為什麼海豚要戴著海綿？

本文轉載自中央研究院研之有物，泛科學為宣傳推廣執行單位。

• 採訪撰文／田偲妤
• 美術設計／蔡宛潔

AI 的誕生，文理缺一不可

人工智慧（Artificial Intelligence，簡稱 AI）在 21 世紀的今日已大量運用在生活當中，近期掀起熱議的聊天機器人 LaMDA、特斯拉自駕系統、AI 算圖生成藝術品等，都是 AI 技術的應用。多數 AI 的研發秉持改善人類生活的人文思維，除了仰賴工程師的先進技術，更需要人文社會領域人才的加入。

中央研究院「研之有物」專訪院內人文社會科學研究中心蔡宗翰研究員，帶大家釐清什麼是 AI？文科人與工程師合作時，需具備什麼基本 AI 知識？AI 如何應用在人文社會領域的工作當中？

詩詞大對決：人與 AI 誰獲勝？

一場緊張刺激的詩詞對決在線上展開！人類代表是有「AI 界李白」稱號的蔡宗翰研究員，AI 代表則是能秒速成詩的北京清華九歌寫詩機器人，兩位以「人工智慧」、「類神經」為命題創作七言絕句，猜猜看以下兩首詩各是誰的創作？你比較喜歡哪一首詩呢？

答案揭曉！A 詩是蔡宗翰研究員的創作，B 詩是寫詩機器人的創作。細細賞讀可發覺，A 詩的內容充滿巧思，為了符合格律，將「類神經」改成「類審經」；詩中的「福落天赦」是「天赦福落」的倒裝，多念幾次會發現，原來是 Google 開發的機器學習開源軟體庫「Tensor Flow」的音譯；而「拍拓曲」則是 Facebook 開發的機器學習庫「Pytorch」的音譯，整首詩創意十足，充滿令人會心一笑的魅力！

相較之下，B 詩雖然有將「人工」兩字穿插引用在詩中，但整體內容並沒有呼應命題，只是在詩的既有框架內排列字句。這場人機詩詞對決明顯由人類獲勝！

由此可見，當前的 AI 缺乏創作所需的感受力與想像力，無法做出超越預先設定的創意行為。然而，在不久的將來，AI 是否會逐漸產生情感，演變成電影《A.I. 人工智慧》中渴望人類關愛的機器人？

AI 其實沒有想像中聰明？

近期有一則新聞「AI 有情感像 8 歲孩童？Google 工程師爆驚人對話遭停職」，讓 AI 是否已發展出「自我意識」再度成為眾人議論的焦點。蔡宗翰研究員表示：「當前的 AI 還是要看過資料、或是看過怎麼判讀資料，經過對應問題與答案的訓練才能夠運作。換而言之，AI 無法超越程式，做它沒看過的事情，更無法替人類主宰一切！」

會產生 AI 可能發展出情感、甚至主宰人類命運的傳言，多半是因為我們對 AI 的訓練流程認識不足，也缺乏實際使用 AI 工具的經驗，因而對其懷抱戒慎恐懼的心態。這種狀況特別容易發生在文科人身上，更延伸到文科人與理科人的合作溝通上，因不了解彼此領域而產生誤會與衝突。如果文科人可以對 AI 的研發與應用有基本認識，不僅能讓跨領域的合作更加順利，還能在工作中應用 AI 解決許多棘手問題。

「職場上常遇到的狀況是，由於文科人不了解 AI 的訓練流程，因此對 AI 產生錯誤的期待，認為辛苦標注的上千筆資料，應該下個月就能看到成果，結果還是錯誤百出，準確率卡在 60、70% 而已。如果工程師又不肯解釋清楚，兩方就會陷入僵局，導致合作無疾而終。」蔡宗翰研究員分享多年的觀察與建議：

如果文科人了解基本的 AI 訓練流程，並在每個訓練階段協助分析：錯誤偏向哪些面向？AI 是否看過這方面資料？文科人就可以補充缺少的資料，讓 AI 再進行更完善的訓練。

史上最認真的學生：AI

認識 AI 的第一步，我們先從分辨什麼是 AI 做起。現在的數位工具五花八門，究竟什麼才是 AI 的應用？真正的 AI 有什麼樣的特徵？

基本上，有「預測」功能的才是 AI，你無法得知每次 AI 會做出什麼判斷。如果只是整合資料後視覺化呈現，而且人類手工操作就辦得到，那就不是 AI。

蔡宗翰研究員以今日常見的語音辨識系統為例，大家可以試著對 Siri、Line 或 Google 上的語音辨識系統講一句話，你會發現自己無法事先知曉將產生什麼文字或回應，結果可能正是你想要的、也可能牛頭不對馬嘴。此現象點出 AI 與一般數位工具最明顯的不同：AI 無法百分之百正確！

因此，AI 的運作需建立在不斷訓練、測試與調整的基礎上，盡量維持 80、90% 的準確率。在整個製程中最重要的就是訓練階段，工程師彷彿化身老師，必須設計一套學習方法，提供有助學習的豐富教材。而 AI 則是史上最認真的學生，可以穩定、一字不漏、日以繼夜地學習所有課程。

AI 的學習方法主要分為「非監督式學習」、「監督式學習」。非監督式學習是將大批資料提供給 AI，讓其根據工程師所定義的資料相似度算法，逐漸學會將相似資料分在同一堆，再由人類檢視並標注每堆資料對應的類別，進而產生監督式學習所需的訓練資料。而監督式學習則是將大批「資料」和「答案」提供給 AI，讓其逐漸學會將任意資料對應到正確答案。

學習到一定階段後，工程師會出試題，測試 AI 的學習狀況，如果成績只有 60、70 分，AI 會針對答錯的地方調整自己的觀念，而工程師也應該與專門領域專家一起討論，想想是否需補充什麼教材，讓 AI 的準確率可以再往上提升。

就算 AI 最後通過測試、可以正式上場工作，也可能因為時事與技術的推陳出新，導致準確率下降。這時，AI 就要定時進修，針對使用者回報的錯誤進行修正，不斷補充新的學習內容，讓自己可以跟得上最新趨勢。

在了解 AI 的基本特徵與訓練流程後，蔡宗翰研究員建議：文科人可以看一些視覺化的操作影片，加深對訓練過程的認識，並實際參與檢視與標注資料的過程。現在網路上也有很多 playground，可以讓初學者練習怎麼訓練 AI，有了上述基本概念與實務經驗，就可以跟工程師溝通無礙了。

AI 能騙過人類，全靠「自然語言處理」

AI 的應用領域相當廣泛，而蔡宗翰研究員專精的是「自然語言處理」。問起當初想投入該領域的原因，他充滿自信地回答：因為自然語言處理是「AI 皇冠上的明珠」！這顆明珠開創 AI 發展的諸多可能性，可以快速讀過並分類所有資料，整理出能快速檢索的結構化內容，也可以如同真人般與人類溝通。

著名的「圖靈測試」（Turing Test）便證明了自然語言處理如何在 AI 智力提升上扮演關鍵角色。1950 年代，傳奇電腦科學家艾倫・圖靈（Alan Turing）設計了一個實驗，用來測試 AI 能否表現出與人類相當的智力水準。首先實驗者將 AI 架設好，並派一個人操作終端機，再找一個第三者來進行對話，判斷從終端機傳入的訊息是來自 AI 或真人，如果第三者無法判斷，代表 AI 通過測試。

換而言之，AI 必須擁有一定的智力，才可能成功騙過人類，讓人類不覺得自己在跟機器對話，而這有賴自然語言處理技術的精進。目前蔡宗翰的研究團隊有將自然語言處理應用在：人文研究文本分析、新聞真偽查核，更嘗試以合成語料訓練臺灣人專用的 AI 語言模型。

讓 AI 替你查資料，追溯文本的起源

目前幾乎所有正史、許多地方志都已經數位化，而大量數位化的經典更被主動分享到「Chinese Text Project」平台，讓 AI 自然語言處理有豐富的文本資料可以分析，包含一字不漏地快速閱讀大量文本，進一步畫出重點、分門別類、比較相似之處等功能，既節省整理文本的時間，更能橫跨大範圍的文本、時間、空間，擴展研究的多元可能性。

例如我們想了解經典傳說《白蛇傳》是怎麼形成的？就可以應用 AI 進行文本溯源。白蛇傳的故事起源於北宋，由鎮江、杭州一帶的說書人所創作，著有話本《西湖三塔記》流傳後世。直至明代馮夢龍的《警世通言》二十八卷〈白娘子永鎮雷峰塔〉，才讓流傳 600 年的故事大體成型。

我們可以透過「命名實體辨識技術」標記文本中的人名、地名、時間、職業、動植物等關鍵故事元素，接著用這批標記好的語料來訓練 BERT 等序列標注模型，以便將「文本向量化」，進而找出給定段落與其他文本的相似之處。

經過多種文本的比較之後發現，白蛇傳的原型可追溯自印度教的那伽蛇族故事，傳說那伽龍王的三女兒轉化成佛、輔佐觀世音，或許與白蛇誤食舍利成精的概念有所關連，推測印度神話應該是跟著海上絲路傳進鎮江與杭州等通商口岸。此外，故事的雛型可能早從唐代便開始醞釀，晚唐傳奇《博異志》便記載了白蛇化身美女誘惑男子的故事，而法海和尚、金山寺等關鍵人物與景點皆真實存在，金山寺最初就是由唐宣宗時期的高僧法海所建。

在 AI 的協助之下，我們得以跨時空比較不同文本，了解說書人如何結合印度神話、唐代傳奇、在地的真人真事，創作出流傳千年的白蛇傳經典。

最困難的挑戰：AI 如何判斷假新聞

除了應用在人文研究文本分析，AI 也可以查核新聞真偽，這對假新聞氾濫的當代社會是一大福音，但對 AI 來說可能是最困難的挑戰！蔡宗翰研究員指出 AI 的弱點：

如果是答案和數據很清楚的問題，就比較好訓練 AI。如果問題很複雜、變數很多，對 AI 來說就會很困難！

困難點在於新聞資訊的對錯會變動，可能這個時空是對的，另一個時空卻是錯的。雖然坊間有一些以「監督式學習」、「文本分類法」訓練出的假新聞分類器，可輸入當前的新聞讓機器去判讀真假，但過一段時間可能會失準，因為新的資訊源源不絕出現。而且道高一尺、魔高一丈，當 AI 好不容易能分辨出假新聞，製造假新聞的人就會破解偵測，創造出 AI 沒看過的新模式，讓先前的努力功虧一簣。

因此，現在多應用「事實查核法」，原理是讓 AI 模仿人類查核事實的過程，尋找權威資料庫中有無類似的陳述，可用來支持新聞上描述的事件、主張與說法。目前英國劍橋大學為主的學者群、Facebook 與 Amazon 等業界研究人員已組成 FEVEROUS 團隊，致力於建立英文事實查核法模型所能運用的資源，並透過舉辦國際競賽，廣邀全球學者專家投入研究。

蔡宗翰教授團隊 2021 年參加 FEVEROUS 競賽勇奪全球第三、學術團隊第一後，也與合作夥伴事實查核中心及資策會討論，正著手建立中文事實查核法模型所需資源。預期在不久的將來，AI 就能幫讀者標出新聞中所有說法的資料來源，節省讀者查證新聞真偽的時間。

AI 的無限可能：專屬於你的療癒「杯麵」

AI 的未來充滿無限可能，不僅可以成為分類與查證資料的得力助手，還能照護並撫慰人類的心靈，這對邁入高齡化社會的臺灣來說格外重要！許多青壯年陷入三明治人（上有老、下有小要照顧）的困境，期待有像動畫《大英雄天團》的「杯麵」（Baymax）機器人出現，幫忙分擔家務、照顧家人，在身心勞累時給你一個溫暖的擁抱。

機器人陪伴高齡者已是現在進行式，新加坡南洋理工大學 Gauri Tulsulkar 教授等學者於 2021 年發表了一項部署在長照機構的機器人實驗。這名外表與人類相似的機器人叫「娜丁」（Nadine），由感知、處理、互動等三層架構組成，可以透過麥克風、3D和網路鏡頭感知用戶特徵、所處環境，並將上述資訊發送到處理層。處理層會依據感知層提供的資訊，連結該用戶先前與娜丁互動的記憶，讓互動層可以進行適當的對話、變化臉部表情、用手勢做出反應。

長照機構的高齡住戶多數因身心因素、長期缺乏聊天對象，或對陌生事物感到不安，常選擇靜默不語，需要照護者主動引導。因此，娜丁內建了注視追蹤模型，當偵測到住戶已長時間處於被動狀態，就會自動發起話題。

實驗發現，在娜丁進駐長照機構一段時間後，住戶有一半的天數會去找她互動，而娜丁偵測到的住戶情緒多為微笑和中性，其中有 8 位認知障礙住戶的溝通能力與心理狀態有明顯改善。

至於未來的改進方向，研究團隊認為「語音辨識系統」仍有很大的改進空間，需要讓機器人能配合老年人緩慢且停頓較長的語速，音量也要能讓重聽者可以清楚聽見，並加強對方言與多語混雜的理解能力。

臺灣如要發展出能順暢溝通的機器人，首要任務就是要開發一套臺灣人專用的 AI 語言模型，包含華語、臺語、客語、原住民語及混合以上兩種語言的理解引擎。這需花費大量人力與經費蒐集各種語料、發展預訓練模型，期待政府能整合學界與業界的力量，降低各行各業導入 AI 相關語言服務的門檻。

或許 AI 無法發展出情感，但卻可以成為人類大腦的延伸，協助我們節省處理資料的時間，更可以心平氣和地回應人們的身心需求。與 AI 共存的未來即將來臨，如何讓自己的行事邏輯跟上 AI 時代，讓 AI 成為自己的助力，是值得你我關注的課題。

延伸閱讀

• 蔡宗翰（2022）。寫給中學生看的 AI 課：AI 生態系需要文理兼具的未來人才。三采文化出版。
• Tulsulkar, G., Mishra, N., Thalmann, N.M. et al (2021). Can a humanoid social robot stimulate the interactivity of cognitively impaired elderly? A thorough study based on computer vision methods. Vis Comput 37, 3019–3038.

本文轉載自中央研究院研之有物，泛科學為宣傳推廣執行單位。

• 採訪撰文／劉韋佐、田偲妤
• 美術設計／蔡宛潔

「吞船大魚」？古人的腦洞大開！

很久很久以前，在北方的大海上，出現一隻長六丈、高一丈的大魚。據說船要是遇上這種魚，一個不小心，可能整艘船都會被吞下去啊！在沒有相機、也沒有 IG、臉書打卡的時代，古人面對陌生的物種，只能以文字或繪圖記錄下來，讓中國古代的鯨豚生態披上一層神秘面紗。
中央研究院「研之有物」專訪院內歷史語言研究所邱仲麟研究員，在長期研究歷史的過程中，收集了數百則中國歷史上鯨豚現身、擱淺的文獻。究竟古人眼中的鯨豚長什麼模樣？鯨豚擱淺的可能原因為何？又衍伸出什麼樣的民間傳說？

根據邱仲麟研究員蒐集的文獻，中國史上確切的鯨豚擱淺記錄可能始於兩漢。早在西元前 16 年（西漢永始元年）就出現記載：「北海出大魚，長六丈，高一丈，四枚。」接著在西元前 4 年及西元 173 年，也都有將鯨豚形容為「大魚」的記載。

這個時期多是簡單記錄鯨豚的大小，但到了近世，描述就變得豐富許多。例如在明嘉靖《灤志》就記載：「房魚，出海，極大，如房。或隨潮汐陷沙上，土人割脂熬油。」另外，明崇禎《黃縣志》則有相當生動的描述：

海魚莫大於䱜，長或一、二十丈，三五成群，順流噴浪如雪，山脊翅浮紅水面，如百十赤幟。舟遇之速避，稍遲即可吸口吞舟，故俗名「吞船䱜」。

這些出現在地方志的記載，不僅對鯨豚的大小做出如房子般巨大、且能張口吞船的誇張比喻，也描繪了牠們三五成群現蹤，從頭頂噴水、在海上翻身等生活習性，讓我們從字句間拼湊出古代的鯨豚生態、人與鯨豚的互動，以及古人如何從其文化視角看待鯨豚與其擱淺現象。

海上之「豬」？史料所描繪的鯨豚樣貌

古人對於此般海中龐然大物尚未有「鯨豚」的概念，多半用生活中既有的動物來形容。猜猜看以下描述是指海豚或鯨魚？

地方志中常見「海豬」的記載。在明嘉靖《欽州志》曾有這樣的形容：「其頭類豬」、「無鱗，大似海豬」。清代《連江縣志》也有「海豬魚」的記載，形容其「渾身深黑，形體、腑臓與猪略同。鼻在腦上，噴水直上。」

另有一種生物名叫「海鰌」，「鰌」在今日雖為「鰍」的異體字，但在此處應唸作「ㄧㄡˊ」。在《水經》中曾有這樣的記載：「海鰌魚，長數千里，穴居海底，入穴則海水為潮，出穴則潮退。」北宋《江南野史》則說：「有海鰌，形如大堤，長數十丈。」從「長數千里」到「長數十丈」，我們可以得知，海鰌的形容是從其驚人的體長來描繪。

明崇禎《肇慶府志》更有一則特別的「海鰌」記載，說其「遍體礪房石砌，積如丘山。」記錄者觀察得非常仔細，「礪房石砌」應該是指寄生在皮膚上的藤壺，要能如此詳實描述身上特徵，表示這隻「海鰌」可能擱淺在海灘上，才得以近距離觀察。

從海豬到海鰌，你猜到哪個是指海豚？哪個是指鯨魚？從上述文獻記載可以推測，關鍵在於海豚、鯨魚的體形差距，古人多稱海豚為「海豬」、鯨魚則為「海鰌」。

這些突然躍出海面、或是擱淺在海灘的大魚到底是什麼？已遠遠超出古人的知識範疇，只能從其外觀特徵或動作來命名。除了「海豬」、「海鰌」、「海鰍」等名稱，另有視其龐大的體形，稱之為「房魚」、「海象」、「鱌魚」；也有尊稱為「海龍」、「海龍翁」、「海主」，甚至有記載為「海燕」者，名稱可說是五花八門！在那個沒有相機的時代，文字的描述更為豐富，充滿古人天馬行空的想像力。

爬梳臺灣早期的鯨豚擱淺記錄

清乾隆 9 年，閩浙總督在奏報福建省當年 2 月的雨水和糧食價錢時，附帶報告了在上一年的 12 月，臺灣北路的白沙墩（今日苗栗通霄一帶）有「巨魚二十二尾，頭大丈餘，口闊四尺，腹寬二丈，尾大七尺餘，蝦尾魚身，約長三丈有奇。目生腹下。其魚黑色，聲如牛鳴。隨潮擱淺，未識其名。」此外，《重修臺灣府志》中也提到同一年在白沙墩發現「雷擊死巨魚二十二尾於沙上」、「頭似豕」、「來時聞隱隱有雷聲，隨潮擱淺，如排列狀。背上各有一孔，黃水流出。」

這些記載明確說出「擱淺」現象，雖然記錄者仍「未識其名」，不知道這些擱淺的生物是什麼，但將「巨魚」、「頭似豕」、「聲如牛鳴」等敘述，與前面的記載互相比對，可得知這是一起發生在臺灣的鯨豚集體擱淺現象。

鯨豚擱淺的原因至今依然眾說紛紜，可能是受暴風雨、地震、雷擊影響，或追船誤入淺灘所致，也有可能在不知不覺中受特殊地形牽引。

邱仲麟研究員在整理文獻時有一驚奇發現，鯨豚擱淺記載較多的區域，主要在舟山群島以北海岸，尤其以錢塘灣與長江口一帶最多。

清末的西洋傳教士丁韙良在其著作《中國覺醒》就指出「錢塘江是鯨魚的陷阱」，並說：「這個漏斗狀的海灣，潮位出奇地高。當每月初一或十五，太陽和月亮的引力出於同一方向時，海水便咆哮地衝向岸邊，形成了巨大的潮汐。錢塘江大潮不僅摧毀船隻，就連大海深處的龐然大物也無法抵禦那難以抗拒的推力。」

錢塘灣的地形是外寬內窄的「喇叭口」，使潮汐容易產生洶湧的浪濤，形成世界三大湧潮之一的「錢塘潮」。雖然鯨豚擱淺的原因至今仍無定論，但在錢塘灣附近容易擱淺，很可能是因為當地特殊的地形使鯨豚往此聚集，當洶湧的潮汐來臨，就特別容易被潮浪捲入而擱淺。

過去無法解釋的奇觀，「巨魚」擱淺的傳說

對古人來說，這些龐然大物突然擱淺在沙灘上，想必是難以理解的奇觀，因而產生許多光怪陸離的神鬼傳說。

• 貶謫說：興風作浪，海神降落處罰

古人觀察到，擱淺死亡的鯨豚常常沒有眼睛！彷彿遭行刑後流放邊陲。北宋《釣磯立談》就記載：「潯陽潮退，有一大鰌，環體於洲上，時時舉首噞喁，水自腦而出，數日乃死。瀕江之人饜食其肉。世說以為海神鑿腦取珠，因以致斃。」歐陽修也曾在詩作中留下「有時隨潮來，暴死疑遭謫」此一經典名句。

清代學者錢泳則在其著作《履園叢話》留下鄉野傳說：「大凡東海有巨魚流入內地者，必無目，無目，故隨潮而進也。相傳此魚在海中作風浪翻船至傷人者，必有海神抉其目。」另一位作家黃逢昶在臺灣寫下的《竹枝詞》也記載地方傳聞：「土人云是魚吞舟不少，龍王剜目示眾」。

從「海神鑿腦取珠」、「暴死疑遭謫」、「海神抉其目」等敘述可知，古人將當時的懲處制度用於解釋鯨豚擱淺現象，歸因於鯨豚犯錯後被海神處罰，行刑挖目後貶謫異地。

• 閏魚說：閏年報到！鯨豚頭形隨生肖變化？

依據海邊居民的觀察，每到閏年就會有鯨豚報到，因此稱鯨豚為「閏魚」。早從明代開始，在長江以北、黃海海濱就出現這樣的傳說。

明嘉靖《通州志》就記載：「閏魚，形甚鉅，其骨可以為橋梁。每閏年始有，故名閏魚。」另有《如皐縣志》記載：「閏魚，無定形，閏年秋潮，颶風推出海，其大吞舟也。」

此外，更有閏魚的頭形會與該年生肖相似之說。例如江蘇東臺人宋武庭說：「閏魚則非閏年不可見也，且形狀不一，按其所閏之年枝生肖而變更焉。如子年則鼠首魚尾，丑年則牛首魚尾，推而至於寅年虎首，卯年兔首，無不酷肖。」這些記載展現古人將自然現象與民俗節氣結合的文化思維。

• 神蝦押巨魚說：鯨魚、蝦子，傻傻分不清！

另一種記載也相當有趣，清代的葉良儀在其著作《餘年閒話》中提到，居民看到海外有「四大桅杆（船上懸掛帆的杆柱）悠颺而至」就知道是「閏魚」來了。這裡提到的「四大桅杆」乃是：「兩大蝦釘其目，押之使上，桅杆即蝦鬚也」。魚來後，則天氣漸晴，「居民掇梯魚身，先用鋤撥去砂石，然後以刀斧剜其肉，熬油為燃燈之用。」競相割取三、四日……，接著「又忽晦冥，則蝦復來押之回矣」。

為什麼蝦子會和鯨魚扯上關係，甚至成為懲處鯨魚的獄卒？邱仲麟研究員解釋，會有「兩大蝦釘其目」、「桅杆即蝦鬚」等形容，可能是因為從陸地遠望鯨魚時，其從海中躍起的瞬間，身體兩側的鰭猶如蝦子的兩隻大螯，因此流傳鯨魚擱淺是「神蝦押巨魚」降貶上岸的緣故。

地毯式搜尋史料，縱觀鯨豚文化史

鯨豚擱淺事件常記載於中國各地的地方志，卻缺乏有系統的文獻整理。邱仲麟研究員地毯式搜尋中國各地的地方志、筆記、詩文、報紙等文獻，將有提到鯨豚的史料儘量收集、剪貼成冊，並從中整理出古代對鯨豚外觀的描述、統計擱淺地點與季節，並探討古人對龐然大魚突然現身所衍生的各種傳說故事。

從鯨豚史料的研究出發，我們可以得知古人看待海洋生物的態度、應用海洋資源的方式，甚至能觀察古今鯨豚生態的變化。例如明清時期曾記載，長江流域有「中華白海豚」、「白鱀豚」出沒，如今皆因工業和漁業發展的嚴重侵害而數量銳減，瀕臨絕種。

鯨豚擱淺研究不僅豐富了中國文化史中有關海洋生物的內涵，也呈現不同時空背景下所蘊含的文化思維與古今變遷。

延伸閱讀

• 邱仲麟老師個人網站
• 【110年知識饗宴—胡適院長科普講座】邱仲麟研究員「鯨豚擱淺：中國歷史上的例子」

資料來源：PanSci: 為什麼海豚要戴著海綿？

• 文／Evelyn 食品技師

早在兩千年前《山海經》就提到肺魚（河魨）^{[註 1]}會毒死人；明代的《本草綱目》亦記載：「河魨有大毒，味雖珍美，食之殺人」，可知早在古代，大家就發現河魨肉的美味之處，也知道他擁有「劇毒」，甚至連動畫《名偵探柯南》都曾上演用河魨毒殺人的案件呢！（動畫第 226 ~ 227 集：戰鬥遊戲的陷阱）

河魨是媲美和牛的夢幻料理，為了一嚐美味連命都不要了！

在日本，河魨被視為珍饈佳餚，尤其河魨生魚片富含膠原蛋白、脂肪含量低、味道清爽鮮甜，口感爽脆帶勁，其美味足以媲美日本和牛，被認為是一生必吃一次的夢幻料理。

許多饕客無法抗拒河魨的美味，為了能嚐上那一口極品，即使冒著生命危險也在所不惜。史上因河魨送命的最知名案例，莫過於 1975 年日本國寶級歌舞伎演員八代目坂東三津五郎，在料亭師傅推薦下，吃了四份河魨肝（據說是河魨最美味的部位）後中毒身亡，成為食魨死士。

根據日本厚生勞動省統計，在 1959 年前，日本每年因河魨毒中毒死亡的人數超過 100 人，直至 1982 年後，中毒死亡人數才降至每年 10 人以下。主要是因日本政府推行「河魨料理廚師執照」，通過筆試與術科考取執照，才可以合法烹調河魨，使河魨毒中毒死亡率大幅降低。 

相較之下，臺灣雖然沒有如此盛行吃河魨，但每年仍發生不少因誤食河魨而中毒的案例。筆者根據衛生福利部的歷年食品中毒資料統計，從民國 81 年至 109 年河魨毒中毒案件計有 33 案，患者總人數為 139 人，死亡總人數為 11 人，死亡率高達 7.9%。

分析主要原因是漁品產銷人員及社會大眾辨識河魨能力不足，為此，民國 101 年衛生福利部食品藥物管理署出版「臺灣常見有毒河豚（魨）圖鑑手冊」，整理臺灣常見之有毒河魨（參考資料 1），提供漁品產銷人員及社會大眾參閱，故民國 101 年後的中毒案件及人數確實有顯著下降。

河魨毒素究竟有多強？和「麻痺性貝毒」非常接近！

1909 年，日本科學家首次從河魨卵巢中分離出毒素，命名為河魨毒素（tetrodotoxin; TTX）。1964 年後，日本科學家們確定 TTX 化學結構。TTX 分子式為 C₁₁H₁₇O₈N₃，分子量為 319 Da，為河魨毒中毒性最強的主要化合物，擁有許多結構類似物（structural analog）^{[註 2]}，分子量與毒性強弱依結構型態而有所不同。 

其中以 TTX 毒性最強，小鼠口服之半數致死劑量 LD₅₀ 是 334 μg/kg ^{[註 3]}，跟麻痺性貝毒的毒性十分接近（蛤蚌毒素 LD₅₀ 為 263 μg/kg）^{[註 4]}。且不論是化學特性、中毒機制、毒性或治療方式，皆與麻痺性貝毒非常相似。

• 延伸閱讀：在海產店吃盤「塔香西施舌」然後就死掉了？——來認識致命的「麻痺性貝毒」

當 TTX 進入人體內組織後，會阻塞神經末梢細胞上的鈉離子通道，使鈉離子無法進入神經細胞，膜電位無法去極化 （depolarization），動作電位無法產生，使神經元失去傳導功能，進而造成中樞神經、知覺神經及運動神經麻痺。尤其當毒素量高時，迷走神經、血管運動中樞至橫膈膜皆麻痺，最後蔓延至呼吸神經麻痺而死。

TTX 潛伏期一般在 3 小時內（通常在 10 至 45 分鐘），潛伏期長短亦受進食毒素量影響。目前河魨毒中毒並無特殊之藥物可以使用，主要治療乃是支持性療法為主。如未產生呼吸衰竭，應不會造成死亡。但若患者已產生明顯之肌肉無力現象，則應隨時準備放置氣管插管，並以人工呼吸器幫助呼吸。亦可給予經稀釋的活性碳及輕瀉劑，以加速毒素排出。

而《名偵探柯南》動畫中，更是直接將河魨毒刺入人體動脈中，作用的速度和反應會比食用更快、更強烈。筆者估計死者應該當場暴斃，連症狀都來不及發生……也順便稱讚一下，那集茱蒂老師講解 TTX 的毒性資訊真的正確無誤喔！

河魨毒原來是細菌產生的！河魨怎麼不會被自己毒死？

河魨毒最早是發現於河魨因而得名，後來也被發現存在於其他脊椎生物中，包括蠑螈、蝦虎魚、箭毒蛙等；無脊椎動物包括海螺及章魚等。後來在河魨、有毒蟹類以及紅藻 Jania sp. 中篩檢出海洋菌株 Shewanella alga 及 Alteromonas tetraodonis，並發現該細菌具有產生河魨毒的能力。

後續有愈來愈多研究證實，河魨毒主要來源應是具產河魨毒能力之細菌，經由寄生或共生的方式，存在於生物體（如藻類、魚、蝦、蟹或貝等）中，河魨再透過食物鏈累積在其體內，而非河魨自己產生。河魨甚至還會刻意選擇具有河魨毒之生產能力的生物為食物，使毒素累積在體內，以肝臟、卵巢累積最多，腸道、皮膚次之，為一種特殊的防禦機制。

此外，河魨的肌肉中，因含有河魨毒結合蛋白（TTX-binding protein），可包覆河魨毒，參與河魨毒的運輸，使河魨對毒素耐受性高，才不會被自己毒死。

• 延伸閱讀：盤點海洋中的「毒系寶可夢」！河豚、貝類有毒不是 they 的錯 ft. 食品技師 Evelyn【科科聊聊 EP71】

這批有夠純！河魨毒除了可以止痛，還可以被海豚拿去「吸」？

想不到的是，身為天然劇毒的河魨毒對生物可不全然只有害，有研究指出河魨毒由於具有抑制神經傳導的作用，可能有機會應用於醫療用途呢！

動物實驗的結果顯示，微量的河魨毒可作為局部麻醉劑，合併其他麻醉藥物一起使用，可有效延長局部麻醉時間；作為止痛劑使用，也能有效減輕受傷所造成的發炎反應、肌肉疼痛及神經性疼痛，且無其他副作用，比起嗎啡（morphine）更溫和。

當然，以上河魨毒的醫療應用，於人體實驗還需要進一步的研究。

另外英國《BBC》的自然紀錄片《荒野間諜》（Spy in the Wild）在南非拍攝到罕見的「海豚吸毒」景像。海豚們紛紛把河魨當成玩具亂丟亂甩，把河魨咬在口中「吸毒」，陷入恍惚的興奮狀態，並做出各種ㄎ一ㄤ到不行的行為，最後玩膩了才把河豚放走，是不是有夠像小屁孩呢！

不要拚死吃河魨！注意應避免食用來路不明的水產品

最後還是要呼籲，只要避免食用河魨或來路不明的水產品，即可有效避免河魨毒中毒。如果真的需要滿足口腹之慾而「拚死吃河魨」的話，建議先確認是否屬無毒魚種，並有效去除其內臟組織及皮膚。

若不幸食用河魨而中毒時，應先催吐使胃內容物排出，並儘速就醫，以免因中毒嚴重，造成呼吸衰竭而死亡。 

註解

1. 河魨，常作河豚，古名肺魚。
2. 「河魨毒」為 TTX 及其所有結構類似物的總稱；「河魨毒素」為 TTX；結構類似物（structural analog），是指一系列的化合物在主結構上大致相同，但部分結構會有一個或多個原子、官能基或子結構的不同，造成他們之間的化學特性可能不一樣，故河魨毒一系列類似物的毒性大小不會完全相同。
3. 半數致死劑量（lethal dosage 50%; LD₅₀），指在動物實驗中，使實驗動物產生百分之五十比例之死亡所需要化學物質之劑量。
4. 麻痺性貝毒（paralytic shellfish poison）為一系列毒素總稱，其中毒性最強烈的毒素為蛤蚌毒素（saxitoxin）。

參考資料

• 黃登福、邵廣昭，2002。吃河豚風險大-臺灣常見有毒河豚(魨)圖鑑手冊。衛生福利部食品藥物管理署。
• 維基百科。河魨。
• 衛生福利部食品藥物管理署歷年食品中毒資料。
• 施劭儒，2018。臺灣產 2 種叉鼻魨屬河魨之毒性成分分析及河魨毒對小鼠海馬神經細胞毒性探討。國立臺灣海洋大學食品科學所碩士學位論文。基隆。
• Campbell, K., and Haughey S. 2014. Natural Toxicants: Tetrodotoxin. Encyclopedia of Food Safety 277-282.
• Wiberg, G. S. and Stephenson, N. R. 1960. Toxicologic studies on paralytic shellfish poison. Toxicology and Applied Pharmacology 2: 607-615.
• 三立新聞網，2019。海豚不止自慰還「吸毒」！間諜河豚曝真相…嗨爆影片曝光。