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新世紀福音菊虎誕生!以EVANGELION命名的臺灣新種菊虎

蕭昀_96
・2016/01/13 ・1021字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 525 ・七年級

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臺灣又有新種菊虎!?繼2015年以賽德克族、鄒族命名發表的賽德克狹胸菊虎(Stenothemus seediq Hsiao, 2015)、鄒狹胸菊虎(Stenothemus cou Hsiao, 2015)以及獻名給臺大昆蟲系楊平世教授的平世異菊虎(Lycocerus yangi Hsiao & Okushima, 2015),2016年元月六日,由臺大昆蟲系大學部學生蕭昀及其指導教授楊平世教授、柯俊成教授和日本倉敷市立自然史博物館館員同時為亞洲菊虎科分類學專家奧島雄一博士發表了四種新種台灣菊虎。

新種菊虎─福音小黑異菊虎(Lycocerus evangelium Hsiao & Okushima, 2016)

什麼?你想問這次的新種叫做什麼名字?哼哼……残酷な天使のように~~少年よ 神话になれ~~阿勒,耳邊響起熟悉的旋律,まさか(Masaka)!?

看官您猜的沒錯,本篇研究論文的其中一種新種即以日本動畫史上最偉大的作品之一,同時影響日本流行文化甚多的《新世纪福音戰士》(日文:新世紀エヴァンゲリオン,英文:Neon Genesis Evangelion)來命名,這種幸運的昆蟲被命名為福音小黑異菊虎(Lycocerus evangelium Hsiao & Okushima, 2016),種小名為Evangelion的拉丁字Evangelium,那為何選擇這個種類來以Eva命名呢?

source:photozou.jp
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原來呀,Evangelium為拉丁文的好消息、福音”Good News”之意,又這種小型的菊虎早前一直被誤鑑定成另一種外型與之相似的小青黑異菊虎(Lycocerus nigripennis( Pic, 1938)),在本篇研究中,研究團隊檢查了大量的標本後確認這是一個新種,這個新發現對於整個研究團隊的不啻為一大福音Good News。另外三個新種分別為以採集者鍾奕霆先生、馬場金太郎博士命名的奕霆紋繪異菊虎(L. yitingi Hsiao & Okushima, 2016)、金太郎小黑異菊虎(L. kintaroi Hsiao & Okushima, 2016)以及有橙紅色前胸背板的橙胸小黑異菊虎(L. aurantiacus Hsiao & Okushima, 2016)。

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小青黑異菊虎 (Lycocerus nigripennis (Pic, 1938)),與福音小黑異菊虎外型非常相似,必須從外生殖器的構造去區分。

本研究成果發表在今年元月出刊的國際期刊──歐洲分類學期刊《European Journal of Taxonomy》,本研究前前後後研究檢視了超過400隻標本,一大部份來自各自然史博物館館藏,包括英國、美國、日本、法國、瑞士、臺灣等地標本典藏機構,突顯自然史博物館對於生物分類學研究的重要性。

此文由國立臺灣大學昆蟲學系大四生蕭昀撰寫,響應PanSci 「自己的研究自己分享」,以增進眾人對基礎科學研究的了解。

參考文獻:

  • Hsiao Y., Okushima Y., Yang P.-S. & Ko C.-C. 2016. Taxonomic revision of the Lycocerus hanatanii species group (Coleoptera, Cantharidae), with the description of new species from Taiwan. European Journal of Taxonomy 170:1–33.
  • European Journal of Taxonomy

 

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蕭昀_96
22 篇文章 ・ 17 位粉絲
澳洲國立大學生物學研究院博士,在澳洲聯邦科學與工業研究組織國立昆蟲標本館完成博士研究,目前是國立臺灣大學生態學與演化生物學研究所博士後研究員,曾任科博館昆蟲學組蒐藏助理。研究興趣為鞘翅目(甲蟲)系統分類學和古昆蟲學,博士研究主題聚焦在澳洲蘇鐵授粉象鼻蟲的系統分類及演化生物學,其餘研究題目包括菊虎科(Cantharidae)、長扁朽木蟲科(Synchroidae)、擬步總科(Tenebrionoidea)等,不時發現命名新物種,研究論文發表散見於國內外學術期刊 。

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圖形處理單元與人工智慧
賴昭正_96
・2024/06/24 ・6944字 ・閱讀時間約 14 分鐘

  • 作者/賴昭正|前清大化學系教授、系主任、所長;合創科學月刊

我擔心人工智慧可能會完全取代人類。如果人們能設計電腦病毒,那麼就會有人設計出能夠自我改進和複製的人工智慧。 這將是一種超越人類的新生命形式。

——史蒂芬.霍金(Stephen Hawking) 英國理論物理學家

大約在八十年前,當第一台數位計算機出現時,一些電腦科學家便一直致力於讓機器具有像人類一樣的智慧;但七十年後,還是沒有機器能夠可靠地提供人類程度的語言或影像辨識功能。誰又想到「人工智慧」(Artificial Intelligent,簡稱 AI)的能力最近十年突然起飛,在許多(所有?)領域的測試中擊敗了人類,正在改變各個領域——包括假新聞的製造與散佈——的生態。

圖形處理單元(graphic process unit,簡稱 GPU)是這場「人工智慧」革命中的最大助手。它的興起使得九年前還是個小公司的 Nvidia(英偉達)股票從每股不到 $5,上升到今天(5 月 24 日)每股超過 $1000(註一)的全世界第三大公司,其創辦人(之一)兼首席執行官、出生於台南的黃仁勳(Jenson Huang)也一躍成為全世界排名 20 內的大富豪、台灣家喻戶曉的名人!可是多少人了解圖形處理單元是什麼嗎?到底是時勢造英雄,還是英雄造時勢?

黃仁勳出席2016年台北國際電腦展
Nvidia 的崛起究竟是時勢造英雄,還是英雄造時勢?圖/wikimedia

在回答這問題之前,筆者得先聲明筆者不是學電腦的,因此在這裡所能談的只是與電腦設計細節無關的基本原理。筆者認為將原理轉成實用工具是專家的事,不是我們外行人需要了解的;但作為一位現在的知識分子或公民,了解基本原理則是必備的條件:例如了解「能量不滅定律」就可以不用仔細分析,即可判斷永動機是騙人的;又如現在可攜帶型冷氣機充斥市面上,它們不用往室外排廢熱氣,就可以提供屋內冷氣,讀者買嗎?

CPU 與 GPU

不管是大型電腦或個人電腦都需具有「中央處理單元」(central process unit,簡稱 CPU)。CPU 是電腦的「腦」,其電子電路負責處理所有軟體正確運作所需的所有任務,如算術、邏輯、控制、輸入和輸出操作等等。雖然早期的設計即可以讓一個指令同時做兩、三件不同的工作;但為了簡單化,我們在這裡所談的工作將只是執行算術和邏輯運算的工作(arithmetic and logic unit,簡稱 ALU),如將兩個數加在一起。在這一簡化的定義下,CPU 在任何一個時刻均只能執行一件工作而已。

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在個人電腦剛出現只能用於一般事物的處理時,CPU 均能非常勝任地完成任務。但電腦圖形和動畫的出現帶來了第一批運算密集型工作負載後,CPU 開始顯示心有餘而力不足:例如電玩動畫需要應用程式處理數以萬計的像素(pixel),每個像素都有自己的顏色、光強度、和運動等, 使得 CPU 根本沒辦法在短時間內完成這些工作。於是出現了主機板上之「顯示插卡」來支援補助 CPU。

1999 年,英偉達將其一「具有集成變換、照明、三角形設定/裁剪、和透過應用程式從模型產生二維或三維影像的單晶片處理器」(註二)定位為「世界上第一款 GPU」,「GPU」這一名詞於焉誕生。不像 CPU,GPU 可以在同一個時刻執行許多算術和邏輯運算的工作,快速地完成圖形和動畫的變化。

依序計算和平行計算

一部電腦 CPU 如何計算 7×5+6/3 呢?因每一時刻只能做一件事,所以其步驟為:

  • 計算 7×5;
  • 計算 6/3;
  • 將結果相加。

總共需要 3 個運算時間。但如果我們有兩個 CPU 呢?很多工作便可以同時(平行)進行:

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  • 同時計算 7×5 及 6/3;
  • 將結果相加。

只需要 2 個運算時間,比單獨的 CPU 減少了一個。這看起來好像沒節省多少時間,但如果我們有 16 對 a×b 要相加呢?單獨的 CPU 需要 31 個運算的時間(16 個 × 的運算時間及 15 個 + 的運算時間),而有 16 個小 CPU 的 GPU 則只需要 5 個運算的時間(1 個 × 的運算時間及 4 個 + 的運算時間)!

現在就讓我們來看看為什麼稱 GPU 為「圖形」處理單元。圖一左圖《我愛科學》一書擺斜了,如何將它擺正成右圖呢? 一句話:「將整個圖逆時針方向旋轉 θ 即可」。但因為左圖是由上百萬個像素點(座標 x, y)組成的,所以這句簡單的話可讓 CPU 忙得不亦樂乎了:每一點的座標都必須做如下的轉換

x’ = x cosθ + y sinθ

y’ = -x sinθ+ y cosθ

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即每一點均需要做四個 × 及兩個 + 的運算!如果每一運算需要 10-6 秒,那麼讓《我愛科學》一書做個簡單的角度旋轉,便需要 6 秒,這豈是電動玩具畫面變化所能接受的?

圖形處理的例子

人類的許多發明都是基於需要的關係,因此電腦硬件設計家便開始思考:這些點轉換都是獨立的,為什麼我們不讓它們同時進行(平行運算,parallel processing)呢?於是專門用來處理「圖形」的處理單元出現了——就是我們現在所知的 GPU。如果一個 GPU 可以同時處理 106 運算,那上圖的轉換只需 10-6 秒鐘!

GPU 的興起

GPU 可分成兩種:

  • 整合式圖形「卡」(integrated graphics)是內建於 CPU 中的 GPU,所以不是插卡,它與 CPU 共享系統記憶體,沒有單獨的記憶體組來儲存圖形/視訊,主要用於大部分的個人電腦及筆記型電腦上;早期英特爾(Intel)因為不讓插卡 GPU 侵蝕主機的地盤,在這方面的研發佔領先的地位,約佔 68% 的市場。
  • 獨立顯示卡(discrete graphics)有不與 CPU 共享的自己專用內存;由於與處理器晶片分離,它會消耗更多電量並產生大量熱量;然而,也正是因為有自己的記憶體來源和電源,它可以比整合式顯示卡提供更高的效能。

2007 年,英偉達發布了可以在獨立 GPU 上進行平行處理的軟體層後,科學家發現獨立 GPU 不但能夠快速處理圖形變化,在需要大量計算才能實現特定結果的任務上也非常有效,因此開啟了為計算密集型的實用題目編寫 GPU 程式的領域。如今獨立 GPU 的應用範圍已遠遠超出當初圖形處理,不但擴大到醫學影像和地震成像等之複雜圖像和影片編輯及視覺化,也應用於駕駛、導航、天氣預報、大資料庫分析、機器學習、人工智慧、加密貨幣挖礦、及分子動力學模擬(註三)等其它領域。獨立 GPU 已成為人工智慧生態系統中不可或缺的一部分,正在改變我們的生活方式及許多行業的遊戲規則。英特爾在這方面發展較遲,遠遠落在英偉達(80%)及超微半導體公司(Advance Micro Devices Inc.,19%,註四)之後,大約只有 1% 的市場。

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典型的CPU與GPU架構

事實上現在的中央處理單元也不再是真正的「單元」,而是如圖二可含有多個可以同時處理運算的核心(core)單元。GPU 犧牲大量快取和控制單元以獲得更多的處理核心,因此其核心功能不如 CPU 核心強大,但它們能同時高速執行大量相同的指令,在平行運算中發揮強大作用。現在電腦通常具有 2 到 64 個核心;GPU 則具有上千、甚至上萬的核心。

結論

我們一看到《我愛科學》這本書,不需要一點一點地從左上到右下慢慢掃描,即可瞬間知道它上面有書名、出版社等,也知道它擺斜了。這種「平行運作」的能力不僅限於視覺,它也延伸到其它感官和認知功能。例如筆者在清華大學授課時常犯的一個毛病是:嘴巴在講,腦筋思考已經不知往前跑了多少公里,常常為了追趕而越講越快,將不少學生拋到腦後!這不表示筆者聰明,因為研究人員發現我們的大腦具有同時處理和解釋大量感官輸入的能力。

人工智慧是一種讓電腦或機器能夠模擬人類智慧和解決問題能力的科技,因此必須如人腦一樣能同時並行地處理許多資料。學過矩陣(matrix)的讀者應該知道,如果用矩陣和向量(vector)表達,上面所談到之座標轉換將是非常簡潔的(註五)。而矩陣和向量計算正是機器學習(machine learning)演算法的基礎!也正是獨立圖形處理單元最強大的功能所在!因此我們可以了解為什麼 GPU 會成為人工智慧開發的基石:它們的架構就是充分利用並行處理,來快速執行多個操作,進行訓練電腦或機器以人腦之思考與學習的方式處理資料——稱為「深度學習」(deep learning)。

黃仁勳在 5 月 22 日的發布業績新聞上謂:「下一次工業革命已經開始了:企業界和各國正與英偉達合作,將價值數萬億美元的傳統資料中心轉變為加速運算及新型資料中心——人工智慧工廠——以生產新商品『人工智慧』。人工智慧將為每個產業帶來顯著的生產力提升,幫助企業降低成本和提高能源效率,同時擴大收入機會。」

附錄

人工智慧的實用例子:下面一段是微軟的「copilot」代書、谷歌的「translate」代譯之「one paragraph summary of GPU and AI」。讀完後,讀者是不是認為筆者該退休了?

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GPU(圖形處理單元)和 AI(人工智慧)之間的協同作用徹底改變了高效能運算領域。GPU 具有平行處理能力,特別適合人工智慧和機器學習所需的複雜資料密集運算。這導致了影像和視訊處理等領域的重大進步,使自動駕駛和臉部辨識等技術變得更加高效和可靠。NVIDIA 開發的平行運算平台 CUDA 進一步提高了 GPU 的效率,使開發人員能夠透過將人工智慧問題分解為更小的、可管理的、可同時處理的任務來解決這些問題。這不僅加快了人工智慧研究的步伐,而且使其更具成本效益,因為 GPU 可以在很短的時間內執行與多個 CPU 相同的任務。隨著人工智慧的不斷發展,GPU 的角色可能會變得更加不可或缺,推動各產業的創新和新的可能性。大腦透過神經元網路實現這一目標,這些神經元網路可以獨立但有凝聚力地工作,使我們能夠執行複雜的任務,例如駕駛、導航、觀察交通信號、聽音樂並同時規劃我們的路線。此外,研究表明,與非人類動物相比,人類大腦具有更多平行通路,這表明我們的神經處理具有更高的複雜性。這個複雜的系統證明了我們認知功能的卓越適應性和效率。我們可以一邊和朋友聊天一邊走在街上,一邊聽音樂一邊做飯,或一邊聽講座一邊做筆記。人工智慧是模擬人類腦神經網路的科技,因此必須能同時並行地來處理許多資料。研究人員發現了人腦通訊網路具有一個在獼猴或小鼠中未觀察獨特特徵:透過多個並行路徑傳輸訊息,因此具有令人難以置信的多任務處理能力。

註解

(註一)當讀者看到此篇文章時,其股票已一股換十股,現在每一股約在 $100 左右。

(註二)組裝或升級過個人電腦的讀者或許還記得「英偉達精視 256」(GeForce 256)插卡吧?

(註三)筆者於 1984 年離開清華大學到 IBM 時,就是參加了被認為全世界使用電腦時間最多的量子化學家、IBM「院士(fellow)」Enrico Clementi 的團隊:因為當時英偉達還未有可以在 GPU 上進行平行處理的軟體層,我們只能自己寫軟體將 8 台中型電腦(非 IBM 品牌!)與一大型電腦連接來做平行運算,進行分子動力學模擬等的科學研究。如果晚生 30 年或許就不會那麼辛苦了?

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(註四)補助個人電腦用的 GPU 品牌到 2000 年時只剩下兩大主導廠商:英偉達及 ATI(Array Technology Inc.)。後者是出生於香港之四位中國人於 1985 年在加拿大安大略省成立,2006 年被超微半導體公司收購,品牌於 2010 年被淘汰。超微半導體公司於 2014 年 10 月提升台南出生之蘇姿豐(Lisa Tzwu-Fang Su)博士為執行長後,股票從每股 $4 左右,上升到今天每股超過 $160,其市值已經是英特爾的兩倍,完全擺脫了在後者陰影下求生存的小眾玩家角色,正在挑戰英偉達的 GPU 市場。順便一題:超微半導體公司現任總裁(兼 AI 策略負責人)為出生於台北的彭明博(Victor Peng);與黃仁勳及蘇姿豐一樣,也是小時候就隨父母親移居到美國。

(註五)

延伸閱讀

  • 熱力學與能源利用」,《科學月刊》,1982 年 3 月號;收集於《我愛科學》(華騰文化有限公司,2017 年 12 月出版),轉載於「嘉義市政府全球資訊網」。
  • 網路安全技術與比特幣」,《科學月刊》,2020 年 11 月號;轉載於「善科教育基金會」的《科技大補帖》專欄。
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賴昭正_96
43 篇文章 ・ 54 位粉絲
成功大學化學工程系學士,芝加哥大學化學物理博士。在芝大時與一群留學生合創「科學月刊」。一直想回國貢獻所學,因此畢業後不久即回清大化學系任教。自認平易近人,但教學嚴謹,因此穫有「賴大刀」之惡名!於1982年時當選爲 清大化學系新一代的年青首任系主任兼所長;但壯志難酬,兩年後即辭職到美留浪。晚期曾回台蓋工廠及創業,均應「水土不服」而鎩羽而歸。正式退休後,除了開始又爲科學月刊寫文章外,全職帶小孫女(半歲起);現已成七歲之小孫女的BFF(2015)。首先接觸到泛科學是因爲科學月刊將我的一篇文章「愛因斯坦的最大的錯誤一宇宙論常數」推薦到泛科學重登。

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當哥吉拉遺忘你的名字:科幻文學教我們的事──2019泛知識節
泛知識節
・2019/06/15 ・2212字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 561 ・九年級

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  • 活動紀錄/簡克志

2019 年的泛知識節,我們邀請到陳國偉老師,現任國立中興大學台灣文學與跨國文化研究所副教授,請深耕科幻領域的他一同來與我們分享科幻文學的定義、影響又有哪些?

科幻,一種邁向未來的文類

2019年泛知識節會場,講座「當哥吉拉遺忘你的名字:科幻文學教我們的事」。講者是陳國偉老師,現任國立中興大學台灣文學與跨國文化研究所副教授。

首先,陳國偉介紹了科幻的定義。知名科幻小說家兼科學家艾西莫夫認為:「科幻小說可以被定義為文學的一個分支,它涉及人類如何反應了科學和技術的變遷。」另外一方面,海萊因則認為:「科幻小說乃根據真實世界足夠的知識與對自然和科學方法完整的認知,『寫實地』推測可能發生的事物。」

陳國偉因此認為科幻小說可以說是一種「邁向未來」的文類。

科幻電影《銀翼殺手2049》劇照
科幻電影《銀翼殺手2049》劇照。圖/ IMDb

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再來,陳國偉引用葉李華對科幻的定義科幻=科與幻=「科學」+「幻想」。科學是指科幻裡面有關技術層面的描寫,幻想是指科幻裡面虛構的想像。接著國偉老師引用研究科幻小說的蘇恩文,蘇恩文認為科幻小說具有「抽離」與「認知」兩種特質,並且將其運用在具有「新奇(novum)」元素的敘事上。「抽離」是指科技與時空的落差,科幻小說的科技常常是現在無法實現,但未來有可能實現的科技。「認知」則涉及了反省與批判現實,看完科幻小說之後,讀者往往會回過來反思現在。那是因為「新奇」讓讀者對現實產生了一種陌生化效果,得以用新的視角重新省視當下的現實。

科幻被區分為硬科幻軟科幻,硬科幻就是比較專注自然科學邏輯和知識設定的作品,例如:《2001 太空漫遊》或《三體》。而軟科幻是運用比較多社會學、政治學或人類學等元素的科幻作品,比較不會去詳細解釋想像出來的科技或科學現象,例如:《科學怪人》或《星際大戰》。

陳國偉進一步提到,一般人認為的科幻,通常是未來人類文明的進步景觀,或是涉及未來人類的終極命運。不過,實際上的科幻視角,多為科學樂觀主義的反省或轉向,透過末日題材來反思科學的有限性與科技失控的後果,例如:《明天過後》、《末路浩劫》、《機械公敵》或《我是傳奇》。科幻小說很多時候都是人與世界或人與其他物種關係的反省。

後人類:未來的「人」有哪些可能?

既然科幻作品中人的關係如此重要,那麼未來的「人」有哪些可能?國偉老師繼續進入「後人類」的話題。Hayles 在 1999 年的著作《我們如何成為後人類?》裡面,探討了後人類的可能形式。而林建光《賽伯格與後人類主義》裡面,認為生命的本質不在於身體,而在於資訊模式。也就是肉身可能會消滅,但是意識或記憶則可以透過資訊的形式一直保存下來。

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在後人類的概念裡,人與機械的界線是模糊的,因為人是以賽伯格(Cyborg,模控生物體)的形式存在。而科幻作品裡面,通常會去探討人類與後人類之間的互動之中,什麼是「人性」?「人性」如何透過後人類展現?例如:電影《AI 人工智慧》與《攻殼機動隊》。

電影《攻殼機動隊》海報
電影《攻殼機動隊》海報。圖/ IMDb

以科幻作品討論創傷的衝擊與忘卻

最後,陳國偉認為在亞洲(特別是日本),科幻作品其實還乘載著記憶與遺忘的交互辯證,是忘卻與記憶的政治裝置。日本在 2011 年發生 311 災害的傷痛,是三重末日恐懼的創傷,包括核災與戰爭的連結,讓日本人回憶起 WW II 的原子彈爆炸。還有歷年來對地震的恐懼,則呼應小松左京著作的日本科幻小說《日本沉沒》。例如:《新世紀福音戰士》劇場版裡面的第三次衝擊,就像是為了回應日本 311 災害,因為 311 就是日本百年來的第三次大地震,庵野秀明期望在末日的災難裡面找回人與人情感的連結。

陳國偉又舉了《哥吉拉》和《你的名字》為例。2016 年電影《哥吉拉》為何比《你的名字》更受到學院派和電影專業人士的歡迎?《你的名字》裡面有許多和 311 災難的巧合,例如在祭典裡面做緊急逃難廣播的女生名字和 311 受難者相同。不過在《你的名字》裡面,許多人都沒有關於隕石滅村災難的記憶,國偉老師認為劇情暗示著日本人希望忘記福島災難。但《哥吉拉》卻是對 311 災難記憶的批判。現實對於虛構,就像日本對於哥吉拉,哥吉拉就像是上述三重創傷忘卻的召喚,把創傷召喚回來。

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平成系列的哥吉拉經典形象。圖/WIKI

哥吉拉是海底的核廢料所催生的,正對應福島核災。電影裡面美國主張以核彈去摧毀哥吉拉,又要把核彈丟在日本。同時,哥吉拉也批判了日本官僚主義的顢頇,也呼應 311 災難中日本官方的低效率作為。《哥吉拉》作為科幻故事的載體,連結到現實日本社會的當下,不斷地提醒著人們已經忘記或想要忘記的事情。

科幻作品有著銘刻歷史記憶的功能,讓現在的人得以反思過去和勇於面對,也正是科幻文學可以教我們的事。

  • 註 1:其實葉李華在2018年的泛科學院課程〈科幻的實用定義與基本精神〉中,已經修正這種將科幻看成科與幻的定義。葉李華認為科幻難以定義。科幻(Science fiction)必須視為一個整體,不可拆開成科學(Science)加上幻想(fiction)。

只看活動記錄不過癮嗎?當天的現場影像記錄可至泛科學院免費觀賞:【線上影音】2019 泛.知識節-當哥吉拉遺忘你的名字:科幻文學教我們的事

泛知識節
24 篇文章 ・ 4 位粉絲
從「科學太重要了,所以不能只交給科學家」,到「科學家太重要了,所以不能只懂科學」,再到「知識太重要了,所以不能讓它關在牆裡」,「泛知識節」為泛科知識召集之年度大型活動,承繼 PanSci 泛科學年會的精神與架構,邀請「科學」「科技」「娛樂」「旅行」四個領域的專家與耕耘者,一同談說、分享、攻錯。 這是一個大型的舞台,我們在此治茶拂席,虛位以待,請你上座。

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新世紀福音菊虎誕生!以EVANGELION命名的臺灣新種菊虎
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・2016/01/13 ・1021字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 525 ・七年級

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臺灣又有新種菊虎!?繼2015年以賽德克族、鄒族命名發表的賽德克狹胸菊虎(Stenothemus seediq Hsiao, 2015)、鄒狹胸菊虎(Stenothemus cou Hsiao, 2015)以及獻名給臺大昆蟲系楊平世教授的平世異菊虎(Lycocerus yangi Hsiao & Okushima, 2015),2016年元月六日,由臺大昆蟲系大學部學生蕭昀及其指導教授楊平世教授、柯俊成教授和日本倉敷市立自然史博物館館員同時為亞洲菊虎科分類學專家奧島雄一博士發表了四種新種台灣菊虎。

新種菊虎─福音小黑異菊虎(Lycocerus evangelium Hsiao & Okushima, 2016)

什麼?你想問這次的新種叫做什麼名字?哼哼……残酷な天使のように~~少年よ 神话になれ~~阿勒,耳邊響起熟悉的旋律,まさか(Masaka)!?

看官您猜的沒錯,本篇研究論文的其中一種新種即以日本動畫史上最偉大的作品之一,同時影響日本流行文化甚多的《新世纪福音戰士》(日文:新世紀エヴァンゲリオン,英文:Neon Genesis Evangelion)來命名,這種幸運的昆蟲被命名為福音小黑異菊虎(Lycocerus evangelium Hsiao & Okushima, 2016),種小名為Evangelion的拉丁字Evangelium,那為何選擇這個種類來以Eva命名呢?

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原來呀,Evangelium為拉丁文的好消息、福音”Good News”之意,又這種小型的菊虎早前一直被誤鑑定成另一種外型與之相似的小青黑異菊虎(Lycocerus nigripennis( Pic, 1938)),在本篇研究中,研究團隊檢查了大量的標本後確認這是一個新種,這個新發現對於整個研究團隊的不啻為一大福音Good News。另外三個新種分別為以採集者鍾奕霆先生、馬場金太郎博士命名的奕霆紋繪異菊虎(L. yitingi Hsiao & Okushima, 2016)、金太郎小黑異菊虎(L. kintaroi Hsiao & Okushima, 2016)以及有橙紅色前胸背板的橙胸小黑異菊虎(L. aurantiacus Hsiao & Okushima, 2016)。

小青黑異菊虎 (Lycocerus nigripennis (Pic, 1938)),與福音小黑異菊虎外型非常相似,必須從外生殖器的構造去區分。

本研究成果發表在今年元月出刊的國際期刊──歐洲分類學期刊《European Journal of Taxonomy》,本研究前前後後研究檢視了超過400隻標本,一大部份來自各自然史博物館館藏,包括英國、美國、日本、法國、瑞士、臺灣等地標本典藏機構,突顯自然史博物館對於生物分類學研究的重要性。

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此文由國立臺灣大學昆蟲學系大四生蕭昀撰寫,響應PanSci 「自己的研究自己分享」,以增進眾人對基礎科學研究的了解。

參考文獻:

  • Hsiao Y., Okushima Y., Yang P.-S. & Ko C.-C. 2016. Taxonomic revision of the Lycocerus hanatanii species group (Coleoptera, Cantharidae), with the description of new species from Taiwan. European Journal of Taxonomy 170:1–33.
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澳洲國立大學生物學研究院博士,在澳洲聯邦科學與工業研究組織國立昆蟲標本館完成博士研究,目前是國立臺灣大學生態學與演化生物學研究所博士後研究員,曾任科博館昆蟲學組蒐藏助理。研究興趣為鞘翅目(甲蟲)系統分類學和古昆蟲學,博士研究主題聚焦在澳洲蘇鐵授粉象鼻蟲的系統分類及演化生物學,其餘研究題目包括菊虎科(Cantharidae)、長扁朽木蟲科(Synchroidae)、擬步總科(Tenebrionoidea)等,不時發現命名新物種,研究論文發表散見於國內外學術期刊 。

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太陽餅沒有太陽,隱翅蟲也不一定要隱翅
胡芳碩_96
・2019/04/30 ・2023字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 506 ・六年級

圖/翻攝報紙

沒多久前,報紙這張照片被轉到臉書板上,大家就開始議論,這個蜂哪裡隱翅了?翅膀這麼大怎麼會當牠是隱翅蟲?而我看到這些留言當下的反應是:「隱翅蟲一定要隱翅嗎?」

太陽餅裡面沒有太陽;老婆餅裡面沒有老婆,隱翅蟲也並不一定要隱翅啊!

隱翅蟲的英文俗名是 rove beetle(流浪甲蟲),而中文俗名隱翅蟲(隱翅甲)這個詞在 1930 年代的文獻中就已經被使用了,但我一直都認為「隱翅蟲」這個中文名很怪,哪裡怪?因為幾乎所有甲蟲的後翅都隱藏在翅鞘下面,除了少數幾個例外,如:筒蠹蟲。

翅鞘也小小的筒蠹蟲。 圖/陳震邑

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如果將「隱」的意思解釋成「小」或許勉強還說得通,但隱翅蟲還是有一部份的類群擁有幾乎完全包覆腹部的翅鞘呢!今天就來跟大家介紹隱翅蟲,以及那些不像隱翅蟲的隱翅蟲,還有一些些長得像隱翅蟲的其他甲蟲們。

剛降落的頰脊隱翅蟲 (Quedius beesoni),後翅還未收起來。 圖/陳偉峰

什麼是隱翅蟲?

首先我們要先知道要怎麼辨認隱翅蟲科(Staphylinidae),隱翅蟲作為世界上物種多樣性最高的類群之一,牠們形態也是相當多樣的,但大多可以由以下兩個特徵將牠們和其他昆蟲區分開來,如:「大多數」翅鞘短於腹部、六或七節柔軟、可見的腹部(多為六節)。儘管這兩個特徵能將大部分的隱翅蟲與其他的昆蟲區分開來,但事實上還是存在相當多的例外。

延伸閱讀:隱翅蟲真的有那麼可怕嗎?隱翅蟲皮膚炎又是怎麼一回事?

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容易引起隱翅蟲皮膚炎的紅胸隱翅蟲是典型的隱翅蟲。

大多數隱翅蟲翅鞘短小(不完全包覆腹部)、有六節柔軟的腹部。

常可於哺乳類糞便中見到的普拉隱翅蟲 (Platydracus sp.) 也是屬於常見且典型的隱翅蟲。

常能在水邊見到的突眼隱翅蟲(Stenus sp.)也是典型的隱翅蟲。 圖/馬承漢

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那些長得不像隱翅蟲的隱翅蟲科成員

像是苔甲亞科(Scydmaeninae)的隱翅蟲,就是其中的例外。牠們多生活在落葉層或是枯木中,這個亞科的隱翅蟲的翅鞘大多完全包覆住腹部,只有少數的例外。苔甲亞科原先被視為獨立的一個科,但近年學者透過分子系統發育分析以及形態發育分析,結果皆支持苔甲是廣大的隱翅蟲科裡的一個亞科(Grebennikov & Newton, 2009)。

長相奇特的苔甲亞科。 圖/Jaloszynski, 2018

而若提到長得不像隱翅蟲的隱翅蟲,那也不得不提四眼隱翅蟲亞科(Omaliinae)了。這個亞科的隱翅蟲有一部份是長相怪異的傢伙,像是分佈在臺灣高海拔山區的蔣氏四眼隱翅蟲(Deinopteroloma chiangi)就是其中一個例子,牠的特色就是他的翅鞘已經完全包覆住腹部了。這個屬的隱翅蟲原來發表時被當作是埋葬蟲科(Silphidae)的一員,但 1985 年由著名的隱翅蟲分類學家 Dr. Ales Smetana的形態分析結果,支持該屬為隱翅蟲科,且應被放置在四眼隱翅蟲亞科中(Smetana, 1985)。

蔣氏四眼隱翅蟲(Deinopteroloma chiangi)的模式標本。

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還有兩個翅鞘幾乎完全包覆腹部的隱翅蟲亞科:出尾蕈甲亞科(Scaphidiinae)及毛薪甲亞科(Dasycerinae),這兩個亞科都是食菌性的隱翅蟲,出尾蕈甲亞科在以往也被認為是獨立的一個科,而毛薪甲亞科過往也被認為應該被放置在姬薪蟲科(Latridiidae),但兩者也都透過後續學者的形態分析,支持牠們是屬於隱翅蟲科的一群,甚至是近年的分子分析也都支持牠們屬於隱翅蟲。

出尾蕈甲 (Scaphidium sp.)

雙色毛薪甲(Dascycerus bicolor)。 圖/ wikipiedia

有沒有其他翅鞘也小小的甲蟲?

答案是有的,一些翅鞘短小的甲蟲,牠們也常常被誤認為隱翅蟲,像是部分的出尾蟲科(Nitidulidae)以及菊虎科的短翅菊虎屬Trypherus)、隱翅菊虎屬Ichthyurus)。我還記得有次在北部某大學的昆蟲標本館檢查隱翅蟲標本時,大約有半數都是隱翅菊虎,可見連相關科系的學生也都會搞錯呢!

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出尾蟲科可以透過腹部節數與隱翅蟲科簡單區分。 圖/何彬宏

黑足隱翅菊虎(Ichthyurus klapperichi)也被常常誤認為隱翅蟲。 圖/馬承漢

延伸閱讀

參考文獻

  • Jaloszynski, P. 2018. World genera of Mastigitae: review of morphological structures and new ecological data (Coleoptera: Staphylinidae: Scydmaeninae). Zootaxa 4453 (1): 001-119.
  • Grebennikov V. V. & Newton, A. F. 2009. Good-bye Scydmaenidae, or why the ant-like stone beetles should become megadiverse Staphylinidae sensu latissimo (Coleoptera). Eur. J. Entomol. 106: 275-301.
  • Smetana, A. 1985. Systematic position and review of Deinopteroloma Jansson, 1946, with descriptions of four new species (Coleoptera, Silphidae and Staphylinidae (Omaliinae)). Systematic Entomology 10 (4): 471-499.
胡芳碩_96
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國立中興大學昆蟲學系畢業,現任臺灣研蟲誌編輯。研究興趣主要為隱翅蟲科 (Staphylinidae) 的系統分類學及擬鍬形蟲科 (Trictenotomidae) 之生物學等。研究文章發表於國內外各大期刊。

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新世紀福音菊虎誕生!以EVANGELION命名的臺灣新種菊虎
蕭昀_96
・2016/01/13 ・1021字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 525 ・七年級

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臺灣又有新種菊虎!?繼2015年以賽德克族、鄒族命名發表的賽德克狹胸菊虎(Stenothemus seediq Hsiao, 2015)、鄒狹胸菊虎(Stenothemus cou Hsiao, 2015)以及獻名給臺大昆蟲系楊平世教授的平世異菊虎(Lycocerus yangi Hsiao & Okushima, 2015),2016年元月六日,由臺大昆蟲系大學部學生蕭昀及其指導教授楊平世教授、柯俊成教授和日本倉敷市立自然史博物館館員同時為亞洲菊虎科分類學專家奧島雄一博士發表了四種新種台灣菊虎。

新種菊虎─福音小黑異菊虎(Lycocerus evangelium Hsiao & Okushima, 2016)

什麼?你想問這次的新種叫做什麼名字?哼哼……残酷な天使のように~~少年よ 神话になれ~~阿勒,耳邊響起熟悉的旋律,まさか(Masaka)!?

看官您猜的沒錯,本篇研究論文的其中一種新種即以日本動畫史上最偉大的作品之一,同時影響日本流行文化甚多的《新世纪福音戰士》(日文:新世紀エヴァンゲリオン,英文:Neon Genesis Evangelion)來命名,這種幸運的昆蟲被命名為福音小黑異菊虎(Lycocerus evangelium Hsiao & Okushima, 2016),種小名為Evangelion的拉丁字Evangelium,那為何選擇這個種類來以Eva命名呢?

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source:photozou.jp
source:photozou.jp

原來呀,Evangelium為拉丁文的好消息、福音”Good News”之意,又這種小型的菊虎早前一直被誤鑑定成另一種外型與之相似的小青黑異菊虎(Lycocerus nigripennis( Pic, 1938)),在本篇研究中,研究團隊檢查了大量的標本後確認這是一個新種,這個新發現對於整個研究團隊的不啻為一大福音Good News。另外三個新種分別為以採集者鍾奕霆先生、馬場金太郎博士命名的奕霆紋繪異菊虎(L. yitingi Hsiao & Okushima, 2016)、金太郎小黑異菊虎(L. kintaroi Hsiao & Okushima, 2016)以及有橙紅色前胸背板的橙胸小黑異菊虎(L. aurantiacus Hsiao & Okushima, 2016)。

小青黑異菊虎 (Lycocerus nigripennis (Pic, 1938)),與福音小黑異菊虎外型非常相似,必須從外生殖器的構造去區分。

本研究成果發表在今年元月出刊的國際期刊──歐洲分類學期刊《European Journal of Taxonomy》,本研究前前後後研究檢視了超過400隻標本,一大部份來自各自然史博物館館藏,包括英國、美國、日本、法國、瑞士、臺灣等地標本典藏機構,突顯自然史博物館對於生物分類學研究的重要性。

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此文由國立臺灣大學昆蟲學系大四生蕭昀撰寫,響應PanSci 「自己的研究自己分享」,以增進眾人對基礎科學研究的了解。

參考文獻:

  • Hsiao Y., Okushima Y., Yang P.-S. & Ko C.-C. 2016. Taxonomic revision of the Lycocerus hanatanii species group (Coleoptera, Cantharidae), with the description of new species from Taiwan. European Journal of Taxonomy 170:1–33.
  • European Journal of Taxonomy

 

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蕭昀_96
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澳洲國立大學生物學研究院博士,在澳洲聯邦科學與工業研究組織國立昆蟲標本館完成博士研究,目前是國立臺灣大學生態學與演化生物學研究所博士後研究員,曾任科博館昆蟲學組蒐藏助理。研究興趣為鞘翅目(甲蟲)系統分類學和古昆蟲學,博士研究主題聚焦在澳洲蘇鐵授粉象鼻蟲的系統分類及演化生物學,其餘研究題目包括菊虎科(Cantharidae)、長扁朽木蟲科(Synchroidae)、擬步總科(Tenebrionoidea)等,不時發現命名新物種,研究論文發表散見於國內外學術期刊 。