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自然界無奇不有的交配儀式

曾 文宣
・2014/04/03 ・6402字 ・閱讀時間約 13 分鐘 ・SR值 492 ・五年級

生命最重要的精髓在於能夠永續,如何將遺傳物質傳給下一代是每一種生物必定面臨的挑戰。而在千變萬化的環境中,生物還得要傳下好的基因才能於演化之路上繼續前進。因此對個體而言,舉凡求偶、擇偶、交配、育幼等過程皆是人生最需要奮鬥的時期。在演化詭譎莫測的推弄下,我們一同來看看自然界中最令你瞠目結舌的繁殖模式吧!

1. 斑點鬣狗(Crocuta crocuta

斑點鬣狗

許多動物在兩性所扮演的角色上常常顛覆了我們的認知,而在斑點鬣狗身上更是超越你我的想像。

比起雄性鬣狗,雌鬣狗的體型較大、侵略性較強,即便是族群中地位最低階的雌性,其位階也比地位最高的雄鬣狗還高。這樣的位階制度十分嚴謹,甚至許多成年雄性都還會懼怕年幼的雌鬣狗。成年後的雌鬣狗會對爸爸比較友善,不會像其他雄性一樣易遭受霸凌。

最酷的一點是,雌鬣狗擁有如假包換的「假陰莖」,這種延長的陰蒂同樣可以勃起,而且比起雄鬣狗的陰莖還要長,可達17公分。因此雄性與雌性的交配動作相當困難,雌鬣狗必須先將假陰莖彎向後方,雄鬣狗才可順勢插入。所以雄鬣狗絕對沒有任何硬上的機會。對雄性而言,勃起的陰莖是一種虛弱的象徵,所以在面對位階較高的雌鬣狗,雄性必須嶄露他勃起的陰莖以示臣服,這跟狼會向強勢的一方露出喉部是一樣的道理呢!

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National Geographic Channels in Inside Wild _ World’s Weirdest: Giving Birth Through a “Penis”

2. 天堂鳥(Paradisaeidae)

天堂鳥

在鳥類的世界當中,雄性的體色總是光鮮亮麗、耀眼奪目,而在印尼和新幾內亞的天堂鳥們更是這個領域的美艷翹楚。

棲息在食物充裕、掠食者不多的森林裡,雄性天堂鳥有許多時間,擺動牠們身上令人嘆為觀止的鳥羽,表演一齣最動人的求偶舞蹈來擄獲雌鳥芳心。在強烈性擇的壓力下,即便沒有雌鳥在附近,牠們的表演慾仍然相當強烈。一旦雌鳥現身,雄鳥便會卯起全身的衝勁,為姑娘們獻上最細緻的舞步。年輕的小夥子們總是經驗不足,牠們會觀察資深熟男(大概就是都敏俊那樣吧)的舞步,作作筆記、學點小撇步,借用熟男的場子來加緊練習,希冀能夠雀屏中選。

這些天堂鳥姑娘們會在貨比三家之後,就會挑選出一位最中意的郎君和她交配,通常是那些長的最俊美、跳的最吸引人的雄鳥勝出(果然高富帥潮不是人類所獨有)。一代接著一代,幾百萬年來雄鳥就越來越帥越潮,舞步也越來越複雜、高端。(《BBC地球脈動》收錄了各種費勁巧思的天堂鳥求偶影片,點此觀看

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大極樂鳥(Paradisaea apoda) Photo by Tim Laman
華美極樂鳥 (Lophorina superba)求偶舞步分解圖
華美極樂鳥 (Lophorina superba) 求偶舞步分解圖 FROM: Andrew Leach Projects
新幾內亞雨林中的天堂鳥們,鬼斧神工、各顯神通 FROM Andrew Leach Projects
新幾內亞雨林中的天堂鳥們,鬼斧神工、各顯神通 FROM: Andrew Leach Projects

3. 侏儒黑猩猩(Pan paniscus

侏儒黑猩猩

黑猩猩和侏儒黑猩猩是我們人類最相近的近親,雖然這兩種黑猩猩外型上有許多相似的特徵,但牠們在行事風格上可是南轅北轍。

在黑猩猩的社會當中,最猛壯的雄性黑猩猩說的算;相反的,在侏儒黑猩猩的社會中,嬌弱的雌性有個方法可以掌控住強壯的雄性侏儒黑猩猩:跟他翻雲覆雨一番!

在侏儒黑猩猩的世界裡,只要你願意來場臨時起意的性愛,做任何事都不會被挨罵和處罰。當兩隻成年雄性侏儒黑猩猩要搶同一個女友時,在這樣一觸即發的情況下,他們不打架,反而是到一旁同性性交,除了解除緊張氣氛,又能增進友誼,何樂而不為呢?又或者是有雌性侏儒黑猩猩手癢欺負小寶寶,當家的媽媽會立刻衝過去,然後雙方坐下來,互相愛撫對方的陰蒂,和好如初。又或是某隻雄性越來越具侵略性,這時雌性侏儒黑猩猩會過去拉他一把,直接進入正題炒飯了事,讓他迅速放輕鬆。

性交對侏儒黑猩猩來說是非常臨時、隨意的,雖然黑猩猩和我們人類一樣有些性愛禁忌,但侏儒黑猩猩可完全沒這回事。任何事情都能以愛之名化解,也因此侏儒黑猩猩的族群是最和平的社會之一。

如果牠們需要座右銘的話,「做愛吧,不作戰」再貼切不過了!

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左上:兩隻母侏儒黑猩猩互相摩擦陰部取樂 Copyright © Frans Lanting
左下:母侏儒黑猩猩以手自慰 Photo by Pole Pole Safaris
右圖:公侏儒黑猩猩勃起狀 Photo by Christopher Lynn

4. 側斑猶他蜥(Uta stansburiana

側斑猶他蜥

側斑猶他蜥的雄蜥有三種截然不同的外型,有著不同的繁殖策略,分別是橘色喉部、藍色喉部、黃色喉部。

橘色喉部的雄蜥渾身充滿男子氣概(滿滿的睪固酮),他們的目標就是佔領越大的領地和擁有越多的雌蜥。雖然他們會保護領地中的雌蜥,但並不會與雌蜥形成緊密、長久的配偶關係。橘喉雄蜥可以打敗藍喉雄蜥而取的更大的地盤。

藍色喉部的雄蜥體型較橘色型小,睪固酮濃度也較低,能夠捍衛的領土只夠容納一隻雌蜥與牠配對,但與雌蜥能夠形成較緊密、長久的配偶關係。同樣的,藍喉型雄蜥會保護他的美嬌娘直到侵略者不再造成威脅為止。

最後,黃色喉部的雄蜥體型最小,外貌乍看之下與雌蜥差不多,而且他們沒有自己的領土。這樣看似相當魯蛇的雄蜥其實有他的優勢,他們會混入橘喉型雄蜥的廣大地盤中,偷偷地與雌蜥搞婚外情。由於橘喉型雄蜥花較多時間在保衛地盤,因此與雌蜥建立的配偶關係較弱,因此黃喉型雄蜥可以趁虛而入,成為男版小三。另外與藍喉型雄蜥配對的雌蜥則因緊密連結而將黃喉型雄蜥拒之門外,不會讓他們有機可趁。

簡單來說,這就像剪刀石頭布的賽局,橘喉型打敗藍喉型、藍喉型打敗黃喉型、而黃喉型打敗橘喉型。因此在整個族群當中,隨著時間的推移,雄蜥三種外型的比例會有週期性的變化,演化上稱之「頻率決定性選擇(frequent-dependent selection)」。

Uta competition
加州洛斯巴諾斯的側斑猶他蜥 (Uta stansburiana)
FROM: Lisa C. Hazard_University of California, Santa Cruz

5. 烏賊(Sepiida)

烏賊

繁殖季的到來,最強壯的公烏賊能夠找到最佳的產卵地點。體型十分嬌小的母烏賊會前來查看這塊石頭是否真的適合產卵,最後如果母烏賊相中了這塊石頭和這隻公烏賊,那麼公烏賊會保衛著她好一陣子,確保母烏賊只會跟他交配。

但就像許多女生不喜歡巨石強森反而喜歡美男一樣,這些母烏賊對硬梆梆的肌肉無多餘好感,她們喜歡體型較小、較聰明的公烏賊。但這些體型較小的公烏賊如何接近受到大公烏賊保護的雌性個體呢?非常聰明地,這些小公烏賊假扮成弱女子(雌烏賊的體色樣式)若無其事地靠近並且輕柔地拂過大公烏賊讓他失去戒心,而趁其不注意時就向母烏賊表現出其雄性的象徵,接著便大膽地開始交配。

對母烏賊來說,這麼一來她的子代同時就具有了強壯和聰明這兩大特徵,提供了後代較高的存活率。

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Mourning cuttlefish (Sepia plangon),此種墨魚其雄性(右)在有大公墨魚的右側表現娘味十足的斑駁體色;在有母墨魚(左)的左側表現陽剛的體色。
FROM: NewScientist_Split body patterns help cuttlefish lure females

6. 流蘇鷸(Philomachus pugnax

流蘇鷸

流蘇鷸是鳥類物種當中少數雄性之間的展示行為比起展示給雌鳥還要多的鳥類之一,這樣子的行為有助於雄性個體建立上下階級。從外型和行為上,牠們和側斑猶他蜥一樣具有三種類型。

最常見的是禦地雄性,他們較為強壯,且對其他雄性亦較有攻擊性,他們有大多時間都花在打架或是展示行為上。

下一種是衛星雄性,牠們體型與禦地雄性相當,但肌肉較少、行動較敏捷,羽色較淡。雖然本身沒有任何領地,但他會徘徊在禦地雄性的地盤中伺機而動,偷偷地與雌鳥交配。由於某些原因,這樣偷腥的行為可使禦地雄性吸引到更多雌鳥,因此禦地雄性會容忍這樣的交配途徑。

最後是最為罕見的費德雄性(faeder males),他的體型比前二者都小,與衛星雄性一樣沒有領土,但其長相與雌鳥相似。因此他能夠混入鳥群中並且偷與雌鳥交配,但更酷的是,他也相當歡迎前二者雄性與他交配,無論攻或者受。起初科學家認為前述的例子是因為雄鳥沒能認出費德雄性的性別,但後續研究指出他們確實了解他們的性別。那強壯的禦地雄性何以能夠容許費德雄性的存在?有人認為同性性行為可以為禦地雄性吸引到更多雌鳥。在夏天,費德雄性花比較多的時間與雌鳥在一起;到了冬天則是與雄鳥待在一塊。

重點是,雌鳥如何選擇呢?她們的偏好相當雜亂,大體上費德雄鳥居第一順位、衛星雄鳥第二,最後才是禦地雄鳥,不過當條件允許的情況下,雌鳥會傾向皆與三種雄鳥交配。

新圖片 (1)
三種雄性流蘇鷸類型,由左至右分別是費德雄性、衛星雄性和禦地雄性。
Photo by Susan McRae.

7. 奇異鳥(Apteryx sp.

奇異鳥

奇異鳥有諸多迥異於人的地方,牠們的羽毛就像毛皮一般、夜行性、翅膀退化不具飛行能力,以及長喙末端的鼻孔可精準嗅出獵物所在

但最怪的是,牠們是鳥類當中產下與體型相比最大的蛋,與雞相當大小的奇翼鳥卻能懷著大雞蛋六倍的蛋(450公克,約體重的1/4)。這一顆蛋大到充滿了整個雌鳥身體,壓迫到她的器官使她難以呼吸,下蛋前幾天甚至無法嚥下任何東西。雌鳥的體型比起雄鳥大上一號,提供碩大無比的蛋可容納的空間。

在蛋辛辛苦苦地產下後,就轉由雄鳥負起全責,獨自照顧孵蛋。經過63~92天之後,鳥類中最長的孵化時間,幼鳥一孵化就像個小大人似的,可以四處走動、眼能視物,佈滿羽毛,可說是相當早熟。幼鳥在自立更生之前通常會待在雙親旁幾年的時間學習如何討生活。

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奇異鳥蛋充滿了雌奇異鳥的體腔
FROM: Paradoxoff Planet_An Egg of a Kiwi

8. 七彩神仙魚(Symphysodon sp.

七彩神仙魚

七彩神仙魚對照顧仔魚很有一套,比起其他動物,雄魚可是付出相當多的心血呢。

七彩神仙魚是一夫一妻制的,在這段時間當中牠們會找好一個居所於此下蛋,雌魚負責護卵,而雄魚則負責保護雌魚和家園。當魚卵即將孵化之際,雙親會輕啄魚卵,幫忙幼魚出世。在幼魚得以吃固體食物之前,爸爸媽媽都會透過皮膚分泌乳狀的分泌物供仔魚取食(受其體內激素的影響而分泌,而此激素與刺激女人泌乳的激素相同)。

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仔魚取食親魚皮膚分泌物 FROM:青島海底世界

9. Metellina segmentata(長腳蛛科)

Metellina segmentata

大家都知道,雄性蜘蛛在繁殖季尋覓配偶的過程中,都是在「玩命」。正因如此,難怪雄性Metellina segmentata不會在雌蛛被五花大綁之前,莽撞地前去交尾。

雄蛛會小心翼翼地靠近雌蛛腹側,輕柔地以蛛網把她纏起來,這樣才能夠安心地交配。當然,雄蛛也不能拖泥帶水地辦事,由於雌蛛是自願地遭捆綁交配,因此完事後她會毫不猶豫地解開束縛,而在那之前,雄蛛最好盡快遠離現場才是。

10. 螞蟻(Formicidae)

螞蟻

蟻后通常會與一小群雄蟻交配,並將他們的精子儲存在體內,等到找到適合的地點後才會開始產卵、建立王國。她會利用這些精子產下受精的卵,這些卵會發育成為蟻后工作的工蟻和捍衛蟻窩的兵蟻,這些個體全都是女生。只有當蟻后選擇產下「未受精」的卵後,這些卵才能孵出雄蟻。因此,雌蟻都有成對的染色體(2n),而雄蟻無成對染色體(n),這樣子的性別決定系統稱作「單雙套性別決定系統(Haplodiploidy)」,亦存在於其他膜翅目(如蜜蜂)、纓翅目和蜡蚧科昆蟲中。

所以說,每位男性螞蟻,都「不可能」有爸爸呢!

11. 獠狨(Saguinus sp.

獠狨

在獠狨這類猴子當中,一個家庭的成員型式有百百種,從一公一母到一公兩母等皆有可能。但在目前所知的所有獠狨物種中,最常見的家庭型式莫過於兩公配一母

這其實相當合理,因為雌獠狨通常會產下一對雙胞胎寶寶,並且由雄性負責照顧幼仔,只有當餵奶時才會到雌獠狨手上。隨身攜帶一隻小獠狨是非常吃重的工作,科學家甚至發現,當雌獠狨懷孕時,雄獠狨的肌肉重量增加了不少以打理接下來的育幼動作。所以說兩雄一雌的家庭型式有助於寶寶的存活(兩個男人各帶一個寶寶),相較之下,一雄配二雌的家庭反而要使一個大男人需要帶四個小寶寶。

 12. 海馬(Hippocampus sp.

海馬夫婦

在海馬的世界裡,雌海馬擁有像陰莖一樣構造的產卵管,她會將卵產在雄海馬的育兒袋中並在裡面與精子受精,所以說懷孕的總是爸爸們。目前認為海馬演化出這樣的繁殖策略有兩個好處,雄海馬可以保護卵,雌海馬可以保存更多精力產下更多卵。因此,當小海馬們一個個從育兒袋中鑽出後,很快的,雙親就會再次交配。

海馬戀人們雖然不會終身單一伴侶,但牠們在同一個繁殖季裡卻非常忠貞,在交配前總是如影隨形。而在雄海馬的孕期中,雌海馬會每天來拜訪他、輕觸他,在一旁陪伴著。

13. 榛雞(Tetraoninae)

松雞

在繁殖季節,雄性榛雞們紛紛到求偶場上報到,積蓄一身的精力,昂首闊步地向體型嬌小的雌雞走去。不同榛雞物種的求偶舞都不太一樣,例如大艾草榛雞(Centrocercus urophasianus)會將尾羽倏地展開、舉起,將雙翅往前張開,模樣滑稽地鼓動著胸前一對的褐黃色囊袋,發出「咕嘟、咕嘟」的震動聲音。另外一種尖尾榛雞(Tympanuchus phasianellus)更是俏皮,公雞們會彼此面對面,舉起白尾、平攤雙翅、面朝下地跳出大河之舞般的踢踏舞舞步

僅有相當偶然的情況下雄性榛雞們才會大打出手,多數時後他們的單挑對決只是個幌子,真正目地還是為了打量對方的實力高下,好好爭奇鬥艷一番,告訴一旁的母雞:「我超猛,快選我吧!」。

Greater Sage-Grouse - Centrocercus urophasianus
大艾草榛雞求偶 Copyright: Audubon Canyon Ranch

 

參考資料 & 卡通圖來源:《If Humans used Animal Mating Rituals》,原作者:Humon

延伸閱讀:

文章難易度
曾 文宣
22 篇文章 ・ 15 位粉絲
我是甩啊!畢業於臺灣師範大學生科系生態演化組|寫稿、審稿、審書被編輯們追殺是日常,經常到各學校或有關單位演講,寒暑假會客串帶小朋友到博物館學暴龍吼叫。癡迷鱷魚,守備領域從恐龍到哺乳動物,從陰莖到動物視覺,因此貴為「視覺系男孩」、或被稱呼「老二大大」。

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為機器人換上「物理大腦」:一場終結AI數位囚禁的革命
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/09/03 ・5732字 ・閱讀時間約 11 分鐘

本文與 研華科技 合作,泛科學企劃執行

我們都看過那種影片,對吧?網路上從不缺乏讓人驚嘆的機器人表演:數十台人形機器人像軍隊一樣整齊劃一地耍雜技 ,或是波士頓動力的機器狗,用一種幾乎違反物理定律的姿態後空翻、玩跑酷 。每一次,社群媒體總會掀起一陣「未來已來」、「人類要被取代了」的驚呼 。

但當你關掉螢幕,看看四周,一個巨大的落差感就來了:說好的機器人呢?為什麼大街上沒有他們的身影,為什麼我家連一件衣服都還沒人幫我摺?

這份存在於數位螢幕與物理現實之間的巨大鴻溝,源於一個根本性的矛盾:當代AI在數位世界裡聰明絕頂,卻在物理世界中笨拙不堪。它可以寫詩、可以畫畫,但它沒辦法為你端一杯水。

這個矛盾,在我們常見的兩種機器人展示中體現得淋漓盡致。第一種,是動作精準、甚至會跳舞的類型,這本質上是一場由工程師預先寫好劇本的「戲」,機器人對它所處的世界一無所知 。第二種,則是嘗試執行日常任務(如開冰箱、拿蘋果)的類型,但其動作緩慢不穩,彷彿正在復健的病人 。

這兩種極端的對比,恰恰點出了機器人技術的真正瓶頸:它們的「大腦」還不夠強大,無法即時處理與學習真實世界的突發狀況 。

這也引出了本文試圖探索的核心問題:新一代AI晶片NVIDIA® Jetson Thor™ ,這顆號稱能驅動「物理AI」的超級大腦,真的能終結機器人的「復健時代」,開啟一個它們能真正理解、並與我們共同生活的全新紀元嗎?

新一代AI晶片NVIDIA® Jetson Thor™ ,這顆號稱能驅動「物理AI」的超級大腦 / 圖片來源:研華科技

為何我們看到的機器人,總像在演戲或復健?

那我們怎麼理解這個看似矛盾的現象?為什麼有些機器人靈活得像舞者,有些卻笨拙得像病人?答案,就藏在它們的「大腦」運作方式裡。

那些動作極其精準、甚至會後空翻的機器人,秀的其實是卓越的硬體性能——關節、馬達、減速器的完美配合。但它的本質,是一場由工程師預先寫好劇本的舞台劇 。每一個角度、每一分力道,都是事先算好的,機器人本身並不知道自己為何要這麼做,它只是在「執行」指令,而不是在「理解」環境。

而另一種,那個開冰箱慢吞吞的機器人,雖然看起來笨,卻是在做一件革命性的事:它正在試圖由 AI 驅動,真正開始「理解」這個世界 。它在學習什麼是冰箱、什麼是蘋果、以及如何控制自己的力量才能順利拿起它。這個過程之所以緩慢,正是因為過去驅動它的「大腦」,也就是 AI 晶片的算力還不夠強,無法即時處理與學習現實世界中無窮的變數 。

這就像教一個小孩走路,你可以抱著他,幫他擺動雙腿,看起來走得又快又穩,但那不是他自己在走。真正的學習,是他自己搖搖晃晃、不斷跌倒、然後慢慢找到平衡的過程。過去的機器人,大多是前者;而我們真正期待的,是後者。

所以,問題的核心浮現了:我們需要為機器人裝上一個強大的大腦!但這個大腦,為什麼不能像ChatGPT一樣,放在遙遠的雲端伺服器上就好?

我們需要為機器人裝上一個強大的大腦!但這個大腦,為什麼不能像ChatGPT一樣,放在遙遠的雲端伺服器上就好? / 圖片來源:shutterstock

機器人的大腦,為什麼不能放在雲端?

聽起來好像很合理,對吧?把所有複雜的運算都交給雲端最強大的伺服器,機器人本身只要負責接收指令就好了。但……真的嗎?

想像一下,如果你的大腦在雲端,你看到一個球朝你飛過來,視覺訊號要先上傳到雲端,雲端分析完,再把「快閃開」的指令傳回你的身體。這中間只要有零點幾秒的網路延遲,你大概就已經鼻青臉腫了。

現實世界的互動,需要的是「即時反應」。任何網路延遲,在物理世界中都可能造成無法彌補的失誤 。因此,運算必須在機器人本體上完成,這就是「邊緣 AI」(Edge AI)的核心概念 。而 NVIDIA  Jetson 平台,正是為了解決這種在裝置端進行高運算、又要兼顧低功耗的需求,而誕生的關鍵解決方案 。

NVIDIA Jetson 就像一個緊湊、節能卻效能強大的微型電腦,專為在各種裝置上運行 AI 任務設計 。回顧它的演進,早期的 Jetson 系統主要用於視覺辨識搭配AI推論,像是車牌辨識、工廠瑕疵檢測,或者在相機裡分辨貓狗,扮演著「眼睛」的角色,看得懂眼前的事物 。但隨著算力提升,NVIDIA Jetson 的角色也逐漸從單純的「眼睛」,演化為能夠控制手腳的「大腦」,開始驅動更複雜的自主機器,無論是地上跑的、天上飛的,都將NVIDIA Jetson 視為核心運算中樞 。

但再強大的晶片,如果沒有能適應現場環境的「容器」,也無法真正落地。這正是研華(Advantech)的角色,我們將 NVIDIA Jetson 平台整合進各式工業級主機與邊緣運算設備,確保它能在高熱、灰塵、潮濕或震動的現場穩定運行,滿足從工廠到農場到礦場、從公車到貨車到貨輪等各種使用環境。換句話說,NVIDIA 提供「大腦」,而研華則是讓這顆大腦能在真實世界中呼吸的「生命支持系統」。

這個平台聽起來很工業、很遙遠,但它其實早就以一種你意想不到的方式,進入了我們的生活。

從Switch到雞蛋分揀員,NVIDIA Jetson如何悄悄改變世界?

如果我告訴你,第一代的任天堂Switch遊戲機與Jetson有相同血緣,你會不會很驚訝?它的核心處理器X1晶片,與Jetson TX1模組共享相同架構。這款遊戲機對高效能運算和低功耗的嚴苛要求,正好與 Jetson 的設計理念不謀而合 。

而在更專業的領域,研華透過 NVIDIA Jetson 更是解決了許多真實世界的難題 。例如

  • 在北美,有客戶利用 AI 進行雞蛋品質檢測,研華的工業電腦搭載NVIDIA Jetson 模組與相機介面,能精準辨識並挑出髒污、雙黃蛋到血蛋 
  • 在日本,為避免鏟雪車在移動時發生意外,導入了環繞視覺系統,當 AI 偵測到周圍有人時便會立刻停止 ;
  • 在水資源珍貴的以色列,研華的邊緣運算平台搭載NVIDIA Jetson模組置入無人機內,24 小時在果園巡航,一旦發現成熟的果實就直接凌空採摘,實現了「無落果」的終極目標 。

這些應用,代表著 NVIDIA Jetson Orin™ 世代的成功,它讓「自動化」設備變得更聰明 。然而,隨著大型語言模型(LLM)的浪潮來襲,人們的期待也從「自動化」轉向了「自主化」 。我們希望機器人不僅能執行命令,更能理解、推理。

Orin世代的算力在執行人形機器人AI推論時的效能約為每秒5到10次的推論頻率,若要機器人更快速完成動作,需要更強大的算力。業界迫切需要一個更強大的大腦。這也引出了一個革命性的問題:AI到底該如何學會「動手」,而不只是「動口」?

革命性的一步:AI如何學會「動手」而不只是「動口」?

面對 Orin 世代的瓶頸,NVIDIA 給出的答案,不是溫和升級,而是一次徹底的世代跨越— NVIDIA Jetson Thor 。這款基於最新 Blackwell 架構的新模組,峰值性能是前代的 7.5 倍,記憶體也翻倍 。如此巨大的效能提升,目標只有一個:將過去只能在雲端資料中心運行的、以 Transformer 為基礎的大型 AI 模型,成功部署到終端的機器上 。

NVIDIA Jetson Thor 的誕生,將驅動機器人控制典範的根本轉變。這要從 AI 模型的演進說起:

  1. 第一階段是 LLM(Large Language Model,大型語言模型):
    我們最熟悉的 ChatGPT 就屬此類,它接收文字、輸出文字,實現了流暢的人機對話 。
  2. 第二階段是 VLM(Vision-Language Model,視覺語言模型):
    AI 學會了看,可以上傳圖片,它能用文字描述所見之物,但輸出結果仍然是給人類看的自然語言 。
  3. 第三階段則是 VLA(Vision-Language-Action Model,視覺語言行動模型):
    這是革命性的一步。VLA 模型的輸出不再是文字,而是「行動指令(Action Token)」 。它能將視覺與語言的理解,直接轉化為控制機器人關節力矩、速度等物理行為的具體參數 。

這就是關鍵! 過去以NVIDIA Jetson Orin™作為大腦的機器人,僅能以有限的速度運行VLA模型。而由 VLA 模型驅動,讓 AI 能夠感知、理解並直接與物理世界互動的全新形態,正是「物理 AI」(Physical AI)的開端 。NVIDIA Jetson Thor 的強大算力,就是為了滿足物理 AI 的嚴苛需求而生,要讓機器人擺脫「復健」,迎來真正自主、流暢的行動時代 。

NVIDIA Jetson Thor 的強大算力,就是為了滿足物理 AI 的嚴苛需求而生,要讓機器人擺脫「復健」,迎來真正自主、流暢的行動時代 / 圖片來源:研華科技

其中,物理 AI 強調的 vision to action,就需要研華設計對應的硬體來實現;譬如視覺可能來自於一般相機、深度相機、紅外線相機甚至光達,你的系統就要有對應的介面來整合視覺;你也會需要控制介面去控制馬達伸長手臂或控制夾具拿取物品;你也要有 WIFI、4G 或 5G 來傳輸資料或和別的 AI 溝通,這些都需要具體化到一個系統上,這個系統的集大成就是機器人。

好,我們有了史上最強的大腦。但一個再聰明的大腦,也需要一副強韌的身體。而這副身體,為什麼非得是「人形」?這不是一種很沒效率的執念嗎?

為什麼機器人非得是「人形」?這不是一種低效的執念嗎?

這是我一直在思考的問題。為什麼業界的主流目標,是充滿挑戰的「人形」機器人?為何不設計成效率更高的輪式,或是功能更多元的章魚型態?

答案,簡單到令人無法反駁:因為我們所處的世界,是徹底為人形生物所打造的。

從樓梯的階高、門把的設計,到桌椅的高度,無一不是為了適應人類的雙足、雙手與身高而存在 。對 AI 而言,採用人形的軀體,意味著它能用與我們最相似的視角與方式去感知和學習這個世界,進而最快地理解並融入人類環境 。這背後的邏輯是,與其讓 AI 去適應千奇百怪的非人形設計,不如讓它直接採用這個已經被數千年人類文明「驗證」過的最優解 。

這也區分了「通用型 AI 人形機器人」與「專用型 AI 工業自動化設備」的本質不同 。後者像高度特化的工具,產線上的機械手臂能高效重複鎖螺絲,但它無法處理安裝柔軟水管這種預設外的任務 。而通用型人形機器人的目標,是成為一個「多面手」,它能在廣泛學習後,理解物理世界的運作規律 。理論上,今天它在產線上組裝伺服器,明天就能在廚房裡學會煮菜 。

人形機器人的手、腳、眼睛、甚至背部,都需要大量感測器去理解環境就像神經末梢一樣,隨時傳回方位、力量與外界狀態 / 圖片來源:shutterstock

但要讓一個「多面手」真正活起來,光有骨架還不夠。它必須同時擁有強大的大腦平台與遍布全身的感知神經,才能理解並回應外在環境。人形機器人的手、腳、眼睛、甚至背部,都需要大量感測器去理解環境就像神經末梢一樣,隨時傳回方位、力量與外界狀態。但這些訊號若沒有通過一個穩定的「大腦平台」,就無法匯聚成有意義的行動。

這正是研華的角色:我們不僅把 NVIDIA Jetson Thor 這顆核心晶片包載在工業級電腦中,讓它成為能真正思考與反應的「完整大腦」,同時也提供神經系統的骨幹,將感測器、I/O 介面與通訊模組可靠地連結起來,把訊號傳導進大腦。你或許看不見研華的存在,但它實際上遍布在機器人全身,像隱藏在皮膚之下的神經網絡,讓整個身體真正活過來。

但有了大腦、有了身體,接下來的挑戰是「教育」。你要怎麼教一個物理 AI?總不能讓它在現實世界裡一直摔跤,把一台幾百萬的機器人摔壞吧?

打造一個「精神時光屋」,AI的學習速度能有多快?

這個問題非常關鍵。大型語言模型可以閱讀網際網路上浩瀚的文本資料,但物理世界中用於訓練的互動資料卻極其稀缺,而且在現實中反覆試錯的成本與風險實在太高 。

答案,就在虛擬世界之中。

NVIDIA Isaac Sim™等模擬平台,為這個問題提供了完美的解決方案 。它能創造出一個物理規則高度擬真的數位孿生(Digital Twin)世界,讓 AI 在其中進行訓練 。

這就像是為機器人打造了一個「精神時光屋」 。它可以在一天之內,經歷相當於現實世界千百日的學習與演練,從而在絕對安全的環境中,窮盡各種可能性,深刻領悟物理世界的定律 。透過這種「模擬-訓練-推論」的 3 Computers 閉環,Physical AI (物理AI) 的學習曲線得以指數級加速 。

我原本以為模擬只是為了節省成本,但後來發現,它的意義遠不止於此。它是在為 AI 建立一種關於物理世界的「直覺」。這種直覺,是在現實世界中難以透過有限次的試錯來建立的。

所以你看,這趟從 Switch 到人形機器人的旅程,一幅清晰的未來藍圖已經浮現了。實現物理 AI 的三大支柱已然齊備:一個劃時代的「AI 大腦」(NVIDIA Jetson Thor)、讓核心延展為「完整大腦與神經系統」的工業級骨幹(由研華 Advantech 提供),以及一個不可或缺的「教育環境」(NVIDIA Isaac Sim 模擬平台) 。

結語

我們拆解了那些酷炫機器人影片背後的真相,看見了從「自動化」走向「自主化」的巨大技術鴻溝,也見證了「物理 AI」時代的三大支柱——大腦、身軀、與教育——如何逐一到位 。

專家預測,未來 3 到 5 年內,人形機器人領域將迎來一場顯著的革命 。過去我們只能在科幻電影中想像的場景,如今正以前所未有的速度成為現實 。

這不再只是一個關於效率和生產力的問題。當一台機器,能夠觀察我們的世界,理解我們的語言,並開始以物理實體的方式與我們互動,這將從根本上改變我們與科技的關係。

所以,最後我想留給你的思想實驗是:當一個「物理 AI」真的走進你的生活,它不只是個工具,而是一個能學習、能適應、能與你共同存在於同一個空間的「非人智慧體」,你最先感受到的,會是興奮、是便利,還是……一絲不安?

這個問題,不再是「我們能否做到」,而是「當它發生時,我們準備好了嗎?」

研華已經整裝待發,現在,我們與您一起推動下一代物理 AI 與智慧設備的誕生。
https://bit.ly/4n78dR4

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大棕蝠大陰莖,插不進去仍射精?
胡中行_96
・2023/11/30 ・1880字 ・閱讀時間約 3 分鐘

瑞士洛桑大學(Université de Lausanne)生態暨演化學系的生物學家 Nicolas J. Fasel 博士,收到一封以荷蘭文書寫的電子郵件。[1]裏頭附帶的網址,據說能連結到,在某教堂閣樓裡偷拍的性交影片。[1, 2] Fasel 博士起先懷疑遇到詐騙,然而主旨寫著「大棕蝠陰莖」。他想若是投其所好,未免也太過精準。於是,Fasel 博士冒著風險點開。[1]

大棕蝠。圖/The Netherland’s Naturalis Biodiversity Center on Wikimedia Commons(Public Domain

大棕蝠的陰莖

大棕蝠(Eptesicus serotinus)分佈於歐洲和亞洲,偏好棲息在農田、林地附近的建物,或者直接住在樹上,方便捕捉昆蟲。牠們深褐色的毛髮覆蓋大部份的軀體,口鼻、翅膀與兩隻後腿間的尾膜(uropatagium;見上圖),則光禿無毛。身長 62 到 80 mm左右,翅膀攤開的寬度,大約 320 至 380 mm。成年的雌性就算沒懷孕,體型一般仍比雄性大些。[3]

大棕蝠的陰莖。圖/參考資料6,Figure 1(CC BY 4.0

性器,是雄性大棕蝠威猛之所在。綴飾著幾根短毛的陰莖,勃起時末端的兩團組織,會撐成愛心的形狀,背面中央陷落一個凹窩(上圖C)。此時,全長為 16.4 mm,寬度是 7.5 mm。相較之下,雌性的陰道,只有 2.3 mm 長,1.1 mm 寬,顯得不成比例。換句話說,雄性充血膨大的陰莖,長度約莫是自己身長的 22%;而且長寬均是雌性陰道的7倍。[4]「這個物種勃起的陰莖真是太驚人了」,Fasel 博士客觀評論:「超級長。」[5] 讚嘆之餘,他也承認:「我們覺得它實在很難插進任何東西。」[2]

在實驗室裡,研究團隊能用麻醉劑,刺激雄性大棕蝠的陰莖勃起。[5, 6] 然而牠們晝伏夜出,生性隱蔽,拍攝困難。要弄清實際上如何運用陰莖,並不容易。[4]

直到那天,一封神秘的電子郵件降臨。[1, 2]

交配影片

2023 年 11 月《當代生物學》(Current Biology)期刊上,名列大棕蝠論文第二作者的 Jan Jeucken,[4] 是一名荷蘭的蝙蝠愛好者。[1, 2] 他在住家不遠的聖馬提亞教堂(St Matthias Church),架設了 18 台攝影機。[2, 6] 2016 年 10 月 25 日至 2022 年 3 月 22 日期間,近距離拍攝一個大棕蝠聚落的作息。[6] 取景的角度直接,包括由正下方捕捉進行中的性交畫面。[2]

Fasel 博士的團隊,從他那裏取得 93 段大棕蝠的交配影片,再加上 4 段來自烏克蘭蝙蝠復育中心(Ukrainian Bat Rehabilitation Center)。[2, 6] 分析了數小時的錄像之後,大棕蝠陰莖的功能,總算真相大白。[1]

交配中的雄性(上)和雌性(下)大棕蝠。圖/參考資料 6,Figure 5(CC BY 4.0

大棕蝠交配

蝙蝠後腿間的尾膜,平常用來飛翔。[7]親密互動的時候,雌性大棕蝠也會拿它來「擋煞」。因此,雄性想要與牠共赴巫山雲雨,就必須揚起巨砲,撥雲見日。活動正式開始前,雌性會叫個幾聲。雄性一柱擎天,用陰莖上的短毛,感覺雌性外陰的位置。一旦陰莖抵住外陰,前者兩團肉球間的凹窩,便發揮吸盤般的作用,協助鞏固與雌性的肉體連結。同時嘴也沒閒著,緊緊咬住對方的後頸不放。正當雙方難分難捨,陰莖卻點到為止,從頭到尾都沒插入。短則不到 53 分鐘,長至 12.7 小時,努力確保精子泳渡 8.6 mm,深長的子宮頸,安然達陣。[4, 6] 完事之後,雌性腹部可見被精液弄濕的毛髮。[4]

大棕蝠這種如同鳥類「泄殖腔之吻」(cloacal kiss),僅止於表面接觸的交配方式,在哺乳類動物身上前所未見[4] Fasel 博士希望未來能建立一個「蝙蝠情色影片箱」(bat porn box),從各個角度裝設直播鏡頭,讓研究人員觀賞交配實況,發掘更多性癖。[5]

大棕蝠高清無碼交配實錄。影/參考資料 6,Supplementary File(CC BY 4.0

  

參考資料

  1. Smith B. (21 NOV 2023) ‘Bat species uses oversized penis like an arm during ‘contact mating’ — not penetrative sex’. ABC News, Australia.
  2. Vaidyanathan G. (20 NOV 2023) ‘Serotine bats are the first mammals found to have non-penetrative mating’. Nature.
  3. Elliott M. (2022) ‘Eptesicus serotinus’. Animal Diversity Web, University of Michigan, U.S.
  4. Fasel NJ, Jeucken J, Kravchenko K, et al. (2023) ‘Mating without intromission in a bat’. Current Biology, 33, 22, PR1182-R1183.
  5. Jacobs P. (20 NOV 2023) ‘How big is too big? Bat’s enormous penis makes penetration impossible’. Science.
  6. Fasel N, Jeucken J, Kravchenko K, et al. (2023) ‘No intromission is involved in the mating of Eptesicus serotinus, a novel copulatory pattern in mammals.’ Research Square.
  7. Gardiner JD, Dimitriadis G, Codd JR, Nudds RL (2011) ‘A Potential Role for Bat Tail Membranes in Flight Control’. PLOS ONE, 6(3): e18214.
胡中行_96
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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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女人穿紅色,是因為男人帥,還是她排卵?
胡中行_96
・2023/11/09 ・2001字 ・閱讀時間約 4 分鐘

「我剛才在想妳的洋裝。」「喜歡嗎?」「我覺得很好。」他說。「怎樣啦?」「但是可以更好。妳知道,也許整團扔在地上。」「你這麼認為?」「還蠻確定的。」他回答:「不過,現在都只是猜測。我需要一些實驗數據。妳懂,做個前後比較。」──李.查德《一觸即發》(Tripwire)[1, 2][註1]

比起女性的穿著,有些男性可能更看重對方的「內在」,急於把包裝丟掉。然而,過往的文獻指出,女性身上那塊布料以及妝容、首飾的顏色,恐怕都帶有重要的社交訊號。[3]

圖/Tamara Bellis on Unsplash

紅色訊號

紅色,增添男女在異性眼中的魅力。[註2]看著穿紅衣的男性,女性評價對方的好感度略升。性別對調的雷同情境,男性更是難以抗拒強烈吸引:試圖挪近座位,忍不住提出親密問題,並且比較願意跟她約會,或為她花錢。或許是基於演化,從紅潤的肌膚,推斷一個人的健康狀況、繁衍價值,甚至女性是否排卵或高潮。紅色跟美妝、性感內衣、情人節、紅燈區與性的連結,深植人心。[3]

20世紀的知名美國設計師Bill Blass曾建議:「遲疑的時候,就穿紅色。」[4, 5]不過,德國波茨坦大學(University of Potsdam)、烏帕塔大學(University of Wuppertal),以及美國佛羅里達州立大學(Florida State University)學者所組成的團隊,並不覺得顏色是單純的時尚選擇。他們想瞭解,女性在情慾高漲的受孕期(fertile phase),也就是排卵日與之前幾天,或是被男性吸引時,是否會傾向穿戴紅色。[3]

助理的欺世容顏

研究團隊安排了一個雖然帶有欺騙意味,但是研究倫理委員會給過的詭計:首先,請 20 名女學生,無情品評 7 張白人男性照片。從奇醜無比到潘安再世,最高 9 分。依據她們的給分,挑選出顏值優於平均,還有面容堪稱平庸的各 1 張,冒充「研究助理」的長相。[3]

然後,假裝要進行「智能與感知」研究。事前2天,發送電子郵件給隨機分為 3 組,總共 323 名的女性受試者。其中 2 組的信件,分別夾帶某 1 張「研究助理」的照片。等大家都來了,收到照片的受試者才被告知,該「助理」不克出席,其任務改由別的工作人員執行。[3]

泛紅的數據統計

當天看似為主要的程序結束後,工作人員以另個研究之名,幫每位受試者拍攝臉部特寫和全身照各1張,並請她們填寫經期、避孕藥、感情狀態等資料。同意拍照者,可以於出席費的5歐元之外,再獲得5歐元的回饋。排除更年期、懷孕、同性戀、不願拍照、沒有完成問卷,以及生理期資訊提供不全的人。最後採用的數據來自 281 名,介於 17 至 46 歲之間的異性戀與雙性戀女性。她們的照片中,正紅、腥紅、粉紅、栗紅、橙、紫等,所有跟紅色沾得上邊的衣著、首飾、化妝,全部都納入統計。[3]

圖/Nick Noel on Unsplash

女性為誰添紅妝?

研究團隊分析受孕期、避孕藥、天氣、年紀、感情狀態,跟男性外貌等 6 項變因,但最後僅有 1 項會促成符合假說的結果。[3]「因為親愛的朋友,你和我就像那面紅牆。理論上是個好主意,實際上卻不怎麼行得通。」一切正如 Carrie,在《慾望城市》第 3 季第 8 集中所言。[6]儘管女性在受孕期對交往的渴求,以及用紅色來增加自身魅力的習性,都有文獻背書,[3]現實終究無比殘酷──「人帥真好,人醜吃草」。

無論生理週期的變化,只有在預期見到美男時,女性才會提高紅色系打扮的用量。此現象又以使用避孕藥,而荷爾蒙濃度穩定的群體最為明顯。這點令研究團隊頗為困惑,推測自然排卵的女性,大概另有展現萬種風情的方法。至於長相平凡和沒有照片的男性,都撩撥不起春心蕩漾,女性就無差別地懶得為他們添紅妝。[3]

  

備註

  1. 本文引述小說《一觸即發》(Tripwire)時,中文書名採用皇冠文化的版本,但是內容為筆者根據原文的翻譯。[1, 2]
  2. 原論文以順性別異性戀的白人為討論對象,[3]其分析在別的族群,未必成立。

參考資料

  1. Child L. (2008) Tripwire (Jack Reacher 3), p. 359. Random House.
  2. 皇冠文化集團「一觸即發」皇冠讀樂網(Accessed on 31 OCT 2023)
  3. Agthe M, Niesta Kayser D, Schwarz S, et al. (2023) ‘Antecedents of the red-romance effect: Men’s attractiveness and women’s fertility’. PLOS One, 18(4): e0284035.
  4. The 87 Greatest Fashion Quotes of All Time’. (04 FEB 2022) Harper’s Bazaar.
  5. Bill Blass’. (18 JUN 2023) Encyclopedia Britannica.
  6. Sex and the City: Cock-a-Doodle-Do’. IMDb. (Accessed on 31 OCT 2023)
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