癌症晚期還可以治癒嗎?一篇搞懂3 種癌症免疫療法 - 泛科學

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癌症發展到晚期,可能會轉移到身體任何部位,即使當下看似痊癒,復發的案例不在少數。

藉由接種奈米癌症疫苗,有機會降低復發與轉移機率,甚至將癌細胞徹底殲滅。

作法是, ... 002文字分享友善列印繁|简002Promo專欄生命奧祕醫療健康癌症晚期還可以治癒嗎?一篇搞懂3種癌症免疫療法研之有物│中央研究院・2020/02/12・4806字・閱讀時間約10分鐘・SR值596・九年級+追蹤本文轉載自中央研究院研之有物,泛科學為宣傳推廣執行單位採訪編輯|林承勳、美術編輯|林洵安從1982年開始,癌症一直是我國十大死因之首。

根據衛生福利部統計資料顯示,2018年將近五萬人死於癌症,高達總死亡人口百分之二十八。

癌症如果早期發現,大多能夠有效治療、恢復,當癌症進入晚期、開始轉移之後,可就凶多吉少。

好消息是,中研院生物醫學科學研究所陶秘華研究員指出,近年來癌症免疫治療(cancerimmunotherapy)的進步,可增加癌症晚期病患的治癒率,跟著「研之有物」 一起來了解!癌症晚期為什麼棘手?癌症(Cancer)或稱作惡性腫瘤(Malignanttumor),源自身體某個部位開始有細胞不正常的增生。

腫瘤形成之後,可能從原本部位向周圍組織擴張,藉由淋巴和血管,轉移到身體的其他部位。

大量癌細胞沒有限制地瘋狂生長,破壞重要器官功能,也佔據身體大部分的營養,導致病患最終因器官衰竭、營養不良、併發症而死亡。

所幸,早期癌症只要被診斷出來,藉由手術切除、輔以局部放射治療,很有機會徹底消滅癌細胞。

但如果癌細胞已經入侵淋巴結、血管並向外擴散,甚至轉移到身體其他部位,不論手術、化學療法、標靶治療,療效皆有限。

約有百分之九十癌症病人死於轉移癌,而非原位癌。

癌症(Cancer)或稱作惡性腫瘤(Malignanttumor),源自身體某個部位有細胞不正常的增生。

腫瘤形成之後,可能從原本部位向周圍組織擴張,藉由淋巴和血管,轉移到身體的其他部位。

圖片來源│iStock 圖說美化│林洵安治療轉移癌的困難在於,即使手術切除了可見腫瘤,仍可能有少數癌細胞早已轉移到身體其他部位。

根據臨床病例,肺跟肝是轉移癌常發生的區域,但每位病患情況不同,醫生難以判斷癌細胞往哪裡跑,只能用化學或是標靶治療,給予病患全身性的藥物,造成身體沉重的負擔。

更嚴重的是,即使當下控制住了,腫瘤仍具有很高的復發風險。

因為癌細胞會突變,對化學治療和標靶治療的藥物產生抗藥性,導致藥物無法繼續控制。

陶秘華舉例:「像原本認為已經治癒的乳癌病患,甚至還有在25年後復發的例子。

」癌症免疫療法,正可彌補這些傳統療法的不足。

免疫療法是訓練人體自己的免疫系統攻擊癌細胞,當癌細胞突變、變得與正常細胞不同,反而更容易被免疫系統偵測辨識,達到徹底殲滅癌細胞的目標。

事實上,免疫系統與癌細胞的戰役,每天都在你我身上開打!人人身上都有癌細胞,卻不是人人都得癌症:關鍵在免疫系統「每一個人」身上都會出現癌細胞。

人體內細胞不斷複製增加,染色體複製的過程中,基因就可能發生突變,突變的累積會使正常細胞變成癌細胞;另外,人體外的幽門螺旋桿菌、B型肝炎病毒、陽光中的紫外線、食物中的亞硝胺等,也都有機會促進細胞突變。

現代人壽命持續延長,根據內政部統計,國民平均壽命目前已達創新高的80.4歲(男性77.3歲,女性83.7歲),意味著人體細胞有更長時間接觸前述致癌因素,癌細胞出現機率更勝以往。

不過,每個人身上都有癌細胞,卻不是人人都會得癌症。

癌症發生的關鍵,在於人體的免疫系統!全球最具名望的科學期刊《自然》(Nature),在2007年刊載一篇研究論文,證實了健康生物體內的癌細胞會被免疫系統抑制。

方法是:研究人員先對一群健康小鼠注射致癌物質,經過半年多,發現只有少數小鼠罹癌,大部分仍然很健康。

於是研究人員提問:這些健康小鼠體內是否也有癌細胞?如果有,為什麼不發病?是因為免疫系統提供的保護嗎?如果答案是肯定的,那麼破壞小鼠的免疫系統,是否會引發癌症呢?他們破壞小鼠的細胞性免疫系統,尤其是T細胞免疫,結果約一半的小鼠長出了腫瘤。

「這個實驗證實,接觸致癌物的小鼠體內確實出現癌細胞,只是被免疫系統控制住了。

」陶秘華解釋。

研究人員先對一群健康小鼠注射致癌物質,經過半年多,發現只有少數小鼠罹癌,大部分仍然很健康。

接著,研究人員破壞小鼠的細胞性免疫系統,尤其是T細胞免疫,結果約一半的小鼠長出了腫瘤。

結果證實:接觸致癌物的小鼠體內確實出現癌細胞,只是被免疫系統控制住了。

資料提供│陶秘華圖說重製│林洵安原來當身體出現癌細胞,就會引發免疫系統發動攻擊!例如:有一種稱為殺手T細胞(CytotoxicTcell)的免疫細胞,會辨識癌細胞或被病毒感染的細胞,再將含融解酶的顆粒注射到癌細胞,沒多久癌細胞表面出現破洞、逐漸凋亡。

不過,「物競天擇,適者生存」也適用癌細胞。

雖然大多數癌細胞一出現即被殲滅,仍可能有少數躲過免疫細胞追殺、緩慢地增殖,經過數年、甚至十多年的漫長時間,演化出許多抵抗免疫系統的奇招,最終發展成免疫系統再也無法控制生長的腫瘤。

「認真說起來,其實腫瘤的生長歷程也是很艱辛的。

」陶秘華打趣的說。

簡言之,腫瘤能驅逐、消滅外圍的殺手T細胞,同時讓腫瘤內部的免疫細胞失去功能。

腫瘤可能分泌激素,讓周圍的殺手T細胞無法靠近;或是腫瘤特化的血管,除了向外竊取養分之外,還會誘導殺手T細胞凋亡。

在腫瘤內部,也存在各種免疫細胞,只是大多數已經「轉性」,不具有攻擊性,有些甚至已「倒戈」,反而當起癌細胞的保鑣。

像免疫系統的巨噬細胞(Macrophage)原本負責活化殺手T細胞。

當它吞噬病原體(如細菌或病毒)之後,會變成抗原呈現細胞(Antigen-presentingcell,簡稱APC),會將病原體的殘骸當作可辨識的抗原(Antigen),激活特定的殺手T細胞。

而且下次再遭遇同種病原體,免疫系統就能夠快速反應、有效地處理,這是疫苗保護效果的主要原理。

但在腫瘤內部的巨噬細胞,即使吞下癌細胞,不僅沒辦法活化殺手T細胞,反而會讓T細胞失去功能,甚至還會反過來守衛腫瘤,就像是被癌細胞招降一樣。

巨噬細胞(APC)吞噬細菌後,可活化T細胞。

資料來源│陶秘華圖說原作│張峰碧圖說美化│林洵安腫瘤中的巨噬細胞,反而會抑制T細胞的活化。

資料來源│陶秘華圖說原作│張峰碧圖說美化│林洵安免疫療法即是破解癌細胞抑制免疫細胞的諸多「招術」後,想辦法讓免疫細胞恢復,繼續擊殺癌細胞!免疫檢查點抑制劑:讓腫瘤內的殺手T細胞不再失能前面提到,腫瘤抑制免疫細胞其中一招,是讓殺手T細胞失去活性。

說得更清楚一點,癌細胞或被癌細胞馴化的吞噬細胞,用特化的配子(ligand)蛋白與殺手T細胞表面的「免疫檢查點蛋白」結合,使其失能。

因此,只要投入分別能與之結合的抑制劑,就可以有效阻絕兩者互相接觸,保有殺手T細胞的攻擊性,這個方法稱為「免疫檢查點抑制劑」。

資料來源│陶秘華圖說原作│張峰碧圖說美化│林洵安看來貌似簡單的概念,實際上卻是癌症醫學的重大突破。

2018年的諾貝爾醫學獎,就是頒給發現殺手T細胞抗原4(CytotoxicT-lymphocyte-associatedprotein4,CTLA-4)與計畫性死亡蛋白質-1(Programmedcelldeathprotein1,PD-1)兩種免疫檢查點蛋白的學者。

CTLA-4被發現、製造出抑制劑後,已於2011年獲歐美藥證,能夠有效治療黑色素瘤轉移癌。

陶秘華強調,原本罹患這種癌症的病人很少能活過一年,但臨床上長期追蹤使用CTLA-4抑制劑的一千八百位病人,發現有百分之二十存活超過十年。

至於PD-1/PD-L1抑制劑對何杰金氏淋巴瘤具有百分之八十七的治療有效率,對於DNA修復蛋白發生突變、容易產生細胞突變的各種轉移癌患者,也有高達五成的治療效果;但對於肺癌、肝癌則是效果中等,只有五分之一。

陶秘華指出,PD-1/PD-L1抑制劑治療效果的關鍵,包括腫瘤內殺手T細胞的數量不足、腫瘤細胞的突變點位太少、或腫瘤細胞不表現PD-L1配子等。

目前尚無法確認為什麼有些腫瘤殺手T細胞數量多、有些比較少。

「不過,至少在治療前,可取病人上述生物指標量當作評估的參考,」陶秘華建議:「因為藥費可不便宜,如果不適合免疫抑制劑療法,建議採用其他療法,以免徒勞無功。

」免疫細胞治療:先在體外製造大量殺手T細胞,再送進病患體內另一種免疫療法,並非由病患自己生產殺手T細胞,而是將身體原有的分離出來、大量增加後,再注射回病患體內去攻擊腫瘤,稱為「免疫細胞治療」。

目前的主要療法為CAR-T細胞。

原理是從病人血液中分離出T細胞,再用基因工程將其改造,讓T細胞上面出現設計好的嵌合抗原受體(Chimericantigenreceptor,簡稱CAR),負責辨識癌細胞「表面抗原」的抗體,以及用來活化T細胞的訊息傳遞分子,皆能讓T細胞更有能力攻擊腫瘤。

圖說設計│黃曉君、林洵安CAR-T細胞在治療急性B淋巴細胞白血病(Acutelymphoblasticleukemia,簡稱ALL)時效果非常顯著,對晚期患者有效率達百分之九十以上。

可惜的是,用在其他常見癌症,例如肺癌,碰到許多困難。

主要是CAR的專一性不夠,因為癌細胞與正常細胞只有些微差異,為數眾多且活力充沛的殺手T細胞,常會錯誤辨認、攻擊到正常細胞。

臨床試驗上,曾出現正常肺細胞遭受攻擊,導致病人死亡的案例。

CAR-T細胞的「抗藥性、專一性與治療伴隨的副作用,都是未來要克服的難題。

」陶秘華補充說。

奈米癌症疫苗:追擊潛藏的癌細胞,降低癌症復發機率癌症發展到晚期,可能會轉移到身體任何部位,即使當下看似痊癒,復發的案例不在少數。

藉由接種奈米癌症疫苗,有機會降低復發與轉移機率,甚至將癌細胞徹底殲滅。

作法是,將癌症病人切除的腫瘤一部分移植到小鼠身上,當作日後實驗樣本;一部份用來萃取DNA與RNA,再經次世代基因定序與生物資訊演算法,找出癌細胞基因突變的片段與抗原性預測;再來用這些資訊合成不同的胜肽片段,製造奈米級粒子,製成疫苗以訓練該病患免疫細胞,追殺、掃清體內可能躲藏的癌細胞。

(有關更多奈米疫苗的製造,請見「研之有物」另一篇好文〈奈米級的Cosplay:假扮病毒的MERS奈米疫苗〉)資料來源│陶秘華圖說原作│張峰碧圖說美化│林洵安值得注意的是,奈米癌症疫苗跟一般疫苗不一樣,不是預防疾病,而是防止「復發」,所以無法製造大眾通用的疫苗。

以B型肝炎疫苗為例,每個人接觸的病毒都一樣,所以疫苗成分也一樣;但以癌症來說,每個人癌細胞的基因突變不一樣,奈米癌症疫苗必須等到病患發病後,再為病患量身打造。

前期傳統治療、後期免疫療法拜免疫治療進步所賜,原本傳統療法很難處理、存活率很差的癌症晚期病患,如今有機會大幅度降低癌症復發、轉移。

但由於個人體質差異,不論是哪一種免疫治療,仍無法保證一定有治療效果,還要考慮龐大醫藥費以及可能的副作用。

因此盡早發現、立即處理,才是對抗癌症最好、最有效的方式。

陶秘華指出,免疫療法是提供晚期癌症的新選擇,但晚期補救遠遠不及早期發現、治療有效。

因此定期健康檢查、腫瘤偵測依然不可少。

「以目前能偵測到的最小腫瘤來說,也已經是數億甚至更多的癌細胞,千萬不可拖延、輕視。

」陶秘華提醒。

最後,還要建議民眾,在看完中研院癌症相關研究後,有任何關於個人的問題,不論是診斷或是治療,還是必須向醫院請求協助。

「畢竟中研院沒辦法治療癌症,醫院才行。

」陶秘華小心提醒。

延伸閱讀:陶秘華個人網頁中研院知識饗宴:癌症免疫治療的過去、現況與未來展望本文轉載自中央研究院研之有物,原文為癌症晚期可以治癒嗎?!一篇弄懂癌症免疫治療,泛科學為宣傳推廣執行單位 國中生的科普素養閱讀平台:《科學生》,素養強化訓練今天就展開!相關標籤:中研院廣告免疫檢查點抑制劑免疫療法免疫細胞治療生命癌症跨界合作陶秘華熱門標籤:大麻量子力學CT值女科學家後遺症快篩時間文章難易度剛好太難所有討論 0登入與大家一起討論020文字分享友善列印020動物世界環境生態生命奧祕科學傳播自然生態40年珊瑚之謎終於揭密——「滿月後的黑暗」是同步產卵的關鍵研之有物│中央研究院・2022/05/09・5967字・閱讀時間約12分鐘+追蹤本文轉載自中央研究院研之有物,泛科學為宣傳推廣執行單位。

採訪撰文/林承勳、簡克志美術設計/林洵安、蔡宛潔解開40年珊瑚同步產卵謎團早在1980年代科學家就發現,珊瑚彼此之間很有默契,會在短時間內一起繁殖,附近水域瀰漫大量珊瑚卵,形成令人歎為觀止的壯麗畫面。

對於珊瑚同步產卵現象,過去學者推測是受到溫度、潮汐、光線等因素影響,但觸發產卵的關鍵原因一直都沒有被確認。

經過40年,在中央研究院生物多樣性研究中心團隊努力下,終於揭開秘密!中研院「研之有物」專訪野澤洋耕副研究員與林哲宏博士後研究員,他們發現珊瑚同步產卵的關鍵就在於日落到月昇的黑暗時間。

野澤洋耕的團隊在臺灣綠島進行長期觀察和研究,終於發現珊瑚同步產卵的關鍵因素。

珊瑚繁殖季(南臺灣約4-6月)滿月過後,日落到月昇之間的黑暗期觸發了珊瑚產卵的條件。

圖片為正在產卵的環菊珊瑚。

圖/林哲宏奇怪的知識增加了:原來珊瑚是一群型態差異相當大的動物!由於珊瑚只能附著在固定位置、無法移動,因此曾被誤認為是植物。

而且珊瑚的外觀又很容易誤導民眾,直覺認為一大株珊瑚就是一個生物體。

但事實上,大多數的珊瑚其實是一群珊瑚蟲的聚落;只有少數像蕈珊瑚科(Fungiidae)部分種類,才是一隻巨大珊瑚蟲為一株珊瑚個體。

以造礁珊瑚為例,珊瑚蟲聚落可分成非生物與生物兩個部分:成分為碳酸鈣的珊瑚石是保護殼和居所;覆蓋在珊瑚石上面的就是無數隻活跳跳的珊瑚蟲。

珊瑚蟲被分類在刺絲胞動物門,牠們外觀跟同門的海葵相似,有著圓筒身軀、一個開口,開口周圍分布數隻觸手,觸手上密布著刺絲胞,能捕撈浮游生物來吃。

珊瑚蟲另一種食物來源是由互利共生的蟲黃藻提供,蟲黃藻會行光合作用產生養分與氧氣,同時也為白色的珊瑚石、透明的珊瑚蟲帶來繽紛色彩。

造礁珊瑚(又稱石珊瑚)的珊瑚蟲聚落,最初都是從一隻珊瑚蟲開始,透過緩慢持續的生長過程,才逐漸長成我們看到的珊瑚礁。

圖/iStock在海裡看到大大小小的珊瑚,最初都是由一隻體積微小的珊瑚蟲,分裂再分裂而來,珊瑚蟲們不斷進行無性生殖,經年累月分裂出大量個體。

為數眾多的珊瑚蟲們世世代代分泌的碳酸鈣逐漸堆積,一直到如城堡般巨大,就形成所謂的「珊瑚礁」。

珊瑚礁被科學家們認為是海中的熱帶雨林,提供魚類、甲殼類等生物棲息地與豐富食物、能量。

中研院副研究員野澤洋耕認為,珊瑚是種非常神奇的生物,從原本微小到肉眼無法辨認的一隻珊瑚蟲個體,居然能不停分裂生殖,最後數以億計隻珊瑚蟲群聚成唯一能夠從外太空觀察到的地球生命:大堡礁。

只是,珊瑚蟲用分裂生殖新增的,是跟上一代基因、外形一模一樣的個體,這類無性生殖無法增加基因多樣性,還會讓族群失去面對環境變動的適應能力。

因此珊瑚必須要另外花費時間、能量排精產卵,行有性生殖製造具有嶄新基因的後代。

珊瑚可以透過無性生殖和有性生殖繁衍個體。

圖/研之有物(資料來源│GlobalFoundationforOceanExploration)珊瑚也懂投資?雞蛋分籃放與孤注一擲的產卵選擇不像魚類可以找到配偶後再產卵受精,固定不動的珊瑚只能直接把精卵釋放到海水中。

為了克服無法移動的劣勢,牠們會採取同步策略,約好在短時間內一起排出數量驚人的精卵。

如此一來就能大大提高精卵濃度來增加受精成功率,即使有掠食者在旁想趁機飽餐一頓,也會頓時眼花撩亂、顧此失彼。

人們眼中珊瑚產卵的美景,同時也是生物為了繁衍而克服大自然困境的努力。

珊瑚同步產卵還能再細分成兩種模式,野澤洋耕指出,珊瑚一年只產卵一次,有些種類偏好分散風險,群體內珊瑚同時產卵,各群體間則是彼此錯開,可能往前往後幾天;另外有些珊瑚則是孤注一擲,約好「全部」一起生。

相對來說後者受精機率當然更大,但當天要是碰到暴雨、颱風等天氣因素攪局,該年可能幾乎不會有後代成功生存。

「看起來風險很高,只是既然會演化出不同方法,就代表雙方各有優勢。

」野澤洋耕解釋地說。

但不管是謹慎還是賭性堅強的種類,無法移動、不能彼此溝通的珊瑚,到底是用什麼方法約好一起產卵?自從1980年同步產卵現象被發現後,這謎團足足讓世人困惑了40年之久。

七年田野調查資料顯示,關鍵因子藏在月週期裡從2010年開始,野澤洋耕的研究團隊每年都會在珊瑚繁殖季(南臺灣通常是四、五、六月),來到綠島潛水調查。

調查期間,團隊每晚下水記錄珊瑚種類、數量與排卵時間,在累積七年的調查資料後,博士後研究員林哲宏發現每一種珊瑚都有明顯的生殖模式。

根據研究團隊現有紀錄,隸屬於繩紋珊瑚科(Merulinidae)的珊瑚是採取分散風險策略,不同群體分批同步產卵。

雖然群體間產卵日子錯開,但時程非常固定,都是在「滿月」之後五到八天;綠島還有另一大宗珊瑚,是分在軸孔珊瑚屬(Acropora)下的一些種類,牠們是「全部」約好在同一天產卵,但到底是哪一天,每年觀察到的日期都不太一樣。

「繩紋珊瑚科就是固定在滿月後五到八天產卵;軸孔珊瑚屬也是在滿月後,但毫無規則可言。

」林哲宏說。

即使如此,兩者都是在滿月後產卵,研究團隊於是鎖定月週期的因子:月光,來進行檢驗。

繩紋珊瑚科vs軸孔珊瑚屬。

圖/研之有物(資料來源:Wikipedia、iStock)室內室外重複操作結果都顯示:夜間光源會抑制珊瑚產卵由於繩紋珊瑚科的環菊珊瑚(Dipsastraeaspeciosa)在綠島很常見,觀察、樣本取得都很容易,加上生殖時間又有跡可循,團隊就選擇該物種來進行實驗。

「將月光遮住後,環菊珊瑚就提早產卵了。

」野澤洋耕表示,初步實驗結果意味著滿月後的黑暗,就是通知珊瑚準備產卵的環境訊號。

環菊珊瑚隸屬於繩紋珊瑚科,群體間大量產卵通常發生在滿月之後五到八天。

圖/林哲宏為了避開其他環境因子干擾,實驗首先是在研究室的水缸中進行;接著團隊來到綠島北邊的公館附近,要確認珊瑚不論是在人工環境或自然棲地中,都會因為黑暗籠罩提前產卵。

「我們每天都下水,在滿月前三天、前一天,還有滿月後一天幫珊瑚蓋上不透光的鋁箔布或透明布。

」林哲宏說。

結果符合預期:珊瑚越早被蓋上黑布,就會越快產卵,很規律地在接收到黑暗訊號之後的五到八天大量產卵。

研究團隊在綠島設置實驗觀察環菊珊瑚產卵,人工控制在滿月前三天、前一天和後一天都不照月光,發現珊瑚越早蓋上布,就會越早觸發產卵時機。

圖/PNAS不同光譜的光源,都會有相同的抑制效果除了照光與否,林哲宏還加入光源光譜與密集度的試驗。

因為2006年刊登在《Science》期刊的一篇論文指出,珊瑚可能會偵測月光。

野澤洋耕提到,論文中說明珊瑚只要照到月光,體內的cry基因就會表現,而且cry基因對藍光特別有反應。

所以團隊再回到研究室內,用人工光源模擬月光強度,分別給予紅、藍、綠三種不同色光,想確認是否真的如文獻資料敘述,不同光譜光源會給珊瑚帶來不同程度的刺激。

但實驗證實,三種色光照下去,珊瑚都一樣不產卵。

也就是說,目前蒐集到的線索都指向:黑暗是珊瑚產卵的關鍵。

40年珊瑚之謎,謎底就是日昇與月落之間的黑暗時段經過一連串抽絲剝繭,終於確認夜間光線會抑制珊瑚產卵。

然而團隊想進一步了解,珊瑚於漫漫長夜中只要一瞬間照到光就會被干擾,還是要有多長曝光才能達到抑制效果。

因此團隊在實驗室環境中,個別探討了整晚黑暗、整晚照光、前半夜(日落到午夜)照光,還有下半夜(午夜到日出)照光等四種情形。

結果顯示,下半夜照光跟整晚保持黑暗的組別一樣,珊瑚在五天之後同步排卵;前半夜照光,效果與整晚照光相同,會讓珊瑚延遲生產且產卵同步率下降。

「看到這現象,我們推測珊瑚感應光線的受器應該有『營業時間』。

」林哲宏笑著說,受器營業時間大概是在日落後到午夜,不過不同珊瑚個體還是存在著些許差異。

答案終於揭曉:以環菊珊瑚來說,只要連續兩個夜晚,於日落後有一小時左右的黑暗時段,就達成同步產卵的要件。

這也解釋了珊瑚為什麼都挑在滿月後繁殖,林哲宏指出,因為地球自轉同時月球又繞地球轉的緣故,每天月球升起的時間會延遲約莫30-70分鐘[註1]。

對照繁殖季四月的月週期,月初時月球升起會落在下午兩點多,之後每天延遲直到滿月,月球才會於日落後升起,而中間的黑暗期就是在告訴珊瑚:可以準備生產了。

選在滿月後生產是有其優勢的,野澤洋耕提醒說,環菊珊瑚產卵適逢黑暗、小潮,昏暗的環境能稍微蒙蔽掠食者目光,加上小潮時海浪沒那麼強,精卵不至於馬上被沖散。

研究團隊經過長年自然觀察以及實驗條件的控制,終於找出珊瑚同步產卵的秘密,關鍵就在繁殖季的滿月日之後的黑暗期。

圖1顯示滿月日之前,月光會抑制珊瑚產卵,圖2顯示滿月日之後,日落月昇中間的黑暗期,觸發了珊瑚產卵的條件。

圖/PNAS收到「暗」示後,珊瑚卵需要五天催熟至於繩紋珊瑚科固定在滿月後五到八天產卵的微觀機制,研究團隊還在努力研究中,有可能與精、卵的成熟機制有關,以下是研究團隊針對觀察現象的推測。

繩紋珊瑚科是雌雄同體,珊瑚蟲體內先產生精子與尚未成熟的卵子,當珊瑚接收到連續兩天黑暗的刺激,卵子的細胞核就會逐漸往卵細胞邊緣移動。

整個過程稱作胚核遷移(germinalvesiclemigration,GVM),需要花費五天左右。

胚核遷移完成後,卵細胞核會開始瓦解,耗時約莫三到四個小時,稱作胚核破裂(germinalvesiclebreakdown,GVBD),此時卵細胞幾乎已經為受精做好準備。

接著,成熟的卵子與精子會被打包在一起,變成叫做「精卵束」的構造。

野澤洋耕提到,精卵束被珊瑚排出體外後,會一路浮到水面,畢竟精卵在二維的海面相遇機率要比在三維的水下空間來得大些。

精卵束在水面破裂,釋出的卵子只剩最後一個步驟:擠出細胞內的極體(polarbody),就可以跟精子結合了。

有趣的是,年輕的卵會優先跟不同珊瑚的精子結合;但時間一長,即使是同一個珊瑚的精子也會接受。

「不然再等下去,不是被沖散就是被吃掉,受精機會只會越來越渺茫。

」林哲宏補充地說。

成功受精後受精卵會沉到水裡,並發育成一隻具有纖毛、可以自由活動的實囊幼蟲。

實囊幼蟲會花好幾天在海底尋尋覓覓,待找到合適的地點,就附著、變態成為再也無法隨意移動的珊瑚蟲。

接著珊瑚蟲會不停地分裂、分泌碳酸鈣,長成一株株珊瑚。

野澤洋耕副研究員解釋目前正在研究中的珊瑚產卵微觀機制。

圖/研之有物奇妙機緣讓多年研究心血登上國際期刊「說起來實在幸運,原本稿子都投到其他期刊去了。

」論文第一作者林哲宏笑著說,前一陣子日本學者高橋俊一來臺灣訪問交流,意外讓這次珊瑚產卵新發現得以刊登在《美國國家科學院院刊》(PNAS)上。

琉球大學教授高橋俊一在中研院停留時,順道拜訪同鄉人野澤洋耕的研究室,閒聊之下發現兩人居然還是大學同學。

「大學時我們僅是點頭之交,畢業後再也沒有對方消息了。

」野澤洋耕表示,高橋俊一後來在琉球大學進行熱帶生物基因、分子領域研究;自己則是在中研院、綠島兩邊奔走,做珊瑚生態、行為調查,沒想到老同學會偶然在學術圈再度相遇。

在高橋俊一的建議之下,雙方合作將實驗擴展得更加完善。

林哲宏提到,高橋提供一些安排實驗、投稿期刊的秘訣,像是在實驗室內與自然環境中重複出相同結果,增加成果的說服力;撰寫論文時盡量保守,只寫已經確定的內容,不要節外生枝;還有花心思修飾文字段落安排,保持耐心與審查委員溝通等等。

巧妙的緣分促成臺日研究團隊跨國合作,也讓野澤洋耕與林哲宏等人多年來勤奮研究的成果有機會能夠被刊登在重量級期刊中,讓珊瑚產卵真相可以得到更多注意。

珊瑚產卵研究需要長時間投入,野澤洋耕副研究員(中)與林哲宏博士後研究員(右)團隊多年研究成果,終於刊登在美國國家科學院院刊(PNAS)。

圖/研之有物艱難的生態研究柳暗花明,組成跨國團隊再出發回想起當初因為潛水的興趣才選擇珊瑚當作研究主題,經過20多年後,野澤洋耕慢慢開始期待自己的研究,能為持續減少的珊瑚族群帶來些貢獻。

野澤洋耕提到:「很開心可以在這裡研究,中研院的支持讓我沒有後顧之憂。

」解開環菊珊瑚的同步產卵之謎後,林哲宏接下來要到現任老闆的老同學:高橋俊一在琉球大學的實驗室,展開新的珊瑚研究計畫。

而野澤洋耕表示,他還是會繼續協助林哲宏的博士後研究,因為這次主要聚焦在環菊珊瑚,他們還想知道同樣是繩紋珊瑚科的其他種類,是否也是因為黑暗刺激同步產卵;還有軸孔珊瑚滿月後不規律的產卵模式,以及缺乏光照反而不產卵的現象,背後是否有更多秘密。

另外值得一提的是,珊瑚產卵的成果發表後,野澤洋耕收到來自以色列巴伊蘭大學學者LevyOren的來信。

LevyOren是在紅海研究光害對於當地珊瑚族群的影響,他對這次刊登的研究內容非常感興趣,更期待有機會能合作。

原本珊瑚產卵的主題,因為一年只有一次觀察產卵機會,還要天天夜間潛水調查,風險之高、過程之辛苦,讓許多學者望之卻步。

如今野澤洋耕與林哲宏等人多年來的堅持有了回報,而且橫跨紅海、綠島、琉球三地的搶救珊瑚大冒險,就在前方等待著他們。

註解註1:因為月球繞地球轉的軌道不是正圓,因此每天月亮升起的延遲時間會依照月相時間(新月/滿月)和季節而有所變化,延遲時間大約從30-70分鐘不等。

延伸閱讀Lin,C.-H.,Takahashi,S.,Mulla,A.J.&Nozawa,Y.(2021). Moonrisetimingiskeyforsynchronizedspawningincoraldipsastraeaspeciosa. PNAS, 118(34).“CoralFacts.”NOAACoralReefConservationProgram.“HowDoCoralsReproduce?”GlobalFoundationforOceanExploration.“Whatarecorals?”NationalOceanService. 國中生的科普素養閱讀平台:《科學生》,素養強化訓練今天就展開!相關標籤:珊瑚珊瑚產卵珊瑚礁熱門標籤:大麻量子力學CT值女科學家後遺症快篩時間文章難易度剛好太難所有討論 0登入與大家一起討論000文字分享友善列印000活得科學生命奧祕醫療健康狗狗小「鼻」立大功?訓練犬隻來檢測COVID-19的可行性森地內拉・2022/07/09・3853字・閱讀時間約8分鐘+追蹤狗(Canislupusfamiliaris)是人類馴化最悠久、最廣泛的動物,牠們幾乎存在於全世界每個人類社區中,並在不同時代與文化裡扮演著不同的角色,其中包括狩獵、放牧、運輸、守衛、警報、追踪、商品、精神媒介及民俗醫療等等不勝枚舉的功能[4]。

狗狗一直以來都是人類最好的朋友。

圖/Pixabay根據目前研究,已成功訓練犬隻來檢測人類的各種代謝狀況及疾病,其中包括低血糖和高血糖[10,20]、癲癇發作[3]、癌症[13]以及細菌和病毒感染[1]。

而在COVID-19大流行時代當然也不會缺少牠們的位置,因此陸陸續續就有相關的研究團隊開始著手訓練犬隻來檢測COVID-19[7,9,11],且總體都表現出不錯的準確率,以Essler等人的研究為例[7],其靈敏度(真陽性率)為71%;特異度(真陰性率)為98%。

本篇文章將從狗狗的嗅覺原理,談到訓練方式與臨床上的可能性與限制。

狗靠什麼原理來聞出疾病?疾病聞得出來嗎?早在公元前1世紀的古印度醫學典籍《SushrutaSamhita》中就有提及到,確實是有一些疾病是可以改變人類的氣味的,而這些疾病從滲出液中會釋放出特定的揮發性有機化合物(volatileorganiccompounds,VOCs),並可用作於診斷參考[5]。

大概19世紀開始,西方文化也開始通過嗅覺線索來診斷一些疾病,例如天花及壞血病[14]。

使用嗅覺來判斷疾病,已有近百年的歷史。

圖/Chalabala狗聞到的是什麼?雖然人類的嗅覺沒比想像中差,一定程度上人類確實是可以通過汗液識別出含有細菌衍生內毒素(bacteria-derivedendotoxins)的個體[17],但這相比於狗,那可就是小巫見大巫了。

因為狗的氣味檢測能力大概至少是普通人的一千至一萬倍[23],牠們除了可以識別具有更細緻氣味變化的人類病原體外,甚至是可以聞出人類在不同情緒狀態下的差異[5]。

這使我們難以得知牠們的「鼻」中世界,即使是使用上複雜的氣相層析質譜法(Gaschromatography–massspectrometry)也無法檢測到不同疾病間VOCs的差異,因為它甚至會因個體差異而有所不同,所以狗對氣味的反應可能不是單一一種氣味,而更可能是一種獨特的氣味組合模式[18]。

如何有效訓練狗狗檢測疾病?訓練的方式基本上訓練流程都與教狗來偵查炸彈及毒品大同小異,首先團隊會將患有特定疾病的人和沒有患有特定疾病的人身上採集生物樣本,例如汗液和尿液。

然後會讓狗用嗅聞裝有樣品的容器,如果有做出正確反應了話,狗將會被賦予獎勵(食物),如果沒有了的話則非[18]。

裝填樣本的裝置。

圖/參考文獻[7]樣本的採集檢測犬的訓練盡量要使用來自不同個體的許多樣本,因為如果樣本不足了話,狗學會的將是區分個體的氣味,而不是疾病的氣味。

所以狗的工作就是尋找這些樣本的共通點,並記住它,即使這些氣味存在個體差異[18]。

此外我們還必須注意樣本中的其他變數,例如如果我們所有陽性樣本都是從醫院採集過來的,而所有陰性樣本又剛好是從社區採集過來的,那狗可能只會分辨誰去過醫院,而不是誰得了病。

總而言之樣本的多樣性越高,狗的類化(generalization)範圍也就會越廣,準確度也就越高[18]。

臨床上的可行性與障礙環境轉移效應(contextshifteffect)因為大部分實驗還是處於實驗室裡的模型,更多實際操作的臨床數據是缺乏的,例如當動物在環境中的刺激下學會執行行為被轉移到新的環境中時,可能會有表現能力下降的情況,而這種現象被稱為環境轉移效應(contextshifteffect)[2]。

並且這種效應曾在經過高度訓練以檢測爆炸物的狗身上發現過[8],以一項針對肺癌患者的檢測犬研究為例,通過從醫院轉移到另一個地點,犬隻的表現會有顯著的降低,其假陽性的發生率也會增加[22]。

環境轉移效應也會影響犬隻檢測疾病的準確度。

圖/Chalabala人畜共患風險除了訓練技術及成本方面的問題外,這技術還涉及SARS-CoV-2的人畜共患病傳播相關的公共衛生及動物福利問題,根據目前研究,還是無法確定狗在檢測SARS-CoV-2變體以及多種病毒感染者上的有效性[5]。

有鑑於SARS-CoV-2起源於蝙蝠一說,仍然是形成人類大流行的最可能原因[24],並且目前已發現幾種野生及圈養動物物種被感染,其中包括貓、狗及水鼬(minks)[6,16]。

D’Aniello等人認為[5],在沒有足夠的報告來確定狗能不能成為宿主物種,或甚至是與人類交叉感染之前,故意將狗暴露於SARS-CoV-2之前都是是草率的。

在面對這議題時我們必須更加謹慎,限制大流行最重要的策略之一,就是預防潛在病毒宿主的任何溢出感染(spilloverinfection)。

教機器人辨識COVID-19,可能比教狗狗更實際教狗狗檢測疾病,執行上可能比想像困難。

圖/ababaka如果配合正確的部屬策略了話,那相比於一次性的檢測試劑,訓練犬隻來檢測COVID-19確實還是一種高機動性、自主性及非侵入性的篩檢方法,並可一次篩檢一定範圍內的大量人員或樣本[15]。

可惜的是,儘管訓練有素的個體具有臨床應用價值,但學界仍未詳細了解不同品系及個體的狗的反應差異以及將這些訓練廣泛推廣的可能性[5]。

如獸醫師Otto在《nature》的採訪[18]中表示:「狗將在早期診斷中發揮作用,但我們還沒有找到最好的方法去實踐,這需要從科學和動物福利的角度繼續探索,但最大的問題是資金」。

如果要考慮到訓練成本(包含檢測犬的育種、培育和安置等等)、人畜共患風險及動物福利了話,與其「教狗辨識COVID-19」,不如「讓機器學會辨識COVID-19」。

一份令人振奮的據報導指出[21],由物理學家Johnson和Abella醫生等人領導的團隊已經獲得了美國國家衛生院(NIH)為期兩年200萬美元的資助,該項目將結合納米感測器陣列與機器學習的技術,以支持開發一種可以檢測到COVID-19患者VOCs的手持設備,並宣稱其初步測試靈敏度可超過90%,預計會在2023年初向食品藥物管理局提出申請。

參考資料1.Angle,C.,Waggoner,L.P.,Ferrando,A.,Haney,P.,&Passler,T.(2016).CanineDetectionoftheVolatilome:AReviewofImplicationsforPathogenandDiseaseDetection.FrontiersinVeterinaryScience,3.https://doi.org/10.3389/fvets.2016.000472.Balsam,P.,&Tomie,A.(1984).ContextandLearning(1sted.).PsychologyPress.3.Catala,A.,Grandgeorge,M.,Schaff,J.L.,Cousillas,H.,Hausberger,M.,&Cattet,J.(2019).Dogsdemonstratetheexistenceofanepilepticseizureodourinhumans.ScientificReports,9(1).https://doi.org/10.1038/s41598-019-40721-44.Chambers,J.,Quinlan,M.B.,Evans,A.,&Quinlan,R.J.(2020).Dog-HumanCoevolution:Cross-CulturalAnalysisofMultipleHypotheses.JournalofEthnobiology,40(4).https://doi.org/10.2993/0278-0771-40.4.4145.D’Aniello,B.,Pinelli,C.,Varcamonti,M.,Rendine,M.,Lombardi,P.,&Scandurra,A.(2021).COVIDSnifferDogs:TechnicalandEthicalConcerns.FrontiersinVeterinaryScience,8.https://doi.org/10.3389/fvets.2021.6697126.Deng,J.,Jin,Y.,Liu,Y.,Sun,J.,Hao,L.,Bai,J.,Huang,T.,Lin,D.,Jin,Y.,&Tian,K.(2020).SerologicalsurveyofSARS‐CoV‐2forexperimental,domestic,companionandwildanimalsexcludesintermediatehostsof35differentspeciesofanimals.TransboundaryandEmergingDiseases,67(4),1745–1749.https://doi.org/10.1111/tbed.135777.Essler,J.L.,Kane,S.A.,Nolan,P.,Akaho,E.H.,Berna,A.Z.,DeAngelo,A.,Berk,R.A.,Kaynaroglu,P.,Plymouth,V.L.,Frank,I.D.,Weiss,S.R.,OdomJohn,A.R.,&Otto,C.M.(2021).DiscriminationofSARS-CoV-2infectedpatientsamplesbydetectiondogs:Aproofofconceptstudy.PLOSONE,16(4),e0250158.https://doi.org/10.1371/journal.pone.02501588.Gazit,I.,Goldblatt,A.,&Terkel,J.(2004).Theroleofcontextspecificityinlearning:theeffectsoftrainingcontextonexplosivesdetectionindogs.AnimalCognition,8(3),143–150.https://doi.org/10.1007/s10071-004-0236-99.Grandjean,D.,Sarkis,R.,Lecoq-Julien,C.,Benard,A.,Roger,V.,Levesque,E.,Bernes-Luciani,E.,Maestracci,B.,Morvan,P.,Gully,E.,Berceau-Falancourt,D.,Haufstater,P.,Herin,G.,Cabrera,J.,Muzzin,Q.,Gallet,C.,Bacqué,H.,Broc,J.M.,Thomas,L.,...Desquilbet,L.(2020).CanthedetectiondogalertonCOVID-19positivepersonsbysniffingaxillarysweatsamples?Aproof-of-conceptstudy.PLOSONE,15(12),e0243122.https://doi.org/10.1371/journal.pone.024312210.Hardin,D.S.,Anderson,W.,&Cattet,J.(2015).DogsCanBeSuccessfullyTrainedtoAlerttoHypoglycemiaSamplesfromPatientswithType1Diabetes.DiabetesTherapy,6(4),509–517.https://doi.org/10.1007/s13300-015-0135-x11.Jendrny,P.,Schulz,C.,Twele,F.,Meller,S.,vonKöckritz-Blickwede,M.,Osterhaus,A.D.M.E.,Ebbers,J.,Pilchová,V.,Pink,I.,Welte,T.,Manns,M.P.,12.Fathi,A.,Ernst,C.,Addo,M.M.,Schalke,E.,&Volk,H.A.(2020).ScentdogidentificationofsamplesfromCOVID-19patients–apilotstudy.BMCInfectiousDiseases,20(1).https://doi.org/10.1186/s12879-020-05281-313.Jezierski,T.,Walczak,M.,Ligor,T.,Rudnicka,J.,&Buszewski,B.(2015).Studyoftheart:canineolfactionusedforcancerdetectiononthebasisofbreathodour.Perspectivesandlimitations.JournalofBreathResearch,9(2),027001.https://doi.org/10.1088/1752-7155/9/2/02700114.Liddell,K.(1976).Smellasadiagnosticmarker.PostgraduateMedicalJournal,52(605),136–138.https://doi.org/10.1136/pgmj.52.605.13615.Maughan,M.N.,Best,E.M.,Gadberry,J.D.,Sharpes,C.E.,Evans,K.L.,Chue,C.C.,Nolan,P.L.,&Buckley,P.E.(2022).TheUseandPotentialofBiomedicalDetectionDogsDuringaDiseaseOutbreak.FrontiersinMedicine,9.https://doi.org/10.3389/fmed.2022.84809016.Molenaar,R.J.,Vreman,S.,Hakze-vanDerHoning,R.W.,Zwart,R.,deRond,J.,Weesendorp,E.,Smit,L.A.M.,Koopmans,M.,Bouwstra,R.,Stegeman,A.,&vanderPoel,W.H.M.(2020).ClinicalandPathologicalFindingsinSARS-CoV-2DiseaseOutbreaksinFarmedMink(Neovisonvison).VeterinaryPathology,57(5),653–657.https://doi.org/10.1177/030098582094353517.Olsson,M.J.,Lundström,J.N.,Kimball,B.A.,Gordon,A.R.,Karshikoff,B.,Hosseini,N.,Sorjonen,K.,OlgartHöglund,C.,Solares,C.,Soop,A.,Axelsson,J.,&Lekander,M.(2014).TheScentofDisease.PsychologicalScience,25(3),817–823.https://doi.org/10.1177/095679761351568118.Photopoulos,J.(2022).Thedogslearningtosniffoutdisease.Nature,606(7915),S10–S11.https://doi.org/10.1038/d41586-022-01629-820.Reeve,C.,Cummings,E.,McLaughlin,E.,Smith,S.,&Gadbois,S.(2020).AnIdiographicInvestigationofDiabeticAlertDogs’AbilitytoLearnFromaSmallSampleofBreathSamplesFromPeopleWithType1Diabetes.CanadianJournalofDiabetes,44(1),37–43.e1.https://doi.org/10.1016/j.jcjd.2019.04.02021.Sucar,E.(2021,February4).An‘electronicnose’tosniffoutCOVID-19.PennToday.RetrievedJuly1,2022,fromhttps://penntoday.upenn.edu/news/electronic-nose-sniff-out-covid-1922.Walczak,M.,Jezierski,T.,Górecka-Bruzda,A.,Sobczyńska,M.,&Ensminger,J.(2012).Impactofindividualtrainingparametersandmanneroftakingbreathodorsamplesonthereliabilityofcaninesascancerscreeners.JournalofVeterinaryBehavior,7(5),283–294.https://doi.org/10.1016/j.jveb.2012.01.00123.Walker,D.B.,Walker,J.C.,Cavnar,P.J.,Taylor,J.L.,Pickel,D.H.,Hall,S.B.,&Suarez,J.C.(2006).Naturalisticquantificationofcanineolfactorysensitivity.AppliedAnimalBehaviourScience,97(2–4),241–254.https://doi.org/10.1016/j.applanim.2005.07.00924.Wong,G.,Bi,Y.H.,Wang,Q.H.,Chen,X.W.,Zhang,Z.G.,&Yao,Y.G.(2020).Zoonoticoriginsofhumancoronavirus2019(HCoV-19/SARS-CoV-2):whyisthisworkimportant?ZoologicalResearch,41(3),213–219.https://doi.org/10.24272/j.issn.2095-8137.2020.031 國中生的科普素養閱讀平台:《科學生》,素養強化訓練今天就展開!相關標籤:COVID-19動物訓練嗅覺檢測狗辨識COVID-19熱門標籤:大麻量子力學CT值女科學家後遺症快篩時間所有討論 0登入與大家一起討論110文字分享友善列印110好書推薦好書搶先看專欄社會群體醫療健康美國的後疫情時代:來自史丹佛醫學教授的觀察——《矽谷為什麼》商周出版・2022/07/09・3228字・閱讀時間約6分鐘+追蹤專訪柳勇全/史丹佛醫學院副教授在全球疫情緊張的現在,史丹佛醫學院副教授柳勇全說出了睡眠對提升免疫力的重要性,在這個時間點更形重要。

柳醫師是耳鼻喉外科併整形外科副教授、生物設計(BioDesign)教師培訓學者,專精於睡眠呼吸中止症的外科治療。

他指出,過去曾經做過一個研究,把感冒病毒置於病人鼻腔,發現睡眠少於五小時的團體,50%會得到感冒,睡眠多於七小時的人,只有18%得到感冒。

同樣地,睡眠多於六小時的人,打疫苗後身體會產生大量抗體,而少於六小時的人,抗體反應不明顯,就算事後補眠,效果也不彰。

史丹佛醫學院副教授柳勇全說出了睡眠對提升免疫力的重要性。

圖/ollyi柳勇全醫師指出,新型冠狀病毒與過去SARS病毒很大的不同點在於潛伏期相當長,SARS病毒的症狀明顯,可以馬上隔離,但在新型冠狀病毒,許多患者剛開始都是無症狀感染,等到看到症狀時,已經感染給許多人。

所以只要呼吸不順、胸痛、發燒、咳嗽,或是頓時失去味覺、嗅覺,都不用等,需要馬上就醫篩檢。

新型冠狀病毒迷思針對這次疫情,剛開始的時候亞洲人戴口罩,許多美國人則戴手套,差異極大,其實不論哪種形式,都是為了保護自己與別人。

但以科學的角度來看,新型冠狀病毒是由上呼吸道感染病人,所以任何可以降低病毒進入人體的都是好方式。

以口罩為例,除了戴好之外,千萬不要用手摸前方,就算丟棄也要丟入有蓋的垃圾桶,不要讓病毒有機會感染其他人。

此外,針對新型冠狀病毒大家有許多迷思,包括下列兩項。

高齡者比較容易被感染其實感染新型冠狀病毒沒有年齡的問題,不只是高齡者,目前也有許多年輕患者,譬如本來就有呼吸道疾病,或者是年輕醫護人員在工作過程中吸入大量病毒都有可能。

在標榜個人主義的美國,許多年輕人在疫情初期都不願意戴口罩,但是現在的確是一個「你什麼都不做,只要乖乖待在家裡,就可以救別人」的非常時期。

社群媒體的藥物討論疫情過程中,不斷有許多社群媒體討論,哪些藥物可以有效治療新冠肺炎,影響了許多人對藥物的看法。

柳醫師指出,藥物是否有效,是相當嚴謹的臨床實驗過程,答案絕對不會來自於社群媒體,這當中有很多報導可能都沒有根據,也未經證實,最好的方式還是向醫生詢問,絕對不要亂吃藥物,造成身體不必要的損傷。

柳醫師指出,藥物是否有效的答案絕對不會來自於社群媒體。

圖/Pexels疫情對於美國醫學體系的衝擊與改變這次疫情讓美國各大學首次停辦畢業典禮,過去在畢業典禮中的歡樂與淚水,也在病毒的影響下,只能成為遙遠的小確幸。

柳醫師從醫學教授角度來看,這次疫情對美國醫學體系的衝擊與改變如下:基礎研究停止疫情爆發後,醫院只開急診刀,讓人力保持最大的彈性,許多老師的基礎研究,如果與新型冠狀病毒無關也都須先暫停,而基礎研究是支撐醫學進步的重要基石,暫停雖迫於無奈,但的確也對醫學界產生長遠的影響與衝擊。

遠距教學因應疫情時代的來臨,遠距教學將對生活產生根深蒂固的影響。

但有許多事務仍是遠距無法取代的,以教學為例,老師在遠距的情況下,無法確切觀察到小朋友的互動、因材施教。

同樣地,外科醫學院學生或許可以看影片來學習與模擬,但與開刀房的實作環境仍有相當大的不同。

在開刀房中對於整個開刀房情況的掌握,絕對不是線上教學可以取代。

創新的限制所有領域的創新一直是矽谷的靈魂,幾個人卡在車庫裡的創新,絕對不是遠距可以取代的。

而這次疫情的經驗,讓我們知道哪些事情可以善用遠距,同時也更了解,人與人之間的溫度仍是無法取代的門檻。

傳統看診方式正在改變傳統的看診方式也正在被遠距取代,問診的確很重要,但是很多測試可以改以行動健康管理的方式進行。

以睡眠測試為例,以前到睡眠中心睡一晚的費用相當高昂,但是效果可能不如受試者利用手錶記錄的睡眠數據來得有用。

這些遠端測試數據都是相當重要的資產,如果可以活化應用,以後疫情只要在世界任一角落出現,馬上可以進行隔離、醫治,等於把國防的概念帶到防疫,絕對相當受用。

柳醫師笑著說,美國零售量販賣場塔吉特百貨(Target)發現,疫情期間,襯衫的銷量大增,而褲子的銷量下降,主要原因是大家現在用線上軟體開會,只需要上半身穿著正式即可。

雖然說這是個疫情期間的笑話,但是透過會議軟體舉辦的遠距研討會,沒有臨場感,加上看不到聽眾的反應、缺乏互動,效果的確不如實體會議。

美國零售量販賣場發現,疫情期間襯衫的銷量大增而褲子的銷量下降,因為大家用線上軟體開會只需要上半身穿著正式即可。

圖/Pexels美國醫療系統在疫情期間受到嚴重衝擊的主因這次疫情的爆發,對美國的醫療體系產生巨大影響,柳醫師指出,美國擁有龐大的醫療資源,但長期以來,美國的健康數據卻比不過其他先進國家,也比不過台灣,主要歸因於:資源分配與供應美國的醫療狀況是大城市的資源多,小城市相對少。

再者,在醫材零件上較缺乏韌性,一遇到問題時,是否可以即時供應就成為瓶頸。

以台灣為例,口罩一有缺,一星期便可以開始產出,但美國較缺乏這種彈性。

人力使用疫情爆發期間,美國醫學院學會(AssociationofAmericanMedicalColleges,AAMC)即指出需要更多醫生,美國其實擁有充足的護理能量,但由於法規的限制,讓人力使用的彈性與效率相對降低。

缺乏全民保險美國沒有全民健保,就算有保險也有分類,所以大家不敢隨意看病,這不僅是保險問題,也是政治問題,對於弱勢族群的保障相對薄弱。

台灣口罩一有缺,一週便可以開始產出,而美國較缺乏這種彈性。

圖/Pexels目前經濟力較為充裕的加州,正著手以地方的力量解決並改革問題,希望可以透過正確的方式改正目前醫療體系暴露的問題,讓其他地方開始複製、學習。

「疫情把我們打垮,我們才會改變。

」雖然這是我們絕對不樂見的狀況,但危機正是轉機,也期待疫情造成的犧牲能為全球醫療與保險體系的修正帶來曙光。

=IC筆記/詹益鑑=這次訪談是我跟KT節目開播後的第一次訪談,也就是說,柳醫師是我們第一個來賓。

但因為當時是加州疫情剛爆發的階段,我們所有人都正在適應居家避疫,節目也從第一集開始就採用隔空遠距錄音的方式,因此在準備器材跟訪問資料時,都顯得手忙腳亂。

幸好在柳醫師充足的準備與協助下,我們有了很精彩、順利的第一次訪談錄製經驗,也由於他的專業背景與近距離觀察(日後才知道全灣區第一個新冠肺炎的病患就是送進史丹佛附設醫院),讓我們跟聽眾對於疫情的理解、對於醫療系統所遭受的衝擊,有了明確而清晰的輪廓。

在這集訪問之後,我跟柳醫師成了好友,經常交流醫療科技創新跟疫情相關的資訊,更開始認識跟連結在灣區的醫學研究與公衛體系。

現在還出了書,這都是節目錄製前沒有想過的事!——本文摘自《矽谷為什麼:科技、新創、生醫、投資,矽谷直送的最新趨勢與實戰經驗》,2022年6月,商周出版,未經同意請勿轉載。

 國中生的科普素養閱讀平台:《科學生》,素養強化訓練今天就展開!相關標籤:因為疫情活動取消後疫情時代後疫情時代的新經濟新冠病毒疫情矽谷為什麼破解迷思社群媒體迷思遠距教學熱門標籤:大麻量子力學CT值女科學家後遺症快篩時間所有討論 1登入與大家一起討論#1fierycloud2022/07/09回覆該不會類似SARS之後的金融風暴,可能多少來自之後的遷進出城市房地產重組,甚或醫療健康壽險相關的波動?甚或讓一些醫事人員不得不換州執業?避開州法醫療訴訟或是受影響的執業資格之類的?因為其實美國從醫學教育開始,其實就已經是州法各自管理的範圍?https://www.fsmb.org/advocacy/covid-19/https://www.aamc.org/data-reports/workforce/report/state-physician-workforce-data-report010文字分享友善列印010人體解析專欄活得科學萬物之理音樂不只治癒心靈,也可以治療大腦──音樂關鍵字|EP6:你好!我叫江東平音樂關鍵字UnlockingMusic・2022/07/08・542字・閱讀時間約1分鐘+追蹤我們日常中無處不在的音樂,除了療癒身心,更可以透過聲音的特性,找出藏在背後的科學小知識!由客家電視製作的《音樂關鍵字》系列動畫因此誕生,是臺灣首部原創音樂科普動畫劇集。

以校園生活為背景,透過生動幽默、溫馨感人的故事劇情,運用3D動畫串起聲音與音樂的物理學、心理學、生理學,並量身訂做原創客語歌曲。

讓音樂成為你生活中,最浪漫的科學!音樂關鍵字:音樂治療、自閉症「你好我叫江東平。

」「你好我叫江東平。

」「你好我叫江東平。

」同一句話說三次,不是為了強調這句話特別重要,而是因為高中生東平有著和常人不一樣的大腦結構,他智力正常,只是由於大腦中聽覺區附近、額葉、邊緣系統的結構或功能異常,導致他即使想要與人互動,卻擁有不夠多的詞彙,常常發生同樣的字句重複出現的狀況。

不過,若透過音樂治療,便可以讓自閉患者的聽覺區附近、額葉、邊緣系統三者連結變強,進而改善社交能力、共享式注意力以及語言能力。

透過循序漸進的音樂治療,江東平也能和朋友攜手共譜樂曲喔! 國中生的科普素養閱讀平台:《科學生》,素養強化訓練今天就展開!相關標籤:客家電視台自閉症音樂治療音樂關鍵字熱門標籤:大麻量子力學CT值女科學家後遺症快篩時間所有討論 0登入與大家一起討論210文字分享友善列印210來自台灣專欄文章類型科學傳播透視科學中研院第33屆院士暨名譽院士選舉結果出爐PanSci・2022/07/08・868字・閱讀時間約1分鐘+追蹤中央研究院第33屆院士暨名譽院士名單揭曉,由廖俊智院長與院士會議四組召集人於今(7)日會後記者會中共同宣布選舉結果,共選出19位新科院士,3位獲選名譽院士。

針對本屆選舉結果,院士會議發言人伍焜玉院士表示,院士選舉過程審慎嚴謹,經過多天多次詳細討論及審查,並以依法行政及最尊重候選人的方式處理院士國籍議題。

伍院士進一步指出,今日公布的新科院士當選人皆屬本國國籍;除19位已確認國籍者外,另有票數通過當選門檻、但國籍待確認者計5位,生命科學組1人、工程科學組2人、人文及社會科學組2人。

由於中研院非國籍法最終認定單位,將協助當事人釐清,若有需要亦將請主管機關認定之,待確認適法後,才會公告並發給院士當選證書。

本屆新科院士以生命科學組6人最多,數理科學組5人、工程科學組5人、人文及社會科學組3人,其中女性院士有4人。

最年輕的是生命科學組吳慶明(男,51歲),最年長的是數理科學組陳騮(男,76歲)。

另也選出2022年名譽院士3位,頒予美國加州理工學院大衛.莫里斯物理學講座教授史東愛(EdwardCarrollStone)、日本京都大學高等研究院副院長暨特聘教授本庶佑(TasukuHonjo),以及哈佛大學藝術與科學學院人類學系教授凱博文(ArthurKleinman)。

史東愛曾於1984年獲選美國國家科學院院士;本庶佑曾榮獲2018年諾貝爾獎生理醫學獎;凱博文曾榮獲英國皇家人類學會WellcomeMedal、美國人類學會最高成就Boas獎、美國心理分析學會的終生成就獎等。

本院現有院士264人,新科院士出爐後,也讓院士陣容增至283人。

名譽院士原為13人,亦增加至16人。

第33屆新科院士暨名譽院士名單如後(依姓氏筆畫排序):第33屆新科院士2022年名譽院士 國中生的科普素養閱讀平台:《科學生》,素養強化訓練今天就展開!相關標籤:中研院名譽院士院士熱門標籤:大麻量子力學CT值女科學家後遺症快篩時間所有討論 2登入與大家一起討論#1狐禪2022/07/08回覆名譽院士的表單是不是要更正一下?#2狐禪2022/07/09回覆#1看到更新了。

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