蝴蝶有記憶嗎?熱愛昆蟲研究的日本天才小學生長井丈研究發現,毛毛蟲羽化成蝴蝶後,仍保有幼蟲的記憶,這項研究觀察讓他獲得日本軟銀創辦人孫正義旗下的孫正義育英財團獎學金,不僅在國際學會上以英文發表研究,更參與海外大學的共同研究計畫,更讓外國昆蟲學者非常有興趣能與他交流。
長井丈的蝴蝶記憶研究 可追溯至幼稚園
綜合日媒報導,長井丈現年12歲,回溯他對蝴蝶和昆蟲研究的契機,可以追溯到幼稚園時期,長井丈在接受訪問時表示,有一天他在幼兒園發現一個蝦殼天蛾的幼蟲,覺得牠非常可愛,就小心翼翼放在手掌上帶回家。非常希望能親眼看到牠羽化,所以查閱圖鑑研究食物與飼養方法,最後成功養到成蟲。直到現在,都還清楚記得當時看到牠羽化時的感動。
至於關於蝴蝶記憶的研究是如何形成?長井丈回憶,小學三年級時,他把自己從卵開始飼養長大的鳳蝶放飛野外。牠飛出去之前,先在身邊一圈又一圈地盤旋了好幾次。他當時心想:「牠是不是還記得我?」這就是開啟他表觀遺傳學研究的開端,鳳蝶的記憶是否會傳承給子代甚至孫代。
疫情停課成為他專心研究的時機
由於小學一年級開始就遇到Covid-19疫情停課,所以他把待在家裡的時間都用來做研究。其實幼稚園大班時也曾挑戰過飼養鳳蝶,但因為羽化不全讓牠死了,當時非常沮喪。所以他抱著「下次一定要成功」的心情繼續嘗試。他在一年級時就將鳳蝶羽化到變成成蟲的過程紀錄,到了二年級,又針對脫皮次數比一般幼蟲更多的個案進行觀察,彙整出一份研究報告。
小學二年級就寫信給美國大學教授
由於這項研究主題在日本較為冷門,長井丈坦言,當時和媽媽一起查詢海外相關文章資料,發現喬治城大學昆蟲學家魏斯(Martha Weiss)教授也在研究昆蟲記憶。他就在小學二年級快畢業的時候,用英文努力寫了一封電子郵件傳給教授,沒想到教授大約過了一個月竟然回信給他,但因為當時英文還沒那麼好,所以由媽媽陪著他一起解讀。
長井丈如何做出實驗?
一開始他試著把成蟲放進大蚊帳裡,觀察牠們會選擇附有薰衣草香氣的糖水還是純糖水,但一直無法得到穩定的數據。
魏斯教授指導他使用「Y字型裝置」來進行記憶實驗,於是他反覆看著論文裡的圖示,決定自己動手製作Y字型裝置。Y字型的通道是去百元商店買A3透明資料夾裁切組裝的,過程中不斷調整「這裡再做細一點」、「風向流動好像有點怪」,重做了好多次。常常一回過神來,才發現自己已經著迷到忘了時間。
長井表示,他當時先讓大約100隻幼蟲孵化。將其中一半的幼蟲一邊聞薰衣草香氣,一邊用低週波治療器通電。雖然通電約3秒幼蟲就會吐出一些東西、看起來有些很可憐,但為了讓牠們記住「薰衣草香氣=會發生壞事」,他每天重複進行3次。
等牠們羽化為成蟲後,再觀察牠們會飛向糖水+薰衣草或是純糖水哪一邊。未通電組選擇比例幾乎各半;相反地,通電組則有80%選擇了純糖水。當確認「幼蟲時期的記憶真的傳承到了成蟲身上!」的那一刻,我不禁叫了出來。
蝴蝶記憶研究登上國際昆蟲學大會發表
經常請教的伊丹市昆蟲館研究員建議他,「不如去學會發表看看」,於是三年級時,我第一次在信州大學發表研究成果。當時出席的老師中,也包括2024年國際昆蟲學大會(ICE2024 KYOTO)主席。主席鼓勵他到國際昆蟲學大會發表,因此五年級時,他首次以英文海報進行國際發表。
長井丈表示,由於這項成果必須用全英文發表,所以他每天都跟媽媽一起練習英文。除了先前的研究之外,他還繼續追蹤通電組成蟲所產下的後代,甚至到了孫世代。結果發現,子代與孫代同樣呈現出排斥薰衣草香氣的傾向。看到最初「記憶會不會遺傳?」的疑惑轉化為具體的數據,真的非常開心。
他也坦言站在來自世界各地的研究者面前介紹自己的研究,雖然非常緊張,但也讓我更想把研究做得更好。
平常是如何解決研究中的疑問?
長井丈表示,他通常先查書籍、影片及網路上的資料。如果還是不懂,就直接去拜訪伊丹市昆蟲館或其他昆蟲館的研究員請教。即使有時候問的是同一個問題,每次也都能獲得不同角度的回答,讓他感到非常有趣。
他也提到,通常實驗都在家裡完成,鳳蝶飼養都在自己房間。Y字裝置和電擊實驗則在光線影響最小、只有一盞燈的房間進行。他在自己約六坪的房間裡面搭了一座專門給蝴蝶生活的大帳篷,和蝴蝶住在同一個房間,在那裡睡覺、念書。每天早上起床第一件事,就是去看看牠們今天狀況如何。晚上睡覺時,他很喜歡聽幼蟲啃食葉片發出的「沙沙」聲。
媽媽如何看待長井丈的蝴蝶研究
長井丈的媽媽則坦言,一開始聽到兒子要把幼蟲帶回家時真的嚇了一跳,趕緊翻圖鑑查資料,才知道兒子帶回來的幼蟲吃番薯葉。向幼稚園老師商量後,老師分給我們園裡種的番薯葉,多虧如此才能順利養到成蟲。當孩子認真說「想養」,只要能確保食物來源以及能夠照料,這兩個條件符合的話,她盡可能不去阻止
媽媽也強調,他們非常重視「體驗」,只要是長井感興趣的事物,會盡可能帶他去博物館、動物園、水族館等能實際觀察、觸摸與感受的地方。她常告訴兒子,比起事情能不能順利成功,更希望他重視「自己的心傾向哪邊」,因為即使失敗了,也能獲得「幸好有嘗試」的經驗,未來也一定能成為養分。
至於當兒子研究不順利時,她通常不會去打擾,長井君屬於會把自己關在房間裡好好思考「為什麼會失敗」、「下一步該怎麼做」的類型,通常過了一段時間冷靜後會走出房間向他們表達自己是怎麼想的,然後討論接下來能做什麼。
美國佛羅里達大學河原章人教授也對長井丈的未來給予高度肯定:「丈君不僅飼育了一代,還持續飼育到第三代並讓蝴蝶交配。10歲就能做到這個地步非常了不起,期待他未來成為一名優秀的學者。」
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綜合日媒報導,長井丈現年12歲,回溯他對蝴蝶和昆蟲研究的契機,可以追溯到幼稚園時期,長井丈在接受訪問時表示,有一天他在幼兒園發現一個蝦殼天蛾的幼蟲,覺得牠非常可愛,就小心翼翼放在手掌上帶回家。非常希望能親眼看到牠羽化,所以查閱圖鑑研究食物與飼養方法,最後成功養到成蟲。直到現在,都還清楚記得當時看到牠羽化時的感動。
至於關於蝴蝶記憶的研究是如何形成?長井丈回憶,小學三年級時,他把自己從卵開始飼養長大的鳳蝶放飛野外。牠飛出去之前,先在身邊一圈又一圈地盤旋了好幾次。他當時心想:「牠是不是還記得我?」這就是開啟他表觀遺傳學研究的開端,鳳蝶的記憶是否會傳承給子代甚至孫代。
疫情停課成為他專心研究的時機
由於小學一年級開始就遇到Covid-19疫情停課,所以他把待在家裡的時間都用來做研究。其實幼稚園大班時也曾挑戰過飼養鳳蝶,但因為羽化不全讓牠死了,當時非常沮喪。所以他抱著「下次一定要成功」的心情繼續嘗試。他在一年級時就將鳳蝶羽化到變成成蟲的過程紀錄,到了二年級,又針對脫皮次數比一般幼蟲更多的個案進行觀察,彙整出一份研究報告。
小學二年級就寫信給美國大學教授
由於這項研究主題在日本較為冷門,長井丈坦言,當時和媽媽一起查詢海外相關文章資料,發現喬治城大學昆蟲學家魏斯(Martha Weiss)教授也在研究昆蟲記憶。他就在小學二年級快畢業的時候,用英文努力寫了一封電子郵件傳給教授,沒想到教授大約過了一個月竟然回信給他,但因為當時英文還沒那麼好,所以由媽媽陪著他一起解讀。
長井丈如何做出實驗?
一開始他試著把成蟲放進大蚊帳裡,觀察牠們會選擇附有薰衣草香氣的糖水還是純糖水,但一直無法得到穩定的數據。
魏斯教授指導他使用「Y字型裝置」來進行記憶實驗,於是他反覆看著論文裡的圖示,決定自己動手製作Y字型裝置。Y字型的通道是去百元商店買A3透明資料夾裁切組裝的,過程中不斷調整「這裡再做細一點」、「風向流動好像有點怪」,重做了好多次。常常一回過神來,才發現自己已經著迷到忘了時間。
長井表示,他當時先讓大約100隻幼蟲孵化。將其中一半的幼蟲一邊聞薰衣草香氣,一邊用低週波治療器通電。雖然通電約3秒幼蟲就會吐出一些東西、看起來有些很可憐,但為了讓牠們記住「薰衣草香氣=會發生壞事」,他每天重複進行3次。
等牠們羽化為成蟲後,再觀察牠們會飛向糖水+薰衣草或是純糖水哪一邊。未通電組選擇比例幾乎各半;相反地,通電組則有80%選擇了純糖水。當確認「幼蟲時期的記憶真的傳承到了成蟲身上!」的那一刻,我不禁叫了出來。
蝴蝶記憶研究登上國際昆蟲學大會發表
經常請教的伊丹市昆蟲館研究員建議他,「不如去學會發表看看」,於是三年級時,我第一次在信州大學發表研究成果。當時出席的老師中,也包括2024年國際昆蟲學大會(ICE2024 KYOTO)主席。主席鼓勵他到國際昆蟲學大會發表,因此五年級時,他首次以英文海報進行國際發表。
長井丈表示,由於這項成果必須用全英文發表,所以他每天都跟媽媽一起練習英文。除了先前的研究之外,他還繼續追蹤通電組成蟲所產下的後代,甚至到了孫世代。結果發現,子代與孫代同樣呈現出排斥薰衣草香氣的傾向。看到最初「記憶會不會遺傳?」的疑惑轉化為具體的數據,真的非常開心。
他也坦言站在來自世界各地的研究者面前介紹自己的研究,雖然非常緊張,但也讓我更想把研究做得更好。
平常是如何解決研究中的疑問?
長井丈表示,他通常先查書籍、影片及網路上的資料。如果還是不懂,就直接去拜訪伊丹市昆蟲館或其他昆蟲館的研究員請教。即使有時候問的是同一個問題,每次也都能獲得不同角度的回答,讓他感到非常有趣。
他也提到,通常實驗都在家裡完成,鳳蝶飼養都在自己房間。Y字裝置和電擊實驗則在光線影響最小、只有一盞燈的房間進行。他在自己約六坪的房間裡面搭了一座專門給蝴蝶生活的大帳篷,和蝴蝶住在同一個房間,在那裡睡覺、念書。每天早上起床第一件事,就是去看看牠們今天狀況如何。晚上睡覺時,他很喜歡聽幼蟲啃食葉片發出的「沙沙」聲。
媽媽如何看待長井丈的蝴蝶研究
長井丈的媽媽則坦言,一開始聽到兒子要把幼蟲帶回家時真的嚇了一跳,趕緊翻圖鑑查資料,才知道兒子帶回來的幼蟲吃番薯葉。向幼稚園老師商量後,老師分給我們園裡種的番薯葉,多虧如此才能順利養到成蟲。當孩子認真說「想養」,只要能確保食物來源以及能夠照料,這兩個條件符合的話,她盡可能不去阻止
媽媽也強調,他們非常重視「體驗」,只要是長井感興趣的事物,會盡可能帶他去博物館、動物園、水族館等能實際觀察、觸摸與感受的地方。她常告訴兒子,比起事情能不能順利成功,更希望他重視「自己的心傾向哪邊」,因為即使失敗了,也能獲得「幸好有嘗試」的經驗,未來也一定能成為養分。
至於當兒子研究不順利時,她通常不會去打擾,長井君屬於會把自己關在房間裡好好思考「為什麼會失敗」、「下一步該怎麼做」的類型,通常過了一段時間冷靜後會走出房間向他們表達自己是怎麼想的,然後討論接下來能做什麼。
美國佛羅里達大學河原章人教授也對長井丈的未來給予高度肯定:「丈君不僅飼育了一代,還持續飼育到第三代並讓蝴蝶交配。10歲就能做到這個地步非常了不起,期待他未來成為一名優秀的學者。」