分类: 生活科学

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颠覆过去发现!中研院团队首揭细胞「无合成分裂」登上《Nature》期刊

  • 文/中研院新闻稿

德国植物学家冯莫尔 (Hugo von Mohl) 在 1835 年首次观察到细胞分裂後,过去 180 年来,大家只知道两种细胞分裂方式──有丝分裂、减数分裂。透过制造新的细胞,让生物体的发育、生长与繁殖成为可能。

中央研究院 细胞与个体生物学研究所助理研究员 陈振辉团队 在研究斑马鱼发育时,意外发现另一种独特的细胞分裂方式,其分裂过程不需要进行遗传物质(DNA)复制,因此命名为「无合成分裂」,於今(111) 年 4 月登上知名国际期刊《自然》(Nature),并获专文推荐。

中研院 细生所 李奇鸿所长 表示,此研究颠覆过去百年来的细胞分裂发现,有助於後续对其他生物体进行深入探究,进一步了解其详细的细胞生理调控机制。

「细胞分裂」是所有生命的基础,长久以来,科学家认为细胞分裂方式有两种:

第一,体细胞(如皮肤细胞、肌肉细胞、干细胞等)要进行「有丝分裂」,1 个母细胞分裂为 2 个具有相同染色体数量的子细胞,让个体发育生长。

第二,生殖细胞则透过「减数分裂」,将母细胞分裂成 4 个具有一半染色体数量的子细胞(如精子和卵子细胞),有性繁殖才有可能发生。

首度发现体细胞进行「无合成分裂」:仅增生、无 DNA 复制 

陈振辉以斑马鱼为研究对象,长期深入探索生物再生过程的细胞和分子机制,研发多颜色活细胞标志工具(Palmskin),用上百种不同颜色来标志不同的表皮细胞,并能即时、高解析度追踪斑马鱼体表所有皮肤细胞的动态行为。

团队意外发现,当斑马鱼在个体发育的特定阶段,最表层的皮肤细胞──原被认为是不会分裂增生的体细胞,其单一母细胞竟然可以分裂 2 次,共产生 4 个子细胞,且这些子细胞皆不具有完整的母细胞 …

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跌入黑洞的瞬间,会发生什麽事?——《高手相对论》

黑洞

根据广义相对论,一个星体的质量愈大、自身的尺寸愈小,它对周围空间弯曲的程度就愈厉害。所谓「黑洞」,就是它把周围空间弯曲得实在是太厉害了,以致连光线都无法从里面出来。

从外面看,黑洞本身是一个黑黑的洞。但是如果黑洞附近有其他物质,比如星际间的气体或者带电的粒子,你会看到它周围有一个光圈。那些光来自带电粒子加速度运动产生的辐射。

而普通恒星、质量大体积小的中子星,以及黑洞对时空的弯曲程度都不相同。

与黑洞有关的知识,像史蒂芬.霍金(Stephen Hawking)的《时间简史》(A Brief History of Time)这类书已讲了很多,而你需要知道的只是一个概念:「事件视界」(Event Horizon)。

所谓事件视界,就是分隔黑洞内外的一条界线。事件视界以外,光至少还可以离开黑洞;而不管什麽东西一旦进入事件视界,就再也不能逃脱黑洞了。

现在,我们来思考一件特别有诗意的事情——掉入黑洞,会是一种什麽样的体验?

其他地方可不会带给你这样的感受。假设你前往黑洞,我坐在远处的太空船里看着你,因为强烈的时间膨胀效应,当你接近黑洞的时候,我会看到你的动作变得愈来愈慢。你会比我老得慢!

接近黑洞不一定就会掉进黑洞里,事实上,因为黑洞的尺寸往往比较小,想掉进去也不容易。你完全可以把黑洞当作一颗普通的行星,绕着黑洞转几圈,你完全是自由落体运动,不会感到任何不适。但是因为黑洞本身的重力场太强,把时空弯曲得太厉害,所以你转的这几圈,在我眼中可就太漫长了。如果你转两圈再回来找我,可能我已经老死,而你归来仍是少年。

但是,如果你觉得在周边转两圈不过瘾,想进入事件视界看看黑洞里面是什麽情况,那可就麻烦了。

在事件视界上,你的时间膨胀将会达到无穷大。

也就是说,当你跌入黑洞的时候,我看到的是你愈走愈慢、愈走愈慢,最後你的身影将永远停留在事件视界上。

我感觉到你再也不动了,你那一刻的形象永远都保留在我的世界中。你那一瞬间,是我的永恒。

但是时间膨胀是相对於我而言的,你自己不会感觉到这一点,你只会自然地跌入黑洞中。经过事件视界的那一刻,你不会有任何异样的感觉。黑洞并没有在边界线上为你举行欢迎仪式,你看到的黑洞内部也可以有光线,你眼中的事件视界内外没有什麽差别。

然而这是一条有去无回的路,你将会被黑洞杀死,但你不是撞到什麽地方摔死的,而是黑洞把空间弯曲得太厉害,可能你身体下半部分的重力会比身体上半部分的重力强很多,这个差异会把你撕裂⋯⋯。

我们无法直接观测到黑洞,但是我们可以从黑洞附近的星体运动方式判断它的存在。天文学家已经有充分的证据,在宇宙中找到了很多个黑洞。

有关黑洞的知识都是其他物理学家研究出来的,爱因斯坦没有回头看相对论带来的这场爆炸。他只想做最重要的研究,我们下一章再讲。


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藏在东京奥运 logo 设计里的数学彩蛋

  • 作者/numeracy

你对东京奥运的 logo 有什麽印象呢?有些人会觉得,看上去像是许多矩形凑在一块,缺口有点多,边缘凹凸不平。可神奇的是,视觉上却显得十分和谐。

关键大家多半已经知道我们要说什麽了,没错,数学,东奥 logo 是不折不扣的设计 × 数学跨域创作。

和炭治郎一样的「市松纹」

东奥 logo 是由擅长运用几何图形的设计师野老朝雄所操刀,使用了日本江户时代传统图纹「市松纹」,上面的矩形花纹,如果变成绿与黑的配色,你脑海里大概就会浮现《鬼灭之刃》主角炭治郎的身影。

为了凸显在奥运时,齐聚世界各地的运动员,野老朝雄在原始的市松纹以外,新增了 2 种不同长宽的矩形。3 种尺寸相异的蓝色矩形,分别象徵国家、文化及思想的「多样性」。矩形与矩形相接的顶点,则代表各国在奥运中「调和」差异,连结彼此的精神。

120° 的旋转对称

那麽,明明 logo 有棱有角,为什麽看起来却很和谐呢?仔细观察一下 logo,可以看见所谓的「松叶」,是由 3 组细长矩形所组成。整个 logo 共计刚好也有 3 套松叶,而且呢,再仔细看看,整个 logo 其实正是以松叶做为分界线,由 3 块一模一样的弧形图案组成。

换句话说,东奥 logo 是由一组弧形图案重复 3 次,每次旋转 120 度所组成。正是因为隐藏了这样的旋转对称,我们在视觉上便会感到和谐、规律。…

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想教导孩子,提升数学成绩?关键在於父母的心态!

  • 作者/numeracy

孩子还在小学阶段时,爸妈如果时间允许,多半会帮忙看看孩子的功课。有些父母特别认真,会陪孩子一起写回家作业。照理来说,有父母的客制化指导,理当成绩会有所进步。然而,几年前有一项研究发现一件残酷的事实:某些父母花越多时间指导,孩子的数学成绩反而越差。

适得其反的数学陪伴研究中这麽说:「在缺少 XXX 的前提下,尽管父母立意良好,愿意指导孩子写作业,但这项举动却适得其反(backfire),对孩子的数学成就有着负面影响。」

这个 XXX 就是「对数学的正面态度(positive math attitude)」。用更学术一点的说法就是,这些父母患有数学焦虑,例如害怕、讨厌、认为不实用等等对数学的负面态度。

研究结果说明什麽?

研究针对四百多组低年级家庭,进行长达一年的调查,包括学年初、学年末孩子的数学成绩比较,以及学年中调查家长的数学焦虑程度。後者有几套常用的问卷,如果大家有兴趣的话欢迎留言「+1」,之後我们再来将几套问卷翻译给大家。

研究发现,当父母有严重数学焦虑时,父母越帮助孩子写回家作业,孩子成绩会越差。

这边的 y 轴「预期一学年的数学成长」即是字面上的意义,1.0 表示学了一学年,也具备了一学年该累积的数学能力,0.8 则表示只有学到 80% 的能力。可以看见,如果父母有严重的数学焦虑,认真教了孩子一年,孩子却只能学到六成。讽刺的是,这些父母不帮孩子看作业,孩子的成绩还比较好。跟同样不怎麽教,父母也没有数学焦虑的孩子差不多。

挖掘背後的原因

明明小学数学难不倒爸妈,为什麽会有这种让人丧气的「越教越差」结果呢?研究发现,这可能是因为数学焦虑的父母在不经意间作了以下几件事:

  1. 让孩子感受到自己讨厌数学、认为数学没用等想法。这些由父母传递出来的负面态度会让孩子失去动力(demotivate),从而减少学习的心力、时间。学得比较少,容易表现不佳,表现不佳,接着孩子便也开始对数学感到焦虑。
  2. 当孩子表现不好时,有数学焦虑的父母容易较没耐心,或流露出挫折感。这其实不一定针对孩子,有些只是连结到自己过去的学习经验。但,这样的态度对孩子来说可能是种无形的惩罚。
  3. 当父母有数学焦虑时,比较倾向使用固定的思考模式与解题策略,如果跟学校老师的解法不同,但双方又各自坚持己见时,孩子就会感到困扰。

不需要放弃与孩子互动

老实说,这项研究结果还真是有些令人丧气,明明是为了孩子好,到头来却好像害了孩子。「我可能也有数学焦虑,那以後我还是不要教孩子好了。」或许有爸爸妈妈此刻已经这麽想了。从研究结果来看这样或许会有帮助,而且还落得轻松,可这终究是比较消极的做法,我相信原本就愿意花时间陪孩子写作业的爸妈,应该会希望能有更积极的应对。

答案也不难,其实就是只要我们为人父母不害怕数学,能对数学具备正面、积极的态度,或是在教导孩子时,能先具备一些简单的教学知识,引导技巧。这样应该就能避免越教越差的状况。更重要的是,往好方面想,这项研究至少有可能打破了一项迷思:

数学不好不一定是「遗传」,更有可能是後天不经意的互动所造成的负面影响。

只要是後天因素,就是我们能一起克服的。之後,我们将分享更多帮助爸妈与孩子互动数学的小技巧,与更多有价值、有趣的研究成果!

参考资料

  • Maloney, E. A., Ramirez, G., Gunderson, E. A., Levine,
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莫德纳曾经是失败的新药,如今却是完美的疫苗!——《疫苗商战》

  • 作者/古格里.祖克曼(Gregory Zuckerman)
  • 译者/廖月娟、张玄竺、锺榕芳、黄瑜安

莫德纳的研究人员第一次做实验时,利用的是几乎「全裸」的 mRNA,他们在实验室里创造出一种包含指令的 mRNA 分子,只包覆一层非常粗糙的化学物质,就将它直接注入体内。这种裸露的 mRNA 能反覆实验,使小鼠体内生成足够的 VEGF 蛋白质(血管内皮生长因子),AZ 因此寄予厚望,希望利用莫德纳的 mRNA 技术来制造心血管药物。

然而,到了 2013 年初,显然 VEGF 蛋白质的生成是个例外。莫德纳团队试图研发可以治疗其他罕见疾病的 mRNA 分子,发现几乎无法生成足够的蛋白质,无法帮助任何人。几乎所有进入体内的 mRNA,在进入细胞之前,就被核酸酶(nuclease)切割、消灭了。为了解决这个问题,莫德纳的研究人员用 LNP(脂质奈米颗粒)把 mRNA 包裹起来,有这个保护层,mRNA 就能顺利进入细胞中。早在 1970 年代,兰格(Robert Langer)等人已经开始利用脂质和其他物质做实验,最後发现这些物质能保护像 DNA 和 RNA 这样大而复杂的分子,使其容易进入细胞中。於是莫德纳用 LNP 把 mRNA 包裹起来,创造出更有效的分子,注射到肌肉时,LNP 能把 mRNA 直接送到腋下的淋巴结,就像搭上顺风车,进入免疫系统的中心。…

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苏和子维怎麽了?——从《华灯初上》看小妈妈出养心路纠葛

  • 文/鸡汤来了萧子乔
  • 校稿/鸡汤来了张芷晴、陈世芃
  • 制图/鸡汤来了特约美术黄佩甄
  • 编辑/鸡汤来了萧子乔

连续剧《华灯初上》中,不仅有日式酒店里复杂的同事情谊,更有下班回到家中更难解的收出养母子纠葛。苏庆仪(以下简称苏)与子维走在路上,当子维对旁人说出「这我乾妈」,苏只能假笑附和;苏割腕自杀後,子维心急如焚把苏送上救护车,苏说了一堆话却还是无法说出口「不只是乾妈」……。

面对早已挥别,却近在眼前的亲子关系,苏如何一次次咽下自己的复杂心情?

苏谋划夺回儿子的安排看似「不懂感恩」萝丝,其实正反映当年怀孕,在无家庭经济或家人支持下,不得已出养自己亲生骨肉,对於一个青少女而言是生理更是心理的切身之痛,不只影响着青少女时期的苏,更影响了她日後的性格与追寻幸福的态度。

「我应该要谢谢你,但我讨厌只能谢谢你的自己」-《华灯初上》苏庆仪

小妈妈苏:不得已的出养,成为一生的重担

剧中的苏,明明是被叔叔强迫而怀孕,却由她独自承受污名与痛苦,成为小妈妈的苏难以独自承担扶养责任,决定出养亲生骨肉。多年之後,成年的苏藏着这个挥之不去的秘密,成为生活中的反覆拉扯的心理纠葛。

虽然剧中演的是1980年代的故事,而随着时代推进,今日的未成年小妈妈数量仍不容小觑。行政院户政司统计,近十年来(2010-2020)15-19岁未成年少女生育率皆为4‰。以2020年为例,诞生超过2000名未成年小妈妈(2020年15-19岁少女共有约551607位*4‰=2206)。

虽然每个小妈妈怀孕的原由不尽相同,但当物质与身心条件未成熟,部分小妈妈会选择出养。有质性研究深度访谈六位出养孩子的妈妈,发现社会对小妈妈及出养人的污名,成为亲生母亲一辈子脱不去的重担。

「无力」的小妈妈:选择出养多是为孩子好

台湾学者以儿福联盟接获出养个案的访谈内容统计,发现小妈妈决定出养孩子的5大因素为:经济问题、家人无法支持、无力照顾孩子、教养问题、希望给孩子一个完整的家。

身心尚未准备好,物质与心理上的资源不足,以及希望无辜的孩子仍有好的发展,是小妈妈在未成年生育的状况下,选择与亲身骨肉说再见的关键。

---以下爆雷---

当苏听见子维叫自己乾妈:出养重聚成为重大课题

特别的是,苏的出养并非从此和亲生儿子不复相见,而恰好是将抚养权交给朝夕相处的好闺蜜萝丝。国内外研究指出,与出养子女「重聚经验」是一段复杂的情绪之旅。而苏的重聚不只是一段旅程,更是紮根在生活每一个细节中的纠葛,心情肯定更为复杂。

当苏与子维相处,时时刻刻将苏拉回当年的记忆,再次经历着伤痛的焦虑,同时也因重新与儿子连结而感受疗癒与释放。这或许正是苏即便心里经历着翻云覆雨,仍乐於与子维出门逛街,以感情最好的乾妈/乾儿子相称的原因。

另一方面,在萝丝入狱,苏「代替」萝丝照顾子维时,就像是苏与儿子的「关键重聚」;萝丝出狱後,苏则感受到与儿子「重聚後被迫分离」的痛苦。苏与子维没有拉开距离、保持界线,却也没有重新建立妥善的关系定位、重聚意义,使得苏的心理一直卡在模糊不清,不知自己意义为何的状态,成为最後心理失衡的重要原因之一。

苏&子维的刚刚好距离?拉开距离VS有预备的重聚

或许,成为小妈妈情非得已,出养也是无奈之下的选择。然而今日的我们知道,身为出养者,和亲生孩子的距离和意义都需要更明确的定位、更有意识地处理。

  • 选择1|拉开界线、生活圈不重叠
    亲生骨肉的情感连结渴望无可厚非,然而既已出养,双方皆需要注意拉开生活距离,建立适当界线,避免情感与出养决策互相矛盾,造成复杂的心理纠葛。
  • 选择2|讨论後相聚,厘清彼此关系与意义
    若因任何一方希望重聚,出养者、收养者、孩子都需要有心理准备,并在有预备的前提下,一同面对新的角色意义与关系定位,过程中有相关单位协助引导较佳。

出养小妈妈可以怎麽做?相关资源:

  • 卫福部社家署儿童及少年收出养流程
  • 儿福联盟出养服务介绍

如此以来,才能保护出养者、收养者,也保护孩子,有面对彼此更适当的界定与勇气。期待今日的「苏」与「子维」都能找到更适当的距离,更舒心的关系。

  • 延伸阅读:步母後尘?《2049》母女小妈妈人生的走向差别
  • 延伸阅读:《华灯初上》关系纠葛剖析专区

参考资料

  1. 王枝灿(2003)。家庭面临出养事件之因素与需求分析。儿童福利期刊,4,111-131。
  2. 郑君纹、刘世闵(2011)。一位未婚女性在青少女时期怀孕的生育决定与出养经验之叙事研究。教育科学期刊,10(2),139-172。
  3. 杨淑宜(2015)。亲生母亲与被出养子女的重聚经验探究。国立台湾大学社会工作学系未出版之硕士论文。
  4. 行政院重要性别统计资料库:未成年妇女生育率。
  5. 行政院重要性别统计资料库:现住人口数按性别及年龄分。

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面对痛苦的遗传性疾病时,我们选择道德还是解决苦痛?——《窜改基因:改写人类未来的 CRISPR 和基因编辑》

对生殖细胞进行基因编辑,这件事最主要的争议在於有人担心如此一来会制造出基因体变强的超级人类,他们变得更高、更快、更吸引人。

其实,对於这些特徵的遗传基础,我们所知相当有限。但我们确实知道,要用这种方式来强化人类是非常困难的,因为这些特徵大部分是许多遗传变异相互影响产生的结果,对於最後呈现的样貌,每一个遗传变异都有些许贡献。要对这些遗传变异进行足够的编辑致使特徵产生差异,是做不到的。

基因编辑本身的复杂性和所需要的成本,也说明我们不太可能把这项技术用在让父母确定他们的小孩可以有蓝色眼睛搭配金色头发,或黑色皮肤和姜黄色头发,或者任何想要的特徵组合。

不过,人类基因体中也有些单一且独立的遗传变异,会对个体产生可预测性极高的巨大影响,而且这些影响有高度的病理性质。这才是对生殖细胞进行基因编辑的争议所在。

折磨人的遗传疾病——勒-奈二氏症

勒-奈二氏症是一种遗传疾病,患者的症状既严重又吓人,几乎到了不可思议的程度。罹患这种疾病的男孩(几乎只有男孩会受到这种疾病影响),要忍受严重的关节疼痛,肾脏功能也不正常。

这是因为有大量尿酸沉积在患者身体各个部位,就跟成人常罹患的痛风一样。痛风病人常说,那种痛楚是你所能想像得到的疼痛里,最椎心刺骨的一种。现在,各位想像一下,罹患勒-奈二氏症的男孩得要承受这种折磨。

令人难过的是,这还不是最惨的状况,勒-奈二氏症的病童会发展出许多带有伤害性的神经行为,其中最恼人的就是自残行为,包括四肢和嘴唇的大面积咬伤。为了预防这种状况,大约有百分之七十五的病人,身体多数时间是受到约束的,而且这通常是出自於他们自己的要求。

勒-奈二氏症的病童很少活过二十岁,最常见的死因是尿酸沉积导致肾功能障碍。肾功能障碍还算容易处理的问题,但这也给病童的家人和临床医生带来令人心碎的道德困境。对许多勒-奈二氏症的病人来说,活着就得忍受身体极大的痛楚,那麽,处理肾脏问题来延长他们的寿命,是合乎道德伦理的做法吗?

矫正基因遗传缺陷所遇到的困境

就算我们拥有正在发展的基因编辑技术,要矫正病童脑中的遗传缺陷依旧相当困难。因为人脑有一种特殊屏障,可以阻止身体其他部位的「污染源」进入,所以药物和其他制剂要进入脑部组织可谓难如登天。

各类脑细胞当中,神经元很可能是我们真正会执行基因编辑的对象,但神经元是一种不会分裂的细胞,遇到这种细胞,基因编辑的效率往往会下降。而且,人脑大约有一千亿个神经元,这又是另一个大问题。

再者,我们无法确知神经伤害发生多久之後,就会变成不可逆的伤害,因此我们不知道有多少时间空档可以用来执行基因编辑。

基因编辑技术遇到的道德问题

假设我们已经知道一对夫妻有可能生下罹患勒-奈二氏症的孩子,如果能够尽可能地及早干预,让症状无从发生,这样不是比较好吗?

理想情况下,医疗干预措施会在生命最早期,当生命还是单一个细胞的时候就介入。精卵结合形成受精卵,既然这一颗单细胞受精卵最後会分化成人体的七十兆个细胞,那麽,何不直接矫正受精卵的突变序列就好了?

这样的方法并非只能应用在勒-奈二氏症。杭丁顿氏舞蹈症患者拥有一个会引发致命性神经退化的突变,虽然有些患者在童年时期就发病,但常见的发病时间在成年晚期。

到了这个时候,患者通常已经生育後代,他们除了知道自己正面对非常可怕,令人极度沮丧的退化现象,还会知道自己的每个孩子都有百分之五十的机率会遗传到这颗基因手榴弹。

当临床医生一知道某个家族有杭丁顿氏舞蹈症的病史,就对受精卵进行基因编辑,确保这个突变不会继续传递下去,这不是很好吗?每一个经过编辑,又重新植入母体的受精卵,都可以发育成一个崭新个体,基因编辑可以阻止这个令人绝望的状况在家族谱系里继续蔓延。

透过基因编辑,我们甚至有可能在恐怖的疾病发生之前就加以阻止,在这样的世界里,我们面临的道德困境会有所转变吗?在道德层面上,现在已经不再需要证明这种做法的正当性了吗?现在,我们的处境是要去证明不作为的正当性吗?

——本文摘自《窜改基因:改写人类未来的CRISPR和基因编辑》,2022 年 1 月,猫头鹰出版社。

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天气学家看《天气之子》:雨灾不只是淹水,是极端气候下的慢性死亡

新海诚,对大家来说是这五年高品质动画电影的代表,不管是《你的名字》、《天气之子》,都让大家耳熟能详,而其中的灾害主题则扣住了他的爱情主题,不论陨石来时的避难,或是气候异常的降雨,都是非常值得讨论的主题。

笔者做为大气科学从业人员,本篇文章,想要从《天气之子》来讨论极端气候,因为极端气候不仅是联合国《永续发展目标 (Sustainable Development Goals)》的主要议题,也在近年来深深地影响人们生活。

天气之子的气候状况

这次新海诚用了一个很大胆的主题,也就是主角再也不是为了地球飞去宇宙深处作战的女高中生(《星之声》),也不是挽救过去将被陨石毁灭的村子的男高中生(《你的名字》),而是在犯罪边缘的少年少女,而他们并未为了日本跟地球,而牺牲自己成为人柱。

从某个角度来说,人都有年轻不懂事过,为了爱牺牲理性也非意想不到,但是主角在「拯救世界」与「拯救恋人」之间,选择恋人而放弃世界,也算是少有的故事情节,因此开映之後,的确造成了一些话题性。

不过,笔者比较有兴趣的,是其中的降雨情节。日本降雨从 2021 年持续到 2024 年,的确是不可能的,除了要有足够的水气,以及足够的对流将气团推往较冷的高空外,还须要足够的气溶胶来形成足够大的水滴,才有机会造成降雨。

如果电影中的「神」希望靠物理作用,让日本持续下雨三年,那我想这不会是对流造成的雨:因为在连续降雨而缺乏晴天的日本,潜热(单纯的水蒸发与植物的发散作用)与显热(因为地表与空气温差造成的热量传播)都将成历史。在夏天时,缺乏地面形成低气压的情况下,也无法产生梅雨所需要的对流作用。

所以最有可能的,就是在太平洋上,生成一个热带性低气压造成的风暴,但又因为气压带的影响,让此风暴持续盘旋在日本外海,替日本带来大量的水气。

这样的风暴若持续一整年不停歇,即使粗估每小时不到 2mm 的降雨量,一年下来也会带给日本超过 10000mm 的降雨。日本年均降雨约在 1500mm 到 1800mm 左右,此风暴将造成四到五倍的年降雨量,这可能会对日本造成破坏力仅次於《日本沉没》的最大自然灾害。也就是说,光是一直下雨,的确有可能淹没整个日本的都会区。实际上,2021 年的夏天,德国西部与比利时东部大小城镇,就在低气压气旋 Bernd[1] 带来的豪雨下,受到了重大的打击。

但可惜的是新海诚对於日本淹没这个概念有点夸大,在影片结尾,日本的「彩虹大桥」被淹没,彩虹大桥塔高 126 公尺[2],动画中大约被淹没超过一半,这边就先估仅 63 公尺高。

这应该是天气之子的Bug,因为要淹到 63 公尺的高度,唯一合理的解释只有全球气候异常,造成冰河融解。在《自然》科学期刊中,Gregory & Oerlemans …

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面对新闻媒体,科学家该如何沟通?——《疫苗先锋》

  • 作者/莎拉.吉尔伯特、凯萨琳.格林
  • 译者/廖建容、郭贞伶

2020 年 7 月 15 日,佩斯顿(Robert Peston)在英国独立电视台《十点新闻》(News at Ten)报导:「记者最近得知,在制药界巨头『阿斯特捷利康』的支持之下,牛津正在进行的疫苗开发工作有了非常重要的消息,同侪审查显示,我们身上都具备的抗体,以及名为 T 细胞或称杀手细胞所造成的免疫反应,跟研究者期待的一样好。所以这是个好消息,是疫苗可能有效的证据……相关人士认为最快在秋天『这款疫苗』就有可能大量生产。」

我想我真的把红酒喷了出来。这是在搞啥啊?所有参与这项计画的人,只要是跟临床试验数据沾上一点边,都会受到严格的指示,绝对不能谈论它。我们不能在自己的电脑里保存副本,或是用电子邮件传送。当然也不能告诉朋友。甚至有些人实际参与疫苗制造,也还未被告知数据是长什麽样子。但是,佩斯顿却在推特跟全国新闻上大谈特谈。

《泰唔士报》(The Times)及《每日电讯报》(Telegraph)上,立刻出现了对他的某些说法照单全收的文章(其他报纸则主要关注我们有必要在三明治连锁店里继续戴口罩)。牛津大学甚至在推特上发推其中一条新闻连结;我们被禁止谈论自己的研究发现,但泄密的科学却可以,这似乎是精神错乱了。

我不认为我们有人去调查消息从哪里走漏(对於泄密的源头为何,充斥着各种猜测:是英国疫苗任务小组的某人说出去的,还是有政府部长想要在那一天曝光一个好消息?)但这让我们在未来更加小心。如果我们了解得还不够清楚的话,这件事也让我们更加明白了,当聚光灯照到我们所做的每一件事情上时,灯光是多麽刺眼。

媒体的影响

在我小时候,我梦想着要成名:我会上电视,《每日邮报》(Daily Mail)上会刊登我的照片,所以我决定要成为科学家。以上纯属虚构,并没有人这麽说过。

一整个 2020 年,团队里的每个人都挺身应付自己的人生课题。与此同时,由於事情还没有难到爆表,我们以很快、有时快到吓人的速度发展出全新的技能。我们一路走一路解决问题,也因为参与这个「世上独一无二的故事」,我们学习着如何克服在沟通上所遇到的挑战。

当人们只想要简单的答案时,我们试着想出方法让人们了解事情的复杂性。在为病人保密(和避免内线交易)的同时,也要公开透明。要真实地介绍我们的工作,却又不低估它的价值。既要跟人们讨论与数据相关的注意事项、未知数及不确定性,又要能给人们安慰,让人们信任我们的工作。在维持住个人生活界线的同时,我们也努力促进大众对科学有更多了解。

有时候媒体(传统媒体和社群媒体)会帮助我们应对这些紧张局面。大部分新闻记者跟我们一样,都是在艰难的情况下尽力而为,在传播新兴的复杂科学方面,有许多记者做得相当出色。但是在其他时候,媒体似乎也确实造成了紧张状态。有时候,某些记者有自己的目的,而其他记者根本没仔细去查证真相,就把这位记者说的话当成事实报导出来,结果讯息被扭曲,或是故意耸人听闻,让我们深感挫折。

这同时也是我们的机会,毕竟可以接触到通常不会对我们的研究感兴趣的人群,并将确认过的正确讯息告诉全世界。我们始终清楚,疫苗之父詹纳(Edward Jenner)的伟大成就不是发明对抗天花的疫苗。疫苗并非他的创见,他就跟其他科学家一样,都是在其他人的工作基础上发展壮大。但是他做到了其他人没有做到的事,那就是向大众宣传他的发现,并呼吁人们广泛接种疫苗。

媒体像双面刃一样,这并不是什麽新鲜事。但我们不是有影响力的人或是皇家成员,所以我想,我们绝大多数的人先前并没有那麽关心媒体的本质。我们在实验室里隐姓埋名的工作,如果我们的最新发现能刊登在高度专业的科学期刊,我们会很高兴。可是现在,我们别无选择,只好拿起这把双面刃,尽我们所能地挥动。我们的工作很重要,而且人们想要了解我们的工作,即使我们不想涉入,也无法置身事外。在 2020 年最初的几个月,关注、压力及失言都在逐渐累加。1 月底,全世界开始担忧疫情,我们收到很多请求,希望我们发表谈话。2 月时,我们在研究实验室首度进行照片拍摄(不是在临床生物制造机构,毕竟我们正在制造疫苗,我不能冒险让疫苗制造过程受到污染或中断),往後还又进行过好几次。

让摄影师及拍摄小组进实验室,总是会一团混乱。三、四个人在实验室里踩来踩去,电线拉来拉去,有让人绊倒的危险,拍摄小组将工具随手弃置在实验室的工作台上,并要求深感压力的团队成员解释目前正在做什麽,拍摄小组会说再讲一次,最後一次,这次真的是最後一次。有时候结局并不愉快,譬如有位工作人员认为原本要进行拍摄的办公室不合适,会拍到窗外的鹰架,结果他们在免疫学实验室里最忙碌的角落拍摄访谈,毁了一整个早上的工作。

到了 3 月,我和团队成员一直不断收到媒体的采访请求。我记得曾跟《每日快报》(Express)的记者做过电话访谈。我跟他谈了大约半小时,我以为我有小心仔细地向他描述整个故事:我们如何制造疫苗,如何测试疫苗的安全性,以及对於临床试验的计画。结果当我看到新闻标题时,想像一下我有多麽惊讶:「冠状病毒疫苗:牛津大学科学家怕英国『把鸡蛋全放在一个篮子里』」。

愚蠢的是,我真的说过这样的话。就在访谈结束前,他问了我:「你最担心什麽?」现在回想起来,这显然是记者的套话技巧。我们一直在聊天,我觉得很放松,所以我没想太多就回答了。我其实说的是(我的想法埋在文章的字里行间,文章其实写得相当好,既清晰又准确),由於我们必须如此快速的工作,吉尔伯特无法先花上好几年的时间测试不同版本的疫苗,再提出最後的设计,我们只能做出最简单的选择,重复之前对抗 MERS 的有效策略。但是标题暗示的跟我所说的并不一样。上了一课,学到教训了。

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2022第十五届台湾杰出女科学家奖得主揭晓

全台第一、更是唯一专为表扬台湾女科学家卓越贡献的「台湾杰出女科学家奖」已连续举办15年,2007年台湾莱雅为树立标竿及典范以鼓励女性参与科学,联合吴健雄学术基金会共同发起设置「台湾杰出女科学家奖」,多年来素有台湾「女性诺贝尔奖」之美名,显见该奖项的学术地位与指标意义。今年,台湾杰出女科学家奖的杰出奖与新秀奖提名人数达到历届最多,如此盛况更显示科学界对该奖项的肯定。

第15届「台湾杰出女科学家奖」最高荣誉的「杰出奖」由中央研究院分子生物研究所李秀敏特聘研究员获得。为奖励优秀年轻女科学家而设立的「新秀奖」,则颁发给国立台湾大学分子与细胞生物学研究所的黄筱钧副教授,以及中央研究院分子生物研究所薛雁冰副研究员。鼓励年轻博士班学生具科学潜力的「孟粹珠奖学金」,则由国立台湾大学医学院分子医学研究所赵彤博士生获奖。

「杰出奖」得主 李秀敏中央研究院分子生物研究所特聘研究员

  • 植物演化的突破性发现:解密叶绿体身世以及让叶绿体得以运作的内外膜蛋白运输桥梁

今年最高荣誉的杰出奖(注)由中央研究院分子生物研究所特聘研究员李秀敏获得。大家都知道光合作用是在叶绿体进行,但叶绿体有赖细胞质输入「蛋白质工人」才能正常运作。李秀敏博士的专长为植物分子生物学,她建立了第一个以遗传学的方法,筛选叶绿体运输突变株的系统,并以此系统,找到了数个叶绿体蛋白质运输系统的重要成员。

李博士与其团队,花了七年的时间,找到能让蛋白质穿越叶绿体外围双层膜的桥梁 TIC236,解开叶绿体运作的大谜团,更发现这套运输系统从远古细菌一直沿用到高等植物,是植物演化学的重大突破。论文於2018年12月登上《自然》(Nature),并获专文推荐。

除此之外,李博士首度发现叶绿体蛋白运输是受年纪以及组织的调控,并发现了在导引讯息中决定年纪与组织调控的胺基酸序列,开创了发育调控蛋白质运输的研究领域。其多项富有开创性的研究成果,使她成为享誉国际的植物细胞学家。她经常受邀於国际大型会议与国际知名大学如美国UCLA丶英国剑桥大学演讲,也是台湾首度受邀担任美国植物学会期刊 Plant Physiology的编辑委员及为Annual Review of Plant Biology撰写文章的研究人员,2020年她更获得美国植物生物学会海外终身通信会员奖,足证国际对其学术成就的高度肯定。

  • 勇於抉择并衷於所爱,以推动友善女性科研环境帮助更多女性坚持科学梦

为了追求所热爱的植物领域,李博士表示人生的重大决定包含:1.高中时成绩很好,却不想念医科,填志愿时按照分数将台大动物系填前面、植物系放後面,结果还是决定签写切结书转入植物系就读;2.赴美留学,选择了当红的研究植物光讯息传递的实验室,因缘际会之下前往德国发现自己所爱还是叶绿体,立刻向美国实验室表示要放弃当红的议题,做回自己最感兴趣的叶绿体题目,从此不动摇。李博士鼓励一定要追求自己的兴趣,才不会对所做的事情感到倦怠。对於研究常常碰到的失败,李博士表示:「做实验并非是为了追求成功,而是从每一次的失败中理解原因,一次一次把失败的机率变小,然後又离成功更进一步了。」

尽管家境不优渥,却保持优异成绩,李秀敏博士鼓励大家即使没有天生的幸运,也要努力在自己所能中做到最好,才能让自己有最多的选择。李博士从个人求学经验中反映出的同理心,让她发掘对教学的热忱,不仅认真研究,也热心作育英才,课程深受学生好评,并两度获得台湾大学教学优良奖,培育出多位在中研院及大学任教的优秀人才。面对学术界男女比例悬殊的状况,李博士表示,统计数据发现许多女性在从学校正式跨入学术研究时,面临许多两难,导致女性常为家庭而退出,因此致力争取女性在学术就业环境中的友善制度,并认为社会上对男生数理比较好的刻板结论根本不存在,有时候女生的细心反而在研究中更胜一筹,鼓励女性要坚定追求自己的兴趣。

「新秀奖」得主 台湾大学分子与细胞生物学研究所黄筱钧副教授

  • 跨领域背景投入新兴合成生物学领域,创新研究有助仿生学发展

出生在工程师家庭中的黄筱钧博士,大学进入电子工程学系与研究所就读,其後受到国外论文启发,博士班赴美攻读系统生物学,以实验与数学模型探索癌细胞在分裂过程中,纺锤体经Kinesin-5小分子药物干扰後,细胞死亡与存活的二元决定。

秉持探讨未知的精神,黄博士团队发挥跨领域专长,在实验室建立合成生物方法学,打破传统方法建立新的研究系统,为发育生物学提出关键问题,利用大肠杆菌以聚合作用和限制扩散为最小条件,重现不对称细胞分裂与分化的阶段性研究成果兼具创新与深度,於2021年发表於Nature Communications与ACS Synthetic Biology。黄博士的研究,在应用上可以帮助未来发展仿生学,以及解决目前已有的关於单一细胞装入元件後,单细胞生物因为同时进行太多工作而负担太重的问题。杰出的研究表现亦获科技部生物化学及分子生物学门肯定与推荐,受颁2021吴大猷先生纪念奖。

黄博士实验室为国际上少数能以合成生物方法学,研究单细胞极化与不对称细胞分裂的团队之一,具高度国际竞争力。黄博士同时热心培育学子,曾获颁台大教学优良奖,并於台大指导第一届iGEM团队,创立The Investigator Taiwan生医社群平台,并曾担任ICCAD (美国计算机协会国际电脑辅助设计研讨会) Technical Program Committee,为优秀的跨领域学者。

黄博士分享探索新兴研究领域的历程,「我的同事来帮我当口试委员,出来後跟我说我的学生心理素质太强了。」原来,由於过往从未有人尝试过以分子生物学角度进行探讨,加上打破传统方法建立新的研究系统本身就有高度挑战性,让学生的论文通篇都在描述实验的挫败与改善。「我真的很感谢学生愿意相信我,即使失败了也擦乾眼泪继续做。」坚持不懈的科学研究精神。

「新秀奖」得主 中央研究院分子生物研究所薛雁冰副研究员

  • 杏鲍菇也是肉食性?揭开真菌捕捉线虫机制,为药物研发开展曙光

薛雁冰博士在大学就读时期发掘了她对遗传学的喜爱,赴美攻读博士学位期间投入真菌遗传学相关研究,杰出表现获得美国遗传学会(Genetics Society of …

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