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摩艾石像會走路?愛犬含狼量高?新研究顛覆傳統認知【科學新聞EP36】

PanSci_96
・2025/12/22 ・3401字 ・閱讀時間約 7 分鐘
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本文由 AI 協助生成

摩艾石像「會走了」?物理學觀點挑戰傳統考古假說

拉帕努伊島(Rapa Nui)上的摩艾石像究竟如何從採石場移動至海邊?除了「外星人」這種科幻解答,傳統考古學觀點多認為古人是砍伐樹木製成滾木來運送巨石,最終導致島上生態崩潰。然而,Carl Lipo 和 Terry Hunt 兩位教授在《考古科學期刊》發表的最新研究,提出了一個令物理學家信服卻讓考古界震驚的假說:摩艾石像根本不需要滾木,它們是「搖擺著走過去」的。

研究團隊分析了島上 962 尊石像,發現倒在運送途中的「半路石像」與矗立在祭壇上的「祭壇石像」截然不同。「半路石像」底部寬大呈 D 字型,且重心明顯前傾 6 到 15 度。學者認為這展現了古代工程師的「IKEA 邏輯」:先製作成重心便於直立搬運的「運輸型態」,運抵現場後再將底部削平修整為「展示型態」。此外,島上古道的 U 型凹槽設計似乎是為了限制石像側移,而石像倒塌的模式——下坡路段「面朝下仆街」、上坡路段「仰面朝天」,完全符合直立搬運時重心不穩摔倒的物理規律,而非水平拖運的結果。

為了驗證假說,團隊製作了一個 4.35 噸重的複製品進行實驗。結果顯示,只需 18 人利用三條繩子,像搬冰箱一樣左右輪流拉動,石像便能利用寬底部和前傾重心一步步前進,40 分鐘內即可移動 100 公尺。

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然而,這項研究在學術界引發激烈辯論。另一派學者如 Jo Anne Van Tilburg 強烈反對,認為實驗僅是「特技表演」,堅持傳統的「滾木滑橇法」才是正解。亦有觀點認為路邊的倒塌石像是故意擺設,並以雨水侵蝕痕跡佐證其曾長期站立。對此,Lipo 團隊反擊指出侵蝕痕跡源於岩層本身的紋理走向。這場關於摩艾石像到底是「直著走」還是「躺著拉」的科學論戰,目前看來仍未停歇。

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狗狗的含狼量有多高?新技術揭露人犬關係的基因真相

眾所周知,狗約在兩萬年前從灰狼馴化而來。過去科學界普遍認為,一旦狗變成了狗,便與狼分道揚鑣,現代狗的基因庫應相當純淨。然而,美國自然史博物館與史密森尼學會團隊發表於《PNAS》的最新研究推翻了此觀點:這兩萬年來,狗與狼的基因交流其實從未斷絕。

為何過去未曾發現?舊有檢測多看「全基因組平均值」,稀釋了狼基因的存在感,常被視為誤差。研究團隊此次分析近 2,700 個犬科基因組,採用高解析度的「局部祖源推斷」技術。這好比從遠處看火車改為走進車廂逐節檢查,結果發現看似純種的「狗狗列車」裡,竟夾雜著許多屬於「狼」的車廂。

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透過分析基因片段長度,科學家能推算混血時間。基因傳代時會像洗牌般重組,片段越短代表年代越久遠。數據顯示,這些狼基因片段平均長度僅 145.9 kbp,意味著混血發生在約一千代以前,即狗被馴化後又與狼「回交」。驚人的是,高達 64.1% 的現代品種犬及 100% 的自由活動浪犬體內均保留狼基因,連吉娃娃都有約 0.2% 的狼血統。

除混種狼犬外,法國的「大英法三色獵犬」擁有高達 5.7% 的狼基因,佔比極高。此外,「含狼量」更與性格高度相關:含狼量低的梗犬、槍獵犬多半友善且渴望取悅主人;含狼量高的雪橇犬則較獨立、有尊嚴且對陌生人多疑。

這些狼基因之所以被天擇保留,全是為了生存。例如藏獒靠著源自狼的 EPAS1 基因適應高原缺氧,浪犬則保留狼的嗅覺受器基因以利覓食。這證實了在演化路上,保留適度的「狼性」確實有其生物學上的必要。

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最大膽的宇宙假說:意識是萬物的基底

別急著說物理學家瘋了。傳統唯物主義認為宇宙先有物質,最後才演化出大腦產生意識。但瑞典烏普薩拉大學 Maria Strømme 教授剛在《AIP Advances》發表封面論文,運用量子場論提出顛覆性模型:意識才是宇宙的「基底」。

在這個模型中,宇宙初始狀態是未分化的「通用意識場」。透過「通用思想算符」的擾動,引發「對稱性破缺」,進而坍縮並湧現出時間、空間與物質。這意味著,不是大腦產生意識,而是宇宙意識場產生了大腦與時空。我們每個人的個體意識,都只是這片巨大量子海洋中的「局部激發態」或漣漪,彼此透過糾纏相連。

這套理論在數學上消除了你我的界線,甚至重新定義了死亡——那只是波浪回歸大海。不過,這目前僅是個漂亮的數學框架,缺乏主流物理證據支持。論文引用關於集體意識影響隨機數生成器的實驗,在科學界也充滿爭議。用數學橋接物理與哲學確實大膽,但就跟有村架純跟我告白一樣,還是要小心求證啊。

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森林不再是救世主:非洲碳匯已於 2010 年正式「黑化」

這下真的不妙了。我們總以為非洲森林是地球的「英雄」,是吸收二氧化碳的超強碳匯。但根據英國萊斯特大學發表在《Scientific Reports》的最新研究,這位英雄早在 2010 年就已正式「黑化」,轉職成為排放二氧化碳的反派。

為了揭露真相,科學家使出了高科技組合技。他們動用 NASA 安裝在國際太空站上的 GEDI 光達任務,精準測量樹木高度;再搭配能穿透雲層的日本 ALOS 衛星 L 波段雷達,掃描樹幹密度。這些太空數據結合地面實測資料,經由機器學習模型運算,煉出了一張高解析度的非洲生物量地圖。

數據顯示,2010 年前非洲森林還在增長吸碳,但隨後劇情急轉直下。到了 2017 年,非洲森林每年淨損失生物量高達 1.06 億噸。雖然疏林草原區因氣候變遷長出灌木,但這微小的貢獻完全趕不上剛果盆地和馬達加斯加雨林被砍伐的速度。隨著天然盟友倒戈,達成巴黎協定的目標顯得更加遙不可及。

不過,研究作者 Nezha Acil 博士仍指出一線生機。「AFR100」計畫目標在 2030 年前復育 1 億公頃森林。此外,COP30 提出的「熱帶森林永久基金」則主張由已開發國家付費訂閱「不砍樹方案」。只要經濟誘因足夠,讓保留森林比賣木材更賺錢,這位黑化的英雄或許還有機會開啟「救贖篇」。

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揭穿韋伯拍到的謎樣小紅點:黑洞也會擬態?

韋伯望遠鏡發現了一種讓天文學家集體困惑的神秘天體「小紅點」。它們的光譜呈現詭異的 V 字型:紫外線波段顯得年輕火熱,可見光波段卻極度紅,看似步入中年的恆星。為了解謎,RUBIES 巡天計畫挖掘出一顆代號「懸崖」的極品天體。

「懸崖」的光譜擁有深邃的「巴耳末斷崖」,通常代表星系極老。但矛盾在於,要發出如此強光,需要數百億顆太陽擠在極小空間內,這必然引發頻繁恆星對撞並產生強烈 X 射線。然而觀測顯示 X 射線為零,證明它絕非普通星系。

科學家提出新解釋:「黑洞恆星」。這是一個被濃密氣體繭包裹的超大質量黑洞,氣體吸收了黑洞輻射,偽造出變老特徵。氫發射線顯示氣體旋轉速度高達每秒 1500 公里,只有黑洞引力能維繫這種高速。這意味著早期宇宙中看似溫和的老星系,可能多半是披著羊皮的貪吃黑洞。這雖解釋了早期黑洞如何打破吸積速限快速生長,卻也帶來新謎題:這層違背動力學難度的穩定氣體繭究竟如何形成?

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一站起就頭暈?醫師解析腎性貧血注射與口服治療全攻略
careonline_96
・2026/03/24 ・788字 ・閱讀時間約 1 分鐘
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「「哎呦……一站起來就頭暈。」

你有過這種感覺嗎?其實,貧血的原因很多,其中一種叫『腎性貧血』,常發生在慢性腎臟病或透析的患者身上。

腎臟會製造一種叫『紅血球生成素』(EPO)的物質。腎臟衰竭的病人常會因為紅血球生成素分泌減少、鐵質缺乏、營養不良等因素導致貧血。

目前腎性貧血的治療方式主要有兩大類:一種是透過注射補充基因重組的紅血球生成素;另一種是口服藥物缺氧誘導因子穩定劑(HIF PHi)。

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注射型治療是透過補充外來的紅血球生成素,幫助刺激骨髓製造紅血球。

口服穩定藥物則是利用身體對缺氧反應的自然機制,促進體內自行產生紅血球生成素,並增加鐵質移動,治療貧血。

兩種方式各有使用時機,由醫師依照病情、血紅素數值、治療反應等因素來共同決定。

不管是注射藥物或口服藥物,都需要在醫師處方下使用。治療期間應配合主治醫師醫囑定期抽血追蹤血紅素、鐵質、血壓、肝腎功能等指標。若出現頭痛、噁心、血壓變化、過敏、血栓、痙攣、注射部位反應等不適,請務必告訴您的醫療團隊。

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每位患者的腎臟功能、發炎程度、鐵狀況與生活需求都不同。選擇哪一種治療方式,都是由『醫師評估』並『與您討論後』一起做出的決定。只要持續追蹤、按時治療,大多數腎性貧血都能穩定管理!

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渺小如塵埃的果蠅大腦,藏著解開人類記憶與意識之謎的鑰匙
顯微觀點_96
・2026/03/20 ・2156字 ・閱讀時間約 4 分鐘

FlyWire 果蠅大腦50條大型神經元圖譜

2024年10月,神經科學的劃時代里程碑,成年雌果蠅完整大腦神經圖譜系列研究,發表在《自然》期刊(Nature)。此圖譜詳盡至果蠅腦中每一條神經的所有分支、每一個突觸的尺寸和型態,這樣的腦神經圖譜稱為「連接體」(connectome)。要繪製完整成熟雌性果蠅連接體,需要辨識近14萬個神經元(神經細胞)與其間的5千萬個突觸(不同神經元的連接處)。

「世上還沒有另一個如此複雜的成年動物全腦連接體。」

馬拉.莫西/普林斯頓大學神經科學研究所長

普林斯頓大學神經科學研究所長馬拉.莫西(Mala Murthy)、神經科學與電腦科學教授承現峻(Sebastian Seung)率領跨國科學團隊建造果蠅連接體雲端平台「FlyWire」,並在《自然》同時發表12篇論文,以《成熟大腦的神經連接圖》(Neuronal wiring diagram of an adult brain.)為旗艦研究,展現果蠅大腦的完整神經迴路,包含8453種神經元的構造與位置,其中4581種為本系列研究的新發現。

連接體開拓腦科學高速公路

有了詳細的腦神經地圖,科學家得以規劃嶄新的神經科學研究路徑,更加直接、詳盡地實驗神經構造與行為之間的關聯。例如,按圖索驥蒐集所有關於果蠅「剎車」動作的神經元,建構完整的動作神經網路,找出過往研究方式所遺漏的因素;或是利用果蠅連接體推論出「觀看」等動作的完整神經活動,捕捉新的神經科學現象。

生物資料科學家更進一步利用此完整連接體搭配演算法建立一個虛擬蠅腦,不僅完全重現神經元線路,更能及時推算各神經訊號的傳輸路徑與功能,模擬果蠅的真實腦內活動。接收初始訊號之後,這個虛擬蠅腦啟動一連串神經訊號,最後以運動神經元控制肢體作為結果,就像活生生的果蠅在對環境刺激進行反應。

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讓神經科學換檔加速的果蠅連接體,在「FlyWire」網站向公眾徹底開放。由公眾人力與人工智慧合力打造的龐大資料庫,現在平等地提供研究資源,科學界認為,FlyWire的完整度與開放性將大幅加速人類大腦的解密。

「蠅」來連接體學大躍進

人類大腦含有超過500億個神經元,形成上百兆個突觸,具備了人工智慧還無法達成的認知、思考與創造力。若能理解人腦的基礎運作方式,科學家有機會找到帕金森氏症等退化性腦部疾病的解藥,或是掌握思覺失調症等精神疾病的生理機制。甚至逐漸實現承現峻的科學狂想:以連接體科技上傳記憶與意識,讓人類達到永生。

發展四十年後,連接體學家終於掌握了果蠅大腦,這個器官最寬處不到0.75毫米,渺小如塵埃,其中蘊含的連接體奧秘卻超越過去累積的科學資料。以果蠅連接體完成博士學位的多肯沃(Sven Dorkenwald)比喻,果蠅連接體彷彿是一座茂密森林,神經元猶如樹木,可以透過根系彼此溝通。但在空間比例上,果蠅的某個視神經橫跨全腦連接雙眼,有如一棵紐約的樹木能夠和位在洛杉磯的樹木互通聲息。

相對「頭腦簡單」的線蟲與果蠅幼蟲缺少成年果蠅的複雜行為與反應,成年果蠅卻與人類共享許多認知功能與神經生理反應。例如:辨別同類、劃分地盤/食物、求偶交配等行為,以及時差、酒醉、咖啡因亢奮等特殊生理狀態。

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果蠅(Drosophila melanogaster)側面特寫
果蠅(Drosophila melanogaster)。圖片來源:André Karwath / Wikimedia Commons(CC BY-SA 2.5)

果蠅:當前最佳人腦模擬器

在動物行為領域,果蠅大腦與人類大腦面對許多相似的問題,如何前往目的地、判斷氣味來源、觀察周遭物體的移動,以及複雜的社會性行為,如歌唱求偶、爭奪資源;以及注意力與情緒調節等。從神經科學技術的現實面來看,果蠅大腦也是最適合進行全腦研究的複雜連接體,現有科技僅能對斑馬魚、小鼠的大腦進行分區重建。

「連接體研究需要夠複雜但體積不太大的腦,果蠅正好位在這個甜蜜點上。」

馬拉.莫西

莫西實驗室深入研究果蠅行為,發現果蠅的生存、繁殖行為蘊含複雜的模式。例如,雄果蠅演奏求偶時,會依照雌果蠅與它的距離改變演奏的音量與編曲,並追隨雌果蠅。運用FlyWire,莫西團隊清點雌果蠅中腦關於聽覺的600多個神經元與其突觸,辨認出20種新的神經元,發現其功能網路比過往所知更加複雜。

莫西團隊發現,雌果蠅聽覺迴路中,神經元的回饋訊號可以憑藉音訊特徵進行預測,未來可以據此模型預測真實雌果蠅對「情歌」的回應行為。或許我們深深自豪的音樂品味也刻劃在我們的腦神經細胞之間,只是和我們的連接體一樣,比果蠅的複雜萬倍。

在基因層面,果蠅與人類共享約60%的基因,包括學習、時差反應與唐氏症相關的基因。接近3/4的人類遺傳疾病能在果蠅DNA中找到對應的基因。因此,完整的成年果蠅連接體被視為通往人類大腦奧秘的橋頭堡。

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美國太空總署(NASA)在1947年將果蠅送上太空,作為地球生命前往太空環境的實驗品。牠們竟生還返地,為太空人開拓了道路。作為經典模式生物,果蠅相關研究獲得6項諾貝爾獎,生理學、神經科學與行為學領域已累積豐富資料,搭配完整連接體圖譜的跨領域研究,勢必能帶人類深入探索腦宇宙。

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手舉不高痛到睡不著?盤點五十肩與旋轉肌等肩膀痛原因
careonline_96
・2026/03/19 ・1860字 ・閱讀時間約 3 分鐘
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手舉不高、痛到睡不著,盤點肩膀痛原因(圖文懶人包)

肩膀是由上臂肱骨、肩胛骨、與鎖骨共同組成的部位。要投球、要捉背,我們都會動用到肩膀,不過當肩膀活動度很大,相對就比較不穩定,造成疼痛的機會也不少。最常引起肩膀疼痛的原因是肌腱發炎、滑囊發炎、肌腱撕裂、以及關節發炎。

肩膀痛的可能原因

肩膀痛的可能原因
  •  沾黏性肩關節囊炎

滑囊是一小包充滿液體的囊袋,位於在骨頭與肌肉、肌腱等組織之間做為緩衝,讓肌肉收縮活動的過程中可以減少與骨頭的直接摩擦。

不過,過度使用肩關節可能會導致滑囊發炎,患者剛開始覺得痛,但是後來主要覺得僵硬,肩膀主動性與被動性活動度減少,穿衣服、梳頭髮、洗澡搓背等動作都會受限,也就是俗稱的五十肩。

延伸閱讀:五十肩要開刀嗎? – 冰凍肩

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  • 肩旋轉肌夾擠或肌腱炎
肩膀的結構

夾擠症候群(Impingement syndrome)與滑囊炎與旋轉肌肌腱炎(Overuse tendinitis)高度相關,大家可以看著圖片想像一下,肩峰骨頭的下方是滑囊與旋轉肌,當我們要把手往上舉,肩峰骨頭對滑囊與旋轉肌的壓力就愈大,萬一本身有滑囊發炎或旋轉肌發炎的人,症狀就會更明顯,只要肩膀做外展、外旋動作時就會感到疼痛。不過,與五十肩不同的是,旋轉肌夾擠患者的肩膀活動度大致正常,不影響肩膀的主動性或被動性活動度。

延伸閱讀:肩膀痛痛的 – 夾擠症候群

  • 肩旋轉肌撕裂傷

旋轉肌是四條肌肉的總稱,這四條肌肉分別是棘上肌、棘下肌、肩胛下肌及小圓肌。每次上臂外展或外旋時,都需要旋轉肌的作用。長期磨損、年紀大會帶來退化性變化,可能出現旋轉肌撕裂傷(Rotator cuff tear)。患者先是覺得肩膀做外展、外旋動作時感到疼痛,夜晚時感覺到肩膀患側的疼痛,痛到不好睡,尤其若靠著患側睡會很痛,後來發現肩膀無力做外展、外旋動作。由於旋轉肌撕裂傷與反覆活動造成的退化磨損很有關係,通常患者年紀大於四十歲。

延伸閱讀:手臂舉不起來,睡覺不動肩膀也好痛!為何我會有「旋轉肌撕裂傷」?

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  • 二頭肌肌腱炎或肌腱斷裂
肩膀痛的症狀與活動度

二頭肌在上臂肱骨的前側,其肌腱也可能會發炎或裂開。與旋轉肌撕裂傷不同的是,二頭肌肌腱炎或肌腱斷裂會讓人痛在肩膀的前側,例如患者會說舉物、提物時容易痛,手舉過頭也會痛,且有時會伴隨無力。

  • 肩關節退化性關節炎

相較於膝關節炎或髖關節炎來說,肩膀這裡的退化性關節炎較少見,萬一發生的話,常常與患者過去受過外傷有關,或本身從事的職業(例:投手)會經常磨損肩關節。患者會於中年時漸進性感覺到肩膀前側與深處的疼痛,同時也容易變得僵硬,主動與被動性的外展和外旋動作減少。

肩膀痛的檢查

當患者因肩膀痛就診,醫師會先了解這個痛是怎麼產生的,是突然某個動作引起的,還是慢性愈來愈嚴重的?接著醫師會檢查患者肩膀是否有任何的腫脹、變形、或肌肉無力,並確認患者主動動作與被動動作是否受到影響。有必要的話會安排X光、電腦斷層、核磁共振等影像檢查確認骨頭與肌肉、肌腱等軟組織狀況。

肩膀痛的復健

確認肩膀痛原因後,我們會比較了解如何面對肩膀痛。如果是反覆的脫臼,或是較嚴重的旋轉肌撕裂傷,可能會需要用手術治療。但大部分因其他狀況而肩膀痛的患者可以因為休息、適當的復健、及改變肩膀活動而有改善。

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延伸閱讀:肩膀僵硬怎麼辦?每日七招自救

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