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623 2021 11 月號

臺灣科普的 下一步? 今年度的全國科普論壇, 透過專家會談,

開闢臺灣未來科普方向。

經典專欄

花磚幾何學,

臺灣日常生活的數學元素

科學×演化論

海洋公民科學家

演化論嗎?

中華鳥會秘書長呂翊維

科學家真的不支持

專訪海科館陳麗淑博士&

NT$249 ISSN:0250-331X

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108課綱上路, 你需要《科學月刊》 這個酷東西!

榮獲文化部金鼎獎、文化部中小學生讀物選介

由國內專家學者執筆,結合生活時事與科學教育,科學素養好夥伴

新課綱強調系統性思考與科學素養,而《科學月刊》有, 封面故事

一系列生活化的科普文章,你會發現科學其實無所不在

專欄文章

國內專家學者執筆,呈現豐富背景知識與嚴謹實驗方法

News focus 給你國內外最新科學研究資訊 精選文章

用多元化角度看待跨領域科學應用

和你一起培養規劃、執行計畫與解決問題的邏輯思考能力, 以及不斷探究反思求真的科技資訊與媒體素養。

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Contents 06

08

封面引言

屬於臺灣的科普路

16

623

2021 NOVEMBER

12

封面故事 1

封面故事 2

來自海洋的藥物 蔡宗昌院長專訪

臺灣將成無魚之島嗎? 邵廣昭研究員專訪

採訪撰稿|曾柏諺

採訪撰稿|謝宜蓉

封面故事 3

以科普教育提升科學素養 邱美虹教授專訪 採訪撰稿|陳亭瑋

20

封面故事 4

科普也能 IP 化嗎? 生活數學的多元轉製 賴以威教授專訪 採訪撰稿|謝育哲

24

封面故事 5

灌溉名為「科學普及」的大樹 李旺龍教授專訪 採訪撰稿|羅億庭

26

封面故事 6

館長們怎麼看?

臺灣科普未來的發展 採訪撰稿|林承勳

SCIENCE MONTHLY Vol. 52 No. 11

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Contents-2

填問卷.拿新書

News Focus

只 要 於 2021 年 11 月 30 日 前,

4 跟著鴨媽媽排隊!鴨子最有效率的游泳方式

完整填寫讀者問卷調查,就有

5 疫情期間,「懷舊」能帶給我們哪些好處?

機會獲得時報出版的新書《一 次搞懂量子通訊》。

顯影 1

34 溫室蟾/游崇瑋

問卷內容請至 bit.ly/3B136t8 或 掃描 QR code,並詳實填寫,否 則將喪失抽獎資格。

專 欄

36 數不勝數:發現臺灣日常文化中的幾何元素 花磚幾何學/林家妤 Sharkie Lin

獲獎名單將於 2021 年 12 月 5 日 之前公布於《科學月刊》網站 (www.scimonth.com.tw)。

42 格物致知:「離心力」真的存在嗎?/賴昭正 46 生生不息:打了高端疫苗後,身體裡會產生哪些免疫反應?/蔣維倫 52 物換星移:傳輸全球洋流的心臟:南大洋/吳依璇

顯影 2

56 五味子/植業病

精選文章

58 誰說科學家不支持演化論? 從達爾文時代到現代的物種演化思想發展史/許家偉 64 人類能否戰勝病毒? 歷史上第一個被消滅的傳染病:天花/蔣維倫

海海人生

70 保留海洋中的絢麗色彩 海科館陳麗淑博士專訪/採訪撰稿|謝育哲 74 「黑琵」今年回來嗎?連結各國鳥友的黑面琵鷺大普查 中華鳥會秘書長呂翊維專訪/採訪撰稿|羅億庭

書 摘

78 《一次搞懂量子通訊》

2

科學月刊 2021.11

bit.ly/3B136t8


臺北市科學出版事業基金會

走進編輯室

董事長:劉源俊 董 事:王文竹 周成功 林基興 邱韻如 郝玲妮 高涌泉 曾耀寰 羅時成 秘 書:李金穗 出版者:科學月刊社

一同邁向科普創新! 今(2021)年的全國科普論壇已於 9 月 25 日圓滿落幕。原定於國立海洋生物博物 館舉辦的實體科普論壇活動,由於疫情的關係改採線上形式舉行,但依舊不損論 壇的精彩程度。本屆內容因應 108 新課綱的科學素養,培養探究與實作的目標,

理事會 理事長:蔡孟利

並確認各機構在科普活動的角色定位,找出臺灣科普未來的方向。

理 事:曲建仲 于宏燦 朱慶琪 林翰佐 邱韻如 紀延平 曾耀寰 蔡政修 執行總監:趙軒翎

本次邀請各領域的專家學者,陣容堅強,包含安泰醫院總院長蔡宗昌,中研院生 物多樣性研究所退休研究員邵廣昭,臺灣師範大學科學教育研究所特聘教授邱美 虹,臺灣師範大學電機工程副教授兼「數感實驗室」創辦人賴以威,以及臺灣 5

編輯部 總編輯:林翰佐

大科學博物館的館長進行「圓桌會談」。

副總編輯:趙軒翎 編輯委員:王文竹 王伯昌 曲建仲 江建勳 李志昌 李精益 阮明淑 周鑑恆 林秀玉 林宮玄 邱韻如 金升光 金必耀 門立中 紀延平 范賢娟 倪簡白 高啟明 高憲章 張大釗 張敏娟 陳妙嫻 陳彥榮 陳鎮東 單維彰 景鴻鑫 曾耀寰 程一駿 程樹德 黃正球 黃相輔 楊正澤 葉李華 廖英凱 管永恕 劉宗平 蔡兆陽 蔡孟利 蔡振家 鄭宇君 鄭運鴻 韓德生

蔡宗昌院長以「COVID-19 簡單聊—海洋藥物潛力」為題,介紹各種取自海洋生物 的藥物;邵廣昭老師的演講主題為「無魚之島」,說明臺灣海洋生物的現狀及危機; 邱美虹教授則以「科普是誰的科普?是提升誰的科學素養?」為題,解釋大眾為 何需要及如何培養科學素養;賴以威教授選擇的主題為「科普 IP 化:生活數學的 多元轉製」,以數感實驗室的經驗為例,說明數學其實也能 IP 化,成為推廣科普 的良好手段與媒介。而論壇最後的「圓桌會談」,由國立海洋科技博物館、國立臺 灣科學教育館、國立自然科學博物館、國立科學工藝博物館、國立海洋生物博物 館等 5 位館長齊聚一堂,討論各館宣傳科普的方針,以及未來各館的規畫與目標。

嚴如玉 嚴宏洋 蘇逸平 編輯顧問:王明蘅 古宏海 朱麗麗 吳明進 吳家誠 周延鑫 周榮泉 洪萬生 洪裕宏 胡進錕 孫維新 張 復 張勝祺 陳文屏 陳章波 陳國成 曾惠中 楊玉齡 劉仲康 駱尚廉 魏耀揮 蘇益仁 蘇振隆

本期《科學月刊》除了針對本次的論壇,介紹每一場講座的內容精華,以及與每 位講者進行訪談,分享他們在推廣科普的努力外,我們也專訪了科博館前館長孫 維新教授,現任銓敘部政務次長的前科教館館長朱楠賢次長,以及長期舉辦科普 講座的成功大學材料系教授李旺龍,從各面向窺看學者們對於臺灣科普推廣的想 法與展望。

主 編:謝育哲 編 輯:羅億庭 美術編輯:黃琳琇

就讓我們期待臺灣未來科普的發展,並為培養全民科學素養盡心力!

業務部 經 理:李金穗 業務專員:廖本翔

主編 謝育哲

整合行銷專員:林承勳

創刊於 1970 年

科學月刊社

製版印刷:赫偉有限公司

本期為第五十二卷第十一期 第 623 期 發行於 2021 年 11 月

地址:106013 臺北市大安區羅斯福路三段 77 號 7 樓

總經銷 : 聯華書報社

中華郵政北台字第 0677 號執照登記為雜誌類交寄

電話:(02)2363-4910 傳真:(02)2363-5999

行政院新聞局版台誌第 0934 號

網址:www.scimonth.com.tw 電郵:scimonth@gmail.com

圖文版權有任何疑慮請洽編輯部,廣告刊登及雜誌訂閱請洽業務部。本刊所刊登文章內容皆為版權所有,非經本刊同意不得作任何形式的轉載或複製。

SCIENCE MONTHLY Vol. 52 No. 11

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NEWS FOCUS

跟著鴨媽媽排隊! 鴨子最有效率的游泳方式 你是否曾在湖畔注意到鴨子游泳的樣子呢?有時我們會

後方小鴨面對的水波阻力更小,也能游得更輕鬆。有趣

看到一隻母鴨領頭,帶著數隻小鴨呈現整齊的排列游泳

的是,當好幾隻鴨子以單線列隊的方式前進時,可維

方式。但為什麼鴨子們游泳時要維持這種隊形?蘇格蘭

持此種水波傳遞與抵銷的平衡。研究人員表示,處於最

斯特拉斯克萊德大學(University of Strathclyde)的研究

佳位置的小鴨所經歷的水波阻力,比獨自游泳時還要小

團隊,近日解開了鴨子排成一列游泳的謎團。

158%。

事實上,鴨子在水面滑行時產生的水波會造成阻力,進

因此,鴨子們成對游泳或許不只是為了避免走丟,也是

而消耗鴨子前進的動能。根據研究人員設計的數學模型

為了能更輕鬆地游泳呢!

顯示,當小鴨跟在母鴨後頭游泳時,母鴨與小鴨產生的 水波出現破壞性干涉(destructive interference),使得

Z.-M. Yuan et al., Wave-riding and wave-passing by ducklings in formation swimming, Journal of Fluid Mechanics, Vol. 928, 2021.

(123RF)

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科學月刊 2021.11


NEWS FOCUS

疫情期間, 「懷舊」能帶給我們哪些好處? 過往研究曾指出,「懷舊」(nostalgia)能幫助 人 們 因 應 老 年 失 智(dementia)、 悲 傷。 而 在

2019 冠狀病毒疾病(COVID-19)疫情陰影籠罩 全球之時,各地紛紛隔離、封城,杜絕一切實體 社交交流,使得人與社會群體之間的距離越來越 遠,在大眾孤獨感逐漸攀升的時代,或許「懷舊」 也有助於我們應對這場世紀大流行的傳染病? 近期刊登於《社會、心理學與人格科學》(Social,

Psychological and Personality Science)的一篇研 究發現,當某些寂寞、不快樂的人想起疫情前的 回憶時,能令他們的幸福感上升,這些過往的回 憶就如同他們寂寞的解藥一般。在這項研究中, 研究團隊針對 3721 位居住於美國、英國、中國 的參與者進行調查,以自評量表評估人們在疫情 期間對於孤獨、懷舊、幸福的感受。研究結果顯 示,在這 3 個國家中,孤獨感得分相對較高的人, 其幸福感得分較低;而當團隊深入研究懷舊扮演 的角色時,卻發現那些「不沉迷於回憶」的人最 不快樂。 團隊後續進行的其他研究也發現,相較於對照組 來說,懷舊組參與者感受到的幸福感較高,且在 統計上達到顯著。研究人員表示,懷舊可以連結 人們過去、現在、未來的自我,且許多過往的記 憶往往有他人參與,可以加深人們與整個群體之 間的聯繫。但這項「懷舊療法」可能不適用於每 個人,對於某些將人際關係視為痛苦根源的人來 說,想起過去的回憶可能得到反效果。 Xinyue Zhou et al., The Restorative Power of Nostalgia: Thwarting Loneliness by Raising Happiness During the COVID-19 Pandemic, Social, Psychological and Personality Science, 2021.

(Photo by Laura Fuhrman on Unsplash)

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科學月刊 2021.11


COVER

STORY

屬於臺灣的科普路 今年的全國科普論壇中,

因應 108 課綱強調的科學素養,

各領域學者及全臺 5 大科學博物館館長聚首, 共同討論臺灣的科普現狀及未來發展。

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封面故事

2021 全 國 科 普 論 壇

01

來自海洋的藥物 蔡宗昌院長專訪

採訪撰稿|曾柏諺 臺灣大學生命科學所碩士生, 樂在邊避開知識的詛咒,邊 撰寫生物科普文,希望大家 能透過認識進而愛上生物多 樣性的美。

Take Home Message 海洋擁有許多珍貴的資源,用 於對抗病毒的藥物,有一半皆 取自於海洋生物。安泰醫院的 蔡宗昌院長指出,從 1950 年

代起,科學家就已在加勒比海

海綿中發現可用於藥物的阿 拉伯糖苷類化合物。而到了現 代,科學家利用人工智慧對天 然物分子、上市藥物的有效成 分進行分子對接,以及分子動 力學模擬等方式,找尋合適的 藥物成分。

(Watercolor vector created by photographeeasia)

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科學月刊 2021.11

(蔡宗昌提供)


封面故事 01

世紀大疫流竄兩年,提起新冠病毒(SARS-CoV-2)人們

and Drug Administration, FDA)批准用於治療眼單純

腦海中浮現的是充斥著口罩、酒精、肥皂泡的日子,以及

皰疹病毒感染,成為第一個抗病毒的海洋藥物,同時也是

Ct 值、R0 值、PCR、ACE2、中和抗體效價、T 細胞免

首個由海洋天然物衍生而來並成功上市的藥物。

疫等原本遙遠,如今卻是比「主題標籤」(hashtag)更 引人注目的專有名詞。

此後,1956 年 Ara-T 的全合成完成,研究團隊在此基礎 上開發出針對愛滋病與其他病毒的藥物,成為核苷類抗病

此外,還有許多讓人呢喃如巫的各種抗病毒藥劑,奎寧

毒藥物的先驅,也開啟了海洋天然藥物的研究先河。如今,

(quinine)、甲磺酸卡莫司他(camostat mesylate)、

在與急性淋巴性白血病、愛滋病、C 型肝炎、皰疹病毒、

瑞德西韋(remdesivir)、洛匹那韋∕利托那韋(Lopinavir/

流行感冒、登革熱的戰役中,都可以見到海洋藥物的身影。

ritonavir)、法匹拉韋(favipiravir)等,彷彿是人們在 一夕之間闖入了作家筆下的魔法與巫術世界,差別僅是這

如同大海撈針!從海洋找尋合適的藥物

些在身體最微小尺度下作戰的「魔法」不來自魔杖,而是

不過滄海茫茫,要怎麼樣才能找到對症下藥的一粟呢?蔡

泰半源於積累著數億年演化經驗的海洋。

宗昌院長以中國海洋試點國家實驗室為例,該實驗室利用 人工智慧(artificial intelligence, AI),對天然物分子、

源於海洋的「魔法」

上市藥物的有效成分進行分子對接、分子動力學模擬,並

「一半的抗病毒藥物來自海洋,不過海洋藥物可不只有抗

比對病毒基因序列分析後建立的蛋白質結構資訊,確認藥

病毒。」安泰醫院的蔡宗昌院長指出,從苔蘚蟲、芋螺、

物篩選靶點,能從上萬種候選天然物中迅速找到可能的目

珊瑚、海綿、被囊類(海鞘)、鞭毛蟲、細菌、矽藻、海

標天然物,大幅提升試驗前期的效率。

藻、甲殼類等生物身上萃取出的天然化合物,在抗發炎、 抗癌症的領域更是大放異彩。

蔡宗昌院長也介紹了美國利用海洋天然物資料庫(marine

natural product library),將病毒蛋白酶的靶點以藥效 蔡宗昌院長在今(2021)年度的科普論壇演講中介紹,

基團(pharmacophore)模型、分子對接計算(molecular

現代海洋藥物起源於美國分子生物學家博格曼(Werner

docking)處理,成功從 1 萬 4000 多種化合物中,篩選

Bergmann) 和 飛 聶(Robert J. Feeney), 於 1950 年

出 17 種學理上能抑制 SARS-CoV-2 蛋白酶的化合物來

代對加勒比海海綿(Tectitethyacrypta)的研究,發現

進行後續試驗。顯見在摩爾定律(Moore's law)的加持

了「 海 綿 尿 核 苷」( spongouridine) 及「 海 綿 胸 苷」

之下,數以萬計的海洋藥物正逐漸解放在醫學上的潛能。

(spongotimidine)這兩種阿拉伯糖苷類化合物。 演講尾聲有聽眾問及,在海洋天然物已經有數種抗病毒 當 時 的 研 究 發 現, 這 兩 種 化 合 物 能 誤 導 生 物 系 統 將 其

藥物上市的情況下,能否以雞尾酒療法,來對抗新冠病

視 為 是 核 苷 酸(nucleotide), 進 而 影 響 後 續 DNA 的

毒?蔡宗昌院長回覆道,海洋藥物效果雖好,但最主要

複 製。 在 此 基 礎 上, 二 者 發 展 成 重 要 抗 病 毒 藥 物 阿 糖

的困難仍是「量」的問題。一款藥物若要商轉,前提是

腺 苷( vidarabine, Ara-A), 以 及 抗 癌 藥 物 阿 糖 胞 苷

它必須先能被大量生產,而要生產一定要有辦法人工合

(arabinosylcytosine, Ara-C)的先導化合物。

成;除了藥證審核嚴謹、取得困難之外,藥物效果也需 要勝過既有藥物才會有人投資,種種困難造成海洋藥物

阿糖腺苷在 1955 年經美國食品藥物管理局(U.S. Food

的商轉機率較低,也因此目前有許多天然化合物都還沒

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封面故事

2021 全 國 科 普 論 壇

02

臺灣將成無魚之島嗎? 邵廣昭研究員專訪

採訪撰稿|謝宜蓉

2014 年 一 頭 栽 入 太 平

洋擔任海上解說員,從 此開啟生態視野,偶爾 喜歡下水,立志看遍世 界上所有種類的鯨豚。

Take Home Message 臺灣周遭的海域擁有豐富的海洋生物, (本篇照片皆由邵廣昭提供)

但由於大量捕撈,根據研究指出,臺灣

海域周遭的魚類種類及數量不斷減少。 為了拯救數量逐漸減少的魚類,設立海 洋保護區,並訂出適當的管理辦法是當

務之急。此外,推動食魚教育,使民眾 能具備食用海鮮的正確知識,也可以為 保護臺灣的魚類盡心力。

(Background vector created by rawpixel.com123RF)

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科學月刊 2021.11


封面故事 02

又到了早晚稍有涼意的秋季,每到這個季節總令人聯想到

宜蘭南方澳的鯖魚祭等。卻也可能會因為過度的捕撈,造

肥美的秋蟹。提到螃蟹總會讓人想起萬里蟹,這個由新北

成這些季形成各種「祭典」,若不因應各種魚類狀態進行

市政府一手促成的品牌名稱,並非單指特定的某種螃蟹,

加強管理,遲早會淪為名不符實的口號,從「魚季」變成

而是泛指各種產自萬里的螃蟹,並以此地名作為品牌名,

「魚祭」了。

欲推廣當地在此一時令盛產的螃蟹。但當我們於秋季實地 走訪當地路邊的攤販,詢問起螃蟹來源時,便會赫然發現

除了產自各地的海鮮季外,每當談論到海裡的魚類及其他

有部分螃蟹並非產自於萬里!

生物,許多人也都會以嘲諷的態度笑稱「臺灣人普遍都具 備海鮮文化」,而非以海洋文化及海洋素養著名。若並非

由於地方政府每年都大力宣傳,在萬里蟹的盛名下,吸引

熱愛潛水、釣魚之人,當高談闊論起海洋生物時,也多半

了許多老饕前來品嚐,每逢假日可說是人潮絡繹不絕。在

是指餐桌上的各式海鮮、料理方式,而在未來若我們仍一

供不應求的情況之下,部分業者將中部捕獲的螃蟹運送至

如往常,只懂得如何「吃掉」海裡的魚類,那也就距離無

此地販售,彌補在北部海域漁獲的不足。但令人擔心的

魚之島不遠了。

是,北部海域螃蟹的資源量是否仍然能夠被永續的利用? 早期臺灣各地的政府曾以各種海鮮為名的「季」,推廣各

常聽許多熱愛水肺潛水的人提過,無論在臺灣周圍哪個海

地在不同時節盛產的海產,成為了吸引觀光人潮而與各地

域潛水,都沒辦法像國外潛水一般,觀察到成群的魚類一

特產結合而成的產物,例如東港鮪魚季、花蓮曼波魚季、

起出現。但臺灣的魚類資源果真是該以「無魚之島」一詞 來形容嗎?

周遭魚類越來越少 臺灣終成為無魚之島? 根據前中研院生物多樣性研究中心退休研究員邵廣昭老師 在 2016 年發表於《科學數據》(Scientific Data)期刊, 針對臺灣北部魚類種量及數量銳減的研究中指出,如果再 不以海洋護區的概念保護各地海裡的魚類,到了 2048 年, 我們將面臨全世界海洋中野生魚類消失的狀況。

臺灣位處特殊,由於具備地理位置優勢,且棲地多樣化, 無論在陸地或海洋當中,各式物種的被發現率都呈現累 積曲線,因此只會增加不會減少;但若以單種魚類的個 體總數及總族群量來看,會發現臺灣歷年來絕大多數種 類的魚類個體數及族群量逐年遞減,代表無論哪一種魚 類,在臺灣周圍海域的繁殖速度,遠比不上生長被捕撈、 食用的速度。

以魚類資源的角度來看,臺灣曾記錄過的魚類「種數」高 魚市場所販售的大閘蟹。

達 3250 種,佔全球的十分之一,幾乎可以用「魚類王國」

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封面故事

2021 全 國 科 普 論 壇

03

以科普教育提升 科學素養 邱美虹教授專訪 (Shutterstock)

Take Home Message 近期 COVID-19 疫情爆發,我們周遭充斥著各種關於疫情、防疫、疫 採訪撰稿|陳亭瑋 臺灣師範大學畢,主修生命 科學。 經歷專案與編輯工作, 技能樹不務正業亂長,朝百 變怪邁進。近期嘗試以敲鍵 盤養活自己與貓。

提供

虹 邱美

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科學月刊 2021.11

苗等消息。若要正確判讀消息的內容,大眾必須具備及培養「科學 素養」。而科學素養的養成,則需有健全的公民科學教育。此外,科 普知識及科學傳播,將可作為教育與科學議題間的橋樑,除了媒體 從業人員需具備相關的素養,學者與專家等人也需思考該如何將專

業化繁為簡,博物館等單位也能夠透過多樣化的形式,反應社會對 於社會性科學議題的需求,帶動知識的交流。


封面故事 03

「2021 全國科普論壇」原訂於今(2021)年 9 月 24 日 至 26 日於海生館舉辦,但考量到疫情因素,本次改為線 上進行。會中國立臺灣師範大學科學教育研究所邱美虹教 授,於專題演講「科普是誰的科普?是提升誰的科學素 養?」,分享她長年從事科學教育、科學概念建構與改變 研究,對於科普議題的觀察與反思。

你我都需擁有的科學素養 (People vector created by pch.vector)

自 2019 冠狀病毒疾病(COVID-19)疫情爆發以來,所 有人在短短幾個月之間,幾乎都被迫接收了許多有關疫 情、防疫、疫苗相關的科學知識。而我們該如何識讀各式

若我們能透過公民科學教育培養出能夠與時俱進的科學

網路到實體媒體提供的訊息,篩選並判讀出正確知識,從

素養,才能在後續的公民參與中,展現對於企業機構社

而作出符合理性的科學態度與行為?這次的疫情,可說是

會脈絡的理解,而進一步則包含對於文化價值的尊重,

在在考驗了所有人的「科學素養」。

更能夠衍伸出公民對於生態脈絡、環境關懷、以科技發 展的警戒心。

然 而, 國 際 上 究 竟 如 何 看 待 科 學 素 養? 又 該 朝 哪 個 方 向 進 行 培 養 強 化? 邱 美 虹 教 授 以 經 濟 合 作 暨 發 展 組 織

什麼是公民科學素養?

( Organisation for Economic Co-operation and

一開始,邱美虹教授引述美國學者米勒(Jon D. Miller)

Development, OECD ) 所 辦 理 的 國 際 學 生 評 量 計 畫

在 1983 年提出的概念,認為公民科學素養有幾個不同的

(Programme for International Student Assessment,

層面。首先是要能夠理解基礎科學概念的詞彙,以便閱讀

PISA),在 2018 年提出的「全民素養」為起點,強調

相關爭議議題;其次,需要了解科學探究的過程或本質;

國際上對於科學素養的期待已經不只限於科普知識推廣,

再者,還包括能夠了解科技對於個人和社會的影響。

更多的是整合性的結合知識、態度、技能、價值觀的培 養,期望在學校教育提供的「科學素養」能夠跨越文化

「素養要能夠發現新科技的資訊,了解並且進行運用,最

與國界,讓孩子們在進入社會的時候,掌握迎向未來、

後還要能夠參與政治上的討論。」邱美虹教授強調。

放眼全球的起點。 後續也有學者針對米勒的概念出批判,認為其內容缺乏 而在近幾年,隨著公民意識的興起,公民參與在許多重大

探討社會脈絡如何影響對於科學的認知。今年由美國學

議題中嶄露頭角;然而,近期的許多議題從全球暖化、海

者豪厄爾(Emily L. Howell)與布羅薩德(Dominique

洋汙染、再生材料的使用等議題,皆與科學息息相關。若

Brossard)提出的研究更指出,相關的素養還應加入數位

公民在參與科學活動的過程中,對於適當的科學語言與知

媒體素養、資訊應用、認知的素養等,強調公民無論是對

識背景有所缺漏,往往會失去討論的共同基礎,讓重大議

於媒體表達、資訊收集、資訊整理都須有一定認知。

題難以有所推進。 不過這些聽起來沉重又宏大的公民科學素養,並不只對公 這也就是公民科學教育的重要性所在。邱美虹教授強調,

民社會發展溝通的「大我」有益,對於個人策略選擇、身

SCIENCE MONTHLY Vol. 52 No. 11

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顯 影

溫室蟾容易夾藏在落葉、土壤 之中而被無意間攜帶。

溫室蟾 Eleutherodactylus planirostris

圖.文/游崇瑋

近期,臺灣又發現了新的外來種蛙類:

應乾燥環境的能力上非常具有優勢。

溫室蟾。這是原產於中南美洲加勒比海

溫室蟾外觀花紋多樣,體型又小,比較

的古巴、開曼群島、巴哈馬群島,以及 凱科斯群島的百大入侵種,目前已確認 在中美洲的墨西哥、巴拿馬、哥斯大黎 加、牙買加,美國佛羅里達州,太平洋 上的夏威夷、關島、菲律賓,以及亞洲 東岸的香港、深圳等地有外來族群落地 生根。 溫室蟾具有兩個特點,分別是體型 小,通常成體在 2 公分上下,以 及 繁 殖 上 的 直 接 發 育(direct

development)。 其 中, 直 接 發育代表合子(zygote)停留 在 卵 內 持 續 發 育 成 蝌 蚪, 再 繼 續 發 育 成 小 蛙 之 後, 以 小 蛙的狀態破卵而出。因為整個 幼小的溫室蟾和母成體差距不小,可以想像 幼小個體相當容易被意外攜帶至各 處並擴散。

蝌蚪期都是待在富含水分的卵粒 之中,因此卵粒不需要產在水源附 近,即使是略帶濕度的落葉層,也可 以是溫室蟾的繁殖地點,讓溫室蟾在適

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容易辨識的特徵有:背部中央有一條膚 質稜起;背部有許多突起小疣粒;雙眼 中間有一道深色帶狀斑紋,這條斑紋會 從眼睛後方經過,往下沿著鼓膜後側, 最終抵達肩膀處。 關於溫室蟾的主要入侵傳播原因,科學 家推測可能是在植物活體貿易時無意間 夾帶進來,以及美軍搬遷時無意間協助 傳播所致。目前在臺灣主要發現在高雄 仁武以北的幾個區塊,偏好的環境是人 工干擾相對大的公園、廢耕地、廢棄營 區、工業區周邊等,通常是一般生態觀 察家覺得環境比較糟糕的地點。 事實上,溫室蟾是不可能被完全移除的 物種,甚至連阻止擴散都很困難。根據 香港當地的研究經驗,溫室蟾對於臺灣 本地的幾種小雨蛙危害程度也許不會特 別明顯,但仍須持續觀察注意。


顯 影

雙眼間的黑帶是溫室蟾的特 徵之一。

腹面可以透視到卵黃的部分。 香港的溫室蟾,顏色和臺灣的似乎有些不同,可能暗示了來源 的差異。

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專欄文章

發現臺灣日常文化中的幾何元素 花磚幾何學 不只是臺灣,花磚在歐洲建築中也被大量使 用,圖為葡萄牙里斯本街道上可見到的花磚 牆面。(Photo by Diego García on Unsplash)

Take Home Message 花磚於日治時期由日本引入臺灣,隱含著許多幾何原理。我

們可以從一個單位的「基本圖樣」生成延伸重複的幾何圖 林家妤 Sharkie Lin 因為數學成為斜槓青年,進行數學藝術創作、策 展、採訪、寫作、創意教學、博物館規劃,希望能 為世界帶來一點樂趣。 科普部落格【鯊奇事務所】

https://medium.com/sharkie-studio

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科學月刊 2021.11

樣,移動方式共有 4 種,包含平移、鏡射、旋轉、位移鏡射。 透過上述 4 種幾何變換,基本圖樣就可以生成一個「基本構

圖」,若我們再將基本構圖平移、複製就能夠鋪滿整個平面。 運用不同對稱型式,將能各種不同的呈現的效果,讓花磚的 排列產生許多豐富的變化。


數不勝數

觀察一下圖一的花磚圖案,你有沒有發現什麼幾何規律?

祥富貴的圖騰。由於花磚有著顏色新穎、施工快速、耐用

有辦法找出最小不重複的單位嗎?

易清洗等特點,成為 1920 ~ 1940 年間臺灣本島與離島 中權貴家族與顯赫廟宇流行的炫富式象徵。

近年來掀起一股復古花磚熱潮,逛街時常會發現許多花 隨著時光流轉與產業轉型,1960 年代後日本工廠已無法

但你有看過真的花磚嗎?

繼續負荷大量的手工業,花磚便停止生產,也使得花磚

Mathematics

磚相關的圖樣,出現在紙膠帶、吸水杯墊等文創商品上,

逐漸在日常生活中沒落,數不清的花磚隨著老建築的拆

臺灣花磚何時出現的?

除而消失。而近年興起的一波搶救與復興運動,只因為

許多臺灣的老建築時常以花磚裝飾外牆,俗稱彩瓷。而以

那手工打造獨一無二的痕跡以及美麗的圖樣,早已成為

彩釉瓷磚裝飾牆面的技法,則是源自於西元 6 世紀的波斯

日常生活中的一部份。

帝國(Persia),隨著伊斯蘭文化的拓展,流傳至西班牙 改良成馬約利卡瓷磚(Majolica Tiles),而後又影響了

用數學來解構花磚幾何圖案的生成

義大利、法國、荷蘭、英國等地。

花磚不僅擁有豐厚的文化歷史,歷代的圖樣設計師也發 展出許多富有美感的圖樣,讓花磚成為日常生活中美麗

日本在明治維新時期將英國的技術帶回國內,花磚也就透

的風景。現在,就讓我們戴上幾何的眼鏡來透視與解析

過日治時期的殖民進口到臺灣,更發展出臺灣特有象徵吉

這些圖案吧!

圖一:臺中公園更樓外牆花磚。(作者拍攝)

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專欄文章

打了高端疫苗後, 身體裡會產生哪些免疫反應? Take Home Message 高端疫苗選用傳統蛋白質技術,而這項技術的關鍵就在於「抗原」和「佐劑」。好的

抗原能誘發正確的抗體,而優秀的佐劑則可以安全地提高抗體濃度,活化正確的 T 細 蔣維倫 泛 科 學 PanSci 專 欄 作 家、

故事專欄作家、udn 鳴人堂

專欄作家、前國衛院衛生福 利政策研究學者。喜歡虎斑、 橘子、白底虎斑和三花貓。

胞,避免副作用。對冠狀病毒來說,融合前的病毒棘蛋白(prefusion conformation of spike protein)能誘發高濃度的抗體,還會結合人體細胞受器,進而撬開細胞膜、 感染細胞,可作為好的抗原;而佐劑除了能仿造病原體入侵、組織發炎的訊號,誘使 更多的抗原呈現細胞抵達現場,更可促使抗原呈現細胞活化正確的 T 細胞路徑。

在 2019 冠狀病毒疾病(COVID-19)的威脅下,世界各

的公開論文(見延伸閱讀 3)和新聞稿,簡要地介紹它的

國都傾力研發本國疫苗,臺灣也不例外。而在國產疫苗

優勢和挑戰。

的賽道上,初期有國光、聯亞、高端 3 家競逐,國光於 一期試驗後落馬,今(2021)年初,另兩家疫苗先後進

高端疫苗,裡頭裝什麼?

入二期試驗。衛生福利部食品藥物管理署(以下簡稱食

有別於 mRNA 疫苗如莫德納(Moderna)、輝瑞/ BNT

藥署)於今年 6 月 10 日,公布國產 COVID-19 疫苗的緊

疫苗(Pfizer/BNT),以及採用腺病毒(adenovirus)載

急使用授權(EUA)審查標準(圖一),其內容和歐美不

體的 AZ 疫苗(AstraZeneca vaccine),高端選用了傳

同,歐美通常以三期試驗的保護力為門檻,但臺灣卻以疫

統的蛋白質技術,該技術的關鍵在於「抗原」和「佐劑」。

苗誘導的「中和抗體」(neutralized antibody)〔註〕 為

好的抗原能誘發正確的抗體,而優秀的佐劑則可以安全

審查標準(圖二)。

地提高抗體濃度,活化正確的 T 細胞,避免副作用。

當人體受到病毒感染,或是施打疫苗的時候,免疫

系統就會產生抗體抓住那些外來物。若這些被製造出

的抗體能抓對位置,便能成功「中和」病毒的毒性,防 止病毒、異物進入細胞,因此又被稱為中和抗體。

好的抗原怎麼挑?很久以前,人類就盯上了冠狀病毒 歷 經 2002 年 的 SARS 與 2012 年 的 MERS 兩波 新 興 冠 狀病毒的震撼後,科學家開始對冠狀病毒展開長期基礎 研究,而在疫苗研究方面「如果有個全新的冠狀病毒, 要怎麼做疫苗?」就成了科學家最關注的問題之一。

今年 7 月 19 日,食藥署宣布高端 COVID-19 疫苗通過

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EUA 審查,成為全球首支以中和抗體效價為準、通過國

美 國 在 2016 年 發 現, 若 想 對 冠 狀 病 毒 家 族 開 發 疫

家審查的 COVID-19 疫苗。本文透過高端疫苗一、二期

苗, 最 佳 的 抗 原 將 是 融 合 前 的 病 毒 棘 蛋 白(prefusion

科學月刊 2021.11


生生不息

conformation of spike protein)。它不僅能誘

我國 COVID-19 疫苗的 EUA 審查標準

圖一

發高濃度的抗體,還會結合人體細胞受器,進 而撬開細胞膜、感染細胞。也就是說,「棘蛋 白」就是病毒侵犯細胞的鑰匙,只要疫苗能激 發出針對棘蛋白的中和抗體、堵住病毒的鑰匙, 就能中斷感染。此外,科學家也發現棘蛋白會 自然形變、分解,因此建議微調胺基酸、固定 棘蛋白結構,以達到有效誘發抗體的目的。 數年後,新型冠狀病毒(SARS-CoV-2)襲來, 莫德納、諾瓦瓦克斯(Novavax)、高端疫苗等 藥廠迅速啟動、遵循建議,選用棘蛋白為抗原, 並微調胺基酸、固定結構。通常將原先位於病 毒棘蛋白序列上第 986、987 位置上的離胺酸 (lysine, K)與纈胺酸(valine, V)都改成脯 胺酸(proline, P),故調整後的棘蛋白,簡稱 為 S-2P。以高端疫苗而言,它和美國國家過敏 和傳染病研究所(National Institute of Allergy

我國 COVID-19 疫苗療效評估標準

端轉殖入倉鼠卵巢細胞(ExpiCHO-S),讓細 胞大量分泌棘蛋白以做為疫苗(圖三)。 打了那針後,身體發生什麼事? 當高端疫苗注入肌肉後,棘蛋白會被抗原呈現 細胞(antigen-presenting cell, APC),例如 樹突細胞、巨噬細胞等,或 B 細胞(B cell) 吞噬。 而 抗 原 呈 現 細 胞 的 職 責 是 活 化 T 細 胞。 它 吞 噬 外 敵 後, 會 將 敵 方 撕 成 碎 片、 再 透 過 一 種 稱 為「 主 要 組 織 相 容 性 複 合 物 」(major

histocompatibility complex, MHC) 的 特 殊 膜 蛋 白, 展 示 給 兩 類 T 細 胞 —— 輔 助 T 細 胞 (helper T cell,CD4+ T 細胞)與殺手 T 細胞 (killer T cell,CD8+ T 細胞)。

(圖一、圖二圖表的資料來源:衛福部食藥署)

Biology

國提供已鑲入 S-2P 基因的 DNA 質體,再由高

圖二

and Infectious Diseases, NIAID)合作,由美

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顯 影

五味子 圖.文/植業病 @ plantsholic

(Facebook 粉絲專頁)

(123RF)

掃描 QR code, 追蹤植業病吧!

人類的 5 大基礎味覺包括酸、甜、苦、鹹、鮮,那麼五味子(Schisandra

chinensis)名字裡的五味又是哪五味呢?其實在最早出現的藥典《新修本草》 一書裡面提到,五味子的果皮和果肉具有甜味和酸味,果核中帶有辣味和苦 味,而整體又有鹹味,因而得名。但是,其中的辣味並非基礎味覺的一種, 而是屬於「疼痛」的感覺,主要是由辣椒素(capsaicin)或薑酮(zingerone) 等化學物質刺激細胞,在大腦產生類似於灼燒的刺激感覺,並非由味蕾所感 受到的味覺。 五味子是一種常見的中藥,具有斂肺滋腎、澀精、止瀉、生津斂汗、鎮咳等 功能。臺灣的五味子科共有兩屬原生種,一為南五味子屬(Kadsura),另一 個則是五味子屬(Schisandra),兩者皆為藤本植物。它們和《科學月刊》 第 622 期介紹的八角一樣,都是花瓣與花萼相似無法分別,而統稱為花被片。 但五味子的果實並不是蓇葖果,而是由同一朵花中的離生心皮發育而成的小 果,聚生在同一個花托上構成的果實集合體,稱為聚合果(aggregate fruit, 又稱集生果)。而南五味子屬的果序呈球狀,五味子屬的果序則是呈穗狀。 兩屬在利用上也有很大的不同,南五味子屬是以莖入藥,功效為活血化瘀、 祛風除濕;而五味子屬則主要是以果實入藥,功效為滋補強壯、止咳化痰。 臺灣的五味子屬植物僅有一種,為臺灣特有種的阿里山五味子(Schisandra

arisanensis),是由日本植物學家早田文藏所發表,因為採自阿里山,所以 種小名和中文名皆以阿里山為名,分布於全島中海拔山區。另外,南五味子 屬中的兩個物種,南五味子(Kadsura japonica)和松田氏南五味子(Kadsura

matsudae),其實長久以來都是被張冠李戴! 事實上,在 1817 年發表的南五味子,主要分布日本、臺灣、韓國等地,事 隔 100 年後,1917 年在臺灣又採集到了一未知物種,被日本植物學家早田 文藏於 1920 年發表為松田氏南五味子,但因為描述不足,一直以來都被列

松田氏南五味子 松田氏南五味子的木質化莖為左旋纏繞。

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在南五味子的同物異名(synonym)。又過了 100 年,植物分類學家終於在

2017 年證實它是一個獨立物種!分布於東亞的琉球群島,包含臺灣本島、 蘭嶼,為臺灣分布最廣的五味子科植物。


顯 影

松田氏南五味子

松田氏南五味子的雄花葯隔三角形。

松田氏南五味子的葉橢圓形,葉緣微鋸齒或全緣。

松田氏南五味子的果序呈球狀。

阿里山五味子

阿里山五味子的葉卵形,葉緣為鋸齒狀。

阿里山五味子的雌花心皮多數且分離。

阿里山五味子的花單一,腋生。

阿里山五味子的果序呈穗狀。

阿里山五味子的雄花葯為隔柱狀。

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精選 文章

誰說科學家不支持演化論? 從達爾文時代到現代的物種演化 思想發展史 許家偉

畢業於輔大生物系和陽

反對演化論的人振振有詞地大聲疾呼「演化論並非科學主流」,或是「連

明 微 免 博 士, 曾 任 職 UCLA 和

科學家都不相信演化論」,但其實這些話都是騙人的。根據美國皮尤研

USC,目前任職於生技公司。雖

然在大四下選修過演化論,卻在 從事多年的研究工作後才體會到 演化論的重要性。

究中心(Pew Research Center)在 2014 年,向擁有美國科學促進會 (American Association for the Advancement of Science)會籍的科 學家進行問卷調查,發現高達 98%的科學家相信人類和其他生物都是演 化出來的,而有 90%的科學家則認同自然選擇(natural selection)就 是演化的機制。 但光憑上述的調查數據,仍無法說明達爾文(Charles Darwin)的演化

Take Home Message 達爾文逝世後,他所發表的演化論持續 發展,150 多年來科學家透過各種研究 及論證,成為當今的主流科學。科學家 們利用孟德爾的遺傳理論,將遺傳學的 觀點拓展至演化論中,後續進行了兩次 整合,分別為族群遺傳學,以及找出物 種的起源及多元化,並為「現代達爾文 主義」。到了 20 世紀,分子生物學與 演化生物學的蓬勃發展,演化論在科學 界中成為普遍的共識。

圖一:堅持自然選擇是演化的唯一機制魏斯曼(左),以及將魏斯曼的主張稱為 新達爾文主義的羅曼斯(右)。(public domain, Wikimedia Commons; Elliott & Fry, public domain, Wikimedia Commons)

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精選 文章

論為何在科學上地位如此崇高。就讓我們回顧在達爾文逝 世後的 150 多年來,其演化論的發展,讀者就能明白演化 論如何成為主流科學。

新達爾文主義 達爾文的《物種起源》(On the Origin of Species)一 書在 1859 年發表後,到達爾文在 1882 年逝世的 20 多 年間,當時的科學家一直質疑書中所提倡的「自然選擇」 是否真的能充分解釋演化現象。自然選擇學說並不像共同 祖先學說(theory of common ancestry)那麼容易被人 接受,主要原因是在當時的生物學知識裡,還沒有一個能

圖二:孟德爾(左)和他的豌豆實驗(右)。(public domain, Wikimedia Commons; Thomas Hunt Morgan, public domain, Wikimedia Commons)

夠解釋生物性狀如何遺傳的機制,也就無法解釋自然選擇 裡的變異是如何出現和傳承下去。而達爾文一定也感到憋 屈,只能無奈地採用拉馬克(Jean-Baptiste Lamarck)

(Gregor J. Mendel,圖二)已經透過量化方式,在 34

的後天性狀可以遺傳給子代的說法支持自然選擇,且達爾

種豆類植物的雜交實驗中,掌握到不同性狀在世代傳遞上

文又在 1868 年出版的《育種變異》(Variation Under

的數據。只可惜孟德爾只重視種系形成和植物雜交,他在

Domestication)裡,提出泛生論(pangenesis)這個錯

1865 ~ 1866 年以德文發表的論文中,完全沒有提到任何

誤的假說作為遺傳機制。在科學發展的過程中,當客觀的

關於遺傳的觀點。

科學發展沒有創造出成熟的條件,促使科學家意識到新知 識的意義時,總是會發生這樣的窘況。

一直到孟德爾逝世 16 年後的 1900 年,才由奧地利農學家 賽塞內格(Erich von Tschermak-Seysenegg)、荷蘭植

進入 1890 年代,生物學界仍在懷疑和唱衰自然選擇學說。

物學家德弗里斯(Hugo de Vries)、德國植物學家科倫斯

不過,德國生物學家魏斯曼(August F.L. Weismann,

(Carl Correns)等人,重新發現和肯定孟德爾的遺傳理

圖一)卻堅持自然選擇是演化的唯一機制,不認同達爾文

論(圖三)。他們用自己和孟德爾的數據,整理出現在生物

採納用進廢退這種做法,他甚至用實驗推翻拉馬克所說

學教科書裡的孟德爾遺傳定律,也就是分離律(mendelian

「後天獲得的性狀可以遺傳」的假說,所以魏斯曼被喻為

inheritance) 和 獨 立 分 配 律(law of independence

是達爾文理論的繼承者,而他力挺自然選擇的主張,更被

assortment)。這一刻,遺傳學正式起步,同時也拓展它

英國生理學家羅曼斯(George J. Romanes,圖一)稱為

的影響力到演化論上。

新達爾文主義(neo-Darwinism)。

演化論和遺傳學的磨合 重新發掘孟德爾的遺傳理論

而 在 1900 年 前 後, 英 國 生 物 學 家 威 爾 登(Walter F.R.

優秀的學說往往先於時代,達爾文和魏斯曼都知道必須有

Weldon)及數學家皮爾森(Karl Pearson)利用生物統

一個遺傳機制才能驗證自然選擇學說,但他們都不曉得,

計方法,推斷出當族群中有個別差異存在就能推動自然

其實在 1856 ~ 1871 年間,奧匈帝國境內的神父孟德爾

選 擇, 所 以 自 然 選 擇 是 可 以 成 立 的。1908 年, 英 國 數

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(123RF)

海海人生 海海人生

海人生

保留海洋中的絢麗色彩 海科館陳麗淑博士 海科館 陳麗淑博士專訪 專訪

採 訪 撰 稿 謝育哲∕本刊主編

Take Home Message 大海中美麗的珊瑚礁是許多海洋生物的棲地,但由於海洋環境

汙染及氣候變遷等問題,珊瑚的生存不斷受到壓迫,珊瑚白化 問題更是屢見不鮮。為了讓一般大眾也能保育珊瑚,由海科館 陳麗淑博士帶領的團隊從澳洲引進「珊瑚觀測」,用簡單色卡

上的顏色與觀測珊瑚進行比對,就能評估該珊瑚的健康狀況。 此外,海科館及海保署也進行更多的計畫與推廣,讓全民一起 守護海底美麗的珊瑚。

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海洋保育署 廣告企劃

海中有著形形色色的生物,如果要挑選出一種外觀最令人

過去臺灣周遭海域曾出現過多次珊瑚大量白化的現象,陳

誤認珊瑚是一種植物,但牠其實是不折不扣的動物。事實

甚至在去(2020)年夏季就曾發生珊瑚大量白化的現象,

印象深刻的,肯定是色彩斑斕綺麗的珊瑚了!許多人常會 上,珊瑚是由許許多多的珊瑚蟲(coral polyps)所形成的

群體。目前全世界共有超過 800 多種的珊瑚,而由珊瑚組 成的珊瑚礁(coral reef)更是許多海洋魚類生存的家園。

但由於珊瑚生長速度極慢,且十分脆弱,近年來又因氣候

變遷與海洋汙染等問題,造成珊瑚的生存出現危機。因此, 保護珊瑚人人有責,但身為一般人的我們又該如何保育這

些美麗又珍貴的海洋生物呢?本次《科學月刊》專訪了國 立海洋科技博物館(以下簡稱海科館)的研究員陳麗淑, 看看有哪些保護珊瑚的方式,以及介紹從澳洲引進的珊瑚

麗淑表示,珊瑚大規模白化的情形主要集中發生在夏季, 由於當時的海水溫度偏高,且維持時間較長,使得臺灣各

地出現珊瑚白化的情形。不過好消息是,根據調查,今 (2021)年還未發生大規模的珊瑚白化,且時節已進入秋 季,海水溫度下降,至少目前珊瑚不會面臨溫度升高的生

存壓力。不過,陳麗淑也語重心長地提醒:「近年來海水 溫度過高的發生頻率相較以往提高了不少。」令人擔心的

是,若海水溫度升高頻繁,將可能嚴重衝擊珊瑚的生存。 因此,我們必須想辦法保護珊瑚。

一般人該怎麼保護珊瑚?平易近人的「珊瑚觀測」

觀測(coral watch)方法吧!

對一般大眾來說,並不是所有人都具備珊瑚的相關知識,

珊瑚遇到了什麼危機?

知識背景的大眾能參與保育珊瑚活動呢?在公民科學領域

關 於 珊 瑚, 我 們 最 常 聽 到 的 是「 珊 瑚 白 化 」(coral bleaching)。但珊瑚白化代表什麼?又是什麼造成了珊瑚 白化呢?

由於珊瑚對於生存環境的溫度十分敏感,一般來說,對珊

對此,陳麗淑一直在思考該用什麼方法,才能讓沒有專業 中,有個名為「珊瑚礁體檢」(reef check)的珊瑚監測計

畫。但由於珊瑚礁體檢的入門門檻較高,需要先經過一定 時數的課程訓練,且所費不貲,因此這並不是一項適合所 有人的方法。

瑚而言最自在的水溫環境為 23 ~ 28℃,而生存的極限溫度

這時陳麗淑想到了「珊瑚觀測」。事實上,珊瑚觀測約莫

即為太冷或太熱的環境。陳麗淑表示,一但海水溫度超過

直到 2018 年,陳麗淑帶領的團隊開始重新研究珊瑚觀測的

範圍則為 18 ~ 32℃,若超過這個溫度區間,對珊瑚來說 32℃,珊瑚就會出現白化現象。當然不是所有的珊瑚都會

同時白化,各種珊瑚因生長速度不同,白化現象發生的情 形也會有所差異。一般來說,生長速度較快的枝狀珊瑚比

在 2009 年就已有人引進臺灣,但當時並未受到大量關注。 方式,發現其背後的科學大有學問,也可簡化成任何人都 能理解並運用的珊瑚監測方式。

較容易白化,而團塊狀珊瑚則比較有抵抗力。

珊瑚觀測主要是透過一張卡片,上頭有 4 種由淺至深的色

不過珊瑚到底是怎麼「變白」的?其實珊瑚白化的原因,

類,即使無法囊括其他特殊顏色的珊瑚,但卡片上的設計

是因為當環境溫度出現劇烈變化時,珊瑚內部的共生藻數

量就會下降。由於共生藻是珊瑚繽紛色彩的來源,因此在 珊瑚內部的共生藻數量多時,顏色就會飽滿鮮豔,而當共

生藻離開珊瑚後,珊瑚的顏色便會越變越淡,最後白化, 若後續沒有適當保護與處置,珊瑚就可能會死亡。所幸珊 瑚白化並非不可逆的,只要海水溫度回到適合珊瑚生存的

溫度,珊瑚就會逐漸穿上牠美麗的彩衣,恢復原本的色彩。

調。陳麗淑表示,這些色調涵蓋了約 70 ~ 80%的珊瑚種 對普通人來說已是綽綽有餘。而觀測方法也很簡單,任何 人只要帶著這張卡片潛水至珊瑚旁,將卡片上的顏色與想

觀察的珊瑚顏色進行比對與拍照即可。如果是前往水深 6 公尺以上的區域,則建議觀測時攜帶光源,以避免色差造 成的誤判。前文有提到,珊瑚的顏色代表其內部共生藻的

數量,當共生藻數量越多,珊瑚顏色越深,也就代表越健 康;反之,若顏色越淡則代表珊瑚的健康可能出現狀況。

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海海人生

「黑琵」今年回來嗎? 連結各國鳥友的黑面琵鷺大普查 採訪 撰稿

羅億庭/本刊編輯。

中華鳥會秘書長 呂翊維專訪 「黑面琵鷺全球同步普查」是由香 Take Home 港觀鳥會在 2003 年發起的活動, Message 藉由東北亞到東南亞各國的鳥友互

相合作,共同進行為期 3 天的黑面琵鷺監測,以

確定瀕危鳥種黑面琵鷺的族群趨勢與整體狀態。 隨著人們對黑面琵鷺保育的關注度上升,其度冬 遷徙路徑上的各國,也開始重視黑面琵鷺的保育 工作,種種原因加起來使得黑面琵鷺的個體總數

穩定上升。而透過一些如臺灣新年數鳥嘉年華、 臺灣繁殖鳥類大調查,或是使用 eBird 收集看過 (呂翊維提供)

增加許多珍貴資料,成為一位公民科學家!

位於曾文溪出海口的七股濕地,每年冬天都會迎接一批前

每年 9 月底開始,黑面琵鷺便會從牠的繁殖地中國東北

黑的臉,體型與鷺鷥相似,但鳥喙卻長了許多,還呈現喙

1980 年代,黑面琵鷺的全球總數量只有不到 300 隻,在

來過冬的嬌客。其中一種顧客長得比較特別,牠們有著黑 部先端扁平寬闊、中間段落較窄,到了嘴基的地方又變大 的特殊形狀,看起來像極了盛飯用的飯匙!分析一下前面 提供的線索,你猜到這群老主顧的名字了嗎?沒錯,牠就

是目前全世界現存的 6 種琵鷺屬(Platalea )鳥類中,數

量最為稀少的黑面琵鷺(Platalea minor ,臺灣鳥友常簡

稱為「黑琵」)。

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的鳥類等公民科學活動,你我都可以替鳥類調查

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與南北韓交界處南遷,在溫暖的南方度過漫漫長冬。而在

國際自然保護聯盟(International Union for Conservation of Nature, IUCN)所訂定的瀕危物種紅皮書(IUCN Red

List)中,一度被列為極度瀕危(Critically Endangered, CR)物種,意旨其野生種族群在不久後,有很高的機率將

面臨滅絕危機。近 20 年來,則因為族群的回升,目前黑

面琵鷺的全球受脅等級為瀕危(Endangered, EN),但仍


海洋保育署 廣告企劃

需要持續關注。

為什麼黑面琵鷺的數量能穩定上升?

黑琵在哪裡,絕對難不倒你

在整條東亞澳遷徙線(East Asian-Australasian Flyway,

為了保育這個可能會在數十年後消失的物種,香港觀鳥會 自 2003 年開始發起「黑面琵鷺全球同步普查」,串聯東 亞至東南亞各國,包含臺灣、南韓、日本、中國、香港、

澳門、泰國、柬埔寨等,共同進行為期 3 天的黑面琵鷺監 測。而臺灣的普查活動,則是由中華民國野鳥學會(以下

簡稱中華鳥會)負責聯繫全臺鳥友進行調查,中華鳥會除 了是全臺鳥會的聯盟組織,也是國內對應國際的窗口。每

年普查的主要目的,是為了確認黑面琵鷺每年的族群趨勢 與狀態,並將監測結果製作成普查報告,供世人了解黑面

對於亞洲區域的候鳥來說,牠們一整年的移動範圍就位 EAAF)上,因此沿途經過的所有棲地對牠們來說都相當重 要。近年來,中國沿海地帶的人工海堤與構造物的迅速擴 張,造成沿海泥灘地的流失。由於泥灘地本身就是一塊生 物多樣性相當高的區域,同時也是候鳥重要的食物來源, 當每年數以百計的候鳥從西伯利亞透過這條遷徙線過冬的

時候,這些工程開發對於候鳥的影響非常明顯。而在全球

所有公認的候鳥遷徙線中,我們所處的東亞澳遷徙線也是 受威脅最為嚴重的一條。

琵鷺的族群現況。

東亞澳遷徙線沿途的濕地開發,使得許多水鳥的數量逐漸

究竟這幾年監測下來,黑面琵鷺的數量有那些變化呢?根

什麼呢?呂翊維說明道,主要原因可能是由於黑面琵鷺相

據今(2021)年 1 月的普查報告結果顯示,目前全球黑面 琵鷺的數量已突破 5000 大關。其中,停留在臺灣度冬的

黑面琵鷺更是首次突破 3000 隻,創下歷史新高,大約佔 了全球總數的 60%,臺灣可說是牠們度冬、覓食、休憩的

風水寶地!中華鳥會秘書長呂翊維表示,經由臺灣各地鳥

會調查員的協力調查,發現這些黑面琵鷺每年大多集中在 臺南、嘉義、高雄、雲林、金門、宜蘭等地,而除了整體

數量上升外,其分布範圍也逐漸增廣,這項保育成果大家 有目共睹。

減少,但卻只有黑面琵鷺的數量呈現穩定上升,這又是為 較於其他冬候鳥來說,整體的遷徙範圍不算大,再加上牠 們大多停留在一些保育措施相對完善的國家,也善於利用

半人為的濕地環境如魚塭、鹽田等棲地,沿海泥灘地環境 的流失,對牠們這一物種的影響相對較小。由於近代以

來,遷徙線上各國也相當關注黑面琵鷺的保育行動,一些 捕殺、獵殺,或是棲地大規模開發的情況便較少發生。這

些種種因素加起來,讓牠數量受到影響的狀況減少,個體 數也能穩定上升,「但牠只是少數幸運的鳥種。」呂翊維 語重心長的說著。

(郭東輝攝影)

SCIENCE MONTHLY Vol. 52 No. 11

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獲得諾貝爾獎的桂冠!

以及勞動經濟學與因果關係的分析,

不對稱有機催化的發展,

建構地球氣候物理模型及複雜系統,

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2021諾貝爾獎

《科學月刊》624期 精采預告


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