停經的邏輯

The Mathematics of Menopause - ScienceNOW

有多少人注意到大部分的哺乳類是不停經的？就像蔣介石說的：「生命的意義在創造宇宙繼起之生命」，動物只要活著就不斷繁衍，「生到死」是絕大部分雌性哺乳動物的命運。

但是，有三種哺乳動物是例外：人、短鰭領航鯨(short-finned pilot whales)以及殺人鯨。為什麼這三種動物會停經呢？

在Jarod Diamond的「第三種猩猩」中，他認為人會停經是因為人的嬰兒大小相對於母體，是所有哺乳動物中最大的(3.5kg vs. 50-60kg)，即使以現代醫療科技的發達，生產的風險還是不小。另外，人的嬰兒不像一般哺乳動物的嬰兒，生下來不久就可以行動；很快就可以獨立。人要到一歲左右才開始會走，十五歲以後才可以獨立。（想像一下：如果倉鼠[hamster]到10天才能行走，五個月才能獨立生活，你一定會覺得這是一種很奇怪的倉鼠）所以照顧人的嬰兒，要花費非常大的力氣，如果像其他的哺乳動物一樣可以生到死，最後出生的嬰兒很可能會養不活，當然媽媽可能也會因為老年生產而死於分娩。

所以Jarod Diamond認為人會停經是為了要讓自己的後代有更好的照顧，也讓老年人的經驗得以傳承。

那麼，另外這兩種鯨又為何要停經呢？

英國的演化生物學家Rufus Johnstone （劍橋大學）以及 Michael Cant （University of Exeter），以數學模型來研究人以及這兩種鯨，發現這三種動物都是群居性的動物，女人在結婚後加入夫家的聚落，而這兩種鯨在交配後，雌鯨回到原來的聚落。但是不管是哪種，整個聚落的雌性動物都會一起幫忙照顧小孩，此時老年雌性停經變得有利～因為聚落中可以幫忙照顧小孩的成員增加了。


當然，他們的說法我們也不必完全同意。您，同意嗎？

海洋酸化對浮游生物的影響：鑑古知今

Marine Creatures Survived Ancient Ocean Acidification - ScienceNOW

約 1.2億年前，在白堊紀早期的時候，一系列大規模的火山噴發大量注入的二氧化碳（CO2）進入地球大氣層。空氣中的二氧化碳含量上升到今天的兩倍的水平。最後，海洋吸收了大部分的二氧化碳，這大大提高了水的酸度。這一變化減少了碳酸鈣（碳酸鈣）在水中的量，使動物（例如某些種類的浮游生物）形成外殼更加困難。大約 16萬年後海洋pH值才恢復正常。

米蘭大學微古生物學家(micropaleontologist) Elisabetta Erba 以及瑞士聯邦理工學院的地質化學家(geochemist) Helmut Weissert 對於當時的這個變化，對海洋生物到底有多大的影響非常有興趣。他們選了兩個地點研究當時海洋沉積物的古化石，一個地點位於現在的意大利北部和另外一個地點在太平洋中部。 “太平洋在當時海洋是唯一的大海洋”Erba說。他們特別去研究鈣質 nannoplankton化石（現代浮游生物的祖先）的數量和狀況。這種動物的外殼主要由碳酸鈣組成，因此可以顯示它們的整體健康和海洋的化學狀態。


隨著酸度上升，例如，某些浮游生物的骨架變得畸形，有些縮小，有些就死掉了。最令人驚訝的，大部分的nannoplankton似乎可以適應酸化。


雖然這個研究看起來似乎是個好消息，但是1.2億年前的海洋酸化發生的速度比現在要慢很多，所以究竟現在的生物能不能適應這樣急遽的改變呢？就像上次另一篇文章提到的，海洋酸化會讓小丑魚的嗅覺出現問題，甚至會因為嗅覺障礙，讓牠游向掠食者，使死亡率提高5-9倍。相比於古代，人類的破壞速度實在是快太多了。

【比CSI更精彩】利用親緣DNA鑑定破解懸案

知道short tandem repeats嗎？它們是位於染色體上的不斷重複的片段，長度可以從2個鹼基對(base pairs)到16個鹼基對。在染色體上，這種short tandem repeats重複的次數會因人而異，成為親緣鑑定以及犯罪鑑識上的重要工具。

由於過去DNA鑑定的技術沒有現在這麼進步，導致有些案件無法偵破。2008年開始，加州的警局開始採用親緣鑑定的技術來破解多年前的懸案。

他們採用了13個聯邦調查局（FBI）使用的 Combined DNA Index System (CODIS) 以及另兩個加州特有的位址（都是具有short tandem repeats的區域）的資料，與資料庫中這幾年有犯暴力案件，且認定仍對於社會有危險的罪犯進行比對。

如果有比對出可能的對象，接著科學家們會找出他的近親中有可能的人，如果這個人，跟警方想要抓的嫌犯都是男性，接著就會比對位於Y染色體上面的short tandem repeats。只有父子、兄弟的Y染色體上的short tandem repeats會重複一樣那麼多次。

最近，科學家們利用這個技術，找到了在洛杉磯由1988-2008犯下至少11件殺人案的Grim Sleeper殺人狂。

他們先掃瞄現在的資料庫，第一次沒有找到任何可能的對象，第二次（2010年四月）找到了一個人。由於Grim Sleeper從1988年就開始犯案，警方認為應該是這個人的父親。

由於缺乏直接的證據，無法馬上去逮捕這位可能的嫌犯；於是警方派人很有耐心的跟蹤他，終於讓他們撿到一塊他咬了幾口不吃的pizza，帶回去取到新鮮的DNA樣品，再做一次鑑定，並將鑑定結果於2008年採到的樣品所做的結果比對。

（示意圖）警察跟蹤很久，終於撿到他咬了一口不吃的
pizza。圖片提供：馬姍渝

比對發現，pizza上的鑑定結果與2008年採到的樣品所得到的結果完全符合，於是警方逮捕了他。

酷嗎？我覺得這比CSI還精彩，畢竟這可是發生在現實世界喔！

參考文獻：

2010/7/12. Scientists Explain How Familial DNA Testing Nabbed Alleged Serial Killer - ScienceInsider

海底「不」動員～暖化的地球殘害尼莫

如果認為空氣中的二氧化碳濃度上升，只對陸生生物有影響，那你就錯了。

之前的一些研究發現，空氣中二氧化碳上升，使得溶在海水裡得二氧化碳增加，造成海水酸化。以前只知道海水酸化對於甲殼類的動物有不好的影響，最近的研究卻發現，海水酸化會影響到魚類的行為。

酸化的海水，使得魚兒的嗅覺受到影響；當海水裡面的二氧化碳濃度提高到850ppm時（2010年時大氣中的二氧化碳濃度是390ppm，而2014年已經來到400ppm），小丑魚的嗅覺受到非常嚴重的破壞，甚至在聞到他們的掠食者的氣味後，反而受到吸引，朝著掠食者游去！這個「找死」的舉動，讓小丑魚的死亡率上升了5到9倍。

小丑魚。圖片來源：wiki

為什麼要選這個濃度呢？研究者解釋，如果我們繼續目前的「增碳」進度，在公元2050年海水裡的二氧化碳會上升到500ppm，而到了公元2100年時，海水裡的二氧化碳就會上升到850ppm了！以目前大家的努力程度來看，恐怕要到達850ppm並非不可能喔！

節能減碳救尼莫啊！

參考文獻：

Nazlie Latefi. 2010/7/6. ScienceShot: Losing Nemo? - ScienceNOW

很多細菌都是「好鼻獅」

大家都知道所謂的「趨化作用」(chemotaxis)吧？細菌上面的受器(receptor)接收到環境中的小分子，然後受器送出信號給一個與負責控制鞭毛(flagellum)的反應調節器(response regulator)，使細菌改變移動的方向。如果小分子是食物分子（chemoattractants），則朝向有小分子的方向移動，如果是有害的分子（chemorepellents），則往相反的方向移動。

趨化作用（chemotaxis）。圖片來源：wiki

過去科學家們研究最多的趨化系統是大腸桿菌(E. coli)，不過在2010年六月發表在Science Signaling上面的一篇文章裡，美國國家實驗室(Oak Ridge National Laboratory  in Tennessee )的Dr. Zhulin以及他的postdoc花了七年的功夫，研究了450隻細菌（從真細菌到古細菌Archea）的趨化系統，發現其中245隻細菌都有趨化系統，而這些趨化系統大概可以分為19種。由簡單的（只有一個receptor和一個response regulator）到很複雜的，在這245隻菌裡面都有看到。

這麼高比例的細菌都具有趨化系統，讓科學家們相當驚訝。原來好鼻獅不只有大腸桿菌類的致病菌，其他的細菌（包含對人沒有致病能力的）裡面，「好鼻獅」也不少喔！

參考文獻：

2010/6/29. More Than Half of Bacteria Have Homing Ability - ScienceNOW

Kristin Wuichet and Igor B. Zhulin. 2010. Origins and Diversification of a Complex Signal Transduction System in Prokaryotes. Sci. Signal. 3（128）：ra50. DOI: 10.1126/scisignal.2000724

出來跑，遲早都要還的...

Shark bites fisherman trying to remove lure - CNN.com

出來跑，遲早都要還的。
台語不是說嗎：菜蟲吃菜菜下死；
這人釣鯊魚被鯊魚咬啊...

不過，最後提到他想要釣的是blue shark；

不知道他釣上了沒有？他釣上的是不是blue shark?

老葉查了一下，blue shark在wiki裡面的資料，提到這種鯊魚喜冷不喜熱，可以進行長距離的遷移，每胎可以生4-100隻，不過他也是世界上被捕殺最多的鯊魚（肉可以吃、鰭可以做魚翅），每年有一兩千萬隻被殺。


他們不常靠近海岸，因此新聞中提到鯊魚出現在海岸附近，大多不是blue shark。

繁星計畫、城鄉差距、形式正義

今天特地上去參加台大的椰林講堂，主要是想看看別人怎麼做；台大這些年拿了五年五百億，在提升研究的同時，他們也把部分的經費投資到教學上，我認為這個方向是正確的，畢竟要有好的學生才可能有好的研究，相對於有些老師上課潦草，卻侈言學校應該要更注重研究（當然，我想他們說的「學校應該要更注重研究」大概指得是應該要給更多經費來支持），不禁使人失笑。

台大的椰林講堂是以四個session同時進行的方式，同一個時間在四個地點有不同主題的演講，當然對於像我這樣貪心的老師來說，我事先在看schedule時其實有些真的十分難以取捨，畢竟我只有一個人，也沒有辦法同時出現在兩場演講（除非妙麗願意借我校長借他的寶貝XD），最後也只能擇一聆聽。

最後王秀槐老師針對繁星計畫的研究倒是非常發人深省。

繁星計畫原來是為了平衡城鄉差距所產生，因此全台灣的高中可以針對頂尖大學（也就是俗稱的五年五百億）以及教卓大學申請，但每個高中對每個教卓大學及頂尖大學都只能各有「一個」名額，也就是說，如果頂尖大學加上教卓大學共有50家，那麼每個高中可以參加繁星計畫的學生就只有50名；這是我在現場聽到以及理解的，不知道有沒有誤解。而繁星計畫要的是全校前20%的學生，也就是說，後面的80%是連入場券也沒有的。

既然是為了平衡城鄉差距，王老師就針對這一點來進行研究。

當然，因為當初設定就是一個高中只有一個名額，不管是明星高中或是社區高中都一樣，所以一點都不意外的，調查的結果發現，只有很少數的繁星計畫學生來自明星高中。有些高中，從創校到有繁星計畫之前，從未有學生錄取台大；因為有了繁星計畫，他們有了第一個台大的學生。而這些學生，如果跟全國的高中畢業生一起去考學測、考指考，能考上頂尖大學的並不多。

但是，這真的代表他們的聰明才智不如大都市（台北、台中、台南、高雄，尤其是台北）嗎？或者是，他們之所以學測、指考的成績不如大都市的學生，是因為他們能接收到的資訊有限，從立足點就不平等，所以表現不如大都市的學生？

王老師的研究成果證明了後者才是對的：這些孩子，進大學以後，表現得不僅不輸給指考分發的同學，甚至也不輸給以推薦甄試管道入學的同學。2008年循繁星計畫這個管道進台大的81個孩子，平均成績為班上的前1/3，因此，他們絕對跟都市的孩子一樣優秀，只是因為在「鄉下」，接收到的資訊有限，從立足點就不平等，所以考試考不過大都市的學生。

但是，除了弭平城鄉差距以外，繁星計畫是否能夠真的幫助到弱勢的學生嗎？

既然繁星計畫的目的是：扶植學習起點弱勢的學生，平衡城鄉差距，實現社會正義；所以光是看這些學生來自什麼樣的學校，是不夠的。

王老師除了分析了他們的學業成績之外，當然也分析了他們父母的社經地位。

結果可以說是不大意外，但有點失望。

王老師的分析發現：這些孩子的家長的社經地位，相比經由指考、推薦甄試、個人申請等管道進入台大的孩子的家長，並沒有差異。

因為循繁星計畫申請入學的學生，原本教育部就設下門檻要全校前20%的學生；也就是說，他們在自己的高中，是班上的佼佼者（以一般35人計算，20%需要是前七名；而且繁星計畫的算法不是以班級為單位，而是以整屆的學生為單位）。長期的研究也顯示，家長社經地位高的，相對也比較重視孩子的教育。所以，以這樣的方式選取的學生，家長的社經地位較高，並不大意外。

但為什麼說：「有點失望」呢？

因為，繁星計畫的其中一個目的不就是：「實現社會正義」嗎？

社會正義跟繁星計畫有什麼關係？

因為，正如John Rawls在他的大作「正義論」裡面提到的，如果一開始立足點就不平等，卻侈言要平等對待，這只是一種形式上的正義。對於立足點本就不平等的族群，應該也要有unequal treatment，這樣才公平。

美國的affirmative action就是由這個概念出來的，但是因為太過注重在unequal treatment的這一端，產生的結果是，弱勢族群進了他夢寐以求的學校後，卻發生了適應不良的問題，有些甚至相當嚴重。因此，美國也有一片檢討affirmative action的聲音。

台灣目前繁星計畫的作法，似乎是可以兼顧卓越與公平正義，但是仔細推敲，仍然沒有幫助到大部分的弱勢族群。

當然，這些孩子如果憑指考或學測，他們應該是上不了頂尖大學；但是，相對於他們所在的地區高中的其他孩子，這些孩子的父母比較有能力投資在教育，也願意投資在教育。在這81個孩子裡面，父母願意投資在教育，但卻因為能力不夠（也就是社經地位較低）以致於無法投資的，很少。

但是，這樣的孩子，不就是最需要幫助的嗎？幫助他們，讓他們可以成為大池塘裡的大魚（借用王秀槐老師的話），不才真的是「實現社會正義」嗎？

我自己所在的城市（花蓮），要看到這樣的家庭並不難。

這些家庭是怎樣的呢？家長並不是不想投資在教育，而是投資不起。小孩要讀書、要補習，以普通家庭的收入，每個月父母各兩萬五到三萬五的薪水，也就是說一個月家庭的收入大約在五萬到七萬之間，扣除房租或房貸、家庭常規的支出（在花蓮其實有些物資比西部貴），能剩下的錢其實不多。但是花蓮這裡的家庭，每個月能夠有五萬元以上的收入的，其實也不是多數。

花東一帶，因為收入偏低，這裡有些孩子明明學習有問題，但是光是交學費就已經很吃力了，哪裡還談得到補習？頂多是參加教會或其他機構所提供的免費課輔；既然是免費的，即使很不幸的還是聽不懂，或是因為僧多粥少，沒有辦法真正得到幫助，也不能抱怨。但有課輔可以參加的，還算不錯。有些地區因為沒有任何機構提供課輔，有提供課輔的機構又太遠，孩子想去也沒有辦法。還有的因為放學一定要回家幫忙，就算有機構提供課輔，還是不能參加。一般的家庭尚且如此，花蓮隔代教養或是單親家庭很多，這些家庭當然就更加無法負擔了。

偏遠地區的孩子補不起習，這只是城鄉問題的一個角；為什麼要補習，這是問題的另外一個角。

年輕的老師不願意留在小地方，一直往大都市去；北高以外的縣市，因為財政困難，撥不出退休金，造成老老師退不了，新老師進不來，進來了常常也留不住。就我所了解的，很多中小學常以代課老師的方式先聘，雖然說這是權宜之計，但對於被聘進來的老師來說，位置既然不是正式的，當然就會擔心是不是明年還有這份工作，於是就不可能專心在教學上。老老師退不了，有一部份原因是因為縣市政府付不出退休金，另外一部份是因為退休金的制度改了，「提早」退休福利會少很多。縣市政府付不出退休金，造成老老師不能退休，前些年甚至有新聞報導老師因為屆齡還不能退休，必須要裝病...要請醫生開證明，而且因為有醫生證明的老師也越來越多，所以還要拿著醫生證明來玩「超級比一比」～心臟病、高血壓已經是小case，不能構成退休的理由，要能找到醫生開立有精神疾病的證明才能退休。（所以要裝瘋的不是只有孫臏～唉）

但是老師屆齡而不能退休，其實產生的另一個問題是：教學的負擔，這些老老師還有辦法負荷嗎？我年過四十不久，教書也快十年，有時還真覺得體力不堪負荷（當然我有行政工作，這是另外一個issue），我沒有辦法想像十年以後，如果我還是有這麼多的教學負擔和行政工作時，我是不是有辦法像現在一樣？

不管是因為退休金改制或是因為縣市政府財政的關係讓老老師退不了，但並不代表他們還有辦法像自己年輕的時候一樣有熱情與體力在教學；而年輕人因為沒有正式的職缺或是一心想往大都市跑，造成北高以外的學校教師流動率高。這個現象尤其在花東一帶（可能還要加上屏東）更嚴重。我有個學生畢業於屏東女中，在當地算是很好的學校了，但是他的英文實在是不行。當我問他為何英文會這麼不理想，他告訴我他們三年換六個英文老師（也就是每學期一個），剛剛才適應這個老師的教學，他就要走了，所以英文當然不可能好。當時我非常的驚訝，怎麼會老師異動得如此頻繁呢？他簡單的說，有的退休、有的調職到大都市的高中（或國中），老師要走，學校也留不住；但是異動得如此頻繁，學生的學習怎麼可能會沒有問題呢？

學習出了問題，但是又補不起習，這樣當然比不上大都市的孩子。再加上資訊流通程度也不如大都市，不可諱言的，不管是學測、指考或是基測，常常會加入所謂的「時事」題；但是所謂的「時事」有時卻是以大都市的角度來看，對於一輩子都居住在花東一帶的學生，不但無法類比，也難以了解。

回到繁星計畫上。

所以，跟北高的孩子來比，偏鄉子弟因為資訊的不對稱、師資的缺乏，在學測跟指考這些求表面平等的制度下，其實都是吃虧的。繁星計畫的出現，補足了這部分一點點的缺憾。

對於在都市長大的學生跟老師來說，這一切都是很難想像的；當天的另一場演講中，也有一位老師提出，應該要讓台大的學生能更瞭解台北以外的世界發生了什麼、跟他們有多大的不同，讓這些學生能有更多同理心，當時台上的講者說，他會多找適當的例子在課堂上介紹給學生，讓學生瞭解不只是這個世界上有很多人跟你不同，即使是在台灣，一個小島兩個世界的例子多得是。

但是那位老師不知道的是，有些事情，you can't imagine it, you have to feel it.

就像這些年來一直在推動的申請入學、繁星計畫、推薦甄試，都牽涉到面試；對於社經地位較高的家庭來說可能不成問題，對於普通人家，申請一所大學，報名費＋交通費＋住宿費（大部分的大學都集中在西部的大都市，對於宜花東的孩子來說，不住宿就要當天往返，有時因為時間安排的關係，非要住宿不可；離島的就更不用提）大概四五千元跑不掉，如果要申請六家大學（這是100年「繁星推薦」的上限），兩三萬是一定要準備的。

但是，兩三萬可能就是一個東部家庭一個月的收入啊！我曾在坐計程車時遇到一位運將，他告訴我，當他的孩子說要申請大學，他煩惱得三天睡不著；最後他跟他的孩子說，老爸準備一萬給你，你就用這一萬元去申請，如果超過一萬老爸也出不起了。

在這樣的狀況下，孩子當然會很珍惜的使用這筆經費；也就是說，對於沒有多少把握的科系，即使很想去試試看，卻也不敢。

但是家在台北的孩子，光是台北、宜蘭、新竹、桃園就不知道有多少學校，當天來回絕對沒有問題；一樣是一萬元，因為不必一定要住宿，他至少可以多申請一家學校。如果家裡的環境又不錯，願意在這件事上投資更多，他可以申請好多家。這樣的前提下，當然可以冒點險。

如此一來，我們的申請入學，究竟是在「適才適性」，還是在篩選來自社經地位較高的家庭的子弟呢？

這樣，社會的公平正義又要如何實現？

講了一大堆，其實我的感覺就是：或許繁星計畫設下成績前20%的門檻的確是在求得實質上的平等(unequal treatments with unequals)的同時還想要兼顧卓越，但是真正需要幫助的人（也就是我在（四）裡面提到的那些人），得到幫助的比例很低。在台大提供的數據裡面，這81個學生裡面，真正來自弱勢家庭的，很少。

就好像我小孩上國中的時候，當他跟我說學校要針對整屆國一的前一百名進行課輔時，我的感覺。

「不是應該是後面的一百名才要課輔嗎？」

當然有人會跟我說，後面的一百名（他們一屆大概有三百多個學生）有些可能早就不想念書了，另外是學校要衝升學率，所以當然是抓前面的1/3來加強...但是站在教育的立場，難道後面的三分之一，或是後面的三分之二，或者是中間的三分之一，不是更需要加強的嗎？

當然講了這麼一大堆，如果就在這裡打住，一定會被批說，又一個愛批評的人！出一張嘴當然很容易，但是要拿出具體的措施來，這才是真正有難度的地方。

當然可能我的idea也不怎麼樣，我能想到的其實是從根救起。

既然我們現在有這麼多超額教師，我覺得政府可以撥出預算，聘請超額教師擔任國中小課輔。尤其是偏遠地區，可以給他們更高的鐘點費，鼓勵更多的老師去偏遠地區；必要時，更可以到府課輔。如此一來，可以解決一部份流浪教師的問題，又可以幫助需要幫助的學生。把錢花在這件事上，比辦理建國一百週年的什麼慶典，在我看來要值得多了。如果面對面上課有困難，那麼更應該撥出預算建立無線網路，在偏遠地區的小學免費供應電腦等設備，讓學生可以到學校進行線上課輔。

 至於說有些因為家貧，回家還要幫忙的學生，政府也應該要給予協助，讓他們可以安心求學。

另外是，既然要推申請入學，我認為政府應該要有些措施來補助弱勢族群申請入學的報名費跟交通費，甚至住宿也可以補助。可以規定家庭收入的門檻，撥款給各地高中讓他們提供每位學生申請一、二家大學所需的報名費、交通費、住宿費，申請的學生要寫企畫書，說明自己為何要申請這家學校，以及要申請的經費項目等。

從實質上補助這些需要幫忙的孩子，雖然不見得一定能做到「一個都不能少」，但是如果能夠多幫幾個，不是很好嗎？

理論上，如果可以「一個都不能少」當然很好，但我覺得，我們可以把「一個都不能少」當作我們的願景，也就是天邊的彩虹；現在最應該做的事，是趕緊從根救起，拉拔得一個是一個，不是嗎？