【發燒新鮮事】粒子物理標準模型再受挑戰 【本月焦點】　如何重現古猿化石的原本面貌？ 【科學小字典】何謂「百慕達協定」？ 【曾志朗專欄】莎翁之謎在於心

◎ 標準模型再受挑戰2003/09/01 今年8月13日，日本高能實驗室（KEK）的Belle團隊，在美國芝加哥費米實驗室召開的「輕子與光子會議」中，發表一項針對「荷–宇稱違逆」（簡稱CP違逆）的實驗成果，與過去30年來粒子物理標準模型的預測不符。這些數據是由台大物理系的參與團隊找到的，如果結果正確，將可能對標準模型造成挑戰！

◎ 到火星找「火星人」！2003/08/26 火星是地球人最熟悉的行星，在太陽系中，與地球像是兄弟一樣，彼此有較為類似的性質，因此自古以來引發諸多想像。8月27日的火星衝，為7萬3000年來最近的一次，追星族早已摩拳擦掌，準備好好地觀察這顆紅色星球的真實面貌。而除了觀星之外，且讓我們跟著NASA太空任務科學家李傑信的腳步，前往火星探索未知的地外生命！

◎ 海中森林的基因秘密2003/08/23 由於二氧化碳排放量遽增，致使全球氣溫居高不下，因此負責調節地球上50%二氧化碳的浮游植物，近來已是鎂光燈下的焦點。只有人類頭髮寬度的小小藻類，到底如何進行複雜的光合作用？基因學家已經破解它們的基因組序列，逐步把答案找出來，並能解釋海洋生態系的組成秘密！

◎ 維持好肌肉2003/08/19 我們每天不斷使用肌肉，難道肌肉不會逐漸磨損嗎？原來身體裡有迅速修復肌肉破洞的工作團隊，而現在科學家找到其中最關鍵的蛋白質！

◎ 重現古猿面貌 在科學人雜誌9月號〈猩猩的世界〉一文中，加拿大多倫多大學人類學教授貝剛，向我們描述了2200萬~550萬年前地球上各式各樣大型猿類的多樣面貌，牠們其中有一支最後進入非洲，成為我們人類的祖先。然而光是看著化石，實難想像這些大猿當年活蹦亂跳的模樣，因此Scientific American編輯部邀請畫家古爾契，為化石重新賦予生命樣貌。科學人網站特別選譯這篇文章，以饗讀者。

◎ 【921四週年特別報導】剖析集集大地震 台灣有許多活動斷層，分佈密集，使得台灣處處飽受震災威脅。在9月號的科學人雜誌中，美國地質調查所的史坦博士提出預測地震的新方向，他發現地震會影響地殼裡應力累積的方式，而且會影響下一次地震發生的地點與強度。中央大學地科系主任馬國鳳教授專程前往美國與他合作，以同樣的模型來解析921集集大地震，探索預測地震的可能性。

◎ 揭開希臘神諭的面紗 希臘德爾菲山景中的阿波羅神殿，是古希臘最重要的信仰中心，阿波羅神會在這裡發佈神諭，傳達祂的意旨。神諭在一個特殊場所中運作，而且必須透過特別挑選出來的「皮媞亞」女祭司，在恍惚狀態下為預言之神阿波羅發言。然而最近的科學發現顯示，神諭所的地底下有兩道斷層交會，釋放出有麻醉效果的氣體，才使得女祭司如同吸食強力膠的人一樣，在出神狀態下說出預言！

•百慕達協定（Bermuda Principle）︰ 參與人類基因組定序的各個公眾研究團隊，共同定下「百慕達協定」，即不得私下保留任何基因定序資訊，必須在24小時內將資料完全公佈，以使不同國家的各個實驗室都可以免費分享這些資訊。（資料來源︰科學人2003年9月號科學人書評〈定序競賽的兩種敘述〉） •社區資訊學（community informatics）︰ 社會資訊學的分支，除了重視科技與社會的關係之外，還會考慮科技所進入的特定文化具有何種獨特性，以便社區能夠以最有效率的方式運用該科技，而達成社會、經濟、政治或文化的目標。（資料來源︰科學人2003年9月號〈打破數位落差的迷思〉） •數位落差（digital divide）︰ 資訊科技並未以普遍、平等且齊頭並進的方式來演進及傳佈，可能因性別、種族、階級或居住地理區域的不同，使得人們在接近、使用資訊科技的機會有所差異，亦即形成所謂的「數位落差」。（資料來源︰科學人2003年9月號〈打破數位落差的迷思〉） •林猿（aneuploidy）︰ 林猿生活在大約2300萬~1800萬年前，是一種森林性的古老猿類，主要分布於熱帶雨林和廣闊草原上。後來森林古猿分化為羅摩猿和森林猿（溼婆猿）等後代，最後可能有一支移入非洲，成為人類最早的祖先。最早的林猿化石於1856年在法國發現。（資料來源︰科學人2003年9月號〈猩猩的世界〉） •干擾素反應（interferon response）︰ 干擾素是免疫細胞為對抗入侵病毒所釋出的蛋白質，它帶有一個5'-三磷酸基，可使得雙股RNA病毒的mRNA合成過程發生失敗。（資料來源︰科學人2003年9月號〈RNAi-神秘的基因糾察隊〉） •短期記憶（short-term memory）︰ 介於感覺記憶與長期記憶之間，又稱為工作記憶（working memory），特徵是記憶現在所發生的事，如果經過不斷複誦才會變成長期記憶。短期記憶可引發明確的意識，會知道看到什麼、聽到什麼，且具有心理運作功能，引起思考活動。（資料來源︰科學人2003年9月號〈小腦一點都不小〉） •光鉗（optical tweezer）︰ 發明於1980年代末期，藉著兩、三道交互作用的雷射光束組成強大的光場，而微小物質在光場的交會處會被固定住。當雷射光束移動，它所形成的捕捉器便彷彿一組鑷子，使物體跟著移動。（資料來源︰科學人2003年9月號科技創新〈靈巧的光手指〉） •全像原理（holographic principle）︰ 全像原理是匈牙利裔英國人加柏（Dennis Gabor）在1947年所發現的，他的構想是把一束單色光照射到物體上，在光從物體反射出來後，讓反射光束（稱為「物射束」）照到底片上，同時也安排讓原來的單色光束（參考光束）直接照到底片。由於物射束與參考光束是來自同一雷射源的同調光，這兩束光會在底片上產生複雜的干涉圖案，而物射束的振幅與相位的資訊就儲存在干涉圖案裡。最常見的全像圖即信用卡上的飛鳥圖案。（資料來源︰科學人2003年9月號〈資訊、黑洞、全像宇宙〉）

莎翁之謎在於心 We are the miracle makers!. 撰文╱曾志朗（中央研究院副院長，專長為認知心理學） 　一位在波士頓攻讀哈佛大學醫學院博士學位的楊姓醫師，神采奕奕地走進我的辦公室。我一見他，就有似曾相識的感覺。他走上前來，迫不及待從包包裡拿出幾篇他發表在幾份重要物理學期刊上的論文抽印本，還附上波士頓當地報紙(Boston Globe)的一篇報導，報上對他的論文大為稱讚，因為他所寫的一個有關偵測心臟疾病的心電圖的程式，居然對當代文學產生了意想不到的影響，解開了幾百年來有關莎士比亞作品真偽的一些爭論。 　我讀了真是興趣盎然，遂抬頭說，「願聞其詳！」楊醫師隨即在我的桌上架開他的電腦，以繽紛炫麗的圖表向我做了一次非常美妙的簡報。首先，他秀出一張張心電圖，描繪我們生理變化的一些跳躍、動態的線條，所產生的美麗波紋。楊醫師繼續說明，每兩次心跳之間會出現一組波動，如果波形規律，則波與波之間的相互關係就很高，不確定性低；若發生亂波，則不同波之間已無相關，不確定性就提高，可做為心臟病發作的預警。他以此概念寫了一個電腦程式，計算出各種波形之間的相關性，並比較心臟病發作前後心電圖的波動情形，以了解啟動這些不同波形的生理變化的相關性。楊醫師和他的同事拿這套程式來測試病人，發現所模擬的結果和實際病人發作的結果非常吻合。 　這個程式因為能夠計算出不同組合之間的相關性，所以有很好的應用價值，不一定只針對心跳。例如在西洋文學作品裡，16世紀著名的戲劇《愛德華三世》究竟是不是莎士比亞的作品？一直是非常有爭論的，能不能用這個公式去解開四、五百年來的文學之謎呢？ 　楊醫師以此公式，將一些文學作品裡的詞彙加以分析，如計算英文the、of、 to、as等常用字的使用方式，它們的規律性可反映出一個作者掌握文字的功力和個人的喜好。他得出的結果是，《愛德華三世》和莎翁的其他劇本的相關性非常低，反而跟當代另一位作家馬羅的作品有極高的相似性，證實了好多文學評論者在多年前就提出的懷疑：《愛德華三世》是馬羅而非莎翁的作品。 　有了初步的成功，楊醫師進一步分析在文學作品中的其他爭論，他和同事收集了五十篇16世紀包括莎士比亞、馬羅、佛萊徹、班強生等四位作家的劇本，隨機的交給電腦去計算處理，分析後得出一個相關的樹狀圖，而且很準確的產生四個群聚，恰恰就是莎士比亞、馬羅、佛萊徹、班強生四個人，每部作品都正確的落在該作者的群聚中。再仔細看，樹狀圖中每個大枝叉又分出小枝叉，集聚在一起的都是同一年代的作品。這是很合理的，因為詞彙反映了時代的變遷，以及變遷中作家注意的事項。這樣的分析方式非常科學，也非常正確，而且讓人一目瞭然！特別的是，《兩貴親》當時被列為是莎士比亞的作品，卻在這個分析中被踢了出來，而歸類為佛萊徹之作。這個程式又再一次準確的描繪出一個事實：多年來很多學者認為，該劇本應是兩人所合寫的。 　這個程式有這麼好的結果，能不能也重複印證一部作品有兩個作者的《紅樓夢》呢？楊醫師逐回分析《紅樓夢》，結果同樣證實前80回和後40回確實出自不同人的手筆。不只是心跳、不只是文學作品，楊醫師和同事對美國建國時期的一些文獻，也做了分析。而且正確無誤的把當時爭論得非常厲害的12篇文章的作者，都歸給詹森•麥迪遜，現在有很多文獻考古專家，也有相同的結論。楊醫師的電腦程式，一再證實考古的結果。 　自然的規律真是無所不在！一個用來偵測心臟的心電圖的程式，竟然可以這麼廣泛被應用在文學作品的分析上，我們不得不對人世間的共同規則感到敬畏。我真的被這位醫師的熱情所感動，再仔細一看，他原來是我當陽明大學校長時的一位醫學系學生，他的成就讓我與有榮焉。教育，就是希望看到一個可能被發展的心靈，真能發展他們的潛力！也許，我們這些做研究和教學的人，最感到滿足安慰的，是隨時得以和無限創意的心靈對話。教育，不就是不停地創造更多的奇蹟嗎？！【本文轉載自《科學人》2003年9月號】