小時候有的一些奇特想法,通常是知道部分知識,自己想像其他部分造成的誤解。
- 以為所有液體=水+某種東西,直到小六才知道原來油就是油,水加上任何東西也不會變成油。
- 知道香港被英國佔領,以為香港的黃種人是英國的白人在香港近百年後漸漸變成的。
- 知道地球是圓的,知道地底有岩漿。不過圖像卻是,地球由經緯線組成,土地像是紙片,貼在框架上,然後地底是南極(圖)。

小時候有的一些奇特想法,通常是知道部分知識,自己想像其他部分造成的誤解。

這是陳建年在2006年誠品信義店的演出,演出的每一首歌我很喜歡,
清脆的吉他伴奏與建年悠揚的歌聲,寧靜煩心。這幾首由網友tfy168
上傳的影片成為我最常聽的歌。
現在有一種體悟,有時我最怕的是無心,
有時心像是獨立的區塊,缺了一個我去跟他們說什麼要在乎,
不去感受就忘了存在,靜下來才看到每一區塊。
多久沒認真了呢?
多久沒想念了呢?
我希望你們一切都好。
我想說的是我要認真了。
演講題目:量子的氣味
講者:林秀豪 , NTHU
心得:
演講的內容是嗅覺系統的研究,生物學界傳統上的嗅覺理論為 Key and Lock模型,不過這個模型於 1996 年受到了生物物理學家Luca Turin 的挑戰,提出了光譜機制的嗅覺理論,一個與視覺系統相近的機制。[1]
回到生物的嗅覺系統,根據演講者所說,生物的嗅覺受器高達三百多種,相較之下,視覺受器-錐狀細胞只有三種,分別對紅光 、綠光與藍光的響應強度高。所以研究人類視覺感受與光頻率之間的關係相對簡單。而嗅覺系統卻有太多的受器,要對人類嗅覺感覺與其對應物理刺激找到關係實屬不易。
Key and Lock 模型對於嗅覺受器的了解是形狀決定氣味。氣味分子接近嗅覺受器,如果形狀可以與受器接合,就會產生對應嗅覺。對於這個論點,最大的質疑是,許多氣味分子,外觀差異不大,但是氣味卻是大不相同。大量的例子顯示相同分子不同氣味,相同氣味不同分子,對傳統的理論構成挑戰。缺乏抑味劑 (antagonists)也是Turin對傳統理論的質疑,傳統理論對於抑制效應的解釋是抑味與氣味分子同時爭取與受器結合的機會,當過多抑味劑與受器結合,動物就聞不到氣味,但是目前找不到抑味劑的存在的實證。(補充:2004日本Oka Y等人帶領團隊指出丁香酚的氧化物能夠當作丁香酚的抑味劑)。[2]
Turin提出的理論則從分子的振動頻率出發,猜測開啟受器的方式是由分子的振動模式促發。支持的證據有下列幾項。Turin原本的論文中指出硼烷有硫磺味的原因在於B-H鍵結與S-H鍵結有相似的振動頻率。另外,同位素分子也提供了一個測試方式,不同同位素的質量數差異,造成的振動差異,也會造成形狀相同,振動頻率不同,而於2001年Haffenden帶領團隊的實驗顯示,動物能分辨出由氫與氘組成的苯甲醚分子的不同。[3]不過也有提出不同結果的團隊。[4]
更進一步考慮分子的振動如何變成訊號,林教授以聲子引發的電子穿隧效應作說明。[5]這個理論提供了微觀的理論解釋。
會後,有教授問了一個重要問題,這個嗅覺理論可以用在其他生物訊號嗎?林教授說,Turin當提出這個理論後,受到生物學界不少的攻擊,最後被迫離開教職。林教授相信這套理論是有可能是用其他生物訊號,但目前能在學術界作嗅覺這一小塊已是大突破了,面對整個學術界的壓力,要繼續做到其他領域,可能需要時間改變。
對於嗅覺機制這理論,我覺得有很多有趣的部分。嗅覺系統過於複雜,我不認為機制會像視覺如此簡單,主要原因在於,兩者的媒介不同,一個是光子,一個是分子。光子是沒幾何結構的,不同光子的不同處只在於頻率。分子的組成約是幾十至幾萬的原子,需考慮的電磁與力學耦合作用複雜的多,相對於光子,嗅覺需考慮的是多重因素,都需要納入計算。 過度於簡化,都可能得不到好的解釋,而形狀與振動頻率都只是力學與電磁耦合簡化後的物理參數。是否有其他好的參數,各個參數貢獻的程度或時機都是可以繼續研究的問題。另外,目前的研究,集中在嗅覺傳遞的兩端,一是嗅覺分子,二是動物反應。我認為要有更直接的認識,從受器的結構研究是最終的方法。因為動物實驗即使受測對象由人改成狗,也耦合了太多其他因素。從受器結構研究,了解它與氣味分子如何產生訊號,是我覺得很有可能的研究方向。
關於教授會後問的問題,讓我想到了生物病源體與抗體的理論也是傳統Key and Lock理論,應該也要受到挑戰,而且這方面的研究對於治療疾病應該會有很大幫助,而這方面的微觀理論竟甚少人研究,學術研究方向畢竟還是由人所決定。不過這也是可喜之處,代表物理學家還有很多問題可以解決,生物界似乎存在許多問題,而且看來對於物理學家並不難。
Reference:
Turin L (1996). “A spectroscopic mechanism for primary olfactoryreception“. Chem. Senses 21 (6): 773-91.
Oka Y, Nakamura A, Watanabe H, Touhara K (2004). “An odorant derivative as an antagonist for an olfactory receptor”. Chem. Senses 29 (9): 815-22.
Haffenden LJ, Yaylayan VA, Fortin J (2001). “Investigation of vibrational theory of olfaction with variously labelled benzaldehydes”. Food Chem. 73 (1): 67-72.
Andreas Keller, Leslie B. Vosshall (2004).”A psychophysical test of the vibration theory of olfaction”. Nat. Neurosci. 7, 337 - 338.