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為何細菌是迷人的小東西

陳俊堯
・2015/11/15 ・3993字 ・閱讀時間約 8 分鐘 ・SR值 477 ・五年級

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原來除了可怕的病原菌之外,還有其它細菌

人有很多種。有的人想用自已的專長幫助別人,於是讓自已變成醫生工程師,應用自已的專業能力來改善別人的生活。有一些人則是管不住自已的好奇心,就是想要把這地球上有什麼奇怪東西怎麼運作搞清楚。這種人大概適合變成科學家。那對於研究細菌的細菌人來說,到底是被什麼東西挑起了好奇心,而會願意每天花大量時間把玩細菌呢?

細菌人只是好奇心比較重,不是比較笨或比較愛冒險而要去玩做容易讓自己生病的事。細菌並不都是會讓人死掉的病原,事實上病原菌只是這個星球上眾多細菌裡的一小撮特異功能者,大部份的細菌其實應該是不會跟人打交道的。那人為什麼要跑去跟細菌打交道呢?我很好奇為什麼大學生會對這個在高中時幾乎不認識的小東西產生興趣,於是訪問了自己研究室裡的年輕細菌人們,看看他們到底是被細菌的哪一點煞到才走上這條路的。下面是問到的答案,加上我自己的理由,一起整理出來讓大家參考,你也可以順便看一下自己心裡是不是也藏著一個未現身的細菌人。

細菌是別人看不見的神秘生物

基本上,生物學家的工作是在偷窺人家的生活。而一個環境微生物學家,有上百萬種個體型微小的對象可以偷窺。只是想要偷窺細菌的生活,可不是件簡單的事。

細菌很小,真的很小,500 隻細菌連起來才大概等於一公釐,那是你小學時直尺上面最小的刻度。要看見它們,你必須借助顯微鏡來幫忙。如果你在顯微鏡下看過數千隻細菌像煙火一樣往各個方向高速來回亂竄,那絶對是個永生難忘的畫面。每隻細菌都用盡全力向前直線衝刺,路上撞到別人,暫停,轉個方向又繼續向前衝去,那真是個好忙好忙的世界啊。當你檢視染過色的抹片,在顯微鏡下看著視野裡成千上百隻細菌,就像空拍機飛過反核遊行隊伍上空,向下看著路上密密麻麻的人群一樣,每個黑點都是一個獨立的生命。這些細菌都有相同的血緣,都是由同一隻細菌辛苦分裂生成的,如果在人類社會裡都該算是兄弟姐妹。你在看的是一個有百萬個成員的大家庭啊!人和細菌真的是很不一樣,當你可以跟別人分享這些平常人沒機會接觸或想像的新世界,就是一種說不出的得意。你看過嗎?沒有厚?

細菌人收集自已的神奇寶貝

我問研究室裡的學生細菌哪裡迷人。有人告訴我說,養細菌像養寵物,而且是很棒的養寵物經驗。

細菌很小。為了要研究它們,我們會把細菌塗在一種叫做培養基的細菌專用果凍上,用果凍裡的養份支持細菌生長。一直要等到細菌從一隻長成一個百萬軍團時,它們的總體積才大到可以被我們的眼睛看見,才能被拿來做各種研究測試。如果你像我一樣喜歡認識自然環境裡來的細菌,你會想拿起一點水裡綠色的泥巴,看看自己抓到了什麼。但是你並不能馬上看到你的獵物,你得把樣本放在培養基上塗一塗,接下來要抱著等開獎的忐忑心情等上一天兩天三四天,直到原本在你樣本上的一隻細菌長成一個軍團後,你才知道知道幾天前自己到底抓到了什麼東西。

好了,你的細菌長成軍團了。長成的菌落外型可能是平的圓的花朵狀放射狀丘陵狀寶塔狀,顏色可能是白色黃色橘色紅色綠色藍色黑色半透明,千奇百怪。它們可能具備你完全猜不到的奇異能力,而你就像看到首次出現在面前的神奇寶貝一樣,要決定是不是該努力收服它,把它變成自己的收藏。不過我們不用神奇寶貝球收藏細菌,而是請它們待在零下八十六度的冰宮裡,等到下次需要它們的時候,再讓它們從冰凍中甦醒過來。

而且養這種神奇寶貝不怕火箭隊來亂,因為能探險的地方太多了,沒什麼好搶的。我們需要更多人手來收服這些神奇寶貝。

細菌活在一個我們要有縮小燈才能體會的世界

基本上,生物學家是在偷窺人家的生活。而一個環境微生物學家,有數百萬種對象可以偷窺。

不過,細菌感受到的世界跟我們的很不一樣,你得有縮小燈才能親自體驗。在這種尺寸下,水的表面張力是難以想像的大。一粒土對細菌來說是數百倍身長,以人的比例相對來說,要比 101 大樓還高得多。土粒的外界接觸空氣,往中心走一點就沒有氧氣了。想像你是大樓裡的住戶,每層樓的環境都不一樣,你在家裡活得很舒服,可是在你家樓下五層樓的地方環境就改變到讓你活不下去,這大概就是細菌感受到的土粒了。細菌是要住在土粒表面吸附的水層裡的,而這土粒在風兒輕輕吹過時,水分可能快速蒸發,瞬間水世界就變成了沙漠,一群細菌可能就成了冤魂。

細菌的生活很辛苦,而且很容易死翹翹的。

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細菌小歸小,還挺奸邪的(稱讚)

在研究細菌,關注細菌本領很多年之後,我必須說我很佩服這些小傢伙。你知道在生物界裡,體型大的生物在搶資源時比較佔優勢。不過,細菌很小。你知道一個生物如果基因多,能用的工具也就多,可是細菌的基因跟人比起來也少得可憐。細菌能存活下來的秘招是分工合作。有的細菌會在同種間分工合作,有的長成生物膜生物毯跟不同種的細菌合作,有的找動物植物搭擋。有的細菌把動物植物當成食物,揮軍攻入這些多細胞生物的體內,那個危險程度像是反抗軍闖進死星一樣,噢,而且是徒步行軍進去。

這個行星上到處都有細菌,各自以自己獨特的方式活了下來。

而人類經常是它們的手下敗將,如果免疫系統擋不住細菌的攻擊,下場就是被送進醫院,要靠醫生把我們從鬼門關救回來。不過當你坐下來研究人類為什麼會敗在小小的細菌手上時,你才會發現細菌是可敬的對手,它們的武器系統精巧得可怕。拿人類宿敵沙門氏桿菌為例,它們打不過腸道裡的其它細菌,於是跑來招惹我們的免疫系統,讓免疫細胞進來大屠殺。我們的免疫反應殺不死沙門氏桿菌,卻幫它們清除了其它細菌。沙門氏桿菌還能拿戰場上留下的分子來當養份生長,所以我們免疫系統的介入反而成就了它的霸業。

不過這絶對不是細菌好聰明,居然研究出這樣一套精良的戰術來打倒人類。細菌不聰明,它們只是一直讓子弟兵同不同戰術進攻,試久了總會賭到好方法。而我們在這裡,坐著欣賞這巧妙的攻防對戰。

細菌社會比人類社會還複雜

細菌原地分裂,所以常常會是一大群自己人住在一起。當我們研究一種細菌時,我們是在研究一個社會,而且每隻細菌可能都有點不一樣。細菌間會對話,然後可能在溝通後改變行為。

海底、土壤、腸道是三個微生物多樣最高的微米生物世界。在這些地方隨便採個樣本都會有數百個種類同時存在,如果要算任兩物種間的互動關係,一共是西五百取二這麼多種(還記得排列組合嗎),再加上真菌原生生物藻類線蟲等等,一跎大便就複雜到像是一個宇宙。環境微生物學家花很多時間想要搞清楚在同個地點會有哪些細菌住在一起。這種心情就像你來到閃靈的演唱會現場,心裡預期著今天來的大概都會是熱血青年吧。結果你很驚訝地看到有七十歲阿公跟五歲小朋友出現在人群裡。於是你的好奇心被揚起,想要知道為什麼他們會出現在這裡。追上去訪問後你可能會發現小朋友是走錯路跑進來的,或者發現原來阿公也喜歡黑死金,於是你修正了你對老人家的定義,原來也有喜歡這種音樂的老人家。

對生物學家來說一座森林裡的動物植物已經夠複雜了,如果再加上土壤裡不知道有多少的微生物,我們就有了說不完研究不完的故事了呀。不過,以人類有限的智慧和時間,還真的是不知道有沒有可能把這一大團複雜成這副德性的關係搞清楚。

已經有很多先驅者投入這個叫做微生物生態學的研究領域,設法搞清楚這些微生物之間的關係,以及環境和微生物之間的關係。有點像是把過去研究動物植物生態的方法,放進微觀的世界裡來檢驗。台灣也有不少對微生物生態有興趣的研究人員,幾年前組成了個台灣微生物生態學會,來分享彼此的經驗。而以生態角度來看醫學問題的新嘗試,這些年也在各國的研究裡逐漸出現,舉個例子來說,像是抗生素造成細菌抗藥性的演化,如果改用抑制毒性但不殺死細菌的治療策略,就不容易出現抗藥性了。過去以為八竿子打不著的生態學和醫學,現在開始出現有趣的交集了。

細菌鋪滿整個地球。現在是,未來也會是。

動物出生時細菌早已鋪滿整個地球,而且已經在地球上住了二十幾億年了。所以我們其實是住進了細菌的家,在它們家裡任意改變環境。細菌長上了我們的身體,經過長時間的互相篩選之後,我們身上帶著一群和我們維持友好關係的細菌。

這一路上從農業興起、工業革命走到電腦時代,人類的生活方式出現很大的改變,但是我們自己的生理反應和與細菌間的關係都還來不及好好調整。過去我們大腸裡的細菌可以幫忙把我們消化不了的纖維素轉換成短鏈脂肪酸,而我們的腸壁會回收這些脂肪酸來當做養份。這是一種細菌幫助盟友的好行為,對當時人類的生存有利。不過同樣的細菌在現在這個營養過剩的時代裡,反倒因為提供太多養份,而被當做助長肥胖的兇手。我們認為施肥用藥可以加速農作物生長,來餵飽世界上的人。而當你增加土壤裡的養份,除掉原本覆蓋土壤的雜草,或者用藥確保作物不會沾染上病原時,這些農業操作都會對微生物造成影響。只是這些影響有多大,對這些細菌原本承擔的生態功能會有什麼影響,我們真的才開始瞭解而已。

全球的細菌人們還在努力弄清楚細菌跟我們老祖宗到底建立了什麼默契,還在弄清楚細菌怎麼在地球上生存以及怎麼維持地球上的各種循環。這樣來描述我們現在的狀況好了: 我們在高速行駛的失控火車上,然後大家還在努力查字典想讀懂以外星球文字書寫的火車操作說明。我們來不來得及在火車撞毀之前重新找到解決的方法呢? 我不知道。我們是在找解救自己的方法,如果最後真的來不及的話,我們會從地球上消失,而地球不會毀滅,而是會重新回到細菌的手上的。

 

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陳俊堯
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慈濟大學生命科學系的教書匠。對肉眼看不見的微米世界特別有興趣,每天都在探聽細菌間的愛恨情仇。希望藉由長時間的發酵,培養出又香又醇的細菌人。


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遏止 Deepfake 被濫用,韓日歐各國如何規範 AI 使用?

法律白話文運動_96
・2022/01/27 ・4432字 ・閱讀時間約 9 分鐘
  • 作者賴宜欣,台北大學法律系法學組學士,政治大學法律學系碩士,日本國立名古屋大學特別研究生,現為執業律師。

編按:在出現Deepfake之後,網路世界進入了「眼見不為憑」的年代。

本次泛科學和法律白話文合作策畫「Deepfake 專題」,從Deepfake 技術與辨偽技術、到法律如何因應。科技在走,社會和法律該如何跟上、甚至超前部署呢?一起來全方位解析 Deepfake 吧!

網紅小玉的「換臉私密影片」犯罪事件,讓深度造假(DeepFake)技術一夕之間成為台灣廣為人知的的技術。而此次風波,更讓社會大眾注意 AI 技術被濫用的嚴重性,呼請修法的聲浪不斷,希望政府能盡速遏止科技犯罪,不要再有下一個受害者。本文則介紹韓國、日本、歐盟各國的相關管制,擬以他山之石,一窺未來台灣可能的相關管制之道。

圖/envato elements

韓國:以 N 號房事件為鑑,修訂「性暴力犯罪法」

2019 年底,韓國爆發「N 號房事件」──受害規模之大不但震驚了整個韓國社會,也引發國際矚目。

「N 號房」營運的方式,是隨著付費等級提高,就能進入內容更加腥羶的色情房(總會員人數據傳高達 27 萬人);而在那些色情房中,也包含了以深度造假合成的不雅影像及照片為主題的群組。由於付費會員中不乏高社經地位人士,受害者眾多,也讓韓國的社會大眾意識到「數位性犯罪」的嚴重性。

當時韓國法規對數位性犯罪的規範相當不足 ,如同韓國的網路新聞所報導的,面對「換臉加散布」這樣的情況,只能用如《刑法》「提供猥褻物品(包含文書、圖畫或其他物品)罪」或《情報通信網法》中的「透過情報通信網對公眾散布、販賣、提供猥褻影像罪」來處罰,並以毀損名譽及侵害肖像權為由「請求損害賠償」。因此即使是如此眾所矚目的嚴重案件,在法律上實際要進行處罰,最重也不過是 1 年的有期徒刑及 1000 萬韓元(約台幣 25 萬元)的罰金,可說是相當輕微註一

N號房參與者不乏高社經地位人士,讓韓國的社會大眾意識到「數位性犯罪」嚴重性(示意)。圖/envato elements

此外,法律專家們也指出另一個大漏洞──當時的法律並沒有依據能針對「使用深度造假製作虛偽影像的行為本身」施加處罰。也就是說,製作影片本身在當時並不違法,法律必須要等到行為人散布虛偽合成影像、讓影片接觸社會大眾,才能夠啟動處罰。

鑒於利用 AI 技術、合成虛偽影像對受害人已經是一大傷害;而至散佈虛偽影像對受害人來說(特別是被運用在成人情色片等猥褻物品方面),則應被視為極大的二度傷害。根據韓國法律新聞指出,2019 年統計受到「深度造假」換臉程式合成的被害人,高達 96% 是女性,其中 25% 是韓國的女性演藝人員。因此,韓國法界多半認為應直接針對活用深度造假虛偽影像的行為,量身打造可以直接適用的法律;也讓該國開始修定《性暴力犯罪之處罰等相關特例法》(下稱「性暴力犯罪法」)。

修法直接處罰「製作、散布及利用虛偽影像營利的行為」 

就在前述的修法呼聲中,2021 年 1 月 21 日,韓國修正施行了《性暴力犯罪法》相關規定,明文禁止利用深度造假製作虛偽影像等數位性暴力行為。

首先,該法會處罰「製作虛偽影像的人」,只要「抱著散布目的」,在「違反當事人的意思」的前提下,利用「他人面孔、身體或聲音製作攝影、影像、聲音等物」,進行「誘發性慾望和性羞恥心」的「編輯、合成、加工等行為」,就會受到 5 年以下有期徒刑和 5000 萬韓元(約台幣 125 萬元)以下罰金的處罰。

製作、散布、以虛偽影像營利,皆會受到刑罰。 圖/envato elements

其次, 修正後的《性暴力犯罪法》 也會處罰「散布虛偽影像的人」。換句話說,只要將上述「經過編輯合成加工的虛偽影像(包含影像的複製物)」散布出去;且即使在「編輯當時」沒有違反當事人的意願,但事後散布這些虛偽影像時,已經違反當事人意願的話,也是違法的。針對散布的行為,將處以 5 年以下有期徒刑和 5000 萬韓元以下罰金。

接著,如果是「違反當事人意願,利用情報通信網散布虛偽影像來營利」的行為,更會處以 7 年以下有期徒刑。更嚴重的,如果「製作、散布、營利」三種行為全包了,則會加重總合刑度的 2 分之 1。並且,以上這些行為,全部都有處罰未遂犯。

另外,韓國更進一步把利用影片進行「強暴、脅迫及行無義務之事」的行為也列入處罰。像是「利用能夠誘發性慾望和性羞恥心的攝影物和複製物來進行脅迫」,處 1 年以下有期徒刑;又或是利用前述影片「脅迫妨害他人行使權利或使其行無義務之事」者,則處 3 年以下有期徒刑。而若有人統包這兩種行為的話,更會加重總合刑度的 2 分之 1。

修法之後仍未懲罰虛偽影像的「消費者」?

但是,即使制定了專門的處罰法規,還是有不足的地方。比方說,該法並未處罰「購買、消費深度造假影像的視聽者」。律師解釋,修改後的法規只處罰「製作、散布虛偽影像者」一方,並未針對「購買、消費虛偽影像」的另一方,設下處罰規範,也就難以針對「購買、消費虛偽影像的視聽者」予以管制註二

那麼,對於購買深度造假虛偽影像的人,真的沒辦法處罰嗎?律師表示,《性暴力犯罪法》還是會針對「單純持有影像者」,處以 3 年以下有期徒刑及 3000 萬韓元(約 75 萬台幣)以下罰金──不過,本條的處罰前提是:必須證明行為人「把虛偽影像當成真實影像」購買保存,才可以認定為不法持有影像的行為而加以處罰。

但這樣的證明方式過於迂迴,因此韓該國法界多認為,應正視購買視聽對受害人帶來的莫大創傷,未來應明文處罰「購買及消費影像」之人,才能予以平衡。

目前韓國針對「購買、消費虛偽影像」的人,處罰規定不足。圖/envato elements

日本及歐盟:以「AI 倫理規範」防治不當使用

相對於韓國制定專法來防治數位性暴力,日本及歐盟則是建立「AI 利用倫理規範」,在利用 AI 的前階段,對未來的使用方式進行分類,賦予不同程度的行為義務。

2021 年 4 月 21 日,歐盟發表了《人工智慧統一管理規則的立法草案》(Proposal for a Regulation on a European approach for Artificial Intelligence)簡稱「人工智慧法」,依照危險性的高低及重要程度,將利用 AI 的行為分成 4 個類型——「不可接受的風險、高度風險、具限定性風險(有限風險)、極小/無風險」,並要求採取「禁止使用、提供情報、使用情況(如登入)之紀錄、協助主管機關監視 AI、由 AI 進行動作之通知義務、警告標示」等相對應義務。

其中,如同日本學者川嶋雄作專欄文章所討論的,「使用深度造假操作技術,形成畫面、聲音、動畫」等利用行為,是被分類在「具有限定性的危險」。依據該法案,使用深度造假技術做出虛偽影像者,具有通知義務、需附加警告標語,必須告知觀眾這是使用 AI 技術所形成的影像註三

根據日本律師相關的分析內容,日本也採取了和歐盟相同的路線,不走法制化的路線,而著重推廣 AI 倫理 ,由政府部門和國際性企業為首,定期召開會議來檢討國內利用 AI 的情況。

像是日本學界就成立了「人工智慧學會」、內閣府(相當於我國的行政院)也召集了「人工智慧和人類社會之懇談會」、「AI 網絡社會促進會議」等組織,提出人工智慧倫理指南;該指南指出:不能透過人工智慧,直接或間接造成他人情報或財產侵害(安全原則),需尊重他人隱私,並落實誠實義務(透明化原則),並確保不得惡意使用之社會責任(適切原則)。而包括 SONY、日立等日系大廠,也都制定了自家的 AI 守則,來因應國際發展。

總的來說,日本與歐盟沒有立法,主要是針對 AI 的潛在危險性進行分類,並賦予相對的使用義務規範。不過,這樣的方式多少會限定特定 AI 的使用方式,因此是否有必要明文賦予拘束力,目前在歐洲委員會仍在檢討,各國仍尚未定案。而日本目前則是以公部門和企業為首,在配合國際趨勢下進行自主規範,並沒有打算進一步做出強制性的立法 。

相較於韓國因發生嚴重案件而具體修正《性暴力犯罪法》,以遏止類似惡性事件再度發生;歐盟與日本目前仍採取倫理推廣的路線,透過針對 AI 技術的研發起源進行規範。孰優孰劣、未來又將如何發展?恐怕只有時間才能告訴我們了。

圖/envato elements

註解

  • 註一:韓國律師所舉出 2019 年當時可能用來處罰 DeepFake濫用的三個法規:首先是刑法第 244 條「提供猥褻物品(包含文書、圖畫或其他物品)罪」,可處罰 1 年以下有期徒刑和 500 萬韓元(約台幣 12.5 萬元)以下罰金。第二,依「情報通信網利用促進及情報保護等相關法律(情報通信網法)」第 44 條之 7,在「使公共得以接觸下,透過情報通信網散布、販賣、提供猥褻之符號、文件、聲音、畫像和影像等」,處 1 年以下有期徒刑和 1000 萬韓元(約台幣 25 萬元)以下罰金。最後是「名譽毀損」相關法規,對合成並提出猥褻物品者主張名譽毀損,及主張肖像權受侵害,提出損害賠償。
  • 註二:本標題段落參自:딥페이크 처벌법’ 신설하긴 했지만, ‘반쪽’ 짜리 법안입니다
  • 註三:體系圖參照「報道から見る欧州AI規則案の日本での受容と影響」,其中的圖 1:AI 規則案の全体像 。

參考資料

  1. 취향대로 골라보세요?” 한국 아이돌로 장사하는 딥페이크 포르노 ,2019年10月18日。
  2. 韓國《性暴力犯罪之處罰等相關特例法》。
  3. 딥페이크 처벌법’ 신설하긴 했지만, ‘반쪽’ 짜리 법안입니다 ,2021年1月14日
  4. 川嶋 雄作,AI規制は時期尚早か?「EUによる規制法案から考えるAI倫理」 , 独立行政法人経済産業研究所。
  5. InFoCom T&S World Trend Report,情報通信総合研究所主任研究員 栗原佑介,2021.5.31,「報道から見る欧州AI規則案の日本での受容と影響」。
  6. BUSINESS LAWYERS,注目度が高まるAI倫理と個人情報保護の関係 – カメラ画像の利活用を題材に –
  7. 經濟產業省,「我が国の AI ガバナンスの在り方 ver. 1.0 AI 社会実装アーキテクチャー検討会 中間報告書 」,令和3年1月 15 日 ,頁12。
  8. 網路安全所助理研究員 吳宗翰,「歐盟公布草案禁止 AI 用於社會評等」,國防安全雙周報。

 

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