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去髒血除百病?種族滅絕陰謀論的原型——塔斯基吉梅毒實驗(上)

羅夏_96
・2021/05/22 ・4847字 ・閱讀時間約 10 分鐘

A 編按:Covid-19 疫情肆虐,儘管美國政府大力宣導注射疫苗,但許多非裔美國人社群仍對疫苗保持觀望。非裔美國人不信任政府醫療體系,並非是一兩天的事情,過去也曾傳出政府用藥物進行種族滅絕等相關陰謀論。而這一切不信任與陰謀論的源頭,正是惡名昭彰的「塔斯基吉梅毒實驗」。

《一切都是泛科學的陰謀》專題與你一同挖掘各種陰謀論的脈絡!帶你深入了解塔斯基吉梅毒實驗的濫觴。

前些日子,美聯社發表了新冠疫苗在美國各族群間接種率的報導,其中黑人族群的接種率比起其他族群明顯較少。其實不只新冠疫苗接種,美國黑人社群普遍對公共醫療體系極度不信任,很多黑人甚至拒絕任何政府提供的醫療服務。而在黑人社群中,還有個甚囂塵上的陰謀論:「愛滋病和其治療藥物都是政府研製的生化武器,是要將我們種族滅絕的手段!」

我知道你可能會這樣想:「種族滅絕?生化武器?太荒謬了吧!」。不過,在看完下面這個曾在美國進行的梅毒人體實驗,或許能讓你稍稍理解黑人社群對醫療體系不信任的心理。

梅毒,摧毀身心的疾病

在講述這個梅毒的人體試驗前,勢必要先聊聊梅毒。

梅毒是一種細菌型的性傳染病,病原體是梅毒螺旋體 (Treponema pallidum),最早於 1905 年被分離出來。

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梅毒隨著感染期不同而有不同的症狀。初期會出現生殖器潰瘍、全身性紅疹等症狀。這些症狀會自行恢復,之後進入長度不一的潛伏期(短至幾個月長至數年)。潛伏期雖無症狀,但梅毒在人體內仍會持續造成傷害。

梅毒感染末期對人體最具破壞力,其主要特徵病變為梅毒腫,是一種黏稠、橡膠狀的肉瘤。這些腫瘤會導致皮膚大規模的潰瘍與骨頭結構變形,導致病患毀容。若腫瘤出現在器官內,會嚴重傷害器官功能。

梅毒造成的全身性紅疹(左)。末期梅毒使患者五官扭曲(右)。圖/維基百科

神經和心血管系統也是末期梅毒的攻擊目標。當梅毒腫出現在血管壁上,會形成傷疤組織,進而使血管壁擴張,血管壁的擴張可能導致動脈瘤。而動脈瘤破裂會讓患者猝死。

梅毒對神經系統的破壞性同樣很強,常見的症狀有脊髓炎、輕癱、精神錯亂等。另外梅毒也會攻擊視神經和聽神經,讓病患眼盲耳聾。因為神經無法再生,梅毒對神經系統的傷害是不可逆的。

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許多梅毒末期的病患,不僅身體要承受巨大的痛苦,心靈也會逐漸被破壞,可謂是讓人身心俱毀的疾病。

雖然人類已和梅毒纏鬥數百年,但直到 20 世紀初,醫學界才首次獲得能有效對抗梅毒的藥劑——灑爾佛散。灑爾佛散雖能對抗梅毒,但副作用極大。灑爾佛散是有機砷化合物,毒性非常高。醫師對其施打的劑量和次數,都要極小心。另外使用灑爾佛散都常會在病患的潰瘍處塗上水銀軟膏,內外夾攻下才能有效消滅梅毒。

經過多次嘗試後,灑爾佛散加上水銀軟膏的處方,成為治療梅毒的標準療程。不過該療程不僅副作用大,也需耗時一年,同時醫師也要密切注意病患的狀況來調整灑爾佛散的注射劑量,因此治療費用並不低。但這仍讓醫學界看到戰勝梅毒的一線曙光。

為了治療「髒血」的梅毒示範區計畫

在 19 世紀末、20 世紀初時,梅毒的感染在美國鄉下的黑人族群中越發嚴重。而當時的白人醫師普遍以「種族醫學」的角度看待這個問題,他們認定黑人與白人因身心理上的差異,造就兩個族群間在感染梅毒後的症狀不同。因此黑人在梅毒的高致病率和死亡率是由於他們的體質,以及懶惰、骯髒、濫交的天性。梅毒在黑人身上並不只是一種傳染病,更是對黑人劣等天性的懲罰,是黑人自取其咎!

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但在公衛官員的眼裡,種族差異顯然不是主因。雖然他們認為種族之間固然存在差異,但環境衛生才是影響梅毒感染的關鍵。如今黑人族群中的梅毒感染問題,已威脅到白人族群的健康,因此公衛官員們不得不去改善黑人的衛生與醫療條件。

隨著灑爾佛散和梅毒檢驗方法的問世,美國公共衛生局於 1920 年展開了梅毒控制計畫。計畫對於梅毒控制確實有效,但灑爾佛散昂貴且漫長的療程,讓許多貧困的鄉下地區無法得到有效治療。為了更好的提升計畫,公衛局與羅森沃德基金會合作,決定在有大量黑人的鄉下地區,提供血液檢驗與藥物治療,並建立梅毒控制示範區。在公衛局的推薦下,最終基金會選定阿拉巴馬州的梅肯縣為示範區。

梅肯縣是個極為貧窮的農村社區,這裡八成的人口是黑人,以種植棉花維生。1930 年代的經濟大蕭條,更是重創此區。絕大部分黑人生活在衛生條件極差的環境中,平日僅能靠玉米餅、鹹豬肉等粗食度日。

梅肯縣的黑人居民們。圖/維基百科

公衛局與基金會為了能在梅肯縣順利施行計畫,他們爭取到有「黑人哈佛」之稱的塔斯基吉學院註1的支持,並且雇用一名黑人護理師——麗芙斯 (Eunice Rivers) 增進與黑人社群間的聯繫。

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該計畫的施行可謂非常順利。這些黑人大多是佃農,早已習慣服從白人的命令與權威。另外出於對塔斯基吉學院和麗芙斯護理師的信任,加上參加計畫能獲得免費的熱食、醫療檢查和治療,誘因很大。

但公衛官員覺得要向一群從沒聽過梅毒的黑人解釋計畫實在太麻煩,因此直接以「髒血」一詞代替梅毒。「髒血」在黑人社群中是多種疾病的代名詞,對於他們來說,身體上的各種疾病都可能是髒血所造成,接受治療意謂著可以解決一切病痛。而這一時的便宜行事,導致研究與受試雙方資訊不對等,也為日後實驗的變調埋下伏筆。

1931 年,為期一年的梅毒控制示範計畫開始。計畫一開始就順利招到不少受試者,但也因受試者太過踴躍,讓公衛局發現梅肯縣的梅毒盛行率極高。基金會在派人實地考查後,認為計畫的經費完全不足以妥善治療這麼多受試者,因此折衷辦法為讓高傳染力的受試者在短期內不具傳染性即可,並認為這樣的感染規模應由國家處理。同時,受到經濟大蕭條的影響,基金會決定在計畫結束後便不再提供資金贊助。

這讓負責計畫的公衛局醫師克拉克 (Taliaferro Clark) 十分沮喪。但看到梅肯縣黑人族群的高梅毒盛行率,且接受過治療的人數少之又少,加上有一批配合度這麼高的受試者,讓他靈機一動,有了新計畫的想法。

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公衛局的新計畫——塔斯基吉梅毒實驗

1928 年,一位挪威的醫師發表了數百名白人男性,在梅毒未經治療的情況下,其病理徵兆自然演進的回溯性報告。

前文有提到,當時的醫生普遍認為白人和黑人在感染梅毒後的症狀並不相同。因此克拉克醫師覺得梅肯縣的計畫提供一個很好的基礎,如果能觀察黑人男性不接受梅毒治療的自然症狀變化,或許能為梅毒病理學開拓新的知識,同時也能讓種族差異被科學證實。

克拉克 (Taliaferro Clark) 醫師。圖/ Tuskegee Syphilis Experiment

因此在基金會的計畫一結束後,克拉克醫師的想法獲得公衛局的支持,公衛局也提供他經費。同時克拉克醫師也說服塔斯基吉學院協助新計畫,因受試者會到塔斯基吉學院進行一些檢驗,因此該計畫又被稱為塔斯基吉梅毒實驗。在經過同儕的迅速審查後,塔斯基吉梅毒實驗於 1932 年正式啟動。

以現在的角度來看,各方支持塔斯基吉梅毒實驗是很荒謬的。首先這個計畫從根本上就違背了醫學倫理準則註2,另外以黑人為主體的塔斯基吉學院支持也很奇怪。但如果以當時的角度看,就不是這麼回事了。

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科學研究在當時的醫學界具有崇高的地位,如果臨床醫師能參與研究計畫,是莫大的榮耀。另外當時的醫學界非常封閉,且具有高知識門檻。醫師之間基本不會質疑對方的專業和計畫。再者,計畫雖說不治療梅毒,藉此觀察梅毒在黑人身上的自然症狀發展。但克拉克醫師的計畫只設定 8 個月,而且計畫結束後便會給受試者提供灑爾佛散的治療。因此塔斯基吉學院認為,這項實驗的進行能讓當地的黑人們在計畫結束後得到醫療上的幫助,因此願意提供醫療設施和相關人員參與。

這次實驗為了清楚了解梅毒症狀的發展,克拉克醫師決定選擇觀察末期梅毒感染病患。前文提到,梅毒感末期染對人體的破壞最大,也會影響神經和心血管系統。而神經和心血管的影響無法從外觀判讀,必須要定期進行脊髓穿刺(會造成病患強烈的疼痛與癱瘓的風險),並對往生者進行驗屍才能觀察。雖然有基金會計畫的基礎,但黑人受試者們普遍對脊髓穿刺和驗屍有疑慮。

為了增加意願,公衛局除了提供免費的熱食、醫療檢查和藥劑(維生素和阿斯匹靈)外,在實驗第一線的馮德勒爾醫師 (Raymond A. Vonderlehr) 將先前的「髒血」把戲再玩一次,他以一封標題為「免費特殊治療的最後機會」的信件告訴受試者們,進行脊髓穿刺是為了治療髒血的必要手段,如果不參加實驗就再也沒機會治療髒血了。另外針對驗屍,公衛局也以喪葬補助來誘使往生者家屬同意驗屍。雖然黑人們依舊有顧慮,但在「自己人」麗芙斯護理師的努力下,最終該實驗召集 399 名末期梅毒感染的黑人,另外召集 201 名健康黑人作為控制組。

塔斯基吉梅毒實驗的受試者們與麗芙斯護理師(圖片最右方的女士)。圖/維基百科

1933 年,隨著克拉克醫師從公衛局退休,實驗按計畫也要落幕了,但馮德勒爾醫師卻不這麼想。因為他接觸到大量梅毒末期病患的第一手病理資訊,認為這些資料非常可貴,應該要繼續實驗。正好馮德勒爾醫師接下克拉克醫師在公衛局的位置,他決定延長這個實驗。這一延長就是 40 年,同時也是整個實驗變調的開始。

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實驗變調,非人道實驗的開端

馮德勒爾醫師對這個實驗的想法和克拉克醫師不同,他完全不打算治療這些黑人,而是任憑梅毒在他們身上持續自然發展,直到所有的受試者死去為止,這樣才能獲得末期梅毒症狀的完整資料。令人難以置信的是,公衛局不只同意馮德勒爾醫師駭人聽聞的想法,也核准實驗繼續進行。馮德勒爾醫師之後的實驗主持人,也都照著這個方向進行實驗,完全沒有人質疑其中的倫理問題。

馮德勒爾醫師 (Raymond A. Vonderlehr) 醫師。圖/Tuskegee Syphilis Experiment

公衛局為了持續這個實驗,將這些受試者與梅毒治療「完全隔離」開來。在二戰期間,250 名受試者被徵招入伍,但他們在新兵體檢時被查出患有梅毒,並勒令接受治療。公衛局接到消息後,立刻阻止他們接受治療。

1947 年,青黴素成為醫學界認可的梅毒治療標準用藥。比起昂貴、療程長且副作用巨大的灑爾佛散。青黴素不僅便宜且能快速有效的消滅梅毒,同時副作用也非常小,梅毒從此不再是難以對付的惡疾!美國政府因此開啟數個公共醫療計畫,希望能用青黴素這個新武器消滅梅毒。但當這些醫療計畫來到梅肯縣時,公衛局又再次出面,將這群受試者隔絕起來,不讓他們有任何接受青黴素治療的機會。

後續實驗期間,許多受試者就算想自行就醫,也都被麗芙斯護理師阻止。就這樣,這些受試者在梅毒已能完全治癒情況下,仍被梅毒持續地折磨並痛苦的死去。

註釋

  1. 塔斯基吉學院:現已改制為塔斯基吉大學,是一所位於阿拉巴馬州塔斯基吉的傳統黑人大學,有「黑人哈佛」的稱譽。 
  2. 醫學倫理四準則:尊重自主、不傷害、行善、正義。

參考資料

  1. 梅毒
  2. 疾管署梅毒簡介
  3. 灑爾佛散

繼續閱讀:去髒血除百病?種族滅絕陰謀論的原型——塔斯基吉梅毒實驗(下)

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羅夏_96
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同樣的墨跡,每個人都看到不同的意象,也都呈現不同心理狀態。人生也是如此,沒有一人會體驗和看到一樣的事物。因此分享我認為有趣、有價值的科學文章也許能給他人新的靈感和體悟

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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

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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家境和母語環境會影響學生的智商嗎?資優生篩選機制的不平等——《隱性偏見》
平安文化_96
・2022/12/18 ・2114字 ・閱讀時間約 4 分鐘

高智商成績分數可以用買的!?

當時,在布洛瓦郡鑑別資優生的程序在一、二年級時展開。如果老師判斷一個孩童可能有資格參加資優課程,就會轉介孩子去學校心理師那裡作一個測驗。家長也可以聘請私人心理師來進行測驗。凡是被測出智商在一百三十以上的孩童就會被評估納入資優課程。由於幼年貧困和英語能力有限已經被證明會影響標準化測驗的成績,低收入戶學生以及英語非母語的學生被判定為資優生的門檻比較低,是一百一十五。

可是該郡學生的智商分數看起來很怪。分數並非正常分布,而是在一百二十九分時人數歸零,然後在一百三十分時(亦即被認定為資優的最低門檻)人數驟然升高。而且沒有一個孩子拿到不達門檻的一百二十九分。

後來分析這些數據的經濟學家蘿拉.朱里安諾(Laura Giuliano)帶著冷冷的幽默感告訴我:「高智商分數似乎是有市場的。」私人心理師表面上是被聘請來評估孩子,可是以每次幾百美元的價格,他們實際上是被雇來確保孩子被認定為資優。朱里安諾告訴我,當她自己的孩子接近入學年齡,其他的家長低聲告訴她哪些心理師是「好的」。「好」似乎意味著掌握了「發現」智商一三〇的技巧。

這種買來的智商是理解這種差距的一條線索:大多是白人的富有家長基本上是替子女買到資優生的名額。但是這仍舊無法解釋黑人孩童和拉美裔孩童、英語非母語的孩童、低收入戶孩童被鑑別為資優的人數何以如此之少。就算富有的白人小孩被鑑別為資優的人數超出正常比例,這也不該壓低其他孩童被鑑別為資優的人數。

私人心理師會被雇來評估孩子為「高智商」。圖/envato.elements

辨別資優生的新作法——剔除老師和家長的推薦制度

帕克懷疑篩選過程的第一步可能有問題,亦即當老師和家長推薦學生去作測驗。於是在二○○三年十一月,她把那張地圖展示給學校董事會看,並且提出了一種鑑別資優生的新做法。帕克說,關於誰該接受測驗,布洛瓦郡不該仰賴任何人的個別判斷。該郡應該對每一個孩子進行篩選。面對那張凸顯出不平等的閃亮紅色地圖,學校董事會一致投票贊成。

二○○五年,布洛瓦郡展開了全面篩選。員工得到加班費,加班對該郡兩萬名二年級學生進行測驗。由於眾所周知智商測驗和其他標準化測驗都含有偏見,所選用的測驗是一種非語言的認知測驗,把這種風險降到最低。該測驗不依靠與任何特定文化有關的文字或圖像,而是測量解決問題的綜合能力。

在學生作過測驗之後,帕克的團隊就親手把用葡萄牙文、西班牙文和海地克里奧爾語寫成的家長同意書送到每個學校,讓家長能夠同意接下來的步驟。他們有技巧地回答家長的來電,那些家長擔心這張有關「特殊學生」的書面通知乃是表示孩子有行為問題。團隊成員要他們放心,說事情正好相反,說這是個好消息。

等到篩選程序完成,結果很驚人。在全面進行篩選之後,黑人孩童和拉美裔孩童被認定為資優的人數增加為三倍。在接下來那一年裡,有資格參加資優課程的另外數百名孩童中,有八成來自低收入戶或是英語非母語的學生。這些學生當中有許多人的分數明顯高出門檻,這表示即使是資賦特別優異的孩子從前也被排除在資優課程之外。

問題不在於這些孩子的資賦不優異,而在於沒有人費心去把他們找出來。

黑人孩童常被資優生篩選制度排除,但其實他們智商與白人孩子無差異,甚至可能更聰明。圖/envato.elements

改變篩選制度與教育環境——不同種族間的成績差距就消失了

改變不僅止於此。布洛瓦郡規定:只要學校裡有資優兒童,哪怕只有一個,該校就必須替這名學生設立一間特殊的「高成就學生教室」,配備有受過特殊訓練的教師和更進階的課程。然後這間教室就會把分數接近門檻的那些學生也收進去──例如,某個年級有四名資優生,而一間「高成就學生教室」可以容納二十四名學生,就表示分數緊跟在後的二十名學生也可以在這間教室學習。

於是這些學生就也能從更快的步調、更豐富的課外活動、更高的教師期望和同儕支持中獲益。朱里安諾及其同事大衛.卡爾德(David Card)發現:在這種特殊教室學習的黑人和拉美裔「高成就學生」在數學和閱讀的成績大幅提升。在被安排進入這些教室之前,這些學生的數學和閱讀成績比不上智商相同的白人學生。在那之後,這個差距消失了。

這些學生當中有更多人變得有資格繼續參加步調加速的課程,使他們走上新的學習道路。事實上,黑人和拉美裔學生的整體數據情況都有了改變。事實證明,在進行普遍篩選之前,這些學生不僅比較不可能被篩選為資優,而且更可能被篩選出有學習障礙。而這種加強篩選反映在智商分數的整體分布上。在進行普遍篩選之後,黑人和拉美裔學生的分數分布圖和白人學生的分數分布圖變得一致。

——本文摘自《隱性偏見》,2022 年 10 月,平安文化出版,未經同意請勿轉載

平安文化_96
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