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零下任務:臺灣科學界第一次南極長征

  • 定價:300
  • 優惠價:79237
  • 優惠期限:2014年12月08日止
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優惠組合

 

內容簡介

極地大發現--
企鵝體內竟含高量戴奧辛
海洋生物有機萃取物可抗癌

  臺灣海洋科學家深入南極150天,
  帶你看見不為人知的冰封世界!

  ★魚類大都頭大身小,血液呈現白色!
  ★笠螺大如鮑魚,直徑長達8公分!
  ★身體透明、如天使降臨的「冰之精靈」,竟是肉食生物!
  ★海綿、海膽、陽燧足的有機萃取物可抗癌、抗發炎!
  ★企鵝體內含戴奧辛等有機汙染物是雞肉的20倍,豬肉的545倍!

  南極是各先進國家正積極研究的新天地,臺灣由於種種原因未能參與其中。2009年,國立海洋生物博物館、正修科技大學、東華大學、中山大學與大陸南極考察隊攜手合作,臺灣研究人員得以藉由中國大陸研究船、研究站前往南極收集第一手資料,完成不可能的「零下任務」,帶回包括土壤和各類生物高達數百個樣本,可望拓展臺灣在海洋天然化學方面的視野,進一步豐富在藥物研發上的基礎。這次任務不僅可望突破臺灣科學研究的局限,也為下一世代的科學人開出一條新路。

  本書除嚴謹的科學紀實,也生動描繪了極地生活種種,讀者雖無法身歷其境,卻可隨著文字一起破冰,感受全新的天地。

作者簡介

國立海洋生物博物館

  位於墾丁國家公園境內西北角龜山山麓臨海地區,全區約60餘公頃,主要有3座展覽館,波浪般的建築物屋頂配合山海景緻凸顯了水的精神。

  .臺灣水域館:藉著小水滴的旅行,訴說臺灣河川到海洋生態的多樣性。

  .珊瑚王國館:有全世界最大的活珊瑚展示,透過81公尺長的海底隧道,體驗南中國海熱帶珊瑚世界,並可觀賞白鯨敏捷的身影。

  .世界水域館:臺灣首座撼動人體感官的數位水族館,以虛擬實境模擬古代海洋、海藻森林、深海水域、極地水域等生態環境。

  此外,更負有推動海洋科學研究、海洋科技產業、海洋教育等重要任務。另與東華大學合作成立「海洋生物多樣性及演化」及「海洋生物科技」兩研究所。

本書主要參與寫作人員如下:

  .方力行(前海生館館長、正修科技大學講座教授、國立中山大學榮譽教授)

  .郭富雯(海生館生物馴養組研究助理)

  .林家興(海生館企劃研究組助理研究員)

  .宋秉鈞(國立東華大學海洋生物科技研究所教授兼所長、海生館企劃研究組研究員)

  .王琳麒(正修科技大學化工與材料工程系教授)

  .林嘉瑋(海生館展示組助理研究員)

  .何宣慶(海生館展示組助理研究員)

  .張祐嘉(國立中山大學海洋生物科技博士學位學程博士班研究生)

  .王自磐(大陸地區國家海洋局資深研究員、浙江萬里學院教授、海生館極地科學諮詢委員)

 

目錄

推薦序:得來不易的南極體驗  文/海生館館長 王維賢
導讀:南極,我來了!     文/前海生館館長 方力行
緣起:南極的滋味       文/前海生館館長 方力行

南極概況

PART A 冰雪中採樣
 序幕
 零度C下的垂釣
 出海採集
 第一批樣品入庫
 翻冰帶來的海底標本
 冰川水與恐龍蝦
 帝王企鵝的新鮮糞便

PART B 考察站地球村
 走訪智利、烏拉圭、韓國、俄羅斯極地站
 超環保的澳洲站
 只見貨櫃屋的印度站
 丘陵上的雷達天線陣
 內陸隊在冰穹上拚搏
 搖晃中考察的大洋隊

PART C 歷險與愁緒
 從冰山崩塌現場死裡逃生
 漂流受困冰洋中
 工安意外釀成低氣壓
 不會再流淚了

PART D 南極歲月
 南極和你想的不一樣
 那些在船上的日子
 極地食衣住行
 科學家也要當值日生
 卸貨臨時工
 掛病號
 在極地過年

PART E 我們的發現
 亞熱帶科學家與南極水域的第一次接觸
 令人驚豔的水底世界
 超耐寒的極地生物
 「地球最後淨土」蒙塵

後記:人類南極探險回顧    文/中國資深極地科學家 王自磐
結語             文/前海生館館長 方力行

 

導讀
南極,我來了!
前國立海洋生物博物館館長 方力行

  世界上有些地方你永遠無法弄清楚,就像沒法對夏天的蟬說明冬天有多寒冷一樣,看簡介不行,看影片不行,看浮光掠影的遊記一樣不行,除非講故事的人真正在那個特殊的環境中生活過、工作過、體驗過,對所有的細節點滴在心頭,譬如南極。

  從一九九○年代末期,全球暖化成為人類真實的夢魘開始,「南極」變成了世界最時髦的名詞之一,溶解的冰山、企鵝的命運、成千上百新物種的發現,各國在南極競相研究的成果,甚至特殊而奢華的南極旅遊,無不成了科學、新聞與流行的話題。

  但是平心而論,對臺灣而言,除了隨人道短長的時尚感以外,政府有計畫、有目標,有做法的去了解南極這一塊地球上最後處女地的規畫,幾乎是零;在這個現今世界上最主要之一的科學舞臺上,我們其實只是大時代洪流邊緣的旁觀者而已。

  不過科學是沒有國界的,求知的心是沒有藩籬的,雖然南極探險需要強大的國力或地緣,外在環境全然不利於臺灣進行此一領域的研究,但是仍有極少數的科學家卻從來沒有放棄過對南極研究的夢想,就像冬眠中的種子般,一直懷抱著發芽的希望,期待有朝一日,春和景明,終能破土而出,開枝散葉,蔚然成林。

  二○○八年,漫長的等待,曙光乍現,在兩岸政府促進教育、科學、文化交流的政策,並且非常善意而特殊的協助下,大陸極地研究的旗艦「雪龍號」破冰船於二○○九年四月一號,突破所有禁忌與限制,首度拜訪高雄港,並正式開啟了海峽兩岸共同探究極地之門。

  但是臺灣究竟要做什麼樣的研究才能把握這珍貴的機會,發揮自己的所長,從先進國家中已有的南極研究中,殺出一條血路?參與此次計畫的三個機構,國立海洋生物博物館、正修科技大學及東華大學,就各項專長,詳予討論後,訂下了三個目標:

  (一)建立海生館南極標本館藏,供臺灣社會參觀利用。

  (二)現今的生物科技研究領域中,自特殊生物體內研發天然化合物,尋找抗病新藥,蔚為主流,而南極的生物極少人能獲得,海生館在這方面的技術又屬全球領先群,兩者結合,有所成就的機會就很大了。

  (三)環境汙染一直是世界關注的主要議題,南極又是人類認為世界上最後一塊淨土,正修科大環境檢驗中心對持久性有毒有機汙染物(如戴奧辛)的研究檢驗能力,已是國際認證的知名機構,若藉此次機會調查南極生物與環境的汙染狀況,進而有所發現,意義非凡。

  目標既定,整裝而發,勉力以赴,終有所成,不同於一般南極寫景、寫心情、寫冒險的書籍,本書正是忠實而且第一手報導了中華民國首次由博物館、兩所大學共同組成的研究團隊登陸南極,與大陸優秀的科學家及專技人員密切合作,研究考察的過程與成果,文中不但有許多有趣的生活經歷、特殊境遇、好奇又忐忑的心情,而且最後所發現的許多新物種、發掘的新知識,更可能成為未來重大科學研究的基石。

  不過就像所有令人愛不釋手的書籍一樣,書中真正觸動讀者情感的,還是稀有、曲折、艱困、特殊的冒險旅程,以郭富雯為主、林家興和許廷煒先生為輔的三位先遣學者,親身經歷,透過毫不虛飾的信實文字,讓我們得以坐在家中,神遊了一趟深度的南極之旅。

  從行前會議和海上釣魚開始,作者先讓我們體會了在野外尋覓自然生命,總是引人好奇的生物採集經驗,然後非常難得的,居然可以詳細參觀了中山、長城研究站以外的澳洲、俄國、印度以及智利、韓國等多個國家的極地工作站,這些描述鮮活的反映了不同國家的國力和做事態度。

  南極的風險是一定要提的,在層層規範和諄諄告誡下,研究人員還是遇到了驚險的冰山崩塌、冰隙裂開及船筏漂流受困等危機,好在都幸運的免於劫難,寶貴的經驗不但成為當事人珍貴的回憶,也是後繼者最好的教材。

  南極工作的食、衣、住、行跟地球上其他地區的研究站都不太一樣,頗為新奇。雪龍號上的航海生活同樣饒富興味。我年輕時從事海洋調查研究,也曾上過不少大大小小的船隻,相形之下,雪龍號真大,像座海上行宮,不過去南極可要經過「咆哮西風」帶,想到那兒的狂風巨浪和船隻的顛簸搖擺,還是覺得羨慕就好了。

  作者們在南極的生活中,有鄉愁、有友情,還有勞役,慶典,不過一路讀下來,倒是覺得年青學者在初嚐這漫天冰雪的苦寒之境時,能和一群言語相通、文化相似、血濃於水的朋友們相互協助與工作,還真是幸運;不知讀者中有多少人曾經在萬里之外,舉目無親、舉步維艱的異域裡想努力做出一點成績?如果有,你一定會喜歡這本書。

  南極,你雖然在萬里之外,但是當「和風動土,正父老催人早作」的時機來到時,我們必不會缺席!

緣起
南極的滋味  前國立海洋生物博物館館長 方力行

  1977年4月初的某一天,我正在中央研究院動物研究所張崑雄老師的手下當助理,忽然接到指示,前往基隆水產試驗所領兩箱南極蝦回來做研究分析。這可是不得了的大事,當年水試所的試驗船「海功號」,不過小小700噸,居然遠航南極海區進行海洋資源探測,捕撈了100多噸的南極蝦,毫髮無傷,載譽歸國,大家除了欽佩他們為國家冒險犯難、開拓海洋資源的精神和勇氣外,更好奇的是「南極」為什麼資源豐富?「南極蝦」是什麼滋味?尤其是後者,來自那麼遙遠神祕的地方,想必是山珍「海味」、人間珍饈吧?不過因為是探測漁源的實驗航行,採回的樣品有限,自是工作優先,不可能有什麼滿足口腹之欲的空間了。

  ──南極滋味,深銘心中──

  而我就是好命,因為在大學時雙修化學的背景,所以南極蝦許多分析工作就落在我頭上了。兢兢業業的將老師交代的每一項工作都完成後,剩下的那點樣品要如何處理呢?當然就祭了五臟廟。

  那麼南極蝦到底是什麼味道?得先從牠的分析結果講起:蝦中有超過百分之九十是水分,肌肉結構其實很疏鬆,細胞液則含有許多溶解性的有機酸分子(如氨基酸等),蝦殼占的比例相對較大,這種材料怎麼會好吃?但是入口時那些有溶解的分子卻是很重要的味覺成分,造就了非常鮮甜甘美卻沒有實質咀嚼感的特殊經驗。「這就是南極的滋味嗎?」我深銘心中。

結語
前國立海洋生物博物館館長 方力行

  一縷從1977年留在舌尖的南極蝦滋味,在32年後促成了海峽兩岸「60年來第一船」的破冰訪問,33年後點燃台灣科研整合探索南極的第一把薪火,而它的初步成果,就令人眼界大開:

  誰能想到遠在南極的企鵝都已受到這麼明顯的汙染,顯示人類所了解的環境汙染只是冰山的一角,我們一定要更謹慎的管理好自己的行為。

  南極冰天雪地中的豐富生命也讓我們對生命的韌性與多樣性心生敬畏,反省人類長久以來以自我為中心的思考方式,是不是太淺薄又狹窄了?

  而南極的富源,如在盛產期的時候,單一物種生物量是全世界所有生物中最大的南極蝦;全世界蘊藏量最大的淡水資源;各種奇特生物中可以作為人類對抗疾病、細菌、病毒的天然化合物成分;甚至未來極地旅遊的觀光產業,都是可能在我們未來的科學研究和國家發展上扮演重要的角色。

  不過,這一趟史無前例的「零下任務」,真正給我們啟發的是:政治家的開闊,讓國家有無限可能;科學家的堅持,讓知識不斷延伸;研究者的努力,讓夢想變成真實;而每一個人心中深藏的人文情懷,則能讓無情的冰雪、艱困的旅程、危險的任務,都變成浪漫、豐富而美好的旅程。

 

詳細資料

  • ISBN:9789571355504
  • 叢書系列:knowledge
  • 規格:平裝 / 248頁 / 16k菊 / 14.8 x 21 cm / 普通級 / 全彩印刷 / 初版
  • 出版地:台灣
 

內容連載

亞熱帶科學家與南極水域的第一次接觸

臺灣所在的地理位置極特殊,島嶼位處熱帶與亞熱帶的交界處,相對於三萬多平方公里的面積而言,臺灣單單本島的海岸線即長達一千多公里(尚不計入離島的海岸線)。黑潮、南中國海表面流以及中國大陸沿岸流在島嶼周邊交會,帶來了豐富的海洋生物物種,並造就臺灣周邊水域極高的海洋生物多樣性。

國立海洋生物博物館(以下簡稱「海生館」)自開館以來,即持續推動臺灣的海洋教育以及各類型海洋生物的展示,由自身出發(臺灣水域館)至周邊水域(珊瑚王國館-南中國海),乃至全球海洋(世界水域館)都是海生館研究和展示的區塊,這當中更包含蒐集來自世界各地不同海域水生物的標本典藏。

海生館在臺灣的海洋生物研究上居執牛耳地位,唯獨對極區海洋生物的蒐集、典藏、展示與研究尚有欠缺,但南極周邊海域集全球洋流匯集之大宗,是全球氣候與環境變遷最直接影響與表現的區域,在海洋生物的研究上有極重要的價值。故自二○○九年起,海生館與國內的海洋及環境研究單位如東華大學、正修科技大學以及中山大學合作,開始與中國的極地科研考察單位一起前往南極,利用中國雪龍號萬噸級破冰船,以及其位於南極的工作站(主要為長城站與中山站),進行有關南極的科學研究計畫。

臺灣負責研究執行的計畫主要有兩項,分別是:(一)「極地海洋生物所含生理活性物質之研究」和(二)「南極環境中持久性有機汙染物特徵研究」。對臺灣的海洋生物研究領域而言,這是臺灣的研究單位首次有機會正式跨入極地水域生物研究的開端,更是極為難得可以直接獲取極區生物標本的機會,使臺灣在海洋生物研究的完整性添加歷史性的註解。

海生館研究團隊到南極採集目標涵蓋極廣,包含:檢驗有機汙染物殘留的魚類、笠螺、海鳥及企鵝的羽毛、糞便、蛋殼及殘骸;研究天然物用的地衣、苔蘚、海膽、海綿;以及記錄生物多樣性的各種海洋生物,包含藻類、螺貝類、海星、海天使(Sea Angel)以及諸多甲殼類。

在南極海洋生物的採集方式主要為步行,徒手或利用網具在冰面及潮間帶進行採樣。另外,在長城站可配合橡皮艇的海上作業,在艇上以小型拖網撈捕底棲生物以及使用浮游動物網捕撈表層生物,樣品採集範圍,原則上以位於喬治王島上的周邊潮間帶為主。由於極地的氣候變化快,也相當不穩定,因此能夠出海捕撈的作業次數相對較少。

由於路程遙遠且氣候環境特殊,南極大陸目前除了各國固定航次的極地研究運補機艦之外,並沒有開放給一般民眾的國際航線或定期船舶,多數科學家鮮少有機會能直接深入南極極區,獲取當地的生物標本或進行科學調查活動。因此,能夠在極區設立工作站並進行研究,常是一國國力的象徵性指標;而工作站的規模,與國力之延伸與國家海權的彰顯有著極強的正比關係。

基於研究的需求,研究員所在的研究站必須是夏天時積雪會融化、溫度在零度上下。如此一來,研究站才不會因為連年的積雪而被掩埋。在南極只有不到百分之二的地區具有這樣的條件,也成為各國必爭之地。

在南極能夠建設的時間只有短短幾個月,緊接而來就要面對氣候嚴苛的寒冬,所以研究站的建築物以及整體設計概念也與一般日常居住的建築完全不同。舉例來說,南極的建築有幾項特點:第一,建築物均架高,入口處位於二樓,防止冬天厚雪堵住出入口。第二,窗戶皆為兩層,有效阻隔風雪侵入,窗沿周圍再用橡皮防堵,防止窗戶上積雪溶化後的水再次結凍,破壞窗戶。第三,室內水龍頭均設計為關不緊的狀態,亦即會不斷漏水,保持水不斷流動的狀態,防止水在水管中靜止凍結後,就完全堵塞無法處理。

二○○九年臺灣海生館初次到南極考察探勘,極地工作站周邊環境的空氣與海水都相當冰冷。在中國長城站工作期間,溫度大約都在攝氏零度至零下一度左右,年平均氣溫約零下三度,最暖的一月平均氣溫約二度,最冷的八月平均氣溫約為零下八度。當然也偶會碰到冰風暴零下幾十度的情形出現。

地處西南極的長城站年平均風速約每秒約七‧二公尺,相當於四至五級風,跟恆春的落山風(平均約七級風力)相比,算是小一些,全年風速超過每秒十公尺的大風天超過兩百天以上,這也是極地讓人覺得極冷的主要原因了;而位處東南極的中山站沿海一帶,風速更可高達每秒四十至五十公尺,相當於十三級風,整體氣候環境比西南極的長城站更形冷峻。亞熱帶氣溫吹的風跟南極吹的風,在溫度的感受上是完全不同的。此外,在南極戶外進行採樣途中,常常天氣驟變,開始颳風下雪,冰蓋上吹來夾帶著低溫的寒風,讓人感覺像沒穿衣服走在雪地上,直打冷顫,這時只能趕快收工走回站上,以免發生保暖不足,導致失溫;而在臺灣,攝氏十度以下即稱為「寒流」,兩者實有天壤之別,因此,來自亞熱帶臺灣的研究考察人員到南極進行戶外採集,倍感辛苦。

南極環境雖惡劣,但幾次在工作站附近探勘,發現海洋生物出奇地多,可以看到數量相當多的各型藻類、笠螺(一般笠螺最大直徑約兩公分,而南極笠螺最大可達八公分,中國工作人員因此把南極笠螺稱為「南極鮑魚」,口感不錯,偶爾也會出現在餐桌上。)以及甲殼類動物。而在長城考察站周邊的企鵝島上,也棲息著成千上萬隻不同種類的企鵝,每年新出生的企鵝更不下數萬隻!企鵝的糞便流入海中,成為成千上萬的浮游動植物的營養來源,這些浮游動植物經由魚蝦捕食,魚蝦再由海豹、企鵝等位於生物鏈更高階的生物獵食,形成一個龐大且複雜的生態系統。南極雖然看起來天寒地凍,但海洋中還是有很多的植物性浮游生物,進行大量的光合作用,生產許多基礎食物,才足以支撐這樣龐大、複雜的生態系統,這加深了我們在極區海洋生物研究上的好奇心與研究動力。
 

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