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另一場太平洋戰爭:祕魯鰹鳥──《便便不思議》

貓頭鷹出版社_96
・2016/06/10 ・3591字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 517 ・六年級

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南美曾經存在著名為「印加帝國」的文明國度。

印加帝國有著以分毫不差的精密度加工製造的巨大岩石建築、美麗的織品、以及高度進化的統治制度。雖然沒有車輪、文字、鐵器等文明基礎,卻擁有高度技術,堪稱歷史之謎,是一個神祕的大帝國。印加帝國也擁有優異的農業技術。其中尤以鳥糞肥料給予帝國極大的恩惠。這不是普通的糞,而是能夠提高作物收穫量十倍的魔法大便,由祕魯鰹鳥為首的海鳥的糞堆積而成。

鰹鳥
大量的祕魯鰹鳥為秘魯帶來大量的鳥糞,為印加帝國和秘魯帶來了大量財富,稱之為「天上掉下來的禮物」可謂名符其實。圖/wikimedia commons

祕魯鰹鳥是棲息於海洋的鰹鳥的一種,主要分布在南美洲的祕魯和智利北部。牠們在斷崖群集築巢,形成大規模群體,從上空如火箭般俯衝入海面捕捉沙丁魚。南美祕魯的島嶼自古以來就是祕魯鰹鳥的棲息地。鰹鳥已經在當地生生不息地生活了數千、數萬年。鳥群長年棲息,就會在地面堆積糞便。累積數萬年的糞便化為化石之後,形成厚厚的地層。這些糞化石稱為「Guano(糞石)」。Guano 是印加帝國時代的語言中代表「糞」的詞。

先民很早就知道鳥糞石能夠發揮家畜糞便十倍的效果,是非常優異的肥料。印加帝國利用糞石來耕作,使食物生產量穩定,因而有多餘的勞力整頓總長達五千公里的道路等公共設施,或是挖掘金銀礦。然而號稱有一千萬以上人口的這座帝國卻被一小撮西班牙軍隊的前哨輕易殲滅。西班牙人壓榨印加帝國的原住民,逼迫他們在礦山挖掘金銀。辛苦的勞役使許多人喪命,導致人口銳減。人類歷史好像總是重複著這種情節。

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後來印加帝國被西班牙人稱為「祕魯」。一八二一年,祕魯終於脫離將近三百年的西班牙苛政統治,但當時國內已經沒有任何產業。然而印加帝國的子孫相當堅強。他們想到外銷遠古時代使國家富強的糞石。

Machu_Picchu_early_morning
馬丘比丘(Machu Picchu)上的印加王國遺址名列世界新七大奇蹟,也是現在著名的觀光景點。圖/wikipedia

 

這項貿易大獲成功。祕魯開始挖掘糞石,外銷到歐美國家。糞石不愧是奇蹟的肥料,能夠讓小麥和菸草收成突飛猛進,使歐美各國瞠目結舌。日本有「金肥」這樣的詞,而在土地貧瘠、食物供給開始出現危機的歐洲,糞石可說具有等同於黃金的價值。

很多人也許以為農作物只要有土壤、太陽和水就能生長,不過這種想法就像不知道石油存在還想讓車子跑一樣。要培育作物,必須定期補充土壤中被消耗的養分。其中重要的是氮、磷、鉀三大元素。尤其是氮,具有讓植物長大的作用。糞石當中便含了豐富的氮。

既然知道有這麼重要的功用,當然不能輕易放手。這一來就成了賣方市場。歐美各國只能依照祕魯價,但卻遭到頑強抵抗。在慣例的口水戰後,氣昏頭的美國竟然訂立了「糞石島嶼法(Guano Islands Act)」,硬是規定「生產糞石的土地可以視作美國國土」,簡直就跟搶人東西的霸道小鬼沒有兩樣。

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Guano
祕魯鰹鳥們應該永遠無法理解自己的便便形成的糞石居然會引來如此多的國際紛爭。圖/wikipedia

祕魯因為外銷糞石而一夕致富,不僅還掉借款,設置港灣、電信等基礎設施,還創建了軍隊。然而在採掘、生產糞石上,祕魯卻沒有花費任何金錢。採掘工作主要是利用囚犯、逃兵和黑人奴隸的勞力。祕魯一方面從非洲輸入奴隸,另一方面又派船到圖帕伊島、彭林島、庫克群島、拉帕努伊島(復活節島)等島嶼,拐走當地居民送入採掘現場壓榨勞力。他們毫無忌憚地複製昔日西班牙帝國的惡行

林肯的奴隸解放宣言對祕魯來說造成很大的困擾。祕魯因為無法壓榨黑人奴隸而傷腦筋,於是就改用被稱為「苦力」的中國勞工。這些苦力美其名為「移民」,實際上卻等同於奴隸,多半是被拐或被騙來的的人。他們形同商品般,從本國被「外銷」。

採糞石的工作條件極為惡劣。勞工必須在令人窒息的糞便粉塵飛揚中用鏟子挖掘糞石,然後又要背負裝了數十公斤糞石的袋子行走。勞工變得羸弱不堪,背上腫起蚯蚓狀的痕跡,臉上刻印著苦工與絕望的深深皺紋,甚至也有人自殺。十九世紀中葉,苦力人數多達十萬人,而糞石採集現場的七成是中國人。

就如過去印加帝國曾經繁榮,祕魯也倚賴糞石迅速發展經濟。然而過度的富裕會使人類的思考麻痺。祕魯人一再把理所當然的問題延宕到將來:糞石是海鳥糞的堆積,數量有限;只要繼續挖掘,總有一天會枯竭。經過好幾萬年累積熟成的大地黃金僅僅經過四十年就枯竭了

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完全仰賴糞石的祕魯經濟頓時萎縮。於是祕魯盯上了「硝石」來取代糞石。硝石是含有氮的礦物,可說是糞石的親戚。有人說來自鳥糞,也有人說是地殼變動產生的,可作為有用的肥料。

位在祕魯、玻利維亞、智利三國之間的「亞他加馬沙漠」便是硝石的礦床。三國原本約定在此採掘的硝石應平分,但智利旋即無視此項約定強行侵入,甚至還進逼玻利維亞與祕魯的領土。玻利維亞與祕魯因為產生危機意識而締結祕密同盟,並採取接收智利企業、增加課稅、逮捕經營者等手段與之對抗。智利則以占領玻利維亞領土的行動回敬。

到了這個地步,就只剩下一條路:戰爭

智利軍隊與祕魯/玻利維亞軍隊之間的「太平洋戰爭」(一八七九年∼一八八四年)是舊時代的戰爭,有裝甲艦發射大砲、撞向敵船、再由士兵攻入對手船上展開格鬥。戰爭持續五年,造成數萬人死亡,最終由智利軍獲勝。祕魯和玻利維亞各失去部分領土。

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圖/wikipedia

這一來,智利似乎終於可以毫無忌憚地外銷硝石大賺一筆⋯⋯然而這樣的算盤卻遭到科學發展的阻撓。二十世紀初葉,兩名德國學者發明了「固氮法」。「固氮法」號稱「從空氣中製造麵包的方法」,達成了人類長久以來冀求穩定食物生產的心願,可說是畫時代的發明。

使用這項技術,就可以從空氣中合成氮。也就是說,想做多少肥料就能做出多少肥料。硝石的需求突然消失了。今日人類消費的食物據說有一半左右就是依靠固氮法製作的化學肥料種植的。也就是說,構成現代人肉體的氮有一半是人工物質。就各種層面來看,固氮法都是改變世界的發明。

氮也可以作為火藥原料,而這項原料變得能夠大量生產。有人甚至認為如果沒有這項發明,第一次世界大戰就不會發生了。德國科學家透過固氮法,同時開發了拯救人命與奪走人命的手段。後來祕魯透過砂糖、棉花、金屬礦山等讓經濟復甦,但是糞石礦山卻完全荒廢了。原本數量眾多的鰹鳥幾乎都消失蹤影。

挖糞石的勞工趕走了干擾工作的鰹鳥,毀掉牠們的鳥巢,撲殺大量的鳥。海風吹拂著大地,只有倖存的幾隻鰹鳥發出尖銳的叫聲,迴盪在荒涼的採掘場。

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過了一個世紀的今日,祕魯的糞石再度受到重視。由於化學肥料導致地力衰落的問題逐漸受到重視,大家開始關注天然有機肥料。糞石堆積場經過重新調查,並設置採掘場。鰹鳥數量也恢復到三百萬隻,夜以繼日地把糞石原料的糞便落下並堆積在大地上。

祕魯導入了十九世紀時缺乏的「永續」概念。他們禁止捕捉海鳥賴以維生的沙丁魚,保護鰹鳥,並控制採掘量,希望能夠永續經營糞石產業。然而勞工做的事情仍舊和過去一樣。在令人窒息的粉塵中,勞工用毛巾作為口罩,拿著鏟子挖掘糞化石,並背負著沉重的麻袋。這些勞工不再像從前一樣是奴隸,不過因為擔心嚇跑海鳥,因此不能使用大型機械。

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不論是在哪個時代,挖掘糞石都不是個輕鬆愉快的工作。圖/wikimedia commons

來自祕魯各地的勞工當然也領得到工資。他們不像過去的中國苦力遠離家園,在對故鄉的思念中客死他鄉。他們身上有手機。有人認為新興的糞石產業再怎麼撐也不會超過十年。人類與鰹鳥的共存關係不知能夠持續多久。

鰹鳥仍舊和往昔一樣,只是發出尖銳的叫聲。

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大便、糞便、便便……不管是多優雅的稱呼,我們腦中想到的就只是從洞口「噗通」一聲掉下去,而且很臭的那一坨東西。生物的神經系統和免疫功能如此精密,為什麼只有排泄過程卻這麼草率?大便啊,你到底是何方神聖?

動物的大便可是超有用的呢!

本書作者早川為日本知名的「奇怪生物」研究大師,他將帶你認識各種不同動物的大便,以及這些動物如何藉由大便產生了令人嘖嘖稱奇的動物行為!《便便不思議》,貓頭鷹出版

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貓頭鷹出版社_96
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貓頭鷹自 1992 年創立,初期以單卷式主題工具書為出版重心,逐步成為各類知識的展演舞台,尤其著力於科學科技、歷史人文與整理台灣物種等非虛構主題。以下分四項簡介:一、引介國際知名經典作品如西蒙.德.波娃《第二性》(法文譯家邱瑞鑾全文翻譯)、達爾文傳世經典《物種源始》、國際科技趨勢大師KK凱文.凱利《科技想要什麼》《必然》與《釋控》、法國史學大師巴森《從黎明到衰頹》、瑞典漢學家林西莉《漢字的故事》等。二、開發優秀中文創作品如腦科學家謝伯讓《大腦簡史》、羅一鈞《心之谷》、張隆志組織新生代未來史家撰寫《跨越世紀的信號》大系、婦運先驅顧燕翎《女性主義經典選讀》、翁佳音暨曹銘宗合著《吃的台灣史》等。三、也售出版權及翻譯稿至全世界。四、同時長期投入資源整理台灣物種,並以圖鑑形式陸續出版,如《台灣原生植物全圖鑑》計八卷九巨冊、《台灣蛇類圖鑑》、《台灣行道樹圖鑑》等,叫好又叫座。冀望讀者在愉悅中閱讀並感受知識的美好是貓頭鷹永續經營的宗旨。

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人與 AI 的關係是什麼?走進「2024 未來媒體藝術節」,透過藝術創作尋找解答
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/10/24 ・3176字 ・閱讀時間約 6 分鐘

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本文與財團法人臺灣生活美學基金會合作。 

AI 有可能造成人們失業嗎?還是 AI 會成為個人專屬的超級助理?

隨著人工智慧技術的快速發展,AI 與人類之間的關係,成為社會大眾目前最熱烈討論的話題之一,究竟,AI 會成為人類的取代者或是協作者?決定關鍵就在於人們對 AI 的了解和運用能力,唯有人們清楚了解如何使用 AI,才能化 AI 為助力,提高自身的工作效率與生活品質。

有鑑於此,目前正於臺灣當代文化實驗場 C-LAB 展出的「2024 未來媒體藝術節」,特別將展覽主題定調為奇異點(Singularity),透過多重視角探討人工智慧與人類的共生關係。

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C-LAB 策展人吳達坤進一步說明,本次展覽規劃了 4 大章節,共集結來自 9 個國家 23 組藝術家團隊的 26 件作品,帶領觀眾從了解 AI 發展歷史開始,到欣賞各種結合科技的藝術創作,再到與藝術一同探索 AI 未來發展,希望觀眾能從中感受科技如何重塑藝術的創造範式,進而更清楚未來該如何與科技共生與共創。

從歷史看未來:AI 技術發展的 3 個高峰

其中,展覽第一章「流動的錨點」邀請了自牧文化 2 名研究者李佳霖和蔡侑霖,從軟體與演算法發展、硬體發展與世界史、文化與藝術三條軸線,平行梳理 AI 技術發展過程。

圖一、1956 年達特茅斯會議提出「人工智慧」一詞

藉由李佳霖和蔡侑霖長達近半年的調查研究,觀眾對 AI 發展有了清楚的輪廓。自 1956 年達特茅斯會議提出「人工智慧(Artificial Intelligence))」一詞,並明確定出 AI 的任務,例如:自然語言處理、神經網路、計算學理論、隨機性與創造性等,就開啟了全球 AI 研究浪潮,至今將近 70 年的過程間,共迎來三波發展高峰。

第一波技術爆發期確立了自然語言與機器語言的轉換機制,科學家將任務文字化、建立推理規則,再換成機器語言讓機器執行,然而受到演算法及硬體資源限制,使得 AI 只能解決小問題,也因此進入了第一次發展寒冬。

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圖二、1957-1970 年迎來 AI 第一次爆發

之後隨著專家系統的興起,讓 AI 突破技術瓶頸,進入第二次發展高峰期。專家系統是由邏輯推理系統、資料庫、操作介面三者共載而成,由於部份應用領域的邏輯推理方式是相似的,因此只要搭載不同資料庫,就能解決各種問題,克服過去規則設定無窮盡的挑戰。此外,機器學習、類神經網路等技術也在同一時期誕生,雖然是 AI 技術上的一大創新突破,但最終同樣受到硬體限制、技術成熟度等因素影響,導致 AI 再次進入發展寒冬。

走出第二次寒冬的關鍵在於,IBM 超級電腦深藍(Deep Blue)戰勝了西洋棋世界冠軍 Garry Kasparov,加上美國學者 Geoffrey Hinton 推出了新的類神經網路算法,並使用 GPU 進行模型訓練,不只奠定了 NVIDIA 在 AI 中的地位, 自此之後的 AI 研究也大多聚焦在類神經網路上,不斷的追求創新和突破。

圖三、1980 年專家系統的興起,進入第二次高峰

從現在看未來:AI 不僅是工具,也是創作者

隨著時間軸繼續向前推進,如今的 AI 技術不僅深植於類神經網路應用中,更在藝術、創意和日常生活中發揮重要作用,而「2024 未來媒體藝術節」第二章「創造力的轉變」及第三章「創作者的洞見」,便邀請各國藝術家展出運用 AI 與科技的作品。

圖四、2010 年發展至今,高性能電腦與大數據助力讓 AI 技術應用更強

例如,超現代映畫展出的作品《無限共作 3.0》,乃是由來自創意科技、建築師、動畫與互動媒體等不同領域的藝術家,運用 AI 和新科技共同創作的作品。「人們來到此展區,就像走進一間新科技的實驗室,」吳達坤形容,觀眾在此不僅是被動的觀察者,更是主動的參與者,可以親身感受創作方式的轉移,以及 AI 如何幫助藝術家創作。

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圖五、「2024 未來媒體藝術節——奇異點」展出現場,圖為超現代映畫的作品《無限共作3.0》。圖/C-LAB 提供

而第四章「未完的篇章」則邀請觀眾一起思考未來與 AI 共生的方式。臺灣新媒體創作團隊貳進 2ENTER 展出的作品《虛擬尋根-臺灣》,將 AI 人物化,採用與 AI 對話記錄的方法,探討網路發展的歷史和哲學,並專注於臺灣和全球兩個場景。又如國際非營利創作組織戰略技術展出的作品《無時無刻,無所不在》,則是一套協助青少年數位排毒、數位識毒的方法論,使其更清楚在面對網路資訊時,該如何識別何者為真何者為假,更自信地穿梭在數位世界裡。

透過歷史解析引起共鳴

在「2024 未來媒體藝術節」規劃的 4 大章節裡,第一章回顧 AI 發展史的內容設計,可說是臺灣近年來科技或 AI 相關展覽的一大創舉。

過去,這些展覽多半以藝術家的創作為展出重點,很少看到結合 AI 發展歷程、大眾文明演變及流行文化三大領域的展出內容,但李佳霖和蔡侑霖從大量資料中篩選出重點內容並儘可能完整呈現,讓「2024 未來媒體藝術節」觀眾可以清楚 AI 技術於不同階段的演進變化,及各發展階段背後的全球政治經濟與文化狀態,才能在接下來欣賞展區其他藝術創作時有更多共鳴。

圖六、「2024 未來媒體藝術節——奇異點」分成四個章節探究 AI 人工智慧時代的演變與社會議題,圖為第一章「流動的錨點」由自牧文化整理 AI 發展歷程的年表。圖/C-LAB 提供

「畢竟展區空間有限,而科技發展史的資訊量又很龐大,在評估哪些事件適合放入展區時,我們常常在心中上演拉鋸戰,」李佳霖笑著分享進行史料研究時的心路歷程。除了從技術的重要性及代表性去評估應該呈現哪些事件,還要兼顧詞條不能太長、資料量不能太多、確保內容正確性及讓觀眾有感等原則,「不過,歷史事件與展覽主題的關聯性,還是最主要的決定因素,」蔡侑霖補充指出。

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舉例來說,Google 旗下人工智慧實驗室(DeepMind)開發出的 AI 軟體「AlphaFold」,可以準確預測蛋白質的 3D 立體結構,解決科學家長達 50 年都無法突破的難題,雖然是製藥或疾病學領域相當大的技術突破,但因為與本次展覽主題的關聯性較低,故最終沒有列入此次展出內容中。

除了內容篩選外,在呈現方式上,2位研究者也儘量使用淺顯易懂的方式來呈現某些較為深奧難懂的技術內容,蔡侑霖舉例說明,像某些比較艱深的 AI 概念,便改以視覺化的方式來呈現,為此上網搜尋很多與 AI 相關的影片或圖解內容,從中找尋靈感,最後製作成簡單易懂的動畫,希望幫助觀眾輕鬆快速的理解新科技。

吳達坤最後指出,「2024 未來媒體藝術節」除了展出藝術創作,也跟上國際展會發展趨勢,於展覽期間規劃共 10 幾場不同形式的活動,包括藝術家座談、講座、工作坊及專家導覽,例如:由策展人與專家進行現場導覽、邀請臺灣 AI 實驗室創辦人杜奕瑾以「人工智慧與未來藝術」為題舉辦講座,希望透過帶狀活動創造更多話題,也讓展覽效益不斷發酵,讓更多觀眾都能前來體驗由 AI 驅動的未來創新世界,展望 AI 在藝術與生活中的無限潛力。

展覽資訊:「未來媒體藝術節——奇異點」2024 Future Media FEST-Singularity 
展期 ▎2024.10.04 ( Fri. ) – 12.15 ( Sun. ) 週二至週日12:00-19:00,週一休館
地點 ▎臺灣當代文化實驗場圖書館展演空間、北草坪、聯合餐廳展演空間、通信分隊展演空間
指導單位 ▎文化部
主辦單位 ▎臺灣當代文化實驗場

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從認證到實踐:以智慧綠建築三大標章邁向淨零
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/11/15 ・4487字 ・閱讀時間約 9 分鐘

本文由 建研所 委託,泛科學企劃執行。 


當你走進一棟建築,是否能感受到它對環境的友善?或許不是每個人都意識到,但現今建築不只提供我們居住和工作的空間,更是肩負著重要的永續節能責任。

綠建築標準的誕生,正是為了應對全球氣候變遷與資源匱乏問題,確保建築設計能夠減少資源浪費、降低污染,同時提升我們的生活品質。然而,要成為綠建築並非易事,每一棟建築都需要通過層層關卡,才能獲得標章認證。

為推動環保永續的建築環境,政府自 1999 年起便陸續著手推動「綠建築標章」、「智慧建築標章」以及「綠建材標章」的相關政策。這些標章的設立,旨在透過標準化的建築評估系統,鼓勵建築設計融入生態友善、能源高效及健康安全的原則。並且政府在政策推動時,為鼓勵業界在規劃設計階段即導入綠建築手法,自 2003 年特別辦理優良綠建築作品評選活動。截至 2024 年為止,已有 130 件優良綠建築、31 件優良智慧建築得獎作品,涵蓋學校、醫療機構、公共住宅等各類型建築,不僅提升建築物的整體性能,也彰顯了政府對綠色、智慧建築的重視。

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說這麼多,你可能還不明白建築要變「綠」、變「聰明」的過程,要經歷哪些標準與挑戰?

綠建築標章智慧建築標章綠建材標章
來源:內政部建築研究所

第一招:依循 EEWH 標準,打造綠建築典範

環境友善和高效率運用資源,是綠建築(green building)的核心理念,但這樣的概念不僅限於外觀或用材這麼簡單,而是涵蓋建築物的整個生命週期,也就是包括規劃、設計、施工、營運和維護階段在內,都要貼合綠建築的價值。

關於綠建築的標準,讓我們先回到 1990 年,當時英國建築研究機構(BRE)首次發布有關「建築研究發展環境評估工具(Building Research Establishment Environmental Assessment Method,BREEAM®)」,是世界上第一個建築永續評估方法。美國則在綠建築委員會成立後,於 1998 年推出「能源與環境設計領導認證」(Leadership in Energy and Environmental Design, LEED)這套評估系統,加速推動了全球綠建築行動。

臺灣在綠建築的制訂上不落人後。由於臺灣地處亞熱帶,氣溫高,濕度也高,得要有一套我們自己的評分規則——臺灣綠建築評估系統「EEWH」應運而生,四個英文字母分別為 Ecology(生態)、Energy saving(節能)、Waste reduction(減廢)以及 Health(健康),分成「合格、銅、銀、黃金和鑽石」共五個等級,設有九大評估指標。

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我們就以「台江國家公園」為例,看它如何躍過一道道指標,成為「鑽石級」綠建築的國家公園!

位於臺南市四草大橋旁的「台江國家公園」是臺灣第8座國家公園,也是臺灣唯一的濕地型的國家公園。同時,還是南部行政機關第一座鑽石級的綠建築,其外觀採白色系列,從高空俯瞰,就像在一座小島上座落了許多白色建築群的聚落;從地面看則有臺南鹽山的意象。

因其地形與地理位置的特殊,生物多樣性的保護則成了台江國家公園的首要考量。園區利用既有的魚塭結構,設計自然護岸,保留基地既有的雜木林和灌木草原,並種植原生與誘鳥誘蟲等多樣性植物,採用複層雜生混種綠化。以石籠作為擋土護坡與卵石回填增加了多孔隙,不僅強化了環境的保護力,也提供多樣的生物棲息環境,使這裡成為動植物共生的美好棲地。

台江國家公園是南部行政機關第一座鑽石級的綠建築。圖/內政部建築研究所

第二招:想成綠建築,必用綠建材

要成為一幢優秀好棒棒的綠建築,使用在原料取得、產品製造、應用過程和使用後的再生利用循環中,對地球環境負荷最小、對人類身體健康無害的「綠建材」非常重要。

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這種建材最早是在 1988 年國際材料科學研究會上被提出,一路到今日,國際間對此一概念的共識主要包括再使用(reuse)、再循環(recycle)、廢棄物減量(reduce)和低污染(low emission materials)等特性,從而減少化學合成材料產生的生態負荷和能源消耗。同時,使用自然材料與低 VOC(Volatile Organic Compounds,揮發性有機化合物)建材,亦可避免對人體產生危害。

在綠建築標章後,內政部建築研究所也於 2004 年 7 月正式推行綠建材標章制度,以建材生命週期為主軸,提出「健康、生態、高性能、再生」四大方向。舉例來說,為確保室內環境品質,建材必須符合低逸散、低污染、低臭氣等條件;為了防溫室效應的影響,須使用本土材料以節省資源和能源;使用高性能與再生建材,不僅要經久耐用、具高度隔熱和防音等特性,也強調材料本身的再利用性。


在台江國家公園內,綠建材的應用是其獲得 EEWH 認證的重要部分。其不僅在設計結構上體現了生態理念,更在材料選擇上延續了對環境的關懷。園區步道以當地的蚵殼磚鋪設,並利用蚵殼作為建築格柵的填充材料,為鳥類和小生物營造棲息空間,讓「蚵殼磚」不再只是建材,而是與自然共生的橋樑。園區的內部裝修選用礦纖維天花板、矽酸鈣板、企口鋁板等符合綠建材標準的系統天花。牆面則粉刷乳膠漆,整體綠建材使用率為 52.8%。

被建築實體圍塑出的中庭廣場,牆面設計有蚵殼格柵。圖/內政部建築研究所

在日常節能方面,台江國家公園也做了相當細緻的設計。例如,引入樓板下的水面蒸散低溫外氣,屋頂下設置通風空氣層,高處設置排風窗讓熱空氣迅速排出,廊道還配備自動控制的微噴霧系統來降溫。屋頂採用蚵殼與漂流木創造生態棲地,創造空氣層及通風窗引入水面低溫外企,如此一來就能改善事內外氣溫及熱空氣的通風對流,不僅提升了隔熱效果,減少空調需求,讓建築如同「與海共舞」,在減廢與健康方面皆表現優異,展示出綠建築在地化的無限可能。

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島式建築群分割後所形成的巷道與水道。圖/內政部建築研究所

在綠建材的部分,另外補充獲選為 2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學新建工程,其採用生產過程中二氧化碳排放量較低的建材,比方提高高爐水泥(具高強度、耐久、緻密等特性,重點是發熱量低)的量,並使用能提高混凝土晚期抗壓性、降低混凝土成本與建物碳足跡的「爐石粉」,還用再生透水磚做人行道鋪面。

2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學。圖/內政部建築研究所
2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學。圖/內政部建築研究所

同樣入選 2023 年綠建築的還有雲林豐泰文教基金會的綠園區,首先,他們捨棄金屬建材,讓高爐水泥使用率達 100%。別具心意的是,他們也將施工開挖的土方做回填,將有高地差的荒地恢復成平坦綠地,本來還有點「工業風」的房舍告別荒蕪,無痛轉綠。

雲林豐泰文教基金會的綠園區。圖/內政部建築研究所

等等,這樣看來建築夠不夠綠的命運,似乎在建材選擇跟設計環節就決定了,是這樣嗎?當然不是,建築是活的,需要持續管理–有智慧的管理。

第三招:智慧管理與科技應用

我們對生態的友善性與資源運用的效率,除了從建築設計與建材的使用等角度介入,也須適度融入「智慧建築」(intelligent buildings)的概念,即運用資通訊科技來提升建築物效能、舒適度與安全性,使空間更人性化。像是透過建築物佈建感測器,用於蒐集環境資料和使用行為,並作為空調、照明等設備、設施運轉操作之重要參考。

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為了推動建築與資通訊產業的整合,內政部建築研究所於 2004 年建立了「智慧建築標章」制度,為消費者提供判斷建築物是否善用資通訊感知技術的標準。評估指標經多次修訂,目前是以「基礎設施、維運管理、安全防災、節能管理、健康舒適、智慧創新」等六大項指標作為評估基準。
以節能管理指標為例,為了掌握建築物生命週期中的能耗,需透過系統設備和技術的主動控制來達成低耗與節能的目標,評估重點包含設備效率、節能技術和能源管理三大面向。在健康舒適方面,則在空間整體環境、光環境、溫熱環境、空氣品質、水資源等物理環境,以及健康管理系統和便利服務上進行評估。

樹林藝文綜合大樓在設計與施工過程中,充分展現智慧建築應用綜合佈線、資訊通信、系統整合、設施管理、安全防災、節能管理、健康舒適及智慧創新 8 大指標先進技術,來達成兼顧環保和永續發展的理念,也是利用建築資訊模型(BIM)技術打造的指標性建築,受到國際矚目。

樹林藝文綜合大樓。圖/內政部建築研究所「111年優良智慧建築專輯」(新北市政府提供)

在興建階段,為了保留基地內 4 棵原有老樹,團隊透過測量儀器對老樹外觀進行精細掃描,並將大小等比例匯入 BIM 模型中,讓建築師能清晰掌握樹木與建築物之間的距離,確保施工過程不影響樹木健康。此外,在大樓啟用後,BIM 技術被運用於「電子維護管理系統」,透過 3D 建築資訊模型,提供大樓內設備位置及履歷資料的即時讀取。系統可進行設備的監測和維護,包括保養計畫、異常修繕及耗材管理,讓整棟大樓的全生命週期狀況都能得到妥善管理。

智慧建築導入 BIM 技術的應用,從建造設計擴展至施工和日常管理,使建築生命周期的管理更加智慧化。以 FM 系統 ( Facility Management,簡稱 FM ) 為例,該系統可在雲端進行遠端控制,根據會議室的使用時段靈活調節空調風門,會議期間開啟通往會議室的風門以加強換氣,而非使用時段則可根據二氧化碳濃度調整外氣空調箱的運轉頻率,保持低頻運作,實現節能效果。透過智慧管理提升了節能效益、建築物的維護效率和公共安全管理。

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總結

綠建築、綠建材與智慧建築這三大標章共同構建了邁向淨零碳排、居住健康和環境永續的基礎。綠建築標章強調設計與施工的生態友善與節能表現,從源頭減少碳足跡;綠建材標章則確保建材從生產到廢棄的全生命週期中對環境影響最小,並保障居民的健康;智慧建築標章運用科技應用,實現能源的高效管理和室內環境的精準調控,增強了居住的舒適性與安全性。這些標章的綜合應用,讓建築不僅是滿足基本居住需求,更成為實現淨零、促進健康和支持永續的具體實踐。

建築物於魚塭之上,採高腳屋的構造形式,尊重自然地貌。圖/內政部建築研究所

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鑑識故事系列:毛滿腸胃的長髮公主症候群
胡中行_96
・2023/09/04 ・2368字 ・閱讀時間約 4 分鐘

吃完義大利麵的 4 歲女童,嘔吐、昏迷。母親叫救護車的同時,她缺氧發紺(cyanosis;紺,音ㄍㄢˋ),膚色泛青。急救人員抵達後,搶救無效。女童沒幾分鐘就死了。[1]

發紺示意圖:左手正常;右手缺氧發青。圖/Agbarieh on Wikimedia Commons(CC BY-SA 4.0)

住院

2 個月前,女童連續 2 天腹痛嘔吐,食慾不振,以致脫水。然而被醫師按壓腹部,她卻不感疼痛。[1]在醫院做了驗血等,醫療影像以外的基本檢查,診斷出血液中氫離子濃度上升,碳酸氫鹽下降的代謝性酸中毒(metabolic acidosis);以及跟感染或發炎有關的嗜中性白血球過多症(neutrophil leukocytosis/neutrophilia)。[1, 2, 3]當時神經精神科醫師注意到,母女倆情感共生:只有在緊張兮兮的母親沒介入對話時,女童才比較能反應,不再煩躁。[1]

女童住院 5 天後返家,儘管仍會噁心想吐,但飲食問題已經改善。因此,直到那天猝死前,父母都不覺有異。地方檢察官懷疑家長虐童,於是要求法醫驗屍。[1]

驗屍

屍體依照義大利的法律,擺在室溫下觀察 24 小時:女童高 111 公分,重 21 公斤,髮長 5 公分。頭髮及眼睫毛數量正常;2 顆牙齒狀況不佳;身上有急救留下的針孔、心電圖貼片和心肺復甦的痕跡。她的肛門擴張,但是下體沒有創傷的現象。之後,屍體被放入停屍間,以 −10 °C 冰了 22 個鐘頭,才取出解剖:女童的心包表面,因急救按壓而血浸潤;肺部鬱血,紋理增加;肺泡和支氣管內,有不慎吸入的嘔吐物;腹部內臟蒼白;淋巴細胞發炎性浸潤遍及胃、小腸、胰臟和心肌;腹腔累積 600 毫升的褐色液體(照片);壁層腹膜呈現不透明的灰綠色。[1]

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胃(stomach);小腸(small intestine)的十二指腸(duodenum)、空腸(jejunum)及迴腸(ileum)。圖/BruceBlaus on Wikimedia Commons(CC BY 3.0)

女童窄小的消化道裡,堵著3顆巨大的團狀物:胃部的約 15 x 11 x 5 公分,重 307 公克(照片:外觀解剖);小腸的空腸和迴腸,塞的那顆是 9 × 8 × 2 公分大, 72 公克重;大腸的升結腸與橫結腸中的,則為 6 × 4 × 1.5 公分,46 公克。它們的核心結構皆為蔬菜等,消化時會在胃中停留較久的食物;而外層包裹的是糾結的頭髮。[1]

升結腸(ascending colon)、橫結腸(transverse colon)、降結腸(descending colon)、乙狀結腸(sigmoid colon)和直腸(rectum)。圖/BruceBlaus on Wikimedia Commons(CC BY 3.0)

長髮公主症候群

拔毛癖(trichotillomania)患者時常扯下自己的頭髮、眼睫毛等各種毛髮;而食髮癖(trichophagia)的病人,則是拔了之後,還將毛髮吞下。後者大多是 20 歲以下的女性,常伴隨焦慮症、憂鬱症或注意力不足過動症等其他精神疾患。沒有完全消化的食物,若在腸胃道中累積成團,叫作糞石(bezoar);其中摻了大量毛髮的類型,則稱毛糞石。0.4% 至 4% 的腸胃道阻塞病例,是由糞石所引起。食髮癖長期不治療,最後可能演變為長髮公主症候群(Rapunzel syndrome):巨大的毛糞石不僅塞滿了胃,甚至還延伸到小腸的空腸與迴腸等地方。此疾的兒童病患,一般不超過 6 歲。[1](延伸閱讀:〈精神個案系列:吃女兒頭髮的母親〉)

長髮公主症候群患者未必如童話主角,留著一頭長髮。圖/動畫《魔髮奇緣》(Tangled,2010;GIPHY

年幼的食髮癖病患,多見於社經地位低落的家庭;不過此個案據說出身中產階級。女童的父母其實曾注意到她吃頭髮,卻以為只要時常修剪,維持短髮就沒事了。他們未必像地方檢察官臆測的惡劣,但是的確忽略了孩子身體不適的警訊。長髮公主症候群有許多非此疾特定的症狀,例如:貧血、吸收不佳、營養不良、發育遲緩、慢性胃炎、低白蛋白血症(hypoalbuminemia)、腸套疊(intussusception),以及腸胃道或膽道阻塞等,診斷頗為困難。有時也會觸發腹膜炎、敗血症、多重器官衰竭,還有食物進入支氣管所致的呼吸窘迫等併發症。嚴重的長髮公主症候群,會造成腸穿孔,終致死亡。此案的女童在住院期間,沒有拍攝任何醫療影像;出院後,又缺乏明顯症狀,頂多就是想吐,也難怪她的父母不曉得事態危急。[1]

法醫最後綜合驗屍證據,推論女童死亡的主因,為腸胃堵塞後,腹腔壓力升高,阻礙下腔靜脈和其他靜脈血液回流的腔室症候群(compartment syndrome)。[註]至於罹患長髮公主症候群的精神肇因,原個案報告並未詳述。可能是因為病歷資料不足,再加上地方檢察官禁止驗屍團隊與家長接觸。[1]

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約莫在身體中線的下腔靜脈(inferior vena cava)。圖/Mariana Ruiz Villarreal on AnatomyTool(Public Domain)

  

備註

腔室症候群比較常見於腿部,通常是因為出血腫脹,使筋膜(fascia)包覆的肌肉腔室(muscle compartments)壓力提高,而影響血流輸送氧氣和養份。[4]

參考資料

  1. Piras GN, Tomassini L, Bottoni E, et al. (2023) ‘An atypical death from Rapunzel syndrome: a case report’. Forensic Science, Medincine, and Pathology, 19, 207–214.
  2. Burger MK, Schaller DJ. (17 JUL 2023) ‘Metabolic Acidosis’. In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing.
  3. Marx J, Hockberger R, Walls R. (2013) ‘Chapter 121: Anemia, Polycythemia, and White Blood Cell Disoders’. In: Rosen’s Emergency Medicine – Concepts and Clinical Practice. (p.1603) Elsevier Health Sciences.
  4. Compartment syndrome’. (JUL 2022) Healthdirect Australia.
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胡中行_96
169 篇文章 ・ 67 位粉絲
曾任澳洲臨床試驗研究護理師,以及臺、澳劇場工作者。 西澳大學護理碩士、國立台北藝術大學戲劇學士(主修編劇)。邀稿請洽臉書「荒誕遊牧」,謝謝。

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另一場太平洋戰爭:祕魯鰹鳥──《便便不思議》
貓頭鷹出版社_96
・2016/06/10 ・3591字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 517 ・六年級

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南美曾經存在著名為「印加帝國」的文明國度。

印加帝國有著以分毫不差的精密度加工製造的巨大岩石建築、美麗的織品、以及高度進化的統治制度。雖然沒有車輪、文字、鐵器等文明基礎,卻擁有高度技術,堪稱歷史之謎,是一個神祕的大帝國。印加帝國也擁有優異的農業技術。其中尤以鳥糞肥料給予帝國極大的恩惠。這不是普通的糞,而是能夠提高作物收穫量十倍的魔法大便,由祕魯鰹鳥為首的海鳥的糞堆積而成。

鰹鳥
大量的祕魯鰹鳥為秘魯帶來大量的鳥糞,為印加帝國和秘魯帶來了大量財富,稱之為「天上掉下來的禮物」可謂名符其實。圖/wikimedia commons

祕魯鰹鳥是棲息於海洋的鰹鳥的一種,主要分布在南美洲的祕魯和智利北部。牠們在斷崖群集築巢,形成大規模群體,從上空如火箭般俯衝入海面捕捉沙丁魚。南美祕魯的島嶼自古以來就是祕魯鰹鳥的棲息地。鰹鳥已經在當地生生不息地生活了數千、數萬年。鳥群長年棲息,就會在地面堆積糞便。累積數萬年的糞便化為化石之後,形成厚厚的地層。這些糞化石稱為「Guano(糞石)」。Guano 是印加帝國時代的語言中代表「糞」的詞。

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先民很早就知道鳥糞石能夠發揮家畜糞便十倍的效果,是非常優異的肥料。印加帝國利用糞石來耕作,使食物生產量穩定,因而有多餘的勞力整頓總長達五千公里的道路等公共設施,或是挖掘金銀礦。然而號稱有一千萬以上人口的這座帝國卻被一小撮西班牙軍隊的前哨輕易殲滅。西班牙人壓榨印加帝國的原住民,逼迫他們在礦山挖掘金銀。辛苦的勞役使許多人喪命,導致人口銳減。人類歷史好像總是重複著這種情節。

後來印加帝國被西班牙人稱為「祕魯」。一八二一年,祕魯終於脫離將近三百年的西班牙苛政統治,但當時國內已經沒有任何產業。然而印加帝國的子孫相當堅強。他們想到外銷遠古時代使國家富強的糞石。

Machu_Picchu_early_morning
馬丘比丘(Machu Picchu)上的印加王國遺址名列世界新七大奇蹟,也是現在著名的觀光景點。圖/wikipedia

 

這項貿易大獲成功。祕魯開始挖掘糞石,外銷到歐美國家。糞石不愧是奇蹟的肥料,能夠讓小麥和菸草收成突飛猛進,使歐美各國瞠目結舌。日本有「金肥」這樣的詞,而在土地貧瘠、食物供給開始出現危機的歐洲,糞石可說具有等同於黃金的價值。

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很多人也許以為農作物只要有土壤、太陽和水就能生長,不過這種想法就像不知道石油存在還想讓車子跑一樣。要培育作物,必須定期補充土壤中被消耗的養分。其中重要的是氮、磷、鉀三大元素。尤其是氮,具有讓植物長大的作用。糞石當中便含了豐富的氮。

既然知道有這麼重要的功用,當然不能輕易放手。這一來就成了賣方市場。歐美各國只能依照祕魯價,但卻遭到頑強抵抗。在慣例的口水戰後,氣昏頭的美國竟然訂立了「糞石島嶼法(Guano Islands Act)」,硬是規定「生產糞石的土地可以視作美國國土」,簡直就跟搶人東西的霸道小鬼沒有兩樣。

Guano
祕魯鰹鳥們應該永遠無法理解自己的便便形成的糞石居然會引來如此多的國際紛爭。圖/wikipedia

祕魯因為外銷糞石而一夕致富,不僅還掉借款,設置港灣、電信等基礎設施,還創建了軍隊。然而在採掘、生產糞石上,祕魯卻沒有花費任何金錢。採掘工作主要是利用囚犯、逃兵和黑人奴隸的勞力。祕魯一方面從非洲輸入奴隸,另一方面又派船到圖帕伊島、彭林島、庫克群島、拉帕努伊島(復活節島)等島嶼,拐走當地居民送入採掘現場壓榨勞力。他們毫無忌憚地複製昔日西班牙帝國的惡行

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林肯的奴隸解放宣言對祕魯來說造成很大的困擾。祕魯因為無法壓榨黑人奴隸而傷腦筋,於是就改用被稱為「苦力」的中國勞工。這些苦力美其名為「移民」,實際上卻等同於奴隸,多半是被拐或被騙來的的人。他們形同商品般,從本國被「外銷」。

採糞石的工作條件極為惡劣。勞工必須在令人窒息的糞便粉塵飛揚中用鏟子挖掘糞石,然後又要背負裝了數十公斤糞石的袋子行走。勞工變得羸弱不堪,背上腫起蚯蚓狀的痕跡,臉上刻印著苦工與絕望的深深皺紋,甚至也有人自殺。十九世紀中葉,苦力人數多達十萬人,而糞石採集現場的七成是中國人。

就如過去印加帝國曾經繁榮,祕魯也倚賴糞石迅速發展經濟。然而過度的富裕會使人類的思考麻痺。祕魯人一再把理所當然的問題延宕到將來:糞石是海鳥糞的堆積,數量有限;只要繼續挖掘,總有一天會枯竭。經過好幾萬年累積熟成的大地黃金僅僅經過四十年就枯竭了

完全仰賴糞石的祕魯經濟頓時萎縮。於是祕魯盯上了「硝石」來取代糞石。硝石是含有氮的礦物,可說是糞石的親戚。有人說來自鳥糞,也有人說是地殼變動產生的,可作為有用的肥料。

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位在祕魯、玻利維亞、智利三國之間的「亞他加馬沙漠」便是硝石的礦床。三國原本約定在此採掘的硝石應平分,但智利旋即無視此項約定強行侵入,甚至還進逼玻利維亞與祕魯的領土。玻利維亞與祕魯因為產生危機意識而締結祕密同盟,並採取接收智利企業、增加課稅、逮捕經營者等手段與之對抗。智利則以占領玻利維亞領土的行動回敬。

到了這個地步,就只剩下一條路:戰爭

智利軍隊與祕魯/玻利維亞軍隊之間的「太平洋戰爭」(一八七九年∼一八八四年)是舊時代的戰爭,有裝甲艦發射大砲、撞向敵船、再由士兵攻入對手船上展開格鬥。戰爭持續五年,造成數萬人死亡,最終由智利軍獲勝。祕魯和玻利維亞各失去部分領土。

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圖/wikipedia

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這一來,智利似乎終於可以毫無忌憚地外銷硝石大賺一筆⋯⋯然而這樣的算盤卻遭到科學發展的阻撓。二十世紀初葉,兩名德國學者發明了「固氮法」。「固氮法」號稱「從空氣中製造麵包的方法」,達成了人類長久以來冀求穩定食物生產的心願,可說是畫時代的發明。

使用這項技術,就可以從空氣中合成氮。也就是說,想做多少肥料就能做出多少肥料。硝石的需求突然消失了。今日人類消費的食物據說有一半左右就是依靠固氮法製作的化學肥料種植的。也就是說,構成現代人肉體的氮有一半是人工物質。就各種層面來看,固氮法都是改變世界的發明。

氮也可以作為火藥原料,而這項原料變得能夠大量生產。有人甚至認為如果沒有這項發明,第一次世界大戰就不會發生了。德國科學家透過固氮法,同時開發了拯救人命與奪走人命的手段。後來祕魯透過砂糖、棉花、金屬礦山等讓經濟復甦,但是糞石礦山卻完全荒廢了。原本數量眾多的鰹鳥幾乎都消失蹤影。

挖糞石的勞工趕走了干擾工作的鰹鳥,毀掉牠們的鳥巢,撲殺大量的鳥。海風吹拂著大地,只有倖存的幾隻鰹鳥發出尖銳的叫聲,迴盪在荒涼的採掘場。

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過了一個世紀的今日,祕魯的糞石再度受到重視。由於化學肥料導致地力衰落的問題逐漸受到重視,大家開始關注天然有機肥料。糞石堆積場經過重新調查,並設置採掘場。鰹鳥數量也恢復到三百萬隻,夜以繼日地把糞石原料的糞便落下並堆積在大地上。

祕魯導入了十九世紀時缺乏的「永續」概念。他們禁止捕捉海鳥賴以維生的沙丁魚,保護鰹鳥,並控制採掘量,希望能夠永續經營糞石產業。然而勞工做的事情仍舊和過去一樣。在令人窒息的粉塵中,勞工用毛巾作為口罩,拿著鏟子挖掘糞化石,並背負著沉重的麻袋。這些勞工不再像從前一樣是奴隸,不過因為擔心嚇跑海鳥,因此不能使用大型機械。

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不論是在哪個時代,挖掘糞石都不是個輕鬆愉快的工作。圖/wikimedia commons

來自祕魯各地的勞工當然也領得到工資。他們不像過去的中國苦力遠離家園,在對故鄉的思念中客死他鄉。他們身上有手機。有人認為新興的糞石產業再怎麼撐也不會超過十年。人類與鰹鳥的共存關係不知能夠持續多久。

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鰹鳥仍舊和往昔一樣,只是發出尖銳的叫聲。


 

大便、糞便、便便……不管是多優雅的稱呼,我們腦中想到的就只是從洞口「噗通」一聲掉下去,而且很臭的那一坨東西。生物的神經系統和免疫功能如此精密,為什麼只有排泄過程卻這麼草率?大便啊,你到底是何方神聖?

動物的大便可是超有用的呢!

本書作者早川為日本知名的「奇怪生物」研究大師,他將帶你認識各種不同動物的大便,以及這些動物如何藉由大便產生了令人嘖嘖稱奇的動物行為!《便便不思議》,貓頭鷹出版

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貓頭鷹自 1992 年創立,初期以單卷式主題工具書為出版重心,逐步成為各類知識的展演舞台,尤其著力於科學科技、歷史人文與整理台灣物種等非虛構主題。以下分四項簡介:一、引介國際知名經典作品如西蒙.德.波娃《第二性》(法文譯家邱瑞鑾全文翻譯)、達爾文傳世經典《物種源始》、國際科技趨勢大師KK凱文.凱利《科技想要什麼》《必然》與《釋控》、法國史學大師巴森《從黎明到衰頹》、瑞典漢學家林西莉《漢字的故事》等。二、開發優秀中文創作品如腦科學家謝伯讓《大腦簡史》、羅一鈞《心之谷》、張隆志組織新生代未來史家撰寫《跨越世紀的信號》大系、婦運先驅顧燕翎《女性主義經典選讀》、翁佳音暨曹銘宗合著《吃的台灣史》等。三、也售出版權及翻譯稿至全世界。四、同時長期投入資源整理台灣物種,並以圖鑑形式陸續出版,如《台灣原生植物全圖鑑》計八卷九巨冊、《台灣蛇類圖鑑》、《台灣行道樹圖鑑》等,叫好又叫座。冀望讀者在愉悅中閱讀並感受知識的美好是貓頭鷹永續經營的宗旨。