科學月刊 2016年11月號 563期 真實生物X寶可夢

玉山野薔薇 Yushan Rose

攝影 ‧ 文／李圓恩

804 SCIENCE MONTHLY 2016.11

高約 1~2 公尺的落葉性小灌木「玉山野薔

薇」為高山上野生的玫瑰花（海拔分布：約

3000~3950 公尺），常見的有兩種，一種

為玉山野薔薇，另一種則為高山薔薇，兩 者非常易於分辨。玉山野薔薇約 8~10 月

開花，白色單生頂生花瓣 4 枚、倒卵形果

實似血紅瑪瑙朝下生長、紅色莖刺約 1~3 公分對生，有著秀氣細緻的奇數羽狀複葉，

具 7~13 枚卵形或長橢圓形先端平截小葉；

Nagasawa）於 1905 年 11 月在玉山山區

枚、紅色果實圓球形朝上生長、莖刺成對

表。擁有清雅花香的玉山野薔薇是高山上

或散生且短，較偏革質的奇數羽狀複葉互

昆蟲的重要蜜源植物；而其紅熟似瑪瑙又

1 玉山野薔薇正待長出新葉的枝條。

生，具 5~7 枚橢圓或長橢圓形小葉。

似紅色淚珠的果實，更是高山上野生鳥類

2 正值開花的玉山野薔薇。

的重要食物來源。冬季雪地常見其僅餘有

3 玉山野薔薇血紅似瑪瑙的倒卵形

分布於中央山脈高海拔地區的特有變

刺莖幹突出雪面，等待溫暖時節蒞臨。

而高山薔薇約 6~8 月間開花，白色花瓣 5

種 玉 山 野 薔 薇， 由 永 澤 定 一（Sadaichi

發現，後由早田文藏（Bunzo Hayata）發

1 2

3

4

果實，先端具有宿存之萼片。 4 時序入秋、冬後，霜凍迫的玉山野 薔薇的綠葉也逐漸地換上了殷紅。

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805

非關

科學

科學出走

如何重建一座城市？ 陳其暐 正努力在科學傳播領域裡掙出 一道縫隙，本刊主編。

孔斯蒂圖西翁濱海步道。（Felipe Diaz）

來了阿拉維那等人共同商討重建方案。

事物就此離去，有些人以捕魚為業，仰

阿拉維那是一名智利建築師，過去任教

賴 這 片 地 帶 生 活； 後 者， 日 本 311 地

於哈佛設計研究院，曾擔任普立茲克獎 （可說是建築界的諾貝爾獎）評審，以 善於建構社會住宅而得名。 為了確保居民能夠迅速回到原本的生 活，阿拉維那團隊只有約 3 個月的時間 可以規劃出完整的重建方案。阿拉維那 孔斯蒂圖西翁

亟需知道，這座城市需要的是什麼？於

文化中心。

是阿拉維那做了一個決定──要和所有居

（Felipe Diaz）

「沒有什麼比好好回答一個錯誤問題 更糟糕的事了。」阿拉維那（Alejandro

Aravena）說。在 2010 年 3 月初，阿拉 維那藉由直升機來到智利孔斯蒂圖西翁 （Constitución），被毀壞不堪的海岸線 所震懾。

2010 年 2 月 27 日，智利發生 8.8 級強 震， 海 嘯 從 太 平 洋 襲 來， 掀 起 6 公 尺 高的巨浪，衝入孔斯蒂圖西翁的河口， 摧毀了所有的建築物。這座城市突然間 回到了原始狀態，沒有電力、沒有乾淨 的飲用水、甚至沒有足夠的急救設施處

民共同討論重建方案，與其讓一個非本 地人制定重建計劃，不如交由當地居民 決定他們想要的未來。阿拉維那說：「社 會參與建築不是一件浪漫的事，也不是 要找出一個正確的答案，而是要辨別出 什麼是對的問題。」整個商討過程中， 居民充滿質疑、對政府的不滿，還有對 未來的不安。 一開始重建團隊提出了兩條路：一是由 政府徵收所有潛在危險區的土地，讓這 些地區做為緩衝區，不再使用，意即從 此成為荒地；二是在海岸築起高牆，擋 住未來可能發生的海嘯。

理傷患。由於災害程度太大，只靠智利

但是這兩個方案都有問題，前者，有些

（上）海嘯襲擊前的城市；（中）襲擊後；（下）重建

政府的力量難以重建整個城市，於是找

居民在此地住了一輩子，難以割捨所有

中的城市。（ELEMENTAL）

806 SCIENCE MONTHLY 2016.11

非關

科學

與居民共築的「半棟」房子。（ELEMENTAL）

震時已證明，人類的力量難以阻擋自然 的強襲。在討論過程中，阿拉維那等人 發現，比起一輩子可能只發生一次的海 嘯，居民更關心如何改善原本的生活空 間。其實，孔斯蒂圖西翁每年都會因降 雨而淹水，同時也缺乏完善的公共設施 與空間。了解這些問題之後，阿拉維那 提出了第三個方案──在海岸邊種起一片 樹林。樹林無法阻擋海嘯，但可以減弱

40~70% 的衝擊力，給予更多危難時的 生存空間，還可藉此建構出海岸公共空

居民們選擇了這個方案。 另一方面，在規劃重建住宅時，由於每 間房子只有約 1 萬美元的預算，阿拉維 那團隊思考，與其蓋一棟 40 平方米大的 小房子，不如先幫居民蓋好半棟的好房 子，建設好必要的設施（包括廚房、浴 室與臥室），剩下的半棟房子，由居民 依據自己的需求，共同負擔費用與人力， 完成最終的房屋設計。也就是，當房子 全部完成後，就會擁有 2 倍的居住空間！

與地方政府欲實行的政策不一；政治人 物只關心落成儀式與剪綵，缺乏長遠且 整體性的規劃。重建一座城市，需要政 府、居民、設計團隊三方合作，才能在 有限的資源中構築出理想的居住環境。 臺灣在地震、颱風等災害環伺下，如何 能長久與自然共存？我們尚有許多需學 習之處。今（2016）年，阿拉維那除了成 為威尼斯建築雙年展策展人，他也因實 踐創新社會住宅，同時兼顧人道關懷、 經濟、環境等需求，而獲頒普立茲克獎。

間，讓所有市民都有遊憩用的森林公園，

智利政府與臺灣都存在著諸多相似的問

「設計的力量，就是把生命放入建築的

甚至能夠進一步減少洪水災害。於是，

題，諸如不同黨派間的合作困難；中央

靈魂裡。」他這麼說。

科學出走

慕尼黑

莊凱茜 成功大學機械所碩士。

於瑪麗恩廣場的新市政廳（Neues Rathaus）， 中央的 鐘樓於每日早上 11、12 點以及下午 5 點都有人偶隨音 樂起舞的演出，吸引許多人停留與觀賞。（作者提供）

除了豬腳和啤酒，談到德國，也絕不能

楚格峰以及德奧邊境被譽為仙境的國王

錯過的就是其世界級水準的工業技術。

湖，都與慕尼黑同在巴伐利亞邦，地利

身為巴伐利亞首府的慕尼黑，是全德國

之便使得慕尼黑成為觀光客到德國不可

第三大城市，雖在二次大戰期間被無情

錯過的城市之一，尤其在每年 9 月底至

的摧殘成一片廢墟，但經過積極重建後，

10 月時，來自世界各地的遊客都會慕啤

如今已是世界上生活品質和水準最高的

酒節之名前來體驗這個傳說中拘謹嚴肅

地區之一，加上德國許多著名觀光景點

的民族，在黃湯下肚後的另外一面，與

例如：富森的新天鵝堡，德國第一高峰

之一同狂歡。

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非關

科學

BMW 在汽車工業穩居群雄之上的原因。 科技不外就是應變著生活，配合時空背 景發展人類所需。在 BMW 博物館中， 也透露著這樣歷史的痕跡，輕便小巧的

Isetta 即是最佳的例子。在二戰結束德國 戰敗後，物資匱乏，人民生活困苦，在 那樣的背景下造就了 Isetta 的誕生，簡 單的車身和小馬力的引擎，陪大家一起 度過那混亂年代。可愛復古的造型加上 那段歷史回憶，使它成為 BMW 另一經 典並廣受大家喜愛。 而隨著發展，環境顯然已是日前科技發 展趨勢中極為重要的一項議題，BMW 於

2009 年推出的未來效能動力車（i8）即 是一油電混合可插電的概念車，是一訴 求環保和節能的跑車，此外，機身輕量 化、車身流線和特別的空氣動力設計使

BMW 總部與博物館。（作者提供）

i8 能有效降低風阻，配合發電機和內燃 機的智慧使用，BMW 力求使 i8 成為未

談到德國的工業技術，腦海中一定會馬

戰時，更是提供軍機引擎的主要供應商，

上出現的就是他的汽車及引擎製造。車

但戰爭結束後，德國被迫禁止製造飛機，

來汽車追求的理想與效率，安全和環保。

迷們絕對不陌生的就是德國最具代表性

使得 BMW 不得不改變方向，轉往發展

博物館對面過了天橋還有一棟 BMW 世

之一的 BMW，而其總部正是在慕尼黑。

陸地用之摩托車及汽車引擎。特有的技

界，通常展示最新車款，有時也有一些

獨特的汽缸瓶造型大樓非常特別，氣派

術以及對品質的堅持，讓 BMW 在馬力

臨時展區展示特別車款，例如贊助電影

且具有代表性；總部旁缽形建築就是博

輸出，駕駛穩定度和操作性都在水準之

演出的車。另外也少不了許多互動式的

物館。裡頭除展示 BMW 最早的引擎及

上，高品質引擎和精緻講究的車身設計，

體 驗 和 週 邊 商 品 販 售， 讓 人 除 了 瞭 解

一路的發展史外，所有 BMW 最具代表性

結 合 經 典巴伐利亞藍白色的 logo，正是

BMW 外也能更有參與感！

的車款都收藏於此，讓 車迷們大飽眼福。除此 之外，也可以看到許多 關於 BMW 賽車系列、 比賽介紹、各個時期的 宣傳廣告和海報。

BMW 是 創 始 人 拉 普 （Karl Friedrich Rapp） 從引擎製造廠一路發 展 起 來 的， 最 初 是 致 力於空用引擎的製造， 發展至第一次世界大

808 SCIENCE MONTHLY 2016.11

博物館中展示的 Isetta 。（作者提供）

博物館中展示的未來效能動力車（ i8 ）。（作者提供）

非關

科學

科學沙沙沙

植物莖的祈雨願望 文詠萱 沒有音樂不能活，本刊編輯。

雨聲棒（rainstick）是一種長型樂器，由 中空植物莖填入石子或是豆子製成，當 旋轉、搖晃雨聲棒時，會發出類似雨聲 圖一：雨聲棒。（shutterstock）

的沙沙聲。雨聲棒普遍被認為在乾旱地 區居民，傳統儀式中用以祈雨的器具， 其發源地已不可考。根據地區不同，製 作雨聲棒的材料也有所不同：在亞馬遜 熱帶雨林居民多使用竹子製作雨聲棒； 而在中南美洲沙漠地區傳統族群則使用 當地仙人掌的莖製作。

其起源有許多說法。根據考古資料，在 祕魯海岸曾在考古挖掘中發現雨聲棒蹤 跡，現今也在巴拿馬、厄瓜多爾、北墨 西哥居民使用，因此有人推論此樂器使

現今市面上販售的仙人掌製雨聲棒多是

起源於地緣關係相近的印加帝國時代

來自智利北方及阿根廷地區的迪亞吉塔

（西元前 6000~ 西元 1500 年）；另外

族（Diaguita），材料來自其居住阿他加

也有考古學家在相同時間於中國發現以

馬（Atacama）沙漠中的仙人掌。當地人

竹 子 做 的 雨 聲 棒， 研 究 人 員 推 論 是 在

將仙人掌刺插入仙人掌內後乾燥，乾掉 的仙人掌莖部會變得堅硬如木頭。曬乾 後，再放小石子、種子等，並封起兩側 開口。旋轉雨聲棒後，小石子、種子在 植物莖內落下撞擊仙人掌刺，即會發出 下雨般的聲音。

1537 年由西非奴隸引進中國地區。 雨聲棒目前已在全球各地出現，為常用 之世界樂器，在音樂中多為裝飾音功能， 凸顯出音樂特色。然而，隨著越來越多 人使用此樂器，全球需求量越來越大， 雖然已有許多替代的材料出現（紙圓筒、 木 頭 等 ）， 但 在 2000 年， 智 利 農 業 大 學研究團隊在

Ciencia e investigación

agraria 期刊上發表論文，表示一種仙人 chiloensis 在蒂爾蒂爾地

掌種 Echinopsis

區，因成為雨聲棒製作材料，其生長覆 蓋率與密度嚴重降低。 圖三：智利常見仙人掌── Echinopsis chiloensis。 圖二：竹製雨聲棒。（shutterstock）

（Flickr-Jason Hollinger, goo.gl/7WMJys）

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NEWS FOCUS

為什麼害怕牙齒 治療？

你是否有預約了牙醫掛號，放下電話後

影響對牙科治療的恐懼，此項研究也有

直到看診前都坐立難安的情況呢？在最

別於先前的環境因素研究，首次發現是

新的研究中發現害怕牙科治療的遺傳相

因父母遺傳所造成的恐懼與焦慮。

關證據。某些造成疼痛恐懼的基因也會

此項研究透過和焦慮、心理生理學與疼痛 研究室合作，收集了許多以家庭為單位的 受試者並測量了對牙齒治療與疼痛的關 係。研究發現不論是牙齒治療恐懼或疼 痛，恐懼都與遺傳相關，且兩者之間具 有遺傳關聯性。 對於牙齒護理恐懼相當常見，在美國， 有 10%~20% 的人因對牙齒治療的恐懼 而導致治療延誤的情形發生。因此研究 人員希望透過此項發現更加了解公共衛 生問題的原因，並且在未來開發出新的 治療牙科恐懼的方法。

（shutterstock）

Cameron L. Randall et al. , Toward a genetic understanding of dental fear: evidence of heritability. Community Dentistry and Oral Epidemiology, 2016.

造成偏頭痛的原因 偏頭痛是許多人日常生活中的小困擾，

特定微生物來分析是否存在哪些不同基

現今研究認為透過食物中的硝酸鹽經口

因。結果卻發現在偏頭痛患者的排遺樣

腔微生物轉化為亞硝酸鹽，再轉化為能

本中能產生硝酸鹽、亞硝酸鹽與一氧化

幫助降低血壓但卻會引起偏頭痛的一氧

氮相關酵素的基因略有增加。而在口腔

化氮，因此在大多數含硝酸鹽的心血管

樣本中，這些基因更是顯著增加，表示

疾病藥物中，偏頭痛為其副作用之一。

偏頭痛患者口腔中的微生物具有更多能

透過事前調查受試者是否患有偏頭痛，

修飾硝酸鹽的能力。

（shutterstock）

並分析 172 個口腔樣本與 1996 個排遺

研究人員認為這項發現證實偏頭痛與硝

樣本後，研究人員發現在微生物群落組

酸鹽之間的潛在關聯，但這些微生物是

成並沒有明顯差異。因此，藉由高通量

偏頭痛的原因還是結果或是其他方式間

Oxide-Reducing Oral Microbes in the American Gut

定序技術，研究人員從兩組樣品中選取

接相關還有待科學家進一步的研究。

Project Cohort. mSystems, 2016.

810 SCIENCE MONTHLY 2016.11

Antonio Gonzalez et al., Migraines Are Correlated with Higher Levels of Nitrate-, Nitrite-, and Nitric

NEWS FOCUS

歐洲太空總署火星登陸器失去聯繫

歐 洲 太 空 總 署（ESA）與 俄 羅 斯 太 空 總署合作發射的斯基亞帕雷利登陸器 （Schiaparelli lander）在飛行 7 個月後， 斯基亞帕雷利登陸器原預計在接近火星 表面時，打開降落傘並以推進器減速登 陸，依計劃預計在 10 月 19 日登陸火星， 但在登陸途中失去訊號。 斯基亞帕雷利登陸器於 2016 年 3 月 14 日與火星微量氣體探測軌道衛星（Trace

Gas Orbiter, TGO）一 同 發 射 升 空。 此 登 陸 器 是 屬 於「 火 星 天 文 生 物 學 任 務 （Exobiology

on Mars, ExoMars）」 的 一部份，主要任務目的是為 2020 年將發

射的火星探測車做準備，其所酬載電力 僅夠 2~8 天。 （ESA/ATG medialab）

ESA, http://www.esa.int/ESA.

土星衛星又發現一片地底海洋 研究人員分析卡西尼號在土星搜集到的 資料，模擬其重力數據，推論土衛四狄 俄涅（Dione）擁有地底海洋，海洋可能

土衛四 Dione

位於土衛四冰殼下 100 公里處。土星衛

土 衛 四 以 377420 公 里

星目前已知有土衛六泰坦及土衛二恩克

高度繞行土星運行，其

拉多斯（Enceladus）擁有巨大地底海洋

平均直徑為 1118 公里，

藏在表面冰層下。

主要由冰組成。

土衛四與土衛二組成構造相似，科學家 在土衛二南極區發現大量間歇噴泉，這 可以說明土衛二表層冰層漂浮在海洋 上，因南極地區外殼突然變薄而產生噴

Mikael Beuthe et al., Enceladus's and Dione's floating ice shells supported by minimum

泉。而雖土衛四表層十分平靜，但根據

stress isostasy, Geophysical Research Letters,

地表斷層判斷，在過去發生過劇烈運動。

2016.

（NASA）

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專欄文章

懸賞百萬美金的質數難題

李武炎╱曾任教於 淡 江 大學 數學系， 現 為《科 學月刊》 編輯委員。

（插圖：吳宛蓁）

數論是一門古老的學問，它

質數的奧秘

曾被高斯形容為數學皇后的

1900 年， 德國數學家希爾伯特（David Hilbert,

皇冠，數論中的敘述都很淺 顯易懂，與生活較相近，所 以很吸引人，中學生做科展 時常拿與數論有關的題材作 為研究的題目。數論中最重 要的元素就是質數，質數問 題也是現今中學數學常見的 習作，但是有關質數的分佈 卻相當奧妙。本文所要介紹 的是與質數有關的猜想，數 學家付出很多心力研究，但 迄今仍未能徹底了解。

816 SCIENCE MONTHLY 2016.11

1862~1943 ） 在巴黎的第二屆國際數學家大會

上，提出了 23 道重要的數學問題，當中的第 8 個 問題與數論有關，包含了 3 項猜想：黎曼猜想、哥

德巴赫猜想與孿生質數猜想。黎曼猜想是德國數 學家黎曼（Bernhard Riemann, 1826~1866）於

1859 年首先提出，也是美國克雷數學研究所（Clay

Mathematics Institute） 在 西 元 2000 年 時， 懸 賞美金 100 萬元的 7 項千禧年大獎難題之一（其他

6 項分別為：P/NP 問題、霍奇猜想、龐加萊猜想、

黎曼猜想、楊 – 米爾斯存在性與質量間隙、納維 –

斯托克斯存在性與光滑性、貝赫和斯維訥通 – 戴爾

猜想，當中僅有龐加萊猜想獲得證明）。

解 數 |

Mathematics

黎曼猜想是關於黎曼 函數的零點分佈的猜想，質數分佈 的奧秘也蘊藏在黎曼 函數之中，黎曼猜想的解決對質數 分佈的細緻規律有決定性的影響，對近代密碼學及通信科 技會有突破性的發展，因為通信安全會利用到密碼加密的 技術，而密碼技術的基礎倚賴於特定計算問題的困難度， 例如超大數的質因數分解，這與質數分佈規律有關。

最早的黎曼 函數定義為： （s 為大於 1 的實數）

在 s > 1 時是收斂的；

根據微積分的說法，級數 當 s = 1 時，

則為調和級數（發散的無窮級數），

其 值 為 ∞。 歐 拉（Leonhard Euler, 1707~1783） 在

1737 年還發現

也等於

，這個乘積符號

中的 p 為所有的質數，即： 這個黎曼 函數在

這說明了此函數與質數有相連的關係存在。

後來黎曼將

函數推廣到一個定義在複數域上的可微

分的函數，

最初是以積分的形式表達，他也研究到

底什麼複數 s 能滿足

，也就是零點，他給了一個

假設 ：「所有非實數的複數使得

必定在實部為

1/2 的直線上。」 後來證明對每一個

（

零點。黎曼猜想是所有的非平凡零點（意指 s 不為 -2、-

4、-6 等點的值）都位於複數平面上，實數部分為 1/2 的直線上。有人曾利用電腦去檢驗最初的 2 億個零點，

證 明 黎 曼 猜 想 是 對 的， 但 真 正 的 數 學 證 明 還 未 出 現。

2015 年 11 月有消息傳出，奈及利亞數學家奧派米伊諾

克（Opeyemi Enoch）成功解決黎曼猜想但未經證實，

而克雷數學研究所既不承認也不否認。

黎曼是黎曼幾何的創始者，為 20 世紀愛因斯坦的相對論 的上場鋪設舞台，他是史上第一個建議使用高維度空間來

，

函數也滿足下面的關係式 :

為階乘函數在複數平面上的推廣，對每一個正整數

s > 1 時，

時其值為零，稱為平凡

）

描述物理現象的人，他的研究在分析、數論及微分幾何都 有很大的貢獻，可以說是高斯的學生中極為傑出的一位。

他曾接承他的老師狄利克雷（Peter Dirichlet）成為當

時數學重鎮哥廷根大學數學系的系主任，是一位深具影響 力的數學巨擘。

Vol.47 No. 11

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專欄文章

窺看「苔蘚」奧秘─ 新骨架與生物活性 據說民國初年對此名詞的翻譯即分成二派，後來一派來 吳 嘉麗╱淡 江 大學化學系榮譽教授，

2012 年退休。目前擔任臺灣女科技人

學會常務監事，曾任該會創會理事長。

了臺灣，一派留在中國大陸。臺灣教科書上從來都是稱 「moss」為「苔」，「liverwort」為「 蘚」。1970 年代後

期我從國外返回，發現臺灣因地理氣候關係，苔蘚植物的 種類與生長特別茂盛，因此決定繼續過去的研究，來探討

在 2016 年 10 月號〈綠色小精靈─苔蘚植物多樣性〉一

文的前言中，特別以括號中的英文點出了代表苔蘚的原 文，苔類：moss、蘚類：liverwort。不幸的是這樣的中

文譯名，卻恰與也用漢字表示這二類植物的日本、南韓、 以及海峽對岸的中國恰好相反。科學名詞的翻譯一向有地

區性的差異，不過物種的相反翻譯，可能引起更多相關的

它們的化學成分。1980 年代早期發表的中文論文，亦稱 「liverwort」為「蘚」。但是後來與國際交流，尤其是 植物品種鑑定，常需借重日本專業，自然而然改以他們 的用詞為依據。亦即本文主要介紹的化學與生物活性乃是

針對「liverwort」，翻譯為「苔」，此類植物因含有「油

體」，他們的化學組成非常豐富又多變，且具各種生物活 性。相對的「moss」，不論是化學或生物活性都較少變

誤會，在學術等交流如此頻繁的今日，其實值得我們進一

化，但是型態卻異常多變、品種非常多。本文文題遂籠統

步的關心與探討。

稱為「苔蘚」，並藉此段說明譯名之差異。

（插圖：吳宛蓁）

826 SCIENCE MONTHLY 2016.11

變 化 |

Chemistry

苔類植物的化學組成 苔植物的二級代謝物化學組成，以萜類﹝註一﹞和含苯環的脂溶性芳香族類化合物為主，萜類中又以倍半萜（15 個碳）和

雙萜（20 個碳）含量最多，骨架以及官能基﹝註二﹞的變化異常豐富，這也正是吸引化學家探討其組成的主要原因。1970

年代以前，由於各種化學儀器的靈敏度不足，苔植物體小又多數混生，甚難採集到足夠量的精油進行分析，全世界研究此類植

物化學組成的科學家屈指可數。但是隨著科學儀器的進步，精密靈敏度越來越好，苔類植物的化學組成撥雲見日，新骨架 新結構不斷被發現，因此吸引了更多化學家的投入研究。 以下列舉一些從苔植物分離出來的各種新骨架（過去在高等或低等植物中未曾發現過的結構連接方式），這類新化合物的發 現，有助於瞭解相關化合物之間的生合成路徑與生物起源的關係。

倍半萜類

雙萜類

從苔植物中所發現的倍半萜骨架﹝註三﹞至少高達 50 多

從苔植物中發現的雙萜骨架約有 20 多

種，其中有許多苔植物所特有的骨架，如 nudane 分離自

種，其中數種為苔植物中特有的骨架，如

是自臺灣奇形羽苔中所分離出的新骨架。

品種。此外，自藻類中發現的 labdane

臺灣裸小萼苔（Mylia nuda）；dumortane

neodenudatane 分離自日本合葉裂齒苔；

自阿根廷毛地錢中所分離；peculiarane 則

hatcherane 分離自德國細裂瓣苔中的一

和 pimarane 骨 架 化 合 物 之 絕 對 組 態

﹝註四﹞與苔植物中發現的相同，海洋

Nudane

Dumortane

Peculiarane

裸小萼苔。（作者提供）

生物和高等植物中發現的 cembrane 骨

架，在苔植物中也有發現，這些都表示 了苔植物在演化上與藻類和海洋生物具 有某種親緣關係。

雙二苄基類

O

脂溶性芳香族化合物是苔植物中重要

Neodenudatane

的組成之一，其中的雙二苄基化合物 大環 醚 類 除 了 極 少 數 蕨 類， 至 今 幾 乎僅發現於苔植物中，且多具有各種

Hatcherane

O

Marchantin

生 物活性，最 受 到 化 學 家 的 矚 目。

從苔植物所分離鑑定出的各種新骨架絕 O

O

不止上述幾種，每年都有新的報導。研

雙二苄基化合物根據其 左 右 兩 邊 的

究苔植物化學最重要的一個團隊，要算

連 接 方 式 差 異， 可 分 成 多 種 類 型，

是日本德島文理大學的淺川義範教授實

如 marchantin、isomarchantin、

neomarchantin 等。

O

Isomarchantin

O

Neomarchantin

驗室，2013 年他們出版了一本最新的

苔植物化學回顧專書。

Vol.47 No. 11

827

真實生物 寶可夢 拿著手機， 站在大街上， 路上追逐著虛擬珍獸的人少了許多， 但你仍未放棄， 奔跑在城市巷口、郊落、河堤， 希求填滿圖鑑上每個空白的形影。

偶然之下， 你得知某個地方有個稀有珍獸， 就在你千里迢迢趕來， 拿起手機， 準備將寶貝球丟出時， 你突然發現， 不遠處也有一個人， 這個紅衣女孩， 正專注地盯著某樣事物， 你好奇，她可能……

834 SCIENCE MONTHLY 2016.11

836

發現了一個新物種

A

你的觀察細微，擁有卓越的辨別力， 能夠發現世界微小的變化， 你擁有天分得以成為「真實世界的珍獸訓練師」。

844 你是「虛擬國度的悠遊者」， 你和她一樣都在虛擬世界中感到自在，

正在抓捕寶可夢

B

並善於利用各種科技工具來達到目的。

只是個幻覺︐她並不存在

C

842. 848. 856 你曾想像在荒野、叢林等秘境中冒險，

尋找著珍奇難見的保育類生物

D

無懼於眼前的未知，一心一意朝目標前進， 你是未來的「五感探險家」。

852 你正徘徊在現實與虛擬異境之中， 是時候放下手機，深入了解上癮行為背後的危機。

Vol.47 No. 11

835

封面 故事

真實篇

科學家如何發現 珍稀物種？ 何宣慶 國立海洋生物博物館副研究員， 東華大學合聘副教授，國際鮟鱇魚研究專 家，致力研究臺灣魚類及歷史，目前共計 描述世界新魚種 60 餘種，直接參與臺灣

超過 1/10 魚類物種的紀錄。

836 SCIENCE MONTHLY 2016.11

封面 故事

目前全球所有魚類種類大約有

時至今日，除了臺灣的學者長時間的

31000 種左右，每年被科學家發現

採集並且進行研究外，仍有許多國際

從 200 多年前，林奈創立了二名法

個新種被發表，但真正被發現的新種

的新物種不計其數，而真正被描述以

間的學者前來臺灣進行採集，並從中

及命名的約有 300~500 種左右。自

找到新種發表。臺灣每年約有 3~5

物種，並且探討它們的演化歷史。

差，主要是因為分類學家需要經過很

之後，許多科學家便致力於找尋新的

其實是超過這個數字的。這之間的落

仔細的考證後，才可以進行發表，而 臺灣的魚類研究史跟臺灣的發展史並 不相當，1850 年代，英國領事史溫

豪﹝註一﹞來臺灣採集，送了一批標

這樣的考證時間有時候會超過 10 年

以上。筆者在 2000 年左右開始接觸

魚類分類，2004 年開始發表第一個

本回到大英自然史博物館，這一批標

新種，到現在也有十幾年，這之間也

本 被 描 述 成 為 7 個 新 種， 是 臺 灣 史

找到並發表不少新種。所以在此跟大

370 餘種新的魚種被發表，魚類的多

新手的好運

上最早被發表的新魚種，其中包含臺

灣石 等物種。160 年來，臺灣共有

然史博物館在 30 多年前有採集到一

尾標本，當時他也想不出這是什麼， 所以就擱著，現在想起來應該就是我 發現的那個新種，當下就有股穿越時 空的感覺。後來這個新種是依我的指 導老師的名字來命名，稱為邵氏蟾鮟 鱇（Bufoceratias shaoi）。

家分享發現新種的過程。

樣性更是高達 3100 種，佔全世界的

發現新種蟾鮟鱇不能說是意外，但是

1/10。

絕對是新手的好運。就在我還是碩一

從以前到現在，到底科學家是怎麼在

鮟鱇的分類研究。於是我開始著手檢

臺灣發現新種的呢？除了史溫豪，德

視以前標本館的樣本，其中有一尾黑

國昆蟲學家梭德﹝註二﹞也曾在 20

褐 色 的 魚 讓 我 百 思 不 得 其 解。 於 是

球各地，所以現今全球有許多標本館

新生時，我的老師鼓勵我可以做深海

圖一：邵氏蟾鮟鱇是臺灣第一 個發表的新種深海鮟鱇，也是 第一個以中研院邵廣昭研究員

紀初來到臺灣，採集了大量的生物樣

就把這隻魚的細節寄給全球研究深

本，並且透過日本的標本商轉售到全

海 鮟 鱇 的 權 威 皮 奇（Theodore W.

新手的幸運顯然不只如此，有天海研

中，我們很快就認定這是一個新種，

一號調查船返回，帶回一大批樣本，

國及美國的學者，例如貢德（Albert

Pietch） 教 授， 在 書 信 往 來 的 過 程

甚至可能是一個新屬或新科！這在當

其中有一個夢鮟鱇也是前所未見。皮

Günther） 及 喬 丹（David Starr

時是相當令人興奮的事情。

奇教授一眼就認出在日本北海道大學

多的新物種。日據時代日本派了許多

不久之後我前去拜訪法國自然史博物

體 殘 破 不 堪， 所 以 沒 有 真 的 寫 成 新

漁業技師前來臺灣進行調查，期間最

館，第一天早上我去典藏庫裡面找標

有名的便是大島正滿，他在臺灣採集

本，第一隻拿起來的就正是一模一樣

的標本，後來這個新種就依皮奇教授

並描述了 44 個新魚種，其中包含我

的新種，高興之餘趕緊要回去寫信通

種，等了 30 年終於等到第二隻完整

的 名 字 命 名。 顯 然 在 魚 類 分 類 研 究

們的國寶魚──臺灣鉤吻鮭。大島因

知皮奇教授，正好發現我的信箱中正

上，用了半甲子的時間才完成一件事

此被譽為臺灣淡水魚之父。

捎來一封他的信。他告訴我，法國自

情，可是一點也不足為奇。

保存了這些樣本。而這些樣本經過英

Jordan）等人的研究，從中發現了許

為名命名的物種。（作者提供）

有一隻一模一樣的標本，只是當初身

Vol.47 No. 11

837

封面 故事

虛擬篇

虛擬實境（VR）、擴增實境（AR）、混合實境（MR）─

虛實交織的世界 曲建仲 臺灣大學電機工程學系博士，美 商德州儀器公司市場行銷與資深應用工程 師，負責嵌入式處理器與無線微控制器相 關產品，應用在各種工業與消費性電子產 品與物聯網。

844 SCIENCE MONTHLY 2016.11

封面 故事

從 HTC 推出的「Vive 頭戴式顯示器」

前虛擬實境大多都是設計一個特別的

堂、精靈寶可夢、Niantic 公司推出

器， 再 配 合 適 當 的 音 效 產 生 聽 覺 體

讓 使 用 者 體 驗「 虛 擬 實 境（Virtual

眼鏡可以將眼睛周圍的空間完全包

的「Pokémon GO」 讓 使 用 者 體 驗

驗，而在使用者進行遊戲時，電腦必

Reality, VR）的遊戲，到最近由任天

覆，如圖一所示為 Vive 頭戴式顯示

將虛擬與真實影像結合的「擴增實境

須知道使用者的肢體動作才能對應產

（Augmented Reality, AR） 」，以

生適當的影像，來達到與使用者互動

及之前微軟公司推出的「HoloLens

的情境，因此通常還會結合動作感測

目前最流行的視覺效果到底有什麼不

虛擬實境的頭戴式顯示器所產生的影

同？又可以分別使用什麼樣的技術來

像通常都是由動腦動畫所產生，因此

達成呢？本文將先說明這三種視覺效

可以製作出任何創作者想像的虛擬世

果的定義，再介紹可能達成這三種視

界，而且經由左眼與右眼相差 6 公

擴增實境─ AR

眼 鏡 」 讓 使 用 者 體 驗「 混 合 實 境

（Mixed Reality, MR） 」， 這 三 種

器來偵測使用者的動作。 圖二：精靈寶可夢遊戲的畫面。利用手機 相機取得真實影像，再與虛擬影像結合。 （shutterstock）

覺效果的顯示器技術，最後再以實際

分的影響，可以讓使用者的大腦因為

擴 增 實 境 是 將 虛 擬 的 影 像「 擴 增

的應用說明虛擬實境、擴增實境、混

視 差 而 產 生 立 體 感 形 成 3D 影 像，

不同於虛擬實境在使用者眼睛周圍建

立體電影相似，我們可以想像正在

立一個完全虛擬的空間來取代真實空

虛擬實境─ VR

它的原理與我們在電影院所看的 3D

（Augmented）」到真實的空間中，

玩 一 個「 秀 姑 巒 溪 泛 舟 」 的 遊 戲，

間，擴增實境並不是要取代真實空間，

虛擬實境是完全利用顯示器技術，在

我們的雙眼看到自己坐在小船上隨

而是在真實空間中加入虛擬物件，讓

使用者的眼睛周圍建立一個立體、看

著踹急的河流載浮載沉，結合洶湧

使用者看到一個虛擬與真實交織的世

似真實的虛擬世界，讓使用者以為自

的溪水聲傳入我們的耳朵，而我們

界，目前最為大家所熟知的擴增實境

己身處在如同現實一樣的環境中，目

雙手拿著移動感測器由前向後划動，

遊 戲 應 該 就 是「Pokémon GO」，

合實境在民生與工業上可能的應用。

就好像我們 真的在秀姑 動作感測器（共 23 個）

巒溪上划船 一樣，而我

影像感測器

當 我 們 打 開 手 機 相 機 的「 預 視 功 能

（Preview）」，就可以在手機螢幕上 看到我們前方的真實世界影像，這個

時候一隻可愛的精靈出現在手機螢幕

們雙眼看到

上疊合在真實世界影像，視覺上就好

的影像，會

像真的有一隻精靈出現在我們眼前一

隨著我們

樣，如圖二所示，只不過此時我們眼前

的雙手一前

的真實世界是透過手機螢幕看到的。

一後的划動

雙手使用之動作感測器與搖桿 圖一：Vive 頭戴式顯示器與動作感測器。（Flickr- Red_Shuheart, goo.gl/yn0zMP）

而看到不同

擴增實境另外一個重要的應用是汽車

的影像，那

工業，我們開車時眼前的真實影像是

真的就是

透過前擋風玻璃看到的，當夜晚行車

身歷其境的

時前方有行人或小動物忽然跑出來，

感覺了！

常常會讓我們反應不及，而這個時候

Vol.47 No. 11

845

封面 故事

探險│世界篇

前往世界秘境尋找珍獸！ 游崇瑋 畢業臺師大生科所，為兩棲爬行類專家。 目前轉職生態旅遊領隊，期望將各種美麗的野生動 物介紹給國人一同欣賞。

在 Pokémon GO 中，我們著迷於發 現新的遊戲物種並且捕獲、登錄到自

臺灣

己的遊戲圖鑑內，也積極想辦法讓自

除了當年太田英利教授採獲模式標本 的溪頭之外，包含了阿里山一帶的個 體，統稱為中部族群；南部族群則分

己的遊戲物種進化，期待站上道館館

命名自外國學者的特有種

布於藤枝、南橫以及大漢山等地，外

長的光榮時刻。除了讓物種進化並且

在臺灣三種中海拔攀蜥中，牧氏攀蜥

觀上略有差異，族群量則都不算常見。

對戰之外（自然界的演化是個漫長過

（Japalura

makii） 是 個 人 認 為 是

野外觀察攀蜥時，經常可以見到攀蜥

程，一代代逐漸累積差異而來，所以

最漂亮的一種。為了紀念過去對於臺

伏在樹幹上，做著類似「伏地挺身」的

真實世界的物種是不會在一陣閃光後

灣兩爬研究有重大貢獻的牧茂市郎博

動作。這個動作只是希望入侵領域的

就變成進化型態的），根據物種所喜

士，所以 1989 年太田英利教授使用

大傢伙（沒錯，就是你）可以趕快離開，

好的環境來找尋物種，不就是我們這 些生態愛好者經常在做的事嗎？想要

了「牧氏」來給這條美麗的攀蜥命名。

進行生態研究或者觀察，野外觀察記 錄只是第一步，卻也是一個非常迷人 的過程。以下我就從臺灣出發，介紹 一些我在這些年國內外野外觀察這些 「Pokémon」的有趣過程吧！

圖一：牧氏攀蜥。（本篇圖片皆由作者提供）

856 SCIENCE MONTHLY 2016.11

也許某個程度也是想要秀肌肉呢！

封面 故事

圖二：藍腹鷴（雄）。 圖四：食蛇龜。 圖三：藍腹鷴（雌）。 圖五：穿山甲。

藍腹鷴（Lophura

swinhoii）棲息

在中低海拔原始林以及次生林，是非

遭逢危機的生物

2

3

4

5

在臺灣的 5 種原生淡水龜鱉類中，食

龜一樣同屬難兄難弟的，還有穿山甲

常美麗且知名的臺灣特有種鳥類，當

蛇龜（Cuora

flavomarginata）是

年因為知名博物學者斯文豪（Robert

最不依賴水的一種。如果你想要到野

（Manis

Swinhoe）的努力，終於讓牠們得以

外看食蛇龜，特地到河邊湖邊去找，

山甲又稱臺灣鯪鯉，是所有臺灣原生

讓世人認識！藍腹鷴曾經因為過度獵

反而是最難找到牠們的。食蛇龜喜歡

哺乳動物中最奇妙的了！披著一身和

捕，數量變得非常稀少。後來因為法

在潮濕的森林底層活動，主要吃一些

爬蟲類鱗片極為相似的鱗甲，沒有牙

令限制及民眾環保意識提升，藍腹鷴

掉落的果實及腐爛的動物屍體，遭遇

齒也不咬人，一對巨大的腳爪……都

在野外的能見度也高了許多，不再是

危機時能把頭部和四肢縮入殼內，腹

是其它的哺乳動物所沒有的特徵。相

只能驚鴻一瞥的神祕鳥類了！每逢春

甲前端還可以向上折起蓋住頭部！過

比早期，臺灣本地將穿山甲獵捕用作

季，藍腹鷴雄鳥就會展開翅膀用力對

去野外數量還算穩定，然而這 10 年

中藥材的狀況已經改善許多，但新的

pentadactyla）。 臺 灣 穿

著雌鳥搧風，這其實是為了引起雌鳥

來食蛇龜不斷被走私到中國，野外族

威脅和食蛇龜相同，由於中國的強烈

注意，大跳求偶舞啦！

群已經少之又少。無獨有偶，和食蛇

需求，走私的狀況似乎仍時有所聞。

Vol.47 No. 11

857

專 訪

「作不成孔子孟子， 那就做個傻子吧！」 堅持「傻子精神」， 廖一久院士跨越時代考驗，交出產官學亮麗成就 作者︱

林翰佳 國立臺灣海洋大學生命科學暨生物科技學系系主任。 黃向文 國立臺灣海洋大學海洋事務與資源管理研究所兼所長，本刊編輯委員。

864 SCIENCE MONTHLY 2016.11

專 訪

與廖一久院士相約於仲夏午後，在他

代表國內農業界的院士，而這也顯示

位於臺灣海洋大學的研究室。廖院士

了目前國內學術界面臨的一些問題。

15 年前從農委會水產試驗所退休後，

夫人」翻譯小說的剪報等 50 幾年前

的珍貴資料。我們非常訝異廖院士對 於文件檔案整理與保存的功夫，尤其

就在海洋大學擔任春暉講座教授，現

雖然在政府的大力投資之下，這幾年

是在當年電腦還不是很先進的時代，

已為終身特聘教授。從他研究室的窗

國 內 SCI 論 文 發 表 有 了 大 幅 成 長。

都能很有系統地妥善保管，在需要時

外可以看到平靜的蔚藍大海，基隆嶼 就在不遠處，點點漁船穿梭其間，為 這片寧靜帶來生機與活力。

但是過分追求論文數目等單一指標的

能很快地找出來。從這個小細節就能

結果就是，科研成果無法對產業產生

深刻了解廖院士一絲不苟的性格。

實質的幫助，因而國內產業無法隨著 政府部門的科研投資同步成長。最後

當 然， 廖 院 士 本 身 是 很 傑 出 的 科 學

廖院士帶著慈祥的笑容踏入研究室，

的結果就是大學所培育的科研人才沒

家，這樣性格在許多成功的科學家身

與我們親切地打招呼。在我們這輩讀

有足夠且優質的業界就業機會，連帶

上也常看到。但比較特別的是，廖院

生命科學的人，幾乎人人都聽過廖院

也影響了年輕學子投入農業科學研

士主要的職涯是在水試所這個公務機

士的大名與事蹟。他是臺灣水產養殖

究 的 意 願。 為 了 扭 轉 這 樣 的 惡 性 循

關工作。我們首先感到好奇的是，以

領域的先驅，迄今發表 470 餘篇論

環，學術界目前最熱門的是「轉譯型

這樣科學家一絲不苟的個性，是否曾

（Translation）」的研究，也就是鼓

為其公職生涯帶來麻煩？

文及多本專書，在國際水產養殖領域 有 重 要 地 位， 曾 擔 任 許 多 國 際 性 學 會與期刊的重要職務。他在 1968、

1969 及 1978 年成功發展草蝦、烏

魚及虱目魚之養殖技術，為水產養殖 業帶來數仟億元產值，故而獲「草蝦 之父」美名，也因此在 1990 年榮膺

第三世界科學院（The Third World

Academy of Sciences, TWAS），

現 為 世 界 科 學 院 院 士（The World

Academy of Sciences, TWAS）以及

在 1992 年當選第 19 屆中央研究院

勵將基礎研究的成果導向產業應用。

雖然「轉譯農學」是個新名詞，但即 使是用現在的標準來看，廖院士這麼 多年在學術研究與產業連結的傑出表 現，其實就是「轉譯農學」最具體的 實踐者，也是最成功的典範。而本次

（第三屆王世中院士為第一位農業界

士很認真地想了一下。他說：「我的 個性不喜歡作虛偽不實的事，看到不 對的人與事也一定會照實說！」這樣 的個性是天生的，如果硬要違背自己 的個性，反而會讓自己很痛苦。

專訪的主要目的之一，就是想請教廖 院士，以其在協助養殖產業以及學術 研究上的成功經驗，給予國內年輕研 究者一些建言。

院士回憶當年二二八事件發生時，由 於要保護自己父親不受牽連，必須對 外隱瞞父親的行蹤。即使是為了家人 而不得不說謊，但還是讓自己內心承

院士，是有史以來第一位水產界院士。

做為當時國內農業界的第一位院士

針對我們這樣有點尖銳的問題，廖院

一絲不苟， 認真紮實的科學家精神

受很大的壓力。

而看到不對的事一定要說的性格，讓 廖院士在年輕時候差點成為白色恐怖

對於提拔後進不遺餘力。但一直到今

刊創辦人林孝信先生在廖院士初任院

年（2016）中興大學楊秋忠講座教

採訪一開始，廖院士先拿出 23 年前本

士時的專訪給我們看，稍後還分享他

連任，就讀臺大四年級的廖院士和另

在學生時期打工，於報紙連載「珍珠

一位同學在臺大佈告欄海報留下抗議

院士，已於 1985 年去世），廖院士 授才好不容易在多年之後成為第二位

的受害者。因為反對蔣介石總統 3 度

Vol.47 No. 11

865

正，但卻無損熱力學。事實上在近代

精選

原子物理的發展中，也曾有位量子力 學大師想放棄熱力學第一定律，來拯

文章

救 一 無 法 理 解 的 新 物 理 實 驗。 結 果 呢？熱力學第一定律非但沒被推翻，

微中子 的故事

一「無中生有」之「喧鬧鬼」反而因 此誕生了：它不但成為今日基本粒子 之「標準模式」裡的必要及重要成員， 更可能強迫物理學家必須修正「標準 模式」！此「喧鬧鬼」是什麼東西呢？

β 衰變之謎

1896 年的某個傍晚，法國物理學家

貝 克 勒 爾（H. Becquerel） 在 離 開

實驗室時，不經意地將一小塊鈾鹽放 到藏有照相感光紙的抽屜裡。幾天後

他發現感光紙好像曝過光一樣出現許 多 污 區， 他 猜 想 鈾 鹽 顯 然 放 出 了 像

賴昭正／前清大化學系教授。

「光」一樣的輻射線；經過一連串之實 驗分析後，他證明了這些放射線是鈾產 自從瓦特（James Watt）於 1775 年

第二定律終於在 1850 年代成型，發展

生的，是鈾的內在本質，不是外來的。

突然發現機器的無比力量。但可惜蒸

筆者一直在科普文章裡提到：熱力學

到英國劍橋大學攻讀博士學位的拉塞

汽機還需燒煤，如果能發明個不需要

基 本 上 是 一 門 以「 實 際 經 驗 」 為 基

燃料就可作功的機器多好。於是當時

礎，加上邏輯推論的科學，不做任何

的許多工程師便致力於此類機器的設

「抽象」的臆測與假設；因此在 20

福（E. Rutherford）， 在 發 現 電 子

發明（嚴格來說是「改進」）蒸氣機， 掀起了英國及世界之工業革命後，人類

計與試驗，但卻一直毫無進展！ 1824

成今日適用於所有科學之「熱力學」。

世紀初的物理大革命期間，非但未像

受到貝克勒爾發現的刺激，由紐西蘭

之指導教授湯姆森（J. Thomas）的 慫恿下，決定放棄研究興趣所在之無

線電波，改探討此一奇怪的「鈾線」。

牛頓力學及電磁論一樣受到修正，反

用鋁片將鈾鹽一層又一層地包住，他

（S. Carnot）發表了一本 118 頁的《熱

而成了這個革命中的一大功臣。例如

發現「鈾線」至少有兩種：其一是連

的動力能之思考》（Reflections on

熱力學第一定律否認了能量可以無中

一張鉛紙都通不過去的「α 射線」，

the Motive Power of Fire）開啟了

生有或被毀滅，也就是大家耳熟能詳

另 一 種 則 是 可 通 過 上 百 張 的「β 射

熱、動力、能量、及引擎效率的研究。

的「能量不滅定律」；可是能量是啥

在 蘭 金（W. Rankine）、 克 勞 修 斯

東西呢？熱力學卻不做臆測，因此當

（R. Clausius）及卡爾文爵士（Lord

特殊相對論改變時空觀念及證明質量

線」。當另一法國物理學家維拉得（P.

更強的輻射線時，他很自然地依序取

也是一種能量時，牛頓力學受到了修

第三個希臘字母，稱它為「γ 射線」。

年，法國軍中工程師及物理學家卡諾

Kelvin）的發揚與光大後，第一定律及

870 SCIENCE MONTHLY 2016.11

Villard）在 1900 年發現另一穿透力

後繼的研究證明了 α 射線事實上就是

氦原子核、β 射線則是電子束、γ 射

線 則 是 類 似 倫 琴（W. Roengen） 於 1895 年 所 發 現 之 X 光。 物 理 學

家也了解到一個不穩定的原子（原子 核）可以籍「衰變（decay）」放出

α 射線或 β 射線而轉變成較穩定的原 子（原子核）。在 α 射線的「衰變」

中，物理學家發現衰變前的總能量與 衰變後的總能量一樣（符合能量不滅

定律）；但 1914 年英國物理學家查

兌克（J. Chadwick）卻發現在 β 射

線的「衰變」中，放出的電子能量不 是定值，而是在某一最大值內什麼值 都可能的連續分佈。這是怎麼一回事 呢？如果能量不滅，那電子的能量不 是應該是定值嗎？那時的物理學家已 知道質量也是一種能量，因此在計算 能量時，當然考慮到原子核之質量消 失變成能量。16 年過去了，量子力

學的發展已漸趨成熟，可是物理學家 還是沒有答案。

包立 ｜小檔案 包 立（Wolfgang Pauli）1900 年 出 生 於 維

也納，父親為一知名化學教授、母親為記者。 小時後喜歡與妹妹於樹林中遊玩及於多瑙河戲 水，高中時就顯示出數學及物理的才能；拜奧 國名實證派哲學家馬赫（E. Mach）為教父，

深受其影響。在高中畢業不到兩個月，就寫篇 讓其大學指導教授索末非（A. Sommerfeld）

印象深刻的相對論論文。索末非曾告訴同事說：「在年青的包立身 上，我看到了維也納知識精英的一個樣本……大一學生！」不到三 年即拿到博士學位；畢業不久即應索末非之要求，為德國「數學科 學百科全書」寫了一篇相對論的精典專論（1921 年出版）。聽說

愛因斯坦在讀完那篇文章後，曾說他終於對相對論有更深的了解。

又有次，在聽完大他 20 歲之愛連費斯特（P. Ehrenfest）的演講 後，包立提出許多評語，因此愛連費斯特告訴他說：「與你本人比

較，我想我比較喜歡你的論文」；包立反嘴說：「這就奇怪了，我 對你的感覺正好相反。」他們不但未成敵人，反而變為好友，不停 地互相取笑。包立的論文不多，為人坦率，因此得罪很多人；但許 多物理學家對他的才智、誠實、與直言還是很敬佩的，認為他是「科 學的良知」，在碰到新觀念時，常會問：「包立怎麼想呢？」

微中子的誕生

1930 年，量子力學的哲學大師波爾

（N. Bohr）「被迫」開始思索著：

量 子 力 學 裡 不 是 有 許 多 與 我 們「 常 識」相左的觀念嗎？或許能量不滅定

律 在 微 觀 世 界 裡 也 根 本 不 成 立？ 他

在物理界裡因而流傳了這樣的一個故事：聽說在 1958 年死後，上

帝特別接見他，問他還有什麼想知道的事情。包立搔了搔頭，終於

說他不懂為什麼電磁作用常數會是 1/137.035……。上帝點了點

頭，拿枝粉筆在黑板上急書，包立起初還很滿意地看著，但不久後 就開始猛烈地搖起頭來……。

說：「雖然最近在原子理論的發展上 有許多進展，但我們還是需要準備接 受新的意外的！」 對包立及許多物理學家而言，這代價

時帶著多餘的能量、跟隨著電子被釋

熱力學是建基於兩個假設（定律）推

似乎太高了！因此在深思熟慮後，包

放 出 來！ 從 電 量 不 滅 定 律 看來，此

論 出 來 的 科 學， 如 果 第 一 定 律 不 成

立終於提出了一「非常絕望下的解救

一「東西」應不帶電，因此他稱之為

立， 那 豈 不 是 要 重 寫 整 個 熱 力 學？

法」：原子核內有一「東西」在衰變

「中子（neutron）」；從能量不滅

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