2013年5月31日 星期五

關於公視「流言追追追-可樂會融化牙齒嗎?(下)」的數據解釋

最近碰巧看到公視2007年製作的「流言追追追-可樂會融化牙齒嗎?(下)」,雖然已經是好幾年前的影帶了,但是看到裡面的數據解釋,還是很想出來講一講。


在實驗中,為了要破解「牙齒放在可樂裡面十天就融化」的網路謠言,他們用七顆牙齒泡在幾種氣泡飲料(可樂、汽水、無氣泡可樂)、柳橙汁、黑咖啡、漂白水、自來水中二十天。

筆者第一次看的時候,就注意到牙齒的重量相差很多


另外是,七顆牙齒原來的狀況就不大一樣,可以看到浸泡在可樂、無氣泡可樂、黑咖啡這三種溶液裡面的牙齒本來就比較黑

二十天過後,可以發現這三顆牙齒變得更黑了,當然這樣證明他們有染色的效果。不過要注意的是,他們用了整顆牙齒(包含牙根)泡在溶液裡面。因為正常狀況下牙根應該是被牙齦包住的,照理說不會直接接觸到溶液吧?!

再來是,他們用「重量變化」來推算牙齒被溶液侵蝕的程度;但是這些牙齒本來的重量就不一樣。最輕的(1.37,柳橙汁)跟最重的(2.15,可樂)相差了1.56倍呢。

但是他們完全沒有想到這個問題。




由於一開始不同組之間實驗材料的重量就有差異,這樣比較並不正確;而是應該把前後的重量差異當作分子,原來的重量當作分母,計算出百分比,這樣才是正確的。

如果依照上面的數據來計算,各組重量的變化就會變成

可樂(-11.6%) 汽水(-11.18%)無氣泡可樂(-10.67%)柳橙汁(-10.22%)漂白水(-4.6%)黑咖啡(-3.6%),而水的一組反而增加了2.91%。

當然,在正常的狀況下我們也不可能把飲料一直含在嘴裡;雖然筆者也有遇到因為覺得飲料有點冰,所以先含在嘴裡溫暖一下(也是溫暖「一下」,不會溫暖二十天)再吞下去的人;但這樣的人畢竟是少數。

如果用百分比來解釋,可樂所造成的重量變化幅度雖然還是最大的,但是感覺上就沒有那麼驚人了。但是,既然一開始使用的材料就已經相差甚大,當然不能像節目中所呈現的,只是以絕對數值的變化來下結論。

以公視在這個社會上應該扮演的角色來說,這個節目其實可以更嚴謹,起碼數據的解釋不要犯了這樣明顯的錯誤,畢竟我們也希望下一代可以有更有邏輯的思考不是嗎?

後記:當然這個實驗同時也發現了碳酸飲料以及偏酸性的飲料對牙齒是有一定的侵蝕程度的,所以這類的飲料少喝,若非要喝不可,喝完漱個口也是個好方法。

2013年5月28日 星期二

冰凍植物凍而復生

如果以為植物只有種子可以放幾百年上千年仍然可以存活,2007年的發現可能會讓你跌破眼鏡。

在2007年,一群科學家在加拿大極區發現一些冰凍的地錢(liverwort)與苔蘚正在長新芽,而這些地錢與苔蘚原來是被冰凍在冰河裡面的。

後續的年代鑑定發現,這些地錢與苔蘚的大概有404到614年那麼老,也就是說,他們是在地球進入小冰河期時被冰凍的。

所以,過去以為植物只有種子可以耐得住極端的狀況,2007年的這個發現推翻了這個想法。


參考文獻:

ScienceShot: Frozen Plants Come Back to Life After Hundreds of Years - ScienceNOW

2013年5月21日 星期二

當我們仍在同一鍋湯的時候,誰來傳遞電子?

大家應該都知道米勒‧尤里實驗吧(Miller-Urey Experiment)(1),米勒與尤里為了要證明在三十億年前的原始地球的環境下可以產生有機分子,設計了以下的實驗:

圖片來源:維基百科
燒瓶裡面充滿了水蒸氣、甲烷、氨、氫氣、一氧化碳,用電極放電來取代閃電,還有冷卻系統模擬下雨,這樣不間斷的煮兩個星期以後,發現10-15%的碳原子形成有機化合物(糖、氨基酸),由此證明了在原始地球的環境下,有機物質是可以形成的;而在這個實驗裡的那一鍋湯,也就被稱為「原始湯」(primordial soup)。

隨後,有人就提出在那樣的環境下,究竟是先有DNA(去氧核糖核酸)、RNA(核糖核酸)、還是蛋白質呢?目前大家都認為應該是RNA先形成,然後才會有其他的東西。當然,後來也有不少實驗室都證明了,RNA可以當作酵素。

RNA可以當作酵素沒錯,但是RNA是否能參與電子傳遞呢?

電子傳遞是生物中很重要的反應,包括呼吸鏈(respiration)、光合作用(photosynthesis)以及由RNA來形成DNA都需要電子的傳遞,如果RNA在原始地球的環境中不能進行這樣的反應,那麼先前所有的理論可能都有點岌岌可危了。

為了要實驗究竟RNA在原始地球的環境下是否能進行電子傳遞,喬治亞理工學院(Georgia Institute of Technology)的威廉斯教授(Loren Williams)所帶領的研究團隊做了一個實驗(2)。

在實驗中,他們測試十種不同的RNA在無氧的環境下是否能進行電子傳遞。由於在原始地球的環境中,鐵離子(Fe2+)的濃度其實是很高很高的,所以他們測試了鐵離子;但是在現代的環境中,RNA經常與鎂離子(Mg2+)結合,所以他們也測試了鎂離子。

結果威廉斯教授的研究團隊發現,鐵離子能在原始地球的環境中與RNA合作進行電子傳遞。尤其是23S rRNA(存在於核糖體中)與tRNA(轉移RNA,與核糖體共同負責蛋白質的合成),當他們在原始地球環境下和鐵離子結合時,電子傳遞的速率是這十種RNA裡面最高的。相對的,沒有任何一種RNA在與鎂離子結合時,能夠在原始地球的環境下參與電子傳遞。

那麼,什麼時候開始,RNA不再與鐵離子合作呢?

可能是在光合作用出現以後,氧氣開始進入大氣,便將鐵離子氧化成為鐵銹,形成一圈圈的沈積物(鐵礦)。這時候的鐵無法再被生物所利用,於是不得不由鐵轉向鎂。當然,當氧氣開始進入大氣以後,地球的環境也和最開始的時候不同,這時候開始轉而利用鎂離子是有利的。

能夠證明電子傳遞可以在原始地球的環境下以不同的分子進行,對於探索生物由何而來是邁進了一大步;威廉斯教授的研究團隊將會繼續探索,在原始地球的環境下,其他生物必要的反應是否也能夠進行。

參考文獻:

1. Wikipedia. 2013. Miller-Urey Experiment.
2. Origins of life: In early Earth, iron helped RNA catalyze electron transfer

2013年5月15日 星期三

古早古早,西米棕櫚吃到飽

由於氣候潮濕,加上土壤偏酸性,過去科學家們想要瞭解到底南方沿海的中國人在稻米馴化之前究竟吃什麼,並不是很容易的事情。

最近由北京的中科院的Yang博士等人發表在PLOS One上面研究顯示(1),在稻米馴化之前,居住在南方沿海的中國人應該是以西米棕櫚(sago palm)為主食。

中科院的研究團隊藉由分析從新石器時代的石器上殘留的澱粉顆粒發現,3,350-2,470BC的居民應該是以西米棕櫚為主食,同時也吃些香蕉、橡實以及根莖類食物。

西米棕櫚(sago palm),學名Metroxylon sagu
圖片來源:維基百科
原來,住在中國南方沿海的居民,在有大米之前,是以西米棕櫚為主食的。所以,那時候的老鼠要唱「愛西米棕櫚」,而不是「愛大米」。

根據維基百科(2)上面的資料說,西米棕櫚的烹調主要是先用水把樹幹裡的澱粉洗出來以後,再把澱粉拿來煮食。

聽起來覺得很麻煩,筆者好奇古代的居民是怎樣發現他的烹調法的?

參考文獻:

1. ScienceDaily 2013. In ancient China, sago palms were major plant food prior to rice cultivation
2. Wikipedia. 2013. Metroxylon sagu.

2013年5月11日 星期六

或許,我們多少都有那麼一點點

明天吹明天的風:一位精神科醫師脫下白袍之後


因為在廣播裡聽到介紹買了這本書,看了以後倒是讓我自己深深地思考了一陣子。

由於弟弟是自閉症(Autism)患者,一開始從報章雜誌的資料上瞭解到自閉症被歸為「精神疾病」,是因為家庭因素等等...造成的以後,對家人心理上的衝擊其實並不小。

後來慢慢的醫學研究發現可能是遺傳,與家庭的關連性不大以後,雖然心理上的負疚感變小了,但是另一種心理上的擔憂感卻慢慢的在心中萌芽。

會開始想到,那麼是否我自己也有潛在因子呢?

我小時候也是有不少的白目行為的。至今父母親仍記得很清楚是,小學時考了第一名,老師讚許有加之餘,也不免老套地說,還要再加油、再進步唷!

當時我不假思索地回答:都已經第一名了,要怎麼進步?到第零名嗎?

後來老師在母姐會(當時不叫做家長會)裡,沒好氣地跟我的媽媽告狀。當然回去以後被念了很久。

對於那時候小小的我(好像才小學一年級),當然不懂都已經第一名了,還要怎麼進步呢?對老師來講,我當場的回應,比較像是「頂嘴」,已經損及了他的尊嚴,不但要在家長會上告我一狀,這個怒氣還延續到學期末的成績單,老師在我的評語上寫「聰明,個性倔強」。

這個評語從此跟著我從小學到大學。對當時的父母來說,被老師這樣告狀,當然是孩子不好(不像現在的父母,一切的問題都不是孩子的問題);被老師在家長會上這樣告狀,當著其他家長的面,也很沒面子。從此以後,只要跟同學相處有些問題,讓家人知道的時候,我總會是受到責難的一方。很簡單,因為曾經有老師說我不好。「個性倔強」就是不好。

當然,後來想想,當時的反應真的有點「白目」。所以後來我慢慢的社會化了,我開始變得世故,但是後來我的人生,卻常常伴隨著這樣的情境。我常常在跟別人互動時會覺得困擾,是否應該要把該說明的都說得「清‧清‧楚‧楚‧一‧字‧不‧漏」呢?我常常覺得我似乎沒有表達得夠清楚,以致於他人無法瞭解;也有的時候我發現他人其實不想瞭解,可能只想說(唸?)罷了,這時候,我就會更困擾,是否這是因為過去我有機會說明的時候,說明得不夠清楚?所以他以為我是OOO(其實我根本就不是這樣的人),所以要這樣講我?

有時會覺得,都這麼大了,怎麼還有這麼多人際上的困擾?難道真的我也有那麼一點點?

或許我只是30%的亞斯柏格(依照張醫師說的),因此,上次一位前輩就勸我,「你呀,講就給他講,不用跟他辯,再慢慢說明就好了...」(老白的OS:可是萬一以後他就真的覺得我是這樣呢?有時候根本不給人說明的機會啊?),我很努力的聽進去了;但是有些時候,我難免還是會血氣翻湧地立馬起來辯護...

或許,我們多少都有那麼一點點。過年回父母家看到弟弟,想到他現在已經快要四十歲,仍然在自己的世界裡過生活,每天搭公車去上班(清潔工);過去在民間機構工作時,店長欺負他不會轉彎的個性,讓他超時加班,勞累過度的他出現了類似癲癇的症狀後,又怪他「嚇到顧客」;後來轉到公家機構去工作,公家機構的一板一眼卻正好合了他的個性,從不放假讓他很快拿了模範勞工...

我們生來可能或多或少都有那麼一點點,只是看我們的人生中,是否能遇到能善解包容我們的人。就像書裡面提到的一位高功能自閉症患者Temple Grandin說的,「人類的基因庫如果在古代就去除了這些認真執著、事事求是的自閉症基因,那麼到了現代,人類還是聚集在某個洞穴口聊天、八卦,一事無成啊!」。

多年以後的我,也成為一位教育工作者了;教育現場總會遇到形形色色的學生,或許我更應該做的是,把Temple Grandin說的話寫出來,關鍵字打上空格,用來自勉:

「人類的基因庫如果在古代就去除了這些__________基因,那麼到了現代,人類可能就少了_________啊!」

不是嗎?唯有包容善解的心,才能創造多采多姿的社會。

(2013/5/12 第一次修改)

2013年5月10日 星期五

嗡嗡父母,育我劬勞

照顧子女是一個不輕鬆的工作,相信當過父母的都有同感。最近發表在「實驗生物學」(The Journal of Experimental Biology)上的研究告訴我們,對蜜蜂也是這樣。


蜂后只在夏季產卵,因此,夏天出生的工蜂要花幾個星期去照顧新生的幼蟲;接著這些工蜂轉而去採蜜,約兩週後死亡;並於死前呈現出腦功能下降的症狀。

若以為工蜂就是這麼短命,那就錯了。科學家觀察到,冬天出生的工蜂可以活一年;而夏天出生的工蜂與冬天出生的工蜂,最大的差別是冬天出生的工蜂不需要育幼。

為了要瞭解是否是育幼帶來的差別,科學家們把冬天出生的工蜂移到夏季的狀況下觀察,其中一組提供幼蟲讓他們育幼,另一組則沒有提供幼蟲。

結果就是,育幼組的工蜂們在育幼後幾週轉為採蜜的工蜂,並於兩週後死亡;而沒有育幼的一組的工蜂們則活了10週,並且沒有發現任何腦功能下降的狀況。

科學家們發現,lipofuscin這個衰老的色素在育幼組的工蜂中大量的出現,而不參與育幼的工蜂體內lipofuscin的量則低很多。

母親節快到了,謹以此篇對所有辛苦照顧孩子的媽媽、爸爸、阿公、阿嬤、、、、致上最深的敬意。

參考文獻:

1. Paul Gabrielsen. 2013.ScienceShot: Bees Age Faster When They Raise Offspring - ScienceNOW