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絕對天然的「塑膠」-高耐熱聚乳酸材料

創新科技專案 X 解密科技寶藏_96
・2014/01/12 ・1322字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 543 ・八年級

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17生質素PLA報導/陸子鈞

1、2、3、4、5、6、7,這些代表不同材質的塑膠編號,讓你昏頭了嗎?在挑選食物容器時,總在不同材質間猶豫不決,很擔心挑選到會釋出毒素的塑膠製品。不過現在看到007的「7」就可以放心入手了!工研院材料與化工研究所,開發出新一代的全天然聚乳酸製品,可取代生活中常見的塑膠製品,除了兼具使用安全,也更環保。

生活中有大量的塑膠製品,其中很多又作為食物容器或者和人體貼身接觸的產品,像是奶瓶、便當盒、外帶湯湯水水的塑膠袋、紙製便當盒的內膜、環保隨手杯……等等。遇到高溫時,很怕容器中的毒素就釋入食物中,不知不覺就將這些毒素吃進肚子裡。投入研發全天然聚乳酸材質的鄭琇毓博士說:「塑膠的『毒』大都不是來自材質本身,而是那些在製程中加入的助劑-像是塑化劑,在遇熱之後會從塑膠中釋出。」

新一代聚乳酸材質「全天然」的關鍵就在於助劑。聚乳酸(Polylactic Acid,縮寫PLA)材質其實已經問世多年,由於原料來自可再生資源,所以又被認為是「綠色塑料」。不過PLA在製程中還是像其他塑料一樣,需要加入助劑以提高產品的耐熱性,所以不能稱為「全天然」。鄭博士提到:「PLA在製程中加入有毒助劑就失去了PLA當初講求『天然』的目的了。這些助劑可能在遇熱後釋出之外,也可能在掩埋分解之後流入自然界,並不是真的eco friendly(對環境友善)。」因此,張博士和研究團隊努力找尋天然助劑,希望能開發出真正全天然的PLA製品。

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嘗試了很多材料之後,研究團隊發現一種礦物質還有萃取自生物體的膠體,可以取代目前的人造助劑,鄭博士說:「因為原料取自自然,所以當PLA產品掩埋分解之後,無論是塑料或者助劑,回歸自然也不會傷害環境。」當初這項技術剛完成的時候受到不少質疑,大家會問:「你說這安全,但你敢吃嗎?」鄭博士說:「有一次我被其他研究同仁這麼問,我現場就吃了一口全天然助劑,讓其他人都傻眼,從此沒人敢這樣問我了。」十足顯示研究團隊對這項技術的信心!

這項技術還有個有趣的特色,在製造過程中不會產生刺鼻的氣味,反而會讓空氣中瀰漫焦糖的香甜,鄭博士說:「每次進廠實驗,整天都會覺得很餓。」也因為這樣,PLA很適合作為家用3D列印機的原料,「你總是不希望在列印的時候整個房間都是塑膠味吧?」

對製造業者來說,更重要的是這兩種助劑與PLA原料適用既有的機台,不需花額外的成本修改設備。只要調整助劑添加的比例,就可以應用在淋膜(紙餐具內膜)、吹袋(手提袋)、雙軸延伸(保護貼、食品包裝)、射出,這四種製程,取代PE、PP、PET、PS和PC。此外,工研院的這項技術在射出級的PLA製程,成型時間只要30秒,比市售耐熱PLA的2~30分鐘成型時間還短,可大幅提高每小時內的產能,而且助劑用量只需1~3%與市售商品須10~30%助劑相比能減少製造成本。

研究團隊未來希望能提高PLA的材質強度,讓PLA有更多的應用(像是3C產品的機殼)。張博士也提到,越多廠商採用,原料的成本就能降得更低,這有賴於消費者的認同,他說:「PLA製品和其他塑膠製品看起來一樣,即使你費心解釋,消費者還是會對它有『塑膠,有毒』的刻板印象。只要這點突破,消費者接受了,廠商自然會跟進。」

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技術專頁:天然PLA保健康

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除了蚯蚓、地震魚和民間達人,那些常見的臺灣地震預測謠言
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/02/29 ・2747字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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本文由 交通部中央氣象署 委託,泛科學企劃執行。

  • 文/陳儀珈

災害性大地震在臺灣留下無數淚水和難以抹滅的傷痕,921 大地震甚至直接奪走了 2,400 人的生命。既有這等末日級的災難記憶,又位處於板塊交界處的地震帶,「大地震!」三個字,總是能挑動臺灣人最脆弱又敏感的神經。

因此,當我們發現臺灣被各式各樣的地震傳說壟罩,像是地震魚、地震雲、蚯蚓警兆、下雨地震說,甚至民間地震預測達人,似乎也是合情合理的現象?

今日,我們就要來破解這些常見的地震預測謠言。

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漁民捕獲罕見的深海皇帶魚,恐有大地震?

說到在坊間訛傳的地震謠言,許多人第一個想到的,可能是盛行於日本、臺灣的「地震魚」傳說。

在亞熱帶海域中,漁民將「皇帶魚」暱稱為地震魚,由於皇帶魚身型較為扁平,生活於深海中,魚形特殊且捕獲量稀少,因此流傳著,是因為海底的地形改變,才驚擾了棲息在深海的皇帶魚,並因此游上淺水讓人們得以看見。

皇帶魚。圖/wikimedia

因此,民間盛傳,若漁民捕撈到這種極為稀罕的深海魚類,就是大型地震即將發生的警兆。

然而,日本科學家認真蒐集了目擊深海魚類的相關新聞和學術報告,他們想知道,這種看似異常的動物行為,究竟有沒有機會拿來當作災前的預警,抑或只是無稽之談?

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可惜的是,科學家認為,地震魚與地震並沒有明顯的關聯。當日本媒體報導捕撈深海魚的 10 天內,均沒有發生規模大於 6 的地震,規模 7 的地震前後,甚至完全沒有深海魚出現的紀錄!

所以,在科學家眼中,地震魚僅僅是一種流傳於民間的「迷信」(superstition)。

透過動物來推斷地震消息的風俗並不新穎,美國地質調查局(USGS)指出,早在西元前 373 年的古希臘,就有透過動物異常行為來猜測地震的紀錄!

人們普遍認為,比起遲鈍的人類,敏感的動物可以偵測到更多來自大自然的訊號,因此在大地震來臨前,會「舉家遷徙」逃離原本的棲息地。

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當臺灣 1999 年發生集集大地震前後,由於部分地區出現了大量蚯蚓,因此,臺灣也盛傳著「蚯蚓」是地震警訊的說法。

20101023 聯合報 B2 版 南投竹山竄出蚯蚓群爬滿路上。

新聞年年報的「蚯蚓」上街,真的是地震警訊嗎?

​當街道上出現一大群蚯蚓時,密密麻麻的畫面,不只讓人嚇一跳,也往往讓人感到困惑:為何牠們接連地湧向地表?難道,這真的是動物們在向我們預警天災嗎?動物們看似不尋常的行為,總是能引發人們的好奇與不安情緒。

如此怵目驚心的畫面,也經常成為新聞界的熱門素材,每年幾乎都會看到類似的標題:「蚯蚓大軍又出沒 網友憂:要地震了嗎」,甚至直接將蚯蚓與剛發生的地震連結起來,發布成快訊「昨突竄大量蚯蚓!台東今早地牛翻身…最大震度4級」,讓人留下蚯蚓預言成功的錯覺。

然而,這些蚯蚓大軍,真的與即將來臨的天災有直接關聯嗎?

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蚯蚓與地震有關的傳聞,被學者認為起源於 1999 年的 921 大地震後,在此前,臺灣少有流傳地震與蚯蚓之間的相關報導。

雖然曾有日本學者研究模擬出,與地震相關的電流有機會刺激蚯蚓離開洞穴,但在現實環境中,有太多因素都會影響蚯蚓的行為了,而造成蚯蚓大軍浮現地表的原因,往往都是氣象因素,像是溫度、濕度、日照時間、氣壓等等,都可能促使蚯蚓爬出地表。

大家不妨觀察看看,白日蚯蚓大軍的新聞,比較常出現在天氣剛轉涼的秋季。

因此,下次若再看到蚯蚓大軍湧現地表的現象,請先別慌張呀!

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事實上,除了地震魚和蚯蚓外,鳥類、老鼠、黃鼠狼、蛇、蜈蚣、昆蟲、貓咪到我們最熟悉的小狗,都曾經被流傳為地震預測的動物專家。

但可惜的是,會影響動物行為的因素實在是太多了,科學家仍然沒有找到動物異常行為和地震之間的關聯或機制。

遍地開花的地震預測粉專和社團

這座每天發生超過 100 次地震的小島上,擁有破萬成員的地震討論臉書社團、隨處可見的地震預測粉專或 IG 帳號,似乎並不奇怪。

國內有許多「憂國憂民」的神通大師,這些號稱能夠預測地震的奇妙人士,有些人會用身體感應,有人熱愛分析雲層畫面,有的人甚至號稱自行建製科學儀器,購買到比氣象署更精密的機械,偵測到更準確的地震。

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然而,若認真想一想就會發現,臺灣地震頻率極高,約 2 天多就會發生 1 次規模 4.0 至 5.0 的地震, 2 星期多就可能出現一次規模 5.0 至 6.0 的地震,若是有心想要捏造地震預言,真的不難。 

在學界,一個真正的地震預測必須包含地震三要素:明確的時間、 地點和規模,預測結果也必須來自學界認可的觀測資料。然而這些坊間貼文的預測資訊不僅空泛,也並未交代統計數據或訊號來源。

作為閱聽者,看到如此毫無科學根據的預測言論,請先冷靜下來,不要留言也不要分享,不妨先上網搜尋相關資料和事實查核。切勿輕信,更不要隨意散播,以免造成社會大眾的不安。

此外,大家也千萬不要隨意發表地震預測、觀測的資訊,若號稱有科學根據或使用相關資料,不僅違反氣象法,也有違反社會秩序之相關法令之虞唷!

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​地震預測行不行?還差得遠呢!

由於地底的環境太過複雜未知,即使科學家們已經致力於研究地震前兆和地震之間的關聯,目前地球科學界,仍然無法發展出成熟的地震預測技術。

與其奢望能提前 3 天知道地震的預告,不如日常就做好各種地震災害的防範,購買符合防震規範的家宅、固定好家具,做好防震防災演練。在國家級警報響起來時,熟練地執行避震保命三步驟「趴下、掩護、穩住」,才是身為臺灣人最關鍵的保命之策。

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為什麼要禁用生物可分解塑膠?受法規與民眾影響的循環經濟難題——《科學月刊》
科學月刊_96
・2023/05/14 ・4050字 ・閱讀時間約 8 分鐘

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  • 作者/王潔、許惠晴
  • 作者簡介
    • 王潔/麻省理工學院材料工程學系博士,任教於清華大學化工系,研究領域為生物可降解高分子的開發與應用。
    • 許惠晴/清華大學化工碩士班畢業,現為塑膠生物分解相關領域研究助理。
  • Take Home Message
    • 聚乳酸(PLA)為生物可分解塑膠,在高溫與高濕度的堆肥環境下 PLA 能被微生物分解並轉換成二氧化碳。
    • 目前臺灣並未將 PLA 的回收和堆肥機制立法,即使業者能回收、製作堆肥,也不能合法販售,無法使金錢流與物質流一同循環。
    • PLA 屬於塑膠回收分類的第七類,但臺灣民眾認識不足、政策與回收物末端處理也未做好準備,因此自今(2023)年8月起將禁用 PLA 免洗餐具。

在日常生活中購買商品時,常會看到商品標榜使用生物可分解塑膠(biodegradable plastics)作為盛裝容器,而聚乳酸(polylactide,PLA)則是許多人耳熟能詳的種類之一。自臺灣 2002 年實施限塑政策以來,PLA 逐漸被業者所採用,但在今(2023)年8月卻又將被政府修法禁用。

為什麼 PLA 過去能在塑膠市場中嶄露頭角?如今又為何被禁用?

來自可再生資源的PLA

雖然 PLA 的耐受溫度受限在 50℃ 以下,但它的外觀或材料強度,與日常可見的傳統塑膠如聚乙烯對苯二甲酸酯(polyethylene terephthalate,PET)聚丙烯(polypropylene,PP)等十分相近。如果我們在生活中特別留意,可以發現生鮮托盤、雞蛋盒、冷飲杯、餐具等都可能是 PLA 製品。因此在拋棄時需要特別注意,將它與傳統塑膠區分開來,歸在塑膠回收分類的第七類(即其他類)。相較於傳統塑膠,PLA 除了號稱生物可分解之外,原料與製程也與傳統塑膠大有不同——PLA 的原料來自植物澱粉,例如玉米、馬鈴薯等,也就是所謂的生物基(biobased)

澱粉經加熱或酵素分解成葡萄糖後,再藉由特定菌種的糖解(glycolysis)發酵(fermentation)作用,成為聚合前的乳酸(lactic acid)單體,隨後再經由一連串加熱、脫水、聚合成為最終的高分子成品—— PLA。由於 PLA 的原料來自於可再生的植物資源,並非不可再生的石油,且植物在種植過程會吸收大氣中的二氧化碳,也能對溫室氣體的減量做出貢獻。因此在世界各國強調減碳的趨勢之下,PLA 確實是十分優秀的替代物。

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可堆肥塑膠的生物分解過程

既然被稱為生物可分解塑膠,PLA 究竟如何被生物分解呢?PLA 屬於聚酯類(polyester),聚酯中的酯鍵較能被環境中的水分生物水解酵素分解,可說是生物可分解塑膠類別裡的大宗。此外,在學術期刊中也能找到 PLA 藉由生物酵素、菌種或堆肥分解的資料。

不過在現實生活裡,處於「生物分解」過程中的塑膠會是什麼模樣呢?若以歐洲的可堆肥塑膠認證標準(EN 13432)為例,通過重金屬檢測的塑膠材料在「控制環境條件的堆肥」中存放三個月後,必須有90% 崩解成小於兩毫米(mm)的碎塊;塑膠中 90% 的有機質在六個月內能被轉換成二氧化碳;最後則是將此堆肥用於生物毒性測試,確認植物是否能於其中生長良好。

筆者團隊參考生物分解性試驗(ISO 14855-1 / ASTM D5338)的國際標準,透過控制環境條件的小型堆肥,實證 PLA 塑膠片的生物分解性(圖一)。在實驗中僅使用一般市售腐植質培養土作為資材,其中的菌類活躍程度應不如發酵中的堆肥,但依然能在兩個月內看見塑膠片碎裂、消失(圖二)。此外,含有PLA 塑膠片的堆肥相較於無添加 PLA 的堆肥,也被偵測到有較多的二氧化碳產出,透過計算可得出約有60% 的 PLA 已被轉換成二氧化碳。然而,這些堆肥的「控制環境條件」特殊,溫度除了必須設定在50℃ 以上之外,還需要維持在高濕度。

圖一|PLA的生物可分解性實驗。國際間認證的生物可分解塑膠標準,通常以由塑膠材料轉換成二氧化碳的程度計算生物分解率。經多次測試後(PLA 1、PLA 2、PLA 3)可發現 PLA 在高溫高濕的實驗室堆肥中,呈現與天然纖維素一樣的生物可分解性。(資料來源:王潔實驗室)
圖二|將 PLA 剪裁成方形碎片並放置於實驗室的小型堆肥中測試,在 20 天後可看見 PLA 逐漸碎化並消失。(王潔實驗室提供)

PLA 堆肥實況與臺灣現況

如果在實驗室外、變動因素較多的環境下,PLA 塑膠也能如此順利地被分解嗎?對於這點,臺灣其實已有業者實做出 PLA 塑膠袋的回收與大型堆肥(圖三),並將熟成後的肥料實際用在自家農園中。然而這些堆肥其實也不僅是混合植物資材、動物糞便等有機質及 PLA 而已,堆肥中的各個資材種類需有特殊配比,才能讓堆肥在發酵至腐熟的過程中可以發熱至一定的高溫。此外,溫控設備需要將堆肥的溫度穩定控制在 60℃;還需要定期灑水與自動曝氣,幫助維持堆肥中微生物的生存條件。雖然號稱為生物可分解塑膠,但要讓 PLA 回歸大自然似乎不是件輕而易舉的事。

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圖三|PLA 即使進入堆肥系統,仍需嚴謹的環境條件控制才得以被分解。(a)PLA的戶外一般農業堆肥,可能因堆肥中心溫度不足或不持久導致塑膠在堆肥六個月後仍維持原形無法被分解;(b)福業國際股份有限公司示範性實作的大型PLA堆肥。在嚴謹控制溫濕度的環境下,一個月即可明顯看見PLA塑膠袋被分解為絲狀,三個月後PLA塑膠袋於堆肥中已完全不可見。(許惠晴提供;福業國際股份有限公司營運管理課提供)

透過堆肥的方式使生物分解後繼續作為農用肥料,或是回收再製成二次塑膠,其實都是讓 PLA 留在物質循環裡的方式,也切中了近年來許多單位提倡的「循環經濟」(circular economy)以現今的堆肥技術而言,PLA 堆肥已能夠穩定熟成並有所產出,在塑膠回收再製方面也有一定程度的技術,因此「效益」便是選擇做與不做的關鍵。

至今為止,臺灣對於制定可堆肥塑膠的相關政策仍未臻完善,並未立法建立回收機制讓 PLA 廢棄物能進入堆肥中。即使業者自行將塑膠獨立回收進行後續的堆肥處理,完成後的肥料也不能合法販售,無法形成完整的金錢流與物質流一同循環。

最後,PLA 在臺灣的普及度相較於傳統塑膠來說本來就不高,回收率又十分低迷:根據 2021 年環保署回收基管會的統計數據,PLA 在臺灣的回收率僅有5~6%。除了市場流通量小,再加上因為制度與民眾教育不足所導致的低回收率,使得 PLA 廢棄物的處理缺乏效益。沒有經濟誘因,何來循環?

歐盟政策推動塑膠永續的做法

歐洲對於塑膠永續的推動,在國際上可說是領先的角色。歐盟(European Union,EU)更是持續支持生物可分解塑膠可堆肥塑膠的發展,並在去(2022)年11月底提出了《生物基、生物可分解與可堆肥塑膠政策框架》(EU policy framework on biobased, biodegradable and compostable plastics,聲明生物基生物可分解可堆肥塑膠在汙染議題中的目標、應用價值及適當的使用方式,進而引導往後的立法,以及永續的塑膠市場。

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首先,以 PLA 的材料本質來說,它的原料來自於玉米、馬鈴薯等植物,雖然能夠減少消耗石油資源,但仍應當兼顧生態多樣性、土地與水源利用。畢竟種植經濟作物的同時,勢必得開發自然土地、占用部分水源,甚至不可避免地需要使用化學肥料或農藥,進而危害到原始生態系。另外,為了生產塑膠影響到糧食供應也可能是個隱憂,若能優先使用回收塑膠、有機廢棄物或副產物作為塑膠原料,將能夠降低為了生產 PLA 對生態系與糧食的影響。

歐盟的政策框架對於「生物可分解」塑膠的性質,則認為「廢棄物管理不周」的問題不應該以生物可分解塑膠作為解方。生物可分解塑膠常被應用在消耗快、難以資源循環、生命週期短的產品上,雖然容易被丟棄但仍有它的特定分解環境與分解時間需求。像是需要在高溫、高濕環境才能分解的 PLA 就是很貼切的實例,它需要搭配消費者正確的認知、使用與回收習慣,才不會和傳統塑膠一樣累積在環境中造成汙染。

總結來說,歐盟對於生物基、生物可分解與可堆肥塑膠的運用,希望以減量、再利用及回收,也就是「3R」(reduce、reuse、recycle)為優先原則,並達成資源循環、資源利用效率、氣候中和、零汙染、生態多樣性維持等永續目標。

PLA 的未來

雖然本意是為改善傳統塑膠汙染問題並因應限塑政策,但臺灣卻在立法、回收機制、廢棄物後端處理,以及民眾教育均尚未準備好的情況下就讓 PLA 進入市場。傳統塑膠回收分類中的六大類已經夠讓人眼花撩亂,再多一項 PLA 加入第七類,更會增加人們拋棄塑膠時的困擾。

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也由於民眾尚未建立完整的回收概念、後端堆肥處理機制也未完善,導致 PLA 被使用後的去處如同沒被回收的傳統塑膠般,變成了垃圾;即使 PLA 被正確回收,也沒有廠商能二次使用或再製成堆肥。這兩項原因最終都可能讓 PLA 進入到焚化爐、掩埋場或流向大自然。

還有一種情形是民眾落實了塑膠回收,但卻將 PLA 與傳統塑膠歸在同一類,使 PLA 混入傳統塑膠的再製過程,影響了它二次塑膠的性質。美國知名速食業者在臺灣也曾以含有開口的 PLA 杯蓋取代傳統塑膠吸管的使用、冷飲杯與沙拉碗同樣使用 PLA 材質,但也因為察覺到消費者回收上的不便,以及質疑 PLA 的最終流向,令他們在 2020 年停用了 PLA 材質包裝。臺灣也終於要修法,即將於今年8月禁止使用生物可分解塑膠免洗餐具。

面對塑膠汙染議題,其實從來就不只是「塑膠材質是否為環境友善」單方面的責任。PLA 在來源以及生物可分解方面確實相較於傳統塑膠有它的優勢,但卻也需要使用者正確的觀念配合及政策支持才能完整達到環保的目的。最後,「塑膠減量與再利用」也是緩解塑膠汙染重要的一環。透過綠色塑膠材質與減量雙管齊下,才能讓塑膠發展平衡地邁向永續。

  • 〈本文選自《科學月刊》2023 年 5 月號〉
  • 科學月刊/在一個資訊不值錢的時代中,試圖緊握那知識餘溫外,也不忘科學事實和自由價值至上的科普雜誌。
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最致命的動物毒素,來自「殺手芋螺」!——《海之聲》
臉譜出版_96
・2022/11/20 ・2217字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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芋螺科(Conidae)──那些有著象形文字圖案、在十七世紀激起林布蘭靈感與貝殼瘋的錐形貝殼建造者,也打造了一座神經毒素軍火庫。牠們從八百多種化學物中汲取精準的劑量,捕捉獵物。

這些新化合物瞄準獵物身上的不同受體,讓全世界速度最慢的這種軟體生物,得以殺死速度最快的魚。芋螺也會部署毒素自我防衛,這就是為什麼牠們有時會攻擊那些撿拾或踩到牠們的人。

殺手芋螺(Conus geographus,又名地紋芋螺)的毒素,是目前已知的動物毒素中對人類最致命的。牠們有「香菸芋螺」(Cigarette Cone)的外號,據說是因為被牠螫到的受害者,在毒發身亡之前,還有時間可抽根菸──但實際上要花上好幾個小時才會死去。

正準備攻擊獵物的殺手芋螺。圖/臉譜出版提供

芋螺的毒素,是毒也是藥

自然界的殺人武器也能用於治療。著名的案例之一,就是從芋螺毒素開發出來的一種名為含辛抗寧(ziconotide,商品名 Prialt)的慢性疼痛藥物,強度超過嗎啡一千倍,而且不會上癮。但這項藥物無法穿越血腦屏障(阻止血液中化合物侵入腦部的保護性屏障),它必須透過脊椎穿刺輸入,無法緩解因為嗎啡不再有效而處於極度疼痛狀態的某些癌症患者與愛滋患者。

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霍福德深信,在海底、海岸或珊瑚礁的某個地方,在眾多有毒的海洋動物中,總有一種會攜帶可穿越血腦屏障的鎮痛性化學物質;在某些未知軟體動物的外殼下方,隱藏著一種鴉片類止痛藥的替代物。

目前,她正在繪製軟體動物基因組,尋找可製出該種藥物的芋螺毒組合,以及可治療癌症與其他疾病的配方。DNA 定序與分子親緣關係學都是比較容易的部分,但更大的挑戰是如何拯救動物多樣性,霍福德認為那才是改善所有生命的關鍵──在這個許多物種還來不及命名就消失的時代。

含辛抗寧的化學結構。圖/Wikipedia

芋螺的毒素也能殺死人類!

目前所知第一位被「芋螺小魚叉」殺死的,是安汶東南方班達群島的一名女性奴隸,該島目前隸屬於印尼的摩鹿加省。一六○○年代初期,荷屬東印度公司以大屠殺手段奪取班達群島,荷蘭人將倖存者與附近島民當成奴隸,讓他們在肉豆蔻種植園工作。

博物學家倫菲爾斯在他的《安汶珍奇櫃》中,講述了其中一位的悲慘故事:「她只是將拉圍網時從海裡撿拾起來的小香螺拿在手上。她走在海灘上,突然感到手部微癢,癢感逐漸爬上手臂,穿過整個身體,然後當場就死了。」

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倫菲爾斯的敘述是官方紀錄中的第一起。毒芋螺攻擊人事件共有一百四十多起,其中三十六起造成死亡。真實數字很可能遠高於此;在先前幾個世紀,大多數的死亡並未得到報導與紀錄。華盛頓大學無脊椎動物生物學家艾倫.科恩(Alan J. Kohn,他的姓氏﹝Kohn﹞與鑽研毒芋螺﹝cone﹞的生涯頗為合拍)六十幾年來一直保留著該份紀錄。

一九五○年代初唸研究所時,他在耶魯實驗室的水族箱中,第一次觀察到一隻細線芋螺(Striated Cone)用「顯然是非常強烈的一種神經毒素」麻痺了一條魚。往後的歲月裡,他持續研究芋螺令人印象深刻的演化與生態學。

細線芋螺。圖/Wikipedia

帶有劇毒,卻也最具多樣性

芋螺演化出八百多個物種,使牠們在多樣性方面成為最成功的活軟體動物。科恩的研究有助於解釋,為何有這麼多近親可以在熱帶地區住得如此靠近(同一塊珊瑚礁上可高達三十六種不同物種),卻不會為了同樣的食物彼此競爭。

答案是,不同種的芋螺會製造各自的獨門毒素,瞄準不同的獵物。大多數芋螺都吃蠕蟲,有些也吃軟體動物,大約有一百種是食魚動物。有些獵魚者演化出用魚叉麻痺獵物,有些則是用世界上最美麗的漁網。

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鬱金香芋螺悄悄貼近一條小魚,帶著流蘇般迷你觸手的嘴網翻騰滾動。這動物沒有牠的魚叉親戚那種戲劇性,只是輕輕將魚兒包入網中,釋出牠的麻痺毒素,並將那隻還來不及感受到自身命運的昏迷生物吸入體內。

鬱金香芋螺。圖/Wikipedia

親身試毒的海洋科學家

根據目前所知,只有獵魚為食的芋螺曾奪走過人命。科恩甚至認為,殺手芋螺很可能是唯一殺過人的。而目前已知唯一一位曾給自己注射芋螺毒素的人士想必也是如此認為,否則他就是有自殺傾向。

一九七○年代末,東京海洋科學家吉葉繁雄,從日本玳瑁芋螺(Thunderbolt Cone,學名 Conus fulmen)中提煉出牛奶白的生物毒素,將毒素注入不同的海洋生物、兩棲動物與哺乳動物體內。魚類抽搐而死;蛙類死前,銳角狀的後腳僵直不動;兔子失去行走能力,但一小時後恢復。吉葉也將小劑量注入自己前臂。

「沒出現神經性或功能性障礙,」他愉快地寫著。「只有局部發現諸如疼痛、發紅、缺血、水腫、搔癢等症狀,大約持續三天。」

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——本文摘自《海之聲:貝殼與海洋的億萬年命運》,2022 年 11 月,臉譜出版,未經同意請勿轉載。

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