2014年11月15日星期六

2014年10月29日星期三

2014-10-30:只緣身在此網中?(中研院統計所劉維中博士)

(圖片來源:"EltonFW" by Original food web by Summerhayes and Elton, redrawn by Justinleif - Original food web from Journal of Ecology. Licensed under Public domain via Wikimedia Commons

成語「螳螂捕蟬,黃雀在後」經常出現在中學的生物試題裡,用來評量學生對食物鏈的理解程度。當然,一點也不意外地,急於證明中國古文明的先進程度舉世無匹的好事者也不會放過這個機會,拿源於《莊子》的這句成語來證明早在公元前兩、三百年的古老年代,莊子就發現了食物鏈。

可惜的是,《莊子》裡的原文
睹一蟬,方得美蔭而忘其身,螳螂執翳而搏之,見得而忘其形;異鵲從而利之,見利而忘其真。
也就是說,這段文字想要講的,根本不是生物學裡的食物鏈,而是借題發揮的道德訓誡。

因此之故,科學界公認的關於食物鏈最古老的記述,不是莊子,而是中世紀的阿拉伯學者 Al-Jahiz(776-868/9)。根據科學史學者 Egerton引述,Al-Jahiz 做了與莊子的「螳螂捕蟬,黃雀在後」類似的觀察,在其著作中提到蚊子會吸許多動物的血,而蒼蠅捕食的對象主要是蚊子等等的。但最重要的是,Al-Jahiz 進一步地提出通則:
All animals, in short, can not exist without food, neither can the hunting animal escape being hunted in his turn.
正是這個通則讓 Al-Jahiz 成為公認的描述食物鏈的第一人。

不過,正如原子論雖然早在兩千五百年前的古印度與古希臘都有學者提出來,卻因為時代不對,而沒能結出果實,Al-Jahiz 的食物鏈概念也後繼無人,只留下一現的曇花。一直要到十七、十八世紀,才開始有人接棒。

接下來從食物鏈到食物網food web)的發展,算是蠻理所當然的一步,在觀念上並不算是什麼重大的躍進。以近代科學通則化、定量化的特色來說,與 Al-Jahiz 平起平坐的是1881年在食物鏈/網中引入量化概念的德國科學家 Carl Semper(1832-1893)。令人惋惜的是,和 Al-Jahiz 同病相憐,受過工程學訓練的 Semper 在生物學家普遍不碰數學的年代也後繼無人。一直要到他過世十多年,進入二十世紀之後,才開始有科學家也把量化的概念引入食物鏈/網中。

撥開層層的歷史迷霧之後,我們看到了食物鏈/網研究的源遠流長。明天,十月三十日(週四)中午十二點十分,在理學大樓三樓3A12教室,中央研究院統計科學研究所的劉維中博士將要細說從頭,告訴我們食物網的研究如何從簡單的量化模型開始,漸次發展到如今的跨領域研究。

BJC 過去活動

03/04/2004
微米大霹靂-microbigbang?
廖思善(中興大學物理學系)

03/11/2004
合為一體的普羅米修士與阿特拉斯-生物分子馬達
施明智(中興大學物理學系)

03/16/2004
親炙大師風采:DNA A to Z
王惠鈞(中研院生化所)

03/18/2004
2004勁爆姊弟配-李奧納多與莎朗史東
范梅櫻(中興大學物理學系)

04/01/2004
上窮碧落下黃泉
馮豐隆(中興大學森林學系)

04/29/2004
DNA中的廣袤世界
王聖成(中興大學物理學系)

05/06/2004
陳氏密技
陳汕塘(中興大學物理學系)

05/20/2004
人不為己,天誅地滅?
廖思善(中興大學物理學系)

05/27/2004
追根究底
施明智(中興大學物理學系)

06/03/2004
物理學家比水母遜
黃國豪(中興大學物理學系)

07/01/2004
人體能行光合作用嗎?
簡麗鳳(中興大學生科系)

07/08/2004
蟲蟲微機
鄭軒(中興大學昆蟲學系)

07/15/2004
生物時光機器
阮俊人(中興大學物理學系)

07/22/2004
人不為己,天誅地滅
劉靖(中興大學物理學系)

07/29/2004
Darwin, Maxwell與補習班名師
陳汕塘(中興大學物理學系)

08/12/2004
當費爾茲獎得主槓上諾貝爾獎得主
吳明煌(中興大學物理學系)

08/19/2004
嘗鮮未必得去上闔屋
劉育君(中興大學物理學系)

09/02/2004
洩露天機的魚尾紋
買明偉(中興大學物理學系)

09/09/2004
上半身思考的視覺動物
楊恩誠(中興大學昆蟲學系)

09/16/2004
捲入漩渦的凌波仙子
阮俊人(中興大學物理學系)

09/23/2004
方舟的秘密乘客
王孟亮(中興大學獸醫學系)

09/30/2004
名模與塞車
廖思善(中興大學物理學系)

10/07/2004
靈魂出竅的科學
劉育君(中興大學物理學系)

10/13/2004
生物資訊ABC
呂平江(清華大學生科系)

10/21/2004
會走迷宮的光子
簡麗鳳(中興大學生科系)

10/28/2004
醉細胞知多少?
王政嚴(中興大學物理學系)

11/11/2004
生物軟體工程學
鄭天佑(中研院物理所)

11/18/2004
統治地球的不死帝王
黃介辰(中興大學生科系)

12/02/2004
奈米戒急用忍
吳苑菁(中興大學生科所)

12/09/2004
分子的鐵人三項比賽
陳佳慧(中興大學物理學系)

12/16/2004
蛋白質的東坡問題
洪慧芝(中興大學生科系)

12/23/2004
紅血球的腳後跟在哪裡?
范梅櫻(中興大學物理學系)

12/30/2004
最大的性器官面面觀
朱彩萍教授(台中教育大學)

01/06/2005
細菌會睡覺嗎?
黃國豪(中興大學物理學系)

03/10/2005
古道照顏色
鄭建宗(中興大學物理學系)

03/17/2005
苦幹實幹,撤職查辦?
范梅櫻(中興大學物理學系)

03/24/2005
演化論媽麻馬罵
黃國豪(中興大學物理學系)

03/31/2005
吃齋念佛的臭皮匠
賈魯強(元培科技學院放射系醫學影像科學所)

04/14/2005
細胞命理學
劉育君(中興大學物理學系)

04/21/2005
讓愛因斯坦光耀細胞隧道
張厚謙(中興大學化工所)

05/05/2005
乾燥的水流
陳佳慧(中興大學物理學系)

05/12/2005
雙引擎F1跑車
邱鈺惠(中興大學生科所)

05/19/2005
生物量子微擾法
葉奕辰(中興大學生科所)

05/26/2005
永不休止的快門
阮俊人(中興大學物理學系)

06/02/2005
柏拉圖式肉體與生物科技
王敏盈(中興大學生技所)

06/09/2005
鏗鏘小蟲的生物物理
楊正澤(中興大學昆蟲學系)

06/16/2005
心想事成
張力亢(中興大學物理學系)

06/30/2005
寧拙毋巧

07/07/2005
火雞的愛恨情仇
劉育君(中興大學物理學系)

07/14/2005
黑晶油亮與未裁毛邊
陳佳慧(中興大學物理學系)

08/04/2005
界面.微影術.高速公路
黃國豪(中興大學物理學系)

08/11/2005
擬人化的章魚
范梅櫻(中興大學物理學系)

08/18/2005
血液中的彈力女超人
李育香(中興大學物理學系)

09/15/2005
後藤新平的巨人生物學
施明智、阮俊人(中興大學物理學系)

09/29/2005
細菌像鰻魚?
賴怡琪(中山醫學大學)

10/06/2005
視視而飛
吳文彥(中興大學昆蟲學系)

10/13/2005
菜市場裡的生物物理
曾宏焙(中興大學物理學系)

10/20/2005
生物學的定律
金之彥(中研院分子生物研究所)

10/27/2005
搬有運無的分子機器
胡念台(中興大學生化所)

11/03/2005
廉頗老矣,尚能生否?
莊惠琪(中興大學物理學系)

11/10/2005
男人女人不如一顆癩
賴怡琪(中山醫學大學)

11/17/2005
遠看一朵花
卓逸民(東海大學生科系)

12/01/2005
屋頂上的飛毛腿
陳證元(中興大學物理學系)

12/08/2005
世界記錄知多少?
施明智(中興大學物理學系)

12/15/2005
物理學家算老幾?
黃國豪(中興大學物理學系)

12/22/2005
躡手躡腳的生物力學
紀凱容(台灣大學海洋研究所)

12/29/2005
爸爸不給媽媽給
曾宏焙(中興大學物理學系)

01/05/2006
天生我毛必有用
阮文滔(中研院物理所)

03/02/2006
消失的輪子
許育紘(中興大學物理學系)

03/09/2006
消失的輪子2
曾宏焙(中興大學物理學系)

03/16/2006
讓孔子氣得死去活來的科學研究
莊惠琪(中興大學物理學系)

03/30/2006
讓孔子唉聲嘆氣的科學研究
黃國豪(中興大學物理學系)

03/30/2006
超冷的搞笑諾貝爾獎得主
Meyer-Rochow(2005年搞笑諾貝爾流體動力學獎)

04/27/2006
魚兒魚兒水中游
李宗翰(中興大學生命科學系)

05/04/2006
曼妙的跨界共舞
楊曼妙(中興大學昆蟲學系)

05/18/2006
顛覆傳統的第一步
施明智(中興大學物理學系)

05/25/2006
科學皇后的焦慮
陳彥龍(中研院物理所)

06/01/2006
花粉、孢子和パチンコ
曾飛煥(中興大學物理學系)

07/27/2006
台灣獼猴知多少?
蘇秀慧(屏科大野生動物保育研究所)

09/28/2006
共生海洋
黃興倬(中研院生物多樣性研究中心)

10/05/2006
早稻田的耕耘筆記
黃國豪(中興大學物理學系)

10/12/2006
魚類的多媒體世界
嚴宏洋(中研院細胞與個體生物所)

10/19/2006
變天的生物物理
謝正義(台大生物環境系統工程學系)

11/02/2006
厭水思源
阮俊人(中興大學物理學系)

11/09/2006
雲豹再現?
劉瑞堂(中興大學物理學系)

11/16/2006
不解而解謂之解
曾宏焙(中興大學物理學系)

11/30/2006
橫行有阻
施習德(中興大學生命科學系)

12/07/2006
一「球」乳牛?
李紀倫(中央大學物理學系)

12/14/2006
合成軟體學
李佩力(美國Accelrys公司)

12/28/2006
居心叵測的生物物理學
吳明佳(中研院物理所)

01/04/2007
蟲之初,性本散?
張俊哲(台灣大學昆蟲學系)

01/12/2007
蜘蛛絲珠璣知多少
卓逸民(東海大學生科系)

03/15/2007
細胞船舶工程學
陳崑寶(中興大學物理學系)

03/22/2007
生物圈的阿格萊雅
朱士維(台灣大學物理學系)

04/12/2007
化學導彈
Hossaert-McKey(法國國家科學研究中心)

04/19/2007
誰懂生物學的心
王逢盛(中正大學化工學系)

04/26/2007
追隨林奈的足跡
劉藍玉(中興大學昆蟲學系)

05/03/2007
海洋魔術師
鍾文松(中研院細胞與個體生物所)

05/10/2007
舊酒新瓶展新頁
阮雪芬(台灣大學生科系)

05/17/2007
年年歲歲花相似
王俊能(台灣大學生態與演化研究所)

05/24/2007
萬神殿的生物物理
鄭兆珉(Carnegie Mellon大學機械系)

06/07/2007
雜物拼裝場
黃國豪(中興大學物理學系)

06/14/2007
誰怕Perutz?
江仁台(佛羅里達大學核子與放射工程學系)

06/21/2007
暑期A片俱樂部

07/03/2007
A片俱樂部-初體驗

10/11/2007
比Wii更炫更真實的Dii
林耿慧(中研院物理所)

10/18/2007
耶穌的真面目
宋克義(中山大學海洋生物研究所)

10/25/2007
耶穌能洞燭機嗎?
謝志豪(台灣大學海洋研究所)

11/01/2007
Purcell的水世界
鄭天佑(中研院物理所)

11/08/2007
演化緊箍咒
王弘毅(台大臨床醫學研究所)

11/15/2007
演化裁縫師的垃圾桶
莊樹諄(中研院基因體中心生物資訊組)

11/22/2007
最鄰近的距離
陳豐奇(國衛院生物統計與生物資訊組)

11/29/2007
細胞膜上的蝴蝶
鄭郁琦(中興大學物理學系)

12/13/2007
物理大師的生物試金石
陳志強(中研院物理所)

12/20/2007
花花世界的機密技術
陳毓昀(國家理論科學中心數學組)

12/27/2007
燭光晚餐的秘密
林以文(中研院生醫所)

01/03/2008
最動人的距離
周蓮香(台大生態學與演化生物學研究所)

01/10/2008
白吃午餐的秘密
生物物理期刊俱樂部(中興大學物理學系)

02/21/2008
風之谷裏的生物物理
廖鎮磐(東海大學生命科學系)

03/06/2008
頭角崢嶸所為何來?
裴家騏(屏東科技大學野生動物保育研究所)

03/13/2008
華麗歌舞團
黃俊男(東海大學生命科學系)

03/20/2008
披著狼皮的羊
顏聖紘(中山大學生命科學系)

04/10/2008
何似在豚間
A. Watson(Oklahoma州立大學生理科學系)

04/24/2008
假如教室像電影院
楊正澤(中興大學昆蟲學系)

04/26/2008
2008惠蓀賞螢之旅

05/01/2008
跨越爭論的橋樑
林青森(中央大學光電科學研究所)

05/08/2008
奈米野戰部隊
陳俊堯(慈濟大學生命科學系)

05/15/2008
心事誰人知?
洪子倫(逢甲大學應用數學系)

05/22/2008
細胞內的理髮師
施奇廷(東海大學物理學系)

05/29/2008
當哈利遇上沙粒
黃鈺軫(清華大學生醫工程與環境科學系)

06/05/2008
琵琶蝦彈琵琶
曾宏焙(中興大學物理學系)

07/01/2008
08年A片俱樂部

07/03/2008
角蟬與螞蟻的交纏
林仲平(東海大學生命科學系)

09/25/2008
複雜難解的天針
鄧文玲(中興大學植物病理學系)

10/02/2008
阿宅漂泊為哪樁?
林雨德(台灣大學生命科學系)

10/16/2008
引人上鉤的魚耳
蕭仁傑(台灣大學海洋研究所)

10/30/2008
東海岸的北歐情緣
林思民(台灣師範大學生命科學系)

11/13/2008
窮人的觀腦術
曾加蕙(台灣大學心理學系)

11/20/2008
水下三國演義
林幸助(中興大學生命科學系)

11/27/2008
費曼的南柯夢魘
林宗岐(彰化師範大學生物學系)

12/04/2008
春江水暖誰先知?
廖秀娟(台灣大學生物環境系統工程學系)

12/11/2008
哈姆雷特的決定
羅中泉(清華大學生物資訊與結構生物研究所)

12/18/2008
窺視法王未竟處
簡惠玲(中國醫藥大學神經與認知科學研究所)

12/25/2008
窺視大師未竟處
阮聖彰(台灣科技大學電子工程學系)

01/08/2009
生物物理宴饗

02/26/2009
海底總動原
三木健(台灣大學海洋研究所)

03/05/2009
電動門神
梁育民(中國醫藥大學神經與認知科學研究所)

03/19/2009
樹數術
馮豐隆(中興大學森林學系)

03/26/2009
達爾文生筋快樂!
林哲信(中山大學機械與機電工程學系)

04/09/2009
微生物數學家
黃姿碧(中興大學植物病理學系)

04/16/2009
色彩斑斕的豆娘語
林仲平(東海大學生命科學系)

04/23/2009
聲聲不息
謝寶森(高雄醫學大學生物醫學暨環境生物學系)

04/30/2009
山寨版動物
林沛群(台灣大學機械工程學系)

達爾文,加拉巴哥與演化理論
Prof. Dr. Klaus Schönitzer(德國慕尼黑動物學博物館)

05/07/2009
歡喜做嚙
詹美鈴(國立自然科學博物館)

05/12/2009
萬神殿的生物物理2
胡立德(美國Georgia Institute of Technology機械工程學系)

05/21/2009
謎樣的魔鏡主人
莫顯蕎(中山大學海洋生物研究所)

06/04/2009
巧克力裡的爭議
楊培侃(逢甲大學財經法律研究所)

06/11/2009
最古老的尖端療法
賴秉杉(中興大學化學系)

06/18/2009
生物物理宴饗

07/29/2009
夏娃創造術初探
Kenneth Wong(Western Ontario大學醫學生物物理系)

08/06/2009
心電圖的雷涅克障礙
Yoram Rudy(美國聖路易市華盛頓大學)

08/21/2009
軍備競賽的代價
Erin McCullough(美國蒙大拿大學)

09/24/2009
笛卡兒的漩渦宇宙
丁上杰(台灣大學機械工程學系)

10/01/2009
生物逆向工程學
林怡棻(台灣大學生態學與演化生物學研究所)

10/08/2009
克里克的微笑
陳新(清華大學電機工程學系暨電子工程研究所)

10/15/2009
變男變女犯著誰?
姜學豪(普林斯頓大學科學史學程)

10/22/2009
伴菌如伴虎
徐媛曼(中國醫藥大學生物科技學系)

11/12/2009
虛擬運動員
鄭匡佑(成功大學體育健康與休閒研究所)

11/19/2009
泡泡分類學
石憲宗(農業試驗所應用動物組昆蟲分類研究室)

11/26/2009
建造智慧機器
胡中興(美和技術學院資訊科技系)

12/03/2009
異類的壯闊天空
奧山利規(台灣大學昆蟲學系)

12/10/2009
螳螂悲歌?
仲澤剛史(台灣大學海洋研究所)

12/24/2009
細菌裡的正義女神
史有伶(中央研究院生物化學研究所)

01/07/2010
生物物理宴饗

03/18/2010
生物微中子探測器
王少君(中正大學化學暨生物化學系)

04/01/2010
低頭的稻穗
卜修稼(Yuren University, UAS)

04/08/2010
滑溜的海中哲學家
焦傳金(清華大學生命科學系)

04/15/2010
細胞按摩術
郭柏齡(台灣大學電機工程學系)

04/22/2010
蛇杖的秘密
Stanislav Gorb(德國Christian-Albrechts-University of Kiel動物學系功能型態與生物力學主任)

04/29/2010
母愛背後的精算
關永才(東海大學生命科學系)

05/06/2010
嗅覺裡的物理
曾宏焙(中興大學物理學系)

05/13/2010
細說豚口普查
姚秋如(自然科學博物館)

05/20/2010
寸土必爭
曾億萍(中興大學生物物理學研究所)

05/27/2010
安全的恐慌
林怡君(中興大學物理學系)

06/03/2010
細菌城市
廖志堂(中興大學物理學研究所)

06/10/2010
蜻蜓101
張家慈(中興大學生物物理學研究所)

07/08/2010
多采多姿的咫尺天地
彭筱明(香港科技大學生物科學部)

07/15/2010
科學油俠
謝淳仁(中興大學生物科技發展中心)

07/22/2010
絲絲入扣的平衡
陳永康(台中第一高級中學)

09/16/2010
搶救人魚公主
陳政宏(成功大學系統及船舶機電工程學系)

09/23/2010
方興未艾的復古潮流
許世壁(清華大學數學系)

09/30/2010
願哥德爾一路好走
陳俊仲(國家理論科學研究中心)

10/14/2010
展讀摺疊的歷史
張家靖(交通大學生物科技系)

10/21/2010
踵繼大師、努力折磨
湯銘哲(成功大學生理學研究所)

11/11/2010
不踰矩的科學
蔡孟利(宜蘭大學生物機電工程學系)

11/18/2010
暗夜裡的新鮮事
鄭明倫(國立自然科學博物館)

11/25/2010
讓費曼眼睛發亮
林士勛(美國EmergentViews公司)

12/2/2010
方寸中的規矩
Rigoberto Advincula(美國休士頓大學化學系與化學工程學系)

12/16/2010
Herbationes Formosan
江昭皚(台灣大學生物產業機電工程學系)

12/23/2010
誰的革命?革誰的命?
許宏彬(中興大學歷史學系)

12/30/2010
革命殺手面面觀
鄧資新(中興大學農藝學系)

3/3/2011
力爭上游的烏魚(子)
高孝偉(中興大學生命科學系)

3/10/2011
網路裡的生機
陳宣汶(中央研究院生物多樣性研究中心)

3/17/2011
高科技灌溉工程
游佳欣(台灣大學化學工程學系)

3/24/2011
數樹兒
林宜靜(東海大學生命科學系)

3/31/2011
如何避免等待復活
楊德新(中興大學森林學系)

4/21/2011
海中歌王
魏瑞昌(中山大學海下技術暨應用海洋物理研究所)

4/28/2011
沙灘上的物理高手
林惠真(東海大學生命科學系)

5/12/2011
海洋中的導彈
鍾文松(澳洲Queensland大學生物醫學學院)

5/26/2011
演化的精密算計
沈聖峰(中央研究院生物多樣性研究中心)

6/2/2011
兒童眼中的生物迴路
李柏翰(台灣師範大學附屬中學)

8/4/2011
被詛咒的科學
丁宗蘇(台灣大學森林環境暨資源學系)

9/29/2011
蛙腿一踢數百年
王翔郁(成功大學化學工程學系)

10/6/2011
此曲只應天上有
蔡振家(台灣大學音樂學研究所)

10/13/2011
當樹蛇遇上重力
杜銘章(台灣師範大學生命科學系)

10/20/2011
癌症的數位療法
魏秀娟(逢甲大學應用數學系)

10/27/2011
暗夜中飛行的小精靈
陳湘繁(靜宜大學生態學系)

11/3/2011
何處惹塵埃的大水球
周佩欣(成功大學環境工程學系)

11/17/2011
走出象牙塔
黃鈺婷(新台灣研究文教基金會)

11/24/2011
生物分子的駭客任務
劉俊宏(中興大學基因體暨生物資訊學研究所)

12/1/2011
敵人是最好的朋友
吳書平(台北教育大學地球環境暨生物資源學系)

2/23/2012
No Man is an Island
陳恒安(成功大學歷史學系)

3/8/2012
活跳跳的蛋白質
楊立威(清華大學生物資訊與結構生物學研究所)

4/12/2012
最科學化的生物學
Peter Chesson(美國亞利桑那大學生態與演化生物學系)

4/26/2012
植物的光學魔術
許秋容(中興大學生命科學系)

5/3/2012
精準與自由並存的收納藝術
徐駿森(台灣大學農業化學系)

5/10/2012
探碳守恆律
江智民(東海大學生命科學系)

5/17/2012
播種的生物物理
李亞夫(成功大學生命科學系)

5/24/2012
飛越奔騰的科學研究
徐瑋勵(台灣大學物理治療學系暨研究所)

5/31/2012
細胞世界的生育控制
侯明宏(中興大學基因體暨生物資訊學研究所)

6/7/2012
晝伏夜出的秘密
李後晶(台灣大學昆蟲學系)

10/4/2012
生存競爭的經濟學
王道一(台灣大學經濟學系)

10/11/2012
自我鞭策的小不點
江宏仁(台灣大學應用力學研究所)

11/15/2012
小三讓世界更美妙
楊俊逸(中興大學生物化學研究所)

11/22/2012
水滴苦修學院
盧彥文(台灣大學生物產業機電工程學系)

11/29/2012
聖馬丁培育學院
劉薏雯(東海大學生命科學系)

12/13/2012
幽密深林裡的繽紛世界
楊嘉棟(特有生物研究保育中心)

12/20/2012
Bloch的活水世界
黃聖言(中正大學化學暨生物化學系)

12/27/2012
細胞世界的資源外流問題
劉少倫(東海大學生命科學系)

1/3/2013
向玩鍊金術的牛頓看齊
許美鈴(中興大學生物醫學研究所)

3/7/2013
詩與數學的生命結晶
張學文(中山大學生物科學系)

3/28/2013
超越老師的學問
陳柏宇(清華大學材料科學工程學系)

4/18/2013
蓬門緣何為誰開
陳仁祥(東海大學生命科學系)

4/25/2013
外星生物學
胡維平(中正大學化學暨生物化學系)

5/2/2013
見縫插針的科學
莊振義(台灣大學地理環境資源學系)

5/9/2013
死兮生所倚,生兮死所伏
闕斌如(中興大學生物醫學研究所)

5/16/2013
歸於塵土前的精算
趙國容(中興大學國際農業學位學程)

5/23/2013
台灣珍古德現身說法
黃美秀(屏東科技大學野生動物保育研究所)

5/30/2013
天地不仁
陳一菁(成功大學生命科學系)

6/6/2013
動植物的關係與我們有關係嗎?
何傳愷(台灣大學生態學與演化生物學研究所)

9/26/2013
攸關生死的哲學問題
陳瑞麟(中正大學哲學系)

10/3/2013
生物與物理的諧和律動
許佳璵(逢甲大學應用數學系)

10/17/2013
最古老也最有活力的科學
許皓捷(台南大學生態科學與技術學系)

10/24/2013
不理性時代的理性選擇
潘瑋(中正大學物理學系)

10/31/2013
幼吾幼以及人之幼?
吳啟智(中研院植物暨微生物學研究所)

11/7/2013
跨界交響
李佳芬(台灣迪卡儂公司紡織部門)

11/21/2013
花落知多少的生物物理
林登秋(台灣師範大學生命科學系)

12/5/2013
甜蜜殺手的勾魂絕技
張國柱(台灣大學生理學研究所)

12/12/2013
暗夜小精靈語言學
何英毅(中山大學生物科學系)

12/19/2013
老薑老狗語言學
李佳霖(台灣大學語言學研究所)

12/26/2013
敗家的神經經濟學
黃貞穎(台灣大學經濟學系)

3/6/2014
須菩提的功課
呂福興(中興大學材料科學與工程學系)

3/13/2014
海耶克的惡夢
溫偉源(中央大學物理學系)

3/20/2014
輕靈的飛行孔雀
黃紹彰(Queensland 大學 Brain Institute)

3/27/2014
最基本的困惑
周睿鈺(彰化師範大學生物學系)

4/10/2014
告別伊萬諾夫
張力天(中興大學獸醫學系)

4/17/2014
帝國底層的秘密
李後鋒(中興大學昆蟲學系)

4/24/2014
雨人修煉術
趙榮台(農委會林業試驗所森林保護組)

5/15/2014
誰的青春永駐?
王慧瑜(台灣大學海洋研究所)

6/5/2014
包立套房裝潢學
陳光胤(中興大學物理學系)

10/2/2014
快狠準大開眼界
邱慈暉(成功大學生命科學系)

2014年10月1日星期三

2014-10-2:快狠準大開眼界(成功大學生命科學系邱慈暉教授)

(影片來源:National Geographic

牛頓在其《光學》裡談到光與視覺的關係時說
May not the harmony and discord of colors arise from the proportions of the vibrations propagated through the fibers of the optic nerves into the brain, as the harmony and discord of sounds arise from the proportions of the vibrations of the air?
然後,在提到那著名的,發現自戳眼睛可以看見光的實驗之後,他推論說
Do not these colors arise from such motions excited in the bottom of the eye by the pressure and motion of the finger, as at other times are excited there by light for causing vision? … And considering the lastingness of the motions excited in the bottom of the eye by light, are they not of a vibrating nature?
幾乎把自己的眼睛給玩瞎的牛頓不但做自體實驗的勇氣驚人,而且想像力與洞察力也讓人驚歎。這兩段文字雖然在細節上受限於當時的知識界限,但大致上和我們今天的理解沒差太多。

大約一百年後,牛頓的同胞托馬斯・楊Thomas Young, 1773-1829)根據這段文字推論
...the frequency of the vibrations must dependent on the constitution of this substance. Now, as it is almost impossible to conceive each sensitive point of the retina to contain an infinite number of particles, each capable of vibrating in perfect unison with every possible undulation, it becomes necessary to suppose the number limited, for instance, to the three principal colors...
這是三原色光模式RGB color model)的濫觴。有趣的是,三是楊亂猜的,所以踵繼他的Helmholtz(1821-1894)一開始根本拒絕接受這個說法,而根據自己的實驗提出五原色模式。直到好幾年之後,他才承認應該可以把五精簡成三。

如今我們都知道,人的視網膜裡負責感覺色彩的感光細胞確實可以分成三種,呼應楊與Helmholtz所建立的三原色光模式。而如今我們也都知道,有不少生物比人類厲害,有四種乃至於更多的感光細胞。其中最嚇人的大概是我們平常在餐桌上可以看到的蝦蛄,居然有十幾種!面對這麼多種感光細胞,蝦蛄世界的楊大概很難矇對正確答案,而蝦蛄世界的Helmholtz可能永遠都不會同意前輩亂猜的數字。

那麼,為什麼蝦蛄需要這麼多種感光細胞呢?牠們還有另一個令人驚歎的著名絕技:快狠準的拳擊。快與狠靠的是肌肉,準呢?大概是靠眼睛吧?

但出拳的準頭為什麼需要長這麼多種感光細胞來確保呢?還是因為別的因素,才會有多達十多種的感光細胞呢?明天,十月二日(週四)中午十二點十分,在理學大樓三樓3A12教室,成功大學生命科學系的邱慈暉教授將要為我們解開這個讓蝦蛄大開眼界的謎團。