2011-10-27：暗夜中飛行的小精靈（靜宜大學生態學系陳湘繁教授）

跨領域的學習與研究常常就像伊索寓言裡的蝙蝠一樣，在鳥類眼中是非我族類的野獸，而在野獸眼中則是其心必異的鳥類。雖然如同寓言裡所描述的，在兩邊短兵相接，比誰兵多將廣的少數時刻裡，蝙蝠可以左右逢源，但在互不侵犯，各管各的承平時刻，就會兩邊都不討好，必須在夾縫中辛苦地求生存。

至於哪段邊界正在短兵相接，而哪段邊界風平浪靜，潮流是個重要的決定因素。像是當紅的生物醫學，誰都想沾個邊，於是學醫的一定要玩點細胞或DNA，而學生物的也想盡辦法和醫生們搭上線。甚至連地域都會是關鍵因素，像生物物理就是在歐美地區遠比在台灣熱門，比較不會有兩邊不討好的問題。

跨「領域」的生物也有類似的處境。蝙蝠是哺乳動物中唯一具有拍翅飛行能力的成員，但相較於哺乳動物中唯一具有產卵能力的成員－鴨嘴獸－來說，簡直就是台灣的生物物理相較於生物醫學的翻版。自從1798年在西方科學界正式登場以來，鴨嘴獸就一直是科學界矚目的焦點。蝙蝠呢？雖然在科學界裡還沒像伊索寓言裡所描述的那麼悽慘，但確實也從來沒當過大明星。

其實，除了跨「領域」之外，蝙蝠和鴨嘴獸還有個共通的特點，那就是牠們感知獵物的方式都相當地與眾不同：蝙蝠會聽音辨位（echolocation），而鴨嘴獸則會感電辨位（electrolocation），都是為了在牠們所處的環境中生存適應所發展出來的獨特能力。雖然有其他生物（像海豚和鯊魚）也具備同樣的能力，但由於獵物的尺度大小不同，蝙蝠和鴨嘴獸在解析度與敏感度上，大概是生物圈中的佼佼者。

如此看來，真的沒有理由厚此薄彼，把蝙蝠冷落在一旁。明天，十月二十七日（週四）中午十二點十分，在理學大樓六樓601會議室，靜宜大學生態學系的陳湘繁教授將要告訴我們，她如何迷上這些在暗夜中飛行的小精靈，為什麼牠們令人著迷，為什麼牠們值得科學家的重視與研究。

2011-10-20：癌症的數位療法（逢甲大學應用數學系魏秀娟教授）

凡是被稱為「藥」的東西，不論是口服的、塗抹的、注射的，都搭配了使用指南。這類用藥指南中，有些十分簡單，像是三餐後服用之類的，也有些非常複雜，像是每隔一週，如果某些指數沒有問題，就再注射一劑，而注射後幾天內要注意這個那個的。

有些藥，尤其是牽涉到民俗療法或另類醫療的藥，大概就不用對其用藥指南太認真。像An apple a day keeps the doctor away這種的，認真就輸了，不是嗎？

但對於許多經由冗長的研發與試驗過程所開發出來的藥物，不認真看待其用藥指南就毀了。輕一點的，也許只是應有的療效無法發揮，嚴重的則會一命嗚呼，很可怕的！

這些必須嚴肅以對的用藥指南是怎麼弄出來的？

一講到藥物的研發與試驗，許多人會想到白老鼠。不過，再多的白老鼠都不夠，最後還是得真的找人來做。這麼一來就麻煩了，除了費時費力也費錢，還有一堆倫理與法律規範要考慮。因此，在實驗室裡犧牲了許多白老鼠所弄出來的用藥指南初稿，到了拿人來做臨床試驗的階段，多半只能做些微調，沒有大刀闊斧、自由探索療效的空間。

目前最複雜的用藥指南，大概要算是治療癌症的化學療法所採用的療程了。在進行化學療法時，醫生都會遵循某個行之有年或廣泛使用的療程，沒有太多的調整空間。有沒有可能其實有更好的療程，只是當初因為醫學倫理或法律規範的緣故，而沒被提出來進一步探究呢？有沒有什麼方法可以在不違反這些規範的情況下，自由自在地探索可能的療程呢？

明天，十月二十日（週四）中午十二點十分，在理學大樓六樓601會議室，逢甲大學應用數學系的魏秀娟教授將要告訴我們，她如何利用數學建模與電腦模擬來探索癌症治療的最佳療程。

2011-10-13：當樹蛇遇上重力（台灣師範大學生命科學系杜銘章教授）

人類和黑猩猩分家的時候，也從樹上爬了下來，變成大半時間都在地上跑來跑去的物種。時間一久，人類的身體結構早就適應了平坦的地面，再也沒辦法像黑猩猩一樣，可以在樹上來去自如，如履平地了。

身為人類的我們對於這一點，當然很清楚。只要試著爬到樹上，立刻就可以親身體會上百萬年的時光在人類與黑猩猩之間所鑿開的演化鴻溝。就算沒爬過樹，光是看黑猩猩和人類在外型上的差異，多少就可以猜出來哪一個物種可以在樹上稱霸。

然而，對於非靈長類的各種生物，我們多半就沒辦法用這種「設身處地」的方式來理解了。誰能光看貓和狗的外型，就猜出來何者爬樹的功夫比較好？

從物理的角度來看，要能夠在樹叢間來去自如，必須先解決許多力學上的問題。要在狹小圓滑的樹枝上保持平衡就是個大問題；而在通常不是水平生長的樹枝上運動，不是必須克服重力往上攀爬，就是得避免被重力一路往下拉；最後，還得解決如何跨越樹枝間的空隙與避開障礙物的問題。

不同的生物以不同的方式來解決這些物理問題，有些演化出特別適合用來抓住樹枝的尾巴，有些則長出吸附力特別強的腳掌。和不住在樹上的近親比較時，外觀上自然也就有明顯的差異。

然而，有一個顯著的例外：蛇。

蛇實在是太特別了。不論是水裡游的，或是陸上爬的，還是樹上攀的，外表看起來都是光光滑滑、沒手沒腳的長圓柱型，完全看不出來所棲息的環境對牠們造成什麼生存適應上的壓力，從而演化出特別的外型。難道牠們找到了一體適用的「萬能解」？

明天，十月十三日（週四）中午十二點十分，在理學大樓六樓601會議室，研究蛇類達三十年之久的台灣師範大學生命科學系杜銘章教授將要告訴我們，如何從樹蛇與重力的對抗之中，挖掘出演化潛藏在蛇類光滑外表下的多樣面貌。

2011-10-6：此曲只應天上有？（台灣大學音樂學研究所蔡振家教授）

電影「賽德克‧巴萊」讓台灣原住民的歷史與文化在主流媒體中占據了前所未有的版面，也讓許多原先只有從事相關研究的文史學者才會熟悉的事物成了專題報導的對象。原住民部落廣泛使用的，也在電影中屢屢出現的傳統樂器口簧琴，就是其中之一。

對於研究樂器發聲原理的人來說，口簧琴是很特別的，因為它產生旋律的方式和一般的樂器不一樣。由於簧片振動的頻率是固定的，口簧琴的基音（fundamental frequency）也就是固定不變的。因此用牙齒咬住琴身演奏時，想要改變音高（pitch），就必須調整泛音（overtone）的比重，而這就得經由調整口腔（上下顎與舌頭等），改變共鳴腔的大小來達成。

和口簧琴異曲同工的是所謂的「泛音唱法」（overtone singing，或譯「喉音唱法」），也就是這段影片中的唱法。這種唱法所產生的聲音聽起來非常奇妙，除了持續不斷的低音之外，還有個連續的高音疊合在一起。這種源自於蒙古等地的歌唱方式，和西方聲樂傳統的歌唱方式截然不同，因此西方人在第一次接觸到這種超乎他們想像的唱法時都十分地驚訝。

然而，泛音唱法再怎麼匪夷所思，再怎麼令人驚訝，畢竟還是人類用天生的發聲器官來製造聲音的方式之一，因而也可以如同一般的聲音產生方式來分析。人類對於聲音的研究，從古希臘時期就開始了。最早純粹是從數學的角度來研究，後來到了伽利略的時代，開始和物理學結合。從物理與數學的角度來看，泛音唱法就不是那麼地神秘了。同樣地，其他諸如海豚音（whistle register）之類的聲樂技巧，也可以用物理與數學來揭開其神秘的面紗。

明天，十月六日（週四）中午十二點十分，在理學大樓六樓601會議室，台灣大學音樂學研究所的蔡振家教授將要以數學與物理（可能還有實際演唱的方式）來解析泛音唱法、海豚音等聲樂技巧。如果您曾一邊聽著Vitas的Opera No. 2或Adam Lopez的金氏紀錄高音， 一邊讚嘆人類所能產生的極端嗓音，蔡教授也將為您解開背後的奧秘。