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含羞草的語源——科學史札記(二)

張之傑_96
・2016/03/15 ・1423字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 510 ・六年級

文/張之傑,科學史家,為中央研究院科學史委員會委員、中國(大陸)科學史學會理事、中華科技史學會創始人;另研究科普學、辭書學、民間宗教、民間文學、西藏文學等。

含羞草
含羞草

我不會畫畫,卻喜歡翻閱畫冊。欣賞歷代名家畫作,是我的一項業餘休閒。有一次在翻閱《故宮書畫圖錄》時,不期然地看到一幅郎世寧畫的含羞草圖。郎世寧是義大利人,乾隆時的宮廷畫家,畫作以寫實著稱。這幅含羞草圖畫的唯妙唯肖,比攝影還要逼真。

當我看到畫冊上印的題目──「郎世寧海西知時草圖」時,不禁大吃一驚。明明是含羞草,怎麼說是「知時草」?再看乾隆皇帝的題辭:「西洋有草,名僧息底斡,漢音知時也。其貢使攜種以至,歷夏秋而榮。……」僧息底斡,不就是sensitive的對音嗎?含羞草的英文名稱正是sensitive plant啊!

含羞草原產熱帶美洲。明朝末年,許多原產美洲的糧食作物和經濟作物──如玉米、甘藷、馬鈴薯、番茄、辣椒、花生和菸草等等,相繼傳入中國。郎世寧的《海西知時草圖》是乾隆十八年(1753)畫的,含羞草的傳入中國,難道和乾隆年間「其貢使攜種以至」有關?乾隆皇帝既然已經給這種域外植物取名「知時草」,後來怎麼又改稱含羞草?這些問題十分有趣,可惜我讀書不多,不知到哪兒去找答案。

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後來我有幸結識台大植物系退休教授李學勇先生,他精研外來植物,學問相當扎實。我問李教授:「含羞草這個詞,在中國最早是在哪一本書上出現的?」李教授說,他沒注意過這個問題,要到圖書館查一下。大約過了兩個月,李教授終於查出結果,發來一份傳真:「中國最早的紀錄為《諸羅縣志》(1718)。」我急忙到圖書館找出《諸羅縣志》,在「物產志」上果然找到含羞草:

含羞草,高二、三寸,葉似槐。爪之,葉即下垂,如婦女含羞然。

諸羅就是嘉義。乾隆五十一年(1786),林爽文起兵造反,諸羅軍民堅守城池。亂事平定後,朝廷嘉許諸羅軍民忠義,就把縣名改稱嘉義。《諸羅縣志》的記載告訴我們,在洋人向北京的乾隆皇帝進貢之前,含羞草早就傳到台灣,而且已經取了「含羞草」這個典雅的名稱。

李學勇教授提供的線索,使我悟出含羞草的語源。我小學一、二年級就知道,含羞草台語叫做「見笑花」。見笑,意思是害羞或不好意思。因此,含羞草顯然是從「見笑花」轉化來的。換句話說,知識份子取用「見笑花」的語意,經過雅化,變成典雅的含羞草。這是台語在植物學上的一大貢獻。

從明天啟四年(1624)到清順治十八年(1661),台灣有三十七年被荷蘭人和西班牙人統治,含羞草八成是這段時間傳進來的,台語名「見笑花」大概也是這段時間取的。清領時期,台灣還是邊陲地區,內地人士來到台灣,喜歡記述奇風異俗和奇異土產,於是含羞草經常被內地人士記入詩文。我進一步查閱文獻,發現康熙四十八年(1709)出版的《赤嵌集》,才是已知最早的含羞草記錄。該書卷四有一首「羞草詩」:

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羞草,葉生細齒,撓之則垂,如含羞狀,故名。

草木多情似有之,葉憎人觸避人嗤。

也知指佞曾無補,試問含羞卻為誰?

《赤嵌集》的作者孫元衡,安徽桐城人,康熙四十二年(1703)調到台灣當同知,任滿那年,出版了在台灣所作的詩集。從這首「羞草詩」可以看出,當時或許還沒形成含羞草這個詞,但已呼之欲出。「羞草」加上「含羞」,不就是含羞草嗎?

(原刊《國語日報2001年11月15日)

 

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張之傑_96
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張之傑,字百器,出入文理,著述多樣,其中以科普和科學史較為人知。

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ECU: 汽車大腦的演化與挑戰
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/07/02 ・3793字 ・閱讀時間約 7 分鐘

本文與 威力暘電子 合作,泛科學企劃執行。

想像一下,當你每天啟動汽車時,啟動的不再只是一台車,而是一百台電腦同步運作。但如果這些「電腦」突然集體當機,後果會有多嚴重?方向盤可能瞬間失靈,安全氣囊無法啟動,整台車就像失控的高科技廢鐵。這樣的「系統崩潰」風險並非誇張劇情,而是真實存在於你我日常的駕駛過程中。

今天,我們將深入探討汽車電子系統「逆天改運」的科學奧秘。究竟,汽車的「大腦」—電子控制單元(ECU),是如何從單一功能,暴增至上百個獨立系統?而全球頂尖的工程師們,又為何正傾盡全力,試圖將這些複雜的系統「砍掉重練」、整合優化?

第一顆「汽車大腦」的誕生

時間回到 1980 年代,當時的汽車工程師們面臨一項重要任務:如何把汽油引擎的每一滴燃油都壓榨出最大動力?「省油即省錢」是放諸四海皆準的道理。他們發現,關鍵其實潛藏在一個微小到幾乎難以察覺的瞬間:火星塞的點火時機,也就是「點火正時」。

如果能把點火的精準度控制在「兩毫秒」以內,這大約是你眨眼時間的百分之一到千分之一!引擎效率就能提升整整一成!這不僅意味著車子開起來更順暢,還能直接省下一成的油耗。那麼,要如何跨過這道門檻?答案就是:「電腦」的加入!

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工程師們引入了「微控制器」(Microcontroller),你可以把它想像成一顆專注於特定任務的迷你電腦晶片。它能即時讀取引擎轉速、進氣壓力、油門深度、甚至異常爆震等各種感測器的訊號。透過內建的演算法,在千分之一秒、甚至微秒等級的時間內,精準計算出最佳的點火角度,並立刻執行。

從此,引擎的性能表現大躍進,油耗也更漂亮。這正是汽車電子控制單元(ECU)的始祖—專門負責點火的「引擎控制單元」(Engine Control Unit)。

汽車電子控制單元的始祖—專門負責點火的「引擎控制單元」(Engine Control Unit)/ 圖片來源:shutterstock

ECU 的失控暴增與甜蜜的負荷

第一顆 ECU 的成功,在 1980 年代後期點燃了工程師們的想像:「這 ECU 這麼好用,其他地方是不是也能用?」於是,ECU 的應用範圍不再僅限於點火,燃油噴射量、怠速穩定性、變速箱換檔平順度、ABS 防鎖死煞車,甚至安全氣囊的引爆時機……各種功能都交給專屬的 ECU 負責 。

然而,問題來了:這麼多「小電腦」,它們之間該如何有效溝通?

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為了解決這個問題,1986 年,德國的博世(Bosch)公司推出了一項劃時代的發明:控制器區域網路(CAN Bus)。你可以將它想像成一條專為 ECU 打造的「神經網路」。各個 ECU 只需連接到這條共用的線路上,就能將訊息「廣播」給其他單元。

更重要的是,CAN Bus 還具備「優先通行」機制。例如,煞車指令或安全氣囊引爆訊號這類攸關人命的重要訊息,絕對能搶先通過,避免因資訊堵塞而延誤。儘管 CAN Bus 解決了 ECU 之間的溝通問題,但每顆 ECU 依然需要獨立的電源線、接地線,並連接各種感測器和致動器。結果就是,一輛汽車的電線總長度可能達到 2 到 4 公里,總重量更高達 50 到 60 公斤,等同於憑空多載了一位乘客的重量。

另一方面,大量的 ECU 與錯綜複雜的線路,也讓「電子故障」開始頻繁登上汽車召回原因的榜首。更別提這些密密麻麻的線束,簡直是設計師和維修技師的惡夢。要檢修這些電子故障,無疑讓人一個頭兩個大。

大量的 ECU 與錯綜複雜的線路,也讓「電子故障」開始頻繁登上汽車召回原因的榜首。/圖片來源:shutterstock

汽車電子革命:從「百腦亂舞」到集中治理

到了2010年代,汽車電子架構迎來一場大改革,「分區架構(Zonal Architecture)」搭配「中央高效能運算(HPC)」逐漸成為主流。簡單來說,這就像在車內建立「地方政府+中央政府」的管理系統。

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可以想像,整輛車被劃分為幾個大型區域,像是車頭、車尾、車身兩側與駕駛艙,就像數個「大都會」。每個區域控制單元(ZCU)就像「市政府」,負責收集該區所有的感測器訊號、初步處理與整合,並直接驅動該區的馬達、燈光等致動器。區域先自理,就不必大小事都等中央拍板。

而「中央政府」則由車用高效能運算平台(HPC)擔任,統籌負責更複雜的運算任務,例如先進駕駛輔助系統(ADAS)所需的環境感知、物體辨識,或是車載娛樂系統、導航功能,甚至是未來自動駕駛的決策,通通交由車輛正中央的這顆「超級大腦」執行。

乘著這波汽車電子架構的轉型浪潮中, 2008 年成立的台灣本土企業威力暘電子,便精準地切入了這個趨勢,致力於開發整合 ECU 與區域控制器(Domain Controller)功能的模組化平台。他們專精於開發電子排檔、多功能方向盤等各式汽車電子控制模組。為了確保各部件之間的溝通順暢,威力暘提供的解決方案,就像是將好幾個「分區管理員」的職責,甚至一部分「超級大腦」的功能,都整合到一個更強大的硬體平台上。

這些模組不僅擁有強大的晶片運算能力,可同時支援 ADAS 與車載娛樂,還能兼容多種通訊協定,大幅簡化車內網路架構。如此一來,車廠在追求輕量化和高效率的同時,也能顧及穩定性與安全性。

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2008 年威力暘電子致力於開發整合 ECU 與區域控制器(Domain Controller)功能的模組化平台 /圖片來源:shutterstock

萬無一失的「汽車大腦」:威力暘的四大策略

然而,「做出來」與「做好」之間,還是有差別。要如何確保這顆集結所有功能的「汽車大腦」不出錯?具體來說,威力暘電子憑藉以下四大策略,築起其產品的可靠性與安全性:

  1. AUTOSAR : 導入開放且標準化的汽車軟體架構 AUTOSAR。分為應用層、運行環境層(RTE)和基礎軟體層(BSW)。就像在玩「樂高積木」,ECU 開發者能靈活組合模組,專注在核心功能開發,從根本上提升軟體的穩定性和可靠性。
  2. V-Model 開發流程:這是一種強調嚴謹、能在早期發現錯誤的軟體開發流程。就像打勾 V 字形般,左側從上而下逐步執行,右側則由下而上層層檢驗,確保每個階段的安全要求都確實落實。
  3. 基於模型的設計 MBD(Model-Based Design) 威力暘的工程師們會利用 MatLab®/Simulink® 等工具,把整個 ECU 要控制的系統(如煞車),用數學模型搭建起來,然後在虛擬環境中進行大量的模擬和測試。這等於在實體 ECU 誕生前,就能在「數位雙生」世界中反覆演練、預先排除設計缺陷,,並驗證安全機制是否有效。
  4. Automotive SPICE (ASPICE) : ASPICE 是國際公認的汽車軟體「品質管理系統」,它不直接評估最終 ECU 產品本身的安全性,而是深入檢視團隊在軟體開發的「整個過程」,也就是「方法論」和「管理紀律」是否夠成熟、夠系統化,並只根據數據來評估品質。

既然 ECU 掌管了整輛車的運作,其能否正常運作,自然被視為最優先項目。為此,威力暘嚴格遵循汽車業中一本堪稱「安全聖經」的國際標準:ISO 26262。這套國際標準可視為一本針對汽車電子電氣系統(特別是 ECU)的「超嚴格品管手冊」和「開發流程指南」,從概念、設計、測試到生產和報廢,都詳細規範了每個安全要求和驗證方法,唯一目標就是把任何潛在風險降到最低

有了上述這四項策略,威力暘確保其產品從設計、生產到交付都符合嚴苛的安全標準,才能通過 ISO 26262 的嚴格檢驗。

然而,ECU 的演進並未就此停下腳步。當ECU 的數量開始精簡,「大腦」變得更集中、更強大後,汽車產業又迎來了新一波革命:「軟體定義汽車」(Software-Defined Vehicle, SDV)。

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軟體定義汽車 SDV:你的愛車也能「升級」!

未來的汽車,會越來越像你手中的智慧型手機。過去,車輛功能在出廠時幾乎就「定終身」,想升級?多半只能換車。但在軟體定義汽車(SDV)時代,汽車將搖身一變成為具備強大運算能力與高速網路連線的「行動伺服器」,能夠「二次覺醒」、不斷升級。透過 OTA(Over-the-Air)技術,車廠能像推送 App 更新一樣,遠端傳送新功能、性能優化或安全修補包到你的車上。

不過,這種美好願景也將帶來全新的挑戰:資安風險。當汽車連上網路,就等於向駭客敞開潛在的攻擊入口。如果車上的 ECU 或雲端伺服器被駭,輕則個資外洩,重則車輛被遠端鎖定或惡意操控。為了打造安全的 SDV,業界必須遵循像 ISO 21434 這樣的車用資安標準。

威力暘電子運用前面提到的四大核心策略,確保自家產品能符合從 ISO 26262 到 ISO 21434 的國際認證。從品質管理、軟體開發流程,到安全認證,這些努力,讓威力暘的模組擁有最高的網路與功能安全。他們的產品不僅展現「台灣智造」的彈性與創新,也擁有與國際大廠比肩的「車規級可靠度」。憑藉這些實力,威力暘已成功打進日本 YAMAHA、Toyota,以及歐美 ZF、Autoliv 等全球一線供應鏈,更成為 DENSO 在台灣少數核准的控制模組夥伴,以商用車熱系統專案成功打入日系核心供應鏈,並自 2025 年起與 DENSO 共同展開平台化量產,驗證其流程與品質。

毫無疑問,未來車輛將有更多運作交由電腦與 AI 判斷,交由電腦判斷,比交由人類駕駛還要安全的那一天,離我們不遠了。而人類的角色,將從操作者轉為監督者,負責在故障或斷網時擔任最後的保險。透過科技讓車子更聰明、更安全,人類甘願當一個「最弱兵器」,其實也不錯!

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東床快婿沒那麼瀟灑-《暗黑醫療史》
蘇 上豪
・2015/12/15 ・1754字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 471 ・五年級

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王羲之東床快婿坦腹圖。Source: 騰訊儒學

王羲之坦腹東床的原因,可能是吃了五石散而燥熱難耐。

現今的保健食品充斥坊間,形形色色可說是令人眼花撩亂,但大抵上不外維他命、魚油還有各種植物的萃取物,至於效用如何,有很多學術論文可以參考,在此不再多言,不過最近讀到「東床快婿」的成語典故,讓我對魏晉南北朝一些文人雅士流行的保健食品,有了進一層的認識。

「東床快婿」出自《世說新語》裡的〈雅量〉篇,故事說到當時的太傅郗鑒有個女兒叫做郗璿,長得很漂亮,想和王導做親家,於是特別派遣門生送信給王導,希望從王家子弟裡挑選出女婿。王家那時未婚的子弟很多,王導也很難從中選出一位,於是告訴郗鑒的門生說:「我家的子弟都在東廂房,你可以去那裡選看看。」遵照王導的指示,郗鑒的門生去了東廂房,看了王家眾多子弟之後,也做不了主,於是向王導告辭,說要回去請示老師再做定奪。他返回後向郗鑒報告:「王家的子弟都不錯,可是因為知道我去選女婿,表現都很拘謹,但是有一人卻在床上坦胸露肚,一點也不在乎。」郗鑒聽了之後反而很高興,當下告訴他的門生要選那位坦胸露肚、不矯揉造作的人當女婿,而此人並非別人,正是日後大名鼎鼎的「書聖」王羲之。所以,今日不管談到別人或自己的女婿時,便形容為「東床快婿」,正是用了王羲之在東廂房坦胸露肚的典故。

《世說新語》中雖然談到王羲之的態度是從容自然,但是根據某些歷史學家的推論,他當時並非神態自若,而應該是服用了文人雅士最流行的保健食品—「五石散」而燥熱難耐,所以不得已在東廂房的床上寬衣解帶、坦胸露肚以袪除身上的熱氣。五石散,又叫寒石散,相傳是東漢名醫張仲景所發明,有五種主要成分,分別是石鐘乳、紫石英、白石英、石硫磺、赤石脂等,當然也有一些其他輔料在其中,不過張仲景是利用此藥方治療傷寒的病人(指寒病病人,非傷寒桿菌感染的病人),因為此藥方性燥熱,對患者有助益。

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魏晉時期文人雅士最流行的保健食品-五石散。 Source: 創富媒體

五石散既然是藥用,為何會在魏晉文人雅士間流行?史料認為是由當時的文人何晏所帶頭。據說他依了張仲景的方子,又在其中加了輔料,結果吃了之後神明開朗,體力增強,性好漁色的他,覺得服用五石散之後更加威武,所以向周遭的親友大力推荐。據後世研究,服用了五石散之後,人的心情會容易亢奮,渾身燥熱,肌膚觸覺變得高度敏感,要以冰冷的食物、脫衣裸袒、運動出汗等方式來揮發藥力,即所謂的「散發」,而為了它而運動叫「行散」。

這種燥熱如果發散得當,體內疾病會隨毒熱一起發出,如果發散不當,據說不死也會半條命;而發散的重點就是要多步行運動,而且要吃冷食,唯一例外就是要喝「溫酒」—據說西晉的地圖學家裴秀就是喝了冷酒而致命。這也無怪乎魏晉之間有所謂的「竹林七賢」,每天聚在一起,做一些放浪形骸、驚世駭俗的舉動—合理推斷他們大抵是服用了五石散之後,身上燥熱難耐,只得脫光衣服在竹林裡「裸奔」,加上又喝了酒,在微醺的心情下,自然更不顧旁人的眼光了。因此,當王羲之不顧外人來「選婿」,沒有表現莊重矜持,反而還在床上坦胸露肚、怡然自得,有史學家推論是服用了五石散的關係,自然有其道理。

竹林七賢之所以放浪形骸,和五石散有關? Source: Wikipedia

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如果你問我,身為醫師如何看待這件事?我倒有另類的想法:我不會像文章一開頭那樣,把五石散當成「保健食品」來看,而是換個角度,把它比照成今日風行於年輕人之間的「K他命」也不為過!不管在哪一個時代,要逃避生活壓力的方法,似乎看起來都差不多。

966fc8a50d2f6ebd2a8644e6908afbce1-e1448861040640本文摘自《暗黑醫療史》,由方寸文創出版。

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蘇 上豪
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高雄人。1985年進入國防醫學院醫學系就讀,在繁忙的課業之餘從事文藝創作,曾連續獲得國防醫學院「源遠文學獎」1988及1989年小說獎第一名。 2010年起,受邀於網路「散文專欄作家交流平臺」,以「島國良民」為筆名,透過簡短的故事,發表有關醫學的科普散文迄今。現為臺北市博仁綜合醫院心臟血管外科主任。著有《開膛史》