2012年2月24日 星期五

歹竹如是說之 III

  上一代的遺傳『缺陷』是為了造就更『多樣』的下一代,以提高後代對未來的適應能力。這樣的例子,除了我假設的『色弱』之外,比較有名的例子,是曾經在美國引起種族爭議的『鐮刀型貧血症』。這是一個顯隱性的遺傳現象(我不要把這叫做『缺陷』或『疾病』)。一般人身上掌控紅血球的基因是AA,帶著這樣的基因組合,就會有圓圓飽滿中間有點凹陷的紅血球,這樣的紅血球可以攜帶氧氣,不會貧血。但是,有一些人帶著兩個aa基因,就會長出攜帶氧氣能力很差的紅血球,容易貧血,生存不容易。因此,在一般時候,這種造成貧血的a基因會漸漸被演化淘汰掉,帶著a基因的人也很少。但是,在非洲的某些地區,攜帶這樣的a基因卻大有人在。原因是帶著中間型Aa的人,平常跟AA的人一樣,紅血球有正常的形狀,但是在氧氣不足的情況之下,紅血球會變成歪歪的鐮刀狀,然後攜帶氧的能力變差,造成貧血,這也是『鐮刀型貧血症』名稱的由來。所以帶著Aa基因的人,在高山上生活會有嚴重的問題。那非洲那些地區的人,為什麼會有很多攜帶Aa的人呢?

線索有兩個:古典的《伊索寓言》還有童話故事裡的《愛麗絲夢遊仙境》。

  伊索寓言裡有個有關朋友的故事,話說兩個朋友在山上行走時,遇到了熊,甲就準備丟下行李,穿好鞋子準備逃跑。乙就說了『你跑得再快也跑不過熊啊!』甲就用嚴肅的表情看著乙說:『我不是要跑贏熊,我只要跑贏你。』當然,原來的故事一個躺在地上裝死,一個爬到樹上躲起來,熊聞一聞就走了,後來兩個朋友也斷絕來往。這故事是要告訴我們友情友多可貴(脆弱?)。但是故事指出了演化中很重要的一點,你要看清楚競爭的對手是誰。斑馬要躲過獅子的追擊,跑得過獅子當然很好,但是只要跑贏其他同伴,就能逃過一劫,因為獅子家裡沒有冰箱,也不會做皮毛貿易,牠們一次只抓夠吃的數量。斑馬的量比獅子多很多,被獅子吃掉的畢竟是少數。沒被吃掉的斑馬,都幸福喜樂,安享天年嗎?造成斑馬求生演化的推力,不是只有獅子或獵豹等狩獵者而已。

  這時候,童話故事要來幫忙了。《愛麗絲夢遊仙境》裡的愛麗絲跑到了撲克牌王國,她看到所有撲克牌都在向前跑的時候,頗為訝異。於是她問了紅心皇后,皇后悠悠地說了這樣的話『在我們的國度裡,跑步只是為了留在原地』。這是演化論的見解《紅心皇后》理論。生物為了生存要努力增加適應力,你的敵人也是,最後可能只是回到原點而已。

  在演化的路上,斑馬努力向前跑,可是競爭的對象主要不是狩獵者,而是身上的寄生物,包括病毒、細菌、黴菌、寄生蟲等等,死於這些的才多著。動物身上發展免疫系統,對付這些看不見但是隨時會侵入身體的微生物。所以說,敵人在看不到的地方!(不是本能寺喔~)

  那麼,這些攜帶Aa的人,要對抗的敵人在哪裡?在非洲這些地區肆虐的『瘧原蟲』。你挑食,豬肉要吃脂肪均勻如冬晨結地之『霜降』。瘧原蟲也要挑又圓又美的AA紅血球,所以Aaaa就躲過瘧原蟲的攻擊。可是aa又會惡性貧血。所以Aa就在瘧疾肆虐的地區,成了最是應環境的組合了。可是,Aa的男女,躲過瘧疾,長到適婚的年齡,終成眷屬。他們的子女有一半的機會是跟爸爸媽媽一樣的Aa,有另外四分之一的機會是飽受瘧疾侵害的AA,也有四分之一的機會是惡性貧血的aa。那個被蚊子叮後忽冷忽熱的AA哥哥,也許不能瞭解,為什麼他要受這些痛苦。那個常常暈倒的aa弟弟,也不知為什麼這樣。


  自然殘酷,但不是沒有道理。


  在瘧疾肆虐的地區,需要a來對抗瘧原蟲,也需要A來維持紅血球的攜氧能力。Aa是最佳組合,可是在演化的壓力之下,貧血的aa跟怕瘧疾的AA還是每一代都有機會出現。因為最佳組合是中間型啊!


  那些造成『缺陷』的遺傳基因,也許在某個時空是很好的基因。像是吃糖就變脂肪的胖胖基因,在飢荒時,是最棒的能源儲存基因。有些也許是為了下一代,像我講的『色弱』基因。有些可能是像帶來貧血的a,是為了在某個時空對抗疾病的基因。在科技的進步之下,基因所造成的不便,也許都能慢慢改善。或許在未來的時候,人類能夠超越演化的限制,讓這些基因都能並存下去。










2012年2月17日 星期五

歹竹如是說 之二

  生物學上的『為什麼?』問題,雖然是問原因,但是有兩個層次。一個是『如何形成』比較是how的問題,另一個才是真正的問『理由』。

  例如,為什麼會暈車?

  前者的回答,會從平衡講起,說是你坐車顛頗,搖搖晃晃刺激耳朵裡面的前庭半規管,最後到了大腦,引發嘔吐反射,最後就吐出來了。這樣的回答,是在講暈車是如何進行的。而後者的回答,會像是:暈車反應是讓人在顛頗的環境,讓大腦關閉,減少進一步的損害。

  看到了差別了嗎?通常後者,要由『演化』的角度講起。




  『為什麼會色盲?』的前者回答。會從遺傳基因講起:

  人類的辨色力,來自於視網膜的三個感光小細胞,分別是對藍光、綠光、紅光有反應。色盲就來自於感光細胞的不靈敏或缺陷。三個感光細胞的完整性,控制在三個基因上。控制感應藍色的細胞(我就稱『藍光細胞』好了)完整性的基因,是坐落在第七對染體上。綠光跟紅光細胞則是坐落在X染色體上。因此,紅綠色盲多男生,因為男生只有一個X染色體,壞了就壞了。女生有兩個,要兩個都壞掉才會色盲。根據損害的程度,決定你是紅色弱、綠色弱、紅色盲、綠色盲、紅綠色弱、紅綠色盲。而且,男生問題比較多。

  常見的紅綠色盲是性聯遺傳。因為男生的Y染色體來自於爸爸,X染色體來自於媽媽。外公有色盲的話,色盲X就會傳給女兒,女兒兩個X,所以接下來的孫子有一半的機會繼續外公的色盲X。這就是所謂的『隔代遺傳』。

  『為什麼會色盲?』的後者回答。會從演化的觀點講起。如果色盲都是缺陷的話,應該會隨著年代慢慢消失,變成稀有。怎麼會一直存在呢?有一種說法,我忘了是在哪一本書看到的。他講有些狩獵的部落,會在狩獵隊伍裡面安排一個色盲的前鋒。因為色盲的人,通常不會用顏色來辨別物體,他自己會發展出觀察形體、味道等等其他的方法來認知外界。因此,『保護色』在他面前就無用武之地。這也有點道理的,像我看魚,就不會去看熱帶魚,我會喜歡看那種體型有變化的軟骨魚類,像是魟魚;我對蝴蝶也沒有甲蟲有興趣;建築也是看造型居多,顏色不就是上上油漆而已。這種偏好來自於色弱的缺陷,那些五顏六色對我一點都沒有吸引力。當然,選老婆的時候,也不會被神乎其技的化妝術所騙。

  不過,『為什麼會色盲?』,我最近想出了一個新答案。

  答案的線索有兩個:一個是互不相讓,一個是愛漂亮的女兒。

  基因有顯性隱性之分,一般而言顯性會壓過隱性。當你身上管理某個性狀的染色體意見不合時,一個要彎拇指,一個要直拇指。最後有一個會選責安靜,那就是隱性的直拇指基因,表現出來的就是顯性的彎拇指基因。但是,有些是兩個基因都不想安靜。比如說膚色,爸爸很黑,黑色素多,媽媽很白,黑色素少。小孩總不能有地方黑,有地方白吧!這時候兩個就要『喬』,看看黑的幾個,白的幾個,調出個中間色來。黑咖啡加白牛奶,混合好的咖啡色。另外一種,是基因意見不合,也不『喬』,互為顯性、互不相讓,簡單講,就是像是乳牛的黑白花紋。黑色基因跟白色基因互為顯性,不會有一個壓過另一個。

  這種現象,人身上也有。女生有兩個X,這兩個X一個來自媽媽,一個來自爸爸。掌管顏色的綠光基因(或紅光基因)如果意見不合,也會出現互不相讓的現象。所以有些女孩子不只沒有色盲,還辨色力超強。因為她可能有兩種紅色感光細胞,兩個綠色感光細胞。她看到的世界,不只有三原色組成,是五原色(兩種綠色、兩種紅色、一種藍色)。對女生而言,三原色視覺是普通,四原色視覺(兩種綠色或兩種紅色)大有人在,五原色視覺也不算稀有。

  我那個愛漂亮的女兒,對顏色非常敏銳,她可以講出粉紅色、偏紫的粉紅色,還有一大堆我跟本就看不出來的顏色種類。還有,她對配衣服,也是很厲害的。每天要穿什麼衣服,都是前一天晚上搭配好、選好的。也會跟媽媽一起說我身上衣服的搭配很難看。我就懷疑她會不會是有兩種紅色的四原色視覺呢?

  好了,怎麼會有四原色視覺的女生?她兩個X上的紅光(或綠光)基因是不一樣的。也就是說,她要有個正常的媽媽跟紅色弱的爸爸啊!色盲的人其實不多,大部份是像我一樣的『色弱』。也就是說,我的紅光基因有缺陷,但不至於壞到看不見紅色,只是對紅色不敏感。所以我那愛漂亮的女兒,就很有可能是四原色視覺的女生。

  所以,爸爸的紅色弱,是為了造就辨色力敏銳的女兒。在古代,可能是那個狩獵隊前鋒,專門對付有保護色的獵物(或是要來攻擊我們的狩獵者)。到了結婚生女之後,家裡就會出了一個很會看果實或花朵成熟時機、穿衣配色異常美麗的女兒。這個女兒,可能會因為這超能四原色視覺,摘了很多好吃的水果(也可能因為漂亮衣服,吸引到異性)。然後又把這紅色弱基因傳下去吧!

  如果是這樣的話,我就不再抱怨,沒當成醫生。在我們身上的一些缺陷,說不定是為了造就更強的下一代。





PS. 我的外公、媽媽也不會想到有這樣的『弱』遺傳吧!

歹竹如是說 之一

  天生的缺陷,帶給人很多的不便。帶這些基因的人,也許會抱怨上天,怎麼要這樣折磨我?或是自嘆,唉~我怎麼這麼倒楣。我算是幸運的人,我四肢健全,視力有散光近視,但是戴眼鏡就可以矯正。我是男生,辨色力異常的男生。在健檢的術語叫做『色弱』,世界看起來是彩色的,但是很多顏色辨別不清楚。

  這看起來也不是什麼可怕的殘疾,也不會影響生存,也不會領殘障手冊。但是,對整個生涯,其實有深遠的影響。

  從小,我就很愛畫圖。我會拿著粉筆在地上畫畫,小一時也跟同學畫過《假面騎士》的連環漫畫。其實我那時候沒看過假面騎士,只是跟著同學的圖卡,用鉛筆畫在空白筆記本上,一格一格的編故事。知道真正漫畫的原稿比漫畫書上看到得還大得多,那是很後來的事情。我知道用那時候用蠟筆畫圖時,偶爾會拿錯顏色,畫出來才知道,啊!拿錯了。通常是紅色跟咖啡色拿錯了。蠟筆用久了會髒髒的,紅色蠟筆跟咖啡色蠟筆就看起來很像。碰到用紅色的時候,我會先在紙邊畫一小塊測試一下有沒有拿錯。會有這問題,其實已經是辨色力異常了。就是在稍微暗一點的情況下,紅色就黯淡無光,以至於紅色咖啡色看起來很像。另外,藍色跟紫色有時會也會拿錯,通常是要藍色結果拿到紫色。(我們家小朋友就沒這個問題。)

  我也跟人家參加美術比賽,也得獎。不過,我是靠『知識』補足辨色力的不足。顏料、蠟筆上面都寫了字,看懂了就不會拿錯。知道樹葉是綠色的,就拿綠色、黃綠色、黃色來塗。這也是上了國中之後,美術老師要我們用綠色、黃色、藍色來畫樹木,我實在不認同。遠山有時看起來藍藍的,但是近樹怎麼看都沒有藍色的成份啊!怎麼可以拿藍色來塗呢?用這種『知識』,寫生也可以混過去。什麼教室佈置、壁報比賽,還是會找我去。

  辨色力異常的問題,主要是發生在生物課。顯微鏡下,實在看不出什麼偏紅、偏紫。什麼器官部位是呈現暗紅色,我的天啊!不就是紅紅黑黑,像咖啡色又不像咖啡色的。所以我最長用的字是『褐色』,凡是看起來髒髒的,不是顏料上的主要顏色,通通加『褐』字,黃褐色、紅褐色等等。不過我生物成績向來很好,高中時還是生物資優生,生物實驗競賽也得過獎。因為看顏色的部份,就請隊友幫忙看。最怕那種顯微鏡下找不到要看的東西時,別人跟你講,在那裡啊!左下角那個紅紅的就是啊!天啊!什麼紅紅的啊??

  除了生物,國文也有問題喔~

  小學最愛考一個題目,「。。。。一片『碧空』,請問『碧空』是(a) 藍色的天空 (b)綠色的天空 (c)紅色的天空。。。」如果選項裡面有『藍綠色的天空』就還好(雖然我沒看過那種天空)。但是要選什麼色啊?按照解釋,碧是青綠色,到底是青色還是綠色?這種無法與生活經驗結合的題目,想要得分,只能死背。

  (比較奇怪的是,化學倒是沒問題,我還參加過全國化學實驗競賽咧,但是那個用銅板,氧化還原變成亮亮銀幣,再變成金幣的實驗搞砸了。)

  現在想想,還好大學時沒有去唸醫學系,也沒去唸學士候中醫。不然什麼器官顏色、臉色、舌苔色澤,完全看不出來。烹飪也不是我的專長,因為實在看不懂什麼叫做『蒜頭變成金黃色候,就可以放入青菜快炒』,菜到底是煮過頭變黃了,我也看不出來。

  色弱的問題,不只因為世界是黑白的,還有顏色不會歸類。

  比如說氣象預報的雨量表。沒有雨是白色,然後是淡藍色、藍色、接著綠、黃、橘、紅,道這裡我都覺得還好。雨量最大的地區,用得卻是紫色。紫色是紅加藍,本來越來越深、越來越偏紅的順序不見了。這不僅邏輯上沒道理,對色弱的人,更是一大考驗。如果紅色接下來是咖啡色,最後是黑色,這我還比較能接受。當然,辨色力正常的人可能不會覺得怎樣,還覺得很有道理。

   辨色力異常,會造成生活不便,會限制職業的選擇,天生殘疾無法矯正。可是也沒有人把它當一回事,沒有殘障手冊,也不可以停殘障車位。上天為什麼會讓這樣的缺陷,隨著遺傳,一代一代傳下去呢?

  最近,我終於弄懂了。。請繼續看:歹竹如是說之二

PS. 我在這個測驗裡面得到幾乎滿分,雷射般的眼力。
辨色力測驗 有辨色力異常的朋友,可以試試看喔!

2012年2月13日 星期一

科幻小說第一定律

  這是我看了幾篇科幻小說跟幾部科幻電影之後的心得。這算是基本邏輯問題。

  科幻小說第一定律:

  科學沒有研究清楚的,在科幻小說裡也不會寫得清楚。
   That unclear in science is unclear in science fiction either. 

  簡單講,如果在科幻小說裡面可以把那些科學講清楚,那就不是科幻小說,而是科學報告了。

  艾西莫夫的『心理史學』,人類可以藉由邏輯推演,預知未來會發生的事情。在科學上,也可以這樣講,比如說是天氣預測,如果你掌握了所有的資訊,綿密的溫度、溼度、風向紀錄,點滴不漏的歷史紀錄,你就可以測出各種可能的天氣,每種天氣都還有機率,然後機率最大的,就可以當未來的預測。現在科學所缺的,就是那些綿密的天氣紀錄。另一個層次的問題是,有了這些紀錄,就可以預測天氣嗎?如果天氣本質上是無法預測的,再多的紀錄也沒有用。在這裡《第一定律》進來了,在科學上,這種到底是『本質』上無法預測,還是『技術』上無法預測的問題還不清楚。科幻小說寫到天氣預測時,也會變得模稜兩可。即使是認為這是『技術』上不可行,但是『本質』上可以的科幻小說,也會在如何變成可行的那一段模糊帶過。因為在那個地方,科學上並不清楚,科幻小說自然也不知如何說明。

  另外一個例子是『時空旅行』,這是『本質』跟『技術』上都不清楚的事情。只是物理上將時間逆轉,似乎也沒有違反任何物理定律。時空旅行產生的問題,不在物理,而是在哲學上的『因果律』。像是Grandfather Paradox『祖父悖論』、Predestination Paradox都是因為『因果律』的問題,使得時空旅行變得很詭異,違反直覺。你回到過去把祖父殺了,你還會存在嗎?你因為某件事情,要到『過去』調查發生的原因,結果才發現原來是你自己造成那個事件。那麼你怎麼會不知道呢?所以有關『時空旅行』的科幻小說,會講出這些矛盾點,也多少違反了某些『因果論』,然而在『技術』層次上,絕對是寫不清楚的。因為在科學上,根本不曉得要怎樣進行時空旅行。像是《魔鬼終結者》、《時間迴旋》、《時空旅人之妻》等等。

  例子還有很多,例如『腦神經的控制』,說起來很簡單,腦神經是由電傳遞訊號,如果你發出電磁訊號,那應該就能控制他人想法,如果你能接受別人腦部微小的電磁訊號,你就能『讀心』。問題是,How? 因為在科學上,腦部是個大謎團,訊號怎麼解讀都還不清楚咧~~像是艾西莫夫的《機器人四部曲》裡面有會控制他人想法跟讀心術的機器人,到底他是怎麼俱有這樣的能力,作者只能訴諸意外。同樣是腦的問題,科學根本就不知道這些神經加起來,是如何產生意識的。當然,科幻小說裡有意識的機器人,只能用意外、偶然的機會,讓這機器人忽然有了自我意識。艾西莫夫的《機器人四部曲》也是。

  倒過來說:

  科幻小說裡可以寫清楚的,應該是科學上研究過的。

所以,在看科幻小説或電影時,如果看到模糊不清的情節時,你就可以知道那部份應該在科學上也不清楚。如果科學上已經知道得很清楚,科幻小說卻講不出所以然的,那就是作者的失誤了。

  接下來,我會用這個科幻小說第一定律,來看看哪些科幻小說是值得大家一看的。

2012年2月11日 星期六

文字的時代

  最早,人類有語言但是沒有文字。目前找得到最早的文字,是蘇美人的契形文字,距今也有好幾千年。現在歐美使用的字母,是來自於希臘,時間大約是三千年前,也就是蘇格拉底那時後。其實,希臘字母出現時,蘇格拉底是反對的,他認為文字會限制我們的思考。最簡單的理由是,哲學是要在適當的地點,用適當的語氣,對著適當的聽眾說出來。這一點,文字辦不到。書籍只會讓我們誤解原來的意義。在東方也是如此,孔子講是用講的,不是寫成書教你看。五經裡面最早亡佚的是《樂經》,沒有聲音就很難傳襲音樂。

  可是文字的力量強大,連蘇格拉底的學生柏拉圖,也只能忠實地以文字紀錄老師講的話。文字就這樣獨霸資訊傳播三千年,一直到電話的出現,文字傳播開始受到挑戰。五六十年前,電話剛出現的時候,就已經有人為文字傳播獨霸的時代唱起哀歌。廣播出現後,更是如此,他們認為,再也沒有人願意寫文章、讀文章,一切都有聲音來傳播資訊。

  電視的出現,以及後來網路的興起,更是打擊純文字傳播。有人認為,那種線性的純淨,就要慢慢要消退在舞台的後方。每個時代,總會有懷舊的人,他們眷戀過去的美好。主要還是那是他熟悉且擅長的美好,數學不好的人,絕對不會懷念國中時代的x, y方程式。

  新的資訊傳播方式,有他擅長的地方,當然也有弱點。文字傳播也不會全然消失,就像我現在也是要靠文字來傳達我的意念。重點是,我們要思考、要辨別資訊的來源是否正確、我們蒐集到的是否完整。

  古代的流行叫做『洛陽紙貴』,現在的流行叫做『高收視率』、『高點閱率』。以後呢?分享次數?『讚』的次數?

  『流行的事情,不見得是對的。』請記住這一點。


文字閱讀有助於想像力?

  有些人主張,太多的圖像會讓小孩子沒有想像力。希拉蕊在當第一夫人的時候就說過,你們看啊!講到白雪公主,全世界小孩畫出來的都一樣,這就是迪士尼的影響。

  不過,文字是線性的,一次只能看一個字。沒有圖像的文字敘述,的確讓人充滿想像。這也是每部《神雕俠侶》的小龍女總是有一堆人要跌破眼鏡,因為大家的想像都不一樣。問題來了,如果圖形會令人沒有想像力的話,所有給父母唸的童話故事,都應該只有文字,沒有圖畫。這樣才能讓人充滿想像。然而,事實上卻不是。要培養想像力的童書,充滿了圖畫。以文字為主的書,對象多半是大人。

 『 文字閱讀』會培養人有想像力,那也是圖像的想像力而已,也就是對文字敘述的事情,在腦袋裡編織出畫面。每個人編織出來的圖像,會有很大的差異,把這當作是『有想像力』。如果是這樣的話,相對地,『圖像閱讀』是不是會增進文字的敘述能力呢?

  給你一張圖,請你描述上面畫什麼。每個人講的順序、重點、忽略的地方都會不一樣。按照『有想像力』的標準,這應該『有文字敘述能力』。例如你跟朋友一起去看電影,回家講給另一個朋友聽,兩人講的可能會完全不一樣。重視人際關係的,可能會從人名、家族圖譜講起,接著用鳥瞰的方式,將情節交代一遍。重視懸疑的人,可能會先埋伏筆,有些情節故意隱藏不講,最後講出令人恍然大悟的結局。所以,看圖片、電視、電影,看完講給其他人聽,會幫助人回想、整理、以及敘事或說故事的能力。現今的職場,不是常常強調又具備說故事的能力嗎?

  所以,光看文字,看完之後講給別人聽,可能只會增進『背誦』能力,因為作者已經把最精煉的文字、最好的敘事順序用文字表現出來了,你怎麼可能說得比他好?如果你可以說得比作者好,那就不是什麼好文章了,至少文字不夠精煉。

(創立量子力學的物理大師Dirac是用自己寫的書當課本。聽說他上課時,就把課文逐字照唸。回答學生的問題時,會反問說,你是哪一部份不懂?喔!然後就把那一段課文再唸一遍。他的理由是說,我已經用最清楚、精確的文字來描述這些物理,不會有更好的描述方式了。聽不懂,我就只好再唸一遍。)

  所以,對那些極力讚揚文字而排斥圖像的言論,我是相當地不以為然。(不然而那些致力於繪本、教學影片、投影片的人,是在戕害『想像力』嗎?)

  不同的資訊界面,都有他擅長的一面,也有他的弱點。

  跟我講蕭邦的音樂有多好聽、跟我講阿爾勒的向日葵有多美、跟我講墾丁的陽光、跟我講仙人掌有多刺。。。。 除非你視力不良,無法欣賞美景;或是失去味覺、失去聽覺。有五官可以吸收資訊,為什麼只要視覺裡的文字呢?