蔓延多國的「秋行軍蟲」到底是什麼？又該如何防範呢？

• 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。

你能接受移除外來種嗎？

但要是今天移除的是狗狗好朋友跟貓貓主子呢？

泛糰們知道嗎？5 月 11 日晚間 6 點，有一隻失親的小石虎被發現，發現的民眾還傳送了小石虎健康的萌照給縣府人員。但就在 2 個小時後，卻被送到特生中心的野生動物急救站，確定小石虎已經死了，死因是遭到遊蕩貓的攻擊，頸部大量出血而死。

這是台灣僅剩下約 400-600 隻的野生石虎族群的生活日常。

不僅如此，進入急救站的保育類穿山甲，也有高達五成是因為被遊蕩犬咬傷了尾巴。而且可別以為遊蕩犬只會欺負小動物，前陣子陽明山有遊客拍到遊蕩犬群起圍攻水鹿的畫面。壽山附近的山羌，更因牠們而出現區域性的滅絕危機。

這死傷越來越慘重的尾巴衝突，你說怎麼辦？

台灣土狗不是原生種嗎？

小等一下 (Sió-tán–tsi̍t-ē)！為什麼講的好像狗不是台灣原生動物一樣？我們不是有台灣土狗這個品種嗎？

其實啊，這只是名字衍生的誤會，全世界沒有一個地方的「狗」是原生種。因為早在兩三萬年前，人類就已經從灰狼馴化出「狗」這個物種，無論在哪個生態系，牠都屬於外來種。例如澳洲野犬也是 3000 年前被人類帶到澳洲的，台灣本來就沒有原生犬科動物，因此「烏狗 (oo-káu)」不能鳩佔鵲巢說自己是本土原生種。既然不是原生動物，那麼流浪狗算是怎樣的存在呢？

科學家其實會用「野化動物」來形容這些並非野生動物，也非寵物的動物們。也就是原本馴養的動物，脫離人類飼養環境後，在野外棲息並且繁衍的情況，像是被棄養的狗狗。除此之外，在台灣鄉間常見「放養」的狗兒們，基本上吃飯以外的時間都在野外淺山環境晃蕩，我們統稱叫作「遊蕩犬隻」。這個數量一大，對於野生動物就造成不小的威脅。包括咬死咬傷野生動物、競爭野外棲息地、傳播疾病等等。

根據 2017 年在《Biological Conservation》所發表的研究，遊蕩犬已成為全球至少 188 種瀕臨絕種動物的主要威脅。而在台灣 2022 年農業部的統計數據顯示，全國遊蕩犬估計有 15 萬 9697 隻，牠們的數量超過了台灣任何原生食肉哺乳動物。特生中心的林育秀研究員指出，或許只有台灣鼬獾的數量能與遊蕩犬相提並論。

雖然遊蕩犬滿街跑，但看起來狗狗們都融入生活中，頭好壯壯沒什麼問題嘛！如果你這樣講，那就大錯特錯了。遊蕩犬在野外環境要活下去，就得跟野生生物爭奪資源，並面對很多生存困境。根據清華大學的顏士清助理教授 2016 到 2018 年在陽明山國家公園進行的研究，在那個區域裡的遊蕩犬普遍存在不同程度的血檢異常。大約一到兩成具有斷腳或皮膚病，導致牠們每年的存活率不到一半。而許多跨物種的傳染病如：焦蟲病、犬瘟熱、犬小病毒等，更是同時危害遊蕩犬跟野生動物們，更別提可能有狂犬病。

所以其實我們必須認知一個前提，那就是遊蕩動物在外頭並不是天堂，毛孩子們應該要有個家。

另一方面儘管犬貓在國際上是被國際自然保育聯盟（IUCN）認定的外來入侵種，但我們台灣是一直到去年 2022 年，在中研院的台灣物種名錄上才將犬貓從「外來種」更新為「外來入侵種」，和埃及聖䴉、綠鬣蜥並列。

外來種與外來入侵種

外來種跟外來入侵種有怎樣的差別呢？一般外來種就像是開心農場裡的水豚、實驗室的白老鼠，這些雖然是人類特意引入的物種，但在管理之下對當地生態的影響相對可控，就算是那隻跑出來名揚一時的東非狒狒也不例外。這之中最大的差異是：外來入侵種會捕獵原生動物或瓜分其生存資源，對原生生態造成負面影響。而名列為外來入侵種的遊蕩犬，不僅嚴重影響石虎、水鹿、穿山甲等野生動物的生存，還有可能會增加野外傳播疾病的速率。

顏士清老師 2019 年發表在《Scientific Reports》的研究指出，大台北地區包括陽明山國家公園遊蕩犬的出現，確實導致了野生動物的多樣性下降。穿山甲、麝香貓、山羌、山豬、鼬獾、白鼻心跟野兔等動物為了生存，都必須避免與遊蕩犬接觸。這這這……我們該怎麼處理呢？

早在十多年前，台灣許多動保組織就引入了一種族群控制方式，NT……啊不是，我是說 TNvR。TNvR 是英文 Trap、Neuter、Vaccine、Return 四個字的縮寫，目的是透過降低母狗的生育率來處理遊蕩犬過多的問題。TNvR 的操作手法是先用籠子跟罐頭吸引遊蕩犬進入，以母狗為主，進行輸卵管或卵巢移除手術結紮並且施打疫苗、剪耳標記後再回置原棲地。

先等等，既然目的是減少遊蕩犬，都捕捉了為什麼要放回原地呢？

原來第四步的 Return 是利用犬類強烈的領域性，回置後可以有效阻止其他遊蕩犬進入占地盤，避免「真空效應」的出現——也就是流浪犬貓被移除後，周遭區域的其他流浪動物看中這個地盤，吸引而來填補空缺。

印度齋浦爾市是一個經常被拿來當作 TNvR 成功案例，從 1994 年到 2002 年 長達八年的時間，總計 TNvR 了近兩萬五千隻的遊蕩犬。印度在此計畫中幫 65% 的母狗進行了絕育和疫苗接種手術，雖然最終族群的數量只下降了 28%，但當地人類狂犬病例下降到零，蔚為美談。除此之外，在泰國曼谷、伊朗克爾曼市也都有正面的案例。只可惜，不是每個案例都是成功的。也有不少 TNvR 經過了十多年的施行還是宣告失敗，例如被認定是台灣 TNvR 示範區——台南漁光島。

原本島上有 80 多隻遊蕩犬，2011 年在市府幫助之下開始啟動 TNvR 計畫，經過 4 年時間的努力，到了 2015 年，漁光島的流浪犬族群已經減少到 50 隻以下了，而且剩餘的犬隻大多數都已經經過 TNvR 的處置，不會在當地繼續繁殖。但好景不常，後續這個「狗島」的浪犬回置印象，反而變成了飼主暗地棄養犬的地點。而這個「人犬衝突」最終還是由當地居民承受，造成攻擊家畜、追逐車輛、影響用路人等等問題，居民不勝其擾。

過多的愛是一種負擔？

不過呢，對科學家來說，最關切的就是可再現性。因此非得問的問題是：「為什麼台灣施行 TNvR 的場域都沒有成功，遊蕩犬問題到現在越演越烈呢？」人類沒辦法讓遊蕩犬少子化原因不是遊蕩犬不用擔心高房價，其實答案就在地理課本之中。

如果你還有記憶的話，高中地理有教過人口變化的四大要素：出生、死亡、移入、移出。我們把這個模型放到漁光島，發現透過 TNvR 可以降低出生率，因為漁光島是一個沙洲島，除了漁光大橋之外不太受到外界干擾，等同是一個生態學上的「封閉族群」。但若放到台北市、新竹市、台中市這些四通八達的都會， TNvR 的努力成果就很有限。因為難以阻絕外來遊蕩犬跟棄養犬遷入，即使降低出生率也沒用。

換言之，TNvR 不是單一解方，必須同時搭配小族群且封閉的場域才容易有成果。只要一直有新的移入族群，那麼想要利用無生殖力的絕育犬降低遊蕩的數量，就只是緣木求魚，結果來的都是狗。而且這些地方還面對另一個挑戰——人類的愛。被稱為愛爸愛媽的民眾真的很有愛，這些熱心民眾覺得流浪動物很可憐，因此每天定時定量地提供飼料或廚餘。不過我們若是希望流浪動物越少越好，可得好好參考在《美國獸醫學會期刊》發表的這篇研究。

當人類對城市中的流浪貓進行 TNR 並持續供應食物，貓貓的數量不僅沒有減少，反而增加了。這主要是因為穩定的食物供應使得貓貓覓食的壓力消失了，反而吸引附近周圍的新貓移入。這也意味 TNR 所稱的「真空效應」其實取決於食物多寡，並不是回置動物就可以阻擋周圍流浪動物移入。雖然部分絕育母貓無法生寶寶，但其他未絕育母貓的繁殖競爭壓力反而變小，加上有充足營養來哺育，新生幼貓與成貓的死亡率下降，結果最後就是流浪貓變得更多。

絕育方案花了好大的力氣想要把「出生」這一個新貓入口給堵上，但餵食卻是一次達成「移入提升、移出減少、出生提升、死亡降低」，換言之只要人類餵食，所有努力都將付諸流水。少貓狗化大失敗，最大的問題是：我們對浪浪的愛心，將直接轉變為對野生動物的殘忍；讓牠們更有力氣也更有本錢和野生動物競爭，讓野生動物更容易遭到攻擊。這也是為何野保人士希望能夠禁止餵食的主因。

動保和野保究竟在吵什麼？

在這個複雜的議題戰場中，看似野保和動保兩派一直在互相較勁。野保人士訴諸科學面和野生動物滅絕的急迫，主張 TNvR 無效，回置和餵食遊蕩犬都只會傷害野生動物，因此偏向移除或禁止餵食的路線，甚至認為結紮後回置無助於解決野生動物領域被侵犯的根本問題，不如重新考慮對付外來入侵種的標準 SOP——「撲殺」；而動保人士則主張毛孩是人類的責任，浪浪在外面遊蕩不是牠們願意的，認同繼續強化 TNvR 的範圍和乾淨餵食，也不支持移除或十二夜的安樂死悲劇再次發生，反過來指責野保人士殘忍無情。

但撇開二元對立的框架，兩方其實都是關心動物的人。多年來不同路線的爭論讓情況完全膠著，雙方越來越極端化，背後根本原因是——台灣沒有進行飼主責任教育或寵物管制，導致遊蕩犬貓持續增加。加上這個議題位於野保法和動保法之間的灰色地帶，既有的管理措施執行力也不足，例如：許多風景區禁止餵食野生動物和遊蕩動物的告示牌形同虛設、許多養育寵物的飼主沒有登記也沒有打晶片，最令人為難的是，就算政府想出面，也只能對著無米之炊瞪著眼嘆氣。

最知名的例子就是十年前的電影《十二夜》，上映之後轟動一時，政府順應輿論和動保團體的倡議，從 2017 年開始對遊蕩犬採取了收容零撲殺的立場，廢除掉 12 夜——也就是公告滿 12 天之後未有人領養或是收養，就採取人道處理。由於對於「安樂死」的污名化，使得收容所執行安樂死變得很敏感。儘管面對重病重傷或是嚴重傳染性疾病，很多收容所也不太敢真正執行安樂死，只好任其「自然死亡」。包含台北市動物之家在內，全台有 8 個收容所超額收容。骨牌效應下，就算想移置石虎生態熱區的遊蕩犬，也沒地方放。而因為安樂死這三字背負的原罪實在太重，即使有些動保團體已經意識到這樣可怕的收容環境，恐怕比路殺或是野外移除還要「不人道」，卻也無計可施。

最後我們要來談談政府的角色，自從石虎永哥被遊蕩犬殺死，農業部正準備推動「台灣原生種野生動物受遊蕩犬侵擾改善試辦專案計畫」，預計先在苗栗、台中跟南投針對九大石虎受侵擾的熱區，推動禁止餵養犬貓。苗栗目前已就「禁止餵養遊蕩犬貓自治條例草案」進行公聽會，並展開移除遊蕩犬，也和動保團體溝通，這個移除絕對不是撲殺，而是收容後不回置。也會編列預算改善收容所的設施，並辦理領養活動。即使如此仍然受到雙方立場夾殺，野保人士人士認為：三千萬的經費根本不足以守護九個熱區；動保人士人士要求：至少要有大型開放性安置中心的規劃等等。

農業部有如深陷電車難題啊！可見遊蕩犬的問題早就已經超越科學問題，成了政治問題。政治是妥協，也許我們不該追求最好，而是相對更好的解才走得下去。例如對收容動物適度的安樂死、提升整體收容動物的福祉，更多的人開始呼籲 TNR 的處置手段應該升級為 TNSA，也就是將回置的 R 改為收容 S 以及領養的 A，才能邁向更長遠的源頭控制，重新落實飼主責任。

例如 10/29 剛舉辦完的「為野生動物而走」遊行活動的訴求，就是讓犬貓有人類溫暖的家；野生動物有自然的環境。這樣的台灣，才是以生物多樣性為傲的美麗之島！

一如開頭所說，複雜的問題沒有簡單的答案。你認為在資源有限的情況下，還有什麼方法是處理遊蕩犬貓的相對好的方法呢？

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參考資料

• https://www.cambridge.org/core/journa…
• https://www.sciencedirect.com/science…
• https://www.mdpi.com/2076-2615/13/11/…
• https://www.nature.com/articles/s4159…
• https://www.thenewslens.com/article/1…
• https://ourisland.pts.org.tw/content/…
• https://wuo-wuo.com/report/171-wuo-we…
• https://www.hotac.org.tw/news-4522
• https://kmweb.moa.gov.tw/theme_data.p…
• https://e-info.org.tw/node/236939
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• https://wuo-wuo.com/topics/stray-anim…
• https://wuo-wuo.com/report/171-wuo-we…
• https://news.pts.org.tw/article/640284
• https://www.upmedia.mg/news_info.php?…

生物滅絕是我們所不樂見的，當我們在新聞報導上看到某些物種滅絕，或者瀕臨滅絕，總會感到痛心疾首。不過你知道在過去 50 年間，有一群生物經歷了近乎完全滅絕的慘案，但卻不太為人所知嗎？接下來讓我們一起了解這個悲劇的始末，與殘留的生物究竟是怎樣躲過滅絕的。

太平洋島嶼的蝸牛多樣性世界第一

一般大眾可能對蝸牛的興趣不大，不過在太平洋的眾多島嶼上 (從法屬玻利維亞群島到夏威夷群島)，當地原住民就對蝸牛非常感興趣。這是因為這些島上的原生種蝸牛，許多都有著鮮豔的外殼。像大溪地和夏威夷的原住民會收集並加工這些漂亮的蝸牛殼，做為展示地位象徵的首飾與裝飾品。

根據研究，太平洋群島上的蝸牛多樣性是世界上最高的，因此這些蝸牛不只吸引原住民，也吸引不少研究生物多樣性的專家前來朝聖。

而一場戰爭的到來，不僅打亂了島上居民的生活，也為這些在島上平穩生活的蝸牛們帶來意想不到的腥風血雨。

外來種大亂鬥，原生種蝸牛遭池魚之殃

二次大戰期間，非洲大蝸牛 (Lissachatina fulica) 作為戰備糧食，被大量引進到這些太平洋島嶼¹。而在戰爭後，這些非洲大蝸牛很快就成為當地島嶼的隱患。

非洲大蝸牛是對農業有嚴重危害的外來種，牠們的食量大且食性雜，從農作物、花卉到林木都是牠們的食物，而且牠們的繁殖速度極快，這讓島上很快就遍布非洲大蝸牛。雖然非洲大蝸牛沒有威脅到原生種蝸牛的生存，但數量龐大且食量巨大的非洲大蝸牛，很快就威脅到島上的農作物生產。為了對抗非洲大蝸牛，人類決定用「生物防治法」除掉牠們。而這個決定，敲醒了島上原生種蝸牛滅絕的喪鐘。

生物防治法簡單來說就是利用自然界生物間的平衡力量，也就是利用各種天敵如捕食性昆蟲以及殺蟲微生物等生物性方法消滅外來種。而人類為了對抗非洲大蝸牛，所使用的生物防治法是引進另一外來種——玫瑰蝸牛 (Euglandina rosea)。

玫瑰蝸牛是一種原產於北美南部森林的中等體型蝸牛。和一般蝸牛的草食性不同，玫瑰蝸牛是專吃其他蝸牛的肉食性蝸牛！因此人們想靠玫瑰蝸牛來吃光島上的非洲大蝸牛。1955 年，美國政府開始將玫瑰蝸牛引進夏威夷群島，而其他太平洋島嶼也於 1958 年開始陸續跟進這個做法²。但玫瑰蝸牛引進後，人們很快就發現事情大條了。

首先，非洲大蝸牛的數量並沒有減少，牠們還是大肆地破壞農作物。接著，島上原生種蝸牛的數量越來越少了。後來研究發現，比起來非洲大蝸牛，玫瑰蝸牛更愛吃原生種蝸牛。而原生種蝸牛面對玫瑰蝸牛這種兇猛的外來殺手，根本毫無抵抗力，只能等著被宰。

當人們終於意識到問題的嚴重性並準備做出干預手段時，卻為時已晚。根據研究，夏威夷群島本來有 81 種原生蝸牛。但在引進玫瑰蝸牛的十年後，島上 90% 的原生種蝸牛都被玫瑰蝸牛屠戮殆盡，而夏威夷政府和科學界根本無力阻止這場恐怖的屠殺，最後只能將剩餘的原生種蝸牛移到動物園或保護區做保護。2019 年，世上最後一隻金頂夏威夷樹蝸 (Achatinella apexfulva) — 「喬治」逝世，這標示著又一夏威夷原生種蝸牛滅絕³。而其他太平洋群島狀況也好不到哪去，以大溪地為例，島上本來有 61 種原生蝸牛。在玫瑰蝸牛引進的十年內，56 種原生蝸牛就被消滅殆盡⁴。

這個引進玫瑰蝸牛的決策，可謂是生物防治法上的重大「失敗」案例，不僅消滅不了非洲大蝸牛，還對原生種蝸牛造成毀滅性的打擊。這個案例也告誡人們，未來想要再使用生物防治法時，務必要審慎思考。

不過在這種絕望的情況下，至今仍有少數的原生種蝸牛堅強地在野外生存。這就引起不少科學家的好奇心，想了解這些原生種蝸牛究竟是怎麼逃過玫瑰蝸牛的毒手。而來自密西根大學的生物學家和工程學家，就組成一個跨領域的研究團隊，一起攜手研究出可能的原因⁵。

蝸牛怎麼逃離致命殺手，難道是靠反光？

Partula hyaline (P. hyalina) 是少數仍存活在大溪地森林中的原生種蝸牛，牠們有著白色的外殼，並且大多生活在樹林邊緣。而這兩條線索，讓密西根大學生態學系的兩個專門研究太平洋群島蝸牛滅絕的科學家 —— Cindy Bick 博士和其指導教授Diarmaid Ó Foighil 博士，有了一個 P. hyalina 逃過玫瑰蝸牛追殺的假設。

蝸牛一般生活在比較潮濕，躲避太陽直曬的地方，這是因為蝸牛要維持其皮膚上的黏液。如果在太熱的地方，會讓其皮膚失去黏液，而這對蝸牛來說是致命的。P. hyalina 生活在樹林邊緣，這表示牠生活的環境會比生活在樹林中的玫瑰蝸牛，接受到更多的日照，溫度也更高。而這樣的環境會讓玫瑰蝸牛因過熱而失去黏液，讓玫瑰蝸牛不想接近。

但這樣的環境，對 P. hyalina 而言不會太熱嗎？由於 P. hyalina 的殼是白色的，讓牠能反射更多日光，這樣就能降低日照對牠的影響。因此 Bick 和 Foighil 認為，P. hyalina 因有著白色外殼而能生活在高日照地區，藉此躲避玫瑰蝸牛的追殺。

要驗證這個想法，只需要在蝸牛身上裝上光照感測器，測量並比較 P. hyalina 和玫瑰蝸牛生活環境的光照數值就行了。恩，講得容易，但做起來不簡單。

因為現有的光照感測器都必須裝上鈕扣型電池，這導致感測器的大小 (12*5*4 mm) 會嚴重影響蝸牛的行動。如果會影響蝸牛的行動，就很難還原牠們真實的生活模式，這樣得到光照數值就不會準確。

微型電腦的神助攻

正當 Bick 和 Foighil 苦惱於沒有好的光照感測器時，Bick 得知了一個消息：密西根大學開發出目前公認最小的微型電腦 —— Michigan Micro Mote ( M3 )⁶，大小只有 2*5*2 mm，而這個大小放在蝸牛身上，非常合適。於是她立刻與 M3 的研發團隊聯繫，希望他們能提供協助。而 M3 的研發團隊在深入了解 Bick 和 Foighil 的需求後，決定與 Bick 和 Foighil 組成聯合研究團隊。他們修改了 M3 的程序，並將其改造成能以太陽能發電的微型光照感測器。

研究團隊先在密西根野外測試 M3 安裝在玫瑰蝸牛身上後，並不會影響玫瑰蝸牛的行動，同時 M3 也能長時間的偵測光照數值。確認一切妥當後，他們便前往大溪地進行實驗。

到了大溪地後，他們遇到一個問題，那就是不能在 P. hyalina 身上安裝 M3 。因為P. hyalina 是受保護的瀕危物種，不允許任何可能傷害牠們的行為，於是研究團隊採用間接的方法。由於 P. hyalina 是夜行動物，白天牠們會附在樹葉的背面睡覺，因此研究團隊就將 M3 安裝在 P. hyalina 休息的葉片頂端和底部，來觀察其生活環境的光照數值。研究團隊另外將 M3 安裝在玫瑰蝸牛身上，藉此比較兩者生活環境的光照數值。

結果顯示，白天 P. hyalina 所休息的環境中，其照度^註1 ( 7674-9072 lux )遠超玫瑰蝸牛所能容忍的 ( 540-772 lux )。而這個結果符合 Bick 和 Foighil 的假設，即 P. hyalina 能生活在高日照地區，以此躲避玫瑰蝸牛的追殺。

不過可能會有人好奇，玫瑰蝸牛難道不會在清晨光照較弱的時候，去捕食 P. hyalina 嗎？ 

研究團隊在野外觀察發現，P. hyalina 大約在上午 9 點左右就寢。此時的光照量雖然仍在玫瑰蝸牛的忍受範圍內，但等牠們捕食完再移動回到陰暗處，時間會到上午10 點，而此時的光照量就遠超玫瑰蝸牛的最高容忍值了。因此玫瑰蝸牛若要去捕食 P. hyalina，很可能吃飽後就死在半路上了。

雖然藉著 M3 的協助，證實了 P. hyalina 能生存在光照量較高的環境，但是否光照量是決定 P. hyalina 不被玫瑰蝸牛所捕食的原因，仍需要很多實驗驗證。不過研究團隊表示，這個實驗開啟了研究無脊椎動物的新世界，因為 M3 這種微型電腦的發明，讓隨時監控這些無脊椎動物的生態與行為變成可能。

或許未來隨著 M3 對玫瑰蝸牛與原生種蝸牛的有更多認識的同時，也能找出拯救這些瀕危蝸牛的新方法。甚至隨著微型電腦的廣泛應用，能讓我們看到小型動物更多的生態與行為，大大開啟科學研究的新視野！

註釋

1. 照度：是每單位面積所接收到的光通量，SI 制單位是勒克斯 (lux)。居家的照度一般在 300-500 勒克斯之間。

參考資料

1. 非洲大蝸牛
2. 玫瑰蝸牛
3. 世上最後一隻金頂夏威夷樹蝸「孤獨喬治」逝世，終年14歲
4. Régnier C, Fontaine B, Bouchet P. Not knowing, not recording, not listing: numerous unnoticed mollusk extinctions. Conserv Biol. 2009 Oct;23(5):1214-21. doi: 10.1111/j.1523-1739.2009
5. Bick CS, Lee I, Coote T, Haponski AE, Blaauw D, Foighil DÓ. Millimeter-sized smart sensors reveal that a solar refuge protects tree snail Partula hyalina from extirpation. Commun Biol. 2021 Jun 15;4(1):744.
6. Michigan Micro Mote (M3) makes history as the world’s smallest computer
7. Snails carrying the world’s smallest computer help solve mass extinction survivor mystery

秋行軍蟲（Fall Army Worm, FAM），最近引起大家一陣緊張。這個名字相當特別，秋天才行軍的蟲嗎？當然不是，其實牠是一種毛毛蟲！由於幼蟲小時候聚集在一起走路像行軍一樣，因此被俗稱為秋行軍蟲。學名為 Spodoptera frugiperda，屬於夜盜蛾屬。

牠是經濟作物的害蟲，最主要攻擊的農作物為玉米，但已知超過 80 種經濟植物會被攻擊，例如：稻米、高粱、甘蔗、蔬菜、棉花等等，造成農業經濟的嚴重損失。秋行軍蟲主要可以分為兩型，一種主要攻擊稻米，另一種則針對玉米，從外觀上是無法區別的。

秋行軍蟲的大幼蟲其頭部為黑色，且有一個白色的倒Ｙ字型，身體的每一節（第二到最後一節）都有明顯的四個黑色斑點成方形，身體看起來粗糙摸起來卻光滑。成蛾的前翅的外圍有一小塊白色點綴，而後翅則為白色搭配黑色鑲邊。

秋行軍蟲每一成長階段都具破壞力

一隻母蛾會在農作物靠近地面的葉面下產約 100-200 顆卵，3 到 6 天後剛孵化的初級毛毛蟲（攻擊力＋100）會啃食葉面，產生許多小洞並同時吐出細絲垂降到新的枝葉或是附近的植物上頭。孵化後的 6 到 14 天會變成體型較大（約 4-5 公分）的次級毛毛蟲，是破壞力滿點的時刻（攻擊力＋1000），這時葉子會被啃蝕的體無完膚。若爬到了新生長的植物上，則會破壞植物的生長點，使得植物無法生成新葉或長出玉米，嚴重時甚至直接將植物咬斷。若爬到已成熟的玉米上，就當然開！吃！啦！

吃飽的成蟲則會掉落至土壤表面，從土表層向下挖 2 至 8 公分處化蛹（蛹約 1.5-3 公分），若是掉到較硬的土壤上頭則直接在落葉下進行化蛹，在 8 到 9 天後會破蛹而出成蛾，飛行交配產卵，再開啟新的生命週期。

秋行軍蟲最適合生長的溫度為攝氏 28 度，在此溫度下生命週期約為 20-30 天。春秋較冷時生命週期則延長至 60 天左右。

秋行軍蟲步步蔓延

此蟲原生於美洲熱帶與亞熱帶等地區，非洲最早是在 2016 年一月於奈及利亞發現，由於貿易與成蛾強大的飛行能力（每晚最多可飛行約 100 公里，金門與大陸最近的距離才 2 公里多，恐怖啊！根本生物砲彈～）及繁殖能力（母蛾終其一生可產下約 1000 顆卵），使其得以快速擴散於撒哈拉沙漠以南的非洲地區。2018 年更迅速蔓延至東南亞地區。而去年至今，中國大陸（雲南、貴州、四川、廣西、海南、湖南、湖北、福建、浙江、江西及重慶市等）也都發現該蟲蹤跡。

• 編按：原文並無說明此蟲原生於美洲熱帶與亞熱帶等地區，語誤之處已修正。(2019/5/17)

臺灣目前尚未發現有該蟲的入侵，但做好相關的防範措施非常重要！我國防檢局也會加強檢疫把關，針對來自疫區的農產品及植株等進行嚴格檢疫，並針對相關貨櫃（碼頭或是船隻的夜間燈光相當容易吸引這類趨光性的蟲蟲啊！）進行抽查與清潔。另一方面則會強化邊境與國內偵查，隨時掌握疫情。

利用許多常見的化學藥劑其實也可以消滅該蟲，但由於其繁殖速度與能力快，很難完全消滅，且相對農藥噴灑的成本較高且可能對於人體有毒性，針對這些，農作物時使用殺蟲劑需要非常謹慎才可！

為了我們的滷肉飯與辛苦的農民們，請各位讀者務必提高警覺！

我們可以怎麼做？

1. 認真讀完此篇文章，並學會如何辨識秋行軍蟲。讓防疫人員、農民與一般民眾可在發現的第一時間辨認並通報防檢局進行相關防疫措施！
2.  從疫區回國務必檢查是否不小心讓蟲蟲一起偷渡入境，且若攜帶相關農產品及植物等務必主動申報進行檢疫。
3. 切勿過度恐慌，相信專業的防疫人員與相關專家。一起守護我們的農作物吧～

參考資料

• 農委會防檢局──嚴防中國大陸秋行軍蟲渡海來臺肆虐
• Food and Agriculature Organization of the United Nations: Fall Armyworm
• Food and Agriculature Organization of the United Nations: BRIEFING NOTE ON FAO ACTIONS ON FALL ARMYWORM
• FAO: Map of areas affected by Fall Armyworm in Africa and Asia

編按：2019/6/10 已經確定在台灣發現秋行軍蟲，更多辨識資訊可見此：

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