海鳥食安大危機：不死的塑膠垃圾 - 泛科學

海洋的塑膠垃圾已經成為當代最嚴重的環保議題之一，足以與氣候變遷、海洋酸化和生物多樣性流失相提並論，而且仍在持續惡化。

而在今年，海洋生態學家克里斯．威爾考克斯（ ... 0 23 0 文字 分享 友善列印 繁| 简 0 23 0 動物世界 專欄 環境生態 科學生 科普閱讀力大賽 自然生態 護生保育 海鳥食安大危機：不死的塑膠垃圾 Gilver ・2015/09/09 ・4049字 ・閱讀時間約8分鐘 ・SR值531 ・七年級 ＋追蹤 相關標籤： DDT(7) SDGs目標14｜保育及維護海洋資源(27) 國中生物(86) 垃圾(20) 塑膠(30) 多氯聯苯(3) 海洋(81) 海鳥(4) 渦流(1) 科學生(390) 科普閱讀力大賽(456) 熱門標籤： 量子力學(46) CT值(8) 後遺症(3) 快篩(7) 時間(37) 宇宙(81) 國小高年級科普文，素養閱讀就從今天就開始!! 「每一片塑膠都是史前生物的鬼魂，回來尋找牠的同類。

」 －－改自蘇打綠《各站停靠》 Credit:U.S.FishandWildlifeServiceHeadquarters/Flickr 編譯／Gilver 這張千萬人驚呆（？）、震驚世界的照片中不是一隻機械海鳥，而是攝影師克里斯．喬登（ChrisJordan）在中途島（MidwayAtoll）所拍攝的信天翁。

屍體正在腐壞的牠腹中滿是消化不了的塑膠垃圾，你甚至可以看見完整的打火機躺在裡頭。

海洋的塑膠垃圾已經成為當代最嚴重的環保議題之一，足以與氣候變遷、海洋酸化和生物多樣性流失相提並論，而且仍在持續惡化。

而在今年，海洋生態學家克里斯．威爾考克斯（ChrisWilcox）所發表的的全球規模研究預估：到了2050年，他們所研究的海鳥種類將有99.8%的個體都會誤食塑膠。

PhotobyBoEide/Flickr 沒看見，不代表就不存在 「眼不見為淨」，似乎能夠貼切的形容人類看待塑膠垃圾的態度。

千萬年前死去的史前海洋生物，在地底持續高熱加壓，最後形成了以碳氫化合物為主的石油。

而在人類史進入工業時代後，人們將石油從地層中抽出，加工煉成、製造出塑膠。

製程便宜、性質多變、輕巧又便利的塑膠，無疑大大改善了人類的生活；只要你還在都市裡，所見之處必然有塑膠製品。

然而，這些塑膠被人視作廢棄物之後，都跑到哪裡去了呢？ 答案是：它們難以分解，仍頑強的在這個世界的各個角落不肯離去。

現在，人們每年製造將近三億噸塑膠，廢棄之後大多會在陸地上的掩埋場或垃圾坑中封印長眠，只有1%會進入海洋。

然而早在40年前，美國國家科學院就有研究指出仍有將近千分之一的塑膠會被河流、洪水或暴風雨沖走，或者直接被海上船隻傾倒、進入海中。

而且，自1950年代以來，全球的塑膠垃圾每11年就增加一倍；即使最後只有1%最後會進入海洋，但以現今的垃圾生產速度來看，每年還是有三十萬噸的塑膠垃圾進入海中。

現代的小美人魚，實在是沒有要愛上人類的理由了。

漫畫圖片作者：DaveCoverly 海上塑膠垃圾都去哪裡了？ 那麼，這些流進海中的塑膠垃圾都去哪裡了呢？這些垃圾有的漂流到北極，變成流冰的一部份；有的沖刷到岸邊，日久成了海邊的「塑膠石」。

不過，大多數的垃圾仍漂浮在海上，在廣闊海洋中心的巨大渦流中反覆輪迴，就好像一座垃圾之島。

這樣的巨大渦流，在全世界主要有五區。

世界五大渦流的北半球投影示意圖。

Source:Avsa 巨大的太平洋垃圾帶（Pacficgarbagepatch）示意圖。

圖片來源：NOAA 為了得知有多少廢棄物在五大海洋渦流中漂浮，全球海洋研究計畫「馬德里遠征隊」（Malaspinaexpedition）派出四艘輪船在2010、2011年前往五大渦流區域，以細目網持續捕撈垃圾數個月。

結果發現，五大渦流區域表面每平立方公里就有將近60萬個廢棄物碎片，相當於一座小巨蛋就遍布一萬八千片垃圾。

然而意外的是，根據先前製造垃圾的速率，研究團隊原本預期會撈起千萬噸垃圾，但實際撈起的重量最多也只有四萬噸。

計畫領導人卡洛斯．杜阿爾提（CarlosDuarte）對此表示：「我們無法解釋99%海中的塑膠。

」（相較之下暗物質大約占宇宙96%，不可解釋的海中塑膠卻有99%啊！） 既然海中有99%的塑膠垃圾無法解釋，那它們都去哪裡了？答案令人遺憾，其中一個可能就是被海洋動物吃掉了。

塑膠垃圾可能早已進入全球海洋食物網，而在全世界海域漁獵的人類，無疑也是食物網的一份子，而且還站在高階消費者的位置，吃著各式各樣的海鮮。

PhotobyChesterSiu 塑膠垃圾的壞，海鳥最知道 只要在海上漂流，塑膠就會變成更小的碎塊。

當垃圾在開闊的海面上漂流時，波浪的拍打和來自太陽的輻射都能將它們分解成更小的碎塊、越變越小－－有許多人以「塑膠濃湯」形容這個現象，因為這些塑膠就像是熱湯裡的馬鈴薯塊越煮越小，最後變得無所不在。

直到這些碎屑小到約直徑5mm以下、開始變得像是食物，就可能會被海洋生物吃下，比如像是燈籠魚（lanternfish）這類廣布世界、且已有食入塑膠紀錄的小型魚。

這些塑膠垃圾危害海鳥及其他海洋生物的原因，主要有三：（1）被網目纏住或塑膠環、塑膠袋套牢，導致活動或發育上的障礙。

（2）吞下體積較大的塑膠後無法順利通過的消化道，堆積在胃中佔去相當的空間，讓動物無法攝取到足夠的營養。

（3）有的塑膠會吸收並濃縮環境汙染物，隨著攝食進入動物體內、在消化道內釋放出來，例如殺蟲劑成分DDT、類戴奧辛物質多氯聯苯等，這兩種物質不但不易在自然下分解，也容易在脂肪組織中累積、具有致癌性。

Source:ImpactsofMarineDebrisonBiodiversity 海鳥是近年受害生物中誤食垃圾研究較為透徹的動物，因此成為海洋生態學家關注的重點對象之一。

今年8月，克里斯．威爾考克斯（ChrisWilcox）等人在《ProceedingsoftheNationalAcademyofSciences》期刊上發表的研究警告：塑膠汙染對海鳥的威脅越來越強，且已蔓延成全球性的問題。

研究團隊根據過往累積的資料，包括80種以上的海鳥誤食塑膠紀錄、活動海域、漂浮塑膠的已知濃度、塑膠生產成長速率······等一同進行空間風險分析（spatialriskanalysis），預測今日已有90%的海鳥個體已經吃下塑膠，而且受難鳥的數字還在上升。

而且，在他們2015年最新的研究成果中，全世界海鳥影響風險最高的海域位在塔斯曼海（Tasmansea，澳大利亞和紐西蘭之間）的南方，但這裡在過往卻是人類活動壓力和塑膠垃圾濃度都較小的區域，顯示海鳥不一定要靠近五大渦流獵食，就可能會誤食塑膠垃圾；此外，這篇研究也指出186種、42屬的海鳥都將加入這場致命的爛局，包括信天翁（albatrosses）、海鷗（gull）、海燕（petrel）和企鵝（penguin）。

如果狀況持續惡化下去，他們所關注的物種到了2050年就會有將近99.8%的個體都將食入塑膠。

在死去的暴雪鸌（fulmar）體內找到的塑膠碎片。

Source:wiki 而蒙受塑膠之害的生物當然不只海鳥。

除了五分之一種類的海鳥，幾乎所有的海龜種類、近乎半數種類的海洋哺乳類也是受害者，其中更涵蓋了將近15%是國際自然保護聯盟（IUCN）紅名單的瀕危物種，像是夏威夷僧海豹（Monachusschauinslandi）、蠵龜（Carettacaretta）等。

除了這些體型較大的動物，許多微小生物也會涉入塑膠，在循環到鮪魚、旗魚等大型魚類，甚至是鯨魚身體中，且量在生物累積的作用下還會越來越多。

事實上，2012年就有研究顯示超過600種生物受到海洋塑膠垃圾的影響，從微生物到大鯨魚都有，多半是因為攝食，但偶爾也有因為被大型殘骸纏身，比如說老舊的魚網。

瀕危的夏威夷僧海豹。

PhotobyMarkSullivan 「我們幾乎不可能去計算動物們吃下多少量的塑膠。

」海洋教育協會（SeaEducationAssociation）的卡拉．羅博士（KaraLaw）說，「我們還需要有更好的估計方法，來得知每年多少塑膠進入海洋。

」 塑膠垃圾的結局 流入海洋的塑膠垃圾除了被海洋生物吃掉之外，還有其他幾種可能的歸宿。

它們可能被沖上岸，被分解成小到偵測不到的碎塊；它們可能被微小的生物黏上，微生物持續增生、使其變重，繼而沉入海面之下。

羅博士認為，「這些找不到的海中塑膠最好的結局就是沉到海床去。

不過，其他更糟的結局其實有點難設想，因為我們真的清楚這些塑膠會怎樣。

」 毫無疑問的，海洋塑膠已經成為跨域議題，而且即使是現在看似沒有塑膠殘骸的地方，在未來可能也將隨著塑膠碎片濃度上升而成為威脅。

威爾考克斯的海鳥研究方法雖然可能過於簡化，但其可貴之處在於它橋接了各資料之間的隔閡，而不再只是研究各個獨立區域或物種資料，並且描繪出了地理熱點，提供未來海洋塑膠問題的分析參考。

近年來的材料科學領域中，也有許多生物可分解的新型塑膠，以及新的材料陸續問世。

雖然全世界的塑膠垃圾問題短時間內看來是無法解決，但我們仍能透過選擇對環境較為友善的生活方式，減少對塑膠的依賴。

期許在未來，這些不死塑膠的問題能夠就此改善，而我們也能夠找到更好的材質取代塑膠，不危害其他生命、繼續在地球上生存著。

關於海洋塑膠對生物的影響，也可參考下面MinuteEarth的Youtube影片喔：   參考資料 《Nearlyeveryseabirdmaybeeatingplasticby2050》by SidPerkins. 《ImpactsofMarineDebrisonBiodiversity:CurrentStatusandPotentialSolutions》. CBDTechnicalSeriesNo.67 Wilcox,Chris,ErikVanSebille,andBrittaDeniseHardesty.“Threatofplasticpollutiontoseabirdsisglobal,pervasive,andincreasing.”ProceedingsoftheNationalAcademyofSciences(2015):201502108. 《Ninety-ninepercentoftheocean’splasticismissing》By AngusChen   發表意見 文章難易度 剛好 太難 所有討論 0 登入與大家一起討論 Gilver 28篇文章 ・ 3位粉絲 ＋追蹤 畢業於人人唱衰的生科系，但堅信生命會自己找出路，走過的路都是養份，重要的是過程。

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採訪撰文／田偲妤美術設計／蔡宛潔 出發！拜訪中研院的自然生物朋友 漫步在中央研究院與鄰近的國家生技研究園區，走著走著瞬間被大自然環繞，只見臺灣藍鵲在樹林間飛翔、紅冠水雞在生態池築巢。

蜿蜒而下的四分溪中，臺灣馬口魚、粗首馬口鱲、高體鰟鮍等原生魚種悠游其中。

然而，在這片生機盎然的景象之外，尚有許多生物正待發掘與研究，甚至瀕臨絕種亟需種原保育。

為此，院內特別設置生物多樣性研究博物館，典藏上萬件珍貴的動、植物標本。

國家生技園區也採取多項生態保育措施，造就多樣的淺山森林生態系。

現在跟著研之有物搭上生態方舟，出發拜訪院內的自然生物朋友吧！ 腳底有肥！一起栽進植物學家的秘密基地 植物標本館劉翠雅經理介紹坪林秋海棠臘葉標本，此為臺灣特有種，僅分布於新北市坪林區。

圖／研之有物 你是熱愛植物的「植青」嗎？近年的觀葉植物熱潮讓不少人一頭栽進植物的世界，其中種類眾多、花葉繽紛的秋海棠更是坐擁一票粉絲！中研院內就有一處會讓秋海棠迷陷入瘋狂的秘密基地。

喜歡涼爽濕潤、略為遮蔽且透氣良好環境的秋海棠，非常適合生長在臺灣的低海拔山林。

目前臺灣有記錄的秋海棠屬植物共有18種，其中14種為特有種，物種特有率高達75%以上，當中共有9種是由中研院彭鏡毅研究團隊發表。

已退休的彭鏡毅研究員個人更發表了105種秋海棠新種，是國際著名的亞洲秋海棠專家。

中研院生物多樣性研究博物館植物標本館，因此蒐藏許多質量兼具的秋海棠標本。

彭鏡毅研究團隊採集溪頭秋海棠。

圖／生物多樣性研究博物館植物標本館 每一件臘葉標本都是植物學家翻山越嶺、從大自然中採集到的瑰寶。

完整採集的植物需包含根、莖、葉、花、果等部位，新鮮的植物先擺放好展示特徵的姿態，夾在報紙內定形，再用採集夾壓製束緊，並經歷烘乾、冷凍除蟲等前置作業。

接著還要查閱植物誌、比對相似標本來鑑定植物種類，並將詳細的採集資訊輸入資料庫。

國內外植物學家使用的標本採集製作工具，由上而下依序為瓦楞紙板、木製採集夾、藤編採集夾。

圖／研之有物 處理好的標本需裝訂在「台紙」上，這是一種用棉花纖維製作的特殊用紙，不含酸性且相當堅韌，可維護標本品質與保存壽命。

一份標準的臘葉標本通常包含：植物材料、標本標籤、館號、碎片袋。

「標本標籤」見證了植物學家們跨時空的資訊更新。

我們可從原始標籤上得知最初的採集者、採集時間、植物生長環境等基本資訊。

如未來有新的研究成果出爐，其他植物學家可以依序加貼訂正標籤，更新研究資訊、重新為標本定名。

南臺灣秋海棠臘葉標本。

圖／研之有物（來源｜生物多樣性研究博物館植物標本館） 此外，黏貼於台紙一角的「碎片袋」則是一個神祕的小空間。

打開緊密包裹的封套，製作標本時掉落的花朵、果實、葉片與枝條重見天日，這些植物碎片可提供研究者進行更仔細的觀察、鑑定與分類判定，或做為分子生物實驗的材料。

打開碎片袋，製作標本時掉落的花朵、果實、葉片與枝條重見天日，當中還藏有謎樣的記錄紙片。

圖／研之有物 走進植物標本館，一排排巨大的典藏櫃收藏約14萬5千多件標本，全數依循APGIV（被子植物親緣樹狀圖）分類系統歸檔。

打開標本櫃，一股植物特有的青草香撲鼻而來，每一夾收藏臘葉標本的種套依照採集地點以不同顏色標示。

當中包含許多珍貴典藏，例如作為新種發表憑證的模式標本、與英國愛丁堡皇家植物園交換來的百年標本，以及高雄醫學大學捐贈的日治時期島田彌市採集標本。

與英國愛丁堡皇家植物園交換的杜鵑花標本，由著名植物獵人GeorgeForrest於1918年採集自中國西南部地區。

圖／研之有物 翻開一份特別以電子防潮櫃存放的正模式標本，這是彭鏡毅研究員於1988年發表的第一個新種秋海棠——岩生秋海棠，採集自嘉義縣竹崎鄉海拔約500公尺處的潮濕岩石山坡。

岩生秋海棠是臺灣特有種，其特色是細長的走莖及球莖，植株於冬季（旱季）凋萎後，地底富含養分的球莖會進入休眠狀態，等待隔年春季（雨季）復生。

岩生秋海棠正模式標本。

圖／生物多樣性研究博物館植物標本館 由於岩生秋海棠喜歡的岩壁棲地多被改建為水泥牆，再加上外來種小花蔓澤蘭的入侵，讓其面臨生存危機，因此植物學家除了保存臘葉標本，也會將活體帶回溫室繁殖。

目前中研院的溫室種植了從全球採集與交換、超過600種秋海棠，肩負起種原保育工作，也可進行微構造觀察、染色體細胞學、族群遺傳和化學天然物等多元研究。

中研院溫室種植超過600種秋海棠。

圖／生物多樣性研究博物館植物標本館 彭鏡毅研究員最常掛在嘴邊的一句話： 腳底有肥（ka-de-wu-bui） 意在勉勵研究人員常在野外、標本館與溫室之間，多多走動、細心觀察、與植物培養感情。

這對照顧植物來說是最佳的養分，也彰顯植物學家勤於探索大自然、發掘未知物種的冒險精神！ 生物方舟啟航！動物標本館延續物種新生命 動物乾製標本典藏室，薛孟旻經理正在介紹大冠鷲標本。

圖／研之有物 走進典藏室，放眼所見，架子上擺滿一罐罐魚類、無脊椎動物標本。

拉開櫃子，出現一件件製成棍棒狀的研究用鳥類皮毛標本，還有許多栩栩如生的生態標本。

這裡是中研院生物多樣性研究博物館動物標本館，主要典藏研究人員為了研究而蒐集的憑證標本，包括魚類、鳥類、珊瑚、多毛類、軟體動物、昆蟲、甲殼類、棘皮動物等，也與臺北鳥會等救傷單位合作，將救治失敗的死亡個體製成標本。

其中魚類標本近4萬件，包含本土魚類2千餘種，是國內最完整的魚類標本典藏庫。

魚類標本典藏庫，黃世彬博士正在介紹大尾虎鯊標本。

圖／研之有物 魚類標本的製作依據其用途而不同，最常見的是「浸液標本」，製作方法是先用福馬林固定，讓肌肉不再被微生物消化，也可保有柔軟度，最後浸泡於75%酒精內長期保存。

之後須定期更換酒精，去除標本滲出的色素與油脂，以維護其最佳狀態。

另一種常見的是「透明染色標本」，其做法是先使用染劑為骨骼染上顏色，硬骨會呈現紅色、軟骨則呈現藍色。

隨後再使用酵素將表皮和肌肉組織消化、使之呈現透明狀，最後保存在甘油之中，這樣就能觀察魚類的骨骼形態。

透明染色標本，左為海馬、右為深海魚類線鰻。

圖／研之有物 為了教育展示或典藏空間考量，像花斑擬鱗魨（小丑砲彈）等長有硬皮的鱗魨科魚類，剝下的外皮可製成「乾燥標本」，外觀再塗上牠原本的顏色，可供教學展示使用。

體型較大的魚有時只會保存其部分身體，例如大型的鯊魚，常見以「骨骼標本」的型式來保存其別具特色的口部，可以觀察到鯊魚具有多排、脫落後可不斷替補的牙齒。

大青鯊的口部骨骼標本。

左下嘴角保有魚鉤，用於宣導鯊魚濫捕所造成的生態危機課題。

圖／研之有物 典藏庫內還藏有已在臺灣滅絕的珍稀魚類標本，管理魚類標本的黃世彬博士，拿出「中華棘鰍」的浸液標本。

早年廣泛分布在臺灣西部低海拔河川的中華棘鰍，因水質污染、棲地破壞等人為因素而絕跡於臺灣這塊土地上。

今日典藏在中研院的中華棘鰍標本，是在1964年採集，也是國內最後一筆正式的採集紀錄，極為珍貴！ 中研院保存之中華棘鰍標本，是國內已知最後一筆採集紀錄。

圖／研之有物 為了保存這些珍稀動物的遺傳物質，供研究人員進行物種鑑定、新種發表、基因體或分子演化研究。

標本館收集了各類群野生動物的組織樣本，儲存在溫度介於-160℃至-196℃的大型液態氮儲存槽。

看似普通的銀色圓筒卻是攸關物種存續的「冷凍方舟」，目前已儲藏多達4千種、1萬5千多件的野生動物遺傳組織樣本。

這也是全國最大的野生動物冷凍遺傳物質典藏庫，是極為珍貴的研究資產。

當收集到一件標本，會取一塊肌肉組織保存在儲存管、編列標本號，統一收集在液態氮儲存槽內。

這類遺傳組織樣本會保存兩份，一份留在中研院，另一份是複份樣本，送往農委會畜產試驗所種原中心做異地備份。

圖／研之有物 標本館除了典藏研究用的模式標本與憑證標本，許多標本背後還藏有一段故事。

走進動物乾製標本典藏室，映入眼簾的是多隻巨大的信天翁標本。

漂泊信天翁分布於南太平洋中高緯度海域，憑藉3米的巨大翼展動態翱翔，可以耗費很低的能量長距離飛行。

信天翁以魷魚、小魚為食，經常跟隨漁船撿拾魚餌、魚雜，因此常誤食魚餌，成為遠洋漁業延繩釣漁法的犧牲品。

這些標本由南太平洋進行鮪延繩釣作業的船隻所攜回，由博物館同仁及志工製成標本，用以宣導混獲造成海鳥族群下滑的保育議題，推廣「臺灣鮪延繩釣漁業減少意外捕獲海鳥國家行動計畫」。

漂泊信天翁標本。

製作標本時，剝下的毛皮經過浸泡鞣皮劑，讓蛋白質變性，不易遭受蟲蛀。

另用硬泡棉製作假體，並在假體與四肢穿入鐵線，形塑出飛行的姿勢。

圖／生物多樣性研究中心行政室 此處還藏有許多在中研院拾獲的鳥類標本，管理乾製標本室的薛孟旻經理指著一隻臺灣藍鵲標本，談起當初收治到製成標本的過程。

現在很多建築外觀是玻璃帷幕，鳥類常將玻璃反射誤判成森林而撞上，或是在飛行途中被車子撞傷。

眼前這隻臺灣藍鵲被發現時翅膀嚴重開放性骨折，救治失敗後最終製成標本，透過研究和展示延續其生命價值。

臺灣藍鵲標本。

圖／生物多樣性研究博物館動物標本館 鳥類的羽毛如同其第二生命，對於研究人員來說也是珍貴的研究資料。

從羽毛卡可以觀察頭頂、胸部、翼下覆羽、尾部覆羽等不同部位的羽毛細節。

當飛機發生鳥擊事件，難以判斷事故物種時，飛安基金會人員便會帶著羽毛殘骸來比對羽毛卡，正確判斷鳥種有助於制定避免鳥擊事件的措施。

各種鳥類除了羽毛顏色、花紋不同，結構、質感也大不同，例如短耳鴞、領角鴞、黃嘴角鴞等夜行性貓頭鷹，有著如貓毛般細緻柔軟的羽毛，以及飛羽前緣的梳狀構造，讓他們得以在暗夜潛行，無聲無息接近獵物。

羽毛卡，保留鳥類各部位羽毛，用於比對及分類。

圖／研之有物 動物的世界還有許多未知等待我們探索，同時，自然棲地的破壞也導致許多生物瀕臨絕種。

動物標本館如同一艘生物方舟，持續蒐集各種野生動物標本，肩負起物種紀錄、基因保存、環境教育等重要工作！ 【生物多樣性研究博物館——動、植物標本館】 開館時間：週一至週五9：00－12：00、13：30－16：30，採預約參觀預約方式：主要開放國內外研究人員使用，不對一般民眾開放。

學校單位進行預約，需以正式公文申請參觀。

每年中研院「院區開放參觀活動」原則上開放一般民眾參觀。

更多資訊：官方網站 一秒走進大自然！拜訪國家生技研究園區的生物朋友 圖／研之有物 在都市水泥叢林待久了，真想暫時拋下工作、課業，一秒走進大自然。

這樣人類與自然共存的願望，就在國家生技研究園區實現了！ 位於四分溪沿岸的國家生技研究園區，現址原為202兵工廠火工部，在軍方長期的管制下，保有豐富的動、植物生態，人工開鑿的滯洪池可追溯至18、19世紀，為發展農耕而開闢的三重埔埤，如今成為眾多淺山與濕地生物的棲息地。

佔地廣達25.31公頃的園區，實際建築面積只有3.2公頃，其餘土地留給生態環境，更特別施行多項保育措施，讓臺灣原生物種得以安心生長。

園區內的「環境教育中心」便記錄了多年來的復育成果，你可以透過互動壁畫、四維空間劇場、模擬溪流與濕地生態的水族缸，以及藏有各種動物的淺山生態系模型，了解園區多樣的生態、南港在地發展史，以及保護自然環境的方法。

現在就跟著我們走進大自然，看看園區住了哪些生物、做了哪些努力吧！ 模擬四分溪水域的濕地生態牆。

2011年四分溪沿岸的九如社區主動申請，成為臺北市第一條封溪護魚的溪流，如今可見臺灣馬口魚、粗首馬口鱲、日本絨螯蟹等原生物種。

圖／研之有物 淺山森林觀察家展區。

「淺山」意指人類在生活中可輕易到達的低海拔山域，當中住著穿山甲、麝香貓、領角鴞、大赤鼯鼠、鳳頭蒼鷹等野生動物。

圖／研之有物 園區內有兩處重要的水域，為環境的永續發展注入活水，一處是像臍帶般蜿蜒而下的四分溪；另一處是像心臟般、位於園區中心的生態滯洪池。

為了重現古三重埔埤的昔日風光，生態滯洪池特別擴大濕地空間，仿自然地貌設計泥岸、灘地、草澤、陸島等多元棲地。

走近一看，滯洪池邊緣的落差處怎麼垂掛著一條繩子？原來這是協助「日本絨螯蟹」溯溪返家的貼心小物。

日本絨螯蟹（俗稱毛蟹）會在秋冬順流而下至半淡鹹水區的河口產卵。

翌年春天，長大的年輕毛蟹會逆流而上，回到溪流水域生活。

滯洪池邊垂掛的繩子可供毛蟹攀爬，不讓人工地形阻礙返家之旅。

日本絨螯蟹。

圖／王星文 此外，這片水域還住著一對超級好麻吉——高體鰟鮍、圓蚌。

高體鰟鮍的雄魚會先占據圓蚌以吸引雌魚，雌魚會將產卵管伸入圓蚌的鰓瓣產卵，雄魚隨後排入精子。

圓蚌會扮演稱職的保母，保護受精卵直到幼魚孵化。

同時，圓蚌也會讓自家小孩鉤介幼蟲，附著在高體鰟鮍的魚體上，等到變態成幼蚌後，才會從魚體脫落，沉降到水底繼續生長。

圖／研之有物（來源｜國家生技研究園區環境教育中心） 在國家實驗動物中心的外圍，有幾棵長相特別的樹，最中間的樹幹已被榕樹纏繞、瀕臨枯死，上頭還有一個個小洞，造成如此奇觀的主角就是「五色鳥」（又名臺灣擬啄木）。

每年春夏交接之際，進入繁殖期的五色鳥會開始建造愛的小窩，牠們會選擇質地較脆弱的樹木，啄樹洞築巢。

而榕樹之所以會纏繞在別棵樹上，很可能是五色鳥吃了榕樹果實後，種子隨著糞便掉落在樹周遭，因而形成樹木交纏的奇景，也為五色鳥營造合適的繁殖環境。

五色鳥。

圖／Pixabay 回到環境教育中心前方的草叢，隱身其中的蛙類正在開演唱會，鳴叫聲震撼地表的每個角落。

之所以吸引大量蛙類棲息，要歸功於「生態草溝」的設置。

不同於只重排水的水泥溝，生態草溝的底部是天然的泥土地，兼具排水、保水、綠化及營造生物棲地等功能。

走進這片生機盎然的綠地，緊鄰池畔種植了一排特殊的樹種「羅氏鹽膚木」，其果實含有的乳脂狀物質帶有鹹味，原住民族常用來替代食鹽調味，也會用其木材製作耳環或其他器具。

生態草溝。

圖／研之有物 羅氏鹽膚木。

圖／王星文 生態草溝所營造的自然棲地一路延伸到「樹木銀行」，與園區周遭的淺山森林接壤，建構出食物鏈穩定發展的生態系。

園區興建時盡量不傷害原棲地的動、植物，但不免因建設需要，必須移動一些樹木和表土，於是特別設置樹木銀行，作為樹木的新家。

移植時須選擇合適的季節，靜置約6個月讓根系有足夠的修復時間，才能種植到新的土地。

此外，因工程而挖除的表土也不能丟棄，裡頭富含營養的有機質、多樣的原生植物種子，可以鋪設在原生林帶和人工濕地復育區，期待種子發芽、造就永續長存的生態系。

生態滯洪池。

圖／研之有物 從百年前埤塘梯田綿延的農村聚落，到20世紀工業興起遺留的黑鄉印象。

今日的南港已摘掉黑鄉帽子，試圖在科技發展與生態保育之間取得平衡。

【國家生技研究園區環境教育中心】 開館時間：週二至週六9:00-12:00、13:30-16:30免費參觀地址：臺北市南港區研究院路一段130巷99號F棟1樓更多資訊：環境教育中心介紹 發表意見 文章難易度 剛好 太難 所有討論 0 登入與大家一起討論 研之有物│中央研究院 245篇文章 ・ 1964位粉絲 ＋追蹤 研之有物，取諧音自「言之有物」，出處為《周易·家人》：「君子以言有物而行有恆」。

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歷史上有很多例子，可以用來說明科學家遇到科學問題時，發明數學工具來解決問題。

例如我們知道，一個物體如果維持每秒鐘30公尺的速度前進，那麼100秒之後，它會前進3,000公尺。

但如果這個物體的速度是會穩定減少，平均每一秒鐘還會穩定的減少每秒10公尺，也就是一秒後它的速度就變成20m/s、兩秒之後變成10m/s，以此類推。

這樣的話，我們知道它3秒之後會停下來，但你能知道它前進的距離總共有多少嗎？ 為了解決這個問題，牛頓發明「微積分」這個數學工具。

現代微積分是由牛頓與萊布尼茲所發展而成的重要工具。

圖／Pixabay 先有雞還是先有蛋？先有科學還是先有數學？ 物理學家為了要處理像是「位移」、「力」、「速度」這類問題，也發明「向量」這樣的數學工具來幫助物理學家解決問題。

這樣看起來，好像應該說「科學是數學之母」才對？ 也有的時候，科學家為了精準簡潔的描述自然界規則，運用數學語言來作為描述的方式。

例如我們知道，兩物體之間永遠存在一個互相吸引的萬有引力，萬有引力的大小和兩物體的質量大小乘積成正比，和兩物體的距離平方成反比。

這麼一大段落落長的描述，如果用數學符號來表達，就會變成： \(F=G\frac{m_{1}m_{2}}{r^{2}}\) 這樣的表達既簡潔又精準，當然是很不錯的描述方式，很受科學人的喜愛。

數學是科學中重要的工具，可以幫助科學解決很多問題。

在學習科學或發展科學的某些階段，數學更是不可或缺的工具，沒有數學便跨越不了某些門檻。

即便如此，數學好像也說不上是「科學之母」。

科學始於好奇心，每個孩子都是天生的科學家 我總覺得「科學之母」的意思，應該是科學的產生者。

那什麼才是科學的產生者？我認為是「觀察」。

觀察與好奇心促成科學的動機觀察的意思不是觀看，不是說用眼睛看到些什麼東西就是觀察。

觀察是會產生疑問的，會勾起你的好奇心。

看到一些「怪怪的」、好像跟平常不一樣的事物時，你可能會留心的多看個兩眼，腦袋裡想著：「昨天跟今天看到的太陽升起位置，是不是有什麼不一樣？」、「上次釀的酒跟這一次喝起來好像不一樣？」 察覺這些差異之後，你的好奇心可能就會接手，開始思考如何解釋這樣的差異。

如果你認真一點的話，可能會對現象進行系統化的描述記錄，將那些雜亂的事物根據相同處、相異處進行比較並分類，有時候或許能從中發現一些現象的規律性或者因果性。

例如我們的祖先們長期觀看著海，把每天看的海水高度做了記錄，時間一長就慢慢看出一些規律性，發現每天海水高度變化跟月亮的位置有關：滿月的那天，當潮水最高的時候就是在正中午。

我們的祖先們長期觀看著海，把每天看的海水高度做了記錄，時間一長就慢慢看出一些規律性。

圖／Pexels 進而發現不同的月相和漲退潮的時間，有某種特定的關係。

等蒐集到夠多的事實之後，很可能就可以發現規律性。

察覺這些規律性、相同處、相異處之後，有些人會興起強烈的好奇心，想要一探這些現象背後的完整詳細規則，或是探詢造成這些規則背後的原因，這時，科學的動機就出現了。

自文明誕生以來，有很長一段時間，人們只是用神話的方式來解釋自然，直到近幾百年才發展出有系統的科學方法，以極端嚴謹的態度來檢視心中的答案。

雖然科學是近代產物，但產生科學的動機卻是每個人都天生具備的，那就是「觀察」和「好奇心」。

每個孩子天生就很愛問問題，這也是為什麼許多科學家會說：「每個孩子都是天生的科學家」，不過這句話的下一句是：「直到XX歲為止」。

為什麼等到我們長大以後，就不會提問了呢？ 身為老師的我們都曾發現，學生到了國中之後，似乎就變得很不愛問問題。

我相信造成這個結果的原因有很多，例如我們的科學教材教法往往是去情境化、去脈絡化的；我們的考題有許多是脫離現實的；我們的課程也經常不是以學生親身觀察而產生的探究問題作為出發點。

此外，大量意義不明的數學練習，恐怕也是重要的原因之一。

天生的科學家們為什麼長大後就不發問了呢？造成這個結果的原因有很多。

圖／Pexels 既然數學題目難以避免，我們該怎麼讓這些練習對學生而言，變得更有意義、更具有科學教育的價值呢？ 數學在科學課堂上扮演的角色在科學的學習中，數學作為一種工具，其存在是必要且適當的。

但我們應該注意的是：工具的使用必有其特定的使用動機和情境。

如何讓學生知道自己在幹嘛？以燃素說、氧化說為例 例如拉瓦節（AntoineLavoisier）並不是一開始就在實驗室裡面計算數學，因而發現燃燒的本質是物質的氧化。

他是因為用定性分析方式無法成功反駁當時主流的「燃素說」，才進一步使用量化實驗、測量精準的數據，得到足以駁倒「燃素說」的證據。

讓學生具備動機和情境後，在適當的難度下，引進必要的數學就會覺得理所當然。

如果學生知道自己正在處理什麼問題，也知道為什麼需要運用這個工具的情況下，那麼在自然科裡面學習數學是沒有問題的。

需要透過有設計的教學，才可以激發學生思考、知道自己在處理什麼問題。

圖／Pixabay 於是我在燃燒的單元中，設計了讓學生閱讀並比較史塔爾（GeorgErnstStahl）提出的「燃素說」和拉瓦節的「氧化說」。

兩個學說都是在描述學生熟悉的燃燒現象，但卻有著截然不同的解釋方式。

史塔爾的「燃素說」認為： 因為物質燃燒時，物質裡面的可燃成分（燃素），會從物質內逃逸出來與空氣結合，從而發光發熱，這就是火。

並且因為燃素從物質中釋放出來，重量就變輕了，釋放燃素的物質只剩下灰。

但有些物質，像是金屬，它們內部的空隙就像容器一樣，裡面充滿燃素。

燃素與金屬分離後，空出來的容器會被空氣填滿，容器裝著比燃素重的空氣，重量自然就變重了。

而且物質在加熱時，燃素並不能自動分解出來，必須藉空氣來吸收燃素，才能將燃素釋放出來，而且愈好的空氣吸收燃素的效果愈好。

拉瓦節的「氧化說」則主張： 物質燃燒時，不是物質內部的燃素釋放出來，而是物質和空氣中的氧氣結合。

結合的過程中會發光發熱。

結合之後的物質，稱為氧化物。

氧化物如果是氣體或者變成飛灰離開了物體本身，質量就會變小，就像紙張燃燒一樣。

如果物質氧化物和物質是依附在一起的，那就會看到質量變重，就像金屬的燃燒一樣。

你會發現兩者的說法看起來都能完美的解釋燃燒現象，如果只是觀察各種燃燒的現象，並不足以判別誰說的才對。

這時，用量化方式精準測量燃燒過程中各階段物質的質量變化，就變成判別是非的關鍵所在。

量化實驗當然是比定性實驗更加困難，但當我們對於某個事件產生興趣時，這些困難就會瞬間變成讓人興致高昂、願意去挑戰和克服的關卡。

「燃素說」和「氧化說」的說法看起來都能完美的解釋燃燒現象，這時便需要科學的力量。

圖／Pexels 數學的工具也是如此，所以我在運動學的課程設計中，利用交通安全宣導影片中常出現的「未維持安全距離」下產生的交通事故，讓學生感受到危險，並且產生「安全距離是怎麼計算出來的」的疑惑，激發學生解決問題的動機。

動機產生之後，我們就可以把待解問題轉化為比較嚴謹的文字敘述：「車子以108km/hr的速度行駛在高速公路上，因前方發生事故而緊急煞車。

若車子能在X秒鐘之內停下來，我們的煞車距離有多少？」這就變成大家熟悉的考題了。

此時不管是使用公式也好，圖形法也好，學習起來就會比較自然而然、順理成章。

在課堂上營造動機與脈絡，讓解決這些數學問題變成必要的過程，就是我們在課程設計上可以努力的方向。

——本文摘自《教出科學探究力》，2021年8月，親子天下 ，未經同意請勿轉載。

發表意見 所有討論 1 登入與大家一起討論 #1 狐禪 2022/08/12 回覆 數學只是把對自然現象的描述，用有嚴格邏輯結構的語言翻譯出來。

所以最根本的起源還是觀察現象，看出不同因素間的關係後，再做翻譯。

親子天下 24篇文章 ・ 20位粉絲 ＋追蹤 【親子天下】起源於雜誌媒體和書籍出版，進而擴大成為華文圈影響力最大的教育教養品牌，也是最值得信賴的親子社群平台：www.parenting.com.tw。

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以校園生活為背景，透過生動幽默、溫馨感人的故事劇情，運用3D動畫串起聲音與音樂的物理學、心理學、生理學，並量身訂做原創客語歌曲。

讓音樂成為你生活中，最浪漫的科學！ 音樂關鍵字：泛音、雜質、搖滾樂 嗨起來！年輕就是要搖滾、要反叛！ 舞台上，電吉他手激動地彈著吉他，汗如雨下，整個會場轟耳欲聾，聽眾們沈溺其中，這音樂真是太爽了啦。

沒錯，搖滾樂的暢快淋漓，完全背離穩定純淨的美聲路線，充滿爆發力的搖滾樂，追求的是嘈雜的渲染力。

而嘈雜的渲染力從哪裡來？ 為了達到更刺激、更有渲染力的效果，電吉他手們除了特別練就有力度感的同音推弦等技巧，也會加上效果器的輔助才能達到嘈雜效果。

這背後的原理得從「泛音」說起。

最終章，讓勇於追夢的阿棋和我們細細說明。

發表意見 所有討論 0 登入與大家一起討論 音樂關鍵字UnlockingMusic 8篇文章 ・ 5位粉絲 ＋追蹤 生活裡無處不在的聲音，其實是最浪漫的科學—換個方式「尞／聊」音樂。

提到音樂，多數人總以為那是右腦的事，是抽象的知覺、感性的領悟，但其實音樂也有它很左腦、很理性、很科學的一面，生活裡無處不在的聲音，其實是最浪漫的科學。

https://www.instagram.com/unlockingmusic2022/https://hakkatvmar100.wixsite.com/unlockingmusic TRENDING 熱門討論 即時 熱門 全球熱浪災情頻傳！臺灣熱成這樣，竟然不符合「熱浪」的定義？ 1 7小時前 公投第17案【核四公投】模擬器 11 2天前 雨後天空總是特別清澈，是什麼汙染了我們的天空？科學家化身「空污偵探」，把它們通通寫上名單！ 1 3天前 第三種細胞分裂方式「無合成分裂」背後的發現之旅——《科學月刊》 1 3天前 你認為閱讀只需要用眼嗎？先聽懂，才能讀懂！ 5 6天前 運動聽音樂，讓你越動越活躍！ 4 2022/08/19 不用數學就可以解釋——相對論的著名想像實驗「雙胞胎悖論」 4 6天前 史上第一個全腦世代！獨立、重視個體性、技能比學位更重要的「Z世代」——《全腦人生》 2 2022/08/24 RELATED 相關文章 運動聽音樂，讓你越動越活躍！ 同樣都是「中央DO」，為什麼我們能聽出是哪種樂器的聲音？ 音樂不只仰賴感性，理性的科學知識是認知的基礎。

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