科學人雜誌 3月號/2017 第181期：運動未必能...

特別收錄 / 編輯的話：運動未必能減重！
歷經年節時候大吃大喝？想消除累積已久的陳年體脂？許多人覺得該減肥了，第一個念頭是：來運動吧！畢竟運動有太多好處：促進心肺功能及血液循環、強健肌肉骨骼、調節免疫與內分泌系統……不僅顯著降低糖尿病、癌症等疾病的風險，還可減少心理憂鬱和焦慮症狀。
然而若是為了減重而運動，許多人都曾經遭遇瓶頸，為什麼再怎麼增加運動量，體重都下不去？為了解開這個矛盾，科學家從另外一個角度開始研究：精確計算原始部落與都市居民的體能活動及能量消耗。結果發現兩者的生活型態雖然大相逕庭，每日...

【運動未必能減重】

對人類的演化及生態感興趣的研究人員通常會關注能量消耗，因為能量是生物學一切內涵的核心。我們能藉由測量代謝來了解任何物種：生命基本上是一場把能量轉化成後代的遊戲，且具備的每個性狀都經過天擇調教，使消耗的每一卡路里熱量都能讓生命獲得最大的演化效益。理想的情況是，研究的物種剛好生活在最初演化出該物種的同一環境，那些曾經形塑其生物特徵的生態壓力至今依然發揮作用。但這在人類身上很難辦到，因為大多數人早已遠離每天從野外獲取食物的生活。近200萬年來，人類和我們的祖先泰半時間都以狩獵採集方式為生並經歷演化，直到一萬多年前才有農業；工業化都市和現代技術則不過是近幾個世代的事。若想了解在牛隻、汽車與電腦出現之前，人體是如何演化及運作，像哈扎人這種現代世界僅存的狩獵採集民族便成為重要的解謎關鍵。

哈扎人的生活方式非常耗費體力，每天早上，女性分成幾組各別離開營地草屋，有些還背著襁褓的嬰兒，為的是尋覓野生漿果或其他可食的東西。野生塊莖是哈扎人的主食，這些女性可能得花上好幾個小時用棍棒把它們從岩石地裡挖出來。男性則帶著自製的弓箭狩獵，一天要走好幾公里。獵物稀少時，他們就用簡單的斧具砍斷樹木枝幹採集野生蜂蜜，蜂巢往往位於離地12公尺高的樹冠層之上。就連小孩也要幫忙用水桶挑水回家，有時，離營地最近的水池也可能在近兩公里之外甚至更遠。傍晚時分，人們回到營地，圍著煮食的篝火席地而坐，一邊聊天，一邊分享一天的收穫並照顧小孩。同樣的生活日復一日，歷經乾季與雨季，持續數千年至今。

但請拋開任何有關失落伊甸園的浪漫想像，狩獵採集生活既費神又危險，是以卡路里為籌碼的高風險賭局，輸了則意味死亡。像摩瓦沙德這樣的哈扎男性每天消耗數百大卡進行狩獵及追蹤，希望這場賭注能換得獵物做為報酬。常識與耐力同等重要，其他掠食動物或許能以速度與力量來獲取獵物，但人類必須在思考判斷上勝過獵物，了解牠們的生活習性並搜索野地裡的獵物蹤跡。即使如此，哈扎男性捕獲長頸鹿這類大型獵物的機會，大概一個月只有一次。如果哈扎女性不去採取同樣複雜精密的覓食策略，運用她們對當地植物的淵博知識，每日持續帶回足夠食物給家人，哈扎人就會餓死。這種複雜的合作覓食行為正是人類出奇成功的原因，也是人類之所以有別於其他動物的根本。

長期以來，研究公衛和人類演化的科學家認為，以狩獵採集為生的人類祖先比住在都市和城鎮的現代人消耗更多熱量，鑑於哈扎族的體能負荷吃重，這想法似乎理所當然。許多公衛學者甚至認為，每日能量消耗的減少是全球已開發國家肥胖盛行的主因：所有未燃燒的熱量逐漸囤積成脂肪。我們測量哈扎人代謝的動機之一，就是想知道這個能量缺口有多大，以了解西方人每日能量消耗不足的程度。在炎熱及塵土飛揚的田野調查季節結束之後，我回到美國的家，小心翼翼把裝了哈扎人尿液的樣本瓶置於乾冰上打包，再送往美國最好的二重標識水法實驗室之一的貝勒醫學院，想像測量出的總能量消耗肯定很高。

但在同位素比值質譜儀的檢驗過程中，有趣的事情發生了。貝勒醫學院送回的分析顯示，哈扎人看起來就跟其他人類群體沒什麼兩樣：哈扎男性每天消耗大約2600大卡，女性則約是1900大卡，與美國或歐洲的成年人一樣。我們用盡各種的方法來分析這些數據，把體型、脂肪百分比、年齡和性別的影響通通考慮進去，結果完全沒有不同。怎麼可能？我們疏漏了什麼嗎？我們對人類生物學和演化還有什麼誤解嗎？

【運動未必能減重】

對人類的演化及生態感興趣的研究人員通常會關注能量消耗，因為能量是生物學一切內涵的核心。我們能藉由測量代謝來了解任何物種：生命基本上是一場把能量轉化成後代的遊戲，且具備的每個性狀都經過天擇調教，使消耗的每一卡路里熱量都能讓生命獲得最大的演化效益。理想的情況是，研究的物種剛好生活在最初演化出該物種的同一環境，那些曾經形塑其生物特徵的生態壓力至今依然發揮作用。但這在人類身上很難辦到，因為大多數人早已遠離每天從野外獲取食物的生活。近200萬年來，人類和我們的祖先泰半時間都...

第181期
2017年3月號
關於封面
有句古老名言：「你怎麼跑也追不過糟糕的飲食習慣。」說明了減重還是得靠飲食控制，也符合人類學家的新發現：活動量大與活動量較小的人，每日能量消耗相差無幾。人體如何自我調節每日耗能？答案可能與人體代謝引擎的演化有關！

演化
26 運動未必減重 演化告訴你
文╱龐澤爾（Herman Pontzer）
努力運動卻不能有效減重？遠在坦尚比亞的狩獵採集民族也許有助於解答這個長久以來的謎團，關鍵可能就藏在人類代謝引擎的演化。

天文學
34 微行星金屬心──太陽系形成新傳
文╱埃爾金斯－譚頓（Linda T. Elkins-Tanton）
天文學家從隕石內發現古老磁場的跡象， 重新改寫年輕太陽系的樣貌，其中滿是高能量的碰撞、破壞與重建，行星其實是在狂暴環境中快速誕生。

神經科學
42 要命的戒癮神藥　
文╱奈斯特（James Nestor）
在美國，伊波加因（ibogaine）是違法的抗藥癮藥物，雖然這種藥物比其他療法效果更好，但有致死風險。

氣候變遷
50 永凍土解凍中
文╱史庫爾（Ted Shuur）
北極附近的凍原正在解凍，這可能導致氣候變遷的腳步加快一個世紀或更多。問題是，到底有多快？

科技與醫療
56 打Game也可以做復健
文／陳顥齡、唐玄輝、林思瑜、李婷玉
好玩有趣的遊戲任誰都無法抵擋！把職能治療與電玩遊戲結合，讓腦性麻痺孩童「邊動邊玩」，進行動作訓練同時也獲得樂趣，復健動機大為提升。

科技與醫療　
62 體感技術Kinect讓復健更動感　
文╱阮聖彰、粘庭愷
以腦性麻痺孩童為開發對象的上肢體感復健電玩遊戲「冒險島」，利用Kinect 技術偵測孩童的骨架位置，Kinect 就像這套遊戲的眼睛，全程觀察孩童的動作是否達到復健標準。

資訊科學
64 教機器人說不　
文╱布立格茲（Gordon Briggs）、 舒爾茨（Matthias Scheutz）
先別擔心機器人會違抗人類命令，因為不懷好意的主人與誤判指令，將造成更大的威脅。

太空科學
68 磁層上的里程碑
文╱張滋芳、王祥宇、王伯洲、顏吉鴻
台灣科學家參與日本大型計畫，合作研發尖端科學酬載並在台灣設置數據中心，不僅把原先工程任務轉換成科學導向，後續也能培育國內人才。

保育
72 帶瀕危動物離家出走
文╱康尼夫（Richard Conniff）
許多動物正面臨氣候變遷的威脅，為了拯救牠們，科學家希望把牠們遷移至以往從未棲息過的陌生家園，但這項對策伴隨著重重危機。

語言學
78 牙牙學語新觀點
文╱艾伯森（Paul Ibbotson）、托馬塞羅（Michael Tomasello）
上世紀美國語言學家巨擘喬姆斯基對語言學的巨大革新，包括人類幼兒如何學習語言的假設與解釋，正被推翻中。

目錄
第181期
2017年3月號

科學人觀點
6 大地上的仙女圈：解謎有待科學人
文／曾志朗

總編輯的話
8 允我一個優雅的未來
文／李家維

讀者論壇
10

科學人新聞
12 遍尋誘發地震解決之道
北極夏季冰量創新低
人道對待靈長類實驗動物
保育巡查員心理導師
微型馬達迎向光明
南極冰雪菜園
不知不覺學會摩斯電碼
乾燥地區塵少
一覽世界科技進展
鮪魚汞含量過高有解！

形上集
21 波姆力學
文／高涌泉

不可勝數
22 數學高手難免也出錯
文／李國偉

健康與科學
24 強效胃藥的迷思
文／溫特勞布（Karen Weintraub）

專家看新聞
84 氣候自會搞定川普
文／曼恩（Michael E. Mann）、哈索（Susan Joy Hassol）

資訊世界
85 如何消滅網路假新聞
文／波哥（David Pogue）

真真假假
86 想像宇宙不存在
文／薛莫（Michael Shermer）

反重力思考
87 無知足以致命！
文／米爾斯基（Steve Mirsky）

聊聊科學人
88 從攀上樹冠層開始認識一棵樹── 藍永翔
文／湯琇婷

科學創藝術
92 造人── 科學與藝術的原始衝動
文／沈伯丞

所見所聞
96 iGEM創意競賽之旅
文／黃薇恩

生物手記
100 福爾摩沙綠寶石──翡翠樹蛙
文／周文豪

科學人書摘
104 當死亡只是技術問題
文／摘自《人類大命運》

圖表會說話
108 小說裡的數學模式
文／菲謝蒂（Mark Fischetti）

第181期
2017年3月號
關於封面
有句古老名言：「你怎麼跑也追不過糟糕的飲食習慣。」說明了減重還是得靠飲食控制，也符合人類學家的新發現：活動量大與活動量較小的人，每日能量消耗相差無幾。人體如何自我調節每日耗能？答案可能與人體代謝引擎的演化有關！

演化
26 運動未必減重 演化告訴你
文╱龐澤爾（Herman Pontzer）
努力運動卻不能有效減重？遠在坦尚比亞的狩獵採集民族也許有助於解答這個長久以來的謎團，關鍵可能就藏在人類代謝引擎的演化。

天文學
34 微行星金屬心──太陽系形成新傳
文╱埃爾金斯－譚頓（L...