牛在消化食物時，會產生甲烷，但袋鼠大快朵頤時，卻沒這問題；牠們的腸道相對地不具甲烷。新的研究發現，這差異歸因於一群特殊的細菌。科學家在袋鼠（kangaroos）的近親－小袋鼠（wallabies）身上，分離出一群被歸類為WG-1（Wallaby Group1）的腸道菌，並培養在營養液中。結果發現，這種細菌的消化作用最後產物是琥珀酸（succinate），而不是甲烷。琥珀酸不像甲烷一樣是溫室氣體，因此科學家希望對WG-1的更多研究，能找出方法，將畜牧動物改變成產生較少的甲烷。
資料來源：ScienceShot: Why Wallabies Don’t Pass Methane Gas [30 June 2011]
成立於 1824 年的英國品牌吉百利（Cadbury），以製造糖果和巧克力聞名全球。1881 年他們首次接到來自澳大利亞的訂單，從此當地人也能嚐到其產品甜美的滋味。多年後，吉百利先是看上那裏優質豐沛的牛乳，而在塔斯馬尼亞設廠；後來又併購位於墨爾本的公司，擴大營運。[1]2023 年某些南澳的乳牛，也開始吃吉百利的零食。[2]
畜養乳牛是一門講究營養調配的科學，需要充足的碳水化合物、胺基酸、脂肪酸、礦物質、維生素和水份等，來確保牛乳的品質與產量。碳水化合物是乳牛能量的主要來源，佔泌乳期 70% 的飲食，可以從草、糖、飼料與穀物等食物中攝取。[3]以天然食材來說，碳水化合物大致分為纖維素和半纖維素等，組成植物細胞壁的結構性碳水化合物；以及澱粉與糖等，存在植物細胞質裡的非結構性碳水化合物。牛瘤胃（rumen）內的微生物，會將碳水化合物發酵。其中非結構性的比較容易進行，而且以糖最為快速。[4]
具 30 多年畜牧經驗，擔任全國性產業公會澳洲乳品（Dairy Australia）理事長的 James Mann，在南澳有超過 4,000 頭乳牛。[2, 5]以往除了放牛吃草，Mann 理事長就像許多同業，也會給牛嚐點甜頭。[2]基於發酵難易度的差別，多種碳水化合物混著吃，能讓瘤胃裡的微生物，隨時都有得忙，一直幫乳牛補充能量。拿適量的糖，取代乳牛飲食中的澱粉，既可以促進泌乳；又不太會影響瘤胃內的 pH 值，而害牛乳的脂肪比例下降。[4]
唯一的問題是，2023 年全球糖價上漲。[2, 6]
2 年前全球糖價疲軟時，每噸曾經連澳幣 400 元都不到。然而北半球糖業出口國，例如：印度、泰國和中國等，2023 年的產量都不如預期。地處南半球的巴西，則遭逢大量降雨，擾亂物流。於是就在澳洲的甘蔗進入採收季前，4 月的全球糖價竟衝破每噸 800 元。當地蔗農遇上幾十年未見的榮景，喜孜孜地打算大賺一波；[6][註]同時卻也苦了需要用糖的產業。
眼見成本飆升，腦筋動得快的 Mann 理事長，決定調整自家乳牛的菜單。他跨州從墨爾本運來一般巧克力、櫻桃巧克力、蜂巢巧克力、蛇軟糖和牛軋糖等。反正吉百利不要的，他家的牛全包。巧克力含有糖和油。[1]脂肪類食物提供的能量，是碳水化合物或蛋白質的 2.25 倍，而且跟糖一樣，也能增加牛乳的產量。[2, 3]總之，一箭雙鵰。Mann 理事長在 6 月初，因為這個大膽嘗試，接受媒體專訪，分享創意飼育的心得。[2]
他家乳牛所吃的糖果和巧克力，不如市售的吉百利產品，裹著包裝，還印上原料與營養成份。儘管部份造型跟人類吃的還算接近，更多是輾得粉碎或不可名狀。有時甚至整塊沒剁，以半成品的形式出現。幸好乳牛並不挑嘴，來者不拒，又似乎沒有偏好特定口味。[2]
理事長表示，若不是乳牛幫忙消耗，這些廢料原本大概會被工廠丟掉，所以他的作法對畜牧和環保都好。的確，避免食物浪費雖然最好從源頭做起，但是當製造商無法減少廢料時，再利用也是不錯的補救辦法。[2]
至於生產出來的鮮乳如何？Mann 理事長開玩笑道：「既然巧克力牛奶由我們生產了；我希望草莓牛奶有別人負責。」不過，他家鮮乳的味道其實沒有特別不同，最終還是得與其他牧場的混和，經過工廠加工才能製成調味乳。[2]
多數澳洲蔗農早在 2022 年談好 2023 年 4 月的大盤售價，所以不會馬上受惠於全球糖價飆漲。然而，他們還是可以喊價 2023 年後續每噸澳幣 756 元，以及 2024 年 651 元。[6]
看過 2022 年十大科學突破的前五項後，你是否迫不及待想知道另外五項呢？讓我們繼續看下去吧！
多發性硬化症（Multiple sclerosis）是一種中樞神經系統疾病，初期症狀只有視力模糊、手腳麻木、走路不穩等，到了後期便逐漸讓病患喪失視力、無法說話和行走。
長久以來，科學家懷疑多發性硬化症的元兇是「人類疱疹病毒第四型病毒」（EBV）。這種病毒主要透過唾液傳播，幾乎每個人一生中都會感染到，然後病毒會潛伏在白血球中。雖然患者大多都有 EBV 抗體，但 95% 的健康成年人也有，難以作為判定依據。
然而，今年 1 月刊載在《Science》的研究指出，感染 EBV 將導致罹患多發性硬化症的風險增加 32 倍。另一篇《Science》研究也發現潛伏在白血球中的病毒可能會「甦醒」，而病毒的其中一種蛋白質，會誘使免疫系統攻擊中樞神經細胞。
這些新發現給了科學家開發疫苗的方向。目前，有一種 EBV 疫苗正在進行臨床試驗，要是數據顯示疫苗有效，那麼在未來，多發性硬化症或許就能像小兒麻痺一樣，從此絕跡。
今年 2 月，聯合國 IPCC 第六次評估報告指出，若是全球平均升溫超過 1.5°C，各地都將出現多種極端氣候災害，部分地區也將不再適合人類居住。
8 月，美國總統拜登（Joe Biden）簽署了《降低通膨法案》（Inflation Reduction Act），試圖從綠能、醫療、稅收等三大面向解決通貨膨脹的問題，同時減少溫室氣體排放，堪稱美國史上最重要的氣候法案。
身為全球第二的溫室氣體排放國，美國將在未來 10 年撥出 3690 億美元，投入綠能、電動車、核能發電等產業，目標是在 10 年後（2032 年）將溫室氣體排放量降低到 2005 年的 40%。
目前，全球平均升溫（相較於工業革命前）來到 1.2°C，而且今年的溫室氣體排放量仍持續上升，沒有下降趨勢。許多氣候科學家都認為升溫幅度必然超過《巴黎協定》規範的 1.5°C 上限，因此我們都需要盡快採取更多行動保護地球。
700 年前，橫行歐洲的黑死病殺死了 1/3 到 1/2 的人口。關於那些倖存者，科學家好奇了很久，想知道他們當初是如何逃過一劫，以及黑死病究竟帶來了什麼影響。
今年 10 月， ㄧ篇《Science》的研究顯示倖存者體內可能有基因變異，提升他們對鼠疫桿菌（Yersinia pestis）的免疫反應。團隊分析了 500 多具遺骨中的古代 DNA，發現在英國倫敦爆發黑死病後，倖存者體內有 245 處的基因都有出現變異。
在這些 DNA 裡，內質網胺肽酶 2（ERAP2）引起了科學家的注意。這種蛋白酶有兩種變體：一種是完整尺寸，另一種較短，但都可以幫助免疫細胞識別、對抗病毒。科學家發現，遺傳完整尺寸 ERAP2 的人類存活機率是 2 倍，因為他們能夠生成更多細胞激素，協助免疫系統對抗鼠疫桿菌。
如今，約有 45% 的英國人體內還存有完整尺寸的 ERAP2 變體，但代價就是 ERAP2 也會增加罹患克羅恩病（Crohn’s disease）和類風濕性關節炎等自體免疫性疾病的風險。
多年來，NASA 持續監測直徑超過 0.5 公里的近地小行星，並且透過「雙小行星重定向測試計劃」（DART）研究多種讓小行星偏離軌道的方法。
今年 9 月，NASA 讓 DART 飛行器以 22,530 公里的時速撞擊小行星 Dimorphos，讓 Dimorphos 更靠近它繞行的另一顆小行星 Didymos，縮短了 32 分鐘的公轉週期，比 NASA 原先設定的目標還要高出 26 倍。
目前為止，天文學家估計軌道與地球軌道相交的近地小行星有 25,000 顆，大小都足以摧毀一座大城市。雖然行星防禦系統（Planetary Defense）尚未建構出完整情報，但針對人類首次改變天體運行的壯舉，NASA 署長表示「這是行星防禦任務的分水嶺，也是人類文明的分水嶺」，有助於降低小行星或隕石撞到地球的機率。
以往普遍認為 DNA 的保質期約為 100 萬年，但在今年 12 月，科學家從北極寒漠的永凍土中，提取了 200 萬年前殘留至今的環境 DNA 片段。透過分析這些片段，科學家還原了格陵蘭東北部皮里地（Peary Land）約 200 萬年前生態系統的樣貌。
英國劍橋大學研究顯示，在 200 萬至 300 萬年前，皮里地的平均氣溫比現在高 11℃ 至 19℃。從 5 處沉積層中提取的 41 個 DNA 片段，證實了當時有楊樹、樺樹、崖柏和各種針葉樹，也有野兔、旅鼠、馴鹿、囓齒動物，以及 1 萬年前滅絕的大象近親——乳齒象。過去從來沒有科學家料到乳齒象的活動範圍竟然延伸到那麼遠的北方。
可惜的是，因為缺少脊椎動物的化石，目前還不清楚確切的生物群落組成，但這項研究證明了利用環境 DNA 追溯 200 萬年前的古生物是可行的，而這也有助於科學家進一步探討生物和環境的演化。
「2050 淨零碳排」從第二十六屆聯合國氣候變遷大會 (COP26) 後，便成為 2022 年各國政府和產業永續發展的熱門關鍵字。
到底什麼是「淨零碳排」？為什麼需要達到「淨零碳排」？COP 26 又是什麼？為什麼要特別在 2021 年提出來呼籲？
「淨零碳排 (Net Zero Emission) 」雖然提到「零」這個字，但意思並非我們完全不能排放溫室氣體，而是利用加減法的概念，在特定一段時間內使「人為造成的溫室氣體排放 — 移除溫室氣體 ＝ 0」
因此若要達成淨零碳排的目標，我們需要減少人為溫室氣體排放，其中包括生產能源過程的排放，以及產業排放；而移除溫室氣體的方法可以分為兩大類，一是自然碳匯，像是森林及海洋都能夠吸附、保存溫室氣體，二是人為開發負碳技術，例如碳捕捉、封存等。
至於為什麼要在 2050 年之前達到「淨零碳排」，首先需要先了解聯合國跨政府氣候變遷小組（簡稱 IPCC) 的第六次評估報告 (AR6)，在透過過往資料以及氣候模式推估後，預估全球地表溫度將持續上升，至世紀末地表溫度上升將超過 2 ℃，除非在幾十年內大幅減少溫室氣體排放。而若希望將地表增溫控制在一定範圍內，必須要以淨零碳排為目標積極減碳。
而 COP 其實是「締約國會議」的簡稱，是簽署「聯合國氣候變遷綱要公約 (UNFCCC) 」的國家們，一年一度齊聚一堂，共同討論怎麼應對氣候變遷的會議。COP26 是第二十六屆會議的簡稱，由於 2020 年 Covid-19 疫情爆發，實體會議延後至 2021 年在英國舉行。
看到這裡是不是不禁有個疑問：既然每年都開會，為什麼特定在 COP26 呼籲各國積極往淨零碳排的目標前進呢？
這就必須將時間倒轉回 2015 年，舉辦在法國巴黎的締約國會議 COP21，當時各國通過《巴黎協定》各締約方協議未來將一起努力控制地球氣溫的上升幅度，與工業化前的水平相比控制在 2 ℃ 以內，最好不要超過 1.5℃ 。要達到這個目標，就必須不以化石燃料作為能源及運輸，停止森林開發、徹底改革糧食生產，並想辦法減少溫室氣體。
但就和大學生作期末報告一樣，一開始就要訂好每個人的進度，寫好分工表後再約定時間一起檢視離完成還有多遠，為了達到目標，各國提出自己的承諾及實現計畫，巴黎協定規定簽署國家須提出「國家自主貢獻 (NDCs) 」，並且每五年或十年提交報告和檢討。
而在 2020 年時因疫情各國透過虛擬集會，來檢視各國是否有達成當初立下的承諾，就像是期中考，根據當年的聯合國報告發現，儘管因為 Covid-19 而造成二氧化碳排放量短期下降，但到本世紀末全球氣溫上升幅度仍可能超過 3℃，超過了巴黎協定的限制目標。
雖然期中考結果有些不盡理想，但還不至於被死當，根據 2021年 IPCC 報告，在本世紀末前我們仍然有機會將地表增溫控制在 1.5℃ 以內，前提是在未來十年內，也就是 2030 年之前，須將全球溫室氣體排放量減半、導入潔淨技術，並在 2050 年達成淨零。
因此，COP26 就如同發出「期中預警」，是全球氣候行動的關鍵峰會，呼籲各國儘快提交淨零碳排策略，蔡總統在今年世界地球日宣布淨零轉型也是臺灣的目標，在追逐目標的過程中，從我們的生活周遭，包括交通、建築、消費等，到能源、產業結構，都將產生劇烈的變化，究竟永續轉型對我們的生活會有什麼影響，到時候地球會變什麼樣子呢？
今年國立科學工藝博物館的「氣候變遷展示廳」與經濟部能源局攜手規劃以「淨零策略」為主軸，由氣候緊急時代談起，介紹什麼是氣候變遷，從科學事實、氣候變遷造成的衝擊等，了解對我們的居住環境、糧食安全有何影響，以及能源轉型怎麼轉，臺灣發展再生能源的優勢在哪裡等。展覽中還有許多有趣的知識，像是豬的糞便竟然可以用來發電，還算是「循環經濟」的一種！
想更了解氣候變遷和淨零碳排、能源轉型是怎麼回事，一起到國立科學工藝博物館「氣候變遷展示廳」參觀吧！
fierycloud
