科學月刊 2016年8月號 560期 新世代科學女青

560 2016/08

新世代科學女青

ISSN:0250-331X NT180

媲美單眼的手機鏡頭 ?

08

海鮮怎麼吃才安全 ?

用光聽見生命之音

9 770250 331001

1

攝影·文／ 李圓恩

臺灣藜蘆這種特有種植物是於 1881~1882 年 間， 由 臺 灣 早 期 重 要 的 蕨 類 植 物 採 集

者 英 國 人 韓 威 禮（William Hancock,

1847~1914） 於 淡 水 發 現。 但 直 至 1926

年才定名，俗稱「山蒜頭」。藜蘆屬的植物根

部具有毒性，為中藥材之一，「藜」有黑色

之義，「蘆」則指根，「藜蘆」意指其根部 為黑色。但其雖具有毒性，也有殺蟲的效果， 卻也是黃蜂幼蟲的食草，可謂「一物剋一物」 的又一案例。為多年生草本，於臺灣中、高 月份

海拔矮箭竹草生地、岩屑地上非常常見；同

2 抽芽期

3

6

開花期

5

滿的箭竹草原妝點上了一抹嫣紅。葉叢生， 平行葉脈深刻明顯，開花時暗紫紅色綴於莖 上，恰似一束酒紅星串，結果時也非常具有

公尺 2200-3800

4

的重要組成成員之一，開花時經常為綠意充

海拔分布 約

1

觀賞價值，果實比花朵稍大，初始呈紫紅色， 成熟乾燥種子散落後呈褐色，每年 8~9 月間

經常便可觀察到其花果並存的景象。

7 8

10 11 12

果實期

9

eratrum formosanum Loesener

時為典型高地草原伴生物種及高山箭竹草原

1

臺灣藜蘆初春的叢生新葉（攝於南湖）。

3

初綻的花苞漸次開放（攝於雪山）。

5,6

種子離去後乾枯的臺灣藜蘆蒴果（攝於雪山）。

2

花苞盡皆成熟，即將盛開（攝於雪山）。

4

未熟的果實（攝於合歡山區）。

2

564 SCIENCE MONTHLY 2016.8

3

4

臺 灣 藜 蘆

5

6

Vol.47 No. 8

565

非關

科學

科學咚咚咚

文詠萱

1

沒有音樂不能活，本刊編輯。

鼓聲急促落下，循著聲音看見空地上一

則擁有以金盃鼓對談的能力。」

群人或站或坐，圍成一圈打著鼓，圓

2

圈的中央有幾個人赤著腳，隨著節拍

傳統鼓身多為硬木，形狀類似搗糧的

律動跳著舞，主要是女人，鼓聲巨響，

臼，兩端皆有開口，利用低伸縮性繩材

漸漸地有人開始唱起歌，其他人附和

在較大的口繃上動物皮（最常見為山羊

著。這是非洲傳統節慶或是儀式中會

皮，牛皮、袋鼠皮等也有人使用），以

出現的歡樂景象。金盃鼓（djembe）

手掌直接擊鼓發聲。因為動物皮聲音容

是這場慶典的重要主角，光是一個人

易受天氣影響，也因其厚度無法一致，

擊奏一顆金盃鼓，聲音分貝就能達 105

容易導致鼓皮上的聲音不平均，合成皮

分貝，在慶典開始時可用以告知眾人、

的出現克服了這項缺陷。金盃鼓商業化

吸引人潮。

後，開始大量使用密度較小的軟木製 造，市面上販賣的鼓皮包含動物皮與合

1 鼓身多有藝術雕刻。（ shutterstock ） 2 鼓身製作。（ shutterstock ） 3 鼓皮綁繩。（ shutterstock ） 4 長站姿擊鼓多以繩子固定於脖子。（ shutterstock ）

566 SCIENCE MONTHLY 2016.8

金 盃 鼓 起 源 自 非 洲 13 世 紀 曼 丹 格

成皮，也開始出現取代綁繩的金屬繃鼓

（Mandinka）族建立的馬利王朝，地

皮零件。

理位置包含現在的幾內亞、馬利、布 吉納法索、象牙海岸、塞內加爾等。

根據鼓手打擊鼓面不同區域，能讓鼓發

曼丹格人曾說過：「若是好的鼓手，

出豐富的聲音。若鼓皮比較厚（通常是

（ shutterstock ）

鼓起鼓落，赤腳跳舞

非關

科學

科學五四三

宿醉 3

陳其暐

正努力在科學傳播領域裡掙出一道

縫隙，本刊主編。

前一晚狂歡過後，早上的你 昏昏沉沉地甦醒。你已不太 記得你是如何回到家中，只 知道現在頭昏腦脹，昨天的 不適延續到了今天。宿醉， 這兩個字便浮現在你的眼 前。在英國小說《幸運兒吉 姆 》（Lucky

4

Jim）中， 貼 切

了描述這一段感覺：「在他 來得及閃躲之前，意識已經 襲來；這並非是緩慢、祥和 地從睡夢中甦醒，而是一種 即刻的強制驅離。他四肢展

牛皮、寒冷氣候牧養的山羊皮等），則

開地躺著，一動也不敢動，

聲音較溫暖、泛音較少；若鼓皮較薄（通

像是隻躺在油亮卵石上，衰

常是低脂的山羊皮），則聲音較響亮。

弱的蜘蛛蟹。陽光刺痛了他，

主要發出的聲音分為低、中、高三種，

當他看著東西時更是如此。

手與鼓面接觸時間越短越好。不同擊鼓

他決定不再轉動他的眼球。

方式，會讓鼓產生音高差別，鼓皮的震

他覺得眼前的場景像是跳動

動因為不同的擊鼓方式，會有各別特定

的脈搏，不斷重擊著他的腦

的震動模式（震動模式符合亥姆霍茲共

袋……。」

振）。低音可利用手掌或手指擊鼓面中 心，聲響頻率主要是依據鼓身的大小與 形狀決定，頻率主要在 65~80 赫茲之 間；中高音主要是擊鼓皮邊緣，聲響頻 率主要是依據鼓皮的張力，中頻頻率介 於 300~420 赫茲之間、高頻頻率介於

700~1000 赫茲之間，高音的泛音可超 過 4000 赫茲。

Vol.47 No. 8

567

非關

科學

目前科學界對宿醉的成因尚未完全明 瞭，可能的原因之一為：宿醉是一種輕 微戒斷症候群，原因來自於前晚攝取了 過多的酒精，到了早上大多數的酒精已 被代謝，但神經系統受到壓抑後，會產 生後續補償作用，造成了極為不適的感 覺。而為了對抗宿醉，每個人都有自己 的獨門秘方，但這些秘方是不是都有效 呢？讓我們來一一檢視。 飲酒前吃東西墊墊胃： 無論你吃下一個漢堡、麵包或洋芋片， 都無法削減一絲酒精的存在，但這些食 物會延緩胃裡的東西進入小腸，使胃部 酵素能有更充分的時間作用，因此延緩 血中酒精含量的上升速度。 喝酒途中也喝點水： 雖然脫水很少是宿醉的原因之一，但這 仍不失為一個好策略。當你在每輪飲酒 前都喝點水，這將會使你的身體能有更 充裕的時間代謝酒精的副產物，以免大 量堆積到隔天早上。 避免飲用顏色較深的酒與混酒： 這些酒含有較多的發酵副產物（如紅 酒），在分解時會產生更多乙醛，更加深 你宿醉後的不適感。至於混酒，則是因 為不同的酒含有不同的副產物，因此一 旦你混合飲用，身體的反應也當然更大。 以毒攻毒： 宿醉時再來杯血腥瑪麗，或是再喝更多 酒，就能夠更快脫離宿醉嗎？你的身體 或許會暫時麻木，但這只是延緩你的痛 苦。過了一段時間，你的身體就會累積 更多毒素需要分解，進而增強你宿醉的 程度。因此，別再用這種老套的方法了！

568 SCIENCE MONTHLY 2016.8

顛倒 mirror lakes 立牌，在湖面下倒映。 鏡湖倒映出山岳。

赫默隧道口。

非關

︶︒ Nestor notabilis

鏡湖旁受保育的啄羊鸚鵡

︵

科學 出 走 李依庭

米佛峽灣

科學

1

喜愛各種冷門知識，對不完美情有獨鍾，本刊編輯。

攤開世界地圖，位在南半球的大洋洲

里的高山公路上，沿途跳出明信片外

上，佇立著一座澳洲大陸與周圍零散

的場景一張接著一張。湖畔映著帶有

高度相差

島嶼。在大陸的右下角，由分為北島

一縷白雪山嵐的鏡湖（ mirror

lake ），

別有紅綠燈與電子看板，告誡著旅人，

與南島的兩座狹長島嶼與鄰近小群島

水平面上的顛倒立牌挨著湖，映出水

等待對向車的迎來，遵循著一車入隧

組成另一國家，紐西蘭。北島包含多

平面之下的倒立成像，像極了與天地

道的鐵則。

座 火 山 與 境 內 最 大 湖 泊 ——陶 波 湖，

連成一線的無垠風景，不分你我。

邊入口與西邊出口是一路順勢而下，

100 多公尺，在兩邊入口分

穿 過 隧 道 後， 米 佛 峽 灣 也 所 距 不

也因此孕育出大片平原，發展大量畜 牧產業。然而，跨過庫克海峽的南島

公 路 從 草 原 一 路 綿 延 到 山 頂， 陽 光

遠， 挾 帶 著 冰 河 特 殊 地 形， 峽 灣 孕

則發展出截然不同的地勢，大量的冰

時 而 在 右 時 而 在 左。 來 到 公 路 的 盡

育著地理與生態多樣性。斯特林瀑布

河與峽灣伴隨著庫克山聳立在西側，

頭， 已 不 見 陽 光， 迎 向 的 是 綿 綿 細

（ Stirling

造就出「大自然活地理教室」。

雪， 等 著 旅 人 的 是 赫 默 隧 道（ Homer

下，遊船倚在瀑布旁，泉水直接濺落

Tunnel ）。 這 個 身 長 1.2 公 里、 只 能

在甲板上，從頭到腳每一寸皮膚都感

米佛峽灣（Milford

Sound ），位處 南 Pio-

Falls ）從 懸 崖 高 處 直 流 而

單向行駛的隧道，卻是連接著米佛峽

受 到 了 瀑 布 的 壯 碩。 天 氣 較 好 的 時

島 西 南 側， 當 地 的 毛 利 語 為

灣、皇后鎮與蒂阿瑙湖的重要路徑。

候，成群的海豹會棲息在海豹岬（ Seal

piotahi ， 屬 於 紐 西 蘭 最 大 國 家 公 園 —— 峽 灣 國 家 公 園（ Fiordland National Park ）一 部 分， 因 保 留 了 許

從

多自然生態景觀，也被列為世界自然

單 的 方 法 進 行 開 鑿， 耗 時 了

遺產之一。在國家公園旁全長

121 公

1935 年 開 始 動 工， 因 地 理 環 境 中

point ）上享受著日光浴。隨著氣候的

特殊花崗石岩層與高山上的雪水不斷

變化，峽灣中也有機會能一睹海豚與

融化，只能使用十字鎬與手推車最簡

企鵝身影。

19 年 才

完工。隧道內壁保有原本的岩層，東 海豹岬聚集的海豹群。

Vol.47 No. 8

569

特別 報導

林島諾貝爾獎論壇 Lindau Nobel Laureate Meeting

1

2

林島原本只是一個位於德國南部並靠 近瑞士的小島，但自 1951 年起，這

個寧靜的小島卻變得不平凡，並與諾

吳濰龍

畢業於香港中文大學，

曾任麻省理工學院傅爾布萊特學 人。現獲裘槎基金會資助，於牛津 大學擔 任博士 後研 究員。研 究 領 域 為 化 學生物學、有 機 化 學及 藥 物化學。

574 SCIENCE MONTHLY 2016.8

過 650 位來自 88 個國家或地區的年

輕學者。年輕學者通常須由其國家或地 區的科研機構提名，並再經由評審委員

貝爾獎產生了微妙的關係。每年夏天，

會甄選才能參加論壇，整個過程歷時約

一批諾貝爾獎得主及年輕科學家都會

9 個月。林島諾貝爾獎論壇亦規定每位

聚集在林島參加一個為期 6 天的論壇。

2015 年，林島諾貝爾獎論壇已踏入第

65 個年頭，而這年的主題為「交叉學

科」，受到邀請的包括了 65 位物理、

化學、生理及醫學諾貝爾獎得主及超

年輕學者一生中只可參加論壇 1 次，

除非他日後獲得了諾貝爾獎！

筆者承蒙香港裘槎基金會資助，有幸與 另外 3 位博士後研究員代表香港參加

3 4

5 1. 林島諾貝爾獎論壇開幕典禮。 2. 野依良治（ 2001 年化學獎，獲獎研究為不對稱 合成）與年輕學者進行討論。

3. 錢永健（ 2008 年化學獎，發現和研究綠色螢光 蛋白）。

4. 費希爾與年輕學者分享研究心得（前排左二為 香港代表黃敏欣博士，時任哈佛醫學院博士後 研究員；前排左三為筆者）。

5. 拉 馬 克 里 希 南（ Venki Ramakrishnan ， 2009 年化學獎，現任英國皇家學會主席）。

這場一年一度的科學界盛事。在論壇

成研究及發表。另外，他們擁有很強的

中，除了了解到諾貝爾獎得主的科研突

觀察力及分析力，能對實驗結果進行深

破及獲獎研究的辛酸歷史外，筆者亦觀

入且仔細的分析以提出嚴謹的結論。他

察到他們作為一個成功科學家的一些特

們的選題策略亦比較獨特。例如，朱棣

質，現希望藉本文與讀者分享。

文教授（1997 年物理獎得主，美籍華

裔科學家，前美國能源部部長）認為，

綜合 6 天內不間斷的交流，我們發現

應選一個重要而又未被開發的題目作為

已 走 過 的 路； 貝 齊 格（Eric Betzig，

2014 年化學獎得主）亦認為我們應做

革命性（transformative）而非階段性

（incremental）的研究，而且在一個

領域太「擁擠（too crowded）」的時

候便應離場並尋找新挑戰。

這些諾獎得主在具備強烈個人風格的同

研究對象，並建議年輕學者不要鑽進已

在論壇中，我們亦意識到研究合作的重

時，皆擁有著不少共通點。首先，他們

經有很多頂尖學者在競爭的研究領域；

要性，因為一些非常重要的研究突破往

都具有對特定科研題目近乎狂熱的鍾

費 希 爾（Edmond Fischer，1992 年

往是由跨領域合作所產生的。試想，複

愛，並帶著一份執著及無比的堅持以完

生醫獎得主）則建議大家不要走別人

雜的科學問題如宇宙的起源、某疾病的

Vol.47 No. 8

575

專欄文章

艾狄胥的偏移問題

游森棚

任教

於臺灣師範大 學 數學系 及 空 軍官校。

最近 10 年「匈牙利風格」的組合數學有非常

豐碩的進展。匈牙利風格組合數學的關鍵人物之一是 '' ）。1996 年 一生行事都非常戲劇化的艾狄胥（Pál Erdos

過世的艾狄胥，原創性與對整數的敏感異於常人，他提

出了非常多的猜想，其中還是有許多猜想至今懸疑數十 年沒有進展。但這幾年有幾個非常有名的艾狄胥問題被 解決了。這個月我們介紹的是「艾狄胥的偏移問題（The

（插畫：吳宛蓁）

要 你 走 第 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11 步， 也許會逼你按第 2、4、6、8、10 步的走法來走，也可 能逼你走第 3、6、9 步，或逼你走第 4、8 步，或逼你走

第 5、10 步。綁匪也很有義氣地承諾，如果你能夠給一

'' Discrepancy Problem）」。 Erdos

個字串，不論他怎麼讀，你都不會掉下懸崖，就當場釋放

假設你被綁架，困在原點。往右 2 步就是懸崖，往左 2

匪取 2、4，你就連走兩步往左掉下懸崖了。

但是要把你每一步想走的向左或向右的順序先告訴他。然

所以怎麼辦呢？第一步如果往右（O），第二步一定要往

步也是懸崖。綁匪告訴你可以起來走 11 步「動動筋骨」， 後，他會逼迫你按照你寫的順序走（可憐的你也只好照 做，人在槍口下，不得不低頭）。所以啦，為了不掉下懸 崖，你當然不要一次走兩個右或兩個左。把向右記為 O，

向左記為 X，你給的順序也許是：OXOXOXOXOX，這樣

你。這樣，剛剛那個 OXOXOXOXOX 就不能用了──綁

左（OX）。第三步呢？第三步一定要往左！因為如果第三

步往右（OXO），第四步勢必要往左（OXOX）。但此時邪 惡的綁匪如果逼你走 2、4 步就完了。所以第三步要往左

（OXX）。接著，第四步不能往左，否則取 2、4 步一樣

就在 0 與 1 之間擺盪，不會掉下懸崖。

掉下懸崖。因此前四步是 OXXO。

然而這個綁匪喜歡數學。雖然你給了他一個往左往右的

聰明的讀者也許到這裡會說「那就重複以上 OXXO 的模

OX 字串，他卻不一定要一個一個讀這個字串。他也可能

式就好了」。很抱歉，錯。 按照這樣的模式，前八步是

或四個四個讀…。也就是說，他看著你給的字串，不一定

都不會掉下懸崖。但是綁匪如果三個三個數，要你走 3、

兩個兩個讀（只讀第 2、4、6…個符號），或三個三個讀，

582 SCIENCE MONTHLY 2016.8

OXXOOXXO。的確，一步一步走或是取 2、4、6、8，

解 數 | Mathematics

6，那就完了。我建議讀者現在停下來，先思考一下這個

2010 年，由數學家陶哲軒所發起的網路共同研究的多工

讓自己安然脫困嗎？先公布答案，答案是「可以」。安全

分結果。如上面討論的，懸崖在 ±2 時，只要字串長度

非常有趣的謎題。你能設計出一個長為 11 的 OX 字串， 脫困的字串放在本文最後。

但是，如果一開始綁匪要求你走 12 步，那數學告訴我們，

數學（polymath）計畫選上了這個問題，得到了一些部

大於等於 12 就會掉下懸崖。而懸崖在 ±3 時已經非常困

難：2014 年，數學家李西札（Alexei Lisitsa）和科涅夫

（Boris Konev）說，當懸崖在 ±3 時，任何一個長度大

放棄求生算了，因為，你不可能設計出一個長為 12 的安

於或等於 1161 的字串，都會掉下懸崖。

4096 種可能），綁匪一定找到一個讀法，讓你掉下懸崖。

他們試著設計電腦演算法來證明這個結果，用掉了電腦

全字串。也就是說，不管這個字串長得怎樣（共有 212 = 以上就是艾狄胥偏移問題的簡單情形。接下來我們慢慢把

問題數學化。如果懸崖兩邊寬一點，比如說在 ±3 掉下懸 崖。則 12 步是有安全字串的，事實上， 甚至走 100 步

也有安全字串，讀者能設計出來嗎？這裡給讀者一個極困

13 G 的容量──這比整個維基百科（Wikipedia）的內

容還多！為什麼這麼難？關鍵是 1161 這個數字。首先，

要檢驗對於任意一個長為 1161 的字串，都有一種讀法讓

它偏移會跑到 3 或− 3。光是這樣的字串就有 21161 個！

難的挑戰，此時最長的安全字串有多長？繼續讀下去就知

每一個還要檢驗它的確會掉到懸崖下。其次，還要設計出

道這個看起來不怎麼樣的問題實際上有多困難。

一個長度是 1160 的安全字串──不管怎麼讀偏移都不會

換個角度想，如果懸崖的兩邊都非常遠，那直覺上，安全 字串就可以非常長了。那，是不是有一個無限長度的安全 字串呢？比如說，懸崖兩邊都距離原點 100 萬步。那有

跑到 ±3。

這還是僅僅在懸崖在 ±3，也就是 C = 2 的狀況而已！所 以，當陶哲軒在 2015 年宣稱完全解決了艾狄胥偏移猜

沒有一個無限長度的字串，讀 1、2、3……；或 2、4、

想，在數學界是一個轟動一時的新聞。他的方法結合了

掉到懸崖下？艾狄胥猜「沒有這種無限字串」。1932 年，

數來衡量數列的混亂性。總之，他證明了艾狄胥偏移猜想

6……；或 3、6、9……；或 4、8、12……等，都不會

2010 年多工數學計畫得到的部分結果，與數論上積性函

他猜測，不管懸崖兩邊有多遠，則任意一個無限長度的字

成立。也就是說──不管 C 是多少，任何一個無限字串一

串，一定可以找到一個讀法讓你掉下懸崖。就是說，任何 一個無限長度的字串，「偏移」的程度都可以無限大。

定會掉到懸崖下。高懸 80 年的猜想因此解決。陶哲軒在

證明方法中引進的許多想法是原創的，咸信能夠用在更多 的問題上。

這就是所謂的艾狄胥偏移問題。數學符號的說法是：給定 一個整數 C（懸崖兩邊距離原點的距離為 C + 1）。則對

最後我們公布懸崖在 ±2 時的 11 步安全字串的解答：

x1, x2, x3, x4,…，一定可以找到 d（幾個幾個讀）和 n（讀

追根究底的讀者也許會問，那當懸崖在 ±3 時，不是說有

於任何一個由 {1, − 1} 所形成的無限字串： 到多長），使得：

OXXOXOOXXOO（這是其中一組解，還有其他的可能）。 一個長為 1160 的安全字串

嗎？那字串長得什麼樣子？ （這裡 > C 就是表示掉到懸崖下了）

讀者可參考此篇論文（解答 位於最末兩頁）：

Vol.47 No. 8

583

專欄文章

海洋食安 —— 如何當個海鮮食材鑑定師 海中寶庫 俗語說：「民以食為天。」生物若要生存必須進食。植物透過吸收水分、動物 靠捕獵與菌類藉由分解來進食。因此，健康飲食對人類勢必不可少，然而回想 最近的食安問題卻令人憂心不已，社會中的「柴米油鹽醬醋茶」各項食品已無 關寶 龍

臺 灣 師 範 大學 生 命

科學研究所碩士，現為臺灣師 範 大學 生 命 科 學 系 海 洋 個 體

一倖免，不法商人用盡千方百計以求降低成本達成利己害人的目標，難道我們 只能眼睜睜的看著自己與家人朋友受害嗎？

生理學實驗室研究助理。

在林林總總的肉類蛋白質來源中，海鮮可說是當中的寶庫。魚肉除了具有豐富 蛋白質與低脂肪外，因其肌纖維較短，蛋白質結構比其他肉類鬆軟，所以易於 被人體消化吸收。此外，魚、蝦及貝類中具有人體所必須的微量元素，如：鈣、 鎳、碘、鋅、硒等…，這些都是「生命之母」——海洋賜給我們的珍寶。但隨著 海洋污染與不法商人的違法加工處理下，珍寶也有成為毒藥的一天，所以當務 李杰龍 臺灣大學漁業科學研

之急是該學習如何在如此嚴峻的飲食環境下自保與守護親人。

究所碩士，現為中央研究院細 胞 與個 體 生物 學 研 究 所 魚 類 分子及整合實驗室研究助理。

「毒藥」的形成 寶庫怎麼會淪為毒窟呢？因大量非法排放的重金屬廢液、河流流經農業用地、 運油輪發生事故導致燃料油外洩、空氣中的重金屬擴散在海水中，再加上洋流 運輸，造就了這個占地球總面積 70.8% 的毒藥儲存庫，儘管海洋的中和能力

為世界之最，但也有疲憊的一天；像汞、鉛這類重金屬或含毒有機物多氯聯苯

曾庸哲 於臺灣大學動物學研 究所取得博士學位，曾任德國

（Polychlorinated biphenyls, PCBs）最容易被海中生物攝食吸收。雖然生物

萊布尼茲研究中心海洋生物學

體內普遍具有對應的生理機制進行分解或排出，少量的攝入對生物不會造成危

研 究 所 (IFM-GEOMAR) 訪

害，但生物在野生的環境中攝取到不易被分解排出的重金屬，便會在生物體內

問研究員，現為臺灣師範大學 助理教授。

588 SCIENCE MONTHLY 2016.8

累積造成「生物累積作用（bioaccumulation）」，同時經過食物鏈的互相捕

生 動 | Biology

大海中徜徉的「新鮮」頭足類成體。（作者提供）

食造成「生物放大作用（biomagni�ication）」，重金屬

珍寶鑑定師

殘留在食物鏈頂層生物個體體內的含量可能已超出人體能

傳統市場裡人來人往的熱鬧非常，蔬菜、肉類味道分佈

接受的程度。

四散是佳餚的前身；超市中以包裝精美、恆溫保鮮等高 規格處理方式吸引顧客。在各式各樣的食材中，要如何

而現今養殖技術的繁盛，可以稍稍降低海洋污染對食用海

分辨海鮮食用的新鮮與安全便是一門學問。

產的影響，業者能因應不同物種的生活條件進行微調，盡 量在低細菌與病毒的環境下飼養。可惜在不法商人金錢至

新鮮食材的辨別基本上要做到看、觸、嗅三個步驟，新

上的「崇高」精神之下，大部分海產因死亡後沒有立即食

鮮魚類的眼睛清晰明亮並且凹凸分明，魚鰓呈現鮮紅色，

用或保存不當，容易造成其腸胃具有大量致病細菌或有毒

表皮顏色保持原有光澤和體表黏液透明不黏手，肌肉緊

物質滋生導致食物中毒，不法商人為了掩蓋死亡已久的事

實並具有彈性，手握魚頭時魚身堅挺微垂，靠近魚身或

實便會添加化學藥物等方法使消費者難以分辨海產的新鮮

打開魚鰓會聞到淡淡海水應有的腥味，按壓魚肚時因肛

程度，因此，學習當一名「食材鑑定師」尤為重要。

門肌肉還沒有完全放鬆，不會有排泄物或髒水流出。

Vol.47 No. 8

589

新世代

科 學女青

需要擁有什麼特質，才能成為頂尖科學家？是對細微 末 節 的 敏 銳、 堅 定 的 信 念、 抑 或 是 勇 於 突 破 困 境 的 意志力？或許，更重要的是對科學研究的無比熱情。

然 而， 有 更 多 人 的 努 力， 似 乎 未 曾 被 時 代 所 見。 以 諾貝爾獎為例，至今已有 900 位得主，但當中只有

48 位女性。其中物理獎只有 2 位，且上一位女性獲 獎者已是 53 年前。在美國，女性物理教授甚至佔全

體人數不到 2 成。相對於物理而言，女性似乎在生 物 領 域 更 能 發 揮 所 長， 但 卻 可 能 因 為 來 自 家 庭、 社 會的壓力，阻絕了她們的發展潛力。

未 來 的 科 學 界、 或 是 社 會 群 體， 能 否 更 平 等 真 誠 看 待專業能力，而非性別？在持續前往理想的路途上， 此時此刻的臺灣，已 有一群 科學 家用堅 強的科研實 力，站上世界舞台。

600 SCIENCE MONTHLY 2016.8

Vol.47　No. 8

601

深入剖析生物化學─ 文詠萱

喜歡編寫故事與看海，本刊編輯。

陳瑞華 （畫像繪製：蔡餘慶）

602 SCIENCE MONTHLY 2016.8

陳瑞華為訊息傳遞與蛋白質修飾的

至於為什麼選擇生物化學領域，陳

西根州大學就讀？這就是場為愛走

專家，研究領域擴及基礎細胞學、

瑞華說：「在大學時期，起先認為

天涯的浪漫故事了。故事的另一位

癌症學與神經科學，科學成就突出，

應該選擇較能應用的領域，因此曾

主角是陳瑞華的先生──周玉山，

重大發現均刊登於國際高水準頂尖

修習食品科學與營養學，接觸後發

他目前亦任職於中研院。「我和周

期刊。陳瑞華畢業於金華國中、北

現對這兩個領域沒有興趣，後來對

玉山是在研究所認識的，我會選擇

一女中、臺灣大學，並擁有美國密

生 物 化 學 頗 有 興 趣， 而 選 擇 生 化

出國讀書也是受他影響。」陳瑞華

西根州立大學生化系博士學位。看

所。」

說。「周玉山在當時很想出國讀書， 但因為我對於出國讀書有點反感，

似完美的學經歷，陳瑞華卻自己爆 料小時候曾有些叛逆……。

選擇生物化學領域

研究所時陳瑞華因遇上恩師呂勝

因此找了個說法跟他表明想法。然

春，受恩師做研究與實驗的態度，

而，周玉山很務實地認為若是只有

才讓她投入心力於科學研究。「起

他一個人出國，這段感情必定會結

初我還是維持一貫鬼混的態度，常

束，因此需要協調與達成共識。」

「當時踏入科學領域的過程，我覺

常會趁老師前腳剛走，我就跟著偷

得還蠻有趣的。」談到怎麼會對於

溜。但進入呂勝春實驗室一陣子之

愛情的抉擇領著陳瑞華開始考慮是

科學有興趣，陳瑞華先是笑了笑回

後，除了受到老師專心學術研究的

否 出 國 一 事， 而 讓 陳 瑞 華 做 出 最

答：「小時候文科與理科成績都差

態度感召，也開始擔心論文未能完

後決定的是因為周玉山的孝順與承

不多，喜歡程度也差不多。當時因

成，不能畢業，應該要開始認真。」

諾。「當時，周玉山的媽媽不幸過

為分組時需要考數學，而我為了測

陳瑞華還強調：「真正讓我進入科

世，而周玉山說曾答應過媽媽要到

試自己的數學能力去考，後來考上

學的是呂老師。」

國外念博士，為了兌現承諾，我決 定和他一起到國外讀書。」陳瑞華

自然組，若要放棄選社會組需要好 多手續，因此就順著讀自然組。」

為愛出走

打趣的說：「現在提起這件事情， 周玉山總會說：你看，是不是到國

就連大學選擇科系，陳瑞華也是隨

至於博士與博士後都到美國研讀的

外讀書比較好？妳不覺得因此得到

遇而安。「當時家人希望我待在北

陳瑞華，碩士班為什麼沒有直接出

更好的訓練嗎？」

部，因此志願序排了許多臺大的科

國讀書呢？「當時系上有許多學長

系，最後分發至農化系，我在進去

姊到國外讀書，讀完之後就留在國

「當時要出國前，申請了十幾家學

之前根本不知道課程內容是什麼，

外，很少有人回來臺灣。但我並不

校，也和周玉山討論過申請相同的

之後才知道農化系學得很廣，什麼

想要到國外讀書後，變成外國人。」

學校，最後因密西根州立大學提供

領域都會接觸到。」另外，陳瑞華

擁有自己想法的陳瑞華，因此對於

獎學金，因此決定一起到密西根州

也苦笑道：「其實我在大學的時候

出國讀書有些反感。

立大學念博士班。」之後，兩個人 同時到加州大學舊金山分校擔任博

蠻鬼混的，都在玩社團，有些課程 的授課老師是誰我都記不太起來。」

但是為什麼博士還是選擇到美國密

士後研究員。一年之後，周玉山的

Vol.47 No. 8

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勇敢選擇人生─ 羅時成／長庚大學生物醫學系教授。

在 科 學 之 前， 理 應 無 分 性 別。然而女性在成為科學家 的路途上，卻可能遭遇不同 於男性的阻礙。王慧菁說， 在臺灣，許多女性研究者因 家庭壓力因素而難以繼續 深 造。2016 年， 王 慧 菁 獲 得臺灣女科學家新秀獎肯 定，除了在研究上有卓越貢

王慧菁因為姑丈一句話：「成功大

使王慧菁跨入生醫領域的人，是當

獻，她是如何抵抗壓力，堅

學從火車站一出去就到了。」她在

時生物系的年輕教授陳虹樺──她

持自己的道路？

大學聯考志願表上只填上成功大學

從密西根大學取得博士，回國進入

醫學系和生物系。於是，她進入了

中研院分生所趙裕展老師實驗室作

成大生物系後，就此展開她的生物

博士後研究，探討感染昆蟲的棒狀

醫學旅程。

病毒（baculovirus），後來在成大

（畫像繪製：蔡餘慶）

606 SCIENCE MONTHLY 2016.8

王慧菁

大學畢業時以第一名成績考取成大

但如何證明毛玻璃狀的肝細胞就是

微免所，選擇在蘇益仁老師實驗室

突變 pre-S 基因所造成的呢？實驗

學習，並以「B 型肝炎病毒如何造

成肝癌」為題，在老師的建議下直 升博士班。

上要證明這個假設有 2 種作法：其

一是把 pre-S 突變基因轉染到肝細

胞內；其二則是將 pre-S 突變基因 轉殖到小鼠體內。前者的困難是，

然而，在研究所前 3 年卻不如想像

在體外環境下不容易培養正常的肝

中的順利，歷經實驗室的搬遷，同

細胞；後者轉殖基因小鼠的技術在

時蘇益仁教授轉任臺大病理部，大

當時的臺灣尚不成熟。為了突破這

大降低她與蘇老師的見面機會，直

個關卡，王慧菁前往美國西雅圖華

到蘇益仁又擔任國衛院南部實驗室

盛頓大學病理部的福斯托（Nelson

主任後，實驗室才又再搬回成大。 雖然波折不斷，王慧菁卻也學會了 採購、獨立研究，幾乎已經是半個 實驗室的負責人。

Fausto）教授實驗室學習如何從流 產胎兒以及新生小鼠肝臟取出正常 肝細胞，並成功在培養皿生長。歷

經 3 個多月的暑假後，她順利完成 任務，並將這項技術帶回成大，開

探索肝癌

生物系擔任助理教授。王慧菁十分 渴望能進入陳虹樺實驗室實習，無

展另一波實驗。她試著在成大建立

轉殖基因小鼠的實驗，幾次失敗後，

在蘇益仁的幫助下，王慧菁得以反

最後決定委托進階生物科技公司生

覆觀察不同肝癌病 人的病理切片，

產 pre-S 基因突變的小鼠。

了解「毛玻璃（ground-glass）」

的形態是 B 型肝炎帶原者邁向肝癌

之後，雖然轉殖鼠尚未有結果，但

的中間型，而毛玻璃性狀又與 B 型

實驗卻開始有了眉目，陸陸續續拿

的關係。她利用雷射光技術把毛玻

畢業口試的條件。成大博士班的畢

到了漂亮的數據，王慧菁也已符合

老師後，終獲老師指派研究病毒相

肝炎病毒的 pre-S 基因突變有密切

璃性狀的肝癌細胞在顯微鏡下耐心

業要求之一是──用英文報告他人

關的分子生物選殖。幸運的是，陳

切除下來，萃取細胞 DNA，再經過

的期刊文獻，或者用英文進行博士

奈當時陳老師已收了兩位男學生。 她只好發揮「嚕功」，不斷纏著陳

論文的答辯。絕大部分的同學者選

要 做 得 好， 一 定 要 直 接 由 老 師 指

聚合酶連鎖反應（PCR）把 B 型肝

作核苷序列分析，發現這一類型病

挑戰，選擇全程以英文進行博士論

導。」經此磨練後，就此奠定了她

變的肝細胞幾乎都有突變的 pre-S

文口試，表現傑出獲得口試委員們

老師當時親自指導王慧菁，實際帶 領實驗操作。王慧菁認為：「實驗

的研究之路。她以病毒學為目標，

炎病毒 pre-S 基因份數放大，進而

擇前者，而王慧菁勇敢接受更高的

基因。

的讚賞。能有此成績，她坦承，確

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精選文章

權威不再的精神醫學參考手冊？─

D S M -5 是 字 典 、 不 是 聖 經 眾所矚目的 DSM-5（The fifth edition of Diagnostic and

Statistical Manual of Mental Disorders，《精神疾病診 斷與統計手冊》第五版）終於在 2013 年的美國精神醫學

會（American Psychiatric Association, APA）年會中登

場。其實近 20 年來，主流期刊就持續注意 DSM-5 改革的

兼所長、附設醫院身心介面

方向，而台灣在 2010 年也由精神醫學會成立 DSM-5 小組

實驗室及一般精神科主任。

究竟一般的評價為何？對精神醫學又會產生怎樣的影響呢？

蘇冠賓

臺中中國醫藥大學

神經及認知科學研究所教授

618 SCIENCE MONTHLY 2016.8

來關注其發展。經過 20 年漫長的改版，DSM-5 的出現，

精選文章

精神醫學專家對 DSM-5 改版的批判

對改版的辯護

大 致 來 說， 精 神 醫 學 界 對 DSM-5 的 評 價 大 多 是 負 面

庫普佛（David Kupfer）則是 DSM-5 專家委員會的

的， 而 來 自 各 方 攻 擊 中， 以 杜 克 大 學 法 蘭 西 斯（Allen

主席，他為 DSM 的改版辯護並宣稱：「…臨床經驗

與統計手冊》第四版編修工作小組的主席，是當年主導發

系疾患、雙極性疾患、及精神分裂症等疾患的瞭解。

表第四版最重要的靈魂人物，由於高度的學術地位，使

這類進展即將呈現於 DSM-5…（詳見：psychiatry.

Frances）的強烈批判最受注目，他曾任《精神疾病診斷

得他在各大期刊中發表直接但理性的批判，讓 APA 顏面

盡失。他在個人部落格「DSM-5 in Distress（陷入災難 的 DSM-5）」（ 詳 見：psychologytoday.com/blog/

dsm5-in-distress）中提出許多的重要問題，大多是對

以及不斷發展的實證研究，增長了我們對於自閉症譜

org）」。然而，這樣的陳述顯然誇大了這些疾患從

DSM-IV 到 DSM-5 許多無關痛癢的改變，APA 拒絕

了眾多心理健康專業協會要求對 DSM-5 的所謂「實

證研究」進行外部審查、APA 取消了 DSM-5 田野測

於改版後精神疾病會被過度診斷的擔心，例如「脾氣不

試的一些重要步驟、最後更撤下許多無證據支持的創

好」的一位正常人可能會被放到 DSM-5 新的診斷「破

新診斷…，庫普佛宣稱「DSM-5 是根據實證」的辯護

壞 性 情 緒 失 調 疾 患（Disruptive Mood Dysregulation

Disorder, DMDD）」， 然 後 被 建 議 參 加 藥 物 的 臨 床 試

驗， 創 造 出 新 藥 的 市 場； 而 正 常 喪 親 之 痛 也 可 能 會 被 放 到 憂 鬱 症 去 吃 藥； 其 他 如 輕 度 認 知 障 礙 症（Minor

可能需要多一點實證。

其實 DSM 的好或壞都已經數十年，就是好用、有必

要用，我們才會一直用，現在爭論核心可能不是 DSM

Neurocognitive Disorder）、成人注意力缺陷症（Adult

的好不好，而是需不需改，維基百科有列出 DSM-5

Disorder）、自閉症（Autism）、行為成癮（Behavioral

家也可以看一下改的對不對、好不好、有沒有實證，

Attention Deficit Disorder）、 暴 食 症（Binge Eating

Addictions， 例 如 網 路 成 癮 或 性 成 癮 ）、 廣 泛 焦 慮 症

（Generalized Anxiety Disorder） 等 的 改 變， 都 有 可

改版的內容（en.wikipedia.org/wiki/DSM-5），大

更重要的是，值不值得從 DSM-IV 改到 DSM-5 ！

能造成過度診斷的危險。DSM-5 改版的內容大多沒有實

DSM-5 為何要更新？

在一夕之間從沒病到有病。法蘭西斯甚至直接上美國國

Ghaemi）也毫不保留提到他對 DSM-5 的失望。他

證依據，只用專家共識來改變準則的結果，可以讓千萬人

家 廣 播 公 司 新 聞 台（NBC News） 呼 籲（ 於 2013 年 5 月 6 日撥送）：「我的忠告是別買 DSM-5、別用 DSM-

5、別教 DSM-5」，他也建議大家用歐洲慣用且免費的 《國際疾病傷害及死因分類標準》（The International

波 士 頓 塔 夫 斯（Tufts） 醫 學 中 心 的 根 米（Nassir 的失望不是來自 DSM-5 改變的部分，而是與 DSM-

IV 的 大 同 小 異， 他 認 為 DSM-5 沒 有 改 善 DSM-IV

效、信度不佳的嚴重問題，因此將持續阻礙精神醫 學研究的進步。事實上，今年一月在 APA 的官方期

Statistical Classification of Diseases and Related

刊《 美 國 精 神 醫 學 雜 誌 》（American Journal of

Health Problems, ICD）來取代。

Psychiatry）中，也刊登了 DSM-5 第一階段的田野

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精選文章

談美國癌症登月計畫以及對臺灣的啟示

美 國 總 統 歐 巴 馬 繼 2015 年 宣 布 啟 動 精 準 醫 療 計 畫 （ Precision Medicine Initi-

ative ）後，在今年 2016 年 1 月的國情咨文中，歐巴馬表示將推動治療和預防癌症的

李岳倫

國家衛

生研究院癌症研 究所副研究員。

重大政策──「癌症登月計畫（ Cancer Moonshot ）」，並簽署在總統備忘錄中，內容

宣示將成立專案計畫工作小組，由副總統拜登（ Joe Biden ）負責統籌，計畫內容包含

將募集 10 億美元進行癌症預防、疫苗研發、早期篩檢、癌症免疫療法、基因體學、組

合療法（ combination therapies ）等項目，再加上大數據分析，展開全面性的抗癌行 動。現在實際推動情況如何？臺灣是否需要有下一步的因應策略呢？

癌症登月計畫緣起 我們先來看看癌症登月計畫的綱 領與緣起。在總統備忘錄中，內 容共分成六部分，分別說明工作 小組的任務編組成員（當然包含 美國政府各部會）、任務與功能、 延伸服務、透明過程與追蹤、一 般 行 政 規 定、 出 版 等。 拜 登 在 1

月 13 號的談話中則承諾會增加資 源執行癌症的預防、治療、治癒， 並以國家的高度來整合各界的資 源，通過政府財政籌款、企業資金 挹注和個人慈善資助等方式增加

622 SCIENCE MONTHLY 2016.8

精選文章

癌症研究資金的投入，目標是加速攻克癌症的

一般認為，會在這個時間點提出，應該與近 3、4 年癌症

進度，希望在 5 年內取得本來需用 10 年來完

免疫療法的突破與大數據精準醫療的成熟有關。精準醫療

一次，美國早在 1971 年尼克森總統就曾頒布

啟動癌症基因圖譜計畫（TCGA），進行癌細胞的基因定

透過擴大國家癌症研究所（National Cancer

癌症治療與研究。另外，也可能跟德州大學安德森癌症研

成的進展。不過，類似的計畫其實倒也不是第

過《國家癌症法》（National Cancer Act），

Institute, NCI）的經費和規模，尋求有效的解

決之道。至今 40 多年過去了，癌症威脅仍然 存在，不禁令人想問真的有找到解決之道、真

的用對策略嗎？傳統放療及化療還要繼續使用 下去嗎？而歐巴馬總統的癌症登月計畫中，又

的成熟要歸功於 2005 年美國國家衛生研究院（NIH） 序，並分享超過 20 種癌症樣本的分子與臨床資料，以利

究中心（MD Anderson Cancer Center）的領導人戴平

荷（Ronald DePinho）的建議有關，因為安德森癌症研

究中心早在 2002 年就有所謂「癌症登月計畫（Cancer

Moon Shots Program）」了。有了上述的脈絡，也不 難猜癌症登月計畫的具體細節內容了。

有哪些新觀念的抗癌方向呢？ 為 了 有 所 區 別， 於 是 便 提 出「 癌 症 登 月 計 畫 2020

（Cancer Moonshot 2020）」。癌症登月計畫資金重 點支持的研究領域包括：癌症預防與癌症疫苗研發、早期

癌症檢測、癌症免疫療法與合併療法、腫瘤及其周圍細胞 進行基因組分析、加強醫療大數據共享、罕見兒童癌症研 究、建立虛擬腫瘤卓越中心等。同時由於美國的抗癌研 究雖十分先進，但這些尖端的研究成果，卻只有 5% 的

患者能進行臨床治療，所以也要增加適合參與臨床試驗的

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