Scientific American Traditional Chinese Edition 科學人中文版 No.233_Jul-21

梅雨終於來了， 雖然晚了一些，而且不如以往連天整日的下，但好像為了彌補遲到所釀成的旱災，一到午後，「西北雨」如彈炸開，傾盆而落。雨水降得又快又急，城市裡低窪處排水不及，整條路像條豐沛的河流，連停放路邊的車子也慘遭滅頂。可憐了受災戶，但由北到南乾凅見底的水庫卻因此大復活，逐漸恢復七分飽、八分飽的水量，甚至滿水位。兩個月前日月潭因乾旱而發現的古墓石碑再度沒入潭底，而被視為水情指標的九蛙疊像也只剩幾隻露出水面。中南部居民不必再過「供五停二」的限水生活，農家更是欣喜讚天。要不是新冠疫情嚴峻不得群聚，否則神轎出巡，民眾進香，拜佛的拜佛，謝神的謝神，一定熱鬧非凡！ 一陣陣豪雨，洗去了缺水的恐慌，但盤據不去的新冠病毒，卻在這個月越形囂張。每天的死亡人數和猝死新聞，讓人看得怵目驚心，亡者家屬泣血的哀號，更是令人感到這斷腸6月的漫長，只能期待充足有效的疫苗趕快來到，讓7月開啟生命向榮的曙光！…

夏初，青藏高原的草甸下，蟄伏的蝙蝠蛾幼蟲醒來了。牠已三歲，再長個一年就要化蛹成蛾。三年來住在土壤深層，啃食植物的地下根莖，現在循根而上爬往表層，卻遭逢致命殺手。子囊菌的孢子鑽進了牠的身體，萌發成菌絲，持續吸收體液養份。垂亡之際牠奮力往上蠕動，最後體內充滿菌絲，頭上尾下，僵死在離地表約兩公分處。來年夏天，牠木乃伊樣的身軀從頭部開裂，冒出了寄生真菌的長條子實體。在子實體散發孢子之前，採藥人扒地尋寶，小心挖出這天價的冬蟲夏草。2014年我在香港的藥材批發店，見到皇級的冬蟲夏草，折扣後每公克合台幣1800 元，是當時黃金價的1.5 倍。 感染蝙蝠蛾的是蟲草屬（Cordyceps ）真菌的成員之一，此屬約有600個物種，分別寄生在不同的昆蟲體內，螞蟻、椿象和蟬都是可能的宿主。我曾在雲南的鄉間小舖找到「蟬花」，那就是長著蟲草真菌子實體的乾蟬若蟲屍。據報導，蟬花的成份與療效和冬蟲夏草相似，但知名度低，價格遜色許多。…

〈數學建模對抗疫情〉 居然能利用數學模型來對抗疫情，這是我過去從沒特別想過的議題，以為基礎科學的實際應用不多，大多是繼續朝高深研究探索。不過這次看到了利用函數來推估可能的感染範圍，進而讓學校或社會能維持運作。 學界在疫情爆發之際，或許也可以利用更廣泛的數學建模來預測新冠肺炎疫情的擴散，但這不只是簡單的幾條函數而已，可能需要更龐雜的資料統計與預測。疫情不只關乎醫學或公衛，其實科學各方面都與疫情相關聯，著實有趣！ ―新北 林思維 〈善用天然氣走向無碳未來〉 今年5月中旬的幾次跳電事件，讓大眾看清了我國電網的脆弱，仲夏季節將至，水力發電應接不暇，我們更要重視台灣的能源供電問題！ 本文言簡意賅，說明了以天然氣做為火力發電選項的優點，同時也讓我們思考台中電廠「增氣減煤」計畫的優點，以及大潭電廠「三接」的爭議。對科學多點了解，就能幫助我們把事實看得更明確些。 ―新北 林俊安 形上集〈牛頓定律不能算是相對論力學的特例？〉…

龍骨拼圖 美國西部主要山區，埋存有不少恐龍骨頭。從新墨西哥州到蒙大拿州的侏羅紀晚期岩層之中，古生物學家已經找到因水流沖刷而聚積的恐龍化石埋藏處。 異特龍（Allosaurus ）、劍龍（Stegosaurus ）和梁龍（Diplodocus ）這些知名的史前恐龍遺骸在發現時經常是彼此交雜，這是因侏羅紀的季節性泛濫沖刷並堆疊了許多個體和物種，沉積物覆蓋其上促成石化作用。雖然化石堆看似科學寶，科學家嘗試梳理這堆「死龍骨頭」時，很快就面臨好比迷惑龍（Apatosaurus ）般巨大的難題。 「這裡到底有幾隻恐龍？」這問題看似簡單，對古生物學家則不然。每一副恐龍骨骼，不管大小都由200 塊以上的骨頭組合而成。當侏羅紀晚期包含骨骼的岩層形成時，這些遺骸不一定會保持接合（articulate）或相關聯（associate）地散佈在附近。分解、食腐動物啃食，以及夾帶沉積物的洪水，都會讓恐龍遺骸肢解四散。例如猶他州中部的克利夫蘭勞埃德恐龍石礦場，就沒有完整接合的整副遺骸。古生物學家估計該處至少有46隻異特龍遺骸，單純是因為他們已經鑑定出46塊異特龍左股骨。…

科學家長久以來想防止記憶力隨年齡下降，但不得其法。發表在今年1月《科學報導》的研究指出，虛擬實境（virtual reality, VR）或許能幫助老年人依據一些特定細節回憶事實與事件。這項研究由42名居住於美國舊金山灣區的健康老人參與，其中一半為實驗組，在四星期內花幾十個小時玩名為「迷宮」的VR遊戲，受試者頭戴VR視聽裝置，原地踏步行走，在虛擬社區內漫遊完成各項任務。對照組則使用平板電腦玩不需要找路或回想細節的遊戲。受試者在玩15次遊戲後進行長期記憶測試，找出一小時前看過的物品，對照組的表現差不多，實驗組的成績提升，較不易受外表相似的物件所混淆。 加州大學舊金山分校認知神經科學家魏斯（Peter Wais）說，實驗組老年人的進步「堪比另一群年輕受試者。」魏斯和同事設計這款VR遊戲，認為遊戲可能刺激與長期記憶相關的重要腦區海馬回。受試者在另外兩項測試：自傳式（autobiographical）和空間（spatial）記憶上則未見進步。 研究VR…

多頭絨泡黏菌（Physarum polycephalum）和所有黏菌一樣，沒有腦或神經系統，卻能以某種方式「記憶」食物位置。德國馬克士普朗克動力學與自組織研究所的生物物理學家克拉瑪（MirnaKramar）與阿利姆（Karen Alim）新發表的論文，描述這種生物如何透過內部結構變化進行編碼，記錄過去的覓食位置。 儘管黏菌這類生物只是由互相交錯的管道系統構成，結構極為簡單，卻能解決複雜的最佳化問題（optimization problem），例如找到穿越迷宮的最短路徑。單從刺激－反應的活動模式，例如朝向某種分子的濃度漸增之處移動，或避開有害的機械式刺激，都不足以完全解釋這種能力。長久以來人們一直不清楚這種黏菌如何獲取並存留訊息。發表於今年3月《美國國家科學院學報》的論文顯示，多頭絨泡黏菌的某部位碰觸到食物時，會釋出一種物質，軟化管道網絡的膠狀管壁，使管道受內部原有壓力作用而變寬。黏菌沿著管道較寬處擴張，遇狹窄處則收縮，藉此移動；擴張的管道有效記錄先前的食物位置，即使食物不在該處，黏菌整體生長方向的改變已經造成。…