玩遊戲、救人類
chh
聽過SETI@home搜尋外星生命計畫嗎?希望為解開生命起源之謎預測蛋白質結構獻上一份心力嗎?或是你比較喜歡把愛因斯坦帶回家?(我在說什麼?)

電腦不好,網路很慢,怕拖累科學家?
現在有更輕鬆的方法幫助科學家了解生命真相,而且還可以名正言順的玩遊戲!

先來看段影片:



心動了嗎?我們看看這個玩遊戲同時幫助科學家的傢伙怎麼說
After installing the game you are given protein samples to untangle. On the surface it appears as though you are trying to solve a puzzle of tangled cords, but your solutions are much more valuable:

The number of different ways even a small protein can fold is astronomical because there are so many degrees of freedom. Figuring out which of the many, many possible structures is the best one is regarded as one of the hardest problems in biology today and current methods take a lot of money and time, even for computers. Foldit attempts to predict the structure of a protein by taking advantage of humans' puzzle-solving intuitions and having people play competitively to fold the best proteins.

By leveraging a large pool of users just like distributed computing projects such as SETI@Home, the founders of Foldit hope to build an enormous database of proteins that have been untangled and reduced to their simplest forms by sharp eyed gamers across the world.
(引用自lifehacker
別遲疑了!趕快下載、註冊,開始玩吧!
「雙螺旋」讀後心得
chh
DNA的發現,對我們這輩的年輕人來說,就和教科書裡少年蔣公望著逆流而上的小魚的故事一樣,是一個從出生開始,不停的重複聆聽,重複述說的神奇故事。這種神奇故事就和聖誕老公公的形象一樣,只是個不停被複製再複製的骨架,傳說的起源已經不可考究,撰寫傳說的就是聆聽傳說的人,誰還會在乎紅色的棉絨衣裡到底裝得是真實的人肉,還是棉花填充的飽滿,尖尖的帽子底下鑲著白色棉花,聖誕老人的臉蛋模糊,清楚的是偽裝的白色鬍鬚,這套衣服裡頭到底是哪個臨時演員怎麼會重要呢?重要的是聖誕節要到了,我們要的是胖胖的聖誕老人還有呵呵呵的笑聲。同樣的景況,一如「華生」、「克利克」這兩個名字,課本上印刷的仿宋體下了兩句註解:「DNA的結構發現者,偉大科學家」。附上一張裡頭有看起來像是樂高的玩具,拼接成螺旋狀,然後兩個笑呵呵的外國人站在那頭傻傻的笑。他們是偉大的「科學家」,就像小時候每個人都會立下的偶像一樣,太空人、警察、空中小姐、軍人、明星,這些凝固的意象就像遊樂園裡擺著工人拍照的人形立牌一樣,臉的部位挖了個洞,下身穿著用油漆繪製的太空服,站到台子上拉著脖子伸進臉,我想要變成太空人,突然就變成了太空人。

是阿,我們到底從什麼時候開始發現,寫下自己未來的夢想是這樣的可笑,不是因為寫下就想實現的天真可愛,而是在現實中,這些再造出來的單純模型根本沒有存在過。於是太空人、警察、科學家、明星、空中小姐的紙牌倒了,我們發現後頭根本就沒有東西。就像電影楚門的世界裡,突然從本來是天空的攝影棚掉下來的雜碎的棚燈一樣,在主角面前砸的粉碎。但是沒有必要為此感到悲傷,寫下什麼感嘆世界不再純真的動人詩篇,因為其實人世間一直都是這樣子的,樸拙的並沒有為了捉弄任何一個人稍施胭脂。然後我們終於發現科學家、警察、太空人、明星、空中小也和我們一樣都是人,有慾望、並非純真、收入不高、作風下流、大便不是粉紅色的,於是人們在紙牌倒下的一霎那,突然就變成了不一樣的群體。有些人會沉迷於揭露擊倒這些紙牌,就像是捉迷藏捉到人一樣的快感,這些人成了革命者、陰謀論者。有些人急著想知道到底是誰蒙蔽了自己的雙眼,哪個人這樣過份,這些人是哲學家。有些人則忙著為已經倒下的紙牌擺上支架,然後在紙牌前方,假奘一切從來就沒有傾倒過,這些是守護夢想的平凡勇士。有一群人最厲害了,他們發現大家都喜愛紙牌,於是在紙牌上印上夢想的圖案,自產自銷,於是他們成了藝術家、宗教家、政治家。世界就如此變得分崩離析,人們突然間不懂的相信,害怕相信,因為到處都豎立著紙牌,在路上行走都有困難了,紙牌遮蔽了交流的視線,我們沒有選擇的關閉了溝通。有些做的特別好的紙牌看起來竟如此的真實,要不是在上頭有標籤貼著標價,誰也不會不相信自己的眼睛的。事情越演越烈,這個世界成了紙牌的世界,人們之間共識的真實早已隨著紙牌的興起而遭到淘汰,什麼是真實呢?紙牌拍賣市場興起了,那些最華麗的、炫目的、崇高的、聖潔的紙牌,變成了人們競相模仿的對象。最華麗的真實就印在紙牌上,人們著迷於魔幻,因為實際存在的人和紙牌實在太難以區分,最後人們也放棄區分了,價值迷失在大馬路上,漸漸的紙牌上的標籤不見了,有人回到家,在自己的衣服上發現不知道什麼時後備貼上的標籤。拍賣市場失去秩序,因為商人沒辦法區分真實人的價值和紙牌的價值誰高誰低,警衛和拍賣主持人互相指責,商人和拍賣者互相指責….。

突然一陣驚呼聲,突然有人在人群裡發現了「華生」,在瘦弱的赤裸身子上,沒有貼上標籤,但是人們卻脫口而出他的名字,一個大家都熟知的名字,一個偉大的科學家,發現DNA結構的兩個天才之一。沒有人敢說話,沒有人知道這是怎麼一回事,有人顫抖的低頭耳語:「那是真的華生嗎?」「為什麼他這樣瘦?」「為什麼他看起來一點也不真實,但卻這樣真實。」沒有人知道為什麼這樣一個瘦長的男人,緊閉雙眼躺在地上,沒有標籤,沒有標價,我們卻仍然知道這就是華生。如果有什麼暗示,這個暗示必然是超越語言的,因為英國人脫口而出了,德國人也脫口而出了,日本人和中國人也脫口而出了。每個人都確定他就是華生,但是卻沒有人知道為什麼自己這樣認為,他明明是個偉大的科學家,應該在身上有華麗的諾貝爾獎項鍊,學術中立精神光芒應該也會亮的讓人睜不開眼。噢,最讓人不解的就是他的面容了,為什麼他一點都不可愛,髒兮兮的頭髮像是很多天沒洗過了。他什麼都沒有,只是一具和一般人一樣,甚至比較差的皮囊。但是每個人都知道他是華生,甚至在嗅過了他滿身奇怪的氣氛之後。那是什麼樣的氣味?噢,我想那是卑鄙的不擇手段。為什麼呢?為什麼呢?偉大的人物不就該擁有不可逼視的氣度和光芒呢?每個人就這樣呆呆的站著努力想為什麼,為什麼看起來一點都不像,但是我就知道他就是華生。瘦弱的華生依然緊閉著雙眼,赤裸的身體沒有血絲….。
人,之所以為人
chh
要知道人之所以為人,必須先從腦子在幹什麼說起。古代的西方哲人認為,兩個半腦之間的腦室,住著靈魂,靈魂操縱著腦袋的運作,就和駕駛員一樣,用各類按鈕,搖桿控制著複雜的大腦。腦子在幹什麼,到底怎麼樣才算個好腦袋,或許可以從研究Einstein,這個前無古人的大天才的腦子來得到一點兒線索。

Albert Einstein在科學上的成就,沒有任何人可以質疑。但是他在人文上的深厚修養,才叫人佩服。Einstein對於自己的科學成就有無比自信,他早就知道自己會得諾貝爾獎了,與前妻定的離婚協議書中,明白的說了,以後我得到的諾貝爾獎金,全數歸你,這也就是為什麼當年Einstein沒有親自去領獎的原因之一,因為獎金不是他的嘛!對於科學的無比自信,卻不影響Einstein對於自己透徹的認識,當年以色列復國,邀請他當總理時,他立刻就回絕了,理由是:『我不過是一個科學家。』Einstein的智慧可以從聽曾說過的一段話:『It is essential that the student acquires an understanding of and a lively feeling for values. He must acquire a vivid sense of the beautiful and of the morally good. Otherwise he----with his specialized knowledge----more closely resembles a well-trained dog than a harmoniously developed person.』(中譯為:讓學生獲得對各種價值的理解和感受是很重要的, 他必須能真切地感受到美麗與道德的良善, 否則他的專業知識只是使他更像一隻受過良好訓練的狗, 而不是一個和諧發展的人 轉錄自國家圖書館

Einstein的智慧,讓他厭惡偶像崇拜。但是他自身卻無可避免的成為眾人崇拜的對象,在他的遺囑中,明白的說了,在他死後屍體必須立刻焚化,然後骨灰撒向大海。但是負責他遺體解剖的醫生卻把這顆擁有全能智慧的腦子偷偷地留了下來,切成好多好多份,送到全世界各地的腦神經科學專家手中,企圖用生物學的方法解釋Einstein的智慧。

從Einstein死後,對於這顆腦子,科學家分別得出了幾個解剖學上的解釋:
  1. 總重1230g(一般人的腦袋大約是1300-1400g)
  2. 大腦中的神經膠細胞數量比正常人多(神經膠細胞的功能主要是輔助神經元,提供營養,但近來研究顯示對於神經元傳播似乎也有幫助)
  3. 側腦裂不明顯,靈長類的側腦裂通常很明顯,但是其他哺乳類,如『豬』就不是十分明顯。以上的研究其實並沒有辦法解釋Einstein的智慧,我們可以看到這位大天才的腦袋甚至跟豬腦一樣。
為什麼沒有辦法解釋?我在這裡突然冒出了一個想法:有時候我們在做物理、微機分題目的時候,會發現有時後是需要一點運氣的,有些人自然而然就會朝著對的方向想,有些人則會走錯了方向。那我就想,天才會不會是機率累積到一個極限形成的呢?就跟一個擁有無數岔路的迷宮一樣,丟很多人進去,可能有一個人會找到出口,得到一個全新的理論,就跟找到出口同樣道理。或許有人會說機率太低,但是大樂透的機率也是很低,有時候每期仍會有3-4個人中獎,若是把買大樂透的人口2300萬人好了,擴大到以全世界為地理範圍,人類歷史為縱軸,這樣再怎麼難中獎的樂透好像也不會那麼困難了。或許Einstein只是個大樂透得主呢。

拉回來,解剖學無法解釋Einstein智慧的原因多到數不清。就和研究奧運短跑選手的腿,並不能知道為什麼他可以跑的這麼快一樣(可能還和其意志力有很大相關)。我們單單研究Einstein的腦子並不能得到答案,或許還要從他所受的教育,曾經遭遇過的挫折,父母親的影響,所有他曾經接觸過的一切事物,才能得到答案。這就不單單是科學可以解釋的了。

研究Einstein的腦子找不到答案,接下來要問個更為根本的問題:

何謂智慧?

智慧這個字從靈長類身上可以找到一點線索,和人類很接近的黑猩猩就有簡單的社會行為,他們有很簡單的領導與被領導關係,互相理毛是簡單的友好社交方式,他們也愛搞政治(搞政治的都是黑猩猩?),他們的政治很簡單,沒領導力了,可能是年老力衰,就下台,再換一個新的領導者。(這和台灣的猩猩有點不同喔。)

人類的大腦最重要的成長時期是在出生之後,也就是0-4歲,在這個時期,語言能力隨著腦袋成長快速。語言能力,是人腦最重要的功能。但是語言是用來幹什麼的呢?最近讀的一本書『象與騎象人』就有一個很有趣的解釋:
Robin Dunbar認為,語言的演化是用來取代理毛的社交功能(人沒有毛了嘛),有了語言,群體規模較小的的成員便能很快的建立彼此的關係,了解其他成員間的關係。事實上我們使用人類語言,談的都是別人的事…想知道誰對誰做了什麼,誰跟誰在一起,誰跟誰吵架等等。在我們人類這種超群居社會中,社交關係耍的好的人就容易成功。重點不在於你知道什麼,重點在於你認識誰。簡單來說,人會發展出語言,是因為人要靠語言來說長道短。因為知道一些『八卦』,消息靈通的人比不靈通的人有優勢。
沒有人知道語言是怎麼演化出來的,但是這個說法非常的精準的預見了為何八卦媒體如蘋果日報、壹週刊為何會大賣,解釋了就算外在的道德教育再怎麼強烈的壓抑這種本能,我們總是會忍不著說別人的八卦。但該注意的是,說八卦也是一種社會行為。

大腦主導語言,語言是進行社會行為的必備工具,社會行為卻是一個造成壓力甚至死亡的痛苦過程,我們每天都處心積慮的想要贏過別人,社會上充滿了比較,第一名才是最好的,不停的鬥爭,不停的鬥爭,有些人會到得比較好的社會地位,得到比較好的生存利益。沒有語言,沒有社會行為的動物就沒有壓力,當然也就沒有壓力引起的慢性疾病,『斑馬為什麼不會得胃潰瘍』這本書正著眼在此處。

看到這你會不會覺得有些奇怪,為什麼大腦要發展出最後可能殺死自己(壓力)的語言和社會行為?這不是很矛盾嗎?

我認為這可能要提高一個維度來看,高度社會化的動物,如螞蟻,通常會有一隻蟻后負責生殖,他可以每天下2000顆卵,蟻后存在的任務就是下蛋,而其他的工蟻,通常為不具生殖能力的雌性,就負責管理巢穴,出外採集食物等等功能,其中還有高度分工和彼此制衡等等機制就不在此贅述。如果現在有台攝影機正在拍攝這個巢穴,突然間對焦系統壞了,整個巢穴變得影像模糊,我們可以從螢幕上看到一團超級有機體,蟻后就是這團有機體的生殖器,或說是負責分裂的分生組織,主宰這個超級有機體的生長和生殖。工蟻就是這團有機體無數的觸手,負責採集食物,移動,有些觸手組成的器官則主導了體內的循環,消化。雖然人類更為複雜,但是我們的社會也漸漸走向一個高度分工的狀態,每個人有每個人的職業,環環相扣才能夠達到最高效率,雖然不像螞蟻的超級有機體那樣,可以分出每個器官的功能。但若是你把焦距調模糊了,會發現人類社會其實就是一部巨大的機器不停的運轉。大腦演化出來的語言產生競爭的社會行為,不停的鬥爭,或許正是大自然長久以來累積出來,對於這部機器最好的運作方式。

我們可以說語言佔了人腦大部分的運算空間,語言主宰了人類的社會行為。但語言和社會行為就是人類的智慧嗎?只從心理學的角度來看或許太過偏狹,說『八卦』,『鬥爭』並不是語言唯一的功能。社會學在這裡提供了一個不錯的解釋。語言的產生,讓我們學會描述事物,我們開始懂得利用詞彙來描述我們所看到,或看不到的東西。這時候藉由詞彙把看到和聽到的東西賦予意義,我們就成功的建立了『真實』。建構的真實慢慢累積的便形成了文化,『文化』是不是比較接近智慧了呢?

最近在台北市立美術館看了一個有趣的展覽,『蘇新田的循環空間繪畫』,這位畫家努力的追尋一個近乎於哲學的答案,他想要畫出我們看不到的空間,宇宙外的虛無。在他的畫展裡,可以看到一些匪夷所思但是卻又合乎直覺的透視方法,一開始他是利用錯覺,讓看畫的觀眾陷入視覺的混亂,接著他不滿足了,開始研究傳統的透視方法,還有數學,物理學,哲學對於空間上的認識。接著他畫出了一些只在想像中出現的扭曲平面,有些畫作擁有多條地平線(他認為地平線代表重力),讓人看了頭好暈。

另外還有一個很有意義的展覽:『李石樵百歲紀念展』,李石樵先生是台灣早期一個重要的藝術家,出生於台灣,學生時期到日本東京藝術大學學習,回國後致力於美術推廣,是台灣美術界大師級的人物。李石樵先生的畫作分了三個主要的時期,第一個時期『淨鍊』是學生時代,受東京藝術大學影響,以素描,寫實風格為主的畫作,多半是描繪台灣想土的人物生活。回國之後李先生的畫進入了另一個時期『稅變』,他發現國人對於西洋美術的認識多半止於塞尚之前,『立體主義』,『表現主義』,『象徵主義』所知卻甚少,於是他一頭跳入研究,進行了很多實驗性的畫作,用色塊切割人物和風景,用詭異的顏色和人物企圖打破原有的規範。第三個時期『光燦』,這時李石樵進入了一個新的時期。他不再沉迷於突破既有的規範,轉而投入大自然的懷抱,追求一種平靜,調和的氣氛,他甚至會為了作畫改變物體的相貌,畫的人物肢體圓潤,色彩光燦但不耀眼。

看了這兩個展覽,我心中不禁冒出疑問:這些畫家到底在追尋著什麼?蘇新田一直想要畫出宇宙之外的虛無,但他終究無法做到,只能用錯覺造出很類似的空間。李石樵先生一開始著重於寫實,他做的很好了(獲獎無數),但卻又打破自己的限制,企圖進入一個新的領域。最後他追到的是進入自然,不受拘束,為了藝術而藝術的純粹理念。

為何所有問題都要有答案?

我們所受的科學訓練告訴我們再困難的問題都有解答。我卻認為追尋問題答案的過程才是最重要的部份。我們想問智慧是什麼?思想智慧什麼的『過程』便是這個問題的答案。Einstein告訴我們他的答案:『各種價值的理解和感受是很重要的, 必須能真切地感受到美麗與道德的良善, 否則科學家的專業知識只是使他更像一隻受過良好訓練的狗。』蘇新田追尋畫出虛無的可能,得到的答案是掛在牆上那一幅幅看來另我頭暈的畫。李石樵先生從浸淫於技法到打破藩籬,最後回歸自然的過程,也是一個答案了。

人之所以為人?問著個問題的同時,我所進行的思考過程,都告訴著我,為何人之所以為人。

那麼,你的答案是什麼?
本篇為上過當代生命科學這門核心通識,王道還老師上課筆記整理,加上一些自己的想法。
定位 生命 橘子
DNA BOY
說到生命科學,我很難把它想像成一門學科,它所涵蓋的內容是沒有範圍也沒有限制的。從生物到物化、醫學、環境以至於社會,幾乎所有的類別都能夠連接的上,在面對這樣研究廣泛的一門學問(不是學科)該如何讓一般大眾去了解它的實際意義是我所想要表達的主題。

每當有人問我生命科學是在做什麼的,我往往會因為不知道怎麼以日常生活的用語簡單扼要的去表達而煩惱,而在這個時候我爸總會自告奮勇幫我回答:「喔~生命科學就是基因、遺傳工程方面的科學啦!」我聽到這裡常會會心的一笑,這是他心中所認定的生命科學的定義。那我呢?我心中對生命科學又是怎樣的去看待呢?

在我心中,生命科學就是生命世界中無限制的可能性。這樣說或許太過籠統,舉個例子說明:大家都吃過橘子,但有誰會認真去思考過:橘子為什麼要分瓣?人們會因為橘子的甘甜多汁而雀躍,卻很少會因為這個問題而感到困惑,因為這是人們認為理所當然的事。”橘子為什麼要分瓣”這種事,我現在或許還無法提出正確的答案去說明(礙於筆者現在還是一名學習中的大學生),但我可以用很多種可能的答案去解釋,像是為了使橘子內部空間排列最為適當能夠容納最多果肉、或者是讓種子能夠均勻的分配在橘子內、又或許是想讓果肉獲得最充分的營養供給…這許多許多的答案或許只有一個是正確的答案,但也有可能全部都是正確的答案,因為它們都具有可能性跟可行性,你不能說它是錯的!這是我覺得生命科學最耐人尋味也最吸引人的地方。

之所以會有多樣性的答案出現,是因為生命會找到最適合它生存的地方和方式。有人說生命世界是一個操作異常精密的機器,令人驚嘆的是這座機器還是具會思考的機器!縱使其中一個環節出了錯或是遺漏了,它也能迅速的應變來維持穩定供輸的能力。我非常喜歡天馬行空的創造和想像,而生命科學正是提供了這樣一個無邊無際的空間去讓我盡情揮灑想法和創意!

進入了生命科學系,或許有時會面對到現實面的考量,但我仍堅持我走的路是對的,因為在我眼前的是個無邊無垠的世界,有太多太多的問題等著我去思考、等著我去探索!縱使有難唸的課本、有難背的流程跟結構,但我依然能從多種相關學門中看到:從生態學到分子生物學,生命的可能始終保持著它的不變性。希望各位能夠有感同身受的感覺,讓我們拾起熱情,一同面對這多采多姿的世界吧!
人類與生俱來的默契---鏡相神經元
Tim Lin
「對!我知道你那種感覺!」這句在我們閒聊時常會脫口而出的話的背後,你可想過他在生物學上所代表的意義?為何我們能夠了解別人的想法、感受甚至是動機?進而能讓我們去模仿好笑的表情,學習彈奏一種樂器,受一部感人的電影而潸然淚下?這裡我所要探討的就是可能是連結這一切行為反應的可能關鍵­­—鏡相神經元(mirror neuron)。

有關於鏡相神經元的研究,到目前為止最主要的研究對象還是以彌猴為主,科學家在進行獼猴腦部的運動皮質神經元的觀察時發現,當獼猴看到人類或其他猴子拿取食物時會激發一群與他自己抓取食物時相同的神經元,該神經元組位於額下葉腦迴(F5區)與頂葉下部。於是他們進一步進行另外兩種實驗來檢驗該觀測行為與腦部活動的關係。科學家讓猴子觀察並聽見人類進行一特定動作如撥花生殼及其產生的聲響,再讓猴子只聽到該聲響但看不見人類的動作,發現此兩種不同狀況皆會引發同一組神經元。另一組實驗則是讓猴子看見人類進行一特定動作(如抓取食物),再以一屏幕擋住人類與猴子,讓猴子無法看見而只能猜想人類在後面進行的動作,結果發現在上一組實驗中被活化的神經元又被活化了。由上述實驗可以推論,該神經元可能與理解行為有關,他的作用方式並不是經由邏輯思考的推導,而是經由感官所接收到的訊息在腦中形成的一種動機性的理解。

在獼猴身上看到這樣的現象,讓我們想問是否人類的大腦是否也存在著類似的神經群?但進行人類實驗可不能將電極插入大腦皮層,應該沒有人會願意做這種實驗的受試者,於是科學家使用fMRI(功能性核磁共振)及其他非侵入性方法來觀察腦部神經元活化的狀況,發現我們觀察別人進行一種行為(如觀看老手彈吉他)以及我們自己進行該行為(自己試著彈奏吉他)時,額下葉皮質及頂上葉的部分神經群都會被激發,另外當我們自己聞到一種臭味及看到別人聞到惡臭所露出的表情時,兩者情形都會引發相同區域的神經活動。概括上述對於人類此區域神經元的活動,我們可以推論出人類也具有可能較彌猴還要更精細的同類神經演化,使我們更能理解更多或者更細膩的他人外在行為,並且能產生學習的效果。

說到這裡,我想大家一定能了解“鏡相神經元”這個名稱的由來了,他就像我們心中的一面鏡子,反映出其他個體的行為及其目的或心理狀態。這樣特化的神經元在演化上有什麼意義呢?我們可以從人類的行為中觀察起,人類從自己經驗裡體驗過的各種表情中可以理解其他人表情所蘊含的內在感覺,進而理解其他人正在經歷的心理狀況,這種行為可以幫助我們避開或者接受未曾接受的事物,當看到一個人吃了有毒的食物後面露痛苦的表情,可以讓我們不必再做錯誤的嘗試,這種行為在現今看來可能是多餘無用的,但在語言文字尚未發展出來前,這是個較其他物種更進步的特徵。再進一步來說,這樣的行為可以讓我們學習模仿其他人的行為,使得人類的文明得以傳承延續。而當進入社會化之後的人類世界,鏡相神經元更是我們不可或缺的一部分,同理心的產生讓人與人之間產生了複雜的關係與互助系統,也因此具有較其他物種更強盛的生殖優勢能讓這樣的性狀傳續下去(人類互相殘害的行為不在我們的討論範圍內)。又也許具有健全的鏡相神經元的個體,由於懂得了解其他人並改正自己不合宜的行為而使之較其他個體更具有生殖競爭上的優勢。

但即便如此,人類群體中還是有些人的鏡相神經原因不明原因而不健全,自閉症患者很有可能就是因為鏡相神經元無法被正常活化,或者可能有缺失所造成,因此他們無法正常地與人們互動學習,也無法去了解其他人的想法。解釋自閉症患者的理論有很多,鏡相神經元的不正常只是其中之一,因為研究也發現並不是所有的自閉症患者都有鏡相神經元無法活化的現象,但是這或許也給我們一個可以探討的方向,了解控管鏡相神經元的基因及其調控模式,也許我們有一天能做到預防這種疾病的發生。另外一種極端的例子是反社會性格者,這種佔4%社會人口的人看起來就與正常人無異,但卻極度以自我為中心,難以受道德規範所約束,這種人有可能是因為孩提時期在不健全的環境中成長,但研究指出這種性格的人有遺傳的可能,這種無法put themselves in other’s shoes的性格,是否也和鏡相神經元的不正常有關?是個我們可以研究的方向。

鏡相神經元的研究即便一切都還在剛起步的階段,但它已經被視為神經科學領域近十年來最重要的發現之一,他所代表的實質意義除了可能為自閉症患者開了一扇窗外,更能讓我們對人類深層的思考模式有了重要的理解,讓我們曉得生活中那種不言而喻的默契背後所代表的演化優勢。與黑猩猩不到5%的基因差異,可能在鏡相神經元上更進步的調控,就讓人類與牠們走向截然不同的道路。也許人類更該珍惜這種得來不易的特徵,學習如何在族群間共存共榮,而非猜忌著彼此又相互殘害。人類在各物種中因出眾的智慧建立了多樣的文化,但又卻常因如此而彼此消滅,這豈不諷刺?

參考資料: 科學人雜誌 vol.200612, Wed, 06 Dec, 2006 感同身受:鏡像神經元
撰文/里佐拉蒂(Giacomo Rizzolatti),佛格西(Leonardo Fogassi),
迦列賽(Vittorio Gallese)翻譯/潘震澤
網路小說作家:九把刀
阿從
說起九把刀跟我的淵源,是從星報(現在已經沒有再販售的有關演藝娛樂的報紙,一份只要五元)有時候會貼的一些連載故事,那時候連載的是現在已經出書的『哈棒傳奇』,那時候他的無厘頭書寫風格徹底的擄獲我的心,我甚至還每天把連載的文章剪下來帶去給同班同學看(高二的時候),在班上也受到很大的歡迎,看來大家的口味還挺一致的。只是,那時候我所了解到的九把刀不是現在的九把刀,但是說不是也不能說不是,因為那時候我知道的只是筆名的不同,沒錯,就是九把刀的英文名字“Giddens”。
  等到我真正開始認識九把刀這個名字,是在某個因緣際會下,我和朋友去嘉義X蝶百貨裡的誠品看到一本叫做『功夫』的書,才讓我為他深深著迷。記得那時我因為沒有看完,還跟朋友約好隔天再要去把他看完,瘋狂的程度不亞於個人之於哈利波特的喜好。

到底是什麼因素可以讓我喜歡上看他的小說呢?單純的說的話,就是我喜歡看一些血腥暴力的故事,而九把刀的都市恐怖系列,無論是暴力、血腥甚至是是人認為的變態在他的筆下可以說是完整的呈現,當我看到他的描述,似乎可以感受到那一份與眾不同的感覺,其中最經典的莫過於『樓下的房客』這本書。書中提到一個房東出租房間給別人,自己卻偷偷在每個房客的房間裝了針孔攝影機,書中的描寫也很寫實,有滿足了偷窺欲的感覺,但是真正精采的當然要翻了書才能體會。不想看書的話,也可以去九把刀的個人網站,上面有他幾乎所有書的內容,而且都可以免費看(我個人就是這樣),或是另外去看他的無名網誌,BBS上也有他的個版,有時候一些新書內容還沒印出來他就會先發表上去給網友觀賞,我個人也幾乎每天都會上去收看。
不喜歡都恐系列的朋友也沒有關係,九把刀有另外一個系列叫做愛情系列,知名的有『等一個人咖啡』、『那些年,我們一起追的女孩』、『愛情,兩好三壞』和『紅線』『月老』『打噴嚏』等等小說。有用盡心機的追求、有充滿矛盾的愛、有無私的奉獻與成全也有因揮出重重一擊而讓人感動的愛。
其實不管哪個系列,九把刀的每個故事讓我看到的都是一個感動,像是一個用到不能再用的題材“少林寺功夫”,他就是為了挑戰而重新編攥出了一個讓人耳目一新的故事,讓大家對這個題目不再侷限在以前的那種想法。
最後,如果有興趣的人想對九把刀的書有更深了解,勇於嘗試的人可以先從『功夫』下手,至於清淡口味的,當然就是除了都市恐怖系列以外的都很ok拉。歡迎大家來跟我討論九把刀唷。
最近還購入了樓下的房客跟等一個人咖啡,可以來跟我借!
貫穿生命史的線:演化
evilhenry
Nothing in Biology Makes Sense Except in the Light of Evolution".
這是由著名美國生物學家Theodosius Dobzhansky (1900-1975)說的一段名言。他說:生物學各個層級的各種現象,如果沒有演化觀念的導入統整,是沒有意義的。在這篇文章中,我主要想要探討的就是生物學裡的大哉問:演化論。根據的內容主要是一本寫的相當棒的科普:盲眼鐘錶匠:解讀生命史的奧秘(The Blind Watchmaker, by Richard Dawkins, 王道還譯)。這本書對於演化機制的譬喻以及描述可以說是栩栩如生,十分值得一讀;同時,我也希望能夠更加闡述清楚一開始的引言:演化到底是如何將各種階級的生物學連接在一起?我知道自己到目前的知識可以說是十分的淺薄,在文章中是無法提出深入的評論以及創新的見解,但希望可以稍微點出一些問題,而引起更多的思考以及討論。

What? 怎麼可能!?

我們先來複習一下各位熟知的高中生物以及大一普生好了。四個重點:遺傳變異,過度繁殖,生存競爭,適者生存。尤其是第三、第四個競爭以及適者生存的概念可以說是達爾文理論的核心概念,大部分人都看過課本上那個工業污染區黑蛾白蛾同時存在最後只有黑蛾存在的圖片,它很清楚的說明了適者生存這個概念。達爾文在很快樂的航行了加拉巴哥群島觀察了許多形形色色的生物後得出了如此簡潔又震撼的結論,這是演化的第一個面向,並不難理解。但是在這現象之前,有一個更基本的面向要討論:飛蛾這東西是怎麼產生的?為什麼世界上要有飛蛾的產生?這是第二個面向:演化是怎麼創造出這世界繽紛的生命。就拿飛蛾來說吧,你知道它是由許多細胞所組成的生物體,但是,假設你今天有了所有組成飛蛾身體的所有細胞,在實驗室裡拼拼湊湊,要想把這些細胞組在一起而產生一個會飛的玩意兒,成功的機率趨近於零。這個問題其實就牽涉到生物學最基本的幾個問題之一:生命力從何而來,為何而來?無疑的,任何生物體都是由極其精美複雜的設計而得,用個簡單的譬喻:我們的身體其實就像機器一樣,由各式各樣的器官系統(零件)的正常運作來確保他的正常運作。有時候可能會故障(生病),就必須加以修復(治療),如果修不成了,那麼機器可能就會報銷(死亡)。機器最大的特徵就是會動,生物亦然,就連植物其實也是以我們無法察覺的速度成長。那麼我們又要問了:如果我的身體跟一個機器(也許是一台火車或一隻手表)一樣,那麼,總該有個設計這機器的創造者吧?這其實是十八世紀神學家提出的上第存在論證。他說:如果你走在荒野,看到一顆石頭在地上,你不會去懷疑石頭的存在,人們會說:它一直在哪裡。但,如果你在荒野地上看到了一隻錶,有人問你它為什麼在哪裡,恐怕你就不能回答:它一直在那兒。如果用這個想法套用到我們對生物體設計的討論,便產生了疑問:今天有一個生物,他到底是一直就在那兒呢?還是有一個厲害的設計師創造了它(像錶一樣)使它存在那兒。這個論點在當時引起了廣泛的支持;不過,這本書告訴我們,一切複雜生物體的形成並不是由一個設計者設計出來的。如果硬要說有一個像鐘錶匠這樣的角色,就只是物理化學的盲目力量,不過這些力量是以非常特殊的方式凝聚。人的鐘錶匠在作一隻錶的時候有一個目的、有事先計畫好的過程:而大自然則否。達爾文所描述的是一個盲目的、無意識的、自動的過程,這就是他所謂的天擇(Natural Selection).如果天擇是一名鐘錶匠,那麼他是一名盲目的鐘錶匠。但是我們看生物體,明顯的是有高度複雜度以及設計感,複雜以及設計這兩個概念也就成了演化生物學中的核心問題。很明顯的,這不是個機率問題,生物體的組成不像號碼所一樣,拼對了數字就能打開來。我們前面提到了這個過程是盲目的靠著物理化學營力而得,可是生命現象完全是用物理定律來描述嗎,顯然不然。那生命特殊之處在哪裡:很明顯的,一切的設計策略都是為了存活,一切設計都是為了使存活的機會/效益達到最高,像是保護色(擬態)就是個最好的例子。

How? 如何進行?

讀完了前段你也許大致可以接受演化是以一個盲目並沒有預設完成品的過程進行的。不過接下來我們要追問:這個過程到底是怎麼進行?這本書給了一個簡單明瞭的名詞來說明:累進變化。演化是由無限多個小步驟組成,每一個小變化跟前一個相對來看都很簡單,但是來看這整個一連串的大步驟就不是如此,很多很多的隨機過程累積成一個巨大的非隨機過程!作者想要探討,這個非隨機過程到底是怎麼進行的。他提出了兩個概念:「單步驟選擇」以及「累積選擇」。他說;生物體的精密構造是由累積選擇所產生的;而非生物世界則是單步驟選擇的產物。舉例來說像天上的雲的排列,海岸砂石的排列,都可以產生出複雜的形狀,但它們都是直接形成的(被風或者海浪的力量導致)。但是如果你問一個眼睛是怎麼形成的,就不是這樣子一蹴可幾,就好像你叫一隻狗來敲鍵盤,敲出像”我現在好餓,想要吃東西。”這個句子一樣的不可能。可是,如果用累進選擇來詮釋,可能就會合理的多。我們假設打出這個句子是一個程式在跑,每跑完一次會有迴圈再重新一次,重新的過程中,容許一定程度的隨機變異,每一次就會跑出一個新的子序列,那麼,系統最後會挑選出最接近標的序列的子序列(何謂標的序列?)。也就是說,第二次會比第一次接近一點、第三比第二又多一點,如此如此...,而得到了最終的產物,每一次的變化都作為下一次的基礎。這跟單步驟不同,單步驟的過程每一步都是獨立的,而累進選擇則是每一點跟過去未來緊密連接,這個說法解釋了不同層級生命構造的形成,像是一個血紅素分子、一個粒線體、一個心臟都是由這種一步一步的小小變化累積而成,每個看似沒什麼改變的小變化,最後累積出令人驚歎的大變化。而這又可以牽涉到生物的發育,也是當前一個熱門的話題:演化-發生學說(evo-devo)。演化的發生,其實就是根基於連續世代的胚胎發育產生了微小的變化,這個胚胎裡的小小變化,就在後來的生物生長中產生了大變化,以小對大,形成了不同的種,發育又可以往更下面的層次看:基因。基因影響發育,所以基因序列的變化影響胚胎發育;同時基因又具有代代相傳的特性,所以,簡單來說就是基因控制了發育跟遺傳而產生了演化。我必須說這個真的不簡單,我們在這裡只用了上面短短幾行說明,實際上所需要的知識:分子生物學、遺傳學、胚胎學、發育生物學,共同拼湊出演化的輪廓。這個累進變化的終點/目標為何處,我覺得這個非隨機的過程前往的方向有二:一是跟環境的交互作用、二是為了生存,如果一定要說生物的設計有什麼原則,那麼每個小小變化都是為了朝這個更有利的方向前進,你可以在腦海中想像基因的指令就是把很多很多小小的線段排成一個形狀,也許是星星也許是圓形,這些形狀就象徵了不同的生物形體。我在思考所謂的微調如何對應到具體:基因的微調就會稍微改了一點點的生物型態(也許幫手指加長0.5公分),同時,這個”微調”可能一次就調了很多,使型態產生了明顯的變化(手指長成了一塊肉瘤),我們便稱此為突變。不同生物體的設計便是因應了環境和生存這兩個大原因來逐步運作的,而且我們仔細思考會發現這樣的演變一定會越發展越完備,因為生命需要能量,所以有了食性關係(獵物—獵人),再搭配上週遭的環境(也許是雨林或沙漠),不同種的生物都有必要將自己的身體調整到一種最佳狀態來增加生存的機會,如此一來,方向一定是朝著高度複雜精密前進。也就是說就算你在跑程式的一開始不知道它會跑出什麼東西,但是你知道他一定會朝向有秩序有功能的方向走。作者把各種生物形定義成一個詞叫基因空間,你可以想像這些基因最終會轉成蛋白質,就跟我們學的一樣蛋白質會摺疊,就這樣等著被形成有用的器官或個體,意思就是其實雖然有無限多種組合,但是有用的組合就躺在一端等你往他那裡前進,就像密碼被預設好等人解一樣,產生了無限多的生物型態對應,這又可以說到親緣關係,其實就是基因序列不同的程度,這也是現在分子生物學在系統分類的重要應用之一。書上提到了一個關於累進選擇的質問:如果照我們說這是一系列的變化代表了演化(像是眼睛的形成),那麼,我們可以說眼睛的形成可能是從一個單細胞到完整的眼睛,問題就出來啦:請問如果這用X1,X2,X3,…….Xn來代表眼睛一連串的選擇過程,請問這一連串的每個中間步驟的眼睛都有功能嗎?沒有的話怎麼辦?作者給了個很不錯的方向來思考,就算中間的眼睛是不完整的眼睛,但是我們也可以想:有一點點視力總比完全沒有好,再多一點點又更好,所以不能說這個中間的過程是毫無意義的。甚至我們可以推測,可能這些細胞在所謂的”一開始”,甚至可能另有他用,直到是覺的產生。試想,如果你是一條魚游到了岸邊,此時,你也許需要一個更完整的肺來呼吸空氣,那麼,有一點點肺總比沒有好吧,經由生殖,性狀的強化可能又會更加強烈,那麼,肺就會越來越完整了。最明顯的實證當然是化石證據,質疑者通常會問兩個相近化石中為什麼沒有更多更相近的中間型,但是這樣的質問已經趨近一種詭辯,所以我們也沒必要回應了。

So? 所以呢?

我們前面已經大約說了演化的過程,現在來看演化出的產物。第一個問題是:演化出的東西一定是完美的嗎?很明顯的,不是。即使像人類具有高度智慧的生物,我們的身體仍然殘缺重重;我們會生病、我們需要大量的能量、我們也需要睡眠,這些都不能算是完美,但是他們卻都確實反應出了演化史這個歷程。你可能會問:演化可能逆向行駛嗎?不同的演化路徑可能得到同樣的結果嗎?答案是都是可能的,只是在統計跟機率上的分布略有不同,這由所謂的趨同演化(Convergence Evolution)得到了證明。雖然最後的產物很像(章魚眼跟人眼),可是仔細去探索兩者的視神經纖維,就可以發現這是截然不同的演化史,當然,這也是演化的奧秘之一。演化出的不同產物最終會用化學載體的方式儲存起來(DNA),就像電腦程式在磁片中的寫入一般,只是儲存生物資訊的空間範圍之大,可能是我們所無法想像的。經由分子生物學的方法,我們可以確定基因組隨著物種演化所發生的改變,令人訝異的是發現了一組基因叫做Hox gene,這種基因的複製被認定跟演化出新種有密切的關係,他會隨著時間累積以及複製,所以可以用來辨識生物的親緣關係。簡單來說,你可以想像一開始有一群最古老具有複製自我能力的分子產生,這些分子開始變花樣,但是複製組依舊存在,這個整體就是整個生命史的演化。

Origin. 生命的起源。

又是一個更基本的問題:就算你前面說的都對好了,有了原料他們就會逐漸演化出成品,那請問,最開始的原料(生命起源)為合?怎麼發生的?這雖然有點像是宇宙學的問題,這書還是試著提供了一個思考方向,的確,最最一開始生命的產生的確要靠點運氣的,所謂的機率,當化學分子碰出了會自我複製的分子,作者稱此為:自然發生機率(SGP, spontaneous generation probability)。這機率也許很小,但請不要忘記整個宇宙很大,的確,除了地球外,至少已人們目前的科技,並沒有在其他的星球上發在生命的存在。也就是說,機率選中了地球,產生了第一個生命,再來就發生了演化,這也許永遠無法找到實證,不過也許比假設某個萬能的神創造了一切來的好點吧?(就算有萬能的神是不是也有創造萬能神的其他存在呢?…)許多相信神創萬物的人一定是對演化論嗤之以鼻的。在美國的校園裡甚至為了課本該教授演化論或神創論而告上法庭,神創論甚至以所謂的智慧設計論換了個裝扮登場,最後的判決演化論的一方勝訴了。我個人來說,並沒有任何的先入為主的觀念,我只覺得:再科學的面前我們必須要講求實際的證據(物品或實驗)或者符合邏輯的論證;這跟宗教應該是不同的兩個面向,宗教對人來說是有他必要的價值在,但是宗教的說法拿到科學的解剖台來看,似乎就弱了些。

Integration. 整合與展望。

前幾個部分寫的可能比較像閱讀心得報告。在最後一部分,我想要來談談我自己怎麼看演化,它在整個生物學中佔了什麼樣的位置。回到一開始那句話:“Nothing in Biology Makes Sense Except in the Light of Evolution”. 我在想,我們是為了什麼而學生命科學,當你已經迷失在無窮無盡的生化反應或者調控機制中,你只希望考試時不要忘記,以這樣的方式來學習,有意義嗎?如果你有了一點演化的眼光來看生化,它會告訴你一個pathway為什麼是A1,A2,A3這樣的反應路徑而不是B1,B2,B3,它必然是有某種優勢才會得以存在,也就是說即使是最凌亂的生化反應,用演化的放大鏡來看,也許都可以找出它的意義所在,這是從微觀看演化;另外,從巨觀,演化造就了今日最重要的課題之一:生物多樣性(Biodiversity)。生物多樣性可以從三個層級來看:基因多樣性、物種多樣性、生態系統多樣性。生物多樣性為何重要?對人類來說,在我們尚未完全了解其功能的動物植物或微生物(像是熱帶雨林),可能包含了某些重要的成分,也許可以用來對抗今日所謂的絕症(癌症、HIV);如果從非人類中心的角度來看,生物多樣性正是使地球這個系統得以持續平衡運作的主要原因,每一個物種的存在都有它的生態區位,如果滅絕了,必然會影響到相鄰的物種,破壞平衡。不管是以人類中心的角度思考,或是用綜觀全球來看,生物多樣性的保存都是二十一世紀最重要的課題之一,而演化的觀點正是讓我們得以一窺生物多樣性全貌的最佳管道。你仔細想一想演化論這件事,它的觀點其實並不複雜,絕對不會比偉大的數學理論或者牛頓力學來的麻煩,那為什麼它的提出卻比牛頓力學晚了將近一百年?另外一個觀點說:演化其實是算是界於科學事實跟理論中的一種複合體。原因就在於它的時空尺度實在太大,牽涉到的因素又太廣,有人說:如果你讓地球生命史重新走一遍,那麼,也許今天人類根本不會被演化出來!不過,這也無從得證了。隨著我們學習科目的越來越深、越來越專一,我們是否忘記了有些很根本但是卻一直被我們遺忘的基本問題從來沒有消失過,演化就是其一。所以,也許你在讀著任何一本生物教科書的任何主題同時,試著停下來,問問自己:這個現象在演化上有任何好處嗎?為什麼?也許你可以像他所說的:看到演化為生物學帶來的那道光,所覆蓋的新一層意義。
生技時代,我們準備好了嗎?
竹子風
這是看了這期的科學人一篇關於老化的報導後的感想

老化的根源是什麼?? 這真是一個大哉問!! 因為老化是一個漫長又微妙的過程 .以目前的科學,沒有人能清楚告訴你"老化"是什麼 關於老化的學說,有以下數種: 1.基因機能學說 2.染色體學說 3.自由基學說 4.葡萄糖焦化學說 5.荷爾蒙學說 .其中以自由基學說受到最熱烈的討論,也最被科學家採信.我們呼吸氧氣,有一部分的氧在代謝過程(呼吸作用)中產生自由基.由於自由基具不成對電子雲,會搶奪鄰近的電子以求分子本身安定,即氧化劑 ,而細胞就成了主要攻擊目標 .幸運地,動物體內也有抗氧化劑阻擋氧化劑對細胞的攻擊.例如:SOD.SOD是一種酵素,於1969年被科學家發現.它能將毒性較高的氧自由基轉換成過氧化物(ex:雙氧水)再由過氧化氫酶加以分解.被基因改造過的果蠅能在高溫下過度表現SOD,其平均壽命比正常果蠅多了48% .

That's it .科學家並未找出抗氧化劑如SOD在老化中扮演的明確腳色以及自由基攻擊細胞的確切位置. 同時動物實驗中研究人員仍無法讓小鼠因過度表現SOD基因而延長壽命.但市面上"抗老化"的"生技產品"卻已如火如荼地開賣了

每家"生技公司"皆有學歷輝煌的醫師未之代言.振振有詞地說:經美國XX大學研究顯示,XX抗氧化劑將動物平均壽命延長XX% .所以買XXSOD幫助您抗老化且養顏美容.於是人們爭相購買.你吃了一堆膠囊,但是否有想過像SOD這種酵素,它一定有它適宜的作用環境,一但吞下肚,來到胃酸中它的活性還存在嗎?

現在市面上標榜自己是”生技產品”的商品琳瑯滿目.他們多半以”健康食品”的形式出現 .有些確實有效.但有些產品只在實驗室達成初步的結果(如SOD),就已經在大賣特賣了.購買之前想清楚,看明白才不至於花冤枉錢.我爸媽每天都要吃很多的維生素丸,各各出自生技公司.他們也要我吃,哪些有效,卻無從得知.

21世紀話說是生物科技的時代,但人們有沒有準備好則另當別論 .一般人對生物科技的認知仍然很淺薄.我們有能力知道去哪買價格合理又好用的電子通訊產品如筆電桌電手機mp3…… ,並期待它們未來的功能.投資電子產業也經常能立刻得到回收.20世紀是電子資訊時代,電子商品我們再熟悉不過了.我們甚至一天不能沒有它.

至於生技產業呢? 真正的生技公司面臨許多問題 : 成本所費不貲 理論研究居多 成果難以商品化 ………..它們很有潛力,但目標長遠.利潤也不見得能馬上有爆發性的成長.投資人望之卻歩,一般人也認為生物科技跟他沒什麼關係,沒有生技產品仍可以活得很好. 人們這樣的態度,顯示生技時代還處於幼苗時期.

生物科技,仍有很長一段路要走.
生命科學?
Ca3rine
算起來,我也在生命科學中打滾兩年多了。對我來說,生命科學這詞字面上的意義與它賦予一個學系的實質意義,字面意義要來得有趣得多。

不好意思,忘了自我介紹。我是生科08級的林沛瑩,現在跟系上僅存的聯繫是生科BBS,平常出沒地是資電館、人社院、活動中心。

原諒我必須自我中心的從自己的經歷出發,來定義「生命科學」這個名詞。你或許會覺得,一個打算未來要離開生科院的人(尤其在知道我想要往哪方向發展後),出現在一個主題環繞生命科學的blog上,是如此荒誕!因為,轉換跑道幾乎意味著背棄原本所處的環境,我又怎麼可能花心思在相關領域上呢?我也曾經這麼問過自己,當初是否選錯科系?在生科系的時間是否等同浪費?而生科系的一切對於我來說,是什麼?

我現在仍然相信當初沒有選錯科系。很難解釋三年前的我是怎麼看上生科系,過去的意識早就難以理清,只能確定「生命科學」隱約的吸引著我。對,就是這四個字。不是給什麼現代神話桃莉羊、第四級病毒、蛇毒傳奇、人工內臟...等等看似聳動的東西騙進來,而是「生命科學」這四個字。有一度,我覺得當初對生命科學的認知錯誤,它所涵蓋的範圍瞬間縮小,魅力盡失,但這才是誤解。

看一遍清華大學生命科學系必修科目表,學校告訴我們的生命科學只有生物、化學、分子結構、ATCG。於是,我們開始相信生命科學就是這麼一回事--殺不完的果蠅、小鼠、兔子、鰲蝦。但是,仔細想一想「生命科學」,除了代表它和生命有關,有說只有在實驗室裡的才是生命科學嗎?動物行為研究算是生命科學範疇,那麼人類行為研究呢?倘若要仔細歸類何為人類行為研究,除了心理學,文學、藝術都可以算是吧?它們不都屬於人類行為所創造之成果嗎?而有多少文學藝術作品是建立在觀察人類行為或自然環境而發展出來的呢?更不用說經濟、法律、工業,這些依存在「人」的需求上的東西。人類社會不過是一個比蟻丘要複雜上千萬倍的大蟻丘,而地球是各種大小蟻丘的集合,宇宙是各種大小的地球的集合。這麼說,還有哪個領域不算是生命科學?

也許,你會堅持,孤寂的太空怎麼能算是生命所創造的呢?

試著把看宇宙的角度加上大尺度時間軸,平時看似靜止的銀河系也會運動,更別提轟轟烈烈的超新星爆炸與平常就規律運動的行星了!無生命與生命之間的隔閡也許不像想像中的那麼明顯。地殼會運動,山丘河川會演化,它們也有青年壯年老年。語言上,這些狀態使用慣常描述生命體的辭彙來形容,就證明了其實無生命體與生命體其實是相似的。

當然,這是當嘗試尋找生命科學的邊界時發現的答案。

生命科學同樣也可以是一種看事情的角度。文學以文字構築世界,藝術以色彩構築,音樂用音符,經濟用數學,數學用數字,化學用元素,物理用數學與性質...生命科學呢?

對我來說,生命科學是用關懷的角度去看世界,希望世界更美好,無論用哪種方法。(所以,唸哪個系也就不重要了!)不知道正在看文章的你怎樣想?可以告訴我/我們嗎?
[公告]Blog新版型進度
chh
經過好幾天的努力,本blog將在近日蛻去原本這個簡陋的版型進入新的階段,在此告知各位,也期待能有更多幫手加入寫文章的行列。Blog版型拷貝
你也可以的
chh
這是我的自身經歷,就在上學期末,容我刪去前頭一些和主軸無關的枝節,和為了保護自己刪去的一些地點詳細資訊(用XX表示)。

期末考剛考完,是該放鬆一下了,校友會的朋友們約去玩,反正閒在宿舍也沒事,當然就答應了。行程中太多的意外,讓這次XX之行個外有趣味,其實旅行就是這樣的,迷路也是旅行中很重要的一環,迷路才能夠讓旅人有機會能夠更深入當地,看到更多觀光手冊上沒有的美麗景緻。問路也是很有趣的,像這次就得到兩個很有創意的答案:一個是問派出所警察:『你就走到很多叉路的地方,不知道要往哪走,右轉就對了』另一個是在水庫旁路邊攤的老闆娘:『進那條路之後,走個三十秒然後轉彎』,多麼的不確實,但是好有趣,唯有當地人才會有這種趣味的說法。很多的意外,導引我們到了一家不知名的草莓園。同行的大家都好久沒採草莓了,就進去看看。

或許是緣份吧,感覺這家觀光草莓園有些不同,本來就不是很喜歡這種在山上,吸允台灣土地生命的觀光農業,我又發現他用鳥網捕捉來往的鳥兒,就算鳥兒對草莓有什麼危害,也是他自找的,人類總將這種入侵大自然,招來大自然的反擊(或許只是常態),來當成毀滅自然的藉口。
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採草莓採的自己很生氣就算了,但是讓我更憤怒的是,當我步出草梅園,居然看到一隻美麗的鳥兒,被關在鐵籠中,焦躁的來回踱步。一開始以為是帝雉(如果真是那就太過誇張了,帝雉可是千元大鈔上的國鳥耶),後來注意到牠的脖子有一環狀白帶,原來那是環頸雉,鼓起勇氣問老闆,一開始他居然說是孔雀,最後才招出那是環頸雉沒錯。當下我就覺得大有問題,就我淺薄的鳥類知識,我看到旁邊籠子中有鉛色水鶇,一種啄木鳥,一隻綠色的鴿子,還有一些只會在動物園珍稀鳥類館才會看到的奇特鳥兒。快快拍照留下紀錄就趕快離開。
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回到學校找資料,到保育社借了本珍貴鳥類圖鑑,發現我看到的鳥而有三種是保育類動物:環頸雉、大赤啄木鳥、畫眉,另外其他鳥兒有綠鳩、鉛色水鶇…等等。現在我幾乎可以確定這家觀光草莓園的不尋常,從補鳥網,保育類鳥兒,不禁讓我聯想是否有販賣交易保育類動物的商業行為,當下就決定,既然讓我遇到了,現在我有實踐所學的機會,一定要為這些可憐鳥兒做一些事。

從保育社學長老麥那兒我得到兩個名字,一位動機系教授,一位人社院教授,動機系教授是新竹鳥會會長,據老麥說他作風強悍,說一是一說二是二,人社院教授則對生態保育很關心。鼓起勇氣,我立刻就撥了電話,人社院的方教授接到電話之後似乎有點錯愕,他當下只能告訴我該找哪個單位投訴,並建議我直接找動機系的李教授。我沒有電話,於是就直接到動機系研究室敲門,無奈那天是禮拜天研究室沒有半個人影,回到宿舍我寄了email,並靜待回音。

一天後,李教授回了封email,裡面寫只寫了四個字『資料不足』,給了支電話,我立刻就撥了,李教授是個很親切的人,他告訴我只拍到鳥兒的照片是沒辦法投訴的,必須要有商家的照片,也就是要有『環頸雉在草莓園裡的照片』這樣才有充分證據證明草莓園的犯罪行為,而且我也沒記下門牌號碼,雖然寄了一張衛星地圖(urmap截圖),上面標出草莓園位置,但是他說這樣還是不知道確切位置^^"。從頭到尾我也只能一直說是、是、是、嗯、嗯,充分感受到他的強悍作風,說不行,就是不行。

事情發展到了這個地步,大概已經結束了,就是我這個笨蛋沒有拍下最重要的證據照片,只拍了一隻鳥,這不能證明什麼,好吧,我的第一次嘗試結束了。但是兩天後,我忽然接到一通電話,是人社院方教授打來的,他告訴我一個新的方向,給我一個蔡小姐的email,說他認識新竹市政府保育科相關人員,或許可以幫我轉達給XX縣政府。我立刻就寄了,內容如下:
您好:
我是清華大學的學生,因為期末考完,禮拜六我騎車到XXXXX附近玩,附近有一觀光草莓園,我們發現觀光草莓園內有很多保育類的鳥類關在籠子裡,回來查圖鑑發現有,環頸雉,大赤啄木(不確定),畫眉(不確定),還有不是保育類的綠鳩,鉛色水鶇等等。
我們可以提供草莓園的細地點,我當時也有照下環頸雉被關在籠中的照片,一起附上給您當作參考。幾乎可以確定店家知道那是保育類,因為我問他們環景雉是什麼鳥時,他有點心虛的騙我說那是孔雀。那些鳥兒都被關在籠子裡,我不知道還可以等上多久,希望您能幫我們,我覺得既然讓我遇上了,就該為牠們做一些事。
然後就是漫長的等待回音。
過了一個禮拜,某個禮拜六早上,手機乎然響了,方教授的助理打來的,問我可不可把我的電話直接給XX縣政府相關人員,因為他們現~在~就~要~出~發~了!哇賽!政府辦事效率都是如此之高就好了!跟某課長通過電話告訴他詳細位置之後,我整個人是飄起來的,因為我知道,我這個死大學生,終於為環境做一點事了!

兩天後的回信:
1/18本府已會同警方前往處理違法人已由警方移送
農業局林務課黃XX96.1.18
這件事到了這邊,就告了個段落,除了我自己爽之外,也有些想法:

第一個就是保育意識的普遍缺乏,我們的教育,注重在表面的知識,對於大自然的保護意識,雖然每本生物課本都有編入,大多是台灣的國家公園、水土保持、瀕臨絕種動物…等等,往往都是最後一個章節,然後又因為內容過於簡單,老師往往會跳過(以我自己的經驗),學生也因為考試不會考,就算考出來也太簡單(選擇題和填充題能測驗出什麼呢?),乾脆就略過不讀,殊不知這可能是整本課本最重要的章節,因為這是和我們生存的土地息息相關,大家在考試時都懂的選我們應該重視『自然保育』的答案,但在實際生活上有幾個人能夠實踐?(我也是第一次)。或許和我們外來者的身份有關,對於這片土地還沒有足夠的認同感,我們的血液還沒有和土地合而為一。

第二就是人文社會領域和理工科教授處理事情方法上的差異,在這件事中,可以很明顯的感覺到理工科的邏輯,李教授是個很熱心的人,但是他認為缺乏證據,就是無法辦案;沒有足夠的條件,這式子不可能得到答案。相較下,人社院的方教授雖然沒辦法在第一時間給我協助,但他懂得利用『人』的關係,利用人脈打通複雜的政府組織,幫我把資訊傳遞到關人員手中,最後成功的達成任務。

再來就是希望看到這篇文章的各位,同是熱愛生命的人,希望能在你熱愛的生命需要幫助的時候能夠不吝伸出援手。寫這篇文章並不是為了彰顯我的英雄事蹟(事實上也只是一件小事),而是希望能夠拋磚引玉,有時候不是我們不能做,而是因為一時的猶豫,喪失了機會。我們可以從很小很小的事情做起,例如過年的時候看到桌上的魚翅就勸勸長輩,平常去小吃店也不要點豆腐鯊(台灣是全世界唯一吃豆腐鯊的國家),少吃高山水果蔬菜…等等數不清。從課本學到的價值觀應該足以讓我們判斷什麼是對什麼是錯,只是要不要實行而已。相信我,我這個整天被室友罵宅男,過著糜爛生活的死大學生都可以做到,你也可以的。
[摘譯]在活細胞內儲存資訊
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原文:http://www.trnmag.com/Stories/2003/012903/Data_stored_in_live_cells_012903.html

任何一種儲存媒體,如磁片,紙張,石頭,總是臣服於大自然的力量之下,有一天儲存的資訊終將毀滅,西元前48年亞歷山大的圖書館就在一場大火中被吞噬了;電腦的硬碟總是無預警的罷工,寶貴的資料就這樣流失。北太平洋國家研究室(Northwest National Laboratory)的研究員利用人造的基因片段,紀錄下一首兒歌,再將這片斷植入細菌的DNA中,接著培養細菌,期望利用自然的力量,將資訊的保存時間更延長。

DNA是由四個鹼基自由配對,接上核糖和磷酸組成的骨架,是天然的資訊儲存媒體,儲存了生物體的遺傳資訊,利用這種大自然發展了30億年的奈米尺度儲存技 術,將可以儲存任何的數位資訊,包括文字,圖片和音樂,任何可以經由網路傳播的資料。一毫升的液體中可以包含一百億個細菌製的記憶體,只要他們以有組織的 狀態排列。我們可以知道細菌記憶體的潛力是很可觀的,但同時也面臨了最重要的問題:如何快速的讀取和寫入資訊,以目前的技術,於一百億隻細菌中快速的找到 符合條件的資訊是需要很久時間的。

另一個必須面對的難題是:自然突變,自然突變將會改變儲存的資訊。為了解決這個難題,研究員正在開始另一項計畫,利用基因工程製造出一種抗輻射線的細菌(hearty Deinococcus radiodurans bacteria),很多生物無法在強烈輻射線下生存是因為他們的基因會因為輻射線而產生突變,造成原本正常的生理反應失常。以色列的科學家發現,這種細菌的DNA結合成緊密環狀(tightly packed rings),所以當輻射線切開DNA時,片段仍然會留在原來的位置,然後按照原來的順序被修復。如何選擇合適的物種,當作資訊載體,成了一個重要的課題。

科學家所作的實驗是:將資訊(55-99個鹼基)嵌入環狀質體後,放入細菌內部,經過100世代的繁殖之後,再利用PCR(
polymerase chain reaction)反應讀出序列,還原資訊,變成一句兒歌的歌詞:『and the oceans are wide』。

或許儲存資訊在DNA中已經不是什麼新的概念,1999年Mount Sinai School of Medicine的科學家就曾經將資訊儲存在一股DNA中,然後經過美國郵件的寄送,再將他還原,甚至列印出來,但是北太平洋國家研究室(Northwest National Laboratory)的研究員更踏進了一步,就是能夠將資訊儲存在活的生物體中。這個技術目前最大的缺點就是不能快速的儲存和還原資訊,若是可以改進, 將可能改變世界。人們可以將自己的資料儲存在自己的DNA中,或是將人類目前發展的所有重要知識,儲存在蟑螂或是擁有頑強生命的小草DNA中,就算歷經戰 爭,氣候變遷,造成人類滅絕,這些寶貴的知識也可以準確的傳遞到我們的接班者手裡。
生物學與我
evilhenry
  
  各位好,我是大二的徐祥宇(henry),今年剛從材料轉來生科。

  很多人包含我的老同學以及新同學對我下的這個決定通常是帶有點疑惑的。他們常問我:你為什麼要離開通往電子新貴之路,而選擇一個現在在台灣看起來錢途茫茫的生命科學系。我的答案很簡單:我覺得在研讀或思考生命科學(生物學)以及其相關議題時,我是有熱忱以及興趣的,而當我了解了越多之後,反而會更感到好奇,如果以生物學的專有名稱來說,這就是所謂的正回饋(positive feedback)。我記得我曾經在葉世榮老師的課堂上聽過一句話,他說:「你不能確定三年五年很遙遠的未來,但你可以把握住與你的現在接軌的那個最接近的未來。也就是說,你確定了你現在充滿熱情、愉悅的,你就可以讓這股熱情持續下去。」就算大環境不好,我們,也可以闖。對我來說,這個網路空間就是實現理想我們所跨出的第一步。
  
  回歸到一個很基本的問題:對我來說,生命科學是什麼。

  對我來說,生命科學是一門人的科學,同時,它也是一門最關心生物圈而客觀的科學。我不知道各位是如何去認知所謂的生物學,它在你們腦子的定位中跟其他的科學(數學、物理、化學等)有什麼不同?他跟前三者也許有些相似、而他的獨特之處又在哪裡?你可以說生物體不過是一群化學分子的動態組合罷了,那照理說你讀完生物化學就ok啦。但是事實好像不是這麼簡單的,在我看來,最重要的一個不同點就是生命科學它是一門具有位階尺度(hierarchy)的龐大科學。生命不只是小小分子動態組合吧,尺度擴大一點,這些東西組合出了細胞,裡面有粒線體葉綠體等的胞器;再來,他們又形成了器官組織系統到了個體。我們一定要問:明明就是ATCG的排列組合,為什麼可以排出這麼豐富的生物物種?每個人一定都知道達爾文的演化論,可是你確定你真的完全理解演化是怎麼進行的嗎、你在有生之年可以親眼目睹嗎,人還會再繼續演化嗎?

  一開始,我們說的是從最小的生物化學、分子生物學、細胞生物學,這個層次的生物學有點像是電腦程式一樣,你會看到各式各樣的化學cycle、模式圖、以及gene expression的regulation等等,不過即使是現在人能寫出最複雜的程式,恐怕也比不上生物體內調控模式的高度複雜;到了個體肉眼可見的組織學、生理學、型態學、解剖學、分類學,這些個體又可以粗略的分成動物、植物、微生物三個大類來探討,這時候生命的恆定性已經有突顯出來了,不管是呼吸循環排泄這些生理活動,都是為了維持生命所需要的平衡(homeostasis)。再往上看,生物之所以不同於非生物的特性就在於它是會成長、會繁殖的;所以又跑出了胚胎學、發育生物學、遺傳學、演化生物學這幾個跟”時間”有關的學門。孟德爾在雜交豌豆的時候並不知道什麼是DNA,但是從今天的科學來看,生物的遺傳模式絕對不是像我們在中學時期畫棋盤格寫寫大A小a那麼簡單。問題多著呢。斑馬的斑紋又是如何形成?為何形成?有一個新興領域叫做evo-devo hypothesis(演化-發育假說),就是在關注這些有趣的問題。

 最後,生物跟生物彼此會互動,所以有了行為學;生物跟環境也會互動,這是生態學關切的重點。換個角度我們可以自問:人真的是萬物之靈嗎?事實上,很多很多的生物他們擁有的感知或行為(磁、電、飛行、潛水、化學感知)是我們人類所遠遠無法可及的。亞馬遜雨林的外號是”地球的肺”,你知道如今的樹木消失速率以及生物滅絕速率如何嗎,我們能夠置身事外嗎?在學習生物學提出問題的同時我得到了很重要的一個概念:謙遜以及尊重。拋開那種過度人類物種中心的看法,試著用”人不過是萬物之一”這個角度來看事情。把你的心放到像是海洋那麼寬、眼界像是湖水一般澄澈,那麼,這會是一名優秀生物學家的第一步。

  另一方面來說,生命科學也是一門人的科學,一直以來,科學家們都希望找出些科學證據來告訴大眾:什麼是人性。人性本善或本惡?人的命運是先天注定還是後天改造比較多?社會上為什麼會有那麼多不平等?科學如此發達的今日,為何癌症愛滋等疾病仍然如此猖狂?人口膨脹跟糧食問題該怎麼解決?被破壞的生態系又該如何復原呢?這些在人文社會學科中常常被拿來討論的東西,在生物學的基準點上,絕對是可以被檢驗的。同時,生物學絕對不是一座孤島,它恰巧就座落在光譜的正中央。一邊可以跟數學物理化學這些純粹的自然科學結合,另一邊,可以接到心理學社會學哲學甚至藝術接軌,形成了像是神經科學(neuroscience)這樣的新興高度整合性的學門。正因生命科學如此寬廣的學科特性,我想我們必須要有廣泛的眼界來看待事物、從不同的角度尺度來看、再加以分析統合。

  我不確定各位是基於怎麼樣的理由選擇了生命科學系,但對我而言,我會希望在我的大學四年能對以上我點到的問題有個大概的認識,同時,在這個資訊爆炸的時代,獲取資訊的管道以及反芻絕不只有課堂跟考試而已。為何不把你每晚夜夜笙歌的時間挪出一小點,來讀篇科學人、思考一下、寫出些你自己的看法呢?聚沙成塔,我相信我們這樣的嘗試一開始也許是微不足道的一小步,但是隨著時間累積,這個小社群也會有它自己的互動、蹦出一些火花、以及它自己的演化,演化出一個屬於全生科人的智慧共同體,一幅色彩繽紛的畫。

  期待大家的表現囉。
  我相信以我們的聰明才智(受過的專業訓練),只要肯做,我們一定能!
  P.S.請盡量找大龜吃免錢的飯XD
From the Beginning
chh
各位新年快樂:

我是清華大學生科09陳泓翰,或你們比較習慣的名字:大龜。

相信各位寒假都過的很充實,過的不充實也得到充分休息。現在是狗年的最後一天,再過三十分鐘,就要進入嶄新的豬年。
不知道各位對於自己對於別人,有什麼新的期望?

是這樣的,最近我,和我的一些朋友正在籌組一個新的網站,或更明確的說,一個新的部落格。(就是你現在正在看的)
對於這個新的部落格,我們有很高的期望。希望各位能空出一點時間,聽我從頭開始說故事:

生科系的學長姐可能還有印象,很久以前系上有一份專屬的刊物,名叫『動物農莊』,據我所知在我剛進清華的那一年,這份刊物停辦了。這是一本系上共有的刊物,裡頭有教授專訪,各位學長姐的創作,還有一些屬於學生的有趣專題,不知道各位還有沒有印象?
為什麼一份清大生科系留傳了十幾屆的的系刊,會這樣就中斷了血脈?
據我了解,有諸多原因,但可以總括一句話:大家對於系刊失去熱情,對於看系刊,花時間去編系刊,花時間投稿系刊,失去了熱忱。

另一方面,以我自己來當例子,當我剛進大一時,我必須直說我是抱著滿腔熱血的,我是那種從小就愛看花花草草,長大以後每個星期六星期天都會背著我的望遠鏡到關渡去賞鳥的,狂熱份子?我是很喜歡生命的,我可以毫無顧忌的躺在草地上,不管泥土濕不濕,任憑小草輕騷耳際,任憑蟲兒爬到我的衣袖之中,我很喜歡融入他們,好像一出生我們的命運就不可分割。

是的,我必須承認這個過去我不敢在你們前面承認的事實,我熱愛生命。
但是過了一年半,修了不少課,讀了不少原文書,卻讓我越顯徬徨。有時候我甚至會覺得讀課本,學知識是一件無比痛苦的事,我必續背誦那些名詞,學到令我作嘔。我開始漸漸遠離大自然,把課業繁忙當成藉口,我發現我漸漸不能分辨鳥鳴,過去我可以一聽就辨認出來了,也沒有辦法依賴我過去一向準確的直覺,準確的找到生命所在,過去我是可以聽見他們呼吸的,但現在我聽不見,是被她所拒絕,還是我拒絕了自然?
直到今年,我才驚覺,自己也對生命失去了熱忱。

還記得熱忱是何物?

我不知道各位是否曾經感受過這分熱忱,一種對於別人無私付出的熱忱,或是某一事物莫名熱愛所衍生出的熱忱。

在清華大學,一個台灣數一數二的學府,我們擁有最頂尖的教授,我們擁有最好的設備,最優秀的學生,但是我們也擁有最沉默的學生,我們的學生,或許可以怪罪在課業壓力,教授給的一堆作業和無止盡的期中考上。但無可辯解的,我們都是一群懶惰的學生。我們常常抱怨宿舍生活奇爛無比,要熱水沒熱水,飲水機天天都有怪味,但多少人願意花時間,親自去跑一趟住宿組,親自去看看住宿組的公告,親自去了解宿舍的體制,我們只願意上bbs謾罵,在有事情發生的時候發發脾氣(我也是其中之一)。我們常抱怨教授教學品質差,上課盡在打嘴砲,但是多少人在學期末,在很不願意的填了教師教學意見調查之後,花時間去了解這分問卷的實質意義,對於教授本人到底有沒有達到『建議』的效果,或甚至適任與不適任的問題?

對於自己所學的知識,每天背的名詞,到底是有用,還是沒有用,能不能有個明確的答案?
對於自己曾經擁有的,對於某方面的興趣,曾經深深著迷的東西,還有沒有快樂的記憶?

我很疑惑,試著找到答案。
對於公共事務的不關心,不熱忱參與,不懂的無私付出,放棄迷失自己曾經所愛,我們到底有沒有責任?

我的答案是否定的,我認為所有清華學生都是善良的。

我們只是缺乏一個資訊平台,一個能夠讓我們能夠發揮的舞台。我們不知道從哪裡得到學校官方的資訊,官方的網站太硬了,太難看懂,學生會也看的霧煞煞,只知道他們會騙錢。因為從來沒有易取得的資訊,讓人感興趣的話題。我們缺乏一個實現理想的地方,常常有滿肚子想法,但在同學之間因為怕會被認為特立獨行,連個屁都不敢放。

我們的網站(其實是一個部落格)就是建立在這樣的理念之上,是一個實現理想的地方:
這個網站其實是沒有內容的,從現在開使用我們的雙手去建造。在這個站,你可以選擇加入常駐編輯群,定期的發表自己喜愛的主題,或是選擇當個投稿者,在你適合的時間投稿,或是當個旁觀者,隨時歡迎留下意見。歡迎任何對於生命,對於科學,對於人有著熱忱的人加入我們(並不局限於本系喔)。

我深知創立這樣一個網站並不容易,要靠熱忱維持更是難上加難,但我們會試試看的。
歡迎有任何意見,寄信給我或參與這個計畫的其他人
直接寄我的email:stk.chen小老鼠gmail.com 加我MSN :superturtleking小老鼠yahoo.com.tw
甚至直接找我出去吃個飯也可以,我請客好不好。

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