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玩電玩,可補腦,你相信嗎!?

黃秀美
・2013/11/10 ・989字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 466 ・五年級

credit: CC by George Tremoulis @flickr
玩電玩《超級瑪利歐64》(Super Mario 64)可補腦,你相信嗎?
credit: CC by George Tremoulis @flickr

這兩天有個玩電玩《超級瑪利歐64》(Super Mario 64)可增加腦容量的國際新聞,可最有趣的是,這個玩電玩可補腦的新聞,連ptt的版友,都不相信,還去日本找相關報導未果。

有鑑於這個新聞,讓我家的孩子,非常歡喜,於是,就上網找了一下,新聞裡的關鍵字是,德國馬克斯普朗克演化人類研究所,一個一般台灣人完全不熟的研究單位。

當然,有部份原因,是這個研究單位在德國,官方語言是德文,所幸官網,可選英文。

搜尋中文關鍵字加上英文,「Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology」,就在搜尋引擎的第一頁,找到科普的線索,人家是研究人類演化、遺傳、基因跟認知能力專家中的專家,當考古學家弄到未知且罕見的骨骸,會請求協助作粒線體基因體定序分析的權威單位。

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為何電玩有益大腦的研究裡,提及成人連續二個月,每天玩30分鐘的《超級瑪利歐64》(Super Mario 64),可以增加負責空間定位、記憶的形成、戰略規劃及精細動作技能的大腦區域體積。

科學家是利用磁振造影(MRI)的技術來測量腦容量,並且發現電玩組比沒有玩電玩的對照組,在神經細胞的細胞體集中的腦部灰質有增加。

這些可塑性的影響,可以從右側海馬迴、右側前額葉皮質區和雙側的小腦,觀察得到。而這些腦部的區域,跟空間導航、記憶的形成、戰略規劃、手的精細運動技能有關。當這些變化,越明顯,越會有玩電玩的欲望。

這個小型研究指出,玩電玩跟大腦的體積增加,有直接的因果關係。同時,特定的大腦區域,可透過電玩作訓練。

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或許,在未來有可能經由電玩遊戲,來進行特定大腦區域的治療。如:創傷後壓力症候群、精神分裂或阿茲海默症……等等。而這個研究是被發表在那裡?答案是自然(Nature)期刊裡的分子精神醫學(Molecular Psychiatry)

我想說的是,在跨國界的網路時代,「偏見」仍是無所不在。

與其人云亦云、斷然否決,另一個路徑是善用網路的搜尋系統。即使是完全不懂的語言,仍有機會找到可依循的脈絡,得到比較可信的資訊。

延展閱讀
看電視、玩電玩,只會教壞孩子?

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參考資料:

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黃秀美
23 篇文章 ・ 0 位粉絲
小星星之光》專欄,是我懷抱著對孩子的關切之情,以現今的科學醫療佐証,所撰寫的兒童、青少年(18歲以內)健康新知。黃秀美,現為《國語日報:秀美姐姐說身體奧祕》專欄作者。著作商周出版《146位名醫問診》、原水出版《男人看不見的敵人:攝護腺癌》。FB社群:《名醫一點通》。

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拆解邊緣AI熱潮:伺服器如何提供穩固的運算基石?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/05/21 ・5071字 ・閱讀時間約 10 分鐘

本文與 研華科技 合作,泛科學企劃執行。

每次 NVIDIA 執行長黃仁勳公開發言,總能牽動整個 AI 產業的神經。然而,我們不妨設想一個更深層的問題——如今的 AI 幾乎都倚賴網路連線,那如果哪天「網路斷了」,會發生什麼事?

想像你正在自駕車打個盹,系統突然警示:「網路連線中斷」,車輛開始偏離路線,而前方竟是萬丈深谷。又或者家庭機器人被駭,開始暴走跳舞,甚至舉起刀具向你走來。

這會是黃仁勳期待的未來嗎?當然不是!也因為如此,「邊緣 AI」成為業界關注重點。不靠雲端,AI 就能在現場即時反應,不只更安全、低延遲,還能讓數據當場變現,不再淪為沉沒成本。

什麼是邊緣 AI ?

邊緣 AI,乍聽之下,好像是「孤單站在角落的人工智慧」,但事實上,它正是我們身邊最可靠、最即時的親密數位夥伴呀。

當前,像是企業、醫院、學校內部的伺服器,個人電腦,甚至手機等裝置,都可以成為「邊緣節點」。當數據在這些邊緣節點進行運算,稱為邊緣運算;而在邊緣節點上運行 AI ,就被稱為邊緣 AI。簡單來說,就是將原本集中在遠端資料中心的運算能力,「搬家」到更靠近數據源頭的地方。

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那麼,為什麼需要這樣做?資料放在雲端,集中管理不是更方便嗎?對,就是不好。

當數據在這些邊緣節點進行運算,稱為邊緣運算;而在邊緣節點上運行 AI ,就被稱為邊緣 AI。/ 圖片來源:MotionArray

第一個不好是物理限制:「延遲」。
即使光速已經非常快,數據從你家旁邊的路口傳到幾千公里外的雲端機房,再把分析結果傳回來,中間還要經過各種網路節點轉來轉去…這樣一來一回,就算只是幾十毫秒的延遲,對於需要「即刻反應」的 AI 應用,比如說工廠裡要精密控制的機械手臂、或者自駕車要判斷路況時,每一毫秒都攸關安全與精度,這點延遲都是無法接受的!這是物理距離與網路架構先天上的限制,無法繞過去。

第二個挑戰,是資訊科學跟工程上的考量:「頻寬」與「成本」。
你可以想像網路頻寬就像水管的粗細。隨著高解析影像與感測器數據不斷來回傳送,湧入的資料數據量就像超級大的水流,一下子就把水管塞爆!要避免流量爆炸,你就要一直擴充水管,也就是擴增頻寬,然而這樣的基礎建設成本是很驚人的。如果能在邊緣就先處理,把重要資訊「濃縮」過後再傳回雲端,是不是就能減輕頻寬負擔,也能節省大量費用呢?

第三個挑戰:系統「可靠性」與「韌性」。
如果所有運算都仰賴遠端的雲端時,一旦網路不穩、甚至斷線,那怎麼辦?很多關鍵應用,像是公共安全監控或是重要設備的預警系統,可不能這樣「看天吃飯」啊!邊緣處理讓系統更獨立,就算暫時斷線,本地的 AI 還是能繼續運作與即時反應,這在工程上是非常重要的考量。

所以你看,邊緣運算不是科學家們沒事找事做,它是順應數據特性和實際應用需求,一個非常合理的科學與工程上的最佳化選擇,是我們想要抓住即時數據價值,非走不可的一條路!

邊緣 AI 的實戰魅力:從工廠到倉儲,再到你的工作桌

知道要把 AI 算力搬到邊緣了,接下來的問題就是─邊緣 AI 究竟強在哪裡呢?它強就強在能夠做到「深度感知(Deep Perception)」!

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所謂深度感知,並非僅僅是對數據進行簡單的加加減減,而是透過如深度神經網路這類複雜的 AI 模型,從原始數據裡面,去「理解」出更高層次、更具意義的資訊。

研華科技為例,旗下已有多項邊緣 AI 的實戰應用。以工業瑕疵檢測為例,利用物件偵測模型,快速將工業產品中的瑕疵挑出來,而且由於 AI 模型可以使用同一套參數去檢測,因此品管上能達到一致性,減少人為疏漏。尤其在高產能工廠中,檢測速度必須快、狠、準。研華這套 AI 系統每分鐘最高可處理 8,000 件產品,替工廠節省大量人力,同時確保品質穩定。這樣的效能來自於一台僅有膠囊咖啡機大小的邊緣設備—IPC-240。

這樣的效能來自於一台僅有膠囊咖啡機大小的邊緣設備—IPC-240。/ 圖片提供:研華科技

此外,在智慧倉儲場域,研華與威剛合作,研華與威剛聯手合作,在 MIC-732AO 伺服器上搭載輝達的 Nova Orin 開發平台,打造倉儲系統的 AMR(Autonomous Mobile Robot) 自走車。這跟過去在倉儲系統中使用的自動導引車 AGV 技術不一樣,AMR 不需要事先規劃好路線,靠著感測器偵測,就能輕鬆避開障礙物,識別路線,並且將貨物載到指定地點存放。

當然,還有語言模型的應用。例如結合檢索增強生成 ( RAG ) 跟上下文學習 ( in-context learning ),除了可以做備忘錄跟排程規劃以外,還能將實務上碰到的問題記錄下來,等到之後碰到類似的問題時,就能詢問 AI 並得到解答。

你或許會問,那為什麼不直接使用 ChatGPT 就好了?其實,對許多企業來說,內部資料往往具有高度機密性與商業價值,有些場域甚至連手機都禁止員工帶入,自然無法將資料上傳雲端。對於重視資安,又希望運用 AI 提升效率的企業與工廠而言,自行部署大型語言模型(self-hosted LLM)才是理想選擇。而這樣的應用,並不需要龐大的設備。研華的 SKY-602E3 塔式 GPU 伺服器,體積僅如後背包大小,卻能輕鬆支援語言模型的運作,實現高效又安全的 AI 解決方案。

但問題也接著浮現:要在這麼小的設備上跑大型 AI 模型,會不會太吃資源?這正是目前 AI 領域最前沿、最火熱的研究方向之一:如何幫 AI 模型進行「科學瘦身」,又不減智慧。接下來,我們就來看看科學家是怎麼幫 AI 減重的。

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語言模型瘦身術之一:量化(Quantization)—用更精簡的數位方式來表示知識

當硬體資源有限,大模型卻越來越龐大,「幫模型減肥」就成了邊緣 AI 的重要課題。這其實跟圖片壓縮有點像:有些畫面細節我們肉眼根本看不出來,刪掉也不影響整體感覺,卻能大幅減少檔案大小。

模型量化的原理也是如此,只不過對象是模型裡面的參數。這些參數原先通常都是以「浮點數」表示,什麼是浮點數?其實就是你我都熟知的小數。舉例來說,圓周率是個無窮不循環小數,唸下去就會是3.141592653…但實際運算時,我們常常用 3.14 或甚至直接用 3,也能得到夠用的結果。降低模型參數中浮點數的精度就是這個意思! 

然而,量化並不是那麼容易的事情。而且實際上,降低精度多少還是會影響到模型表現的。因此在設計時,工程師會精密調整,確保效能在可接受範圍內,達成「瘦身不減智」的目標。

當硬體資源有限,大模型卻越來越龐大,「幫模型減肥」就成了邊緣 AI 的重要課題。/ 圖片來源:MotionArray

模型剪枝(Model Pruning)—基於重要性的結構精簡

建立一個 AI 模型,其實就是在搭建一整套類神經網路系統,並訓練類神經元中彼此關聯的參數。然而,在這麼多參數中,總會有一些參數明明佔了一個位置,卻對整體模型沒有貢獻。既然如此,不如果斷將這些「冗餘」移除。

這就像種植作物的時候,總會雜草叢生,但這些雜草並不是我們想要的作物,這時候我們就會動手清理雜草。在語言模型中也會有這樣的雜草存在,而動手去清理這些不需要的連結參數或神經元的技術,就稱為 AI 模型的模型剪枝(Model Pruning)。

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模型剪枝的效果,大概能把100變成70這樣的程度,說多也不是太多。雖然這樣的縮減對於提升效率已具幫助,但若我們要的是一個更小幾個數量級的模型,僅靠剪枝仍不足以應對。最後還是需要從源頭著手,採取更治本的方法:一開始就打造一個很小的模型,並讓它去學習大模型的知識。這項技術被稱為「知識蒸餾」,是目前 AI 模型壓縮領域中最具潛力的方法之一。

知識蒸餾(Knowledge Distillation)—讓小模型學習大師的「精髓」

想像一下,一位經驗豐富、見多識廣的老師傅,就是那個龐大而強悍的 AI 模型。現在,他要培養一位年輕學徒—小型 AI 模型。與其只是告訴小型模型正確答案,老師傅 (大模型) 會更直接傳授他做判斷時的「思考過程」跟「眉角」,例如「為什麼我會這樣想?」、「其他選項的可能性有多少?」。這樣一來,小小的學徒模型,用它有限的「腦容量」,也能學到老師傅的「智慧精髓」,表現就能大幅提升!這是一種很高級的訓練技巧,跟遷移學習有關。

舉個例子,當大型語言模型在收到「晚餐:鳳梨」這組輸入時,它下一個會接的詞語跟機率分別為「炒飯:50%,蝦球:30%,披薩:15%,汁:5%」。在知識蒸餾的過程中,它可以把這套機率表一起教給小語言模型,讓小語言模型不必透過自己訓練,也能輕鬆得到這個推理過程。如今,許多高效的小型語言模型正是透過這項技術訓練而成,讓我們得以在資源有限的邊緣設備上,也能部署愈來愈強大的小模型 AI。

但是!即使模型經過了這些科學方法的優化,變得比較「苗條」了,要真正在邊緣環境中處理如潮水般湧現的資料,並且高速、即時、穩定地運作,仍然需要一個夠強的「引擎」來驅動它們。也就是說,要把這些經過科學千錘百鍊、但依然需要大量計算的 AI 模型,真正放到邊緣的現場去發揮作用,就需要一個強大的「硬體平台」來承載。

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邊緣 AI 的強心臟:SKY-602E3 的三大關鍵

像研華的 SKY-602E3 塔式 GPU 伺服器,就是扮演「邊緣 AI 引擎」的關鍵角色!那麼,它到底厲害在哪?

一、核心算力
它最多可安裝 4 張雙寬度 GPU 顯示卡。為什麼 GPU 這麼重要?因為 GPU 的設計,天生就擅長做「平行計算」,這正好就是 AI 模型裡面那種海量數學運算最需要的!

你想想看,那麼多數據要同時處理,就像要請一大堆人同時算數學一樣,GPU 就是那個最有效率的工具人!而且,有多張 GPU,代表可以同時跑更多不同的 AI 任務,或者處理更大流量的數據。這是確保那些科學研究成果,在邊緣能真正「跑起來」、「跑得快」、而且「能同時做更多事」的物理基礎!

二、工程適應性——塔式設計。
邊緣環境通常不是那種恆溫恆濕的標準機房,有時是在工廠角落、辦公室一隅、或某個研究實驗室。這種塔式的機箱設計,體積相對緊湊,散熱空間也比較好(這對高功耗的 GPU 很重要!),部署起來比傳統機架式伺服器更有彈性。這就是把高性能計算,進行「工程化」,讓它能適應台灣多樣化的邊緣應用場景。

三、可靠性
SKY-602E3 用的是伺服器等級的主機板、ECC 糾錯記憶體、還有備援電源供應器等等。這些聽起來很硬的規格,背後代表的是嚴謹的工程可靠性設計。畢竟在邊緣現場,系統穩定壓倒一切!你總不希望 AI 分析跑到一半就掛掉吧?這些設計確保了部署在現場的 AI 系統,能夠長時間、穩定地運作,把實驗室裡的科學成果,可靠地轉化成實際的應用價值。

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研華的 SKY-602E3 塔式 GPU 伺服器,體積僅如後背包大小,卻能輕鬆支援語言模型的運作,實現高效又安全的 AI 解決方案。/ 圖片提供:研華科技

台灣製造 × 在地智慧:打造專屬的邊緣 AI 解決方案

研華科技攜手八維智能,能幫助企業或機構提供客製化的AI解決方案。他們的技術能力涵蓋了自然語言處理、電腦視覺、預測性大數據分析、全端軟體開發與部署,及AI軟硬體整合。

無論是大小型語言模型的微調、工業瑕疵檢測的模型訓練、大數據分析,還是其他 AI 相關的服務,都能交給研華與八維智能來協助完成。他們甚至提供 GPU 與伺服器的租借服務,讓企業在啟動 AI 專案前,大幅降低前期投入門檻,靈活又實用。

台灣有著獨特的產業結構,從精密製造、城市交通管理,到因應高齡化社會的智慧醫療與公共安全,都是邊緣 AI 的理想應用場域。更重要的是,這些情境中許多關鍵資訊都具有高度的「時效性」。像是產線上的一處異常、道路上的突發狀況、醫療設備的即刻警示,這些都需要分秒必爭的即時回應。

如果我們還需要將數據送上雲端分析、再等待回傳結果,往往已經錯失最佳反應時機。這也是為什麼邊緣 AI,不只是一項技術創新,更是一條把尖端 AI 科學落地、真正發揮產業生產力與社會價值的關鍵路徑。讓數據在生成的那一刻、在事件發生的現場,就能被有效的「理解」與「利用」,是將數據垃圾變成數據黃金的賢者之石!

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鑑識故事系列:德國免費電玩,邀玩家扮法醫
胡中行_96
・2023/03/20 ・1664字 ・閱讀時間約 3 分鐘

本系列以往藉由講解真實案件,來分享鑑識科學;這篇則摘要免費電玩的虛構情境,鼓勵讀者親自體驗辦案。2023 年 1 月的《國際法醫期刊》(International Journal of Legal Medicine),介紹了一款德國漢堡開放線上大學(Hamburg Open Online University)的遊戲,名叫「Adventure Legal Medicine」(非官方中譯:法醫歷險)。論文詳述開發過程與教學功能,還強調玩家不管有無醫學知識,皆能輕易上手。[1]

=========微劇情,防雷線=========

想避開遊戲情境簡介的讀者,請跳過圖片後的第一段,謝謝。

電玩《Adventure Legal Medicine》的繪畫風格。圖/參考資料 1,Figure 1(CC BY 4.0)

情境設定

依照學習的領域,此遊戲有下列 5 個故事情境,可供選擇:

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  1. 估計死亡時間(time of death estimation):有人死在公寓裡。玩家必須選取正確的驗屍工具,例如:直腸體溫計(rectal thermometer)或神經反射錘(reflex hammer),來推估死亡時間。[1, 2]
  2. 體外驗屍檢查(external post-mortem examination):河岸上死者的某些身體部位,藏有非自然死亡的線索。[1]像是顱骨和手肘擦傷等,都有待玩家一探究竟。[2]
  3. 鑑識人類學(forensic anthropology):森林裡,散落著人類骨骸。觀察並測量骨頭,以推估年紀、性別和身高。將結果拿去跟失蹤人口的檔案比對,玩家或許就能找出死者的身份。[1]
  4. DNA親子鑑定(DNA analysis/paternity test):不知從哪迸出 4 個人,想繼承情境 2 那名死者的巨額財產。[1]玩家得從唾液樣本,分析他們的 DNA,判斷誰才是真有血親關係的子嗣。[1, 2]
  5. 解剖、酒精與藥物(autopsy/alcohol and drug influence):玩家幫車禍死者體外驗屍;解剖以檢查器官;並進行毒物學分析。最後,判讀以上檢查所得的結果。[1]

開發過程

這個遊戲是鑑識病理學家、鑑識人類學家、心理學家、醫科學生、遊戲工程師和插畫藝術家,共同合作的結晶。類似於商業開發的線上遊戲,產品正式釋出之前,得先找人來封閉測試。2 名分別為 25 和 49 歲的男性;以及 21、25 與 54 歲的 3 名女性,率先嘗試情境 1 和 2 的前期測試版。研發團隊根據他們的感想與建議,改進遊戲,並設計情境 3。接著,請 40 名醫學系的學生,操作情境 1 至 3 的測試版。另外,其他不同教育程度的學生,作為一般大眾的樣本,也受邀試玩。最終統合大家的評論後,團隊設計出情境 4 和 5 的遊戲。[1]

嚴肅遊戲

德國研發團隊將產品定位成「嚴肅遊戲」(serious game),以教學而非娛樂為主要目的,而且在視覺上多採灰階,來保持中性。[1]筆者試玩了一小部份,又觀賞攻略影片,覺得繪圖和音效雖不華麗,但頗為用心。由於遊戲全程都有電子版的課本唾手可得,玩家本身無須具備專業知識。每個階段結束後,還能透過小測驗,了解學習成效。對相關科系而言,也可用於輔助教學或自學。從 2020 年 1 月在 Google Play 上架以來,有數千人下載,並獲得平均 4.5 星的評價;可惜不曉得線上網頁版的使用人次。[1]下面是此遊戲的基本資料、連結與攻略,歡迎讀者分享闖關心得。

Adventure Legal Medicine

  • 名稱:Adventure Legal Medicine[1](英文別名:Forensic Medicine Adventure;德文名稱:Abenteuer Rechtsmedizin)[2]
  • 對象:醫學相關科系的學生及一般愛好者。[1]
  • 語言:英文和德文。[1]英文版的故事敘述,用字不難;但基於辦案的情境,勢必會出現骨骼、基因等,鑑識科學常見的專有名詞。
  • 行動裝置版:僅支援Android系統的平板電腦和手機;沒有 iOS 的版本。請點超連結下載,或上Google Play搜尋「Abenteuer Rechtsmedizin」。[1]
  • 線上網頁版http://elearning.uke.de/HOOU/RechtsmedizinSeriousGame/ (完全載入後,可以按下方代表德文的「DE」,將語言改為英文「EN」。)[1]
電玩《Adventure Legal Medicine》英文版,前 4 個情境的攻略。影/參考資料 2

  

  1. Anders S, Steen A, Müller T, et al. (2023) ‘Adventure Legal Medicine: a free online serious game for supplementary use in undergraduate medical education’. International Journal of Legal Medicine, 137, 545–549.
  2. SLY MobileGaming (15 JAN 2021) ‘Forensic Medicine Adventure Abenteuer Rechtsmedizin | Point and Click Game Walkthrough’. YouTube.
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胡中行_96
169 篇文章 ・ 67 位粉絲
曾任澳洲臨床試驗研究護理師,以及臺、澳劇場工作者。 西澳大學護理碩士、國立台北藝術大學戲劇學士(主修編劇)。邀稿請洽臉書「荒誕遊牧」,謝謝。

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怎麼用地球人的眼光看《星海爭霸》蟲族中的蟑螂和刺蛇?
Rock Sun
・2017/02/03 ・3399字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 493 ・六年級

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有在玩遊戲的人應該對《星海爭霸》這款即時戰略遊戲並不陌生。《星海爭霸》帶給了我們可以說是遊戲史上最完整的世界(宇宙)觀之一,從裡面科幻、空想的軍事單位到物理、萬物的原則,都有詳細的故事和背景。

當然,這樣的遊戲中當然少不了跟現實科學相關的元素(或漏洞)。

來自Carbot的可愛教室(圖/Starcraft Wiki)
來自 Carbot 的可愛教室。圖/Starcraft Wiki

遊戲中的種族之一——蟲族,是一種能藉由吸收其他物種來強化自己的進化部隊,與其說他們是噁心原始,不如說他們是相當進化的生物,將生存發揮到了極致:誰的基因有用,我就用誰。 儘管整個《星海爭霸》的故事背景是設定在一個外星系,但未來的人類竟然都能在那邊生存了,那我想拿地球稍微比較一下應該不算過分吧!那就把蟲族的的部隊中的兩大菁英:蟑螂和刺蛇,拿出來用地球上的眼光來看吧!

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超強「蟑螂」,本體基本上是蛞蝓?

(圖/starcraft wiki)
外星蛞蝓。圖/starcraft wiki

作為整個軍團的核心之一,蟑螂的重要性可以說是無法比擬,理所當然,他們的背景資料也是相當的豐富。從資料庫中,我們可以知道許多關於蟑螂的二三事,讓我們可以好好分析這個物種:

  1. 蟑螂的中心能力是來自一種會分泌的酸性黏液、還能快速自我治療的蛞蝓
  2. 這種蛞蝓是可以從土壤吸收養分治療傷口與受損的組織,並組成外殼
  3. 擁有高度特化的條紋導管,所產生的酵素可以將蟑螂的強酸唾液化為武器。蟑螂利用導管周圍的肌肉,激射出酵素與唾液的混合液。
  4. 有些理論相信蟑螂並非對自己的強酸體液免疫。即使在體內不斷受到強酸腐蝕的情況下,蟑螂強勁的恢復能力仍可保持體內組織結構性的完整

真實世界的蛞蝓們

《星海爭霸》中的蟑螂竟然是一個圍繞著蛞蝓打轉的物種!但是真實世界的蛞蝓真的能辦到嗎?先不討論外星蛞蝓,我們先來看一下地球上的蛞蝓。

蛞蝓的黏液與人類的鼻涕很像,由水、多醣體和一些蛋白質所構成,除了保護蛞蝓不會脫水外,也提供蛞蝓「變速」功能,在不同地形、坡度、生存情況(如遇到危險)下,牠會調整黏液的成分、產量來改變移動能力。至於蛞蝓的外皮,或著是稱為外套模,是與蝸牛相比退化了許多的殼,簡單的鈣質外套模是蛞蝓儲存鹽分的器官和連結器官的介質。

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聽說在宇宙的某處,我很猛!圖/By Carla Isabel Ribeiro - Own work, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=8879390
聽說在宇宙的某處,我很猛!圖/By Carla Isabel Ribeiro – Own work, CC BY-SA 3.0, wikimedia commons.

所以說在地球上你要找到一種能夠吐酸和組成硬殼的蛞蝓,基本上是不可能,因為光自己就受不了了。

但是看看《星海》中蟑螂的介紹:

「蟑螂並非對自己的強酸體液免疫。即使在體內不斷受到強酸腐蝕的情況下,蟑螂強勁的恢復能力仍可保持體內組織結構性的完整」

所以要從蛞蝓變成蟑螂一個最大的門檻在於要有超強的「自我恢復力」。

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另外一種蛞蝓的表親:海蛞蝓,某種程度上在化學物質的利用上更勝陸地上的好朋友。海蛞蝓在受到攻擊的時候,第一階段會釋放出墨汁與蛋白質混和的煙霧彈,如果掠食者還是不罷休,海蛞蝓會進入第二階段:釋出一種使掠食者反胃的化學物質,讓他們失去食慾。這種物質是一種生物的次級代謝產物,和植物的防捕食化學機制類似,海綿也會產生類似的物質。所以如果把蟑螂的酸性攻擊當作次級代謝產物的一部分,還蠻合理的,因為他不影響生物本身的生存和生長,沒有它或許蟑螂還活得更好。

  • 香蕉蛞蝓黏液的秘密

能噴酸液的節肢動物—鞭蠍

現在我們跳脫蛞蝓和超強恢復力不談,現實地球上還有什麼會噴酸液的生物,能來和《星海》中的蟑螂比較一下呢?

其實地球上還有一種能噴射酸液的節肢動物——鞭蠍(Whip scorpion, Thelyphonus doriae)。牠外表看似蠍子(但牠其實不是蠍子),除了又圓又大的螯,和比蠍子還要更像外星人的外型外,鞭蠍最吸引人的地方大概就是那個鞭狀的尾巴。鞭蠍的體內沒有毒腺,但在尾部的地方有一個混和乙酸和辛酸的腺體,當鞭蠍被打擾的時候,牠腺體四周的高壓會將這些酸液噴出,這些聞起來像醋的液體雖然對大型動物無害,也不會腐蝕你的相機鏡頭,但足以使牠擊退掠食者,甚至給一些更小型的節肢動物送終。

鞭蠍。圖/By Acrocynus - Acrocynus, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=3791054
鞭蠍。圖/By Acrocynus – Acrocynus, CC BY-SA 3.0, wikimedia commons.

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如果要找一個蟑螂在地球上的遠親,我想鞭蠍大概毫無爭議,只差把金鋼狼的基因加進去了。

蟲族大砲「刺蛇」

(圖/starcraft wiki)
外星毛毛蟲。圖/starcraft wiki

至於蟲族的玻璃大砲——刺蛇,又是另外一種進化方式了,而且某種程度上看起來更無害。

  1. 在刺蛇的蟲殼盔甲下裝載了上百發的穿甲脊刺,能朝著從地面或空中接近的敵人發射。
  2. 刺蛇那非凡的肌序(4000 條肌肉,而人類只有大約 600 多條)讓牠們可以用令人震驚的速度射出針脊刺,輕易地穿透 2 公分厚的實心新型鋼鐵板,就連在最遠距離也不例外。
  3. 一種毛蟲狀、軀幹擁有細密刺毛包覆的草食生物叫「怠惰蟲」是刺蛇們演化的來源,這些刺毛擁有中度麻痺作用,用於抵擋攻擊。

看起來刺蛇其實是隻帶刺的毛毛蟲囉?

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其實要在現實世界中找到帶刺的動物其實不少,如海膽、刺蝟……,還有許多隱性的帶刺動物如刺絲胞動物門的生物,但我第一個想到最接近的物種是豪豬。

看同樣有刺的豪豬,怎麼抵禦敵人?

豪豬(或稱箭豬,但不是刺蝟)除了滿身的刺外其實圓滾滾、還蠻可愛的,但他不是豬,而是齧齒目(也就是老鼠的近親)。豪豬分為新大陸及舊大陸種:舊大陸種的豪豬,刺是長在一個類似甲殼的身體部位上;而新大陸種的刺則是像頭髮一樣,直接與皮肉相連。 當牠們遇到危險時會背對威脅,並把身上的刺「豎起」 (注意不是射出喔),目的並不是攻擊或獵殺,而是讓掠食者攻擊後感到強烈的痛楚,知難而退。

牠身上的刺平均直徑有 0.5 公分,大概像原子筆的筆芯那麼粗,而且前頭有些微的倒鉤,所以一但被箭豬的刺刺到,不但難以拔下來,每次動作還會加深傷口,甚至引發細菌感染。

  • 豪豬與牠身上的刺

但是重點來了,豪豬並不會射出刺。 這些由角蛋白(類似我們的指甲)構成的刺並不會主動出擊,而是因為豪豬一受到驚嚇或威脅,身上會起類似雞皮疙瘩的反應,皮下的豎毛肌會將刺豎起,由於刺的根部脆弱,稍微一碰到就很容易脫落,進而使攻擊者「中鏢」。

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說到肌肉在自體防衛上的表現,還有會噴出毒液的眼鏡蛇,牠的毒腺也是經由肌肉擠壓,由毒牙中空部分噴出,所以說到噴射出物體,肌肉可說是功不可沒。

所以我們能發現,藉由肌肉射出脊刺的刺蛇,其實相當接近現實的生物了。想像一下,有一天你皮下肌肉變得十分發達,只要起雞皮疙瘩,就會觸動皮膚表層的毛飛出去,這大概就是刺蛇攻擊的方式了。也就是說刺蛇可能相當於經過改造、能力加強的豪豬,牠們一直處於戰鬥狀態,擁有取之不盡、用之不絕的「疙瘩力量」,讓牠們隨時可以射出脊刺來攻擊敵人。

刺蛇的咬合力大輸地表生物

另外一個我還蠻在意的設定是 :

「刺蛇的厚顎也是演化自怠惰蟲,利用進化來提高雙顎功能後,牠的咬合力有 450 公斤,能夠輕易咬斷肉體、骨骼和新型鋼鐵。」

太多嗎?不,太少了。對比人類僅有 40 公斤的咬合力是強很多沒錯,但是 450 公斤在動物界上只是「還可以」的等級,一票動物如北極熊、老虎、鱷龜、鬣狗等,不僅咬合力跟他不相上下,甚至更強大。

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咬合力箇中翹楚如大白鯊、河馬和鱷魚家族,可是遙遙領先刺蛇數倍以上,以鹹水鱷來說,咬合力可達 3000 多公斤。所以你說刺蛇能夠在克普魯星區咬穿新型鋼鐵,我真不知道該說新型鋼鐵中看不重用,還是地球上的猛獸們其實太強大了。搞了半天,或許待在地球上也沒有比較美好,身在強敵中不知強啊。

恐怖的蟲族看似強大,但是在其兇猛的外表底下,我們還是可以在地球上找到一些牠們的影子,讓人不禁想問,如果你是蟲族主宰,你想同化誰?

參考資料:

  1. Aaron, The Vinegaroon and its Acidic Defensive Spray, Next Gen Scientist, 2014.9.8
  2. 23 most strongest animal bites in the world of PSI, Tail and Fur, 2016.11.27
  3. 謝伯娟,〈無殼蝸牛──蛞蝓與半蛞蝓〉,環境資訊中心,2005 年 8 月 9 日。
  4. Spitting cobra, Wikipedia
  5. 豪豬,維基百科
  6. Starcraft Wiki
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Rock Sun
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前泛科學的實習編輯,曾經就讀環境工程系,勉強說專長是啥大概是水汙染領域,但我現在會說沒有專長(笑)。也對太空科學和科普教育有很大的興趣,陰陽錯差下在泛科學越寫越多空想科學類的文章。多次在思考自己到底喜歡什麼,最後回到了原點:我喜歡科學,喜歡科學帶給人們的驚喜和歡樂。 "我們只想盡我們所能找出答案,勤奮、細心、且有條理,那就是科學精神。 不只有穿實驗室外袍的人能玩科學,只要是想用心了解這個世界的人,都能玩科學" - 流言終結者