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***生命科學閱讀之 4 ***

世界從何而來，生命從何而來，心智從何而來？
量子科學是否能夠解釋這一切？
（有中文版）

“There‘s Plenty of Room at the Bottom" — Richard Feynman
（在最底下的微小的世界中，還有很大的探索空間— 諾貝爾物理學獎得主費因曼）

這是去年第一波疫情期間宅在家買的書，當時覺得如果牛頓在家工作期間可以發展出微積分的概念，那我只是嘗試了解量子科學應該還好吧？可是心裡還是有覺得困難的障礙所以就拖到今年這波疫情，跟著其他生命科學相關的書一起讀。有點難度，但真的好有趣。讀完真的覺得對於感覺困難的東西，不要太快自我設限啊！

這本算是難度比較高的科普書籍，但作者盡量用我們一般人可以理解的現象當成切入點。在我們肉眼可看到的世界牛頓的物理學基本上都是可以充分解釋的。當愛因斯坦把思考的框架拉到整個時空，就發現在那個世界當中古典物理學的概念不能解釋，於是產生出他的相對論。而當我們反向進入極為小的世界當中，發現量子完全不是按照我們平常的邏輯在運作時，感覺又開啟了一個嶄新的世界觀。20世紀初著名的物理學家薛丁格，提出所謂「薛丁格的貓」這個思想實驗，就是已經進入到量子物理學的開端，讓他開始思考是否在更微小的量子級別當中，他們有一套截然不同的運作原理呢？接下來數十年開發出的實驗方式和測量儀器當然就更精準了，看到了量子可以跳動，可以有類似穿牆的能力，甚至可以同時擁有好多不同的狀態（不是只有0和1）。我們真的需要開始跳脫數位的思考，進入量子的世界，才有可能揭開它無窮的潛力。

首先他從候鳥遷徙的故事開始講到基因，這個攜帶生命資訊的程式，到底是如何延續下去以及當中如何產生變化的。我們現代的人比較了解基因和DNA一代一代抄寫下去的概念，可是對於中間變異或是凸槌（例如癌細胞）的部分，卻一直沒有夠好的解釋。記得小時候自然課會講到演化，常常會舉的例子就是那個脖子可以伸最長的長頸鹿才能吃到葉子所以適者生存。從某些角度來講是有它的道理，但脖子在伸長的資訊為什麼這樣的資訊會傳到下一代呢？作者用量子物理學補足了這樣說法當中一些論證不足之處。

再來就是講到能量和動能，即便我們能組合出所有需要的分子，但是所謂的「生命力」是從何而來呢？我很新奇的讀著作者講到大自然中，小學生都知道的「光合作用」，竟然是這麼一個不可思議，效率極高的動能引擎。從工業時代設計的蒸汽機，或是現代的燃油引擎，以及最尖端的發電動能，都無法與光合作用的效能相比。

最後講到人的心識思想和做夢，這是古典物理學完全不能解釋的。作者先帶著我們把人腦和腦細胞想成是類似電路的概念解釋，然後在討入量子物理學驅動實體世界的觀點，才發現原來我們的人腦可能就是一個設計令人讚嘆的量子電腦啊！經他這麼一解釋，我也才稍微明白量子電腦為什麼會有這麼大的潛力，但也明白量子電腦現在為什麼這麼難模擬和製作。

作者最後用一個很有趣的圖來比喻古典物理學和量子力學中間的關係。如果說我們生活的這個實體世界像是航行在海上的一艘船，這艘船受到海面上的浪以及外面的風所影響。但船底下的這個還是深不可測的，他下面有一大部分的底層是由熱力學來支撐的，熱力學底下就是量子物理力學。當上面船隻的航行和節奏與最底層一致的時候，即便有風浪也還算能夠平靜行駛。但是當這樣子的連結被打斷的時候，船就很容易覆沒，而一旦覆沒，也是一個不可逆的現象了 （例如基因突變或是死亡）

探索世界無止境的奧秘，不管是物理，化學，天文，還是生命科學，總會有一種敬畏的心。就像牛頓所說的 :

“我不知道世界怎麼看待我，但我認為我就像沙灘上玩耍的一個男孩，投入在探索中。偶爾會找到一個圓滑的石子，或是一個不尋常的漂亮貝殼。而在我的前方一片像是汪洋大海的真理，等待探索”

“I do not know what I may appear to the world, but to myself I seem to have been only like a boy playing on the seashore, and diverting myself in now and then finding a smoother pebble or a prettier shell than ordinary, while the great ocean of truth lay all undiscovered before me”

全文與中文版鏈接在部落格中
https://dushuyizhi.net/life-on-the-edge-%e8%a7%a3%e9%96%8b%e7%94%9f%e5%91%bd%e4%b9%8b%e8%ac%8e/

#lifeontheedge #quantumbiology #quantumphysics #量子科學 #量子物理學 #量子生物學 #解開生命之謎

穿越時空的潛艇
＃淺談漢利號 #頭號潛艦 #戰爭

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和僅容納一人操作，也是人類首支運用在戰爭的海龜號不同。
漢利號（H.L.Hunley）就如同她的姐妹艦：先鋒號（Pioneer）和美利堅潛水者（American Diver）一樣，是美國南軍邦聯軍為了突破當時北軍對各州港口的封鎖行動，因而建造的戰爭潛艇。

當時三艘潛艇的設計師為：何瑞斯·勞昇·漢利（Horace Lawson Hunley)和所旗下的團隊，甚至連船體的建造工程是由漢利自己出資建造，雖然前兩艘潛艇剛完工後不久，就因各種原因而先後沈沒。
因此漢利號的誕生，則代表著漢利本人在吸收過往的經驗後，所精心建造出的頂尖鉅作，甚至他還以自己的名字替新艦命名。

漢利號的艇身構造，是使用曾遭廢棄，後被拿來用的「柱塞式蒸汽鍋爐」為基礎，並在中間插入長條裝的踏墊以作為壓水艙的空間。
在人力上，則需要由八個人員同時操作，透過手搖式的曲軸功能，好帶動螺旋槳、操作轉向與浮沉的功能，在當時已經算是非常先進的設施，已具備當代潛艇所必要的條件。
在火力上，則是使用竿式魚雷的原理，先將魚雷桶掛在船首，潛艇本艦則使用衝撞的方式把魚雷插進敵船上，最後再後退把拉開插銷後，將魚雷徹底引爆（＃真的夠物理）。

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不過因為艦身的不穩定性，當漢利號立刻被邦聯陸軍徵召之後，在進行模擬測試時就發生了很多意外。
例如一次因失誤沒有把水密艙蓋關上，最後海水灌進去把五個人溺死
最慘的還是有次上浮失敗，結果陪同觀察測試的漢利本人，與其他七名船員就這樣溺死在艦艙內（Ｘ）

然而軍方還繼續漢利號打撈上來來服勤。（幹）

儘管從當代的角度看來會覺得這種作戰非常風險，但這也是漢利號能夠在如此艱辛的環境中，成功將北軍的豪薩托尼克號軍艦（USS Housatonic）擊沈，並帶走五條人命的原因，也因此更證明了水下作戰的可行性。

1864 年2月17日，由喬治·E·迪臣中尉（George E. Dixon）和7名人員駕駛的漢利號，在查爾斯頓港進行首次任務成功。
然而當漢利號向本部發出信號，並告知回航後，從此就失去任何聯繫了。

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最終，漢利號仿佛從未存在般，就這樣消失在歷史的洪流中，就連後人的各種下落推測都未有統一的結識。
一直到事發132年後，由知名小說家克萊夫·卡斯勒（就是寫幻想小說《打撈鐵達尼號》的那個）帶領的國家水下與海洋組織，才在查爾斯頓港不遠處的淺海底下，在周遭全覆蓋淤泥的情況下發現。
在考古人員鑑定艦身可以承受拖吊的壓力後，2000年8月8日，

漢利號終於重獲天日，成功從海底打撈上岸。

並隨即送往沃倫·拉施保護中心的特製大水缸內，以供研究學者進行調查。
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在清除艦艙的淤泥後，除了內部部件稍微破損之外，最大的發現則是迪臣中尉和其他船員的骨骼，被發現時依然還在他們的崗位上。
在近年公佈的新證據表明，漢利號在進行豪薩托尼克號的攻擊時，可能距離爆炸點非常接近，爆炸傷害也因此波及到艦艙。
此外也推論出在最新的研究報告中也指出，艦上人員直到潛艇沉沒前一刻，都可能沒察覺危險，因而錯估情勢而未能啟動龍骨墩，進而導致悲劇性的下場，不過到現在為止，使漢利號沉沒的確切原因仍然是個謎。

2004年4 月17日，漢利號的船員遺體在查爾斯頓的白玉蘭公墓舉行的軍葬儀式上安葬。據說此時有3.5萬和5萬的哀悼者，這場嚴肅的儀式也被稱為「邦聯軍的最後葬禮」。
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#另外攻擊對象反而比死在潛艦上的人還要少
＃漢利號事件後則被翻拍成電影頭號潛艦
＃留言收本次參考資料和其他相關圖像

#桑拿醍醐味 🇯🇵
「穿泳衣看的藝術展覽...到底是什麼？」今年3月在東京六本木，由世界知名的數位藝術團隊「team Lab」策畫的《再連結：林間桑拿與藝術》展覽，邀請觀眾一邊做桑拿、一邊欣賞由光投影、聲音、數位互動裝置所組成的藝術作品。在初春乍涼的東京，許多人在展場中穿著泳裝，遊走在各種光投影作品中。不過，桑拿跟藝術到底有什麼關係？又是怎樣的策展團隊腦洞大開想出這種企劃？圖為本次策展中的展品之一，結合聲光與水柱的〈轉瞬即逝的光結晶〉。
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在過去，team Lab就曾在東京、上海、台北等地展出，擁有許多知名的代表作品。他們一向關注投影與觀眾的實境體驗，擅長用燈光、聲音效果模擬大自然，像是森林、花田、宇宙等等。這次以「桑拿」為主題的展覽，是第一次在東京展出。（過去team Lab僅在佐賀縣的御船山樂園，開放過桑拿與藝術題材的展覽，提供一日40張的體驗票券。）
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展覽空間一共分成四區，包括「藝術浴區域」、「冷水浴區域」、「熱水浴區域」，以及「空氣浴」。整體的展覽流程，為觀眾每人先換好泳衣、沖淨身體、接著進入讓人滿頭大汗的桑拿間5-10分鐘、然後再去沖1-2分鐘的冷水澡，接著在身體與心靈都接受過熱冷極端的洗滌後，就可以專心沉浸在藝術中。欣賞完作品，就可沖熱水澡、換衣離開。
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其中最熱門的展品包括前述提到，各色光線隨著水滴一起打落身體的〈轉瞬即逝的光結晶〉、以及彷彿一輪紅日緩慢旋轉、漂浮的互動裝置〈懸浮〉、以及隨著觀者步伐遞嬗變化，永不重複的花叢投影〈雨中綻放的無盡生命〉等等。這場結合了觸覺、聽覺與視覺的展覽，還未正式開放就已經造成不少話題。
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不過話說回來，到底桑拿跟藝術有什麼關係？為什麼要經過這樣「冰火二重天」的衝擊後，才能欣賞展品呢？事實上，策展團隊也有一套自己的理論：根據慶應義塾大學醫學部特任助教加藤容崇指出，桑拿能夠刺激交感與副交感神經、幫助人們打開感官、更容易專注，並注意到平常沒注意到的事情。團隊認為，當身體先做過桑拿浴，滌淨了思慮，對於藝術品的感受也會更強烈。他們更表示：
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「希望透過桑拿讓人們達到『整う』（即「totonou」，原意為整合、調和，後來被使用到桑拿浴中，描述讓人身心舒暢、身心協調的完美狀態）的境界，接著打開感官、與藝術重新連結。」
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而這個「整う」，也是日本洗浴桑拿文化中所認為的醍醐味。事實上日本過去也有洗完熱水澡要沖點冷水的由來。根據team Lab的介紹，這樣的建議，最早出現於日本古代名醫惟宗具俊的《医談抄》之中；另外也有一說，是跟神道教的「禊」（みそぎ / misogi）有關，認為沖冷水能夠滌淨汙穢罪惡、讓思慮清楚。
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而至於為何要一邊桑拿一邊看展？其實，在室町時代（1336 - 1573）中期就有類似的行為，在當時被稱為「淋汗茶の湯」（或寫作林間茶の湯）。當時的大名或貴族們會在室內或戶外的大浴池中泡湯，然後一邊飲茶、一邊賞玩浴池擺設的繪畫、香爐、花瓶和掛軸等作品——在當時這是刻意無視身分秩序、用於展示自己能夠「下剋上」嘲弄權威，講究排場華麗奢侈的「婆娑羅」（ばさら）風潮。
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另外，當時的日本人也會泡蒸汽浴，和現代桑拿的原理相同，就是將水淋上加熱過的石頭，讓室內瀰漫水蒸氣，再進入到充滿溫暖蒸汽的浴室內洗浴身體。
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不過現代桑拿已有多種版本，除了最原本從桑拿間衝進冰冷湖泊的芬蘭桑拿之外，還有土耳其式蒸汽浴、俄羅斯式蒸氣浴等等。不過近年來，也因為被發現具有放鬆、療癒心靈等效果，在日本越來越受歡迎；約在1960年代以後逐漸於日本大眾之間普及。2015年甚至出版了《桑拿道》（サ道）漫畫，描繪熱愛桑拿的人們的樂趣，2019年也改編成同名日劇。
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「桑拿室、冷水浴、休息室，連續三組之後，不可思議的舒適感就會席捲全身！我們把這種境界稱為『整う』。」由原田泰造等人主演的小品日劇《桑拿道》如此描述。在一些桑拿愛好者的描述中，因為桑拿可以促進血液循環，而在洗滌過後能夠使身體進入非常放鬆、但頭腦卻保持清晰的愉悅感受，也讓這個概念廣為流傳。這次由team Lab所舉辦的展覽，就是希望人們能夠暫時跳脫疲憊倦怠的日常生活，沉浸在藝術作品中，重新觀看到不一樣的世界。
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photo credeit：（１）teamLab／〈轉瞬即逝的光結晶〉、（２）（３）法新社／展覽的桑拿區、〈雨中綻放的無盡生命〉、（４）teamLab／〈懸浮〉
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