睡覺，抽動一下很正常 - 泛科學

問題來了： 抽搐的原因到底是入睡抽動？還是睡紡錘波造成的肌肉顫搐？ 自檢方法非常簡單，馬上問這位青年一個問題：你抽搐了一下吧 ... 010文字分享友善列印繁|简010活得科學生命奧祕睡覺，抽動一下很正常果殼網・2015/05/28・2543字・閱讀時間約5分鐘・SR值534・七年級＋追蹤文/科學家種太陽事情的起因是這樣的……真正的科學家都應該具備謠言粉碎機式的思維－這則微博可信嗎？這兩句未免也太危言聳聽了。

另外，既然「肌抽躍」在睡覺時經常發生，為什麼又說常發生肌抽躍的人身體可能不是很好呢？邏輯前後矛盾，表達含混。

什麼是肌抽躍？肌抽躍是一種急速的肌肉不自主抽動，類似觸電一樣的動作。

雖然在情況較為嚴重時，肌抽躍症是一種會影響人正常生活的軀體病症，但生理性肌抽躍（比如打嗝、入睡抽搐，以及疲勞或緊張時出現的肌肉抽搐）在正常人的日常生活中也經常出現，與身體健康可以說沒有什麼太大的關係。

那麼「你睡覺的時候，突然抽搐著踢了一下腿」這種現象，究竟是什麼原因造成的？入睡抽動（Hypnicjerk）對於「你睡覺的時候，突然抽搐著踢了一下腿」這一現象，學術上通常稱為「入睡抽動（hypnicjerkorhypnagogicjerk）」（這確實是一個純潔的學術名詞，不要想歪哦……），很多人認為這種抽動是因為在長高，但這種說法毫無依據。

難道姚明小時候踹塌過很多面牆嗎？入睡抽動是指人在即將入睡時，突然全身肌肉不自主地抽動。

在此過程中，往往還伴隨自由墜落感甚至是模糊的夢境，並很可能導致驚醒。

一般入睡抽動不會影響睡眠，但若過於頻繁則可能導致週期性肢體抽動障礙（Periodiclimbmovementdisorder），並導致失眠。

credit:Vic/flickr入睡抽動的原因眾說紛紜。

一種理論認為，在個體從清醒狀態進入睡眠時，心跳減慢、體溫下降、呼吸變緩，肌肉也會隨之放鬆。

網狀啟動系統（ReticularActivationSystem，RAS）負責控制這一轉換過程，入睡抽動可能僅僅是網狀啟動系統資料出錯時產生的一種副作用。

另外一種更有趣的解釋認為，人腦是基於爬行動物的大腦進化而來的，因此仍然保留了一部分爬行動物的應激反應模式。

肌肉徹底放鬆時，大腦會基於這一應激反應模式以為我們在自由墜落。

出於保護自身的需要，大腦指揮全身肌肉馬上行動，試圖在下墜的過程中抓到什麼東西。

於是，本已放鬆的肌肉會突然收緊，導致入睡抽動。

肌肉顫搐（muscletwitch）事實上，除了眾所周知的「入睡抽動」，非快速眼動睡眠（即NREM）第二階段出現的「睡眠紡錘波（sleepspindle）」也可能會導致「肌肉顫搐（muscletwitch）」。

睡眠紡錘波是多見於丘腦和大腦皮質的一種特殊的腦電波，其具體表現為腦電波突然出現大幅劇烈震盪，此時可能伴隨身體局部肌肉的突然抽動。

睡眠中的肌肉抽搐在嬰兒身上更常見。

研究者認為這是大腦在學習或鞏固神經與肌肉之間的對應關係，而這一過程在沒有外界刺激干擾的睡眠時更容易完成。

這倒也能說明為什麼嬰兒好像成天都在睡覺，原來他們是在刻苦地進行「抽搐睡眠學習」。

另有研究發現，紡錘波的出現有助於將新資訊與現有知識進行整合，這也為「抽搐睡眠學習」假設提供了一些支援。

credit:OlegSidorenko/flickr另外，紡錘波可以幫助我們安睡。

丘腦的腦電活動頻率與保持平靜睡眠的能力有關。

而產生於丘腦的紡錘波能夠在外部突然出現聲音刺激時保護睡眠。

哈佛大學醫學院睡眠醫學系（HarvardMedicalSchool’sDivisionofSleepMedicine）的一項研究表明，腦電波中紡錘波出現的頻率越多，個體抵禦外界干擾保持睡眠的能力越強，相應的睡眠品質也越好。

抽動vs.顫搐表面上看，「入睡抽動」和「肌肉顫搐」雖然成因不同、目的不同，但似乎都會導致肌肉突然抽搐。

那麼這兩者的外在表現有什麼區別呢？萬一半夜把自己抽醒了該如何區分呢？一方面，抽搐的模式不同。

入睡抽動形成的原因尚無定論，但不管是因為網狀啟動系統出現系統bug，還是大腦產生墜落的錯覺，相應的「抽搐模式」都是全身性的。

入睡抽動也常常被描述為「像觸電一般全身顫抖」。

相對地，紡錘波造成的肌肉顫搐，其目的是學習或鞏固對肌肉的控制，因而局部抽搐更為常見。

就像木偶師在學習如何操縱人偶時，也要一步一步循序漸進。

另一方面，抽搐的結果不同。

入睡抽動時個體並未完全入睡，全身抽搐後往往就抽醒了。

當肌肉疲勞或缺乏睡眠時，抽搐情況會更加嚴重。

這似乎是來亂的阿！越是需要睡覺的時候，身體就越不受控制的亂抽！不要擔心，你只是在睡眠的第一階段被吵醒了，損失不大。

只要平心靜氣繼續努力，10分鐘後，又是一尊睡神！紡錘波出現在睡眠過程中，同時紡錘波本身有保護睡眠的作用。

所以很可能抽了半天自己沒醒，倒把睡在旁邊的人嚇醒了……這種損人利己的行為，其下場的慘烈程度取決於被吵醒的人是否具有暴力傾向……隨堂測驗在一個伸手不見五指的黑夜，某青年剛剛流覽了果殼網的最新文章。

然後，他決定關機睡覺，上床躺好，氣氛祥和而寧靜。

就在大家都以為他已經睡著的時候，突然間這位童鞋虎軀一震，猛地一抽，把一旁的你嚇了一跳。

問題來了： 抽搐的原因到底是入睡抽動？還是睡紡錘波造成的肌肉顫搐？自檢方法非常簡單，馬上問這位青年一個問題：你抽搐了一下吧？如果他回答你，說明是「入睡抽動」；如果他睡得很沉沒反應，說明是「紡錘波」。

怎麼樣？很神奇吧？今晚趕緊試一試！參考文獻：DennisCoon,JohnO.Mitterer.IntroductiontoPsychology:GatewaystoMindandBehavior.CengageLearning,2008.DennisCoon.Psychology:AJourney.CengageLearning,2009.DijkDJ,HayesB,CzeislerCA.Dynamicsofelectroencephalographicsleepspindlesandslowwaveactivityinmen:effectofsleepdeprivation.BrainRes.1993Oct29;626(1-2):190-9.SadieF.Dingfelder.Tosleep,perchancetotwitch:Activesleep,anditscharacteristicmusclespasms,mayhelpthenervoussystemmapthebody.APA,2006.TheSkinnyonFalling-AsleepTwitches–DiscoveryOnlineHypnicJerk–WikipediaSleepspindle–WikipediaK-complex–Wikipedia本文轉載自果殼網 國中生的科普素養閱讀平台:《科學生》，素養強化訓練今天就展開!相關標籤：抽搐睡眠肌抽躍熱門標籤：大麻量子力學CT值女科學家後遺症快篩時間文章難易度剛好太難所有討論 0登入與大家一起討論果殼網108篇文章・ 5位粉絲＋追蹤果殼傳媒是一家致力於面向公眾倡導科技理念、傳播科技內容的企業。

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採訪撰文／林承勳、簡克志美術設計／林洵安、蔡宛潔解開40年珊瑚同步產卵謎團早在1980年代科學家就發現，珊瑚彼此之間很有默契，會在短時間內一起繁殖，附近水域瀰漫大量珊瑚卵，形成令人歎為觀止的壯麗畫面。

對於珊瑚同步產卵現象，過去學者推測是受到溫度、潮汐、光線等因素影響，但觸發產卵的關鍵原因一直都沒有被確認。

經過40年，在中央研究院生物多樣性研究中心團隊努力下，終於揭開秘密！中研院「研之有物」專訪野澤洋耕副研究員與林哲宏博士後研究員，他們發現珊瑚同步產卵的關鍵就在於日落到月昇的黑暗時間。

野澤洋耕的團隊在臺灣綠島進行長期觀察和研究，終於發現珊瑚同步產卵的關鍵因素。

珊瑚繁殖季（南臺灣約4－6月）滿月過後，日落到月昇之間的黑暗期觸發了珊瑚產卵的條件。

圖片為正在產卵的環菊珊瑚。

圖／林哲宏奇怪的知識增加了：原來珊瑚是一群型態差異相當大的動物！由於珊瑚只能附著在固定位置、無法移動，因此曾被誤認為是植物。

而且珊瑚的外觀又很容易誤導民眾，直覺認為一大株珊瑚就是一個生物體。

但事實上，大多數的珊瑚其實是一群珊瑚蟲的聚落；只有少數像蕈珊瑚科（Fungiidae）部分種類，才是一隻巨大珊瑚蟲為一株珊瑚個體。

以造礁珊瑚為例，珊瑚蟲聚落可分成非生物與生物兩個部分：成分為碳酸鈣的珊瑚石是保護殼和居所；覆蓋在珊瑚石上面的就是無數隻活跳跳的珊瑚蟲。

珊瑚蟲被分類在刺絲胞動物門，牠們外觀跟同門的海葵相似，有著圓筒身軀、一個開口，開口周圍分布數隻觸手，觸手上密布著刺絲胞，能捕撈浮游生物來吃。

珊瑚蟲另一種食物來源是由互利共生的蟲黃藻提供，蟲黃藻會行光合作用產生養分與氧氣，同時也為白色的珊瑚石、透明的珊瑚蟲帶來繽紛色彩。

造礁珊瑚（又稱石珊瑚）的珊瑚蟲聚落，最初都是從一隻珊瑚蟲開始，透過緩慢持續的生長過程，才逐漸長成我們看到的珊瑚礁。

圖／iStock在海裡看到大大小小的珊瑚，最初都是由一隻體積微小的珊瑚蟲，分裂再分裂而來，珊瑚蟲們不斷進行無性生殖，經年累月分裂出大量個體。

為數眾多的珊瑚蟲們世世代代分泌的碳酸鈣逐漸堆積，一直到如城堡般巨大，就形成所謂的「珊瑚礁」。

珊瑚礁被科學家們認為是海中的熱帶雨林，提供魚類、甲殼類等生物棲息地與豐富食物、能量。

中研院副研究員野澤洋耕認為，珊瑚是種非常神奇的生物，從原本微小到肉眼無法辨認的一隻珊瑚蟲個體，居然能不停分裂生殖，最後數以億計隻珊瑚蟲群聚成唯一能夠從外太空觀察到的地球生命：大堡礁。

只是，珊瑚蟲用分裂生殖新增的，是跟上一代基因、外形一模一樣的個體，這類無性生殖無法增加基因多樣性，還會讓族群失去面對環境變動的適應能力。

因此珊瑚必須要另外花費時間、能量排精產卵，行有性生殖製造具有嶄新基因的後代。

珊瑚可以透過無性生殖和有性生殖繁衍個體。

圖／研之有物（資料來源│GlobalFoundationforOceanExploration）珊瑚也懂投資？雞蛋分籃放與孤注一擲的產卵選擇不像魚類可以找到配偶後再產卵受精，固定不動的珊瑚只能直接把精卵釋放到海水中。

為了克服無法移動的劣勢，牠們會採取同步策略，約好在短時間內一起排出數量驚人的精卵。

如此一來就能大大提高精卵濃度來增加受精成功率，即使有掠食者在旁想趁機飽餐一頓，也會頓時眼花撩亂、顧此失彼。

人們眼中珊瑚產卵的美景，同時也是生物為了繁衍而克服大自然困境的努力。

珊瑚同步產卵還能再細分成兩種模式，野澤洋耕指出，珊瑚一年只產卵一次，有些種類偏好分散風險，群體內珊瑚同時產卵，各群體間則是彼此錯開，可能往前往後幾天；另外有些珊瑚則是孤注一擲，約好「全部」一起生。

相對來說後者受精機率當然更大，但當天要是碰到暴雨、颱風等天氣因素攪局，該年可能幾乎不會有後代成功生存。

「看起來風險很高，只是既然會演化出不同方法，就代表雙方各有優勢。

」野澤洋耕解釋地說。

但不管是謹慎還是賭性堅強的種類，無法移動、不能彼此溝通的珊瑚，到底是用什麼方法約好一起產卵？自從1980年同步產卵現象被發現後，這謎團足足讓世人困惑了40年之久。

七年田野調查資料顯示，關鍵因子藏在月週期裡從2010年開始，野澤洋耕的研究團隊每年都會在珊瑚繁殖季（南臺灣通常是四、五、六月），來到綠島潛水調查。

調查期間，團隊每晚下水記錄珊瑚種類、數量與排卵時間，在累積七年的調查資料後，博士後研究員林哲宏發現每一種珊瑚都有明顯的生殖模式。

根據研究團隊現有紀錄，隸屬於繩紋珊瑚科（Merulinidae）的珊瑚是採取分散風險策略，不同群體分批同步產卵。

雖然群體間產卵日子錯開，但時程非常固定，都是在「滿月」之後五到八天；綠島還有另一大宗珊瑚，是分在軸孔珊瑚屬（Acropora）下的一些種類，牠們是「全部」約好在同一天產卵，但到底是哪一天，每年觀察到的日期都不太一樣。

「繩紋珊瑚科就是固定在滿月後五到八天產卵；軸孔珊瑚屬也是在滿月後，但毫無規則可言。

」林哲宏說。

即使如此，兩者都是在滿月後產卵，研究團隊於是鎖定月週期的因子：月光，來進行檢驗。

繩紋珊瑚科vs軸孔珊瑚屬。

圖／研之有物（資料來源：Wikipedia、iStock）室內室外重複操作結果都顯示：夜間光源會抑制珊瑚產卵由於繩紋珊瑚科的環菊珊瑚（Dipsastraeaspeciosa）在綠島很常見，觀察、樣本取得都很容易，加上生殖時間又有跡可循，團隊就選擇該物種來進行實驗。

「將月光遮住後，環菊珊瑚就提早產卵了。

」野澤洋耕表示，初步實驗結果意味著滿月後的黑暗，就是通知珊瑚準備產卵的環境訊號。

環菊珊瑚隸屬於繩紋珊瑚科，群體間大量產卵通常發生在滿月之後五到八天。

圖／林哲宏為了避開其他環境因子干擾，實驗首先是在研究室的水缸中進行；接著團隊來到綠島北邊的公館附近，要確認珊瑚不論是在人工環境或自然棲地中，都會因為黑暗籠罩提前產卵。

「我們每天都下水，在滿月前三天、前一天，還有滿月後一天幫珊瑚蓋上不透光的鋁箔布或透明布。

」林哲宏說。

結果符合預期：珊瑚越早被蓋上黑布，就會越快產卵，很規律地在接收到黑暗訊號之後的五到八天大量產卵。

研究團隊在綠島設置實驗觀察環菊珊瑚產卵，人工控制在滿月前三天、前一天和後一天都不照月光，發現珊瑚越早蓋上布，就會越早觸發產卵時機。

圖／PNAS不同光譜的光源，都會有相同的抑制效果除了照光與否，林哲宏還加入光源光譜與密集度的試驗。

因為2006年刊登在《Science》期刊的一篇論文指出，珊瑚可能會偵測月光。

野澤洋耕提到，論文中說明珊瑚只要照到月光，體內的cry基因就會表現，而且cry基因對藍光特別有反應。

所以團隊再回到研究室內，用人工光源模擬月光強度，分別給予紅、藍、綠三種不同色光，想確認是否真的如文獻資料敘述，不同光譜光源會給珊瑚帶來不同程度的刺激。

但實驗證實，三種色光照下去，珊瑚都一樣不產卵。

也就是說，目前蒐集到的線索都指向：黑暗是珊瑚產卵的關鍵。

40年珊瑚之謎，謎底就是日昇與月落之間的黑暗時段經過一連串抽絲剝繭，終於確認夜間光線會抑制珊瑚產卵。

然而團隊想進一步了解，珊瑚於漫漫長夜中只要一瞬間照到光就會被干擾，還是要有多長曝光才能達到抑制效果。

因此團隊在實驗室環境中，個別探討了整晚黑暗、整晚照光、前半夜（日落到午夜）照光，還有下半夜（午夜到日出）照光等四種情形。

結果顯示，下半夜照光跟整晚保持黑暗的組別一樣，珊瑚在五天之後同步排卵；前半夜照光，效果與整晚照光相同，會讓珊瑚延遲生產且產卵同步率下降。

「看到這現象，我們推測珊瑚感應光線的受器應該有『營業時間』。

」林哲宏笑著說，受器營業時間大概是在日落後到午夜，不過不同珊瑚個體還是存在著些許差異。

答案終於揭曉：以環菊珊瑚來說，只要連續兩個夜晚，於日落後有一小時左右的黑暗時段，就達成同步產卵的要件。

這也解釋了珊瑚為什麼都挑在滿月後繁殖，林哲宏指出，因為地球自轉同時月球又繞地球轉的緣故，每天月球升起的時間會延遲約莫30-70分鐘［註1］。

對照繁殖季四月的月週期，月初時月球升起會落在下午兩點多，之後每天延遲直到滿月，月球才會於日落後升起，而中間的黑暗期就是在告訴珊瑚：可以準備生產了。

選在滿月後生產是有其優勢的，野澤洋耕提醒說，環菊珊瑚產卵適逢黑暗、小潮，昏暗的環境能稍微蒙蔽掠食者目光，加上小潮時海浪沒那麼強，精卵不至於馬上被沖散。

研究團隊經過長年自然觀察以及實驗條件的控制，終於找出珊瑚同步產卵的秘密，關鍵就在繁殖季的滿月日之後的黑暗期。

圖1顯示滿月日之前，月光會抑制珊瑚產卵，圖2顯示滿月日之後，日落月昇中間的黑暗期，觸發了珊瑚產卵的條件。

圖／PNAS收到「暗」示後，珊瑚卵需要五天催熟至於繩紋珊瑚科固定在滿月後五到八天產卵的微觀機制，研究團隊還在努力研究中，有可能與精、卵的成熟機制有關，以下是研究團隊針對觀察現象的推測。

繩紋珊瑚科是雌雄同體，珊瑚蟲體內先產生精子與尚未成熟的卵子，當珊瑚接收到連續兩天黑暗的刺激，卵子的細胞核就會逐漸往卵細胞邊緣移動。

整個過程稱作胚核遷移（germinalvesiclemigration,GVM），需要花費五天左右。

胚核遷移完成後，卵細胞核會開始瓦解，耗時約莫三到四個小時，稱作胚核破裂（germinalvesiclebreakdown,GVBD），此時卵細胞幾乎已經為受精做好準備。

接著，成熟的卵子與精子會被打包在一起，變成叫做「精卵束」的構造。

野澤洋耕提到，精卵束被珊瑚排出體外後，會一路浮到水面，畢竟精卵在二維的海面相遇機率要比在三維的水下空間來得大些。

精卵束在水面破裂，釋出的卵子只剩最後一個步驟：擠出細胞內的極體（polarbody），就可以跟精子結合了。

有趣的是，年輕的卵會優先跟不同珊瑚的精子結合；但時間一長，即使是同一個珊瑚的精子也會接受。

「不然再等下去，不是被沖散就是被吃掉，受精機會只會越來越渺茫。

」林哲宏補充地說。

成功受精後受精卵會沉到水裡，並發育成一隻具有纖毛、可以自由活動的實囊幼蟲。

實囊幼蟲會花好幾天在海底尋尋覓覓，待找到合適的地點，就附著、變態成為再也無法隨意移動的珊瑚蟲。

接著珊瑚蟲會不停地分裂、分泌碳酸鈣，長成一株株珊瑚。

野澤洋耕副研究員解釋目前正在研究中的珊瑚產卵微觀機制。

圖／研之有物奇妙機緣讓多年研究心血登上國際期刊「說起來實在幸運，原本稿子都投到其他期刊去了。

」論文第一作者林哲宏笑著說，前一陣子日本學者高橋俊一來臺灣訪問交流，意外讓這次珊瑚產卵新發現得以刊登在《美國國家科學院院刊》（PNAS）上。

琉球大學教授高橋俊一在中研院停留時，順道拜訪同鄉人野澤洋耕的研究室，閒聊之下發現兩人居然還是大學同學。

「大學時我們僅是點頭之交，畢業後再也沒有對方消息了。

」野澤洋耕表示，高橋俊一後來在琉球大學進行熱帶生物基因、分子領域研究；自己則是在中研院、綠島兩邊奔走，做珊瑚生態、行為調查，沒想到老同學會偶然在學術圈再度相遇。

在高橋俊一的建議之下，雙方合作將實驗擴展得更加完善。

林哲宏提到，高橋提供一些安排實驗、投稿期刊的秘訣，像是在實驗室內與自然環境中重複出相同結果，增加成果的說服力；撰寫論文時盡量保守，只寫已經確定的內容，不要節外生枝；還有花心思修飾文字段落安排，保持耐心與審查委員溝通等等。

巧妙的緣分促成臺日研究團隊跨國合作，也讓野澤洋耕與林哲宏等人多年來勤奮研究的成果有機會能夠被刊登在重量級期刊中，讓珊瑚產卵真相可以得到更多注意。

珊瑚產卵研究需要長時間投入，野澤洋耕副研究員（中）與林哲宏博士後研究員（右）團隊多年研究成果，終於刊登在美國國家科學院院刊（PNAS）。

圖／研之有物艱難的生態研究柳暗花明，組成跨國團隊再出發回想起當初因為潛水的興趣才選擇珊瑚當作研究主題，經過20多年後，野澤洋耕慢慢開始期待自己的研究，能為持續減少的珊瑚族群帶來些貢獻。

野澤洋耕提到：「很開心可以在這裡研究，中研院的支持讓我沒有後顧之憂。

」解開環菊珊瑚的同步產卵之謎後，林哲宏接下來要到現任老闆的老同學：高橋俊一在琉球大學的實驗室，展開新的珊瑚研究計畫。

而野澤洋耕表示，他還是會繼續協助林哲宏的博士後研究，因為這次主要聚焦在環菊珊瑚，他們還想知道同樣是繩紋珊瑚科的其他種類，是否也是因為黑暗刺激同步產卵；還有軸孔珊瑚滿月後不規律的產卵模式，以及缺乏光照反而不產卵的現象，背後是否有更多秘密。

另外值得一提的是，珊瑚產卵的成果發表後，野澤洋耕收到來自以色列巴伊蘭大學學者LevyOren的來信。

LevyOren是在紅海研究光害對於當地珊瑚族群的影響，他對這次刊登的研究內容非常感興趣，更期待有機會能合作。

原本珊瑚產卵的主題，因為一年只有一次觀察產卵機會，還要天天夜間潛水調查，風險之高、過程之辛苦，讓許多學者望之卻步。

如今野澤洋耕與林哲宏等人多年來的堅持有了回報，而且橫跨紅海、綠島、琉球三地的搶救珊瑚大冒險，就在前方等待著他們。

註解註1：因為月球繞地球轉的軌道不是正圓，因此每天月亮升起的延遲時間會依照月相時間（新月／滿月）和季節而有所變化，延遲時間大約從30－70分鐘不等。

延伸閱讀Lin,C.-H.,Takahashi,S.,Mulla,A.J.&Nozawa,Y.(2021). Moonrisetimingiskeyforsynchronizedspawningincoraldipsastraeaspeciosa. PNAS, 118(34).“CoralFacts.”NOAACoralReefConservationProgram.“HowDoCoralsReproduce?”GlobalFoundationforOceanExploration.“Whatarecorals?”NationalOceanService. 國中生的科普素養閱讀平台:《科學生》，素養強化訓練今天就展開!相關標籤：珊瑚珊瑚產卵珊瑚礁熱門標籤：大麻量子力學CT值女科學家後遺症快篩時間文章難易度剛好太難所有討論 0登入與大家一起討論研之有物│中央研究院237篇文章・ 1832位粉絲＋追蹤研之有物，取諧音自「言之有物」，出處為《周易·家人》：「君子以言有物而行有恆」。

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狗狗一直以來都是人類最好的朋友。

圖/Pixabay根據目前研究，已成功訓練犬隻來檢測人類的各種代謝狀況及疾病，其中包括低血糖和高血糖[10,20]、癲癇發作[3]、癌症[13]以及細菌和病毒感染[1]。

而在COVID-19大流行時代當然也不會缺少牠們的位置，因此陸陸續續就有相關的研究團隊開始著手訓練犬隻來檢測COVID-19[7,9,11]，且總體都表現出不錯的準確率，以Essler等人的研究為例[7]，其靈敏度（真陽性率）為71%；特異度（真陰性率）為98%。

本篇文章將從狗狗的嗅覺原理，談到訓練方式與臨床上的可能性與限制。

狗靠什麼原理來聞出疾病？疾病聞得出來嗎？早在公元前1世紀的古印度醫學典籍《SushrutaSamhita》中就有提及到，確實是有一些疾病是可以改變人類的氣味的，而這些疾病從滲出液中會釋放出特定的揮發性有機化合物（volatileorganiccompounds，VOCs），並可用作於診斷參考[5]。

大概19世紀開始，西方文化也開始通過嗅覺線索來診斷一些疾病，例如天花及壞血病[14]。

使用嗅覺來判斷疾病，已有近百年的歷史。

圖/Chalabala狗聞到的是什麼？雖然人類的嗅覺沒比想像中差，一定程度上人類確實是可以通過汗液識別出含有細菌衍生內毒素（bacteria-derivedendotoxins）的個體[17]，但這相比於狗，那可就是小巫見大巫了。

因為狗的氣味檢測能力大概至少是普通人的一千至一萬倍[23]，牠們除了可以識別具有更細緻氣味變化的人類病原體外，甚至是可以聞出人類在不同情緒狀態下的差異[5]。

這使我們難以得知牠們的「鼻」中世界，即使是使用上複雜的氣相層析質譜法（Gaschromatography–massspectrometry）也無法檢測到不同疾病間VOCs的差異，因為它甚至會因個體差異而有所不同，所以狗對氣味的反應可能不是單一一種氣味，而更可能是一種獨特的氣味組合模式[18]。

如何有效訓練狗狗檢測疾病？訓練的方式基本上訓練流程都與教狗來偵查炸彈及毒品大同小異，首先團隊會將患有特定疾病的人和沒有患有特定疾病的人身上採集生物樣本，例如汗液和尿液。

然後會讓狗用嗅聞裝有樣品的容器，如果有做出正確反應了話，狗將會被賦予獎勵（食物），如果沒有了的話則非[18]。

裝填樣本的裝置。

圖/參考文獻[7]樣本的採集檢測犬的訓練盡量要使用來自不同個體的許多樣本，因為如果樣本不足了話，狗學會的將是區分個體的氣味，而不是疾病的氣味。

所以狗的工作就是尋找這些樣本的共通點，並記住它，即使這些氣味存在個體差異[18]。

此外我們還必須注意樣本中的其他變數，例如如果我們所有陽性樣本都是從醫院採集過來的，而所有陰性樣本又剛好是從社區採集過來的，那狗可能只會分辨誰去過醫院，而不是誰得了病。

總而言之樣本的多樣性越高，狗的類化（generalization）範圍也就會越廣，準確度也就越高[18]。

臨床上的可行性與障礙環境轉移效應（contextshifteffect）因為大部分實驗還是處於實驗室裡的模型，更多實際操作的臨床數據是缺乏的，例如當動物在環境中的刺激下學會執行行為被轉移到新的環境中時，可能會有表現能力下降的情況，而這種現象被稱為環境轉移效應（contextshifteffect）[2]。

並且這種效應曾在經過高度訓練以檢測爆炸物的狗身上發現過[8]，以一項針對肺癌患者的檢測犬研究為例，通過從醫院轉移到另一個地點，犬隻的表現會有顯著的降低，其假陽性的發生率也會增加[22]。

環境轉移效應也會影響犬隻檢測疾病的準確度。

圖/Chalabala人畜共患風險除了訓練技術及成本方面的問題外，這技術還涉及SARS-CoV-2的人畜共患病傳播相關的公共衛生及動物福利問題，根據目前研究，還是無法確定狗在檢測SARS-CoV-2變體以及多種病毒感染者上的有效性[5]。

有鑑於SARS-CoV-2起源於蝙蝠一說，仍然是形成人類大流行的最可能原因[24]，並且目前已發現幾種野生及圈養動物物種被感染，其中包括貓、狗及水鼬（minks）[6,16]。

D’Aniello等人認為[5]，在沒有足夠的報告來確定狗能不能成為宿主物種，或甚至是與人類交叉感染之前，故意將狗暴露於SARS-CoV-2之前都是是草率的。

在面對這議題時我們必須更加謹慎，限制大流行最重要的策略之一，就是預防潛在病毒宿主的任何溢出感染（spilloverinfection）。

教機器人辨識COVID-19，可能比教狗狗更實際教狗狗檢測疾病，執行上可能比想像困難。

圖/ababaka如果配合正確的部屬策略了話，那相比於一次性的檢測試劑，訓練犬隻來檢測COVID-19確實還是一種高機動性、自主性及非侵入性的篩檢方法，並可一次篩檢一定範圍內的大量人員或樣本[15]。

可惜的是，儘管訓練有素的個體具有臨床應用價值，但學界仍未詳細了解不同品系及個體的狗的反應差異以及將這些訓練廣泛推廣的可能性[5]。

如獸醫師Otto在《nature》的採訪[18]中表示：「狗將在早期診斷中發揮作用，但我們還沒有找到最好的方法去實踐，這需要從科學和動物福利的角度繼續探索，但最大的問題是資金」。

如果要考慮到訓練成本（包含檢測犬的育種、培育和安置等等）、人畜共患風險及動物福利了話，與其「教狗辨識COVID-19」，不如「讓機器學會辨識COVID-19」。

一份令人振奮的據報導指出[21]，由物理學家Johnson和Abella醫生等人領導的團隊已經獲得了美國國家衛生院（NIH）為期兩年200萬美元的資助，該項目將結合納米感測器陣列與機器學習的技術，以支持開發一種可以檢測到COVID-19患者VOCs的手持設備，並宣稱其初步測試靈敏度可超過90%，預計會在2023年初向食品藥物管理局提出申請。

參考資料1.Angle,C.,Waggoner,L.P.,Ferrando,A.,Haney,P.,&Passler,T.(2016).CanineDetectionoftheVolatilome:AReviewofImplicationsforPathogenandDiseaseDetection.FrontiersinVeterinaryScience,3.https://doi.org/10.3389/fvets.2016.000472.Balsam,P.,&Tomie,A.(1984).ContextandLearning(1sted.).PsychologyPress.3.Catala,A.,Grandgeorge,M.,Schaff,J.L.,Cousillas,H.,Hausberger,M.,&Cattet,J.(2019).Dogsdemonstratetheexistenceofanepilepticseizureodourinhumans.ScientificReports,9(1).https://doi.org/10.1038/s41598-019-40721-44.Chambers,J.,Quinlan,M.B.,Evans,A.,&Quinlan,R.J.(2020).Dog-HumanCoevolution:Cross-CulturalAnalysisofMultipleHypotheses.JournalofEthnobiology,40(4).https://doi.org/10.2993/0278-0771-40.4.4145.D’Aniello,B.,Pinelli,C.,Varcamonti,M.,Rendine,M.,Lombardi,P.,&Scandurra,A.(2021).COVIDSnifferDogs:TechnicalandEthicalConcerns.FrontiersinVeterinaryScience,8.https://doi.org/10.3389/fvets.2021.6697126.Deng,J.,Jin,Y.,Liu,Y.,Sun,J.,Hao,L.,Bai,J.,Huang,T.,Lin,D.,Jin,Y.,&Tian,K.(2020).SerologicalsurveyofSARS‐CoV‐2forexperimental,domestic,companionandwildanimalsexcludesintermediatehostsof35differentspeciesofanimals.TransboundaryandEmergingDiseases,67(4),1745–1749.https://doi.org/10.1111/tbed.135777.Essler,J.L.,Kane,S.A.,Nolan,P.,Akaho,E.H.,Berna,A.Z.,DeAngelo,A.,Berk,R.A.,Kaynaroglu,P.,Plymouth,V.L.,Frank,I.D.,Weiss,S.R.,OdomJohn,A.R.,&Otto,C.M.(2021).DiscriminationofSARS-CoV-2infectedpatientsamplesbydetectiondogs:Aproofofconceptstudy.PLOSONE,16(4),e0250158.https://doi.org/10.1371/journal.pone.02501588.Gazit,I.,Goldblatt,A.,&Terkel,J.(2004).Theroleofcontextspecificityinlearning:theeffectsoftrainingcontextonexplosivesdetectionindogs.AnimalCognition,8(3),143–150.https://doi.org/10.1007/s10071-004-0236-99.Grandjean,D.,Sarkis,R.,Lecoq-Julien,C.,Benard,A.,Roger,V.,Levesque,E.,Bernes-Luciani,E.,Maestracci,B.,Morvan,P.,Gully,E.,Berceau-Falancourt,D.,Haufstater,P.,Herin,G.,Cabrera,J.,Muzzin,Q.,Gallet,C.,Bacqué,H.,Broc,J.M.,Thomas,L.,...Desquilbet,L.(2020).CanthedetectiondogalertonCOVID-19positivepersonsbysniffingaxillarysweatsamples?Aproof-of-conceptstudy.PLOSONE,15(12),e0243122.https://doi.org/10.1371/journal.pone.024312210.Hardin,D.S.,Anderson,W.,&Cattet,J.(2015).DogsCanBeSuccessfullyTrainedtoAlerttoHypoglycemiaSamplesfromPatientswithType1Diabetes.DiabetesTherapy,6(4),509–517.https://doi.org/10.1007/s13300-015-0135-x11.Jendrny,P.,Schulz,C.,Twele,F.,Meller,S.,vonKöckritz-Blickwede,M.,Osterhaus,A.D.M.E.,Ebbers,J.,Pilchová,V.,Pink,I.,Welte,T.,Manns,M.P.,12.Fathi,A.,Ernst,C.,Addo,M.M.,Schalke,E.,&Volk,H.A.(2020).ScentdogidentificationofsamplesfromCOVID-19patients–apilotstudy.BMCInfectiousDiseases,20(1).https://doi.org/10.1186/s12879-020-05281-313.Jezierski,T.,Walczak,M.,Ligor,T.,Rudnicka,J.,&Buszewski,B.(2015).Studyoftheart:canineolfactionusedforcancerdetectiononthebasisofbreathodour.Perspectivesandlimitations.JournalofBreathResearch,9(2),027001.https://doi.org/10.1088/1752-7155/9/2/02700114.Liddell,K.(1976).Smellasadiagnosticmarker.PostgraduateMedicalJournal,52(605),136–138.https://doi.org/10.1136/pgmj.52.605.13615.Maughan,M.N.,Best,E.M.,Gadberry,J.D.,Sharpes,C.E.,Evans,K.L.,Chue,C.C.,Nolan,P.L.,&Buckley,P.E.(2022).TheUseandPotentialofBiomedicalDetectionDogsDuringaDiseaseOutbreak.FrontiersinMedicine,9.https://doi.org/10.3389/fmed.2022.84809016.Molenaar,R.J.,Vreman,S.,Hakze-vanDerHoning,R.W.,Zwart,R.,deRond,J.,Weesendorp,E.,Smit,L.A.M.,Koopmans,M.,Bouwstra,R.,Stegeman,A.,&vanderPoel,W.H.M.(2020).ClinicalandPathologicalFindingsinSARS-CoV-2DiseaseOutbreaksinFarmedMink(Neovisonvison).VeterinaryPathology,57(5),653–657.https://doi.org/10.1177/030098582094353517.Olsson,M.J.,Lundström,J.N.,Kimball,B.A.,Gordon,A.R.,Karshikoff,B.,Hosseini,N.,Sorjonen,K.,OlgartHöglund,C.,Solares,C.,Soop,A.,Axelsson,J.,&Lekander,M.(2014).TheScentofDisease.PsychologicalScience,25(3),817–823.https://doi.org/10.1177/095679761351568118.Photopoulos,J.(2022).Thedogslearningtosniffoutdisease.Nature,606(7915),S10–S11.https://doi.org/10.1038/d41586-022-01629-820.Reeve,C.,Cummings,E.,McLaughlin,E.,Smith,S.,&Gadbois,S.(2020).AnIdiographicInvestigationofDiabeticAlertDogs’AbilitytoLearnFromaSmallSampleofBreathSamplesFromPeopleWithType1Diabetes.CanadianJournalofDiabetes,44(1),37–43.e1.https://doi.org/10.1016/j.jcjd.2019.04.02021.Sucar,E.(2021,February4).An‘electronicnose’tosniffoutCOVID-19.PennToday.RetrievedJuly1,2022,fromhttps://penntoday.upenn.edu/news/electronic-nose-sniff-out-covid-1922.Walczak,M.,Jezierski,T.,Górecka-Bruzda,A.,Sobczyńska,M.,&Ensminger,J.(2012).Impactofindividualtrainingparametersandmanneroftakingbreathodorsamplesonthereliabilityofcaninesascancerscreeners.JournalofVeterinaryBehavior,7(5),283–294.https://doi.org/10.1016/j.jveb.2012.01.00123.Walker,D.B.,Walker,J.C.,Cavnar,P.J.,Taylor,J.L.,Pickel,D.H.,Hall,S.B.,&Suarez,J.C.(2006).Naturalisticquantificationofcanineolfactorysensitivity.AppliedAnimalBehaviourScience,97(2–4),241–254.https://doi.org/10.1016/j.applanim.2005.07.00924.Wong,G.,Bi,Y.H.,Wang,Q.H.,Chen,X.W.,Zhang,Z.G.,&Yao,Y.G.(2020).Zoonoticoriginsofhumancoro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以校園生活為背景，透過生動幽默、溫馨感人的故事劇情，運用3D動畫串起聲音與音樂的物理學、心理學、生理學，並量身訂做原創客語歌曲。

讓音樂成為你生活中，最浪漫的科學！音樂關鍵字：音樂治療、自閉症「你好我叫江東平。

」「你好我叫江東平。

」「你好我叫江東平。

」同一句話說三次，不是為了強調這句話特別重要，而是因為高中生東平有著和常人不一樣的大腦結構，他智力正常，只是由於大腦中聽覺區附近、額葉、邊緣系統的結構或功能異常，導致他即使想要與人互動，卻擁有不夠多的詞彙，常常發生同樣的字句重複出現的狀況。

不過，若透過音樂治療，便可以讓自閉患者的聽覺區附近、額葉、邊緣系統三者連結變強，進而改善社交能力、共享式注意力以及語言能力。

透過循序漸進的音樂治療，江東平也能和朋友攜手共譜樂曲喔！ 國中生的科普素養閱讀平台:《科學生》，素養強化訓練今天就展開!相關標籤：客家電視台自閉症音樂治療音樂關鍵字熱門標籤：大麻量子力學CT值女科學家後遺症快篩時間所有討論 0登入與大家一起討論音樂關鍵字UnlockingMusic6篇文章・ 3位粉絲＋追蹤生活裡無處不在的聲音，其實是最浪漫的科學—換個方式「尞／聊」音樂。

提到音樂，多數人總以為那是右腦的事，是抽象的知覺、感性的領悟，但其實音樂也有它很左腦、很理性、很科學的一面，生活裡無處不在的聲音，其實是最浪漫的科學。

https://www.instagram.com/unlockingmusic2022/https://hakkatvmar100.wixsite.com/unlockingmusicRELATED相關文章音樂不只治癒心靈，也可以治療大腦──音樂關鍵字｜EP6：你好！我叫江東平BRCA基因檢測，透過PARP抑制劑提升乳癌治療成效一切都是時臣的錯？同情心讓你先把拳頭放下來──「私刑正義」的心理學台灣即將進入MIS-C高峰期？帶你了解MIS-C的症狀與可能病因TRENDING熱門討論即時熱門八爪博士4ni！？《蜘蛛人》裡的人造太陽或將問世？（下）318小時前中研院第33屆院士暨名譽院士選舉結果出爐221小時前美國的後疫情時代：來自史丹佛醫學教授的觀察——《矽谷為什麼》124小時前人類的小嬰兒為什麼胖嘟嘟？他仰躺著對你傻笑有什麼意義呢？22天前為何哺乳類顏色不能像鳥類與爬蟲類一樣豐富——著色的演化生物學72022/06/28遲來的墮胎除罪：21世紀的澳大利亞新南威爾斯州56天前逼近上帝視角——用「統計學」探討因果關係22022/06/17「阿凡達療法」：改善幻聽的替身科技22022/06/16121文字分享友善列印121專欄活得科學科學傳播編輯精選如何提升學生閱讀能力？臺師大宋曜廷副校長專訪PanSci・2022/07/07・4425字・閱讀時間約9分鐘＋追蹤採訪編輯｜陳儀珈有些孩子一看到文章，就一個頭兩個大。

圖／Prostock-studio關於「臺灣學生閱讀能力退步」的說法，早已不是新聞了，但這現象真的存在嗎？就算存在，怪罪社群媒體、影音平台，然後多讓學生們多讀幾本經典名著就能解決問題嗎？如果不是，還能怎麼做？現代問題要有現代手段，國立臺灣師範大學教育心理與輔導學系講座教授，同時也是該校副校長的宋曜廷帶領研究團隊，先用科學方法研究學生的閱讀能力，接著透過評量，逐步找出解方。

臺師大宋曜廷副校長。

「考試領導教學」一直是臺灣教育的硬傷，在當今臺灣「應試教育」的體制下，無論是什麼內容或教學方式，只要你是名師，在補習界永遠都可以有一席之地，然而，閱讀習慣這件事，沒有辦法透過應試導向的「補習」補起來。

在「應試」體制下的臺灣教育針對臺灣學生的閱讀能力，宋曜廷的研究團隊發現，臺灣學生整體閱讀能力的確退步得很顯著，但學校端遲遲無法提出積極、有效改善閱讀教育的作為，家長也無法得到外界的有效支援。

以應試導向作為教育主軸，或許在臺灣和部分亞洲國家是可行的、能創造亮眼成績的，但這只是現在，而不是未來，更不是全球的趨勢。

這個資訊爆炸的時代，應試取向的教育並非長久之計，新的學習觀念和教育研究都顯示，應試教育將會被「素養教育」所取代。

應試教育並非未來的學習趨勢，而是會被素養教育給取代。

圖／AtlasComposer為了解決上述問題，宋曜廷藉由語言學、心理學、人工智慧技術，成功研發出「適性閱讀系統SmartReading」平台，不僅能夠診斷學生的閱讀能力、客觀分析文本的難易度，也可以推薦適合學生程度的書籍，結合適性測驗、文本難度測驗，達到最好的學習和教學效果。

找到適合不同程度閱讀能力的文本讓低年級的孩子讀《盲眼鐘錶匠：解讀生命史的奧祕》、《沙灘上的薛丁格，生活中的量子力學》等有一定難度的書籍，不是訓練，而是一種折磨。

那要怎麼才可以選對書，讓學生讀到難度適中的文本呢？以英語為例，「Lexile藍思」是全世界最知名、最有公信力之一的英語閱讀程度指標，有無數的老師、家長和書商，甚至是美國教育部，都大力推廣使用Lexile藍思來增進孩子的英文閱讀能力，並追蹤學習的狀況。

如何替學生選到合適的閱讀書籍？圖／twenty20photos那麼臺灣呢？宋曜廷表示，其實我們早就做出來了！畢竟臺灣學生的知識背景、典型的知識空間，是很簡單就可以整理出來的。

為了讓人們更精準、客觀地了解文本的難易度，宋曜廷結合閱讀心理學、語言學及機器學習，研發出「中文文本可讀性指標自動化分析技術」（ChineseReadabilityIndexExplorer,CRIE），分析文本中的五大客觀指標（基本層次、字詞層次、句法層次、語意層次、以及凝聚類層次），以評估文章的用字遣詞及文章結構。

除了上述語言特徵外，宋曜廷的研究團隊更整合不同特定領域的知識，以評估文章中「專業知識」的難度，最終開發出通用型的文本可讀性模型，可用來量化不同領域書籍或文章的「SR值」及「適讀年級」。

其中SR值為文本的難度值，若SR值愈大，則代表這篇文章或書籍的難度愈高。

若是好奇CRIE的分級成果，歡迎大家前往適性閱讀系統SmartReading的「閱讀分級書庫查詢系統」，該網站已收錄了「金鼎獎」、「中小學生讀物選介」、「兒童文學牧笛獎」等超過兩萬筆優良書目的得獎好書，並公布各個書籍的難度分級，提供大眾作為閱讀選書的參考依據。

踢走閱讀教育的絆腳石：太難懂、不適合和不深刻除了書籍本身的難易程度，學生的閱讀能力，也會影響閱讀的成效和訓練。

因此，宋曜廷以閱讀心理學、閱讀能力發展歷程理論為基礎，參酌國際重要閱讀能力評量（PISA&PIRLS）與美國國家教育進步評量（NAEP）後，研發「中文閱讀能力診斷評量」（DiagnosticAssessmentofChineseCompetence,DACC），藉由線上測驗，檢測出學生的閱讀能力。

根據認知發展理論，DACC將學生的閱讀能力分為五大向度，分別為「字詞辨識」、「表層文意理解」、「文意統整」、「推論理解」以及「分析評鑑」。

適性閱讀系統SmartReading結合了能夠判斷書籍難易程度的CRIE技術，以及診斷學生五大向度閱讀能力的 DACC評量，結合「書」與「人」的兩種指標，提供一組符合孩子閱讀能力的推薦書單，並讓學生自由選擇有興趣的書籍。

透過五大向度的評量，推薦孩子閱讀書單。

圖／varyapigu然而，匹配到適合的好書還不夠！研究團隊指出，臺灣學生缺乏的是「較高層次的知識整合與闡釋的能力」，因此一個培養閱讀習慣的好系統，還必須訓練學生「規劃閱讀計畫、評估閱讀成效、調整閱讀技巧」，讓孩子讀書讀得夠深刻。

適性閱讀系統SmartReading不僅有「讀後評量」、「閱讀計畫」的功能，更開發出評量學生摘要、心得的技術，並自動給予評分，是目前全世界第一且唯一的中文閱讀心得自動評分技術！讀得多不等於讀得好，看YouTuber說書也不等於讀書以往似乎會認為，只要孩子的閱讀量越大，就代表閱讀能力好、閱讀的效果也會好，但宋曜廷指出，這是很有爭議的說法，在教育學與心理學上，仍然無法證實閱讀量與閱讀力的有相關。

光是如何評估「閱讀量」，就有許多討論的空間。

閱讀量等於文字量嗎？這些文字的品質如何？看了這麼多，究竟讀了什麼？有深入反省和批判嗎，抑或只是囫圇吞棗呢？由於「認真讀」和「隨便讀」展現出來的成果、文字解構能力是完全不一樣，因此，在適性閱讀系統SmartReading中，會用相當嚴謹的平台互動、閱讀評量和讀後心得來檢驗閱讀的整體成效。

「閱讀力」與閱讀量不一定有關，也不容易評測。

圖／StudioVK此外，若只單論閱讀能力的話，那就太「認知」了，在閱讀教育上，宋曜廷同樣看重的是閱讀的動機以及興趣。

孩子到底有沒有越來越喜歡閱讀？宋曜廷指出，有許多人在進行閱讀教育時只在乎認知面，而忽略了情意面，尤其是「閱讀習慣」這一塊，更是難以被客觀測驗，而必須追蹤長達數年，才可以判斷孩子究竟有沒有持續的愛閱讀。

隨著時代數位化，除了紙本的閱讀，學生更多了電子書，甚至是有聲書、影片說書的選擇，然而，這到底算不算是一種「真正的閱讀」呢？宋曜廷認為，「文字」的閱讀是不可取代的。

除了文字是更深入、更有效率和效果的知識擷取外，在大腦處理資訊的過程，文字與影像進入記憶的機制是完全不一樣的，因此影像式的閱讀是另一個面向，無法真正取代傳統的文字式閱讀。

對大腦來說，輸入文字資訊與影像資訊是不同的記憶機制。

圖／twenty20photos對於宋曜廷而言，YouTube更適合作為一個引子，導引我們進入文字、發掘更深入的閱讀，也許當今影像的開發性、可能性比較高，也可以傳達更細膩的細節，但這幾千年來，人類對於文字的心領神會，是無可取代的。

在影視媒體的大舉進攻之下，若長篇文字（例如：書籍）的閱讀已經式微，像泛科學這種以「單篇文章」來乘載知識的方式，也許是值得推薦的。

這種單篇、組合式的閱讀，只要足夠震撼、精煉，不僅維持文字原有的穿透性，也能「擾動」讀者去閱讀更多知識，作為一種閱讀的敲門磚。

從賣書的變成讀書的，再變成教書的！宋曜廷感慨道，五十年前他小時候是個沒有書可以念的時代，在那個資源匱乏的社會，只有成績好的學生，才可以得到老師獎勵的一本書，考不到前三名，就沒有書可以看，《國語日報》更是許多人愛不釋手的寶藏。

回想起《國語日報》和當年的光景，宋曜廷也相當的懷念，「沒想到《萬能車》真的實現了！」然而，隨著科技與網路技術的崛起，對於現在的學生而言，不僅書本唾手可得，還有著其他無限多的內容：遊戲、電影、動漫畫、網路影音等在搶奪人們的注意力，曾經輝煌、風光無限的出版業，如今卻變得灰頭土臉。

出版業遇到各種新型資訊載體的衝擊。

圖／joaquincorbalan在科技狂潮下，數位化時代對出版業帶來巨大的衝擊，讀者閱讀習慣的轉變，更讓出版業面臨轉型的危機。

面對出版環境的驟變，傳統的大型出版社和書商，究竟該如何因應？中游的電商、科技學習或線上學習公司，可以怎麼協助相關的電商工作並擴展市場？在茫茫書海中，學生到底要怎麼選到正確的好書？宋曜廷的研究團隊靠智慧型閱讀系統SmartReading平台打造「智慧型閱讀小聯盟」，集結了志同道合、願意推廣閱讀教育的聯盟會員，一起讓孩子喜歡讀書。

加入聯盟後，作為上游的出版社與圖書銷售業，可以獲得前文所提及的 CRIE自動分級技術，隨後由中游的電商與行銷單位利用SmartReading平台，將上游會員的書籍和文本推廣給有需求的下游會員，營造適性化閱讀的環境，讓家長和老師協助培養學生的自主閱讀習慣和能力。

「將出版業從賣書的，變成讀書的，再變成教書的！教書不是教真正的內容和知識，而是讓孩子對閱讀有興趣，因讀書而滿足。

」宋曜廷這麼說道。

透過聯盟將閱讀的上中下游串連了起來，讓出版社不只是出版社、學生也不僅僅是只能接收知識的讀者，如此一來也才有機會讓「閱讀的生態系」能夠生生不息。

參考資料SmartReading適性閱讀智慧型閱讀小聯盟文本可讀性指標自動化分析系統CRIE3.0中文閱讀能力適性診斷評量「基本能力指標」之發展與概念分析 國中生的科普素養閱讀平台:《科學生》，素養強化訓練今天就展開!相關標籤：SmartReadingSR值中文文字書素養教育適性閱讀系統閱讀力閱讀能力熱門標籤：大麻量子力學CT值女科學家後遺症快篩時間所有討論 1登入與大家一起討論#1fierycloud2022/07/07回覆類似最近疫情一堆基本生物相關詞彙，基因閱讀框跟大陸古代句讀之類的?一直在多種不同語言間切換，解讀方式(包含相關密碼子在不同物種間的對應狀況?)，反而不會都符合相關語言的國家或地區的法律定義框架?畢竟，重點可能還在於，讀寫創作公布時，會不會違反讀寫可以被閱聽的平台的法規?PanSci995篇文章・ 804位粉絲＋追蹤PanSci的編輯部帳號，會發自產內容跟各種消息喔。

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作者｜曾繁安乾旱與豪雨成災比過去更常常出現，夏天變得更長且更熱，颱風數量變得更稀有但强度卻變大……當極端天氣事件成為常態，我們不能再逃避氣候變遷對人類社會帶來的影響。

想關心氣候變遷議題卻不知如何下手？那你就不能不知道「臺灣氣候變遷推估資訊與調適知識平台」(TCCIP)！不只懂得「減碳」，「調適」也要跟上臺灣為什麽需要氣候變遷為主題的知識平台？問起TCCIP（TaiwanClimateChangeProjectionInformationandAdaptationKnowledgePlatform）的誕生，國家災害防救科技中心氣候變遷組陳永明組長回應，除了近年各國更加重視氣候變遷的影響，並推動相應的政策之外，本土學者在氣候科學的研究成果，其實不在少數，但這些做為理解氣候變遷的重要資料與成果，卻散落四方，因此需要有一個系統性整合與轉譯知識的服務平台。

不僅是在研究資料與成果的整合，TCCIP也期待與大眾溝通正確氣候變遷知識的地方，目前媒體的報導與科學客觀知識的理解上，仍存有不少落差，而TCCIP，正是最適合透過最新的第一手資訊，了解氣候變遷的平台。

氣候變遷議題包含三大面向：減碳、氣候科學、衝擊與調適。

陳組長提到，大家對「節能減碳」已有共識，明白降低溫室氣體的排放，對減緩全球暖化效應的必要性，但對「氣候科學」和「調適」卻相當陌生。

陳組長解釋，氣候科學是學者研究與模擬氣候變遷影響的學問，與天氣預報短期内的天氣變化之預測不同，氣候科學所做的是「推估」（Projection）。

推估模擬的是不同情境，如溫室氣體排放量高、中或低的三種路徑下，氣候變遷衝擊的範圍與程度輕重。

在開始說明調適前，陳組長說：「大家常有一個誤解，認為臺灣只要做好減碳，我們災害就會變少。

」氣候變遷讓全世界成為命運共同體，即使臺灣碳排净零也無法獨善其身，需超前部署因應氣候災害的措施，也就是所謂的「調適」（Adaptation）行動。

調適行動所涉及的層面包羅萬象，不再只停留在氣候科學，而是跨越不同學科如自然生態、人文社經、公共衛生等領域。

TCCIP扮演學術研究與實踐應用之間的溝通橋梁自2009年啓動的TCCIP，以國家災害防救科技中心為主，集結了四大政府機關和研究單位，以及國内二十個大學系所的成員。

其宗旨在於提供本土化的氣候變遷科學與技術研究服務，各單位互相協力合作，可謂臺灣氣候變遷抗戰陣線的大聯盟。

TCCIP團隊組成涵蓋不同學研單位、業務機關。

圖／TCCIP官網要擬定政策、採取有效的氣候行動，將有限的資源挹注在刀口上，背後就需要堅實的科學數據支撐。

但由專家學者經過縝密的演算研究，所產製的繁複氣候科學研究數據，如果不強化與實際應用的連接，經過進一步的轉譯，便可能成為難以通曉、被束之學術高閣的學問。

因此陳組長指出，TCCIP所肩負的責任，除了精進氣候變遷推估的技術與能力之外，也扮演著學術研究與實際應用之間的溝通橋樑，把氣候科學家的語言，轉化成政策擬定者所能明白的話語。

TCCIP團隊發展了各種氣候變遷風險評估與調適工具，將抽象的研究數據具象化，成為能一目瞭然的圖表、圖資。

圖為臺灣25個中央氣象局屬測站自1897年到2020年的溫度距平值變化，距平值是各站年均溫相對於各站溫度氣候值(1981~2010年平均)的差值。

圖／TCCIP官網TCCIP所匯整的氣候變遷科學資料，從使用者的需求框架下出發，以政府、學研與產業為主要服務對象。

點開線上的官網，氣候變遷資料商店中符合IPCC[注1]評估標準、臺灣在地降尺度的溫度、雨量等資料，可任君挑選。

你也可打開調適百寶箱，去觀摩世界各地在不同領域如農林漁牧業，是如何在氣候變遷衝擊下進行調適，提高面對災害的韌性。

除了線上的氣候知識大補帖，TCCIP最近也積極推動各種線下的實務操作。

以臺灣的調適案例而言，新竹新豐鄉的「旱田直播」，便是一次良好的示範。

氣候變遷影響下，未來缺水情形令原本栽種水稻的農民擔憂，因此萌生「旱田直播」——在沒有灌溉的農田上，直接播種的想法。

為測試這一策略是否可行，TCCIP團隊、農業試驗所與農民三方合作，由農民提供設置旱田試驗田和傳統插秧對照田，TCCIP團隊和農試所則負責田間氣象資料、用水量、作物生長與品質產量等數據的量測、歷史觀測與未來氣候變遷趨勢的推估。

圖／TCCIP農業調適示範這一案例展現氣候變遷調適知識與科學數據，如何透過與產業利害關係人的溝通與協作，具體落實，讓氣候變遷走出學術的象牙塔。

從目前階段性的成果可見，直播水稻與插秧水稻田的栽培條件差異不大，可節省前期勞力支出與大量用水，惟最後收益與插秧水稻相比仍有進步空間。

這一次結合理論與實務的合作契機，有望成為氣候變遷下水稻可永續發展的調適路徑之一。

展望長期穩定的科研團隊，成為面對氣候變遷的國家堡壘前期臺灣仍需完全依靠國際其他氣候變遷模式所產製的資料，來生成在地的降尺度數據。

但這幾年隨著研究能量的積累與提升、成熟團隊的培訓形成，臺灣也發展出屬於自己的氣候變遷模式，並以臺灣的名義參與在世界氣候研究計劃（WorldClimateResearchProgramme）之下的第六期耦合模式比對計畫（CMIP6）[注2]。

談到臺灣的氣候科學研究進程在國際上的表現，陳組長指出，儘管臺灣比起資源豐富的國家來得慢了些，但仍在逐步趕上。

陳組長表示，臺灣複雜地形地貌與劇烈天氣變化的特色，就如地球科學的試驗場，無論是氣候科學或是衝擊調適，許多國家都非常樂意與臺灣進行氣候變遷的相關研究合作。

未來期許TCCIP能從計畫形式，轉型為更永續經營的運作方式，為氣候變遷長期抗戰的人才培育與措施行動做更好的應對。

對於想要加入TCCIP的年輕學子，陳組長建議，最重要的是能保有對不同學問的好奇心，以及願意放下對自身專業的堅持，擁有可以跨領域溝通的彈性身段，來為氣候行動貢獻一分心力，而這正是TCCIP團隊一直以來秉持的精神與理念。

備註IPCC（IntergovernmentalPanelonClimateChange，全名為政府間氣候變遷專門委員）旨在以嚴謹科學探討氣候變遷的情形，及對人類社會經濟造成的影響。

`自1988年由世界氣象組織和聯合國環境規劃署成立，是《京都議定書》及《巴黎協議》背後的重要推手，為地球氣候變遷研究所做出的貢獻在2007年獲諾貝爾和平獎肯定。

第六期耦合氣候模式對比計劃（CoupledModelIntercomparisonProject，CMIP6）提供IPCC第六份氣候評估報告的科學依據。

CMIP扮演國際公開資料平臺的角色，讓隸屬旗下的各國研究組織，可讓各自產製的氣候模式資料上線，讓全球研究者能簡便地獲取和分析這些資料。

每一期CMIP的模式推估，皆奠基於共同制定的未來氣候推估情境。

參考資料科技部「台灣氣候變遷推估資訊與調適知識平台計畫」臺灣氣候變遷推估資訊與調適知識平台行政院環境保護署：節能減碳政策進擊的全球暖化，台灣的新契機　台灣氣候模擬系統的建置最新IPCC報告出爐！作爲地球公民一分子，你不可不知的氣候變遷現況 國中生的科普素養閱讀平台:《科學生》，素養強化訓練今天就展開!相關標籤：NCDR極端天氣氣候模型氣候調適氣候變遷減碳熱門標籤：大麻量子力學CT值女科學家後遺症快篩時間所有討論 0登入與大家一起討論鳥苷三磷酸(PanSciPromo)134篇文章・ 260位粉絲＋追蹤充滿能量的泛科學品牌合作帳號！相關行銷合作請洽：[email protected]相關文章搭建氣候變遷研究與實踐應用之間的橋梁——臺灣氣候變遷推估資訊與調適知識平台專訪副食品保存不當容易變質？寶寶粥為什麼可以常溫保存？航空器簽派員：陪著你從起飛到降落的地上飛行員來趟蕉心之旅？購買有產地履歷的香蕉好安心TRENDING熱門討論即時熱門八爪博士4ni！？《蜘蛛人》裡的人造太陽或將問世？（下）318小時前中研院第33屆院士暨名譽院士選舉結果出爐221小時前美國的後疫情時代：來自史丹佛醫學教授的觀察——《矽谷為什麼》124小時前人類的小嬰兒為什麼胖嘟嘟？他仰躺著對你傻笑有什麼意義呢？22天前為何哺乳類顏色不能像鳥類與爬蟲類一樣豐富——著色的演化生物學72022/06/28遲來的墮胎除罪：21世紀的澳大利亞新南威爾斯州56天前逼近上帝視角——用「統計學」探討因果關係22022/06/17「阿凡達療法」：改善幻聽的替身科技22022/06/16繁简