大腸菌、沙門桿菌可在植物內部生長
今(2011)年5月下旬,德國爆發由出血性大腸桿菌(EHEC)引起的溶血性尿毒症候群(HUS),造成恐慌。防疫人員判斷是生食蔬菜遭到汙染引起的。
月份: 十二月 2019
今(2011)年5月下旬,德國爆發由出血性大腸桿菌(EHEC)引起的溶血性尿毒症候群(HUS),造成恐慌。防疫人員判斷是生食蔬菜遭到汙染引起的。
今年5月下旬,德國爆發由出血性大腸桿菌(EHEC)引起的溶血性尿毒症候群(HUS),造成恐慌。防疫人員判斷是生食蔬菜遭到汙染引起的。一開始,他們懷疑西班牙進口的黃瓜是禍首,最後判定是德國自家生產的豆芽。這種疫情是否可能預防呢?根據美國農業部資助的一個研究成果,並不樂觀。
美國普度大學博士後研究員狄爾靈(Amanda Deering)在植物病理學教授普魯特(Robert Pruitt)的實驗室,發現綠豆芽、花生苗裡都能找到EHEC(與5月在德國肆虐的不同型)、沙門桿菌。受到細菌汙染的種子發芽後,組織內可以發現細菌。
種子無論發芽前、發芽後,都可能受汙染。而整株植物的所有組織,細菌都可能寄生。因此消滅那些細菌非常困難。清洗並不可靠;而削去出現細菌的組織並不容易。一方面,不容易確定細菌在內部組織分布的情形。另一方面,「削」的動作可能使內部的細菌散布到表面,也可能使表面細菌被帶入切開的組織。最保險的辦法是煮熟。
據說英國家庭主婦在調理洋菇之前會先讓洋菇曬點太陽,為的是增加維生素D的含量。英國人對維生素D的重視不難理解,因為1645年發表兒童佝僂症第一本論文的是英國醫學博士惠斯勒(Daniel Whistler,1619-1684)。兒童佝僂症是典型的維生素D缺乏症,最近又有流行復發的趨勢,新近的期刊論文仍稱之為「英國病(English disease)」。
據說英國家庭主婦在調理洋菇之前會先讓洋菇曬點太陽,為的是增加維生素D的含量。英國人對維生素D的重視不難理解,因為1645年發表兒童佝僂症第一本論文的是英國醫學博士惠斯勒(Daniel Whistler,1619-1684)。兒童佝僂症是典型的維生素D缺乏症,最近又有流行復發的趨勢,新近的期刊論文仍稱之為「英國病(English disease)」。
維生素D的建議攝取量為5-15微克(μg),比大多數的維生素都少,但是含維生素D的天然食物實在不多。動物性的維生素D稱為D3,也稱為膽鈣醇(cholecalciferol),含量豐富的食物來源只有蛋黃和數種多油脂的海產魚類,如沙丁魚、鯡魚、鮭魚、鯖魚等,以及鱈魚肝油。一顆大型的蛋黃(17公克)約有0.9微克的D3。海魚中的含量因部位而不同,一般都是魚肉的含量較低,魚肝的含量則相當高。
植物性的維生素D是維生素D2,也稱為麥角鈣醇(ergocalciferol)。它的原料成分是麥角固醇 (ergosterol),經過紫外光UV波段(280-320 nm)的照射,經光解反應(photolysis)後轉化形成。在天然生物中,只有菌物界(Kingdom of Fungi)含有麥角固醇,因此食物中的菇蕈類是唯一的D2來源。植物界不含麥角固醇,因此常用的蔬菜和水果都不能提供維生素D2。菇蕈類的結構分有作為健康食品的菌絲體和一般作菜用的子實體,只有子實體含有麥角固醇。子實體的主要結構還可分為蕈蓋、蕈褶和蕈柄三部分。有蕈褶的菇類,麥角固醇的濃度以蕈褶最高,因此UV照射時最好是蕈褶朝向光源。
消費者採買的菇蕈大致可分為生鮮與乾燥兩種。生鮮香菇採收包裝後需低溫冷藏。乾燥的香菇主要是利用攝氏40-70度的熱風乾燥法加工。生鮮香菇通常很快就會食用,食用前可能暫存在冰箱。乾燥香菇的保存期限可長達一年以上,期間會陸續取用。因此從食品營養的需求來看,應該關注菇種,UV或日曬之有無,以及儲存的溫度和時間對維生素D2含量的影響。
不同菇種的D2原料含量不同,通常以每公克食物乾重的麥角固醇含量來比較,最高的是洋菇和香菇,大約每公克含6-8毫克;蠔菇和杏鮑菇居次,大約4毫克;金針菇最少,低於1毫克。但是新鮮菇蕈的D2含量極低,因為培養在無光或是只有人工可見光的環境,無法進行紫外光催化的光化學反應,必須經過人工紫外光照射才會產生D2。
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採收後的菇蕈經過相同的紫外光照射之後,少量的麥角固醇會轉化成D2,最高可達每公克乾重約含D2 100微克;雖然微量卻是維生素D2的豐富來源,因為人體的需要量每日是15-40微克。D2的含量會隨著UV照射時間增長而增多;照射5分鐘就可以產生10-20微克,加長到15分鐘可產生25-50微克,若加長到30分鐘則有30-80微克;但是超過30分鐘以上並不會再增多了。
事實上以每公克乾重所含的D2量來看,新鮮完整的洋菇經UV照射30分鐘,確實可以產生約10微克的維生素D2。若把新鮮的洋菇切片後,平鋪接受UV照射,5分鐘就有30微克,10分鐘可超過40微克,15分鐘達到70微克,超過15分鐘反而逐漸減少。可見UV照射的時間不宜過長,片狀洋菇的照射表面積較大,可產生的D2比照射整粒洋菇來得多。這些條件可供居家日曬的參考。
D2與D3都相當安定,儲存和居家烹調的影響都不大。新鮮的菇蕈在室溫或冰箱可冷藏8天。乾燥的菇蕈產品放在密封的塑膠袋中,以陰涼的條件儲存,即使沒有冷藏,八個月之後還是可以保留60%-90%的D2,一年半後仍有約50%相當的含量。雞蛋在室溫置放一週或室溫一週加上冷藏三週,D3的含量變化不大。魚排在170-200℃烤20分鐘,蛋黃在沸水中煮10分鐘,洋菇熱炒5分鐘,D3與D2都可保留80%以上。
台灣的國民營養調查指出,國人的維生素D攝取量約為5微克上下,男女老少都一樣,表示菇蕈的加工與食物的選擇都還有很大的改善空間。若能善用UV處理的菇蕈類來補充,少量就有充足的功效。(本文由科技部補助「新媒體科普傳播實作計畫–食品營養與安全之民眾科普教育計畫」執行團隊撰稿)
責任編輯:劉奕方 審校:謝淑玲
現在流行的拉格啤酒喝起來口感清新冷冽,但如此受歡迎的啤酒卻父母不詳。製作拉格使用的巴斯德酵母菌,可能是釀酒人無意中創造出來的混種。為了利用它的親代物種去培養新的口味,科學家花了不少力氣調查拉格的生世,終於 在阿根廷發現了巴氏酵母菌的野生種—真貝酵母菌。
到了15世紀,生產啤酒的方法發生了革命性變化。中歐巴伐利亞地區的修道院發現了低溫發酵法,可以在冬天釀造啤酒。從此,啤酒有了拉格(Lager)與愛爾(Ale)的區別,它們口感不同,因為發酵的溫度、時間不同。拉格是低溫啤酒;愛爾稍稍高於室溫,因為使用的酵母菌不同。
愛爾是傳統啤酒,使用傳統的釀酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae),現代的拉格則使用巴斯德酵母菌(Saccharomyces pastorianus)。巴氏酵母菌只有釀酒廠才有,可能是釀酒人無意中創造出來的雜種。現在世界流行的啤酒是拉格,無論歐洲、北美、亞洲。臺灣也不例外,便利商店裡找不到愛爾。2008年,拉格全球銷售額達到2,500億美金。(英國延續傳統的釀酒法,仍是愛爾的大本營。)
巴氏酵母菌能耐低溫。由於巴氏酵母菌是雜種,釀酒人一直在尋找它的親代物種。因為利用親代物種的不同品系雜交,可能培養出新品種,釀造新奇而受歡迎的口味。可是他們沒有找到過,科學家也沒有。
科學家在啤酒廠分離出的耐低溫酵母菌有3種:巴氏酵母菌、貝酵母菌(Saccharomyces bayanus)、葡萄酵母菌(Saccharomyces uvarum)。後兩種都被認為是汙染物。
今年8月,阿根廷應用微生物專家李卜金(Diego Libkind)的團隊發表報告,宣布他們在阿根廷發現了巴氏酵母菌的野生種—真貝酵母菌(Saccharomyces eubayanus);並斷定真貝酵母菌、葡萄酵母菌是姊妹物種。
李卜金團隊根據這幾種酵母菌的基因組,推論今天的巴氏酵母菌是過去幾百年在釀酒廠裡演化出來的,是釀酒酵母與真貝酵母菌雜交的產物。貝酵母菌則是發酵過程的副產品。
最教人驚訝的是,今天的真貝酵母菌、葡萄酵母菌,都寄生在阿根廷巴塔哥尼亞的山毛櫸森林裡。那裡的平均溫度大約攝氏6度,適合耐低溫的酵母菌生長。但是,當年歐洲的釀酒人怎麼得到那些低溫酵母菌,仍是個謎。因為直到1492年哥倫布才抵達加勒比海的中美洲,歐洲人深入阿根廷是後來的事。而歐洲的拉格,在哥倫布的壯舉之前就問世了。
大家都有這樣的經驗 前一分鐘一切如常,突然喉嚨痛了,聲音也沙啞了傷風感冒毫無預警地找上門來,表示免疫系統失守了。 人體對抗細菌性、黴菌性與病毒性感染最快速的防禦力是先天免疫系統(innate immune system),通常在細菌入侵的12小時內就會快速發動,藉由偵測外來病源生物的分子模式(Pathogen-associated molecular patterns),引發清除反應。如果這一關強健,應該可以免除病源生物的擴散和症狀的惡化
大家都有這樣的經驗─前一分鐘一切如常,突然喉嚨痛了,聲音也沙啞了¾傷風感冒毫無預警地找上門來,表示免疫系統失守了。
人體對抗細菌性、黴菌性與病毒性感染最快速的防禦力是先天免疫系統(innate immune system),通常在細菌入侵的12小時內就會快速發動,藉由偵測外來病源生物的分子模式(Pathogen-associated molecular patterns),引發清除反應。如果這一關強健,應該可以免除病源生物的擴散和症狀的惡化。
近年的研究已經證實,維生素D可以強化先天免疫系統並且緩和發炎反應。
免疫系統中的單核球、巨噬細胞和樹突細胞都參與先天免疫的清除反應。這些細胞的表面具有數種受體蛋白,諸如Toll-like receptors(TLPs)、干擾素-γ (interferon-γ)和CD40等,這些受體可以偵測入侵的病原生物之獨特分子成分,然後啟動細胞內多道的防禦機關,其中一道是產生抗菌蛋白質如抗菌肽(cathelicidin)和防禦素(defensin)等,這類成分儲存在細胞內負責分解作用的溶酶體(lysosome)中。當病源生物侵入人體內時,吞噬細胞可將病原菌包圍進入自噬體(autophagosome),然後與溶酶體融合形成自噬溶酶體,其內的抗菌蛋白質可以破壞病原生物的細胞膜而促進其分解。充足的抗菌肽和防禦素可以提高人體的抵抗力。許多臨床研究已經證實,維生素D營養不足會增加感染疾病的風險,因為維生素D荷爾蒙的作用在於提高抗菌肽和防禦素的基因表現,增加抗菌蛋白質的合成量。
病源菌在細胞內的繁衍需要鐵,因此限制鐵的供應有抑菌效果。體內調節鐵代謝的荷爾蒙稱為抑鐵素,媒介其作用的受體是位於細胞表面的「鐵輸出素(ferroportin)」,兩者結合時會抑制細胞鐵的輸出,使得細胞內鐵量增多,促進病源菌的繁衍而加重病害。維生素D荷爾蒙的作用是減少抑鐵素(hepcidin)的基因表現,因而促進細胞鐵輸出,有助於減少細胞內的鐵量,營造不利病源菌的環境。美國的小型臨床測試中給予健康者維生素D2(麥角鈣醇) 補充劑100,000 IU,血中的鈣二醇濃度可以升高到1.6倍,一天之後血中的抑鐵素濃度可以降低33%,血中的鐵蛋白(ferritin)濃度可以減少約10%,表示細胞中的鐵量有降低的趨勢。
如果經常容易感冒,不妨先補充維生素D來強化先天免疫力,因為國人普遍有維生素D營養不足的現象。(本文由科技部補助「新媒體科普傳播實作計畫–食品營養與安全之民眾科普教育計畫」執行團隊撰稿)
責任編輯:陳信宏 審校:劉奕方
現在世上有50億人使用手機,手機已經成為生活必需品。可是關於使用手機的風險,一直有人言之鑿鑿。自1999年以來,一個瑞典研究團隊不斷公布使用手機與腦癌的關聯。
現在世上有50億人使用手機,手機已經成為生活必需品。可是關於使用手機的風險,一直有人言之鑿鑿。自1999年以來,一個瑞典研究團隊不斷公布使用手機與腦癌的關聯。他們發現,手機使用者罹患腦癌的風險比一般人高,但是唾液腺的罹癌風險卻無異常之處。這就令人想不通了,因為唾液腺中的耳下腺最接近手機發出的微波。根據他們在2006年發表的報告,甚至使用桌上型的無線電話都會提升罹患腦癌的風險。
不過,關於這個問題,最大規模的研究是丹麥的團隊完成的。他們蒐集了1982~1995年的42萬手機用戶資料,找出罹癌個案,再與成年的一般大眾比較,並在1996年、2002年分別追蹤一次。結論是:手機用戶的罹癌風險與一般大眾沒有差別。
今年10月,丹麥的研究團隊公布了另一次大規模的研究結果。這一次的研究對象超過35萬手機用戶,他們使用手機的經驗最長達到18年。結論與上回一樣:手機用戶的罹癌風險與一般大眾沒有差異。即使是長達13年以上的使用者,都沒有異常之處。
自然界所有的秘密,都藏在表象的背後;而科學的根源,就源於「觀察」。所以,台南市「家齊高中科學服務社」的學生志工與指導老師,即以「下鄉科學營」為引,帶領偏鄉的孩子透過「觀察」來探索對科學的好奇與想像,啟迪他們對科學的熱情。
哥白尼(Nicolas Copernicus)在1543年出版了《天體運行論》,該書大膽地推翻了「地心說」的理論,撼動了整個歐洲的天文學界。牛頓(Sir Isaac Newton)繼之於1687年以《自然哲學的數學原理》闡述「萬有引力」和「三大運動定律」,其後成為近代「力學」與「工程學」的根基。這些不同世代的偉大科學家都有個共通的特點,就是熱愛「觀察」。
自然界所有的秘密,都藏在表象的背後;而科學的根源,就源於「觀察」。所以,台南市「家齊高中科學服務社」的學生志工與指導老師,即以「下鄉科學營」為引,帶領偏鄉的孩子透過「觀察」來探索對科學的好奇與想像,啟迪他們對科學的熱情。
學生自發下鄉服務
「家齊高中科學服務社」的創社成員都是「科學實驗班」的學生。這群數理資優生在高一時,便從老師那裡學到了「科學需與人連接,才有意義」的觀念;因此,升二年級後,他們自發性地組成科學服務社,在老師的輔導下,學習規劃科學下鄉的活動。2013年9月,學生志工們啟動了「齊幻之旅」,他們設計了一些生動有趣的科學實驗,帶領偏鄉的孩子一邊玩、一邊學習科學相關的知識,並體驗學習科學的樂趣。
服務社的同學以愛因斯坦的話,「知識始於驚奇。」,為指導原則,為了讓孩子們樂於「觀察」,得先啟發他們的驚奇感,故設計了一些有趣的實驗,使孩子們樂於浸淫在這些趣味活動中,並萌發興趣與探究動機,進而主動的去鑽研。指導老師坦言,多數的實驗其實都來自網路,並非他們原創,但他們的確創造了一種學習的情境,即將一些科學現象帶到小朋友的面前,讓他們知道科學是隨時會發生在身邊的事,是可親的,並非高不可攀的神秘事件。
「家齊高中科學服務社」成立之初即鎖定濱海的偏鄉小學為服務的對象,因為那裡的教育資源與深山偏遠學校同樣的貧瘠。儘管立意良善,但是,要去偏鄉服務,第一個面臨的問題就是經費哪裡來?在取得科技部科學志工火車頭計劃的補助後,他們終能實現下鄉活動的計畫。但是,經費仍然有限,指導老師們不得不積極思考如何輔助營隊的運作、如何節省開支。因此,營隊活動所使用的每一種教具,其素材都源自於日常生活,甚至垃圾也拿來廢物利用,如手搖飲料的塑膠杯、吸管、寶特瓶……等皆是大塊文章。
使用隨手可得的日常素材來作教具,除了可節省活動成本外,最重要的是,這些素材其實也存在於偏鄉孩子的日常生活中。當孩子們參與完活動、回到自己的家以後,也能在生活中找到相同的素材而自己動手做、「重現」營隊活動中的實驗;甚至可以與朋友或家人分享,科學精神的火焰因此得以傳承下去,彷彿有了自己的生命。
多樣化的下鄉科學營
科學服務營初試啼聲便成果豐碩,獲得許多好評。儘管如此,他們並未自滿,仍然持續調整活動內容。譬如再加入「科學闖關」,就是想進一步了解哪些實驗內容最能引起孩子的興趣。「假日科學闖關活動」共設計了十項關卡。每個關卡均透過串連三項科學活動來介紹一個科學原理,並融入一項科學閱讀。闖關活動的目的除了介紹科學原理與製作科學玩具外,最主要的是找出孩子們的最愛,並由學生志工共同挑選五項活動,來納入寒假科學營隊的課程中。
除了用「假日科學闖關活動」選出較受歡迎的實驗外,他們也將活動擴展到「非自然科學」的領域,譬如把國文、公民、英文等科目納入活動內容中,用意無非是要實踐「科學即生活」的理念,讓「科學」自然的融入日常生活中。以國文科為例,指導老師構思了「說書人」節目,劇本由學生發想、老師從旁指導,內容即圍繞在自然科學的範疇裡,如「國王的超級特派員」,即透過聽看故事來進行數學乘法運算的遊戲。同時,學生志工也藉由「演出」與「說故事」來增進自己的表達能力。
又如,在公民科方面,指導老師和學生志工特別將科學與社會議題融入戲劇中,透過短劇方式來呈現具有「道德衝突」、「是非利害」關係的小故事。活動進行中,會要求參加的人須針對故事中相衝突的地方進行思考並作出決定;還必須解說作此抉擇的理由為何。這些帶有「道德兩難」性質的情節,其實藏有哲學思辨的意涵,希望能埋下小朋友思辨的種苗。
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埋下種子靜待發芽
科學營每一次的下鄉,都是服務社全體人員的心血呈現。社團指導老師說,基本上,每次的活動內容都由學生志工自發性的規劃與創作,指導老師的角色就只是訓練這些學生志工,讓他們能發揮出最好的自己。訓練內容包括「創意思考」、「科學知識」、「演講表達」、「課程設計」、「組織訓練」等方面,希望參加的學生,最終都能學會如何安排課程、實驗與活動內容,並帶領偏鄉孩子體驗科學活動。
指導老師表示,籌備過程的艱辛,往往會獲得活動結束後大把感動眼淚的回饋,因為無論是學生志工,或是參與活動的孩子們,大家都會哭成一團。因為,「付出」和「收穫」的界線不再是那麼地涇渭分明。表面看來,學生志工去偏鄉小學是付出,讓孩子們得以獲得一個充實又愉快的科學時光;但活動結束後,雙方無論在知識與情感的交流上卻又都獲得了難以言喻的滿足。
譬如學生志工以「戳不破的氣球」來表現科學原理時,有位小朋友十分害怕氣球會爆炸;但經過志工細心的解說與鼓勵後,小朋友終能克服自身的「恐懼」,不再害怕那個氣球會爆炸,甚至可以去幫助其他恐懼的小朋友。此外,由於營隊活動的教學內容與進行方式,往往不同於正規學校的課程,所以一些在校成績優異的小朋友,未必可以在營隊活動中勝出;反之,平時表現普通的小朋友,可能會在營隊活動中表現出色。這些例證突顯了正規教育可能未必適合每個孩子,而活潑的營隊活動或許可以重拾平時表現不佳的孩子學習的自信。
科學服務社的學生志工在參加營隊後,個人心智也會潛移默化發生微妙的改變。例如在一次營隊活動開幕前夕,他們被校方告知,原定開幕用的禮堂另有他用,請他們轉移至另個空間。學生志工們起初很氣憤,怨聲此起彼落,但指導老師把握機會,告訴他們:服務不應有高調的姿態,下鄉服務本就會遭遇非常多的變數,大家有多少資源與能力,就去做多少事情。諸如這種價值觀與處事態度上的「機會教育」,對這些天資聰穎、深具「科學人」特質的學生來說,更是格外的重要。「畢竟我們不希望培育出一群『科學怪人』啊!」指導老師半開玩笑地說。
「家齊高中科學服務社」成立至今已有數年,成員的背景,也從初期偏重數理的實驗班學生,逐漸加入許多普通班的新血,甚至還有社會組的同學。這種質變,對於指導老師來說,無疑是個挑戰。因為他們除了要讓營隊活動能順利進行外,更優先的是須得教會這些充滿服務熱誠但數理程度卻偏低的志工。此外,指導老師們也體認到,現階段營隊活動仍偏重於「知識給予」的方式。未來,他們期望能進行更接近科學本質的工程,即除了讓孩子們習得科學知識之外,能否進一步幫助他們培養「邏輯推演」的能力呢?
蜘蛛一生依賴絲,以絲維生。根據化石證據,吐絲的節肢動物大約在古生代中期的泥盆紀(4.1~3.6億年前)就演化出來了,牠們是現代蜘蛛的祖先或近親。
我們對於蜘蛛網的刻板印象,就是一個圓形的羅網,那種蛛網大家都見過。可是,大多數蜘蛛都不編織圓形的羅網。現在已知的蜘蛛有42,000種,只有30%是專門編織圓網的蜘蛛,近12,000種。根據化石,最古老的圓網蜘蛛在侏儸紀中期出現;圓形蜘蛛網化石,在白堊紀早期岩層中出現。
根據化石證據,吐絲的節肢動物大約在古生代中期的泥盆紀(4.1~3.6億年前)就演化出來了,牠們是現代蜘蛛的祖先或近親。
蜘蛛一生依賴絲,以絲維生。特別是圓網蜘蛛,結的網最複雜、最有工程感、最精緻,而且編織這種圓網非常講究,最多用到7種不同的絲。蜘蛛網是獵食的工具,它必須捉住獵物、頂得住獵物的掙扎;捉住獵物之後,還得讓蜘蛛有足夠的時間行動;趕到獵物旁、處置獵物,都是花時間的事。
圓網蜘蛛有兩大類:一類占絕大多數,有11,720種;另一類,總稱為鬼面蜘蛛,有322種。鬼面蜘蛛的絲,要花比較多的能量製造,也比較複雜,細節就不說了。
最近由丹麥學者領導的一個國際研究團隊,完成了一個蜘蛛基因系譜研究,判斷圓網蜘蛛大約在中生代早期就演化出來了,就是2億3,000萬年前;到了中生代中期已經高度分化,出現許多種類。而現代的飛行昆蟲,祖先在古生代末期、中生代初期演化出來,過去學者相信圓網蜘蛛的演化就是飛行昆蟲促成的。也就是說,飛行昆蟲為圓網蜘蛛創造了一個新的生態區位(niche)。
不過,這個研究最值得注意的發現是:在中生代中期,蜘蛛之中分化得最有活力的一群,不是圓網蜘蛛,而是與圓網蜘蛛親緣關係非常密切的一群,英文縮寫是RTA,包括狼蜘蛛、蟹蛛。直到今天,圓網蜘蛛仍不是蜘蛛中的最大群,而且RTA的數量幾乎是圓網蜘蛛的兩倍。也就是說,生態系變得複雜之後,新的情勢(例如飛行昆蟲出現)會促成新的發展,但是不一定會使舊的適應模式變成過時。只要生態系足夠複雜,創新、保守都是活路,保守不一定是死路。
每年全台灣有數千名多媒體科系的學生畢業,隨著遊戲產業的成長,將有更多畢業生加入遊戲開發的行列。除了實作技術之外,更需要培養其他的素養、涉獵更多議題,以發展更好的洞察力,掌握內容與議題的開發。本文也會和大家分享三個結合人文社會議題開發遊戲的成功案例
隨著科技技術的快速發展,遊戲產業是目前內容產業最具爆發力的產業,每年全台灣有數千名多媒體科系的學生畢業。這些學生除了具有傳統的企劃、美術、程式的能力外,更具備多媒體實作能力,這些畢業生進入各個產業都會有幫助。2014年,台灣遊戲產業產值約335億;2015年,全球達到915億美元;2018年將攀升至1,135億美元。「遊戲」?遊戲技術除了用在App平台的課金手遊或steam平台的獨立遊戲之外,還可以有什麼面貌呢?
目前台灣的遊戲產業發展與大部份的現行產業面臨相同問題,無論學研要做遊戲專題或是獨立開發團隊要進行開發,大部份都會面對過度滿載的時效壓力,讓開發人員只能著重在技術問題的處理,而排擠閱讀及涉獵議題的機會。遊戲產業目前的開發工具已經很成熟,已不是早期是像煉金術士般的少數技術者才有能力製作。具有優秀美術繪圖能力的人才比比皆是,遊戲開發引擎的入門門檻也已降到去書局翻書、上網路查找資料就可以做到基本水準。在技術門檻大幅降低的此時,其實我們可以用寬廣的視野探討「遊戲」的更多可能。
美國三位大學女性教授的三個案例,可以讓大家觀摩思考一下:
案例之一,富勒頓(Tracy Fullerton)教授十年前遊歷瓦爾登湖的經驗,讓她萌生想以《湖濱散記》為主題做遊戲的想法,亨利.大衛.梭羅(Henry David Thoreau)在1845~1847年期間,在瓦爾登湖的隱居生活,成為這本文學名著的靈感來源。在《Walden, a game》這款遊戲中,玩家體驗湖畔一年四季的變化,如何為進入寒冬的生存挑戰做準備。收集食材、湖畔生物與景色、撿拾木材燃料等,都可以是靈感來源。這個計畫在醞釀多年後,在2015年獲得美國人文基金會近千萬台幣的補助。
案例之二,羅梅羅(Brenda Romero)教授從2008年開始發想的《機制即訊息》創作系列,包含六個非數位的遊戲創作,試圖反映並傳達社會和歷史上發生的重大與嚴肅事件。通常在遊戲中,機制是遊戲設計師思考和著力的重點。她希望玩家玩過遊戲之後,對歷史事件形成更深刻的情感衝擊和認知改變。其中《新世界》的遊戲是以美國歷史中的中央航線(The Middle Passage)作為發想。遊戲內設定成船艦需要十個回合才能渡過大西洋到美洲,每回合需擲骰一次,決定用掉的食物份量。並刻意設計成食物絕對不夠,需要放棄船上的人偶以完成任務。這個遊戲經驗對羅梅羅當時年紀尚小的女兒是很大的衝擊和體驗。
案例之三,富蘭娜岡(Mary Flanagan)教授的《大裁員》(Layoff),以2008~2009年期間的全球金融風暴為主題。另外曾獲得奧斯卡最佳改編劇本的《大賣空》(The Big Short)也是相關的主題。遊戲選擇常見的三消遊戲(match-three)玩法,增加玩家的接受程度並降低重新學習的門檻。為了要樽節開支,玩家的任務就是把畫面上一個又一個的人形對齊後消去。每消掉一批就省了大筆薪資開銷。這個遊戲當年在網路上傳播,有超過百萬的遊玩次數,也獲得廣大的迴響,是新聞遊戲常提出討論的案例。
可見,多閱讀、多拓展視野是把遊戲做好的一個關鍵。然而一個觀點的改變和傳播可能比我們想像的還遲緩,這也是目前國內遊戲開發的進步空間。(本文由科技部補助「工程技術與社會風險之新媒體溝通」執行團隊撰稿)
全世界五歲以下的小孩,估計1/4有貧血現象。鐵是血紅素分子的核心,鐵也是涉及腦子發育的重要元素。因此新生兒貧血的後遺症很大,孩子的身、心發育都受影響。
全世界5歲以下的小孩,估計1/4有貧血現象。血液是供應養料、氧氣的載體;運送廢物也靠血液。我們都知道鐵是血紅素分子的核心,血紅素是運送氧、二氧化碳的關鍵分子。但是,鐵也是涉及腦子發育的重要元素。因此新生兒貧血的後遺症很大,孩子的身、心發育都受影響。
最近瑞典醫師安德森(Ola Andersson)的研究團隊發現:新生兒的標準護理程序,只要改變一個步驟,便可以大幅降低新生兒貧血症的風險。那就是,孩子出生後不要立即剪斷臍帶,讓更多胎盤中的物質(主要是血)有機會進入新生兒的身體裡。
產科醫師對於立即剪斷臍帶有個說法,就是能防止有害物質進入新生兒體內;這個說法從來沒有證實過。事實上,在自然界,哺乳類的新生兒通常都不是立即與臍帶分離;因為動物沒有鋒利的工具可以利用。人類發明了剪刀之類的鋒利工具,才能在孩子出生後,立即把臍帶剪斷。
安德森找了334位孕婦(健康、不吸菸),分成兩組。一組(166人)孩子出生後10秒鐘內就把臍帶剪斷;另一組(168人)則等待至少3分鐘才剪斷臍帶。4個月後,分別抽孩子的血檢驗。結果:不立即剪斷臍帶的那組,血液鐵質含量平均高45%。兩組中,貧血孩子的數量也有很大差異:0.6%(不立即剪斷組)vs. 5.7%。
安德森醫師並不知道為什麼兩組有這麼大的差異。不過,當務之急是以更大規模的實驗證實他的發現。要是能夠證實這個發現,對於貧窮國家的新生兒可是個好消息。
「為什麼一場六月的梅雨會讓北台灣淹大水?」、「為什麼直昇機會在萬里晴空的好天氣墜機?」、「綠色標章這麼多種,我們該怎樣選擇適當的產品?」還有,「大賣場的燈泡百百種,那一種才是最好的選擇?」這些疑惑其實常常出現於每個人的日常生活中,而普及科學教育就是在幫助你用科學的知識來解答生活中的這些疑問。
「為什麼一場六月的梅雨會讓北台灣淹大水?」、「為什麼直昇機會在萬里晴空的好天氣墜機?」、「綠色標章這麼多種,我們該怎樣選擇適當的產品?」還有,「大賣場的燈泡百百種,那一種才是最好的選擇?」這些疑惑其實常常出現於每個人的日常生活中,而普及科學教育就是在幫助你用科學的知識來解答生活中的這些疑問。
因此,科普教育的對象其實是不分年齡,也不論是否為學生、社會人士、家庭主婦或是退休者,希望讓每個人都能對科學有基礎的認識;而致力於科普教育十多年的開南大學空運管理系副教授孫國勛博士,就是秉持著這種全人教育的理念在推動科普,從航空科學到氣候變遷,乃至於能源應用以及環保的落實,孫國勛博士一直都持續的擔任著最佳推手。由於對於環境教育的貢獻,孫國勛博士獲得了行政院環保署頒發之第三屆國家環境教育獎優等獎之肯定!
科學普及從小教到大
會走入科普領域,是源自於孫國勛博士在2005年進入開南大學空管系任教,時逢國科會正開始推動科學普及計畫,於是他擬定了一套分低中高階、五次執行的航空科學普及計畫,而後開始了和國小、國中合作推動這套航空科學科普課程營隊。在2010年,由於實施了《環境教育法》,本身是中央大學土木工程系博士的孫國勛於是也順應時勢,並發揮自身專長,將環境教育結合科學內涵,發展了能源及氣候變遷相關之科普教學內容。
「由於《環境教育法》中有三種認證,包括環境教育的機構、環境教育設施場所以及環境教育人員認證,因為我平常就有從事環境、氣候變遷與能源的研究,所以很快就取得了環境教育人員資格,也因此才會把環境教育的議題引進科普教育中。」孫國勛博士說。
從國中到大學都參加童軍活動的孫國勛,血液中流動著一股志願服務的熱血,「其實我在工作之餘都會去當志工,例如在開南大學校內我就擔任了綠色永續志工團以及飛翔學術服務社的指導老師,在校外也輔導很多志願服務性的社團,今年還接了個企業服務社團的會長,同時我也在桃園市政府環保局擔任低碳永續大使及環境教育志工,苗栗縣的低碳發展顧問、經濟處中小企業處的環保志工,所以當帶著學生一起推動科普教育和環境教育時,我也是期待他們應以服務的心態去做。」
一般人在面對環境教育時常會從情感的角度出發,但孫國勛博士在教學時卻能以自然科學的觀點去做解釋,例如去了解環境運作的因果與變化情形,而後再去看人的行為對其產生的影響,再將這些因素簡化,並設計出讓受教者可以操作的方法來呈現推導的結論,以之深化學生環境保護的觀念。
「所以,我雖然在大學教書,但科普教育方面我可是從小孩教到大人哦,不管是什麼教育背景,從小學、國中、高中到大學,從社會人士到企業、社團等,我都可以教。而且由於我自己所學較廣,可以教的議題很多,從剛提到的環境教育、氣候變遷、災害管理都能教,只是面對小孩我會讓他們從動手DIY之中來玩科學、認識科學,但面對成人的課程或至社區宣導時,我就會跟他們講道理,讓他們知道保護環境的重要。」孫國勛博士說。
教學內容從航空到環保
說罷,孫國勛博士隨手拿出白紙折了幾下,又以剪刀削了幾刀,飛機的模樣隱然成型,孫博士讓它從空中緩緩落下,只見類似直昇機的紙片自空中旋轉而下,這個表演用以證明飛機是需要空氣才能運作。「一般來說,空氣是看不見摸不著的,但用生活中隨手可得的東西卻很容易就可以證明空氣的存在,」而後,孫國勛博士又將另一張白紙折了幾折,用剪刀裁出一些形狀,再加上一根迴紋針,一個紙蝴蝶也就完工了,「我們用身邊的材料讓學員可以動手去做,像這樣輕輕鬆鬆就可以示範出一個航空科學的初級教材。」孫國勛博士說。
在氣候變遷與能源的課程中,書本會告訴大家:人類文明的發展需要大量的能源,但使用能源發電卻產生了溫室氣體,這些氣體排放到空氣後反而造成了溫室效應,導致全球因此暖化。為了讓學員了解氣候變遷與能源的原理,孫國勛博士也會設計許多可以讓受教者進入氣候變遷與能源的情境,例如以桌遊方式讓學生學習運輸工具需要哪些能源、其污染程度如何以及造成的污染模擬等等,或是以小型自製的教具,讓學生體會到用再生能源可取代日漸枯竭的非再生能源,而後再做出溫度計、風向計、雨量計等,以及引進一些國際水資源的教案讓學員了解水和環境的關係。
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至於在能源應用很重要的節能減碳議題,孫國勛博士也強調:「由於產業發展會製造出大量的溫室氣體,故要培養一般人的節能減碳觀念,我們就須以三種不同的燈泡:白熾燈泡、省電燈泡、LED燈泡架在一起做比較,讓學生親身去感覺白熾燈泡是刺眼又燙手的、省電燈泡雖然燈光柔且省電但卻有毒性,而LED燈泡則是最省電,所以買燈泡時應仔細選擇,就能為保護地球盡一份心力。」
孫國勛博士也秀出了一張張的圖片,有節能、省水、環保,以及綠建築、綠色商店、低碳餐廳、資源回收、綠建材、永續林業等的標章,他建議消費者在購買時也應重視標章,同時,他還強調消費時應重視碳足跡標籤,像是察看產品上註明的碳足跡量,了解產品的生命歷程,從原料開採、製造、運輸、販賣、使用到丟棄總共會產生多少的溫室氣體,藉此決定是否該下手購買。
生活中處處是科學
科學其實無所不在,生活中處處都能窺得科學的奧妙。孫國勛博士一年大概會規劃十場以上的科普活動,故平常他都與國中小緊密合作,只要合作單位告知學生需要哪些內容,他都會設計出不同的教案來符合校方需要,同時他也秉持著利用回收材料讓孩子能自己動手作,並讓孩子能建立完善的價值觀,成為一個具備獨立思考能力的人。
「像是最近在桃園市蘆竹國小辦的航空營隊,所有活動詳細內容和報名流程都是在臉書上公告,這些都是由我所帶領的綠色永續環境志工團的大學生志工做出的設計,他們在臉書上拿到報名者的資料後,會再進行後續的保險安排。我們是教科學的,所以在辦活動時也會以科學的方法來解決,讓工作更有效率,也讓這些大學志工從參加社團中培養行政規劃的能力,可以說是一舉數得,而這也是我自身參加社團的經驗。」孫國勛博士說。
心理學家馬斯洛的需求理論指出,人類最高的需求其實就是自我實現,而這一點也可以在花大量時間當科普志工的孫國勛博士身上得到驗證,「我之所以推動科普教育與環境教育,不管有沒有收入或得花多少時間,都是我自願的,所以不會有挫折也不會不開心,因為我能從中自我實現。」孫國勛博士說,只不過,科普實現的過程中還是需要外部資源配合,像是2016年三月孫國勛博士執行之科學志工訓練計畫舉辦了二天之氣候變遷環境教育種子講師訓練,雖然政府補助有限,但孫國勛博士另外爭取到國際獅子會300G2區的合作募款,使活動得以順利舉行,並培養出三百多位氣候變遷環境教育的志工,成為推動相關科學普及活動之生力軍。
但對孫國勛博士來說,科普工作教的不應只是科學知識,更應教的是思考與創意能力,「我們利用科普教育或環境教育的手段來教導學生創意的能力,因為唯有創意才能適應未來社會,也才具備解決和應用的能力。」這不僅是孫國勛博士在推動科普路上的主要方向,也是他將觸角深入社會各層面的理念,希望在科普教育過程中能為社會注入更多的科學素養。