科學月刊姊妹刊物
2022年2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.
482 全 科
方 技
2022
2月號 每月15號出刊
位 人
視 關
野 懷
scimonth.com.tw
04 重磅快評 日本福島「核食」禁令解除？ 應用「合理抑低」概念尋求外 交經貿與健康雙贏 10 焦點話題 較少重症≠可以輕忽，Omicron 有哪些特性，又該如何防範？ 16 專訪時間 科學跨足文學的科月詩人─ 科月理事長蔡孟利專訪
（Photo by Peter Wendt on Unsplash）
日本5縣「核食」禁令解除 臺灣政府如何在經貿、國人健 康中取得平衡？ 去（2021）年12月「反萊豬」公投一案未通過後，討論日本福島「核食」是
否有可能解禁開放進口的聲音漸起。2011年的311東日本大震災，間接導致福 島第一核電廠事故，使得大量放射性物質外洩，在事故發生當地的福島縣，以 及位於福島縣西南方的栃木、茨城、千葉、群馬等5縣的農產品，安全性無虞
嗎？臺灣身處在國際經貿、國安外交、國內管理相互影響的地球村中，該從哪 些角度探討核食開放問題？（4版）
20 科技智財 由專利資料庫觀察籃球運動演變
25 學術趨勢 科學發表「報喜不報憂」， 如何危害客觀性與未來發展 29 書適圈 能不能用基因編輯技術「編輯人 類」－《竄改基因》 34 動態時報 韋伯望遠鏡成功完成部署
（Photo by Markus Spiske on Unsplash）
預計半年後開始展開宇宙探索
科學月刊 月號 ︻伴你走出憂鬱︼上市！ 當期介紹請見 版
不只是把球投進籃子裡─
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39
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科技智財
科技報導
SciTech Reports
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4
重磅快評
科技報導
日本福島「核食」禁令解除？ 應用「合理抑低」概念尋求外交經貿與健 康雙贏 廖英凱
創刊於公元1982年1月
非典型的不務正業者、興致使然地從事科普工作、科學教育與科
技政策研究。對資訊與真相有詭異的渴望與執著，夢想能做出鋼鐵人或心
中華郵政北台字第1461號
理史學。
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 訂
閱：全年12期1000元
劃
撥：0018482-3 科學月刊社
去（2021）年12月「四大公投」以未能達到門檻，且不同意票略高於同意
主
辦：台北市科學出版事業基金會
票，提案均未能通過。可能是基於其中「反萊豬」公投未獲通過的民意成
出版者：科技報導雜誌社
果，公投後次日，日本與臺灣媒體開始陸續分析報導，日本「核食」解禁進
發行人：張之傑
口的可能。
執行總監：趙軒翎 總編輯：林翰佐
今（2022）年2月8日，行政院「日本食品輸入管制措施」記者會上，我國
副總編輯：趙軒翎 編輯委員：王文竹
王伯昌
曲建仲
江建勳
李志昌
李精益
阮明淑
周鑑恆
林秀玉
林宮玄
邱韻如
金升光
品項」作為管制的方法，如來自5縣的野生獸肉、菇類、漉油菜等3種品項
金必耀
門立中
紀延平
禁止進口，其餘開放品項的產品，則需檢附輻射檢驗證明和產地證明，並
范賢娟
倪簡白
高啟明
高憲章
張大釗
張敏娟
經臺灣當地輻射檢測逐批抽驗。5縣以外則針對地區與品項放寬管制規範，
陳妙嫻
陳彥榮
陳鎮東
如過去針對宮城、岩手、愛媛、東京等地的水產品要求檢附雙證，未來則
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
（表一）。
廖英凱
管永恕
劉宗平
所謂的「核食」或稱「福島核災食品」、「福島等地食品」等，是指2011年
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
編
輯：羅億庭
政府基於過去檢驗結果、檢驗量能與風險評估研究，以及呼應各國標準和 去年的公投結果，宣布將現行以日本5縣作為管制的方式，調整為以「食品
不再要求愛媛、東京的水產品需附雙證，並調降5縣外食品的輻射抽驗頻率
3月11日發生的東日本大震災，間接導
廣告索引
特約編輯：陳亭瑋
........................... 2 BD.
美術編輯：黃琳琇
錫昌.......................... 3
業務經理：李金穗 業務專員：廖本翔 整合行銷專員：林承勳
雙鷹.......................... 5
致福島第一核電站發生嚴重核子事 故，大量放射性物質外洩，而使東 日本一帶環境輻射增加。當時全球 有55國對日本進口食品提出程度不
暢鴻生技.................. 15,32
一的禁令；同年3月25日，我國也宣
社
址：臺北市羅斯福路三段77號7樓
玉山生醫..................... 19
布禁止事故電廠所在的福島縣，以
電
話：(02)2363-4910
日龍......................... 24
及福島縣西南方向栃木、茨城、群
傳
真：(02)2363-5999
牟博科技..................... 26
E - mail：scimonth@gmail.com
益弘......................... 28
印
元利......................... 40
刷：赫偉有限公司
馬、千葉等，共5縣的所有農產品進 口，該處農產品即為此處討論的日 本「核食」。
SciTech Reports
重磅快評
5
歷經2016年底政府招開多場公聽會試圖開放核食進口未
430萬居里（約為車諾比核事故的十分之一），但碘－
果，以及2018年底反核食公投通過，目前日本5縣所有
131的半衰期僅約8天，早已隨時間衰變至難以檢測，
食品仍禁止進口臺灣。但5縣外的食品，除高風險品項
近幾年的邊關抽驗中，也從未檢出碘－131。其次量
的產品需附輻射檢測證明方可進口外，其餘日本食品則
大的則為銫－137和銫－134，半衰期則分別約為30年
須檢附產地證明即可進口。然而，截至去年底，世界各
和2年，有可能時至今日仍未衰變至足夠安全的劑量，
國僅存臺灣與中國完全禁止5縣食品進口，港澳地區與
因此仍是食品輻射檢測的重要對象。此外，雖然傷害
南韓則禁止部分品項如水產等進口，多數歐洲國家則要
更大，且會永久累積於骨骼中的鍶－90，半衰期約為
求特定品項的輻射檢測證明，而其他曾發布禁令的國
29年，但近十年日本當地食品檢驗中，鍶－90含量極
家，目前已經完全取消管制。
低、且推估可能非福島核事故所釋出。因此，考慮到 放射性物質衰變的特性，隨著時間持續推移，我們終
縣市禁令不能反映輻射分布的時空特性
從輻射的特性來看，放射性元素會隨時間衰變為穩定 的元素，並在衰變的過程中以輻射型態釋放能量，因
將可以在安全的前提下取消對東日本5縣食品的禁令， 重點在如何評估合適的開放時間點，以達到有效降低 風險，又不至於造成國際貿易阻礙的目標。
此即使遭遇嚴重核洩漏或核爆汙染的區域，終將隨著
又從空間的狀態來看，無論是國人常稱的「核食」，
時間的推移而恢復無害。以福島第一核電廠事故時釋
或是有政治人物企圖改名為之的「福食」，針對日本5
放的最主要核種來說，最大量的碘－131估計釋出了
縣的禁令，其本意指的並非被輻射汙染或超標的食品，
6
重磅快評 表一
科技報導
未來日本食品各項管制措施
管制措施
禁止特定地區進口
（資料來源：2022/02/08 行政院日本食品輸入管制措施記者會）
現行方案
福島、茨城、栃木、群馬、千葉五縣 禁止進口
調整方案 取消，改以品項管制 1. 日本本地限制流通產品品項
2. 野生鳥獸肉：福島縣、茨城縣、栃木縣、群 禁止特定品項進口
馬縣、千葉縣
福島等五縣全部品項
3. 菇類：福島縣、茨城縣、栃木縣、群馬縣、 千葉縣
4. 漉油菜：福島縣、茨城縣、栃木縣、群馬縣、 千葉縣
1. 水產品：宮城縣、岩手縣、愛媛縣、
1. 福島縣、茨城縣、栃木縣、群馬縣、千葉縣
檢附輻射檢驗證明
2. 茶類：靜岡縣、愛知縣、大阪府、
2. 菇類：宮城縣、岩手縣、山梨縣、靜岡縣
產地證明
3. 乳製品、嬰幼兒食品、糖果、餅乾、
4. 茶類：靜岡縣
＋
東京都 東京都 穀類
調製品：宮城縣、埼玉縣、東京都 檢附產地證明
所有產品
冷藏水產品、冷凍水產品、乳製品、
嬰幼兒食品、礦泉水或飲水、海草 類及茶葉等 9 大類產品
2. 抽中檢驗輻射者
而指的是核事故鄰近地區的食品。然而，目前日本環境 輻射分布的量測結果顯示，環境輻射的強度以福島電廠
3. 水產品：宮城縣、岩手縣
5. 乳製品、嬰幼兒食品：宮城縣、埼玉縣、東 京都
所有產品
1. 生鮮冷藏蔬果、冷凍蔬果、活生鮮 臺灣邊境輻射檢驗
開放品項之產品
1. 福島縣、茨城縣、栃木縣、群馬縣、千葉縣 開放品項之所有產品逐批檢驗
2. 生鮮冷藏蔬果、冷凍蔬果、活生鮮冷藏水產
品、冷凍水產品、乳製品、嬰幼兒食品、礦 泉水或飲水、海草類及茶葉等 9 大類產品， 依風險調整查驗頻率
3. 其他經抽中應檢驗輻射項目者
地區管理無法有效遏制特定高風險食品
以地區作為輻射食品管理的依據，顯然已不符合環境輻
處為最大值，先在福島縣內往西北處擴散，再轉往西南
射的分布狀況，而實際食品的檢驗結果，也難以證成地
方向的栃木一帶擴散，但多數區域的環境輻射劑量已介
區管制的可靠。以衛福部食藥署「日本輸入食品每日輻
於0.2∼0.5 µSv/h，接近全球背景平均值0.274 µSv/h，
射檢測結果」為例，近15起驗出微量輻射的食品，雖
而更遠的群馬、茨城、千葉，環境輻射多低於0.1 µSv/h
均未超過我國的法規標準值（一般食品的銫－134加上
（圖一），以5縣作為禁制的地區管理方式，並不能呼
銫－137每公斤不得超過100貝克），但其產地卻是來自
應目前環境輻射的實際分布。
離管制區域數百公里遠的北海道與京都（表二）。
重磅快評
SciTech Reports
7
又以2018年食藥署委託臺大毒理所教授姜至剛執行的
銫－134加上銫－137每公斤不得超過100貝克，嬰兒食
「日本食品取樣檢驗與調查研究」為例，該研究整理日
品及乳品為每公斤不得超過50貝克，飲料與包裝水則每
本厚生勞動省檢測報告，發現日本東北部的岩手縣，仍
公斤不得超過10貝克。與國際規範相比，我國的管制標
有一定比例食品產品被檢出輻射殘留超過每公斤25貝
準已比CODEX、歐盟、美加更為嚴苛，但對於管制標
克，且有一例獸肉肉品超過我國法規標準。
準的科學內涵，可以利用食品暴露風險評估模型來計算
此外，在食藥署的邊關查驗結果與委託研究中，均發現 蕈菇類產品、野生獸肉、水產品有較高比例的微量輻射
符合法規容許值的輻射食品對健康風險的效益，該模型 可以一算式表示： E = U（A）× M（A）× eing（A）× IPF
檢出。輻射在特定品項日本食品的殘留現象，也與長期 以來，大量針對車諾比核事故的環境影響研究，發現蕈 菇物種特別容易累積輻射，以及野生獸肉的輻射含量， 取決於特定物種動物的飲食和遷徙行為的情況相符。當 輻射的殘留同時取決於地理位置上的環境輻射分布和特 殊物種、品項特性時，目前以「地區管理」的管制思 維，其實對遏制高風險的輻射殘留食品進口的幫助有 限，而仍需仰賴邊境抽驗的人力物力投入。
推估5縣食品對健康的風險影響
前文提及，我國法規對一般食品的輻射殘留容許量為
E：預估每年因進口食品而增加的輻射暴露量（單位： mSv/yr） U（A）：食品中輻射濃度（單位：Bq/kg） M（A）：每年食物攝取量（單位：kg/year） eing（A）：輻射等效劑量換算係數（mSv/Bq） IPF：食品進口量占總量的比值（比例無因次）
針對該模型中的不同項次，我們可以利用過去的調查結 果，來推估下5縣含輻射食品對健康的危害。2016年食 藥署委託時任監委的張武修執行「日本茨城、栃木、千 葉、群馬四縣食品進口臺灣民眾額外輻射暴 露風險評估」，該評估利用此模型的計算結 果，認為開放4縣食品進口，會使成年人每年 增加0.259 µSv的輻射劑量。 2018年姜至剛執行的「日本食品取樣檢驗與 調查研究」則進一步假設國人攝食日本輸入 食品全部來自於福島等5縣，食品中輻射殘 留與攝食量採平均值，食品進口量占生產量 的比值取日本所有輸入食品占總食品重量 1.4%，則成年人每年平均增加0.655 µSv的輻 射劑量；若再改採國際食品法典委員會建議 設定，高估進口食品占總量10%，則成年人 每年最多增加15.2 µSv的輻射劑量。而2020 年姜至剛執行的「輸入食品風險分析」在更 新食品輻射監測結果下，估計攝食日本食品
圖一：截至 2020 年 10 月 9 日，福島第一核電廠 周邊之環境輻射監測結果。
將使成年人每年平均增加 2.814 µSv，每年最
（資料來源：Extension Site of Distribution Map of Radiation Dose, etc.,/GSI Maps）
高增加5.094 µSv。
8
重磅快評 表二
科技報導
日本輸入食品檢出微量輻射食品資料
（資料來源：
序號
送樣日期
品名
分類別
236
110.12.30
越桔萃取物
其他食品
234
110.12.16
森產業極上天白冬菇禮盒
其他食品
110.09.30
繡球菌菇粉
110.05.06
九州產 無挑選乾香菇
108.12.26
香菇
235
233 232 231 230 229 228 227 226 225 224 223 222
110.12.21
110.12.08
110.07.13
110.04.19
繡球菇粉末
日本香菇
越桔萃取物
乾燥香菇
108.12.03
極致香菇
108.10.30
乾香菇
107.8.27
繡球菌菇粉
108.12.03
107.9.21
107.05.17
公魚
公魚
玉露 F
碘 -131 ( 貝克 / 公斤 )
銫 -134 ( 貝克 / 公斤 )
銫 -137 ( 貝克 / 公斤 )
-
-
27.0
其他食品
其他食品 其他食品 其他食品 其他食品 其他食品 乾蔬菜 乾蔬菜 水產品 乾蔬菜
水產品
加工食品 茶類
-
-
-
-
-
1.1
-
-
-
-
-
2.3
-
-
0.7
-
31.2
23.6
1.3
-
12.4
-
-
26.6
70.4
1.2 28
1.2
20.5
0.5
13.6
-
31.23
-
8.4
5.1
2.98
相比起日常生活中可見的其他輻射來源，如臺灣地區背
本可能不足以反映整體食品風險狀況。但仍可相信在符
景輻射約每年1600 µSv；臺灣地區平均醫療輻射每年約
合法規的前提，對於不刻意僅食用日本5縣食品的一般
800 µSv；胸腔X光一次約為20 µSv；使用天然氣煮飯一
大眾，確實不須擔憂因日本食品擴大開放進口而導致的
天約為27 µSv；一根香蕉約為0.1 µSv；以及國際輻射防
健康危害。
護委員會（ICRP）建議每人每年額外暴露建議值1 mSv （1000 µSv）來說，可預期日本食品輻射殘留對健康的 影響微乎其微。
特殊族群的研究限制 儘管風險評估的結果指出，日本5縣食品的健康風險對
儘管上述模型的推估方式會有諸多侷限，如平均攝食量
一般大眾極低，但食品安全的危害常常是作用在特殊
難以反映極端飲食情境，於日本當地的少量食品調查樣
或敏感族群，這也是法規針對嬰兒食品設定更嚴格標
重磅快評
SciTech Reports
：日本輸入食品每日輻射檢測結果 截至 111 年 1 月 25 日，擷取最新 15 起案例）
銫 -134+ 銫 -137 ( 貝克 / 公斤 )
產地
備註
27.0
愛知 兵庫
已勸導業者退運或銷毀
26.6
12.4 32.3 23.6 70.4 2.3 1.2
29.3 21.7 9.1
14.1 5.1
31.23 2.98
大分 大分 京都 愛知
宮崎 靜岡
靜岡 靜岡
北海道 岩手
北海道 山梨
島根
已勸導業者退運或銷毀 已勸導業者退運或銷毀 已退運 已退運 已退運
已退運
已勸導業者退運或銷毀 樣品不供販售 已銷毀
已銷毀
已退運
已銷毀
已勸導退關 已退運
9
人是需要留意的特殊族群，仍可能需要進一步的科學 研究確認。
合理抑低的風險管理
誠然在追求「吃得健康」的飲食文化進程下，無論是不 是特殊族群，國家當然有責任讓國民在面對食物時，能 以安心和信任為基礎，享有免於恐懼的自由。然而從美 牛、萊豬再到核食，3個進口食品的爭議從來都不只是 單純的科學與風險計算，而是與國際經貿、國安外交和 國內管理作為糾結纏繞、且相互影響。長年以來，又有 大量國人對核能與輻射存有錯誤與恐懼認知，單純禁止 進口確實可以免去對任何風險的擔憂，但既未正視科學 事實，也徒增國際現實的壓力。 可與之呼應的理念，是輻射防護界廣泛引用「合理抑 低」（as low as resonably achievable, ALARA）的概念 作為原則，意指在利用輻射的場合，要盡一切合理的努 力，在公共利益的前提下，考量技術、公衛與社會經濟 條件，仍使輻射暴露仍能遠低於法規的劑量限制。借鑑 此概念，我們應肯認科學上，既有法規容許值的設定確 實能保障國人健康，並理解過往5縣地區限制的管理方 式，其實無法有效管制可能超標的高風險輻射食品。若 能以科學作為基礎，經貿談判時的主戰場，不應只是單 純的探討是否擴大開放，而是擬定能有效管制高風險食 品以維護國人健康的管理作為，但又能擴大日本5縣食 品進口，以提升我國外交經貿籌碼的雙贏規畫。
準的原因。 然而2016年，食藥署委託社團法人新北市亞洲教育科學 文化協會的「受輻射影響食品之人體健康風險評估」則 建議，由於銫主要由尿液排除，有可能使腎功能不全、 尿液減少的病患有較高的輻射累積曝露量，因此建議未 來可列入腎病變與洗腎病患或特殊疾病患者等特殊族群 的分析。 這代表儘管符合法規容許量的食品健康風險極低，但 是否對特殊族群有不可接受的危害，又如何界定哪些
參考文獻
1. Frank N. von Hippel, The radiological and psychological consequences of the Fukushima Daiichi accident, Bulletin of the Atomic Scientists, 2011. 2. Makiko Orita et al., Radiocesium concentrations in wild mushrooms after the accident at the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station: Follow-up study in Kawauchi village, Scientific Reports, 2017. 3. 衛生福利部食品藥物管理署，日本輸入食品每日輻射檢測結果，2022 年1月25日。
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焦點話題
科技報導
較少重症≠可以輕忽， Omicron有哪些特性，又該如何防範？ 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。
多個變異導致疫苗保護能力驟降
每個人都希望疫情趕快結束，但希望和一廂
更令人煩惱的是，目前所有的COVID-19疫苗設計，都
情願是有區別的。
是針對新型冠狀病毒（SARS-CoV-2）在中國武漢初次 出現、最原始的棘蛋白（spike protein）。而Omicron恰
Omicron有哪些特性與其他變異株不同？
好在棘蛋白帶有多個突變，使它擁有突破疫苗保護的高
更強的傳播力，快速成為優勢株
異株感染的效果並不如我們所期待。
去（2021）年11月，2019冠狀病毒疾病（COVID-19）
首先，從mRNA疫苗看起，英國研究發現，疫苗對
爆發的第二年，Omicron變異株在南非現身。Omicron
Omicron變異株的效果明顯更差。統計發現，接種兩劑
是第一個尚未在國際間爆發，科學界僅憑研究其突變
輝瑞∕BNT（Pfizer∕BNT）或莫德納（Moderna）疫苗
位置，就猜測它具備高度威脅性的變異株。 很不幸的，這次科學家猜對了。
圖一
度穿透力；換言之，原始的疫苗規畫，避免Omicron變
美國各州新增確診者之變異株
（資料來源：COVID Data Tracker）
僅一個多月的時間，Omicron變異 株憑藉著更強的傳播力，在多個 國家裡壓倒Delta成為優勢株。單 以美國為例，Omicron變異株在12 月初出現本土案例，到隔年1月初 新增確診者就已經幾近100％都是 Omicron變異株感染而致。更糟的 是，Omicron變異株傳染力強大， 在美國掀起COVID-19疫情裡最大 量的感染潮，幾乎以每日80萬名新 確診患者的的速度傳播，對醫護造 成不小的壓力。
美國COVID-19每週新
確診病例，右側可見 近期為Omicron變異 株所致。
焦點話題
SciTech Reports
圖二
美國 COVID-19 每日新確診病例
11
（資料來源：COVID Data Tracker）
經過20週，對抗Delta變異株的保護力（以未出現症狀
低，因此部分科學家認為，前兩劑接種去活化類型疫療
來做判定）尚有65∼70％，但遭遇Omicron變異株保護
的人，第3劑應改接種mRNA或蛋白質類型的疫苗，才
力則降至10％左右。而南非研究也有相似的結果。兩劑
能產生足量的中和抗體。
輝瑞疫苗避免感染Omicron變異株的效果僅有33％，遠 不如避免Delta變異株感染的80％；幸好抗重症的效力 還有70％，但相較於避免Delta變異株重症的93％、疫 苗抗重症的效果仍明顯衰退。
幸好，英國發現不論前兩劑是施打AZ或是mRNA疫 苗，若以mRNA疫苗（輝瑞或莫德納）為第三劑（boost dose）後，對抗Omicron變異株的保護力就回升到65∼ 75％，展現了巨大的進步。
其次，和臺灣相同，另一個在英國大量推廣的疫苗是 AZ疫苗（AstraZeneca）。因此英國研究也發現，施打 兩劑AZ疫苗經過20週，對抗Delta變異株的保護力尚有
唯一的好消息：重症率降低了
45∼50％；但對抗Omicron變異株而言，卻已經幾乎沒
而在眾多的壞消息裡，Omicron變異株卻多了個奇特的
有保護力了。
特性──重症率似乎較低。在許多國家，Omicron變異
最後，在全世界最廣泛施打的科興疫苗（CoronaVac）， 其保護力似乎也令人擔憂。香港科學家研究接種兩劑科 興疫苗後的人體血清，發現該疫苗誘導的抗體，幾乎沒
株感染的病例爆炸式增長，但重症、住院的人數卻僅 些微上升。英國初步數據顯示，相較於Delta變異株， Omicron變異株造成的重症風險降低了約50～70％。
有中和Omicron變異株病毒的能力；換言之，科興疫苗
為了釐清重症率減少的原因，科學家讓小鼠、倉鼠
可能完全無法避免Omicron變異株的感染。同時，因為
感染Omicron變異株病毒，發現相較於其他變異株，
相較於其他技術，去活化類型疫苗所誘導的免疫力更
Omicron變異株出現在肺臟裡的病毒數量較低。而另一
12
焦點話題
科技報導
組科學家直接讓Omicron變異株感染人類肺臟（來自手
胞裡的胞內體（endosome）結構；或者由宿主細胞表面
術切除待銷毀的肺部組織），發現病毒在肺組織裡的繁
的TMPRSS2（transmembrane serine protease 2）蛋白質
殖速度，Omicron變異株比Delta變異株慢10倍；但在氣
切割棘蛋白，使得病毒和細胞得以融合為一。而科學家
管細胞裡，Omicron變異株的繁殖速度卻是Delta變異株
發現，相較於其他變異株，TMPRSS2切割Omicron變異
的70倍。
株棘蛋白的效率較低；同時TMPRSS2在肺細胞上較豐
Omicron變異株在氣管壁上的繁殖速度快，代表有更多 病毒可透過咳嗽、噴嚏飛出，感染他人。而肺組織的病
富，但在鼻咽等上呼吸道細胞裡較少 。因此解釋了為 什麼Omicron在肺部的繁殖較慢，但在上呼吸道的速度 卻極快的原因。
毒量少，推測誘發的發炎反應、肺積水等症狀可能較 弱，減少了呼吸困難、白血球誤傷肺細胞的重症危機。 而在細胞層級裡，冠狀病毒有兩種進入細胞的方式。在 病毒黏住細胞表面受體（angiotensin-converting enzyme 2, ACE2）後，病毒有可能直接被細胞吞噬，包裹進細
表一
即使重病率低，
COVID-19後遺症或癱瘓醫療仍不容小覷
因為Omicron具有較低的重症率、較高的突破疫苗等特
英國統計資料顯示未接種疫苗感染 COVID-19 之重症率
年齡
確診數
小於 18 歲
未接種
重症數
重症率
確診數
411803
1307
0.32％
18 ～ 29 歲
120020
529
30 ～ 39 歲
89739
40 ～ 49 歲
接種 2 劑
（資料來源：GOV.UK, 2022/01/21）
重症數
重症率
確診數
17547
11
0.06%
0.44%
400099
589
569
0.63%
325721
42447
467
1.10%
50 ～ 59 歲
21347
527
60 ～ 69 歲
7989
70 ～ 79 歲 大於 80 歲
接種 3 劑 重症數
重症率
918
4
0.44%
0.15%
88408
110
0.12%
548
0.17%
130670
177
0.14%
215969
541
0.25%
175014
241
0.14%
2.47%
110456
567
0.51%
239643
490
0.20%
494
6.18%
29724
504
1.70%
161972
675
0.42%
2723
434
15.94%
6822
542
7.95%
93084
1306
1.40%
1683
425
25.25%
6437
825
12.82%
46124
2140
4.64%
重症率之計算為確診後 28 日內出現重症者，時間區間：2021 年最後兩週～ 2022 年前兩週。
焦點話題
SciTech Reports 性，有部分政客如國內前立委與巴西總統，居然說出
13
持續數個月、嚴重影響生活。
「不要打疫苗，讓民眾自然感染Omicron變異株達到群
而令人擔憂的是，只要感染病毒，這些症狀就可能發生
體免疫」的荒謬言論！具象一點來比喻，這有點像跟
在任何患者身上──不論是否為輕症，甚至是無症狀感
大卡車比，撞小貨車重傷率較低，所以叫別人去撞小
染者，也都有機會出現長期的「新冠後遺症」。這些症
貨車來訓練身體？這些枉顧他人生命的言論，令人感
狀可能有：
到極度憤怒。 • 呼吸困難
儘管重症率較低，Omicron變異株病毒的感染，仍是
• 常常感到疲倦
COVID-19，一種我們對於其長期傷害不熟悉的疾病。 目前感染COVID-19除了我們較為了解的短期影響外，
• 運動後感到不適、身體狀況不如染疫之前
長期「新冠後遺症」（long COVID-19）會造成哪些慢
• 大腦思考難以集中注意力，亦被稱為「腦霧」（brain fog）
性傷害，是直到近期才慢慢為人所知。醫學界發現，感
• 頭痛
染COVID-19後，身體會出現一系列不適的症狀、可能
表二
英國統計資料顯示未接種疫苗感染 COVID-19 之死亡率 未接種
（資料來源：GOV.UK, 2022/01/21）
接種 2 劑
接種 3 劑
年齡
死亡人數
死亡率
死亡人數
死亡率
死亡人數
死亡率
小於 18 歲
10
0.002%
0
0%
0
0%
18 ～ 29 歲
18
0.015%
8
0.002%
1
0.001%
30 ～ 39 歲
53
0.059%
34
0.010%
6
0.005%
40 ～ 49 歲
66
0.155%
48
0.022%
11
0.006%
50 ～ 59 歲
159
0.745%
142
0.129%
44
0.018%
60 ～ 69 歲
236
2.954%
278
0.935%
140
0.086%
70 ～ 79 歲
235
8.630%
426
6.245%
325
0.349%
大於 80 歲
378
22.460%
900
13.982%
982
2.129%
死亡率之計算為確診後 60 日內死亡者，時間區間：2021 年最後兩週～ 2022 年前兩週。
14
焦點話題
科技報導
• 胸痛或胃痛
許多人出現「腦霧」的症狀（女性比例稍多），包含：
• 心臟無故快速跳動
憂鬱、焦慮、認知障礙、感覺異常、聽覺異常、嗅覺異
• 關節或肌肉疼痛
常、頭暈、頭痛。
• 針刺、麻感
上述症狀可能會嚴重地影響生活，甚至在美國，嚴重的
• 腹瀉
新冠後遺症已被視為殘疾之一。因此避免COVID-19最 好的方法，絕對不是感染Omicron變異株病毒，而是嚴
• 睡眠問題
守防疫措施：洗手、口罩、疫苗。
• 站立時感到頭暈
此外，世界上的疾病不只有COVID-19，而醫療量能是 有限的，不可能只為了COVID-19患者而服務。儘管 某些COVID-19患者會出現嗅味覺喪失的症狀，暗示了 SARS-CoV-2的本性可能是嗜神經病毒之一（喜歡攻擊 神經系統。許多看似和神經系統無關的病毒，似乎都有 攻擊神經系統的特性，如：屬腸病毒的小兒麻痺）。牛 津大學曾掃描近400名COVID-19康復者的大腦，發現他 們的左腦各區域都較小，暗示疾病可能導致腦神經細胞 的死亡。而且神經損傷的症狀，似乎也在輕症病人上出 現。芝加哥的研究團隊追蹤了輕症患者約5個月，發現
Omicron以輕症為主，但在其快速的傳染力與大量傳播 之下，會致使醫院人滿為患。倘若所有的病床、醫護 都被Omicron變異株占據，就會排擠掉應被治療的各項 傷病，如：癌症、腎臟病等。若所有急救人員、車輛 都被Omicron確診者所用，那麼原先完全有機會被拯 救的急性傷病患者，如：車禍、中風、溺水等，就更 可能會因為缺乏急救醫療而死去。防範COVID-19的傳 播，也在於保存醫療量能，人滿為患的醫院，會讓不 該死的人死掉。
施打第三劑疫苗，避免重症死亡仍有效！ 現有COVID-19疫苗的抗原設計，都是針對最早的武漢 原始株，所以誘發的抗體對Omicron變異株的中和能力 下降，較無法避免病毒感染。但疫苗在此最大的目的其 實是「避免重症、死亡」，而科學家已發現，疫苗不僅 會誘發抗體，也會訓練出能辨認多種SARS-CoV-2變異 株的T細胞們，這些T細胞，可能就是避免重症、死亡 的關鍵。 免疫系統的T細胞有兩種，分別是殺手T細胞（killer T cell）和輔助T細胞（helper T cell）。殺手T細胞的工作 是殺死有問題的細胞（如：被病毒感染的殭屍細胞）， 避免戰場進一步擴大、控制戰損。而輔助T細胞的角色 偏向總指揮官，能活化B細胞（B cell）大量分泌抗體、 強化巨噬細胞的吞噬效率、刺激殺手T細胞趕赴戰場 （123RF）
等，率領全體免疫軍團進行整體戰。
焦點話題
SciTech Reports 為什麼變異株出現，抗體的中和能力就會下降呢？因為 抗體是辨識、結合棘蛋白的3D立體結構，所以當病毒 棘蛋白突變過多、結構產生變化，抗體中和病毒的能力 就可能減弱。但T細胞並非辨認蛋白質的3D立體結構， 而是辨識可疑蛋白質的碎片（胜肽），因此較不受棘蛋
15
群更加明顯！ 儘管Omicron的殺傷力似乎較小，但不可將它視為一般 流感。感染Omicron變異株後仍會誘發COVID-19、一種 人類陌生的疾病，請不要輕易聽信政客的言論。保護自 己、家人的方法始終沒有改變：洗手、口罩、疫苗。
白質結構變化的影響。科學家從接種過COVID-19疫苗 的人體抽取T細胞，並摻入Omicron變異株的棘蛋白碎 片進行研究，發現T細胞能夠辨認Omicron變異株病毒
保持冷靜，繼續前進。
的特徵而被活化。換言之，現階段的疫苗活化T細胞的
Keep Calm and Carry On.
成果，面對Omicron變異株病毒仍有助於避免COVID-19 造成重症甚至死亡。 英國政府在今（2022）年1月21日發布了第三劑疫苗對 抗COVID-19重症、死亡的數據 （研究區間為2021年最 後兩週和2022年頭兩週，此階段Omicron變異株應為英 國之主流優勢株）。數據顯示，第三劑疫苗有效地減 少了重症、死亡的發生，而此保護的效果在年長者族
延伸閱讀
1. Kai Kupferschmidt and Gretchen Vogel, Omicron cases are exploding. Scientists still don’t know how bad the wave will be, Science, 2022. 2. US Centers for Disease Control and Prevention, Post-COVID Conditions, https://www.cdc.gov/coronavirus/2019-ncov/long-term-effects/index. html, 2021/09/16. 3. UK Health Security Agency, COVID-19 vaccine surveillance report: 20 January 2022 (week 3), GOV.UK, 2022/01/21.
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專訪時間
科學跨足文學的科月詩人── 科月理事長蔡孟利專訪 採訪撰稿｜林承勳
科技報導
想泡在溫泉裡當隻日本水豚。
2016年臺灣大學爆出論文造假 事件，包含當時的臺大校長與 院長等許多高層都牽連其中， 規模非同小可。時任《科學 月刊》（以下簡稱科月）總編 輯的蔡孟利見狀，隨即展開一 連串的監督與調查行動。經過 將近一年的追蹤，期間耗費無 數心力、精神，還因為分身乏 術而影響本身的研究進展。如 今回首那段辛苦的過往，蔡孟 利表示如果又再度遇上這類學 術醜聞，秉持著科月公義的立 場，他依然會義不容辭投身監 督與報導。
透過系列小說，蔡孟利希望能讓民眾一窺實驗室生活的有趣、辛苦，以及陰暗等各種面向。 （林承勳攝影）
無懼風雨，堅持還原學術真相
「其實在學術界裡，論文造假也不是件新鮮事了。」蔡 孟利坦白地說，踏進研究圈20多年來，使用不實數據的 案例時有耳聞。研究生想要畢業但實驗沒有結果，或是 教師、研究人員升等期限將至，但發表的研究論文還差 一點，迫於時間壓力之下，總會有人鋌而走險動手「美 化」數據或「借用」他人成果。修飾過的資料，有的東
而相較於這些零星個案，臺大論文造假事件的牽涉範 圍之廣、層級之高、時間之長，也不禁令人瞠目結 舌。從研究層面來說，臺大案多篇論文主題與癌症相 關，而且還是投稿到知名國際期刊，長期下來造假的 數據成果可能會被許多研究者引用，小則耽誤他人研 究、害人做白工；嚴重者，可能誤導下游技術、藥物 開發，危害大眾健康。
窗事發因而被科技部懲處、作者學位被取消；有些則運
以教育意義來看，涉及造假醜聞的教授還有幾位位居校
氣好，能掩人耳目繼續躲藏。
長、院長等要職，他們主持大型實驗室與各種重要的研
專訪時間
SciTech Reports 究計畫，若是培養出來的學生有樣學樣，對教育和學術 領域都將造成非常負面的後續影響。蔡孟利強調，其實 不論規模大小、動機為何，做錯事就應該要被糾正，但 臺大醫學院造假風波嚴重損害科學界信譽，耕耘科學議 題數十載的科月更絕對無法置身事外、不參與報導。
17
部21萬字的作品。 至於第4本小說《我腦袋裡有實驗室的病毒，嗎？》， 則是科普傳播的另一種嘗試。有別於科月嚴肅認真的 文章風格，蔡孟利想利用平易近人的小說文體，以故 事當作誘因，然後在情節裡安插一些專有名詞或較為
義無反顧地投入調查與報導的蔡孟利，期待能夠為學術
生硬的概念，藉此把正經八百的科學、哲學推銷給大
圈的陰暗面帶來改變，然而堅持報導、承受各種有形無
眾。「不過有的朋友認為劇情還是太過古板、枯燥，
形的壓力將近一年後，卻沒有看到預期的成效。「我記
建議我要加入更聳動的元素。」蔡孟利笑著說。但礙
憶中的臺大，是個勇於抵抗威權、充滿理想的學校，沒
於人師、人夫、人父等各種角色，他不能接受自己的
想到這次風波多數老師卻選擇默不作聲。」失望之餘，
創作出現過於光怪陸離的情節。
蔡孟利選擇卸下科月總編輯的職位。
除了小說之外，蔡孟利也寫詩。對他來說，小說是種工 具，用來乘載無處傾訴的理想與祕辛，更是一種包裝、
黯然離開前線，
卻無意間開啟文學創作大門
蔡孟利表示，自己辭職是讓科月能夠結束階段性任務、 重整腳步再出發。畢竟當時持續收到相關爆料以及繼續
推廣科普的手法；至於新詩，則是源於他內心對文學的 憧憬與嚮往。 敲叮叮的耳環在濃密的髮叢找航路；用最細最細的噓 息，吹開睫毛引燈塔的光。
調查的期待，唯有換上新的總編輯方能結束與造假風波
成長於威權時代，看慣充滿反共復國、思鄉懷鄉文字的
僵持不下的局面。「追蹤固然重要，但科月總要繼續滿
蔡孟利，在初中讀到鄭愁予的〈如霧起時〉，第一次發
足等待著各樣科普知識的讀者群。」蔡孟利說。
現文字的自由與浪漫，當下可以說是無比驚豔，即使到
當初為了全心投入報導，使得蔡孟利手上的許多計畫被 迫中止，如今退出第一線，突然多了一段空閒的時間，
現在都還能琅琅上口、一字不漏。如今寫詩已經成為他 生活的一部分，因緣際會下還出版了2本詩集，算是完 成了自己在學生時期的夢想。
而這也意外成為他跨足文學創作的轉捩點。「老實說離 職後的我心中有諸多不滿，還聽到許多江湖傳言，但沒 經過查證又不能到處講。」蔡孟利笑著說。對於當時滿 腹牢騷的他來說，書寫成為最為療癒的抒發管道。因為
文學創作是興趣，科學研究是責任
蔡孟利仍持續書寫新詩，用簡單的字句記錄每天心情
小說跟報導不一樣，內容可以有虛構情節，即使沒辦法
寫照。而前一陣子中央研究院P3實驗室操作不當，造
出示證據，依然可以盡情發揮。
成新型冠狀病毒（SARS-CoV-2）的病毒株洩漏事件，
於是蔡孟利寄情書寫，就這樣陸陸續續完成4本小說。
也讓他興起想要以高生物安全等級實驗室為主題撰寫
前3本的情節圍繞著科學倫理與學術界的灰色地帶，可 以說是受到造假事件的「啟發」。蔡孟利回想起來，
小說的念頭。不過，這得要等到教學與研究有餘裕的 時候。
那時根本沒有事前規畫人物場景，但不知為何就是有
任教於國立宜蘭大學生物機電工程學系（簡稱生機
很多內容可以寫，尤其是在書寫第一本小說《死了一
系）的他，研究內容是動物生理學，實驗室裡充滿各
個研究生以後》，當下就像有人在現場演戲讓他記錄
種測量大鼠、泰國蝦生理狀態的儀器。談到成為教授
一般，靈感不斷湧現，短短兩個月就洋洋灑灑完成一
的學思歷程，蔡孟利毫不諱言地說，其實自己對於生
18
專訪時間
科技報導 物這個領域並沒有特別感興趣，只因為大學聯考 分數剛好達到當時臺大動物系的入學門檻，之後 也就在動物系一路念到碩士、博士班畢業。 在求學過程中，蔡孟利也曾經感到迷惘，想去探 索其他領域卻又猶豫不決而始終沒有採取行動。 待他博士畢業後，剛好碰到中央政府廣設大學、 國內博士人才需求大增，就這樣進入宜蘭大學擔 任教職。「即使到了現在，我也只能說我不討厭 生物。」他說，畢竟生物研究是工作、是職責所 在，即使沒有滿腔熱忱也必須拿出研究成果。 只是20幾年過去了，蔡孟利的角色也從當年探索 未來的學生，變成了作育英才的大學教授，他依 然發現有很多學生是用分數落點來選擇學校或科 系。「如果國高中只有接觸到基本科目，升學時
近年來蔡孟利的動物生理研究對象從大鼠變成泰國蝦。（林承勳攝影）
大學這麼多學系一下擺到眼前，大部分學生在短
將微電極植入泰國蝦身體 ，便可以根據心電圖與呼吸頻率，辨認實驗室裡的泰國蝦是否正在睡覺。（林承勳攝影）
專訪時間
SciTech Reports 時間內都難以做出合適的選擇。」蔡孟利提醒。
19
意力帶回課堂，看到願意聆聽的學生一次比一次多， 是很有成就感的事情。」蔡孟利笑著說。至於研究
新的時代，各方面都有新的挑戰
生，他也因材施教，如果學生不知道實驗要怎麼做、 數據該怎麼解讀，他就一路講解、提點資料如何查
而另一個碰到的教育難題是，大學裡越來越明顯的程
找。只要學生在過程中肯努力學習、有在進步，就算
度落差。由於國內長期對技職體系的輕視，以及廣設
是達到碩士班的訓練標準。
大學的後果，造成學生普遍對技職生涯產生負面的刻 板印象，不顧適合與否紛紛選擇進入大學就讀。「教 書的第一年，我就碰到很大的衝擊與挫折。」蔡孟利 指出，在臺南一中、臺灣大學時同學都是箇中好手， 老師不會教就自己唸書找答案；但在宜蘭大學碰到的 狀況是，自己在台上講得聲嘶力竭，台下學生聽不懂 然後開始睡覺、玩手機。 還好當時生機系的周立強教授，以身作則示範如何陪 伴程度沒那麼好的學生成長，讓蔡孟利慢慢調適並找 到屬於自己的教學定位。「我的目標就是把學生的注
身為教師，蔡孟利必須調整自己的教學方法來應對不 斷變化的教學現場；而作為科月新任的理事長，在調 查報導告一段落後，首要任務就是找到全新的經營模 式，帶領紙本雜誌型的科月度過大眾閱讀模式轉換的 浪潮。雖然目前蔡孟利還沒想到一個合適的辦法，但 他很樂意也很期待與科月同仁們一起摸索、面對這個 艱難的挑戰。
20
科技智財
不只是把球投進籃子裡─ 由專利資料庫觀察籃球運動演變 林殷如
科技報導
專利師、群帆有限公司總經理
把球投進籃子裡的運動，就是籃球。提到籃球，你想 到誰？籃球之神喬丹（Michael Jordan）？黑曼巴科比 （Kobe Bryant）？還是去（2021）年底剛創下最多三分 球紀錄的柯瑞（Stephen Curry）？這些都是當代赫赫有 名的籃球球星，若說籃球影響了臺灣每一個世代的年輕 人，我想很多人都會舉雙手贊成。
什麼！籃球是加拿大人發明的？
根據國際籃球總會（International Basketball Federation, FIBA）的排名，無論男籃或是女籃，美國總是盤踞 榜首。若說美國是籃球大國一點都不為過，但你知道 嗎？籃球不是由美國人發明的，而是由加拿大人奈史 密斯（James Naismith）於1891年所發明。
1936年男子籃球被正式列為奧運比賽項目，1976年 女子籃球也正式加入這個行列。籃球運動起源於19 世紀，相關技術自那時起就一路演進，關於其中的變 化，我們可以從專利資料庫一探究竟。
奈史密斯是一位在美國麻州執教的體育老師，麻州的 冬天酷寒，而當時室內的體育遊戲總是讓學生們興趣 缺缺，難以讓學生們於冬季時鍛鍊體魄，於是奈史 密斯發明出一種能引起學生們興趣的室內體育遊戲 ──將收集桃子用的籃子掛在陽台上，學生們將足球 （soccer ball）投擲入桃籃裡就算得分，按照得分多寡 決定勝負。然而每次得分後，學生們必須爬上梯子將足 球從籃子裡取出後才能繼續比賽，於是這項運動的設備 很快地獲得了改進──將籃子的底部切開，足球只要一 投進籃子裡便會自動落下，比賽順利持續進行。 1892年奈史密斯委託斯伯丁（Spalding）公司的創辦人 斯伯丁（Albert Goodwill Spalding）研發專門為籃球運 動所使用的球。在此之前，斯伯丁公司製造了世界上第 一顆棒球、世界上第一顆美式足球（football），而1894 年斯伯丁公司更製造出的世界上第一顆籃球，當時那顆 名為籃球的球，長得很像「比較圓」的美式足球。
籃球球體， （123RF）
平衡後再添表面紋路增加抓地力
早期使用的籃球直接由皮革縫製而成，內部氣囊的平
科技智財
SciTech Reports
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衡度不佳，氣體壓力容易集中在特定處。1929年，在
分；而女子籃球的號碼為6號，圓周約72∼74公分。兒
斯伯丁工作多年的皮爾斯（George L. Pierce）將皮革做
童因為手掌較小，可以選購3號球或5號球進行練習，3
適度的剪裁後進行縫製，不僅減少皮革的使用量，也
號球圓周約55∼58公分，5號球圓周約69∼71公分。
讓籃球有更佳的平衡與彈性。在此之前雖然也有許多 關於球的專利，但這是第一個針對籃球球體提出的專 利（US1718305）。 在此之後，針對籃球本身進行改良的技術很多，例如 於籃球表面設置凹凸顆粒以提升籃球的抓地力，於籃 球表面設置多條凹槽以提升籃球員手指抓握控制的能 力，然而凹槽的寬度各個製造商有不同的設計，凹槽 寬度不同籃球拋出後的旋轉亦不同。
籃網固定於籃框的方式，多年不曾變動
關於籃球球門（basket ball goal）的專利當然也不少， 籃球球門大致可分為環形的籃框、設在籃框上的籃網， 以及用以將籃框固定的支撐托架。早在1924年，已經有 針對支撐托架進行改良並取得的專利（US1520196）， 而1936年桑德伯格（Alvie Sandberg）發明出將籃網固 定於籃框的方式也取得專利（US2053635），當時桑德
值得一提的是，目前職業聯盟使用的籃球有大小之分、 男女之別，男子籃球的號碼為7號，圓周約75∼78公
將皮革切割後製成的籃球具有更好的平衡與彈性，是第一個針對 籃球球體的專利。（圖片來源：US1718305）
（圖片來源：US1520196）
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科技智財
科技報導
伯格不僅申請美國發明專利，同時也申請美國設計專
射後的籃球，並利用機械結構彈射籃球給在某個定位
利，藉以取得更周全的專利保護。有趣的是，時至今日
的籃球員，藉以提升訓練時的效率。
我們似乎也還沒想到更好的籃網固定方式。
投籃訓練系統日新月異
上下貫穿的籃網雖然解決了籃球投進後，需要拿梯子 才能取回籃子內的籃球的問題，但離開籃網後的籃球 四處彈跳，籃球員若要練習連續投籃，必須先四處 跑動撿球，再返回他預計練習連續投籃的位置進行投 籃練習，導致耗費相當大的精力，也縮短每位射手的
投籃訓練系統的技術仍持續日新月異，去年取得專利 的「通過連續投籃挑戰提高籃球運動員投籃命中率的 系統和方法」（US11083945），此系統不僅可以收集 投射後的籃球，還可以彈射籃球給站在不同位置的籃 球員，甚至能追蹤、記錄與統計每位籃球員站在每個 投籃位置時投球的弧度、投球命中率、投球所耗費的 時間、球的水平速度與垂直速度等，利用數據來提升 籃球員的投籃命中率。
有效練習時間。1973年「籃球取回裝置」取得專利 （US3776550），於籃球球門下設置大型的網子收集投
投籃機結合運動與娛樂大受歡迎
不僅籃球場上的籃球運動深受運動員的喜愛，就連遊 樂場裡的投籃機也深受一般民眾的喜愛。2001年「投 籃機」取得專利（TWM443137），當時的籃框採固 定式，投籃難度較低。2005年「投籃遊戲機之籃框移 動構造」取得專利（TWM258778），籃框可水平移 動，投籃難度較高。2007年「九宮格籃球機」取得專 利（TWM313009），共設有9個籃框，每個籃框可以
（圖片來源：US2053635）
（圖片來源：US3776550）
科技智財
SciTech Reports
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味性。2020年取得專利的「透過投籃機制的販賣機系
不打籃球的人也關注籃球賽事比數
統」（TWM598716）結合投籃機與自動販賣機的功
動，不僅是喜好籃球的人會關注籃球賽事，甚至連本
能，購買者必須在特定時間內投進特定球數才能取得
身不打籃球的人也可能因為購買運動彩券的因素，而
想要購買的物品，增加購買物品時的趣味。
關注籃球賽事的比分。2017年臺灣運動彩券股份有限
前後、左右、上下移動，藉以提升投籃難度並增加趣
觀看籃球賽事現今已成為全世界大多數民眾的休閒活
公司取得「籃球賽事投注遊戲方法、運 動賽事投注系統及伺服器」的發明專利 （TWI593448），投注者只要預測到籃 球賽比數的個位數數字，即判定為該次 投注中獎，藉以讓不是非常了解各球隊 或球員的強弱、歷史賽事勝率的投注者 都能簡易投注，提升一般民眾購買運動 彩券的動機。 籃球運動是現今最受歡迎的運動項目之 一，設備簡單，一個人一顆球一個籃 球球門，即可自我投籃練習；吆喝湊 滿6人，可進行三對三鬥牛賽；湊滿10 人，就是一場正式的比賽。另 外，還有專業的訓練系統讓職 業籃球員精益求精，投籃機讓 一般運動愛好者享受運動與娛 樂的樂趣，更有運動彩券讓一 般民眾關注比賽結果。籃球運 動已融入許多人的日常生活 裡，而相關的專利技術更是相 當重要的推手。 最後用漫畫《灌籃高手》裡 安西教練的一句經典名言， 來鼓勵正在COVID-19疫情 中掙扎、正在科學研究中奮 鬥、正在專利領域中努力的我 們：「現在放棄，比賽就結束 了！」
（圖片來源：US 11083945）
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科技智財
科技報導
（圖片來源：US11083945）
SciTech Reports
科學發表「報喜不報憂」， 如何危害客觀性與未來發展 劉雨如
學術趨勢
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英國諾丁罕大學遺傳學博士。
2019年10月，《自然》（Nature）讀者投書專欄有一
「報喜不報憂」影響科學客觀性與未來發展
篇來自加拿大亞伯達大學（University of Alberta），梅
梅塔的遭遇並不是少數，近年來，科學界越來越有
塔（Devang Mehta）博士後研究員的投書，分享他將
「報喜不報憂」的趨勢。2012 年英國愛丁堡大學
博士學位研究投稿發表在《基因組生物學》（Genome
（University of Edinburgh）的一篇研究，總覽了發表於
Biology）的心路歷程。辛苦了幾年，終於可以在著名
1990∼2007年間，共4000多篇文獻，指出研究結果能支
期刊上分享研究結果，同時也順利攻下博士學位，理應
持其假說的「正面結果」佔總體研究發表數的百分比，
是件雙喜臨門的開心事，但梅塔卻感受不到快樂。
從70.2％增加到85％，總共成長了21％。作者凡內里
梅塔的研究主軸與最熱門的CRISPR基因編輯工具有
（Daniele Fanelli）在文章結論中，表示學術發表的客觀
關，在先前的研究中顯示，CRISPR有機會藉由干擾
性正在逐步下降。
病毒DNA，為植物提供一些免疫力。所以梅塔從事
當「負面結果」被具有高影響力的期刊拒於門外，只能
的研究原本打算利用CRISPR，來幫助熱帶居民主
躺在實驗室的抽屜裡，甚至被扔進垃圾桶裡的時候，後
食之一的木薯（Manihot esculenta）對抗雙子病毒科
進科學家們也就根本無法從這些經驗中學習，很有可能
（Geminiviruse）造成的鑲嵌病毒病（Mosaic disease）
重複了許多不必要的實驗，造成研究資源的浪費，也阻
。經過4年的努力，梅塔非但沒有得到理想的結果，反 而證實了使用CRISPR，病毒會適應演化出抗性。本來 是想讓植物免於病毒的殘害，結果竟然證實病毒比想像 中更頑強。 梅塔發表研究成果的過程相當艱困，來來回回經過了3 份期刊的審訂與拒絕，好不容易才終於在第4份期刊， 《基因組生物學》中刊出。過程中的每一位審稿人都同 意，梅塔的實驗方法設計和結果都很合理，只是沒有單 位願意刊登關於CRISPR負面的研究報告，因此在審訂
礙了科學發展的腳步。研究基金也往往只鼓勵發表「正 面結果」的學者，然而科學經常都是建基在「負面結 果」上的，那我們是不是更應該支持推動科學發展前進 的「負面結果」呢？ 不論在期刊中，或是在研討會裡，我們都密不透風的被 成功科學研究包圍，使得手邊有「負面結果」的年輕學 者們，更加劇了冒牌者症候群的狀況。在學界極高的發 表壓力下，極端者甚至可能因此而冒險，犯下造假或竄 改的錯誤，讓科學失去誠信。
時，推拖考慮許久。果然，在文章刊出後沒有多久，就 看到許多反對基因工程的激進人士，錯誤引用研究結 果，將其歪曲為基因工程的弊端，讓梅塔怎麼樣都開心
負面結果也能有巨大貢獻
不起來。
1963年，科學哲學家波普（Karl Popper）在他的著
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學術趨勢
科技報導
作《推測與反駁：科學知識的成長》（Conjectures and
果並未看到預期中的干涉現象，反而徹底否定了乙
Refutations: The Growth of Scientific Knowledge）中提到：
太的存在，也因此為愛因斯坦的狹義相對論開闢了
「假設遭反駁經常被認為是科學家的失敗，或至少是他的
道路。為了進行此研究所發明的精密光學儀器及度
理論的失敗。這其實應該是一種歸納錯誤。每一個反駁都
量研究，最終讓邁克生於1907年獲得了諾貝爾物理
應該被視為是一種成功……即使是早夭的新理論，也不應
學獎。但是像這樣「失敗卻獲得肯定」的例子，在
該被遺忘；它的美麗應該要被記住，歷史應該要將我們對
失敗多於成功的科學發展中，卻是少之又少。
它的感謝紀錄下來。」這番話，說明了完整保留所有嘗試 經驗的重要性。 「負面結果」對科學發展的貢獻，其實有前例可尋。科學 史上最著名的「負面結果」可能就是1887年，在美國凱斯 西儲大學（Case Western Reserve University）進行的邁克 生－莫雷實驗（Michelson–Morley experiment ）。美國物 理學家邁克生（Albert Abraham Michelson），相信光的傳 播介質是一種被稱為「乙太」（aether）的假想物質。為了 證實這個假設，邁克生和莫雷（Edward Morley）合作，設 計了精密的光學儀器，來測量地球相對於乙太的運動。結
陸續凋零的「負面結果」期刊 「負面結果」需要存在的空間、需要更多的曝光度 與交流，學術出版界在2000年之後，陸陸續續有些 專門刊登「負面結果」的期刊上線（見表一），只 是數量少得可憐，而且幾乎都無法長期營運，截至 今日多數都已經停更、甚至停刊。筆者一一開始搜 尋，發現直到去（2021）年為止，還有出刊的只 剩兩份期刊，分別為Journal of Negative Results及 Journal of Pharmaceutical Negative Results。 搜尋至此，就在筆者心灰意冷之際，發現2020年發 行了一份新的「負面結果」期刊，Journal of Trial and Error（以下簡稱JoTE），《自然》還曾在2020 年9月專文介紹，令人眼睛為之一亮。JoTE在2020 年7月正式發行，創辦人是荷蘭的一群年輕研究者， 也是一份開放取用（open access）且跨領域的期 刊，主要發表並討論不顯著的發現（non-significant findings）、技術及方法學瑕疵錯誤、被退件的計 畫、以及失敗的實驗，旨在消弭發表現今科學研究 及其結果發表之間的洪溝。 第一篇發表在JoTE上的文章是加拿大主教大學 （Bishop's University）的一項心理學研究，他們試 圖重覆一個關於酒精與侵略性思想的研究，但實驗 設計上不夠周全、取樣規模太小，導致無法再現先 前研究的結果。JoTE接受處於任何階段的研究者的 投稿，特別鼓勵碩士生、博士候選、博士後研究員 共襄盛舉。審稿採用雙盲制度，審稿人與作者的身 份都在文章發表前完全保密，而且審稿人意見也會 與投稿文章同時公開發表。
學術趨勢
SciTech Reports
表一
近年來刊登「負面結果」的期刊列表 期刊名稱
營運期間
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發行期數
New Negatives in Plant Science
2015 ～ 2016 停刊
4期
Journal of Negative Results
2004 ～ 2021
14 期
Journal of Negative Results in Biomedicine
2002 ～ 2017 停刊
16 期
Journal of Pharmaceutical Negative Results
2010 ～ 2021
12 期
The All Results Journal: Chem
2011 ～ 2015 停更
5期
The All Results Journal: Nano
2015 停更
1期
The All Results Journal: Biol
2020 ～
1期
The All Results Journal: Phys
2011 停更
1期
Journal of Trial and Error
2021 ～
1期
如此公開的分享錯誤經驗，對年輕研究者來說，或
學期刊對於研究結果的偏好，可能導致後設分析研究的
許感覺有點可怕，但JoTE創辦人之一布提斯塔（Max
失準，所以我們需要更真實，更透明的發表機制。
Bautista）認為，這是讓科學邁向更開放、更透明很重
第二，即使是負面的成果，仍有其發表價值。
要的一步。 與其讓失敗的實驗塵封在抽屜的角落，不如公開出來， 或許能幫上其他人的忙。更不用說，真正有用的錯誤與
拋磚引玉，發表失敗研究結果的重要性
失敗，也只有在發表出來之後，才能被引用，進入科學
布提斯塔目前正在荷蘭烏特勒支大學（Utrecht
評價系統。
University）攻讀科學歷史與哲學，他詳細說明了發表 失敗研究結果的3個重要理由： 第一，失敗更貼近真實。
第三，知識分享，避免他人重蹈覆徹。 不論是一條很爛的程式碼、或是一株品質很差的細胞 株，在使用之後分享什麼可行、什麼不可行，都能避免
錯誤和失敗才是科學進展中最常發生的事，同時也是科
他人重蹈自己的覆徹。有點像現在網路常見的美食部落
學充滿挑戰的原因。當你發現結果很模糊，並不完全成
客、或是拍攝試用心得的網紅，在品嚐餐點或是試用產
功，也不完全失敗的時候，代表你的研究還沒有結束。
品時，如果能夠誠實的做出評論，不論好壞都直白的表
發表失敗研究也能確保科學紀錄的平衡和可信，例如科
達出來，就能讓有需求的消費者，在挑選商品時有更完
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學術趨勢
科技報導
整的參考依據。只是學術研究經驗的發表，即使有廠商
報告」，以及「材料分析報告」。其中「註冊報告」
支持，仍應該遵守一定的科學倫理、更加中立。
的作法，從實驗設計開始就公開發表，讓所有科學家 都能提出建議，之後才正式進行實驗；而最終的結果
更開放的科學，應擁抱「失敗」才能進步 許多研究的負面經驗，都是研究者會在實驗室中與同事
能否支持其立論假說，一翻兩瞪眼，無論結果是正是 反，都不須掙扎於發表之路，也可以是避免學術出版 發表偏好的一個做法。
討論，或在研討會中與其他研究者討論的話題。但不在 這些場域、或是時空中的其他研究人員，當然就得不到
科學界應該有更開放的眼光，擁抱誠實討論結果不如預
這些珍貴的訊息。這樣的狀態，很容易弱化資源不足的
期的研究成果。科學家也應該認可所有重要的研究，在
族群，也更強化菁英族群。底層翻身不易、階級僵化，
實驗證據週全的條件下，不論其結果正反，都必需有獲
進而造成結構崩潰，這是人類歷史上不斷重演的劇情，
得刊登露出、成為學術成就的價值。唯有如此，科學發
科學若要避開這樣的後果，公開透明的研究發表就顯得
展才能保持中立客觀、更減少人為操作的機會。
格外重要。希望JoTE能夠發揮影響力，持續運作，開 起更多對話與討論。 近年來，有許多推動學術研究過程與成果公開透明化 的運動，在學術界引起大規模的討論與震盪。筆者陸 續介紹過「開放取用」、「開放同儕審察」、「註冊
延伸閱讀
Devang Mehta, Highlight negative results to improve science, Nature, 2019/10/4.
書適圈
SciTech Reports
能不能用基因編輯技術「編輯人類」 －《竄改基因》
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人類是動物，這句話和價值判斷無關，只是生物界的
穿著奇特T恤，非常我行我素。柴納的雄心壯志是提升
事實而已。我們早就知道，從鮭魚到綿羊、從雞到
大眾接觸基因編輯的機會，他自己說過：「我想要生
牛，基因編輯在許多動物身上都能發揮效用。因此，
活在一個大家喝醉了，不會跑去刺青，而是『我喝醉
我們有充分的理由認為，這項技術在人類身上也能發
了，我要去做CRISPR』的世界。」
揮用處。現在已經知道的是，針對實驗室的人類細 胞，基因編輯是成功的。接下來就得弄清楚，這項技 術到底能不能在人體上發揮作用。
你可能會覺得，比起讓民眾有更多機會機觸到不良選 擇，生活在一個禁止酒醉者進入刺青店的世界會比較 好，但這個世界總有各式各樣的意見。
要在人類身上嘗試新技術，通常有一套沿用已久的程 序，遵循由技術、醫療和道德倫理專家設下的規定。 要遵守規範，要得到允許，要建立監測流程，你得先 用細胞進行試驗，然後再把實驗對象換成其他動物， 最後，經過多年來一系列謹慎小心、符合邏輯、循序 漸進的實驗和重新檢討，你和你的研究團隊才能在真 人身上嘗試這項技術。 或者，你可以自己當個「生物駭客」，省略所有程序，
柴納似乎很樂意為自己背書。二○一七年十月，在一場 會議上，他朝著自己的手臂注射了基因編輯製劑。這種 製劑的設計目的是刺激肌肉生長，其實，他就是透過基 因編輯來抑制抑肌素基因，也就是在綿羊和兔子身上已 經試驗成功，可以創造出高肌肉含量的方法。 某種程度上，柴納算是跟從了醫學界長久以來的自我實 驗傳統。皮耶．居禮為了證明輻射會造成燒傷，把一塊
直接拿自己來做實驗。沒錯，你真的可以這麼做。因為
鐳鹽貼在自己的手臂上。巴瑞．馬歇爾認為幽門螺旋桿
基因編輯會用到的材料實在太便宜，取得也很容易，所
菌會引發胃潰瘍，為了證明自己的假說，他故意把這種
以在家生產分子試劑來進行基因編輯，這件事實在簡單
細菌吞下肚，結果證實他是對的，可憐的傢伙。
到一種驚人的程度。你真的可以往自己身上注射基因編
醫學界的自我實驗史中有個很明顯的特色，那就是實驗
輯所需的材料，任誰也拿你沒輒。
的過程經常會導致實驗者受到傷害。通常，這是驅動他
據我們所知，喬賽亞．柴納是第一個宣稱自己已經這
們進行自我實驗的其中一項動力。因為在別人身上進行
麼做的人。令人開心的是，他果然就像大家心中想像
實驗，恐怕永遠得不到道德倫理上的認可，或者，這些
的生物駭客一樣——在車庫經營著剛起步的科技公司，
實驗者本身的道德感不容許自己這麼做。
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書適圈
科技報導
動物研究的數據指出，基因編輯是一種安全程序，但這
疾病。這就牽涉到很多關鍵因素，比如說，你能百分
不表示柴納的自我實驗就沒有風險。風險不太可能源於
之百確定被診斷為罹患相同疾病的病人，都有相同症
基因編輯本身，而比較可能來自人體對試劑產生的免疫
狀嗎？這會排除思覺失調症等可能有許多不同病況的疾
反應，或者因為試劑製備時沒有滅菌而引起感染。
病。你知道病人罹病的確切原因嗎？這排除了第二型糖
令人高興的是，我們這位自告奮勇的人類實驗者沒有 蒙受任何不良影響，但是他的肌肉也沒有變大。那 麼，就基因編輯對人體的功效而言，這樣的結果究竟 傳達了什麼訊息？
尿病，因為目前我們還不清楚這種疾病發展的關鍵步驟 是什麼。你知道要對遺傳物質做出哪些改變嗎？這又排 除了多發性硬化症，因為我們認為這種疾病是許多細微 遺傳變異和環境因素交互影響的結果。你能確定進行你 腦中構思的特定編輯，可以預防或反轉病理機制嗎？這
答案很簡單：什麼也沒有。我們並不知道柴納注射自己
排除了阿茲海默症，因為就在最近，針對預設的致病關
所用的針筒裡面，究竟裝了什麼東西。雖然沒理由認為
鍵途徑展開藥物試驗，才剛遭遇慘烈失敗，相關公司可
裡頭裝的不是基因編輯試劑，但我們完全不知道劑量多
能損失了數十億美元。在基因編輯試劑進入最需要它的
寡，不知道試劑的製備過程是否正確，對於會影響實驗
組織時，你能保證試劑有足夠濃度嗎？這大概排除了帕
成效的其他眾多因素，我們也不清楚。這是很厲害的個
金森氏症，因為試劑很難進入腦部組織。經過編輯的細
人經歷沒錯，但是對一般人來說，目前為止，舉重是增
胞能在人體內活得夠久，並在理想狀況下把經過編輯的
加肌肉量的最佳途徑，而不是注射試劑。
DNA傳給子細胞嗎？如果你想要限制病人接受治療的 次數，這一點很重要。面對像老年人肌肉萎縮這樣的狀
瞄準成功
唯有經過適當試驗，我們才能有絕對的信心認為基因 編輯在人體內發揮效用是安全的，可以帶來生理上的
況，基因編輯可能很難使得上力，因為老年人的肌肉再 生能力已經耗盡。 其實，許多常見疾病和讓人衰弱的症狀，在短時間內 不太可能成為適合基因編輯處理的對象，因為它們涉
改變。在製造、監督、監測、標準化和長期追蹤的層
及的問題領域實在太有挑戰性了。想到這些問題的複
面，這些試驗需要以大量且高規格的方式進行，而且
雜程度，我們可能會納悶：有哪一種疾病是符合條件
要有足夠的受試者，才能產生有統計意義的資料，讓
的嗎？就算有，有足夠的病人讓基因編輯成為符合經
我們對試驗結果懷抱信心。這需要一筆龐大費用，恐
濟效益的做法嗎？
怕起碼要投入幾千萬美元。慈善贊助者不太可能出這 筆錢，主要是因為：如果有這麼多錢可以花，想促 進人類的健康和福祉，還有其他風險更低，效果更立 竿見影的方法可用，馬上想到的就有下水道系統、疫 苗、蚊帳和營養補品。那麼，真的能做這件事的就只
說了你大概會嚇一跳，這兩個問題的答案都是「有」。 這樣說吧，基因編輯發展的起源來自細菌和病毒之間的 軍備競賽，而用基因編輯來治療疾病，有部分是源自於 人類和寄生蟲的軍備競賽。
剩下私人企業了，只有認為投資終會帶來利潤時，私
地方，就是可以創造出治療嚴重疾病的新方法。
更好的血液
從開始嘗試，一路到產品註冊，如果得花上幾千萬，
其中一項重要功能就是把氧氣運送到需要的地方，並
甚至幾億美元，你當然希望找個有足夠機會能成功的
在組織中的二氧化碳濃度達到危險程度之前，把二氧
人企業才有可能掏出錢來，而基因編輯最有吸引力的
對幾乎所有脊椎動物來說，紅血球非常重要。紅血球
書適圈
SciTech Reports
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化碳運走。氣體分子會和紅血球所含的色素——血紅素
得以在族群中維持相當高的比例，因為在對抗瘧原蟲
（讓血液呈現紅色的色素）——結合。血紅素由四條彼
的軍備競賽中，這些帶因者打了勝仗。
此關聯，共分成兩種型態的蛋白鏈組成。成年人體內 的血紅素有兩條α鏈，以及兩條β鏈。紅血球裡面可 說是塞滿了血紅素。
就以基因編輯為基礎的療法而言，血紅素疾病有許多 特點，使它們成為完美的優先目標。這些疾病的診斷 準確性可以達到百分之百，而且我們可以輕易在病人
鐮形血球貧血症是一種遺傳疾病，病人體內血紅素β
身上找到進行遺傳改變的目標。病人有兩個突變的基
鏈的譯碼基因發生突變。這種突變遺傳自雙親，所以
因複本，帶因者則是有一個正常的基因複本和一個突
病人沒有可以產生這種蛋白質的正常基因。鐮形血球
變的基因複本，而且帶因者是健康的。因此我們知
貧血症的病人，血紅素折疊的方式不正確，造成整個
道，把病人的一個突變複本改變成正常的複本，應該
紅血球變形，難以穿越最細小的血管，卡在血管裡造
足以讓病人恢復到與帶因者相當的健康程度。雖然健
成病人極大的疼痛。紅血球輸送氧氣到全身的效率也
康的紅血球在體內的壽命大約只有一百二十天，但我
會因此變差，導致病人呼吸困難。
們應該還是可以透過基因編輯來進行小量的干預措
還有另一類稱為地中海貧血的病症，這種患者體內血 紅素α鏈或β鏈的含量低於正常值，導致紅血球變得 比較脆弱，壽命也不長，病人則是因為缺乏紅血球而
施。這是因為我們可以從骨髓中抽取幹細胞，編輯幹 細胞的DNA，再將幹細胞重新植入骨髓中，未來數十 年，幹細胞應該可以繼續產生健康的紅血球。
產生貧血症狀，感到呼吸困難和疲累。地中海貧血症
這類疾病的患者數量也夠多，使得這麼做在經濟上合
患者和鐮形血球貧血症患者一樣，從雙親身上遺傳到
乎效益。雖然血紅素疾病發展於瘧疾肆虐的地區——通
突變基因。
常是貧窮地區——但人類會在全球各處移動，即使在醫
這兩種疾病普及程度都相當高。說來驚人，全球約有 百分之一．一的夫妻有可能生下患有血紅素疾病的孩 子。帶有一個血紅素突變基因複本（帶因者）的人 數，遠超過正常遺傳分布狀況下的預期人數。然而，
療基礎建設完備的國家，這些疾病也相當普遍。美國 約有十萬人患有典型的鐮形血球貧血症，在歐盟則是 十二萬七千人。重點是，對於這類疾病，目前沒有真 正有效的療法。
這是一種區域性效應，只發生在世界上某些地區。
說來有趣，醫界一開始會對這些疾病進行試驗，是因
一九五○年代初期，在肯亞工作的研究團隊發現，相
為在某些病人身上看到了不尋常的現象。長久以來，
較於罹患瘧疾風險較低的地區，在瘧疾流行地區更常
臨床醫生知道有些罹患鐮形血球貧血症或地中海貧血
發現這種血紅素的突變基因。他們進一步證明，比起
症的病人，病情應該要很嚴重，但他們卻健康得不得
正常人，帶因者的紅血球更能抵抗瘧疾感染。原本，
了。遺傳分析結果顯示，患者確實從雙親身上遺傳到
研究人員只在鐮形血球貧血症中發現這樣的關聯，後
突變的基因複本，但不知怎麼地，他們就是沒事。
來證實地中海貧血症亦是如此，也就是說，在瘧疾普 遍發生的地區，帶因者出現的頻率比較高。
詳盡的遺傳研究發現，這些兩個血紅素基因複本都異 常的人之所以沒有發病，是因為他們受到另一種突變
帶有兩個血紅素突變基因複本的缺點顯而易見——沒有
的保護。這聽起來可能有點奇怪，「突變」一詞通常
人想要完整擁有鐮形血球貧血或地中海貧血的症狀——
帶有負面含意，但事實上，突變就只是DNA序列發生
但就遺傳角度而言，擁有一個突變複本是利大於弊
改變。對個體而言，突變可能沒有影響，可能有負面
的。在相關地理區域，擁有突變複本的優勢讓帶因者
影響，甚或有正面影響。
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書適圈
科技報導
成人所產生的血紅素叫做成人血紅素，這一點也不奇
人血紅素基因突變以外，也都遺傳到這個發生在胎兒
怪。不過，胎兒在子宮裡發育時，會產生另一種形態
血紅素基因控制區的突變。他們持續產生胎兒血紅
的血紅素，名稱保留了高度原創性，就叫做胎兒血紅
素，保護他們免於遭受最嚴重的病症。
素。這是因為子宮內的含氧量和外界不同，胎兒和成 人產生不同類型的血紅素，確保各自都能以最佳狀態 適應環境。胎兒血紅素和成人血紅素也源自不同的譯 碼基因。
CRISPR Therapeutics 這間基因編輯公司利用了這一 項臨床知識。他們的策略是抽取血紅素疾病病人的骨 髓，在實驗室裡對DNA進行編輯，使後續的幹細胞擁 有這種自然界中偶然一見，具備保護功能的突變，然
我們出生後，胎兒血紅素的基因表現量就會回調，
後再把經過編輯的幹細胞植回病人骨髓中，這些幹細
成人血紅素的基因表現量則增加。幾個月後，紅血
胞產生的紅血球會產生胎兒血紅素，藉此保護病人。
球所含的血紅素全部都是成人血紅素基因的產物。但 偶爾，胎兒血紅素基因的控制區發生突變，導致基因 無法關閉。擁有這個突變的成人會持續產生胎兒血紅 素，幸好，這似乎不會造成任何危害。
各位可能會問：這間公司為什麼選擇這種做法，而不 是去編輯成人血紅素基因發生的致病突變呢？這是因 為，無論致病的突變是哪一種，他們傾向採用應該可 以適用於任何一位病人的策略。也就是說，他們可以
本來應該產生鐮形血球貧血症或地中海貧血症症狀，
創造一種適用所有病人的基因編輯標準流程，而無須
健康狀況卻很良好的人，除了遺傳到會引發病症的成
針對每個病人設計試劑和程序。這麼做可以縮減成
書適圈
SciTech Reports 本，也讓臨床試驗在標準化和結果解讀時更加輕鬆。 在實驗室利用人類細胞或動物模型進行的所有初步工 作，前景看起來都相當光明，而且CRISPR Therapeutics 公司（以及他們的合作夥伴福泰製藥公司，Vertex Pharmaceuticals）也在二○一七年十二月向監管機構申 請，準備在罹患這種疾病的成人身上試驗他們的方法。 到歐洲臨床試驗資料庫查詢，可以看到申請已經送出，
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展。然而，二○一八年五月底，送出申請的公司表 示，食品和藥物管理局暫時中止申請進度，並要求他 們提供進一步資訊。令人遺憾的是，目前食品和藥物 管理局沒有做出任何公開表示，所以我們無法得知他 們的擔憂為何。但這樣的狀況並不叫人意外，因為這 將會是基因編輯技術首次進行大規模人體試驗，所以 有許多未知問題有待處理。
事實上，這項申請目前已經獲得核准。 在美國，也有公司提出類似申請，情況似乎有所進
書
名｜《竄改基因：改寫人類未來的 CRISPR 和基因編輯》
作
者｜奈莎．卡雷（Nessa Carey）
譯
者｜陸維濃
出版社｜貓頭鷹出版社 出版日期｜ 2022 年 1 月 22 日
基因編輯將會改變我們的未來，但我們準備好了嗎？ 躍上焦點的CRISPR
2018年，中國生物學家賀建奎透過基因編輯技術改造了一對雙胞胎的基因，並宣稱這一對雙胞
胎未來會對愛滋病具有免疫力。這個事件引起了生物學界和國際社會的軒然大波，其中應用的
CRISPR 技術也躍上檯面成為新聞熱議的焦點。2020年，道納和夏本提爾因為發現了CRISPR系統 而獲頒諾貝爾化學獎。但到底什麼是CRISPR？基因編輯又會對我們的生活帶來什麼樣的影響？ 我們是否真的準備好迎接這個改變人類的重要技術？
如同2018年轟動一時的基因編輯雙胞胎，像這樣修改會一代一代流傳的基因是可以接受的嗎？
誰又能決定哪些應用是可以接受的？《表觀遺傳大革命》作者奈莎‧卡雷將要在這本書中從原 理、應用到未來的道德思辨帶我們全面探索基因編輯這個改變我們生活的重要技術。
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動態時報
韋伯望遠鏡成功完成部署 預計半年後開始展開宇宙探索
科技報導
編譯｜李依庭
去（2021）年12月25日，歐洲太空總署（European
挑戰，其中包括已在今（2022）年1月4日成功部署的
Space Agency, ESA）的亞利安5號運載火箭（Ariane
一個風箏形狀、面積約為網球場大小的遮陽罩。它的
5）搭載由美國國家航空暨太空總署（NASA）建造的
作用在於幫助望遠鏡遮擋太陽熱量，因為韋伯望遠鏡
韋伯望遠鏡（Webb telescope），於當地時間上午9點
上搭載的光學儀器是偵測紅外光波段，所以需要在極
20分從法屬圭亞那的蓋亞那太空中心（Guiana Space
低溫下才能運作，以捕捉到遙遠星系或宇宙中物體的
Centre）發射。
微弱訊號。
價值100億美元的韋伯望遠鏡是史上最複雜、最昂貴的
1月8日，韋伯望遠鏡也成功調整了主鏡上3面六邊形鏡
天文望遠鏡，也被認為是哈伯望遠鏡（Hubble Space
子的位置，將18面的六邊形鏡子展開，形成一個6.5公
Telescope）的繼承者。儘管兩者探測的波長並不相
尺寬、鍍金的宇宙眼（cosmic eye）。科學家表示，接
同，前者為中紅外光波段，後者則是可見光、紫外
下來韋伯望遠鏡會開始微調這18面鏡子的位置，使它
線、近紅外線波段，但仍被寄予厚望。
們可以對齊並正確收集所偵測到的光，以達到最佳的
隨著火箭發射，亞利安5號運載火箭帶著韋伯望遠鏡進
聚焦效果。
入太空27分鐘後，兩者分離，韋伯望遠鏡便會展開太
即使如此，韋伯望遠鏡仍面臨許多挑戰。目前，根據
陽能電池板，讓電力開始流動，並持續燃燒引擎，航
科學家的估算，韋伯望遠鏡還需要約兩週的時間才能
駛到距離地球150萬公里的拉格朗日點L2（Lagrangian
抵達拉格朗日點L2，抵達後還需校正鏡片並持續冷卻
point）。
光學儀器至–233° C才得以開始運作。保守估計，至少
儘管成功發射，但航行中的韋伯望遠鏡還需跨越許多
還需要5個月的時間等待這些前置作業完成，才能開始 進行科學觀測。 NASA天文物理部門主任赫茲（Paul Hertz）表示，目前 看來韋伯望遠鏡的部署十分完美；而任職ESA、執行韋 伯望遠鏡計劃的科學家諾塔（Antonella Nota）則表示， 很高興可以看著韋伯望遠鏡一步步準備好，更迫不及待 地想看到它探索宇宙第一個數據的那天到來。
新聞來源
韋 伯 望 遠鏡 18 面鏡子中的其中 6 面鏡子。（NASA/MSFC/David Higginbotham/Emmett Given, Public Domain, Wikimedia Commons）
1. Alexandra Witze, Webb telescope blasts off successfully — launching a new era in astronomy, Nature, 2021/12/25. 2. Alexandra Witze, Landmark Webb observatory is now officially a telescope, Nature, 2022/1/8.
SciTech Reports
北美瀕危物種「黑足鼬」複製成功 科學家盼能再次豐富族群多樣性
動態時報
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編譯｜李依庭
今（2022）年1月，在美國科羅拉多州（Colorado）國
因此幾年前，生物學家為了增加黑足鼬的遺傳多樣性並
家黑足鼬保護中心（USFWS National Black-footed Ferret
提高其生存機率，嘗試使用雌性黑足鼬薇拉（Willa）
Conservation Center），工作人員舉辦了一場特別的生
的DNA製造胚胎。薇拉是一隻已於1988年死亡的雌性
日派對，派對中的蛋糕是由土撥鼠和老鼠屍體、碎肉所
黑足鼬，在野外去世後，遺體被送到美國聖地亞哥動物
製成的雙層蛋糕。而這場派對的主角、也就是正大快朵
園（San Diego Zoo Global）的「冷凍動物園」，那裡的
頤這令人毛骨悚然蛋糕的，則是一隻名叫安（Elizabeth
液氮桶中保存了大量瀕臨滅絕的哺乳動物組織樣本。
Ann）的生物——牠是世界上第一隻基因複製且達到性
2020年底，研究團隊將帶有薇拉DNA的胚胎植入3隻雪
成熟的黑足鼬（Mustela nigripes）——而牠的一歲生日
貂中，並將牠們運送到科羅拉多州的國家黑足鼬保護
對於科學家來說是一個重要的里程碑。
中心。而在2020年12月10日，其中一隻雪貂生下安，
黑足鼬是一種生長在北美的小型肉食性哺乳動物，最
另外二隻雪貂則受孕失敗，而與安同一胎的則另有一
大特徵是雙眼周圍和四肢為黑色，也是北美著名的
隻死產的黑足鼬。
瀕危物種。牠們原本生長在北美的平原上，然而隨著
經過一年多的飼養，安現在已經長大，除了外表看起
1970年代牧場、農業的快速發展，牠們的棲息地遭到
來就像是一隻黑足鼬之外，透過基因檢測，科學家表
破壞，導致黑足鼬數量銳減。到了1970年代後期，最
示除了粒線體DNA來自雪貂之外，基因分析也顯示牠
後一個已知的黑足鼬群消失，因此生物學家認為該物
是一隻100％的黑足鼬。
種已經滅絕。
科學家預計於今年春天，讓安與先前透過人工圈養
1981年，美國懷俄明州（Wyoming）的一個農場主人
的雄性黑足鼬交配。儘管後代仍將帶有安的粒線體
意外地在其農場附近發現100多隻黑足鼬群，但在幾年
DNA，也就是帶有雪貂的痕跡，但科學家也計劃一步
之後，科學家發現此族群只剩下幾十隻。因此他們決
步去除雪貂的基因。如果安未來產下雄性黑足鼬，那
定在1985年著手進行復育計畫，將僅存的黑足鼬以人
麼牠們將與人工圈養的雌性黑足鼬交配，一步步生產
工繁殖的方式繁衍。當時他們共捕獲18隻黑足鼬，但
出不再攜帶雪貂粒線體DNA的後代。
最終只有7隻倖存下來進行繁殖。
如果一切能依生物學家期望的方向進行，這也將意味
雖然科學家們後來透過人工繁殖的方式，成功復育了1
著未來生物學家將能夠將利用複製的方式，拯救瀕危
萬多隻黑足鼬，但由於牠們都是這7隻黑足鼬所交配的
物種免於滅絕。
後代，使得黑足鼬族群的遺傳變異下降55%。也因為 近親繁殖的關係，使牠們的環境適應性低，且透過基 因研究發現，牠們的親屬關係相近，都介於兄弟姐妹 和堂兄之間。
新聞來源
Rachel Fritts, Cloning goes wild, Science, 2022/1/13.
36
動態時報
中興大學團隊研究多脈卷柏 解析植物小葉的演化歷程
科技報導
整理報導｜李依庭
葉子是植物光合作用的主要器官，它們可以透過光能
研究顯示，雖然沙夫納卷柏的葉子具有多條脈，但經
將水、二氧化碳轉變成碳水化合物。而生態系中的生
過仔細的研究與追溯分析，發現沙夫納卷柏的葉脈，
物再通過食用，吸收植物中所儲存的能量，藉此在地
是直接起源自莖維管束的單一個細小維管束分支。由
球上生存。
莖分出的維管束在進入到葉子基部時，增大及加厚組
目前已知全世界有39萬多種的維管束植物，它們的葉 子形式變化多端，呈現豐富的樣貌。從植物學的觀點 出發，葉子可被區分為「小葉」（microphyll）和「大 葉」（megaphyll）。 小葉的葉子通常較小，僅有一條主脈，且葉脈由莖分 出的分支處是連續性的結構， 有葉隙（leaf gap）。現 生的石松類植物（Lycophyte），像是石松、卷柏、水 韭等原始類群的維管束植物，就是小葉植物的代表類 群；而大多數的維管束植物，包含蕨類、裸子植物、 開花植物等，則為大葉植物。大葉植物的葉子通常較
織形成一個葉脈節點（vein node） 的樞紐構造，再由 該處分支出多條的葉脈。由於分支處並沒有葉隙，因 此結構仍符合小葉的概念。 不過，研究團隊也在沙夫納卷柏中發現若干項未曾或 極少出現在石松植物中的結構，包括導管、維管束鞘 細胞、多種氣孔類型，以及分化的葉肉組織等與「耐 旱」有關的特性。這代表生長在墨西哥奇瓦瓦沙漠 （Chihuahuan Desert）的沙夫納卷柏，具有能適應極端 環境的獨特能力，儘管植物體小而簡單，但已演化出 與開花植物相似的結構。
大，具有多條複雜的葉脈，且葉脈自莖的分支處含有
而這次的研究成果也揭露了沙夫納卷柏的親緣關係，
葉隙結構。
它屬於卷柏屬同穗亞屬 （Subgenus Stachygynandrum）
儘管長久以來，植物學界一直沿續小葉、大葉的概 念，但如今此概念卻被極少數的例外物種所挑戰。像 是僅分布在墨西哥沙漠高原的沙夫納卷柏（Selaginella schaffneri），雖然形貌和其他卷柏相似，但它的葉
中最早分出的譜系，是一類具有復活特性的耐旱植 物。研究團隊表示，透過這次的研究，不僅令我們能 重新審視及確認植物學古典的小葉觀念，更可以進一 步解析植物葉子的演化歷程。
片卻有著多脈的複雜結構，使得一直以來「卷柏為小 葉」的定義受到挑戰。 不過，近期由中興大學生命科學系教授許秋容的研究 團隊，與巴拿馬大學（University of Panama）的瓦爾德 斯皮諾（Iván A. Valdespino）教授合作，研究從紐約植 物園標本館取得少量珍貴的沙夫納卷柏標本，確認了 沙夫納卷柏為小葉結構的研究成果，並發表在植物學 期刊《Flora》中。
新聞來源 中興大學，〈研究多脈卷柏的「來龍去脈」 興大研究團隊揭示植物學根 本的小葉概念〉，2022年1月6日。
動態時報
SciTech Reports
世界首例跨斷層地震光纖 開啟新一代臺灣地震觀測與災害研究
37
整理報導｜李依庭 臺灣位於地震活躍的環太平洋火山帶，且橫跨菲律賓 海板塊和歐亞板塊交界。菲律賓海板塊以每年平均82 公分的速度朝西北碰撞歐亞板塊，使得臺灣的地震活 動十分頻繁。不僅如此，根據地層調查，在臺灣共有 33條活動斷層，主要地震帶則有3個，分別為西部地震 帶、東部地震帶、東北部地震帶。 最令臺灣人印象深刻的921大地震，至今已逾20年。而 在2018年2月發生於花蓮近海的芮氏規模6.2強震，不僅 導致多棟大樓倒塌、傾斜，更造成民眾重大傷亡及生 命財產的損失。根據研究顯示，引起這次災害的米崙 （123RF）
斷層（Milun Fault）活動週期不到百年，我們對於它後 續的動態仍須深入關注，不可輕忽。 也因如此，「地震災害風險評估」就成為現代都市開 發規劃中不可忽視的項目，然而要進行地震災害風險 評估，首先的重要任務是收集完整的地震資訊。
Sensing project, MiDAS），在中央研究院關鍵計畫與 教育部高教深耕計畫等經費的支持下，於2020年啟 動。地震觀測站選址於花蓮七星潭，分別於米崙斷層 上、下盤設置井下地震站。研究團隊參考了車籠埔斷
921大地震後由科技部發起，在臺中大坑設置了井
層鑽井研究經驗，並引進光纖地震觀測技術，結合傳
下地震觀測站的臺灣車籠埔斷層鑽井計畫（Taiwan
統井下地震儀與新一代地震光纖，嘗試建立跨斷層地
Chelungpu-fault Drilling Project, TCDP），自2006年啟
震觀測。
動以來已進行長達15年的地震觀測，TCDP地震觀測站 對臺灣地震研究提供了卓越的貢獻，並於去（2021）年 退役。
該研究預計於今（2022）年底設置完成，這不僅是世 界上首例跨斷層的光纖地震研究，更是接棒TCDP地 震觀測站的任務。研究人員期望MiDAS計畫能夠承先
有鑑於此，近期由中央研究院地球科學研究所與中央
啟後，成為開創臺灣地科學界下一個20年輝煌的重要
大學地震災害鏈風險評估及管理研究中心合作，在花
起頭，並將臺灣地震觀測與災害風險評估研究推進至
蓮七星潭設置口井下地震觀測站，並引進光纖地震觀
「光」世代的領域。
測技術，共同執行跨米崙斷層井下光纖地震的研究。 由中央大學地科系教授馬國鳳主導並規劃的米崙斷層 斷層鑽井計畫（Milun fault Drilling and All-inclusive
新聞來源 中央大學，〈中大團隊主導花蓮地震災害研究 地震觀測〉，2022年1月7日。
世界首例跨斷層井下光纖
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動態時報
運用RefMap人工智慧模型， 發現漸凍人的病因
科技報導
編譯｜劉姿婷
英國雪菲爾大學（University of Sheffield）和美國
胞骨架功能上扮演重要角色，且已知與 ALS 相關的基
史丹佛大學醫學院（Stanford University School of
因，包括PFN1、KIF5A、TUBA4A等基因有關。其中，
Medicine）的研究人員，近來合作開發了一種新的機
PFN1與KANK1相同，與肌動蛋白的聚合有關；而肌
器學習模式，稱為「區域精密定位」（regional fine-
動蛋白聚合的破壞與突觸的改變，包括神經肌肉終板
mapping, RefMap）。利用此工具，研究團隊發現了與
（neuromuscular junction, NMJ）的改變有關，也與細
運動神經元相關的疾病——肌萎縮性脊髓側索硬化症
胞核與細胞質之間的轉運功能缺陷有關。研究團隊驗
（amyotrophic lateral sclerosis, ALS），即俗稱「漸凍人
證了這些基因的變異，與KANK1基因表現之間的關聯
症」有關的遺傳基因，此研究成果於今（2022）年發表
性。此外，他們也發現在iPSC衍生的運動神經元中，
在《神經元》（Neuron）期刊。
若KANK1的表達量降低，便會產生毒性，並出現ALS
RefMap是一個層級貝氏網路（hierarchical Bayesian network），負責執行疾病相關基因變化的全基因組 鑑定，而這些與疾病相關的基因主要為非編碼基因 （non-coding gene）。ALS著名的特性為僅運動神經 元表現脆弱（又稱為單一細胞選擇性脆弱），因此非 常適合作為研究主題。由於人體的運動神經元相對稀
的關鍵病理特徵，例如TDP-43蛋白沉積。假如ALS 患 者帶有會破壞KANK1功能的基因突變，只要將KANK1 的基因表現量上調，就可能成為其治療標靶。而在未 刻意挑選患者是否帶有KANK1突變的情況下，研究 團隊發現，ALS患者的運動神經元KANK1表現量，與 ALS的疾病嚴重程度具直接相關性。
少，較難以用事後分析的組織進行研究，研究團隊藉
研究團隊表示，RefMap 整合了遺傳和表觀遺傳數據
由誘導性多功能幹細胞（induced pluripotent stem cells,
來識別風險基因，這項新工具可幫助我們了解、分析
iPSC）衍生出運動神經元，對其進行徹底的轉錄體
運動神經元疾病的遺傳基礎。研究團隊目前也計畫將
（transcriptome）與表觀遺傳（epigenetics）分析，包
RefMap應用於其他疾病模式，期望RefMap未來能成為
含RNA定序、染色質開放性定序（ATAC-seq）、組蛋
研究疾病遺傳風險的新利器。
白染色質免疫沉澱定序（histone ChIP-seq）、染色體 構象捕獲（Hi-C）等方法。研究團隊將RefMap應用於 ALS的全基因組關聯性分析（genome-wide association study, GWAS）數據與分子分析，最後鑑定出690個與 ALS相關的基因。 該篇研究中，找到一個稱為KANK1的基因，它在人類 神經元中產生的神經毒性，與ALS患者大腦中觀察到 的情況非常相似。在功能上，KANK1基因與許多在細
新聞來源
1. Zhang S et al. Genome-wide identification of the genetic basis of amyotrophic lateral sclerosis. Neuron. 2022:S0896-6273(21)01036-9. 2. New AI model helps discover causes of motor neurone disease, ScienceDaily, 2022/01/18.
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科技報導
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