六足行千里—昆蟲標本的數位旅行

文/王珮瑜

台灣昆蟲研究的走廊:農業試驗所與林業試驗所

推開農業試驗所的昆蟲標本室大門,迎面排列的檜木櫃構成時間的牆面,日治時期累積至今100多萬份的昆蟲標本凝著於乾燥氣味中,以其沉默的語言向我們訴說台灣農作害蟲研究的點滴。

1895年成立的「台灣總督府農事試驗場」——現在的「行政院農業委員會農業試驗所」——是昆蟲研究重要的基地,也是最初的基地。成立當時,昆蟲部只有三個標本櫃與一個書櫃,裝載殘缺片段的資料與文件,以簡陋二字形容,也許並不為過。這樣的情形在1907年素木得一(Tokuichi Shiraki,1882-1970)接任昆蟲部長後有所改善,1909年,他完成亞洲地區第一例以天敵防治害蟲的壯舉[1],啟動了台灣昆蟲研究的活力,接下來幾年,陸續有昆蟲學者如楚南仁博(Jinhaku Sonan,1892-1984)、高橋良一(Ryoichi Takahashi,1898-1963)等人加入昆蟲部,進行一連串大規模、有系統、有計畫的採集。經過漫長時間的累積,農試所收藏有150萬件以上針插乾燥昆蟲標本,是台灣最豐富的收藏館,其中,與農產品緊密相關的作物害蟲標本,更是收藏中最無可取代的部份。

農試所標本室裡的介殼蟲標本,靜置於檜木櫃中趙榮台博士與林試所標本室

1900年,日本政府在台北南門町(植物園現址)購地設立「台北苗圃」,用以種植熱帶樹木、從事育苗與苗木栽培試驗工作,1911年,林業試驗場正式成立,由台灣總督府殖產局管轄,負責台灣林業經營與林木調查。為了更有效地提升台灣林木生態的研究,採集森林昆蟲標本自然成為林試所主要業務之一。自日治時代至2010年,共累積約有11萬份的乾燥針插標本標本,30萬份的浸液標本,其中不乏珍貴稀有種類,為森林資源保育以及森林蟲害防治等工作提供堅實的基礎。

向所有人開放:嘉義大學昆蟲館

嘉義大學昆蟲館昆蟲標本數位典藏網站

除了農試所與林試所這樣歷史悠久的標本館之外,2008年,嘉義大學昆蟲館也落成了。自嘉義農專時代累積下來的標本是此館最珍貴、厚實的基礎,加上為了籌建昆蟲館所做的採集,館內目前共有1萬多件的收藏。嘉大昆蟲館致力於教育與觀光,尤其蝴蝶溫室的開發不僅克服了陽光、空調、水氣、植栽等技術上的難題,發揮空間最大值的同時亦使蝴蝶能飛繞於參觀者身邊。

值得一提的,是嘉大昆蟲館別緻的建築外形。遠遠望去,球狀的建築物坐落於靜謐的山腰邊,緊鄰校園與蔥蓊的山林,面前草地寬闊,小湖與向日葵紛紛面向東方,為南台灣熱情的豔陽而驕傲。光線穿透龐大的溫室玻璃,映照各種繽紛的顏色,蝴蝶翩翩的身影也在忽高忽低中飛舞。這是一座透明的森林,向所有人開放。

標本館,知識之塔

採集昆蟲,是生產科學知識的其中一環。農試所標本館擁有足以傲視亞洲的龐大數量,林試所標本館擁有優越的管理條碼,而嘉大昆蟲館則扮演民眾進入昆蟲生態的大門,三者各有不同的面貌,卻同樣都是台灣昆蟲知識的生產者、知識的維護者。

標本館的管理員就像圖書館館員一般,他們依循既定系統來執行整理、分類、編碼的工作,每一隻昆蟲伴隨各自的身世,被收納妥當,等待科學家下一次的比對。圖書館裡或許會有完全相同的兩本書,但在這龐大的標本館裡,卻沒有完全相同的兩隻昆蟲。正如「林業試驗所昆蟲標本典藏數位化計畫」主持人趙榮台博士所說:「每隻蟲都是特定時空的產物,是獨一無二的個體。即使是同一種昆蟲,今天捉到的與昨天捉到的,就是不同。」有的在樹上被找到,有的則在土壤裡現蹤,即使是同一種作物害蟲,在根部採集到與在葉片上採集到的,對科學家而言都帶著不同的重要資訊。除了採集地點,時間也是造成差異的主要變數。例如,三十年前從田裡飛過一隻瓢蟲,與三十年後同一片田裡所出現的瓢蟲,生存環境可能大不相同,它們各自隱含氣候、棲地、水質、空氣甚至和農藥使用相關的訊息。既然每一隻昆蟲標本,都有不同的生態學意義,它們蘊藏的訊息是絕無僅有、無法取代的。

標本館的責任,就是維護這些沉默卻寶貴的訊息。昆蟲標本的保存條件十分嚴苛,蟲體時常因為溫濕變化而發霉毀損,採集籤與鑑定籤在經過時間洗禮之後,更是容易碎裂、模糊。為了打造符合標準規格的標本館,各單位總是花費難以計算的人力與物力,每一分資源的付出都提醒我們標本脆弱的事實。「農業試驗所典藏昆蟲標本數位化計畫 」主持人陳淑佩博士在管理標本館期間,對於標本流通、調閱時所產生的風險,有十分深刻的體會,她說:「許多農業昆蟲都只有0.1公分大小,毀損的機率很高。但一方面我們還是需要跟國外交流,數位化的必要性因此不言而喻。」

知識必須開放,但如果這些研究對象一不小心就會損壞、消失不見呢?我們是否有方法減低風險?這些問題的解決方法之一,就是建立數位資料庫。許多時候,數位影像可以提供補充的功能並解決研究者心中的疑惑,如此就能減低標本的使用率,達成降低風險的目標。同時,將數位影像與後設資料彙整成資料庫,與國內外生物多樣性資料庫串連、整合,「收藏」於是化為真正可用的「知識」。

標本館這座知識之塔,自此從第一線的戰場上退役,轉變成堅實的後盾與堡壘。但我們必須理解到,標本館並不因為數位時代來臨而失去其重要性,也不可能被資料庫所取代,因為親自比對標本,是所有昆蟲學家最基本的功課。知識之塔能抵禦時間,在20 ± 2℃、55 ± 5% 相對溼度中,為我們長久地保持模式與原型。

標本的旅行:自由與透明的資訊流

蟲類身分證:標本條碼

拜訪林試所標本館的訪客紀錄本,訪客書寫了使用標本館的感受

拜訪林試所標本館的訪客紀錄本,訪客書寫了使用標本館的感受

放眼全世界的博物館,幾乎沒有一個博物館能說出自己館藏的確切數量,以大英博物館為例,上億份的標本若要計算到個位數並且反覆核對,花去的時間將無人能夠想像。然而林試所標本館裡的每一隻昆蟲,都擁有專屬的條碼,所以,標本館有多少隻昆蟲,館員總是計算得清清楚楚。強大國家做不到的事情,太平洋上的小島台灣秉持著小而美的堅持,一步一步的完成了。這樣的成就將外國研究者帶到台灣來,林試所標本館的訪客紀錄本因此比以前厚了好幾倍。

「數位化的好處首先是快,節省了知識運送的時間。」趙榮台博士這麼說。不管是郵運標本或是踏進標本館一筆一筆查找,都算是知識傳送的成本。然而,只要提高知識獲取的效率,往往就能完成非常有影響力的事情。在林試所資料庫建立後的某一天,日本國立科學博物館的鱗翅目專家大和田(Mamoru Owada)博士用電子郵件向趙博士詢問某種台灣夜蛾的資料,趙博士只花費短短數分鐘,就從資料庫中找到13筆對方所需要的標本資料,並透過網路提供給他。大和田博士憑藉標本的採集記錄,確定他應該造訪台灣的時間。他抵達台灣後,重訪標本的採集地點,獲得更多的標本,回日本後在短短數月內,發表研究報告訂正了這種夜蛾的種名。由此可知,數位化資訊可以協助迅速檢索,讓人類文明的進展在有限的時間內,接近無限。

將標本數位化並搭配完整的後設資料,為生物研究領域創造了自由、透明而且民主的資訊流。使用者透過網際網路進入資訊叢林當中,依循其自訂的路線輸入關鍵字或物種學名,按圖索驥,最後到達目的地。這樣的資訊流通方式超越地理與時間,甚至超越語言限制。我們不再像過去那般在意某一隻標本「身在何方」,因為無論它被收藏在哪一個國家,我們都得以親近它、瞭解它,並且擁有與它相關的故事。如此一來,館際之間標本交換得更加頻繁而且樂意了,每交換一隻標本,彼此都獲得兩筆資料,資料累積的速度意謂著知識庫的豐厚程度。趙博士欣喜於這樣的光景:「標本和它所伴隨的資訊不是為特定的人服務,而是要服務所有的使用者。學術有競爭,也有合作,科學要互蒙其利,才能激勵研究。」

拓展台灣數位典藏計畫今年補助了三個與昆蟲標本有關的數位工作團隊,分別是「嘉大昆蟲館昆蟲標本立體數位典藏計畫」、「農業試驗所典藏昆蟲標本數位化計畫」與「林業試驗所昆蟲標本典藏數位化計畫」。三者資料庫分別包含:嘉義大學昆蟲館約1萬件;農試所完成鞘翅目、膜翅目、半翅目、甘蔗與稻作害蟲等約500種(合計1300隻標本,完成數位化6000 張圖檔);林試所完成夜蛾、天蠶蛾、天蛾、燈蛾、擬燈蛾、舟蛾、鳳蝶,鞘翅目(甲蟲)、胡蜂、蜻蛉目(蜻蜓、豆娘)等共43156份。成果可謂相當豐富。

這些優秀團隊不只具備昆蟲學背景,更擁有強大的資訊能力,除了創造各有特色的資料庫外,也與「全球生物多樣性資訊機構」(Global Biodiversity Information Facility, GBIF)、「台灣生物多樣性資訊入口網」(Taiwan Biodiversity Information Facility, TaiBIF)串聯,這些原本就屬於全球人民共有財產的生物資訊,就此一天天豐厚、完整起來,開啟了標本旅行的新時代。

現代標本館的責任:落實人與自然的和諧

資料庫為昆蟲研究建築了階梯,但資料庫絕非數位工作的終極目標。當前,昆蟲標本數位化有更重要的責任。

工業革命以來,人類文明日益發達,地球環境以千萬倍的速度改變。兩百年過去,生態與建設之間依然無法弭除矛盾與對立,人們總是在追尋清明的觀照與謀求現實平衡的拉鋸中渡過光陰、渡過每一次的變遷。食衣住行的各個層面裡,每一項看似微不足道的需求和欲望,事實上都為地球環境帶來巨大的、不可逆的負擔。破壞,總來自無知與陌生。

嘉義大學昆蟲館以一般社會大眾為服務對象,除了標本與模型外,也提供蝴蝶溫室及互動區,讓參觀者體驗生態環境,使參觀者在其中能以不同的方式探索與學習。該計畫網站捨棄研究型資料庫充滿專有名詞的頁面,改以色彩鮮艷的圖示作為點選鈕,這樣的用心,正是網站管理者的體貼。因為來到這裡,即使是不知道昆蟲學名的小學生或上班族,都能立刻透過圖示找到自己喜歡的昆蟲,並獲得一樣充足、正確的知識。透過這樣的教育,將有機會使社會大眾因為喜愛昆蟲、認識昆蟲,而進一步身體力行地保護各種生物。

接受民眾來信解惑、提供比對資料或實際運用於農業、森林木業的教育工作,標本數位化可以達到專業研究的要求,同時也能親近於大眾四週。「我們要為社會帶來更深沉的改變,落實人與自然的和諧,建立一種新的生活方式。」趙榮台博士娓娓道出他對生物資料庫的長遠期許。

或許在某個城市角落裡,有位小學生在網路上得到來自蝴蝶照片的啟示,長大後成為足以拯救地球的科學家;又或許,在我們以為偏遠的鄉村,有一群齒牙動搖的老者,指著螢幕上的甲蟲,一一為他們的子孫辨認那些已經消失的族類。透過數位技術與網際網路,昆蟲標本行遍世界,展開人人可親的旅程。現代標本館將繼續透過這樣的方式,實踐其責無旁貸的任務。

延伸閱讀:

農業試驗所典藏昆蟲標本數位化計畫 (II)

農業試驗所昆蟲標本館數位典藏

林業試驗所昆蟲標本典藏數位化計畫

昆蟲標本館

嘉大昆蟲館昆蟲標本立體數位典藏計畫

嘉大昆蟲館昆蟲標本立體數位典藏計畫網站

 

[註]素木引進澳洲瓢蟲(Rodolia cardinalis),成功防治了當時使台灣柑橘栽培面臨重大危機的吹綿介殼蟲(Icerya purchasi)。

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