你到底愛不愛我?談愛情裡的安全感匱乏——《為什麼我們愛的如此不安?》

  • 吳姵瑩 諮商心理師

如何證明你愛我?

「如果你愛我,現在就陪我去吃宵夜好不好?」

「你為什麼不陪我去看電影,你真的愛我嗎?」

「如果他在乎我,為什麼經常已讀不回呢?」

圖/pxhere

在關係裡,這是你經常問的問題嗎?你不懂為何你這麼擔心失去,也不懂你怎麼這麼需要陪伴,更不懂你付出這麼多,怎麼還是不能肯定對方是愛你的,於是你問了不下數百次的:「你愛我嗎?」並且更深入地確認:「你愛我哪一點?」但怎麼樣你都很難滿意對方的回答,甚至在對方的不耐煩中更加懷疑對方的愛。

你討厭自己的患得患失,但你控制不了不時察看手機的衝動,害怕失去愛的自己也失去價值。你不懂自己的不安全感為何這麼強,強到你總是需要用分手或傷害自己的方式考驗對方,或者大哭、或者冷戰,去要對方聽從順服。然後你開始越來越不安,因為你發現在這些查勤、擔憂與控制後,對方對你失去耐性,回應越來越慢、也越來越冷淡,你開始深信你不被愛了,因為你再也找不到愛的證明,你多麼希望回到當初甜蜜、緊密的狀態裡。

正是你的不安,創造了你不被愛的證明,即使你不斷努力地付出或掌控亦然。

關於這反覆確認與安全感匱乏的狀態,我將用兩個層次來說明這個現象:一個是自體和客體的概念;一個是童年陰影的概念。

自體感發展受阻 + 客體恆存的經驗挫折

有非常多人需要反覆確認愛是否存在,其實與客體恆存的經驗挫折和自體感的發展受阻有關。

什麼是客體恆存呢?其實是嬰兒在思維發展的過程中,約八到十二個月會發展出物體恆存概念,也就是認知上,當他看到眼前的東西不見的時候,他會開始尋找,因為他思維裡已經知道這東西應該不會無緣無故消失,所以你會發現嬰兒在六個月的時候,你跟他玩躲貓貓時,他會特別興奮,因為他覺得這個現象很神奇。而這裡我們談到的客體恆存,則是比較偏向情緒層次的,當照顧者不在身邊時,孩子並不會覺得天崩地裂,因為他信任照顧者會回到自己身邊,因此能夠安心等待。

但是當照顧者給了不舒服的感受,意味著我是不好的,就會產生挫折的經驗、阻礙自我整合。圖/pixnio

所以照顧者與我們之間的關係,成為我們認識自我與發展安全感很重要的過程,它會形塑我們對外界的看法。照顧者在我們小時候會是「全世界」般的存在,而當「全世界」給了我們舒服的感受,除了會讓我們感覺安全之外,也會幫助我們認識「我」是好的,讓我們整合自我時順利許多;但是當「全世界」給了不舒服的感受,也意味著「我」是不好的,就會產生挫折的經驗,阻礙我們整合自我。

因此,全世界、他者或照顧者的代稱,都泛指「客體」的存在,像是一面鏡子,在孩童的「自體感」發展上扮演非常重要的角色,如果要讓孩子擁有健康的自體感,就是要讓孩子在逐漸與照顧者分離的過程中體認到:

「我」跟「他」是分開的,但我依舊可以在「他」身上獲得安全感

如此孩子才有辦法安心地做自己,在擁有自體感的過程中,也允許他人擁有自體感,清楚人與人的疆界。

在擁有自體感的過程中,也允許他人擁有自體感,清楚人與人的疆界。圖/publicdomainpictures

當我們的內在需求被好好滿足,外在客體對待我們的方式,會被我們的自我吸收消化,進而內化成我們自己的心理功能,因而我們有辦法具備成熟的獨立性,並且有辦法安撫自己。

反之,倘若你小時候所知覺到的環境,並沒有讓你感覺安全,或者你成長的許多需求沒有被好好滿足,就會對外在世界感覺不安全,在成年後的關係中,不斷用以下三種方式,來確認自我的存在:

1. 需要不斷被讚賞,感到被肯定

2. 不論在生活裡或情感中,都要不斷尋求肯定,也容易為了肯定,而委屈或掏空自己

3. 需要與人融合,感受到安全與支持

因為缺乏客體恆存的認知,導致在看不到人時會容易不安,甚至要到了全面掌控的狀態,才能稍微安心或感覺被愛,但這種與人融合的方式會讓伴侶感到窒息。

從一段安全穩定的關係中,獲得修復與替代性的安全感

圖/pxhere

我相信所有人都希望是用這個方式,期待出現夠穩定的伴侶或關係,移除自己的不安全感,畢竟前兩個非常困難。因此在我許多情感諮商的經驗裡,都是要不到愛的一方,一直跑來問我「怎麼改變另一半、讓另一半成長」,因為他們身上的匱乏感太過強烈,一直渴望別人愛他,因此會將目光執著地放在另一半身上,等著另一半變好之後能更穩定地愛他。

然而,擁有成熟自體感的人會具備:

自尊的調整能力:不會因為別人一句話或一個行為而失去自信。

能享受生活樂趣:不需要透過他人來豐富自己的生活。

能感受到生命的意義:不會因為他人的離開就感覺生命變得索然無味。

因此我們要練習「將目光回到自己身上,給自己讚賞和肯定,向內探索自己、與自己在一起」,並且「練習給自己安全和支持的力量」,如此,我們就能逐漸成為擁有自體感的成熟個體。不過,除了嬰孩時期這些不可考的記憶外,也可以探索幼年時期我們還記得的事件,看看它們對我們的安全感造成了什麼影響。

童年陰影:被拋棄的內在小孩事件及情緒激發

現在,請回到你的內在,開始去感受你哪裡受了傷,是什麼讓你如此缺乏安全感?你可以透過幾個問句開始問自己:

為什麼懷疑自己沒有被愛著?
為什麼覺得自己要很努力才會被愛?
為什麼你不相信自己值得被愛?

允許自己靜下心來去感受這幾個問題打在心上的感覺,越是你害怕接觸的問題,可能背後的答案有越深刻的寶藏。這些答案牽引出來的,很可能是曾經有段讓你痛徹心扉的情感傷痛,也許是你經常看見母親牽著哥哥的背影,或者是爸爸跟弟弟一起打棒球,又或者是你經常自己一個人坐在家中走廊,看著天色逐漸變暗的孤單與落寞。

圖/pxhere

所以,你要幫自己找到那個觸發你情緒的關鍵,可能是「不在」、「不夠」、「不對」等等,而這通常是我們幫自己腦補出來的想像,接著讓我們陷入恐慌,又回溯到小時候那個「被丟下」的經歷裡。但因這股「被丟下」的傷痛與恐懼,對孩子而言是巨大且難以排解的,使他長大以後在面對關係時,只要面臨相似的場景,大至他人轉身離開、突然消失,小至發現與身旁的人意見不合,都容易引發「被丟下」的陰影,讓自己陷入傷心與恐懼中,就像小時候那樣手足無措。

因此接下來,我們要學會自我安撫的步驟:

了解自己的傷痛與不安

究竟我們被觸發的情緒是什麼事件?是什麼情緒?讓你回溯到小時候那手足無措的狀態又是什麼?

當你勇敢地看見自己的不安,看見那一幕幕令你心痛或心碎的畫面時,請試著讓自己停下來,去陪伴自己的傷痛、自己內在的孤單與渴望愛的孩子,去和他說說話、安撫他,當你感覺自己越排拒他,也意味著你越需要他人陪伴,越容易創造讓你感覺再次被排拒或受傷的關係,因為人際關係與愛情,向來都是自我關係的延伸。

當我們把自己愛回來,當我們感覺安適和安定,就會在關係裡感覺穩定,就可以給出愛和發自內心的關懷,而不是搜尋愛來填補自己的孤單。

愛,是可以不證自明的。

用正念呼吸進行深度的自我陪伴

深度陪伴,也就是在面臨了傷痛與不安的此時此刻,跟自己在一起。例如:當你經歷已讀不回、或者情緒被觸發時,你可以跟隨這樣的引導語:

吸氣,我看到我內心的擔憂
呼氣,我呼出我內心的擔憂
吸氣,我看到我內心的恐懼
呼氣,我呼出我內心的恐懼

在吸與吐之間,不斷與自己同在,不斷靠近難以忍受的情緒,你就會逐漸增加面對與承受情緒的能力,漸漸就能安撫那個需要反覆確認、經常不安的自己了。

——本文摘自《為什麼我們愛的如此不安?》,2019 年 2 月,商周出版


泛科學5月主題徵文:我念XX系,但我現在在做OO

不論是推甄繁星填志願,選科系時,爸爸媽媽阿姨叔叔還有隔壁鄰居總要你想想你要唸的XX系未來出路是什麼。但在這世界好快心好累的時代,我們大學修的很多學分都很難學以致用,「不務正業」、做著跟大學主修乍看沒什麼關係的工作,可能才是常態!

已經出社會的人們啊,你大學念什麼系?現在又正在做什麼?跟我們分享吧!

  1. 請告訴我們:
    • 你是怎麼開始從事這份工作的?大學的訓練跟它有關係嗎?
    • 日常工作內容有哪些?最常面臨的考驗是什麼?
    • 周圍的人/家人對於工作內容有哪些誤解
    • 對於有志從事同業的讀者們有哪些建議
  2. 徵文時間:即日起至 5/31止
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手汗能當炸彈用?爆豪勝己的個性到底有多扯!——我的英雄學院科學科

「動漫”我的英雄學院”中誰最強呢?」這是去年某一次泛科學直播的主題,老實說最後好像沒有結論,但是直播中y編感嘆這部動漫中好多空想科學可以寫啊。而人在聊天室潛水,平常其實比較喜歡遊戲和電影的R編就默默地把自己推進這個坑了~

沒辦法…..剛好有看嘛呵呵

(來源/bokunoheroacademia.fandom)

第一位,因為個人興趣~我們就先跳過單純一拳超人式的主角綠谷和All Might,來看看第二男主角–爆豪勝己吧。

你手上流的到底是什麼啦?

一個認真的動漫,都會有嚴謹(?)的角色介紹和能力設定。在漫畫中,爆豪的特殊能力(或者說~個性):爆破,是從手上分泌「具有硝化甘油特性」的汗水,然後引爆(注1)。

爆豪你這手汗的量是怎麼回事。source:IMDb

哇!!硬要從人的身上擠出炸藥的話,明明還有其他分泌物可以大做文章,為什麼要挑汗水呢?

正常人類的汗水組成有98~99%都是水,剩下的就是一些鹽類、乳酸和尿素,其中鹽類包括鈉(0.9 g/L)、鉀(0.2 g/L)、鈣 (0.015 g/L)、鎂 (0.0013 g/L)…等化合物,其實只要是人類體內會出現的元素,身為人類排泄大功臣的汗水一樣都不會少,甚至包括一些微量元素,所以只要不是放射性物質,汗裡面幾乎都有,只是多或少的問題而已。

「sweating meme」的圖片搜尋結果

要爆了..(來源/meme generator)

而且最重要的一點是~~汗水裡面有尿素和胺這類含氮的物質喔(注2)!因為有很多的炸藥都是碳、氫、氧以及氮的化合物,所以如果你真的要從普通人的汗水裡蒐集到所有可以製備爆裂物的元素是有可能的,只要有正確的化學反應或是奇異的身體代謝,說不定還真的能成功喔~

如果我們假設爆豪的汗水是我們真實世界存在的爆裂物好了,我們需要其滿足幾個條件:

  1. 必須要具有爆裂性。
    廢話~~
  2. 成分要是汗裡面有的元素。
    這個容易
  3. 是液體。
    我們可從來沒看過他用手上的鹽粒或結晶引爆過啊~
  4. 像硝化甘油。
    我們就假設做身體檢查的醫生知道不是硝化甘油才這麼說了,硝化甘油是個廣為人知的物質,會用來類比也可以理解。

前兩個條件基本上沒什麼問題,但是滿足第三個條件的爆裂物其實就不多了~ 目前現在已知且比較有資料的的液態炸藥並沒有太多種,以下列出幾個比較有名如:

硝基甲烷化學式CH3NO2

硝酸甲酯化學式:CH3NO3

過氧化丁酮化學式C4H10O4

這幾個化合物(注3)基本上完美的符合了以上三個條件:常溫下都是液體、基本上組成都是汗裡面有的元素、或多或少具有爆裂性那麼爆豪的汗水應該較是這其中一個其中的化合物囉……等一下……

這幾個化合物全部有毒!!!

「explosion toxic」的圖片搜尋結果

甚至有一些是爆炸後還會有有害物質的,所以化學工廠的火一定得特別小心(來源/The Independent)

  • 硝基甲烷是一種殺蟲劑的原料之一,如果人吸入或接觸了輕而科嗽、暈眩、嘔吐、刺激皮膚眼睛;重而肝腎功能損傷或發生高鐵血紅蛋白症、造成呼吸困難。
  • 誤食硝酸甲酯會造成頭痛,而且一樣會有高鐵血紅蛋白症。
  • 過氧化丁酮除了會引發上述狀況外,還有機會發生腸胃道損傷、橫紋肌溶解……等症狀。

就算我們把範圍拉大,把連中文翻譯都沒有的液態爆裂物也考慮進來的話,這之中最沒毒性的……對人體也是有刺激性的。

如果爆豪不小心汗流進眼睛裡怎麼辦??就算他本人免疫好了,今天其他同學跟他握了手,沒洗乾淨的情況下就吃東西會不會就直接送醫啊??但是既然爆豪能如此安心的使用他的汗水當作爆裂物,身邊的同班同學都安然無恙,想必是非常安全無毒的炸藥吧~~

如果我們能夠穿越動漫時空勢必要把配方找出來,這會是人類的一大工具。

少年啊…你要不要喝點水?

那暫時把汗的成分放在一邊,就先假設在我的英雄學院的世界觀之中有一種未知的液態爆裂物從這個國中生身上流出來好了…但他的汗夠嗎?

「你們這是在懷疑我的能力嗎!(設計對白)」Source:IMDb

要知道爆豪的汗夠不夠,我們得先假設出一個他使用能力的情境,估算這次爆炸所需的能量,然後轉換成爆裂物。既然我們放棄判斷他的汗是什麼成分,這裡為了方便起見,我們就先假設他的汗與硝化甘油有一樣的特性好了。

如果今天爆豪使用他的個性,憤怒的破壞掉1立方公尺的水泥塊,這需要用掉大概200克的 TNT炸藥,也就是84萬焦耳的能量。

在炸藥的世界中為了衡量 TNT 之於其他炸藥的強度,我們發明了相對應有效指數(或稱RE指數,Relative effectiveness factor ),是爆炸所需 TNT 的質量與其他爆裂物所需質量的比值,例如1公克的A炸藥產生的能量等於2公克的 TNT,那這個A炸藥的RE指數就是2,也就是比 TNT 強2倍。

在這個尺度中,TNT 固然是1,而硝化甘油是1.54。換句話說,1.54克的 TNT炸藥=1克硝化甘油產生的能量。

「Nitroglycerin liquid」的圖片搜尋結果

這就是硝化甘油。source:chm.bris

而現在我們需要以硝化甘油來取代200克的 TNT 的話,就是200/1.54=130 克……換句話說,如果今天爆豪想要炸掉1立方公尺的水泥塊,他的汗水需要含有大概130克的硝化甘油,如果靠慮到硝化甘油的密度的話,就是大概81立方公分(毫升)

聽起來不多…你倒出來在杯子裡真的不多,但是我們在談得是汗水。

一般成年人1小時全身排汗量最高只有2~4公升,也就是每分鐘只會有33~66毫升的汗水被排出,而且其中有98~99%的成分都是水。而我們的爆豪只不過是用出一個小爆炸就需要81毫升的硝化甘油,雖然爆豪是個血氣方剛的青春期少年,但怎麼看都不夠啊(注5)!!

如果我們堅持使用硝化甘油、在1分鐘內發功的話,爆豪手掌1分鐘的出汗量需要高達6.5公斤,才有足夠的硝化甘油產生威力這麼強的爆炸…..但是漫畫裡爆豪產生爆炸多半速度很快、火球又更大,所以這個數字一定會更誇張。

而且爆炸誇張不是問題,問題是你要產生這麼大量的汗,你就需要大量的水。假設爆豪的體重是65公斤,只要損失體重2%的水—也就是1.3公斤—就是非常嚴重的脫水現象了,現在這位仁兄要在1分鐘內擠出6.5公斤的汗,裡面有將近6.4公斤是水,不送醫才怪咧~~

尤其是這些硝化甘油都需要集中在手掌上,手掌又不是最會產生汗水的地方。經過統計,正常狀況下每小時手掌上流出的汗水最多不過才0.4克而已,如果你劇烈出汗甚至有多汗症的話,這個數字只不過多了幾倍,變成2.3克而已,怎麼看都差太多了(注6)。

「hand Perspiration」的圖片搜尋結果

你的手大概需要想這樣才能流這麼多汗(來源/SweatBlock.com)

看來如果他要在這麼少量的汗水裡達到200克 TNT 一樣效果的話,我們勢必要拋棄硝化甘油的想法,重新找出汗水爆裂物的性質。

如果我們用手汗的極端狀況來考量…1小時2.3克的汗換算成每分鐘0.0383克,扣除掉98%的水,只剩下大概0.038克是其他物質,假設在爆豪的案例裡這些其他物質全部都是炸藥好了,要滿足84萬焦耳的門檻,這種炸藥的RE指數會高達5263!!!

我的老天爺啊!!這已經無法用正常的炸藥來類比了,在炸藥當量表裡,這已經是核子武器的範疇了。舉個例子,二戰時美國使用的「胖子」原子彈,它的RE指數只有4500…..這位少年啊….你火氣太大了喔……

「explosion」的圖片搜尋結果

我手上有點汗,快忍受不住了(來源/wikipedia)

 這麼大聲你不怕嗎?

不過既然都說是超能力了,我們就別計較和的產生方式和威力啦!!一定是一種完全獨特的生理機能,產生出一種對人體無害的又具有爆裂性的液態炸藥,威力雖然比擬核子武器,但從汗水產生畢竟還是不多,爆豪的身體又撐得住,一切順順利利~~爆炸就在爆豪手中唾手可得……

但是有有個問題了……爆炸和火焰傷不了爆豪就算了,但是爆炸伴隨而來的另一種東西,我們很常忽略了……那就是聲音

雄英有一位老師是以講話大聲聞名的 你在大聲什麼啦,在漫畫中所有的學生都對他的大聲公有所反應,所以大家的聽力都是正常的嗎~

但是爆豪的爆炸為什麼大家就選擇性失聰了?找到了一張分貝表,其中有列出許多包含爆炸等誇張情況的分貝數,其中有列出:「距離1磅(450克)的TNT爆炸5公尺左右聽到的分貝數是180分貝」、「在手榴彈爆炸中心聽到的分貝數是191分貝」。

人類只要待在100分貝左右的地方15分鐘聽力就會受損,而120分貝左右的聲音別說聽個幾分鐘了,建議你最好馬上離開。而我們這裡的180分貝不要說聽力受損了,你可能就直接昏倒了,但爆豪還跟1年A班的同學們生活在一起、在運動會上跟其他學生彼此較勁、甚至在這麼近的距離對御茶子同學使出這麼多爆炸,我看大家的耳朵都不保了吧……

爆豪的汗水可能對其他人有毒、聲音又大、爆炸又用的這麼頻繁,真的是「最不想當他同學」第一名啊!!

這真的對耳朵不好喔~  Source:Discovery頻道

注:

  1. 在漫畫中,爆豪爸媽的個性設定分別是酸化汗」及「甘油」。而硝化甘油的製備則是由甘油與濃硝酸:濃硫酸體積比1:3的混合液體加在一起硝化而得。雖說媽媽很火爆沒錯,但爸爸的個性更可怕吧… 濃硝酸和濃硫酸耶…你們洞房花燭夜真的沒問題嗎??
  2. 為什麼要挑汗水呢?其他人體產生的物體中,口水成分基本上沒有什麼生成炸藥的必要物質,而如果要含氮物質的話,大便其實更多,但應該沒人會想看吧…如果有的話我也不想研究(這篇文章寫於研究薩諾斯肛門之前)。
  3. 我這裡先挑的其實是有找到足夠中文翻譯和介紹的物質。其實還有一個四硝基甲烷,但它其實是強氧化劑而已,跟其他物質混和很危險沒錯,但本身不會爆炸。
  4. 在英文維基液態炸藥頁面扣掉混和化合物的話裡面有14種物質,裡面唯一沒有毒性標示、只會有刺激反應的物質是硝酸異丙酯(?)Isopropyl nitrate (2-propyl nitrate,C3H7NO3),是一種算是安全的爆裂物,常用來當火箭燃料,要不是之後實在找不到這個化合物爆炸產生的能量資料,不然可能會繼續用下去…吧
  5. 在漫畫裡,對爆豪而言破壞掉1立方公尺的水泥我相信只是小Case,運動會時的大爆炸、執照考試時的表現畫面上都比這個強多了。
  6. 以下來自於榮民總醫院的資料:多汗症是病態的排汗異常現象,不應該流汗卻莫名奇妙地汗流不止,造成生活上的諸多困擾。多汗的原因可分原發性及繼發性兩種;原發性多汗佔大多數,其原因主要是因為交感神經反射的亢進而引起異常排汗。發生最多的是在手、心、腳底及腋窩這些汗腺分佈較多的地方。繼發性多汗的原因包括身體系統性疾病﹐如糖尿病、低血糖、甲狀腺疾病等。中樞神經系統疾病,有時也會引起多汗情形。爆豪你還是去看醫生好了

參考資料:


泛科學5月主題徵文:我念XX系,但我現在在做OO

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生死接線員:器官捐贈協調師的工作是什麼?

  • 撞擊讓政帆腦內壓升高,壓迫著腦細胞;醫師向他年邁的父母敘述了他可能會被宣判腦死的消息。

「只有老天爺說政帆死了才算死了!」政帆的母親對著新任的器官協調師溫雨讀這樣吼著,聲音聲響徹迴廊,也像是對著自己發洩,好似不去面對政帆就還沒死去、就還算活著。

──公視電視劇《生死接線員》劇情

怎樣才算是真正的死亡?人的靈魂又在那裡呢?

什麼是真正的死亡?是心臟不再跳動、或是大腦不再運作嗎?

1929年,科學家漢斯·伯格(HansBerger)發現大腦組織會發送電波,但當頭部重傷的病人大腦死亡後,腦電波也會旋即停止。儘管體內心臟、腎臟等器官仍會短暫地活著,但由於腦組織無法再生,病人很快就會因全身器官衰竭壞死而死。

因此在醫界,「腦死=死亡」的觀念逐漸取代「心跳停止=死亡」。

圖/第一名發現且記錄腦電波圖的伯格先生。from: wikipedia

但這也讓人不禁想問:「人的靈魂在哪裡?」,如果一個人的大腦已死,他的靈魂還存在於剩餘的器官嗎?

天主教教宗庇護十二世(1876-1958)認為人的靈魂存於腦中,所以腦死之後,尚在軀殼中的器官也就不存在靈魂了,此觀念漸漸地為歐美國民所接受,這對於器官捐贈的推廣也提供了很大的助力。如果靈魂已經抵達另一個世界,那麼還在這個世界的器官,也許能留給其他人更多的可能性。

穿白衣者為教宗庇護十二世。他的主張本意是讓病人有尊嚴的死亡,但影響擴大,使信仰者更能接受腦死概念。也使得今日,許多信仰天主教的國民較願捐贈器官來幫助他人。from: wikipedia

既然認定了「腦死=死亡」,為了避免被誤判腦死之可能,腦死判定當然也有嚴謹的規範,各國皆然。現行台灣規定僅有神經科、神經外科[1]專科醫師具有判定腦死資格,其他如麻醉科、內科、外科、急診醫學科或兒科的專科醫師,需額外完成腦死判定訓練課程,並取得檢定證書,才能合格執行腦死判定;而小兒病人為足月出生(滿三十七週孕期)未滿三歲者,需具腦死判定資格兒科專科醫師。病患的主治醫生醫師進行腦死判定時,原診治醫師應提供病人資訊及瞭解腦死判定結果。

在逐項檢查昏迷指數、腦幹反射、自主呼吸能力消失後後,皆呈現腦死情況時,宣布第1次腦死判定結果。間隔至少四小時後,需重覆檢查流程,病患若仍呈現腦死狀態,則宣布第2次腦死判定結束時間是病患的死亡時間。

不只有接住破碎的情緒:在生死之間的器官捐贈協調師

「家屬不是不能接受器捐,而是還無法接受摯愛的人要永遠離開了。」

──公視電視劇《生死接線員》劇情

在重傷者瀕死之時,照護醫師會知會器捐小組,並告知傷況、家屬態度等,以利團隊評估捐贈。此時社工師/器官捐贈協調師 [註1]將支持家屬、說明器捐、腦死判定流程。若同意捐贈,協調師將登錄各項檢驗資料,由電腦公正地進行各器官等待者配對順位的排序,最終通知第一順位的該院協調師評估等候者病況及是否能立即準備接手大愛器官。

台灣最早器官移植協調師於1988年於台大醫院設置,現任職於亞東醫院器官移植委員會的潘瑾慧協調師便是台灣器官勸募網絡計畫執行以來的台大第一批器官捐贈協調師。協調師在器官移植捐贈的系統裡穿針引線,他們協調醫院內、醫院和醫院之間,關於器官捐贈移植等相關醫護人員的工作,像是受贈者與捐贈者的資料確認與建檔,協調不同科別的移植業務,也擔任院際器官移植分配、轉運的聯絡人。24小時絕對暢通的手機、與急重症、急診醫師保持良好默契只是日常;有時還得要不得已在半夜三點請腦死判定醫師支援 [註1]、深夜裡將檢體急件拋給醫檢師執行配對。

他們也要在面對病患家屬提供相關的資源以及必要的協助,包含捐贈的手續、配對系統的登錄;進行等待器官者的體檢登錄、以及給予等待者的心理支持等。

「什麼時候是開口的時機?」我對著面前的協調師問道。

「當家屬簽署放棄急救的時候(接受摯愛之人即將離世),才是比較合適開口的時候。」

目前台灣的具有臨床實務的協調師約有護理師52社工師10共62人[註3],其實際的工作內容會因為醫院的運作模式而有所不同。國內的協調師大多由護理師、社工師擔任,在2011年台大愛滋器官的誤植事件發生後,國內相關主管機關才開始建立了器官捐贈移植協調人員的認證工作。

靠著他們讓這一切順利運轉,最終才能達到「生死兩安、雖死猶生」。而公視近期正在播映的「生死接線員」,便是以器官捐贈協調師為主角、以器官捐贈為主題的台劇。

亞東醫院懷恩牆。 圖片提供 / 潘瑾慧協調師

逝者已矣,生者已安

在劇中,雨讀日復日的關心與婦產科的生死經驗,終讓兩老簽署同意書。政帆的心臟將治癒急性心肌炎的子逸,持續地在這新身體裡跳動著。而協調師們的日常,比戲劇還要來的更戲劇。若想知道更多,歡迎看看公視的《生死接線員》和期待後續的相關文章吧。

《生死接線員》片場畫面。

  • 僅以本文向大愛者與家屬致上最高的感恩之意。本文感謝亞東紀念醫院潘瑾慧協調師、三軍總醫院葉珊珊協調師、泛科學編輯雷雅淇和陳亭瑋協助。

備註

  • 依據腦死判定準則規定,僅有特定科別和資格的醫師能判定腦死,為避免器官買賣,各國對腦死判定皆有極為嚴格的規範。
  • 註2:非自然死亡,如車禍、墜樓意外,需要警檢體系進行相驗才能進行器官摘取。
  • 註3 : 財團法人器官捐贈移植登錄中心資料統計。

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意外失明與永不放棄!成為醫學教育家的布蕾克威爾——《與十九世紀傑出女性科學探險家相遇》下

失去右眼

圖/pixabay

不久,這所醫學院的老師就發現,每次上課前最早到、下課後最晚離開教室、每科成績都是全班第一名的,就是那個唯一的女學生。寒假時,她到布拉克雷監獄醫院實習,這是她唯一能找到的實習地方,布蕾克威爾這時給母親的信中寫道:

「當別人嘲笑我時,我更堅信成為醫生是我的責任,我相信總有一天,上帝會讓世人的眼睛睜開,女人也可以成為第一流的醫生。」

不久,她發表《斑疹傷寒的原因與醫治》(The Causes and Treatment of Typhus),並在一八四九年取得醫學學位。畢業後,她申請前往法國的馬德耐醫院實習,又遭拒絕。布蕾克威爾寫道:「我認為,『偉大』並不是為自己完成了什麼大事,而是肯為了別人而屈就小事。」她以實習護士的身分進入該醫院,被分發到嬰兒房工作。馬得耐是當時法國最著名的醫院,光是婦產科,一年就接生了三千個嬰兒。布蕾克威爾不久就獲重用,卻也在這裡遭受到人生最大的打擊。

圖/pxhere

一八四九年十一月四日,她一早起來,就到病房,為一個眼睛發炎化膿的嬰兒滴眼藥,由於病房光線很暗,她把嬰兒抱得很近,才能給嬰兒施眼藥,沒想到嬰兒一掙扎,把一些眼液濺到她的眼內。布蕾克威爾當時也沒有注意到,繼續工作。

這個意外與疏忽,使得布蕾克威爾的眼睛受到感染,一個星期後瞎了右眼。這對於一心想成為醫生的布蕾克威爾而言,是何等沉重的打擊!她回家之後,連續幾天把自己關在房裡,又哭又笑,她的母親擔心女兒瘋了。

鼓起勇氣重新出發

布蕾克威爾後來寫道:「人生是不斷往前的一條路,留在悲劇情結中太久,才是真正的悲劇。無助之時,我才體會那個更高的呼召,給了我最大的力量。自憐不過是水裡冒出的泡泡聲,我不再讓那種泡泡聲影響我。」一八五一年,她再到英國聖巴多羅買醫院,接受當時最著名的醫生貝吉特(James Paget)的指導。

布蕾克威爾學成歸國後,在紐約市第十一街執業。起初都沒有病人上門,她就主動出擊,到處為人義診,並且到教會演講「醫學講座——女孩健康教育系列」,後來講稿成書,廣泛流行,深獲好評。她提出:「女性的細心與愛心,是成為好醫生的特質。」也逐漸被一般人接受。她的演講邀約,來自世界各處。只有一隻眼睛的她,在講臺上精神抖擻,活脫就是熱愛人生的典範。

圖/flickr

到了晚年,布蕾克威爾才漸漸明白,若非瞎了一眼,她頂多成為一個一流的外科醫生,但是瞎眼卻讓她轉向成為醫學教育家。當醫學教育家,錢是少賺了,但對世界的影響力卻更大。她後來寫道:「熱情的人有一個危機,就是靠著熱情向前衝,因為停不下來,以致失去真正的目標。人應該偶爾停一下,冷靜思考。」

布蕾克威爾到處演講:「醫院應該像一個家庭一樣,有快樂的氣氛,幫助病人復甦,有著花園、柔和的音樂,陽光充足,並且有人來為病人念詩,因為喜樂的心乃是良藥。」她也呼籲:「讓黑人也有接受護理與醫學教育的權利。」在她的婦幼醫院裡,她率先聘用黑人女護士,並且拒絕以膚色區隔病人待遇。

要成為一個真正的醫生,不只需要專業學識,是需要信心與勇氣。圖/fshoq.com

她在她的書《如何保持居家健康》(How to Keep a Household in Health)中提出:「做為醫生,最大的責任不是僅是醫治病人的疾病,還有保持人的康健……。一個醫生如何對待貧窮的病人,正是區分他是『醫生』還是『醫匠』的關鍵點。真正的醫生,肯定人的價值;醫匠的眼中,病人只是消費者。醫生看的是生病的人,醫匠看的是填病歷的表。要成為一個真正的醫生,不只需要專業學識,是需要信心與勇氣。」

提倡正確的性教育

一八七九年,布蕾克威爾出版《幼童道德教育父母指南》(Counsel to Parents On the Moral Education Of Their Children)一書,書中寫著:「放縱孩子有性行為,對於孩子的道德教育是很大的摧殘。讓孩子知道守身自愛,是道德教育的基礎……,但是也要教孩子,性是男女雙方自然吸引,不完全是罪惡的事。性的罪惡,在於性可能成為控制人行為的最大動機。性的吸引力應該是由正確的、道德的法則來引導。」她說:「孩子的性教育不該只講性技巧、性病防治,更應該討論性的倫理觀。」

一九一○年五月三十日,布蕾克威爾病逝。她在臨死前寫道:

「願有更多的女性為著上帝與人類,投入醫學的工作領域。」

 

 

 

——本文摘自《與十九世紀傑出女性科學探險家相遇:因為她們,世界變得更好》,2019 年 4 月,宇畝出版


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《周幽王的烽火台──探討烽火台平均距離的期望值》——2019數感盃 / 高中職組專題報導類佳作

「數感盃青少年寫作競賽」提供國中、高中職學生在培養數學素養後,一個絕佳的發揮舞台。本競賽鼓勵學生跨領域學習,運用數學知識,培養及展現邏輯思考與文字撰寫的能力,盼提升臺灣青少年科普寫作的風氣以及對數學的興趣。

本文為 2019數感盃青少年寫作競賽 / 高中職組專題報導類佳作 之作品,為盡量完整呈現學生之作品樣貌,本文除首圖及標點符號、錯字之外並未進行其他大幅度編修。

  • 作者:張原嘉、劉羿賢/新竹市立新竹高中

長城上的烽火台。圖/ flickr

前情提要

歷史上曾有一位絕世美人褒姒,她不愛笑,但她的美貌卻讓當時的天子周幽王神魂顛倒。周幽王為了取悅褒姒,在天下太平時三番五次點燃危急時召集 諸侯的烽火,當諸侯們匆忙趕來首都保衛天子時卻沒看到敵人,只見褒姒的訕 笑。西元前 771 年,犬戎入侵,失信於諸侯的周幽王,在真正危難時雖點燃烽火,卻不得諸侯信任,最終為犬戎所擄,只能含淚與褒姒生死相別。

歷史總是有無限的可能性,倘若那時有一位諸侯查覺到異狀,聯合全部諸 侯及時抵擋犬戎入侵,西周將延續國祚,而周幽王的名聲在後代終將大大改 變。 「各位臣子們,寡人對大家感激不盡,這是寡人的不對,寡人不應該隨便戲弄你們。」 此時權位最大的諸侯講話了,「王啊,所謂紅顏禍水,我們聯合要求您必須將褒姒賜死,否則何以面對被戲弄而失去軍心的軍隊呢?」

「這…寡人實在為難…」

「王,若您不將這妖女賜死,我們將另立新王,而褒姒將陪您在黃泉相見。」

周幽王噙著淚水,一條白綾,結束了絕世美人多舛的一生。

「吾王英明。」周幽王聽著眾臣高聲地朝拜,逐漸對褒姒之死釋懷,他想成為一位賢君,在歷史長河上留名,首要之務即是鞏固國防。正所謂「從何處跌倒,就要從何處爬起」,周幽王認為國家的烽火台制度亟需改善,因此,他徵求天下數學第一高手前來設計一套完善的烽火台制度,一次劃時代的改革將在數學中開展。

正文

周幽王向臣子展現強國的決心,貼出告示徵求烽火台的排列方式,只要設 計被認可即賞金千兩並加官奉爵。所謂重賞下必有勇夫,不到一天時間,全周 國數學最好的大臣便前來獻策。

「微臣對烽火排列略有涉獵,向王獻醜,請王指教。」

「愛卿別這樣說,寡人對您的建議十分有興趣,請說。」

「微臣稍加統計,周朝不含沿海地帶的邊界長度大約13000公里(註一),若照以 往以10里(等同於18公里)(註二)設置一個烽火台,那麼共約需 13000÷ 18 ≅722 座烽火台,便可占滿整個邊界。而周朝可派駐至邊界的軍隊共有 45000人(註 三),因此微臣建議在邊界每一烽火台配置 60 位士兵,當有蠻夷入侵時便點燃烽 火,使士兵集合到作戰地點,如此一來便可形成一道有效的防線,王您意下如 何?」

圖一/每日頭條。註:藍色部分為設置烽火台邊界(不含沿海部分)約為800 公里

周幽王聽大臣如此說明,臉上露出猶疑的神情,似乎對大臣的敘述不以為 然,說道:「好是好,那我怎麼知道這種防禦可以集結多少士兵,畢竟蠻夷行軍 的速度可達一天70公里(註四),而我國首都鎬京(今西安)距離邊界最短700公 里,代表蠻夷入侵至首都最快只要10天。我必須知道直線型排列烽火台間的平均距離,進一步推算出傳遞時間,才能知道有多少士兵會及時趕來。」

周幽王的問題:大臣設計的烽火台平均從一座烽火台傳遞至另一座烽火台平均傳遞時間?這是否能及時通報軍隊抵擋蠻夷?

「臣對此稍加研究,烽火一時約行百里(註五),代表每座烽火台之間的傳遞只要 6 分鐘。為了討論 722 個烽火台之間從一座烽火台傳至另一座烽火台所需時 間,我們定義總路徑長度 Ln 為 n 個烽火台中任兩個烽火台之間傳遞次數的總和,舉最簡單的例子,L2 = 1,L3 = 4,L4 = 10 (見圖二)。」

圖二

 

「寡人看出規律了,每一個   

「吾王英明,在點數為 n 的直線排列中,當增加第 n + 1 個點時,總路徑長度可看成原本 n 個點的總路徑長度加上新增加第 n + 1 個點到原本 n 個點的路徑長。在數列中我們將前項和後項的關係稱為遞迴,在 L數列中,遞迴式為,且由這遞迴式,即可求出 Ln 的通式解。」

「首先必須先把遞迴式寫出來,如下:

接著把上述式子全部相加,可發現 L2、L3…Ln−1 全部被消掉,只剩下 Ln 和 一堆數字,如下式。

「到這裡我懂,但要如何化簡右式後面一連串的數字呢?」

「稟告王,在數學中求和有很多方法,最常用的方法為 Σ法,意思是將雜亂的代 數和化成許多連續正整數的n次方和相加。這招可計算出許多遞迴解的通式,但 缺點為太過雜亂,因此微臣推薦另一種計算通式的方法,分項對消。您是否有發現,在中,首項的 1 可先化成 1×2/2 ,若將分母的 2 先全部提出,可得 Ln = ½(1 × 2 + 2 × 3 + 3 × 4 + ⋯+ (n − 1) × n),其中級數中的每一項乘積都滿足前項和後項的頭尾相連。」

「愛卿所言甚是,這很像文字接龍,每一項乘積的前數都必須與他的前一項的後數相同。但是如何整理?」

「王先別急,我們先將每一項同乘以3,並將⅓提出,使得Ln = ⅙(1 × 2 × 3 + 2 × 3 × 3 + 3 × 4 × 3 + ⋯+ (n − 1) × n × 3)再來利用分配律的性質,

1 × 2 × 3 = 1 × 2 × (3 − 0) = 1 × 2 × 3 − 1 × 2 × 0,

2 × 3 × 3 = 2 × 3 × (4 − 1) = 2 × 3 × 4 − 2 × 3 × 1,

3 × 4 × 3 = 3 × 4 × (5 − 2) = 3 × 4 × 5 − 3 × 4 × 2,

(n − 1) × n × 3 = (n − 1) × n × (n + 1) − (n − 1) × n × (n − 2)。

因此Ln =⅙ [(1 × 2 × 3 − 1 × 2 × 0) + (2 × 3 × 4 − 2 × 3 × 1) + (3 × 4 × 5 −3 × 4 × 2) + ⋯+ (n − 1) × n × (n + 1) − (n − 1) × n × (n − 2)]」

周幽王臉色凝重的臉色在一瞬間豁然開朗,說道:「原來!如此操作之下前項的 1 × 2 × 3 即可與後項的 2 × 3 × 1 對消,而 2 × 3 × 4 可與 3 × 4 × 2 對消,直到最後只剩下(n − 1) × n × (n + 1)和首項的 1 × 2 × 0,因此

。」

「吾王英明,這就是分項對消的威力。若將實際情況代入,我國有 722 座烽火台,總傳遞路徑長度

,而平均傳遞路徑長度為總路徑長度除以總路徑數,若有 722 座烽火台,每兩座有一條路徑,722 座烽火台 有  = 260281 條路徑,故平均傳遞路徑長度= 62727721 ÷ 260281 = 241 條。」

「稍待一會,這平均傳遞路徑長度是否也有通式。前面算過當有n座烽火台時總傳遞路徑長度為

,其中有

,因此平均傳遞路徑長度為 。」

「王您實在有數學慧根,竟能直接求出平均傳遞路徑長度的通式,微臣自嘆弗如。」 看著周幽王臉上得意的笑,大臣心上的石頭放了下來,並接著說道:「若以兩座烽火台的傳遞為 6 分鐘來計算,當烽火台的士兵一發現蠻夷入侵, 平均只要花分鐘,即平均大約 1 天的時間便可以從任一烽火台 傳至另一烽火台,而蠻夷若想直接攻入首都需花 10 天的時間。因此倘若蠻夷再 入侵,我們可以先讓附近軍隊抵擋,拖延蠻夷入侵速度,再集結所有軍隊對付 蠻夷,相信我吾國必能永保太平,再無蠻夷攻入首都這檔憾事發生。」

「愛卿實在為朝廷之棟樑,國家之人才,能設計出有效的烽火台制度,並用遞迴原理佐證烽火台的傳遞速度足夠抵擋蠻夷入侵,你要什麼,美人、封地、還是爵位,朕通通給你。」

「報告王,這乃是微臣應當做的事,微臣只希望領取微薄俸祿,潛心研究數學,如此而已。」

「愛卿太過客氣,既然你教會我遞迴原理,我封你為遞迴大學士,並每天教導國人數學,讓數學應用在生活中,讓周朝再次因數學而富強!」

結語

「哈哈!那蠻夷一定不知我大周國有如此優秀的數理人才!」

「吾王萬歲!」在接受眾臣朝拜後,周幽王臉上盡是風光滿面的神氣。一階階 爬上烽火台的高台,此時的周幽王卻歛起笑容,若有所思地望著遠方,心中升 起一股淡淡的哀傷,「倘若褒姒還在,我可以教她有趣的數學,那她將以崇拜的 眼神投向我,那我會是多麼幸福!唉!我用最艱深的遞迴方程式也計算不了褒姒一抹淺淺的微笑,最複雜的通式解也比不上我對褒姒無盡的思念。」

地平線上連著一座又一座的烽火台,一片祥和的風景中,周幽王看見褒姒翩翩的身影如烽火一般冉冉上昇,一抹淺淺的微笑從遙遠的烽火台上,傳至更遙遠的烽火台。

相關連結

  • 高中數學第二冊第一章──數列與級數
  • 高中歷史第二冊第一章──商至西周的文明發展

參考資料

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夏夜竹林裡的小精靈-那些發光的菇菇們!

  • 柯惠棉/中央研究院/生物多樣性研究中心/博士後研究員

儘管毫不起眼,在歧異多樣的棲地與微環境中,確實棲息著亟待發現的神奇寶貝們。這個專欄將依序介紹這個季節會出現在台灣各個角落的有趣微生物。

發光蕈:真菌系寶貝,特殊技能是發出冷光

發光蕈,發光的真菌,跟螢火蟲同樣是會發出冷光(bioluminescence)的生物。雖然有時候被稱為螢光蕈,但其實它的發光原理和螢光大不相同。有別於螢光(fluorescence)需要用外來的光源激發,冷光則是由生物體內的化學反應來產生光。簡單來說,發光的過程是由一個被稱為螢光素酶 (luciferase)的蛋白氧化一個稱為螢光素(luciferin)的化學分子,在這裡過程中產生了光子而發光。

能夠產生冷光的生物,從陸地上的螢火蟲,叩頭蟲以及蕈類【圖一】,到海洋中的弧菌屬【圖二】以及雙鞭毛蟲門,甚至磷蝦都演化出冷光系統。以螢光素酶和螢光素產生冷光看起來似乎是個簡單的化學反應,但其實它沒那麼簡單。

【圖一】Mycena 屬的發光覃。上:長在枯木上的 M. kentingensis ,攝於屏東墾丁。下: 長在竹子上的 M.chlorophos ,攝於屏東科技大學。圖/柯惠棉提供

【圖二】培養在錐形瓶裡面的 Vibrio 菌種。圖/柯惠棉提供

螢光素酶與螢光素只是統稱,實際上不同物種螢光素酶的蛋白質序列並不一樣,參與的螢光素也不同2

螢火蟲的螢光素酶以及螢光素的分子組成早在 1968年3與 1978 年1已經被科學家所解開,但是真菌的螢光素是直到 2015 年才為人們所知6,而第一個真菌螢光素酶的序列甚至到了 2018 年底才被解開4。除此之外,發光機制的不同,也讓各物種發出顏色不一樣的光。例如發光真菌發出的是波長介於 520 到 530nm 間的綠光,而細菌大約是 490 nm,不同螢火蟲物種發出的光,從綠光到黃綠光(538 – 570 nm)都有。

九種已知螢光素,各有不同的分子結構。圖/取自Kaskova 等人,2016)

是誰住在發光的木頭裡?發光真菌~

發光蕈是什麼時候被發現的呢? 古希臘哲學家亞里斯多德(Aristotle)以及古羅馬作家老普林尼(Pliny the Elder)曾經描述過發光的木頭。但當時對他們而言,發光的木頭僅是一個既夢幻又神秘的自然事件。直到 1954 年,奧地利化學家 JohannFlorian Heller 才著手研究它,首先確認了發光的原因是木頭裡真菌菌絲的傑作。

真菌中只有傘菌目(Agaricales)中某些類群的真菌具有發光特性,包括 Omphalotus lineage 當中的 12 個物種、Armillaria lineage 裡面的 10 個物種,以及 Mycenoid lineage 裡面超過 50 個物種都會發光。至於這些發光的真菌,是不是來自相同祖先?它們可能是從同一個祖先演化出來,經過一段時間後,部分種類喪失了發光的特性。它們也有可能是因為某種共同需求,而都演化出類似的發光系統。這一點至今仍是個未解之謎。

更有趣的是,不同真菌物種的發光部位不盡相同。譬如 Armillariamellea 在生活史中,只有菌絲體時期會發光,但是形成子實體之後就不會。但是在台灣常見的螢光小菇 Mycena chlorophos上,則是在菌絲體及子實體的蕈傘與蕈褶皆會發光,而蕈柄則無【圖1】。

台灣不只農產多,發光小菇也很多

由於發光小菇在台灣的普遍性,目前台灣發光小菇的採集記錄最多,研究此真菌的報告亦最多。

其中,嘉義大學園藝系洪進雄教授研究的是發光小菇菌絲體的培養條件8。中興大學高孝偉教授研究團隊則記錄各地發光小菇的特性。目前發光小菇都是在竹林中才能找到;不同地點採集到的小菇在發光特性上略有不同,像是在台灣北部石碇以及三義所採集的樣本不會發光,中南部的溪頭及墾丁的樣本同時有發光與不發光的個體,而在阿里山、臺南、屏東、花蓮所採集的樣本則都會發光。然而,利用分子方式所建立的親緣關係可區分石碇、三義跟中南部的樣本,但無法用來區分發光與不發光的樣本10

至於其他 Mycena 屬的發光蕈物種,由於種類繁多(全世界大約有五百多種),要以外部形態來鑑定是有名的困難。近幾年高孝偉教授研究團隊利用形態及分子方法,鑑定出台灣新種墾丁小菇(M. kentingensis )7、晶瑩小菇(M. jingyinga )、鹿谷小菇(M. luguensis )及維納斯小菇(M.venus )9

此外,中央研究院蔡怡陞副研究員的研究團隊也以定序全基因體的方式,致力研究發光真菌的演化。他們採取的策略是:分別取出發亮與微弱或不亮的真菌組織 RNA,定序後進行轉錄體(transcriptome)比較,根據表現程度的不同來推測可能參與發光機制的基因。

花若芬芳,蝴蝶自來;菇菇發光,蟲蟲過來?

既然提到了發光蕈演化的過程可能跟功能有關,接下來你便想問:為何真菌要發光?為誰發光?我們知道螢火蟲發光是為了求偶,那真菌是不是也是為了繁殖下一代而發光?的確,科學家對於真菌發光所提出的假說之一,便是真菌利用發亮的子實體來吸引昆蟲啃食,並幫忙散播孢子。

一群科學家在巴西椰林(Coconut Forest) 裡做了個實驗來驗證這個假說5。他們的目標是Neonothopanus gardneri (屬於前述 Omphalotus lineage 其中一員),想知道它們發光的目的是否與繁殖有關?

他們做了19 個假蕈,上面黏著發出發光波長 530 nm 的 LED 燈,來模擬野生 N. gardneri 所發出的光。對照組則是把燈關掉的另外19 個假蕈。他們把假蕈放在森林裡,連續觀察五個夜晚,記錄吸引到的昆蟲。實驗的結果顯示,發光的假蕈吸引了六隻鞘翅目(對照組為零)和 17 隻雙翅目(對照組為四)的昆蟲,證實它發的光具有吸引昆蟲靠近的功效。

雖然有這樣的實驗佐證,但其他發光的真菌物種是否也是為了吸引昆蟲而發光呢?有些發光蕈只有無性世代的菌絲會發亮,它們顯然是為了別的理由才這麼做的。另外有個假說認為,發光的反應是蕈類在分解腐爛木頭時,為了移除過程中產生的有毒活性氧(reactive oxygen species),而產生的代謝副產物。不過目前尚未有相關研究可以支持這個假說。

發光菇菇,快使出冷光攻擊,基因工程標記新技術?

說了這麼多演化或是機制,科學家又為什麼要研究冷光機制呢?冷光除了真的很夢幻之外,它們有沒有實際上的應用?當然有的,冷光可以被運用在生物研究上。你可以利用基因工程,把螢光素酶蛋白表現在某些特定的生物細胞內,當作標記。這樣一來這個細胞不需要激發就會發光,可以藉由偵測發出來的光來追踪細胞,而且在活體細胞也能夠觀察。或是也可以把螢光素酶基因接在啟動子後面,幫助科學家來偵測某個特定基因轉錄的程度。

說完這些有趣而費解的謎題,若想一窺它們的廬山真面目,5-9 月在下過雨的嘉義阿里山、新化國家植物園、屏東墾丁的竹林或是山區,都是造訪它們的好去處。2018 年我們也在台東太麻里發現它們的蹤跡。賞發光蕈需要在全暗的環境下,建議選擇已經熟悉的步道或是在白天先探過一次路,最好攜伴同行。會長香菇的地方一定既潮濕又溫暖,是同時觀察青蛙的好地方,但也是愛吃青蛙的掠食者(如蛇)活動的好地方。此外有些昆蟲(包括蟑螂)也喜歡吃香菇,你也有機會遇見。賞菇,也就同時是個觀察大自然各種生物生態的好時機。

墾丁竹林叢中的發光小菇。圖/柯惠棉提供

參考文獻

  1. M, McElroy WD (1978) Purification and properties of fireflyluciferase. Methos Enzymol, 3-15.
  2. Kaskova ZM, Tsarkova AS, Yampolsky IV (2016) 1001 lights: luciferins,luciferases, their mechanisms of action and applications inchemical analysis, biology and medicine. Chemical Society Reviews45, 6048-6077.
  3. Kishi Y, Matsuura S, Inoue S, Shimomura O, Goto T (1968) Luciferinand luciopterin isolated from the Japanese firefly, Luciola cruciata.Tetrahedron Lett, 2847-2850.
  4. Kotlobay AA, Sarkisyan KS, Mokrushina YA, et al. (2018) Geneticallyencodable bioluminescent system from fungi. Proc Natl Acad Sci U SA 115, 12728-12732.
  5. Oliveira AG, Stevani CV, Waldenmaier HE, et al. (2015) Circadiancontrol sheds light on fungal bioluminescence. Curr Biol 25, 964-968.
  6. Purtov KV, Petushkov VN, Baranov MS, et al. (2015) The chemicalbasis of fungal bioluminescence. Angew Chem Int Ed Engl 54, 8124-8128.
  7. Shih YS, Chen CY, Lin WW, Kao HW (2014) Mycena kentingensis , anew species of luminous mushroom in Taiwan, with reference to itsculture method. Mycol Prog 13, 429-435.
  8. 周秀宜、洪進雄 (2014) 發光小菇菌絲體離體培養之研究。碩士論文。
  9. 張瓊之、高孝偉 (2017) 台灣產螢光菇的分類及分子親緣關係。碩士論文。
  10. 施雨伸、高孝偉 (2013) 臺灣產螢光小菇的分布、分類及人工培養,並兼述一新種。碩士論文。

 

本文轉載自MiTalkzine,原文《夜光派對- 叢林中的夢幻發光蕈

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泛科學5月主題徵文:我念XX系,但我現在在做OO

不論是推甄繁星填志願,選科系時,爸爸媽媽阿姨叔叔還有隔壁鄰居總要你想想你要唸的XX系未來出路是什麼。但在這世界好快心好累的時代,我們大學修的很多學分都很難學以致用,「不務正業」、做著跟大學主修乍看沒什麼關係的工作,可能才是常態!

已經出社會的人們啊,你大學念什麼系?現在又正在做什麼?跟我們分享吧!

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    • 你是怎麼開始從事這份工作的?大學的訓練跟它有關係嗎?
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  2. 徵文時間:即日起至 5/31止
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換一次牙胖一次,大象一輩子要胖五次

體重,反映出一個個體的生活方式。體重改變反映出個體生活方式的改變。人在成年以後的很長時間裡,體重基本趨於穩定。除非你的生活方式有了巨大調整或出現某些健康狀況,你的體重可能長期保持在一個差不多的數字,或者緩慢上升(發福)。

那麼,動物園裡生活日日沒啥變化的動物,體重應該是很穩定吧?

並沒有。

瑞士蘇黎世大學動物診所的克裡斯丁·舒福曼(Christian Schiffmann)幾乎看遍了全歐洲動物園裡的大象,他觀察到了一個奇怪的現象。這些大象成年後的體重不是持續上升的,而是反反復複呈週期性地上下波動。一頭人工飼養象的一生大概要胖出五個體重高峰。雖然隨著年齡增長,大象體重有明顯的上升趨勢,但為什麼有時候會特別重呢?

西班牙巴賽隆納動物園中的非洲象。圖片來源:Michelangelo-36/Wikimedia Commons

這項對大象體重週期的研究發表在《哺乳類生物學》期刊。為了搞清楚動物園大象體重為什麼會出現週期性波動,舒福曼和同事把目光投向瑞士兩所動物園的非洲象和亞洲象。他們發現,這種波動與季節變化無關,與母象生育也無關(未生育的母象體重也出現了類似的週期性變化),造成體重波動的原因竟然是:換牙

獨特的牙齒更替過程讓大象在換牙時更容易長體重

大多數哺乳動物只有乳牙和恆牙兩副牙齒,比如人類,或者貓、狗。乳牙是出生後不久萌出的牙齒,在個體性成熟前(對人類來說是青春期前)會全部脫落,換上更大的恒牙與快速發育的身體配套。並且,這種更替通常是垂直進行,即恆牙「頂掉」上面的乳牙。

一隻肯亞未成年象的牙齒,兩顆下牙後方能看到剛剛萌出的一對新牙。圖片來源:CT Cooper/Wikimedia Commons

然而,大象換牙不管在次數上還是形式上都與人類的體驗很不同。除了暴露在體外的兩根尖象牙(門齒)只在乳牙恒牙交替時更換一次外,大象口腔裡的槽牙(臼齒)一生會換五次,也就是說前前後後一共要換六副牙。

每副牙齒各有四顆,在口腔上下兩側的四個方位各一顆。換牙時,新牙從後方推擠舊牙,直到把舊牙向前推出口腔,完成更替。

研究人員發現,當大象舊牙未掉而新牙已萌出時,大象的體重好像會更重。如果對不同年齡的母象統計體重,會看到明顯的波浪線狀分佈,而年齡與換牙週期密切相關。研究顯示,當新牙和舊牙都能用於咀嚼時,大象的體重比舊牙完全掉落後更高。

大象嘴裡的臼齒(molar,簡稱M)一輩子更換六次,第一副牙叫M1,最後一副牙叫M6,右下圖裡的三角形代表牙齒從萌發到脫落的時間點。圖片來源:參考文獻1

雖然大象的六幅牙齒一副比一副大,但增加的體重並非源於嘴裡的牙更沉。而是因為新舊兩幅牙齒同時存在影響了食物消化過程。

更大的牙齒咀嚼面提高了咀嚼效率,這可能讓大象吃下更多食物,或者把食物嚼得更加精細。這兩種情況都能讓大象攝入更多營養。對於後一種情況,咀嚼降低了纖維類食物的微粒大小,這有助於食草類動物吸收其中的養分。

論文作者之一、蘇黎世大學比較消化生理學教授馬卡斯·克勞斯(Marcus Clauss)表示,現在歐洲動物園很多動物都偏離了理想體重,向肥胖發展,大象也不例外——在食物穩定的環境裡,配合換牙加成,大象不長胖也難。

亞洲象(左)和非洲象(右)體重隨年齡變化波動。圖片來源:參考文獻1

這項研究的意義,在於促進動物園裡的大象健康,在「細嚼慢嚥」的換牙期,可能就要控制大象食物裡的熱量。過了換牙期,則不妨多喂一點。

之所以能發現這種體重的細微變化,也是源於動物園裡提供的食物熱量比較一致。在野外,由於大象的攝入和消耗波動很大,就難以發現換牙這個影響因素。野外觀察固然能研究動物的許多「自然狀態」,但動物園裡的圈養動物,也同樣能告訴我們許多大自然的秘密。

參考文獻

本文轉載自果殼網,原文:换一次牙胖一次,大象一辈子要胖五次


泛科學5月主題徵文:我念XX系,但我現在在做OO

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母親節特輯:認識粒線體、康乃馨、以及與媽媽有關的科學事吧!

媽媽給你的禮物

粒線體是我們細胞中很重要的胞器,是細胞產生 ATP 也就是化學能量的主要場所。人類的粒線體是母系遺傳,在大多數的情況下,粒線體都是只有媽媽才能帶給你的禮物。

但是在某些情況下也會出現例外:目前已經有研究在討論很少數的某些人身上也有父系粒線體的痕跡,但這樣的遺傳也常與疾病有所關連。

說到康乃馨不能不提的故事

而說到禮物,母親節不能不提的就是代表花:康乃馨。

母親節送康乃馨的起源其實相當近代,而康乃馨在層層疊疊的花瓣之下,還是經過一番變化才成為我們現在所見的模樣。

母親節的禮物該怎麼挑呢?

雖然說近年來過節送禮已經進入許多套路的狀態,但挑選一個雙方都能稱心如意的好禮物還是有許多的難處。有研究告訴我們,如果要讓收禮的對方更滿意,最好的辦法就是直接問當事人:你想要什麼?

與其猜心猜得很艱辛,不如直接問才能讓對方開心。

成為爸媽,如何改變了人生跟大腦

當新生兒呱呱落地後,除了生活節奏完全改變,需要照顧一個完全依賴自己的生命,父母還有一個生命變化:大腦會因為小孩出生而改變。

當小嬰兒還在醫院尚未回家時,在動物和人類的研究顯示,大腦會出現生理上的改變,來幫助處理新的責任和壓力。

無論是哪個年代,想成為好父母都是很大的挑戰。無論是不是母親節,如果你家裏面有個好媽媽,要記得表達感謝喔!泛科學祝大家母親節快樂!


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不管鞋子是什麼顏色,你既不是右腦人,也不是左腦人

在你決定打開臉書,宣告你看到的是粉紅/白,或是灰/綠色之前,想讓你知道:不管你看到甚麼顏色,這都跟你是左腦人或右腦人無關。

不管看到灰/綠或是粉紅/白,都不能證明你是右腦人或左腦人。

什麼?不是都說左腦掌管理性與邏輯,右腦掌管感性與創意嗎?

事實上,左右腦理論從未被神經科學界證實,近來也有許多研究證明了左右腦的運作,根本就不存在這樣明確的分界。左右腦理論可以說是完全過時且沒有科學實證的理論。

左右腦理論的起源

左右腦理論最早可以追溯到大約 1953 年左右,與諾貝爾獎得主羅傑·斯佩里醫師(Roger W. Sperry)的研究有關。我們現在已知人類的大腦有左右大腦半球之外,中間還有相互連結的胼胝體,作為左右大腦溝通的橋樑。但在羅傑·斯佩里醫師的時代,左右大腦半球相互溝通的機制還非常神秘。

現在我們已經知道人類大腦有左右大腦半球之分,中間有胼胝體(紅色)作為連結兩者的溝通橋樑。 圖/Corpus callosum. Image by Life Science Databases (LSDB) / CC BY-SA 2.1 JP

當時羅傑·斯佩里醫師相當著迷於 一種叫做「眼間信號轉移」的現象。這個現象會先請受試者將一隻眼睛遮起來,用單眼學會某個新的動作,然後再切換到另外一隻眼睛,受試者一樣能夠立刻學會這個動作。羅傑·斯佩里醫師試著將貓的胼胝體切斷後,並對調了貓的左右視神經,嘗試將貓的眼睛遮起來後,教會貓咪分辨三角形與方形。羅傑·斯佩里醫師發現隨著遮住的眼睛不同,左眼和右眼似乎可以學會完全不同的技能(例如:在一堆三角形中辨識方形,而另外一隻眼睛可以學會在一堆方形中辨識三角形,彼此互不干擾)。

另外羅傑·斯佩里醫師也在這個著名的「裂腦實驗」中,發現切斷胼胝體,也許能夠協助治療癲癇患者。癲癇患者大發作的時候,腦部錯誤的放電,會四處發散,透過胼胝體的傳導,影響另一個大腦半球。羅傑·斯佩里醫師認為,如果提前將患者的胼胝體切斷,自然能阻止電波的傳遞,將電波影響的範圍縮小,控制病情。事後羅傑·斯佩里醫師與他的團隊也做了許多接受裂腦手術的自願者,在語言、運動、感覺等各方面的試驗,徹底改變了人們對於大腦與行為的理解,也因此獲得諾貝爾獎。

雖然這些接受裂腦手術的患者,癲癇的狀況獲得控制,但隨之而來,也產生許多其他的問題。由於缺乏了胼胝體,左右腦無法相互協調。常常會出現「右手在扣釦子,左手在解扣子」的情形。病人的運動、語言等功能更受到無可復原的改變,生活品質大受影響。

而裂腦實驗的結果,也從大腦的不同區域可能有不同功能,到被誤解為「左腦處理語言,右腦處理藝術」,形成左右腦理論,甚至是各種心理測驗等,被瘋狂地在商業、心理、教育等領域過份誇張地渲染,被錯誤地推導成各種未經證實的理論。

  • 以語言為例,左右大腦處理語言的區域分布極為複雜,並非完全由左大腦主管。

人類多半時間都是全腦人

近年來,由於影像科技的發展,科學家已經可以透過 fMRI或腦波等工具去探索大腦的功能。結果發現,不僅是語言功能、運動功能甚至是更複雜的創意發想能力、藝術天分等等,幾乎都是左右大腦共同相互協作的結果。無論是在神經科學、心理學或是解剖學等領域,都沒有證據支持左右優勢半腦的說法。沒有誰是完全的左腦人或右腦人,人類多半時間都是「全腦人」。

至於有些人會看到特定顏色組合,有些人甚至可以再這樣的顏色組合中切換,很多時候是眼睛接受顏色、亮度的差異,是因為每個人感知顏色的能力不同、大腦受到周邊環境影響,解釋視覺訊號的結果不同,也跟左右腦的運用沒有關係。


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基因改造會是提升社會的蜜糖?還是破壞平衡的毒藥?

  • 作者/廸廸仔、李吝嘉

從優生學到基因剪輯,基因改造越來越進步?

基因改造技術可謂是當今最受矚目的醫療科技。從基因上改變身體特徵亦可謂人類最大的美夢,也是最大的惡夢。隨技術日趨成熟,基因改造技術相關的道德問題已變得無法迴避(見我們另一作者 MK Kong 對賀建奎事件的爭議速評)。究竟我們道德上應不應該容許將基因改造技術用於改良下一代?

運用基因改造讓下一代具備更優良基因,可統稱為基因優生技術,主要可分為兩大類:一、胚胎篩選;二、基因改造。

胚胎篩選技術是先培養出數個候選的受精卵,對這些受精卵培育成的胚胎作基因檢測,看看它們有否遺傳疾病的基因,挑選出其中「最健全」(最少遺傳疾病基因)的胚胎來植入母親體內,讓其發展成胎兒。整個過程只是有篩選,而不用改動胚胎的基因組。有關胚胎篩選的道德討論將不在此探討。

而第二種的基因改造技術,就是以基因工程改變胚胎原來的基因,近年最觸目的就是基因編輯技術 CRISPR-Cas9。基因編輯技術令胚胎基因「可加可減」,既可以用來剔除與疾病相關的基因,亦可加入一些胚胎本來不擁有的基因,理論上父母可以此來「制訂」子女的外貌和身型等各種生理特徵,隨技術進步甚至可加強子女各方面與基因相關的天賦和才能。

以人為手段「人種改良」下一代的想法,早在十九世紀末已存在。當時,不少學者與政治家都提倡應褫奪「劣等族群」的生育權利,令社會最終只剩下「優秀人種」的後代。而這種優生學說後亦成為了納粹德國迫害及屠殺猶太人及其他「劣等族群」的根據,因此「優生學」甚至成為了一個貶義詞。今天,我們當然不會認同這種泯滅人性的社會優生思想,政府當然無權以「改良人種」為理由去進行社會生育控制,因為生育是基本人權的一部分,每人都應有生育的自由。

基因優生技術,主要可分為兩大類:其一為胚胎篩選,另一則是最近很紅的基因改造。圖/pixabay

擁有生育的權利,也等同擁有選擇基因的權利嗎?

很多人都沒有意識到,這種擁護生育自由的思想其實同時為基因優生技術提供了道德理由:對支持基因優生技術的人而言,父母理應有權讓子女擁有最理想的基因,正如父母應該有權為子女安排最優良的教育和醫療一樣。因此,如果認同父母有為子女揀選教育和醫療的權利,你也應該認同父母為子女選擇基因的權利。

然而,只考慮父母的生育自由和權利是否就足夠呢?許多人都擔心基因優生技術不僅僅是一項個人選擇,同時亦可能會對社會結構造成巨大的衝擊。第一,應用基因優生技術很可能會造成充滿基因歧視的社會。經典科幻電影《千鈞一髮》(Gattaca)就為我們描繪了一個基因歧視的未來 —— 在廣泛應用基因優生技術的世界中,社會的各種機會都只為經基因改良人而開放,他們的優秀基因就是最有用的履歷,沒有僱主願意給予普通人任何證明自己能力的機會。

經典科幻電影《千鈞一髮》(Gattaca)就為我們描繪了一個基因歧視的未來。圖/IMDb

第二,基因優生技術恐怕會嚴重加劇社會不公義。基因技術所費不貲,越富裕的家庭就能為子女提供越優秀的基因。現在,我們的下一代已經需要面對教育資的「起跑線差距」,如果我容許貧富差距反映在下一代的基因,我們的子女將身處於怎麼樣的社會?

這樣極端的社會不公義的是否必然?或許不一定。人類歷史上,許多科技發明在剛面世時都只是富人的專利,但隨着技術進步令使用成本降低,配合政府適當的政策,最終即便是一般人亦可從中得益,就有如飛機、汽車或許多醫療產品等……或許基因優生技術也一樣。

假若我們可以有公義的制度去分配基因技術的資源,同時又能積極地處理基因歧視的問題,或許每個人都能享受這項技術的成果。

孩子想生的聰明點?那就剪掉你給的基因?

然而,基因優生技術對社會的衝擊,並不止於社會不公義。哈佛大學哲學家 Michael Sandel 在《反對完美:科技與人性的正義之戰》(The Case Against Perfection : Ethics in the Age of Genetic Engineering)一書中,便論證基因優生技術會改變我們社會中一些十分重要的人際關係。

首先,容許基因訂製子女會將父母置於面臨非常艱難的處境:一旦基因技術成為父母生育選項之一,父母就變得要為下一代將來的各種天賦和缺陷負責,子女將來的各種短處和缺憾也都會被怪到父母頭上。你的子女將來可能會問你:「明明已經有基因科技,你為何不把我改造得再聰明一些、外貌再出眾一些?如果你根本不能讓我贏在基因起跑線上,為何還要把我生出來在社會競賽中『吊車尾』?」

基因技術的應用令個人天賦不再單純,同時亦成為了父母的個人選擇。圖/pixabay

除了會令父母承受無比沉重的基因責任,更令人擔憂的是,基因優生技術會摧毀我們承擔社會責任的基礎。我們願意支持扶持弱勢、關懷不幸人士的社會制度,因為我們相信人生來是否能有健全的身體、過人的天資許多時候都是運氣使然。既然大家的出生都一樣受命運操控,即刻有幸身為天賦較好的一群也會願意幫助較不幸的一群,共同承擔大家的命運。

但基因技術的應用令個人天賦不再單純是命是運,同時亦成為了父母的個人選擇。當命運變成了個人選擇的後果,社會上有優勢的一群還會否願意與弱勢共同承擔呢?Sandel 認為經過基因改造的精英群體或許不會再對弱勢的一群有同理心,人們再也不會願意共同承擔社會責任,社會階層間的團結和關懷恐怕將難以維持。

大家都想高人一等,但人能分等級嗎?

歷史學家 Yuval Noah Harari 在《人類大命運》(Homo Deus The Brief History of Tomorrow)中亦同樣表達擔憂。Harari 認為經過醫學技術「升級」的新人類階級一旦出現,勢必動搖我們一直擁護的平等、自由等價值。自啟蒙時代始,「人人平等」就一直是公民社會的核心 —— 每個人的生命都是平等的,都應該受到同等嘅尊重,沒有人可比其他人更加尊貴。所以在投票時我們強調要一人一票,就是因為我們深信每個人都應有同等表達意願和訴求的權利。但假若有一天社會上出現了一個「基因精英階級」,他們在不論各種能力天生就比其他人優勝,而且這個差異優勢將會一代一代地自動遺傳,那會對平等自由的價值產生怎麼樣的影響?

這些「超人類」的精英看一般人的目光,或許就會類似殖民時代的歐洲白人看非洲黑人的情況。他們可能會認為這些基因上未改良的一群不僅僅是弱勢族群,更已經在字面意義上是種另一個(較低等)的人種,認為大家已不再屬於同一個人類嘅範疇,所以亦再無須同等地對待和尊重每一個人。(試想,如果一些人的經基因改造的程度夠高,「人類群體」甚至可以出現生殖隔離(Reproductive isolation))如果人類社會中的自由平等價值一直都建基於人有相近的體質和能力,那改良「新人類」的興起就很可能會完全改變我們持守的道德價值體系,甚至完全分裂「人類」這個族群。

應否容許對人類進行基因改造?在甚麼條件下才能被容許?現在,基因優生技術已不再是遙不可及的科幻題材,反已成為迫在眉睫、能影響「人類存亡」的重大議題。

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