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編者的話
中華民國 106年 5月
ScienceDevelopment 533NO.
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編者的話
科學發展 2017年 5月│ 533期 01
「竹外桃花三兩枝，春江水暖鴨先知……」這是蘇軾時代人與鴨之間詩情畫意的關係。
到了以遊牧方式養鴨，俗稱「逃冬」的時代，人與鴨之間有如共同為生活打拼的家人。科技
的進步飛快，社會的架構也與以往大不相同，人與鴨之間的溫暖感也越來越淡了。
現在的養鴨已是一項大型產業，追求的是品質和效率。是產業就要講分工，有的鴨是生
蛋鴨，有的成為薑母鴨，有的成為烤鴨……所有的鴨都有毛，也是養鴨產業的重要產品，因
此，經過育種的結果，都成了白毛鴨。
雞毛的應用價值不如鴨毛，因此過去學者曾成功培育出無毛的雞，以免把飼料中珍貴的
蛋白質浪費在長毛上面。鴨毛中保暖效果最好的是纖細的絨毛，粗大羽毛的化學成分應是差
不多的，可以設法將其製成再生纖維，其性能可能如蠶絲般地優越。台灣有發達的纖維與紡
織工業，這對他們來說應不是困難的事。現在，科學家能否除了肉、蛋之外培育出一種以長
毛為主要目標的鴨？
養鴨是一種生物產業，但生物有不同的層次，鴨是一種高等動物，人類對待鴨，不能像
低等生物那樣，像在發酵產業中的酵母菌，在一個大型發酵槽中想怎麼做就怎麼做。例如怎樣
才能使鴨把蛋生在我們所希望的地方，以便減輕撿蛋的工作負擔，就是一個需要研究的課題。
為了防止候鳥帶來的傳染病，把鴨養在能與外界隔離的空間中是難免的事。對於這空間
中各種設施的設計，都該考慮到鴨的意願，可惜牠們不會說話，能有機會提出什麼意見嗎？
如何設法加以了解，也是一個值得探討的方向。
養鴨已發展成為一個大型產業，對於各種的需求，不論是生蛋的，作為薑母鴨或烤鴨用
的，都已培育出最佳的品種而大量養殖。這好像違反了維護基因多樣性的原則。我們的科學
家因為已看到選育與保育並重的重要性而採取了多項措施。台灣由於養鴨產業的成功而走向
國際化，協助世界上不少國家，例如以胚胎蛋外銷的方式，建立他們的養鴨產業。這是否會
對這些國家鴨的基因多樣性造成衝擊？他們也已注意到這個問題的重要性嗎？
鴨對於聲、光、電磁波等的感應與人應該是不一樣的。人的眼睛只能看到可見光波長範
圍的光，耳朵聽得到的聲波範圍也有限。我們不能認為鴨感受得到的和人類一樣。牠們對各
種聲、光、電磁波等的反應如何？又可以如何加以利用？都是應該深入探討的問題。
琥珀真是有趣的東西，把千萬年前的生物封存在裡面，保存得好好的，供後人研究。那
只是一類高分子有機物，在液態時把不慎跌入的動植物包裹了起來，硬化後成為現代人的珍
寶。如果能找到一種在常溫時是液態的高分子有機物，把動植物的樣品浸在裡面，過了一段
時間硬化後就成了人造的琥珀。這對化學家應是容易做到的事，不是長期保存生物基因的好
方法嗎？
科學發展 2017年 5月│ 533期02
編者的話01
專題報導目 錄
NO.
04 養鴨人家再進步劉秀洲
06 鴨隻遺傳多樣性的維護與應用
土番鴨可比擬為鴨界的騾，是屬間雜交而得，肉質良好產肉效率也高。
12 新世代的鴨舍光照 蘇晉暉
家禽對短波長的藍、綠光與長波長的紅、黃光的感受度都比人類高。
16 符合潮流的養鴨方式 林榮新
水簾式鴨舍利用水簾達到濾除微塵與微生物並降溫的目標。
20 鴨隻就巢學問大 鄭智翔
分析各種影響蛋鴨就巢的因素後，便可設計符合其就巢行為的巢箱。
24 二元與三元的對話 ─ 土番鴨生產 劉秀洲
法國生產的肥肝 97%以上來自白色番鴨與北京鴨雜交的二品種土番鴨。
28 疾病最少的番鴨 張惠斌、魏良原
自疾病最少的番鴨建立以來，每年可生產超過 100萬劑水禽小病毒疫苗。
32 養鴨走向國際化 黃振芳
外銷種蛋常在國內孵化至 24～ 25天再裝在運輸箱內空運至東南亞國家。
一般報導
36 珍豬溯源 ─ 蘭嶼豬的起源與遺傳獨特性
蘭嶼豬的台灣野豬祖先群拓殖到台灣應遠早於現今的台灣野豬。
533中華民國 106年 5月
張怡穎、黃振芳、魏良原、劉秀洲
朱有田、李匡悌、李冠逸
科學發展 2017年 5月│ 533期 03
42 台灣番茄的品種演進及迷思 劉依昌
生吃番茄所吸收的茄紅素遠不及食用煮過或加工過的番茄。
48 氧的自述 蘇明德
地球上的綠色植物就是生產氧氣的工廠，注意保護環境，氧氣的供給就無後顧之憂。
58 琥珀 ─ 涵蘊萬古於剎那 黃武良、劉淑蓉
琥珀是「透視地球過往的窗口」，可藉以了解地表的滄海桑田和古地理及氣候的變遷。
66 住居建築的節能衣 蕭德仁
綠建築是生態、節能、減廢、健康的建築，符合建築節能及永續環境的潮流。
台灣新發現
72 讓知識型員工更有創造力 范賢娟
74 遊憩體驗、環境態度與遊客環境責任行為的關係 江欣怡
科技新知
76 王道還
科學、技術與社會
80 漱口水、高木友枝與《台灣的衛生狀況》 陳恒安
08
23
42
人有沒有費洛蒙？∕計程車的顏色∕如何減少夜尿？∕
二手糖∕蜘蛛∕超級操控者∕龍血
科學發展 2017年 5月│ 533期04
專題報導
劉秀洲│專題報導特邀編輯
行政院農業委員會畜產試驗所宜蘭分所
台灣的養鴨事業可遠溯自明末清初鄭成功復台開始，隨大批移民引進大
陸鴨種，迄今已有 300餘年。養鴨原是農家的副業，早期養鴨放牧於河川、田畦，除了採食魚貝類等天然產物及掉落的稻穀外，也充分利用農副產品，
鴨蛋、鴨肉並成為當時人民重要的蛋白質來源。
養鴨人家再進步
科學發展 2017年 5月│ 533期 05
在過去的 50年間，國內積極投入養鴨科技的研究，進行白毛鴨的選育、人工授精技術與電器孵化技術的推廣、鴨隻主要營養需要量的建立、粒狀飼料的推廣
等，使我國的養鴨產業進一步向上提升。近年來，由於畜牧法等法令的規定、極端
氣候及生物安全議題，養鴨產業因而調整生產模式，並朝向多元化的方向發展。
首先是飼養方式與鴨舍的演進，為了因應環保意識的提升、節省勞力、提高生
產效率及禽流感疫情的威脅，已由早期的游牧式養鴨演進至以非開放式鴨舍或密閉
式水簾鴨舍飼養，進而衍生「新世代的鴨舍光照」，在不影響鴨隻生長或產蛋性能
的情況下，採用節能型態的新型光照，讓養鴨產業也能為減緩地球暖化盡一份心力。
鴨原是野鳥，經人類馴化成為家鴨。藉由研究了解鴨隻為什麼有就巢行為？鴨
隻就巢又有哪些行為表現？進而構築符合鴨隻習性的產蛋環境，不但能改善生產者
清晨即起到鴨舍撿拾鴨蛋的勞力負擔，也是一種促進動物福祉的真實體現方式。
你一定聽過櫻桃鴨，也或許吃過櫻桃鴨，但你吃過土番鴨嗎？我國每年約生產
3,000萬隻土番鴨，約占肉鴨生產總量的 75∼ 80％，因此如果你吃過鴨肉，應該有四分之三以上的機會是吃到土番鴨！這鴨種又可以分為二品種土番鴨及三品種土
番鴨，在市場上大體型需求但又得顧及生產效率的兩難下，業者又應該如何因應抉
擇？就讓〈二元與三元的對話─土番鴉生產〉帶你認識土番鴨的世界。
小時候印象中的番鴨都是黑色的，就連坊間林立的薑母鴨店的招牌都是黑色番
鴨，但是你可知道目前薑母鴨消費是以白色番鴨為大宗？這些非市場需求主流而逐
漸式微的鴨種，會不會就此消失了呢？這樣的珍貴遺傳資源一種也不能少，就有賴
鴨隻遺傳多樣性的有效維護與應用。
而如何讓在地化的養鴨產業能夠走向國際？我國早期出口胚胎蛋，當時沒有先
進的溫溼度控制系統，農民如何維持溫溼度以確保胚胎蛋運至國外仍能存活呢？我
國又是如何協助友邦從無到有建立他們的養鴨產業？種鴨公司如何以育種流程保護
種原，避免種原被複製，也是非常有趣且很值得探究的主題。台灣養鴨產業經過
五十餘年的研發，現在因應全球氣候變遷、疫病威脅等議題，已經進步、再進步了。
專題報導
科學發展 2017年 5月│ 533期科學發展 2017年 5月│ 533期 0706
吃著一碗熱騰騰的薑母鴨是許多台灣人在寒冬中的小確幸，即使你未曾吃過薑母鴨，也
應看過店前「扛棒」（看板）上那隻全身黑漆漆的鴨子；再者，或許你也曾與花蓮鯉魚潭那
隻當紅的「紅面鴨」合影留念過。這隻「到處都看得到」的鴨子在民國 103年命名為「五結黑色番鴨」，但你知道這個正名的意義嗎？
想當年，大型白色番鴨大舉引進國內，若政府未適時提出鴨隻種原保存計畫來保育並維
護其遺傳多樣性，這隻黑色番鴨可能早就絕種了。什麼是遺傳多樣性？維護它對我們有什麼
好處？又要如何維護呢？
鴨隻遺傳多樣性的重要
遺傳多樣性屬於生物多樣性的一環，當一物種的遺傳多樣性消失了，即指這物種的各個
個體在遺傳上缺乏「不同性」。所謂「不同性」，可以回憶一下「孟德爾遺傳理論」，像是
控制豌豆高莖、矮莖的對偶基因如 TT、Tt、tt等。微觀來說，這些個體於單一基因座的對偶基因數相當少，且基因座大多是純合子。巨觀來說，這些個體的身高、體重、抗病力、耐熱
程度等各種性狀表現可能都非常相似。
當一物種的遺傳多樣性消失後，一旦環境不利於這物種的生存時，將無任何個體可以自
我調整以適應環境變化，因而造成滅絕。而物種、族群、生態系是環環相扣的，當各物種逐
一滅絕，最終就會導致整個生態系的崩解。
張怡穎、黃振芳、魏良原、劉秀洲
鴨隻遺傳多樣性的維護與應用
花蓮鯉魚潭有隻當紅的「紅面鴨」，在民國 103年命名為「五結黑色番鴨」。當年大型白色番鴨大舉引進國內時，若政府未適時提出鴨隻種原保存計畫
來保育並維護其遺傳多樣性，這隻黑色番鴨可能早就絕種了。
與人類生活息息相關的經濟動物或因選拔特定性狀，
或因失去經濟價值而不再飼養，其遺傳多樣性消失的速度並不亞於野生動物。
科學發展 2017年 5月│ 533期科學發展 2017年 5月│ 533期 0706
大家或許會問：「維護生物多樣性不
是針對那些野生動物、珍禽異獸才需要做
的事嗎？鴨子隨處可見，怎麼會有維護生
物多樣性的必要呢？」其實生物多樣性的
定義包含了地球上所有的生命體，自然也
包含與人類生活息息相關的經濟動物，牠
們或因選拔特定性狀，或因失去經濟價值
而不再飼養，因此其遺傳多樣性消失的速
度並不亞於野生動物。
世界糧農組織所提出的經濟動物多樣
性監測名單便曾警告，目前平均每周有兩
個品種因失去遺傳多樣性而從世界上消失，
連台灣產蛋的菜鴨也在「瀕危需保種」的
名單中。這些經濟動物原屬野生動物，因
人類定居後為獲得動物性蛋白質而受到挑
選、馴化、豢養。爾後，又隨人類經歷數
個大遷徙擴散至世界各地。在環境、人為
選拔下，形成了成千上萬個品種，除了見
證了時代變遷外，也反映各時代的經濟、
文化及價值觀。
根據行政院農業委員會 104年農業統計年報，鴨蛋與肉鴨的年產值分別是
1,778,080千元與 8,525,911千元，分占畜產品總產值的 1.10％與 5.19％。鴨蛋與鴨肉除了可做為地方特產、特色加工品、冬季
進補食材外，近年來鴨蛋還可用於疫苗開
發與製造。鴨隻副產物也可製成有軟黃金
之稱的國產羽絨，足見養鴨產業在台灣經
濟、歷史、文化各方面的重要性。
我們就來看看，豐富的鴨品種在台灣
經濟史上扮演了哪些舉足輕重的角色。
百鴨爭鳴的台灣經濟史
台灣養鴨的歷史可追溯至三百餘年前，
早在 1693年的《台灣府誌》及 1719年的《鳳山縣誌》便有漢民族在台飼養菜鴨、
番鴨及土番鴨的記載。西元 1950年前，台灣鴨種本有菜鴨、高州鴨、陸地鴨、番鴨、
北京鴨及土番鴨 6大類，但其中高州鴨、陸地鴨經濟價值不足，未持續推廣，便逐
漸銷聲匿跡。
隨著台灣養鴨事業發達，鴨產業形成
蛋鴨與肉鴨兩個生產系統。其中，前者以
褐色菜鴨為唯一鴨種。褐色菜鴨原產於華
南地區，適應台灣氣候後成為具耐熱性及
抗病性的本土鴨種。又歷經百年選育，進
化為每鴨的年產蛋數可達 300顆以上，不僅具高產蛋特性，且體型小、蛋殼堅固，
成為皮蛋、鹹蛋等加工蛋的主要來源。
相對於蛋鴨，肉鴨的生產系統要複雜
得多。以品種來說，無論是路邊常見的一
黑色番鴨因藾菢性強、體型較小，經濟效益比不上選育後的白色番鴨，一度面臨滅種的危機。（圖片來源：
種子發）
專題報導
科學發展 2017年 5月│ 533期科學發展 2017年 5月│ 533期 0908
鴨三吃或燒臘店的烤鴨、黑白切幾乎都是
土番鴨 ─ 約占整體肉鴨的 78％，剩餘的則是用於高級烤鴨的北京鴨與用作薑母鴨的
番鴨。
各生產系統中最為複雜的當屬土番鴨
生產系統的演變了。土番鴨可比擬為鴨界
的騾，主要由棲鴨屬公番鴨與鴨屬母家鴨
（北京鴨、菜鴨或兩者雜交所生的改鴨）
行屬間雜交而成，雖無繁殖能力，但具良
好肉質與產肉效率。早期，土番鴨生產採
公黑色番鴨與母褐色菜鴨配種，其時生產
的土番鴨具黑色羽毛，脫毛後屠體常殘留
黑色針羽，不甚美觀且降低羽毛價值。
因此自民國 64年開始，公系部分自澳洲、美國、荷蘭等地引進大型白色番鴨；
母系則自民國 55年開始，自全台收集菜鴨體型的白色鴨隻，經每代以公番鴨精液注
精檢定，挑選後裔土番鴨毛色黑色區塊少
的母鴨，長年選拔才終於改良獲得固定的
白色菜鴨。再於民國 74年正式命名為宜蘭白鴨 ─ 台畜一號，首創台灣動物命名的先例，自此賦予土番鴨產業新的生命。
然而以菜鴨做為母系，產蛋表現雖好，
但體型較小。為增大終端土番鴨體型，學
者又以公北京鴨與母白色菜鴨雜交，從此
誕生宜蘭改鴨台畜十一號，因兼有雜交優
勢，不僅產肉有乃父之風，產蛋性能也是
頂呱呱，自民國 64年至 73年共推廣了 42萬隻。爾後民間也自行以北京鴨與菜鴨配
種，生產白底黑斑的花改鴨，自此改鴨界
正式進入戰國時期。各式各樣的改鴨正是
現行土番鴨母系的主力鴨種。
北京鴨這個名字大家也許不熟，但你
一定聽過櫻桃鴨。這就得從這鴨種的發展
說起，北京鴨源自中國華北地區，美國於
1873年引進，選育成純白色羽毛與大體型，後又傳至歐洲成為世界知名品種，民國 43
年由當時農復會引進後在台灣落地生根。
但早期對北京鴨的印象是其繁殖、產蛋能
力較差，且因皮下油脂多，適用於燒烤，
較不符合台灣人白切、燉煮的習慣。
然而經由歐美各育種公司持續改良其
性能後，現今的北京鴨已發展出胸肉多、
生長快的品系。其中一家位於英國的公司
便以公司所在地的地名櫻桃谷為這品系命
名，也讓北京鴨來到台灣後改獲櫻桃鴨美
名。因此櫻桃鴨不是吃櫻桃長大的喔！
接著說到番鴨，牠原產於南美熱帶雨
林的沼澤地，於 17世紀中期傳入台灣，因其來自外邦，所以稱為番鴨，又因其肉質
鮮美、有特殊香氣，也稱為麝香鴨。番鴨
耐旱、耐粗，非常適合台灣農村生活的型
態或旱地放養。早期飼養以黑色番鴨為主，
由於其藾菢性強、體型較小，因此自民國
五結黑色番鴨，上圖左邊的是母鴨，上圖右邊的是
公鴨，下圖中的是雛鴨。
科學發展 2017年 5月│ 533期科學發展 2017年 5月│ 533期 0908
64年起陸續由澳洲、美國、荷蘭等地引進了具有較高經濟效益的白色番鴨，使黑色
番鴨在肉鴨競爭場中漸漸式微。但在追求
美食的現代社會，黑色番鴨仍是一些老饕
的最愛，猶占據一片天。
除了上述基本的鴨種外，在持續選育
下又分支出許多優良鴨品系，包括高產蛋
數品系 ─ 褐色菜鴨畜試一號、青殼蛋品系 ─ 褐色菜鴨畜試三號等。又如為降低改鴨生產土番鴨時耗費龐大的人工授精
成本，因應而生具高授精持續性的五結白
鴨。這些鴨隻都擁有獨特品系特色及優異
的性能。
然而以提升經濟價值為目標的育種工
作，雖可大幅改進鴨隻性能，卻也提升了
近親程度及降低基因庫的多樣性，進而限
制了抗病性、抗緊迫、環境適應力等優良
性狀發展潛力的可能。這些鴨群或因長期
選拔特定性狀而逐漸失去其基因多樣性，
或因出現替代品種恐有滅種之虞，因此在
經濟性狀選育的同時，也亟需進行種原保
存以維護遺傳多樣性。
維護鴨隻遺傳多樣性的方法
目前在畜產試驗所宜蘭分所進行種
原保存的鴨隻族群共有 3 種，包括前述的五結黑色番鴨、褐色菜鴨及白色菜鴨。
種原保存意在維持物種遺傳多樣性、品種
特性，保留原始基因庫。其具體作為有兩
方面，一是活體保存及冷凍保存遺傳物質，
進而進行種原分散保存以降低風險，二是
性能與遺傳監測，進而開發可能的經濟利
用價值。
在哺乳動物的生殖細胞保存上，已可
透過精子、卵或胚的冷凍保存種原。但家
禽目前只能凍精，還無法凍卵，因此每年
都需要進行保種族群更新，以確保整個族
群的繁殖能力。而每次挑選由哪些種鴨參
與繁殖，就是一次決定哪些基因可以留下
及下一世代有效族群大小的關鍵。
有效族群大小指的是在一理想族群中
配種個體的有效數目。若有效族群太小，
族群近親配種的程度就容易快速增加，這
往往造成與族群延續生存相關的性狀如產
蛋率、受精率、孵化率等表現低落，稱為
近親衰退，這是我們所不樂見的。而這有
效族群大小通常低於實際族群大小，其受
到配種的公母比例、數量及所使用的配種
系統影響。
舉例來說，假設一族群個體數是 1,001隻，但是它是 1公配 1,000母，那它的有效族群大小僅是 4，等同於實際個體數 4隻的 2公配 2母。又假設同樣是 10公 10母，若讓其自然隨機配種，可能只有 1、2隻具
台灣現行主要鴨種，第一列左起分別是褐色菜鴨母鴨及公鴨、白色菜鴨母鴨及公鴨、改鴨母鴨及公鴨、土番
鴨母鴨；第二列左起分別是黑色番鴨母鴨及公鴨、白色番鴨母鴨及公鴨、北京鴨母鴨及公鴨、土番鴨公鴨。
（引用自鴨品種手冊）
專題報導
科學發展 2017年 5月│ 533期科學發展 2017年 5月│ 533期 1110
優勢的公鴨能傳承後代；但若把它們分為 5個次族群，每群中有 2公 2母，在 5個次族群都能維持的狀況下，能確定實際參與
配種的公、母鴨數較隨機配種更多。
而分群後，單一次族群內個體數量減
少了，因此每次必須以不同次族群的公鴨
與母鴨配種，減緩整個族群近親程度上升
的速度，避免致死或有害基因太快形成純
合子而表現，而可逐代慢慢把它剔除，這
就是輪迴配種（rotational mating system）的概念。為擴大有效族群大小，實際操作時，
把鴨群隨機分為 15個家族，選取其他家族的公鴨與自家家族的母鴨配種繁殖該家族
雛鴨。隔年把公鴨家族順時針旋轉，再搭
配不同母鴨家族，周而復始以維持族群的
高雜合度。
在性能與遺傳監測方面，除了依聯合
國糧農組織的建議，比較各品種的體重、
產蛋數、產蛋期表現是否恆定外，近年來
又加入自菜鴨開發的「高多態性微衛星標
記」遺傳分析，了解種原保存族群遺傳組
成，監測族群的遺傳多樣性與近親程度的
變化，以確認輪迴配種實際對遺傳結構的
影響。
微衛星標記是基因組中 1∼ 10個核苷酸為單位重複的序列，重複次數具有高度
多態性。學者認為其突變速率約是基因組
中其他部分的 10∼ 10,000倍；又它大多位於基因組中非轉錄區域，不會改變生物的
表型，較不受自然或人為選拔壓力的影響，
突變後大多可保留下來，因此常應用於個
體與親屬關係鑑定、類緣分析、遺傳結構
分析等的研究。
在實際分析上，目前採用 11組不連鎖的微衛星標記，在各族群、各世代中挑選
個體進行基因型分析，計算對偶基因數、
純合子與雜合子的比例等，分析族群雜合
度、近親配種程度及世代間遺傳結構是否
產生變化。例如，若想比較黑色番鴨於輪
種原保存不但可傳承台灣的優質鴨種，更可透過性能與遺傳監測，
確保品種特性與遺傳多樣性，使這些鴨種得以永續經營。
家族1 家族2
家族4
家族1公鴨
家族2公鴨家族4公鴨
家族3公鴨
家族3
家族1 家族2
家族4
家族4公鴨
家族1公鴨家族3公鴨
家族2公鴨
家族3
輪迴雜交系統配種法示意圖，以 4個家族為例，第一年是家族 1公鴨配家族 2母鴨、家族 2公鴨配家族 3母鴨、家族 3公鴨配家族 4母鴨及家族 4公鴨配家族 1母鴨，所生雛鴨屬該母鴨家族。第二年順時針移轉公鴨家族，改為家族4公鴨配家族2母鴨、家族 1公鴨配家族 3母鴨、家族 2公鴨配家族 4母鴨及家族 3公鴨配家族 1母鴨。依序進行，每 4年配種家族序會重複一次。
科學發展 2017年 5月│ 533期科學發展 2017年 5月│ 533期 1110
遺傳多樣性維護及種原保存不應只停留在保存的層次，
更要進展至擁有完善異地保存、種原回流等配套、提供教育效果的保育層次。
張怡穎、魏良原、劉秀洲行政院農業委員會畜產試驗所宜蘭分所
黃振芳行政院農業委員會畜產試驗所
迴配種應用前後的 3個世代間的遺傳結構，可簡單用主成分分析解釋這些個體的基因
型分布情形。
假設取第 1、2主成分繪圖，圖中每一圓點代表一個體，可看到第 6代至第 9代族群結構發生變化，且多態性一下有減少
的情形（圓點分布範圍不同且縮小）。然
而比較第 9與第 13代，族群結構卻大致相同，且多態性並無明顯減少的情形（圓點
分布範圍大致相同）。黑色番鴨在第 8代才開始實施輪迴配種，目前初步顯示這樣
的配種策略確實可協助維護族群多樣性。
鴨隻遺傳多樣性的展望
綜合上述，可看到選育與保育並重的
重要性。種原保存不但可傳承高經濟價值、
具台灣歷史、文化特色的台灣優質鴨種，
更可透過性能與遺傳監測，確保品種特性
與遺傳多樣性，使這些鴨種得以永續經營。
除保留保種族群的原始基因庫外，這些遺
傳分析成果也可做為經濟性狀選育族群的
遺傳多態性維持指標。
「生物多樣性公約」特別於第六屆、
第十屆締約方大會提出「2010生物多樣性目標」與「愛知目標（Aichi Targets）」，都強調對於經濟作物及家畜禽動物遺傳多
樣性的保護。台灣雖非生物多樣性公約的
締約國，但因所處的地理條件而擁有豐富
多樣的生態系，加上過去歷史背景融會了
多國文化，不只在野生物種具有高度生物
多樣性，更擁有許多高經濟價值的動植物
種原，因此更應自我要求保護這多樣性，
以達成生物自然資源的永續利用。
黑色番鴨第 6 代（未實施輪迴雜交）
黑色番鴨第 13 代（已實施輪迴雜交） 黑色番鴨第 9 代
（已實施輪迴雜交）
BM6g
BM9g
BM13g
遺傳分析結果顯示實施輪迴雜交前後黑色番鴨族群
結構確有差異，而實施之後兩代則無差異。
然而我們所謂的遺傳多樣性維護及種
原保存，不應只停留在保存的層次，更要
進展至擁有完善異地保存、種原回流等配
套、提供教育效果的保育層次。若僅僅由
單一單位進行這樣閉鎖小族群的維持，這
些鴨種仍面臨高度風險，唯有民間也具有
保種意識，提供支援，這些鴨種才能找到
永續經營的出路。期盼全民能一起努力，
讓後代子孫也能繼續應用台灣這些優良鴨
隻的遺傳資源。
專題報導
科學發展 2017年 5月│ 533期科學發展 2017年 5月│ 533期 1312
日出而作、日落而息是早期農業社會
的寫照。因為當時科技還不發達，養鴨人
家常常把鴨飼養在河川或池塘邊，讓牠們
自由取食。鴨生長的速度不快，生的蛋也
不多，養鴨多半是農家貼補家計的副業。
隨著時代的進步，現在的養鴨產業已
經不是早期農家副業的型態，無論在飼料
配方、飼養環境、品種選育等方面都有了
相當大的進步。飼養環境的改變讓鴨隻不
用在外面受風吹雨淋，改住到全年環境受
控制的室內鴨舍中，也降低了鴨隻傳染到
疾病的風險。但移到室內鴨舍居住的鴨隻
減少了接觸自然日照的機會，因而需要人
工光照來補足，這些人工光照給予的方式
就會對鴨隻的生長與產蛋性能造成影響。
光照的原理
太陽光是電磁波，可分為紅外線（波長 760∼ 300,000 nm）、可見光（波長 400∼ 760 nm）和紫外線（波長 4∼ 400 nm）。人類並沒有辦法看到紅外線與紫外線，只能辨識可見光。在可見光的波長範圍內，又分成紅（波長 630∼ 760 nm）、橙（600∼ 630 nm）、黃
（565∼ 600 nm）、綠（500∼ 565 nm）、藍（435∼ 500 nm）、紫（400∼ 435 nm）等不同的色光，這些色光組合在一起就成為我們眼睛感受到的白光。這些光線分別投射到不
適當的光照是公鴨產生精液與母鴨生蛋的必要條件。
過去鴨隻飼養在河岸或池塘邊，
接觸到的光照強弱與時間長短隨著季節交替而變動。
現代化的養鴨產業已改為室內飼養，人工光照應運而生。
蘇晉暉
新世代的鴨舍光照
現代化的養鴨是在鴨舍內飼養，減少了鴨隻接觸自
然日照的機會，便需要人工光照來補足。
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同的物體上，當一個物體把所有的光線吸
收，不散射任何光線時，大腦會判定這個
物體是黑色。當一個物體只散射紅光，把
其他的可見光吸收時，則大腦會判定這個
物體是紅色。
光對鴨繁殖的影響
這些可見光會經由兩種不同的路徑刺
激鴨隻腦部。第一條路徑是經由眼睛，當
光線經過眼球內一系列器官進入視網膜時，
會形成一個清晰的倒立影像，也因此才讓
鴨隻「看得見」。這些可見光會變為神經
衝動傳入腦中，引發一連串的反應。另外
一條路徑是光線穿過鴨隻的頭蓋骨與組織
直接抵達下視丘。
為什麼鴨隻在繁衍後代的過程中需要
適當的光照呢？因為這兩種路徑所傳遞的
光都會刺激下視丘分泌「激性腺素釋放
素」，這些激素會作用於鴨隻的腦下垂體
前葉，讓它釋放出激濾泡素與排卵素。激
濾泡素對公鴨可以刺激生精細管生長及產
生生精作用，對母鴨可以刺激卵的生長；
而排卵素對公鴨可以刺激睪丸間質細胞產
生雄性素，對母鴨則能促進排卵。
雖然一樣是用眼睛接受光線並傳遞至
腦中，但其實家禽對於光的感受程度遠高
於人類。家禽對短波長的藍、綠光與長波
長的紅、黃光的感受程度都比人類高，也
就是我們感覺沒那麼強的光線，在家禽的
眼中也許是相當刺眼的光線。對於光線，
雞比人類敏感 37％、鴨比人類敏感 30％，火雞則比人類敏感 16％。因此，給予人工光照時必須注意，以避免過強的光照，過
強不只造成能源的浪費，也對室內飼養的
鴨隻的福祉產生不良影響。
鴨舍光照新發展
隨著科技的進步，運用在鴨舍內的發
光源也不斷更新。更省電及發光效率更高
的新世代光源一直是人類追求的目標，而
這些新世代的光源是否可以應用在室內鴨
舍內呢？答案是肯定的。
現在的養鴨產業已經不是早期農家副業的型態，
無論在飼料配方、飼養環境、品種選育等方面都有了相當大的進步。
在傳統的養鴨方式中，鴨隻接觸到的是自然光照。
專題報導
科學發展 2017年 5月│ 533期科學發展 2017年 5月│ 533期 1514
日光不僅光照強度強，也包含了生命所需的所有波長，
如果在新世代的鴨舍光照中規劃得宜，會是節省能源的一大幫手。
長光照繁殖的公番鴨與母番鴨
以現在較廣為人知的發光二極體
（LED）來說，從西元 2000年就已經開始有專家學者研究 LED發光對家禽生產的影響，可以說是目前最受期待的新世代鴨舍
光源。此外，因為 LED有容易製造單色光源的特性，許多以前不容易進行的試驗，
也在 LED快速發展後有了新的契機。比方說，如果在飼養鴨隻的時候不是給予白色
的光照，而是給予其他不同的單色光，會
不會對牠們的生長、產蛋與行為表現造成影
響？這部分目前仍有許多試驗正在進行中。
除了顏色的調整外，當鴨隻飼養在室
內時，另外一個可能的調整就是光照時間
的長短。當鴨隻飼養在戶外時，自然光照
在全年光照時間最短的冬至過後時間逐漸
增加，一直到全年光照時間最長的夏至，
之後日照時間逐漸縮短。
在所有種類的鴨中，番鴨是屬於長光
照繁殖的品種。簡單來說，長光照繁殖就
是當光照時間長的時候，公番鴨會產生比
較多且品質比較優良的精液，母番鴨則會
產出較多的蛋來繁衍後代。這樣的生產模
式也就意味著，在自然情況下，一年中只
有在二十四節氣的清明到白露之間比較容
易得到番鴨的後代。而這些番鴨後代也就
是冬令進補薑母鴨的鴨肉來源。
如果把番鴨飼養在完全不透光、密閉
的鴨舍內，給予人工光照並調整光照時間
的長短，這時候會發生什麼情形呢？完全
不透光也就代表著不論外面自然光照的時
科學發展 2017年 5月│ 533期科學發展 2017年 5月│ 533期 1514
間長短，這些飼養在鴨舍內的番鴨唯一接
觸到的光照就只有人工光照，因而可以藉
由不同的光照時間調控番鴨的生產季節。
為什麼要這樣做呢？由於鴨隻比較怕
熱，傳統時間出生的番鴨後代的成長過程
大部分是在炎熱的夏季，這個時候長大的
肉用番鴨因為天氣太熱吃不下，所以生長
速度比較慢，飼料效率也比較差，對養鴨
業者來說是一筆損失。如果能藉由人工光照
讓番鴨在冬天生下後代，這些肉番鴨因為生
長季節在冬季，氣候涼爽，自然可以吃得比
較多、長得比較快，而飼料效率也比較好。
光照發展的可能性
如果組合不同的單色光應用在鴨隻的
生產上，會發生什麼狀況？或在不同的生
長階段給予不同顏色的光照呢？此外，未
來一定會出現比 LED還要省電的光源，這些未來光源又要如何應用在鴨隻飼養上
呢？這些都使得鴨舍光照在未來有無限發
展的可能。
蘇晉暉行政院農業委員會畜產試驗所宜蘭分所
雖然前面提到的各種光照應用讓人感
覺似乎自然光照已經可以被人工光照完全
取代，但任何型式的人工光照都是消耗能
源的，哪怕是發光效率再高的新世代 LED光源也是如此。
然而，自然光照卻是不會耗能、取之
不盡的光照來源。日光不僅光照強度強，
也包含了生命所需的所有波長，如果在新
世代的鴨舍光照中規劃得宜，會是節省能
源的一大幫手。比方說，也許可以考慮在
白天日照強烈時，引入自然的光照到鴨舍
內，日落後如果仍然需要照明時，再開啟
人工光照輔助。畢竟，生命就是因為有太
陽持續不斷地提供光照與能量才得以發展
並延續的。
飼養在不透光鴨舍內的番鴨是以人工光照調控繁殖季節
專題報導
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傳統的飼養方式
台灣位處亞熱帶，陽光充足、雨水豐
沛，很適合養鴨。西元 1950年前，民生物質困乏，農作物以水稻為主。養鴨業者為
了節省成本，趕著鴨隻到處跑，只要有稻
田已收割，就把鴨隻趕進去。鴨隻餓了，
自然就會去吃掉落在田裡的稻穀或田螺、
昆蟲，就如同游牧民族逐水草而居一樣，
這種游牧式養鴨俗稱「逃冬」，又稱為稻
田放牧。游牧式養鴨省了養鴨的稻穀錢，
也省了運輸鴨隻的費用。但由於勞工短缺，
農田可能灑藥，這種養鴨方式已不復存在。
鴨具社會行為與群居性，又屬水禽，
生性喜歡戲水，涼爽低溫的河水可消暑，
且河床邊滋生許多水草與雜草，而水裡的小魚、小蝦、螺類等都是鴨隻喜歡採食的天然食物，
早年溪流河床就成為鴨農集散地。現在因社會型態變遷，環保意識高漲，河床養鴨的好景已
逐漸不再，且有消失的趨勢。
高雄的阿蓮、湖內及台南的學甲的肉鴨飼養數約占台灣的 4成，並以漁塭方式飼養鴨隻及養魚。在養鴨業不景氣時，漁塭中的魚獲可填補一些收入。
台灣鴨隻的飼養方式由早期的游牧式演進至在鴨舍內飼養，
為了提升環保意識、節省勞力、提高生產效率及降低禽流感發生，
目前已逐步朝向非開放式鴨舍及密閉式鴨舍發展。
林榮新
符合潮流的養鴨方式
傳統的開放式鴨舍已不符合養鴨業的需求，
必須導入新式的鴨舍，有效管理生產環境，提高經營效益。
傳統的開放式鴨舍，禽鳥容易侵入，疫病風險較高。
科學發展 2017年 5月│ 533期科學發展 2017年 5月│ 533期 1716
近幾年，有農民利用鴨隻會吃稻田中
的昆蟲及福壽螺，且會把糞便留在稻田中
成為肥料，因此在稻田旁建造簡易的鴨舍
飼養土番鴨，每天只餵 7∼ 8成飽，鴨隻自然會跑入稻田中尋找食物，然後把水稻
栽種成有機稻米。但若在水稻開花與結穗
期還放養鴨隻，就可能影響到水稻的收成。
現今的雛鴨、蛋鴨、種鴨及肉用番鴨
也可以在鴨舍內飼養。在鴨舍內養鴨，可
提高飼養密度，管理較容易，排放水及廢
棄物也可以集中處理。如配合自動化飼養
管理設備與自動化集蛋設備，更有省時、
省工、擴大飼養規模及提升鴨蛋清潔度與
品質的優點。但自動化設備的投資金額較
大，且後續的運轉開銷也大。
新的飼養方式
近年來，因氣候變遷、地球暖化及禽
流感盛行，傳統的開放式鴨舍已不符合養
鴨業的需求。因此，須導入新式的鴨舍，
有效管理生產環境，提高經營效益。符合
目前潮流的有非開放式鴨舍與密閉式鴨舍
二種。
每年面對禽流感的威脅，誠然不是養
鴨業能承受的風險。而非開放式鴨舍可提
升鴨舍的生物安全防護，因此已有許多業
者採用，以降低禽流感發生的機率。
非開放式鴨舍內的鴨隻不與外界禽鳥
接觸，有類似頂棚的遮蔽物，不讓外界禽
鳥糞便掉落到鴨舍內造成感染。它的優點
以游牧方式飼養鴨隻，俗稱「逃冬」。（圖片來源：曾萬來）
專題報導
科學發展 2017年 5月│ 533期科學發展 2017年 5月│ 533期 1918
林榮新行政院農業委員會畜產試驗所宜蘭分所
是建造成本較密閉式鴨舍低，鴨隻可照射
到陽光，健康狀況較佳。缺點是防颱能力
及鴨舍生物安全等級都較密閉式鴨舍差。
密閉式鴨舍的設計重點是確實密閉、
合適的通風量、適當的設備與合理的建設
成本。密閉式飼養的優勢在於降低外部環
境變化及人為活動對鴨隻造成緊迫，能穩
定鴨隻情緒，同時透過飼養管理調節產期，
維持全期高生產效率。
水簾式鴨舍是密閉式鴨舍的一種，是
使用水簾達到濾除微塵與微生物並降溫的
目標。鴨舍需有良好的氣密性，藉抽風扇
的運轉在鴨舍內產生負壓，使所有進入鴨
舍的空氣都通過水簾，由水簾流動的流水
吸取外部空氣中的潛熱，降低進入鴨舍內
空氣的溫度。
鴨隻各成長階段所需的環境溫度有所
不同，育雛期（0∼ 3周齡）需保溫，其出生 1周內環境溫度維持在攝氏 30∼ 34度；第 2周維持在攝氏 28∼ 30度；第 3周維持在攝氏 24∼ 28度；3周齡以後則維持在攝氏 22∼ 24度；而一般成鴨生長的最佳環境溫度是攝氏 18∼ 24度。因此通常在鴨舍內環境溫度超過攝氏 30度時，才會使
雛鴨飼養於密閉式育雛室，保溫效果佳。
非開放式鴨舍內的鴨隻不與外界禽鳥接觸，且有類似頂棚的遮蔽物，不讓外界禽鳥糞便掉落到鴨舍內造成感染。
用水簾系統降低溫度，且鴨舍內空氣流速
每秒達 1.5公尺以上，才可有效降低鴨隻的體感溫度。
蛋鴨業者如利用水簾式鴨舍的密閉空
調緩和蛋鴨的熱緊迫，可以提升蛋鴨產蛋
率、蛋殼品質、生產效益及兼顧生物安全
性。然而，因為水簾牆的水流通風冷卻，
水簾式鴨舍內的溼度會較高。
科學發展 2017年 5月│ 533期科學發展 2017年 5月│ 533期 1918
專題報導
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台灣蛋鴨多採平飼方式飼養，生活環
境中有水池、可供鴨隻運動的戶外空間，
並有鋪設墊料及巢箱的產蛋區。由於蛋鴨
產蛋的時間大多集中在午夜至翌日清晨 5點之間，鴨農必須在夜間把鴨隻趕入產蛋
區，清晨放出鴨群後再開始撿蛋。產蛋區
的面積廣，鴨蛋散布整個區域，撿蛋需付
出大量勞力，且部分鴨蛋會受到鴨隻踩踏，
蛋殼常遭汙染。為了減輕勞力負擔與改善
鴨蛋品質，國內開始研究鴨隻的就巢行為，
並設計符合可吸引蛋鴨進入巢箱的方法。
就巢行為
要設計吸引母鴨喜愛造訪及產蛋的巢
箱，得從母鴨的就巢行為著手。就巢行為
是指在野生或開放式的飼養環境中，家禽會在產蛋前脫離群體尋找一個隱蔽地點築巢的行為。
早期認為就巢行為可能是因為堅硬的蛋存在於家禽體內的殼腺中，腹腔感受到壓力，進
而引起家禽產生準備把蛋產下的各種行為。後來的研究發現，就巢行為並非由於產道中的蛋
所引發，而是家禽體內內泌素的作用。內泌素是在產蛋發生 24小時前，卵巢的排卵過程及排卵後發育的濾泡所釋放的動情素及助孕素。
研究鴨隻的就巢行為不但能改善鴨蛋生產者的勞力負擔，
也是體現促進畜產動物福祉的方式。
鄭智翔
鴨隻就巢學問大
為了減輕勞力負擔與改善鴨蛋品質，國內開始研究鴨隻的就巢行為，
並設計符合可吸引蛋鴨進入巢箱的方法。
就巢行為的特點是產蛋前運動及探索行為的增加，
隨後展現的是築巢及蹲坐在一個母鴨選擇的位置。
（圖片來源：種子發）
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就巢行為的表現
母鴨的產蛋通常伴隨著就巢行為一起
發生，就巢行為的特點是產蛋前運動及探
索行為的增加，隨後展現的是築巢及蹲坐
在一個母鴨選擇的位置。接近產蛋的階段，
母鴨會表現較少的探索行為及更多的就巢
行為，並在接近產蛋時花費較多的時間在
最後選擇的產蛋位置。就巢行為的表現大
致可分為下列階段。
探索階段 ─ 母鴨受到體內內泌素的影響，開始四處走動，偶爾停留在某處，探
索周遭環境，接著離開至其他地點，如此
反覆直至就巢的階段。
就巢階段 ─ 停留在某個地點不動，偶爾蹲坐。就巢階段尚未穩定之前，母鴨仍會
回到探索階段，直到找到合適的產蛋地點。
築巢階段 ─ 儘管家禽生長在人工飼養的環境中，仍然會表現出築巢的行為。母
雞就巢時會表現出以爪子扒地，以及用身
體磨蹭地面的動作。母鴨也有類似的行為，
假如飼養環境中有稻殼、麥稈或乾草等材
料，也可看到母鴨以喙去咬啄，或把這些
材料移動至身體下方。
占巢階段 ─ 有些母鴨會因為特定的巢箱對牠具有吸引力，或想要表現孵蛋的行
為，在進入就巢階段時或產完蛋後，常占
據著特定巢箱不離開。這種情況容易導致
其他母鴨對巢箱的競爭行為，在競爭的過
程中，可看到一群母鴨塞在同一個巢箱中，
或發生打鬥行為。競爭失敗的母鴨只好選
擇其他的就巢地點。
母鴨對於蛋的保護也可能是選擇就巢地點的重要因
素，生產者撿蛋的時候常可發現鴨蛋被藏在隱密的
地點。
傳統的蛋鴨場會在鴨舍內規劃鋪設墊料及巢箱的產蛋區，供鴨隻在夜間產蛋。對清晨起床撿蛋的鴨農來說，
需要不斷彎腰，產蛋區又很大，可以想見鴨農的辛苦。
專題報導
科學發展 2017年 5月│ 533期科學發展 2017年 5月│ 533期 2322
判別鴨隻的感受
動物無法使用人類的語言，一般人很
難了解動物的感受。不過，動物對於周遭
環境的感受仍然有跡象可尋。例如，碰
到喜歡的東西會去接近，碰到討厭的東西
則會避開。因此，行為的評估及評估指標
常用來判別動物的感受。
了解動物對特定事物是否喜愛的偏好
測試，是把動物放置在特定場所，觀察動
物在自由意志下所表現的選擇結果來判定
動物的好惡，研究家禽就巢行為的表現也
常使用這種方法。例如，在鴨舍裡擺設不
同遮蔽程度、不同顏色、不同材料的底板，
或在巢箱內使用不同顏色的燈光等，觀察
鴨隻在夜間造訪何種型式的巢箱次數最多，
或在裡面產的蛋數目最多，來判斷何種巢
箱比較受到鴨隻的青睞。
嫌惡測試與偏好測試類似，只是動物
的自由意志表現在避開目標而非選擇目標。
當動物經歷一些害怕、疼痛或不舒服的情
況，會想辦法逃離或避開這些目標。
需求性測試是觀察動物針對目標所願
意付出的勞力，來判斷動物對該目標喜好
或討厭的強度。觀察發現母雞願意付出許
多努力，來獲得一個隱蔽或有墊料的巢箱，
包括長距離的步行、打開門、涉水及勉強
通過狹窄的間隙，顯示家禽對就巢地點展
現出高度的需求性。但當一群饑餓的母雞
處於就巢階段時，提供飼料給母雞會發現
很多母雞停止了就巢行為，轉而前往覓食，
產蛋時間也會因此延後，顯示對饑餓的母
雞來說，吃飼料比生蛋來得重要。
透過鴨隻對巢箱燈光顏色的偏好測試，可以了解鴨
隻喜歡的燈光顏色或不點燈。
動物經歷一些害怕、疼痛或不舒服的情況，會想辦法逃離或避開這些目標。（圖片來源：種子發）
科學發展 2017年 5月│ 533期科學發展 2017年 5月│ 533期 2322
雖然蛋鴨歷經長年的人工飼養，但仍保留與生俱來的就巢欲望，
假如剝奪這些自然行為的展現，會引起鴨隻的挫折感。
鄭智翔行政院農業委員會畜產試驗所宜蘭分所
平飼鴨舍的自動化集蛋系統。鴨舍內部設計引誘鴨
隻產蛋的巢箱，巢箱底板延伸至後端的集蛋帶讓鴨
蛋滾落，並以機械設備收集而減輕人工撿蛋的勞力
負擔。
改進鴨蛋生產模式
家禽就巢與產蛋行為以及是否進入生
產者提供的巢箱，取決於品種、年齡、環
境、巢箱設計、社會關係等因素。
為了改善傳統蛋鴨場在晨間撿蛋的勞
力負擔，分析各種影響蛋鴨就巢的因素後，
便可設計符合鴨隻就巢行為的巢箱。因此
在巢箱後端開口，以及底板向後延伸並傾
斜，以使鴨隻產蛋後鴨蛋自動滾落至巢箱
外部的集蛋區。此外配合機械設備收集鴨
蛋，大幅減輕晨間撿蛋的勞動力。
改善蛋鴨的動物福祉
英國政府在 1965年設立布蘭貝爾委員會（Brambell Committee），討論如何維護集約式生產系統內動物的福祉。這委員會
的報告建議動物福祉的維護可以經由 5項自由來確認：免於飢渴的自由、免於不適
的自由、免於痛傷與疾病的自由、能夠表
現自然行為的自由、免於恐懼與痛苦的自由。
雖然蛋鴨歷經長年的人工飼養，但仍
保留與生俱來的就巢欲望，假如剝奪這些
自然行為的展現，會引起鴨隻的挫折感。
因此，研究鴨隻的就巢行為，設計出符合
鴨隻的就巢環境，除了能減輕生產者的勞
力負擔外，還能給予鴨隻表現自然行為的自
由，這也是一種促進動物福祉的方式。
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科學發展 2017年 5月│ 533期科學發展 2017年 5月│ 533期 2524
土番鴨是什麼鴨
土番鴨通常泛指由公番鴨與菜鴨、北京
鴨或改鴨母鴨（北京鴨公鴨與母菜鴨雜交
產生的後代）雜交所產生的後裔。番鴨與
菜鴨、北京鴨或改鴨在分類學上分屬不同
屬，這一雜交後代就像母馬與公驢所產的
騾子一樣，並不具生殖能力。先民也把這
種鴨稱為騾鴨，英文名稱則是 mule duck。土番鴨有北京鴨品系生長迅速，番鴨肉質
鮮美、脂肪少的優點，口感深為國人所喜
愛，向來是台灣鴨農慣養的肉鴨品種。
早期的土番鴨是先民利用黑色番鴨與
褐色菜鴨雜交而來，也就是二品種土番鴨，
毛色多是黑羽，但因屠體在脫羽後會遺留黑色針羽，影響消費者的觀感。後來農委會的前身
農復會自 1954年由美國引進北京鴨，但經農民飼養後發現食量甚大，且因體型笨重不適於田間放牧。然而有部分北京鴨與褐色菜鴨雜交形成另一種品系，當時農民稱作「改鴨」。
部分農民利用母改鴨與公番鴨雜交後獲得體型較大的三品種土番鴨。另一方面，改鴨自
行交配所生出的鴨隻中有少數個體出現白色，於是當時農復會黃暉煌科長嘗試利用這種母改
鴨與白色番鴨交配，也得到少數白色羽毛個體。黃暉煌科長認為土番鴨的白色羽毛可以選育
改良，於是開啟了黑鴨變白鴨的傳奇新頁。
你一定聽過櫻桃鴨，也或許吃過櫻桃鴨，但你吃過土番鴨嗎？
我國每年約生產 3,000萬隻土番鴨，約占我國肉鴨生產總量的 75～ 80％，如果你吃過鴨肉，應該有 3∕4以上的機會是土番鴨！
劉秀洲
二元與三元的對話 ─
土番鴨生產
目前愈來愈少見的黑色土番鴨
科學發展 2017年 5月│ 533期科學發展 2017年 5月│ 533期 2524
二元變三元
其後畜產試驗所宜蘭分所開始進行白
毛鴨的選拔計畫，從褐色菜鴨中挑選白色
變種，固定羽色後稱為白色菜鴨；再讓公
北京鴨與母白色菜鴨雜交，產生白色羽毛
的中心改鴨。最後以人工授精方式把白色
公番鴨的精液送入中心母改鴨的生殖道中，
期望生產出三品種白羽土番鴨。然而在這
種生產體系下，雖然所有參與土番鴨生產
的鴨種都是白色羽毛，但令人不解的是，
還是有相當比率的土番鴨身上不同部位帶
有黑色羽毛。
經過探討相關機制後，才知道當羽色
調控基因是隱性純合子才會呈現白色羽毛，
於是再經由後裔檢定方式選留隱性純合子
三品種土番鴨有北京鴨生長迅速，番鴨肉質鮮美、脂肪少的優點，
再加上種母改鴨維持費用較低，而成為台灣肉鴨市場的主流。
公黑色番鴨 母褐色菜鴨
人工輔助受精
二品種黑色土番鴨
早期二品種（二元）土番鴨生產模式因為母系使用
褐色菜鴨，多生產黑色羽毛的土番鴨。
土番鴨肉質鮮美、脂肪少，占我國鴨肉絕大部分。（圖片來源：種子發）
專題報導
科學發展 2017年 5月│ 533期科學發展 2017年 5月│ 533期 2726
為彌補土番鴨夏季體重的不足，有些生產業者進用北京鴨以生產二品種土番鴨來因應。（圖片來源：種子發）
公北京鴨
三品種白色土番鴨
母白色菜鴨
母改鴨公白色番鴨
經過北京鴨及白色菜鴨後裔毛色檢定改良後，現行
三品種（三元）土番鴨生產模式所生產的土番鴨
99.5％以上都是白色羽毛。
個體後，現今所產生的三品種土番鴨接近
100％都是白色羽毛。這時，三品種土番鴨有北京鴨生長迅速，番鴨肉質鮮美、脂肪
少的優點，再加上種母改鴨維持費用較低，
而成為台灣肉鴨市場的主流。
另外，法國研究人員察覺我國的鴨人
工授精技術可以突破法國以土番鴨生產鴨
肥肝（foie gras）的技術瓶頸，返法後積極推動合作研究，引發一段我國與法國農業
國際合作的佳話。目前法國所生產的肥肝
97％以上來自白色番鴨與北京鴨雜交所得的二品種土番鴨，再經肥育並強迫灌食後
的產物。
然而，利用前述的改鴨（接近民間的 1號改鴨）所生產的土番鴨體型較小，基於
市場對於大體型土番鴨的要求，種改鴨
業者也推出所謂 3號（87.5％北京鴨血統）甚或 4號改鴨（92.5％北京鴨血統）。但隨
著這些改鴨中北京鴨血統百分率增加，體
型變大，使得改鴨原有的優良產蛋性能也
降低了，造成後續土番鴨生產成本墊高。
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劉秀洲行政院農業委員會畜產試驗所宜蘭分所
三元變二元
前面說到，市場對大型三品種土番鴨
的需求高，但是在夏季，因為天氣炎熱，
造成土番鴨採食量降低，導致夏季土番鴨
上市體重較涼季（冬季）減少約 200∼ 300公克。為了彌補土番鴨夏季體重的不足，
有些生產業者進用大體型的白色番鴨來因
應。有些業者則希望由北京鴨取代改鴨，
以生產較大體型的土番鴨，也就是所謂的
二品種土番鴨，以應市場需求。
如此生產系統的轉變，首先需要考量
的就是生產成本的增加。因為北京鴨體型
較改鴨大，每日採食量較多，同時因為大
體型而壓縮了牠們的產蛋性能，造成土番
鴨生產成本居高不下。如要顧及生產效率，
必須先提升北京鴨的產蛋效能；而要提升
牠們的產蛋效能，勢必要合理降低體重。
如果新的北京鴨品系體重能夠在 3.5公斤以上，平均產蛋率能維持 80％左右，則這樣的二元土番鴨生產系統較具商業競爭力。
當然，所生產的二品種土番鴨，牠們
的屠體特性與三品種土番鴨是否類似？抑或
公白色番鴨
二品種白色土番鴨
母北京鴨
二品種（二元）土番鴨生產系統的生產效率端賴北
京鴨體型及產蛋效率而定。
截然不同，是否適合目前的土番鴨商業利
用方式？抑或需要開發新的市場通路？則
仍有待後續試驗數據及業者的努力，也許
消費者很快就能享用新口味的土番鴨囉。
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養鴨事業在台灣已有三百多年的歷史，每年創造近百億元的產值，經濟價值可見一斑。
雖然近三、四十年來在許多專家學者的努力下，其飼養管理、營養、育種、加工等都有長足
的進步，但疾病防治的成敗仍衝擊養鴨產業。如同其他經濟動物一樣，在集約式的飼養環境
中，受到疾病侵襲的可能性很高，且往往一有疫情便造成重大經濟損失。因此，在飼養家鴨
時，對疾病防治及強化生物安全措施必須投入很大的心力。
家鴨的疾病威脅
台灣位處候鳥的遷徙路徑上，冬季候鳥從西伯利亞高原飛往黑龍江與鴨綠江，再沿著大
陸沿岸經過台灣，最後往南遷徙。而多數禽類病菌也會隨著鳥類的遷徙沿途散布，導致台灣
常常受到禽類疾病的威脅，諸如禽流感、水禽小病毒感染症、病毒性肝炎、雷氏菌感染症、
家禽霍亂、新城疾病等；也常因為疏於防範，讓野鳥或其他野生動物得以在禽舍內棲息，使
病菌有機會在禽舍內散布。
在眾多家禽疾病中，有種專門感染水禽的病毒，會造成稱為水禽小病毒感染症的疾病。
這疾病的病原又可分為鵝源水禽小病毒與鴨源水禽小病毒，受感染的動物主要是 1∼ 3周齡的鵝與番鴨，受感染的幼雛會有纖維素性壞死性腸炎、下痢、羽毛脫落、發育不良等病徵，
並在發病後的 7日內死亡，其死亡率高達 70％以上，是高傳染性與致死性疾病。即便熬過病毒感染的幼雛，也會留下許多後遺症，如短嘴、生長停滯或體型大小參差不齊，嚴重影響鴨、
鵝的經濟價值。
台灣曾於 1982年及 1989年爆發水禽小病毒感染症的大流行。首次爆發時，蔓延全國 16縣市、451家養鵝戶，約 30萬隻鵝發病與死亡。第 2次爆發時，嚴重衝擊養鴨產業，共 9縣市、177家鴨場發生疫情，死亡鴨子也高達 30萬隻，目前已成為台灣常見的水禽疾病。
疾病最少的番鴨究竟跟其他鴨子有什麼不一樣，
又背負著什麼樣的任務？
張惠斌、魏良原
疾病最少的番鴨
在飼養家鴨時，對疾病防治及強化生物安全措施必須投入很大的心力。
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水禽小病毒對環境的抵抗力相當頑強，
即使以乙醚、氯仿、pH 3.0酸溶液、pH
10.0鹼溶液處理，或在攝氏 65度維持 30
分鐘的環境下，病毒力價並不會降低。如
果養禽場缺乏適當的防護措施，很容易使
病毒在禽場裡快速傳播，且難以根除。
水禽小病毒感染症最好的防疫方式是
飼育健康且不帶病毒的家禽、維持禽畜場
的環境衛生，並透過疫苗使種禽免疫，藉
由移行抗體來保護雛鴨與雛鵝。因此，慎
選種禽及雛禽相當重要。
農委會家畜衛生試驗所為克服水禽小
病毒對產業的威脅，開發出這種疾病疫苗
的生產技術，並把技術移轉量產。惟這疫
苗的生產需把馴化後的種毒接種至健康清
淨且無水禽小病毒抗體番鴨胚蛋的尿囊液
中，增殖種毒以製造疫苗。健康的胚蛋則
需由健康的鴨群生產，但國內並無清淨的
番鴨族群，國際間也無清淨鴨隻或胚蛋的
買賣。缺乏清淨的番鴨胚蛋，便無法穩定
大量生產疫苗，而直接自國外進口疫苗的
成本又太高，導致水禽飼養業者仍面臨水
禽小病毒感染症的威脅。
為能解決產業的困境，畜產試驗所宜
蘭分所開始建立一個符合疫苗生產要求的
番鴨清淨族群，稱為「最少疾病番鴨」。
最少疾病番鴨的條件
最少疾病番鴨主要用來生產水禽小病
毒感染症的疫苗，番鴨自身必須不帶有鴨
源小病毒、鵝源小病毒及鴨病毒性肝炎病
毒。前兩者會引起水禽小病毒感染症，固
然要從番鴨群族中排除，而鴨病毒性肝炎
病毒雖然不是這感染症的病原，但樣本中
有其存在時，會干擾儀器判斷是否有水禽
小病毒的精準性。為了獲得可靠的結果，
也需要把鴨肝炎病毒排除，以確保最少疾
病番鴨的品質。
台灣位處候鳥的遷徙路徑上，導致台灣常常受到禽類疾病的威脅。（圖片來源：種子發）
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2004年，宜蘭分所開始培育最少疾病番鴨。一開始便採用經歷了二十多年嚴格
的性能選拔出來的品系 ─ 白色番鴨畜試一號，其後代鴨群因已具有相近的遺傳背景
與穩定的性能，是做為最少疾病番鴨的理
想族群。
縱然白色番鴨畜試一號是優秀的番鴨
種禽，但水禽小病毒是傳播性很廣的病毒，
即使身為最少疾病番鴨的初代白色番鴨族
群，也會遭受水禽小病毒感染，呈現高陽
性率的抗體反應。為了把水禽小病毒自族
群中根除，除了透過密集消毒消滅環境中
的病毒外，還定期抽血檢驗鴨群是否感染
病毒，以趁早把感染鴨隻剔除。最重要的
是建立一個衛生清潔的飼育環境，永久杜
絕病毒從外部入侵鴨群的機會。因此，最
少疾病番鴨需要一個有別於傳統飼養鴨隻
的環境。
最少疾病番鴨的演進
最少疾病番鴨自建立以來已歷經 11代，直到第 7代開始，水禽小病毒才從高達 80％的陽性率降低到 5％以下。而這重大的改進是因為改變了番鴨的飼養環境，
從傳統式改為密閉式。
從第 7代的最少疾病番鴨族群開始，鴨隻都飼養在環境品質高的密閉式動物房
中，房內除採用高效率空氣微粒子過濾網
提供鴨隻最清淨的空氣外，飼料與飲水也
定期送樣檢驗黃麴毒素、大腸桿菌等，以
確保鴨隻能得到高品質的飲食。同時，採
用人工光照調整技術，以克服鴨隻無法在
密閉房內獲得光源的影響。此外，每世代
的鴨隻都定期抽血檢驗鴨源小病毒、鵝源
小病毒及鴨病毒性肝炎病毒，即時剔除被
感染的鴨隻，以防止病原在群族內擴散。
白色番鴨畜試一號是經歷二十多年嚴格選拔的優秀鴨隻
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自疾病最少的番鴨建立以來，除了供應疫苗生產外，
也提供清淨胚蛋與雛鴨供試驗研究或其他生醫用途。
張惠斌、魏良原行政院農業委員會畜產試驗所宜蘭分所
透過高效率空氣微粒子濾網過濾進入飼養房的空氣，並維持適當的飼養密度。
每天也都由專人負責清洗與消毒動物房，
並嚴格管控人員的進出。
鴨源小病毒與鵝源小病毒的抗體變化，
第 7代分別是 81.0％與 86.3％，第 8代是3.4％與 8.7％，第 9代是 0與 2.1％，第 10代是 0與 0.5，第 11代是 0與 0。而清淨胚蛋能生成的疫苗劑量，從第 7代每枚蛋生產的病毒力價是 106.50 EID50／ml，平均每個蛋可生產 3.75瓶的 1,000劑量活毒疫苗，到第 11代已提升為每枚蛋生產的病毒力價是 106.54 EID50／ml，平均每個蛋可生產4.12瓶的 1,000劑量活毒疫苗。這些數據顯示改變了最少疾病番鴨的飼養環境，對於鴨
源小病毒與鵝源小病毒有良好的防範效果。
持續提升質量
自疾病最少的番鴨建立以來，清淨
胚蛋數量逐年攀升，每年可生產超過 100
萬劑水禽小病毒疫苗，供應 50 萬隻鴨、鵝注射。除了供應疫苗生產外，每年也提
供約三千多顆的清淨胚蛋與七百多隻的清
淨雛鴨，供試驗研究或其他生醫用途。
未來，將持續改善最少疾病番鴨的生
長環境，如提供室內水池、清潔的空氣及
其他豐富環境的設施，使番鴨在動物房內
能住得更舒適，更能開心地產蛋。同時，
提升胚蛋的品質與生產效率，用更少的胚
蛋生產更多劑量的疫苗。
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鴨胚胎蛋外銷
我國在 1960年代前後就有種蛋外銷的紀錄，在興盛時期每年外銷胚胎蛋超過 500萬枚。外銷種蛋通常在國內孵化至 24∼ 25天，再裝在運輸箱內空運至東南亞國家，
當地業者再把它們孵化成肉用雛鴨。
孵化過程須保持溫度及相對溼度（北
京鴨及土番鴨孵化天數分別是 28天及 28∼29天，孵化 24∼ 25天後溫度須維持約攝氏 37度，相對溼度 80∼ 85％），由於胚胎蛋本身可以產生熱，因此業者使用保麗
龍以免熱散失，為了避免胚胎蛋發育產生
的二氧化碳累積影響胚胎蛋發育，便在保麗龍箱周圍開孔。又為能保持孵化環境的相對溼度，
就在運輸箱中放了豆芽菜，這在早期物質缺乏的年代是既經濟又實用的做法。
養鴨外交
我國養鴨外交在 1979年時由友邦巴拿馬提出駐巴拿馬農技團養鴨計畫，由當時畜產試驗所宜蘭分所（以下簡稱宜蘭分所）的潘金木主任前往開創。要在巴拿馬從無到有建立養鴨產
業，第一步要有種鴨族群，但是要怎麼建立種鴨族群呢？由於當時宜蘭分所的種鴨選育已初
具規模，因此最方便的方式就是把種鴨帶至巴拿馬，但到底該如何進行呢？雖說過去胚胎蛋
外銷至東南亞地區的慣行方法是空運，已經過驗證是最便捷、經濟有效的方式，但是在航程
上，巴拿馬比東南亞運輸時間多了四倍以上，可說是首次的試探與考驗。
除了協助友邦建立養鴨產業外，我國由於養鴨科技進步，
自 1983年就與法國國家農業研究院合作，且合作關係一直延續至今。東南亞國家如菲律賓、越南、印尼也慕名而來，相繼與我國進行養鴨合作。
黃振芳
養鴨走向國際化
每層的蛋盤可放置 30顆胚胎蛋，每組可裝 3至 4層，保麗龍製的蛋盤可抗擠壓，且可多層疊放，節
省運輸空間並可保持通風。
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1979年 9月，我國運至巴拿馬的第 1批胚胎蛋因為包裝材質的關係，在美國海
關被沒收。第 2批 200枚胚胎蛋在 1980年11月運送出去，這一次改由含小孔的紙箱盒透氣包裝，終於闖關抵達巴拿馬市，但
是到達時卻檢出 147個死胚蛋。由於這些存活下來的胚胎蛋已暴露在常溫下 109個小時，於是趕緊在團長公館洗滌台下的小
空間保溫，終於孵出 36隻雛鴨，這些就是巴拿馬鴨源的母本。繼巴拿馬之後，巴拉
圭農技團也設立養鴨場，為養鴨外交奏出
另一美麗樂章。
除了協助友邦建立養鴨產業外，我國
由於養鴨科技進步，自 1983年就與法國國家農業研究院合作。我國的鴨人工授精技
術改變了法國的肥肝生產系統，而法方也
贈送我國白色番鴨種鴨（這批種鴨經多年
選拔，命名為白色番鴨畜試一號），且合
作關係一直延續至今。合作項目也從養鴨
擴大至養豬、羊、雞、獸醫等項目。東南
亞國家如菲律賓、越南、印尼也慕名而來，
相繼與我國進行養鴨合作。我國也希望藉
這機會把優良的鴨產品擴展到東南亞國家，
進行全球布局。
種鴨國際布局
國際種鴨場以歐美較先進，美、英、
法各公司都建立了自家特色的鴨品系。其
選育策略大致類似，即建立不同的種鴨品
系，各品系生產性能不同，再以品系雜交
提供父母代的公系和母系，交配生產符合
市場需求的肉鴨或蛋鴨。
以法國一家公司的種鴨育種流程為例，
無論公或母鴨品系都已建立標準化作業流
程，公鴨品系每一世代基礎族群是 2,000隻，經 4及 7周齡體重、腹部脂肪率、產
早期外銷胚胎蛋會在特製的蛋盤中放入泡過水的豆
芽菜，保持運輸過程中的溼度（圖中的溫溼度計用
於模擬運輸過程時監測溫溼度變化用）。
針對已孵化 25天的胚胎蛋，模擬運輸條件對孵化率的影響，在環境溫度攝氏 24～ 25度，經 48小時運輸，豆芽菜已枯萎（圖中剛出殼的雛鴨取自發
生機）。
純品系種鴨
GGP 種鴨
GP 種鴨
PS 種鴨
肉或蛋鴨場
品系 1 品系 2 品系 3 品系 4
公系
肉 鴨 或 蛋 鴨
母系
x x
x
鴨產業各層次鴨場的鴨隻生產結構金字塔，種鴨場
建立不同的種鴨品系，各品系生產性能不同，再以
品系雜交提供父母代的公系和母系，交配生產符合
市場需求的肉鴨或蛋鴨。
專題報導
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黃振芳行政院農業委員會畜產試驗所
法國一家公司的北京種鴨育雛及育成設施。考量生
物安全，訪客參訪時不進入鴨舍內，而是透過一面
透明玻璃參觀。
法國一家公司的北京鴨種鴨鴨舍。鴨隻飼養於籠
內，方便進行產蛋檢定及後續系譜配種工作。
肉率、飼料轉換效率（飼料採食量／增重）
等項目檢定與統計，進行種鴨選留作業，
公、母分別選留 50及 200隻，其餘鴨隻則淘汰。選留的公鴨於性成熟後進行繁殖能
力檢測，50周齡依系譜進行人工授精繁殖次世代。母鴨品系也依類似流程進行每世
代選留作業。
此外，種鴨舍中所有種鴨都飼養在環
控鴨舍內。鴨隻育雛及育成期飼養於平飼
墊料鴨舍，並透過採食量自動記錄系統，
自動記錄鴨隻採食，在周齡時評估各檢定
項目。檢定完成的選留鴨隻就移至個別籠
飼養，以進行後續選拔公鴨繁殖能力與母
鴨產蛋能力的檢測。
其鴨隻生產體系如下：
肉用及填肥肝用番鴨生產體系 ─ 使用的種番鴨（PS）公鴨品系有灰條狀羽毛的DT品系及白色羽毛的CF、CZ及WA品系，種番鴨（PS）母鴨品系有白色羽毛的 CK及 CE品系，根據顧客的需求（如毛色及體重）使用不同的公、母種鴨品系進行交配
組合生產。所生產的後代番鴨，公番鴨 12周齡體重及飼料轉換效率分別是 4.6∼ 5.1 kg及 2.7∼ 2.8，母番鴨 10周齡體重及飼料轉換效率分別是 2.5∼ 3 kg及 2.7∼ 2.8。另一超重後代番鴨 R71 SL品系的 88日齡體重及飼料轉率效率分別是 5.5 kg及 2.8。肉用北京鴨生產體系 ─ 北京鴨種鴨
（PS）都是白色，公鴨品系有 GL40、GL50及 GL70品系，母鴨品系有 GL20、GL30及 GL60品系，根據不同生產目的進行不同品系的交配組合生產。所生產的後
代北京鴨，7周齡體重及飼料轉換效率分別是 3.3∼ 3.65 kg及 2.35∼ 2.40。填肥肝用土番鴨生產體系 ─ 使用的種
番鴨（PS）公鴨品系有灰條狀羽毛的 DT品系和白色羽毛的 CF80、CF70、CF50及
CF60品系，種北京鴨（PS）母鴨品系是白色羽毛的M15及M12品系，根據顧客的需求使用不同的公、母種鴨品系進行人工授
精。所生產的後代白色土番鴨，12周齡體重是 4.2∼ 4.4 kg，經 24次填灌後的肝重是 570∼ 620 g，胸肉重 750∼ 810 g；所生產的後代灰條色及藍條色土番鴨，13周齡體重是 4.3∼ 4.4 kg，經 24次填灌後的肝重是 580∼ 650 g，胸肉重 780∼ 820 g。
科學發展 2017年 5月│ 533期科學發展 2017年 5月│ 533期 3534
一般報導
科學發展 2017年 5月│ 533期科學發展 2017年 5月│ 533期 3736
歐亞野豬的起源
歐亞野豬在科學分類上屬於偶蹄目下的豬形亞目、豬科下的豬屬。除了歐亞野豬外，其
餘豬屬動物只分布在亞洲，主要包括東南亞與印度。
依據形態學、棲地分布與分子證據（DNA分析資料），豬屬共分 7個種，包括爪哇疣豬、鬚豬、蘇拉威西疣豬、維薩亞斯疣豬、菲律賓疣豬、印度侏儒豬與歐亞野豬。其中爪哇疣豬
主要分布在爪哇島，鬚豬在印尼蘇門答臘、邦加島、廖內群島、菲律賓巴拉望與馬來半島及
婆羅洲，蘇拉威西疣豬在印尼蘇拉威西島，維薩亞斯疣豬在菲律賓維薩亞斯島，菲律賓疣豬
在菲律賓，印度侏儒豬則只分布在印度，而且其分類地位尚需釐清。
歐亞野豬是豬屬動物中較晚演化出來的豬種，其分布卻是最廣，範圍包括歐亞大陸、北
非、南日本、琉球與台灣。值得注意的是，這種野豬並沒有分布在包括婆羅洲與菲律賓以及
這兩地區以東的地方。
由於豬屬動物主要分布在東南亞，因此科學家判斷東南亞與島嶼東南亞（Island Southeast Asia, ISEA）可能是豬屬動物的發源地。2005年，Lucchini團隊利用從考古遺址出土的豬骨研究了形態學的演化，同時自組織樣本分離純化出 DNA分析親緣遺傳關係。形態學證據顯示歐亞野豬與爪哇疣豬及鬚豬在相同的類群中，再由這些動物的棲地分布，科學家推測島嶼
東南亞應該就是歐亞野豬的起源地，利用 DNA序列與遺址出土獸骨比對，更推測歐亞野豬應是在冰河期由爪哇、蘇門答臘或馬來半島進入亞洲大陸。
爾後，英國學者 Larson研究團隊分別於 2005及 2007年自世界各地收集現生或考古遺址出土的野豬與家豬樣本，進行了 DNA親緣關係分析，結果顯示歐亞野豬起源於島嶼東南亞
蘭嶼豬是台灣原生的小型豬，屬於歐亞野豬物種。
想了解蘭嶼豬來自哪裡，得先了解歐亞野豬在偶蹄動物中的分類地位與地理分布。
朱有田、李匡悌、李冠逸
珍豬溯源 ─
蘭嶼豬的起源與遺傳獨特性
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後經由印度半島向西北遷徙拓殖至歐洲，
形成了歐洲的野豬；另一族群則經由印度
次大陸輻射擴散至亞洲大陸拓殖，形成了
亞洲野豬。
因為證據顯示過去的婆羅洲與菲律賓
並沒有歐亞野豬，因此現今生活在婆羅洲
與菲律賓的歐亞野豬族群應該是人類拓遷
引入的。
歐亞野豬的馴化
歐亞野豬目前分成 13個亞種，台灣野豬是其中之一。其實台灣的原生豬種有二，
它們的體型相似，毛色卻截然不同，一是
台灣野豬，另一是蘭嶼豬。究竟這兩種豬
有什麼不同？
物種會因人類長期的選育而改變其外
型、毛色或生長性能甚至繁殖性能，這種
過程稱為物種的「馴化」，也就是所謂的
「育種」。畜牧業的家畜如馬、牛、羊、狗、
豬與雞，都是從野生物種經長期選拔與淘
汰而來。根據考古學與分子生物學的研究，
家豬就是從歐亞野豬經人類選拔與淘汰馴
化而得。
經由動物考古學紀錄與形態測量學的
研究，過去都認為豬的馴化事件應只局限
在近東地區。但隨著考古遺址廣泛的挖掘
與分子遺傳證據的累積，學者發現歐亞野
豬的馴化應是多點獨立馴化事件，也就是
野豬馴化事件的發生與地點是在歐亞不同
地區獨立形成的，而且都是以當地的野豬
在地馴化而成。
歐亞野豬在世界上的棲地分布。橘色框線覆蓋區塊表示歐亞野豬原生棲地。
一般報導
科學發展 2017年 5月│ 533期科學發展 2017年 5月│ 533期 3938
近二十年來，分子演化學的進步，提
供了形態學外的另一個較客觀且可量化的
輔助工具。在 2000年，Giuffra團隊利用粒線體序列與藉由遺址出土的獸骨計算出演
化速率，再經分子鐘分析歐亞野豬的分歧
時間，顯示歐洲野豬與亞洲野豬的分歧時
間約在 50萬年前，早於野豬馴化成家豬的時間，這個研究開啟了世界上各科學團隊
間相互的競逐。於 2005年，英國 Larson團隊藉由分析世界各地野豬與家豬的 DNA序列，進一步證實在中國有多個馴化中心。
那麼台灣是否也是歐亞野豬的馴化中
心？蘭嶼豬又是在哪裡馴化的呢？
遺傳獨特性
在 2007年，臺灣大學的團隊與畜產試驗所台東種畜繁殖場合作，利用粒線體
DNA的遺傳多樣性進行了蘭嶼豬與歐亞家豬的遺傳親緣關係研究，結果發現蘭嶼豬
與歐亞現生家豬的粒線體 DNA有極遠的遺傳距離。
歐洲家豬與亞洲家豬間粒線體 DNA的遺傳距離是 0.01975±0.00212，蘭嶼豬與亞洲家豬及歐洲家豬的距離則分別是
0.01726±0.00275 及 0.02216±0.00889。以親緣關係樹表示時，蘭嶼豬的分類地位顯
然較接近亞洲豬種，但幾乎介於亞洲豬種
與歐洲豬種的中間。蘭嶼豬的遺傳獨特性
因此揭露在《Animal Genetics》國際期刊上。為了初探蘭嶼豬與台灣野豬的遺傳親
緣關係，2008年臺灣大學團隊比較蘭嶼豬與 5隻台灣野豬個體的粒線體 DNA序列，發現所用的台灣野豬親緣關係與日本野豬
較近，分派在同一遺傳類群；但蘭嶼豬與
台灣野豬、歐亞野豬及家豬仍然有相當遠
的遺傳距離。由於缺乏世界各地遺傳樣本
的比較，因此無法為蘭嶼豬的起源做出任
何推測，只能以蘭嶼豬具有獨特的遺傳特
徵與歐亞豬種迥異做為結論。
翌年，臺灣大學團隊再用染色體上的
19對微衛星遺傳標記（基因座），證實了蘭嶼豬的細胞核 DNA也與歐亞家豬有很大的差異。2010年，Larson帶領歐盟團隊
蘭嶼豬（左圖）與台灣野豬（右圖）的毛色差異。兩張照片中都是一公一母，公豬背部都有豎立的鬃毛。
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收集世界各地的家豬與野豬遺傳標本，比
對了臺灣大學團隊發表的蘭嶼豬遺傳資訊，
再次證明蘭嶼豬的確與世界歐亞野豬及家
豬遺傳距離甚遠，在其分析的親緣關係樹
中形成一個獨立的類群。
由於蘭嶼豬是馴化過的家豬，毛色與
野豬明顯不同。因此 Larson在其發表的論文摘要中寫下「台灣可能也是歐亞野豬的
馴化中心之一」的推論。由於還沒有考古
遺址的證據，因此稱台灣為隱祕馴化中心，
而且是個島嶼馴化的例子。經歷了國內與
國際團隊的揭露，蘭嶼豬遺傳獨特性獲得肯
定，此後尋找蘭嶼豬的祖先群來研究蘭嶼豬
的馴化地點便成為科學研究的熱點。
是否由台灣野豬在地馴化
婆羅洲與菲律賓過去沒有歐亞野豬的
分布，因此蘭嶼豬的祖先不可能是從菲律
賓經人類拓殖到台灣。2010年，Larson團隊發現除了台灣外，世界各地都找不到類
似蘭嶼豬粒線體的遺傳序列。但其研究裡
只用了 7個台灣野豬序列，不足以代表整個台灣的野豬族群。若要解答蘭嶼豬是否
由台灣野豬在台灣在地馴化而來的問題，
廣泛地蒐集台灣野豬的遺傳資訊就變得非
常重要。
臺灣大學團隊首先萃取考古遺址出土
豬牙的古代 DNA，檢視原生台灣野豬粒線體 DNA的遺傳特徵。爾後也收集了台灣各地野豬的遺傳樣本包括組織、血液、頭骨
與排遺進行分析，發現台灣野豬的親緣關
係樹分群明顯分為兩群，一群與東亞野豬
蘭嶼豬的遺傳獨特性已獲得肯定，
尋找蘭嶼豬的祖先群來研究蘭嶼豬的馴化地點便成為科學研究的熱點。
相近；另一群野豬則具有蘭嶼豬粒線體的
遺傳特徵，且與蘭嶼豬遺傳關係相當接近，
就落在蘭嶼豬的遺傳類群裡。此外，比對
台灣野豬、蘭嶼豬、東亞野豬與菲律賓本
地家豬的 DNA序列後，截至目前，證實自菲律賓巴丹群島遠至呂宋島都發現具有蘭
嶼豬粒線體遺傳特徵的家豬分布，推測由
人類拓遷時引入菲律賓。
由於這一群的台灣野豬粒線體控制區
有數個核苷酸仍與蘭嶼豬有些微不同，因
此研究團隊稱牠們為蘭嶼豬的台灣野豬祖
先群。利用校正後的分子鐘計算，台灣野
豬與蘭嶼豬的台灣野豬祖先群分歧的時間
漢布夏
藍瑞斯
約克夏
杜洛克蘭嶼豬
桃園豬
梅山豬
Yorkshire
Berkshire
0.2
利用 19個微衛星基因座進行台灣保種蘭嶼豬族群的族群親緣關係研究，所分析 44頭蘭嶼豬被分派在同一類群與其他豬種遺傳特徵明顯不同。圖中兩
個以英文標示個體（Yorkshire與 Berkshire）是雜交個體。
一般報導
科學發展 2017年 5月│ 533期科學發展 2017年 5月│ 533期 4140
約在 60萬年前，因此推測台灣野豬在冰河時期經由路橋遷徙至台灣的事件應該至少
有兩次，蘭嶼豬的台灣野豬祖先群拓殖到
台灣應遠早於現今的台灣野豬。
另研究團隊只在中南部山區找到較少
蘭嶼豬的台灣野豬祖先群個體，因此推測
這一族群可能遭受嚴重的瓶頸效應，導致
族群數量變少且棲地分布局限在中南部山
區。這是世界上第一個證實蘭嶼豬的台灣
野豬祖先群的發現，也提供了蘭嶼豬可能
在台灣馴化的證據，但這推論仍需更多的
證據來支持。
族群的遺傳多樣性
為了發展生物醫學研究的小型實驗豬
種，1975及 1980年，臺灣大學及畜產試驗所台東種畜繁殖場分別自蘭嶼島引進兩個
蘭嶼島上原生蘭嶼豬遺傳
特性已受外來基因所影
響，導致許多個體在外觀
形質上有程度不一的雜交
特徵 。（A）類似杜洛克（Duroc）毛色的豬；（B）類似漢布夏（Hampshire）毛色的豬；（C）正在與台灣野豬交配的蘭嶼豬；
（D）與蘭嶼豬外型接近的豬。（圖片來源：朱賢
斌、朱有田）
族群並隔離飼養。前者引入 1公 3母；後
者則是 4公 16母。這兩個族群都採閉鎖式
飼養。
由於這兩個族群都是由小族群開始飼
養且保種族群都採自然配種，因此近親衰
退的問題必須釐清。數據分析顯示近親配
種導致雜合子確有流失現象，幸運的是，
保種的蘭嶼豬族群並沒有與外來商用豬種
雜交的機會，因此無外來商用豬種基因滲
入之虞。
2009年開始，台東種畜繁殖場停止自
然配種，開始進行維持基因多樣性的計畫
性配種。2015年，臺灣大學團隊也利用相
同的微衛星基因座，進行 51頭台東種畜繁
殖場蘭嶼豬保種族群的基因多樣性研究，
發現與 2005年所測的數據近似，顯見維持
基因多樣性的配種計畫確實奏效。
蘭嶼豬是上蒼留給台灣的瑰寶，牠不僅供給原住民祖先食物的滿足，
留下原住民祖先拓殖南島的足跡，更留給我們滿滿的豬與人的文化故事。
BA
C D
科學發展 2017年 5月│ 533期科學發展 2017年 5月│ 533期 4140
朱有田、李冠逸臺灣大學動物科學技術學系
李匡悌中央研究院歷史語言研究所
2005年 2月，研究人員至蘭嶼島上全面採樣。當時觀察到蘭嶼島內各部落的豬
隻，體型及毛色都跟台東種畜繁殖場的豬
有明顯差異，採樣行程中只看到一隻豬與
種畜繁殖場的豬體態與毛色一致。DNA檢驗也顯示蘭嶼島內的豬受到杜洛克豬的雜
交頗為嚴重，有些豬還可檢測到漢布夏豬
的粒線體 DNA。研究人員甚至目擊到島民引入的台灣野豬正與蘭嶼豬配種的畫面。
這些結果都顯示保種於臺灣大學與台東種
畜繁殖場的豬是何等的稀少珍貴。
很久很久以前，台灣野豬帶領台灣原
住民認識了台灣這片山林，爾後馴化的蘭
嶼豬又陪伴著原住民的祖先度過悠長時光。
蘭嶼豬可以說是上蒼留給台灣的一個瑰寶，
牠不僅供給原住民祖先食物的滿足，留下
祖先拓殖南島的足跡，更留給我們滿滿的
豬與人的文化故事。蘭嶼豬曾經歷族群縮
減、外來豬種雜交危機與保種經費捉襟見
肘的困難時光，有智慧的台灣人怎可辜負
上蒼的憐愛，讓這豬種流失。
一般報導
科學發展 2017年 5月│ 533期科學發展 2017年 5月│ 533期 4342
番茄好吃又營養，是世界上最為流行的蔬菜，
台灣更使番茄的品質大大提升。
番茄屬於茄科，1、2年生的草本植物，學 名 Lycopersicon esculentum Mill， 英 名Tomato，是世界重要果菜之一。2012年世界番茄栽培面積 4,803,680公頃，占全世界蔬菜生產總面積（57,273,115公頃）的 8.38％，僅次於生鮮綜合蔬菜（18,959,594公頃）居第二位。
矮小的植株上掛滿著鮮紅的果實，茂密
的枝葉上長滿了茸毛，觸碰下會分泌出奇
怪的味道汁液。番茄原產於南美洲西部沿
岸安地斯（Andens）山區，後來擴散到中美洲，為馬雅人及其他部落所栽培、烹煮
食用，栽培已有兩千年歷史。16世紀歐洲人相傳吃了這種果實的人會變成狼人，因
此當時被人叫做「狼桃」（Wolf Peach），這也是番茄學名中 lycopersicon的由來。因此番茄一直以觀賞植物或藥用植物存在於歐洲，也有一些別名流傳於世，如金蘋果、愛情果等名稱。
直到 18世紀，才有人冒險吃了番茄。當時有一位法國畫家看到番茄如此誘人，便萌生了吃吃看的念頭，經過一番思考後，他終於壯著膽子，冒死吃下了一個番茄，並穿好衣裳
躺在床上等待「死神」的降臨。然而過了老半天也未感到身體有什麼不適，便索性接著再
吃，只覺得有一種酸甜的味道，身體依舊安然無恙。雖然這位畫家的親身體驗證實番茄的
安全，但在歐洲到 19世紀中才普遍開始食用番茄。
劉依昌
台灣番茄的品種演進及迷思
番茄是世界重要果菜之一（圖片來源：種子發）
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番茄是何時傳播到中國呢？最早記載
番茄的文獻見於明趙函的《植品》（1617年），書中提到番茄是西洋傳教士在稍早
的萬曆年間和向日葵一起帶到中國的。稍
後 1621年王象晉的《群芳譜》再次肯定了番茄的來源，《群芳譜》載：「番柿，一名
六月柿，莖如蒿，高四五尺，葉如艾，花
似榴，一枝結五實或三四實，一數二三十
實。縛作架，最堪觀。來自西番，故名。」
到了清朝，番茄已是普遍作物，清朝
乾隆二十九年（1764 年），小說《綠野仙蹤》中的人物出現過這麼一句話：「不
想他是個西番柿子，中看不中吃的歪貨
物。」可見當時民間番茄已不是件稀罕
物品。明朝年間番茄也流傳到日本，日
本人稱它為唐柿。
台灣番茄栽培相傳在荷蘭占台時代便
有引入，但已不可考。有見於文獻則始於
日據時代，1895年台灣割讓給日本後，1909∼ 1911年開始試驗推廣，引入多個鮮食大果番茄及加工番茄品種，至 1927年便有番茄加工品外銷日本的紀錄，到了 1942年，鮮食番茄栽培面積已有 1,467公頃。光復後，雖然一度消退，但在眾人的
努力下，鮮食番茄栽培面積仍然穩定增長。
除了傳統「黑柿」型大果番茄外，並先後
引進粉色系的「桃太郎」、紅色的「牛番
茄」，並加強抗病品種的研發，像是「桃
園亞蔬 20號」可抗番茄黃化捲葉病毒病，使得國內番茄產銷穩定且多樣化。台灣小
果番茄栽培更是一絕，超甜的小果番茄讓
世界各國為之驚艷不已。
常見的番茄
野生番茄果粒小、顏色
風味不佳，食用價值低，
但具有抗逆境特性
台灣育成的加工番茄品種 牛番茄，當今世界食用
番茄的主流
黑柿番茄，又稱為一點
紅番茄
小果番茄「聖女」，台
灣第一個廣為人知的小
果番茄品種
小果番茄「台南亞蔬 6號」，是公部門第一個育
成的小果番茄品種，具
耐熱特性可在夏日種植
小果番茄「台南12號」，是公部門第一個育成的
黃色小果番茄品種
中大果型的串收番茄
一般報導
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小果番茄早自 1980年代便引進國內種植。早期品種外形以高球圓形或圓形居多，
果粒較大，在 20∼ 30公克間，硬度高、糖度低，平均多在 5∼ 6度，口感不佳，消費者普遍接受度不高，以致栽培面積難
以擴增。但國內種苗公司看好小果番茄的
市場，持續研發新的品種，終於在 1990年代推出「聖女」小果番茄。這品種果實長
圓形，顏色亮紅，果重 15公克左右，適合食用，最特別的是果實糖度高，平均 7∼ 8度，突破以往小果番茄的局限，帶給消費
者巨大的衝擊。
經過 1、2年推廣後，就把小果番茄與聖女打上等號，拍賣市場也把這類型的小
果番茄代號定為聖女。小果番茄就此進入
消費者的家庭，成為休閒水果的最佳選擇。
小果番茄品種也進入百花齊放的時代，高
品質、多樣化成為私部門努力的方向，推出
像是「玉女」、「橙蜜香」、「嬌女」等
優良品種；公部門則朝向耐熱、抗病（病
毒病）及多色系品種研發，先後推出「台
南亞蔬 6號」、「台南亞蔬 11號」可在夏
季種植，讓消費者夏天也能享受甜美的番
茄，藉以分散市場供應壓力。
抗番茄黃化捲葉病毒病的品種「台南
亞蔬 19號」、「種苗亞蔬 22號」也陸續
推出，突破露天生產的困境。「台南 12號」
更是公部門第一個黃色的小果番茄品種，
提供農民種植的多樣化選擇。小果番茄栽
培面積也逐年上升，從開始的百餘公頃到
目前超過 1,500公頃，栽培區域遍及全國。
栽培品種更是五花八門，不同顏色、不同
類型的品種不下四十餘種。在台灣，消費
者全年都可吃到新鮮、優質、安全的番茄，
真是一種福氣。
在台灣，消費者全年都可吃到新鮮、優質、安全的番茄，真是一種福氣。
不同顏色的番茄
紅色小果番茄 黃色小果番茄 暗紅色小果番茄
綠色小果番茄 粉紅色小果番茄 紫色番茄
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番茄的營養成分
「番茄紅了，醫生的臉綠了」，這是
大家常在媒體、網路報導中看到的一句話。
它的原意是指番茄有很好的營養，吃了番
茄後就沒有健康的問題，也不用找醫生看
病。番茄有什麼營養呢？
番茄果實是肉質漿果，富含多種營養
成分。以紅色大果番茄為例，100公克果實中，水分 94.5公克，總碳水化合物含量 4.1公克，其中包括膳食纖維 1.0公克，其他成分有礦物質、維生素 B群、維生素 C、維生素E、維生素A等，特別是β−胡蘿蔔素、茄紅素等保健成分。
茄紅素廣泛存在於番茄、葡萄柚、辣
椒、西瓜、番石榴、木瓜等紅橙色蔬果中，
是類胡蘿蔔素的一種。它雖不具維生素 A的活性，但有很高的抗氧化力，可保護細
胞免受自由基及其他高氧化物的攻擊，這
與其獨特的長鏈不飽和分子結構有關。
它消除自由基或活性氧化物的能力，
是β−胡蘿蔔素的 2倍、維他命 E的 10倍，因此早在 2002年美國《時代》雜誌便把番茄列在十大保健食品之首。但是茄紅素有
別於其他營養成分，生吃番茄所吸收的茄
紅素遠不及食用煮過或加工過的番茄，因
為茄紅素是脂溶性，加上烹煮過程中高溫
或破碎番茄都可促進茄紅素的釋放。
番茄的分類
番茄依照食用方式可分為鮮食及加工
兩大類，鮮食番茄是把果實直接食用或料
理使用的番茄類型，加工番茄則是把果實
先行調製後再行食用。番茄加工品包括番
茄汁、番茄罐頭（番茄未破碎）及番茄製
品（番茄破碎）3大類。
番茄也可依果實大小分為大果番茄、
雞尾酒番茄及小果番茄 3類型。其中大果番茄果重在 100∼ 250公克之間，世界最大番茄「Gigantomo」是牛番茄的一種，重約 3英磅（約 1.4公斤），直徑有 10英寸。小果番茄果重在 10∼ 30公克間，雞尾酒型番茄則在 25∼ 30公克間，也是高糖度 的串收番茄。台灣常見大果番茄有牛番茄、
黑柿番茄或粉柿番茄（例如桃太郎），小
果番茄有聖女、玉女、橙蜜香等品種。雞
尾酒番茄在台灣較為少見，但在歐美地區
相當普遍，多是成串採收，是串收番茄家
族中糖度最高的，果實 40公克以上的中大果成串採收者則是串收番茄的主流。
番茄依照植株生長習性，可分為非停
心型、半停心型及停心型 3種。非停心型番茄又稱為無限生長型番茄，它的頂芽一
直都是葉芽，只要水分、養分足夠便可持
續生長。目前市面番茄品種多屬於這類型，
像是牛番茄、黑柿番茄、玉女番茄等。
停心型番茄剛好相反，當它長到一定
時日後，頂芽形成花芽而停止生長，因此
又稱為有限生長型番茄，加工番茄便是典
型的一種。半停心型番茄則介於兩者之間，
環境惡劣時，傾向於停心型生長，環境良
好時則接近於無限生長，這類型番茄常見
大果番茄「Tigerell」紅色果實具黃色條紋，
是自然選育而成的。
雙色番茄並非天然形
成，而是栽培不當所
引起的。
一顆果實有兩種顏色
一般報導
科學發展 2017年 5月│ 533期科學發展 2017年 5月│ 533期 4746
於台南亞蔬 6號、台南亞蔬 11號、台南亞蔬 19號等耐熱品種。番茄也可依果實顏色分類，紅色系番
茄（包含粉紅色）最多，黃色系（包含橙
色）次之，其他色系（包括綠色、紫色等）
番茄較少。果實顏色由所含色素組成、含
量及比例而決定，未成熟番茄含有大量葉
綠素，果實呈現綠色。果實成熟，葉綠素
分解轉為其他色素。果實含茄紅素比率高
就呈現紅色；胡蘿蔔素及葉黃素含量高的
呈現黃色；花青素含量高的果實偏紫色；
葉綠素含量高的呈現綠色。
番茄果實會出現兩種以上的顏色嗎？
一種可能是番茄果實具有條帶，例如大果
番茄「Tigerell」紅色果實具黃色條紋。另外一種可能就是番茄發生鹽類障礙，導致
果實上半部黃色下半部紅色，是不正常的
果實。
番茄的迷思
番茄是蔬菜還是水果 番茄酸甜可口，
可生吃，又可料理烹煮出美味的料理，不
管是中餐或是西式餐點，都可見到它的蹤
影。那番茄是蔬菜呢，還是水果？
番茄食用部位是果實，可直接食用，
應該歸類為水果。但番茄果實糖度較低，
多用作料理、沙拉使用，較少用在點心、
甜點中，因此有人認為它是蔬菜。這兩派
看法一直爭議不休，直到 1887年美國海關欲把番茄課以水果關稅稅率，把這爭議提
升到法律層次，最後 1893年 5月 10日美國最高法院正式把番茄宣判為蔬菜，而停
止這個爭議。在台灣學術研究及官方統計
上，番茄被歸於蔬菜，但就消費習慣、市
場行情調查，大果番茄被視為蔬菜，小果
番茄則被視為水果。
番茄有毒嗎 網路上屢屢出現「生番
茄有龍葵鹼毒，因此不要生吃」的文章，
甚至還有「青番茄比砒霜還要毒？」的說
法，惹得消費者人心惶惶。許多植物含有
天然的生物鹼，它是一種鹼性含氮化合物，
是植物天然的防禦物質，可以抵抗細菌、
真菌等病原。這些生物鹼毒性不一，但是
都隨著果實成熟而逐漸消失，因此成熟的
番茄、茄子、馬鈴薯內這些生物鹼的含量
都很低。生物鹼種類繁多，在已發芽的馬
鈴薯中龍葵鹼（Solanine）含量最高，因龍
葵鹼具毒性，會引發食物中毒，大量食用
會造成不適症狀。
番茄所含的生物鹼是番茄鹼，其結構
與龍葵鹼並不相同。番茄鹼多存在於番茄
綠色組織中（如葉片、莖及綠色果實），
參與番茄抗真菌作用機制。當番茄成熟後，
番茄鹼也隨之遞減，其含量自 500 mg／Kg
（未成熟的番茄果實）降至 5 mg／Kg（成
熟的番茄果實）。目前也未有食用番茄影
響人體健康的報告，因此民眾日常適量攝
取番茄安全無虞。
鮮豔動人的番茄會是基改的嗎？不！那是台灣努力
的成果。
科學發展 2017年 5月│ 533期科學發展 2017年 5月│ 533期 4746
劉依昌行政院農業委員會台南區農業改良場
好吃的番茄是基因改造的嗎 台灣番
茄近年很興盛，特別是小果番茄，吃起來
甜蜜動人，打破國人對番茄的既定印象，
特別是四、五十年代出生的朋友。可是有
些朋友傳出一種說法，「番茄那麼甜，會
不會是基因改造的？」。
番茄原產地是在中南美洲，現在還留
存有很多的野生番茄品種。但是一般而言，
那些番茄果實小、糖度低，酸澀難以下口，
跟台灣小果番茄相比，有天壤差別。台灣
番茄是如何改良的？台灣目前流通的番茄
品種都是由傳統育種方法培育而成的，傳
統育種是讓作物在自然的狀況下，藉由人
為雜交或回交後的基因重組合，產生遺傳
物質的改變，再經由人為選拔而成。
凡是對作物於基因層次上進行修改或
重組，以達到某種特定目標，都可通稱為
基因改良作物或稱基因轉殖作物。番茄為
了延長櫥架壽命，透過基因轉殖方法延緩
番茄過熟、軟化，1994年育成第一個基改番茄品種「佳味」。後來在抗蟲、抗逆境
及多樣化育種，先後推出含蘇力菌基因抗
蟲番茄、含魚基因抗寒番茄、紫色番茄，
或含有塵蟎蛋白基因保健番茄。這些標的
基因都來自其他物種，非傳統育種所能完
成的，也因此引起民眾恐慌，台灣有無基
改番茄？
依據台灣法令的規定，目前尚未核准
任何基改作物的商業化種植，並為確保食
品安全管理與環境生態維護，由研究機關
針對水稻、木瓜、馬鈴薯、大豆、油菜、
玉米、番茄等現有的基因改造種子種苗追
蹤監測。因此目前基因改造番茄並未流入
國內市場，請消費大眾安心。
番茄好吃又營養，是世界最為流行的
蔬菜。台灣更使番茄品質大大提升，外國
人吃到台灣的小果番茄都感嘆不已，因為
它已超出西方人的感知，番茄怎麼會甜到
這樣子。這是台灣全體的努力，育種者研
發出優良品種，農民用心栽培，使我們能
吃到好吃又安全的番茄。
一般報導
科學發展 2017年 5月│ 533期科學發展 2017年 5月│ 533期 4948
我「氧」以氣體形式存在於大氣層中，
以水分子的組成成分存在於水中，以大量
岩石和礦物質的組成部分存在於地殼中。
在地殼中，我「氧」幾乎占了地殼總重量
的一半，估計約為 46％。我「氧」是迄今為止在地球上分布最廣、含量最多的元素，
也是生命必不可少的元素，更是幾乎所有
生物分子的組成元素之一，顯然是生命不
可少的元素。有了我「氧氣」，燃料才能
藉由燃燒為工業生產和取暖提供了大部分
的能量。
我「氧」以其最基本的元素形式 ─ 雙原子的「氧」分子（O2） ─ 存在於大氣中。我「氧」無色、無味，約占空氣體積含量
的 20.95％。儘管很多自然反應過程都消耗我「氧」，例如燃燒和有機物的腐化，但
空氣中的我「氧氣」能通過植物的光合作
用不斷補充。在光合作用中，植物裡的葉綠素利用太陽光的能量把二氧化碳轉化成複雜的碳
水化合物和我「氧氣」，把我「氧氣」釋放到空氣中。我「氧氣」如此不斷地在消耗、產生
的循環往復中，因此在大氣層中的含量基本上不變。
氧的名氣雖然眾所皆知，
但它在整個生物圈到底扮演著什麼角色至今仍是撲朔迷離。
蘇明德
氧的自述
氧是迄今為止在地球上分布最廣、含量最多的元素，也是生命必不可少的元素，
更是幾乎所有生物分子的組成元素之一。
瑞典化學家舍勒
科學發展 2017年 5月│ 533期科學發展 2017年 5月│ 533期 4948
目前，世界上公認我「氧」的發現
者有 3位，他們是瑞典化學家舍勒（Carl Wilhelm Scheele, 1742−1786）、英國化學家普利斯特里（Joseph Priestley, 1733−1804）和法國化學家拉瓦錫（Antoine Laurent Lavoisier, 1743−1794）。普利斯特里在一個著名實驗中加熱一種汞的「氧化物」時，
注意到實驗中放出的氣體使蠟燭燃燒的火
焰異常明亮。
拉瓦錫把這種氣體命名為「oxygen」，這是由希臘文「oxys」和「gens」衍生而來，前者意思是「酸」，後者意思是「創造者
或形成者」。換言之，我「氧氣」希臘文
的本意就是「酸的形成者」，日文就以「酸
素」一詞來稱呼我「氧氣」。
我「氧氣」在清末的化學書籍中常寫作
「養氣」，這個名字與「淡氣」一樣，是
由清末著名翻譯家「徐壽」（1818−1884）取的，它形象地說明了這種氣體對人類的
作用。後來中國的化學工作者為了統一起
見，把氣體元素一律寫成帶「氣」字頭的，
於是「養氣」就變成「氧氣」了。
英國化學家普利斯特里在一個著名實驗中加熱一種
汞的氧化物時，注意到實驗中放出的氣體使蠟燭燃
燒的火焰異常明亮。
法國化學家拉瓦錫
清末著名的翻譯家徐壽
一般報導
科學發展 2017年 5月│ 533期科學發展 2017年 5月│ 533期 5150
確實，我「氧氣」是人和動物維持生
命的必需物質。如果一個人十天不吃飯，
幾天不喝水，他的生命仍有延續的可能。
但是如果 5分鐘呼吸不到我「氧氣」，就會立即因窒息而死亡。因此，可以毫不誇
張地說，沒有我「氧氣」就沒有生命。據
統計，每個成年人每分鐘大約呼吸 16次，每次要吸進 0.5升我「氧氣」，一天就要吸進近 10,000升的我「氧氣」呢！有人也許會提出這樣的問題：人體需
要這麼多的我「氧氣」，地球大氣中的「氧」
會不會用完呢？
地球上的綠色植物就像一座座生產我
「氧氣」的綠色工廠，它們在一年內能吸
收近 900億噸的二氧化碳，這一數量遠遠超過人和動物所呼出的和工業生產產生的
二氧化碳。因此，只要注意保護環境就可
以高枕無憂，完全沒有必要擔心地球上的
我「氧氣」會被耗盡。
人們依靠我「氧氣」生存，因為身體
裡進行的許多生物過程中都離不開我「氧
氣」。在人們體內，我「氧氣」由一種大
蛋白分子 ─ 血紅蛋白 ─ 從肺輸送到細胞中，這種巨大的分子由 574個稱為「胺基酸」的化學單位組成。血紅細胞中的血紅
蛋白與我「氧」發生化學結合，然後釋放
給人體內的有機體組織。
當血紅蛋白和我「氧」結合後會呈鮮
紅色，使血液呈現特有的紅色；把我「氧」
釋放後，血液會變為淺藍色。正常的血紅
細胞成圓盤狀，然而在一些人體內，組成
血紅蛋白分子的幾種胺基酸出現錯誤，造
成血紅蛋白分子和血紅細胞形狀發生明顯
變化，使血紅細胞變成鐮刀狀，而非正常
狀態時的圓盤狀。這種形狀的改變會使得
「血紅蛋白」不能正常地輸送我「氧氣」，
進而產生鐮刀型細胞貧血症，有了這種症狀
的人就會嚴重貧血。
我「氧」會被吸引到人體血液中的鐵或
血紅素，因此能有效地運送到需要我「氧」
的地方。大部分物種 ─ 不是全部 ─ 使用鐵做為氧的傳送者，但蜘蛛和龍蝦是使用銅，
因此它們的血是藍色的。感謝血紅素的幫
助，一公升的血可以溶解200 cc的我「氧」，是同樣分量水的溶解度的 50倍。但如果空氣中的我「氧」含量減少，血液中的我「氧」
含量也會跟著減少，即使我們的心臟會儘
量加快跳動速度以彌補我「氧氣」的不足，
但心臟無法長時間維持這種額外能量的付
出，最後就會死亡。
在通常情況下，我「氧」很難溶於水，
1升水中只能溶解約 30毫升（ml）的我「氧」。不過正是這一點點的我「氧」，
維持著水中的魚類和其他水中生物的生命。
血紅細胞非正常狀態呈鐮刀型，正常狀態時呈現圓
盤狀。
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我「氧氣」的密度比空氣略大，在常壓下
可以冷卻到攝氏零下 183度，這時氣態的我「氧」就會變成淡藍色的液體。如果繼
續冷卻到攝氏零下 218度，這時液態的我「氧」會變成雪花狀的淡藍色固體。
我「 氧 」 也 可 以 用 三 原 子 分 子
（O3） ─ 臭氧 ─ 的型式存在，一分子「臭氧」比我「氧氣」（O2）多一個氧原子，
因此人們戲稱「臭氧」是「氧氣的哥哥」。
不過這位哥哥無論「外貌」還是「脾氣」
與我「氧氣」都大不相同。
與一般「氧氣」不同的是，「臭氧」
成淡藍色，有一股明顯的令人噁心的氣味。
我「氧氣」在紫外線照射或高壓放電等情
況下便可轉化成臭氧。因而在地鐵和火車
站高壓電車附近，可明顯感覺到臭氧的存
在。當天空中出現電閃雷鳴時，空氣中臭
氧的含量也會增加，這時候可能聞到一股
臭臭、怪怪的味道，這多半代表著你聞到
了臭氧。其實，空氣中只要有三十萬分之
一的臭氧存在，人們就能聞出它的味道。
對人體健康而言，微量的臭氧是有益
的。因為臭氧有相當強的殺菌功能，尤其
是對肺結核菌更加有效，因此用臭氧可以
對病房裡的空氣消毒。在大自然中，由於
雷雨的放電作用，可以把「氧氣」轉化成
臭氧，松樹分泌的松脂也容易被氧化放出
臭氧，因此雷雨後和松林裡的空氣都特別
清新，在歐洲一些療養院便常設在松林中。
但如果空氣中臭氧的含量過高，就會
對人體和動物的呼吸系統、眼睛等產生較
強的刺激作用，使人感到胸悶、頭痛、噁
心，鼻孔出血、眼睛發炎，甚至發生嚴重
中毒。因此在電機房、靜電影印機房、計
算機房等容易產生臭氧的地方要注意通風，
以避免臭氧濃度過高而產生傷害。
臭氧的性質也比我「氧」活潑許多，
臭氧是一種強烈的氧化劑，在常溫下就能
氧化許多我「氧氣」不能氧化的物質，如銀、
汞等。煤氣、松節油等有機物質一旦與臭
氧相遇，就會燃燒。人們常利用臭氧的這
種強氧化性，來生產一些不易製取的金屬
氧化物或漂白潮溼的紙漿、紡織纖維等。
日本有家公司發現臭氧的強氧化作用
可以使臭味的物質分解，他們便利用臭氧
的這一性質開發了一種帶有電子脫臭裝置
的電冰箱。它用陶瓷電極產生臭氧，可把
食品中的臭味降低到千分之一的程度，這
種電冰箱的除臭效果比使用活性炭做脫臭
劑的電冰箱高出好幾倍。臭氧有著很強的
殺菌本領和漂白作用，而且沒有副作用，
因此是一種理想的自來水和空氣的淨化劑。
用臭氧淨水消毒效果比氯氣好，而且不會
像氯氣那樣散發出刺鼻氣味。
臭氧反應活性強，對橡膠和纖維破壞
性很大。臭氧對肺組織危害很大，當空氣
中臭氧含量過高時，一般建議老人和小孩
不要在戶外進行劇烈的體力活動，以免吸
入過量臭氧。在美國某些州因為常打雷，
所以政府和地方機構會密切監視空氣中臭
氧的含量，並即時與美國國家空氣質量標
準比對。標準規定，在任何地方每日 1小時的最大臭氧濃度是百分之一點二，然而
人口密集的城市經常超標。低層空氣中的
臭氧（有時稱為有害的臭氧）主要源自於
汽車排氣管的二氧化氮的光化學分解。
和有害的臭氧相較，有益的臭氧存在
於地球大氣層的上層空間，覆蓋著地球表
面，使地球免受來自太陽光的紫外線輻射。
如果沒有這臭氧層的保護，紫外輻射足以
破壞地球上所有生物組織。大氣中臭氧的
濃度很低，主要處於平流層中，還不到空氣
一般報導
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的千萬分之一，因此在正常情況下我們聞
不到這些臭氧的氣味。如果把大氣中的臭
氧層壓縮，使它圍在地球表面，大約只有 3公分厚的一薄層，但這一薄層的臭氧對人
類健康卻有著非比尋常的意義。
太陽是一個熾熱的光球，一直在發射
著大量的紫外線，這麼強大的紫外線對於
地球上的植物和動物都是有害的。可是為
什麼我們實際上並未受到大劑量的紫外線
的傷害呢？這就是臭氧層的功勞。在諸多
氣體中，臭氧是唯一能夠吸收太陽光中紫
外線的氣體。它在地球的最上空形成了一
層臭氧層，像過濾器一樣把太陽放出的有
害紫外線過濾掉，起了保護生物細胞免受
破壞的作用。如果沒有這一薄層臭氧在天
上保護人類和各種生物，大劑量、高強度
的紫外線直射地球的後果，將使地球上所
有生物不能生存。
然而被臭氧層減弱的紫外線對人類的
健康是不可缺少的，因為它有利於人體對
維生素 D的吸收，長期不接受紫外線照射的人會患佝僂病。此外，這些紫外線還有
殺菌、消毒的作用，能防止地球上細菌的
大量繁殖。也就是說，臭氧層的存在使照
射到地球表面上的紫外線強度恰好適合於
生物的生存。但是，令人擔憂的事情發生
了，近年來由於大量使用含氟類致冷劑，
使得大氣中的臭氧層受到破壞，臭氧層正
在不斷變薄。
首先提出含氟類致冷劑會破壞臭氧
層的是美國化學家羅蘭（Frank Sherwood Rowland, 1927−2012）和莫蘭那（Mario J o s é M o l i n a , 1 9 4 3−迄今）。他們在
1974 年就發表了「氟利昂」（CF 2Cl 2，
dichlorodifluoromethane）破壞臭氧的過程，並呼籲立即停止使用這類化合物。
他們的研究發現：「氟利昂」等含氟
類化合物在地球上有很強的化學惰性，不會
臭氧存在於地球大氣層的上層空間，覆蓋著地球表面，
使地球免受來自太陽光的紫外線輻射。
首先提出含氟類致冷劑會破壞臭氧層的是美國化學
家羅蘭（左）和莫蘭那（右）。
藍色與紫色區塊是臭氧層較薄的部分，橘色或黃色
區域則是臭氧層較厚的部分。（圖片來源：翻攝自
每日郵報）
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因為氧化或陽光的作用而分解；但當它們
升至大氣層的上方後，由於紫外線的作用，
會分解出氯原子，氯原子會把臭氧中的一
個氧原子奪過去，使臭氧（O3）變成我「氧
氣」（O2）。而且這還是一個連鎖反應，
一個氯原子就足以破壞 10萬個「臭氧」分子！使大氣層上方的臭氧層破一個大洞，
造成外太空的紫外線和各種輻射線可以毫
無阻礙地穿過這個大破洞直射地球，造成
地球上所有生物的浩劫。
然而羅蘭和莫蘭那的建議在當時並未
得到人們的重視，直到 1985年 5月，英國科學家在南極上空發現了臭氧層破洞後，
才引起全世界人類的恐慌。目前，挽救臭
氧層已成為 21世紀最複雜、最棘手的一個環境問題。
由於我「氧」幾乎能與任何元素化合，
因此由我「氧」組成的化合物多不勝數。
地殼中最普遍的含氧化合物有：固態的二
氧化矽、氧化鈣、氧化鎂、氧化鋁和赤鐵
礦（即三價鐵的氧化物），它是一種通常
用來煉鐵的礦石。
大家都知道：我「氧」與氫化合可生
成水（H2O），水是地球上最普遍的分子之一。水和一般液體最大不一樣的地方就
是：水在液態時的密度比在固態時大，這
可解釋為什麼冰塊能浮在水上，以及為什
麼冰只在湖水表面上凝結？如果水的固態
密度大於液態密度，那麼湖水將從湖底開
始而向上結冰。如此一來，整個湖水會徹
底結凍，於是湖水裡不會有任何生物生存。
我「氧」與氫還可以化合成液態的雙氧水
（H2O2），其性質與水截然不同，主要用
做工業和化妝品用漂白劑及消毒劑。
工業上也需要用大量的我「氧氣」，
因此必須採用分離空氣的方法大量製得。
水在液態時的密度比在固態時大，因此冰塊能浮在水上。（圖片來源：種子發）
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在低溫下，先把空氣液化，然後蒸發。由
於液態氮的沸點是攝氏零下 196度，比液態氧低，因此氮氣先從液態空氣中蒸發出
來，剩下的就是液態氧了。為了便於儲存、
運輸和使用，通常把我「氧氣」加壓到 15兆帕（Pa），儲存在塗了藍漆的高壓鋼瓶中。需要注意的是：我「氧氣」鋼瓶的螺
旋帽是嚴禁抹油的，因為高壓「氧」的濃
度非常高，一般的油都是有機化合物，一
旦遇到火星或在搬運過程中發生碰撞，就
容易引起爆炸。
除了從空氣中製取我「氧氣」外，也
可以用電解水的方式製備我「氧氣」。電
解水並不困難，只要在加有電解質的水裡
插上電極，通電後就能製得我「氧氣」。
通常，電解 1立方公尺的水就可以得到 680立方公尺的我「氧氣」。
用電解法製得的我「氧氣」純度比從
液態空氣中得到的高，但是成本也高。因
此通常只有用於科學研究，或對我「氧氣」
純度要求較高而量又較少的場合時，才採
用電解法製得我「氧氣」。
此外，把一些不穩定的「氧化物」加
熱也能得到我「氧氣」。其中有一種氧化
鋇（BaO），它的性質比較特別：在加熱到攝氏 550 度時，會吸收空氣中的我「氧氣」變成過氧化鋇（BaO2）；而當加熱
到攝氏 900度時，過氧化鋇又會分解放出我「氧氣」，重新變成氧化鋇。利用氧化
鋇的這一性質可以從空氣中循環不斷地製
得我「氧氣」。
我「氧氣」會在攝氏零下 183度液化，這種「氧氣」液體帶有磁性，這是麥可·法拉第（Michael Faraday, 1791−1867）在1848年發現的。當時，他無意中潑出這種液體，結果看到它流向磁鐵的磁極出現相
互吸引的現象。簡單地說，我「氧」分子
法拉第
在磁鐵作用下可帶磁性，這是因為我「氧」
擁有兩個自由電子。
理論上，這應該使得我「氧」接觸到
的任何東西會馬上起化學反應。然而奇怪
的是：我「氧」是相當不會起化學反應的
分子，否則我「氧」就不會在幾百萬年內
慢慢累積，而在地球大氣層裡占了五分之
一。即使在我「氧」進入人體內後，也不
會馬上和「氧」的目標分子起化學反應，
只有酶（觸媒）才能讓我「氧」起化學反應。
目前環繞地球的我「氧氣」約有 1,000萬億噸左右，全部都是植物光合作用的副
產品。人們每年燃燒的 70億噸化石燃料會消耗掉近 340億噸的我「氧」，這只占全球「氧」總量的百分之 0.00024，失去的我「氧」大部分可由植物的光合作用補充。
即使地球上的植物無法補充大氣層中的我
「氧氣」，以目前「氧氣」的衰減速度，
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Kenneth Dona ld 教授著作的《Oxygen and the Diver》。
估計仍然需要二千年的時間，才能把大氣
層的我「氧」含量從百分之二十一降到百
分之二十。
人類的頭腦必須靠我「氧」來發揮作
用，沒有我「氧」，人腦這個重要的器官就
會在幾分鐘內死亡。雖是如此，但很少人
知道，我「氧」太多會讓人腦部中毒，這
是蘇格蘭愛丁堡大學肯尼斯．唐納（Kenneth Donald）教授的重大發現。唐納教授終生研究這個問題，並且在他的著作《氧氣與
潛水人》（Oxygen and the Diver）中警告說：不要在超過 25公尺深度的海中呼吸我純「氧」，因為這會造成痙攣，已經有好
多位潛水人員因此溺斃。
潛水人員例如海底攝影人員、沉船打
撈人員和考古學家，都使用所謂的「氮氧
氣」（nitrox）。「氮氧氣」是氮與「氧」的混合氣體（即「氮氧氣」），是英國海
軍在第二次世界大戰替負責拆除水雷的潛
水兵開發的，可以延長在水中停留的時間，
同時避免發生「氧」中毒和「潛水夫病」。
今天的專業潛水人呼吸的是我「氧」和氮
的混合氣體，讓他們可以在 500公尺，甚至更深的海中安全工作，但這種氣體的價
錢不便宜。
眾所周知，人體需要我「氧」才能
產生能量，而人們一向都是從大氣層中吸
取這種現成的我「氧」。但是，從安全考
量來看，空氣中的我「氧」含量是有高低
底線的。如果人類不想窒息，空氣中的我
「氧」含量就必須在百分之十七以上；並
且人類若不想被我「氧」燃燒成一把火焰，
空氣中的我「氧」含量一定要低於百分之
二十五。
通常，人們可以呼吸我「氧」含量特
別高的空氣，很多病人也都這樣做，但如
果四周都是這樣的空氣，那就很危險了。 潛水人員使用的氮氧氣
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可以想見，醫院裡的病人如果試圖在「氧
氣」帳內點煙，就會引火上身。1967年 1月 27日，第一批預定被送上月球的 3位太空人在地球軌道上慘遭活活燒死，當時就
是因為含有豐富「氧氣」的太空艙失火而
引起猛烈大火，3位太空人在幾分鐘之內就被燒死。
但一般來說，我「氧氣」太少才是威
脅到人類生命的主因。也就是為了這個原
因，才使得位於美國亞利桑納州的「生物
圈」（Biosphere）計畫在 1993年 1月提早結束。
1991年 12月，8個人進入一個以玻璃帷幕密封的人造生態系統內，看看人類是
否能夠在太空站或月球的人造生態系統內
生存。然而，不到幾星期，生物圈內空氣
中的我「氧」含量卻降到百分之十七，這 8個人開始覺得呼吸困難。不知道什麼原因，
生物圈內的 30噸「氧氣」竟然消失不見，據推測可能是我「氧」和土壤中的鐵起了
化學反應，導致大量的我「氧」消耗掉不
見了。
在一般環境下，人即使吸再多空氣也
僅能獲得 21％的氧氣。當人們吸入的空氣是 100％的我純「氧」時，對身體的影響是什麼呢？
我純「氧」進入人體具有治療的效果。
醫療上，把我純「氧」加壓到超過一個大
氣壓力以上讓病人吸入，這就是所謂的「高
壓氧治療法」。高壓氧治療是一種安全性
很高的治療，目前常配合外科手術、藥物
治療或復健治療達到事半功倍、相輔相成
的效果。
大家一定會好奇高壓氧的治療原理是
什麼？主要分為兩種，第一種是壓力效應，
當環境壓力增加時可解除血管的氣泡栓塞。
「生物圈二號」建造於 1987年到 1989年之間，位於美國西部亞利桑那州土桑市南部 Oracle城。主要是由玻璃帷幕和鋼架所構成的模擬生態群系，包含了熱帶雨林、稀樹草原、沼澤地、海洋（含珊瑚礁岸）、沙漠 5類荒野生物群帶，以及生產糧食的集約農地、供人員生活其中的微城市、技術圈 3種人造地區。
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蘇明德嘉義大學應用化學系
深度閱讀資料
蘇明德（民87）單重態的氧 ― 是敵是友，科學月刊，29(12)，17。
第二種是高壓氧以物理現象溶解在血漿中，
改善組織缺氧狀態。當血管收縮時可減少
組織灌注量，緩解組織水腫狀況。
高壓氧最佳的治療應用是在感染與傷
口癒合兩項：當高濃度的我「氧氣」進入
血液循環，我「氧」的游離基可破壞細菌，
增強白血球的殺菌力，並促進纖維增生與
血管新生加速傷口的癒合，可治療的疾病
如一氧化碳中毒、嚴重貧血、頑固性骨髓
炎、傷口癒合不良等。
雖然人類的生活無時無刻都必然和我
「氧」在一起，但其實人類還是很不了解
我「氧」的個性與脾氣，也就不能好好順
我「氧」的意來大大利用我。也許聰明的
讀者您能夠進一步研究我、探討我，幫助
大家更深層地了解我「氧」。
一般報導
科學發展 2017年 5月│ 533期科學發展 2017年 5月│ 533期 5958
2015年隨著納粹黃金列車可能重現，讓失蹤 70年被譽為世界奇蹟的「琥珀宮」再現露出了一線曙光，全世界都拭目以待。
琥珀的魅力自古不斷，「琥珀之路」更曾
是貫通東西方貿易的橋梁，它是人們最喜
愛的寶飾之一，也是天然的香料和藥材，
尤其內含有栩栩如生的「蟲蟲琥珀」更是
科學家眼中的至寶。
琥珀可說是「透視地球過往的窗口」。
生物學家從琥珀中化石的 DNA研究昆蟲和植物的生態和演化，以及地表的滄海桑田。
如今科學家對琥珀內含物的興趣已擴及他
類生物（以下通稱蟲蟲）、氣泡和礦物，藉以了解地球古地理及氣候的變遷。
研究的方法也從顯微鏡到最先進的微電腦斷層攝影及基因科技，使得不透明的琥珀內的
生物也無所遁形。將來科學家可能會借用「琥珀宮」中的樣品做研究，或許哪天你收藏的琥
珀標本對科學的發現做出了可觀的貢獻，那也不足為奇。
琥珀（Amber）是古今中外受人鍾愛的寶飾，尤其內含蟲蟲的琥珀更是科學家穿越時空的隧道，
因為結合最新的科技，遠古地球的生物祕境就會一一呈現。
黃武良、劉淑蓉
琥珀 ─ 涵蘊萬古於剎那
科學家對琥珀內含物的興趣已擴及昆蟲和植物外的他類生物、氣泡和礦物，
藉以了解地球古地理及氣候的變遷。
琥珀胸飾
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時尚的寵兒
琥珀受古今中外人士喜愛，它有如水
晶般的剔透、瑪瑙般的紋樣、蠟釉般的光
澤、鮮花般的多彩、玲瓏輕巧，讓人喜不
釋手。琥珀看似冰心，但觸摸時溫潤如玉，
在人的體溫誘發下會發散淡淡的松香，與
龍涎香同是珍貴的香料，西藏人因此稱為
「香水晶」。
琥珀品種多樣，依顏色、光澤、花樣、
內含物等可分類為金珀、血珀、紅茶珀、
綠茶珀、藍珀、翁珀（黑色）、香珀、蟲珀、
花珀、翳珀、石珀、明珀、蜜蠟等。其中
黑色半透明的翳珀在光線下會微透紅色亮
光，自古以來就是極品，稀有珍貴；明珀
顏色雅淡清澈透明似黃玉，花珀內含木屑、
花、草如同手中的祕密小花園，而石珀透
明或半透明，是一種石化程度高，類似玉
的琥珀。
琥珀外型、色澤、圖樣千變萬化，可
提供飾品設計和鑲工師多樣的創意空間，
琥珀飾品在當代時尚界足可媲美傳統的
寶石飾品。以琥珀做為飾品或藥材，前人
之述備矣，本文僅就琥珀的科學意涵加以
著墨。
本是寒松液 千年猶可覿
晉朝郭璞《玄中記》曾有云「楓脂淪
入地中，千秋為琥珀」，言簡意賅地點出
琥珀的形成。唐朝詩人韋應物的五言絕
句〈詠琥珀〉：「曾為老茯神，本是寒松
液。蚊蚋落其中，千年猶可覿。」飛落的
蚊蟲被困在蒼松滲滴的脂液中，時空瞬間
凍結在琥珀棺中，千（萬）年後仍栩栩如
生，一針見血地述說了琥珀可做為透視古
昆蟲的窗口，也應驗了英國詩人威廉．布
萊克（William Blake, 1757−1827）的名句：
「涵蘊萬古於剎那」（And Eternity in an
hour）。
樹木分泌樹脂本是一種保護的本能，
可用以治療受創的傷口，並可防蟲和黴菌。
在地表的作用下，多數樹脂終將分解，只
有少數特定科屬的樹脂才可以禁得起腐爛
的侵蝕，而且還需要快速掩埋以隔離氧氣，
才得以伴隨森林長時間受地溫及生化作
用，轉化成煤層和局部的琥珀原生礦。
琥珀外型、色澤、圖樣千變萬化，可提供飾品設計和鑲工師多樣的創意空間，
琥珀飾品在當代時尚界足可媲美傳統的寶石飾品。
琥珀雕刻藝品―飛龍舞球。（攝於休士頓自然科學
博物館琥珀特展）
一般報導
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原生礦的琥珀被侵蝕沖刷到海中再漂
流到海邊，海邊成為大眾尋寶的幸運之地。
就以著名的琥珀產地波羅地海來說，俄羅
斯加里寧格勒鄰近就稱為「琥珀海岸」，
自古以來就是琥珀的主要來源。有「琥珀
之都」之稱的加里寧格勒擁有世界第二大
的琥珀博物館，以收藏琥珀蟲蟲三千件以
上聞名。波羅地海的立陶宛共和國在 19世紀末也曾是世界琥珀中心，目前波羅地海
的琥珀多採自煤礦中的原生礦。
樹脂在厭氧菌的作用下會先聚合成柯
巴（copal），它的外觀與琥珀相似但硬度較低，哥倫比亞、馬達加斯加和肯亞的琥
珀就多是柯巴。柯巴的分子不夠大且可溶
於有機溶劑，是未成熟的琥珀，以這方法
鑑定，可與琥珀區別。但柯巴在地層中假
以時日或增溫，成熟度會增加，仍可聚合
成大分子的琥珀。
琥珀不同於一般的礦物寶石，它是有
機物，摩爾硬度低，約在 2與 2.5之間，因此又稱為有機寶石或生物寶石。其分子大
而複雜，無固定成分，不是礦物。因為是
固體，除非先使分子熱裂解成液體或氣體，
否則無法使用一般的層析儀或質譜儀分析，
需要使用光譜儀、電子顯微鏡等。
琥珀的分子主要是碳、氫、氧的聚合
物，類似塑膠。特別是含有高達 8％的琥珀酸，這是柯巴或人造琥珀所無的成分，它
的存在讓琥珀氣韻生動，有「琥珀的靈魂」
之稱。琥珀酸鏈結於琥珀大分子結構中，
但有極少數是以自由的琥珀酸小結晶存在
於琥珀中。
琥珀的顏色及花樣多來自樹脂所含的
外來物，如泥沙、火山灰、花粉、灰塵等。
但樹脂的種類也是致色的因子，例如多明
尼加一種罕見琥珀品種藍珀，美名是「藍
精靈」，其青藍色可能就是源自某一特別
植物的樹脂。溫度對琥珀的影響很大，當
加熱至攝氏 150∼ 180度時會開始軟化，到攝氏 250∼ 375度就完全熔化，攝氏 375度以上燃燒時則出現黃色火燄及松香味。
琥珀有一特性自古就為人所傳說。西元
前 600年左右，希臘哲學家泰利斯（Thales, 640∼ 546 B.C.）就已發現摩擦過的琥珀會吸引絨毛或木屑，這一現象曾讓柏拉圖及
亞里土多德百惑不解。無獨有偶，在中國
東漢時期的《論衡》一書中，也有琥珀吸
芥的類似記載。之後，晉朝王嘉在他的《拾
遺紀》中也有關於琥珀怪異的記載：「昔
漢武寶鼎元年，西方貢珍怪，青琥珀燕，
置之靜室，自於室內鳴翔。」這現象應該
是帶靜電懸吊的琥珀會彼此相吸放電震動
所致。
琥珀的靜電效應與閃電算是人類最早
感受到電存在的現象。琥珀的希臘文是
「Elektron」，是近代英文字 electricity（電）的來源。
松樹脂
松樹脂主要成分是松脂酸
C20H30O2
溫度＋時間
琥珀
柯巴
分子聚合加大成為柯巴
固態熔點增高
分子聚合更大成為琥珀
固態熔點更高
不溶於有機酸
樹脂是一種相當複雜由許多有機物混合而成的物
質，主要成分是萜類化合物例如松脂酸，在厭氧菌的作用下先聚合鏈結成大分子的柯巴（copal），柯巴假以時日或經較高溫度，進一步聚合成更大分
子的琥珀。
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琥珀的時空分布
琥珀源自松柏杉類，因此其分布與這
類植物的演化息息相關。2009年加拿大阿伯特大學研究團隊檢視琥珀內含的種子和
針葉，利用紅外線光譜進行它與今日松脂
成分的比對，推測出波羅地海琥珀源自目
前已絕種的金松科古植物的樹脂，現代尚
存的類似者有日本傘松，或稱為金松。
另一方面，根據美國西北大學 2002年的研究，美洲及非洲的琥珀源自雲實科的
孿葉豆屬下的一種古植物，是現生孿葉豆
屬的祖先。美洲琥珀產量以多明尼加為最，
居世界第二位，僅次於波羅地海，該國琥
珀透明的居多，內含蟲蟲也多。其他如西
西里島、羅馬尼亞、緬甸、印度也是重要
產地。
琥珀時空分布廣泛，這與地球裸子植
物（如松、杉、柏）的出現吻合。目前最
早但量少的琥珀是在中生代早期三疊紀
（248∼ 206百萬年前）地層中發現的，之後的侏羅紀（206∼ 144百萬年前）地層中也偶有琥珀現蹤，多數的琥珀則是在白堊
紀（144∼ 65百萬年前）開始形成。因此若要從琥珀中尋找恐龍相關的線索，則從
含琥珀較多的白堊紀恐龍時代地層中著手
的機會可能會大些。琥珀全盛時期是在約
44百萬年前的始新世紀，當時在波羅地海鄰近繁殖有大量的松柏杉林，便成就了世
界上最大的琥珀產地。
科學家的祕密森林
琥珀中的生物當年不幸掉入樹脂後，
很快就被樹脂淹沒，一陣掙扎之後凝結，
歸於寂靜。快速的隔離讓生物纖細的組織
和外貌得以完整保留，這些小生命應該沒
想到有一天會出現在人類的舞台上吧。
西元 2013年，臺灣博物館曾以「時空
膠囊」為主題舉辦了琥珀特展。目前發現
含在琥珀中的生物僅限體型較小的或是大
個子身體中的一小部分，動物方面以節肢
動物門的昆蟲最多，蛛形綱的蠍子、蜘蛛、
蜈蚣居次，偶然也會發現如蜥蜴、蝸牛、
哺乳動物等的痕跡。在植物方面，以松杉
柏本身的葉、花、種子、花粉等最為常見，
有時會出現其他花草木、苔類等。又，琥
珀源自陸上或沼澤森林，因此內含海上生
物化石的機會應該很少，惟據報導，曾發
現過內含海藻的稀有琥珀。
透明琥珀內含花朵、昆蟲等。
琥珀內含蝸牛
一般報導
科學發展 2017年 5月│ 533期科學發展 2017年 5月│ 533期 6362
琥珀中的蟲蟲常客一般以蚊蚋為多，
尤以嗜好腐爛樹葉的真菌蚋最普遍。這類
蚊蚋體型小易繁殖，與蒼蠅、螞蟻同是樹
脂中俘虜的常客，科學家對它們的家譜、
生態及演化也因琥珀的研究而相當完整。
同樣在松林中神出鬼沒的小強蟑螂，因體
型大容易掙扎脫困，因此被捕獲的多數是
幼蟲。其他常見的蟲蟲尚包括小型的蟻、
小龜甲蟲、小蜜蜂、小蜘蛛，以及更小的
肉眼所不及的生物等。除蟲蟲本身外，寄
生其上的微生物也時有發現。
琥珀中偶爾會發現昆蟲以外的稀客，
如爬蟲類的蜥蜴就常見於報導中，而且以
多明尼加的琥珀最多，在波羅地海的琥珀
中則較少發現。但目前似乎尚無琥珀中有
哺乳動物的報導，惟內含某些個體的部分
似曾發現過，例如波羅地海的琥珀內含有
哺乳動物的毛髮，波蘭的琥珀內含有疑似
山豬的牙齒。琥珀有時也會留下生物的痕
跡（生痕化石），例如在波羅地海的琥珀
中就曾發現有類似貓的足跡。琥珀是如何
建立這般的收藏品引起人們許多想像。
琥珀中含的生物林林總總，有時令人
意想不到。舉幾個例子：多明尼加的琥珀
中曾發現青蛙的骨骸，看來這青蛙似乎有
六支腿，後經認定，應該是樹上鳥類吃剩
的青蛙腳骨掉落在樹脂上所致。另外，2011年英國著名生物演化期刊（BJLS）曾報導，在一個有 4千萬年歷史的琥珀中發現，兩隻蟎蟲正在親熱的瞬間被樹脂所凝結。而
研究發現蟎蟲交配的過程是雌性主動，這
與現代蟎蟲由雄性控制的習性恰好相反。
類似的蟲蟲溫存鏡頭以前也偶有報導。
更令人矚目的是：2004年法國科學家在恐龍時代的白堊紀的琥珀中發現了羽毛
化石；最近，美國自然科學博物館科學家
也報導了在緬甸白堊紀琥珀中有類似的發
現。從這些羽毛的特徵目前尚無法推論是
鳥類或恐龍的羽毛，或介於恐龍與鳥間的
龍鳥所屬。
琥珀中的蟲蟲也是化石的一種，
可以彌補一般化石對生物外貌保存較為不足的缺憾。
美國自然科學博物館科學家從緬甸白堊紀中期的
琥珀中發現恐龍或鳥類的羽毛化石（上圖），以
及羽毛與腳骨一起的化石（中圖）。下圖是中圖
的電腦斷層攝影。（攝於休士頓自然科學博物館
琥珀特展）
科學發展 2017年 5月│ 533期科學發展 2017年 5月│ 533期 6362
打開生物演化之鑰
如果說沉積岩是記錄地球歷史的一本
書，其間的化石就如同一篇篇專家才懂的
古文，蟲蟲琥珀則是精細的插圖。古生物
學家從沉積岩中的個別化石和生痕拼湊重
建古生物的外型及活動，再從化石群中了
解這類動物的習性及生態。化石中的生物
骨骼多數已轉化成岩石或礦物，其他軟細
胞肉體則多數腐爛難以石化。琥珀中的蟲
蟲則較幸運，不但在琥珀的保護下不易腐
爛，反而經由厭氧菌的生化作用聚合成較
大分子的固體，因此得以巨細靡遺地保存
下來，雖然已不同於蟲蟲生前的肉體狀態。
琥珀中的蟲蟲也是化石的一種，可以
彌補一般化石對生物外貌保存較為不足的
缺憾。透明琥珀中的生物可用肉眼、放大
鏡或立體顯微鏡觀察。有些未成熟的琥珀
（柯巴）甚至可用有機溶劑去除，再以電
子顯微鏡掃描分析，但成熟的琥珀無法以
這方法處理。最近科學家已發展出利用高
亮度的 X光（來自同步加速器的輻射），以 3D微電腦斷層攝影的技術處理不透明的琥珀，成功地重建了高解析度各方位的
蟲體影像（請觀賞 3D動畫：www.youtube.com/watch?v=Ht0L5I3Jm60）。地質學家可以從琥珀所賦存地層的年
代估算原始樹脂的年齡；反之，也可以從
琥珀內生物的種類推測含有這琥珀的地層
年代。古生物學家從零星稀落、分布各地
各年代的琥珀蟲蟲，重建各時代蟲蟲的體
型及生態的變化，描繪出它們演化的輪廓。
其中令人意外的是，研究發現某些蟲蟲雖
歷經千萬年，其體型或族群並無多大改變。
史密森尼博物館與澳洲新英格蘭大學
的研究團隊從琥珀的研究發現，加勒比海
一千多萬年前的安樂蜥屬（Anolis）變色龍
蜥蜴的生態族群和習性與近代子孫幾無多
大變化，雖然當地的生態環境已經過很大變
遷。這意味著當時這種蜥蜴族群應已演化至
相當完備的境界，足以適應環境的變遷。
美國自然科學博物館科學家最近在緬甸琥珀中發現
最古老（99百萬年前）的熱帶蜥蜴化石群，利用高亮度的 X光對含有安樂蜥屬變色龍蜥蜴的琥珀作電腦斷層攝影，成功重建蟲體立體影像。（攝於休
士頓自然科學博物館琥珀特展）
一般報導
科學發展 2017年 5月│ 533期科學發展 2017年 5月│ 533期 6564
從琥珀看地殼的變動
科學家也從同類昆蟲在各地區演化的
異同，推測昆蟲的遷徙或古地理環境的變
遷，小至滄海桑田，大至陸橋的消長或板
塊移動等。
例如，2008年美國自然歷史博物館的團隊研究 5百萬年前印度的琥珀礦床時，發現其內蟲蟲的種屬眾多，與同年代歐洲
北部、南美洲、新幾內亞及澳洲的十分類
似。問題是，根據印度板塊的移動史，當
時印度已經脫離非洲板塊，四周被海洋環
繞已有 1億年之久，為什麼這段時間印度節肢動物的演化並不是獨立的，反而與其
他大洲的蟲蟲似乎有著交換移棲的連繫？
這是否意味當時印度陸塊與它洲仍有
某種程度的相連？是否有島弧或所謂陸橋
的存在？抑或是印度板塊碰撞歐亞板塊的
時間比目前所認知的早？從小蟲化石生態
的觀察，能夠推及地殼的變動，如同「從
一粒沙看地球」是地質學令人著迷之處。
琥珀中的 DNA密碼
1990年美國作家麥可．克萊頓（Michael Crichton, 1942-2008）的科幻小說《侏羅紀公園》一書，以及隨後 1993年拍攝的電影中，構想了基因科學家從琥珀內含的蚊
子和扁虱中，萃取被蟲吸入的恐龍血液的
DNA以複製出恐龍。正當大家沉迷於幻想其可能性時，加
州大學柏克萊分校的 George Poiner Jr.研究團隊及時於 1993年的《自然》期刊，以及之後出版的《侏羅紀再現》一書中，宣稱
已成功地從黎巴嫩 1億 2千 5百萬年前的琥珀中，萃取到其內含象鼻蟲的 DNA，比對結果類似於現今象鼻蟲同目的鞘翅甲蟲。
這個發現讓複製恐龍已不僅限於幻想，然
而這研究報告曾多次受到同儕質疑。
這個幻想所受最嚴峻的挑戰是：2013年英國曼徹斯特大學科學家從許多新生代
未成熟的琥珀（柯巴）中所含的昆蟲中尋
找 DNA信息，結果偵測不出任何古生物的DNA信息。他們一反過去使用的聚合酶連鎖反應
（PCR）測定方法，而是利用先進的核酸定序技術，用以降低外來汙染體 DNA在分析時造成的擴增效應。因此團隊成員認為，
從近代的琥珀中都無法獲得古生物的 DNA信息，更何況想從古老恐龍時代的琥珀中去
萃取，更是不可能。這個結果使人們冀望從
琥珀內的昆蟲中尋找恐龍DNA的幻想破滅。所幸，科學並未排除從恐龍化石（骨
頭或蛋）的軟體組織中直接尋找 DNA的可能。早在 2007 年，美國科學家 Mary Schweitzer的團隊在晚白堊紀的暴龍腿骨中發現了軟體組織，並從中萃取到膠原蛋白
質。之後也有諸多類似發現，例如 2015年倫敦大學團隊從加拿大 7千 5百萬年前的恐龍腳掌的骨骼中，發現有保存恐龍血液
的化石，其中紅血球的細胞核及膠原蛋白
質纖維依稀可辨，類似現今澳洲不會飛大
鳥的血液。這些發現都讓複製恐龍的科幻
再現曙光。
琥珀中隱藏的小殺手
2008年，昆蟲學家 George Poiner Jr.團隊發表從黎巴嫩、緬甸和加拿大的琥珀中
的蚊子、壁蝨等吸血的昆蟲體內，發現可
以導致脊椎動物死亡的多種病原體，例如
瘧疾等。這團隊從中重建了盛行於恐龍時
代的微生物生態，從而推測這些病原體可
能是導致恐龍族群衰落的原因。
更令人驚奇的是，這團隊最近（2015年）在醫學昆蟲學（JME）期刊發表，從 2千萬年前的多明尼加琥珀中的跳蚤化石中，
科學發展 2017年 5月│ 533期科學發展 2017年 5月│ 533期 6564
黃武良臺灣大學地質科學系（已退休）
劉淑蓉臺灣大學師資培育中心（已退休）
發現了可能屬於淋巴腺鼠疫的致命細菌。
目前雖然無法檢驗這細菌的 DNA以獲得完全的確認，但這細菌獨特的外型卻類似 14世紀中葉導致歐洲一半人口死亡的黑死病
的菌種 Yersinia pestis。如果這報導屬實，意味著黑死病瘟疫在有人類以前的古早就
已存在，而且似乎跨洲傳染，在動物的演
化過程中可能扮演著導致絕種的角色。
恐龍時代的空氣
許久以來科學家一直想了解古大氣的
成分，以及其對全球古氣候變遷的影響，
且古大氣中的氧氣含量直接牽動植物的生
態平衡及演化。礦物學家從隱生代地層（25億年前到 5億 7千萬年前）內帶狀鐵礦的研究，推測當時大氣中的氧氣只有今日的
萬分之一。爾後，原始細菌的光合作用所
產生的氧氣，超過地表所能消耗的量後，
始逸出到大氣中，開啟了陸上有氧生物的
出現與繁殖。自此，地球大氣的氧含量是
否漸增到今日的 21％？抑或是曾經有過超越今日大氣中氧氣的濃度？
目前，科學家己經成功從極區的冰層
所包含的氣泡，測出 20萬年以來古大氣中氧氣的濃度，發現與今日大氣並無多大差
異。但再古老時期大氣的成分又是如何？
解答似乎仍遙遙無期。
幸好，近年科學家對琥珀中氣泡的研
究終於露出一線的曙光。美國地質調查所
與耶魯大學合作，分析了 6千 7百萬年前的 300個磨碎後的琥珀樣本所釋出的氣體，他們宣稱「白堊紀公園」的古大氣中氧氣的
含量最高達 35％，比今日的高出約 5成。超高氧氣含量是否是導致那時代大體
型動物（如恐龍）盛行的原因？也有人懷
疑大氣中這麼高的氧氣是否會造成全球性
的森林大火？這項研究更進一步發現，氧
氣的含量在恐龍絕滅的那段時期（白堊紀
末及第三紀初）突然下降至近似今日的水
準，這是巧合或是彼此間有所關聯？
不過，這個發現在 2013年受到質疑：一個以奧地利為主的國際團隊進行琥珀有
機體中氧的同位素研究，認為白堊紀古大
氣含氧量只約為 10∼ 15％，低於今日的含量，更遠低於上述直接由琥珀氣泡所量測
的。問題出在哪裡？尚有待科學家對琥珀
再進一步的了解。
科學家針對不同年代的琥珀內含氣泡（上圖）所
釋出的氣體進行分析，發現白堊紀恐龍時代（6千7百萬年前）的古大氣中的氧氣含量最高達 35％（下圖），比今日的高出約 5成。（圖片來源：美國地質調查所）
古大氣中氧含量%
40
30
20
10140 100 60 20 0
百萬年前（Ma）
白堊紀 第三紀
一般報導
科學發展 2017年 5月│ 533期科學發展 2017年 5月│ 533期 6766
溫室效應導致全球暖化及氣候變遷日
益惡化的今天，我們需要學習有效使用能
源的方法及態度，其中改進建材及建築結
構都是減低能源消耗的重要手段。現代建
築多標榜綠色概念，耳熟能詳的綠建築就
是重視生態、節能、減廢與健康的建築，也
能因應建築節能及永續環境所興起的潮流。
樂活節能屋
在經濟部能源局指導及工業技術研究
院執行之下，科學工藝博物館建置了一座
樂活節能屋，是以「住的樂活」為出發
點，以台灣傳統街屋空間型態為雛形，結
合現代普遍的連棟透天厝的住宅型態來建
造的，於 97 年獲得黃金級綠建築標章。樂活節能屋全棟藉由外殼隔熱、建築設計、水資源利用、太陽能應用等多層隔熱節能的設計，彷彿讓建築物披上多層節能衣一樣，一層
一層地阻擋熱能流進室內，大大節省能源的使用，節能量高達 70％。一般談綠建築時多推廣採用木構、鋼構及輕型鋼構的構造方式，並認為鋼筋混凝土
造的建築物不環保也不節能。然而，樂活節能屋為了符合民眾的生活習慣以及貼近自家
的情境，且讓民眾容易複製節能模式，和考量台灣溼熱環境、地震與颱風安全、銀行貸
款成數、火險保費及人們心中的不動產價值觀等因素，採用鋼筋混凝土，經建築設計及
整合外牆隔熱材料後，所建造的一棟住屋型展示節能屋，讓民眾了解建造節能住宅並非
遙不可及的事。
蕭德仁
現代建築多標榜綠色概念，
耳熟能詳的綠建築就是生態、節能、減廢與健康的建築，
也是因應建築節能及永續環境所興起的潮流。
住居建築的節能衣
樂活節能屋外觀
科學發展 2017年 5月│ 533期科學發展 2017年 5月│ 533期 6766
外殼隔熱設計
以前建築物所用的磚、瓦、石板等，
因建材內含有許多孔隙能讓空氣儲存其中，
所以都是不良熱導體，可阻擋熱能流進室
內。但現代建築物講求結構安全及快速建
造，幾乎都使用鋼筋混凝土或鋼結構，其
熱傳送係數較大，熱量容易傳導至室內，
使室內溫度升高。尤其是屋頂及外牆直接
受太陽照射的地方，更容易積蓄熱能，並
由外牆逐漸傳遞到室內，造成居住的不舒
適及增加空調的使用。樂活節能屋雖然也
採用一般鋼筋混凝土的建築結構體，但設
計性能優越的建築外殼來降低牆體的熱傳
送係數，達到隔熱節能的效果。
樂活節能屋使用木絲水泥板及泡沫玻
璃兩種隔熱材料，建築時把隔熱材料包覆
在牆面結構體內，有效降低牆體熱傳送係
數也減少熱量流進室內，使空調的負荷量
下降。1樓外牆是以混凝土外牆包裹木絲水
泥板隔熱建材，可以阻絕約 30％熱量進入
室內；2樓是以混凝土外牆包裹泡沫玻璃隔
熱建材，可以阻絕約 50％熱量進入室內。
淺色系材質容易反射太陽的輻射熱，
減少輻射熱的影響，這不僅可以運用在穿
著上，屋頂或外牆也可以藉由塗上淺色系
或白色的隔熱油漆，有效反射陽光及減少
輻射熱的吸收，達到阻絕熱量進入室內及
降低屋頂溫度的功效。樂活節能屋 3樓以
混凝土外牆粉刷隔熱防汙油漆，內牆再使
用木絲水泥板隔熱建材，可以阻絕約 50％
熱量進入室內。
窗戶也是建築外殼的一部分，若能與
牆體一樣，對於傳導、對流、輻射熱等具
有隔絕或降低的效果，整體建築就會大
大提升其節能性能。因此，樂活節能屋選
用太陽能量透過比率小的隔熱玻璃窗戶，
樂活節能屋東側的節能設施
East of Lohas Energy Conservation House樂活節能展示屋東側樂活節能展示屋東側
外廊道遮陽
可把炎炎烈日阻擋於外，並有一遮陰乘涼走道。
外牆隔熱防汙塗料
屋頂及外牆塗布淺色隔熱塗料，可以有效反射陽光，達成降溫效果，另外還可以防止牆體汙染喔！
水平∕垂直遮陽
可把炎炎烈日阻擋於外，並可手動調整以利採光。
外廊道遮陽
可把炎炎烈日阻擋於外，並有一遮陰乘涼走道。
外廊道垂直百葉
可把低角度陽光阻擋在外，並可透過百葉透氣。
自然採光∕通風
北面天窗無太陽直接照射，可獲得較好自然光使用。
一般報導
科學發展 2017年 5月│ 533期科學發展 2017年 5月│ 533期 6968
樂活節能屋西側的節能設施
樂活節能展示屋西側樂活節能展示屋西側West of Lohas Energy Conservation House
有效阻絕太陽熱能的進入。在 2樓潔淨能源展示區就選用隔熱玻璃並搭配水平及垂
直遮陽的設置，有效阻絕 40％熱能進入室內，無遮陽狀態下使用隔熱玻璃，也可以
有效阻絕 38％熱能的進入。除應用隔熱玻璃外，另一個降低熱源
的有效設施就是外遮陽裝置，包括水平遮
陽及垂直遮陽兩種。水平遮陽一般設置在
朝南的窗戶其功效會較佳，因太陽走到南
邊時，角度比東邊及西邊都高，有一點點
突出物就能有效遮擋陽光射入室內。而在
東邊與西邊的太陽光直射的角度會較低，
則採用垂直遮陽的遮擋效果較好。樂活節
能屋的外部有水平及垂直遮陽設施，可把
烈日阻擋在外。
建築物周圍的回廊騎樓除可供行走、
休憩活動外，也可遮擋低角度的陽光，因
此回廊騎樓的深度在 180公分以上的使用
價值較高。在樂活節能屋東面 1 樓使用回廊騎樓及垂直百葉的設計，可有效阻絕
61％熱能進入室內。光觸媒具有分解及去除有害化學物質
的功能，以及使灑在物體表面上的水滴形
成薄膜的超親水性功能。被覆光觸媒的外
牆經灑水處理後，因光觸媒的超親水性特
性，水滴會形成薄膜，水汽蒸發時便把牆
體的熱帶走，達到冷卻降溫效果，可謂是
對環境無負荷的「冷氣」。
樂活節能屋利用光觸媒的超親水性特
性，在西曬面的外牆設計有不具水膜的光
觸媒牆體與具水膜的光觸媒牆體，經西曬
後由紅外線攝影機分析可明顯看出，不具
水膜的牆體溫度最高可達 41度，具水膜的
牆體溫度僅 32度左右，可知水膜能有效降
低牆體溫度。
太陽熱水集熱板
直接利用太陽光把水曬熱儲存起來，到了晚上就有舒服的熱水可以洗澡，不必再使用瓦斯了。
屋頂綠化隔熱
藉由植栽蒸發散熱，幫助屋頂隔熱，並可綠化家園，降低都市熱島喔！
雨撲滿
可以收集屋頂語水，作為屋頂植栽澆灌使用。
隔熱外層
利用第二層牆把熱阻擋在外，達成隔熱的效果。
光觸媒水膜降溫
利用光觸媒疏水表面受光形成一層親水水膜，陽光照射水膜蒸發散熱，達到牆體降溫隔熱功能。
外牆隔熱防汙塗料
屋頂及外牆塗布淺色隔熱塗料，可以有效反射陽光，達成降溫效果，另外還可以防止牆體汙染喔！
太陽光電
太陽能光電板把光轉化為電，供給住宅使用。
自然採光∕通風
北面天窗無太陽直接照射，可獲得較好自然光使用。
科學發展 2017年 5月│ 533期科學發展 2017年 5月│ 533期 6968
平屋頂是台灣最常見的屋頂型式，可
供活動及避難使用，但頂層的溫度通常較
其他樓層高。樂活節能屋 2樓潔淨能源展示區的屋頂，用隔熱保溫材、防水層及覆
土植栽的方法增加屋頂的厚度，有效達到
隔熱及減少熱輻射的效果。
多層節能設計
樂活節能屋的建築設計是承襲亞熱帶
台灣傳統街屋空間模式，依據房屋的方位、
遮陽及通風做適當設計，避開太陽的高日
射能量，以免房屋吸收大量的太陽熱量，
而能降低空調負荷。另外，配合季節及適
當的開窗、導風板、通風塔、多孔隙外殼
等設計，把室內梯間及相鄰走道設計成自
然通風區，引進室外中庭及水池的低溫空
氣，藉由浮力通風效應在頂樓開口處排出
熱氣，達到自然通風除熱的效果。
水資源利用除了室內全部使用節水器
具外，也利用斜屋頂收集雨水，並在綠屋
頂處設置雨撲滿做為屋頂綠化的植物澆灌
不具水膜的光觸媒 A面牆與具水膜的光觸媒 B面牆的溫升比較
A
B
A
B
台灣最常見的屋頂型式是平屋頂，頂層的溫度通常較其他樓層高。（圖片來源：種子發）
一般報導
科學發展 2017年 5月│ 533期科學發展 2017年 5月│ 533期 7170
蕭德仁國立科學工藝博物館
樂活節能屋雨水回收系統圖
雨水池
平屋頂
雨撲滿
後棟能廊
大斜屋頂
小斜屋頂
前棟能廊
接戶外公共水溝
節能屋雨水回收系統圖
雨水收集區
雨水收集管
溢流管（排水管）
自來水管
圖示說明
好宅就是滿足安全、健康、舒適便利、節能等性能的居家環境，
也是現代人自我價值提升的生活指標。
用外，多餘的水則儲存於基地中庭的雨水
回收池。雨水回收池不僅可以蓄水澆灌植
物，也可以調節屋內溫度。
國內透天住宅近年來採用斜式屋頂建
築的相當多，若能把太陽能應用於斜式屋
頂上，可獲得免費、安全的太陽能源。台
灣位於北半球，朝南房子最大優點之一就
是能獲得較多的陽光。因此，樂活節能屋
設計向南的斜式屋頂，並安裝太陽光電發
電系統及熱水器，可吸收較多的太陽能源
產電及供應熱水。
良禽擇木而棲，人們更應選擇高性能的
好宅，給自身及家人一個完整的容身之處。
好宅就是滿足安全、健康、舒適便利、節
能等性能的居家環境，也是現代人自我價
值提升的生活指標。
科學發展 2017年 5月│ 533期科學發展 2017年 5月│ 533期 7170
台灣新發現MOST Supported Research
科學發展 2017年 5月│ 533期科學發展 2017年 5月│ 533期 7372
「時間壓力」會讓人怯於嘗試未知或新穎的事物，
減少創造力。（圖片來源：種子發）
讓知識型員工更有創造力
▍范賢娟
創造力向來是組織創新和競爭力提升
的重要來源，員工在工作上創造力的展現
有助於激發產品、服務或作業流程上新穎
有用的點子。在知識密集的高科技產業中，
具有創造力的員工是公司很重要的資產，
而各公司的研發與行銷部門尤其需要他們。
然而過去公司組織中的創造力研究多是從
組織設計的觀點來分析，但藉由員工心理
特質來探討工作創意的研究仍有許多缺口。
心理學的研究指出，創造力源於個體
的思維特質與環境脈絡的交互影響。亞洲
大學管理學院陳明惠院長與南臺科技大學
國際企業系張佑宇博士、清華大學科技管
理研究所張元杰教授等人共同研究，希望
能借用心理學的理論並配合組織設計的觀
點，來綜合了解有哪些特性會影響公司員
工在工作上的創造力表現，而且不僅探討
個別因素的影響，還綜合討論個人因素與
工作環境互動的效果。
他們從文獻中發現，先前心理學研究
曾指出，「擁有創新認知風格」的人較不
會隨常規起舞，反而會勇於挑戰傳統的方
法，因此在工作上常展現較多的創意。「擁
有前瞻人格特質」的人則具慧眼能看到
機會、積極採取行動，展現毅力去執行變
革。創新認知風格與前瞻性人格都是個體
的思維模式與具體的行動作為，都有刺激
原創與新穎思維的效果，然而先前有關這
方面的研究多是片段的分析，較缺乏整體
的探討。
而在組織環境與工作設計的層面，「工
作自由度」是組織賦予個人在執行任務時
的獨立性與自主性，這有助於引起員工對
科學發展 2017年 5月│ 533期科學發展 2017年 5月│ 533期 7372
具有創造力的員工是公司的重要資產（圖片來源：種子發）
工作的興趣、熱忱，並有信心去完成，因
此有益於創造力的激發。「時間壓力」則
會讓人怯於嘗試未知或新穎的事物，而逕
採最穩當且保守的方式，以求能快速完成
工作與避免犯錯，因此會減少創造力。
基於上述的文獻回顧，陳教授等挑選
了創新認知風格、前瞻性人格特質、工作
自由度與時間壓力 4個面向製作問卷，以進行深入的探討。他們選擇台灣前一千大
高科技公司的研發與行銷部門的中階經理
人發出問卷。為什麼要選擇中階經理人呢？
因為他們了解公司發展的方向及願景，也
了解基層面臨的困難以及他們因不想陷在
例行固定的工作常態時，而在工作上發揮
了創意的機會。
這研究共發出一千份問卷，經過幾次
聯絡催繳後，共回收了 344份有效的問卷。分析結果驗證了前述文獻的理論，即具有
創新認知風格、前瞻性人格的員工，以及
在工作自由度大、時間壓力小的情況下，
員工比較容易展現工作上的創造力。
這項研究另驗證了員工個人特質與環
境因素的交互效果。分析顯示，時間壓力
會削弱具有創新認知風格的員工的創造力，
但對具前瞻性人格特質的員工沒有太大的
影響。而工作自由度對具創新認知風格的
人並不具明顯的影響，但能夠增強具有前
瞻性人格特質的員工的工作創造力。顯然
地，人力資源部門應對公司內職員個人的
特性有一定的了解，並針對其類型調整適
當的工作，例如具有創新認知風格的人可
以給予他較大的時間彈性，具有前瞻性人
格的員工則讓其自我賦權，這樣才會使其
創造潛能有更好的發揮。
這項研究在 2013年的「波特蘭工程與技術管理國際會議」（PICMET）數百篇的投稿中獲選最佳論文獎，可見各國學者對
這研究的重視與肯定。
范賢娟本刊特約文字編輯
台灣新發現MOST Supported Research
科學發展 2017年 5月│ 533期科學發展 2017年 5月│ 533期 7574
遊憩體驗、環境態度與遊客環境責任行為的關係
▍江欣怡
現代人盛行休閒遊憩的生活，不管是
北極的極光、南極的企鵝、復活島上的巨
石、太麻里新年的第一道曙光，都不再是
遙不可及的美景。然而，欣賞美景的同時，
全球也掀起了重視環境教育的風潮，尤其
是遊客的環境責任行為。
什麼是「遊客的環境責任行為」呢？
當遊客來到遊憩現場獲得了感動或因聽到
現場的解說而改變當下遊憩的行為，甚至
把節能減碳、垃圾回收等觀念帶回日常生
活中，也願意在政策上支持訴求環保的候
選人或投入稅賦保護環境，這就是遊客環
境責任行為（environmentally responsible behavior, ERB） 。西方對環境教育的研究已有多年，卻
鮮少把相關的理論用於了解休憩觀光現場。
而雲林科技大學休閒運動研究所李宗鴻特
聘教授的「遊客環境責任行為模式 ─ 以社區永續觀光為例」研究，就是以台灣桃米
社區以及司馬庫斯部落的觀光客為對象，
利用不同研究方法完成三階段問卷調查，
藉以了解遊客的環境責任行為。
選擇桃米社區是因其過去是農業社區
而後成功轉型為觀光社區，選擇司馬庫斯
部落則是因其原本就是熱門的原住民部落。
為了解環境責任行為，這項研究發展出一
個特殊模式，分別就遊客的「遊憩體驗」、
「環境態度」及他們對「環境責任行為」（包
括一般環境責任行為以及景點環境責任行
為）的影響 3構面來討論。 李教授表示，影響觀光客最多的就是
現場的體驗。例如在遊樂區或景點的體驗
會影響個人的環境態度，而環境態度又進
一步影響了環境責任行為的中介變數。這
遊樂區或景點的體驗會影響個人的環境態度（圖片
來源：種子發）
科學發展 2017年 5月│ 533期科學發展 2017年 5月│ 533期 7574
景觀休憩區遊客的環境責任行為深受遊憩體驗與環境態度所影響
項研究也發現，不管是桃米社區還是司馬
庫斯部落，遊客對於當地的遊憩體驗都直
接影響到他們的環境態度，更影響其環境
責任行為。
這項研究中的「遊憩體驗」是從教育、
娛樂、美學和逃離 4種構面，共 14個題目進行測量，了解該景點的遊客對於這 4種構面的看法。「環境態度」則是從成長極
限、反人類中心、自然界平衡、拒絕自然
限制以及生態危機 5種構面，共 13題目進行評量，了解遊客對全球自然環境的想法。
至於「環境責任行為」，則是從 7種構面，共 24題問卷的觀光客環境責任行為量表進行測量，而這 7個構面分別是公民行動、財務行動、實際行動、勸說行動、永續行
為、保護環境行為以及友善環境行為。
在上述構面中，公民行動指的是願意
投入時間或以賦稅支持環境組織或保護環
境；財務行動是指以財務的方式支持或保
護環境行動；實際行動則採行除了財務以
外的方式來保護環境；勸說行動則是指勸
說他人採取保護環境的行為；永續行為則
是尊重當地文化與減少對當地環境的干擾；
至於保護環境行為，指的是能否自願減少
或停止造訪要休養生息的景點；友善環境
行為則是採取保護景點環境的行為。
李教授的團隊在桃米社區及司馬庫斯
部落兩景點中抽樣調查遊客，例如每 10位遊客中就抽取 1位做問卷。不以便利抽樣是為了避免非機率樣本導致無法反映母群
體，而兩者的樣本數都大於 385份的重要門檻，抽樣誤差也控制在 5％左右。 因此，李教授進行的觀光行為研究可
說是把觀光客環境責任行為概念化，也是
在這領域最先發展出的高效度與高信度的
測量工具，預期可成為休閒、觀光、遊憩
學術研究的典範。不光如此，這項研究也
是第一篇概念化並發展出本國觀光客的環
境責任行為的論文，對永續觀光的評估及
學術研究有很大的助益。這項研究所發展
的觀光客的環境責任行為量表，也為國內
外的休閒、觀光及遊憩經營者提供了有效
評估遊客環境責任行為的方法。
江欣怡本刊特約文字編輯
科技新知
科學發展 2017年 5月│ 533期科學發展 2017年 5月│ 533期 7776
王道還
人有沒有費洛蒙？費洛蒙（pheromones）是傳訊分子，主要透過空氣傳送；生物個體以這種分子影響同種其他個
體的生理、行為反應。20世紀上半葉，昆蟲學家發現了那些分子的作用，1959年兩位德國學者建議稱它們「費洛蒙」。費洛蒙分子與內分泌素（荷爾蒙）有相似之處：都由特定器官分泌，透過特
定受器（受體）引發特定反應，很微小的量就有作用。在昆蟲中，費洛蒙分子最主要的功能是吸引
異性，完成生殖大業。
1960年代，有些科學家開始把費洛蒙概念推廣到哺乳類，用費洛蒙解釋流行的說法，例如麝香的催情作用。可是也有學者提醒大家：哺乳動物不是昆蟲；哺乳類的神經系統複雜多了；哺乳類
有強大學習能力，行為受經驗影響，而且行為反應涉及許多變數。而費洛蒙概念的核心卻是：單一
分子／單一機制／單一反應。不過支持哺乳類有費洛蒙的研究報告仍然層出不窮，人類也不例外。
結果是，費洛蒙滲入了大眾的想像，許多商家趁勢推出費洛蒙商品。它們的廣告詞東拉西扯，
不外「增加對異性的吸引力」。當然，它們也有科學根據。只不過那些研究可能禁不起推敲。2010年，美國賓州大學醫院耳鼻喉部嗅／味覺中心的心理學家都倜（Richard L. Doty）出版了一本書，批駁哺乳類費洛蒙說，可是那些商品繼續以同樣的廣告詞行銷。
流行商品中打著人類費洛蒙名號的分子，主要是供男性用的雄二烯酮（AND），以及女性用的雌四烯醇（EST），都是性荷爾蒙的衍生物，會隨汗水流到體表，特別是腋下。有人猜測它們是費洛蒙，可是拿它們做實驗，結果並不一致。而且那些實驗大部分規模都很小，結論必然不可靠。
於是西澳洲大學一個團隊做了一個嚴謹的實驗，找來 43位男性、51位女性，請他們完成兩件作業。第一、讓他們看一張電腦產生的「兩性面孔」（兼具兩性特徵），判斷是男是女；第二、讓
他們看異性的照片，針對兩種印象打分數：性魅力，以及「不忠的可能」。
每位受試者都連續兩天做兩遍同樣的作業，一遍施放費洛蒙，另一遍則無。這個實驗另外有一
個特色，就是嚴格執行「雙盲」，受試者與他們接觸的工作人員都不知道做作業的時候是否施放了
「費洛蒙」（AND；EST）。研究團隊想知道的是：AND／ EST會不會讓人把雙性面孔看成異性面孔？會不會認為有性魅
力的異性比較可能不忠（因為他們容易招蜂引蝶）？結果，AND／ EST並沒有造成這些結果。人有沒有費洛蒙？不知道。但是 AND、EST顯然不是，應毋庸議。參考資料：Hare, R. M., et al. (2017) Putative sex-specific human pheromones do not affect gender
perception, attractiveness ratings or unfaithfulness judgements of opposite sex faces. R. Soc. Open Sci., 4, 160831.
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計程車的顏色計程車為什麼叫小黃？因為計程車以黃色為
主。為什麼？根據《經濟學人》，那是因為在 1907年，美國計程車行老闆赫茲（John D. Hertz）請芝加哥大學的研究人員告訴他，計程車漆什麼顏色才
能在車海中教人一眼就看到。答案是黃色。（按，
Hertz現在是世界上最大的租車公司。）一個世紀之後，新加坡國立大學副校長何德華
博士針對計程車顏色問了另一個問題：哪一種顏色的計程車比較安全？原來新加坡現在最大的計程車公司
是兩家車行在 15年前合併的，它們的計程車本來顏色就不同，一家黃色，另一家是藍色，合併後仍然維持雙色傳統。現在那家公司有 4,175輛小黃、12,525輛藍車，都是同一款的韓國車，合計占新加坡計程車總數的 60％。何德華的團隊取得那家公司所有車輛 2012∼ 2014年的紀錄，研究哪一種顏色的車出的事故比較少。
結果，小黃的意外風險低 9％。由於車輛的保養程序、司機的駕駛習慣都一樣，因此判斷那一差異是顏色造成的。
接著研究人員仔細分析事故紀錄，認為黃色的保護力在於「容易引起注意」，與 110年前芝加哥團隊的結論一致。證據是：一、在視線不良的情況下，小黃出意外的風險與藍車差不多；二、黃色在夜晚的保
護力較高。研究團隊估計，要是那家公司把計程車全都改成黃色，一年省下的修車費與營業損失可達 140萬美元。
在分享經濟的時代，這個研究的意義也許是提醒我們「分享」的風險，例如黃色的私家車非常少，而
小黃的意外風險的確比較低，該如何抉擇呢？
參考資料：Ho, T.-H., et al. (2017) Yellow taxis have fewer accidents than blue taxis because yellow is more visible than blue. PNAS, 114, 3074-3078.
如何減少夜尿？3月下旬，歐洲泌尿學會的年會在倫敦舉行，日本長崎大學醫院松尾朋博醫師發表了關於夜尿症
（nocturia）的最新研究成果。每個人都有夜裡起床尿尿的經驗，在寒夜裡特別難受。可是有些人，特別是老年人，往往一個晚上因此起床好幾次，擾亂睡眠，甚至影響白天的生活，這就是夜尿症。通常醫師
都囑咐病人晚餐後少喝水，放鬆情緒，但是松尾醫師從臨床經驗發現了一個過去沒有人注意過的因素：鹽。
松尾找了 321個人參與實驗，他們都吃得太鹹，都有睡眠問題。研究人員請其中 223人降低鹽的攝取量，從 10.7公克降到 8公克，結果夜尿的次數從每晚平均 2.3次降為 1.4次。另外 98人每天攝取更多的鹽，從 9.6公克增加到 11公克，於是夜尿次數從 2.3次上升到 2.7次。降低鹽的攝取量之後，白天上廁所的次數都會減少。
參考資料：BBC 網站：Night-time loo trips ‘linked to salt in diet’, http://www.bbc.com/news/health-39382339.
計程車漆成黃色才能在車海中一眼就看到（圖片來源：
種子發）
科技新知
科學發展 2017年 5月│ 533期科學發展 2017年 5月│ 533期 7978
二手糖我們都聽說過二手菸的危害，沒聽說過二手糖。二手糖指的是：母親攝取的糖經由母乳進入嬰兒的身體。
現在我們每天吃的食物中，加了糖的現成食物比率非常高，我們因此攝取了大量的糖。造成的健康風險
至少有兩個：肥胖與第二型糖尿病。1970年代，以日本人開發的技術量產的果糖上市，逐漸壟斷食品市場，現在現成食物中的糖超過一半是工業生產的果糖。
果糖與葡萄糖一樣是單糖，但是果糖比較甜；如果蔗糖是 100度，葡萄糖就是 74度，果糖高達 173度。果糖與葡萄糖在身體裡的代謝途徑也不一樣。早在 2004年，美國有一個研究團隊便警告，廣泛、大量使用工業果糖可能導致的健康風險，包括體重過重、非酒精性脂肪肝。2013年，同一個團隊以更多證據顯示他們的警告絕非捕風捉影。
最近美國南加大預防醫學系的團隊提出新的證據，顯示母乳中的果糖與嬰兒身體組成有密切關係。原來
母乳中有 3種糖：果糖、葡萄糖，以及乳糖（一種雙糖）。可是研究人員發現，只有果糖含量與新生兒 6個月大時的身體組成有關聯。簡單說，母乳中果糖含量平均每 1毫升（c.c.）有 6.7微克（μg，百萬分之一公克）；增加 1微克，嬰兒體重便增加 257公克、瘦組織 170公克、脂肪 131公克、骨礦物質 5公克。不過，這個觀察研究只包括 25對母親與嬰兒，追蹤時間只有半年，而且研究人員並沒有記錄母親的飲食
內容，因此還無法斷定母乳的果糖與母親日常飲食的關係。那是進一步研究必須釐清的問題。
參考資料：Goran, M. I., et al. (2017) Fructose in breast milk Is positively associated with infant body composition at 6 months of age. Nutrients, 9, 146; doi:10.3390/nu9020146.
蜘蛛蜘蛛與昆蟲是兩群不同的節肢動物，對於牠們的差別，一般人只要知道昆蟲有 6隻腳，蜘蛛則是 8隻腳，
也就夠了。可是洋人似乎對蜘蛛有莫名的恐懼，英文有個單字專門指那種恐懼：arachnophobia。恐懼蜘蛛、蜘蛛恐懼？似乎找不到對應的中文，因為我們沒有類似的恐懼。勉強附會也只能找到《西遊記》裡盤絲洞的
7個女妖精，她們是蜘蛛修煉成的，不怎麼可怕。在自然界中，最怕蜘蛛的應該是昆蟲，因為蜘蛛的主食是昆蟲。1958年，英國蜘蛛專家布里斯投（W. S.
Bristowe, 1901−1979）估計，英國的蜘蛛吃掉的昆蟲，以生物質量計，相當英國居民的總重量。可是不列顛群島上有大量農地，因此有學者懷疑布里斯投必然高估了，於是最近有兩位歐洲學者著手重新調查、計算。
結果他們發現，全球的蜘蛛一年吃掉的獵物，重量合計 4∼ 8億公噸，其中 90％是昆蟲與跳蟲（彈尾目），95％生活在森林與草原，那裡才是蜘蛛主要的棲地。更重要的是，蜘蛛（一群物種）、人（一個物種）、鯨豚（一群物種）每年吃掉的動物，重量似乎相當，一年都在 4億公噸左右。大體而言，布里斯投是對的，現在全球人口的總體重，估計 4∼ 5億公噸，可是相對於蜘蛛的總質量（估計 2,500萬公噸），人的食量就太遜了。這些數字提醒我們：要不是蜘蛛，這個世界上會有更多昆蟲。
參考資料：Spider bites. The Economist, March 18th-24th, 2017, p. 82.
科學發展 2017年 5月│ 533期科學發展 2017年 5月│ 533期 7978
龍血龍血有魔力，是神話的常態元素。而現實世界中，稱作「龍」的動物主要是爬行類，牠們的血
也有魔力嗎？不知道是不是出於那種好奇心，美國一個團隊注意到了科莫多龍（Komodo dragon）。牠是印尼的原生種，屬於巨蜥科巨蜥屬，身長達 3米，體重 70公斤，是體型最大的現生爬行類。科莫多龍是肉食動物，狩獵策略是耐心埋伏，專門攻擊獵物的咽喉。若是獵物沒有立即屈服，
牠不會纏鬥，而是跟蹤，等待獵物倒下。因為牠們唾液中有毒、還有許多細菌，只要獵物被咬傷，
遲早毒發而死。但是科莫多龍彼此會打架，牠們似乎不怕自己人的唾液毒素與細菌。因此那個美國
團隊著手分析科莫多龍血液中的抗體，尋找抗菌素。結果他們找到 48個抗菌胜肽，有些可以對付目前臨床醫師最棘手的超級細菌，那些細菌都不怕現在通用的抗生素。
參考資料：The 48 uses of dragon’s blood. The Economist, March 4th-10th, 2017, p. 65.
超級操控者「癭」字原義是長在脖子上的囊狀瘤，後來用以指樹木上凸起的贅瘤。我們到野外，常會在植
物的葉、枝條、果實和樹幹上發現一些不正常的凸起物，那就是癭。許多昆蟲都會刺激植物形成蟲
癭（insect gall），以寄生其中。最近美國萊斯大學的蟲癭專家伊根（Scott Egan）研究在佛羅里達海濱附近採集的標本，其中
一些是美國東南常見的癭蜂（Basettia pallida；癭蜂科）造成的。牠們的卵在蟲癭內孵化，長大後便向外挖一個通道鑽出去。然而在實驗室裡，伊根注意到兩件新鮮事：一、有一些成蟲因為頭卡在
通道出口而出不去，最後死在那裡；二、蟲癭裡有另外一種寄生蜂，過去從來沒有人描述過，體型
只有癭蜂的一半，體表是鮮豔的藍色。也就是說，同一個蟲癭裡，有兩種不同的寄生蜂。
那種新發現的寄生蜂屬於釉小蜂科，研究人員取的學名是 Euderus set，種名來自埃及神話中的邪神 Set。因為那種釉小蜂是超級寄生蜂：牠們寄生在癭蜂體內，不僅靠癭蜂的內臟過活，還會改變癭蜂的行為，使牠們挖掘的通道出口直徑不夠寬，自己鑽不出去，而成熟的釉小蜂卻能從牠們的
頭殼鑽出去。另一方面，釉小蜂很難自行鑽出蟲癭，驅使宿主為自己勞動，並使宿主卡在通道出口，
讓自己從容發育成長，是非常高明的手段。難怪研究人員稱牠們「超級操控者」。
參考資料：Weinersmith, K. L., et al. (2017) Tales from the crypt: a parasitoid manipulates the behaviour of its parasite host. Proc. R. Soc. B, 284, 20162365.
王道還生物人類學者（已退休）
科學、技術與社會
科學發展 2017年 5月│ 533期科學發展 2017年 5月│ 533期 8180
據悉，高木友枝以德文撰寫的《台灣的
衛生狀況》（Die hygienischen Verhältnisse der Insel Formosa），即將出版從英文本翻譯的中文本。多年前，筆者曾在研討會中
討論過這本書的背景，當時礙於種種因素，
未發展成完整論文。如今，中譯本即將問
世，謹提供部分當時的手記，以共襄盛舉。
高木友枝與《台灣的衛生狀況》
1901年，出身日本福島縣的高木友枝接受後藤新平的邀請，來台協助防治鼠疫。
隔年擔任台灣總督府醫院醫長兼醫院長，
同時身兼多職，包括台灣總督府技師、台
灣醫學校教授、醫學校長等。1919年，高木友枝從文官休職，出任台灣電力株式會
社初代社長。高木友枝《台灣的衛生狀況》
一書，彙整在台灣十多年醫事衛生改革經
驗，出版的契機是因日本有意參加 1911年在德國德勒斯登（Dresden）所舉行的第 1屆萬國衛生博覽會。
日本殖民政府參加博覽會，目的在以
台灣衛生健康改良事蹟展現文明水準，發
揚日本國威。從《台灣的衛生狀況》序文
中可以清楚看見這企圖，序文中說：「若
欲認識殖民地普遍進步程度，健康狀況乃
極合適標準。人云，福爾摩沙島是世界最
不健康區域之一，所幸近年來人民健康明
顯改善⋯⋯但願文明亦能澤被全島。」
從日本的角度來說，《台灣的衛生狀
況》是殖民政府向世界展現國力的證據。
不過，若從世界醫學發展的視角來看，《台
灣的衛生狀況》究竟趕上了什麼樣的世界
衛生潮流？
▍陳恒安
漱口水、高木友枝與《台灣的衛生狀況》
《台灣的衛生狀況》內頁封面。
科學發展 2017年 5月│ 533期科學發展 2017年 5月│ 533期 8180
萬國衛生博覽會的時代背景 I：
自然醫學潮流
1911年，第 1屆萬國衛生博覽會主要的推動者之一是德國商人 Karl August Lingner（1861−1916）。Lingner 長期關注公共衛生議題，販賣衛生用品。1891至1892年間，Lingner與化學家朋友 Richard Seifert（1861−1919）合作，製成含有抗菌配方的 Odol漱口水，銷售大獲成功。以漱口水起家的 Odol，直至 21世紀的今天，仍是世界知名的德國衛生用品品牌。 漱口水是個有趣的產品，它的誕生與
普及有賴現代化學、細菌學，以及公共衛
生概念的崛起。因為，如果把口腔看成是
細菌進入身體的第一道門戶，在門戶前消
滅細菌免於侵入身體，便是合乎邏輯的手
段。科學知識、健康問題結合戰爭防禦隱
喻，使漱口水成功商品化。不過，商品大
賣難免引起爭議。Lingner一直以來都想擺脫醫界人士對他的質疑，因為他終究非醫
學專業出身，卻因販賣「醫療用品」大獲
其利。
主流醫學團體其實也不見得就是針對
Lingner的漱口水，更多的是憂心當時的社會氣氛。19世紀中期以來，歐洲興起自然醫學。自然醫學與其他許多改革運動結合，
譬如反酗酒、反施打疫苗、服飾改革、住
宅改革、移民、性道德改革、婚姻改革、
天體運動與和平主義運動等，匯聚為強大
的社會風潮。
主流醫學無法認同自然醫學社團的主
張。自然醫學支持者反對學校醫學，反對
把健康議題全然醫療化，他們熱心鼓吹都
市人回到自然陽光空氣下作息，適當穿著、
飲食與運動，善用水的療癒力量（水療）。
總之，自然醫學希望避開文明汙染，回歸
沒有人為干擾與汙染的自然。
無論 Odol漱口水是因具有科學醫學色彩，或者是因購買方便而大受歡迎。總之，
Lingner四處宣傳與成功的販售經驗，強化了他推廣普及醫學知識的信心。當機會來
臨，他參與籌劃第 1屆萬國衛生博覽會，他希望觀眾能在輕鬆有趣的場域中獲取最
1897 年 Odol 註 冊 商 標（ 圖 片 來 源：https://de.wikipedia.org/wiki /Odol#/media/Fi le:Odol_Logo_1897.jpg）
第 1屆萬國衛生博覽會海報（圖片來源：https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a4/Plakat_v_Stuck11.jpg）
科學、技術與社會
科學發展 2017年 5月│ 533期科學發展 2017年 5月│ 533期 8382
新的醫學衛生知識。1911年，展期將近半年的德勒斯登萬國衛生博覽會吸引超過 550萬人潮，後來更於展場現址成立了德勒斯
登「衛生博物館」（http://www.dhmd.de/index.php?id=204），足見規劃者的眼光。
萬國衛生博覽會的時代背景 II：醫學與專制啟蒙的傳統
若回到殖民醫學這個主題，筆者還想
提供一個歷史例子做為類比。我們可以發
現殖民政府面對醫療衛生事務的態度，與
專制啟蒙時期開明專制君主類似。
在《台灣的衛生狀況》一書中，
高木友枝 曾提及「人民衛生政 策」
（Volkshygienische Maßnahmen）與「人民健康」（Volksgesundheit）是殖民地發展與維持最重要的因素。這種語調與用詞，
彷彿呼應著法蘭克（Johann Peter Frank）在《醫務監督的完整體系》（System einer vollständigen medizinische Polizei, 1779−1827）的想法。法蘭克百科全書式著作的卷頭箴言，定調了醫務監督完整體系的目
的是「保育人民與增加人口」（Servandis et augendis civibus）。在德語文獻中，法蘭克常被視為是社
會醫學與公共衛生學的奠基人，比英語文
獻中斯諾（John Snow）在 1854年對倫敦霍亂病原的追蹤更早一些。誰是公衛奠基人
並非這裡的重點，而是《醫務監督的完整
體系》確實規劃了由國家公權力管控監督
醫療事務的完整操作方案。
該書討論政治力量介入醫療事務的重
要性，主張開展預防醫學，發揚開明專制
國家視保護人民健康為國家責任的精神。
書中討論議題很廣，除了一般熟悉的醫學
衛生問題外，還討論下水道汙染物或廚餘
的處理，也討論過酒的儲存、汙水與魚類
的關係、旅遊與疾病傳遞，甚至學齡兒童
的照護與母乳的選擇等。
《醫務監督的完整體系》從搖籃到墓
地整體的介入與規畫，也可見於日本參展
的展場規畫。日本展場中的內容觸及了空
氣、土壤與風土、居住、上水道、火葬場、
食物與食品、衣服與體育、傳染病、病人
救護、職業、統計、兒童養護與學校衛生、
醫學的歷史、陸軍與海軍的衛生設施，以
及台灣的衛生狀況。而台灣的衛生狀況這
個部分，基本上根據高木友枝的著作內容
發展而來，與日本主展廳的主題呼應。
《台灣的衛生狀況》除前言外，共分
28章，包括：地理，氣候，人口，公共衛生機構，檢疫，研究機構，醫學校，醫院，
醫生、助產士與護理人員，藥局與藥物，
都市衛生措施，生活供水，下水道，營養
品管控，市場與屠宰場，鼠疫，其他傳染
病，霍亂，地方病，阿片，藥草與毒草，
毒蛇與毒蛇咬傷，泉水，墓地、土葬與火
葬措施，衛生預算，衛生支出，監獄，以
及統計。
殖民政府透過「警察衛生」或「衛生
警察」貫徹並保證醫療事務的成果。這種
精神最直接的意象，或許可以從 1925年台北州「警察衛生展覽會」的「南無警察大
菩薩」海報一見究竟。海報中清楚標示，
警察除了治安相關的工作外，還得負責惡
疾預防、救助救護等工作。
日本殖民醫學展場的敘事
殖民政府參加國際博覽會有其政治與
外交的目的，展場敘事十分重要。展場規
劃邏輯，必須呈現殖民政府貫徹有效措施，
達到衛生改善、疾病防治、健康提升的目標。
科學發展 2017年 5月│ 533期科學發展 2017年 5月│ 533期 8382
深度閱讀資料
朱貞一（民105），周烒明英譯高木友枝的《台灣的衛生狀況》，民報，2016.09.16。http://www.peoplenews.tw/news/2c7e5aa3-3d69-4b94-b537-e72c322b5dee
江玉林（民98），「南無警察大菩薩」 ― 日治時期臺北州警察衛生展覽會中的警察形象，政大法學評論，112，1-44。
陳恒安成功大學歷史系
德勒斯登萬國博覽會相當重視統計學，
許多展場都把統計規劃為獨立的展示單元。
在展場中，代表國家機構的統計局與代表科
學的醫學、細菌學、疫苗學、動物生態觀
察等，透過數字與圖表完美結合，形塑了
公信力的基石。簡單說，整合政治與科學
權力的統計觀點，使疾病與健康不再屬於
個人，而是屬於全體社會或國家的事務（死
亡率、傳染率、各種趨勢圖表⋯⋯），進
而合理化集體措施的實施。
科學統計在殖民政府手中雖然是科學
技術，但卻仍清楚可見殖民思惟。譬如，
即使細菌學觀點已獲認同，但傳染病統計
最常使用的分類範疇仍然依次是：種族、
性別與年齡。在《台灣的衛生狀況》中，
更細緻地以福爾摩沙漢人、福爾摩沙原住
民、中國人、外國人，以及日本人做為分
類基礎。分類範疇究竟如何選擇，是殖民
或是醫學，耐人尋味。
代結語：史料翻譯之後
《台灣的衛生狀況》與其說是系統性
學術著作，倒不如說是規劃策展的基礎研
究報告。但無論如何，都無損其史料價值。
若從上述手記的分類，讀者無論是對 19世
紀末到 20世紀初期歐洲醫學發展，醫務監
督與日治時期殖民醫療，甚至科普溝通與
博物館展示等議題感興趣，肯定都能從這
譯本挖掘出值得探究的線索。期待中文版
問世能激發起新的相關研究！
