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鬼月談鬼火(下):鬼火等於磷火?分析鬼火的真正成因

臺北地方異聞工作室_96
・2019/08/15 ・3564字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 524 ・七年級

文/楊海彥(小波)

上一集,我們回顧了臺灣的鬼火傳說,並歸納出鬼火的幾個特點,分別是:(1)通常在夜裡出沒,(2)在墓地、河畔或是海濱都可能見到,(3)顏色以淡藍色為主,但也有橘紅色的伯公火,(4)火焰的數量可能是一至多個,且(5)有會跟著人跑的紀錄。

可是這樣一來,「屍體骨頭中的磷因高溫自燃產生鬼火」這個說法,似乎就有些站不住腳了。

磷火的幾個疑點

磷質佔人體體重的 1%,一個大約 70 公斤的成年男子,體內大約會有 700 公克左右的磷。其中又以無機鹽類狀態與鈣結合者最多,佔 85%,形成骨骼,牙齒中不溶性的磷灰石。1

骨骼中的磷的確不少,但鬼火=磷這個解釋這樣就可靠了嗎?Image by Eliane Meyer from Pixabay

一個人能提供 700 公克左右的磷作為鬼火的燃料,這樣的量看來並不少。而磷源自屍體中的骨頭和牙齒,也足以解釋鬼火為何通常在墓地出現,河畔與海濱也可以視為富含水生動物的骸骨。再加上磷的自燃溫度大約攝氏 34 度,越潮濕自燃溫度越低,只要夏天氣溫夠高就可能引發自燃。

磷似乎完美解釋了鬼火如何產生,只是有個問題:磷燃燒的火焰不是淡藍色。

這是國外 Youtuber 拍攝的白磷燃燒的影片。影片中可以看見,白磷燃燒的反應相當激烈,焰色是橘黃色,並伴隨產生大量的濃煙(這也是為什麼白磷是煙霧彈的主要成分),這與目擊描述中幽幽飄盪的淡藍色鬼火一點也不相像。更重要的是,磷並不以純物質的狀態存在於自然界中,因此形成鬼火的不可能是純磷。

另一個自燃的可能人選是磷化氫(PH3)。這是一種無色、可燃、劇毒的氣體,是屍體分解後的產物之一。一般來說磷化氫沒有味道,但伴隨產生的聯膦(P2H2)具有魚腥或大蒜的臭味,兩者混合時,在空氣中極度容易自燃。

即便如此,磷化氫與聯膦的燃燒一樣既快速又猛烈,與鬼火相去甚遠:

這樣一來,鬼火到底是如何形成的?

鬼火到底是什麼?從古至今都有人在研究

中國早在南宋時期,就有人提出磷與鬼火之間的關係。陸遊《老學庵筆記˙卷四》中提到:「予年十餘歲時,見郊野間鬼火至多,麥苗稻穗之杪往往出火,色正青,俄復不見。蓋是時去兵亂未久,所謂人血為磷者,信不妄也。今則絕不復見,見者輒以為怪矣。」到了清代,紀曉嵐的《閱微草堂筆記˙第九卷》更直接寫道:「磷為鬼火。」

日治時期的臺灣,正處於日本明治維新後,破除迷信、科學至上的氛圍中,當時漢文臺灣日日新報上也出現了一篇〈捉燐辯惑〉,故事大概是這樣:作者在學校看見鬼火,日人校長便讓眾人一起抓鬼火,沒多久校長抓到了,眾人一看卻只是一片枯葉。正疑惑這怎麼會是鬼火,校長便要大家進到屋內,不一會,枯葉刷地一聲燃燒起來,就像有人摩擦燐石一樣,眾人非常詫異。校長於是趁機教育眾人,鬼火就是燐火,是磷素和水素和合而成。2

看到鬼火也要趁機教化學,這校長也不太容易。(誤)Image by HG-Fotografie from Pixabay

值得一提的是,即使早自宋朝,乃至清朝、日治時期,就已經有人知道鬼火與磷之間的關係,那也是少數知識分子的事,民間對於鬼火的忌諱並沒有減少多少,否則也不會有那麼多鬼火傳說了。

東方是如此,那西方又是如何呢?

西方解釋鬼火的思路:天然氣?

與東方認為鬼火與磷有關的思路不同,西方人最開始認為鬼火與天然氣有關。

西元 1596 年,一名叫 Ludwig Lavater 的神學家,在其著作《Of Ghostes and Spirites, Walking by Night: And of Straunge Noyses, Crackes, and Sundrie forewarnings, which commonly happen before the death of men: Great Slaughters, and alterations of Kingdomes》(對,書名就是這麼長),書中〈That many naturall things are taken to be ghoasts〉的章節中,便認為鬼火是由富含硫磺的礦脈燃燒導致。3, 4

到了 1776 年,亞歷山德羅˙伏打在讀完一篇由班傑明‧富蘭克林所著,關於「可燃空氣」的論文後研究並發現甲烷。在研究甲烷期間,他提出可能由於自然界中的電,比如閃電,與沼氣中的甲烷反應,才導致鬼火的產生。這個論點被當時的學界廣泛接受。(值得一提的是,亞歷山德羅‧伏打後來發明了世界第一個電池,並且成為今天電勢的單位,伏特。)

世界各地的鬼火焰色跟溫度都有所不同。Image by Waldkunst from Pixabay

目前為止都只是紙上談兵,要一直到1832年,Louis Blesson才算真正開始對自然界產生的鬼火進行研究。

他到世界各地發生鬼火的地方進行實驗,發覺不同地區的鬼火,焰色與溫度也會不同。此外當他第一次接觸鬼火,便意外發現鬼火會在他接近時後退,並且非常容易被他的呼吸吹動;他必須撇過頭、站定一會,鬼火才回到原位。不只如此,沼氣引發的鬼火在夜晚離地面比較高,越接近黎明就越低,最後消失無蹤3。這兩者很好地解釋了鬼火為何會移動,以及為何只有在夜晚才看得到鬼火。

與鬼火性質最接近的答案:冷焰

1980 年,英國的地理學家 Alan A. Mills,第一次嘗試在實驗室裡複製鬼火。

他混合了油狀的磷化氫與天然氣,成功產生了綠色的火光,然而大量刺鼻煙霧也伴隨產生,與自然界中看到的鬼火實在相差甚遠。但他持續進行研究,直到 2000 年時,重新提出鬼火可能是一種「冷焰」。4

所謂的冷焰是一種最高溫度低於攝氏 400 度的火焰,通常必須以特定的比例混合燃料與空氣才會產生。與一般火焰不同之處在於,冷焰的燃燒反應並不激烈,且只會釋放些許的光、熱和二氧化碳,這是因為一般的燃燒會將化合物完全分解與氧氣結合,但冷焰的燃燒互相反應的幾乎都是部份分解的化合物自身。冷焰在日常生活中不常見,但卻是引擎發生爆震的主要原因。5

冷焰不僅溫度低、燃燒不劇烈,導致必須在非常暗的地方才可看見,焰色光譜大多落在藍色與紫色之間,更重要的是,天然氣也符合產生冷焰的條件!屍體分解後不僅會產生磷化氫,更會產生大量甲烷,雖然沼氣與天然氣不盡相同,但成分接近的沼氣產生冷焰,是有可能的。

有興趣的話,上面影片就是在實驗室中製造了冷焰。

世界上的鬼火目擊事件眾多,我們無法確認每一起鬼火事件引發的真正原因。不過若是以臺灣來看,根據上一集蒐集的傳說,冷焰已經很好地解釋大部分鬼火的特性。

總結來說,整個鬼火產生的故事應該是這樣的:墳場或河畔、海濱的屍體腐壞,產生磷化氫聯膦甲烷,因為種種原因,這些氣體逸散出來,甲烷與空氣恰好混合成能夠形成冷焰的比例,磷化氫和聯膦再自燃形成火源,便能產生淡藍色的、幽幽飄盪的鬼火。若是混合的比例不對,單純燃燒甲烷,那便會成為橘紅色的伯公火。

除了冷焰之外,還有其它的解釋

除了冷焰之外,科學家也提出其它鬼火的可能成因。2008 年,義大利的化學家 Luigi Garlaschelli和Paolo Boschetti 提出了「化學發光」的假說;他們將磷化氫與空氣和氮氣混合,製造出一種黯淡的綠色冷光,雖然伴隨著煙霧和臭味,但根據他們的說法,只要調整環境中的溫度、溼度等條件,煙霧和異味都可以消除,而且人眼在黑暗中難以辨別顏色,把綠色看成淡藍色是有可能的。6

此外,還有地質學家提出因地殼變動的「壓電效應」產生的「地電」,以及森林中的生物──比如某些蜜環菌屬的菇類、微生物、昆蟲──所發出的「生物螢光」兩種假說,不過礙於篇幅便不多作介紹。

螢光蕈經過長時間曝光的攝影作品。圖/wiki commons

近代,鬼火的目擊事件越來越少,這不僅是在臺灣,全世界都是一樣。除了因為火葬逐漸取代了土葬,也是因為沼澤與森林被大肆開發,就像失去棲地的動物,鬼火也失去了生成的源頭。過往的神祕傳說,在文明與科技的發展中逐漸消失,彷彿是某種詩意又悲劇的比喻,卻是實在發生的過程。

過去我們常說的「鬼火即磷火」看似科學,實際上卻是過度簡化的解釋,偏偏我們大多數人對此深信不疑。部份的人認為傳統迷信又落後,擁有科學至上的想像,但若是對事物的成因不求甚解,科學和迷信又有什麼不同呢?

資料來源

  1. 維基百科-磷質
  2. 〈捉燐辯惑〉。1907年7月6日,漢文臺灣日日新報。
  3. 《Of Ghostes and Spirites, Walking by Night: And of Straunge Noyses, Crackes, and Sundrie forewarnings, which commonly happen before the death of men: Great Slaughters, and alterations of Kingdomes》,〈That many naturall things are taken to be ghoasts
  4. Wikipedia-Will-o’-the-wisp
  5. Wikipedia-Cool flame
  6. Wikipedia- Chemiluminescence


【作者簡介】楊海彥/
轉換多次跑道,最終決定與朋友們一起開妖怪工作室。目前專注於台灣怪談研究,擅長將台灣文史和民俗轉化為故事,也設計實境遊戲和桌遊。嗜讀奇幻文學,熱愛電影,喜歡咖啡也喜歡茶,養一隻以拿鐵為名的貓。

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妖怪就是文化!北地異工作室長期從事臺灣怪談、民俗、文史的考據和研究,並將之轉化成吸引人的故事和遊戲。成員來自政大與臺大奇幻社,從大學時期就開始一起玩實境遊戲和寫小說,熱愛書本、電影和實地考察。 歡迎來我們的臉書專頁追蹤我們的近況~https://www.facebook.com/TPE.Legend

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揭開人體的基因密碼!——「基因定序」是實現精準醫療的關鍵工具

科技魅癮_96
・2021/11/16 ・1998字 ・閱讀時間約 4 分鐘

為什麼有些人吃不胖,有些人沒抽菸卻得肺癌,有些人只是吃個感冒藥就全身皮膚紅腫發癢?這一切都跟我們的基因有關!無論是想探究生命的起源、物種間的差異,乃至於罹患疾病、用藥的風險,都必須從了解基因密碼著手,而揭開基因密碼的關鍵工具就是「基因定序」技術。

揭開基因密碼的關鍵工具就是「基因定序」技術。圖/科技魅癮提供

基因定序對人類生命健康的意義

在歷史上,DNA 解碼從 1953 年的華生(James Watson)與克里克(Francis Crick)兩位科學家確立 DNA 的雙螺旋結構,闡述 DNA 是以 4 個鹼基(A、T、C、G)的配對方式來傳遞遺傳訊息,並逐步發展出許多新的研究工具;1990 年,美國政府推動人類基因體計畫,接著英國、日本、法國、德國、中國、印度等陸續加入,到了 2003 年,人體基因體密碼全數解碼完成,不僅是人類探索生命的重大里程碑,也成為推動醫學、生命科學領域大躍進的關鍵。原本這項計畫預計在 2005 年才能完成,卻因為基因定序技術的突飛猛進,使得科學家得以提前完成這項壯舉。

提到基因定序技術的發展,早期科學家只能測量 DNA 跟 RNA 的結構單位,但無法排序;直到 1977 年,科學家桑格(Frederick Sanger)發明了第一代的基因定序技術,以生物化學的方式,讓 DNA 形成不同長度的片段,以判讀測量物的基因序列,成為日後定序技術的基礎。為了因應更快速、資料量更大的基因定序需求,出現了次世代定序技術(NGS),將 DNA 打成碎片,並擴增碎片到可偵測的濃度,再透過電腦大量讀取資料並拼裝序列。不僅更快速,且成本更低,讓科學家得以在短時間內讀取數百萬個鹼基對,解碼許多物種的基因序列、追蹤病毒的變化行蹤,也能用於疾病的檢測、預防及個人化醫療等等。

在疾病檢測方面,儘管目前 NGS 並不能找出全部遺傳性疾病的原因,但對於改善個體健康仍有積極的意義,例如:若透過基因檢測,得知將來罹患糖尿病機率比別人高,就可以透過健康諮詢,改變飲食習慣、生活型態等,降低發病機率。又如癌症基因檢測,可分為遺傳性的癌症檢測及癌症組織檢測:前者可偵測是否有單一基因的變異,導致罹癌風險增加;後者則針對是否有藥物易感性的基因變異,做為臨床用藥的參考,也是目前精準醫療的重要應用項目之一。再者,基因檢測後續的生物資訊分析,包含基因序列的註解、變異位點的篩選及人工智慧評估變異點與疾病之間的關聯性等,對臨床醫療工作都有極大的助益。

基因定序有助於精準醫療的實現。圖/科技魅癮提供

建立屬於臺灣華人的基因庫

每個人的基因背景都不同,而不同族群之間更存在著基因差異,使得歐美國家基因庫的資料,幾乎不能直接應用於亞洲人身上,這也是我國自 2012 年發起「臺灣人體生物資料庫」(Taiwan biobank),希望建立臺灣人乃至亞洲人的基因資料庫的主因。而 2018 年起,中央研究院與全臺各大醫院共同發起的「臺灣精準醫療計畫」(TPMI),希望建立臺灣華人專屬的基因數據庫,促進臺灣民眾常見疾病的研究,並開發專屬華人的基因型鑑定晶片,促進我國精準醫療及生醫產業的發展。

目前招募了 20 萬名臺灣人,這些民眾在入組時沒有被診斷為癌症患者,超過 99% 是來自中國不同省分的漢族移民人口,其中少數是臺灣原住民。這是東亞血統個體最大且可公開獲得的遺傳數據庫,其中,漢族的全部遺傳變異中,有 21.2% 的人攜帶遺傳疾病的隱性基因;3.1% 的人有癌症易感基因,比一般人罹癌風險更高;87.3% 的人有藥物過敏的基因標誌。這些訊息對臨床診斷與治療都相當具實用性,例如:若患者具有某些藥物不良反應的特殊基因型,醫生在開藥時就能使用替代藥物,避免病人服藥後產生嚴重的不良反應。

基因時代大挑戰:個資保護與遺傳諮詢

雖然高科技與大數據分析的應用在生醫領域相當熱門,但有醫師對於研究結果能否運用在臨床上,存在著道德倫理的考量,例如:研究用途的資料是否能放在病歷中?個人資料是否受到法規保護?而且技術上各醫院之間的資料如何串流?這些都需要資通訊科技(ICT)產業的協助,而醫師本身相關知識的訓練也需與時俱進。對醫院端而言,建議患者做基因檢測是因為出現症狀,希望找到原因,但是如何解釋以及病歷上如何註解,則是另一項重要議題。

從人性觀點來看,在技術更迭演進的同時,對於受測者及其家人的心理支持及社會資源是否相應產生?回到了解病因的初衷,在知道自己體內可能有遺傳疾病的基因變異時,家庭成員之間的情感衝擊如何解決、是否有對應的治療方式等,都是值得深思的議題,也是目前遺傳諮詢門診中會詳細解說的部分。科技的初衷是為了讓人類的生活變得更好,因此,基因檢測如何搭配專業的遺傳諮詢系統,以及法規如何在科學發展與個資保護之間取得平衡,將是下一個基因時代的挑戰。

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