有更高的複雜性。這個複雜的系統證明了我們認知功能的卓越適應性和效率。我們可以一邊和朋友聊天一邊走在街上，一邊聽音樂一邊做飯，或一邊聽講座一邊做筆記。人工智慧是模擬人類腦神經網路的科技，因此必須能同時並行地來處理許多資料。研究人員發現了人腦通訊網路具有一個在獼猴或小鼠中未觀察獨特特徵：透過多個並行路徑傳輸訊息,因此具有令人難以置信的多任務處理能力。

註解

（註一）當讀者看到此篇文章時，其股票已一股換十股，現在每一股約在 $100 左右。

（註二）組裝或升級過個人電腦的讀者或許還記得「英偉達精視 256」（GeForce 256）插卡吧?

（註三）筆者於 1984 年離開清華大學到 IBM 時，就是參加了被認為全世界使用電腦時間最多的量子化學家、IBM「院士（fellow）」Enrico Clementi 的團隊：因為當時英偉達還未有可以在 GPU 上進行平行處理的軟體層，我們只能自己寫軟體將 8 台中型電腦（非 IBM 品牌！）與一大型電腦連接來做平行運算，進行分子動力學模擬等的科學研究。如果晚生 30 年或許就不會那麼辛苦了?

（註四）補助個人電腦用的 GPU 品牌到 2000 年時只剩下兩大主導廠商：英偉達及 ATI（Array Technology Inc.）。後者是出生於香港之四位中國人於 1985 年在加拿大安大略省成立，2006 年被超微半導體公司收購，品牌於 2010 年被淘汰。超微半導體公司於 2014 年 10 月提升台南出生之蘇姿豐（Lisa Tzwu-Fang Su）博士為執行長後，股票從每股 $4 左右，上升到今天每股超過 $160，其市值已經是英特爾的兩倍，完全擺脫了在後者陰影下求生存的小眾玩家角色，正在挑戰英偉達的 GPU 市場。順便一題：超微半導體公司現任總裁（兼 AI 策略負責人）為出生於台北的彭明博（Victor Peng）；與黃仁勳及蘇姿豐一樣，也是小時候就隨父母親移居到美國。

（註五）或。

延伸閱讀

• 「熱力學與能源利用」，《科學月刊》，1982 年 3 月號；收集於《我愛科學》（華騰文化有限公司，2017 年 12 月出版），轉載於「嘉義市政府全球資訊網」。
• 「網路安全技術與比特幣」，《科學月刊》，2020 年 11 月號；轉載於「善科教育基金會」的《科技大補帖》專欄。

你上次看到號稱生態指標的螢火蟲是什麼時候？近年越來越多民眾加入賞螢行列，光是三到五月一個繁殖期，在台中苗栗幾個熱門地點，平均每年湧入數十萬人賞螢。大家對生態環境越來越重視，因此更重要的是讓更多環境恢復至螢火蟲棲地的品質。今（2016）年，台北市政府工務局在木柵、榮星花園、大安森林公園三個地點，分別推動螢火蟲棲地保育與復育工作，在前兩個地點，工務局把焦點放在棲地的改善與擴大，目的是要增加螢火蟲現有數量；而大安森林公園則是二十多年前曾出現螢火蟲，如今早已不見蹤影，工務局在當地進行復育，希望螢火蟲「回家」，讓民眾不用千里迢迢跑到郊外，就能在都市中獲得點點螢光相伴。

然而此舉是不是有可能對當地生態帶來負面影響？在原先螢火蟲已經絕跡的地點進行復育有沒有爭議？會不會成為另一種放生不成反放死？這些問題對主導這次計畫的台大昆蟲系教授楊平世來說都早已想透徹，但他也謹慎表示，地點選擇的評估必須小心、小心、再小心。

憂心引入外來種破壞生態平衡

「我其實本來是不贊成的。」從事昆蟲研究三十年，雖已到準備退休的年紀，楊平世仍活躍於昆蟲界，他說，隨便亂放螢火蟲，很有可能引起大災難。人類基於自身物種觀點，引入原本不屬於當地的外來種，就可能因為干涉物種互動關係，最後反而破壞生態平衡。

事涉敏感，選在大安森林公園進行復育，其實是層層考量下的決定，楊平世說，「如果過去不曾有螢火蟲出沒，我就不支持」。這次在大安森林公園野放的螢火蟲以黃緣螢為主，黃緣螢是生長在台灣平地、低海拔地區的螢火蟲，喜歡棲息在水流流速較緩的水域中，並且以水中的螺貝類為食。考量地緣相近，團隊選擇來自木柵公園和動物園的黃緣螢族群，作為這次野放的種源，而這個決定背後也有科學：「假若野放族群沒控制好，很容易引起基因汙染，產生島內中間型。」也就是說就算是同個品種，分屬不同族群，也會因為居住地的不同，在基因上有些微差異，選擇地緣鄰近的族群是一個折衷的辦法。

此外，為了不破壞當地生態，如何選擇幼蟲的糧食也很重要。這次一共放了兩種田螺、一種川蜷，而在放這些物種前復育團隊也做了很多功課。楊平世提到，要放田螺之前，必須先對當地生態進行徹底的調查和評估，否則新物種的加入很容易產生競爭、破壞生態平衡。這次在大安森林公園因為沒有原先在地的田螺，所以比較不會產生競爭問題。

野放螢火蟲只是開始  維護才是最大挑戰

螢火蟲復育前期，除了要進行棲息地處理外，還得在實驗室培育螢火蟲，分階段在地點施放。在春秋兩季螢火蟲的繁殖期間，楊平世會透過評估田螺數量（螢火蟲幼蟲糧食），來判斷當地環境是不是能承受目前的螢火蟲野放數量，評估後再進行增減。即使螢火蟲順利野放了，這個任務仍還  不  算  結  束，復育團隊仍需要繼續觀察螢火蟲在當地生活的狀況。若要說一個復育計畫到底成不成功，則是以最後出現的螢火蟲成蟲數量來判斷，若達到野放數量的十分之一，計畫就稱得上成功。

負責這次螢火蟲採種、飼養的國立台北護理健康大學通識中心兼任助理教授吳加雄則認為，不管在哪，野放後的維護，往往才是復育的最大挑戰，民眾對生態不夠了解，也成為後續維護的最大困難。我實地走訪位在大安森林公園的小生態池，周圍圍繞著茂密的野薑花，吳加雄說，這是為了營造葉子交疊的空間，讓成蟲棲息；不只如此，為避免螢火蟲受城市光害干擾，大安森林公園生態池旁的路燈，也採用波長 590 奈米的琥珀色光 LED 燈，讓螢火蟲「看不見這些光源」，一方面兼顧人類照明需求、也能減少人工光源對螢火蟲造成的負面影響。

如此費心的設計，在民眾眼裡卻不一定視如珍寶。從棲地打造設計到完工，全程參與的吳加雄告訴我，畢竟有些民眾還是以「漂不漂亮」的角度來檢視螢火蟲生態池，因此不是以「景觀」為主要考量的螢火蟲復育棲息地，若成為生態素養不夠高的民眾、野放外來種（如吳郭魚）的新地點，復育計畫就可能前功盡棄。

目前已於 2015 年 11 月、2016 年 1 月及 2016 年 4 月，在大安森林公園進行三次螢火蟲野放工作，吳加雄表示目前已野放 400 隻黃緣螢，而在四月底的觀察中記錄到約 100 隻次（因計算時無法排除是否重複計算，無法確定多少隻，而以隻次計算）。

復育優劣 一體兩面

台灣最早的螢火蟲紀錄來自 1911 年學者 Olivier 與 Pic 的觀察，當時發現台灣總共有 21 種不同的螢火蟲； 1930 年代，日本學者在台灣的調查，讓螢火蟲種類上升到三十多種；1990 年代以後，螢火蟲調查進入活躍期，光是目前知道的種類就有七十幾種，分布區域遍布全台。

楊平世說，如果這次計畫能成功，未來勢必會有更多人想加入復育行列，但復育帶來的優劣其實一體兩面，需要對當地生態情況有所掌握，才不會讓原本的好事一樁不小心反而成為當地生態問題。

參考資料

• 「火金姑來吃茶－台灣螢火蟲之研究、利用與保育」 國立臺灣大學昆蟲學系楊平世教授演講紀實
• 行政院農業委員會夜間及休閒昆蟲主題館，黃緣螢介紹頁面。

備受喜愛的夏季小蟲

說到夏天的蟲，馬上讓人聯想到蟬、鍬形蟲、獨角仙等。不過，最受歡迎的，非螢火蟲莫屬。

椿象、蜜蜂等，光是存在就足以讓人驚慌失色。讓人願意千里迢迢來欣賞的，也只有螢火蟲了。連旅遊指南也會特地列出賞螢景點，魅力可見一般。

我有一個女性友人，今年夏天特地穿上浴衣，到某間知名飯店的庭園賞螢。她開玩笑地告訴我「其實飯店是用 LED以假亂真呢！」「不會吧？」很樂在其中，仔細想想還真不可思議。因為她這個人完全不喜歡蟲，沒想到卻對發光的蟲有興趣，而且還覺得是 LED很掃興。

黃綠色的尾部散發柔和光芒，在黑暗中看起來，蟲的外觀要素可以完全被抽離。螢火蟲的成蟲壽命很短，唯一的飲食來源是草葉的露水。牠們發光的目的之一是為了求偶，最重要的是，平常難得一見。

綜合上述幾項特點，螢火蟲也就在大家的心目中，留下「虛幻的小生物，為了發光而燃燒生命」的印象。

若有機會，我當然也想見識美麗的螢火蟲，同時也希望對這種生物有更清楚的認識。二○一三年六月底的某一天，我到足立區生物園〈※1〉參加每年舉辦的賞螢會「賞螢之夜！」。為我導覽的是館內的工作人員福澤卓也先生。

首先他帶我參觀螢火蟲以外的蟲。我去的時候，館內剛好在舉辦「蟲蟲的親子關係展」。其中最有趣的，是屬於亞社會性的日本埋葬蟲〈※2〉。這種蟲在土裡生活，所以會場設置讓蟲無法感應的紅色燈，好方便參觀者觀察。我看到成蟲待在雞肉丸子上，一副毛躁不安的樣子。

福澤先生「這種蟲會把死去動物的肉做成肉丸，在旁邊產卵。等到卵孵化完成，幼蟲出生後，就會讓牠們聚集在肉丸上，以嘴對嘴的方式餵食肉汁。你看成蟲都已經在肉丸上等待，我猜今天應該就會孵化了。」
Mereco「在肉丸子上集合這種說法真是太可愛了，好像會有老師出來帶隊喔。」

埋葬蟲以腐肉維生，所以很多人會覺得這種蟲很噁心，但是這個特展詳實地介紹了牠們的魅力，我想足以讓觀眾大開眼界。

寬敞的蝴蝶溫室，讓蝴蝶自由飛舞，很受大人小孩歡迎。這天，工作人員把剛從後院羽化的蝴蝶遞給遊客，請遊客讓蝴蝶從自己的手中飛到溫室。為了避免蝴蝶的翅膀受傷，工作人員會仔細說明該如何接觸翅膀。不論大人還是小朋友，大家經手的時候無不小心翼翼。

在這裡，遊客們可以看到花栗鼠沿著架設鐵絲網的走道盡情奔跑，還有陸龜「霸王硬上弓」式的交尾方式，當然也不可錯過長 2.5公尺×寬 7公尺的大型水草水族箱。對喜歡生物的人而言，這裡就像天國。仔細逛完一圈要一個下午的時間。雖然佔地不是很大，但能明顯感受到館方對於展示方式的用心。

就在我幾乎忘了此行是為了螢火蟲而來的時候，導覽剛好進行到螢火蟲飼育的部分，負責導覽的是倉岡宗士先生。日本的螢火蟲以亞熱帶地區為主，種類約有五十種；館內飼育的種類有源氏螢、平家螢和大島窗螢。日本人印象中的螢火蟲，不是源氏螢就是平家螢。

原本我對螢火蟲只有這樣的認知：「身體細長的黑色小蟲，會在水邊發光」，所以我想藉由這個機會區分清楚〈※3〉。

首先來看飼養在室內的平家螢。飼養方式是把水苔放入張網的盒子，讓成蟲在上面產卵。箱子下面要設置水循環設備，保持一定的濕度。大約經過一個月，孵化完成的幼蟲就會自然掉進下面的水中。

倉岡先生「螢火蟲的幼蟲期大約是十個月。」
Mereco「我本來對螢火蟲的印象是很虛幻，沒想到還挺長壽的呢。」

把水箱裡的活性碳石〈※4〉翻面，裡面附著許多鎧甲般的幼蟲。成蟲也就罷了，如果有人連幼蟲也覺得好可愛，我只能說他對蟲類的愛實在非同小可。接近蛹化的幼蟲，會被移到沒有照明的房間單獨照料。為了模擬岸邊的景觀，水族箱裡的土堆呈現傾斜。幼蟲靠著水苔上岸後，再收集泥土製作土繭。長到成蟲就會羽化。

飼養源氏螢則使用另一種方式。館方把冰冷的井水引到後院，以人工水路飼養。因為井水的水溫一整年都很穩定，很適合用於飼養。

Mereco「螢火蟲吃什麼呢？」
福澤先生「成蟲只喝水，幼蟲吃螺。平家螢比較好養，可以餵食田螺、響螺等，源氏螢就挑食了。因為牠們只吃川蜷。川蜷本來就是容易腐爛的螺類，天氣炎熱就會腐爛，發出非常難聞的惡臭。糟糕的是，源氏螢的幼蟲吃了這些腐爛的川蜷，也會跟著變臭。」
倉岡先生「牠們發出臭味也是為了保護自己呢。」

工作人員抓起一隻幼蟲，刺激牠再讓我聞聞看；可惜的是我聞不出異味，只覺得牠很淡定，有「泰山崩於前而面不改色」的膽識。

福澤先生「幼蟲發出的臭味，每個人的形容方式都不一樣。」
倉岡先生「我覺得聞起來像墨汁。」
福澤先生「我覺得聞起來像游泳圈，就是游泳圈打氣時聞到的味道。」
Mereco「充滿夏天的味道不是很好嗎！讓我對牠更有好感了耶！」

螢火蟲的成蟲常常讓人聯想到夢幻的妖精，沒想到幼蟲不但又醜又臭，還食用腐肉，感覺和怪獸沒兩樣，只能說「蟲大十八變」啊。不過看牠們隨時把握當下，對生命全力以赴的樣子，我也沒什麼資格對牠們說三道四。

我最後看的是大島窗螢。牠們棲息在八重山地區。工作人員讓我看了幼蟲，我忍不住驚叫「這是什麼東西！」福澤先生卻一臉滿足的回答「我倒是覺得這種幼蟲長得帥呆了。」

初夏的乘涼「賞螢之夜！」

「賞螢之夜！」的夜間特別開放窗口，遊客大排長龍。穿著和式涼衫的小朋友在室內跑來跑去，一派乘涼的悠閒氣氛。入館後，大家依序走進螢火蟲展示間「光之盛宴房」。入口垂下深色幕簾，燈光關掉，只剩貼在把手上的細膠帶反射紅光。就像有些寺廟的「胎內巡禮」體驗一樣，一定要扶著把手才能前進。

展示間的正中央放了兩個四方形的「賞螢箱」，長約兩公尺。裡面有黃綠色的光芒動來動去。是源氏螢群飛亂舞。白天看螢火蟲飛，飛行技術差到讓人差點大笑，沒想到那種笨拙的飛法在黑暗中，反而讓人對牠們的光影印象更深。

在房間對面一隅，能看到閃閃發亮的平家螢。牠們的體型比源氏螢小一點，感覺光芒也略為低調，閃閃爍爍。

正如螢火蟲被視為亡者的靈魂，牠們的光芒充滿非現實的色彩，似乎不存在於這世界上。黑暗之中，還有遊客出聲詢問「這是真的螢火蟲嗎？」讓工作人員哭笑不得。

其實，有人懷疑也不足為奇。螢火蟲的光被稱為「冷光」〈※5〉，和電燈不一樣，發光時幾乎不會發熱，成蟲不必進食，只飲用草葉的露水，但為何能有這樣的本領呢？這種發光的效率很高，目前也已經有人進行研究，希望能應用在人類的生活。只是尚未釐清的謎團還很多。

如果參加預約制的飼育導覽，可以走到源氏螢居住的水路，欣賞牠們在大自然環境下飛行的模樣。讓我印象深刻的是，有一位帶著孫子來賞螢的老奶奶，反應比小朋友還熱烈，說了好幾次「我小時候家裡附近也很多呢～」

暴衝的螢火蟲之愛

螢火蟲幾乎不帶昆蟲的色彩，飽受大家的喜愛，只是牠們的數量不斷減少，包含牠們所棲息的環境，都已被視為自然保護和聚落保護的象徵。不過，從自然保護的觀點而言，有些在日本各地舉辦的活動，讓人忍不住打個問號。

有些人在螢火蟲大量減少的河川，引進其他產地的螢火蟲。大家只要看前頁的比較表就知道，源氏螢在東日本與西日本的發光方式不一樣。如果把發光的方式擬人化，閃爍間隔較短的西日本螢火蟲，看起來就像滿口關西腔的愛情騙子，讓人忍不住想用鴨跖草做成超細的針，往牠身上猛刺「別想用這種甜言蜜語騙我！」

總之，每個產地的螢火蟲，發光方式都會出現些微差異。以人力介入，讓不同種不同語言的螢火蟲混入當地，會造成天下大亂，連雄蟲和雌蟲的交尾都會產生錯亂，最後讓兩種螢火蟲一起遭殃。即使不至於嚴重到整個地區滅絕，但很多生物學者都認為，人為的遷移，會提高基因污染的風險。

有人認為「把當地捕獲的個體群養大再送回去就沒問題」，但有研究指出，以飼育的方式長大的個體，會壓迫本土種的生存空間，長期下來，兩種都會走向滅絕。當作飼料跟著流放的川蜷，也會面臨同樣的問題。

有些地區以「螢火蟲的故鄉」為口號，寄望能帶動地區發展。但是，為了興建螢火蟲養殖場和開闢水路，反而讓原本居住當地的生物失去棲身之所，再加上觀光客蜂擁而至，螢火蟲的數量不增反減，於是貿然引進其他地區的螢火蟲……大家一起飼養螢火蟲，等到牠們長大後再放生，當地的媒體等單位視為美談而大肆報導。不難想像，這個活動不但能讓人樂在其中，而且被塑造的很有意義。「只要能賞螢火蟲，就算對環境造成負面影響也沒關係」這種想法固然不可取，但是既然提出了人與自然的「共生」、「里山（人類居住靠近自然的地方）」、「生物多樣性」等關鍵字，我們仍須不斷自我反省，究竟從生物學的角度來看，什麼樣的作法才正確。

二○一二年，有位自稱螢火蟲專家的人主張，螢火蟲相當於「自然界的蓋格計數器（用於測量放射性）」，意即只要螢火蟲每小時曝射的放射線超過 0.5微西弗，螢火蟲就不會發光。因此他推動螢火蟲復育計畫，打算把其他產地的螢火蟲引進福島，在當時引起軒然大波。這位專家提出的主張大多屬於「偽科學」〈※6〉，例如利用奈米純銀可以去除污染。雖然他提出螢火蟲的發光度在放射線下出現差異的照片做為根據，卻被人指出拍攝條件明顯不同、經過加工等造假嫌疑，總之，爭議處很多。

即使是破綻百出的主張，但只要是自己想聽的內容，多數人還是願意相信。上述的案例就是其中一例。而且，相信自己是在做好事的人，很難容得下外界對活動的批評與指責。令人難過的是，正因螢火蟲備受大家喜愛，反而更容易淪為錯誤行為中首當其衝的受害者。

在這樣的風潮之下，仍然堅持以正確方式進行保育的人士，便顯得彌足珍貴，讓人敬佩。目前我自己也只能採取消極的作法，自我約束，不要去野外的「熱門賞螢景點」。

為什麼會發光？

雖然主題是發光的蟲，但是內容卻變得灰暗。
我有一項特質，就是容易把事情往最壞的方向想。難得有機會一睹螢火蟲的風采，我卻開始胡思亂想「為了這場夏季特有的景觀，得付出多麼昂貴的成本」、「不曉得十年後，我還能不能看到牠們發光啊……」，想著想著，「十年後，我會在哪裡做什麼……」，和螢火蟲根本扯不上關係的不安也浮現心頭。總之，我根本不可能靜下心，單純欣賞這股神祕之光。在我眼中，牠們的微光，等同於摩斯密碼，似乎傳遞著某種求救信號。不過追根究柢，螢火蟲為什麼會發光呢？

前面提過，螢火蟲的成蟲發光是為了吸引異性。以我們人類的世界而言，有位歌手曾唱過一首歌，歌詞描述「讓煞車燈閃五下，代表我．愛．你」，我猜這位歌手上輩子可能是螢火蟲。

不過，幼蟲發光可就沒那麼浪漫。一般的說法是，牠們發光所要表達的訊息是「我．不．好．吃．喔」。不論螢火蟲的成蟲還是幼蟲，只要遇到危險，都會分泌出有臭味的黏液，能夠面不改色吞下肚的捕食者很少。所以也有蟲類有樣學像，擬態為螢火蟲，可惜沒辦法模仿到也會發光。

北美的 Photuria屬的螢火蟲成員，會模仿他種雌螢火蟲的發光方式，而且學得維妙維肖。等到他種雄螢火蟲受到吸引前來，這種雌螢火蟲就會一撲而上，捕食雄螢火蟲，上演仙人跳戲碼。如果這種肉食性螢火蟲在日本更普遍，很難說會不會對螢火蟲的高人氣出現負面影響。

另外，在澳洲與紐西蘭，有一種雖然不是螢火蟲，但同樣也會發出美麗光芒的蟲，而且生態相當有趣。東京的多摩動物公園，是全日本唯一看得到這種蟲的地方。牠的名字叫做螢火蚋〈※7〉。

觀賞螢火蚋的設施模仿成洞窟的樣子，裡面一片漆黑，伸手不見五指。抬頭往天花板一看，只見無數的藍色光芒閃閃爍爍，感覺就像置身於銀河。

可惜浪漫的星空美景一下子就結束了。等我走出黑暗，仔細閱讀導覽牌的說明，我也完全扭轉了剛才對螢火蚋的印象。螢火蚋其實是一種真菌類的蚊蚋幼蟲，又稱為南光蟲。牠們從洞窟的頂端垂下幾條有黏性的細絲；黏液上的顆粒，很像昭和時代的連續劇中，常常出現在廚房和客廳之間的珠簾。牠們的屁股前端會發出藍白色的光芒。

蒼蠅或搖蚊等小蟲被藍光吸引前來，就會被黏住，不得動彈。這時，螢火蚋則慢慢的捲起珠簾，步步逼進，最後捕食獵物。

美得不像真實的螢光固然值得欣賞，但我覺得由這種不起眼小蟲所製造的美麗陷阱也很有趣。被大家追捧過頭，導致在部分地區異常出現的螢火蟲，是不是也該學學螢火蚋，考慮改變形象呢？牠們在幼蟲階段就頗為強悍，所以不必擔心沒有潛力。如果有必要，儘管向人類反擊吧！

沒錯，牠們可以在東京表參道或六本木變成一片燈海的時候，混入人群，把人類通通吃光。東京的人潮被牠們一掃而空，燈會變得更環保，更符合慢活。城市也會再度恢復原有的榮光……處身在連人都熱到快活不下去的環境中，光是想像這樣的光景，多少能發揮一點點消暑的作用呢。

註釋：

• ※1 足立區生物園的動物很多，有小袋鼠、松鼠等哺乳類、兩棲類、魚類等。不過，這棟設施起初的主要目的是飼養螢火蟲。經過改裝，在二○一四年四月一日重新開館。足立區生物園HP（www.seibutuen.jp）
• ※2 有關埋葬蟲飼育幼蟲的情況，可參考館野先鴻先生的繪本《埋葬蟲》（偕成社出版P300），當中以細膩筆觸，詳實描繪雄蟲和雌蟲如何共同培育下一代，以及四星埋葬蟲的一生。
• ※4 材質為活性碳的成型物，背面的凹陷處很適合讓幼蟲居住，聽說很暢銷。
• ※5 雖然有一首有提到螢火蟲的都都逸（以七七七五格律組成的俗曲）「愛情的煎熬讓我心焦慮，和蟬鳴相比，默不作聲的螢火蟲更讓我心焦難耐」。不過，螢火蟲可沒有為情所苦喔！
• ※6 英文 Pseudoscience，雖然有提出科學根據，但實際上並非如此的就是為偽科學。
• ※7 事實上，包含螢科成員在內， 只要是會發光的蟲類的幼蟲，一律通稱為 Glowworm。

本文摘自泛科學2015年11月選書《大人的昆蟲學》，世茂出版。

本書搭配精彩講座活動《變態》，邀請到台灣蝴蝶保育學會的資深講師呂晟智和國立中山大學生物科學系顏聖紘副教授，要和大家分享這些「變態」的小東西的迷人之處。