2006-12-28：居心叵測的生物物理學（中研院物理所吳明佳博士）

The heart of animals is the foundation of their life, the sovereign of everythingwithin them, the sun of their microcosm, that upon which all growth depends, from which all power proceeds.

1628年，在他的經典之作《生物體內心臟及血液運動的解剖學研究》中，發現血液循環的哈維（William Harvey，1578-1657）以上面的句子開卷，也開啟了心臟作為血液循環的唯一驅力的新頁，終結了一千多年來以肝臟為主角的迷思。除此之外，這本書同時也開創了以定量方法來研究醫學問題的新紀元。哈維算出心臟每天輸送的血量遠遠超過體重，從而推翻了先前認為的血液是肝臟不斷地由食物所製造出來的想法。〔詳見《蛇杖的傳人－西方名醫列傳》（時報出版社）〕

三百多年後，以定量量測來研究心臟已經不是件新鮮的事了。五花八門的各色儀器可以把各種想像得到的物理量都量得無比精確，讓哈維的估算相形失色。不過，即使有一大堆精確的數據，無法見微知著也沒有用，還是無法避免令人遺憾的誤判或誤診。倒楣一點的，遇上所謂的「閔希豪生症候群」（Munchausen syndrome）的患者，甚至還可能會受騙上當，賠上一世英名。在《搶救心跳》這本書中，就描述了一位懂得操弄心電圖的閔希豪生症候群患者，把一堆醫生唬得團團轉，以為他命在旦夕呢！

還沒有服過兵役又居心叵測的同學，大概會很想知道這位仁兄是如何辦到的，以便如法泡製，取得免役資格。答案很簡單，就在《搶救心跳》這本書裡。不過，要小心，有許多物理學家正在協助醫生分析數據，可以把叵測的心測得清清楚楚地，讓你吃不了兜著走。

想知道生物物理學如何研究人心的，想逃掉兵役又不被逮到的，千萬別錯過，明天，十二月二十八日（週四），中午十二點十分，中研院物理所的吳明佳博士將要告訴大家，人心到底有多難測。

2006-12-14：合成軟體學（美國Accelrys公司李佩力博士）

魔術方塊，除了用來傷腦筋，或者像上星期討論的，拿來探討蛋白質的摺疊之外，其實還可以拿來做性向測驗。

一拿起魔術方塊，就開始想辦法把每一面轉成同色，或者拿起筆來推算有多少可能的組合，這種人比較適合當數學家或理論物理學家。拿起魔術方塊，就忍不住想把它轉得更亂的人，比較適合去政治圈裡翻攪；當律師可能也很合適。

還有些人既不想把局面弄得更簡單，也不想攪得更複雜，只是漫無目的地亂轉，甚至想把每個面的貼片都換成隨溫度變色的液晶貼片，手一碰就變色，讓人（包括自己）越看越糊塗，永遠分不清楚上下左右。這種人最適合從事什麼職業呢？當然是常常讓學生如墜五里霧中的教授囉！

最後呢，還有些人拿起方塊來連轉都不轉，二話不說，索性把它給拆了，想要什麼樣的組合，就直接拼出來。這些人很適合當化學家。

其實，對化學家來說，拿魔術方塊來考他們，實在是太小看他們了。化學家最拿手的不是這種拆開來再拼回去的把戲，那是（逆向）工程師在玩的，沒什麼創意的玩意；化學家最拿手的是拿幾個基本單元（通常就那麼幾個：碳、氫、氧、氮），拼湊出一大堆讓人想都想不到的奇怪結構。相較之下，魔術方塊能變出的組合，簡直少得微不足道。因此，送耶誕禮物的時候，如果不想讓化學家覺得，你暗地裡是在嘲弄他們的本事和物理學家一樣地沒啥看頭，最好不要送他們魔術方塊，還是送樂高積木比較保險。

就像樂高積木所拼出來的結構，再怎麼樣地巨大，還是一塊塊積木堆疊出來的，多細胞生物是許多單細胞組合而成的。所以，如果要在魔術方塊和樂高積木之間作選擇，生物學家大概會和化學家一樣，捨魔術就樂高。

最近這幾年，生物學家越來越仰賴電腦軟體來進行研究工作，從影像處理到資訊的辨識與搜尋，都需要軟體來幫忙。麻煩的是，做研究可不像拼選舉，可以像俗話說的「選舉沒師傅，用錢買就有」，總會遇上沒錢的苦日子。沒錢的時候，生物學家總不能把自己像樂高積木一樣拆開來，重組成軟體設計師，自己動手去設計出所需要的軟體。

窮則變，變則通；於是就有人想到，如果軟體就像樂高積木一樣，可以隨時拆開，依當下的需要挑選合適的積木，「有機合成」一下，組合成新的軟體，那不就可以省下一大筆錢了嗎？明天，十二月十四日（週四），中午十二點十分，任職於Accelrys公司的李佩力博士將要告訴大家，如何像玩樂高積木一樣地，從舊的軟體合成新的軟體。

2006-12-7：一「球」乳牛？（中央大學物理學系李紀倫教授）

From wikipedia

有位酪農養了不少乳牛，但不知何故，這些乳牛的牛乳產量一直都不足，讓他傷透腦筋。他嘗試了許多方法，希望能改善產量，卻都不見起色。在一次社區活動中，這位酪農發現社區裡住了位理論物理學家，正向鄰居們解釋他研究的theory of everything。這位酪農一聽大喜，終於找到救星了！於是，忙不迭地將這位物理學家拉到一邊，一把鼻涕一把眼淚地訴說，希望理論物理學家能用他們那超強的theory of everything，替他訂定個「搶救不良牛大作戰」的作戰計畫。

理論物理學家很專心地聽，也問了些問題，像是「這些乳牛是屬於SO （special orthogonal ）group的嗎？」（據說酪農回答「是的，他們對我來說很重要，就像我的SO（significant others）」）。他接著想了一想，然後很肯定地告訴這位可憐的酪農「這應該不難解決」。過了幾個星期，理論物理學家告訴酪農，他找到解決問題的方法了。酪農大喜，馬上放下電話，衝到理論物理學家的辦公室，拉張椅子坐下來洗耳恭聽。理論物理學家不慌不忙地走到黑板邊，拿起粉筆，開始解釋他研究出來的搶救計畫：「首先，讓我們假設乳牛是球狀的…」。

這個被稱為spherical cow的故事，當然是虛擬的，是拿來嘲弄理論物理學家的不切實際。現實世界中，做理論計算的雖然很少像故事裡的理論物理學家這麼離譜，把乳牛看成是球狀的，但一遇上以多樣性著稱的生物學，他們大而化之、以簡馭繁的特色的確常常鬧出笑話。在生物物理期刊俱樂部裏，就有某位做理論計算的老師曾在上課時說出「像鯨魚這種魚…」的蠢話。

話說回來，即使連著名的理論生物物理學家Oster都鬧過錯把蜘蛛當昆蟲的笑話，所以鬧笑話或被嘲弄也沒什麼大不了的。太複雜的理論不但無法讓人掌握事物的本質，還會碰上解不出來的窘境，所以做理論的人常常被迫必須忽略支微末節，引入非常極端的簡化－例如，把乳牛看成球狀的。重點在於，這個簡化有沒有連關鍵要素也砍掉。如果那位酪農相信乳汁的多寡只和局部的乳腺構造有關，那允許理論物理學家大刀一揮，截頭去尾削足，只留下「一球」乳牛倒也無妨。

所以，「假設乳牛是球狀的」？嗯，好吧，可以接受。那麼，「假設乳牛長得就像個魔術方塊」呢？嗯，比球狀的更接近現實一點，當然沒問題。明天，十二月七日（週四），中午十二點十分，中央大學物理系的李紀倫教授將要告訴大家，他如何用魔術方塊來研究蛋白質的摺疊問題。