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遶境、馬拉松、畢旅和音樂節辦不辦?從科學證據看疫情期間公眾活動的風險

廖英凱
・2020/03/01 ・6750字 ・閱讀時間約 14 分鐘 ・SR值 602 ・九年級

  • 文/廖英凱、羅佩琪
2018年大甲馬祖繞境空拍畫面。source: 昇典影像製作有限公司

COVID-19(2019冠狀病毒疾病,俗稱武漢肺炎) 疫情在世界各國出現多起群聚感染案例,如韓國因發生一起教會群聚感染案例,而導致病例數大幅增加。各地政府、組織也陸續宣布停辦或延期公眾活動,例如新北市政府延期各級學校畢業旅行高雄市政府停辦所屬機關 500 人以上活動台北車站大廳禁止民眾群聚並暫停場地租借日本政府要求終止或延期兩周內的大型活動、知名大型活動如演唱會、萬金石馬拉松大甲媽祖白沙屯媽祖遶境,也紛紛宣布停辦或延期。

停辦或暫緩大型公眾活動,採取增加社會距離的措施,是傳染病防治的非藥物干預Nonpharmaceutical Interventions, NPI)重要方法之一。但各地區疫情狀況與活動本質不一,而應採用不同程度增加社會距離的方式。有觀點認為過度強調宗教活動的風險,可能輕忽了其他大型活動也可能成為防疫破口,若數萬人的跨縣市遶境活動不宜參加,那上千人的體育賽事、演唱音樂會風險又是如何?人潮湧現的戶外花季,或空間狹隘的會議空間與體育場館相比之下,又是否較為安全或危險?對於一般民眾或活動主辦單位來說,公眾活動的風險評估仍難以判斷,當涉及經濟與文化衝擊時,更添增決策的難度。

人潮湧現的戶外花季。source:昇典影像 www.dantw.com

目前雖缺乏針對台灣宗教遶境、民俗活動、畢業旅行、馬拉松賽事的傳染病風險研究,但各國公衛學界已有大量與宗教、體育賽事等公眾活動的傳染病風險研究,透過盤點過去研究成果,有助於評估因應傳染病的公眾活動政策指引。

擁擠的宗教活動可能導致傳染

世界上最大規模的宗教活動,是全世界穆斯林到聖地麥加的朝覲活動,群眾來自上百個不同國家,朝覲期間人數超過三百萬人,擁擠且異國環境而更有傳染病研究需求。Deris et al. (2010) 針對 387 位馬來西亞穆斯林的研究中發現,有九成以上的人,在朝覲之旅後均顯示出流感等呼吸系統的相關疾病,代表擁擠的宗教活動可能與呼吸系統疾病高度相關,建議朝覲者與主管當局應提供更多的醫療或預防措施,降低疾病傳播。

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然而關於朝覲者個人防護研究中,Hashim et al. (2016) 在另一則針對 468 位馬來西亞穆斯林的研究則發現,儘管有六成的朝覲者會施打流感或肺炎球菌疫苗、八成的朝覲者使用口罩或毛巾等口鼻防護、三成的朝覲者會特別重視手部清潔等防護措施。但最終仍有超過九成的人患有呼吸系統相關疾病或流感,研究建議朝覲者應採取包括流感疫苗接種、戴口罩與手部清潔等所有的預防措施,才能有效減少呼吸系統相關疾病。

穆斯林到聖地麥加的朝覲活動是世界上最大規模的宗教活動。source:Wikimedia

其他宗教也無法從流感中倖免於難,van Hal et al. (2009) 研究了2008年於澳洲雪梨舉辦的天主教世界青年日(WYD)期間爆發的流感群聚感染。研究發現 WYD 期間約有十萬名朝聖者聚集到雪梨市,分布住宿於雪梨市內的學校禮堂、宿舍、大型室內體育館等特定場所,例如知名的雪梨奧林匹克公園每晚容納了六千至一萬兩千名信眾,信眾睡在臨時的地舖上,並共用衛浴與其他設備。在信徒開始聚集的三天內,即爆發了流感。

更進一步關於 WYD 活動型態的研究則發現,流感傳染的程度,還能更細緻地與住宿條件相關。 Staff & Torres (2011) 的研究比較了 WYD 的不同群體與發病狀態,發現居住於運動場館這種大型開放空間的流感罹病率,高於居住在人數較少的小型教室空間,代表將群眾分散居住在人數較少的獨立空間中,能有助於降低群聚感染的風險。

熱情的音樂節有不容小覷的風險

與宗教活動相仿,參與人數甚眾,歷時數日且熱情無疆的音樂節,在過往流行病疫情期間,亦爆發過多起群聚感染案例,且不利於傳染病控制。例如 2009 年 H1N1 新型流感大流行期間,針對匈牙利 Sziget 音樂節的研究發現,有參與者儘管罹患新流感,仍不傾向至音樂節的醫療帳篷求診 (Botelho‐Nevers et al., 2010);針對比利時 Rock Werchter 音樂節的一則研究則認為 Rock Werchter 音樂節有可能是導致比利時開始出現社區感染的種子事件 (Gutiérrez et al., 2009);同一時期在塞爾維亞舉辦的 EXIT音樂節,也被認為可能導致塞爾維亞的社區感染,且由於歐洲大型音樂節的跨國特性,音樂節期間報告的病例中也出現患病的外籍旅客,而使音樂節成為傳染病跨國傳染的途徑 (Loncarevic et al., 2009)。

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音樂節與大型宗教活動利於流感傳播的理由相似,都跟人與人之間的過度密切接觸有關,除人口密度過高以外,這類活動型態也使參與者常居住在相近與擁擠的環境,共用衛浴設備,而都增加了疾病傳染的風險。

音樂節的風險與跟人與人之間的過度密切接觸有關。 source:piqsels

然而,儘管有研究證實擁擠的公眾活動有傳染呼吸系統疾病的風險,而應採取較嚴格的預防措施,但這些活動該不該停辦?在什麼樣的疫情狀態下應該停辦或改變型態?這些判斷仍否適應於各國社會風土民情條件等大哉問,也成為各國政府面臨的燙手山芋。

公眾活動的風險分析與決策建議

針對政府理想決策的框架,Ishola & Phin (2011)的一份回顧性研究中,統整了已達到嚴重大流行(severe pandemic)情境的各國流感研究。研究者將群眾聚會的規模,理解為超過一千人,聚集在有限的空間中數小時至數週,且考慮到若活動持續數天,參與者可能會共享過度擁擠的臨時住宿環境。而考量了如運動比賽、宗教慶典、音樂節等不同情境的群眾活動:

參與人數 時間長度 型態 室內外 擁擠程度 住宿條件 與流感傳染的相關證據 風險建議
一千以上 數小時 足球比賽

(世界盃)

戶外 可能不擁擠 推測不擁擠 無證據 低風險
劇場、表演 室內 可能擁擠 假定不擁擠 無直接案例證據;

但有限證據認為關閉劇場等能有助於減少流感傳播

一些風險,室內仍為危險因素
數天 研討會 室內 不擁擠 假定不擁擠 有傳染爆發案例
十萬以上 音樂節 多為戶外 擁擠 擁擠 有傳染爆發案例 高風險,擁擠的場地與住宿為主因
大型節日/宗教紀念日 多為戶外 擁擠 擁擠 有傳染爆發案例
五十萬以上 數週 穆斯林朝覲 室內外均有 擁擠 擁擠 有案例證據、有觀察與準實驗研究證據
大型國際多項目錦標賽(奧林匹克) 多為戶外 不擁擠 推測不擁擠 無證據(有相關研究但無法證實) 低風險;不擁擠的戶外是理想場地

研究發現音樂節、大型節日/宗教紀念日等,擁擠的場地與住宿,是流感傳染風險最高的活動型態。但對於大型體育活動如奧運和世界盃足球賽,由於群眾之間接觸時間短暫,座位設計仍有固定間隔,且多數為露天場地而降低飛沫傳染的風險,因此是流感傳染風險最低的活動型態。總括而論,取決於流感是否傳播的關鍵因素是群眾活動的時間長度與擁擠程度,其次則與活動是否為室內外有關

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但關於是否應該限制群眾聚會的政策指引,該研究認為在嚴重大流行爆發的前期,限制群眾聚集與隔離、檢疫、關閉學校等其他公衛措施同時並用有可能減少疾病傳播。但對流行病嚴重程度的判斷,應同時考量對個人與社會的整體影響。研究者亦認為,基於有限的過去研究回顧,就算是在流感大流行的情境之下,現有證據的強度尚不足以支持政府以法制的方式禁止群眾活動,但仍建議採取謹慎保守心態,自願性地避免參與群眾集會。

在相關的學界倡議,台灣公共衛生學會、台灣胸腔暨重症加護醫學會與台灣感染症醫學會的聯合聲明亦主張大型活動因人群密切接觸,公衛品質維持不易,而呼籲各大型活動主辦方謹慎評估,並考量疫情停辦活動。

基於上述研究與倡議,考量到 COVID-19 的死亡率、重症率高於季節性流感,傳播效率也較高且有相當比例的無症狀案例,若所在區域的 COVID-19 疫情尚未達到明顯社區傳播的程度,則不必然需要政府明令禁止公眾活動,但對最高風險型態的音樂節、大型節日/宗教紀念日等群眾活動,仍應優先考慮避免參與。但若所在區域社區傳播的狀況漸趨明顯,則應需考慮避免參與風險次高的室內演出活動與研討會。但空間寬敞的戶外活動、戶外體育賽事,仍是相對之下最安全的公眾活動。

參與科學,協作治理

不過,過去針對公眾活動的研究與指引,多以歐美案例為主,針對宗教活動的疾管研究,也聚焦於穆斯林和基督徒,極度欠缺台灣,乃至於東亞文化圈的研究。上述研究成果要如何適應於台灣的在地特色,仍有進一步的研究空間。

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對於在地公眾活動,其指引或決策的參與,也可不僅限於專業社群,而應有接納在地知識融入治理的機制。21世紀起「專業知識與經驗知識研究(studies of expertise and experince, SEE)」興起 (Collins & Evans, 2017),強調參與決策的專家,既要有能貢獻專業知識的科學技術專家;也要有充分理解議題社會脈絡的常民專家;還需要使不同類型的知識與群體互動,方能打破單一客觀科學,面對科學知識不足公眾缺陷模式的相互對立關係(Kurath & Gisler, 2009)。

面對在地的脈絡,參與決策的專家,既要有能貢獻專業知識的科學技術專家;也要有充分理解議題社會脈絡的常民專家。source:昇典影像 www.dantw.com

那,要怎麼在「疫情期間公眾活動的規劃與決策」落實這種跨域協作?

全球尺度的實踐,大抵體現在 WHO 應對公眾集會議題的相關機制:其設立公眾集會跨學科諮詢小組Virtual Interdisciplinary Advisory Group on mass gatherings)及公眾集會合作中心(WHO Collaborating Centre on Mass Gatherings),直接提供大規模高關注國際活動主辦方如奧運公衛角度的專業評估與諮詢,也研發技術文件供全球參考:

通用型指引
公眾集會的公共衛生: 主要考量因素(Public Health For Mass Gatherings: Key Consideration)》提出活動風險評估框架,盤點四大類十四項可能影響公衛風險的因子,並指出衛生主管機關是須密切合作的利害關係人;針對傳染病管控盤點活動前、中、後措施,並建議須有「傳染病管控專業者」自始參與風險評估,甚至考慮任命為活動管理階層之一。

特定情境指引
如《
COVID-19疫情下公眾集會的重要規劃建議》(Key Planning Recommendations Ror Mass Gatherings In The Context Of The Current COVID-19 Outbreak)進一步對應COVID-19疾病特性,如:有慢性病長輩可能為COVID-19易感染族群,應更慎加評估參與者年齡;也因是新疾病,應持續追蹤官方疫情報告,並與衛生主管機關建立直接聯繫管道(例如雙方指定24小時聯繫窗口)共享資訊,在其協助下預先設定活動取消或延期的情境條件,動態調整風險評估。

上述指引皆清晰傳遞一個訊息:活動主辦方不盡然了解疫情特性與風險因子;但同樣地,公衛專家與衛生主管機關也不一定了解遶境信眾、音樂節參與者、跨國路跑參賽者的食宿模式與行為情境。唯有共同協力,才能在真實理解活動特性下適切完整地評估公眾活動的公衛風險。

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不過,跨域協力仍有其疆界。

共同完成風險評估後,面對活動停辦延期與否等現實的最終決策時,究應由活動主辦方,抑或協力專業評估的公衛專家、衛生主管機關承擔? WHO 在指引中沒有明確定調,僅認為決策權由誰掌握應交由各方事前共同討論決定;不過,在近期被詢及東京奧運議題時的記者會上 WHO 倒是對自我定位給了鮮明的立場:「WHO 的公衛專業角色是提供技術建議與風險評估協助,決定任何活動舉辦與否則是主辦方的決策。」

回到台灣情境, 以衛福部疾管署為核心的中央流行疫情指揮中心,迄今的路線與 WHO 較類似,提供在地化的《嚴重特殊傳染性肺炎因應指引:公眾集會》強調活動主辦方得邀請地方衛生主管機關共同討論進行風險評估,並多次公開呼籲對大型活動風險的擔憂,但並未越過特定單一活動舉辦與否的決策雷池一步。

source: 衛福部疾管署

這或許與部分民眾對政府權責的期待不同,但確實呼應了本文前述的有限科學研究結果:現有證據的強度可能尚不足以支持政府以「法制」的方式明令禁止群眾活動,而傾向採「呼籲」的方式請各界採取謹慎保守心態自願性地避免群眾集會。

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無論如何,實踐公私協力的風險治理、分析不同類型公眾活動的風險程度並權衡在地社會經濟文化狀態、鼓勵規避風險較高的公眾活動型態 ── 這些重要議題仍須集眾人之智,並竭力在「增加社會距離的防疫措施」與「維持社會的穩定運作」之間尋求平衡。這或許方是疫情期間對公眾活動經營更有建設性的努力方向。

參考文獻

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廖英凱
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非典型的不務正業者,對資訊與真相有詭異的渴望與執著,夢想能做出鋼鐵人或心靈史學。 https://www.ykliao.tw/

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揭密突破製程極限的關鍵技術——原子層沉積
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/08/30 ・3409字 ・閱讀時間約 7 分鐘

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本文由 ASM 委託,泛科學企劃執行。 

以人類現在的科技,我們能精準打造出每一面牆只有原子厚度的房子嗎?在半導體的世界,我們做到了!

如果將半導體製程比喻為蓋房子,「薄膜製程」就像是在晶片上堆砌層層疊疊的磚塊,透過「微影製程」映照出房間布局 — 也就是電路,再經過蝕刻步驟雕出一格格的房間 — 電晶體,最終形成我們熟悉的晶片。為了打造出效能更強大的晶片,我們必須在晶片這棟「房子」大小不變的情況下,塞進更多如同「房間」的電晶體。

因此,半導體產業內的各家大廠不斷拿出壓箱寶,一下發展環繞式閘極、3D封裝等新設計。一下引入極紫外曝光機,來刻出更微小的電路。但別忘記,要做出這些複雜的設計,你都要先有好的基底,也就是要先能在晶圓上沉積出一層層只有數層原子厚度的材料。

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現在,這道薄膜製程成了電晶體微縮的一大關鍵。原子是物質組成的基本單位,直徑約0.1奈米,等於一根頭髮一百萬分之一的寬度。我們該怎麼精準地做出最薄只有原子厚度,而且還要長得非常均勻的薄膜,例如說3奈米就必須是3奈米,不能多也不能少?

這唯一的方法就是原子層沉積技術(ALD,Atomic Layer Deposition)。

蓋房子的第一步是什麼?沒錯,就是畫設計圖。只不過,在半導體的世界裡,我們不需要大興土木,就能將複雜的電路設計圖直接印到晶圓沉積的材料上,形成錯綜複雜的電路 — 這就是晶片製造的最重要的一環「微影製程」。

首先,工程師會在晶圓上製造二氧化矽或氮化矽絕緣層,進行第一次沉積,放上我們想要的材料。接著,為了在這層材料上雕出我們想要的電路圖案,會再塗上光阻劑,並且透過「曝光」,讓光阻劑只留下我們要的圖案。一次的循環完成後,就會換個材料,重複沉積、曝光、蝕刻的流程,這就像蓋房子一樣,由下而上,蓋出每個樓層,最後建成摩天大樓。

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薄膜沉積是關鍵第一步,基底的品質決定晶片的穩定性。但你知道嗎?不只是堆砌磚塊有很多種方式,薄膜沉積也有多樣化的選擇!在「薄膜製程」中,材料學家開發了許多種選擇來處理這項任務。薄膜製程大致可分為物理和化學兩類,物理的薄膜製程包括蒸鍍、濺鍍、離子鍍、物理氣相沉積、脈衝雷射沉積、分子束磊晶等方式。化學的薄膜製程包括化學氣相沉積、化學液相沉積等方式。不同材料和溫度條件會選擇不同的方法。

二氧化矽、碳化矽、氮化矽這些半導體材料,特別適合使用化學氣相沉積法(CVD, Chemical Vapor Deposition)。CVD 的過程也不難,氫氣、氬氣這些用來攜帶原料的「載氣」,會帶著要參與反應的氣體或原料蒸氣進入反應室。當兩種以上的原料在此混和,便會在已被加熱的目標基材上產生化學反應,逐漸在晶圓表面上長出我們的目標材料。

如果我們想增強半導體晶片的工作效能呢?那麼你會需要 CVD 衍生的磊晶(Epitaxy)技術!磊晶的過程就像是在為房子打「地基」,只不過這個地基的每一個「磚塊」只有原子或分子大小。透過磊晶,我們能在矽晶圓上長出一層完美的矽晶體基底層,並確保這兩層矽的晶格大小一致且工整對齊,這樣我們建造出來的摩天大樓就有最穩固、扎實的基礎。磊晶技術的精度也是各公司技術的重點。

雖然 CVD 是我們最常見的薄膜沉積技術,但隨著摩爾定律的推進,發展 3D、複雜結構的電晶體構造,薄膜也開始需要順著結構彎曲,並且追求精度更高、更一致的品質。這時 CVD 就顯得力有未逮。

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並不是說 CVD 不能用,實際上,不管是 CVD 還是其他薄膜製程技術,在半導體製程中仍占有重要地位。但重點是,隨著更小的半導體節點競爭愈發激烈,電晶體的設計也開始如下圖演變。

圖/Shutterstock

看出來差別了嗎?沒錯,就是構造越變越複雜!這根本是對薄膜沉積技術的一大考驗。

舉例來說,如果要用 CVD 技術在如此複雜的結構上沉積材料,就會出現像是清洗杯子底部時,有些地方沾不太到洗碗精的狀況。如果一口氣加大洗碗精的用量,雖然對杯子來說沒事,但對半導體來說,那些最靠近表層的地方,就會長出明顯比其他地方厚的材料。

該怎麼解決這個問題呢?

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CVD 容易在複雜結構出現薄膜厚度不均的問題。圖/ASM

材料學家的思路是,要找到一種方法,讓這層薄膜長到特定厚度時就停止繼續生長,這樣就能確保各處的薄膜厚度均勻。這種方法稱為 ALD,原子層沉積,顧名思義,以原子層為單位進行沉積。其實,ALD 就是 CVD 的改良版,最大的差異在所選用的化學氣體前驅物有著顯著的「自我侷限現象」,讓我們可以精準控制每次都只鋪上一層原子的厚度,並且將一步驟的反應拆為兩步驟。

在 ALD 的第一階段,我們先注入含有 A 成分的前驅物與基板表面反應。在這一步,要確保前驅物只會與基板產生反應,而不會不斷疊加,這樣,形成的薄膜,就絕對只有一層原子的厚度。反應會隨著表面空間的飽和而逐漸停止,這就稱為自我侷限現象。此時,我們可以通入惰性氣體將多餘的前驅物和副產物去除。在第二階段,我們再注入含有 B 成分的化學氣體,與早已附著在基材上的 A 成分反應,合成為我們的目標材料。

透過交替特殊氣體分子注入與多餘氣體分子去除的化學循環反應,將材料一層一層均勻包覆在關鍵零組件表面,每次沉積一個原子層的薄膜,我們就能實現極為精準的表面控制。

你知道 ALD 領域的龍頭廠商是誰嗎?這個隱形冠軍就是 ASM!ASM 是一家擁有 50 年歷史的全球領先半導體設備製造廠商,自 1968 年,Arthur del Prado 於荷蘭創立 ASM 以來,ASM 一直都致力於推進半導體製程先進技術。2007 年,ASM 的產品 Pulsar ALD 更是成為首個運用在量產高介電常數金屬閘極邏輯裝置的沉積設備。至今 ASM 不僅在 ALD 市場佔有超過 55% 的市佔率,也在 PECVD、磊晶等領域有著舉足輕重的重要性。

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ASM 一直持續在快速成長,現在在北美、歐洲、及亞洲等地都設有技術研發與製造中心,營運據點廣布於全球 15 個地區。ASM 也很看重有「矽島」之稱的台灣市場,目前已在台灣深耕 18 年,於新竹、台中、林口、台南皆設有辦公室,並且在 2023 年於南科設立培訓中心,高雄辦公室也將於今年年底開幕!

當然,ALD 也不是薄膜製程的終點。

ASM 是一家擁有 50 年歷史的全球領先半導體設備製造廠商。圖/ASM

最後,ASM 即將出席由國際半導體產業協會主辦的 SEMICON Taiwan 策略材料高峰論壇和人才培育論壇,就在 9 月 5 號的南港展覽館。如果你想掌握半導體產業的最新趨勢,絕對不能錯過!

圖片來源/ASM

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美國將玉米乙醇列入 SAF 前瞻政策,它真的能拯救燃料業的高碳排處境嗎?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/09/06 ・2633字 ・閱讀時間約 5 分鐘

本文由 美國穀物協會 委託,泛科學企劃執行。

你加過「酒精汽油」嗎?

2007 年,從台北的八座加油站開始,民眾可以在特定加油站選加「E3 酒精汽油」。

所謂的 E3,指的是汽油中有百分之 3 改為酒精。如果你在其他國家的加油站看到 E10、E27、E100 等等的標示,則代表不同濃度,最高到百分之百的酒精。例如美國、英國、印度、菲律賓等國家已經開放到 E10,巴西則有 E27 和百分之百酒精的 E100 選項可以選擇。

圖片來源:Hanskeuken / Wikipedia

為什麼要加酒精呢?

單論玉米乙醇來說,碳排放趨近於零。為什麼呢?因為從玉米吸收二氧化碳與水進行光合作、生長、成熟,接著被採收,發酵成為玉米乙醇,最後燃燒成二氧化碳與水蒸氣回到大氣中。這一整趟碳循環與水循環,淨排放都是 0,是個零碳的好燃料來源。

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圖片來源:shutterstock

當然,我們無法忽略的是燃料運輸、儲藏、以及製造生產設備時產生的碳足跡。即使如此,美國農業部經過評估分析,2017 發表的報告指出,玉米乙醇生命週期的碳排放量比汽油少了 43%。

「玉米乙醇」納入 SAF(永續航空燃料)前瞻性指引的選項之一

航空業占了全球碳排的 2.5%,而根據國際民用航空組織(ICAO)的預測,這個數字還會成長,2050 年全球航空碳排放量將會來到 2015 年的兩倍。這也使得以生質原料為首的「永續航空燃料」SAF,開始成為航空業減碳的關鍵,及投資者關注的新興科技。

只要燃料的生產符合永續,都可被歸類為 SAF。目前美國材料和試驗協會規範的 SAF 包含以合成方式製造的合成石蠟煤油 FT-SPK、透過發酵與合成製造的異鏈烷烴 SIP。以及近年討論度很高,以食用油為原料進行氫化的 HEFA,以及酒精航空燃料 ATJ(alcohol-to-jet)。

圖片來源:shutterstock

每種燃料的原料都不相同,因此需要的技術突破也不同。例如 HEFA 是將食用油重新再造成可用的航空燃料,因此製造商會從百萬間餐廳蒐集廢棄食用油,再進行「氫化」。

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就引擎來說,我們當然也希望用到穩定的油。因此需要氫化來將植物油轉化為如同動物油般的飽和脂肪酸。氫化會打斷雙鍵,以氫原子佔據這些鍵結,讓氫在脂肪酸上「飽和」。此時因為穩定性提高,不易氧化,適合保存並減少對引擎的負擔。

至於酒精加工為酒精航空燃料 ATJ 的流程。乙醇會先進行脫水為乙烯,接著聚合成約 6~16 碳原子長度的長鏈烯烴。最後一樣進行氫化打斷雙鍵,成為長鏈烷烴,性質幾乎與傳統航空燃料一模一樣。

ATJ 和 HEFA 雖然都會經過氫化,但 ATJ 的反應中所需要的氫氣大約只有一半。另外,HEFA 取用的油品來源來自餐廳,雖然是幫助廢油循環使用的好方法,但供應多少比較不穩定。相對的,因為 ATJ 來源是玉米等穀物,通常農地會種植專門的玉米品種進行生質乙醇的生產,因此來源相對穩定。

但不論是哪一種 SAF,都有積極發展的價值。而航空業也不斷有新消息,例如阿聯酋航空在 2023 年也成功讓波音 777 以 100% 的 SAF 燃料完成飛行,締下創舉。

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圖片來源:shutterstock

汽車業也需要作出重要改變

根據長年推動低碳交通的國際組織 SLoCaT 分析,在所有交通工具的碳排放中,航空業佔了其中的 12%,而公路交通則占了 77%。沒錯,航空業雖然佔了全球碳排的 2.5%,但真正最大宗的碳排來源,還是我們的汽車載具。

但是這個新燃料會不會傷害我們的引擎呢?有人擔心,酒精可能會吸收空氣中的水氣,對機械設備造成影響?

其實也不用那麼擔心,畢竟酒精汽油已經不只是使用一、二十年的東西了。美國聯邦政府早在 1978 就透過免除 E10 的汽油燃料稅,來推廣添加百分之 10 酒精的低碳汽油。也就是說,酒精汽油的上路試驗已經快要 50 年。

有那麼多的研究數據在路上跑,當然不能錯過這個機會。美國國家可再生能源實驗室也持續進行調查,結果發現,由於 E10 汽油摻雜的比例非常低,和傳統汽油的化學性質差異非常小,這 50 年來的車輛,只要符合國際標準製造,都與 E10 汽油完全相容。

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解惑:這些生質酒精的來源原料是否符合永續的精神嗎?

在環保議題裡,這種原本以為是一片好心,最後卻是環境災難的案例還不少。玉米乙醇也一樣有相關規範,例如歐盟在再生能源指令 RED II 明確說明,生質乙醇等生物燃料確實有持續性,但必須符合「永續」的標準,並且因為使用的原料是穀物,因此需要確保不會影響糧食供應。

好消息是,隨著目標變明確,專門生產生質酒精的玉米需求增加,這也帶動品種的改良。在美國,玉米產量連年提高,種植總面積卻緩步下降,避開了與糧爭地的問題。

另外,單位面積產量增加,也進一步降低收穫與運輸的複雜度,總碳排量也觀察到下降的趨勢,讓低碳汽油真正名實相符。

隨著航空業對永續航空燃料的需求抬頭,低碳汽油等生質燃料或許值得我們再次審視。看看除了鋰電池車、氫能車以外,生質燃料車,是否也是個值得加碼投資的方向?

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參考資料

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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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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