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滿刺在身的仙人掌,竟成清熱解毒的青草藥!——《被遺忘的拉美》

麥浩斯
・2021/07/24 ・3874字 ・閱讀時間約 8 分鐘

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  • 作者、攝影 / 胖胖樹(王瑞閔)

好友總是喜歡用戲謔的口氣笑我,每次看電影都畫錯重點。像是 2010 年春節檔期上映的電影《艋舺》,當中太子幫成員各有各的背景,代表著萬華一帶的各種產業。除了黑幫太子志龍,和尚家裡經營佛具香燭店,蚊子的媽媽開美容院,阿伯的爸爸是殺豬的,而我最感興趣的是白猴的阿公——青草巷的草藥達人。

到台北求學後,一次偶然的機會跟著朋友到三峽清水祖師廟聽導覽,從那時候起,我便喜歡上這樣的活動,陸續參觀了一些知名的古蹟。在人群中,聽導覽人員解釋這些百年建築的一磚一瓦、鉤心鬥角,究竟代表什麼意義,也聽建築背後許許多多年代久遠的故事,想像著百年前的風景。當中我最熟悉也最常到訪的寺廟,是主祀觀世音菩薩的萬華龍山寺。從虎門出來後,我喜歡去吃冰,或是走回龍邊[註1]的青草巷喝一杯青草茶或洛神花茶。

有人喝的是單純的清涼退火,有人喝的是懷舊的滋味。而我,喝的是可以跟老闆問東問西,還有找植物、拍植物的機會。

某種程度上,花店與草藥店是同行,皆以賣植物為生。只是前者是將植物栽培來觀賞,後者則是要吃喝治病。在植物圖鑑不發達的年代,無論是花市販售野採蘭花、蕨類的店家,或是青草巷中的草藥店,他們學習、辨識植物所仰賴的,絕大多數都是藥用植物圖鑑。而所謂的採草人,他們野採的植物,像是蘭花、蕨類,既是草藥,也常被栽植供觀賞。所以逛青草巷對我的意義就如同逛花市一般,可以見到上百種藥用植物,當中有不少是我特別感興趣的熱帶植物。

青草巷有許多新鮮的藥用植物。圖/作者提供

1740 年(清乾隆五年)龍山寺落成。在醫藥不發達的年代,以青草藥來調理身體、醫病的情況非常普遍。當時大寺廟既是民間信仰中心,同時也是提供藥籤醫病救命的場所。而許多被稱為赤跤仙仔或赤跤仔的草藥商人便在寺廟附近聚集,方便求取藥籤的人抓藥,就像是大醫院附近總有許多藥局一樣。而我也開玩笑說,這應該是最早的醫、藥分流吧!觀念相當現代化哩!

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年輕一輩如果無法理解生病不看醫生,而是到廟裡求籤這樣特殊的現象,建議可以看一下《俗女養成記》。劇中有一幕女主角小時候拉肚子,阿嬤就是帶她到廟裡求藥籤。相當寫實地還原了 1970 年代台灣的民間習俗。

青草藥是中藥嗎?

青草藥跟中藥並不相同。雖然中藥來源絕大多數也是藥用植物,但中藥是指在中醫理論下使用,經過臨床研究的藥材,多半在傳統中醫典籍中有明確記載。此外,中藥材通常都經過炮製,不含會傷害人體的毒素——如馬兜鈴酸,而且使用跟定義受國家法律明文規範,開中藥店必須有衛福部核可的國家執照。反觀青草藥,使用上不受法規限制,開青草藥店也只要向地方政府申請營利事業登記即可。青草藥可泛指所有具藥用價值的植物,有曬乾使用,也有新鮮使用。它包含了中藥植物,也包含了民間長期流傳使用的藥用植物。當中不乏具有實際療效,有可能進一步成為中藥的種類,卻也包含有微量馬兜鈴酸或其他毒素,必須謹慎使用的植物。

可以被做成青草藥的多肉!

仙人掌

台語 | 龍舌(lîng-tsh)、觀音掌(Kuan-im-tsióng)
別名 | 金武扇仙人掌
學名 | Opuntia tuna (L.) Mill.、Cactus tuna L.
科名 | 仙人掌科(Cactaceae)
原產地 | 牙買加
生育地 | 沙灘或岩石地
海拔高 | 0-120m

灌木,高可達3公尺。枝條扁平葉狀,肉質。葉退化成針刺狀,著生於刺座上。花黃色,單生於枝條頂端。漿果,成熟時淡暗紅色。

仙人掌除了是十分常見的園藝植物,更是青草街必備草藥,具有清熱解毒的功效,可外敷也可以內服,幾乎每家店都有販售。除此之外,國外也會食用仙人掌的莖與果實。

澎湖海邊的叢生仙人掌與仙人掌外觀十分相似,經常被混淆。其實澎湖的仙人掌與台灣本島最常見的仙人掌,是同屬不同種植物。仔細看就會發現莖與刺的顏色有所不同。

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仙人掌是青草店常見的藥用植物。圖/作者提供

仙人球

台語 | 八卦癀(pat-kuà-hông)
別名 | 仙人球、八卦黃、八卦球、旺盛丸、長盛丸、多子海膽
學名 |  Echinopsis oxygona (Link) Zucc. ex Pfeiff. & Otto、Echinopsis multiplex (Pfeiff.) Zucc. ex Pfeiff. & Otto
科名 | 仙人掌科(Cactaceae)
原產地 | 巴西東南、阿根廷東北
生育地 | 草地或乾燥森林的岩石上

肉質草本,植株球形或略呈圓柱狀,有縱稜,易生子球。葉退化成針刺狀,著生於縱稜上的刺座。花淡粉紅色,長喇叭狀,單生於縱稜上。

仙人球非常容易長子球,栽培也不困難。除了觀賞,也跟仙人掌一樣是青草藥,具清熱解毒,消腫止痛的功效。一般青草店稱仙人球為八卦癀,我猜想應該就是因為它具有消炎效果。一般青草店家都是秤重販售,而且有趣的是,不但提供夾子自己挑選,還有代削的服務。

比較少人注意到,仙人球其實也是田代安定於 1901 年自日本引進的眾多植物之一。可惜在台灣栽培不易開出大又美麗的花朵。但仍舊因為藥用價值,讓它在眾多仙人掌中脫穎而出,成為最常栽培的球形仙人掌。

不過令人納悶的是,查外文資料都沒有找到仙人球供藥用的紀錄。當初究竟是怎麼發現它具有藥效,仍百思不得其解。

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八卦癀在青草店也十分常見。圖/作者提供

有救命街之稱的青草巷

龍山寺旁這條青草巷,曾有「救命街」之稱。從攤販聚集形式開始發展,逐漸變成一整排的店面。好幾家店是三代祖傳,經營逾百年。就我訪談所知,在知識取得不易、資訊不發達的年代,想學習青草藥知識可不容易。不是家族傳承,就是必須有正式拜師學藝的過程。

龍山寺旁百年歷史的青草巷。圖/作者提供

1995 年開始實施全民健康保險後,因國人看病習慣改變,再加上萬華地區逐漸沒落,青草巷也日漸式微。又因為部分藥籤使用的植物含有毒性,影響國人健康,而部分用藥為保育類,政府於是明令禁止寺廟使用藥籤,對青草巷無疑是雪上加霜。幸好 2001 年台北市文化局協助這條百年的青草巷改善環境,將它轉變成文化觀光景點,並於 2015 年後將青草巷建築群列為歷史建築,青草文化才得以留存。

除了龍山寺,哪裡還有青草巷?

除了龍山寺旁的青草巷,台中也有一條青草街,位於成功路 90 巷內,原本是第一市場的一部分。日治時期也是以推車攤販的形式開始發展,1948 年出現第一家店面。因為離火車站近,漸漸成為中部地區最主要的青草藥集散地。後來第一市場發生大火後改建成第一廣場,只剩下青草街仍留在原址。2004 年台中市政府推動青草街環境改造,將原本的柏油路改成人行步道,設立解說板,統一店面招牌,讓青草街成為一處觀光景點。

台中青草街歷史也十分悠久。圖/作者提供

高雄的青草店則集中在三鳳宮前,發展過程與龍山寺旁的青草巷類似,當然也曾受藥籤影響。其他縣市也有各自的青草店與草藥商,只是沒有上述三地那麼知名。學者調查發現,目前全國青草藥店還有兩百多家,其中有部分店家是合法的中藥商兼賣青草藥。

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青草店除了販售大家熟悉的青草茶,也有些會賣燒仙草之類的中草藥相關製品,甚至還有結合國術館或風水命理的店家。

能做青草藥的,可不只有仙人掌喔!

引進年代較久,在台灣常被當做青草藥使用的拉美植物,除了一般常見的玉米鬚、太白薯、芭樂葉、木瓜,還有仙人掌仙人球(俗稱八卦癀)、曇花、毛西番蓮(俗稱龍珠)、三角葉西番蓮、蚌蘭(俗稱紅三七)、吊竹草(俗稱水龜草)、紫茉莉(俗稱煮飯花)、薊罌粟(俗稱刺鴉片)、假人蔘、稜軸假人蔘、松葉牡丹(俗稱豬母乳)、馬利筋(俗稱羊角麗)、美人蕉、長柄菊(俗稱肺炎草)、紫花藿香薊與白花藿香薊(俗稱牛屎草)、王爺葵(俗稱五爪金英)、長穗木、馬纓丹、金露花、瑪瑙珠、野莧菜、刺莧、紫花酢漿草、銀合歡、決明子、望江南、晚香玉、石蓮花…等植物。

蚌蘭是青草店常見的紅三七。圖/作者提供

或許是因為尚不具嚴格規範,所以植物來源相當多元。除了台灣在地草藥,還不斷增加來自世界各地的藥用植物。其中有許多源自拉丁美洲的植物,來台灣的時間最多不過就是三百多年,有的甚至短短數十年。而在民族植物的範疇中,食用與藥用植物占了大宗,其他還有纖維、染料,乃至於宗教等方面的應用。

何其有幸,透過這些熱帶植物,我逐漸認識這個世界,並反過來認識自己。

有近三百年歷史的艋舺龍山寺旁,佛具店、青草店比鄰。在這處象徵著台灣百年文化發展的聖地,漢文化元素、東南亞元素、印度元素,甚至非洲與拉丁美洲元素,竟在短短幾十公尺的青草街上匯聚。閉上眼,從明清到近代,一切如電影的快速蒙太奇。在懷舊的街廓中,濃淡的青草氛圍裡,再一次發現了拉美。

註解

  1. 傳統寺廟以青龍、白虎區分左右,左青龍,右白虎。香客從龍門進,虎門出。
──本文摘自《被遺忘的拉美──福爾摩沙懷舊植物誌》,2021 年 7 月,麥浩斯
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麥浩斯
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罌粟和它的神奇汁液「鴉片」,為何讓人類欲罷不能?──《食藥史》
聯經出版_96
・2022/09/05 ・3219字 ・閱讀時間約 6 分鐘

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別想當神農氏!地球上 95% 植物都不適合人類食用

在某種程度上,遠古人類能找到天然藥物,本身就不可思議。

試想,地球上三十多萬種植物之中,95% 都不適合人類食用。

出一趟門,到你家附近的樹林走走,隨手摘點綠色植物嚐嚐,十之八九你會腹痛如絞、嘔吐,甚至死亡。在我們能消化的少數植物之中,找到有療效藥物的機率趨近於零。

大家不要亂吃東西,不是每個人都是神農氏啊!圖/Wikipedia

但我們的祖先做到了。

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世界各地的史前人類透過反覆試驗、靈光乍現與細心觀察,慢慢找到各種藥草,累積出可觀數量。

早期的醫者只使用在地生產的藥材;在北歐地區,有效的藥草包括曼德拉根(mandrake root,據說治百病,比如胃病、咳嗽或睡眠問題)、黑嚏根草(black hellebore,強效通便劑)、天仙子(henbane,止痛與安眠),和顛茄(belladonna,能助眠並對治眼疾)。

其他諸如大麻等古代藥物,則是隨著貿易路線從南方和東方各地而來。中東和亞洲的貿易商帶來的許多香料也大受歡迎,比如肉桂與胡椒,既能入藥,也能調味。早期的醫者不只熟悉在地藥草,也知道如何運用。

西元一世紀古羅馬皇帝尼祿(Nero)的希臘裔軍醫佩達努思.迪奧斯科里德斯(Pedanius Dioscorides)蒐集當時的藥學知識,寫成《藥物論》(De Materia Medica),成為全世界最早也最重要的用藥指南。

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他在書中列出數百種藥草和各自的功效,還說明調製方法與建議劑量。

藥草的葉子可以乾燥或壓碎,加入慢火熬煮的藥汁。藥草的根部取下後清洗乾淨,可以壓成糊狀或直接食用。有些可以跟葡萄酒搭配,其他則用水調和。製成的藥劑可以吞服、飲用、吸入、外敷或栓塞。迪奧斯科里德斯的書指引醫療用藥的使用上千年之久。

又是藥、又是毒,罌粟的多效性

他在《藥物論》中提到罌粟的效力和危險性:

「少量使用,可以舒緩疼痛、安眠、助消化、止咳、對治腹腔不適。如果太常飲用,會造成傷害(導致昏睡),甚至致命。加點薔薇灑在患處可以止痛,搭配杏仁油、番紅花和沒藥調和,滴進耳朵可以舒緩耳腔疼痛。加上烤熟的蛋黃和番紅花,可以治療眼睛發炎;加醋調和可以治療丹毒和外傷。如果要治療痛風,就得加人乳和番紅花。當作做栓劑以手指推送,可以助眠。」

罌粟和它的神奇汁液從這個文化流傳到那個文化,累積了許多不同名稱,古代蘇美人稱之為 hul gil,意為「快樂草」;中國人叫它鴉片(英文裡對某種東西「上癮」(having a yen)就是來自中文)。如今直接以罌粟漿液製成的藥物稱為 opium,就是來自希臘文 opion(意為汁液)。

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鴉片罌粟的白色花朵與種子。圖/聯經出版提供,為瑪麗.安.伯內特(M. A. Burnett)繪,收藏於衛爾康博物館

罌粟就等於鴉片?沒有那麼簡單!

不是所有罌粟植物都能製成鴉片。地球上的罌粟花總共有 28 種,都屬於罌粟屬(Papaver)。其中絕大多數都是嬌豔的野花,鴉片含量極低。

這 28 種罌粟之中,有兩種能產出數量可觀的鴉片,卻只有一種容易栽培,抗病蟲害,也不需要頻繁灌溉。這種植物的學名叫 Papaver somniferum,亦即鴉片罌粟,其中 somniferum 來自羅馬神話中的睡神索莫諾斯(Somnus)。目前全世界的天然鴉片幾乎都取自它的莢果。

鴉片罌粟自古以來就含有豐富鴉片?或者古人刻意栽植培育,以提升鴉片產量?當代研究人員對此莫衷一是。不管怎樣,一萬年前的種植方法跟如今沒有什麼差別,鴉片的處理方式也大致相同。

兩千年前,迪奧斯科里德斯曾描寫收集罌粟漿液的方法,出奇的簡單。罌粟的花期不長,之後花瓣掉落。花謝後幾天內會長出臘質綠色莢果,可以長到雞蛋大小。

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採收工人會看著莢果乾燥,變成暗淡的棕色,抓準時機在莢果表皮淺淺割出多道傷痕。蘊含神奇力量的漿液就會從切割處滲出。莢果表皮內層的漿液鴉片濃度最高,廣泛運用在烘焙與調味的罌粟種子鴉片含量極低。

新鮮的罌粟汁液是混濁的白色水狀液體,幾乎沒有任何作用。不過,暴露在空氣中幾小時後,就會變成棕色的黏稠殘餘,質地介於鞋油和蜂蜜之間,這時藥效才會釋放出來。

這是鴉片,長得有點像黑糖塊,也有點像烤焦的吐司。圖/wikipedia

採收工人刮下這些殘餘,製成一塊塊黏稠膏體。這些膏體需要經過熬煮去除雜質,多餘的水分也蒸發,留下來的固體就是純鴉片。這些純鴉片被搓成黏稠的深色圓球,從此改寫歷史。

19 世紀以前的藥物,不只是女巫、郎中或神職人員收藏在暗室裡的幾把乾燥藥草。當時的藥物兼具醫療與魔法用途,以特殊方式處理與調配,煮成湯藥或靈液,或製成藥丸。搭配各式各樣的材料,從木乃伊遺骸和獨角獸的角,到珍珠粉和乾燥的老虎糞便,無奇不有。是專為有錢病患調配的複方藥品。

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鴉片是珍貴藥材,它可以溶入酒液,也可以跟其他藥材製成混合藥劑。不管你以什麼方式使用,口服、鼻吸、栓塞、煙燻、飲用,或直接吞服固體形態的藥劑,都有效果。某一種方法的藥效可能比另一種迅速,但不管如何攝取,都有相同程度的效果,可以讓使用者昏昏欲睡,恍如置身幻境,消除疼痛。

鴉片的快樂與哀愁

更重要的是,它讓病人感到快樂,算是美妙的附加價值。它昇華病人的心靈。它不只是藥物,更是通往喜悅的途徑。

誠如某位歷史學家所說:「鴉片迷人之處,在於它既能撫慰肉體,還能激發唯美幻想……。心靈與肉體的不適消失了,取而代之的是無憂的平靜。」

種種功效實在充滿誘惑力:疼痛得以緩解、幸福美滿的感受、愉悅的心情、置身夢幻情境。早期使用者與照護人員經常用同一個語詞描述它的效果:陶醉。

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鴉片幫助病人承受疾病與外傷的疼痛,得到深度休息,是古代醫者的完美手段。前提是必須審慎使用,古代醫者太明白鴉片輕易就能將病人從睡眠送向死亡。

新鮮的罌粟汁液。圖/Wikipedia

也難怪鴉片的使用橫跨各時代,從中東到西方世界,從蘇美人、亞述人、巴比倫人到埃及人,從埃及到希臘、羅馬和西歐。據說古代品質最好的鴉片,產於埃及古都底比斯(Thebes)周遭地區;根據一份埃及醫學史料記載,有七百餘種醫療用藥都添加鴉片。

亞歷山大大帝(Alexander the Great)的軍隊帶著鴉片攻城掠地,一路從希臘、埃及到印度,將它介紹給當地百姓。罌粟花變成睡眠與長眠的象徵,跟睡眠、夢境與轉換的神祇相關,標示從生到死的通道。

罌粟與死亡之間的關聯未必詩情畫意。早在西元前 3 世紀,希臘醫生已經靈敏地察覺,鴉片雖然令人陶醉,卻也極度危險,他們甚至為鴉片的療效是否值得病患付出那麼多代價爭執不休。希臘醫生擔心病患使用過量,也知道一旦病人開始使用鴉片,就很難停下來。他們記錄了第一個成癮案例。

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但鴉片的效益似乎遠遠超過它的危險。西元一到二世紀,羅馬統治世界時,鴉片據說已經變成相當於葡萄酒的飲品,並且以罌粟糕的形態在羅馬的商鋪販賣。

罌粟糕是一種未經烘烤的軟質甜食,以鴉片、糖、蛋、蜂蜜、麵粉和果汁製成,可以讓羅馬人民提振心情,消除各種長短期疼痛。據說皇帝馬可.奧理略(Marcus Aurelius)靠鴉片助眠,詩人奧維德(Ovid)也是知名的鴉片使用者。

——本文摘自《食藥史:從快樂草到數位藥丸,塑造人類歷史與當代醫療的藥物事典》,2022 年 8 月,聯經出版

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聯經出版公司創立於1974年5月4日,是一個綜合性的出版公司,為聯合報系關係企業之一。 三十多年來已經累積了近六千餘種圖書, 範圍包括人文、社會科學、科技以及小說、藝術、傳記、商業、工具書、保健、旅遊、兒童讀物等。

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與 Google 同樣強大——Chrome 代表神獸「小恐龍」之探討|2021 數感盃|高中專題|銀獎
數感實驗室_96
・2021/12/25 ・3717字 ・閱讀時間約 7 分鐘

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  • 作者:洪秉驊、張皓崴、陳澔龍/國立新竹科學園區實驗高級中等學校

數感盃青少年寫作競賽」提供國中、高中職學生在培養數學素養後,一個絕佳的發揮舞台。本競賽鼓勵學生跨領域學習,運用數學知識,培養及展現邏輯思考與文字撰寫的能力,盼提升臺灣青少年科普寫作的風氣以及對數學的興趣。
本文為 2021 數感盃青少年寫作競賽 / 高中組專題報導類佳作之作品,為盡量完整呈現學生之作品樣貌,本文除首圖及標點符號、錯字之外並未進行其他大幅度編修。

壹、前言 

網際網路是現代生活不可缺少的一部分,人們都依賴網路來完成生活中的大小事。若不幸地沒有網路,在科技產品中,我們還能從何找到樂趣呢?相信許多人在網路斷線時, 都會手癢而打開谷歌裡的小恐龍遊戲吧!

這個經典的作品是由 google chrome 在 2014 年推出的,在 chrome 瀏覽器網路斷線情況下,點擊圖中的恐龍圖案,恐龍便會開始奔跑。

在沒有網路連線的時候,小恐龍就會出動。

沙漠中,迎著飛奔的小恐龍而來的是仙人掌、翼手龍等阻礙,玩家便需要透過空白鍵(往上跳)、向下鍵(往下躲),帶著小恐龍在無邊無際的沙漠中奔馳。而若不慎碰到以上障礙物,使小恐龍受了傷,遊戲便會結束。

這個遊戲在早期行動網路缺乏的時代,成為了用戶最喜歡的遊戲之一。甚至,還有人以外掛程式賦予小恐龍辨別阻礙的智慧,讓牠得以憑一己之力奔向天涯海角! 

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然而,隨著我們逐漸熟悉這個遊戲,我們不禁懷疑:遊戲中的設定是否可能真實存在?為了揭開其謎底,我們便開始探究小恐龍的奔跑歲月!

貳、正文 

主題一、小恐龍的身形與體態 

眾所皆知,小恐龍是一隻暴龍。暴龍的學名是 Tyrannosaurus rex,在分類上為暴龍屬(Tyrannosaurus)目前唯一一個有效物種。

以最知名的暴龍化石——「蘇」為例,其身高(站立時垂直離地高)為 4.5 公尺。然而,考慮到並非每一隻暴龍的體型都相同,且小恐龍的站姿又與其他暴龍有相當的差異,我們希望能尋求更客觀的標準來測量其身高。

搜尋資料後, 我們發現以暴龍之前肢進行比較似乎是理想的選擇。維基百科中提到,每隻暴龍的前肢皆約 1 公尺長;另外在出土的成年暴龍化石中,其前肢化石長度皆大約為七十公分,加上軟組織後也將近一公尺長,我們便以此為基準來推測小恐龍的身高。

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由上圖可發現,小恐龍的身高約為前肢長度的 9.98 倍,因此其身高為 9.98 公尺。 雖然在前階段得出了身高,但我們並無法從小恐龍的外貌推算出其體重,畢竟粗略地估計小恐龍有多少軟組織、組織有多厚、骨架有多重……顯然都會造成不可忽略的誤差。據此,我們決定以公認的暴龍平均體重── 9 噸,作為我們對小恐龍體重的假設。

主題二、身手矯健的小恐龍 

我們疊合了小恐龍在平地奔跑以及起跳至最高點時的高度差,得到上圖,可發現小恐龍在跳到最高時,若一樣以前肢計算高度,則腳和地面的距離約為 20.8 m。為了以人類為標準,做出更精準的比對,我們令 K =( 跳高高度 / 身高 ),則可得到下表。 

由此可見,幼童恐龍圖鑑中的龐然大物,其實擁有驚人爆發力! 此外,如果恐龍要達到 20.8 m 的高度,由位移公式  \( s=\frac{1}{2}at^{2} \) 可知  \( t=\sqrt{\frac{20.8}{0.5\times 9.8}}= 2.06s \)

則小恐龍起跳的初速度約為 0.5*2.06*9.81=10.1 m/s!

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綜上,我們已經得知小恐龍起跳後可達到的高度與起跳之初速。小恐龍一躍而起後落地,從遊戲畫面中看不出落地所需要的緩衝時間,假設恐龍落地至靜止之時間為 0.01 s,若其動能完全轉換為落地時所受的正向力,根據牛頓第二運動定律,可知小恐龍的瞬間受力為  \( F=ma=9000\times (10.1/0.01)=9090000N \)

 \( \Rightarrow 9090000N/9.81ms^{2}=926605kgw \)

以此推算,小恐龍優異的身體素質能使其背負約 103 位同伴。將成年人體重以 70kg 進行估算,則小恐龍更能夠承載 13237 名成人的體重!

主題三、小恐龍的移動速度 

小恐龍遊戲是以遊戲得分作為計算遊戲進程的標準。然而,一分究竟代表幾公尺呢? 為解決單位換算的問題,以手機設定影片幀率 60FPS 並錄影,將影片匯入 tracker 程式,以先前計算出的恐龍身長作為基準,取遊戲得分 39 分的最後一幀影像與分數 42 分的最後一幀影像,測量恐龍與仙人掌的距離差。

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結果可發現,在 39-42 分的過程中,恐龍距仙人掌的距離變化量為 35.39-7.85=27.54m。

由此可知,在小恐龍遊戲中每得一分,相當於使恐龍前進了 (27.54/3)=9.18m。

接著以遊戲分數 100 分為單位,測量小恐龍每移動 100*9.18=918 m 所需要的時間。最後以 v-t 作圖,可發現小恐龍遊戲在前 120 秒左右不斷加速,至 120 秒後,恐龍的速度趨為定值 160 m/s = 576 km/hr。

這個速度已是高速公路上車輛的 5 倍,甚至達到波音 747 飛行航速的一半!綜合前一主題所得出的結論,一隻能夠承載上萬名成人,速度又能超越高鐵的敏捷生物,無疑是作為陸上交通工具的優質選擇。

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主題四、仙人掌的巨大阻礙

這張截圖中的四株仙人掌,囊括了小恐龍遊戲中所有出現的仙人掌的大小。以恐龍身 高 9.88 m 作為基準,可看到仙人掌叢中最高的仙人掌,高度達 11.16 m!

如此巨大的仙人掌究竟要在哪裡才找得到呢?經過查詢,美國與墨西哥西部的沙漠中,存在兩種巨型仙人掌:墨西哥巨型仙人掌(Pachycereus pringlei)與巨人柱(Carnegiea  gigantea)。

墨西哥巨型仙人掌是目前記錄到植株最高的仙人掌,高度可達 19.2m。而巨人柱仙人掌得植株高度最高亦能達到 16m。將小恐龍的仙人掌外貌與前述二物種做比較, 我們認為遊戲中的品種較有可能是巨人柱(下左),因為墨西哥巨型仙人掌的分支在根部附近(下右),與遊戲中仙人掌分支較高的外貌不符。

巨人柱(左)、墨西哥巨型仙人掌(右)

主題五、天空中翱翔的巨獸

仿照主題四,以恐龍身高比對翼手龍體長,得到其體長為 10.20 m。我們經查詢發現白堊紀末期(小恐龍存在的時期),存在著翼龍目中已知最大的翼龍——阿拉姆波紀納龍 (Arambourgiania philadelphiae)。

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根據網路上的假想圖,這隻恐龍不含喙長便有約 5 m。加上其約 2 m 長的喙,體長可能超過 7 m,已經接近小恐龍遊戲中翼手龍的體長。因此我們推測,遊戲中的翼手龍可能確實存在。

主題六、小恐龍所奔馳的時空

至此已經求得仙人掌與翼手龍的可能品種,我們便好奇遊戲中的物種有無可能出現在相同時空。

巨人柱的分布範圍在美國加利福尼亞州、亞利桑那州,以及墨西哥索諾拉州索諾拉沙漠(下圖左),暴龍主要分佈的範圍,在美國的西部地區與加拿大西南部(部分區域如下圖右),阿拉姆波紀納龍在美國一帶則可能有分布。

此外我們更發現,以上的生物在白堊紀末期都有存在的可能。綜合以上三個物種的分布時空,我們推測小恐龍遊戲中,恐龍應是奔馳在白堊紀的索諾拉沙漠一帶。

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小恐龍作為網路世界中的虛擬遊戲,在 6500 萬年前的地球上,卻可能真實上演著!

參、結論 

仔細分析了小恐龍遊戲後,我們得到以下結論: 

一、遊戲的真實性 

如主題六的討論,翼手龍、暴龍與仙人掌都有在同一時空存在的可能。不過遊戲中的翼手龍,其實是沒有隨著畫面移動的。換句話說,翼手龍在當地的強風吹拂之下,竟成了靜止於空中的運動狀態,此現象實在令人驚訝! 

二、恐龍的存在,是利是弊?

6500 萬年前,廣闊的沙漠是小恐龍生活的絕佳地點。但時至今日,除了少數未開發的沙漠或人煙罕至的山地,人類社會恐怕沒有充足空間供牠活動了。若執意將小恐龍融入人類生活,考慮到其驚人的爆發力與實然上不「小」的身軀,牠勢必會對社會造成無法復原的破壞。

固執的人們若以特製圍欄將其囚禁,恐龍將失去自由奔馳的空間,更無法載著人類四處郊遊。21 世紀的我們,或許還是欣賞恐龍在 Chrome 世界奔馳的英姿即可。

參考資料

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數感實驗室_96
60 篇文章 ・ 40 位粉絲
數感實驗室的宗旨是讓社會大眾「看見數學」。 數感實驗室於 2016 年 4 月成立 Facebook 粉絲頁,迄今超過 44,000 位粉絲追蹤。每天發布一則數學文章,內容包括介紹數學新知、生活中的數學應用、或是數學和文學、藝術等跨領域結合的議題。 詳見網站:http://numeracy.club/ 粉絲專頁:https://www.facebook.com/pg/numeracylab/

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認識化學物質管理政策綱領,阻止古羅馬帝國覆滅?!
行政院環境保護署毒物及化學物質局_96
・2018/06/06 ・5187字 ・閱讀時間約 10 分鐘 ・SR值 547 ・八年級

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本文由行政院環境保護署毒物及化學物質局委託,泛科學企劃執行

  • 文/陳亭瑋

享受化學物質的好處又不受其危害,這麼好康的事真的做得到嗎?聽起來冷硬的化學物質管理政策綱領,怎麼讓我們享受化學物質的好處而不受其危害?

氧化的鞋底,輕輕一摔就碎,這是號稱可以回歸塵土的PU材質環保鞋,精品球鞋鞋底鬆脫,另一雙義大利皮鞋則是鞋底斷成好幾節一點都不耐用。

──2016/6/12 BC東森新聞

肯亞一座鉛蓄電池回收廠的出現,帶來了工作機會也讓村民集體鉛中毒。然而,村民想要檢測體內鉛含量,還沒有辦法在國內檢測。

──2018/4/26  地球圖輯隊

小至廚房中輕鬆保持不沾的鍋具,大至應用在航太與腳踏車的碳纖維。這些日日在我們生活中出現的材料,都經過長時間的實地試驗。材料的變化,通常不容易被察覺──直到某天出包了。

舉例來說,製鞋工業為了舒適與環保的因素,改採用較易水解的聚氨酯 (PU) 製作鞋底中層1;但這種材料長時間未使用會損壞水解。消費者注意到這種材料通常是由於精心保存的登山鞋兩年後鞋底自動損壞,因而產生了消費糾紛。如不是有意外發生,材料的替換通常是循序漸進入侵我們的生活,一般人難以意識到。

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看到精心保存的登山鞋底水解,應該是滿讓人生氣的。(配圖,非當事鞋底)圖/stux@pixabay

當我們談及科技的進展變化,多數的畫面通常是比較機械、動態的:從人力、獸力車變為汽車、飛機的發明亦或是酷炫的回收火箭。在這些發明之下,材料與化學的進展往往是海面之下的冰山──不被人察覺,卻是支撐重大科技進展的基礎。

能力越大,傷害就越大

各種對化學物質登峰造極的應用,實質打造了現代人的生活模式。但就如人類所發明的一切科技技術「能力越大傷害就越大」。化學物質的應用與管理,已經成為無可迴避,需要由各國集合力量一同來完成的重要事項。

鉛熔點較低適合鑄造,過去常被廣泛應用。圖/wilhei@pixabay

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舉例來說,鉛這種高延展性的金屬,本身有高密度、低硬度、抗腐蝕性高等特質,是人類最早廣泛使用的金屬之一。

鉛及其化合物應用層面很廣,出現於建築材料、鉛合金、鉛蓄電池、槍砲彈藥、焊接與顏料等。但具備廣泛用途的鉛,也具有很高的毒性;如進入人體系統中,會造成急性與慢性中毒、嚴重影響兒童神經系統運作;鉛的毒性會長時間在人體中累積,也因此成為最令人聞之色變的重金屬之一。2,3,4

要如何妥善應用化學物質的特性、又要避免使其毒性影響人體與環境?這便是「化學物質管理」的任務了。

統合全國的化學管理:「國家化學物質管理政策綱領」

全臺灣跟化學物質管理相關的部會共有十三個(要一起開會一定很慘烈),每個部會針對不同的面向有不同的管理法規,從食品到毒性化學物質到水質標準……林林總總眾多不同的法規面向。看到這裡,聰明的讀者一定想到了,同樣是化學物質,在管理上有沒有哪些共同的大方向?照理應該要統合一下吧?

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化學物質管理這麼複雜事情,當然要好好來訂規則啦。圖/ThorstenF@pixabay

有的,今年(2018)四月由行政院核定的「國家化學物質管理政策綱領」,將朝向「有效管理化學物質,建構健康永續環境」的願景邁進。這個聽起來很口號但很認真的願景,由環保署毒物及化學物質局參照國際化學品管理策略方針(The Strategic Approach to International Chemicals Management, SAICM)管理精神,結合既有的環境賀爾蒙、汞水俁公約與斯德哥爾摩公約;配合國情與環境條件來建構,主要包括了五個主要目標:國家治理、降低風險、管理量能、知識建立以及跨境管理。

行政院核定的「國家化學物質管理政策綱領」,五大目標項目。圖/行政院環境保護署毒物及化學物質局:重大政策

暫且先記下政策綱領這件事兒,為了避免大家中途睡著,且讓我們回到鉛的故事。鉛這種金屬的應用範圍極廣,也因此規範如何運用「鉛」這個材料,實質上就是一項跨越各領域、跨國的大型任務。臺灣目前跟鉛有關法規至少包括了「化妝品衛生管理條例」、「食品器具包裝衛生標準」、「環境用藥管理法」、「空氣污染防制法」、「自然水水質標準」、「勞工作業環境中有害物容許濃度標準」等。4

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集合全國之力「國家治理」與「降低風險」

光光是「避免鉛中毒」就可以牽涉到公共建設、食安議題、國際貿易、環境污染。因為很重要,咱們再強調一次:化學物質的運用與管控是個好~龐大的議題。

臺灣目前已知的化學物質可達十萬餘種,這樣龐大的數量中,哪些種類的化學有風險、哪些應該優先管控、如何才是有效的管控方式?這是個需要傾國之力的工作,因此在政策架構的第一項目標便是「國家治理」。

除了完備各項化學物質管理的法規(如:化工原料四要管理、食品添加物),更包括了建立跨部會協調機制(如農藥使用的管理其實就含括了食藥署、農委會與化學局)、並且建立化學物質管理相關財源。(需要錢才能做事嘛)

集合了全國之力,我們還需要對化學物質做出分類:哪些化學物質可以安心使用?那些化學物質應該在一定的監督與規範下利用?哪些是我們希望逐步漸少使用、未來再也不要出現的有毒化學物質?

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這些化學物質的分類基本上都需要建立於科學的「風險評估」之下,政策架構的第二項目標就是「降低風險」。

「綠色化學」的概念,盡可能替風險較大的化學物質找到更好的替代品。圖/EvgeniT@pixabay

除了如前述以法規限制化學物質在最適當、有控管的風險下使用;更重要的是發展「循環經濟」與「綠色化學」的概念,盡可能替風險較大的化學物質找到更好的替代品;或在缺乏替代化學物質的情況下,研發技術回收、重複使用而免除流入環境造成污染或中毒的情況。這也是為何近年所有的電腦製品、燈泡燈管以及電池等都會有回收機制鼓勵進行回收。5

真正有效執行的「管理量能」與「知識建立」

要讓化學物質管理能實行,前述的這些管理機制並不是訂立法規就會自動運行,還需要管理單位落實執行;就像勞基法也需要勞檢的監督才能實現;事實上,在材料、科學持續發展的今日,關於化學物質管理的法規更需要持續研究、改變。成立相關機構、整合平台的第三項政策架構目標「管理量能」因此相當重要。

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在「管理量能」這個項目中,除了整合化學物質資訊的平台,還包括建置國家級的檢驗機構。前面舉例的「鉛」是科學上已確認有毒性的物質,其污染跟對人體影響已經累積了相當長時間的研究資料,要管控的方向也就相對明確;但目前還有許多新興的材料對人體或環境的影響尚不明確,這時就需要國家級的研究檢驗機構落實調查與檢驗的能力。

化學物質的管理上,沒有人是局外人:空氣中的污染物質可能來自千里之外,而今日沒有做好的水銀電池回收也會影響海洋的汞濃度。引言的故事中,在肯亞偏僻村落中的鉛蓄電池回收廠帶來了工作機會、也讓村民集體鉛中毒,但缺乏相關知識的村民卻在多年以後才發現真相。

建立知識也是防止化學物質危害的重要架構之一。圖/ThorstenF@pixabay

民眾對於化學物質缺乏認識,終將危害到自身。也因此政策架構的第四個目標是「知識建立」,除了讓民眾需要認識化學物質的使用與自己的健康和未來息息相關,也包括強化企業的社會責任、導正媒體與相關人士對於化學物質的認知。唯有所有人對於化學物質的應用有正確的認知,人類才能真正善用化學物質之利而閃避其弊。

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除了管好自己,也要因應全球化的「跨境管理」

最後一個政策架構目標則為「跨境管理」,就像前面所提及的,化學物質的污染不會只限於國境之內,因此各國如何合作、協調,關於貿易中的化學物質應該如何管控,也是妥善限制化學物質使用的重要項目。

舉例來說,現行法規中跟鉛相關的跨境管理項目就包括了:歐盟「電器、電子設備中使用某些有害物質限制指令 (RoHS)」裡面就有明確限制零件中的鉛含量;或者臺灣進口中藥材自2013年起「中藥材邊境管理」,針對輸入臺灣的中藥材內的重金屬含量都有查驗。這些項目都是用以限制跨境的化學物質,盡可能降低其跨境造成傷害的可能。8

臺灣的中藥材自2013年起須符合「中藥材邊境管理」規定,方可入境。圖/vivi14216@pixabay

搞懂化學物質管理,穿越時空防止羅馬帝國覆滅!

傳說中,羅馬帝國的覆滅可能跟「鉛」的使用有點關係──這點歷史學者還沒有定論;但目前考古研究,的確能證明古羅馬人的人的遺骸中有高濃度的鉛;而羅馬帝國惡名昭彰的皇帝尼祿,被認為很可能有鉛中毒影響神經的症狀。

古羅馬帝國除了簡單粗暴的使用熔點低、易於鍛造加工的鉛作為遍布全城的水管線路(但鉛水管到底是不是高濃度鉛的主要由來還在爭論中),還將鉛使用在白色油漆、甚至用於飲用酒的烹煮上(順便喝進又甜又毒的醋酸鉛)。6,7總而言之,古羅馬人能攝入鉛的來源還滿多樣的,對於我們深知鉛毒性、有「後見之明」的人來說看了總是有點心驚驚。但可別忘了,生活在現代的我們,生活中會遇到的化學物質種類遠比古羅馬人多~得去了。

面對這些替我們帶來舒適生活與風險、數之不盡的化學物質,支持、並落實「化學物質管理」政策,是讓我們免於化學物質危害(並且在穿越時空拯救古羅馬)唯一的辦法。

所以讓我們免於化學物質危害拯救羅馬,就只能靠落實「化學物質管理」政策了!圖/ Britishfinance@Wiki commons CC BY-SA

參考資料:

  1. Wiki條目:聚氨酯
  2. 衛生福利部食品藥物管理署:
  3. John Emsley (2000) 分子博覽會-輕鬆瞭解生活中的化學物質。商周出版,中華民國,台北
  4. 陳怡儒、楊和慶、到手香、紀宗廷、林欣瑜、柯昭儀、雲琇卿、吳怡亭、盂美雲、林煜庭、鄭諺彌、陳亭瑋、陳昭明、葉宗桓、林宏儒、蘇怡帆. 「圖解日用品安全全書」. 臺灣: 易博士出版社(城邦文化). 2011-05-17 [2011]. ISBN 978-986-120-761-2
  5. 行政院環境保護署資源回收管理基金管理會:廢資訊物品類
  6. Korn M, Andrade JB, Jesus DS, Lemos VA, Bandeira ML, Santos WN, et al. Separation and preconcentration procedures for the determination of lead using spectrometric techniques: a review. Talanta. 2006;69:16-24.
  7. 泛科學「什麼是鉛中毒?你該擔心的不只有鉛水管……
  8. 泛科學「中藥含鉛和農藥?來了解中藥安全與查驗機制
  9. SAICM官方網站
  10. 行政院環境保護署毒物及化學物質局:重大政策





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行政院環境保護署毒物及化學物質局,落實毒物及化學物質之源頭管理及勾稽查核,從源頭預防管控食安風險,追蹤有害化學物質,維護國民健康。 網站:https://www.tcsb.gov.tw/