趙丰「霧裡戲」地球找到方向

【地科教育推廣辦公室推薦報導】

http://mag.udn.com/mag/campus/storypage.jsp?f_ART_ID=248526

「台灣要發展太空，資源一定要集中，才能做得『小而美』。」憑著對這塊土地的使命感，中央大學地球科學學院院長趙丰從美國回台灣貢獻；當了4年院長，最近還將轉任中央研究院地球科學研究所所長。

趙丰是台灣大學物理系畢業，但是「物理系」對他來說就像「霧裡戲」；當時，他不知道學的東西和現實世界的關聯在哪裡。大四選修了中央研究院院士鄧大量開的「地球物理」課程，讓他豁然開朗，此後就以地球物理為主要研究方向。

在美國拿到博士學位後，趙丰進入美國太空總署（NASA），一待就超過20年。NASA是美國最尖端的科學研究機構，趙丰每天都很期待「今天又有什麼新發展？」他一直認為，從物理走向地球科學，是他人生中一個很大、很正面的轉折。

某次NASA和台灣合作，趙丰回到台灣，在中大待了一個夏天。他突然有了「尋根」的感覺，加上中大以「講座教授」兼院長職禮聘他，又提供宿舍，讓他決定放棄世界一流實驗室的工作，回台灣貢獻下一代的教育。

對於台灣的太空科技，趙丰指出，台灣很小，但太空發展卻又方向不定，主事者常換，很難做出明顯績效，預算也受影響，找不到人才。

他認為，太空計畫要有選擇性、「集中火力」，才能有所成就。近年來台灣的衛星計畫已有所突破，是可喜現象，不過主要技術還得仰賴國外，有心的研究者也必須往外取經。

趙丰對台灣的教育有一份使命，學術生涯的後半幾乎都投注在教育上，希望培育本土的優秀太空人才。「NASA一開始也是不斷失敗！」趙丰認為失敗沒什麼好怕的，只要學到經驗，未嘗不是好事。他始終期盼，台灣的太空科技可以早日起飛，和國外並駕齊驅。

【聯合報╱記者蔡永彬／台北】

永變的地球—內外交攻下的興衰故事

【地科教育推廣辦公室推薦報導】




展望系列邀請中央大學地球科學學院院長趙丰以「永變的地球—內外交攻下的興衰故事」為主題演講，吸引不分老少的滿座民眾聆聽。 記者陳再興／攝影

http://mag.udn.com/mag/campus/storypage.jsp?f_MAIN_ID=13&f_SUB_ID=1219&f_ART_ID=248527

地球已經存在46億年，日復一日，看起來好像沒什麼變化，但其實它永遠在變、從沒停歇，你感覺得到嗎？


由國家科學委員會主辦，台灣大學物理學系暨天文物理研究所承辦，聯合報、科學人雜誌、科學月刊、科學發展月刊、Discovery頻道協辦的「2010春季展望系列演講」，上周五第四場由中央大學地球科學學院院長趙丰主講「永變的地球─內外交攻下的興衰故事」。

趙丰表示，「永變」的地球不是像孫悟空七十二變一樣，一瞬間千變萬化，而是在長久的46億年中，不斷、漸漸地在改變。重大的改變人類不易察覺，是因為人類的百年壽命相對而言太短了。

洋流影響 氣候差很大

地球最顯而易見的「變」誰都可以感覺到，趙丰說，它就是有熱有冷的氣候。環繞我們的海洋和洋流是影響氣候最重要的因素，例如北半球兩大洋流黑潮、墨西哥灣流影響了大地區的天氣。趙丰舉例，俄羅斯的西伯利亞和歐洲大陸緯度相差不多，但前者冷到難以住人、後者卻能孕育出昌明文化，正因為墨西哥灣流經過北大西洋，讓歐洲比西伯利亞溫暖許多。

我們熟知的太平洋區的「颱風」（typhoon）就是短時間、小地區內氣候的強烈變化。趙丰說，颱風在美洲叫「颶風」（hurricane），在印度洋叫「氣旋」（cyclone），隨著發生地而有不同的名稱，2008年5月造成緬甸重災的Nargis就是一個「超強氣旋」。地球上颱風最多的地區在西太平洋到東亞一帶，但趙丰認為，台灣就是靠著颱風的強降雨帶來主要用水，他開玩笑說「千萬不要想辦法消滅颱風，拜託。」

以長時間氣候來看，由其他行星影響，造成的天文「米蘭克維茲循環」（Milankovich cycles）可以解釋，為什麼地球有冰河期、也有和現在一樣較高溫度的「間冰期」的大型變化。這些幾萬年的冰河期循環，也讓我們的海平面升降幅度達到上百多公尺，是原始人類遷徙的一大決定因素。趙丰指出，在人類文化歷史的短短時期裡，又有大暖期、小冰河期等變動，影響人類生活。

溫室發燒 地球生病了


全球暖化是近年來的重大議題。溫室氣體造成溫室效應，也讓海平面上升。近年全球海平面平均每年上升0.3公分，趙丰把它比喻成發燒時體溫升高0.5度，「0.5度」、「0.3公分」看起來沒什麼，「但就代表你（地球）生病了。」趙丰說，比起中古世紀，現今大氣中溫室氣體二氧化碳增加了許多，估計連帶讓氣溫上升了攝氏2度左右！



四億年前 一天22小時

另一個地球有趣的「變」是自轉速度。其實地球自轉一圈不是剛好24小時，而是稍快或稍慢一點點。長期而言﹐因為地球表面海底凹凸不平，潮汐移動時產生「潮汐摩擦力」，減慢地球自轉，於是每天的時間都漸漸長一點點。為確保真實世界與人類時間不會超過0.5秒，在有需要的情況下，「國際地球自轉司」會公布在某些年的6月或12月最後一天加上正或負1秒的「閏秒」（leap second）。根據古化石推算，在4億年前，1天只有22小時左右。

地球長時間的「變」還有地磁的位置和強度，趙丰表示，百年來兩個磁極漂移了上千公里、磁雙極強度減弱5至10％；如果考慮的時間更長，地球磁場可能已經有超過上千次的「反轉」紀錄。趙丰猜測，中國「山海經」裡提到出沒在極遠北方的「燭龍」，很可能就是描述著地磁變化過程中，漸漸跟著移動的極光。



【聯合報╱記者 蔡永彬／台北】

2008春季展望系列演講報導(二)

2008 展望春季演講
第二場03/28

大開眼界 - 動物的視覺與行為

焦傳金
清大分子醫學研究所教授

(撰文 劉瑋芳 朱澄音)

第二場的演講題目非常有趣，吸引我們千里迢迢地從中央跑到台大聽講。這一場人數爆滿，椅子都快要排到場外了。主講人焦傳金教授直接切入正題，講解動物的視覺和行為，短短幾分鐘，精采的開場白和豐富的照片就讓現場聽眾如痴如醉，散場時還覺得津津有味，不忍離去。你們一定不知道，蜘蛛有八個眼睛！但還不是最多的！水母有24個眼睛、扇貝有100多個眼睛！

焦傳金教授依序講述了環環相扣的五個主題：

1. 眼睛的起源與多樣性：每種動物的眼睛構造都不一樣，主要分為單眼、複眼兩種結構；單眼的解析度高於複眼的解析度，單眼視力最好的為老鷹、人類第二名、再來是章魚，而複眼的第一名為蜻蜓。貓的視力比金魚和老鼠都好，作為他們的天敵可說是當之無愧！

2. 趨同演化：眼睛為同功器官，雖然演化的過程有差異，但是演化到最後的功用是很相近的。

3. 明暗視覺的功能─烏賊、章魚的偽裝行為：視覺分為四種：明暗視覺、色彩視覺、立體視覺、移動視覺。對於一個畫面，明暗可以傳達百分之九十的資訊，而色彩只有百分之十！由於烏賊、章魚含有高度的蛋白質，魚類、海鳥以及人類都喜歡吃，所以牠們演化出保護自己的最好方法，高超的偽裝技巧 － 隨著環境改變而改變的形貌，保護自己不被吃掉進而繁殖後代。焦教授放了一段章魚變成珊瑚礁的影片，只要數秒鐘就可以變身完畢，即使是慢速度播放，還是完全認不出來章魚藏在哪邊，現場觀眾嘆為觀止。焦教授做了很多實驗去瞭解烏賊的偽裝變化能力，他們跟據外在環境的不同而有三種變化型態：均勻型、斑駁型、破碎型。然而，具有強大變身能力的烏賊，竟然是色盲！他們只能分辨明暗（灰階的世界），不能分辨顏色，因此在相同明暗度的黃色、藍色、黃藍格子環境中，烏賊的偽裝型態是相同的，他分不出來呢！

4. 彩色視覺的原理─色盲人的世界。人類有三種感光色素，為紅色、綠色、藍色；而色盲分成紅綠色盲或黃藍色盲，其中以紅綠色盲的人數最多。焦教授向觀眾展示了各種不同的色盲人看到的捷運路線圖，以及數張去掉綠紅色資訊的肉類圖片，根本無法分辨生肉或熟肉。焦教授藉此告訴現場觀眾，人類的生活非常依賴色彩，色盲可是很不方便的！

5. 色彩視覺的功能─動物的色彩世界。從脊椎動物的感光色素演化說起：脊椎動物原本有四種感光色素，後來分支成鳥類和哺乳類。鳥類保有了原本的四種感光色素，所以它們看的到紫外線。而哺乳類在恐龍稱霸的時期演化成夜行性動物，長期下來喪失了兩種感光色素，哺乳動物演化到了靈長類階段因需要而突變多了一種感光色素，由此可知，受環境影響的生活與行為控制著演化的方向。最後，焦教授秀了蟹蜘蛛捕時蜜蜂時用的技巧，澳洲種和歐洲種的蟹蜘蛛都有反射紫外光的能力，歐種用來隱身於同樣有紫外光反射的花朵上，澳種卻故意停在無反射紫外光的花朵上，利用蜜蜂低解析度的複眼看不清楚卻又喜歡鮮明對比的行為來誘騙；同樣的視覺，不同的妙用，生物世界的奧秘，我們能盡力了解，卻又能解釋多少呢？自詡為萬物之靈的人類，”看不見看不清”的可多的呢！

焦教授的結語：研究動物的視覺行為非常有趣及重要之外，回答這些問題與尋找這些問題的答案更能提供人類思考自然界生物的適應及演化。

－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

2008 展望春季演講

生命及其演化－是「天擇」還是「人擇」？

每場都有網路LIVE直播喔!

展望blog：http://blog.phys.tw/prospect/

台大演講網線上直播：http://speech.ntu.edu.tw/user/live.php

－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

2 0 0 8 春 季 「展 望」 系 列 演 講

生命及其演化－是「天擇」還是「人擇」？

時間：2008年3月21日～5月16日（4月4日暫停一次）
（每週五晚間7:00~9:00 pm，6:30 pm開放入場）
地點：台灣大學應用力學研究所一樓國際會議廳
主持人：台灣大學天文物理研究所　孫維新 教授

演 講 時 程 與 講 題

3/21（五）台大生命科學院 羅竹芳 院長
誰才是贏家？ － 病毒與宿主間的戰爭與妥協

3/28（五）清大分子醫學研究所 焦傳金 教授
大開眼界 － 動物的視覺與行為

4/11（五）師大生命科學系 杜銘章 教授
人是萬物之靈？ － 看我們和動物有多相近！

4/18（五）清大生物科技研究所 江安世 所長
大腦如何控制動物行為？－ 基因與神經網路的可塑性

4/25（五）國立交通大學 吳重雨 校長
未來不是夢 － 視網膜晶片及仿生科技大突破

5/02（五）中研院細胞與個體生物學研究所 嚴宏洋 研究員
生物訊號溝通的管道 － 人為干擾的負面效應

5/09（五）台大動物科學技術學系 鄭登貴 教授
令人「又怕又愛」的新科技 － 從動物之生殖技術、基因轉殖、
與複製科技談起

5/16（五）台大醫學院 陳定信 教授
人類壽命的轉折？ － 與肝炎的奮戰

2008春季展望演講系列報導(一)

2008 展望春季演講　
第一場03/21

誰才是贏家？ - 病毒與宿主間的戰爭與妥協

羅竹芳

臺灣大學生命科學院動物研究所教授
臺灣大學生命科學院院長

(撰文 朱澄音 劉瑋芳)

　　展望2008春季演講系列已經開始囉！這一季的主題跟生命科學有關，喜歡生物或是想了解生命科學的人，推薦你去聽聽看喔！第一場由台大羅竹芳教授主講，上半場講述了她精采的求學過程，後半場講述蝦白點症病毒的起源與暴發。

蝦白點症病毒自1992年爆發，至今一直嚴重威脅全球的養蝦產業，當時全球總產值80億美元，因蝦白點症而造成的損失超過四十億！白點症病毒的原宿主是螃蟹，而當時台灣養殖業者用螃蟹餵食種蝦，種蝦沒有抗體，因此迅速的被傳染，水生動物一旦死亡，軀體會由同類所食用，因此疫情一發不可收拾。白點症病毒原本是存在蝦殼的表層，分解殼的蛋白質並造成鈣沉積（白點），平常病毒與宿主蝦相安無事，但在蝦生產時，病毒在數小時內成長百萬倍，蝦子感覺到自己被病毒感染了，病毒與宿主的戰爭就此展開，正常情況下，免疫系統的機制啟動，被感染的細胞會有自殺行為，以避免病毒擴散，但是蝦白點症病毒會抑制細胞計畫性死亡，使病毒從殼表層擴展到體內，病毒不斷擴散，最終使宿主蝦死亡，原本可多次生育的種蝦，只能生育一次後即死亡。

羅竹芳教授的團隊針對蝦白點症前後共發表了五十餘篇的論文，並研發出核酸檢測試劑，可檢測蝦苗是否有帶原白點症病毒，全球養蝦大廠皆採用此試劑，將帶原病毒的蝦苗淘汰（目前技術只能淘汰蝦苗，能控制病毒的疫苗尚未研發出來，因為以往醫學認為無脊椎動物的無法記憶疫苗產生抗體，但新的研究又有新的發現，也許有天會有蝦子專用疫苗問世喔！），而「禁止餵食種蝦甲殼類（螃蟹）」，也被收錄至養蝦業的操作流程中，這都是羅教授團隊的貢獻！可惜的是，台灣不若國外以大企業方式經營養蝦產業，台灣家庭式的養殖業無法負擔淘汰蝦苗的成本，核酸檢測試劑在台灣推行不易，羅竹芳教授感慨地提及她前往馬達加斯加法屬養蝦企業參觀的經驗，乾淨、標準流程、高科技的養蝦技術令羅教授印象深刻，羅教授期待台灣能從家庭式的養殖業轉型為種蝦培育中心，這是她從事學術研究的過程中，認識台灣養蝦業，進而希望提升台灣產業的心意。

人工養殖的過程中誤將病毒從螃蟹帶給蝦子，這種情況到底算是天擇還是人擇？本季展望演講討論的議題在此。

最後，羅教授令人印象深刻一句話：科學與歷史一樣，永遠不會中止。

－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

2008 展望春季演講

生命及其演化－是「天擇」還是「人擇」？

每場都有網路LIVE直播喔!

展望blog：http://blog.phys.tw/prospect/

台大演講網線上直播：http://speech.ntu.edu.tw/user/live.php

－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－