0

0
0

文字

分享

0
0
0

蝙蝠瞎不瞎?  

活躍星系核_96
・2014/06/24 ・4638字 ・閱讀時間約 9 分鐘 ・SR值 519 ・六年級

「本篇投稿內容有部分爭議,作者正與蝙蝠學會專家討論中,確認後文章會再重新上架。」2014.07.14 P.M.4:36

撰文|陳民峰(蜜蜂老師)

 最近見到電視新聞頻道開始播放科學新聞,身為一位「科青」一定要收看媒體的創新性科學報導。不過我發現可能礙於時間的壓縮,新聞報導並不是講得詳細精準,而且有些需要修改的內容。本文試著討論「蝙蝠瞎不瞎?」來討論、補充這則有趣的科學新聞。

【蝙蝠視力大不同?】

在我們的印象裡,蝙蝠住在無光洞窟中,人們容易認為蝙蝠是沒有視力的。「as blind as a bat」這句英文俗諺形容人「如蝙蝠般盲目」,而這則科學新聞替蝙蝠們抱不平。事實上如該報導所言,蝙蝠不但具有視力,而且這些小傢伙們所見世界與人類大不相同!

其實,蝙蝠的視力跟種類大有關係!

例如分類於「大蝙蝠亞目」,也就是通常為中大型、吃水果/魚/花蜜/小動物的蝙蝠(俗稱狐蝠、果蝠),牠們擁有強大的視覺中樞可以來清楚的認識世界。如果從外觀來看,這些蝙蝠有著大大的眼睛,這雙眼睛不但能夠在白天看到周遭環境,還能夠看見色彩(而且對紅色敏感,幫助他們找到成熟的果實)。儘管大蝙蝠亞目的蝙蝠是夜行性動物,活動的高峰時間卻是在晨昏夕末之時。因為在漫漫深夜裡,牠們的大眼睛在無光的環境反而無法見到清楚的事物。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
大型蝙蝠擁有大眼睛看世界。 圖片來源|綠島出現台灣狐蝠,2010年東森新聞照片資料,由林務局提供
大型蝙蝠擁有大眼睛看世界。
圖片來源|綠島出現台灣狐蝠,2010年東森新聞照片資料,由林務局提供

另外一群(約佔了所有種類七成)被分類學者分類為「小蝙蝠亞目」的蝙蝠,以昆蟲為主食(俗稱食蟲蝙蝠),在晚上活動,以樹洞、森林、洞穴為居。牠們擁有發出超音波的能力,利用回音來定位獵物或障礙物的所在,也是我們對於蝙蝠最普遍的印象。小型蝙蝠的外觀肯定會讓初次見識的人印象深刻,為了收到更多回音,小蝙蝠亞目的蝙蝠有各種特殊構造,例如扁扁像豬鼻的「鼻葉」、大且複雜的「外耳」、臉部不討喜的「皺紋」。長期以來大家都認為小型蝙蝠沒有眼睛,其實牠們只不過眼睛小了一些而已。

小型蝙蝠外觀奇特,不過還是擁有小小的眼睛看見世界。 圖片來源|《ision in Echolocating Bats》Göteborg動物學博士論文附圖
小型蝙蝠外觀奇特,不過還是擁有小小的眼睛看見世界。
圖片來源|〈ision in Echolocating Bats〉Göteborg動物學博士論文附圖

那麼這雙小眼睛能不能在晚上看見東西?這要討論到眼睛的構造了。

主司哺乳動物看見這個世界的,是眼睛視網膜上的兩種細胞:桿細胞、錐細胞。桿細胞能夠察覺到微弱的光線,卻對光線是什麼顏色(波長頻率)不在行。至於錐細胞在較強光線下可以感知色彩,例如人類有三種錐細胞,對應「光線三原色」的辨認;鳥類的錐細胞有四種,因此比人類多見識一些不可見的顏色。過去科學家認為小型蝙蝠在晚上活動,視力只需要依靠「光線強度」不需要「辨認色彩」,以為小蝙蝠「有桿細胞沒有錐細胞」,後來研究卻發現牠們能夠看得到!

哺乳動物的視網模有兩種細胞,其中人類擁有三種錐細胞讓人類看到「紅、綠、藍」三原色。其他動物擁有其他種類的錐細胞,則可以看到不同種類的色光。
哺乳動物的視網模有兩種細胞,其中人類擁有三種錐細胞讓人類看到「紅、綠、藍」三原色。其他動物擁有其他種類的錐細胞,則可以看到不同種類的色光。

【埋藏在夜晚裡,人們看不見的色光】

想想看,夜晚裡,你身處在沒有燈光的地方,你看到的畫面將是灰黑一片,失去了色彩。人類的錐細胞需要在光線充足下讓我們看見「可見光」,也就是紅~紫之間、光波波長約400~750奈米範圍。對於蝙蝠而言,牠們所能見的夜晚世界繽紛多了!小型蝙蝠能看見人們看不見的光線:在可見光範圍外的紫外光、紅外光。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

假想我們不是人類,我們是小型蝙蝠,在夜晚裡我們的小眼睛並不靈活,卻能看到前方移動的大型哺乳動物因為體溫而散發著紅外線光,左方的花朵花瓣有紫外光訊號告訴動物們可來授粉採蜜,右方的一隻昆蟲帶著奇幻的紫外光斑紋正在飛行。蝙蝠在夜裡見到這些人類看不見的光芒,有助於牠們躲避障礙物、閃躲天敵、採食或獵食,看到更加繽紛的黑暗世界。

人類肉眼看到的黃花,在能見紫外光的動物眼中中間成了一個「標把」,提醒牠們「這裡有蜜吃,快來授粉!」 圖片來源|陽明大學生命科學系普通生物學教學網站
人類肉眼看到的黃花,在能見紫外光的動物眼中中間成了一個「標把」,提醒牠們「這裡有蜜吃,快來授粉!」
圖片來源|陽明大學生命科學系普通生物學教學網站

【那麼蝙蝠能看到什麼範圍的紅外光與紫外光呢?】

2003年Nature雜誌刊登了一篇〈Ultraviolet vision in a bat(蝙蝠的紫外光視覺)〉一文,打破大家對於蝙蝠視力的低貶成見。論文以葉鼻口蝠科的花蝙蝠Glossophaga soricina做研究,發現牠們可能難以辨別人類能見的可見光,換句話說人類會覺得這些蝙蝠是色盲,對於綠色或紫色的光波比較敏感一些。不過這些蝙蝠卻能夠見到小至310奈米的波長光(屬於紫外線光)

隨後2011年Nature雜誌又刊登了一篇〈Ganglion-specific splicing of TRPV1 underlies infrared sensation in vampire bats〉,這次對吸血蝙蝠Desmodus rotundus做研究,和上文的花蝙蝠是同屬於葉鼻口蝠科的成員,這次研究想探討的是吸血蝙蝠為了找尋獵物而使用的紅外線觀感。不同是牠們使用類似蛇類的「熱感應器」(熱窩/凹窩)而並非眼睛所見效果,可以更加精準的發現溫度(紅外光)的細微差異。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

而蝙蝠的眼睛到底能不能看見紅外線?目前臺灣師範大學生命科學系研究生林天宇(新聞報導裡頭的採訪對象),同樣以葉鼻口蝠科的台灣原生蝙蝠 – 臺灣無尾葉鼻蝠Coelops frithi formosanus做研究,發現食蟲蝙蝠的眼睛確對紅外光具有反應。也就是說蝙蝠們即使不如吸血蝙蝠有特化的熱感應蛋白,依然可能”擁有對於紅外光的視覺感應。這篇研究尚未發表,不過可以期待這項研究對於蝙蝠視力的學術貢獻。

【科學新聞也鬧科科 – 科學新聞中可能的迷思概念】

[ 迷思概念其一 – 解釋科學知識的失準 ]

科學新聞令我們關注科學的觀眾期待,不過記者可能非科學相關背景出身,在解釋上可能有些失準。讓我們看看新聞報導中的這張圖畫面。

圖片來源|科學不一樣節目片段
圖片來源|科學不一樣節目片段

這張解釋圖做得生動、易懂,只可惜解釋失準了。這個是屬於「過度類化」的迷思概念。蝙蝠的確可以見到紅外光、紫外光,但是到底能看到多少範圍?

還記得前文有篇討論到蝙蝠的紫外線視力,裡頭提到特定種類蝙蝠可以看到小至310奈米的紫外光。然而紫外光範圍為10nm~400nm,蝙蝠能見的紫外光其實只佔紫外光很少的部份(註)。解釋動畫將整個紫外光全部包含在內其實是失準的。至於紅外光可已看到多少範圍呢?目前作者沒找到研究資料,但也很可能不是涵蓋全體紅外光範圍。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

註:其他種類的蝙蝠,筆者推測也差不了多少,因為靠近10nm的紫外光已經具有相當強的能量,自然界鮮少出現。演化出能見到極短波長的紫外光難以想像對動物生存幫助,推論難演化出這種能力。所以是否總體蝙蝠的視力能夠涵蓋所有紫外線區塊,筆者依然抱持懷疑態度。

[ 迷思概念其二 – 描述科學用語造成的失準 ]

報導的最後說「蝙蝠耳聰目明」,但是所有的蝙蝠都「耳聰」嗎?耳聰的蝙蝠真的「目明」嗎?

如前文一開始所講,蝙蝠也有具備大大眼睛的種類,他們是不依靠「聲納」來生活的,可能與其他蝙蝠比較,無法稱上「耳聰」。

至於「目明」,我們可能要想一下什麼叫做「視力好」,這是科學上有點難判斷的標準。我們講的「視力」包含了各種因素:可以旋轉頭部的貓頭鷹視力好、有大眼睛與動態視力的猛禽視力好、可以看到各種色彩的鳥類視力好……。用科學用語的角度,可能要判斷錐狀感光細胞的種類數、感光細胞內油滴的有無、空間解析度、時空解析度、可以見到的空間範圍、有無盲點、中央窩數量……族繁不足備載。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

那麼請問:具備哪些條件才稱為視力好?

動物為了生存而演化出各種視力構造,並沒有所謂「完美」或者「最好」的視力構造,「黑貓、白貓,能抓耗子是好貓」,只要能夠看見世界、幫助生存的眼睛,都是好眼睛。

舉個極端的例子,以昆蟲為例,昆蟲具有大大的眼睛,由一格一格的小眼睛組成「複眼」。目前有公司研發模擬昆蟲視角的攝影,長得像這樣:

028

對於昆蟲來說,牠們所能看到的世界很模糊,但是也好清楚!(咦?)

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

可以這樣想像:昆蟲擁有不太清楚的畫質,每秒顯示幀數卻很高。雖然”霧煞煞”,但是移動的東西跑得很慢,有如武打片慢動作播放一般。昆蟲的「空間解析度」很差,但是「時間解析度」很好,比人類好上三倍。科技公司模仿昆蟲的眼睛,可以得到全方位的光源,經過電腦運算處理後可以得到景深極佳的照片。對於「深度」的辨認也是人類肉眼所望洋興嘆!

那麼昆蟲的視力是不是可以描述成「擁有雪亮的眼睛」,我想在這裡打個「?」

到底昆蟲的視力好還是不好呢?

回到該則科學新聞,我們可以這樣想:大蝙蝠亞目的眼睛好大顆,又可以看到各種可見光,真是好眼睛!小蝙蝠亞目的眼睛好小粒,可以看到紅外線或者紫外線,這也是雙好眼睛!

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

反過來說大蝙蝠亞目在晚上看不到,小蝙蝠亞目在白天光線太強、對於光線變化太敏感,而不能見光。大蝙蝠亞目在晚上夜盲,小蝙蝠亞目的視力在晚上的也不是很清楚,只是個模糊的樣子,主要靠聲波來判斷飛行。

 如此我們能說蝙蝠的視力就是不好、不良嗎?

或者反過來說蝙蝠耳聰目明?

[ 對於科學新聞的期許 ]

這是新聞報導科學的困難之處,使用文字修飾的同時可能會將科學的真實內容犧牲。不管有沒有科學背景,記者都要做出「快、狠、準」的科學新聞報導,而擁有「即時性與精簡、吸引力與話題、科學準確度」三者合一相當困難。本文並非想要批評新聞媒體,只是我們期許科學新聞能越來越好,未來能有更多科學背景的加入傳播行列。人文記者掌握對於詞語的修飾魔力,而科學家擁有對事物求真的實證精神,希望未來各位科青夥伴們能夠試著融合兩者,讓更多人接近並且喜好科學。

後話:感謝好友曾文宣,對於後半段昆蟲的視力於臉書上討論補充

【延伸閱讀文章與網站】

【圖片來源總覽】

【參考文獻與資料】

 

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
文章難易度
活躍星系核_96
776 篇文章 ・ 130 位粉絲
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

0

0
0

文字

分享

0
0
0
從奈米微塵到化學氣體, HEPA 與活性碳如何聯手打造純淨空氣?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/04/17 ・4433字 ・閱讀時間約 9 分鐘

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

本文由 Amway 委託,泛科學企劃執行。

很多人可能沒想到,無論是家用的空氣清淨機,還是造價動輒百億的頂尖晶圓廠,它們對抗污染的核心武器並非什麼複雜的雷射防護罩,而是一片外觀像紙一樣的 HEPA 濾網
在半導體產業的無塵室中,「乾淨」的定義極其殘酷:一粒肉眼看不見的灰塵,就足以讓造價數百萬美元的晶圓直接報廢 / 圖片來源:envato

到底怎樣才算是「乾淨」?這不是什麼靈魂拷問,而是一個價值上億的商業命題。

在半導體產業的無塵室中,「乾淨」的定義極其殘酷:一粒肉眼看不見的灰塵,就足以讓造價數百萬美元的晶圓直接報廢。空氣品質的好壞,甚至能成為台積電(TSMC)決定是否在當地設廠的關鍵性指標。回到你的家中,雖然不需要生產精密晶片,但我們呼吸系統中的肺泡同樣精密,卻長期暴露在充滿 PM2.5、病毒以及各種揮發性氣體的環境中。為了守護健康,你可能還要付費購買「乾淨的空氣」來用。

因此,空氣議題早已超越單純的環保範疇,成為同時影響國家經濟與個人健康的重要問題。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

很多人可能沒想到,無論是家用的空氣清淨機,還是造價動輒百億的頂尖晶圓廠,它們對抗污染的核心武器並非什麼複雜的雷射防護罩,而是同一件看起來平凡無奇的東西:一片外觀像紙一樣的 HEPA 濾網。但你真的相信,就憑這層厚度不到幾公分的板子,能擋住那些足以毀滅精密晶片、滲透人體細胞的「奈米級刺客」嗎?

這片大家都聽過的 HEPA 濾網,裡面到底是什麼?

首先,我們必須打破一個直覺上的誤解:HEPA 濾網(High Efficiency Particulate Air filter)在本質上其實並不是一張「網」。

細懸浮微粒 PM2.5,是指粒徑在 2.5 微米以下的污染物,它們能穿過呼吸道直達肺泡,並穿過血管引發全身性發炎。但這只是基本,在工廠與汽車尾氣中,還存在粒徑僅有 1 微米的 PM1,甚至是小於 0.1 微米的「超細懸浮微粒」(UFP,即 PM0.1)。 UFP 不僅能輕易進入血液,甚至能繞過血腦屏障(BBB),進入大腦與胎盤,其破壞力十分可怕。

如果 HEPA 濾網像水槽濾網或麵粉篩一樣,單靠孔目大小來「過濾」粒子,那麼為了攔截奈米微粒,濾網的孔目只能無限縮小到幾乎不透氣的程度。更別說在台積電或 Intel 的製程工程師眼裡,一般人認為的「乾淨」,在工程師眼裡簡直像沙塵暴一樣。對於線寬僅有 2 奈米3 奈米(相當於頭髮直徑萬分之一)的晶片而言,空氣中一顆微小的塵埃,就是一顆足以毀滅世界的隕石。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

因此,傳統的過濾思維並非治本之道,我們需要的是原理截然不同的過濾方案。這套技術的雛形,最早可追溯至二戰時期的「曼哈頓計畫」。

HEPA 的前身,誕生於曼哈頓計畫!

1940 年代,製造濃縮鈾是發展原子彈的關鍵。然而,若將排氣直接排向大氣,會導致致命的放射性微粒擴散。負責解決這問題的是 1932 年諾貝爾化學獎得主歐文·朗繆爾(Irving Langmuir),他是薄膜和表面吸附現象的專家。他開發了「絕對過濾器」(Absolute Filter),其內部並非有孔的篩網,而是石綿纖維。

有趣的來了,如果把過濾器放到顯微鏡下,你會發現纖維之間的空隙,其實比某些被攔截的粒子還要大。那為什麼粒子穿不過去呢?這是因為在奈米尺度下,物理規則與宏觀世界完全不同。極微小的粒子在空氣中飛行時,並非走直線,而是會受到空氣分子撞擊,而產生「布朗運動」(Brownian Motion),像個醉漢一樣東倒西歪。

當粒子通過由緻密纖維構成的混亂迷宮時,布朗運動會迫使它們不斷轉彎、移動,最終撞擊到帶有靜電的纖維上。這時,靜電的吸附力會讓纖維就像蜘蛛網般死死黏住微粒。那些狂亂移動的奈米刺客,就這樣被永久禁錮迷宮中。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

現在最常見的 HEPA 材料,是硼矽酸鹽玻璃纖維。

現代 HEPA 濾網最常見的核心材料為硼矽酸鹽玻璃纖維。這些玻璃纖維的直徑通常介於 0.5 至 2 微米之間,它們在濾網內隨機交織,像是一座茂密「黑森林」。微粒進入這片森林後,並非僅僅面對一層薄紙,而是得穿越一個具有厚度且排列混亂的纖維層,微粒極有可能在布朗運動的影響下撞擊並黏附在某根玻璃絲上。

除此之外,HEPA 濾網在外觀上還有一個極具辨識度的特徵,那就是像手風琴般的摺紙結構。濾材會被反覆摺疊、摺成手風琴的形狀,中間則用鋁箔或特殊的防潮紙進行結構支撐,目的是增加表面積。這不僅為了捕獲更多微粒,而是要「降低過濾風速」。這聽起來可能有點反直覺:過濾不是越快越好嗎?

其實,這與物理學中的流速控制有關。想像一條水管,如果你捏住出口,水流會變得湍急;若將出口放開並擴大,雖然總出水量不變,但出水處的流速會變得緩慢。對於 HEPA 濾網而言,當表面積越大,單位面積所需承載的空氣量就越少,空氣穿透濾網的速度也就越低。

低流速代表微粒停留在濾網內的時間也更久,增加被捕捉的機會。此外,越大的表面積也為 HEPA 濾網帶來了高「容塵量」,延長了使用壽命,這正是它能夠稱霸空氣清淨領域多年的主因。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

然而,即便都叫做 HEPA 高效率空氣微粒子過濾網 (High Efficiency Particulate Air filter),但每個 HEPA 的成分與結構還是會不一樣。例如 安麗逸新空氣清淨機 SKY ,其標榜「可過濾粒徑最小至 0.0024 微米」的污染物,去除率高達 99.99%。

0.0024 微米是什麼概念?塵蟎、花粉、皮屑或黴菌孢子,大小約在 2 至 200 微米;細懸浮微粒  PM2.5 大小約 2.5 微米,細菌也大概這麼大。最小的其實是粒徑小於 0.1 微米的「超細懸浮微粒」,大多數的病毒(如流感、新冠病毒)都落在此區間。對安麗逸新 的HEPA濾網來說,基本上通通都是可被攔截的榜上名單。

在過敏防護上,它更獲得英國過敏協會(Allergy UK)認證,能有效處理 19 大類、102 種過敏原,濾除空氣中超過 300 種氣態與固態污染物。

同樣的過濾邏輯一旦進入半導體無塵室,就必須換一條更為嚴苛的技術路線。因為硼矽酸鹽玻璃纖維對晶圓來說有個致命傷,就是「硼 (Boron)」 / 圖片授權:Shutterstock

然而,同樣的過濾邏輯一旦進入半導體無塵室,就必須換一條更為嚴苛的技術路線。因為硼矽酸鹽玻璃纖維對晶圓來說有個致命傷,就是「硼 (Boron)」。

在半導體製程中,硼是常見的 P 型摻雜物,用來精準改變矽晶圓的電性。如果濾網有任何微小的破損、老化或化學侵蝕,進而釋放出極微量的硼離子,就可能直接污染晶圓,改變其導電特性,導致晶片報廢。

此外,無塵室要求的是比 HEPA 更極致的 ULPA(超低穿透率空氣濾網) 等級的潔淨度。ULPA 的標準通常要求對 0.12 微米 的粒子達到 99.999% 甚至 99.9999% 的超高攔截率。在奈米級的競爭中,任何多穿透的一顆微塵,都代表著一筆不小的經濟損失。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

為了解決「硼」的問題並追求極限的過濾效率,材料學家搬出了塑膠界的王者,PTFE 也鐵氟龍。鐵氟龍不僅耐酸鹼、耐腐蝕,還能透過拉伸製成直徑僅 0.05 至 0.1 微米 的極細纖維,其細度遠勝玻璃纖維。雖然 PTFE 耐化學腐蝕,但它既昂貴且物理上也很脆弱,安裝時若不小心稍微觸碰,數萬元的濾網就可能報銷。因此,你只會在晶圓廠而非一般家庭環境看到它。

即便如此,在空氣濾淨系統中,還有一樣是無塵室和你家空氣清淨器上面都有的另一張濾網,就是活性碳濾網。

活性碳如何從物理攔截跨越到分子吸附?

好不容易將微塵擋在門外時,危機卻還沒有解除。因為空氣中還隱藏著另一類更難纏的大魔王:AMC(氣態分子污染物)

HEPA 或 ULPA 這類物理濾網雖然能攔截固體微粒,但面對氣態分子時,就像是用網球拍想撈起水一樣徒勞。這些氣態分子如同「幽靈」一般,能輕易穿過物理濾網的縫隙,其中包括氮氧化物、二氧化硫,以及來自人體的氨氣與各種揮發性有機物(VOCs)。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

為了對付這些幽靈,我們必須在物理防線之外,加裝一道「化學濾網」。

這道防線的核心就是我們熟知的活性碳。但這與烤肉用的木炭不同,這裡使用的是經過特殊改造的「浸漬處理(Impregnation)」活性碳。材料科學家會根據敵人的不同性質,在活性碳上添加不同的化學藥劑:

  • 酸鹼中和:對付氮氧化物、二氧化硫等酸性氣體,會在活性碳上添加碳酸鉀、氫氧化鉀等鹼性藥劑,透過酸鹼中和反應將有害氣體轉化為固體鹽類。反之,如果添加了磷酸、檸檬酸等酸性藥劑,就能中和空氣中的氨氣等鹼類。
  • 物理吸附與凡德瓦力:對於最麻煩的有機揮發物(VOCs,如甲醛、甲苯),因為它們不具酸鹼性,科學家會精密調控活性碳的孔徑大小,利用龐大的「比表面積」與分子間的吸引力(凡德瓦力),像海綿吸水般將特定的有機分子牢牢鎖在孔隙中。
活性碳如何從物理攔截跨越到分子吸附? / 圖片來源:Amway

空氣濾淨的終極邏輯:物理與化學防線的雙重合圍

在晶圓廠這種對空氣品質斤斤計較的極端環境,活性碳的運用並非「亂槍打鳥」,而是一場極其精密的對戰策略。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

工程師會根據不同製程區域的空氣分析報告,像玩 RPG 遊戲時根據怪物屬性更換裝備一樣——「打火屬性怪要穿防火裝,打冰屬性則換上防寒裝」。在最關鍵的黃光微影區(Photolithography),晶圓最怕的是人體呼出的氨氣,此時便會配置經過酸性藥劑處理的活性碳進行精準中和;而在蝕刻區(Etching),若偵測到酸性廢氣,則會改用鹼性配方的濾網。這種「對症下藥」的客製化邏輯,是確保晶片良率的唯一準則。

而在你的家中,雖然我們無法像晶圓廠那樣天天進行空氣成分分析,但你的肺部同樣需要這種等級的保護。安麗逸新空氣清淨機 SKY 的設計邏輯,正是將這種工業級的精密防護帶入家庭。它不僅擁有前述的高規 HEPA 濾網,更搭載了獲得美國專利的活性碳氣味濾網。

關於活性碳,科學界有個關鍵指標:「比表面積(Specific Surface Area)」。活性碳的孔隙越多、表面積越大,其吸附能力就越強。逸新氣味濾網選用高品質椰殼製成的活性碳,並經過高溫與蒸氣的特殊活化處理,打造出多孔且極致高密度的結構。

這片濾網內的活性碳配重達 1,020 克,但其展開後的總吸附表面積竟然高達 1,260,000 平方公尺——這是一個令人難以想像的數字,相當於 10.5 個台北大巨蛋 的面積。這種超高的比表面積,是市面上常見濾網的百倍之多。更重要的是,它還添加了雙重觸媒技術,能特別針對甲醛、戴奧辛、臭氧以及各種細微的異味分子進行捕捉。這道專利塗層防線,能將你從裝潢家具散發的有機揮發氣體,或是路邊繁忙車流的廢氣中拯救出來,成為全家人的專屬空氣守護者。

總結來說,無論是造價百億的半導體無塵室,還是守護家人的空氣清淨機,其背後的科學邏輯如出一轍:「物理濾網攔截微粒,化學濾網捕捉氣體」。只有當這兩道防線同時運作,空氣才稱得上是真正的「乾淨」。

進一步了解商品:https://shop.amway.com.tw/products/2071?navigationType=brand&

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
文章難易度

討論功能關閉中。

鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
246 篇文章 ・ 319 位粉絲
充滿能量的泛科學品牌合作帳號!相關行銷合作請洽:contact@pansci.asia

0

2
0

文字

分享

0
2
0
科學新聞誰來說?當科學家與記者意見相左時!——《是炒作還是真相?媒體與科學家關於真相與話語權的角力戰》
商周出版_96
・2025/04/05 ・4280字 ・閱讀時間約 8 分鐘

同床異夢:科學家與科學記者間的緊張關係

為了新成立的科學媒體中心負責人一職準備面試期間,我讀到許多科學家的意見,他們指出媒體對MMR疫苗和基因改造等議題的報導削弱了公眾對科學的信任。然而,當我更深入閱讀當時的科學新聞時卻發現情況並不那麼單純,許多嘩眾取寵的報導出自綜合記者或政治與消費的分線記者,消息來源是善於操縱媒體的運動人士而非優秀科學家,反觀科學記者筆下的報導則多數公正平衡。

中心成立後的頭幾個月主要是諮詢,過程中我與一些傑出的科學記者交流,詢問新的科學新聞辦公室如何產生價值,他們花了很多時間回應我接二連三的提問。互動中我清楚意識到科學記者不需要別人教他們怎麼做報導,而且他們其實與科學家一樣苦惱,覺得手機、核能、複製技術等等議題有太多聳動新聞。後來討論焦點就放在科學媒體中心如何改善現況,方法包括鼓勵科學家接受訪問,以及提升科學專業在編輯室內的地位。

一種說法認為科學記者是個特別的記者類型。有人向英國廣播公司前新聞部主任弗蘭.安斯沃思(Fran Unsworth)提出疑問:為何她們的公司高層很少人有科學報導背景?她短暫遲疑後回答:英國廣播公司的科學記者大都熱愛自己的工作,喜歡報導更甚於管理。我在其他媒體也注意到同樣現象,許多科學、醫藥、環境記者在專門領域耕耘超過二十年。湯姆.菲爾登被問到為何熱愛科學報導,他的回答是:

科學報導的內容幾乎都是探索性而非指控性—代表我和科學家都能開開心心回家!而且我能在自由出入實驗室、見到地球上最聰明的一群人、對他們的畢生心血提出各種粗淺的問題,這是多麼大的特權。再來科學新聞多彩多姿,生醫、太空、氣候、生物多樣性、古生物……最後一點,科學新聞很重要,是現代社會不可或缺的一部分。

「要迅速還是要正確?」——新聞編輯室裡的艱難選擇

二○○二年科學媒體中心剛成立時,社會上針對科學和媒體之間為何緊張有過一波辯論,其中一個話題是科學價值觀與新聞價值觀的矛盾。已故的理查.多爾(Richard Doll)爵士教授是發現吸菸與癌症關聯的科學家,他曾經對著滿屋子的記者一語道破:「你們不喜歡老調重彈、報導大家都知道的事情,總想找些新鮮的。但很可惜,科學裡新的事物通常不對,真理需要透過時間慢慢建立。」

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
科學追求真理累積,媒體偏好新鮮話題,價值觀自然衝突。圖/unsplash

另一方面,懂得反求諸己的記者通常也不諱言表示媒體反映真相有很多侷限。《華盛頓郵報》資深記者大衛.布羅德(David Broder)一九七九年曾說:「我希望媒體能一再重複、直到大家明白—每天送到門口的報紙,只是記者對過去二十四小時內聽聞的某些事情做出片面、匆促、不完整的敘述,內容不可避免會有瑕疵與偏差。」難怪科學家對記者戒慎恐懼,而記者與科學家合作時也倍感挑戰。曾經有位報紙編輯對著一房間的皇家學會成員說:在他的編輯室內,「要迅速還是要正確」這問題只會有一個答案。那些科學家的惶恐表情我歷歷在目。

我進入媒體關係工作之前拿的是新聞學學位,至今仍記得一位前記者曾在講座中告訴大家:「車禍後無人傷亡」不能成為新聞,「車禍導致五名青少年死亡」才能引起大眾關注。研究媒體的學生辯論新聞價值觀已經辯了數十年,也有人大膽嘗試不同做法,比方說《龜媒體》(Tortoise Media)之類新興平臺就訴求「慢新聞」,旨在建立有別於速度至上的新模型,透過「慢速新聞學」理念以更長時間來更加深入地製作更大、更複雜的報導。但儘管媒體業界發生許多變化,傳統的新聞價值觀仍屹立不搖。

科學媒體中心所有工作都是為了支持科學報導的高標準,不過我們在二○一一年列文森調查期間發現還有其他機會能夠撼動這些標準。該調查由布萊恩.列文森勳爵法官(Lord Justice Brian Leveson)主持,目的是在《世界新聞報》(News International)竊聽醜聞案後瞭解英國媒體業界有什麼慣例。我當時的同事海倫.賈米森(Helen Jamison)建議我們向調查庭提交證據,幾杯所謂的「女士汽油」下肚後,她操著濃厚曼徹斯特口音說:「傷害公眾利益的不是竊聽名人電話—而是糟糕的科學報導。」隔天我們發郵件給幾位科學通訊人員,詢問他們關注什麼議題,一週後就提交多頁書面證據。

我告訴同事自己被傳喚去做口頭證詞時她們還覺得我在瞎掰。小組內部連續幾週密切關注各大媒體如何報導列文森調查案,包含麗貝卡.布魯克斯(Rebekah Brooks)、阿拉斯泰爾.坎貝爾、保羅.戴克瑞(Paul Dacre)和安迪.考森(Andy Coulson)在內很多媒體界大人物都有出庭,而今居然也有我一份,令人興奮又忐忑—被傳喚的人只有我代表科學界,一定要把握好機會。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

標題戰爭:聳動 vs. 精準,誰來決定科學新聞的呈現?

但其實我沒進過法庭,緊張情緒一目瞭然。印象特別深的是御用大律師羅伯特.傑伊(Robert Jay)和列文森勳爵本人一再要我放慢語速。官方紀錄上,提醒我兩次還不見效,列文森這麼說:「不必因為半小時的限制就講很快,時間是可以延長的……而且我有點擔心,總覺得速記員頭上好像冒煙了。」

我的主要論點是媒體長期以來執著於同一套價值觀,在書面證詞中也有所描述:

追求引發恐慌的故事、誇大單一專家從小規模研究得出的結論、不願將令人擔憂的研究結果置於宏觀而令人安心的脈絡、為了平衡而捏造不存在的學界歧見、過分偏愛另類觀點等等。

當天《獨立報》恰好印證我的觀點,一篇跨兩頁的報導標題為:「眼盲者重見光明—患者因幹細胞『奇蹟』痊癒。」然而實際情況是患者並未痊癒,雖然回報視力小幅度改善(他們原本視力極差,已被登記為盲人),但這僅僅是一項安全性研究,而且只有兩名患者參與。當然,研究本身是值得報導的,在幹細胞研究剛起步、真人試驗剛開始的時期,這是個重要的進展。問題在於報導口吻暗示科學研究取得了巨大突破,可能給成千上萬黃斑部病變患者帶來不切實際的希望。

同一天稍晚我揪著心打電話給《獨立報》科學編輯史提夫.康諾,告知我將他的報導當作科學新聞不良案例交給列文森調查庭。他當然談不上高興,但至少沒發飆,所以我鬆了一口氣。原來前一天晚上他提交的原稿內容較精緻,但夜班編輯決定將報導放在頭版,所以文字編輯就對標題進行過加工。康諾將原稿發過來,我們倆就在辦公室玩起「找出不同點」的遊戲了。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

離開法庭時,《太陽報》總編輯攔住我。我在證詞中批評他們前一週煽動恐慌,報導內容是居家用品內的化學物質,但標題卻叫做「商店貨架上滿滿的乳癌『風險』」。原本我以為對方要吵架,沒想到他說《太陽報》真心想改善科學報導品質,邀請我們為報社裡的一般新聞記者開一場科學報導培訓班。隨著列文森調查案持續推進,業界標準似乎終於迎來變革,而且這一次沒有落下科學新聞。

作證時我順便提出有必要為科學報導制訂新的指導方針,還誇下海口表示只需要幾小時就能與記者和科學家共同完成草擬。一週後,調查庭將人召集起來要我們開始,沒想到折騰了整整一天,而且過程中好幾次我都擔心無法達成共識。標題就是特別棘手的項目,記者和文字編輯很堅持標題只追求簡潔和引人注目,沒必要精準總結文章內容,但科學家聽了很火大,認為這是合理化不精準的敘述。

科學家要求標題的正確性,記者堅持要簡潔吸引,雙方激辯不休。圖/unsplash

我感覺自己成了全球和平談判的調解員,必須設法安撫所有人不拍桌走人並達成協議。所幸雙方都有成就這樁美事的意願,最終相互妥協:標題不應誤導讀者對文章內容的理解,且不應以引號包裝誇大的敘述

總體來說,新指導方針鼓勵記者從協助大眾的角度切入,告訴閱聽人什麼證據是可靠的,又有什麼證據還在研究階段。例如其中有幾條的內容是:新聞故事應附上來源以便讀者查詢。應標明研究的規模、性質和侷限性。應指出研究處於何種階段,並從合理角度預估新療法或新技術能為民眾所用的時間點。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

我們將指導方針寄給列文森勳爵,很高興他在最終版本的報告裡也建議採用。調查案結束後成立了獨立報刊業標準組織(Independent Press Standards Organisation)在各大新聞編輯部推廣指導方針,由於制訂過程有編輯和記者的參與所以接受度很高,不至於引起反彈。

為科學家舉辦講座時,我會展示一些因為科學家參與而變得更客觀準確的新聞報導,其中個人特別喜歡的一篇出自二○○八年的《每日郵報》,內容提到一項小鼠研究發現常用的保濕霜與癌症有相關。記者費奧娜.麥克雷(Fiona MacRae)引用兩位不同專家的意見質疑這項研究與人類皮膚的相關性,並指出該研究需要能在人類身上複現才有意義。

專家之一表示:因為這項研究就停止使用保濕霜太「瘋狂」,還補充說明:「小鼠皮膚癌研究其實不太能幫助我們瞭解人類的皮膚癌。」最精彩在於標題是「保濕霜與皮膚癌相關(僅限小鼠)」,而且括號內外用了同樣大小的字體。

從這個案例來看,優秀的記者可以在講述有趣故事的同時確保讀者不會過早丟掉面霜。我還會在講座使用的幻燈片裡摻入一些小報的報導實例來挑戰學術界偏見,比方說《每日郵報》的社論或許爭議頗多,但他們的科學新聞通常品質並不差,不推廣特定立場的時候更是如此,有時甚至優於大報。我還會強調《每日郵報》在英國銷量排行第二,如果連線上版也算進去讀者數超越所有大報,因此務實一點說:如果科學家希望更有效地向大眾傳遞信息,完全沒有不與《每日郵報》合作的道理。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

——本文摘自《是炒作還是真相?媒體與科學家關於真相與話語權的角力戰:從基改食品、動物實驗、混種研究、疫苗爭議到疫情報導的製作》,2025 年 03 月,商周出版,未經同意請勿轉載

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

討論功能關閉中。

商周出版_96
123 篇文章 ・ 364 位粉絲
閱讀商周,一手掌握趨勢,感受愜意生活!商周出版為專業的商業書籍出版公司,期望為社會推動基礎商業知識和教育。

0

1
2

文字

分享

0
1
2
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]

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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]

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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.
-----廣告,請繼續往下閱讀-----
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。

0

0
0

文字

分享

0
0
0
蝙蝠瞎不瞎?  
活躍星系核_96
・2014/06/24 ・4638字 ・閱讀時間約 9 分鐘 ・SR值 519 ・六年級

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

「本篇投稿內容有部分爭議,作者正與蝙蝠學會專家討論中,確認後文章會再重新上架。」2014.07.14 P.M.4:36

撰文|陳民峰(蜜蜂老師)

 最近見到電視新聞頻道開始播放科學新聞,身為一位「科青」一定要收看媒體的創新性科學報導。不過我發現可能礙於時間的壓縮,新聞報導並不是講得詳細精準,而且有些需要修改的內容。本文試著討論「蝙蝠瞎不瞎?」來討論、補充這則有趣的科學新聞。

【蝙蝠視力大不同?】

在我們的印象裡,蝙蝠住在無光洞窟中,人們容易認為蝙蝠是沒有視力的。「as blind as a bat」這句英文俗諺形容人「如蝙蝠般盲目」,而這則科學新聞替蝙蝠們抱不平。事實上如該報導所言,蝙蝠不但具有視力,而且這些小傢伙們所見世界與人類大不相同!

其實,蝙蝠的視力跟種類大有關係!

例如分類於「大蝙蝠亞目」,也就是通常為中大型、吃水果/魚/花蜜/小動物的蝙蝠(俗稱狐蝠、果蝠),牠們擁有強大的視覺中樞可以來清楚的認識世界。如果從外觀來看,這些蝙蝠有著大大的眼睛,這雙眼睛不但能夠在白天看到周遭環境,還能夠看見色彩(而且對紅色敏感,幫助他們找到成熟的果實)。儘管大蝙蝠亞目的蝙蝠是夜行性動物,活動的高峰時間卻是在晨昏夕末之時。因為在漫漫深夜裡,牠們的大眼睛在無光的環境反而無法見到清楚的事物。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

大型蝙蝠擁有大眼睛看世界。 圖片來源|綠島出現台灣狐蝠,2010年東森新聞照片資料,由林務局提供
大型蝙蝠擁有大眼睛看世界。
圖片來源|綠島出現台灣狐蝠,2010年東森新聞照片資料,由林務局提供

另外一群(約佔了所有種類七成)被分類學者分類為「小蝙蝠亞目」的蝙蝠,以昆蟲為主食(俗稱食蟲蝙蝠),在晚上活動,以樹洞、森林、洞穴為居。牠們擁有發出超音波的能力,利用回音來定位獵物或障礙物的所在,也是我們對於蝙蝠最普遍的印象。小型蝙蝠的外觀肯定會讓初次見識的人印象深刻,為了收到更多回音,小蝙蝠亞目的蝙蝠有各種特殊構造,例如扁扁像豬鼻的「鼻葉」、大且複雜的「外耳」、臉部不討喜的「皺紋」。長期以來大家都認為小型蝙蝠沒有眼睛,其實牠們只不過眼睛小了一些而已。

小型蝙蝠外觀奇特,不過還是擁有小小的眼睛看見世界。 圖片來源|《ision in Echolocating Bats》Göteborg動物學博士論文附圖
小型蝙蝠外觀奇特,不過還是擁有小小的眼睛看見世界。
圖片來源|〈ision in Echolocating Bats〉Göteborg動物學博士論文附圖

那麼這雙小眼睛能不能在晚上看見東西?這要討論到眼睛的構造了。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

主司哺乳動物看見這個世界的,是眼睛視網膜上的兩種細胞:桿細胞、錐細胞。桿細胞能夠察覺到微弱的光線,卻對光線是什麼顏色(波長頻率)不在行。至於錐細胞在較強光線下可以感知色彩,例如人類有三種錐細胞,對應「光線三原色」的辨認;鳥類的錐細胞有四種,因此比人類多見識一些不可見的顏色。過去科學家認為小型蝙蝠在晚上活動,視力只需要依靠「光線強度」不需要「辨認色彩」,以為小蝙蝠「有桿細胞沒有錐細胞」,後來研究卻發現牠們能夠看得到!

哺乳動物的視網模有兩種細胞,其中人類擁有三種錐細胞讓人類看到「紅、綠、藍」三原色。其他動物擁有其他種類的錐細胞,則可以看到不同種類的色光。
哺乳動物的視網模有兩種細胞,其中人類擁有三種錐細胞讓人類看到「紅、綠、藍」三原色。其他動物擁有其他種類的錐細胞,則可以看到不同種類的色光。

【埋藏在夜晚裡,人們看不見的色光】

想想看,夜晚裡,你身處在沒有燈光的地方,你看到的畫面將是灰黑一片,失去了色彩。人類的錐細胞需要在光線充足下讓我們看見「可見光」,也就是紅~紫之間、光波波長約400~750奈米範圍。對於蝙蝠而言,牠們所能見的夜晚世界繽紛多了!小型蝙蝠能看見人們看不見的光線:在可見光範圍外的紫外光、紅外光。

假想我們不是人類,我們是小型蝙蝠,在夜晚裡我們的小眼睛並不靈活,卻能看到前方移動的大型哺乳動物因為體溫而散發著紅外線光,左方的花朵花瓣有紫外光訊號告訴動物們可來授粉採蜜,右方的一隻昆蟲帶著奇幻的紫外光斑紋正在飛行。蝙蝠在夜裡見到這些人類看不見的光芒,有助於牠們躲避障礙物、閃躲天敵、採食或獵食,看到更加繽紛的黑暗世界。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

人類肉眼看到的黃花,在能見紫外光的動物眼中中間成了一個「標把」,提醒牠們「這裡有蜜吃,快來授粉!」 圖片來源|陽明大學生命科學系普通生物學教學網站
人類肉眼看到的黃花,在能見紫外光的動物眼中中間成了一個「標把」,提醒牠們「這裡有蜜吃,快來授粉!」
圖片來源|陽明大學生命科學系普通生物學教學網站

【那麼蝙蝠能看到什麼範圍的紅外光與紫外光呢?】

2003年Nature雜誌刊登了一篇〈Ultraviolet vision in a bat(蝙蝠的紫外光視覺)〉一文,打破大家對於蝙蝠視力的低貶成見。論文以葉鼻口蝠科的花蝙蝠Glossophaga soricina做研究,發現牠們可能難以辨別人類能見的可見光,換句話說人類會覺得這些蝙蝠是色盲,對於綠色或紫色的光波比較敏感一些。不過這些蝙蝠卻能夠見到小至310奈米的波長光(屬於紫外線光)

隨後2011年Nature雜誌又刊登了一篇〈Ganglion-specific splicing of TRPV1 underlies infrared sensation in vampire bats〉,這次對吸血蝙蝠Desmodus rotundus做研究,和上文的花蝙蝠是同屬於葉鼻口蝠科的成員,這次研究想探討的是吸血蝙蝠為了找尋獵物而使用的紅外線觀感。不同是牠們使用類似蛇類的「熱感應器」(熱窩/凹窩)而並非眼睛所見效果,可以更加精準的發現溫度(紅外光)的細微差異。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

而蝙蝠的眼睛到底能不能看見紅外線?目前臺灣師範大學生命科學系研究生林天宇(新聞報導裡頭的採訪對象),同樣以葉鼻口蝠科的台灣原生蝙蝠 – 臺灣無尾葉鼻蝠Coelops frithi formosanus做研究,發現食蟲蝙蝠的眼睛確對紅外光具有反應。也就是說蝙蝠們即使不如吸血蝙蝠有特化的熱感應蛋白,依然可能”擁有對於紅外光的視覺感應。這篇研究尚未發表,不過可以期待這項研究對於蝙蝠視力的學術貢獻。

【科學新聞也鬧科科 – 科學新聞中可能的迷思概念】

[ 迷思概念其一 – 解釋科學知識的失準 ]

科學新聞令我們關注科學的觀眾期待,不過記者可能非科學相關背景出身,在解釋上可能有些失準。讓我們看看新聞報導中的這張圖畫面。

圖片來源|科學不一樣節目片段
圖片來源|科學不一樣節目片段

這張解釋圖做得生動、易懂,只可惜解釋失準了。這個是屬於「過度類化」的迷思概念。蝙蝠的確可以見到紅外光、紫外光,但是到底能看到多少範圍?

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

還記得前文有篇討論到蝙蝠的紫外線視力,裡頭提到特定種類蝙蝠可以看到小至310奈米的紫外光。然而紫外光範圍為10nm~400nm,蝙蝠能見的紫外光其實只佔紫外光很少的部份(註)。解釋動畫將整個紫外光全部包含在內其實是失準的。至於紅外光可已看到多少範圍呢?目前作者沒找到研究資料,但也很可能不是涵蓋全體紅外光範圍。

註:其他種類的蝙蝠,筆者推測也差不了多少,因為靠近10nm的紫外光已經具有相當強的能量,自然界鮮少出現。演化出能見到極短波長的紫外光難以想像對動物生存幫助,推論難演化出這種能力。所以是否總體蝙蝠的視力能夠涵蓋所有紫外線區塊,筆者依然抱持懷疑態度。

[ 迷思概念其二 – 描述科學用語造成的失準 ]

報導的最後說「蝙蝠耳聰目明」,但是所有的蝙蝠都「耳聰」嗎?耳聰的蝙蝠真的「目明」嗎?

如前文一開始所講,蝙蝠也有具備大大眼睛的種類,他們是不依靠「聲納」來生活的,可能與其他蝙蝠比較,無法稱上「耳聰」。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

至於「目明」,我們可能要想一下什麼叫做「視力好」,這是科學上有點難判斷的標準。我們講的「視力」包含了各種因素:可以旋轉頭部的貓頭鷹視力好、有大眼睛與動態視力的猛禽視力好、可以看到各種色彩的鳥類視力好……。用科學用語的角度,可能要判斷錐狀感光細胞的種類數、感光細胞內油滴的有無、空間解析度、時空解析度、可以見到的空間範圍、有無盲點、中央窩數量……族繁不足備載。

那麼請問:具備哪些條件才稱為視力好?

動物為了生存而演化出各種視力構造,並沒有所謂「完美」或者「最好」的視力構造,「黑貓、白貓,能抓耗子是好貓」,只要能夠看見世界、幫助生存的眼睛,都是好眼睛。

舉個極端的例子,以昆蟲為例,昆蟲具有大大的眼睛,由一格一格的小眼睛組成「複眼」。目前有公司研發模擬昆蟲視角的攝影,長得像這樣:

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

028

對於昆蟲來說,牠們所能看到的世界很模糊,但是也好清楚!(咦?)

可以這樣想像:昆蟲擁有不太清楚的畫質,每秒顯示幀數卻很高。雖然”霧煞煞”,但是移動的東西跑得很慢,有如武打片慢動作播放一般。昆蟲的「空間解析度」很差,但是「時間解析度」很好,比人類好上三倍。科技公司模仿昆蟲的眼睛,可以得到全方位的光源,經過電腦運算處理後可以得到景深極佳的照片。對於「深度」的辨認也是人類肉眼所望洋興嘆!

那麼昆蟲的視力是不是可以描述成「擁有雪亮的眼睛」,我想在這裡打個「?」

到底昆蟲的視力好還是不好呢?

回到該則科學新聞,我們可以這樣想:大蝙蝠亞目的眼睛好大顆,又可以看到各種可見光,真是好眼睛!小蝙蝠亞目的眼睛好小粒,可以看到紅外線或者紫外線,這也是雙好眼睛!

反過來說大蝙蝠亞目在晚上看不到,小蝙蝠亞目在白天光線太強、對於光線變化太敏感,而不能見光。大蝙蝠亞目在晚上夜盲,小蝙蝠亞目的視力在晚上的也不是很清楚,只是個模糊的樣子,主要靠聲波來判斷飛行。

 如此我們能說蝙蝠的視力就是不好、不良嗎?

或者反過來說蝙蝠耳聰目明?

[ 對於科學新聞的期許 ]

這是新聞報導科學的困難之處,使用文字修飾的同時可能會將科學的真實內容犧牲。不管有沒有科學背景,記者都要做出「快、狠、準」的科學新聞報導,而擁有「即時性與精簡、吸引力與話題、科學準確度」三者合一相當困難。本文並非想要批評新聞媒體,只是我們期許科學新聞能越來越好,未來能有更多科學背景的加入傳播行列。人文記者掌握對於詞語的修飾魔力,而科學家擁有對事物求真的實證精神,希望未來各位科青夥伴們能夠試著融合兩者,讓更多人接近並且喜好科學。

後話:感謝好友曾文宣,對於後半段昆蟲的視力於臉書上討論補充

【延伸閱讀文章與網站】

【圖片來源總覽】

【參考文獻與資料】

 

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
文章難易度
活躍星系核_96
776 篇文章 ・ 130 位粉絲
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