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輕微到無症狀的感染者,可能是許多傳染的關鍵源頭?

寒波_96
・2020/04/01 ・6273字 ・閱讀時間約 13 分鐘 ・SR值 591 ・九年級

世界衛生組織(WHO)定名為 COVID-19 的疾病,是由於感染冠狀病毒所致,國際病毒研究學會將這種病毒取名為 SARS-CoV-2,彰顯它與 SARS 的親戚關係,本文之後稱作「SARS二世」。

中文常將 COVID-19 稱作新冠「肺炎」或武漢肺炎,然而,人類被 SARS二世冠狀病毒感染後的症狀差異很大,少數人引發重症致死,不少人卻沒有發展為肺炎,有些人甚至一直毫無症狀。

NBA 爵士隊球員 Rudy Gobert 與 Donovan Mitchell 感染後沒經過太久便恢復健康,而且過程中幾乎沒有出現症狀。圖/取自 clutchpoints

什麼是「無症狀」感染者?

早在疫情初期的 1 月底已經有實例,出現了症狀非常輕微,幾乎沒有症狀的感染者,在開會時傳染給在場的好幾個人。然而當時 WHO 和一些專家都表示根據經驗,無症狀感染者即使存在也不會是傳染的主力,有症狀的病患才值得重視。

但是疫情發展至今,除了 WHO 的作用愈來愈引人疑惑之外,累積的證據也足以讓我們重新思考,非常輕微或無症狀的感染者,在這波疫情中不可忽視的角色。

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智人感染 SARS二世病毒以後,會經過一段時間的潛伏期,大部分介於 2 到 14 天,潛伏期結束後才有症狀。感染病毒之後到尚未發病以前的這段潛伏期,算是尚未出現症狀(presymptomatic),發病後則會出現各種輕重不一的症狀(symptomatic)。卻也有些人感染病毒以後,到自行痊癒之前一直都沒有出現症狀,也就是無症狀(asymptomatic)。

每一位感染者在被傳染以後,都有一段沒有症狀的時期,卻也有為數不明的感染者從頭到尾都沒有症狀,可以將他們一同視為廣義的無症狀感染者。另外也有些感染者儘管出現症狀,卻相當輕微,甚至不需要醫療協助就自行痊癒,假如未經檢驗,根本不會知道這些人曾經染病。

從個人角度來說,一個人感染病毒卻跟沒事一樣,絕對是件好事;但是假如會傳染給他人,仍是防疫需要圍堵的傳染源。而了解有多少無症狀感染者,對於評估病毒擴散和影響程度也相當重要。可是疫情延續至今,仍不清楚究竟有多少無症狀的感染者。

有多少比例,多少人無症狀?

到底有多少感染者無症狀,或是輕微到可以當作無症狀,目前仍不清楚,不過蛛絲馬跡顯示,或許比例還不低。

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史上最知名的無症狀傳染者之一,「傷寒瑪麗」Mary Mallon。圖/wiki

沒有症狀的感染者,不檢驗也就不會知道,但是全世界都面臨的困難在於,檢驗資源有限,光是調查有可疑症狀和接觸者都已經忙不過來,根本沒有多餘資源去檢驗其他人。例如 WHO 二月底發布的中國考察報告中,無症狀感染者比例非常低,這項數據基本上毫無參考價值。至今已知的無症狀感染者,幾乎都是「順便」發現的。1

WHO 在疫情初期不斷建議不用撤僑,但是各國還是陸續派出包機。日本由武漢撤僑的 565 人中有 13 位確診,其中 4 人無症狀,占 31%,不過樣本非常小。一項針對深圳 300 多位感染者的調查,無症狀的比例為 6.4%,但是該論文表示此數據肯定低估了。而義大利的倫巴底前 5800 多位確診者中,無症狀比例為 3.4%,這一定是低估。2, 3, 4

疫情初期受到許多注目的鑽石公主號,3000 位成員被關在一起許多天,解散時約有 700 人感染。成員在確診時約有一半沒有症狀,一項研究以模型估計,無症狀感染者比例約為 18%。不過這批感染者的年齡偏高,而我們知道症狀輕重與年齡密切相關,年紀愈大的族群,症狀嚴重的比例也愈高;由此推論:實際上無症狀的比例很可能比 18% 更高。5, 6

在疫情爆發的第一個中心,武漢,官方確診人數將近 7 萬人,各界卻幾乎一致公認實際的感染人數更多。一項研究以模型評估武漢的疫情,結果十分驚人,估計感染人數遠遠超出帳面,官方到 2 月 18 日以前紀錄的數字很可能不到實際的 41%。假如一大群超過 59% 消失的感染者真的存在,他們很可能沒有症狀或比較輕微,因此在兵荒馬亂下被忽視。7

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以模型估計武漢逐日的感染人數,大深紅是官方確診數,小粉紅是估計沒有列入記錄的感染人數。圖/取自 ref 7

中國官方公開更改過幾次確診標準,其中一次是將病毒檢驗出陽性,卻沒有症狀的人排除在確診之外。也有媒體宣稱獲得中國的機密情報,指出至少有數萬無症狀感染者沒有列為確診紀錄。這或許能部分解釋,模型估計與官方數字之間極大的落差。8, 9 

探討無症狀感染者的另一個問題是「偽陽性」。確診而無症狀的人,也許其實不是沒有症狀,而是根本就沒有被感染!(對!未經量產標準化確認品質的試劑,即使是 qRT-PCR 也可能錯誤率不低)

SARS二世是一種全新的病毒,所有檢驗都要重新設計,在疫情蔓延,各國都在趕時間又大批檢測之下,尚未通過考驗的試劑被大量使用,偽陽性的數目或許不少,這也會影響無症狀人數與比例的判斷。

無症狀感染者的傳染力如何?

幾乎可以肯定,沒有症狀的感染者也有傳染能力。儘管樣本數目不多,至今已有多項研究發現,仍在潛伏期時尚未出現症狀、輕症、無症狀感染者,體內病毒含量都很高,和重症患者沒有多少差異。而即使沒有症狀,人類講話與呼吸時仍然會排出病毒。10, 11

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沒有症狀的感染者,散播病毒的能力或許不如有症狀的患者,但是更具體的問題恐怕在於,身旁有人咳嗽、打噴嚏會引起注意,可是沒有症狀,看起來完全健康的人誰會提防?

例如疫情初期,有人質疑印尼沒有檢驗就放人離開,WHO 的印尼代表表示,被隔離的人都沒有症狀,看起來很健康,為什麼需要檢驗?「看起來很健康,為什麼需要檢驗?」這話講得多麼自然啊,想質疑都不行,不愧是完全聽從 WHO 指示的稱職代表。

Embed from Getty Images

然而,時間會證明一切。疫情最初期 WHO 採信中國單方面的說法,昭告世界 SARS二世病毒只能有限度,或是不會人傳人,幾天後就證實是大錯特錯,成為導致疫情擴散的關鍵失誤。

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對於無症狀患者傳染的可能性,現今在許多中國專家都改口的情況下(或是終於可以講實話了?),WHO 仍一貫堅持症狀嚴重者才是散播病毒的主力,現在看來恐怕是另一起嚴重失誤。假如大部分感染者皆由症狀嚴重者所傳染,很難解釋目前各地這麼普遍又嚴重的疫情。

輕微或無症狀感染者在疫情中的角色

中國是病毒的發源地,韓國、伊朗則是疫情初期最嚴重的國家;各國開始注意中國的狀況,加強管制的時間不一。隨著疫情陸續在歐洲各國與美國爆發,明擺著的事實是:

即使各國已經有所防範,仍然有許多感染者順利進入,成為一段時間後大爆發的傳染源。

然後歐洲與美國又成為第二波傳播中心,向其他地方大批輸出感染者,如中國的鄰居台灣與俄羅斯,都靠著封鎖中國成功擋住第一波,卻在最近出現大量境外移入的確診者。

各國機場的量體溫等防疫措施,仍無法阻止感染者入境。圖/取自 BENSON IBEABUCHI/AFP via Getty Images

美國和歐洲疫情嚴重的國家,如義大利、西班牙、法國、德國等等,上萬感染者不可能在短時間內造成,極可能早在 1 月時已經存在傳染源,經過一到兩個月的醞釀才導致目前的疫情。諸國也不是沒有體溫檢測之類的防範,合理推論,1 月時已經有一些症狀不嚴重的感染者入境各國,成為當今疫情的種子。12

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三個月來,除了大洋洲一些小島以外,SARS二世已經順利入侵世界上絕大部分地區,幾乎是無國不入。

輕微或無症狀的感染者,至少在疫情初期很容易逃過防範,成為新一地疫情的起點。被他們傳染的人當中只有少數會發展為重症,卻有相當比例症狀不嚴重,又成為後續的傳染源,就這樣愈傳愈廣,直到重症患者的數量累積到不可忽視。

口罩的用途,其實是阻止無症狀者散播病毒?

疫情發展至今的眾多防疫手段中,口罩的爭議很大。基本上西洋國家不建議,甚至反對一般民眾戴口罩,直到最近幾天有些國家才改變看法。許多亞洲國家的作法則截然不同,鼓勵民眾出門多戴口罩。13, 14

「1918新型流感」西班牙流感時的留影,一家洋人都不是醫護人員,但是人人戴口罩,連貓貓都戴,和現在截然不同。

醫療人員需要戴口罩,沒有任何質疑,但是口罩對一般人究竟有什麼防疫效果非常曖昧。口罩教範指出:「生病的人要戴口罩,健康的人不戴口罩」,或許仍然反映出大部分的事實。

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一般手術口罩的防護有限,保護健康者的效果不是太完全。不過有個聽起來十分合理,但是仍然沒有實證的論點是:

假如許多感染者介於輕微到沒有症狀,卻仍然有傳染能力,那麼這些看似健康實則生病的人戴上口罩,確實能降低傳染機率,保護沒有生病的人。

不缺口罩的狀況下,減少接觸,與他人接觸時戴著口罩,搭配洗手、清潔等措施,應該能大幅降低被傳染的機率。

避免大象躲貓摔斷腿:了解疫情才不會錯誤防疫

掌握多少感染者沒有症狀,不是單純的學術問題,對於評估疫情也非常重要。有多少感染者沒有症狀,會影響致死率的計算。比方說確診 500 人,50 人死亡,致死率看似為 10%;可是倘若另有 500 位無症狀感染者,那麼致死率其實是 5%。在此之下,疫情實際況狀是傳播得更廣,致死率卻更低。

你知道冰山在水面上只是一部份,但是水面下看不到的地方,冰山到底還有多大?圖/取自 wonderopolis

SARS二世病毒在世界廣傳,各國都提出政策應戰,作戰必需掌握情報,了解病毒的傳播能力和狀況,才能正確調度資源,決定如何面對疫情。包括 WHO 在內,不少人建議各國要「學習中國的防疫手段」,說穿了就是搞嚴密封城那套,把每個人都變成孤島。

姑且不論在長期維持高度管制下,各國的資源是否充足到不至於令社會崩潰,根本問題在於:嚴厲的防疫手段是必要的嗎?

假如疫情其實沒那麼嚴重卻過度反應,對社會將造成不可忽視的反效果,反之亦然。就好像大象為了躲避犀牛衝撞,跳下壕溝摔傷一條腿大概值得;可是如果大象是為了躲貓貓衝撞而斷腿,卻是大大的得不償失

由於資訊有限,目前許多國家的決策十分依賴模型,但是模型很可能與現實不一致,而且疫情變化迅速,必須不斷使用新的正確數據調整模型,才不會有大象被犀牛衝撞卻不躲避,或是面對貓貓竟然反應過度的結果。15, 16

斷航、管制、隔離、封城等防疫措施對社會影響很大,妥善使用能減緩疫情,疫情不嚴重卻不可濫用。

怎麼知道多少人感染過病毒?

檢驗感染的方法很多,都會面臨偽陽性偽陰性,以及資源有限的問題。至今最廣泛使用的 qRT-PCR,偵測病毒的遺傳物質 RNA 核酸,相對準確但是耗費人力,不可能用於大規模的普查。

有些改良版的快速 PCR 已經投入戰場,如亞培的「ID NOW 快篩平台」,不過尚未普及,效果仍等待實戰考驗。也有人開發以 CRISPR 為基底,另一種偵測 RNA 的檢測方法。不過都一樣,各式各樣的檢測在原理上都說得通,但是效果如何仍需等待實測結果17, 18, 19

偵測核酸以外,也能以蛋白質為檢驗目標,通常被稱作各種「快篩」。例如可以偵測病毒的蛋白質。此一作法和偵測核酸一樣,適合了解一個人在檢測當下是否正在感染病毒;一旦確診便可立即隔離與治療,並追蹤接觸者,對於阻止傳播非常有用。

人體感染病毒後會產生抗體,即使康復後一段時間,抗體仍然存在,因此偵測是否有對抗 SARS二世的抗體,也能了解此人是否感染過病毒。若是有許多默默痊癒的無症狀感染者,多半能在他們的血液中抓到抗體。假如沒有出乎意料的技術進展,此一作法應該是普查的最佳手段,能用於了解全體人口中到底多少人感染過病毒,評估疫情的真實狀況。20

不過初步研究指出,感染 SARS二世病毒以後要過幾天才會產生抗體,所以檢驗抗體無法篩選感染初期的病患。必需搭配使用各種方法,才能拼湊出疫情的全貌。

劃重點:

  • 輕微或無症狀感染者究竟有多少,仍不清楚,但無症狀感染者很可能超過 18%。
  • 輕微或沒有症狀的感染者具有傳染力,容易成為防疫漏洞。尤其在疫情開始到仍在醞釀,尚未引發注意的階段。
  • 了解疫情的真實狀況,才能決定防疫手段,以免反應過度或不足。
  • 如果偵測抗體的技術(快篩)成功普及,可以進行普查了解疫情狀況。
  • WHO 就算不是疫情反指標,也是落後指標。

延伸閱讀

參考文獻

  1. WHO 的中國考察報告 pdf〈Report of the WHO-China Joint Mission on Coronavirus Disease 2019 (COVID-19)
  2. Covert coronavirus infections could be seeding new outbreaks
  3. Epidemiology and Transmission of COVID-19 in Shenzhen China: Analysis of 391 cases and 1,286 of their close contacts
  4. The early phase of the COVID-19 outbreak in Lombardy, Italy
  5. Mizumoto, K., Kagaya, K., Zarebski, A., & Chowell, G. (2020). Estimating the asymptomatic proportion of coronavirus disease 2019 (COVID-19) cases on board the Diamond Princess cruise ship, Yokohama, Japan, 2020. Eurosurveillance, 25(10).
  6. What the cruise-ship outbreaks reveal about COVID-19
  7. Evolving Epidemiology and Impact of Non-pharmaceutical Interventions on the Outbreak of Coronavirus Disease 2019 in Wuhan, China
  8. A third of coronavirus cases may be ‘silent carriers’, classified Chinese data suggests
  9. 【武漢肺炎】中國官方密件:4.3萬無症狀者未列入確診紀錄
  10. Zou, L., Ruan, F., Huang, M., Liang, L., Huang, H., Hong, Z., … & Guo, Q. (2020). SARS-CoV-2 viral load in upper respiratory specimens of infected patients. New England Journal of Medicine, 382(12), 1177-1179.
  11. To, K. K. W., Tsang, O. T. Y., Leung, W. S., Tam, A. R., Wu, T. C., Lung, D. C., … & Lau, D. P. L. (2020). Temporal profiles of viral load in posterior oropharyngeal saliva samples and serum antibody responses during infection by SARS-CoV-2: an observational cohort study. The Lancet Infectious Diseases.
  12. Li, R., Pei, S., Chen, B., Song, Y., Zhang, T., Yang, W., & Shaman, J. (2020). Substantial undocumented infection facilitates the rapid dissemination of novel coronavirus (SARS-CoV2). Science.
  13. Not wearing masks to protect against coronavirus is a ‘big mistake,’ top Chinese scientist says
  14. Would everyone wearing face masks help us slow the pandemic?
  15. Mathematics of life and death: How disease models shape national shutdowns and other pandemic policies
  16. Can you put a price on COVID-19 options? Experts weigh lives versus economics
  17. DETECT COVID-19 IN AS LITTLE AS 5 MINUTES
  18. The standard coronavirus test, if available, works well—but can new diagnostics help in this pandemic?
  19. 中國坑人的防疫黑心貨?西班牙陷入「無效快篩」退貨羅生門
  20. New blood tests for antibodies could show true scale of coronavirus pandemic

本文亦刊載於作者部落格《盲眼的尼安德塔石匠》暨其 facebook 同名專頁

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寒波_96
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生命科學碩士、文學與電影愛好者、戳樂黨員,主要興趣為演化,希望把好東西介紹給大家。部落格《盲眼的尼安德塔石器匠》、同名粉絲團《盲眼的尼安德塔石器匠》。

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找回擁有食物的主導權?從零開始「菇類採集」!——《真菌大未來》
積木文化
・2024/02/25 ・4266字 ・閱讀時間約 8 分鐘

菇類採集

在新冠肺炎(COVID-19)大流行後,馬斯洛「需求層次理論」裡的食品與安全在眾目睽睽下被抽離出來,變成後疫情時代最重要的兩個元素。對食物的焦慮點燃人們大腦中所有生存意志,於是大家開始恐慌性地購買,讓原本就已經脆弱、易受攻擊的現代糧食系統更岌岌可危。

值得慶幸的是,我們的祖先以前就經歷過這一切,留下來的經驗值得借鏡。菇類採集的興趣在艱難時期達到顛峰,這反映了人類本能上對未來產生的恐懼。1 無論是否有意,我們意識到需要找回擁有食物的主導權,循著古老能力的引導來找尋、準備我們自己的食物,如此才能應付食物短缺所產生的焦慮。

在新冠肺炎大流行後,馬斯洛「需求層次理論」裡的食品與安全在眾目睽睽下被抽離出來,變成後疫情時代最重要的兩個元素。圖/pexels

我們看見越來越多人以城市採集者的身分對野生菇類有了新的品味,進而找到安全感並與大自然建立起連結。這並不是說菇類採集將成為主要的生存方式,而是找回重新獲得自給自足能力的安全感。此外,菇類採集的快感就足以讓任何人不斷回歸嘗試。

在這個數位時代,菇類採集是讓我們能與自然重新連結的獨特活動。我們早已遺忘,身體和本能,就是遺傳自世世代代與自然和諧相處的菇類採集者。走出現代牢籠、進入大自然從而獲得的心理和心靈滋養不容小不容小覷。森林和其他自然空間提醒著我們,這裡還存在另一個宇宙,且和那些由金錢、商業、政治與媒體統治的宇宙同樣重要(或更重要)。

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在這個數位時代,菇類採集是讓我們能與自然重新連結的獨特活動。圖/unsplash

只有願意撥開遮蓋的落葉並專注尋找,才能體認到菇類的多樣性和廣泛分布。一趟森林之旅能讓人與廣大的生態系統重新建立連結,另一方面也提醒我們,自己永遠屬於生命之網的一部分,從未被排除在外。

腐爛的樹幹不再讓人看了難受,而是一個充滿機遇的地方:多孔菌(Bracket Fungi)──這個外觀看起來像貨架的木材分解者,就在腐爛的樹幹上茁壯成長,規模雖小卻很常見。此外,枯葉中、倒下的樹上、草地裡或牛糞上,也都是菇類生長的地方。

菇類採集是一種社會的「反學習」(遺忘先前所學)。你不是被動地吸收資訊,而是主動且專注地在森林的每個角落尋找真菌。不過度採集、只拿自身所需,把剩下的留給別人。你不再感覺遲鈍,而是磨練出注意的技巧,只注意菇類、泥土的香氣,以及醒目的形狀、質地和顏色。

只有願意撥開遮蓋的落葉並專注尋找,才能體認到菇類的多樣性和廣泛分布。圖/unsplash

菇類採集喚醒身體的感官感受,讓心靈與身體重新建立連結。這是一種可以從中瞭解自然世界的感人冥想,每次的發現都振奮人心,運氣好的話還可以帶一些免費、美味又營養的食物回家。祝您採集愉快。

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計畫

菇類採集就像在生活中摸索一樣,很難照既定計畫執行,而且以前的經歷完全派不上用場。最好的方法就是放棄「非採集到什麼不可」的念頭,持開放心態走出戶外執行這項工作。菇類採集不僅是享受找到菇的滿足感,更重要的是體驗走過鬆脆的樹葉、聞著森林潮濕的有機氣味,並與手持手杖和柳條筐的友善採菇人相遇的過程。

菇類採集很難照既定計畫執行,最好的方法就是放棄「非採集到什麼不可」的念頭。採集過程幾乎就像玩捉迷藏,只不過你根本不確定自己在找什麼,甚至根本不知道要找的東西是否存在。圖/unsplash

你很快就會明白為什麼真菌會有「神秘的生物界」的稱號。真菌無所不在但又難以捉摸,採集過程幾乎就像玩捉迷藏,只不過你根本不確定自己在找什麼,甚至根本不知道要找的東西是否存在。但還是要有信心,只要循著樹木走、翻動一下原木、看看有落葉的地方,這個過程就會為你指路。一點點的計畫,將大大增加你獲得健康收益的機會。所以,讓我們開始吧。

去哪裡找?

林地和草原,是你將開始探索的兩個主要所在。林地底層提供真菌所需的有機物質,也為樹木提供菌根關係。橡樹、松樹、山毛櫸和白樺樹都是長期的菌根夥伴,所以循著樹種,就離找到目標菇類更近了。

林地底層提供真菌所需的有機物質,也為樹木提供菌根關係。圖/pexels

草原上也會有大量菇類,但由於這裡的樹木多樣性和環境條件不足,所以菇類種類會比林地少許多。如果這些地點選項對你來說都太遠了,那麼可以試著在自家花園或在地公園綠地當中尋找看看。這些也都是尋菇的好地方。

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澳洲新南威爾斯州奧伯倫

澳洲可以說是真菌天堂。與其他大陸隔絕的歷史、不斷變化的氣候以及營養豐富的森林,讓澳洲真菌擁有廣大的多樣性。澳洲新南威爾斯州(New South Wales)的奧伯倫(Oberon)就有一座超過四萬公頃的松樹林,是採集菇類的最佳地點之一。

在那裡,有廣受歡迎的可食用菌松乳菇(又稱紅松菌),據說這種真菌的菌絲體附著在一棵歐洲進口樹的根部,而意外被引進澳洲。 1821 年,英國真菌學家塞繆爾・弗里德里克・格雷(Samuel Frederick Gray)將這種胡蘿蔔色的菇命名為美味乳菇(Lactarius deliciosus),這的確名符其實,因為「Deliciosus」在拉丁語中意為「美味」。如果想要在奧伯倫找到這些菇類,秋天時就要開始計劃,在隔年二月下旬至五月的產季到訪。

位於澳洲新南威爾斯州的奧伯倫就有一座超過四萬公頃的松樹林,是採集菇類的絕佳地點。圖/unsplash

英國漢普郡新森林國家公園

在英國,漢普郡的新森林國家公園(Hampshire’s New Forest)距離倫敦有九十分鐘的火車車程。它由林地和草原組成,當中有種類繁多的植物群、動物群和真菌可供遊客觀賞,甚至還有野生馬匹在園區裡四處遊蕩。

這片森林擁有兩千五百多種真菌,其中包括會散發惡臭的臭角菌(Phallus impudicus),它的外觀和結構就如圖鑑中描述般,與男性生殖器相似且不常見。還有喜好生長於橡樹上,外觀像架子一樣層層堆疊的硫色絢孔菌(Laetiporus sulphureus ,又稱林中雞)。該國家公園不允許遊客採收這裡的菇,所以請把時間花在搜尋、鑑別與欣賞真菌上。如果幸運的話,該地區可能會有採集團體可以加入,但能做的也僅限於採集圖像鑑別菇類,而非採集食用。

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在英國,漢普郡的新森林國家公園由林地和草原組成,當中有種類繁多的植物群、動物群和真菌可供遊客觀賞。該國家公園不允許遊客採收這裡的菇,所以請把時間花在搜尋、鑑別與欣賞真菌上。圖/unsplash

美國紐約市中央公園

甚至紐約市的中央公園也有採集菇類的可能性。雖然在 1850 年代公園建造之時並未刻意引進菇類物種,但這個占地八百四十英畝的公園現已登錄了四百多種菇類,足以證明真菌孢子的影響之深遠。

加里・林科夫(Gary Lincoff)是一位自學成才、被稱作「菇類吹笛人」2 的真菌學家,他住在中央公園附近,並以紐約真菌學會的名義會定期舉辦菇類採集活動。林科夫是該學會的早期成員之一,該學會於 1962 年由前衛作曲家約翰・凱吉(John Cage)重新恢復運作。凱吉也是一位自學成才的業餘真菌學家,並靠自己的能力成為專家。

甚至紐約市的中央公園也有採集菇類的可能性。雖然在 1850 年代公園建造之時並未刻意引進菇類物種,但這個占地八百四十英畝的公園現已登錄了四百多種菇類。圖/wikipedia

進行菇類採集時,找瞭解特定物種及其棲息地的在地專家結伴同行,總是有幫助的。如果你需要一個採集嚮導,求助於所在地的真菌學會會是一個正確方向。

何時去找?

在適當的環境條件下(例如溫度、光照、濕度和二氧化碳濃度),菌絲體全年皆可生長。某些物種對環境條件較敏感,但平均理想溫度介於 15~24 ℃ 之間,通常是正要進入冬季或冬季剛過期間,因此秋季和春季會是為採集菇類作計畫的好季節。

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秋季和春季是為採集菇類作計畫的好季節,但因為菇類受溫度變化模式和降雨量的影響很大,所以每年採菇的旺季時間會略有不同。圖/unsplash

當菌絲體從周圍吸收水分時,會產生一股破裂性的力量,讓細胞充滿水分並開始出菇。這就是菇類通常會出現在雨後和一年中最潮濕月份的原因。牢記這些條件,就可以引導你找到寶藏。但也要記得,因為菇類受溫度變化模式和降雨量的影響很大,所以每年採菇的旺季時間會略有不同。

註解

  1. Sonya Sachdeva, Marla R Emery and Patrick T Hurley, ‘Depiction of wild food foraging practices in the media: Impact of the great recession’, Society & Natural Resources, vol. 31, issue 8, 2018, <doi.org/10.1080/08941920.2 018.1450914>. ↩︎
  2. 譯注:民間傳說人物。吹笛人消除了哈梅林鎮的所有老鼠,但鎮上官員拒絕給予承諾的報酬,於是他就吹奏著美麗的音樂,把所有孩子帶出哈梅林鎮。 ↩︎

——本文摘自《真菌大未來:不斷改變世界樣貌的全能生物,從食品、醫藥、建築、環保到迷幻》,2023 年 12 月,積木文化出版,未經同意請勿轉載。

積木文化
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聲音是什麼顏色、什麼味道?談聯覺與跨感官反應
雅文兒童聽語文教基金會_96
・2023/12/21 ・3162字 ・閱讀時間約 6 分鐘

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  • 文/陳品均|雅文基金會聽語科學研究中心 助理研究員

星期一,聽起來是什麼顏色?

先別急著回答藍色,對某些人來說,這個答案可不是受到情緒經驗的影響,而是真實的色彩反應。

星期怎麼可能聽起來有顏色?事實上,根據研究大約有 4% 左右的人[1],在某個認知或感官接收資訊刺激後,另一種感覺或認知會同步自發的出現,並且具有特定規律,此反應與刺激本身並不一定相關,這些人被稱為聯覺者,擁有像是聽到聲音時,除了聲音的反應外,同時認知到了形狀或顏色等的特徵。

舉例而言,若一位聯覺者聽見 A,除了聲音 A 以外還自動產生了它是紅色的聯覺認知,則不論是在 Apple 或 Angel 中,A 對他而言都是紅色的,不會因為 Angel 比較常以白色的型態出現,便轉換成白色的 A。在學界,聯覺的發展和原因尚在探索中,有些研究指出可能與小時候接觸抽象觀念時的發展、遺傳以及大腦神經機制有關 [2、3]

聽覺及視覺的聯覺者在聽到詞彙時,除了聲音外,同時自動產生了色彩的認知反應。(圖片來源:作者自行繪製)

隨著聯合反應的感官組成不同,聯覺者的異能經驗也五花八門

你能想像當單一感官接收某一訊息時,同時產生另一感官的不同認知是怎樣的經驗嗎?BBC 的科普節目《Horizon》其中一集< Derek Tastes of Earwax >記錄了數名聯覺者的跨感官連結經驗。其中,一名酒吧老闆兼有聽覺和味覺的聯覺,當他聽見各式各樣的詞彙時,宛如品嚐綜合風味豆,讓他飽嘗各種滋味[4]

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聽覺和味覺的聯覺者,聽見各種名詞之際,嘴巴就像是咀嚼著各種滋味。(圖片來源:pexels

另一名受訪者是聽覺及視覺的聯覺者,經實驗後科學家發現,若聽到數字或是月份日期時,這名受訪者的腦部除了聽覺區域外,視覺區域也會產生反應。特別的是,他本身是一名視覺障礙者。

聽覺及視覺的視障聯覺者聽到日期時,腦部視覺及聽覺區域都有反應。(圖片來源:作者自行繪製)

感官認知上特別的連結,讓聯覺者所經驗的世界像是搭載了酷炫的特效般,使他們在藝術創作及記憶上屢有出色的表現,代表人物有:知名文學《蘿莉塔》作者 Nabokov[5]、以引起聽眾共鳴聞名的音樂家 Olivier Messiaen、表現主義的經典畫家 Wassily Kandinsky 等。若想檢視自身是否為天選之人的聯覺者,除了自我覺察是否有異於常人的跨感官連結反應外,目前也有相關的測驗[6]可以參考。

你我的類聯覺」跨感官反應

若說聯覺是天生具有特別音感的人,那麼跨感官反應肯定就是音樂家們透過經驗累積產生的直覺判斷,兩者不盡相同、卻又有其類似之處。那麼,不具有聯覺的異能,我們難道只能認命當麻瓜了嗎?

別急,縱使不是聯覺者,普通人也多少會有類似聯覺的經驗,這樣的類聯覺稱作跨感官反應,往往在我們渾然不覺時,悄悄地舉辦同樂會,並影響人們的喜好、感知和行為等。

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先來看看研究者們發現的有趣現象,請看這兩個形狀:

圖片來源:作者自行繪製

過去曾有研究者以 bouba 及 kiki 兩個虛構詞進行實驗,九成受訪者傾向認為雲朵狀的形狀是 bouba,尖銳的形狀則被認為是 kiki,即使這些受訪者其實並不認識兩個假詞,但基於聲音和形狀的特徵,卻讓多數人做出這樣的選擇[7]

後續研究者也繼續投入各式各樣以不同語言文化環境為背景、不同年齡階層為對象的研究,有趣的是,結果顯示此現象幾乎是跨語言、跨文化、跨地域存在的,甚至在少與外界互動的部落居民,或是尚未識字的幼兒身上,也有這類從聲音特徵影響其視覺形狀感知歸類的效應 [8、9、10]。除了虛構的詞彙以外,有些研究者使用真實存在的詞彙(如:Bob 及 Kirk),來對應圓潤及尖銳的剪影或人臉,最後也有相似的結果[11、12]

一般人的經驗和認知,往往加速催化感官間的互相影響

除了語言與形狀外,我們生活中還有許多感官互相影響的例子,來試試看下面這張圖,你聽見聲音了嗎?

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(圖片來源:GIPHY

瑞克搖(Rickrolled)的影片在 2019 年突破了 10 億次的 youtube 觀看次數[13、14],迷因化後大量的連結及有聲影片傳播,使得曾經的觀眾在看見這張圖時根據經驗,腦海中自然出現了<Never Gonna Give You Up>的旋律。

然而,不同於聯覺,若沒有經驗累積,跨感官的反應便無法被觸發,以上圖為例,即便觀看次數如此驚人,對於未曾接觸過此影片的人而言,由於缺乏經驗和認知的累積,在看見該張圖片時,理所當然也無法產生相對的聲音反應。

將跨感官反應置入在行銷中的策略,現正流行中!

在大量接收資訊的生活中,我們不自覺地累積了許多感官經驗,成為由單一感官啟動與其他感官同步作用的引線。行銷高手們從中嗅出了商機,精明的將消費者們不由自主產生的跨感官反應也算進了商業行銷的一環。如:某知名咖啡品牌在過去曾進行一項實驗,將兩杯一樣的咖啡配以不同的音效提供給不知情的消費者。前一杯搭配液體沖入便宜咖啡杯、攪拌,模仿沖泡即溶咖啡的聲音,另一杯則在播放磨豆聲、蒸氣聲以及倒進陶瓷杯的聲響後,再次提供給消費者,結果發現在不同的聲音所營造的環境氛圍下,同樣的兩杯咖啡,人們覺得後一杯更加濃醇香,並願意為之付出更高的金額[15]

近年熱門的 ASMR 亦是味覺和聽覺的跨感官應用,若想了解更多,別錯過之前的專欄文章﹤加點「聲音調味料」,享受聽覺與味覺的極致饗宴吧!﹥。

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下次若覺得某張圖片有聲音、光看某部電影的宣傳海報就起雞皮疙瘩,或是外帶的咖啡沒有內用的美味,也許就是跨感官反應悄悄影響了你的感覺。最後,讓我們回到一開始的問題,星期一聽起來是什麼顏色的?不論是不是藍色的,何不試試透過 GIF 圖和親朋好友無聲地分享你震耳欲聾的情感吧! 

參考資料

  1. Simner, J., Mulvenna, C., Sagiv, N., Tsakanikos, E., Witherby, S. A., Fraser, C., Scott, K., & Ward, J. (2006). Synaesthesia: The prevalence of atypical cross-modal experiences. Perception, 35(8), 1024–1033. https://doi.org/10.1068/p5469 
  2. Bankieris, K., & Simner, J. (2015). What is the link between synaesthesia and sound symbolism? Cognition, 136, 186–195. https://doi.org/10.1016/j.cognition.2014.11.013
  3. Freeman, E. D. (2020). Hearing what you see: Distinct excitatory and disinhibitory mechanisms contribute to visually-evoked auditory sensations. Cortex, 131, 66–78. https://doi.org/10.1016/j.cortex.2020.06.014
  4. BBC. (2014, September 17). Science & Nature – Horizon. BBC.
  5. Eagleman, D. (2023, September 6). Wednesday is Indigo Blue. David Eagleman. https://eagleman.com/books/wednesday-is-indigo-blue/
  6. Eagleman, D. M., Kagan, A. D., Nelson, S. S., Sagaram, D., & Sarma, A. K. (2007). A standardized test battery for the study of Synesthesia. Journal of Neuroscience Methods, 159(1), 139–145. https://doi.org/10.1016/j.jneumeth.2006.07.012
  7. Ramachandran, V. S., & Hubbard, E. M. (2001). Synaesthesia–a window into perception, thought and language. Journal of consciousness studies, 8(12), 3-34.
  8. Ozturk, O., Krehm, M., & Vouloumanos, A. (2013). Sound symbolism in infancy: Evidence for sound–shape cross-modal correspondences in 4-month-olds. Journal of Experimental Child Psychology, 114(2), 173–186. https://doi.org/10.1016/j.jecp.2012.05.004
  9. Styles, S. J., & Gawne, L. (2017). When does Maluma/takete fail? Two key failures and a meta-analysis suggest that phonology and phonotactics matter. I-Perception, 8(4), 204166951772480. https://doi.org/10.1177/2041669517724807
  10. Ćwiek, A., Fuchs, S., Draxler, C., Asu, E. L., Dediu, D., Hiovain, K., Kawahara, S., Koutalidis, S., Krifka, M., Lippus, P., Lupyan, G., Oh, G. E., Paul, J., Petrone, C., Ridouane, R., Reiter, S., Schümchen, N., Szalontai, Á., Ünal-Logacev, Ö., Winter, B. (2021). The bouba/kiki effect is robust across cultures and writing systems. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 377(1841). https://doi.org/10.1098/rstb.2020.0390
  11. Barton, D. N., & Halberstadt, J. (2017). A Social Bouba/Kiki Effect: A bias for people whose names match their faces. Psychonomic Bulletin &amp; Review, 25(3), 1013–1020. https://doi.org/10.3758/s13423-017-1304-x 
  12. Sidhu, D. M., Pexman, P. M., & Saint-Aubin, J. (2016). From the bob/kirk effect to the Benoit/éric effect: Testing the mechanism of name sound symbolism in two languages. Acta Psychologica, 169, 88–99. https://doi.org/10.1016/j.actpsy.2016.05.011
  13. BBC. (2021, July 29). Rick Astley rolls into a billion YouTube views. BBC News. https://www.bbc.com/news/technology-58011677
  14. BBC. (2018, September 10). Rick Astley on the Rickroll meme that made him an online legend. BBC Scotland. https://www.bbc.co.uk/programmes/articles/5D3ZmWf1hJmCxCc5Vn0sS64/rick-astley-on-the-rickroll-meme-that-made-him-an-online-legend
  15. Jones, R. (2021)。跨感官心理學:解鎖行為背後的知覺密碼,改變他人、提升表現的生活處方箋 (陳松筠譯)。商周出版。

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雅文兒童聽語文教基金會_96
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除了像風車一樣,風力發電機還能長成什麼樣?風機百百種,沒有扇葉還可以靠震動發電?!
PanSci_96
・2023/12/11 ・5185字 ・閱讀時間約 10 分鐘

你有騎車被擊落的經驗嗎?比馬路更危險的是,水鳥可能在天上飛著飛著,就被巨大的風機送去投胎。

不是,風機蓋那麼大幹嘛?既然核電有小型核電廠,風電應該也要有小型版吧?

事實上除了大型水平軸式風機外,我們還有轉向不同的垂直軸式風機、天上飛的高空風力發電機,甚至靠抖抖抖就能發電的風力發電棒。等等,這真的能發電嗎?

為何需要新的風力發電技術?

從古巴比倫人和古埃及人的時代,「風」就被視為構成世界的元素之一,因此人類也很早就開始研究如何運用風的能量。古希臘時代,有一款叫做 Heron’s Windwheel 的風琴,就是利用風力驅動風車,並帶動幫浦為風琴不間斷送風。在這之後,中國和歐洲相繼出現各種風車來替人們進行農務工作,例如大家熟悉的荷蘭式風車。雖然現在常見的現代風力發電機組個頭大很多,但構造與荷蘭式風車沒有太大差異,都是扇面垂直於地面,並且扇葉轉軸和風向平行的水平軸式風車結構。但這種已經用了幾百年的風車設計,真的是最理想的發電方式嗎?有沒有更新穎的設計構造可以用來捕捉更多風能呢?

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Heron’s Windwheel。圖/wikimedia
荷蘭式風車。圖/wikimedia

先來說說大家熟悉的水平軸式風車,國際間最普遍的風力發電機組是三葉式的水平軸,台灣西海岸的諸多風力發電場採用的也是這類設計。你曾經好奇,為什麼扇葉是三葉的嗎?或是不知不覺就認為,三葉就是最正常的結構?既然推動風車的力量來自於扇葉,不是越多扇葉就能獲得更多能量嗎?而且看看風車,扇葉的面積明明就不大,旁邊都是空隙,這些能量不是浪費了嗎?實際上也確實不是越多扇葉越好,其中牽涉到許多複雜的因素。簡單來說,更多的葉片會帶來更多的風阻,也會降低葉片旋轉的速度,因此從三葉增加到四葉或五葉所帶來的效率成長非常少。也就是你如果有 12 支扇葉,4 座三葉發電機的發電量,會高於 3 座四葉發電機的發電量。因此,在單支風機的建設成本就是億元起跳的情況下,三葉成為最佳選擇。

對了,雖然更多葉的風機較少見,但反過來說,還真的有雙葉片,甚至單葉片的機組設計。畢竟較少的葉片代表較低的建造成本,以及較快的轉速。但是,單一葉片在旋轉時並不穩定,需要在對面方向額外加裝重物來平衡重量,顯得多此一舉。那雙葉呢?它的問題在於扇葉角度在隨風向調整時,容易產生震動而不穩定,對扇葉和機組的強度要求也更高。在綜合因素考量下,現在大多數的風電機組都是採用三個葉片的設計。

有水平軸式風車,就有垂直軸式風車,也就是轉軸與風向平行的風車。在台灣,你可能在某些工廠或是房屋屋頂上能看到它,我不是指工廠的排風球哦,而是看起來由幾根弧形線條構成的裝置。為什麼要設計成垂直的呢?因為比起水平軸發電機有一個特定的面風向。垂直軸的優勢在於不論風來自哪個方向,它都可以發電,不需要特別轉向;此外,它也不需要水平軸式風車長長的扇葉,相對不占空間,甚至能做成各種美感十足的設計。這幾個優點讓它特別適合設置在都會區中,用來捕捉方向不固定的小規模氣流,因此台灣有些地方就可以看到這種以垂直風力供電的路燈。

垂直軸風機葉片的型態多樣且美觀。圖/PanSci YouTube

不過城市內的風畢竟還是有限,為路燈或是小型家電發發電可以,但要能成為支撐整個城市的電力,還不及海上那些水平軸式巨無霸。在外海,不僅可以設置葉片長度超過 100 公尺的巨型風機,外海的風能,就是比內陸強烈且穩定。但這些巨無霸雖然會為我們帶來戰力,也會波及無辜。雖然風機遠離人類居住的地方,但外海還是有其他原始住民的,短暫地把人類的文明,建立在其他物種的痛苦之上 最後還是會害到整體。然而,巨大風機施工和運轉的噪音會干擾到海中生物,扇葉旋轉還會擊落蝙蝠和鳥類。雖然我們在上一集,有提到可以透過驅離或是扇葉塗黑的方式,讓其他生物注意到風機的存在,進而減少誤傷。但我們有沒有全新的設計,可以一勞永逸?

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風力發電還能長什麼樣?

面對目前風力發電的困境,有人重新思考風力發電的構造,提出全新的設計。其中一種便是漂浮式的離岸風電機組。

我們為了獲得更多風能,近年來積極發展離岸風電廠,作法非常簡單,就是把原本在陸地上的風電整根插到海床上。這光想起來就是非常浩大的工程曠日廢時,而且成本高,施工過程中產生的水底噪音也會影響到海洋生態。

可是海上的風就是比陸地上強上好幾倍,這麼香的風力來源怎麼能放著不用呢?來自挪威的公司 World Wide Wind 提出了一種浮標式風電機組,省去了海底工程的麻煩。這種風電機組採用垂直軸的設計,這樣機組就不會被海風吹著跑。整個裝置可以靠著海面下的配重平衡地直立在海面上,除了電纜之外不須要任何固定措施。這大大地擴展了離岸風電的發展空間。許多最佳的風場位在離岸較遠的深海區域,我們沒辦法在這些海床上豎立巨大的水平軸風車,這時候就可以透過漂浮式構造來擴張風電的勢力範圍。

反轉式直立渦輪(COUNTER-ROTATING VERTICAL TURBINES)。圖/World Wide Wind

不只如此,最特別的是,它是以兩組旋轉方向相反的葉片組成,因此被取名為反轉式直立渦輪(COUNTER-ROTATING VERTICAL TURBINES)。這麼做不只可以讓旋轉時更加穩定,還可以增加發電效率。由於發電用的渦輪是透過兩組扇葉之間的相對旋轉來發電,所以反向旋轉就像是用雙手擰毛巾一樣,等於收集到幾乎兩倍的能量。而且因為上下兩組扇葉所接收的風來自水平方向,所以彼此干擾並不大,展現了垂直軸風電的獨特優勢。一般的水平軸風車可沒有辦法玩這套,因為風在流過第一組葉片之後就會變成速度較慢的亂流。

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垂直軸提供了新選擇,但只要有軸,發電機就是會旋轉,還是有機會擊落海面上飛行的生物。如果要不傷及鳥類,看來……只能讓風機不旋轉了嗎?等一下,風機不旋轉還能發電嗎?誒,還真有可能。一家西班牙的新創能源公司 Vortex Bladeless 在幾年前開發出了全新的「渦流」發電技術,就是這根抖動的棒子。

不要懷疑,這個像搖頭娃娃一樣左右震動的棒子是一種完全不需要扇葉的渦流震動發電機。奇怪了,為什麼風吹會造成這種震動呢?原來當有空氣流經過圓柱狀的物體時,會在後方形成不穩定的渦流,讓物體產生左右震動的現象。如果振動頻率剛好和物體的自然頻率接近,便會產生出乎意料的強大共振。1940 年代,有座位在美國的塔科馬海峽吊橋,就是因為氣流共振導致扭曲斷裂,所幸最後無人傷亡。這個威力強大的現象如今也被拿來進行發電。

塔科馬海峽吊橋與氣流共振。

而這根風力發電棒的尺寸和材質,都經過特別設計來和渦流產生共振。它的上半部可以自由的晃動,位於底部的磁鐵和線圈接著可以將震動轉換為電能。這種設計不只看起來很有趣,產生的噪音也小很多,還能減少對鳥類的威脅。甚至因為沒有快速轉動的葉片,也能設置在靠近人群的都市環境中。目前一根約三公尺高的裝置,在有風的情況下可以產生一百瓦的電力。想像一下,只要把高速公路分隔島上排滿這種震動發電機,就能產生很可觀的電能。對了 這就像一個人訂閱泛科學看似影響不大,但如果每個人都同時按下訂閱泛科學,就能給我們莫大的支持與力量,麻煩各位了,跟我們一起共振吧!

話說回來,這種振動發電的轉換效率終究是比渦輪旋轉發電低,能夠捕獲的風量也較少。它的競爭優勢則在於較低的建造和維護成本,或許適合和太陽能互補為住家和都市地區提供電能。此技術已經在多年前證明可行,但目前在設計與量產方面仍處於開發階段,還須要更多的時間和資金才有辦法進入大規模生產。

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講完了海上與陸地上的風機,最後,既然要靠風發電,那麼風能最豐沛的高空,能不能也來發電一下呢?

高空的發電量會更高嗎?

最早在 2014 年就有 Altaeros Energies 這家公司嘗試這個做法。他們將風電機組裝在氦氣的飛船中央,放到離地表三百到六百公尺的高空。在這高度的風速比地表快上兩倍左右,由於風能正比於風速的三次方,所以風能是地面的八倍。這些風能會在高空就轉為電能,之後透過纜線傳回地上。除了電纜以外,也會有幾條固定纜線可讓地面人員控制氣球的高度與方向。

圖/Altaeros Energies

除了用氦氣球搭載發電機外,也有一些設計是透過風箏來將小型風電機組放到空中,形成隨到隨用的風力發電裝置。不過可以想像的是,雖然高空發電可以節省地面空間,還能取得豐沛的風能。但不論是汽球還是風箏,在維護上肯定需要投入更多的成本。如果要大規模設置,對於鳥類或是飛安的影響又是另外一個問題。目前,這些浮空風電裝置最大的優勢是它們絕佳的機動性,可以為遠離電網的偏遠地區,或是臨時性的研究站提供電力。又或是如果在大型演唱會的上空放一顆風力發電氣球來為活動供電,那好像也是挺浪漫的。

圖/wikimedia

雖然今天講到那麼多有創意的設計,但大多數的新創能源公司,都會因為現實上的競爭力不足而永遠停留在模型階段,還無法進入商業化生產。短期內的風力能源,還是得靠興建更多岸上和離岸的大型風電機組來扛起。不過,未來再生能源的需求只會持續地增加,我們確實需要有更多新想法、新設計,尤其是能廣泛設置,同時對環境影響低的新型態發電方式。而隨著材料科學的進步,當這些新設計的成本下降,我們就有機會在生活周遭看到它。

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最後也想請大家預測一下,20 年後風力發電的主力會是哪一種裝置呢?

  1. 漂在海面上的反轉式直立渦輪,感覺技術成熟後,施工成本可以降到很低
  2. 渦流震動發電棒,對環境傷害小,又不挑地方到處都能設置,積少成多
  3. 大型水平軸風機技術還是最成熟 成本也不斷破底,估計還是發電主力

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參考資料

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