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時空行者,我來也!

龐大資料數位化以後,只要動一根手指就可成為時空行者,在歷史時空中來回穿梭,如果還原真相,就有可能發現以前不知道的知識。
 
 
 
在電影〈回到未來〉中,男主角藉由時光機回到父母的少年時光,一心想防止他們發生誤會,可是在現實生活中我們無法回到過去。然而在「數位典藏」與「Google Earth」結合的e平臺上,卻可任由我們在不同時間、空間中來回穿梭與探勘資料,進而建立搜尋與比對系統。我們的下一代也會在這樣的平臺上做各種研究,除了會得到和現在不太一樣的成果外,所有放在平臺上的資訊也都會公開和全世界分享。

「數位典藏」是把過去的文獻、圖像、文物、影音等紀錄資料數位化,輸入電腦後建成資料庫。這些典藏資料具有時間意義,可提供社會大眾在電腦上瀏覽查詢,也可留給後代子孫。「Google Earth」是古狗(Google)網站提供的3D地圖瀏覽系統,這個網站能夠顯示空間地圖,只要把影像地圖套在3D模型上,就可了解它是位在地球的哪一個位置(包括經度、緯度與海平面高度),還可以用動態方式觀看一個特定物體的移動。若把數位典藏裡的大量文史資料放進Google Earth平臺,很有可能發現許多以前不知道的知識。

例如日據時代有一位領導農民革命的簡吉,當他被抓以後曾在獄中以日文寫日記。之後他的兒子和出版社合作,把日記內容譯成中文,又請中央研究院近代史專家考據和注釋,於是發現臺灣有過一段農民革命歷史,還有人因此被關。可是簡吉被抓以後誰幫他辯護呢?於是又發現當時有律師、有社會主義的機構為他辯護。再查當時的時間背景又發現,同一時間裡的古巴、俄羅斯、中國大陸,也曾因為民智發展而發生地主與佃農的農業鬥爭事件。

因此只要蒐集的資料足夠完整,就可藉由這個平臺進到過去的情境,看看祖父、曾祖父、曾曾祖父的時代是什麼樣子。不只了解歷史事實,在探討科學真相時,時間、空間也是非常重要的因素。譬如做腦部研究,除了需要知道腦部哪個區域正在活動外,也要知道何時會活動。若能對大腦處理訊息的時間、空間了解更多,就好像直接走進人腦裡面做研究似的。

直接進入大腦做研究

大腦分成左右兩邊,各邊分成4個區:枕葉區處理視覺;頂葉區掌管動作、方向、計算、物體辨認;顳葉區與聲音、語言理解和某些層面記憶有關;額葉區彙總大腦的所有功能。因此認字的時候,腦部各區分別負起字形、字義、字音的判斷,也因此在讀一個漢字時,需要動用大腦好幾個地方,閱讀英文時的情況大致相似。不過仍有例外,這是因為「左腦負責閱讀,右腦有很多視覺空間」,所以大腦處理圖像結構時會有所不同。

此外,不同字形或字音在腦部引起的活動程度各不相同。倘若觀察腦波圖就可看到:遇到相似度高的字,腦部活動比較少。譬如「搖、遙、謠、瑤」這些字的偏旁和讀音都一樣,腦部運算時間比較短。若是遇到偏旁和讀音不一樣的字,腦部活動就很劇烈,如「流、梳、毓」每個音不同,必須花時間找出一致性,因此腦部需要較久的時間做運算。

倘若見到不相干的字,腦的許多部位立即出現負波,若有衝突時,負波更大。譬如「喝咖啡加糖」這句話很平常,負波比較少。若是「喝咖啡加鹽巴」,這話令人訝異,腦部負波就會很大。因此在做腦部研究時,可利用這些不同例子去計算時間。

不過只知道這些概念仍然不夠,還要知道腦部活動是從哪裡開始,接著要到哪裡去。譬如看一個字,腦部有一個地方先動,然後各處動,這時若以儀器量測腦波,追尋每毫秒腦的動態,就能透過空間、時間了解腦部活動的分布。全球許多做腦部研究的實驗室,經常把數據、實驗資料放上數位平臺,累積的資料越來越多以後,根據龐大的資料便能夠建立腦的三度空間資料庫。如此一來就有如走進人腦裡面,一面觀看腦行為的發生歷程,一面觀看腦部各處如何完成工作,進而了解它們的功能與機制。

語言與基因演化

可是文盲怎麼辦,他們無法建立對字形的感覺,這情況暗示一個現象:我們的大腦只是一個普通機器,必須接受教育才能變成特殊機器來應付特殊環境。學會判斷字音、字形,就能應用比較有效的方法和他人溝通,而這也是文明發展的開始。分散世界各地的不同語言,有些地方的讀音十分相似,經由大量的、不同語言的相似讀音分析,人們發現語言演化的分布情形和基因演化的分布情形類似。

許多做基因研究的人是在大量資料中做比對,只要做過DNA序列比對就能知道,誰和誰比較親,誰和誰的血統比較近。假如有來自全世界人種的龐大資料,只要打開基因資料放在一起做比對與篩選,就會發現某些統計最能代表世界人種的分布,也會發現世界人種最早是從非洲往外遷移的。

非洲南部的歷蘇人把斑馬跑步的聲音變成語言,他們把舌頭放在嘴唇裡邊再打回來,這是人類的第1個語言。這個語言從非洲散播出來,在哥薩克停留一段時間,由歐洲經白令海峽,經過3次大移民,一直走到祕魯。人類語言就這麼散播著,然後形成各種不同族群,於是發現世界語言竟然連在一起,只是分支不同。做研究時可從語言追尋到基因,從基因預測到語言,兩者息息相關。

然而人會走動,走到其他地方以後,說的話會有變化,也因此北京話到臺灣就變成「粉好了」。但是北京話本身也在變,W發音變成V,這種現象越來越多。

有位俄羅斯語言學家把全世界語言的200個詞彙放在電腦上比對,發現梵文和義大利文有許多字很類似,於是知道梵文源自拉丁文。若用英語、德語數數字,聽起來會與拉丁文、希臘文、梵文相近,因為它們都是D、T發音。可是中文不一樣,因此知道中文是從另一個不同語族發展出來的。只要大量資料一直進來,不停比對就可找到痕跡,這些大量資料使得我們對於人類的生活型態產生不同的看法。

還原歷史看真相

由此可知,收藏資料非常重要,尤其是在了解過去,了解自己,預測未來的時候。

譬如2,390年前亞力山大港附近有座「藏書庫」,人類的智慧是從那裡開始的。那時候,所有經過地中海的船隻必須停在亞力山大港接受搜查,倘若找到一本書而且藏書庫沒有,就用希臘文、埃及文抄寫,寫完以後把書送還,船才可以開走。因此這座藏書庫在很快時間內蒐集到70萬卷羊皮卷、草皮卷,蒐集內容包括天文、數學、地理、醫學、食譜、香料等什麼資料都有。古代學者亞理斯多得、阿基米德、歐幾里德等人全在那裡做過研究,可惜1,600多年前的一場大火把藏書庫燒毀了。

那座藏書庫曾經收藏天文學家希帕克斯(Hipparchus)寫的星空圖,那張星空圖也在大火中焚毀。還好1,600多年前的一座「擎天神抬起星空」的雕像上刻有星座,一位亞利桑納教授根據數位方式,把星座上每一個座的三度空間照相,然後變成二維,再貼在天空圖上做比對,雖然感覺有點不像,但又很像。

後經他和研究生的一再討論,那是兩千多年前的星空圖,需要矯正。於是就用天文物理的各種定律去推測,到底兩千多年前的星空圖該如何修正,完成以後再貼上去,竟然吻合了。於是發現雕像上的星座圖,真的是希帕克斯寫在書上、留在藏書館裡、別人再根據那張圖雕刻出來的星空。

希帕克斯是第1個提出地球應該繞著太陽轉的人,也是做了很多星象觀察的人。人們原本以為托勒密(Claudius Ptolemy)是星空圖畫得最好的人,現在看來或許不是。因此若想還原歷史,就要回到過去,走到未來,做一個時空行者,如果事情做正確了,就會看到真相。

2001年,埃及政府在聯合國科教文組織的贊助下,在地中海附近重建亞力山大圖書館,新館藏書逾800萬冊,裡面藏有各國文字資料。為順應時代潮流,館方人員把各種資料「數位典藏」起來,由時空的訊息中去表徵人類所創建的文明。亞歷山大圖書館的前身是建於兩千多年前的藏書庫(Bibliotheca Alexandria),這是全世界第1個國家公共圖書館。由於圖書館裡收藏的資料是要被人使用的,倘若進入圖書館找不到資料,再多的收藏也沒用。於是館方又把所有資料分類,分名目,並以作者名稱的第1個字母排序。最早的網路搜尋引擎的設計概念,就是由這套搜尋管理模式中研發出來的。

穿梭歷史時空

臺灣有許多科學家做的研究屬於科學前沿研究,不但能與國外學者合作,有些還超前一些。譬如天文所的「臺灣次毫米波陣列計畫」(Sub-millimeter Array of Taiwan, SMART)可以觀測到星球的形成,同時又與美國史密松研究所合作組成全世界第1組的次毫米波陣列。

又如中央研究院與好幾個大學合作,在夏威夷4千公尺的山上擁有一個望遠鏡,又在另一座大島的山上建造光學望遠鏡,用以蒐集研究用的資料。雖然每天蒐集這麼多資料,但仍計畫多建幾個,以便看得更遠、更清楚、更準確,而從祕魯、墨西哥等地每天也都有大量資料進來,形成一個龐大的資料庫。

還有許多臺灣科學家正在如火如荼地進行著各種研究。譬如在丁肇中博士的暗物質計畫中,臺灣是主要的參與者。又如臺灣與國外藥廠合作共同推動基因醫藥研究計畫。另外基於對生命的關切,臺灣參與了基因體定序,對人類的第4對染色體有非常大的貢獻。爾後也與美、英、法、日、韓等10國共同參與國際水稻基因組定序計畫。這些研究計畫每天都有大量的資料進來,更有許多學者、資訊工程師不斷地把資料往網路上丟。面對這麼龐大的資料庫,如何應用電腦來處理呢?

這個情況非要e平臺上的數位計算幫忙不可,因為對於數據含義的了解,已經無法憑藉一個人的腦袋來想這麼多。因此臺灣開始做數位典藏,把所有的文物,書法、畫、地圖……拓片,人民分布、遷徙,故宮博物院、臺大圖書館、中研院各所……等各種收藏,社會、產業、政治變遷,文獻檔案、百年來的空照圖等大量資料、繕本,附近海域狀況,技術發展等,一一數位化。這麼大量的資料不只放上去而已,將來還要有人詮釋、說明,更要找得到資料,而且所有的資料都需要時間、空間和各種不同語言的敘述。

龐大資料數位化以後,未來的人只要看到一張圖就可以做比對,看看它是那一個年代的,圖片上是些什麼人,這些資料馬上可以查到。或者可以拿著PDA去旅遊,若想知道看到的是哪一種鳥類,可以馬上透過PDA上網查詢。

網路上各種不同的資料都在訴說著不同的故事,上述提及的埃及圖書館,現在正把埃及古文明資料數位化,臺灣的資料已和他們連線,未來所有到亞力山大圖書館想看歐洲文明的人,也可以在網路上看到臺灣所展現出來的世界文明的一部分。現在在臺北市政府二樓展示館的公共電腦上,可以看到十幾、二十年前所有年代、不同地點的變化,在那裡,只需要動一根手指,就可讓你成為時空行者,在臺灣歷史的時空中來回穿梭。
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