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科學寫作:如何讓複雜的議題變得平易近人又好讀?

活躍星系核_96
・2012/12/21 ・7228字 ・閱讀時間約 15 分鐘 ・SR值 555 ・八年級

作者:伊恩塔克(Ian Tucker)
本文原始連結:Science writing: how do you make complex issues accessible and readable?
譯者: 黃敏芳(畢業於陽明大學醫放系、陽明大學醫工所及Science and Technology Journalism)

在英國倫敦的皇家學會準備要頒發年度圖書大獎的前夕,我們邀請五名頂尖的作家來談談,在這個充滿科技思想的年代,什麼是好的科學寫作?這五名作家分別是:史迪芬‧平克(Steven Pinker)、詹姆斯‧葛雷易克(James Gleick)、布萊恩‧格林恩(Brian Greene)、瀧‧法蘭克(Lone Frank)和喬許.佛爾(Joshua Foer)。

上個月月底,五名世界上最頂尖的科學作家齊聚在英國倫敦,等待英國皇家學會頒發2012年科學書籍獎(Winton Prize for science books)。在晚上頒獎之前,我們把這五名作家找到皇家學會圖書室來,聊聊報導詹姆斯.葛雷易克所謂的「我能夠理解的部分」(very edge of what I’m able to understand)到底是什麼。

像葛雷易克這樣的作家在我們瞭解世界的過程中扮演重要的角色。隨著科學發現越來越多的宇宙奧秘,科學理論和科學發現也變得越來越技術性、越來越以資料為導向。

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因此,在將複雜的科學研究變成平易近人、具有啟發性質的散文過程中,科學家和科學作家所扮演的角色變得很微妙、也很重要,就如同聚集在此的五位作家所扮演的角色一樣。這個獎項的第六位候選人,《病毒風暴》(The Viral Storm)一書的作者,納森.沃爾夫(Nathan Wolfe)無法參加這場討論,因為他人在剛果的叢林中。不過頒獎的時候不需要即時衛星連線,因為裁判將獎項頒給葛雷易克的書《資訊:一段歷史、一個理論、一股洪流 》(The Information)。

為什麼科普報導很重要?

喬許.佛爾英國皇家協會於1660年成立的時候,當時那些受過教育、多才多藝的人還是有可能真正瞭解世界萬物的道理。不過現在辦不到了。史迪芬.平克或許是偉大的認知科學家,不過我賭他沒辦法解釋希格斯玻色子(Higgs boson)是怎麼被發現的。

布萊恩‧格林恩:他剛剛才解釋給我聽,而且解釋得還不錯。

喬許.佛爾:那表明為什麼我們越來越需要偉大的解釋者(interpreter)。我們這些人變得越來越重要是因為科學變得越來越難以理解,以致於需要其他人來協助我們瞭解科學。

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當你寫作的時候,你怎麼處理困難的部分?你希望讀者一口氣看完你的書,還是希望讀者努力挖掘埋藏在每一行裡面的真知灼見?

史迪芬.平克:在提筆撰寫我的第一本認知科學書籍之前,我從一位編輯那邊得到大概是我收過最好的建議。她說,很多科學家和學者在為各式各樣的讀者寫作時,有一個共通的毛病:他們採取了紆尊降貴的態度寫作。他們假設目標讀者不怎麼聰明,可能就是一些卡車司機、貧苦農民和編織娃娃的老奶奶,所以他們寫作的語氣就好像在跟小孩說話一樣,態度高人一等。她說:「你應該假設你的讀者跟你一樣聰明、好奇。因為他們不瞭解你知道的事情,所以你才會在這邊把那些他們所不知道的事傳達給他們。」只要我提供給讀者瞭解一個概念的所有必須材料,我願意讓他們做點事。

布萊恩‧格林恩:理想的狀況就是,讀者可以從不同的層面來讀一本書。如果他們為了瞭解所有東西,所以真的很想挖掘書中的訊息,包括附錄在內,希望神會保佑他們,因為那真是太棒了!不過對於那些只想要深思熟慮重點部分的讀者,我希望書中文字有足夠的動力可以推動他們完成思考的過程。要取得平衡很難,不過我想當你終於靠近目標的時候,人們會感謝你。

瀧‧法蘭克:很多人會說,不要使用艱難的專有名詞。不過如果你可以在寫作的時候好好運用白話文的技巧,基本上你可以解釋所有的東西。

有誰曾覺得某個東西太難解釋而把它省略掉?

布萊恩‧格林恩:幹過這種事嗎?我老是在做。原則上我同意你可以解釋所有的東西,不過你試過用代數幾何來向一般人解釋對稱嗎?祝你好運啊。有些事情真的很難,沒有受過技術方面的訓練很難瞭解。不過即使省略一些東西,還是要保留精華,這樣主題的核心就有很多部分可以發揮,讓你可以好好表現。

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喬許.佛爾:到頭來,每個在這個房間裡的人或多或少都是個娛樂大眾的人。我們對抗部落格、電動和電影,努力爭取讀者的注意力。我試著講述能讓人們從甲地到乙地的故事,我不是指故事要有頭有尾,而是指讓他們可以瞭解某個主題。被帶進像這樣的知識之旅,報酬可是很豐厚的。

詹姆斯.葛雷易克:我不知道這算是懺悔還是吹牛,不過我常常遇到我能夠獨立搞清楚的事。我寫書的主題就是我會關心的事,我講的故事就是我覺得跟我們文化有關的東西,而我們的文化越來越跟科學性的東西有關。我的書《資訊:一段歷史、一個理論、一股洪流 》在某方面看來並不是一本科學書籍。不過在寫這本書的時候,我必須處理技術性的東西。所以對我來說,要理解這些技術性的東西常常得問聰明的人很多笨問題。

一般大眾可能無法瞭解科學寫作的特點,而把科學寫作跟其他的非文學類混淆在一起。

詹姆斯.葛雷易克:我屬於一般大眾。我不覺得我在這邊具有代表性。除了喬許.佛爾以外,在場的人都是或曾是科學家。我進這一行是因為新聞的關係。我從來沒想過要成為科學作家。我抗拒成為科學作家這種想法。

瀧‧法蘭克:我同意。我覺得很多時候,區別科學寫作跟非文學類的標準相當無聊、刻板 。

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史迪芬.平克:隨著科學的思考邏輯運用到其他領域,科學寫作和非文學類之間的差別會越來越難區別。以我的書《人類天性中的善良天使》(The Better Angels of Our Nature)為例,這本書混合了歷史、認知科學和神經科學,而且這本書還被提名角逐歷史類獎項。我觀察歷史的走向,而就我個人的看法,如果你提到走向並且使用諸如增加或減少這種字眼,就要有數據佐證。所以我所報導的是可以被量化、可以用圖表做總結的歷史。不是所有的歷史學家都是這樣做歷史研究。就這兩者的範圍看來,科學和一般性非文學類書籍之間的區別正在崩壞。假如有人想要用我的方法來解釋歷史現象,就表示不能只是認為歷史事件只是接二連三發生,而是要思考為什麼這些事件看起來是往某個方向走。如果你觀察到一個現象,想要使用比較一般性、簡單的詞彙來解釋,就某種意義上來說你就是在做科學。

就很多人看來,學習跟困難息息相關。你覺得有時候學習就是要很困難,這樣才會被認為是科學嗎?

史迪芬.平克:告訴你一件有趣的事,或許可以讓你瞭解科學家和人文學者的想法哪裡不同。有次我參加某個跨領域研討會,與會者有科學家和人文教授。在某場探討繪畫的演講結束時,演講者說:「好吧,我希望我已經從不同的角度讓這個主題更複雜。」我那時候想,這就是科學家和評論家之間的差別。科學家會說:「我希望我已經從不同的角度來簡化這個主題。」

瀧‧法蘭克:現在很多讀者期待每件事都應該要更簡單,不應該處理每件事,所以如果一本書有點難,人們就不會去讀它;人們會把它丟掉,然後找其他的書來看。

詹姆斯.葛雷易克:那真是令人沮喪的想法。我希望這不是真的。如果這是真的,我就不寫作了。我覺得大家喜歡接受挑戰,而且你不一定要拿科學類書籍來挑戰他們,你可以用歷史書或是傳記文學。當你翻開一本書來讀,不管你讀多少,你讀就是因為你想讀它。

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瀧‧法蘭克:我想你講的是1%,而不是99%的人。

詹姆斯.葛雷易克:你知道的,在出版業就是要爭取這些1%的人。

布萊恩‧格林恩:1%就可以賣很多本,在美國就可以賣三百萬本。

瀧‧法蘭克:我想這或許跟文化差異有關。我來自丹麥,科學在那邊不怎麼受到重視,幾乎沒有任何科學寫作。舉例來說,道金斯(Richard Dawkins)最新的書沒辦法翻譯成丹麥文,因為沒有市場。你應該有感覺了吧。

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現在科學書籍似乎有點在蓬勃發展,有人想猜猜可能的原因嗎?

布萊恩‧格林恩:謝天謝地,我的經驗跟你描述的丹麥狀況非常不一樣,丹麥的狀況太恐怖了。雖然我遇過的人不能代表全部的人,不過我覺得越來越多人真的想要瞭解科學世界發生了什麼事。

史迪芬.平克:真的越來越多。我們這些受過教育的人住在一個用科學描繪一切的世界。人們不相信世界是5000年前被創造出來,至少那些我們試著吸引來買書的人不相信這回事。受過教育的人會接受我們是從靈長類演化而來;我們的心智要靠大腦的運作,所以我們會受到幻覺、謬誤和偏見的支配。正是科學提出這些存在已久的問題,並加以回答。

詹姆斯.葛雷易克:你剛剛說某個美國政黨沒受過教育!

史迪芬.平克:對啊,沒錯。

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詹姆斯.葛雷易克:你提到的現象對我來說再明白不過了,不需要特別提出來問。我們當然關心科學,我們知道科學能夠解釋我們最想要找出答案的問題。我們國家裡的對立潮流(我們四個人住的地方)是最恐怖的事。就我看來,突然之間越來越多人不認為科學能夠回答這些問題。以前我沒看過這種事。當年我開始寫些有關科學的東西時,我從來不覺得這些事會有爭議性。

史迪芬.平克:可能因為在美國,某個政黨看起來非常反對世界科學觀。不過我覺得,他們的行為不能被認定是討厭科學,因為他們還是會在尋找石油的時候使用我們所相信的地球年齡作為依據。當他們生病的時候會去看醫生,而且他們跟我們一樣也會煩惱病菌演化產生抗藥性。他們不是阿米許人(Amish,基督教的分支教派,因拒絕採用現代科技而聞名),不是用古代的方式生活。所以就某種意義來說,他們已經融入科學的世界,只是在某些非常具有象徵意義、界定道德與政治角色的議題上,他們會非常明確表達自己的立場,所以我覺得這跟完全不瞭解科學是兩碼子事。事實上,我們(哈佛大學)系上有個研究生曾做過一項實驗,結果顯示贊同和反對演化論的人,對演化論的瞭解其實差不多。我們不應該將少數熱門議題的說教行動跟針對整體科學世界觀的敵意搞混在一起。

你怎麼論斷一本書是否成功?銷售量?來自學術界的反應?

布萊恩‧格林恩:這些都是判斷的依據,不過我個人會捫心自問,如果換成是20年前,沒有人可以寄電子郵件給我的時候,我會寫這個題目嗎?當一個八歲的小孩寫信問我問題,而且表達出對於那些觀念的雀躍,他的行為跟銷售量或是支配性的影響都沒有關係。當有人很喜歡你的書時,你會覺得真好。

喬許.佛爾:如果不是這三個人寫出讓我在高中時深受影響的書(葛雷易克的《混沌》、平克的《語言本能》以及格林恩的《優雅的宇宙》),我想我不會坐在這裡。我在高中時期讀過的書影響我對世界的想法,以及我這輩子的志願。我想當你在思考如何評斷一本書是否成功的時候,沒有想過有時候得等上好幾年,才會知道一本書怎麼影響他人。

佛爾和法蘭克,你們兩個寫書的時候都把自己的經驗跟科學交織在一起。用這種方法寫書,會使你擔心處理主題的時候比較不客觀嗎?

瀧‧法蘭克:在寫一本有關個人基因體學的書時,很難跳脫出來用第三人稱發問:「你得到這些資訊時覺得怎樣?」你可能也會自己去找出這些資訊。我的經驗只是個案,針對同一件事,不同的人有不同的處理辦法。所以我不過是把自己當作實驗材料,從各個角度來敘述故事。這也是讓其他人感興趣的辦法。他們喜歡從個人故事中學習科學的知識。

喬許.佛爾:到目前為止,在探索那些我有興趣、而且想要找出解答的問題時,

我覺得寫作是個很好的工具。我不應該出現在我的書內,但是有時候書的主題太吸引我,使得我不可能從局外人的角度來講述故事。所以成為主角之一算是個蠻愉快的意外。我沒有辦法想像自己不投入的話怎麼去寫第二本書。

格林恩和平克,你們會以第一人稱來寫書嗎?

史迪芬.平克:我用第一人稱寫過一些散文,內容是有關幾年前我拿自己的基因體去定序的事。我可以想像寫一本書來討論使用第一人稱敘述人生大小事會遇到的困難,然後加入心理學家的研究成果,像是人類會挑對自己有利的部分來講,還有記憶扭曲的狀況。

布萊恩‧格林恩:《優雅的宇宙》中有幾個章節就是以第一人稱寫成。當初的草稿沒有使用第一人稱,因為我顧慮到這麼做可能會讓人覺得我很自私,在一本寫給大眾的書裡面提到自己的成就。所以第一版的草稿裡面沒有放名字,只有一些想法而已,整個就是很糟。所以我重新修改,把該放的東西都放進去,像是誰做了什麼事,有什麼爭論,討論出來的解決辦法是什麼等等。然後,當我開始處理自己的成果時,整件事就變得自然了起來。既然我本來就參與在其中,那我就用第一人稱的角度來描述。這本書不用說故事的方法就沒辦法進行下去。

來談談譬喻。使用可以理解但是不完美的譬喻,以及使用可能無法令人理解的方式詳述一件事,這兩者之中前者比後者好嗎?

史迪芬.平克:譬喻是非常強大的。事實上,我們甚至可以辯稱,我們瞭解世界萬物,只是必須透過譬喻的方法來瞭解實際上的世界。我們的語言幾乎充滿了隱喻。不過文學性隱喻跟科學譬喻並不相同。在文學隱喻的世界中,隱喻和事物之間的連結越多,這個隱喻就越豐富美好。但是在科學譬喻的世界中,譬喻跟事物之間的連結越多,這個譬喻就越不好。譬喻必須慎選,解釋譬喻的時候要小心。你必須指明讀者相似之處為何,以及你用譬喻所解釋的東西跟譬喻之間的關係點是什麼。有時候可能會太專注於反覆衡量各種譬喻,使得你不知道哪一點真的有用,這就是可能會讓譬喻誤導人的地方。

我在某處讀到,譬喻就像是不合身的外套,最重要的部分蓋住了,可是某些地方會突出來,某些地方又限制你的活動。

詹姆斯.葛雷易克:我才不信這套說法!什麼事都有可能被做爛。不過我也相信譬喻是人類學習和探索世界的方法。物理學家聲稱大自然的語言是數學,而這說法多少有幾分真實性。不過我也相信,任何用自己的方法來理解世界的物理學家其實就是自動用譬喻的方式來思考。我相信,所有的科學模型或理論本身就是一種譬喻,雖然不是很完美,定義漏洞百出又不完整。但它就是個模型,不是世界本身。

在場有人試過寫小說嗎?

史迪芬.平克:我的另一半就是小說家,所以我深知自己的不足。

布萊恩‧格林恩:我出版過短篇故事,而且內容真的有科學成分。那篇故事跟時間旅行有關。這是我做過最有趣的事之一。故事在虛構的層面有一定的自由度,而事實的部分則跟真實的科學緊密相連,給故事一種安定性,害我必須小心分辨我是不是連事實的部分都用捏造的。

科學作家寫的是尖端知識還是幻想?

瀧‧法蘭克:很多人不瞭解,科學真的會影響人類思考的方法。他們以為文化來自哲學、戲劇和其他東西,而科學只負責製造裝置。我真的想讓人們看看,我們從科學得到的知識怎麼改變我們的文化。

布萊恩‧格林恩:我覺得讓小孩瞭解科學需要創意以及所謂的創意管教(creative discipline)是一件很重要的事。

詹姆斯.葛雷易克:如果我們這些人都以為科學過程就是機械化又無聊,我不相信在場的人會寫跟科學有關的東西。我們五個人都很重視想像力和創造力,我們不是把這些元素當作偶然出現在科學過程中的意外,而是作為讓科學前進、使人感到興奮的要素。

史迪芬.平克:唯一的但書就是,在科學領域中,光只有想像力和創造力還不夠,正確性是不可或缺的。歷史上有很多充滿想像力的人被遺忘,因為他們那美好簡鍊的計畫跟現實搭不起來。

科學家撰寫學術期刊論文的正式、技術性作法會影響科普寫作嗎?

布萊恩‧格林恩:當我查閱某些1920年代的量子力學論文時,發現其中有一篇提到發生在實驗室裡的意外。撰寫那篇論文的科學家描述玻璃管炸裂的時候,一個硬幣被染污了,以及他加熱那個硬幣試圖去除污漬的過程。他在這篇技術性文章裡面完整講述了這個故事。現在的話很少看到這樣的事。因為我還沒進行全面性的研究,所以我不確定這是不是個少見的例子,不過大家撰寫學術論文的時候,好像已經從講述某種發現的故事變成採用比較照本宣科的方式?

史迪芬.平克:我覺得真的是這樣,我想這都已經都被記錄下來了。相較於講述事情發生的過程,這在科學上就是個問題。問題出在,當你在期刊編輯的壓力下講述導到結論的故事時,將所有不成功的部分和意外按下不表,這種作為事實上就是在扭曲故事本身,因為這樣做可能會誇大你的發現的重要性。如果你失敗了15次,成功1次,然後在統計的時候不提那15次失敗,這樣數據上看起來你的結果就很重要,但這事實上是一種誤導。統計的時候應該要把所有做過的實驗算在內,不能只算那個成功的實驗而已,尤其在社會科學方面更是如此。我們看到很多傷害就是因為大家只報告成功的部分,而且講述故事的時候把整個實驗過程直接導向成功的結果所致。

當需要將自己的工作傳達給大家知道的時候,科學家自己本身是不是最大的絆腳石?

喬許.佛爾:像我這樣的人其實不一定要出現在溝通的過程中。理想上,科學家可以是很棒的溝通大師,而且在溝通過程中其實不需要非專家介入把科學家做的事組合成有條理的故事。

詹姆斯.葛雷易克:不過研究和溝通的技巧不一定會相伴發生。你可以是一名偉大的科學家,同時缺乏絲毫想溝通的興趣。牛頓就是一個不怎麼樣的溝通者(communicator)。我覺得我們應該只要慶幸能有像布萊恩‧格林恩這類的人,可以身兼偉大的科學家和溝通大師二職。我想這樣的人應該大多是例外。

喬許.佛爾:不過我很好奇,在溝通方面比較優秀的科學家,是不是在科學研究方面就比較不出色?

布萊恩‧格林恩:有些人是真的這麼覺得。在美國紐約州立大學石溪分校有個新機構,想把科學傳播作為科學研究生訓練的一部份。對我來說,這看起來很合理,如果人們可以進行比較自由、條理清晰的溝通,即使只發生在科學家之間,也可以激發更多的點子。

喬許.佛爾:在科學書籍或是一般文章裡頭要做的事就是去蕪存菁,找出精華的部分,然後傳達給其他人。這不只是講故事而已,這需要思考以及清楚的溝通。不只是科學家,整個學術界的溝通逐漸缺少條理清晰的特色,而且我覺得這讓他們的思緒比較不清晰。

平克和格林恩,你們覺得學術界的同事會因為你寫一般書籍所以比較不看重你嗎?

布萊恩‧格林恩:一開始的時候我的確有這樣的顧慮,至少在我寫第一本書的時候。不過我發現至少在表面上,大部分弦論領域的人覺得他們陷在這個沒人知曉的科學小角落,所以他們喜歡向大眾推銷弦論的想法。

史迪芬.平克:我的經驗跟他一樣。我不想讓自己的思緒一直圍繞在這種事上頭,要不然我就會很輕易找些藉口,把那些批評我的人轟開,也會給自己藉口不認真看待那些我身為一名科學家應該要認真看待的批評。

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活躍星系核_96
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活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia

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為什麼越累越難睡?當大腦想下班,「腸道」卻還在加班!
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/04/30 ・2519字 ・閱讀時間約 5 分鐘

本文與  益福生醫 合作,泛科學企劃執行

昨晚,你又在床上翻來覆去、無法入眠了嗎?這或許是現代社會最普遍的深夜共鳴。儘管換了昂貴的乳膠枕、拉上百分之百遮光的窗簾,甚至在腦海中數了幾百隻羊,大腦的那個「睡眠開關」卻彷彿生鏽般卡住。這種渴望休息卻睡不著的過程,讓失眠成了一場耗損身心的極限馬拉松 。

皮質醇:你體內那位「永不熄滅」的深夜警報器

要理解失眠,我們得先認識身體的一套精密防衛系統:下視丘-垂體-腎上腺軸(HPA axis) 。這套系統原本是演化給我們的禮物,讓我們在面對劍齒虎或突如其來的危險時,能迅速進入「戰鬥或快逃」的備戰狀態。當這套系統啟動,腎上腺就會分泌皮質醇 (壓力荷爾蒙),這種荷爾蒙能調動能量、提高警覺性,讓我們在危機中保持清醒 。

然而,現代人的「劍齒虎」不再是野獸,而是無止盡的專案進度、電子郵件與職場競爭。對於長期處於高壓或高強度工作環境的人們來說,身體的警報系統可能處於一種「切換不掉」的狀態。

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在理想的狀態下,人類的生理時鐘像是一場精確的接力賽。入夜後,身體會進入「修復模式」,此時壓力荷爾蒙「皮質醇」的濃度應該降至最低點,讓「睡眠荷爾蒙」褪黑激素(Melatonin)接棒主導。褪黑激素不僅負責傳遞「天黑了」的訊號,它還能抑制腦中負責維持清醒的食慾素(Orexin)神經元,幫助大腦順利關閉覺醒開關。

對於長期處於高壓或高強度工作環境的人們來說,身體的警報系統可能處於一種「切換不掉」的狀態 / 圖片來源:envato

然而,當壓力介入時,這場接力賽就會變成跑不完的馬拉松賽。研究指出,長期的高壓環境會導致 HPA 軸過度活化,使得夜間皮質醇異常分泌。這不僅會抑制褪黑激素的分泌,更會讓食慾素在深夜裡持續活化,強迫大腦維持在「高覺醒狀態(Hyperarousal)」。 這種令人崩潰的狀態就是,明明你已經累到不行,但大腦卻像停不下來的發電機!

長期的睡眠不足會導致體內促發炎細胞激素上升,而發炎反應又會進一步活化 HPA 軸,分泌更多皮質醇來試圖消炎,高濃度的皮質醇會進一步干擾深層睡眠與快速動眼期(REM),導致睡眠品質變得低弱又破碎,最終形成「壓力-發炎-失眠」的惡行循環。也就是說,你不是在跟睡眠上的意志力作對,而是在跟失控的生理長期鬥爭。

從腸道重啟好眠開關:PS150 菌株如何調校你的生理時鐘

面對這種煞車失靈的失眠困局,科學家們將目光投向了人體內另一個繁榮的生態系:腸道。腸道與大腦之間存在著一條雙向通訊的高速公路,這就是「菌-腸-腦軸 (Microbiome-Gut-Brain Axis, MGBA)」,而某些特殊菌株不僅能幫助消化、排便,更能透過神經與內分泌途徑與大腦對話,直接參與調節我們的壓力調節與睡眠節律。這種菌株被科學家稱為「精神益生菌」(Psychobiotics)。

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腸道與大腦之間存在著一條雙向通訊的高速公路,這就是「菌-腸-腦軸 (Microbiome-Gut-Brain Axis, MGBA)」/圖片來源:益福生醫

在眾多研究菌株中,發酵乳桿菌 Limosilactobacillus fermentum PS150 的表現格外引人注目。PS150菌株源於亞洲益生菌權威「蔡英傑教授」團隊的專業研發,累積多年功能性菌株研發經驗的科學成果。針對臨床常見的「初夜效應」(First Night Effect, FNE),也就是現代人因出差、換床或環境改變導致的入睡困難,俗稱認床。科學家在進行實驗時發現,補充 PS150 菌株能顯著恢復非快速動眼期(NREM)的睡眠長度,且入睡更快,起床後也更容易清醒。更重要的是,不同於常見的藥物助眠手段(如抗組織胺藥物 DIPH)容易造成快速動眼期(REM)剝奪或導致睡眠破碎化,PS150 菌株展現出一種更為「溫和且自然」的調節力,它能有效縮短入睡所需的時間,並恢復睡眠中代表深層修復的「Delta 波」能量。

科學家發現,即便將 PS150 菌株經過特殊的熱處理(Heat-treated),轉化為不具活性但保有關鍵成分的「後生元」(Postbiotics),其生物活性依然能與活菌媲美 。HT-PS150 技術解決了益生菌在儲存與攝取過程中容易失去活性的痛點,讓這些腸道通訊員能更穩定地發揮作用 。

在臨床實驗中,科學家觀察到一個耐人尋味的現象:當詢問受試者的主觀感受時,往往會遇到強大的「安慰劑效應」,無論是服用 HT-PS150 還是安慰劑的人,主觀上大多表示睡眠變好了。這種「體感上的進步」有時會掩蓋真相,讓人分不清是心理作用還是真實效益。

然而,客觀的生理數據(Biomarkers)卻揭開了關鍵的差異。在排除主觀偏誤後,實驗數據顯示 HT-PS150 組有更高比例的人(84.6%)出現了夜間褪黑激素分泌增加,且壓力荷爾蒙(皮質醇)顯著下降,這證明了菌株確實啟動了體內的睡眠調控系統,而不僅僅是心理安慰。

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最值得關注的是,對於那些失眠指數較高(ISI ≧ 8)的族群,這種「生理修復」與「主觀體感」終於達成了一致。這群人在補充 HT-PS150 後,不僅生理標記改善,連原本嚴重困擾的主觀睡眠效率、持續時間,以及焦慮感也出現了顯著的進步。

了解更多PS150助眠益生菌:https://lihi3.me/KQ4zi

重新定義深層睡眠:構建全方位的深夜修復計畫

睡眠從來就不只是單純的休息,而是一場生理功能的全面重整。想要重獲高品質的睡眠,關鍵在於為自己建立一個全方位的修復生態系。

這套系統的基石,始於良好的生活習慣。從減少睡前數位螢幕的干擾、優化室內環境,到作息調整。當我們透過規律作息來穩定神經系統,並輔以現代科學對於 PS150 菌株的調節力發現,身體便能更順暢地啟動睡眠開關,回歸自然的運作節律。

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與其將失眠視為意志力的抗爭,不如將其看作是生理機能與腸道微生態的深度溝通。透過生活作息的調整與科學實證的支持,每個人都能擁有掌控睡眠的主動權。現在就從優化生活型態開始,為自己按下那個久違的、如嬰兒般香甜的關機鍵吧。

與其將失眠視為意志力的抗爭,不如將其看作是生理機能與腸道微生態的深度溝通 / 圖片來源 : envato

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肺部為何會「結疤」?揭開比癌症更致命的「菜瓜布肺」,科學家如何找到破解惡性循環的新契機
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/05/08 ・2041字 ・閱讀時間約 4 分鐘

本文由 肺纖維化(菜瓜布肺)社團衛教 合作,泛科學撰文

在現代醫學的警示清單裡,乳癌、大腸癌這些疾病大家都不陌生;但有一個「隱蔽且致命」的威脅卻常被忽視,那就是「肺纖維化」。其中最常見的類型「特發性肺纖維化」(IPF),其預後往往不太樂觀,確診後的五年存活率甚至比許多常見的癌症還低。

首先,我們得先破解一個迷思:肺纖維化並不是單一疾病,而是許多種間質性肺病的共同表現。當我們聽到「肺纖維化」,腦中常浮現「菜瓜布肺」的形象,患者的肺部外觀充滿一個個空洞與疤痕,像極了乾燥的絲瓜。這精準描繪了肺部組織逐漸硬化、失去彈性的過程。

更重要的是,IPF 這類肺纖維化的威脅在於「不可逆」的特性,一旦形成就很難逆轉。這跟部分 COVID-19 康復者身上、仍有機會復原的肺纖維化,是兩種完全不同的概念。

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IPF 這類肺纖維化的威脅在於「不可逆」的特性,一旦形成就很難逆轉 / 圖示來源:shutterstock

肺部為何會變成「菜瓜布」?

為什麼好端端的肺會變成菜瓜布?這其實是一場身體修復機制失控的結果。

「纖維化」的組織,就是肺部間質組織(interstitium)的疤痕化。間質是圍繞在肺泡周圍,包含血管與支持肺部結構的結締組織。在正常情況下,肺部損傷後會啟動修復機制,並再生健康組織。但在肺纖維化的患者體內,這套修復機制卻「當機」了。

身體會不斷地發出訊號,導致負責修復工作的「纖維母細胞」(fibroblasts)被過度活化,進而失控地沉積膠原蛋白疤痕組織,最終在肺部形成永久性的纖維化。

科學家發現,這個過程之所以棘手,在於它是一個「惡性循環」,肺部同時存在著「發炎反應」與「纖維化」這兩條路徑 ,它們相互加乘,演變成難以阻斷的強大破壞力。

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雖然特發性肺纖維化 (IPF) 的具體成因不明 ,但已知某些特定族群的風險更高。例如抽菸,特定年齡與性別(50歲以上男性)、長期暴露於粉塵環境的工作者(農業、畜牧業、採礦業…)、胃食道逆流者。此外,患有自體免疫疾病(如類風濕性關節炎、乾燥症、硬皮症、皮肌炎/多發性肌炎,)的患者,他們併發肺纖維化的機率遠高於一般人,必須特別警覺。

雖然特發性肺纖維化 (IPF) 的具體成因不明 ,但已知某些特定族群的風險更高。/ 圖示來源:shutterstock

打斷惡性循環的挑戰,為何只對抗「纖維化」還不夠?

面對這個不可逆的疾病,醫學界長年束手無策,直到 2014 年才迎來一道曙光。美國 FDA 批准了兩種機制不同的新藥:Nintedanib 和 Pirfenidone。這兩種藥物的出現是治療史上的分水嶺,首度被證實能夠「延緩」IPF 患者肺功能的惡化速度。

然而,這場戰役尚未結束。現有的治療雖然帶來了希望,卻也凸顯了「未被滿足的醫療需求」。從機制上來看,這些藥物主要抑制的是「纖維化路徑」。

這讓科學界開始思考這個未被滿足的棘手問題:既然疾病的本質是「發炎」與「纖維化」的雙重打擊,那麼,我們是否能找到「同時抑制」這兩條路徑的全新策略,從而更有效地打斷這個惡性循環?

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找到同時調控「發炎」與「纖維化」的新靶點

為了解決難題,科學家將目光鎖定在一個細胞內的酵素:磷酸二酯酶 4B(PDE4B)

為什麼鎖定它?讓我們看看它的「雙重作用」機制:

  1. 關鍵位置: PDE4B 同時存在於免疫細胞(與發炎有關)與纖維母細胞(與纖維化有關)當中。
  2. 作用機制: PDE4B 的主要工作是降解細胞內一種叫 cAMP(環磷酸腺苷) 的訊號分子。cAMP 可以被視為細胞內的「穩定信號」。
  3. 雙重抑制: 當我們使用藥物抑制了 PDE4B 的活性,細胞內的 cAMP 就不會被分解,濃度會隨之升高。高濃度的 cAMP 能穩定免疫細胞和纖維母細胞,同時產生抗發炎抗纖維化的雙重效應。

簡單來說,鎖定並抑制 PDE4B,就像是同時抑制了免疫風暴與纖維化的工程,有望從雙從抑制打擊這個惡性循環。

全球臨床試驗帶來的新希望

近十年來,全球在肺纖維化領域投入了大量的臨床試驗,我們相信,在科學家逐步破解肺纖維化惡性循環的複雜難題後,期盼未來能為無數患者爭取到更安全、健康的生活與未來。

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最後,我們必須再次提醒,特發性肺纖維化(IPF)與漸進性肺纖維化(PPF)是極具破壞性、且不可逆的疾病。面對這個比癌症更致命的對手,雖然現有的治療手段能延緩惡化,但無法逆轉已經形成的肺部疤痕組織,因此「早期診斷、早期治療」仍是對抗肺纖維化最重要的黃金時刻。

必須再次提醒,特發性肺纖維化(IPF)與漸進性肺纖維化(PPF)是極具破壞性、且不可逆的疾病。/ 圖示來源:


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人工智慧的極限
賴昭正_96
・2026/01/15 ・5790字 ・閱讀時間約 12 分鐘

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在發現的道路上,智慧(intellect)作用不大。意識(consciousness)━你可以稱之為直覺或其它任何你想用的詞━會發生一次飛躍,答案會突然出現在你面前,而你卻不知道它是如何或為什麼出現的。

-愛因斯坦(1879-1955),1921年諾貝爾物理獎

2025 年 10 月 13 日在參加建國中學高三 6 班畢業 66 週年的同學旅遊後,希望能瞭解一下投稿多年、從未謀面之《泛科學》的作業情形及發展計畫等,我決定到「泛科創新股份有限公司」參觀一下:沒想到知識長鄭國威竟然邀請我錄了一集「思想實驗室」。當被問及有關人工智慧(artificial intelligence,AI)的看法時,我突然冒出「因為科學的發現很多都是意外的,因此AI無法像人類一樣具有創造性」。沒想到這句話似乎成為這次訪問的主題,也引起比較熱烈的討論,因此我想在這裡補充一下。

AI(人工智慧)是否能青出於藍、更勝於藍地超越我們?這事實上也是專家爭論最多的話題。我不是專家,雖然知道「我思故我在」,但完全不知人類如何思想、大腦如何運作,更不瞭解上面愛因斯坦所提到之意識(consciousness)如何飛躍!但是已經被國威推上了這個平台,因此只好在這裡野人獻曝,依我所知的科學史提出懷疑。

回歸正題,上面問題的直覺反應答案是:人製造出來的怎麼可能比人聰明呢?但相信很多人都知道:人類所製造出來的圍棋軟體 AlphaGo 已經戰勝了所有的人類!其主人谷歌(Google)謂:它能戰勝人類是因為它利用策略網絡來推薦有希望的走法,並利用價值網絡來評估在給定局面下獲勝的機率,從而大幅縮小搜尋空間,使得它能夠「預想」數百萬步棋,並透過自身的對弈不斷學習,最終超越人類的層次。從這段話看來,我覺得 AlphaGo 能戰勝人類是基於高速地使用人類所設計出來之有路可循、亦有跡可尋的「邏輯策略」!

同樣地,如果我們給 AI 一含所有物質之性質的資料庫,然後告訴它如何尋找「規律」(pattern),相信它會非常勝任地發現許多具有某種特性的「新物質」、「新藥物」、甚或告訴我們如何製造它們(有機合成的資料庫)。但是 AI 雖然知道哈密瓜的所有性質(資料庫),可是它會想到哈密瓜含有能大量分泌青黴素的菌株、即時在第二次世界大戰中拯救了上百萬士兵的生命嗎(見後)?我覺得後者不是邏輯的問題,是沒辦法訓練的,因此 AI 不能「真正創造」不是依靠邏輯的發現。這正是本文所要談的:許多科學大突破都不是靠訓練或邏輯分析的!

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視眾人所見視,思眾人所未思

牛頓的傳記《艾薩克·牛頓爵士生平回憶錄》(Memoirs of Sir Isaac Newton’s Life)於1752年出版;作者斯圖克利(William Stukeley)在書中轉述:「晚餐後,天氣溫暖,我們去了花園,在幾棵蘋果樹的樹蔭下喝茶……他(牛頓)告訴我,他當時的處境和以前一樣,剛剛想到萬有引力的概念。當他正沉思時,一個蘋果掉了下來。他心想:『為什麼蘋果總是垂直落到地上,永遠不會向上或向一側掉落呢?……』,這使他得出結論:地球一定具有『引力』,從而發展出他的萬有引力理論。」

早在西元前 4 世紀左右,亞里斯多德(Aristotle)及歐幾里德(Euclid)等希臘哲學家就為自然哲學和邏輯奠定了基礎。樹上的水果都是往地面掉,這是任何小孩都知道的「常識」,但為什麼卻等了 1700 年才引起牛頓的注意?我們不知道為何牛頓會想到這個問題,但 AI 也會注意到這個現象嗎?如果會,它會先想到萬有引力或是直接跳到更精確的愛因斯坦廣義相對論(見後)呢? 

發現世上第一個抗生素的弗萊明(Alexander Fleming)度假回來後發現培養皿因未加蓋而發霉(見後),一般的研究者大多會將這些被黴菌孢子污染的培養皿丟掉;但弗萊明這次卻心血來潮……。他回憶說:

「基於先前「溶菌酶」的經驗,也像許多細菌學家那樣,我應該會把污染的培養皿丟掉,……某些細菌學家也有可能(早就)注意到我(那時)看到的相似變化,……但是在對天然產生的抗菌物質沒有任何興趣的情況下,都會順手地將培養物丟棄。……但(這次)我沒有找個藉口丟掉受污染的培養液;相反地,我做了進一步的探討。」

如果AI也能做實驗,它會像許多細菌學家那樣「順手地」丟棄培養物嗎?機會總是降臨在那些做好準備的「人」身上。

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幸運的靈感/直覺

一位正在自由下落的人不會感覺到自己的重量,那不是等於漂浮在沒有任何重力的外太空空間嗎?如果加速度可以抵消重力,那麼在沒有重力的情況下,加速度本身不是可以模擬重力,產生與真實重力沒有區別的人造重力嗎?愛因斯坦稱上面這一發現為「等效原理」(Equivalence Principle):我們雖然不知道重力是什麼,但其現象可以用加速度來模擬!這一想法啟動了愛因斯坦嘗試改變牛頓重力論的八年艱苦抗戰,於 1915 年 11 月完成了人類有史以來最美麗的物理理論━「廣義相對論」(General Theory of Relativity)。100 多年後的今天,愛因斯坦這一透過想像力來推測的理論仍然在指引著物理學家們去瞭解宇宙的基本特徵!怪不得愛因斯坦後來大膽地稱它為「我一生中最幸運的靈感」。

德國理論物理學家普朗克 (Max Planck) 謂他是靠「幸運的直覺 (lucky intuition) 」而意外地敲響了量子力學革命之鐘聲!在 1918 年諾貝爾獎頒獎典禮上,普朗克回憶說:

「然而,即使(我推導出來的)輻射公式絕對準確,它仍然只是一個幸運猜測(lucky guess)了正確插值公式的結果,其價值是非常有限的。因為這個原因,從那時起,我就忙著… 想闡明此公式的真實物理特性,這導致我考慮連接熵和概率之間的波茲曼(Boltzmann)關係。在經過我生命中最艱苦的幾個星期之工作後,光明終於驅除了黑暗,一個新的、從未夢想到的的觀點在我面前展開了。」

這普朗克從未夢想到的觀點是什麼呢? 就是「能量量化」的觀念,違反了當時「能量是連續」的共識!因之此後的十幾年,普朗克便一直在努力地想使他的量子觀念能容於古典力學裡;可是每次嘗試的結果,似乎均使自己失望得想收回那革命性的「大膽假設」而已。

錯誤的假設

好吧,就假設 AI 像愛因斯坦一樣也有「最幸運的靈感」,發現了廣義相對論。可是後來物理學家瞭解到了愛因斯坦的「等效定理」事實上不完全正確,是有限制的,也就是說它只是一種近似的基本定律,只適用於一個局部、無限小的時空區域內。哈,如果AI比人類聰明,怎麼會在邏輯上犯下這個錯誤呢?如果不犯這個錯誤,它能發現廣義相對論呢?

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又如 1905 年,愛因斯坦在題為「關於運動物體的電動力學」的(狹義相對論)論文引言裡,開宗明義地謂「不要爭辯」光速了:

「我們建議將「相對性原理」這個猜想(conjecture)提升到一個公設(postulate)的地位,並引入另一個表面上與前者不調和(irreconcilable)的公設,即光是在真空中的傳播速率為一與發射體運動狀態無關的定值 c。 這兩個假設足以(讓我們)透過適用於靜止物體(狀態)之馬克斯威(Maxwell)理論,導出一個簡單且不矛盾(consistent)的電動力學理論。」

愛因斯坦真大膽:一個可以用實驗來確定的光速,怎麼可以定為「公設」呢?光速與發射體運動狀態無關不是完全違反了我們日常生活的經驗(如聲速)嗎?愛因斯坦在其時鐘「同步程序」的假想實驗裡魔術般地導入了他的公設:光在任何方向的速度都是一樣的 c 值!完全忽略了當時幾乎所有物理學家都相信光是在「以太」中傳播的理論。

1924 年,一位名不見經傳,任教於東巴基斯坦的講師波思 (Styendra Bose) 在一篇 1500 字的論文裡做了一個誤打誤撞、連他自己本人都不知道、在整篇論文中隻字未提的重要及創新性假設:光量子是不可分辨的!在當時,所有的物理學家都認為光量子像銅板一樣是可以分辨的(我們可以分辨哪個是 A 銅板、哪個是 B 銅板、…),因此兩個銅板出現「一正及一反」的或然率是 2/4;但如果它們不能分辨呢?則出現「一正及一反」的或然率將變成 1/3。沒想到這一「錯誤」的假設後來竟成為打開量子統計力學的鑰匙!超強邏輯的AI會犯這種錯誤嗎?

愛因斯坦1915年完成他的廣義相對論後,發現他的方程式所預測的宇宙只能膨脹或收縮,與當時大部分科學家所認為的靜態宇宙觀相衝突!沒想到推翻了深植物理學家心中達兩百多年之牛頓時空觀念的革命壯士,竟然在這裡屈服了:為了符合當時的想法,愛因斯坦於1917年強行地於其廣義相對論導出之宇宙觀中加入一「常數」來平衡萬有引力,使他的宇宙能保持靜態!沒想到1929年後,新數據顯示宇宙不是靜態,而是在膨脹中;愛因斯坦因而後悔當初為何不相信自己的推論,稱那強行加入人為常數━「宇宙論常數」(cosmological constant)━為他一生中所犯之「最大錯誤」。AI會犯這種錯誤嗎?

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只有萬有引力的宇宙膨脹速率在一段時間後應該慢慢減小;但90年代末期,新的發現顯示現在宇宙膨脹速率不是隨時間減小、而是在加大!沒想到那錯誤的「宇宙論常數」現在竟然成為提供瞭解釋膨脹速率加快所需之排斥力來源─雖然我們還不知道那是啥!當然,我們也不知道愛因斯坦在天之靈是否還認為「宇宙論常數」是他一生中所犯的最大錯誤?而AI如果當初未犯那「最大錯誤」,現在是否反而會後悔呢?

老天的幫忙

硝化甘油為液體,非常不穩定,一不小心就爆炸;因此諾貝爾 (Alfred Nobel)一直在尋找取代物,但久而不得。傳說有一天儲存的硝化甘油意外泄漏,與用來包裝儲存鐵桶之板狀矽藻土混合但未爆炸,使他想到了試用此板狀矽藻土。經實驗後,他發現兩者相混之固體不但安全可靠,而且還可保持原有之爆炸威力─這不正是他夢寐以求、研究甚久而未能找到的「穩定炸藥」嗎?他因此發了大財,設定了今日大家所知道的諾貝爾獎。

在「發現能治療糖尿病的胰島素—胰島素與生技產業的誕生(上)」一文裡,我提到了「….將狗的胰臟割除,發現這隻可憐狗整天口渴及隨地小便。數日後,一位助手覺得實驗室內的蒼蠅好像突然多了起來,尤其是在狗小便過的地板。分析狗尿及其血液後,梅倫(Joseph von Mering)及明考斯基(Oskar Minkowski)很驚奇地發現裡面充滿了糖份。」顯然地,胰腺具有調解體內糖代謝的功能,它一旦受損將導致糖尿病。就這樣,法國兩位外科手術醫生無意中發現了「困擾」人類三千多年之糖尿病的病源━胰臟分泌物「胰島素」失調!這不是透過邏輯分析得到的結果,AI能做到嗎? 

前面所提到之蘇格蘭醫生兼微生物學家弗萊明是一位粗心的實驗室技術員。1928 年夏在研究葡萄球菌的某一天,他忘了將含有葡萄球菌培養物的培養皿放在培養箱中,留在實驗室工作台上就匆匆忙忙地離開實驗室去度假。命運就是這樣作弄人:那時室內的溫度及濕度均適合霉菌(mold,或譯「黴菌」)的生長;因此兩個禮拜回來後,弗萊明發現在敞開窗戶旁的培養皿因未加蓋而發霉。經細心觀察及研究後,弗萊明發現抑制或預防細菌生長的不是黴菌本身,而是黴菌產生的「黴汁」。就這樣,弗萊明發現了世上第一個抗生素「盤尼西林」(Penicillin,又稱為「青黴素」)!被《時代》雜誌評選為20世紀的100位最重要人物!

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1943年的某一天,在伊利諾州皮奧里亞 (Peoria) 的農業部北部區域研究實驗室 (NRRL) 工作的亨特 (Mary Hunt) ,無意中在一雜貨店裡發現了一顆表皮長滿漂亮及金色青黴的哈密瓜。將它帶回實驗室,篩選出能大量分泌青黴素的菌株後,她發現該菌株產生的青黴素數量是notatum的200倍━她因之贏得「發霉瑪麗 (Moldy Mary)」的綽號。在許多研究團隊紛紛加入菌種及製造方法的改良後,青黴素產量由1943年只能醫治不到1000人,一下子跳到1944年時,已有足夠的青黴素來治療每位需要的士兵,為第二次世界大戰提供了功不可沒的貢獻!也啓動了尋找其它抗生素的研究,開創了醫學的新紀元。

結論

上面我們提到科學家意外地發現了穩定的炸藥、控制血糖的胰島素、及治療特定細菌感染的抗生素。這些化合物都已經存在自然界中,但絕對不是邏輯分析可以發現其功能的,因此如果不是「老天的幫忙」,我實在很難理解AI怎麼會想到?事實上靠「老天幫忙」所發現的化學物是非常之多的。不需要靠老天幫忙的理論物理呢?

在討論牛頓「思眾人所未思」地發現萬有引力、開創了古典物理後,我們其它的討論都是針對全面改變我們日常生活之近代物理━量子力學及相對論━的發現史。希望讀完本文後,讀者能體會到科學進步不但鮮少一帆風順,相反地是一條充滿了意想不到之彎路和迷茫時刻的曲折蜿蜒旅程:這正是我在訪談中所提到的要多看「課外書」,鑑古知今瞭解理論背後歷史有助於瞭解理論本身。也希望讀完本文後,讀者能感受到科學上的突破幾乎全不是源自邏輯分析,而是出自無法捕捉的「靈感」、「直覺」、「錯誤假設」,「老天幫忙」、以及挑戰既有認知的「勇氣」。AI具有這些人性「缺點」嗎?

最後讓我們在此以公認為最偉大之兩位物理學家的話來結束。牛頓說:「沒有大膽的猜測,就沒有偉大的發現」;愛因斯坦謂:「我從未通過理性思考的過程取得任何發現」。

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致謝

謹在此感謝《泛科學》鄭國威、曹盛威、謝富丞、廖儀瑄、王喆宣等同仁的招待及讓我有機會當了一次近代科技 Podcast 的明星。Podcast 的出現造就了許多不需要經過好萊塢的影視明星以及網紅,是我首次接觸到之近代日常生活典範的另一個重大轉變,真是活到老學到老。

延伸閱讀

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賴昭正_96
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成功大學化學工程系學士,芝加哥大學化學物理博士。在芝大時與一群留學生合創「科學月刊」。一直想回國貢獻所學,因此畢業後不久即回清大化學系任教。自認平易近人,但教學嚴謹,因此獲有「賴大刀」之惡名!於1982年時當選爲 清大化學系新一代的年青首任系主任兼所長;但壯志難酬,兩年後即辭職到美留浪,IBM顧問研究化學家退休 。晚期曾回台蓋工廠及創業,均應「水土不服」而鎩羽而歸。正式退休後,除了開始又爲科學月刊寫文章外,全職帶小孫女(半歲起);現已成七歲之小孫女的BFF(2015)。首先接觸到泛科學是因爲它轉載我的科學月刊上的一篇文章「愛因斯坦的最大的錯誤一宇宙論常數」。