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儲存到腦部,或是雲端?-《數位癡呆症》

PanSci_96
・2015/09/09 ・1837字 ・閱讀時間約 3 分鐘

ask google

當我們沒在用腦時,腦內就不會留下任何痕跡,也就是沒學到什麼事情。最近哈佛大學科學家在專業期刊《科學》(Science)上同時發表了四項實驗,提出證據,證明電子媒體對我們的思考和記憶有何等不利的影響。這文章有很棒的篇名:〈Google對記憶的影響:不斷使用資訊對我們思考的影響〉。這篇文章所談的並不是殺手遊戲令人變得暴力,或是使我們的感覺變遲鈍——這兩點大家早已知道。它所探討的主要是我們越來越依賴數位媒體這件事對我們使用心智(以及長期下來對我們心智能力)意味著什麼。由於這些新近研究相當重要,而且是發表在最好的世界性科學期刊上,所以我想在這裡特別加以介紹。有關網際網路、Google或臉書對我們的影響,這方面實在還沒有很多的研究結果。

由美國心理學家史芭若(Betsy Sparrow)及其研究人員所進行的第一個實驗,是讓四十六名大學生回答三十二個問題。半數的問題相當簡單,另外一半則比較不容易回答。問題分成兩組,每組十六道題目,不是先出簡單再出困難的,就是顛倒過來。舉例來講,屬於簡單的問題有:

  • 恐龍已經滅絕了嗎?
  • 氧是一種金屬嗎?

至於困難問題的例子有:

  • 丹麥的面積比哥斯大黎加大嗎?
  • 氪的原子序數是二十六嗎?

受試者在答完前十六道題目之後,要進行一項測驗。該測驗有八個和電腦以及網路搜尋有關的單字(Google、雅虎、螢幕、瀏覽器、數據機、鍵盤、網際網路、電腦),以及十六個跟前者相干的單字(例如桌子、鐵鎚、橡皮擦、鋼琴等等)。這些單字以隨機的順序出現,顏色則是藍或紅色,受試者要盡快說出單字的顏色。

一有不知道的,就會想到Google

這項測驗背後的想法很簡單:當某人在處理若干不能馬上解決的問題而想到網際網路或搜尋引擎Google時,「Google」或「網際網路」的概念就難免在腦海裡活化。這種增強了的活化就會妨礙顏色的辨認。這方面所謂的干擾效應,其結果就是辨認單字顏色的反應時間會增加。至於馬上有答案的簡單問題就不會讓人想到網際網路,更別說是搜尋引擎Google了。於是有關電腦的單字不會被增強活化,干擾效應較小,而辨認顏色的反應時間相對較短。如以下的圖所顯示,這個結果跟科學家所預測的一樣。

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圖4.1 當人們不知道什麼事時,就會想到資訊科技(電腦和搜尋引擎)。所以在做完難以解決的題目(黑柱)之後,再來指認例如「Google」、「雅虎」或是「電腦」單字的顏色時,會用到比控制組單字顯然更長的反應時間。至於在答完容易解決的問題(白柱)之後,這種效應就比較不顯著。本圖出自《數位癡呆症:我們如何戕害自己和子女的大腦》

作者們在評論這項發現時寫道:「看起來,當我們在面對知識缺漏時,似乎會被設定成求助於電腦」。就連在答完簡單問題之後,也會出現電腦相關單字的活化(儘管顯然較少)。作者們把這種現象解釋成,對知識的考問以及處理仍舊會促成例如「電腦」一詞意義的活化。

在第二項實驗當中,受試者會有四十個陳述句,例如:

  • 鴕鳥的眼睛比牠的腦還要大。
  • 哥倫比亞太空梭在二○○三年二月重回德州時發生爆炸。

受試者必須閱讀這些陳述句並用電腦鍵盤輸入。半數的受試者這時會以為(因為指示是這樣寫的),電腦會儲存這一切(「請確定輸入」)。另一半受試者則以為,電腦會在輸入後再度刪除這些陳述句(「請刪除輸入」)。此外,兩組的每名受試者都被告知要記住這些陳述句。

所以在這項實驗當中,按照四種不同的實驗條件,分成了四組。這可以用以下的圖表加以說明。

2-2
圖4.3 由於兩種差別相乘,實驗最後產生四個組別。所以這種實驗方法也稱為二乘二實驗設計。本圖出自《數位癡呆症:我們如何戕害自己和子女的大腦》

受試者在輸入資料之後會拿到一張紙,並必須在十分鐘之內盡可能寫下剛才記住的陳述句,也就是積極地加以回想。結果顯示,「請記住」的這項指示對後來真正的記住幾乎沒有影響。不過,以為電腦在輸入之後會馬上刪除陳述句的人,記住了大部分句子。至於以為電腦在輸入之後會儲存陳述句的人,會記得的句子相對來講就少了許多。

 

 

 

986918420本文摘自《數位癡呆症:我們如何戕害自己和子女的大腦》,由暖暖書屋出版

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恐龍稱霸地球的秘訣,竟是牙齒自帶避震器?——《追光之旅:你所不知道的同步輻射》

天下文化_96
・2021/09/12 ・1747字 ・閱讀時間約 3 分鐘

《侏羅紀公園》系列電影掀起大家對恐龍的好奇,但其實科學家早就在研究遠古時代的各種生物。以恐龍為例,平均每星期會發現一種新種恐龍,每年大約會發現五十種新種恐龍。而在探討物種起源及鑑定遠古生物領域,同步輻射分析技術也展現了它的獨特價值。

例如,南非威特沃特斯蘭德大學(University of the Witwatersrand)領導的國際科學家團隊,針對一些世界上最古老的恐龍蛋胚胎頭骨,進行 3D 複製重建,發現牠們的頭骨生長順序與當今的鱷魚、雞、烏龜和蜥蜴相同,研究成果發表在《科學報導》(Scientific Reports)上。

美國自然歷史博物館收藏的恐龍蛋化石,內部留有胚胎構造。圖/WIKIPEDIA

在台灣,由加拿大多倫多大學教授賴茲(Robert Reisz)與台灣學者組成國際團隊,花費兩年時間,運用超高解析二維紅外光譜顯微術,在活躍於一億九千五百萬年前的雲南祿豐龍胚胎股骨化石中,發現殘留有機物,找到古化石內保存複雜有機物的最古老紀錄。這個破天荒的發現在 2013 年登上了《自然》(Nature)雜誌封面。

此外,在祿豐龍肋骨化石的微血管通道中,國輻中心研究員李耀昌也發現全球最古老且保存完整的膠原蛋白與赤鐵礦微粒聚晶。

「即使經過億萬年時空轉換,恐龍的軟組織經血液中鐵的氧化及碳酸鈣化包覆作用後,還是有機會被保存下來,」李耀昌表示,這將有助科學家進一步了解恐龍的生理機能與遺傳密碼。

李耀昌團隊將成果發表於《自然通訊》(Nature Communications)期刊,並獲選為《發現》(Discover)雜誌「 2017 年全球百大發現」第十二名,是近年來台灣學者主導的研究成果首度登上《發現》雜誌全球百大發現。

英國 Dinosaurland 化石博物館的鐮刀龍巢與蛋化石。圖/WIKIPEDIA

發現牙齒裡的避震器

恐龍胚胎裡有膠原蛋白,恐龍的嘴巴裡則是自帶「避震器」。

國輻中心團隊與台灣博物館、台灣石尚博物館、中國大陸北京自然博物館、加拿大安大略皇家博物館,以及中國大陸地質科學院地質研究所合作,蒐集十五種肉食性與植食性恐龍牙齒,利用同步輻射穿透式 X 光顯微術與現代的眼鏡凱門鱷牙齒進行研究比對,首度發現肉食恐龍牙齒具有避震結構。

在肉食性恐龍牙齒的琺瑯質與象牙質中間,存在一層相對柔軟且布滿微細孔洞的被覆牙本質層,可以保護牙齒,避免因撕裂骨肉造成牙齒瞬間斷裂。這項研究結果修正了過去對於原始爬蟲類牙齒結構的認知,因此登上國際知名期刊《科學報導》(Scientific Reports)與各大媒體。為了蒐集恐龍牙齒進行研究比對,國輻中心研究員王俊杰透露了一段小故事。

「當時我到桃園興仁花園夜市拜訪鱷魚攤,沒想到使用斜口鉗幫鱷魚拔牙時,斜口鉗當場應聲斷裂,只好再買一把硬度更高的老虎鉗,費了好大一番功夫才順利拔下鱷魚牙齒。」

透過同步輻射 X 光顯微鏡發現暴龍牙齒藏有「避震器」,保護牙齒不致斷裂。1:X光下的暴龍牙齒構造。2:暴龍牙齒外觀。 3:無避震結構的牙齒內部應力分布。4:有避震結構的牙齒內部應力分布。圖/王俊杰提供

牙齒的特殊結構,使得肉食恐龍成為頂尖獵食者,稱霸地表一億六千五百萬年。相較於人類咬合力約為 40 公斤、眼鏡凱門鱷咬合力約 1,000 公斤,以及咬合力可達 2,000 公斤、目前世上咬合力最大的動物—— 灣鱷,「暴龍的咬合力約 6,000 公斤,且拖行的獵物體重可能超過 1 公噸,但靠著微小的避震結構設計,便不致因巨大應力而造成牙齒斷裂,」王俊杰說。

遠古生物的活動型態一直是科學家亟欲解開的謎題,透過同步光源高解析度檢測技術,可以幫助我們了解古生物化石組織結構的細微差異,提供了一種嶄新的古生物分類與古生態研究檢測方法,而藉由恐龍胚胎化石中探測到的有機質殘留物,未來將可逐步解開更多遠古生物的奧祕。

——本文摘自《追光之旅:你所不知道的同步輻射》,2021 年 8 月,天下文化

天下文化_96
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天下文化成立於1982年。一直堅持「傳播進步觀念,豐富閱讀世界」,已出版超過2,500種書籍,涵括財經企管、心理勵志、社會人文、科學文化、文學人生、健康生活、親子教養等領域。每一本書都帶給讀者知識、啟發、創意、以及實用的多重收穫,也持續引領台灣社會與國際重要管理潮流同步接軌。
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