兩百萬年的黑暗，造就了對光完全沒有反應的生物

本文由 建研所 委託，泛科學企劃執行。 

當你走進一棟建築，是否能感受到它對環境的友善？或許不是每個人都意識到，但現今建築不只提供我們居住和工作的空間，更是肩負著重要的永續節能責任。

綠建築標準的誕生，正是為了應對全球氣候變遷與資源匱乏問題，確保建築設計能夠減少資源浪費、降低污染，同時提升我們的生活品質。然而，要成為綠建築並非易事，每一棟建築都需要通過層層關卡，才能獲得標章認證。

為推動環保永續的建築環境，政府自 1999 年起便陸續著手推動「綠建築標章」、「智慧建築標章」以及「綠建材標章」的相關政策。這些標章的設立，旨在透過標準化的建築評估系統，鼓勵建築設計融入生態友善、能源高效及健康安全的原則。並且政府在政策推動時，為鼓勵業界在規劃設計階段即導入綠建築手法，自 2003 年特別辦理優良綠建築作品評選活動。截至 2024 年為止，已有 130 件優良綠建築、31 件優良智慧建築得獎作品，涵蓋學校、醫療機構、公共住宅等各類型建築，不僅提升建築物的整體性能，也彰顯了政府對綠色、智慧建築的重視。

說這麼多，你可能還不明白建築要變「綠」、變「聰明」的過程，要經歷哪些標準與挑戰？

綠建築標章	智慧建築標章	綠建材標章

第一招：依循 EEWH 標準，打造綠建築典範

環境友善和高效率運用資源，是綠建築（green building）的核心理念，但這樣的概念不僅限於外觀或用材這麼簡單，而是涵蓋建築物的整個生命週期，也就是包括規劃、設計、施工、營運和維護階段在內，都要貼合綠建築的價值。

關於綠建築的標準，讓我們先回到 1990 年，當時英國建築研究機構（BRE）首次發布有關「建築研究發展環境評估工具（Building Research Establishment Environmental Assessment Method，BREEAM®）」，是世界上第一個建築永續評估方法。美國則在綠建築委員會成立後，於 1998 年推出「能源與環境設計領導認證」（Leadership in Energy and Environmental Design, LEED）這套評估系統，加速推動了全球綠建築行動。

臺灣在綠建築的制訂上不落人後。由於臺灣地處亞熱帶，氣溫高，濕度也高，得要有一套我們自己的評分規則——臺灣綠建築評估系統「EEWH」應運而生，四個英文字母分別為 Ecology（生態）、Energy saving（節能）、Waste reduction（減廢）以及 Health（健康），分成「合格、銅、銀、黃金和鑽石」共五個等級，設有九大評估指標。

我們就以「台江國家公園」為例，看它如何躍過一道道指標，成為「鑽石級」綠建築的國家公園！

位於臺南市四草大橋旁的「台江國家公園」是臺灣第8座國家公園，也是臺灣唯一的濕地型的國家公園。同時，還是南部行政機關第一座鑽石級的綠建築，其外觀採白色系列，從高空俯瞰，就像在一座小島上座落了許多白色建築群的聚落；從地面看則有臺南鹽山的意象。

因其地形與地理位置的特殊，生物多樣性的保護則成了台江國家公園的首要考量。園區利用既有的魚塭結構，設計自然護岸，保留基地既有的雜木林和灌木草原，並種植原生與誘鳥誘蟲等多樣性植物，採用複層雜生混種綠化。以石籠作為擋土護坡與卵石回填增加了多孔隙，不僅強化了環境的保護力，也提供多樣的生物棲息環境，使這裡成為動植物共生的美好棲地。

第二招：想成綠建築，必用綠建材

要成為一幢優秀好棒棒的綠建築，使用在原料取得、產品製造、應用過程和使用後的再生利用循環中，對地球環境負荷最小、對人類身體健康無害的「綠建材」非常重要。

這種建材最早是在 1988 年國際材料科學研究會上被提出，一路到今日，國際間對此一概念的共識主要包括再使用（reuse）、再循環（recycle）、廢棄物減量（reduce）和低污染（low emission materials）等特性，從而減少化學合成材料產生的生態負荷和能源消耗。同時，使用自然材料與低 VOC（Volatile Organic Compounds，揮發性有機化合物）建材，亦可避免對人體產生危害。

在綠建築標章後，內政部建築研究所也於 2004 年 7 月正式推行綠建材標章制度，以建材生命週期為主軸，提出「健康、生態、高性能、再生」四大方向。舉例來說，為確保室內環境品質，建材必須符合低逸散、低污染、低臭氣等條件；為了防溫室效應的影響，須使用本土材料以節省資源和能源；使用高性能與再生建材，不僅要經久耐用、具高度隔熱和防音等特性，也強調材料本身的再利用性。

在台江國家公園內，綠建材的應用是其獲得 EEWH 認證的重要部分。其不僅在設計結構上體現了生態理念，更在材料選擇上延續了對環境的關懷。園區步道以當地的蚵殼磚鋪設，並利用蚵殼作為建築格柵的填充材料，為鳥類和小生物營造棲息空間，讓「蚵殼磚」不再只是建材，而是與自然共生的橋樑。園區的內部裝修選用礦纖維天花板、矽酸鈣板、企口鋁板等符合綠建材標準的系統天花。牆面則粉刷乳膠漆，整體綠建材使用率為 52.8%。

在日常節能方面，台江國家公園也做了相當細緻的設計。例如，引入樓板下的水面蒸散低溫外氣，屋頂下設置通風空氣層，高處設置排風窗讓熱空氣迅速排出，廊道還配備自動控制的微噴霧系統來降溫。屋頂採用蚵殼與漂流木創造生態棲地，創造空氣層及通風窗引入水面低溫外企，如此一來就能改善事內外氣溫及熱空氣的通風對流，不僅提升了隔熱效果，減少空調需求，讓建築如同「與海共舞」，在減廢與健康方面皆表現優異，展示出綠建築在地化的無限可能。

在綠建材的部分，另外補充獲選為 2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學新建工程，其採用生產過程中二氧化碳排放量較低的建材，比方提高高爐水泥（具高強度、耐久、緻密等特性，重點是發熱量低）的量，並使用能提高混凝土晚期抗壓性、降低混凝土成本與建物碳足跡的「爐石粉」，還用再生透水磚做人行道鋪面。

同樣入選 2023 年綠建築的還有雲林豐泰文教基金會的綠園區，首先，他們捨棄金屬建材，讓高爐水泥使用率達 100%。別具心意的是，他們也將施工開挖的土方做回填，將有高地差的荒地恢復成平坦綠地，本來還有點「工業風」的房舍告別荒蕪，無痛轉綠。

等等，這樣看來建築夠不夠綠的命運，似乎在建材選擇跟設計環節就決定了，是這樣嗎？當然不是，建築是活的，需要持續管理–有智慧的管理。

第三招：智慧管理與科技應用

我們對生態的友善性與資源運用的效率，除了從建築設計與建材的使用等角度介入，也須適度融入「智慧建築」（intelligent buildings）的概念，即運用資通訊科技來提升建築物效能、舒適度與安全性，使空間更人性化。像是透過建築物佈建感測器，用於蒐集環境資料和使用行為，並作為空調、照明等設備、設施運轉操作之重要參考。

為了推動建築與資通訊產業的整合，內政部建築研究所於 2004 年建立了「智慧建築標章」制度，為消費者提供判斷建築物是否善用資通訊感知技術的標準。評估指標經多次修訂，目前是以「基礎設施、維運管理、安全防災、節能管理、健康舒適、智慧創新」等六大項指標作為評估基準。
以節能管理指標為例，為了掌握建築物生命週期中的能耗，需透過系統設備和技術的主動控制來達成低耗與節能的目標，評估重點包含設備效率、節能技術和能源管理三大面向。在健康舒適方面，則在空間整體環境、光環境、溫熱環境、空氣品質、水資源等物理環境，以及健康管理系統和便利服務上進行評估。

樹林藝文綜合大樓在設計與施工過程中，充分展現智慧建築應用綜合佈線、資訊通信、系統整合、設施管理、安全防災、節能管理、健康舒適及智慧創新 8 大指標先進技術，來達成兼顧環保和永續發展的理念，也是利用建築資訊模型（BIM）技術打造的指標性建築，受到國際矚目。

在興建階段，為了保留基地內 4 棵原有老樹，團隊透過測量儀器對老樹外觀進行精細掃描，並將大小等比例匯入 BIM 模型中，讓建築師能清晰掌握樹木與建築物之間的距離，確保施工過程不影響樹木健康。此外，在大樓啟用後，BIM 技術被運用於「電子維護管理系統」，透過 3D 建築資訊模型，提供大樓內設備位置及履歷資料的即時讀取。系統可進行設備的監測和維護，包括保養計畫、異常修繕及耗材管理，讓整棟大樓的全生命週期狀況都能得到妥善管理。

智慧建築導入 BIM 技術的應用，從建造設計擴展至施工和日常管理，使建築生命周期的管理更加智慧化。以 FM 系統 ( Facility Management，簡稱 FM ) 為例，該系統可在雲端進行遠端控制，根據會議室的使用時段靈活調節空調風門，會議期間開啟通往會議室的風門以加強換氣，而非使用時段則可根據二氧化碳濃度調整外氣空調箱的運轉頻率，保持低頻運作，實現節能效果。透過智慧管理提升了節能效益、建築物的維護效率和公共安全管理。

總結

綠建築、綠建材與智慧建築這三大標章共同構建了邁向淨零碳排、居住健康和環境永續的基礎。綠建築標章強調設計與施工的生態友善與節能表現，從源頭減少碳足跡；綠建材標章則確保建材從生產到廢棄的全生命週期中對環境影響最小，並保障居民的健康；智慧建築標章運用科技應用，實現能源的高效管理和室內環境的精準調控，增強了居住的舒適性與安全性。這些標章的綜合應用，讓建築不僅是滿足基本居住需求，更成為實現淨零、促進健康和支持永續的具體實踐。

文／陳民峰｜現職國小教師，關心生態、教育、動保議題，喜愛科學小知識。目前為到國語日報科學版、聯合報鳴人堂、人文主義工坊作家。

色盲是一種無法分辨部份或所有顏色的疾病，色盲患者通常從小就以為自己辨認的顏色是正確的，往往到長大已後才會發現與別的人所認識的色彩不同。

在《應天雜記》曾經記載一個趣事：明朝皇帝朱元璋上朝前，揮毫畫出一幅雄雞報曉圖，上面一頭雄雞昂首。再提上《雞叫》一詩「一叫一勾勾，兩叫兩勾勾，三叫日出滿天紅，驅散殘星月朦朧」。圖中的公雞雞冠比太陽大、比太陽紅，宛如君王志大功高。

隨後，朱元璋上朝時公佈出來，獲得百官喝采。朱元璋心滿意足的給愛臣徐達。徐達見了馬上奉承：「這隻雄雞的大黑冠看起來多威風！」

朱元璋與眾臣十分驚訝，頓時默聲！當庭信口胡說乃為欺君之罪，徐達膽敢開這種性命攸關的玩笑？朱元璋相信年幼就相處在一起的好友，應該不會這般胡鬧，隨即岔開話題。

過了沒多久，朱元璋生病時突然發現五味具失，突然想到：若是罹患疾病，也可能導致六色具失。徐達認紅為黑的事情，或許是罹患眼疾，朱元璋驚恐差點錯怪臣子。朱元璋後來詢問太醫曹春民「徐達視色不明」是否為眼疾，太醫沒有給予答案，也沒有進行研究。

關於色盲發現的故事不會這樣一直帶過。

道爾吞的色盲理論

400 年後，提出著名「原子說」的科學家道爾吞（John Dalton）誕生了。或許大家比較少知道的是：道爾吞其實本身是個色盲，歷史上明確提出色盲的現象，寫出第一篇關於色盲的論文。

故事是這樣的，1792 年道爾吞到一間很小間的新大學任教，因為要接觸到植物學，所以要跟花朵與葉子的顏色打交道。道爾吞受到恩師果夫影響，教學時很喜歡跟學生討論，此時發現他所認識到的顏色與學生似乎有點不太一樣，因此開始史上第一個研究「色盲」的研究。

道爾吞認為：患有色盲的人也難以察覺自己有色盲，何況其他人能夠察覺？

面對這難以說明的主題，道爾吞便以自己作為例子作為說明。道爾吞透過科學方法與人口做研究，1794 年發表了《關於顏色視覺的特殊例子》。對於色盲進一步描述「色盲看見藍色或紫色的物體時，會當作相似的顏色。但能夠區別藍色與黃色是不同的」

論文提到了道爾吞的哥哥也是色盲，因此推測色盲可能是會遺傳的。並且做了下列結論「色盲的成因，是眼睛中的水樣液無法吸收紅色光所致」。

道爾吞希望他顏色辨認的問題能夠查明，自願死掉以後，請人取出他的眼球給後世研究。死後的解剖發現，道爾吞的眼球水樣液並不是藍色而是正常透明的，並不是他的眼睛替他戴上了有色的眼鏡。

之後世界各地也將色盲稱為「道爾吞症」。

色盲之謎：眼睛中感色細胞出問題了！

但色盲怎麼一回事？色盲之謎在後世才有解答。

科學家發現眼睛中有兩種細胞：負責感覺亮度明暗的桿狀細胞、負責感覺顏色的錐狀細胞。其中錐狀細胞又有三種，分別感應紅、綠、藍三種顏色。當基因出了問題，使得其中一種顏色靈敏度減少很多，成為色盲了。

1995 年科學家對道爾吞的眼球進行 DNA 研究，發現道爾吞的基因使得他的眼睛不太能感覺綠色光，屬於第二型色盲，在他的眼裡，紅色、黃色、綠色都差不多。道爾吞原本以為他看不見紅色光，實際上他反而看不見綠色光，將紅綠色混為一彈。才會認為他的世界色彩是被眼睛裡的水樣液搶走了呢！

為什麼色盲遺傳比例高？

儘管色盲者在「生活」上可能有些不適應，在「生存」上卻沒有影響。理論上不好的遺傳基因換逐漸被掏選掉，罹患遺傳疾病者應該越來越少，但是色盲的罹患者比率卻相對其他遺傳疾病高，這是個很奇怪的現象。（延伸閱讀：《為什麼要相信達爾文》）

後來科學家也對於各物種進行基因分析。

絕大部分哺乳動物也只能看到兩種顏色，我們回顧生物演化的過程，人類祖先（還不是靈長類的時候）早期夜裡活動，需要的並非顏色辨認，而是更高程度明亮的辨別。色盲者損失了色彩，卻換得黑暗中對光線更敏感，在生理上並不見得吃虧。

有個小趣事紀錄到：二次世界大戰時部份國家專收色盲者，因為色盲者擅於昏暗中行動，並且面對敵軍偽裝有更高的識別力。這或許也能說明我們人類在文明時代以前罹患色盲的人們更能在夜間行動，也間接解釋了為什麼現在色盲基因能夠持續遺傳的比率偏高。

後記補充：

有朋友看到此文章以後跟我討論幾個問題，回應如下：

Q：我有色盲的朋友，他們辨認顏色是根據明亮辨認的。但是我認為色盲使得明亮辨認度增加不是必然結果。

A：這就牽扯到一個問題了：「色盲的光線明暗判斷是否是受到後天訓練影響？」我認為應該會受到後天訓練影響。

文中有提起道爾吞的恩師果夫，果夫三歲時罹患天花導致後天性失明，卻能將嗅覺與觸覺發揮到極致，可以辨認周遭三里內許多植物。因此道理，我認為色盲者在面對明亮變化會敏感，也能可受到後天訓練影響。

但怎樣知道是不是因為後天影響呢？這部分很難做實驗說明。因為小孩子辨認顏色的發展優先於語言，而小孩子能夠跳脫自我中心，體會到自己認識的顏色與別人不同，也是到有語言發展以後的事情。不過有個明確的例子是「全色盲」或者「全色弱」，他們適應黑暗時幾乎不太需要轉換錐細胞和桿細胞。

Q：二戰有許多色盲患者反而被派上軍營，這會不會導致色盲患者大量戰死而使得色盲基因流傳減少？

A：以國家來看有可能，以全世界來看可能影響不大。至少女性帶有色盲基因者不但不容易顯示出來，即使女性色盲患者也不會上戰場。

Q：優生學的概念會影響色盲基因遺傳嗎？

A：優生學的概念大概會影響，所以遺傳疾病使得他們被「人擇」。這也是科技發達以後要進階面對的人倫問題。有些不致命的遺傳疾病都是近代才被發現的，所以優生學的概念對於遺傳疾病或許有影響，但這種人擇壓力也才要起步而已。

本文轉載自蜜蜂老師ㄟ蜂窩。

參考資料：

1. 朱元璋，維基百科
2. 朱元璋，逆輓詩《雞叫》，百度百科
3. 原子理論，維基百科
4. 張文亮，道爾頓與化學原子論，科學發展 2002 年 4 月，352 期
5. Dalton, Extraordinary facts relating to the vision of colours, London : Cadell and Davins
6. 眼的構造及機能
7. Jeremy Nathans, Genetic Studies Endow Mice with New Color Vision, Howard Hughes Medical Institute, MAR 23 2007.
8. 靈長目彩色視覺的演化，維基百科
9. M. J. Morgan, A. Adam, and J. D. Mollon, Dichromats Detect Colour-Camouflaged Objects that are not Detected by Trichromats, Proceedings B, Volume 248, issue 1323, 22 June 1992, DOI: 10.1098/rspb.1992.0074

在我們的腸胃道裡，居住著幾億的微生物群（Intestinal microbes），主要由細菌（bacteria）和原生物（protozoa）所組成。這些微生物的數量之多，在成人體內，平均占重2-6磅 （pound），是成人大腦平均重量的兩倍！更驚人的是，這些微生物已經被證實能夠調控宿主的生理時鐘，甚至是基因表現，因此也有「遺忘的器官」（forgotten organ）或是「第二大腦」（second brain）之稱。

腸胃道微生物的組成也被發現會隨著宿主的「作息」變化，由飲食節律調控。一篇在2014年10月發表在《Cell》上的研究顯示，腸胃道微生物的組成不僅有約日節律的變化，且受到宿主生理時鐘的控制，並進一步影響宿主的代謝功能。[5]

在這研究中，研究團隊每六小時所採樣的小鼠糞便，並以生物晶片微陣列（microarray）比對目前已知的微生物序列，發現小鼠內的腸胃道微生物組成有約日節律的變化 （diurnal changes）。有趣的是，當生理時鐘基因PER被突變 （PER-/-）後，微生物的約日節律變化也跟著不這麼明顯了！但若是把突變小鼠體內的微生物，移植到有正常生理時鐘的無菌鼠 （germ-free mice）體內，這些本來約日節律不明顯的微生物菌相又回復了它們的變化。證明了腸道微生物的約日節律變化，會受到宿主的生理時鐘影響 。

由生物晶片微陣列的結果和KEGG (詳列生物體內各種分子調控路徑的資訊平台)的比對顯示，與代謝相關的生化路徑最受影響，因此該團隊推斷宿主的飲食節律（也被生理時鐘調控）是造成腸胃道微生物菌相改變的主因。在這組實驗裡，控制組的小鼠沒有限制進食時間（free feeding）; 而實驗組則有兩種不同的進食時間限制：一組小鼠只能在他們的活動期間 （active phase）進食，而另一組小鼠則被限制只能在他們應該休息的時間 （inactive phase）進食。研究團隊發現，活動期間進食的小鼠，與控制組有類似的腸胃道微生物菌相，而休息時間進食的小鼠則在相同時間軸上有著與前述兩組小鼠相反的菌向變化 （anti-phase）。這個結果證明了腸胃道微生物的菌相確實受到宿主的飲食節律的影響。（下圖）

為了證明當宿主的生理時鐘被擾亂時，同樣受到宿主生理時鐘調控的腸胃道微生物，與增高的代謝異常風險有關，研究團隊又設計了新的一組實驗：實驗裡的控制組和所有實驗組，都被餵飼高能量飼料 （hight fat diet, HFD），並透過操作環境的日夜變化給小鼠時差 （jet lag），干擾牠們的生理時鐘。

與先前的研究結果相符，因時差而生理時鐘被擾亂的實驗組，體重增加得比生理時鐘正常的控制組快 ，顯示牠們的脂肪合成與堆積受到影響。令人驚訝的是，當團隊給予實驗組小鼠抗生素，減少牠們的腸胃道微生物時，脂肪代謝異常竟然被抑制，與控制組無異。另外，他們把未處理抗生素的時差組的腸道微生物，移植到在正常日照環境下的無菌鼠體內時，無菌鼠體重在30天內由平均30g 上升到50g！這個實驗證明了，腸道微生物可以把時差的影響「投射」在新的宿主體內。

實驗的最後，該團隊還從剛經歷時差的人採集糞便，並把糞便所含微生物移植到無菌鼠體內，成功地在無菌鼠體內重現了體重快速升高的代謝異常結果。（下圖）

我們是怎麼得到這些微生物呢？

也許很難相信，但是在媽媽生產前，我們在子宮內處於一種接近「無菌」的狀態，是在生產過程中才投過與母親產道接觸 (自然產) 或皮膚接觸 (剖腹產) 接種（colonization）這些微生物。出生後的半年內，微生物的數量和種類會劇烈地增長變化。一年後，這些微生物菌相趨於穩定。[1] 因此，嬰兒時期所接觸到的細菌會決定我們接下來的一生會帶有那些菌群：剖腹生產和自然生產的嬰兒也會帶有不同的菌群；喝母乳的寶寶也會和喝配方奶粉的寶寶有不一樣的菌群，不同的菌群則影響寶寶的抵抗力。

大小鼠因為在接種微生物的過程跟我們很接近，因此被廣作為研究腸胃道微生物影響力的模型（model）。

在腸道裡的微生物如何控制我們的腦袋？

腸胃道微生物能夠影響人類的生理或心理，比如記憶與學習 [2]，焦慮或抑鬱的情緒 [3]，和食慾 [4]。既然能夠影響我們的記憶、學習能力、以及心理，腸胃道微生物一定有某些方式可以跟我們的大腦「溝通」。最近的研究讓我們對腸道微生物與大腦的溝通有了更深一層的認識，這些微生物可以透過神經路線（neural pathway）、免疫路線（immunological pathway）和微生物釋放物（gut releasing chemicals）作為與大腦溝通的方式：

神經路線

腸道微生物能夠活化迷走神經（vagus nerve），並將訊息上送至大腦中央神經系統。

免疫路線

另一個腸胃道微生物影響大腦的方式是活化免疫反應。 事實上，這並不讓人意外；腸胃道作為體內接觸外來物的第一線器官，有很多免疫細胞聚集在那裏隨時待命。不正常的腸胃道微生物會造成免疫上的失調，而不正常的免疫活動很早就知道與許多疾病有關聯。

微生物釋放物

腸胃道微生物能釋放的化學物質包括了Ƴ-胺基丁酸（GABA）和色胺酸（tryptophan）。GABA是神經細胞溝通非常重要的神經傳導物，而色胺酸是血清素（serotonin）的前導物（precursor）；血清素調控著我們的情緒和食慾。目前有非常多的報告指出，自閉症譜系障礙（Autisim Spectrum Disorder，ASD）患者有不正常的腸胃道微生物菌相。

總結

一直到最近科學家，才得以一窺這個腸內神經系統的網路，對「下移的大腦」嘖嘖稱奇。被擾亂的生理時鐘系統也影響著這個精緻的腸-腦網路。雖然這篇文章所參考的研究，是腸道微生物節律會被宿主的錯誤的生理時鐘干擾，但別忘了，這個網路是雙向溝通的！也就說，腸胃道微生物也有可能反過來影響大腦的生理時鐘。也許有一天，我們能夠減簡單單的喝下優酪乳，透過益生菌減緩甚至治療失眠和時差所帶來的困擾。

參考文獻

1. Grenham S, Clarke G, Cryan JF, Dinan TG: Brain–Gut–Microbe Communication in Health and Disease. Frontiers in Physiology 2011, 2:94.
2. Hsiao Elaine Y, McBride Sara W, Hsien S, Sharon G, Hyde Embriette R, McCue T, Codelli Julian A, Chow J, Reisman Sarah E, Petrosino Joseph F, et al: Microbiota Modulate Behavioral and Physiological Abnormalities Associated with Neurodevelopmental Disorders. Cell 2013, 155:1451-1463.
3. Forsythe P, Sudo N, Dinan T, Taylor VH, Bienenstock J: Mood and gut feelings. Brain, Behavior, and Immunity 2010, 24:9-16.
4. Norris V, Molina F, Gewirtz AT: Hypothesis: Bacteria Control Host Appetites. Journal of Bacteriology 2013, 195:411-416.
5. Thaiss Christoph A, Zeevi D, Levy M, Zilberman-Schapira G, Suez J, Tengeler Anouk C, Abramson L, Katz Meirav N, Korem T, Zmora N, et al: Transkingdom Control of Microbiota Diurnal Oscillations Promotes Metabolic Homeostasis. Cell 2014, 159:514-529.

永恆的黑暗會對生物有什麼影響呢？德國的研究團隊在索馬利亞沙漠的一個地下洞穴裡找到了答案[1]。

地球上的生物由於受到日照週期的影響，我們的生物時鐘大約都在24小時左右，但每個人會有一些小小的不同，就像同一個工廠出廠的時鐘也會有一點誤差是一樣的。生物時鐘會受到光的調節，如果是每天變動一點點（例如一地的隨著地球公轉所產生的緩慢的日照週期變化）所需要的調節我們不會感受到；但如果忽然之間晝夜顛倒（比如說坐飛機去美國），由於日照週期的變化無法馬上對我們的生物時鐘進行那麼大的調整，就會有所謂的時差（jet lag）囉！對動物來說，日照週期主要經由眼睛來感應，但是身體所有的細胞也可以感應光並做出適當的反應。眼睛以外的組織對光的反應，在哺乳動物以外的其他動物（如魚）是相對更重要的。

但是對於Phreatichthys andruzzii（安氏坑魚，鯉科）[2]來說，兩百萬年在索馬利亞沙漠的地下洞穴生活，產生了重大的影響。由於長時間在黑暗中演化，使得Phreatichthys andruzzii不但失去了眼睛，身體其他的組織對光也沒有反應。

科學家發現，Phreatichthys andruzzii的生物時鐘，不是24小時，而是47小時，這其實蠻有意思，如果將來還有機會發現在類似狀況下演化的生物，觀察他們的生物時鐘長度，或許可以幫助我們瞭解是否在無光狀況下生活的生物，他們的生物週期都是47小時左右。

其實生物時鐘雖然會受到光線的調節，但是核心的時鐘基因（clock genes）並不受到光的調節，而是按照自己訂好的行程照錶操課。但對於絕大部分地球上的生物來說，因為日照週期的影響，即使放到無光或24小時連續光照的環境下，生物時鐘也還是以大約24小時為一個週期的狀態繼續運轉。所以Phreatichthys andruzzii的47小時生物時鐘著實令人好奇啊！

既然Phreatichthys andruzzii對光沒有反應（也就是說光不能調節牠的生物時鐘），那麼什麼可以調節它的生物時鐘呢？

科學家發現食物可以調節牠的生物時鐘。如果養牠的人24小時餵牠一次，牠的生物時鐘就會調成24小時。而且這個現象不是只有在Phreatichthys andruzzii裡面觀察到，斑馬魚的生物時鐘也受到食物的影響。

也有科學家認為，如果再讓Phreatichthys andruzzii生活在黑暗中幾百萬年，或許牠的生物時鐘就會完全消失了，您覺得會消失嗎？

參考資料：
1. BBC Science. 2011/9/10. Fish living in the dark caves still fell the rhythm of life.

2. Wikipedia. 2001/9/8. 安氏坑魚.