Scientific American Traditional Chinese Edition 科學人中文版 No.245_Jul-22

在19世紀末、20世紀初，英國牛津大學有一位教古典歷史和宗教哲學的教授（也是牧師）斯普納（William Spooner），學問扎實，教學認真，談吐幽默富急智。但他有個毛病，就是常常心不在焉，一失神就口誤，例如把「The rate of wages will press hard upon the employer.」說成「The weight of rages will press hard upon the employer.」；把「Our dear old queen」說成「Our queer old dean」。最有名的是，他原本要對一位常缺課又搗蛋的學生說：「You have missed all my history lectures, and were caught lighting a fire in the quad.」卻說成：「You have hissed all my mystery lectures, and were caught fighting a liar in the quad.」…

前一陣子，我又回到大學時代的邋遢生活。一個人關在房間裡，寫程式累了就躺在地上睡，睡醒再繼續寫程式。因為我對睡眠需求一向不高，這樣的作息看似混亂，卻非常有效率。我所知道的歷史人物中，每天睡不到四小時的有兩位，他們是拿破崙與愛迪生。本期〈愛迪生的靈感小睡〉說愛迪生因為認為晚上睡覺太浪費時間，刻意只睡四小時。其實他是化整為零，白天會找空檔休息。而且愛迪生在小睡時，還故意讓自己從睡夢中驚醒，希望藉此提升創造力。 愛迪生的小睡方式稱為「貓睡」（catnap），就是打盹。我在美國時，曾經數度參觀位於紐澤西州的愛迪生國家紀念館（Edison National Historic Site）。紀念館中一個帆布折疊床（cot）是愛迪生在實驗室小睡使用，他也會直接躺在實驗桌旁的地板上貓睡。我覺得他的方法甚佳，便在我的研究室放了沙發床，也加裝木製地板，工作累時就貓睡一下。貓睡之中可做研究，但不同於愛迪生，我的訣竅是，思考一個研究議題疲倦時，不要強行提神，也不要放棄思索，而是昏昏沉沉思考入睡。此時入睡時無意識卻仍持續思考，不知不覺，好的想法就產生出來了！…

〈Omicron偽裝術〉 疫情肆虐，原本的病毒株已經夠難應付了，又突變產生變異株。Omicron的突變數量是其他主流新冠變異株的兩倍，而且它還能「走旁門」：新冠病毒要與人體細胞表面蛋白質結合以進入細胞複製增殖，一般的新冠病毒變異株需與兩種蛋白質結合，但Omicron只需與一種，就得以在呼吸道快速增殖。 但Omicron 其實有弱點，它拿干擾素比較沒辦法。搞清楚Omicron的感染途徑和弱點，搞不好就能解決病毒的困擾。在疫病大流行的時代，了解這些科學知識，不但能更知道如何保護自己，也才不會在人心惶惶時危言聳聽。 ―嘉義 黃紹宸 〈基因「膨風」的蠑螈〉 蠑螈那有悖常理又龐大的基因組充滿大量垃圾DNA，為何沒把牠們拖向滅絕的道路？ 科學研究一直不斷地前進，刷新人類的認知、理解。這篇文章讓我了解到，原來生物是遺傳因子的載體，DNA也不斷演化，為了生存、為了壯大自身，用盡全力增殖並「活著」。蠑螈從兩億年前到至今仍屹立不搖存活著，人類也該尋找適合自己的生存方式，一個看似微小的生物帶給我很大的啟發。 蠑螈，其實很強啊！ ―新北 李祐辰…

如果我們遇見地球以外的智慧生命，第一個關鍵問題會是：「我們要如何溝通？」美國航太總署（NASA）噴射推進實驗室的蔣紅濤（Jonathan H. Jiang）帶領國際研究團隊，最近詳細公佈了一則想要發送給外星智慧生命的新訊息：包含13頁圖像的銀河系信標（Beacon in the Galaxy）是1974年阿雷西波訊息（Arecibo message）更新後的訊息。阿雷西波訊息是人類第一次嘗試發送給外星智慧生命可能解讀的訊息。 蔣紅濤和同事提議，在發送訊息時要對準靠近銀河中心的一圈密集恆星，那裡的行星最可能有外星智慧生命存在。這次發送還附加一個全新設計的寄件人地址，幫助任何接收到訊息的外星智慧生命精準標定我們的位置，以期能與外星生物展開星際對話。蔣紅濤說：「設計的動機是要用最少量的訊息傳遞有關人類社會最大量的資訊。隨著數位技術進步，我們能做得比1974年更好。」…

又軟又具彈性的水膠（hydrogel）有著五花八門的應用，從軟式隱形眼鏡到果凍都是，然而所有水膠都有共同結構：浸泡在水中時會相互糾纏的聚合物長鏈網絡。現在研究人員已經發展出水膠的類似型式：離子凝膠（ionogel），更為堅韌，應用範圍可能更廣，包括壽命更長的電池。 離子凝膠的聚合物並非浸泡在水裡，而是在一種離子液體中。這種流體由帶正電和帶負電的離子構成，就像食鹽的結構，但離子液體在室溫下不會形成晶狀固體。儘管如此，離子間的強力鍵結能確保液體不像水一樣蒸發。而且由於離子的黏著力，浸泡在離子液體中的聚合物可以比水膠更強韌。 美國北卡羅來納州立大學的化學工程師狄基（Michael Dickey）和同事設計出一種新方法來製作離子凝膠，他們把這種凝膠的機械性質形容為「第一名」。 這種凝膠比軟骨和天然橡膠更不容易破裂，同時又能保持柔軟和延展性。（狄基說，有一類離子凝膠可以拉長到原來的七倍，比橡皮筋的兩倍還多。）他的團隊研發的新型凝膠和其他離子凝膠一樣，可以導電，且即使溫度變化仍可維持穩定。如果把它加熱，切口或撕裂處還能自行癒合。狄基團隊在發表於今年2月《自然．材料》（Nature…

成長中的胎兒需要養份，胎盤會嵌入子宮，其「入侵」方式類似腫瘤佔領健康組織。根據今年2月發表在《美國國家科學院學報》（PNAS ）的研究，研究人員找到了能調控胎盤嵌入的基因，或許還能啟發抗癌藥物的研製。 科學家已知胎盤嵌入子宮內膜的深淺程度因物種而異，例如人類和靈長類的胎盤細胞較容易深入子宮內壁，但牛和馬的子宮對胎盤入侵演化出較強抵抗力，這種防禦可能可保護母體的免疫系統，並減輕分娩時子宮受到的傷害。 2019年耶魯大學細胞生物學家華格納（Günter Wagner）和康乃狄格大學衛生中心的細胞生物學家施提茲（Kshitiz）發現，細胞阻抗不僅發生在子宮，胎盤嵌入的深淺程度，與發生在該物種的腫瘤從原發組織擴散率呈正相關。胎盤嵌入程度深的物種，癌症轉移率也較高，這些動物的結締組織和器官組成，都較無力抵抗胎盤或腫瘤入侵。為什麼會這樣？ 施提茲和華格納在新研究中檢查了九種哺乳動物在蛋白質製造上的差異，找尋能解釋某些物種的組織較能抵抗入侵的原因。研究團隊找到兩種蛋白質，當大量生產時會讓組織較易受胎盤或腫瘤侵入，剔除製造這兩種蛋白質的基因，細胞即可較有效地阻止入侵。…