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芭樂人、芭樂魚、芭樂狗——試想臺灣原住民族所謂「真正的」物種

活躍星系核_96
・2014/02/21 ・4161字 ・閱讀時間約 8 分鐘 ・SR值 556 ・八年級

作者: 羅永清

「芭樂」的啟示

「芭樂」客家話叫bale,台灣先民稱之為拔仔(bala),可能的原因大概是對於西班牙文guayaba(英文guava)一詞的借用。芭樂原產於中美洲,當地語言稱為 guayabo,西班牙人在十六世紀後帶到世界其他地方,也許是歐洲人帶來台灣,也可能經由十七世紀從中國大陸渡海來台的先民所引進。除了稱呼為芭樂,漢人也稱之為「番石榴」,因為芭樂多籽像石榴,卻不是真石榴,遂冠以「番」字前綴,作為俗稱之一。

guaya

台灣原住民對於芭樂與漢人的稱法類似:布農族巒社群稱之為Para, 或稱呼為Rabatu(大概是台語的林拔仔);郡社群稱之為Yoraparu,南鄒卡那卡那富群則稱navatʉ,排灣族某些部落稱之為Nabati,魯凱Zyapati,南部排灣族則有Ryabusu、 Rabati、 Zyabazi(見山田金治《高砂族調查書第六編—藥用草根木皮》),大概都與台、客語的芭樂名稱同源。而鄒族人則稱之Kamae,是否以其已認識物種類比稱呼之,需要再探索。

從芭樂稱呼的由來,我們發現人們對於新物種的稱呼大概有兩種方法,或揣摩原語以稱之;或以本來熟知的種類類比之。「芭樂」的命名現象顯示出人們認識物種的方式與線索。筆者2013年受行政院環保署委託撰寫《臺灣原住民族環境智慧》一書(印行中),寫作期間,發覺原住民族對物種的命名方式,學界的研究仍不充足。原住民對於物種的認識及命名,其中是否類似於科學的分層命名規則,或者有其他潛隱不見的規則,是學界普遍的探索方向。芭樂的啟示讓我們知道除了習用外來名,人們也以聯想的方式來創名(「番石榴」),但其中許多聯想的線索已難追索。

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除此之外,原住民尚有一些命名方式,令人好奇。比如說,許多原住民稱之為「真正的」物種,如苦花魚、桂竹、黑狗等,何以為「真正」?令人好奇;相對於真正的物種,難道有假的物種嗎?苦花魚為真正的魚的話,其他的魚就不是魚了嗎?如果套用番石榴不是真石榴的邏輯,其他的魚不是魚,苦花魚才是「真正的魚」,難道是認為其他的魚沒有苦花魚的特質嗎?而這個特質是什麼?真是個跨生物及生態及文化人類學的問題!如何探索這個問題呢?巧的是,泛泰雅語言以「bale」為「真正」的意思,給筆者線索,姑且借「芭樂人類學」平台,探索一下這其中的邏輯,並介紹《臺灣原住民族環境智慧》一書中所發現的線索。

芭樂世界分布圖: http://docsdrive.com/images/ansinet/biotech/2010/fig1-2k10-176-195.jpg
芭樂世界分布圖

真正的人與「Bale」魚

「Bale」 一詞,在泛泰雅文化的語境中,指的是「真正的」之意。電影《賽德克・巴萊》,意思是「真正的人」,就是賽德克人。賽德克本義就是「人」,以「真正的人」來區別自己與他族,並沒有貶抑他族之意,乃是為了清楚區別自身與他群,才冠以形容詞「真正的」;因此「真正的人」之詞彙,大概起源于區別「我群」與「他群」的需要,或是因為「他群」出現了;或是表示「我群」是最先最早。

同此,泛泰雅語稱苦花魚為kole-bale,意謂這種魚才配稱「真正的魚」。難道是要區別他種魚類而創立的分類或命名嗎?荒野保護協會資深解說員廖鎮洲先生記錄到苦花魚對泰雅族的意義,給筆者些許線索(出處):

苦花魚是泰雅族視為最珍貴與好吃的魚,一位在福山村出生成長的長者,形容小時候的生活情境,溪中的苦花魚是多到人站在溪中會撞到腳,用畚箕就可以抓許多的苦花魚,由於當年苦花魚不值錢,便將苦花魚拿去餵豬,再將肥豬捉去賣錢。50多年前有多到用畚箕捉、多到餵豬的數量,可以遙想當年泰雅族祖先看見滿溪的苦花魚,是如何地高興。

苦花魚在泰雅人眼裡,大概是溪流中占最大宗的魚,也是人們特地保護的魚種,廖鎮洲也記錄到泰雅族長老在每年春天,會將需要溯溪逆流長成的小苦花魚撈起來,用籮筐將活的小魚辛苦地背到深山,放入溪中,稱此過程為「種魚」,期待小魚長成時再去捕抓。

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為何泰雅人要獨獨青睞苦花魚呢?苦花魚屬於純淡水洄游魚類(Potamodromous fish),因為水溫變化、覓食或產卵等原因,會在河流的上下游之間遷移,苦花魚多的地方,就表示其棲居的整條河流是「健全」的,因此原住民也以此來判斷環境是否乾淨、是否適合遷居的水源之地。

烏來福山苦花魚復育

烏來山苦花魚復育 烏來福山苦花魚復育

似乎許多原住民族人常常認為苦花魚棲居之地,通常是該魚種最早棲住於該河段的魚類,往往成為大宗,且較少出現別的魚種,因此,「真正的」也含有「原住者」的含意,這一點在魯凱族作家奧威尼‧卡露斯所著《詩與散文的魯凱–神秘的消失》一書中,也有所探討。魯凱人雖然不把苦花稱作「真正的魚」,但他們也認為:在高山溪流的中上游以這種魚分布最早也最廣,一如奧威尼在書中所說:

所釣的魚只有一種名稱叫烏氣(Uchy,高山鯝魚之意) 的魚,這魚有我少年時一又二分之一的手掌那長又胖。我猜想整條知本溪谷應該只有這種魚。

奧威尼認為這種魚就是適合於該棲地,也是最早入住的原生魚,因此該河段幾乎沒有其他魚種。「真正的」於是也有「獨特」的意涵,或者是相較於其他種類在時序上較早出現的意義。

鄒族人也以苦花魚為yoskʉ aʉlʉ,aʉlʉ的意思是「真正的」(見《臺灣鄒族語典》),意謂「真正的魚」,似乎也見證了先民所見,在溪流中以苦花魚為大宗及先驅的原始景觀(landscape)。

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要推敲這苦花為真魚及先驅的理由,筆者發現鄒族的小米播種祭有些許線索。北鄒人認為,祭祀者必須在祭典前一天捕捉「真正的魚」(也稱鯝魚),然後祭儀當天由主祭及副祭帶到小米田,食用後將魚骨放在小米田中以竹子削製的魚骨架上,祈禱小米神眷顧小米的成長及豐收(見雅柏甦詠・博伊哲努,《臺灣原住民歷史文化大辭典》)。另外,浦忠勇在〈河川公共性的轉化:曾文溪上游治理的人文反思〉文中也提及,在狩獵行前及小米收穫祭(homeyaya)期間,族人則禁止吃魚,而煮過魚的鍋子也不能用來煮小米。這禁忌似乎顯示:小米農事或狩獵所即將獲取的林業及農業資源,必須與河川資源有所區隔。

這裡我們發現,鄒族人似乎希望以河川魚類的豐盛來帶動小米田的豐盛,但是河川資源與森林或農業等資源的應用必須有所區隔,以保持平衡。河川、農地以及森林的生態,透過鄒族人的各種祭儀也就牽連在一起,因此,河川生態的破壞也會牽動其他生態領域的安危。這是鄒族人的環境整體觀點,也點出鄒族生態上的觀點。

鄒族真正的魚,苦花魚創意料理
鄒族真正的魚,苦花魚創意料理

歸納起來臺灣某些南島民族以「真正的」指稱物種,顯示部落族人對於物種在生態地位上的觀察與認知,成為我們探尋原住民生態觀點與智慧的線索。除了魚之外,是否其他物種也有此意義,是值得探尋的。

真正的竹子

在鄒族,桂竹為kaapana no aʉlʉ,整個詞就是「真正的竹」,鄒族人之所以將桂竹冠以「真正的」稱呼,有一說是因為桂竹用途廣泛,還有一說則認為桂竹是鄒族領域內的原生竹類植物。事實上,桂竹普遍為鄒族人認為是其領域內最先出現的竹類,至於麻竹或是現在成了當地名產的石篙竹,則是晚到1960 年代才開始種植的。由此可知,「真正的」一字可能含有最早的、先的、分布最廣、出現頻率最高的意思。如果這樣的詮釋正確,aʉlʉ (真正的)的物種大概就是臺灣最早、最廣泛分布,且是人們最早見到的物種。似乎可以歸納認為,「真正的」意謂著生態上的原初狀態,為我們探索原住民所接觸的原初環境提供許多類似于「存餘」(survival)的線索。除了原初與先驅的意義,謂之「真正的」,還有哪些意涵呢?

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鄒族桂竹。圖片來源:https://s3.amazonaws.com/touch55.post.media/2c3f1fc3-7c66-4bc9-9514-1b41b0314f35/2c3f1fc3-7c66-4bc9-9514-1b41b0314f35.JPG
鄒族桂竹

「真正的狗」所顯示的馴化論

還有那些物種,經原住民稱為「真正的」?賽德克族文化研究者郭明正先生指出,原住民的獵犬常常就是指「臺灣土狗」,德克達雅人稱臺灣土狗為Huling Bale(Huling是狗的統稱,Bale 意思為真正的),直譯為「真正的狗」;但他認為Huling Bale 此較恰當的意義是:「指德克達雅人最初豢養的狗;對德克達雅人最有貢獻的狗或德克達雅人的狗;臺灣原住民的狗(Huling Seediq)。」

郭明正歸納族人耆老的說法,也認為優良的獵犬除了飼主後天的培育訓練,一般善於犬獵(Phuling)的長者也發展出挑選與育種獵犬的原則,例如不能讓善獵的公、母狗任意與其他狗雜交,在養育上的重點則在於培養第一隻分娩出世的狗,因為在族老的經驗裡,第一隻出母胎的狗仔幾乎都是最強健的,族人也喜歡選擇尾巴捲向右邊的小狗,或者鼻孔較寬大者,因鼻孔寛大嗅覺就靈敏,且續跑耐力十足。此外,族人還喜歡頭頂較凸、舌葉有黑斑或腰身緊縮的狗,因為這些狗適合與獵人一起穿梭於山林之間,從事泰雅族人的放狗式獵法「Qmalup」,這種打獵法被認為是最原始、活動最激烈的狩獵運動,因為狩獵完全是依賴狗的追逐能力,被狗追到之後,等獵人趕到現場才將野獸制服。

「真正的」狗為原本屬於自然荒野的動物,經馴化(domestication)或孺化(enculturation)而成了類似人的物種。「真正的」含義中,又添加了孺化理論或認為狗可以透過人的文化而與人接近的另一層意義。

圖片來源:http://blog.sina.com.tw/myimages/154/20890/images/20111204120200972.jpg
圖片來源

代結論

經過以上的探索,謂之「真正的」物種,除了顯示其可能為生態上的先驅,也蘊含將動物植物馴化為其所用的現象,而在以上所探討的鄒族小米祭中,筆者也認為「真正的」物種如苦花,也具有連通其他物種的能力,這似乎也透露出原初生態的視野或景觀,亦即苦花與小米是構成原初景觀的物種。從生態演替的過程而言,一個區域裡的物種包括人,在交相接觸的過程中,物種的多樣性隨之變化,其他族群進入時,人類產生了區別「我群」與「他群」的意識;不同動、植物的發現,人們也以命名的方式來區辨。苦花(臺灣鏟頜魚)是台灣健康的河川裡常見的魚種,原住民稱以真正,為我們描述了生態的景觀及其看待物種的方式,至於桂竹或台灣土狗也是科學界認為原生于台灣的物種。於是芭樂人、芭樂魚、芭樂狗,見證了臺灣原住民族對於環境生態的智慧。

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轉載自芭樂人類學 –羅永清 / 芭樂人、芭樂魚、芭樂狗: 試想臺灣原住民族所謂「真正的」物種
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活躍星系核_96
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活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia

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人與 AI 的關係是什麼?走進「2024 未來媒體藝術節」,透過藝術創作尋找解答
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/10/24 ・3176字 ・閱讀時間約 6 分鐘

本文與財團法人臺灣生活美學基金會合作。 

AI 有可能造成人們失業嗎?還是 AI 會成為個人專屬的超級助理?

隨著人工智慧技術的快速發展,AI 與人類之間的關係,成為社會大眾目前最熱烈討論的話題之一,究竟,AI 會成為人類的取代者或是協作者?決定關鍵就在於人們對 AI 的了解和運用能力,唯有人們清楚了解如何使用 AI,才能化 AI 為助力,提高自身的工作效率與生活品質。

有鑑於此,目前正於臺灣當代文化實驗場 C-LAB 展出的「2024 未來媒體藝術節」,特別將展覽主題定調為奇異點(Singularity),透過多重視角探討人工智慧與人類的共生關係。

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C-LAB 策展人吳達坤進一步說明,本次展覽規劃了 4 大章節,共集結來自 9 個國家 23 組藝術家團隊的 26 件作品,帶領觀眾從了解 AI 發展歷史開始,到欣賞各種結合科技的藝術創作,再到與藝術一同探索 AI 未來發展,希望觀眾能從中感受科技如何重塑藝術的創造範式,進而更清楚未來該如何與科技共生與共創。

從歷史看未來:AI 技術發展的 3 個高峰

其中,展覽第一章「流動的錨點」邀請了自牧文化 2 名研究者李佳霖和蔡侑霖,從軟體與演算法發展、硬體發展與世界史、文化與藝術三條軸線,平行梳理 AI 技術發展過程。

圖一、1956 年達特茅斯會議提出「人工智慧」一詞

藉由李佳霖和蔡侑霖長達近半年的調查研究,觀眾對 AI 發展有了清楚的輪廓。自 1956 年達特茅斯會議提出「人工智慧(Artificial Intelligence))」一詞,並明確定出 AI 的任務,例如:自然語言處理、神經網路、計算學理論、隨機性與創造性等,就開啟了全球 AI 研究浪潮,至今將近 70 年的過程間,共迎來三波發展高峰。

第一波技術爆發期確立了自然語言與機器語言的轉換機制,科學家將任務文字化、建立推理規則,再換成機器語言讓機器執行,然而受到演算法及硬體資源限制,使得 AI 只能解決小問題,也因此進入了第一次發展寒冬。

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圖二、1957-1970 年迎來 AI 第一次爆發

之後隨著專家系統的興起,讓 AI 突破技術瓶頸,進入第二次發展高峰期。專家系統是由邏輯推理系統、資料庫、操作介面三者共載而成,由於部份應用領域的邏輯推理方式是相似的,因此只要搭載不同資料庫,就能解決各種問題,克服過去規則設定無窮盡的挑戰。此外,機器學習、類神經網路等技術也在同一時期誕生,雖然是 AI 技術上的一大創新突破,但最終同樣受到硬體限制、技術成熟度等因素影響,導致 AI 再次進入發展寒冬。

走出第二次寒冬的關鍵在於,IBM 超級電腦深藍(Deep Blue)戰勝了西洋棋世界冠軍 Garry Kasparov,加上美國學者 Geoffrey Hinton 推出了新的類神經網路算法,並使用 GPU 進行模型訓練,不只奠定了 NVIDIA 在 AI 中的地位, 自此之後的 AI 研究也大多聚焦在類神經網路上,不斷的追求創新和突破。

圖三、1980 年專家系統的興起,進入第二次高峰

從現在看未來:AI 不僅是工具,也是創作者

隨著時間軸繼續向前推進,如今的 AI 技術不僅深植於類神經網路應用中,更在藝術、創意和日常生活中發揮重要作用,而「2024 未來媒體藝術節」第二章「創造力的轉變」及第三章「創作者的洞見」,便邀請各國藝術家展出運用 AI 與科技的作品。

圖四、2010 年發展至今,高性能電腦與大數據助力讓 AI 技術應用更強

例如,超現代映畫展出的作品《無限共作 3.0》,乃是由來自創意科技、建築師、動畫與互動媒體等不同領域的藝術家,運用 AI 和新科技共同創作的作品。「人們來到此展區,就像走進一間新科技的實驗室,」吳達坤形容,觀眾在此不僅是被動的觀察者,更是主動的參與者,可以親身感受創作方式的轉移,以及 AI 如何幫助藝術家創作。

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圖五、「2024 未來媒體藝術節——奇異點」展出現場,圖為超現代映畫的作品《無限共作3.0》。圖/C-LAB 提供

而第四章「未完的篇章」則邀請觀眾一起思考未來與 AI 共生的方式。臺灣新媒體創作團隊貳進 2ENTER 展出的作品《虛擬尋根-臺灣》,將 AI 人物化,採用與 AI 對話記錄的方法,探討網路發展的歷史和哲學,並專注於臺灣和全球兩個場景。又如國際非營利創作組織戰略技術展出的作品《無時無刻,無所不在》,則是一套協助青少年數位排毒、數位識毒的方法論,使其更清楚在面對網路資訊時,該如何識別何者為真何者為假,更自信地穿梭在數位世界裡。

透過歷史解析引起共鳴

在「2024 未來媒體藝術節」規劃的 4 大章節裡,第一章回顧 AI 發展史的內容設計,可說是臺灣近年來科技或 AI 相關展覽的一大創舉。

過去,這些展覽多半以藝術家的創作為展出重點,很少看到結合 AI 發展歷程、大眾文明演變及流行文化三大領域的展出內容,但李佳霖和蔡侑霖從大量資料中篩選出重點內容並儘可能完整呈現,讓「2024 未來媒體藝術節」觀眾可以清楚 AI 技術於不同階段的演進變化,及各發展階段背後的全球政治經濟與文化狀態,才能在接下來欣賞展區其他藝術創作時有更多共鳴。

圖六、「2024 未來媒體藝術節——奇異點」分成四個章節探究 AI 人工智慧時代的演變與社會議題,圖為第一章「流動的錨點」由自牧文化整理 AI 發展歷程的年表。圖/C-LAB 提供

「畢竟展區空間有限,而科技發展史的資訊量又很龐大,在評估哪些事件適合放入展區時,我們常常在心中上演拉鋸戰,」李佳霖笑著分享進行史料研究時的心路歷程。除了從技術的重要性及代表性去評估應該呈現哪些事件,還要兼顧詞條不能太長、資料量不能太多、確保內容正確性及讓觀眾有感等原則,「不過,歷史事件與展覽主題的關聯性,還是最主要的決定因素,」蔡侑霖補充指出。

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舉例來說,Google 旗下人工智慧實驗室(DeepMind)開發出的 AI 軟體「AlphaFold」,可以準確預測蛋白質的 3D 立體結構,解決科學家長達 50 年都無法突破的難題,雖然是製藥或疾病學領域相當大的技術突破,但因為與本次展覽主題的關聯性較低,故最終沒有列入此次展出內容中。

除了內容篩選外,在呈現方式上,2位研究者也儘量使用淺顯易懂的方式來呈現某些較為深奧難懂的技術內容,蔡侑霖舉例說明,像某些比較艱深的 AI 概念,便改以視覺化的方式來呈現,為此上網搜尋很多與 AI 相關的影片或圖解內容,從中找尋靈感,最後製作成簡單易懂的動畫,希望幫助觀眾輕鬆快速的理解新科技。

吳達坤最後指出,「2024 未來媒體藝術節」除了展出藝術創作,也跟上國際展會發展趨勢,於展覽期間規劃共 10 幾場不同形式的活動,包括藝術家座談、講座、工作坊及專家導覽,例如:由策展人與專家進行現場導覽、邀請臺灣 AI 實驗室創辦人杜奕瑾以「人工智慧與未來藝術」為題舉辦講座,希望透過帶狀活動創造更多話題,也讓展覽效益不斷發酵,讓更多觀眾都能前來體驗由 AI 驅動的未來創新世界,展望 AI 在藝術與生活中的無限潛力。

展覽資訊:「未來媒體藝術節——奇異點」2024 Future Media FEST-Singularity 
展期 ▎2024.10.04 ( Fri. ) – 12.15 ( Sun. ) 週二至週日12:00-19:00,週一休館
地點 ▎臺灣當代文化實驗場圖書館展演空間、北草坪、聯合餐廳展演空間、通信分隊展演空間
指導單位 ▎文化部
主辦單位 ▎臺灣當代文化實驗場

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從認證到實踐:以智慧綠建築三大標章邁向淨零
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/11/15 ・4487字 ・閱讀時間約 9 分鐘

本文由 建研所 委託,泛科學企劃執行。 


當你走進一棟建築,是否能感受到它對環境的友善?或許不是每個人都意識到,但現今建築不只提供我們居住和工作的空間,更是肩負著重要的永續節能責任。

綠建築標準的誕生,正是為了應對全球氣候變遷與資源匱乏問題,確保建築設計能夠減少資源浪費、降低污染,同時提升我們的生活品質。然而,要成為綠建築並非易事,每一棟建築都需要通過層層關卡,才能獲得標章認證。

為推動環保永續的建築環境,政府自 1999 年起便陸續著手推動「綠建築標章」、「智慧建築標章」以及「綠建材標章」的相關政策。這些標章的設立,旨在透過標準化的建築評估系統,鼓勵建築設計融入生態友善、能源高效及健康安全的原則。並且政府在政策推動時,為鼓勵業界在規劃設計階段即導入綠建築手法,自 2003 年特別辦理優良綠建築作品評選活動。截至 2024 年為止,已有 130 件優良綠建築、31 件優良智慧建築得獎作品,涵蓋學校、醫療機構、公共住宅等各類型建築,不僅提升建築物的整體性能,也彰顯了政府對綠色、智慧建築的重視。

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說這麼多,你可能還不明白建築要變「綠」、變「聰明」的過程,要經歷哪些標準與挑戰?

綠建築標章智慧建築標章綠建材標章
來源:內政部建築研究所

第一招:依循 EEWH 標準,打造綠建築典範

環境友善和高效率運用資源,是綠建築(green building)的核心理念,但這樣的概念不僅限於外觀或用材這麼簡單,而是涵蓋建築物的整個生命週期,也就是包括規劃、設計、施工、營運和維護階段在內,都要貼合綠建築的價值。

關於綠建築的標準,讓我們先回到 1990 年,當時英國建築研究機構(BRE)首次發布有關「建築研究發展環境評估工具(Building Research Establishment Environmental Assessment Method,BREEAM®)」,是世界上第一個建築永續評估方法。美國則在綠建築委員會成立後,於 1998 年推出「能源與環境設計領導認證」(Leadership in Energy and Environmental Design, LEED)這套評估系統,加速推動了全球綠建築行動。

臺灣在綠建築的制訂上不落人後。由於臺灣地處亞熱帶,氣溫高,濕度也高,得要有一套我們自己的評分規則——臺灣綠建築評估系統「EEWH」應運而生,四個英文字母分別為 Ecology(生態)、Energy saving(節能)、Waste reduction(減廢)以及 Health(健康),分成「合格、銅、銀、黃金和鑽石」共五個等級,設有九大評估指標。

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我們就以「台江國家公園」為例,看它如何躍過一道道指標,成為「鑽石級」綠建築的國家公園!

位於臺南市四草大橋旁的「台江國家公園」是臺灣第8座國家公園,也是臺灣唯一的濕地型的國家公園。同時,還是南部行政機關第一座鑽石級的綠建築,其外觀採白色系列,從高空俯瞰,就像在一座小島上座落了許多白色建築群的聚落;從地面看則有臺南鹽山的意象。

因其地形與地理位置的特殊,生物多樣性的保護則成了台江國家公園的首要考量。園區利用既有的魚塭結構,設計自然護岸,保留基地既有的雜木林和灌木草原,並種植原生與誘鳥誘蟲等多樣性植物,採用複層雜生混種綠化。以石籠作為擋土護坡與卵石回填增加了多孔隙,不僅強化了環境的保護力,也提供多樣的生物棲息環境,使這裡成為動植物共生的美好棲地。

台江國家公園是南部行政機關第一座鑽石級的綠建築。圖/內政部建築研究所

第二招:想成綠建築,必用綠建材

要成為一幢優秀好棒棒的綠建築,使用在原料取得、產品製造、應用過程和使用後的再生利用循環中,對地球環境負荷最小、對人類身體健康無害的「綠建材」非常重要。

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這種建材最早是在 1988 年國際材料科學研究會上被提出,一路到今日,國際間對此一概念的共識主要包括再使用(reuse)、再循環(recycle)、廢棄物減量(reduce)和低污染(low emission materials)等特性,從而減少化學合成材料產生的生態負荷和能源消耗。同時,使用自然材料與低 VOC(Volatile Organic Compounds,揮發性有機化合物)建材,亦可避免對人體產生危害。

在綠建築標章後,內政部建築研究所也於 2004 年 7 月正式推行綠建材標章制度,以建材生命週期為主軸,提出「健康、生態、高性能、再生」四大方向。舉例來說,為確保室內環境品質,建材必須符合低逸散、低污染、低臭氣等條件;為了防溫室效應的影響,須使用本土材料以節省資源和能源;使用高性能與再生建材,不僅要經久耐用、具高度隔熱和防音等特性,也強調材料本身的再利用性。


在台江國家公園內,綠建材的應用是其獲得 EEWH 認證的重要部分。其不僅在設計結構上體現了生態理念,更在材料選擇上延續了對環境的關懷。園區步道以當地的蚵殼磚鋪設,並利用蚵殼作為建築格柵的填充材料,為鳥類和小生物營造棲息空間,讓「蚵殼磚」不再只是建材,而是與自然共生的橋樑。園區的內部裝修選用礦纖維天花板、矽酸鈣板、企口鋁板等符合綠建材標準的系統天花。牆面則粉刷乳膠漆,整體綠建材使用率為 52.8%。

被建築實體圍塑出的中庭廣場,牆面設計有蚵殼格柵。圖/內政部建築研究所

在日常節能方面,台江國家公園也做了相當細緻的設計。例如,引入樓板下的水面蒸散低溫外氣,屋頂下設置通風空氣層,高處設置排風窗讓熱空氣迅速排出,廊道還配備自動控制的微噴霧系統來降溫。屋頂採用蚵殼與漂流木創造生態棲地,創造空氣層及通風窗引入水面低溫外企,如此一來就能改善事內外氣溫及熱空氣的通風對流,不僅提升了隔熱效果,減少空調需求,讓建築如同「與海共舞」,在減廢與健康方面皆表現優異,展示出綠建築在地化的無限可能。

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島式建築群分割後所形成的巷道與水道。圖/內政部建築研究所

在綠建材的部分,另外補充獲選為 2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學新建工程,其採用生產過程中二氧化碳排放量較低的建材,比方提高高爐水泥(具高強度、耐久、緻密等特性,重點是發熱量低)的量,並使用能提高混凝土晚期抗壓性、降低混凝土成本與建物碳足跡的「爐石粉」,還用再生透水磚做人行道鋪面。

2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學。圖/內政部建築研究所
2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學。圖/內政部建築研究所

同樣入選 2023 年綠建築的還有雲林豐泰文教基金會的綠園區,首先,他們捨棄金屬建材,讓高爐水泥使用率達 100%。別具心意的是,他們也將施工開挖的土方做回填,將有高地差的荒地恢復成平坦綠地,本來還有點「工業風」的房舍告別荒蕪,無痛轉綠。

雲林豐泰文教基金會的綠園區。圖/內政部建築研究所

等等,這樣看來建築夠不夠綠的命運,似乎在建材選擇跟設計環節就決定了,是這樣嗎?當然不是,建築是活的,需要持續管理–有智慧的管理。

第三招:智慧管理與科技應用

我們對生態的友善性與資源運用的效率,除了從建築設計與建材的使用等角度介入,也須適度融入「智慧建築」(intelligent buildings)的概念,即運用資通訊科技來提升建築物效能、舒適度與安全性,使空間更人性化。像是透過建築物佈建感測器,用於蒐集環境資料和使用行為,並作為空調、照明等設備、設施運轉操作之重要參考。

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為了推動建築與資通訊產業的整合,內政部建築研究所於 2004 年建立了「智慧建築標章」制度,為消費者提供判斷建築物是否善用資通訊感知技術的標準。評估指標經多次修訂,目前是以「基礎設施、維運管理、安全防災、節能管理、健康舒適、智慧創新」等六大項指標作為評估基準。
以節能管理指標為例,為了掌握建築物生命週期中的能耗,需透過系統設備和技術的主動控制來達成低耗與節能的目標,評估重點包含設備效率、節能技術和能源管理三大面向。在健康舒適方面,則在空間整體環境、光環境、溫熱環境、空氣品質、水資源等物理環境,以及健康管理系統和便利服務上進行評估。

樹林藝文綜合大樓在設計與施工過程中,充分展現智慧建築應用綜合佈線、資訊通信、系統整合、設施管理、安全防災、節能管理、健康舒適及智慧創新 8 大指標先進技術,來達成兼顧環保和永續發展的理念,也是利用建築資訊模型(BIM)技術打造的指標性建築,受到國際矚目。

樹林藝文綜合大樓。圖/內政部建築研究所「111年優良智慧建築專輯」(新北市政府提供)

在興建階段,為了保留基地內 4 棵原有老樹,團隊透過測量儀器對老樹外觀進行精細掃描,並將大小等比例匯入 BIM 模型中,讓建築師能清晰掌握樹木與建築物之間的距離,確保施工過程不影響樹木健康。此外,在大樓啟用後,BIM 技術被運用於「電子維護管理系統」,透過 3D 建築資訊模型,提供大樓內設備位置及履歷資料的即時讀取。系統可進行設備的監測和維護,包括保養計畫、異常修繕及耗材管理,讓整棟大樓的全生命週期狀況都能得到妥善管理。

智慧建築導入 BIM 技術的應用,從建造設計擴展至施工和日常管理,使建築生命周期的管理更加智慧化。以 FM 系統 ( Facility Management,簡稱 FM ) 為例,該系統可在雲端進行遠端控制,根據會議室的使用時段靈活調節空調風門,會議期間開啟通往會議室的風門以加強換氣,而非使用時段則可根據二氧化碳濃度調整外氣空調箱的運轉頻率,保持低頻運作,實現節能效果。透過智慧管理提升了節能效益、建築物的維護效率和公共安全管理。

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總結

綠建築、綠建材與智慧建築這三大標章共同構建了邁向淨零碳排、居住健康和環境永續的基礎。綠建築標章強調設計與施工的生態友善與節能表現,從源頭減少碳足跡;綠建材標章則確保建材從生產到廢棄的全生命週期中對環境影響最小,並保障居民的健康;智慧建築標章運用科技應用,實現能源的高效管理和室內環境的精準調控,增強了居住的舒適性與安全性。這些標章的綜合應用,讓建築不僅是滿足基本居住需求,更成為實現淨零、促進健康和支持永續的具體實踐。

建築物於魚塭之上,採高腳屋的構造形式,尊重自然地貌。圖/內政部建築研究所

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深海發現大型礦場和「暗氧」!是能源危機的希望還是潘朵拉之盒?
PanSci_96
・2024/09/21 ・2334字 ・閱讀時間約 4 分鐘

深海的暗氧:無光環境中的神秘氧氣生成

深海,被譽為地球最後的未開發疆域,隱藏著許多不為人知的奧秘。數千公尺深的海底沉積了數量龐大的多金屬結核,這些礦物因含有大量珍貴金屬,對現代技術,尤其是能源轉型,至關重要。然而,科學家在探索這些結核的過程中意外地發現了一種神秘的現象:暗氧,即在無光的深海環境中生成氧氣的過程。這一發現不僅可能改變我們對海洋生態系統的理解,還可能重新定義地球早期生命起源的故事。

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長期以來,科學界普遍認為氧氣的生成依賴於光合作用。光合作用是植物、藻類及一些細菌透過陽光將水和二氧化碳轉化為有機物並釋放氧氣的過程。這一過程主要發生在地球表層和淺水區域,是維持大氣和海洋中氧氣含量的核心機制。根據這一觀點,只有在陽光能夠到達的區域,氧氣才能被生成。因此,對於深達數千公尺的深海區域,我們的認識是,氧氣主要來自於表層水透過洋流輸送到深處。

然而,深海中缺乏光源,光合作用無法進行,這意味著氧氣在深海中的供應受到限制。雖然洋流能夠在一定程度上將氧氣輸送到深海,但這一過程極其緩慢,往往需要數百年甚至上千年才能完成一次循環。因此,科學家一直認為深海是一個缺氧的環境。

多金屬結核的發現,是新能源的關鍵,還是海洋生態的災難?

在這樣的背景下,科學家對深海進行了更深入的探索,並發現了錳結核(英語:Manganese nodules),又被稱為多金屬結核這一珍貴資源。多金屬結核是富含金屬的岩石,其主要成分包括鈷、錳和鎳等金屬。這些結核廣泛分佈於全球深海區域,尤其是太平洋海域,儲量高達數兆噸。這些金屬對綠色能源技術,如電池生產,具有極高的價值,吸引了全球各國的關注。

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然而,這些結核不僅是地球資源的寶藏,它們還隱藏著另一個重要的發現。2013 年,科學家安德魯·斯威特曼(Andrew Sweetman)在太平洋克拉里昂-克里珀頓區域進行深海研究時,意外地發現,在封閉的深海水域中,氧氣濃度竟然有所增加。這一現象引發了科學界的極大關注。

科學家探索深海的多金屬結核時,意外發現「暗氧」的存在。 圖/envato

暗氧的生成機制

斯威特曼的研究團隊推測,深海中的多金屬結核可能在某些化學條件下,充當了天然電池。這些結核通過電化學反應將水分解為氧氣和氫氣,從而在無光的環境中產生了氧氣。為了驗證這一假設,團隊在實驗室中模擬了深海環境,並確實觀察到氧氣從結核生成的現象。

不過,這一過程並非如想像中簡單。根據實驗數據,某些海底結核表面的電壓僅為 0.95 伏特,卻能夠生成氧氣,這與理論上需要的 1.6 伏特電壓不符。研究團隊進一步推測,這可能與結核的成分有關,例如含鎳的錳氧化物可能起到了催化作用,降低了反應所需的能量。此外,結核表面的不規則排列及空隙可能也促進了電子轉移和水的分解。

暗氧的發現挑戰了我們對氧氣生成的傳統理解。過去我們認為,地球上的氧氣主要來自於光合作用,但這一現象表明,甚至在無光的深海環境中,氧氣也能通過無機物的電化學反應生成。這意味著,我們對於地球早期氧氣循環及生命演化的認識可能存在重大疏漏。

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尤其值得注意的是,多金屬結核的形成需要氧氣,而這些結核大量出現在深海中,是否表明早期地球上就已經存在非光合作用的氧氣生成機制?如果是這樣,暗氧是否可能推動了地球上生命的起源?這一問題仍然未有定論,但暗氧的發現無疑為生命起源的研究開闢了一條新的途徑。

未來的挑戰:開採深海資源還是守護地球最後的「淨土」?

除了科學研究的價值,多金屬結核也吸引了全球對於深海資源開採的興趣。這些結核富含稀有金屬,特別是對電池生產至關重要的鎳和鈷。然而,大規模的深海開採可能會對海洋生態系統造成嚴重破壞。

對於發現的深海資源,是要開採?還是選擇守護海洋生態? 圖/envato

首先,深海採礦可能導致噪音和光污染,破壞深海生物的棲息地。此外,採礦過程中產生的懸浮物可能對海洋生物,尤其是水母等生物造成生理負擔。研究顯示,水母在模擬的採礦環境中會因應對懸浮物而消耗大量能量,這可能削弱其免疫系統並降低生存率。

因此,雖然深海資源的開採看似能解決當前的能源危機,但國際間對此議題的爭議仍然持續。全球已有32個國家支持暫停或禁止深海採礦,呼籲進行更多的生態影響研究以確保環境保護。

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暗氧的發現,不僅為科學研究帶來新的挑戰,也為深海資源的開採提出了更高的要求。在能源危機與生態保護之間,我們需要尋找平衡點。未來的技術或許能夠在不破壞環境的情況下,模擬自然過程生成多金屬結核,從而實現可持續的資源開採。

此外,暗氧現象的發現也為探索外星生命提供了新的思路。當我們在其他行星上發現氧氣時,不一定意味著那裡存在光合作用生物,可能是類似多金屬結核的無機反應在默默進行。這一發現或許將改變我們對地外生命的定義與尋找方式。

深海的秘密仍在不斷被揭開。從暗氧的發現到多金屬結核的開採,這片未開發的疆域將在未來的科學探索與資源爭奪中扮演至關重要的角色。無論是能源危機的解決還是生態系統的保護,我們都應以謹慎且負責任的態度面對這一未知的領域,避免打開潘朵拉之盒。

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