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科學創業:科質新生的新世代

Gilver
・2014/05/29 ・7894字 ・閱讀時間約 16 分鐘 ・SR值 524 ・七年級

圖片1

文 / Gilver

主持人 / 鄭國威  開幕致詞 / 鄭國威、曾聰邦、徐挺耀
科創卡司 / 丸幸弘、彭啟明、蔡宇翔

「科學太重要了,不能只交給科學家。」這是泛科學總編輯鄭國威在去年的論壇上說過的話。今年,他再補充一句:「科學家太重要了,所以不能讓他只鑽研科學!」科學傳播或者說科普,簡而言之就是將少數人擁有的高深知識,轉變成人人都能掌握的素養。當今社會面臨的諸多問題,如氣候變遷、糧食、貧窮、政府失能、能源、水資源等等,都在科學創業家的努力之下逐漸逼近解答,因此科學家不能只在象牙塔裡鑽學問。

深感科學傳播與科學素養的重要性,並為了提高大眾對科學的興趣,泛科學與國立臺灣科學­教育館繼2013年「開放吧!科學」之後,再度合作舉辦年度科普盛會。今年以「蛻變吧­!科學」為主題,關注台灣科學與創業結合的可能與挑戰。

Part1. 科創夥伴來致詞

「科學家太重要了,不能讓他只鑽研科學。」– PanSci總編輯‧鄭國威

「我堅持奮戰五十餘年,致力於科學的發展,用一個詞可以道出我工作最艱辛的特點,就是失敗!」 這是發現絕對零度、創立開爾文溫標,並在數學物理、熱力學、電磁學、彈性力學、以太理論和宇宙理論各方面都有重大貢獻的科學家 William Thomson Kelvin 的語摘。開爾文出生在一個堅信許多錯誤觀念的時代,例如說他認為引力收縮是天體唯一能源,並經由換算太陽引力位能得出地球年齡只有數億年的結論,也宣稱過任何比空氣重的物體都不能飛。

13762008485_4ef38de953_z「『科學太重要了,不能只交給科學家。』這是我在去年的論壇上說過的話,今年我要再補充一句:『科學家太重要了,所以不能讓他只鑽研科學!』」科學傳播或者說科普,簡而言之就是將少數人擁有的高深知識,轉變成人人都能掌握的素養。當今社會所面臨的諸多問題,例如氣候變遷、糧食、貧窮、政府失能、能源、水資源等等,都能在科學創業家的努力之下逐漸逼近解答 (可見《富足》一書)。「科學家不能只在象牙塔裡鑽學問。」鄭國威說。

科學家和創業家共享著許多特點,雖然總是極少數的人成功,但世界正是由這極少數的人改變。今天這場「蛻變吧!科學」係由台灣科學教育館、台灣數位文化協會共同主辦,是泛科學第二次主辦的大型年會,在此感謝 科教館 的支持,以及這場活動的贊助單位:網路直播由 通泰媒體應用公司 架設,恆星級的贊助單位 cacaFly聖洋科技 及天工開物、海洋級的贊助單位石尚集團Readmoo電子書店國航科技CAVE教育團隊;森林級贊助單位包括視群傳播艾絲資訊 iFit遠見天下文化教育基金會KKTIX經濟新潮社小牛頓科學少年;最後是媒體贊助的單位,有BBC知識Discovery探索頻道雜誌科學人雜誌、民視科學再發現、民視科學補給讚、專業App資訊網站 PunApp最棒appPunNode科技創業新聞網NPOst公益交流站,感謝這些贊助的媒體單位。

「科學不一定得是工作,它也是種能力。」–科教館主任秘書‧曾聰邦

國立科學教育館長期致力於青少年科學能力的培養。「我們看著這些孩子有的變成大學教授、研究員、醫生或工程師,他們所熱愛的科學變成他們生活的一部份。同時,還有好大的另一部份變成了其他職業,像律師、銀行員、法官、公務員等。」

13762081173_4338b9bed0_z科學不一定得要是工作,它也是種能力。有一群人開始做一些不一樣的事情,將科學透過轉換、客製化、賦予價值,促使它成為行業。什麼樣的人能做這樣的事?接下來三位要來和我們分享的講者,他們將科學變成了不同的風貌和價值,即將給我們的腦袋給予另類的啟發;而在8月23、24一樣在科教館舉辦的科學玩意節《科青站起來,科學動起來》,也歡迎大家來參加!預祝今日研討會順利成功。

「我們一路跟失敗搏鬥。」–台灣數位文化協會執行長‧徐挺耀

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「去年到現在我們有許多成長,像是人力變成了兩倍多……1.5個人變成了3個人,再加上專欄作者就更多了啦。」徐挺耀跟鄭國威一起做了很多事,像是PunNode和許多類似的網站,Pansci也是在一個個計劃被做出來的過程中的產物。「我們一路跟失敗搏鬥,雖然不敢說很成功,但至少是台灣最大的最有效的科學社群了,還請各位繼續支持。」未來,泛科學可能會往社會企業的發展進行,希望未來能服務更多喜歡科學的人,期許能像來自日本的Leave a nest的丸幸弘先生一樣做到永續經營!另外,我們也邀請到國內的科學創業者:彭啟明老師和天工開物的蔡宇翔總監分享他們的經驗。除了領22K,還是有許多機會、可能性存在的。

Part2. 科創卡司來分享

科學創業的希望之巢:Leave a nest

帥氣瀟灑的丸幸弘博士 (Dr. Yukihiro Maru) 為 Leave a nest株式会社リバネス)公司的創辦人暨執行長。學術研究時代,他研究單胞藻(Chlamydomonas)的光合作用及熱帶豆科植物的根瘤形成。2001年取得博士學位後,有鑑於國內博後們對生涯的茫然,他和大學時代玩樂團的十五位同學,一起走進校園演示實驗,大受好評。隔年,他沒成為教授,反而創立公司成為執行長。去年鄭國威總編輯在泛科學上刊載的訪問文章《博士後只能賣雞排、等教職?Leave A Nest 揭示的另一條康莊大道》就有數十萬次的瀏覽,超過七千人在臉書按讚。

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丸幸弘博士介紹他的公司-Leave a Nest。

丸幸弘博士認為,日本(及台灣)面對兩個大問題:年輕人對科學失去興趣,以及科學研究職缺越來越難爭取,是他創辦 Leave a nest 的動機。Leave a nest在2002年6月成立,成員都是科學家,公司的核心視界是為:”Advancing Science and Technology for Global happiness.” 這和科學家的使命是雷同的。

Leave a nest 的科學家們來到各個學校進行科學工作坊和演示,並發行科學刊物供中學生閱讀。丸幸弘博士認為,「科學工作坊是科學溝通的訓練,商業也同樣需要這種傳播技術。」他將公司定位為 HR training platform (=人事專員訓練平台) ,科學家和參與的學生在訓練下成為具有潛力的未來領導者,其後進入企業、踏入學術,或者創業(start-up)。

13762160085_10a4fe42e1_z公司目前44名成員,平均32歲,碩士、博士都有。公司內的發展主意非常多樣化,例如 Shuhei Tsukada先生致力於發展植物產食餐廳、亦做為科學傳播之地,這個點子後來得到2011年的優良設計獎 (GOOD DESIGN AWARD);另一個例子是Yuji Kukuda先生以科學研究為根據,以生態餵養產出的沖繩高級豬肉農場。公司做為一個培育科學創業的場所,提供了他們發展的平台。

丸幸弘博士接著介紹了一些公司成員的故事。岀雲充先生(Mr. Mitsuru Izumo)利用眼蟲 (Euglena sp.) 具有葉綠體、能夠消耗二氧化碳、產生高養分的特性,成立生物科技創業公司EUGLENA;跨IT產業的例子像是 Bioimpact 公司,為研究者蒐集他們需要的資料;跨電機的例子,例如 Ory Labortary 研發遠端溝通機器人,能讓使用者在兩地間實境溝通,借助科技的力量將人與人之間的社交關係拉近,改善例如醫院的病患的社交困境;跨大資料時代和微生物學的例子像是 GeneQuest,能夠提供大量的生物 DNA 分析資訊。

最後,丸幸弘博士舉出他所認為創業該如何開始–從問題(Question)出發,發現問題;接著用熱情 (Passion)去研究它,繼而用任務 (Mission)去解決它,最後是創新 (Innovation),產生新的價值和概念,這個過程簡稱為QPMI: Innovation Wheel Model。

利用你的專長,去獲取利益;別只是當個接收者,要當個迎接挑戰的行動者。」丸幸弘博士總結道。

天空的寶藏:從觀天象到企業化

天氣,過去被認為是由老天所掌握。天空到底有什麼寶藏,可以讓彭啟明先生開一間公司?

彭啟明先生是氣象專家,也是第一位民間氣象公司的創辦人,天氣風險管理開發公司總經理。過去他所做的研究是「全球冷卻」–人為排放的汙染物懸浮微粒將陽光反射,使得雲量增多,反射更多的熱量,以及聖嬰/反聖嬰等地球大氣循環變動。至於在國立中央大學的研究工作,主要是東亞地區的沙塵暴、生質燃燒和空氣汙染。

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天氣達人彭啟明。

彭啟明在陽明山約1100m處山頂的量測站估量雲裡的水,計算本地汙染和從來自外地的汙染比例,並用模組預估中國哪些地區對台灣的酸雨貢獻多少,更協助環保署建立二代酸雨測站。他研究的另一個主題沙塵暴 (霧霾),不但會造成民眾健康負擔,也引響半導體工廠曾經使得韓國工廠停工停學,卻促使南科台股漲停板,他的研究使得幫助企業得以進行氣候模式預估,減少因天氣帶來的損失。

許多強國用超級電腦公開他們的高品質資料,成為現在公司的資料庫型態。關注環境的問題,已經演變到跨縣跨國跨界。氣象和我們的生活有什麼關係呢?例如,每月平均蛋價逐年增加這個現象,彭啟明研究了天氣和蛋價的關聯,發現天氣冷的時候蛋價會漲。比較今年(2014)的蛋價變異和去年變異不大、價格卻差很大,推測出這應該是人為影響。雖然天氣變動大會影響到許多事,但也經常成為產業調漲價格的好藉口。

13762674204_fa41cd8e4f_z近幾年,彭啟明成為了Open Data聯盟的會長,一面希望政府公開氣象資料,一面促成了台灣英國open data發展交流與合作。氣象法修正以及網路的發達,再加上全球巨量氣象資料的公開,使得獲得核可的天氣分析師可以公開預測資訊,進而建立本土區域性氣象預測模式流程。因為它能夠加以客製化、做加值服務,因而創造氣象產業,今後不再只有中央氣象局可以發布預測。

「其實這間公司一開始是參加創業比賽得名獲得了140萬資本,就去登記創辦天氣公司。」彭啟明說道。公司服務的項目有賽鴿、高價雨傘商品指數、高鐵、交通部公路總局天氣防災,現在準確率已可達八成。至於提供給企業的,是面對氣候風險的行動,像是CSR、營運持續管理、氣候風險揭露等等都是公司在做的事情。另外,彭啟明也在推動企業也應該公布氣候風險對自己造成的威脅,例如在美國,可口可樂公司最怕乾旱,它就應該要多投注一些在這上面。

「科學可以改變整個社會,把事情做得更精準。」彭啟明的理想就是立足台灣,做一個地球企業;更了解地球、與災害共存,和新一代年輕人找到新的機會。

互動的溫度:天工開物

天工開物技術總監--蔡宇翔先生,一開始是技術硬體方面的幕後人員,少有機會到台前走跳,今天來和大家分享科學技術背景的人如何擁有更多的可能。他在修畢電機系課程之後成為了工程師,但工作幾年之後忽然倦於生活的一成不變,遂而決定去學3D動畫,後來才發現「互動」這個產業的存在。

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天工開物總監蔡宇翔。

天工開物在做什麼? 它是一間創意互動設計公司。互動有許多面向,像是許多不同介面的電玩/手機遊戲,是訊息傳達的過程,我們想要顛覆訊息傳達的傳統印象。例如俗稱的”WINDOW SHOPPING”是一種單向傳遞訊息的展示,但若結合互動科技的元素,透過更多不同溝通的方式,將能讓真正的window shopping得以實現!在展示方式上加上互動科技的例子,像是HERMES在東京旗艦店的櫥窗:模特兒的影片輕輕對絲巾吹氣,展示品牌的質感和意涵。另一個例子 NIKE的運動鞋櫥窗則以跳高遊戲創造互動式平台,拉近消費者與櫥窗展示的距離。

13762399813_3d1a9bf09c_z 藝術和商業身處在業務光譜的兩端,中間經歷公共藝術/博覽會博物館/商業公共空間/旗艦展示店/商業娛樂空間/公關行銷直到商業。我們在光譜上的優勢是不同面向的緊密配合,對客戶精細的分析、創意會議後進入製作、實測、安裝、驗收、到最後的保固維修的程序。以下將介紹幾個案例。

第一個案例「香檳三」:在香檳3 這間 Disco Pub裡,男廁被加上了互動裝置。當男士在投影幕的一側小解時,小便斗會根據收到的尿液量,在投影幕上灌溉出一朵小花,同時顯示在外頭通道的投影幕上。這樣的設計雖不至於色情,卻帶有一種PUB式的曖昧,非常符合這個場所。

第二個案例「多運動」:測試民眾的跑步能量,跑得越快能量越大;互動螢幕上還會隨機出現一個代表玩家的「運動靈」,跑完以後還可以跟它合照。玩家在互動體驗之後,走出來喝公司的商品。

第三個案例「晨昏山水」:它是一個互動劇場的建案。透過模擬晨昏變化的建築劇場,民眾能以旋鈕控制、體驗不同時節下建築模型的氣氛,提供住戶對未來的家的想像。

第四個案例「蜃樓」:它是黃心健老師在霧峰林家古蹟的創作計畫,結合3D投影、建築投影、舞蹈戲劇等光影元素,短短兩天內的活動得到熱烈回響。13762415393_3027c47ef0_z

除了這幾個例子,台北市的行動夢想館也是第一個以行動裝置導覽、手機影音互動的展館。

「技術是一把劍,心中無劍、手中也無劍才是最高境界。」蔡宇翔認為,一味追求科技反而會模糊互動設計的焦點,應將呈現方式自然地融入互動之中。一個有趣的國外範例是德國柏林的TOUCHED ECHO,模擬1945年轟炸機轟炸的現場。他們在欄杆埋入像是助聽器的骨傳導裝置,民眾只要倚在欄杆上、摀著耳朵,就能透過震動將聲音傳導到觀眾耳中。我們也以這個案例期許自己。

明代宋應星寫了《天工開物》,裏頭寫道:「士子埋首四書五經,飽食終日卻不知糧米如何而來;身著絲衣,卻不解蠶絲如何飼育織造。」科學對蔡宇翔來說不是什麼獨門的學問,比較像是生活中的道理,我們可以保有好奇心,去發覺生活中處處的小小科學,這是他的工作生活對科學的體認。

Part3. 現場開放Q&A

以下登場人物代號分別為: 「P」=鄭國威 (泛科學總編輯) 「曾」=曾聰邦 (科教館主秘) 「徐」=徐挺耀 (數位文化協會執行長) 「丸」=丸幸弘 (Leave a nest 執行長) 「彭」=彭啟明 (天氣風險管理開發公司總經理)「蔡」=蔡宇翔 (天工開物技術總監)

Part3.1. P編主持時間

13762516185_5e81fdc452_zP:Leave a nest 12年以來遇到最大的挑戰?

丸→ 就是今天。(笑) 我在大學時,老闆總是緊盯著我有沒有做實驗、有沒有進度、有沒有Data,同時一邊又在外面的學校奔走、積極舉辦工作坊,因此睡眠相當少。現在公司有44名成員,雖然各自領域相當不同,但我完全沒有進行管理。他們很自由,也很熱情投入,Leave a nest這個平台支持著他們更早達到他們的創業夢想。我們是夥伴、支持者、也是培養者,leave a nest就是以這樣的視界出發。

P:從一個專業科學教育領域人員的角度來說,您認為台灣的科學教育足以培養出更多科學人才嗎? 這是否應該是社會應該發展的方向?

曾→ 要成為一個真正可能的科學創業者,不能僅從科學教育出發,許多相關需要的能力和課本並不相關。跨域整合的能力是創業不可或缺的,包含基本的法律和商務能力。計畫的規劃和執行能力,也是需要的人格特質。科教館僅是提供科學能力的提升。

P:創業前後的生活有什麼不一樣?天氣公司有沒有新的計畫?有往其他國家進軍的目標嗎?

彭→ 生活是差不多的。我人生的轉折是在碩博士當研究生的時候,那時候薪資大概跟麥當勞打工差不多,只是在實驗室過生活,埋首學術研究;現在我有休息時間時,我其實也在看PAPER,科學家的養成為我的事業有很大的幫助。現代的年輕人看不到未來,跟他們相比我現在掌握比較多資源,也帶著一批年輕人在前進,我想做一些跨出台灣的事情。如果想要做大,面對廣大的中國市場和兩岸關係可能是需要能夠應對的事情,但其實也不一定要往中國去,還有很多其他國家可以做。我們已經在國外有客戶了,也需要有雄心去做國外預報天氣的年輕人。

P:藝術結合科學再加上互動不確定相當高,如何去評估作品的成效?溝通上藝術家跟技術專家怎麼進行?

蔡→ 我們會試著把工作流程定義清楚,一開始就和客戶溝通好展示需求、空間、使用者身分都定義清楚。像是KPI這種評估機制,我們有參訪流量條款,像是一天門票的收益或是人次,都是一開始就有評估的。而藝術家跟技術專家之間,其實天工開物的成員幾乎都有跨領域的背景!不單單是寫程式,有兩三個專業領域,大家也因此比較可以接納對方的意見,像是服裝設計+程式這個的專業就差很多。黃心健老師也是,雖然他是個藝術家,但寫程式也非常強。

P:你是一個創業狂,你認為台灣的科學創業最大困難是? 投資? 創業視野? 政府?

徐→ 可參見在PUNNODE寫過的這篇文章,講泛科學成立的經過。不像果殼網的姬十三有拿到創投的錢,我們只能和國科會打交道很麻煩、痛苦期很長。你要拿到錢,要跟國家機構打交道,但國家機構跟傳統學術界比較像。現在時代已經變很大,如果能有更高的執行效率,可能促進更多事情發生。其實,國科會也有支持一些跟我們很像的網站建置計畫跟我們很像,但這些網站卻因計畫時間結束而直接終止經營……。眼前的問題非常多,期待泛科學之後會變得越來越大。

Part3.1. 現場開放Q&A

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科學創業所最需要的是什麼?是自修還是科學?

如何走到中國以外其他的天空? 老天決定氣象,如果失誤的科學責任怎麼負?

彭→ 要創業是需要學習的,像我當時就是花半年的週末上像是EMBA的課程,要會看財報、產業趨勢,另外大家聽到你要創業,騙子就會開始上門。另外就是很多的不確定性,你的判斷能力會變得很重要,創業有時更需要學廣跟鑽精需要平衡的。此外創業也要做很多公益,是很複雜的。很多事情不要去指望政府可以做到什麼,我們要有自己的判斷。

氣象預報本來就有責任,我們提供的是專業的預報準確度,就服務上如果報錯就不收,不然你給我多點錢、我就幫你買天氣保險。一開始客戶都不解氣象預測為什麼要收錢,後來好的客戶就慢慢可以理解變動度很大的狀況是存在的,這也是需要科學的再教育和傳播。

國際上有哪些成功的科學創業例子?

徐→ TESLA汽車Elon Musk的太陽能和電動車、列印火箭、再生能源系統等等。我很推薦《富足》這本書,許多科學創業者比較像MAKER(自造者),不像傳統的工業,大多出自個人的創見主意。泛科學還在往前走、慢慢擴大,丸幸弘也是成功的例子,北京的姬十三也是,其實都有做成功的人。

我是一個大六的醫學系學生,學校的教育模式難以讓學生接觸到創業、擁有自己的一間公司。老師沒有辦法教你怎麼去創業,大多是追求學術界的成就,像是SCI點數。

丸→ 在日本,兩個面向基本上也是分開的,醫學院教育大眾科學,也有另一群人是在追求金錢。
彭→ 我2000年曾拜訪日本一位院士級的前瞻學者,他給我三個字”惡平同”:大家都一樣的現象越來越多。學校並不是一個創意的天堂,學校老師本來就有SCI點數壓力。為了創業要放棄很多事情,商業也需要錢、需要商業模式的演繹,在學校多數是學不到的。創業的過程沒有人告訴你怎麼做,你得自己去學習,你可能也需要去找一些貴人相助,像是丸先生的窩。我們國家有自己的問題,怎麼樣給年輕人機會?坦白來說不要一直在學校裡想這些問題,去外面盡早社會化就有刺激、資源接觸到更多不一樣的知識。

科學思維和藝術的還是會有衝突吧,是否有具體克服的例子?

蔡→ 兩個人遇到意見相左時,我們會找多人一起來討論,創業就是不同的領域提出不同的想法,才會有新的創意。我們公司內部會比較開放的邀請各位給予意見,衝突可能反而是創意的來源。

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Gilver
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畢業於人人唱衰的生科系,但堅信生命會自己找出路,走過的路都是養份,重要的是過程。

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從昆蟲的習性可以預測天氣?敢有影(kám ū-iánn)?——《解讀身邊的天氣密碼》
晨星出版
・2022/11/13 ・1501字 ・閱讀時間約 3 分鐘

溫度對昆蟲至關重要,因此昆蟲會對溫度產生反應。

有一個普遍的通則:炎炎夏日中,你會先看到大昆蟲,接著見到小昆蟲,最後又再一次碰到大昆蟲。昆蟲愈大,愈能忍受低溫、對高溫愈難耐;因此大昆蟲喜歡在一天的清晨或傍晚的涼爽期間出現,中午的活動力較低;小昆蟲較不耐低溫,會在環境變暖時才現蹤。

夏日裡能常看到昆蟲。圖/Pexels

昆蟲與氣溫密不可分

蘇格蘭高地的糠蚊(Ceratopogonidae)總是令人難受,但可以利用牠們對溫度的敏感度對付牠們。糠蚊蓬勃生長的溫度帶相當狹窄,介於不冷也不熱的溫度之間,因此只要你往上爬/向下走,溫度會上升/下降至牠們的舒適圈之外,就能擺脫牠們。

蟋蟀代表了溫暖的氣溫是眾所皆知的事,此外,蟋蟀的聲音頻率與溫度有直接關係。雖然因不同物種而異,但蟋蟀溫度計主要的規則是,在攝氏十三度的環境裡,蟋蟀每秒鐘叫一聲,且此頻率會隨著溫度上升而增加。

在夏天,天氣溫煦、潮溼且微風徐徐,飛蟻會成群結隊地移動。牠們結伴飛過天空,數量多到人們相信「飛蟻日」的存在,飛蟻日說的正是飛蟻同時在全國各地現蹤的日子。不過,正如我們所知,陸地上的微氣候變化甚大,因此知道飛蟻日是個迷思也不該為之震驚,只是某幾個區域的條件正巧在那幾日適合飛蟻出巡。倘若你遇見一大群飛蟻,牠們捎來的訊息是,現在的氣溫大約攝氏十三度,風速低於每秒六公尺。

螞蟻藏著天氣機密?

據某些傳說所言,螞蟻直線移動代表壞天氣即將到來,但我未觀察過也沒有科學理論能佐證這點。

更有趣的是,澳洲原住民有一個習俗,說螞蟻在蟻窩周遭蓋高牆表示大雨將至,西方也有相同的俗諺。之前的章節提過太平洋諸島的居民發現小火蟻(red ant)會在風雨來襲前堵住巢穴,天氣晴朗時則大敞家門,這在西方諺語裡也提過。我還沒觀察到這個現象,但出現在廣泛的文化圈,甚至是兩個信仰社會尚未接觸的時間點就已發展出這種說法,說它沒有參考價值還真不為人所信。

許多科學研究能支持螞蟻對溼度敏銳的觀點:研究人員曾觀察到編織蟻(weaver ant)在熱帶風暴來臨前織網。

編織蟻(Oecophylla),英文稱之為Weaver Ant和Green Ant。圖/維基百科

其他物種裡,螞蟻、白蟻丘的排列和太陽脫不了關係。澳洲北部,羅盤白蟻(Amitermesmeridionalis)建造了指向北邊的蟻丘而為人所知;蟻丘細細的部分指著中午的日頭,寬闊的部分則指向清晨與向晚的太陽,這有助於調整蟻窩的溫度。

世界上有超過一萬三千種獲得命名的螞蟻物種,牠們都擁有各自的習性,我們要多關注近身物種的行為。

我時常運用一些螞蟻的方式,它們比起天氣更接近自然導航,不過兩者間有許多重疊的部分。在英國,排水性佳的草地經常可見黃土蟻(Yellow meadow ant)的身影,我家附近的白堊山丘就有很多。黃土蟻呈暗黃色,牠們的蟻窩比螞蟻本身有用多了;黃土蟻會將蟻窩向上堆到 0.5 公尺高,較為平坦的那一面通常面向東南邊,可以充當太陽能板,在涼爽的早晨收集太陽的熱量。

——本文摘自《解讀身邊的天氣密碼》,2022 年 10 月,晨星出版,未經同意請勿轉載。

晨星出版
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龍,彩虹與性別——不只中國和歐洲,還有其他好幾種龍?
寒波_96
・2022/03/01 ・3840字 ・閱讀時間約 8 分鐘

語言學家白樂思(Robert Blust)對南島語的研究最為出名,也是文化演化的專家。直到 2022 年以 81 歲去世前,他仍持續發表論文,討論彩虹禁忌等議題。白樂思長期對「龍」有興趣,好奇這種想像動物的起源;而 2019 年發表的論文中,白老意識流走得更遠,探討龍為什麼有雙性。

大家都知道中國龍、歐洲龍,別的地方竟然也有龍?而且多個文化中,同一條龍還兼具兩個性別?來看看白老先生已臻化境的思緒。

電影《馴龍高手》系列中的龍,有明顯的性別之分。圖/BBC

中國、歐洲以外,世界其他的龍

說到龍,我們一般想的是中國龍和歐洲龍,它們彼此間有差異,仍都被視為龍。條列龍的各項特徵,再檢視其他地方的文化,根據白樂思的整理,全世界至少有 7 個地方存在類似龍的想像動物。中國、歐洲以外,還有中東、印度、中美洲、北美洲、澳洲。 

歐洲的 dragon 不是龍,中國的龍不是 dragon,但是無礙皆視之為相似的 dragon/龍。這樣可以接受的話,其他地方的「龍」多數通常被稱為蛇(serpent),它們有許多特徵和中國與歐洲的龍類似。 

例如中美洲的「羽蛇(plumed serpent)」、北美洲的「角蛇(horned serpent)」、澳洲的「彩虹蛇(rainbow serpent)」,都可以視為不同版本的龍。

不同文化各自對龍的描述變化多端,不過各款龍之間也有許多共通特色,其中一項是「一條龍兼具兩性(bisexual)」,白樂思認為值得深究。

北美洲的角蛇(horned serpent)。圖/deviantart

一條龍同時兼具兩個性別?

龍有性別嗎?我們對龍的印象,特別是歐洲(惡)龍,可能比較接近猥瑣大叔。然而,歐洲的煉金術脈絡中,確實會將龍想像為兩性兼具。儘管這項認知相當小眾。 

白樂思還指出,中國古代的道家脈絡,也將龍視為陰陽兩性的合體。例如《莊子》記載:

「孔子曰:『吾乃今於是乎見龍!龍,合而成體,散而成章,乘雲氣而養乎陰陽。予口張而不能嗋,予又何規老聃哉?』」 。

同一條龍兼具兩性的想像,在中國和歐洲皆不普及,但是確實存在。兩地有互相影響的可能性,白樂思卻指出,文化獨立發展的中美洲、澳洲,也就是中美洲馬雅人的伊察姆納(Itzam Na),以及澳洲的彩虹蛇,也觀察到同一條龍又女又男的現象。 

澳洲的彩虹蛇(rainbow serpent)。圖/kullillaart

歸納可知,世界各地普遍存在的「龍/蛇」不見得有性別,不過在中國、歐洲、中美洲、澳洲 4 個獨立文化的特定脈絡下,存在兩性兼具狀態的龍。神秘的是,龍是想像出的動物,為什麼缺乏直接交流的不同人群,想像的龍卻有類似特色呢?

龍與虹

白樂思認為關鍵在於「彩虹」。簡單說:想像的龍,起源自真實的彩虹;而彩虹有互補的兩性,腦補衍伸的龍也跟著具有雙性。 

不同版本的龍/蛇,有一群共通特徵, 例如會飛行、守護泉水或其他水體、在晴雨之際現蹤、色彩豐富、驚嚇年輕女生、在瀑布附近出沒等等。 

白樂思列出 27 項特徵,每款龍跟另一款龍總是會重複好幾項。很多特徵都和彩虹有關,種種跡象令白樂思推論,龍的原型源於彩虹。 

白樂思整理世界各地不同龍/蛇,27 項特徵的有無 (+ 記表示具有此特徵)。包含歐洲 (1)、古代東歐西亞 (2)、印度 (3)、東亞 (4)、中美 (5)、北美 (6),不過沒有包括澳洲的彩虹蛇。圖/參考資料 1

彩虹是自然現象,來自太陽光穿過空氣中水珠,折射後的分光。彩虹幾乎只會在兩個情境出現,晴雨交錯之際、水體附近(牛頓的實驗室……不對!)。 

古人缺乏現代的科學知識,與自然的接觸機會卻遠超過我們。彩虹不會在大太陽或大雨時現蹤,只會在陰晴拉鋸時現形,卻又轉瞬即逝。他們會如何解釋彩虹? 

可能是這樣:

「水(雨) 與火(太陽)爭奪天空的主權,閃電霹靂、雷聲隆隆,那個雲啊~那個霧啊~激烈的鬥爭以後,斑斕的長蛇回到水邊的巢穴,等待下一次出動。」 

假如龍源自彩虹,那麼不意外地,龍幾乎都與天氣掛鉤,還時常出沒於水邊。但是也有例外,像是大家最熟悉的歐洲龍,通常與氣候脫鉤,不過仍時常擔任守護者,以及驚嚇女生的猥瑣大叔。 

白樂思認為各款式的龍,澳洲的彩虹蛇或許最接近原始樣貌,而歐洲龍深受基督教化,有些面貌已經不同。

十分有趣的是,基督教文化中將彩虹與龍徹底拆開,彩虹和美善掛鉤,龍(與蛇)則是負面的醜惡形象。其他文化中,龍有時候是正面形象,如中國龍;許多傳統文化則視彩虹為負面,或又敬又畏。

電影《哈比人:荒谷惡龍》中的惡龍史矛革,呈現歐洲龍的典型形象。圖/pabloolivera

不過中國龍也包括不同版本,像是成為皇帝象徵的龍,和彩虹完全失去聯繫,與基督教歐洲龍類似。

但是中國民間傳統的龍仍與彩虹有關,例如羅錦堂貢獻的口述資料指出:甘肅的蘭州人,傳統認為彩虹是一條水龍,從海洋喝水,噴出雨水。這較為接近澳洲彩虹蛇的概念。 

彩虹有兩道,龍有雙性

為什麼一條龍兼具兩性?白樂思認為是由於龍的模板:彩虹,本來就有光譜上互補的兩道。英文稱為 primary rainbow 和 secondary rainbow,中文叫作「虹」與「霓」。 

人類時常將自然現象性別化,例如古早中國人的描述中,組成一對的「虹」是男生、「霓」是女生。 除此之外,將虹、霓性別化,或是和性別掛鉤的文化,也能在世界各地觀察到,如帛琉、墨西哥、巴拿馬、奈及利亞等地。

彩虹以外,許多語言的不同名詞,都存在不同的性別態(例如法語有陰性、陽性)。太陽、月亮的性別化比較普遍,星星、彩虹則比較少。這方面非常多變,反映出人類文化的豐富。 

白樂思主張,想像的龍,起源於真實的彩虹。而互補的內外兩道彩虹,常被賦予擬生物化的兩性,那麼人們在腦補時,有時候也將性別賦予龍,便是合理的發展。這就是「為什麼同一條龍兼有兩個性別?」的解答。 

龍的超能力,來自人類想像力

白樂思對龍的想法正確嗎?這套思路認真想來,能發現一些漏洞(像是從彩虹兩性,到龍雙性的連結),不過不論是否正確,都很有啓發性。

依照白樂思的觀點,龍和彩虹禁忌(rainbow taboo)類似,都是人類心靈對自然環境的反應,衍生而成的文化。龍又比彩虹禁忌複雜得多。

如果白樂思的腦補意識流有走對方向,我的理解是,彩虹是很基礎的人類共通意識,可以算是各款龍的原型。接著在各種文化中,各地的龍被加上不同元素,如鱷魚、水蛇等等,發展出不同的樣貌。

彩虹沒有直接變成龍,龍是人類想像的產物,龍有多少超能力,都來自人類的想像力。

白樂思 2021 年 8 月 17 日的講話,我們懷念他:

延伸閱讀

參考資料

  1. Blust, R. (2019). Why Dragons Are Bisexual. Anthropos, 114(1), 169-180.
  2. 光象—虹、霓、暈、華

本文亦刊載於作者部落格《盲眼的尼安德塔石匠》暨其 facebook 同名專頁

寒波_96
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生命科學碩士、文學與電影愛好者、戳樂黨員,主要興趣為演化,希望把好東西介紹給大家。部落格《盲眼的尼安德塔石器匠》、同名粉絲團《盲眼的尼安德塔石器匠》。

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隱藏在大氣裡的神祕訊息!用氣象衛星監測火山爆發產生的氣象波動與環境汙染
Ciao True_96
・2022/01/30 ・4193字 ・閱讀時間約 8 分鐘

  • 作者/邱麒豪(國立中央大學大氣物理研究所博士候選人)、劉千義(中央研究院環境變遷研究中心副研究員)

咦!地球彼端的火山爆發和我們有什麼關係?

距離臺灣八千多公里的東加王國發生了前所未有的火山爆發,當太平洋周遭國家開始擔心海底火山噴發引起海嘯的同時,卻有更多不為人知的事情正悄然發生。到底火山噴發的同時除了引發海嘯還造成什麼樣影響呢?讓我們一同來瞭解!


看不見也摸不著的氣象波動——大氣重力波

大氣的重力波現象並不罕見,通常是垂直方向上的氣塊受到擾動,在浮力(作為恢復力)與重力的雙重影響下而在水平面上形成振盪式的波動。

常見的氣流流經山峰並在背風處產生圓盤狀的雲系(莢狀高積雲),以及晴朗穩定天氣下出現的波狀高積雲即為大氣重力波在自然這張畫布下最好的圖繪。而火山爆發,同樣有機會引起大氣重力波。

西元 2022 年 1 月 15 日,臺灣時間下午 12 時 20 分(事發當地時間下午 5 時 20 分)左右,位於西南太平洋島國——東加王國首都努瓜婁發(Nuku’alofa)北方65公里的洪加湯加-洪加哈派(Hunga Tonga-Hunga Ha’apai)海底火山大規模爆發,伴隨而來的地震與引起的海嘯引發世界的關注。

這場可能是 21 世紀以來最大規模的火山噴發,其一連串的後續效應不僅被地震儀及海象儀器記錄下來,當天下午 8 時左右,臺灣的氣象站也陸續觀測到海底火山噴發造成的氣壓變化,根據觀測資料顯示,這次的海底火山噴發事件在臺灣造成的氣壓變化量約 1 至 2 百帕(hPa),這大約是日常標準大氣壓力的千分之一至千分之二的變動(圖一)。

【圖一】中央氣象局 222 個自動氣象站氣壓擾動動畫。
圖/中央氣象局第二組;資料來源:中央氣象局

若將地面氣壓資料的解析度提高到每分鐘,並將中央氣象局109個局屬測站由東南向西北排列,繪製成臺灣高密度測站氣壓擾動的二維時間序列圖(圖二),火山噴發由東南向西北傳遞的能量作用於大氣中最先於臺灣東南方的蘭嶼測站測量到,時間上和最晚被觀測到的馬祖測站相差約 25 分鐘。其次,火山噴發造成的大氣波動除了氣壓變化最為劇烈的主波外,尚有前導波與數次的餘波產生。

【圖二】中央氣象局 109 個局屬測站氣壓擾動二維時間序列圖。
圖/黃椿喜博士;資料來源:中央氣象局

綜觀全球的大眼睛——從氣象衛星看見大氣重力波

從上圖可以觀察到,這些波動的週期約為 10 到 15 分鐘,不容易從 10 分鐘的觀測資料中發現。目前在西太平洋與東太平洋地區監測的地球同步衛星向日葵八號(Himawari-8)與 GOES-17,可分別提供 2.5 分鐘與 1 分鐘高解析度的衛星觀測,對於高頻的大氣波動將有比過往更好的解析能力。

不只是地面氣象觀測站,位於地球上空 3 萬 6 千公里的地球同步衛星同樣也捕捉到火山噴發的證據。日本氣象衛星 Himawari-8 觀測到火山噴發後產生的陣陣漣漪(圖三),以火山噴發口為中心產生的漣漪即為大氣的重力波現象。

【圖三】火山噴發造成雲頂高度變化的重力波振盪。
圖/邱麒豪;資料來源:Himawari-8

東加王國所在的區域不僅位於向日葵八號的觀測網內,也涵蓋在美國的地球同步衛星 GOES-17 監測之中。下圖(圖四)為 GOES-17 氣象衛星紅外線水氣頻道每 10 分鐘的亮度溫度差,藉由對流層中層的水氣頻道雲圖可以明顯看到火山爆發產生的內重力波由火山口為圓心向外傳遞。

【圖四】火山噴發造成的重力波振盪。
圖/CIMSS / UW-Madison;資料來源:GOES-17

火山噴發引起快速上升的氣流與火山灰造成的重力波現象在學理上是可行的,但在觀測上實屬少見,特別是海底火山能將大量的火山灰與氣體穿過海洋快速釋放至大氣中,並造成如此壯觀的大氣波動並不是件容易的事。

這場大氣波動產生的雲系高度深,範圍廣,觀測到的雲頂紅外線亮度溫度達 -105.18ºC 可能打破了自 20 世紀末有雲頂溫度的監測以降,最低溫的紀錄(圖五)。

【圖五】火山噴發產生的重力波雲,雲頂亮度溫度達 -105.18ºC。
圖/CIMSS / UW-Madison;資料來源:GOES-17

除了上述的兩顆地球同步衛星,搭載於美國國家航空暨太空總署(NASA)之 Aqua 衛星上的大氣紅外探空儀(Atmospheric Infrared Sounder,AIRS)也同時發現了此一現象(圖六)。德國尤利希超級運算中心的大氣科學家——霍夫曼博士(Dr. Lars Hoffmann)說:「AIRS 自 2002 年 5 月開始觀測以來,從未在過往的火山噴發個案中發現過類似的情況」,這也意味著這次的海底火山噴發事件是前所未有的劇烈。

【圖六】AIRS/Terra 觀測到數量極為龐大的同心圓狀重力波雲。
圖/Dr. Lars Hoffmann;資料來源:AIRS/Terra

英國牛津大學物理系大氣、海洋與行星物理組的氣候科學家 Scott Osprey 博士也表示:「這次噴發可能會干擾熱帶地區風向週期性的逆轉,長遠看來或許會造成歐洲地區天氣型態的改變,必須非常小心地關注它造成的變化」,可見整個地球系統都可能因為這次的火山爆發造成巨大的影響。

雲圖之外——衛星於汙染物探勘之應用

衛星不僅僅能夠監測雲層的移動與大氣中的水氣分佈,近年來較為廣泛的應用是使用衛星針對大氣中的汙染因子做大範圍的遙測。舉凡工業污染排放之氣溶膠、交通源排放之二氧化氮,以及生質燃燒產生之煙塵與黑碳微粒,均可藉由衛星的觀測進而推估汙染程度,並搭配氣象模式的模擬進行短期的預警。

下圖(圖七)為 NASA 的 Suomi-NPP 衛星觀測到的氣膠垂直剖面分佈與雲頂高度,可以清楚看到伴隨火山噴發的氣膠粒子衝破對流層進入平流層,高度可達 30 公里。這些氣膠粒子在平流層中不易沉降至地表,長期下來可能會對氣候造成重大影響。舉例而言,氣膠依照光學特性的不同可粗略分為散射能力較強與吸收能力較強的兩大群體,散射能力較強的氣膠進到平流層中將造成更多的太陽短波輻射被反射回外太空,進而降低地球平均溫度(氣膠直接效應);反之吸收能力好的氣膠則是會讓地球溫度上升。

【圖七】Suomi-NPP 探測到火山噴發的氣膠粒子可衝破對流層進入平流層。
圖/Dr. Ghassan Taha;資料來源:Suomi-NPP

而對流層中的氣膠對氣候的影響更為複雜,會進一步改變雲的微物理狀態,在特定條件下吸濕性高的氣膠容易成為雲的凝結核,若大氣中的水氣含量不變,這些新形成的雲凝結核有可能與大氣中既有的雲滴競爭原先的水氣,進而致使雲滴數目增加且雲滴平均的粒徑降低,進而散射截面積增加,反射更多太陽光而達到降溫的效果。但也因為雲滴粒徑變小後,變得不利於雲滴粒子間的碰撞合併過程而形成為雨滴,使得地表降水減少與雲的生命週期增加,此謂氣膠間接效應。

不管是氣膠的直接效應或是間接效應都非常複雜,會受到氣膠種類、氣膠數量、氣膠粒徑分佈、大氣條件等影響,也正因為充滿了各種不確定性,氣膠的氣候效應預測非常困難,目前還需要更多的觀測,特別是用大範圍的衛星觀測加以驗證與評估。

火山噴發除了氣膠粒子的污染以外,對環境造成的另一個衝擊是大量的氣體被釋放到大氣中。常見的火山氣體有:水氣(H2O)、二氧化碳(CO2)、二氧化硫(SO2)、硫化氫(H2S)與氮氧化物(NOx)等。

以二氧化硫為例,評估大氣中微量氣體多寡的單位為杜布森(Dubson, DU),指的是一大氣壓的空氣柱中,該氣體分子累積起來的厚度(垂直積分)多寡。若將氣柱中的二氧化硫全部累積在一起相當於 10 微米厚,稱為 1 DU 的二氧化硫。SO2 氣候平均值約略低為 0.5 DU,歐洲氣象衛星開發組織(EUMETSAT)的 MetOP-B 與 MetOP-C 觀測到的峰值高達 50 DU 以上,高於氣候平均值 100 倍。(圖八)

【圖八】MetOP-B 與 MetOP-C 發現火山噴發的二氧化硫濃度超過氣候平均值 100 倍。
圖/Dr. Simon Carn;資料來源:MetOP-B & MetOP-C

氣象與環境衛星遙測之展望

近年隨著科技的發展與遙測技術的精進,氣象衛星能提供的不僅僅是精美的天氣雲圖,還有許多從雲圖看不出來的科學議題可加以探討。這些科學議題不單只存在於象牙塔內,更多且更重要的是生活上的應用。社會大眾關心的是:下午的聚會會不會下雨?明天空氣汙染有多糟?或是下禮拜一晚上會多冷?

衛星掩星觀測技術的發展(如:福衛三號、福衛七號、Sentinel-6 等)補足了廣大洋面探空資料的缺失以及人力施放的不足,蒐集偏折角資訊與折射率變化推估出的大氣垂直溫溼度剖面,藉由數值預報模式的資料同化系統改善天氣預報的誤差

汙染物濃度的監測也可以藉由衛星的觀測進行評估,不論是民眾在乎的近地表懸浮微粒濃度抑或是工業燃燒造成的空氣汙染,皆可藉由衛星的探測第一手掌握(如文章提到的 MetOP-B、MetOP-C 以及 Sentinel-5P)。

降雨來自天空中的雲,若能對雨的前驅物—雲有更深的瞭解,降雨的推估也能做得更準確。以我們所處的東亞地區而言,像是以 Himawari-8 觀測而開發的雲微物理科學資料,或是國際上整合多重衛星觀測的日本 GSMaP 、美國 NASA IMERG 等衛星推估的地面降水資料就是很好的例子

當然,科學的發展並不是單純為民生服務,但在發展科學的同時能兼顧民眾的福祉相信也是社會大眾所樂見的。

延伸閱讀

  1. Liu, C.-Y., C.-H. Chiu, P.-H. Lin, and M. Min (2020), Comparison of Cloud‐Top Property Retrievals from Advanced Himawari Imager, MODIS, CloudSat/CPR, CALIPSO/CALIOP, and radiosonde, J. Geophys. Res., Vol 125.
  2. Lin, C.-A., Y.-C. Chen, C.-Y. Liu, W.-T. Chen, J. H. Seinfeld, C.-K. Chou (2019), Satellite-Derived Correlation of SO2, NO2, and Aerosol Optical Depth with Meteorological Conditions over East Asia from 2005 to 2015. Remote Sens., Vol 11, 1738.
  3. Explosive eruption of the Hunga Tonga volcano” in CIMSS Satellite Blog.
  4. Tonga volcano eruption created puzzling ripples in Earth’s atmosphere” in nature’s news article.
  5. 中央氣象局預報中心副主任黃椿喜博士臉書
  6. 報天氣-中央氣象局」臉書粉絲專頁
Ciao True_96
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主修大氣科學,參加天文社。 年輕的外表下住著古老的靈魂,喜歡看老電影,也喜歡拿著底片相機記錄生活中的點點滴滴。 是個科學工作者但對藝術、音樂、歷史與文化也稍有涉略,畢竟「什麼都略懂一點,生活就多采一些!」