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【Gene思書齋】下一場全境擴散的人類大瘟疫

Gene Ng_96
・2016/09/12 ・2974字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 542 ・八年級

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茲卡病毒肆虐中南美洲,在巴西已傳出超過四千例的新生兒小頭略形病例。一般成人被感染茲卡病毒,主要會出現類似溫和的登革熱症狀(我得過差點痛死人的登革熱),包括發熱、皮疹、結膜炎、肌肉和關節痛、全身乏力、眼窩痛以及頭痛。這些症狀往往較輕,持續兩天至一週。如果是懷孕婦女感染,經由母親傳染給孩子,可能會造成小頭畸形。病毒最早在 1947 年於烏干達的茲卡森林中的獼猴體內分離出來,因而得名。

就像大部分的病毒傳染疾病一樣,公共衛生專家已警告台灣,茲卡病毒有很有可能入侵台灣,因為台灣氣候濕熱,很適合斑蚊(尤其是埃及斑蚊)的傳播,加上交通便利,這讓公共衛生專家如臨大敵。

除了茲卡病毒,前不久西非伊波拉疫情的慘烈,令不少衛生狀況已堪慮的非洲國家大受打擊;從駱駝傳染人的中東呼吸症候群(MERS)也一度令許多國家提高防疫警戒;更早之前的 H1N1,在台灣也造成疫情,我也沒有倖免,在家隔離了五天。以上種種令人聞風喪膽的病毒傳染病有一個共同點:它們都是人畜共通傳染病

台灣大概在十一、二年前,慘遭 SARS 肆虐,許多人仍印象深刻。我當時也感冒發燒,差點就以為得了 SARS。因為 SARS 的防疫,學校關閉了游泳池,讓瘦骨如材的我,因為不能天天游泳運動,兩個月暴胖十幾公斤,從此身材再也回不去了,這也是人生中最大的痛之一。

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SARS 是典型的人畜共通疾病,從啥都能吃的廣東傳出。《下一場人類大瘟疫:跨物種傳染病侵襲人類的致命接觸》Spillover: Animal Infections and the Next Human Pandemic)這本好書,對 SARS 等等人畜共通疾病肆虐人間的過程,有如推理小說般精彩絕倫的描寫。

我在本專欄中介紹過了《下一場人類大瘟疫》的作者大衛.逵曼(David Quammen)的另一本書《致命伊波拉:它藏在哪裡?下一次大爆發會在何時?我們能遏止它嗎?》Ebola: The Natural and Human History of a Deadly Virus)(請參見〈進擊的致命伊波拉〉)。《致命伊波拉》有部分內容就是來自《下一場人類大瘟疫》,可是後者的深廣度更令人折服。大衛.逵曼果然是一流的科學作家暨新聞工作者,在《下一場人類大瘟疫》中,他處理各種各樣不同的人畜共同疾病,從病毒到克立次體都有,可是卻能有條不紊,把各種脈絡用故事的方法清晰地呈現。

在過程中,我們隨著大衛.逵曼冒死到中國南方、香港、新加坡、馬來西亞、孟加拉、非洲等地遊歷,過程中他和許多當事人以及專家接觸,頗有觀看國家地理頻道的味道,也順便吸收了病毒學、細菌學、遺傳學、流行病學、演化生物學等的知識。

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《下一場人類大瘟疫》第一章〈亨德拉和死神的灰馬〉就很令人驚心動魄,彷彿就像看電影一樣,相當好萊塢,可是其實更恐怖的是,書中述說的卻是血淋淋的真實事件,那是發生在澳洲這個先進國家的病例。亨德拉病毒感染了馬,然後傳給了人,有人不幸喪命;書中另一個案例,是發生在馬來西亞的立百病毒(Nipah virus),會引發立百腦炎,也會造成人類和其他動物(尤其以豬隻為主)交叉感染,嚴重的可引致死亡,致死率達四成。

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立百病毒在馬來西亞的立白新村發現,1999 年 3 月馬來西亞爆發豬場及屠宰場工人腦炎死亡病例。1998–1999 年間馬來西亞有 265 人因接觸感染立百病毒的豬隻感染而致病,其中 105 個病例死亡。那次疫情亦造成馬來西亞近 900 個豬場近百萬頭豬遭撲殺,對業界造成相當大的損失。

其他有名的病毒,還有禽流感、西尼羅河病毒、馬堡病毒和狂犬病毒。狂犬病應該是最著的人畜共通傳染病之一,絕大部份通過咬傷傳播。沒有接受疫苗免疫的感染者,會出現暴力行為、不可自制的興奮感、恐水症、部分肢體癱瘓、意識混亂或喪失知覺,病毒大量存在於發病者的腦脊液、唾液和體液中,當神經症狀出現後幾乎必定死亡。台灣原本非狂犬病疫區,可是台大團隊 2013 年在鼬獾身上,驗出絕跡 52 年的狂犬病病毒而死灰復燃。

人畜共通傳染病,病原不是僅有病毒而已,也有造成瘧疾的瘧原蟲,它們是單細胞的原生生物,生活史非常複雜;還有 Q 熱鸚鵡熱萊姆病,它們都是細菌造成的傳染病,病原分別是貝納氏立克次體、鸚鵡熱衣原體和伯氏疏螺旋體造成的。

《下一場人類大瘟疫》探討了一個有趣的問題,就是為何許多人畜共通傳染病的病毒致病原,都來自蝙蝠。在美國,蝙蝠則是最常見的狂犬病原因。許多其他病毒在不同動物之間傳來傳去,可是源頭往往可以追溯到蝙蝠身上。蝙蝠為何成為重要的病毒儲存宿主?原因現在學界還在探討,《下一場人類大瘟疫》提到幾位好奇的科學家,原本並非蝙蝠免疫專家,可是卻合作探討出一些合理的原因,例如蝙蝠是哺乳動物古老的一支,有群聚的習慣,又能夠飛翔而長途旅行等等,讓蝙蝠成為病毒的良好宿主。

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提到人畜共通疾病,另一本好書《共病時代》也非常值得一讀!我們對蝙蝠和其他動物所知的非常有限,這也導致了我們人類在明,人畜共通傳染病在暗,防不勝防。因此,對其他生物的基礎生物學研究,不是種像是集郵的嗜好,或者只能滿足科學家的好奇心而已,對我們的健康和公共衛生甚至政治經濟也是生死悠關的。

《下一場人類大瘟疫》中,大衛.逵曼不禁要被問或者問自己,為何要高度關注人畜共通傳染病?他沒有懷疑太多,因為有一個世紀絕症,讓他很肯定關注人畜共通傳染病是很重要的,那就是由 HIV 造成的,俗稱愛滋病(AIDS)的後天免疫缺乏症候群。愛滋病是非常令人聞之色變的,這個不必要詳述了吧?《下一場人類大瘟疫》當然也追蹤了這個上個世紀被視作黑死病的疾病的來源。還好在許許多多科學家的努力之下,愛滋病現在算是有藥可救了。

回到上面提到的 SARS,這個急性呼吸道症候群在中國、香港和台灣都造成了重大的衝擊,不僅許多青壯年病人無預警辭世,還對疲弱的經濟造成打擊,也在社會上產生一定的動盪,那時候在公車或捷運咳兩聲,馬上被白眼,嚴重點的還被怒目而視,只差沒演成全武行。

因為有些病例是從香港傳過來的,香港遊客在台灣備受歧視,連我的華僑口音都能讓人明顯表現出敵意。因為生態的破壞而從其他動物溢出,加上氣候變遷及交通便利,再受到新興傳染疾病應該不是會不會發生的問題,而是什麼時候發生的問題而已,不僅是醫界該準備,整個社會遲早都要面對。

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一部好電影《全境擴散》(Contagion)也不容錯過,這部鬼才導演史蒂芬.索德柏(Steven Soderbergh)的超寫實作品,描述了人畜共通的傳染病對人類社會的衝擊,全片中不同角色都有血有肉,基本上就是把 SARS 疫情對社會和人性的衝擊演得活靈活現,毫不煽情地說了個好故事,非常適合配合《下一場人類大瘟疫》這本好書一起享用(請參見〈全境擴散的超寫實〉)。

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本文原刊登於閱讀‧最前線【GENE思書軒】,並同步刊登於The Sky of Gene

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Gene Ng_96
295 篇文章 ・ 32 位粉絲
來自馬來西亞,畢業於台灣國立清華大學生命科學系學士暨碩士班,以及美國加州大學戴維斯分校(University of California at Davis)遺傳學博士班,從事果蠅演化遺傳學研究。曾於台灣中央研究院生物多樣性研究中心擔任博士後研究員,現任教於國立清華大學分子與細胞生物學研究所,從事鳥類的演化遺傳學、基因體學及演化發育生物學研究。過去曾長期擔任中文科學新聞網站「科景」(Sciscape.org)總編輯,現任台大科教中心CASE特約寫手Readmoo部落格【GENE思書軒】關鍵評論網專欄作家;個人部落格:The Sky of Gene;臉書粉絲頁:GENE思書齋

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ECU: 汽車大腦的演化與挑戰
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/07/02 ・3793字 ・閱讀時間約 7 分鐘

本文與 威力暘電子 合作,泛科學企劃執行。

想像一下,當你每天啟動汽車時,啟動的不再只是一台車,而是一百台電腦同步運作。但如果這些「電腦」突然集體當機,後果會有多嚴重?方向盤可能瞬間失靈,安全氣囊無法啟動,整台車就像失控的高科技廢鐵。這樣的「系統崩潰」風險並非誇張劇情,而是真實存在於你我日常的駕駛過程中。

今天,我們將深入探討汽車電子系統「逆天改運」的科學奧秘。究竟,汽車的「大腦」—電子控制單元(ECU),是如何從單一功能,暴增至上百個獨立系統?而全球頂尖的工程師們,又為何正傾盡全力,試圖將這些複雜的系統「砍掉重練」、整合優化?

第一顆「汽車大腦」的誕生

時間回到 1980 年代,當時的汽車工程師們面臨一項重要任務:如何把汽油引擎的每一滴燃油都壓榨出最大動力?「省油即省錢」是放諸四海皆準的道理。他們發現,關鍵其實潛藏在一個微小到幾乎難以察覺的瞬間:火星塞的點火時機,也就是「點火正時」。

如果能把點火的精準度控制在「兩毫秒」以內,這大約是你眨眼時間的百分之一到千分之一!引擎效率就能提升整整一成!這不僅意味著車子開起來更順暢,還能直接省下一成的油耗。那麼,要如何跨過這道門檻?答案就是:「電腦」的加入!

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工程師們引入了「微控制器」(Microcontroller),你可以把它想像成一顆專注於特定任務的迷你電腦晶片。它能即時讀取引擎轉速、進氣壓力、油門深度、甚至異常爆震等各種感測器的訊號。透過內建的演算法,在千分之一秒、甚至微秒等級的時間內,精準計算出最佳的點火角度,並立刻執行。

從此,引擎的性能表現大躍進,油耗也更漂亮。這正是汽車電子控制單元(ECU)的始祖—專門負責點火的「引擎控制單元」(Engine Control Unit)。

汽車電子控制單元的始祖—專門負責點火的「引擎控制單元」(Engine Control Unit)/ 圖片來源:shutterstock

ECU 的失控暴增與甜蜜的負荷

第一顆 ECU 的成功,在 1980 年代後期點燃了工程師們的想像:「這 ECU 這麼好用,其他地方是不是也能用?」於是,ECU 的應用範圍不再僅限於點火,燃油噴射量、怠速穩定性、變速箱換檔平順度、ABS 防鎖死煞車,甚至安全氣囊的引爆時機……各種功能都交給專屬的 ECU 負責 。

然而,問題來了:這麼多「小電腦」,它們之間該如何有效溝通?

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為了解決這個問題,1986 年,德國的博世(Bosch)公司推出了一項劃時代的發明:控制器區域網路(CAN Bus)。你可以將它想像成一條專為 ECU 打造的「神經網路」。各個 ECU 只需連接到這條共用的線路上,就能將訊息「廣播」給其他單元。

更重要的是,CAN Bus 還具備「優先通行」機制。例如,煞車指令或安全氣囊引爆訊號這類攸關人命的重要訊息,絕對能搶先通過,避免因資訊堵塞而延誤。儘管 CAN Bus 解決了 ECU 之間的溝通問題,但每顆 ECU 依然需要獨立的電源線、接地線,並連接各種感測器和致動器。結果就是,一輛汽車的電線總長度可能達到 2 到 4 公里,總重量更高達 50 到 60 公斤,等同於憑空多載了一位乘客的重量。

另一方面,大量的 ECU 與錯綜複雜的線路,也讓「電子故障」開始頻繁登上汽車召回原因的榜首。更別提這些密密麻麻的線束,簡直是設計師和維修技師的惡夢。要檢修這些電子故障,無疑讓人一個頭兩個大。

大量的 ECU 與錯綜複雜的線路,也讓「電子故障」開始頻繁登上汽車召回原因的榜首。/圖片來源:shutterstock

汽車電子革命:從「百腦亂舞」到集中治理

到了2010年代,汽車電子架構迎來一場大改革,「分區架構(Zonal Architecture)」搭配「中央高效能運算(HPC)」逐漸成為主流。簡單來說,這就像在車內建立「地方政府+中央政府」的管理系統。

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可以想像,整輛車被劃分為幾個大型區域,像是車頭、車尾、車身兩側與駕駛艙,就像數個「大都會」。每個區域控制單元(ZCU)就像「市政府」,負責收集該區所有的感測器訊號、初步處理與整合,並直接驅動該區的馬達、燈光等致動器。區域先自理,就不必大小事都等中央拍板。

而「中央政府」則由車用高效能運算平台(HPC)擔任,統籌負責更複雜的運算任務,例如先進駕駛輔助系統(ADAS)所需的環境感知、物體辨識,或是車載娛樂系統、導航功能,甚至是未來自動駕駛的決策,通通交由車輛正中央的這顆「超級大腦」執行。

乘著這波汽車電子架構的轉型浪潮中, 2008 年成立的台灣本土企業威力暘電子,便精準地切入了這個趨勢,致力於開發整合 ECU 與區域控制器(Domain Controller)功能的模組化平台。他們專精於開發電子排檔、多功能方向盤等各式汽車電子控制模組。為了確保各部件之間的溝通順暢,威力暘提供的解決方案,就像是將好幾個「分區管理員」的職責,甚至一部分「超級大腦」的功能,都整合到一個更強大的硬體平台上。

這些模組不僅擁有強大的晶片運算能力,可同時支援 ADAS 與車載娛樂,還能兼容多種通訊協定,大幅簡化車內網路架構。如此一來,車廠在追求輕量化和高效率的同時,也能顧及穩定性與安全性。

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2008 年威力暘電子致力於開發整合 ECU 與區域控制器(Domain Controller)功能的模組化平台 /圖片來源:shutterstock

萬無一失的「汽車大腦」:威力暘的四大策略

然而,「做出來」與「做好」之間,還是有差別。要如何確保這顆集結所有功能的「汽車大腦」不出錯?具體來說,威力暘電子憑藉以下四大策略,築起其產品的可靠性與安全性:

  1. AUTOSAR : 導入開放且標準化的汽車軟體架構 AUTOSAR。分為應用層、運行環境層(RTE)和基礎軟體層(BSW)。就像在玩「樂高積木」,ECU 開發者能靈活組合模組,專注在核心功能開發,從根本上提升軟體的穩定性和可靠性。
  2. V-Model 開發流程:這是一種強調嚴謹、能在早期發現錯誤的軟體開發流程。就像打勾 V 字形般,左側從上而下逐步執行,右側則由下而上層層檢驗,確保每個階段的安全要求都確實落實。
  3. 基於模型的設計 MBD(Model-Based Design) 威力暘的工程師們會利用 MatLab®/Simulink® 等工具,把整個 ECU 要控制的系統(如煞車),用數學模型搭建起來,然後在虛擬環境中進行大量的模擬和測試。這等於在實體 ECU 誕生前,就能在「數位雙生」世界中反覆演練、預先排除設計缺陷,,並驗證安全機制是否有效。
  4. Automotive SPICE (ASPICE) : ASPICE 是國際公認的汽車軟體「品質管理系統」,它不直接評估最終 ECU 產品本身的安全性,而是深入檢視團隊在軟體開發的「整個過程」,也就是「方法論」和「管理紀律」是否夠成熟、夠系統化,並只根據數據來評估品質。

既然 ECU 掌管了整輛車的運作,其能否正常運作,自然被視為最優先項目。為此,威力暘嚴格遵循汽車業中一本堪稱「安全聖經」的國際標準:ISO 26262。這套國際標準可視為一本針對汽車電子電氣系統(特別是 ECU)的「超嚴格品管手冊」和「開發流程指南」,從概念、設計、測試到生產和報廢,都詳細規範了每個安全要求和驗證方法,唯一目標就是把任何潛在風險降到最低

有了上述這四項策略,威力暘確保其產品從設計、生產到交付都符合嚴苛的安全標準,才能通過 ISO 26262 的嚴格檢驗。

然而,ECU 的演進並未就此停下腳步。當ECU 的數量開始精簡,「大腦」變得更集中、更強大後,汽車產業又迎來了新一波革命:「軟體定義汽車」(Software-Defined Vehicle, SDV)。

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軟體定義汽車 SDV:你的愛車也能「升級」!

未來的汽車,會越來越像你手中的智慧型手機。過去,車輛功能在出廠時幾乎就「定終身」,想升級?多半只能換車。但在軟體定義汽車(SDV)時代,汽車將搖身一變成為具備強大運算能力與高速網路連線的「行動伺服器」,能夠「二次覺醒」、不斷升級。透過 OTA(Over-the-Air)技術,車廠能像推送 App 更新一樣,遠端傳送新功能、性能優化或安全修補包到你的車上。

不過,這種美好願景也將帶來全新的挑戰:資安風險。當汽車連上網路,就等於向駭客敞開潛在的攻擊入口。如果車上的 ECU 或雲端伺服器被駭,輕則個資外洩,重則車輛被遠端鎖定或惡意操控。為了打造安全的 SDV,業界必須遵循像 ISO 21434 這樣的車用資安標準。

威力暘電子運用前面提到的四大核心策略,確保自家產品能符合從 ISO 26262 到 ISO 21434 的國際認證。從品質管理、軟體開發流程,到安全認證,這些努力,讓威力暘的模組擁有最高的網路與功能安全。他們的產品不僅展現「台灣智造」的彈性與創新,也擁有與國際大廠比肩的「車規級可靠度」。憑藉這些實力,威力暘已成功打進日本 YAMAHA、Toyota,以及歐美 ZF、Autoliv 等全球一線供應鏈,更成為 DENSO 在台灣少數核准的控制模組夥伴,以商用車熱系統專案成功打入日系核心供應鏈,並自 2025 年起與 DENSO 共同展開平台化量產,驗證其流程與品質。

毫無疑問,未來車輛將有更多運作交由電腦與 AI 判斷,交由電腦判斷,比交由人類駕駛還要安全的那一天,離我們不遠了。而人類的角色,將從操作者轉為監督者,負責在故障或斷網時擔任最後的保險。透過科技讓車子更聰明、更安全,人類甘願當一個「最弱兵器」,其實也不錯!

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陳建仁接受 PanSci 泛科學採訪:「我常常看 PanSci 喔!」
PanSci_96
・2022/08/25 ・662字 ・閱讀時間約 1 分鐘

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今日(2022/8/25)前副總統,中研院院士陳建仁接受 PanSci 泛科學採訪,分享 2002 年 SARS 後台灣防疫上的改革,對於這次 COVID-19 防疫準備與策略的影響,以及面對與病毒共存的現在,未來台灣防疫是否還能做得更好。他也溫暖地表示自己早已是 PanSci 的讀者,大大激勵了到訪的我們。

陳建仁表示:「我常常說,台灣防疫能成功,有 2300 萬無名英雄(unsung hero) 。」 他認為各種非醫療介入手段 (NPI,Nonpharmaceutical Interventions) 如戴口罩、勤洗手、維持社交距離,是靠所有人配合才能達成。而台灣能在相對短時間內快速提升疫苗覆蓋率,甚至在 18-65 歲年齡段達到近 100%,也是眾志成城,守護彼此的彰顯。然而由於關於疫苗的錯假資訊流傳,部分媒體報導沒能正確傳達風險,造成 75 歲以上族群疫苗覆蓋率偏低,未達到 70% ,也讓他不禁嘆息。不過他觀察數據,認為配合快篩跟抗病毒藥物即時投遞,亦已有效降低重症死亡率。

世界各國漸漸從第一階段的「溯源、阻絕」,第二階段的「疫苗覆蓋」,進入第三階段「與病毒共存」,陳建仁認為最重要的是應對環境與病毒變異,隨時調整策略,信賴專業領導,避免過多政治干擾。他觀察世界衛生組織 (WHO) 在近期的表現,認為已較疫情初期改善許多,而有了這次經驗,面對未來難以預知的各種公衛挑戰,全世界都將準備得更好。

泛科學獲得文化部補助,正在製作 《Taiwan Keywords》 系列影片。以 12 個關鍵字為主題,呈現臺灣地區 12 項前沿科技與科學發展。本次採訪內容之精華將在影片製作完成後,於 Taiwan PlusPanSci 的 YouTube 頻道播出,不想錯過的話,就先訂閱起來,開啟小鈴鐺吧!

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陳建仁出新書,用「因果螺旋」試想 COVID-19 的防疫之道──《因果螺旋:跨越時空的探索與思辨》
圓神出版‧書是活的_96
・2022/07/31 ・1798字 ・閱讀時間約 3 分鐘

因果螺旋如何幫助我們?

因果螺旋模式最主要的功能,就是在遇到新的健康問題時,協助我們思考到底病原是什麼?宿主如何受到暴露?宿主感受性如何?引起個人發病的自然史有哪些重要階段?個人的三段五級預防對策為何?如何擴大影響到家庭、社會、國家、甚至全世界?如何遏止疾病的蔓延擴散?

透過因果螺旋的理論,也許我們能夠成功找到解決疫情的答案。圖/envato

像 COVID-19 這樣的新興人畜共通傳染病,也可以利用因果螺旋模式來試想可能的防疫之道。

用因果螺旋來看待 COVID-19

世界衛生組織是在 2020 年 1 月 7 日宣布 COVID-19 的病原體是新的病毒,與 SARS 和 MERS 同屬冠狀病毒家族,並將其命名為 2019 新型冠狀病毒(Novel coronavirus, 2019-nCoV)。

由於 COVID-19 蔓延得很快,它的傳染窩、傳染途徑、潛伏期、症狀徵候、自然史等特性也很快地被釐清。可惜的是,它未能在最早的發源地被有效控制,以致擴散到中國各省市以及全球 190 多個國家。截至 2022 年 5 月 16 日,已造成至少 5.18 億名確診病例,以及至少 627 萬人死亡。

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整個全球大流行的演進,如下圖所示,從一個病毒感染到首位人類宿主,侵入表現 ACE2 受體的細胞,致使病毒大量複製繁殖,持續感染其他的細胞,造成組織與器官系統的病理變化,產生嚴重臨床症狀、呼吸衰竭甚至死亡。

因果螺旋的模型可以帶領大家走出這次的危機嗎?。圖/圓神出版

在該病例發病期間,透過密切接觸或汙染環境,而將病毒傳給醫護人員、家人親友、同學同事。病毒就會擴散到家庭、學校、職場、社會、國家、全世界,使因果螺旋的範圍籠罩整個地球,「星星之火、足以燎原」就是最好的寫照,COVID-19 因此帶來家庭生計艱困、社會恐慌、國家動盪、全球蕭條。

一個人會不會得到感染、病毒在體內會不會繁殖很快、是否發病?決定於宿主的遺傳基因、免疫能力、健康行為、預防接種。

從宿主、親友、醫護到整體社會,一切都至關重要

一旦進入潛伏期,能否快速篩檢、早期發現、隔離治療、適切使用抗病毒藥物,就決定了個人是否會發生症狀徵候、重症和死亡。

在個人感染到痊癒或死亡的第一階段,宿主與社會(醫護)環境扮演很重要的角色。

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要預防病毒由個人傳給醫護人員、親朋好友、同事同學而造成社區傳播,醫療體系的超前部署、院內感染管控的落實、篩檢量能的提升、疫調匡列的確實執行、居家隔離的嚴格監控、自主健康管理的強化、口罩等防疫物資的量產與分配、個人衛生習慣的實踐、避免減少群聚活動、實名制進入公共場所等與精準防疫有關社會環境因素,在第二階段的社區防疫就變得很重要。

要讓疫情對家庭、社會、國家的衝擊降至最小,在第三階段還必須對低收入家庭、殘障人士、老弱婦孺、受創行業,進行救濟紓困。為了維持中小企業的發展,振興券的有效率而有效益地發放也很重要。在疫情期間的線上上班上課、電子商務、遠距醫療等宅經濟的發展,減少健康不平等、降低城鄉落差,可以穩定社會經濟的發展。

在自由民主多元開放的國家,疫情的公開透明對於建立民眾對政府的信任相當重要;落實個人資料與隱私權的保護,才能鼓勵民眾配合防疫規定。換句話說,包括跨部會整合的社會環境因素,在社會安定和國家安全扮演最重要的角色。

大家都在同一條船上,沒有人是局外人

現今,人與人、國與國的連結比昔日更密切。在 COVID-19 大流行的網羅下,沒有一個人是安全的,除非每一個人都安全;也沒有一個國家是安全的,除非每個國家都安全。

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以疫苗接種為例,截至 2022 年 5 月底,世界上還有許多國家的疫苗覆蓋率相當低,特別是非洲國家,亟待他國大力支援。要應用接種疫苗來遏阻大流行,就是要達到「四海一家、世界大同」的理想,積極協助低收入國家早日普及接種,使所有國家都能阻斷病毒的擴散、複製與突變,避免新變異株的產生。

—本文摘自《因果螺旋:跨越時空的探索與思辨》,2022 年 7 月,圓神出版,未經同意請勿轉載。

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圓神出版‧書是活的_96
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書是活的,他走來溫柔地貼近你,他不在意你在背後談論他,也不在意你劈腿好幾本。 這是一種愛吧。 圓神書活網 www.booklife.com.tw

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茲卡病毒肆虐中南美洲,在巴西已傳出超過四千例的新生兒小頭略形病例。一般成人被感染茲卡病毒,主要會出現類似溫和的登革熱症狀(我得過差點痛死人的登革熱),包括發熱、皮疹、結膜炎、肌肉和關節痛、全身乏力、眼窩痛以及頭痛。這些症狀往往較輕,持續兩天至一週。如果是懷孕婦女感染,經由母親傳染給孩子,可能會造成小頭畸形。病毒最早在 1947 年於烏干達的茲卡森林中的獼猴體內分離出來,因而得名。

就像大部分的病毒傳染疾病一樣,公共衛生專家已警告台灣,茲卡病毒有很有可能入侵台灣,因為台灣氣候濕熱,很適合斑蚊(尤其是埃及斑蚊)的傳播,加上交通便利,這讓公共衛生專家如臨大敵。

除了茲卡病毒,前不久西非伊波拉疫情的慘烈,令不少衛生狀況已堪慮的非洲國家大受打擊;從駱駝傳染人的中東呼吸症候群(MERS)也一度令許多國家提高防疫警戒;更早之前的 H1N1,在台灣也造成疫情,我也沒有倖免,在家隔離了五天。以上種種令人聞風喪膽的病毒傳染病有一個共同點:它們都是人畜共通傳染病

台灣大概在十一、二年前,慘遭 SARS 肆虐,許多人仍印象深刻。我當時也感冒發燒,差點就以為得了 SARS。因為 SARS 的防疫,學校關閉了游泳池,讓瘦骨如材的我,因為不能天天游泳運動,兩個月暴胖十幾公斤,從此身材再也回不去了,這也是人生中最大的痛之一。

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SARS 是典型的人畜共通疾病,從啥都能吃的廣東傳出。《下一場人類大瘟疫:跨物種傳染病侵襲人類的致命接觸》Spillover: Animal Infections and the Next Human Pandemic)這本好書,對 SARS 等等人畜共通疾病肆虐人間的過程,有如推理小說般精彩絕倫的描寫。

我在本專欄中介紹過了《下一場人類大瘟疫》的作者大衛.逵曼(David Quammen)的另一本書《致命伊波拉:它藏在哪裡?下一次大爆發會在何時?我們能遏止它嗎?》Ebola: The Natural and Human History of a Deadly Virus)(請參見〈進擊的致命伊波拉〉)。《致命伊波拉》有部分內容就是來自《下一場人類大瘟疫》,可是後者的深廣度更令人折服。大衛.逵曼果然是一流的科學作家暨新聞工作者,在《下一場人類大瘟疫》中,他處理各種各樣不同的人畜共同疾病,從病毒到克立次體都有,可是卻能有條不紊,把各種脈絡用故事的方法清晰地呈現。

在過程中,我們隨著大衛.逵曼冒死到中國南方、香港、新加坡、馬來西亞、孟加拉、非洲等地遊歷,過程中他和許多當事人以及專家接觸,頗有觀看國家地理頻道的味道,也順便吸收了病毒學、細菌學、遺傳學、流行病學、演化生物學等的知識。

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《下一場人類大瘟疫》第一章〈亨德拉和死神的灰馬〉就很令人驚心動魄,彷彿就像看電影一樣,相當好萊塢,可是其實更恐怖的是,書中述說的卻是血淋淋的真實事件,那是發生在澳洲這個先進國家的病例。亨德拉病毒感染了馬,然後傳給了人,有人不幸喪命;書中另一個案例,是發生在馬來西亞的立百病毒(Nipah virus),會引發立百腦炎,也會造成人類和其他動物(尤其以豬隻為主)交叉感染,嚴重的可引致死亡,致死率達四成。

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立百病毒在馬來西亞的立白新村發現,1999 年 3 月馬來西亞爆發豬場及屠宰場工人腦炎死亡病例。1998–1999 年間馬來西亞有 265 人因接觸感染立百病毒的豬隻感染而致病,其中 105 個病例死亡。那次疫情亦造成馬來西亞近 900 個豬場近百萬頭豬遭撲殺,對業界造成相當大的損失。

其他有名的病毒,還有禽流感、西尼羅河病毒、馬堡病毒和狂犬病毒。狂犬病應該是最著的人畜共通傳染病之一,絕大部份通過咬傷傳播。沒有接受疫苗免疫的感染者,會出現暴力行為、不可自制的興奮感、恐水症、部分肢體癱瘓、意識混亂或喪失知覺,病毒大量存在於發病者的腦脊液、唾液和體液中,當神經症狀出現後幾乎必定死亡。台灣原本非狂犬病疫區,可是台大團隊 2013 年在鼬獾身上,驗出絕跡 52 年的狂犬病病毒而死灰復燃。

人畜共通傳染病,病原不是僅有病毒而已,也有造成瘧疾的瘧原蟲,它們是單細胞的原生生物,生活史非常複雜;還有 Q 熱鸚鵡熱萊姆病,它們都是細菌造成的傳染病,病原分別是貝納氏立克次體、鸚鵡熱衣原體和伯氏疏螺旋體造成的。

《下一場人類大瘟疫》探討了一個有趣的問題,就是為何許多人畜共通傳染病的病毒致病原,都來自蝙蝠。在美國,蝙蝠則是最常見的狂犬病原因。許多其他病毒在不同動物之間傳來傳去,可是源頭往往可以追溯到蝙蝠身上。蝙蝠為何成為重要的病毒儲存宿主?原因現在學界還在探討,《下一場人類大瘟疫》提到幾位好奇的科學家,原本並非蝙蝠免疫專家,可是卻合作探討出一些合理的原因,例如蝙蝠是哺乳動物古老的一支,有群聚的習慣,又能夠飛翔而長途旅行等等,讓蝙蝠成為病毒的良好宿主。

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提到人畜共通疾病,另一本好書《共病時代》也非常值得一讀!我們對蝙蝠和其他動物所知的非常有限,這也導致了我們人類在明,人畜共通傳染病在暗,防不勝防。因此,對其他生物的基礎生物學研究,不是種像是集郵的嗜好,或者只能滿足科學家的好奇心而已,對我們的健康和公共衛生甚至政治經濟也是生死悠關的。

《下一場人類大瘟疫》中,大衛.逵曼不禁要被問或者問自己,為何要高度關注人畜共通傳染病?他沒有懷疑太多,因為有一個世紀絕症,讓他很肯定關注人畜共通傳染病是很重要的,那就是由 HIV 造成的,俗稱愛滋病(AIDS)的後天免疫缺乏症候群。愛滋病是非常令人聞之色變的,這個不必要詳述了吧?《下一場人類大瘟疫》當然也追蹤了這個上個世紀被視作黑死病的疾病的來源。還好在許許多多科學家的努力之下,愛滋病現在算是有藥可救了。

回到上面提到的 SARS,這個急性呼吸道症候群在中國、香港和台灣都造成了重大的衝擊,不僅許多青壯年病人無預警辭世,還對疲弱的經濟造成打擊,也在社會上產生一定的動盪,那時候在公車或捷運咳兩聲,馬上被白眼,嚴重點的還被怒目而視,只差沒演成全武行。

因為有些病例是從香港傳過來的,香港遊客在台灣備受歧視,連我的華僑口音都能讓人明顯表現出敵意。因為生態的破壞而從其他動物溢出,加上氣候變遷及交通便利,再受到新興傳染疾病應該不是會不會發生的問題,而是什麼時候發生的問題而已,不僅是醫界該準備,整個社會遲早都要面對。

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一部好電影《全境擴散》(Contagion)也不容錯過,這部鬼才導演史蒂芬.索德柏(Steven Soderbergh)的超寫實作品,描述了人畜共通的傳染病對人類社會的衝擊,全片中不同角色都有血有肉,基本上就是把 SARS 疫情對社會和人性的衝擊演得活靈活現,毫不煽情地說了個好故事,非常適合配合《下一場人類大瘟疫》這本好書一起享用(請參見〈全境擴散的超寫實〉)。

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本文原刊登於閱讀‧最前線【GENE思書軒】,並同步刊登於The Sky of Gene

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Gene Ng_96
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來自馬來西亞,畢業於台灣國立清華大學生命科學系學士暨碩士班,以及美國加州大學戴維斯分校(University of California at Davis)遺傳學博士班,從事果蠅演化遺傳學研究。曾於台灣中央研究院生物多樣性研究中心擔任博士後研究員,現任教於國立清華大學分子與細胞生物學研究所,從事鳥類的演化遺傳學、基因體學及演化發育生物學研究。過去曾長期擔任中文科學新聞網站「科景」(Sciscape.org)總編輯,現任台大科教中心CASE特約寫手Readmoo部落格【GENE思書軒】關鍵評論網專欄作家;個人部落格:The Sky of Gene;臉書粉絲頁:GENE思書齋