科技報導

梵谷繪畫的完美亂流

梵谷 (Vincent van Gogh) 繪畫的完美亂流
知識通訊評論第41期

這位心智混亂的藝術家,似有直觀能感知流體流動的深奧形式。

《煙斗與繃帶之耳的自畫像》

梵谷 (Vincent van Gogh) 以其混亂畫作以及同樣躁動的心智狀態聞名。如今對他的作品進行數學分析,顯現出他許多畫作裡的激烈模式,與真正的亂流異常相似,就像那些在水中漩渦或噴射引擎排出的空氣所見。

墨西哥奎勒塔羅市國立自治大學物理學家亞拉岡 (Jose Luis Aragon) 及其同事,發現這位荷蘭藝術家的作品具有一種光與暗的模式,密切依循亂流的深奧數學結構。

研究員表示,繪於一八八九年的《星夜》 (Starry Night) ,一八九○年的《絲柏與星星之路》 (Road with Cypress and Star) ,以及梵谷三十七歲舉槍自盡之前,所繪的最後一批畫作之一《麥田群鴉》 (Wheatfield with Crows) ,所有這些畫作的漩渦天空,都含有亂流的獨特統計印記。

北韓飛彈失敗之秘

北韓飛彈失敗之秘
知識通訊評論第41期

北韓飛彈失敗之秘-左起第七枚就是大浦洞二型飛彈,在它左方的是略小型的大浦洞一型飛彈。

七月初北韓大浦洞二型試射失事的原因,引起許多臆測,但專案認為北韓的飛彈技術能力相當成熟。

七月初北韓大浦洞二型飛彈著火失事,已使軍備控制專家對何處出錯進行推論。

基因研究者(gene study)的上帝問題

基因研究者(gene study)的上帝問題
知識通訊評論第41期

在美國這個基督宗教的國家,近代科學和基督宗教的對立辯難,無時或已,於今尤烈。最近又一位頂尖基因學家加入其中。

 對科學的奉獻與對上帝的信仰,是否真有可能將之結合起來?美國知名科學家柯林斯 (Francis Collins) 在一本新書裡,提出他將強烈的宗教信仰與對科學方法狂熱結合在一起的案例。然而他的觀點已經引發辯論,批評指出科學最不需要之事就是多談宗教。

男女致病的基因(gene)影響

男女致病的基因(gene)影響
知識通訊評論第41期

一般知道,女性易患紅斑性狼瘡、多重硬化症以及自體免疫疾病,男性則容易罹患心臟及阿茲海默症,近代醫學研究者想找尋出疾病性別差異的基因線索。

那些對雌雄之間的差別留心的人,如今可以在清單裡再加上25,281項。那是研究者在雄鼠與雌鼠之間的基因表徵裡,發現的相異之處的數目。 他們的研究報告發表於2011年7月份《基因體研究》 (Genome Research) 期刊。

除了性染色體以外,雄性與雌性具有完全相同的基因,不過這些基因與基因物質之間的變異性,製造出不同種類與數量的蛋白質,使人們彼此相異。研究者發現還有其他的因素,像是性荷爾蒙也會影響蛋白質製造的數量,使雌雄之間的基因表徵大不相同。那也就影響到比方說像是男女代謝藥物的方式。

免費取閱期刊(journal)的困境

免費取閱期刊(journal)的困境
知識通訊評論第39期

以作者付費發表論文,並免費取閱的科學期刊的財務分析,顯露出此一出版事業的困境。

公開取閱出版運動的佼佼者公共科學圖書館 (PLoS) ,面臨烏雲籠罩的財務危機。《自然》雜誌取得一份該公司的帳務分析,顯示它在宣稱要迅速達到損益平衡的目標上大大落後。 PLoS 為嘗試補救其財務狀況,下個月將大幅提高期刊的發表費用,每篇文章從一千五百美元竄升到兩千五百美元。

以訂閱為主的期刊透過對其產品的取得管道索取費用,補貼同儕審查及編輯作業的大部分成本;像是「自然出版集團」這類的商業出版者,甚至還能從中獲利。但是在二○○三年出版第一本刊物的 PLoS 期刊群,反而堅持一種「作者付費」的公開取閱模式:成本透過向作者收費得到補貼,其論文則免費公開給最終使用者取閱。

該出版商的首批刊物,《 PLoS 生物學》及《 PLoS 醫學》,打算在品質上與像是《自然》、《科學》以及《新英格蘭醫學期刊》這類高排名的週刊競爭。另一個同樣重要的目標,則是要藉由讓 PLoS 財務上得以維持,證明「作者付費」的經濟模式確實可行。

迎向臨界點

迎向臨界點
知識通訊評論第39期

在《第二十二條軍規》 (Catch 22) 之後,很少有一本書像《臨界點》 (The Tipping Point) 這樣,在語言裡烙下如此鮮明的印記。作者葛拉德威爾 (Malcolm Gladwell) 沒有宣稱「臨界點」這個名詞是他發明的,但他這本發人深省的書將此概念帶入一般用語。自此以降,大風起於青萍之末的觀點廣為大眾所用。如今它更頻繁地被應用在關於世界氣候的辯論中。

某方面來說,這是新瓶裝舊酒。幾乎只要人們擔心人為的氣候變遷,就會出現警告說,縱然溫室氣體的積累可能緩慢微漸,它們對整體系統的影響來說卻不必然如此。將溫室氣體轉成氣候變遷的物理、化學及生物反應,既複雜又微妙,而我們能對應對的能力,也是驚人地不成比例。系統中有著一些界限,一旦超越它們,過去的反應就不再足以預測未來;另外還有一些正向回饋機制,改變會透過它們自我增強。所有這些可能性如今都在「臨界點」這塊大匾之下受到討論。

關心這些事情當然很合理,但是將人類對氣候危機的反應過度聚焦於臨界點上,伴隨著三大危險。首先是科學的不確定性;其次是這樣的強調會扭曲我們的反應;第三則是宿命論的危險。

地球氣候已到臨界點?

地球氣候已到臨界點?
知識通訊評論第39期

地球氣候變遷是否到了無可逆轉的臨界點,是近年的熱門話題。科學家對北極的海冰,覆蓋格陵蘭的片冰以及北歐海域溫鹽環流的探究,同意確有一些改變的具體跡象。這是否代表地球整體氣候有趨近臨界點的危機,或只是系統變遷過程,已引起許多的討論。

《時代》雜誌在其2011年四月三日的封面,刊登一隻孤獨無依的北極熊被溶冰造成的水坑包圍。「近懼遠憂」,緊接在這標題下面的是這樣的警語:「處在臨界點的地球」。

超越某個隱藏極限就會使人類造成的氣候變遷急遽地惡化,這個觀點已經縈繞數十年之久,通常以諸如「非線性」、「正回饋」、「滯後效應」等等技術名詞表達出來。如今它以一個新的名詞再受到矚目:二○○四年,一共有四十五篇報紙文章在談論氣候變遷時,提及「臨界點」(tipping point);今年頭五個月,已有二百三十四篇這樣的文章。一家英國報紙最近在它的頭版刊登「暖化已達臨界點」的警語;另一家報紙則登出「氣候已近不歸路」,這個概念像傳染病一樣的擴散。

氣候變遷逐漸失控的概念相當抓住人心,在學術論文跟政治辯論裡也跟報紙頭條一樣引人注目。但是氣候真的是處在即將轉入一個天翻地覆狀態的臨界點上?果真如此,那又是什麼意思?

楊振寧的意外旅程

楊振寧的意外旅程
知識通訊評論第39期

楊振寧最近常回想起四十九年前的事,那時他初得諾貝爾獎,才三十五歲。如果看他去瑞典斯德哥爾摩領獎時的照片,那瘦瘦的楊振寧,有著兩個特別大的眼睛,顯得特別年輕,看起來像是一個大孩子。

但是比起較他早一輩的大物理學家海森堡和狄拉克來說,楊振寧似乎也並不特別的青稚。一九三三年三十二歲的海森堡和三十一歲的狄拉克,在同一年去斯德哥爾摩獲頒諾貝爾獎,他們兩人都是由母親陪著去的。楊振寧是和太太杜致禮同行,他們也已有一個六歲大的兒子楊光諾。

楊振寧會在最近回顧他那段時間的生命歷程,其來有自,原因是四月間在美國德州的達拉斯,舉行了一個宇稱不守恆五十週年的研討會。研討會是由當年首先做出實驗結果,証實那個物理觀念革命的吳健雄一位女弟子庫勒(N.Koller)所籌劃,吳健雄實驗的得到確實結果,是在一九五六年的年底,距今正好第五十年。

用腦(brain)踢球

許多傳奇足球員都以「解讀比賽」的能力著稱,他們彷彿能預測球來的方向,令人不可思議。這可不是說說而已,腦科學專家表示,頂尖球員腦部的運作和一般人確實不同。 「這些偉大球員都有一些天才,我指的是智能的事。」西雅圖華盛頓大學神經科學家薛德倫(Michael Shadlen)說。 薛德倫的研究興趣在決策行為,但是他也喜歡在科學會議討論正熱烈的時候,故意亮出足球賽的警告黃牌,讓與會學者會心一笑。

現代生活造就不孕女性(sterility)

現代生活造就不孕女性(sterility)
知識通訊評論第39期

壓力、節食與運動可能影響婦女的生育能力。

對猴子的研究顯示,壓力、節食與運動加在一起可能會嚴重影響女性生育能力。雖然已知壓力會減低生育力,研究者現在警告說,如果婦女同時也節食或運動,其影響可能會倍增。

美國喬治亞州亞特蘭大市艾莫利大學醫學院的柏珈 (Sarah Berga) 跟她的同事解釋說,壓力大的婦女會增加一種稱為「皮質醇」的荷爾蒙濃度,從而阻止大腦發出信號,告知卵巢釋放卵子。

在嚴重的案例中,婦女可能完全停止製造卵子並且停經,這個狀況稱為「無月經症」 (amenorrhoea) 。約有百分之五到百分之十的婦女患有無月經症,柏珈先前發現給予這些婦女控制壓力程度的行為療法,有助於恢復其經期及生育力,毋須特殊的生育療程。

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