從醫學到天文學,也見到女妖梅杜莎的蹤影

從醫學到天文學,也見到女妖梅杜莎的蹤影
Medusa by Caravaggio, oil on canvas mounted on wood

我們想讓你知道的是

梅杜莎的故事實在太深入人心,所以上至天文,下至醫學,都可以見到她的蹤影。

梅杜莎(Medusa)是古希臘神話中著名的女妖,她的頭髮全是毒蛇,而且任何直望她雙眼的人都會變成石像。梅杜莎的故事實在太深入人心,所以上至天文,下至醫學,都可以見到她的蹤影。

在醫學上,「梅杜莎的頭」(caput medusa)是肝硬化(liver cirrhosis)引起肝門脈高壓(portal hypertension)的其中一個臨床徵象。在天文學上,梅杜莎被牽涉到其中一個古希臘天文入面一個著名的神話故事中,關係到六個秋季星空的星座,而且天上其中一顆星星更被稱為「梅杜莎的眼睛」。

肚上的梅杜莎

先談談醫學,肝硬化是指肝臟受到慢性的破壞,出現纖維化及形成再生性結節(regenerative nodules),令肝臟的結構受到破壞。在香港,最常見引起肝硬化的原因是乙型肝炎病毒,其他原因包括酒精性肝病(alcoholic liver disease)、丙型肝炎病毒、自身免疫性肝炎(autoimmune hepatots)、原發性肝汁性肝硬化(primary biliary cirrhosis)等。

肝硬化的病人當然會有肝衰竭的病徵,例如肝臟處理不了膽紅素(bilirubin)而引起黃疸(jaundice),肝臟製造不了白蛋白(albumin)而引起水腫,肝臟製造不了凝血因子而引起出血,肝臟處理不了氨(ammonia)而引起肝性腦病變(hepatic encephalopathy)而神志不清等。

但肝衰竭只肝硬化的其中一個問題,肝硬化另一個重要的問題在於肝臟的結構改變,令血液經過肝臟的阻力大增,肝門靜脈(hepatic portal vein)的壓力增高。大家都知道經過腸臟的血液要先經過肝門靜脈進入肝臟,才會走到身體其他地方,這是為了確保從腸臟吸引到的毒素可以先經過肝臟的分解。

但當血液太難經過肝臟,它們就會聰明地選擇一些較易行的「秘密通道」,試圖避開肝臟,直接進入大靜脈。這些「秘密通道」在正常人身上不通行,但在肝門脈高壓的情況下就會重新開通,例如從食道下部的靜脈通去食道中部,引起惡名昭彰的食道靜脈曲張(esophageal varices),令病人食道大量出血。另外一條「秘密通道」是臍旁靜脈(paraumbilical vein),它連接著肝門靜脈與腹壁(abdominal wall)近肚臍的位置,這條靜脈是胎兒用的,大家出生不久後它已經關閉了。但在肝門脈高壓的情況下,它會重新開通,令到肚臍附近的靜脈脹起來,就像是梅杜莎那盡是毒蛇的頭髮,所以我們就稱這個徵象為「梅杜莎的頭」。

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Photo Credit: Pei-Ming Yang, M.D., Ph.D., and Ding-Shinn Chen, M.D. 2005

與梅杜莎有關的星座

至於在天文學入面,梅杜莎的故事也與所謂的「秋季皇族星座」很有關係。

話說在古希臘神話故事入面,有位英雄趁梅杜莎睡覺時把她的頭斬了下來,然後踏著飛馬離開了。另一邊廂,有一位王后誇口說自己是全世界最漂亮的,因而得罪了海神,海神於是利用海嘯襲擊這個王國。國王與王后在迫不得已的情況下,唯有把女兒獻給海怪做祭品。

這時踏著飛馬的英雄剛好經過,他用梅杜莎的首級把海怪變成石頭,救了公主。最後英雄、飛馬、公主、王后、國王與海怪一起成了天上的星座,分別成為了英仙座(Perseus)、飛馬座(Pegasus)、仙女座(Andromeda)、仙后座(Cassiopeia)、仙王座(Cepheus)與鯨魚座(Cetus)。

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圖片由作者提供
Stellarium軟件中的「秋季皇族星座」,大家可以見到英仙座手持梅杜莎的頭,紅圈圈著的是大陵五,它被認為是「梅杜莎的眼睛」。

英仙座的大陵五(Algol)是一顆食變星(eclipsing binary star),即兩顆恆星在軌道上交互繞著,所以看起來時光時暗。它是人類最先認識的變星,亮度在2.1至3.4等之間。它這個特性大概令古人很不安,不同民族都約而同地認為它是顆凶星,甚至可以說是星空中最邪惡的一顆星。古希臘人覺得它是「梅杜莎的眼睛」,位於被英雄手持著的首級上。中國人覺得它是主管崩喪之星。它的英文名字Algol其實沿自阿拉伯文,代表「惡魔之星」。

秋天星座暗淡無光,沒有甚麼狀麗的亮眼點,遠遠不及冬季星空狀觀。不過它也有幾點值得留意的。

秋季星座中其中一個最易認又最有實用價值的星座就是仙后座。仙后座易認,因為它就像是一個W形狀(或者如果你掉轉看就會像M)。觀星新手都好容易認到它。

仙后座有實用價值,因為除了北斗七星外,它是另一個可以幫助我們找尋北極星的工具。到了秋天,北斗七星可能會落到水平線以下,這時候我們就要用仙后座去幫手了。方法是把「W」左右兩則的線分別延長,把交點與「W」中間的星點連起,並再延長約5倍距離,就會找到北極星。

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圖片由作者提供

另外,秋季「皇族星座」中的飛馬座有一個著名的星空坐標「秋季大四方」,由室宿一、室宿二、壁宿一、壁宿二四顆星組成一個接近正方形的圖案。只要把這正方形的四條邊伸延,就可以幫助找到很多其他的星座。

參考資料:

  1. Philips CA, Arora A, Shetty R, Kasana V. A Comprehensive Review of Portosystemic Collaterals in Cirrhosis: Historical Aspects, Anatomy, and Classifications. International Journal of Hepatology. 2016; 1-15.
  2. Wikipedia
  3. Starrix 星匯點

本文獲授權轉載,原文見史丹福狂想曲

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責任編輯:tnlhk
核稿編輯︰王陽翎


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Photo Credit:TNL Brand Studio

我們想讓你知道的是

「透過影像為環境發聲」是齊柏林畢生在做的事,也是看見・齊柏林基金會要接力做下去的事。打造一座把台灣存起來的影像資料庫,讓齊柏林留下的影像資產得以傳承世代,「數位典藏」計畫需要你我一同支持響應。

2017年,《看見台灣》的導演齊柏林匆匆離開這個世界,留下無數珍貴空拍影像資產;這些跨越1990年代到2017年、長達25年台灣自然與人文地景變遷的真實紀錄,不只保留了台灣之美,更在學術研究、環保倡議和環境教育上有著無可取代的價值。然而,龐大的影像素材需要經過「數位典藏」才能被有效應用,因此「看見・齊柏林基金會」成立的初衷,就是為了承接數位典藏的使命,讓齊導畢生的心血,能夠世代傳承,發揮永續的影響力。經過兩年的摸索,基金會最終研擬出最合適的數位典藏計畫,不只將齊導作品數位化、分類歸檔,更要建置線上影像資料庫,並將繼續記錄台灣的使命傳承下去。

根據看見・齊柏林基金會統計,齊柏林導演在空中拍攝超過2500小時所累積的影像,約為10萬張空拍底片、50萬張數位照片,上千小時的空拍影片;要為如此龐大的影像資料建檔與整理,勢必耗費許多金錢、時間與人力。不過,只要能集結眾人之力,這一場數位典藏人員及專業志工接力的馬拉松,將會是美麗而撼動人心的一段旅程。

「數位典藏」做什麼?

數位典藏(digital archive),意思是將有保存價值的實體或非實體資料,透過數位化(諸如攝影、掃描、影音拍攝、全文輸入等)與加上屬性資料等詮釋資料(Metadata),建立數位檔案的形式,作為永久保管儲存。

而看見・齊柏林基金會的數位典藏計畫可分為三大工作線,分別為:

  • 傳統底片組:挑選底片→掃描成數位檔案→建立屬性資料→歸檔
  • 數位照片組:挑選照片→建立屬性資料→歸檔
  • 空拍影片組:挑選影片→建立屬性資料→歸檔

除了要將齊導留下來的影像作品數位化歸檔,數位典藏計畫還包括改版建置「iTaiwan8影像資料庫」,也就是建設完整的線上影像資料庫系統,讓齊導作品更便於靈活運用,也能讓更多世人看見。

飛行2500小時累積的空拍影像,怎麼整理?

  • 整理底片/數位掃描

數位典藏組專員詹宇雯的工作,是負責整理傳統底片。即便存放在防潮櫃中,傳統底片仍面臨逐漸老化褪色的壓力,需要與時間賽跑進行數位化保存;然而大多未經篩選的10萬張底片,有些因為直升機震動導致些微的畫面模糊,也有因飛行路線連續較重複的地景構圖,而詹宇雯的其中一項任務,就是拿著放大鏡一一檢視精挑,並標註定位和勘誤照片資訊。

「整理底片最常發生的問題就是人工出錯,因為以前留下的資料可能是齊導或其他志工整理出來、用手寫的,貼紙可能貼錯或資料寫錯。」詹宇雯說起某次經驗,當時有一張台北車站的照片被貼了很多年份,為了找出正確年份,她試圖辨識照片裡招牌跑馬燈上的氣溫、股市市值等資料,交叉比對推斷出正確年份。雖然偶有這種偵探辦案一樣的趣事,但大多數時候是耗費專注度與眼力的過程。

完成底片挑選的階段,接著進到底片掃描數位化。然而,這步驟並不容易,除了整體的影像品質控制與檔案管理,齊柏林導演留下的底片最遠距今至少11年,老化褪色的底片容易出現色彩偏誤,須進行色彩還原,再修掉畫面上的髒點、存成解析度高的數位影像才算完成。

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Photo Credit:TNL Brand Studio
整理傳統底片的過程,必須拿著放大鏡一一檢視精挑,標註定位和勘誤照片資訊。
  • 建立屬性資料

所謂「建立屬性資料」,其實就是為影像添增各種描述紀錄的資訊,有了這些資訊,龐大的影像資料才能被有效率的搜尋、管理。數位典藏組副組長陳宣穎表示,以齊導拍攝的影像為例,包含:拍攝主題、地點及詮釋地景的關鍵字都屬於此範疇;而其中投入最多時間的便是「定位」和「建立關鍵字」這兩項任務。

「定位」指的是找出拍攝主體所在地點和座標,有時可透過既有的飛行軌跡紀錄來推測,但更多時候是在沒有軌跡紀錄的狀態下,憑藉地理知識及照片上的蛛絲馬跡判讀位置。如果影像拍攝年代久遠,或是地景變化很大,就需要運用更多歷史圖資或佐證資料去搜索、推論。

「我們要一張一張照片判讀,建立屬性資料。像是早期的傳統相機沒有定位功能,常常看到照片中只有一大片山稜線,此時我們就要仔細比對地圖、衛星影像,想辦法查找,盡可能貼近正確。」陳宣穎說。

「建立關鍵字」看起來似乎相對輕鬆,然而事實上,光是決定有哪些關鍵字可以使用,就是一門功夫。第一步必須辨認影像中的景物,例如一塊農田種植的是什麼作物,就必須蒐集其他資料輔助判斷;其次,由於空拍照片尺度不一,在畫面中佔比多大的景物需要設立關鍵字,也需要經過討論訂定規則;最後,還必須從使用者的角度思考,依據一般人的搜尋習慣設立關鍵字。

因此,在建立屬性資料的過程中,看見・齊柏林基金會也特別諮詢多位專家,共同研究規劃出適合台灣空中影像的關鍵字建置邏輯,並以此基礎進行分門別類、校正檢核,確保影像被妥善歸納及運用。

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Photo Credit:TNL Brand Studio
建立屬性資料時需要大量對比地圖,並依照訂定好的規則建立屬性資料,使歸納邏輯一致。
  • 影音資料典藏

相較於照片整理,動態影片的典藏工程更為多元複雜。首先,要針對近千小時空拍影片進行盤點,接著進行特殊格式轉檔與備份,再逐步建立邏輯編碼、標示檔案管理方式,以推動後續屬性資料建立。

「影片整理最大的兩個挑戰,其一是影片內容橫跨的範圍很大,導演可能是台中起飛、屏東降落,因此要去判斷每個影片節點的地景定位;其二是飛機上升的垂直範圍很大、晃動又劇烈,有時候會遇到『果凍效應1』致使內容失真。」影音製作組專員鄭宇程說明,由於各時期的影片拍帶檔案格式、影像內容品質、影片時長都不同,大大增加了管理建檔難度。

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Photo Credit:TNL Brand Studio
影音資料的典藏,需要讀取大量的檔案,逐格檢視、分段建立屬性資料、調色等。

加入數位典藏的馬拉松,傳承接棒台灣之美

從一步步定義操作流程、統一色彩管理語言、購置影像處理設備等,到培訓志工與實習生、讓人力支援一步到位、避免巨量資料的協作過程中出現錯誤,都是數位典藏計畫的範疇。多元內容創意部副總監王俐文表示,「數位典藏」四個字說來簡單,但過程繁複龐雜,需要所有人一致的專注、耐心、細心、以及熱忱。

「iTaiwan8影像資料庫」作為看見・齊柏林基金會數位典藏計畫的目標之一,改版上線只是第一步,接下來除了完成龐大影像資料的典藏,更大的挑戰是要繼續記錄台灣,讓影像不會只停留在2017年。

「透過影像為環境發聲」是齊導畢生在做的事,也是基金會要接力做下去的事。而數位典藏計畫,就是齊導生命的延續,也是基金會動力的源頭。要打造一座把台灣存起來的影像資料庫並不容易,看見・齊柏林基金會亟需各界的支持,共同建置屬於台灣最美的影像資料庫。讓我們一起守護齊柏林留下的影像資產,讓土地脈動的珍貴影像得以傳承世代,發揮更多價值。

捐款支持看見・齊柏林基金會,透過影像為環境發聲


註1:果凍效應(rolling shutter)是數位相機CMOS感光元件的一種效應,當使用電子快門來拍攝高速移動的物件時,原本垂直的物件拍攝出的畫面卻為傾斜甚至變形。(資料來源:維基百科)


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