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康熙台北湖:懸而未決的歷史謎團

李柏昱
・2014/08/30 ・2064字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 569 ・九年級

2014年高中特招的社會科試題中,出現清領初期來台的郁永河在台北的所見所聞。當年這位文人雅士信筆寫下的《裨海記遊》,竟在三百年後掀起一場台北湖成因的爭議,這場懸而未決的歷史地震謎團,仍待更多證據加以證實。

繪於1723~1734年間的雍正台灣輿圖,可以看見台北盆地是一片汪洋,被認為是台北湖存在過的證據。(圖片來源:WeThinker)
繪於1723~1734年間的雍正台灣輿圖,可以看見台北盆地是一片汪洋,被認為是台北湖存在過的證據。(圖片來源:WeThinker)

郁永河採磺日記,掀起三百年後湖泊爭議

清康熙35年(1696年),中國福建福州火藥庫失火,焚毀火藥50餘萬斤,依規定福州府知府需要補足損失,於是當時作為知府幕僚的郁永河主動請纓前往北台灣採硫,把採硫的旅途過程寫下成為《裨海記遊》,為台灣開發早期相當難得的珍貴史料。

1697年,郁永河在經歷過台灣海峽的驚濤駭浪、從台南一路「乘笨車」顛簸北上後,5月終於抵達淡水,並與一名通事張大乘船進入台北盆地。他寫到「余與顧君暨僕役平頭共乘海舶,由淡水港入。前望兩山夾峙處,曰甘答門,水道甚隘,入門,水忽廣,漶為大湖,渺無涯涘。」甘答門即為今日關渡,一過狹窄的關渡,一個碧波萬頃的廣闊湖面出現在郁永河眼前,看不到邊際。

這座湖,至少淹沒今日的北投、蘆洲、五股、社子島、關渡平原等台北盆地西北部,大小約莫數十平方公里,過去多年來許多學者認為這座「康熙台北湖」是山腳斷層陷落所造成,並指證歷歷。證據包含郁永河同行的通事告訴他:「甲戊(1694年)四月,地動不休,番人怖恐,相率徙去,俄陷為巨浸,距今不三年耳。」顯示三年前發生一場巨震,地表下陷形成湖泊,原本居住在台北盆地的原住民也相繼搬離。

此外,康熙五十六年(1717年)《諸羅縣誌山川總圖》裡,可見台北盆地有個與海相連的湖泊;雍正年間(1723~1734年)繪製的《雍正台灣輿圖》,台北盆地更完全浸在水中,這些古地圖都被認為是康熙台北湖存在過的確切證據。

那麼,能導致數十平方公里陷落成湖的地震有多大呢?郁永河寫到「淺處猶有竹樹梢出水面」,表示湖面還可看見竹子露出的樹梢,顯示湖泊深約五公尺。地震學家一聽,要能造成地表錯動五公尺,那這地震可能有芮氏規模七,附近只有山腳斷層有能力產生這種規模的地震,因此,山腳斷層很有可能就是形成台北湖的罪魁禍首。

地震陷落還是洪水蓄積?

然而,對於台北湖的成因,健行科技大學的鄭世楠教授有不同的觀點。首先,1694年大地震,郁永河是唯一的歷史見證人,沒有任何其他記錄文獻佐證。況且,如果真的發生規模七的強震,受災範圍絕不僅有台北盆地一帶,整個北台灣都會有災情,然而郁永河一路往北的路途中,在淡水、南崁、竹塹(今新竹)等地,都沒有相應的災情紀錄或傳聞。

不過,如果沒有台北湖,難道郁永河是看到幽靈湖?由於當時值陽曆六月,鄭世楠教授推測台北湖可能是洪水蓄積不退。郁永河到台北前兩個禮拜,曾因大雨被困在牛罵社(台中清水)一個禮拜不得前進,記述「陰霾,大雨,不得行;午後雨止,聞海吼聲,如錢塘怒潮,至夜不息」,大雨連下三日,海浪滔天,很可能是梅雨鋒面或颱風侵襲,這波雨勢帶來的積水不退,或許就是後來所見的台北湖。

加上在其他的古地圖中,顯示出完全相反的結果。1654年荷蘭人繪製的《大台北古地圖》與1699~1704年繪製的《康熙台灣輿圖》,兩者皆沒有台北湖的存在,如果1694年的地震真造成台北湖,僅5~10年的時光不可能就把這麼大的湖給填平。而且,根據中央地質調查所的資料,並未找到台北湖的地質證據,也因此中央地質調查所對山腳斷層的判斷,仍然為較保守的第二類活動斷層。

不管郁永和當年見到的湖泊是地震陷落還是積水不退,地質學家倒是十分確定台北盆地西緣有條致命的山腳斷層,平均每500~1000年會轟然錯動。台北湖爭議的重要之處,便在於能證明上次山腳斷層錯動是不是1694年。但不論事實真相為何,規模7的地震定會再臨台北,不同的是,郁永河當年人煙罕至的台北盆地,今日聚居千門萬戶,歷史中夢幻般的台北湖,下次出現時鐵定成為夢魘。(本文由科技部補助「新媒體科普傳播實作計畫─重大天然災害之防救災科普知識教育推廣」執行團隊撰稿/2014年/7月)

責任編輯:鄭國威|元智大學資訊社會研究所

本文原發表於行政院科技部-科技大觀園「科技新知」。歡迎大家到科技大觀園的網站看更多精彩又紮實的科學資訊,也有臉書喔!

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李柏昱
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成大都市計劃所研究生,現為防災科普小組編輯。喜歡的領域為地球科學、交通運輸與都市規劃,對於都市面臨的災害以及如何進行防災十分感興趣。


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揭開人體的基因密碼!——「基因定序」是實現精準醫療的關鍵工具

科技魅癮_96
・2021/11/16 ・1998字 ・閱讀時間約 4 分鐘

為什麼有些人吃不胖,有些人沒抽菸卻得肺癌,有些人只是吃個感冒藥就全身皮膚紅腫發癢?這一切都跟我們的基因有關!無論是想探究生命的起源、物種間的差異,乃至於罹患疾病、用藥的風險,都必須從了解基因密碼著手,而揭開基因密碼的關鍵工具就是「基因定序」技術。

揭開基因密碼的關鍵工具就是「基因定序」技術。圖/科技魅癮提供

基因定序對人類生命健康的意義

在歷史上,DNA 解碼從 1953 年的華生(James Watson)與克里克(Francis Crick)兩位科學家確立 DNA 的雙螺旋結構,闡述 DNA 是以 4 個鹼基(A、T、C、G)的配對方式來傳遞遺傳訊息,並逐步發展出許多新的研究工具;1990 年,美國政府推動人類基因體計畫,接著英國、日本、法國、德國、中國、印度等陸續加入,到了 2003 年,人體基因體密碼全數解碼完成,不僅是人類探索生命的重大里程碑,也成為推動醫學、生命科學領域大躍進的關鍵。原本這項計畫預計在 2005 年才能完成,卻因為基因定序技術的突飛猛進,使得科學家得以提前完成這項壯舉。

提到基因定序技術的發展,早期科學家只能測量 DNA 跟 RNA 的結構單位,但無法排序;直到 1977 年,科學家桑格(Frederick Sanger)發明了第一代的基因定序技術,以生物化學的方式,讓 DNA 形成不同長度的片段,以判讀測量物的基因序列,成為日後定序技術的基礎。為了因應更快速、資料量更大的基因定序需求,出現了次世代定序技術(NGS),將 DNA 打成碎片,並擴增碎片到可偵測的濃度,再透過電腦大量讀取資料並拼裝序列。不僅更快速,且成本更低,讓科學家得以在短時間內讀取數百萬個鹼基對,解碼許多物種的基因序列、追蹤病毒的變化行蹤,也能用於疾病的檢測、預防及個人化醫療等等。

在疾病檢測方面,儘管目前 NGS 並不能找出全部遺傳性疾病的原因,但對於改善個體健康仍有積極的意義,例如:若透過基因檢測,得知將來罹患糖尿病機率比別人高,就可以透過健康諮詢,改變飲食習慣、生活型態等,降低發病機率。又如癌症基因檢測,可分為遺傳性的癌症檢測及癌症組織檢測:前者可偵測是否有單一基因的變異,導致罹癌風險增加;後者則針對是否有藥物易感性的基因變異,做為臨床用藥的參考,也是目前精準醫療的重要應用項目之一。再者,基因檢測後續的生物資訊分析,包含基因序列的註解、變異位點的篩選及人工智慧評估變異點與疾病之間的關聯性等,對臨床醫療工作都有極大的助益。

基因定序有助於精準醫療的實現。圖/科技魅癮提供

建立屬於臺灣華人的基因庫

每個人的基因背景都不同,而不同族群之間更存在著基因差異,使得歐美國家基因庫的資料,幾乎不能直接應用於亞洲人身上,這也是我國自 2012 年發起「臺灣人體生物資料庫」(Taiwan biobank),希望建立臺灣人乃至亞洲人的基因資料庫的主因。而 2018 年起,中央研究院與全臺各大醫院共同發起的「臺灣精準醫療計畫」(TPMI),希望建立臺灣華人專屬的基因數據庫,促進臺灣民眾常見疾病的研究,並開發專屬華人的基因型鑑定晶片,促進我國精準醫療及生醫產業的發展。

目前招募了 20 萬名臺灣人,這些民眾在入組時沒有被診斷為癌症患者,超過 99% 是來自中國不同省分的漢族移民人口,其中少數是臺灣原住民。這是東亞血統個體最大且可公開獲得的遺傳數據庫,其中,漢族的全部遺傳變異中,有 21.2% 的人攜帶遺傳疾病的隱性基因;3.1% 的人有癌症易感基因,比一般人罹癌風險更高;87.3% 的人有藥物過敏的基因標誌。這些訊息對臨床診斷與治療都相當具實用性,例如:若患者具有某些藥物不良反應的特殊基因型,醫生在開藥時就能使用替代藥物,避免病人服藥後產生嚴重的不良反應。

基因時代大挑戰:個資保護與遺傳諮詢

雖然高科技與大數據分析的應用在生醫領域相當熱門,但有醫師對於研究結果能否運用在臨床上,存在著道德倫理的考量,例如:研究用途的資料是否能放在病歷中?個人資料是否受到法規保護?而且技術上各醫院之間的資料如何串流?這些都需要資通訊科技(ICT)產業的協助,而醫師本身相關知識的訓練也需與時俱進。對醫院端而言,建議患者做基因檢測是因為出現症狀,希望找到原因,但是如何解釋以及病歷上如何註解,則是另一項重要議題。

從人性觀點來看,在技術更迭演進的同時,對於受測者及其家人的心理支持及社會資源是否相應產生?回到了解病因的初衷,在知道自己體內可能有遺傳疾病的基因變異時,家庭成員之間的情感衝擊如何解決、是否有對應的治療方式等,都是值得深思的議題,也是目前遺傳諮詢門診中會詳細解說的部分。科技的初衷是為了讓人類的生活變得更好,因此,基因檢測如何搭配專業的遺傳諮詢系統,以及法規如何在科學發展與個資保護之間取得平衡,將是下一個基因時代的挑戰。

更多內容,請見「科技魅癮」:https://charmingscitech.pse.is/3q66cw

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《科技魅癮》的前身為1973年初登場的《科學發展》月刊,每期都精選1個國際關注的科技議題,邀請1位國內資深學者擔任客座編輯,並訪談多位來自相關領域的科研菁英,探討該領域在臺灣及全球的研發現況及未來發展,盼可藉此增進國內研發能量。 擋不住的魅力,戒不了的讀癮,盡在《科技魅癮》