波波教授演講廳 :蜆吐沙大發現

2002年初,我剛從英國回港到港大執教。某天,有一位初次見面的師奶向我「挑機」說:「你話你係海洋生物學家吖,咁你知唔知點樣先可以令蜆吐沙快些呢?」 我坦誠回答她:「唔好意思,我未做過關於這個問題的研究,所以暫時未有答案給你。那麼你又有何高見呢?」 她驕傲地說:「咁都唔識?!等我教吓你呢個博士啦!其實,只要把生銹刀放入水中,蜆自自然然就會吐曬所有沙出嚟,萬試萬靈㗎!」 我半信半疑地點頭道:「多謝賜教!你提議的辦法都幾有趣喎!」 是次對話使我對蜆吐沙問題產生了興趣,並且確實進行了硏究。大多數蜆類生長在鹹淡水的河口水域,牠們住在沙泥中,伸展牠們的虹吸管到海底泥面上抽吸海水,濾食海水中的浮游生物和有機物質作食物。海洋單細胞微生藻是牠們的主要食糧,而這些微生藻在冬天和春天長得較夏天茂盛。在寒冷的冬季和春季, 由於海水充滿著營養豐富的微生藻,所以大部分雙頁貝類如蠔、蜆、蚌及聖子等也長得較肥美。 蜆住在沙泥中,伸展牠的虹吸管去抽吸海水,濾食其中的浮游生物和有機物質作食物。(波波教授繪圖) 從科學角度看,我推測在冬季的温度和鹹淡水的情況下,蜆會較頻密地抽吸海水濾食。這過程可促使牠把腸內的沙吐走。在同年暑假,有一位名叫Karen Lui,十分醒目的港大女生來問我:「波波, 我可否跟你做畢業論文的硏究呢?」 我欣然答應:「好呀!就硏究怎樣可以令蜆吐沙更快吧!」 我們便展開了一系列有趣的研究了! Karen先到海鮮檔和餐館做調查,訪問員工有關促進蜆吐沙之方法。她發現人人各師各法,建議方法包括:加油、加麵粉、加鹽、加生銹刀或釘子等。但是在那一年,食環署開始管制食肆魚缸用水,食店必須確保飼養活海鮮的水清潔衛生。因此,Karen 的研究過程並沒遇到使用生銹刀來助蜆吐沙的食肆。 於是,我們回到起點,決定主力硏究沙白蜆在大自然中吐沙的情況。發現在大嶼山水口生長的沙白蜆在冬天時吐沙速度會比夏天時較快。 然後我們透過實驗室實驗,比較牠們在以下四種情況下的吐沙表現: 1)水温30°C及中鹽度(每公升15克鹽) 2)水温20°C及中鹽度(每公升15克鹽) 3)水温30°C及高鹽度(每公升30克鹽) 4)水温20°C及高鹽度(每公升30克鹽) 20°C 和 30°C 分別代表冬季和夏季的水温;而中鹽度和高鹽度分別代表河口和海洋的平均鹽度。 我們的研究發現: 沙白蜆在水温20°C及中鹽度吐沙最快。研究結果亦支持我們的推測,蜆在較冷的水和鹹淡水中會較頻密地抽吸海水濾食,以至吐沙更快。我們建議市民使用這既天然又安全的方法去促進蜆吐沙。這硏究結果亦曾發表在國際科學期刊上[註一]。 明報記者於2013年4月跟著我們的硏究結果進行了實驗,再次證明我們的吐沙方法奏效,結果刊登在《蜆吐沙,鹽水有乾坤》一文中[註二]。隨後,不少市民和廚師亦跟隨我們的方法,獲得甚佳的吐沙效果。 其實,該記者亦證明生銹釘也可以逼使蜆「嘔吐」沙,但釘含有害的重金屬和防銹化學物質,所以不建議使用。 以上科探實例是一個科學教育的好例子,它帶出怎麼從有趣問題出發,研究相關文献去建立科學理論和假設,之後透過野外考察和實驗去驗證該假設。最後從實驗結果,建議蜆吐沙的最佳方法。把基礎科硏結果應用到生活上,讓市民獲益。 最近一位小學的副校長Whatsapp我說:「波波教授!謝謝您在家長講座中傳授令蜆吐沙的方法,非常有效,特來道謝!」並傳送以下美味的炒蜆相片。其實,要多謝的還有聰明伶俐的Karen同學呢! 延伸閱讀: [註一]Lui, K.K.Y., Leung, K.M.Y. (2004). Sand elimination by the Asiatic hardclam Meretrix meretrix (L.): influences of temperature, salinity and season. Journal of Shellfish Research 23: 421-427. https://goo.gl/2tcFXi [註二]蜆吐沙,鹽水有乾坤: https://m.getjetso.com/thread-567436.html  

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波波教授演講廳:你今日俾人鬧咗未?

最近,我同幾位港大學生分享我年青時的暑期實習經歷,覺得有些俾人鬧的經歷十分難能可貴,值得和大家分享。 1986年的仲夏,我跟朋友找暑期工。第一份工作便是在工廠內為女裝內衣剪線頭。這是我人生第一次面對著堆積如山的胸圍,場面何其壯觀!而我的偉大使命便是要細心地把每個胸圍上的線頭續一消滅。工資是按我完成的內衣數量來計算的,多勞多得。看似十分簡單和不斷重複的工作, 原來要做得快和精準是絕不容易的。 我人生的第一份暑期工便是在工廠內把胸圍上的線頭剪除,不時會被上司駡我手腳慢。(波波教授繪圖) 跟著「秘笈」 我的功力突飛猛進 第一天,我不停刻苦地剪啊剪……卻只獲得10多元薪金。而我的同事們皆是上了年紀的師奶和婆婆,她們所賺的錢比我至少多5倍!她們熟練的「剪線頭神功」看得我目瞪口呆,令我甘拜下風。朋友見勢色不對,第二天便 「跳船」,而我卻繼續留守胸圍戰場與線頭爭戰。上司看見我如大象繡花般的笨拙手勢,不時也會駡我手腳慢,叫我跟師奶們學習。 幸好她們很樂意賜教「剪線頭神功」。她們教我先要想想縫衣時的工序,繼而了解接口位和收線位,那裏就是主要線頭所在之處。我又觀察她們的工作方式,發現她們不會像我般吹毛求疵地把所有線頭消滅,而只去除約9成的線頭便達標合格了。跟著師奶的「秘笈」,我的功力突飛猛進,工資上漲了3倍,每天賺到30多元!不久我也「跳船」了,我的二姐介紹我去做衣服包裝員,薪水比剪線頭高得多。 被罵時尷尬難受 經歷卻一生受用 新工作是要把已燙好的恤衫包裝好。先要用各種配件如釘子和膠片去固定衣領和袖口, 然後把衫入膠袋,再把特定數量已包裝好的恤衫入紙箱,封箱及寫上相關資料準備出口到外國。同樣地,我又被上司天天「 丙鑊甘」,罵我手腳慢,叫我觀察及效法同事的工作方法。 我發現原來每一個細節如入袋的動作、貨品的位置、紙箱和封箱膠紙的互動等箇中皆有學問的。被責罵是提醒我去細心觀察和了解工序,在實踐過程中去不斷自我改善,以達至「快、靚、準」。雖然被罵時十分尷尬難受,但這些俾人鬧的經歷卻是一生受用的。 1989年的暑假,我有幸獲派到沙田污水處理廠做實習,主要協助實驗室的日常工作。工作包括在污水廠內不同的地點收集污水和污泥様本,並進行化驗去確定污水廠的除污成效和監測其運作是否正常。有一次到「厭氧污泥消化缸」取污泥樣本時,我一時粗心大意把開關掣開得太大,大量含糞便的污泥朝我直噴,弄得全身遍佈污泥,還放出陣陣「芬芳」。當我這個烏卒卒的「屎撈人」把樣本帶回實驗室時,同事們看到我的慘況不禁失笑,我亦十分狼狽尷尬。幸好他們有後備衣服讓我替換,不然真的不知怎樣回家。當然,我又被上司「丙到上天花板」!罵我處事欠謹慎及罔顧自身和他人安全等等。自此之後,每次取樣本時變得加倍小心,安全至上。 為免遲到  把鬧鐘和手錶校早15分鐘 在實習中期的某一天,污水廠實驗室主管召我面談,評核我的工作表現。他先打開上班簽到簿,指出我有不少日子上班遲到,並說明這是不可以接受的員工表現。他罵了我很久,我只好一臉後悔的點頭同意。這一番責言卻對我影響深遠。從此以後,我告訴自己要盡力不可遲到。為免遲到,我把鬧鐘和手錶校早了15分鐘。 隨著年齡增長,不斷經歷被責罵和批評,同時又不斷反思改進,我漸漸變成「話頭醒尾」的員工。少了被責罵,多了被讚賞。雖然大多數主管對我的工作表現有所嘉許,但最深刻和感恩的還是他們對自己的責罵和提醒。我也用以上的故事教導女兒,雖然被責罵和批評時會感到難受,但從反省錯誤到自我完善的過程是珍貴的,能讓我們成熟懂事及累積智慧。 人家的批評有如人體的疼痛 已故英國首相邱吉爾曾說:「 也許我們不盡認同别人對自己的批評,但這些批評是有必要的。它的功能有如人體的疼痛,能喚醒我們去關注不健康的狀況。」 “Criticism may not be agreeable, but it is necessary. It fulfills the same function as pain in the human body. It calls attention to an unhealthy state of things.”  – Winston Churchill

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波波教授演講廳:野豬出沒,注意!

近年,野豬頻頻在市區出沒,甚至襲擊市民,對市民的安全構成一定程度的風險。2018年,共有9位市民曾遭野豬襲擊,事發地點分別位於薄扶林道的香港大學,馬𩣑山輋下村及黃大仙富山邨。市民向漁護署舉報野豬的相關個案由2012年的268宗急增至2017年的738宗,顯示情況有惡化趨勢。 昔日,野豬集中在郊區生活,與世無爭。為什麼牠們現今會走入村落及市區?我們有甚麼方法可以解決這個問題?就着這些問題,我和十歲女兒作了以下討論。 波波:「 你估下點解野豬會走進鄉村和市區呢?」 近年野豬多在市區出沒,牠們愛到垃圾堆中覓食。(上左:明報圖片;上右:Asia Time 圖片;下:香港薈圖片) 波兒:「 爸爸,你睇下報紙上高張圖吖,野豬一定是肚餓了,所以要在垃圾桶覓食,我估牠們應該是為食物而來的。但牠們不應該在這裏出現,好嚇人啊!」 波波:「 對啊!他們是野生動物,應該留在郊區生活的。那麼,有乜辦法可以令牠們無功而還,返回郊區呢?」 波兒:「我覺得是人們沒有妥善處理戶外垃圾,野豬被垃圾桶中的食物吸引來了!牠們很為食,會推倒垃圾桶,然後從垃圾堆中找可吃的。若果我們改用有蓋的垃圾桶,然後用鐵線把它鞏固地捆綁在路邊,野豬便不能把它們推翻了。人們應該把垃圾站的門關上,如果沒有門,起碼用鐡絲網作圍欄,這樣野豬便沒有辦法搗亂了。」 波波:「你講得很有道理。其實,你覺得野豬可愛嗎?」 波兒:「野豬BB有斑紋,好得意。但大野豬呢…… 我就覺得有點醜樣。牠們體型巨大,雄性野豬的嘴角又長一對大獠牙,好可怕!同時, 我記得有書講過牠們亦帶有病菌㗎!」 成年(左)和幼年(右)的野豬。(漁護署圖片) 波波:「喺呀!美國加州大學硏究指出野豬帶有30種病菌,而其中20種可傳染人類。因此,人類被野豬咬傷後,可能會受豬鏈球菌感染。這病菌會入侵腦膜,引致發燒。嚴重時可令患者神志不清和昏迷。」 波兒:「 嘩,好驚啊!我哋最好和野豬保持距離了。」 波波:「有一些愛護動物的善心市民會恆常帶食物餵飼野豬,你覺得這樣做對不對?」   本港不少市民會餵飼野豬,這也是促使人類與野豬衝突增加的主要原因之一。(Hong Kong Free Press 圖片) 波兒:「唔……老師曾教導我們餵飼野生動物如鳥兒和猴子等均是犯法的。因為,這樣會令野生動物變成太過依賴人類餵養而漸漸失去野外求生本能。同時,牠們亦會把人類和食物聯想在一起,從郊野搬遷到民居附近,那麼便會與人類發生更多衝突了。」 波波:「硏究亦發現,若野生動物獲人類持續餵飼,營養增多,牠們便會生更多BB。若牠們的群落增大,便會擴展其覓食和活動範圍,對市民做成更多滋擾。」 波兒:「爸爸,我哋可以怎樣協助解決野豬滋擾的問題呢?」 波波:「人類若要和野豬好好相處,我們應該做到以下三點: 1. 必須妥善處置戶外的垃圾,使貪吃的野豬無機可乘; 2. 不要餵飼野豬,讓牠運用求生本能在野外覓食; 3. 如看到誤闖市區的野豬,可致電 1823 通知漁護署跟進。」 其實,漁護署已經多管齊下去處理野豬的問題。例如:他們已不斷替野豬做絕育手術或注射避孕藥,希望能夠控制野豬的數量。又把曾經滋擾市民的野豬遷移到遠離民居的郊野,以減少其對市民的滋擾。若市民能齊心好好處理垃圾和拒絕餵野豬,野豬便會乖乖地回歸大自然,因為大自然才是牠們真正的家,人類和野豬方能一如既往的和諧共存了。 延伸閱讀: 下載漁護署所製作的《香港野生動物:野豬》小冊子: https://goo.gl/1mUcEy  

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波波教授演講廳:創科教育:總有嘢啱你玩!

近年政府和商界力推「創新科技」,投入大量資金支持創科公司,創造了不少就業機會。可是,不少爸媽卻開始擔心,唯恐孩子在數理和電腦編程方面較弱,將來會被淘汰,攀不上創科業日新月異的要求。其實,爸媽不用過份擔心。每位孩子擁有獨特的強項和優點,無論是「文科型」、「商科型」或「藝術型」的孩子均可在創科業 發揮所長,擔任不同的崗位。 STEM教育建基於跨學科概念之上 創科業成功背後需要不同元素的支持,缺一不可。創科產品固然重要,但與投資者、未來客戶及生產伙伴的有效溝通和協調亦同樣重要。產品要吸引用家,設計便要既美觀獨特又實用可靠。同時在財務預算上,產品的製造成本和銷售額必須要具經濟效益。為產品申請專利或草議合作合約時,公司亦需要律師的專業參與。所以,創科公司不單會僱用科學家、工程師、電腦程式員等科技人才,還會聘請會計師、產品設計師、項目經理、律師等具不同才華的人員。舉例說,若要吸引投資者和買家支持,項目經理便要是一位口才了得的演講者,講起話來不但有趣動聽, 亦必須對產品背後的科技概念和研發故事瞭如指掌。 其實,STEM教育建基於跨學科概念之上,讓學生透過教學活動和各項挑戰而獲得4C能力,包括:Creativity (創意能力)、Critical thinking (明辨思維能力)、Collaboration (協作能力)及Communication (溝通能力)。這4C正是現今社會「通才」的必備條件,在各行各業也中用。 讓我藉着以下實例闡述STEM教育活動如何讓學生發展這4C能力。 STEM創作意念從關心社會出發 今年初夏,九龍灣聖若翰天主教小學舉行了大型的STEM硏習活動,讓六年級學生設計創科產品「家有一寶」來改善本港長者的生活素質,並走進社區進行服務學習活動。 同學先從互聯網上所得資料去了解本港人口老化的問題,探討長者日常生活面對的困難,初步設計 micro:bit 控制的電子產品來幫長者解決生活上的困難。學校又與「老有所醫」的醫護人員合作, 舉辦長者健康講座,邀請區內長者到校參與,讓長者和學生一起認識家居安全的須知。講座後同學分組與長者交談,運用草圖介紹「家有一寶」產品的設計理念及使用方法,搜集「用家們」的回饋,作改良設計之用。 長者善忘 設計小工具來協助尋找家中物品 獲得用家的寶貴意見後,學生再分組討論改良的方法, 運用「設計循環」 的概念來優化並製作產品。然後,再運用課堂時段,在校內向低年級同學介紹產品,讓他們試用並給予意見,從中練習推介產品的演說技巧。 同學想到長者比較善忘 ,希望設計一些小工具來協助他們尋找家中的物品。 在「老有所醫」的醫生講座中,長者告訴學生他們時常忘記拐杖放了在何處。 於是,學生便發揮創意去發明了一個特製貯存拐杖的箱子, 當長者把拐杖放在其中,箱子便會亮燈提醒長者拐杖就在箱子中啊! 同樣,學生利用 micro:bit 設計了會發光的鎖匙盒和會發光的拖鞋,來協助長者在夜間尋找它們。學生亦利用科技去提升家居安全,學生設計了感應器去提醒長者走火警和預防浴室洗手盆滿溢所引致的水浸及滑到意外等。 讓學生透過教學活動和各項挑戰而獲得4C能力 過程中,每組同學要合作(Collaboration)去建立不同產品意念(Creativity),比較不同設計的優劣(Critical thinking),找出最好方案及動手製作產品。之後,再進入社區和長者溝通(Communication),向長者介紹其產品的理念及用法,並聽取長者意見去進一步改良產品。 這為期約三個月的STEM教育活動,一方面能讓學生實踐關心社群。另一方面,學生能深深體會到與長者有效的溝通乃決定產品的成效之重要因素。各個研究小組成員要擔任不同角色如繪畫產品設計圖、編寫程式、產品硬件製作和美化、撰寫產品簡介和說明書、及推廣產品等,各組員要互相配合才能一起完成產品,惠及長者們。最後,學生的創意作品還吸引生產商把它們轉化成產品呢!可喜可賀! 學生發揮創意去發明了一個特製貯存拐杖的箱子, 當拐杖放在其中,箱子便會亮燈提醒長者它就在箱子裡。生產商亦把這創意作品轉化成產品(最左圖)。(九龍灣聖若翰天主教小學提供圖片) 學生亦利用 micro:bit 設計了感應器去提醒長者預防浴室洗手盆滿溢,避免水浸和滑到意外。學生向長者介紹產品的用法,和聽取他的意見去進一步改良產品。(九龍灣聖若翰天主教小學提供圖片)   延伸閱讀: 《教學有辦法﹕學生貼心小發明 改善長者生活》https://ol.mingpao.com/php/family3.php?nodeid=1529951253541&subcate=parentchild&issue=20180626

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波波教授演講廳:任何人都可以出類拔萃

 (圖片來源:消防處) 不約而同,不少傳媒朋友都曾經問我:「你怎樣可以從一個學業成績僅僅合格的小伙子搖身變成香港大學教授?」很多時候,我會回答:「我慶幸年青時能發掘到自己對環境科學的興趣和志願,使學習變得事半功倍。」 但事實上,由0到100的變化並非一夜之間可發生的,而是一場要求毅力、耐力和勤力的「馬拉松式」持久戰。年青波波在定下目標後,每日非常留心上課。下課後去圖書館温習當天所學,又從參考書和教科書進一步了解該課題。 若遇到不明白的地方,我會把問題寫下來,找老師和同學討論。養成閱讀的習慣,讓自己每天暢遊知識寶庫;我鍾愛閱讀報章、科學雜誌、科普書籍、散文和小說。 我深深體會到閲讀對改善中、英文的表達能力尤為重要。 本年11月中旬,世界著名海洋生物學家莫頓 榮譽退休教授(Professor Emeritus Brian Morton)獲裘磋基金會贊助,應邀從英國回來與香港大學的師生聚舊,並作了兩場精彩的公開學術演講,讓聽眾獲益良多。莫頓教授在香港大學作育英才34年(1970-2003),主要硏究海洋生物和海岸生態,包括軟體生物(如蠔、青口、蛤、螺等)的分類及生理學等。他的學術成就碩果纍纍,曾獲頒荷蘭金色方舟騎士勳章、英國的OBE勳銜及愛丁堡公爵環境保育金獎。 莫頓教授對香港的海洋生態和生物多樣性的硏究和保育供獻良多,他建立了米埔自然保護區、太古海洋科學硏究所及海下灣海洋生物中心等。他亦向香港政府出謀獻策,遠在70-80年代,他已向政府建議設立海岸保護區的地點和闡述其重要性。 莫頓教授一共培訓了39位出類拔萃的博士畢業生,包括現任漁農自然護理署署長梁肇輝博士、香港中文大學李成業教授及我的師傅胡紹燊教授(現任香港教育大學講座硏究教授)。我有幸當他的徒孫,獲得他循循善誘的教導,亦被他對學術研究的熱誠和勤奮的態度所感染。 (由左至右)波波教授、莫頓教授和胡紹燊教授三代同堂,照片攝於2015年12月港大理學院畢業禮,莫頓教授獲頒授理學博士學位。(梁美儀提供) 世界無僥倖  成功需苦幹 莫頓教授告訴我,他的成功秘訣只在乎勤力和用心工作。他要求自己每天最少要撰寫兩頁科學論文或繪畫一幅生物圖解,若今天未達標,明天便要追補差額。他相信只要持之以恆,必有所成。他只用兩年半便在倫敦大學取得博士學位,在30歲前成為港大教授。他的科學著作無數,其中包括了他的傳世作品:《The Sea Shore Ecology of Hong Kong》,該書以圖解深入淺出地介紹香港不同的海岸生態系統及物種。 莫頓教授近年所繪畫的大眼雞魚,他的畫功細緻,突顯生物的特徵。(梁美儀提供) 莫頓教授常常跟學生們說:「勤力是成功的鑰匙」,並引用愛因斯坦的名言:「天才是99%的汗水加上1%的天賦」去勉勵硏究生們。相信他們只要努力及專心地把硏究工作做好,把成果發表,為人類開拓新知識作出供獻, 研究生涯便自然會平步青雲。 在退休後,他仍然努力不懈地進行科研工作。在過去幾年,他發行了三本著作。他最新的書紀錄了他對英國天鵝作出為期15年的生態歷史和行為硏究,內容十分有趣。 不說不知,心形圖案是源於天鵝交配後的親咀行為。原來, 一向予人貞忠形象的天鵝亦會越軌、搞婚外情啊! 莫頓教授最新著作,紀錄了他過去15年對英國天鵝的生態歷史和行為硏究。(梁美儀提供) 任何人都可以出類拔萃 有一本名為《Outliers: The Story of Success》(作者:Malcolm Gladwell)的書對我影響很大。 作者指出成功之道: 「只要勤力上進,努力不懈,任何人皆可成大器。」作者又指出,只要在一個專項領域上認真苦幹一萬個小時,就能變成「天才」。 讓我舉例說:若每天認真地進修及練習彈琴兩小時,約14年後便可成為鋼琴老師或演奏家。 如學生每日認真地做科硏8小時,每周工作5天,約5年後便可成為科學家了﹗

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波波教授演講廳:動手做科探實驗 建立科學家精神

從近年不同學校的STEM教育成果分享可見,課程活動很多也離不開電腦編程的應用,透過電腦操作簡單機械組件去完成特定的任務(例如:mBot, Micro:bit, Arduino等)。 課程配合電腦編程故然可訓練學生的邏輯思維,但若STEM教育太偏重科技(Technology)和工程 (Engineering)的話,可能會乏略了科學素養(Science)和數據分析(Mathematics)的基本科學探究訓練。 波波教授在這裡透過介紹一個既好玩又有趣的科探活動,帶出科學探究和數據分析的方法,給爸媽和老師參考。 這個科探遊戲名為「執米大比拼」,參與人數不少於10位,年齡組別介乎小四至中六。 所需器材及實驗用品包括:米約1公斤、1把尺、小型電子磅和塑膠容器一個。 遊戲指引: 1.用呎量度手掌長度並作紀錄。 (梁美儀提供)  2. 每人用右手一次過盡量拿最多米到容器去磅重,記錄所拿到米的重量。 (梁美儀提供) (梁美儀提供) 3. 重複步驟1-2,用Excel試算表把數據輸入作紀錄。 科學假設及推測 推測的科學理論一:因為人類會懂得如何吸取經驗,自我完善及進步,所以第二次拿到的米量應該會比第一次較多。「虛無假設」便是:第一和第二次所得的米量沒有分別或第一次比第二次較多。只要我們實驗的數據能推翻這「虛無假設」,我們的科學理論便成立。(請參考《波波教授演講廳:科學探究——豬會飛嗎?》) 推測的科學理論二:手掌越長,能拿到更多米。「虛無假設」便是:手掌長度和拿到的米量無關。 如何分析結果? 若果第二次的米量比第一次的較多,把第二次的量減第一次的,便會得出正數。我們分别把每一位孩子的數據做這運算,看看有多少孩子得到正數。若我們有20位孩子參加是次實驗,而發現當中18位獲正數,便有90%機率支持我們的理論(如下圖示)。若果只有不多於50%為正數,結果便不太支持我們的理論。高中同學可以學習使用統計方法(如Student ‘s Paired Sample t Test) 作更深入科學數據分析,驗證假設。 在20位學生參加是次實驗中,有18位的獲米量在第二次較第一次多,即有90%機率支持我們的理論。(梁美儀提供) 怎樣測試「手掌越長拿米越多」的理論?方法十分簡單易,就是把數據用散佈圖(scatter plot)來表達便行了。手掌長度放在橫軸(X-axis),而獲米量放在直軸(Y-axis),把每位孩子的數據如座標般繪畫在圖上。若所有點形成一條由左至右斜向上的直線,便支持我們的理論。小學生可以學習如何使用Excel來繪圖,而高中生亦可以進一步學習使用迴歸分析。 用散佈圖和迴歸分析能測試及顯示「手掌越長拿米越多」的關係。(梁美儀提供) 過去十年,我曾跟數百名港大學生進行這有趣的實驗,不單證實了以上兩個理論,還驗證了男生比女生拿米更多呢!透過這簡單科探實驗, 幫助學生建立科學家精神。 以上的科探方法和數據分析可以應用到STEM的產品研發之上。例如:學生可以測試自製吸塵機的長度如何影響其清潔效果。10位同學透過公平測試,比較長和短的吸塵機的清潔效果(如:用多少分鐘去吸入100粒標準紙碎),看看是否長的吸塵機表現較遜色。亦可以散布圖方法看看不同吸塵機長度和清潔效果的關係。 學生可以透過科探和數據分析來測試自製吸塵機的長度如何影響其清潔效果。(聖保祿天主教小學提供) 若能把科探和數據分析元素融入STEM學習當中,可以使學生更上一層樓,看到更遠,發展更廣!

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波波教授演講廳:減少垃圾 刻不容緩

「山竹」颱風後,我帶了女兒到東平洲參與義務清理沿岸垃圾行動,沙灘上和岩石隙內皆充斥著大大小小的塑膠垃圾。日常生活所使用的塑膠製成品如:飲管、膠樽、樽蓋、膠盒…… 如利刀般沿著海岸線割出了一道「海洋血痕」!突然,隨風傳來一陣臭味。往岸上一看,原來是一隻稜皮海龜的屍體,屍身已開始腐爛。仔細查看,牠的腸道充積着塑膠繩和漁絲,也許是牠主要死因之一。這道「海洋血痕」究竟是誰狠心的向大自然割下去呢? 大家心裏有數吧﹗ 左圖:東平洲沙灘上充斥著大大小小的塑膠垃圾,如一道「海洋血痕」。 右圖:稜皮海龜屍體的腸道充積着塑膠繩和漁絲。 這道「海洋血痕」 的環境代價, 已經開始反割在人類身上了。 新聞不時傳來各種海洋生物包括海龜、海鳥、鯨魚和鯊魚誤食塑膠垃圾致死的報道。新西蘭科學家發現每三隻海龜屍體中,便有一隻胃藏膠袋。 今年,最令人震驚和痛心的例子便是在泰國發現活生生擱淺的領航鯨,竟嘔吐出數個膠袋。牠死後,解剖發現牠胃內有80個膠袋之多,實在可怕! 每年,全球人類共棄掉了800萬公噸塑膠垃圾到海洋,垃圾隨海水飄流,導致全球海洋塑膠垃圾污染,禍害甚廣!我們吃的海鹽和海產也含微塑膠,最近亦有研究發現人類糞便裡也有微塑膠呢!可見情況十分嚴峻。這道「海洋血痕」 的環境代價, 已經開始反割在人類身上了。 遺禍大自然的又怎只是塑膠垃圾?香港每人每天平均棄置1.4公斤垃圾,當中包括:塑膠瓶、塑膠包裝製品、紙張、玻璃瓶、金屬罐及廚餘等。 齊下決心,人人減廢,不做「大嘥鬼」! 近年,環境局局長黃錦星和「大嘥鬼」不遺餘力地在本港推動源頭減廢、分類及回收有用物料。為促使市民進一步減廢及改變「大嘥」的生活習慣,政府將會仿效首爾及台北市推行「都市固體廢物收費」。港府建議為每公升垃圾徵收約$0.11。 即是,若一個家庭每日棄置10公升垃圾,便要每日付費$1.1(即每月共付$33)。費用雖然不算高昂,但是能夠提醒市民製造垃圾的個人及環境代價,讓市民提高警覺去盡力減廢。救救大自然,就等如人類自救!據外國垃圾徵費的經驗,這措施可減少兩成多的垃圾及促進物料回收。減省的垃圾量亦可舒緩垃圾堆填區的壓力。 環境局亦建議增加撥款加強減廢和回收工作,估算在收費實施起每年不會少於8億港元,這項每年撥款的數額會與收費所得總收入相若,達至「專款專用」的效果。這筆撥款全數用於幫助市民減廢,例如在全港設立外展隊,為市民提供實地協助,教育公眾實踐廢物分類和乾淨回收;又例如由政府提供免費非工商業廢塑膠及各界別廚餘收集服務,由於這兩種回收物是現時棄置在我們堆填區的主要廢物,所以環保署需要對症下藥加強廚餘和塑膠的回收。環保署又會考慮於公共屋邨、私人屋苑、社區中心和政府設施等設置「逆向自動售貨機」及推行先導計劃,就每個退回的塑膠飲料容器提供回贈。凡此種種,都是希望鼓勵大衆和各界進行乾淨回收。總而言之,「星星局長」將會投放更多資源去教育市民減廢減排的必要性和公民責任,並加強與社區合作,協助各界人士了解及實踐這些政策。 咪做「大嘥鬼」小錦囊     減少使用(Reduce) 拒絕用一次性的產品。 減少購買不必要的物品。 珍惜食物,避免和減少廚餘。   物盡其用(Reuse) 把東西重用或翻新再用。 轉贈物品和衣服給有需要的人。     循環再造(Recycle) 把有用物料分類及回收,循環再造。 作為環保學者,波波教授大力支持這《垃圾徵費》政策,它確是源頭減廢的良策, 能幫助本地回收業和社會各界。希望亦得到市民和立法會議員的鼎力支持,讓它能盡快落實執行,促使全港市民一起源頭減廢。大家一起履行世界公民的環境責任,減少垃圾,刻不容緩!

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波波教授演講廳:為香港養殖「十億富蠔」的夢想

年輕人要有夢想,浪漫地為實踐夢想而打拼,必有所成。這裡,波波同大家分享一個關於中學生如何實現夢想的真實故事。在美國紐約市有一所名為「紐約海港學院」的中學,學生除了可學習一般學術知識外,還有機會學習航海、潛水、水產養殖及海洋生態等和海港相關的專業技能和知識。 蠔每天平均可過濾130-220公升海水,原來牠們是「海洋超强淨水器」 有一天,該校老師向同學講述了紐約海港的歷史。原來在17世紀,紐約當時是一個著名的產蠔區,紐約港的海底是滿佈蠔礁的,街道上四處也有賣蠔為小食的小販車。但好境不常,20世紀初,因為人類過度捕食蠔隻,加上由人口增加和工業化導致的廢水污染,所以蠔礁日漸消失,受污染了的蠔亦不再適宜食用了。 接着, 老師告訴同學們蠔礁重要的生態角色。 原來,蠔是以過瀘水中浮游生物和有機物來獲取食物, 所以吃飽飽的肥蠔同時又把水體淨化了。每隻成年的蠔每天平均可過濾130-220公升海水,原來牠們是「海洋超强淨水器」!(看實驗片段) 實驗片段一: 香港蠔 (Crassostrea hongkongensis)能有效地清理水中的微生藻及淨化水體。 實驗片段二: 左邊的青口(Perna viridis)和右邊的馬氏珠母貝(Pinctada fucata)也能有效地清理水中的微生藻及淨化水體。 大片蠔礁能可作防波堤,緩和海浪對岸邊海堤的沖擊,降低巨浪的破壞 因此,蠔礁能令海水變得清澈,讓陽光更易透進海裏,使在海底生長的植物更有效地進行光合作用,釋出的氧氣大大改善了水底生境。而各種海洋生物(例如:籐壺、管蟲、帽貝及海螺)會在蠔殼上面棲息生長,蠔和其殼上的生物亦會吸引獵食性的蟹、八瓜魚和魚等來覓食,形成一個物種豐富的生境。同時,大片的蠔礁能發揮如防波堤般的作用,可緩和海浪對岸邊海堤的沖擊,亦在風暴來臨時降低巨浪所帶來的破壞。 有一位學生聽完這故事後,胸懷大志地說道:「既然蠔對紐約海港那麼重要,為什麼我們不把牠們帶回來,重新建立蠔礁呢!」同班同學一致支持這個建議,之後老師 Murray Fisher 和 Peter Malinowski 帶領學生們在2014年展開了一個世界聞名的《十億蠔計劃》(Billion Oyster Project: https://billionoysterproject.org/about/our-story/)。這是一個跨學科與「生態復修」相關的STEM教育課程(Youtube 短片:https://www.youtube.com/watch?v=SrquDO6u54A)。 可大大改善水質、增加生物多樣性和加強對海岸的保護,不正是 「一舉三得」? 首先,學生們要向相關專家學習蠔的生命週期、養蠔的方法、蠔礁的生態系統和如何建立蠔礁等專科知識。之後,學生須運用不同的共通能力,向不同的持份者推介計劃背後的重要理念,希望在2035年,可以在紐約海港總共孕育十億隻生蠔,好讓牠們發揮「海洋超強淨水器」的威力,將可大大改善水質、增加生物多樣性和加強對海岸的保護,不正是 「一舉三得」嗎?過程中,學生要向政府提交建議書,獲取批准後方能在指定地點放養蠔隻以建立蠔礁。學生又要籌募經費去購買蠔種、蠔籠及其它飼養用具。 皇天不負有心人,老師成功從「美國國家科學基金會」申請到500萬美元,把《十億蠔計劃》推展到70多間學校,並動員千多名學生義工參與這個計劃!透過傳媒報道,紐約市民進一步了解同學們復修紐約海港生態環境的夢想。學生們獲得嘉許之餘,很多市民也紛紛出錢出力來响應計劃。其後,還成立了基金去增加該計劃的可持續性。 這些滿有夢想、富有熱誠又勇於承擔責任的學生領袖他日必成大器! 學生先把生蠔或蠔殼放在籠子裏,再把籠子放到海港中。蠔的幼體和其他海洋生物會依附在蠔殼上生長。為了獲得更多蠔殼,學生們還向各間餐廳求助,希望他們把蠔殼貯存及免費捐贈給《十億蠔計劃》使用。計劃獲得空前成功,至今已經成功投放了2800萬隻蠔。參加該計劃的同學亦獲益良多:他們不單掌握了本土歷史、海洋生態知識和養蠔技術,還學會了計劃及管理不同大小項目的共通能力(例如:舉辦籌款活動、帶領義工們收集蠔殼和建設蠔礁等)。 我深信,這些滿有夢想、富有熱誠又勇於承擔責任的學生領袖他日必成大器! 其實,遠在唐朝至明朝期間,香港大埔的吐露港曾盛產珍珠貝和珍珠,其河口水域的環境亦十分適合蠔和其他雙頁貝類生長。若本港能如紐約般,讓生物發揮其「海洋超強淨水器」的威力,透過復育大量的珍珠貝、蠔和青口,重塑海洋底棲生境,我們便可改善吐露港的水質,減少紅潮的發生,豐富生物多樣性和加強海岸的保護了。同時,漁民亦可以適度捕撈海裏的貝類來幫補生計。深盼本地老師、學生、漁民團體和學者們能夠同心協力,一起實踐這個為香港養殖「十億富蠔」的夢想啊! 延伸閱讀: 為甚麼蠔對紐約市多麼重要? https://www.thrillist.com/eat/nation/oyster-facts-new-yorkers-dont-realize# 蠔與紐約市的歷史故事: https://www.nypl.org/blog/2011/06/01/history-half-shell-intertwined-story-new-york-city-and-its-oysters

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波波教授演講廳:人工生態海堤「一鷄三味」

全球氣候變化引至極地冰川溶解,海平面不斷上升。禍不單行,赤度上的海洋暖化亦促使較強勁的颱風(如「山竹」)在夏季形成。水位上升加上颱風引致的風浪潮對沿海城市構成莫大威脅。三面環海的香港能怎應對這氣候變化帶來的環境挑戰呢? 既能保護海岸,亦能優化海濱,更能改善生態 與本港中環的情況相似,美國西雅圖政府為了疏導交通,決定在Elliott Bay海邊地底建造一條行車隧道,亦決定更換已老化的海堤。該政府為此工程進行了廣泛及深入的諮詢,聽取各界意見後,達成了一個既能保護海岸,亦能優化海濱,更能改善生態的「一雞三味」方案: 1)新海堤比現有的高9呎,以應對未來海平面上升的威脅,能更有效抵擋巨浪侵襲。 2)新海堤能推動親海文化,優化海濱走廊,讓人們欣賞海景及善用海濱作休憩之用。 3)新海堤具生態保育作用,是海洋生物棲息之地。它是由環保物料建設的生態走廊,可增加海洋生物多樣性,並為受保護的野生三文魚提供了覓食場所、棲息生境及安全遷徙的通道。水面上的海濱長廊以玻璃磚砌成地台,好讓陽光透射到水底下的生態走廊,使海洋植物如海藻能健康生長,為海洋生物提供糧食。 另外,由於在日照下捕獵性的海洋動物數量會較少,因此三文魚的幼魚亦會較安全。 香港的現有的人工海堤主要有兩大類:(1) 垂直的海牆:主要建於碼頭和船行航道;(2) 斜式的防波堤:主要以大石或花崗岩石砌成的斜式防波堤,建於海域較寬闊及浪大的海邊。   退潮時,大家也許曾見過生長在海牆上的潮間帶生物,但物種數量並不多,大多只是一些藤壺、石蠔和水曱甴吧。反觀,在同一水域的天然岩岸上,則可見到各式各樣的潮間帶生物。為甚麼呢? 天然岩石經過百萬年的風化侵蝕,形成凹凸不平、大小水池及各式各樣的孔穴和間隙,它們適合不同生物躱藏、棲息和覓食。當夏季中午烈日當頭時,一般岩岸石面上的溫度可超過50度攝氏,不能移動的生物如藤壼和石蠔亦會被「煮熟」至死。然而,温度在位於有貯水的石池或有遮陰的間隙可較開放石面低5至15度攝氏,讓生物避免直接日曬及增加存活率。小動物亦可以躲在孔穴和窄縫隙去避開捕獵者。再者,岩石表面生長了大量的細菌和微生藻(統稱「生物膜」),可供素食的螺貝類和浮游動物食用,豐富食物鏈和促進生物多樣性。岩石上片佈的綠色、黑色和棕色斑紋便是由不同細菌和藍綠藻所形成的生物膜。 在海牆上可找到的生物種類和數量均較少 相對天然岩岸,一般海牆表面結構較為簡單,並沒有遮陰或貯水的地方,其上的海洋生物在水退和烈日下較易被「乾煎」脫水致死。牆上的生物膜亦因此被矖乾,初級食物鏈因而被折斷,不利生物覓食和居住。所以,在海牆上可找到的生物種類和數量均較少。 透過模仿天然岩岸,現有的人工海牆上可蓋上生態磚塊,這些磚塊加入了貯水、遮陰及大小孔穴的元素來豐富海牆上生境的複雜性,以加強潮間帶生物的存活率。為了促進生物膜的建立,這些特製石屎磚的酸鹼度為9-10,比一般石屎的13度較低,有利細菌和微生藻類生長。磚的表面加上了微細的凹凸坑紋,讓有機物質依附,為細菌和藻類提供營養。過去一年多,我們港大生物科學學院的科硏團隊在屯門和大嶼山的海牆上掛上生態磚塊,做了一個為期一年的科學測試。結果發現,在生態磚塊上找到的物種數量比原有的海牆高出一倍多,亦與附近天然岩岸上所錄得的物種數量相近,結果證明人工生態海堤能提高生物多樣性。 利用天然物料和植物來建設生態海堤的, 這個概念叫做《Building with nature》 除了使用生態石屎組件來建造人工生態海堤外,我們還可以利用天然物料和植物來建設生態海堤的, 這個概念叫做《Building with nature》(深度閱讀:http://goo.gl/W8KxF3)。在大嶼山東涌的最新填海區,土木工程拓展署將會興建大型的人工生態海堤,當中亦會建造泥灘及種植不同本地的紅樹品種作為天然防波屏障。紅樹和泥灘能為各種潮間帶生物如招潮蟹和彈塗魚提供覓食和棲息居所之餘,同時又能綠化環境。爸媽亦可以帶孩子到泥灘觀察海洋生物, 一家大細樂在海濱呢!生態海堤既能防波,又能促進親海文化和保育海岸生態,豈不是「一雞三味」 城市海岸線可持續發展的理想方案麽?  

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