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2010年4月2日 星期五

自我挑戰-記生平第一次長途單車行

3月27日清晨5點,我們從台北出發,穿過雪山隧道,駛過蘇花公路,來到美麗的花蓮。我們的車上裝了兩部自行車,百里迢迢地來到台灣觀光學院,為的是要挑戰自己的毅力與耐力。

雖然從2月底報名到現在,有將近一個月的時間可以鍛鍊,但我二姐和我都是「兩天打魚、三天曬網」型的人。她平常都早上七點就出門上班,晚上忙到八、九點才到家,只有週末有時間練車。我雖然在台中有輛小摺,但也沒能每天騰出一到兩小時鍛鍊,只能在最後兩個星期,每天在睡前、起床後花個幾分鐘鍛鍊腿部肌肉。憑著這樣的鍛鍊量就要參加2010 NeverStop永不放棄-洄瀾極限挑戰300K,真的是既沒肌力,也沒體力,只能憑上面所說的毅力與耐力了。

我對自行車完全外行,所幸有個在車隊裡很活躍的外甥幫我打點,在出發前湊齊所有的裝備。只是沒想到這小子太邋遢了,借給我的兩套車衣竟然沒先洗過,而我一時不察就把它們塞進塑膠袋裡,等到打包行李時已經過了三個星期。那個味道⋯噁。我趕快清洗、脫水,用暖爐烘乾,等一切搞定時,已經是深夜一點,沒剩幾個小時可以睡了 Orz 無論如何,我總算可以不用外加挑戰自己的憋氣能力了。

因為是和我二姐所屬的童軍團一起報名的,出發前的集結就跟著他們。這個童軍團不是省油的燈,去年就挑戰過NeverStop永不放棄-極限挑戰200K,除了我二姐因速度太慢被「殘念」之外,每個都過關了。雖說是童軍團,來參加的卻個個年紀都不小,看來都是童軍的爸媽,真正的主角-童軍-反而一個都沒到(我外甥算是,不過他從前一天晚上就跟著他的車隊行動,直到快出發時才跑來拿選手號碼牌)。這個童軍團中有老手,從事先發的行前通知裡,我才知道原來認真起來,竟然有那麼多細節要注意,真是隔行如隔山啊!像是:

防磨屁股:每兩小時擦凡士林,每十分鐘抬屁股透氣

防抽筋:每30分鐘休息3分鐘,每小時休息5分鐘,2小時大休息一次10分鐘。要拉筋做蛤蟆蹲。每四小時吃一粒BCAA(這是什麼東東啊?)
真的是太多細節要注意了;我心想,趕快騎都來不及了,哪有那麼多閒工夫去記得這些,盡量配合就是了。

跟團的好處不只是有老手,打點起補給品也是巨細靡遺,於是我的背包裡又多了好幾樣東西,包括那神祕的BCAA。更妙的是有團員的親戚就住在台灣觀光學院的後門外頭,讓前一天就抵達花蓮的團員可以好整以暇地吃飽睡足。如果我們不是臨時決定當天清晨才從台北出發,想必也可以睡到自然醒,剔牙摳腳笑看一輛輛遊覽車載著各地人馬陸續而來。

終於到了13:00的出發時刻,將近三千人要從校門口蜂擁而出,著實也花了好一陣子。聽說去年的200K,光是出發就耗掉了一個小時。因為計時方式是透過貼在頭盔上的號碼牌裡的晶片感應紀錄的,只要結算的總時間是在時限內就可以了,所以早出晚出沒有差別。

剛開始的20公里我跟在我二姐後面,打算先陪她騎到去年的殘念點。她今年比去年更勤於鍛鍊,大概是期待較高造成心理緊張的緣故,出發前一天就開始出現腳抽筋的情形,到了出發前兩、三小時,連手都抽筋了。這讓我很擔心,決定跟著她騎。她發現之後,堅持要我自己騎,說我的陪騎會讓她更緊張,而且去年就有人因為陪騎的耽擱,最後無法在時限內完成的。後來發現她的堅持是對的,這種考驗毅力與耐力的場合,真的只能各自努力了。

單飛之後沒多久就進入這張海拔剖面圖裡從最低點開始,一路沿著193縣道爬坡到200多公尺海拔的艱苦階段,既考驗人,也考驗車。愉快的下坡總是不夠長,在御風疾行的快感消失之前,眼前立刻就出現另一段上坡。

有一段上坡實在太陡了,我終於忍不住得半途停下來讓大腿休息。正當心裡想著「完了,還不到80公里就快要抽筋了,怎麼騎得完啊?」,一位先生就跳下車來,癱倒在我的左前方。他沒呻吟多久,救援車就很神奇地出現了。兩位救難人員下來幫他按摩,要下手之前還說:「會有點痛喔」。好強又愛面子的我一邊慶幸自己沒那麼慘,一邊害怕等一下自己會忍不住求援,於是趕忙跳上車繼續踩上去,連頭都不敢回,也就不知道是他沒叫出聲來,還是救難人員還沒下手。

奇怪的是,過了這個瀕臨抽筋的狀態後,接下來就沒有再出現快抽筋的狀態,大概是因為我慢慢抓到使力的訣竅了。漸入佳境之後,一路上竟然還能衝能趕,照著自己臨時設定的「七點之前要把我的里程計衝到120公里」等等目標踩。除了在瑞穗的國光南北路上迷了路(沒想到是在中央山脈另一邊的國光路上迷路),靠著宅配便駕駛的指引才回到正途外,一切都很順利,也有閒情逸致欣賞沿路風景,經過久仰的太巴塱時還特別興奮。只能說,東台灣真是美呀!(Google Earth有沿路的3D影像,這裡就不貼任何照片了)

好玩的是,我剛從193縣道轉入比較寬敞的台9線之後,一位先生就騎到我旁邊搭訕。他說在193縣道上就注意到我了,嚇了我一跳,想說我的確有時候因為眼看著設定的目標快要破功了,所以衝得很快,可是好像沒幹過什麼超車之後馬上切進來,害被超車的人的必須趕快煞車的缺德事呀!沒想到他說是因為我騎的不是公路車,卻又很能衝,讓他很佩服(蝦密?有嗎?汗+苦笑)。

聽他解釋,我才了解原來這輛向我二姐借來的車是城市車,效率上不如公路車。專家在前,我只好承認我是第一次參加,車是借來的,之前騎過兩次,覺得蠻好騎的,其他的就什麼都不知道了。還沒弄清楚他的大名,他就丟下「你如果真的要騎,去買一部公路車吧,我們只是贏在車子比較好而已」絕塵而去了。他因為一出發車子就出狀況,下午四點才轉入193縣道,不到晚上八點就轉入台9線,這才讓人佩服啊!

其實像他這類高手真的很多。最讓人瞠目結舌的是,我的里程表才剛破100K時,就聽到邊騎邊聊的一群人說有夥伴已經到達60多公里外的折返點(後來聽說最快的不到10小時就騎完全程)。因為回程走的也是台9線,當我還在努力往折返點踩的時候,就可以看見有許多高手已經在對向車道飛馳了。將近三千人裡頭,我排老幾,就很清楚了。但這個活動本來就不在互相較量,而在自我挑戰,因此達成自己設定的目標才是重點。

雖然自我挑戰才是重點,還是難免有喜歡找假想敵的人找上門來。我照著自己設定的目標趕路,加上跑193縣道時的頻繁換檔讓車子出了點問題,無法固定在爬坡檔,因此上坡時必須用力踩,會追過一堆騎公路車的(所以會被誤以為「很能衝」Orz)。有一個車隊不知道怎麼回事,在我追過他們時開始有女生尖聲大喊「xxx,有人在你右邊」,嚇了我一跳,好像我是闖入他們的不速之客。喊到後來,我開始懷疑自己是不是違反了某些自行車界的不成文規矩,像是不可右側超車之類的(問題是他們騎得那麼接近汽車道,為了安全起見,我當然選擇從右邊超啊!)於是只好趁最前面兩位帶隊的所留下的空檔,鑽到左邊去,來個規規矩矩的左側超車。

哇,沒想到這卻馬上換來「他跑到左邊去了」的尖叫。我心想「煩不煩啊?好啦,路是你們的,我快閃就是了」,就加點勁趕快超過最前面兩位。結果我就成了這兩位先生的假想敵,兩人馬上脫隊而出,用速度壓制給我一點顏色瞧瞧(很怪的想法)。我當時的目標是要在23:00以前抵達折返點,有點來不及了,所以踩得特別快。他們兩位的爆發期一過,就又被我超過,這可能又刺激到他們。弄到最後,雖然我照著自己的進度在騎,卻總覺得好像有整個車隊把我當成對手在較勁。後來我二姐傳來「已殘念」的簡訊,我才跳下車來結束這場無聊的較量。

因為車衣沒什麼牢靠的口袋,我只好把手機放在背包裡,必須停車,解下反光帶,卸下背包才拿得到。結果從22:00到23:00就接了兩通電話,回了兩個簡訊,幾番折騰,最後弄到23:40才抵達折返點。算算時間,只剩20分鐘可以休息。但這已經足夠我吃飽喝足,讓緊繃的肌肉放鬆了。這次休息得比較長,也補充得夠多,回程就一路輕鬆愉快,3:20就回到193縣道和台9線的交叉點。在那邊的7-11休息時,聽工作人員說接下來的路沒什麼太大的難度,當時在場的人應該都可以在時限內完成。我算算時間,六點半之前完成應該沒有問題,差一點的話也可以在七點之前抵達終點才是。

可惜人算不如天算,在抵達舞鶴之前的爬坡道上,最後的力氣用完了。最後的50公里裡有三段漫長的上坡,雖然沒有之前遇過的爬坡段可怕,但我幾乎都是咬著牙在騎,走走停停了許多次。這時候左邊的膝蓋已經到了一彎起來就會痛的地步,因此就算是過了爬坡段的頂點,也沒辦法太用力踩,以便增加接下來沿著下坡滑行的速度。最後總算在八點出頭抵達終點,總共費時19小時03分,氣喘吁吁地擠進20小時的合格時限。我跟的童軍團表現傑出,幾位媽媽平常都有鍛鍊,都比我早至少一小時就完成了,而那位老手和我外甥都在四點左右就騎完了。

最後的這50公里雖然不算難,卻好像考倒不少人。我沿路看到好幾位把車子丟在一旁,躺著呼呼大睡的(也有女生),雖然擔心他們會睡過頭,但是自顧不暇。這位先生的成績和我差不多,比我早50分鐘就到達舞鶴檢查站,但也差點栽在這一段。看來這50公里的考驗真是應了「行百里半九十」的俗諺啊!

回台北之後,狂睡了一個下午,醒來吃吃喝喝之後,又再睡了一晚。左腿膝蓋慢慢地不再一彎就痛個半死,到了29日中午雖然還會痛,無法像以往健步如飛,但已經可以裝作沒事的樣子,拿著合格奬牌和「英雄狀」到處炫耀了。

在騎那最後50公里時,我心想我到底哪根筋不對,沒事跑來花東縱谷自虐?風景沒賞到多少,還累個半死、痛得要命。我外甥說他騎到一半時,有位阿伯(顯然是騎得很快的高手)和他聊起來,也是講著「想不懂怎麼會頭殼壞去,不在家裡看電視,卻跑來虐待自己」之類的話。童軍團的那位老手在活動結束之後馬上說要組隊去挑戰400K,大家聽了紛紛閃人。看來不管有沒有練過,騎著麼長的距離都很痛苦。

剛騎完時,我覺得這太辛苦了,自我挑戰成功一次就夠了。沒想到的是,到了30日我不知不覺地看起NeverStop-永不放棄系列活動,開始在想下次要找SRC團隊裡的誰一起去自我挑戰⋯

【分享】黑猩猩研究系列報導

本期的 Science 報導了近期黑猩猩研究的發展,對這群人類近親有興趣的夥伴,可以去看看。以下為此系列報導的涵蓋內容,摘錄自第一篇文章

This special news report describes research documenting a bevy of unique chimp "cultures," from nut-cracking to grooming techniques, in different communities (p. 34), researchers who have moved beyond teaching apes to communicate (p. 38) to refined studies of vocalizations in both wild and captive chimps (p. 36), magnetic resonance imaging scans of captive chimps that are clarifying how their brains differ from ours (p. 40), cognitive experiments with 14 animals in Japan that are taking the field to new heights (p. 41), and a growing database of CT scans of chimp skeletons (p. 43).

照片來源: MALCOLM LINTON拍攝)

2010年4月1日 星期四

【文獻分享】代謝與體重具多P關係

如果說,物理學家們致力於尋找自然界運作的法則;那麼,生理學家便是生物學界的物理學家。


數十年前,生理學家便開始試圖尋找動物代謝率與體重間的關係。部份科學家相信,這兩者間存在所謂power-law的關係,亦即在對數座標系中,兩變數間呈線性關係,而此直線的斜率,可能具有特殊的生物意涵。

本週的一篇研究論文卻指出,原本預設在對數座標系的直線,根本會轉彎(也就是沒有固定的一個斜率P)~慣於線性思考的人們,或許也該學會轉個彎了!

有興趣的夥伴,也可以看看期刊編輯和其他生理學家怎麼說。

2010年3月22日 星期一

【文獻集分享】生物磁場感應


本期的 Interface Focus,以生物磁場感應為主題,有興趣的夥伴們,可以去看看喔!

此外,Interface Focus 過去所選擇的主題,多與生物物理學相關(這是為什麼期刊名為 "Interface"【界面】~生命科學與物理科學的界面),應該是個挖寶的好地方!

2010年3月14日 星期日

冷對話一則

相較起這則推崇施、阮兩位老師的聯想,近日我苦中作樂,寫下了以下的超冷對話。對話靈感來自於我們 SRC group 三位老師的姓氏的諧音~ S=施(濕)、R=阮(軟)、C=紀(記)。如果冒犯了各位老師們,還請大人有大量,別跟小女子計較啊!

A: "Your Professor Soft is not very soft!"
B: "Right, he's usually hard on students."
A: "How about Professor Wet?"
B: "Oh, he usually provides us with dry critique."
A: "So, tell me about yourself, Professor Remember?"
B: "Um... I often forget, Professor Young."
A: "But, I am getting old..."


順便考考學生~
1. 何謂 "be hard on (upon)"?
2. 在 "dry critique" 中的 "dry" 做何解釋?
3. 本來,我想在最後加上一句 "With age comes wisdom",但怕讓冷笑話升溫而作罷。但有人知道這句話的意思嗎?

其實,在玩文字遊戲時,還想到幾個可以發揮的,例如:
1. 施阮兩位老師都是 "hard scientists",但做的研究系統卻是 "soft matters"。
2. 我們生物(力)學家都說自己研究的是 "wet and soft" 的系統~很巧,我工作上最密不可分的夥伴就是 Wet 和 Soft!
3. 生物學家給人的典型印象是有好的記性,才能應付許多生物學專有名詞。不過,我是例外~因為我的忘性比記性還好!

【文獻分享】青蛙王子的跳躍力學

從白馬上一躍而下的王子,和變成王子前跳躍的青蛙,有什麼相似處?根據這則新聞報導,青蛙連同牠們的近親蛤蟆,在跳躍時使用肌肉的方式和人們一樣,都讓「負責避震」的肌肉群在落地前預先收縮,以緩衝因落地所致的撞擊力。這個研究發表在英國皇家學會的Biology Letters 中。有興趣的夥伴,可以讀讀看。

2010年3月12日 星期五

【文獻分享】小海龜歷險記

元宵都過了,來換個新口味吧!

這一篇研究,是美國喬治亞理工學院物理學系的 Daniel Goldman 教授團隊所做的研究,探討新孵化的小海龜,是如何克服重重難關,回到海洋中。
Goldman 教授,可是純正的物理學家喔!會進入生物力學的圈子,應該肇始於加入 Bob Full 教授的實驗室,擔任博士後研究工作吧!他現在的研究方向令人著迷。有沒有人想嘗試選讀這一篇文章呢?

(照片來源


2010年2月27日 星期六

新春開紅

新春開紅,恭喜紀老師剛發表的研究論文受到諸多科學媒體的注意,紛紛報導:Science DailyPhysOrgWired Science

紀老師,請客啦!

2010年2月2日 星期二

【文獻分享】「腳踏實地」的生物力學

你花了多少錢在一雙好的運動鞋上,期望能跑得更快並且避免受傷?最新的研究指出,最好的運動鞋就是我們與生俱來的這雙腳!這個研究在許多平面媒體皆有報導

但從演化的觀點來看,這結果並不意外。雙腳直立是人類演化過程中重要的里程碑,那麼跑步呢?這篇 review 指出,人類在短跑上或許不如許多其他動物(如犬科、牛科動物、甚至馬),但卻是十足的長跑健將,具有追逐獵物的優勢!在漫長的追逐競賽中,人類的腳往復地衝擊地面,在慣於穿鞋的現代人身上,這可能是 2~3 倍體重的衝擊力!然而,現今加強足跟緩衝的運動鞋雛形卻在 1970 年代才形成... 時值今日,即使科技大幅改善運動輔具的設計,然而因運動而造成的足部運動傷害卻時有所聞。那麼,在跑鞋出現前的漫長歷史中,人類是如何避免受傷的命運?

在這個由哈佛大學知名人類學家 Daniel Lieberman 領導的研究中,科學家進一步比較了赤腳與穿鞋奔跑時腳步的動作與來自地面的反作用力。結果顯示,慣於以赤腳奔跑的跑者以足尖著地,而慣於穿鞋者無論穿鞋與否,奔跑時均以足跟落地。足部落地時,身體一部份的等效質量在 10-20 ms 間減速為零,造成了可能危害骨骼肌肉的衝擊力。以足尖落地時的等效質量約為足跟落地時的 1/3 ~ 1/4,大大減少了衝擊力。為什麼足尖落地時等效質量會減少呢?作者進一步將足部模擬成 L 形的雙擺 (L-shaped double pendulum),當關節的可彎曲程度增加時,系統的轉動動能將增加,減少了與地面撞擊的等效質量。

有興趣的夥伴,可以參考這篇 News & Views 的報導,甚至挑戰這篇研究論文,別忘了,許多研究的細節在該文的補充資料 (Supplementary information) 中喔!

2009年11月20日 星期五

關於未來(二)

大概在 168 天前,我有感而發地寫了關於未來(一)這篇文章,跟大家分享一些想法。當下標題時,閃過了「未來還會碎碎念」的念頭 ,就埋下了還有續集的伏筆。半年就要過了,一直沒有付諸行動寫續集,一則是因為早已忘了當時對篇章的規劃,二則是還在等待靈感和時機。

在前一篇文章中,我把重點放在對徬徨是否進研究所的一些看法。文章最末,我給了這樣的小結:面臨「重要而急迫」的事,解決問題的重點在「策略」;但面對「重要而不那麼急迫」的事,重點卻是「準備」。進了研究所,似乎是暫時解決了急迫的問題,但也該去思考不那麼急迫的未來了!

這類的問題,在進入「甄試旺季」的時刻又浮現,所以我想再進一步分享一些經驗和看法。

有學生告訴我父母並不支持他繼續唸博士班,因此想問我的意見。我的第一反應是:「那你自己怎麼想?這是你的人生,父母或是我都沒有權利替你做決定。」

當然,我不是要規避給予學生指導和意見的責任,而是感嘆在我們的社會中,一個20多歲的成人,還得活在父母(和師長)的期待中。從另一個角度來看,這也意味許多人將未來的決定權,交在父母師長手中,那麼所需負擔的人生責任,該由誰來承擔?

在這裡我想跟各位分享我念博士班時曾有的徬徨經歷...

坦白說,我從小就是所謂的「績優生」,國小四年級從淡水轉到台北來唸書時,就被師長父母期許要念北一女、台大、出國深造。也的確,這就是我最後走上的路--當年選擇出國時,我執著在自己「能不能」的迷思上,總覺得自己有能力,就能夠學會喜歡做研究。然而,這看似順遂的求學過程,一直到研二上學期開始第一次的動搖。

博士班念到第二年,我修了一些可能需要的課程,有模糊的方向,卻不知道對什麼研究主題感興趣,也因此無法決定該找誰當指導教授。大學時作專題的經驗,似乎也不管用,因為那個題目在系上沒有人可以指導。我的焦慮在第三學期結束後達到高峰:同學們開始著手進行初步研究,而在台灣的同學們正準備寫碩士論文之際,我則一片茫然,不知未來要往哪裡去,於是懷疑自己能力的聲音越來越強烈。就在寒假即將結束的前幾天,我鼓起勇氣找了我的臨時指導教授(即尚未決定論文指導教授前,負責輔導我的老師)。還記得那天,我問她是否有時間和我談談,我告訴她:"I don't think graduate school is for me!"

她立即放下手邊的工作,將房門關起好讓我們的談話不受打擾。我告訴她我的茫然不知所措,也告訴她我覺得自己沒有能力念下去。她回應以她的經驗,不適合念研究所主要有兩種原因:不喜歡研究生涯的生活型態,或是沒有能力。但她接著問我:「是否給自己足夠的機會嘗試,確認這不是自己想要的生活?」當然,她也問我:「是否已盡最大的努力,才看到自己能力的極限?」說老實話,兩個問題我皆無法給個肯定的 YES。她接著說,喜不喜歡做研究是很主觀的,只有自己才知道,但喜歡與否與能力無關,研究生活的屬性,並不適合每個人,她看過許多很聰明的學生,因為不喜歡研究生活的步調,而決定另尋目標,這樣的離去是好的,是積極面對自己的人生。

她給了我這樣的建議:何不嘗試投入做個 research project!當然主題的選擇上有些受限--得是系上老師有興趣指導的。在聽了我的興趣之後,她建議幾位老師,也同意幫我詢問他們的意見。晤談最後,我不知哪來的膽子問了她:「我要怎麼樣才能拿個碩士學位?」(我們系上只有 Ph.D.的 program),她回答:「我可以告訴妳,但妳要先答應我,在還沒嘗試前不輕言放棄。關於妳自認不適合唸研究所的事,我還沒被說服。」

這個經歷,從此打破了我過去的許多迷思;接下來的幾年,在看到許多非常優秀的朋友逐漸逃脫社會和父母師長的期許,選擇適合自己的路之後,感觸更深。我們的教育,欠缺了輔導學生「發現自己」的區塊,讓自我價值定位在他人的期許上;也欠缺輔導學生去思考如何「 實現自我」 (例如:我想做 xx,我該有什麼樣的訓練),反而讓學生在修了一堆課後,不知自己能做什麼。

所以,簡單做個結論~
該不該繼續念博士班的答案,我無法給個 YES 或 NO,畢竟念博士是很大的投資。我的建議是:思考自己未來想過的生活(以及工作型態),如果博士班的訓練是必要的,那就走下去。至於想過什麼樣的生活,只有自己能夠做決定。

年關將近,再次給各位一個阮老師曾提出的功課:請想想「十年以後的我」是什麼樣子?此外,年終也正值老師們提國科會計畫的時節,何不請各位也提個「實現自我的十年計畫書」(最多兩頁)?有興趣參加的人,請洽紀老師。

2009年11月16日 星期一

2010 學術嘉年華

我曾說,做科學的,不能只是關起門來生產,產品是需要拿出來賣的。
眼前就有兩個機會,可以拿來試試市場的接受度... 
當作學術展、還是嘉年華會都好。

2010 年動物行為生態研討會和物理年會的日期已公佈
想 present 的夥伴們,請注意相關日期... 
摘要還有一個月截止,加把勁囉!
(請別再試探老師們的心臟強度!)

2010 動物行為、生態暨生物教育研討會-中國生物學會聯合年會
2010/1/20-1/21 國立彰化師範大學
摘要投稿截止日期:2009/12/15
論文(口頭報告)審查結果通知:2009/12/25
網路報名截止日期:2010/01/05


2010 物理年會
2010/2/2-2/4 國立成功大學
論文摘要截稿日期:2009/12/31 5:00PM
註冊費優惠截止日期:2009/12/28
線上報名截止日期:2010/1/15

2009年6月12日 星期五

[文獻分享] 翩然降落的種子

這是今天 Science 的封面 ~
是由楓樹種子墜落時,其連續影像疊合而成。

這個現象,相信許多人都看過,例如今年三月,本校森林系馮豐隆老師在 BJC 演講時,便帶來了有翅的種子(我忘了樹種),當場示範其墜落的過程。相信在場的觀眾對其翩然降落的樣貌印象深刻。

過去我們都預設:這類的種子在旋轉時,應該有升力產生來抵抗重力,以有效增加種子在空中停留的時間;當風起時,種子便有機會乘著風,散播到更遠的地方~而這對生物是很重要的。

如今,生物流體力學家們解答出了翅果在旋轉過程中,產生升力的機制-- 原來,它們和昆蟲、蝙蝠、蜂鳥類似,會運用 leading-edge vortex,來提升翅膀產生的升力!

[文獻分享] 蛇爬行的秘密

2007 年底的生物物理研習營中,胡立德 (David Hu) 教授與我們分享了他研究蛇類爬行力學的初步成果。這個研究,已於上週在 PNAS 線上發表:The mechanics of slithering locomotion

這個研究,也引起多方關注。在 Nature、New York Times、Discover Magazine 等雜誌、媒體上都有相關報導:
Nature: Snakes use scales to slither--Mathematical model suggests 'sideways' friction is key
New York Times: Snakes' Locomotion Appears a Matter of Scales
Discover: How To Be A Snake [Life in Motion]


[附註]2007 年生物物理研習營的活動報導,與胡教授的專訪,均已刊登於物理雙月刊中。

2009年6月4日 星期四

[分享] More is Different

兩週前的 JGM 中,阮老師拋出了 more is different 的議題,簡而言之,就是在簡化的系統中(如原子)所觀察到的現象與原理,能否依然適用在多原子或更複雜的系統?他問了在場的物理系學生們,能否想出什麼例子來 demonstrate 這個概念(或現象),同時也建議大家去找這篇文章來看。 (我的說法可能很不嚴謹,這部份還是請阮老師指正。當時我的理解是:我們該去思考 reductionism 如何影響著我們了解世界?限制又在哪?)

而當時不明就裡的我,還給了個生物學觀點的 comment-- 稱之為 "emergent property",亦即在不同層級的生物系統中,往往會產生新的特性。

文章我在隔天找到了,不知實驗室的夥伴們,有沒有人好奇去找來看的呢?很巧地,當天在 Nature 有一篇有點相關的報導

文章是讀了,關於物理的例子較不熟悉(也較無法領會箇中的奧妙),但作者要表達的概念,卻大體領受到了。有趣的是,作者在文中提到了一個親身的經歷:對 Ammonia 這個系統,elementary particle physics 和 chemists 竟提出截然不同的解釋(和預測結果)-- 誰對誰錯?我就先賣個關子,有興趣的夥伴就自己去看吧!

[後續] 昨晚從慶生會回學校的途中,我這個生物學家,便借機 "挑撥" 施、阮兩位老師,看看物理學家和化學家的觀點有何不同。不過,拋出問題的我,可不見得聽得懂答案喔!此外,我們三個人的話題,也因 more (不同的背景) 而更為 different :)

2008年9月18日 星期四

[文獻分享] 如何逃過地網?

剛才看到一篇文章,是報導去年生物物理研習營來訪學者之一 的 Gorb博士和他的同僚的研究

故事是這樣的...
在南非,有一種植物,它們的表面有許多細毛,毛的末端帶有晶瑩剔透的液滴。事實上這些液滴帶有黏性,一旦小蟲被吸引而靠近,就會被沾黏上,好比自然界的捕蠅紙!黏液沾附體表後,受害者的拉扯使得黏液開始「牽絲」,當受害者越是掙扎,能量消耗越多,終至動彈不得。

但學者們發現,在這種植物上,居然能有昆蟲 (Pameridea roridulae) 來去自如,絲毫不受影響。牠們賴以維生的,便是被捕捉的小蟲子。問題是,牠們如何躲過植物的沾黏?

經過研究發現,原來 P. roridulae 的秘招在於:牠們的體表覆蓋的一層油狀的液體,破壞了黏液黏附的機制。當去除這層液體,牠們便一籌莫展了。

或許您也和我一樣疑惑:油狀的液體是如何破壞黏液的性質?這個在大自然中的發現,能夠如何幫助我們科技上的發展?

2008年7月6日 星期日

宅宅的田野工作

放暑假了,這個部落格也冷了下來。

好,來點新鮮的。

有一次去中研院物理所聽一位心臟科醫師的演講,主題是關於心電圖的統計分析。在介紹完相關的背景知識與理論之後,這位醫師接下來談的當然是臨床上的應用。數據一秀出來,坐在我旁邊的一位物理學家馬上就碎碎念起來:「Sample數這麼少,怎麼不多做一點?」我聽了差點從椅子上跌下來,很想跟他說:「老兄,這可不像你在實驗室裏面量的那些sample,他們一個sample就是一條人命耶!」沒記錯的話,一條人命還不一定能換來一個數據點,因為死因必須是心臟病,而且還剛好有被量到,「到院死亡」就沒轍了。

這個道理很簡單,因此這位同行竟然沒看到這一點,讓我十分驚訝。不過,仔細想想,也無須大驚小怪。我們這些學物理的,總覺得學物理的人最聰明,所以常會把其他領域的人當成笨蛋,因此該做的不做只有一個原因:IQ不足,不知道什麼該做。學物理的人有沒有比較聰明,我不知道;不過我倒是知道,有些笨蛋會因為選擇(還不一定是完全自己選的,有些是聯招會幫忙選的)學物理,因而誤以為自己比別人聰明(我怎麼知道的?嗯,因為我當年就是其中之一)。

有鑑於此,我認為我們的生物物理所應該要求學生,不管做的是理論還是實驗,不管大學時代是學什麼的,都要有田野工作的經驗,親身體驗田野工作會遇到的問題。因此,當裴家騏所長說,他們所的新生一進來,都要被丟到山裡獨自過一個晚上,體驗一下田野工作的滋味時,賓果,這就是我們要的!而且,不只是生物物理所的學生,所有我們這個研究團隊的學生都應該親身體驗田野工作。

當然,你一定是透過網路讀到這篇的,所以暫時是安全的,還不會被丟到深山裏面去過夜。不過,只是暫時安全而已。

我不是一開頭就說,這個部落格冷下來了,所以要丟點新東西上來嗎?如果只是讓大家看看就算了,那馬上就又會冷下來。所以這個丟出來的新東西-田野工作-不能只是給大家看看而已,必須有回應才行。既然丟出來的是田野工作,那就來做個網路版的。我們這個研究團隊的學生都必須在兩個星期內做完這個網路版的田工作,然後上來給個回應。沒達到要求的,屆時將會優先被丟到深山裡過夜。

底下是一隻從網路上抓下來的蜘蛛。既然是從網上抓下來的,當然就不再是在蜘蛛網上走的了。網路版的田野工作內容是:(一)請觀察這隻蜘蛛落腳的順序(它會盯著滑鼠走,所以至少要觀察有滑鼠和沒有滑鼠這兩種狀況會不會有所不同);(二)請問這隻虛擬蜘蛛落腳的順序和真實蜘蛛的落腳順序一不一樣,差別何在?

2008年6月1日 星期日

[分享]Seeing the smaller picture

這一期的Nature有篇文章,談到了影像在生物學中的所扮演的角色,同時也提到了物理學(家)的影響。文章很短,只有一頁(扣掉圖的畫,其實只有大約2/3頁的長度),而且寫得淺顯易懂。推薦各位去讀讀。

近代生物學的起源和自然史關係密切,所以一點兒都不意外地,當時的生物學是圖像式的。最有名的例外大概是達爾文的《物種原始》,只有一個圖,而且還是相當抽象的演化樹。撇開這類例外,生物學大致上是頗為「影像導向」的。但是,到了1950年代,隨著長於抽象思考與操弄數字的物理學家紛紛跳進來,參與分子生物學的創建,影像的角色就越來越邊緣化。不過,由於這幾年來物理學在光學技術上有許多新進展,所以生物學在引進這些技術之後,就又變得越來越影像化了。我從來沒想到以具有歷史縱深的角度來看生物學的影像化,因此覺得這篇文章蠻有意思的。

於是,就想到一個主意:也許不論做的是實驗或理論,我們這個團隊裡的每位學生都應該要會至少一種影像化的技術。不知道大家覺得如何?

2008年5月28日 星期三

[文獻分享] Surface Tension Transport of Prey by Feeding Shorebirds: The Capillary Ratchet

有沒有人要挑戰這篇? 看看水鳥怎麼靠牠的嘴(不是吸管喔,比較像一雙筷子)來喝水和吃水中的食物!(作者 John Bush 是 David Hu 的 Ph.D. advisor)

Science 16 May 2008: Vol. 320. no. 5878, pp. 931 - 934
Surface Tension Transport of Prey by Feeding Shorebirds: The Capillary Ratchet

Manu Prakash,1
David Quéré,2 John W. M. Bush3

The variability of bird beak morphology reflects diverse foraging strategies. One such feeding mechanism in shorebirds involves surface tension–induced transport of prey in millimetric droplets: By repeatedly opening and closing its beak in a tweezering motion, the bird moves the drop from the tip of its beak to its mouth in a stepwise ratcheting fashion. We have analyzed the subtle physical mechanism responsible for drop transport and demonstrated experimentally that the beak geometry and the dynamics of tweezering may be tuned to optimize transport efficiency. We also highlight the critical dependence of the capillary ratchet on the beak's wetting properties, thus making clear the vulnerability of capillary feeders to surface pollutants.

導讀: Science : Perspective
Biophysics: The Intrigue of the Interface, by Mark W. Denny
from: Science 16 May 2008: Vol. 320. no. 5878, p. 886