3小時讀通牛頓力學
活動訊息
內容簡介
向量
三角函數
慣性定律
運動方程式
作用力與反作用力
動量與衝量
力矩……
學習牛頓力學，會畫圖就會解題！
從溜滑梯探討斜面運動，
從腳踏車探討圓周運動，
打棒球認識動量，
拖行李了解摩擦力，
電梯上升下降使體重忽重忽輕……
日常生活中的牛頓力學無所不在，
槓桿、彈簧、滑輪、碰撞，教你畫力學圖快速解題。
目錄
前言
第一章 力學的第一步
1-1 力學、力與運動的關係
1-2 力是使物體形狀及運動狀態的原因
1-3 慣性與質量：物體運動的傾向
1-4 決定物體重量的要素 重量與重力
1-5 我們生活在重力與慣性之中 重力場與慣性座標系
1-6 書桌上的書所受到的力－力的作用，作用力與反作用力
1-7 摩擦力是在物體接觸面之間產生的相對運動
1-8 描述物體的運動－質點與座標系
1-9 速率與速度 純量與向量
1-10 測量的規定 物理量與單位
1-11 跟孩子玩投球的秘訣 拋球運動
1-12 向量的表示法與運用
1-13 力與力矩平衡 施力在剛體上
1-14 作功使物體移動
1-15 能量是作功的能力 能量的形式和能量守恆
1-16 改變物體運動狀態的動量 動量守恆定律40
專欄 日常生活中，到處都是力學實驗室
第二章 物體的運動
2-1 賽跑運動 基本的平面運動
2-2 速度的國際標準SI單位 速度的單位與換算
2-3 等速度運動的範例
2-4 圖像化解題 等速度運動
2-5 另類的解題思考 如何活用作圖
2-6 汽車發動、行駛到停止 加速度運動
2-7 以等加速度行駛的車子 等加速度運動公式
2-8 等加速度運動的計算，範例(1) 公式解題
2-9 等加速度運動的計算，範例(2) 作圖解題
2-10 重力作用的垂直向下運動 自由落體
2-11 鉛直下拋‧鉛質上拋 鉛直方向的加速度運動
2-12 鉛直拋體運動的練習 練習運用公式
2-13 徒手開根號 直式開方法
2-14 向上斜拋的球如何運動？ 斜向拋射運動
2-15 認識三角函數 三角函數基本介紹
2-16 仰角45度可拋球最遠 斜向拋射範例解說
2-17 雲霄飛車的速度 斜面的運動
專欄 速度與我們的感受
第三章 力與運動
3-1 自然界的四大基本作用力 抵抗力來自電磁力
3-2 力的各種作用 力的種類
3-3 力的合成與分解 向量作圖
3-4 作用於同一點之力的平衡 合力為零
3-5 重力‧重量的單位 牛頓還是公斤？
3-6 靜者恆靜，動者恆動 牛頓第一運動定律
3-7 質量與加速度 牛頓第二運動定律
3-8 作用力與反作用力，非慣性系統的運動 牛頓第三運動定律
3-9 探討電梯的運動 慣性力與運動方程式
3-10 力與運動：電梯與重物 電梯的力學問題
3-11 接觸面上阻礙運動的力 摩擦力
3-12 推車的運動 非慣性座標系的摩擦力
3-13 斜面上物體的運動 斜面與摩擦
3-14 拔河的勝負關鍵在於摩擦力 摩擦力的探討
3-15 探討圓形軌道上的
試閱
日常生活中，到處都是力學實驗室
我們即使什麼都不做，只坐在椅子上，也有地球重力造成的力的效果。騎腳踏車前進，能體驗到地表上幾乎所有的運動狀態。搭電梯，可以在短時間內體驗到重力變化形成的運動。此外，去遊樂園搭乘騎乘玩具中最具代表性的雲霄飛車，還可以體驗到日常生活中體驗不到的力學現象。
第一章裡簡單地書明了本書欲涵蓋的事情，以及與其關聯的我們日常生活上體驗得到的事情。所以，幾乎沒有使用最被大家所懼怕的數學公式。
可惜的是，第二章以後數式與計算就會跑出來。這，我建議各位實際棟棟看身體與自己的感覺做比較，或是騎會兒腳踏車確認一下運動的狀態。
力學是將事情單純化，假設這樣就只會變成這樣的法則，套用法則去思考現象。將視情單純化，可能會出現很多不符合現實狀態的理想假設，例如：不考慮摩擦、不考慮抵抗力。所以，若各位感到理想假設下的計算結果與現實不符，可以將該答案想成1.5倍、2倍、1/1.5倍、1/2倍試試看。這種方法稱作補正，並非隨便湊數。
橡皮筋，廚房的磅秤，腳踏車，使用類似這種身邊的東西來做實驗看看吧。
能量是作功的能力－能量的形式和能量守恆
在力學裡定義能量為作功的能力。這裡作功的能力是什麼呢？
對準已經部分釘進木板內的釘子的頭部，手握鐵球舉起至某一高度後放手讓鐵球落下與釘子碰撞，釘子則被完全釘入木板內。透過這一連串的動作思考鐵球的活動，一度舉起而作功，然後落下，作功將釘子釘入。也就是說，被舉起直到碰撞到釘子的前一刻為止，鐵球存在於「能夠作功的狀態，但實際上未作功」。能夠但是不作，這代表作功的能力，亦即能量。位於高度h的物體持有的能量稱為位能U。其大小以物體的重量x高度表示之，與功有相同的單位「J(焦耳)」。位於同樣高度，質量2m的鐵球相較於質量m的鐵球具有兩倍的位能。使鐵球落下則高度減少，位能也減少。但是，高度h的位置靜止速度v0=0的鐵球，相對位能的減少，得以速度v增加。運動中的物體具有的能量稱為動能T，位能減少的部分轉換成動能。高度h變為0時速度也達到最大速度vl，鐵球於高h處時所具有的位能全數轉換為動能。在此提及的位能與動能的總和稱為力學能量。落下中的鐵球其位能減少的部分轉換成動能，能量的總和並無變化。此為力學的能量守恆定律。
汽車發動、行駛到停止加速度運動
加速度運動，是物體從高處落下，也是汽車發動加速的運動，讓我們從牛頓力學的角度來探討。
假設你開著車，於紅燈P點停止(圖1)。路上交通量很少且視野很好，直線200公尺的遠方你看到一個停止標誌。當交通訊號變綠燈，你以某一程度加速，並以定速度行駛一段時間後，再以某一程度減速，於停止線前停下車子。
圖1的時間—速度線圖中，以圖示再現了你剛才的駕駛狀況。從P點發動進行加速運動，及到Q點之前減速運動，兩者均屬於加速度運動。維持一定速度行駛的運動，是前面已經說明過的等速度運動。
在加速度運動中，每單位時間的速度變化率稱為加速度a。加速度a，使用現象的變化量delta，定義為速度的變化量delta v除以時間的變化量delta t，即定義為delta v / delta t。加速度的單位為速度(m/s) 除以時間(s)，故為(m/s^2)(meter per square second、公尺每秒每秒)。
如圖2中①所示，從P點發動後的加速運動稱為正加速度運動，一般而言會省略「正」的文字敘述，直稱為加速度運動。如②中所示，Q點之前的減速運動稱為負加速度運動。再者，單點測量變化中的速度，可求得該點的瞬間加速度，以一定的加速度a持續加速的運動稱為等加速度。等加速度運動的時間—速度線圖，呈現斜直線。放鬆才能理解
我還記得對廣義相對論開始有稍許理解時的激動莫名。那是大學最後一年的夏天，我在南義卡拉布里亞省的孔多富里海灘，沐浴在充滿希臘風情的地中海豔陽下。
放假期間不受上課干擾，讀書反而更專心。我讀的那本書，頁緣被老鼠囓咬過，因為晚上我都拿這本書來堵老鼠洞，那座翁布里亞山坡上嬉皮式的破房子，是我受不了波隆納大學乏味課程時的避難處。
偶爾我會抬起頭，看著波光粼粼的海面，彷彿能看見愛因斯坦想像的那個時空曲率。如魔法一般，就像是有個朋友在我耳邊輕聲低語，說出了一個不尋常的真相，瞬間拉開遮蔽事實的面紗，揭露了其實非常簡單卻深遠的秩序。自從我們發現地球是圓的，而且像陀螺般瘋狂轉圈之後，我們就知道事實並非如表面所見，而每一次我們瞥見新的事實之貌，都會感動不已。又一片面紗被揭開了
（摘自本書第一章）在這個衍生出人類的演化譜系之中，有兩個原本互相沒有因果關係的事件，最後卻在某條回饋迴路上發生連結。一件是生殖細胞核中的染色體數目減少；另一件則是細胞（包含細胞核）的融合。它們原來純粹只是互不相干的意外事件，彼此之間沒有關連，也與複製生殖沒有關係。但是到後來，這兩件原本各自獨立的事件，終於彼此牽扯上關係。
不是非你莫屬
既然細胞間的融合意味著來自不同時空、不同來源DNA的混合，那麼它便是性的一種形式。這種混合兩種不同來源遺傳物質的特殊方式，最後變成了生殖作用的機制。或許這種「雙親式」的生殖方式，對日後的演化歷程有決定性的影響，但是，我們很懷疑它是否真的扮演主導的重要角色。
動物與植物本身精密、高度複雜的組織分化，看起來更可能是演化所保存下來的。複雜的軀體似乎與減數分裂有更直接的關連，也就是與正在減數分裂的細胞當中，DNA、RNA及蛋白質的生合成直接有關，而與雙親式的性無直接的相關。
我們之所以需要藉減數分裂的方式來進行生殖複製，是因為這正是當年我們單細胞祖先的生存之道。由於它們無法同時執行游動和細胞分裂的功能，因此，我們那群生殖細胞祖先，就得依靠另一群在演化意義上已「終結」的體細胞。所幸這種細胞同時提供了能快速游動、體積變大以及有效攝取食物等好處。因此，我們的祖先細胞很快就開始採取兩種親代的性關係，再也不能進行無性生殖了。
然而，「天擇」並不特別偏好雙親式的性。事實上，若在演化過程中繞開雙親式的性，例如採取甲蟲般的孤雌生殖或爭議的複製人技術，或其他方式，仍然能產生複雜的多細胞生物。
就生物學的觀點來說，有性生殖始終是一種既浪費時間又耗費能量的方式。
為什麼？
在動植物及人類的性生活中，有兩個互補的基本步驟是生殖作用所需要的。首先，某些細胞的染色體數目必須確實減為一半而產生卵子或精子。接著，這兩種染色體數目減半的細胞，必須在受精的活動中互相融合，形成一個新細胞。這個融合細胞恢復正常的染色體數目，最後再分裂成新的生物個體。細菌的世界裡才沒有人類這些無聊又複雜的情感糾葛。但是它們唯利是圖，只要有利，總是會有細菌去嘗試然後用那種方式來生活。細菌發現共生對它們有利，就會有細菌去和動植物共生。最近十年來成堆的研究明確指出，不管你是動物還是植物，統統擺脫不了和細菌共生的命運。有些細菌住在植物的組織裡面，製造植物荷爾蒙來影響植物的生長。昆蟲體內也有細菌，可以決定這隻蟲兒能不能成功養育出下一代。身為動物的我們，腸子裡也住著以各種方式影響我們健康的細菌。而且就像書裡說的，我們還是從媽媽那裡「繼承」了這些細菌。植物會把共生菌放進種子裡，昆蟲會把共生菌放在蟲卵邊，就是要讓自已的下一代一出生就沾上細菌，和它們建立合作關係。原來細菌也是種傳家寶呢。最近的研究結果還懷疑細菌可以從外面控制那隻困在我們細胞裡的同伴，來增進自已的利益。如果把這些細菌故事收一收來編劇本，我想可以再拍一部電影續集了吧。
為什麼該讀這本書
這本書是本值得推薦的入門書。書裡收集了這些年來引領腸道微生物研究的重要人物和研究，讓他們一個一個在書裡現身。作者巧妙地串起這些原本該是艱深的研究成果，將它們變成俏皮的故事，讓你輕鬆吸收進入這個領域所需要的知識與概念。這本書裡提到很多你不知道的真相，原來細菌是我們在這個世界第一個朋友，原來我們自以為能主宰意志，卻沒意識到細菌悄悄在影響我們的情緒及判斷。連你轟轟烈烈的愛情故事，可能也有細菌干政的痕跡呢。你還是你自以為的那個萬物之靈嗎？科學家逐漸接受生物體應該是這隻生物和附生微生物加起來的集合，這些微生物應該被視為一個器官那樣地參與這個生物的生活。所以你身上的細菌們該算是你的一部分，而你應該要一起來認識自已的原核成分。
本文作者為慈濟大學生命科學系助理教授
【中文版序】
在每年諾貝爾獎宣布前夕，媒體對於誰會得獎、獲獎人的專業領域為何，總是有諸多的揣測。這幾年間，「微生物」、「腸道細菌」或「益生菌」等名詞從未跳出討論的範疇。其中最無庸置疑的，是這個領域中的頂尖科學家──聖路易斯華盛頓大學的傑佛瑞．高登（Jeffrey Gordon）遲早會接到來自斯德哥爾摩的電話。好吃成性的老饕讀者們聽到「Toros」，可能會誤以為是大家所熟知的鮮切牛排「Toros」，或是聽起來酷似「Toro」的鮮美鮪魚肚，不過在西班牙文中，「Toros」的意思就是公牛。聽到女兒驚聲尖叫的桑圖奧拉，當然不會以為女兒會突然在山洞中想吃牛排、或者是不小心踩到鮪魚肚，最有可能的狀況，就是在洞中遇到了野牛，桑圖奧拉驚懼地拔腿狂奔而入，沒想到進入洞穴後，立刻被眼前的景象所震懾。他在燭光搖曳之中抬頭一看，立刻轉懼為驚、由驚生喜，現入眼簾的，竟是一幅長達六公尺的野獸彩繪圖。桑圖奧拉立刻明白，這幅壁畫即將改變世界。
這個洞穴，就是目前眾所週知、以史前藝術而聞名全球的阿爾塔米亞洞。現在我們已經知道，其歷史遠達25000年之久。但是在當時，沒有人知道它的歷史有多久遠。桑圖奧拉在隔年於葡萄牙里斯本召開的史前國際會議上，發表了這項發現。演講結束後，全場陷入一片詭異的寧靜，因為當時的考古學家都認為史前人類都是粗鄙的野蠻人，不可能擁有藝術能力。很快的，眾人就開始質疑桑圖奧拉作假，當時的法國考古學權威莫爾蒂耶（Gabriel de Mortillet）甚至重口批判桑圖奧拉的發現完全是「錯誤且瘋狂的」 。
一下子從天堂被打入地獄的桑圖奧拉，在八年後益鬱而終，阿爾塔米亞洞也從此封洞。桑圖奧拉過世好幾年後，氣憤的瑪莉亞依然不願意讓任何人進入洞穴探視。終於到了1902年，其他地點出土的證據逐漸開始支持桑圖奧拉的發現，當年抨擊桑圖奧拉最為猛烈的法國考古學家卡爾達伊拉（Émile Cartailhac）與同事便親自來到阿爾塔米亞洞，說服瑪莉亞讓他們進入考察。親眼見到壁畫的卡爾達伊拉就和就和23年前的桑圖奧拉一樣，完全為之震懾。知道自己犯下錯誤的卡爾達伊拉，隨即在《人類學》（L’Anthropologie）雜誌上公開道歉，桑圖奧拉的名聲也終於獲得平反 。
雖然桑圖奧拉無緣親眼見到他的發現被世人所認可，但是現在我們每個人，都得以透過亙古不退的壁畫型式，活生生的見識到遠古人類大腦裡的藝術與創造力。究竟大腦中發生了哪些生理變化，讓其體積變得越來越大，而人類也變得越來越聰明？究竟人類大腦在演化的過程中遭遇到何種壓力，竟然能夠出現抽象的藝術天分？我們現在就把鏡頭拉回古生代，看看這一切的始末為何。自行延後或提前接種疫苗，可以嗎？
正如同我在開頭時提到，有些家庭因為往返兩國，無法準時接種疫苗，那麼疫苗的接種可以提前或是延後嗎？
這個問題很難用一個原則完整的回答，因為必須考量的因素太多，包括接種當下的年齡，哪一種疫苗，要前往的國家是否為疫區，要待多久等，都會影響醫師的建議。所以最保險的方法，就是拿著您的寶寶手冊與出國行程表，跟醫師面對面討論。
我在本篇文章末尾，附上一張疾病管制署所建議的「各項常規疫苗最小接種年齡與最短接種間隔」，雖然有點複雜，但可以給各位一個大方向參考。
疫苗可以同一個時間接種幾劑呢？
跟各位再次澄清：現行的公費疫苗，全部可以一起接種。我自己的女兒兩個月大時，同時接種了卡介苗＋五合一＋肺炎鏈球菌＋B型肝炎＋口服輪狀疫苗，在我故意安排的之下，什麼事情也沒發生。
疫苗兩、三針一起打，免疫效果並不會因此減低，這是第一個好處；寶寶不用頻繁的跑醫院或衛生所，減少被感染的機會，這是第二個好處；要痛就一次痛完，不要讓寶寶一直經歷到醫院的痛苦，這是第三個好處。
目前一定會「強併」的公費疫苗時程，比如說六個月大的B型肝炎＋五合一疫苗，滿一歲的水痘＋腮腺炎＋肺炎鏈球菌疫苗，或是較大的日本腦炎＋五合一疫苗，這些情況下疫苗通通都可以一起接種，不需要分開兩、三次打。
唯一不能一起接種的情形是：如果您的孩子「曾經有熱性痙攣」，那麼肺炎鏈球菌疫苗和流感疫苗，就不適合同時接種。注意啊，這一定是「曾經發作過熱性痙攣」的孩子才有的禁忌，並不是說一起接種就會發生熱性痙攣，千萬別誤解這句話。
有點咳嗽流鼻涕，可不可以打疫苗？
這裡提醒所有的讀者，除非發燒，或者剛開始急性生病的孩子不能打，其他狀況都可以打疫苗。過敏性鼻炎？當然可以打；小感冒？當然也可以打；中耳積水？也可以打。總之時間到了，沒有發燒，大致上都可以放心的接種疫苗。這種習慣性是怎麼發生的？調節痛覺的神經系統機制有點複雜，而且就算痛覺接受器只能慢慢地接受刺激，其他層次也可能發生習慣性。感受與調節痛覺時，內生性類鴉片系統扮演重要角色；內生性類鴉片系統是大腦本身的鎮痛劑，成癮性高的藥物，會影響內生性類鴉片系統之接受器。在短期或中期，內生性類鴉片系統可能透過習慣性，讓人類有辦法忍受疼痛。我們不確定長期狀況之下，內生性類鴉片系統扮演何種角色。有一實驗研究一群受試者的習慣反應，對受試者的手臂做出痛覺刺激（熱），並記錄八天之中，每天的刺激反應。結果與預測相同，受試者對疼痛產生習慣性，在實驗進行中，回報的疼痛指數較低，也能禁得住刺激程度增加。為了解此過程是否牽涉到內生性類鴉片系統，在實驗的第1天與第8天，研究人員為其中一半受試者提供麻醉藥拮抗劑，此種藥品能阻擋鴉片類物質的效用；另一半受試者則給予鹽水（此為雙盲實驗，受試者與施測人員皆不知受試者屬於實驗組，或是對照組）。研究人員發現，麻醉藥拮抗劑對習慣反應完全不起作用，表示控制痛覺習慣化的中樞神經系統，不須依賴內生性類鴉片系統。
疼痛認知相當複雜，因為情緒在其中扮演重要角色，決定如何感覺疼痛。就像媽媽親吻孩子的小傷口──情緒鎮痛效果真的很神奇。大腦網絡與痛覺之間的關聯，必定包含腦部情緒區，例如前扣帶皮層。既然情緒對個人心智狀態非常重要，那麼痛覺一定也是疼痛經歷的產物。此種背景通常由文化決定，反之，也影響情緒表達的程度。許多研究發現，感覺疼痛程度高低，受到族群的顯著影響。
以上這些因素都在無形之中，決定某人為什麼會吃，或不吃帶來疼痛感的食物，例如辣椒。辣椒是美洲原住民農業中，最成功的產物之一，其他還有玉米、馬鈴薯、番茄等。澱粉微體化石等考古證據指出，自6000年前起，南美與中美洲人民便常吃辣椒（之後傳到加勒比海群島，以及巴哈馬群島），辣椒與玉米在古代熱帶農業區相當普及，至少存在幾千年。辣椒屬包含所有椒類，可能源自玻利維亞。野生辣椒果實很辣，這麼一來，草食動物就比較不會吃掉內含種子的果實。然而，鳥類沒有味覺，或是不受辣椒影響，因此辣椒便提供熱量，鳥類則像交通工具，將辣椒種子散佈到野外。ㄒ即使是怪獸，要在體內引發原子核分裂，最困難的關卡仍然在於如何控制反應的強弱。自然界的生物是靠酵素及荷爾蒙的作用來控制體內化學反應的進行狀況，但由於原子核反應會產生極大的熱，根本沒有酵素或荷爾蒙出場的餘地。
就算真的有什麼方法可以調控好了，生物畢竟是生物，總有身體狀況不太好的時候。一般生物只不過是發燒啦、腸胃不適之類的狀況，但是食鈾怪獸可沒這麼好過。恐怕會有全身化為原子彈之虞。
也就是說，要靠吃鈾來噴火，除非體內具備前面所述的系統才有可能。只不過還是要冒非常大的危險。如果這種生物真能存在，那也是非常奇怪的事。
◆糞便可用來鋪馬路
相較之下，喝石油的那些傢伙即使存在，也不會讓人覺得太奇怪了。怪獸中的「達恐」、「佩斯塔」及神龜等都屬這一類。
石油是一種混合物，由碳、氫、氧等元素所形成的各式化合物混合而成，和自然界動物用以為養分的物質非常接近。自然界中之所以沒有動物喝原油，只是因為體內沒有可以消化這些化合物的酵素而已。
況且，只要隔絕空氣，石油就會停止燃燒，使用時很容易控制。噴玩火就閉上嘴巴就好。真有噴火怪獸的話，以石油為燃料的這型應該可能性最高。
但是在自然狀態下，石油是混合著沙泥埋藏於地底的。如果直接飲用，就非得連同沙泥一起下肚不可。依所處地質狀況的差異，喝下去的泥沙量體積可達原油的４倍左右。
不用說，這些沙泥既不能成為燃料也不能變成養份，只能化為糞便排出體外。而且這些糞便是原油的廢棄物與沙泥的混合物，也就是柏油原料。只要把石油怪獸引到道路工地現場，先讓牠噴火，再出其不意把牠嚇到大便失禁，然後用壓路機將糞便壓平，就可以鋪出一條氣派的柏油路了。這豈不是個神奇的廢物利用法嗎？
◆一生一回的盛大演出
然而神龜不只吃石油，據說也吃煤炭。根據《怪獸圖鑑》所載的內部圖解，可看見神龜的體內有名為煤炭囊的器官。還寫著那裏是儲藏煤炭作為火焰的燃料用的。但是，這可是極度危險的啊。
燃燒必須有空氣才行。在純天然瓦斯中，就算再多火花一樣不會起火燃燒。現在孩子感冒大多數是受寒的多，喝點薑糖水、神仙粥都會大有好處。
說到神仙粥，它之所以有此美名，正是因為其抗感冒的作用如「神仙」一般，對此還專門有個歌訣：「一把糯米煮成湯，七根蔥白七片薑，熬熟兌入半杯醋，傷風感冒保安康。」具體做法是，將糯米五十克熬粥，再加入蔥白約三十克、生薑七片（約十五克）共煮五分鐘，最後加入米醋五十毫升攪勻後起鍋，讓孩子趁熱服下，在感冒初起的時候，每天服用三至五次，一到二天即可痊癒。
最後是情志原因引起的咽喉炎。多愁善感、易怒、易生悶氣的人特別容易反覆發作慢性咽炎。有一個患者就跟我說，平時還不覺得嗓子太難受，可是一生氣、著急，咽炎就加重，不光白天的時候嗓子難受得厲害，連半夜睡著的時候，都會被痰憋醒。這一類患者一定要學會讓自己快樂起來，先從心上把病根去了，咽炎才會好。不調心、養心，讓身心舒泰，即使是暫時治得了標，也治不了本。我一直告誡大家，人一定要活得大氣、從容一點，複雜的不良情緒越少，人越快樂，不僅慢性咽炎會減輕，別的病也會變少。
最後我要說的是，慢性咽炎發病的人雖然多，但是很少有人重視，來找我看病的人很多，但是很少有人專門讓我為他治療咽炎。大家都覺得就算得了慢性咽炎也不耽誤吃不耽誤喝，就是嗓子不舒服點，忍一忍也就過去了，時間一長也就習慣了，反正有這個病的人多得很，也不會有什麼大事。其實，慢性咽炎不僅僅會帶來喉部的不適，其炎症可波及其他系統，像一些慢性氣管炎、腎炎，長期炎性分泌物被咽入胃中，可引起消化不良、胃腸炎等。像我的一個醫生朋友說他的一個當老師的患者有胃炎，最後發現罪魁禍首竟然是慢性咽炎。所以有慢性咽炎的人一定要及時治療。
在臨床上我一般用列缺穴配照海穴治療各種咽部疾病：小到咽炎，大到喉癌。有慢性咽炎的人也可以按摩這兩組穴位。列缺穴、照海穴屬八脈交會穴。有《八脈交會八穴歌》給讀者朋友們參考：「列缺任脈行肺系，陰蹺照海膈喉嚨。」以左右兩手虎口交叉，一手食指押在另一手的橈骨莖突上，食指尖到達的凹陷處就是列缺。照海穴在在足內側，內踝尖下方凹陷處。自己在家按壓的話，每天一次，只需五分鐘就行，別忘了雙手雙腳都要照顧到。身體上微生物的多樣性甚至能夠解釋一些奇怪的身體現象，而我們以前認為這只是單純的運氣好壞而已。例如：對蚊子來說，有些人就比較可口。這些小惡魔很少叮 我，但是牠們會成群結隊攻擊我的伴侶阿曼達（Amanda），蚊子就是覺得某些人比較美味。這種被蚊子找上的「能力」高低，和我們皮膚上微生物群系的差異，有極大的影響（第一章會有更多的說明）。
不只如此，每個人身體內外所寄居的微生物差異很大。你可能已經聽過，人類彼此的DNA非常相近，你的DNA 有99.99% 和坐在你隔壁的人是相同的。但是你的腸道微生物並非如此，你和旁邊的人大概只有10% 是相同的。
這樣的差距使得每個人產生很大的不同，包括體重、過敏、是否容易生病，到焦慮的程度。我們現在才剛開始描繪與了解這個巨大的微生物世界，光是目前發現的內容就已經相當令人震撼了。
這個複雜得不可思議的微生物世界，和讓人震驚的所有事實，都是最近40 年才發現的。在此之前，我們不知道人體內有多少單細胞生物，也不知道有多少種類。在此之前，我們對於世界上各種生物分類的基本概念，來自於達爾文與他在 1859 年出版的《物種起源》（On the Origin of Species ）。達爾文描繪了一個演化譜系，其中所有的生物都以共有的身體特徵而分門別類，例如：短喙的雀鳥和長喙的雀鳥等，這成為我們分類物種的基礎。
傳統上對於生命的看法是，用肉眼或是透過顯微鏡，觀察周遭世界。我們把比較大的生物分類為植物、動物和真菌，剩下的單細胞生物則分成兩大類：原生生物（protists）和細菌。那時我們對植物、動物和真菌的看法是正確的，但是對於單細胞生物的觀點則完全錯誤。
你和微生物的親密關係
1977 年， 美國的微生物學家烏斯（Carl Woese）和福克斯（George E. Fox）利用核糖體RNA（這是一種和DNA 相似的化合物，每個細胞中都有，參與了蛋白質的製造），進行細胞研究，所繪製出來的生命樹（the tree of life）讓人吃驚。他們發現單細胞生物的多樣性，比動物和植物加起來還要高。也就是說，動物、植物和真菌；每個人、水母和糞金龜；每根巨大的海藻、每片 苔蘚、每棵高聳的紅木；每個地衣和蘑菇，我們用眼睛看到的所有生物，只是生命之樹上面三個短小的分枝而已。其他的單細胞生物，包括了細菌、古菌 （archaea，烏斯和福克斯所發現的）、酵母菌等，占據了大部分的位置。最近幾年，我們對於體內的微生物生命世界，有了 跳躍性的了解。新的技術，包括改良的DNA 定序法（DNA Sequencing）是主要的因素，以及電腦運算速度爆發般的加快。現在我們可以收集身體各部位的細胞，經由「次世代定序法」（next- generation sequencing），快速的分析其中所含的微生物DNA，再把這些資料整合在一起，定出居住在全身各部位的數千種微生物種類。我們發現其中有細菌、古 生菌、酵母菌，以及其他的單細胞生物，例如：真核生物。這些生物的基因組（打造物種的遺傳手冊）加總起來比人類的還要長。
新的電腦演算法讓詮釋這些遺傳資訊的過程更為簡單。我們現在已經繪製了一張微生物圖譜，用以比較身體不同部位中的群落，也能夠比較不同人之間的微生物群落。 由美國國家衛生研究院（US National Institutes of Health, NIH） 出資1 億7 千萬美元所進行的人體微生物群系計劃（Human Microbiome Project），支助了200 多位科學家，使得這方面的知識不斷累積。到目前為止已經分析了4.5 TB（Terabyte， 兆位元組） 的DNA 資料，這才只是開頭而已。其他的國際合作計劃，例如：歐洲的「人類腸道多元基因組計劃」（Metagenomics of the Human Intestinal Tract, MetaHIT ），也正在增加和分析更多的資料。
這種分析的成本降得非常快，讓更多人能夠查看自己身上的生物多樣性。大約在10 年前，如果你要知道自己身上的微生物群系組成，需要花費1 億美元，現在只需要100 美元，便宜到很快就會成為可以請醫生進行的基本醫學程序了。
不過，你的醫生為何要知道你的微生物群系狀況？因為新的研究結果指出，許多疾病和微生物之間有著我們以前所不知道的關聯，這些疾病包括肥胖、關節炎、自閉症 和憂鬱症。當我們開始了解這些關聯後，也為未來的療法點亮了道路。你所想到的任何事，幾乎都和微生物群系有關，例如：醫學、飲食、你是否排行老大，以及性 伴侶的數量。在接下來的內容中，你會發現微生物幾乎深深滲入我們生活中的所有面向。事實上，微生物重新定義了人類。喝水有講究，喝對也能補心
喝水排毒，有益身體健康。「一天要喝八杯水」的觀念更是深入人心，老少皆知。但是喝水也是有講究的，喝多少水，怎麼喝水，都大有文章，不是簡簡單單的「一天要喝八杯水」就能概括得了的，喝水喝不對也會喝出毛病來。
我們社區有一位姓王的阿姨，今年七十多歲，體型比較胖，非常喜歡看一些養生保健的電視節目。之前看到電視上說多喝水就能排毒減肥，她就把喝水當成一個任務，拿了自己家的大茶杯，每天都要喝上八杯水。可是還沒有減肥，卻出現胸悶、全身水腫、喘不上氣的症狀，被送到醫院去了。原來她家的杯子特別大，一杯至少有四百毫升，這八杯下去就超過了三公升，平時吃飯隨便再喝點湯湯水水，她這一天都要喝上四公升的水，身體怎麼能承受得了呢！
適量喝水可促進腸道蠕動，預防便秘、尿路感染和結石。但是喝水絕對不能過多，過多會加重心臟的負擔。大量喝水會稀釋血液，加大血量，從而增加心臟負擔。心臟負擔一大，人就會有胸悶、憋氣等不適症狀，嚴重的可能導致心肌梗塞。多餘的水分還會從血管滲透到身體各部分，就會出現水腫的現象――肢體腫大，皮膚呈現不正常的光亮。
心臟不好的人尤其要注意，不能喝水太多，否則可能導致突發心臟疾病。如果人經常喝水太多，水進入身體就會導致體液量明顯增多，體液多了，血液就變稀了，血容量就會變大。如果血容量一直比較大，那麼心臟不得不咬緊牙關，拚命地加大輸送血液的力度和速度。就像人過度操勞會猝死一樣，這種超大的工作量對於已經有心臟病的人來說，是很難承受的，發病自然也就不足為奇了。
所以說，有心臟病的人千萬別學別人「一天八杯水」，用喝水來排毒、減肥。如無特殊情況，每天喝水不要超過二公升，千萬不要一次大量飲水，以免加重心臟負擔。若是石油之類的液體也可以儲存在體內避免與空氣混合。只不過，煤炭可是固體，隙縫中無論如何都會有空氣混入。若是以煤炭為燃料來噴火，火勢會一路延燒到體內的煤炭囊，神龜就會被身體裡的那把火活活燒死了。雖然說煤炭的發熱量大約只有石油的一半，但是生物的內臟也絕不可能安然無恙。
因此，只要噴一次火，那個時候就是自己的死期了。簡直就像是蜜蜂的刺針一樣。一生一回，噴出平生第一次火焰，神龜的一生就這麼玩完了【圖１】。
◆點火得靠毅力
這麼一來我們就已經知道，只要吃石油便可以解決燃料問題。
剩下的問題就是如何點火了。點火的方法有兩個。一個是用火花或火焰來引燃，另一個則是讓燃料的溫度上升到燃點，這樣就會產生自燃現象。
生物要引發火花，最簡單的應該就是牙齒由打火石構成吧。一邊噴出可燃性瓦斯，一邊把牙齒喀噠喀噠咬合打出火花，這樣就可以點火了。
我們所使用的打火石是一種成份近似水晶的岩石。雖然這種東西無法由生物體內製造，不過，自然界的動物中的確不乏將礦物吃進體內來進行生命活動的例子。例如雞就會將砂粒或小石子儲存在雞胗裡來幫助消化。所以說，若有哪種生物為了點火而將打火石安置在牙齒間，也不會令人覺得奇怪。
只不過，被唾液沾濕的打火石應該很不容易打出火花才對。由於不能一次就把火點著，因此必須像舞獅的獅子那樣不停對空氣猛咬，直到點火成功為止【圖２】。活像是隻靜不下來神經質暴躁的怪獸一樣啊。
至於可燃性瓦斯，只要超過了一定溫度，就算沒有火焰或火花也一樣會起火。例如甲烷，自燃點是５３７度。可是生物體內的化學反應並沒有辦法產生這樣的高溫。負責催化生物體內化學反應的是酵素，由於酵素不耐熱，只要溫度超過60度，就會被煮熟而失去效用。自然界之所以沒有能夠發出異常高溫的動物，原因就在這裡。
既然用化學的方式沒辦法做到，那麼有沒有可能以物理方式產生高溫呢？也就是說，以身體的一部份互相摩擦，以摩擦生熱的方式來提高溫度。把兩隻手掌合在一起用力摩擦，確實是會發熱到某種程度。這個動作一直持續下去，是不是能把自己灼傷呢？實際一試的結果是，十幾秒就挺累人的了，若這樣依然繼續努力摩擦下去的話，似乎是有那種可能。嗯，到頭來，問題在於是否有毅力。人類會受到辣椒影響，但幾千年來，辣椒都是新大陸的主要作物，而且16世紀傳到舊大陸時，也迅速在非洲與歐亞大陸菜餚中，找到一席之地。為什麼要吃辣椒？心理學家保羅・羅金是食物偏好心理學研究的先驅，他認為辣椒成功融入各種菜餚，有幾項理由。辣椒是維他命A、維他命C的良好來源。辣椒素能活絡腸胃道系統，增加唾液分泌與腸胃蠕動，讓乾乾的食物變得比較美味。更重要的是，辣椒是味道增強劑，在食物較清淡的飲食文化中，更是如此。羅金認為，人類在「類似的限制、烹飪主題與差異中，找尋各種不同變化。」辣椒不論單獨吃，或與其他食物搭配，都能讓廚師在一般或季節食材限制下，創造出更多樣化的菜餚。
羅金團隊研究「喜歡吃辣的人」，在傳統墨西哥家庭長大的孩童，都喜歡吃辣，辣椒是墨西哥飲食之基本食材。二至六歲的小孩，一開始先吃少量辣椒，並隨著時間增加辣椒量。在家庭環境中，這些孩童觀察到，大家都很重視辣椒，但如果他們不喜歡，也可以不要吃。然而，差不多在五歲到八歲時，孩童已開始喜歡將辣椒加到食物裡了。因此，孩童在些微社會壓力下，從較輕微的辣度開始嘗試辣椒。至於在教學環境中，則是以勸誘的方式，要他們「發現」最初抗拒的事物也有優點。
在個體心理學層面，羅金針對人類為何喜歡吃辛辣食物，提出兩個解釋。在某些文化中，辣椒並非傳統，喜歡吃辣的人，就只是因為愛吃辣而吃辣，羅金的解釋，可能比較適合用來了解這種人。首先是「雲霄飛車效應」，只要增加接觸次數，一旦了解該事物一點也不危險，負面經驗就會轉為正面效應。到最後還可能變得有點無聊，這也是有些人需要透過辛辣食物，或是雲霄飛車，增加刺激的原因。羅金也假設，辣椒產生的痛覺，會讓人體分泌更多內生性類鴉片，重複接觸刺激時，便會分泌更多此種鎮痛化學物質。這麼說來，吃辛辣食物的效果和「跑者的愉悅感 」差不多。自費疫苗要不要打？
從小兒科醫師的角度來看，一個疫苗上市，必定有它的醫療貢獻，如果經濟上許可的話，應該都要接種。打疫苗就像是買保險，買的保險越多，雖然越花錢，然而要是真正遇上意外，只要能降低風險一切就值得了。疫苗也是一樣，如果您的寶寶得到上帝的眷顧，完全不會生病，那麼這些疫苗的確是不需要接種。但萬一真的不幸生病了，恐怕屆時再回想起沒有幫小孩接種疫苗的疏忽，必定後悔不已。
目前自費的疫苗已經不多了，在這一章節中我已經介紹了自費的輪狀病毒疫苗，自費的子宮頸癌疫苗，也輕輕帶過了自費的四價流感疫苗，剩下一個自費疫苗沒介紹，就是A型肝炎疫苗。
A型肝炎是經由糞口傳染的疾病。臺灣因為公共衛生進步，因此要在臺灣本島吃到A型肝炎病毒，可能性比較小。然而如果將來您想帶孩子出國旅遊，比如說要去東南亞或中國，那麼接種一下A型肝炎疫苗，還是比較保險的預防措施。
A型肝炎疫苗一歲之後就可以自費接種，兩劑相隔六個月，打完第一劑兩週即可出國，等回國之後再補第二針就可以了。
老人也有自費疫苗，比如說「帶狀皰疹疫苗」，以及「十三價肺炎鏈球菌疫苗」，可以找您的家醫科醫師諮詢。哺乳類的誕生與其大腦的演化
約莫3.6億年前，原始魚類開始進軍陸地，水陸交界處出現了兩棲類，並進一步演化出可以完全脫離水域的爬蟲類。到了約2億年前，原始的哺乳類終於現身。
在哺乳類出現之前，動物只有原腦皮質（allocortex）。原腦皮質包含了最古老的舊皮質（archicortex），例如海馬迴，以及次古老的古皮質（paleocortex），例如嗅覺皮質和梨狀皮層。這些比較古老的大腦皮質，都是只有三層神經細胞的結構。
到了哺乳動物身上，則演化出了新皮質（neocortex）。與原腦皮質不同的地方在於，新皮質是具有六層神經細胞的結構，專司各種感官訊息的細部分析，以幫助生物作出更靈活的行為和反應。
哺乳類的新皮質：智慧競賽
哺乳類為什麼會演化出新皮質呢？這其實也是生存遊戲中的軍備競賽結果。
原始哺乳動物出現的侏羅紀前期，正是巨型恐龍橫行地球的年代。關於恐龍巨大體型的成因，各種理論爭奇鬥艷。比方說，當時的盤古大陸幅員遼闊，讓恐龍擁有幾乎無限的生活和成長空間。此外，當時大氣中的二氧化碳濃度似乎較高，並導致植被茂盛，植食性恐龍可能因為擁有不虞匱乏的食物和營養而得以往大體型演化。除了二氧化碳外，當時大氣中的氧氣濃度也比較高，這使得生物可以不用把資源貢獻給呼吸系統，並得以發展身體中的其他系統，例如更大的體型。此外，屬於冷血動物的恐龍如果擁有巨大體型，也有助於體溫保持恆定。
除了這些環境和生理因素之外，另一項可能導致生物體型越大的原因，就是演化競爭。在當時，包括恐龍自己在內的眾多生物，都面臨到空前的掠食與被掠食壓力。部份草食性恐龍在肉食性恐龍的獵殺威脅之下，演化出越來越大的體型，好讓牠們能夠抵禦肉食恐龍的攻擊。而掠食者與被掠食者的演化一直是雙向的，有鑒於部份草食性恐龍的體積越來越大，部份肉食恐龍也演化出同樣巨大的體型。於是，在上述種種原因的促成之下，眾多恐龍全都變成了龐然巨物。
但是被掠食者的演化方向並非只有朝向大體型一途，當某些掠食爬蟲類的體積變得越來越大、並對原始小型哺乳類造成重大威脅時，這些哺乳動物的祖先們發展出了另一種制衡與對抗的方式，牠們不稀罕龐大的身軀，而是轉而演化出更大、更聰明的大腦，讓牠們能夠透過更快、更靈活的反應來對抗掠食者。近年來，興起對於人類與體內外微生物共生的探索，部分生物學和醫學的支流也隨之快速發展。然而這不是因為人們突然明白，微生物對人類健康的意義有多重要，也不是因為希望能提供給醫生和一般民眾預防和治療諸多疾病的方法，而是因為細菌──和其他微生物，是健康生活的必需品。
我們的《細菌：我們生命的共同體》在歐洲獲得多個科普類書籍獎項提名，書中描述了那總是令人驚嘆的發現：人類和所有其他的高等生物，都與無數有益的微小生物結成生命共同體、超級生物體，以及協調一致的共生關係。這些微小生物不僅幫助我們消化，還保護我們不受它們的表兄弟──也就是那些致病微生物──的侵襲；它們不僅是不可或缺的伴侶，更近乎全方面地影響我們的健康。它們和其所生產的物質能防止蛀牙、過敏和癌症，也極有可能影響心臟疾病的消長，甚至能決定我們快樂或沮喪。它們是如此地舉足輕重，因而成為生物技術和醫療保健行業中主要成長的領域之一。
哈諾．夏里休斯和我都非常高興這本書將在臺灣以中文出版，對我來說意義尤其特殊。我經常待在臺灣，我的妻子是臺灣人，我們的兒子至少有一半臺灣血統。從基隆一直到臺北、宜蘭、花蓮、臺中、臺南、高雄和墾丁，我結識了這塊土地和其上極其友善和有耐心的人民。我期待著有一天，收到讀者在某家書店和我們的書自拍的照片。
基於自己在臺灣的經驗，我深信本書提到的許多事例，臺灣讀者和西方人一樣，不會太過吃驚。因為我對臺灣的認識除了城市和鄉村、寺廟和國家公園、山峰和海灘以外，當然還有臺灣美食。當中的許多元素，例如大量的新鮮蔬菜，和臭豆腐等各類發酵食品，現在都廣泛地被建議用來維持腸道菌群的平衡，使人們擁有更健康的腸道，這讓享受臺灣美食變得更加順理成章。而我們天天在家裡吃的新鮮優格，更是我親愛的岳母從臺灣替我們購買了器具及新鮮益生菌來製作而成的。事實上，「交配型」或是我們所稱的「性別」是一種事後的區分：所有的生殖細胞最初看起來都是一樣的，但過了一段時間之後，才個別發展成體積小、可移動的精子，或較大而靜止的卵子。另一個附加問題是，它們要彼此互相認得，才能找到對象結合。在一個新的有性生殖個體發育成長之前，它須先滿足上述的所有條件才行。
還有一個令人匪夷所思的謎題：為什麼好不容易「二合一」的個體，最後又再一次「一分為二」？我們認為，產生單倍體細胞（只具有一半正常體細胞染色體數目的細胞）的減數分裂，是古代地球生命為了對抗饑餓的威脅，發展出來的應變之道。
因為饑不擇食
面臨饑荒的威脅，我們原生生物祖先可能毫不猶豫的選擇了相互殘殺爭食。在某些情況下，遭到獵食的一方可能沒有完全被消化掉，使得掠食者體內同時具有兩套遺傳物質；換句話說，是處於細胞生物學家所謂的「雙倍體」（diploid）狀態。也就是說，在它們吃下一個「細胞同志」後，兩個細胞先互相融合，接著細胞核也發生融合。
另外一個在受精作用演化出來之前，用來產生雙倍體的方式是，細胞核先分裂成兩個，然後在這個細胞本身還沒有進行分裂時，兩個細胞核又再度融合在一起。
即使在今天，仍然有許多細胞無法很乾脆的進行細胞分裂。很多觀察者都曾經透過顯微鏡目睹細胞出差錯：細胞分裂開始時，細胞核一分為二，但後來兩個細胞核卻又再度融合在一起。這類產生雙倍染色體的意外事件，不論是來自吞併的「食物」或是部分自己身體的合併，在小宇宙中都是隨時會發生的事情。
然而，雙倍體在一開始是一種怪異、不正常且過於腫脹的狀態。為了紓解這個負擔，受影響的細胞就要想出方法來倒轉「致病」的過程：在它們再次分裂時，只遺留一半的遺傳物質給子孫。也就是，它們會採取一般細胞分裂的程序，產生具有和上一代細胞相同染色體數目的新細胞。這就意味著減數分裂的演化：只有一半的雙親基因（即一套染色體）可以傳給下一代。斜向彈性碰撞－平面的碰撞
至前一節為止，我們探討了直線上的物體碰撞。在這一節我們要來學習平面的物體碰撞。
在圖之①中，試求以速度v在不考慮摩擦的地面發生斜向碰撞，物體的反彈速度v’。(a)為恢復係數為1，故-vy，(b)為恢復係數不滿1的情形，故為-evy。(a)反彈速度v’為vx與-vy的合成速度，(b)的反彈速度v’為vx與-evy的合成速度，求解。
在②中，碰撞前的動量為m1v1的物體1及m2v2的物體2發生的斜向碰撞。將V1與v2分別以x軸方向與y軸方向分解，以5-6節中的v1’與v2’的公式，求解v1x’與v1y’、v2x’與v2y’，並計算其分別合成的v1’與v2’。
在③中為兩物的彈性系數e=0時的碰撞(融合)範例。將數值簡單化，試求實際碰撞後的向量。動量均為2mv，交角60度的兩個物體，碰撞後融合成一體以速度V運動。試求速度V。
將動量的向量組合，形成一個四邊長均為2mv的60度夾角的菱形。菱形的對角線即為合成碰撞後的動量向量，故可知向量的作用線在夾角60度的二等分線上。碰撞後的質量為2m+m=3m，速度為V，則碰撞後的動量為3mV。菱形的對角線長度為2mv cos 30度的二倍，即3mV = 2 x 2mv cos 30度，可求得碰撞後的速度V。
打棒球與飛機的行進—動量的思考
目前為止我們探討了碰撞運動，其中不可或缺的碰撞問題，是打棒球題。如圖1所示，在球棒與球之間發生正碰撞之理想情況下，我們以彈性碰撞的問題來計算看看，打到球後，球棒的速度與球的初速。
預設條件如下。恢復係數e為0.4，球棒的質量m1為0.9kg，球棒速度v1為100km/h，球的質量m2為0.14kg，球的速度v2為-120km/h，擊球後球行進的方向為正(+)。將此條件代入5-6節中的式(3)與(4)中計算得知，擊球後瞬間的球棒速度為58.6km/h，球速為146.6km/h。
然而，右頁中速度v1、v2的單位為km/h。第1項、第2項均與單位無關，故此計算中省略了與m/s之間的單位轉換。
另外，雖與碰撞無關，要使圖2中的飛機飛行，需要有使機體前進的推力。此推力可以使用空氣及噴射氣流的流體作用力與反作用力，與動量兩方面來進行說明。螺旋槳將空氣往機體後方推動，對螺旋槳飛機施予作用力，此時，空氣產生反作用力來推動飛機前進。同樣的原理，噴射引擎將噴射氣流往機體後方推動，對噴射機施予作用力，同時噴射氣流產生反作用力來推動飛機前進。我們可以牛頓力學求解推向後方的空氣及噴射氣流的動量，與機體前進動量之間的關係。轉換成功
一般而言，現代生物細胞內的染色體通常是成雙成對的，這些成對的同源染色體分別具有相同的大小和形狀。每條染色體在細胞進行減數分裂之前會先行複製，形成兩條以中節相連的染色分體。此時，同源染色體會互相配對，並藉由著絲點排列在紡錘體中央的部位。當細胞第一次分裂時，同源染色體互相分離，分別進入兩個子細胞。接著，每個子細胞發生第二次分裂。隨著紡錘體牽引的節奏，原本扣住兩條染色體的著絲點也一分為二，形成二個子細胞。因此，一個細胞經過減數分裂後，可以產生四個子細胞，而每個子細胞只具有原來細胞一半數目的染色體。
自然界的這種實驗流程，自古至今可能已經在各種原生生物體內，進行了上百萬次。染色體數目遭到縮減的細胞，大部分都面臨了逐漸死去的命運，因為它們無法產生生存所需的蛋白質。而那些吞食同類而身體變脹的細胞，即使是為了解除雙倍染色體數目的壓力，也不能減去任何必要的基因，否則就會死亡。然而，如果湊巧有某些細胞能精確的把它們的基因數目剛好減為原來的一半，重新回復到只有單套染色體的單倍體狀態，細胞就不會死去。
在某些環境條件下，像極度的乾旱，雙倍染色體細胞的存活機會要比單倍體大多了；而在細胞生長活躍及積極覓食的時期，原始的單倍體狀態則較為有利。交替變化的環境，像週期性乾旱的潮間帶地區，就適合能在單倍體及雙倍體之間進行變換的生物生存。最後，有一些細胞發現：為了生存，它們必須一直在減數分裂和細胞融合之間做轉換。這是能在單倍體與雙倍體之間進行週期性變換，並讓自己趨向複雜的能力。
於是，奇特的有性生殖系統展開了。直到今天，饑荒、乾旱、黑暗、缺乏氮鹽及其他災難，都會誘使許多原生生物彼此吞食融合。就表面上看來，「把染色體的數目分成兩半，只是為了待會兒要再複製回原來的數目」似乎是浪費時間。但是，這種浪費時間的事卻經常是求生存的唯一方法。這變成了它們的本性，甚至是習慣，就像一個人習慣走某條較長的路回家，並且向來都這麼走，只是因為他不曉得另外有一條較快的捷徑。古老動物細胞日益增加的複雜性，強化了這類無用而蹩腳的方式。而那些能週期進行「融合及恢復原始狀態」變換的細胞，便成為我們的祖先。
摘自第10章〈性的迷惑〉在臺灣，對於人類和細菌健康共生這個領域，也不乏專家學者的深入研究。臺灣大學的潘子明教授及陽明大學的蔡英傑教授都是知名的細菌、益生菌研究員。臺大生物多樣性研究中心也從資料中發現，嬰兒之所以能夠從哺乳中獲益，是由於母乳的成分讓嬰兒的腸道細菌組成特別穩定且有效率，讓病菌無機可趁。此外，對植物微生物進行的研究，對農業發展來說意義重大，其中的佼佼者如臺大的林乃君副教授。也有臺灣學者在世界級的研究機構中工作，像是哈佛牙醫學院聯盟的麻省劍橋市福塞斯研究所（Forsyth Institute）的Tsute (George) Chen。以及許許多多叫得出名字的學者在這個領域努力耕耘。
近幾年來，世界各地包括臺灣的微生物學研究者和相關的研究項目，皆翻倍地成長，民眾對微生物的興趣也急速上升。幾年之前，這個領域根本還沒有人能問鼎諾貝爾獎，如今卻在大學、研究機構、生物科技企業、科學出版品、醫療院所、科普文章、電視節目中隨處可見。如同你們現在手中的這一本書。
哈諾．夏里休斯和我都期望你們能從這本書中獲得啟發。
里夏爾德．費里柏
二○一六年一月於柏林
第一章 人類超級生物體
每個生命的誕生都代表著一個人類和十億細菌共生的開始，這是由雙方共同組成的生命聯盟。
一道拉得長長的淒厲尖叫。這道尖銳喊叫的本質，可能就連大文豪海明威或聖修伯里都無法以筆墨形容，換作村上春樹應該也拿它莫可奈何。我們所知道的大概就是：這聲尖叫幾乎從腦門一路貫穿到了腳底，一波又一波的超高音頻不斷襲來，首當其衝的那名男子看來有些倉皇失措。他一手抓著白得發亮的棉花輕拭女友的額頭，另一隻手則緊握著她的手，試著要對上她的目光，然後他轉頭困惑地望著助產人員。他的女友則瞪大了雙眼凝視著遠方，目光約莫落在產房裡白色牆壁和奶油色天花板的交界處。斷層掃描判定遠古大腦形態及功能
由於大腦是軟組織，無法留下化石，因此大腦演化的研究學者們一直很難找到古代大腦的形態證據，也很難藉此推測當時大腦的功能。幸運的是，大腦雖然不會形成化石，但是頭顱卻可以。也因此，許多學者便一直覬覦著博物館中的古生物頭顱化石，希望有朝一日，可以敲開這些化石頭顱，然後透過測量頭顱內的空間來估算大腦的形態和功能。
例如德州大學奧斯丁分校的古生物學家羅爾（Timothy Rowe）就曾經在1980年代參觀過哈佛大學的的化石收藏，並希望能敲開1.9億年前的原始哺乳類頭顱化石以測量大腦的形態。
想當然爾，博物館長是不可能答應這種要求的。不過，數十年後，新科技幫助羅爾以及其他大腦演化學家們完成了這個夢想。透過電腦斷層掃描，羅爾的研究團隊成功的重建了原始哺乳類頭顱化石中的大腦形態 。結果發現，原始哺乳類的大腦有著異常發達的嗅覺與觸覺區域。
躲避恐龍的方式：依靠嗅覺與觸覺摸黑活動
羅爾檢視了兩種原始哺乳動物，一種是三疊紀的摩爾根獸（Morganucodon oehleri），其化石大部份發現於英國，少部份發現於中國，另一種則是侏羅紀早期的吳氏巨顱獸（Hadrocodium wui），其化石最早在1985年出土於中國祿豐。
電腦斷層掃描發現，這些原始哺乳類的大腦中已經有新皮質，而且牠們的嗅球和觸覺區還異常巨大。科學家因此猜測，原始哺乳類可能是依靠嗅覺和觸覺來捕食小昆蟲的夜行性動物，這種生活方式，有助於躲避白天的恐龍威脅。
哺乳類重見天日
到了大約6500萬年前，恐龍滅絕，倖存的哺乳類終於重見天日。有一些雜食性的哺乳類為了較豐富的食物以及較安全的棲地，便開始往樹上移動，這些哺乳類，就是現今靈長類的祖先。由於牠們不再是夜行性，而且樹居生活也極需透過視覺來判定三維空間中的深度，因此視覺再度成為舉足輕重的感官能力。這個關鍵的演化歷程，使得視覺皮質在靈長類大腦新皮質的比重上升到了50%以上 。人類並未為了吃辣而進化，更正確地說，辣椒沒有進化，所以人類，也就是雜食性哺乳動物，才會喜歡吃辣椒。但辣椒可解釋人類雜食性的力量，人類雜食性大多基於已知的食物，衍生自文化背景的集體與共同記憶。目前所知的辣椒歷史，全都與農業有關，但在過去某個時間，距今6000年前之前，某些美洲原住民愛上吃野生辣椒。他們發現，吃辣椒產生的痛覺是暫時性的，所以能接受辣椒的辣度（或用在料理上）。在人類味覺歷史上，這是一個轉捩點，為眾多菜餚的文化演進奠定基礎，這些菜餚都利用痛覺增強口感。最後，辣椒也讓我們窺見人類心智的基本運作。要是看見怪獸開始把上下牙齒喀噠喀噠咬響、頻頻蠕動舌頭、激烈地磨牙、或是雙手合十用力摩擦的話，可得多加提防。
◆有可能發射光線嗎？
如此一來可以得出這樣的結論：怪獸的確可能噴出火焰。這連我也嚇了一跳。
那麼，除了噴火之外，是否能發射各種光線呢？
雖然怪獸所發射的光線可說是五花八門，有「破壞光線」、「死光」、「岩漿光線」、「溶岩熱光線」及「發條光線」等等，不過就「以有限的能源化為光線射出而破壞物體」這點來判斷，那除了雷射之外不做他想。所以說，這些全屬於同一個專有名詞：雷射。
此外，至於什麼「冷凍光線」、「重力遮斷光線」之類的，雖然就光學性質而言根本無法期待會有那樣的效果，但是因為射出後在空氣中能維持固定亮度，又能對遠處的物體造成強烈影響，從這幾點來看，利用雷射的可能性相當高。
自然光是由許多不同波長的光線混合而成，波形的起伏也不一致。就好比步幅差距很大的人在玩兩人三腳，卻沒有努力調整出一致的步伐。相鄰的光互相干擾，能量就擴散掉了。所以，即使是相當強烈的光源所發出的光，當照射到遠處的物體時，大部份能量都已經散失了。
話又說回來，如果能將相同波長的光的波形調整一致後再發射，就不會互相干擾了。原本所含的能量才能傳遞至任何地方，不至於中途擴散。這就是雷射光，可以透過紅寶石、二氧化碳或半導體等物質振盪產生。
因此，「生物是否能發射雷射光」這個問題可歸納成兩方面，一個是「生物是不是能夠產生足以令物體燃燒或熔化的能量」，另一個則是「生物體內是否可能形成雷射光的振盪器」。
◆吉拉斯會早死
雖然說稱之為雷射光，但是這並不意味著能將能量放大後再發射出去。只是可以將所含的能量在沒有損失的情形下傳送到遠處而已。所以，要將物體燒斷、熔化的能量，必須原本就從吐出雷射光的怪獸體內產生才行。
既然是生物，就只能從食物中獲得能源。藉呼吸作用，由食物中的碳水化合物、脂肪、蛋白質等取出能量。若想發射雷射光，還非得把這些能量轉換成光或電力不可。不過有些生物的確擁有這種本領，例如螢火蟲、電鰻等等。每天喝多少水比較正常呢？世界衛生組織（WHO）提出的飲水標準是，在氣溫攝氏二十五度、空氣濕度≤ 60%，且不進行任何運動的安靜狀態下，人每天的飲水量分別是：兒童一公升，成年男性二．九公升，成年女性二．二公升，孕婦四．八公升，哺乳期女性三．三公升。這個是一個大致的建議量，在高溫或強體力勞動的情況下，這些飲水的標準是可以提高的。需要提醒大家注意的是，以上給出的量不是單純的飲水量，還包括了一日三餐中的粥、湯、飲料中所含有的水。
除了喝水要控制一定的量之外，還要注意喝水不要太猛。如果短時間內猛喝大量的水，身體為了適應消化系統和循環系統突然增大的負擔，就會把相當一部分血調到消化道去，大腦等重要器官就容易出現供血不足的情況，除了頭暈、頭痛以外，嚴重的還會誘發心力衰竭、腦卒中等危重疾病。喝水太猛還特別容易導致水中毒，出現乏力、胸悶氣短、活動受限等症狀，重者會咳大量粉紅色泡沫痰，抽搐、昏迷甚至是死亡。
喝水要「少量多次」，不要一次猛喝。在天氣炎熱或者進行戶外活動，身體出汗比較多的情況下，要及時補水，但是每次補水的量不要太多。就拿一般的運動來說吧，在活動前、中、後都要補水：運動前十五分鐘，補水三百毫升左右；運動中，再喝二百五十毫升的水；運動後十五分鐘，再根據需要補充二百到四百毫升的水。
睡前不宜喝水過多。睡覺時由於身體平臥，回心血量增加，心臟負擔本來就比較重，此時如果大量喝水，不僅起夜頻繁，休息不好，還會誘發心臟疾病。我認識一個國家運動員，就是因為晚上鍛鍊強度比較大失水多，睡前因為口渴，一口氣喝了超過一公升的水，結果猝死，實在令人惋惜。
再有就是慢性心力衰竭及腎衰患者，更要注意採用勻速、小量、間斷的補水方法，基本上每隔二小時補水一次，每次不宜超過二百毫升，以免加重病情。老年人及體弱者補水的時候，一次一百五十毫升左右就可以了，萬萬不可一次性喝水太多。
現在很多年輕人喜歡喝冰鎮飲料解渴，其實這些生冷的東西非常容易刺激腸胃，導致胃腸痙攣等不適，阻礙體內熱量的散發，或者使本來寒涼的體質變得更加寒涼。飲料中的各種成分在體內代謝時，也需要消耗大量的水分，使人越喝越渴。美國一項研究發現，每天喝一千四百四十毫升的水（約六杯）的人患各種癌症的風險就會降低，而這個現象僅限於喝水，喝咖啡、含糖飲料就不具備這個效果。所以說有心臟病的人和老人不宜喝、濃茶、碳酸飲料，根據自己的體質熬一些紅豆湯、百合蓮子湯、綠豆湯喝。而出汗多的人，就要喝點淡鹽水。
很多人都問過我這樣的問題，喝水是不是一定要喝白開水。有的人不喜歡喝白開水，比較喜歡喝茶、湯、豆漿等飲品，那麼每天喝這些湯和茶水，跟喝開水相比，到底孰優孰
劣呢？其實，不一定非得喝水，像一些花茶、百合湯、綠豆湯等飲料，除了具備水的功效，還有額外的營養價值。
如果自己喜歡喝茶、喝湯，喝了以後也不會出現失眠、心煩等不舒服的情況，就可以放心大膽地喝。但是這裡不包括含糖的茶飲料、汽水、果汁，我還是不建議用市售飲料代替水，因為除了糖以外，這些飲料裡面還有很多食品添加劑，經常喝對身體健康非常不利。如果要發射怪獸圖鑑中所謂的「一秒鐘之內把戰車熔化的熱光線」，若是把戰車當成50噸重的鐵塊來計算，熔化所需的能量是１千４百億焦耳。所以需要消耗８１０公斤的碳水化合物。這份量雖然十分嚇人，不過以怪獸而言，不過是體重的萬分之一罷了。相當體重70公斤的人類的７公克而已。所以關於能量這方面，是完全沒有問題的。
至於振盪器，也不能說完全不可能。人類眼睛的水晶體是由表皮分化而來的。以生物組織而言，的確能夠用蛋白質製造出可以讓光線穿透並折射的物體。
只不過還是存在著少許困難。紅寶石的成份是氧化鋁，其中混合著少量的鉻。作為雷射振盪器時，實際產生作用的是鉻；可是像鉻這類重金屬對生物是有害的。而且，振盪器的兩端還必須裝設反射鏡才行。鏡子這種東西，是在透明物體的某一面塗布一層水銀類的物質。水銀也是重金屬，對生物同樣有害。這兩者都曾經造成嚴重的災情，一個是六價鉻毒害，另一個則是水俁病。口吐發條光線與超人力霸王大戰的怪獸吉拉斯，還有用引力光線毀滅了金星的三頭金龍，牠們的壽命絕對活不久長吧。
◆出人意表的超音波刀
最後，就讓我們來討論一下既非火焰也非雷射光、卻會造成強烈衝擊的武器──怪獸混沌鳥的超音波刀。
混沌鳥發射的超音波刀並不是使用光線，而是一種靠音波威力的武器。雖說目前尚未開發出超音波手術刀這種醫療器材，但超音波確實能切斷物體。這種方法大多用於金屬與陶瓷的加工。
不過，光靠超音波並不足以切斷物體。由於音波只是質量很輕的空氣分子的振動，並沒有那麼強的威力。物體若是被超音波打到，所有分子都會發生振動。因此如果是不容易變形的物體，由於材質和形狀的差異，可能會因為共鳴而導致碎裂，但是這樣並不是「切斷」。此外，若是生物體被照射到的話，會溫和地發熱，血液循環也會變好。
所以說，像混沌鳥那樣只是從嘴巴發射超音波的話，根本就無法切斷任何東西。只會震破玻璃窗、還有讓附近的人變得更健康而已。
如果要用超音波切斷物體，必須在欲切斷的部位塗布鐵沙或岩石粉末才行【圖３】。粉末發生振動並持續與物體碰撞，靠這個力量將部份材料破壞、切斷。群體化與社會化
重見天日後的哺乳類，特別是靈長類，很快就又面臨到另一項巨大的演化壓力：群體合作。當少數幾個個體在無意間出現合作關係後，牠們的生存競爭能力竟然瞬間大增，相較之下，無法與其他個體合作的個體，或者無法有效與其他個體合作的個體，則紛紛成為了演化洪流中的浮屍。殘存下來的個體，也不得不持續增強自己的基本智能和溝通能力，以有利於更進一步的群體合作。就像演化早期許多單細胞生物聯合起來取得競爭優勢一樣，以多擊寡的戲碼又再一次上演，只不過這一次不是細胞和細胞之間的聯繫合作，而是個體和個體（大腦與大腦）之間的溝通協調。
在群體化與社會化的壓力之下，大腦不斷的適應、調整與演化，高階的智能應運而生，認知能力也變得越來越強大。這種關於「社會群體生活可以型塑智能與大腦」的演化理論，就叫做「社會腦假說」（social brain hypothesis）。
社會腦假說
社會腦假說的主要提倡者之一，是英國的人類學家鄧巴（Robin Dunbar）。鄧巴認為，早期靈長類智能的主要演化壓力，並不是來自生態環境，而是來自於群體化和社會化。在群體化和社會化後，社群中的個體如果想要順利存活，就必須發展出許多高階的認知能力，例如思考、溝通、合作、猜測、判斷情緒、欺騙以及反欺騙等能力 。
如果這個假說正確，那群體化或社會化程度越高的生物，應該就會有更強大的大腦與認知能力。鄧巴分析了許多種哺乳類的生活族群大小和新皮質大小（新皮質與大腦容積的比值），發現群體大小和新皮質大小的確呈現正相關 。
除此之外，最近的腦造影研究，也發現了支持社會腦假說的證據。例如，倫敦大學學院的金井良太（Ryota Kanai）以及瑞斯（Geraint Rees）等人分析了165位受試者在臉書上的好友人數，並以此數值來代表他們在真實社會中的社交活躍程度。同時，他們也分析了這些受試者的大腦灰質密度。結果發現，臉書好友人數越多，大腦中的右側上顳溝（right superior temporal sulcus）、左中顳迴（left middle temporal gyrus）以及內嗅皮質（entorhinal cortex）的灰質密度就越高 。
另一項由比克特（Kevin Bickert）和貝瑞特（Lisa Feldman Barrett）等人所做的類似研究，發現杏仁核的大小也和社交網絡大小有關 。由此可知，一個人所參與社交網絡大小，似乎與某些負責社會認知的腦部結構息息相關。才剛喘了口氣，下一波陣痛又隨即襲來，又是一道撼天動地、如玻璃般清亮卻令人毛骨悚然的淒厲喊叫。子宮頸張得很開，已經可以見到小小的頭顱了。助產人員不斷催促著女人繼續用力、用力、再用力。沒錯！沒錯！就是這樣……接下來的一切就發生在轉瞬間：小小的頭顱滑過了子宮頸，助產人員以熟練的口吻和手法從旁協助女子，持續鼓舞著她。胎兒小巧的身軀就這麼從女子的體內被帶了出來，呱呱墜地那一刻，胎兒便成了嬰兒。切斷臍帶、擦乾身體後，看來沒什麼大礙的寶寶就可以送回媽媽身邊了。周遭頓時靜了下來，剛當上爸爸的男子默默流下了眼淚，嬰兒母親的視線則落在小小的頭顱上，眼裡閃爍著耀眼光芒。恭喜他們！
像這樣平凡但順利的生產過程，只要親眼見過一次，就絕對忘不了，對醫院的實習生來說便是如此，本書作者之一就屬其中的一員。親自迎接新生兒到來的父母親當然更不可能忘記，儘管許多人聲稱自己在那個當下情緒過度緊繃、激動不已，以至於後來只留下了模糊的印象。
產房裡一陣熱鬧喧騰，護理人員細心地清理善後。一個全新的生命正式向世界報到。
與此同時，一旁也有了其他動靜，靜悄悄地、一點也不衛生，而且非常不正式，但同樣生氣蓬勃。曾經參與過生產過程的人，一定都會對下列的場景留下了深刻印象：產房裡一塵不染，醫護人員用的是潔白無瑕的棉花，全室更是瀰漫著一股與其他科別截然不同的氛圍。胎兒必須自己想辦法通過母親的陰道，眾所皆知，女性的陰道有各式各樣的微生物活躍其中，絕大多數是乳酸菌。母體擠壓下腹部的過程中，通常腸內也會有東西跟著從肛門排出，落在胎兒必須通過的地方；直腸可說是地球上最適合微生物生存的空間，裡頭住著大量豐富的微生物，胎兒不但被這些微生物包覆著，也會把微生物吃下肚，然後在股溝的地方轉入小直腸，另外，小巧的指甲下方也藏了東西跟著一起移動。隨著胎兒的出生，種類繁多且不計其數的微生物也有了新的宿主，儘管清洗或擦拭新生兒會除去一些微生物，但是用不了多久，微生物的數量便會翻倍成長。母親將新生兒抱在懷裡時，皮膚上的細菌會轉移到嬰兒身上；當她哺乳時，會有更多的細菌經由乳頭進入嬰兒嘴裡。如果有人覺得這真是噁心，不但不衛生，還可能危害新生兒，甚至因此大病一場的話，那麼可就錯得離譜了。
細菌們，生日快樂！
人們總希望新生命能健康快樂、長久地活在世界上，然而出生當天──也就是每個人的第一個或是第零個生日，視個人的算法而定──卻不單單只是一段生命的起點，這天同時也是我們生命共同體的生日，一段結盟的開端，直到死亡那天才會瓦解分離。一切是如此理所當然，安靜低調又不引人注意。初始時，這段關係波動不已且變化多端，慢慢地才逐漸平穩下來。進入穩定期後，人類和微生物彼此磨合、互利共生。在漫長的一生中，隨著個人成長狀況、生活環境或是飲食習慣的改變，作為宿主的人體或多或少會發生變化，但絕大多數的盟友仍會與我們攜手共進，直到生命的終點。
為了生存，微生物群系（Mikrobiom），也就是寄生在人類體內和身體表層所有微生物的統稱，和它們的宿主自始至終都保持著理想的友好關係。但是，相關不等於因果。說不定這些人是因為這些腦區原本就特別發達，才變得喜歡社交，而不是因為廣泛社交後，才導致這些腦區出現變化。有沒有證據可以顯示，是社交才導致大腦出現變化呢？
為了回答這個問題，牛津大學的神經科學家路斯沃（Matthew Ruthworth）和薩列特（Jerome Sallet）等人分析了23隻被安置在不同大小族群中的猴子大腦。由於這些猴子是「被迫」安置在不同大小的族群中，因此如果之後他們的大腦出現變化，就可以確知是因為社群大小不同所導致。
結果發現，如果猴子生活在大族群裡，牠們的中上顳溝（mid-superior temporal sulcus）和吻端前額葉（rostral prefrontal cortex）的灰質就會比較多，而且前額葉和顳葉之間的神經活動也會有較強的連結 。因此，社群大小似乎真的會影響大腦的結構和反應。
限制大腦發展的六道難關
演化至此，靈長類祖先的大腦已經相當聰明。但是如果想要發展出更進一步的智能，就得全面打通大腦中的任督二脈才行。而想要打通腦中的任督二脈，就必須先突破幾個關鍵的阻礙，例如進行更有效率的吸收和代謝能量、獲得更大的腦容量，以及建立更全面的大腦網絡連結等等。
此時，大腦演化的最大推手之一：「基因突變」，又適時的伸出了援手。就這樣，在六道「基因突變」的援助之下，大腦突破了六道難關，一步步邁向了智慧的巔峰 。
第一道難關：腦血流量不足
人腦的重量只佔體重的2%，但是卻消耗全身20%的血氧和25%的葡萄糖。這些能量，大多被用在腦神經細胞的電生理活動，以及腦中的廢物清理程序上。由於大腦需要消耗巨大的能量，因此大腦能否順利運轉、成長和演化的關鍵，就在於身體有沒有辦法滿足大腦的耗能需求。
在人類、黑猩猩和大猩猩尚未分家之前，人科動物祖先的大腦和現今其他非人靈長類的大腦可能差異不大，大約只消耗全身8%的能量。此時的大腦，並非不想要能量，但是由於受到大腦血流量的生理限制，出於無奈，也只能接受這樣的條件。
大腦在血流量不足的情況下，一如巧婦難為無米之炊。空有一身潛能的大腦，也只能縮衣節食的等待機會。一直到了大約1000萬到1500萬年前，終於一個叫做RNF213的基因發生正向突變，才改善了大腦後勤補給不足的窘境。由於這緣故，如果混沌鳥想要讓自己的超音波刀奏效，就必須在戰鬥中途暫停，先挖起地上的泥土塗抹在對手神龜身上，然後再瞄準塗抹部位加以攻擊才行。如此一來或許還會有另外一層效果，就是神龜因這個突如其來的舉動大吃一驚，混沌鳥便有可乘之機吧。
可是，萬一神龜將泥土拍掉就全都白費工夫了。深深吸一口氣、嘴巴正張開時眼見計畫受挫，後續的行動也只好喊停了。
混沌鳥的必殺武器是否能發揮功效，全得看神龜是不是愛乾淨了【圖４】。
◆噴火男最有魅力嗎？
我們已經知道，只要牙齒是打火石，會噴火的怪獸的確可能存在；若排除鉻與汞的副作用，要說這世上存在著會發射光線的怪獸也沒有什麼可挑剔的。即使是超音波怪獸，也還是有可能對敵人造成傷害──只要對手不那麼在意小事的話。雖說直到目前為止都還沒有人發現這類生物，不過，未來是否會演化出來，或說事實上已經存在，這些可能性我們也無法予以否定。
演化並不是因應環境而發生，而是從突變開始的。
突變可由放射線或化學物質等外在因素引發，但也有人主張基因中原本就有引發突變的機制，還有一種說法是病毒也會引起突變。因突變而產生的形形色色特徵各異的個體，只有符合環境條件者才能存活下來。當噴火怪獸在某種因素下誕生時，若是周遭又有適合生存的環境，演化上的一個分支就這麼形成了。
那麼，適合噴火怪獸存活的環境，到底會是什麼樣的呢？
生物的能力不外乎獵食、防衛、繁殖這幾方面。若用於獵食或防衛，威力未免太強了。怪獸們吐出的火焰或光線足以燒盡一切，把任何東西都熔化。這麼一來，食物不是被炭化就是被蒸發掉，根本就不能吃。至於防衛嘛，這可以說是壓倒一切生物，名副其實的百獸之王了。由於不可能有天敵存在，等到滅盡其他所有生物，到頭來自己也會走上滅絕的末路吧。就算是以繁殖為目的，也實在太鋪張了。只不過這種作秀方式往往有越演越烈的趨勢，以人類的情形來說尤其如此。在一個實際存在著會噴火、發射光線的怪獸的世界裡，起初恐怕只要吐個火苗、隱約發出微光就可以討好異性了，可是大家所要求的刺激似乎越來越強，演化至某個階段之後，終於變成非得燒掉一大片森林、熔化整座山，否則人家連看都不看一眼的時代了【圖５】。至於形成這種激進的演化趨勢的環境，大概就是有一群目高於頂的雌性吧。
噴火表演這種招數，目前正在職業摔角界及各種活動中流行開來。如果喜歡這一套的女孩子越來越多，說不定我們人類也會演化成具有噴火能力的生物。RNF213基因有何功能？現代醫學和遺傳學研究發現，當人類的RNF213基因出現缺失時，會發生顱內大血管閉塞，並導致微血管出現補償性的增長。在X光片上，RNF213基因缺失的大腦看起來就像是霧狀的毛玻璃一樣，因此被稱為「毛毛樣腦血管病」（moyamoya disease）。
科學家因此猜測，1000萬到1500萬年前的 RNF213基因可能發生了正向變異，並因此導致了頸動脈的直徑擴張，讓流往大腦的血流量大增 。
第二道難關：大腦無法從血液中有效獲取能量
血液中除了氧氣之外，最重要的物質就是葡萄糖。在突破上述第一道難關之後，進入大腦的血流量已經大幅增加，但是此時的大腦卻面臨到一個嚴重的問題：無法有效獲取血液中的葡萄糖。這就好比是眼前有一片魚蝦富饒的大海，但由於沒有適當的漁獵設備，身手再厲害的漁夫也只能悻悻然的望洋興嘆。幸好，這個問題也在及時的基因突變後迎刃而解。
這一次，前來救駕的是一個叫做葡萄糖轉運子的RSLC2A1基因。科學家其實早就知道細胞在吸收葡萄糖時，必須依賴細胞膜上的一種蛋白質「葡萄糖轉運子」來搬運葡萄糖。有鑑於此，科學家便合理猜測：如果人類大腦變大的原因和其吸收葡萄糖的能力有關，那麼人類大腦中的「葡萄糖轉運子」應該會比猩猩大腦中的「葡萄糖轉運子」更多才對。
果然，科學家在檢視了葡萄糖轉運子基因RSLC2A1在大腦中的表現量後發現，人類SLC2A1基因在大腦中的表現量比黑猩猩高出三倍。也就是說，人類大腦比黑猩猩大腦多吸收了三倍的葡萄糖 。更有趣的是，人類身體細胞中的葡萄糖轉運子基因SLC2A4的表現量，卻比黑猩猩低了60%。
同樣的，人類大腦還善於掠奪另一種叫做「肌酸」（一種氨基酸）的養分。人類大腦中負責控制肌酸搬運的SLC6A8基因 和CKB基因表現量，也比黑猩猩與恆河猴高出兩倍。
換言之，和黑猩猩相比，人類的大腦細胞確實是葡萄糖和肌酸的「吸收高手」，不，更精確的說法應該是「掠奪高手」才對。身體細胞在神經細胞的淫威之下，只能無奈的讓出資源，讓大腦盡可能的吸收葡萄糖和肌酸。一般認為，「微生物群系」一詞是由獲頒諾貝爾獎的知名細菌學研究者，同時也是分子生物學家的萊德柏格在西元二○○○年左右所創造的，至少當代微生物學權威高登在其專論中是這麼認為的。「第二基因體」一詞的出現則和人類首次完成基因體解碼差不多同時，是由數百萬個尚待進一步研究的微生物基因所組成。實際上，像這樣的基因體不只一個，我們通常將一整群細菌的集合稱作微生物相（Mikrobiota），也有人使用腸內菌叢這個聽來頗富詩意但稍嫌過時的叫法，儘管腸子裡頭並沒有長出任何植物。
過去幾個世紀以來，人們慢慢意識到細菌，包含許多真菌、甚或是病毒並非只是一群在生命旅途中搭了我們便車的傢伙，或是賴在三十七度人體內取暖的寄生食客。事實上，它們在許多意想不到的地方幫了我們不少大忙。直到最近幾年，我們才發現這些寄生者不僅是益我良多的好伙伴，一個人的生、老、病、死，是否健康無礙，或是病痛纏身，也都與它們息息相關。
打從生命的一開始，我們就和超過一千種以上、總數約數百兆個微生物共同生活在一起。
如同生活中許多尋常的小事，除非我們察覺到不對勁或懷疑少了些什麼，才會意識到那些平日被視為理所當然的小細節竟是如此重要。要是少了這些共生的伙伴，我們的麻煩可就大了。首先，我們就再也無法好好消化平日豐富多樣的飲食，我們的皮膚也可能不再具有保護的作用，更糟的是，這麼一來，我們幾乎等於對所有微生物門戶大開，其中當然也包含了讓人生病的危險病毒。
舉例來說，想要避免有害的鏈球菌（Streptokokken）攻擊，最好的辦法就是擁有好的鏈球菌，因為好的鏈球菌能快速有效地阻擋同屬的致病菌種。這就像是一套運作健全的生態系統：當某個生態區位已被既有物種盤據，對於任何想要入侵的新物種來說都是一件相當不容易的事，除非新物種所挾帶的強大優勢足以壓制早已站穩地盤的競爭對手。由生物性的「我們」作主
我們對自己身而為人的認知大多建立在個體性的基礎上，每個人都是獨特且與眾不同的。無論男女，人人都有他或她專屬的特質，像是性格、天賦、能力、無可取代的眼神、聲調和基因。不過這並不表示每個個體都只有自己孤零零一個人，即便是紐芬蘭島上離群索居、性情乖僻的隱士也絕非是全然孤獨的，因為在他體內、生活周遭，以至於皮膚上都覆蓋著滿滿的微生物。
還不只這樣，我們和這些微生物的連結極為緊密，若以知名的心理—社會人類學判準來界定，雙方往來的融洽程度可說是不分你我。附著在皮膚上的細菌就和皮膚細胞一樣，具有保護皮膚的作用；另外，跟酶比起來，腸內菌有時更能有效分解食物，而分佈在女性陰道的細菌或許不像精子和卵細胞能生生不息、繁衍後代，但這些細菌亦有所貢獻，更不用說它們是讓女性倖免於尿道感染的守護者。
從社會學的角度來看，每個人基本上都是一個「超級生物體」，也就是一個由眾多單一生物體所構築起來的群體。這些單一生物體各自有其個體性，也各有所好與所求，但也同時與其他生物體持續進行交換、溝通或相互箝制，進而成就一個看似完整且多數時候維持穩定運作的大整體。這個大整體可以是喜劇角色馬爾參的辛蒂，也可以是來自克爾彭的舒馬克或是來自波鴻的流行歌手赫伯特。就目前所知，單是人類這個範疇裡就有整整七十億個這樣的超級生物體，這還不包括其他各形各色的動物，因為牠們也跟人類一樣，並非純然無菌，而是有大量微生物寄居其中、附著其上。當然植物也不例外，它們從葉片、根部、樹皮和果實全都被這些不但無害，反而益處多多的微生物層層包覆，甚至連影響葡萄酒風味的風土人文條件也要歸功於葡萄串上的微生物。
生物學家更發現有些生物實際上是一個由多種生物密切合作、互利共生的社群整體，珊瑚便是一例，他們為這種生物創造了「共生功能體」的概念。套用瑞士文學家弗里施的話來說，人類也是以共生功能體的形態出現。
如果換作社會民主黨的黨員，那麼他們會說：由「我們」作主。
這種共生功能體或超級生物體的存在形式並不代表平準化或是去個體化；相反地，每個「我們」都是獨一無二的。第三道難關：大腦容量太小
男人有錢多作怪，大腦也一樣。大腦獲得了足夠的血流量、血氧和葡萄糖之後，資源豐沛，不但可以輕鬆應付認知運算和新陳代謝所需的耗能，甚至還有了擴充的本錢。但是有擴充的本錢，還得要有擴充的機會才行。在大約600～700萬年前，人類祖先剛剛與黑猩猩分道揚鑣，此時至少有三個基因變異，剛好援助了人類大腦的擴增。
第一個基因，就是名為ASPM的「異常紡錘狀小腦畸形症相關」基因。ASPM基因所製造的蛋白質，可以確保神經母細胞進行細胞分裂時所需的紡錘體正常運作（紡錘體的工作，就是在細胞分裂時負責排列和分裂染色體與細胞質）。在現代人類身上，如果這個基因出現異常，神經母細胞便無法正常進行細胞分裂，就會出現「小顱畸形症」（microcephaly），導致大腦的腦容量只剩下400毫升，也就是和猩猩的腦容量差不多。
根據推算，ASPM基因出現變異的時間點，大約就是人科動物剛剛現身的時候，而且在人類和猩猩這兩個物種分開後加速變異 。科學家因此推測，此基因可能和人類大腦擴增的現象密切相關。
第二個基因，是ARHGAP11B基因。這是一個只有在人類身上才有的基因。2015年《科學》期刊上的一篇研究中，科學家把這個基因植入小鼠，結果發現小鼠的腦幹細胞明顯變多，而且皮質摺疊的程度也增強。根據推算，ARHGAP11B基因出現變異的時間點，是在人類和猩猩分離之後 。因此，此基因可能也和人類大腦擴增及皮質高度摺疊的現象有關。
第三個基因，是HAR1序列。2006年，美國生物信息學家豪斯勒（David Haussler）的研究團隊在《自然》期刊上發表了一項研究報告，他們比較了人類和黑猩猩的基因體序列，試圖找出兩者之間差異最大的部位。結果發現，差異最大的位置，是一個長達118個核苷酸、名叫HAR1的「第一號人類加速區」序列。
進一步與其他物種比較後發現，當黑猩猩和雞這兩個物種於3億年前分開時，HAR1序列的118個鹼基中只有2個鹼基不同。但是，當人類和黑猩猩這兩個物種分開後的短短600～700萬年之間，HAR1序列中就出現了18個鹼基變異。由此可見，HAR1序列在人類和黑猩猩分開後，出現了極為快速的變化 。HAR1序列有什麼功能呢？原來，HAR1序列是屬於HAR1F基因的一部分，這個基因會在懷孕7～19週之胚胎的某些特定神經細胞中表現，並影響大腦皮質的發展。懷孕7～19週之胚胎發育時期，正是神經細胞分化和遷徙的重要時間。如果此基因出現異常，常常會演變成致命的平腦症（大腦皮質摺疊消失、面積變小）。
上述的三個基因正向變異，可能就是幫助大腦擴增的強力助手。在豪斯勒的研究中，其實還發現了其他48個「人類加速區」，目前他們正在積極尋找這些其他區域的功能及其對大腦的影響。
第四道難關：頭顱肌肉形成緊箍咒
在大腦獲得了大量血流、氧氣、養分，並且開始擴增之後，最後一道限制大腦增長的桎梏，大家一定猜不到是什麼。這項桎梏，沒想到竟然是用來保護大腦的頭骨和頭顱肌肉。當時的頭骨和頭顱肌肉結構十分強健，雖然它們提供的保護功能極佳，但是卻同時宛如是孫悟空頭上的緊箍圈一樣，牢牢束緊著大腦，讓大腦毫無增長的空間。
當時約是240萬年前，也就是人屬（Homo）現身的時刻。在分類學上，人屬和猩猩屬、大猩猩屬、黑猩猩屬，以及另外六種已滅絕的遠古人屬，如傍人屬和南猿屬等，都位於人科動物（Hominidae）之下。
人屬剛出現的時候，腦容量和其他人科中的近親相去並不遠，大約只有400～500毫升，但是在接下來的數十萬年之間，卻大幅提升了三倍，達到約1200～1500毫升。究竟是什麼因素導致腦容量大幅提升呢？每個微生物群系都是獨一無二的
每個人都有專屬自己的指紋、獨特的口音或腔調、他人無法複製的生命歷練和舉世無雙的基因組合（即便是同卵雙胞胎也會有些許差異），同樣道理，微生物指紋也是因人而異的。
我們找不到如出一轍的兩個人，寄生在人體身上的微生物群聚也不可能完全一致。
就我們目前所知，這種寄居關係不但穩定且具有抵抗外侵的能力，也是我們出版本書的原因之一。不過，這些關係同時也是變動的，比起讓單一基因或「基因們」發生變異，我們倒是能輕易改變微生物的寄居模式。比方說，一名來自都會區的五歲孩童到鄉村度假三個禮拜後，身上的微生物指紋必然會發生明顯變化；又或者受到細菌感染的患者服用大量抗生素消滅病原體，體內的菌叢也會徹底改頭換面，而這樣的結果或許是患者所期望的，至少這麼做趕走了壞菌。
當然，抗生素同時也會消滅部分益菌，值得慶幸的是，通常這些盟友還會再度重返（見第九章）。對我們有幫助的正是這種微生物群聚的回復能力，否則抗生素或居家使用的清潔劑將造成更多難以修補的傷害；然而，也正是同一種能力使得我們利用微生物進行治療時面臨重重困境。要用對健康有益的好菌取代既有的壞菌並非易事，這就跟把足球名將巴拉克從德國國家隊淘汰掉同樣吃力，也因此，本世紀的醫學研究無不迫切尋求有效方法，希望一方面增強健康微生物群系的抵抗能力，以便針對不同的醫療需求提供更多益菌，另一方面則能消滅誤入歧途、受邪惡力量控制的微生物群系。
你的微生物地址是……？
我們該從何得知一個人是否居住在某個特定的城市裡呢？看他的證件？調閱他的戶籍資料？或者注意他用什麼字眼指稱自己（例如：馬爾參的辛蒂），又怎麼標示一塊黑膠唱片（4360 波鴻）？對那些稱不上惡劣、但在國稅局官員眼裡看來擺明就不懷好意的傢伙來說，無從驗證的居住事實成為他們最佳的擋箭牌，因為他們大可把戶籍登錄在避稅港，卻在萊門、喀爾本或波鴻等地方快活度日。就算透過基因檢測，我們仍舊無法得知那些名人是否盡了居住在戶籍地的義務，不過細菌基因卻會洩漏他們的行蹤。
我們即使什麼都不做，只坐在椅子上，也有地球重力造成的力的效果。騎腳踏車前進，能體驗到地表上幾乎所有的運動狀態。搭電梯，可以在短時間內體驗到重力變化形成的運動。此外，去遊樂園搭乘騎乘玩具中最具代表性的雲霄飛車，還可以體驗到日常生活中體驗不到的力學現象。
第一章裡簡單地書明了本書欲涵蓋的事情，以及與其關聯的我們日常生活上體驗得到的事情。所以，幾乎沒有使用最被大家所懼怕的數學公式。
可惜的是，第二章以後數式與計算就會跑出來。這，我建議各位實際棟棟看身體與自己的感覺做比較，或是騎會兒腳踏車確認一下運動的狀態。
力學是將事情單純化，假設這樣就只會變成這樣的法則，套用法則去思考現象。將視情單純化，可能會出現很多不符合現實狀態的理想假設，例如：不考慮摩擦、不考慮抵抗力。所以，若各位感到理想假設下的計算結果與現實不符，可以將該答案想成1.5倍、2倍、1/1.5倍、1/2倍試試看。這種方法稱作補正，並非隨便湊數。
橡皮筋，廚房的磅秤，腳踏車，使用類似這種身邊的東西來做實驗看看吧。
能量是作功的能力－能量的形式和能量守恆
在力學裡定義能量為作功的能力。這裡作功的能力是什麼呢？
對準已經部分釘進木板內的釘子的頭部，手握鐵球舉起至某一高度後放手讓鐵球落下與釘子碰撞，釘子則被完全釘入木板內。透過這一連串的動作思考鐵球的活動，一度舉起而作功，然後落下，作功將釘子釘入。也就是說，被舉起直到碰撞到釘子的前一刻為止，鐵球存在於「能夠作功的狀態，但實際上未作功」。能夠但是不作，這代表作功的能力，亦即能量。位於高度h的物體持有的能量稱為位能U。其大小以物體的重量x高度表示之，與功有相同的單位「J(焦耳)」。位於同樣高度，質量2m的鐵球相較於質量m的鐵球具有兩倍的位能。使鐵球落下則高度減少，位能也減少。但是，高度h的位置靜止速度v0=0的鐵球，相對位能的減少，得以速度v增加。運動中的物體具有的能量稱為動能T，位能減少的部分轉換成動能。高度h變為0時速度也達到最大速度vl，鐵球於高h處時所具有的位能全數轉換為動能。在此提及的位能與動能的總和稱為力學能量。落下中的鐵球其位能減少的部分轉換成動能，能量的總和並無變化。此為力學的能量守恆定律。
汽車發動、行駛到停止加速度運動
加速度運動，是物體從高處落下，也是汽車發動加速的運動，讓我們從牛頓力學的角度來探討。
假設你開著車，於紅燈P點停止(圖1)。路上交通量很少且視野很好，直線200公尺的遠方你看到一個停止標誌。當交通訊號變綠燈，你以某一程度加速，並以定速度行駛一段時間後，再以某一程度減速，於停止線前停下車子。
圖1的時間—速度線圖中，以圖示再現了你剛才的駕駛狀況。從P點發動進行加速運動，及到Q點之前減速運動，兩者均屬於加速度運動。維持一定速度行駛的運動，是前面已經說明過的等速度運動。
在加速度運動中，每單位時間的速度變化率稱為加速度a。加速度a，使用現象的變化量delta，定義為速度的變化量delta v除以時間的變化量delta t，即定義為delta v / delta t。加速度的單位為速度(m/s) 除以時間(s)，故為(m/s^2)(meter per square second、公尺每秒每秒)。
如圖2中①所示，從P點發動後的加速運動稱為正加速度運動，一般而言會省略「正」的文字敘述，直稱為加速度運動。如②中所示，Q點之前的減速運動稱為負加速度運動。再者，單點測量變化中的速度，可求得該點的瞬間加速度，以一定的加速度a持續加速的運動稱為等加速度。等加速度運動的時間—速度線圖，呈現斜直線。放鬆才能理解
我還記得對廣義相對論開始有稍許理解時的激動莫名。那是大學最後一年的夏天，我在南義卡拉布里亞省的孔多富里海灘，沐浴在充滿希臘風情的地中海豔陽下。
放假期間不受上課干擾，讀書反而更專心。我讀的那本書，頁緣被老鼠囓咬過，因為晚上我都拿這本書來堵老鼠洞，那座翁布里亞山坡上嬉皮式的破房子，是我受不了波隆納大學乏味課程時的避難處。
偶爾我會抬起頭，看著波光粼粼的海面，彷彿能看見愛因斯坦想像的那個時空曲率。如魔法一般，就像是有個朋友在我耳邊輕聲低語，說出了一個不尋常的真相，瞬間拉開遮蔽事實的面紗，揭露了其實非常簡單卻深遠的秩序。自從我們發現地球是圓的，而且像陀螺般瘋狂轉圈之後，我們就知道事實並非如表面所見，而每一次我們瞥見新的事實之貌，都會感動不已。又一片面紗被揭開了
（摘自本書第一章）在這個衍生出人類的演化譜系之中，有兩個原本互相沒有因果關係的事件，最後卻在某條回饋迴路上發生連結。一件是生殖細胞核中的染色體數目減少；另一件則是細胞（包含細胞核）的融合。它們原來純粹只是互不相干的意外事件，彼此之間沒有關連，也與複製生殖沒有關係。但是到後來，這兩件原本各自獨立的事件，終於彼此牽扯上關係。
不是非你莫屬
既然細胞間的融合意味著來自不同時空、不同來源DNA的混合，那麼它便是性的一種形式。這種混合兩種不同來源遺傳物質的特殊方式，最後變成了生殖作用的機制。或許這種「雙親式」的生殖方式，對日後的演化歷程有決定性的影響，但是，我們很懷疑它是否真的扮演主導的重要角色。
動物與植物本身精密、高度複雜的組織分化，看起來更可能是演化所保存下來的。複雜的軀體似乎與減數分裂有更直接的關連，也就是與正在減數分裂的細胞當中，DNA、RNA及蛋白質的生合成直接有關，而與雙親式的性無直接的相關。
我們之所以需要藉減數分裂的方式來進行生殖複製，是因為這正是當年我們單細胞祖先的生存之道。由於它們無法同時執行游動和細胞分裂的功能，因此，我們那群生殖細胞祖先，就得依靠另一群在演化意義上已「終結」的體細胞。所幸這種細胞同時提供了能快速游動、體積變大以及有效攝取食物等好處。因此，我們的祖先細胞很快就開始採取兩種親代的性關係，再也不能進行無性生殖了。
然而，「天擇」並不特別偏好雙親式的性。事實上，若在演化過程中繞開雙親式的性，例如採取甲蟲般的孤雌生殖或爭議的複製人技術，或其他方式，仍然能產生複雜的多細胞生物。
就生物學的觀點來說，有性生殖始終是一種既浪費時間又耗費能量的方式。
為什麼？
在動植物及人類的性生活中，有兩個互補的基本步驟是生殖作用所需要的。首先，某些細胞的染色體數目必須確實減為一半而產生卵子或精子。接著，這兩種染色體數目減半的細胞，必須在受精的活動中互相融合，形成一個新細胞。這個融合細胞恢復正常的染色體數目，最後再分裂成新的生物個體。細菌的世界裡才沒有人類這些無聊又複雜的情感糾葛。但是它們唯利是圖，只要有利，總是會有細菌去嘗試然後用那種方式來生活。細菌發現共生對它們有利，就會有細菌去和動植物共生。最近十年來成堆的研究明確指出，不管你是動物還是植物，統統擺脫不了和細菌共生的命運。有些細菌住在植物的組織裡面，製造植物荷爾蒙來影響植物的生長。昆蟲體內也有細菌，可以決定這隻蟲兒能不能成功養育出下一代。身為動物的我們，腸子裡也住著以各種方式影響我們健康的細菌。而且就像書裡說的，我們還是從媽媽那裡「繼承」了這些細菌。植物會把共生菌放進種子裡，昆蟲會把共生菌放在蟲卵邊，就是要讓自已的下一代一出生就沾上細菌，和它們建立合作關係。原來細菌也是種傳家寶呢。最近的研究結果還懷疑細菌可以從外面控制那隻困在我們細胞裡的同伴，來增進自已的利益。如果把這些細菌故事收一收來編劇本，我想可以再拍一部電影續集了吧。
為什麼該讀這本書
這本書是本值得推薦的入門書。書裡收集了這些年來引領腸道微生物研究的重要人物和研究，讓他們一個一個在書裡現身。作者巧妙地串起這些原本該是艱深的研究成果，將它們變成俏皮的故事，讓你輕鬆吸收進入這個領域所需要的知識與概念。這本書裡提到很多你不知道的真相，原來細菌是我們在這個世界第一個朋友，原來我們自以為能主宰意志，卻沒意識到細菌悄悄在影響我們的情緒及判斷。連你轟轟烈烈的愛情故事，可能也有細菌干政的痕跡呢。你還是你自以為的那個萬物之靈嗎？科學家逐漸接受生物體應該是這隻生物和附生微生物加起來的集合，這些微生物應該被視為一個器官那樣地參與這個生物的生活。所以你身上的細菌們該算是你的一部分，而你應該要一起來認識自已的原核成分。
本文作者為慈濟大學生命科學系助理教授
【中文版序】
在每年諾貝爾獎宣布前夕，媒體對於誰會得獎、獲獎人的專業領域為何，總是有諸多的揣測。這幾年間，「微生物」、「腸道細菌」或「益生菌」等名詞從未跳出討論的範疇。其中最無庸置疑的，是這個領域中的頂尖科學家──聖路易斯華盛頓大學的傑佛瑞．高登（Jeffrey Gordon）遲早會接到來自斯德哥爾摩的電話。好吃成性的老饕讀者們聽到「Toros」，可能會誤以為是大家所熟知的鮮切牛排「Toros」，或是聽起來酷似「Toro」的鮮美鮪魚肚，不過在西班牙文中，「Toros」的意思就是公牛。聽到女兒驚聲尖叫的桑圖奧拉，當然不會以為女兒會突然在山洞中想吃牛排、或者是不小心踩到鮪魚肚，最有可能的狀況，就是在洞中遇到了野牛，桑圖奧拉驚懼地拔腿狂奔而入，沒想到進入洞穴後，立刻被眼前的景象所震懾。他在燭光搖曳之中抬頭一看，立刻轉懼為驚、由驚生喜，現入眼簾的，竟是一幅長達六公尺的野獸彩繪圖。桑圖奧拉立刻明白，這幅壁畫即將改變世界。
這個洞穴，就是目前眾所週知、以史前藝術而聞名全球的阿爾塔米亞洞。現在我們已經知道，其歷史遠達25000年之久。但是在當時，沒有人知道它的歷史有多久遠。桑圖奧拉在隔年於葡萄牙里斯本召開的史前國際會議上，發表了這項發現。演講結束後，全場陷入一片詭異的寧靜，因為當時的考古學家都認為史前人類都是粗鄙的野蠻人，不可能擁有藝術能力。很快的，眾人就開始質疑桑圖奧拉作假，當時的法國考古學權威莫爾蒂耶（Gabriel de Mortillet）甚至重口批判桑圖奧拉的發現完全是「錯誤且瘋狂的」 。
一下子從天堂被打入地獄的桑圖奧拉，在八年後益鬱而終，阿爾塔米亞洞也從此封洞。桑圖奧拉過世好幾年後，氣憤的瑪莉亞依然不願意讓任何人進入洞穴探視。終於到了1902年，其他地點出土的證據逐漸開始支持桑圖奧拉的發現，當年抨擊桑圖奧拉最為猛烈的法國考古學家卡爾達伊拉（Émile Cartailhac）與同事便親自來到阿爾塔米亞洞，說服瑪莉亞讓他們進入考察。親眼見到壁畫的卡爾達伊拉就和就和23年前的桑圖奧拉一樣，完全為之震懾。知道自己犯下錯誤的卡爾達伊拉，隨即在《人類學》（L’Anthropologie）雜誌上公開道歉，桑圖奧拉的名聲也終於獲得平反 。
雖然桑圖奧拉無緣親眼見到他的發現被世人所認可，但是現在我們每個人，都得以透過亙古不退的壁畫型式，活生生的見識到遠古人類大腦裡的藝術與創造力。究竟大腦中發生了哪些生理變化，讓其體積變得越來越大，而人類也變得越來越聰明？究竟人類大腦在演化的過程中遭遇到何種壓力，竟然能夠出現抽象的藝術天分？我們現在就把鏡頭拉回古生代，看看這一切的始末為何。自行延後或提前接種疫苗，可以嗎？
正如同我在開頭時提到，有些家庭因為往返兩國，無法準時接種疫苗，那麼疫苗的接種可以提前或是延後嗎？
這個問題很難用一個原則完整的回答，因為必須考量的因素太多，包括接種當下的年齡，哪一種疫苗，要前往的國家是否為疫區，要待多久等，都會影響醫師的建議。所以最保險的方法，就是拿著您的寶寶手冊與出國行程表，跟醫師面對面討論。
我在本篇文章末尾，附上一張疾病管制署所建議的「各項常規疫苗最小接種年齡與最短接種間隔」，雖然有點複雜，但可以給各位一個大方向參考。
疫苗可以同一個時間接種幾劑呢？
跟各位再次澄清：現行的公費疫苗，全部可以一起接種。我自己的女兒兩個月大時，同時接種了卡介苗＋五合一＋肺炎鏈球菌＋B型肝炎＋口服輪狀疫苗，在我故意安排的之下，什麼事情也沒發生。
疫苗兩、三針一起打，免疫效果並不會因此減低，這是第一個好處；寶寶不用頻繁的跑醫院或衛生所，減少被感染的機會，這是第二個好處；要痛就一次痛完，不要讓寶寶一直經歷到醫院的痛苦，這是第三個好處。
目前一定會「強併」的公費疫苗時程，比如說六個月大的B型肝炎＋五合一疫苗，滿一歲的水痘＋腮腺炎＋肺炎鏈球菌疫苗，或是較大的日本腦炎＋五合一疫苗，這些情況下疫苗通通都可以一起接種，不需要分開兩、三次打。
唯一不能一起接種的情形是：如果您的孩子「曾經有熱性痙攣」，那麼肺炎鏈球菌疫苗和流感疫苗，就不適合同時接種。注意啊，這一定是「曾經發作過熱性痙攣」的孩子才有的禁忌，並不是說一起接種就會發生熱性痙攣，千萬別誤解這句話。
有點咳嗽流鼻涕，可不可以打疫苗？
這裡提醒所有的讀者，除非發燒，或者剛開始急性生病的孩子不能打，其他狀況都可以打疫苗。過敏性鼻炎？當然可以打；小感冒？當然也可以打；中耳積水？也可以打。總之時間到了，沒有發燒，大致上都可以放心的接種疫苗。這種習慣性是怎麼發生的？調節痛覺的神經系統機制有點複雜，而且就算痛覺接受器只能慢慢地接受刺激，其他層次也可能發生習慣性。感受與調節痛覺時，內生性類鴉片系統扮演重要角色；內生性類鴉片系統是大腦本身的鎮痛劑，成癮性高的藥物，會影響內生性類鴉片系統之接受器。在短期或中期，內生性類鴉片系統可能透過習慣性，讓人類有辦法忍受疼痛。我們不確定長期狀況之下，內生性類鴉片系統扮演何種角色。有一實驗研究一群受試者的習慣反應，對受試者的手臂做出痛覺刺激（熱），並記錄八天之中，每天的刺激反應。結果與預測相同，受試者對疼痛產生習慣性，在實驗進行中，回報的疼痛指數較低，也能禁得住刺激程度增加。為了解此過程是否牽涉到內生性類鴉片系統，在實驗的第1天與第8天，研究人員為其中一半受試者提供麻醉藥拮抗劑，此種藥品能阻擋鴉片類物質的效用；另一半受試者則給予鹽水（此為雙盲實驗，受試者與施測人員皆不知受試者屬於實驗組，或是對照組）。研究人員發現，麻醉藥拮抗劑對習慣反應完全不起作用，表示控制痛覺習慣化的中樞神經系統，不須依賴內生性類鴉片系統。
疼痛認知相當複雜，因為情緒在其中扮演重要角色，決定如何感覺疼痛。就像媽媽親吻孩子的小傷口──情緒鎮痛效果真的很神奇。大腦網絡與痛覺之間的關聯，必定包含腦部情緒區，例如前扣帶皮層。既然情緒對個人心智狀態非常重要，那麼痛覺一定也是疼痛經歷的產物。此種背景通常由文化決定，反之，也影響情緒表達的程度。許多研究發現，感覺疼痛程度高低，受到族群的顯著影響。
以上這些因素都在無形之中，決定某人為什麼會吃，或不吃帶來疼痛感的食物，例如辣椒。辣椒是美洲原住民農業中，最成功的產物之一，其他還有玉米、馬鈴薯、番茄等。澱粉微體化石等考古證據指出，自6000年前起，南美與中美洲人民便常吃辣椒（之後傳到加勒比海群島，以及巴哈馬群島），辣椒與玉米在古代熱帶農業區相當普及，至少存在幾千年。辣椒屬包含所有椒類，可能源自玻利維亞。野生辣椒果實很辣，這麼一來，草食動物就比較不會吃掉內含種子的果實。然而，鳥類沒有味覺，或是不受辣椒影響，因此辣椒便提供熱量，鳥類則像交通工具，將辣椒種子散佈到野外。ㄒ即使是怪獸，要在體內引發原子核分裂，最困難的關卡仍然在於如何控制反應的強弱。自然界的生物是靠酵素及荷爾蒙的作用來控制體內化學反應的進行狀況，但由於原子核反應會產生極大的熱，根本沒有酵素或荷爾蒙出場的餘地。
就算真的有什麼方法可以調控好了，生物畢竟是生物，總有身體狀況不太好的時候。一般生物只不過是發燒啦、腸胃不適之類的狀況，但是食鈾怪獸可沒這麼好過。恐怕會有全身化為原子彈之虞。
也就是說，要靠吃鈾來噴火，除非體內具備前面所述的系統才有可能。只不過還是要冒非常大的危險。如果這種生物真能存在，那也是非常奇怪的事。
◆糞便可用來鋪馬路
相較之下，喝石油的那些傢伙即使存在，也不會讓人覺得太奇怪了。怪獸中的「達恐」、「佩斯塔」及神龜等都屬這一類。
石油是一種混合物，由碳、氫、氧等元素所形成的各式化合物混合而成，和自然界動物用以為養分的物質非常接近。自然界中之所以沒有動物喝原油，只是因為體內沒有可以消化這些化合物的酵素而已。
況且，只要隔絕空氣，石油就會停止燃燒，使用時很容易控制。噴玩火就閉上嘴巴就好。真有噴火怪獸的話，以石油為燃料的這型應該可能性最高。
但是在自然狀態下，石油是混合著沙泥埋藏於地底的。如果直接飲用，就非得連同沙泥一起下肚不可。依所處地質狀況的差異，喝下去的泥沙量體積可達原油的４倍左右。
不用說，這些沙泥既不能成為燃料也不能變成養份，只能化為糞便排出體外。而且這些糞便是原油的廢棄物與沙泥的混合物，也就是柏油原料。只要把石油怪獸引到道路工地現場，先讓牠噴火，再出其不意把牠嚇到大便失禁，然後用壓路機將糞便壓平，就可以鋪出一條氣派的柏油路了。這豈不是個神奇的廢物利用法嗎？
◆一生一回的盛大演出
然而神龜不只吃石油，據說也吃煤炭。根據《怪獸圖鑑》所載的內部圖解，可看見神龜的體內有名為煤炭囊的器官。還寫著那裏是儲藏煤炭作為火焰的燃料用的。但是，這可是極度危險的啊。
燃燒必須有空氣才行。在純天然瓦斯中，就算再多火花一樣不會起火燃燒。現在孩子感冒大多數是受寒的多，喝點薑糖水、神仙粥都會大有好處。
說到神仙粥，它之所以有此美名，正是因為其抗感冒的作用如「神仙」一般，對此還專門有個歌訣：「一把糯米煮成湯，七根蔥白七片薑，熬熟兌入半杯醋，傷風感冒保安康。」具體做法是，將糯米五十克熬粥，再加入蔥白約三十克、生薑七片（約十五克）共煮五分鐘，最後加入米醋五十毫升攪勻後起鍋，讓孩子趁熱服下，在感冒初起的時候，每天服用三至五次，一到二天即可痊癒。
最後是情志原因引起的咽喉炎。多愁善感、易怒、易生悶氣的人特別容易反覆發作慢性咽炎。有一個患者就跟我說，平時還不覺得嗓子太難受，可是一生氣、著急，咽炎就加重，不光白天的時候嗓子難受得厲害，連半夜睡著的時候，都會被痰憋醒。這一類患者一定要學會讓自己快樂起來，先從心上把病根去了，咽炎才會好。不調心、養心，讓身心舒泰，即使是暫時治得了標，也治不了本。我一直告誡大家，人一定要活得大氣、從容一點，複雜的不良情緒越少，人越快樂，不僅慢性咽炎會減輕，別的病也會變少。
最後我要說的是，慢性咽炎發病的人雖然多，但是很少有人重視，來找我看病的人很多，但是很少有人專門讓我為他治療咽炎。大家都覺得就算得了慢性咽炎也不耽誤吃不耽誤喝，就是嗓子不舒服點，忍一忍也就過去了，時間一長也就習慣了，反正有這個病的人多得很，也不會有什麼大事。其實，慢性咽炎不僅僅會帶來喉部的不適，其炎症可波及其他系統，像一些慢性氣管炎、腎炎，長期炎性分泌物被咽入胃中，可引起消化不良、胃腸炎等。像我的一個醫生朋友說他的一個當老師的患者有胃炎，最後發現罪魁禍首竟然是慢性咽炎。所以有慢性咽炎的人一定要及時治療。
在臨床上我一般用列缺穴配照海穴治療各種咽部疾病：小到咽炎，大到喉癌。有慢性咽炎的人也可以按摩這兩組穴位。列缺穴、照海穴屬八脈交會穴。有《八脈交會八穴歌》給讀者朋友們參考：「列缺任脈行肺系，陰蹺照海膈喉嚨。」以左右兩手虎口交叉，一手食指押在另一手的橈骨莖突上，食指尖到達的凹陷處就是列缺。照海穴在在足內側，內踝尖下方凹陷處。自己在家按壓的話，每天一次，只需五分鐘就行，別忘了雙手雙腳都要照顧到。身體上微生物的多樣性甚至能夠解釋一些奇怪的身體現象，而我們以前認為這只是單純的運氣好壞而已。例如：對蚊子來說，有些人就比較可口。這些小惡魔很少叮 我，但是牠們會成群結隊攻擊我的伴侶阿曼達（Amanda），蚊子就是覺得某些人比較美味。這種被蚊子找上的「能力」高低，和我們皮膚上微生物群系的差異，有極大的影響（第一章會有更多的說明）。
不只如此，每個人身體內外所寄居的微生物差異很大。你可能已經聽過，人類彼此的DNA非常相近，你的DNA 有99.99% 和坐在你隔壁的人是相同的。但是你的腸道微生物並非如此，你和旁邊的人大概只有10% 是相同的。
這樣的差距使得每個人產生很大的不同，包括體重、過敏、是否容易生病，到焦慮的程度。我們現在才剛開始描繪與了解這個巨大的微生物世界，光是目前發現的內容就已經相當令人震撼了。
這個複雜得不可思議的微生物世界，和讓人震驚的所有事實，都是最近40 年才發現的。在此之前，我們不知道人體內有多少單細胞生物，也不知道有多少種類。在此之前，我們對於世界上各種生物分類的基本概念，來自於達爾文與他在 1859 年出版的《物種起源》（On the Origin of Species ）。達爾文描繪了一個演化譜系，其中所有的生物都以共有的身體特徵而分門別類，例如：短喙的雀鳥和長喙的雀鳥等，這成為我們分類物種的基礎。
傳統上對於生命的看法是，用肉眼或是透過顯微鏡，觀察周遭世界。我們把比較大的生物分類為植物、動物和真菌，剩下的單細胞生物則分成兩大類：原生生物（protists）和細菌。那時我們對植物、動物和真菌的看法是正確的，但是對於單細胞生物的觀點則完全錯誤。
你和微生物的親密關係
1977 年， 美國的微生物學家烏斯（Carl Woese）和福克斯（George E. Fox）利用核糖體RNA（這是一種和DNA 相似的化合物，每個細胞中都有，參與了蛋白質的製造），進行細胞研究，所繪製出來的生命樹（the tree of life）讓人吃驚。他們發現單細胞生物的多樣性，比動物和植物加起來還要高。也就是說，動物、植物和真菌；每個人、水母和糞金龜；每根巨大的海藻、每片 苔蘚、每棵高聳的紅木；每個地衣和蘑菇，我們用眼睛看到的所有生物，只是生命之樹上面三個短小的分枝而已。其他的單細胞生物，包括了細菌、古菌 （archaea，烏斯和福克斯所發現的）、酵母菌等，占據了大部分的位置。最近幾年，我們對於體內的微生物生命世界，有了 跳躍性的了解。新的技術，包括改良的DNA 定序法（DNA Sequencing）是主要的因素，以及電腦運算速度爆發般的加快。現在我們可以收集身體各部位的細胞，經由「次世代定序法」（next- generation sequencing），快速的分析其中所含的微生物DNA，再把這些資料整合在一起，定出居住在全身各部位的數千種微生物種類。我們發現其中有細菌、古 生菌、酵母菌，以及其他的單細胞生物，例如：真核生物。這些生物的基因組（打造物種的遺傳手冊）加總起來比人類的還要長。
新的電腦演算法讓詮釋這些遺傳資訊的過程更為簡單。我們現在已經繪製了一張微生物圖譜，用以比較身體不同部位中的群落，也能夠比較不同人之間的微生物群落。 由美國國家衛生研究院（US National Institutes of Health, NIH） 出資1 億7 千萬美元所進行的人體微生物群系計劃（Human Microbiome Project），支助了200 多位科學家，使得這方面的知識不斷累積。到目前為止已經分析了4.5 TB（Terabyte， 兆位元組） 的DNA 資料，這才只是開頭而已。其他的國際合作計劃，例如：歐洲的「人類腸道多元基因組計劃」（Metagenomics of the Human Intestinal Tract, MetaHIT ），也正在增加和分析更多的資料。
這種分析的成本降得非常快，讓更多人能夠查看自己身上的生物多樣性。大約在10 年前，如果你要知道自己身上的微生物群系組成，需要花費1 億美元，現在只需要100 美元，便宜到很快就會成為可以請醫生進行的基本醫學程序了。
不過，你的醫生為何要知道你的微生物群系狀況？因為新的研究結果指出，許多疾病和微生物之間有著我們以前所不知道的關聯，這些疾病包括肥胖、關節炎、自閉症 和憂鬱症。當我們開始了解這些關聯後，也為未來的療法點亮了道路。你所想到的任何事，幾乎都和微生物群系有關，例如：醫學、飲食、你是否排行老大，以及性 伴侶的數量。在接下來的內容中，你會發現微生物幾乎深深滲入我們生活中的所有面向。事實上，微生物重新定義了人類。喝水有講究，喝對也能補心
喝水排毒，有益身體健康。「一天要喝八杯水」的觀念更是深入人心，老少皆知。但是喝水也是有講究的，喝多少水，怎麼喝水，都大有文章，不是簡簡單單的「一天要喝八杯水」就能概括得了的，喝水喝不對也會喝出毛病來。
我們社區有一位姓王的阿姨，今年七十多歲，體型比較胖，非常喜歡看一些養生保健的電視節目。之前看到電視上說多喝水就能排毒減肥，她就把喝水當成一個任務，拿了自己家的大茶杯，每天都要喝上八杯水。可是還沒有減肥，卻出現胸悶、全身水腫、喘不上氣的症狀，被送到醫院去了。原來她家的杯子特別大，一杯至少有四百毫升，這八杯下去就超過了三公升，平時吃飯隨便再喝點湯湯水水，她這一天都要喝上四公升的水，身體怎麼能承受得了呢！
適量喝水可促進腸道蠕動，預防便秘、尿路感染和結石。但是喝水絕對不能過多，過多會加重心臟的負擔。大量喝水會稀釋血液，加大血量，從而增加心臟負擔。心臟負擔一大，人就會有胸悶、憋氣等不適症狀，嚴重的可能導致心肌梗塞。多餘的水分還會從血管滲透到身體各部分，就會出現水腫的現象――肢體腫大，皮膚呈現不正常的光亮。
心臟不好的人尤其要注意，不能喝水太多，否則可能導致突發心臟疾病。如果人經常喝水太多，水進入身體就會導致體液量明顯增多，體液多了，血液就變稀了，血容量就會變大。如果血容量一直比較大，那麼心臟不得不咬緊牙關，拚命地加大輸送血液的力度和速度。就像人過度操勞會猝死一樣，這種超大的工作量對於已經有心臟病的人來說，是很難承受的，發病自然也就不足為奇了。
所以說，有心臟病的人千萬別學別人「一天八杯水」，用喝水來排毒、減肥。如無特殊情況，每天喝水不要超過二公升，千萬不要一次大量飲水，以免加重心臟負擔。若是石油之類的液體也可以儲存在體內避免與空氣混合。只不過，煤炭可是固體，隙縫中無論如何都會有空氣混入。若是以煤炭為燃料來噴火，火勢會一路延燒到體內的煤炭囊，神龜就會被身體裡的那把火活活燒死了。雖然說煤炭的發熱量大約只有石油的一半，但是生物的內臟也絕不可能安然無恙。
因此，只要噴一次火，那個時候就是自己的死期了。簡直就像是蜜蜂的刺針一樣。一生一回，噴出平生第一次火焰，神龜的一生就這麼玩完了【圖１】。
◆點火得靠毅力
這麼一來我們就已經知道，只要吃石油便可以解決燃料問題。
剩下的問題就是如何點火了。點火的方法有兩個。一個是用火花或火焰來引燃，另一個則是讓燃料的溫度上升到燃點，這樣就會產生自燃現象。
生物要引發火花，最簡單的應該就是牙齒由打火石構成吧。一邊噴出可燃性瓦斯，一邊把牙齒喀噠喀噠咬合打出火花，這樣就可以點火了。
我們所使用的打火石是一種成份近似水晶的岩石。雖然這種東西無法由生物體內製造，不過，自然界的動物中的確不乏將礦物吃進體內來進行生命活動的例子。例如雞就會將砂粒或小石子儲存在雞胗裡來幫助消化。所以說，若有哪種生物為了點火而將打火石安置在牙齒間，也不會令人覺得奇怪。
只不過，被唾液沾濕的打火石應該很不容易打出火花才對。由於不能一次就把火點著，因此必須像舞獅的獅子那樣不停對空氣猛咬，直到點火成功為止【圖２】。活像是隻靜不下來神經質暴躁的怪獸一樣啊。
至於可燃性瓦斯，只要超過了一定溫度，就算沒有火焰或火花也一樣會起火。例如甲烷，自燃點是５３７度。可是生物體內的化學反應並沒有辦法產生這樣的高溫。負責催化生物體內化學反應的是酵素，由於酵素不耐熱，只要溫度超過60度，就會被煮熟而失去效用。自然界之所以沒有能夠發出異常高溫的動物，原因就在這裡。
既然用化學的方式沒辦法做到，那麼有沒有可能以物理方式產生高溫呢？也就是說，以身體的一部份互相摩擦，以摩擦生熱的方式來提高溫度。把兩隻手掌合在一起用力摩擦，確實是會發熱到某種程度。這個動作一直持續下去，是不是能把自己灼傷呢？實際一試的結果是，十幾秒就挺累人的了，若這樣依然繼續努力摩擦下去的話，似乎是有那種可能。嗯，到頭來，問題在於是否有毅力。人類會受到辣椒影響，但幾千年來，辣椒都是新大陸的主要作物，而且16世紀傳到舊大陸時，也迅速在非洲與歐亞大陸菜餚中，找到一席之地。為什麼要吃辣椒？心理學家保羅・羅金是食物偏好心理學研究的先驅，他認為辣椒成功融入各種菜餚，有幾項理由。辣椒是維他命A、維他命C的良好來源。辣椒素能活絡腸胃道系統，增加唾液分泌與腸胃蠕動，讓乾乾的食物變得比較美味。更重要的是，辣椒是味道增強劑，在食物較清淡的飲食文化中，更是如此。羅金認為，人類在「類似的限制、烹飪主題與差異中，找尋各種不同變化。」辣椒不論單獨吃，或與其他食物搭配，都能讓廚師在一般或季節食材限制下，創造出更多樣化的菜餚。
羅金團隊研究「喜歡吃辣的人」，在傳統墨西哥家庭長大的孩童，都喜歡吃辣，辣椒是墨西哥飲食之基本食材。二至六歲的小孩，一開始先吃少量辣椒，並隨著時間增加辣椒量。在家庭環境中，這些孩童觀察到，大家都很重視辣椒，但如果他們不喜歡，也可以不要吃。然而，差不多在五歲到八歲時，孩童已開始喜歡將辣椒加到食物裡了。因此，孩童在些微社會壓力下，從較輕微的辣度開始嘗試辣椒。至於在教學環境中，則是以勸誘的方式，要他們「發現」最初抗拒的事物也有優點。
在個體心理學層面，羅金針對人類為何喜歡吃辛辣食物，提出兩個解釋。在某些文化中，辣椒並非傳統，喜歡吃辣的人，就只是因為愛吃辣而吃辣，羅金的解釋，可能比較適合用來了解這種人。首先是「雲霄飛車效應」，只要增加接觸次數，一旦了解該事物一點也不危險，負面經驗就會轉為正面效應。到最後還可能變得有點無聊，這也是有些人需要透過辛辣食物，或是雲霄飛車，增加刺激的原因。羅金也假設，辣椒產生的痛覺，會讓人體分泌更多內生性類鴉片，重複接觸刺激時，便會分泌更多此種鎮痛化學物質。這麼說來，吃辛辣食物的效果和「跑者的愉悅感 」差不多。自費疫苗要不要打？
從小兒科醫師的角度來看，一個疫苗上市，必定有它的醫療貢獻，如果經濟上許可的話，應該都要接種。打疫苗就像是買保險，買的保險越多，雖然越花錢，然而要是真正遇上意外，只要能降低風險一切就值得了。疫苗也是一樣，如果您的寶寶得到上帝的眷顧，完全不會生病，那麼這些疫苗的確是不需要接種。但萬一真的不幸生病了，恐怕屆時再回想起沒有幫小孩接種疫苗的疏忽，必定後悔不已。
目前自費的疫苗已經不多了，在這一章節中我已經介紹了自費的輪狀病毒疫苗，自費的子宮頸癌疫苗，也輕輕帶過了自費的四價流感疫苗，剩下一個自費疫苗沒介紹，就是A型肝炎疫苗。
A型肝炎是經由糞口傳染的疾病。臺灣因為公共衛生進步，因此要在臺灣本島吃到A型肝炎病毒，可能性比較小。然而如果將來您想帶孩子出國旅遊，比如說要去東南亞或中國，那麼接種一下A型肝炎疫苗，還是比較保險的預防措施。
A型肝炎疫苗一歲之後就可以自費接種，兩劑相隔六個月，打完第一劑兩週即可出國，等回國之後再補第二針就可以了。
老人也有自費疫苗，比如說「帶狀皰疹疫苗」，以及「十三價肺炎鏈球菌疫苗」，可以找您的家醫科醫師諮詢。哺乳類的誕生與其大腦的演化
約莫3.6億年前，原始魚類開始進軍陸地，水陸交界處出現了兩棲類，並進一步演化出可以完全脫離水域的爬蟲類。到了約2億年前，原始的哺乳類終於現身。
在哺乳類出現之前，動物只有原腦皮質（allocortex）。原腦皮質包含了最古老的舊皮質（archicortex），例如海馬迴，以及次古老的古皮質（paleocortex），例如嗅覺皮質和梨狀皮層。這些比較古老的大腦皮質，都是只有三層神經細胞的結構。
到了哺乳動物身上，則演化出了新皮質（neocortex）。與原腦皮質不同的地方在於，新皮質是具有六層神經細胞的結構，專司各種感官訊息的細部分析，以幫助生物作出更靈活的行為和反應。
哺乳類的新皮質：智慧競賽
哺乳類為什麼會演化出新皮質呢？這其實也是生存遊戲中的軍備競賽結果。
原始哺乳動物出現的侏羅紀前期，正是巨型恐龍橫行地球的年代。關於恐龍巨大體型的成因，各種理論爭奇鬥艷。比方說，當時的盤古大陸幅員遼闊，讓恐龍擁有幾乎無限的生活和成長空間。此外，當時大氣中的二氧化碳濃度似乎較高，並導致植被茂盛，植食性恐龍可能因為擁有不虞匱乏的食物和營養而得以往大體型演化。除了二氧化碳外，當時大氣中的氧氣濃度也比較高，這使得生物可以不用把資源貢獻給呼吸系統，並得以發展身體中的其他系統，例如更大的體型。此外，屬於冷血動物的恐龍如果擁有巨大體型，也有助於體溫保持恆定。
除了這些環境和生理因素之外，另一項可能導致生物體型越大的原因，就是演化競爭。在當時，包括恐龍自己在內的眾多生物，都面臨到空前的掠食與被掠食壓力。部份草食性恐龍在肉食性恐龍的獵殺威脅之下，演化出越來越大的體型，好讓牠們能夠抵禦肉食恐龍的攻擊。而掠食者與被掠食者的演化一直是雙向的，有鑒於部份草食性恐龍的體積越來越大，部份肉食恐龍也演化出同樣巨大的體型。於是，在上述種種原因的促成之下，眾多恐龍全都變成了龐然巨物。
但是被掠食者的演化方向並非只有朝向大體型一途，當某些掠食爬蟲類的體積變得越來越大、並對原始小型哺乳類造成重大威脅時，這些哺乳動物的祖先們發展出了另一種制衡與對抗的方式，牠們不稀罕龐大的身軀，而是轉而演化出更大、更聰明的大腦，讓牠們能夠透過更快、更靈活的反應來對抗掠食者。近年來，興起對於人類與體內外微生物共生的探索，部分生物學和醫學的支流也隨之快速發展。然而這不是因為人們突然明白，微生物對人類健康的意義有多重要，也不是因為希望能提供給醫生和一般民眾預防和治療諸多疾病的方法，而是因為細菌──和其他微生物，是健康生活的必需品。
我們的《細菌：我們生命的共同體》在歐洲獲得多個科普類書籍獎項提名，書中描述了那總是令人驚嘆的發現：人類和所有其他的高等生物，都與無數有益的微小生物結成生命共同體、超級生物體，以及協調一致的共生關係。這些微小生物不僅幫助我們消化，還保護我們不受它們的表兄弟──也就是那些致病微生物──的侵襲；它們不僅是不可或缺的伴侶，更近乎全方面地影響我們的健康。它們和其所生產的物質能防止蛀牙、過敏和癌症，也極有可能影響心臟疾病的消長，甚至能決定我們快樂或沮喪。它們是如此地舉足輕重，因而成為生物技術和醫療保健行業中主要成長的領域之一。
哈諾．夏里休斯和我都非常高興這本書將在臺灣以中文出版，對我來說意義尤其特殊。我經常待在臺灣，我的妻子是臺灣人，我們的兒子至少有一半臺灣血統。從基隆一直到臺北、宜蘭、花蓮、臺中、臺南、高雄和墾丁，我結識了這塊土地和其上極其友善和有耐心的人民。我期待著有一天，收到讀者在某家書店和我們的書自拍的照片。
基於自己在臺灣的經驗，我深信本書提到的許多事例，臺灣讀者和西方人一樣，不會太過吃驚。因為我對臺灣的認識除了城市和鄉村、寺廟和國家公園、山峰和海灘以外，當然還有臺灣美食。當中的許多元素，例如大量的新鮮蔬菜，和臭豆腐等各類發酵食品，現在都廣泛地被建議用來維持腸道菌群的平衡，使人們擁有更健康的腸道，這讓享受臺灣美食變得更加順理成章。而我們天天在家裡吃的新鮮優格，更是我親愛的岳母從臺灣替我們購買了器具及新鮮益生菌來製作而成的。事實上，「交配型」或是我們所稱的「性別」是一種事後的區分：所有的生殖細胞最初看起來都是一樣的，但過了一段時間之後，才個別發展成體積小、可移動的精子，或較大而靜止的卵子。另一個附加問題是，它們要彼此互相認得，才能找到對象結合。在一個新的有性生殖個體發育成長之前，它須先滿足上述的所有條件才行。
還有一個令人匪夷所思的謎題：為什麼好不容易「二合一」的個體，最後又再一次「一分為二」？我們認為，產生單倍體細胞（只具有一半正常體細胞染色體數目的細胞）的減數分裂，是古代地球生命為了對抗饑餓的威脅，發展出來的應變之道。
因為饑不擇食
面臨饑荒的威脅，我們原生生物祖先可能毫不猶豫的選擇了相互殘殺爭食。在某些情況下，遭到獵食的一方可能沒有完全被消化掉，使得掠食者體內同時具有兩套遺傳物質；換句話說，是處於細胞生物學家所謂的「雙倍體」（diploid）狀態。也就是說，在它們吃下一個「細胞同志」後，兩個細胞先互相融合，接著細胞核也發生融合。
另外一個在受精作用演化出來之前，用來產生雙倍體的方式是，細胞核先分裂成兩個，然後在這個細胞本身還沒有進行分裂時，兩個細胞核又再度融合在一起。
即使在今天，仍然有許多細胞無法很乾脆的進行細胞分裂。很多觀察者都曾經透過顯微鏡目睹細胞出差錯：細胞分裂開始時，細胞核一分為二，但後來兩個細胞核卻又再度融合在一起。這類產生雙倍染色體的意外事件，不論是來自吞併的「食物」或是部分自己身體的合併，在小宇宙中都是隨時會發生的事情。
然而，雙倍體在一開始是一種怪異、不正常且過於腫脹的狀態。為了紓解這個負擔，受影響的細胞就要想出方法來倒轉「致病」的過程：在它們再次分裂時，只遺留一半的遺傳物質給子孫。也就是，它們會採取一般細胞分裂的程序，產生具有和上一代細胞相同染色體數目的新細胞。這就意味著減數分裂的演化：只有一半的雙親基因（即一套染色體）可以傳給下一代。斜向彈性碰撞－平面的碰撞
至前一節為止，我們探討了直線上的物體碰撞。在這一節我們要來學習平面的物體碰撞。
在圖之①中，試求以速度v在不考慮摩擦的地面發生斜向碰撞，物體的反彈速度v’。(a)為恢復係數為1，故-vy，(b)為恢復係數不滿1的情形，故為-evy。(a)反彈速度v’為vx與-vy的合成速度，(b)的反彈速度v’為vx與-evy的合成速度，求解。
在②中，碰撞前的動量為m1v1的物體1及m2v2的物體2發生的斜向碰撞。將V1與v2分別以x軸方向與y軸方向分解，以5-6節中的v1’與v2’的公式，求解v1x’與v1y’、v2x’與v2y’，並計算其分別合成的v1’與v2’。
在③中為兩物的彈性系數e=0時的碰撞(融合)範例。將數值簡單化，試求實際碰撞後的向量。動量均為2mv，交角60度的兩個物體，碰撞後融合成一體以速度V運動。試求速度V。
將動量的向量組合，形成一個四邊長均為2mv的60度夾角的菱形。菱形的對角線即為合成碰撞後的動量向量，故可知向量的作用線在夾角60度的二等分線上。碰撞後的質量為2m+m=3m，速度為V，則碰撞後的動量為3mV。菱形的對角線長度為2mv cos 30度的二倍，即3mV = 2 x 2mv cos 30度，可求得碰撞後的速度V。
打棒球與飛機的行進—動量的思考
目前為止我們探討了碰撞運動，其中不可或缺的碰撞問題，是打棒球題。如圖1所示，在球棒與球之間發生正碰撞之理想情況下，我們以彈性碰撞的問題來計算看看，打到球後，球棒的速度與球的初速。
預設條件如下。恢復係數e為0.4，球棒的質量m1為0.9kg，球棒速度v1為100km/h，球的質量m2為0.14kg，球的速度v2為-120km/h，擊球後球行進的方向為正(+)。將此條件代入5-6節中的式(3)與(4)中計算得知，擊球後瞬間的球棒速度為58.6km/h，球速為146.6km/h。
然而，右頁中速度v1、v2的單位為km/h。第1項、第2項均與單位無關，故此計算中省略了與m/s之間的單位轉換。
另外，雖與碰撞無關，要使圖2中的飛機飛行，需要有使機體前進的推力。此推力可以使用空氣及噴射氣流的流體作用力與反作用力，與動量兩方面來進行說明。螺旋槳將空氣往機體後方推動，對螺旋槳飛機施予作用力，此時，空氣產生反作用力來推動飛機前進。同樣的原理，噴射引擎將噴射氣流往機體後方推動，對噴射機施予作用力，同時噴射氣流產生反作用力來推動飛機前進。我們可以牛頓力學求解推向後方的空氣及噴射氣流的動量，與機體前進動量之間的關係。轉換成功
一般而言，現代生物細胞內的染色體通常是成雙成對的，這些成對的同源染色體分別具有相同的大小和形狀。每條染色體在細胞進行減數分裂之前會先行複製，形成兩條以中節相連的染色分體。此時，同源染色體會互相配對，並藉由著絲點排列在紡錘體中央的部位。當細胞第一次分裂時，同源染色體互相分離，分別進入兩個子細胞。接著，每個子細胞發生第二次分裂。隨著紡錘體牽引的節奏，原本扣住兩條染色體的著絲點也一分為二，形成二個子細胞。因此，一個細胞經過減數分裂後，可以產生四個子細胞，而每個子細胞只具有原來細胞一半數目的染色體。
自然界的這種實驗流程，自古至今可能已經在各種原生生物體內，進行了上百萬次。染色體數目遭到縮減的細胞，大部分都面臨了逐漸死去的命運，因為它們無法產生生存所需的蛋白質。而那些吞食同類而身體變脹的細胞，即使是為了解除雙倍染色體數目的壓力，也不能減去任何必要的基因，否則就會死亡。然而，如果湊巧有某些細胞能精確的把它們的基因數目剛好減為原來的一半，重新回復到只有單套染色體的單倍體狀態，細胞就不會死去。
在某些環境條件下，像極度的乾旱，雙倍染色體細胞的存活機會要比單倍體大多了；而在細胞生長活躍及積極覓食的時期，原始的單倍體狀態則較為有利。交替變化的環境，像週期性乾旱的潮間帶地區，就適合能在單倍體及雙倍體之間進行變換的生物生存。最後，有一些細胞發現：為了生存，它們必須一直在減數分裂和細胞融合之間做轉換。這是能在單倍體與雙倍體之間進行週期性變換，並讓自己趨向複雜的能力。
於是，奇特的有性生殖系統展開了。直到今天，饑荒、乾旱、黑暗、缺乏氮鹽及其他災難，都會誘使許多原生生物彼此吞食融合。就表面上看來，「把染色體的數目分成兩半，只是為了待會兒要再複製回原來的數目」似乎是浪費時間。但是，這種浪費時間的事卻經常是求生存的唯一方法。這變成了它們的本性，甚至是習慣，就像一個人習慣走某條較長的路回家，並且向來都這麼走，只是因為他不曉得另外有一條較快的捷徑。古老動物細胞日益增加的複雜性，強化了這類無用而蹩腳的方式。而那些能週期進行「融合及恢復原始狀態」變換的細胞，便成為我們的祖先。
摘自第10章〈性的迷惑〉在臺灣，對於人類和細菌健康共生這個領域，也不乏專家學者的深入研究。臺灣大學的潘子明教授及陽明大學的蔡英傑教授都是知名的細菌、益生菌研究員。臺大生物多樣性研究中心也從資料中發現，嬰兒之所以能夠從哺乳中獲益，是由於母乳的成分讓嬰兒的腸道細菌組成特別穩定且有效率，讓病菌無機可趁。此外，對植物微生物進行的研究，對農業發展來說意義重大，其中的佼佼者如臺大的林乃君副教授。也有臺灣學者在世界級的研究機構中工作，像是哈佛牙醫學院聯盟的麻省劍橋市福塞斯研究所（Forsyth Institute）的Tsute (George) Chen。以及許許多多叫得出名字的學者在這個領域努力耕耘。
近幾年來，世界各地包括臺灣的微生物學研究者和相關的研究項目，皆翻倍地成長，民眾對微生物的興趣也急速上升。幾年之前，這個領域根本還沒有人能問鼎諾貝爾獎，如今卻在大學、研究機構、生物科技企業、科學出版品、醫療院所、科普文章、電視節目中隨處可見。如同你們現在手中的這一本書。
哈諾．夏里休斯和我都期望你們能從這本書中獲得啟發。
里夏爾德．費里柏
二○一六年一月於柏林
第一章 人類超級生物體
每個生命的誕生都代表著一個人類和十億細菌共生的開始，這是由雙方共同組成的生命聯盟。
一道拉得長長的淒厲尖叫。這道尖銳喊叫的本質，可能就連大文豪海明威或聖修伯里都無法以筆墨形容，換作村上春樹應該也拿它莫可奈何。我們所知道的大概就是：這聲尖叫幾乎從腦門一路貫穿到了腳底，一波又一波的超高音頻不斷襲來，首當其衝的那名男子看來有些倉皇失措。他一手抓著白得發亮的棉花輕拭女友的額頭，另一隻手則緊握著她的手，試著要對上她的目光，然後他轉頭困惑地望著助產人員。他的女友則瞪大了雙眼凝視著遠方，目光約莫落在產房裡白色牆壁和奶油色天花板的交界處。斷層掃描判定遠古大腦形態及功能
由於大腦是軟組織，無法留下化石，因此大腦演化的研究學者們一直很難找到古代大腦的形態證據，也很難藉此推測當時大腦的功能。幸運的是，大腦雖然不會形成化石，但是頭顱卻可以。也因此，許多學者便一直覬覦著博物館中的古生物頭顱化石，希望有朝一日，可以敲開這些化石頭顱，然後透過測量頭顱內的空間來估算大腦的形態和功能。
例如德州大學奧斯丁分校的古生物學家羅爾（Timothy Rowe）就曾經在1980年代參觀過哈佛大學的的化石收藏，並希望能敲開1.9億年前的原始哺乳類頭顱化石以測量大腦的形態。
想當然爾，博物館長是不可能答應這種要求的。不過，數十年後，新科技幫助羅爾以及其他大腦演化學家們完成了這個夢想。透過電腦斷層掃描，羅爾的研究團隊成功的重建了原始哺乳類頭顱化石中的大腦形態 。結果發現，原始哺乳類的大腦有著異常發達的嗅覺與觸覺區域。
躲避恐龍的方式：依靠嗅覺與觸覺摸黑活動
羅爾檢視了兩種原始哺乳動物，一種是三疊紀的摩爾根獸（Morganucodon oehleri），其化石大部份發現於英國，少部份發現於中國，另一種則是侏羅紀早期的吳氏巨顱獸（Hadrocodium wui），其化石最早在1985年出土於中國祿豐。
電腦斷層掃描發現，這些原始哺乳類的大腦中已經有新皮質，而且牠們的嗅球和觸覺區還異常巨大。科學家因此猜測，原始哺乳類可能是依靠嗅覺和觸覺來捕食小昆蟲的夜行性動物，這種生活方式，有助於躲避白天的恐龍威脅。
哺乳類重見天日
到了大約6500萬年前，恐龍滅絕，倖存的哺乳類終於重見天日。有一些雜食性的哺乳類為了較豐富的食物以及較安全的棲地，便開始往樹上移動，這些哺乳類，就是現今靈長類的祖先。由於牠們不再是夜行性，而且樹居生活也極需透過視覺來判定三維空間中的深度，因此視覺再度成為舉足輕重的感官能力。這個關鍵的演化歷程，使得視覺皮質在靈長類大腦新皮質的比重上升到了50%以上 。人類並未為了吃辣而進化，更正確地說，辣椒沒有進化，所以人類，也就是雜食性哺乳動物，才會喜歡吃辣椒。但辣椒可解釋人類雜食性的力量，人類雜食性大多基於已知的食物，衍生自文化背景的集體與共同記憶。目前所知的辣椒歷史，全都與農業有關，但在過去某個時間，距今6000年前之前，某些美洲原住民愛上吃野生辣椒。他們發現，吃辣椒產生的痛覺是暫時性的，所以能接受辣椒的辣度（或用在料理上）。在人類味覺歷史上，這是一個轉捩點，為眾多菜餚的文化演進奠定基礎，這些菜餚都利用痛覺增強口感。最後，辣椒也讓我們窺見人類心智的基本運作。要是看見怪獸開始把上下牙齒喀噠喀噠咬響、頻頻蠕動舌頭、激烈地磨牙、或是雙手合十用力摩擦的話，可得多加提防。
◆有可能發射光線嗎？
如此一來可以得出這樣的結論：怪獸的確可能噴出火焰。這連我也嚇了一跳。
那麼，除了噴火之外，是否能發射各種光線呢？
雖然怪獸所發射的光線可說是五花八門，有「破壞光線」、「死光」、「岩漿光線」、「溶岩熱光線」及「發條光線」等等，不過就「以有限的能源化為光線射出而破壞物體」這點來判斷，那除了雷射之外不做他想。所以說，這些全屬於同一個專有名詞：雷射。
此外，至於什麼「冷凍光線」、「重力遮斷光線」之類的，雖然就光學性質而言根本無法期待會有那樣的效果，但是因為射出後在空氣中能維持固定亮度，又能對遠處的物體造成強烈影響，從這幾點來看，利用雷射的可能性相當高。
自然光是由許多不同波長的光線混合而成，波形的起伏也不一致。就好比步幅差距很大的人在玩兩人三腳，卻沒有努力調整出一致的步伐。相鄰的光互相干擾，能量就擴散掉了。所以，即使是相當強烈的光源所發出的光，當照射到遠處的物體時，大部份能量都已經散失了。
話又說回來，如果能將相同波長的光的波形調整一致後再發射，就不會互相干擾了。原本所含的能量才能傳遞至任何地方，不至於中途擴散。這就是雷射光，可以透過紅寶石、二氧化碳或半導體等物質振盪產生。
因此，「生物是否能發射雷射光」這個問題可歸納成兩方面，一個是「生物是不是能夠產生足以令物體燃燒或熔化的能量」，另一個則是「生物體內是否可能形成雷射光的振盪器」。
◆吉拉斯會早死
雖然說稱之為雷射光，但是這並不意味著能將能量放大後再發射出去。只是可以將所含的能量在沒有損失的情形下傳送到遠處而已。所以，要將物體燒斷、熔化的能量，必須原本就從吐出雷射光的怪獸體內產生才行。
既然是生物，就只能從食物中獲得能源。藉呼吸作用，由食物中的碳水化合物、脂肪、蛋白質等取出能量。若想發射雷射光，還非得把這些能量轉換成光或電力不可。不過有些生物的確擁有這種本領，例如螢火蟲、電鰻等等。每天喝多少水比較正常呢？世界衛生組織（WHO）提出的飲水標準是，在氣溫攝氏二十五度、空氣濕度≤ 60%，且不進行任何運動的安靜狀態下，人每天的飲水量分別是：兒童一公升，成年男性二．九公升，成年女性二．二公升，孕婦四．八公升，哺乳期女性三．三公升。這個是一個大致的建議量，在高溫或強體力勞動的情況下，這些飲水的標準是可以提高的。需要提醒大家注意的是，以上給出的量不是單純的飲水量，還包括了一日三餐中的粥、湯、飲料中所含有的水。
除了喝水要控制一定的量之外，還要注意喝水不要太猛。如果短時間內猛喝大量的水，身體為了適應消化系統和循環系統突然增大的負擔，就會把相當一部分血調到消化道去，大腦等重要器官就容易出現供血不足的情況，除了頭暈、頭痛以外，嚴重的還會誘發心力衰竭、腦卒中等危重疾病。喝水太猛還特別容易導致水中毒，出現乏力、胸悶氣短、活動受限等症狀，重者會咳大量粉紅色泡沫痰，抽搐、昏迷甚至是死亡。
喝水要「少量多次」，不要一次猛喝。在天氣炎熱或者進行戶外活動，身體出汗比較多的情況下，要及時補水，但是每次補水的量不要太多。就拿一般的運動來說吧，在活動前、中、後都要補水：運動前十五分鐘，補水三百毫升左右；運動中，再喝二百五十毫升的水；運動後十五分鐘，再根據需要補充二百到四百毫升的水。
睡前不宜喝水過多。睡覺時由於身體平臥，回心血量增加，心臟負擔本來就比較重，此時如果大量喝水，不僅起夜頻繁，休息不好，還會誘發心臟疾病。我認識一個國家運動員，就是因為晚上鍛鍊強度比較大失水多，睡前因為口渴，一口氣喝了超過一公升的水，結果猝死，實在令人惋惜。
再有就是慢性心力衰竭及腎衰患者，更要注意採用勻速、小量、間斷的補水方法，基本上每隔二小時補水一次，每次不宜超過二百毫升，以免加重病情。老年人及體弱者補水的時候，一次一百五十毫升左右就可以了，萬萬不可一次性喝水太多。
現在很多年輕人喜歡喝冰鎮飲料解渴，其實這些生冷的東西非常容易刺激腸胃，導致胃腸痙攣等不適，阻礙體內熱量的散發，或者使本來寒涼的體質變得更加寒涼。飲料中的各種成分在體內代謝時，也需要消耗大量的水分，使人越喝越渴。美國一項研究發現，每天喝一千四百四十毫升的水（約六杯）的人患各種癌症的風險就會降低，而這個現象僅限於喝水，喝咖啡、含糖飲料就不具備這個效果。所以說有心臟病的人和老人不宜喝、濃茶、碳酸飲料，根據自己的體質熬一些紅豆湯、百合蓮子湯、綠豆湯喝。而出汗多的人，就要喝點淡鹽水。
很多人都問過我這樣的問題，喝水是不是一定要喝白開水。有的人不喜歡喝白開水，比較喜歡喝茶、湯、豆漿等飲品，那麼每天喝這些湯和茶水，跟喝開水相比，到底孰優孰
劣呢？其實，不一定非得喝水，像一些花茶、百合湯、綠豆湯等飲料，除了具備水的功效，還有額外的營養價值。
如果自己喜歡喝茶、喝湯，喝了以後也不會出現失眠、心煩等不舒服的情況，就可以放心大膽地喝。但是這裡不包括含糖的茶飲料、汽水、果汁，我還是不建議用市售飲料代替水，因為除了糖以外，這些飲料裡面還有很多食品添加劑，經常喝對身體健康非常不利。如果要發射怪獸圖鑑中所謂的「一秒鐘之內把戰車熔化的熱光線」，若是把戰車當成50噸重的鐵塊來計算，熔化所需的能量是１千４百億焦耳。所以需要消耗８１０公斤的碳水化合物。這份量雖然十分嚇人，不過以怪獸而言，不過是體重的萬分之一罷了。相當體重70公斤的人類的７公克而已。所以關於能量這方面，是完全沒有問題的。
至於振盪器，也不能說完全不可能。人類眼睛的水晶體是由表皮分化而來的。以生物組織而言，的確能夠用蛋白質製造出可以讓光線穿透並折射的物體。
只不過還是存在著少許困難。紅寶石的成份是氧化鋁，其中混合著少量的鉻。作為雷射振盪器時，實際產生作用的是鉻；可是像鉻這類重金屬對生物是有害的。而且，振盪器的兩端還必須裝設反射鏡才行。鏡子這種東西，是在透明物體的某一面塗布一層水銀類的物質。水銀也是重金屬，對生物同樣有害。這兩者都曾經造成嚴重的災情，一個是六價鉻毒害，另一個則是水俁病。口吐發條光線與超人力霸王大戰的怪獸吉拉斯，還有用引力光線毀滅了金星的三頭金龍，牠們的壽命絕對活不久長吧。
◆出人意表的超音波刀
最後，就讓我們來討論一下既非火焰也非雷射光、卻會造成強烈衝擊的武器──怪獸混沌鳥的超音波刀。
混沌鳥發射的超音波刀並不是使用光線，而是一種靠音波威力的武器。雖說目前尚未開發出超音波手術刀這種醫療器材，但超音波確實能切斷物體。這種方法大多用於金屬與陶瓷的加工。
不過，光靠超音波並不足以切斷物體。由於音波只是質量很輕的空氣分子的振動，並沒有那麼強的威力。物體若是被超音波打到，所有分子都會發生振動。因此如果是不容易變形的物體，由於材質和形狀的差異，可能會因為共鳴而導致碎裂，但是這樣並不是「切斷」。此外，若是生物體被照射到的話，會溫和地發熱，血液循環也會變好。
所以說，像混沌鳥那樣只是從嘴巴發射超音波的話，根本就無法切斷任何東西。只會震破玻璃窗、還有讓附近的人變得更健康而已。
如果要用超音波切斷物體，必須在欲切斷的部位塗布鐵沙或岩石粉末才行【圖３】。粉末發生振動並持續與物體碰撞，靠這個力量將部份材料破壞、切斷。群體化與社會化
重見天日後的哺乳類，特別是靈長類，很快就又面臨到另一項巨大的演化壓力：群體合作。當少數幾個個體在無意間出現合作關係後，牠們的生存競爭能力竟然瞬間大增，相較之下，無法與其他個體合作的個體，或者無法有效與其他個體合作的個體，則紛紛成為了演化洪流中的浮屍。殘存下來的個體，也不得不持續增強自己的基本智能和溝通能力，以有利於更進一步的群體合作。就像演化早期許多單細胞生物聯合起來取得競爭優勢一樣，以多擊寡的戲碼又再一次上演，只不過這一次不是細胞和細胞之間的聯繫合作，而是個體和個體（大腦與大腦）之間的溝通協調。
在群體化與社會化的壓力之下，大腦不斷的適應、調整與演化，高階的智能應運而生，認知能力也變得越來越強大。這種關於「社會群體生活可以型塑智能與大腦」的演化理論，就叫做「社會腦假說」（social brain hypothesis）。
社會腦假說
社會腦假說的主要提倡者之一，是英國的人類學家鄧巴（Robin Dunbar）。鄧巴認為，早期靈長類智能的主要演化壓力，並不是來自生態環境，而是來自於群體化和社會化。在群體化和社會化後，社群中的個體如果想要順利存活，就必須發展出許多高階的認知能力，例如思考、溝通、合作、猜測、判斷情緒、欺騙以及反欺騙等能力 。
如果這個假說正確，那群體化或社會化程度越高的生物，應該就會有更強大的大腦與認知能力。鄧巴分析了許多種哺乳類的生活族群大小和新皮質大小（新皮質與大腦容積的比值），發現群體大小和新皮質大小的確呈現正相關 。
除此之外，最近的腦造影研究，也發現了支持社會腦假說的證據。例如，倫敦大學學院的金井良太（Ryota Kanai）以及瑞斯（Geraint Rees）等人分析了165位受試者在臉書上的好友人數，並以此數值來代表他們在真實社會中的社交活躍程度。同時，他們也分析了這些受試者的大腦灰質密度。結果發現，臉書好友人數越多，大腦中的右側上顳溝（right superior temporal sulcus）、左中顳迴（left middle temporal gyrus）以及內嗅皮質（entorhinal cortex）的灰質密度就越高 。
另一項由比克特（Kevin Bickert）和貝瑞特（Lisa Feldman Barrett）等人所做的類似研究，發現杏仁核的大小也和社交網絡大小有關 。由此可知，一個人所參與社交網絡大小，似乎與某些負責社會認知的腦部結構息息相關。才剛喘了口氣，下一波陣痛又隨即襲來，又是一道撼天動地、如玻璃般清亮卻令人毛骨悚然的淒厲喊叫。子宮頸張得很開，已經可以見到小小的頭顱了。助產人員不斷催促著女人繼續用力、用力、再用力。沒錯！沒錯！就是這樣……接下來的一切就發生在轉瞬間：小小的頭顱滑過了子宮頸，助產人員以熟練的口吻和手法從旁協助女子，持續鼓舞著她。胎兒小巧的身軀就這麼從女子的體內被帶了出來，呱呱墜地那一刻，胎兒便成了嬰兒。切斷臍帶、擦乾身體後，看來沒什麼大礙的寶寶就可以送回媽媽身邊了。周遭頓時靜了下來，剛當上爸爸的男子默默流下了眼淚，嬰兒母親的視線則落在小小的頭顱上，眼裡閃爍著耀眼光芒。恭喜他們！
像這樣平凡但順利的生產過程，只要親眼見過一次，就絕對忘不了，對醫院的實習生來說便是如此，本書作者之一就屬其中的一員。親自迎接新生兒到來的父母親當然更不可能忘記，儘管許多人聲稱自己在那個當下情緒過度緊繃、激動不已，以至於後來只留下了模糊的印象。
產房裡一陣熱鬧喧騰，護理人員細心地清理善後。一個全新的生命正式向世界報到。
與此同時，一旁也有了其他動靜，靜悄悄地、一點也不衛生，而且非常不正式，但同樣生氣蓬勃。曾經參與過生產過程的人，一定都會對下列的場景留下了深刻印象：產房裡一塵不染，醫護人員用的是潔白無瑕的棉花，全室更是瀰漫著一股與其他科別截然不同的氛圍。胎兒必須自己想辦法通過母親的陰道，眾所皆知，女性的陰道有各式各樣的微生物活躍其中，絕大多數是乳酸菌。母體擠壓下腹部的過程中，通常腸內也會有東西跟著從肛門排出，落在胎兒必須通過的地方；直腸可說是地球上最適合微生物生存的空間，裡頭住著大量豐富的微生物，胎兒不但被這些微生物包覆著，也會把微生物吃下肚，然後在股溝的地方轉入小直腸，另外，小巧的指甲下方也藏了東西跟著一起移動。隨著胎兒的出生，種類繁多且不計其數的微生物也有了新的宿主，儘管清洗或擦拭新生兒會除去一些微生物，但是用不了多久，微生物的數量便會翻倍成長。母親將新生兒抱在懷裡時，皮膚上的細菌會轉移到嬰兒身上；當她哺乳時，會有更多的細菌經由乳頭進入嬰兒嘴裡。如果有人覺得這真是噁心，不但不衛生，還可能危害新生兒，甚至因此大病一場的話，那麼可就錯得離譜了。
細菌們，生日快樂！
人們總希望新生命能健康快樂、長久地活在世界上，然而出生當天──也就是每個人的第一個或是第零個生日，視個人的算法而定──卻不單單只是一段生命的起點，這天同時也是我們生命共同體的生日，一段結盟的開端，直到死亡那天才會瓦解分離。一切是如此理所當然，安靜低調又不引人注意。初始時，這段關係波動不已且變化多端，慢慢地才逐漸平穩下來。進入穩定期後，人類和微生物彼此磨合、互利共生。在漫長的一生中，隨著個人成長狀況、生活環境或是飲食習慣的改變，作為宿主的人體或多或少會發生變化，但絕大多數的盟友仍會與我們攜手共進，直到生命的終點。
為了生存，微生物群系（Mikrobiom），也就是寄生在人類體內和身體表層所有微生物的統稱，和它們的宿主自始至終都保持著理想的友好關係。但是，相關不等於因果。說不定這些人是因為這些腦區原本就特別發達，才變得喜歡社交，而不是因為廣泛社交後，才導致這些腦區出現變化。有沒有證據可以顯示，是社交才導致大腦出現變化呢？
為了回答這個問題，牛津大學的神經科學家路斯沃（Matthew Ruthworth）和薩列特（Jerome Sallet）等人分析了23隻被安置在不同大小族群中的猴子大腦。由於這些猴子是「被迫」安置在不同大小的族群中，因此如果之後他們的大腦出現變化，就可以確知是因為社群大小不同所導致。
結果發現，如果猴子生活在大族群裡，牠們的中上顳溝（mid-superior temporal sulcus）和吻端前額葉（rostral prefrontal cortex）的灰質就會比較多，而且前額葉和顳葉之間的神經活動也會有較強的連結 。因此，社群大小似乎真的會影響大腦的結構和反應。
限制大腦發展的六道難關
演化至此，靈長類祖先的大腦已經相當聰明。但是如果想要發展出更進一步的智能，就得全面打通大腦中的任督二脈才行。而想要打通腦中的任督二脈，就必須先突破幾個關鍵的阻礙，例如進行更有效率的吸收和代謝能量、獲得更大的腦容量，以及建立更全面的大腦網絡連結等等。
此時，大腦演化的最大推手之一：「基因突變」，又適時的伸出了援手。就這樣，在六道「基因突變」的援助之下，大腦突破了六道難關，一步步邁向了智慧的巔峰 。
第一道難關：腦血流量不足
人腦的重量只佔體重的2%，但是卻消耗全身20%的血氧和25%的葡萄糖。這些能量，大多被用在腦神經細胞的電生理活動，以及腦中的廢物清理程序上。由於大腦需要消耗巨大的能量，因此大腦能否順利運轉、成長和演化的關鍵，就在於身體有沒有辦法滿足大腦的耗能需求。
在人類、黑猩猩和大猩猩尚未分家之前，人科動物祖先的大腦和現今其他非人靈長類的大腦可能差異不大，大約只消耗全身8%的能量。此時的大腦，並非不想要能量，但是由於受到大腦血流量的生理限制，出於無奈，也只能接受這樣的條件。
大腦在血流量不足的情況下，一如巧婦難為無米之炊。空有一身潛能的大腦，也只能縮衣節食的等待機會。一直到了大約1000萬到1500萬年前，終於一個叫做RNF213的基因發生正向突變，才改善了大腦後勤補給不足的窘境。由於這緣故，如果混沌鳥想要讓自己的超音波刀奏效，就必須在戰鬥中途暫停，先挖起地上的泥土塗抹在對手神龜身上，然後再瞄準塗抹部位加以攻擊才行。如此一來或許還會有另外一層效果，就是神龜因這個突如其來的舉動大吃一驚，混沌鳥便有可乘之機吧。
可是，萬一神龜將泥土拍掉就全都白費工夫了。深深吸一口氣、嘴巴正張開時眼見計畫受挫，後續的行動也只好喊停了。
混沌鳥的必殺武器是否能發揮功效，全得看神龜是不是愛乾淨了【圖４】。
◆噴火男最有魅力嗎？
我們已經知道，只要牙齒是打火石，會噴火的怪獸的確可能存在；若排除鉻與汞的副作用，要說這世上存在著會發射光線的怪獸也沒有什麼可挑剔的。即使是超音波怪獸，也還是有可能對敵人造成傷害──只要對手不那麼在意小事的話。雖說直到目前為止都還沒有人發現這類生物，不過，未來是否會演化出來，或說事實上已經存在，這些可能性我們也無法予以否定。
演化並不是因應環境而發生，而是從突變開始的。
突變可由放射線或化學物質等外在因素引發，但也有人主張基因中原本就有引發突變的機制，還有一種說法是病毒也會引起突變。因突變而產生的形形色色特徵各異的個體，只有符合環境條件者才能存活下來。當噴火怪獸在某種因素下誕生時，若是周遭又有適合生存的環境，演化上的一個分支就這麼形成了。
那麼，適合噴火怪獸存活的環境，到底會是什麼樣的呢？
生物的能力不外乎獵食、防衛、繁殖這幾方面。若用於獵食或防衛，威力未免太強了。怪獸們吐出的火焰或光線足以燒盡一切，把任何東西都熔化。這麼一來，食物不是被炭化就是被蒸發掉，根本就不能吃。至於防衛嘛，這可以說是壓倒一切生物，名副其實的百獸之王了。由於不可能有天敵存在，等到滅盡其他所有生物，到頭來自己也會走上滅絕的末路吧。就算是以繁殖為目的，也實在太鋪張了。只不過這種作秀方式往往有越演越烈的趨勢，以人類的情形來說尤其如此。在一個實際存在著會噴火、發射光線的怪獸的世界裡，起初恐怕只要吐個火苗、隱約發出微光就可以討好異性了，可是大家所要求的刺激似乎越來越強，演化至某個階段之後，終於變成非得燒掉一大片森林、熔化整座山，否則人家連看都不看一眼的時代了【圖５】。至於形成這種激進的演化趨勢的環境，大概就是有一群目高於頂的雌性吧。
噴火表演這種招數，目前正在職業摔角界及各種活動中流行開來。如果喜歡這一套的女孩子越來越多，說不定我們人類也會演化成具有噴火能力的生物。RNF213基因有何功能？現代醫學和遺傳學研究發現，當人類的RNF213基因出現缺失時，會發生顱內大血管閉塞，並導致微血管出現補償性的增長。在X光片上，RNF213基因缺失的大腦看起來就像是霧狀的毛玻璃一樣，因此被稱為「毛毛樣腦血管病」（moyamoya disease）。
科學家因此猜測，1000萬到1500萬年前的 RNF213基因可能發生了正向變異，並因此導致了頸動脈的直徑擴張，讓流往大腦的血流量大增 。
第二道難關：大腦無法從血液中有效獲取能量
血液中除了氧氣之外，最重要的物質就是葡萄糖。在突破上述第一道難關之後，進入大腦的血流量已經大幅增加，但是此時的大腦卻面臨到一個嚴重的問題：無法有效獲取血液中的葡萄糖。這就好比是眼前有一片魚蝦富饒的大海，但由於沒有適當的漁獵設備，身手再厲害的漁夫也只能悻悻然的望洋興嘆。幸好，這個問題也在及時的基因突變後迎刃而解。
這一次，前來救駕的是一個叫做葡萄糖轉運子的RSLC2A1基因。科學家其實早就知道細胞在吸收葡萄糖時，必須依賴細胞膜上的一種蛋白質「葡萄糖轉運子」來搬運葡萄糖。有鑑於此，科學家便合理猜測：如果人類大腦變大的原因和其吸收葡萄糖的能力有關，那麼人類大腦中的「葡萄糖轉運子」應該會比猩猩大腦中的「葡萄糖轉運子」更多才對。
果然，科學家在檢視了葡萄糖轉運子基因RSLC2A1在大腦中的表現量後發現，人類SLC2A1基因在大腦中的表現量比黑猩猩高出三倍。也就是說，人類大腦比黑猩猩大腦多吸收了三倍的葡萄糖 。更有趣的是，人類身體細胞中的葡萄糖轉運子基因SLC2A4的表現量，卻比黑猩猩低了60%。
同樣的，人類大腦還善於掠奪另一種叫做「肌酸」（一種氨基酸）的養分。人類大腦中負責控制肌酸搬運的SLC6A8基因 和CKB基因表現量，也比黑猩猩與恆河猴高出兩倍。
換言之，和黑猩猩相比，人類的大腦細胞確實是葡萄糖和肌酸的「吸收高手」，不，更精確的說法應該是「掠奪高手」才對。身體細胞在神經細胞的淫威之下，只能無奈的讓出資源，讓大腦盡可能的吸收葡萄糖和肌酸。一般認為，「微生物群系」一詞是由獲頒諾貝爾獎的知名細菌學研究者，同時也是分子生物學家的萊德柏格在西元二○○○年左右所創造的，至少當代微生物學權威高登在其專論中是這麼認為的。「第二基因體」一詞的出現則和人類首次完成基因體解碼差不多同時，是由數百萬個尚待進一步研究的微生物基因所組成。實際上，像這樣的基因體不只一個，我們通常將一整群細菌的集合稱作微生物相（Mikrobiota），也有人使用腸內菌叢這個聽來頗富詩意但稍嫌過時的叫法，儘管腸子裡頭並沒有長出任何植物。
過去幾個世紀以來，人們慢慢意識到細菌，包含許多真菌、甚或是病毒並非只是一群在生命旅途中搭了我們便車的傢伙，或是賴在三十七度人體內取暖的寄生食客。事實上，它們在許多意想不到的地方幫了我們不少大忙。直到最近幾年，我們才發現這些寄生者不僅是益我良多的好伙伴，一個人的生、老、病、死，是否健康無礙，或是病痛纏身，也都與它們息息相關。
打從生命的一開始，我們就和超過一千種以上、總數約數百兆個微生物共同生活在一起。
如同生活中許多尋常的小事，除非我們察覺到不對勁或懷疑少了些什麼，才會意識到那些平日被視為理所當然的小細節竟是如此重要。要是少了這些共生的伙伴，我們的麻煩可就大了。首先，我們就再也無法好好消化平日豐富多樣的飲食，我們的皮膚也可能不再具有保護的作用，更糟的是，這麼一來，我們幾乎等於對所有微生物門戶大開，其中當然也包含了讓人生病的危險病毒。
舉例來說，想要避免有害的鏈球菌（Streptokokken）攻擊，最好的辦法就是擁有好的鏈球菌，因為好的鏈球菌能快速有效地阻擋同屬的致病菌種。這就像是一套運作健全的生態系統：當某個生態區位已被既有物種盤據，對於任何想要入侵的新物種來說都是一件相當不容易的事，除非新物種所挾帶的強大優勢足以壓制早已站穩地盤的競爭對手。由生物性的「我們」作主
我們對自己身而為人的認知大多建立在個體性的基礎上，每個人都是獨特且與眾不同的。無論男女，人人都有他或她專屬的特質，像是性格、天賦、能力、無可取代的眼神、聲調和基因。不過這並不表示每個個體都只有自己孤零零一個人，即便是紐芬蘭島上離群索居、性情乖僻的隱士也絕非是全然孤獨的，因為在他體內、生活周遭，以至於皮膚上都覆蓋著滿滿的微生物。
還不只這樣，我們和這些微生物的連結極為緊密，若以知名的心理—社會人類學判準來界定，雙方往來的融洽程度可說是不分你我。附著在皮膚上的細菌就和皮膚細胞一樣，具有保護皮膚的作用；另外，跟酶比起來，腸內菌有時更能有效分解食物，而分佈在女性陰道的細菌或許不像精子和卵細胞能生生不息、繁衍後代，但這些細菌亦有所貢獻，更不用說它們是讓女性倖免於尿道感染的守護者。
從社會學的角度來看，每個人基本上都是一個「超級生物體」，也就是一個由眾多單一生物體所構築起來的群體。這些單一生物體各自有其個體性，也各有所好與所求，但也同時與其他生物體持續進行交換、溝通或相互箝制，進而成就一個看似完整且多數時候維持穩定運作的大整體。這個大整體可以是喜劇角色馬爾參的辛蒂，也可以是來自克爾彭的舒馬克或是來自波鴻的流行歌手赫伯特。就目前所知，單是人類這個範疇裡就有整整七十億個這樣的超級生物體，這還不包括其他各形各色的動物，因為牠們也跟人類一樣，並非純然無菌，而是有大量微生物寄居其中、附著其上。當然植物也不例外，它們從葉片、根部、樹皮和果實全都被這些不但無害，反而益處多多的微生物層層包覆，甚至連影響葡萄酒風味的風土人文條件也要歸功於葡萄串上的微生物。
生物學家更發現有些生物實際上是一個由多種生物密切合作、互利共生的社群整體，珊瑚便是一例，他們為這種生物創造了「共生功能體」的概念。套用瑞士文學家弗里施的話來說，人類也是以共生功能體的形態出現。
如果換作社會民主黨的黨員，那麼他們會說：由「我們」作主。
這種共生功能體或超級生物體的存在形式並不代表平準化或是去個體化；相反地，每個「我們」都是獨一無二的。第三道難關：大腦容量太小
男人有錢多作怪，大腦也一樣。大腦獲得了足夠的血流量、血氧和葡萄糖之後，資源豐沛，不但可以輕鬆應付認知運算和新陳代謝所需的耗能，甚至還有了擴充的本錢。但是有擴充的本錢，還得要有擴充的機會才行。在大約600～700萬年前，人類祖先剛剛與黑猩猩分道揚鑣，此時至少有三個基因變異，剛好援助了人類大腦的擴增。
第一個基因，就是名為ASPM的「異常紡錘狀小腦畸形症相關」基因。ASPM基因所製造的蛋白質，可以確保神經母細胞進行細胞分裂時所需的紡錘體正常運作（紡錘體的工作，就是在細胞分裂時負責排列和分裂染色體與細胞質）。在現代人類身上，如果這個基因出現異常，神經母細胞便無法正常進行細胞分裂，就會出現「小顱畸形症」（microcephaly），導致大腦的腦容量只剩下400毫升，也就是和猩猩的腦容量差不多。
根據推算，ASPM基因出現變異的時間點，大約就是人科動物剛剛現身的時候，而且在人類和猩猩這兩個物種分開後加速變異 。科學家因此推測，此基因可能和人類大腦擴增的現象密切相關。
第二個基因，是ARHGAP11B基因。這是一個只有在人類身上才有的基因。2015年《科學》期刊上的一篇研究中，科學家把這個基因植入小鼠，結果發現小鼠的腦幹細胞明顯變多，而且皮質摺疊的程度也增強。根據推算，ARHGAP11B基因出現變異的時間點，是在人類和猩猩分離之後 。因此，此基因可能也和人類大腦擴增及皮質高度摺疊的現象有關。
第三個基因，是HAR1序列。2006年，美國生物信息學家豪斯勒（David Haussler）的研究團隊在《自然》期刊上發表了一項研究報告，他們比較了人類和黑猩猩的基因體序列，試圖找出兩者之間差異最大的部位。結果發現，差異最大的位置，是一個長達118個核苷酸、名叫HAR1的「第一號人類加速區」序列。
進一步與其他物種比較後發現，當黑猩猩和雞這兩個物種於3億年前分開時，HAR1序列的118個鹼基中只有2個鹼基不同。但是，當人類和黑猩猩這兩個物種分開後的短短600～700萬年之間，HAR1序列中就出現了18個鹼基變異。由此可見，HAR1序列在人類和黑猩猩分開後，出現了極為快速的變化 。HAR1序列有什麼功能呢？原來，HAR1序列是屬於HAR1F基因的一部分，這個基因會在懷孕7～19週之胚胎的某些特定神經細胞中表現，並影響大腦皮質的發展。懷孕7～19週之胚胎發育時期，正是神經細胞分化和遷徙的重要時間。如果此基因出現異常，常常會演變成致命的平腦症（大腦皮質摺疊消失、面積變小）。
上述的三個基因正向變異，可能就是幫助大腦擴增的強力助手。在豪斯勒的研究中，其實還發現了其他48個「人類加速區」，目前他們正在積極尋找這些其他區域的功能及其對大腦的影響。
第四道難關：頭顱肌肉形成緊箍咒
在大腦獲得了大量血流、氧氣、養分，並且開始擴增之後，最後一道限制大腦增長的桎梏，大家一定猜不到是什麼。這項桎梏，沒想到竟然是用來保護大腦的頭骨和頭顱肌肉。當時的頭骨和頭顱肌肉結構十分強健，雖然它們提供的保護功能極佳，但是卻同時宛如是孫悟空頭上的緊箍圈一樣，牢牢束緊著大腦，讓大腦毫無增長的空間。
當時約是240萬年前，也就是人屬（Homo）現身的時刻。在分類學上，人屬和猩猩屬、大猩猩屬、黑猩猩屬，以及另外六種已滅絕的遠古人屬，如傍人屬和南猿屬等，都位於人科動物（Hominidae）之下。
人屬剛出現的時候，腦容量和其他人科中的近親相去並不遠，大約只有400～500毫升，但是在接下來的數十萬年之間，卻大幅提升了三倍，達到約1200～1500毫升。究竟是什麼因素導致腦容量大幅提升呢？每個微生物群系都是獨一無二的
每個人都有專屬自己的指紋、獨特的口音或腔調、他人無法複製的生命歷練和舉世無雙的基因組合（即便是同卵雙胞胎也會有些許差異），同樣道理，微生物指紋也是因人而異的。
我們找不到如出一轍的兩個人，寄生在人體身上的微生物群聚也不可能完全一致。
就我們目前所知，這種寄居關係不但穩定且具有抵抗外侵的能力，也是我們出版本書的原因之一。不過，這些關係同時也是變動的，比起讓單一基因或「基因們」發生變異，我們倒是能輕易改變微生物的寄居模式。比方說，一名來自都會區的五歲孩童到鄉村度假三個禮拜後，身上的微生物指紋必然會發生明顯變化；又或者受到細菌感染的患者服用大量抗生素消滅病原體，體內的菌叢也會徹底改頭換面，而這樣的結果或許是患者所期望的，至少這麼做趕走了壞菌。
當然，抗生素同時也會消滅部分益菌，值得慶幸的是，通常這些盟友還會再度重返（見第九章）。對我們有幫助的正是這種微生物群聚的回復能力，否則抗生素或居家使用的清潔劑將造成更多難以修補的傷害；然而，也正是同一種能力使得我們利用微生物進行治療時面臨重重困境。要用對健康有益的好菌取代既有的壞菌並非易事，這就跟把足球名將巴拉克從德國國家隊淘汰掉同樣吃力，也因此，本世紀的醫學研究無不迫切尋求有效方法，希望一方面增強健康微生物群系的抵抗能力，以便針對不同的醫療需求提供更多益菌，另一方面則能消滅誤入歧途、受邪惡力量控制的微生物群系。
你的微生物地址是……？
我們該從何得知一個人是否居住在某個特定的城市裡呢？看他的證件？調閱他的戶籍資料？或者注意他用什麼字眼指稱自己（例如：馬爾參的辛蒂），又怎麼標示一塊黑膠唱片（4360 波鴻）？對那些稱不上惡劣、但在國稅局官員眼裡看來擺明就不懷好意的傢伙來說，無從驗證的居住事實成為他們最佳的擋箭牌，因為他們大可把戶籍登錄在避稅港，卻在萊門、喀爾本或波鴻等地方快活度日。就算透過基因檢測，我們仍舊無法得知那些名人是否盡了居住在戶籍地的義務，不過細菌基因卻會洩漏他們的行蹤。
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