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埃皮達魯斯古劇場——藝術治療一切│環球科學札記(21)

張之傑_96
・2021/04/07 ・1848字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 502 ・六年級

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  • 文/張之傑

五月二十一日,和平號安排的華語行程有兩個項目,內人選擇埃皮達魯斯。和平號的任何行程,上船之前就要繳費,並收到 Japan Grace 公司核發的票券,今日的行程包含午餐,共十小時,費用每人一萬五千日圓。

上午七時四十分集合,八時上車,導遊是位希臘中年女子,翻譯是位大陸籍的女留學生,宛如國畫仕女圖中的美人。和平號的華語行程,如果導遊能說英語,就由船上的 CC(Communication Coordinator)翻譯。如果導遊不能說英語,當地旅行社會找位華人當翻譯,這位古典美人就是當地旅行社找的。

遊覽車沿著海岸線西行,開往伯羅奔尼撒半島。希臘導遊從遊覽車開出港口就沒說過幾句話,打工的大陸女留學生反而成為真正的導遊。翻譯小姐遙指著海中一座小島說,那就是撒拉米島,波希戰爭的撒拉米海戰,就在這座島嶼附近發生。翻譯小姐的一席話,將我拉回初中時就讀過的西洋史。

我們先去參觀聯繫愛琴海和伊奧尼亞海的柯林斯運河,停留半個小時,就前往埃皮達魯斯遺址。埃皮達魯斯位於希臘半島東南端,古希臘時期是個小城邦,以醫療聞名。遺址中的大劇場,是現存古希臘劇場中最大、保存最完整的一座,一九八八年已列為世界文化遺產。

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埃皮達魯斯遺址指路牌。作者攝

其他遺址包括:月神阿提蜜絲神殿、羅馬浴場,以及建於西元前五世紀的運動場。月神阿提蜜絲是宙斯之女,與太陽神阿波羅是孿生兄妹。如今除了古劇場和運動場,阿提蜜絲神殿已不復存在,其他古跡也大多只留下遺蹟或廢墟。

劇場外有一座小型博物館,規模雖小,展品卻非同一般,收存包括阿提蜜絲神殿在內的殘存文物,連倚在博物館外的雕像,也是古希臘原物。

古劇場始建於西元前四世紀,呈扇形,座席逐階升高。座席原為三十四階,古羅馬時期增加二十一階,成為五十五階,可容納觀眾一萬四千人。最下方的圓形舞台,直徑二十點四公尺,舞臺中央原有酒神祭壇,現只保留部分基礎,但舞臺兩側的大理石門廊仍為當年故物。

來到埃皮達魯斯劇場,內人才喚起十六年前的記憶,她非但來過,還登上最高一層呢!這回她的膝關節已不容她再次登頂。我勉強登上頂層座席,下來時已不像十六年前那麼順暢。石砌的座席,經過兩千多年踩踏,已磨得十分光滑,腳步稍有不穩,就可能滑倒。當我小心翼翼地踩上平地,內人已為我捏一把冷汗。

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皮達魯斯劇場以音效著稱,堪稱古建築中的聲學傑作。舞台上演員的輕聲細語,可以傳到座席的任何一個位置。在舞台中央劃一根火柴,聲音可傳到最後一排!二○○七年,美國喬治亞理工學院的兩位教授所做的一項研究,發現古劇場的驚人音效和高超的設計有關。成排的石灰石座椅,可以濾除諸如人群雜音等低頻聲音,並可放大舞台上演員發出的高頻聲音。

埃皮達魯斯古劇場全景。Andreas Trepte 攝。圖:Wikipedia

在古希臘時代,埃皮達魯斯的阿提蜜絲神殿是著名的療養中心,當時有一百六十間客房,醫師由神職人員擔任,治療身心靈方面的種種疾病。前來醫治者在一個寬敞的臥室中度過一夜,神祇會在夢中曉諭他們如何恢復健康。附近有多處礦泉,可能也用於治療。

阿提蜜絲神殿的療養哲學是:所有的疾病皆導源於身心靈失去平衡。劇場就是療養中心的附屬物。前來醫治者住在一個美好的環境裡,聆聽或觀賞詩歌和音樂,觀賞舞蹈和戲劇,藝術治療使得身心靈和諧。沐浴和運動,則平衡了體內的節奏和韻律。

這所療養中心持續到古羅馬時期。羅馬人加多了大劇場的座席,還增建了許多浴場,規模都不小,大的可供上千人沐浴。浴場已有熱水、冷水、蒸汽等區分。浴場中更有娛樂、休閒設施,可以在沐浴前運動一下,沐浴後可躺在休息台上休憩或聊天。不過現今的埃皮達魯斯,只能藉著那座古劇場想像當年盛況,其餘皆已在歷史長河中成為過往煙雲。

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五月二十一日當天還發生了兩個小插曲。參觀柯林斯運河時,橫跨運河的橋上,隔出來一條寬約一公尺的徒步觀景區,供人在運河正中央處拍照。地中海的烈日可將人曬出油來,橋頭上卻有位少婦帶著幼女冒著炎陽乞討。

回到停車場,這時有位女團員發現她的皮夾被扒了。這天行程結束後,回到碼頭,有位女團員低頭看手機時,被人一把搶走。船上約有一千位乘客,台灣團員只佔十分之一,其他團員一定也有被偷、被搶的,只是我們不知道罷了。

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張之傑_96
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張之傑,字百器,出入文理,著述多樣,其中以科普和科學史較為人知。

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拆解邊緣AI熱潮:伺服器如何提供穩固的運算基石?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/05/21 ・5071字 ・閱讀時間約 10 分鐘

本文與 研華科技 合作,泛科學企劃執行。

每次 NVIDIA 執行長黃仁勳公開發言,總能牽動整個 AI 產業的神經。然而,我們不妨設想一個更深層的問題——如今的 AI 幾乎都倚賴網路連線,那如果哪天「網路斷了」,會發生什麼事?

想像你正在自駕車打個盹,系統突然警示:「網路連線中斷」,車輛開始偏離路線,而前方竟是萬丈深谷。又或者家庭機器人被駭,開始暴走跳舞,甚至舉起刀具向你走來。

這會是黃仁勳期待的未來嗎?當然不是!也因為如此,「邊緣 AI」成為業界關注重點。不靠雲端,AI 就能在現場即時反應,不只更安全、低延遲,還能讓數據當場變現,不再淪為沉沒成本。

什麼是邊緣 AI ?

邊緣 AI,乍聽之下,好像是「孤單站在角落的人工智慧」,但事實上,它正是我們身邊最可靠、最即時的親密數位夥伴呀。

當前,像是企業、醫院、學校內部的伺服器,個人電腦,甚至手機等裝置,都可以成為「邊緣節點」。當數據在這些邊緣節點進行運算,稱為邊緣運算;而在邊緣節點上運行 AI ,就被稱為邊緣 AI。簡單來說,就是將原本集中在遠端資料中心的運算能力,「搬家」到更靠近數據源頭的地方。

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那麼,為什麼需要這樣做?資料放在雲端,集中管理不是更方便嗎?對,就是不好。

當數據在這些邊緣節點進行運算,稱為邊緣運算;而在邊緣節點上運行 AI ,就被稱為邊緣 AI。/ 圖片來源:MotionArray

第一個不好是物理限制:「延遲」。
即使光速已經非常快,數據從你家旁邊的路口傳到幾千公里外的雲端機房,再把分析結果傳回來,中間還要經過各種網路節點轉來轉去…這樣一來一回,就算只是幾十毫秒的延遲,對於需要「即刻反應」的 AI 應用,比如說工廠裡要精密控制的機械手臂、或者自駕車要判斷路況時,每一毫秒都攸關安全與精度,這點延遲都是無法接受的!這是物理距離與網路架構先天上的限制,無法繞過去。

第二個挑戰,是資訊科學跟工程上的考量:「頻寬」與「成本」。
你可以想像網路頻寬就像水管的粗細。隨著高解析影像與感測器數據不斷來回傳送,湧入的資料數據量就像超級大的水流,一下子就把水管塞爆!要避免流量爆炸,你就要一直擴充水管,也就是擴增頻寬,然而這樣的基礎建設成本是很驚人的。如果能在邊緣就先處理,把重要資訊「濃縮」過後再傳回雲端,是不是就能減輕頻寬負擔,也能節省大量費用呢?

第三個挑戰:系統「可靠性」與「韌性」。
如果所有運算都仰賴遠端的雲端時,一旦網路不穩、甚至斷線,那怎麼辦?很多關鍵應用,像是公共安全監控或是重要設備的預警系統,可不能這樣「看天吃飯」啊!邊緣處理讓系統更獨立,就算暫時斷線,本地的 AI 還是能繼續運作與即時反應,這在工程上是非常重要的考量。

所以你看,邊緣運算不是科學家們沒事找事做,它是順應數據特性和實際應用需求,一個非常合理的科學與工程上的最佳化選擇,是我們想要抓住即時數據價值,非走不可的一條路!

邊緣 AI 的實戰魅力:從工廠到倉儲,再到你的工作桌

知道要把 AI 算力搬到邊緣了,接下來的問題就是─邊緣 AI 究竟強在哪裡呢?它強就強在能夠做到「深度感知(Deep Perception)」!

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所謂深度感知,並非僅僅是對數據進行簡單的加加減減,而是透過如深度神經網路這類複雜的 AI 模型,從原始數據裡面,去「理解」出更高層次、更具意義的資訊。

研華科技為例,旗下已有多項邊緣 AI 的實戰應用。以工業瑕疵檢測為例,利用物件偵測模型,快速將工業產品中的瑕疵挑出來,而且由於 AI 模型可以使用同一套參數去檢測,因此品管上能達到一致性,減少人為疏漏。尤其在高產能工廠中,檢測速度必須快、狠、準。研華這套 AI 系統每分鐘最高可處理 8,000 件產品,替工廠節省大量人力,同時確保品質穩定。這樣的效能來自於一台僅有膠囊咖啡機大小的邊緣設備—IPC-240。

這樣的效能來自於一台僅有膠囊咖啡機大小的邊緣設備—IPC-240。/ 圖片提供:研華科技

此外,在智慧倉儲場域,研華與威剛合作,研華與威剛聯手合作,在 MIC-732AO 伺服器上搭載輝達的 Nova Orin 開發平台,打造倉儲系統的 AMR(Autonomous Mobile Robot) 自走車。這跟過去在倉儲系統中使用的自動導引車 AGV 技術不一樣,AMR 不需要事先規劃好路線,靠著感測器偵測,就能輕鬆避開障礙物,識別路線,並且將貨物載到指定地點存放。

當然,還有語言模型的應用。例如結合檢索增強生成 ( RAG ) 跟上下文學習 ( in-context learning ),除了可以做備忘錄跟排程規劃以外,還能將實務上碰到的問題記錄下來,等到之後碰到類似的問題時,就能詢問 AI 並得到解答。

你或許會問,那為什麼不直接使用 ChatGPT 就好了?其實,對許多企業來說,內部資料往往具有高度機密性與商業價值,有些場域甚至連手機都禁止員工帶入,自然無法將資料上傳雲端。對於重視資安,又希望運用 AI 提升效率的企業與工廠而言,自行部署大型語言模型(self-hosted LLM)才是理想選擇。而這樣的應用,並不需要龐大的設備。研華的 SKY-602E3 塔式 GPU 伺服器,體積僅如後背包大小,卻能輕鬆支援語言模型的運作,實現高效又安全的 AI 解決方案。

但問題也接著浮現:要在這麼小的設備上跑大型 AI 模型,會不會太吃資源?這正是目前 AI 領域最前沿、最火熱的研究方向之一:如何幫 AI 模型進行「科學瘦身」,又不減智慧。接下來,我們就來看看科學家是怎麼幫 AI 減重的。

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語言模型瘦身術之一:量化(Quantization)—用更精簡的數位方式來表示知識

當硬體資源有限,大模型卻越來越龐大,「幫模型減肥」就成了邊緣 AI 的重要課題。這其實跟圖片壓縮有點像:有些畫面細節我們肉眼根本看不出來,刪掉也不影響整體感覺,卻能大幅減少檔案大小。

模型量化的原理也是如此,只不過對象是模型裡面的參數。這些參數原先通常都是以「浮點數」表示,什麼是浮點數?其實就是你我都熟知的小數。舉例來說,圓周率是個無窮不循環小數,唸下去就會是3.141592653…但實際運算時,我們常常用 3.14 或甚至直接用 3,也能得到夠用的結果。降低模型參數中浮點數的精度就是這個意思! 

然而,量化並不是那麼容易的事情。而且實際上,降低精度多少還是會影響到模型表現的。因此在設計時,工程師會精密調整,確保效能在可接受範圍內,達成「瘦身不減智」的目標。

當硬體資源有限,大模型卻越來越龐大,「幫模型減肥」就成了邊緣 AI 的重要課題。/ 圖片來源:MotionArray

模型剪枝(Model Pruning)—基於重要性的結構精簡

建立一個 AI 模型,其實就是在搭建一整套類神經網路系統,並訓練類神經元中彼此關聯的參數。然而,在這麼多參數中,總會有一些參數明明佔了一個位置,卻對整體模型沒有貢獻。既然如此,不如果斷將這些「冗餘」移除。

這就像種植作物的時候,總會雜草叢生,但這些雜草並不是我們想要的作物,這時候我們就會動手清理雜草。在語言模型中也會有這樣的雜草存在,而動手去清理這些不需要的連結參數或神經元的技術,就稱為 AI 模型的模型剪枝(Model Pruning)。

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模型剪枝的效果,大概能把100變成70這樣的程度,說多也不是太多。雖然這樣的縮減對於提升效率已具幫助,但若我們要的是一個更小幾個數量級的模型,僅靠剪枝仍不足以應對。最後還是需要從源頭著手,採取更治本的方法:一開始就打造一個很小的模型,並讓它去學習大模型的知識。這項技術被稱為「知識蒸餾」,是目前 AI 模型壓縮領域中最具潛力的方法之一。

知識蒸餾(Knowledge Distillation)—讓小模型學習大師的「精髓」

想像一下,一位經驗豐富、見多識廣的老師傅,就是那個龐大而強悍的 AI 模型。現在,他要培養一位年輕學徒—小型 AI 模型。與其只是告訴小型模型正確答案,老師傅 (大模型) 會更直接傳授他做判斷時的「思考過程」跟「眉角」,例如「為什麼我會這樣想?」、「其他選項的可能性有多少?」。這樣一來,小小的學徒模型,用它有限的「腦容量」,也能學到老師傅的「智慧精髓」,表現就能大幅提升!這是一種很高級的訓練技巧,跟遷移學習有關。

舉個例子,當大型語言模型在收到「晚餐:鳳梨」這組輸入時,它下一個會接的詞語跟機率分別為「炒飯:50%,蝦球:30%,披薩:15%,汁:5%」。在知識蒸餾的過程中,它可以把這套機率表一起教給小語言模型,讓小語言模型不必透過自己訓練,也能輕鬆得到這個推理過程。如今,許多高效的小型語言模型正是透過這項技術訓練而成,讓我們得以在資源有限的邊緣設備上,也能部署愈來愈強大的小模型 AI。

但是!即使模型經過了這些科學方法的優化,變得比較「苗條」了,要真正在邊緣環境中處理如潮水般湧現的資料,並且高速、即時、穩定地運作,仍然需要一個夠強的「引擎」來驅動它們。也就是說,要把這些經過科學千錘百鍊、但依然需要大量計算的 AI 模型,真正放到邊緣的現場去發揮作用,就需要一個強大的「硬體平台」來承載。

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邊緣 AI 的強心臟:SKY-602E3 的三大關鍵

像研華的 SKY-602E3 塔式 GPU 伺服器,就是扮演「邊緣 AI 引擎」的關鍵角色!那麼,它到底厲害在哪?

一、核心算力
它最多可安裝 4 張雙寬度 GPU 顯示卡。為什麼 GPU 這麼重要?因為 GPU 的設計,天生就擅長做「平行計算」,這正好就是 AI 模型裡面那種海量數學運算最需要的!

你想想看,那麼多數據要同時處理,就像要請一大堆人同時算數學一樣,GPU 就是那個最有效率的工具人!而且,有多張 GPU,代表可以同時跑更多不同的 AI 任務,或者處理更大流量的數據。這是確保那些科學研究成果,在邊緣能真正「跑起來」、「跑得快」、而且「能同時做更多事」的物理基礎!

二、工程適應性——塔式設計。
邊緣環境通常不是那種恆溫恆濕的標準機房,有時是在工廠角落、辦公室一隅、或某個研究實驗室。這種塔式的機箱設計,體積相對緊湊,散熱空間也比較好(這對高功耗的 GPU 很重要!),部署起來比傳統機架式伺服器更有彈性。這就是把高性能計算,進行「工程化」,讓它能適應台灣多樣化的邊緣應用場景。

三、可靠性
SKY-602E3 用的是伺服器等級的主機板、ECC 糾錯記憶體、還有備援電源供應器等等。這些聽起來很硬的規格,背後代表的是嚴謹的工程可靠性設計。畢竟在邊緣現場,系統穩定壓倒一切!你總不希望 AI 分析跑到一半就掛掉吧?這些設計確保了部署在現場的 AI 系統,能夠長時間、穩定地運作,把實驗室裡的科學成果,可靠地轉化成實際的應用價值。

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研華的 SKY-602E3 塔式 GPU 伺服器,體積僅如後背包大小,卻能輕鬆支援語言模型的運作,實現高效又安全的 AI 解決方案。/ 圖片提供:研華科技

台灣製造 × 在地智慧:打造專屬的邊緣 AI 解決方案

研華科技攜手八維智能,能幫助企業或機構提供客製化的AI解決方案。他們的技術能力涵蓋了自然語言處理、電腦視覺、預測性大數據分析、全端軟體開發與部署,及AI軟硬體整合。

無論是大小型語言模型的微調、工業瑕疵檢測的模型訓練、大數據分析,還是其他 AI 相關的服務,都能交給研華與八維智能來協助完成。他們甚至提供 GPU 與伺服器的租借服務,讓企業在啟動 AI 專案前,大幅降低前期投入門檻,靈活又實用。

台灣有著獨特的產業結構,從精密製造、城市交通管理,到因應高齡化社會的智慧醫療與公共安全,都是邊緣 AI 的理想應用場域。更重要的是,這些情境中許多關鍵資訊都具有高度的「時效性」。像是產線上的一處異常、道路上的突發狀況、醫療設備的即刻警示,這些都需要分秒必爭的即時回應。

如果我們還需要將數據送上雲端分析、再等待回傳結果,往往已經錯失最佳反應時機。這也是為什麼邊緣 AI,不只是一項技術創新,更是一條把尖端 AI 科學落地、真正發揮產業生產力與社會價值的關鍵路徑。讓數據在生成的那一刻、在事件發生的現場,就能被有效的「理解」與「利用」,是將數據垃圾變成數據黃金的賢者之石!

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人口有限的古代社會,依然盡量避免近親配對?
寒波_96
・2023/03/28 ・4848字 ・閱讀時間約 10 分鐘

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現代台灣社會中,像是堂兄弟姊妹之間的近親結婚,直接受到法律禁止。不過台灣法律的標準並非舉世通用,當今世上許多人的父母,可謂血緣上的親上加親。

近親結婚與近親繁殖,是人類的「常態」嗎?近年蓬勃發展的古代 DNA 研究,讓我們有機會深入探索這些問題。

公元 2010 年時,世界各地近親婚姻的分布狀況。「大中東地區」的比例非常高。圖/Consanguineous marriages, pearls and perils: Geneva International Consanguinity Workshop Report

每個人的遺傳組成都大同小異,兩個人的血緣關係愈近,彼此 DNA 的差異愈小。例如街上隨便找兩位台灣人,即使非親非故,台灣人彼此間的血緣差異,要比台灣人與非洲人更小。

一個人的基因組,源自父母各一半。例如第十一號染色體,各有一條來自父母。父母間的血緣關係愈近,小孩的一對染色體之間也愈相似;因此,要判斷一個人的父母是否為近親,不用知道兩人各自的遺傳訊息,只需要小孩的基因組。

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也就是說,假如有幸獲得一位三萬年前古人的基因組,只要這個古代基因組殘留的 DNA 訊息夠多,即使完全缺乏其餘的考古脈絡,我們也能判斷他父母的血緣親疏。

最近十年來,各路科學家獲得愈來愈多古代基因組。儘管數量有限,不過目前應該足以做出初步推論:近親繁殖不是智人的天性。

尼安德塔人的父親母親,親上加親?

討論智人以前,先來看看我們的近親尼安德塔人。兩群人的祖先超過 50 萬年前分家後,各自在非洲與歐洲發展,總人口應該都不多。

這兒要先澄清一個概念:「族群人口少」和「近親繁殖」是兩回事。即使全體族群只有兩千人,整群人的遺傳變異加起來很有限,只要每一次配對時刻意選擇,依然能完全避免近親繁殖。相對地,就算總共有 20 萬人,還是有機會大量近親生寶寶。

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重現尼安德塔人 DNA 是智人的重大成就,可惜目前為止累積的基因組樣本很少,只有 30 人左右,分散在不同時間點,廣大的地理範圍。

尼安德塔人的古代基因組,地點與數量。圖/參考資料3

如今了解最透徹的尼安德塔人,位於中亞的 Chagyrskaya 洞穴(現今的俄羅斯南部,知名的丹尼索瓦洞穴在附近),估計年代為 5 萬多年。這群人中有 8 位的遺傳訊息比較齊全,比對得知,所有人的父母都是近親!

尼安德塔人主要住在歐洲,中亞的人口極少。近親生寶寶如此普遍,或許是由於能選擇的對象有限。然而也有可能,這就是尼安德塔人一般的習慣。也許尼安德塔人不會刻意避免近親繁殖,不過程度如何並不清楚。

流動的人,流動的DNA

智人約一萬年前開始定居種田以前,生活方式和尼安德塔人一樣,也習慣分為一小群一小群人活動,不長期定居在一個地點。有意思的是,舊石器時代已知少少的智人基因組,都不存在近親繁殖。

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依賴採集、狩獵的生產方式下,每一群的人數都不多,近親配對好像很難避免。不過移動性高的人群,應該也常有機會互相交換人口,增加配對選項。從古代 DNA 看來,這是古早智人的普遍行為。

現有證據似乎告訴我們,遠比文明誕生更早以前,智人已經習慣刻意和血親以外的對象配對,或許可稱之為智人的「天性」,但是不清楚能追溯到多早。

智人如今僅有尼安德塔人一種比較對象,而尼安德塔人好像不排斥近親繁殖。有可能兩者的共同祖先已經會避免近親配對,尼安德塔人卻不再在意;也有可能這是智人較新的性擇模式,與尼安德塔人分家以後的某個時候才形成。

捷克的 Moravia 的 Dolní Věstonice 遺址,2.6 萬年前想像畫面。當時智人人口有限,卻會避免近親配對。圖/Dolní Věstonice in Central Europe

這也可以澄清一個疑惑。有個說法是,原始人只知道媽媽,不知道爸爸,因為小孩明確由媽媽生出,爸爸的功能卻不直接。根據古代 DNA 的證據判斷,此說很顯然錯誤。

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如果隨機配對,一群人中勢必會有一定比例的人,父母為血緣近親。由結果反推,倘若都沒有的話,表示這群人都會刻意避免近親配對。

假如多數人都不知道爸爸是誰,實在難以想像要怎麼如此徹底的避免近親繁殖。反過來則合理得多:每個人都知道自己的爸爸媽媽是誰,擇偶時才能避開。

定居的人,設法讓 DNA 流動

一萬多年前開始,世界許多地方陸續有人定居下來,改為依靠種田營生。從流動性高的採集狩獵小群體,變成長期住在一處的小農村,人類的生活方式改變很大,這會影響配對習慣嗎?

人人採集狩獵的時期,每一群的人數都不多,但是習慣跑來跑去,有不少機會交換人口。新石器時代定居下來以後,初期的人口還是不多,卻失去流動性,只能從住在附近的有限對象中擇偶。如此一來,近親配對的機率應該會提高?

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目前對此問題的探討不多。資訊比較多的案例,來自安那托利亞(現今的土耳其)一萬多年前,人口頂多數百的小農村遺址 Boncuklu、Pınarbaşı。這兒新石器時代初期的居民,多數在本地長大;可是遺傳上看來,都會避免近親繁殖。

新石器時代小型農村,概念圖。圖/Paint The Past

具體狀況不明,本地與否是透過「鍶」的穩定同位素判斷,涵蓋的地理範圍不算太小。幾十公里遠的隔壁村,只要鍶同位素仍屬同一範圍,仍然會辨識為本地人。

不過我想這些線索應該足以支持,安那托利亞的人們邁入定居時代後,依然保持舊日的擇偶習慣,在有限的選項中盡量避免血親。但是近親繁殖也出現了。肥沃月灣西側的 Ba’ja 遺址(現今的約旦),至少有 1 位居民的父母為近親。

要提醒各位讀者,不同地方邁入定居的年代與狀況都不一樣,有時候差異很大,不可一概而論。

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從城市到文明

隨著人口增長加上工作分化,漸漸有大型聚落誕生,有些或許可稱之為城市。人類發展可謂來到另一階段。

例如前述 Boncuklu、Pınarbaşı 遺址附近,就形成知名的加泰土丘(Çatalhöyük),數千年來都有數千人口居住。由鍶穩定同位素判斷,這兒多數人是土生土長,也有少量外來移民。

加泰土丘和我們習慣的「城市」有不少差異,卻昭示人類進入大量人口群聚的階段,各地一座又一座城市興起又衰落。長期保持數千人口的城市生活圈中,即使一輩子不出遠門,似乎也不難找到近親以外的異性配對。

大城市人口多,即使一輩子留在一個地方,也有不少機會找到血親以外的結婚對象。圖/IMDB

當然在現代以前,世界各地的大部分人類並不住在人擠人的城市,而是人口密度更低的郊區與鄉村。不過倘若有心避免近親配對,應該不難達成。

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目前為止重現於世的古代基因組,不論何時何地,大部分不是近親繁殖的產物。某文化的眾多樣本中,有時候能見到零星幾位,甚至是兄弟姊妹或親子間的極近親,但是都不普遍。

人口有限的海島,近親繁殖好像更容易發生。義大利南方的馬爾他島,在新石器時代確實如此;但是不列顛北部的奧克尼島,青銅時代僅管人口很少,依然能幾乎避免。

是人性的扭曲,還是財富的累積?

至今所知近親繁殖最常見的古代社會,是青銅時代的愛琴世界,也就是希臘及其外島,距今 3000 到 5000 多年前,愛琴海一帶的米諾斯等文化。薩拉米斯島(Salamis)等小島的比例較高,希臘大陸相對低,整體比例約 30% 之高。

取樣一定有偏差,真正的近親比例不好說,但是大概足以判斷青銅時代的愛琴世界,堂表兄弟姊妹等級的近親婚配習以為常,不只少量統治家族,而是全民普及的現象。

愛琴在青銅時代的橄欖種植。圖/Marriage rules in Minoan Crete revealed by ancient DNA analysis

有史以來智人都會避免近親繁殖,為什麼愛琴人改變婚配方式?目前沒有答案。考古學家提出一個可能,種植橄欖之類的經濟作物,最好不要分割土地,而近親配對有助於保留土地,讓產業留在大家族內傳承。這聽起來合理,可惜缺乏更直接的證據。

社會中有人累積土地等資產,是人類發展的趨勢之一,而不論王公貴族或小地主,時常都有集中資產的需求。目前缺乏古代基因組的其他文化,是否也會見到類似愛琴世界的現象?我猜頗有可能,應該是有趣的探索方向。

隨著不同時空的樣本累積,加上容易操作的父母親緣分析軟體,未來「父母是否為近親」也許能成為古代基因組的標準化分析步驟,讓我們更方便認識人類的性擇。

延伸閱讀

參考資料

  1. Scott, E. M., Halees, A., Itan, Y., Spencer, E. G., He, Y., Azab, M. A., … & Gleeson, J. G. (2016). Characterization of Greater Middle Eastern genetic variation for enhanced disease gene discovery. Nature genetics, 48(9), 1071-1076.
  2. Genomic landscape of the Greater Middle East
  3. Skov, L., Peyrégne, S., Popli, D., Iasi, L. N., Devièse, T., Slon, V., … & Peter, B. M. (2022). Genetic insights into the social organization of Neanderthals. Nature, 610(7932), 519-525.
  4. Sikora, M., Seguin-Orlando, A., Sousa, V. C., Albrechtsen, A., Korneliussen, T., Ko, A., … & Willerslev, E. (2017). Ancient genomes show social and reproductive behavior of early Upper Paleolithic foragers. Science, 358(6363), 659-662.
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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
193 篇文章 ・ 1090 位粉絲
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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古希臘建築柱式——結構與美學的結合│環球科學札記(20)
張之傑_96
・2021/03/31 ・2237字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 515 ・六年級

  • 文/張之傑

和平號離開聖托里尼,開了一夜,五月二十日清晨七時來到雅典外港比雷埃夫斯,預計將在此停靠兩天。二○一六年,希臘將該港百分之六十七的股權售予中國大陸的中遠集團,現該港由中遠接管,成為一帶一路的重要成果。

十六年前我們曾經到過希臘,內人只記得衛城,所以沒報名參加雅典衛城觀光,只報了翌日的埃皮達魯斯一日遊。吃早餐時,發現有幾位台灣團員揹著行囊預備下船自由行,都說從比雷埃夫斯到雅典,搭公車轉地鐵不過一個小時,聽了不禁怦然心動。

既然來到雅典,就再去一次衛城吧。

建築一覽——衛城所見所聞

我們依照工作人員的指示,買了公車、地鐵一日聯營票,每張五塊半歐元。搭上公車,沿著海濱大道前行。比雷埃夫斯的郵輪碼頭好大啊!走了兩站,仍是大小不一的郵輪或渡輪,可見觀光業多麼興盛。

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雅典衛城,上方從左至右為山門、厄瑞克忒翁神殿、帕德嫩神殿,下方為酒神劇場。
A. Savin 攝。圖:Wikipedia

公車走了約五站,來到地鐵綠線的起點站。我們搭乘的綠線地鐵,一部分地上,一部分地下,一部分半地下,即在露天的涵溝中行進。涵溝兩側的牆壁上,盡是塗鴉。希臘到處都有塗鴉,連地鐵車廂中也有呢!不知只能容得下一個人側著身子站立的涵溝,塗鴉者是怎麼進去塗的。

在公車或地鐵上,最能看出當地人的高矮和形貌。車上的希臘男子,不論高矮,年輕人的脖子都很長,也都有個希臘鼻子,臉部輪廓和古希臘雕像相彷彿。然而,古希臘人生機勃勃的創造力不見了,代之而起的是幾分慵懶、幾分頹廢。

我們坐到 Monastiraka 站,轉藍線,搭一站到 Syntagma 站轉紅線,也是搭一站,就到了 Acropolis 站(衛城站)。雅典的地鐵只有紅綠藍三條線,我們都搭過了。搭綠線時,車子剛離開某站,忽然聽到嘹亮而略帶悲戚的吟唱聲,一位少婦手上拿個紙杯子向人乞討。不久又上來一位帶著幼女的少婦,拉著手風琴乞討。

從衛城地鐵站到衛城有一小段路。衛城建於西元前四世紀,座落在一處高約一百五十公尺的小山崗上。門票每人二十歐元,連同博物館的門票是三十歐元。參觀衛城,主要是看古希臘建築,包括神殿和衛城下方的戴奧尼索斯(酒神)劇場。

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酒神劇場至今仍能使用,前幾年曾經上演《牡丹亭》,是個不小的新聞。古希臘劇場依山而建,亦即在山坡上挖出一個扇形的斜坡,砌上石材階梯。扇形底部中央的圓形部位,就是演出舞台。

從衛城入口,登上重重台階進入山門,右方為雅典娜神殿,正中央為帕德嫩神殿,左方為厄瑞克忒翁神殿,還有些不知名的大小建築,雖然多已殘破傾圮,但仍可看出古希臘建築之美。

排隊進入山門的遊客,山門之石柱為多利克柱式。作者攝。

古希臘由眾多城邦構成,是個文化共同體,不是個統一的大帝國,因而人性上較少受到鉗制。古希臘人喜歡運動,個性活潑,愛好自由,具有民主精神。在藝術上,表現出健康、自然、樂觀、優雅的特質。藝術工作者受到重視,譬如衛城神殿的建築師,姓名大多可考。

神殿大多呈矩形,其基本結構包括柱頂楣構、圓柱、柱基平台三大部分。柱頂楣構以上的山形牆是古希臘建築特色之一,其作用係將屋頂之重量放於直立之石柱上。山形牆的形狀是個等邊三角形,以下面的那條水平飛簷,上面兩條傾斜簷口為框,中間部分大多飾以浮雕。

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希臘神殿柱式——結構與美學的結合

希臘神殿的柱式,是種兼具結構與美學的系統。一根柱子分為柱頭、柱身與柱礎三個部位。古希臘人發明了多利克柱式、愛奧尼亞柱式與科林斯柱式三種基本柱式,每一種柱式都和整棟建築的高度與規模形成一定的比例。

希臘建築的三種柱式,依次為多利克柱式、愛奧尼亞柱式、科林斯柱式。原載狄德羅編纂Encyclopédie(百科全書)第18卷,1761年出版。圖:Wikipedia

多利克柱式造型樸實沉穩,柱子只有柱頭與柱身,沒有柱礎。柱頭是一塊方形頂板,柱身上有二十個凹槽,中央微凸,略呈酒瓶狀。柱頭上是楣樑,與飾以豎條紋的橫飾帶。衛城的帕德嫩神殿是古希臘最大的多利克式神殿,周圍是由縱向八根、橫向十七根的列柱構成,整體比例在協調中帶有舒朗的節奏感。

愛奧尼亞柱式較為修長,柱身上有二十四條凹槽,立於柱礎上。柱頭擁有一對向下捲的渦卷,將柱子之承載力沿著楣樑展開,使得較為纖細的柱子得以在視覺上與楣樑以上的重量得到平衡。衛城的雅典娜神殿與厄瑞克忒翁神殿都採用愛奧尼亞柱式。厄瑞克忒翁神殿南壁還有女像柱,亦即以女性雕像作為建築的支撐結構,這是參觀衛城建築的重點之一。

科林斯柱式,柱頭是從愛奧尼亞式演變而來。愛奧尼亞式柱頭只能從正面欣賞,而科林斯柱式卻以圍繞毛茛葉的方式,使之從各個方向皆可欣賞。因此,科林斯柱式特殊的之處,在於其裝飾性效果。雅典衛城沒有科林斯柱式建築,十六年前我們參觀過的雅典宙斯神殿,就是座古老的科林斯柱式建築。

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古希臘建築由羅馬人繼承,此後歷經衍變,影響西歐達兩千年之久,說它是西方建築的開拓者一點兒也不為過。十九世紀末傳到東亞,我們在台灣的若干建築上,也經常可以看到希臘建築的影子呢。

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張之傑_96
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張之傑,字百器,出入文理,著述多樣,其中以科普和科學史較為人知。