一、大腦的基因開關及基因鑰匙外遺傳:二篇加起來看才能懂,這讓我又想到了賈伯斯怪異的脾氣個性。
地球上的物種,它們由親代傳遞給子代的遺傳物質,主要是「DNA」。「DNA由四種核苷酸(代號分別為A、T、G、C)聚合成的雙股長鏈狀分子。這些分子的長度皆遠超過細胞核的「直徑」,必需經過精緻的纏繞與高度的摺疊,才能有條不紊地的收入細胞核中。基因就是一段「DNA」,每段「DNA」都記錄了某個特定蛋白質的組成編碼,細胞中大多數的反應都有這些蛋白質參與其中。「DNA」不會雜亂無章的散在細胞核中,而是纏繞在組織蛋白外,像是縫衣線纏繞著線捲,這二者構成的複合物叫染色質(Chromatin),整個架構叫染色體。->組織蛋白是一群富含胺基酸的小蛋白質,通常帶有「正電荷」;而對帶有負電荷的「DNA」具有親合力,二者更容易緊密纏繞堆疊將「DNA」收入細胞核中。->如何讀取「DNA」中的遺傳資訊,進而轉錄出「mRNA」,以轉譯成蛋白質?
- 緊密堆疊的纏繞會讓活化基因的機具無法觸及基因,使得基因不活化。所以當需要某個基因時,染色體上該基因所在的部位纏繞堆疊就會「解開」,讓細胞中負責將「DNA」轉錄為「RNA」的機具就可以接觸到這些基因,而轉錄出來的「RNA」將作為製造所需蛋白質的藍圖(我註:上面說過,每段「DNA」都記錄了某個特定蛋白質的組成編碼)。
- 基因中的核苷酸(密碼)構成了製造蛋白質的藍圖(編碼),一個錯誤的密碼或突變,就可能製造出過多或過少的蛋白質,或讓產出的蛋白質發生變異。-----------這就是遺傳變異。
- 外遺傳標記是化學標記(例如酵素),會出現在「DNA」或「DNA」所纏繞的組織蛋白上。當這些標記發生變化,基因的行為就會改變。有時被關閉,造成蛋白質合成終止;有時則會開啟活化蛋白質的製造。但這些外遺傳調控都不會改變基因所記錄的蛋白質編碼資訊。
- 如何關閉基因?有些外遺傳標記會透過緊縛染色質來抑制基因,讓基因無法被讀取轉錄,甲基通常扮演這種角色。->真核細胞中的「DNA甲基化」(Methylation)反應,是由「DNA甲基移轉酶」所催化的,這些酵素可在「核苷酸胞嘧啶(C)上的第5號碳原子」上加上一個甲基。甲基化胞嘧啶大部份是「CG」依序相鄰的位置(G是核苷酸鳥糞嘌呤的代碼)。在啟動子附近的「DNA甲基化」修飾,可以關閉其所控制的基因。->目前並沒有單一的酵素(即去甲基酶)可以將「DNA上的甲基」直接移除。而且以已知的「DNA」修復機制移除「5-甲基胞嘧啶(5-Methylcytosine)」之後,會有「DNA」單股斷裂的中間產物,如果鄰近的「DNA片斷」同時也以相同的機制進行去「甲基化」,則可能使得「DNA」斷裂,對遺傳資訊的完整性與穩定性構成極大威脅。->「Tet1」這個酵素可以將「甲基化DNA」的「5-甲基胞嘧啶」催化成「5-羥甲基胞嘧啶(5-Hydroxymethylcytosine)」;後續研究發現「5-羥甲基」會經過更多反應而產生一些衍生物。研究人員認為,可以透過直接移除「5-羥甲基及其衍生物」的方式來達到「去甲基化」的目的。->但「DNA甲基化」可以被動的清除,方式為細胞分裂時,,抑制「DNA甲基轉移酶的活性或調控其進行甲基化的區域,原本甲基化的「DNA片斷」(即基因)就會在複製後,減少一半的「甲基化」,在數次細胞分裂複製後,就能夠減少「DNA片斷」的甲基化密度。
- 如何讓基因開啟?其化的標記如乙醯基傾向於透過解開染色質來啟動基因活性(我註:因其可以減少組織蛋白上的正電荷,進而影響DNA上負電荷與組織蛋白纏繞堆疊緊密度,讓細胞轉錄工具容易接觸轉錄到RNA)。-> 在細胞中,「乙醯化」與「甲基化」修飾各由二組功能截然不同的「酵素」來調控:
- 組織蛋白甲基轉移酶(HMT)與組織蛋白去甲基酶(HDM):組織蛋白甲基化的機轉較複雜,理由為組織蛋白中有許多的離胺酸與精胺酸(arginine),不同位置胺基酸的甲基化會造成不同影響。有些胺基酸的甲基化會促進轉錄;有些則是抑制。
- 組織蛋白乙醯轉移酶(HAT)與組織蛋白去乙醯酶(HDAC):組織蛋白乙醯轉移酶(HAT)作用時,會將組織蛋白中的離胺酸加上乙醯基,中和離胺酸原本的正電荷,降低組織蛋白「DNA」(負電荷)與的親和力,使染色質的結構較鬆散,使得轉錄較容易進行。->組織蛋白去乙醯酶(HDAC)會移除組織蛋上的乙醯基,使得組織蛋白正電荷增加,讓「DNA」(負電荷)與組織蛋白結合更緊密,就不利於轉錄工作的進行。
- 關於組織蛋白的修飾(即表基因遺傳),研究人員整理出來組織蛋白編碼(histone code)這個概念。因為在組織蛋白中有許多會被修飾的胺基酸,修飾它們方式為「乙醯化」及「甲基化」。將這些不同胺基酸上的不同修飾放在一起看,就像一組編碼,它影響的範圍很廣,包括調控染色質的結構緊密或鬆散、轉錄因子與DNA的結合,以及轉錄酵素的活性等,這些改變都能影響轉錄的進行。細胞很有可能利用這種編碼來調整轉錄的活性,或是區分不同時期、不同組織所需要的轉錄活性。->編寫這些組織蛋白編碼的可能性,目進推測就是藉由上述不同酵素的組合來完成。
- 癌症的發生及轉移。早期科學家認為是環境中的致癌物質引起基因突變,導致抑癌基因失去功能。但仔細研究分析後,卻發現失去活性的抑癌基因並未突變,而是調控基因表現的「DNA」發生了不正常的「甲基化」,或是組織蛋白酵素修飾作用而抑制基因的表現。-----簡而言之,就是表基因遺傳編碼改變導致的,也就是說環境少改變基因的本身的編碼,而是讓組織蛋白的編碼改變。
- 有許多疾病是與「DNA甲基化」有關的,包括精神分裂症、失智症、憂鬱症等,在這些疾病的患者腦部細胞中,常發現特定基因的啟動子甲基化失常,造成基因活性太低而致病。
- 長期使用古柯鹼,會讓某些移除乙醯基的橡皮擦,及某些負責增加抑制性「甲基」的寫手,活性雙雙弱化,所以染色質會持續處於較放鬆的狀態,其中的基因就容易被接觸啟動,但也有些基因在長期使用下,反而對古柯鹼麻木不再活化。因此吸毒者的行為就會改變。
染色體及染色質 |
二、又見龍年:
古巴比倫的12獸是;埃及的版本與之相雷同,只是獅與猿對調;希臘版本則是有鼠無貓。
Dung Beetle(蜣螂) |
- 山羊
- 牡牛
- 獅
- 驢
- 蜣螂(Dung Beetle),又稱屎殼郎、糞金龜。主要以動物的糞便為食,喜歡把動物的糞便滾成球。(我註:聖甲蟲)
- 蛇
- 犬
- 貓
- 鱷
- 紅鶴(生活在鹹水湖沼澤地帶和一些潟湖裡,主要靠濾食藻類和浮游生物為生。主要分佈在印度、非洲和中南美洲。
- 猿
- 鷹
聖甲蟲 |
紅鶴 |
- 鼠
- 牛
- 虎
- 兔
- 龍
- 蛇
- 馬
- 羊
- 猴
- 雞
- 狗
- 豬
- 鼠
- 牛
- 兔
- □(空位)
- 蟲(即大蟲蛇之意)
- 鹿(我註:在西方凱爾特族Celtae 中,鹿是他們族群神聖的象徵;在中國則有逐鹿中原之說。考證這與生活在北方追逐鹿群生活的民族有關)
- 環(猿)
- 水(雞)
- 羊
- 豕(豬)
但後來的定版中,我們可以看出龍出現了。作者認為龍是中國人虛構的生物。但古生物學家認為那是會飛的「恐龍類」生物,他們有一些可能生存到中世紀(7~12世紀)才完全減絕,減絕的理由應該是氣候變異及民族大遷移造成的獵殺。這就是為什麼中國把龍蛇劃分開來的主因。 而這個定版的排序也可以看出南北民族地位對調,遊牧民族的地位遠高於逐鹿民族,甚至將他們的勢力排除在外。
飛龍 |
印度、泰國的版本如下:
我註:中國版將獅換成虎,二個原因,把十二生肖最早引進中國的是吳越楚三國,早就把虎替代了獅,所以是否當時南中國有虎無獅? 另外一個原因是吳越楚三個民族的原生地是否較崇尚虎?
另外我要說的是,中國人剽竊別人的東西是很有創意的。第一他會把架構留下來,例如12這個數字及用獸禽類作為表徵。第二他會把內容依自己的需求修改。到最後就是比氣長,如果所有的文明都斷絕了,只剩下我一支長存,那我中國就是原創者及這種文明的代表者。他說起來也是不慚愧心虛的。
其實認真說起來,修改別人的東西適合己用不像表面上談的容易。因為牽涉到要搞清楚別人原創的概念,然後理出架構不動,再根據自己的環境生態政經軍勢力分配現實,重新填上新的內容,真的容易嗎? 我覺得這很像逆向工程,只是中國人作到最後是「藝境」了,你可以指責她剽竊,但你無法否認她改的很好。
D 跟我長期爭辯文化是原創還是剽竊修改才是主軸? 如果賈伯斯都說:『好的藝術家懂得模仿,偉大的藝術家則善於偷取』,那我們對於中國文化元素中盜取別人文明的部分似乎不用過分訶責。 重點是現在提到12生肖,就一定想到中國才是讓人莞爾的地方。
三、抗老,另闢新徑:(這篇文章對於上了年紀的人有一定程度的吸引力,只是要等到抗老藥物出現是否也等不及呢?)
文章開始時的楔子是,1964年11月,加拿大皇家海軍史考特角號(Cape Scott),由加拿大馬吉爾大學教授「Stanley Skoryna」領軍到「復活節島」(Easter Island)採集動植物樣本,和全島949名居民的血液及唾液樣本。其中最大的獎品是一根裝著泥土的試管,土中含有一種會製造防禦性化合物的細菌------名為雷帕徽素(Rapamycin)。
延緩老化的標準為何? 能增加族群中年紀最高的10%個體的平均壽命,才足以稱延緩老化。科學家目前已發現「熱量限制」和「一些基因突變」能延長動物的壽命 。
1940年代起,藥學家經常在帶回來的泥土中發現「抗生素」。->1972年,他們找到了一種真菌抑制劑,將其命名為雷帕徽素(Rapamycin)。而且發現它會抑制「免疫細胞」的分裂,因此將其開發成器官移植時使用的「抗排斥」藥物。->1980年代,研究人員發現能抑制「腫瘤」生長。->生物學家發現雷帕徽素(Rapamycin)能同時抑制酵母菌和人類細胞的繁殖能力很有意思,顯示它抑制的是演化保留了10億年的生長調控基因(細胞在分裂前會先長大)。->1991年,科學家終於發現雷帕徽素(Rapamycin)會抑制酵母菌的二個生長調控基因「TOR1」和「TOR2」。->現在科學家已經知道,哺乳類動物、線蟲、昆蟲和植物等許多生物,都有控制細胞生長的「TOR」基因。->研究人員發現「TOR」基因會製造一種酵素,它會在細胞質內與其他蛋白質形成複合體,稱為「TORC1」。(我註:好像是一種表基因遺傳物質)->「TORC1」會監控細胞內許多與生長有關的活動,而雷帕徽素(Rapamycin)主要是影響「TORC1」。->它作用的方式如下:
- 哺乳類動物的「TOR」透過形成複合體的「mTORC1」來執行工作。當資源充足時(即食物不虞匱乏時),動物身體會製造胰島素和其他生長因子促進蛋白質製造,而「mTORC1」會因應養份和胰島素的信號,刺激細胞合成生長所需的材料如蛋白質和脂肪,促進細胞生長及分裂,同時下令細胞減少自噬作用。->結果是尚末成熟的個體繼續生長。
- 當資源或是食物缺乏時, 的活性降低,讓細胞停止生長及分裂,同時自噬作用活動增加,提供細胞修補和維持所需的原料。->結果是生長減緩,等待適當的資源供給。
- 當個體成熟後,「mTORC1」持續活動會造成過多蛋白質合成,蛋白質聚集而造成破壞,並會導致不必要的細胞分裂,例如平滑肌增生會引發動脈粥狀硬化,蝕骨細胞增生會分解骨質。更重要的是,它會造成細胞功能降低(像是對胰島素失去敏感度)和細胞衰老(當細胞停止分裂但仍繼續成長得異常巨大,對鄰近細胞有害)。「mTORC1」活性也會抑制自噬作用,讓受損物質繼續留在細胞內。->結果是細胞和組織功能減弱,老年疾病上身。
- 雷帕徽素(Rapamycin)、熱量限制或其它抑制劑,會讓自噬作用增加,細胞自我維續和修補能力改善,同時細胞減少分裂並延緩衰老,細胞損傷降低。->結果是減緩老化,組織維持健康狀態。
- 現在21世紀的研究人員已詳知「TOR」的功能,他們猜測阻斷「TOR」或許可模擬熱量限制效應。
2006年,科學家發現紅酒中知名的成份「白藜蘆醇」(resveratrol)能產生和「熱量限制」相同的效應。一般認為「白藜蘆醇」(resveratrol)在細胞內的作用目標是酵素「Sirtuins」,但可惜實驗結果,並不能增加飲食正常小鼠的最大壽數。
2009年,,有三個實驗室共同宣佈,具有抑制細胞生長特性的雷帕徽素(Rapamycin)可將小鼠壽命延長12%。而且對那些看起來嚴重老化的老鼠一樣有效,可將他們的平均存活率提高1/3。->它的作用核心稱為「雷帕徽素作用標的」(Target of Rapamycin ., TOR)的蛋白質和其基因。越來越多的動物和人類研究顯示,抑制哺乳動物的「TOR」(mTOR)的活性,可降低癌症、阿茲海默症、帕金森氏症、心臟肌肉退化、第二型糖尿病、骨質疏鬆症和黃斑退化等重要老年疾病風險。->但雷帕徽素(Rapamycin) 會抑制「免疫系統」,因此長期使用,對於哺乳動物有害。它的其他副作用尚包括:增加血膽固醇、導致貧血、干擾傷口癒合等。
四、聽不清楚? 戴上眼鏡吧!
這篇文章讓我想起佛經的滅五根「眼、耳、鼻、舌、觸」及六識(加上意),也讓我想起了賈伯斯傳中他本人對於印度之旅禪修的經驗:「..........如果你靜靜坐著觀察,你會發覺你的一顆心躁動不安。...........但過了一段時間,你的心還是可以靜下來,這時你就能感覺到一些比較微妙的東西--------這時,你的直覺就像花朵綻放開來,你看到的一切變得更清晰..........。於是,你的心慢了下來,每一剎那都可以化為永恆。你看到很多你以前看不到的。.............」
看佛經的人與看到賈伯斯禪修經歷的人,一定不太明白這些境界如何達成? 這就是曾博士在這篇文章中揭櫫的意旨,我們的大腦神經系統就是如此運作的。它像個多核心多工的電腦,而且擁有資料分析整理及空間意像的能力,能處理決策的問題。只是當太多的資訊從各種「Input」進來時,處理速度會降低,所以必需排出「Piority」;同時協調各軟硬體一起工作處理快速流進的資訊。這種工作流程會無意的篩選掉一些當前不重要的資訊或流程,把它儲存在潛意識或者海馬區中,等待將來有必要時再拿出來處理(這就是為什麼催眠能讓我們清楚記憶某些我們清醒時不記得的事。我們的大腦有收到這個訊息,但我們未將它們排入優先處理次序中,甚至不處理就直接存檔了事。)
所以當我們關閉我們身上的幾個「Input」入口時,如曾教授所言,我們因為看不清楚,所以也聽不清楚是可能的。但另一方面,因為你關閉入口,也就會強化其它入口的機能,例如眼盲的人聽力特別佳就是因為這個緣故。
佛經與賈伯斯要傳遞的訊息與曾博士一致,就是大腦處理訊息的方式。如果你明白它們運作的方式,你就能更隨心所欲的運作它們,而不是把它操的亂成一團。
特此聲明,以上是我閱讀曾博士文章後的心得,不是曾博士寫這篇文章的本意。他的本意是用科學方式,讓大家理解大腦協同工作的運作原理,希望讀到他文章的人能理解,什麼叫眼到、耳到、心到、手到的道理?
無人飛機 |
五、無人飛機來襲:
無人飛機的種類如下:
- 有些像商用飛機一樣又大又快。
- 有些如同小型飛船一樣停留在空中,監控著廣闊的土。
- 其它的則像飛鳥或昆蟲一樣飛掠,悄悄錄影後就自行降落。
小型無人飛機使用的核心技術有:
- 超小型錄影機。(我註:高解新度、廣角鏡頭)
- 影像處理晶片。
- 高速無線網路通訊系統及無線傳輸器將資料快速傳回資訊處理中心。
- 太陽能全球定位系統(GPS)(我註:從拯救加州兀鷲獲得靈感)
- 必需加裝自毀裝置或隱藏的追蹤軟體,當其失聯時,能自動銷毀或協助追踨並收回。
美國最高法院在1986年允許執法機關使用私人飛機尋找隱蔽的大麻田,這也意味著政府將能廣泛使用無人飛機進行監控。
無人飛機 |
六、關於基因改造作物九大疑問:(這跟美牛瘦肉精一樣,不摃,讓它洗腦嗎?)
- 為何要有基因改造作物? 廣告中說,基因改造作物的出現是因為有些好的農作物特性例如抗蟲、抗病、抗旱和耐鹽等,必需透過遺傳工程方法來改良,這樣才可以降低農業生產成本,提升作物產量、品質及農業生產力。 是嗎? 在本期科學人第102頁中就談到「用更少的能源生產更多的糧食」,其中最令人吃驚的一個數據是「人類每年種植的作物有25%以上被浪費掉」。所以我們是該生產更多糧食,還是節省浪費呢?
- 基因改造作物「改造」了什麼? 用遺傳工程將作物改造成抗蟲、抗病、抗旱和耐鹽或是提升營養價值等特性,以降低作物生產損失並提升價值。 廣告中特別提到「蘇力菌」,一種會產生抗蟲蛋白(Bt蛋白)的細菌,說它與化學農藥相比較,幾乎無毒性,是理想的化學農藥代替品,目前廣泛的使用於作物的蟲害防治。 但廣告中沒有告訴你的是,蘇力菌對於土地的危害。種過這種蘇力菌抗蟲基因改造作物的農地無法再恢複種植原生作物,因為蘇力菌長存土地之中,殺死所有的蟲,管他是益蟲害蟲。 所以農民得付高價跟基因作物改造公司買種子,同時買抗蘇力菌的新化學產品,有這種呆瓜嗎?
- 基因作物是比較次等的食物嗎? 人類與地球上的萬物無論動植物都是同時演化的,當你用基因改造作物時,人類本身的未經改造的基因是否能適應誰說的準? 至少現在生醫界得到的結論是很不妙。 人類的基因密碼很難與時俱進,但表基因遺傳密碼確可以跟著環境開關,好壞難定,因為誰知道這些基改作物進了人體,產生了什麼化學效應,會打開什麼潘朵拉的盒子? 所以基改作物不一定是次等食物,但吃下肚可吐不出來是真的,而且後果也無藥可治。因為基因改造作物公司根本連後果是什麼也不清楚。
- 我曾經吃過基因改造作物(食物)嗎? 這句話該改成,如果標示清楚你吃嗎? 我的答案是不吃,絕對不吃。這跟瘦肉精一樣,沒有錢買自然生產的食物就少吃當減肥,如果有錢標示清楚,就買沒有這些奇怪添加物或者亂七八糟基改的產品。 誰要吃這種將來如何死都不知道的東西? 我們又不是實驗室的白老鼠。
- 食用基因改造作物對於身體健康會有不良影響嗎? 什麼風險評估? 基因改造公司砸下上佰億美元的研發成本,誰跟你討論風險評估? 你相信原本生產化學武器殺人的公司,會突然轉變成生產餵飽人類糧食作物的企業? 你相信對土地有危害的基改作物會對人體有好處? 那你一定相信上帝與撒旦是一國的囉?
- 所有的食物都有可能含有基因改造作物成份? 是的! 遲早的事。 所以我相信人類遲早滅絕。
- 基因改造作物對於環境生態會造成不良的影響? 上面的蘇力菌的結果已知,不用再重複。 而且我們的蜜蜂不見了,誰知道跟基改作物是否有關? 就算有關,基改作物公司也有辦法讓它不見報,從科學研究論文中消失,直到人類面臨滅絕為止不是嗎?
- 耐除草劑的雜草是否會變成超級雜草? 基改作物就不用農藥了嗎? 答案不是,是得買他們公司搭配出品的農藥,所以那來的不用除草劑呢?
七、用更少能源生產更多糧食:(就是拿來嗆上面那篇基改作物的廣告)
在美國,大約有10%的能源用在「生產、配送、加工、備製、儲存」人類消費的植物及動物,這在能源消耗大餅中佔了相當比例。
植物生長的能源效率很低,光合作用通常只能把獲取的太陽能的2%轉成能量儲存起來。而動物把植物轉換成身上的肉的效率更低(牛肉是5~10%;雞肉是10~15%),而人類再攝取食物轉成「肝醣」(存在肌肉中)及脂肪(主要在腹部)儲存起來。 當我們面臨「土地有限」、「淡水枯竭」、「肥料逕流」、「化石燃料得之不易」、及「溫室氣體排放」等問題時,這種能源率使用不彰的問題就很嚴重了。
許多人追求「在地飲食」(Locavore),用來對抗長距離運輸食物及大型產業化農業耗用大量能源等問題。這也可使我們在發生戰爭或旱災等意外事故時更具復原力。 但在地農業有時得被迫使用貧脊土地、生產非當地原生的作物,需要使用更多的化學肥料,耗費更多的能源來灌溉,而產量仍低。
而都市垂直農場或以藻類製造飼料,目前仍在原型測試階段,每單位生產量仍低。
目前的解決方案是:
- 第一步是停止使用玉米粒來生產乙醇,讓玉米粒提供人類食用及作為牲畜的飼料。只用玉米桿的纖維質(莖與葉子)來製造乙醇或合成燃料。
- 另一個促進糧食與能源平衡的方式,是將農業廢棄物例如家畜糞肥轉換成電力。利用厭氧消化槽及微型渦輪機,能夠將這些糞肥轉化成足夠的再生、低碳的沼氣來發電,減少溫室氣體的排放量。而這些沼氣電力可就近提供農場的源使用。
- 滴水灌溉裝置,是把一段細長的水管埋在農作物下方,直接供水給植物的根部,粗估這將可減少40%的用水並省下15%的電費。
- 不整地栽培的作法是,利用特殊的種植設備,將種子經田狹小的孔隙放入未經犁田的土壤中,藉此降低對土壤的干擾,減少翻動土壤,就可以保護表土層,減少土壤侵蝕、沙漠化。阿根廷是全世界不整地栽培的翹楚,有一半以上的農田採用這種先進技術。
- 配備雷射水平儀的農田。 大多數農田都有平緩的斜坡,農民可借雷射水平儀將農地調整水平來減少水土流失,水資源的浪費及學肥料逕流損失。
- 配備GPS全球定位系統的曳引機等農業機具,能使農民能以精準無比的程度來管理農田及農作物,減少空間、時間及燃料的浪費。
- 人類每年種植的作物有25%以上被浪費掉,只要減少丟棄食物,就可能在未來10~20年內減少能源的消耗及溫室排放量。
八、哲學也能作實驗:(這篇也很有趣,philosophy 很難理解,但看完這篇就明白了!)
人類的心智活動才能產生各種文學藝術創作,也才能產生各種創意。 有史以來,人類不斷的研究很多哲理,產生很多人文社會哲學的思想,例如佛學、儒道學說等。 但我們從未反轉溯本來探究心智本身,並且用科學方法來探討我們自己及他人哲學直覺的來源。
實驗哲學的宗旨在闡明自由意志是否真的存在? 以及道德是否只是一個相對的概念? 為什麼人類會相信自由意志? 是否將自己的道德觀視為客觀事實?
如果我們相信殺人犯行兇是一連串因果導致他今日的行徑,那他是否仍有自由意志來決定是否行兇? 他是否還需要為自己的所作所為負責? 這是我們抽象理論反思能力與具體直覺情緒反應二者的拉據戰;一個是縱深的思考;一個是邊緣系統即時反應。
在一連串實驗研究後得知(包括跨文化、種族背景等),若人們想像的事件時間距離當下越久遠,其認知過程就會更抽象、更理論化(就是抽離情緒冷靜思考),越容易引發反省式的認知過程;相反的,如果事件發生時間越近,則越容易觸發人們具體直覺情緒反應。 所以所謂「自由意志」這項議題,似乎越來越像是源自於「抽象理論判斷」及「具體情緒反應」」之間的拉扯。
我註:這篇文章好玩的地方在於,科學人這種科普期刊,幾乎都從大腦的細胞、神經元、腦區等的運作來解釋人類的認知行為,而絕少從外在認知結果來追尋大腦的協同運作方式。 這種方式比較像法國哲學家笛卡兒(Descartes)那句名言:「我思故我在」(I think, therefore I am)。
道德是相對的嗎? 二個文化背景不同的人,對於打人可能會有二種說法。 一個說:「打人就是不對」(君子動口不動手);另一個說:「打人沒有什麼不對,這只是展現勇猛強士的一種方式」(先下手為強,慢下手受災殃 )。 結論是很多人認為世界上不存在單一的道德觀及真理,它們很多觀念基本上都是相對的;但也有相當保守的一群人,他們非常堅持這世界上存在著客觀的道德真理,他們甚至認為採取相對道德觀主義的人,會導致道德或智性上的混亂、標準降低、失去自尊心,甚至引發絕望。 (我註:還是回到原點,客觀的道德觀及真理是什麼? 由誰來決定? 這不又回到文化、民族、歷史及宗教信仰背景中去找了嗎? 教宗本篤十六世真的很主觀,被佛陀說的中中中的,人在輪迴中來去出。)
所以這篇文章最後研究所得為,如果一個人的閱歷越深,生活上接觸到不同文化、宗教背景及生活習慣的人愈多,他們就更可能接收到不同道德觀點,也較能以開放心胸去想像及接納新的可能性,就愈可能採取「道德相對論」的立場。也正因為這種開放的立場,對於解決問題的能力會提高,因為這種人通常比較願意接受「新」的或「不同」的方式來解決問題,而不是固守舊模式。
我註:很抱歉! 我沒有完全照文章摘錄,而是變動了一些句字,讓讀這篇書摘的人較容易懂它想傳達的意思。 接下來,我要寫的是連想。 我與D 經常討論佛學中的「滅入入定」的醫學生化理論根據為何? 但對於人是否能覺查這種大腦功能進而控制是莫衷一是,他說可以,我質疑。 這篇文章的實驗提供了某些實證,讓我們明白大腦運作時某些資訊是外來供給的,也就是外來環境提供不同的資訊,它會得出不同的答案。也就是上面所說的「道德相對論」。這個觀點也給了我與D對於的「滅入入定」看法趨向一致。 佛陀的思想基本上來自波羅門,是一種哲學思想。因為時光經過數仟年,用語用詞不現代化,所以大家愈聽愈糊,愈看愈混。 其實佛陀想說的話跟這篇文章很近似,就是人的五個感官(眼、耳、鼻、舌、身)是第一時間接受外來訊息的地方,你很容易當下就直覺情緒反應,也許就作出很不理性的決策。 如果你學會控制五官輸入資訊處理的方式,就可以抽象冷靜理智的考慮,作出比較好的抉擇。
更進一步的,佛陀提出阻止資訊進入五官的方式,讓人的意識活動只限於內宇宙(大腦)中活動。這樣一來,你看外界的事務如電影般,有著距離美感,也少了互動,就更能客觀的看待一件事情的發生、變化及結果。 最終人類心智活動會消化吸收這些結果轉化為相(即現像),像這篇文章中所提到的哲學實驗結論。 這些相或者實驗結果最終導致「無常」的出現,也就是 「道德相對論」。因為人類長遠的演化中,所有社會、文化、習俗不斷的變遷,切一小段時先來看,變化不大;用時間長河來看,變化就很大,無需執著於某一段時光中的「相法」,而是該隨波浪而動。 這就是佛陀要求弟子「滅入入定」之真意。 佛陀的最高境界是連心智活動都關閉,稱為「涅槃」。 賈伯斯最接近的一次是說他討厭「開關按鈕」,啪一聲關上,你就走了。
在印度或藏傳佛教中,高僧可以把心智狀態移轉。如何作到? 可能又得依賴我們的神經科學家花上數十年的時間來找答案。我與D一直有共識一件事,就是人會按照自己的邏輯思維來製造電腦及生化機器人。 所以如果電腦可以複製磁碟機及記憶體,表示人也可以。只是一般人不知道如何作? 但高僧透過內宇宙的參透,他們學會了控制大腦心智轉移的方式。也許那方式一點也不難,就如同我們點檔案選複製貼上一樣,只是再簡單的方式,也得你學會開機用電腦不是嗎? 我們凡人從不學開機用電腦如此而已,不是難。所以佛陀是說「眾生眾生者,如來說非眾生,是名眾生」。意思就是凡人也可以達到佛的境界,不是特異功能的人才能作到。
我沒有舉其它宗教的經典來說明的緣故,是其它宗教經典很少討論到哲學的這部分,而不是故意用佛陀之語。
九、倣傚葉綠素,捕捉太陽能
目前太陽能發電材料以半導體矽為主。發電效率雖高(15~16%),但會隨著溫度升高而持續降低,且當光線變暗時,發電效率會迅速下降。矽晶片必需在高溫、真空的環境中製作,製程非常複雜,建廠的成本很高,所以價格始終居高不下。
染料敏化太陽能電池(Dye-sensitized solar cell, DSSC)的發電原理是將「特殊的染料」塗佈在「二氧化鈦或氧化鋅」等半導體上,染料照光後電子會躍到激發態,並有機會遷移到半導體上變成自由電子,這些自由電子會經由連接到半導體的導電玻璃或導電塑膠流出,形成電流。 染料的另一側是電解質,失去電子的染料分子會從電解質接受電子,恢復至原有狀態。 而一開始從染料流出的的電子,則在經過負載後,流到和電解質連接的鉑電極,補充電解質流失的電子,成為完整的迴路。->「DSSC」無需嚴格的製作條件,比起矽太陽能電池的製造成本低很多,但光電轉換率到2005年為止,只能達到11%,與量產的矽太陽能電池15~16%的光電轉換率有一段距離。
光合作用中,葉綠素照光後電子被激發正符合「DSSC」的需求。而葉綠素是一種紫質分子(Porphyrin) 。->作為「DSSC」的染料,需要的條件除了電子會受光激發外,還必需照光電子躍遷的能階與「二氧化鈦半導體」的能階相當,如此激發態的電子才會轉移到「二氧化鈦」基板上,形成電流。 此外,染料本身吸光的頻譜範圍要越寬越好,如此才能吸收較多的光能,而提高光電轉換率。(我註:本期科學人第20頁提到如何改良光合作用,其中提到植物的光合作用轉換太陽能為化學能的效率極低,只有1~3%。所以遺傳基因工程學家打算創造出可以吸收所有入射光的黑色植物,或者讓植物能運作不同波長的光,來驅動光合作用的不同步驟。這也許可以「DSSC」染料化學家一個另類想法來研發更有轉換效能的紫質分子 )。->其次紫質分子(Porphyrin) 很容易彼此靠近而堆疊在一起,使激發態的電子無法有效轉移到「二氧化鈦」基板上,而降低了光電轉換率。目前解決之方為在紫質分子(Porphyrin) 上接上長碳鏈,以加大紫質分子(Porphyrin)之間的距離,不再堆疊在一起。而長碳鏈另一個用處是阻止電解質太靠近「二氧化鈦」表面,避免電荷(electric charge)再結合。目前研發出以接上長碳鏈紫質分子(Porphyrin) 作為染料的「DSSC」,終於突破多年來的光電轉換率11%到13.1%。->現在也可以調整紫質分子(Porphyrin)大環上的「官能基」,可調出各種顏色,代價只是讓光電轉換率略微下降而已。
染料敏化太陽能電池(Dye-sensitized solar cell, DSSC)所使用的染料分子、「二氧化鈦半導體」、電解質等,均只需薄薄一層,可以作到相當透明,所以外殼可以使用柔軟的導電塑膠,因此可以撓曲。而且 「DSSC」的雙面皆可吸光,不像矽太陽能板只能單面光。這些特性,讓「DSSC」可以作成「軟性電池」,安裝在衣物、揹包等柔軟材質上。這種染料敏化太陽能電池(Dye-sensitized solar cell, DSSC) 最有開發應用價值的地方是:
- 直接安裝在手機或筆記型電腦的外殻上,利用「DSSC」在光線較暗的室內也可發電的特性,隨時為手機或筆記型電腦的電池充電。
- 另外可以使用在具有指標、照明或裝飾作用的埋地燈上。可以節省很多成本。
DSSC運作方式 |
十、對抗沙塵暴-------貝爾奈普(Jayne Belnap): 這篇文章對於阻止土地沙漠化有建設性方案,Very good !
大氣中的「氮」並非維管束植物(我註:植物中僅苔蘚植物不具維管束(為輸導組織),沒有真正的根、莖和葉等構造,屬於無維管束植物)與動物可以使用的形式,所以必需靠藍綠菌及少數幾種細菌才作的到。而這種「固氮植物」,其實不是植物本身在作用,是住在植物根瘤裡的細菌。->在沙漠中,藍綠菌覆蓋在土壤上,與真菌共生,形成土壤表面的地衣。 除此之外,氮的唯一途徑是「閃電」,但沙漠中連雨都很少,那來的經常性「閃電」?->藍綠菌行光合作用,從大氣中取得「二氧化碳」,並把碳固定下來給自己用。萬一碰上厚重有黏性的土壤,光線就不易穿過,那只能分佈在土壤最表層;如果是砂質、疏鬆的土壤,內含大量石英的話,光線就可以到達比較深的地方,例如半公分甚或一公分深。-> 藍綠菌 會分泌一種由多醣類構成的黏稠膠狀物,把水份捉住,讓藍綠菌不那麼容易乾掉;這些黏稠膠狀物也會捉住營養物質,不讓它跑掉。這種黏稠膠狀物很黏,在有水份的時候,可以讓藍綠菌在土壤中漫遊,而這些黏稠膠狀物物質會留在藍綠菌 曾經存在的地方,把砂粒連結在一起。
破壞這些沙漠蓋層最主要的因素是「擠壓性干擾」,來源是車子、動物、越野車、人類健行、自行車活動、探戡石油的大卡車等活動。黏著在砂粒之間的 黏稠膠狀物(已成細絲狀),在乾燥時容易碎裂。固氮作用必需在厭氧環境下進行,但覆蓋層被破壞後,空氣就跑進去了。 另外藍綠菌 進行光合作用,必需很接近地面,但當土壤被翻動時,就會把藍綠菌埋起來,讓它們死掉。
蓋層一旦被破壞後,需要雨水才能復原,但沙漠地區雨水很少,較冷較高的地方,大概需要10~15年來形成防風與防水侵蝕的結實藍綠菌蓋層。如果是地衣,則恢復原時間等花上40~50年。 如果是又熱又乾的沙漠區,地衣要復原得花上數百年。(我註:The Anasazi culture的毀減應該就是如此。他們分佈於亞利桑那東北和新墨西哥西北的若干地點,密集定居。但考古學家發現約公元800年後,他們就消失不見了,這與氣候暖化及土地過度利用是否有關? 因為這一帶目前是沙漠帶)->過去20年,能夠固氮的黏稠膠狀物 「膠衣」(Collema)覆蓋率已經從20%掉降到5%,而這段期間曾經有幾段非常熱的時期。
由於地衣與苔蘚受到踐踏,美國西部大部份地區的深色地表已經變成非常淺色,這表示地表會反射更多的熱,進而減少雲層的覆蓋和雨量。大氣中的沙塵也會反射及吸熱,對氣候變化影響很大。 而沙塵降落在山區,會使雪的顏色變深,減少陽光的反射,導致融雪時間提早且變快,會使未來融雪後期的水源減少。
我註:本篇的意思在希望人為活動要節制,以免表土層薄且雨水少的半沙漠地帶或乾草原加速沙漠化,並引發愈來愈嚴重的沙塵暴。
我有些瞭解美索不達米亞平原及尼羅河流域、北非沙漠化的理由了。不完全是氣候因素,而是人類活動造成的。
石英 |
苔蘚 |
Anasazi culture |
地衣 |
藍綠菌 |
Anasazi culture-1 |
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