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情人的加分扣分,請遵守貝氏定理

賴 以威
・2014/09/11 ・3992字 ・閱讀時間約 8 分鐘 ・SR值 455 ・五年級

對於渴望戀情的單身男女來說,「看人」是非常重要的技能。更精確地說,「適婚年齡+單身+其實不想單身」的人,某種程度上正是缺乏了看人的能力才會單身。

when harry met sally
Photo Credit:When Harry Met Sally

看人很困難。曖昧中的男女總在內心扮演福爾摩斯,觀察細節,然後開玩笑、但也帶著幾分認真的加分扣分。

約會遲到10分鐘扣5分;聊天聊到一半回LINE訊息扣9分;隔桌小屁孩哭哭啼啼比飛機降落還吵,她只哄了兩分鐘,小孩就變得比孫芸芸代言的高級家電還安靜,加10分;聽到我不好笑的笑話還笑,加20分(但這樣代表品味不是很好,就事論事依然得扣1分)。

笑容很可愛加30分。

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我們用簡單的加減法評量對方。只是,這種加分扣分真的正確嗎?

或許,比起算總分,我們應該翻轉思維,思考眼前這人有多少機率,會是我的理想情人。然後,再利用托馬斯·貝葉斯所發明的機率定律——貝氏定理,來計算機率。

 

貝氏定理告訴我們,每位對象都有一定的機率是理想情人。約會的每個當下,我們都能算出這組「理想情人機率」。倘若發生了新事件,再利用新事件來更新機率值。

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請想像這樣的小劇場,女主角是剛學會貝氏定理的芷帆:

某天上午,朋友傳LINE訊息問起芷帆的感情狀態,她清楚這是開場白,對方昨天才按讚了自己的臉書大頭貼照,照片裡只有一杯黑咖啡,旁邊擱了幾顆糖,就像她一樣,獨自裝滿了苦、澀、酸,唯獨與甜絕緣。

Photo Credit:f-l-e-x
Photo Credit:f-l-e-x

「我男友的好朋友剛好也單身。」

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剛好是怎樣,單身一點都不好啊。芷帆心裡嘀咕。不等芷帆回答,朋友彷彿業務介紹商品般滔滔不絕描述,身高175公分,BMI低於20,在101大樓上班,興趣是閱讀,特別是科普類書籍。遮住嘴巴像王力宏,遮住眼睛像謝霆鋒,整張臉遮住像金城武。

「為什麼遮住臉像金城武?」芷帆忍不住問

「手指像。」

朋友傳了照片。雖然不到她描述的那麼誇張,但外表是芷帆喜歡的類型,手指很修長,真的有點像金城武有的手。依據過去約會、認識異性的經驗,芷帆內心進行了一段超級電腦也無法模擬的運算,吐出一個她也不知道怎麼來的數值:

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這男的,有35%的機率是我的理想情人。

我們稱這個為先驗機率(a priori probability)。

做為理想情人的機率超過三成,芷帆決定給男孩一個機會,他叫思綸。

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交換聯絡方式後,思綸約芷帆周末在台北中山站的咖啡廳見面。那是一間浪漫的白色系咖啡廳,挑高天花板,頂樓有一整面落地窗,還有一整排的白色書架、上面放了日式雜誌以及剪修整齊的盆栽。芷帆早到十分鐘,一走上樓,發現思綸已經坐在靠窗的座位上了。

看見芷帆,思綸起身過來。

「靠窗的風景很漂亮,我就想早一點到,來等這個座位。」

芷帆清楚,這間咖啡廳沒辦法預約座位,想搶到窗邊特等席,最少得提早來半小時。她看見桌上剩一半的水瓶,還有思綸真誠的笑容,心想,他可能是一位很誠懇的好男孩,努力想讓第一次約會變得完美。

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但也可能是一位千錘百鍊的情場浪子,每一個步驟都經過精心設計。

芷帆想起前陣子學到的貝氏定理,她決定透過貝氏定理,仔細檢驗眼前的這位男生。貝氏定理問,

如果是適合芷帆的好男孩,特地早到的機率是多少?

如果是不適合芷帆的浪子,特地早到的機率是多少

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我們用A和B各自表示「芷帆的理想情人」和「特地早到占位子」這兩個事件。方才貝氏定理的這兩組提問,可以用條件機率來表示。

適合芷帆的好男孩,特地早到的機率=P(B|A)。P(B|A)的意思是,給定A事件發生的情況下,B事件發生的條件機率。

不適合芷帆的浪子,特地早到的機率=P(B|Ac)。Ac表示與A事件剛好相反的事件。

根據過往經驗,芷帆認為好男孩早到的機率很高,P(B|A)=90%。壞男孩早到的機率低一點,一方面他們得和很多人約會;另一方面,他們通常擅於言詞,早到獨自坐在那裏,不能發揮他們的強項,因此機率P(B|Ac)只有70%。

出門前的先驗機率「思綸有35%的機率很適合她」,寫成數學式子為P(A)=35%,P(Ac)=65%。現在要做的,是將先驗機率和剛才的兩組條件機率整合。

「不好意思,我去一下洗手間。」

芷帆躲進廁所,在紙巾上寫下貝氏定理的公式

情人的加分扣分,請遵守貝氏定理_Fig3

公式的左邊P(A|B)是所謂的事後機率(a posteriori probability)。意思是當發生B事件(特地早到)後,我們得到了新的觀察,因此事件A(思綸是芷帆的理想情人)的機率將隨之改變。

發生的事件越多,得到越多的觀察,就越了解對方,能得到更精確的機率估測。

這就是貝氏定理的精神。

 

芷帆按起手機計算機

情人的加分扣分,請遵守貝氏定理_Fig4

計算結果表示,發生B事件後,「思綸是適合她的好老公」的機率從35%提升6個百分點,來到41%。這組機率值,將成為下一次新事件的先驗機率。

事情往好的方向前進了。鏡子裡的芷帆露出笑容。

Photo Credit:englishsnow
Photo Credit:englishsnow

一年後,場景來到飯店的婚禮套房。晚上十點,芷帆跟思綸送客的禮服都還沒換,兩個人癱在床上。

「原來辦婚禮這麼累。」

「有經驗後,下次就輕鬆多了。」

芷帆白了他一眼,思綸故作害怕地拿領帶遮住眼睛。安靜了一會兒,思綸說

「我覺得阿,婚禮會弄得這麼忙,搞不好是老祖宗的智慧。」

「為什麼?」

「要是不累,我應該一整天都會瘋瘋癲癲,過度亢奮。」

思綸轉過來看著芷帆

「娶到妳,是我這輩子最開心的一件事。」

芷帆沒接話,雙頰泛紅。這人總是這樣,像突襲檢查的方式說浪漫話。她想起這一年來,他們相處的點點滴滴,每一次事件,芷帆都細心地用貝氏定理檢驗,達到真正的「加機率值」、「減機率值」。

當思綸求婚時,他是理想情人的機率已經超過90%,芷帆眼眶泛淚,開心地答應。

「半年前,妳想分手的時候,我以為一切都要完了。」

思綸又是突然的一句話,勾起芷帆一段回憶。

半年前的某晚,他們約好見面。到了餐廳,芷帆卻連絡不上思綸。手機沒開、LINE訊息不回,連已讀的勾勾都沒有。

「嗯?妳不是傍晚來我們公司,思綸出去見妳,回來就早退……」

說到一半,同事才意識到不對勁,但已經來不及替思綸隱瞞了。芷帆跑去思綸公寓樓下等,直到半夜,才看到思綸的車從巷口駛進來。

「她論及婚嫁的男朋友劈腿,被發現後不但沒道歉,那男的還決定跟第三者在一起……妳聽我解釋,我手機剛好沒電,她情緒又很不穩定,我決定先安慰她,晚上再跟妳解釋。」

她是思綸的前女友。

他們是學生時代的情侶,交往過五六年,相處起來像家人。雖然分手多年,但芷帆總認為,如果思綸會離開她,一定是因為那女的緣故。也因為這樣,當芷帆知道思綸竟然為了她跟自己爽約,又和她獨處到半夜。

芷帆蜷著腿蹲在路燈下,站著的思綸擋住了燈光,卻擋不住她潰堤的淚水。

Photo Credit:omnia_mutantur
Photo Credit:omnia_mutantur

她不敢相信思綸會做出「與前女友獨處到半夜」這種事(我們命名為事件C)。更何況,經過半年的相處,作為理想情人(事件A),思綸的機率已經高達73%。她認為,假如是理想情人,做出事件C的機率應該非常低,了不起最多5%,因此P(C|A)=5%。但要是一個錯的對象,做出這種事情的機率應該是一半一半,P(C|AC)=50%。將這些數字套入貝氏定理

Fig3

比剛認識時,思綸是理想情人的機率30%還低。這個結果讓芷帆的心沉到谷底。她聽見自己的聲音說

「我們分手吧。」

她不給思綸任何解釋的機會,將自己封閉在家裡,回到臉書大頭貼照裡的那杯咖啡,酸、苦、澀,與甜絕緣。直到介紹的朋友約芷帆吃飯

「我覺得如果是好老公,就不會做出這種讓對方擔心的事情。」

芷帆搖搖頭說,她比誰都想原諒思綸。

但她知道她不會看人,她只能相信貝氏定理的結果。貝氏定理告訴她,思綸是理想情人的機率只有近兩成,她不應該再繼續下去。

「妳太嚴格了,那種情況下,是我也可能會這樣做。因為我相信我女朋友能理解,也會相信我不是會被背叛她的人。」

朋友的男朋友忽然插嘴,朋友點點頭。

「聽說他前女友很情緒化,要是想不開,思綸才真的會一輩子掛念著她。所以他才花那麼多時間安撫她的。」

芷帆動搖了,她又問了其他人,贊成或反對的都有,但整體下來,不如她當初預期的一面倒。因此,儘管芷帆還是認為思綸不是個好老公,才會做出這件事。但她意識到,當初預估的5%機率過低,應該還思綸個公道,修正一下。

芷帆統計眾人的反應,將P(C|A),也就是「給定思綸是理想情人,卻跟前女友獨處到半夜」的機率提高到30%。

芷帆拿出計算機。

幾秒後,芷帆重複檢查,確定式子沒有寫錯。然後,她盯著計算紙半响說不出話

Fig4

僅僅只是從5%到30%的調整,思綸是理想情人的事後機率,卻從20%提升到62%。儘管比先前的73%下降,但也只下降了11個百分點。

他們之間還是充滿著許多可能。

芷帆將計算結果抱在胸前,慶幸自己有做過這次驗算。這是她第一次發自內心地感謝貝氏定律。貝氏定律讓她有個好理由原諒思綸,讓他們能繼續下去。

芷帆這才清楚自己的感受。就算只有20%的機率思綸會是好老公,或許到最後,她也不會放棄思綸。畢竟真正完美的感情,就算只有那麼1%的機率,也值得一個人費盡一切去追求。

when harry met sally_2
Photo Credit:When Harry Met Sally

 

「我還以為妳睡著了。」

芷帆回過神來,思綸靠得很近,一張臉佔據了她全部的視線。他的手輕輕掠過她的頭髮。

「你的手指很漂亮。」芷帆握住思綸的手

「是有人說過像金城武的手指,但被這麼讚美,誰會感到開心啊。」

思綸不以為然地說著,回到方才的話題

「那時候,妳後來為什麼決定復合呢?」

「朋友勸我的。」

「哪一位朋友,今天有來嗎?妳沒跟我講,我要好好謝謝他。」

「貝葉斯。」

「啊,外國人?」

註:更多賴以威的數學故事,請參考《超展開數學教室》。

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賴 以威
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數學作家、譯者,作品散見於聯合報、未來少年、國語日報,與各家網路媒體。師大附中,台大電機畢業。 我深信數學大師約翰·馮·諾伊曼的名言「If people do not believe that mathematics is simple, it is only because they do not realize how complicated life is」。為了讓各位跟我一樣相信這句話,我們得先從數學有多簡單來說起,聊聊數學,也用數學說故事。 歡迎加入我與太太廖珮妤一起創辦的: 數感實驗室

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為什麼越累越難睡?當大腦想下班,「腸道」卻還在加班!
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/04/30 ・2519字 ・閱讀時間約 5 分鐘

本文與  益福生醫 合作,泛科學企劃執行

昨晚,你又在床上翻來覆去、無法入眠了嗎?這或許是現代社會最普遍的深夜共鳴。儘管換了昂貴的乳膠枕、拉上百分之百遮光的窗簾,甚至在腦海中數了幾百隻羊,大腦的那個「睡眠開關」卻彷彿生鏽般卡住。這種渴望休息卻睡不著的過程,讓失眠成了一場耗損身心的極限馬拉松 。

皮質醇:你體內那位「永不熄滅」的深夜警報器

要理解失眠,我們得先認識身體的一套精密防衛系統:下視丘-垂體-腎上腺軸(HPA axis) 。這套系統原本是演化給我們的禮物,讓我們在面對劍齒虎或突如其來的危險時,能迅速進入「戰鬥或快逃」的備戰狀態。當這套系統啟動,腎上腺就會分泌皮質醇 (壓力荷爾蒙),這種荷爾蒙能調動能量、提高警覺性,讓我們在危機中保持清醒 。

然而,現代人的「劍齒虎」不再是野獸,而是無止盡的專案進度、電子郵件與職場競爭。對於長期處於高壓或高強度工作環境的人們來說,身體的警報系統可能處於一種「切換不掉」的狀態。

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在理想的狀態下,人類的生理時鐘像是一場精確的接力賽。入夜後,身體會進入「修復模式」,此時壓力荷爾蒙「皮質醇」的濃度應該降至最低點,讓「睡眠荷爾蒙」褪黑激素(Melatonin)接棒主導。褪黑激素不僅負責傳遞「天黑了」的訊號,它還能抑制腦中負責維持清醒的食慾素(Orexin)神經元,幫助大腦順利關閉覺醒開關。

對於長期處於高壓或高強度工作環境的人們來說,身體的警報系統可能處於一種「切換不掉」的狀態 / 圖片來源:envato

然而,當壓力介入時,這場接力賽就會變成跑不完的馬拉松賽。研究指出,長期的高壓環境會導致 HPA 軸過度活化,使得夜間皮質醇異常分泌。這不僅會抑制褪黑激素的分泌,更會讓食慾素在深夜裡持續活化,強迫大腦維持在「高覺醒狀態(Hyperarousal)」。 這種令人崩潰的狀態就是,明明你已經累到不行,但大腦卻像停不下來的發電機!

長期的睡眠不足會導致體內促發炎細胞激素上升,而發炎反應又會進一步活化 HPA 軸,分泌更多皮質醇來試圖消炎,高濃度的皮質醇會進一步干擾深層睡眠與快速動眼期(REM),導致睡眠品質變得低弱又破碎,最終形成「壓力-發炎-失眠」的惡行循環。也就是說,你不是在跟睡眠上的意志力作對,而是在跟失控的生理長期鬥爭。

從腸道重啟好眠開關:PS150 菌株如何調校你的生理時鐘

面對這種煞車失靈的失眠困局,科學家們將目光投向了人體內另一個繁榮的生態系:腸道。腸道與大腦之間存在著一條雙向通訊的高速公路,這就是「菌-腸-腦軸 (Microbiome-Gut-Brain Axis, MGBA)」,而某些特殊菌株不僅能幫助消化、排便,更能透過神經與內分泌途徑與大腦對話,直接參與調節我們的壓力調節與睡眠節律。這種菌株被科學家稱為「精神益生菌」(Psychobiotics)。

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腸道與大腦之間存在著一條雙向通訊的高速公路,這就是「菌-腸-腦軸 (Microbiome-Gut-Brain Axis, MGBA)」/圖片來源:益福生醫

在眾多研究菌株中,發酵乳桿菌 Limosilactobacillus fermentum PS150 的表現格外引人注目。PS150菌株源於亞洲益生菌權威「蔡英傑教授」團隊的專業研發,累積多年功能性菌株研發經驗的科學成果。針對臨床常見的「初夜效應」(First Night Effect, FNE),也就是現代人因出差、換床或環境改變導致的入睡困難,俗稱認床。科學家在進行實驗時發現,補充 PS150 菌株能顯著恢復非快速動眼期(NREM)的睡眠長度,且入睡更快,起床後也更容易清醒。更重要的是,不同於常見的藥物助眠手段(如抗組織胺藥物 DIPH)容易造成快速動眼期(REM)剝奪或導致睡眠破碎化,PS150 菌株展現出一種更為「溫和且自然」的調節力,它能有效縮短入睡所需的時間,並恢復睡眠中代表深層修復的「Delta 波」能量。

科學家發現,即便將 PS150 菌株經過特殊的熱處理(Heat-treated),轉化為不具活性但保有關鍵成分的「後生元」(Postbiotics),其生物活性依然能與活菌媲美 。HT-PS150 技術解決了益生菌在儲存與攝取過程中容易失去活性的痛點,讓這些腸道通訊員能更穩定地發揮作用 。

在臨床實驗中,科學家觀察到一個耐人尋味的現象:當詢問受試者的主觀感受時,往往會遇到強大的「安慰劑效應」,無論是服用 HT-PS150 還是安慰劑的人,主觀上大多表示睡眠變好了。這種「體感上的進步」有時會掩蓋真相,讓人分不清是心理作用還是真實效益。

然而,客觀的生理數據(Biomarkers)卻揭開了關鍵的差異。在排除主觀偏誤後,實驗數據顯示 HT-PS150 組有更高比例的人(84.6%)出現了夜間褪黑激素分泌增加,且壓力荷爾蒙(皮質醇)顯著下降,這證明了菌株確實啟動了體內的睡眠調控系統,而不僅僅是心理安慰。

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最值得關注的是,對於那些失眠指數較高(ISI ≧ 8)的族群,這種「生理修復」與「主觀體感」終於達成了一致。這群人在補充 HT-PS150 後,不僅生理標記改善,連原本嚴重困擾的主觀睡眠效率、持續時間,以及焦慮感也出現了顯著的進步。

了解更多PS150助眠益生菌:https://lihi3.me/KQ4zi

重新定義深層睡眠:構建全方位的深夜修復計畫

睡眠從來就不只是單純的休息,而是一場生理功能的全面重整。想要重獲高品質的睡眠,關鍵在於為自己建立一個全方位的修復生態系。

這套系統的基石,始於良好的生活習慣。從減少睡前數位螢幕的干擾、優化室內環境,到作息調整。當我們透過規律作息來穩定神經系統,並輔以現代科學對於 PS150 菌株的調節力發現,身體便能更順暢地啟動睡眠開關,回歸自然的運作節律。

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與其將失眠視為意志力的抗爭,不如將其看作是生理機能與腸道微生態的深度溝通。透過生活作息的調整與科學實證的支持,每個人都能擁有掌控睡眠的主動權。現在就從優化生活型態開始,為自己按下那個久違的、如嬰兒般香甜的關機鍵吧。

與其將失眠視為意志力的抗爭,不如將其看作是生理機能與腸道微生態的深度溝通 / 圖片來源 : envato

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肺部為何會「結疤」?揭開比癌症更致命的「菜瓜布肺」,科學家如何找到破解惡性循環的新契機
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/05/08 ・2041字 ・閱讀時間約 4 分鐘

本文由 肺纖維化(菜瓜布肺)社團衛教 合作,泛科學撰文

在現代醫學的警示清單裡,乳癌、大腸癌這些疾病大家都不陌生;但有一個「隱蔽且致命」的威脅卻常被忽視,那就是「肺纖維化」。其中最常見的類型「特發性肺纖維化」(IPF),其預後往往不太樂觀,確診後的五年存活率甚至比許多常見的癌症還低。

首先,我們得先破解一個迷思:肺纖維化並不是單一疾病,而是許多種間質性肺病的共同表現。當我們聽到「肺纖維化」,腦中常浮現「菜瓜布肺」的形象,患者的肺部外觀充滿一個個空洞與疤痕,像極了乾燥的絲瓜。這精準描繪了肺部組織逐漸硬化、失去彈性的過程。

更重要的是,IPF 這類肺纖維化的威脅在於「不可逆」的特性,一旦形成就很難逆轉。這跟部分 COVID-19 康復者身上、仍有機會復原的肺纖維化,是兩種完全不同的概念。

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IPF 這類肺纖維化的威脅在於「不可逆」的特性,一旦形成就很難逆轉 / 圖示來源:shutterstock

肺部為何會變成「菜瓜布」?

為什麼好端端的肺會變成菜瓜布?這其實是一場身體修復機制失控的結果。

「纖維化」的組織,就是肺部間質組織(interstitium)的疤痕化。間質是圍繞在肺泡周圍,包含血管與支持肺部結構的結締組織。在正常情況下,肺部損傷後會啟動修復機制,並再生健康組織。但在肺纖維化的患者體內,這套修復機制卻「當機」了。

身體會不斷地發出訊號,導致負責修復工作的「纖維母細胞」(fibroblasts)被過度活化,進而失控地沉積膠原蛋白疤痕組織,最終在肺部形成永久性的纖維化。

科學家發現,這個過程之所以棘手,在於它是一個「惡性循環」,肺部同時存在著「發炎反應」與「纖維化」這兩條路徑 ,它們相互加乘,演變成難以阻斷的強大破壞力。

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雖然特發性肺纖維化 (IPF) 的具體成因不明 ,但已知某些特定族群的風險更高。例如抽菸,特定年齡與性別(50歲以上男性)、長期暴露於粉塵環境的工作者(農業、畜牧業、採礦業…)、胃食道逆流者。此外,患有自體免疫疾病(如類風濕性關節炎、乾燥症、硬皮症、皮肌炎/多發性肌炎,)的患者,他們併發肺纖維化的機率遠高於一般人,必須特別警覺。

雖然特發性肺纖維化 (IPF) 的具體成因不明 ,但已知某些特定族群的風險更高。/ 圖示來源:shutterstock

打斷惡性循環的挑戰,為何只對抗「纖維化」還不夠?

面對這個不可逆的疾病,醫學界長年束手無策,直到 2014 年才迎來一道曙光。美國 FDA 批准了兩種機制不同的新藥:Nintedanib 和 Pirfenidone。這兩種藥物的出現是治療史上的分水嶺,首度被證實能夠「延緩」IPF 患者肺功能的惡化速度。

然而,這場戰役尚未結束。現有的治療雖然帶來了希望,卻也凸顯了「未被滿足的醫療需求」。從機制上來看,這些藥物主要抑制的是「纖維化路徑」。

這讓科學界開始思考這個未被滿足的棘手問題:既然疾病的本質是「發炎」與「纖維化」的雙重打擊,那麼,我們是否能找到「同時抑制」這兩條路徑的全新策略,從而更有效地打斷這個惡性循環?

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找到同時調控「發炎」與「纖維化」的新靶點

為了解決難題,科學家將目光鎖定在一個細胞內的酵素:磷酸二酯酶 4B(PDE4B)

為什麼鎖定它?讓我們看看它的「雙重作用」機制:

  1. 關鍵位置: PDE4B 同時存在於免疫細胞(與發炎有關)與纖維母細胞(與纖維化有關)當中。
  2. 作用機制: PDE4B 的主要工作是降解細胞內一種叫 cAMP(環磷酸腺苷) 的訊號分子。cAMP 可以被視為細胞內的「穩定信號」。
  3. 雙重抑制: 當我們使用藥物抑制了 PDE4B 的活性,細胞內的 cAMP 就不會被分解,濃度會隨之升高。高濃度的 cAMP 能穩定免疫細胞和纖維母細胞,同時產生抗發炎抗纖維化的雙重效應。

簡單來說,鎖定並抑制 PDE4B,就像是同時抑制了免疫風暴與纖維化的工程,有望從雙從抑制打擊這個惡性循環。

全球臨床試驗帶來的新希望

近十年來,全球在肺纖維化領域投入了大量的臨床試驗,我們相信,在科學家逐步破解肺纖維化惡性循環的複雜難題後,期盼未來能為無數患者爭取到更安全、健康的生活與未來。

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最後,我們必須再次提醒,特發性肺纖維化(IPF)與漸進性肺纖維化(PPF)是極具破壞性、且不可逆的疾病。面對這個比癌症更致命的對手,雖然現有的治療手段能延緩惡化,但無法逆轉已經形成的肺部疤痕組織,因此「早期診斷、早期治療」仍是對抗肺纖維化最重要的黃金時刻。

必須再次提醒,特發性肺纖維化(IPF)與漸進性肺纖維化(PPF)是極具破壞性、且不可逆的疾病。/ 圖示來源:


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賭博與愛情公式:用數學擬定你的擇偶策略——《數盲、詐騙與偽科學》
大牌出版.出版大牌_96
・2024/01/06 ・2486字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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理解期望值,有助於分析賭場裡的大部分賭局,以及美國中西部和英國的嘉年華會中,常有人玩、但一般人比較不熟悉的賭法:骰子擲好運(chuck-a-luck)。

招攬人來玩「骰子擲好運」的說詞極具說服力:你從 1 到 6 挑一個號碼,莊家一次擲三顆骰子,如果三個骰子都擲出你挑的號碼,莊家付你 3 美元。要是三個骰子裡出現兩個你挑的號碼,莊家付你 2 美元。

假如三個骰子裡只出現一個你挑的號碼,莊家付你 1 美元。如果你挑的號碼一個也沒有出現,那你要付莊家 1 美元。賽局用三個不同的骰子,你有三次機會贏,而且,有時候你還不只贏 1 美元,最多也不過輸 1 美元。

我們可以套用名主持人瓊安.李維絲(Joan Rivers)的名言(按:她的名言是:「我們能聊一聊嗎?」),問一句:「我們能算一算嗎?」(如果你寧願不算,可以跳過這一節。)不管你選哪個號碼,贏的機率顯然都一樣。不過,為了讓計算更明確易懂,假設你永遠都選 4。骰子是獨立的,三個骰子都出現 4 點的機率是 1/6×1/6×1/6=1/216,你約有 1/216 的機率會贏得 3 美元。

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僅有兩個骰子出現 4 點的機率,會難算一點。但你可以使用第 1 章提到的二項機率分布,我會在這裡再導一遍。三個骰子中出現兩個 4,有三種彼此互斥的情況:X44、4X4 或 44X,其中 X 代表任何非 4 的點數。而第一種的機率是 5/6×1/6×1/6=5/216,第二種和第三種的結果也是這樣。三者相加,可得出三個骰子裡出現兩個 4 點的機率為 15/216,你有這樣的機率會贏得 2 美元。

圖/envato

同樣的,要算出三個骰子裡只出現一個 4 點的機率,也是要將事件分解成三種互斥的情況。得出 4XX 的機率為 1/6×5/6×5/6=25/216,得到 X4X 和 XX4 的機率亦同,三者相加,得出 75/216。這是三個骰子裡僅出現一個 4 點的機率,因此也是你贏得 1 美元的機率。

要計算擲三個骰子都沒有出現 4 點的機率,我們只要算出剩下的機率是多少即可。算法是用 1(或是100%)減去(1/216 +15/216 + 75/216),得出的答案是 125/216。所以,平均而言,你每玩 216 次骰子擲好運,就有 125 次要輸 1 美元。

這樣一來,就可以算出你贏的期望值($3×1/216)+($2×15/216)+($1×75/216)+(–$1×125/216)=$(–17/216)=–$0.08。平均來說,你每玩一次這個看起來很有吸引力的賭局,大概就要輸掉 8 美分。

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尋找愛情,有公式?

面對愛情,有人從感性出發,有人以理性去愛。兩種單獨運作時顯然效果都不太好,但加起來⋯⋯也不是很妙。不過,如果善用兩者,成功的機率可能還是大一些。回想舊愛,憑感性去愛的人很可能悲嘆錯失的良緣,並認為自己以後再也不會這麼愛一個人了。而用比較冷靜的態度去愛的人,很可能會對以下的機率結果感興趣。

在我們的模型中,假設女主角——就叫她香桃吧(按:在希臘神話中,香桃木﹝Myrtle﹞是愛神阿芙蘿黛蒂﹝Aphrodite﹞的代表植物,象徵愛與美)有理由相信,在她的「約會生涯」中,會遇到 N 個可能成為配偶的人。對某些女性來說,N 可能等於 2;對另一些人來說,N 也許是 200。香桃思考的問題是:到了什麼時候我就應該接受X先生,不管在他之後可能有某些追求者比他「更好」?我們也假設她是一次遇見一個人,有能力判斷她遇到的人是否適合她,以及,一旦她拒絕了某個人之後,此人就永遠出局。

為了便於說明,假設香桃到目前為止已經見過 6 位男士,她對這些人的排序如下:3—5—1—6—2—4。這是指,在她約過會的這 6 人中,她對見到的第一人的喜歡程度排第 3 名,對第二人的喜歡程度排第 5 名,最喜歡第三個人,以此類推。如果她見了第七個人,她對此人的喜歡程度超過其他人,但第三人仍穩居寶座,那她的更新排序就會變成 4—6—1—7—3—5—2。每見過一個人,她就更新追求者的相對排序。她在想,到底要用什麼樣的規則擇偶,才能讓她最有機會從預估的 N 位追求者中,選出最好的。

圖/envato

要得出最好的策略,要善用條件機率(我們會在下一章介紹條件機率)和一點微積分,但策略本身講起來很簡單。如果有某個人比過去的對象都好,且讓我們把此人稱為真命天子。如果香桃打算和 N 個人碰面,她大概需要拒絕前面的 37%,之後真命天子出現時(如果有的話),就接受。

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舉例來說,假設香桃不是太有魅力,她很可能只會遇見 4 個合格的追求者。我們進一步假設,這 4 個人與她相見的順序,是 24 種可能性中的任何一種(24=4×3×2×1)。

由於 N=4,37% 策略在這個例子中不夠清楚(無法對應到整數),而 37% 介於 25% 與 50% 之間,因此有兩套對應的最佳策略如下:

(A)拒絕第一個對象(4×25%=1),接受後來最佳的對象。

(B)拒絕前兩名追求者(4×50%=2),接受後來最好的求愛者。

如果採取A策略,香桃會在 24 種可能性中的 11 種,選到最好的追求者。採取 B 策略的話,會在 24 種可能性中的 10 種裡擇偶成功。

以下列出所有序列,如同前述,1 代表香桃最偏好的追求者,2 代表她的次佳選擇,以此類推。因此,3—2—1—4 代表她先遇見第三選擇,再來遇見第二選擇,第三次遇到最佳選擇,最後則遇到下下之選。序列後面標示的 A 或 B,代表在這些情況下,採取 A 策略或 B 策略能讓她選到真命天子。

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1234;1243;1324;1342;1423;1432;2134(A);2143(A);2314(A, B);2341(A, B);2413(A, B);2431(A, B);3124(A);3142(A);3214(B);3241(B);3412(A, B);3421;4123(A);4132(A);4213(B);4231(B);4312(B);4321

如果香桃很有魅力,預期可以遇見 25 位追求者,那她的策略是要拒絕前 9 位追求者(25 的 37% 約為 9),接受之後出現的最好對象。我們也可以用類似的表來驗證,但是這個表會變得很龐雜,因此,最好的策略就是接受通用證明。(不用多說,如果要找伴的人是男士而非女士,同樣的分析也成立。)如果 N 的數值很大,那麼,香桃遵循這套 37% 法則擇偶的成功率也約略是 37%。接下來的部分就比較難了:要如何和真命天子相伴相守。話說回來,這個 37% 法則數學模型也衍生出許多版本,其中加上了更合理的戀愛限制條件。

——本書摘自《數盲、詐騙與偽科學》,2023 年 11 月,大牌出版,未經同意請勿轉載。

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大牌出版.出版大牌_96
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