非洲樹蛇boomslang會讓你「死得很難看」

住在撒哈拉以南的非洲樹蛇（當地俗稱boomslang，學名Dispholidus typus)，因為生性害羞、動作又很快，通常很難讓人注意到牠；加上牠的毒牙位於口腔的後方，使得牠要咬人需要把嘴巴打開170度才能用毒牙咬人。因此，有很長一段時間牠一直被認為是不具有威脅性的毒蛇。

至少直到1957年的9月之前大家都是這樣想的。

雄性的非洲樹蛇。雌性是棕色的。圖片來源：維基百科

1957年的9月26日，來自芝加哥的林肯公園動物園（Lincoln Park Zoo）爬蟲類學家 Karl P. Schmidt在9月25日，當他打開一袋蛇（裡面有一隻年青的非洲樹蛇）時，大拇指被咬了。由於幾小時內沒有特別的感覺，他對於這次的意外毫不在意。甚至隔天早上他還跟助理說他覺得很好，打算要回去上班了。但是當天下午兩點（大約是他被咬後的24小時），他被發現在家中陷入昏迷，最後的死因是呼吸終止以及大腦嚴重出血。

原來，非洲樹蛇的毒液是一種血液毒素（hemotoxin）。它會破壞紅血球、阻礙凝血機制、損害器官。通常患者初期（被咬幾個小時以後）會出現的症狀包括頭痛、噁心、想睡覺，以及「每樣東西看起來都有點黃黃的」（可能是因為視網膜出血）。

但是接著發生的事情就一點都不有趣了。接著患者身上的所有的開口：包括鼻孔、牙齦、身上極小的傷口都會開始出血（七孔流血？九孔流血？），然後肌肉、大腦開始出現內出血，接著便血、尿血以及吐血而死。想到實在是令人覺得毛骨悚然。

Karl P. Schmidt的死震驚了爬蟲界，因為大家原來都認為這種蛇是無害的。不過，雖然這種蛇目前被認為是非洲最毒的幾種蛇之一，但是因為牠生性害羞，而且絕不跟他吞不下的東西正面對峙，加上牠住在樹上，所以通常人們根本不會注意到牠。

事實上，直到如今，全世界被牠咬死的人不會超過10個。而Karl P. Schmidt跟牠的致命的相遇，其實蛇兒只是為了自衛罷啦...加上現在對牠的毒性的了解，所以被咬之後，只要趕快去治療，通常不會致死。

其實蛇怕人，比人怕蛇還多。所以台灣雖然有許多毒蛇，但只要大家注意到山裡面爬山時注意腳下，遵守專家的建議：登山健行於草叢內行走，應以手杖或竹竿隨時 撥弄來『打草驚蛇』；而水邊地區、開墾區，最容易有蛇出沒，需細心行走等等，其實被咬的機會也很少，不是嗎？

參考文獻：

Bec Crew. 2014/8/10. This snake’s venom makes you bleed from every orifice until you die.

日光不只對醫療工作的品質有幫助喔！

上次筆者跟大家分享了康乃爾大學的研究「日光可以協助醫院提升醫療品質」之後，有些朋友問我對於其他行業，即使不需要輪班，是否日光也可以幫助提昇工作品質呢？

雖然筆者覺得應該是肯定有，但是沒有相關的研究證明，似乎也不應該馬上就給出答案來。

最近，伊利諾大學的研究發現，適度的照射日光，對於一般上班族的健康有幫助。而且，只需要提供有對外的窗戶的辦公環境，就可以看出差別。

這個研究調查了49位白天班的上班族。其中有27位辦公室沒有對外的窗戶，另外22位有對外的窗戶。一半的受試者以腕戴式活動記錄儀（actigraphy）記錄他們的日常活動以及是否有接受到日光等。

結果發現，比起完全沒有對外窗戶的辦公室，有對外的窗戶的辦公室，平均可以使員工多照射1.7倍的日光；而這些員工，平均每晚可以多睡46分鐘，睡眠的品質也較好（較少睡眠干擾sleep disturbance），活動力也較高。

雖然這篇研究沒有提到這些上班族的工作表現，但是筆者想，晚上睡得比較熟、睡得比較久，白天的精神當然也會比較好，工作表現應該也不會差吧？

筆者不禁想到之前工作的沙克研究所（The Salk Institute of Biological Studies），很多人知道The Salk是以建築設計聞名，但是較少人知道的是，沙克博士（Dr. Jonas Salk）當初找建築師設計時的理念就是「不能讓任何一間研究室沒有對外的窗戶」，現在看起來，沙克博士在五十多年前（The Salk創立於1960年）的理念，真的是領先世界喔！

沙克研究所一隅。圖片來源：維基百科

雖然，當筆者在那裡工作時發現，因為總是有層出不窮的遊客（日本觀光客最多）來參觀沙克的建築，因此有些研究室為了不讓自己有「魚缸」的感覺，已經將部分的窗戶用海報貼起來了...

沙克研究所，由海往內陸看。圖片來源：維基百科。

沙克研究所，由內陸往海看。這個角度走過去，腳會發軟！
圖片來源：維基百科

參考文獻：

2014/8/8. Natural light in office boosts health. Science Daily.

恩索現象（ENSO）有愈演愈烈嗎？

所謂的恩索現象（ENSO），是聖嬰（El Niño）與南方震盪（Southern Oscillation）的合稱；早期本以為這兩個現象互不相干，但現在大部分的學者都已經認同這兩件事是互相有關連的。

在正常的狀態下，赤道風將溫暖的海水向西（亞洲、印度）吹送；而這時冷的海水會從南美洲海岸區上湧，使得鯷魚會游近海岸，讓秘魯的漁民有鯷魚可捉，海鳥有食物可吃。而亞洲、印度因為溫暖的海水而帶來季雨。

正常狀況的太平洋。圖片來源：維基百科

在聖嬰年時，東太平洋氣壓降低，西太平洋氣壓就上昇，使得南太平洋的東南信風減弱或甚至往相反的方向吹，造成溫暖的海水不再往西岸吹送；於是在南美洲冷的海水不上湧，鯷魚游到離岸較遠的地方，漁夫沒有鯷魚可抓、海鳥大量餓死。而這時印度也因為溫暖的海水不到來，於是季雨不降臨，鬧旱災。

聖嬰年的太平洋。圖片來源：維基百科

由於這個現象最早是由秘魯的漁民發現，而且海水變暖的時間都是在聖誕節前後，所以被稱為「聖嬰」現象。而東西太平洋之間的氣壓就如蹺蹺板一樣，此高彼低、此低彼高，因此被稱為「南方震盪」。目前認為南方震盪是啟動聖嬰的關鍵。

說了這麼多，其實聖嬰年就是多災多難的年份；因此，研究ENSO的學者，無不致力於了解它究竟如何發生，以及發生的頻率，試圖從中找到一些答案。過去的研究都認為ENSO應該是在全新世（Holocene，即最近的一萬一千年左右）之後才開始的，而且有愈演愈烈的狀態。

不過，最近有一群美國、法國、秘魯的科學家們所組成的研究團隊，研究在秘魯海邊的七個地點的貝殼，發現現代ENSO的機制，其實在四萬五千年前到三萬年前就已經建立了；而過去一萬年來ENSO出現頻率的變化並不顯著。

研究團隊測定七個地點的貝殼中的碳同位素與氧同位素含量。其中碳同位素含量可以確定貝殼的年代，而氧同位素的含量可以確定在牠活著的時候的二到四周間的海水溫度。由這些數據，研究團隊發現得到過去一萬年來ENSO出現的頻率。

參考文獻：

Matthieu Carré, Julian P. Sachs, Sara Purca, Andrew J. Schauer, Pascale Braconnot, Rommel Angeles Falcón, Michèle Julien, Danièle Lavallée. 2014. Holocene history of ENSO variance and asymmetry in the eastern tropical Pacific. Science. DOI: 10.1126/science.1252220

Brain Fagan. 洪水、飢饉與帝王。浙江大學出版社。

日光可以協助醫院提升醫療品質

無所不在的日光已經陪伴了我們幾千萬年。我們已經習慣日光所提供的光質、光量，任何人工光源都很難完全取代它。

日光的全光譜。圖片來源：維基百科

在室內種植過植物的人應該會注意到，隨著時間過去，植物會變得較為蒼白、細弱；即使是耐陰植物如黃金葛，也可以看出明顯的差別。

也有許多研究發現，日光對動物的生存也非常重要。對人來說，即使撇開維生素D的合成不提，適度的暴露於日光下，對身體的健康（肝臟）也很有幫助。

最近康乃爾大學（Cornell University）的一項研究顯示，讓護理師接觸到日光（如將天然光引進護理站），可以提升護理師的專注力、提振情緒。

研究團隊發現，能夠接觸到日光的護理站內的護理師，比起接觸不到日光的護理師，前者的情緒比較穩定、比較常有笑聲、跟同事的互動也比較融洽，照顧病人時也比較能保持愉快的心情。

因此，研究團隊建議醫院可以適度的引進自然光到護理站。如果因為建築本身的設計無法達成，也可以考慮引進人工光源（如：太陽燈）。雖然現在的人工光源跟陽光還是稍有不同，但比起冷光燈（日光燈、T5、T7燈管），太陽燈泡跟陽光的相似度還是多得多了。

把護理站的光源改成太陽燈泡，或是在護理站附近提供
室外場所，讓護理師可以去曬曬太陽，都是幫助護理師們
提振精神的好方法。圖片來源：維基百科

參考文獻：

2014/8/4. Daylight is best medicine for nurses. Science Daily.

馬的「耳目傳情」

之前看過一項研究提到， 55%的有效交流依賴肢體語言和目光接觸； 37%的有效交流依賴語氣語調； 只有8%的有效交流依賴語言。

當然，這項言就是針對人的溝通，而近年來也有許多研究針對靈長類的溝通。所有這些研究都發現靈長類的溝通不完全靠語言，還包括了肢體語言等等。但是其他的生物之間的溝通，是否也包括了這些呢？

最近的一個研究發現，馬可以由其他馬的目光與耳朵進行溝通。研究團隊在兩桶馬的飼料前面貼一張跟真馬相同大小的照片，但是有時照片裡的馬的眼睛被蒙著，有時照片裡的馬的耳朵被蒙起來。

然後他們讓24匹馬一一走進來，觀察馬的行為。

結果發現：當馬的耳朵或眼睛被蒙起來時，走進來的馬會隨意取食這兩桶其中的一桶；但是當馬的眼睛與耳朵沒有被蒙起來時，走進來的馬大部分都會去吃照片裡的馬面對的那一桶食物。也就是說，馬兒或許沒有像我們兩眼向前、或許沒有複雜的語言、或許因為四腳著地不能像我們一樣打手勢；但是他們可以用眼神跟耳朵來「打PASS」給伙伴。

他們在聊些什麼呢？圖片來源：維基百科

事實上，不能打手勢的動物，或許眼神跟語氣更重要呢！過去曾有研究發現，狗可以從其他狗的叫聲，判別出那隻狗的大小。這篇研究又讓我們知道，靈長類之外的動物，也可以用肢體語言與眼神交會來傳遞信息。

或許，我們認為動物沒有語言，只是一種人類的主觀偏見罷啦。這部分，格列佛應該最能了解吧！

參考文獻：

2014/8/4. Horses read each other's ears. Science Now.

是否有一天躺著也能減肥？

有人說減肥是全民運動。大部分的人一生就算沒有減過肥，其實也都會有注意到自己身上的「肉」好像多了一點，應該要控制一下飲食的經驗。

其實，我們通常說的「肉」，都是「肥肉」，也就是脂肪。但是，我們身上的脂肪組織其實分成兩種。大部分身體內的脂肪都是白色脂肪（white fat），主要的功能是儲存脂肪以及提供能量；也是我們減肥的主要目標。但是哺乳動物除了有白色脂肪以外，還有「棕色脂肪」（brown fat），他可以燃燒自己儲存的脂肪，幫助我們維持體溫。棕色脂肪在哺乳動物的嬰兒身上很多，但是長大後會減少到只剩下鎖骨附近的區域。

雖然棕色脂肪主要的功能是維持體溫，過去的研究也知道，冷可以使棕色脂肪開始加速燃燒產生熱能，使體溫上昇；這個過程稱為「棕色脂肪產熱作用」（brown fat thermogenesis）。 但是，科學家們一直都很感興趣的部分是：如果我們能夠啟動棕色脂肪燃燒，是否也可以把「多餘的」脂肪給燒掉，達成減重的目的呢？

如果有一天我們真能人工啟動棕色脂肪，是否睡著也能減肥呢？
圖片來源：維基百科

目前知道，棕色脂肪產熱作用是透過交感神經系統（sympathetic nervous system）啟動的。位於棕色脂肪組織的交感神經末稍，分泌正腎上腺素（norepinephrine），使得棕色脂肪組織開始大量燃燒儲存的脂肪分子。因為交感神經系統是屬於自律神經的一部份，也就是說，我們無法用我們的意志來啟動棕色脂肪組織，讓他為我們產熱。

過去對棕色脂肪產熱作用的了解得知，正腎上腺素會使一個稱為PGC-1α的蛋白質大量表現；接著這個PGC-1α蛋白會去啟動另一個稱為ERRα的蛋白質，然後棕色脂肪產熱作用就開始了。但是，缺乏ERRα或是PGC-1α基因的小鼠，在冷的環境下還是可以正常地啟動棕色脂肪產熱作用；這代表了與PGC-1α蛋白相關的路徑並非唯一可以啟動棕色脂肪產熱作用的途徑。

那麼，還有什麼可以啟動棕色脂肪呢？

最近，一群Scripps的科學家們，在研究ERRβ蛋白時，無意間發現了這個蛋白質（他是一個細胞核內受體nuclear receptor）竟然跟棕色脂肪產熱作用相關！

一開始研究團隊對ERRβ蛋白知道的並不多；他們只知道這個蛋白位於棕色脂肪細胞內，長得跟ERRα蠻像的。

於是他們開始了大海撈針之旅。為什麼說大海撈針呢？因為他們總共篩選了一萬八千個蛋白質，想要找出哪一個跟他們的蛋白有互動。最後，他們終於找到了GADD45γ。

當他們找到GADD45γ時，由於這個蛋白質在老鼠暴露於低溫後會在棕色脂肪中大量表現，於是他們很快就想到：莫非這與棕色脂肪產熱作用相關？莫非這是PGC-1α之外的另一條途徑？

於是研究團隊開始研究GADD45γ蛋白質，接著他們發現，冷會使得位於棕色脂肪的交感神經末稍分泌正腎上腺素，而正腎上腺素除了會啟動PGC-1α之外，也會使得GADD45γ蛋白的表現量上昇；接著GADD45γ蛋白便會去活化兩個蛋白質：除了ERRβ之外，還有ERRγ。而ERRγ接著也會啟動棕色脂肪產熱作用。

更讓研究團隊興奮的事情是：缺少GADD45γ基因的小鼠，他的棕色脂肪產熱作用也發生了缺損。這代表在啟動棕色脂肪產熱作用上，GADD45γ的角色，比之前發現的PGC-1α更重要。不過，要使棕色脂肪產熱作用完全發揮，這兩條路徑缺一不可。

可能會有讀者說，那麼，這也並不代表我們就馬上可以用人工的方法來啟動棕色脂肪產熱作用，來達到「躺著也能減肥」的目的啊？的確是如此，不過，深入了解如何啟動這個機制，也就代表未來我們可以想辦法來啟動它--在眼前，可能要在冷天少穿點，也可以啟動棕色脂肪產熱，對減肥也多少有些幫助。更何況，多多啟動棕色脂肪，可能也可以預防糖尿病呢！

參考文獻：

2014/8/1. Scientists find new calorie-burning switch in brown fat. Science Daily.

雖然大家可能都做過，但是最好別做的...在泳池裡尿尿

夏天到了，有多少人去過泳池呢？

圖片來源：維基百科

其實筆者不怎麼喜歡去游泳，因為夏天的游泳池與其說是游泳，不如說是泡水；有時人多到連要游五公尺都很難，手一划腳一踢都會打到人踢到人...更別提人一多，水質就變差了。

水質變差有很多原因，包括大家的汗水以及身體上的皮屑等等，雖然泳池總是要大家入池前要先沖洗一下，但是當人多到一個程度時，再怎麼沖洗其實那麼多人的汗水跟皮屑以及皮膚上的分泌物，還是會讓水質下降到不很理想的程度；更不要提總有一些人認為都要下泳池了，幹嘛要沖洗呢？小時候，家中的長輩還會認為既然都游泳了，回家就不用洗澡了呢！

當然，水質會變差還有一個原因，雖然大家都知道這件事情做不得，但是還是有人會做這件事：在泳池裡尿尿。

為什麼不上岸去使用廁所呢？對小孩來說常常是因為貪玩，到了來不及的時候只好直接解放；但也有人說因為要穿脫泳衣實在太麻煩這類的原因。有些人會說，反正泳池裡面有消毒水，而且那麼大一池水，一泡尿也沒多少，有那麼大的關係嗎？

事實上，在泳池裡尿尿，除了噁心以外，還有更重要的原因我們不該在泳池裡尿尿。這個原因，就是來自於泳池會使用的消毒藥水。

泳池裡的消毒藥水，主要的成分是次氯酸（HOCl，Hypochlorous acid）。次氯酸加到水裡主要的功能是殺菌，不是中和尿液；而且，當次氯酸遇到尿酸（uric acid, C5H4N4O3）時，會生成氯化氰（cyanogen chloride，CNCl）與三氯胺 （ trichloramine，NCl3）。而氯化氰與三氯胺已經被懷疑跟氣喘以及其他呼吸道疾病有關。

當然，讀者可能會說，一泡尿會影響那麼大嗎？事實上，不需要有人尿尿在泳池裡，因為汗水裡面也有少量的尿酸（比尿液少得多了），只要有人流汗，就已經可以讓泳池裡的氯化氰與三氯胺濃度上昇了！根據普渡大學（Purdue University）的Blatchley博士研究發現，一場游泳比賽之後，泳池裡的氯化氰與三氯胺濃度上昇了四倍！游泳比賽時應該沒有人會有心情在裡面尿尿吧，所以，光是八到十個人的汗水，就可以讓泳池裡的氯化氰與三氯胺濃度上昇如此之多，更不要提您的「小號」了。

最後，再跟大家強調一次，說了這麼多尿酸與次氯酸的化學反應，其實在泳池裡尿尿，除非您自己馬上上岸（那就上岸再尿就好啊！），否則我們游泳時，多少還是會喝到泳池的水，難道不覺得噁心嗎？

2015.6.26更新：根據CDC的報告，尿酸與次氯酸的化學反應所產生的氯化氰與三氯胺，是我們之所以游泳的時候眼睛會紅的原因（筆者想到小時候游完泳眼睛都會紅！）；另外，CDC也提到，如果最近兩週內曾經腹瀉，千萬不要去游泳！因為您會把細菌散播到泳池的水中！

參考文獻：

2014/7/15. Carrie Arnold. Don’t Put the “Pee” in Pool. Scientific American.