(2015-04)科學月刊 544 Vol.46 NO.4

244 SCIENCE MONTHLY 2015.4

哈氏岩瓷蟹　Petrol isthes haswel l i

的

金門潮間帶

螃

蟹

三葉小瓷蟹　Porcellanella triloba

文／攝影：洪清漳

245Vol.46　No.4

金門因為長期軍事管制

封鎖海岸線，雖然四面

環海，但海岸卻成為許

多金門居民無法接觸的

神秘地區，成為「看不

見海的島嶼」的特殊狀

況，也因此得以保留珍

貴、原始的自然生態環

境，成為一個擁有豐富

海濱生態資源的寶庫。

如今海岸管制解除，海

岸排雷後，民眾可以輕

鬆的在海岸地區活動。

豐富的潮間帶生態資源，

在各個海岸潮間帶，散

佈著各種貝類、螃蟹、

鳥類、彈塗魚及海濱植

物，為了生存，這些生

物演化出許多適應的策

略與方法，讓潮間帶充

滿多樣性以及趣味性，

值得大家深入的探索。

金門由於地理位置較接

近中國大陸，因此同時

有著海島與大陸的特性，

孕育出許多獨特且與臺

灣相異的物種。

衛氏毛帶蟹

Doti l la wichmanni

鋸眼泥蟹

I lyoplax serrata

側足厚蟹

Hel ice lat imera

天．地


氏零下 170 度。沒有了大氣壓

力，液態水在表面無法長期存

在，只有彗星、小行星偶爾撞

擊，在陽光照射不到的南北兩

極的坑洞內，可能存在少許冰

霜。

除了金星與月球，還可

以拿火星來對照。火星的直徑

約為地球一半，但距離太陽遠

些。地球與太陽的平均距離稱

為「天文單位」，火星的平均

軌道距離為 1.5 天文單位。火

星擁有稀薄的大氣，主要成分

為二氧化碳，地表氣壓不到地

球百分之一，但有大氣活動。

木星是太陽系最大的行

星，距離太陽最遠與最近分別

為 5.5 與 5.0 天文單位，平均

為 5.2 天文單位，陽光強度只

有地球約三十分之一，低溫使

得氣體運動慢些，能夠被引力

抓住，而由於形成太陽系的雲

氣主要成分為氫與氦，木星能

夠抓住這兩種輕量而含量豐富

的氣體，造就其龐大身軀。木

星直徑約是地球 10 倍，所以

體積約為地球一千倍，質量則

為地球 318 倍。木星內部受

到壓縮，處於高溫高壓狀態，

溫度達數萬度，但仍不足以進

行核反應，所以雖然成分與太

陽類似，主要是氫氣與氦氣，

但因為不夠大，只能屈居為行

星。比木星更遠的土星也是氣

態行星。至於更遠的天王星與

海王星，大氣主要成分為氫分

子與氦氣，另外有百分之二、

三的甲烷，因為吸收紅光，反

射出偏藍綠的外觀顏色。

以上的敘述重點不在於個

別數字，而在說明天體之各自

特性，有其道理可循。目前已

經發現上千個「系外行星」，

繞行在別的恆星周圍。即使我

們目前的望遠鏡還無法直接看

到這些行星，也可以依據系外

行星的大小，以及與恆星的距

離，推測哪些系外行星可能有

大氣、海洋。

撞擊與天體起源

太陽系起源於一團星際

雲氣，萬有引力收縮後，中央

形成太陽。持續收縮的雲氣越

轉越快，成為扁平形狀，當中

的塵埃聚集成為塵粒、塵塊。

當大小差不多一公里時，它們

的萬有引力足以吸引周遭的塵

埃而變大，因此有了更大的引

力，吸引更多物質。這些微行

星彼此碰撞，有些破裂成小天

體，也有少數繼續相吸累積，

形成衛星與行星。

吸聚過程可能非常劇烈。

地球與月球跟太陽距離相當，但環

境條件迥異的主要原因，就是大小

不同。（圖片來源：NASA）

太陽系行星平均直徑（km）

水星

4879 12104 12756 6792

142984

金星地球火星

木星

專欄文章

273Vol.46　No.4

它越跑越高，所受的地心引力

也逐漸變小，也就是讓東西減

慢的力量越小，它到達某個高

度後，會停下來，然後掉回地

面。但是如果初速超過每秒

11 公里，東西越跑越高、越

慢，但是引力不足以讓它完全

停止，這東西就一去不回了，

這就是「逃脫速率」。

假想有個小行星，大小約

十層大樓。假設撞擊速率 v 為

每秒 30 公里。大樓近似為 30

公尺直徑的球體，密度取一般

岩石 2 .5 g/cm 3，總質量 M 便

是 3500 萬公斤。這樣撞擊前

的動能為 1/2Mv 2 ＝ 1.6×10 16

焦耳，相當於 44 億千瓦小時

（kWH），也就是全臺北市三

個月的總用電量。如果以用電

量表達不夠暴力，可以換種說

法，這樣的能量相當於 380 萬

公噸黃色炸藥（TNT）爆發，

想像一下，走路撞上 2 公噸

卡車，由於速度慢（每秒 1~2

公尺），損害不大。但要是

被 200 公克的子彈打到，秒速

以 300 公尺計（相當於時速

1080 公里，比一般噴射客機

還快），則破壞力十足，主要

原因是速度快。子彈雖然小，

但速率卻有更大影響，所以子

彈的動能（正比於質量乘以速

率的平方）轉變成熱能與進入

體內（壓力穿透）的破壞力更

大。

天體受到彼此引力接近，

速率越來越快。撞擊地球的天

體速率有多快呢？地球繞行太

陽的軌道速率大約為每秒 30

公里，這可比子彈快多了。依

照天體運動方向不同，相對速

率可以接近零（跟我們方向相

同），也可以每秒高達數十公

里。我們在地表向上丟東西，

土星

天王星海王星

120536 51118 49526

將近二次大戰在日本廣島爆發

原子彈 200 倍的能量，破壞力

著實驚人。

直徑 30 公尺的小行星撞

到地面，動能轉換成熱能到地

面與空氣，部分讓岩石氣化，

之後冷卻再結晶，部分加熱空

氣達數千度，造成起碼數十公

里方圓內一片火海。撞擊同時

產生震波，所形成的坑洞，差

不多是撞擊物數倍大小，也就

是約 200 公尺直徑。隕石坑由

震波形成，解釋了為何撞擊的

天體有各種形狀，也可能從不

同角度落下，但所造成的坑洞

（例如月球以及其他小天體表

面）絕大多數為圓形。如果小

行星更大，例如 6500 萬年前

撞擊墨西哥灣尤加敦半島的小

行星，估計直徑達數十公里，

後果就是全球毀滅性災難了。

下期待續⋯⋯

逃脫速率

以地球來說是每秒 11公里。若某物體以這個速率離開地

表，到了無限遠，速率趨近於零。

火箭除了發射時具備龐大推力，還要持續向上的動力，

就是要脫離地球引力。反過來說，某個東西即使離我們

很遠時相對速率為零，當它被地球吸引過來，在撞擊地

面之前，速率就是每秒 11公里，時速將近四萬公里。以

這樣的速率，繞地球一圈只要一個鐘頭。

（圖片來源：NASA）


臺灣濕地趴趴走

濕地是位於陸生和水生生態系統之間的

過渡性地帶，廣泛分布於世界各地，擁有眾

多野生動植物資源，是重要的生態系統。由

於它具有強大的生態淨化功能，所以又稱為

「地球之腎」。目前全球濕地面積約有 600

多萬平方公里，佔地球陸地面積不到 5%。臺

灣四面環海，也擁有多處濕地。

在臺灣，濕地多分布於河川的下游及沿

海地帶，少部分位於高山溪流、湖泊及人工

蓄水設施；包含有鹹水型濕地、野塘型濕地、

稻田、人工蓄水埤塘、水庫等等，不但有多

種濕地植物，也成為許多動物、候鳥的生存

空間。營建署目前核定的「國際級濕地」，

包括臺南曾文溪口濕地和四草濕地，其中「國

家級濕地」40 處、「地方級濕地」41 處。

不過，就在土地的過度開發下，許多濕

地遭受破壞與汙染，面積大幅度縮小，物種

受到嚴重破壞。因此近年來，營建署、環保

署等各政府機構開始積極推動國內的濕地保

育和復育，希望國人能重新（從心）認識濕

地，讓濕地成為永續生命的寶地。

我國「濕地保育法」於 2015 年 2 月正式

上路，未來違法破壞濕地生態，最高可處 150

萬元罰鍰。其中國際級、國家級重要濕地的

核心保育區、生態復育區，不得開發建築；

地方政府若要在重要濕地內進行開發利用，

應徵詢營建署，以免破壞生態。

【濕地是什麼？】

【臺灣濕地現況】

【好消息：濕地法上路！】

龍鑾潭濕地

武洛溪濕地

屏東科技大學人工濕地

海生館人工濕地

麟洛人工濕地

崁頂濕地

四重溪口濕地

四林格山濕地

東源濕地

楠梓仙溪濕地

大鬼湖濕地

洲仔濕地

南仁湖濕地

茄萣濕地

永安鹽田濕地

大樹人工濕地

鳥松濕地

林園人工濕地

援中港濕地

半屏湖濕地

鳳山水庫

高雄大學濕地

內惟埤濕地

愛河中都濕地

曾文溪口濕地

四草濕地

北門濕地

官田濕地

七股鹽田濕地

鹽水溪口濕地

白河國小人工濕地

嘉南藥理大學人工濕地

慈湖濕地

金門

熱愛自然、想探訪濕地？

繞臺灣一圈

這些有土有水、充滿生命力的美景就能盡收眼底！

關渡自然公園

1. 尖尾鴨

3 埃及聖䴉

5. 黃小鷺

大波池濕地

（臺北市關渡自然公園提供／黃楹逸攝影）

（臺北市關渡自然公園提供／陳王時攝影）

（王聖元攝影）


（臺東縣池上鄉公所提供／王文慶攝影）

1. 兩根中央尾羽翹翹地指向天空，就是針尾鴨名字的由來。常見於河流、湖泊、濕地。　2. 翅膀為黑色，眼睛周圍有一塊紅色的皮膚。虹膜為白色，喙部黑色。　3. 外來種，是非洲、伊拉克及埃及的鳥類。在臺灣西部濱海地區可以看見牠們。　4. 常見的冬候鳥，羽色黑白分明，還有一雙粉紅色的雙腳。多出現在魚塭、沼澤、河口等地。　5. 棲息於湖泊、水庫附近的稻田、蘆葦叢、沼澤草地等處。

281Vol.46　No.4

臺灣濕地趴趴走

夢幻湖濕地

關渡濕地

大漢新店濕地

挖子尾濕地

淡水河紅樹林濕地

五股濕地

臺北港北堤濕地

新海人工濕地

浮洲人工濕地

打鳥埤人工濕地

城林人工濕地

鹿角溪人工濕地

臺灣大學人工濕地

雙連埤濕地

蘭陽溪口濕地

五十二甲濕地

無尾港濕地

南澳濕地

竹安濕地

花蓮溪口濕地

馬太鞍濕地

六十石山濕地

新武呂溪濕地

大坡池濕地

卑南溪口濕地

小鬼湖濕地

關山人工濕地

鸞山湖濕地

金龍湖濕地

鰲鼓濕地

好美寮濕地

布袋鹽田濕地

八掌溪口濕地

嘉南埤圳濕地

朴子溪河口濕地

彌陀濕地

八掌溪中游濕地

朴子溪口濕地

彰化海岸濕地

彰化海岸濕地

福寶濕地

漢寶濕地

七家灣溪濕地

高美濕地

大肚溪口濕地

東勢人工濕地

西湖濕地

竹南人工濕地

向天湖濕地

大湳湖濕地

新豐濕地

鴛鴦湖濕地

香山濕地

竹北蓮花寺濕地

頭前溪生態公園

桃園埤圳濕地

許厝港人工濕地

成龍濕地

椬梧濕地

青螺濕地

菜園濕地草湳濕地

草坔濕地

新街冷泉濕地

雙子湖濕地

頭社盆地濕地

清水濕地

國際級濕地

地方級濕地

國家級濕地

其他濕地

臺北

桃園

新竹

苗栗

臺中

彰化

雲林

嘉義

臺南

高雄

屏東

臺東

花蓮

宜蘭

澎湖

連江

南投

2. 東方白鸛

4. 高蹺鴴

（臺北市關渡自然公園提供／楊健育攝影）



1. 兩根中央尾羽翹翹地指向天空，就是針尾鴨名字的由來。常見於河流、湖泊、濕地。　2. 翅膀為黑色，眼睛周圍有一塊紅色的皮膚。虹膜為白色，喙部黑色。　3. 外來種，是非洲、伊拉克及埃及的鳥類。在臺灣西部濱海地區可以看見牠們。　4. 常見的冬候鳥，羽色黑白分明，還有一雙粉紅色的雙腳。多出現在魚塭、沼澤、河口等地。　5. 棲息於湖泊、水庫附近的稻田、蘆葦叢、沼澤草地等處。


（朱珉寬攝影）


水毛花（Schoenoplectus mucronatus）

明池

鴛鴦湖．東亞黑三稜（Sparganium fal lax）

明　池

以及稀有的蕨園、苔園、靜石園、童話森林

迷宮，增添賞遊的情趣。

明池是北部地區的避暑勝地，增添設

施讓人親近自然景致，又不造成太大的環境

破壞（外來種的引入，如黑天鵝等，應以不

破壞生態為考量），充分顯露了美育。明池

山莊也提供住宿及餐飲，讓久居城市的文明

人，有個接觸自然與寧靜優美的休憩場所。

半人工濕地

明池，高山湖泊，位於高干溪與蘭陽溪

最高的分水嶺，海拔約在 1150 公尺。四周

原始森林密佈，形成封閉空間；低溫多濕，

終日雲霧迷漫，幾乎不見陽光。除了豐富的

森林生態，鳥類、蝶類、松鼠、鴛鴦、綠頭

鴨等動物，都是林間穿梭的常客。

早期明池周遭為森林保育單位的苗圃，

僅在雨季才見得到明池寬廣的湖面。後來以

生態工法挖去底泥，設置三座生態島；並引

入三光溪山泉，池畔栽植水生植物（包括海

芋、香蒲、野薑花）與喜濕性的高山植物（如

毛地黃）等；池中亦放養錦鯉、黑天鵝、綠

頭鴨、鴛鴦。明池周邊陸續增設明池苗圃、

森林浴步道、桃蘭亭、慈孝亭等遊憩設施，

明　池鴛鴦湖

285Vol.46　No.4


（謝欣樺攝影）

翠峰湖

薇，但卻沒有喬木；推斷可能是因為在水位

上漲後，土壤中的含水量超過喬木的忍耐極

限。乾季時水位下降，許多平坦地裸露，植

群型態多樣化；但在雨季後水位上升，許多

植群沒入水中，就只剩下湖面上方的森林與

灌木帶了。過了一個水文年（一般指由當年

枯季末至次年枯季末所經歷的時間，包括一

年中河流的各個階段）後，水位又回到相對

低點，而植群的生長與分布卻已與前一年不

同。

翠峰湖是太平山生態旅遊中，親近自然

的熱門地點，也是作為瞭解並欣賞臺灣高山

湖泊濕地生態的教育場域。與明池相較，翠

峰湖的旅遊設施少之又少，但比鴛鴦湖又多

了許多；其欣賞的重點在於自然，並具有學

術研究之價值。

高山自然濕地

翠峰湖位於海拔約 1840 公尺的高山，

為臺灣最大的高山湖泊。水源來自附近山區

雨水與地表逕流，周遭雖無明顯出水口，但

其中有許多地質裂隙。水位的變化深受雨水

與地表逕流的影響。

翠峰湖乾濕兩季的水位變化，清楚的展

現了不同的水位有著不同的生命現象。位在

水位消長帶上的植物群落，都是以低矮的植

物為主；其中有許多是一年生的植物，如羊

茅、鼠麴草、高山通泉草等；它們在短期內

完成生活史，產生種子，或是利用休眠，以

適應水位的消長。水無法淹到或淹水極短的

地區，環境上的變化較小，存活下來的植物

以七星斑囊果薹和芒草為主。

翠峰湖也有零星灌木分布，如高山薔

翠峰湖

（邱孟韋攝影）

七星斑囊果薹（Carex phacota）

明　池

鴛鴦湖

翠峰湖


說起濕地，也許你眼前會浮現

出一望無際的茫茫海灘，或是

草丘密佈的沼澤地。實際上，

濕地所包括的景觀多種多樣。

除了海灘和沼澤，那些與銀河

爭流的千尺懸瀑、碧波萬頃的

湖泊，或者澄如明鏡的半畝方

塘，是濕地；孕育過古國文明

的滾滾江河、承載著長征歷史

的漫漫草地、保護海岸的紅樹

林，甚至是水上的稻田，全都

是濕地。

大地調色盤

中國濕地文李偉、李娜、李惠

與《知識就是力量》合作刊載

289Vol.46　No.4

李偉／山東省煙臺市

人，中國林業科學研

究院濕地研究所副研究

員，主要從事濕地生態

學研究。

李娜／畢業於山東農業

大學園林專業，現為中

國林業科學研究院濕地

研究所風景園林專業碩

士研究生。

李惠／河北省廊坊市

人，現就讀於中國林業

科學研究院濕地研究所

風景園林專業，主要從

事濕地景觀規劃研究。

（丁洪安攝影）


區還是世界上最大鴻雁種群（數量達六萬多

隻），和中國最大的小天鵝種群（可高達七

萬多隻）的越冬地。

肥沃的沼澤

中國沼澤主要分佈在東北的三江平原、

大小興安嶺，四川北部的若爾蓋高原，以及

海濱、湖濱、河流沿岸等區域。山區和平原

的沼澤類型是不同的，在山區，沼澤植物多

是木本，平原地區則以草本為主。

黑龍江是中國最東北部的省份，擁有廣

袤的黑土地和平原、延綿不絕的山脈，但同

樣也擁有非常豐富的濕地資源，它們大都集

中成片，形成獨特的景觀。三江平原濕地便

是典型的代表。這個由松花江、黑龍江和烏

蘇里江，這三條大江浩浩蕩蕩，在黑龍江省

匯流沖積成了一塊沃土平原，是中國迄今為

止，唯一保持著原始面貌的淡水濕地；這裡地勢

平坦、河流縱橫、湖沼星羅棋佈。

和黃河三角洲濕地一樣，若爾蓋濕地也與黃

河有密切的關係。黃河東流至若爾蓋附近後陡然

向西，形成「黃河第一灣」。由於若爾蓋地區四

周被群山環抱，中部卻是地勢低平的寬闊谷地；

因此黃河的支流黑河，便在谷地中漫流，發育成

河曲和眾多的湖泊，也成為草本植物密集的沼澤

濕地。這個高寒沼澤濕地生態系統，涵養了大量

水分，黃河就有 30％的水來自若爾蓋及其周邊的

濕地。而巨厚的泥炭層，也是沼澤的獨特產物，

見證了這裡數萬年來的雨雪風霜。

在我們印象中，凡是河流，大

概都能算作河流濕地。運河也

是一種河流，但它屬於濕地

嗎？答案是否定的。雖然一般

我們熟知的運河，包括京杭大

運河、巴拿馬運河都具有很大

的面積規模；但根據《濕地公

約》的分類，因為運河是經人

工開鑿或改造的水道，就和排

水渠一樣，只能屬於人工濕

地。

「運河」屬於河流濕地嗎？

丹頂鶴，也叫仙鶴，因頭頂有紅肉冠而得名，是東亞地區特有

的鳥類。主要繁殖地在中國黑龍江的三江平原和嫩江中下游地

區、俄羅斯和日本等地，棲息於沼澤。目前是中國一級保護動

物，也是瀕危物種之一。（圖片來源：Spaceaero2 via Wikimedia Commons）

黑頸鶴，是世界上唯一生長、繁殖在高原

的鶴。1876 年，由俄國探險家第一次在

中國青海湖發現，屬於中國一級保護動物

（只生存在青藏高原和雲貴高原），也是

全球急需拯救的鳥類。生活在沼澤地、湖

泊及河灘等濕地環境。

（李偉攝影）

（沈尤攝影）

293Vol.46　No.4

人與自然的連接

「人工濕地」，顧名思義，就是人工構築而

成的濕地。人工濕地具有一定的濕地生態特徵，

水稻田、庫塘、運河、溝渠都算是人工濕地。主

要分佈在中國水利資源較豐富的地區，比如東

北、長江中上游、黃河中上游以及廣東等。

坐落於杭州市區西部的西溪國家濕地公園，

屬於罕見的城中濕地，是中國第一個集城市濕

地、農耕濕地、文化濕地於一體的國家濕地公園，

更是被列入《國際濕地重要名錄》的國家濕地公

園。西溪，古稱河渚，與西湖、西泠並稱「杭州

三西」，不僅歷史悠久，景致也毫不遜色。水是

西溪風景的靈魂，整個園區六條河流縱橫交匯、

水道如巷，魚塘櫛比如鱗，諸島棋布，形成西溪

獨特的人工濕地景致。

而在北京北部密雲縣燕山的群山丘陵之

中，則有一座「燕山明珠」之稱的亞洲最大人工

湖──密雲水庫，是北京最大且唯一的一處飲用

水源供應地，庫容達四十億立方公尺。密雲水庫

最初興建的目的是為了防洪、灌溉和城市供水。

然而來到五十多年後的今天，它已為生態、漁業、

旅遊業帶來經濟上的效益，帶動了地方的發展，

更是中國優質人工濕地的典範。

「泥炭層」是什麼？泥炭是沼澤在形成過程中的產物，主要來源是泥碳苔或泥碳蘚。這些物質在死亡後會沉積在沼澤底部，由於潮濕與偏酸性的環境，而無法完全腐敗分解，因而形成所謂的泥炭層。在適當的環境（例如高壓）下，泥炭會轉變成褐煤，用來作為日常生活中的燃料。

為什麼中國常把沼澤稱作「綠色陷阱」？中國的沼澤大都分佈在平原、高原的低窪地區。這些地區地勢較平、積水較多、氣溫較低、蒸發較小，植被都是喜濕性的草本植物，以莎草、薹草和泥炭蘚為主。它們織成綠色的地毯，掩蓋了下面的泥潭，看上去平坦堅實，但一踏上去就會陷入，行走時非常消耗體力。過去許多中國軍人戰士，就是在這樣的漫漫草地、萬里長征中精疲力竭，犧牲在沼澤地上的，因此稱這種沼澤為「綠色陷阱」。

三江平原的地表因長期過濕、積水

過多，因而形成大面積的沼澤化植

被，構成獨特的景觀。

人工濕地可以完全取代自然濕地嗎？

自然湖泊、水稻田、濱海灘塗地和魚塘、蝦塘雖然都是濕地，

但發揮的功能卻不盡相同。雖然隨著時間的推移，人工修建

的水庫和人工庫塘會「自然化」，功能逐漸接近自然湖泊，

但是在結構和功能上，這些濕地還是與歷經很長時間、逐漸

形成的天然湖泊存在根本的差別。

另一方面，在生物多樣性的豐富程度上，也有很大的差別。

自然濕地的生物物種十分多樣，而人工濕地相對單調。例如

魚塘只有養殖魚種，水稻田只種植經濟作物，所以人工濕地

並不能完全取代自然濕地。

（西溪濕地管委會辦公室提供）

西溪濕地

精選文章


有氧呼吸中的水分子

有氧呼吸可略分為四個步

驟：糖解作用、丙酮酸氧化、

檸檬酸循環（克式循環）與電

子傳遞鏈。若在分解 1 莫耳葡

萄糖的前提下，糖解作用可產

生 2 莫耳水分子，檸檬酸循環

則會消耗 4 莫耳水分子，故糖

解作用、丙酮酸氧化與檸檬酸

循環的反應整合後，一共消耗

了 2 莫耳水分子，產生 4 莫耳

ATP。若再與 ATP 水解的反應

式整合，可去除 ATP 代謝過

程水分子的干擾（理由請見下

文），此時，有氧呼吸的反應

物即含有 6 莫耳水分子；若再

與電子傳遞鏈反應整合，就可

以得到生物課上所學的有氧呼

吸反應式（C 6H 12O 6+6 H 2O+

6 O2 → 12 H2O+6 CO2）。因此

在有氧呼吸中，糖解作用會產

生 2 莫耳水分子、檸檬酸循環

消耗 4 莫耳水分子、ATP 水解

消耗 4 莫耳水分子，總共消耗

了 6 莫耳水分子，也就是有氧

呼吸反應物中所消耗的 6 莫耳

水分子。

植物有氧呼吸過程中水的行蹤：

步驟 1 . 糖解作用：C6H12O6+2 NAD++2 Pi +2 ADP → 2 丙酮酸 + 2 NADH+2 H++2 ATP+2 H2O

步驟 2 . 丙酮酸氧化： 2 丙酮酸 + 2 輔酶 A+2 NAD+ → 2 乙醯輔酶 A+2 CO2+2 NADH+2 H+

步驟 3 . 檸檬酸循環： 2 乙醯輔酶 A+6 NAD++2 FAD+2 ADP+2 Pi +4 H2O→

步驟 3 . 檸檬酸循環： 2 輔酶 A+4 CO2+6 NADH+1 FADH2+6 H++2 ATP

　　　　　　　　 C6H12O6+2 H2O+4 ADP+4 Pi+10 NAD++2 FAD→ 6 CO2+4 ATP+10 NADH+2 FADH2+10 H+

步驟 4 . AT P 水解： 4 ATP+4 H2O → 4 Pi+4 ADP

　　　　　　　　 C6H12O6+6 H2O+10 NAD++2 FAD→ 6 CO2+10 NADH+2 FADH2+10 H+

步驟 5 . 電子傳遞鏈： 10 NADH+2 FADH2+10 H++6 O2→ 12 H2O+10 NAD++2 FAD+能量（用以形成 AT P）

　　　　　　　　 C6H12O6+6 H2O+6 O2 → 6 CO2+12 H2O+能量

+

+

+

經由以上的討論，我們終於

看清楚生物課所學的光合作用和

有氧呼吸的反應式，將隱藏其中

的水分子現形，解開謎團。

精選文章

309Vol .46　No.4

延伸閱讀

Lodish, H. et al., Molecular Cell Biology, 4th

edition, New York, W. H. Freeman, 2000.

有氧呼吸RESPIRATION

有氧呼吸是植物將養分分解並轉

化成能量的化學過程（分為糖解

作用、丙酮酸氧化、檸檬酸循環

與電子傳遞鏈四個步驟）。在植

物細胞中，粒線體是進行有氧呼

吸的主要場所。

C6H12O6+6 H2O+6 O2 →

12 H2O+6 CO2+Energy (ATP)

（要分解 1 莫耳的葡萄糖，需要 6

莫耳的水，並產生 1 2 莫耳的水分

子）

粒線體

將葡萄糖（C6H12O6）轉為丙酮酸（CH3COCOOH），

產生 2 莫耳的水分子。

丙酮酸脫去羧基（ -COOH），

產生二氧化碳（CO2）和乙醯輔酶 A（ acetyl-CoA）。

乙醯輔酶 A 與其他化合物結合及反應，過程中會

生成檸檬酸（ C6H8O7）等產物，共消耗 4 莫耳的水

分子。

電子傳遞鏈上的電子載體，能將

電子最終傳遞給氧原子生成水分

子，並形成 AT P。

電子傳遞鏈

有氧呼吸過程中，經過糖解作用、丙酮酸氧化與檸檬

酸循環的反應後，一共消耗 2 莫耳的水分子；若再與

AT P 水解反應式及電子傳遞鏈整合後，就可以得到：

消耗 6 莫耳水分子與產生 1 2 莫耳水分子的反應式。

AT P 水解

養　分

C6H12O6+2 NAD++2 Pi+2 ADP →

2 丙酮酸 +2 NADH+2 H++2 ATP+2 H2O

2 丙酮酸 +2 輔酶 A+2 NAD+ →

2 乙醯輔酶 A+2 CO2+2 NADH+2 H+

2 乙醯輔酶 A+6 NAD++2 FAD+2 ADP+2 Pi+4 H2O

→ 2 輔酶 A+ 4 CO2+6 NADH+1 FADH2+6 H++2 ATP

10 NADH+2 FADH2+10 H++6 O2 →

12 H2O+10 NAD++2 FAD+能量（ATP）

4 ATP+4 H2O→ 4 Pi+4 ADP

糖解作用

丙酮酸氧化

檸檬酸循環

（克氏循環）

精選文章


合作，協助西非各國進行出境

管制，伊波拉病毒患者及接觸

者，或發燒等臨床症狀疑似伊

波拉病毒感染者，都應限制出

境。但自 2014 年 10 月有第

一例境外移入美國的個案發生

後，在美國五個國際機場更進

一步進行入境管制，即針對

21 天內有出入西非疫情區的

旅遊者進行入境篩檢及衛教。

不過正如聯合國伊波拉特使

（United Nations Secretary-Gen-

eral’s Special Envoy on Ebola）

納巴羅（David Nabarro），在

2015 年 1 月份的談話指出：

「伊波拉病毒不會在單一個國

家消失，除非它能在每一個國

家都消失。（Ebola will not be

gone in any country until it is gone

from every country.）」，機場篩

檢只是一種防疫的措施，單想

以防堵來面對疫情絕對不可能

成功。

所以就像電影所呈現的，

天災也是對人性及科學精神的

重要考驗。《末日 Z 戰》中

的男主角以自己來試驗疫苗，

而在真實生活中，處於分秒必

爭的時刻，該如何進行臨床試

驗，以保證藥物或疫苗的療效

呢？傳統上藥物都會經由雙盲

（醫療人員及病患均不知道誰

接受了真正的藥物，以避免一

廂情願的期待）及安慰劑對照

試驗（一組是真藥、一組外型

一樣但沒有藥效）。有一派學

者認為應該讓越多的人接受試

驗藥物越好，有沒有療效跟以

前的經驗比較即可（historical

trial），才能及時救治更多的

病人。另一派學者認為以伊波

拉病毒的疫情而言，沒有所謂

「以前」的治療經驗作為對照；

因為疫情區域的醫療狀況並不

一致，有些區域的死亡率可

高達 80％，有些區域則低於

50％，因此仍然應進行隨機安

慰劑對照試驗，不過能利用新

的統計方法，可以確保最多的

人有機會進入治療組。

想一想，如果是身在疫區

的你，想法會不同嗎？

延伸閱讀

1. Brown, C. M. et al., Airport Exit and Entry

Screening for Ebola — August–November

10, 2014, Morbidity and Mortality Weekly

Report, Vol. 63: 1163-1167, 2014.

2. Cox, E., Borio, L. and Temple R., Evaluating

Ebola Therapies — The Case for RCTs, N

Engl J Med, Vol. 371: 2350-2351, 2014.

3. 衛生福利部疾病管制署，〈伊波拉

病毒感染〉，http://www.cdc.gov.tw/

diseaseinfo.aspx?treeid=8d54c504e-

820735b&nowtreeid=dec84a2f0c6fac-

5b&tid=A1D7910CD9970140，2015 年。

末日 Z 戰

2013 年上映，敘述由布

萊德彼特所飾演的前聯合

國調查員，背負起對抗蔓

延全世界的殭屍病毒，找

尋人類生存的希望。

流感（港譯：戰疫）

2013 年上映之韓國災難片，

以韓國盆唐為場景，描述一

連串死亡流感爆發後，市民

為求生存，在封鎖的城市中

掀起人性的種種衝突。

危機總動員

1995 年由達斯汀霍夫曼等人主演

之美國災難片，以伊波拉病毒為背

景，在偶然機會下疫情爆發，主角

極力找尋解藥的同時，還需面對軍

方的龐大壓力⋯⋯

I would rather have questions that can't be answered than answers that can't be questioned.

我寧可答不出問題，

也不願只能得到不容質疑的答案。

理查．費曼

R i c h a rd Fe y � m a n , 1 9 1 8 – 1 9 8 8

美國物理學家、 1 9 6 5年諾貝爾物理獎得主

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科學醍醐味

阿基米德說，給我一個支點，我可以舉起整個地球

法拉第說，一旦科學插上幻想的翅膀，就能贏得勝利

聽科學家的話絕對天然會發酵成最精純的美味

在紙上擺盤呈現

你可以獨自擁有，也可以分享給朋友，無限咀嚼也不嫌膩

精選文章

313Vol .46　No.4

I would rather have questions that can't be answered than answers that can't be questioned.

我寧可答不出問題，

也不願只能得到不容質疑的答案。

理查．費曼

R i c h a rd Fe y � m a n , 1 9 1 8 – 1 9 8 8

美國物理學家、 1 9 6 5年諾貝爾物理獎得主

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(2015-04)科學月刊 544 Vol.46 NO.4

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