卡氏帶(Casparian Strip)不簡單

生物學裡面提到植物根部的構造時,一定會提到「卡氏帶」(Casparian Strip)。卡氏帶是由十九世紀的德國植物學家羅伯特‧卡斯帕里(Johann Xaver Robert Caspary,1818-1887)所發現的,是以木質素(lignin)聚合物在植物根部的內皮細胞(endodermal cell)上形成的環狀結構。

Read more

【大宇宙小故事】12 歐幾里得故事集

話說兩千多年前,有個名叫歐幾里得的作家編了一本書,收錄將近五百則民間故事。
由於古代社會沒有著作權的觀念,歐氏在書中未曾提及這些故事的來源或出處。整本書從頭到尾,只有他一個人的名字,因而造成後世讀者不少誤會。

Read more

聽!噬菌體在說話!

故事的主角是枯草桿菌的噬菌體 phi3T。本來研究團隊要找的是「細菌」分泌的警告分子,所以他們找了四種噬菌體,以一比一的比例感染長到指數期中期(mid-log)的枯草桿菌。感染三小時後,把細菌與噬菌體去掉,留下上清液當作條件培養基,用來做後續的實驗。
結果發現,當研究團隊把 phi3T養在 phi3T條件培養基裡面的時候,被溶解的細菌少了很多。而且如果把 phi3T養在其他噬菌體的條件培養基裡面的話,被溶解的細菌的比例便會跟初次感染相同。

Read more

【大宇宙小故事】11 平行線的神話

話說畢氏某天經過一間打鐵舖,聽到打鐵聲竟然相當悅耳,便好奇心大發,當場做起研究。由於他聰明絕頂,很快發現了其中的奧秘。原來四名鐵匠所用的鎚子,重量分別是6, 8, 9, 12(斤)──簡單整數比!於是他趕緊衝回家,改用琴弦來做實驗,很快就歸納出類似的規律:只要兩條琴弦的長度成簡單整數比,例如4:3, 3:2, 2:1,發出的聲音就會和諧悅耳。用現代術語來說,這三組音程分別是完全四度(相差5個半音)、完全五度(相差7個半音)以及完全八度(相差12個半音)。

Read more

【大宇宙小故事】10 神鬼傳奇

除了哲學家,泰利斯最有名的身份應當是天文學家。例如有不少人相信,他曾在夜觀天象時一不小心掉進井裡(因為這是柏拉圖的記載)。此外有更多的人相信,泰利斯曾經藉著預言日食,終止了一場至少長達六年的戰爭。
交戰雙方是利底亞與其強鄰米底王國,話說雙方打得難解難分之際,泰利斯突然公開預言「明年會有日全食」,或許還加上「因為天神不樂見人類自相殘殺」之類的警語。結果在次年五月,一場會戰剛剛開打,日全食居然真的出現了!

Read more

【大宇宙小故事】09 除了蘋果與風箏

如果你覺得這個題目有點奇怪,那是因為完整的題目是〈除了蘋果與風箏,牛頓和富蘭克林還有多少交集?〉
信不信由你,他們兩人的交集還真不少,所以我們閒話少說,直接進入正題,而且一律採用「有話則長、無話則短」的原則。

Read more

【物理史中的二月】1811 年 2 月:亞佛加厥(Amadeo Avogadro)計數分子世界

亞佛加厥(Amadeo Avogadro)主張同體積的氣體在相同的溫度與壓力時,含有相同數目的分子,以此來解釋化學反應的實驗資料。亞佛加厥(1776-1856)活在物理和社會治理方面都不斷變動,且不確定的年代。在物理方面,當時主要的科學家爭論著元素的本質:氧到底是原子,還是雙原子分子?在社會治理方面,他所居住的杜林和皮德蒙特地區相繼為義大利薩伏依公爵、薩丁尼亞國王、以及法國拿破崙一世所統治,並受到奧匈帝國軍隊的威脅。

Read more

【大宇宙小故事】08 女王與教皇

指南針是中國古代的四大發明之一,但中國學者似乎並不關心它為何會指南。例如在著名的《夢溪筆談》中,作者沈括(1031-1095)雖然介紹了好幾種指南針的製作法,甚至提到「磁偏角」(然常微偏東,不全南也),卻完全沒有探討背後的原理。
反倒是西方世界,很早便出現頗具說服力的理論,認為北極附近有一座巨大的磁山。直到十六世紀,著名的地圖大師麥卡托(Gerardus Mercator, 1512-1594)都還堅信這個理論;在他所繪製的地圖中,我們很容易找到這座黑色的磁山。

Read more

【大宇宙小故事】07 蘋果.蘋果.蘋果

西方文化中有三個家喻戶曉的蘋果,一個在伊甸園,一個在魔法森林,另一個在英國鄉間。這三個蘋果,真實性可說一個比一個高。
第一個蘋果是標準的神話,而且《聖經》只提到那是善惡知識樹上的果子,也就是俗稱的禁果,根本沒說它是蘋果還是石榴或是無花果……
第二個蘋果雖然出自童話,但根據近人的考據,背後可能有真人真事當作靈感來源。

Read more

重寫新大陸茄科植物(Solanaceae)演化樹?

雖然茄科植物對我們這麼重要,但由於化石資料相當少,所以過去對茄科植物的演化大多只能從型態學以及分子生物學上去進行。分子生物學的資料顯示,茄科植物可能是在四千九百萬年到六千七百萬年前在南美洲與旋花科(Convolvulaceae)植物分道揚鑣,但是相關的資料極少。最近阿根廷與美國的研究團隊,在阿根廷的巴塔哥尼亞(Patagonia)發現了兩個五千兩百萬年前的茄科植物果實化石。這兩個化石,其中一個具備有酸漿屬(Physalis)植物的特徵:花萼包圍著果實,形成一層薄薄的膜,看起來像燈籠。

Read more

【大宇宙小故事】06 一字之差

定理(theorem)與定律(law)這兩個名詞雖然只差一個字,意義卻是天差地遠。如果沒有英文可供對照,我們要如何自立自強呢?
●可以不可以
先介紹一個口訣:「定理可以證明,定律可以推翻」。當然你也能反過來說:「定理不可推翻,定律不可證明。」

Read more

【物理史中的一月】1955 年 1 月 15 日:〈氣泡室的特性〉論文在期刊《物理評論》發表

1912年,物理學家赫斯(Victor Hess)在做游離室氣球實驗時,原期待會發現高度越高時,大氣中的電離會越低。可是他發現事實剛好相反:大氣中的電離實際上隨高度而增加。他下結論說,一定是有輻射從太空進入我們的大氣層,這些輻射後來被稱為宇宙線......

Read more

【大宇宙小故事】05 行星如何組曲

喜歡古典音樂的人一定都聽過《行星組曲》,這首管弦樂曲包含七個樂章,分別對應火星、金星、水星、木星、土星、天王星與海王星。常有人好奇冥王星怎麼會缺席,答案其實很簡單,這首曲子是一九一零年代的作品,而冥王星要等到1930年才被發現。至於地球為何被排除在外,答案其實更簡單,《行星組曲》的創作靈感源自占星術而非天文學──星盤上當然沒有地球的一席之地。

Read more

【大宇宙小故事】04 一生最大的錯誤

「如果我看得較遠,是因為站在巨人(們)肩膀上。」這是牛頓的千古名言,雖然並未言明巨人是誰,但公認伽利略(1564-1642)絕對名列其中。像伽利略這麼重要的人物,大家對他的生平自然不會陌生,包括他在晚年曾受到無情的宗教迫害。然而,恐怕你並不知道,伽利略受迫害的主因,竟然是因為提出了一個錯誤的科學理論。

Read more

【大宇宙小故事】03 無心的宇宙

公元1933年,納粹黨取得德國政權後,基於政治因素,發起了一場大規模的焚書運動。當佛洛伊德聽到自己的著作也成了灰燼,曾語重心長地說:「人類向前邁進好大一步。如今他們燒我的書就心滿意足,要是換成中世紀,我自己會被他們燒死。」

Read more