現今職場上，男女主管的比例還是有差，是性別歧視造成的嗎？還是因為在某些環境，女性本來就比較少？為什麼有些職業男性較多，女生較少呢？或者是反之。這裡先問一個問題，如果有人跟你說，「我們公司有一個人超聰明、超厲害的」，你直覺會認為這位超聰明的是男性，還是女性呢？
如果是男性，為什麼會有「聰明 = 男性」或是「厲害 = 男性」的..... 我們說它是刻板印象(sterotype)好了，為什麼會出現這種刻板印象呢？這和職場中男女性比例有關嗎？這個刊在 Science 的研究想知道這種刻板印象是從什麼時候開始的，是否會影響男女性未來在職場中的選擇或發展，還有和職場中的男女比例不平等是否有關。
他們先找來 96 位五到七歲的小孩，每個歲數各 32 位，男女生各一半，大多來自中產階級的家庭。他們給了小孩們三個 tasks。
1. 他們跟小孩說一個故事，一個關於很聰明的人的故事，然後給小孩們看四位成年人，兩男兩女，讓他們猜故事中那位聰明的主角是四位成年人中的哪位。
2. 讓小孩看好幾對成年人，同性(男男或女女)或異性(男女)皆有，然後讓小孩猜各組裡面聰明的是哪位。
3. 讓小孩完成三個題目，各題中有物件(榔頭)或特徵(聰明)，小孩要猜物件或特徵屬於男性或女性的。
結果發現，小孩對聰明的性別刻板印象在五歲到七歲間有劇烈變化。五歲的男生和女生把聰明(brilliance)和自己同性別相連結(own-gender brilliance)的比例是差不多的，例如第一個 task 中，男生認為「聰明主角是男的」和女生認為「聰明主角是女的」的比例是差不多的。但是，六歲和七歲的女孩把聰明和女生連結的比例卻大大減少了，也就是說女生的 "own-gender brilliance" 認知比男孩低。
之後，他們擴大採樣人數，找來 144 位小孩，每個年紀各 48 位，男女各半，得到同樣的結果，女孩把聰明和自己相同性別連結在一起的比例從六歲開始就減少了。為什麼會這樣呢？和學校的表現有關嗎？於是他們問了小孩們類似 task 1，用來測驗刻板印象的問題：四個小孩中(兩男兩女)，猜猜哪個學校成績比較好。結果不管哪個年紀的女孩，都會猜女生的成績比較好，表示對他們來講成績好和聰明是兩件事，她們的「男生 = 聰明」的刻板印象不是由成績而得來的。
於是，他們又測驗這種刻板印象是否會影響小孩的興趣。他們找來 64 位六歲和七歲的小孩，男女各半，然後介紹他們兩種遊戲，告訴他們一種是給聰明的人玩的，一種是給努力的人玩的。之後問小孩們對兩種遊戲的感想，例如「你喜不喜歡這個遊戲」。結果發現，女孩對聰明遊戲的興趣比男孩少，但是對努力遊戲的興趣則不然。因為之前的測試顯示五歲小孩還沒有「男生比較聰明」的刻板印象，所以他們也比較了五歲和六歲的小孩(五和六歲個 48 位，男女各半，共 96 位)，發現五歲男女孩對遊戲感興趣的比例是差不多的，但六歲的女孩對遊戲的興趣比同齡的男孩低。這兩個遊戲測試的結果，對應了前三個測試的結果，小孩在五歲的時候還沒有 "brilliance = males" 的刻板印象，但是六歲開始就有了，女孩的 "own-gender brilliance" 比男孩低，但是男孩的在五到七歲之間都沒變，而這也直接或間接影響了女生對自己未來的想像。
看完時想說為什麼小孩六歲開始就有這種刻板印象，後來想想其實性別的刻板印象無所不在啊。從衣服開始有「男生 = 深色」和「女生 = 粉色」的刻板印象，有的玩具還會分男女(就算沒有，有些玩具的包裝就它給你印個男孩在上面)，是說為什麼顏色和玩具有性別之分？如果從小就只丟芭比娃娃之類的給女生，而不是給她玩具車或遙控飛機之類的，她就比較難把女性和這些相關職業連結起來吧？
比較有趣的點是文中說男孩和女孩入小一的平均年紀分別為 6.87 和 6.72 歲，表示說男生比較聰明的刻板印象是進入學校後才開始的，所以學校有哪些事會讓女孩開始有這種刻板印象啊？ （我自己是小三以前的事都不記得了 orz）此篇提出的一個可能是女生比較謙虛，因為被教導要謙虛("Modesty norms dictate that a woman should not boast about her own smarts, whereas we asked children to judge whether other people were smart.")，但是呢，它又說這個年紀的小孩是自信心爆表的年紀，所以應該不是這個原因。XD（是說我還滿好奇在亞洲的情況是怎樣，女孩的 own-gender brilliance 比例應該更低，而且更早就開始有吧。）
而現在的職場上，男女比例有比較平衡嗎？男女性別的職業觀有比較進化嗎？也許該跳回最開始的問題，先問問自己，對於性別的刻板印象還在嗎？
Article:
Emma Hiolski, Young girls are less likely to believe their gender is brilliant as they age. Science (2017)
Paper:
L Bian et al, Gender stereotypes about intellectual ability emerge early and influence children’s interests. Science (2017)
2017年1月29日 星期日
2017年1月28日 星期六
製造器官的新方法 -- 讓豬體內長出人類的器官
器官捐贈的供不應求一直是個問題，所以科學家們除了在 culture dish 上面培養器官外，也試著在動物胚胎內長人類器官，但這並不是這麼容易。Salk Institute 的發展生育學家(developmental biologist) Juan Carlos Izpisua Belmonte 先用 CRISPR 技術製造出無法長出器官的小鼠(mouse)胚胎，之後再把正常大鼠(rat)的幹細胞(PSC, pluripotent stem cells)打入胚胎中，混合過的小鼠胚胎則植入母鼠的子宮讓牠繼續生長，生出來的小鼠體內的器官便大多數是由大鼠的細胞組成。他們試的器官有胰臟(Pdx1)、心臟(Nkx2.5)和眼(Pax6)，控制這幾個器官生長的基因被 KO 後老鼠無法存活，但是植入正常大鼠的幹細胞後，長出來的胰臟、心臟和眼大多由大鼠的細胞組成，而混合鼠的生命週期跟正常老鼠一樣約是兩年。
鼠類互植器官的研究處此篇之外，這個月在 Nature 上也有一篇，是由日本東京大學做的，他們先是把大鼠(rat)的幹細胞(PSC)植入小鼠的胚胎(blastocyst)，但是長出來的胰臟是小鼠胰臟的大小，因此其胰小島(pancreatic islets)不夠用來治療大鼠的糖尿病。於是，他們反其道而行，換成把小鼠的幹細胞植入缺少 Pdx1 蛋白的大鼠胚胎(Pdx-1 KO)，使其能長出大鼠胰臟大小的胰臟，然後再把胰小島取出來，移植到有糖尿病的小鼠身上(treptozotocin-induced diabetes)，結果移植手術五天後，在不用抑制免疫系統(immunosuppression)的情況下，能夠成功降低老鼠血糖，並且持續了一年多。
不過，大鼠跟小鼠是相近的物種，之後 Izpisua Belmonte 他們也試了比較遠的，人類和豬的。他們把人類的 iPS cells 打入豬的胚胎中，總共做了超過兩千個人豬混合的胚胎，送入四十一隻母豬體內，之後有十八隻成功懷孕，一個月後只有 186 個胚胎長成，而且都比正常胚胎小，也發育得比較慢。人類的 iPS cells 有植入 GFP 以便於觀察其器官的發展，結果發現豬的胚胎內的確可以長出器官，但是人類細胞的比例很少，十萬個細胞中只有一個是人類的細胞。不過這至少是個進展，他們下一步準備測試豬體內的人類細胞，其基因表現是否正常。
其實我想把這篇記在這邊的原因是 Nature 的小編好嗆~ XD
前兩天看到這個新聞時，下面有人留言說標題不夠精確，有誤導之嫌。
Nature 小編：那你覺得要怎麼下標呢？
鄉民 A：stem cell swapping - the long way of making pigs into human-organ donors
Nature 小編：Ok, 雖然感覺不壞，但這個標題聽起來不像是 Breaking News，我給你 70 分吧。
鄉民 B：A new tasty treat is being made in labs?
Nature 小編：Go back to Buzzfeed!
（Buzzfeed 表示.......）
Nature 小編後來還是有虛心接受大家的建議：" On a more serious note, I will pass your comments onto the news team about the headline – it’s certainly not our intention to mislead in any way. I’m guessing the headline was attempting to be playful (like our ‘Plant biologists welcome their robot overlords’ headline a few posts back) but I do appreciate this is a more sensitive subject and perhaps should’ve been treated more carefully."
Article:
Sara Reardon, Hybrid zoo: Introducing pig–human embryos and a rat–mouse. Nature (2017)
Gretchen Vogel, Human organs grown in pigs? Not so fast. Science (2017)
Paper:
J Wu et al, Interspecies Chimerism with Mammalian Pluripotent Stem Cells. Cell (2017)
T Yamaguchi et al, Interspecies organogenesis generates autologous functional islets. Nature (2017)
鼠類互植器官的研究處此篇之外，這個月在 Nature 上也有一篇，是由日本東京大學做的，他們先是把大鼠(rat)的幹細胞(PSC)植入小鼠的胚胎(blastocyst)，但是長出來的胰臟是小鼠胰臟的大小，因此其胰小島(pancreatic islets)不夠用來治療大鼠的糖尿病。於是，他們反其道而行，換成把小鼠的幹細胞植入缺少 Pdx1 蛋白的大鼠胚胎(Pdx-1 KO)，使其能長出大鼠胰臟大小的胰臟，然後再把胰小島取出來，移植到有糖尿病的小鼠身上(treptozotocin-induced diabetes)，結果移植手術五天後，在不用抑制免疫系統(immunosuppression)的情況下，能夠成功降低老鼠血糖，並且持續了一年多。
不過，大鼠跟小鼠是相近的物種，之後 Izpisua Belmonte 他們也試了比較遠的，人類和豬的。他們把人類的 iPS cells 打入豬的胚胎中，總共做了超過兩千個人豬混合的胚胎，送入四十一隻母豬體內，之後有十八隻成功懷孕，一個月後只有 186 個胚胎長成，而且都比正常胚胎小，也發育得比較慢。人類的 iPS cells 有植入 GFP 以便於觀察其器官的發展，結果發現豬的胚胎內的確可以長出器官，但是人類細胞的比例很少，十萬個細胞中只有一個是人類的細胞。不過這至少是個進展，他們下一步準備測試豬體內的人類細胞，其基因表現是否正常。
其實我想把這篇記在這邊的原因是 Nature 的小編好嗆~ XD
前兩天看到這個新聞時，下面有人留言說標題不夠精確，有誤導之嫌。
Nature 小編：那你覺得要怎麼下標呢？
鄉民 A：stem cell swapping - the long way of making pigs into human-organ donors
Nature 小編：Ok, 雖然感覺不壞，但這個標題聽起來不像是 Breaking News，我給你 70 分吧。
鄉民 B：A new tasty treat is being made in labs?
Nature 小編：Go back to Buzzfeed!
（Buzzfeed 表示.......）
Nature 小編後來還是有虛心接受大家的建議：" On a more serious note, I will pass your comments onto the news team about the headline – it’s certainly not our intention to mislead in any way. I’m guessing the headline was attempting to be playful (like our ‘Plant biologists welcome their robot overlords’ headline a few posts back) but I do appreciate this is a more sensitive subject and perhaps should’ve been treated more carefully."
Article:
Sara Reardon, Hybrid zoo: Introducing pig–human embryos and a rat–mouse. Nature (2017)
Gretchen Vogel, Human organs grown in pigs? Not so fast. Science (2017)
Paper:
J Wu et al, Interspecies Chimerism with Mammalian Pluripotent Stem Cells. Cell (2017)
T Yamaguchi et al, Interspecies organogenesis generates autologous functional islets. Nature (2017)
2017年1月18日 星期三
你在壽司店吃到的魚，真的是菜單上的那個嗎？
這個應該不是新聞了吧？之前滔滔好像有寫過一篇，雖然我也是兩、三年前才從實驗室裡聽來的，說我們在壽司店吃的 tuna 都不是真的 tuna，都是其他的魚種，那時聽了還半信半疑，想說用眼睛應該還是看得出來吧？至少生魚片上桌的時候我還分得出的鮪魚和鮭魚是哪個啊。
在這個研究裡，學生會去壽司店點菜，然後跟服務生確認自己的點的是哪種魚，再從食物上取一點魚肉組織保存在酒精裡(95% EtOH)。餐廳是從兩個評價網站(我猜是 Yelp 和 Urbanspoon)上選的，挑了位於洛杉磯的 26 家評價不錯的壽司店，總共收集了 364 個魚樣本(fish samples)。採樣時間為 2012-2015，有的餐廳是每年都會去收集魚樣本，採樣的魚是壽司店裡最熱門的九種：albacore tuna (Thunnus alalunga), yellowfin tuna (T. albacares), bigeye tuna (T. obesus), bluefin tuna (T. thynnus, T. maccoyii, T. orientalis), red snapper (Lutjanus campechanus), yellowtail (Seriola lalandi), halibut (Hippoglossus hippoglossus, H. stenolepis), mackerel (Scomber spp., Scomberomorus spp.), and salmon (Salmo salar, Oncorhynchus spp.)。他們在 2014 年的時候也從三家大超市收集了共十六個魚片，用來和餐廳的比較。
結果發現，有 47% 的魚和當時點的不一樣，每年的錯標(mislabelling)機率都差不多，大概是 40% 到 52% 之間。除了藍鰭鮪魚(bluefin tuna)以外，每種魚在這四年中都都至少被錯標一次。紅鯛魚(red snapper)和比目魚(halibut)則是 100% 錯標，沒正確過。通常被用來代替 halibut 的是 flounder (Paralichthys spp.)。而被用來代替紅鯛的種類有好幾種，有 77% 都是用 red seabream (Pagrus spp.)。鰤魚(yellowtail)被錯標的比例也有到 93%，幾乎都是用 amberjack (Seriola quinqueradiata)來代替。錯標率最低的是鮭魚和鯖魚(mackerel)，鮭魚錯標率是 13%，鯖魚只有 8%。（好啦，鮪魚和其他魚換是比較看不出來，鮭魚這種看得出來的的確是比較少，我猜鯖魚最低是因為通常都是整條烤熟的吧，好像比較少被用來當生魚片吃。）
不過鮪魚中被替換的機率也因品種而不同，藍鰭鮪魚就沒被錯標過，長鰭鮪魚(albacore tuna)也很少被替換(低於 10%)，大眼鮪魚(bigeye tuna)被錯標的機率是 27%，最高的是黃鰭鮪魚(yellowfin tuna)，有 78% 被錯標。黃鰭鮪魚和大眼鮪魚通常(80%)都用其他種鮪魚替代。
餐廳的平均錯標率為 45.5%，有趣的是 --- 通常如果有一年某種魚被錯標了後，之後 92% 的機會那種魚都會被錯標。（嗯，這是有意而為之的吧。）而從超市買的魚片，其錯標率為 42%。鮭魚(n=3)、長鰭鮪魚(n=2)、比目魚(halibut, n=2)和鯖魚(n=2)都沒有錯標，但是黃鰭鮪魚(n=3)、紅鯛魚(n=2)和鰤魚(n=1)則被錯標。
這篇在最後面討論的地方說美西的紅鯛全部都錯標，美東在邁阿密那區紅鯛被錯標的機率比較低(38%)。加州則是完全沒有真的紅鯛(red snapper)，會出現錯標的情形可能跟 FDA 的命名規定有關，之前大西洋紅鯛(Pacific red snapper)包括了十三種 rockfish species (Sebastes spp.)，後來因為模糊的命名規定，所以就出現了此類替換情形。鮪魚的話，通常餐廳只寫 tuna 的話，大多是黃鰭鮪魚和大眼鮪魚，不過這兩種魚近年因為大量捕撈的緣故，目前都低於永續量(sustainable yield)，而用來替代這兩種的都是比牠們更需要被保護的魚種，因此造成很大的問題。原論文還有其他種魚的討論，有興趣的可以自己看哦。
感覺所有鮪魚都低於永續量啊，大家以後還是少吃鮪魚吧，海洋都快被人類吃光光了，之前報導者有一篇觀察員的文章，看了真讓人怵目驚心啊，有興趣的可以看這：造假．剝削．血淚漁場 - 跨國直擊台灣遠洋漁業真相。
Article:
Fish fraud in Los Angeles sushi restaurants. Science Magazine (2017)
滔滔 Ocean Says: 每五樣海鮮，就有一樣標示錯誤...
Paper:
DA Willette et al, Using DNA barcoding to track seafood mislabeling in Los Angeles restaurants. Conservation Biology (2017)
在這個研究裡，學生會去壽司店點菜，然後跟服務生確認自己的點的是哪種魚，再從食物上取一點魚肉組織保存在酒精裡(95% EtOH)。餐廳是從兩個評價網站(我猜是 Yelp 和 Urbanspoon)上選的，挑了位於洛杉磯的 26 家評價不錯的壽司店，總共收集了 364 個魚樣本(fish samples)。採樣時間為 2012-2015，有的餐廳是每年都會去收集魚樣本，採樣的魚是壽司店裡最熱門的九種：albacore tuna (Thunnus alalunga), yellowfin tuna (T. albacares), bigeye tuna (T. obesus), bluefin tuna (T. thynnus, T. maccoyii, T. orientalis), red snapper (Lutjanus campechanus), yellowtail (Seriola lalandi), halibut (Hippoglossus hippoglossus, H. stenolepis), mackerel (Scomber spp., Scomberomorus spp.), and salmon (Salmo salar, Oncorhynchus spp.)。他們在 2014 年的時候也從三家大超市收集了共十六個魚片，用來和餐廳的比較。
結果發現，有 47% 的魚和當時點的不一樣，每年的錯標(mislabelling)機率都差不多，大概是 40% 到 52% 之間。除了藍鰭鮪魚(bluefin tuna)以外，每種魚在這四年中都都至少被錯標一次。紅鯛魚(red snapper)和比目魚(halibut)則是 100% 錯標，沒正確過。通常被用來代替 halibut 的是 flounder (Paralichthys spp.)。而被用來代替紅鯛的種類有好幾種，有 77% 都是用 red seabream (Pagrus spp.)。鰤魚(yellowtail)被錯標的比例也有到 93%，幾乎都是用 amberjack (Seriola quinqueradiata)來代替。錯標率最低的是鮭魚和鯖魚(mackerel)，鮭魚錯標率是 13%，鯖魚只有 8%。（好啦，鮪魚和其他魚換是比較看不出來，鮭魚這種看得出來的的確是比較少，我猜鯖魚最低是因為通常都是整條烤熟的吧，好像比較少被用來當生魚片吃。）
不過鮪魚中被替換的機率也因品種而不同，藍鰭鮪魚就沒被錯標過，長鰭鮪魚(albacore tuna)也很少被替換(低於 10%)，大眼鮪魚(bigeye tuna)被錯標的機率是 27%，最高的是黃鰭鮪魚(yellowfin tuna)，有 78% 被錯標。黃鰭鮪魚和大眼鮪魚通常(80%)都用其他種鮪魚替代。
餐廳的平均錯標率為 45.5%，有趣的是 --- 通常如果有一年某種魚被錯標了後，之後 92% 的機會那種魚都會被錯標。（嗯，這是有意而為之的吧。）而從超市買的魚片，其錯標率為 42%。鮭魚(n=3)、長鰭鮪魚(n=2)、比目魚(halibut, n=2)和鯖魚(n=2)都沒有錯標，但是黃鰭鮪魚(n=3)、紅鯛魚(n=2)和鰤魚(n=1)則被錯標。
這篇在最後面討論的地方說美西的紅鯛全部都錯標，美東在邁阿密那區紅鯛被錯標的機率比較低(38%)。加州則是完全沒有真的紅鯛(red snapper)，會出現錯標的情形可能跟 FDA 的命名規定有關，之前大西洋紅鯛(Pacific red snapper)包括了十三種 rockfish species (Sebastes spp.)，後來因為模糊的命名規定，所以就出現了此類替換情形。鮪魚的話，通常餐廳只寫 tuna 的話，大多是黃鰭鮪魚和大眼鮪魚，不過這兩種魚近年因為大量捕撈的緣故，目前都低於永續量(sustainable yield)，而用來替代這兩種的都是比牠們更需要被保護的魚種，因此造成很大的問題。原論文還有其他種魚的討論，有興趣的可以自己看哦。
感覺所有鮪魚都低於永續量啊，大家以後還是少吃鮪魚吧，海洋都快被人類吃光光了，之前報導者有一篇觀察員的文章，看了真讓人怵目驚心啊，有興趣的可以看這：造假．剝削．血淚漁場 - 跨國直擊台灣遠洋漁業真相。
Article:
Fish fraud in Los Angeles sushi restaurants. Science Magazine (2017)
滔滔 Ocean Says: 每五樣海鮮，就有一樣標示錯誤...
Paper:
DA Willette et al, Using DNA barcoding to track seafood mislabeling in Los Angeles restaurants. Conservation Biology (2017)
2017年1月14日 星期六
薑黃素的效用其實是個誤會？
薑黃(turmeric)近年來引起廣泛注意，是因為其中含有的薑黃素(curcumin)似乎有什麼療效，不過傳說中薑黃素的效用其實只是一場美麗的誤會嗎？(是說我也不清楚它傳說中的效用是什麼)
(薑黃是薑 Zingiberaceae 的其中一種，大家應該都知道它常被用來當調味料，是植物 Curcuma longa 的根莖製成的粉末，通常用在咖哩和芥末中。)
幾年前開始，化學家們就不停地提醒大家，包括薑黃素在內的一些 compounds 可能會讓藥物開發者浪費時間和金錢。前兩天有一篇 review paper 分析了上千篇關於薑黃素的研究和 120 個相關臨床試驗，發現並沒有足夠證據顯示薑黃素有任何療效，這篇論文的目的是想提醒科學家們，不要再浪費時間和金錢在這些之前以為可以成為藥物的 compounds 上面了。
開發新藥的起手式可以說是 drug screen，找到致病的目標蛋白質後，就開始掃各種 compounds 看能不能抑制或刺激蛋白質的效用，這類物質叫 inhibitors 或 activators，會卡在蛋白的 binding sites 讓它失去功能或讓它更活躍，但是很多物質在 drug screen 中出現的正面效果很可能是 false positive。PAINS (pan assay interference compounds) 指的是在各種 screens 或 assays 中會顯示 positive 的物質，但並不是因為那個物質本身的效用，而是因為其他因素。PAINS 被發現在四百多個 compounds 種類裡出現，這種物質的特徵之一是看似對多種蛋白質有效，生物學家或沒經驗的化學家可能會因此投入時間在上面，希望能夠改善它的結構，讓它能夠成為真正的藥物，但卻沒發現那些結果可能只是 false positives。要怎麼確定自己發現的 compounds 不是 PAINS 呢？可以多查查文獻，也可以查一些網上資料庫，例如 PubChem。通常學術圈內的 screening library 中約有 5-12% 的物質是 PAINS，而且很可能在各種 assays 中不停的跳出來，顯示有某些效用。這些物質通常會對各種測試都有反應(顯示 positive)，例如有些本身就會發出螢光，因此在利用螢光測試蛋白功能的試驗中，不管怎樣(即使沒有蛋白)它的結果都會顯示為 positive，而讓研究的人誤以為這個物質是有效的。
要怎麼避免浪費時間在 PAINS 上面呢？最好是熟知幾個主要 PAINS，這樣當看到這些 compounds 就可以有所警覺。目前最主要的 PAINS 有八種，常見的幾個天然化學物質有 toxoflavin 和 polyhydroxylated phytochemical，其中包括薑黃素, EGCG (epigallocatechin gallate), genistein (染料木黃酮) 和 resveratrol (白藜蘆醇)。
Nature / Illustration by Roz Chast
薑黃素常常在 drug screens 裡跳出來，有些人因此認為它能夠治療陽痿、禿頭，有的認為可以治療癌症和阿茲罕默症，但它的療效從來沒有被成功證實過。因為有太多相關研究，不管是正面的還是負面的，於是在 2015 年的時候，這些研究被集合起來建立成一個資料庫 Curcumin Resource Database (CRDB)，裡面總共有超過九千筆文獻和五百個專利。在超過 120 個臨床試驗裡，包括雙盲和有安慰劑當控制組的(double-blinded, placebo control)，沒有一個是顯示有效的。這篇 review 還分析了薑黃素的化學結構，發現它是 IMPS (invalid metabolic panaceas)，很不穩定而且活性高(bioactive)，因此不適合作為藥物，而且它還有所有 PAINS 的特徵：covalent labeling of proteins, metal chelation, redox reactivity, aggregation, membrane disruption, fluorescence interference and structural decomposition。這些特性會干擾各種 assays 的反應，因此要確認它的效用，必須要先排除這些因素。這篇 review paper 的作者 Guido Pauli 認為大多數的時候科學家並不清楚自己研究的物質(或萃取物)裡面有什麼，因為薑黃裡面有很多除了薑黃素以外的其他物質，因此薑黃萃取物在某些 screens 裡顯示有作用，但可能並不是薑黃素所造成的，而他們在測試前並沒有仔細研究之前的文獻是否有問題。自 2009 年以來，至少有十五篇關於薑黃素的論文被撤回，很多篇後來被更正。不過即便如此，還是有許多人對薑黃素抱持希望，認為它是有效用的，因為它和很多蛋白質都有作用。
所以有吃薑黃素的人，可以把它扔了哦~（喂）
Articles:
M Baker, Deceptive curcumin offers cautionary tale for chemists. Nature (2017)
J Baell & MA Walters, Chemistry: Chemical con artists foil drug discovery. Nature (2014)
Paper:
KM Nelson et al, The Essential Medicinal Chemistry of Curcumin. J Med Chem (2017)
(薑黃是薑 Zingiberaceae 的其中一種，大家應該都知道它常被用來當調味料，是植物 Curcuma longa 的根莖製成的粉末，通常用在咖哩和芥末中。)
幾年前開始，化學家們就不停地提醒大家，包括薑黃素在內的一些 compounds 可能會讓藥物開發者浪費時間和金錢。前兩天有一篇 review paper 分析了上千篇關於薑黃素的研究和 120 個相關臨床試驗，發現並沒有足夠證據顯示薑黃素有任何療效，這篇論文的目的是想提醒科學家們，不要再浪費時間和金錢在這些之前以為可以成為藥物的 compounds 上面了。
開發新藥的起手式可以說是 drug screen，找到致病的目標蛋白質後，就開始掃各種 compounds 看能不能抑制或刺激蛋白質的效用，這類物質叫 inhibitors 或 activators，會卡在蛋白的 binding sites 讓它失去功能或讓它更活躍，但是很多物質在 drug screen 中出現的正面效果很可能是 false positive。PAINS (pan assay interference compounds) 指的是在各種 screens 或 assays 中會顯示 positive 的物質，但並不是因為那個物質本身的效用，而是因為其他因素。PAINS 被發現在四百多個 compounds 種類裡出現，這種物質的特徵之一是看似對多種蛋白質有效，生物學家或沒經驗的化學家可能會因此投入時間在上面，希望能夠改善它的結構，讓它能夠成為真正的藥物，但卻沒發現那些結果可能只是 false positives。要怎麼確定自己發現的 compounds 不是 PAINS 呢？可以多查查文獻，也可以查一些網上資料庫，例如 PubChem。通常學術圈內的 screening library 中約有 5-12% 的物質是 PAINS，而且很可能在各種 assays 中不停的跳出來，顯示有某些效用。這些物質通常會對各種測試都有反應(顯示 positive)，例如有些本身就會發出螢光，因此在利用螢光測試蛋白功能的試驗中，不管怎樣(即使沒有蛋白)它的結果都會顯示為 positive，而讓研究的人誤以為這個物質是有效的。
要怎麼避免浪費時間在 PAINS 上面呢？最好是熟知幾個主要 PAINS，這樣當看到這些 compounds 就可以有所警覺。目前最主要的 PAINS 有八種，常見的幾個天然化學物質有 toxoflavin 和 polyhydroxylated phytochemical，其中包括薑黃素, EGCG (epigallocatechin gallate), genistein (染料木黃酮) 和 resveratrol (白藜蘆醇)。
Nature / Illustration by Roz Chast
薑黃素常常在 drug screens 裡跳出來，有些人因此認為它能夠治療陽痿、禿頭，有的認為可以治療癌症和阿茲罕默症，但它的療效從來沒有被成功證實過。因為有太多相關研究，不管是正面的還是負面的，於是在 2015 年的時候，這些研究被集合起來建立成一個資料庫 Curcumin Resource Database (CRDB)，裡面總共有超過九千筆文獻和五百個專利。在超過 120 個臨床試驗裡，包括雙盲和有安慰劑當控制組的(double-blinded, placebo control)，沒有一個是顯示有效的。這篇 review 還分析了薑黃素的化學結構，發現它是 IMPS (invalid metabolic panaceas)，很不穩定而且活性高(bioactive)，因此不適合作為藥物，而且它還有所有 PAINS 的特徵：covalent labeling of proteins, metal chelation, redox reactivity, aggregation, membrane disruption, fluorescence interference and structural decomposition。這些特性會干擾各種 assays 的反應，因此要確認它的效用，必須要先排除這些因素。這篇 review paper 的作者 Guido Pauli 認為大多數的時候科學家並不清楚自己研究的物質(或萃取物)裡面有什麼，因為薑黃裡面有很多除了薑黃素以外的其他物質，因此薑黃萃取物在某些 screens 裡顯示有作用，但可能並不是薑黃素所造成的，而他們在測試前並沒有仔細研究之前的文獻是否有問題。自 2009 年以來，至少有十五篇關於薑黃素的論文被撤回，很多篇後來被更正。不過即便如此，還是有許多人對薑黃素抱持希望，認為它是有效用的，因為它和很多蛋白質都有作用。
所以有吃薑黃素的人，可以把它扔了哦~（喂）
Articles:
M Baker, Deceptive curcumin offers cautionary tale for chemists. Nature (2017)
J Baell & MA Walters, Chemistry: Chemical con artists foil drug discovery. Nature (2014)
Paper:
KM Nelson et al, The Essential Medicinal Chemistry of Curcumin. J Med Chem (2017)
2017年1月11日 星期三
為什麼猴子硬要上梅花鹿
有人在日本屋久島(Yakushima)觀察到一隻日本公猴(Japanese macaque, Macaca fuscata yakui)試著上一隻母的梅花鹿(sika deer, Cervus nippon yakushimae)，雖然說猴子本來沒事就會騎在鹿背上，但這是這隻公猴射惹。科學家說這種情況並不常見，有也是找近親(species)，不會跨種類(interspecies)，這種超越種族的~~，稱作 heterospecies sexual behaviour 或是稱 "reproductive interference" (沒有進去)[註*]。
原論文提了出現這個情形的幾個可能，一種是那隻公猴在學習做愛(learn how to copulation)，但是說這不太可能，因為要學也是看其他猴子的交配來學習。再來就是認錯種類(incomplete species recognition)， 但這通常是出現在較相近的種類，例如猩猩和猴子，而不是差的有點遠的鹿和猴子 orz。
科學家認為會出現這種情形，比較有可能是因為公猴在自己的族群裡找不到母猴要跟他做愛，所以只好找其他種族，通常出現在競爭激烈的社群裡，例如母猴較少。而在屋久島的猴子社群裡，這隻公猴似乎屬於是邊緣人..... 嗯，邊緣猴的那群。（幫 QQ）
不知道為什麼我看到 discussion 出現這句覺得頗好笑。XD
"Moreover, the licking behaviour shown by the deer seems to indicate that the sperm could be a good source of protein."
然後交配的學術用字是：copulation
* Reproductive interference includes: signal jamming, heterospecific rivalry, misdirected courtship, heterospecific mating attempts, erroneous female choice, heterospecific mating, and hybridization
Ref: J Gröning & A Hochkirch, Reproductive interference between animal species. Q Rev Biol (2008)
Article:
V Morell, Why this monkey tried to have sex with a deer. Science Magazine (2017)
Paper:
Marie Pelé et al, Interspecies sexual behaviour between a male Japanese macaque and female sika deer. Primates (2017)
原論文提了出現這個情形的幾個可能，一種是那隻公猴在學習做愛(learn how to copulation)，但是說這不太可能，因為要學也是看其他猴子的交配來學習。再來就是認錯種類(incomplete species recognition)， 但這通常是出現在較相近的種類，例如猩猩和猴子，而不是差的有點遠的鹿和猴子 orz。
科學家認為會出現這種情形，比較有可能是因為公猴在自己的族群裡找不到母猴要跟他做愛，所以只好找其他種族，通常出現在競爭激烈的社群裡，例如母猴較少。而在屋久島的猴子社群裡，這隻公猴似乎屬於是邊緣人..... 嗯，邊緣猴的那群。（幫 QQ）
不知道為什麼我看到 discussion 出現這句覺得頗好笑。XD
"Moreover, the licking behaviour shown by the deer seems to indicate that the sperm could be a good source of protein."
然後交配的學術用字是：copulation
* Reproductive interference includes: signal jamming, heterospecific rivalry, misdirected courtship, heterospecific mating attempts, erroneous female choice, heterospecific mating, and hybridization
Ref: J Gröning & A Hochkirch, Reproductive interference between animal species. Q Rev Biol (2008)
Article:
V Morell, Why this monkey tried to have sex with a deer. Science Magazine (2017)
Paper:
Marie Pelé et al, Interspecies sexual behaviour between a male Japanese macaque and female sika deer. Primates (2017)
其實不用挖耳屎啊~
所以不要挖耳朵嗎？我不常挖耳屎，可是洗澡的時候都會用肥皂洗耳朵裡面(因為沒洗會長痘痘，耳朵裡面長痘痘超~ 極~痛~)，然後再用棉花棒去把水吸乾耶。=..=
上個禮拜 American Academy of Otolaryngology-Head and Neck Surgery 建議大家不要自己清耳朵，據說引起軒然大波。
Clinical Practice Guideline: Cerumen Impaction
在 "Don't" 的地方有：
- Over-clean your ears. Too much cleaning may bother your ear canal, cause infection, and may even increase the chances of earwax impaction.
- Put cotton swabs, hair pins, car keys, toothpicks, or other things in your ear.
隔天在一個研討會上，有一個研究是解釋說為什麼不要挖耳朵的。
SICB Abstract (#100-1): Earwax has properties like paint, enabling self-cleaning. Z Zachow, A Noel, DL HU; Georgia Institute of Technology
正常情況下，耳朵會分泌 ear wax，是用來保護和防止東西進入的。他們先收集了各種動物的 ear wax，研究它們的液態特質，發現所有動物的 ear wax 都差不多，像蕃茄醬一樣黏黏的，會先黏在一塊，然後搖一搖就會掉下來。之後他們在人工耳朵上塗了一層麵粉泥(麵粉加水)代替 ear wax，當他們加了些灰塵(dust)到耳朵後，ear wax 會慢慢乾掉，然後結塊，變成(人工)耳屎，然後當耳朵動幾下後，耳屎會掉出來。這些結果就是說如果我們沒挖耳屎，它們也會自己掉出來，所以不需要自己挖。
Article:
E Pennisi, No more Q-tips! Your ears really are self-cleaning. Science Magazine (2017)
上個禮拜 American Academy of Otolaryngology-Head and Neck Surgery 建議大家不要自己清耳朵，據說引起軒然大波。
Clinical Practice Guideline: Cerumen Impaction
在 "Don't" 的地方有：
- Over-clean your ears. Too much cleaning may bother your ear canal, cause infection, and may even increase the chances of earwax impaction.
- Put cotton swabs, hair pins, car keys, toothpicks, or other things in your ear.
隔天在一個研討會上，有一個研究是解釋說為什麼不要挖耳朵的。
SICB Abstract (#100-1): Earwax has properties like paint, enabling self-cleaning. Z Zachow, A Noel, DL HU; Georgia Institute of Technology
正常情況下，耳朵會分泌 ear wax，是用來保護和防止東西進入的。他們先收集了各種動物的 ear wax，研究它們的液態特質，發現所有動物的 ear wax 都差不多，像蕃茄醬一樣黏黏的，會先黏在一塊，然後搖一搖就會掉下來。之後他們在人工耳朵上塗了一層麵粉泥(麵粉加水)代替 ear wax，當他們加了些灰塵(dust)到耳朵後，ear wax 會慢慢乾掉，然後結塊，變成(人工)耳屎，然後當耳朵動幾下後，耳屎會掉出來。這些結果就是說如果我們沒挖耳屎，它們也會自己掉出來，所以不需要自己挖。
Article:
E Pennisi, No more Q-tips! Your ears really are self-cleaning. Science Magazine (2017)
對音樂無感的人
大多數人都會被音樂帶動情緒，愉快的音樂可以帶給人快樂，因為對音樂可以啟動人的 mesolimbic reward circuitry，尤其是大腦的 nucleus accumbens (NAc) 區塊，NAc 是負責 reward system 的主角。之前有研究顯示 NAc 和 auditory cortex (腦皮質聽覺區)的聯繫(connectivity)和音樂帶來的愉快感覺有關，而對音樂無感的人，也就是音樂無法帶給他們快樂的感覺，稱作 specific musical anhedonia，他們的聽覺和感知並沒有問題，那為什麼會對音樂無感呢？
此研究找來 45 人，依他們對音樂的敏感度分成三組[註]，分別為對音樂敏感度高、敏感度屬於平均值和對音樂無感的，每組各十五人，讓他們邊做 fMRI 邊聽愉快的音樂，看他們大腦對音樂的反應是如何，結果發現對音樂無感的人，他們的 NAc 活動在聽音樂時是降低的，而且其 ventral striatum (VS) 區塊（包括 NAc）和右側 auditory cortex 的聯繫也降低。反之，正常人的 NAc 活動和對 auditory cortex 的聯繫對音樂的反應是增加的。為了確認這不是 reward system 有問題而造成的，每個人也玩了賭博遊戲，在遊戲中，所有人包括對音樂無感的人，他們的 NAc 活動都是增加的，表示他們的 NAc 是正常的，降低的反應只在音樂測試中出現，對音樂無感可能是因為 NAc 和 auditory cortex 的聯繫降低而造成的。
註》用 BMRQ (Barcelona Music Reward Questionnaire)測試，總共有二十題，受試者用 1-5 級為不同意到同意來回答，題目包括：休閒時間很少聽音樂、我喜歡聽帶有情緒的音樂、音樂讓我感覺和其他人有連結、音樂可以讓我放鬆、我總是尋找新出的音樂⋯⋯等等問題。
不知道有沒有人是音感度高(就是可以聽出音階，而且不會走音的)，但是對音樂無感的人啊。
Article:
NeuroScientist News / Not feeling the music
Paper:
N Martínez-Molina et al, Neural correlates of specific musical anhedonia. PNAS (2016)
此研究找來 45 人，依他們對音樂的敏感度分成三組[註]，分別為對音樂敏感度高、敏感度屬於平均值和對音樂無感的，每組各十五人，讓他們邊做 fMRI 邊聽愉快的音樂，看他們大腦對音樂的反應是如何，結果發現對音樂無感的人，他們的 NAc 活動在聽音樂時是降低的，而且其 ventral striatum (VS) 區塊（包括 NAc）和右側 auditory cortex 的聯繫也降低。反之，正常人的 NAc 活動和對 auditory cortex 的聯繫對音樂的反應是增加的。為了確認這不是 reward system 有問題而造成的，每個人也玩了賭博遊戲，在遊戲中，所有人包括對音樂無感的人，他們的 NAc 活動都是增加的，表示他們的 NAc 是正常的，降低的反應只在音樂測試中出現，對音樂無感可能是因為 NAc 和 auditory cortex 的聯繫降低而造成的。
註》用 BMRQ (Barcelona Music Reward Questionnaire)測試，總共有二十題，受試者用 1-5 級為不同意到同意來回答，題目包括：休閒時間很少聽音樂、我喜歡聽帶有情緒的音樂、音樂讓我感覺和其他人有連結、音樂可以讓我放鬆、我總是尋找新出的音樂⋯⋯等等問題。
不知道有沒有人是音感度高(就是可以聽出音階，而且不會走音的)，但是對音樂無感的人啊。
Article:
NeuroScientist News / Not feeling the music
Paper:
N Martínez-Molina et al, Neural correlates of specific musical anhedonia. PNAS (2016)
2017年1月7日 星期六
尼安德塔人為什麼和現代人無法有後代？
尼安德塔人(Neandertals)和現代智人(Homo sapiens)無法生小孩的可能原因。資料顯示在過去的十萬年間，尼安德塔人和現代智人曾經交配(interbred)過好幾次，但四萬九千年前的尼安德塔男性 Y 染色體 DNA 始終沒傳到現代智人的身上。之前的研究也發現，即便歐洲人和亞洲人曾經和尼安德塔人混種過，也有 1-3% 的尼安德塔人 DNA 傳到後代，但都缺了尼安德塔人 Y 染色體上的基因，這也許是因為尼安德塔男性和現代智人女性無法完全相容(not fully compatible)。最近的研究發現，生活於西班牙 El Sidrón 的尼安德塔人有三個免疫基因的突變會造成傷害。
- PCDH11Y (missense): brain lateralization and language development (腦部和語言發展)
- USP9Y (missense): ubiquitin-specific protease activity, might influence spermatogenesis (可能影響精子發育)
- TMSB4Y (nonsense): might reduce cell proliferation in tumour cells, suggesting tumour suppressor function (可能抑制腫瘤細胞生長)
- KDM5D (missense): lysine-specific demethylase, suppressing the invasiveness of some cancers (抑制某些癌細胞生長)
這三個突變基因產生的蛋白質會變成男性專有的 H-Y 抗原(male-specific minor histocompatibility antigens)，可能會造成不斷的流產，導致胚胎無法成長和後代難以存活，這也許是尼安德塔人和現代智人在基因上無法相容，並且現代智人缺少了很多尼安德塔人 Y 染色體 DNA 的原因。也許正是因為 Y 染色體無法傳代，造成了尼安德塔人的滅絕。
我還以為要兩個不同種的(例如馬和驢)會這樣，原來人類也會啊。
補充：
Homo ergaster 匠人
Homo floresiensis 佛羅勒斯人
Homo neanderthalensis 尼安德塔人
Homo erectus 直立人
Homo sapiens 現代智人 -- 就是我們
(尼安德塔人和現在智人是不同的 species，所以兩者之間無法產生後代算是預料之內嗎？)
Modern human: Hominindae- Himinini - Homo sapiens
Lucy: Hominindae - Hominini - Australopithecus afarensis
Article:
Ann Gibbons. Modern human females and male Neandertals had trouble making babies. Here's why. Science Magazine (2016)
Paper:
FL Mendez et al, The Divergence of Neandertal and Modern Human Y Chromosomes. AJHG (2016)
- PCDH11Y (missense): brain lateralization and language development (腦部和語言發展)
- USP9Y (missense): ubiquitin-specific protease activity, might influence spermatogenesis (可能影響精子發育)
- TMSB4Y (nonsense): might reduce cell proliferation in tumour cells, suggesting tumour suppressor function (可能抑制腫瘤細胞生長)
- KDM5D (missense): lysine-specific demethylase, suppressing the invasiveness of some cancers (抑制某些癌細胞生長)
這三個突變基因產生的蛋白質會變成男性專有的 H-Y 抗原(male-specific minor histocompatibility antigens)，可能會造成不斷的流產，導致胚胎無法成長和後代難以存活，這也許是尼安德塔人和現代智人在基因上無法相容，並且現代智人缺少了很多尼安德塔人 Y 染色體 DNA 的原因。也許正是因為 Y 染色體無法傳代，造成了尼安德塔人的滅絕。
我還以為要兩個不同種的(例如馬和驢)會這樣，原來人類也會啊。
補充：
Homo ergaster 匠人
Homo floresiensis 佛羅勒斯人
Homo neanderthalensis 尼安德塔人
Homo erectus 直立人
Homo sapiens 現代智人 -- 就是我們
(尼安德塔人和現在智人是不同的 species，所以兩者之間無法產生後代算是預料之內嗎？)
Modern human: Hominindae- Himinini - Homo sapiens
Lucy: Hominindae - Hominini - Australopithecus afarensis
Article:
Ann Gibbons. Modern human females and male Neandertals had trouble making babies. Here's why. Science Magazine (2016)
Paper:
FL Mendez et al, The Divergence of Neandertal and Modern Human Y Chromosomes. AJHG (2016)
2017年1月5日 星期四
經前症候群跟基因有關嗎？
經前症候群(PMS, premenstrual syndrome)除了跟賀爾蒙有關，也跟 gene expression 有關。之前的研究已經知道 ovarian steriods 中的 estradiol 和 progesterone (E/P) 會造成經前煩躁或憂鬱的症狀(Premenstrual Dysphoric Disorder, PMDD)，用藥物降低 E/P 可以緩解 PMDD。
註：sex hormones 有三種 -- estrogens, androgens and progestogens， esterogens 包括有 estrone (E1), estradiol (E2) 和 estriol (E3)。
Figure: Steroidogenesis (Häggström M, Richfield D. "Diagram of the pathways of human steroidogenesis". WikiJournal of Medicine. doi: 10.15347/wjm/2014.005)
這個研究收集了有 PMDD 和沒有 PMDD 的女性的白血球(lymphoblastoid cell line, LCLs)，培養了以後比較兩者的 ESC/E(Z) (Extra Sex Combs/Enhancer of Zeste) gene complex 表現量，包括 mRNA 和蛋白質量，同時也測試了兩者對 estradiol 和 progesterone 的反應，看賀爾蒙會不會影響 ESC/E(Z) 的表現。
* 此研究中 PMDD 的標準是對藥物有反應的人，就是情緒有明顯的改變。
The ESC/E(Z) complex 是多個蛋白組合成的 complex，功能是調節基因表現，這個蛋白綜合體包括了四個核心蛋白(core proteins)(EZH2, SUZ12, EED and RBBP4)和九個其他的蛋白(AEBP2, EZH1, HDAC2, JARID2, MTF2, PHF1, PHF19, RBBP7 and SIRT1)。結果顯示有 PMDD 的人，他們的 ESC/E(Z) mRNA 表現量普遍來講比沒有 PMDD 的人高，但是蛋白表現量的話，有七個表現有的比沒有 PMDD 的人高，MTF2, PHF19 和 SIRT1 的表現量則是低很多。另外就是 progesteron 增加了沒有 PMDD 的人的 ESC/E(Z) mRNA 表現量，而 estradiol 則是降低有 PMDD 的人的 ESC/E(Z) mRNA表現量。
Article:
Premenstrual mood disorder is a thing and you can blame your genes
Paper:
N Dubey & JF Hoffman et al, The ESC/E(Z) complex, an effector of response to ovarian steroids, manifests an intrinsic difference in cells from women with premenstrual dysphoric disorder. Molecular Psychiatry (2017)
註：sex hormones 有三種 -- estrogens, androgens and progestogens， esterogens 包括有 estrone (E1), estradiol (E2) 和 estriol (E3)。
Figure: Steroidogenesis (Häggström M, Richfield D. "Diagram of the pathways of human steroidogenesis". WikiJournal of Medicine. doi: 10.15347/wjm/2014.005)
這個研究收集了有 PMDD 和沒有 PMDD 的女性的白血球(lymphoblastoid cell line, LCLs)，培養了以後比較兩者的 ESC/E(Z) (Extra Sex Combs/Enhancer of Zeste) gene complex 表現量，包括 mRNA 和蛋白質量，同時也測試了兩者對 estradiol 和 progesterone 的反應，看賀爾蒙會不會影響 ESC/E(Z) 的表現。
* 此研究中 PMDD 的標準是對藥物有反應的人，就是情緒有明顯的改變。
The ESC/E(Z) complex 是多個蛋白組合成的 complex，功能是調節基因表現，這個蛋白綜合體包括了四個核心蛋白(core proteins)(EZH2, SUZ12, EED and RBBP4)和九個其他的蛋白(AEBP2, EZH1, HDAC2, JARID2, MTF2, PHF1, PHF19, RBBP7 and SIRT1)。結果顯示有 PMDD 的人，他們的 ESC/E(Z) mRNA 表現量普遍來講比沒有 PMDD 的人高，但是蛋白表現量的話，有七個表現有的比沒有 PMDD 的人高，MTF2, PHF19 和 SIRT1 的表現量則是低很多。另外就是 progesteron 增加了沒有 PMDD 的人的 ESC/E(Z) mRNA 表現量，而 estradiol 則是降低有 PMDD 的人的 ESC/E(Z) mRNA表現量。
Article:
Premenstrual mood disorder is a thing and you can blame your genes
Paper:
N Dubey & JF Hoffman et al, The ESC/E(Z) complex, an effector of response to ovarian steroids, manifests an intrinsic difference in cells from women with premenstrual dysphoric disorder. Molecular Psychiatry (2017)
2017年1月1日 星期日
電影 Arrival：語言和物理的相遇
2017 年的第一天終於把 The Story of Your Life 看完了，之前香港女生說這是他最喜歡的科幻故事後，就好奇的把這本書找出來，看了前面十幾二十頁後再看了電影 trailer，感覺怎麼差很多，是講同一個故事嗎？還是我找錯了？電影感覺是講外星人，但我看的怎麼是講巴比倫空中花園。前幾天受不了直接翻到後面幾章看，才發現這本叫 The Story of Your Life and Others 的小說其實是好幾篇短篇的合集，電影 Arrival 講的是其中一篇 -- The Story of Your Life。但是我剛剛看完 Trailer 後覺得還是差滿多的，懂了為什麼香港女生說電影把小說裡面 physics 的部分全部拿掉，但那是他最喜歡的部分，其實也是我最喜歡的部分。
雖然 Science 的這篇文章主要是說電影裡面 linguistics 的部分，但我覺得 linguistics 只是配角，主角是 physics。雖然我的 physics 很爛，但應該沒有理解錯。裡面主要是講物理中的 Fermat's Principle (principle of least time): Reflection，就是兩點間的最少時間：從 A 點到 B 點的最少時間。要怎麼知道怎麼走才是最少時間呢？就是你必須要先知道終點在哪，然後再算出怎麼走才會是最少時間，以目的導向為主。
".... while the common formulation of physical laws is causal, a variational principle like Fermat's is purposive, almost teleological."
Figure: Fermat's Principle - Snell's Law (from wikipedia)
Reflection 就是光的折射，光在空氣中是一個速度，進到水中(另一個介面)後會變成另一個速度，用光來解釋這個原理。
"..... the ray of light has to know where it will ultimately end up before it can choose the direction to begin moving in."
這跟外星人有什麼關係？因為他們就是靠這個理論去瞭解外星人的語言、文字和思考模式，語言因為形式的關係，會有時間軸，就是你必須先說一個字後才能說下一個字，但文字不是，文字不需要有先後順序，至少對外星人來說。他們的文字不算是真的文字，而是符號，一次包含了所有訊息，沒有先後順序，也沒有方向(例如上到下，或左到右)，所有的對話，都是先知道了結果(結論)，再一起顯示出來，也就是 Fermat's Principle 裡的目的論(teleological)。也因此，他們的口說和文字可以說是兩種語言。
女主角，一位語言學家，在瞭解了外星人的文字(符號)後，學著怎麼用他們的符號表達，然後思考模式也漸漸的變得跟外星人一樣，腦海中出現的不是當下一小段時間，而是一整塊時間，以年為單位，包括了過去、現在和未來，她好像可以看見了自己的未來。
".... one had to know the initial and final states to meet that goal; one needed knowledge of the effects before the causes could be initiated."
感覺把這種思考方式融入到生活中，應該可以變得很有效率。
邊看邊在腦海中想像著外星人的長相，卻一直出現機器人，可能是為我認為的外星人是一個已經被媒體型塑出來的一個特定模樣，但書裡形容的完全不是長這樣，感覺比較像機器人。然後電影 trailer 中外星人符號的部分也和我想像的差好多。@@
學到的另一個用語是：non-zero-sum game
"Mathematical game theory also refers to win–win games as non-zero-sum games (although they may include situations where both players win or lose, as well)." -- wiki
最後，我要說..... 我通常對外星人這種科幻故事沒興趣，但這篇很值得看。(不過很有可能看書了以後，再看電影預告，就會覺得不想看電影了。XD）
Article:
B Russ, For linguists, the new sci-fi film Arrival can't come soon enough. Science Magazine (2016)
雖然 Science 的這篇文章主要是說電影裡面 linguistics 的部分，但我覺得 linguistics 只是配角，主角是 physics。雖然我的 physics 很爛，但應該沒有理解錯。裡面主要是講物理中的 Fermat's Principle (principle of least time): Reflection，就是兩點間的最少時間：從 A 點到 B 點的最少時間。要怎麼知道怎麼走才是最少時間呢？就是你必須要先知道終點在哪，然後再算出怎麼走才會是最少時間，以目的導向為主。
".... while the common formulation of physical laws is causal, a variational principle like Fermat's is purposive, almost teleological."
Figure: Fermat's Principle - Snell's Law (from wikipedia)
Reflection 就是光的折射，光在空氣中是一個速度，進到水中(另一個介面)後會變成另一個速度，用光來解釋這個原理。
"..... the ray of light has to know where it will ultimately end up before it can choose the direction to begin moving in."
這跟外星人有什麼關係？因為他們就是靠這個理論去瞭解外星人的語言、文字和思考模式，語言因為形式的關係，會有時間軸，就是你必須先說一個字後才能說下一個字，但文字不是，文字不需要有先後順序，至少對外星人來說。他們的文字不算是真的文字，而是符號，一次包含了所有訊息，沒有先後順序，也沒有方向(例如上到下，或左到右)，所有的對話，都是先知道了結果(結論)，再一起顯示出來，也就是 Fermat's Principle 裡的目的論(teleological)。也因此，他們的口說和文字可以說是兩種語言。
女主角，一位語言學家，在瞭解了外星人的文字(符號)後，學著怎麼用他們的符號表達，然後思考模式也漸漸的變得跟外星人一樣，腦海中出現的不是當下一小段時間，而是一整塊時間，以年為單位，包括了過去、現在和未來，她好像可以看見了自己的未來。
".... one had to know the initial and final states to meet that goal; one needed knowledge of the effects before the causes could be initiated."
感覺把這種思考方式融入到生活中，應該可以變得很有效率。
邊看邊在腦海中想像著外星人的長相，卻一直出現機器人，可能是為我認為的外星人是一個已經被媒體型塑出來的一個特定模樣，但書裡形容的完全不是長這樣，感覺比較像機器人。然後電影 trailer 中外星人符號的部分也和我想像的差好多。@@
學到的另一個用語是：non-zero-sum game
"Mathematical game theory also refers to win–win games as non-zero-sum games (although they may include situations where both players win or lose, as well)." -- wiki
最後，我要說..... 我通常對外星人這種科幻故事沒興趣，但這篇很值得看。(不過很有可能看書了以後，再看電影預告，就會覺得不想看電影了。XD）
Article:
B Russ, For linguists, the new sci-fi film Arrival can't come soon enough. Science Magazine (2016)