區塊鍊 (blockchain)

這是一種新的技術，其應用簡單的講，是 Internet of value，價值被安全的、分散的儲存於各處，而此網絡可以當成是一個沒有中央管理的交易平台。技術本身則是在保護資產的安全性和完整性，以及在建構平台的交換協議 (protocol) 。

很多人會想這沒有中央管理的價值交換平台如何運作。這其實不是問題，一切靠協議即可運行，就像 Internet 的運作毋需一個中央管理系統，訊息可以從任何方使的路徑分散傳遞。接下來的問題是這運作的基礎設施由誰來支付，答案是免費，就像今日的 email 等明目上對消費者是免費的，但是它的基礎設施的費用最終會由使用者以另外的方式支付。

雖然其應用有無限寬廣的遠景，但是實施的日程恐怕還有一段時間。像物聯網 (Internet of Things) 倡議有十餘年了，但是實施還局限在很小的領域。在價值的聯網上，要花在協議上的工夫，恐怕不是幾年內可以完成的。自亞當史密斯以來，所有價值均以嚴密的立法來規範，地產、公司、證券、貨幣、智慧財產權等，都有其相對應的法律來管理，以確保市場運作的秩序。而這些法律，有明顯的地域色彩。怎麼樣將這些各色各異沈積數百年的區域知識－或者是習俗轉換成可以互相通透的協議，我覺得是區塊鍊的施行中非技術面的最大挑戰之一。

誰在區域塊技術的施行中會受衝擊？第一個顯然是在以往價值交易裏的扮演中介角色、收取去佣金及服務費的單位，這包括銀行、壽險、房仲、證券商、IP 公司等以及其相關的產業如會計、法律、鑑價等。但這也說明了為什麼區塊鍊之施行日程尚遠的原因－以往的價值交易要靠這麼多的實體功能單位來確保運作的順暢，現在區塊鍊雖然不必複製這些機構的行為，但是要解決所有舊有相關的問題，以及以網路平台交易產生的新問題。

所附文章是我最近看到寫的比較「中文」的文章之一，應用面寫的不錯。先暖暖身。

[1]: http://www.chinatimes.com/realtimenews/20160614001795-260410

[2]: https://en.wikipedia.org/wiki/Block_chain_(database)

細菌：我們的生命共同體

對於花草樹木、蟲魚鳥獸之屬，我一向不識之無，而且不以無知為恥。自然界的繽紛萬象，雖然經常會炫目於其奇彩多姿，但我更醉心於事物底下的統一法則。在科學上，我向化約主義傾斜。是以我選擇了基本粒子當專業－單純的無以復加，無法再繼續化約，其中卻自有其深奧。

但是對於在生命樹上一早就與人類分支的遠親細菌，我卻不敢五穀不分。一方面我曾深受其禍害，兩次感染都是奮力爭搏，才得以平復。而且在施打了經月的第三線抗生素之後，身上的菌叢卻在幾個月後奇跡似的回復，全沒有菌叢失衡的種種症候。性命交關的事，不敢輕忽。另外一方面，就如同這兩本書的書名，《細菌：我們的生命共同體》、《我們只有10%是人類：認識主宰你健康與快樂的90%細菌》，我們已與細菌你泥中有我、我泥中有你的交纏不分。一個人身上的細菌數高達一百兆，十倍於 「人」的細胞；而細菌的總重約「人」的體重的十分之一。這還是在我們複製系統之外的細菌。若論演化之初即與我們共生演化的粒線體－一個外來的能源代工細菌，每個「人體」細胞中少說也有二、三百個。這也是為什麼考古學家如此鍾愛用粒線體基因來分析譜系：它遠多於「人」的原本細胞核基因，易於殘骸、化石中萃取。細菌與人的關係這樣說來是莊生曉夢迷蝴蝶，這卻是另一種的性命交關了！

上個世紀人類平均壽命的驟然增長來自於對細菌搏鬥的進展，持別是抗生素的發現。但這也開啟了對於文明病了解的新頁：肥胖、第二型糖尿病、癌症、免疫系統病等一長串的名單，甚至包括心理疾病。

簡單來說，人的身上大約有四千種細菌，這是人類在數百萬年長期演化共生的結果。人的基本機能，有些是依賴這些共生的細菌來產生，譬如維他命 B12，人體無法自行製造，靠的是腸道中的細菌。但是由於近代生活條件的驟然「改善」，以及大量抗生素的使用，人與細菌的關係也改變了。譬如經剖腹手術生產的嬰兒，未經母親產道的洗禮，免疫系統及其它功能的建立要較遲緩些。生存環境條件不同的幼兒，譬如當初合併時德東與德西地區的小孩，過敏的症狀也大有不同；德西地區的小孩因為生活環境較優渥，過敏的比例要高得多。第一型糖尿病固然是先天免疫系統的缺陷，第二型糖尿病也跟免疫系統可能有關，學說之一是：小腸上皮組織受非共生細菌的攻擊而長期輕微發炎，使對胰島素的抗性提升而終致成為糖尿病。

大體來說，身上的菌種多樣性是越多越好。嬰兒接受外界細菌適度的考驗，也是越早越好。有些較極端的做法將剖腹出生的嬰兒全身沾染擦過母親產道的紗布，也有用健康人腸道細菌移植到病患的腸道以治療菌叢失衡的症狀，譬如腸躁症－這也是文明病的一種。

這些方法都還有些爭議，原因是我們剛開始了解細菌與人共生的重要性，但對於其如何詳細交互運作仍然知之甚少。好有一比：人類基因圖譜剛於世紀之交解密，但是對於利用基因療法來治病還言之過早，除了極少數的單一基因致病的疾病外，大多數的疾病是多重基因、與後天環境交互影響造成的。細菌亦然。這只是一個領域的發軔。

書當然講可以統御現象的概念才值，但沒有實例也就沒有骨肉。講講個花絮收尾。通常講動物的心智如何受寄生物操控時，一般會以弓蟲病來當例子。《細菌：我們的生命共同體》這本書講了另一個有趣的例子。它講有一種黴菌也能操控昆蟲的大腦，讓蟲子爬上植物尖端。蟲子死了後，屍體會長出子實體，附著其上的孢子會迅速的傳播擴散。聽起來像不像日月神教的三屍腦神丹？這種黴菌屬於蟲草屬 (Cordyceps)。是的，它就是大名鼎鼎的冬蟲夏草，時價一公斤 22 萬人民幣，這還是近年來價格雪崩後的低價了。你敢吃嗎？

http://www.books.com.tw/products/0010705462

http://www.books.com.tw/products/0010710936

萬佛朝宗

以前外祖父的物業之一是地方上的戲院，看戲好像行走家裏灶下自不在話下。從黑白片看到七彩綜藝，從武俠、日本千巴拉、恐龍怪獸、西部槍戰、羅馬霸王、黃梅調等一路看到瓊瑤。只是偶有歌舞團來公演，內容小童不宜；地方上還有另一家戲院，有時好片在那兒演，聽同學講的口沫橫飛只得見那廣告看板望眼欲穿。借水調歌頭的話說「人有悲歡離合，月有陰晴圓缺，此事古難全。」饒是如此，以前的電影幾乎都看個遍，家裏人稱我「戲簍子」、「看戲到看到拆棚板」。也果真如此，大一那年《梁山伯與祝英台》不知道第幾度上演，竟然從早場看到晚飯前才回家，對白、唱詞也許當時都背得來，凌波、席靜亭的唱腔夢裏也哼得一兩句。

那時看電影留了個大遺憾。《如來神掌》上演時是小二，前面四集上演時一集也沒漏。隔年第五集《如來神掌怒碎萬劍門》上演時小兒腦炎正盛，父母不讓進公共場所，因而失之交臂。後來電影由黑白轉綜藝七彩，這些片子也沒機會再上映。萬彿朝宗是《如來神掌》的第九式，合前面的八式而成。使起來風雲變色、山搖地動。

講起這片子，來頭甚大，說它是武俠片的祖宗也不為過。先不說《摩登如來神掌》是照著其中的梗子來穿越，周星馳的《功夫》、《武狀元蘇乞兒》、《西遊記降魔篇》等處處也看得到其中借出的橋段。

昨夜在 Youtube找到五集的《如來神掌》，熬夜彌補了兒時的缺憾。看五十年前的黑白老片，自有其今昔對照的幽默。那時的武俠概念，還雜有還珠樓主劍仙的影子。功夫高強的人，是會「吐劍光」的，只見雙方手朝天，遙催使那兵器在天上纏鬥。鏡頭不甚俐落，當然也沒有蒙太奇。道具奇缺，地名連個木牌、石碑都沒捨得做，只得一塊紙板書寫。動作麼，前四集曹華達與于素秋全沒有身手的樣子，虧得于素秋還是當時著名的京劇刀馬旦。到了第五集，陳寶珠、蕭芳芳、石堅也進來了。才一年之隔，武功精進，翻身騰躍、對打拆招全來了，開始有了個武打片的模樣，想是開始有武術指導一職了。

想一想，現在 3D、8K 的電影將隙縫都填滿了，景物直逼眼前。黑白的粵語片，雖然特效只在膠捲上重複曝光，但還留有空間，由得人想像，是以經典。

https://www.youtube.com/watch?v=-Rf4z2bG0yU

https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%A6%82%E6%9D%A5%E7%A5%9E%E6%8E%8C

廣義相對論與簡潔

這是一個簡潔到不行的式子。

式子的左邊 S 是作用量 (action)，物理的系統在運動之中喜歡採取最小作用量的路徑，這個原則叫最小作用量原理 (least action principle)。費瑪當初在治光學時也採取了類似的手法：光在介質中會選取距離最短的路徑 (principle of least path)。

式子的右邊 R 是空間的曲率；𝚲 就是把愛因斯坦腸子都悔青的宇宙常數 (cosmology constant)；g 是測度 (metric)，基本上是告訴你在一個彎曲空間中如何量距離的量尺。先撇開宇宙常數不談，作用量基本上正比於曲率在四度空間的積分。最小作用量原理就只是要求空間中曲率的加總最小。要求最小作用量，就會得到愛因斯坦方程式，廣義相對論的核心式子，它告訴你在特定的質能分佈下，各處空間如何彎曲。

這是我深喜的一個式子：式子簡單，觀念也透明。好的物理都是這樣子的。Occam’s Razor: Among competing hypotheses, the one with the fewest assumptions should be selected. 是傳統的智慧，我深信不疑。一個式子寫下一個撼動世人的時空概念。

吳大猷先生與翰苑清華

吳大猷先生不喜歡待在行政大樓的院長辦公室，他認為他是物理學家，他在物理系舊大樓四樓另有辦公室，這一樓層是做高能物理的。老先生研究做累了會到走到走道伸展一下，也喜歡唸一下這些低好多輩的年輕學者。最常掛在嘴上的是：「研究不好好做，老談政治？」

最近項武忠院士講了胡適院長的故事，胡適院長敢於拂蔣介石的逆鱗；吳大猷先生也不是蔣經國所喜愛。但是在威權時代仍能維持中研院的翰苑清華。民主時代何必自苦如此？

遺傳學新頁－－表觀遺傳學

唸生命科學的人，除了科學最基礎的數、理、化外，接著要唸分子生物學 (molecular biology)、生物化學 (biochemistry) 以及基因學 (genetics)，這樣才算入了門，初窺堂奧。

這本書名看似不起眼的書《遺傳密碼》[1] 是遺傳學的新頁。遺傳學以前的中心教條是生物靠 DNA 來遺傳性狀。基因偶而會發生無方向性的突變，在特殊的生態環境下會依基因的表現型經天擇後演化。主張「用進廢退」的拉馬克主義 (Lamarckism) [2] 被實驗證實是錯的：後天環境所獲得的性狀並不會移轉到下一代，一切都是 DNA編碼的作用。

但真的是這樣嗎？蘭迪傑托 (Randy Jirtle) [3] 在2003年發表了令人驚奇的結果：剌豚鼠 (agouti mouse) 原來長的胖嘟嘟的，毛色是亮橘色。但只要在雌鼠孕期在食物加入了諸如膽鹼、維生素 B12、葉酸等，牠們的後代個頭就會變的比較小，毛色也會變成斑駁的褐色，這樣的小鼠也比較不受糖尿病和癌症的侵害。而這樣的性狀是會繼續遺傳下去的！

發生了什麼事？一個新的次學科表觀遺傳學 (epigenetics) [4] 在上世紀九Ｏ年代誕生了！在上述的例子中，剌豚鼠的 DNA的核苷酸序列並未被改變，但基因的表現型 (phenotype) 被改變了；最常見是透過甲基化 (methylation) [5]，或者是組蛋白 [6] 修正 (histone modification)。"Stably heritable phenotype resulting from changes in a chromosome without alterations in the DNA sequence"的定義是最近的共識，在染色體中不牽涉 DNA序列的改變而可以被穩定繼承的表現型，這就是表觀遺傳學。

甲基化是指在基因的末段附加一甲基群，以啟動或壓抑基因的某一表現；組蛋白修正是改變基因組蛋白的展開或捲曲，使得基因的某一功能被啟動或壓抑。這兩種機制中基因序列都維持完好，只有在染色體的結構因甲基化或組蛋白被修正，因而導致基因的表現型發生改變。

表觀遺傳學的研究現在已蔚為叢林，例子當然不止這一個。有一對雙胞胎其中一位曾經在成長過程中受過霸凌。結果他的 SERT 基因啟動子 (promoter) 區域被甲基化，而 SERT 基因的功能是產生蛋白質將血清素 (serotonin) 移到神經元。被甲基化後，SERT 的功能被關小了！敏銳的讀者看到血清素應該馬上想到憂鬱症，這是抗憂鬱藥「百憂解」所要調控的神經傳導物質。另外皮質醇 (cortisol) 也降低了。皮質醇又稱「壓力賀爾蒙」，是人體用來對抗生活中壓力的機制，缺少皮質醇也是創傷後壓力症候群 (post-trauma stress syndrome) 的癥狀之一。即使某次的霸凌經驗在心中好似完全被抹去，但它仍悄悄的用標籤的方式貼在基因上，而且這樣的表觀會遺傳下去！經歷 911的孕婦產下的小孩就攜有這樣甲基化的標籤。

這本書當然不只是談表觀遺傳學。我每讀書翻到一個激動心智的例子，就在書頁上摺角，這本書摺角有二、三十個。人類的利手性 (handness) 是由跟纖毛有關的基因所決定的。有這方面基因缺陷的人會有「原發性纖毛運動障礙」 (primary ciliary dyskenesia)，肺臟的肌肉及彈性組織最後都會停擺。患這種病的人也可能有「器官轉位」(situ inversus)，器官左右置換。原因是胚胎發育初期，纖毛沒有正常運作，使得器官在發育時的定位出了問題。這讓我想起《劍雨》中的江阿生。

這本書還提到了一件事，不講不快。2000年有一塊隕石的碎片掉到加拿大西北的塔告什湖 (Tagish Lake)。NASA 在隕石上居然發現胺基酸，而且這些胺基酸居然是左旋的！在實驗室裏可以合成胺基酸，左旋及右旋的各半；但生物身上的胺基酸，除了苷胺酸外，其它都有手徵性 (chirality)，左旋或右旋的。地球上的生物偏好左旋的。參考文獻 [7] 是正經期刊的研究結果，它的結論傾向隕石上這些胺基酸不是受到污染，並且解釋了胺基酸手徵性的來源。對高能物理學家來說，最自然的解釋是由微中子 (neutrino) 所誘發的，微電子只有左旋的。從最小尺度的特性一路傳遞到大尺度，這就是混沌的本質。

這本書還提了安潔莉娜裘莉痛苦的決定，這是不太久前的事，所以這本書內容夠新。中文版是今年三月才出版，還熱騰騰的。

References:

[1]:http://www.books.com.tw/products/0010707595

[2]:https://en.wikipedia.org/wiki/Lamarckism

[3]:https://en.wikipedia.org/wiki/Randy_Jirtle

[4]:https://en.wikipedia.org/wiki/Epigenetics

[5]:https://en.wikipedia.org/wiki/DNA_methylation

[6]:https://en.wikipedia.org/wiki/Histone

[7]: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1945-5100.2012.01400.x/full觀遺傳學

生命樹

這個生命樹重新整理了生物演化的族譜。雖然熟悉生命科學的人已熟悉其大部份的內容。譬如生命大致分三大類：細菌 (原核生物，沒有細胞核)、古菌和真核生物 (有細胞核)。但是由於本世紀初基因圖譜序列技術的突飛猛進，以現在的新、舊的多種物種重新基因圖譜定序，再用電腦比較分析重建生命樹仍然會有新的發現。

人類及大多的多細胞生物屬於真核生物。有趣的是真核生物與我們稱之為古菌的在生命樹上有較親的血緣。植物的葉綠素及動物的粒線體都是古菌類與外來組織的共生結合後的結果。

http://cn.nytstyle.com/science/20160412/tc12treeoflife/