為何要改造農作物

人類改造作物其實已經有很長遠的歷史。在市場上，你可以看到金黃飽滿的玉米、甜美多汁的西瓜，以及酸甜可口的番茄，這些農作物原本的老祖先並不是長這個樣子的。玉米的祖先是生長在中南美洲的大芻草（teosinte），看起來很像野草，會分支，種子結得少，但是大約在一萬年前，美洲的原住民開始把大芻草的種子當成主食，並且每年篩選出長得快、果實大、滋味好的種子，隔年播種，如此代代篩選，成為了我們看到的玉米。

而西瓜的野生種生長在非洲，番茄的野生種長在南美洲，結的果實都很小，經過人類長久的篩選與栽培，便有了各種大小與顏色。但是，不論西瓜如何培育也很難篩選出能夠在寒冬生長的品種；要讓番茄像西瓜一樣在沙地上生長也是一大挑戰。曾有人異想天開，把番茄和一樣是茄科的馬鈴薯混合育種，希望得到上面結番茄、下面長馬鈴薯的完美作物……嗯∼我們目前都沒有看到這樣的東西。

並不是育種專家不給力，而是這些植物中沒有適合的基因。生物的各種特徵都是由基因和基因的組合方式，或是基因活動的控制方式所產生的，本來就不具有的特徵（基因）是無法經由育種達成的，例如玉米穗就是棒狀，強要科學家培植稻穗狀的玉米，他們只能翻桌。

在人口持續增加、糧食需求大增下，若不希望農藥和肥料的用量增加，也不想將更多自然棲地開發成農田，持續改良作物是可行的方法之一。利用遺傳工程的技術，能從其他物種擷取需要的基因轉殖到農作物上，讓它們獲得抵抗害蟲的能力，就能少用農藥、減少環境汙染，或是能夠耐旱、提高產量等。例如基改黃豆通常含有來自細菌的抗蟲基因，以及來自土壤中鏈黴菌的抗除草劑基因等。......

[更多詳細內容請參閱《科學少年》2015年10.11月 ]

我們看到狹長的花東縱谷、高聳的中央山脈，配合上其他資料，可以相信上面的說法，但是在臺灣島底下發生了什麼事情，就有二派理論了。一派稱為「薄皮理論」：菲律賓海板塊在推擠歐亞板塊的時候，歐亞板塊的下半層沒有變形而往下滑，上層約10公里厚的部位則受到擠壓而隆起成為臺灣島，二層之間的分界稱為「滑脫面」。另一派稱為「厚皮理論」：歐亞板塊遭受擠壓之後，往上下二端膨脹隆起，上面就是我們看到的山，下面的就是所謂的「山根」。從山頂到山根，大約有30~50公里厚。

之所以分為二派，是因為這二種理論的特徵（滑脫面與山根）都各自有證據支持。最近由臺灣大學地質科學系的博士班學生黃梓殷等人的研究指出，這二個理論都對，但是也都錯了。這到底是怎麼回事呢？

用噪音研究地震

要知道地下的結構，比較常用的方式是「聽」。聲音是一種震動，藉由「聽」地球的震動，可以分析出地層的結構。

地震就是地球的震動，不過每次地震發生的地點、時間、規模與深度都不同，得到的訊號當然也不一樣，這種分析就沒有那麼精細。不過除了地震之外，海洋、大氣與陸地之間的作用也會讓地殼產生震動，地震儀同樣會把這些訊號記錄下來。在以往的地震研究中，這些訊號常被當成雜訊，但是最近科學家發現這些雜訊的時空變化與大氣海洋的活動息息相關，這些非地震引起的訊號稱為周遭噪訊，由這些訊號研究地震的學問稱為「噪訊地震學」。

由於臺灣地震頻繁，測震站也多，黃梓殷等人取用了臺灣在2007年由85座測震站測得的大量周遭噪訊，再由海浪拍擊陸地所造成的噪訊中萃取出數千筆可用來分析的地震訊號。......

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他曾經問父親：「將蘋果樹的枝嫁接到桃樹上，為什麼能長成粗壯的枝幹和香甜的果實呢？」

「孩子，我也不知道為什麼！可能是『樹木的本性』，也就是人們稱為『遺傳』的那種性質吧！」

「『遺傳』？究竟『遺傳』是什麼呢？」孟德爾眉頭一皺，覺得事情並不單純。

童年的嫁接經驗和對農作物的觀察，這些生物的遺傳現象在孟德爾幼小的心靈裡烙下了深深的印記。也許是處在這種環境下，才導致他日後藉由培育植物來探索遺傳法則，這對他成為舉世聞名的遺傳學家影響極大。......

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