Scientific American Traditional Chinese Edition 科學人中文版 No.237_Nov-21

新冠病毒疫情趨緩，實體教學終於開放，校園裡又洋溢著青春的歡笑聲，學生三五成群，尋食的鳥兒和松鼠也來湊熱鬧，彷彿知道久違的老朋友回來，都現身列隊歡迎！像平常一樣，我一早就進校園，快步走向研究室所在的大樓，樓邊廣場已經站滿熟稔的晨操隊。他們穿著簡便的運動衫褲，跟隨帶操者，彎腿、擴胸、收腹、深呼吸、揮臂、扭腰、下蹲、起立、仰頭、兩手向上伸展，再緩緩放下，甩手，收操！動作整齊劃一，煞是好看。我駐足觀賞一會兒，不知不覺身體也跟著擺動，腦裡的鏡像神經元應該被激發了，呼吸也隨之穩健平順，運動活血精神爽！ 我看他們停下來休息，便揮手打個招呼，正想往大樓移動，忽然眼前閃過一抹黃，吳媽身手矯健，一個箭步就站到我面前，「曾教授，我們要知『端的』，請告訴我們，嬰兒如何由天生語言學家，變成天生科學家？」我停下腳步，笑著對她和幾位圍過來的隊友說：「看來你們都有讀過我在《科學人》雜誌最近一期寫的觀點文章，謝謝你們的捧場。你們不但天天運動，也是常常閱讀的終身學習者，怪不得身心健康，活躍開朗！」…

異於傳統電腦，量子電腦使用量子系統，遵循量子力學定律，利用概率、疊加和纏結等概念運算，因而可極快速處理極大量的資訊。追溯源頭，我們要感謝量子力學的開創者，包括我喜歡的尼克叔叔（波耳）、愛因斯坦、海森堡等人。不久前我畫了普朗克的肖像，這一次，我們就來談這位量子力學的創始人。 普朗克是德國柏林大學教授，人品極佳，到處受歡迎。1907年奧地利維也納大學曾邀請普朗克前去接替波茲曼的講座，但他沒有接受，而是留在柏林。柏林大學學生會以火炬遊行感謝他留任。普朗克反對納粹政府，1945 年他的兒子參與暗殺希特勒未遂，被納粹殺害。普朗克白髮人送黑髮人，相當感傷。 普朗克曾說：「All matter originates and exists only by virtue of a force…. We must assume behind this force the existence of a conscious and intelligent Mind. This Mind is the matrix of all…

〈阿茲海默症免疫新解〉 當神經退化疾病患者出現前期症狀時，求診得到的答案往往是無藥可解，治療目標以減緩退化為原則。相關的長期研究需要持續投入心力，短期難有結果。所幸，近來有諸多突破性成果，例如本屆有庠科技論文獎兩篇醫藥生技論文均以此為主題。 本文也探討了類澱粉蛋白、τ蛋白、微膠細胞等與這類疾病的關聯，並提及近期發現微膠細胞在病程中的不同階段扮演不同角色，包括保護腦部或造成神經元損傷，猶如雙面刃，故治療方法或許要有階段性改變。期待專家能為困於神經退化枷鎖中的病人帶來一絲曙光。 ―台北 賴珮俞 〈口吃的心智拼圖〉 人類能夠藉由說話表達思想以及溝通。但如果講話結巴，生活中可能遭嘲笑，因而喪失自信、產生自卑感。我是過來人，能體會那種有口難言、有志難伸的感覺。看到本文，了解口吃並不是源自所謂舌頭異常，或完全來自心理創傷及緊張，而是一種神經系統發育疾病，現今已經有了一些治療方法，不禁讓人重新燃起希望。 ―台南 陳建元 科學人新聞〈腎結石地質學〉…

在某個時刻剛好抵達市中心的民眾，或許可看成是一群隨機出現的人。但以一項簡單數學定律為主的新研究顯示，無論地點為何，世界各地城市的人群移動模式有極高的可預測度，這項洞見可協助改善疾病傳播模型、優化城市規劃。 研究人員檢視匿名的手機資料後發現，在城市特定地點出現的人數、人們移動至此的距離，以及他們造訪此地的次數，呈現平方反比（inverse square）的關係。人們常去鄰近地區而不去遠處，似乎是很直覺的事，然而這項新研究把這個概念轉換成特定的數值項（numerical term），例如它準確預測每星期從兩公里外進城五次的人數和每星期從五公里外進城兩次的人數是相同的。研究團隊在今年5月的《自然》發表了這項造訪法則（visitation law），還有以此為基礎所開發的個人在城市內移動的通用模型。 丹麥科技大學的計算社會科學家亞歷山德雷蒂（Laura Alessandretti）沒有參與這項研究，在同一期的《自然》與他人合寫了評論，她寫道：「這是非常出色且堅實的研究結果。我們總是認為很多情境面向（contextual…

從狩獵－採集到農業的生活轉變，不僅改變了人類演化，也改變我們最親密的狗夥伴的演化。英國牛津大學考古學家拉森（GregerLarson）表示，糞便化石提供飲食如何影響這種改變的空前資訊，他說：「它們可說是某人腸道的寫照。」今年8月針對13件青銅器時代犬隻糞便化石的一項分析結果，揭示了人類改以穀物為主食如何影響犬隻的腸道微生物，這可能對狗的馴化有重大影響。 在義大利東北部一處古老農業社區遺址挖掘出一批3600~3450年前的化石，研究人員進行DNA定序，相較於大多數的現代犬隻，這些糞便化石中的DNA，其澱粉酶基因的套數較少，澱粉酶是腸道分泌的一種分解澱粉的消化蛋白，現今許多野狼完全沒有這種基因，科學家通常把澱粉酶的缺乏歸因於動物飲食從肉食轉變為富含穀物。…

地球上的生命有一共通特性：各種分子都有特定的鏡像型式，例如DNA分子大多是右旋，而所有已知生物僅使用左旋胺基酸來合成蛋白質；非生命物質則無此特性。研究人員利用這個區別設計了名為FlyPol的儀器，從離地超過一公里、快速移動的直升機上透過光線來追查植物。 當光線從有相當濃度的同掌性分子（homochiral molecule）反射回來時，部份光線會變成偏振光：反射光的波形以順時針或逆時針方向旋轉。FlyPol是一台分光偏振計（spectropolarimeter），它會測量從陽光普照的地景反射回來的光有多少是偏振光。在偵測的波長範圍內，偏振光的量值就像指紋般專一，不僅能顯示生物種類（草、樹或藻類，FlyPol的校準專門針對植物），還能透露它們健康狀況的細節。非生命物質的反射光則不會出現這種可辨別的特徵。 這項描述FlyPol 的新研究發表在今年7月的《天文與天文物理》，第一作者、瑞士伯恩大學天文生物學家派蒂（Lucas…