病毒追緝令

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2020/03/31 第140期 | 訂閱/退訂 | 看歷史報份 | 科學少年 | 粉絲團 編輯的話 令人恐懼的，其實是未知 本期主打 病毒追緝令 好文推薦 便便上的怪奇植物 科學新鮮事 活動專區 全班來投稿！火熱徵稿中∼∼∼ 防疫期間最「罩」刊物就是《科學少年》！現正週年慶訂閱最划算，在家也能更新最豐富的科學知識∼     令人恐懼的，其實是未知 《科學少年》總編輯　陳雅茜 新冠病毒造成的這波疫情，到底什麼時候才會結束？雖然臺灣相對平靜，但每天看著新聞裡不斷上升的病例數字，以及哪些國家又封城了，心中不免跟著感到疑懼。疾病與醫療本來就是《科學少年》關心的主題，在此人心惶惶之際，我們更自問，能夠為讀者帶來些什麼？ 我想，那就是「知」！也因此在上一期雜誌介紹過〈新冠病毒是什麼大魔王？〉之後，科少編輯室立刻召開會議，討論如何把相關的科學知識做更基礎的介紹。在短短的時間裡，幾位編輯耗盡腦力，最後製作出長達18頁的封面故事〈病毒偵察室〉！ 現在，我們把偵察結果呈現在各位眼前。從病毒到底是什麼？如何致病？我們的身體如何透過免疫系統自保？到疫苗的原理⋯⋯整個寫作與繪圖的過程，讓我們深深感覺過去所學真是不夠用，但也釐清了許多模糊的觀念。 知識清楚了，病毒似乎也變得沒那可怕。從過去的天花、鼠疫、西班牙流感、SARS⋯⋯人類不知歷經幾次大規模的傳染病，但也紛紛度過難關，從中取得經驗、知識，為未來做準備。令人恐懼的，其實是未知。真心希望本期雜誌的介紹，能各位帶來知識的力量！   病毒追緝令 撰文/陳雅茜、盧心潔、陳怡軻 嘿！大家好嗎？ 今年開春以來，許多人最關心的消息就是武漢肺炎了！新聞每天更新最新疫情，播報民眾搶口罩的狀況，強調洗手的重要，並且分享如何自製消毒水，學校更因此延後開學。導致這一連串焦慮的元兇，就是2019新型冠狀病毒，簡稱新冠病毒！截至目前為止，全世界已有超過20萬人染病，數千人不幸喪生，還有許多人仍在醫院裡和疾病搏鬥。 聽起來，新冠病毒是個凶狠的大魔王，而且令人捉摸不定，說是來自蝙蝠，又說和穿山甲脫不了關係。科學家拚了命尋找抗原、確認抗體，想要找到治病新藥，更想開發預防疫苗。病毒，到底是什麼樣的「東西」？為什麼會引發這麼多麻煩？《科學少年》知道大家都很關心，也很疑惑，因此派出特別偵察員，展開追緝病毒的行動。想知道新冠病毒的真面目，並了解如何保護自己嗎？請跟著偵察員的腳步，一起追緝真相！ 病毒是什麼？ 要理解冠狀病毒，得先理解病毒是什麼；而為了理解病毒，請先回想一下我們曾在課本或百科全書裡看過的細胞。 細胞是生命的基本單位。例如人類，全身上上下下由各種細胞組合而成，多達幾十兆顆。細胞就像小小的工廠，裡面進行著各式各樣的作用，像是合成必要成分、排除有毒廢物，還能一分為二，增加數量。這個微小的工廠結構精細複雜，基本上最外圍是細胞膜，最核心是細胞核，內含遺傳物質，而膜和核之間則充斥著細胞質；如果是植物細胞，細胞膜之外還會有細胞壁。 不同生物含有的細胞數量不同，細胞結構也不一樣。例如細菌，是只有單個細胞的單細胞生物；而人類這種由許多細胞構成的生物，叫多細胞生物。不論是單或多細胞生物，都能自己進行新陳代謝、繁殖，在大自然中存活下去。 那麼病毒呢？ 病毒無法獨立存活！甚至稱不上生物。它比一般細胞小千萬倍，要用電子顯微鏡放大數萬、甚至數十萬倍才能清楚觀察。可想而知，在這麼小的空間裡，能放入的物質也很少。 沒錯！病毒大多是球狀，稱為病毒顆粒，外側有外殼包覆，殼內有遺傳物質，有些殼外還有膜，但結構都很簡單，和複雜精細的細胞工廠完全不能比，當然也無法獨立運作。不過，病毒發展出一套聰明—或說是狡詐的辦法，讓自己可活下去並壯大族群，那就是寄生！自己做不到的，就靠別人來完成吧！ 病毒一般無法在空氣或環境中存活太久，而是寄生在動植物細胞或細菌裡，被寄生的生物稱為宿主。但病毒怎麼寄生呢？首先，病毒不會隨意寄生，而必須找到對的「主人」。 當它附著在正確宿主上，會像擁有鑰匙一般打開一扇小門，有的是把自己體內的遺傳物質注入宿主細胞，有的是整顆病毒進入，再釋出遺傳物質。接著宿主細胞就被「綁架」了，轉而製造病毒的「零件」。當病毒零件準備妥當，會在細胞內自行組裝，形成病毒顆粒，然後突破細胞表面釋放出來。 但故事還沒結束，新形成的病毒顆粒會再感染其他細胞，重複相同過程，當一個又一個細胞受到感染、甚至死亡，宿主也就生病了。為了擴大生存的領域，病毒還會傳播，躲在生物排出體外的體液，像是口水、鼻涕，或是糞便等等當中，一有機會，就「跳」到另一個宿主體內作亂！ 更聰明的辦法 病毒這樣四處掠奪，簡直像江洋大盜一樣嘛！宿主因而生病，狀況嚴重的甚至會死亡，但這樣對病毒來說是好事嗎？別忘了，宿主也不是好欺負的，還有免疫系統呢！我們身體裡有免疫系統可偵測作亂的病毒，把它們消滅。另外，病毒必須寄生在「活」的生物體內才能存活，所以宿主如果死亡，病毒就得尋找新的寄生對象；如果太多宿主死亡，病毒會愈來愈難找到對象寄生，最後隨之消滅。 所以，和宿主和平共處，也許是更聰明的做法，許多病毒就採取了這樣的策略。它們進入細胞後，並不急著產生更多病毒顆粒，而是把自己的遺傳物質混入宿主的細胞核內，安安靜靜躲藏在裡面。這種狀態叫休眠，也叫潛伏，不會引發疾病，可以躲過宿主免疫系統的偵測。當宿主身體狀況改變，病毒受到刺激時，才會甦醒過來，開始活躍。..... 是生物？不是生物？ 戴皇冠的大魔王 大魔王之亂 魔性來自何方？ 生態平衡的重要 人類病毒攻防戰 病毒入侵了，怎麼辦？ 有備無患好方法：疫苗 [更多詳細內容請參閱《科學少年》2020年4月 ]   便便上的怪奇植物 撰文/曾彥誠｜企編/許雅筑 走入山裡的潮濕森林中，形形色色的植物映入眼簾，從地表的苔蘚與地衣，到聳立通天的樹木與附著其上的蕨類，形成一片綠油油的景象，令人心曠神怡，也有許多植物開出各色花朵，讓山林的色彩更繽紛。如果你在地面上細細搜尋，有機會發現幾株小巧可愛，渾身潔白、晶瑩剔透的花朵，棲身在枯枝落葉間，不過你也可能發現……花朵底下竟是糞便！不正是俗話說的「鮮花插在牛糞上」嗎？這是什麼怪事？ 印象中，植物最主要的色彩就是綠色，像是新芽、葉子、莖、花萼等，綠色的來源是細胞裡的葉綠素，植物利用葉綠素來行光合作用，把吸收的二氧化碳轉成醣類，再經由維管束輸送到全身，這是植物主要的養分來源，而根部也會吸收土壤裡的水分和礦物質。 不過，有些植物完全不行光合作用，它們的葉子通常缺乏葉綠素，甚至不長葉子，所以外表看來一點也不綠，和我們印象中的植物很不相同。既然不能行光合作用自給自足，這些植物勢必得從其他地方獲取營養。其中一群植物會寄生在其他綠色植物上，吸取綠色植物的養分，就是一般所說的「寄生植物」；但森林底層的這群植物卻很奇怪，並沒有寄生在其他植物上，而是直接從土壤冒出來，它們通常非常嬌小，一株一株的，看似獨自生活，這樣如何得到養分呢？早期科學家推測它們是依靠根來分解土壤中的營養物質，轉化成養分而吸收，於是稱呼它們為「腐生植物」，行腐生生活的生物具備分解環境中養分的能力，像香菇這種真菌類就屬於腐生生物。由於動物排出的糞便，經過分解也可化為養分，那麼見到這些行腐生生活的怪奇植物在糞便旁，也就不奇怪囉！ 這群不顯眼的怪奇植物，隱身在山林裡，鮮為人知，多虧了科學家和自然愛好者仔細發掘，才讓它們一一現身。到底有誰呢？來認識這些獨具特色的成員吧！ 解開養分吸收之謎 人們最初認為，這些失去綠色、嬌小又難得一見的植物，就跟香菇一樣行腐生生活，所以稱它們為「腐生植物」，不過，事情不如表面所見那麼簡單！隨著更深入的研究，科學家才發現，在這些植物的根部底下，竟連接著真菌的菌絲，原來這些植物是從根部透過菌絲，吸收真菌的營養，真菌才是幕後一直吸收糞便養分的關鍵角色，真是誤會大了！ 真菌與植物間的關係其實是一門大學問，科學家在四億年前的植物化石中，就發現植物根內充滿了真菌，顯示植物與真菌當時已共同生活。為何要共同生活呢？可能的原因是，植物從很久以前生長在水中，演化到後來生活範圍才漸漸擴展到陸地上，因此植物剛開始不容易適應乾燥的陸地環境，但真菌可以幫植物解決難題，只要植物的根和真菌的菌絲結合在一起，形成「菌根」，就能共享彼此的養分、水分和礦物質，這類真菌的名字就叫做「菌根菌」。..... [更多詳細內容請參閱《科學少年》2020年4月 ] 科學新鮮事 科學少年編輯部 毅力號「考照」成功，今年7月準備上路。 還記得在火星上漫遊的好奇號探測車嗎？它在2012年登陸火星，之後不斷執行探測火星氣候、地質及尋找水源等任務。現在，科學家為了更進一步探索這顆紅色星球，以好奇號為設計基礎，打造出新一代的探測車「毅力號」。根據NASA科學家的說明，毅力號與好奇號相比，設備升級了不少，而最重要的目標，是尋找火星上古老生命的痕跡。 毅力號和好奇號一樣配備六個輪胎，但耐用性更高，它還裝設多達23臺攝影機，能提供寬廣的視野及高解析度影像，而且可進行圖像處理，不論是彩色、立體或近距離成像，甚至是自行畫地圖，全都難不倒它。毅力號還搭載了兩隻「耳朵」，可偵測火星風；雷射光則可用於化學分析，研究火星的氣候與地質特徵。更厲害的是，它有一臺製氧設備，能將二氧化碳轉變為氧氣，如果測試成功，未來或許能供太空人呼吸呢！ 至於尋找古老生命痕跡的任務，科學家認為，數十億年前的火星環境可能與地球更相似，除了有溫暖的地表水，還有較厚的大氣層與磁場，有利於單細胞生物生存。毅力號將利用它長達兩公尺的機械手臂及鑽頭，在可能有生命存在的岩石區採樣，並送回地球進行研究。 目前毅力號已成功完成首次駕駛測試，預計在今年7月發射升空，並於明年2月登陸火星，地點就在可能存有古老生命跡象的傑澤羅隕石坑。不知道它會有什麼新發現呢？讓我們仰頸期盼！ [更多詳細內容請參閱《科學少年》2020年4月 ]   全班來投稿！火熱徵稿中∼∼∼ 欲帶領同學共同參與「全班一起來投稿」活動的老師，請填寫報名資料。每期將選一校之老師致贈教學所需當期雜誌(至多30本)。獲選之老師請於當月底前提供10件以上30件以下學生作品參加投稿園地。並提供200字以上教學心得與全班拿雜誌之照片。 [活動報名] 防疫期間最「罩」刊物就是《科學少年》！現正週年慶訂閱最划算，在家也能更新最豐富的科學知識∼ [查看詳情]   •數位時代 必備10項行銷技能 數位行銷已是這時代莫之能禦的趨勢，但數位新趨勢、新工具持續演進，據天地人文創旗下職場專業教育品牌天地人學堂指出，數位行銷領域有10項必學技能，幾乎囊括現今主流趨勢。 •用「降噪耳機」聽音樂 可避免被吃掉聽力？ 近年「降噪耳機」正夯，不論是Apple推出的Airpods pro、Sony WF-1000XM3耳機，還是BOSE的抗噪耳機，標榜有主動式降噪、抗噪功能，可以讓使用者避免外界干擾，更健康的享受音樂，但它是否真的如此神奇？   遠流博識網 | 遠流俱樂部 | 遠流粉絲團

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