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2013/01/26  |  第235期  |  訂閱/退訂  |  看歷史報份 
編輯推薦 10大奇想.改變未來
人格病態者的成功特質
名家專欄 遙控器就在大腦裡
科學人新聞 化學物質安全標準何在?
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10大奇想.改變未來
科學家與工程師的夢想是提出可以改變世界的創見,然後試著實現這些夢想。Scientific American網羅了10個可望改變世界的科學奇想,包括不需要DNA的另類生命、以油淨水以及血糖發電等。這些研究並非不切實際的奇想,而是可以實踐的科學突破,有些已經獲得證實、有些已經有了雛型,並蓄勢發展成更大的規模。每一個科學奇想都有潛力達成目前認為不可能的任務。

不需要DNA的另類生命

以合成分子為基礎的人造生物,也能繁衍和演化!

撰文/賈布爾(Ferris Jabr) 翻譯/涂可欣

DNA已經過時了!合成生物學家發明了一批稱為異核酸(xeno nucleic acid, XNA)的新分子,不僅擁有去氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)的功能,還有其他特別的才藝。XNA讓科學家能在實驗室裡安全創造不需要DNA也可生存並演化的生命型式。

英國醫學研究委員會分子生物學實驗室的霍利格(Philipp Holliger)解釋:「若沒有儲存和複製遺傳資訊的系統,就不會有生命。但DNA和RNA其實並不特別,至少有六種以上的聚合物也能執行相同功能。地球上的動、植物只使用DNA和RNA,純粹是生命起源時的意外。」

XNA和DNA一樣有著類似旋轉階梯般的構造。DNA含有四種不同的核?酸鹼基,以字母A、T、C和G表示,鹼基構成了台階的部份;磷酸和糖分子則為兩側的骨幹。30年來,科學家嘗試調整糖分子,來製造可與DNA結合的人造核酸,做為醫學研究工具。

霍利格在合成XNA時,不僅修改DNA的糖分子,甚至用完全不同的分子取代,例如環己烷(cyclohexane)和蘇糖(threose);同樣重要的是,他們還製造了可作用於XNA的酵素,構成了完整的遺傳系統。more

人格病態者的成功特質
撰文/達頓(Kevin Dutton) 翻譯/謝伯讓
我們可以從具有人格病態的人身上學到許多。他們的某些人格特質與思考模式,通常都是成功的象徵。

重點提要

■ 人格病態者不一定都是連續殺人魔,頂尖的外科醫師、商業經理人、政治領袖,也可能具有相同的特質。

■ 他們冷酷、專注、缺乏同情心、以自我為中心、無視於社會道德,許多人其實都有這些特質,只是有程度上的差異。

具有人格病態的連續殺人犯有一些共同的特質:自視甚高、說服力強、外表迷人、無情、缺乏悔意而且善於操弄他人。而政客和世界領袖也擁有這些特質。換句話說,這種人不會躲避警察,但是會競選公職,這類形象讓擁有這些特質的人可以為所欲為,行為不受社會、道德以及法律所約束。

如果你生對時辰,而且操弄人心的能力如月球影響潮汐般強大,那你可能會下令屠殺十萬庫德族人,並且在自己被拖上絞刑台時仍帶著不可思議的頑強態度,讓那些最嚴苛的攻訐者也不得不產生一種異常的無言敬意。

海珊(Saddam Hussein)在絞刑架上受刑的前一刻說道:「醫生,不要害怕,這才是男人。」

如果你既暴力又狡猾,就像「人魔」(Hannibal Lecter)的真人版莫茲利(Robert Maudsley)一樣,你可能會把自己的牢友當成人質,敲破他的頭殼並用湯匙品嚐他的腦,而且就像是在吃水煮蛋一樣不以為意。(過去30年,莫茲利一直被獨自監禁在英格蘭韋克費德的地下室防彈監獄中。)

換個場景,如果你是一流的神經外科醫師,冷酷無情而且能在壓力下保持專注,你也有可能會像吉拉提(Geragty)醫師一樣在手術室中大展身手:在21世紀的醫療最前線,那裡壓力大到讓人無法思考。他對我說:「我對那些接受手術的人毫無感覺。在手術室中我宛如一部無情的機器,冷血地操作著手術刀、電鑽與鋸子。當你在大腦這種複雜的戰場上與死亡搏鬥時,情緒完全派不上用場。情緒就像是熵,它會嚴重誤事。這些年來它已經被我消滅。」more

 
遙控器就在大腦裡
撰文/波哥(David Pogue) 翻譯/鍾樹人
語音控制或是手勢辨識就要過時,電子產品或許很快就能直接連結到我們的大腦。

好吧,我們可以利用語音辨識來控制手機,並利用手勢辨識來控制電視。但這些並不是所有人或所有場合都適用,所以我說,忘掉那些簡陋的初階產品吧,我們真正需要的是意念辨識。

我在為新一集「新星」節目進行調查時發現,腦機界面的技術似乎正在努力萌芽。舉例來說,我戴上價值300美元的商用腦電圖頭套,拚命想著「上」這個字,試著讓玩具直升機飛起來。我勉強成功了。

這類有「讀心術」的頭套可快速戴上且不具侵入性。你的大腦在活動時會發出電子訊號,這類裝置能隔著頭皮,聆聽這些極其微弱的訊號。但它幾乎無法判斷訊號是從你大腦的哪裡發出來的。此外,它甚至不知道我正在想「上」這個字。我也可以想「傻」、「鞋帶」或是「泡菜」,只要是我在那15秒訓練課程裡想過的字就行。

現在還有其他非侵入性的腦部掃描方法,像是腦磁圖、正子斷層掃描、近紅外光光譜儀等,但每種都有缺點。

當然,為了取得最好的讀數,你可以把感測器植入頭骨裡;癱瘓的病人已經能利用這種方法,成功操縱電腦游標或是機器手臂,不過,為了控制日常電子產品而動腦部手術,可能沒人願意。more

 
化學物質安全標準何在?
撰文/穆易爾 翻譯/黃鈺敏
科學界要求美國環保署加速有害化學物質的風險評估。

美國工業界使用的化學物質將近有八萬種,這些化學物質出現在美國的空氣、消費品與飲用水裡,然而美國環保署(EPA)卻只測試過其中數百種的安全性。EPA在2011年承諾會加速並簡化評估過程,但一些科學家認為,EPA必須採取更多的行動,包括更新評估方法與技術,以及採用其他機構的資料。

美國賓州大學法令監管計畫的執行長芬克爾(Adam Finkel)認為,EPA的化學風險評估速度之所以慢,原因之一是EPA內部的科學家「往往只試圖改善評估方式,而不去思考劑量多少才算是危險。」但是,「為延遲而付出代價的總是社會大眾。」喬治華盛頓大學的葛瑞(George Gray)曾任職於EPA,最近針對這個議題在《科學》共同發表了一篇評論。葛瑞認為EPA可以採用其他機構的資料來加速其評估。

與其他機構組織的科學家合作,可能也有助於加快評估的速度。在2011年,美國內分泌學會(Endocrine Society)等八個專業科學社群,要求EPA把他們的科學家納入監管小組,以協助改善EPA評估的精確性。這些科學社群指出,在種種問題之外,EPA仍持續使用過時的科學理論來研究類激素化學物質,例如雙酚A(bisphenol A)在低劑量時對人體有何影響。

葛瑞和共同發表評論的科學家表示,讓EPA接受不確定性終究是很合理的。EPA應該思考如何提供一組數值範圍,而不是設計單一的門檻數值來區分劑量安全與不安全。葛瑞表示:「我們應該就手邊所有的資料,盡可能詳細清楚地描述風險,讓那些必須做出決策的人能夠充份了解這些風險,畢竟這些決策可能會影響國民的健康。」more

 
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