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青冥寶劍勝龍泉?——科學史札記(九)

張之傑_96
・2016/07/02 ・2311字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 556 ・八年級

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李安導演的《臥虎藏龍》,是根據王度廬(1909-1977)的同名小說所拍攝而成。金庸說:李安的電影比王度廬的原著好看。文人相輕,自古皆然,但王度廬的《臥虎藏龍》的確有其缺點,那就是虎頭蛇尾,後三分之一明顯筆力不濟。好壞的分水嶺似乎是第九回(共十四回),這回說到玉嬌龍因逃婚初入江湖,到了保定,在西關郊外被人圍住。玉嬌龍手持削鐵如泥的青冥劍,當者披靡。有人問她師承,玉嬌龍拍拍胸膛說:「我呀,我是:蕭蕭人間一劍仙,青冥寶劍勝龍泉。……」

筆者初讀《臥虎藏龍》,少說也是四十年前的事了,當媒體開始炒作起《臥虎藏龍》時,首先記起來的就是玉嬌龍吟的這首詩。等到電影上映,對李安沒拍出玉嬌龍的「藏」和羅小虎的「臥」,不免有點失望;編導強加上道家思想和超自然的輕功,篡改了原著的樸實風格,也顯得忸怩造作。不過電影中的青冥劍,卻激起我的「歷史癖」,那古意盎然的紋飾,不禁使我想起青銅器畫冊中的古代青銅寶劍。

筆者在畫冊上看過的先秦、秦漢青銅寶劍有若干把,其中最著名的是越王劍。1965 年冬,在楚國郢都故址(湖北江陵附近)的一座楚墓中,出土了一把青銅劍,劍身上刻著八個字「越王勾踐自作用劍」。更令人驚奇的是,埋藏地下兩千多年的越王劍,一點兒都沒生鏽,而且鋒利無比,考古學家用紙來測試,二十幾層一劃而破!

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越王勾踐劍,長 55.6 公分,寬 4.6 公分,劍身呈暗黃色,劍刃呈蒼白色,劍身上有菱形幾何紋飾。湖北省博物館藏。圖/由 Siyuwj – 自己的作品,創用 CC 姓名標示-相同方式分享 4.0,wikipedia

除了 1965 年出土的越王劍,1968 年在河北滿城中山靖王劉勝(漢武帝之兄)墓出土了兩把青銅劍,墓內潮濕不堪,但兩把劍卻光亮如新。1974 年,在秦始皇陵兵馬俑坑出土了三把青銅劍,也都通體不鏽,鋒利異常。1976 年,在湖北襄陽和河南輝縣各出土了一把吳王夫差劍,也都完好無損。這些上古仙兵在地下埋藏了兩千多年,怎麼都不生鏽?

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出土的青銅器久埋地下,免不了會長出一層銅綠,而出土的青銅寶劍卻歷久彌新。這為什麼?據專家們分析,這些寶劍都經過防鏽處理,劍身有一層極薄的氧化層,保護劍身不致鏽蝕,據說直到上世紀中葉,類似的技術才在工業上普遍使用呢!

青銅是銅和錫的合金,就色澤來說,錫含量 10% 以下呈赤色至黃色,10-23% 由黃色逐漸變成白色,23-30% 則呈蒼白色。青銅寶劍經過防鏽處理,年久不鏽,大多呈黃色。北宋的蘇軾蓄有一把青銅劍,為之寫過兩首詩,一首敘說其來歷:「雨餘江清風卷沙,雷公躡雲捕黃蛇。」後來他將此劍和人交換硯台:「我家銅劍赤如蛇,君家石硯蒼璧橢而窪。」可見蘇東坡的青銅劍含錫量在 10% 以下,否則就不會呈黃色或紅色了。

青銅的物理性質,就硬度來說,錫的含量愈高,硬度愈大,當含錫量達到 31% 時硬度最大,其後就會遞減。然而,硬度增強,意味著質地變脆,據專家分析,用來製作一般兵器,含錫量在 17-20% 之間;用來製作刀劍,在 25-29% 之間。在出土青銅刀劍中,還沒有超過 30% 的實例。

就韌度來說,含錫量 20% 以下時稍減,不過和銅相去不遠,超過 20% 就會銳減。就抗拉強度來說,在含錫量 18% 以下時,與含錫量成正比,超過就會銳減。就伸長率來說,約 3-4% 時最高,其後銳減。

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據專家分析,越王劍的劍脊含錫較少、劍刃含錫較多;這是因為劍脊要求韌性,硬度不能過高,否則容易折斷,參照以上數據,含錫量應該不超過 20% 吧?而劍刃講求銳利,硬度當然要高,參照以上數據,應該在 23-30% 吧?同一把劍分兩次鑄造,再緊密地嵌合在一起,以現代工藝的水準來看,古代鑄劍師的技藝實在讓人佩服!

談到這裡,讀者或許會問:既然青銅劍也相當銳利,後來怎麼還是被鋼劍取代了?刀劍的良窳,除了銳利,還得考慮其他因素。鋼鐵可以鍛造,製造器具甚為方便;青銅的含錫量如超過 10%,就只能用來鑄造。再說,青銅的彈性、韌性和硬度不足,鑄造短劍尚堪使用;鑄造長劍,勢將又寬又厚,施展起來如何能夠「劍走輕靈」?

到了戰國,鐵器開始普遍,但秦始皇陵兵馬俑坑所出土的兵器都是青銅製的,可見青銅兵器並沒有迅速被鋼鐵取代。青銅兵器製作精美,光彩熠熠,用作儀仗,遠較鋼鐵兵器亮眼,這或許是秦始皇陵沒發現鋼鐵兵器的原因吧?當然啦,用來作戰,青銅兵器就不如鋼鐵兵器實用了。

當鋼鐵取代了青銅,劍的長度開始加長,厚度開始變薄。1978 年,在銅山縣出土了一口東漢章帝建初二年(77)打造的鋼質寶劍,長 109 公分,經專家們分析,證明是反覆鍛造的「百煉精鋼」。筆者推測,秦漢、三國時用來作為佩飾或儀仗的兵器仍是青銅的,但實用兵刃應該已是鋼鐵製品的天下。

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《臥龍藏龍》劇照,顯示青冥劍的紋飾。與尋常寶劍相襯,益發顯得古雅。圖/博偉家庭娛樂有限公司提供

那麼玉嬌龍盜取的青冥劍到底是鋼劍還是青銅劍?根據晉崔豹《古今注.上.輿服》,吳帝(孫權)之劍有六,曰白虹、紫電、辟邪、流星、青冥、百里,青冥劍正是其中之一。這六口劍既然歸入「輿服」,可見都是佩飾用的寶劍。

《臥虎藏龍》電影中的青冥劍,造型古雅,紋飾呈銅綠色,可見李安心目中的青冥劍是口青銅劍。他可能深知古兵器形制,也可能根據青冥劍的「青」字,想當然耳。不論如何,青銅寶劍的紋飾不會呈銅綠色(青銅寶劍是不生鏽的),也不會那麼長、那麼薄,更不會具有矯若游龍般的彈性以及削鐵如泥的硬度和韌性,這些科技上的問題,李安大概想不到吧?

(原刊《科學月刊》2002 年 10 月號)

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張之傑_96
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張之傑,字百器,出入文理,著述多樣,其中以科普和科學史較為人知。

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LDL-C 正常仍中風?揭開心血管疾病的隱形殺手 L5
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/06/20 ・3659字 ・閱讀時間約 7 分鐘

本文與 美商德州博藝社科技 HEART 合作,泛科學企劃執行。

提到台灣令人焦慮的交通,多數人會想到都市裡的壅塞車潮,但真正致命的「塞車」,其實正悄悄發生在我們體內的動脈之中。

這場無聲的危機,主角是被稱為「壞膽固醇」的低密度脂蛋白( Low-Density Lipoprotein,簡稱 LDL )。它原本是血液中運送膽固醇的貨車角色,但當 LDL 顆粒數量失控,卻會開始在血管壁上「違規堆積」,讓「生命幹道」的血管日益狹窄,進而引發心肌梗塞或腦中風等嚴重後果。

科學家們還發現一個令人困惑的現象:即使 LDL 數值「看起來很漂亮」,心血管疾病卻依然找上門來!這究竟是怎麼一回事?沿用數十年的健康標準是否早已不敷使用?

膽固醇的「好壞」之分:一場體內的攻防戰

膽固醇是否越少越好?答案是否定的。事實上,我們體內攜帶膽固醇的脂蛋白主要分為兩種:高密度脂蛋白(High-Density Lipoprotein,簡稱 HDL)和低密度脂蛋白( LDL )。

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想像一下您的血管是一條高速公路。HDL 就像是「清潔車隊」,負責將壞膽固醇( LDL )運來的多餘油脂垃圾清走。而 LDL 則像是在血管裡亂丟垃圾的「破壞者」。如果您的 HDL 清潔車隊數量太少,清不過來,垃圾便會堆積如山,最終導致血管堵塞,甚至引發心臟病或中風。

我們體內攜帶膽固醇的脂蛋白主要分為兩種:高密度脂蛋白(HDL)和低密度脂蛋白(LDL)/ 圖片來源:shutterstock

因此,過去數十年來,醫生建議男性 HDL 數值至少應達到 40 mg/dL,女性則需更高,達到 50 mg/dL( mg/dL 是健檢報告上的標準單位,代表每 100 毫升血液中膽固醇的毫克數)。女性的標準較嚴格,是因為更年期後]pacg心血管保護力會大幅下降,需要更多的「清道夫」來維持血管健康。

相對地,LDL 則建議控制在 130 mg/dL 以下,以減緩垃圾堆積的速度。總膽固醇的理想數值則應控制在 200 mg/dL 以內。這些看似枯燥的數字,實則反映了體內一場血管清潔隊與垃圾山之間的攻防戰。

那麼,為何同為脂蛋白,HDL 被稱為「好」的,而 LDL 卻是「壞」的呢?這並非簡單的貼標籤。我們吃下肚或肝臟製造的脂肪,會透過血液運送到全身,這些在血液中流動的脂肪即為「血脂」,主要成分包含三酸甘油酯和膽固醇。三酸甘油酯是身體儲存能量的重要形式,而膽固醇更是細胞膜、荷爾蒙、維生素D和膽汁不可或缺的原料。

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這些血脂對身體運作至關重要,本身並非有害物質。然而,由於脂質是油溶性的,無法直接在血液裡自由流動。因此,在血管或淋巴管裡,脂質需要跟「載脂蛋白」這種特殊的蛋白質結合,變成可以親近水的「脂蛋白」,才能順利在全身循環運輸。

肝臟是生產這些「運輸用蛋白質」的主要工廠,製造出多種蛋白質來運載脂肪。其中,低密度脂蛋白載運大量膽固醇,將其精準送往各組織器官。這也是為什麼低密度脂蛋白膽固醇的縮寫是 LDL-C (全稱是 Low-Density Lipoprotein Cholesterol )。

當血液中 LDL-C 過高時,部分 LDL 可能會被「氧化」變質。這些變質或過量的 LDL 容易在血管壁上引發一連串發炎反應,最終形成粥狀硬化斑塊,導致血管阻塞。因此,LDL-C 被冠上「壞膽固醇」的稱號,因為它與心腦血管疾病的風險密切相關。

高密度脂蛋白(HDL) 則恰好相反。其組成近半為蛋白質,膽固醇比例較少,因此有許多「空位」可供載運。HDL-C 就像血管裡的「清道夫」,負責清除血管壁上多餘的膽固醇,並將其運回肝臟代謝處理。正因為如此,HDL-C 被視為「好膽固醇」。

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為何同為脂蛋白,HDL 被稱為「好」的,而 LDL 卻是「壞」的呢?這並非簡單的貼標籤。/ 圖片來源:shutterstock

過去數十年來,醫學界主流觀點認為 LDL-C 越低越好。許多降血脂藥物,如史他汀類(Statins)以及近年發展的 PCSK9 抑制劑,其主要目標皆是降低血液中的 LDL-C 濃度。

然而,科學家們在臨床上發現,儘管許多人的 LDL-C 數值控制得很好,甚至很低,卻仍舊發生中風或心肌梗塞!難道我們對膽固醇的認知,一開始就抓錯了重點?

傳統判讀失準?LDL-C 達標仍難逃心血管危機

早在 2009 年,美國心臟協會與加州大學洛杉磯分校(UCLA)進行了一項大型的回溯性研究。研究團隊分析了 2000 年至 2006 年間,全美超過 13 萬名心臟病住院患者的數據,並記錄了他們入院時的血脂數值。

結果發現,在那些沒有心血管疾病或糖尿病史的患者中,竟有高達 72.1% 的人,其入院時的 LDL-C 數值低於當時建議的 130 mg/dL「安全標準」!即使對於已有心臟病史的患者,也有半數人的 LDL-C 數值低於 100 mg/dL。

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這項研究明確指出,依照當時的指引標準,絕大多數首次心臟病發作的患者,其 LDL-C 數值其實都在「可接受範圍」內。這意味著,單純依賴 LDL-C 數值,並無法有效預防心臟病發作。

科學家們為此感到相當棘手。傳統僅檢測 LDL-C 總量的方式,可能就像只計算路上有多少貨車,卻沒有注意到有些貨車的「駕駛行為」其實非常危險一樣,沒辦法完全揪出真正的問題根源!因此,科學家們決定進一步深入檢視這些「駕駛」,找出誰才是真正的麻煩製造者。

LDL 家族的「頭號戰犯」:L5 型低密度脂蛋白

為了精準揪出 LDL 裡,誰才是最危險的分子,科學家們投入大量心力。他們發現,LDL 這個「壞膽固醇」家族並非均質,其成員有大小、密度之分,甚至帶有不同的電荷,如同各式型號的貨車與脾性各異的「駕駛」。

為了精準揪出 LDL 裡,誰才是最危險的分子,科學家們投入大量心力。發現 LDL 這個「壞膽固醇」家族並非均質,其成員有大小、密度之分,甚至帶有不同的電荷。/ 圖片來源:shutterstock

早在 1979 年,已有科學家提出某些帶有較強「負電性」的 LDL 分子可能與動脈粥狀硬化有關。這些帶負電的 LDL 就像特別容易「黏」在血管壁上的頑固污漬。

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台灣留美科學家陳珠璜教授、楊朝諭教授及其團隊在這方面取得突破性的貢獻。他們利用一種叫做「陰離子交換層析法」的精密技術,像是用一個特殊的「電荷篩子」,依照 LDL 粒子所帶負電荷的多寡,成功將 LDL 分離成 L1 到 L5 五個主要的亞群。其中 L1 帶負電荷最少,相對溫和;而 L5 則帶有最多負電荷,電負性最強,最容易在血管中暴衝的「路怒症駕駛」。

2003 年,陳教授團隊首次從心肌梗塞患者血液中,分離並確認了 L5 的存在。他們後續多年的研究進一步證實,在急性心肌梗塞或糖尿病等高風險族群的血液中,L5 的濃度會顯著升高。

L5 的蛋白質結構很不一樣,不僅天生帶有超強負電性,還可能與其他不同的蛋白質結合,或經過「醣基化」修飾,就像在自己外面額外裝上了一些醣類分子。這些特殊的結構和性質,使 L5 成為血管中的「頭號戰犯」。

當 L5 出現時,它並非僅僅路過,而是會直接「搞破壞」:首先,L5 會直接損傷內皮細胞,讓細胞凋亡,甚至讓血管壁的通透性增加,如同在血管壁上鑿洞。接著,L5 會刺激血管壁產生發炎反應。血管壁受傷、發炎後,血液中的免疫細胞便會前來「救災」。

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然而,這些免疫細胞在吞噬過多包括 L5 在內的壞東西後,會堆積在血管壁上,逐漸形成硬化斑塊,使血管日益狹窄,這便是我們常聽到的「動脈粥狀硬化」。若這些不穩定的斑塊破裂,可能引發急性血栓,直接堵死血管!若發生在供應心臟血液的冠狀動脈,就會造成心肌梗塞;若發生在腦部血管,則會導致腦中風。

L5:心血管風險評估新指標

現在,我們已明確指出 L5 才是 LDL 家族中真正的「破壞之王」。因此,是時候調整我們對膽固醇數值的看法了。現在,除了關注 LDL-C 的「總量」,我們更應該留意血液中 L5 佔所有 LDL 的「百分比」,即 L5%。

陳珠璜教授也將這項 L5 檢測觀念,從世界知名的德州心臟中心帶回台灣,並創辦了美商德州博藝社科技(HEART)。HEART 在台灣研發出嶄新科技,並在美國、歐盟、英國、加拿大、台灣取得專利許可,日本也正在申請中,希望能讓更多台灣民眾受惠於這項更精準的檢測服務。

一般來說,如果您的 L5% 數值小於 2%,通常代表心血管風險較低。但若 L5% 大於 5%,您就屬於高風險族群,建議進一步進行影像學檢查。特別是當 L5% 大於 8% 時,務必提高警覺,這可能預示著心血管疾病即將發作,或已在悄悄進展中。

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對於已有心肌梗塞或中風病史的患者,定期監測 L5% 更是評估疾病復發風險的重要指標。此外,糖尿病、高血壓、高血脂、代謝症候群,以及長期吸菸者,L5% 檢測也能提供額外且有價值的風險評估參考。

隨著醫療科技逐步邁向「精準醫療」的時代,無論是癌症還是心血管疾病的防治,都不再只是單純依賴傳統的身高、體重等指標,而是進一步透過更精密的生物標記,例如特定的蛋白質或代謝物,來更準確地捕捉疾病發生前的徵兆。

您是否曾檢測過 L5% 數值,或是對這項新興的健康指標感到好奇呢?

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