科學月刊姊妹刊物
2022年 1 1 月1 5 日
創刊於1982年
科技 報導 S c i Te c h R e p o r t s No.
2022
491 全 科
方 技
11月號 每月15號出刊
位 人
視 關
野 懷
scimonth.com.tw
02 焦點話題
既能發電也可儲能，
「綠氫」將如何改變耗能產業？ 07 科技前沿
基因編輯技術在水產養殖生物 精準育種的應用及發展 13 科技智財
「排除條件」沒講清楚會讓專利
失效？「負面限制」讓諾華製 藥訴訟受挫
改變耗能產業的「綠氫」， 能否成為淨零轉型契機？ 淨零轉型議題近年來備受關注，多種潔淨能源如太陽能、風力發電、潮汐發電 等技術也陸續被投入應用。除了上述提及的幾項技術之外，「氫能」的運用也 正強勢崛起，現階段是如何產生氫氣？氫氣又有哪些用途？綠氫、藍氫、灰氫 有什麼差別？（2版）
人類啊，選擇你的武器吧！
26 動態時報
20 書適圈
理學概念理解複雜的生態互動
論 COVID-19 次世代疫苗 大藥廠的無形之手，
決定了你會買什麼藥？ 《醫藥幽靈》 25 動態時報
臺師大跨國團隊證實親子共讀 可以強化早期語言發展
生態系統也會「相變」？科學家用物 28 動態時報
用科學的精神向社會發聲
《科學月刊》紀錄片首映會圓滿落幕 29 動態時報
以人工智慧輔助大腸鏡篩檢
辨識大腸瘜肉準確度高達 95％
科學月刊 月號【選舉攻防】上市！ 當期介紹請見 版
16 生醫先鋒
（123RF）
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11
2
焦點話題
既能發電也可儲能， 「綠氫」將如何改變耗能產業？
科技報導
鐘國濱／元智大學機械工程學系教授，國家科技及技術委員會再生氫經 濟－電解儲能技術與綠氫應用服務產學聯盟計畫主持人。
創刊於公元1982年1月 中華郵政北台字第1461號 執照登記為雜誌交寄 行政院新聞局登記局版台誌字第3034號
面對地球的極端氣候變遷，世界共識為邁向淨零碳排的能源與產業轉型
單
本：100元
訂
閱：全年12期1000元
之際，臺灣政府於今（2022）年3月30日提出國家2050年的淨零碳排總策
劃
撥：0018482-3 科學月刊社
略。臺灣產業將面對減碳與能源轉型的艱鉅挑戰，尤其近期因新冠病毒
主
辦：台北市科學出版事業基金會
出版者：科技報導雜誌社
（SARS-CoV-2）退散而景氣復甦，再加上烏俄戰爭也牽動著國際性的能
發行人：張之傑
源與通膨危機。能源的獨立與安全議題，更是衝擊著政府、產業與人民的
執行總監：趙軒翎
應變能力。在全世界去石化、低碳能源發展趨勢下，電力供應需擴大再生
總編輯：林翰佐
發電比例，因此如何儲存穩定再生能源成為一大議題；其他難以電氣化的
副總編輯：趙軒翎
李依庭
編輯委員：王文竹
王伯昌
曲建仲
工業原物料，如車輛、船舶、飛機動力燃料，以及建築與工廠的熱能使
江建勳
李志昌
李精益
用，也急需技術創新研發有所突破。相關技術需進一步達產業規模化以降
阮明淑
周鑑恆
林秀玉
林宮玄
邱韻如
金升光
金必耀
門立中
紀延平
包含智能電網與儲能、載具電動化、氫能與氫能燃料、生質能源、碳捕捉
范賢娟
倪簡白
高啟明
封存或再利用技術開發。其中，氫能的運用將是一項重要的技術，本文將
高憲章
張大釗
張敏娟
陳妙嫻
陳彥榮
陳鎮東
單維彰
景鴻鑫
曾耀寰
程一駿
程樹德
黃正球
黃相輔
楊正澤
葉李華
氫能基礎建設紛紛納入政策規劃
廖英凱
管永恕
劉宗平
氫能技術已成為國際上共識的減碳技術方向之一，目前已有39個國家提出
蔡兆陽
蔡孟利
蔡振家
鄭宇君
鄭運鴻
韓德生
嚴如玉
嚴宏洋
蘇逸平
主
編：羅億庭
特約編輯：陳亭瑋
低成本，再配合各國的能源政策引導，以達成碳中和目標。這些相關技術
針對氫能與氫能燃料的技術發展做初步介紹。
該國的氫能政策。以美國為例，在新通過 的《跨黨基礎建設法案》（Bipartisan
廣告索引
Infrastructure Law）將投入95億進行 清潔氫能的水電解產氫研發，以及
美術編輯：黃琳琇
錫昌.......................... 3
財務顧問：江旻壕
雙鷹.......................... 5
專案經理：林品婕
日龍.......................... 6
業務專員：廖本翔
尚偉......................... 12
社
址：臺北市羅斯福路三段77號7樓
玉山生醫..................... 15
歐盟的Re Power EU計畫中，則通
電
話：(02)2363-4910
益弘......................... 19
過於2030年前將建置基礎設施，每
傳
真：(02)2363-5999
牟博科技..................... 22
E - mail：scimonth@scimonth.one
人事廣告..................... 33
印
BD. .......................... 40
刷：赫偉有限公司
建設使用於天然氣、再生能源與核 能產氫的示範氫能基礎設施。
年自產綠氫1000萬噸、進口1000萬 噸，將綠氫應用於燃料電池車、化 工、農業、鋼鐵，並且示範將天然
SciTech Reports
焦點話題
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焦點話題
科技報導
氣添加於管路、發電、氨氣大型運輸船等應用。也將透
技術，所產生的氫氣就稱之為綠氫，氫氣可作為氣體
過碳價政策將綠氫（green hydrogen）的使用比例逐年
或液體儲存，直到需要才釋出。綠氫的技術發展可能
增加，替代傳統石化燃料在上述領域的使用。另外在烏
可以解決大多數可再生能源的間歇性問題，讓發出的
俄戰爭爆發下，傳統石化燃料倍數漲價更加速歐盟各國
電能得以儲存。
推動清潔能源的利用及基礎建設，尤其是投資再生能源
以再生能源發電產綠氫，目前最接近商業化的技術是
與氫能發展，以提升歐盟的能源安全與獨立。
水電解產氫。2019年綠氫的生產成本為每公斤2.5∼4.5
在臺灣2050年的國家淨零碳排路徑策略上，氫能被列入
美元，為目前石化燃料產灰氫成本的2∼3倍。但據估
欲發展技術，規劃9∼12％電力將使用於氫能發電，而
計，到2030年再生能源發電成本將預計降至每百萬瓦
氫氣來源有進口與自產綠氫。工研院綠能所聯合產業界
時（MWh）30美元（以離岸風電為例），加上成熟大
提出臺灣氫能技術應用藍圖規畫，建議在臺灣西岸分別
規模量產使用水電解器（每千瓦300美元）技術，可使
設立北、中、南三大氫應用園區，搭配北部既有電廠改
綠氫生產成本接近石化燃料產氫成本的每公斤1.5∼3.0
以混氫發電、中部離岸風電規劃以綠氫生產，以及南部
美元，將可完全替代目前工業生產使用的氫氣，還可
既有石化鋼鐵聚落的綠氫應用。配合相關政策，台電公
添加於天然氣管路的熱能使用。而到2050年，綠氫成
司將進行氫能與氨氣添加於天然氣與燃煤發電的示範計
本將降低達每公斤1∼1.5美元，低於傳統石化能源產
畫；中油也將於今年完成移動加氫站建置，未來計劃轉
氫，可更大規模替代鋼鐵及水泥等工業產品的燃煤、
型為充電與賣氫的新能源公司；中鋼的煉鋼技術也將轉
天然氣發電與熱能使用。
換為天然氣產藍氫（blue hydrogen），再往電解產氫的
各種電解技術中，鹼性電解（alkaline elecrolyzer, AE）
氫氣煉鋼技術發展，以大幅降低碳排量。此外，台積電
具備成熟、非貴金屬使用、價格合宜等優點，為現今
的製程需要使用氫氣，以往主要由石化產製灰氫（grey
大型儲能製氫市場的主流；質子交換膜電解（proton
hydrogen）且運輸會產生碳排。最新遠東新集團亞東氣
exchange membrane electrolyzer, PEME）技術具有高純
體公司已於去（2021）年建立領先世界規模最大的水
度氫氣、模組化、快速應變的優點而為近年發展的主
電解高純氫氣廠，未來將擴充至100百萬瓦（megawatt,
流；固態氧化物電解（solid oxide electrolyzer, SOE）技
MW）的電解廠規模，以供應台積電的綠氫需求。
術具有高溫高效率、可將水與二氧化碳共電解等優點
灰氫、藍氫、綠氫， 各種產氫技術的未來 現今95％以上的氫氣多以天然 氣與水經高溫重組反應製得， 重組反應後會釋出二氧化碳排 於大氣，因此被稱之為灰氫。 藍氫產生過程與灰氫相同，差 別為製程產生的二氧化碳會被 捕獲和儲存，技術本身減少碳
根據製程，氫能技術可以分為：灰氫使用為蒸氣甲烷重組（steam methane reforming, SMR）
或煤炭氣化（coal gasification）；藍氫同樣使用 SMR 或煤炭氣化氣化配合碳捕捉（carbon
排。若將再生能源例如風能或
capture）；藍綠氫（turquoise hydrogen）使用熱裂解法（pyrolysis）；綠氫則使用再生能源
太陽能產生的電力應用於電解
to Policy Making. International Renewable Energy Agency.）
產生的電能電解水製氫（electrolysis）。（資料來源：IRENA. (2020). Green Hydrogen: A Guide
焦點話題
SciTech Reports 而為未來矚目焦點。
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後者電爐利用高壓電與廢鋼為原料，將電流通過人造石 墨電極與廢鋼，利用高溫電弧將廢鋼熔解，最後使它成
減碳又節能，
為「鋼鐵」。高爐中的焦炭還原劑可以用「綠氫」取 代，過程中只會排放水，不會有任何有害汙染。綠氫也
綠氫在煉鋼、發電與汽車的運用
可以為電爐提供電力，有機會打造一條較為乾淨的煉鋼
綠氫具備當前主要綠能沒有的特性，被認為可以用來
產業。
幫助重工業、大型運輸工具，甚至是最難減碳的行業 煉鋼業，如在高爐冶煉鋼鐵中以氫氣取代焦炭作為還 原劑減少汙染排放，達成減排目標，完成全球在2050 年達到淨零碳排的最後一哩路。鋼鐵產量占全球溫室 氣體排放量的8％，一噸鋼鐵生產向大氣中平均排放約 1.85噸二氧化碳。鋼鐵工業的高爐利用焦炭進行化學反 應，將焦炭和氧化鐵轉化為二氧化碳和鐵。
相較於燃煤發電的高碳排（每一度電會產生0.4公斤的 二氧化碳），天然氣發電可大幅降低碳排（每一度電 會產生0.15公斤的二氧化碳），而天然氣中摻入綠氫更 可進一步減少碳排。天然氣混氫發電技術是指在現有 天然氣管道體系中摻入一定濃度的氫氣，形成氫氣－ 天然氣混合氣體來進行燃燒發電的技術。採用混氫天 然氣作為燃料，可以改善燃氣輪機燃燒室的燃燒條件
一般來說鋼鐵冶煉分為高爐與電爐兩種：前者將由鐵
和廢氣排放，藉以降低二氧化碳排放以及改善發電效
砂礦開採所得的鐵礦石與焦炭融煉生成「生鐵」，然
率。氫氣除了供應燃料電池車發電之外，也可以做
後再次轉爐大量吹氧將鐵水脫碳成為鋼液的「煉鋼」；
為內燃機的燃料並輸出動力。氫氣的優點是比燃油或
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焦點話題
科技報導
天然氣易燃、較高比例空氣進行運轉、零二氧化碳產
烏戰爭能源危機」視為「淨零轉型的契機」，特別是
出、可在燃料稀薄條件下進行燃燒，缺點則是輸出動
「加速再生能源發展」。而此發展更將有利儲能電解
能會稍降低。
製氫平價化進而加速取代天然氣，促成能源轉型提早 實現。
如何讓天然氣更綠？綠氫協助的能源轉型 天然氣發電業者初期可用現有燃氣機組調整燃料配 方，在天然氣燃料投入時添加5∼10％的氫氣，並在確 保安全情況下減少碳排放；中長期待燃料電池技術成 熟與量產商業化後，再導入燃料電池機組進行綠氫零 碳排發電。鋼鐵業者初期可朝向低碳高爐發展，將高 爐輔助燃料由粉煤改為含（綠）氫氣體，且部分含鐵 原料以先經過（綠）氫氣還原的還原鐵取代。中長期 將二氧化碳氣體透過CCS捕捉封存轉變成無碳高爐， 同時必須採用全新的（綠）氫能冶金製程。 因為俄烏戰爭導致天然氣價格飆漲，因此各國將「俄
延伸閱讀
1. International Energy Agency. (2020). Energy Technology Perspectives 2020. IEA, Paris. https://www.iea.org/reports/energy-technologyperspectives-2020 2. Council, H. (2021). Hydrogen for Net Zero-A Critical Cost-competitive Energy Vector. https://www.h2knowledgecentre.com/content/ policypaper2741
科技前沿
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基因編輯技術 在水產養殖生物精準育種的應用及發展
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龔紘毅／臺灣海洋大學水產養殖學系副教授、臺灣水產學會理事、臺灣海洋生物技術學會理事。
農產品、水產養殖生物的「育種」，可透過傳統育種 和新興的育種等不同方式。近年來新興的基因體技術 「基因體編輯」（genome editing），又稱「基因編輯」 （gene editing）技術，已從過往以蛋白質辨識DNA的鋅 指核酸酶（zinc finger nucleases, ZFNs）及類轉錄活化因 子核酸酶（transcription activator-like effector nucleases, TALENs）等技術，快速發展到以短片段RNA辨識結合 DNA的CRISPR-Cas9技術。基因編輯技術能利用這些 定點核酸酶（site-directed nuclease, SDN）精準切割目 標基因，產生雙股DNA斷裂而誘導細胞內DNA修復機
goals, SDGs）的新興育種技術。 基因編輯技術能快速且精準的在生物體基因組中改變特 定基因序列，從而避免因導入外源基因所帶來的健康及 環境風險，達到更有效、快速培育新品種的效果。同 時，若過程中未使用過外源基因，一般認為和自然突變 沒有區別，因而被視為提升水產養殖產業價值有效方式 之一。另外，絕大多數水產動物因為是體外受精、具高 繁殖力，再加上已建立養殖物種繁殖與幼生飼養技術， 因此非常適合以基因編輯技術進行精準育種。
制，在連結斷裂端點時自然產生一小段DNA缺失或插
對養殖魚類進行基因編輯精準育種的發展重點為增加取
入而達到標靶基因突變的精準育種。
肉率、生長速度、增強抗病力、抗逆境、性別決定、不
CRISPR-Cas9技術利用單一引導RNA（guide RNA）辨
孕的生殖限制、提高營養價值及其他有益經濟性狀。近
識目標基因，擁有精準、高效率、易於操作、成本低的 優點，目前已被運用於加速水產生物育種的開發上。
年在模式魚種與多種經濟魚種進行精準育種的CRISPRCas9基因編輯技術，將單一引導RNA與Cas9 mRNA或 Cas9蛋白注入一個細胞期收精卵進行標靶基因突變，具
以基因編輯技術發展水產精準育種
有便宜、快速且精準度高等優點，成為目前經濟水產生 物主要的基因編輯工具（圖一）。使用基因編輯技術在
對於子代數目多、遺傳多樣性高的水產動物育種而
魚類及其他水產生物進行精準的基因變異，不論判斷基
言，基因編輯的精準基因誘變技術可產生更多種不同
礎是以育種過程（process-based）或最終產物（product-
性狀，並可同時進行多種經濟性狀的選育，大幅縮短
based）皆無引進外源DNA，因此科學上並沒有基改生
選育時間。雖然這些特性也能透過傳統育種和自然過
物（genetically modified organisms, GMO）的疑慮。
程發生，但基因編輯技術在選育新品種上可以更有效 的縮短2∼3年的時間。基因編輯技術的精準育種能增 加動植物的產量、抗病力、抗逆境能力及營養價值， 從而提高糧食系統的生產力、復原力及可持續性，以
基因編輯在水產生物精準育種的應用現況
基因編輯技術在水生生物除了運用在模式魚種如斑馬魚
因應全球人口持續增加、全球環境變遷及極端氣候發
（Danio rerio）、青鱂魚（Oryzias latipes）的標靶基因
生頻 繁所造成的糧食與動物蛋白供應短缺的危機，
突變以研究牠的基因功能外，在經濟型水產生物的應用
是符合聯合國永續發展目標（sustainable development
中主要包含成長促進、生殖控制的性別決定調控、不孕
8
科技前沿 圖一
淡水神仙魚基因編輯的精準育種流程
科技報導 （朱慧君繪製）
科技前沿
SciTech Reports
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的應用、體色、提升養殖存活率、抗特定病毒、抗逆境
新加坡有兩種淡水魚種（吳郭魚、泰國鬥魚）；挪威
及提升營養價值等。以物種來看，除了硬骨魚類的多種
（大西洋鮭魚）、以色列（吳郭魚）、韓國（牙鮃）、
食用魚與觀賞魚外，尚有甲殼類、軟體動物、棘皮動
捷克（小體鱘）、印度（南亞鯪魚）、西班牙（泰國鬥
物、海藻等物種的成功案例。
魚）、德國（泰國鬥魚）、澳洲（眼斑海葵魚）等八國
根據目前研究報告，已經有許多經濟水產生物主要以 CRISPR-Cas9及TALENs基因編輯技術，成功進行標 靶基因突變的精準育種，至少有31種硬骨魚類。包 含食用魚的黃顙魚、尼羅吳郭魚、莫三比克吳郭魚、 大西洋鮭、東北七鰓鰻、南方鯰、真鯛、虎河豚、牙 鮃 、草魚、太平洋黑鮪、小體鱘、虹鱒、鯉魚、美洲 河鯰、南亞鯪魚、大型泥鰍、半滑舌鰨、黃鱔、大黃 魚、巴鰹、銀鯽、團頭魴；觀賞魚的墨西哥麗脂鯉、 淡水神仙魚、非洲坦干依喀湖慈鯛伯氏妊麗魚、馬拉 威湖慈鯛美妊麗魚、蘇拉威西七彩稻田魚、眼斑海葵 魚、稀有鮈鯽、泰國鬥魚。其他還有甲殼類的長臂蝦 屬脊尾白蝦、多齒新米蝦、中華絨螯蟹；軟體動物如
各有一種魚種及法國有一種海藻（水雲屬褐藻）。
增加取肉率、進行生殖控制與抗病育種
以基因編輯技術精準育種增加肌肉生長的黃顙魚、鯉 魚、美洲鯰魚、真鯛、吳郭魚、牙 鮃 、團頭魴、大黃 魚等食用魚種及太平洋牡蠣均有成功標靶突變肌肉生 長抑制素（myostatin）基因的報告發表。筆者的研究團 隊在2020年也成功以CRISPR-Cas9精準突變尼羅吳郭魚 （Oreochromis niloticus）肌肉生長抑制素b（MSTNb） 基因。目前已建立高取肉率「海大壯鯛一號」（NTOU Mighty Tilapia No.1, MT1）品系至F3子代。
貝類的太平洋牡蠣、太平洋鮑魚、頭足類的長鰭近海
海大壯鯛一號背部、腹部及兩側肌肉大幅增生，體
魷魚；棘皮動物的馬糞海膽、紫海膽；及海藻的褐藻
高、體寬及體重也顯著增加，相較於未經成長選育
水雲屬、綠藻石蓴屬滸苔等。
的原品系，海大壯鯛一號的取肉率由約30％提高到
除了作為模式魚種的斑馬魚及青鱂魚之外，自2011年迄 今各國以基因編輯技術在水產生物的精準育種蓬勃發 展，在中國有14種魚種（包含11種淡水魚：黃顙魚、吳 郭魚、南方鯰、草魚、小體鱘、鯉魚、大型泥鰍、黃 鱔、銀鯽、稀有鮈鯽、團頭魴，及三種海水魚：東北七 鰓鰻、半滑舌蹋、大黃魚）及五種海水無脊椎動物（三 種甲殼類：長臂蝦屬脊尾白蝦、多齒新米蝦、中華絨螯
52％，取肉率增加約20％。此外，海大壯鯛一號的雌 魚與雄魚成魚均顯著具有肌肉大幅增生的高取肉率性 狀，因此不需要如傳統吳郭魚養殖一樣，需以雄性素 處理或不同種雜交來進行單雄性養殖。基因編輯標靶 突變肌肉生長抑制素基因以增進牠的肌肉生長及飼料 轉換率，此精準育種高取肉率的吳郭魚品系已分別成 功在美國、臺灣、中國建立。
蟹，與兩種貝類：太平洋牡蠣、太平洋鮑魚）；日本有
將基因編輯技術應用在魚類生殖控制，主要在性別決定
六種魚種（包含四種海水魚：真鯛、虎河豚、太平洋黑
調控及不孕控制。技術著重於標靶突變參與性別決定及
鮪魚、巴鰹，與兩種淡水魚：虹鱒、蘇拉威西七彩稻田
發育的重要基因，以進行單一性別發育控制。許多魚類
魚）及一種海水無脊椎動物（馬糞海膽）、一種海藻
的公母有明顯性別差異，如體型大小差異或體色及形態
（綠藻滸苔）；美國有五種淡水魚種（虹鱒、吳郭魚、
差異。因此有些養殖食用魚會因公母體型大小差異而進
美洲河鯰、墨西哥麗脂鯉、伯氏妊麗魚）及一種海水無
行單性養殖，如吳郭魚公魚體型大以單雄性養殖、半滑
脊椎動物（頭足類的長鰭近海魷魚）；英國有兩種魚種
舌鰨母魚體型遠大於公魚有單雌性養殖需求。例如在尼
（一種海水魚：大西洋鮭魚，一種淡水魚：美妊麗魚）
羅吳郭魚身上，突變雌性性別決定的關鍵基因FoxL2，
及一種海藻（水雲屬褐藻）；臺灣有兩種淡水魚種（吳
則基因型XX雌性會變性發育為雄性；反之，突變雄性
郭魚、淡水神仙魚）及一種無脊椎動物（紫海膽）；
性別決定關鍵基因Dmrt1，則基因型XY的雄魚會變性發
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科技前沿
科技報導
育為雌魚。魚類在性別決定及發育相關基因演化出高度
廷的FLT 01基因編輯吳郭魚、日本的高取肉率基因編
的多樣性，因此CRISPR-Cas9基因編輯技術成為重要遺
輯真鯛（Pagrus major）、與快速生長虎河魨（Takifugu
傳工具，可以針對不同魚種生殖腺的生殖細胞或體細胞
rubripes）等三項。第一項為可增進肌肉生長及飼料轉
表現的特定基因進行標靶突變，以研究相關細胞在生殖
換率的FLT 01基因編輯吳郭魚，為Intrexon公司與集團
發育扮演的功能及作用分子機制。
下的水賞科技（AquaBounty Technologies）共同開發，
以基因編輯技術標靶突變與魚類初始生殖細胞
透過基因編輯的方式，突變肌肉生長抑制素基因可提高
（primordial germ cells, PGCs）發育相關的關鍵基因如
14％飼料轉化率、提高16％生長速率，並增加70％產
dead end（dnd1）、nanos3基因，使個體的同型合子突
量。此魚種於2018年時經阿根廷國家農業生物技術諮詢
變成為完全失去生殖細胞的不孕個體。此基因編輯的
委員會（CONABIA）認定，因為不含任何外源基因，
不孕控制技術已成功在尼羅吳郭魚、大西洋鮭魚、美
所以能夠免除基因改造地法令規範，無須受法令監管，
洲河鯰、斑馬魚、小體鱘、河豚、黃鱔、虹鱒及淡水
但目前尚未上市販售。第二項的高取肉率基因編輯真鯛
神仙魚等魚種使用。不孕魚種可發展應用作為代理者
是由日本京都大學與近畿大學合作團隊所開發，也是透
（surrogate）接受生殖細胞移植，來生產親緣關係相近
過基因編輯的方式突變真鯛的肌肉生長抑制素基因，以
但世代時間長、不易繁殖或是瀕危魚種。例如發展以不
取得高取肉率的魚種。第三項則為同一團隊利用基因編
孕日本鯖魚為代理接受者來繁殖太平洋黑鮪魚，發展以
輯來突變食慾調節訊號瘦體素受體（leptin receptors）
不孕小體鱘為代理接受者來繁殖生產魚子醬的大型鱘
基因的快速生長虎河魨，藉此產生食慾旺盛並快速增加
魚。另外基因編輯不孕控制技術也可應用在養殖魚類及
體重，以生產出快速生長的虎河魨。研發團隊在京都市
基因轉殖魚類的不孕控制，以防止牠外逃至野外時，透
成立新創公司Regional Fish後，將高取肉率基因編輯真
過與相同或相近魚種生殖或與其他野生物種競爭對生態
鯛進行上市申請。於去（2021）年9月獲得日本厚生勞
可能產生的影響。筆者團隊以CRISPR-Cas9精準突變斑
動省批准後，隨即於同年10月針對快速生長的基因編輯
馬魚與淡水神仙魚dnd1基因以建立螢光觀賞魚的不孕控
河豚提出上市申請並獲得准許。公司隨即將這兩項產品
制技術（圖二）。不過，以dnd1基因突變異型合子交配 （Aa x Aa）目前只能產生1/4基因突變同型合子（aa）
分別命名為「22世紀鯛魚」與「22世紀河豚」，並進行 上市規畫與銷售。
的不孕子代。如何以突變同型合子不孕成魚大量生產子 代，以符合養殖產業實際需求，仍需要突破加以克服。
日本與臺灣同為水產消費大國，並且都具有強大的水 產養殖生物科技研發能量。日本雖為基改法規嚴格管
水產病毒性疾病為水產養殖產業發展的重要瓶頸。以基 因編輯精準突變病毒感染或致病的關鍵基因進行抗病育 種，可快速建立抗特定病原（specific pathogen resistant, SPR）的抗病品系以提高魚類的養殖存活率及減少藥物 使用。基因編輯在水產抗病育種具有極大發展潛力， 目前已有基因編輯成功抗草魚里奧病毒（grass carp reovirus, GCRV）及大西洋鮭魚抗傳染性胰臟壞死病毒 （infectious pancreatic necrosis virus, IPNV）的例子。
借鏡日本，基因編輯水產動物產業化案例
目前已取得上市許可的基因編輯水產動物，包含阿根
理的國家，但學界及政府都認為基因編輯技術在精準 育種具有龐大的產業發展潛力。因此日本在基因編輯 法規上超前部署，制定明確且兼顧產業發展與生物安 全的制度，並同時在科學教育及認識新興科技上，主 動與民眾溝通、宣導、注重民眾知的權利。去年日本 已經有三種基因編輯食物上市，包含：高GABA營養 素含量的基因編輯番茄、高取肉率的真鯛魚、加速成 長的虎河豚，三者分別於去年9月、10月、11月以新創 公司及新商業模式推廣上市，獲得日本市場的正面迴 響。日本政府及學者專家在精準育種法規制訂上的前 瞻性與推廣經驗，以及鼓勵相關新創產業的發展，相
科技前沿
SciTech Reports 當值得臺灣借鏡與學習。
英國的遺傳技術法案， 消除新興精準育種障礙
2020年英國脫歐以後，在歐盟之外可以自由制定符合英 國最大利益的規則。英國政府環境、食物暨農業事務部 （Department for Envrionment, Food &Rural Affairs）於
圖二
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今（2022）年5月25日向國會提出「遺傳技術（精準育 種）法案」﹝Genetic Technology (Precision Breeding) Bill﹞立法，若經國會通過，將消除研究新興精準育 種的不必要障礙。該法案將促進精準育種動植物的開 發，這將推動英國經濟增長並吸引對農業食品研究和 創新的投資。 臺灣的農業基因體學與分子遺傳技術的研發如英國一
基因編輯技術應用於基因轉殖螢光斑馬魚的不孕控制
（朱慧君繪製）
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科技前沿
科技報導
樣有豐沛的基礎量能，但仍未有基因編輯的精準育種
上進行法規制定與適當監管，才能促進精準育種動植
法規。雖然國際間已有愈來愈多基因編輯技術衍生作物
物的開發、市場及新創產業，有效推動農業生物科技
與食品上市，各國主管機關也都同意基因編輯技術其實
人才與產業發展及經濟增長，並吸引國內外資本對農
具有提升人類健康、食品與農業生產的潛能，但若監
業研究與創新的投資，以增進臺灣在農業及水產養殖
管政策無法跟上，則可能成為產業發展的阻礙。歐盟
的國際競爭力。
（European Union, EU）目前雖然仍將基因編輯以GMO 法規管理，但歐盟執委會（European Commission）已 於去年4月29日公布「歐盟法律下之新興基因體技術現 況」報告，認可以基因編輯的新興基因體技術來進行
本文改寫自〈基因編輯技術在水產精準育種之應 用〉專文
精準育種「符合綠色新政核心策略，轉型永續性糧食體 系；風險等同傳統育種，不應視為GMO監管；應使民 眾多了解，收集民眾意見加以評估」。 當國際逐漸認可基因編輯的精準育種對農業發展具有 巨大潛力且能兼顧糧食安全與民眾食品安全，臺灣應 該趕上國際的發展趨勢往前邁進！臺灣政府與產業界 若能正面看待此精準育種技術，並在國際調和的基礎
延伸閱讀
1. 台灣經濟研究院（2021年）。基因編輯技術科普知識手冊 。 2. 龔紘毅（2022年9月14日）。新興基因體技術在「精準育種」的發展趨 勢。工商時報 。名家評論科學家新視野。
3. 龔紘毅等（預計於2023年出版）。基因編輯技術在水產精準育種之應 用。精準育種農業科技之應用及發展 。國立中興大學出版。
4. Food and Agriculture Organization of the United Nations. (2022). Genome editing in aquaculture. Bangkok.
科技智財
SciTech Reports
「排除條件」沒講清楚會讓專利失效？ 「負面限制」讓諾華製藥訴訟受挫
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許文馨／恆融智慧財產事務所專利師
在專利申請的審查過程中，若遭遇對申請案的可專
利）的專利權人，該專利涉及一種治療多發性硬化症
利性造成阻礙的前案時，引進負面限制（negative
（multiple sclerosis, MS）的方法，而諾華製藥生產的
limitations）或以負面排除（disclaimer）的方式，修正
GILENYA®藥物與該專利權緊密相關。東陽光藥想要製
申請專利範圍是常見的策略之一。然而，對於上述涵
造GILENYA ® 藥物的學名藥，因此向美國聯邦食品藥
蓋負面限制或以排除方式進行界定的修正內容，由於
物管理署（U.S. Food and Drug Administration, FDA）
它們可能無法「由申請時的文件所支持或直接且無歧
提出簡式藥證申請（abbreviated new drug application,
異得知」，可能有引進新事項（new matter）的疑慮而
ANDA）。諾華製藥因而於美國聯邦德拉瓦州地方法院
使修正被駁回，甚至使得修正後獲准的專利權無效。
以405號專利對東陽光藥等公司提起專利侵權訴訟。
也就是說，通常說明書對於被排除的內容或排除的理 由不會有所揭露（即「沉默」），使得將負面限制條 件引入申請專利範圍時需要格外謹慎。
在地方法院的判決中，認定405號專利未違反《美國專 利法》（United States patent law）第112條的書面描述 規定，因此專利有效且侵權成立。東陽光藥接著上訴至
從美國聯邦巡迴上訴法院（Court of Appeals for
CAFC，CAFC於今（2022）年1月的判決中維持地方法
the Federal Circuit, CAFC）近期的一件由諾華製藥
院的判決。之後東陽光藥不服CAFC判決而聲請重新審
（Novartis Pharmaceuticals Corp.）對上東陽光藥（HEC
理（petition for rehearing），今年6月21日CAFC撤銷先
Pharma Co., Ltd）案所下的判決可發現，在修正中於申
前的判決以及地方法院的判決，判定系爭專利違反《美
請專利範圍中引入說明書未提及的負面限制時，可能
國專利法》第112條的書面描述，專利無效。
因為書面描述（written description）的不充分而使得修 正後的申請專利範圍無效。
治療多發性硬化症的藥物GILENYA®的專 利侵權訴訟
諾華製藥為US 9,187,405 B1號專利（下稱405號專
405號專利技術內容 405號專利的專利名稱為「用於治療復發緩解型多發硬 化症的S1P受體調節劑」（S1P receptor modulators for treating relasping-remitting multiple sclerosis）。多發性 硬化症是一種自體免疫性疾病，患者腦或脊髓中的神
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經細胞表面的絕緣物質（即髓鞘）受到破壞，使神經
方法院的判決，認為在參考多位專家證詞的內容後，可
系統的訊息傳遞功能受損，進而影響患者的活動、心
推斷從所屬技術領域中具有通常知識者（Person having
智、甚至精神狀態，且這種疾病的病情多變、患者的
ordinary skill in the art, PHOSITA）的觀點解讀說明書
症狀可能反覆發作，其中復發─緩解型多發性硬化症
所揭露的資訊，由於說明書與其中實施例都沒有記載
（relasping-remitting multiple sclerosis, RRMS）是多發
「投予起始劑量」的手段，能夠理解405號專利說明書
性硬化症最常見的一個類型。
是排除了起始劑量的使用。因此，在第一次判決中，
405號專利申請時的請求項1如下所示： 一種預防、緩解或治療RRMS的方法包含：
CAFC認為說明書不需要具體記載負面排除條件的詳細 內容，此沉默已對負面排除條件提供適當的支持。換 句話說，在這個第一次的判決中，法院認為「silence is
以0.5毫克（mg）的每日劑量對患者口服投予
enough」。
S1P受體（sphingosine-1-phosphate receptor）
然而，在重新審理判決中，CAFC推翻了以上見解。
調節劑，其中該S1P受體調節劑為游離態2－胺
CAFC的理由包括：雖然說明書不需要具體記載負面排
基－2－[2－(4－辛基苯基)乙基]丙烷－1，3－
除條件，但至少要有排除該條件的相關理由或論述。就
二醇（2-amino-2-(2-[4-octylphenyl]ethyl)-1,3-
405號專利來看，實施例（如上述預言性試驗）只簡要
propanediol）或藥學上可接受的鹽類。
地揭露療程，而未記載「一開始」即投予每日劑量，
在審查階段中為了克服先前技術，諾華製藥以負面排除
因此無法據以確認這個療程「不投予起始劑量」。因
的方式修正請求項1，使得請求項1的內容進一步包括：
此，就PHOSITA觀點而言，說明書中「沒有記載起始
「……之前不投予起始劑量」（absent an immediately
劑量」這件事，並無法據以推斷該發明有排除起始劑量
preceding loading dose regiment）。換句話說，經過修正
的意圖。因此，在重新審理後，CAFC轉而認定「沉默
的請求項1是界定在0.5毫克的每日劑量前，不投予「起
非揭示」（silence is not disclosure）。
始劑量」。起始劑量是常見在固定每日服藥前進行的較
值得注意的是，諾華製藥在訴訟中所主張論點是「說明
高劑量，也就是第一次投藥，以迅速產生藥效。
書中沒有記載起始劑量，因此已對不投予起始劑量的內
在405號專利說明書中提供了例示性（舉例說明）的 「預言性試驗」（prophetic trial）。其中RRMS患者每 日被投予0.5、1.25、或2.5毫克的S1P受體調節劑劑量持 續2∼6個月。然而，說明書的實施例中卻並未提及有關 起始劑量的任何內容。因此在訴訟中，被控侵權人東陽 光藥主張由於405號專利說明書中「未提及起始劑量， 實施例也未使用起始劑量，說明書的沉默無法對負面排 除條件提供適當的支持」，所以申請專利範圍無效。
容提供支持」。然而，在專利審查過程中，諾華製藥在 加入「不投予起始劑量」的內容時，主張這個修正只是 為了「澄清每日劑量不能在起始劑量後投予」。CAFC 表示基於上述邏輯，若如諾華製藥訴訟中所稱「沒有記 載起始劑量就代表排除起始劑量」，那諾華製藥在修正 期間新增「沒有起始劑量」的限定就沒有意義。換句話 說，如果沉默就代表對該特徵的排除，何必多此一舉地 將它新增至請求項中？最後，基於上述見解，在最新的 判決中CAFC判斷專利權無效。
法院的見解：
「沉默非揭示」，應論述排除理由
就CAFC的判決來看，在第一次的判決中CAFC維持地
使用負面限制條件，論述內容宜審慎
這個判決再次使得下列議題受到重視：除了提供排除 的理由外，負面限制條件是否需要在說明書中被記載
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為必須排除的條件？對此，聯邦巡迴法院的法官林恩
除此之外，雖然申請人通常無法預測在審查過程中可
（Richard Linn）指出：「問題不在於專利權人是否
能被提出的前案內容，在撰寫專利申請文件時，也應
排除起始劑量的使用，而是排除起始劑量的請求項用
該盡量於實施例中涵蓋各種可能的實施態樣，以避免
語，是否能由揭露僅包括『每日劑量』的有效投藥說
後續於審查過程或訴訟程序中產生爭議而影響申請人
明書段落的書面描述所支持」。
的權益。
因此，即使在美國判決中有允許對負面限制條件暗示支 持（implicit support）的先例，基於本次諾華製藥對東 陽光藥的最新判決結果，未來在審查過程中以負面限制 條件進行修正時，須審慎考慮修正方式與論述內容。 舉例來說，假設在修正程序時意欲考慮負面限制條 件，但說明書欠缺具體揭露內容，可以轉而改變敘述 方式，而採用說明書能夠提供支持的正向限制條件來 界定欲新增的內容，例如，在上述案件中，加入「在 第 一 及 後 續 治 療 日 中 ， 投 予 …… 之 每 日 劑 量 」 的 內 容，藉此避免諾華案所遭遇的情形。
延伸閱讀
蘇銳（ 2022 年）。負面排除要件之書面描述與支持：淺談 NOVARTIS
v HEC PHARM (Fed. Cir. 2022)及我國審查實務 。https://www.tipa.org.tw/ tc/monthly_detial481.htm
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生醫先鋒
人類啊，選擇你的武器吧！ 論COVID-19次世代疫苗
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蔣維倫／泛科學PanSci專欄作家、故事專欄作家、udn鳴人堂專欄作家、前國衛院衛生福利政策研究學者。喜歡虎 斑、橘子、白底虎斑和三花貓。
病毒沒那麼好心，它不會等到你打到心儀的 那款疫苗。
初代疫苗不夠力，那該如何解決？ 方法有二： 1. 兩針不夠、那就打三針。暴力提升抗體濃度，以量 取勝。
今（2022）年9月，臺灣開打「次世代疫苗」、即針對
2. 為變異株病毒量身打造新疫苗。
新冠病毒（SARS-CoV-2）Omicron變異株BA.1亞型的
這兩種策略沒有優劣之分，最好的方法是「都執行」。
疫苗。同時受到在野黨立委批評，政府遲未購買當下
推廣追加劑、爭取時間讓科學家研發新疫苗，全力趕上
流行株（Omicron亞型BA.5）的疫苗，有忽視民眾健
病毒的演化速度。
康、購買不力的疏失。
科學家早知道病毒會一直突變、也知道新世代疫苗的
若撇開政治角力從科學的角度來看，應該要現在接種
研發勢在必行。但在研發端有個最大的問題是：「選
針對BA.1的疫苗嗎？還是要等BA.5的疫苗呢？
哪個變異株當新疫苗才符合長期效益？」
次世代疫苗有什麼不同？為何需要它？
嚴重特殊傳染性肺炎（COVID-19）疫情至今快三 年，病毒變異也花樣百出：從Alpha、Beta等到近期的
新型冠狀病毒的突變速度、各變異株的興衰，都完全 超脫人類的思考範圍。幾乎每過三個月、病毒就會出 現新的變異株，並在多國、甚至全球擊敗老的變異 株、成為新的霸主。
Omicron變異株，每個子代都突變出獨具特色的棘蛋白 （spike protein）。 千奇百怪的棘蛋白對僅注射初代COVID-19疫苗的人們 造成了難以忽視的健康威脅。因為所有的初代疫苗抗 原都是以最原始的武漢株病毒的棘蛋白為設計。換言 之，初代疫苗屬於「老面孔」，但當身體遭遇到「新 長相」的Omicron等，抗體、白血球有可能會面臨「抓 不到」或「認不得」的窘境了。
（123RF）
生醫先鋒
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病毒霸權過快的更替速度，讓疫苗學家感到頭痛：
• 供貨充裕。
「如果我用OO變異株當次世代疫苗的抗原，那三個月
• 許可國家：臺灣、日本、加拿大、瑞士、英國等。
後、OO變異株會不會又被取代了？」 新型冠狀病毒變異株興衰的速度著實太快：Alpha變 異株首次在2020年秋季出現，到了去（2021）年夏， 全球流行的病毒株就已經從Alpha換成Beta、又換到 Gamma、最後又被Delta取代。過於快速的興衰、讓科 學家無所適從；就算mRNA疫苗的研發、試產，都只要
而BA.1次世代疫苗缺點則是面對現行主流株為BA.4/5， 保護力遭受質疑。 稍晚發展的BA.4/5次世代疫苗，內容物組成和初代疫 苗相似，僅差異在作為抗原的棘蛋白RNA、由Omicron BA.4/5、原始武漢株各半組成（也屬於包含Omicron之 雙價追加劑疫苗）。它的優點是：
數個月，但新型冠狀病毒的突變速度仍遠遠超越人類的 科技力。 直到去年的冬天、Omicron在南非出現了。 Omicron的崛起，幾乎等於是宣布COVID-19疫情結束 的開始。它不僅有更短的潛伏期（病人更快自覺到已
• 針對現行流行株，「理論上」保護力可能較佳。 • 許可國家：美國、歐盟等。 而BA.4/5次世代疫苗缺點是：缺乏完整實驗數據、供 貨不足。
被感染）、更輕的病症（染疫者重症死亡機率降低）；
目前臺灣僅開打針對BA.1次世代疫苗，但表明有望在
對疫苗學家而言，它更是次世代疫苗材料的最佳選
未來購入針對BA.4/5的疫苗。那我該現在就打次世代
擇——因為從Omicron成為全球疫情優勢株之後，它的
疫苗？還是等政府買到新的呢？這個，先讓我們來看
霸權維持了將近一年、再無其他突變病毒成功地崛起
看近期的幾個研究。
（僅管有BA.1、BA.4各種亞型，但仍屬於Omicron的 子嗣），以Omicron變異株的棘蛋白作為次世代疫苗的 抗原，是最佳、也最合理的選擇。
新舊次世代疫苗差在哪？ 哪個較好較可靠？
Omicron的亞型裡尚分BA.1、BA.2、BA.5等。莫德納
BA.1次世代疫苗的臨床試驗 BA.1次世代疫苗已完成2/3期臨床試驗，且刊於《新 英格蘭醫學雜誌》（The New England Journal of Medicine）。團隊徵招了約800名打過三劑莫德納原始 疫苗的志願者，再分別接種「原始疫苗」和「BA.1次 世代疫苗」為第四劑、觀察他們的反應。
（Moderna）等藥廠，最初以BA.1發展、研究次世代疫
在不良反應方面，BA.1次世代疫苗表現和原始疫苗相
苗（mRNA-1273.214）；但因BA.4/5的快速崛起，藥廠
似，並無特別嚴重不良反應，顯示次世代疫苗的安全
再因美國政府要求，接續開發針對BA.4/5的次世代疫
性佳。
苗（mRNA-1273.222）。 較早發展的BA.1次世代疫苗，內容物組成和初 代疫苗相仿，僅差異在作為抗原的棘蛋白RNA由 OmicronBA.1、原始武漢株各半組成，故稱為包含 Omicron的雙價追加劑疫苗（bivalent omicron-containing booster vaccine）。它的優點是： • 執行完整人體試驗，擁有較完整數據。
而在抗體反應（中和效價）方面，可看出： • 對抗BA.1或BA.4/5，BA.1次世代疫苗都比原始版本 好。因此在Omicorn流行期間，第四劑疫苗應接種次 世代疫苗為佳。 • 在中和抗體的倍數增長方面，針對BA.1的中和效價 提高到1.75倍、而BA.4/5提高到1.69倍，兩者之間 沒有明顯差距。換言之，這可能暗示「對BA.1次世
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表一｜原始疫苗與兩種次世代疫苗的效價比較
針對亞型BA.1
針對亞型BA.4/5
原始疫苗
相較於僅三劑，接種第四劑後中和效價提升倍數
4.4（4.0～5.0）
相較於接種原始疫苗，接種次世代疫苗提升的抗
8.0（7.2～8.8） 1.75倍（1.49～2.04）
體倍數
相較於僅三劑，接種第四劑後中和效價提升倍數
次世代疫苗
3.5（3.2～3.9）
相較於接種原始疫苗，接種次世代疫苗提升的抗 體倍數
6.3（5.7～6.9） 1.69倍（1.51～1.90）
比較第四劑施打BA.1次世代疫苗或原始疫苗，受試者血清抗體對Omicorn亞型BA.1與BA.4/5的中和效價倍數 變化（接種前皆視為1）。（參考資料：Chalkias et al., 2022）
代疫苗而言，產生的抗體中和BA.1或BA.4/5的能力 接近」。
小、沒有意義。 而在肺部的病毒量而言，作者在討論裡提及「雖然接
此篇研究僅闡述了BA.1次世代疫苗相較於原始版疫苗
種BA.4/5次世代疫苗的小鼠體內的病毒RNA似乎比較
的優越性。那麼「BA.1次世代疫苗和BA.4/5次世代疫
少（相較於接種BA.1次世代疫苗）」，但作者也認為
苗」之間的比較呢？
「其他數據表明，兩種雙價疫苗展現出的保護力是相當 的」。簡言之，在BA.5攻擊小鼠的模型裡，兩種雙價
動物實驗比較兩款次世代疫苗
疫苗都是優秀的選擇，並且看不出孰優孰劣。
目前並沒有這兩個次世代疫苗PK的人體試驗；僅有
既然兩者相差不大，為什麼美國選擇使用BA.4/5次世代
一篇動物實驗的研究、同時使用了BA.1次世代疫苗和
疫苗？
BA.4/5次世代疫苗。而美國食品藥物管理署也依據此篇
藥廠在今年6月就完成了針對BA.1次世代疫苗的研究，
研究，許可BA.4/5次世代疫苗作為追加劑（筆者個人覺
但尷尬的是，美國當時COVID-19的確診者、有53.6%是
得此決定過於牽強）。
BA.5、而BA.4占16.5%，最原始的BA.1早在5月就已經
研究團隊以小鼠為模型、將兩種雙價疫苗作為追加劑，
消失殆盡。
其後抽血測試中和抗體效價；再用BA.5病毒攻擊小 鼠、檢視各器官內的病毒量。
因此美國專家討論後，要求藥廠需納入BA.4/5為抗原， 重新設計次世代疫苗。然而，這個決定也非全體認同，
在對抗BA.1或BA.4/5病毒的中和抗體效價方面，兩種
21名專家中、兩名專家投下了反對票。我們理解美國專
雙價疫苗都比原始版優越；但「作者未敘述那個雙價疫
家的想法和現實情況，但不代表臺灣就得完全複製美國
苗比較厲害」也就是說，可能兩者效力相仿、或差異極
的決定。
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現在接種BA.1次世代疫苗， 或是再等一下？
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對抗BA.5病毒的能力、似乎沒有差異；但BA.1次世代 疫苗有較完整的人體試驗數據，可能是比較值得信賴的 選擇。
筆者認為，不論從個人、或從政府的角色來看，「現在 接種BA.1次世代疫苗、不要等BA.4/5次世代疫苗，是比 較好的選擇」。 若從「政府」的角色思考，則必須考量「等新的、會不 會更好？」。有研究模擬了情境A「9月開始接種BA.1 次世代疫苗」，以及情境B「11月開始接種BA.4/5次世 代疫苗」（因為研發較遲、故量產較慢）的結果。結果 發現情境A能降低48%的住院率，但情境B僅能降低25% 的住院率。因此讓民眾「盡早」取得保護力、才是挽救 人命的關鍵。 而從「個人」的角度出發，不論從人體試驗、動物實驗 的研究，筆者都無法看出BA.4/5次世代疫苗有突出的優 越性。所以現行的數據下，對筆者而言、兩種雙價疫苗
保持冷靜，繼續前進。 Keep Calm and Carry On. 延伸閱讀
1. Chalkias, S., et al. (2022). A bivalent Omicron-containing booster vaccine against Covid-19. New England Journal of Medicine, 387(14), 1279-1291. 2. Scheaffer, S. M., et al. (2022). Bivalent SARS-CoV-2 mRNA vaccines increase breadth of neutralization and protect against the BA. 5 Omicron variant. bioRxiv. 3. Rubin, R. (2022). COVID-19 boosters this fall to include Omicron antigen, but questions remain about its value. JAMA, 328(5), 412-414. 4. Kohli, M. A., et al. (2022). The potential clinical impact of implementing different COVID-19 boosters in fall 2022 in the United States. Journal of Medical Economics, 25(1), 1127-1139.
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書適圈
大藥廠的無形之手， 決定了你會買什麼藥？ 《醫藥幽靈》
藥物行銷的權利與知識
科技報導
經、焦慮症和憂鬱症）都與新一代的藥物密切相關。
形塑病患與疾病
為了增加銷量，藥廠試圖「販賣病痛」。藥廠設法擴
在裝配行銷示意圖的右下角有一個標示為「疾病」的
大疾病意識（awareness）不僅是為了使其處方藥物能
小圖。如同其他所有小圖上標示的元素一般，疾病也
被開立，也為了讓人們更加可能認為自己罹患了這些
能被形塑與調整，藉以打造出一個更強大又更能獲利
疾病。有時這項工作隱微且歷時長久，必須透過建立
的市場。
某種病況的醫學科學資料庫，以及有系統地推廣疾病
在一九六〇年代，批評者大力抨擊醫師的權威。當時， 醫師被視為將個人私密事件與過程醫療化的推手。醫療 化（medicalization）的相關批評在針對精神醫學所面臨
標籤與產品，才得以完成。然而在其他情況下，例如 當藥廠為了立即造成影響而推出明確的「疾病意識宣 傳活動」時，這項工作就會比較引人關注。
的挑戰上尤其顯著，米歇爾 傅科（Michel Foucault）湯
某個疾病意識宣傳活動的會議公告寫道，其針對的對
瑪斯 薩斯（Thomas Szasz）等學者都曾提出論述。他們
象是「來自藥廠、生技公司、醫材公司與倡議團體
的作品其後受到關注並應用於不同領域，其中特別受女
的代表，同時在下列領域負有權責：疾病領域行銷
性主義學者所青睞。結果造成許多診斷上的挑戰出現，
（disease area marketing）、病友經驗、病友參與、整
特別是針對心理健康的診斷分類，包括焦慮症、憂鬱症
合行銷、健康體系參與、公共關係、數位行銷、傳
和思覺失調症。此外，面臨挑戰的還有日常生活事件和
播、多重通路行銷、內容策略、病友策略、產品發展
階段的醫療化，例如生產和停經。
商業策略」等等。幾乎所有列於其中的權責看起來都
專門職業近來已不再如此受矚目，醫師如今看起來也只 是身體、健康與疾病控制權之爭的其中一組行動者。
像是屬於行銷與傳播層面，而藥廠的醫療業務部門卻 未明顯出現在上述的任何地方。
現今的醫療彷彿只是藥療化（pharmaceuticalization）巨
在受到藥物可取得性（the availability of drugs）影響
輪下的潤滑油——大多數批評者所關注的焦點（例如停
的疾病當中，憂鬱症是最顯著、最重要的一種。直到
書適圈
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一九六〇年代，憂鬱症都還是相對少見的診斷，而且往
（bell-shaped curve）分布，因此高血壓與正常血壓
往與老年人相關。一九七〇年代，在第一代抗憂鬱劑製
之間並沒有任何自然的分界線，而是由人為決定的。
造商的宣傳下，憂鬱症稍微引人注目了一些。然而，自
氯噻嗪顯然會使血壓升高的人劇烈地降低血壓，而這
從禮來公司（Eli Lilly）的百憂解（Prozac）於一九八七
意味著該藥物可能解決了某種根本的問題，再加上超
年上市後，被診斷有憂鬱症的人數不斷增加。因憂鬱症
級成功的行銷宣傳活動，結果導致高血壓被承認為一
而失能的人數變多，憂鬱症的診斷準則持續放寬，憂鬱
種疾病。氯 噻 嗪和其他利尿劑的副作用輕微，使得藥
症的估計盛行率也戲劇性地攀升。如今，憂鬱症甚至可
廠及其代理人直接提倡用利尿劑治療血壓更低的更廣
說是心理疾患當中的「普通感冒」。
大族群。治療建議隨後跟進，於是曾經被判定為正常
百憂解（也就是氟西汀〔fluoxetine〕）是選擇性血清
範圍內的血壓，逐漸被認為是高血壓。人們開始將自
素回收抑制劑（selective serotonin reuptake inhibitors，
己理解為高血壓患者，或至少有高血壓的傾向。甚至
簡稱SSRI）家族中第一個成功的藥物，如今經常直
有一度，在患有高血壓的非裔美國人當中，這種情況
接被稱為「抗憂鬱劑」。販賣SSRI的藥廠同時針對
變得與種族身分扯上關係。隨著新的降血壓藥物被發
該藥物與憂鬱症展開行銷。他們大量投資於憂鬱症與
現，藥療化的過程也不斷持續下去。
抗憂鬱劑的研究，並廣為宣傳憂鬱症的血清素缺乏理
像高血壓這樣的慢性病恰好符合健康與疾病的嶄新模
論與其後的化學不平衡理論，但這兩種理論皆無太多
式。很久以前，人們一般都認為自己很健康，除非他
支持的證據。他們也和撰寫教科書、論文及臨床實作
們感到不舒服，或者出現不尋常的衰弱或症狀。然
指引的精神科醫師與其他醫師建立關係，並資助疾病
而，有兩個重大的改變促成了健康的新模式出現。
意識與反污名的宣傳活動。這些藥廠在醫學和文化 上皆成功使憂鬱症獲得承認，並經常協助醫師辨認 與診斷該疾病，以及幫助病患從該疾病的角度來解 讀其感受與經驗（甚至可能圍繞著該疾病來形塑他 們的身分認同）。根據世界衛生組織（World Health Organization，簡稱WHO）的預測，在二十年內，受憂 鬱症折磨的人會比有其他任何健康問題的人還要多。
首先，在過去半世紀以來，我們看到風險因子（risk factors）的興起：為人所熟悉的風險因子包括飲食、 年齡與睡眠模式，不熟悉的則包括膽固醇指數、陽性 的乳腺癌一號基因檢測（BRCA1）和乳腺癌二號基 因檢測（BRCA2），以及攝護腺特異抗原（PSA）的 讀數。我們全都身處於風險之中，差別只在於程度高 低而已。其次（在某種程度上是第一個改變所帶來的
憂鬱症可能看起來像特例，這不僅是因為它是心理疾
結果），我們可以同時是正常和不健康的，至少在還
患，也因為該病與悲傷的界線劃分得並不精確。然
有一些治療希望的情況下是如此。舉例來說，老化的
而，有許多較屬於「身體」疼痛的例子也嚴重受到行
不幸結果在過去就只能順其自然，但如今我們會尋求
銷的影響，包括高血壓、糖尿病、高血脂與骨質疏鬆
醫學方法加以延緩或治療。而這些改變造成的後果就
症等常見的慢性疾病。
是，沒有人會反駁「多數人都有某個地方不太健康」
取其中一例來說明：默沙東藥廠（Merck Sharp &
的想法。此外，人們對於健康的潛在需求也沒有上
Dohme）於一九五七年推出降血壓藥物氯 噻 嗪（商標
限。所有人都一樣，永遠都不健康。我們不健康的狀
名Diuril或稱chlorothiazide）時，血壓高是一種與潛
況都是慢性的，因此治療可以持續一輩子。而正因為
在健康問題相關的表徵。當時，高血壓本身並未普遍
我們都不健康，毛病也這麼多種，針對風險因子或病
被視為問題，因此不需要控制。即便是定義高血壓也
況加以治療（就算治療真的成功了）才能使我們聚焦
很困難，原因在於人口中的血壓數值是呈鐘形曲線
在新的問題上。
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書適圈
藥物本身不會定義疾病。但藥物會影響疾病，就如同藥廠 也會透過疾病意識宣傳活動造成影響。藥廠會改變疾病的 的類別及物質生態（material ecologies），而在過程中有 時會導致原先沒病的人變成病患。
體制內的幽靈：發表規劃的入門課 三道謎題
我看著一名知名醫學教授的履歷，發現他在同儕審查的 期刊上發表了大約八百篇論文（大多是共同作者），這 等於在他的職涯中每年平均會發表近三十篇。而且他的 速度還在加快，過去十年間每年都寫出了四十篇論文。 一名科學家要怎麼在一年內發表四十篇論文，而且年復 一年？在我工作的領域裡，每年發表五篇同儕審查的論 文就很了不起了。
我正在閱讀某一暢銷藥物（年銷量超過十億美元）的
科技報導 相關論文。Pubmed資料裡有超過七百篇發表在 「核心臨床期刊」（core clinical journals）上的 論文，是以這種藥物的學名作為關鍵字。而在醫 學期刊裡，共計有超過三前兩百篇的論文都是與 這種藥物有關。其他暢銷藥物的狀況也差不多。 為什麼這些藥物值得這麼多的題目？
我參與了一項研究案，試圖有系統地比較業界贊 助與明顯獨立的研究。我們對過去進行過的比較
做了統歸納（「統合分析」），其中包含近四千 筆醫學研究，結果發現受贊助的研究明顯較容易 產生對業界有利的結果。為什麼單純只是贊助， 就能使研究者產生對贊助商有理的結果？研究贊 助真的有這麼強大的力量嗎？
這三道謎題有著相同的答案。製藥產業創造了大量 的特定知識，使其充斥於重要市場內。為了從研究 中獲得最大的科學影響力與市場價值，藥廠論文常 常會找獨立的醫學研究者掛名。這些文章很少列出 藥廠統計員、發表規劃師、各部門審查者與醫學撰 稿人的名字，而藥廠科學家也只是偶爾才會被提 到。這些傀儡研究與論文所創造的公共知識變成了 行銷工具，不僅為醫學教育的延續提供基礎、為業 務宣傳提供支援，也有助於建構醫學常識與之後的 研究。在製藥的世界裡，知識是一種資源，能加以 累積、形塑與調用，以發揮最大的效益。
藥廠論文的背後幽靈 在我一開始對藥物研究與行銷產生興趣時，就已經 有一些醫界人士在討論幽靈寫作這件事。藥廠聘雇 專業撰稿人代筆醫學期刊論文，似乎是一個很常見 的現象。這些文章上不會出現代筆人的名字，反而 大多以醫學研究者掛名為「作者」。這顯然是個醜 聞。「競爭激烈」一詞都還不足以形容學術研究圈 的環境。由於論文發表是換取學術聲望的主要籌碼 之一，許多醫學研究者一開始僅將幽靈寫作視為掛 名作者（guest authors）的不公義行為，因為他們不
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SciTech Reports 用付出就能得到名聲。直到後來進一步反思，這些醫學 研究者才想到幽靈寫手與製藥產業也應該要遭到責難。 奇怪的是，談論醫學幽靈寫作的人極少懷疑其背後機 制，彷彿這只是一種經常發生但又純屬一次性的事 件。這肯定是個錯誤的想法，尤其藥廠是如此龐大的 組織，必然會建立某種架構來處理幽靈寫作一事。當 我對藥廠論文產生興趣時，我立刻提出了幾個背景問 題，例如：是誰雇用這些幽靈寫手？他們怎麼知道要 寫什麼？撰寫工作是怎麼策劃與執行的？有多少文章 是由他人代勞？在尋找答案的過程中，我很快就碰上 了「發表規劃」（publication planning）一詞，從而開 始研究發表規劃師是什麼、在做什麼。而在聚焦於發 表規劃後，我們發現掛名作者與幽靈寫手似乎分散了 太多注意力，其實還有更重要的幽靈值得關注。 藥廠研究不論是在醫學科學期刊上發表，或是在研討 會與會議上報告，背後都是由「發表計畫」主導。這 些計畫會從數據與分析中汲取科學及商業價值，有時 則是在設計研究時就先預設這些價值。但無論如何， 這些計畫一定會做到的就是小心翼翼地打造論文，為 藥品建立一致的形象。正如我們所見，許多受贊助的 臨床試驗是由受託研究機構執行，而受託研究機構產
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策略性的發表規劃能提供必要的商戰優勢，使藥廠 能在生醫文獻中發展科學平台，藉以支援新產品的 上市，或鞏固既有產品的市場定位。發表規劃的流 程包括：
• 分析市場特性，找出適合的產品。 • 分析競爭問題。
• 預期的產品形象。
• 確認與產品的主要適應症或病況相關的議題發表 一系列談論重大議題的關鍵訊息。
• 為支持這些關鍵訊息的臨床與前臨床數據建立可 近性為每一個受到推薦的發表策略尋找適當的目 標受眾。
• 為每一次發表活動推薦適合的媒介（例如論文、 會議或國會等）。
這段相當直白的陳述囊括了本章接下來的大部分內 容，也碰巧提及了發表規劃的所有主要目標，甚至還 大膽闡明要部署醫學科學來協助藥品銷售。科學變成 了行銷的一部分：發表規劃創造出「科學平台」，以 「支持」產品的「市場定位」。如果藥物是被資訊圍 繞的分子，那麼幫忙創造與安排這些資訊的就是發表 規劃。
生的數據通常會交給藥廠統計員分析，再由藥廠聘雇 的醫學撰稿人寫成論文。這個流程的幕後操盤手大多 是發表規劃師及其團隊。
有多少醫學論文的背後躲著藏鏡人？從我們手中有限 的統計數據來看，在討論專利藥的醫學期刊文章中， 大約有四成都隸屬於這些藥物的個別發表計畫。精神
這些論文的「作者」是學術單位研究者，他們的貢獻 可能是擔任相關顧問，提供一部分的受試病患，修改 論文，或單純只是在完稿上簽名。接著，發表規劃師 會把論文投稿到醫學期刊，後者通常會欣然接受並發 表。儘管這些論文有助於確立公認的科學觀點，然而 它們的誕生場景多半隱而不現。如果論文有用，受雇 醫師與研究者就會拿它們來簡報。藥廠的行銷部門可 能會買下上千份複印本，派業務送交給執業醫師。
科醫師大衛．希利（David Healy）在法律授權下取得 一份清單，上面列有八十五篇關於樂復得（Zoloft，或 稱Lustral，學名sertraline）的論文，其中有許多是由 醫學撰稿人捉刀，再由學者掛名。這些文章全都是由 公關公司「醫療前沿」（Current Medical Directions） 負責為輝瑞統籌管理。偉克適的訴訟案則帶動了針對 九十六篇論文（二十四篇臨床試驗與七十二篇回顧文 章）的系統性調查。這些論文在發表之前就被默克動
在此我認為很值得詳細地引用某一發表計畫對規劃本
了手腳，而發表時幾乎都由學者擔任第一作者。「科
身的描述：
學治療資訊」（Scientific Therapeutics Information）這
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科技報導
間公司幫默克寫了幾篇論文，並且在一份內部文件上列
網路上有超過五十個機構都宣傳自己有發表規劃的服
出了八篇回顧文章，上面註明了屬意的作者、期刊，還
務。某些吹噓他們的雇員多達上千名、一年經手上百
有預計送出初稿或二次修訂稿的日期。有趣的是，代寫
份論文。規劃師一年要處理十幾份稿件，有一位規劃
的回顧文章通常只有一位掛名作者，而且是不太會去居
師還告訴我，她負責的活動牽涉了上百份論文稿與會
功的學者。四成是很可觀的數量，肯定能讓一間公司掛
議簡報。製藥產業大到足以成立兩個發表規劃師的國
著獨立作者之名，為藥物打造吸引力與形象。
際協會，負責為其舉辦會議與研討會。其中一個是國
我們可以從各種證據中合理推斷，每年都有上千篇論文
際醫藥規劃專業者協會（International Society of Medical
是幽靈管理之下的產物。首先，藥廠贊助了將近七成
Planning Professionals，簡稱ISMPP），旗下擁有超
的臨床試驗，其中的70％到75％是由受託研究機構執
過一千名會員。該協會與其競爭者國際發表規劃協會
行，後者沒有興趣以自己的名義發表研究結果，而是
（The International Publication Planning Association，簡
將產出的研究資料全部歸為贊助者所有。因此，這個
稱TIPPA）每年都會舉辦大會，後者還會舉行區域會
巨大的臨床試驗資料寶庫完全是由藥廠掌控。接著，
議。由此可見，發表規劃是很重要的活動。
書
名｜《醫藥幽靈：大藥廠如何干預醫療知識的生產、傳播與消費》
作
者｜瑟吉歐・希斯蒙都（Sergio Sismondo）
譯
者｜王業翰、林士堯、陳禹安、陳柏勳、廖偉翔、張雅億
出版社｜國立陽明交通大學出版社 出版日期｜ 2022 年 6 月
◤看見醫藥市場背後的無形之手
揭露隱身在醫學管理背後的幽靈◢
大藥廠隱藏在公眾視野之外，它的無形之手伸入研究機構、論文發表規劃師、醫院關鍵意見領袖，甚至 是醫學期刊編輯與病患權益倡議組織。
希斯蒙都從「知識政治經濟學」觀點分析藥廠如何介入當代醫學，掌握研究與發表的遊戲規則，在背後 控制醫藥知識的生產線；以製藥產業及其代理人作為研究主題，探討他們是如何試圖形塑與傳播對自己 有價值的醫學知識。希斯蒙都具體指出大型藥廠是如何拉攏為病患吟唱希望的「海妖」、驅使批鬥吹哨 者的「巨魔」，並操控為藥廠喉舌的「殭屍」們。這些被幽靈左右的代理人，共同拼湊了藥廠與醫學知 識共舞的圖景。
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臺師大跨國團隊證實 親子共讀可以強化早期語言發展
動態時報
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整理報導｜陳亭瑋
科學上普遍認知嬰幼兒大腦在生命早期所受到的刺激會 影響後續的學習發展。然而，養育嬰幼兒的家長應該要 做什麼，才能提供足夠的「刺激」呢？臺灣師範大學與 美國耶魯大學（Yale University）跨國合作組成的「大 腦發展與學習聯合實驗室」，以認知神經科學的研究發 現早期進行「親子共讀」會提升嬰兒「大腦預測訊號」 （predictive brain signal），有助於未來的語言發展。 （123RF）
大多數的嬰幼兒在一歲之後才會開口說出口語詞彙，不 過其實他們在一歲前已經能夠理解部分詞彙內容，並與 大人互動、以非口語的方式表達回應。這顯示一歲之後 口語詞彙的累積都源自於幼兒一歲之前與家人的互動。 親子共讀長期以來一直被推廣以促進兒童的語言與認知 發展，過往的研究已指出親子共讀可以影響學齡前2∼6 歲兒童的口語表達、字彙差異，甚至於對於更高層次的 注意力控制系統發展也有幫助，但科學家過往對於親子 共讀究竟如何影響腦部發展的機制並不清楚。 人類的大腦無時無刻都在針對周遭的環境進行預測，而 且這項特性也和語言學習有關。研究團隊以「功能性近 紅外光光譜儀」（functional near-infrared spectroscopy, fNIRS）收集大腦的神經活動訊號，這是一種非侵入式 判讀大腦功能變化的儀器，能藉由紅外光判讀腦部的血 流變化。透過研究發現，「大腦預測訊號」最早可以在 六個月大的嬰兒腦部裡被發現到。而經歷過親子共讀的 嬰兒，在聽到聲音後腦部會預測有圖片的出現（也就是 共讀時的情境），即使圖片並沒有真正出現，負責處理 視覺訊息的枕葉（occipital lobe）也會產生神經活動， 此即「大腦預測訊號」。團隊也發現，在六個月大的嬰 兒大腦預測訊號愈強，後續追蹤到12個月大與18個月大 的口語詞彙也就愈多，也就是「大腦預測訊號」的確與
語言能力的發展有正相關。 研究也發現，親子共讀在此處是強化大腦預測訊號的關 鍵。過往僅知親子共讀有助於嬰幼兒的口語表達，但對 於它的發展機制並不清楚。此研究不僅找出親子共讀對 於腦部的具體神經活動影響，更指出早在六個月大的嬰 兒就可以開始進行親子共讀。除了強化語言發展，家長 與嬰兒的親密互動方式、語言交流也能進一步強化更高 階的腦部功能。 團隊未來預計將研究親子共讀的不同策略、繪本選擇等 變化，是否會對嬰兒大腦產生差異性的影響，從而對親 子共讀的策略提出建議，甚至可以將此應用於兒童早療 的內容設計。 延伸閱讀
1. Wang, S., et al., (2022). Predictive brain signals mediate association between shared reading and expressive vocabulary in infants. PloS one, 17(8), e0272438. 2. Chang, C. S., et al., (2022). Revisiting dialogic reading strategies with 12-month-old infants. Early Childhood Education Journal, 1-14. 3. Wang, S., et al., (2022). Top-down sensory prediction in the infant brain at 6 months is correlated with language development at 12 and 18 months. Brain and Language, 230, 105129.
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動態時報
科技報導
生態系統也會「相變」？ 科學家用物理學概念理解複雜的生態互動 編譯｜陳亭瑋
人體的消化系統是複雜且多樣的生態系，在腸道間各種
對於研究複雜系統內的互動相當有經驗，那就是物理
菌種的競爭、互動，也與身體內的免疫系統達成平衡。
學！取材自物理學的概念，今（2022）年麻省理工學院
複雜的生態系統在大自然間也所在多有，大家耳熟能
（Massachusetts Institute of Technology, MIT）的物理學
詳的熱帶雨林與珊瑚礁皆孕育了眾多生物、互動複雜又
家戈爾（Jeff Gore）發表於《科學》（Science）期刊的
難懂的生態系。生態系的研究希望「見樹又見林」，但
研究，試圖以物理學「相變」（phase transition）的概
對於專長是追根究底細探一個物種、擅長「見樹」的
念，在實驗室中透過微生物培養來研究生態內各因子的
生物學家來說，同時要釐清生態系的諸多互動而綜觀 大局「見林」，可以說是十分的困難。不過有個學門
互動強度，甚至預測它的穩定性。 無論是一杯水、一顆鑽石都是由大量的分子所組成，
（123RF）
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由於這些分子之間會互相作用，要一個一個追蹤掌控
果是第一篇在實驗室中證實物種數與交互作用的確會
它們的變化顯然有些不切實際，但是從物理學的角度
影響「生態系統」中生物多樣性的「相變」，並且相
來看卻絕非無跡可尋。雖然分子間的個別運動繁多複
變結果可以複製產生的研究。
雜且難以追蹤，但如果要討論整個系統（一杯水或一 顆鑽石）的變化，可以找到幾個簡單的控制因素。舉 例來說，要讓一杯水從液態變為固態的水蒸氣，關鍵 的因素就是溫度與壓力；要讓碳轉變為鑽石，關鍵在 於壓力。而透過增加或減少溫度，使水變為水蒸氣或 冰塊的整個系統改變，就是所謂的「相變」。物理學 研究相變就是找出系統改變的關鍵因素，甚至進一步 找出臨界點（critical point）──也就是我們所熟知的 在一大氣壓力下水的沸點為100℃。那麼，複雜的生態 系統可以用同樣的概念來做解讀嗎？決定生態系統生 物多樣性變化的控制因素又會是什麼呢？ 其實早在1970年代，就有理論學家提出生態系的物種 豐富度（species richness）與物種之間互動的強度，可 以用來預測複雜的生態系統是否會保持穩定。但要針 對生態系統做研究，難處在於無法實際做實驗。畢竟 科學家沒有辦法像進行物理實驗把水加熱那樣，隨意 調控生態系的物種數或者交互作用強度，因此雖然理 論很美好，但要驗證卻異常的困難。
不過這樣的成果是否反應了大自然也是如此？還有非常 多的研究待進行。畢竟生物生活在複雜的空間中、受到 數不盡的外界因素影響，與本次MIT團隊實驗室培養的 微生物系統仍有很大的差距。未來應更進一步進展到更 接近現實的環境，如將相同的概念用以研究複雜的腸道 菌相變化。因為腸道菌所處的環境具有許多不同的分 區，且環境狀況會持續被各種營養物質、消化液體經 過，相較於實驗室仍十分複雜。團隊下一步預計研究實 驗小鼠腸道中的「微生物相變」，探索相同的概念在更 自然的環境中會如何變化。 此研究已經被寄予厚望，有研究人員指出這樣的概念 或許有助於研究如何保持腸道菌叢的健康，甚至於抵 抗病原菌如艱難梭菌（Clostridium difficile）的肆虐； 或者用於研究細菌菌叢的抗生素耐藥性是如何產生 的。這些微生物「生態系統」的研究目前雖然僅止於 在實驗室的試管中發生，但在不遠的將來可能進一步 擴展進入現實世界，讓我們對現實世界的微生物互動 有更深層的理解。
所以，MIT的科學家在實驗室中以微生物培養了一組 「生態系統」，試圖試驗前述的理論。他們從波士頓 周邊的土壤中取得24種細菌，加上從線蟲內臟中取得 的24種細菌共同培養，並且藉由調整營養物質的濃 度，以調控各個微生物之間互動的強度。 實驗顯示，當此「生態系統」中的物種數或物種互動 強度有所變化時，系統本身可以出現三種不同的階段 表現。首先是「所有物種共存」的穩定期，每個種類 的族群大小維持穩定狀態。其次，如果物種數量或者 是互動的強度持續增加、突破特定的門檻之後，系統 會進入一個新階段「部分物種共存」的時期，某些物 種步入滅絕。最後，如果研究人員持續提高營養物質 與新物種，則剩餘的族群數量會劇烈的變動進入「動 態波動」時期，整個系統會完全失去穩定。此實驗結
延伸閱讀
1. Hu, J. et al,. (2022). Emergent phases of ecological diversity and dynamics mapped in microcosms. Science, 378(6615), 85-89. 2. Popkin, G. (2022, October 6). Powerful physics tool could help scientists understand complex ecosystems. Science, https://reurl.cc/58oR07
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動態時報
用科學的精神向社會發聲 《科學月刊》紀錄片首映會圓滿落幕
科技報導
整理報導｜羅億庭
上（10）月29日，財團法人台北市科學出版事業基金會
月刊》理事長蔡孟利表示，從紀錄片可以看見無論是
紀錄片首映會《從0到∞不只是科學的社會實踐》圓滿
1980年紅樹林保育事件、1989年發展人造衛星事件，以
落幕。本次紀錄片透過影像的方式，記錄一群致力於推
及2016年的臺大論文造假事件，《科學月刊》都以深入
動科學與社會對話的臺灣科學家，同時也述說著《科學
追蹤報導與評論的方式，提供關注科學議題的讀者真確
月刊》這53年來用心耕耘本土科學雜誌的心路歷程。
且精實的內容。而這些可貴的傳承過程，也透過文化部
《科學月刊》於1970年創立，由當年在美國芝加哥大學
國家文化記憶庫經費的補助，由弄像傳媒、風不動影像
攻讀博士學位的林孝信串連臺灣留學生們倡議創辦。這
工場從2018年開始不計成本的製作拍攝，歷時四年的拍
本沒有財團、政府預算支持甚至沒有老闆的刊物，在
攝製作終於在今（2022）年完成並推出。製作人林立表
2019年12月創刊滿50年、發行滿600期。在這50年來，
示，他希望能以新的影像語言，將科月人傳播科學知識
橫跨四代、超過6000人次的臺灣科學家，為臺灣撰寫了
的熱情帶給年輕一代的觀眾。
超過4000萬字的科普文章，更五度獲得金鼎獎肯定。
本次首映會上除了紀錄片的播映之外，《科學月刊》
50年來，《科學月刊》在臺灣所耕耘的不僅是一個傳播
也預計從今年起推動非山非市「星火相傳」科學推廣
科學知識的平臺，更透過刊物發行以及活動辦理，持續
計畫，將科學資源投入介於都市與偏鄉間那些容易被
促進臺灣科學、文化與社會溝通，並延續創刊人林孝信
遺漏的學校師生。此計畫也配合紀錄片首映向大眾募
秉持「用科學的精神向社會發聲」的使命。現任《科學
款，募集而來的資金將挹注於科學教育推廣活動，投 入非山非市地區的學校，期望能讓更 多學子受惠。 在首映會當日，《科學月刊》也攜手中 央大學鹿林篇文臺，舉行「林孝信」 （Linshiawshin）小行星頒贈儀式，正 式對外宣布鹿林天文臺於2008年10月23 日發現的編號498797林孝信小行星，將 以《科學月刊》創辦人林孝信為名，除 了向他致敬外，也感念他對臺灣科學教 育的卓然奉獻。中央大學綦振瀛副校長 表示，頒贈林孝信小行星除了表彰他對
《科學月刊》紀錄片《從 0 到∞不只是科學的社會實踐》，記錄了這 50 多年來耕耘本 土科學雜誌的心路歷程。
科學教育的成就之外，也盼望他的光芒 能普照世人，傳遞誠樸的精神。
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以人工智慧輔助大腸鏡篩檢 辨識大腸瘜肉準確度高達95％
動態時報
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整理報導｜羅億庭
（123RF）
近日由臺灣大學醫學院附設醫院（簡稱臺大醫院）、國 泰綜合醫院、雲象科技三方共同合作的「大腸鏡即時 AI瘜肉偵測aetherAI Endo」獲得衛生福利部（簡稱衛福 部）食品藥物管理署（TFDA）醫材許可，可望藉由人 工智慧（artificial intelligence, AI）輔助，提升大腸鏡檢 查的效能。 在臺灣，大腸癌的發生率與死亡率逐年升高，根據今 （2022）年衛福部國民健康署的統計資料顯示，臺灣 每年大腸癌的新個案有近1萬7000例。早期的大腸癌若 能接受妥善治療，患者存活率高達九成。但由於大腸 癌在疾病發生初期並無明顯症狀，目前大多藉由定期 大腸鏡篩檢被發現。
大腸瘜肉，更有多位臨床經驗豐富的專家參與研究， 國泰綜合醫院消化內科主任洪志聖表示，現行的大腸 鏡檢查多半仰賴醫師的肉眼與臨床經驗，但人體的腸 道形狀彎曲，可能會有些微小瘜肉受到腸道轉彎或角 度影響，又或是患者清腸清得不夠徹底，導致醫師不
標注出高難度的病灶影像特徵，增加AI系統辨識的精 準性與可靠性。此系統在使用上能即時自動偵測大腸 鏡視野中出現的瘜肉，清楚地框選出病灶位置，更包 含聲音警示。
易判讀病灶。因此即使大腸鏡檢查能有效降低大腸癌 的發生率與死亡率，檢查時仍可能會因醫師偵測大腸
由於國內對大腸癌的篩檢需求日益增加，未來醫師執
內腺瘤能力的不同，遺漏了某些病灶特徵，進而影響
行大腸鏡檢查時若是能搭配此AI系統，便可以憑藉
到療程開始的時間。
系統同步以每秒30張的影像辨識能力偵測腸道並標 示出瘜肉，即時、有效判讀大腸鏡檢查影像。目前的
國外研究發現，施行大腸鏡檢查時的腺瘤偵測率每提 升1%，將可以降低檢查後發生大腸癌的風險3％，死亡 率也可以降低5％。今年的一項研究更顯示，若是使用 AI輔助大腸鏡檢查，約可提升約14∼30％不等的腺瘤
研究資料也顯示，該產品辨識出大腸瘜肉的準確率達 95.8%，有望減輕消化內科、大腸直腸外科、健檢單位 醫師施行大腸鏡檢查時的負擔，患者也能獲得更可靠 的檢查結果。
偵測率。 本次三方合作、通過TFDA的大腸鏡即時AI瘜肉偵測 aetherAI Endo，收集了臺大醫院、國泰綜合醫院超過 3000位患者、約40萬張影像資料以訓練AI系統辨識出
新聞來源 臺大醫院（2022年9月27日）。臺大醫院 、國泰綜合醫院、雲象率先取得
國內首項「大腸鏡即時AI瘜肉偵測」智慧醫材認證 以AI輔助 開啟大腸癌 診治全面防護 。臺大醫院最新消息。https://reurl.cc/8prAd4
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成大團隊結合機器學習的新型架構 增加無人旋翼機使用的靈活度
科技報導
整理報導｜羅億庭
帶臂旋翼機（aerial manipulators）是一種在旋翼機下
主體（intelligent agent）能與周遭環境互動，嘗試以不
加裝了機械手臂的貨物載具，能夠過調整機械手臂擺
同行為得到的最大獎勵設定帶臂旋翼機的模組後進行
動的角度、方向、夾取功能等控制參數，抓取想拿的
試飛。參與研究的博士生劉凱元指出，理論上透過不
物品。但傳統的帶臂旋翼機可調整的參數眾多，再加
斷的模擬訓練，智慧主體就會知道執行哪些動作可以
上機械手臂的移動、夾取物品重量的改變，都會影響
獲得較高的獎勵。但由於機器的思考邏輯與人不同，
旋翼機飛行姿態，使它突然上升或下降。為了解決帶
具有自己的運算策略，有時候我們認為好的獎勵其實
臂旋翼機在移動時不穩定的控制性能，成功大學機械
並不是機器想要的。因此團隊隊必須反覆嘗試、持續
工程學系教授劉彥辰帶領的研究團隊提出新型態的解
修正，才能設計出飛行穩定又有效益的計算模組。
耦控制架構（decoupling control），結合了「DDPG」 （deep deterministic policy gradient）深度學習方法及傳 統控制策略，分別控制旋翼機以及旋翼機下方連接的 機械手臂，並減少空氣動力與重物對旋翼機在飛行與 載物時的影響，提升了帶臂旋翼機的整體系統性能。 該研究已於今（2022）年8月刊登於IEEE Transactions on Cybernetics期刊。
劉彥辰指出，研究團隊結合近年來熱門的機器學習， 提出的新形態「解耦控制架構」。將旋翼機與機械手 臂看作是兩個獨立的控制系統，不但模型的建構相對 簡單，也能有效提升計算效率，讓機器在接收到指令 的當下可以更快做出反應，以精準的夾取物品、到達 指定的定位點。若是在一些旋翼機無法直接到達地 方，也可以透過調整機械手臂的參數完成目標，大幅
團隊首先藉由虛擬機器人實驗平臺「V-REP」建立帶臂 旋翼機的模型，再以DDPG模式進行強化學習，使智慧
提升了帶臂旋翼機的運作。 帶臂旋翼機在建築、農業、遙測等領域都能靈活應 用。不僅如此，它也具備3D立體空間移動的概念，能 超越地形限制，像是難以到達的叢林、陡峭懸崖、河 谷橋樑，或是不方便停留的海面上都可以進行空拍探 測、救災載物的功能。另外，在日常生活中也能取代 傳統於高樓外清潔玻璃、刷油漆，以及建築時搬運鋼 條、建材等應用。未來若能將新型態的架構套用到多 臺旋翼機上，也將能帶出更多、更靈活的使用方式。
新聞來源 成功大學新聞中心（2022年10月13日）。成大機械系劉彥辰團隊結合機
（123RF）
器學習提出新型態架構 大幅提升無人旋翼機動態性能 。國立成功大學新 聞網。https://reurl.cc/O4xp6y
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中央大學團隊發現Thg1酵素的雙重功能 找到小腦萎縮症的新研究方向 整理報導｜羅億庭
小腦萎縮症（Spinocerebellar Ataxia） 是一種遺傳性神經疾病，主要是因 為小腦、脊髓、腦幹退化萎縮導致。 也因為小腦掌管了人體重要的平衡功 能，當小腦產生病變時通常會使得患 者的運動及平衡失調。近期，中央大 學生命科學系教授王健家的團隊透過 長期的基因解碼研究，發現「Thg1」 是一種具有雙重功能的酵素，能修飾 （123RF）
轉運核糖核酸（tRNA），也可以水 解三磷酸鳥苷（GTP），有助於解開 小腦萎縮症的致病機制並協助此疾病的藥物研發。該
產生細胞毒性或神經退化性相關疾病，如阿茲海默
成果已刊登於《核酸研究》（Nucleic Acids Research）
症（Alzheimer's disease）、帕金森氏症（Parkinson's
期刊。
disease）、小腦萎縮症等，因此如何避免Thg1將三個
正常情況下的基因表達主要包含兩個步驟，先將去氧 核醣核酸（DNA）轉錄成訊息核糖核酸（mRNA）， 而後再將mRNA上的基因密碼轉譯成胺基酸，最後形 成一條多胜肽鏈（polypeptide chains），並摺疊成具 有功能的蛋白質。在基因解碼的過程中需要許多酵素 及轉譯因子的共同合作與調控，其中一個關鍵步驟就 是將胺基酸裝載於相對應的tRNA上。過往研究指出，
GTP加到tRNA上是分子生物學家一直努力研究的課 題。王健家團隊意外發現Thg1是一種具有雙重功能的 酵素，兼具了將GTP加到tRNA分子與水解GTP的活 性。藉由Thg1能水解過量GTP的特性，就能夠只讓一 個GTP加到tRNA分子上，避免tRNA在含有高濃度GTP 的環境時，會發生將太多個GTP加到tRNA分子上，令 tRNA分子喪失功能的問題。
人類的tRNA修飾酵素Thg1能將一個GTP加到tRNA分
Thg1的突變會導致小腦萎縮症和發育延緩，但過去一
子上，在此修飾過後的tRNA能夠攜帶胺基酸並參與基
直無法找到直接證據解釋此疾病的致病機轉。本次研
因解碼；但研究也發現在處於高濃度GTP時，Thg1會
究的新發現將有助於解開小腦萎縮症的形成原因，並
連續將三個GTP加到tRNA分子上，而被這樣修飾過的
提供藥廠新的治療藥物研發方向。
tRNA則會喪失功能。 由於tRNA能夠辨識與讀取mRNA上的遺傳訊息，並卸 下相對應的胺基酸。若是基因產生突變或解碼過程中 出了差錯，就會導致合成的蛋白質序列或摺疊錯誤，
新聞來源 中央大學生命科學系（2022年10月4日）。小腦萎縮症研究新突破
大學王健家教授成果登上《核酸研究》 。國立中央大學新聞網。
中央
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動態時報
人類首度偏轉了一顆小行星！ DART任務成功後，地球就安全了嗎？
科技報導
編譯｜羅億庭
今（2022）年9月26日，人類第一次證明了我們可以改
數百萬公里遠、且直徑只有幾百公尺的迪迪莫斯和迪
變一塊巨大岩石在太空中的飛行路徑——美國國家航
莫弗斯——它們會被視作同一個點，但它可以透過測
空暨太空總署（NASA）的雙小行星改道測試（Double
量迪莫弗斯運行於迪迪莫斯前方或後方所造成的亮度
Asteroid Redirection Test, DART）任務結果比預期更
改變，觀察並比較在太空探測器碰撞迪莫弗斯前、後
好，所發射的太空探測器成功撞擊到一顆小行星，並
的軌道運行時間，量化出DART任務對它們的影響。與
改變了它在太空中的軌道。
光學望遠鏡不同，雷達觀測可以將這兩顆小行星識別
迪迪莫斯（Didymos）和迪莫弗斯（Dimorphos）是一 對雙小行星系統，迪莫弗斯為迪迪莫斯的伴星。本次 DART任務成功推動了迪莫弗斯，使它更靠近迪迪莫 斯。據NASA當局在任務前的估計，DART任務預計會 使迪莫弗斯在軌道上的運行時間縮短約10∼15分鐘；而 在10月11日的新聞發布會上，NASA進一步證實了DART 實際上將迪莫弗斯的軌道運行時間縮短了約32分鐘。
為不同的物體，讓科學家可以查看它們的各自位置， 並估計迪莫弗斯在迪迪莫斯周圍的軌道週期。像是位 於美國加州歐文堡（Fort Irwin）的戈德斯通天文臺 （Goldstone Observatory）與西維吉尼亞州的綠堤天文 臺（Green Bank Observatory）就分別將他們的雷達天 線對準了這對小行星。它們的觀測結果也一致認為由 於此次的撞擊，使迪莫弗斯離迪迪莫斯更近了數十公 尺，軌道週期也縮短至大約11小時23分鐘。
儘管這兩顆小行星目前對地球都不構成威脅，但透過這 一次的試驗任務，證實了人類可以改變太空岩石的運 行軌道，未來我們也能依循此模式撞擊其他令人擔憂 的小行星，使它們遠離地球。NASA局長尼爾森（Bill Nelson）表示：「這是行星防禦的分水嶺，也是人類的 分水嶺。」
研究人員認為這次的試驗之所以能成功，是因為迪莫 弗斯的結構比較像是一塊鬆散的岩石，而不是一個難 以偏轉的固體。此外，軌道週期發生劇烈變化的另一 個原因則是由於DART太空探測器撞擊時有大量碎片從 小行星中射出，形成了一條長達數千公里的尾巴，這 些後座力可能加劇了DART太空探測器衝擊時對迪莫弗
雖然這類在太空中漂泊的天體撞擊地球並造成重大生
斯的影響。
命損失的風險很小，但也並非完全不可能發生。每隔 幾個世紀到幾千年，一些相對來說較大的太空岩石就 會撞擊一次地球，因此我們必須認真對待這類可能引 發巨大災難性後果的事件。
科學家們將在未來幾個月間持續觀察這對小行星，希 望能更加了解迪莫弗斯的新軌道形狀，以及藉由這次 的撞擊是否會對這顆小行星造成不穩定的影響。義大 利太空總署（Italian Space Agency）尾隨DART太空 探測器的小型探測器LICIACube提供的影像顯示，在
追蹤DART任務的成效
DART太空探測器射入迪莫弗斯後噴出了一股巨大的煙
要確認DART任務是否成功，有賴於世界各地的六臺望
火狀煙流。岩石和其他碎片雲迅速膨脹，就像是一團
遠鏡。雖然地面上的光學望遠鏡難以分辨出距離地球
巨大的煙霧。透過分析迪莫弗斯噴射出的碎片有哪些
動態時報
SciTech Reports
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物理特性，包含碎片如何形成與分散、DART太空探測
弗斯的質量進行精確的測量。儘管耗資3.3億美元的
器提供多少動能使迪莫弗斯噴出碎片，又有多少能量
DART任務取得了成功，但研究人員表示要保護地球免
被用於改變迪莫弗斯的軌道。
於撞擊仍需做更多的準備，唯有了解太空中具有潛在 威脅的岩石位置和性質，才能有足夠的時間採取行動 並達成目標。
未來的地球保護計畫 自1994年開始，美國國會（United States Congress）指 示NASA開始尋找具有潛在威脅；且寬至少有一公里的 小行星，該項任務於2010年完成。而目前NASA的科學 家們也正在世界各地使用望遠鏡尋找至少140公尺寬的 小型太空岩石（迪莫弗斯的直徑約170公尺），到目前 為止已發現近三萬個。 為了觀察這次的撞擊成果，歐洲太空總署（European Space Agency, ESA）規劃於2024年10月發射的赫拉任 務（Hera mission），預計將在2026年抵達迪莫弗斯， 針對DART太空探測器碰撞後留下的隕石坑以及迪莫
新聞來源
1. Rao, R. (2022, October 11). Smashing Success: Humanity Has Diverted an Asteroid for the First Time. Nature. https://www.nature.com/articles/ d41586-022-03255-w 2. Witze, A. (2022, September 27). Fresh Images Reveal Fireworks When NASA Spacecraft Ploughed into Asteroid. Nature. https://www.nature. com/articles/d41586-022-03067-y 3. NASA Confirms DART Mission Impact Changed Asteroid’s Motion in Space. (2022, October 12). NASA. https://reurl.cc/0XVMnK
中央研究院分子生物研究所誠徵 研究人員 本所擬延攬獨立研究人員一名（含助研究員、副研究員、研究員各等級，相當於各 大學院校之助理教授、副教授、教授）。歡迎從事分子細胞生物所有相關領域研究之學 者，加入分生所的研究團隊。應徵者必須具有博士或相當之學歷，並有適當博士後研究之經歷。獲本所 延攬之新進人員將獲得多年期的研究補助和支援。 中央研究院分子生物研究所（http://www.imb.sinica.edu.tw/ch/）是一個積極進取且具國際競爭力的研究 單位，擁有優良的研究風氣，一流的研究設備，充足且長期的研究經費。近年來研究成果已刊登上國際 頂尖雜誌。所內並有極高水準的核心設施支援各項實驗（如：imaging, Next Generation Sequencing, RNAi, electrophysiology, FACS, biophysics, bioinformatics, transgenic core, and animal facility等）。此外，本所目前 有兩個與大學合作的博士班學程（國防醫學院生命科學研究所、國際研究生「分子與細胞生物學」學 程）。英語是在各種學術演講及所內教學學程中所使用的主要語言。 有意願加入本所行列者，請於111年12月1日前，將您的履歷、歷年研究成果、未來研究興趣以及三封推 薦信以電子檔（PDF）寄至：程淮榮所長, c/o 蔣佳雯小姐（vivi@imb.sinica.edu.tw）. 如需任何其他相關訊息請洽蔣佳雯小姐(vivi@imb.sinica.edu.tw )。
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編輯室報告
科技報導
你，應該有更好的曝光！ 《科技報導》徵求報導題材 從追根究底的基礎科學研究，再將研究中的精華，跨領域結合不同知識，成為新的 科技產品。這一路每個環節所要投入的心血，常常只有身在其中的人才能明瞭。即 便登上了知名期刊，或有機會透過新聞稿、記者會來發表，最終卻不一定能達到預 期的效果。 想要好好把你們團隊的研究記錄下來，但苦於沒有辦法在研究、研發、教學、行 政、撰寫論文等日常工作中抽出時間，或是沒有適合的人選可以把團隊的故事寫得 能夠吸引人閱讀，又或是沒有好的發表空間？ 《科技報導》自1982年創刊以來，以「全方位視野 科技人關懷」為目標，經營超過 38年。我們不間斷地報導著科學、科技產官學研領域的重要事件，希望能為關注科 學研究、科技發展的讀者，整理出近期可留意、追蹤的研究、政策與時事議題。我 們也致力於成為一個開放讓讀者投書，以科學觀點評析科技政策、公眾議題的理性 討論平台，讓讀者能夠從不同面向、觀點，以更綜觀、更深入了解一個議題。 我們期許《科技報導》能夠為科學研究者、科技產業人員發聲，透過我們的報導讓 重要的臺灣研究多一個被大眾看見的機會。如果你的團隊、公司的成果有意願被採 訪，歡迎掃描以下QR code填寫表單，將團隊的研究特色、重要成果告訴我們，並 留下聯絡方式供《科技報導》團隊後續聯繫。若你的團隊有非常豐富的成果，請優 先填寫較近期的成果為主，並附上重要的研究論文、網站或相關參考資料，讓我們 可以迅速了解你。 在收到你的資料後，《科技報導》團隊會與你所填寫的聯絡人聯繫，進行第一次的 電話訪談藉此更了解你的團隊與相關成果，並且邀約後續的採訪時間。每一期我們 會在時間和人力許可範圍內，安排報名的團隊受訪，由我們撰稿、編輯並刊登。 我們相信，臺灣還有許多研究、研發成果還沒有被看見，而你或你的團隊也可能是 其中之一。如果願意接受採訪，請花一點時間填寫表單，若有疑問或需要進一步討 論請來信或來電詢問。 也歡迎正在閱讀《科技報導》的你，透過付費訂閱或捐款贊助的方式支持這份刊物 的營運，需要相關資訊請來信scimonth@scimonth.one，或來電02-23634910。
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SciTech Reports
將人類細胞植入老鼠大腦中 「人鼠混合大腦」帶來治療新方向
動態時報
35
編譯｜羅億庭
植入老鼠大腦中的「類人腦」（brain organoid）會
神經元無法與其他神經元建立連結。新生幼鼠的大腦
對老鼠產生哪些影響？近期一項來自美國史丹佛大
較成年老鼠的大腦更具可塑性且能接收新細胞，為了
學（Stanford University）神經科學家巴斯卡（Sergiu
提供類人腦發育的刺激與支持，巴斯卡與團隊將類人
Pasca）的研究，將類人腦結構移植到新生小幼鼠的大腦
腦注入新生幼鼠大腦的體感覺皮質區（somatosensory
中，創造出一個神經元互相接合的「人鼠混合大腦」。
cortex），此區域會接收來自老鼠鬍鬚與其他感覺器官
什麼是類人腦？這是一種從人類幹細胞中生長出來、
的訊號，並將訊息傳到其他能解釋訊號的腦區。
能模仿人腦的微型大腦結構，可以協助科學家研究人
由於人類腦細胞的成熟時間比老鼠的腦細胞晚，因此研
類神經退化性疾病與精神疾病。由於類人腦不會發育
究人員必須等待六個月以上的時間，才能使類人腦組織
出血管，因此無法獲得營養也不會成長；此外，也因
完全融入老鼠大腦。在上（10）月12日發表於《自然》
為類人腦結構沒辦法獲得成長所需的刺激，所以它的
（Nature）期刊的研究裡，團隊描述他們如何對類器官
（123RF）
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動態時報
科技報導
（organoid）的神經元進 行基因改造。當嵌入於老 鼠腦內的光纖接受到光線 刺激時，神經元便會產生 反應。此外，他們也訓練 老鼠在受到光線刺激時會 舔嘴、尋找水喝。之後當 研究人員將光照射到人鼠 混合大腦時，老鼠出現舔 嘴的行為，顯示類人腦的 神經元與老鼠神經元已完
（123RF）
成整合，能夠驅動老鼠的 行為。在研究人員戳老鼠 鬍鬚時，他們也發現在感覺皮質中的人類細胞會發出反
類人腦與動物－人類混合大腦能協助我們揭開一
應，顯示這些細胞能夠獲取感覺訊息。
些疾病的潛在機制，並允許科學家研究思覺失調
為了證實小鼠在研究腦部疾病的前景，巴斯卡團隊取得 了三名患有提摩西症候群（Timothy syndrome）〔註〕的 人體幹細胞，並從幹細胞中培育出類人腦。雖然此組 織在培養皿中的結構與一般的類人腦相同，但當它被 移植到老鼠腦內時並不像一般的類人腦一樣會生長，
症（schizophrenia）與雙極性情感症候群（bipolar disorder）等精神疾病的治療方法。儘管如此，美國國 家學院小組成員阿洛塔（Paola Arlotta）依舊不忘提 醒，我們對人體類器官的擔憂與精神疾病患者需求之 間仍必須取得平衡。
且神經元也不會以同樣的方式放電，顯示此類人腦組
來自美國威斯康辛大學麥迪遜分校（University of
織在連接了老鼠大腦中的神經元後，提摩西症候群突
Wi s c o n s i n - M a d i s o n ） 的 生 物 倫 理 學 家 查 羅 （ A l t a
變的神經元將影響它的發育。
Charo）與其他倫理學家則認為，大眾可能很難理解為 什麼要做這些研究、該如何進行研究等問題。未來若
〔註〕提摩西症候群是一種罕見的遺傳疾病，會影響患者的心臟
與其他身體器官。罹患提摩西症候群的患者生理表現、認知能 力會受到影響，可能出現與自閉症類群障礙（autistic spectrum disorder, ASD）相似的症狀。
進行神經嵌合體研究的科學家能更頻繁地分享他們所 做的研究，或許能更增進大眾對這類型研究的了解並 消除他們心中的不安。
隨著科學的進展，這類將人類細胞移植到動物身上的 研究愈來愈多。一些民眾與倫理學家也擔心這種具有 「混合器官」的老鼠可能會傷害到動物或創造出具有 人類大腦的動物。不過，目前巴斯卡團隊創造出的類 人腦還處於原始狀態，無法產生意識、獲得類似人類 的智力，且類器官移植並未導致小鼠出現癲癇、記憶 力衰退或改變行為等問題。
延伸閱讀
1. Reardon, S. (2022, October 12). Human Brain Cells Implanted in Rats Prompt Excitement — and Concern. Nature. https://www.nature.com/ articles/d41586-022-03238-x 2. Powell, K. (2022, August 3). Hybrid Brains: The Ethics of Transplanting Human Neurons into Animals. Nature. https://www.nature.com/ articles/d41586-022-02073-4
SciTech Reports
烏俄戰爭引發的能源危機 將影響歐洲核子研究組織的工作
動態時報
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編譯｜羅億庭
今（2022）年2月24日俄羅斯入侵烏克蘭，引發第二
耗。最終，CERN理事會決議將實驗室今年的年度年終
次世界大戰以來歐洲最大規模的軍事衝突、難民危
技術停工時間提前兩週（即11月28日），並將明年的
機。儘管國際社會強烈譴責俄羅斯的入侵行動，並祭
技術停工時間提早到11月中，以減少約20％的儀器運
出種種經濟制裁、許多大型企業也紛紛撤離俄羅斯，
行。CERN與EDF也制定了減少電力配置的計畫，減少
但仍無法阻止俄羅斯的入侵。戰火延燒至今已超過半
CERN園區內的整體電力使用，包含在夜間關閉照明路
年，對全球也造成不少影響——尤其是在能源方面。
燈、將建築物中暖氣的供應時間延後一週等，以防止未
由於俄羅斯是天然氣的出口大國，歐洲許多國家仰賴
來幾個月的能源使用可能受限。在經過一些設備升級
俄羅斯出口的天然氣發電，天然氣價格也隨著俄羅斯
工程後，LHC將於明年4月重新啟動，預計總電費約為
對歐洲的反制而大漲。此外，俄羅斯更規劃在未來三
8900萬美元。
年將全球的天然氣年出口量削減 40%。歐洲能源價
更長時間的停工將影響依賴CERN以及其他粒子加速器
格飆漲，可能導致全球經濟下滑或引發人們對於電力
（accelerator）進行實驗的科學家，CERN研究與計算
供給的擔憂，一些會用到大量能源的實驗室也無法倖
總姆尼克（Joachim Mnich）表示，原定在今年最後兩
免，例如歐洲核子研究組織（uropean Organization for
週進行的那些實驗不得不推遲到明年，且明年在實驗
Nuclear Research, CERN）。
時間上的競爭將更加激烈。雖然LHC在今年與明年的
位於瑞士日內瓦的CERN擁有世界上最大的粒子物理
質子－質子對撞總數低於過往，但姆尼克認為這並不
學實驗室，主要進行高能物理方面的研究。實驗室裡
會對科學領域產生過於巨大的影響。
長達27公里的大型強子對撞機（Large Hadron Collider,
除了CERN之外，位於德國的大型粒子物理實驗室「德
LHC）是最主要的吃電怪獸，為了讓儀器內部維持極
國同步電子加速器」（Deutsches Elektronen Synchrotron,
低溫的狀態，LHC內裝有27百萬瓦（megawatt, MW）
DESY）也同樣受到電價上漲的影響。為了避免電力價
的液態氦低溫系統（liquid-helium cryogenic system）。
格飆升造成的衝擊，該設施的大部分電力是提前三年分
在LHC正常運作期間，僅是一個CERN每年的用電量
批購入，因此他目前已經預先採購了明年約80％、2024
就要約1.3兆瓦時（terawatt-hour），相較之下整個日
年約60％、2025年約40％的能源需求。但他們仍需要盡
內瓦每年的用電量約3兆瓦時。為了節省用電方面的開
快決定是否要為明年採購剩下的20％能源，而DESY加
銷，冬季是LHC的維護期，但即使在長時間停工的情
速器部門主任利曼斯（Wim Leemans）表示，依照目前
況下，它的用電量仍有約0.5兆瓦時。
的能源售價看來，他們可能難以負擔。
在今年9月26日，法國電力公司（Électricité de France,
DESY目前也正在與德國政府協調，尋求額外的資
EDF）要求CERN降低電力使用，而CERN委員會也
金以維持實驗室的營運，例如嚴重特殊傳染性肺炎
承諾在今年與明（2023）年會降低實驗室的能源消
（COVID-19）疫苗的研發、電池技術、太陽能的開發
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動態時報
科技報導
等。不過DESY依舊需要作最壞的打算，他們預計將進
時間（beam time）〔註〕而無法進行高能物理實驗的科
行實驗測試歐洲X射線自由電子雷射（European X-ray
學家，目前CLS的光束時間已被超額認購。隨著美國
Free-Electron Laser）、PETRA III同步加速器等儀器，
芝加哥的大型同步加速器「先進光子源」（Advanced
若以低功率運行時會如何影響實驗，以及像CERN一樣
Photon Source, APS）預計於明年4月關閉，進行為期至
延長儀器的停工期等補救措施。
少12個月的設備升級工作，北美的光束時間也將受到
位於美洲加拿大地區的研究機構，同樣需要擬定計畫以 應對不斷上漲的能源成本。在薩斯卡通（Saskatoon） 的加拿大國家同步光源設施「加拿大光源」（Canadian
限制，馬蒂科也說到目前已經有一些APS用戶正在詢問 CLS的光束時間。對於研究人員來說，能源供給問題勢 必成為未來在研究上的另一項挑戰。
Light Source, CLS）首席營運官馬蒂科（Bill Matiko）表 示，電費占了實驗室年度預算的重要部分，約有8％。 雖然加拿大國內本身有生產天然氣，處境不像歐洲那 麼艱難，但由於通貨膨脹的關係，能源價格持續在上漲 中——電費在今年9月1日上漲了4％、明年4月1日將會 再漲4％。CSL與許多大型能源密集型設施一樣，都在 過去幾年中努力提升他們的能源使用效率。像是將設施
〔註〕能夠分配給研究人員使用特定來源的粒子束的時間。
內所有燈都置換為LED燈泡、將加速器中原先的低溫模 組（cryo modules）更換為較節能的新型超導冷卻裝置 （superconducting cooling devices）等。
新聞來源
雖然位於北美的實驗室不需要因能源供給的緊縮而減 少儀器操作時間，但他們可能無法接收因為失去光束
Owens, B. (2022, October 12). Energy Crisis Squeezes Science at CERN and Other Major Facilities. Nature. https://www.nature.com/articles/ d41586-022-03257-8
《科技報導》稿約 本刊為科技新聞刊物，除了提供當月重要的學界、政策、產業訊息外，並有學者專家針對科技（含醫療） 政策、教育、產業相關的時事發表評論或提供專業意見。竭誠歡迎關心臺灣科技發展的您，就上述方向踴 躍投稿。寫作時請依照稿約：
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