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獅子在非洲,老虎在亞洲?那些生活在亞洲的獅子們

bigcatzan_96
・2019/08/14 ・3179字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 462 ・五年級

文/大貓讚

「獅子在非洲,老虎在亞洲」,嗯嗯我災我災~這是常識嘛~大家都知道啊~

Image Credit lion-Leszek Leszczynski-flickr, tiger-USFWS Endangered Species-flickr, modified by Big Cat Zan.

但其實,亞洲也是有獅子的!獅子僅存有兩個亞種──非洲獅亞洲獅。非洲獅在非洲,而亞洲獅則生活在印度的吉爾保護區

亞洲獅:我們還沒死光啊!

過去亞洲獅的足跡曾經踏遍土耳其、阿拉伯半島、巴基斯坦到印度,但後來因為過度捕獵與棲息地嚴重被破壞,最後僅剩下一小群生活在吉爾森林。19 世紀初,族群數目曾經不到 50 隻,被認為即將滅絕;但是在吉爾森林被劃為保護區,並且經過 50 年許多保育工作的努力後,如今已經增加超過 500 隻。1, 10

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而孟加拉虎 註1 和亞洲獅同樣身處在印度,其數量超過目前所有野生老虎總數的一半,在許多保護區內生活著。老虎「通常」是獨居的動物,除了跟異性交配或者媽媽要帶小孩,不然很少與同類往來。喜歡在夜晚活動,白天會待在樹下休息,或是在河裡泡澡;牠們需要廣大的領土,討厭被打擾註2

獅子是群居動物,可以合作捕獵比較大型的獵物,同時也需要廣大的領土餵飽多張嘴巴。比較不在乎隱私的問題(獅子:道路的功能就是開闢來讓躺著睡覺的不是嗎?)。牠們白天乘涼,夜晚活動。7

印度的亞洲獅與孟加拉虎保護區的位置。獅子保護區用紅點標示,老虎保護區用橘色腳印標示,森林範圍用綠色標示。7, 19 modified by Big Cat Zan.

照這張分布圖看來,獅子跟老虎都待在森林裡,又被人類的住宅區隔開,而且保護區內有豐富的植物跟獵物,生活很舒適,應該不需要出去吧?同處在印度的牠們有相遇的可能嗎?

其實很常流浪的獅子老虎

當公獅和公母老虎長大後,就必須離開家裡。還有許多因素也會讓牠們離開原有的家,像是母獅姊妹不和、或因為公獅被竄位而帶著小孩逃亡的母獅;老爸一直不下台,女兒只好出外找老公;公獅搶人地盤,但是對小蘿莉沒性趣,而將小蘿莉流放等等。11

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以吉爾保護區來說,亞成年公獅平均需要走 26km才能找到自己的地盤。而吉爾保護區東西長 70km、南北寬 20km。獅子會跑到保護區外面實在是很符合邏輯的事情!12

亞洲獅在吉爾保護區以及其他地區的數量。By Big Cat Zan.

另外,也有許多紀錄顯示,老虎能夠搬家到很遠的地方。最近的例子是,一頭公老虎花了兩年的時間從自己的保護區走到吉爾保護區的古吉拉特邦。這個過程牠勢必橫越了許多人類的住宅區,所以房子是擋不了牠們的!20

公老虎離開保護區,移動了300km,穿越許多人類住宅與農田。By Big Cat Zan.

剛開始老虎保育員很是興奮,並且打算安排一條「老虎廊道」讓其他母老虎過去陪牠,希望最後可以發展成小小的族群;可是這頭公老虎因為一直餓肚子,最後就 GG 惹~QQ。要是再堅持一下,還可以去亞洲獅的家按門鈴耶!

吉爾保護區能提供的資源快要飽和了,加上跑到外面的獅子,滿常捕獵人類的牲畜,所以發生很多人貓衝突。因此有另一塊保護區開始在進行遷村與棲地重建,預計用做下一個亞洲獅保護區,但那個地點離旁邊的老虎保護區滿近的。12

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預備中的Kuno保護區,過去也曾跟吉爾森林一同角逐過亞洲獅保護區的地位,目前尚在準備與評估中,但最後也可能會因為政治因素而不了了之?Modified by Big Cat Zan.

獅子跟老虎遇上了到底會不會打架?

獅子跟老虎的食物很類似,而且都不太能容忍同類跟自己的地盤重疊,如果牠們碰面的話,會不會打起來啊?打起來又會是誰輸誰贏?

不像非洲獅體型大又貓丁興旺註3;亞洲獅的獅群平均組成為成年公獅 1.4 隻(範圍1~3),成年母獅 1.3 隻(範圍1~4)17。亞洲獅的體型較小,獅群也比非洲獅來的小。但是亞洲獅可能對上的是體型較大卻獨來獨往的孟加拉虎啊,難道你沒聽過「三個臭皮匠,勝過一個塔矢亮嗎?」(沒有)

孟加拉公虎和亞洲公獅的身長與體重。6, 13, 14 by Big Cat Zan.

或許就跟討論「獅子跟老虎打架誰會贏」的話題一樣,「獅子老虎會不會跟對方打架」很難有絕對的答案。註4

基本上大貓都會避免戰鬥,能把對方嚇跑是最好的。因為打架的結果通常會是兩敗俱傷;而大貓一旦受傷就會無法捕獵,最後只能餓肚子,然後就 GG惹。15

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獅子老虎終有一天會相遇?讓我們繼續看下去

吉爾森林剛開始要規劃成為保護區的時候,曾被人家酸說「印度這麼擁擠,根本找不到獅子可以棲息的地點喇」,到現在族群數翻了 10 倍。野生老虎總數在 2010 年降到剩三千多隻,但是老虎的主要分布國家正一同努力著,要在 2022 年,也就是下個虎年來臨之前,讓老虎的數目加倍!2

可以預期的是,印度境內的獅子跟老虎的數量會繼續增加,所以未來牠倆碰面的機率不是零。

同時身為獅子和老虎的鄰居,花豹的體型因為沒有牠們龐大,食物可以有很多選擇,像是去捕獵獅子和老虎根本就吃不飽的小動物。18

但獅子跟老虎的體型很接近,如果想要和平共存,又可以吃飽的話,要嘛就是棲息地跟獵物資源夠豐富;或者分開主食,例如老虎主要吃野豬,獅子主要吃水鹿?不像老虎這個野豬控15,亞洲獅似乎會選擇數量較多的獵物,還會隨著季節或獵物數量改變口味10,所以這種模式也不是不可能?

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(老虎:我的食物種類也是很多的好嗎!算惹,先不說這個了~你剛剛有沒有看到一頭豬跑過去?)

持續觀察下去,一定會有更多有趣的發現!

註解

  • 註1:以往老虎依地域與形態被分類為許多亞種,也就是我們所熟悉的孟加拉虎、西伯利亞虎等名稱,根據近代分子生物學與形態的綜合分析在 2017 年已重新將老虎劃分為 2 個亞種。即分佈在亞洲大陸的亞洲大陸虎 (Panthera tigris tigris),和位於蘇門答臘及其他島嶼的蘇門答臘虎 (Panthera tigris sondaica)9。但我們還是可以繼續使用孟加拉虎、西伯利亞虎等之類的說法來稱呼各地區的老虎。因為這能夠提供給我們一個大略的概念,像是這隻老虎住在哪裡、那邊的景觀長怎樣等資訊。由於濫捕濫殺和棲息地喪失,老虎數量急遽下降,已經喪失許多遺傳多樣性。
  • 註2:越來越多的觀察顯示,老虎的生活方式不單單只是以往認為的那般孤獨。每隻老虎都有獨特的個性跟喜好,也有老虎喜歡跟遊客說嗨,或者單親爸爸獨自扶養小孩的紀錄4, 5
  • 註3:非洲獅群平均組成:公獅 2 隻(範圍 1~9),母獅 4~6 隻(範圍 1~21)3
  • 註4:在 1920 年曾經有人將成對的公母亞洲獅野放到森林。第一批放出去之後就失蹤了;第二批的公獅被老虎殺死,而母獅逃亡;接連的三批獅子因為受到老虎的壓力,沒有進入森林,反而跑去村莊攻擊人類和牲畜,在被村民趕跑之後,逃到很遠的地方被獵人或老虎殺害14。假如今天由老虎走進獅群的地盤,故事可能就不同了?
  1. A.P. Singh, 2017. The asiatic lion (panthera leo persica): 50 years journey for conservation of an endangeredCarnivore and its habitat in gir protected area, gujarat, india.
  2. Eric Wikramanayake 2011.
  3. Etotépé A. Sogbohossou , 2014. Social Structure of Lions (Panthera leo) Is Affected by Management in Pendjari Biosphere Reserve, Benin.
  4. Famous Tigers of Ranthambore – Tiger T25.
  5. Famous Tigers of Ranthambore – Tiger T24.
  6. IUCN-Bangladesh, 2000.
  7. IUCN Panthera leo.
  8. IUCN Panthera tigris.
  9. IUCN SSC, 2017. A revised taxonomy of the Felidae.
  10. IUCN SSC Cat Specialist Group.
  11. Kimberly L., 2009. Optimal group size, dispersal decisions and postdispersal
    relationships in female African lions.
  12. Meena Venkataraman, 2009.’Site’ing the right reasons: Critical evaluation of conservation planning forthe Asiatic lion.
  13. Mohammad, 2004.Ecology And Conservation Of The Bengal Tiger In The Sundarbans Mangrove Forest Of Bangladesh.
  14. Rajiv Saxena 1994. TRANSLOCATION OF LIONS:CONSIDERATION OF TIGER’S PRESENCE.
  15. Rohald Tilson, 2010. Tigers of the world.
  16. Sarah K. Haas, 2005. Panthera leo.
  17. Srivastav, A.2014. International Studbook Of Asiatic Lion (Panthera Leo Persica).
  18. Sugimoto, T., 2016. Winter food habits of sympatric carnivores, Amur tigers and Far Eastern leopards, in the Russian Far East.
  19. Wildlife Protection Society Of India (WPSI)
  20. V. MEENA, Wildlife Institute of India Dehra Dun 2008. Reproductive Strategy and Behaviour of Male Asiatic Lions DOCTOR OF PHILOSOPHY IN FORESTRY (Forest Ecology and Environment).

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ECU: 汽車大腦的演化與挑戰
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/07/02 ・3793字 ・閱讀時間約 7 分鐘

本文與 威力暘電子 合作,泛科學企劃執行。

想像一下,當你每天啟動汽車時,啟動的不再只是一台車,而是一百台電腦同步運作。但如果這些「電腦」突然集體當機,後果會有多嚴重?方向盤可能瞬間失靈,安全氣囊無法啟動,整台車就像失控的高科技廢鐵。這樣的「系統崩潰」風險並非誇張劇情,而是真實存在於你我日常的駕駛過程中。

今天,我們將深入探討汽車電子系統「逆天改運」的科學奧秘。究竟,汽車的「大腦」—電子控制單元(ECU),是如何從單一功能,暴增至上百個獨立系統?而全球頂尖的工程師們,又為何正傾盡全力,試圖將這些複雜的系統「砍掉重練」、整合優化?

第一顆「汽車大腦」的誕生

時間回到 1980 年代,當時的汽車工程師們面臨一項重要任務:如何把汽油引擎的每一滴燃油都壓榨出最大動力?「省油即省錢」是放諸四海皆準的道理。他們發現,關鍵其實潛藏在一個微小到幾乎難以察覺的瞬間:火星塞的點火時機,也就是「點火正時」。

如果能把點火的精準度控制在「兩毫秒」以內,這大約是你眨眼時間的百分之一到千分之一!引擎效率就能提升整整一成!這不僅意味著車子開起來更順暢,還能直接省下一成的油耗。那麼,要如何跨過這道門檻?答案就是:「電腦」的加入!

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工程師們引入了「微控制器」(Microcontroller),你可以把它想像成一顆專注於特定任務的迷你電腦晶片。它能即時讀取引擎轉速、進氣壓力、油門深度、甚至異常爆震等各種感測器的訊號。透過內建的演算法,在千分之一秒、甚至微秒等級的時間內,精準計算出最佳的點火角度,並立刻執行。

從此,引擎的性能表現大躍進,油耗也更漂亮。這正是汽車電子控制單元(ECU)的始祖—專門負責點火的「引擎控制單元」(Engine Control Unit)。

汽車電子控制單元的始祖—專門負責點火的「引擎控制單元」(Engine Control Unit)/ 圖片來源:shutterstock

ECU 的失控暴增與甜蜜的負荷

第一顆 ECU 的成功,在 1980 年代後期點燃了工程師們的想像:「這 ECU 這麼好用,其他地方是不是也能用?」於是,ECU 的應用範圍不再僅限於點火,燃油噴射量、怠速穩定性、變速箱換檔平順度、ABS 防鎖死煞車,甚至安全氣囊的引爆時機……各種功能都交給專屬的 ECU 負責 。

然而,問題來了:這麼多「小電腦」,它們之間該如何有效溝通?

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為了解決這個問題,1986 年,德國的博世(Bosch)公司推出了一項劃時代的發明:控制器區域網路(CAN Bus)。你可以將它想像成一條專為 ECU 打造的「神經網路」。各個 ECU 只需連接到這條共用的線路上,就能將訊息「廣播」給其他單元。

更重要的是,CAN Bus 還具備「優先通行」機制。例如,煞車指令或安全氣囊引爆訊號這類攸關人命的重要訊息,絕對能搶先通過,避免因資訊堵塞而延誤。儘管 CAN Bus 解決了 ECU 之間的溝通問題,但每顆 ECU 依然需要獨立的電源線、接地線,並連接各種感測器和致動器。結果就是,一輛汽車的電線總長度可能達到 2 到 4 公里,總重量更高達 50 到 60 公斤,等同於憑空多載了一位乘客的重量。

另一方面,大量的 ECU 與錯綜複雜的線路,也讓「電子故障」開始頻繁登上汽車召回原因的榜首。更別提這些密密麻麻的線束,簡直是設計師和維修技師的惡夢。要檢修這些電子故障,無疑讓人一個頭兩個大。

大量的 ECU 與錯綜複雜的線路,也讓「電子故障」開始頻繁登上汽車召回原因的榜首。/圖片來源:shutterstock

汽車電子革命:從「百腦亂舞」到集中治理

到了2010年代,汽車電子架構迎來一場大改革,「分區架構(Zonal Architecture)」搭配「中央高效能運算(HPC)」逐漸成為主流。簡單來說,這就像在車內建立「地方政府+中央政府」的管理系統。

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可以想像,整輛車被劃分為幾個大型區域,像是車頭、車尾、車身兩側與駕駛艙,就像數個「大都會」。每個區域控制單元(ZCU)就像「市政府」,負責收集該區所有的感測器訊號、初步處理與整合,並直接驅動該區的馬達、燈光等致動器。區域先自理,就不必大小事都等中央拍板。

而「中央政府」則由車用高效能運算平台(HPC)擔任,統籌負責更複雜的運算任務,例如先進駕駛輔助系統(ADAS)所需的環境感知、物體辨識,或是車載娛樂系統、導航功能,甚至是未來自動駕駛的決策,通通交由車輛正中央的這顆「超級大腦」執行。

乘著這波汽車電子架構的轉型浪潮中, 2008 年成立的台灣本土企業威力暘電子,便精準地切入了這個趨勢,致力於開發整合 ECU 與區域控制器(Domain Controller)功能的模組化平台。他們專精於開發電子排檔、多功能方向盤等各式汽車電子控制模組。為了確保各部件之間的溝通順暢,威力暘提供的解決方案,就像是將好幾個「分區管理員」的職責,甚至一部分「超級大腦」的功能,都整合到一個更強大的硬體平台上。

這些模組不僅擁有強大的晶片運算能力,可同時支援 ADAS 與車載娛樂,還能兼容多種通訊協定,大幅簡化車內網路架構。如此一來,車廠在追求輕量化和高效率的同時,也能顧及穩定性與安全性。

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2008 年威力暘電子致力於開發整合 ECU 與區域控制器(Domain Controller)功能的模組化平台 /圖片來源:shutterstock

萬無一失的「汽車大腦」:威力暘的四大策略

然而,「做出來」與「做好」之間,還是有差別。要如何確保這顆集結所有功能的「汽車大腦」不出錯?具體來說,威力暘電子憑藉以下四大策略,築起其產品的可靠性與安全性:

  1. AUTOSAR : 導入開放且標準化的汽車軟體架構 AUTOSAR。分為應用層、運行環境層(RTE)和基礎軟體層(BSW)。就像在玩「樂高積木」,ECU 開發者能靈活組合模組,專注在核心功能開發,從根本上提升軟體的穩定性和可靠性。
  2. V-Model 開發流程:這是一種強調嚴謹、能在早期發現錯誤的軟體開發流程。就像打勾 V 字形般,左側從上而下逐步執行,右側則由下而上層層檢驗,確保每個階段的安全要求都確實落實。
  3. 基於模型的設計 MBD(Model-Based Design) 威力暘的工程師們會利用 MatLab®/Simulink® 等工具,把整個 ECU 要控制的系統(如煞車),用數學模型搭建起來,然後在虛擬環境中進行大量的模擬和測試。這等於在實體 ECU 誕生前,就能在「數位雙生」世界中反覆演練、預先排除設計缺陷,,並驗證安全機制是否有效。
  4. Automotive SPICE (ASPICE) : ASPICE 是國際公認的汽車軟體「品質管理系統」,它不直接評估最終 ECU 產品本身的安全性,而是深入檢視團隊在軟體開發的「整個過程」,也就是「方法論」和「管理紀律」是否夠成熟、夠系統化,並只根據數據來評估品質。

既然 ECU 掌管了整輛車的運作,其能否正常運作,自然被視為最優先項目。為此,威力暘嚴格遵循汽車業中一本堪稱「安全聖經」的國際標準:ISO 26262。這套國際標準可視為一本針對汽車電子電氣系統(特別是 ECU)的「超嚴格品管手冊」和「開發流程指南」,從概念、設計、測試到生產和報廢,都詳細規範了每個安全要求和驗證方法,唯一目標就是把任何潛在風險降到最低

有了上述這四項策略,威力暘確保其產品從設計、生產到交付都符合嚴苛的安全標準,才能通過 ISO 26262 的嚴格檢驗。

然而,ECU 的演進並未就此停下腳步。當ECU 的數量開始精簡,「大腦」變得更集中、更強大後,汽車產業又迎來了新一波革命:「軟體定義汽車」(Software-Defined Vehicle, SDV)。

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軟體定義汽車 SDV:你的愛車也能「升級」!

未來的汽車,會越來越像你手中的智慧型手機。過去,車輛功能在出廠時幾乎就「定終身」,想升級?多半只能換車。但在軟體定義汽車(SDV)時代,汽車將搖身一變成為具備強大運算能力與高速網路連線的「行動伺服器」,能夠「二次覺醒」、不斷升級。透過 OTA(Over-the-Air)技術,車廠能像推送 App 更新一樣,遠端傳送新功能、性能優化或安全修補包到你的車上。

不過,這種美好願景也將帶來全新的挑戰:資安風險。當汽車連上網路,就等於向駭客敞開潛在的攻擊入口。如果車上的 ECU 或雲端伺服器被駭,輕則個資外洩,重則車輛被遠端鎖定或惡意操控。為了打造安全的 SDV,業界必須遵循像 ISO 21434 這樣的車用資安標準。

威力暘電子運用前面提到的四大核心策略,確保自家產品能符合從 ISO 26262 到 ISO 21434 的國際認證。從品質管理、軟體開發流程,到安全認證,這些努力,讓威力暘的模組擁有最高的網路與功能安全。他們的產品不僅展現「台灣智造」的彈性與創新,也擁有與國際大廠比肩的「車規級可靠度」。憑藉這些實力,威力暘已成功打進日本 YAMAHA、Toyota,以及歐美 ZF、Autoliv 等全球一線供應鏈,更成為 DENSO 在台灣少數核准的控制模組夥伴,以商用車熱系統專案成功打入日系核心供應鏈,並自 2025 年起與 DENSO 共同展開平台化量產,驗證其流程與品質。

毫無疑問,未來車輛將有更多運作交由電腦與 AI 判斷,交由電腦判斷,比交由人類駕駛還要安全的那一天,離我們不遠了。而人類的角色,將從操作者轉為監督者,負責在故障或斷網時擔任最後的保險。透過科技讓車子更聰明、更安全,人類甘願當一個「最弱兵器」,其實也不錯!

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