達爾文Darwin與天擇說Natural selection

「完成工作的方法，是珍惜每一分鐘」 --查爾斯.達爾文
「我終身主要的樂趣和唯一的職志，就在科學的研究工作」--查爾斯.達爾文
「在自然界中，不是最強壯的生存下來， 也不是最聰明的，而是最能適應改變的。」-- Charles Darwin


【影片】十大科學重大發現 - 物競天擇
Discovery Science Channel
https://youtu.be/iZYxN9H19lE?list=PLK0tiMKtYaCG5GTIWjnsZC_J3XUbuw9Kt




【影片】達爾文的演化遠征
National Geographic Channel
https://youtu.be/WHoTYnOerq4?list=PLK0tiMKtYaCG5GTIWjnsZC_J3XUbuw9Kt



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一、達爾文的成長故事




◎名門世家的後代

達爾文出生在1809年的英格蘭，他的祖父是當代頗有名望的科學家、發明家、醫生，父親也是一位名醫，他的外祖父和舅舅因為研製中國瓷器，改進工藝有功，舅舅喬賽亞因而成為英國皇家學會會員。達爾文可以說是出於名門世家，不過達爾文對醫學或瓷器可沒太大的興趣，他天生喜歡各種動物，而且特別喜歡蒐集各種植物、貝殼和礦石的標本，這些東西看在父親眼裡，十分憂心。在他父親的想法裡，學醫是一條正路，能夠維持家族優秀的聲望，至於那些標本，只會使達爾文「玩物喪志」。


◎學醫不成

中學畢業後，父親決定送他去愛丁堡大學學醫，雖然達爾文百般不願意，但是父親非常堅持，而且醫科大學裡也有開設生物學和生理學，也許還有些趣味，所以達爾文決定按照父親的旨意，學習醫科。在學醫的這段期間，達爾文更加充實了他在生物、解剖學上的知識，並且加入了學校內的自然科學社團，他曾在社團的聚會中，提出2項前人研究上的錯誤：一是海蛭的卵衣，被誤認為是墨角藻的幼年期；另一個是板枝介的幼蟲被誤認為是板枝介的卵。像這些發現都需要有細微的觀察和縝密的思考能力，足見大學時代的達爾文已具有相當的科學研究能力。不過他最後還是放棄學醫，原因是在當時麻醉技術不發達的情形下動手術，病人往往「痛」不欲生，達爾文是那種一見到流血、死人就害怕的人，叫他去作那種慘不忍睹的外科手術，簡直是要他的命。

◎改學神學

1827年秋天，達爾文的父親把他叫回家，說「查裡，如果你真的不喜歡學醫，那麼就到劍橋大學改學『神學』吧！一切我都已經安排好了。」這消息對達爾文來說簡直是晴天霹靂，「為什麼總是讓我學一些我沒興趣的東西呢？」達爾文原本極度的不願意，但是舅舅喬賽亞告訴他：「歷史上著名的科學家像，哥白尼、布魯諾、牛頓，都研習過神學，而且擔任過神職。」再加上父命不可違的訓示下，他只好耐住性子在劍橋的基督學院學習「聖經」上的真理。但是「聖經」上所說的那些奇蹟，讓他產生懷疑；而他所敬仰的科學家，像哥白尼、伽利略等人，在神學院裡還是受到不公平的毀謗，這些事情都讓達爾文的內心感到「神學和科學的衝突」，於是他只好寄情於自然科學書籍、和野外採集標本的活動，特別是甲蟲標本的蒐集。把甲蟲放進嘴巴的糗事，也是發生在那時候。後人為了紀念達爾文，許多新發現甲蟲就以「達爾文」命名囉！
在劍橋大學裡，達爾文認識了影響他一輩子的人—亨斯洛教授。韓斯洛教授本身博學多聞，對於植物學、動物學、地質學、礦物學都有深刻的研究，在教授的家裡，每週有一個學術性的聚會，在聚會中達爾文不僅學習到博物學的知識、也結識了天文學家、動物學家、教育學家、哲學家，透過與這些人的思想的交流，達爾文逐漸建構起一套屬於他自己的廣博知識。韓斯洛教授在1831年介紹達爾文參與「小獵犬號」的航行，擔任艦上的科學研究工作，這次的航行，改變了達爾文的一生、也改變了世界。





二、達爾文與《演化論》的啟發

◎小獵犬號的航行

1831年的英國正走向「世界第一強國」的時代，在國內已經進入蒸氣機時代和鐵路的時代；對外方面，英國政府派出一批一批的艦隊，到世界各地進行軍事探險活動和科學考察。小獵犬號的艦長基於探險和考察上的需要，想私下邀請一位博物學家同行，透過亨斯洛教授的強力推薦，1831年12月27日達爾文登上船艦，參與這次的航行。它的行程將穿過大西洋，沿著南美洲繞行，然後橫渡太平洋，順著澳大利亞南側進入印度洋，再繞過非洲好望角，回到大西洋，經南美洲東岸返回英國，歷時五年。

這五年的海上行程，達爾文利用在船隻上的時候，撈起各種海中生物進行研究；靠岸時，則就近研究該地的地質、礦物、化石以及當地的動植物。並且將所採集到的做成標本。他由地質、礦石的判斷，知道地球的地層會變化；而地層裡的古生物化石，和許多現代的生物，有許多共同點，卻又不盡相同，這讓他開始懷疑《聖經》中所說的「生物是上帝所創造，物種是不變的」這種說法。

值得一提的是「加拉巴哥群島」。加拉巴哥的意思是大海龜，因為島上常有巨龜聚集，這個群島位於東太平洋赤道附近，目前屬於南美洲厄瓜多爾所管轄。達爾文在加拉巴哥群島作物種的研究，他發現許多相同種類的鳥，在不同的島嶼卻有長、短、粗、細、寬、扁等，不同形狀的鳥嘴。他反覆的思考，認為島上的物種仍是由南美洲遷移過來，在各個不同島嶼環境條件的長期影響下，逐漸產生了變異，形成島上的特有種，因此島上的鳥都具有牠們在大陸上祖先的某些特徵，但又不會完全一樣。




◎馬爾薩斯的《人口論》與《物種起源》的出版

1836年，經歷五年的長途旅程，達爾文回到了英國。他發表了許多地質方面的論文，逐漸受到學術界的重視，並成為英國皇家學會的會員。不過他一直沒有將他有關物種演化的理論整理發表出來，只是將這理論透過書信、言談，陸陸續續繁簡不一的告訴一些好朋友，包括：胡克、賴爾、赫胥黎等人，因為他希望蒐集更多的佐證，為此，他還去請教育種學家、園藝學家，甚至馬爾薩斯的《人口論》也啟發了他，為的只是要將理論建構的更完整。
　　在漫長的地球歷史中，生物是依何種理由來進化呢？拉馬克的說法實在今人難以信服。 有一天，達爾文唸了一本由T．R．馬爾薩斯牧師所寫的「人口論」。書上說：「人口的增加率通常會超過糧食供給的增加率。」於是達爾文就作了如下的推想：「人類以外的生物應該也是如此。如果是這樣，那麼同時生下的小動物就註定有些會餓死，但是那一隻該餓死？大概是不能適應所居環境的要餓死吧！」
　　達爾文又進一步回想在加拉巴哥群島所看到的鷽鳥。這些由南美遷徒來的鷽鳥本來都是同種，相互之間都可交配繁殖，但來到島上後，為了適應各島的特殊環境而發生變異，且只有這些能隨著各島環境而產生變異的鳥才能活下來。日子一久，各島間的鷽鳥就變成不同種而不能互相交配繁殖了。像這樣由一種而變為多種的現象，達爾文稱之為「自然淘汰」、人類大概也是依這個自然淘汰的法則，由微生物慢慢進化而來的吧！



◎各方回應的聲音

自從達爾文在進化論中闡述「人類是猴子的子孫」後，引起了各方激烈的反駁。此外，因為《物種起源》觸犯了上帝，聲討達爾文的聲浪在英國持續了將近20年，並引起許多論戰，幸運的是，達爾文並沒有被絞死或關到鐵窗裡，而且在有生之年親眼見到人們接受他的學說的盛況。達爾文死於一八八二年四月十九日，享年七十三歲。他的遺骸葬於牛頓、法拉第等英國偉人長眠的西敏寺寺院。
《物種起源》被譯成50多種文字發行全球，世界各國的大學和超過60個以上的學術團體，頒發獎章、獎金、授予他學位、請他擔任會員……。和許多偉大的科學家一樣，達爾文重視科學的進展甚於名利，於是他將許多的獎金，轉贈其他研究單位或科學家。




問題與討論：達爾文與演化論

一、達爾文的早期經歷
Q1.學習必定要有好的環境與支持嗎？
Q2.達爾文獲選上船的原因是什麼？(做好充分準備，機會自然就來。)

二、達爾文的南美洲發現
Q3.地質學與生物學有關嗎？
Q4.由相似漸變為相異的原因在哪裡？
Q5.古生物化石與現存生物形似而大小差異極大，如何解釋？

三、達爾文的加拉巴哥群島發現
Q6.這些現像如何解釋？

四、達爾文回到英國之後
Q7.由鴿子俱樂部及馬爾薩斯的人口論可以得到什麼觀點？

五、回顧及討論
Q8.達爾文的研究是無中生有的嗎？
Q9.達爾文的學說成為完美的學說了嗎？有沒有留下未解的問題？
Q10.如果你有機會遇到達爾文，你會想問他什麼問題呢？


結語：
達爾文絕對不是天才，但他用單純的堅持，大膽的探索，朝自己的興趣勇往直前。

要成為下一個達爾文嗎？你得循序漸進修完三學分才行。

第一學分：多開窗　多嚐試發掘自己的興趣與潛力
第二學分：敢放手　焦慮的眼睛看不見自己的真相
第三學分：磨紀律　真正的專精要一萬小時的練習



ref:
1.國中生物科教材資源_達爾文
2.商業周刊-達爾文-認識達爾文
3.科學名人堂10--達爾文
4.星島環球網_達爾文
5.達爾文生平介紹
6.科學發現大隊接力_生物演化理論的發現過程pdf

《京都議定書》The Kyoto Protocol (2005~2012年)

地球發燒了！～降溫，從《京都議定書》生效開始～(2005-2012)

一、 工業發展對環境的影響
工業革命以來，經濟快速發展，能源使用量大增，大量使用石化燃料，加上土地資源的開發，大量砍伐森林，使得地球環境的「碳循環」遭到破壞，造成「全球氣候溫暖化」，對地球環境產生了明顯的影響。例如：海平面上升、北極冰帽溶解、聖嬰現象及全球氣候變遷加劇的現象。

二、《京都議定書》的緣起
為了因應以上這些環境危機，聯合國於1992年通過「聯合國氣候變化綱要公約」，對『人為溫室氣體』排放做出全球性的管制，以減緩全球溫暖化。為落實溫室氣體排放管制工作，1997年在日本制定了具有約束力的《京都議定書》，並且於2005年春天開始生效！

三、《京都議定書》的內容
為了限制6種『溫室氣體』的排放量，如：1.二氧化碳(CO2)、2.甲烷(CH4)、3.氧化亞氮(N2O)、4.氫氟碳化物(HFCs)、5.全氟化碳(PFCs)、6.六氟化硫(SF6)等，並依照「共同努力，但責任與能力不同」之原則，締約國家被賦與不同的義務。第一類：如歐盟、日本等已開發國家，必需減量、並提供經濟援助及技術轉移；第二類：如東歐等經濟轉形國家必順減量；第三類：發展中國家於第一承諾期間(2008~2012年)，並無減量義務，但需研擬減量計畫。

四、《京都議定書》的影響
《京都議定書》談的雖然是環境保護問題，然而溫室氣體主要來自石化燃料的大量使用，因此，溫室氣體減量所衍生出的效應，將直接影響到各國的能源結構、產業發展、經濟成長及種種外交與政經議題。

五、 後京都時代的新遊戲規則
在未來以「碳」易「金」的時代，節約能源、提升能源效率及多使用低「溫室氣體」排放量之能源，如：天然氣、核能、再生能源(如：太陽能)等，將是未來解開「能源緊箍咒」的解決之道！








ref:
1.京都議定書pdf
2.《京都議定書》要讓地球「退燒」 - 香港文匯報
3.京都議定書-新華網

塑化劑簡介

一、塑化劑簡介




塑化劑 (Plasticizer) 顧名思義就是塑膠的添加物。
在塑膠原料加工時，添加塑化劑可以使其物理性質變為較為柔軟，易於加工。依據使用的功能、環境不同，製造成擁有各種韌性的軟硬度、光澤的成品，其中愈軟的塑膠成品所需添加的塑化劑愈多。一般常使用的保鮮膜，一種是無添加劑的PE(聚乙烯)材料，但其黏性較差；另一種廣被使用的是PVC(聚氯乙烯)保鮮膜，有大量的塑化劑，以讓PVC（聚氯乙烯）材質變得柔軟且增加黏度，非常適合生鮮食品的包裝。塑化劑種類多達百餘種，最普遍的即是鄰苯二甲酸酯類的化合物(註一)。

◎註一： 鄰苯二甲酸酯類( Phthalate Esters, PAEs）
1.『鄰苯二甲酸酯類』是把『鄰苯二甲酸』
進行酯化後的衍生物，為最常見的塑化劑。
2. 鄰苯二甲酸酯(塑化劑)是具些許芳香氣味
或無氣味的無色液體，中等黏度、高穩定性、
低揮發性、成本低廉、低水溶解度，但易溶於多數有機溶劑中。
3. 鄰苯二甲酸酯類在日常及工業上被廣泛使用，以鄰苯二甲酸二酯（DEHP）為最大宗，佔塑化劑產量的四分之三，其次是鄰苯二甲酸二丁酯（DBP）。

◎註二： 起雲劑
起雲劑是合法的食品添加物，常添加在食品中的品質改良劑。它可使不互溶成分能夠互相乳化，維持液體的安定性，調整液體的密度，使液體中的溶質均勻懸浮分散，合法的起雲劑不會添加DEHP。


二、塑化劑的優點與缺點

(一) 塑化劑的優點

1. 塑膠的軟化劑
由於PVC(聚氯乙烯)本身是硬質的物料，添加塑化劑後，可使得塑膠成品具有柔軟、易於彎曲、摺疊、彈性佳的性質而易於塑形，也因此黏性較PE(聚乙烯)保鮮膜為佳。此外，女性經常使用之香水、指甲油等化粧品，則以塑化劑作為定香劑，以保持香料氣味，或使指甲油薄膜更光滑。

2. 防止塑膠老化
塑化劑(鄰苯二甲酸鹽)主要用在塑膠產品，可以防止塑膠老化，達到塑膠軟化的目的。很多塑膠玩具含有這種有毒的塑膠軟化劑、可能有致癌的危險。目前歐盟國家已經全面禁用、但是台灣現在只是在列管階段，常在小朋友玩具裡面大量添加。玩具店裡琳瑯滿目的玩具，但是小心有毒物質吃下肚子，根據德國生態測試雜誌的報導，
塑膠玩具中常發現有害化學成分–塑化劑，醫生表示其成分含有『雌激素物質』，可能導致男童生殖器官畸型。

(二) 塑化劑的缺點

1. 保鮮膜由於添加了大量的塑化劑，並非以化學鍵鍵結於聚合物中，所以容易受到外在環境因素如溫度、使用時間、pH值的影響而釋放到環境中。即使與食物接觸時並未加熱，塑化劑就有機會滲出到食物中，尤其當接觸的食物是表面具非極性油脂的魚肉時更易「溶」出塑化劑。

2. 塑膠製品中的塑化劑釋放至環境中所含濃度並不高，但在自然界分解機制所需時間可能長達數年，再經由食物鏈濃縮，人體無意間所攝入的塑化劑濃度，就比環境中的濃度還要高很多倍。曾有陽明大學研究學者指出，抽樣調查60個人的尿液中就有90%的人檢驗出這些塑化劑的代謝物，足見我們該對塑化劑有更多認識才對。

3. PVC保鮮膜使用後通常是直接丟棄，進入焚化廠後若焚燒溫度不當則易產生所謂世紀之毒–戴奧辛（Dioxin），只要一點點，就足以對我們造成各式各樣的文明病，如心臟病、糖尿病、過敏、不孕、癌症等。

4. 鄰苯二甲酸酯類塑化劑被歸類為疑似環境荷爾蒙，其生物毒性主要屬雌激素與抗雄激素活性，會造成內分泌失調，阻害生物體生殖機能，包括生殖率降低、流產、天生缺陷、異常的精子數、睪丸損害，還會引發惡性腫瘤、造成畸形兒。




三、塑化劑對人體健康的影響

塑化劑的健康影響，以前的研究大多集中於老鼠的探討，最近10年來在人類的研究，已經逐漸清楚。根據美國環保署認定塑化劑（DEHP）會引起動物的肝臟腫瘤，為人類可能致癌物質，但WHO並不認為是塑化劑（DEHP）一種致癌物質。因塑化劑含有類似女性賀爾蒙的作用，長期大量暴露，恐引起罹患乳癌、子宮內膜癌等女性賀爾蒙相關癌症的風險增加。孕婦尿液中塑化劑代謝物濃度越高，其生產男嬰生殖器官先天性異常風險越高，男性生殖器官到肛門距離越短。

另外國內學者也發現孕婦尿液中塑化劑代謝物濃度越高，孕婦體內的甲狀腺賀爾蒙濃度越低，如此恐怕影響嬰兒的腦部發育，造成智能低下。孩童長期大量暴露塑化劑在女童會引起性早熟及乳房提早發育。性早熟的女童以後罹患乳癌、肥胖及心臟血管疾病的風險上昇。男童長期暴露塑化劑會引起女性化的頃向，造成行為偏差，會有喜歡洋娃娃、扮家家酒。因塑化劑有睪丸的生殖毒性，男童成長後精子稀少活動力弱，易有不孕。塑化劑過度暴露，孩童也容易產生氣喘、過敏性疾病。



四、目前解決辦法
1. 鄰苯二甲酸二辛酯（DOP）在環境中具有不易分解及生物濃縮特性，且環境流佈廣，故台灣環保署已於2006 年12 月29 日正式將其列管為第一類毒性化學物質，並已公告禁止將DEHP、DBP和鄰苯二甲酸丁酯苯甲酯（BBP）添加在化粧品中。
2. 人體曝露在塑化劑下最多的情況是經由食物的攝取進入人體，我們可以修正生活習慣降低塑化劑的吸收，譬如在選擇食品容器時，應當避免使用塑膠材質，改以高品質的不銹鋼、玻璃、陶瓷器為主。
3. 儘量避免食物與塑膠容器的長時間接觸或浸泡，降低塑化劑溶出的機會。
4. 保存食品經常會使用到的保鮮膜，宜選擇完全不添加塑化劑的PE、PVDC材質，並避免高溫加熱。
5. 必需加熱有保鮮膜之食材時，則可在保鮮膜上戳數個小洞，讓氣體可以釋出，在包覆時也要避免直接接觸到食物。




參考資料
1. 國科會高瞻計畫資源平台：塑化劑簡介
2. 綠十字健康網：塑化劑對健康的影響
3. 含塑化劑產品查詢
4. 環境荷爾蒙－塑膠添加物(鄰苯二甲酸酯類)之環境流布
5. 請問何謂“塑化劑”什麼是“軟化劑”
6. 台灣環境保護聯盟-我們的年夜飯安全嗎？