0

4
1

文字

分享

0
4
1

臺灣曾有犀牛、花豹、菱齒象?——國立自然科學博物館科教組主任張鈞翔專訪

科技大觀園_96
・2021/10/29 ・4502字 ・閱讀時間約 9 分鐘

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

張鈞翔從小就是動物愛好者,這促使他踏上古生物學研究之路。圖/張鈞翔提供

張鈞翔從小便是動物的愛好者,也喜歡恐龍。出於興趣,他在東海大學生物學系取得學士與碩士之後,留學英國成為倫敦大學的古生物學博士,返國任職於臺中的國立自然科學博物館,在博物館的日常工作以外,也埋首於化石研究,替臺灣豐富的化石留下一筆又一筆紀錄。

追尋臺灣物種起源

有些滅絕的動物過去曾經在臺灣活動,只有透過化石才能知曉牠們失落的蹤跡。張鈞翔不只鑑定、分類古菱齒象、徳氏水牛、早坂犀牛、澎湖原人等動物的化石,他更關心動物們的演化過程——牠們從何地何時來到臺灣、如何適應新的環境、和其他族群與親戚有什麼關係?

張鈞翔的招牌研究領域是「臺灣第四紀哺乳動物化石」,但為什麼是第四紀?第四紀又是什麼?

第四紀(Quaternary Period)是地質學名詞,意指距今 260 萬年前延續至今的地質年代,包括較早的更新世(Pleistocene),以及距今 11,700 年前開始的全新世(Holocene)。臺灣位於歐亞大陸的邊緣,是歐亞大陸板塊與菲律賓海板塊擠壓而抬升的陸地,距今約 400 萬年前才浮出海面,「所以第四紀的歷史,差不多也就是臺灣的歷史。」張鈞翔說。

這段期間,較寒冷的冰河時期與較溫暖的間冰期交錯,海平面也隨之升降。於是臺灣有時候與東亞大陸相連,讓動植物有機會遷徙來臺;有時候卻成為海島,發展出獨立於大陸的島嶼生態系。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

所以說,臺灣哪裡能找到化石?

化石是過往生態系的紀錄,但是有些地點不利於化石形成,如地質較不穩定的東部;而某些地點則容易採集到化石,像是臺南左鎮菜寮溪附近,存在斷層的露頭,颱風過後甚至可以直接在河床撿到被沖刷出來的化石;另外墾丁的石灰岩洞穴龍蝦洞,以及澎湖水道的海底,都是化石的大宗來源。

定年可分為兩大類:絕對與相對定年。絕對定年比較準確,但能夠追朔的年份也有限。如「放射性碳同位素(碳-14)」,只能處理距今 5 萬年以內的樣本,超過就無能為力;而其他元素如「鈾系定年法」等等,也各有各的限制。另一類則是相對定年,例如知道華北某動物距今 50 萬年,如果臺灣有其他動物和該動物一同出土,便能假設牠們大約處於 50 萬年前。

綜合各種方法推估左鎮化石的年代,應介於距今 40 到 90 萬年前。張鈞翔表示,僅管它們缺乏明確的地層脈絡,但如果曾被河流沖刷太遠,應該會被侵蝕到失去化石的樣貌,所以能被撿到的化石,仍可以判斷來自左鎮的地層。

澎湖海底的化石也是同樣的道理。冰河時期海平面較低時,東亞大陸和臺灣之間是陸地,有許多陸生生物生存;澎湖水道的海底當時是古閩江的河道,因此形成相對低谷的地形,在海底導致湍急的海流,容易將地層內的化石沖刷出來,有機會在海床上被打撈到。然而也因為如此,澎湖打撈到的化石往往不容易確認年代。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
臺南左鎮菜寮溪附近,是臺灣較容易採集到化石的地點。圖/張鈞翔提供

有了化石,再來要如何研究?

獲得化石以後,首先要進行形態鑑定,釐清原本是哪種動物。牙齒通常能帶來最直接的訊息,可以判斷出它屬於什麼類別,不過不一定足以識別出是何物種。

研究化石需要和大量樣本比較,各地的博物館、大學、動物園、特有生物研究保育中心等不同機構各有收藏,張鈞翔與學生便常常到國內外各處「看化石」,這是需要跨單位、跨國合作才能精進的領域。

形態以外,化石中的穩定同位素、微量元素、古代 DNA、古代蛋白質等資訊,也能帶來互補的知識。但是這些採樣手法多少會損毀化石,是否要採取這些分析方式,會比較謹慎決定。而且動物離不開環境,鑽研化石本身之外,認識古生物也需要跨領域的手段——不同定年方法、成分分析、岩石構造等資訊,都有助於了解古生物所處的環境。

那麼,距今 260 萬年前開始的第四紀,是個怎麼樣的時代呢?第四紀的動物和現代相比其實差不多,也許物種不同,主要種類卻多半已經出現,最初的人類(Homo)也已經誕生。全球氣溫比現在低 3 到 4 度,極區和高山長期冰封,但是其它地區仍然有季節變化。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

在氣候寒冷,海平面降低的時期,動物更容易遷徙;而寒冷與溫暖交錯的時期,不同動物各有適應之道:許多動物喜歡資源充沛,較為溫暖的環境,卻也有物種反其道而行。例如一些猛獁象就往天寒地凍的北方發展,演化出更大的體型,以及用象牙鏟雪的適應方式。不過事後看來,如此特化的專一性適應,似乎反而讓牠們走上演化的絕路,更容易在氣候變得溫暖後而滅絕。

猛獁象示意圖。圖/Wikipedia

移民臺灣的動物們,來自亞洲南北各地,有時還會跑回去

第四紀的臺灣,生態環境又是怎麼樣的呢?

直覺想來,冰河時期當北方變得寒冷之際,相對溫暖的臺灣似乎適合移居;確實,澎湖水道出土的古菱齒象、德氏水牛、四不像鹿,就和北方的華北動物群類似。然而事實上,原產於東亞南方、東南亞一帶,比臺灣更南方的物種也會前來,例如如今分佈於緬甸、雲南、廣西的金絲猴,以及原產華南的早坂犀牛,也曾在臺灣出土,便是這類「南來」的代表。

藉由化石,我們也能一窺古代生態系的樣貌。有些動物體型大,容易被看到,像是澎湖水道出土大量的大象、水牛化石,表示如今沉在海底的地區,在寒冷的冰河時期是兼有森林、草地,資源充沛的生態系,否則環境承載力養不活這麼多大型植食動物。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

張鈞翔表示,一般人通常認為臺灣地處東亞大陸的邊緣,是接收各地生物移入的輸入端;但是臺灣面積其實夠大,而且植被豐富,海拔從低到高,創造出多變的棲位,造就了臺灣能獨自演化出豐富生態系的基礎;於是,遷徙來臺的動物抵達新的環境後,可能因此衍生出新的獨特性,甚至是再將這些臺灣特色帶回東亞大陸。

澎湖原人:難解之謎需要國際合作

面對豐富而多元的材料,張鈞翔做研究並非單打獨鬥,他會主動尋找合作對象,也接受外國學者邀請一同研究,更不忘提攜後進。

學術人際網路,往往是一條牽著一條;而當「澎湖原人」這件不熟悉的古人類化石來到張鈞翔眼前,過往曾一起研究金絲猴的日本專家,便因為之前的交情,而向他推薦經驗老道的日本古人類學家海部陽介,開啟雙方的跨國合作與友誼。

澎湖原人化石打撈自澎湖水道,難以釐清具體年代,只能推測處於海平面較低的某次冰河時期,其年代應該不至於超過 40 萬年,甚至最晚可能只有一萬多年。根據保有的一截下顎與幾顆牙齒,可以斷言澎湖原人的形態具有直立人特徵,並非和我們一樣是智人;但是和北京人、爪哇人等典型的直立人相比,他的下顎更寬,相當特殊。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

下顎愈來愈秀氣,是人類演化的大趨勢之一;因此在歐亞大陸幾乎最東方的臺灣,距今不是太久以前,見到這般下顎寬闊的古人類可謂出乎意料。形態上它最接近安徽距今 40 萬年的「和縣人」,中國專家為主的後續研究,主張和縣人與澎湖原人,或許同樣來自延續較久的古老血脈。

澎湖原人化石打撈自澎湖水道,難以釐清具體年代,只能推測處於海平面較低的某次冰河時期。圖/Wikipedia

張鈞翔特地分享澎湖原人的投稿經驗。一開始鎖定的目標是 Nature 期刊,以棒球比喻可謂「大聯盟」等級;期刊編輯覺得有趣,不過三位審查者中只有一位支持、一位持平、一位不認同。編輯便建議將論文轉投同一出版社「3A」等級的 Nature Communication,果然不久後順利刊出。

島嶼滅絕、古菱齒象、金錢豹:多方探索,團隊合作

今年(2021 年)發表於 PNAS 期刊的論文,是另一次特別的體驗。此一研究由澳洲學者主導,主題設定為「人類對島嶼滅絕的影響」,邀請各有所長的多國學者前往澳洲,一群人在四周有袋鼠環繞的野外工作站閉關多日,每日分組討論,最後總結眾人的思想結晶寫成論文投稿,而張鈞翔也是其中一員。

生物物種原本就會持續誕生與滅絕,人類出現以後,滅絕是否加速?這項研究的主要觀點是,超過一萬年前的舊石器時代,儘管人類已經抵達不少島嶼,對各島嶼生態系的影響卻多半不大。要一直等到一萬多年前以內,人類才對島嶼生態造成比較明顯的影響,這是人口增加、科技進步,改變島嶼環境的結果。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

除此之外,近來張鈞翔與許多年輕的研究者合作,持續發表臺灣出土的化石研究,成果多元。今年問世的一項研究著重於澎湖水道出土的淮河古菱齒象(Palaeoloxodon huaihoensis),根據象牙估計年齡,並且評估菱齒象族群的年齡組成。

另一篇今年發表的論文則是報告,墾丁的龍蝦洞出土的大貓牙齒,經形態分析判斷屬於花豹(又稱金錢豹,學名 Panthera pardus),而非臺灣之前已知的雲豹或雪豹。這是首度得知花豹曾經在臺灣生活。有意思的是,墾丁花豹的牙齒比同類小,或許是由於當地環境資源有限,導致體型縮小;也可能是個體差異所致:牠剛好是小隻豹。

墾丁的龍蝦洞出土的花豹牙齒化石。圖/楊子睿提供

讓科學廣為人知!臺灣還有許多等著被訴說的化石

和許多地方相比,臺灣數百萬年的地質年代並不太久遠,但是仍有不少化石與問題等待探索。例如日本、臺灣、菲律賓都有犀牛,但東亞外海各島嶼的犀牛關係為何?是張鈞翔希望解答的問題。

另一方面,在臺灣龐大的化石紀錄中,張鈞翔也見到某些最近不存在,可是曾在臺灣生活的動物;除了前文提及的金絲猴、花豹,還有海獅與豪豬等等,牠們的化石數量儘管很少,仍足以證實這些物種確實存在過這個島嶼,牠們獨特的臺灣經驗,都在排隊等待著被訴說。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

除了做研究以外,任職於國立自然科學博物館的張鈞翔,同時長期從事面對民眾的科普活動,而持續累積的新研究和收藏也能充實展覽。像是 2017 的「象群特展」與 2020 年的「繽紛的生命」,便是張鈞翔精心規劃的代表作。

秉持著「讓科學廣為人知」的理念,張鈞翔透過收集化石、分析研究、與人合作、發表論文、舉行博物館展覽、對民眾演講、接受節目訪問等行為來實踐。而這些事業,都還有賴臺灣民眾的理解與支持,也希望對古生物有興趣的新秀能投入這個領域,增加我們對臺灣的認識。

參考文獻

文章難易度
科技大觀園_96
82 篇文章 ・ 1125 位粉絲
為妥善保存多年來此類科普活動產出的成果,並使一般大眾能透過網際網路分享科普資源,科技部於2007年完成「科技大觀園」科普網站的建置,並於2008年1月正式上線營運。 「科技大觀園」網站為一數位整合平台,累積了大量的科普影音、科技新知、科普文章、科普演講及各類科普活動訊息,期使科學能扎根於每個人的生活與文化中。

0

0
0

文字

分享

0
0
0
Intel® Core™ Ultra AI 處理器:下一代晶片的革命性進展
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/05/21 ・2364字 ・閱讀時間約 4 分鐘

本文由 Intel 委託,泛科學企劃執行。 

在當今快節奏的數位時代,對於處理器性能的需求已經不再僅僅停留在日常應用上。從遊戲到學術,從設計到內容創作,各行各業都需要更快速、更高效的運算能力,而人工智慧(AI)的蓬勃發展更是推動了這一需求的急劇增長。在這樣的背景下,Intel 推出了一款極具潛力的處理器—— Intel® Core™ Ultra,該處理器不僅滿足了對於高性能的追求,更為使用者提供了運行 AI 模型的全新體驗。

先進製程:效能飛躍提升

現在的晶片已不是單純的 CPU 或是 GPU,而是混合在一起。為了延續摩爾定律,也就是讓相同面積的晶片每過 18 個月,效能就提升一倍的目標,整個半導體產業正朝兩個不同方向努力。

其中之一是追求更先進的技術,發展出更小奈米的製程節點,做出體積更小的電晶體。常見的方法包含:引進極紫外光 ( EUV ) 曝光機,來刻出更小的電晶體。又或是從材料結構下手,發展不同構造的電晶體,例如鰭式場效電晶體 ( FinFET )、環繞式閘極 ( GAAFET ) 電晶體及互補式場效電晶體 ( CFET ),讓電晶體可以更小、更快。這種持續挑戰物理極限的方式稱為深度摩爾定律——More Moore。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

另一種則是將含有數億個電晶體的密集晶片重新排列。就像人口密集的都會區都逐漸轉向「垂直城市」的發展模式。對晶片來說,雖然每個電晶體的大小還是一樣大,但是重新排列以後,不僅單位面積上可以堆疊更多的半導體電路,還能縮短這些區塊間資訊傳遞的時間,提升晶片的效能。這種透過晶片設計提高效能的方法,則稱為超越摩爾定律——More than Moore。

而 Intel® Core™ Ultra 處理器便是具備兩者優點的結晶。

圖/PanSci

Tile 架構:釋放多核心潛能

在超越摩爾定律方面,Intel® Core™ Ultra 處理器以其獨特的 Tile 架構而聞名,將 CPU、GPU、以及 AI 加速器(NPU)等不同單元分開,使得這些單元可以根據需求靈活啟用、停用,從而提高了能源效率。這一設計使得處理器可以更好地應對多任務處理,從日常應用到專業任務,都能夠以更高效的方式運行。

CPU Tile 採用了 Intel 最新的 4 奈米製程和 EUV 曝光技術,將鰭式電晶體 FinFET 中的像是魚鰭般阻擋漏電流的鰭片構造減少至三片,降低延遲與功耗,使效能提升了 20%,讓使用者可以更加流暢地執行各種應用程序,提高工作效率。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
鰭式電晶體 FinFET。圖/Intel

Foveros 3D 封裝技術:高效數據傳輸

2017 年,Intel 開發出了新的封裝技術 EMIB 嵌入式多晶片互聯橋,這種封裝技術在各個 Tile 的裸晶之間,搭建了一座「矽橋 ( Silicon Bridge ) 」,達成晶片的橫向連接。

圖/Intel

而 Foveros 3D 封裝技術是基於 EMIB 更進一步改良的封裝技術,它能將處理器、記憶體、IO 單元上下堆疊,垂直方向利用導線串聯,橫向則使用 EMIB 連接,提供高頻寬低延遲的數據傳輸。這種創新的封裝技術不僅使得處理器的整體尺寸更小,更提高了散熱效能,使得處理器可以長期高效運行。

運行 AI 模型的專用筆電——MSI Stealth 16 AI Studio

除了傳統的 CPU 和 GPU 之外,Intel® Core™ Ultra 處理器還整合了多種專用單元,專門用於在本機端高效運行 AI 模型。這使得使用者可以在不連接雲端的情況下,依然可以快速準確地運行各種複雜的 AI 算法,保護了數據隱私,同時節省了連接雲端算力的成本。

MSI 最新推出的筆電 Stealth 16 AI Studio ,搭載了最新的 Intel Core™ Ultra 9 處理器,是一款極具魅力的產品。不僅適合遊戲娛樂,其外觀設計結合了落質感外型與卓越效能,使得使用者在使用時能感受到高品質的工藝。鎂鋁合金質感的沉穩機身設計,僅重 1.99kg,厚度僅有 19.95mm,輕薄便攜,適合需要每天通勤的上班族,與在咖啡廳尋找靈感的創作者。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

除了外觀設計之外, Stealth 16 AI Studio 也擁有出色的散熱性能。搭載了 Cooler Boost 5 強效散熱技術,能夠有效排除廢熱,保持長時間穩定高效能表現。良好的散熱表現不僅能夠確保處理器的效能得到充分發揮,還能幫助使用者在長時間使用下的保持舒適性和穩定性。

Stealth 16 AI Studio 的 Intel Core™ Ultra 處理器,其性能更是一大亮點。除了傳統的 CPU 和 GPU 之外,Intel Core™ Ultra 處理器還整合了多種專用單元,專門針對在本機端高效運行 AI 模型的需求。內建專為加速AI應用而設計的 NPU,更提供強大的效能表現,有助於提升效率並保持長時間的續航力。讓使用者可以在不連接雲端的情況下,依然可以快速準確地運行各種複雜的 AI 算法,保護了數據隱私,同時也節省了連接雲端算力的成本。

軟體方面,Intel 與眾多軟體開發商合作,針對 Intel 架構做了特別最佳化。與 Adobe 等軟體的合作使得使用者在處理影像、圖像等多媒體內容時,能夠以更高效的方式運行 AI 算法,大幅提高創作效率。獨家微星AI 智慧引擎能針對使用情境並自動調整硬體設定,以實現最佳效能表現。再加上獨家 AI Artist,更進一步提升使用者體驗,直接輕鬆生成豐富圖像,實現了更便捷的內容創作。

此外 Intel 也與眾多軟體開發商合作,針對 Intel 架構做了特別最佳化,讓 Intel® Core™ Ultra處理器將AI加速能力充分發揮。例如,與 Adobe 等軟體使得使用者可以在處理影像、圖像等多媒體內容時,能夠以更高效的方式運行 AI 算法,大幅提高創作效率。為各行專業人士提供了更加多元、便捷的工具,成為工作中的一大助力。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
文章難易度

討論功能關閉中。

鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
199 篇文章 ・ 305 位粉絲
充滿能量的泛科學品牌合作帳號!相關行銷合作請洽:contact@pansci.asia

1

2
0

文字

分享

1
2
0
【2023 年搞笑諾貝爾化學與地質獎】舔石頭以外,猛獁象竟是海龜湯?
寒波_96
・2023/10/20 ・2211字 ・閱讀時間約 4 分鐘

搞笑諾貝爾獎每年都是新的開始,2023 年也不例外。今年「第 33 次第一屆搞笑諾貝爾獎」頒發十個獎項,「化學與地質獎」以看似獵奇的舔石頭博取不少眼球,不過得主揚.扎拉謝維奇( Jan Zalasiewicz)的文章中,其實還提到另一件知名的歷史公案。

1951 年晚宴真相,竟然是海龜湯?!圖/americanoceans

1951 年晚宴真相,竟然是海龜湯?!圖/americanoceans

文學史上用味覺帶出情節,最知名的案例之一是普魯斯特的小說《追憶似水年華》開頭,由瑪德蓮的味道切入,接著進入意識的海洋游泳。扎拉謝維奇的文章開頭,也從品嚐岩石的味道切入,自由切換不同的題材。

地質學家為什麼要舔石頭?《舌頭、石頭,迸出新滋味?科學家為什麼要舔石頭?——2023 搞笑諾貝爾獎》一文有精簡介紹。最主要的理由是,缺乏現代儀器之際,舌頭可謂方便的化學感應器,能提供有用的資訊。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

當然,即使有了現代儀器,舌頭還是很方便的工具。

處於意識流科學史中,扎拉謝維奇的文章從舌頭感應器,十分合理地切換到一場宴會。那場 1951 年的晚宴中,據說提供猛獁象肉製作的餐點。

這場晚宴由美國的「探險俱樂部(The Explorers Club)」舉行,主辦方宣稱當天有道菜,來自已經滅絕的動物大地懶(Megatherium)。但是幾天後有報紙披露,宴會中的奇珍異獸不是大地懶,而是來自阿留申群島,25 萬年久遠的猛獁象!

1951 年保存至今的晚餐。圖/取自 參考資料3

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

奇妙的是,當天的餐點竟然有少量樣本被保留至今。當時沒有參加的豪威斯(Paul Griswold Howes)寫信要到一份樣本,一直保存到他去世為止。後來樣本輾轉來到耶魯大學的皮博迪自然史博物館(Yale Peabody Museum)。

那一餐到底是大地懶,還是猛獁象呢?2014 年,耶魯大學的研究生葛拉斯(Jessica Glass)等人成功由樣本中取得 DNA,結果在 2016 年發表。比對之下相當明顯,答案是綠蠵龜。

現今綠蠵龜是保育類動物,合法的狀況下沒有機會吃到。然而 1951 年那個時候,綠蠵龜尚未面臨滅團威脅,仍然是普遍的食材。

區區綠蠵龜製成的海龜湯,當然無法彰顯晚宴的尊絕不凡。不過俱樂部宣稱的大地懶,怎麼又會變成猛獁象?

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

最可疑的是當天在場的俱樂部成員尼可斯(Herbert Bishop Nichols),他也是基督科學箴言報(The Christian Science Monitor)的科學編輯。可考的記錄中,他第一個對外提出相關描述,後來被視為吃猛獁象的證據。

海龜湯的幾位相關人猿。(A) 據說將食材從北極帶回的極區探險家 Father Bernard Rosecrans Hubbard。(B) 極區探險家 George Francis Kosco。(C) 晚宴主辦人 Wendell Phillips Dodge。(D) 保存樣本的 Paul Griswold Howes。圖/取自 參考資料3

如果真的是那道菜的材料,那麼狀況就是:俱樂部用綠蠵龜做菜,宣稱是大地懶,報紙以訛傳訛寫成猛獁象。

「吃猛獁象」之類的傳聞,雖然不是嚴謹的科學,卻因為有噱頭而容易引人注目。作為沒多少負面影響的玩笑,也沒有人想要特別澄清。使得這類事件的真相,往往不了了之。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

儘管沒有特別獲得搞笑諾貝爾獎關注,對於這道海龜湯的追根究底,倒是相當符合搞笑諾貝爾獎的精神。

海龜湯以後,扎拉謝維奇的文章意識又跳躍到另一種已經滅團的生物:貨幣蟲(Nummulites)。許多古生物,當初也是其他古生物的食物。儘管擁有堅硬的外殼保護,貨幣蟲這種生物依然有機會成為美食。

1912 年的時候,英國古生物學家庫克派崔克(Randolph Kirkpatrick)提出一個觀點:地球有一段時間存在非常大量的貨幣蟲,後來它們變成稱為「貨幣球(Nummulosphere)」的地層,是地殼岩石的源頭。

看起來很搞笑,可是庫克派崔克是認真的。所以他即使生在現代,應該也沒有獲得搞笑諾貝爾獎的機會。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

2023 年搞笑諾貝爾獎頒獎典禮影片(化學與地質獎從 10:18 開始):

延伸閱讀

參考資料

  1. The 33rd First Annual Ig Nobel Prizes
  2. Eating fossils
  3. Was Frozen Mammoth or Giant Ground Sloth Served for Dinner at The Explorers Club?
  4. Mammoth meat was never served at 1950s New York dinner, says researcher

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

所有討論 1
寒波_96
193 篇文章 ・ 1038 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》。

1

13
4

文字

分享

1
13
4
【2023 年搞笑諾貝爾獎快訊】10 項怪奇獲獎研究出爐
PanSci_96
・2023/09/15 ・3874字 ・閱讀時間約 8 分鐘

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

一年一度、讓你廢到笑出來的搞笑諾貝爾獎,今年在美東時間 9 月 14 日下午 6 點準時直播。

今年的主題為「水」,這次 10 項獲獎都或多或少與「水」有關(但大部分是口水),現在就快讓我們一起來看看今年的得獎快訊,並一起期待後續的個別研究報導吧~

化學和地質獎:為什麼地質學家與古生物學家會舔化石

這是一封說明「過去」地質學家與古生物學家,為什麼會有舔化石習慣的「快訊」(發表在期刊上,但被歸類為快訊),這封快訊說了幾個故事,其中最讓我印象深刻的,是「義大利地質之父」的喬瓦尼·阿爾杜伊諾(Giovanni Arduino,1714-1795)用自己的舌頭「品嚐」這些化石,分類出可能是史上第一個「地質時期」

故事的亮點是引用了喬瓦尼·阿爾杜伊諾的研究紀錄,看起來就像是個美食家在品嚐化石。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

文學獎:重複寫字,直到感覺不對勁

A 編小學時,曾被老師罰抄生字 100 遍,寫到一半突然懷疑這個字是不是這樣寫,趕緊回頭看前面寫的字,還把課本翻出來看才確定自己沒有寫錯。

上述的情境,稱為「猶昧感」(Jamais Vu),「猶昧感」是「既視感」(Deja Vu)的反義詞,描述人們對熟悉的事物,突然感到陌生,也是這篇論文主要探討的主題。

這研究的笑點在於他的實驗,他們讓受試者一直重複寫同一個字,跟小學被老師罰抄生字一樣。

實驗中,約有三分之二的受試者體驗到「猶昧感」,這些受試者大約在重複 30 次或一分鐘後開始感到異狀。另外,研究也發現平常越容易發生「既視感」的人,也更容易發生「猶昧感」,未來「猶昧感」的相關研究,可能會加深我們對「既視感」的理解。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
  • 原文研究: “The The The The Induction of Jamais Vu in the Laboratory: Word Alienation and Semantic Satiation,” Chris J. A. Moulin, Nicole Bell, Merita Turunen, Arina Baharin, and Akira R. O’Connor, Memory, vol. 29, no. 7, 2021, pp. 933-942.  doi.org/10.1080/09658211.2020.1727519

機械工程獎:死靈機器蜘蛛

會招喚骷髏或操縱屍體的死靈法師稱為 Necromancer,而科學家再次中二病發作,把用液壓操控的蜘蛛屍體,稱作 Necrorobotics 死靈機器。

我跟同事討論這種死靈機器,算不算是一種仿生科技?他覺得是,我覺得不是,你們覺得呢?

  • 原文研究:“Necrobotics: Biotic Materials as Ready-to-Use Actuators,” Te Faye Yap, Zhen Liu, Anoop Rajappan, Trevor J. Shimokusu, and Daniel J. Preston, Advanced Science, vol. 9, no. 29, 2022, article 2201174.  doi.org/10.1002/advs.202201174
死靈機器蜘蛛。

公共醫學獎:斯坦福馬桶

恩,就是接上各種感應器的物聯網馬桶,能即時檢測使用者的糞便與尿液。這東西最酷的是能「肛門辨識」,只要坐到馬桶上,斯坦福馬桶就能透過肛門的型態,辨識出使用者!

因為這個獎項,我才知道原來每個人的肛門都長得不一樣……謝謝你,搞笑諾貝爾獎。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
  • 原文研究:
    •  “A Mountable Toilet System for Personalized Health Monitoring via the Analysis of Excreta,” Seung-min Park, Daeyoun D. Won, Brian J. Lee, Diego Escobedo, Andre Esteva, Amin Aalipour, T. Jessie Ge, et al., Nature Biomedical Engineering, vol. 4, no. 6, 2020, pp. 624-635.  doi.org/10.1038/s41551-020-0534-9
    • “Digital Biomarkers in Human Excreta,” Seung-min Park, T. Jessie Ge, Daeyoun D. Won, Jong Kyun Lee, and Joseph C. Liao, Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology, vol. 18, no. 8, 2021, pp. 521-522.  doi.org/10.1038/s41575-021-00462-0
    • “Smart Toilets for Monitoring COVID-19 Surges: Passive Diagnostics and Public Health,” T. Jessie Ge, Carmel T. Chan, Brian J. Lee, Joseph C. Liao, and Seung-min Park, NPJ Digital Medicine, vol. 5, no. 1, 2022, article 39.  doi.org/10.1038/s41746-022-00582-0
    • “Passive Monitoring by Smart Toilets for Precision Health,” T. Jessie Ge, Vasiliki Nataly Rahimzadeh, Kevin Mintz, Walter G. Park, Nicole Martinez-Martin, Joseph C. Liao, and Seung-min Park, Science Translational Medicine, vol. 15, no. 681, 2023, article eabk3489.  doi.org/10.1126/scitranslmed.abk3489

傳播獎:嗎話說著倒能你?

趣有超也獎學播傳,心擔別,的常正是來過反來起看子句得覺在現你!

你有試過快速把彩虹的顏色順序倒著背,或是把你說話中的每個名詞都倒過來講嗎?大家都知道這超難,但這份研究中的兩位受試著確有著超強「顛倒單字或語句」的能力。

研究對象以西班牙語為母語,他們能在對話中輕鬆地將 banana 念成 ananab,或是將「 basket is fun」念成「nuf si teksab」。研究著重在這兩位有著特殊能力的人,推理、記憶能力是否優於常人,以及大腦灰質、白質比例與一般人(對照組)是否有差別。

大腦如何組織語言一直都是個有趣的研究題目,像是為什麼中文的序順不會響影到閱讀,這也是 A 編跟大家都一樣好奇的。而了解大腦語言是如何形成的,也能推進對於失語症、癡呆症的症狀研究。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
  • 原文研究:“Neurocognitive Signatures of Phonemic Sequencing in Expert Backward Speakers,” María José Torres-Prioris, Diana López-Barroso, Estela Càmara, Sol Fittipaldi, Lucas Sedeño, Agustín Ibáñez, Marcelo L. Berthier, and Adolfo M. García, Scientific Reports, vol. 10, no. 10621, 2020.  doi.org/10.1038/s41598-020-67551-z

醫學獎:屍體兩個鼻孔的鼻毛數量是否一致?

俗稱鬼剃頭的「圓禿」(Alopecia areata)不只會頭髮脫落,同時睫毛、眉毛與鼻毛也會脫落,其中,鼻毛脫落會增加得到過敏、呼吸道感染的機率。

由於鼻毛的相關研究非常少,為此,研究者調查 20 具「遺體」的鼻毛數量與長度,並收集相關病史、死往原因…等數據,來評估正常人的鼻毛數量與長度。研究結果顯示,平均每個鼻孔的鼻毛數量約為 120~122 根,左右鼻孔並沒有顯著差異,鼻毛平均長度大約是 1 公分。

  • 原文研究:“The Quantification and Measurement of Nasal Hairs in a Cadaveric Population,” Christine Pham, Bobak Hedayati, Kiana Hashemi, Ella Csuka, Margit Juhasz, and Natasha Atanaskova Mesinkovska, Journal of The American Academy of Dermatology, vol. 83, no. 6, 2020, pp. AB202-AB202.  doi.org/10.1016/j.jaad.2020.06.902

營養獎:電流有一股「電味」

日本明治大學教授宮下芳明 (Homei Miyashita)與他的團隊,發現在筷子與吸管上附加微弱電流,會改變食物的味道。

他們發現微弱電流刺激舌頭時,會產生一股「電味」(論文上寫 Electric taste,你說我要怎麼翻比較好) 。這股「電味」味道如何呢?基本上沒有味道(不能啟動味覺細胞),但如果有其他味道存在,例如鹹味(氯化鈉)或鮮味(麩胺酸鈉),電味會讓食物吃起來更鹹或更鮮。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

接著,他們發明了連著電線的通電筷子與吸管(看起像整人玩具),證明了通電筷子與吸管確實能在不改變食物味道的情況下,讓人們吃進更少的鹽跟味精。

通電吸管構造
  • 原文研究:“Augmented Gustation Using Electricity,” Hiromi Nakamura and Homei Miyashita, Proceedings of the 2nd Augmented Human International Conference, March 2011, article 34.  doi.org/10.1145/1959826.1959860

教育獎:系統性研究課堂上感覺無聊的學生與老師

你覺得上課無聊嗎?多半人都會問答「是」,而這系列研究仔細分析了為什麼上課無聊,且越來越無聊的原因。

你可能會想:「那不就是老師上課很無聊啊,老師不有趣阿。」我只能說你們這樣太沒同理心了,搞不好老師也在想:「教你們真無聊!」

所以,研究者第一個想探討的問題是:「老師如果覺得無聊,會不會讓學生也覺得無聊。」先說結論,不會。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

雖然學生不會刻意去了解老師的心情。但如果學生明確感受到老師很無聊,像是死氣沉沉地念課文,學生就會覺得這堂課更無聊,進而影響學習動機與學習成效。某種程度上,研究還是印證了「老師不有趣覺得無聊」這件事,但老師是否在強顏歡笑,這就不得而知了。

另一個問題則是:「是不是想著上課很無聊,就會覺得更無聊?」沒錯,的確是這樣!只要上課前預期這堂課很無聊,那這堂課就會比你預期的還要更無聊!

  • 原文研究:
    • “Boredom Begets Boredom: An Experience Sampling Study on the Impact of Teacher Boredom on Student Boredom and Motivation,” Katy Y.Y. Tam, Cyanea Y. S. Poon, Victoria K.Y. Hui, Christy Y. F. Wong, Vivian W.Y. Kwong, Gigi W.C. Yuen, Christian S. Chan, British Journal of Educational Psychology, vol. 90, no. S1, June 2020, pp. 124-137.  https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31342514/
    • “Whatever Will Bore, Will Bore: The Mere Anticipation of Boredom Exacerbates its Occurrence in Lectures,” Katy Y.Y. Tam, Wijnand A.P. Van Tilburg, Christian S. Chan, British Journal of Educational Psychology, epub 2022.   doi.org/10.1111/bjep.12549

心理學獎:你會跟著抬頭看天空嗎?

他們到底在看什麼?眼前一群人停下腳步抬頭看著上方,你一定會跟著將視線移向相同的地方,看看他們到底在看什麼。

沒錯,這就是著名的從眾效應,或稱做群聚效應、羊群效應。這個1969年進行的經典實驗,應該很多人也聽說過。Stanley Milgram、Leonard Bickman、Lawrence Berkowitz 三人組,在紐約的街道上測試要有多少人同時往上看,才能吸引其他人也駐足湊熱鬧。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

這個實驗能得獎感覺毫不意外,甚至覺得怎麼現在才得獎!

群聚效應引響甚遠,因為整個社會的運作都養類人與人之間的互動與連結。不管是跟風買東西、參與熱鬧的大型活動、政治意識型態的抉擇等等,都能看到群聚效應影響著人們的身影。

大家都有可能是羊群裡面的羊。

  • 原文研究:“Note on the Drawing Power of Crowds of Different Size,” Stanley Milgram, Leonard Bickman, and Lawrence Berkowitz, Journal of Personality and Social Psychology, vol. 13, no. 2, 1969, pp. 79-82. psycnet.apa.org/doi/10.1037/h0028070

物理學獎:一群鯷魚能影響海流?

一隻拍翅膀的蝴蝶能讓海的對面產生颶風,那一群在海中游泳的鯷魚呢?他們可能直接影響了洋流與海面的大氣流動。

如果要計算颱風能量或是海洋鹽分的變化,我們通常會考慮海面風速與氣壓,要不然就是洋流、海溫和密度的垂直梯度等等。但這份研究發現,我們或許忽視了大海居民造成的影響。

研究發現只要到了鯷魚的產卵季,當天晚上海面附近海水的垂直混合程度會增加10~100倍。也就是這群游動的小魚們,像是攪拌棒一樣攪混了上層海洋,程度相當於地球物理現象造成的影響,對海溫與營養鹽分布的作用可能比我們想像的還大。

  • 原文研究: “Intense Upper Ocean Mixing Due to Large Aggregations of Spawning Fish,” Bieito Fernández Castro, Marian Peña, Enrique Nogueira, Miguel Gilcoto, Esperanza Broullón, Antonio Comesaña, Damien Bouffard, Alberto C. Naveira Garabato, and Beatriz Mouriño-Carballido, Nature Geoscience, vol. 15, 2022, pp. 287–292.  doi.org/10.1038/s41561-022-00916-3
所有討論 1
PanSci_96
1223 篇文章 ・ 2271 位粉絲
PanSci的編輯部帳號,會發自產內容跟各種消息喔。