科學月刊姊妹刊物
2022年5 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.
485 全 科
方 技
2022
5月號 每月15號出刊
位 人
視 關
野 懷
scimonth.com.tw
04 焦點話題 學術出版業「破」與「立」的 拉扯—兼論 Mega Journal 的解
（Photo by Kenny Eliason on Unsplash）
該如何認定 「有問題的期刊」？
今（2022）年3月底，臺灣大學醫學院研究發展分處網頁的一則公告，正面列出
套之道
了600餘本在學術聲譽、審稿方式有爭議的期刊，並表明該院在審查是否聘任
08 科技人文
或升等的人事案時，若申請人提供的論文出處含有表列的期刊，此申請案將採
從科學哲學觀點 看學術期刊與論文的評價
用更嚴格的審查程序。這項消息引發了臺灣學術圈內正反兩面諸多討論，該如
12 重磅快評
何認定什麼是「有問題的期刊」？這背後又有哪些值得我們深思之處？（4版）
「清零」或「共存」不是關鍵， 有沒有打疫苗才是重點
15 科技智財 （Photo by Xavi Cabrera on Unsplash）
「上帝的手術刀」誰有權操刀？ 由 CRISPR 專利糾葛看生醫申請案 的布局策略 20 資訊生活 從「小學數學」做起， 訓練 AI 協助解決日常算數問題 24 書適圈 人類為 AI 制定的倫理架構，究竟哪 裡出了錯？《人工智慧最後的祕密》
科學月刊 月號︻畫作修復︼上市！ 當期介紹請見 版
COVID-19第三年，準備好了嗎？
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科技報導
SciTech Reports
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焦點話題
學術出版業「破」與「立」的拉扯— 兼論 Mega Journal 的解套之道
蔡孟利
科技報導
宜蘭大學生物機電工程學系。
今（2022）年3月底，臺灣大學醫學院（簡稱臺大醫學院）研究發展分處的 創刊於公元1982年1月
網頁公告了一則消息，內容大要是臺大醫學院正面表列了600餘本在學術聲
中華郵政北台字第1461號
譽或審稿方式有爭議的期刊，並表示該院審查聘任或升等的人事案時，若申
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
請人提交的論文出處為該表列上的期刊，申請案將適用更嚴格的審查程序， 包括投稿過程的答辯紀錄都將列為重要參考資料。
訂
閱：全年12期1000元
劃
撥：0018482-3 科學月刊社
主
辦：台北市科學出版事業基金會
出版者：科技報導雜誌社
這個公告在臺灣的學術圈內引起正反兩面諸多討論，雖然主要爭議點在於 「有問題的期刊」該如何認定的實務問題上，但在這個爭議點背後，還有個
發行人：張之傑
更深層的課題，那就是關於學術出版慣例的「破」與「立」。
執行總監：趙軒翎 總編輯：林翰佐 副總編輯：趙軒翎、李依庭
數量暴增的學術論文
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
將研究成果精煉成「論文」的形式以提交同儕審查，在審查合格後發表在
林宮玄
邱韻如
金升光
學術期刊上，是「學術研究」的工作中，最後、也最重要的一哩路。隨著
金必耀
門立中
紀延平
范賢娟
倪簡白
高啟明
高憲章
張大釗
張敏娟
展時最基礎的推動力量——學術研究，也就漸漸地成長為一門產業，而有
陳妙嫻
陳彥榮
陳鎮東
更多研究者投入、更多的經費挹注，也牽扯到更多人的生計。做為承接那
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
廖英凱
管永恕
劉宗平
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
時代進展中對於經濟、軍事、醫療等各方面的需求漸增，作為這些需求發
最後、也是最重要一哩路的學術期刊， 也因此漸漸成長為一門「生意」，
廣告索引 貝克曼........................ 2 錫昌.......................... 3
從主要是附屬於專業學術團體的出 版物，轉變為依賴高度商業化出版 社發行的營利型態。儘管大部分學
特約編輯：陳亭瑋
雙鷹.......................... 5
術期刊的經營者屬性已經轉變，甚
美術編輯：黃琳琇
暢鴻生技................... 7,27
至出版的載體已經由紙本轉以電子
業務專員：廖本翔
玉山生醫..................... 10
為主，但是期刊編輯過程中的一些
整合行銷專員：林承勳
益弘......................... 11
社
址：臺北市羅斯福路三段77號7樓
尚偉......................... 17
電
話：(02)2363-4910
日龍......................... 18
傳
真：(02)2363-5999
牟博科技..................... 23
雙盲」、「作者不支稿酬」，以及
人事廣告..................... 38
「讀者付費」等。
E - mail：scimonth@scimonth.one 印
刷：赫偉有限公司
核心慣例仍舊被沿用，包括「同 儕無酬審查」、「審查過程單盲或
.......................... 40 BD.
原先學術出版的慣例，是為了在有
SciTech Reports
焦點話題
5
限的版面裡讓有價值的研究成果流通而設計的。但由於 早期的學術圈還說不上是產業，且學術社群的規模也不 大，因此在那樣的背景下，這些屬於學術互助的傳統規 矩可以良好運作。然而今日的「學術研究」已經不只是 個產業，而且還是個「龐大的」產業，因此數量跟著暴 增的學術論文該如何走完那道最後、也是最重要的一哩 路，也就成為這個龐大產業需要解決的重要事務。
從「挑選」往「爭取」挪移
顯然傳統的學術出版方式需要有所變革。 在諸項學術出版的慣例中，「同儕無酬審查」、「審 查過程單盲或雙盲」、「作者不支稿酬」都是不需花
（123RF）
費金錢的事務，所以就「營利」的現實考量，這些項 目自然無須變動。那既然壓力是來自於暴量的學術論
費用，以換取讀者免費取用該篇論文的自由，如此既
文，若是將傳統由「讀者付費」的發行模式改由「作
不用擔心大量出版後的銷售問題，還可以高舉成果自
者付費」，也就是由急著發表論文的作者來支付出版
由分享的理念大旗，豈不是一舉兩得？在這樣的雙重
6
焦點話題
科技報導
誘因下，以「開放取用」（open access, OA）為名的經
「同儕審查」這個最基本的形式要求。而在現實上，
營模式，搭配成熟的電子期刊發行環境，便快速成長
「同儕」的數量有限，有限的「同儕」能夠無償用以審
為今日學術出版的主流。
查稿件的時間更是有限。因此OA的出版模式，雖然舒
早期學術期刊的發行，是為了刊載與進步有關的新發現 或新發明，以作為學術同儕間有意義的資訊交流媒介， 所以作者不支稿費、審稿者不支酬金，而由讀者付費的 學術互助模式可以運作良好。也正因為在現實上真正付
緩了學術界對於發表平臺承載量不足的焦慮，但也因為 OA模式加入了出版的戰局，讓大量出版成為回不去的 營利誘惑，使得同儕審查所需要的「同儕」，出現了嚴 重不足的問題。
錢的人是讀者，因此如何讓期刊所刊載的論文更有參考
不過這個問題，剛好被學術出版的傳統慣例給巧妙的掩
價值、更有學術影響力，再透過這些刊載內容品質的提
蓋了！基於保護審查者不受外力干擾的公正性要求，
升以爭取更多讀者支持，就成為出版者在銷售上重要的
「同儕審查」中的「同儕」從頭至尾都是匿名的，除了
憑藉。但是在OA期刊興起後，因為付費者的不同，也
期刊中負責該篇論文的編輯之外，沒有其它人知道審查
就衝擊了期刊發行是「為了誰」的關鍵立場。
者是誰；而基於學術互助間的信賴關係，作者與讀者不
在OA這個由「作者付費」的模式下，學術期刊在銷售
會（也不能）要求期刊揭露任何有關審稿者真實身分的
上並不需要考慮讀者的購買意願。而需要考慮的問題轉
資訊。所以，即便從各種客觀的面向，如收稿數、刊登
變成如何吸引那些付費的作者多多將稿件送入——也就
數、審稿原則、審查時間來看，許多「巨錄期刊」或
是說，因為銷售的對象變了，所以學術出版的編輯方針
「掠奪式期刊」不可能做好同儕審查的工作，但是只要
由期刊「挑選論文」的過濾型態，轉往「爭取論文」的
該期刊不承認，那任誰也沒辦法斬釘截鐵地對其學術性
收集型態挪移。
的適格與否下定論。
躲在傳統慣例下的黑手
「審稿人指數」是個方向
儕間嚴格審視，也耐得住漫長答辯過程的實力者。但
一個補救措施。問題的癥結在於，每年都有這麼大量的
是在學術研究這個龐大的產業中，更多的從業人員是
論文出版，過程中一定會出現同儕審查品管不良的問
屬於對畢業、求職、升等、經費競爭等現實層面充滿
題，但「同儕」的資訊通常無從得知，所以只得針對有
焦慮的煎熬者。是以就「客源」的考量來看，如果一
問題的期刊大戶，設計一些再過濾的機制，在某種程度
本期刊要賺錢，那麼內容品質的提升不是考慮重點，
看來也像是再一次的同儕審查，以求能做出有更具公信
如何降低刊登的門檻、縮短上線的審查時間，才是真
力的判斷。
當然在學術界中不乏有很好的作品，不僅願意接受同
正的營利之道，為了滿足上述這些需求，「巨錄期 刊」（mega journal）也就應運而生。而如果一本期 刊要賺大錢，那麼內容品質更該棄如敝屣，讓論文刊 登完全沒有門檻、審查的時間壓縮再壓縮，才是真正 的爆利之道，所以就出現了所謂的「掠奪式期刊」
在這樣的現實狀況下，臺大醫學院這次的作法其實只是
但這樣的再過濾對於一些較複雜、大量的學術審查事務 來說，就變成一種不切實際的作法。例如科技部生科司 任一個學門的專題計畫年申請量，動輒都以千百計，若 是都要對每個研究者過去的研究成果做這種再過濾式的 評比，那麼光審查計畫所要投入的時間與人力成本，就
（predatory journal）。
要消耗科技部大半的科研預算了。所以，在這樣的現實
但即使對於論文的出版需求再怎麼焦慮，要投的仍然得
下，依賴某些排行指標來評論一個研究者的學術能力，
是一本「學術期刊」，也就是說這本期刊還是得要滿足
終究還是實務上的必要之惡。
焦點話題
SciTech Reports
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目前用來作為期刊或論文優劣的各種評比參數，主要的
除了惕勵自己得更小心不要誤踩學術地雷之外，還是希
核心概念都是以論文被引用的次數多寡為依據，也就是
望自己能夠繼續保有在《我腦袋裡有實驗室的病毒，
植基於「讀論文者」的「重視程度」所下的參數。但是
嗎？》這本小說中漢雄所說的那種，「爽」的初衷。或
如果同儕審查仍然是學術出版中最核心的評核機制，是
許，那才是讓自己遠離雷區最簡單的心法：
討論一篇論文的科學價值時，最直接的專家意見，那麼 發展一種審稿人指數，以執行同儕審查時「審論文者」 的「適格程度」作為評比依據，應該是學術界可以努力 的方向。
在破與立拉扯時的自處之道
目前已看到某些期刊朝這個理想前進。像是有些期刊在 徵得審稿者同意後，會將審稿人的姓名與服務機構明列 在被刊登的論文上，也有些期刊甚至願意公開審稿過程 的答辯紀錄，讓讀者與作者皆可自行判斷此篇文章是否 由「夠格的同儕」所審閱。不過在這些新的學術慣例建 立完備之前，於這個「破」與「立」還在拉扯的階段，
「所以我就想通了，做研究為的是什麼？如果我 的研究拯救不了地球、拯救不了世人，也提高不 了國內生產總額，那我做研究幹嘛？那就回到那 個『爽』的初衷嘛！你說孟德爾在那邊算豌豆幹 嘛？我就不相信他在那邊算豌豆的時候，心裡想 的是拯救地球、拯救世人或是提高國內生產總
額。好玩嘛、有趣嘛、爽嘛，就只有我知道原來 老天是這樣子設計我們這些芸芸眾生的，光這個 『我知道』就很爽嘛！」
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科技人文
從科學哲學觀點 看學術期刊與論文的評價 陳瑞麟
科技報導
中正大學哲學系講座教授。
宜蘭大學機電工程系、《科學月刊》理事長蔡孟利教
「認知」與「實用」二種不同方向的詮釋，例如有些
授最近針對臺灣大學醫學院（簡稱臺大醫學院）發布
科學家會強調一個研究應帶來認知上的重要、意義和
的學術審查新辦法提出深入的評析，引發相當多關注
影響；有些科學家則著眼於一個研究會帶來實際效用
與討論。（詳見：《報導者》〈蔡孟利
上的重要、意義和影響。簡言之，「重要、意義和影
每年百億換
了什麼？臺大醫學院正面表列有疑慮學術期刊的意 義〉）身為科學哲學研究者，曾研究過「科學評價」
響」這三個評價標準，並沒有單一詮釋。 此外，人們很容易把「重要、意義與具影響力」和
（evaluation in science），也相信科學評價是科學發
「原創性」（originality）聯結在一起，因為能產生重
展、演變與進步的主要動力，在此提供一些基於科哲
要、意義和具影響力的研究貢獻，必定是深具原創性
觀點的意見，以回應蔡教授的卓見。
的研究。科學哲學家習慣使用「新奇性」（novelty） 這個名稱來代表「原創性」，此處二者的概念並無不
重要、意義與具影響力的限制與補充
蔡教授在評析中十分強調「重要、意義和具影響力」 （importance, significance and impact）這三項評價標 準。蔡教授支持臺大醫學院的新審查辦法，因為新審 查辦法隱然地重視這三者；並且認為如果學術期刊完 全拋棄這三項評價標準時，那麼它們頂多是學術觀點 交流平臺，而不是具價值的論文發表場地。〔註〕
同。新奇與原創的研究一般而言比較容易產生「重 要、意義和影響嗎」？其實並不必然如此。例如，在 科學歷史上，曾有太過超前的新奇研究成果，在當時 被視為「沒有重要、意義和影響」的價值，卻在日後 帶來「科學革命」式的深遠衝擊。因此，如果有期刊 完全拋開「重要、意義和影響」這三項價值，但仍保 有「新奇」或「原創」的標準，我個人是贊成的。然 而，「新奇性」或「原創性」仍有程度或等級可言，
但是在我看來，這三項標準會有不可避免的詮釋與應
例如我們總會有某研究的「新奇或原創性」比另一研
用問題，也就是如何解釋這些標準的意義，以及如何
究更高或較低的判斷。「新奇」和「原創」會有因應
把它們應用到具體的研究上，該怎麼實際判斷一項研
不同脈絡的詮釋問題，同時也會有「認知」和「實
究是重要、意義與具影響力的？不同的學術環境（領
用」二個不同方向的詮釋。我們可以很肯定地說，所
域、典範、社群、個人）對於這些判斷都會產生很大
有科學價值的詮釋與應用的多元性是不可避免的，這
的差異，這也是孔恩（Thomas Kuhn）所談的「不可
也是孔恩所說的「不可共量性」的一個面向：「價值
共量性」的一個面向。就最廣泛的範圍來看，也會有
標準的不可共量性」。
科技人文
SciTech Reports
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針對價值標準內具的不可共量性和詮釋多元性的問題，
恩和波普代表了二種不同的科學方法態度或路線，所
在我看來，只有二種解法：第一種是科學哲學家蘭吉諾
以，也有科學哲學家把科學家區分為「孔恩式的科學
（Helen Longino）強調的：科學家不只是要公開討論科
家」和「波普式的科學家」。那麼，科學究竟應該走
學議題，也要公開地批判討論科學評價與價值標準的議
孔恩式的路線或波普式的路線？基於我個人對於多元
題，才有助於形成科學社群中對於科學評價（默會的、
主義的偏好，我同樣認為：應該兼容並蓄，並致力於
應用的）共識。我完全贊同這樣的主張，因此我十分欣
設計一個共存共榮的體制。
賞蔡教授針對臺大醫學院的新審查辦法所開啟的討論。 第二種解法則是我個人的偏好：接受方法學（價值）的 多元主義。也就是說，容許不同的價值標準、以及相同 價值標準的不同詮釋與應用同時並行。但是，多元主義 不是價值相對主義，也不是「什麼都行」的無政府主 義。採納價值的多元主義者，必須對不同標準的評斷與 詮釋可能導致的後果，有清楚和完整的理解，並設計相 應的體制來配合。例如，如果有科學期刊標榜不同的價 值標準，應該清楚明白地公布周知，讓科學家和科學社 群自作選擇與判斷，也坦然接受不同體制對於期刊的不 同偏好與評價，我認為這不僅可以接受，還有助於科學 的發展和進步。至於這樣的多元主義要如何落實到科學 體制上，還需要再深入討論和思考，也需要科學界集思 廣益。
科學評價是使用價值標準來判斷科學研究的過程與結 果的好壞。科學是使用高度精緻方法和工具的一門行 業，使得在研究過程中複雜的方法和程序變成被評 價的對象。因此，我們也可以區分科學評價的「歷程 論」和「結果論」二種態度。蔡教授認為如果只評價 使用的方法對不對、過程嚴不嚴謹而不去談目的與價 值，是不足的。這明顯是傾向「結果論」態度，亦即 要看研究的結果是不是「重要、意義和影響」，這三 項標準在本質上也是針對研究的結果來下判斷。可 是，我們要不要容許科學家有「嘗試錯誤」歷程的空 間？「錯誤的結果」可能被會評價為不具意義（不顯 著），也不具正面的影響，因此不重要。可是，科學 歷史給我們的教訓是，錯誤有時可能產生很大的價
科學研究的歷程或結果，哪個該被評價？
蔡教授在回應留言時，引用孔恩對於「常態科學」解 謎活動的強調，主張解謎是常態科學中重要創新活 動。「解謎」或「解決異例」確實是科學創新、原創 研究的一個重要來源，因為「創新」多半不是漫無目 的的嘗試或如無頭蒼蠅般地亂闖。科學典範提供了重 要、有意義的研究方向，並能確保研究產生可見的影 響──從這裡可以看到蔡教授為什麼強調「重要、意 義和影響」這三項標準。值得注意的是，此三標準比 較配合孔恩常態科學的價值，然而，孔恩的常態科學 觀念卻被波普學派（Popperian）的科學哲學家批評 為「保守主義」，因為常態科學的價值比較傾向鞏固 既有的典範標準。波普學派的哲學家反而強調科學是 一種冒險事業、是嘗試錯誤（try and error），因此會 重視「錯誤」的價值與對科學帶來的貢獻的潛能。孔
（123RF）
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科技人文
科技報導
值。要把過程創新但結果錯誤的研究包容進來，也許
或實用效益上的潛能。針對這樣的實驗，科學界應該
在體制上一個可能的解法是：把科學家的資歷考慮進
使用什麼樣的評價標準？該重視實驗方法與程序（歷
來，對於年輕新秀的科學家，容許他們有更大的犯錯
程論的評價態度）？或看重實驗結果的「重要、意義
空間，因此對他們的研究不妨偏向以「歷程論」的態
和影響」（結果論的評價態度）？即使就實驗結果的
度來評價，但是對於資深的科學家，則更應強調從
評價而言，應該重視認知面向或實用面向的詮釋？
「結果論」的態度來評價他們研究成果，因為他們已 經有相當的經歷。
以生醫科學為例，往往涉及醫療的目的，所以我猜測 醫學科學家會偏向把價值標準往實用性面向詮釋與應
理論評價與實驗評價的異同
用。當科學體制與實用利益有更深的結合時，對於實
有鑑於當前科學研究很大的比例是實驗研究，而科學
例如，我最近看到一則關於CRIPSR專利權爭議的新
哲學傳統對於評價的反思往往著重在理論評價上，所
聞，這種爭議涉及新技術應用到新對象是否具「原創
以我想討論「針對理論和實驗的評價是否有所不同」
性」，是否該給予專利？又該給誰專利？新技術的發
這個問題。很多實驗的目的是為了檢驗假設，因此預
明人或應用到新對象上的科學家？專利涉及大量的實
設了理論；在相當的程度上，實驗結果被用來評價理
用利益，生醫學界甚至社會（如審判專利權的法官）
論假設是否有意義（或具顯著性）。但是，也有很大
對於CRIPSR和其它各種技術工具性的研究，應該如何
比例的實驗研究是在探索新奇現象、新工具、新技術
評價？這部分既涉及科學評價的科哲議題，也涉及體
用價值的強調是否可能減低對「認知」面向的重視？
科技人文
SciTech Reports 制和社會的STS議題。在此我連初步的答案都無法提 供，只能提出問題請大家思考。
結語
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本文之外，不妨可再參看下列相關的本土研究。 （本文改寫自臉書「陳瑞麟的科哲絮語」專欄於2022 年3月27日發布的文章。）
科學評價的議題並不簡單，卻十分重要。要對科學研 究進行評價，不只是關於要應用的價值標準，也涉及 對這些價值內涵的詮釋與應用，更涉及被評價的科學
〔註〕顯著（significance）有歧義，一個意義是「具有實質內涵」，另一
研究內容與相關知識的掌握，因此一般只有專業者才
個是科學上常用的統計「顯著性」。統計上的「顯著性」標準何在？這又
能完全勝任評價的職責。然而，科學家是否常把心力
是當前大量使用統計方法的科學研究在評價時有爭議的一個問題。在此，
投注於科學研究本身，而較少反思評價的問題？既然
我先略過這個問題。
現行的科學體制都是同行專業評審，所以，更需要科 學家自己針對「如何進行評價」作更深入的思考， 以形成體制內的共識（但共識不代表「一致」或「一 元」化）。推動科學的進展，科學哲學家只能提供建 議。但是，科學哲學的觀點也許能提供些許啟發？如 果科學界的朋友希望從科學哲學獲得一些參考，除了
延伸閱讀
1. 陳瑞麟，〈論科學評價與其在科技政策中的涵意〉，《台灣科技法律 與政策論叢》，2005年。 2. 陳瑞麟，《認知與評價：科學理論與實驗的動力學》。台北：台大出 版，2012年。 3. 楊倍昌，〈知識辯證的微觀動態：當代生物科學期刊如何接受一篇論 文〉，《科技、醫療與社會》，2016年。
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重磅快評
「清零」或「共存」不是關鍵， 有沒有打疫苗才是重點 COVID-19第三年，準備好了嗎？ 蔣維倫
科技報導
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。
今（2022）年4月，2019冠狀病毒疾病（COVID-19）
美國公衛專家認為中國仍堅持「清零」，代表該國在
大流行的第三年，Omicron變異株突破臺灣的防線，
疫情爆發的這二年以來，並未努力優先推動年長者的
單日本土確診破萬、屢創新高。而政府面對這波疫情
疫苗接種，也沒有提高農村地區的公衛基礎建設，因
的後續應對，所謂的新臺灣模式該選擇「共存」還是
此國民在面對病毒的攻擊時，可能仍脆弱無比。而英
「清零」？先讓我們先看看別人家的情況。
國健康分析公司則推測，截至今年3月，60歲以上的中 國人民約有19％的人未曾接種任何一劑疫苗。中國國
病毒，才不管口號呢！ 饑荒的上海
家衛生健康委員會副主任也在3月18日的新聞發布會上 公布，80歲以上的民眾僅半數接種二劑疫苗，接種三 劑者更不到二成。
「大樓住戶對外大聲吼叫、直至深夜」、「確診的嬰 幼兒，強行和親生父母分開」、「急診患者，被拒絕 送醫而死亡」，今年3月底，從中國上海流出的影片， 令人怵目驚心。當地2600多萬名居民被嚴格封鎖在 家中，禁止踏出家門的清零政策不僅摧毀了日常食物
死亡的香港 再讓我們看看距離中國不遠的香港，為什麼香港會從 控制的典範，變成全世界疫情死亡率最高的城市？
的獲取，更影響到藥品等物資流動。但再多影像、留
一張令人震驚的照片道盡了香港醫療崩潰的現實：三
言，也無法撼動中國政府動態清零的政治口號。
位香港年長病患躺在急診室，身旁有六具裝著遺體的 屍袋。在今年3月初，香港醫院就出現了種種不堪負
嚴格封鎖、禁止移動，確實能暫停病毒傳播，有機會達 到零本土感染的目標。但單日新增數萬人的確診，數十 萬人的行蹤調查、通知，再加上千萬人的封鎖，所延伸 出的社會、經濟成本，可能遠遠超出疾病本身。
荷的跡象，例如年長者隔離在特定區域、長達二週 無法洗澡、嬰兒和父母拆散入院，以及確診外籍移 工被解雇、流落街頭成為黑數。今年1月底，香港的 COVID-19累積死亡人數僅205人，但在經過崩潰的二
疫情邁入第三年，中國控制疫情時出現的荒謬景象，
個月後，死亡人數衝到7945人——這二個月裡死掉的
暗示了一個殘酷的跡象——「中國政府面對疫情仍未做
人，是前二年的近40倍。而可怕的是，死者主要都是
好準備」。
沒打疫苗的年長者。
重磅快評
SciTech Reports
13
香港年長者的疫苗覆蓋率高嗎？港府推動疫苗施打已
• 無症狀感染、卻能傳染給他人，如COVID-19。
一年多，截至今年2月，香港年長者的疫苗接種比率約
• 存在非人類的動物宿主，如登革熱、禽流感、鼠疫。
45％，遠低於新加坡（約95％）和韓國（約90％）；
• 隱晦
若我們再看細一點，70∼79歲族群的疫苗覆蓋率約
• 缺乏有效疫苗，如C型肝炎。
46％、80∼89歲更僅有29％。疫苗接種率低暗示了人 民對政府普遍缺乏信任，以及在推動疫苗時出現了問 題，使謠言、假新聞在年長者心中造成了恐懼感。
負面觀感疾病，如梅毒、愛滋病。
而COVID-19具備「無症狀傳染他人」和「存在非人類 的動物宿主」等特性，因此可以直言，在全球範圍內 「零病例」是不可能的。而臺灣為全球經貿往來中重
雖然臺灣的疫苗接種情況比香港好很多，但相較於韓
要的國家，勢必也會遭到COVID-19入侵。簡言之，臺
國、新加坡等亞洲國家，仍有許多年長的臺灣人不願
灣「零本土病例」是不可能的。
接種疫苗。臺灣65歲以上的疫苗覆蓋率約八成，若僅 算75歲以上長者，則降至七成（表一）。 換言之，從香港血淋淋的例子裡可以看到，「若脆弱
那為什麼我們還要吵「清零」或「共存」？
族群的疫苗覆蓋率不高，就沒有談『共存』或『清
迫不得已的話術—好懂但撕裂社會的二分法
零』的前提」，你覺得臺灣的疫苗覆蓋率足夠了嗎？
重大災難襲來之初，簡化的口號能幫助人民快速行動。
什麼叫清零？什麼叫共存？
人類史上，只有「天花」被完全清零、消滅，可見要 達到「完全沒有新病例」是多困難的事。若傳染病具
因此在COVID-19的第一、二年時，政府的口號可被切 成二分法：「拯救生命 共存
清零
封城」或「拯救經濟
開放」。當災禍開始降臨而我們又缺乏有效武
器之際，使用簡化後的口號就有其必要性。
備下述任一特徵，那要達到「零病例」，就幾乎不可
但COVID-19已進入第三年，且人類手握最先進的疫
能發生：
苗，若政府的策略、口號仍過度簡化為「經濟」或
表一
年齡層
截至 2022 年 05 月 02 日，臺灣各年齡層的 COVID-19 疫苗覆蓋率。
（資料來源：疾病管制署）
第 1 劑（%）
第 2 劑（%）
第 3 劑（%）
65 ～ 74 歲
89.0
85.1
74.1
50 ～ 64 歲
89.4
85.0
70.0
30 ～ 49 歲
99.3
94.0
73.8
18 ～ 29 歲
102.6
96.5
67.3
12 ～ 17 歲
88.9
80.9
0.3
75 歲以上
79.3
72.9
〔註〕比例＝（本國籍＋外國籍）接種者／中華民國內政部人口數據，故可能超過 100％。
60.1
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重磅快評
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「性命」的零和遊戲，可能會混淆民眾及地方管理者
被根除。而「確診者足跡」的重要性也將不如以往，
的思路，讓公衛政策淪為政客的籌碼。
不應花費大量人力細查。而面對輕症
無症狀、高傳
播力的傳染病，且每日新增確診者數萬名的現況裡，
疫情無法「根除」，但可以「消除」 雖然已經不可能將新型冠狀病毒（SARS-CoV-2）從人 類社會裡清除殆盡，但我們可以減輕、消除COVID-19 對社會的影響，讓「損失、死傷降低到人民、國家可
要調查出每位病人在所有時間裡接觸到的所有人，是 不可能的。而在單日新增數萬名確診者的階段裡， 「雕花式」的疫調只是操死衛生所的同仁而已，不如 直接跟民眾宣布——「當作今天外出一定會碰到確診 者」還比較直接、安全。
以接受的程度」。比方說，每年因COVID-19而死亡的 人數和流感造成的破壞相似。屆時，我們也許可以開
而在現階段最重要的數字應該是「重症數」、「各族
始討論COVID-19大流行的結束。
群重症率」、「急重症床位」。由於醫院不是只照護
既然如此，究竟該怎麼定義「疫情結束」？以結核病為 例，世界衛生組織（World Health Organization, WHO） 定義某國「消除結核病」，是指每百萬人裡結核病少 於一例；而某國「消除麻疹」的意思，則是指若出現 本土麻疹流行，持續的時間短於12個月。 由於COVID-19還太新，對於什麼情況可被稱為「消除 新冠疫情」，大家仍無共識。因此人民需要政府提出 新的定義、目標，以明確告知民眾：「達到這樣，疫 情就算結束。快好好地過你的生活吧！」你覺得，什
COVID-19患者，尚有車禍、心臟病、癌症等急重症患 者需要救治，而COVID-19重症患者會消耗醫護人力、 排擠醫院對其他急症的關注力。此外，「各族群重症 率」則可協助政府單位判斷是否該提供更多資源給脆 弱族群，「急重症床位」則是一項能判斷該縣市是否 處在醫療崩潰邊緣的重要依據。 但在臺灣政府逐漸調整防疫策略之前，民眾需要意 識到——「政府所作的政策，都是假設你已經打了疫 苗」。換言之，COVID-19疫情的結束、正常生活的開 始，僅適用於打完疫苗的人。很殘忍，但這是真的。
麼樣的標準才適合臺灣，讓大家能夠放下疫情好好過 自己的生活呢？
在「清零」或「共存」之前，
所有的政策都是假設「你已經打了疫苗」
自COVID-19爆發以來，科學家猜測病毒的變異方
保持冷靜，繼續前進。 Keep Calm and Carry On.
向，應該要往「愈突變致死力愈低」的方向前進。而 Omicron變異株雖然擁有前所未見的傳播力，但似乎真 的展現了較低的重症、死亡率，因此在Omicron流行未 退之時，仍有丹麥、英國、泰國等國家將全面開放提 上時程。由此可見，在多數人接種疫苗的現在，較少 重症的Omicron，反而是讓我們走向「人類與病毒共 存」的契機。 那在Omicron的時代，我們應該關注什麼數字？首先， 「每日本土確診數」已不再是重點，因為病毒不可能
參考文獻
1. Dennis Normile,‘An undebatable political decision’ : Why China refuses to end its harsh lockdowns, Science, Vol. 376: 6591, 2022. 2. Arisina Ma and Jane Parry (2022) When Hong Kong’s“dynamic zero” covid-19 strategy met omicron, low vaccination rates sent deaths soaring, BMJ, Vol. 377:o980, 2022. 3. Wafaa M. El-Sadr and Steven Shea, Is Omicron Showing Us the Path Ahead?, American Journal of Public Health, 2022.
SciTech Reports
「上帝的手術刀」誰有權操刀？ 由CRISPR專利糾葛 看生醫申請案的布局策略 許文馨
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恆融智慧財產事務所專利師。
CRISPR源起
物體內的基因，而被稱為「基因剪刀」。CRISPR-Cas9
CRISPR，全名為「常間回文重複序列叢集」（clustered,
基因編輯技術具有快速、精準與跨物種的特性，能夠
regularly interspaced, short palindromic repeats, CRISPR），
應用於生物醫學的相關領域中，特別是此技術有望根
是一種源自於細菌的免疫系統序列，能夠記憶曾經來 犯的病毒資訊，因此可以辨認並消滅相同的病毒。
治基因突變引發的疾病，因此還有「上帝的手術刀」 的盛譽。
Cas9（CRISPR-associated protein 9）則是一種酵素，而
夏彭提耶（Emmanuelle Charpentier）與道納（Jennifer
由CRISPR與Cas9組成的系統作為CRISPR-Cas9基因編
Doudna）二位學者在2012年6月，首先將CRISPR-Cas9
輯技術，可被用於精準地切割基因物質，進而編輯生
基因編輯技術的研究成果發表於期刊，而後這項技術
（123RF）
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也令她們獲得了2020年諾貝爾化學獎桂冠。除了夏
案（第14/054,414號專利申請案，下稱414號案），該
彭提耶與道納的跨國研究團隊（以下簡稱道納團隊）
案主張2012年12月12日臨時申請案的優先權。
外，美國哈佛大學與麻省理工學院共同創立的博德研 究所（Broad Institute of MIT and Harvard）的張鋒團 隊，也在2013年10月，將CRISPR應用於哺乳類動物細 胞的突破性成果發表《科學》（Science）期刊，一併 拉開了美國東西兩岸學術重鎮對這項技術爭霸戰的序
在審查過程中，張鋒團隊申請加速審查（accelerated examination, AE）程序，所以他的申請案在2014年4月 15日取得專利權。另一邊道納團隊則因為申請案的程序 問題以及因所請範圍較廣，而不斷受到第三人對可專利 性的挑戰，於2019年4月23日才獲准專利。在這期間，
幕。當然，除了在學術上爭奪榮耀與領先地位，二個
道納團隊於2016年向美國專利商標局（United States
團隊之間的專利戰火也不斷延燒。
Patent and Trademark Office, USPTO）的專利審理暨訴 願委員會（Patent Trial and Appeal Board, PTAB）申請
基因剪刀剪不斷理還亂的專利爭議
在專利戰的戰場上，爭執核心在於雙方取得CRISPR技
專利衝突（interference）程序，主張雙方的專利申請案 具有相同或是實質上相同的發明範圍，要求撤回張鋒 團隊的專利權。
術專利申請日的時間點。道納團隊首先在2013年3月15 日提出有關CRISPR的第一個專利申請案（第13/842,859 號專利申請案，下稱859號案），該案主張2012年5月 25日臨時申請案（Provisional Patent Application, PPA） 的優先權，最初的範圍意欲不對該技術所適用細胞環 境（cellular environment）進行限制。而張鋒團隊則是 在2013年10月15日提出「CRISPR在哺乳類動物等『真 核細胞』（eukaryotic cell）環境中編輯基因」的申請
道納團隊與張鋒團隊的專利申請案歷程示意圖
就專利衝突程序一役而言，在2017年2月的初步結果 中，PTAB認為張鋒團隊的應用於真核細胞的CRISPR 技術，與道納團隊的基因編輯技術屬於不同的發明， 因此，雙方在CRISPR技術上並不重疊與衝突，所以判 定張鋒團隊能保留其專利並擁有專利權。後續道納團 隊上訴至聯邦法院，聯邦法院認同PTAB的裁決。 此後道納團隊再次出招，他們於2018年利用美國延續
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案（continuation application, CA）申請制度，提出了包
編輯，但沒有足夠證據證明該實驗是成功的，因此，後
含美國第15/947,680號專利申請案等14個延續案，試圖
者沒有達到「付諸實行」的標準。除此之外，PTAB認
針對截至當時由張鋒團隊掌握專利權的CRISPR在真核
為，道納團隊無法證實在2012年6月時對上述技術具有
生物細胞環境中編輯基因的範圍，取得專利權保護。
明確且永久（definitive and permanent）的想法。
據此，針對道納團隊此系列CA案與張鋒團隊的專利案 與申請案，PTAB再次開啟衝突程序（第106,115號案） 以確認該關鍵權利範圍究竟屬於何者。2022年2月28 日，PTAB再次將「以CRISPR在真核生物細胞環境中 編輯基因」的相關權利掌控權判給了張鋒團隊。
雖然此案仍有上訴的可能，然而到目前為止，二個團 隊各自握有專利權，但基於雙方對於申請專利範圍的 解讀，即使現在道納團隊握有將CRISPR技術用於所有 類型細胞和非細胞環境的專利權範圍，但未來若道納 團隊與第三方希望將CRISPR技術實施於真核細胞環境
在此次判決中，主要爭點在於究竟是哪個團隊實際將
中，仍需取得張鋒團隊的同意或授權。換句話說，在這
「CRISPR-Cas9系統用於編輯DNA，以影響真核細胞的
樣的專利領土畫分之下，從今以後若第三方想要實施
基因表現」的概念付諸實現（reduced to practice）？在
CRISPR技術，可能必須向雙方都取得授權才能進行。
審視證據後，PTAB認為，張鋒團隊在2012年10月5日已 將「成功在真核細胞中使用嵌合RNA的CRISPR-Cas9系 統剪輯DNA」的論文草稿投稿於期刊；而道納團隊雖 有可能在2012年10月5日前已在斑馬魚胚胎中進行DNA
從雙方專利布局看申請策略
回頭看二個團隊的審查歷程，很顯然地，無論是以主
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請日，張鋒團隊的414號案都晚於道納團隊的859號
臨時申請案的運用與權利範圍的規劃
案，然而透過加速審查程序，414號案僅在6個月內就
是利用臨時申請案取得優先權日，再於一年之內提出
取得專利權，率先鞏固了張鋒團隊對於CRISPR於真
正式的專利申請案。因此，在主張相同母案作為優
核細胞中基因編輯的疆域。另一方面，道納團隊在提
先權案的系列案中，各個子案都有它的技術相關性
出申請後就被USPTO挑出與權利歸屬有關的形式問題
及延續性。在美國專利申請中，除了前述道納團隊
（formalities issue），於2014年3月6日申請案公開後，
應用的延續申請案，子案的態樣還包括部分延續申
又遭遇多次第三方意見（Third-Party Submission Under
請案（continuation-in-part application, CIP）與分割案
37 CFR 1.290）挑戰其可專利性──這些可能是導致
（division application, DA）。通過這些申請態樣，申
859號案遲至2019年才獲准的部分原因。
請人可以藉由子案逐步擴張原有保護範圍，通過層層
張優先權的臨時申請案申請日，還是正式申請案的申
然而，除了414號案與859號案之外，雙方在CRISPR技 術相關領域的專利布局都不容小覷。事實上，道納團
由二個團隊專利申請的布局來看，雙方的申請策略都
的網絡連結，將專利布局的範圍逐漸拓展，推得更深 （技術延續性）及
或更廣（技術多樣性）。
隊與張鋒團隊在專利布局策略上皆是步步為營，且各
就美國臨時申請案而言，由於它的揭露內容攸關後續
自利用臨時申請案、優先權、連續申請案的制度創造
作為優先權案的正式申請案的有效申請日，所以如何
出交織的專利網絡，再配合加速審查制度，爭取盡速
在臨時申請案中，揭露足夠的技術資料至關重要。
獲得完整的權利保護範圍。
也就是說，臨時申請案須滿足書面揭露要件（written
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SciTech Reports description）才能作為正式案有效的優先權基礎。除 此之外，臨時申請案轉為正式申請案時，正式申請案 如何畫分欲請求的權利範圍也是一門學問。從以上道 納團隊的申請策略來看，由於畫定的權利範圍較廣， 即，不限制CRISPR技術的應用環境，可能導致後續排 山倒海而來的第三方意見的攻擊與阻礙。另一方面， 張鋒團隊將他主張的權利保護範圍限制於真核細胞環 境，進而快狠準地取得保護範圍。因此，申請案的保 護範圍規畫無疑是專利布局時至關重要的議題之一。
CRISPR案在產業面的影響
CRISPR技術在美國的專利之爭，因涉及數百萬美元的 權利金而備受矚目。雖然PTAB在今（2022）年給出了 最新的審查結果，此技術的相關專利爭議仍持續延燒。 另外，由於CRISPR技術對於生技產業應用的範圍甚 廣，此爭議不只在美國，而是在世界各地都熱烈延燒。 在其它國家或區域如歐洲，相關議題甚至得到了不同的 裁決結果，且除了道納團隊與張鋒團隊外，其它方亦加 入戰局對關鍵性的CRISPR-Cas9專利權進行爭奪。
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第三方而言不失為一個解決方案。 除此之外，第三方亦可以通過採用不同的CRISPR系 統，來避開道納團隊與張鋒團隊的專利技術範圍。舉 例而言，可以採用Cas13或Cas14作為替代的酵素來執 行CRISPR，這些酵素相當小且易於傳輸至人體細胞 中，不失為一個解方。然而，需要注意的是，這些不 同的酵素系統可能已由其它申請人的專利申請案或是 專利公告案所涵蓋，因此在實施相關技術前，仍須尋 求權利人的同意與授權。
結語
CRISPR-Cas9系統，原為科學研究的強大工具，已被運 用在臨床疾病治療上，並進入人體試驗階段，未來的 應用與發展潛藏無限商機。因此，CRISPR技術將如何 發展，無疑是學界與業界矚目的話題。在美國東西岸 兩強的專利戰之下，欲實施相關技術的企業必然面臨 專利授權與技術轉移等現實層面的議題。另一方面， 對於企業、政府的研發單位而言，在進行生醫領域的 專利布局與策略規畫時，不妨借鏡CRISPR技術二大龍
就美國戰場而言，張鋒團隊所屬的博德研究所事實上
頭的布局方案，妥善且彈性利用各國專利申請制度，
已發表聲明，希望能與道納團隊達成共識。博德研究
藉此提升專利布局的強度，進而獲致對自身技術更全
所聲明指出：「複雜的專利與授權現況會威脅技術創
面且有效的權利保護。
新，而對於整個領域最好的發展，應是各方對解決方 案達成共識，讓研究領域能聚焦於使用CRISPR技術解 決現今實際上的問題。」 在今年2月PTAB的最新結果出爐後，博德研究所再次 重申：「所有機構應該互相合作，以確保此具變革性 的技術能廣泛且公開被取得，並持續探索最佳方法， 以達到此目的。」 今年最新判決結果出爐後，若道納團隊與張鋒團隊仍
延伸閱讀
執意就此議題再進行交鋒，欲實施CRISPR相關技術的
1. 王惠瑜，探討基因編輯技術 CRISPR 專利布局—以 Jennifer Doudna 與 張鋒專利為例，科技政策觀點，https://portal.stpi.narl.org.tw/index/ article/10345，2017月11月14日。 2. 李秉燊，CRISPR專利在美爭訟緣起、最新裁決與競合趨勢，北美智權 報，2022年3月23日。 3. Heidi Ledford, Major CRISPR patent decision won’ t end tangled dispute, Nature, 2022/3/9.
第三方，可能需要同時向雙方尋求專利授權，如此一 來，營運成本勢必大幅增加。較好的情形是，若道納 團隊與張鋒團隊達成協議，則有可能通過交互授權或 者是專利池（patent pool）的方式進行統一授權，對於
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＊本篇文章與陽明交通大學人工智慧普適研究中心（PAIR labs）合作＊
從「小學數學」做起， 訓練AI協助解決日常算數問題 許聞廉
中研院資訊所的特聘研究員，研究領域為生物資訊、演算法、自然語言理解及人工智慧。
呂菁菁
清大臺灣語言研究與教學研究所副教授，研究領域為課室中的對話、語言理解、計算語言學。
話的機器人未來在網路上將非常流行。而在這些對話
語言裡的常識，讀懂字裡行間的言外之意
中經常會出現金錢交易的議題（比如：買菜、網路購
的處理。「常識」在此指的是蘊含在一般對話裡面的意
以人工智慧（artificial intelligence, AI）技術來進行對
物、股票、房地產等）以及相關的數字。一般問答系 統大多無法理解這些相關數字的重要性，也無法揣測 數字之間的關係。因此，遇到需要理解語意、計算相 關數字等加減乘除的算數問題時，就只能回答「無法 理解你的問題」。事實上，現今的機器學習模型大多 著重於「分類」，不擅於「邏輯推理」，因此難以處 理這些需求。 我們在2000年執行數位學習計畫的時候，就發現「小 學數學」是一個非常不錯的研究議題，尤其從發展 「自然語言理解」（natural-language understanding, NLU）讓AI讀懂人類語言的角度來看。首先，小學 數學每一題都有答案，容易驗證理解系統的對錯；
自然語言理解裡面有一個很重要的部分，就是「常識」
義，大部分的人看了就可以聯想理解。這類知識通常 「不會」出現在文本中，因此這些重要的「常識」是現 今受限於文本學習模型的機器學習所學不到的，必須由 人類告知AI。而且，這些「言外之意」的使用需要恰到 好處才行，這是語言理解最為困難的一點。 以下，我們舉出一些在語言裡面（尤其是中文）常見省 略和指示代名詞的例子，來說明AI在語言理解需要克 服的問題。在省略方面，「小明喝了二杯果汁，小華 三杯」，後面這句話為「小華喝了三杯果汁」省略了 「喝」和「果汁」。AI看到了必須知道如何自行填回 去，才能夠正確理解。在代名詞方面，「爸爸有八顆蘋
再者，小學數學裡面的自然語言相對簡單，但仍具
果，他吃了二顆，還剩幾顆？」裡面的「他」顯而易見
有語言理解的典型困難。近年來「深度學習」（deep
地是爸爸。然而，「爸爸給小華100元，他就有足夠的
learning）幾乎在所有領域都有傑出的表現，然而因為
錢去買玩具了」這句要推論出「他」是小華，對AI而言
在邏輯推論方面不夠強，所以在語言理解上仍有許多
就比較複雜了：因為「就有足夠的錢」的意思是，原
改善的空間。事實上，很多機器學習的模型都曾被學
本錢不夠，但增加了一些錢之後就夠了。在這個句子
者應用於處理小學數學，但目前尚未有顯著的成效。
裡，「給予者」給了之後錢減少，「被給予者」的錢
以下，我們就概略介紹處理日常生活算數問題中，待
增加，所以推論應該是「被給予者」小華多了100元之
AI解決的相關議題。
後就有足夠的錢去買玩具了。
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再來，就是有些動詞的「語意」在不同的問題裡可能
者是基本題和應用題的混合，難度較高。學生必須
不一樣。例如下面幾題中的動詞「拿」：
規畫先計算出哪個變量，再藉此計算出其他變量，
1. 袋子裡有17顆球，哥哥拿了6顆，弟弟拿了5顆，袋 子裡還剩下幾顆球？
逐步地解出整題的答案。每次計算的邏輯可能不 同，同樣地，AI也需要分析題目的語意，進行類似 的邏輯推論。
2. 35顆巧克力平分成7袋，妹妹拿了一袋後，吃掉3 顆，妹妹還剩下幾顆巧克力？ 3. 媽媽把24片平分成8盤。奇奇拿了一盤，姐姐又給他 8片，奇奇現在一共有幾片？ 句裡，「哥哥拿了6顆」在沒有說明從哪裡拿的情況 下，AI必須假設是從前一句的「袋子」裡拿，因此 袋子裡會「減少」6顆球。但是，第二句的「拿」相 對於「妹妹」卻是「增加」了一袋。同理，第三句的 「拿」相對於「奇奇」是「增加」了一盤。所以，同
4. 閱讀測驗題是針對一段文字中的某些句子中的數字 提問。由於摻雜了許多不相干的句子，AI需要選 擇相關的句子來進行計算，難度非常高。這類型的 題目比較常出現在日常生活中，也是最為實用的題 型。如果能夠以AI破解，可以幫助我們解決許多金 融、保險、購物的問題。
加入解題過程的說明，幫助學生理解學習
一個AI系統的「可信任度」很大部分在於這個系統的
一個動詞「拿」，AI轉換時要理解為「增加」或「減
「可解釋性」。關於「可解釋性」，學界有許多不同的
少」，完全看問句是從那個角度出發。
論述。在此處我們認為，自然語言處理的可解釋性，
分析數學題型，探索解題關鍵
一般而言，小學數學題型可分為基本 題、應用題、混合題，以及閱讀測驗 題等。 1. 基本題可分為連續加減或連續乘除 題，以及回答哪個答案符合「最 多」、「足夠」等條件。最單純的基 本題只有一個運算。這類型的題目表 面上簡單，然而遇到語意複雜的情 況，AI理解還是很容易犯錯。 2. 應用題則有水流問題、植樹問題等 等。要解答這類問題，通常需要額 外（沒有寫在題目內）的領域知識 （包含相關的文字和公式，如順流 速度是水速加船速），AI才能列出 完整的公式進行運算。 3. 混合題則為不同類型的基本題，或
（123RF）
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應該是要能夠以一般人聽得懂的話來說 明AI所做的「結論」及「過程」，也因 此當AI犯錯時，比較容易修正。以小學 數學解題而言，這就意味著AI不但要能 算出正確答案，而且要能將過程一步一 步地解釋讓人聽懂。試想，如果有一位 學生做數學作業時，每一題都只寫出答 案，而沒有計算過程，老師如何確認這 位學生是否真的知道這道題的解法？而 且，AI如果只計算答案，無法自動產生
研究團隊所完成的「金融小幫手」截圖，相關影片可見連結延伸閱讀 1。（作者提供）
解釋，對學生的幫助還是相當有限。 當初設計AI解題系統遇到困難時，經常加入人類可能
讀不懂的原因可能不太一樣，不容易有「一體適用」的
採取的作法；或者說，試著「模擬」人類遇到這些問題
解法或說明。這類「一對一」教學連補習班都不太可能
時可能採取的步驟。大家可以想像，在剛開始建置的時
做到，必須聘請適合的家教。然而，這不是一般家庭負
候，AI可能只有一些詞彙或專有名詞辨識的能力，但不
擔得起的。所以一個可以和學生對話，藉以了解其盲
具備太多的常識。用我們的方式逐一加入這些知識後，
點，並提出具體建議的AI解題機器人，正好可以彌補這
AI會變得愈來愈「聰明」。在這樣知識累積的過程中，
個空缺。
AI必須克服上述人類會遇到所有語言上、推理上的問
從另一個角度看，要測試一個學生是否理解一個題目或
題。也因為這個緣故，我們指導出來的AI才有可能發
者發掘出其困難點，最有效的方法就是「口試」：以一
掘出大部分學生會遇到的困難，並且提供解題過程的說
種對話的方式，由AI對學生提出一系列問題，請學生說
明。如果AI只能提供最後的答案，就會像一些數學非常
明，並由AI輔助學生解惑。這些問題的來源，就是當初
好的學生，往往很難了解其他同儕會想不通一些淺顯易
AI需要克服的語言上、推理上的困難點。此外，這些
見的道理，因為他自己從未體驗過類似的盲點，也難以
問題還需要配合學生的程度。而如果某些疑點，可能起
提供幫助。因此，我們相信一個能夠將常識以及基本推
因於學生對於前面的某個單元不夠理解或熟練，AI就可
論過程說明清楚的AI系統，對學生應該頗有幫助（詳細
以建議學生重溫那個單元的相關練習題。等到困難消除
可參考延伸閱讀2小學數學深度理解系統DEMO）。
後，再回到目前的問題。
讓AI陪解題提問，小學數學對話系統
除了以AI自動解題並寫出解釋外，我們還開發了「小 學數學解題的對話系統」。我們注意到，坊間有許多數 學教材，對於各種類型的題目都有不錯的解法及解釋， 但是仍有許多學生看不太懂。或者說，程度還好的同學 看了這些教材，努力思考一下可能就會了，然而其他學 生還是會受限於各種不同的原因而無法理解教材中的陳 述。這也是為何需要「一對一」教學的原因：每個學生
這種以對話進行測試的方式有其歷史背景：有「電腦之 父」之稱的涂靈（Alan Turing）曾對電腦軟體是否具有 接近人類的「智能性」而訂出了一個評鑑方式的概念， 就是「涂靈測試」（Turing test）。這個測試基本上就 是一個對話系統，簡述如下： 由一群「測試者」在房間A內和另一個房間B內 的「受試者」以電腦鍵盤進行對話，彼此看不見
也聽不見對方。這些「受試者」有「真人」也有
「AI對話軟體」。結束後，由A房間的測試者提出
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他們認為哪些是真人，哪些是對話軟體。如
獻，也能夠應用在日常的購物、保險、金融領域。最後，
表這個軟體已經具有相當程度的人類智慧。
讓系統更加完善，希望有更多的有識之士能夠出錢出力，
果一個AI對話軟體被誤認為是「真人」，就代
這個測試每年都舉行，到目前為止，還沒有AI對話 軟體被誤認為是真人。
語言常識千變萬化，需要持續投注人力充實AI的知識才能
共襄盛舉。非常歡迎外來資金的投入，讓此套AI雛形系統 能夠及早開發出實用的產品，嘉惠普羅大眾，在數學教育 與各種日常生活中儘早有所應用。
看完以上的「涂靈測試」，可能讓各位以為要讓AI 和學生對話、解題困難重重。其實，目前的技術要 讓AI在開放領域進行對話的確困難，然而在解題 相關、知識有限的領域內，AI對話是可以做得出 一定成效的。困難之處反而在於，學生通常都不擅 於主動提出問題（一方面可能是擔心問題過於「笨 拙」，或是擔心讓老師或同學發現自身的弱點）； 較多還是由系統主動發問，由學生回答。所以，小
延伸閱讀
學數學對話過程中，我們的系統還會引導學生發
1. 許聞廉，金融小幫手Demo，2019年8月6日，https://iasl.iis.sinica.edu.tw/ hsu/zh/存款小幫手demo/。 2. 許聞廉，小學數學深度理解解題系統Demo，2019年8月6日，https://iasl. iis.sinica.edu.tw/hsu/zh/小學數學深度理解解題系統Demo/。
問。並且，AI在提問的過程中，就可作為示範，讓 學生學習如何問問題。此外，因為有了AI對話系統 的參與，一旁的家長也可藉由觀察AI所提出的問 題，了解小孩的困難點，較有機會看清楚應如何從 旁提供協助。
結論
我們實驗室花了五年多的時間鑽研這個領域，最近 終於排除萬難，發展出一個嶄新的自然語言模型， 解決了文字算數問題。在這個模型中，我們設計了 自動解題的策略，並將解題步驟以自然語言描述出 來。最後，為了那些連解釋都看不太懂的學生，還 開發了小學數學對話系統。希望經由對話，發現學 生的盲點，並建議學生修正的方向。經由本文簡 介，希望大家對於AI處理算數的難度以及應對之道 有初步理解。 「數學」是一個令許多學子頭痛的科目。尤其在小 學階段，因為「數學」沒學好而影響一輩子發展的 人比比皆是，殊為可惜。其實，很多解題困難來自 於文字理解，以及一些簡單的推論方法。我們發展 的這套解題對話AI系統，希望能夠對學童有所貢
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書適圈
人類為AI制定的倫理架構， 究竟哪裡出了錯？ 《人工智慧最後的祕密》
科技報導
從Internet到ImageNet
帶來更準確的標記資料。在業界，這些收集來的資料
網際網路在許多方面改變了一切；在人工智慧研究領
非常有價值，是鮮少與他人分享的專有寶庫，原因在
域，網際網路被視為某種類似自然資源的東西，供
於隱私問題及它們所代表的競爭優勢。但在業界之外
人取用。隨著越來越多人開始把他們的圖像上傳到網 站、照片分享服務，最後傳到社群媒體平臺，掠奪行 為也更頻繁發生。突然間，訓練集的大小可以達到 一九八○年代科學家永遠無法想像的規模。拍攝照片 時要運用多種打光條件、控制參數和定位臉部的裝
也有人想要相同的優勢，例如學術界頂尖的計算機科 學實驗室。他們怎麼負擔得起收集人們的資料，並由 自願的人類參與者手動標記這些資料呢？這時，新想 法開始出現：將從網際網路上提取的圖像和文字，與 低薪的群眾外包工作者勞力結合起來。
置，都成了過往雲煙。現在有數不盡的自拍，光線條
ImageNet就是最重要的人工智慧訓練集之一。它的概念
件、位置和景深五花八門。人們開始分享他們的嬰兒
在二○○六年首度出現，當時李飛飛教授決定建立一
照、家庭快照，以及十年前模樣的照片，悉數成了追
個龐大的物件辨識資料集。「我們決定要做破天荒的
蹤遺傳相似度和臉部老化的理想資源。每天都有數兆
事，」李飛飛說：「我們將繪製出整個世界的物件。」
行文本發布，正式和非正式的言語形式都有。這一切
二○○九年一場電腦視覺會議上，ImageNet團隊發表了
都有利於機器學習，而且數量龐大。舉例來說，二○
這項突破性研究的海報。它的開頭是這樣寫的：
一九年，平均每天有大約三億五千萬張照片上傳到臉
數位時代帶來了數據大爆炸。最新的估計顯示，Flickr
書，還有五億條推文發送。臉書和推特只不過是位於
上有超過三十億張照片，YouTube的視頻片段數量相
美國的兩個平台，而線上的任何東西和所有一切都準
去無幾，而Google Image Search資料庫中的圖像甚至
備好成為人工智慧的訓練集。
更多。利用這些圖像，可以開發出更成熟穩健的模型
科技業巨擘這時處於力量強大的位置：他們的生產線 上有更新不完的圖像和文字，而有越多人分享內容，
和演算法，為使用者提供更好的應用程式，讓他們索 引、檢索、組織這些資料，並與之互動。
科技業的力量就越大。大家樂於免費標記照片的人物
從一開始，資料就具有龐大、雜亂無章、非個人、隨
姓名和地點，而這種無償勞動為機器視覺和語言模型
時可被利用的特性。根據這些作者的說法，「究竟如
書適圈
SciTech Reports
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何利用和組織這些資料，是有待解決的難題」。該團
一章看到，這些作法及其所生成的標記資料，最終會
隊主要透過搜尋引擎的找圖選項，從網路上提取數百
和這項計畫形影不離。
萬張圖像，生成一個「大規模的圖像本體」，用以作 為資源，為物件辨識和圖像辨識演算法「提供關鍵的 訓練和基準資料」。ImageNet就是透過這種方式大幅 成長。團隊從網際網路上大量收集了超過一千四百萬 張圖像，可組成超過兩萬個類別。團隊的各項研究報 告隻字未提取用他人資料的倫理問題，即使有大量圖 像是非常私人的，具有不宜洩漏的性質。
資料的迷思與隱喻 人工智慧教授尼爾斯．尼爾森（Nils Nilsson）撰寫的 人工智慧史經常被引用，其中概述了幾則機器學習中 關於資料的基本迷思。他簡潔說明技術學門對資料的 典型描述：「大量的原始資料需要有效率的『資料探 勘』技術，才能分類、量化和提取有用的資訊。機器
一旦這些圖像從網路上被抓取來之後，就出現了一項重
學習法在資料分析中扮演越漸重要的角色，因為它們
要的問題：誰會標記所有這些圖像，並歸入可理解的類
可以處理大量資料。事實上，資料越多越好。」
別？正如李飛飛所描述的，團隊最初的計畫是以時薪十 美元雇用大學生，手動尋找圖像，加入資料集。但她明 白，以他們的預算來看，需要九十多年才能完成計畫。
呼應幾十年前默瑟的想法，尼爾森意識到資料隨處可 取，更適合用機器學習演算法來大量分類。這種普遍的 信念成為公理：資料是讓人取得、精煉並創造價值。
不過，解決之道出現了。有個學生告訴李飛飛一項新服 務—「亞馬遜土耳其機器人」。正如我們在第二章所
但長期下來，既得利益者精心製造這項信念，並予以
見，這個分散式平台意味著突然間就可能取得分散式勞
支持。正如社會學家富凱德（Marion Fourcade）和希
動力來從事線上任務，例如標記和分類圖像，且規模龐
利（Kieran Healy）所寫的，要不斷收集資料的強制令
大、成本低廉。「他讓我看這個網站。跟你打包票，那 天我就知道ImageNet計畫做得成。」李飛飛說：「突然 間，我們找到一種可擴大規模的工具。光靠雇用普林斯 頓的大學生，根本不敢夢想能做得到。」不令人意外， 大學生沒拿到這份工作。 相反地，ImageNet一度成為「亞馬遜土耳其機器人」 全球最大的學術界用戶，這項計畫配置了一批零工， 平均每分鐘把五十張圖像分類到數千個類別。有蘋果 和飛機的類別，也有水肺潛水者和相撲選手的類別。 不過，也有殘忍、冒犯、種族主義的標記：人們的照
不僅來自資料相關行業，也來自他們的體制和其部署 的科技： 來自科技的體制命令是最強而有力的：我們做這 些事情是因為我們可以……專業人士的建議、制
度環境的要求和科技能力，讓組織能拿走盡可能 多的個人資料，即使收集量可能遠超過公司想像 所及或分析理解也無妨。其假設是，它遲早會有 用，也就是有價值的。……當代組織不僅在文化
上受到資料必要性的驅動，也配備新工具來強力 執行。
片被分為「酒鬼」、「猿人」、「瘋子」、「妓女」
這產生了一種收集資料的道德命令（moral imperative），
和「吊眼仔」等類別。所有這些詞彙皆是從WordNet的
收集資料是為了讓系統更完好，無論資料收集在未來的
語料庫導入的，提供給群眾外包者進行圖像配對。十
某個時間點可能造成的負面影響為何。在「越多越好」
年間，ImageNet成長為機器學習的物件辨識巨擘，也
這種令人質疑的信念背後，是認為一旦收集到足夠多的
是這個領域強而有力的重要基準。未經同意並由低薪
不同資料片段，就能完全了解個人。不過，究竟什麼
群眾外包者標記大量的提取資料將成為標準作法，數
才算資料？歷史學家吉特爾曼（Lisa Gitelman）指出，
以百計的新訓練資料集會效法ImageNet。我們會在下
每一種學科和機構「都有自己的規範和標準來想像資
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料」。在二十一世紀，資料成為任何能擷取的東西。 諸如「資料探勘」的術語，或者「資料是新石油」的 措詞都屬於修辭行動，把資料的概念從私人、私密或 隸屬於個人所有和控制之物，轉變成更惰性、更不屬
科技報導 一切，把所有東西納入資料資本主義的範疇。所有空 間都必須資料化。如果把宇宙想成可能蘊藏著無限的 資料，那麼這意味著資料的累積和循環可以永遠持續 下去。」
於人的事物。資料開始被描述為要消耗的資源、要控
驅動累積和循環，就是蘊藏在資料底下的強大意識形
制的流程，或是要利用的投資。「資料即石油」的表
態。提取大量的資料是「〔資料〕累積的新邊境，也
述方式變得司空見慣，儘管它讓人聯想到資料作為供
是資本主義的下一步」，薩多斯基指出，而這是讓人
採掘的原料，卻鮮少強調石油和採礦業的成本：契約
工智慧發揮作用的基礎層。因此，整體產業、機構和
勞工、地緣政治衝突、資源枯竭，以及延伸超越人類
個人不希望這個邊境—資料是在那裡供人取用的—受
時間尺度的後果。
到質疑或者不穩定。
最後，「資料」成為蒼白的文字，隱藏了實體的起源
機器學習模型需要資料的持續流動，才能更準確。但
和其目的。而如果把資料視為抽象、非物質的，更容
機器像是漸近線，永遠不會達到完全精確，這合理化
易脫離傳統上對需小心處理、同意或風險的理解和責
了從盡可能多的人身上提取更多資料，讓人工智慧的
任。正如研究者史塔克（Luke Stark）和霍芙曼（Anna
精煉廠有燃料可用。這導致從「人類主體」—二十世
Lauren Hoffman）指出的，把資料比喻成只等待發現的
紀的倫理爭論中出現的概念—之類的觀念，轉向「資
「自然資源」，是殖民強權幾個世紀以來根深柢固的修
料主體」的創造；而所謂的資料主體就是數據點的凝
辭技巧。只要是來自原始「未精煉」的來源，採掘就是
集，沒有主體性、脈絡或明確定義的權利。
合理之舉。如果把資料表述為石油，只是等待被採掘， 那麼機器學習就會漸漸變成其必要的精煉過程。
不必再取得同意 資料也開始被視為資本，符合新自由派對於市場更廣 大的想像，成為組織價值的主要形式。一旦透過數位 足跡來表達人類活動，然後在評分指標中統計和排 名，它們就能作為提取價值的方式。正如富凱德和希 利所指出的，那些有正確資料訊號的人能取得優勢， 例如保險金較低、市場地位較高。主流經濟中的高成 就者通常在資料評分經濟中也表現出色，而最低分的 則成為最有害的資料監控和提取形式的目標。若把資 料視為一種資本形式，那麼收集更多資料，一切都被 視為合理的。社會學家薩多斯基（Jathan Sadowski）提 出類似主張，認為如今資料是一種資本的形式。他指 出，一旦一切以資料來理解，就合理化了一種循環， 在這循環中，不斷增加對資料的提取：「因此，驅動 資料收集的，是資本累積持續不斷的循環，這反過來 又驅動資本，打造出一切皆由資料構成的世界，並仰 賴這個世界。資料應是普世共通的這項觀念重新定義
二十一世紀最初幾年，資料收集已不再注重是否得到 同意。除了不再需要編導式照片，負責收集資料集的 人也假定自己有取用網際網路的同意權，不需要同意 書、簽訂協議和倫理審查。這下子，開始出現更多有 問題的作法。舉例來說，在科羅拉多大學科羅拉多泉 分校（Colorado Springs），一名教授在校園的主要步 道裝設一台攝影機，悄悄拍攝一千七百多名師生的照 片，全是為了訓練他自己的臉部辨識系統。杜克大學 有一項類似的計畫，收集了兩千多名學生的畫面，這 項成果後來在網際網路上發表，而學生在課堂間行走 時根本不知道這件事。這個資料集稱為DukeMTMC （意指多目標﹝multitarget﹞、多鏡頭﹝multicamera﹞ 臉部辨識），由美國陸軍研究辦公室和國家科學基金 會贊助。 DukeMTMC計畫遭到嚴厲抨擊，因為藝術家暨研究
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者亞當．哈維（Adam Harvey）和拉普萊斯（Jules
社運人士、政策制定者、學者和藝術家。諷刺的是，幾
LaPlace）進行調查發現，中國政府正在使用這些圖像
個未經同意就被納入資料集裡的人，正是致力批評監視
來訓練系統，監視少數民族。這促使杜克大學研究倫
和臉部辨識的大將，包括紀錄片製作人柏翠絲（Laura
理審查委員會展開調查，該委員會判定此舉「明顯偏
Poitras）、數位權利倡議者吉莉安．約克（Jillian
離」可接受的作法。該資料集已從網路上移除。
York）、評論家莫羅佐夫（Evgeny Morozov），以
但科羅拉多大學和杜克大學的事件絕非偶發案例。在
及《監視資本主義時代》（The Age of Surveillance
史丹佛大學，研究者調用舊金山一間受歡迎咖啡館的
Capitalism）作者祖博夫（Shoshana Zuboff）。
網路攝影機，提取近一萬兩千張圖像。這些「鬧區繁
即使資料集抹去個人資訊，釋出時高度謹慎，但人已
忙咖啡館的日常生活」圖像未經任何人同意就提取。
經被再度識別，或高度敏感的資訊細節仍遭披露。舉
這些提取的資料一再在沒有人允許或同意的情況下，
例來說，二○一三年，紐約市計程車暨禮車管理局
上傳給機器學習的研究人員，當成自動成像系統的基
（Taxi and Limousine Commission）釋出資料集，裡
礎設施。
頭有一億七千三百萬筆個人搭乘計程車的資料，包括
另一個例子是微軟訓練集的里程碑—MS-Celeb，它在
上下車時間、地點、車資和小費。計程車駕駛的牌照
二○一六年從網路上抓取約一千萬張照片，涵蓋十萬個
號碼已經匿名化，但很快又被恢復原樣，讓研究者能
名人。在當時，MS-Celeb是世界上最大的公共臉部辨
推論敏感資訊，例如年收入和住家地址。一旦與來自
識資料集，不僅包含知名演員和政治人物，還有記者、
名人部落格之類的公共資訊結合後，就能識別出一些
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科技報導
演員和政治人物，還可能推論出曾造訪脫衣舞夜總會
來倫理、政治和知識論方面的問題，且有潛在傷害？
的人居住地址。但除了對個人造成傷害之外，這樣的
哪些信念、將事情合理化的理由和經濟誘因，把這種
資料集還會對整個群體或社區產生「可預測的隱私傷
大量提取資料、將資料一視同仁變成常態？
害」。比如從同樣的紐約市計程車資料集中，可藉由 觀察哪些計程車司機會在祈禱時間停車，推測這些司 機是虔誠的穆斯林。 從任何看似無害的匿名資料集中，都可能出現許多意 料之外且高度私人的資訊形式，但事實上，這並未阻 礙圖像和文字的收集。機器學習的成功靠的是越來越 大的資料集，因此越來越多人尋求取得資料集。但為 什麼更廣大的人工智慧領域接受這種作法，即使會帶
書
名｜《人工智慧最後的祕密：權力、政治、人類的代價，科技產業 和國家機器如何聯手打造 AI 神話？》
作
者｜凱特．克勞馥（Kate Crawford）
譯
者｜呂奕欣
出版社｜臉譜出版社 出版日期｜ 2022 年 05 月 05 日
幽靈代價，我們為AI付出了什麼？
• 人工智慧既非人工的，也不是智慧的，那些看似萬能的智慧是如何「製造」出來的？
• 從內華達沙漠到內蒙古巨大的人工湖、從亞馬遜倉庫到太空殖民，直擊人工智慧帝國全景地圖！
• 人工智慧充滿隱藏成本，從自然資源和勞力到隱私和自由都是代價，深入了解我們為人工智慧付出 了什麼？
• 人類為人工智慧制定的倫理架構非常失敗，程式碼和演算法並非致命毒藥，那麼到底哪裡出了錯？
從神話到魔化，從地球、雲端到太空，破解AI背後的6個祕密，探索人工智慧的另一種可能！ 當代AI研究先驅、微軟研究院資深首席研究員第一手揭露人工智慧豐功偉業背後的陰暗面！
動態時報
SciTech Reports
幫助工作流暢讓手術更安全！ 麻醉評估App EVAN 2 獲德國iF設計獎
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整理報導｜陳亭瑋
在醫療上，妥善進行手術麻醉會經歷複雜的步驟。身
能在手術過程中協助麻醉醫師監控病患的生命跡象，
為「手術安全守護者」的麻醉科醫師，需要精準的評
提升麻醉安全與醫師的工作效率。為了釐清使用者需
估患者狀況，以量身訂製麻醉計畫，並提供手術患者
求，設計團隊曾進行多次使用者訪談與溝通、模擬操
最佳的麻醉照護。麻醉科醫師在判斷患者狀況時，除
作，以掌握各項麻醉作業流程，與管理可能會遭遇的
了現場的生理監測器，還需要反覆查閱各種過去的檢
問題與需求。研究團隊甚至實地跟隨醫護人員進行各
查項目與病歷資料。而現有的病歷資訊系統，介面對
項病患評估與訪視，記錄各種訪談不易發現的細節。
於使用者並不友善。為此，臺灣大學醫學院附設醫院 （簡稱臺大醫院）攜手臺北科技大學（簡稱北科大） 合作開發了專業麻醉評估 App「EVAN2」，可協助麻 醉醫師在手術過程中監控病患的生理徵象，提升、改 善麻醉安全與工作效率。由於「EVAN2」具備簡潔的 使用介面，提供符合實際流程的各項功能與流暢的操 作體驗，也因此獲得今（2022）年德國iF設計獎，成為 國內醫院機構與大學合作拿下iF設計獎的首例。 手術麻醉具有一定的潛在風險，為了盡可能降低發生 危險的狀況，妥善的麻醉計畫、現場監控至關重要， 而手術現場的麻醉科醫師也需查閱各種檢查項目，因 此病歷資訊系統的效率與便利性，就變得相當關鍵。
整個系統自2018年起，經過嚴謹的流程設計與反覆 實驗調整，才終於在去（2021）年完成系統改版。 這套系統在臺大醫院總院上線後，麻醉異常事件如休 克、急救、困難插管等情況發生的件數減少近1/2，且 麻醉前評估完成率也從96.25％提升到99.85％，因此 「EVAN2」除了獲得設計大獎肯定外，在臨床現場也 展現了優良的實用性。 團隊表示，醫療資訊系統好用的關鍵，在於醫護人員 與設計、資訊等其他專業人士有效溝通、反覆實驗。 希望這項成果能打開設計與醫療未來更多跨域合作的 機會，進一步提高醫療的品質與效率。
因應麻醉臨床需要大量行動查閱資訊系統的使用需 求，北科大設計心理研究室鄭孟淙教授、臺大醫院麻 醉部石博元、鄭孝良醫師與臺大醫院資訊室、臺灣飛 利浦公司合作開發麻醉評估系統，將三大功能用途： 麻醉前評估、麻醉後訪視、病患自控式止痛評估與管 理，整合為iPad版的App，全名為「麻醉醫師的評估」 （EValuation of ANesthesiologists, EVAN）。根據第一 版EVAN的介面再進行使用者研究實驗，設計團隊根 據研究結果修改優化為第二版系統，即為本次獲獎的 「EVAN2」。 「EVAN2」除了改善原本的功能外，還加入新功能，
新聞來源
1. 臺大醫院新聞稿，〈臺大醫院攜手北科大 合作開發麻醉評估App 提升 麻醉安全和工作效率 榮獲德國iF設計獎〉，2022年4月21日。 2. IF Design Award 2022, EVAN2 Medical surgery app，https://ifdesign. com/en/winner-ranking/project/evan2/330246, 2022.
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動態時報
科技報導
陽明交大傳統醫藥研究所開發「淨冠方」 ， 動物實驗顯示可降低感染 整理報導｜陳亭瑋
隨著2019冠狀病毒疾病（COVID-19）疫情引起眾人矚
名有意願的醫護人員服用。在臨床可所觀察到淨冠方
目，許多研究也著力於開發抑制症狀、加快疾病復原
有助於改善感冒症狀，且並無出現任何毒性反應。當
的藥物，更有不少學者轉向研究「老祖宗的智慧」——
時有九成的受訪者表示服藥一週後，喉嚨痛、咳嗽、
中藥，希望能參考中醫理論尋求冠狀病毒的解方。陽
頭痛的症狀有明顯的改善。
明交通大學（簡稱陽明交大）傳統醫學研究所近期開 發的中藥「淨冠方」以現代醫學的實驗方法，證實能 預防COVID-19、減輕相關症狀，可做為另一種輔助與 減毒的防護措施。此研究實證科學中藥的可行性，也 登上藥學期刊Frontiers in Pharmacology。 淨冠方由五種草藥成分組成，包括連翹、黃芩、柴 胡、厚朴、藿香，一開始的藥方是由陽明交大傳統醫 藥研究所，同時亦是臺北市聯合醫院林森中醫昆明院 區的許中華院長所開立。他依據2003年的SARS抗疫經 驗、臨床心得、中醫理論開立出淨冠方。
研究團隊強調，淨冠方屬於中醫師開立的處方用藥， 以弱化及減毒為目的，它的功能並非為了取代疫苗等 已有的防疫策略，而是做為另一層輔助或防護之用。 此外，它背後的機制仍待更多的基礎與臨床研究進一 步探究。而臨床上如有使用的需求，應洽專業中醫師 做審慎評估，切莫擅自用藥。 COVID-19疫情以來，病毒已經歷多次突變，未來的生 活僅能與疫情共存，此類科學中藥能夠提供多一層的 輔助與減毒防護，將是大眾防疫的一大福音。陽明交 大也規畫將循AZ疫苗的公益模式授權，希望淨冠方未
後續以淨冠方餵食的動物實驗中發現，在餵食二天
來能造福更多的民眾。
後，動物體內細胞中的血管收縮素轉化酶2（ACE2） 與跨膜絲胺酸蛋白酶2（TMPRSS2）表現量會顯著降 低，而上述蛋白正是冠狀病毒與細胞結合的受體。因 此證實淨冠方可以降低冠狀病毒接觸細胞、進行感染 的機率。 除了以餵食的方式投藥外，研究團隊也參考中醫蒸氣投 藥的方法，使藥物透過蒸氣法由鼻腔與肺部吸收，可快 速改善感冒狀況。而透過蒸氣給藥淨冠方，也發現到藥 物可讓肺部細胞上的ACE2表現量明顯降低，顯示吸入 性給藥對於降低感染也同樣可行。除了降低病毒與細胞 結合的機會，減少感染風險，研究團隊也在細胞實驗中 發現，淨冠方能夠抑制冠狀病毒的複製。 在臺灣大規模接種疫苗之前，淨冠方曾提供給超過千
新聞來源
1. 陽明交通大學新聞網，中藥證實可預防COVID-19，陽明交大開發「淨冠 方」降低新冠感染，2022年4月12日。 2. Yueh-Hsin Ping et al ., The Traditional Chinese Medicine Formula Jing Guan Fang for Preventing SARS-CoV-2 Infection: From Clinical Observation to Basic Research, Frontiers in pharmacology, 2022.
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鹿也要被捅鼻子？ COVID-19在野生鹿群間的傳播
動態時報
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編譯｜羅億庭
過去數十年來，科學家一直都會與獵人合作監測鹿
Plant Health Inspection Service in Fort Collins）的研究人
群，藉此管理鹿群數量與管控野生動物間的傳染病傳
員則在當年1月∼3月間採集385份血液樣本，發現約有
播。近幾個月以來，科學家針對北美的野生白尾鹿
40％樣本含有SARS-CoV-2抗體。當年12月下旬，研究
（Odocoileus virginianus）進行了2019冠狀病毒疾病
人員在生活於紐約史坦頓島（Staten Island）上的白尾
（COVID-19）檢測，發現數百隻白尾鹿的檢測結果皆
鹿體內，發現了Omicron變異株；今（2022）年3月，一
呈現陽性。雖然到目前為止，這些受感染的鹿並沒有出
頭猶他州的騾鹿（Odocoileus hemionus）SARS-CoV-2檢
現身體不適的狀況，但牠們會不會將病毒傳染給其他野
測呈現陽性。
生動物，或對人類造成威脅？
儘管目前已經驗出多起鹿群感染SARS-CoV-2的事件，
自從COVID-19疫情大流行以來，科學家相當關注野生
但牠們究竟如何被感染病毒仍是個未解之謎。由於白尾
動物被病毒感染的狀況。為了有效監測病毒，他們首先
鹿的生活範圍就在北美城鎮附近，鹿能自由的生活在街
從病毒用於進入宿主細胞中的膜蛋白——血管收縮素轉
道上漫步，甚至是穿梭於大學校園內，因此「直接接
化酶2（ACE2）下手，發現具有與人類相似ACE2受體
觸」如以手撫摸、餵食鹿群，可能就是其中一個罪魁禍
的動物都有潛在感染風險，包括貓、鹿鼠（Peromyscus
首。另一個可能的感染途徑是環境，野生的鹿可能使用
maniculatus）、貉（Nyctereutes procyonoides），以及
鼻子挖掘人類丟棄的口罩，或吞食了遭到人類飛沫汙染
白尾鹿。
的鮮花、蔬果，因而不幸感染SARS-CoV-2。此外，受
研究人員表示，目前尚不清楚新型冠狀病毒（SARSCoV-2）是否能在鹿群之間形成長鏈感染，或是病毒會 不會在鹿與人之間相互傳播。但令他們感到擔心的是這 些動物可能成為一種另類的病毒庫，成為變種病毒、疾
到汙染的廢水流入動物生活空間中的水源，可能也是其 中一種感染途徑，也有一些報導宣稱野貓、野貂或許也 是病毒的傳播媒介。種種可能因素皆表明，鹿群感染 COVID-19的途徑可能不只一種。
病爆發的來源。一些研究人員則認為，目前在人類社會
由於白尾鹿屬於群居動物，且在繁殖期間會進行長達
中高度傳播的新冠病毒Omicron變異株，在傳播到人類
100公里的遠行，加速病毒在動物間的傳播。雖然目前
身上之前很可能已經在動物宿主中度過了一段時間。
仍沒有足夠證據表明鹿可能是病毒產生變異的溫床，但
去（2021）年1月上旬，美國農業部（U.S. Department of Agriculture）中的研究人員表明，圈養的小鹿可能感染 SARS-CoV-2，且病毒會由牠們的鼻黏液、糞便傳播給 其他小鹿，而這些動物將在一週之內開始產生針對病 毒的抗體。美國科羅拉多州農業部動植物健康檢驗局 （Wildlife Services programme of the USDA Animal and
科學家仍擔心，鹿將成為SARS-CoV-2的宿主。後續也 需要更多感染研究，才能確認不同病毒變異株在鹿身上 的表現，以及病毒是否會從鹿傳播給其他動物。 新聞來源
Smriti Mallapaty, COVID is spreading in deer. What does that mean for the pandemic?, Nature 604, 612-615, 2022.
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動態時報
科技報導
除了有絲分裂、減數分裂外的第三種細胞 分裂模式？中研院團隊發現斑馬魚表皮細 胞的「無合成分裂」 整理報導｜羅億庭
顛覆過往百年來的細胞分裂研究新發現！中央研究院細
中有絲分裂是指體細胞（如皮膚、肌肉細胞）由一個
胞與個體生物學研究所（以下簡稱中研院細生所）助
母細胞，分裂為二個具有相同染色體數量的子細胞，
研究員陳振輝團隊，發現斑馬魚（Danio rerio）發育時
藉由有絲分裂，生物個體得以發育、成長；而減數分
的一種獨特細胞分裂方式，在分裂過程不需要複製遺
裂則由生殖細胞的母細胞，分裂為四個染色體數量僅
傳物質（DNA），命名為「無合成分裂」（asynthetic
有母細胞一半的子細胞（如精細胞、卵細胞），有助
fission）。該篇研究於今（2022）年4月發表於《自
於個體的有性生殖。
然》（Nature）期刊。
研究團隊以斑馬魚作為研究對象，長期深入探索生物
細胞分裂是現生所有生物體生長的基礎，透過製造出
再生過程中的細胞與分子機制。而為了能即時並以高
新的細胞，生物便能執行發育、生長、繁殖等行為。
解析度追蹤斑馬魚體表每一個皮膚細胞的動態活動，
自1853年德國植物學家馮莫爾（Hugo von Mohl）首次
他們更研發出多顏色活細胞標誌工具「Palmskin」，以
觀察到細胞分裂以來，過去180年大家只知道二種細胞
上百種不同的顏色標示出不同表皮細胞。在研究過程
分裂方式，分別是「有絲分裂」與「減數分裂」。其
中，團隊意外發現斑馬魚在個體發育的一個特定階段
（123RF）
動態時報
SciTech Reports 中，原先被認為不會分裂增生的最表層體細胞（即表皮 細胞）的單一母細胞居然能分裂二次，最終產生四個子 細胞，且這些子細胞都不具有完整的母細胞DNA。此 外，研究團隊更發現分裂後的表皮子細胞形狀變小、變 扁，為什麼斑馬魚的表皮細胞需要採用這種分裂方式？ 這與個體發育成長過程遇到的挑戰有關嗎？ 為了解答斑馬魚表皮細胞分裂之謎，團隊以數學幾何模 型為基礎，與中研院化學研究所研究員許昭萍、顏清哲 一同合作，定量分析斑馬魚的表皮細胞的體積變化，發 現斑馬魚的單一表皮細胞在經過二次「無合成分裂」 後，整體表面積將增加六成。表皮細胞的表面積增加， 對於斑馬魚的生長、發育有哪些好處？陳振輝表示，由 於斑馬魚幼魚在特定發育階段的生長速度極快，為了維 持生物體穩定的皮膚雙層結構，下層的表皮幹細胞會以
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段採用的應急策略。 儘管目前研究團隊對於「無合成分裂」的了解尚處於 初步階段，但斑馬魚已是常見於研究個體發育、再生 反應、人類疾病時的重要模式生物。或許此種新型 態的細胞分裂方式，不只存在於斑馬魚體表的表皮細 胞，團隊未來也期望能針對斑馬魚的其他器官組織進 行更多研究與探索。 由於這項研究顛覆了大家過往對細胞分裂的認知，在 投稿初期就收到許多審查意見。陳振輝回憶起投稿過 程的艱辛，說道「不只審稿人有意見，我們自己也想 知道是否還有其它可能的解釋。」甚至在最開始觀察 到斑馬魚表皮的這種特殊細胞分裂模式時，他還認為 會不會是研究工具出了差錯，否則怎麼會跟教科書教 的完全不同！
「有絲分裂」增生，但上層已分化完成的表皮細胞已喪 失此能力，因此才會轉向「無合成分裂」的模式，以求
即使文章投稿過程歷經許多艱難，團隊成員仍對研究
快速增加幼魚的體表面積。
抱持著滿滿的興致，期望能向大家分享「另一種細胞 分裂方式的可能」，讓更多人知道這項新鮮事。
藉由這種無合成分裂，能讓斑馬魚的表皮細胞在資源 有限的情況下，得以快速且有彈性的延展開來，有效 率地增加牠的體表局部面積，並維持斑馬魚表皮細胞 的穩定覆蓋率，可說是一種斑馬魚幼魚在特定發育階
新聞來源 中央研究院新聞稿，〈顛覆過去發現！中研院團隊首揭細胞「無合成分 裂」登上《Nature》期刊〉，2022年5月2日。
《科技報導》稿約
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科技報導
俄烏戰爭爆發， 將對能源、氣候、糧食產生哪些影響？ 編譯｜陳儀珈
俄羅斯為能源出口大國，在俄羅斯入侵烏克蘭前，歐盟
速風力發電的安裝進度；波蘭預定於明年之前禁止所
各國都長期高度仰賴來自俄羅斯廉價的天然氣、石油、
有來自俄羅斯能源的進口。
煤炭資源。但隨著俄烏戰爭爆發，歐盟、美國和其他 國家一一對俄羅斯展開經濟制裁，並開始尋求另外的能 源供應來源。如此一來，能源市場和地緣政治將全部被 打亂，不僅使得全球石油和天然氣價格暴漲，也迫使許 多國家不得不重新規畫能源的供應問題，而溫室氣體排 放、糧食價格等議題也都將連帶產生影響。 刊登於《自然》（Nature）的一篇調查顯示，歐盟原 先有將近40％的天然氣、25％的石油、 50％的煤炭來 自俄羅斯的進口。其中，德國、波蘭、匈牙利、拉脫
歐盟委員會預計在今（2022）年年底前，將俄羅斯進 口至歐盟的天然氣縮減約2/3，並改由他國如美國、卡 達進口天然氣補充減少量的近60％。另外，歐盟也將 與日本、韓國商討，將一部分原先預定流向日韓的液 化天然氣轉往歐洲；另外的33％ 則來自新建的再生能 源或其他措施。 此外，以化石燃料做為原料的歐洲化肥工廠也宣布將 縮減產量以減少能源消耗，而全世界亦有31個國家同 意釋出國內的戰備儲油，協助穩定整體能源市場。
維亞、斯洛伐克、立陶宛等國，俄羅斯天然氣的占比 更至少有50％以上；而芬蘭、愛沙尼亞、保加利亞等 國，甚至高達將近百分之百的統治性地位（表一）。 歐洲能源政策的下一步該往哪裡走？已然成為諸國領 袖頭痛不已的問題。
烏俄戰爭引起的能源危機在德國尤為嚴重，德國原先 有高達一半的天然氣與煤炭，以及超過1/3的石油都來 自俄羅斯，再加上國內的廢核行動預計將關閉三個核 電廠，使得德國的能源問題雪上加霜。
美國和英國率先切斷來自俄羅斯的能源供給，但由於
德國利奧波第那科學院（Deutsche Akademie der
它們對俄羅斯的能源仰賴度不高，因此影響甚微，俄
Naturforscher Leopoldina）最新的報告指出，在沒有俄
羅斯可以很輕易地就將原先供應給英、美二國的能源 轉往其他國家。經濟學家表示，只有歐盟參與並暫停 來自俄羅斯的能源進口，才有辦法成功封禁俄羅斯，
羅斯的能源情況下，短期之內，德國必須擴大使用燃 煤，並非常努力的進行大規模節能行動、增進能源效 率，才可以讓德國安然度過下一個冬天。
畢竟俄羅斯難以快速為高達50％以上的能源出口量找
雖然未來幾年可能會很艱難，但如此一來，反而可能
到新客戶。
讓德國甚至歐洲諸國都更加積極擺脫對於化石燃料的
近日歐洲各國已開始著手能源轉型的進程，如德國暫 停了北溪二號（Nord Stream 2）天然氣管線的最終審
依賴，提高再生能源的比重。長期來看，對歐洲的能 源政策和溫室氣體排放將帶來好的改變。
查程序，並計畫改由美國、卡達進口液化天然氣；比
但可惜這種轉變可能僅限於某些地區，而非全球性的
利時正在重新評估並考慮延緩「廢核」的進程，以降
改變。來自美國智庫戰略暨國際研究中心（Center for
低對俄羅斯能源的依賴；義大利、荷蘭、英國都在加
Strategic and International Studies, CSIS）專門研究國
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SciTech Reports 際能源與地緣政治的查福斯 （Nikos Tsafos）擔心，當
表一
歐洲各國的天然氣來源
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（資料來源：Tollefson, 2022）
歐洲因為政治因素減少對俄 羅斯的能源進口，買下原先 預定供給到其他國家的液化 天然氣，壟斷了他國對液化 天然氣的購買市場後，可能 會使得其他地區如東南亞國 家，被迫轉向燃煤發電，反 讓當地能源轉型和溫室氣體 排放量產生惡化。 此外，也不能不考慮俄羅斯 本身的碳排放問題，在2020 年的數據中，俄羅斯的碳排 放量佔了全球的5％，倘若 沒有國際力量督促，俄羅斯 不太可能自主且有效的推動 減碳行動。除了油價、糧價 雙雙飆漲，也有許多經濟學 家擔憂進一步的通膨效應和 國際政治衝突。長遠來看， 能源價格對糧食供應的影響 極大，隨著油、電雙漲，食 品供應鏈的成本又會飆升得 多嚴重？人民真的負荷得了 嗎？ 對此，美國康乃爾大學的 農業和發展經濟學家巴雷 特（Christopher Barrett）認 為：「在俄羅斯入侵之下產 生重大傷亡的，將是那些已 經在懸崖邊搖搖欲墜的人， 不僅僅是烏克蘭人，也有可能是是葉門、敘利亞、奈
新聞來源
及利亞人。」
1. The EU can simultaneously end dependence on Russia and meet climate goals, Nature, 604, 7-8, 2022. 2. Jeff Tollefson, What the war in Ukraine means for energy, climate and food, Nature, 604, 232-233, 2022.
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都會區空汙的嚴重警訊！ 空氣汙染將影響年輕人的心血管健康
科技報導
整理報導｜陳儀珈
隨著臺灣社會的高度工業化與都市化，空汙議題不容忽
現臺北都會區的汙染物主要來自於交通廢氣，第二則
視，臺灣大學醫學院附設醫院（簡稱臺大醫院）於今
是來自於工業汙染的廢氣。另外，研究也指出臺北都
（2022）年4月1日舉辦「研究空氣汙染對年輕人心血管
會區的長期空氣汙染物，如細懸浮微粒（PM 2.5）、氮
健康的不良影響」記者會，由環境暨職業醫學部蘇大成
氧化物（NOx）、以及空氣汙染物內含的元素，包括錳
教授率領研究團隊，說明環境汙染影響心血管健康的一
（Mn）、鐵（Fe）、銅（Cu）、鋅（Zn）、硫（S）
系列研究。
等成分，都會增加頸動脈中內皮層的厚度。此厚度是早
過去二年來，臺大醫院的研究團隊追蹤共886位年齡介 於12∼30歲的青少年或年輕成人，並發表了三篇關於環 境汙染對年輕族群心血管健康影響的研究。 在第一篇研究中，研究團隊將目光鎖定已被國際癌症研 究署（International Agency for Research on Cancer, IARC）
期動脈硬化的指標，若內皮層的厚度增加，將提高心肌 梗塞、腦中風的機率。 相關研究結果已分別於今年2月發表在《環境科學與 科技》（Environmental Science & Technology）期刊、 3月發表在《青少年健康期刊》（Journal of Adolescent Health）期刊。
訂定為人類致癌物的1,3－丁二烯（1,3-butadiene）。它 屬於揮發性有機汙染物，常用於製造汽、機車的合成 橡膠輪胎，也普遍用於製造塑膠、壓克力。在交通工 具、工廠排放廢氣和垃圾焚燒的空氣中，人體都極有可 能暴露於含有1,3－丁二烯的環境中。而此化合物在人 體內的主要代謝產物之一為DHBMA（N-acetyl-S-(3,4dihydroxybutyl)-L-cysteine），可於人體尿液中檢驗測出。 因此，研究團隊測量了年輕人尿液中的DHBMA，將此
蘇大成強調，無論是政府、企業都必須正視空氣汙染對 人們帶來的危害，並呼籲國家訂定更加嚴格的空氣品質 標準，建議將懸浮微粒（PM10）的標準由目前的日平均 值每立方公尺<100微克（µg）下修為 <45 微克，細懸 浮微粒則由每立方公尺<35微克改為<15微克。如此一 來才能讓國家的下一代呼吸新鮮的空氣、健康的成長， 並改善全國人民的心血管健康，不讓臺灣長期處於空氣 汙染的陰霾之中。
做為1,3－丁二烯的暴露指標，並監測它對心血管造成 的不良影響。結果顯示，年輕人的心血管出現低密度膽 固醇（low-density lipoprotein, LDL）上升、氧化壓力增 加、內皮細胞功能失常，以及頸動脈中內皮層厚度增加 等，幾乎對心血管有全方面的不良效應。研究結果已於 2020年9月發表於《有害物質》（Journal of Hazardous Materials）期刊。 新聞來源
此外，研究團隊也分析出臺北都會區空氣汙染物的來 源，以及特定空汙成分對年輕族群的健康影響。團隊發
臺大醫院新聞稿，〈臺大醫院研究空氣汙染對年輕人心血管健康的不良效 應〉，2022年4月1日。
SciTech Reports
異常的星狀膠細胞 可能導致自閉症類群障礙症的行為
動態時報
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編譯｜劉姿婷
自閉症類群障礙（autism spectrum disorder, ASD）是一
小鼠的神經元共同培養，則不會觀察到神經放電減弱的
種發育障礙，特徵為社交溝通受損、限制性的重複行
現象。由實驗結果可知，星狀膠細胞中異常的鈣離子活
為、認知缺陷。由於人們對大腦早期發育時所參與疾
性可能導致神經網路放電減弱。
病進程的細胞類型缺乏了解，使得目前治療ASD的方 法仍然非常有限。先前多數關於ASD的研究都把焦點 放在神經元上，因為神經元在大腦中主要負責傳遞信 息，但神經元若要正常發揮功能，需要腦中其他膠細 胞的支持，如星狀膠細胞（astrocyte），負責調節神經 元的行為以及細胞間的連接。近期，美國威爾康奈爾 醫學院（Weill Cornell Medicine）的一項新研究指出， 星狀膠細胞的異常可能是導致ASD患者出現部分行為
研究團隊後續又將這些源於ASD患者的星狀膠細胞植 入正常的新生小鼠大腦中，利用雙光子顯微鏡（twophoton microscopy），觀察活體小鼠腦中的鈣離子訊 號，也發現植入ASD患者星狀膠細胞的小鼠表現出異 常的鈣離子活性。接著，研究團隊希望能透過行為實 驗，驗證星狀膠細胞異常是否會導致ASD的行為。他 們發現植入ASD星狀膠細胞的小鼠，出現了ASD患 者標誌性或常見的行為，如重複行為及記憶缺陷，但
症狀，如重複行為與記憶缺陷的原因，該研究發表於
並未出現社交缺陷；但如果將降低鈣離子活性的ASD
《分子精神病學》（Molecular Psychiatry）期刊。
星狀膠細胞植入小鼠腦中，則不會出現記憶缺陷、重
研究團隊表示，先前由人類死後的腦組織分析指出，
複行為的現象。這些實驗結果顯示，異常的星狀膠細
ASD患者大腦中星狀膠細胞的表現與正常人不同。為了
胞導致鈣離子活性表現異常，並造成神經網路放電減
確定星狀膠細胞異常是否與ASD的行為症狀有關，他
弱，這可能是ASD患者出現重複行為或記憶缺陷的原
們從ASD患者身上取得誘導性多功能幹細胞（induced
因，但並非社交互動困難的原因。
pluripotent stem cells, iPSCs），在實驗室中誘導這些
該篇研究的作者表示，未來可望透過限制星狀膠細胞內
iPSCs發育成星狀膠細胞。在體外（in vitro）實驗中，
鈣離子的活性治療ASD。此外，確認特定類型的細胞在
2+
這些源自ASD患者的星狀膠細胞鈣離子（Ca ）活性表
神經發育和精神疾病中扮演的角色，可能有助於理解和
現異常，若將這些異常星狀膠細胞與正常小鼠的神經元
治療其他與記憶缺陷相關的精神疾病。
共同培養，會觀察到神經網路放電減弱的現象。細胞中 的鈣離子濃度會受到內質網上的鈣離子通道「肌醇三磷 酸受體」（inositol 1,4,5-trisphosphate receptors, IP3R） 調控，IP3R與配體（ligand）結合後便會打開，使內質 網中儲存的鈣離子釋放到細胞，導致細胞內的鈣離子濃 度上升。於是研究團隊利用小髮夾RNA（short hairpin RNA）減少細胞中IP3R的表現，進而降低鈣離子活性。 若將這些能夠調節鈣離子活性的ASD星狀膠細胞與正常
新聞來源
1. Allen, M. et al. Astrocytes derived from ASD individuals alter behavior and destabilize neuronal activity through aberrant Ca2+ signaling. Mol Psychiatry, 2022. 2. Some autism spectrum disorder symptoms linked to astrocytes, ScienceDaily, 2022/04/21.
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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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三、請遵守著作權法，如有著作權爭議（包括圖片），由作者自行負責。一經投稿，即視同授權刊載。 四、稿件刊出後將致贈當期刊物一本及薄酬（稿酬將於刊出當月月底寄發，由第一作者代表簽收）。 稿件請寄至scimonth@gmail.com，註明真實姓名、聯絡方式、服務機關或就讀學校，並請於信件主旨中 標示「科技報導投稿」。