Scientific American Traditional Chinese Edition 科學人中文版 Magazine (Digital)

試想，在花園裡拍攝一整年的縮時影片中會看到什麼？花朵從白天到夜晚、從某個季節到另一個季節的變化。科學家渴望在分子尺度上觀察類似變化，但拍攝植物顯微影像的強光會干擾他們想觀察的動態，尤其在夜間影響更劇烈。發表在2024 年3 月《光學》的一項研究中，美國洛沙拉摩斯國家實驗室（ LANL ）物理學家萊恩（ Duncan Ryan ）及同事展示了一種工具，可在比星光還微弱的光線下，針對活體植物組織進行成像。 鬼影成像（ ghost imaging ）技術於1995 年首次亮相，可把光源分離成兩道光，而且在完全相同的時間和位置具有不同波長。兩道光中的每對光子是一組纏結態，科學家藉由這種量子現象，測量其中一個粒子來預測另一粒子的資訊。也就是說，利用某一波長的光對樣本進行探測， 而在另一波長的光進行成像。 這意味著科學家可針對植物準確記錄可見光的光子位置，同時獲得植物生物功能重要的相關資訊，例如水分子與紅外光子的交互作用。在這項新研究中，研究團隊把一束紅外光照向透明盒子中的一株植物，盒子後方放置一台光子計數器；同時，把對應的可見光照向與植物盒相同距離的一個空盒子，盒子後方有多像素相機。一旦每個射向空盒的可見光光子擊中相機中感光元件的一個像素，即可視為檢測到其準確位置，這種測量結果比紅外相機的精確度高得多。由於植物會吸收一部份光子，因此紅外光抵達植物盒時，並非所有光子都會計數。只有當光子同時擊中相機和計數器時，電腦才會記錄像素的位置，從而顯示每個點穿透的紅外光通量。藉由這種方法，研究團隊就能利用從未與葉片接觸的光線，在可見光相機上構建葉片的紅外影像。萊恩解釋：「過程中就像在玩海戰棋一樣。」 鬼影成像成功應用在拍攝為測試而設計的簡單圖像，但針對像植物這種低透光率的物品，其微觀特徵的吸收率往往只差幾個百分比。這項實驗之所以實行，得力於LANL開發的極高靈敏度探測器，能以一兆分之一秒的精確度追蹤每一個接收到的紅外光子，足以繪製葉片組織並在視線不佳的環境下窺見活體植物在夜間的行為。萊恩補充道：「利用這項技術，可以觀察到植物在黑暗中的反應時，葉片上的氣孔是關閉的。」 勞倫斯利佛摩國家實驗室的雷射光譜學與量子光學研究人員艾舒恩（Audrey Eshun ）評論，鬼影成像可進行長時間動態成像，而且不會損害活體樣本，這是「真正的創新研究」。 科學家透過這類觀察，能夠有效追蹤植物如何在晝夜節律中調節水份和陽光。萊恩說：「要觀察的是植物對環境的反應，而非植物對觀測做出反應。」…

科學家和工程師正在研發從大氣中吸收二氧化碳的大型機器，但同一時間，這種技術也吸走了大量的能源和金錢：每捕集一公噸二氧化碳的成本高達1000 美元。美國加州大學柏克萊分校一組由化學家帶領的團隊發明了一種黃色粉末，或許能更有效吸收二氧化碳，加速這個領域的發展。 多項詳細的預測指出，若要實現氣候目標，全球需要從大氣中移除的二氧化碳，遠比目前吸收的量更多。美國正投資數十億美元給研發直接空氣捕集（DAC）技術的新創公司；DAC利用風扇把空氣吹過鹼性材料，使弱酸性的二氧化碳與材料結合，這個過程中有時候會用到鹼液、石灰粉和胺類（ 經常以氨製成的化合物）。 加州大學柏克萊分校的博士生周子暉（ Zihui Zhou）和指導教授亞基（Omar Yaghi ）提出了一種解決方案，把胺嵌入具有大表面積、稱為共價有機骨架（ covalent organic framework, COF）的晶體化合物中。他們把這種粉末命名為COF-999，是一種由超強的碳－氮鍵和碳－碳鍵（ 類似於鑽石的共價鍵）所結合的微型碳氫化合物結構，其中的胺基位於化合物中的結構開放處，隨時捕獲穿過的二氧化碳分子。根據發表在2024年10月《自然》的這項研究，當周子暉和亞基把空氣灌進裝有COF-999 的管子後，該粉末以史無前例最快的速度捕獲了二氧化碳。亞基說：「我們把二氧化碳從空氣中澈底移除。」 除了設備之外，DAC技術最大的開銷通常是加熱吸收材料的能源，為的是把捕集的二氧化碳釋放到儲存槽中，然後出售給工廠或是注入地底。COF-999只要加熱到60℃ 便會釋出二氧化碳，比目前用於DAC 工廠材料所需的100℃ 要低得多。研究團隊隨後再次使用COF-999從空氣中吸收二氧化碳，在超過100 次吸收與釋出的循環後，COF-999 的二氧化碳吸收量並未顯著下降。 亞基表示，COF-999 化合物也能與用於煉油廠和發電廠煙囪中、協助碳捕集和氣體洗滌的液態胺競爭。COF-999 的重量夠輕，200 公克的二氧化碳吸收量等同於一棵大樹在一年中的吸收量，因此也能用在船上，移除廢氣中的碳。 有些公司已經生產類似的材料，用於捕集煙囪中的二氧化碳，以及製作防護有害化學物質的面罩。在這些稱為金屬有機骨架的晶體結構中，超強的鍵結是在金屬化合物間，而不是碳氫化合物形成的。亞基擁有一家能夠生產這兩種材料的公司，他說明，與金屬有機骨架相比，COF-999 更耐用、更防水，移除二氧化碳的效率也更高。發表在2024 年9 月《自然． 通訊》的一項研究指出，另一種基於磷酸鹽共價鍵的共價有機骨架材料也具有碳捕集的潛力。 美國賓州大學的化學工程師威爾科克斯（ Jennifer Wilcox ）曾在美國能源部致力於碳移除技術，她評論COF-999 粉末仍未進行實際應用測試，例如該材料塗佈在過濾器或製成顆粒，過度影響空氣流動，反而可能導致風扇消耗更多的能源。威爾科克斯指出，這些工程上的特性「都會影響到最終的成本」。 本篇報導與美國普立茲中心海洋報導網共同製作。…

隱藏在白而肥厚的杏鮑菇（ king oyster mushroom ）下方的真菌網絡，不僅能料理成桌上佳餚，還能做為靈敏的機器人感測器，協助操控輪式機器人以及柔軟的星形跳躍機器人。 發表在2024 年8月《科學．機器人學》（ Science Robotics ）的一項研究中，研究團隊利用杏鮑菇根狀的菌絲（ mycelium ）在接受紫外光照射時會產生電壓脈衝的特性，成功讓培養皿中的真菌菌絲透過連接的電極驅動了機器人的馬達。 這些機器人屬於所謂的生物混合（ biohybrid ）機器人。迄今的成功案例小至使用心臟細胞在水中推進的矽膠水母，大至由實驗室培養的骨骼肌驅動的雙足步行機器人。未參與這項研究的美國伊利諾大學香檳分校（ University of Illinois atUrbana-Champaign）生物混合研究員巴希爾（ Rashid Bashir ）評論，過去這類嘗試多以動物組織替代機械馬達，而這項新研究運用了完全不同的生物特性，進一步拓展了工程師的開發工具。 論文資深作者、美國康乃爾大學工程師謝頗德（ Robert F.Shepherd ）指出，真菌維護成本低，且擅長檢測微小變化，不僅對光敏感，還能感知營養物質以及二氧化碳、氨氣等氣體。他希望未來能把真菌驅動的機器人運用於農業，例如收割成熟的水果或為乾旱土壤添加氮肥。他的團隊先從光感測著手，進行一項簡單的概念驗證實驗。 把訊號轉化為輪式或星形機器人的運動就充滿挑戰。除了有關光的電反應，真菌在消化糖份時還會產生基本電流形成干擾。論文第一作者、康乃爾大學的米什拉（Anand Kumar Mishra ）嘗試在實驗中同時減少這些額外訊號的影響並加以利用。在真菌消化糖份的情況下，機器人對所有訊號都有反應，但是對由紫外光觸發的較強訊號會產生更快的反應。米什拉設想，這種模式或許可以應用於在農田中的機器人，在氮缺乏區域內調整速度或方向。 展望未來，謝頗德和米什拉希望能在機器人內部全面培養真菌，使裝置能夠從各方向感測光線或化學物質。如果以特定方式連接電路，機器人還可以對這些刺激做出局部反應。例如，真菌調控的水果採摘機器人可能會同時伸出多隻手臂，以摘取不同位置的成熟桃子。除此之外，研究團隊還打算深入探討真菌菌絲的壽命。 目前，謝頗德和米什拉對這項概念驗證實驗的成果感到高興。米什拉解釋：「我們起初完全不知道應該從何處著手，因為這些機器人是首度設計出來。」團隊花了三年才設計出能對紫外光做出驚嚇反應的機器人。當第一次看到機械海星在桌上蹦跳時，謝頗德頓時有種「生機勃勃」的感受。…

在陽光照射的海洋表層200公尺處，浮游生物屍體、排泄物和蛻化殘骸顆粒不斷漂向海洋深處。當這種所謂的「海雪」下沉時，碎片可能聚集或分裂，加快或減慢漂落的速率，或者是經由細菌分解。海雪會穿越更暗、更冷和密度更大的水域，最後攜帶著碳，以生質型式沉澱在海底。 海洋每年吸收數十億噸的碳，這種過程對氣候模型是至關重要，而研究人員長期困惑於究竟有多少碳實際沉積到海底。為了找出答案，海洋學家正在研究碳在海中漂流時如何經由生物吸收並排出，或者如何受到其他因素影響，有些科學家也把這種過程比喻為海洋的「消化系統」。 要測量碳的儲存比例，必須仔細檢視沉積物的組成，了解分子間如何結合並導致下沉速率變快或變慢，以及會產生黏液的浮游植物所導致的減速效應如何作用。發表在2024 年9 月《科學》的一項研究，甚至探討了特定微生物的飲食偏好。 美國蒙特雷灣水族館研究所的海洋學家杜爾金（ ColleenDurkin ）評論：「要把在海面碳的沉積作用與實際沉澱到海底的物質串聯在一起，目前還沒有很好的方法。科學家知道兩者相互關聯，但要觀察到驅動這些關聯的機制，仍舊十分困難。」 近年來感測器、成像技術與DNA定序的進展，研究人員得以更仔細觀察特定生物和沉積物的下沉過程。論文共同作者、伍茲赫爾海洋研究所研究員凡穆伊（ Benjamin Van Mooy ）和同事藉由分離並檢測海雪中的細菌族群，發現特定的微生物族群偏好分解含有特定脂肪酸生物分子（ 又稱脂質）的浮游植物。 脂質佔海洋表面有機物的30%，因此特定區域內細菌的飲食偏好，可能會顯著改變沉積海底的含碳生質量。凡穆伊說：「如果能從現在開始了解微生物的作用，未來或許可依據當下觀察到的有機物，預測這些碳的最終命運。」凡穆伊因為自身的研究成果，獲頒2024 年麥克阿瑟獎。 科學家也正試圖記錄在不同時間內落入特定地點的物質。沉積物捕集器可記錄特定區域海雪的情況，而杜爾金和其他研究人員也建置了帶有自動相機的感測器，觀察沉積物長時間的狀態。羅格斯大學的海洋微生物學家比德爾（Kay Bidle ）評論， 海雪分佈的複雜度「凸顯出過往使用極簡易的結構和方程式，不足以理解並模擬碳通量。」…

鳥類的許多行為會透過社交傳遞，並且代代相傳，例如漫長曲折的遷徙、複雜的鳴叫與巧妙使用工具，科學家把這些行為定義為動物的「文化」。發表在2024 年8 月《科學》的一項研究指出，文化可能也對鳥類的築巢風格產生影響。 有科學家分析了南非喀拉哈里沙漠中，43 個不同群體的紋胸雀織鳥所建造的超過400 個鳥巢結構。這些鳥類以群居方式生活，全員共同協作，使用雜草搭建出一個巢穴及多個棲息處。群體中的優勢雌鳥接著會在巢穴中產卵，巢穴入口為長管狀；其他個體則在附近的U形棲息處過夜，這些棲息處各有一個入口和出口。 研究團隊發現，即使是相距僅數公尺的鳥群，牠們建造的管狀結構也大不相同。論文第一作者、英國赫爾大學認知生態學家泰洛－拉莫斯（ Maria C. Tello-Ramos）指出，最大的差異在於「結構的長短」，管道寬度也因群體而異。此外，每個群體都會長期維持相同的築巢風格，當外來個體加入時，也會去適應該群體的風格。 為了探討群體築巢風格的差異，研究團隊分析了一些影響鳥類巢穴大小和形狀的常見因素，包括天氣條件、樹木高度、個體的體型以及基因關聯性（ 例如親緣關係相近的鳥類建造出相似結構，這可能暗示存在遺傳因素）。然而，上述這些因素似乎都不能解釋紋胸雀織鳥築巢方式的差異。 泰洛－ 拉莫斯解釋：「於是我們問道：『還有什麼可能性？』」她與同事提出了一項假設，認為文化傳遞可能是巢穴建造差異的關鍵因素。她說：「我們的論文尚未透過實驗驗證這一點，但是有線索明顯指向這種可能性。」 美國普林斯頓大學的演化生物學家里爾（ Christina Riehl ）評論：「這些是重要但尚未充份研究的問題。」關於這項研究的資料是否足以完全排除遺傳影響，她抱持保留態度。「這項研究無法真正檢測基因差異的影響，因為他們並未掌握這些群體中所有個體的完整基因資訊。我認為還需要克服不少課題，但我相信這篇論文將啟發未來進一步研究。」…

二次大戰結束後數年間，英國政府持續實施包括雞蛋、乳製品以及糖在內的食品配給制度。這不僅導致以醋為原料的「奇趣蛋糕」等創意食譜流行起來，也讓當時的飲食符合現代糖份攝取的健康指引。發表在2024 年10月《科學》的一項研究顯示，這項限制為當時配給期間出生的嬰兒帶來了終生的健康益處。 科學家長期對糖份如何影響人體和腦的發育充滿好奇，然而過去的觀察性研究往往難以排除收入、地理等因素對家庭糖份攝取多寡的干擾。未參與這項研究的美國麥立馬克學院與哈佛公共衛生學院營養學研究員科恩（ Juliana Cohen）評論：「這類型研究有助於排除干擾因素。」 研究團隊使用英國生物銀行的醫療資料庫，比較了約六萬名在1953 年9 月糖配給結束前後出生者的疾病發生率。由於糖配給的結束造成了糖攝取量的劇烈變化，而其他食材的配給結束日各不相同，因此他們能夠針對這些嬰兒一生最初1000 天的關鍵發展期，深入探討減少糖份攝取所帶來的影響。 研究成果指出，相較於糖配給結束後才受孕誕生的嬰兒，那些在糖配給結束前的出生者，在50~60歲時罹患糖尿病的風險降低35%，高血壓的風險則降低20%。即使這些配給時期出生者最終仍罹患相關疾病，其罹病時間也分別延後了四年和兩年。這項研究還發現，個體生活在糖配給期間的時間內越長，健康效益越大，而最顯著的影響發生於胎兒期以及出生後六個月內，也就是嬰兒開始食用固體食物前。 論文第一作者、美國南加州大學的經濟學家格拉克納（ Tadeja Gračner ）說明，多種機制可解釋這些結果。例如，攝取過量糖份可能導致孕婦體重過重或罹患妊娠糖尿病，進而增加子女日後肥胖與產生胰島素抗性的風險。糖攝取量過高也可能促使胎兒在發育過程中啟動不同的基因，產生類似的影響。此外，在高糖飲食環境下成長的兒童，可能會養成偏好甜食的習慣。格拉克納的團隊在另一項研究中還發現，曾經歷糖配給的人，在成年後每日攝取的添加糖量較低。 美國疾病防制中心（CDC）建議兩歲以下的幼童應避免攝取添加糖，而其他年齡層的添加糖攝取量應低於當日總熱量的10%。然而，當今美國幼童平均每日攝取將近六茶匙（ 約18 公克）的添加糖，許多孕婦的糖攝取量高達成人建議量的三倍。科恩指出，由於我們的營養環境不支持健康飲食，改變飲食習慣確實困難，但任何減糖的嘗試都有助於健康，也不需要完全戒糖。 格拉克納說：「重點是適量。生日蛋糕、糖果，偶爾來塊餅乾，都是生活小確幸。」…

人類何其幸運生活在一顆繞著恆星運行的行星上，這顆恆星提供充足輻射，光的反射照亮了我們的世界。光的一部份波長，也就是我們感知到的「顏色」，長期以來警示我們何處有潛在的危險，並吸引我們細細觀察周遭物體。 在2024 年9 月出版的攝影書《100 種顏色的宇宙》（ TheUniverse in 100 Colors ）中，科學愛好者斯拉舍（ Tyler Thrasher）和馬奇（ Terry Mudge）以跨學科的視角，帶領讀者探索色彩的奧秘。書中內容既展示了日常生活中難以察覺的現象（ 例如缺乏大腦黑質多巴胺的前驅物，會導致帕金森氏症），也涵蓋了隨處可見的背景（ 例如賦予黑板顏色的綠色瓷釉）。部份內容更顯幽默，例如出租公寓的單調牆色稱為「房東白」。另一些內容則發人深省，例如「蜜桃橙」，這是宇宙最初出現的第一種可見顏色，若當時有人類存在，便能目睹這一奇觀。 身兼科學訂閱盒「物質」（ Matter ）策展人的馬奇說：「這是一則關於光的故事，探討光在抵達你眼球的旅途之中，可能展現的各種創造性路徑。」然而，光有無法穿越的界限：書中的一章深入探討我們視覺系統無法自然感知的現象，包括「禁忌色彩」，這種色彩是由紅色與綠色波長同時作用時產生的。 左下圖呈現的是對梵塔黑（ vantablack ）的模擬效果。這種含有奈米碳管的塗料能吸收高達99.6%的光，使光無法反射，因而消除物體的形狀與陰影細節，把三維物體變成模糊輪廓。這種塗料由一位材料科學家發明，但獨家授權給特定藝術家使用，因此以更加「現實」的方式成為了一種「禁忌之物」。正因如此，書籍作者必須借助數位技術來處理蟬的圖片，模擬該效果，進而呈現給讀者。 自稱「瘋狂科學藝術家」的斯拉舍說：「藝術與科學的目標其實是一致的：那就是觀察我們周遭的世界，並傳遞一些重要訊息。」他進一步解釋：「當你把藝術與科學結合，讓創意表達滲透到科學中，我認為這種做法會讓你更加接近許多人所謂的『煉金術』。」…

1983年湯普森和里奇（ DennisM. Ritchie ）由於開發通用作業系統理論的貢獻，特別是用於UNIX作業系統， 因而獲頒圖靈獎。從1980 年代中期到1990 年代後期，湯普森與美國貝爾實驗室計算科學研究中心的成員合作開發貝爾實驗室九號計畫（ Plan 9 ）。這種分散式作業系統使用萬國碼（ Unicode ）字元編碼系統，可表示多種語言的文字。湯普森和派克（Rob Pike ）於1992 年開發了UTF-8多位元組字元編碼方案，這是全球資訊網（WWW）上最廣泛使用的編碼。 1991 年托瓦茲（ Linus BenedictTorvalds ）發佈了類似UNIX作業系統的開源碼Linux， 把UNIX 使用者介面「殼層」（ shell ）成功運用到極致。湯普森當年的設計是從兩、三種不同的殼層開始，彷彿間，殼層有自己的生命。殼層是Linux 使用者互動時重要的組成。Linux 中提供了幾種不同類型的殼層來完成任務，每種殼層都有獨特屬性。因此在許多情況下，針對特定要求，某一種殼層會比另一種更好用。 2000 年底，湯普森從貝爾實驗室退休，2006 年由Google 聘為傑出工程師，從事Google 程式語言Go的開發工作。湯普森開始放緩研發的腳步，享受生活，他說：「做為我工作的一環，我必須跟上科學文獻，但我逐漸發現自己閱讀的東西與我的學術工作無關，但與園藝有關……所以或許我可以再次回到園丁世界，沉迷於其中。」 湯普森讚揚當時已過世的合作夥伴里奇，他常說：「這讓我想到里奇，我們的合作是一件美麗的事。」而里奇對他同樣有極高的評價，里奇說：「顯然，對我的職業生涯影響最大的人是湯普森，UNIX 基本上是他的功勞。同樣地，C語言的前身以及九號計畫大部份基礎也是他所推動的，儘管派克是把九號計畫整合在一起的真正力量。與此同時，湯普森創造了第一台國際西洋棋大師級的計算機，並幾乎重寫了關於國際西洋棋殘局的書。他是現象級的重要人物。」有些人認為，UNIX是貝爾實驗室繼電晶體之後的第二大重要發明。 UNIX的重要性很大程度上來自於其軟體的可讀性、可修改性和可移植性。然而從今日作業系統研究的角度來看，UNIX即使不是死了，也肯定是老東西，很明顯地，科學家應該超越它。的確，與UNIX 開始時的場景相比，今天的生態系統相當飽和，新的作業系統想法很難再產生，也更難再推廣。UNIX 之父湯普森在作業系統的傳奇故事，很難再度重現。 林一平 陽明交通大學華邦講座教授、曾任交通大學副校長。主要研究無線通訊及行動計算，並致力於資訊及通訊的教育推廣。 歷屆得主 圖靈獎 第17 屆·1982 庫克（Stephen A. Cook） 第18 屆·1983 湯普森（Kenneth Thompson） 里奇（Dennis Ritchie） 第19 屆·1984 沃斯（Niklaus Wirth） 本專欄感謝以下單位支持： 台灣電腦資訊發展館 中華民國資訊軟體協會…

宇宙如此之大，除了地球，其他星球上是否也有生命？以往科學家都把目光投向系外行星，但後來發現太陽系內某些行星的衛星，例如土衛二、木衛二，就具有孕育生命的環境。本期66 頁〈航向木衛二的生命之海〉便介紹科學家如何探測木衛二有生命存在的可能性，以及2024 年10 月發射升空的木衛二快艇所肩負的調查任務。這篇文章的作者身分有點特別，原來她的父親正是「尋找外星智慧」（ SETI ）計畫的先驅――美國天文學家德瑞克（ Frank Drake ）。 其實人們很早之前就幻想外星人的存在；1938 年，美國一齣改編自威爾斯所著科幻小說的廣播劇，還一度造成聽眾恐慌，誤以為火星人真的登陸地球。而就在這一年稍早，八歲的德瑞克聽聞父親告訴他，除了地球，太空中還有其他世界，便幻想著其他星球上也有類似地球的文明；這個想法深埋他心裡，日後成了他的一生志業。 德瑞克經由美國海軍預官的培訓計畫，就讀康乃爾大學，畢業後依約到軍艦上當通訊官，之後便結合這項工作經歷與對太空天文的興趣，進入哈佛大學研究所攻讀無線電天文學。值得一提的是，他的指導教授正是發現恆星主要由氫與氦組成的佩恩，她的創見最初也遭學界嗤之以鼻，後來才獲得認同。 1960 年時，德瑞克在美國國家電波天文台啟動「歐茲瑪計畫」（ Project Ozma），觀測鯨魚座τ星和波江座ε 星方向，搜尋頻率為1420MHz 的無線電波――這是氫原子自旋方向反轉時所產生的電磁波頻率，德瑞克認為這會是外星人對外聯繫的首選。雖然結果一無所獲，卻讓SETI 從憑空想像邁入正規科研項目；第二年德瑞克便獲得美國國家科學院的支持，召開首屆SETI 研討會。他就是在會中提出著名的「德瑞克公式」，用以估算銀河系可能有多少外星文明，是可以透過無線電波發現他們的存在。 雖然這條公式中諸如適居行星的數量、出現生命的可能性、發展出科技文明的比例等數字的可能範圍太廣，難以取得共識，但至少讓原本天馬行空的胡亂猜測有系統化的討論基礎。SETI 自此逐漸獲得各界重視，除了美國諸多機構，其他各國也競相投入，例如位於中國貴州的「500 米口徑球面射電望遠鏡」仍在持續搜尋中。 德瑞克還和薩根共同設計給外星人的訊息，並刻在銘版上，隨著1972、1973 年發射升空的先鋒10號、11 號飛向宇宙；1974 年，德瑞克再把訊息轉換為二進位編碼的無線電波，射向有數十萬顆恆星的古老星團M13，希望有朝一日足夠先進的外星文明截獲這些訊息，知道我們是誰、位於何處。 發現外星文明似乎希望渺茫，德瑞克本身也認為相較之下，在宇宙中找到微生物的機率大多了。不過德瑞克揭櫫的夢想卻吸引了許多人投身其中，並成為舉足輕重的科學家，例如薩根和參與木衛二快艇計畫的帕帕拉多都是受到他的感召。無論是先發現外星文明或是先找到地外生命，相信德瑞克的名字將會再被提起而廣為人知。 張瑞棋 浮沉科技業20 載後，成為科學史作家。著有《科學史上的今天》、《蕭克利與八叛徒》，及個人部落格「科學棋談」。…

2024 年5 月， 一位網紅在社群媒體上分享了一篇當時最新的阿茲海默症研究，隨即引發恐慌與熱議。該貼文廣為流傳，內容大意是：「最新研究發現，同時擁有兩個 APOE4 基因的人，一定會罹患阿茲海默症。」由於這則貼文搭上了剛發表的科學研究，以及《紐約時報》、《衛報》等國際媒體的報導，迅速在台灣掀起討論熱潮，引發大量轉載。 這項研究發表於《自然．醫學》（ Nature Medicine ），有重要的參考價值。其一，研究採用了歐美五個大型阿茲海默症資料庫數據；其二，結果顯示，擁有雙親 APOE4 基因的人，從55 歲開始出現較高的阿茲海默症生物指標變化；65 歲，腦脊髓液中類澱粉蛋白的量出現異常，75%的受試者檢測到類澱粉蛋白堆積，而這正是阿茲海默症患者常見的特徵。這些數據顯示，擁有兩個 APOE4 基因的人，大腦極有可能逐步發展出阿茲海默症。 然而，儘管研究提供了更新且更早期的阿茲海默症線索，生物指標的變化並不代表個體已確診。這些指標僅能說明罹病風險顯著升高，並不直接對應認知功能退化。除了基因，飲食與運動習慣、是否罹患其他疾病等，亦是影響擁有雙 APOE4 基因者最終是否發病的綜合因素。 隨著基因測試普及，人們對遺傳風險更加敏感，而阿茲海默症現今仍無法治癒，更是放大了恐懼。然而，這種反應背後，除了對遺傳風險的擔憂，也與媒體如何報導阿茲海默症、我們怎麼理解這個疾病密切相關。 曾有研究發現，媒體描述阿茲海默症時，常以「悲劇」框架來呈現。無論是文字、影像或戲劇，都容易把阿茲海默症描繪成漫長不可逆的悲劇。雖能引起共鳴，卻強化了對疾病的負面印象，讓人認為罹病便毫無希望。眾多的認知功能變化中，記憶和語言能力的衰退，又更常被提起，忽略了其他如情緒波動、執行能力減退的症狀。一旦阿茲海默症被簡化成「失去記憶與語言的疾病」，患者和家屬可能錯失及早發現與治療的契機。當過度標籤此病症為「可怕的災難」，社會對患者的態度也可能變得消極。 或許，這能解釋為何2024 年這篇研究引起恐慌。大多數人不理解阿茲海默症的真實樣貌，再加上誤解了基因之於罹病的意義，反而因為科學進步，高估了自身所面臨的風險。畢竟，阿茲海默症的生物標記與基因檢測雖提供新的科學線索，但這是風險指標而非診斷。強調其中的不確定性，才不會讓它變成焦慮來源。 關於阿茲海默症，我們需要新的、更貼近真實的敘事，而不僅聚焦於衝擊與失落。即使病情發展，許多人仍能透過適當的支持與環境調整，維持一定的生活品質，參與社交、表達情感，甚至從事創作。 在更趨高齡化的社會，與其強調疾病奪走了什麼，不如積極尋找能與之共存的方式。這不只是關於疾病，而是人如何保持尊嚴與價值，即使面對變化與挑戰。 陳璽尹 英國倫敦大學學院認知神經科學博士，現職台灣科技媒體中心（SMC）執行長暨台灣科學媒體協會秘書長。…

沒有人預料到這些團塊會成為研究焦點。2009 年，德國德勒斯登馬克士普朗克分子細胞生物與遺傳研究所的海曼（Anthony A. Hyman）領導的生物物理學家團隊，正在研究一種稱為P 顆粒（P granule）這樣類似團塊的結構，存在於棲息在土壤中微小蠕蟲的單細胞胚胎之中。這種團塊只會聚集在細胞的其中一端，也就是分佈不均勻。因此當細胞分裂時，兩個子細胞不會完全相同，研究團隊想要知道P 顆粒不均勻分佈的成因。 他們發現這些由蛋白質和RNA 組成的團塊，會像潮濕空氣中的水滴那樣，在細胞的某一側凝聚，轉瞬間又在另一側消散。換句話說，這種團塊的分子組成物會如同物質在液體和氣體之間的相變（ phase trasition ）那般轉換。 在細胞生物學中，這是件相當弔詭的事情。但是一開始許多研究人員認為，這只是有點奇怪而已，並沒有引來太多注意。在那之後，研究人員觀察細胞時，發現那些現在稱為「生物分子凝聚體」（ biomolecular condensate ）的小團塊幾乎隨處可見，並且執行許多的重要任務。 生物學家長期認為，要讓細胞中混亂的分子產生秩序與組織，得倚靠由膜所包裹的分隔構造，稱為胞器，例如粒線體。但是凝聚體不需要膜就能夠平白具有秩序，並做為細胞簡單的通用型組織，能夠隨時開啟或關閉。德國馬廷斯里馬克士普朗克生物化學研究所的舒維爾（ Petra Schwille ）解釋，這種機制讓許多生命運作所需的程序能夠進行。生物物理學工程師布朗文（ Cliff Brangwynne ）表示，這些凝聚體在生物界的各個「域」（ domain ）中都存在，並且「與細胞的每種功能都有關聯」。2009 年時，他也是德勒斯登團隊的成員，現在自己在美國普林斯頓大學有一間實驗室。這些凝聚體能在致命的高溫和低溫時保護細胞，還能夠修補DNA 的損傷，並控制DNA 製造出關 鍵蛋白質，因此一旦凝聚體發生異常，可能會引發疾病。 現在看來，細胞要如何協調數不盡的分子彼此合作，生物分子凝聚體似乎是至要關鍵，它們讓分子組成委員會，做出讓生命續存所需的群體決策。布朗文說：「細胞生物學的終極問題不是哪幾塊拼圖如何拼在一起，而是放眼全局，了解那數十億個分子如何形成動態結構。」 德勒斯登工業大學的生物物理學家阿爾伯提（ Simon Alberti ）說，這些隨處可見的凝聚體「完全接掌了細胞生物學」。現在要解決的難題是了解這些凝聚體的形成方式與功能，以及如何加以控制，好設計出新的醫療方式。 凝聚體是液狀還是膠狀？ 起初，研究凝聚體的科學家認為，凝聚體是因為不同液體彼此不互溶而形成的，就像是沙拉醬中的醋滴在油中那樣。但是凝聚體並不是單純經由相分離（ phase-separated ）產生出的液體。 2012 年，美國達拉斯德州大學西南醫學中心的生物物理學家羅森（ MichaelRosen ）與同事指出，多種蛋白質和RNA能夠從溶液中經由相分離而凝聚成濃密的液滴，再進一步凝聚成黏稠且具有伸縮性的物質，黏稠的程度可以從像是黏液般濃，到像果凍般接近固體的凝膠狀。正如美國聖路易華盛頓大學的生物物理學家帕普（ Rohit Pappu ）所說：「所有的凝聚體都像是傻瓜黏土（ Silly Putty ）。」 細胞要如何協調數不盡的分子彼此合作，生物分子凝聚體似乎是至要關鍵。 「生物分子凝聚體」這個概括性的專有名詞是海曼、羅森和同事在2017 年提出來的，為的是拋棄早期的概念，不再認為這些隨處可見的凝聚體全都是液體。 過往，生化學家和分子生物學家研究的都是有精確界線的分子單位，相較之下，凝聚體看起來就是一團亂。凝聚體不是靜態的形式，而是分子相遇的場所，結構鬆散，通常包含了多種成份，在凝聚體中進出。其中有些成份稱為支架分子（ scaffold molecule ），像是絲線般編織在一起，成為膠狀的結構。其他成份有時稱為委託分子（ client molecule ），就只是掛在支架上。不過這兩種分子似乎能夠任意進出而不會讓凝聚體分崩離析。 這種膠狀結構中通常含有蛋白質和RNA。關於蛋白質，最典型的印象是酵素，那是由連接成串的胺基酸長鏈所緊密摺疊而成的球狀體。但是在凝聚體中，許多蛋白質具有更為開展且鬆散的部位，就像是煮熟的義大利麵，生化學家依其本質將之稱為「無秩序區域」（ disorderedregion ）。 這種讓凝聚體形成的蛋白質通常具有黏性的區塊，例如帶電的胺基酸鏈，可以 彼此吸引，並由那些無秩序又靈活的寬鬆片段連接起來。酵素這樣典型的蛋白質往往只連結到非常特定的分子，而且連結得非常緊，但是本質上無秩序的蛋白質間產生的交互作用，可能是微弱而混亂的，也不太挑剔所連接的對象。 許多凝聚體中的另一種成份是RNA，這是帶電的長鏈分子。過往科學家長期認為RNA 的主要角色是把資訊從基因帶到核糖體的中間物，核糖體會把基因的資訊轉譯成蛋白質的胺基酸鏈。但是形成凝聚體的RNA 通常屬於另一群RNA，稱為非編碼RNA（ noncodingRNA）。這種RNA 不是製造蛋白質的傳訊者，而是本身就有其用處。 凝聚體中的某類蛋白質，功用似乎是與RNA 連結。經由改變蛋白質和RNA的序列與結構，調整它們連結的傾向，由這些蛋白質和RNA 所形成的凝聚體，生物學特性也會不同，功能也隨之改變。 當酵素用磷酸鹽這種帶電的原子團修飾蛋白質時，可能會改變其形狀和黏性高低，並切換成凝聚體形成模式。或是當細胞開始合成結構性RNA 時，這些凝聚體就會出現。這正是當人類細胞製造出稱為NEAT1 這種非編碼RNA 時所發生的事，NEAT1 是稱為隔間結構（ paraspeckle ）的凝聚體支架，這些隔間結構能夠調控基因。 奇怪的是，打從科學家知道有活細胞開始，就一直有凝聚體存在的證據，只是對其成份不得而知。早在1830 年，早期的顯微鏡專家就觀察到細胞核中有神秘的團塊，當時稱為核仁（ nucleolus ），後來發現核仁是核糖體的製造地。但是直到2011 年布朗文、海曼和美國哈佛醫學院的資深細胞生物學家米奇森（TimMitchison ）闡明了核仁的真實本質：經由相分離形成的液滴。 奇怪的是，打從科學家知道有活細胞開始，就一直有凝聚體存在的證據，只是對其成份不得而知。 具備各種功能的團塊 這些特殊的團塊有諸多功能。核糖體是在RNA 片段上添加許多蛋白質而組成，其中涉及若干步驟，那些團塊似乎能夠控制這個過程。布朗文和其他人指出，液狀的核仁（ 某種類型的凝聚體）由中心向外區分成多層，就像是雞蛋的蛋黃、蛋白與蛋殼。他解釋：「這種凝聚體的分層能夠在空間上區隔出不同的步驟。」 除了核仁，凝聚體也與早已發現的細胞中分隔區域和胞器有關，其中之一是位在細胞核附近的高爾基體（ Golgiapparatus ）。這種胞器由彩帶般疊在一起的油脂膜組成，功用是分發蛋白質和其他分子的轉運站。同樣任職於達拉斯德州大學西南醫學中心的張宜永（Yijun Zhang，音譯）和西曼（ Joachim Seeman ）發現到， 細胞在逆境中， 由GM130 這種蛋白質形成的凝聚體會維持高爾基體的運作或是加以修補。 GM130 會在高爾基體的膜上形成一個基質，把RNA 和與RNA 連結的蛋白質聚集過來，形成一種液相狀態，幫助把膜黏起來成為一疊的狀態。但在逆境中，這種蛋白質與RNA 會分開，凝聚體破碎了，整疊膜結構隨之瓦解。之後分離出來的GM130 會和RNA 凝聚形成「應激顆粒」（ stress granule ），先儲存起來，等到逆境過去後再把膜重新黏起來。 這只是凝聚體幫助細胞度過艱難時期的例子之一。造成逆境的常見因素之一是熱，高溫讓摺疊好的蛋白質展開，稱為「變性」（denature ）。許多細胞處於不適當的高溫下，會製造出熱休克蛋白，做為伴護分子（ molecular chaperone ），引導變性的蛋白質摺疊回原來的形狀。這種過程很重要，不只是確保蛋白質能夠正常運作，同時確保沒有摺疊好的蛋白質也不會黏在一起、形成黏稠的團塊。 凝聚體協助細胞偵測逆境 不過美國芝加哥大學的生化學家卓蒙德（ D. Allan Drummond）指出，這種說法其實有些古怪。照這樣來說，如果細胞因為溫度太高而需要製造熱休克蛋白，那麼細胞只有在已經造成損傷的形況下才能感測到熱。他說：「這聽起來不太對勁。」 卓蒙德反倒認為細胞能夠經由凝聚體的形成，偵測溫度以及其他形式的逆境。2017 年他和同事在酵母菌細胞中發現應激顆粒，其中含有由RNA 連結蛋白Pab1 所組成的凝聚體。當這種蛋白質黏到凝聚體上時，就不能連接到編碼伴護蛋白的信使RNA（mRNA），這種伴護蛋白能夠對抗熱休克逆境。 當研究人員讓編碼Pab1 的基因發生突變，改變該基因製造出的蛋白質形成凝聚體的傾向，使有這種突變的細胞會在溫度升高時難以應對。卓蒙德認為，在某種特定的因子（ 例如溫度）到達臨界值時，突然發生的相變本身就是偵測逆境的方式，可以警告細胞出現問題了，並且引發反應，他說：「把凝聚體納入考慮之後，對於整個過程的看法簡直煥然一新。」 另一種細胞常遭受的威脅是DNA 損傷，例如紫外光照射或是接觸到環境中的毒素。阿爾伯提的團隊發現，當酵素修補受損DNA 時，凝聚體可以像強力膠那樣把受損的DNA 股連接在一起。…

2024 年11 月某個寒冷的冬日，美國伊利諾州中部出現一幕再尋常不過的場景，但這其實是一項大膽計畫的一部份。這項計畫打算從大氣中吸收數十億公噸的二氧化碳，並將之流進海洋。 在厄巴納（ Urbana ）南方不遠處，一輛卡車行經光禿禿的泥地，然後駛進一旁的停車場。這裡放了一堆約一間小屋高、灰藍色的玄武岩砂石，這堆砂粒重達190 公噸。農民把碎玄武岩撒在一些田地上，幾個月後再種植玉米。這項目標遠大的研究計畫已進入第四年，其目的在於測試是否能藉由這些農地同時解決全球三大危機：大氣中不斷升高的溫室氣體二氧化碳濃度、海洋酸化，以及人類糧食供應短缺。 低成本的減碳技術 2024 年2 月發表的測試結果令人驚訝。英國雪菲爾大學的生物地球化學家比爾林（ David Beerling ）及美國伊利諾大學香檳分校的植物生理學家狄路夏（ Evan DeLucia ）共同主持這項研究，他們發現，過去四年來，這些以碎玄武岩處理過並輪種玉米和黃豆的農地，比起未經處理的農地，每一公頃可從空氣中多吸收10 公噸的二氧化碳，同時作物產量則提高12~16%。他們的另一項研究發現，在土壤中添加粉碎的玄武岩，可以使芒草（ miscanthus，用於製造生質燃料的高大草本植物）的產量提高29~42%，每公頃農地可捕集約8.6 公噸的二氧化碳。比爾林說：「這個結果令人振奮，我們感到驚喜不已。」 在其他地方的研究也有類似的正面成效。2020 年，加拿大的研究人員報告表示，在種植生菜、芥藍、馬鈴薯及黃豆的農田裡添加矽灰石礦物，每公頃農地每年能封存2 公噸二氧化碳。2024 年春天，任職於倫敦新創公司消除二氧化碳（UNDO Carbon）的自然地理學家 史考夫（ Kirstine Skov ）證明， 碎玄武岩可使春燕麥（ spring oat ）的產量提高9~20%，同時能夠降低一些英格蘭地區農地的土壤酸度。 科學家、新創公司與大型公司正在嘗試以各種精心設計的技術來減緩全球暖化，例如嘗試利用高空飛機在平流層釋放二氧化硫，以阻擋部份入射的陽光；在地球表面架設機器以吸收大氣中的二氧化碳；在海水中添加鐵，以促進能吸收二氧化碳的藻類生長。這些做法可以為人類爭取多一點時間，從化石燃料過渡到潔淨能源，同時防止地球氣候跨越不可逆轉的危險門檻。但這些特殊方法都需要花費大把金錢和能源，或者有危及生態系的可能。簡單地把碎玄武岩撒在農地上（ 如同好幾個世紀以來，農民把石灰撒在田地上一樣），似乎是一種令人耳目一新、低技術門檻的方法。比爾林說：「這正是新方法的優雅之處。」 伊利諾州的玄武岩來自於賓州南部的一座採石場，當地主要開採玄武岩做為屋頂以及建築材料。玄武岩是地殼之中含量最多的岩石，在自然風化（ 逐漸溶解於土壤的水中）的過程中會捕捉二氧化碳，並且將其轉化為水中的碳酸氫根離子（HCO3- ），而這些離子很難重新進入大氣之中。這種自然風化反應也會把鈣、鎂和矽等攸關植物健康的營養素釋放到土壤中。研磨並播撒玄武岩，稱為增強岩石風 化（ enhanced rock weathering, ERW），大大加速了這些過程。這種做法可以幫助全球各地那些缺少資金的農民，因為可提高作物的產量、減少化學肥料的使用，並可能讓農民得以出售碳權（ carboncredit ）。 如果增強岩石風化（ ERW ）可擴及全球各地，每年將可從大氣中移除高達20 億公噸的二氧化碳。 比爾林表示，如果ERW 可擴及全球各地，每年將可從大氣中移除高達20 億公噸的二氧化碳。這種做法有可能從大氣中移除大量二氧化碳，讓人類把氣溫的增加幅度控制在1.5°C 以內，防止大規模氣候災難。但ERW 每年需要開採並粉碎數十億公噸的玄武岩（ 足以堆成一座山），並把碎玄武岩運輸到農地，這些過程也都會排放二氧化碳。儘管如此，經過計算顯示，與玄武岩儲存的二氧化碳量相比，這些過程排放的二氧化碳根本微不足道；岩石把這些碳儲存好幾世紀甚至更久，遠勝過森林儲存二氧化碳的時間。 ERW 的起步比其他所謂的負排放策略更晚，至今僅進行過少量的測試。然而，一些公司已開始嘗試出售與ERW 相關的碳權。雖然前景未明，美國耶魯大學研究ERW 的生物地球化學家普朗納夫斯（ Noah Planavsky ）仍看到了希望，但他擔心，如果ERW 推廣得太快，在技術未臻完善之前，應用的結果可能不進反退，甚至令人失望。他說：「這可能產生非常深遠的影響，從很多方面來說，都可以想像情況有機會變得很糟。」 玄武岩風化的啟示 ERW 的構想奠基於我們對地球自然運作方式的基本理解。在地質史上，熔岩噴發時也會把大量的二氧化碳噴發到大氣中，導致地球暖化。隨後，這些噴發後形成的岩石歷經數百萬年的風化，把二氧化碳自大氣中抽離，讓地球重新冷卻下來。玄武岩富含來自地底深處的鈣和鎂，因此能有效捕集二氧化碳。如今，美洲、非洲和亞洲等眾多地區的大片土地，都有這些凝固的熔岩覆蓋。 長期以來，科學家一直想知道人類是否可以加速岩石風化，以更快地移除二氧化碳。1995 年，當時任職於美國新墨西哥州洛沙拉摩斯國家實驗室（ LosAlamos National Laboratory ）的物理學家萊克納（ Klaus Lackner ）提出，加熱玄武岩來加速吸收二氧化碳。一段時日之後，這個構想逐漸演變成其他方式，包含把濃縮的二氧化碳注入地底熾熱的玄武岩層，在地底形成碳酸鹽礦；或者把粉狀的玄武岩撒入海中，進而吸收二氧化碳，使碳沉降。 到了2000 年代後期，英國新堡大學（ Newcastle University ）的博士候選人任佛斯（ Phil Renforth ）注意到，自己居 表了一篇論文，提出可以把鈣含量很高的岩石加以粉碎，撒在農地上以捕捉二氧化碳，同時改善土壤品質。 土壤改良、農作物產量提高以及化學肥料支出的減少，可使貧困農民的收入提高10~30%。 大約同時，比爾林正在研究草原如何影響岩床的風化以及自然的二氧化碳捕集。當他讀到任佛斯和哈特曼的論文，便意識到可以用自己的的模型來預測玄武岩在農地上的風化過程。2016 年，比爾林發表其計算結果，預測若每年在全球熱帶地區播撒1~2 公釐厚的玄武岩粉末，將能在2100 年時使大氣中的二氧化碳濃度降低30~300ppm。目前，大氣中的二氧化碳濃度約為425ppm，高於工業革命前的280ppm；而依照目前趨勢，預計到2100 年，二氧化碳濃度將達到500~1200 ppm。比爾林的模型顯示，施行ERW 直到2100 年時，可阻止氣溫升高0.2~2.2°C。 最常見的氣候模型推估，如果要把升溫控制在2°C 以內，那麼到2050 年之前，每年必須從大氣中去除50~100 億公噸的二氧化碳。2018 年，比爾林的團隊發表最新的計算結果，他們預測，如果每年固定把碎玄武岩播撒於美國70 萬平方公里的玉米田及黃豆田中，每年將可從大氣中移除2~11 億公噸的二氧化碳。 2020 年，比爾林和同事與任佛斯合作，在《自然》期刊上發表了一篇精細的分析。他們估計，如果全世界每年需要透過ERW 捕集20 億公噸的二氧化碳，光是中國、印度、美國和巴西也將能處理其中的80%，即便扣除開採、粉碎及運輸岩石過程中所排放的二氧化碳。然而，要達到每年100 億公噸的碳捕集量，顯然還需要組合多種的碳捕集方法。但比爾林表示：「如果能透過ERW 處理其中的20 億噸，並增進糧食安全及土壤健康，那目標就已經達成了20%。」 伊利諾州的測試提供了有力的證據。種植玉米和黃豆時，通常會因為根部及土壤微生物的呼吸作用而釋出二氧化碳；但播撒過碎玄武岩的玉米田及黃豆田，二氧化碳的釋出量減少了23~42%。如果把這個比率放大到整個美國，那麼每年就有可能少排放2.6 億公噸的二氧化碳。 比爾林說，類似把硫噴向大氣層，或者是把鐵灑入大海之類的地球工程（ geoengineering ）做法，大眾往往認為是危險的自然改造工程，但ERW 不同，在論文發表後很快就獲得好評。他說：「了解大眾和媒體對此事的反應很重要」，而這些反應「增強了我們的信心，讓我們相信這是正確的做法。」 ERW 與其他兩種較早採用、以土壤為基礎的減碳做法有根本上的不同。一種稱為生物炭（ biochar ）的做法是，農民燃燒部份殘餘作物，轉化為木炭（ 幾乎是 純碳），然後犁入土壤中長期儲存。第二種做法是，直接把殘餘的作物犁回土壤中，不先製成炭；這種做法可把碳儲存為有機分子，成為農作物的肥料，不過這些分子也可能回到大氣中。 ERW 捕集的二氧化碳，會以碳酸氫鹽型式溶解在土壤的水中，這些二氧化碳會從農田流入溪流，最後流進大海，以碳酸氫鹽或海床上的固態碳酸鹽礦物型式儲存於海洋中。研究預測，ERW 能可靠地把碳酸氫鹽儲存在海洋中達100~1000 年之久，這也有助於減緩與氣候有關的海洋酸化。更重要的是，ERW 能緩解另一個困擾全球農民的重大問題，而該問題無法透過另外兩種做法解決。 在印度施行早期測試 岩石風化作用如何調節大氣中二氧化碳濃度，其中最引人注目的案例之一，發生在印度的西部海岸，這也是新創公司選擇在印度率先推動ERW 的原因之一。印度的沿海平原上散佈著稻田及村莊，地勢陡升1000 公尺，轉變為陡峭山脊、V 型峽谷、湍急河流與瀑布，最後是一片高原。峽谷壁上黃色和棕色條紋交錯排列的玄武岩層，是德干玄武岩的標記，這片玄武岩是由大約6600 萬年前開始的一連串大規模熔岩流所形成。5000…

我經常控制自己的夢境。最近的一次經歷是在我的夢境實驗室裡，事情是這樣發展的：我在昏暗的實驗室裡睡在一張雙人床上，身上裹著一條舒適的羽絨被，四周一片寂靜。我感覺自己是清醒的，有監視器盯著。房間外兩名實驗人員透過牆上的紅外攝影機鏡頭觀看我。貼在我頭皮上的電極把我的腦波訊號傳送給他們。我睜開眼睛，至少我覺得我有睜開並嘆了口氣。幾點粉紅色的微小塵埃在面前飄浮著，我好奇地仔細看著，「哦！」隨後意識到自己在做夢，「這是一場夢。」 在夢境裡，我慢慢坐了起來，身體感覺沉重。現實中，我靜靜地躺著，並在眼瞼閉著時左右移動我的眼球。這是一個我透過練習學會的暗號，經由電極捕捉到，實驗人員據此判斷我正處於清醒夢（ 又稱清明夢）狀態：我在睡覺，卻意識到自己在做夢。我記得實驗人員在我入睡前給我指定任務：在夢中召喚一個角色。我呼喚我的祖母，片刻後，她的簡單黑白照片出現了，形狀變幻不定、模糊不清。我能感覺到她的存在，是一種聯繫，一股暖流沿著我的脊椎流過。這是一個簡單而有意義的夢，但很快就消失，接著我愉快地醒來。 何謂清醒夢 當我醒來後，加拿大蒙特婁大學夢境工程實驗室的科學家透過對講機詢問我對夢中角色的感知、與夢中角色的互動，以及這些互動對我醒來後情緒的影響。即使我的祖母是以不尋常的型式出現，依然令人感覺真實，彷彿她擁有自己的思想、感受和自主性。來自其他做夢受試者的報告經常表達類似感覺，這是大腦在睡眠中創造逼真化身的驚人能力，我們可以與之互動。研究人員猜想，這些夢中的社交情境能幫助我們學會如何在清醒時與他人互動。 許多人都曾做過清醒夢。通常，你 會完全沉浸在某個經歷中，然後有些事情似乎「不對勁」，你才意識到自己其實是在做夢。人們往往意識到自己正在做夢後立刻醒來，但透過練習，你可以學會如何保持清醒並試著引導夢境發展。在實驗室中，藉由叫醒受試者，提示他們重新入睡，進入清醒夢的狀態。在家裡，你可以嘗試先醒來，然後透過視覺想像使自己進入清醒夢（ 在清晨這樣做最有效），並於再次入睡前，設定強烈的清醒夢意圖。 過去幾年，科學家發現，當受試者在做清醒夢時，可以與控制室中的實驗人員溝通，而實驗人員也能向做夢的受試者傳送指令，請受試者在夢中執行某些動作。2021 年發表於《當代生物學》期刊的一篇開創性論文中，來自美國、荷蘭、法國和德國的研究人員提供了關於人在清醒夢中雙向即時溝通的證據。在兩間實驗室，研究人員向沉睡的受試者口頭提出數學問題，而受試者能準確計算出正確的答案。當一組研究人員問：「八減六是多少？」做夢的受試者藉由眼球左右移動回答「二」。另一組研究人員問得是「是或否」的問題，做清醒夢的受試者以皺眉表示「否」，微笑表示「是」，這時貼在眼眉和嘴巴周圍的電極會記錄了這些動作。睡眠研究人員目前正利用新興技術，直接與做夢的受試者大腦互動。同時，神經造影研究顯示了清醒夢的獨特腦部活動模式。這類研究可能會推動穿戴式設備的發展，這些設備能以演算法偵測出在睡眠中誘發清醒夢的最佳時機。身為研究人員，我們對這個可能性感到興奮，因為引導或控制夢境可能幫助人們減少做噩夢的嚴重程度或頻率，改善睡眠品質和早晨起床後的情緒，甚至提升身心整體健康和幸福感。 引導或控制夢境可能幫助人們減少做噩夢的嚴重程度或頻率，改善睡眠品質和早晨起床後的情緒。 開創夢境工程 1970 年代晚期，科學家就知道清醒夢的存在。1980 年，當時美國史丹佛大學的博士生拉伯吉（ Stephen LaBerge ）發表了一篇論文，介紹了側向眼球訊號法，證實了清醒夢的存在。隨後，科學家進一步證實，正在做清醒夢的人可以控制自己的呼吸模式和肌肉抽動，與其他人溝通。腦造影研究顯示，在清醒夢中，大腦活動比在非清醒夢時更接近清醒狀態。此研究進展後續促成了2019 年由我主辦的第一屆「夢境工程工作坊」（ Dream x Engineering Workshop ），地點在美國麻省理工學院（ MIT）的媒體實驗室。拉伯吉也參加了，還有來自世界各地的50 名研究夢境的科學家。我們一起探索了夢境工程。在為期兩天的會議中，我們專注於利用新技術誘導新手進入清醒夢，並探討清醒夢的腦部基礎和對健康的潛在益處。 從那時起，越來越多研究人員開始對 清醒夢產生興趣；進展也十分迅速且富啟發性。來自十多個國家的研究人員已經學會了如何利用穿戴式設備誘發並記錄清醒夢，甚至應用這些技術於治療噩夢、失眠和其他睡眠問題。 清醒夢的真正心理健康益處似乎來自於做夢者能引導夢境內容。在夢中保持自我控制是一項需要學習的技能。 治療噩夢是一項重要目標，因為噩夢與各種精神疾病和睡眠障礙相關，包括成癮、精神疾病、嗜睡症和失眠，並且會提高焦慮、憂鬱和自殺風險。這些風險對於創傷後壓力症（PTSD）的患者尤其嚴重，因為他們會經常做噩夢，而噩夢對半數以上的PTSD 患者來說，是一再上演創傷事件，可能每次都會造成二次創傷。經歷嚴重噩夢的PTSD 患者，症狀更為急性，自殺風險是沒有經歷此類夢境的PTSD 患者的四倍。 近期一項研究中，來自九個國家的49 名長期經歷創傷性噩夢的PTSD 患者，參加了為期一星期的虛擬工作坊，該工作坊由清醒夢專家、訓練師兼作家的莫利（ Charlie Morley ）主持。為了學習如何誘發可能有助於療癒的清醒夢，受試者在夢中想像自己以積極的方式重新構想做過的噩夢，並以好奇態度與夢境或具威脅性的夢中角色進行互動。一名患者報告說，她在夢境中大聲喊道：「做夢者，治癒我的身體！」隨後，她聽到耳邊傳來轟鳴聲，並感覺到身體強烈地震動。另一名患者要求與她的焦慮相遇並成為朋友，結果出現了一顆巨大的金色菱形，令她驚奇和感激。經過一星期的訓練，所有PTSD 受試者的症狀都有所減輕，回憶起的噩夢數量也減少了。 實驗室研究也得出類似結果。一位每星期都做噩夢的女性，參加了由我實驗室成員馬雷特（ Remington Mallett ）帶領的一項研究。在這項實驗中，這位年輕女性躺在一間封閉的實驗室臥室裡，頭皮和臉上貼著十多顆電極，並做了一場噩夢。夢中，她在一座教堂的停車場，看到一群拿著大草耙的人成群而來，他們一邊喊著：「殺死她、殺死她、殺死她。」一邊接近她。她意識到自己正在做夢，並且知道自己在實驗室裡睡覺，實驗人員就在隔壁的房間裡看著她。她以轉動左右眼球發出訊號，因為她知道這樣實驗人員會喚醒她。她後來說：「在夢裡，我知道你們（實驗人員）在那裡，並且可以聯絡上。」她發出了訊號，因為她知道如此可讓她脫離夢境，結果她成功地醒了過來。這次實驗後，她做噩夢的頻率減少了，四星期後，做噩夢的頻率仍然比實驗前低。 即使只是短暫進入清醒夢，有時也能立即緩解噩夢，因為你意識到自己正在做夢，而且知道並不存在真正的危險；這有點像我們從噩夢中醒來後，意識到那只是 一場夢的解脫感。通常，當人在噩夢中意識變得清醒時，會決定直接醒來，這是一個立即的解決方法。反覆閉眼和睜眼是另一種有意識地從夢中醒來的方法，在家裡或實驗室之外做噩夢時，這種技巧非常有效。 清醒夢有可能改善更多人的睡眠健康。例如現在知道，失眠患者比睡得好的人有更多不愉快的夢，包括那些感覺清醒且擔心無法入睡的夢。在近期一項研究中，失眠患者進行了為期兩星期的清醒夢訓練，內容包括在入睡前設定清醒夢的意圖，並構想出希望經歷的清醒夢。這些練習隨著時間推移，幫助受試者減輕了失眠的嚴重程度，並減少了焦慮和憂鬱症狀的發生頻率。這可能是因為清醒夢增加了受試者對自己正在入睡的認知，從而改善了對睡眠品質的主觀感受。另一種可能性是，清醒夢使夢境變得更加愉快；我的團隊和其他研究人員多次證明，清醒夢和積極的夢境都與更好的睡眠品質、情緒和醒來後的放鬆感有關。 清醒夢的健康功效 為了改善夢境工程，需要更清楚地了解大腦在清醒夢期間發生了什麼事。睡眠和神經科學實驗室的近期研究顯示了相關的腦部活動模式。 最生動的夢境通常發生在快速動眼（REM）期：這是睡眠週期的輕度階段，此時大腦最活躍、類似清醒狀態，尤其是在接近平常起床時間。清醒夢可能會加強REM 睡眠的主要功能之一：強化前額葉皮質與杏仁體的聯繫，前額葉皮質負責我們調控思考和決策，而杏仁體則負責產生情緒。每天睡眠都幫助我們調節情緒。當REM 睡眠受到干擾時，前額葉皮質就無法有效調節睡眠中以及隔天的情緒狀態。這會使做噩夢和失眠的患者出現一種惡性循環：一晚糟糕的睡眠後，隨之而來的是更差的情緒和抗壓能力下降，進而導致隔天的睡眠困擾，週而復始。 相較之下，清醒夢時前額葉皮質的活動會增強。想擁有穩定的清醒夢，需要保持冷靜和專注，否則很可能會因為興奮而醒來。保持自我控制似乎是擁有積極清醒夢經歷、消除噩夢以及提升創造力和好情緒的關鍵。這些是馬雷特最近一項研究的結論，他藉由調查Reddit 上的400 則發文，確定了清醒夢在何時及如何有助於改善心理健康。 科學家了解到，清醒夢真正的心理健康益處似乎來自於做夢者能引導夢境內容。在夢中保持自我控制是一項需要學習的技能。這與正念類似，做夢者必須練習在不可預測且不穩定的夢境中保持冷靜和專注。人們隨後可透過應用注意力技巧來學會控制夢境，例如反覆閉眼和睜眼，或期待甚至命令某個物體出現，例如艾菲爾鐵塔。這項技能很可能依賴大腦中特定的神經活動模式以及認知練習。要同時在清醒夢中擔任演員和導演，需要精細的認 知控制和靈活性，但做清醒夢的專家，也就是至少每星期都會做清醒夢的人，「控制」並不是精準的詞彙，更像是一種即興演奏，是一種平衡藝術，在引導夢境朝著期望的內容發展的同時，讓夢境自發地產生：就像爵士樂手在演奏節奏或旋律時，同時聆聽並配合其他樂手的演奏。 專家級的清醒夢 為了更加了解這種即興演奏是如何發生， 我的同事杜克羅斯（ CatherineDuclos ）在我們的實驗室中研究專家級清醒夢者的基本大腦運作模式。受試者在夜晚的前半段正常睡眠，但在清晨，研究人員會把他們喚醒，並為他們戴上腦電圖（EEG）帽子以記錄腦波。EEG 帽子上有128 顆電極，比一般應用於睡眠研究中的電極數量多得多。大約30 分鐘後，當所有電極都安置好時，受試者會重新入睡，並嘗試進入清醒夢狀態。 當杜克羅斯識別出只在清醒夢中出現的腦波活動模式，她就可以在實驗室中利用這些資訊，以電流刺激大腦皮質直接增強清醒感和控制力。曾有長達數十年的時間，科學界一直視睡眠為「大腦離線」的過程，科學家現在認為睡眠中的大腦是「可訓練的」，具有可塑性，並能透過外部刺激來加以控制。憑藉特定頻率的電流施加到頭皮，科學家可以調節睡眠大腦的腦波，使得REM 睡眠中的腦波變得更快、更接近清醒狀態，或使其變慢，如同 在深度睡眠中。 根據杜克羅斯目前記錄的夢境大腦活動模式，她打算使用跨顱交流電刺激（ tACS ）來控制腦波節奏，使其更像清醒夢中的大腦活動。先前的研究也曾嘗試使用tACS 來誘發清醒夢，但結果良莠不齊。我們希望高密度EEG 的解析度能有所幫助。 另一項對專家級清醒夢者的研究，也凸顯清醒夢中認知控制是如何運作。我的博士生馬澤克（Tobi Matzek ）也是專家級的清醒夢者，他在我的實驗室待了四晚，並接受EEG 記錄實驗。每晚，隨著清晨的來臨，我們會把她喚醒，並透過實驗室臥室的喇叭播放一段20 分鐘的指導語，訓練她注意自己被喚醒後的經歷，並於再次入睡後保持這種覺察。隨後她再次入睡並多次進入清醒夢。她使用了控制策略，例如在夢中呼喚希望出現的角色。有一次，馬澤克說她呼喚「上帝以可感知的型式出現」，隨後一團白色光球出現，並帶來了欣喜的感覺。她在驚奇中醒來。 馬澤克經歷了八次清醒夢，在這些夢中，她召喚了夢境中的人物，並認為這些人物具有比典型夢中角色更高的自我控制能力和獨立思想（ 在最近一場會議上，她講述了本文中所描述的這些夢境）。這項研究指出睡眠大腦如何創造夢境人物，以及超凡脫俗的虛構的社會情境如何令人感覺如此有意義。能夠召喚人物的清醒夢者，通常會把這些夢境評價為比其他夢境 更積極和神秘。清醒夢或許能創造出與過世的親人、精神導師或家人朋友重聚的機會，但截至目前為止，科學家對這樣的經歷如何產生以及如何影響現實生活知之甚少。 馬澤克和其他專家級清醒夢者有時會在夢中提出重大問題。有一晚，馬澤克問道：「我能體驗宇宙的誕生嗎？」她夢見自己「置身於外太空，四周是星星、行星和其他巨大的天體……太空的黑暗深邃且豐富，每顆行星和星星都非常明亮。」有一刻，她感覺被無垠的空間壓倒，但一個精神化身幫助她保持冷靜。最終她說：「這簡直令人屏息。」她感到毫無重量，並「慢慢地頭朝下旋轉，感受著周圍的一切。許多（ 星星）是棕色和紅色的，就像在發光。我知道我看到的是宇宙尚未創造出來的樣子，回到過去的時間。」了解意識狀態如何轉變的大腦活動，可能有助於我們刻意引發這樣的神秘經歷。 在夢中與外界溝通 夢境是短暫的，但感覺真實且有影響力，因為大腦和身體把夢境當做真實經歷。大腦影像的研究顯示，我們的夢境對感覺運動皮質來說是「真實的」。當我們夢見握緊拳頭時，運動皮質會開始活化，前臂肌肉會抽動。夢境是終極的現實模擬器。 因為身體在睡眠中經歷了物理現實，我們可以利用視覺線索、聲音和其他感覺，例如壓力、溫度、震動，來塑造夢境世界。在我的實驗室中，進行入睡前的清醒夢訓練時，會用閃爍的燈光或嗶嗶聲，就像我們對馬澤克所做的那樣，在清晨把受試者喚醒，訓練20 分鐘。當受試者躺在床上閉著眼睛時，一個錄製的聲音指示他保持自我覺察，並注意正在發生的感覺經歷。在這個訓練過程中加入閃爍的燈光和嗶嗶聲，透過這些感官線索指示受試者，幫助他們保持在清醒夢狀態。 曾有長達數十年的時間，科學界一直視睡眠為「大腦離線」的過程，科學家現在認為睡眠中的大腦是「可訓練的」，具有可塑性。 世界各地的夢境工程師，例如瑞士伯恩大學運動科學研究所的副教授厄拉赫（ Daniel Erlacher ）和彼得斯（EmmaPeters ），正在探索新型感官刺激，能更 可靠地誘導清醒夢。這些提示包括透過穿戴式頭帶或智慧型戒指傳遞的微小振動、引發肌肉抽動的小型電脈衝，或者前庭電刺激（ 一種傳送到耳後部位的電流，會引發墜落或旋轉的感覺）。比起閃爍的燈光和嗶嗶聲，做夢者更容易察覺這些感覺，也許是因為夢境本身充滿了大量的視覺和聽覺訊息。 這些夢境輔助工具可以普遍在家中使用。頭帶和手錶等裝置能幫助人們在噩夢中呼救脫身，或幫助他們誘導清醒夢，甚至引導夢境內容以實現更令人滿意的夢境體驗。 做清醒夢的人可透過控制熟睡中的身體與其他人交流。他們除了有意識地移動眼球外，還可以皺眉、握拳或控制呼吸，科學家能在實驗室中記錄這些動作。科學家藉由繫在胸部的帶子測量肺部的擴張和收縮，或使用放在嘴唇上的小型感測器來追蹤鼻腔的氣流進出。德國睡眠與夢境技術研究所的艾波（ Kristoffer Appel ）甚至能解碼清醒夢者傳遞的字母訊息。做夢者伸出手指，以拇指在空中寫出字母，眼球也隨著拇指的移動。做夢者可透過這樣的眼球運動「表達」例如「你好，夢境」這樣的話。科學家正在學習如何與做清醒夢的人溝通，讓越來越複雜的訊息進出睡夢中的大腦和身體，實現同步引導並記錄夢境。 我預期清醒夢在心理健康方面的應用將會持續擴大。賽普勒斯尼科西亞大學醫學院的神經科學家帕夫盧（ AchilleasPavlou ）和研究人員賈西亞（ AlejandraMontemayor Garcia ）正在研發配備機器學習演算法的穿戴式設備，這些設備能根據腦部活動、呼吸和心率等生物訊號檢測夢的發生。我的團隊與荷蘭東德爾斯研究所（ Donders Institute ）及義大利盧加高等研究學校的合作夥伴正在測試一款簡單的EEG 頭帶，EEG 能檢測REM 睡眠，並提供上述的那些感官提示以誘導清醒夢。一旦通過測試，這些夢境輔助工具可以普遍在家中使用。頭帶和手錶等裝置能幫助人們在噩夢中呼救脫身，或幫助他們誘導清醒夢，甚至引導夢境內容以實現更令人滿意的夢境體驗。 夢境體驗 人們也可單純使用這些夢境輔助工具來體驗新奇的休閒感受。哈爾（AdamHaar ）去年剛從美國MIT 完成博士後研究， 他與德國藝術家霍勒（ CarstenHöller ）在瑞士巴塞爾的博物館舉辦了一場展覽，歡迎參觀者過夜體驗。展覽中，一張裝有六條機械腿的床在參觀者入睡前和睡眠過程中進行搖擺動作，而床上方懸掛著旋轉的毒蠅傘蘑菇雕塑。參觀者在接近入睡的過渡狀態中，會接受提示要夢見飛行，而來自裝置的搖擺動作和閃爍的紅光透過他們的身體和眼皮，進一步加強這 種夢境體驗。 這些刺激在整夜的不同時間點反覆進行，隨後喚醒參觀者報告夢境。一位參觀者描述了她的夢境：「漂浮在海面上……然後從底部爬進一根巨大蘑菇的柔軟莖部，它無重力的柔軟內部吞噬了我」，甚至夢見自己被風吹離地面升空。幾星期後，這位參觀者報告說，她經歷了「無數次接近飛行或無重力的夢」，例如「沿著數公里的滑索在一座瑞士風情的城市上空滑翔」。 對於做清醒夢的人而言，飛行是最受歡迎且最令人欣快的體驗之一。2020 年一項由加拿大蒙特婁大學夢境與噩夢實驗室的研究人員皮卡德―德蘭德（ ClaudiaPicard-Deland ）帶領的研究中，受試者在小睡前進行了飛行模擬體驗，隨後在家中記錄接下來兩星期的夢境。受試者僅僅在虛擬環境中飛行15 分鐘，飛行夢的發生率就增加了八倍。雖然研究目標並非誘導清醒夢，但研究人員發現飛行夢提高了清醒度。一名受試者首次經歷了飛行清醒夢表示：「我成功讓自己稍微飄浮起來，當我意識到飛行確實可行時，我擁有了飛行控制權。我把手放在身體兩側，像鋼鐵人一樣……接著我聽到一聲巨響，像是飛機螺旋槳運轉時發出的噪音，我的身體加速飛行之快，令人不敢置信。我大聲歡呼，充滿喜悅。」這位受試者驚歎於「飛行時感受到的體感細節的豐富度、明顯的加速和風吹拂過的觸感」，以及從空中俯瞰一座美麗未來城市的視覺景象。 設計夢境裝置 其他裝置也可能很快就會問世。哈爾在MIT 攻讀博士期間研發了一套稱為多米奧 （…

在美國弗羅里達州甘迺迪太空中心的發射台，四周環繞著蔥鬱的濕地，遠處大西洋海水的浪花撲打著海岸。2024 年10 月14 日，一座火箭由此升入晴空，其任務是探索另一顆含水星球。SpaceX 的重型獵鷹火箭吐出烈焰，載著美國航太總署（NASA）的木衛二快艇太空船（Europa Slipper），脫離了地球重力的束縛，正航向木星。 此行的目的地是木衛二（ Europa ）。除了地球之外，這顆覆蓋著冰層的衛星是太陽系中最可能發現生命之地。木衛二內部可能有座鹹水湖，大小與整顆衛星相當，創造並孕育生命所需的能量、化學物質和水份，在此應有盡有。而這座深藏於木衛二的海洋似乎無比巨大，比地球上所有大洋加起來的水還要多。 幾十年來，這顆衛星不斷吸引著想要尋找外星生命的太空科學家。但要派一艘太空船去偵查地外海洋，不僅挑戰艱鉅，還需耐心。前進外太陽系的航程曠日費時，許多參與任務的科學家都明白，他們可能無法親眼看到計畫完結的那一天。 主導木衛二快艇建造計畫的NASA噴射推進實驗室（ JPL ）主任萊辛（ LaurieLeshin ）在快艇升空前的簡報會上說：「我常講，這樣的計畫就像當代的大教堂興建，是跨世代的探索。身為人類，我們選擇承擔既艱困又漫長的目標，探索未知的木星世界。對此，我真的引以為傲。」 為何選擇造訪木衛二？ 木衛二快艇浩繁的規劃工作歷時超過20 年，火箭發射只是進入下半場的第一步。這趟旅程花費上看52 億美元，太空船會先進入弧形軌道，讓地球和火星的重力場推它一把，加速前進。前往外太陽系的航程長達29 億公里，需耗時六年。當木衛二快艇在2030 年抵達木星，被拉進其重力軌道後，會繞行這顆風暴肆虐的巨大行星，並在四年之內與木衛二擦身而過 多達49 次。 外太陽系只能接收到稀微的陽光，木星等星球隱身在謎霧之中。木衛二快艇計畫將帶來一道曙光，清楚看見木星這一地帶的地下海洋。除了木衛二，科學家還想探索其他覆蓋著冰層、內含海洋的衛星，包括土衞六（Titan ）、土衞二（ Enceladus ）等。這些星球說不定此時此刻就是適居環境，甚至已有生命存在。 參與木衛二快艇計畫的JPL 科學家帕帕拉多（ Robert Pappalardo ）說：「幾十年前人們並不知道這些地下海洋的存在，這個全新的研究主題將是未來趨勢。這項任務將深入探索這類型的環境，而這可能是生命最常見的適居環境，不僅限於太陽系，綜觀銀河系也是如此。」 在我們的太陽系，這些結冰的小型衛星數量遠遠多於行星，這些衛星可能改變我們對生命適居環境的想像。木衛二快艇的目標是了解木衛二是否真的適合生命棲息，也就是要確認幾乎所有科學家都已信服的事情：木衛二的地殼之下藏有一座海洋，蘊藏著孕育生命的原始材料，且已存在長達數十億年。任務小組相信他們會找到一座適合生命的海洋，但在木衛二快艇抵達並展開觀測前，沒人有十足把握。 木衛二快艇上裝載了九台儀器（ 參見73 頁），分別是木衛二熱輻射成像系統（E-THEMIS）、木衛二測繪成像光譜儀（MISE）、木衛二成像系統（ EIS ）、木衛二紫外光譜儀（Europa-UVS ）、木衛二海洋到近地表評估和探測雷達（REASON）、木衛二快艇磁強計（ECM）、電漿磁探儀（ PIMS）、行星探 測質譜儀（MASPEX）、表面塵埃質量分析儀（SUDA），用來執行以下任務：研究木衛二獨有的化學特性、繪測木衛二混亂的結冰地表圖、探索噴發到太空的神秘水霧、用穿冰雷達尋找冰殼底下的湖泊。前提是，這些電子儀器要夠牢靠，能熬過即將面臨的考驗。因為科學家們到最後一刻才發現，這些儀器比預期的還要脆弱，不一定能抵擋木星輻射的轟炸。 美國約翰霍普金斯大學應用物理實驗室的圖爾托（ Elizabeth Turtle ）帶領木衛二快艇的一個攝影機小組，她表示：「像木衛二快艇這樣的大型任務，都紮根在無數過往經驗。」圖爾托也是蜻蜓任務（ Dragonfly mission）的主持人， 該任務的目標是探索土衞六，預計最快會在2028 年發射。「我們何其有幸，外太陽系的衛星環境如此多樣化，讓我們有機會了解生命演化在各種擁有海洋的衛星上會有何不同。」 挑戰適居性的陳舊觀念 1609 年，木衛二只是伽利略（ GalileoGalilei ）眼中的一個閃爍小點。當時他透過自製望遠鏡望向木星，看到幾個小光點，記錄並畫出其中四個光點的軌跡，得到正確推論：它們並非遙遠的背景恆星，而是木星最大的四顆衛星。 四個世紀之後的現在，木衛二與木衛一（ Io ）、木衛三（ Ganymede ）、木衛四（ Callisto ）等四顆「伽利略衛星」正在挑 戰人類對適居性的陳舊觀念。過去科學家認為，一個星球是否適合生命生存，主要取決於與輻射熱源的距離，也就是與恆星的距離。他們也認為外太陽系是一片天寒地凍，已經長時間沒有地質活動。 在地球上，有些生物也生存於海底熱泉等不見天日的角落，如果這能套用到其他星球，那麼星球完全不靠陽光應該也能孕育生命。 參與木衛二快艇計畫的科學家尼布（ Curt Niebur ）在NASA 總部談到：「我們才剛開始探索外太陽系，竟就是去尋找適居環境，這實在有點顛覆三觀。」 1979 年NASA 派出的兩艘航海家號太空船飛掠木星時，就發現了「冰與火的奇異新世界」：木衛一上火山不斷噴發；木衛三不同地形的年代彼此相差達數十億年；木衛二的冰殼出奇地年輕，更不可思議的是，冰殼底下似乎有東西在流動。 接著在1995 年，NASA 派出伽利略號太空船，進入繞行木星的軌道，探測這顆行星及其衛星。這次探測發現，在木星及衛星彼此的重力作用之下，伽利略衛星的地質活動非常活躍：木衛一是繞行太陽的天體中火山活動最活躍的；木衛二複雜變動的地形則顯示有某種類似板塊運動的活動，不僅重新生成冰凍的地表，同時也把物質從地表往下拖。至於內層是否含水，本來只有模糊線索，但這次的新證據非常明確：深藏在木衛二地底，有個規模等同整顆衛星的鹹水湖，只是深度未知、上方冰殼的厚度也未知。 有了這些觀測，加上在土星的衛星上也發現海洋，現在科學家知道一顆星球是否能孕育生命，顯然不只取決於它與太陽的距離。在地球上，有些生物也生存於海底熱泉等不見天日的角落，如果這能套用到其他星球，那麼星球完全不靠陽光應該也能孕育生命。 圖爾托說：「科學界不久前才得知木衛二上有海洋，我想可能需要一些時間，才能真正明白它的涵義。適居性是現在科學家非常感興趣的一個領域，從天文生物學（ astrobiology ）的角度來看，就是想了解一顆恆星周圍的適居帶有多大。」 經過行星科學家多年來的倡議，2011年NASA 專家委員會決議，接下來的科學計畫將聚焦在木衛二海洋，執行大型任務，他們稱這顆衛星為「行星科學最重要的目標之一」。在此之前，NASA 天文生物學的經費大多投入在火星上。火星幾乎可以確定現在沒有生物存在（ 起碼表面沒有），但30~40 億年前環境比較溫暖濕潤時，可能曾經有過生命。火星與地球相距較近，當火星計畫積極推行時，探索其他星球的研究計畫就很難得到發展空間，不過帕帕拉多等人多年來默默規劃著這項聚焦木星及木衛二的任務，終於在2011 年的決議後開始啟動。 在行星科學倡議小組的奔走及美國德州前議員庫爾柏森（ John Culberson ）的大力推動之下，該計畫於2015 年得到NASA 核准，成為日後的木衛二快艇。研究團隊開始設計太空船、規劃航行路線、建造儀器。庫爾柏森本身對木衛二很感興趣，他熟稔科學文獻，也熱中於尋找外星生命。他表示：「尋找地外生命是我一生的志業，因為這能讓全世界真正了解我們在宇宙中的定位。而我深知，每項成功的太空計畫都需要擁護者，需要有人幫忙籌措經費，並確保NASA 的任務符合科學界的期待。這就是我的任務。」 10 月14 日木衛二快艇發射當天，庫爾柏森也在現場，和NASA 主管一同站在甘迺迪太空中心的看台上，透過大型防震雙筒望遠鏡看著太空船升空。回想起那一天，庫爾柏森說：「我心滿意足，龐大團隊的努力成果讓我深受震撼。身為推展該計畫的一員，我深感榮幸。」 木衛二快艇升空時的架構已和最初計畫大相逕庭，但仍是有史以來最大型的行星際探索太空船。探測器重達3241 公斤，展開的太陽能板翼展超過30 公尺，裝載著全世界最精良的多台相機、一台磁強計、一台表面塵埃分析儀，還有一台能吸收分子後算出其組成和來源的質譜儀，性能比過去離開地表的所有儀器都更強。 尼布說：「我們從未懷疑過這項計畫的價值。它意義重大，因為要探索的不是數十億年前可能有生命的星球，而是此時此刻可能就有生命的星球。」這項任務在孵化階段多次奇蹟似地起死回生，到了最後一刻還經歷大轉折，幾乎要宣告失敗。 差點永遠留在地球的探測器 1959 年，在天文學家德瑞克（ FrankDrake ）提出推測銀河系內可能與我們接觸的外星智慧數量的「德瑞克方程式」兩年之前，他把一架無線電波望遠鏡對準木星，觀測高速電子軌跡受磁力線影響而扭曲的明確訊號。這種訊號稱為同步輻射（ synchrotron radiation ），成因是木星磁場太強，把帶電粒子加速到接近光速。德 瑞克的這項發現確認了一件事：木星周圍有著一條巨型強力輻射帶，可以直接摧毀沒有屏障的太空船。JPL 木衛二快艇計畫經理伊凡斯（ Jordan Evans ）說：「木星的磁場是地球的兩萬倍，基本上就是個大型粒子加速器。」 「如果在木衛二上發現了水、能源和化學物質，將會開啟一個全新的研究領域；如果沒有找到，也將帶出許多待解答的問題。」 ── NASA 科學任務理事會副局長福克斯 探索木星系統（ Jupiter system ）的太空船需要特殊設計來抵擋致命的輻射帶（ 起碼要能撐一段時間），木衛二快艇也不例外，因為這顆衛星一樣有著險峻的輻射環境。但2024 年5 月，就在木衛二快艇將按計畫運送到弗羅里達的前夕，NASA 工程師赫然得知太空船上的一些抗輻射強化電路比預期中來得脆弱。消息來自另一個政府部門，他們購買了由同一家德國供應商出貨的零件。出問題的零件是金屬氧化半導體場效電晶體（MOSFET），基本上就像是電路中的可撥開關。這批MOSFET 並未達標，在低輻射環境就會損毀，這影響到木衛二快艇能否傳回研究團隊心心念念的觀測資料。 伊凡斯回想起5 月的那一天：「我整個人都垮了，無法想像該怎麼辦。但接著你只好退一步，把事情再好好想一遍。」 在發現問題的一天之內，其中一個團隊開始著手解決，很快在木衛二快艇上找出1000 多個有問題的MOSFET，這些電晶體分佈在太空船各處，各種儀器中都有，有些還位於已經封死的內艙中，該部件有特殊的防護，就像整艘快艇的神經中樞。這下麻煩大了，而且發射時間無法延後，如果把太空船留在美國加州，讓JPL團隊更換有瑕疵的零件，就會錯過發射窗口，木衛二快艇可能得永遠留在地球上。帕帕拉多說：「我真的每天晚上都做噩夢，太空船生病了，而我們不知道能否治好它，情況糟透了。」…

要明確指出我們何時開始懷疑母親並不是正常衰老當然很難，根據我不太完美的記憶，浮現腦海的是那次為期一星期的義大利羅馬之旅，母親在抵達第一天的凌晨2 點醒來，穿戴整齊下樓吃早餐，旅館員工發現她穿梭在各個房間，尋找咖啡機和烤麵包機。我和哥哥不安地告訴彼此，因為她有時差，這可能發生在任何人身上。然而不是有很多線索嗎？她怎麼會沒注意到旅館大廳燈光昏暗、周圍一片寂靜，而且還有時鐘？ 如果我們那時候知道原因，能夠提供任何幫助嗎？美國食品及藥物管理局（FDA）至今未核准適用於有阿茲海默症（ Alzheimer's disease ）風險、尚無症狀者的療法。我的母親不吸菸，飲酒適量，平常會閱讀與上課；那星期的義大利之行，她專注地吸收導遊所介紹的所有關於畫家卡拉瓦喬（ Michelangelo Merisida Caravaggio ）和藝術家貝尼尼（ GianLorenzo Bernini ）的知識，彷彿在準備隨堂小考一般。 簡便診斷技術問世 那次旅行五年後，母親診斷出失智症（ dementia ）。如今一項簡單的血液檢驗即可偵測到大腦的改變，在症狀首次出現的15 年前就預測出阿茲海默症。對研究人員來說，早期檢測工具使他們能一窺阿茲海默症的病程進展全貌，指出大腦深處的早期病變種子。說起阿茲海默症，一般會聯想到的認知能力衰退，不過是最終結局。美國明尼蘇達州梅約醫院的神經放射科醫師傑克（ Clifford R. Jack, Jr. ）說：「失智是結果，是一種症狀。」他擔任阿茲海默症協會（AA）一個專案小組的主席，最近提出了頗具爭議的阿茲海默症診斷標準，主張應該依據生物學基礎，而非臨床症狀。 科學界找到阿茲海默症的生物標記已超過20 年，這些生理變化跡象顯示大  腦的病程實質進展。2007 年，一群失智症專家組成的國際工作小組（IWG）認為，生物標記是診斷阿茲海默症的支持性證據，而疾病的定義主要仍依循1906年德國神經病理學家阿茲海默（ AloisAlzheimer ）的描述：大腦內獨特的斑塊和纏結導致記憶力漸進式喪失、思緒紊亂和個性改變。將近100 年，大腦內的這類變化只能在人死後由解剖證實，病患活著時，阿茲海默症只是推測性的診斷。事實上，死後解剖的研究發現，有30% 臨床診斷為阿茲海默症的病患，腦內並沒有代表性的異常斑塊和纏結。 如果最終結局都一樣，知道是什麼原因導致無法治癒的失智症還重要嗎？答案是肯定的，而且有許多理由。缺乏準確病因表示患者和家人無法獲得關於疾病預後的正確資訊，以及親屬罹患同一疾病的家族風險，這也會阻礙研究人員的研究，因為探討的目標群體混雜了陽性和偽陽性。傑克說：「你能想像一項癌症臨床試驗中有1/3 受試者沒有癌症嗎？」 早期診斷的重要性 專家相信把生物標記納入臨床醫療，是減少阿茲海默症診斷不確定性的一種方法。2018 年阿茲海默症協會和美國國家老化研究所聯合專案小組提出了一項更激進的準則：生物標記不是用來確認阿茲海默症診斷，生物標記本身就是阿茲海默症的診斷標準。在這準則下，阿茲海默症是大腦有異常的蛋白質沉積，病程從無症狀期開始逐漸演進，只要病人壽命夠長，就會出現輕度認知障礙（ mild cognitiveimpairment, MCI ），最後成為干擾日常生活的失智症。 事實上，死後解剖的研究發現，有30% 臨床診斷為阿茲海默症的患者，腦內並沒有代表性的異常斑塊和纏結。 對研究人員來說，重新定義阿茲海默症為因大腦生理改變而疾病逐漸進展的連續階段是有幫助的。法國薩伯特大學慈善醫院神經學教授杜波瓦（ Bruno Dubois ）是IWG 主持人之一，2018 年，他在一篇論文中寫道：「只考慮阿茲海默症的失智階段，這項準則對患者的醫療照護有害無益。」他認為失智症是大腦受到破壞、已到無法修復的證據；盡早診斷出來不僅有機會開啟預防醫療（ 如果有預防方法），而且可建立寶貴的研究受試者資料庫。因此，為了強調不會影響一般臨床醫療，IWG2018 年的準則被視為「研究體系」。 2018 年後，有兩項新的基礎發展使早期診斷變得更為重要。第一是「疾病修飾療法」（ disease-modifying treatment ）的出現，這類藥物不能治癒阿茲海默症，但能減緩病程。2023 年7 月，FDA 核准倫卡奈單株抗體（ Lecanemab ），應用於輕度認知障礙或輕度失智症治療，每兩星 期輸注一次，可減慢病程進展27%，對末期或無症狀者的效益則尚未證實。幾乎剛好一年後，FDA 核准了每月輸注一次的多奈單株抗體（ Donanemab ），兩款藥物的副作用和有效性類似。 針對只有生物標記但認知功能正常的人，告知其罹患阿茲海默症的診斷，是純粹以生物學定義這種疾病的最大問題。 第二項進展是血液中的生物標記，這使檢驗更容易進行。2018 年，傑克解釋：「以生物學為基礎的診斷，需要透過費用昂貴且不普及的正子斷層掃描（PET），或者侵入性的腰椎穿刺術取得脊髓液。」而一種簡單、便宜和準確度高的血液檢驗則可在任何地方進行，大幅增加了例行醫療篩檢生物標記的可能性。2023 年，阿茲海默症協會召集了另一個由傑克領導的專案小組，重新審視2018年提出的準則。更新的準則在去年7 月發表，再次重申以生物標記為診斷的觀點。 由於目前針對具有生物標記但無症狀者，並沒有驗證有效的治療方法，新準則並不鼓勵篩檢無症狀者，除非是研究用途。不過應用倫卡奈單株抗體和多奈單株抗體來治療生物標記陽性、無症狀者的臨床試驗正在進行中，研究團隊顯然預設未來無症狀者的篩檢將會成為常態。傑克解釋：「重點是，科學家在為未來準備，以後可能會核准證實有效的療法，這能幫助認知能力尚未受損的人減緩病情惡化。」 診斷vs. 風險 現在的新準則不再屬於研究體系，而是「臨床體系」，不難想像不久的將來，可能會有一名感覺完全健康的人走進診所做年度體檢，離開時卻得到罹患阿茲海默症的噩耗。在傑克看來，這是賦予病患自主權，他堅信：「醫學界權威式作風並不可取。應告知病人事實，並教育病人那些診斷的意義。」或許未來診斷出罹病的人只需服用一顆藥錠，或有其他減緩、甚至完全預防失智症的療法，傑克說：「那是我們追尋的聖杯。」 其他團體（ 包括失智症專家組成的IWG）和美國老年醫學協會都激烈反對使用「診斷」一詞。杜波瓦解釋：「引入生物標記使阿茲海默症成為『結合臨床與生物學證據的疾病。』」但他認為不應僅憑生物標記診斷無症狀者罹病，他補充道：「兩者都是必要的。」去年11 月，IWG在新準則中寫道：「針對只有生物標記但認知功能正常的人，告知其罹患阿茲海默症的診斷，是純粹以生物學定義這種疾病的最大問題。」 「診斷」和「風險」看起來像是語意上的歧義，但「診斷」一詞在現實生活裡有更重要的意義、也更具份量，會增加醫生治療和保險公司給付的可能性。這是好事，但也可能是個問題。去年診斷標準第 二版初稿的一名評論者指出，在這標準下，許多診斷為阿茲海默症的病患，可能終其一生都不會表現失智症狀。 這名評論者還說，雖然開發出檢測無無症狀阿茲海默症患者的篩檢值得關注，但過往醫學篩檢計畫的結果往往好壞參半，有些結果「明顯對病人有益無害」，有些結果則造成資源浪費、甚至傷害。當擴大使用倫卡奈單株抗體和多奈單株抗體時，兩種情況都有可能發生。兩款藥物使用一年的費用分別為2 萬6500 美元和3 萬2000 美元，副作用包括腦腫脹和腦出血。 關於以生物標記做為阿茲海默症診斷標準，而不是風險評估，那些診斷罹病的人如何看待這項診斷資訊也是個問題。得知自己有失智症風險會不會造成心理負擔？遺傳學家對這個問題並不陌生，自從20 多年前阿茲海默症基因檢測問世後，他們就不斷琢磨這問題。 基因診斷效應 阿茲海默症基因通常可分為兩類。第一類是如果造成早發性阿茲海默症的三個基因帶有突變，患者通常在55 歲前會出現失智跡象。具有這類罕見基因突變的病患佔阿茲海默症患者總數不到1%，這些基因決定罹病的模式和一般遺傳學不同，只要帶有一個這樣的突變，幾乎可以肯定會在55 歲前表現出阿茲海默症症狀。考慮這殘酷現實，可以理解如果發現自己帶有這樣的突變將是晴天霹靂，因此遺傳學家擬定了一套程序，幫助人們決定是否要檢測基因，並協助他們看待檢驗結果。 第二類為與疾病風險相關的易感基因（ susceptibility gene ），主要為載脂蛋白E 基因（ APOE ）， APOE 對罹患阿茲海默症的風險影響很大，但為遞增效應。帶有一個特定基因型 APOE ε4 的人，在85歲前罹患阿茲海默症的可能性是一般人的2 ~ 3 倍。從父母雙方遺傳到皆是 APOE ε4 的人，也就是有兩個 APOE ε4 的同型合子（ homozygote ），則有乘數效應，罹病率是一般人的12 倍，有60% 的機會在85 歲前罹患阿茲海默症。比起更具決定性的第一類基因，這個基因型並不罕見，美國有2%人口具有 APOE ε4 同型合子。 哈佛大學醫學院醫學遺傳學家格林（ Robert C. Green ）帶領了一連串研究，檢查對無症狀者告知 APOE 阿茲海默症罹病風險的衝擊。他回想起2000 年代初期關於 APOE 基因檢測的各種未知數，他說：「我們不知道有多少比率的家庭想做檢測，更重要的是，我們不知道如果告知那些家庭成員在當時和現在都還無法治療的疾病的風險，會不會給他們帶來毀滅性的痛苦。」這項歷時數十年的阿茲海默症風險評估與教育（ REVEAL ）計畫，證明許多人（…

世界上充滿了無數值得學習的事物。但是該從哪裡開始？如何選擇應關注的事物？驅使人們尋求新知識的原動力又是什麼？學習的欲望來自於對新奇事物的偏好：我們傾向尋求新的資訊和經驗以增進我們的知識，資訊除了能帶來食物、安全、人際關係，還包含了其他物質的獎勵，除此之外，我們也喜歡減少不確定性。然而，科學家現在認為，這些驅動力會結合成一種更複雜的衝動，這對於學習至關重要，即使是（甚至尤其是）沒有即時獎勵，我們就是單純地充滿好奇。 我們經常會以一種特定的方式表示好奇：想對那些略知一二的事物，有更多的了解。美國加州大學伯克萊分校的神經科學家基德（ Celeste Kidd ）表示：「我們可以把好奇心看成獲取知識的引導過程。」我們的內心會追蹤自己學習的進展，當好奇心高漲時，學習會變得更容易，並且更有樂趣。遵循直覺，似乎是探索世界時特別能獲得獎勵的求學之道。德國杜賓根大學的教育心理學家村山航（ Kou Murayama）表示：「如果你在學習某件事後能夠感受到正向情緒，就能夠感受學習的樂趣，這些樂趣會激勵你，繼續下一次的學習。」 像基德和村山航這樣對於好奇心充滿興趣的研究人員還有很多，他們的背景涵蓋了神經科學、教育、心理學和計算科學等不同領域。但是這些領域較少將好奇心視為個人特質（ 許多學者、藝術家還有正在閱讀關於這篇文章的讀者所具備的特質），而是一種可變的狀態。我們每個人都有好奇心，但究竟是什麼激發了好奇心，並保持好奇心呢？ 科學家正在拼湊出人類大腦中那些驅動我們「睜大眼睛、渴望知道」的好奇過程。他們試圖了解大腦如何聚焦新奇事物、如何應對不確定以及如何啟動報償迴路並鞏固記憶。他們也開始關注好奇心影 響如此深遠的原因。 好奇的本能偶爾會帶來危險，「好奇心害死貓」就是最典型的例子，但整體而言，好奇心似乎有激勵生物，以利於生存的方式進行探索的能力。研究老鼠、金魚和墨魚等動物好奇心要素的英國劍橋大學（ University of Cambridge ）比較心理學家阿朱萬（Victor Ajuwon ）表示，即使在資訊目的不明確時，收集資訊仍然能幫助我們建立關於這世界更準確的心智模型，因為「這對你的未來有幫助」。 法國國家資訊與自動化研究所的烏德耶（ Pierre-Yves Oudeyer ）表示：「好奇心會在不同的時刻出現，關注好奇心的共通點、長期發展與演變，將為我們帶來全新的思維方式」。烏德耶指出，設定自己的目標似乎能提高動機，並且讓學習在挑戰與挫折間的「甜蜜點」增強。俄羅斯教育心理學家維高斯基（ Lev Vygotsky ）稱之為「近側發展區」（ zone of proximaldevelopment ）。然而，一直到最近，關於好奇心的「甜蜜點」為何如此「甜蜜」，以及這背後在認知上可能發生的過程，仍較少受到關注。 對資訊的內在渴望 所有人都知道什麼是好奇心。早期有影響力的思想家整理出許多至今仍被視為關鍵的重要觀點，現代的科學家通常將其視為一種積極的特質，並與內在動機、創 造力和開放思維聯繫在一起。心理學家貝爾林（ Daniel Berlyne ）在1966 年指出，好奇心與感知有關，例如當我們注意到一頭斑馬在馬群中的視覺不協調感時。此外，好奇心可能會針對特定事物，也可以是廣泛的對許多事物都充滿興趣。1994年， 行為經濟學家魯文斯坦（ GeorgeLoewenstein ）主張，好奇心源於對資訊空缺處的填補需求。 了解好奇心就相當於了解人們如何形成對世界的信念，以及他們如何改變想法。 基德表示，了解好奇心就相當於了解「人們如何形成對世界的信念，以及他們如何改變想法。」針對神經元建立好奇心的基礎和作用進行更深入的分析，可能會幫助教師更有效地教導學生、幫助電腦科學家編寫高效學習的人工智慧系統，並減輕一些心理疾病帶來的痛苦。了解如何促進人們對他人和文化的好奇，甚至可能讓世界變得更加友善。 好奇心直到現在才逐漸獲得科學關注，主要原因是好奇心難以定義。所有的求知欲都是由好奇心驅動的嗎？美國維吉尼亞大學的吉羅特（ Jamie J. Jirout ）和同事，在去年8 月發表的一篇回顧論文中指出，好奇心「必須源自對資訊的內在渴望」，也就是說，好奇的本身就是目的。舉例來說，孩子看見彩虹時問「為什麼會有彩虹？」很可能是出於好奇心，但如果是因為明天要考試才提出的這種疑問，那麼就不算是好奇心了。（ 好奇心也不是想知道活體組織切片檢查結果的那種渴望，那更像是一種恐懼。）也有一些研究會把尋求資訊視為一個整體，並未把好奇心與其他求知動機區分開來。 好奇通常伴隨著不安與快樂 好奇心有時也會讓人感到不安、甚至痛苦。例如，為了知道魔術背後的秘密，人們願意忍受輕微的電擊，以便更快滿足自己的好奇心。一場酒吧裡的爭論，曾讓金氏啤酒廠的一位高層決定創辦該公司著名的《金氏世界紀錄大全》，並把首批書籍分發到各酒吧，以便即時解決未來的爭論。（ 附帶一問，你是否想過，啤酒公司與世界最大的麻繩球有什麼關聯？） 不過，好奇心通常伴隨著愉悅感。研究顯示，我們不想被其他人透露劇情，是因為不想失去觀看戲劇的樂趣。如果你錯過了美式足球超級盃（ Super Bowl ）或電視劇「繼承之戰」（ Succession ）的大結局，你可能會刻意避免提前知道發生了什麼。如今，我們每個人都把數位參考資料庫放在口袋，當有個引人注意的問題出現時，我們很難抗拒立刻查詢答案的衝動。研究人員以「舌尖現象」（ tip-ofthe-tongue ）測量舌尖上的感覺，藉由量化「搜尋答案的衝動強度」來評估好奇的程度。 對答案的期待也可能讓人感到愉悅。好奇的程度越高， 紋狀體（ striatum ）等區域就越活躍， 這些區域關乎多巴胺（ dopamine）的釋出， 而多巴胺是與報償感受最相關的神經傳遞物質。哥倫比亞大學朱克曼研究所（ ZuckermanInstitute ）的認知神經科學家高特里布（ Jacqueline Gottlieb ）表示：「多巴胺似乎與好奇心做為內在報償的概念相關，這無疑也使好奇心成為一種動力。」 為了證明資訊本身具有獎勵效果，神經科學家必須展示大腦如何區分物理獎勵和資訊。這項研究最初是在猴子身上進行，儘管科學家原本擔心過度把人類的特質（ 例如好奇心）直接套用於動物身上，但猴子是科學家最有信心宣稱具備好奇心的非人物種。 明尼蘇達大學的神經科學家海登（ Benjamin Hayden ）和同事設計了一項實驗，讓猴子有機會提前得知是否會獲得獎勵（ 例如水）。猴子選擇提前得知的比率竟高達80 ~ 90%，甚至為了提前得知這些資訊，願意放棄更大的獎勵。海登表示 ：「實際上牠們是在說：『我迫不及待現在就知道！』」 心理學家布塞爾（ Jennifer Bussell，朱克曼研究所的博士後研究員）的研究也顯示，老鼠有類似的傾向。猴子和老鼠的實驗中發現，與決策過程早期階段相關的額葉眼眶面皮質（OFC）神經元，會對水的獎勵以及預示這些獎勵的線索有不同的反應。OFC 神經元會記錄一些像是水量這樣的細節，並將其視為獨立變量，以利稍後進行比較，這就像是把原始材料納入選擇過程的一部份。 布塞爾表示：「很可能有一種驅動力的演化，是為了讓生物可以學習新事物並收集資訊。因為在自然界中，99% 的資訊對動物都很有用。」她接著補充：「從演化的角度來看，即使生物會害怕掠食者接近，牠們也有離開洞穴的需求。如果大腦建立了一個系統，把收集資訊和減少不確定性視為一種報償，那麼在某種程度上就解決了這類難題。」 華盛頓大學的神經科學家莫諾索夫（ Ilya Monosov ）的研究團隊在2024 年進行的一項研究中發現，OFC 神經元所記錄的原始材料會在中腦內一個稱為側疆核（ lateral habenula ）的古老結構中，與兩種不同類型的價值（ 資訊和物理獎勵）相互比較並整合。這項發現顯示出好奇心在演化上的意義。很多物種的腦中都有側疆核，它負責評估不同動機的相對重要性。莫諾索夫認為：「在日常生活中，你很少只靠物理獎勵或二級獎勵（ 例如金錢或單純的資訊尋求）來做決定。」相反地，我們的大腦會透過複雜的過程，把具體需求和好奇心進行比較並權衡，就像是睡前常發生的情節，要嘛把推理小說讀完，要嘛上床睡覺以獲得足夠的睡眠。 大腦的其他部位也需要處理不確定性。高特里布與同事在去年的一項研究中 中讓受試者觀看許多圖片，包括有生命物體（ 例如海象）或無生命物體（ 例如帽子）的圖片。這些圖片的清晰度各有不同，並藉此探索知覺好奇心。實驗結果清楚顯示，大腦能夠使用高特里布稱為「條碼」的神經訊號，區分有生命和無生命的物體，這也是研究人員想利用的特徵。當人們對自己看到的物品有信心時，視覺區域的條碼訊號會明確顯示有生命或無生命的訊號；但是人們沒把握時，訊號會落在兩者之間。當這些視覺區域的訊號傳到負責決策的額葉皮質時，會激發信心或好奇心。高特里布解釋：「這部份視覺區域的訊號越不明確，人們所感受到的好奇心就越強烈。」 好奇心不僅能吸引你想知道的資訊，還會把周遭的附帶資訊一併吸引進來。 好奇心會幫助記憶與學習 好奇心還會激發記憶迴路，幫助我們更能牢記新資訊。在2014 年的一項研究中，受試者被問了一些有趣的問題，例如披頭四的哪一首單曲在排行榜上停留時間最長？地球上唯一已知有方形樹幹的地方是哪裡？受試者對這些問題都表示出他們的好奇心。（ 別擔心，我會在本文的最後一段告訴你答案。）接著，把他們送進功能性磁共振造影（ fMRI ）掃描14 秒鐘，並且公佈答案。在這段期間，他們會觀看一些面無表情的臉孔圖片。結果顯示，受試者更容易記住引起他們好奇心問題的答案，特別的是，他們也更容易回憶起與這些問題配對的臉孔，大腦影像也顯示，與記憶相關的海馬回腦區活動有所增加。這篇論文的主要作者、英國卡地夫大學（ CardiffUniversity ）的研究員葛魯柏（ MatthiasGruber ）將好奇心比喻為「漩渦」，它不僅能吸引你想知道的資訊，還會把周遭的附帶資訊一併吸引進來。 許多成年人都知道孩童擁有強烈的好奇心，孩童經常提出一連串「為什麼」，而這些與好奇心相關的大腦基本迴路，似乎很早就存在了。根據基德對嬰兒好奇心的研究顯示，這些迴路早就為一生的知識獲取做好準備，這驅使嬰兒在環境中盡可能地學習，而且他們似乎能夠意識到，那些令人驚訝的事件背後，代表的是學習的契機。嬰兒對帶有大量訊息的刺激，表現出強烈的偏好，例如人類的臉孔比玩具卡車更具吸引力、大人對嬰兒說話的聲音也比非人類的聲音更吸引他們注意。嬰兒對任何新奇事物都感到好奇，即使是還不會說話的嬰兒，也能夠意識到自己知識上的空白。而基德發現，當孩子感到不確定時，他們會繼續努力學習並儲存所學的知識，這些興趣會維持到他們覺得自己已經理解某些事物之後才消退。 好奇心的甜蜜區間 基德和同事在2012 年一項頗具影響力的研究中提到，他們對七至八個月大的嬰兒展示物體從盒子裡彈出的動畫，並用眼動儀測量動畫吸引嬰兒注意的時間，結果發現嬰兒更偏好觀看中等複雜度的動畫。實驗證明，最吸引嬰兒的是那些不太容易預測，且略微讓人驚訝的場景。研究人員把這種現象稱為「金髮女孩效應」（ Goldilocks Effect ）。在2022 年的一篇論文中，基德和同事觀察到猴子也有中等複雜度偏好，意味著這種偏好可能具有普遍性。 中等複雜意味著困難的程度恰到好處，因此特別吸引人，此現象在學習過程中是合理的，這也是學習這間「磨坊」所需要的材料，代表著某些機會隱含在中等複雜的資訊中，且能以易於理解的方式增進我們的知識。為了檢視學習進展是否為好奇心謎題的一部份，烏德耶採取了非主流的做法：把好奇心引入電腦領域。他認為20 年前，讓機器具有好奇心是非常新奇且匪夷所思的觀念。然而，對一些世紀大難題來說，這可能是非常有效益的方式，甚至可能是某天人類能踏足另一顆星球的關鍵之一。 當然， 電腦是由電線、馬達和感測器組成的裝置， 並非具有好奇心的生物。2016 年，Google 的深度心智（ DeepMind…

恆星自從誕生開始就與重力對抗。燃燒中的恆星不斷釋出能量，與重力向內的力量抗衡。然而一旦燃料用罄，重力就佔了上風，恆星於是向內塌縮，大部份質量變成中子星（密度極高，大小僅是一座城市）或黑洞，剩下少數向外噴射，如子彈般打進太空中。 最近天文學家用韋伯太空望遠鏡（ JWST）瞄準年輕的超新星殘骸――仙后座A，拍攝到這場巨變事件的畫面。仙后座A爆炸時發出的光約在350 年前抵達地球，那大概是知名物理學家牛頓的年代。美國達特茅斯學院的天文學家費森（ Robert A.Fesen ）說：「這顆超新星非常重要，距離我們相對近，也很年輕，所以你看到的可說是恆星爆炸當下時間停格的影像。」 這場天文事件既壯觀又近距離，天文學家鑽研多年，但現在JWST可以看得比過去其他望遠鏡更清楚。費森說：「JWST影像實在驚人。」他的研究團隊率先透過哈伯太空望遠鏡研究仙后座A。哈伯太空望遠鏡主要接收可見光，JWST則捕捉波長較長的紅外光，並使用更大鏡面，達到更高的影像解析度。 科學家希望這些新影像有助於了解超新星，他們最感興趣的問題包括各類恆星的爆炸方式，以及觸發爆炸的機制。普渡大學的天文學家米利沙維埃奇（Danny Milisavljevic ）帶領團隊拍攝這些JWST影像，他說：「想釐清恆星爆炸如何發生，需要用到很多複雜但美妙的物理學。」 在恆星內部的核融合熔爐中，最先開始燃燒的是氫，氫燒完之後換成氦、氦融合成碳、碳生成氖，如此這般下去，直到鐵為止。鐵如果要繼續核融合，需要的能量會比釋出的多。此時恆星開始因重力而塌縮，物質不斷崩塌，直到原子中絕大多數的質子和電子都擠壓、結合成中子。最後，中子無法繼續塌縮，恆星就形成中子星。中子星內部的壓力極大，讓這些粒子引發一道反彈的衝擊波（ 如果是太陽等級的恆星則是逐漸黯淡，形成白矮星。） 科學家尚未釐清超新星爆炸的能量從何而來。米利沙維埃奇說：「原本認為中子星形成時，這道反彈的衝擊波可觸發恆星爆炸，但過去幾十年全球最快的電腦進行的模擬結果顯示，反彈衝擊波的力道並不能克服上層物質向內塌縮的力道。」驅動超新星爆炸的核心機制仍是未解之謎。科學家猜測可能與微中子有關，微中子幾乎不帶質量，可以不受阻攔穿透物質。或許在恆星核心極端高溫和高壓下，有些微中子的能量可增強衝擊波的力道。但要驗證這個想法，還需要更多觀測資料。 JWST在仙后座A的眾多新發現，包括超新星爆炸期間從恆星逸出的一層氣體。在JWST拍攝的影像中，這層氣體尚未與恆星外界的物質發生交互作用，也尚未遭受恆星衝擊波反彈、向外噴射時的高溫所影響。這些在超新星爆炸之初就噴發而未受影響的物質形成了網狀結構，那將是了解恆星爆炸前結構的線索。普林斯頓大學的天文學家提敏（Tea Temim）是JWST 影像團隊的成員之一，她說：「JWST 基本上拍攝了這團物質的結構圖，科學家藉此推測它在超新星噴發前的分佈情況，過往從來沒有這樣的資料。」 這次在仙后座A中的意外發現，還包括一團稱為「綠色怪物」（Green Monster）的氣體，應該是在恆星爆炸之前就釋出。提敏指出，「綠色怪物是令人振奮的驚喜」，令人感興趣的是超新星碎片在飛進綠色怪物時，會和其中物質產生哪些交互作用。「這非常重要，因為在觀測銀河系之外的超新星時，其周遭物質會大幅影響超新星發出的光。」 辨識超新星的細節也有助於了解地球及生物的起源。生命需要許多化學元素，而氫與氦之外的化學元素是由恆星生成的。恆星在壽命終結時爆炸，把這些化學元素噴進宇宙，為星系增添原始材料，形成新的恆星與衛星。米利沙維埃奇說：「我們身為宇宙的一份子，應該要了解讓宇宙可能形成生命的基本機制。」 仙后座A的研究將持續進行，這項成果鼓舞了科學家，想用JWST 拍攝銀河系中其他超新星（ 約400 顆）。在獲得更多影像後，就能比較每個超新星遺骸有何異同，藉此推測這些恆星原先的樣貌。 欲讀相關文章，請登入《科學人》官網（ scitw.cc ） 〈超新星碎片掉落地球？〉，《科學人》2024 年10 月號。 〈宇宙煉金術――中子星撞出重元素〉，《科學人》2023 年3 月號。 〈恆星自爆前一刻〉，《科學人》2021年2 月號。 莫斯柯維茨（Clara Moskowitz） Scientific American 資深編輯，負責天文學、太空、物理學與數學領域。 重點提要 ❶ 質量較大的恆星在壽命終結時，因燃料耗盡無法抵抗重力而塌縮，會發生超新星爆炸。 ❷ 科學家透過韋伯太空望遠鏡，拍攝到仙后座A 的詳細結構，以及恆星爆炸前釋出的一團氣體。 ❸ 過往認為衝擊波能引發超新星爆炸，但電腦模擬顯示力道不足。現今推測微中子可能參與其中，這仍需更多觀測驗證。…

美國女性估計有10% 罹患子宮內膜異位症，這種疾病引發的疼痛很恐怖，有些患者因此無法工作或上學。但許多醫生並不清楚這種疾病，平均需7 ~ 9 年才能得到正確診斷。 這項令人震驚的統計數字，加上大眾對子宮內膜異位症普遍缺乏了解，就是健康知識存有性別落差的明確證據。針對子宮內膜異位症的病理以及哪些女性罹病風險最高這些問題，投入的相關資金與研究一直很有限，如今這狀況總算有了改變，原因之一是我們對子宮內膜異位症的了解產生了轉變。英國愛丁堡大學生殖生物學家桑德斯（ Philippa Saunders ）說，子宮內膜異位症不僅是婦科疾病，「過去3 ~ 5 年重新定義這是一種全身性的神經發炎疾病，不只是些許組織 生長在錯誤部位，而是整個身體都出現了反應。」 子宮內膜異位症的病理涉及到子宮組織，始於所謂經血逆流的過程，也就是月經血液回流到輸卵管並進入骨盆，這些血液帶著一些子宮內膜組織，有時免疫系統並不會加以清除，反而是附著在卵巢或骨盆的內膜上，繼續生長並為自身建立血液供應。這種病變容易導致不孕，以及令人嚴重失能的疼痛。桑德斯說：「這可不是一點點病痛，而是令人無法正常生活。」而且子宮內膜異位症和發生在月經週期的經痛（ menstrual cramp ）不同，子宮內膜異位症隨時都可能引發明顯疼痛。 醫學界習慣把疾病治療區分為不同專業分科（ 通常只有婦科才會看診子宮內膜異位症），但這麼做也幫不上什麼忙。美國密西根州立大學生殖生物學家米斯默（ StaceyMissmer ）說：「我們把人類健康分成不同專科和系統，但現在知道（ 人體系統）相互連結的程度遠比原本以為的要緊密得多。」她指出，子宮內膜異位症產生的症狀和後果，會影響身體許多其他部位。 舉例來說，患有子宮內膜異位症的青少女和年輕女性，診斷出罹患腸躁症的機會，比未罹患子宮內膜異位症的女性高出五倍。60 歲以下的女性很少發生心血管問題，但對子宮內膜異位症患者而言，根 據不同研究和病情，高血壓、中風、心絞痛或心臟病發作的相對風險會增加20 ~ 80%。患者罹患類風濕性關節炎的風險是一般女性的兩倍，而氣喘、狼瘡和骨關節炎在子宮內膜異位症患者的流行率更高。這些患者也更容易同時罹患偏頭痛、下背痛和肌纖維痛（ 一種慢性疼痛）等疾病。 科學家還不確定為什麼這些疾病經常同時發生。米斯默說：「我們認為一個關鍵途徑就是慢性發炎。」舉例來說，子宮內膜異位症患者可能對某些疾病的共同誘發因子產生發炎反應。 然而研究人員知道，子宮內膜異位症的罹病風險約有一半由遺傳因素決定。儘管早期研究並未找到這種疾病的常見高風險基因（ 例如乳癌的 BRCA 基因），但最近的大型研究暗示這與基因組的遺傳變異有關。2023 年《自然．遺傳學》期刊一篇針對約6 萬名子宮內膜異位症患者以及70 多萬名未罹患子宮內膜異位症的對照組的研究，發現基因組中有40 多個位置的變異都與罹病風險較高有關。英國牛津大學遺傳流行病學家章德萬（ KrinaZondervan ）說：「這確實大大提升了我們對子宮內膜異位症病因的了解。」 在同一研究中，研究人員根據這些豐碩結果特別指出，經常與子宮內膜異位症同時發生某些疾病的生物學共同特性。舉例來說，他們發現子宮內膜異位症與其他類型疼痛（ 例如偏頭痛）有遺傳關聯。這種疼痛狀況會引發所謂中樞神經敏感化（ central sensitization ）的生物過程，這種情況會在慢性疼痛改變中樞神經系統對疼痛刺激的反應時發生，而參與其中的許多基因都與疼痛感覺或維持有關。他們還發現，這些基因與氣喘等發炎疾病的關聯性。 子宮內膜異位症與其他類型疼痛有遺傳關聯。這種疼痛狀況會引發所謂中樞神經敏感化的生物過程。 最近，研究人員已經知道子宮內膜異位症並非單一疾病，這個概念可能有助於診斷和治療。子宮內膜異位症有三種亞型：卵巢子宮內膜異位症（ovarianendometriosis ）會造成卵巢受損，是遺傳性最高的疾病；更深入骨盆的深部子宮內膜異位症（ deependometriosis ）會產生非常堅硬的結節；而腹膜型（ perioneal ）或表淺型（ superficial ）子宮內膜異位症，病變是瀰漫分佈在骨盆內膜。與乳癌一樣，不同亞型有著不同的危險因子。 直到最近，診斷子宮內膜異位症的唯一方法一直是腹腔鏡手術（ laparoscopic surgery），但現在有了侵入性較小的方法。舉例來說，超音波影像可以發現卵巢子宮內膜異位症，而磁共振造影（MRI）掃描可顯示深部子宮內膜異位症的病變。可惜的是，針對最常見類型（ 腹膜型子宮內膜異位症），影像診斷效果不佳。另外，患者需要轉介才能進行影像檢查，但因為常誤診和美國醫療保險的不公平，並不是每名美國患者都可得到同樣醫療照護。 就治療而言，手術切除病變只對某些患者有效，而非所有患者。確認伴隨而來的疾病就有可能決定手術切除對哪些患者有效或無效，例如手術切除對疼痛發生在骨盆以外的患者可能沒多大幫助。米斯默說：「沒有需要切除的具體病變。」英國正在進行臨床試驗，探究手術和非手術治療的結果。 現在任何一位診斷出罹患子宮內膜異位症或有令人擔憂的症狀的患者，除了應該與婦科醫生討論病情，也應與他們的主治醫生討論。因為，子宮內膜異位症可不是單一身體部位的疾病而已。 丹維斯（Lydia Denworth） 美國獲獎科學記者兼 Scientific American 特約編輯，著有《友誼：生命基礎關係的演化、生物學和超凡力量》。…

撰文／莫斯柯維茨（Clara Moskowitz） 圖表／沃爾夫（Zane Wolf） 翻譯／李宛儒 1960 年之前人類從未離開地球，當時對太空的定義是地表80 公里以上，如今已有700多人飛越這個里程碑。一開始只有前蘇聯和美國參與太空競賽，所有太空人都是30 歲左右的男性軍人；後來太空人的背景逐漸多元，但多元得來不易：1963 年前蘇聯就派遣第一位女性太空人，但後來的俄羅斯總共只有五位女性上太空，男性則是各年代都落在數十位。1990年代是載人上太空的全盛時期，美國航太總署（NASA）平均每年發射六架太空梭，一次通常載送五至七人。1981 年第一架太空梭發射，1986 年挑戰者號遇難後計畫中斷將近三年，哥倫比亞號返程爆炸後又再次停飛。…

我對做夢情有獨鍾，因為身在夢境就像經歷無法預測的奇幻旅程，讓我暫時擺脫現實的桎梏，遨遊在光怪陸離的世界。有時，我能騰雲駕霧；有時，我能闖入不存在的城市，與素未謀面的陌生人一起打怪探險。我認為若非在夢中，此生恐怕難以體驗這些離奇的場景。甚至，我的某些夢境竟然會在現實中上演，宛如命運的伏筆悄然揭曉。雖然理智告訴我，「預知夢」是大腦對記憶與潛意識的重組與解讀，但我的心底仍難掩幾分訝異。或許，夢境的魅力不僅在於它的奇幻無邊，更在於不確定的神秘感。畢竟，人生如夢，何不讓這場夢多添幾分奇幻與趣味呢？ 人的一生有將近1/3 的時光都在夢境中流轉。過去的科學家大多關注在快速動眼期，認為我們每晚約有兩小時沉浸於夢中。然而，後續研究卻顛覆了這項假設――做夢並非快速動眼期的專利，而是可能發生於睡眠的任何階段。這意味我們在夢中的時間遠超預期，彷彿與大腦締結了一紙夜幕低垂後無聲的契約。 美國知名神經外科醫師兼神經科學家詹迪爾（ Rahul Jandial ），以妙手回春的醫術和鑽研大腦的奧秘、探索人類心智的幽微角落而聞名。他在《我們為何會做夢》中，帶我們潛入夢境的深海，揭開大腦睡眠時的神秘面紗。 大腦的創作工廠 本書涵蓋夢境的多種面貌，從解析噩夢、情色夢，到夢境對健康與幸福的潛在影響。其中最令人著迷的是「清醒夢」，即人能在夢中意識到自己在夢中，甚至能掌控夢境的發展。這不僅能啟發科技的創新，對人類的未來產生深遠影響。過去也為無數天才帶來靈感――苯環、元素週期表、DNA 結構的發現等，皆受益於夢境的啟示。 當白晝的理性暫時被關閉，夢就像是大腦在狂歡，讓想像、情感與視覺系統全面啟動。在夢裡，負責邏輯推理與檢驗現實的「執行網路」偃旗息鼓，而「預設模式網路」則如脫韁野馬馳騁――我們夢中變幻莫測的場景，便是由電脈衝與葡萄糖編織，這也是大腦在夜晚高效運轉的證明。 夢境的轉變並非完全隨機，而是基於相似 性、情緒、聯想記憶等內在規律進行。這些規律讓夢境雖然變幻莫測，卻仍有邏輯，讓我們不會在夢中感到突兀，而是自然地接受當中的場景。 夢境也有可能是基因與演化的產物，根據跨國的研究顯示，做夢者無論其文化背景，主題皆驚人地一致：被追逐、考試、情色經驗。夢境也反映人類共同的恐懼與焦慮。學齡前的兒童夢境特色，常受故事與卡通影響，但隨著他們的年齡增長，做噩夢的頻率上升，為成人的五倍。不過，雖然噩夢令人不安，卻是心理發展的必經之路。有趣的是，那些常在考試前夢見遲到、忘記複習的學生，成績表現往往較佳。這類「災難夢」或許是大腦的模擬訓練，助人提前適應挑戰，提升應變能力。 夢與我們健康的關聯 詹迪爾表示，夢既非睡眠的附屬品，也非大腦的「雜訊」。神經科學研究顯示，做夢是大腦的重要功能之一，與記憶處理、情緒調節、創造力、問題解決、心理健康密切相關。當睡眠嚴重不足時，大腦甚至會跳過非快速動眼期，直接進入快速動眼期來補充做夢時間。在某些罕見的「致死性家族失眠症」（ fatal familial insomnia ）中，患者會因無法入睡而在清醒時看到生動的夢境，因此無法區分虛實。從這點看來，夢不一定與睡眠相依相存，甚至可能比睡眠更重要。 如今，我們逐漸了解睡眠對身心健康的重要性。然而，我們需要的或許不是睡眠，而是夢。夢境如生命的「無聲歌劇」，讓我們在平凡的日子裡體驗不凡。夢並不是虛無縹緲的幻象，而是通往內心深處的橋樑。不過，解讀夢境並非像翻閱夢境字典那般容易。詹迪爾直言，許多關於夢的解釋往往是牽強附會，讓人以偏概全。他認為夢是大腦在特定時刻的投影，隨著人生的不同階段而改變。 夢境也可能是健康狀況的預警訊號，例如帕金森氏症、阿茲海默症等神經疾病的早期徵兆，甚至成癮與憂鬱症惡化的警報。帕金森氏症患者在夢中出現激烈動作，例如揮拳、踢腿、大聲喊叫，甚至從床上摔下，就是因為大腦無法正常抑制肌肉活動。阿茲海默症患者則會頻繁做與空間迷失相關的夢，例如夢見自己迷路或無法找到回家的路。憂鬱症患者則經常夢見失敗、孤獨、無助或反覆出現災難性場景（ 例如墜落、死亡）等。 詹迪爾不僅剖析了夢境的奧秘，也提供實用建議來挖掘自身潛能。他認為，解讀夢境是打開內心世界的鑰匙，探索自己的深層情感。透過夢境，我們也許能換個視角審視生活，挖掘潛藏情緒，理解潛在的焦慮與壓力。夢境中的負面情緒可能反映心理壓力或憂鬱症的惡化，提醒我們應適時尋求心理諮詢。 詹迪爾指出，清醒夢不僅能增強自我意識，還能提升幸福感。如今清醒夢是科學研究的新領域，已逐漸不再是科幻情節。就如這期56 頁的文章〈擺脫噩夢，夢境工程改善身心健康〉指出，受試者利用智慧型頭帶、震動感測器等設備，在清醒夢中可獲得現實感受。未來，或許我們能「設計」夢境，在夢中自由翱翔、與偶像對話，甚至探索宇宙奧秘。應用清醒夢可拓展至心理健康，尤其對創傷後壓力症（PTSD）患者而言，透過夢境訓練可重塑創傷記憶，學習掌控夢境。除此之外，清醒夢還能改善睡眠、激發創造力，甚至提升解決問題的能力。畢竟，大腦在夢境中學會打破界限，現實中自然也能突破框架。 試想未來有一天，我們能像訂電影票一樣選擇夢境內容――今晚想遨遊星際？沒問題！想加入中世紀魔法學院？你的大腦已經準備好！甚至，未來科學家或許能把夢境記錄下來，讓我們「重播」夢境，甚至與他人共享。 《我們為何會做夢》宛如一場腦科學與夢境的對話，透過生動筆觸帶領我們徜徉夢的奇幻國度。它不僅啟迪心靈，也讓我們重新審視夢境與睡眠的價值。在夢境的指引下，或許我們能揭開更多生命的奧秘，邁向嶄新的自我境界！ 書名 《我們為何會做夢：睡夢中的大腦如何激發創造力，以及更好地改善清醒時的生活》（ This Is WhyYou Dream: What Your Sleeping Brain Reveals AboutYour Waking Life ） 作者 詹迪爾（Rahul Jandial） 譯者 張嘉倫 出版商 悅知文化（2024 年11 月） 黃貞祥（Gene） 清華大學生命科學系副教授，來自馬來西亞，現居風城。興趣廣泛的生物學家，嗜好讀書、看戲、寫作、踏青、逗貓。臉書粉絲頁：GENE思書齋。…

12 週做完一年工作 作者／布萊恩．莫蘭、麥可．列寧頓　出版／采實文化 如何擺脫計畫寫得洋洋灑灑，執行力卻零零落落？ 年度計畫為什麼難以執行？或許我們可以重新提出對「年」的定義，與其執行12個月的計畫，不如拆解目標、壓縮在12 週內完成。尤其把專注力放在能帶來最大成果的「高價值活動」，減少時間的浪費。本書分為兩部份，首先掌握高效目標的核心邏輯，接著再提供具體工具與步驟，做到「縮短工時，放大成果」。 掌控24 小時 作者／尹慕言　出版／春天出版社__ 大腦最擅長視覺化，你必須讓計畫被看見 重要事，明天做 作者／馬克．佛斯特　出版／一起來出版_ 我們決定要做的事，和我們實際去做的經常是兩回事。 「今日事，今日畢」真的有效嗎？掌控時間的關鍵，不在於做更多，而是確保時間用在最具價值的事情上。本書提出「明天做」的原則：如何以更高效、更有創意的方式運用時間，並且擺脫無止盡的待辦清單。當我們辨別出「緊急」與「重要」，有效地限制任務範圍，讓自己更專注，便能確保時間發揮最大效用。 有限與無限的遊戲：從遊戲與變幻透視人生 作者／詹姆斯．卡斯_　出版／大塊文化_ 有限遊戲以取勝為目的，無限遊戲以延續遊戲為目的。 本書為影響科技的重要經典，啟發了《無限賽局》的概念。你的時間管理模式，決定了你玩的是「有限遊戲」還是「無限遊戲」？作者以遊戲為喻，指出有限遊戲追求終點，而無限遊戲則專注於延續和創新，真正的自由應該來自對於時間的駕馭，而非應付。當我們打破對時間的看法，才能打造更有彈性且長遠的人生策略。…