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要《丈量世界》,靠的是永無止盡的好奇心

dr. i
・2013/02/02 ・1083字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 480 ・五年級

這禮拜去了《丈量世界》(Die Vermessung der Welt)在台北華納威秀的試映會,為什麼會特別去看呢?因為這部片不管是主題、主角、國家背景和語言都和我太有關係了!「丈量」是科學尤其是物理學的基礎,對於曾在國家標準實驗室和工研院量測中心工作,加上曾長居德國,也曾參訪過柏林洪堡大學(Humboldt University)的我,看了這部片後有種非常親切的感覺。

它讓我想起了德國人看待事物的嚴謹態度。你以為是演員製造螢幕效果嗎?一點也不!那時我在德國跟德籍教授和同學們討論研究的過程中,就常常被要求以「正確」的辭彙和方法去解釋一個現象,一般我們中國人或大部分其他國家的人,都會「有禮貌」地聽完對方的說詞後再加以指正,或是有什麼不精確的地方但無傷大雅,都會睜一隻眼閉一隻眼地略過。但是德國人會要求字字精確,並且當下糾正,除非你證明他是錯的,不然整個討論是不會往下走的,很像影片中的洪堡和他的法國搭檔的對話,這也表現出德國人要求精確和按部就班的個性。我想這也就是為什麼他們在科學和工業上的成就是這麼地輝煌。

洪堡(Alexander von Humboldt)

很難得有一部電影(小說)是以科學家為主角,並且沒有太空船或時光機的出現。兩位科學家的個性截然不同,洪堡(Alexander von Humboldt)是位熱愛環遊世界探險的科學家,而高斯(Carl Gauss)是位史上難得一見的數學天才,卻生性內斂、封閉。看完了之後女友問我:「如果要你選擇的話,你會想當哪一位?」

高斯(Carl Gauss)

高斯毋庸置疑地是位天才,在統計學、幾何學、電磁學、光學等等,都有非常顯著的貢獻,統計學中的「高斯分佈」(Gaussian Distribution)我更認為是中學的必修項目。若是說欣賞才華,絕非高斯莫屬。

不過,若是哪一位的生活我最喜歡,那一定是熱愛環遊世界和探險的洪堡,也許和年輕時不斷想要去不同國家工作和生活的我有點類似,對於不同的文化和民俗風情都充滿了好奇心。

是的,若要說這兩位有什麼樣的相似之處,就是像片尾講的 — 永無止盡的好奇心,也是所有科學家的共同之處。

但是,好奇心是科學家的專利嗎?當然不是,許多藝術家、設計師和企業家等等行業的人,不管在專業或興趣上都展現了很強烈的求知慾望。我相信沒有好奇心的人會是世界上最無聊的人,跟笛卡爾所說的「我思故我在」相呼應,因為一個人的好奇心,會讓他開始思考。

轉載自 :: dr. i ::  新發現 | 新科技 |  新生活 |  新藝術 欲轉貼請註明文章出處

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dr. i
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小時候的啓蒙師父是小叮噹,偶像是馬蓋先,並崇拜發明燈泡的愛迪生,當時志向是發明會飛的車。在歐洲旅居十二年後回台灣,目前投身科技與藝術的跨界整合以及科學教育和傳播,現任國立台灣師範大學科技與文創講座兼任助理教授。dr. i 一輩子最大的幻想,是能夠使用時光機和隱形風衣。如果您恰巧擁有其中一項,請拜託用以下的連絡方式連絡!http://facebook.com/newartandscience

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華勒斯的演化論與生物地理學,源自亞馬遜的燦爛之火
寒波_96
・2023/02/22 ・3721字 ・閱讀時間約 7 分鐘

公元 1823 年華勒斯在英國誕生,於 1913 年以 90 歲高壽去世,今年 2023 年是他誕生 200 年。我們懷念他是因為,他曾經和達爾文聯名發表演化觀點,以及提出解釋東南亞海島間生物分佈差異的「華勒斯線」。

Alfred Russel Wallace 在台灣常翻譯為華萊士,不過如威廉華勒斯等等 Wallace 都翻譯作華勒斯,本文就統一作華勒斯。

達爾文會提出演化論,深受他知名的小獵犬號之行影響。華勒斯的東南亞考察也給予他不少啟示,一如達爾文的加拉巴哥群島等地;然而在此之前,華勒斯已經在亞馬遜有 4 年經歷。為了紀念華勒斯兩百歲生辰,Nature 期刊 2023 年初刊登兩篇文章,緬懷他的亞馬遜之旅。

華勒斯 1860 年代的畫像,當時 40 歲左右。圖/Mondadori Portfolio via Getty

與強者朋友一起前進亞馬遜,然後分道揚鑣

和前輩達爾文相比,華勒斯的家境普通,也沒有受過正規的學術研究訓練。所幸身處文化發達的大英帝國,有志青年仍有不少學習和出人頭地的機會。何況他爸爸是學過法律的自耕農,文化資本其實不算低。

成年後喜歡生物的華勒斯在 1844 年,21 歲之際遇見小他 2 歲的貝茲(Henry Walter Bates),兩人志同道合;華勒斯也從一般愛好者,升級為有系統的標本搜集者,可謂一隻腳踏入研究領域的門檻。

1848 年,華勒斯 25 歲之際與貝茲一同航向大西洋對岸的亞馬遜。不過兩人大部分時候分開行動,貝茲在亞馬遜南部,華勒斯在北部的尼格羅河(Rio Negro)一帶。

華勒斯年輕時在談笑無鴻儒,往來皆白丁的階段,我猜朋友大概不會只有貝茲一位。不過貝茲後來提出的貝氏擬態(Batesian mimicry)沿用至今,可謂華勒斯的強者我朋友,事後諸葛的我們建構歷史敘事時,也就津津樂道兩人的友誼。

英國病人碰上船難,買保險很重要!

離家萬里的華勒斯,依然透過經紀人與國內保持聯繫,郵寄異鄉產品回英國賺錢。在亞馬遜待了 4 年後他決定返鄉,期間一直被疾病威脅生命,可謂現實意義上的英國病人(The English Patient)。

最慘的是他弟弟 1849 年遠渡重洋來照顧他,卻自己也感染黃熱病,返國途中不幸病逝。而華勒斯要等到幾個月後才收到消息。

1852 年華勒斯搭乘海倫號(Helen)貨船返國,沒想到出海三個星期後火燒船,使他漂浮在大西洋海面上,眼睜睜看著攜帶的行李大多損毀。最後他耗費 80 天返回英國,比起與貝茲的去程 29 天漫長得多。好在經紀人有買保險,讓華勒斯獲得部分補償,不至於血本無歸。

返回英國的海倫號火燒船事件後,沒有損毀的少數紀錄。圖/The Natural History Museum/Alamy

回到英國的華勒斯將近 30 歲,闖出一些名號,卻沒有受到太多重視。所幸保住生命加上幾年累積的知識,賦予他東山再起的契機。1854 年他得到前往東南亞的機會,1858 年 35 歲時就和達爾文聯名發表歷史巨作。

從亞馬遜參透生命的奧秘:生物地理學

華勒斯僅管在亞馬遜一直生病,也淬煉出不侷限於觀察的科學眼光,從船難撿回一條命回到英國後,展露學術鋒芒。1852 年 12 月 14 日,他在倫敦的動物學會發表研究亞馬遜猴子的論文,主張亞馬遜各地的猴子款式,受到大河形成的地理障礙強烈影響。

當時華勒斯受到一些批判,後來證明他的論點無誤,而且是生態分佈的普遍現象。現在我們知道更多:亞馬遜的河道歷史上改道多次,導致生物的分佈範圍持續變化。

用現代標準看,前往亞馬遜考察的 4 年差不多等同華勒斯的博士班修行,回國後發表的報告則是他的博士論文。這篇博士級論文中還觸及一個要點,所謂的「亞馬遜雨林」內部其實差異不小,他是首先有意識提及此事的研究者。

華勒斯觀察到亞馬遜的不同地區,物種組成不太一樣。他劃分 4 大區域:幾內亞、厄瓜多、秘魯、巴西,由其間的亞馬遜河、尼格羅河、馬德拉河(Madeira)這些大河分割出不同地區的地理障礙。如今所知更多,還可以切得更細。

具體是觀察到有幾條河分割出幾塊地,超乎其上普世性的生物學道理是,由於地理環境的阻隔,各地會形成不同的「特有種(endemism)」。華勒斯領悟地理障礙會影響生物分佈,可謂生物地理學的先驅。

華勒斯 1853 年出版書籍中的亞馬遜地圖。圖/Mary Evans/Natural History Museum

自學成才的英國洞觀者

現在的人可能覺得上述觀點都是些普通常識。可是華勒斯是在 1852 年提出,那時演化論尚未問世,跟他同齡的孟德爾,當時也尚未開始種植豌豆。

一百多年後的常識,首度問世時常常是驚天動地的新突破!

年輕的華勒斯沒有受過正規學術訓練,還是需要持續賣標本換錢的月光族,提出的研究成果竟有如此理論性。由此可知亞馬遜之行,確實讓華勒斯從所謂的集郵者,蛻變為具備洞察力的科學家。

法國詩人韓波(Arthur Rimbaud)認為,詩人必需是能看穿事物表面,有洞察力的洞觀者(voyant),我想這也是頂級科學家必需配備的能力,亞馬遜的神秘力量加持過後,華勒斯可謂成功通靈。

這類自學成才的科學家,當時英國不只華勒斯一位。以時代來說,那時的英國社會有點厲害。後來華勒斯沈迷於「唯靈論(spiritualism )」就是另一個故事了……

華勒斯年輕的南美洲經歷,讓人聯想到更早將近一百年的洪堡(活到很老,1859 年 90 歲時去世)。身為晚輩,華勒斯讀過洪堡作品,他站在洪堡巨人的肩上,觸及到更高的思想境界。

許多人覺得遺憾,遺傳、演化並稱,但是孟德爾提出遺傳學法則後被埋沒超過 30 年,等到 1900 年代才重現於世,因此 1882 年去世的達爾文沒有機會知悉。這方面華勒斯比較幸運,他年紀比孟德爾小半歲,又一直活到 90 歲,有機會見證遺傳學的發揚光大。

華勒斯 1853 年出版書籍中提到的「黑暗中一團燦爛之火(sitting amidst the gloom, shining out like a mass of brilliant flame)」圭亞那動冠傘鳥。圖/Hein Nouwens/Getty

燦爛之火多年以後依舊燃燒

多年在亞馬遜、東南亞走跳的華勒斯,有不少接觸原住民的機會。照文字紀錄看來,他年輕時的思想應該和同時期的普通英國人差距不大,沒有特別進步或反動;不過相比於同時代人,他更尊重在地知識,這也有助於他的成功。

亞馬遜的生物多樣性如今依然天下第一,世界卻變化不少。尼格羅河盆地的原住民,在華勒斯時代是被觀察者,類似實驗動物的角色,現在漸漸變成主動的研究者,他們用源自不同文化的手法探索自己的世界,成為現代知識體系的一份子。

然而,曾經啟發華勒斯的尼格羅河盆地,至今仍缺乏一流的研究機構,無法培育本土的研究人才,本地學子必需離鄉背井。科學從華勒斯到現代突飛猛進,仍有不少進步空間。

上圖是華勒斯描述為「黑暗中一團燦爛之火」的圭亞那動冠傘鳥(Guianan cock-of-the-rock ,學名 Rupicola rupicola),目前沒有滅團危機,依然在華勒斯探索過的雨林中飛翔。希望燦爛之火永不熄滅,但是不要變成失控的森林大火。

延伸閱讀

參考資料

  1. Alfred Russel Wallace’s first expedition ended in flames
  2. Escaping Darwin’s shadow: how Alfred Russel Wallace inspires Indigenous researchers
  3. Evolution’s red-hot radical

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 ・ 928 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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國輻中心拍電影,把台灣之光變有趣好懂──《阿卡的冒險》觀後感
旻諭_96
・2018/10/29 ・2664字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 489 ・五年級

「同步輻射就是一台超級顯微鏡,它可以讓你看到恐龍蛋,不只是裡面有沒有小恐龍,還有這整個蛋白質的結構,都比學校的顯微鏡強太多太多倍了!」

國家同步輻射中心(以下簡稱國輻中心)為了讓更多人知道什麼是「同步輻射」,還有這個中心都在幹嘛,跟金鐘獎最佳動畫節目得主 studio2 團隊一起合作,歷經一千多天才完成科普電影《阿卡的冒險:光子秘密》,並於今年 8 月 29 日在科技大樓一樓簡報室舉辦電影試映會。《阿卡的冒險:光子秘密》主打國中以下觀眾群,期待能讓親子一同在時而緊張刺激,時而溫馨感人的氣氛之下,輕鬆了解「同步輻射」和台灣之光「國輻中心」。

想必國輻中心的科學家與 studio2 在完成《阿卡的冒險》這一千天中,一定經過很多討論跟磨合。而今天由我這個來泛科學兩個月的實習編輯,帶大家一起瞧瞧《阿卡的冒險》到底好不好看,還有這部科普電影如何誕生!

《阿卡的冒險:光子秘密》電影試映會當天,大小朋友座無虛席。圖/由國輻中心提供。

返祖病毒解藥失靈與阿卡身世之謎——《阿卡的冒險》劇情簡介

以前我對公家機關製作的科學影片總抱持著刻板印象:教育意義濃厚、像在看影片版本的課本,或是沒有很好的包裝想傳達的知識(如果我只想躺在沙發上放鬆看電視絕對轉台的那種)。

《阿卡的冒險》完全扭轉了這個印象,這部電影的故事性非常強,不會讓人一看就覺得電影要教我生冷的科學知識。故事剛開始先以「返祖症狀」病毒散播為後續故事鋪梗,染上此病不僅身上會長出大量毛髮,攻擊性也增加。企業家、政治家、甚至一般大眾與動物都染上此病,引起社會恐慌。再來是以小雞阿卡的視角出發,小雞阿卡想知道為甚麼自己和其他小雞外表長得如此不同,為了尋找「我是誰」的答案決定離「雞寮」出走。

接下來鏡頭帶到小男孩阿卡身上,染上「返祖症狀」病毒的小男孩阿卡長年為疾病所苦,解藥要價昂貴、支付不起;再加上科學家爸爸無預警地離去,讓小男孩阿卡難過不已。一日小男孩阿卡在河邊遇見小雞阿卡,救了小雞阿卡一命,從此他們形影不離,小男孩阿卡的心情也才逐漸轉好。突然一天,「返祖症狀」病毒的解藥失靈,而正確的解藥關鍵在小雞阿卡身上。當全國通緝小雞阿卡之時,事情的原委漸漸明朗,為何小男孩與小雞有相同名字,答案也都一一解開。

當全國通緝小雞阿卡之時,事情的原委漸漸明朗,為何小男孩與小雞有相同名字,答案也都一一解開。圖/截圖自阿卡的冒險預告片

阿卡嚮往的國輻中心:與電影情節連結緊密不出戲

而在這錯綜複雜又有趣的故事情節底下,國輻中心的身影處處可見,科學知識跟故事情節連結緊密,看到科學知識部分不會有種「出戲」的感覺。像阿卡爸爸是國輻中心的科學家,而阿卡從小就對國輻中心有所嚮往,喜歡聽光子源同步加速中心裡的主任黃博士講解加速器的運作原理,觀眾也能從中阿卡的視角了解到「同步輻射」是甚麼、中心有哪些最新研究成果,及這些研究有哪些應用

除此之外,《阿卡的冒險》電影裡也有許多的小巧思,像是把阿卡設定為「鳥類」,是因為鳥類與恐龍的親緣關係極為相近,呼應國輻中心恐龍牙齒結構的最新研究;另一方面,在電影最後治療疾病的關鍵解藥,就設定在「加速器光源」中,不僅讓大家了解到光子源同步加速器還可以應用在生醫製藥領域,也讓大家對於「同步輻射」的認識不再單一。

阿卡從小就對國輻中心有所嚮往,喜歡聽黃博士講解加速器的運作原理,觀眾也能從中阿卡的視角了解到「同步輻射」是甚麼,以及最新研究成果與應用。圖/截圖自阿卡的冒險預告片

整體而言,電影《阿卡的冒險》裡科學知識的難易度適中,也很符合當初國輻中心主打「親子同樂」的設定。試映會當天不管是大朋友、小朋友,都非常投入在電影情節當中,在時而緊張刺激,時而溫馨感人的氣氛之下,輕鬆了解「同步輻射」。

看完電影當下的我,只有兩個字可以形容我的心情:過癮!


【後記】在五歲女兒心中種下科學種子

全體活動結束之後,身為科普人當然是立馬衝到前面死巴著國輻中心的計畫負責人跟導演了解這一切是怎麼開始的中間又發生哪些好玩事,我因為才來泛科兩個月沒有泛科名片我就算拿舊名片出來還是絕對要讓他們看見我的誠意(想必你看到這裡也很能感受到我的熱情(笑)。

國輻中心的羅國輝主任、計畫共同主持人湯茂竹、還有今天擔任活動司儀的潘冠宇博士,以及 studio2 團隊的馮偉倫導演,大家都人超好犧牲午飯時間,坐在會場第一排一一解答我這個菜鳥實習編輯的疑問!

計畫共同主持人湯茂竹及擔任當天活動司儀的潘冠宇博士,一同分享籌備《阿卡的冒險》的心路歷程。圖/Minyu

大家回憶起這一千天到底是怎麼走過來的:剛開始光是定主題就花了半年的時間,甚麼主題都想過,比如新竹米粉要怎麼做才好吃,也想過要連結鄭成功的歷史故事;當確定主題之後,科學家想的是要有哪些科學元素在電影裡,studio2 則要設法把科學知識以故事情節包裝。

「他們(studio2 團隊)會懂得用畫面還有其他感官來思考事情,但科學家不是用這套思考方式,那個衝突跟磨合真的是非常精采!」潘冠宇博士感慨地說著。

雖說科普電影製作的過程中,科學家和動畫製作團隊間勢必會經歷一番又一番的討(ㄔㄠˇ)論(ㄐㄧㄚˋ),但當最終科普電影《阿卡的冒險》真的搬上了大螢幕,學生的熱烈反饋讓國輻中心的科學家們感動不已。計畫共同主持人湯茂竹提到:「小朋友剛開始會問電影劇情的問題,問到後來沒有問題了,會開始問科學的問題!」潘冠宇博士也分享:「我五歲的女兒看完之後,回到國輻中心裡電影出現過的場景,居然跟我說:『把拔這就是電子光!』雖然電影中提到的是電子會產生光,不過這已足以證明,科普電影已經能在五歲孩子的心中種下一個種子!

電影《阿卡的冒險》中的國家同步輻射中心。圖/截圖自阿卡的冒險預告片

「我們科學背景的人,平常頻繁接觸相對論、量子物理的知識,就跟呼吸一樣平常,但開始製作科普影片之後才知道自己跟別人落差很大。「科普」就像是一種「重新認識自己」的過程,當我們把自己歸零,再重新來看國輻中心的時候,這個過程很棒。

期待科普電影《阿卡的冒險》在未來若反應持續這麼熱烈,國輻中心又再找到更多資源,「那我們就把剩下的十三集拍完!一集 22 分鐘,就像在看名偵探柯南一樣。」

旻諭_96
14 篇文章 ・ 2 位粉絲
大學主修生科,研所跳槽科學教育,目前正努力想要聰明又科學的活著。

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用十分鐘瞭解《線性代數、向量微積分》以及電磁學理論
陳鍾誠
・2016/03/15 ・118字 ・閱讀時間少於 1 分鐘

陳鍾誠
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目前任教於金門大學資工系,喜歡寫「網誌、程式與電子書」,不喜歡「寫論文與接國科會計畫」。 目前除了編上課教材外,還在創造一個不需要學英文就可以透過程式翻譯和老外交談的語言 -- 八極語。