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培養在生活中做出最佳判斷、創造未來的「科學思辨力」──《晨讀10分鐘:科學和你想的不一樣》前言

親子天下_96
・2019/07/16 ・3410字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 491 ・五年級

文/鄭國威

上課老是打瞌睡到底是為什麼呢?

生物學研究顯示,大約從十三歲開始,青少年的生理時鐘會產生變化,不管是男生還是女生,由於腦內褪黑激素的分泌時間改變,隨著青春期的發育,流入青少年大腦的時間會愈來愈晚,晚上的睡覺時間及早上的起床時間都會延後,這個改變在青春期的前期開始增強,而在後期的時候,最為顯著。

既然如此,我們臺灣的國高中生,每天那麼早去學校上學,有必要嗎?如果延後半小時到一小時上學,我們的學習效果會不會更好呢?

打嗑睡究竟問題出在哪。圖/pexels

我以前在唸國中跟高中的時候,總是覺得睡不飽。我家離學校蠻遠的,所以每天都很早起床,睡眼惺忪的去搭公車,晚上又常常補習,補完習還有作業要寫,很晚才能躺上床睡覺。有一段時間,我坐在班上的最後一排,又剛好是靠牆壁的座位,這實在是一個打瞌睡的完美角落,我時常在上課時,左手當枕頭,靠著牆壁,然後沒幾秒鐘就睡著了。就算被老師叫起來,甚至被叫去洗臉,回來也撐不了多久,又用同樣的姿勢睡著了。

所以說,當我最近知道,原來這是因為那段時期的我,生理時鐘已經因為褪黑激素分泌時間的變化而有所改變,就覺得自己真是白挨了很多罵,上課想睡覺真的不是我的問題啊!因此我非常支持國高中的上學時間,應該要延後,這樣肯定對大家的學習效果有所幫助,你們說是不是啊!

不過,我還有一些故事沒跟你說,雖然我在唸國高中時有報名補習班,但其實我常常翹課去跟同學鬼混,而且我超愛看漫畫,就算回到家、寫完作業已經很晚了,我還是幾乎天天看漫畫看到睡著。也幾乎天天帶漫畫去學校,趁著下課、午休狂看,有時上課也放在桌子下或是夾在課本裡頭看。

所以,到底我上課那麼愛打瞌睡,是褪黑激素的影響,還是愛看漫畫的後果?是家裡離學校遠的必然,還是晚上補習熬夜寫作業的下場?是老師上課太無趣該負責,還是教室的燈光不夠亮?是我的座位太讓人放鬆,還是我總是喜歡吃宵夜所以吃飽飽躺上床又睡不著,又或者就只是因為我是天生的瞌睡蟲,怪不得任何人或任何事呢?

同一件事情有無限的可能,因此需要「科學思辨力」

到底我老是打瞌睡的原因是什麼,其實我自己也說不準,但從剛剛這個例子,我想跟大家說三件事:

  • 第一:科學研究一直在推陳出新,而這些知識會直接或間接影響到我們的生活,我們都該有能力、有意願去了解。像是剛剛這個關於青少年睡眠的研究發現,就可能讓學校改變上課時間,並連帶影響到很多事情,例如,如果以後學生可以比較晚上學,跟大部分上班族的上班時間重疊了,那麼交通的尖峰期會不會更塞呢?
  • 第二:儘管我們現在可以用科學來了解這個世界,替很多問題找到答案,但我們更喜歡也更習慣的方式,是找一個符合自己需求的答案,甚至掰出一個答案。例如,我在前面的例子,就馬上支持學生應該晚點上學,並以我以前愛打瞌睡的故事,來「證實」生物學的研究,把我打瞌睡的原因歸咎於那時候我的生理時鐘發生了變化,因為這樣就可以讓我少擔一些成績不好的責任了。
  • 最後,我們得知道,一件事情之所以發生,原因可能有很多很多。例如我愛打瞌睡,原因可能是青春期生理時鐘的變化,但也有可能是因為我熬夜看漫畫或吃宵夜太晚睡。該怎麼找出真正的原因,而不是只憑著直覺,或聽信網路傳言、專家、媒體的說法,就認為自己知道正確答案。要逼近答案,需要一種人類先天不具備的能力,這種能力就是「科學思辨力」!

用一本書,將文章串成「線」

身為泛科學的創辦人,過去八年來,我,以及我的同事,還有數百位各領域的作者和專家,最在乎的就是如何讓更多人在遇到跟科學有關的生活議題、社會議題、未來議題時,都能避免直覺的陷阱,而是運用科學思辨力來剖析,並且對這個世界保持好奇心。

作為臺灣最大的科學網站,泛科學上有近一萬篇的科學文章,已經影響了三億人次的網友,創造了一個跨領域、不分文科理科,共論共學的線上社群。既然已經做了那麼多事情,為什麼還要出這本書呢?

  • 第一個原因是,儘管泛科學上已經有了很多文章,但一篇文章只是一個節點,需要有一條線,把節點連起來,才能形成一個網狀的知識系統,而「書」這個載體,我們認為就像是「線」,可以將一篇篇文章連起來,所以我們覺得這本書非常重要。
  • 第二個原因是,我們所處的世界,正在經歷前所未有的巨變,首先是自然環境的改變,特別是溫室效應帶來的全球暖化、海洋酸化,極端氣象如大規模的乾旱跟水患,物種滅絕速度越來越快,甚至可說是第六次大滅絕已經正在進行中。
  • 再來則是科技的改變。資訊科技與生物科技,過去幾十年間以等比級數快速發展,像是再生醫學、基因編輯、物聯網、區塊鏈、人工智慧等,讓人類掌握了近乎於神的能力。而這些科技可能用在軍事、犯罪、政府監控、改造人類跟所有生物上,讓我們既期待又怕受傷害。更別提,就在短短十多年內,這世界擁有手機的人從幾萬人變成四十億人,人類每天在 Youtube、Facebook、Instagram 或抖音等熱門網路服務上頭,創造出永遠都看不完的內容,我們的政治、社會、經濟以及科學,都因此深受影響。

在這樣的改變時刻,人類社會的適應力已經跟不太上,此時最不該做的就是停留在原地。我們要讓自己能夠應對未來,做出好的判斷,最好的辦法就是學習,而我認為最該學習的,不會是任何一個特定領域的知識,而是要學科學思辨力。

有些人學了很多科學知識,但卻沒有科學思辨力,當他們看到某些專家或科學家說話,又或者是媒體上的內容,包含看似理性的科學專有名詞跟數據資料,就直覺認為那是值得相信的,這樣反而是對科學的一知半解,更容易成為偽科學的信徒。

科學跟信仰,不見得是互斥的,有時反而是最好的夥伴。圖/pixabay

知識就是力量,科學是得到力量的方式

科學跟信仰,不見得是互斥的,有時反而是最好的夥伴。

如果知識就是力量,那科學就是得到這股力量的方式,而信仰則是告訴我們該在乎什麼,什麼人或什麼事比較重要,哪些該排在前面、哪些該排在後面。以農藥的使用為例,認為身體健康比較重要的人,跟認為生產效率比較重要的人,對於種植蔬果該不該使用農藥,就會有不同的看法。所以有科學家發展出不用農藥的植物工廠,也有科學家發展出除蟲更有效、更不傷身的農藥。

再以能源的使用為例,相信全球暖化的前美國總統歐巴馬跟不相信全球暖化的現任總統川普,就會有不同的施政方向。例如前者可能針對使用大量能源的企業課徵碳稅,後者則反過來補貼石油、煤炭、頁岩氣的企業,讓他們更有競爭力。

上面舉的幾個例子,想要跟大家說的是,光靠科學本身,沒辦法決定什麼該做,什麼不該做。在許多議題上,人們還是抱著不同的信念,因此我們更需要科學思辨力,才能在科學的基礎上辯論、試圖達成共識,或起碼了解分歧在哪裡。

擁有科學思辨力,才能適應未來甚至創造未來

科技的顛覆與生態的崩壞,就像四周往我們靠近的牆壁,我們若繼續做出糟糕的決定,轉圜空間就會越來越小。

資訊越是爆炸,我們越需要簡潔、理性的方式來理解這個世界,並從中找到改變現狀的方法,但改變現狀是困難的,遇到困難、無法控制的事情,人就容易陷入迷信,所以更需要有堅強的理性,堅持以證據為依歸。這就是科學思辨力如此重要的原因。

正是因為科學思辨力很重要,所以在新的十二年國教自然科學領域綱要中,就強調要「使學生具備基本科學知識、探究與實作能力,能於實際生活中有效溝通、參與公民社會議題的決策與問題解決,且對媒體所報導的科學相關內容能理解並反思,培養求真求實的精神。」

目前這樣的能力,一般被簡稱為「科學素養」。不過,我覺得有點太小看這能力了,聽起來好像很基本、很簡單似的,但我認為,這其實是一種能讓人在生活中做出最佳判斷、去適應未來跟創造未來的能力,所以我才稱呼這種能力為「科學思辨力」。在本書中,我們會透過選文來更深入探討喔。

做個深呼吸,咱們開始囉!

——本文摘自《晨讀10分鐘:科學跟你想的不一樣》,2019 年 6 月,親子天下出版

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人與 AI 的關係是什麼?走進「2024 未來媒體藝術節」,透過藝術創作尋找解答
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/10/24 ・3176字 ・閱讀時間約 6 分鐘

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本文與財團法人臺灣生活美學基金會合作。 

AI 有可能造成人們失業嗎?還是 AI 會成為個人專屬的超級助理?

隨著人工智慧技術的快速發展,AI 與人類之間的關係,成為社會大眾目前最熱烈討論的話題之一,究竟,AI 會成為人類的取代者或是協作者?決定關鍵就在於人們對 AI 的了解和運用能力,唯有人們清楚了解如何使用 AI,才能化 AI 為助力,提高自身的工作效率與生活品質。

有鑑於此,目前正於臺灣當代文化實驗場 C-LAB 展出的「2024 未來媒體藝術節」,特別將展覽主題定調為奇異點(Singularity),透過多重視角探討人工智慧與人類的共生關係。

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C-LAB 策展人吳達坤進一步說明,本次展覽規劃了 4 大章節,共集結來自 9 個國家 23 組藝術家團隊的 26 件作品,帶領觀眾從了解 AI 發展歷史開始,到欣賞各種結合科技的藝術創作,再到與藝術一同探索 AI 未來發展,希望觀眾能從中感受科技如何重塑藝術的創造範式,進而更清楚未來該如何與科技共生與共創。

從歷史看未來:AI 技術發展的 3 個高峰

其中,展覽第一章「流動的錨點」邀請了自牧文化 2 名研究者李佳霖和蔡侑霖,從軟體與演算法發展、硬體發展與世界史、文化與藝術三條軸線,平行梳理 AI 技術發展過程。

圖一、1956 年達特茅斯會議提出「人工智慧」一詞

藉由李佳霖和蔡侑霖長達近半年的調查研究,觀眾對 AI 發展有了清楚的輪廓。自 1956 年達特茅斯會議提出「人工智慧(Artificial Intelligence))」一詞,並明確定出 AI 的任務,例如:自然語言處理、神經網路、計算學理論、隨機性與創造性等,就開啟了全球 AI 研究浪潮,至今將近 70 年的過程間,共迎來三波發展高峰。

第一波技術爆發期確立了自然語言與機器語言的轉換機制,科學家將任務文字化、建立推理規則,再換成機器語言讓機器執行,然而受到演算法及硬體資源限制,使得 AI 只能解決小問題,也因此進入了第一次發展寒冬。

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圖二、1957-1970 年迎來 AI 第一次爆發

之後隨著專家系統的興起,讓 AI 突破技術瓶頸,進入第二次發展高峰期。專家系統是由邏輯推理系統、資料庫、操作介面三者共載而成,由於部份應用領域的邏輯推理方式是相似的,因此只要搭載不同資料庫,就能解決各種問題,克服過去規則設定無窮盡的挑戰。此外,機器學習、類神經網路等技術也在同一時期誕生,雖然是 AI 技術上的一大創新突破,但最終同樣受到硬體限制、技術成熟度等因素影響,導致 AI 再次進入發展寒冬。

走出第二次寒冬的關鍵在於,IBM 超級電腦深藍(Deep Blue)戰勝了西洋棋世界冠軍 Garry Kasparov,加上美國學者 Geoffrey Hinton 推出了新的類神經網路算法,並使用 GPU 進行模型訓練,不只奠定了 NVIDIA 在 AI 中的地位, 自此之後的 AI 研究也大多聚焦在類神經網路上,不斷的追求創新和突破。

圖三、1980 年專家系統的興起,進入第二次高峰

從現在看未來:AI 不僅是工具,也是創作者

隨著時間軸繼續向前推進,如今的 AI 技術不僅深植於類神經網路應用中,更在藝術、創意和日常生活中發揮重要作用,而「2024 未來媒體藝術節」第二章「創造力的轉變」及第三章「創作者的洞見」,便邀請各國藝術家展出運用 AI 與科技的作品。

圖四、2010 年發展至今,高性能電腦與大數據助力讓 AI 技術應用更強

例如,超現代映畫展出的作品《無限共作 3.0》,乃是由來自創意科技、建築師、動畫與互動媒體等不同領域的藝術家,運用 AI 和新科技共同創作的作品。「人們來到此展區,就像走進一間新科技的實驗室,」吳達坤形容,觀眾在此不僅是被動的觀察者,更是主動的參與者,可以親身感受創作方式的轉移,以及 AI 如何幫助藝術家創作。

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圖五、「2024 未來媒體藝術節——奇異點」展出現場,圖為超現代映畫的作品《無限共作3.0》。圖/C-LAB 提供

而第四章「未完的篇章」則邀請觀眾一起思考未來與 AI 共生的方式。臺灣新媒體創作團隊貳進 2ENTER 展出的作品《虛擬尋根-臺灣》,將 AI 人物化,採用與 AI 對話記錄的方法,探討網路發展的歷史和哲學,並專注於臺灣和全球兩個場景。又如國際非營利創作組織戰略技術展出的作品《無時無刻,無所不在》,則是一套協助青少年數位排毒、數位識毒的方法論,使其更清楚在面對網路資訊時,該如何識別何者為真何者為假,更自信地穿梭在數位世界裡。

透過歷史解析引起共鳴

在「2024 未來媒體藝術節」規劃的 4 大章節裡,第一章回顧 AI 發展史的內容設計,可說是臺灣近年來科技或 AI 相關展覽的一大創舉。

過去,這些展覽多半以藝術家的創作為展出重點,很少看到結合 AI 發展歷程、大眾文明演變及流行文化三大領域的展出內容,但李佳霖和蔡侑霖從大量資料中篩選出重點內容並儘可能完整呈現,讓「2024 未來媒體藝術節」觀眾可以清楚 AI 技術於不同階段的演進變化,及各發展階段背後的全球政治經濟與文化狀態,才能在接下來欣賞展區其他藝術創作時有更多共鳴。

圖六、「2024 未來媒體藝術節——奇異點」分成四個章節探究 AI 人工智慧時代的演變與社會議題,圖為第一章「流動的錨點」由自牧文化整理 AI 發展歷程的年表。圖/C-LAB 提供

「畢竟展區空間有限,而科技發展史的資訊量又很龐大,在評估哪些事件適合放入展區時,我們常常在心中上演拉鋸戰,」李佳霖笑著分享進行史料研究時的心路歷程。除了從技術的重要性及代表性去評估應該呈現哪些事件,還要兼顧詞條不能太長、資料量不能太多、確保內容正確性及讓觀眾有感等原則,「不過,歷史事件與展覽主題的關聯性,還是最主要的決定因素,」蔡侑霖補充指出。

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舉例來說,Google 旗下人工智慧實驗室(DeepMind)開發出的 AI 軟體「AlphaFold」,可以準確預測蛋白質的 3D 立體結構,解決科學家長達 50 年都無法突破的難題,雖然是製藥或疾病學領域相當大的技術突破,但因為與本次展覽主題的關聯性較低,故最終沒有列入此次展出內容中。

除了內容篩選外,在呈現方式上,2位研究者也儘量使用淺顯易懂的方式來呈現某些較為深奧難懂的技術內容,蔡侑霖舉例說明,像某些比較艱深的 AI 概念,便改以視覺化的方式來呈現,為此上網搜尋很多與 AI 相關的影片或圖解內容,從中找尋靈感,最後製作成簡單易懂的動畫,希望幫助觀眾輕鬆快速的理解新科技。

吳達坤最後指出,「2024 未來媒體藝術節」除了展出藝術創作,也跟上國際展會發展趨勢,於展覽期間規劃共 10 幾場不同形式的活動,包括藝術家座談、講座、工作坊及專家導覽,例如:由策展人與專家進行現場導覽、邀請臺灣 AI 實驗室創辦人杜奕瑾以「人工智慧與未來藝術」為題舉辦講座,希望透過帶狀活動創造更多話題,也讓展覽效益不斷發酵,讓更多觀眾都能前來體驗由 AI 驅動的未來創新世界,展望 AI 在藝術與生活中的無限潛力。

展覽資訊:「未來媒體藝術節——奇異點」2024 Future Media FEST-Singularity 
展期 ▎2024.10.04 ( Fri. ) – 12.15 ( Sun. ) 週二至週日12:00-19:00,週一休館
地點 ▎臺灣當代文化實驗場圖書館展演空間、北草坪、聯合餐廳展演空間、通信分隊展演空間
指導單位 ▎文化部
主辦單位 ▎臺灣當代文化實驗場

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從認證到實踐:以智慧綠建築三大標章邁向淨零
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/11/15 ・4487字 ・閱讀時間約 9 分鐘

本文由 建研所 委託,泛科學企劃執行。 


當你走進一棟建築,是否能感受到它對環境的友善?或許不是每個人都意識到,但現今建築不只提供我們居住和工作的空間,更是肩負著重要的永續節能責任。

綠建築標準的誕生,正是為了應對全球氣候變遷與資源匱乏問題,確保建築設計能夠減少資源浪費、降低污染,同時提升我們的生活品質。然而,要成為綠建築並非易事,每一棟建築都需要通過層層關卡,才能獲得標章認證。

為推動環保永續的建築環境,政府自 1999 年起便陸續著手推動「綠建築標章」、「智慧建築標章」以及「綠建材標章」的相關政策。這些標章的設立,旨在透過標準化的建築評估系統,鼓勵建築設計融入生態友善、能源高效及健康安全的原則。並且政府在政策推動時,為鼓勵業界在規劃設計階段即導入綠建築手法,自 2003 年特別辦理優良綠建築作品評選活動。截至 2024 年為止,已有 130 件優良綠建築、31 件優良智慧建築得獎作品,涵蓋學校、醫療機構、公共住宅等各類型建築,不僅提升建築物的整體性能,也彰顯了政府對綠色、智慧建築的重視。

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說這麼多,你可能還不明白建築要變「綠」、變「聰明」的過程,要經歷哪些標準與挑戰?

綠建築標章智慧建築標章綠建材標章
來源:內政部建築研究所

第一招:依循 EEWH 標準,打造綠建築典範

環境友善和高效率運用資源,是綠建築(green building)的核心理念,但這樣的概念不僅限於外觀或用材這麼簡單,而是涵蓋建築物的整個生命週期,也就是包括規劃、設計、施工、營運和維護階段在內,都要貼合綠建築的價值。

關於綠建築的標準,讓我們先回到 1990 年,當時英國建築研究機構(BRE)首次發布有關「建築研究發展環境評估工具(Building Research Establishment Environmental Assessment Method,BREEAM®)」,是世界上第一個建築永續評估方法。美國則在綠建築委員會成立後,於 1998 年推出「能源與環境設計領導認證」(Leadership in Energy and Environmental Design, LEED)這套評估系統,加速推動了全球綠建築行動。

臺灣在綠建築的制訂上不落人後。由於臺灣地處亞熱帶,氣溫高,濕度也高,得要有一套我們自己的評分規則——臺灣綠建築評估系統「EEWH」應運而生,四個英文字母分別為 Ecology(生態)、Energy saving(節能)、Waste reduction(減廢)以及 Health(健康),分成「合格、銅、銀、黃金和鑽石」共五個等級,設有九大評估指標。

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我們就以「台江國家公園」為例,看它如何躍過一道道指標,成為「鑽石級」綠建築的國家公園!

位於臺南市四草大橋旁的「台江國家公園」是臺灣第8座國家公園,也是臺灣唯一的濕地型的國家公園。同時,還是南部行政機關第一座鑽石級的綠建築,其外觀採白色系列,從高空俯瞰,就像在一座小島上座落了許多白色建築群的聚落;從地面看則有臺南鹽山的意象。

因其地形與地理位置的特殊,生物多樣性的保護則成了台江國家公園的首要考量。園區利用既有的魚塭結構,設計自然護岸,保留基地既有的雜木林和灌木草原,並種植原生與誘鳥誘蟲等多樣性植物,採用複層雜生混種綠化。以石籠作為擋土護坡與卵石回填增加了多孔隙,不僅強化了環境的保護力,也提供多樣的生物棲息環境,使這裡成為動植物共生的美好棲地。

台江國家公園是南部行政機關第一座鑽石級的綠建築。圖/內政部建築研究所

第二招:想成綠建築,必用綠建材

要成為一幢優秀好棒棒的綠建築,使用在原料取得、產品製造、應用過程和使用後的再生利用循環中,對地球環境負荷最小、對人類身體健康無害的「綠建材」非常重要。

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這種建材最早是在 1988 年國際材料科學研究會上被提出,一路到今日,國際間對此一概念的共識主要包括再使用(reuse)、再循環(recycle)、廢棄物減量(reduce)和低污染(low emission materials)等特性,從而減少化學合成材料產生的生態負荷和能源消耗。同時,使用自然材料與低 VOC(Volatile Organic Compounds,揮發性有機化合物)建材,亦可避免對人體產生危害。

在綠建築標章後,內政部建築研究所也於 2004 年 7 月正式推行綠建材標章制度,以建材生命週期為主軸,提出「健康、生態、高性能、再生」四大方向。舉例來說,為確保室內環境品質,建材必須符合低逸散、低污染、低臭氣等條件;為了防溫室效應的影響,須使用本土材料以節省資源和能源;使用高性能與再生建材,不僅要經久耐用、具高度隔熱和防音等特性,也強調材料本身的再利用性。


在台江國家公園內,綠建材的應用是其獲得 EEWH 認證的重要部分。其不僅在設計結構上體現了生態理念,更在材料選擇上延續了對環境的關懷。園區步道以當地的蚵殼磚鋪設,並利用蚵殼作為建築格柵的填充材料,為鳥類和小生物營造棲息空間,讓「蚵殼磚」不再只是建材,而是與自然共生的橋樑。園區的內部裝修選用礦纖維天花板、矽酸鈣板、企口鋁板等符合綠建材標準的系統天花。牆面則粉刷乳膠漆,整體綠建材使用率為 52.8%。

被建築實體圍塑出的中庭廣場,牆面設計有蚵殼格柵。圖/內政部建築研究所

在日常節能方面,台江國家公園也做了相當細緻的設計。例如,引入樓板下的水面蒸散低溫外氣,屋頂下設置通風空氣層,高處設置排風窗讓熱空氣迅速排出,廊道還配備自動控制的微噴霧系統來降溫。屋頂採用蚵殼與漂流木創造生態棲地,創造空氣層及通風窗引入水面低溫外企,如此一來就能改善事內外氣溫及熱空氣的通風對流,不僅提升了隔熱效果,減少空調需求,讓建築如同「與海共舞」,在減廢與健康方面皆表現優異,展示出綠建築在地化的無限可能。

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島式建築群分割後所形成的巷道與水道。圖/內政部建築研究所

在綠建材的部分,另外補充獲選為 2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學新建工程,其採用生產過程中二氧化碳排放量較低的建材,比方提高高爐水泥(具高強度、耐久、緻密等特性,重點是發熱量低)的量,並使用能提高混凝土晚期抗壓性、降低混凝土成本與建物碳足跡的「爐石粉」,還用再生透水磚做人行道鋪面。

2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學。圖/內政部建築研究所
2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學。圖/內政部建築研究所

同樣入選 2023 年綠建築的還有雲林豐泰文教基金會的綠園區,首先,他們捨棄金屬建材,讓高爐水泥使用率達 100%。別具心意的是,他們也將施工開挖的土方做回填,將有高地差的荒地恢復成平坦綠地,本來還有點「工業風」的房舍告別荒蕪,無痛轉綠。

雲林豐泰文教基金會的綠園區。圖/內政部建築研究所

等等,這樣看來建築夠不夠綠的命運,似乎在建材選擇跟設計環節就決定了,是這樣嗎?當然不是,建築是活的,需要持續管理–有智慧的管理。

第三招:智慧管理與科技應用

我們對生態的友善性與資源運用的效率,除了從建築設計與建材的使用等角度介入,也須適度融入「智慧建築」(intelligent buildings)的概念,即運用資通訊科技來提升建築物效能、舒適度與安全性,使空間更人性化。像是透過建築物佈建感測器,用於蒐集環境資料和使用行為,並作為空調、照明等設備、設施運轉操作之重要參考。

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為了推動建築與資通訊產業的整合,內政部建築研究所於 2004 年建立了「智慧建築標章」制度,為消費者提供判斷建築物是否善用資通訊感知技術的標準。評估指標經多次修訂,目前是以「基礎設施、維運管理、安全防災、節能管理、健康舒適、智慧創新」等六大項指標作為評估基準。
以節能管理指標為例,為了掌握建築物生命週期中的能耗,需透過系統設備和技術的主動控制來達成低耗與節能的目標,評估重點包含設備效率、節能技術和能源管理三大面向。在健康舒適方面,則在空間整體環境、光環境、溫熱環境、空氣品質、水資源等物理環境,以及健康管理系統和便利服務上進行評估。

樹林藝文綜合大樓在設計與施工過程中,充分展現智慧建築應用綜合佈線、資訊通信、系統整合、設施管理、安全防災、節能管理、健康舒適及智慧創新 8 大指標先進技術,來達成兼顧環保和永續發展的理念,也是利用建築資訊模型(BIM)技術打造的指標性建築,受到國際矚目。

樹林藝文綜合大樓。圖/內政部建築研究所「111年優良智慧建築專輯」(新北市政府提供)

在興建階段,為了保留基地內 4 棵原有老樹,團隊透過測量儀器對老樹外觀進行精細掃描,並將大小等比例匯入 BIM 模型中,讓建築師能清晰掌握樹木與建築物之間的距離,確保施工過程不影響樹木健康。此外,在大樓啟用後,BIM 技術被運用於「電子維護管理系統」,透過 3D 建築資訊模型,提供大樓內設備位置及履歷資料的即時讀取。系統可進行設備的監測和維護,包括保養計畫、異常修繕及耗材管理,讓整棟大樓的全生命週期狀況都能得到妥善管理。

智慧建築導入 BIM 技術的應用,從建造設計擴展至施工和日常管理,使建築生命周期的管理更加智慧化。以 FM 系統 ( Facility Management,簡稱 FM ) 為例,該系統可在雲端進行遠端控制,根據會議室的使用時段靈活調節空調風門,會議期間開啟通往會議室的風門以加強換氣,而非使用時段則可根據二氧化碳濃度調整外氣空調箱的運轉頻率,保持低頻運作,實現節能效果。透過智慧管理提升了節能效益、建築物的維護效率和公共安全管理。

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總結

綠建築、綠建材與智慧建築這三大標章共同構建了邁向淨零碳排、居住健康和環境永續的基礎。綠建築標章強調設計與施工的生態友善與節能表現,從源頭減少碳足跡;綠建材標章則確保建材從生產到廢棄的全生命週期中對環境影響最小,並保障居民的健康;智慧建築標章運用科技應用,實現能源的高效管理和室內環境的精準調控,增強了居住的舒適性與安全性。這些標章的綜合應用,讓建築不僅是滿足基本居住需求,更成為實現淨零、促進健康和支持永續的具體實踐。

建築物於魚塭之上,採高腳屋的構造形式,尊重自然地貌。圖/內政部建築研究所

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臺灣南部的特殊陣頭?化妝遊行變成消災解厄的行動神靈?由數名神童組成的百足真人?蜈蚣陣的前世今生——專訪中研院臺灣史研究所謝國興研究員
研之有物│中央研究院_96
・2024/04/01 ・6312字 ・閱讀時間約 13 分鐘

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本文轉載自中央研究院「研之有物」,為「中研院廣告」

  • 採訪撰文|郭令鈞
  • 責任編輯|田偲妤
  • 美術設計|蔡宛潔

數名神童組成的特殊陣頭?

臺灣一年到頭有許多熱鬧的遶境活動,在臺南曾文溪流域流傳一種可愛又傳奇的「蜈蚣陣」,在看不到盡頭的閣枰上,坐著一個個身著華袍、臉帶妝容的孩童,長長的隊伍在村莊或廟宇之間繞行。這種特殊的陣頭究竟從何而來?中央研究院「研之有物」專訪院內臺灣史研究所謝國興研究員,帶我們認識蜈蚣陣的由來,並分享多個別具特色的蜈蚣陣,感受民間信仰與地方文化融合的魅力!

臺南土城香蜈蚣陣,由青草崙紫金宮組陣,木製蜈蚣頭供奉於聖母廟觀音佛祖殿。
圖|許評註 攝影

透過擲筊決定人選?能夠消災解厄的百足真人?

今日的曾文溪在艷陽照耀下顯得水光瀲灩、整治有度,沙洲上的菅芒迎風搖曳,溪上橫跨著西港大橋,在晴空中跨出一彎弧線。

以西港大橋為起點,沿著臺 19 線驅車北上,會先後經過西港、佳里、學甲,三座市鎮分別擁護著三個信仰中心:西港慶安宮、佳里金唐殿與學甲慈濟宮。這些曾文溪下游的廟宇,多數每隔三年會舉辦一次大遶境(慈濟宮則是每四年一次),稱為「刈香」或「香科」。

刈香的最大看點無非是精彩的陣頭,多半由境內各庄自組而成,傳承久遠、訓練有素。例如慶安宮的西港刈香,據說從 240 年前的乾隆年間就開始舉辦,2024 年適逢甲辰香科,若在初夏時節造訪,可見到文武陣頭輪番登場,宋江陣、八家將、大鼓花陣、牛犁歌陣、天子門生……,從大場面到小細節,全是當地人的用心經營。

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眾多陣頭中,很難不注意到一種名為「蜈蚣陣」的陣容。裝飾蜈蚣頭尾的隊伍從遠處浩蕩而來,待到走近後發現,實為一節節綿延不絕的閣枰,每節枰上都坐有孩童,各個身著華袍、臉帶妝容,扮演不同的歷史人物或傳奇角色。

在天真的年紀,有些孩子享受自如、有些坐得難耐、有些早已睡得東倒西歪。如果他們記得的話,會朝群眾丟出一把平安糖,眾人會爭相接住這份可愛的祝福。

蜈蚣陣貌似歡愉可愛,其實擔任蜈蚣神童和身為神童家長是非常累人的苦差事。刈香期間半夜兩、三點就得起床化妝,趕在清晨五、六點出陣。家長們還得隨侍在側、幫忙推動車架。幾百人每天繞境超過 12 小時,有時頂著豔陽、有時冒著風雨,回到自家廟宇往往已是深夜,沒休息幾個小時,隔天又得繼續同樣行程。

即便過程辛苦,家長們依舊熱衷參與,每當廟方公開徵求神童,往往引發報名盛況,常遇到一個角色有多人競爭,還要透過擲筊來決定人選。據信神童能得到神明保佑、平安長大;蜈蚣陣也是世代傳承的記憶,許多家長小時被父母抱上蜈蚣陣,現在為人父母,也想將這份傳統延續下去。

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此外,民眾普遍相信,蜈蚣陣是個巨大的行動神靈,擁有消災解厄的強大能力。例如西港的蜈蚣陣擁有「百足真人」的封號、學甲的則稱為「蜈蚣公」,刈香遶境時,民眾見其停駕休息會來「鑽蜈蚣腳」,有些途中的民家會臨街祭拜,希望替全家求個平安。

臺南西港香蜈蚣陣,結束三日遶境,返回慶安宮作最後巡禮。
圖|劉家豪 攝影

蜈蚣陣如何變成當今的模樣?

究竟蜈蚣陣這種特殊的陣頭是從何而來?為何在臺灣南部鄉鎮受到熱烈擁護,在其他地方卻不見蹤影?中研院臺灣史研究所謝國興研究員在兩岸田野調查十多個年頭,研究民間信仰的流變與傳承,與我們侃侃而談蜈蚣陣的由來。

中研院臺灣史研究所謝國興研究員
圖|之有物

根據謝國興的研究,蜈蚣陣的前身「藝閣」源自九龍江出海口的漳州與廈門地區,在清領臺灣時期,由漢人移民將純粹鬥熱鬧的廟會藝閣文化引進臺灣,經過數代傳承、與地方風俗結合後,發展出今日具宗教意涵的蜈蚣陣。

早在明代陳懋仁的《泉南雜志》就有記載,泉州地區自古有「以姣童妝扮故事」的廟會遊行,大人們「以方丈木板搭成檯案,索綯綺繪,週翼扶欄,置几于中,加幔於上」,孩童們就身處華麗的閣枰之上由人扛抬遊行。

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此外,清末民初李禧的《紫燕金魚室筆記》描寫廈門地區的廟會,也提到一種名為「蜈蚣棚」的藝閣:「蜈蚣棚者,搭木條如橋狀,木條相接處鑿圓孔,中貫以軸,木條能轉折自如,軸長數尺,以壯夫撐于肩上,棚長一二丈不等,棚上以童男女扮故事,龍頭鳳尾,遊行道上,活動如蜈蚣,故俗以是名之。」

文中的蜈蚣棚看似與曾文溪的蜈蚣陣相近,但在外觀上以「龍頭鳳尾」裝飾,應是從舞龍陣演變而來。之所以名為「蜈蚣棚」主要是因為抬推閣枰的人數眾多,從遠處望去宛如蜈蚣百足。

時至今日,漳州與廈門地區依然可見到類似隊伍,現今普遍稱為「蜈蚣閣」,幾乎都是龍頭龍尾、還有持龍珠的人作前導。其中最具代表性的當屬 2011 年入選中國非物質文化遺產的「廈門海滄蜈蚣閣」,藝閣上特別以彩綢裝飾三層小亭閣,雕琢精巧、華麗繁複,可說將藝閣的特色發揮到極致。

廈門海滄鍾山水美宮蜈蚣閣
圖|謝國興 攝影

為什麼蜈蚣陣在曾文溪附近特別盛行?

蜈蚣閣剛傳入臺灣是何種樣貌?清領時期少有文獻可供查考,日治時期的報紙則可看到蜈蚣閣在民間廟會、神社慶典、官方典禮中上演,地點遍布艋舺、大稻埕、宜蘭、新竹、彰化、嘉義等地。

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然而,藝閣歸藝閣,今日臺灣南部這些有神靈附體、蜈蚣頭尾的蜈蚣陣,又是怎麼來的?謝國興認為祂們都源自一個古老的傳說。

西漢成書的《淮南子》這麼介紹蜈蚣:「其性能制蛇,忽見大蛇,便緣而啖其腦。」古人普遍視蜈蚣為蛇的剋星,臺灣早期的漢人移民也有此認知,想到用蜈蚣陣剋制某種如蛇的天災。

1930 年代曾文溪整治以前,經年泛濫成災,還不時改道沖毀村里,雖然帶來肥沃的沖積平原,但百姓的田宅家屋常毀於一旦。當地人形容曾文溪就像一尾「青盲蛇」(又稱「青暝蛇」)般胡亂流竄,更傳聞有蛇精在溪中作怪。

在「蜈蚣剋蛇」的認知下,鄉人逐漸把「蜈蚣閣」轉化成代表神靈的「蜈蚣陣」,祈求祂能對治造成溪水氾濫的蛇精。

原為增添廟會熱鬧的蜈蚣閣,變成具有宗教儀式的蜈蚣陣後,重點轉為對蜈蚣的神性想像,不僅簡化了閣枰上繁複的裝飾,原來的龍頭龍尾也大多改成蜈蚣頭尾,更加體現蜈蚣意象。

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西港、學甲、佳里著名蜈蚣陣各有什麼特色?

蜈蚣神靈一開始在何時、何庄、何廟現蹤已難以溯源,但可以確定的是,一旦有地方開始運用宗教儀節,就會吸引其他地方跟進,到了日治後期,臺灣多地的蜈蚣閣已有明顯的神靈化特徵。

當前的曾文溪雖已整治完畢,但蜈蚣陣早已內化成臺灣百姓的文化記憶,在青盲蛇曾肆虐的土地上,祂還繼續行進。根據謝國興的考察,近二十年間尚在出陣的蜈蚣陣約有十陣,多數集中在臺南曾文溪流域、鹽水溪流域,以及臺南、高雄交界的二層行溪下游村莊。

歷史最悠久?唯一家族世襲的蜈蚣陣?

西港香蜈蚣陣在學甲寮慈興宮進行「蜷廟三圈」儀式
圖|黃文博 提供

其中歷史最久遠的,當屬西港刈香的蜈蚣陣,已世代流傳兩世紀之久。大約一百多年前(1914 年前後)曾文溪改道,原來負責籌組蜈蚣陣的庄頭蚵壳港,遭到洪水沖毀,居民遷居到現今曾文溪南岸的公塭和溪埔寮等地。

雖受水災重創,但眼見「西港香」即將到來,兩庄居民排除萬難,大夥架起閣枰、父母帶上孩童,再次扛起蜈蚣陣行走西港。此後每三年一科延續至今,按時出陣已成為當地人的驕傲。

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西港蜈蚣陣的最大特色是世襲制的蜈蚣神童,不同於其他廟方公開徵求,西港蜈蚣神童的角色與位置都是由各家傳承下來。

每次香科一到,家族中的適齡孩童就會著裝上陣,許多小小冠帽和袍服已流傳數代人,穿戴在神童身上時常勾起全家人的兒時回憶。

西港蜈蚣陣還有一項特殊人設,祂是玉皇大帝赦封的「百足真人」,每次出陣前都由公塭萬安宮的主神為蜈蚣頭尾開光,恭請百足真人入靈,接著前往西港慶安宮參加刈香前的開館儀式。

其他陣頭(如宋江陣、八家將)的開館是在廟前施展陣法,唯獨蜈蚣陣是「蜷(khûn)廟三圈」,接受千歲爺的認可、領令出發,這種獨特的開館又稱為「架枰」。

儀式完成後,家家戶戶就會推著小孩浩蕩而行。遶境之時,蜈蚣陣走在最前,遇庄穿庄、遇廟蜷廟,不用遷就其他陣頭的路線。穿庄是要帶走鄉境的瘟疫,蜷廟是要淨化聖域,境內許多廟宇在建造時就已預留四周空間,方便將來蜈蚣陣蜷廟祈福。

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西港刈香遶境四天,圓滿結束後,萬安宮的執事人員會將蜈蚣頭尾取下、火化送神,彷彿百足真人升天而去,人間的不幸與災禍也隨之化消在空中。

用扛的才叫陣頭?唯一保有龍頭鳳尾造型的百足真人?

學甲香蜈蚣陣,是臺灣唯一尚在出陣、保有龍頭鳳尾造型、全程人力扛抬的蜈蚣陣。
圖|謝國興 攝影

另外一隻歷史悠久的蜈蚣陣,出現在學甲慈濟宮的刈香活動中。慈濟宮是臺灣保生大帝信仰的首廟,香火來自現今漳州市的白醮慈濟宮,因此每年保生大帝誕辰前,學甲都會舉行「上白醮」活動。在蜈蚣陣與其他陣頭的開路下,保生大帝來到將軍溪畔的白醮亭,鄰水遙祭祖廟。

由於上白醮繞境時間僅一天,無法涵蓋學甲十三庄,所以每四年會舉辦盛大完整、歷時三天的「學甲刈香」,當然蜈蚣陣也必然出場,遊走於學甲全境。

學甲蜈蚣陣由後社集和宮籌組,據說已有一百多年歷史。最驚人之處在於,祂完全由人力扛抬,因為學甲當地認為,用推的只是藝閣,用扛的才叫陣頭。

學甲蜈蚣也有自己的人設,相傳祂是青龍神轉化、協助保生大帝平亂有功的「蜈蚣公」。不同於其他蜈蚣陣紙糊的蜈蚣頭尾需要開光點眼,蜈蚣公擁有木製的龍頭鳳尾,常態供奉在集和宮,出陣前裝上蜈蚣陣,前往慈濟宮拜廟,拜廟時會在廟埕繞行三圈,圈中經常擠滿想讓蜈蚣公消災解厄的民眾。

學甲蜈蚣是臺灣唯一尚在出陣、保有龍頭鳳尾造型的陣頭,顯然與漳州、廈門的蜈蚣閣同一淵源,但堅持人力扛抬,又凸顯臺灣人將蜈蚣陣視為神明的代表。

金氏世界紀錄認證?最長蜈蚣陣?

臺南佳里蕭壟香蜈蚣陣
圖|劉家豪 攝影

若是講到蜈蚣陣的長度,學甲蜈蚣陣有 36 位神童、西港蜈蚣陣約 70 位上下,佳里的蜈蚣陣則一口氣來到 108 位,還先後受到兩次金氏世界紀錄認證──世界最長遊行花車。

佳里的香科稱為「蕭壟香」,由佳里金唐殿主辦,從清代就開始刈香,但在日治時期中斷,直到 1987 年才恢復每三年一次的香科。

蕭壟香的蜈蚣陣每回需動用 108 名蜈蚣神童,分別扮演 36 天罡與 72 地煞,曾在 2011 年以 201.8 公尺,獲金氏世界紀錄認證。

輸人不輸陣,輸陣歹看面!佳里另一隻蜈蚣陣由番仔寮應元宮主導,同樣也是 108 人,雖然不是蕭壟香的一部分,也不定期出陣,但在同一年再以 204.538 公尺,打破金唐殿的世界紀錄。應元宮的蜈蚣陣也是純人力扛抬,當年動員了南部各縣市轎班,約 1800 名壯漢分四班輪扛。

2011 年,佳里番仔寮應元宮蜈蚣陣,總長 204.538 公尺,打破金氏世界紀錄。
圖|王素滿 攝影

謝國興指出,應元宮的蜈蚣頭也相當程度地保留龍頭外型,出陣時前方有人操弄「蜈蚣珠」引導前進,這些細微之處反映臺灣蜈蚣陣傳承自華南原鄉的痕跡。

是什麼力量讓傳統文化流傳百年?

謝國興投身臺灣民間信仰研究將近二十年,長期的田調蹲點讓他深刻體會宗教活動對於常民生活的重要性。
圖|之有物

蜈蚣陣只是臺灣眾多陣頭之一,其他還有宋江陣、金獅陣、白鶴陣等,都是謝國興經年累月的研究重點。

2005 年,謝國興偶然造訪臺南鹿耳門天后宮的媽祖出巡,無意間目睹兒時記憶中的宋江陣,感動之餘,身為歷史學者的他不禁想問,是什麼力量讓人們持續體現百年前的文化?

為了解開心中的疑惑,原先研究社會經濟史的謝國興,轉而投身臺灣民間信仰的研究與記錄工作,將近二十年的長期田調讓他深刻體會:

宗教是生活中永遠的需求,因為人總有無助、需要心靈支持的時候,這就是為何時代進步,來拜拜的人並沒有減少。

這些長遠的文化記憶早已深植於常民生活之中。雖然現代社會大家平日忙於上班上課,只能利用零星的休息時間籌組陣頭,但是共同奮鬥的經歷凝聚了村民對家鄉的認同,獲得肯定的陣頭也讓參與者倍感驕傲。

此外,大型宗教活動也是村民聯絡感情的最佳時機,多年一次的刈香建醮,讓廟際、家族、外地親友有了相聚的契機,常常一起請總鋪師辦外燴,輪流請對方來吃辦桌,是非常有人情味的表現。

這些細膩觀察,來自謝國興「比氣長」的田調精神:「田調是一種長期的交陪,必須讓當地人接納你,而不是感覺自己只是一個被研究對象。」

在訪談過程中,謝國興與我們分享他撰寫的書籍、拍攝的紀錄片,當中許多受訪者都是認識十多年的鄉親。「在戲棚下站得夠久才看得到最精彩的」,謝國興這麼形容長期蹲點的重要性。

當然,戲棚下也有我們看不到的艱辛之處,例如西港刈香在活動一年半前就會開始籌備,為了記錄到完整過程,團隊也要跟著參與整個儀式與繞境活動。有些建醮選在深夜出巡、半夜燒王船、法事直到清晨才結束,為了記錄到關鍵儀式,團隊必須通宵拍攝記錄。

但一切的辛苦都是值得的,翻開謝國興的著作,可以看到詳盡的史料佐證習俗的傳承演變,習俗的轉變又反映社會、經濟、文化的巨觀變遷。研究團隊拍攝的紀錄片,在活動紀實中適時穿插人物訪談與專家講解,輔以精美的動畫,更能看出歷史與文化的縱深脈絡。

謝國興談到自己當前的願景:

人們常常不了解生活中的文化現象和背後意義,讓大家正確認識我們的民間文化,是我正在做的事情。

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研之有物│中央研究院_96
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研之有物,取諧音自「言之有物」,出處為《周易·家人》:「君子以言有物而行有恆」。探索具體研究案例、直擊研究員生活,成為串聯您與中研院的橋梁,通往博大精深的知識世界。 網頁:研之有物 臉書:研之有物@Facebook