【科學大人物】法拉第不為人知的一面(八):電解定律

■在法拉第之前,電被認為是有各式各樣種類的電,而且各不相同。法拉第基於宗教的信念試著提出統一的概念,發現電解定 More »

【生物環境】處處可見的藻華(algae bloom)是因為過量施肥?或者其他?

■伊利湖最近因為發生了嚴重的藻華狀態,使得位於俄亥俄州的Toledo市因為藍綠菌微囊藻(cyanobacter More »

【神經科學】從神經科學角度看數學之美

■羅素曾說:「如果我們好好觀察,會發現數學除了蘊含真理,更蘊含了無與倫比的美。」 作者|Scott Barry More »

【時事焦點】費爾茲獎史上第一位女性得主

■出身伊朗的瑪莉安姆.米爾札卡尼(Maryam Mirzakhani),榮獲數學界最高榮譽--費爾茲獎(Fie More »

【醫學新知】燃脂新妙方----棕化脂肪

■為了減肥,人人無所不用其極,就是要甩掉一身的肥油,要是有更輕鬆的減肥方法該有多好,例如慢走時讓身體以為是在快 More »

 

【繽紛生態】黑猩猩和倭黑猩猩的肢體語言

《決戰猩球》中的凱撒聰明過人,不僅會說話還能召集大軍反撲人類,不過凱撒究竟是如何說服其他不會說話的黑猩猩呢

Catherine Hobaiter

PHOTO:Catherine Hobaiter

作者|BRANDON KEIM
編譯|
林怡德

科學家們表示,除了鳴叫,肢體動作能更快速的傳達意思。兩項於7月3日發表於《當代生物學》(Current Biology)的研究將重點放在黑猩猩(chimpanzee)和倭黑猩猩(bonobo)的肢體動作上,辨認出超過36種黑猩猩肢體動作所代表的意思,其所包含的資訊複雜度先前更從未在類人猿(great ape)身上觀察到。

蘇格蘭的聖安德魯斯大學(University of St Andrews)靈長類學家,同時也是研究的共同作者Richard Byrne表示,黑猩猩的肢體語言十分豐富,在自然界中最貼近人類的語言。而另一名研究人員Catherine Hobaiter則費時18個月觀察一群棲息於肯亞西部Budongo森林保護區的黑猩猩,記錄下出現於3,400個黑猩猩溝通過程中4,500多種的肢體語言,並標記各種肢體動作和周圍黑猩猩的反應。經過統計分析,總結共有36種肢體語言,15種可清楚辨識的意思。例如,跺雙腳代表「我們來玩吧!」,伸出手表示「我想要那個東西」,而擁抱空氣意味著想要和對方接觸。影片中可看到年輕的母黑猩猩Rafia和其姊姊、媽媽及其他母猩猩的互動,也包含了上述後兩種動作。

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【醫學研究】肝素可能引起更多妊娠併發症

■一種常用的抗凝血劑似乎無法降低妊娠期間發生血栓或流產的風險。

Wikipedia

Wikipedia

作者|Dina Fine Maron
編譯|
劉賢哲

過去20年來,產生血栓風險較高的孕婦,醫生往往會開一種常見的抗凝血劑,以預防栓塞可能造成的嚴重併發症,其中包括子癇前症、胎盤移位、嬰兒出生體重不足以及流產。針對這種療法所進行的最大規模隨機分派臨床試驗發現,這種抗凝血劑(低分子量肝素)並沒有效果。

栓塞是由血球細胞、血小板以及蛋白質構成,因此使用肝素稀釋血液來降低凝結物凝結的機率,似乎是非常合乎邏輯的作法。這種療法特別容易引起擁有好發栓塞體質的孕婦注意。本研究的第一作者馬克.羅傑(Marc Rodger)是渥太華大學(University of Ottawa)及渥太華醫院研究院(Ottawa Hospital Research Institute)的血液學家,他說:「從病患的角度來看,併發症會造成非常嚴重的影響,因此只要有機會減緩症狀,就很容易吸引孕婦使用。」

此研究指出,好發栓塞體質孕婦的情況以及過去妊娠經驗顯示,即便孕婦接受肝素注射療法,但罹患血栓、流產或死產的機率並未降低。研究人員表示,本研究的發現與先前研究結果顯示,肝

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【學術線上】科學界十大待解謎團

■在電視新聞上,你可能會看到「演化是真是假」、「氣候變遷的速度是不是太快了點」、「給小兒施打的疫苗是否安全」等爭議,但事實上,科學家並不會花時間爭論這些事,就算其中有值得討論之處,也不是像電視名嘴口中說的那樣。話雖如此,這並不表示科學家早就把宇宙間所有事物都摸透了。

mysteries of science

photo credit: NASA, ESA, CFHT, CXO, M.J. Jee (University of California, Davis), and A. Mahdavi (San Francisco State University)

作者|Lisa Winter
編譯|
柯宗佑

物理學家布萊恩.考克思(Brian Cox)曾說:「未知對我來說是好事,有未知,才有科學。世界上有成千上萬的事,是我們一無所知的。我只要想到我們一無所知,就會渾身是勁,想要把這些謎團弄清楚。這就是科學。如果你不喜歡未知,大概就當不了科學家了。不要給我答案,不用每件事都給答案,我想要自己去探索。」

那麼,科學家現在最熱衷那些謎團呢?以下列出前十名:

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【生理科學】我們長得慢,是因為我們的大腦嗎?

■跟其他的靈長類相比,我們真的長得很慢。我們的幼年期是猩猩的兩倍長!為什麼我們要長得這麼慢呢?

sweet-baby-boy-600x414 撰文|葉綠舒

針對這個問題,在1995年,紐約的人類學家Leslie Aiello以及英國的學者Peter Wheeler共同提出了所謂的「高耗能組織假說」(The Expensive-Tissue Hypothesis):簡單來說,這個假說的重點是說,人類之所以長得慢,是因為我們的大腦--因為我們的大腦需要非常多的能量,而我們一天能花在覓食的時間有限,所以,身體為了要適應這個高耗能的組織,必須要放慢生長速度。

我們的大腦有八百六十億個神經元,是猩猩等靈長類的三倍;加上神經元之間互相連接的密度,也是所有動物裡面最複雜的。如此複雜的器官,即使從相對於其他組織在能量的需求上看來,我們的大腦也的確是一個高耗能的組織;從小到大,它消耗了我們每天攝取能量的44%-87%。過去,在蘇黎世大學(University of Zurich)的Carel Van Schaik就曾經提出,人類已經從三方面來調整自己的能量獲取與消耗,去迎合這個高耗能的大腦的需求。

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【CASE圖書館】宇宙的鐘擺:從天使魔鬼、煉金術走向科學定律,現代世界的誕生

列印導讀文<科學社群的建立改寫人類歷史>

撰文|臺大物理系教授 高涌泉

關於近代科學,愛因斯坦曾經說過這麼一段廣為傳述的話:「西方科學奠基於兩大成就:一為希臘哲人所發明的歐氏幾何形式邏輯系統,另一則為文藝復興時期,人們發現可以透過有系統的實驗,了解事物的因果關係。在我看來,中國聖哲沒能於這兩方面獲得進展,一點也不奇怪,真正令人驚異的是這些成就竟然被達成了。」

這段話指出科學是非常奇特的事務,它的出現根本是奇蹟。不過西方科學能夠在過去四百年有快速進展,除了愛因斯坦所列的內在因素之外,還另有一不可或缺的助力,那就是科學社群的建立。

歷史上第一個、也是在科學進展的重要時刻,扮演關鍵角色的正式科學組織,是1660年11月成立於英國的「倫敦皇家自然知識促進學會」(The Royal Society of London for the Improvement of Natural Knowledge )。當時「科學家」(scientist)的頭銜尚未出現,所以倫敦皇家學會的成員仍只自(被)稱為「自然哲學家」。

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【CASE藝廊】神奇的錯視圖

■看起來好像「會移動」的神奇圖片:讓人反胃的錯視圖可能會對健康造成不良影響。日本京都立命館大學(Ritsumseikan University)的北岡明佳(Akiyoshi Kitaoka)教授花了十多年的時間,不斷從錯誤中嘗試以及改善現有設計,完成了以下的錯視圖。

Primrose Field

Primrose Field

編譯|劉賢哲

不論是會晃動的圓柱、一波接著一波襲來的色彩或是旋轉的蛇,您都不應該在剛吃飽飯後觀看。北村教授熱衷研究人類大腦如何解讀雙眼接受的訊號,這也成為創作錯視圖的靈感來源。他原是一名動物心理學家,但在52歲研究錯視圖對猴子造成的影響時,也被這些圖片深深吸引。他從90年代中期開始設計錯視圖,到目前已有數百幅作品。北村教授2003年設計出「旋轉的蛇」,將此圖放在他的個人網站時特別提到:「部分圖片可能導致暈眩或癲癇發作。大腦因無法處理眼睛接受到相互抵觸的訊息,是造成癲癇發作的原因。如果看完圖片後感到不適,請立刻用手遮住一隻眼睛,然後離開此頁面。千萬不要閉上雙眼,因為這樣做只會讓情況更糟。」

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【寰宇天文】用光點測量巨大星系團的質量

圖片:美國太空總署哈伯望遠鏡觀測到的影像。

圖片:美國太空總署哈伯望遠鏡觀測到的影像。

作者|ADAM MANN
編譯|
柯宗佑

你現在看到的這張圖,是遙遠星系團的重力分布圖,可說是歷來畫得最詳細的一張。天文學家靠著這張圖,就能判定該星系團直徑約六十五萬光年,且其質量相當大,足以創造出一百六十兆顆太陽。

這個星系的名稱是MCS J0416.1-2403,距我們有四十億光年之遙,其中更有幾百個星系相互繞轉。當兩個物體相互繞轉,根據牛頓萬有引力公式,我們可以推算物體質量,而前提是,我們必須先知道其中一個物體的質量。不過,由於這些星系距離我們太過遙遠,科學家仍無從得知任一星系的質量。

儘管如此還是有端倪可循。根據愛因斯坦的廣義相對論,質量大的物體會將週遭的時間與空間扭曲,當光穿過這些扭曲的區域時,自己也會彎曲,並在

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【材料應用】給傷口更好的保護─奈米薄膜於生醫上的應用

■你是否曾經覺得在手指關節貼OK蹦或繃帶很容易脫落?又或是受傷部位的皮膚有較多皺摺很難包紮?或許這在將來不會再是個問題……

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聚左乳酸奈米薄膜 圖片來源:《Advanced Materials》期刊

 撰文|方程毅

包紮,是門很大的學問。要如何包覆的好傷口並隔絕外界感染並不是件簡單的事,就拿燒燙傷來說,如何在術後讓燒燙傷部位免於感染令醫學界傷透腦筋。在燒燙傷之後因為無法有效隔絕病菌感染而引起的敗血症具有相當高的致死率。在相對平滑或是大面積的表面隔絕病菌並不是什麼大問題,但是像手指、腳趾或是會陰部這些較不規則的部位便非常難做到完整的保護。因此近年來許多科學家致力研究出奈米等級的可分解高分子薄膜,因為這些薄膜面積較小且薄,因此可以與患部更密合,使受傷部位可以得到更好的保護。

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【繽紛生態】澳洲野犬的正名風波

■要是你給人看一張澳洲野犬的照片,十之八九他們會問這是哪種野狗,或是這狼的毛色怎麼怪怪的。這不能算是大家寡聞少見,因為就連科學家幾百年來,也不能確定這種犬科動物究竟是別樹一格的特有物種,抑或只不過是某種狼或某種狗而已。

sn-dingoes編譯|高英哲

澳洲野犬生活在澳洲各處,可居住在草地、沙漠、森林甚至濕地裡。考古證據顯示澳洲野犬至少在 3,500 年前,就隨著亞洲地區的人們來到澳洲,然後從此在澳洲獨自演化下去,直到十八世紀歐洲人帶著狗進入澳洲為止。歐洲來的博物學家聽到當地人描述澳洲野犬的長相後,認為牠們是一種新的犬科動物,給了牠 Canis dingo 這個學名。至於被人類馴化的狗,學名則叫做 Canis lupus familiaris ,一看就知道是一種狼的亞種(狼的學名是 Canis lupus )。

不過科學家對澳洲野犬在生物學上的定位一直有意見,因為始終沒有找到早期的實體樣本,當初光靠幾張畫像跟口述外觀定下的學名,很難說就是正確反映了牠的出身。目前科學家最為普遍接受的澳洲野犬學名是 Canis lupus dingo ,認為牠們是從亞洲狼演化而成的一個亞種;最近的研究則指出澳洲野犬、狗跟狼,全都是源自同一遙遠先祖的表親。

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【科學大人物】法拉第不為人知的一面(八):電解定律

■在法拉第之前,電被認為是有各式各樣種類的電,而且各不相同。法拉第基於宗教的信念試著提出統一的概念,發現電解定律,並創造出許多在今天的電化學領域仍然在使用的的專有名詞。

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伏打(1745-1827) PHOTO: Wikipedia

作者|竹内敬人(東京大學名譽教授,神奈川大學名譽教授)
編譯|黃郁珊(東京大學理學博士)

各種電的定性一致性
法拉第堅信,身為一個基督徒科學家,他的任務就是闡明蘊含在上帝計畫中的統一性。我們需要先了解到法拉第的研究正是由這種信念所引導進行,始能一窺他研究的全貌。由發現電磁轉動和電磁感應到電和磁顯然是相關連的性質(參見第六回),正是闡明他所相信「神所創造多樣面向的統一性與連續性」的第一步。

被這個信念所導引,法拉第開始選擇研究的主題。依他的觀點來說,當時普遍認為電有各式各樣不同起源這件事,就神的計畫之統一性看來是不可能的。他認為那些電基本上應該是相同的。

19世紀初,電根據其來源而有不同的稱呼。由伏打(註1)電堆(或一般

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