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看進骨頭內恐龍胚胎學--《科學月刊》

科學月刊_96
・2015/09/24 ・3791字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 531 ・七年級

作者/黃大一(美國俄亥俄州立大學生藥學博士班,中興大學客座教授,曾任蘋果公司中文電腦研發顧問、中華玩石家地科協會創始人理事長、天龍科普國際基金會亞太總監)

對於本文的讀者來說,這篇文章可能有些另類,因為我不打算照著學術界的傳統論文方式,言必孔孟那樣硬梆梆、引用好多其它論文註解等等,反而是從科普的角度來著筆,加上自己的實戰經驗,一方面介紹我這些年來所著迷瘋狂的恐龍研究,另一方面也記錄些許個人的心路歷程,如果出現筆鋒帶著感情嘻笑怒罵的言詞,也只好敬請多多海涵我的臭屁,我的「陰謀/陽謀」其實很單純:如果能因而激發後浪超越前浪,那我的人生就很值得了。

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各種孵化階段的恐龍胚胎大腿骨中央橫切面。(作者提供)

「恐龍胚胎學」的建立

2013年4月11日,五個臺灣學者專家的恐龍胚胎論文被刊登於國際頂尖期刊Nature,又榮獲為當期封面論文,這是臺灣從未有過的紀錄,然而,這項成果的開端,必須回朔到十年前的偶然。2003年,玩石家地科協會到中國雲南舉辦「百戰天龍」活動,那時我在中央電視臺的採訪過程中,無意間撿到一個恐龍胚胎化石。

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這塊2003年無意間撿到的怪石頭,就是改變人們對於恐龍認知的「始作俑者」。 (作者提供)

後來在2009年初,這個化石被證明是世界最古老的恐龍胚胎化石。透過這樣的契機,「恐龍胚胎學」因而成為恐龍學範疇中的一個新領域。 我們能夠有幸首先創立「恐龍胚胎學」,透過以下所述「看進骨頭內」的研究方針,藉由各種先進的科研儀器設備和方法,我們將深入瞭解為什麼恐龍胚胎發育過程會如此快速?恐龍為什麼會長那麼大?部分問題的答案,已經在2013年的Nature封面論文內敘述,而目前我們正在進行幾個很有趣的課題,以充實「恐龍胚胎學」的內涵。

在研究世界最古老的恐龍胚胎過程中,「看進骨頭內」是我與國際兩岸聯合團隊,考量臺灣過去沒有好好培養古生物學專家,而不得不「異想天開」所提出來給臺灣科研界的一條新路,為臺灣學者們打開了一個新思維領域。臺灣從光復以來未曾培養過古生物學者,以我個人來說,在視蒼蒼髮茫茫而齒牙動搖的年紀,想要重頭去學習古生物學已經太晚了。

所以,我乾脆放棄傳統古生物學那種「看骨頭外表(系統型態描述)」的作法,把這些看骨頭外面的事項,交給團隊裡諸多世界頂尖的科班古生物學者,他們才是訓練有素的學者專家,在這方面,我還沒進幼稚園呢!雖然如此,臺灣學者們也不能妄自菲薄,透過我這個「看進骨頭內」的思維,我們來探看恐龍骨頭裡面到底是怎麼回事?

皇天不負苦心人,我們還是能在全球古生物界,做出領先傲人的成果來。我們團隊所發表的Nature封面論文,就是五位臺灣學者專家以「看進骨頭內」的方式所完成。這五位專家沒有一位是科班的古生物學者,甚至有好幾位剛開始的時候,老是搞不清楚「古生物學」和「考古學」的差異,經常考古來考古去,鬧了不少笑話。

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五個臺灣學者專家的恐龍胚胎論文被刊登於Nature期刊,又同時榮獲為封面論文,是台灣從未有過的紀錄。

恐龍胚胎的福與禍

從恐龍學的角度來說,平均每個禮拜都會有新的恐龍被發現,而科幻電影如《侏羅紀世界》等,長期以來對於普羅大眾的灌輸,使得恐龍議題一直維持在相當高的熱度,從來沒有其它的古生物(如三葉蟲、菊石等)能有此榮幸。但是,在這麼多的科學論文和普羅新聞當中,有關於恐龍胚胎的,相當稀少,而且如果有的話,絕大部份都是中晚白堊紀的恐龍胚胎,年齡才七、八千萬年的「晚輩」!我們這個是1.95億年前、最早期恐龍的胚胎。

再者,過去所發現的恐龍胚胎,「死相」都太漂亮了,完整或幾乎完整的恐龍胚胎捲曲在恐龍蛋裡面,漂亮得很。可是從另一個角度來說,如此的樣本,同時兼具「福」與「禍」,「福」是這麼可愛罕見,「禍」呢?因為太完整漂亮,斷絕了進行深入骨頭內研究的路,誰會讓你我拔出某根骨頭來切割,看到骨頭裡面去?於是,只能做到傳統古生物學的型態描述。進一步想,完整絞合的恐龍胚胎樣本所提供的資訊,只是該孵化中恐龍蛋被掩埋的那個剎那,在剎那之前和之後的恐龍胚胎發育,完全無法提供任何資訊,所以這些「死相」完美的恐龍胚胎樣本,一方面是福氣,同時也是詛咒。

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這些零散的骨頭樣本,提供了我們絕對的機會,讓我們進行「看進骨頭內」。(作者提供)

相對的,在我所發現的恐龍胚胎地點,除了上一段提到的那顆怪石頭有比較完整的樣本之外,我們還撿拾到很多非絞合(Disarticulate)的零散骨頭,從完整度來 說,可說是完全沒有漂亮完整的「死相」。但是從另外的角度來說,這個「禍」才是真正的「福」,因為它們提供了比完整恐龍胚胎更多的資訊,如透過測量股骨的 長度和直徑,我們分析出在這個採集點的恐龍胚胎,至少有三個不同孵化的階段,有可能是來自三個恐龍蛋的窩,或該地點曾經有三次淹水事件。

相對於其它完整絞合的恐龍胚胎樣本只能提供孵化過程中某瞬間的狀態,我們的材料讓我們研究恐龍胚胎的某一段期間,有如片段的視訊,而非單獨一張拍立得照片。又因為這些數量 不少的胚胎骨頭都是零散的,我們可以選擇某些來「犧牲」,做成切片,藉由各種先進的科研設備儀器,仔細觀察其內部構造,進行「看進骨頭內」的研究,揭開更 多恐龍寶貝的奧祕。

從小骨頭看見大世界

透過這些毫不起眼的零散骨頭,提供一個絕無僅有的好機會,讓我們建立恐龍胚胎學,利用同一物種的恐龍胚胎化石來研究,探討(至少在此物種的範疇)恐龍胚胎的孵化發育成長過程。這種機緣,是那些完美死相恐龍胚胎化石所無法提供的。我們認為恐龍胚胎學,至少囊括「化石生物學(PaleoBiology)」、「化石生理學(PaleoPhysiology)」、「化石化學(PaleoChemistry)」等三個主要學科領域。

深入研究恐龍胚胎學,可以提供或解答很多恐龍的奧祕,比方說,祿豐龍在牠的時代,是地球上體型最大的動物,體長達12公尺!這個世界最古老的祿豐龍胚胎,我估計孵化出來的時候,大約只有20公分,那麼,牠們如何快速成長到12公尺這麼大?早期侏羅紀原蜥腳類至中晚期侏羅紀的後代蜥腳類恐龍,如梁龍、馬門溪龍、泰坦龍等等吃素的龐然怪獸,體長可達五、六十公尺,體重上百公噸,牠們是地球從古到今最大的動物,如此龐大現象(Gigantism),到底怎麼一回事?

說來我們臺灣有點悲哀,光復以後,為了求溫飽,好多基礎科學被忽略了,沒有培養古生物學者。從我個人的角度來說,這剛好是「福」與「禍」攪和在一起。在這項重大發現的研究中,因為我本身沒有古生物的專業訓練,在臺灣也找不到適當的人選幫忙,只好另外打開一條路,以「看進骨頭內」來帶著臺灣的其它學者參與這項研究,我們從上述的諸多骨頭,透過必須使用極端破壞性的幾種同步輻射設備,觀測到一些很有趣的恐龍胚胎化石內涵:如圖四,將直徑只有0.846釐米的大洼祿豐龍胚胎肋骨,切磨成15微米的薄片,並用國家同步輻射的穿透式X光顯微掃描後,把諸多的單格掃描組合成右方的馬賽克,可以看到以前從未有人看過的資訊,提供很有用的胚胎發育骨頭成長訊息。

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左為大洼祿豐龍胚胎肋骨剖面,利用同步輻射穿透式X光顯微鏡掃描後,可看到胚胎發育階段中小肋骨內的結構(右)。左方照片內的綠色框標示掃描區域為寬0.16釐米,長0.846釐米。(作者提供)

在國家同步輻射研究中心,我們也利用同步輻射傅立葉快速轉換紅外光譜顯微鏡(Synchrotron Radiation FTIR Microscopy),掃描這些快兩億年前的恐龍胚胎股骨切片,在骨質和諸多原始管狀空間(Primary Tubular Cavity)交界處,看到了有機殘留物的波峰。但當時我們在論文中也僅保守地說,我們找到了保存有機殘留物的證據。

發現有機物

近日的後續分析,我們終於可說這些有機殘留物,就是第一種膠原蛋白(Collagen I)與其分解物。對於提出「看進骨頭內」的我來說,這個結果證明了我的引導思維沒錯,我們團隊走在正確的道路上。

有趣的是,我們原本投遞到Nature論文的題目,被期刊主編做了修改,新的標題總共有兩行,其中第二行:「帶著保存有機殘留物的證據(with evidence of preserved organic remains)」特別強調在這些快兩億年前的胚胎化石內,還保存著原本胚胎骨頭內的有機物,這不就是給我們臺灣團隊最大的肯定嗎?更也是「看進骨頭內」的一個有力支撐,同時也給傳統型態描述的古生物學,打開了另外一扇門,通往另外一個更高更寬廣的新古生物學範疇。

一般來說,通常認為化石是古代的生物已經變「化」成「石」頭,石頭是無機的礦物,因此在化石裡面,不應該或說不可能還保存著有機物,我們的成果,除了提出這是化石內保存有機物的最古老證據之外,更徹底推翻了這個「化石裡面不可能保存著有機物」的錯誤認知,這是一個抽地毯式的影響。

200〈本文選自《科學月刊》2015年9月號〉

延伸閱讀:
有恐龍的血就能重現恐龍?
與古人類學大師的初次相遇─肯亞李奇會館

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大數據配對:《戀愛是科學》婚姻必勝公式,存在嗎?

雞湯來了
・2021/09/30 ・3771字 ・閱讀時間約 7 分鐘
  • 文/雞湯來了實習生蔡加柔
  • 校稿/雞湯來了陳世芃、張芷晴、榮淑媚
  • 製圖/雞湯來了特派員黃子芸
  • 編輯/雞湯來了蕭子喬

單身靠實力,結婚就靠大數據-《戀愛是科學》

《戀愛是科學》劇照。圖/雞湯來了 提供

「先將設立的理想型條件列出來,然後用電腦分析、引用大數據配對、清查身家背景,最後再簽訂婚前協議,進而快速鎖定「需要」的而非「想要」的伴侶,是避免浪費彼此時間的相親模式。」這是《戀愛是科學》女主角顏霏主張的戀愛 SOP,在劇中 ,她開設一間名為「戀愛科學婚姻仲介所」的公司,藉由大數據的分析,會員配對成功率達到八成之高。

如果這間公司真實存在,你想要加入嗎?你同意她提出「婚姻就是找一個適合你的合夥人」的說法嗎?

我們的匹配指數-「愛情」等於「合適」嗎?

當「勝女」如同「剩女」

「三高女」為何是婚姻市場釘子戶?

《戀愛是科學》劇照。圖/雞湯來了 提供

劇中年齡高、薪資高、學歷高的「三高女」卓乃慧,是一位事業有成的霸道女總裁,卻因為年齡偏大、學歷高又個性強勢等等所謂「死亡組合」,導致沒有願意與她牽手的對象,最後到戀愛科學婚姻仲介所尋求協助,並有了出乎意料的發展。

有一種好,是朋友都是為你好。有一種幸福,是別人覺得你幸福!

我稱它為亞洲壓力。-《戀愛是科學》

相較於乃慧清楚知道自己想要的對象,學歷必須在碩士以上,另外一位林小姐是朋友陪伴而來的。朋友打著幫她尋找幸福的名號,花了半小時洋洋灑灑地列了一堆條件,但是這樣真的是林小姐想要的嗎?

以上兩位角色其實有個共同點,就是她們為自己設下「十分明確且詳細的前提」,無論是否這些條件出自門當戶對的文化或是他人意見。這時我們可以思考一個被討論已久的議題:究竟我們要選擇的是「我愛的人」還是「適合我的人」?換個角度來看,這個問題本身便是感性與理性之間的角逐。

系統的誤差值-當感性破解大數據

系統不會出錯,幫我配對出來的,一定都是條件、能力、價值觀各方面都相當適合我結婚的對象,可是系統它不會知道誰能讓我心情好, 誰會逗我笑。-《戀愛是科學》

我才不管什麼大數據,我 27歲,我選妳。就算妳離過婚,我都選妳。-《戀愛是科學》

《戀愛是科學》劇照。圖/雞湯來了 提供

儘管使用科學輔助,與乃慧設立條件相差甚遠的有福,仍然走進乃慧的心。劇中的另一對,男主角王軒宇也突破大數據,無視一切不利條件也鍾情於女主角顏霏。他們的情感都是突破大數據的存在,確實稱不上理性,而這又是為什麼呢?

事實上,儘管科學上確實能部分證實,我們的心動軌跡有跡可循,但至今依然沒有任何理論或是學者,能完整詮釋愛情的全貌。或許你也曾發現,無論再怎麼理性抉擇,你的暗戀對象或是伴侶,可能依然與你在心裡設定的理想型不太相同,究竟為何「直覺的喜歡」有時會讓人忽略所謂公認的「客觀擇偶條件」呢?學者曾證實,這樣莫名的吸引力其來有自。

當愛來臨時-5大吸引力來源

人類皆是感性與理性的綜合體,所以要做到完全拋卻感性是近乎不可能的。因此劇中除了女主角顏霏使用的科學數據相親法之外,仍有許多「不可測因素」悄然牽動著每位角色的情感,其中,就包含許多「吸引力來源」。以下統整幾項研究,與大家分享超乎理性、多半來自潛意識的五項吸引力來源:

來源 1|時常遇見的「熟悉感」

學者曾在大學課程進行調查,發現在學期結束後,同學與座位附近的同學較有機會成為朋友、建立親密連結。另外一位研究者也在麻省理工學院學生宿舍,詢問一群學生的大學生活中三位親密好友,結果顯示 65% 來自同一棟宿舍。

《戀愛是科學》劇中,在沁藍送了 27 次宵夜之後,軒宇對她漸漸產生情感,可見情感連結或多或少與「熟悉感」相關。但在現實生活要注意的是,勇敢追愛和死纏爛打往往只有一線之隔喔!

《戀愛是科學》劇照。圖/雞湯來了 提供

相關推薦:《當男人戀愛時》啥款 ㄟ告白 ㄟ成功?論告白與追求的務實策略

來源 2|價值觀念具「相似感」

心理學家 Heider 提出的平衡理論指出,人會追求平衡的認知,例如相似的價值觀、意見、政治傾向等。其他學者也在研究中指出,伴侶婚後價值觀的相似性,對於關係滿意度的影響非常大!

然而這也不能過度追求。例如顏霏的客戶 Jason,就堅持他的對象必須熟讀金庸的武俠小說,因為他希望有人能一起討論感興趣的事物。儘管我們認同伴侶間是需要相似感的,但是太過在意相同,反而會讓關係終止。

來源 3|本能追求的「安全感」

人類會因為過往經驗、個人性格等種種原因,漸漸影響對於感情中安全感的需求,進而影響擇偶。因此討論戀愛關係時,我們常提及三種親密依附類型:焦慮型、逃避型、安全型。簡單來說,容易缺乏安全感者多屬於焦慮型,逃避型的人則傾向封閉心房,並且注重隱私與關係界線,至於安全型,則是普遍認為的理想類型。

男主角軒宇和他的前女友沁藍,前者就偏向逃避型、後者則偏向焦慮型。軒宇始終不善於表達心意,而沁藍缺乏安全感,這也成為他們分開的致命傷。

相關測驗:你的安全感是哪一種愛情依附風格?

相關連結:老天爺啊!另一半總是說自己沒安全感,我該怎麼辦?

來源 4|能被喜歡的「認同感」

我們容易被「表現出喜歡我們自己」的對象吸引。社會心理學者觀察進行快速約會(speed-Dating)的雙方並進行訪談後,部分受訪者表示,若感受到對方對自己有興趣,那麼自身會容易被對方吸引。

《戀愛是科學》角色裡,並沒有明顯的感情線來自於此。但我們能觀察到,顏霏在之前將軒宇視作小弟弟,在得知軒宇之前暗戀過自己之後,才轉換想法慢慢地察覺自己的心意。

來源 5|直觀感受上的「容貌」

亞里斯多德曾表示:「美貌是勝過任何介紹信的推薦函。」以生物本能來說,不可否認我們會被美麗的人事物吸引,可能是偏好對稱的五官、大眼睛等。然而每個世代的審美也都有變化,每個人看待容貌條件的想法都不同,最重要的是,有意識的思考容貌對於自己的意義即可。

相關連結:臺灣人的8大愛情風格

幸福的交叉點-戀愛是「感性」與「理性」的交匯

有一些爸媽的觀念也是很奇怪,小時候學生時期不讓小孩談戀愛, 但是長大後卻直接催婚,這不是很不符合邏輯嗎?就等於是從來不考模擬考,就直接學測一樣恐怖。-《戀愛是科學》

《戀愛是科學》劇照。圖/雞湯來了 提供

所以,選擇伴侶之時除了考慮種種條件,最為重要的其實是回歸自我本身。勇於面對心裡的真實情感,梳理清楚這樣的吸引力從何而來、程度為何。

像是劇中的大數據聯誼法,近乎是絕對理性且公認可靠的存在。然而,這樣的客觀條件僅是輔助我們的工具,我們依然要依靠探索與自主思考。如此尋找出結合感性與理性的交匯之處,很可能就是一段幸福關係的起點!

相關連結:現在的孩子都在談什麼戀愛?

參考資料

  • 林奕丞(2015)。夫妻間依附類型配對組合、休閒興趣的相似程度與婚姻滿意度之關係。國立政治大學輔導與諮商碩士學位學程研究所碩士論文。
  • 劉文琴(2006)。夫妻性格的相似性及互補性與婚姻滿意度及親密度的關係。佛光大學心理學研究所碩士論文。
  • Festinger, L. (1950). Informal social communication. Psychological Review, 57, 271-282.
  • Eastwick, P.W., Finkel, E.J. (2008). An in-depth speed-dating exploration of sex differences in romantic partner preferences and the disconnect between stated and in-vivo preferences.

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