這是爬樹機器人，香港中文大學的產品。這是世上第一隻懂得自行爬樹（即不必人手操控，亦不必預先輸入樹桿數據）的機器人，它用觸覺傳感器感受樹桿的形狀向上爬。研發目標為「協助或取代人類進行林業工作」。
2011年5月27日 星期五
2011年5月25日 星期三
懂隱形便懂縮細宇宙？
隱形，邊個唔想？壞人隱形，便可為所欲為；好人隱形，便可避過壞人的陷害，阻止壞人為所欲為。難怪隱形經常成為童話及科幻小說的情節。（當然，假如壞人勢力強橫，他根本不需要隱形，一聲令下，好人即會「被隱形」；請認清「隱形」和「被隱形」的分別。）
現實生活裡，隱形還是天方夜譚，然而我的長期讀者一定知道，隱形再不是想像中的那麼天方夜譚，至少理論上是可行的，技術上的最大障礙是打造合適的隱形物料。打個譬喻，所有細菌或病毒引致的病症，理論上都可以疫苗預防，最終未必能夠找到有效的疫苗，但理論上的可能鼓勵專家不斷尋找。今天隱形研究的處境差不多，理論定出了物件隱形的條件，問題是如何實現那些條件。本文回顧一下近幾年的發展。
看見物件，因為物件反光；不反光之物，是個黑影，並非隱形。要使物件隱形，必須使其「透明」，怎樣令一件不透明的物件「透明」呢？假如能控制光線繞過物件，如小溪的流水繞過石頭，那物件便會在視覺上消失。原理很簡單，但光線不同流水，不會自動繞過物件，必須有個媒介引導。這媒介的折射率（refractive index）必須小於一，然而所有天然物料的折射率皆大於一，是故隱形物料必須人工製造。
2006 年，此構想給「部分」實現了；我說「部分」，因為那隱形物料只在二維空間隱形，亦即是說，把它放在桌面，只有當你伏在桌上才看不見，坐起來看即時一目了然。它還有另一缺憾，只在微波（microwave）照射下隱形，在日光之下「無所遁形」；微波與日光有何分別？兩者波長不同，我們眼睛只能感受日光的波長（因此我們看見日光），不能感受微波的波長（因此我們看不見微波，微波爐運作時「開燈」只是指示之用，發出的微波是看不見的）。因此，這件隱形物料其實是「騙人」的，它只在微波照射下隱形，但我們根本不用微波視物。
那「征服」微波有什麼意義？微波波長比日光長，波長愈長愈易操控（即操控微波較易），用現有技術首先征服微波，證明概念可行，操控波長較短的日光只是技術問題而已。
不想給大家一個錯覺，以為征服日光「指日可待」，更棘手的問題是同時操控多種波長的日光。記得牛頓用三菱鏡把日光分成七種顏色嗎？日光其實包含多種波長，在日光下「真正」隱形，必須同時操控所有波長繞過隱藏的物件，理論上可能，技術上絕不容易。暫時隱形物料只能控制一種波長，離開「真正」隱形尚有漫漫長路。
以上一直假設隱形物料「包」着物件，較簡易的方法是把物件放在地上（或任何表面之上），再以隱形物料覆蓋，把突出的地面「偽裝」成平的一樣，此稱「地氈隱形法」（carpet cloak）。它較容易，因為不用處理四方八面的光線，只需應付上面射來的光，使其反射得像平面反射一樣。去年 12 月，有人製造了一塊「隱形地氈」，隱藏一件長 38 毫米、闊 10 毫米、高 2 毫米的物件，是有史以來成功隱形的最「巨型」物體。該地氈能在日光下隱形，但鑑於其採用的材料，它只能在水下隱形，並只有從某些角度觀望才會消失。
隱形的實踐遠遠落後於理論，任何隱形法的實現，儘管諸多限制和缺憾，只要能夠驗證某些概念，在學術上都是有價值的。
有些概念，雖然未經實踐，也值得一談。有沒有想過，不用被包着，也不用被蓋着，也能隱形？香港科技大學一組學者 2008 年提出「遙控隱形」（remote cloaking）的構想，舉例，艾未未只要站在一塊適合的隱形物料旁邊，便會從人間「消失」。這塊遙控隱形物料必須「度身定造」，與隱藏物件（例如，艾未未）的折射率相配。這概念很難想像，艾未未怎樣被一塊沒有包着、也沒有蓋着他的東西收藏起來？可以這樣想，遙控隱形物料的反光恰好與艾未未的反光相抵消，艾未未遂消失在眾人眼前。類似一些靜音系統，探測外來聲波，播出一些相反聲波作抵消，使房內靜悄悄。
至此，讀者可能已經發覺，隱形物料（理論上）可把光線任意操縱，如何繞過物件，如何反射光線，甚至遙控別人眼裡的影像，猶如一位光線魔術師，把視覺玩弄於股掌之間。想一想，它既然能夠令存在的艾未未看似不存在，豈不能夠令不存在的艾未未看似存在？又或者令艾未未看似其他人物、動物或死物？操縱光線即是操縱視覺，東施可以變西施，老鼠可以變大象，鹿可以變馬，豬肉可以變牛肉，任何物體可以看似任何物體，甚至沒有物體也可以看似任何物體，你說神奇不神奇？我不是信口開河，發明遙控隱形的科大學者也這樣說，他們更提出一個頗為「邪門」的構思：何不把牆壁一部分「消失掉」，即是在牆壁開個「虛擬」的洞，偷窺另一邊？理論上可行，儘管還未實踐。
操縱光線還有另一重意義。愛因斯坦的相對論說，星體可以扭曲空間，改變光線的路徑。反過來想，能夠操控光線的路徑，即是能夠模擬星體的存在，模擬空間的扭曲，在實驗桌上模擬太陽系、銀河系，甚至宇宙。一些原來只可「遠觀」的天文現象，縮細至實驗室給我們「褻玩」，已經有人用隱形物料模擬過宇宙大爆炸、黑洞、多重宇宙（multiverse）等，開拓另一道認識宇宙的大門。
隱形、幻象、相對論、宇宙，全是虛無縹緲，與日常生活距離得不能再遠的東西，有沒有實際一點的用途？隱形物料可幫助顯微鏡看得更細、更清楚，一般透鏡看不見比光波波長更細的東西，隱形物料打破這限制，蛋白質、病毒、基因也看得見。磁力共振（MRI）和超聲波也可得益，任何影像科技，隱形物料都可增強其解像度。錢幣有兩面，玩弄光線可以令人看見「錯」的東西，也可以令「對」的東西看得更清。
該門學問仍處起步階段，發展之快令人咋舌，希望在我有生之年，中國的異見人士能夠在「被隱形」之前，隱形以自保吧。
（2011 年 5 月 25 日 信報副刊）
現實生活裡，隱形還是天方夜譚，然而我的長期讀者一定知道，隱形再不是想像中的那麼天方夜譚，至少理論上是可行的，技術上的最大障礙是打造合適的隱形物料。打個譬喻，所有細菌或病毒引致的病症，理論上都可以疫苗預防，最終未必能夠找到有效的疫苗，但理論上的可能鼓勵專家不斷尋找。今天隱形研究的處境差不多，理論定出了物件隱形的條件，問題是如何實現那些條件。本文回顧一下近幾年的發展。
看見物件，因為物件反光；不反光之物，是個黑影，並非隱形。要使物件隱形，必須使其「透明」，怎樣令一件不透明的物件「透明」呢？假如能控制光線繞過物件，如小溪的流水繞過石頭，那物件便會在視覺上消失。原理很簡單，但光線不同流水，不會自動繞過物件，必須有個媒介引導。這媒介的折射率（refractive index）必須小於一，然而所有天然物料的折射率皆大於一，是故隱形物料必須人工製造。
2006 年，此構想給「部分」實現了；我說「部分」，因為那隱形物料只在二維空間隱形，亦即是說，把它放在桌面，只有當你伏在桌上才看不見，坐起來看即時一目了然。它還有另一缺憾，只在微波（microwave）照射下隱形，在日光之下「無所遁形」；微波與日光有何分別？兩者波長不同，我們眼睛只能感受日光的波長（因此我們看見日光），不能感受微波的波長（因此我們看不見微波，微波爐運作時「開燈」只是指示之用，發出的微波是看不見的）。因此，這件隱形物料其實是「騙人」的，它只在微波照射下隱形，但我們根本不用微波視物。
那「征服」微波有什麼意義？微波波長比日光長，波長愈長愈易操控（即操控微波較易），用現有技術首先征服微波，證明概念可行，操控波長較短的日光只是技術問題而已。
不想給大家一個錯覺，以為征服日光「指日可待」，更棘手的問題是同時操控多種波長的日光。記得牛頓用三菱鏡把日光分成七種顏色嗎？日光其實包含多種波長，在日光下「真正」隱形，必須同時操控所有波長繞過隱藏的物件，理論上可能，技術上絕不容易。暫時隱形物料只能控制一種波長，離開「真正」隱形尚有漫漫長路。
以上一直假設隱形物料「包」着物件，較簡易的方法是把物件放在地上（或任何表面之上），再以隱形物料覆蓋，把突出的地面「偽裝」成平的一樣，此稱「地氈隱形法」（carpet cloak）。它較容易，因為不用處理四方八面的光線，只需應付上面射來的光，使其反射得像平面反射一樣。去年 12 月，有人製造了一塊「隱形地氈」，隱藏一件長 38 毫米、闊 10 毫米、高 2 毫米的物件，是有史以來成功隱形的最「巨型」物體。該地氈能在日光下隱形，但鑑於其採用的材料，它只能在水下隱形，並只有從某些角度觀望才會消失。
隱形的實踐遠遠落後於理論，任何隱形法的實現，儘管諸多限制和缺憾，只要能夠驗證某些概念，在學術上都是有價值的。
有些概念，雖然未經實踐，也值得一談。有沒有想過，不用被包着，也不用被蓋着，也能隱形？香港科技大學一組學者 2008 年提出「遙控隱形」（remote cloaking）的構想，舉例，艾未未只要站在一塊適合的隱形物料旁邊，便會從人間「消失」。這塊遙控隱形物料必須「度身定造」，與隱藏物件（例如，艾未未）的折射率相配。這概念很難想像，艾未未怎樣被一塊沒有包着、也沒有蓋着他的東西收藏起來？可以這樣想，遙控隱形物料的反光恰好與艾未未的反光相抵消，艾未未遂消失在眾人眼前。類似一些靜音系統，探測外來聲波，播出一些相反聲波作抵消，使房內靜悄悄。
至此，讀者可能已經發覺，隱形物料（理論上）可把光線任意操縱，如何繞過物件，如何反射光線，甚至遙控別人眼裡的影像，猶如一位光線魔術師，把視覺玩弄於股掌之間。想一想，它既然能夠令存在的艾未未看似不存在，豈不能夠令不存在的艾未未看似存在？又或者令艾未未看似其他人物、動物或死物？操縱光線即是操縱視覺，東施可以變西施，老鼠可以變大象，鹿可以變馬，豬肉可以變牛肉，任何物體可以看似任何物體，甚至沒有物體也可以看似任何物體，你說神奇不神奇？我不是信口開河，發明遙控隱形的科大學者也這樣說，他們更提出一個頗為「邪門」的構思：何不把牆壁一部分「消失掉」，即是在牆壁開個「虛擬」的洞，偷窺另一邊？理論上可行，儘管還未實踐。
操縱光線還有另一重意義。愛因斯坦的相對論說，星體可以扭曲空間，改變光線的路徑。反過來想，能夠操控光線的路徑，即是能夠模擬星體的存在，模擬空間的扭曲，在實驗桌上模擬太陽系、銀河系，甚至宇宙。一些原來只可「遠觀」的天文現象，縮細至實驗室給我們「褻玩」，已經有人用隱形物料模擬過宇宙大爆炸、黑洞、多重宇宙（multiverse）等，開拓另一道認識宇宙的大門。
隱形、幻象、相對論、宇宙，全是虛無縹緲，與日常生活距離得不能再遠的東西，有沒有實際一點的用途？隱形物料可幫助顯微鏡看得更細、更清楚，一般透鏡看不見比光波波長更細的東西，隱形物料打破這限制，蛋白質、病毒、基因也看得見。磁力共振（MRI）和超聲波也可得益，任何影像科技，隱形物料都可增強其解像度。錢幣有兩面，玩弄光線可以令人看見「錯」的東西，也可以令「對」的東西看得更清。
該門學問仍處起步階段，發展之快令人咋舌，希望在我有生之年，中國的異見人士能夠在「被隱形」之前，隱形以自保吧。
（2011 年 5 月 25 日 信報副刊）
2011年5月20日 星期五
循環再用廁紙筒
早前在網上看見用廁紙筒收藏電線的好方法，不錯：
最近我買了一部相機，「一闊三大」，頓時多了很多配件：附送的小腳架和後備電池、充電器、讀卡器、timer、備份用的外置硬盤及多條電線，零碎得頭痛。早幾天，找來一個舊紙盒，並仿照廁紙筒收藏電線，把全部配件妥當地集中存放，真開懷。
最近我買了一部相機，「一闊三大」，頓時多了很多配件：附送的小腳架和後備電池、充電器、讀卡器、timer、備份用的外置硬盤及多條電線，零碎得頭痛。早幾天，找來一個舊紙盒，並仿照廁紙筒收藏電線，把全部配件妥當地集中存放，真開懷。
2011年5月19日 星期四
世上最大的（模型）飛機場
兩位兄弟興建了世上最大的模型飛機場，以德國漢堡機場為藍本，用了 40,000 盞燈、15,000 隻公仔、500 架車仔、10,000 棵樹、1,000 輛模型車、300 幢建築物 及 40 架飛機，等等等等……
比例 1：87，佔地 1,600 平方尺，每一架車都由地下一塊磁石拉動，由懂得遵守交通規則的電腦程式控制。你估耗資多少？
480 萬元（不知是美元或歐羅）。
其實這是德國漢堡 Miniatur Wunderland 展覽館一部分。到漢堡遊覽的話，一定不好錯過。
比例 1：87，佔地 1,600 平方尺，每一架車都由地下一塊磁石拉動，由懂得遵守交通規則的電腦程式控制。你估耗資多少？
480 萬元（不知是美元或歐羅）。
其實這是德國漢堡 Miniatur Wunderland 展覽館一部分。到漢堡遊覽的話，一定不好錯過。
2011年5月18日 星期三
為什麼藝人喜愛公開道歉？
上星期扭開電視，莫少聰正在開記者會，交代北京吸毒被捕的來龍去脈，並且鞠躬致歉。
我覺得很搞笑，他對着鏡頭道歉幹麼？道歉的對象是誰？行為不當傷了家人的心，向他們道歉還可以理解；眾目睽睽下公開致歉，對象顯然不限於家人，他真的以為有粉絲會為他傷神？還是擔心自己作了「壞榜樣」，向全港小孩、青年、家長和老師致歉？他自視過高了吧。
莫少聰不是個別例子，兩年前關楚耀和衛詩在日本藏毒，返港後也是滿臉子後悔，對着公眾 say sorry。藝人做錯事，公開道歉已成為「補鑊」的其中一項指定動作，然而這種對象模糊不清的道歉模式，與一般對道歉的理解格格不入，沒有「受害人」的道歉是說給誰聽的呢？道歉者處於什麼心理狀態？這些道歉有沒有社會功能？
我上網略作搜尋，這方面的心理學研究不多，幸好仍有足夠資料供我發揮一下。道歉的標準事項包括：（一）承認做錯事，（二）承認自己有責任，（三）表達懊悔，（四）承諾不再犯，（五）提出補償。用此框架分析一下莫少聰在記者會的聲明。
「首先我要澄清的是，我沒有藏毒，也不是在家裡跟其他人一起聚毒，在我家裡也沒有發現任何毒品。」我沒有你們想像中的壞……
「警方跟我說，在三天之前，有人舉報你吸食大麻，那我就跟他說這個是事實。」我是個誠實、值得信賴的人……
「當天的情況是，我有很多朋友去頤和園旅行，那當中有二十幾人，我認識的只有六人，其他人我都是第一次認識的。遊覽的時候，有人把一個煙斗的東西，叫我去吸食，他說裡面是大麻，我開始時拒絕了，說我不抽這些東西，後來他還是一而再、再而三的叫我去，給個面子，就吸一下嘛。所以我就應酬了他一下，吸了一口我就走開。整件事情就是這樣子發生。」礙於禮貌我才勉為其難，只吸一口……
「當然這事情是不對的。」（一）承認做錯事……
「我的行為是做錯的。」（二）承認責任……
「所以經過這一次，我也希望可以給一些年輕一個借鑒，希望他們以後碰到這種事情，都要學會說不。」（三）表達懊悔：如果給我再走一次，我會說不……
「警方也深入調查，發現我本來就沒有毒癮，也不是一個長期吸食毒品的吸毒者，所以後來就把我放出來。整件事情就是這個樣子。」你看，公安也放我一馬，我真的沒有你們想像中的壞……
「對不起，也向所有關心我的朋友，向大家、我的家人、我的粉絲，（承諾）我不再犯同樣的錯誤。」（四）承諾不再犯……
漏了（五）提出補償。這可以理解，如此小事一樁，沒什麼值得補償。心靈上的傷害（有的話），也很難以金錢衡量。
他說「對不起」的時候，顯然意識到沒有對象的突兀，勉強以「所有關心我的朋友、家人、粉絲」填上。
對象模糊暫且不論，這段道歉聲明還算是「有效」的。有研究指出，道歉「有效」與否視乎幾方面：（一）錯誤的輕重，（二）引致的後果，（三）當事人責任多少。莫少聰的聲明不斷在這三方面下功夫。「我沒有藏毒，也不是在家裡跟其他人一起聚毒」、「吸了一口我就走開」、「我本來就沒有毒癮」目的在把罪名減輕；「（警方）後來就把我放出來」意指後果輕微，亦間接暗示罪名僅屬「小兒科」；「我開始時拒絕了……他還是一而再、再而三的叫我去」把部分責任卸給他人。「道歉心理學」不是什麼高深學問，道過歉的人都懂，對搞慣公關的人來說更是「第二本能」。
如此「修飾」，難免令人覺得虛偽，然而虛偽的道歉是否有問題呢？大家一定遇過以下情景，小孩甲弄壞了同伴的玩具，同伴放聲大哭，甲的母親走來，令甲道歉，甲不從，母親軟硬兼施，幾分鐘後甲才蠻不願意地「對不起」。這樣道歉虛偽嗎？道歉這回事，虛偽總比沒有好。（就像虛偽的讚美永遠動聽過衷心的咒罵，我亦相信多數母親會教導子女，寧說多點動聽的話，也不應衷心地咒罵別人。）
已故心理學家 Erving Goffman 對道歉有精闢的見解，在其 1971 年出版的《Relations in Public》他這樣說道，「道歉把人切成兩份，犯錯的一部分，與清白並堅信道德的另一部分」，道歉者承認犯錯的同時，亦暗示其值得饒恕的一面，過去的錯失遂變得較易接受。
Goffman 在其 1955 年文章〈On Face-work〉對道歉有更完整的詮釋，他說群體裡每人都有一個自我形象，例如一位員工認為自己幹勁十足，一位母親自認賢妻良母等，當自我形象與別人的觀感吻合，人與人的溝通與群體的運作便井然有序。當某人形象受損（亦即他想維持的形象與別人的觀感不配），該群體原來的流暢運作便受威脅，他於是採取行動去「修復」原來形象，令群體回復昔日秩序。於個人而言，道歉是修復形象的手段；於整體而言，道歉是秩序回復正常的途徑。
秩序的修復經歷四個階段：
（一）爆大鑊：有人揭發莫少聰吸毒被捕，引起軒然大波。
（二）作出道歉：莫少聰開記者會，宣讀聲明。
（三）接受道歉：你接受他的道歉嗎？
（四）道謝：莫少聰感謝你接受他的道歉，如果你接受他道歉的話。
公眾人物喜愛公開道歉，秘密在於階段（三），假如你不接受他的道歉，你便成為阻礙秩序「正常化」的「黑手」；說得通俗一點，道歉者將個波交番俾你 －－ 我已經道歉了，你不接受便是你「小器」。莫少聰道歉後，我們「不應」再窮追猛打，「不應」再耿耿於懷，「應該」讓他改過自新，「應該」讓事件淡忘。他已經道歉了，你不原諒也得原諒他吧。
我終於明白，莫少聰道歉的對象模糊，因為所有人都是對象；一聲道歉，所有人都「被逼」寬恕了他。
（2011 年 5 月 18 日 信報副刊）
學術參考：
Debra Slocum, Alfred Allan, Maria M. Allan (2011), “An Emerging Theory of Apology,” Australian Journal of Psychology. doi:10.1111/j.1742-9536.2011.00013.x
Cynthia McPherson Frantz, Courtney Bennigson (2005), “Better Late Than Early: The Influence of Timing on Apology Effectiveness,” Journal of Experimental Social Psychology 41, 201–207. doi:10.1016/j.jesp.2004.07.007
Mark Bennett, Christopher Dewberry (1994), “"I've said I'm sorry, haven't I?" A Study of the Identity Implications and Constraints That Apologies Create for Their Recipients,” Current Psychology: Developmental ° Learning ° Personality ° Social 13, 10-20.
我覺得很搞笑，他對着鏡頭道歉幹麼？道歉的對象是誰？行為不當傷了家人的心，向他們道歉還可以理解；眾目睽睽下公開致歉，對象顯然不限於家人，他真的以為有粉絲會為他傷神？還是擔心自己作了「壞榜樣」，向全港小孩、青年、家長和老師致歉？他自視過高了吧。
莫少聰不是個別例子，兩年前關楚耀和衛詩在日本藏毒，返港後也是滿臉子後悔，對着公眾 say sorry。藝人做錯事，公開道歉已成為「補鑊」的其中一項指定動作，然而這種對象模糊不清的道歉模式，與一般對道歉的理解格格不入，沒有「受害人」的道歉是說給誰聽的呢？道歉者處於什麼心理狀態？這些道歉有沒有社會功能？
我上網略作搜尋，這方面的心理學研究不多，幸好仍有足夠資料供我發揮一下。道歉的標準事項包括：（一）承認做錯事，（二）承認自己有責任，（三）表達懊悔，（四）承諾不再犯，（五）提出補償。用此框架分析一下莫少聰在記者會的聲明。
「首先我要澄清的是，我沒有藏毒，也不是在家裡跟其他人一起聚毒，在我家裡也沒有發現任何毒品。」我沒有你們想像中的壞……
「警方跟我說，在三天之前，有人舉報你吸食大麻，那我就跟他說這個是事實。」我是個誠實、值得信賴的人……
「當天的情況是，我有很多朋友去頤和園旅行，那當中有二十幾人，我認識的只有六人，其他人我都是第一次認識的。遊覽的時候，有人把一個煙斗的東西，叫我去吸食，他說裡面是大麻，我開始時拒絕了，說我不抽這些東西，後來他還是一而再、再而三的叫我去，給個面子，就吸一下嘛。所以我就應酬了他一下，吸了一口我就走開。整件事情就是這樣子發生。」礙於禮貌我才勉為其難，只吸一口……
「當然這事情是不對的。」（一）承認做錯事……
「我的行為是做錯的。」（二）承認責任……
「所以經過這一次，我也希望可以給一些年輕一個借鑒，希望他們以後碰到這種事情，都要學會說不。」（三）表達懊悔：如果給我再走一次，我會說不……
「警方也深入調查，發現我本來就沒有毒癮，也不是一個長期吸食毒品的吸毒者，所以後來就把我放出來。整件事情就是這個樣子。」你看，公安也放我一馬，我真的沒有你們想像中的壞……
「對不起，也向所有關心我的朋友，向大家、我的家人、我的粉絲，（承諾）我不再犯同樣的錯誤。」（四）承諾不再犯……
漏了（五）提出補償。這可以理解，如此小事一樁，沒什麼值得補償。心靈上的傷害（有的話），也很難以金錢衡量。
他說「對不起」的時候，顯然意識到沒有對象的突兀，勉強以「所有關心我的朋友、家人、粉絲」填上。
對象模糊暫且不論，這段道歉聲明還算是「有效」的。有研究指出，道歉「有效」與否視乎幾方面：（一）錯誤的輕重，（二）引致的後果，（三）當事人責任多少。莫少聰的聲明不斷在這三方面下功夫。「我沒有藏毒，也不是在家裡跟其他人一起聚毒」、「吸了一口我就走開」、「我本來就沒有毒癮」目的在把罪名減輕；「（警方）後來就把我放出來」意指後果輕微，亦間接暗示罪名僅屬「小兒科」；「我開始時拒絕了……他還是一而再、再而三的叫我去」把部分責任卸給他人。「道歉心理學」不是什麼高深學問，道過歉的人都懂，對搞慣公關的人來說更是「第二本能」。
如此「修飾」，難免令人覺得虛偽，然而虛偽的道歉是否有問題呢？大家一定遇過以下情景，小孩甲弄壞了同伴的玩具，同伴放聲大哭，甲的母親走來，令甲道歉，甲不從，母親軟硬兼施，幾分鐘後甲才蠻不願意地「對不起」。這樣道歉虛偽嗎？道歉這回事，虛偽總比沒有好。（就像虛偽的讚美永遠動聽過衷心的咒罵，我亦相信多數母親會教導子女，寧說多點動聽的話，也不應衷心地咒罵別人。）
已故心理學家 Erving Goffman 對道歉有精闢的見解，在其 1971 年出版的《Relations in Public》他這樣說道，「道歉把人切成兩份，犯錯的一部分，與清白並堅信道德的另一部分」，道歉者承認犯錯的同時，亦暗示其值得饒恕的一面，過去的錯失遂變得較易接受。
Goffman 在其 1955 年文章〈On Face-work〉對道歉有更完整的詮釋，他說群體裡每人都有一個自我形象，例如一位員工認為自己幹勁十足，一位母親自認賢妻良母等，當自我形象與別人的觀感吻合，人與人的溝通與群體的運作便井然有序。當某人形象受損（亦即他想維持的形象與別人的觀感不配），該群體原來的流暢運作便受威脅，他於是採取行動去「修復」原來形象，令群體回復昔日秩序。於個人而言，道歉是修復形象的手段；於整體而言，道歉是秩序回復正常的途徑。
秩序的修復經歷四個階段：
（一）爆大鑊：有人揭發莫少聰吸毒被捕，引起軒然大波。
（二）作出道歉：莫少聰開記者會，宣讀聲明。
（三）接受道歉：你接受他的道歉嗎？
（四）道謝：莫少聰感謝你接受他的道歉，如果你接受他道歉的話。
公眾人物喜愛公開道歉，秘密在於階段（三），假如你不接受他的道歉，你便成為阻礙秩序「正常化」的「黑手」；說得通俗一點，道歉者將個波交番俾你 －－ 我已經道歉了，你不接受便是你「小器」。莫少聰道歉後，我們「不應」再窮追猛打，「不應」再耿耿於懷，「應該」讓他改過自新，「應該」讓事件淡忘。他已經道歉了，你不原諒也得原諒他吧。
我終於明白，莫少聰道歉的對象模糊，因為所有人都是對象；一聲道歉，所有人都「被逼」寬恕了他。
（2011 年 5 月 18 日 信報副刊）
學術參考：
Debra Slocum, Alfred Allan, Maria M. Allan (2011), “An Emerging Theory of Apology,” Australian Journal of Psychology. doi:10.1111/j.1742-9536.2011.00013.x
Cynthia McPherson Frantz, Courtney Bennigson (2005), “Better Late Than Early: The Influence of Timing on Apology Effectiveness,” Journal of Experimental Social Psychology 41, 201–207. doi:10.1016/j.jesp.2004.07.007
Mark Bennett, Christopher Dewberry (1994), “"I've said I'm sorry, haven't I?" A Study of the Identity Implications and Constraints That Apologies Create for Their Recipients,” Current Psychology: Developmental ° Learning ° Personality ° Social 13, 10-20.
2011年5月17日 星期二
2011年5月12日 星期四
2011年5月11日 星期三
生命如何爆出來？
科學上有些疑團，不僅難以解開，根本無法完滿解答 －－ 生命的起源就是這樣一個 unknowable 的難題。
生命的奇妙，自古便深深吸引着人類。古時有個想法，一切由生物分泌或提煉的物質都是神聖的，載着某些生命的要素，其成分有別於如空氣、石頭等死物。這想法稱為「vitalism」，認為生命來自一股神秘的「能量」，有這股「能量」的東西便有生命，沒這股「能量」的東西便是死物。「有機」（organic）一字，二百年前出現，本意是一切從生物得來的物質；其餘物質，便稱「無機」（inorganic）。
在 vitalism 的框架內，有機和無機屬於兩個不相容的領域，兩者「井水不犯河水」；無機物不會變成有機物，反之亦然。
1828 年，德國人 Friedrich Wöhler 把無機的 NH3（阿摩尼亞）和氰酸（cyanic acid）加熱，得出有機的尿素（urea，來自動物尿液，故有機）。自此，有機和無機的界線開始模糊，分隔兩者的圍牆開始倒下。
現代化學裡，一切含碳物質皆稱「有機」。此定義並非無懈可擊，例如 CO2（二氧化碳）、鑽石和石墨（碳的兩種形態）、大理石和梳打粉（都是碳酸鹽），從來不是「有機」的代表，但除卻這些明顯例子外，「含碳就是有機」還是說得過去的。
有機無機的互換，一點也不神秘，說到底只是原子的再分配。舉例，電油燃燒，長長的有機化合物被拆散，產生氧化碳、氧化硫、氧化氮等，全是無機氣體；有機就是這樣變成無機。
從「有」到「無」，十分容易。從「無」到「有」，可能嗎？這是生命起源的基本疑團。原來只有無機物的史前地球，怎樣生產第一團有機物質，作為生命的原材料？換個說法，生命怎樣由石頭爆出來？地球如何「無中生有」？
1953 年，在美國芝加哥大學進行的一次經典實驗，給了我們一個啟示。化學系博士生 Stanley Miller 在導師 Harold Urey（1934 年諾貝爾化學獎得主）指導下，把裝滿 NH3、CH4（甲烷）和 H2O（水蒸氣）的容器接上高電壓，通電產生火花，模擬史前大氣層雷電交加。一星期後，容器內發現氨基酸（amino acid），蛋白質的原材料。Miller 構想，史前大氣層經無數次閃電「洗禮」，便是地球第一團有機物的來源。
氨基酸是什麼？一條以碳為骨幹的分子，一端為 COOH（一碳、二氧、一氫），另一端為 NH2（一氮、二氫），就是氨基酸；中間的碳骨幹可以變化無窮，只要分子兩端合符「標準」，便可稱為氨基酸。Miller 實驗以 NH3、CH4 和 H2O 起始，閃電把氮、碳、氫、氧再分配，得出以 COOH 和 NH2 作「標誌」的氨基酸，對愛「馬後炮」的我來說，一點也不意外。
兩條氨基酸，一條的 COOH 對準另一條的 NH2，有什麼發生？兩者結合，釋出一顆水分子（H2O），餘下一個 CO-NH 連結，兩條氨基酸連接起來。COOH 和 NH2 就像一塊磁鐵的南北兩極，讓氨基酸無止境接駁下去；一列長長的氨基酸，就是經常聽說的「蛋白質」。肌肉、神經、頭髮、指甲都是蛋白質，說身體大部分由蛋白質組成並不為過。
在 Miller 實驗的五十年代，普遍認為史前大氣層充滿着 NH3 和 CH4（亦是 Miller 實驗採用的氣體）。到了九十年代，意見漸漸改變，認為 CO2 和 N2（氮氣）才是史前大氣層的代表，兩種氣體都沒有包括在 Miller 實驗之內。換句話說，Miller 實驗雖然證實「無中生有」的可能，但這可能性並不屬於我們的星球。有人採用 CO2 和 N2 重覆 Miller 實驗，不見氨基酸的蹤影，我們距離生命之源的答案退了一步。
2008 年，Miller 的意念獲得重生。他兩位高足 Jim Cleaves 及 Jeffrey Bada 懷疑那失敗的實驗存在漏洞，閃電能夠製造氨基酸的同時，也能產生摧毀氨基酸的氮化合物，兩者抵消，氨基酸遂不見蹤影。他們重覆 CO2 和 N2 的閃電實驗，加進物料吸收氮化合物，氨基酸果然「失而復得」。史前大氣層借閃電之助「無中生有」的假想，再次獲得證實。
氨基酸無疑是生命的原料，但不可能是答案的全部，因為更基本的遺傳物質 DNA 和 RNA 並非氨基酸。DNA 是去氧核糖核酸，RNA 是核糖核酸，兩者都是由核酸（nucleic acid）串連而成。DNA 是基因的載體，儲存着製造蛋白質的指令，RNA 則像圖書管理員，控制着指令的執行；DNA 和 RNA（核酸）攜手管理着蛋白質（氨基酸）的製造和使用，我們的身體是核酸指揮氨基酸。一碟完整的生命原材料，兩種「酸」都需要。
閃電產生氨基酸，核酸又怎樣出現呢？可能來自隕石。最近有人找來隕石碎片，磨碎，去除有機物質，剩下無機礦物，混合 HCONH2（甲醯胺，formamide）加熱至攝氏 140 度，兩天後，核酸和氨基酸竟會自然出現。為什麼混合 HCONH2 呢？此物質有在太空飄浮，隕石跟它相遇不出奇，說不定核酸和氨基酸就是這樣太空製造，隨隕石散落地球。
生命種子來自太空的假想由來已久，這是第一次找到具體證據。
生命原料齊備，不代表生命便會「應運而生」，正如煮餸不是將材料混合這麼簡單。生命是 DNA／RNA 指揮蛋白，然而指揮過程需要很多蛋白協助方能成事，那究竟是 DNA／RNA 還是蛋白首先出現？假如你不明白，讓我舉例。我寫文章，必定參考自己的舊文，那我的第一篇文章怎樣寫？有雞先還是有蛋先？
曾有想法認為，DNA／RNA 的複製及指揮過程實在太複雜，必須週遭環境配合，有適當蛋白作配套，它們才能有作為，因此蛋白先行。
近年想法逆轉，發現 RNA 有時能夠「自己幫自己」，獨自完成複製和指揮過程。現今主流看法認為 RNA 是生命的「開荒牛」，DNA 和蛋白只是「後來者」。
我們沒有時光機，不能重回史前地球，生命起源之謎永沒肯定的答案。Unknowable 也不錯，我們可以辯個不停，直至生命完結為止……
（2011 年 5 月 11 日 信報副刊）
學術參考：
Carl Zimmer (2009), “On the Origin of Life on Earth,” Science 323, 198-199.
H. James Cleaves, John H. Chalmers, Antonio Lazcano, Stanley L. Miller, Jeffrey L. Bada (2008), “A Reassessment of Prebiotic Organic Synthesis in Neutral Planetary Atmospheres,” Origins Life Evol Biosph 38, 105-115. doi:10.1007/s11084-007-9120-3
生命的奇妙，自古便深深吸引着人類。古時有個想法，一切由生物分泌或提煉的物質都是神聖的，載着某些生命的要素，其成分有別於如空氣、石頭等死物。這想法稱為「vitalism」，認為生命來自一股神秘的「能量」，有這股「能量」的東西便有生命，沒這股「能量」的東西便是死物。「有機」（organic）一字，二百年前出現，本意是一切從生物得來的物質；其餘物質，便稱「無機」（inorganic）。
在 vitalism 的框架內，有機和無機屬於兩個不相容的領域，兩者「井水不犯河水」；無機物不會變成有機物，反之亦然。
1828 年，德國人 Friedrich Wöhler 把無機的 NH3（阿摩尼亞）和氰酸（cyanic acid）加熱，得出有機的尿素（urea，來自動物尿液，故有機）。自此，有機和無機的界線開始模糊，分隔兩者的圍牆開始倒下。
現代化學裡，一切含碳物質皆稱「有機」。此定義並非無懈可擊，例如 CO2（二氧化碳）、鑽石和石墨（碳的兩種形態）、大理石和梳打粉（都是碳酸鹽），從來不是「有機」的代表，但除卻這些明顯例子外，「含碳就是有機」還是說得過去的。
有機無機的互換，一點也不神秘，說到底只是原子的再分配。舉例，電油燃燒，長長的有機化合物被拆散，產生氧化碳、氧化硫、氧化氮等，全是無機氣體；有機就是這樣變成無機。
從「有」到「無」，十分容易。從「無」到「有」，可能嗎？這是生命起源的基本疑團。原來只有無機物的史前地球，怎樣生產第一團有機物質，作為生命的原材料？換個說法，生命怎樣由石頭爆出來？地球如何「無中生有」？
1953 年，在美國芝加哥大學進行的一次經典實驗，給了我們一個啟示。化學系博士生 Stanley Miller 在導師 Harold Urey（1934 年諾貝爾化學獎得主）指導下，把裝滿 NH3、CH4（甲烷）和 H2O（水蒸氣）的容器接上高電壓，通電產生火花，模擬史前大氣層雷電交加。一星期後，容器內發現氨基酸（amino acid），蛋白質的原材料。Miller 構想，史前大氣層經無數次閃電「洗禮」，便是地球第一團有機物的來源。
氨基酸是什麼？一條以碳為骨幹的分子，一端為 COOH（一碳、二氧、一氫），另一端為 NH2（一氮、二氫），就是氨基酸；中間的碳骨幹可以變化無窮，只要分子兩端合符「標準」，便可稱為氨基酸。Miller 實驗以 NH3、CH4 和 H2O 起始，閃電把氮、碳、氫、氧再分配，得出以 COOH 和 NH2 作「標誌」的氨基酸，對愛「馬後炮」的我來說，一點也不意外。
兩條氨基酸，一條的 COOH 對準另一條的 NH2，有什麼發生？兩者結合，釋出一顆水分子（H2O），餘下一個 CO-NH 連結，兩條氨基酸連接起來。COOH 和 NH2 就像一塊磁鐵的南北兩極，讓氨基酸無止境接駁下去；一列長長的氨基酸，就是經常聽說的「蛋白質」。肌肉、神經、頭髮、指甲都是蛋白質，說身體大部分由蛋白質組成並不為過。
在 Miller 實驗的五十年代，普遍認為史前大氣層充滿着 NH3 和 CH4（亦是 Miller 實驗採用的氣體）。到了九十年代，意見漸漸改變，認為 CO2 和 N2（氮氣）才是史前大氣層的代表，兩種氣體都沒有包括在 Miller 實驗之內。換句話說，Miller 實驗雖然證實「無中生有」的可能，但這可能性並不屬於我們的星球。有人採用 CO2 和 N2 重覆 Miller 實驗，不見氨基酸的蹤影，我們距離生命之源的答案退了一步。
2008 年，Miller 的意念獲得重生。他兩位高足 Jim Cleaves 及 Jeffrey Bada 懷疑那失敗的實驗存在漏洞，閃電能夠製造氨基酸的同時，也能產生摧毀氨基酸的氮化合物，兩者抵消，氨基酸遂不見蹤影。他們重覆 CO2 和 N2 的閃電實驗，加進物料吸收氮化合物，氨基酸果然「失而復得」。史前大氣層借閃電之助「無中生有」的假想，再次獲得證實。
氨基酸無疑是生命的原料，但不可能是答案的全部，因為更基本的遺傳物質 DNA 和 RNA 並非氨基酸。DNA 是去氧核糖核酸，RNA 是核糖核酸，兩者都是由核酸（nucleic acid）串連而成。DNA 是基因的載體，儲存着製造蛋白質的指令，RNA 則像圖書管理員，控制着指令的執行；DNA 和 RNA（核酸）攜手管理着蛋白質（氨基酸）的製造和使用，我們的身體是核酸指揮氨基酸。一碟完整的生命原材料，兩種「酸」都需要。
閃電產生氨基酸，核酸又怎樣出現呢？可能來自隕石。最近有人找來隕石碎片，磨碎，去除有機物質，剩下無機礦物，混合 HCONH2（甲醯胺，formamide）加熱至攝氏 140 度，兩天後，核酸和氨基酸竟會自然出現。為什麼混合 HCONH2 呢？此物質有在太空飄浮，隕石跟它相遇不出奇，說不定核酸和氨基酸就是這樣太空製造，隨隕石散落地球。
生命種子來自太空的假想由來已久，這是第一次找到具體證據。
生命原料齊備，不代表生命便會「應運而生」，正如煮餸不是將材料混合這麼簡單。生命是 DNA／RNA 指揮蛋白，然而指揮過程需要很多蛋白協助方能成事，那究竟是 DNA／RNA 還是蛋白首先出現？假如你不明白，讓我舉例。我寫文章，必定參考自己的舊文，那我的第一篇文章怎樣寫？有雞先還是有蛋先？
曾有想法認為，DNA／RNA 的複製及指揮過程實在太複雜，必須週遭環境配合，有適當蛋白作配套，它們才能有作為，因此蛋白先行。
近年想法逆轉，發現 RNA 有時能夠「自己幫自己」，獨自完成複製和指揮過程。現今主流看法認為 RNA 是生命的「開荒牛」，DNA 和蛋白只是「後來者」。
我們沒有時光機，不能重回史前地球，生命起源之謎永沒肯定的答案。Unknowable 也不錯，我們可以辯個不停，直至生命完結為止……
（2011 年 5 月 11 日 信報副刊）
學術參考：
Carl Zimmer (2009), “On the Origin of Life on Earth,” Science 323, 198-199.
H. James Cleaves, John H. Chalmers, Antonio Lazcano, Stanley L. Miller, Jeffrey L. Bada (2008), “A Reassessment of Prebiotic Organic Synthesis in Neutral Planetary Atmospheres,” Origins Life Evol Biosph 38, 105-115. doi:10.1007/s11084-007-9120-3
2011年5月4日 星期三
我們的身體只有 1% 屬於自己
你想不想知道肚臍藏着什麼細菌？很簡單，只要拿枝棉花棒，往肚臍挖幾下，將棉花棒塗往培植細菌的碟子上，幾天後長出細菌，那便是你肚臍的細菌。
每人的細菌都不同。左圖來自 Peter Aldhous，右圖來自 Carl Zimmer。（二人皆為科普作者）
重點是圓圈的多少（不是大小），愈多圓圈表示細菌愈多，細菌間的競爭規限了「地盤」的擴張。Zimmer 的個人衛生肯定較 Aldhous 為佳，對嗎？未必，其中變數多的是：棉花棒挖肚臍的手法和力度、皮膚性質等，都會影響樣本的多少和種類。
下圖那些形狀不規則如煙霧的「地盤」，應該屬於一些有鞭毛（flagella）、能移動的細菌。
下圖是「化學戰」現場，兩組細菌分泌天然抗生素把異類消滅淨盡，平分天下。
其實每一寸皮膚都滿佈細菌，我們不察覺而已。前額、鼻尖、耳朵、口腔、舌頭、指頭、手掌、手臂、腋窩、腳跟、腳掌、龜頭、陰道，每部位都是一個獨特的生態系統，各式各樣細菌在生活着。我們生活在地球表面，細菌生活在我們的表面；於細菌而言，我們就是它們的「地球」。
每人生命中，只有十個月身上沒有細菌，就是懷在母親肚裡的十個月。出娘胎以後，細菌便立即「進佔」皮膚和消化道（嚴格來說，消化道壁也是人體的「表面」，由口腔、食道、胃、小腸、大腸至肛門，食物一直留在體外，養分經消化道壁吸收入體內），從此我們便與細菌互相依存。
很多人聞「菌」色變，其實絕大部分細菌於人無害，有些甚至有益。
曾有一個醫癌的想法：注射某些細菌入體內，激活病人的免疫系統，使其消滅癌細胞。臨床實驗時，這療法沒有延長肺癌病人的壽命，卻有令人驚喜的副作用：接受細菌注射的病人「心曠神怡」，心情顯然較佳。研究人員單憑觀察病人的態度、情緒、舉止，便猜到誰人給注射了細菌。
細菌如何使人快樂？暫時仍是一知半解，動物實驗顯示某些細菌激起的免疫反應會令腦細胞釋放大量血清素（serotonin），有提升情緒之效。這看來有點奇怪，因為刺激免疫系統也能導致抑鬱，兩種完全相反的效果，怎樣解釋呢？說到底，我們還未確知「快樂細菌」與免疫系統的互動，兩者關係有待釐清。
另一方面，有稱現代人太衛生，太少接觸「快樂細菌」，因而抑鬱發作機會特別多 －－ 這與「衛生假說」（hygiene hypothesis）一脈相承。「衛生假說」認為一些肆虐近年的病症，如自閉、哮喘及各類敏感，皆因環境過於衛生，免疫系統「無所事事」，令免疫反應「有違常態」所致。僅是假說，未證實的。
全身最多細菌的地方是大腸，細菌數目多達 1013 隻（美國國債截至 2011 年 5 月 2 日總額為 1.4*1013 美元，高出大腸細菌四成），十倍於人體細胞，其總基因長度更達人體基因一百倍；可以這麼說，我們的身體只有 1% 屬於自己。
既然肚裡細菌這麼多，它們與我們有着這樣那樣的關係並不出奇。細菌刺激免疫系統是不爭的事實，儘管其後果難料，什麼樣的細菌引致什麼樣的反應還未充分掌握。一般認為，大腸細菌其中一項益處，是幫助腸壁細胞增生（proliferation）和分化（differentiation），有利腸道發育。有點像一個人總要踏出家門，接觸外面的花花（骯髒）世界，才能成長。
1983 年某實驗發現，無菌老鼠（飼養在無菌環境，全身一「菌」不染）維持體重，需要比正常老鼠多吃三成卡路里，原來正常老鼠大腸裡有種細菌能夠生產分解多醣（polysaccharide，纖維是一例）的酵素，負責消化多醣，盡取食物的營養；無菌老鼠缺乏細菌輔助，消化效率不及正常，當然要吃多些食物以維持體重了。細菌的「功力」當然不只這麼少，大腸裡有幾百種細菌，有的消化多醣，有的消化脂肪，有的消化人體分泌的黏液（如循環再造），有的製造維他命，有的「功力」未為人知，可以肯定的是，我們「外判」了不少消化過程給細菌，有人故稱大腸內的細菌為一「forgotten organ」。
有人「食極都唔肥」，是否肚裡少了一些細菌？
身上的細菌還有保護我們免受害菌侵襲的功能。任何外來細菌降臨皮膚，立即要跟「本土」細菌「爭飯食」，競爭力不足便得行人止步，因此「本土」細菌是我們的第一道防線。假如身體表面一「菌」不染，害菌便如發現新大陸，橫行無忌。實驗顯示無菌老鼠是較易受感染的。
大腸住着 300-500 種細菌，互相倚賴，形成一個生態系統，你和我的生態系統一樣嗎？每人的生態系統都不相同，這樣的答案雖然正確，但無甚意思，正如你問我「每個家庭一樣嗎？」，我答「家家有本難念的經，每個家庭都不相同」。不相同是事實，但哪方面不相同呢？不相同之間可有些規律？
最近一個驚喜發現，人的大腸生態系統雖然「變化無窮」，但萬變不離其宗，來來去去只得三個類型。第一型以 Bacteriodes 細菌為主，擅長消化碳水化合物和蛋白質；第二型以 Prevotella 細菌為主，擅長消化身體分泌的黏液；第三型以 Ruminococcus 細菌為主，也擅長消化身體分泌的黏液。三種生態系統與疾病相關嗎？未知。為什麼只得三類型？未知。什麼決定類型？未知，類型跟年齡、國家、基因、飲食都扯不上關係。
可見，知道愈多，不知道的也愈多，唯有等待跟進研究吧。令我想起許許多多的節食餐單，減肥效果會否視乎食者的大腸生態系統呢？我經常放屁，是否吃的東西和大腸生態格格不入？
（2011 年 5 月 4 日 信報副刊）
學術參考：
Manimozhiyan Arumugam, et al. (2011), “Enterotypes of The Human Gut Microbiome,” Nature. doi:10.1038/nature09944
Elizabeth K. Costello, et al. (2009), “Bacterial Community Variation in Human Body Habitats Across Space and Time,” Science 326, 1694-1697. doi:10.1126/science.1177486
Cynthia L. Sears (2005), “A Dynamic Partnership: Celebrating Our Gut Flora,” Anaerobe 11, 247-251. doi:10.1016/j.anaerobe.2005.05.001
Francisco Guarner, Juan-R Malagelada (2003), “Gut Flora in Health and Disease,” Lancet 361, 512-519.
每人的細菌都不同。左圖來自 Peter Aldhous，右圖來自 Carl Zimmer。（二人皆為科普作者）
重點是圓圈的多少（不是大小），愈多圓圈表示細菌愈多，細菌間的競爭規限了「地盤」的擴張。Zimmer 的個人衛生肯定較 Aldhous 為佳，對嗎？未必，其中變數多的是：棉花棒挖肚臍的手法和力度、皮膚性質等，都會影響樣本的多少和種類。
下圖那些形狀不規則如煙霧的「地盤」，應該屬於一些有鞭毛（flagella）、能移動的細菌。
下圖是「化學戰」現場，兩組細菌分泌天然抗生素把異類消滅淨盡，平分天下。
其實每一寸皮膚都滿佈細菌，我們不察覺而已。前額、鼻尖、耳朵、口腔、舌頭、指頭、手掌、手臂、腋窩、腳跟、腳掌、龜頭、陰道，每部位都是一個獨特的生態系統，各式各樣細菌在生活着。我們生活在地球表面，細菌生活在我們的表面；於細菌而言，我們就是它們的「地球」。
每人生命中，只有十個月身上沒有細菌，就是懷在母親肚裡的十個月。出娘胎以後，細菌便立即「進佔」皮膚和消化道（嚴格來說，消化道壁也是人體的「表面」，由口腔、食道、胃、小腸、大腸至肛門，食物一直留在體外，養分經消化道壁吸收入體內），從此我們便與細菌互相依存。
很多人聞「菌」色變，其實絕大部分細菌於人無害，有些甚至有益。
曾有一個醫癌的想法：注射某些細菌入體內，激活病人的免疫系統，使其消滅癌細胞。臨床實驗時，這療法沒有延長肺癌病人的壽命，卻有令人驚喜的副作用：接受細菌注射的病人「心曠神怡」，心情顯然較佳。研究人員單憑觀察病人的態度、情緒、舉止，便猜到誰人給注射了細菌。
細菌如何使人快樂？暫時仍是一知半解，動物實驗顯示某些細菌激起的免疫反應會令腦細胞釋放大量血清素（serotonin），有提升情緒之效。這看來有點奇怪，因為刺激免疫系統也能導致抑鬱，兩種完全相反的效果，怎樣解釋呢？說到底，我們還未確知「快樂細菌」與免疫系統的互動，兩者關係有待釐清。
另一方面，有稱現代人太衛生，太少接觸「快樂細菌」，因而抑鬱發作機會特別多 －－ 這與「衛生假說」（hygiene hypothesis）一脈相承。「衛生假說」認為一些肆虐近年的病症，如自閉、哮喘及各類敏感，皆因環境過於衛生，免疫系統「無所事事」，令免疫反應「有違常態」所致。僅是假說，未證實的。
全身最多細菌的地方是大腸，細菌數目多達 1013 隻（美國國債截至 2011 年 5 月 2 日總額為 1.4*1013 美元，高出大腸細菌四成），十倍於人體細胞，其總基因長度更達人體基因一百倍；可以這麼說，我們的身體只有 1% 屬於自己。
既然肚裡細菌這麼多，它們與我們有着這樣那樣的關係並不出奇。細菌刺激免疫系統是不爭的事實，儘管其後果難料，什麼樣的細菌引致什麼樣的反應還未充分掌握。一般認為，大腸細菌其中一項益處，是幫助腸壁細胞增生（proliferation）和分化（differentiation），有利腸道發育。有點像一個人總要踏出家門，接觸外面的花花（骯髒）世界，才能成長。
1983 年某實驗發現，無菌老鼠（飼養在無菌環境，全身一「菌」不染）維持體重，需要比正常老鼠多吃三成卡路里，原來正常老鼠大腸裡有種細菌能夠生產分解多醣（polysaccharide，纖維是一例）的酵素，負責消化多醣，盡取食物的營養；無菌老鼠缺乏細菌輔助，消化效率不及正常，當然要吃多些食物以維持體重了。細菌的「功力」當然不只這麼少，大腸裡有幾百種細菌，有的消化多醣，有的消化脂肪，有的消化人體分泌的黏液（如循環再造），有的製造維他命，有的「功力」未為人知，可以肯定的是，我們「外判」了不少消化過程給細菌，有人故稱大腸內的細菌為一「forgotten organ」。
有人「食極都唔肥」，是否肚裡少了一些細菌？
身上的細菌還有保護我們免受害菌侵襲的功能。任何外來細菌降臨皮膚，立即要跟「本土」細菌「爭飯食」，競爭力不足便得行人止步，因此「本土」細菌是我們的第一道防線。假如身體表面一「菌」不染，害菌便如發現新大陸，橫行無忌。實驗顯示無菌老鼠是較易受感染的。
大腸住着 300-500 種細菌，互相倚賴，形成一個生態系統，你和我的生態系統一樣嗎？每人的生態系統都不相同，這樣的答案雖然正確，但無甚意思，正如你問我「每個家庭一樣嗎？」，我答「家家有本難念的經，每個家庭都不相同」。不相同是事實，但哪方面不相同呢？不相同之間可有些規律？
最近一個驚喜發現，人的大腸生態系統雖然「變化無窮」，但萬變不離其宗，來來去去只得三個類型。第一型以 Bacteriodes 細菌為主，擅長消化碳水化合物和蛋白質；第二型以 Prevotella 細菌為主，擅長消化身體分泌的黏液；第三型以 Ruminococcus 細菌為主，也擅長消化身體分泌的黏液。三種生態系統與疾病相關嗎？未知。為什麼只得三類型？未知。什麼決定類型？未知，類型跟年齡、國家、基因、飲食都扯不上關係。
可見，知道愈多，不知道的也愈多，唯有等待跟進研究吧。令我想起許許多多的節食餐單，減肥效果會否視乎食者的大腸生態系統呢？我經常放屁，是否吃的東西和大腸生態格格不入？
（2011 年 5 月 4 日 信報副刊）
學術參考：
Manimozhiyan Arumugam, et al. (2011), “Enterotypes of The Human Gut Microbiome,” Nature. doi:10.1038/nature09944
Elizabeth K. Costello, et al. (2009), “Bacterial Community Variation in Human Body Habitats Across Space and Time,” Science 326, 1694-1697. doi:10.1126/science.1177486
Cynthia L. Sears (2005), “A Dynamic Partnership: Celebrating Our Gut Flora,” Anaerobe 11, 247-251. doi:10.1016/j.anaerobe.2005.05.001
Francisco Guarner, Juan-R Malagelada (2003), “Gut Flora in Health and Disease,” Lancet 361, 512-519.
2011年5月2日 星期一
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