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一切都從海圖開始!大型手繪地圖的演變與商機——《獻給國王的世界》下

PanSci_96
・2019/07/02 ・2470字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 525 ・七年級

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世界地圖的新樣貌

一五○四年前後,義大利製圖師尼可萊.德.卡維里歐(Nicolay de Caverio)繪製了一張在尺寸、布局上,都跟坎蒂諾地圖極為類似的世界地圖。地圖左緣有緯度標記,但沒有赤道、回歸線,也沒有經度尺標。接著,妙事發生了。馬丁.瓦爾特澤穆勒——此君曾根據托勒密的空間展示體系,繪製其一五○七年世界地圖——在一五一六年以卡維里歐的圖為基底,製作了一張嶄新的世界地圖,稱之為《海圖》(Carta marina)。

瓦爾特澤穆勒漸漸體認到,當時海圖製作傳統所提供的地理資料,比成書於二世紀的托勒密《地理學指南》更有價值。不過,他一方面欣賞托勒密經緯度體系的優雅與重要性,一方面也覺得卡維里歐的海圖缺少經緯是種缺陷。因此,他在地圖西緣加入緯度尺標,並且在圖上的世界東半部補上經線,但並未及於大西洋或新大陸(地圖上方的經度標記是手繪的)。他還根據自己深厚的研究,在內陸補上大量的地理資訊、插畫,以及成段的敘述文字(圖 1 )。

圖 1. 馬丁.瓦爾特澤穆勒的一五一六年《海圖》(Jay I. Kislak Collection, Library of Congress, Washington DC)。圖/麥田出版提供

瓦爾特澤穆勒靈機一動之下所做的結合——以海圖為基礎,加上經緯線標記的地圖——遲早會有人這麼作,但他卻是第一個將之落實的人。他的一五一六年《海圖》大為流行。這張圖並非手繪,而是印刷製品,當然會有更多人見到,而且該圖還三度推出新版。

一五二五年,身兼醫生與製圖師的羅倫茨.弗里斯(Lorenz Fries)跟出版商漢斯.格呂寧格(Hans Grüninger)製作了新版的《海圖》,但尺寸略有縮小(相較於 128 × 233 公分、4 呎 2 吋× 7 呎 8 吋的瓦爾特澤穆勒地圖,這張地圖只有 103 × 188 公分、3 呎 5 吋× 6 呎 2 吋),多數的圖說也譯為德文,另外還附上一本小冊子,內容是對世界各地的詳細描述。

弗里斯的一五二五年版《海圖》現已不存,但後續的兩個版本則各有一份複本傳世,分別是藏於慕尼黑的一五三○年版,以及藏於瑞士沙夫豪森(Schaffhausen)、圖說以拉丁文寫就的一五三一年版。

海圖的影響

瓦爾特澤穆勒的《海圖》雖然流傳甚廣,但這不必然意味著所有以航海圖為基礎的後出地圖都以瓦爾特澤穆勒的作品為榜樣,加上了經緯度尺規。只是無論如何,瓦爾特澤穆勒的地圖鐵定影響了迪塞利耶的一五五○年世界地圖,因為瓦爾特澤穆勒地圖的複本也有在諾曼製圖師的圈內流傳。

某位不知名的諾曼製圖師,在所謂的一五四七年瓦拉地圖(Vallard Atlas)上,複製了瓦爾特澤穆勒《海圖》上的麥加圖案;迪塞利耶也用了同樣的圖案,來表示尚——富蘭索瓦.德.拉羅克.德.羅貝瓦爾(Jean – François de La Rocque de Roberval)一五四二年在加拿大建立、被他稱之為「法蘭西 ─ 羅瓦」(France-Roy)的聚落(圖 2 與 3)。

圖 2. 麥加細部圖,出自馬丁.瓦爾特澤穆勒的一五一六 年《海圖》(Jay I. Kislak Collection, Library of Congress, Washington DC)。圖/麥田出版提供
圖 3. 羅貝瓦爾的加拿大殖民地細部圖,出自皮耶.迪 塞利耶的一五五○年世界地圖(London, British Library, Add. MS 24065)。圖/麥田出版提供

迪塞利耶在他的一五四六年地圖上畫了印度的娑提(suttee 或 sati)風俗,而圖案正出自《海圖》。由於迪塞利耶的地圖完全沒有深受過往地圖影響的痕跡,迪塞利耶本人受《海圖》影響的程度也很難斷定。不過,人們仍不免認為迪塞利耶在一五五○年地圖上長篇大論的圖說,說不定就是受《海圖》上大段圖說的啟發。

西班牙人也採用了同一種形式——亦即根據海圖風格所做、外加經緯度尺規的大型手繪地圖——來製作其王家地籍圖(padrón real)。王家地籍圖是官定全國地圖,收入了所有最新的地理發現,由主管西班牙海外探險與殖民活動的政府機構——塞維利亞(Seville)的西印度交易所(Casa de Contratación)定期發行。

一五一三年,巴斯科.努涅茲.德.巴波亞(Vasco Núñez de Balboa)發現了太平洋,西班牙不久後便活躍於這片海域,而且還與葡萄牙一同捲入關乎「香料群島」——摩鹿加(Moluccas)所有權的爭議。爭議點跟摩鹿加群島與一條特定經線——對向子午線(antimeridian)的相對位置關係密切。

一四九四年,《托爾德西利亞斯條約》(Treaty of Tordesillas)簽訂時制定了這條經線,以分隔西班牙與葡萄牙在大西洋上的佔有區。有鑑於此,西班牙與葡萄牙出品的世界地圖,都對印度洋、太平洋,以及摩鹿加群島的位置關注有加。例如喬凡尼.韋斯普奇(Giovanni Vespucci,他是探險家亞美利哥.韋斯普奇〔Amerigo Vespucci〕的姪兒)與西印度交易所首席領航員(piloto)在一五二六年製作的手繪世界地圖——這張地圖據信是王家地籍圖的複製品(圖 4),圖幅很廣(85 × 262 公分,相當於 2 呎 9 吋× 8 呎 7吋),不僅納入太平洋,而且還特別把摩鹿加群島擺在地圖的西緣,上面飄揚著西班牙
旗幟。

圖 4.喬凡尼.韋斯普奇的一五二六年世界地圖 (New York, Hispanic Society of America, MS K 42)。 圖/麥田出版提供

當時其他西班牙與葡萄牙地圖皆畫有太平洋,反而二十多年後的諾曼地圖——例如迪塞利耶的作品,卻沒有太平洋。圖上沒有太平洋,可說是這些地圖最鮮明的特色,究其原因,並非當時的人不知道太平洋,亦非未曾量測該地區,而是清楚反映了法國在太平洋並不活躍的事實。而圖在其他方面,諾曼地圖都相當與時俱進,比方說南美洲海岸地區的地名。

手繪地圖的價值

瓦爾特澤穆勒已經讓眾人知道,以印刷機製作大型世界地圖是可行的。其他製圖師的確也有以印刷方式製作大型的世界地圖:義大利探險家賽巴斯蒂安.卡伯特(Sebastian Cabot)的一五四四年印刷世界地圖尺寸為 125 × 220 公分(4 呎 1 吋× 7 呎 3 吋),而一五五八年版的卡斯帕.弗佩爾(Caspar Vopel)世界地圖則有 113 × 194 公分(3 呎 8 吋×6 呎 4 吋)。

但諾曼製圖師仍舊親手繪製他們的巨作。插圖細緻的手繪地圖在視覺上比印刷地圖更吸睛、更美麗,售價也更貴,因此更配得上讓王室與貴族收藏、展示。總之,以現有證據來看,手繪地圖才是迪塞利耶等諾曼製圖師的商機所在。

 

 

 

——本文摘自《獻給國王的世界:十六世紀製圖師眼中的地理大發現》,2019 年 2 月,麥田出版

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鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2022/11/01 ・2113字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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「熔岩霧霾」引起的火山殺人事件?|科基百科
雷雅淇 / y編_96
・2021/10/01 ・1713字 ・閱讀時間約 3 分鐘

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西班牙的帕拉爾馬島 (La Palma) 火山從9月19日噴發至今,熔岩一路往海邊走,並在路途中吞沒了房屋、學校和香蕉園,統計到9月29日為止,熔岩已經覆蓋了267公頃的面積,並且摧毀了656座房屋。而當熔岩與海洋相遇,更麻煩的是有可能會產生有毒的氣體「熔岩霧霾」。

什麼是熔岩霧霾?它又是怎麼產生的?讓我們先從一起離奇的死亡事件開始說起。

熔岩霧霾殺人事件?

2000年年末,夏威夷大島上的基拉韋厄 (Kilauea) 火山持續噴發,這樣難得的地理事件,吸引了遊客聚集在熔岩流入海處,觀賞熱熱的熔岩和冷冷的海水相遇時所產生的壯闊景致。

夏威夷國家公園其中一個岩漿入海處所產生的「熔岩霧霾」。圖:Death by Volcanic Laze,Travis W. Heggie, PhD,Tracey M. Heggie, MS,Tanner J. HeggieDOI:https://doi.org/10.1580/08-WEME-LE-236.1

但在2000年11月,夏威夷火山公園管理處收到一份報告,發現在噴發區域裡的入海口附近發現了兩具屍體。他們陳屍的地點位於活躍熔岩流的東側,距離入海口約91公尺,彼此相距約12公尺。根據有經驗的一位地質學家在實地勘查的結果,認為沒有火山噴濺的跡象,附近也沒有爆炸,應該不是死於熔岩噴濺。

兩天後,法醫對死者進行解剖,發現了不尋常的事情:他們的衣服都沒有明顯被燒灼的跡象,但身體的某些部位,例如頭部、頸部、四肢、胸口等處卻有著一、二度不等的燒傷。由於身體其他的傷口都是在表層的輕傷,因此也初步排除是被雷擊或是暴力事件導致死亡。

後來屍檢醫師發現,死者燒傷的方式和蒸汽引起的燒傷極為類似,因為他們燒傷嚴重的地方大多都是沒有被衣物遮蔽、或是僅有單層衣物的區域,而在多層衣服的地方則沒有明顯的燒傷,因此推測他們是被熔岩霧霾所傷。這是第一起被記錄的「熔岩霧霾殺人事件」,也凸顯了在火山區域附近活動,尤其是在熔岩入海處,存在著潛在風險。 

熔岩霧霾怎麼產生的?你高中應該有學過這些化學反應

所以說,熔岩霧霾是怎麼產生的?

眾所週知,岩漿很熱、比你熱戀的心還熱(熱愛105度算什麼,岩漿可以能到1200°C ),這時碰到了相對來說冷冷的海水,但炙熱的岩漿還是會讓海水沸騰,其中經過了一系列的化學反應便產生了熔岩霧霾,它的英文 #Laze 是結合了 lava(岩漿) 和 haze(霧霾)這兩個字。(這是什麼泛科學英語小教室XD)

其中有哪些化學反應?又為什麼產生的氣體是有毒的呢?

哎呦,先不要急著要答案嘛(108課綱表示)讓我們先想想,海水裡百分比較高的元素有哪些?當它們被加熱到極高溫,會發生什麼事?

海水裡最大宗的就是水,再來就是各種離子,例如:Cl、Na+、Mg2+、Ca2+、K+等等,因此,水會被分解為氫氣和氧氣,而氫氣會跟海水中的離子結合,當跟氯離子結合時便會形成氯化氫 (HCl),大聲告訴喊出來氯化氫是什麼!沒錯,就是具有腐蝕性的鹽酸。但熔岩霧霾不只有「鹽酸」這麼簡單,其本身就是高溫蒸汽、裡面還混雜著細細小小的火山玻璃。當人不小心吸入到這樣的混合氣體時,會導致肺部損傷、眼睛和皮膚感到刺激,嚴重的話也有可能發生像前文所述的死亡事件。

總之,如果你哪天有機會在海邊觀賞岩漿入海的話(雖然眼下看來遙遙無期),請不要太靠近,而且當你感到皮膚刺痛的時候,也請盡快進到室內去,熔岩霧霾可是會在風中飄散的。

不知道熔岩霧霾有沒有機會出現在名偵探柯南裡(咦)。

參考資料:

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雷雅淇 / y編_96
37 篇文章 ・ 888 位粉絲
之前是總編輯,代號是(y.),是會在每年4、7、10、1月密切追新番的那種宅。中興生技學程畢業,台師大科教所沒畢業,對科學花心的這個也喜歡那個也愛,彷徨地不知道該追誰,索性決定要不見笑的通吃,因此正在科學傳播裡打怪練功衝裝備。

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【2021 年搞笑諾貝爾:生態學獎】口香糖渣裡的微生物小宇宙!
陳俊堯
・2021/09/29 ・4890字 ・閱讀時間約 10 分鐘

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還留著她的氣味和身體的餘溫,但現在我只能靜靜躺在地上。
只剩下風吹雨打,和路人的輕蔑。
等待哪天被科學家拾起,進入最後一段精彩而短暫的旅程。

西雅圖口香糖牆與狗狗,還有,恩,很多菌菌。圖 / twenty20photos

時間是多年前的一個夏天,西班牙歷史悠久的瓦倫西亞大學的校園裡,一個諾貝爾獎等級的研究,即將在校園裡的人行道上展開。

這個研究的成果後來引起眾人矚目,贏得 2021 年搞笑諾貝爾獎的生態學獎項,為人類對「微生物生態學」的認識,做出了貢獻。

「搞笑諾貝爾獎」雖然不等於諾貝爾獎,但是全球各地那些長年坐在電腦前,盯著螢幕長吁短歎的科學家們,每一年可都是都認真期待,等著揭曉後細讀這些得獎作品;這些獲獎研究受到的注意,甚至可能比最新一期的《Nature》學術期刊還高(人家一年一次嘛)。

在頒獎典禮上,頒獎跟受獎人都歪嘴嚼著口香糖來表示對這個研究的敬意。(嚼嚼)圖 / 搞笑諾貝爾獎頒獎典禮截圖

今年,搞笑諾貝爾獎的「生態獎」,頒給了西班牙瓦倫西亞大學「整合系統生物學研究所」的團隊(論文連結)。

對我這個細菌人來說,無疑是得獎研究裡最吸引人的一個。這群研究人員在日常生活裡最不起眼的東西上,探索細小生命群體的組成,他們的研究成果,展現了自然運作的動人法則。

研究對象:口香糖,是島嶼上被人嚼過的口香糖(嚼嚼)

這個研究的主角,是口香糖。不是躺在包裝紙裡散發香氣的這個,

圖/envato elements

而是剛剛在某人嘴裡承受利齒扯咬撕裂後的那個。

圖/pixabay

這個全球尺度的研究,使用了來自五個國家共計十份樣本,它們都是採自戶外人行道上的口香糖。研究人員小心翼翼地用無菌刀具將樣本刮下,快速送回實驗室放在負 80 度超低溫冷凍櫃保存。微生物菌相研究都得這樣做,要趕在現場生物發生變化前,把它們的關係快速封存起來。

研究人員像處理 COVID-19 檢體一樣,小心翼翼地從這些樣本裡萃取出 DNA,進行 PCR 複製 DNA,然後拿這些 DNA 去做次世代定序。定序儀定序得到的 DNA 序列,經過整理並與序列資料庫進行比對之後,研究人員找出了它們的身份。這樣一來,我們就知道每塊口香糖上到底住了什麼細菌,以及這個種族有多少隻壯丁。

口香糖不大,但是在上面住下來的細菌更小。這塊口香糖成了個和四周環境大不相同的島嶼,接納從空氣砂土來的苦命菌兒,成為它們落腳的新家園。比例上來說,一粒土粒相對於細菌的大小,大概等於兩棟台北 101 疊起來放在一個人的面前。

好高!圖/envato elements

101 頂樓的風景氣候都跟一樓大廳不同,那口香糖樣本的頂端和底端,對菌來說也就像是高山到平地,環境上應該也會有差異吧?研究人員撿起刀片,俐落地把其中一個樣本削成一公厘厚的薄片,準備分別來看看這低中高三個海拔裡是不是住了不一樣的細菌。

口香糖的生物地理學(認真)

每塊口香糖上的住民不是只有單種細菌,而是一整個細菌社會。

這個社會裡的細菌種類還蠻多的,有四五百種細菌同時住在上面。台北木柵動物園裡的動物,大約有四百種(維基說的),種數上它們是屬於同一個量級的。但這些細菌分散在不同門底下(來背一下,界門綱目科屬種),而動物園裡大部份動物都屬於脊椎動物門。所以我們可以說,人行道口香糖上的生物多樣性,是遠遠超過動物園的唷。

👀❓❓❓ 圖/envato elements

先來看那三個不同「海拔」的細菌社會。這些細菌社會在組成上,彼此間看起來沒有太大差別,顯然三公厘距離裡的環境變化,還不足以影響細菌社會的組成。可惜他們沒去看人行道相隔幾公尺的左邊右邊細菌社會的差別,不過資源有限就不怪他們了,畢竟沒有人會出錢讓你去研究這種議題,這種有娛樂性的主題或許該去找電視台贊助還會有一點機會。

接著我們把尺度放大到國際等級。同個島嶼上的細菌社會組成很相似,那分佈在不同國家,接受不同人類社會影響的細菌社會,會不會有類似的細菌居住呢? 

動物園的動物來自世界各地,而口香糖黏滿口水裡牙齒上的細菌,到地面後變成接受環境細菌移民。以這個為基礎來推論,來自法國的細菌社會,跟遠在土耳其的細菌社會,會因為同樣是來自人的口腔,而且同樣處於人類居住環境,就有類似的細菌社會組成嗎?——歐洲和亞洲的遙遠距離,會成為決定細菌社會組成的因素嗎?

研究人員分析了來自各地的口香糖樣本裡的菌種。圖/研究論文

很不幸地,作者沒有給我們答案。因為他的樣本實在是太少了,西班牙、法國和新加坡各只有兩個樣本,希臘和土耳其甚至僅有一個,實在沒代表性。你不能拿一個阿部寬來代表全部的日本男生嘛是不是。

好吧資料太少不能戰國家,但這些樣本間還是有些共通的特性。在這些樣本上出現的,大部份是曾經在戶外環境表面上被找到,適合在環境裡生活的細菌。他們拿野生口香糖細菌社會去各處比對,發現它們和南極冰河區石頭和太陽能板上的社會組成還蠻像的。

仔細想想,在人行道上曬到的太陽跟光電板的是同一個,同樣承受紫外線和高熱的壓力,會看到這樣的現象好像也就合理了。

生活在人行道口香糖上的細菌,跟來自於寒冷極區的細菌一樣,都受到強烈陽光直曬。圖/envato elements

口香糖與細菌的歷史重現(浪漫)

生態學上關心的是這個環境裡有什麼生物,以及為什麼有這些生物。口香糖先接觸到口腔,應該要有很多很多來自口腔的細菌,但是在這些來自各國的樣本裡,它們似乎不見了。這案情不單純,值得花點時間研究一下這段從離開口腔到再度被人拾起之間發生的歷史。

講到歷史。《斯卡羅》一劇推出後引起討論風潮,但因為當時沒留下足夠詳細的資料,大家只能就手上有的資料各自拼湊解讀,猜測最有可能的真相。但如果看的是微生物的歷史,就可以透過重做實驗,再看一次這個過程裡發生什麼事。只要設好舞台,讓事件再發生一次,就有機會好好觀察這段時間裡的變化。

魔~幻~舞~台~!圖/GIPHY

這個「生物組成隨時間變化」的過程,在生態學上叫「演替(succession)」,一段演替發生的時間,都要好多代人的時間。想要在實驗室裡看到生物的演替,只有在細菌這種複製快速的生物上才有機會。

實驗回到瓦倫西亞大學的校園裡來進行。他們特別請了專人來做這個實驗裡最重要的工作:吃口香糖,而且要按固定標準吃。

這位志願者是位 36 歲的健康女性,她每天處理兩塊口香糖,每塊嚼 30 分鐘,讓上面的細菌品質保持一致。生產出來的口香糖會被放在人行道上觀察細菌的變化,她花了 12 天生產出來的口香糖,都被好好的放在瓦倫西亞大學校園裡的人行道上,然後準備變成連續 12 週的樣本,來追踪口香糖上的菌相在 12 週裡的變化。

口香糖的細菌史(認真)

這些樣本也跟前面提過的各國樣本一樣,經過小心翼翼的處理後查出上面的細菌社會組成。在瓦倫西亞大學的口做歷史實驗結果,跟各國路上樣本看到的變化,走的是同一個趨勢。剛嚼完的口香糖上,如預期地都是口腔裡的細菌;而口香糖被移到人行道上之後,口腔裡的細菌開始承受環境的重大改變。

首先是環境溫度從體溫 37 度的恆溫,變成隨著日夜運行而有上下變化。人行道上也沒有口水的滋潤,和源源不絶的養份提供。這些嬌生慣養的口腔細菌,受不了這麼大的改變,數量逐漸減少。

被丟到人行道的口香糖細菌,開始承受日夜溫差。圖/GIPHY

在 12 週的變化裡,可以看到原本口腔裡的菌,在第一個月裡還能維持優勢,接著環境細菌的數量開始上升,第三個月起,環境菌開始超越口腔細菌,這是第一波的環境菌入侵。而在各國樣本裡看到的菌屬,則是在第三個月尾聲時出現,算是第二波的環境菌入侵。

研究團隊發現,口腔細菌裡有好菌也有壞菌的鏈球菌(Streptococcus),雖然數量慢慢下降,但到了三個月結束時還有超過 5% 的佔比。所以路邊的口香糖不要採(誰會啊),上面可能會有餓到快死掉的病原菌在等待重生的機會。

你不「吃」口香糖,但細菌得吃

圖/envato elements

沒有人吃口香糖是為了攝取養份。但是當它離開了口腔,住在上面的細菌就必須真的「吃」口香糖才能存活。那到底它們吃到了什麼?

這群研究人員先是從人行道口香糖上分離出 15 種細菌,做為細菌社會代表。接著他們採了人行道上的口香糖,用了不知道什麼魔法把它們磨成了粉,加在培養基裡,看看它能不能幫助細菌生長。實驗結果證實,這些地上的口香糖裡,的確還殘存著足以養活細菌的養份。

神秘口香糖粉末(非當事粉)圖/envato elements

口香糖的膠體很難被分解,所以能當養份的就是吃起來甜甜的糖了吧?研究人員把可能加進口香糖裡的各種成份都拿來測試。細菌們跟人一樣喜歡蔗糖(sucrose),不過有些口香糖加的是取代蔗糖的甘露醇(mannitol)、山梨糖醇(sorbitol)或代糖阿斯巴甜(aspartame),這些也有不少細菌喜歡。

但標榜防蛀牙的木糖醇(xylitol,腦中響起賽駱駝),細菌就敬謝不敏了。另外,讓膠體軟化的甘油也能成為細菌的食物。能利用這裡養份的細菌,才有機會可以在這裡活下來。

這研究很惡搞

這篇研究為什麼會受到搞笑諾貝爾獎的重視呢?可能是因為它是入圍作品裡讓評審笑最大聲的那一篇吧!如果你覺得這是什麼亂七八糟的研究題目啊,然後把它丟在一邊,那就可惜了。

人家開宗明義就說了,這獎是要先讓人大笑,但是笑完可以讓你好好想想。

這雖然不是個完整的重要的研究,但它還是讓我們對未來有新的想像。

能有什麼新的想像呢?舉個例子來說吧!世界各國花了大把鈔票在對抗街上一直長出來的口香糖(據說英國每年要花七千萬歐元來清掉黏在街角的口香糖呢!),而且口香糖黏在一般建物牆上已經很惹人厭了,如果有人把它黏在歷史建築上,後續清理恐怕還會對古蹟造成進一步的傷害。這的確是個大問題。

這群研究人員在文中透露出他們想做但沒達成的希望——
我們不吃的口香糖,會不會有細菌愛吃,而可以請它們幫忙清除呢?

雖然這篇研究沒能直接測試細菌吃膠的能力,但根據他們得到的細菌名單,有些有分解口香糖膠體潛力的細菌,的確在各地樣本裡一再出現,至少說明它能在這些地方存活。或許在不遠的未來,科學家們真的能找到一種有本事住在街頭啃膠的細菌,只要把它噴灑在口香糖上,細菌們就能在暗巷裡默默執行清除工作。

※ 更多搞笑諾貝爾的相關介紹,請到泛科專題【不認真就輸了!搞笑諾貝爾獎】

參考文獻

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陳俊堯
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慈濟大學生命科學系的教書匠。對肉眼看不見的微米世界特別有興趣,每天都在探聽細菌間的愛恨情仇。希望藉由長時間的發酵,培養出又香又醇的細菌人。