布林代數，是麼搞出來的？│《電腦簡史》數位時代（三）

如今換成萊布尼茲自己沒有將邏輯代數的研究整理發表，而讓邏輯代數在一個半世紀後冠上布爾之名（稱為「布林代數」(Boolean algebra)，”Boolean”意 ... 002文字分享友善列印繁|简002專欄文明足跡社會群體科學傳播透視科學電腦運算的基礎——布林代數，是麼搞出來的？│《電腦簡史》數位時代（三）張瑞棋・2020/09/07・3025字・閱讀時間約6分鐘・SR值541・八年級＋追蹤「糾正我們推理的唯一方法，是使它們像數學家的推算一樣實在可靠，這樣我們就能一目了然地發現錯誤。

當人與人之間爭論不休時，我們只要說：別再吵了，讓我們算算看誰才是對的。

」——萊布尼茲1685年致PhilippSpener信。

本文為系列文章，上一篇請見：易經、巴別塔、通用文字——萊布尼茲研究二進位之路│《電腦簡史》數位時代（二）亞里斯多德開創邏輯系統好棒棒，but……萊布尼茲提出只用0與1的二進位算術，成為現代電腦的運算方式。

不過，現代電腦可不是之前的計算器，藉由齒輪轉動的圈數來做加減乘除，而是利用電子零件的開關狀態。

開關狀態如何做二進位算術？這就需要藉助「邏輯運算」。

邏輯運算這個詞在現代聽起來理所當然，但你若拿去問十八世紀以前的人，他一定覺得莫名其妙，邏輯用的都是文字語句，又不是數學，怎麼運算呢？是的，打從亞里斯多德開創有規則可循的邏輯系統，兩千年來表達邏輯的方式都是用自然語言做為陳述句，例如下面這個最具代表性的三段論。

大前提：所有人都會死。

小前提：蘇格拉底是人。

結論：蘇格拉底會死。

亞里斯多德雕像。

圖：WIKI然而自然語言不免會有多重涵義，或是容易有歧義的問題，不僅翻譯成不同語言可能造成誤解，就算是使用同一種語言的人，也可能會對其中的邏輯關係有不同認知。

例如「有關係就沒關係，沒關係就有關係」這句俗諺裡面，「關係」這個詞項顯然有不同涵義，而「有」與「沒」的用法也前後不一。

況且除了簡單的三段論，還有其它形式更複雜的邏輯陳述，用自然語言確實無法精確地表示各種邏輯形式和規律。

你以為數學式本來就長這樣？其實數學早期也都是用自然語言，如果翻開當時的數學書籍，只見盡是長長的文字敘述，即使看得懂，恐怕也難以聯想到它就是代表一個簡單的公式而已。

這是因為直到十六世紀，數學才開始用符號來表達，像加、減、乘、除、等於都是約莫那個時候才改用＋、－、×、÷、=代表。

而我們現在熟悉的數學式記法，包括用字母代表未知數，更是十七世紀才盛行。

加、減、乘、除、等於，約莫到16世紀才改用＋、－、×、÷、=代表。

圖：Pexels數學符號化之後，表述方式更加簡短精確，計算也變得方便許多。

而且由於符號不受語文隔閡，不同國家的數學家都能一目了然，因此得以加速數學與科學的傳播與交流，是促成科學革命的重要基石。

萊布尼茲本身遊歷德國、法國、英國三地，又曾為微積分創造新的符號，更能感受符號化的重要性，因此在他夢想有數學般的通用文字之前，就已經試圖把邏輯轉換為數學那樣的表示方式，也就是現代所稱的「數理邏輯」。

萊布尼茲致力於邏輯數學化，可惜無人知萊布尼茲先於1679年設想各種基本概念都用某個質數代表，例如「動物」用“2”代表，「理性」是“3”，那麼「人是理性的動物」這個句子就相當於“6=2×3”，也就是說代表「人」的數字是“6”。

從6=2×3可以推導出6÷3=2，代表「人失去理性等於動物」，這樣便能透過計算完成邏輯推論。

1686年，萊布尼茲改用A、B、C……等字母符號代表普通命題，並引入「非」、「等於」、「不等於」、「屬於」、「不屬於」等符號，然後用這些符號列出交換律、傳遞關係……等處理集合關係的運算規則。

到了1690年，他又將加法與減法納入邏輯演算之中，讓邏輯的符號化與數學化更加完整，可以說已經為數理邏輯打下堅固的地基。

無奈這些手稿在萊布尼茲生前從未公開，直到二十世紀初世人才知道他這方面的研究，數理邏輯的發展因此延遲了一個半世紀，才由英國數學家布爾(GeorgeBoole)重新開創。

布爾繪於1860年的肖像。

圖：WIKI布爾公親變事主，重新開創數學邏輯布爾於1815年出生在一個鄉下小鎮，父親是個鞋匠。

因為家境清寒，他自小學畢業後就沒再受正式教育，而是靠自學習得語文與數學知識。

布爾十六歲時被當地一所學校聘為教師，成為家中經濟支柱；到了十九歲乾脆自己開辦學校，同時更投入數學的研究。

布爾二十三歲開始發表數學論文，逐漸獲得倫敦學術圈的注意，其中一位數學家德摩根(AugustusDeMorgan)與他結為好友，後來竟為他帶來開創邏輯新局的契機。

話說十九世紀的哲學家已經注意到亞里斯多德的三段論有許多問題，因此包括德摩根在內的一些學者開始思考如何將邏輯數學化（如之前所說，他們渾然不知萊布尼茲早已做了研究）。

1846年，德摩根發表了一篇關於三段論的論文，主要是針對命題中的「所有」、「有些」，或「大部分」提出量化的討論。

沒想到論文發表後，另一位英國哲學家漢彌爾頓(SirWilliamHamilton)立即跳出來指控德摩根剽竊自己的想法。

布爾身為德摩根好友，自然要關切兩人爭執的內容，沒想到他深入研究後，竟從原本的旁觀者搖身一變為一代宗師。

布爾為了朋友踏入邏輯數學化領域。

圖：Pexels命題真偽改用1與0代表，邏輯關係化為數學運算1847年，布爾出版了《邏輯的數學分析》(TheMathematicalAnalysisofLogic)，這本僅僅82頁的小冊子立即撼動了哲學界與數學界。

這裡面完全用代數的形式來表達傳統邏輯，像「且」、「或」、「非」、「若……則……」等邏輯關係都化為乘法與加、減法；命題的真偽就用1與0兩種數值代表；另外布爾再訂出結合律、分配律、……等基本公理，成功地將邏輯數學化。

從此邏輯推論可以改用簡潔精確的數學式計算，不但避免語意模稜兩可造成的謬誤，也大幅增加處理命題的效能。

在許多學者投入之下，數理邏輯這門全新的路線迅速發展，布爾自己也在1854年出版的《思維法則》(TheLawsofThought)中，把整個系統補強得更完整。

其實布爾的研究成果有許多都是萊布尼茲已經做過的，但歷史就是這麼奇妙，萊布尼茲被視為二進位制的創立者，是因為一個世紀前的哈里厄特沒有公開發表論文。

如今換成萊布尼茲自己沒有將邏輯代數的研究整理發表，而讓邏輯代數在一個半世紀後冠上布爾之名（稱為「布林代數」(Booleanalgebra)，”Boolean”意指「布林的」）。

用布林代數表示邏輯命題。

圖：WIKI還有一點令人惋惜的是，萊布尼茲如此看重二進位制，卻沒有像布爾那樣，用1與0代表命題運算後的真偽。

對於電腦運算而言，這是絕對必要的，因此從電腦發展的角度而言，即使萊布尼茲的文稿更早公開，布爾一定還是會在發明電腦的功勞簿上記上一筆。

二進位制與布林代數就緒，現代電腦只欠東風事實上，布爾對計算機也不陌生。

由於好友德摩根是愛達·勒芙蕾絲的數學家教，透過這層關係，布爾曾經跟巴貝奇書信往來。

他在1862年寫給巴貝奇的一封信中，還特地感謝他為自己解釋差分機的細節。

就像當年萊布尼茲曾設想過二進位的計算機，我們不禁要想像若是結合布爾的全新觀點與巴貝奇的設計天分，是否會改變計算機的歷史？但這已無從得知了，因為布爾在兩年之後就死於非命。

原來布爾冒著大雨到學校教課，因此感冒發燒，不料他那迷信順勢療法的老婆，竟繼續往布爾身上澆了好幾桶水，反而導致他嚴重肺炎，才四十九歲就因病過世。

無論如何，沒有電力還是不會有現代電腦，因此儘管二進位制與布林代數早已就緒，仍需等待東風——也就是電力系統與硬體零件，計算機才能航向全新的世代。

當然，東風起了，還得有個諸葛孔明運籌帷幄呢……。

 國中生的科普素養閱讀平台:《科學生》，素養強化訓練今天就展開!相關標籤：二進位加法巴斯卡加法器布林邏輯布爾數位時代減法萊布尼茲邏輯電腦簡史熱門標籤：大麻量子力學CT值女科學家後遺症快篩時間文章難易度剛好太難所有討論 0登入與大家一起討論020文字分享友善列印020動物世界環境生態生命奧祕科學傳播自然生態40年珊瑚之謎終於揭密——「滿月後的黑暗」是同步產卵的關鍵研之有物│中央研究院・2022/05/09・5967字・閱讀時間約12分鐘＋追蹤本文轉載自中央研究院研之有物，泛科學為宣傳推廣執行單位。

採訪撰文／林承勳、簡克志美術設計／林洵安、蔡宛潔解開40年珊瑚同步產卵謎團早在1980年代科學家就發現，珊瑚彼此之間很有默契，會在短時間內一起繁殖，附近水域瀰漫大量珊瑚卵，形成令人歎為觀止的壯麗畫面。

對於珊瑚同步產卵現象，過去學者推測是受到溫度、潮汐、光線等因素影響，但觸發產卵的關鍵原因一直都沒有被確認。

經過40年，在中央研究院生物多樣性研究中心團隊努力下，終於揭開秘密！中研院「研之有物」專訪野澤洋耕副研究員與林哲宏博士後研究員，他們發現珊瑚同步產卵的關鍵就在於日落到月昇的黑暗時間。

野澤洋耕的團隊在臺灣綠島進行長期觀察和研究，終於發現珊瑚同步產卵的關鍵因素。

珊瑚繁殖季（南臺灣約4－6月）滿月過後，日落到月昇之間的黑暗期觸發了珊瑚產卵的條件。

圖片為正在產卵的環菊珊瑚。

圖／林哲宏奇怪的知識增加了：原來珊瑚是一群型態差異相當大的動物！由於珊瑚只能附著在固定位置、無法移動，因此曾被誤認為是植物。

而且珊瑚的外觀又很容易誤導民眾，直覺認為一大株珊瑚就是一個生物體。

但事實上，大多數的珊瑚其實是一群珊瑚蟲的聚落；只有少數像蕈珊瑚科（Fungiidae）部分種類，才是一隻巨大珊瑚蟲為一株珊瑚個體。

以造礁珊瑚為例，珊瑚蟲聚落可分成非生物與生物兩個部分：成分為碳酸鈣的珊瑚石是保護殼和居所；覆蓋在珊瑚石上面的就是無數隻活跳跳的珊瑚蟲。

珊瑚蟲被分類在刺絲胞動物門，牠們外觀跟同門的海葵相似，有著圓筒身軀、一個開口，開口周圍分布數隻觸手，觸手上密布著刺絲胞，能捕撈浮游生物來吃。

珊瑚蟲另一種食物來源是由互利共生的蟲黃藻提供，蟲黃藻會行光合作用產生養分與氧氣，同時也為白色的珊瑚石、透明的珊瑚蟲帶來繽紛色彩。

造礁珊瑚（又稱石珊瑚）的珊瑚蟲聚落，最初都是從一隻珊瑚蟲開始，透過緩慢持續的生長過程，才逐漸長成我們看到的珊瑚礁。

圖／iStock在海裡看到大大小小的珊瑚，最初都是由一隻體積微小的珊瑚蟲，分裂再分裂而來，珊瑚蟲們不斷進行無性生殖，經年累月分裂出大量個體。

為數眾多的珊瑚蟲們世世代代分泌的碳酸鈣逐漸堆積，一直到如城堡般巨大，就形成所謂的「珊瑚礁」。

珊瑚礁被科學家們認為是海中的熱帶雨林，提供魚類、甲殼類等生物棲息地與豐富食物、能量。

中研院副研究員野澤洋耕認為，珊瑚是種非常神奇的生物，從原本微小到肉眼無法辨認的一隻珊瑚蟲個體，居然能不停分裂生殖，最後數以億計隻珊瑚蟲群聚成唯一能夠從外太空觀察到的地球生命：大堡礁。

只是，珊瑚蟲用分裂生殖新增的，是跟上一代基因、外形一模一樣的個體，這類無性生殖無法增加基因多樣性，還會讓族群失去面對環境變動的適應能力。

因此珊瑚必須要另外花費時間、能量排精產卵，行有性生殖製造具有嶄新基因的後代。

珊瑚可以透過無性生殖和有性生殖繁衍個體。

圖／研之有物（資料來源│GlobalFoundationforOceanExploration）珊瑚也懂投資？雞蛋分籃放與孤注一擲的產卵選擇不像魚類可以找到配偶後再產卵受精，固定不動的珊瑚只能直接把精卵釋放到海水中。

為了克服無法移動的劣勢，牠們會採取同步策略，約好在短時間內一起排出數量驚人的精卵。

如此一來就能大大提高精卵濃度來增加受精成功率，即使有掠食者在旁想趁機飽餐一頓，也會頓時眼花撩亂、顧此失彼。

人們眼中珊瑚產卵的美景，同時也是生物為了繁衍而克服大自然困境的努力。

珊瑚同步產卵還能再細分成兩種模式，野澤洋耕指出，珊瑚一年只產卵一次，有些種類偏好分散風險，群體內珊瑚同時產卵，各群體間則是彼此錯開，可能往前往後幾天；另外有些珊瑚則是孤注一擲，約好「全部」一起生。

相對來說後者受精機率當然更大，但當天要是碰到暴雨、颱風等天氣因素攪局，該年可能幾乎不會有後代成功生存。

「看起來風險很高，只是既然會演化出不同方法，就代表雙方各有優勢。

」野澤洋耕解釋地說。

但不管是謹慎還是賭性堅強的種類，無法移動、不能彼此溝通的珊瑚，到底是用什麼方法約好一起產卵？自從1980年同步產卵現象被發現後，這謎團足足讓世人困惑了40年之久。

七年田野調查資料顯示，關鍵因子藏在月週期裡從2010年開始，野澤洋耕的研究團隊每年都會在珊瑚繁殖季（南臺灣通常是四、五、六月），來到綠島潛水調查。

調查期間，團隊每晚下水記錄珊瑚種類、數量與排卵時間，在累積七年的調查資料後，博士後研究員林哲宏發現每一種珊瑚都有明顯的生殖模式。

根據研究團隊現有紀錄，隸屬於繩紋珊瑚科（Merulinidae）的珊瑚是採取分散風險策略，不同群體分批同步產卵。

雖然群體間產卵日子錯開，但時程非常固定，都是在「滿月」之後五到八天；綠島還有另一大宗珊瑚，是分在軸孔珊瑚屬（Acropora）下的一些種類，牠們是「全部」約好在同一天產卵，但到底是哪一天，每年觀察到的日期都不太一樣。

「繩紋珊瑚科就是固定在滿月後五到八天產卵；軸孔珊瑚屬也是在滿月後，但毫無規則可言。

」林哲宏說。

即使如此，兩者都是在滿月後產卵，研究團隊於是鎖定月週期的因子：月光，來進行檢驗。

繩紋珊瑚科vs軸孔珊瑚屬。

圖／研之有物（資料來源：Wikipedia、iStock）室內室外重複操作結果都顯示：夜間光源會抑制珊瑚產卵由於繩紋珊瑚科的環菊珊瑚（Dipsastraeaspeciosa）在綠島很常見，觀察、樣本取得都很容易，加上生殖時間又有跡可循，團隊就選擇該物種來進行實驗。

「將月光遮住後，環菊珊瑚就提早產卵了。

」野澤洋耕表示，初步實驗結果意味著滿月後的黑暗，就是通知珊瑚準備產卵的環境訊號。

環菊珊瑚隸屬於繩紋珊瑚科，群體間大量產卵通常發生在滿月之後五到八天。

圖／林哲宏為了避開其他環境因子干擾，實驗首先是在研究室的水缸中進行；接著團隊來到綠島北邊的公館附近，要確認珊瑚不論是在人工環境或自然棲地中，都會因為黑暗籠罩提前產卵。

「我們每天都下水，在滿月前三天、前一天，還有滿月後一天幫珊瑚蓋上不透光的鋁箔布或透明布。

」林哲宏說。

結果符合預期：珊瑚越早被蓋上黑布，就會越快產卵，很規律地在接收到黑暗訊號之後的五到八天大量產卵。

研究團隊在綠島設置實驗觀察環菊珊瑚產卵，人工控制在滿月前三天、前一天和後一天都不照月光，發現珊瑚越早蓋上布，就會越早觸發產卵時機。

圖／PNAS不同光譜的光源，都會有相同的抑制效果除了照光與否，林哲宏還加入光源光譜與密集度的試驗。

因為2006年刊登在《Science》期刊的一篇論文指出，珊瑚可能會偵測月光。

野澤洋耕提到，論文中說明珊瑚只要照到月光，體內的cry基因就會表現，而且cry基因對藍光特別有反應。

所以團隊再回到研究室內，用人工光源模擬月光強度，分別給予紅、藍、綠三種不同色光，想確認是否真的如文獻資料敘述，不同光譜光源會給珊瑚帶來不同程度的刺激。

但實驗證實，三種色光照下去，珊瑚都一樣不產卵。

也就是說，目前蒐集到的線索都指向：黑暗是珊瑚產卵的關鍵。

40年珊瑚之謎，謎底就是日昇與月落之間的黑暗時段經過一連串抽絲剝繭，終於確認夜間光線會抑制珊瑚產卵。

然而團隊想進一步了解，珊瑚於漫漫長夜中只要一瞬間照到光就會被干擾，還是要有多長曝光才能達到抑制效果。

因此團隊在實驗室環境中，個別探討了整晚黑暗、整晚照光、前半夜（日落到午夜）照光，還有下半夜（午夜到日出）照光等四種情形。

結果顯示，下半夜照光跟整晚保持黑暗的組別一樣，珊瑚在五天之後同步排卵；前半夜照光，效果與整晚照光相同，會讓珊瑚延遲生產且產卵同步率下降。

「看到這現象，我們推測珊瑚感應光線的受器應該有『營業時間』。

」林哲宏笑著說，受器營業時間大概是在日落後到午夜，不過不同珊瑚個體還是存在著些許差異。

答案終於揭曉：以環菊珊瑚來說，只要連續兩個夜晚，於日落後有一小時左右的黑暗時段，就達成同步產卵的要件。

這也解釋了珊瑚為什麼都挑在滿月後繁殖，林哲宏指出，因為地球自轉同時月球又繞地球轉的緣故，每天月球升起的時間會延遲約莫30-70分鐘［註1］。

對照繁殖季四月的月週期，月初時月球升起會落在下午兩點多，之後每天延遲直到滿月，月球才會於日落後升起，而中間的黑暗期就是在告訴珊瑚：可以準備生產了。

選在滿月後生產是有其優勢的，野澤洋耕提醒說，環菊珊瑚產卵適逢黑暗、小潮，昏暗的環境能稍微蒙蔽掠食者目光，加上小潮時海浪沒那麼強，精卵不至於馬上被沖散。

研究團隊經過長年自然觀察以及實驗條件的控制，終於找出珊瑚同步產卵的秘密，關鍵就在繁殖季的滿月日之後的黑暗期。

圖1顯示滿月日之前，月光會抑制珊瑚產卵，圖2顯示滿月日之後，日落月昇中間的黑暗期，觸發了珊瑚產卵的條件。

圖／PNAS收到「暗」示後，珊瑚卵需要五天催熟至於繩紋珊瑚科固定在滿月後五到八天產卵的微觀機制，研究團隊還在努力研究中，有可能與精、卵的成熟機制有關，以下是研究團隊針對觀察現象的推測。

繩紋珊瑚科是雌雄同體，珊瑚蟲體內先產生精子與尚未成熟的卵子，當珊瑚接收到連續兩天黑暗的刺激，卵子的細胞核就會逐漸往卵細胞邊緣移動。

整個過程稱作胚核遷移（germinalvesiclemigration,GVM），需要花費五天左右。

胚核遷移完成後，卵細胞核會開始瓦解，耗時約莫三到四個小時，稱作胚核破裂（germinalvesiclebreakdown,GVBD），此時卵細胞幾乎已經為受精做好準備。

接著，成熟的卵子與精子會被打包在一起，變成叫做「精卵束」的構造。

野澤洋耕提到，精卵束被珊瑚排出體外後，會一路浮到水面，畢竟精卵在二維的海面相遇機率要比在三維的水下空間來得大些。

精卵束在水面破裂，釋出的卵子只剩最後一個步驟：擠出細胞內的極體（polarbody），就可以跟精子結合了。

有趣的是，年輕的卵會優先跟不同珊瑚的精子結合；但時間一長，即使是同一個珊瑚的精子也會接受。

「不然再等下去，不是被沖散就是被吃掉，受精機會只會越來越渺茫。

」林哲宏補充地說。

成功受精後受精卵會沉到水裡，並發育成一隻具有纖毛、可以自由活動的實囊幼蟲。

實囊幼蟲會花好幾天在海底尋尋覓覓，待找到合適的地點，就附著、變態成為再也無法隨意移動的珊瑚蟲。

接著珊瑚蟲會不停地分裂、分泌碳酸鈣，長成一株株珊瑚。

野澤洋耕副研究員解釋目前正在研究中的珊瑚產卵微觀機制。

圖／研之有物奇妙機緣讓多年研究心血登上國際期刊「說起來實在幸運，原本稿子都投到其他期刊去了。

」論文第一作者林哲宏笑著說，前一陣子日本學者高橋俊一來臺灣訪問交流，意外讓這次珊瑚產卵新發現得以刊登在《美國國家科學院院刊》（PNAS）上。

琉球大學教授高橋俊一在中研院停留時，順道拜訪同鄉人野澤洋耕的研究室，閒聊之下發現兩人居然還是大學同學。

「大學時我們僅是點頭之交，畢業後再也沒有對方消息了。

」野澤洋耕表示，高橋俊一後來在琉球大學進行熱帶生物基因、分子領域研究；自己則是在中研院、綠島兩邊奔走，做珊瑚生態、行為調查，沒想到老同學會偶然在學術圈再度相遇。

在高橋俊一的建議之下，雙方合作將實驗擴展得更加完善。

林哲宏提到，高橋提供一些安排實驗、投稿期刊的秘訣，像是在實驗室內與自然環境中重複出相同結果，增加成果的說服力；撰寫論文時盡量保守，只寫已經確定的內容，不要節外生枝；還有花心思修飾文字段落安排，保持耐心與審查委員溝通等等。

巧妙的緣分促成臺日研究團隊跨國合作，也讓野澤洋耕與林哲宏等人多年來勤奮研究的成果有機會能夠被刊登在重量級期刊中，讓珊瑚產卵真相可以得到更多注意。

珊瑚產卵研究需要長時間投入，野澤洋耕副研究員（中）與林哲宏博士後研究員（右）團隊多年研究成果，終於刊登在美國國家科學院院刊（PNAS）。

圖／研之有物艱難的生態研究柳暗花明，組成跨國團隊再出發回想起當初因為潛水的興趣才選擇珊瑚當作研究主題，經過20多年後，野澤洋耕慢慢開始期待自己的研究，能為持續減少的珊瑚族群帶來些貢獻。

野澤洋耕提到：「很開心可以在這裡研究，中研院的支持讓我沒有後顧之憂。

」解開環菊珊瑚的同步產卵之謎後，林哲宏接下來要到現任老闆的老同學：高橋俊一在琉球大學的實驗室，展開新的珊瑚研究計畫。

而野澤洋耕表示，他還是會繼續協助林哲宏的博士後研究，因為這次主要聚焦在環菊珊瑚，他們還想知道同樣是繩紋珊瑚科的其他種類，是否也是因為黑暗刺激同步產卵；還有軸孔珊瑚滿月後不規律的產卵模式，以及缺乏光照反而不產卵的現象，背後是否有更多秘密。

另外值得一提的是，珊瑚產卵的成果發表後，野澤洋耕收到來自以色列巴伊蘭大學學者LevyOren的來信。

LevyOren是在紅海研究光害對於當地珊瑚族群的影響，他對這次刊登的研究內容非常感興趣，更期待有機會能合作。

原本珊瑚產卵的主題，因為一年只有一次觀察產卵機會，還要天天夜間潛水調查，風險之高、過程之辛苦，讓許多學者望之卻步。

如今野澤洋耕與林哲宏等人多年來的堅持有了回報，而且橫跨紅海、綠島、琉球三地的搶救珊瑚大冒險，就在前方等待著他們。

註解註1：因為月球繞地球轉的軌道不是正圓，因此每天月亮升起的延遲時間會依照月相時間（新月／滿月）和季節而有所變化，延遲時間大約從30－70分鐘不等。

延伸閱讀Lin,C.-H.,Takahashi,S.,Mulla,A.J.&Nozawa,Y.(2021). Moonrisetimingiskeyforsynchronizedspawningincoraldipsastraeaspeciosa. PNAS, 118(34).“CoralFacts.”NOAACoralReefConservationProgram.“HowDoCoralsReproduce?”GlobalFoundationforOceanExploration.“Whatarecorals?”NationalOceanService. 國中生的科普素養閱讀平台:《科學生》，素養強化訓練今天就展開!相關標籤：珊瑚珊瑚產卵珊瑚礁熱門標籤：大麻量子力學CT值女科學家後遺症快篩時間文章難易度剛好太難所有討論 0登入與大家一起討論000文字分享友善列印000專欄醫療健康免費DIY子宮頸篩檢──澳洲獨步全球的醫療政策胡中行・2022/07/11・2875字・閱讀時間約5分鐘＋追蹤床笫運動，抗體要有。

「PTT鄉民女神」四叉貓（劉宇）日前在臉書上，分享施打「HPV疫苗」的心得，引發網友議論該疫苗對不同生理性別的作用。

[1]人類乳突病毒（humanpapillomavirus，簡稱HPV）疫苗可以預防男女的生殖器疣（俗稱「菜花」；genitalwarts），以及女性的子宮頸癌與男性的陰莖癌等HPV相關癌症。

[2,3]然而施打疫苗，並非神功護體一勞永逸，所以奉勸以生理女性為大宗，「凡是有子宮頸的人類」[註]，都要接受定期檢查。

[4,7]　　「防禦就在您手中。

」──澳洲國家子宮頸篩檢宣傳。

圖／資料來源12（©CommonwealthofAustralia.Imageusedas‘fairdealing‘undertheCopyrightAct1968.）　　臺灣的衛生福利部鼓勵30歲以上婦女，每3年進行一次免費的子宮頸抹片（Papsmear）。

[5]澳洲以前也提供18到70歲的女性，每2年一次相同的服務；但2017年起改為25至74歲，每5年做一次子宮頸篩檢（cervicalscreeningtest）。

[6,7,8]有別於前者偵測子宮頸的異常細胞；後者是一種PCR檢測，[9,10]能驗出有無HPV感染，因此可以更早發現罹癌風險。

[11]最近澳大利亞聯邦政府又有新政策，宣佈：「從2022年7月1日起，『國家子宮頸篩檢計劃』允許所有符合資格的婦女，自行採集檢測樣本。

」[12]這意味著澳洲成為全世界第一個，開放DIY子宮頸篩檢的國家。

[7,10,13]　　澳洲DIY子宮頸篩檢宣傳影片，此為原住民版，配有傳統圖騰。

來源：AustralianGovernment,DepartmentofHealthandAgedCareonYouTube　　DIY子宮頸篩檢依照澳洲政府的規定，如欲自行採集子宮頸篩檢樣本，要先向醫療單位預約門診。

聽完專業的操作解說後，於現場完成採樣，並繳回檢體。

目前不開放民眾在家土法煉鋼。

[13]　　小心翼翼地把拭子拔出塑膠管，準備放進陰道採樣。

圖／NSWHealth,Australia（©StateofNewSouthWalesNSWMinistryofHealth.ImageusedundertheCreativeCommonsAttribution4.0.）　　DIY子宮頸篩檢的基本步驟如下：醫療院所會安排就診婦女在私密的空間，例如：布簾後或廁所裡，進行採樣。

如果有疑問，要在領取檢測器材時，請教醫療人員。

不然等會兒被拋下，便只能自食其力了。

[14]圖／資料來源14（©CommonwealthofAustralia.Imagesusedas‘fairdealing‘undertheCopyrightAct1968.）趁著四下無人，調整個舒適的姿勢，並拉下內褲。

[14]用潔淨且乾燥的雙手，取出器材包裡，裝著PCR拭子[9,10]的塑膠管。

[14]拔出管中拭子時，切勿隨意觸碰（上圖）B端，以確保其不受汙染。

[14]圖／資料來源14用手把陰部的肉撥開，輕柔地將拭子伸進陰道。

有些版本比較貼心，長柄上面有記號，表示插入的正確深度。

接著，旋轉拭子10到30秒，各個方位都要顧及。

這頂多造成輕微的不舒服，但不至於疼痛。

[14]圖／資料來源14從陰道將拭子拉出來後，收回塑膠管中關緊，裝進原本包裝的袋子裡。

穿好衣服，把檢體整袋交予醫療人員，回家等待檢驗報告。

如果樣本中偵測到HPV病毒，就會被通知回診，做進一步的檢查。

[14]圖／資料來源14　　DIY篩檢的優點傳統的子宮頸癌檢查，不管是抹片還是PCR，都要將私處暴露在醫療人員面前，還得讓俗稱「鴨嘴」的擴陰器（speculum）撐開陰道。

[10,15]這對更年期下體不適、曾被性侵，或是具有特定文化、宗教背景的婦女，以及擁有子宮頸的變性男子而言，都無疑是天大的身心阻礙。

[10]正因如此，諸多研究顯示，自己採集樣本的選項，會大幅提升民眾的篩檢意願。

此外，其檢測的準確率，與交由專業人員採樣相當。

[10,16,17]　　傳統的子宮頸癌檢查，會用俗稱「鴨嘴」的擴陰器，撐開陰道。

圖／NationalCancerInstitute,USA　　若是新的政策推廣順利，原本拒絕接受檢查的人都改變心意，那麼澳大利亞或許就有機會在2035年以前，成為世界上第一個徹底剷除子宮頸癌的國家。

[10]　　備註在澳洲政府的某些官方宣傳資料裡，將子宮頸篩檢的對象，設定為「年紀介於25到74歲之間，性行為活躍或曾有過性關係，女性或有子宮頸的人」，[4]或是「25到47歲間，任何有子宮頸的人」。

[7]之所以用「有子宮頸的人」這種說法，大概是為了涵蓋變性或雙性等可能性。

（原文：「YouareeligibleforasubsidisedCervicalScreeningTestifyouare:agedbetween25and74;sexuallyactiveoreverhavebeen;awomanorpersonwithacervix」[4]以及「anyoneaged25-74withacervix」。

[7]）參考資料劉宇（四叉貓）（Facebook，2022）TheHPVvaccine(HPVVaccine,accessedin2022)HPV專欄QA（衛生福利部國民健康署，2022）ShouldyouhaveaCervicalScreeningTest?(AustralianGovernment–DepartmentofHealthandAgedCare,2022)子宮頸癌防治（衛生福利部國民健康署，2022）NationalCervicalScreeningProgram(AustralianGovernment:Ministers–DepartmentofHealthandAgedCare,2022)‘Papsmears’canbereplacedbydo-it-yourselfcervicalcancertests(AustralianGovernment:Ministers–DepartmentofHealthandAgedCare,2022)Cervicalscreeningtest(HealthDirect,2020)ChangestotheNationalCervicalCancerProgram(NSWHealth–Pathology,2015)Australiatoofferself-testingswabstoallwomenforcervicalcancerscreening(SydneyMorningHerald,2022)UnderstandingyourPapsmearorcervicalscreeningtestresults(CancerCouncilAustralia,accessedin2022)Self-collectionnowavailableforcervicalscreening(AustralianGovernment–DepartmentofHealthandAgedCare,2022)Australianowoffers‘game-changing’self-testforcervicalcancer.Howdoesitworkandwhyisscreeningimportantforwomen?(ABCNews,2022)NationalCervicalScreeningProgram–HowtocollectyourownvaginalsampleforaCervicalScreeningTest(AustralianGovernment–DepartmentofHealthandAgedCare,2022)子宮頸癌篩檢介紹（衛生福利部國民健康署，2016）HawkesD,KeungMHT,HuangY,McDermottTL,RomanoJ,SavilleM,BrothertonJML.(2020)‘Self-CollectionforCervicalScreeningPrograms:FromResearchtoReality’.Cancers(Basel),12,4:1053.Self-collectedvaginalsamples(CancerCouncilAustralia,2022) 國中生的科普素養閱讀平台:《科學生》，素養強化訓練今天就展開!相關標籤：DIY人類乳突病毒子宮頸抹片子宮頸癌子宮頸癌疫苗篩檢防癌熱門標籤：大麻量子力學CT值女科學家後遺症快篩時間所有討論 0登入與大家一起討論000文字分享友善列印000動物世界文明足跡環境生態編輯精選故人具雞黍？從田邊到餐桌，野雞的馴化之路寒波・2022/07/11・4063字・閱讀時間約8分鐘＋追蹤雞這種動物被人類馴化至今，成為存在感最高的鳥類，不過最初的起源頗有爭議，有多種說法。

一些文章甚至論文的訊息支離破碎，愈讀愈不對勁。

2022年問世的一項研究，主張馴化雞誕生於東南亞，年代未滿4000年，並且提出一套合理的生態脈絡。

不論新論點是否正確，都相當有參考價值，我們一起來瞧瞧。

馴化雞考古學的三大迷障馴化雞的考古學至少有三大難題：第一，以為是雞的骨頭，其實不是雞。

第二，真的是雞，卻是尚未馴化的野雞。

第三，真的是馴化雞，但是年代不對。

一套常見的說法是，馴化雞源自東亞北方，華北超過8000年前的新石器時代。

此一廣傳的說法其實莫名其妙，因為馴化雞的祖先肯定是紅色叢林雞（redjunglefowl，學名Gallusgallus，紅原雞），而紅色叢林雞住在東南亞，華南還有可能，華北未免太跳tone。

目前看來，華北及其周圍早期的「馴化雞」，要不是年代錯誤，沒有那麼早，就是辨識錯誤，把雉雞誤判為雞（pheasant，學名Phasianuscolchicus，環頸雉）。

因此，好幾千年以前的華北並不存在馴化雞，更不可能是起源地。

台灣的環頸雉畫像。

活跳跳的環頸雉不會被誤判為雞，但是遺址中零碎的骨頭，是考古學家的艱難考驗。

圖／wiki公有領域還有兩套主流論點，一是源自南亞，距今4600年前開始的哈拉帕文明，另一是6000年前的東南亞。

上述觀點也被新研究否定，新的論點是：馴化雞源自東南亞，但是再早也不會超過4000年前太久。

始於東南亞，未滿4000年考察世界各地約600處遺址，能肯定最早有雞出沒的遺址，位於泰國的BanNonWat，最早距今3600多年。

此處這個時期屬於新石器時代的農村，存在豬、狗這些馴化動物；遺址中不但出土雞骨，還有很高比例的小雞，很可能是人為飼養的結果。

之前問世的研究們，報告過許多「年代更早的馴化雞」，但是經過三大難題的刁難，都無法確定真的存在更早的馴化雞。

印度最早的雞，如今可以肯定的年代，也比東南亞更晚一點。

不同野雞們，現代的地理分佈範圍。

圖／參考資料1另一方面，遺傳學證據指出紅色叢林雞有5個亞種，馴化雞最接近東南亞的Gallusgallusspadiceus，而南亞住著Gallusgallusmurghi。

這是一項佐證，支持馴化雞並非源自南亞的印度、巴基斯坦，而是東南亞，至少在3600年前那個時刻已經馴化。

遺址中雞骨年代容易誤判，以為更早雞在東南亞馴化後，傳往各方。

北邊的東亞北部，距今3000多年的商代遺址中有雞。

日本在2000年前左右的彌生時代首度見到雞。

南太平洋島嶼的雞，顯然和南島族群的遷徙與交流有關。

不清楚台灣什麼時候引進雞，不過我猜後來南島語族的雞，並非來自台灣，因為馴化雞的原產地東南亞，距離大洋洲更近得多。

各地點最早出現馴化雞的年代。

這兒採取嚴格的判斷標準，年代可能比實際更晚。

圖／參考資料1中亞，已知最早的雞於阿爾泰地區出土，約2500年前的巴澤雷克文化墓葬。

過去有個論點認為，歐洲的雞由中亞引進，更早之前又能追溯到東亞北部。

上述說法如今看來並不成立，歐洲雞更可能來自西南亞的方向。

往印度洋、西南亞方向，可以肯定雞在3000多年已經來到中東，又傳到東北非的埃及。

地中海東部的雞，接著又傳入歐洲。

更南方的非洲，雞傳入的年代似乎比較晚，要等到一千多年前，應該不超過2000年。

有趣的是，東非外海的馬達加斯加，居民為講南島語的南島語族，但是馬達加斯加語言中的雞，卻不是南島雞的名稱，反而來自非洲的班圖語。

新研究推測，即使這兒的南島移民一開始帶雞前來，後來也被東非雞取代。

遺址中出土的雞骨。

圖／參考資料4新研究列舉的各地年代，常常比原本認知更晚。

過往研究中，雞骨的年代有多不可靠呢？同時問世的另一項研究，探討雞何時傳入歐洲。

直接對雞骨進行碳同位素定年，驚覺23個樣本中，只有5個符合其出土地層的年代，其餘都是比實際雞齡更早的誤判。

最誇張的是，有幾件樣本明明只有幾十年，是不折不扣的現代雞，卻掉進新石器時代的地層，被誤會是好幾千歲的老司雞。

由此看來，雞骨很容易掉到更深的地層，從而被高估年代；並非由雞骨直接取樣定年的年代，都要謹慎使用。

延伸閱讀：歐洲人最初把雞當成寵物，不是食物同一件樣本，左邊是其出土地層的年代；右邊是直接由雞骨取樣，進行碳同位素定年的年代。

圖／參考資料2馴化雞的兩個條件：野雞碰上農夫紅色叢林雞住在東南亞，為什麼馴化大成的年代不是6000年前，而是距今4000年以內呢？搞懂這件事，就能直接突破野雞馴化的關鍵。

馴化，本質上是人與動物建立關係，那麼就要擺在文化與生態環境的背景中思考。

紅色叢林雞通常住在植物茂密的環境中，人類經營農業，種植稻米、小米，勢必改變植被，創造出更加開放，又有不少穀粒的環境。

這會誘惑野生的紅色叢林雞，大幅增加與人類接觸的機會，促成馴化的契機。

考古學研究指出，東南亞大陸等到4000多年前，才開始出現有稻、小米等馴化生物的農業，進入新石器時代。

野生的紅色叢林雞馴化為雞，假如和穀物農業密切相關，可想而知，馴化雞真正誕生的年代不會更早。

延伸閱讀：古代東南亞南向的DNA、語言、農業華南到東南亞地區，出土數千年前稻米和雞的遺址位置。

圖／參考資料1有趣的是，東南亞的農業源自其北方：東亞南部的農夫，可是馴化雞沒有那麼快傳入東亞南部的稻米產區。

詳情不明，也許是當時東南亞多半種旱稻，東亞南部主要種水稻，一開始的雞沒那麼適應。

故人具雞黍假如馴化雞誕生的條件是「野雞碰上農夫」，回顧過往解釋馴化雞來歷的三大時空，東南亞6000年前沒有農夫，紅色叢林雞只能是野雞。

南亞4000多年前的哈拉帕文明，以及華北8000年前的新石器時代，都已經存在穀物農業，但是華北不存在紅色叢林雞，故不可能為起源地。

紅色叢林雞畫像。

圖／由wiki公有領域南亞地區比哈拉帕文明更早以前（哈拉帕常被稱為「印度古文明」或印度河流域文明，可是照現在的國家疆域，多數遺址其實位於巴基斯坦），已經經營農業，也一直存在紅色叢林雞，理論上滿足馴化雞誕生的條件。

延伸閱讀：短篇古印度文明的複合式農業，本地原產稻米南亞的紅色叢林雞為什麼沒有變成馴化雞，或是一度馴化過卻最終失敗，是有趣的問題。

如今比較確定的是，東南亞的馴化雞引進後，和南亞本地的紅色叢林雞又培育出新的型號，成為有南亞特色的馴化雞。

這回的新研究強調，雞的傳播和穀物農業息息相關。

原產地的東南亞大陸以外，南亞、中東、非洲東部，雞和穀物也往往同時存在，它們或許是一起傳播。

孟浩然詩句「故人具雞黍」，也許是世界很多地方普遍的現象。

延伸閱讀歐洲人最初把雞當成寵物，不是食物短篇東非的雞與黑鼠，因中世紀的印度洋貿易網抵達雞排的起源？從古DNA探索雞的馴化與育種過程吃雞思源！老祖先馴養家雞，讓我今天有雞腿吃短篇長江下游7000年前，河姆渡文化最早馴化鵝？短篇墨西哥居民約在1500年前，最早馴化火雞美國西南10到12世紀，金剛鸚鵡養殖場古代東南亞南向的DNA、語言、農業印度河流域文明，哈拉帕人的DNA短篇古印度文明的複合式農業，本地原產稻米參考資料Peters,J.,Lebrasseur,O.,Irving-Pease,E.K.,Paxinos,P.D.,Best,J.,Smallman,R.,…&Larson,G.(2022).Thebioculturaloriginsanddispersalofdomesticchickens.ProceedingsoftheNationalAcademyofSciences,119(24),e2121978119.Best,J.,Doherty,S.,Armit,I.,Boev,Z.,Büster,L.,Cunliffe,B.,…&Sykes,N.(2022).Redefiningthetimingandcircumstancesofthechicken’sintroductiontoEuropeandnorth-westAfrica.Antiquity,1-15.HowthewildjunglefowlbecamethechickenBeforechickensbecamefoodforpeople,theywereregardedasspecialexotica本文亦刊載於作者部落格《盲眼的尼安德塔石匠》暨其 facebook同名專頁。

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