《別鬧了,費曼先生》:螞蟻如何認路?我決定做些實驗

我們想讓你知道的是
一天,有些螞蟻爬到窗檻上逛來逛去。我突然好奇起來,很想知道︰牠們是怎樣找到東西的?到底牠們怎樣知道該往哪裡去呢?牠們能不能互相通報食物在哪裡,就像蜜蜂那樣?牠們對事物的外表有沒有任何知覺?
文:理查.費曼(Richard P. Feynman)
草履蟲.蜻蜓.蟻
我很小的時候就有自己的「實驗室」。當然,如果說要測量什麼或做重要的實驗,那就算不上實驗室了。其實,我只是待在那裡玩而已︰我自己做馬達,或者利用光電管做些小玩意,比方說,設計一個小電子玩意兒,有東西在光電管前面晃過時,會啟動另一組零件;我也找來一些矽片玩。總之,我在那裡天馬行空的率性而為。只有在做燈座時,我做過一些計算,看如何利用開關及燈泡來控制電壓。但這些都只能算是應用而已,我還沒真正做過什麼偉大實驗。
我還有一臺顯微鏡,經常沉迷於鏡下的世界;這也需要很大的耐性。我把東西放到顯微鏡下,看個沒完沒了。跟其他人一樣,我看到許多有趣的事物,像矽藻慢慢的從玻片這一頭游到另一頭……等。
一天,我在觀察草履蟲,無意中看到一些在中學、甚至大學課本裡都沒有提到的現象。我經常覺得,這些課本都自以為是的把世界簡化了。他們說︰「草履蟲是一種極端簡單的生物,行為更是如此。當牠們碰到其他東西時會退後,轉個角度重新出發。」
但其實不對。首先,許多人也知道,草履蟲有時互相觸碰,交換小細胞核。我感到有趣的是︰到底牠們怎樣決定在什麼時候這樣做?(不過這跟我觀察到的事情無關。)
不能盡信課本
我確實看到草履蟲碰到東西之後反彈回來,轉個角度再繼續前進;可是牠們的動作一點都不機械化,不像課本形容的那樣。牠們移動的距離不一,反彈回來的距離也不一,在不同情況下,轉的角度也大小不一;牠們更不一定都向右轉或左轉,一切看起來都是不規律的。事實上,我們並不清楚牠們碰到什麼,更不知道牠們嗅到什麼化學物質。
我想觀察的一個現象是,草履蟲周圍的水乾掉以後,牠會怎樣?據說,草履蟲會變乾、變硬,像顆種子一樣。
於是我在玻片上滴了一滴水,放到顯微鏡下。我看見一隻草履蟲和一些「小草」——對草履蟲來說,這些小草已經像一張巨大的麥稈網了。過了十多分鐘之後,水滴逐漸蒸發,草履蟲的處境愈來愈艱困了。牠前後游動,愈來愈快,直到不能再動,最後牠被卡在「草棒」之間,無法動彈。
然後,我看到一些從未看過、也從沒聽說過的事︰草履蟲的樣子變了,居然可以像變形蟲一樣改變形狀!牠緊挨著一根草棒,開始分叉,好像螃蟹的兩根鉗子一般。分到牠身體的一半長度左右,突然牠大概覺得這樣下去沒什麼好處,於是又回復原狀。
因此我的印象是,課本對這些小動物的描述太簡略了。事實上,牠們的行為都不是那樣機械化或沒變化的,這些教科書真應該正確的描述它們才對。而假如我們連單細胞動物的多姿多采,都不大了解,我們就不要奢望能夠明白更複雜的動物行為了。
長腳針來了!
我也很喜歡觀察小昆蟲。大約十三歲時,我讀過一本談昆蟲的書——它說蜻蜓是無害的,也不會叮人。但從小我們就稱蜻蜓為「長腳針」,鄰居都認為被牠們叮到是很危險的;因此,如果我們在外頭打棒球或玩耍時,一有蜻蜓飛近,大家便四散飛奔,找地方躲藏,同時揮手尖叫︰「長腳針來了!長腳針來了!」
有一天,我們在海灘上玩耍,一只長腳針飛過來,大家都在尖叫亂跑,我卻在那裡不動如山。「不用怕!」我說︰「書上說長腳針不會叮人的!」
牠飛到我腳上,每個人都拚命喊,現場一團糟,只因為這只長腳針「站」在我的腳上。但我這個神奇的科學小子,卻固執的相信牠不會叮我。
也許很多人以為,最後我被叮了——不!這次書上說對了。但我可真的嚇出一身冷汗。
那時候,我還有一臺小小的玩具顯微鏡。我把裡面的放大鏡拿下來,利用它來觀察周圍的事物。在普林斯頓當研究生時,我還經常把這片放大鏡放在口袋裡。有一次無意中拿出來,觀看正在常春藤旁爬來爬去的螞蟻,一看之下,不禁興奮得大叫起來。那裡有一隻螞蟻和一隻蚜蟲。蚜蟲是一種害蟲,可是螞蟻都會來照顧牠們。如果蚜蟲寄生的植物開始枯萎,螞蟻便把蚜蟲搬到別的植物上。在這個過程中,螞蟻也有好處,就是從蚜蟲身上取得稱為「蜜露水」的蚜蟲汁。這些我都知道,因為父親告訴過我,但我從來沒親眼看過。
我看到的情形是:一隻螞蟻走到蚜蟲旁邊,用腳拍牠,在蚜蟲全身上下拍、拍、拍,真是有趣極了!接著,蜜露水便從蚜蟲背部分泌出來;在放大鏡之下,蜜露水看起來像一顆很大、很漂亮、閃閃發光的七彩大汽球。之所以成為球狀,是因為表面張力作用的關係。至於它會發出各種光芒,卻是因為我那玩具顯微鏡並不很好,放大鏡有色差。但總之,那看來真是美極了!
小螞蟻用牠的兩隻前腳,將蜜露水球從蚜蟲背上挪下、舉起來!在牠們這樣微小的世界裡,連水都可以一顆一顆的舉起來!
我猜螞蟻腳上可能有些油膩的物質,因此當牠把水球舉起來時,也不會把球弄破。然後牠用嘴巴把蜜露水球的表面咬破,表面張力便崩潰了,整滴蜜露水就一股腦兒流到牠的肚子裡。整個過程實在太有趣了!
螞蟻如何認路?
我住的宿舍裡有一個凸到外面的窗,窗檻是U字形的。一天,有些螞蟻爬到窗檻上逛來逛去。我突然好奇起來,很想知道︰牠們是怎樣找到東西的?到底牠們怎樣知道該往哪裡去呢?牠們能不能互相通報食物在哪裡,就像蜜蜂那樣?牠們對事物的外表有沒有任何知覺?
「綠領人才」現正夯,綠領職業大揭秘!

我們想讓你知道的是
面對減碳壓力,各國政府加速推動淨零轉型,一起來認識近年新興的「綠領人才」吧!
面對減碳壓力,各國政府加速推動淨零轉型,使得近年來綠領工作需求成長快速,無論是節能、創能、儲能、系統整合,都需要更多人才投入;一起來認識這些綠領人才的工作內容!
綠領人才1:光電案場規劃師
光電案場規劃師是負責規劃和設計太陽能光電案場的靈魂人物,在太陽能發電項目的早期階段,負責評估場地、分析建物現況、土地利用、考慮環境因素,並規劃如何最有效地配置太陽能光電設施。
這些專業人員需要考慮光電模組的布局、設備的選擇、發電量的預估,同時要確保設施的安全性、環境平衡以及與當地社區的協調,需要同步評估技術、政策、法規、成本等多方面的考量。包含評估技術的可行性、效率及成本;處理預算和籌資,確保有足夠的資金來支持建置和運營光電案場,與銀行、投資者等對象進行談判和合作。同時也會參與詳細的建物與土地利用規劃、設計太陽能裝置的配置,最後擬定適當的執行方案。
適合有這些技能的人才:工程和技術知識、專案管理能力、太陽光電技術士、具電腦繪圖能力者、安全衛生管理、現場工務工程師、系統整合工程師。

綠領人才2:離岸風場施工經理
隨著離岸風電產業的從無到有,這項與海相伴的新興職業也因應而生,離岸風場施工經理作為「海上工頭」,需要管理船上的施工團隊。該職位作為施工船船長以及業主間的橋樑,在施工過程中扮演協調、判斷、下指令的關鍵角色,並同時負責管理設備運作的安全性,確保風場設備能安全順暢地運作,也需要臨場反應與即時調度,除了擁有豐富的工程知識,也需具備高度的專業和隨機應變能力。
此類人才所需技能可包含(但不限於):離岸風場施工專案(尤指大型施工船舶類)管理與協調溝通能力、鋼結構工程焊接技術、大型起重機操作經驗、安裝和拆除工程技術等

綠領人才3:綠電調度員
「讓每一度綠電發揮最大價值」是綠電調度員的終極使命。身為售電業中的綠電調度員,需要解讀電廠發電數據(供給)和企業用電數據(需求)的能力。由於再生能源會受到天氣影響發電量的高低,必須利用過往經驗和電力數據資料,透過事前預測和事後調整,制定適宜的綠電匹配規劃,確保每一度電廠發出的綠電,盡可能地為企業客戶所使用。
適合具備這些技能的人才:電力系統知識、數據分析、計算機科學、風險管理、團隊管理

綠領人才4:綠能融資顧問
綠能融資顧問是指在再生能源領域提供融資和財務建議的專業顧問。這些顧問必須擁有豐富的金融、投資和相關產業知識,致力於協助業者成功獲得綠能融資。
綠能融資顧問的工作涉及財務、工程、保險、法律等四大領域的盡職調查(註1),和一般企業融資不同的是,專案內容涉及電廠等能源基礎建設,綠能融資顧問需要親自至再生能源案場勘查,實地檢視專案進度、了解業者如何經營當地社區關係以及環境生態的維護,並透過上述資訊判斷潛在風險,針對案場的可融資性提出建議。也因為這份工作和能源轉型的永續發展相關,所以也對環境懷抱著「使命感」,期許自己的貢獻能讓臺灣乃至於全世界,都能更加靠近淨零永續的願景。

※註1:盡職調查(due-diligence, DD)為企業投資和併購案中常見的流程,旨在整理並評估有關特定業務、投資或交易等專案的重要資訊,通常包含財務、法律和技術等面向,以確保決策者在做出重要決策前有全面的瞭解,並能夠最大程度地降低潛在風險和不確定性。
*以上資訊部分由大同智能、伯威海事、陽光伏特家、富邦銀行提供。
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