後天性狀可經由 small RNAs 遺傳

本文由 高柏科技 合作，泛科學撰文

林唯耕剛回台灣任教時，曾在清華大學的實驗室裡用一立方公分的「氨」做實驗。沒想到氨氣意外洩漏，那股刺鼻的氣味瞬間瀰漫整棟大樓，引來眾多師生抗議。

「從此以後，我再也不敢在實驗室裡用氨了。」他在《思想實驗室》的訪談中，帶著笑意回憶這段往事。

這段插曲聽來像是一則工程師的寓言：在理論模型中，氨是太空熱控系統的理想介質；但在現實的辦公大樓裡，它首先是逼人逃竄的臭味。公式本身沒有錯，但現實世界永遠比公式更複雜——它包含了人、成本、風險，以及必須為後果負責的工程師。

高柏科技技術專家、清華大學榮譽退休教授林唯耕 ，曾任職於美國 OAO 工程部熱流組，深耕電子構裝散熱與熱管技術多年。隨著 AI 浪潮席捲全球，他鑽研一輩子的老問題再次被推向科技產業的核心：當晶片運算速度無止境攀升，那股伴隨而生的熱，究竟該往哪裡去？

熱不會讀新品發表會

科技巨頭在發表會上熱衷於談論大型語言模型、GPU 規格與驚人的算力。這些詞彙在投影片上光鮮亮麗，彷彿進步毫無邊界。然而，每一次數位運算都紮實地發生在實體晶片上。晶片會發熱、材料會疲勞老化，一旦設備過熱，系統便會降頻保護。在物理現實面前，再動聽的發表會敘事也必須低頭。

回顧個人電腦發展早期，晶片幾乎不需專屬散熱元件。隨後，鋁製鰭片、風扇、熱管到均溫板逐一登場。這段歷程常被視為技術升級，其實更像是對空間的極限勒索：晶片功率翻倍，發熱源的面積卻沒變大，機箱空間也不可能無限擴張。

林唯耕指出，散熱設計的核心只有三要素：功率、熱源面積與空間限制。他舉例，在標準的 1U 機箱中，若發熱面積約為三十乘三十毫米，氣冷系統在達到八百瓦時就會面臨瓶頸。這並非固定的物理常數，而是取決於空間、面積與氣流的動態平衡。最現實的代價在於，風扇轉速提升的背後，是噪音、電力損耗與空間占用。

因此，「液冷技術」的興起並非單純為了追求酷炫，而是算力密度提升後的必然選擇。它能更精準地帶走晶片廢熱，卻也將新的挑戰帶入機房：漏液風險、流道堵塞、材料相容性，以及維運時的難度。工程的進步，本質上鮮少是徹底消滅問題，更多時候是選擇一組「比較值得承擔」的新問題。

太空教他的，不是把答案搬回地面

太空熱控工程之所以迷人，是因為它剝奪了地球上最常見的散熱工具。在真空宇宙中，沒有空氣能讓風扇製造對流；受光面溫度破百度，陰影處卻極度嚴寒。工程師必須純粹仰賴熱傳導、熱輻射，以及熱管與環路型熱管（LHP）來搬移熱能。

熱管運作的關鍵在於「相變」——液體蒸發時吸收大量潛熱，冷凝後重回循環。林唯耕比較了銅與水的熱傳導能力：在他設定的特定條件下，實心銅塊約能傳導 120 瓦的熱能；但若每秒有一立方公分的水發生蒸發相變，移熱量可瞬間拉升至 2.4 千瓦（kW）。他強調「每秒」的觀念，因為散熱談的是動態流動速率，而非靜態的冷卻魔法。

儘管如此，太空科技並不能直接套用到地面。太空元件因考量重量、功耗與維修難度，偏好無馬達幫浦的被動式設計；但地面 AI 伺服器面臨更高的熱負載與環境溫度，往往仍需幫浦驅動流量。當年那場「氨氣洩漏」事故正是最好的提醒：技術是否「先進」，與它是否「適合」當下的場景，始終是兩回事。

好論文，為什麼仍可能造不出好產品

學術研究致力於證明「可行性」，而工業現場則要求「可重複性」——不僅要能運作，還得確保每台出廠的設備都不漏水。林唯耕將此定義為「從 0 到 1」與「從 1 到 100」的差別。後者涉及良率、成本、公差與客戶信任。論文中那次最完美的實驗數據，在產線上往往未必管用。

他從不避談失敗。在高柏科技早期與學界合作時，也曾遇過實驗數據無法複製，或研究方向偏離產業需求。這未必是雙方努力不夠，而是彼此對「成功」的標準不同。為了解決這道鴻溝，高柏科技推動「柏苗啟航創新培育計畫」，每年投入逾千萬資金與成大、中山、台科大等校合作，並指派專業人才在過程中持續微調、校正，確保研發貼近產線現實。

他分享了近期一項液冷工質校正專案。團隊使用非侵入式的超音波流量計進行觀測，但由於儀器預設以「水」校正，換成其他化學流體後讀數便出現誤差。最初嘗試用幫浦壓差推算，卻發現缺乏重複性，數據甚至推導出不合理的蒸發率。最後團隊回歸基本面，改用秤重法搭配能量平衡進行交叉驗證，才讓數據成功收斂。

這個故事真正的價值不在於「產學雙贏」的口號，而在於那段不夠優雅的挫折：假設失效、數據混亂、方法砍掉重練。也正是在這種時刻，企業需要的不只是會算數的人才，而是能洞察研究何時「走鐘」，並有權力喊停、要求重來的關鍵決策者。

林唯耕坦言，過去在校園裡總認為「技術第一、成本第二」，進入商界後才驚覺行銷與信任關係往往才是關鍵。這番話雖然不如科技突破那樣動聽，卻是產品能否進入市場的殘酷真相。再卓越的散熱設計，若無法穩定生產或贏得客戶信任，也僅止於一份精美的報告。

AI 會給答案，誰來負責出貨？

訪談尾聲，主持人國威提出了一個時代難題：假設 AI 能在彈指間生成散熱架構、材料配方與流道設計，企業該選擇全面擁抱 AI 的速度，還是保留緩慢但穩定的工程驗證，以規避潛在的失效風險？

林唯耕拒絕落入二選一的框架。他的觀點是：兩者並存。AI 擅長處理資訊、生成草案；但工程師仍須實作原型，進行嚴苛的性能與可靠度測試，最終由人決定是否出貨。這並非盲目崇拜人類直覺，而是基於一項事實：AI 的資料庫裡，通常沒記載下一次「意外洩漏」或「材料疲勞」的細節，且模型永遠無法為量產結果擔負法律與商業責任。

在 AI 時代，最稀缺的未必是熟練下指令（Prompt）的人，而是具備這種能力的人：能預判答案可能在哪裡出錯、能設計實驗將問題「逼」出來，並且願意為最終的量產品質負起責任。

大眾習慣將雲端想像成輕盈、無重量的空間。但現實中，雲端是由龐大的機房架構而成，裡面裝滿了晶片、管線、泵浦與冷卻液。虛擬算力的每一次擴張，都會在實體世界留下發熱的足跡。散熱工程師的價值，就是不讓這筆物理帳單，被埋沒在光鮮亮麗的投影片背後。

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呼吸道細胞融合病毒（RSV）傳染力強，易致新生兒重症與未來氣喘風險。醫師建議施打長效型單株抗體，出生即刻提供至少5個月保護力，是給寶寶最好的健康見面禮。

隨著預產期接近，為了迎接孩子的出生，父母往往會開始進行規劃與安排，無論從嬰兒用品、奶粉選擇、甚至到疾病預防，都讓人傷透腦筋，因為每一項選擇都可能影響寶寶未來的健康，帶來長期的影響。

聖馬爾定醫院小兒科李欣蓉醫師指出，呼吸道細胞融合病毒（RSV）具有高度傳染力，感染後初期症狀不明顯，但可能在短短數日就會發展成重症、需要住院；就算康復了，也可能增加未來氣喘的風險。聖馬爾定產後護理之家龔亭方主任也提醒，RSV很容易在產後護理中心或托嬰中心發生交叉感染，特別是RSV可能潛伏在往來的家長衣服、手上，甚至存活於牆壁上，若沒有主動為孩子預防，無疑是將心肝寶貝暴露在感染風險中。

為了讓孩子健康、父母安心，給寶寶第一份重要的見面禮，就是RSV長效型單株抗體。因RSV長效型單株抗體安全性極高，可直接在寶寶出生後立即施打，且不需等待免疫反應，可直接建立起戰力，保護力更可持續至少5個月以上，近期有更多文獻證實抗體保護時間可達一年以上，無疑是家中新生兒早期防護的重要選擇。

呼吸道細胞融合病毒（RSV）威脅不容忽視：病程快速且具長期影響

李欣蓉醫師提醒，RSV具有極高的傳染力，僅1個感染個案，就可能傳播給4至5人。日常的接觸、甚至環境都可能成為傳染途徑。更令人擔心的是，就算嬰幼兒看起來康復了，但體內仍可能存有RSV，傳染期長達3至4週。也就是說，RSV可能潛藏在環境、身邊親友、甚至其他嬰幼兒間，而家長卻不自知。

嬰幼兒感染後，初期症狀常不明顯，僅輕微咳嗽、流鼻水，但因為嬰幼兒呼吸道較狹窄，一旦發炎產生分泌物，容易造成呼吸道阻塞，進而出現呼吸急促、喘鳴等症狀。很可能在短時間內迅速惡化為細支氣管炎或肺炎，嚴重者甚至需住院或接受氧氣、呼吸器治療。根據研究顯示，1歲以下嬰兒因RSV感染導致住院的機率約為流感的16倍。

除了急性重症風險外，RSV感染也可能帶來長期影響。研究指出，嬰幼兒在生命早期感染RSV未來罹患氣喘的風險可能增加約3倍。對此，李欣蓉醫師表示，這主要與呼吸道發炎後產生的敏感化、高反應性有關，因為會提高未來罹患氣喘的風險，請家長務必要提高警覺。

照護場所群聚與日常接觸皆可能成為呼吸道細胞融合病毒（RSV）感染來源

在產後護理中心或托嬰中心中，RSV感染風險往往來自日常接觸、甚至環境。龔亭方主任提醒，RSV病毒可在平滑牆面、門把、扶手上存活超過24小時，在衣物上也可存活長達1小時。在家長、照護者與寶寶的互動中，就可能悄悄的傳染給寶寶。因此，政府建議除了要勤加消毒、洗手以外，甚至要視情況縮短在機構內的時間。

龔亭方主任鼓勵，父母無需過度擔心，在進入產後護理之家或是托嬰中心前，如有施打RSV長效型單株抗體，就可以有效降低感染機會以及重症的風險，透過安全且直接的方式，為寶寶建立關鍵保護力，避免孩子暴露於RSV風險而不自知。

也提醒，許多家長會覺得孩子已經感染過RSV了，就無需再預防了。但事實上，感染RSV後並無法終生免疫RSV，嬰幼兒仍可能面臨反覆感染的情況，因此即使感染過仍可考慮施打RSV長效型單株抗體，保護孩子最脆弱的一年。

新生兒照護環境下的呼吸道細胞融合病毒（RSV）　建立「出生即防護」成為關鍵

針對RSV預防方式，目前臨床上常見預防措施包括RSV長效型單株抗體與RSV孕婦疫苗。李欣蓉醫師說明，RSV長效型單株抗體可在寶寶出生後施打，直接提供抗體防護，施打後即可發揮保護效果。單次施打可提供5個月以上的保護力，近期也有更多文獻證實，抗體保護時間可達一年以上，對於免疫系統尚未成熟的新生兒而言，可在生命初期建立穩定且可預期的防護。另外，RSV孕婦疫苗是透過母體產生抗體，再經胎盤傳遞給胎兒，保護力會依據母體健康狀況等有所變化。

即時建立呼吸道細胞融合病毒（RSV）防護，是給寶寶最重要的健康見面禮

隨著預防醫學的進展，RSV已不再是只能被動面對的感染風險。透過為新生兒施打RSV長效型單株抗體等，家長可以在寶寶出生後就建立重要的防護力。李欣蓉醫師表示，若能在寶寶出生之際，就提供直接且穩定保護力，有望避免嬰幼兒感染RSV後的健康衝擊，正是父母送給孩子的第一份重要「見面禮」

龔亭方主任也補充，除了醫療預防，也別忘了日常感染控制措施，雙管齊下更能降低感染風險。舉例而言，照護者接觸寶寶前應落實手部清潔、定期清潔消毒環境表面（如門把、床欄、玩具）、維持室內通風，以及適度控管訪客數量與接觸距離等，都是降低RSV傳播風險的關鍵重要措施。

筆記重點整理

• 呼吸道細胞融合病毒（RSV）具有極高的傳染力，僅1個感染個案，就可能傳播給4至5人。
• 一歲前若反覆感染RSV，未來孩子衍生氣喘體質的機率高達3倍
• RSV長效型單株抗體可於出生後施打，提供寶寶立即到位的「抗體大軍」，單次施打可提供5個月以上保護力，近期也有更多文獻證實，抗體保護時間可達一年以上；同時呼籲除醫療預防外，須結合日常感控措施，也有助降低感染風險與照護負擔

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「類澱粉」並不是澱粉，而是一種錯誤折疊、結構異常的蛋白質。台大醫院心臟血管科教授林彥宏醫師表示，這些結構異常的蛋白質會沉積在各個器官，造成「類澱粉沉積（amyloidosis）」。

類澱粉有很多種，其中會沉積在心臟，造成心臟疾病的類澱粉主要有5、6種，約有95%是AL類澱粉（免疫球蛋白輕鏈）和ATTR類澱粉（轉甲狀腺素蛋白，TTR）。由ATTR類澱粉沉積所造成的心肌病變，稱為ATTR-CM（轉甲狀腺素類澱粉心肌病變）。

ATTR-CM（轉甲狀腺素類澱粉心肌病變）可分為遺傳型和野生型。林彥宏醫師說，「遺傳型」是因為TTR基因突變，造成蛋白質天生不穩定，容易解離、錯誤折疊而形成類澱粉，發病年齡多為55至65歲，常出現週邊神經病變、心臟病變。「野生型」的TTR基因則完全正常，但有不明原因導致蛋白質在老化過程中變得不穩定，仍然會形成類澱粉沉積，患者多為年紀較大的男性，以心臟病變為主。早期症狀與一般心衰竭或心臟老化症狀相似，容易延誤診斷。近年隨診斷工具進步與藥物出現，臨床醫師對疾病的辨識與治療策略更顯重要。

ATTR-CM（轉甲狀腺素類澱粉心肌病變）患者可能出現與心臟相關以及心臟以外的症狀。紅旗警訊包括心臟相關的症狀如心悸、胸悶、昏厥、下肢水腫等，心臟以外的症狀如便祕、腸胃不適、食慾不振、手腳發麻、行動困難等。

臨床上會運用各種檢查來幫助診斷，包括心電圖、心臟超音波、心臟核磁共振、Tc-99m PYP核子醫學心肌掃描、血液及尿液檢查等。林彥宏醫師說，類澱粉心肌病變的特徵之一就是「心肌顯著肥厚」，較嚴重時連心瓣膜、心房中隔也會變厚。雖然心肌肥厚，但是由於肥厚的部分大多是類澱粉沉積，而非肌肉細胞，導致心電圖的QRS的電壓反而偏低或沒有明顯變高。

心臟核磁共振可以評估心肌增厚、纖維化的狀況。血液及尿液檢查可以幫助排除AL類澱粉。Tc-99m PYP核子醫學心肌掃描則對診斷ATTR-CM（轉甲狀腺素類澱粉心肌病變）相當重要。綜合各種檢查，可以幫助醫師判斷是否需要進行基因檢測與後續治療。

ATTR-CM（轉甲狀腺素類澱粉心肌病變）需要提高警覺，才有機會診斷。如果沒有家族病史，患者可能會經過一段時間才有辦法確診。

類澱粉心肌病變ATTR-CM 新一代治療帶來希望

正常TTR為「四聚體」，無論遺傳型或野生型，致病機轉皆是因為四聚體解離，然後出現單體集結後錯誤折疊，導致類澱粉沉積。林彥宏醫師說，目前的治療有幾個方向，包括 (一) TTR四聚體「穩定劑」、(二) 抑制TTR的「基因沉默治療」、(三) 清除已沉積的類澱粉。

TTR四聚體穩定劑可以阻止四聚體解離，進而減少變性蛋白形成，延緩心臟功能惡化。林彥宏醫師說，抑制TTR的「基因沉默治療」可以直接讓肝臟極大量減少製造或(幾乎不製造) TTR，例如RNAi新技術藥物。因為人體僅需要少量TTR，所以大幅度降低TTR製造，不會影響正常的生理功能。RNAi新技術藥物給藥週期拉長、頻率減少，病患的便利性將提升，臨床研究顯示RNAi新技術藥物能夠顯著減緩心臟功能惡化的速度，已獲美國FDA核准使用，是目前國際治療指引中的重要趨勢。至於清除已沉積類澱粉的藥物目前仍在進行臨床試驗，尚未實際用於治療。

面對日新月異的醫療進展，針對 ATTR-CM 的治療選擇已更加精準多元。建議病友可主動諮詢專科醫師，了解國內外最新的治療策略，評估最適合自己的醫療方案。

隨著類澱粉在心肌中持續堆積，患者的心臟功能會持續惡化。林彥宏醫師提醒，針對類澱粉心肌病變ATTR-CM，最好可以早期發現、早期治療，才能獲得較佳的預後！

筆記重點整理

• ATTR-CM（轉甲狀腺素類澱粉心肌病變）患者可能出現與心臟相關以及心臟以外的症狀。心臟相關的症狀包括心悸、胸悶、昏厥、下肢水腫等，心臟以外的症狀包括便祕、腸胃不適、食慾不振、手腳發麻、行動困難等。
• 臨床上會運用各種檢查來幫助診斷，包括心電圖、心臟超音波、心臟核磁共振、Tc-99m PYP核子醫學心肌掃描、血液及尿液檢查等。綜合各種檢查，可以幫助醫師判斷是否需要進行基因檢測與後續治療。
• TTR四聚體穩定劑可以阻止四聚體解離，進而減少變性蛋白形成，延緩心臟功能惡化。抑制TTR的「基因沉默治療」可以直接讓肝臟極大量減少製造或(幾乎不製造) TTR，例如RNAi新技術藥物。因為人體僅需要少量TTR，所以大幅度降低TTR製造，不會影響正常的生理功能。
• RNAi 新技術藥物給藥週期拉長、頻率減少，病患的便利性將提升，臨床研究顯示能夠顯著減緩心臟功能惡化的速度。

AMV-TWN-00053

哥倫比亞大學醫學中心（CUMC）研究者發現了首個直接證據：一個後天性狀（acquired trait，後天獲得的遺傳性狀）可在沒有任何 DNA 涉入的情況下經由遺傳獲得。這些發現指出，拉馬克（Lamarck，法國著名動物學家，提出用進廢退說） — 其演化理論被達爾文的吞噬了 — 也許不盡然都是錯的。該研究預計出現在 12/9 當期的 Cell 上。

「在我們的研究中，對某種病毒發展出抗性的圓蟲（roundworms）也許能將那種免疫力傳遞給牠們連續好幾代的後代，」 第一作者 Oded Rechavi博士是哥大醫學中心生物化學與分子生物物理學副研究科學家，他表示「這種免疫力是以一種稱為 viRNAs 的小病毒性靜默因子（small viral-silencing agents）的形態傳遞的，運作獨立於生物體的基因組。」

在一項早期的演化理論中，拉馬克（Jean Baptiste Larmarck， 1744-1829）提出，當個體適應其環境且將那些後天性狀傳給他們的後代時，物種出現演化。例如，當長頸鹿伸長脖子吃高聳樹木上的葉子時，牠們發展出優雅的長頸，這種後天優勢就由後代繼承。達爾文（Charles Darwin， 1809-1882）的理論則剛好相反，他提出隨機突變提供生物體某種競爭優勢驅動物種的演化。在長頸鹿的例子中，某些個體碰巧出現稍微長一點的頸子，有比較好的機會確保糧食無虞也因此能夠有更多後代。後來遺傳基因的發現支持達爾文的理論，而拉馬克的想法逐漸遭到拋棄。

然而，某些證據指出，後天性狀可被遺傳。「經典的例子是，二次大戰的荷蘭飢荒，」Dr. Rechavi說，「在飢荒期間生產的飢餓母親，其孩子對於肥胖以及其他代謝失調更為敏感 — 他們的孫子也一樣。」 受控制的實驗已證明相似結果，包括最近一項針對大鼠的研究，證明父親長期的高脂肪飲食會導致其雌性後代肥胖。

根據研究領導者 Oliver Hobert, PhD（生物化學與分子生物物理學教授，以及 CUMC Howard Hughes 醫學研究所研究者）表示，不管怎樣，拉馬克式遺傳（Lamarckian inheritance）仍有爭議，而且沒人能描述一種可信的生物學機制。

Dr. Hobert 懷疑，RNA 干擾（RNAi）也許涉及後天性狀的遺傳。RNAi 是一種天然的過程，細胞用以下調（turn down）或靜默（silence）特定基因。生物體經常用它來擊退病毒與其它基因組寄生物。RNAi 透過摧毀 mRNA （這種分子傳訊者將編碼在基因中的資訊攜往細胞的蛋白質製造機器）而產生作用。沒有了 mRNA，基因實質上是鈍化的。

RNAi 是由雙股 RNA（doubled-stranded RNA，dsRNA）所觸發，那在健康的細胞內找不到。當 dsRNA 分子（例如，來自一隻病毒）進入細胞時，它們會被切成小片段，那引導細胞的 RNAi 機器去尋找與該片段遺傳序列相符的 mRNAs。該機器接著使這些 mRNAs 降解，有效摧毀它們的訊息，並使相應基因靜默。

RNAi 亦能藉由服用外源性（exogenous）dsRNA 而人為觸發。有趣的是，由此產生的基因靜默不僅發生在已接受治療的動物身上，其後代也一樣。然而，我們仍不清楚這種效應是否起因於 RNAs 的遺傳或是生物體的基因組內發生了變化 — 也不曉得這種效應是否有任何生物學相關性。

為了更進一步探究這些現象，CUMC 研究者將目標轉向圓蟲（即 C. elegans，秀麗隱桿線蟲）。這種圓蟲有種不尋常的抗病毒能力，靠得是 RNAi。

在目前的研究中，研究者以 Flock House 病毒（唯一已知會感染圓蟲的病毒）去感染圓蟲，接著養育牠們的方式會「使某些後代有無作用（nonfunctional）RNAi 機器」。當這些後代暴露於病毒時，牠們仍可防禦牠們自己。「我們追蹤這些蟲超過 100 代 — 將近一年 — 而此效應仍然存在，」Dr. Rechavi 表示。

這些實驗經過設計，故這些蟲無法透過基因突變而獲得病毒抗性。研究者下結論表示，擊退病毒的能力是以小病毒性 RNA 分子的形態被「記下來」，那接著在體細胞內傳給下一代，不單只透過生殖細胞系。

根據 CUMC 研究者表示，拉馬克式遺傳也許提供適應性優勢予某種動物。「有時候，生物體不要表現某種基因反而有益，」 Dr. Hobert 解釋。「古典的、達爾文的方式，是透過突變而發生，故在接下來幾代，基因不是在每個細胞內就是在某種特定細胞類型內被靜默。然而這（下面所述）顯然更常發生，你可以想像一下情節：在其中，某種生物體也許要留下基因會更具優勢，並只有當遭遇特定威脅挑戰時，才將靜默此基因的能力傳下去。我們的研究證明，這可以用一種全新的方式辦到：透過傳輸染色體外的資訊。這種方式的美妙之處在於那是可逆的。」

任何屬於這些發現的治療性影響都言之過早，Dr. Rechavi 補充。「RNAi 機器的基本成份遍及整個動物界，包括人類。蟲有額外的成份，賦予牠們更強的 RNAi 反應。理論上來說，如果該成份能被合併到人類身上，那麼我們或能改善我們的免疫力甚至是我們小孩的免疫力。」

哥大醫學中心團隊目前正在檢查是否有其他性狀也透過 small RNAs 遺傳。「在一項實驗中，我們正要在培養皿中複製荷蘭飢荒，」 Dr. Rechavi 表示。「我們正要使蟲子挨餓，並看看是否因為飢荒，我們能夠看見 small RNAs 產生，並傳給下一代。」

資料來源:PHYSORG:Acquired traits can be inherited via small RNAs[December 5, 2011]

轉載自only-perception