2017年1月3日

科學月刊1月號565期



04 顯影

11 News Focus:為什麼癌細胞會在體內到處流竄?/海馬與眾不同的秘密



40 封面引言



78 書 摘:《花,如何改變世界?》
80 訂閱單

快速檢測食物中重金屬與農藥─ 拉曼光譜

作者/鄭天佑(臺灣大學分子生醫影像中心博士後研究員。研究領域為電漿子的近場行為及非線性效應、太陽能電池、超解析光學顯微鏡。)



近年來層出不窮的食安風暴,使得國人越來越重視食安議題,衛教與健康資訊的普及亦促使有機蔬食蔚為風潮。走進你我都熟知的一般生鮮通路,皆可以輕易看到標示有機的蔬果陳列在貨架上販售,有機蔬食店家更如雨後春筍般林立。但是大家在採購這些有機蔬果的同時,難免會想問,這些蔬果是否真的沒有農藥以及重金屬殘留呢?是否有既快速又準確的篩檢方式來為消費者把關呢?值得慶幸的,「拉曼光譜(Raman spectroscopy)」會是一個絕佳的選擇,其具有樣品製備容易與檢測流程快速等特性,只需要微量檢體即能提供準確的分析結果。

混種鳥群中鳥種間之合作關係

作者/陳炤杰(高雄醫學大學生物醫學暨環境生物學系副教授,大學時期在玉山見識到鳥類的迷人丰采後,即開始投入鳥類研究。)、攝影.李文化(一生心力投注於鳥類攝影,作品散見於海內外刊物及月曆,長期擔任高雄鳥會理事,對鳥類保育之推展不遺餘力。)

什麼是混種鳥群?
混種鳥群(混群),是指多種不同的鳥類形成一個穩定的群體,一起活動覓食的現象。鳥類學家認為混群的形成與提高覓食效率及降低被天敵捕食有關。混群幾乎存在於全球各種鳥類社會中,而科學家研究最多的是生活在森林中的混群,牠們絕大多數是由樹棲的食蟲性鳥類所組成。

世界各大森林中參與混群的鳥種數和個體數都不盡相同,在亞熱帶的臺灣,一個混群平均可以吸引5 ~ 10 種鳥類,共50 隻以上的個體參與其中。當我們在野外遇到這樣的混群時,常常會目不暇給,來不及做記錄;若到了熱帶雨林裡,一個混群可以聚集好幾十種鳥類,其壯觀的景象更是賞鳥者一生夢寐以求的奇遇了。不過當我們往北極方向移動時,混群的鳥種數會越來越少,到了加拿大或西伯利亞那種寒帶的針葉林裡,就只剩下2 ~ 4 種而已。其實這種趨勢是可以預期的,因為生物多樣性在熱帶雨林中是最高的,隨著緯度的升高,鳥種數也會跟著一路下降,當然參與混群的鳥種也就越來越少,並偏向於僅在冬季才會形成混群。

國家重力基準與重力測量

作者/彭淼祥(國立交通大學土木博士,專長空間資訊學,任職工研院量測技術發展中心,主要研究參與國家度量衡標準實驗室計畫及重力基準建置研究計畫。)、李瓊武(國立中央大學地球物理博士,81 年服務於工研院量測技術發展中心迄今,從事大地測繪儀器校正追溯及重力基準建置之服務與研究。)



圖一:(上)戰備坑道勘查。 (下)國家重力基準站現況。(國家重力基準站提供)

現代化國家在科學經濟發展中,舉凡航空太空技術、土木工程、海洋科學、度量衡力量標準等領域,皆需應用地球重力場(Gravity Field)資料,並且重力也是國土監測、資源探勘及環境變遷評估等之重要參數。內政部於新竹市十八尖山建立「國家重力基準站」,站內設置高精密重力設備,包括奈米級超導式重力儀、絕對重力儀及各型相對重力儀,另也設置衛星定位儀、氣壓計、溫度計、雨量計及水位計等多項之環境感測器,有效評估與監測微量重力值變化。

破解水中餘氯的迷思

作者/高憲明(任職於中央大學化學系,主要研究興趣為奈米觸媒及鋰鈉離子電池相關之應用,著有「獨家報導:揭露新聞中與生活有關的化學常識」。)

水資源對現代人類的生活是相當重要的,自來水經過自來水廠的淨化處理之後,在最後的階段都會添加氯消毒,避免細菌的滋生而影響到我們的健康,但是添加氯有可能與水中的有機物發生反應而產生一系列的副產物如氯仿(CHCl3),氯仿是一種三鹵甲烷,據研究指出氯仿具有致癌性。因此一般人會擔心飲用水含有餘氯的問題,而在水中的餘氯會不會變成你我心中的疑慮呢?

氯的形式
平常狀態下,氯氣是黃綠色且嗆鼻的有毒氣體,以氯分子(Cl2)的形式存在。但是氯也有不同的形式,如我們每天吃的鹽巴就是「氯化鈉」,當中的氯是氯離子(Cl-),但它沒有毒喔!氯氣和氯離子是氯的2 種不同型態,差很大喔!將氯氣添加於水中,氯就會與水反應而變成「次氯酸」(HOCl):Cl2 + H2O ⇌ HOCl + H+ + Cl-,次氯酸在水中又會解離成:HOCl ⇌ H+ + OCl-,因此氯氣在水中所形成的HOCl 和OCl- 稱為自由氯(free available chlorine),它們就是漂白水的主要成分,氯的殺菌作用在於次氯酸能穿透細菌的細胞壁,加上它是強氧化劑,因此能損害細胞膜,進而達到殺菌的效果。一般游泳池消毒則是添加漂白粉「次氯酸鈉」或「次氯酸鈣」,當氯加太多時,你會聞到漂白水的氣味。