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瑪格麗特.米德──拓展社會認知的人類學家

科學大抖宅_96
・2016/12/16 ・7480字 ・閱讀時間約 15 分鐘 ・SR值 538 ・八年級

1928 年,史上第一本由人類學家撰寫,針對社會大眾的人類學書籍《薩摩亞人的成年》(Coming of Age in Samoa)出版,不但語句優美,也沒有艱澀難懂的學術用語,獲得廣大成功;書中描述的薩摩亞社會,性別觀比歐美國家自由、對待身體的態度也更健康。這本書歷久不衰,被翻譯成多國語言,並成為人類學最暢銷的書籍之一。甚至五十幾年後,《薩摩亞人的成年》又再度引起學術界軒然大波。

不僅如此,同一位作者於 1935 年出版的《三個原始部落的性別與氣質》(Sex and Temperament in Three Primitive Societies),更成為性別研究領域的經典。藉由不斷詢問一個問題:「不同文化如何賦予男人和女人不同的角色?」她發現,男性和女性展演的性別角色往往奠基於文化和社會習俗,而非根據天性或生物學上的理由。她明言:

「男人和女人都是擁有著不同天賦的人類,而這些天賦並無法被任一性別所獨占。」

她寫了許多書、發表數不清的文章,講過無數場演講;她反對過度干預原住民生活,或將原住民當作珍禽異獸;她不希望人類學家只會跑統計數字,而忽略原住民是我們的夥伴。她結過三次婚,也離過三次婚,不冠夫姓;對於感情,她抱持開放的態度:「我從不希望屬於另一個人,也不曾希望某人只屬於我。」

她讓人類學進入社會大眾的眼界,也改變了性別的刻板想像,被視為女性主義的先驅。她是女人,做著非傳統的事情、宣揚非傳統的概念,在傳統被男性把持的領域獲得認可和名聲──這些都讓她成為媒體寵兒。她擁抱自己的女性身份,在學術界開疆拓土,同時也是母親。

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這就是瑪格麗特.米德(Margaret Mead),備受歡迎的人類學家。

瑪格麗特.米德在研究現場。圖/hilobrow
瑪格麗特.米德在研究現場。圖/hilobrow

童年時期和女性楷模

1901 年 12 月 16 日,瑪格麗特.米德出生於美國費城,父親愛德華是經濟學教授,母親愛蜜莉則是研究義大利裔移民的社會學家。瑪格麗特的雙親身為高知識分子,對教養子女很有自己的想法。即使瑪格麗特還只是個孩子,大人們仍然很尊重她的意見,甚至,妹妹凱瑟琳(Katherine)也是由四歲的瑪格麗特取名[1]

受到家庭環境的耳濡目染,瑪格麗特很早就知道學術生涯大概是怎麼一回事。因為父母工作之故,常需要搬家,她便負責紀錄重要資料,例如全家病史、鄰居好友的聯絡方式等,以免在搬遷過程遺失;甚至,在祖母鼓勵下,她還做了兩個年幼妹妹的觀察紀錄。瑪格麗特未滿十歲,便跟著母親一起觀摩義大利移民的婚禮;母親教導她如何做研究、尋找觀察重點。可以說,她從小就在學習如何做個稱職的觀察者。

因為父親常出差,而且也不擅長照料小孩,米德一家養育子女的工作通常落在瑪格麗特的母親和祖母瑪莎(Martha)身上。瑪莎的經歷也相當不凡──十九世紀接受高等教育的女性可謂鳳毛麟角,瑪莎卻完成了大學學業並擔任基礎教育學校的校長。

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瑪格麗特的童年,大多時候都是在家接受瑪莎教養,沒怎麼上學。祖母每天安排的課程通常不超過一小時,讓瑪格麗特有許多時間閱讀、遊玩、惡作劇和探索大自然。瑪莎不強求瑪格麗特死背知識,而是要她「學習觀察周遭世界並將所見所聞記錄下來。」

因為母親和祖母都是職業婦女,使得瑪格麗特從不懷疑女性在專業上的潛能:「祖母讓我對身為女性一事感到放鬆。她無疑很女性化……當很少有女孩上大學時,她就唸了大學……她結婚、有小孩,也有自己的工作……」

小時候,瑪格麗特的父親曾對她說:「可惜妳不是男孩,不然可以更有發展。」就像是要證明給父親看似的,瑪格麗特日後成了全世界最知名的人類學家,舉手投足都受到媒體注意。

基督教信仰與情竇初開

瑪格麗特的父母並沒有什麼信仰;祖母雖然曾經很熱衷宗教,但也不再去做禮拜了。相對地,瑪格麗特偶爾會隨著鄰居到教堂參加主日崇拜和主日學,發展自己的信仰。十一歲生日前夕,她受洗成為聖公會的信徒。相較於其他同年齡層的小孩,「我享受禱告、我享受教會,」她自陳。宗教信仰一直是瑪格麗特生命中的重要部份,六〇年代,她甚至參與公禱書[2]的修訂工作。

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青春期到來之後,家人囑咐瑪格麗特別再從事棒球等劇烈運動,但精力旺盛的她照玩不誤;在學校裡,她也是活躍的女學生,主辦活動、寫小說,並出版校內刊物,甚至針對第一次世界大戰發表演說。此時的她,已開始發展文字上的長才。1917 年,瑪格麗特還未滿 16 歲,遇見了年長 4 歲的克芮斯曼[3],兩人在晚宴中共舞。克芮斯曼是學校老師的弟弟,既瀟灑又多才多藝,瑪格麗特對克芮斯曼完美的舞技、幽默感和廣博的視野印象深刻。然而,因為瑪格麗特得了盲腸炎,兩人之後只在秋天見過一次面。同年耶誕節長假,他們再度聚首,克里斯曼很快就向瑪格麗特告白,兩人互許終生。這件事,雙方家庭沒有人知道。

差點丟失的大學生涯與同學的排擠

高中畢業後,瑪格麗特原本希望就讀母親曾經念過的衛斯理學院[4]。不過,當時家裡經濟狀況不佳,使得瑪格麗特的父親不願意送她上大學。反正,瑪格麗特遲早會嫁人,大學文憑一點也不重要──但這完全說服不了瑪格麗特,畢竟母親愛蜜莉可是在攻讀博士學位時生下她的!

在母親的勸說和祖母支持下,縱然手頭很緊,父親愛德華最終還是遵循自身的教育理念,讓瑪格麗特就讀學費較為低廉的德堡大學[5]。然而,和同學的關係卻深深困擾著瑪格麗特,從特殊的成長經驗、獨特的美國東岸口音、穿的衣服,到宿舍房間的裝飾,以及不嚼口香糖都成為同儕排擠她的理由。甚至,僅因為教派的不同,基督教女青年會拒絕她入會。

被排擠的經驗成了瑪格麗特痛苦的回憶,多年之後她仍耿耿於懷。即使如此,日後她也講明了,那些歧視她的行為比加諸在許多少數群體的不公不義要輕微得多。

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瑪格麗特在德堡大學只待了一年。

巴納德學院和垃圾桶的貓

因為德堡大學的不愉快經歷,瑪格麗特說服父親,讓她轉到紐約哥倫比亞大學的巴納德學院(Barnard College)就讀。這個決定,徹底改變了瑪格麗特的命運。

瑪格麗特無疑是個都市人,紐約的環境她適應極了。事實上,在未來的日子裡,只要她沒有出國做研究,大部分時候都在紐約渡過。她馬上就和一票聰明的女學生熟稔起來,共用公寓、關係緊密。時值「咆哮的二十年代」(Roaring Twenties),這群有智識的年輕女性,固定在公寓舉辦討論會,從社會重大議題到趣味話題,都讓她們聊到三更半夜。她們互相分享詩、發傳單宣揚理念,視彼此為家人。戲劇老師甚至開玩笑地數落她們半夜不睡覺通宵讀詩,白天才像垃圾桶的貓(Ash Can Cats)一樣邋遢來上課。從此,「垃圾桶的貓」成了她們的名號,其中有許多人都和瑪格麗特維持了一輩子的友誼。

命運的相逢

從母親和祖母的經驗,瑪格麗特深知要同時兼顧職業婦女、妻子和母親三者並不容易,但她堅定想要發展自己的專業,即使結婚也不冠夫姓。二十出頭時,她便跟父親表示:

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「總有一天我會成名,而且是以自己的名字為人所知!」

1922 年秋天,瑪格麗特選修了博厄斯教授(Franz Boas)的課程。博厄斯是著名人類學家,不僅嚴格且要求甚高,但他完全不介意跟女性一同工作,對瑪格麗特來說是不可多得的良師。

當時,許多人相信某些種族先天就是高人一等,博厄斯反對這樣的看法,他認為沒有種族是天生比較優秀的。再者,同年代的多數人類學家並不和研究對象長期相處,而是根據旅人多采多姿的描述來了解原始部落文化。博厄斯堅持,人類學家應該要多認識不同族群、理解他們的習俗、學習他們的語言,並且詳實紀錄觀察到的一切細節──唯有如此,人類學才算得上是真正的科學。

人類學家法蘭茲.博厄斯教授,是瑪格麗特.米德的老師。圖/alchetron
人類學家法蘭茲.博厄斯教授,是瑪格麗特.米德的老師。圖/alchetron

當時,博厄斯的助教是露絲.潘乃德[6]。潘乃德身為聽障者,不論田野調查還是授課都有相當難度,生命的困頓也讓她年輕時一度缺乏自信,但她終究以自身的能力和洞見獲得廣泛認可。瑪格麗特和潘乃德逐漸培養起終生的深厚情誼;在瑪格麗特死後六年,她同樣成為人類學家的女兒瑪麗更出書揭露兩人不僅是同事和朋友,還是情侶。瑪麗將潘乃德形容為瑪格麗特「愛得最徹底、最持續的兩個人之一。[7]」然而,因為時代的恐同氣氛,瑪格麗特終其一生都小心呵護與潘乃德的愛情,不讓其曝光。

露絲.潘乃德,為瑪格麗特.米德的同事與朋友。在瑪格麗特.米德過世後,她的女兒瑪麗出書爆料兩人其實是情侶。圖/Vassar Encyclopedia
露絲.潘乃德,為瑪格麗特.米德的同事與朋友。在瑪格麗特.米德過世後,她的女兒瑪麗出書爆料兩人其實是情侶。圖/Vassar Encyclopedia

重要的機會

1923 年春天,潘乃德在午餐時向瑪格麗特提起之後的研究計畫。原本,瑪格麗特還沒確定要走人類學這條路,況且經濟來源也是未知數。潘乃德只跟她表示:「博厄斯教授和我能提供給妳的,就只有從事重要工作的機會,沒其他的了。」意外引起瑪格麗特高度興趣,以至於,瑪格麗特在未來將從事人類學研究一事歸功於潘乃德。

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起初,博厄斯希望瑪格麗特研究美國原住民,但是她對玻里尼西亞(Polynesia)地區情有獨衷。儘管博厄斯再三警告,隻身前往偏遠地區進行調查相當危險,瑪格麗特仍執意前往南太平洋;折衷之下,由美軍管轄的薩摩亞成了瑪格麗特的田野地點。

1925 年,瑪格麗特初次前往南太平洋。她如此形容這次旅行:

「我擁有的膽量出於幾乎全然的無知。我讀了所有關於太平洋群島民族的文獻……但我自己從未出國或搭過船,也從未講過外國語言或是單獨待在旅館裡。事實上,我一生從不曾獨自過上一天。」

當時她已經和克芮斯曼結婚一年多,克芮斯曼在男性裡算是相當開明,不僅願意分攤家務、不強求米德冠夫姓,也支持她的工作。雖然瑪格麗特從事人類學研究意味著夫妻倆只會聚少離多,但雙方還是接受了現實。

薩摩亞人的成年

瑪格麗特研究發現,跟西方世界的少女相比,薩摩亞少女擁有相當不同的青春期經驗,也未受到很大的成長壓力。她們有慣常的工作、只被賦予有限度的責任,也比較用平常心看待性事。薩摩亞的生活相對單純、自成一套,不像在美國有很多大小事需要煩心。瑪格麗特因此主張,伴隨青春期而來的種種張力和衝突並非生理使然,而是社會文化因素形塑。

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瑪格麗特在薩摩亞的研究,於 1928 年出版成書《薩摩亞人的成年》。她用優美的詞藻成功吸引讀者目光,讓薩摩亞的生活、風光躍然紙上。在編輯建議下,她額外增添了教養小孩的章節。出於實用性,加上瑪格麗特對薩摩亞栩栩如生的描述,讓此書大為成功。在教育面向,瑪格麗特認為,「應該教導兒童如何思考,而非教導其該思考什麼」,也建議父母不要將自身宗教信仰強加在子女身上;兒童必須要發展健康的身體和心理,不應受到偏見和狹隘思想影響;未成年人該要知道許多開放的可能性,而且他們擁有權力去選擇自己的道路。

《薩摩亞人的成年》對我們看待人類行為和社會文化的關係,帶來深遠影響,也推翻了種族主義者的「遺傳決定文化」說法。卻沒有人預料得到,這本書只是瑪格麗特在人類學大鳴大放的開端。

反駁與挑戰

1983 年和 1999 年,瑪格麗特去世之後,人類學家弗里曼(Derek Freeman)出書反駁《薩摩亞人的成年》。弗里曼認為,瑪格麗特對薩摩亞的語言知識不足,住在當地美國家庭裡,又過度強調文化面、忽略了生物學面向,以致結論可疑;他更找到當時與瑪格麗特互動過的薩摩亞少女,對方坦承:曾跟瑪格麗特撒了性生活的小謊。依弗里曼所知,薩摩亞一點都不如瑪格麗特書中所說那般美好。

弗里曼不但在薩摩亞居住許久,研究也相當紮實,令人無法輕易忽略他的論點。然而,瑪格麗特並不是笨蛋,不可能僅根據一位薩摩亞少女的片面之詞就下結論;事實上,她訪問了五十到七十位少女,而這位撒了謊的少女,並不在研究資料中。同時,雖然瑪格麗特對薩摩亞語說不上專精,跟人溝通倒是沒問題。她選擇居住在美國家庭裡,有一些研究上的考量,而且除了睡眠時間之外,她都跟薩摩亞人朝夕相處。她確實強調文化對人類行為的重要性,但並沒有全盤否認生物面的影響力。更何況,事隔多年,弗里曼研究的薩摩亞,和瑪格麗特研究的薩摩亞究竟是否有所差異,恐怕沒人說得準。

無論如何,弗里曼的宣稱轟動了人類學界,至今未有定論;而瑪格麗特的田野筆記,至今仍完整保存在圖書館裡,供人檢視、接受公評;這也是瑪格麗特的一大貢獻。

第二段婚姻

1926 年夏天,在南太平洋待了接近一年的瑪格麗特,坐船前往歐洲和丈夫克芮斯曼相聚,航行途中她認識了高䠷、熱情又聰明,正打算到英國唸書的福全[8],兩人旋即墜入情網。

同年,瑪格麗特回到美國,被美國自然史博物館(American Museum of Natural History)聘為藏品研究人員,負責整合太平洋島嶼收藏。她和自然史博物館的關係持續了一輩子。

1928 年,瑪格麗特離婚,並在幾個月後和福全結婚;克芮斯曼雖然心痛,但隨即前往英國和女友開始新生活。

三個原始部落的性別與氣質

瑪格麗特和福全婚後,曾一同前往巴布亞紐幾內亞進行田野調查,並出版《紐幾內亞人的成長》(Growing Up in New Guinea)。1931 年,瑪格麗特和福全再次來到紐幾內亞。這次,她觀察了三個非常不同的族群──阿拉佩什(Arapesh)、蒙杜古馬(Mundugumor)和德昌布利(Tchambuli[9])。

在瑪格麗特眼中,阿拉佩什人相當溫和友善;她於信件寫著:「誰會預料到碰上一個經赤條條的野人,自豪的戴著貝殼項鍊,拿著乘滿一整片香蕉葉的蕃茄走進門來?[10]」他們不論男女都會照顧小孩,更驚人的是,其語言裡包含十一種性別。可以說,阿拉佩什人的文化,是偏向陰柔氣質的。

瑪格麗特的第二站來到蒙杜古馬。整體而言,蒙杜古馬人的暴力和侵略性相當強,不重視小孩,還有食人的傳統。對於蒙杜古馬人,她是這麼描述的:「表面上看起來還蠻討人喜歡,但……他們熱衷於吃人、獵人頭、殺嬰、亂倫……用牙齒將蝨子咬成兩半等等。」蒙杜古馬社會不分男女,基本上是非常陽剛的。

夫妻倆最後來到德昌布利。在那兒,女性果斷、居主導地位;男性則較為依賴,學習舞蹈、吹笛取悅女性。德昌布利的性別文化,跟西方國家習慣的男強女弱可說恰好相反。

1935 年,瑪格麗特將研究成果寫成《三個原始部落的性別與氣質》,成了她另一部重要著作。雖然,在紐幾內亞的三個部落以及美國,男性和女性的生理結構都一樣,但是被賦予的性別角色,和展現出的性別氣質卻是非常不同。作為結論,瑪格麗特認為,男人和女人於文化中代表的意義並不是普世皆然的──這對女性主義者來說,是強有力的支持證據:如果其他文化裡,兩性是相對平等的,那麼美國的男女當然也可以更加平等;男性在職場或家庭中位居主導地位一點都不必然,也沒有生物學上的根據。瑪格麗特對性別氣質的論點,成為性別學界的共識。

最後的婚姻

1932 年 12 月,瑪格麗特和福全疲憊地離開蒙杜古馬,認識了人類學家貝特森(Gregory Bateson)。貝特森長得瘦高,相當有人緣,他初次碰見瑪格麗特的時候,直接說了一句:「妳很疲倦,」並拉了張椅子給她。回憶起當時情況,瑪格麗特表示:「我覺得打從蒙杜古馬的日子以來,這是我聽到旁人所說第一句呵護我的話。」貝特森接著又拿出《紐幾內亞人的成長》,詢問瑪格麗特問題,這讓瑪格麗特更對貝特森產生好感。他們三人很快成為好友;另一方面,福全的暴怒性格和偏執則讓他跟瑪格麗特的婚姻難以繼續維持。在紐幾內亞,瑪格麗特甚至曾被福全打倒在地而流產。

1935 年,瑪格麗特和福全離婚,隔年轉與貝特森結婚。就像她跟福全一塊兒旅行、做田野,瑪格麗特和貝特森婚後去了峇里島進行研究。他們也在 1939 年有了孩子。只不過,隨著第二次世界大戰爆發,以及兩人工作的緣故,夫妻倆常分隔兩地。1950 年,貝特森主動向瑪格麗特提議離婚。

合作夥伴和晚年

1948 年,潘乃德在瑪格麗特陪伴下,走完人生最後五天,兩人的祕密戀情也劃下句點;在那之後,與瑪格麗特處於長期夥伴關係的,首推人類學家若達.麥陶斯(Rhoda Metraux)。

1955 年,因為和瑪格麗特分租房子的室友要搬離,曾經擔任過她研究助理的麥陶斯就搬了進來。她們從此同住長達 23 年,直到瑪格麗特過世。兩人相處的時光,比瑪格麗特和三位丈夫同居的時間加起來還久。她們在女性月刊《紅書》(Redbook)合作了 16 年的專欄,也一起寫書。然而,世人並不清楚兩人的關係是否有任何愛情成份。

若達.麥陶斯(左)和瑪格麗特.米德(右)。圖/Livejournal
若達.麥陶斯(左)和瑪格麗特.米德(右)。圖/Livejournal

對於母親的情愛關係,瑪格麗特的女兒是這麼形容的:「她終生不斷確認著愛的諸多形式及其可能──包括和男人及女人,不排斥任一者。」瑪格麗特在《紅書》專欄裡,更曾提及:「我們必須把雙性戀看作是人類正常行為模式之一,這樣的時機已經到來。」

在瑪格麗特生命晚期,她致力於改善世界,發表演說、撰寫文章、在大學兼課等等。在眾人眼中,她是學識廣博的智者,針對許多議題提供超越時代的見解。她是堅強獨立女性的代表人物;在女教授仍算稀有的年代,她憑借自身能力成為世界最知名的社會科學家,紐約客雜誌曾稱她是「人類學領域中最受廣泛讚譽的學者。」她將人類學從冷僻的研究領域,帶進社會大眾的認知裡。她徹底改變了我們看待人類行為、看待性別的方式。

1978 年 11 月 15 日,瑪格麗特.米德與世長辭,而她也正如自己所說的:

「別懷疑,少數有心的志士便能改變世界。」

美國發行的瑪格麗特.米德紀念郵票。圖/Livejournal
美國發行的瑪格麗特.米德紀念郵票。圖/Livejournal

參考資料

  • Margaret Mead (1995), Blackberry Winter: My Earlier Years, Kodansha America.
  • Geoffrey M. Horn (2004), Margaret Mead, Gareth Stevens Publishing.
  • Nancy Lutkehaus (2010), Margaret Mead: The Making of an American Icon, Princeton University Press.
  • Ruth Strother (2009), Margaret Mead: Cultural Anthropologist, Abdo Publishing Company.
  • Edited by James Ciment (2008), Encyclopedia of the Jazz Age, M E Sharpe Reference.
  • Mary Bowman-Kruhm (2006),《世界,是我的田野:人類學家瑪格麗特.米德的發現之旅》,楊德睿、陳秀琪譯,圓神。

註釋

  • [1] 凱瑟琳於九個月大時不幸夭折,對米德一家產生莫大的打擊,家人關係也逐漸變得疏遠。父親出軌,母親的身心狀況也不佳,使得瑪格麗特必須負擔沉重家務和照顧兩個年幼妹妹。
  • [2] 公禱書(Book of Common Prayer)是聖公會和英國國教會的官方禮文書。
  • [3] 克芮斯曼(Luther Sheeleigh Cressman)雖然一度想當牧師,但後來成為知名考古學家。
  • [4] 衛斯理學院(Wellesley College),位於麻薩諸塞州波士頓的著名私立女子學院。
  • [5] 德堡大學(DePauw University)位於印第安納州,也是愛德華的母校。
  • [6] 露絲.潘乃德(Ruth Benedict),知名女性人類學家。
  • [7] 另一位是瑪格麗特最後一任丈夫,也是瑪麗的父親。
  • [8] 全名 Reo Franklin Fortune,之後成為人類學家。
  • [9] 後拼音改為Chambri。
  • [10] 此句採用瑪格麗特.米德傳記中文版《世界,是我的田野》翻譯。
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科學大抖宅_96
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在此先聲明,這是本名。小時動漫宅,長大科學宅,故稱大抖宅。物理系博士後研究員,大學兼任助理教授。人文社會議題鍵盤鄉民。人生格言:「我要成為阿宅王!」科普工作相關邀約請至 https://otakuphysics.blogspot.com/

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「融合蛋白」如何全方位圍剿狡猾癌細胞
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/11/07 ・5944字 ・閱讀時間約 12 分鐘

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本文與 TRPMA 台灣研發型生技新藥發展協會合作,泛科學企劃執行

我們知道癌症是台灣人健康的頭號公敵。 為此,我們花了很多時間介紹最新、最有效的抗癌方法之一:免疫療法

免疫療法中最重要的技術就是抗體藥物。科學家會人工製造一批抗體去標記癌細胞。它們就像戰場上的偵察無人機,能精準鎖定你體內的敵人——癌細胞,為它們打上標記,然後引導你的免疫系統展開攻擊。

這跟化療、放射線治療那種閉著眼睛拿機槍亂掃不同。免疫療法是重新叫醒你的免疫系統,為身體「上buff (增益) 」來抗癌,副作用較低,因此備受好評。

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但尷尬的是,經過幾年的臨床考驗,科學家發現:光靠抗體對抗癌症,竟然已經不夠用了。

事情是這樣的,臨床上醫生與科學家逐漸發現:這個抗體標記,不是容易損壞,就是癌細胞同時設有多個陷阱關卡,只靠叫醒免疫細胞,還是難以發揮戰力。

但好消息是,我們的生技工程也大幅進步了。科學家開始思考:如果這台偵察無人機只有「標記」這一招不夠用,為什麼不幫它升級,讓它多學幾招呢?

這個能讓免疫藥物(偵察無人機)大進化的訓練器,就是今天的主角—融合蛋白(fusion protein)

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融合蛋白(fusion protein)/ 圖片來源:wikipedia

融合蛋白是什麼?

免疫療法遇到的問題,我們可以這樣理解:想像你的身體是一座國家,病毒、細菌、腫瘤就是入侵者;而抗體,就是我們派出的「偵察無人機」。

當我們透過注射放出這支無人機群進到體內,它能迅速辨識敵人、緊抓不放,並呼叫其他免疫單位(友軍)一同解決威脅。過去 20 年,最強的偵查機型叫做「單株抗體」。1998年,生技公司基因泰克(Genentech)推出的藥物赫賽汀(Herceptin),就是一款針對 HER2 蛋白的單株抗體,目標是治療乳癌。

這支無人機群為什麼能對抗癌症?這要歸功於它「Y」字形的小小抗體分子,構造看似簡單,卻蘊藏巧思:

  • 「Y」 字形上面的兩隻「叉叉」是敵人偵測器,能找到敵人身上的抗原特徵,並黏上去,稱為抗體結合區「Fab 區域」。
  • 「Y」 字形的「尾巴」就是我們說的「標籤」,它能通知免疫系統啟動攻擊,稱為結晶區域片段「Fc 區域」。具體來說,當免疫細胞在體內巡邏,免疫細胞上的 Fc 受體 (FcR) 會和 Fc區域結合,進而認出病原體或感染細胞,接著展開清除。

更厲害的是,這個 Fc 區域標籤還能加裝不同功能。一般來說,人體內多餘的分子,會被定期清除。例如,細胞內會有溶酶體不斷分解多餘的物質,或是血液經過肝臟時會被代謝、分解。那麼,人造抗體對身體來說,屬於外來的東西,自然也會被清除。

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而 Fc區域會與細胞內體上的Fc受體結合,告訴細胞「別分解我」的訊號,阻止溶酶體的作用。又或是單純把標籤做的超大,例如接上一段長長的蛋白質,或是聚乙二醇鏈,讓整個抗體分子的大小,大於腎臟過濾孔的大小,難以被腎臟過濾,進而延長抗體在體內的存活時間。

偵測器(Fab)加上標籤(Fc)的結構,使抗體成為最早、也最成功的「天然設計藥物」。然而,當抗體在臨床上逐漸普及,一個又一個的問題開始浮現。抗體的強項在於「精準鎖定」,但這同時也是它的限制。

「Y」 字形上面的兩隻「叉叉」是敵人偵測器,能找到敵人身上的抗原特徵,並黏上去,稱為抗體結合區「Fab 區域」/ 圖片來源:shutterstock

第一個問題:抗體只能打「魔王」,無法毀掉「魔窟」。 

抗體一定要有一個明確的「標的物」才能發揮作用。這讓它在針對「腫瘤」或「癌細胞本身」時非常有效,因為敵人身上有明顯標記。但癌細胞的形成與惡化,是細胞在「生長、分裂、死亡、免疫逃脫」這些訊號通路上被長期誤導的結果。抗體雖然勇猛,卻只能針對已經帶有特定分子的癌細胞魔王,無法摧毀那個孕育魔王的系統魔窟。這時,我們真正欠缺的是能「調整」、「模擬」或「干擾」這些錯誤訊號的藥物。

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第二個問題:開發產線的限制。

抗體的開發,得經過複雜的細胞培養與純化程序。每次改變結構或目標,幾乎都要重新開發整個系統。這就像你無法要求一台偵測紅外線的無人機,明天立刻改去偵測核輻射。高昂的成本與漫長的開發時間,讓新產線難以靈活創新。

為了讓免疫藥物能走向多功能與容易快速製造、測試的道路,科學家急需一個更工業化的藥物設計方式。雖然我們追求的是工業化的設計,巧合的是,真正的突破靈感,仍然來自大自然。

在自然界中,基因有時會彼此「融合」成全新的組合,讓生物獲得額外功能。例如細菌,它們常仰賴一連串的酶來完成代謝,中間產物要在細胞裡來回傳遞。但後來,其中幾個酶的基因彼此融合,而且不只是基因層級的合併,產出的酶本身也變成同一條長長的蛋白質。

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結果,反應效率大幅提升。因為中間產物不必再「跑出去找下一個酶」,而是直接在同一條生產線上完成。對細菌來說,能更快處理養分、用更少能量維持生存,自然形成適應上的優勢,這樣的融合基因也就被演化保留下來。

科學家從中得到關鍵啟發:如果我們也能把兩種有用的蛋白質,「人工融合」在一起,是否就能創造出更強大的新分子?於是,融合蛋白(fusion protein)就出現了。

以假亂真:融合蛋白的HIV反制戰

融合蛋白的概念其實很直覺:把兩種以上、功能不同的蛋白質,用基因工程的方式「接起來」,讓它們成為同一個分子。 

1990 年,融合蛋白 CD4 免疫黏附素(CD4 immunoadhesin)誕生。這項設計,是為了對付令人類聞風喪膽的 HIV 病毒。

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我們知道 T 細胞是人體中一種非常重要的白血球。在這些 T 細胞中,大約有六到七成表面帶有一個叫做「CD4」的輔助受體。CD4 會和另一個受體 TCR 一起合作,幫助 T 細胞辨識其他細胞表面的抗原片段,等於是 T 細胞用來辨認壞人的「探測器」。表面擁有 CD4 受體的淋巴球,就稱為 CD4 淋巴球。

麻煩的來了。 HIV 病毒反將一軍,竟然把 T 細胞的 CD4 探測器,當成了自己辨識獵物的「標記」。沒錯,對 HIV 病毒來說,免疫細胞就是它的獵物。HIV 的表面有一種叫做 gp120 的蛋白,會主動去抓住 T 細胞上的 CD4 受體。

一旦成功結合,就會啟動一連串反應,讓病毒外殼與細胞膜融合。HIV 進入細胞內後會不斷複製並破壞免疫細胞,導致免疫系統逐漸崩潰。

為了逆轉這場悲劇,融合蛋白 CD4 免疫黏附素登場了。它的結構跟抗體類似,由由兩個不同段落所組成:一端是 CD4 假受體,另一端則是剛才提到、抗體上常見的 Fc 區域。當 CD4 免疫黏附素進入體內,它表面的 CD4 假受體會主動和 HIV 的 gp120 結合。

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厲害了吧。 病毒以為自己抓到了目標細胞,其實只是被騙去抓了一個假的 CD4。這樣 gp120 抓不到 CD4 淋巴球上的真 CD4,自然就無法傷害身體。

而另一端的 Fc 區域則有兩個重要作用:一是延長融合蛋白在體內的存活時間;二是理論上能掛上「這裡有敵人!」的標籤,這種機制稱為抗體依賴性細胞毒殺(ADCC)或免疫吞噬作用(ADCP)。當免疫細胞的 Fc 受體與 Fc 區域結合,就能促使免疫細胞清除被黏住的病毒顆粒。

不過,這裡有個關鍵細節。

在實際設計中,CD4免疫黏附素的 Fc 片段通常會關閉「吸引免疫細胞」的這個技能。原因是:HIV 專門攻擊的就是免疫細胞本身,許多病毒甚至已經藏在 CD4 細胞裡。若 Fc 區域過於活躍,反而可能引發強烈的發炎反應,甚至讓免疫系統錯把帶有病毒碎片的健康細胞也一併攻擊,這樣副作用太大。因此,CD4 免疫黏附素的 Fc 區域會加入特定突變,讓它只保留延長藥物壽命的功能,而不會與淋巴球的 Fc 受體結合,以避免誘發免疫反應。

從 DNA 藍圖到生物積木:融合蛋白的設計巧思

融合蛋白雖然潛力強大,但要製造出來可一點都不簡單。它並不是用膠水把兩段蛋白質黏在一起就好。「融合」這件事,得從最根本的設計圖,也就是 DNA 序列就開始規劃。

我們體內的大部分蛋白質,都是細胞照著 DNA 上的指令一步步合成的。所以,如果科學家想把蛋白 A 和蛋白 B 接在一起,就得先把這兩段基因找出來,然後再「拼」成一段新的 DNA。

不過,如果你只是單純把兩段基因硬接起來,那失敗就是必然的。因為兩個蛋白會互相「打架」,導致摺疊錯亂、功能全毀。

這時就需要一個小幫手:連接子(linker)。它的作用就像中間的彈性膠帶,讓兩邊的蛋白質能自由轉動、互不干擾。最常見的設計,是用多個甘胺酸(G)和絲胺酸(S)組成的柔性小蛋白鏈。

設計好這段 DNA 之後,就能把它放進細胞裡,讓細胞幫忙「代工」製造出這個融合蛋白。接著,科學家會用層析、電泳等方法把它純化出來,再一一檢查它有沒有摺疊正確、功能是否完整。

如果一切順利,這個人工設計的融合分子,就能像自然界的蛋白一樣穩定運作,一個全新的「人造分子兵器」就此誕生。

CD4免疫黏附素問世之後,融合蛋白逐漸成為生物製藥的重要平台之一。而且現在的融合蛋白,早就不只是「假受體+Fc 區域」這麼單純。它已經跳脫模仿抗體,成為真正能自由組裝、自由設計的生物積木。

CD4免疫黏附素問世之後,融合蛋白逐漸成為生物製藥的重要平台之一 / 圖片來源:wikipedia

融合蛋白的強項,就在於它能「自由組裝」。

以抗體為骨架,科學家可以接上任何想要的功能模組,創造出全新的藥物型態。一般的抗體只能「抓」(標記特定靶點);但融合蛋白不只會抓,還能「阻斷」、「傳遞」、甚至「調控」訊號。在功能模組的加持下,它在藥物設計上,幾乎像是一個分子級的鋼鐵蜘蛛人裝甲。

一般來說,當我們選擇使用融合蛋白時,通常會期待它能發揮幾種關鍵效果:

  1. 療效協同: 一款藥上面就能同時針對多個靶點作用,有機會提升治療反應率與持續時間,達到「一藥多效」的臨床價值。
  2. 減少用藥: 原本需要兩到三種單株抗體聯合使用的療法,也許只要一種融合蛋白就能搞定。這不僅能減少給藥次數,對病人來說,也有機會因為用藥減少而降低治療成本。
  3. 降低毒性風險: 經過良好設計的融合蛋白,可以做到更精準的「局部活化」,讓藥物只在目標區域發揮作用,減少副作用。

到目前為止,我們了解了融合蛋白是如何製造的,也知道它的潛力有多大。

那麼,目前實際成效到底如何呢?

一箭雙鵰:拆解癌細胞的「偽裝」與「內奸」

2016 年,德國默克(Merck KGaA)展開了一項全新的臨床試驗。 主角是一款突破性的雙功能融合蛋白──Bintrafusp Alfa。這款藥物的厲害之處在於,它能同時封鎖 PD-L1 和 TGF-β 兩條免疫抑制路徑。等於一邊拆掉癌細胞的偽裝,一邊解除它的防護罩。

PD-L1,我們或許不陌生,它就像是癌細胞身上的「偽裝良民證」。當 PD-L1 和免疫細胞上的 PD-1 受體結合時,就會讓免疫系統誤以為「這細胞是自己人」,於是放過它。我們的策略,就是用一個抗體或抗體樣蛋白黏上去,把這張「偽裝良民證」封住,讓免疫系統能重新啟動。

但光拆掉偽裝還不夠,因為癌細胞還有另一位強大的盟友—一個起初是我軍,後來卻被癌細胞收買、滲透的「內奸」。它就是,轉化生長因子-β,縮寫 TGF-β。

先說清楚,TGF-β 原本是體內的秩序管理者,掌管著細胞的生長、分化、凋亡,還負責調節免疫反應。在正常細胞或癌症早期,它會和細胞表面的 TGFBR2 受體結合,啟動一連串訊號,抑制細胞分裂、減緩腫瘤生長。

但當癌症發展到後期,TGF-β 跟 TGFBR2 受體之間的合作開始出問題。癌細胞表面的 TGFBR2 受體可能突變或消失,導致 TGF-β 不但失去了原本的抑制作用,反而轉向幫癌細胞做事

它會讓細胞骨架(actin cytoskeleton)重新排列,讓細胞變長、變軟、更有彈性,還能長出像觸手的「偽足」(lamellipodia、filopodia),一步步往外移動、鑽進組織,甚至進入血管、展開全身轉移。

更糟的是,這時「黑化」的 TGF-β 還會壓抑免疫系統,讓 T 細胞和自然殺手細胞變得不再有攻擊力,同時刺激新血管生成,幫腫瘤打通營養補給線。

為了對抗這個內奸,默克在 Bintrafusp Alfa 的結構裡,加上了一個「TGF-β 陷阱(trap)」。就像 1989 年的 CD4 免疫黏附素用「假受體」去騙 HIV 一樣,這個融合蛋白在體內循環時,會用它身上的「陷阱」去捕捉並中和游離的 TGF-β。這讓 TGF-β 無法再跟腫瘤細胞或免疫細胞表面的天然受體結合,從而鬆開了那副壓抑免疫系統的腳鐐。

為了對抗這個內奸,默克在 Bintrafusp Alfa 的結構裡,加上了一個「TGF-β 陷阱(trap)」/ 情境圖來源:shutterstock

告別單一解方:融合蛋白的「全方位圍剿」戰

但,故事還沒完。我們之前提過,癌細胞之所以難纏,在於它會發展出各種「免疫逃脫」策略。

而近年我們發現,癌細胞的「偽良民證」至少就有兩張:一張是 PD-L1;另一張是 CD-47。CD47 是癌細胞向巨噬細胞展示的「別吃我」訊號,當它與免疫細胞上的 SIRPα 結合時,就會抑制吞噬反應。

為此,總部位於台北的漢康生技,決定打造能同時對付 PD-L1、CD-47,乃至 TGF-β 的三功能生物藥 HCB301。

雖然三功能融合蛋白聽起來只是「再接一段蛋白」而已,但實際上極不簡單。截至目前,全球都還沒有任何三功能抗體或融合蛋白批准上市,在臨床階段的生物候選藥,也只佔了整個生物藥市場的 1.6%。

漢康生技透過自己開發的 FBDB 平台技術,製作出了三功能的生物藥 HCB301,目前第一期臨床試驗已經在美國、中國批准執行。

免疫療法絕對是幫我們突破癌症的關鍵。但我們也知道癌症非常頑強,還有好幾道關卡我們無法攻克。既然單株抗體在戰場上顯得單薄,我們就透過融合蛋白,創造出擁有多種功能模組的「升級版無人機」。

融合蛋白強的不是個別的偵查或阻敵能力,而是一組可以「客製化組裝」的平台,用以應付癌細胞所有的逃脫策略。

Catch Me If You Can?融合蛋白的回答是:「We Can.」

未來癌症的治療戰場,也將從尋找「唯一解」,轉變成如何「全方位圍剿」癌細胞,避免任何的逃脫。

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解密機器人如何學會思考、觸摸與變形
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/09/09 ・6820字 ・閱讀時間約 14 分鐘

本文與 Perplexity 合作,泛科學企劃執行

「Hello. I am… a robot.」

在我們的記憶裡,機器人的聲音就該是冰冷、單調,不帶一絲情感 。它們的動作僵硬,肢體不協調,像一個沒有靈魂的傀儡,甚至啟發我們創造了機械舞來模仿那獨特的笨拙可愛。但是,現今的機器人發展不再只會跳舞或模仿人聲,而是已經能獨立完成一場膽囊切除手術。

就在2025年,美國一間實驗室發表了一項成果:一台名為「SRT-H」的機器人(階層式手術機器人Transformer),在沒有人類醫師介入的情況下,成功自主完成了一場完整的豬膽囊切除手術。SRT-H 正是靠著從錯誤中學習的能力,最終在八個不同的離體膽囊上,達成了 100% 的自主手術成功率。

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這項成就的意義重大,因為過去機器人手術的自動化,大多集中在像是縫合這樣的單一「任務」上。然而,這一場完整的手術,是一個包含數十個步驟、需要連貫策略與動態調整的複雜「程序」。這是機器人首次在包含 17 個步驟的完整膽囊切除術中,實現了「步驟層次的自主性」。

這就引出了一個讓我們既興奮又不安的核心問題:我們究竟錯過了什麼?機器人是如何在我們看不見的角落,悄悄完成了從「機械傀儡」到「外科醫生」的驚人演化?

這趟思想探險,將為你解密 SRT-H 以及其他五款同樣具備革命性突破的機器人。你將看到,它們正以前所未有的方式,發展出生物般的觸覺、理解複雜指令、學會團隊合作,甚至開始自我修復與演化,成為一種真正的「準生命體」 。

所以,你準備好迎接這個機器人的新紀元了嗎?

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只靠模仿還不夠?手術機器人還需要學會「犯錯」與「糾正」

那麼,SRT-H 這位機器人的外科大腦,究竟藏著什麼秘密?答案就在它創新的「階層式框架」設計裡 。

你可以想像,SRT-H 的腦中,住著一個分工明確的兩人團隊,就像是漫畫界的傳奇師徒—黑傑克與皮諾可 。

  • 第一位,是動口不動手的總指揮「黑傑克」: 它不下達具體的動作指令,而是在更高維度的「語言空間」中進行策略規劃 。它發出的命令,是像「抓住膽管」或「放置止血夾」這樣的高層次任務指令 。
  • 第二位,是靈巧的助手「皮諾可」: 它負責接收黑傑克的語言指令,並將這些抽象的命令,轉化為機器手臂毫釐不差的精準運動軌跡 。

但最厲害的還不是這個分工,而是它們的學習方式。SRT-H 研究團隊收集了 17 個小時、共 16,000 條由人類專家操作示範的軌跡數據來訓練它 。但這還只是開始,研究人員在訓練過程中,會刻意讓它犯錯,並向它示範如何從抓取失敗、角度不佳等糟糕的狀態中恢復過來 。這種獨特的訓練方法,被稱為「糾正性示範」 。

SRT-H 研究團隊收集了 17 個小時、共 16,000 條由人類專家操作示範的軌跡數據來訓練它 。 / 圖片來源:shutterstock

這項訓練,讓 SRT-H 學會了一項外科手術中最關鍵的技能:當它發現執行搞砸了,它能即時識別偏差,並發出如「重試抓取」或「向左調整」等「糾正性指令」 。這套內建的錯誤恢復機制至關重要。當研究人員拿掉這個糾正能力後,機器人在遇到困難時,要不是完全失敗,就是陷入無效的重複行為中 。

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正是靠著這種從錯誤中學習、自我修正的能力,SRT-H 最終在八次不同的手術中,達成了 100% 的自主手術成功率 。

SRT-H 證明了機器人開始學會「思考」與「糾錯」。但一個聰明的大腦,足以應付更混亂、更無法預測的真實世界嗎?例如在亞馬遜的倉庫裡,機器人不只需要思考,更需要實際「會做事」。

要能精準地與環境互動,光靠視覺或聽覺是不夠的。為了讓機器人能直接接觸並處理日常生活中各式各樣的物體,它就必須擁有生物般的「觸覺」能力。

解密 Vulcan 如何學會「觸摸」

讓我們把場景切換到亞馬遜的物流中心。過去,這裡的倉儲機器人(如 Kiva 系統)就像放大版的掃地機器人,核心行動邏輯是極力「避免」與周遭環境發生任何物理接觸,只負責搬運整個貨架,再由人類員工挑出包裹。

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但 2025 年5月,亞馬遜展示了他們最新的觸覺機器人 Vulcan。在亞馬遜的物流中心裡,商品被存放在由彈性帶固定的織物儲物格中,而 Vulcan 的任務是必須主動接觸、甚至「撥開」彈性織網,再從堆放雜亂的儲物格中,精準取出單一包裹,且不能造成任何損壞。

2025 年5月,亞馬遜展示了他們最新的觸覺機器人 Vulcan / 圖片引用:https://www.aboutamazon.com/news

Vulcan 的核心突破,就在於它在「拿取」這個動作上,學會了生物般的「觸覺」。它靈活的機械手臂末端工具(EOAT, End-Of-Arm Tool),不僅配備了攝影機,還搭載了能測量六個自由度的力與力矩感測器。六個自由度包含上下、左右、前後的推力,和三個維度的旋轉力矩。這就像你的手指,裡頭分布著非常多的受器,不只能感測壓力、還能感受物體橫向拉扯、運動等感觸。

EOAT 也擁有相同精確的「觸覺」,能夠在用力過大之前即時調整力道。這讓 Vulcan 能感知推動一個枕頭和一個硬紙盒所需的力量不同,從而動態調整行為,避免損壞貨物。

其實,這更接近我們人類與世界互動的真實方式。當你想拿起桌上的一枚硬幣時,你的大腦並不會先計算出精準的空間座標。實際上,你會先把手伸到大概的位置,讓指尖輕觸桌面,再沿著桌面滑動,直到「感覺」到硬幣的邊緣,最後才根據觸覺決定何時彎曲手指、要用多大的力量抓起這枚硬幣。Vulcan 正是在學習這種「視覺+觸覺」的混合策略,先用攝影機判斷大致的空間,再用觸覺回饋完成最後精細的操作。

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靠著這項能力,Vulcan 已經能處理亞馬遜倉庫中約 75% 的品項,並被優先部署來處理最高和最低層的貨架——這些位置是最容易導致人類員工職業傷害的位置。這也讓自動化的意義,從單純的「替代人力」,轉向了更具建設性的「增強人力」。

SRT-H 在手術室中展現了「專家級的腦」,Vulcan 在倉庫中演化出「專家級的手」。但你發現了嗎?它們都還是「專家」,一個只會開刀,一個只會揀貨。雖然這種「專家型」設計能有效規模化、解決痛點並降低成本,但機器人的終極目標,是像人類一樣成為「通才」,讓單一機器人,能在人類環境中執行多種不同任務。

如何教一台機器人「舉一反三」?

你問,機器人能成為像我們一樣的「通才」嗎?過去不行,但現在,這個目標可能很快就會實現了。這正是 NVIDIA 的 GR00T 和 Google DeepMind 的 RT-X 等專案的核心目標。

過去,我們教機器人只會一個指令、一個動作。但現在,科學家們換了一種全新的教學思路:停止教機器人完整的「任務」,而是開始教它們基礎的「技能基元」(skill primitives),這就像是動作的模組。

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例如,有負責走路的「移動」(Locomotion) 基元,和負責抓取的「操作」(Manipulation) 基元。AI 模型會透過強化學習 (Reinforcement Learning) 等方法,學習如何組合這些「技能基元」來達成新目標。

舉個例子,當 AI 接收到「從冰箱拿一罐汽水給我」這個新任務時,它會自動將其拆解為一系列已知技能的組合:首先「移動」到冰箱前、接著「操作」抓住把手、拉開門、掃描罐子、抓住罐子、取出罐子。AI T 正在學會如何將這些單一的技能「融合」在一起。有了這樣的基礎後,就可以開始來大量訓練。

當多重宇宙的機器人合體練功:通用 AI 的誕生

好,既然要學,那就要練習。但這些機器人要去哪裡獲得足夠的練習機會?總不能直接去你家廚房實習吧。答案是:它們在數位世界裡練習

NVIDIA 的 Isaac Sim 等平台,能創造出照片級真實感、物理上精確的模擬環境,讓 AI 可以在一天之內,進行相當於數千小時的練習,獨自刷副本升級。這種從「模擬到現實」(sim-to-real)的訓練管線,正是讓訓練這些複雜的通用模型變得可行的關鍵。

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DeepMind 的 RT-X 計畫還發現了一個驚人的現象:用來自多種「不同類型」機器人的數據,去訓練一個單一的 AI 模型,會讓這個模型在「所有」機器人上表現得更好。這被稱為「正向轉移」(positive transfer)。當 RT-1-X 模型用混合數據訓練後,它在任何單一機器人上的成功率,比只用該機器人自身數據訓練的模型平均提高了 50%。

這就像是多重宇宙的自己各自練功後,經驗值合併,讓本體瞬間變強了。這意味著 AI 正在學習關於物理、物體特性和任務結構的抽象概念,這些概念獨立於它所控制的特定身體。

AI 正在學習關於物理、物體特性和任務結構的抽象概念,這些概念獨立於它所控制的特定身體。/ 圖片來源:shutterstock

不再是工程師,而是「父母」: AI 的新學習模式

這也導向了一個科幻的未來:或許未來可能存在一個中央「機器人大腦」,它可以下載到各種不同的身體裡,並即時適應新硬體。

這種學習方式,也從根本上改變了我們與機器人的互動模式。我們不再是逐行編寫程式碼的工程師,而是更像透過「示範」與「糾正」來教導孩子的父母。

NVIDIA 的 GR00T 模型,正是透過一個「數據金字塔」來進行訓練的:

  • 金字塔底層: 是大量的人類影片。
  • 金字塔中層: 是海量的模擬數據(即我們提過的「數位世界」練習)。
  • 金字塔頂層: 才是最珍貴、真實的機器人操作數據。

這種模式,大大降低了「教導」機器人新技能的門檻,讓機器人技術變得更容易規模化與客製化。

當機器人不再是「一個」物體,而是「任何」物體?

我們一路看到了機器人如何學會思考、觸摸,甚至舉一反三。但這一切,都建立在一個前提上:它們的物理形態是固定的。

但,如果連這個前提都可以被打破呢?這代表機器人的定義不再是固定的形態,而是可變的功能:它能改變身體來適應任何挑戰,不再是一台單一的機器,而是一個能根據任務隨選變化的物理有機體。

有不少團隊在爭奪這個機器人領域的聖杯,其中瑞士洛桑聯邦理工學院特別具有代表性,該學院的仿生機器人實驗室(Bioinspired Robotics Group, BIRG)2007 年就打造模組化自重構機器人 Roombots。

有不少團隊在爭奪這個機器人領域的聖杯,其中瑞士洛桑聯邦理工學院(EPFL)特別具有代表性。該學院的仿生機器人實驗室(BIRG)在 2007 年就已打造出模組化自重構機器人 Roombots。而 2023 年,來自 EPFL 的另一個實驗室——可重組機器人工程實驗室(RRL),更進一步推出了 Mori3,這是一套把摺紙藝術和電腦圖學巧妙融合的模組化機器人系統。

2023 年來自 EPFL 的另一個實驗室—可重組機器人工程實驗室(RRL)推出了 Mori3 © 2023 Christoph Belke, EPFL RRL

Mori3 的核心,是一個個小小的三角形模組。別看它簡單,每個模組都是一個獨立的機器人,有自己的電源、馬達、感測器和處理器,能獨立行動,也能和其他模組合作。最厲害的是,它的三條邊可以自由伸縮,讓這個小模組本身就具備「變形」能力。

當許多 Mori3 模組連接在一起時,就能像一群活的拼圖一樣,從平面展開,組合成各種三維結構。研究團隊將這種設計稱為「物理多邊形網格化」。在電腦圖學裡,我們熟悉的 3D 模型,其實就是由許多多邊形(通常是三角形)拼湊成的網格。Mori3 的創新之處,就是把這種純粹的數位抽象,真正搬到了現實世界,讓模組們化身成能活動的「實體網格」。

這代表什麼?團隊已經展示了三種能力:

  • 移動:他們用十個模組能組合成一個四足結構,它能從平坦的二維狀態站立起來,並開始行走。這不只是結構變形,而是真正的協調運動。
  • 操縱: 五個模組組合成一條機械臂,撿起物體,甚至透過末端模組的伸縮來擴大工作範圍。
  • 互動: 模組們能形成一個可隨時變形的三維曲面,即時追蹤使用者的手勢,把手的動作轉換成實體表面的起伏,等於做出了一個會「活」的觸控介面。

這些展示,不只是實驗室裡的炫技,而是真實證明了「物理多邊形網格化」的潛力:它不僅能構建靜態的結構,還能創造具備複雜動作的動態系統。而且,同一批模組就能在不同情境下切換角色。

想像一個地震後的救援場景:救援隊帶來的不是一台笨重的挖土機,而是一群這樣的模組。它們首先組合成一條長長的「蛇」形機器人,鑽入瓦礫縫隙;一旦進入開闊地後,再重組成一隻多足的「蜘蛛」,以便在不平的地面上穩定行走;發現受困者時,一部分模組分離出來形成「支架」撐住搖搖欲墜的橫樑,另一部分則組合成「夾爪」遞送飲水。這就是以任務為導向的自我演化。

這項技術的終極願景,正是科幻中的概念:可程式化物質(Programmable Matter),或稱「黏土電子學」(Claytronics)。想像一桶「東西」,你可以命令它變成任何你需要的工具:一支扳手、一張椅子,或是一座臨時的橋樑。

未來,我們只需設計一個通用的、可重構的「系統」,它就能即時創造出任務所需的特定機器人。這將複雜性從實體硬體轉移到了規劃重構的軟體上,是一個從硬體定義的世界,走向軟體定義的物理世界的轉變。

更重要的是,因為模組可以隨意分開與聚集,損壞時也只要替換掉部分零件就好。足以展現出未來機器人的適應性、自我修復與集體行為。當一群模組協作時,它就像一個超個體,如同蟻群築橋。至此,「機器」與「有機體」的定義,也將開始動搖。

從「實體探索」到「數位代理」

我們一路見證了機器人如何從單一的傀儡,演化為學會思考的外科醫生 (SRT-H)、學會觸摸的倉儲專家 (Vulcan)、學會舉一反三的通才 (GR00T),甚至是能自我重構成任何形態的「可程式化物質」(Mori3)。

但隨著機器人技術的飛速發展,一個全新的挑戰也隨之而來:在一個 AI 也能生成影像的時代,我們如何分辨「真實的突破」與「虛假的奇觀」?

舉一個近期的案例:2025 年 2 月,一則影片在網路上流傳,顯示一台人形機器人與兩名人類選手進行羽毛球比賽,並且輕鬆擊敗了人類。我的第一反應是懷疑:這太誇張了,一定是 AI 合成的影片吧?但,該怎麼驗證呢?答案是:用魔法打敗魔法。

在眾多 AI 工具中,Perplexity 特別擅長資料驗證。例如這則羽球影片的內容貼給 Perplexity,它馬上就告訴我:該影片已被查證為數位合成或剪輯。但它並未就此打住,而是進一步提供了「真正」在羽球場上有所突破的機器人—來自瑞士 ETH Zurich 團隊的 ANYmal-D

接著,選擇「研究模式」,就能深入了解 ANYmal-D 的詳細原理。原來,真正的羽球機器人根本不是「人形」,而是一台具備三自由度關節的「四足」機器人。

如果你想更深入了解,Perplexity 的「實驗室」功能,還能直接生成一份包含圖表、照片與引用來源的完整圖文報告。它不只介紹了 ANYmal-D 在羽球上的應用,更詳細介紹了瑞士聯邦理工學院發展四足機器人的完整歷史:為何選擇四足?如何精進硬體與感測器結構?以及除了運動領域外,四足機器人如何在關鍵的工業領域中真正創造價值。

AI 代理人:數位世界的新物種

從開刀、揀貨、打球,到虛擬練功,這些都是機器人正在學習「幫我們做」的事。但接下來,機器人將獲得更強的「探索」能力,幫我們做那些我們自己做不到的事。

這就像是,傳統網路瀏覽器與 Perplexity 的 Comet 瀏覽器之間的差別。Comet 瀏覽器擁有自主探索跟決策能力,它就像是數位世界裡的機器人,能成為我們的「代理人」(Agent)

它的核心功能,就是拆解過去需要我們手動完成的多步驟工作流,提供「專業代工」,並直接交付成果。

例如,你可以直接對它說:「閱讀這封會議郵件,檢查我的行事曆跟代辦事項,然後草擬一封回信。」或是直接下達一個複雜的指令:「幫我訂 Blue Origin 的太空旅遊座位,記得要來回票。」

接著,你只要兩手一攤,Perplexity 就會接管你的瀏覽器,分析需求、執行步驟、最後給你結果。你再也不用自己一步步手動搜尋,或是在不同網站上重複操作。

AI 代理人正在幫我們探索險惡的數位網路,而實體機器人,則在幫我們前往真實的物理絕境。

立即點擊專屬連結 https://perplexity.sng.link/A6awk/k74… 試用 Perplexity吧! 現在申辦台灣大哥大月付 599(以上) 方案,還可以獲得 1 年免費 Perplexity Pro plan 喔!(價值 新台幣6,750)

◆Perplexity 使用實驗室功能對 ANYmal-D 與團隊的全面分析 https://drive.google.com/file/d/1NM97…

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揭開雙性的面紗:從雌雄嵌合體看待多元性別的世界
水鯨球_96
・2023/05/31 ・3092字 ・閱讀時間約 6 分鐘

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你知道嗎?世界上的另一個族群
在這個世界上存在一種族群,叫雙性人,俗稱間性人,或陰陽人。他們的性器官或是性染色體異常,所造成性徵上不符合典型的男生或女生。根據聯合國統計,雙性人約佔全球人口 0.05% 到 1.7%。而我國監察院依照上限估算,台灣人約有 40 萬名雙性人。在許多生物中,也有因突變所形成的雙性特徵。讓我們透過自然界的案例,從其他生物面對雙性所造成的影響,檢視社會上面對雙性人的問題。

大自然中的「雌雄嵌合體」

一研究團隊在北美進行蝴蝶物種調查中,採集到很特別的一隻蝴蝶,經鑑定後為卡納藍蝴蝶(Plebejus samuelis。奇特的地方在於,這是一隻帶有雄性特徵和雌性特徵的蝴蝶,一側為藍色,但另一側為棕色邊緣還帶點橘色斑紋。

一側雌性,一側雄性的卡納藍蝴蝶。圖/Joshua P Jahner, 2015

這種生物現象叫做「雌雄嵌合體」,一半雄性、一半雌性。雌雄嵌合體不同於「雌雄同體」,雌雄同體指的是卵巢和精巢共存於同一個體上,身上所有體細胞都具同一基因型,但雌雄嵌合體是在同一個體上具有不同的基因型,而且不同基因型分布在不同的區域。

北美紅雀(也就是「憤怒鳥」的原型),也同樣存在「雌雄嵌合體」的現象。北美紅雀的雄鳥毛色鮮紅,雌鳥毛色呈淡褐色。雌雄嵌合體的北美紅雀則是一面紅色、一面白色。

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雌雄嵌合體的北美紅雀。

對於雌雄嵌合體的北美紅雀來說,雙重的性別特徵大大影響了牠們的生活。牠們求偶時唱著雄性的求偶歌,但身體卻跳著雌性舞蹈,而奇特的體色也讓牠們無法融入族群。

在求偶上遇到困難的除了北美紅雀,還有雌雄嵌合體的蚊子。科學家在加州聖華金谷(san joaquin valley)採集到多種雌雄嵌合體的蚊子,比較特別的是,牠們雌雄的區域分佈不是左、右兩邊,而是上、下兩部分。科學家們採集到的其中一隻是紅胸庫蚊(Culex rubithoracis),牠的雌性部分在頭部,雄性區域則是在胸腹部。

實驗採集到的紅胸庫蚊。其頭部呈現雌性,具有羽狀觸角和短鬚;腹部則為雄性。圖/De La Vega et al., 2020

這樣的蚊子在繁殖上有著極大的阻礙,原因有兩個。第一個是牠們的翅膀。雌性蚊子的翅膀發出的聲音頻率,可以吸引雄蚊進行交配,然而雌雄嵌合體的蚊子,其翅膀卻可能是雄性的,因此無法和雄蚊互相吸引。第二個原因則和進食有關。雌蚊之所以會有吸血的行為,是因為牠們在產卵時需要血中的營養素,但對於雌雄嵌合體的蚊子來說,「頭部雌性、腹部雄性」的特徵,會導致吸進去的血沒有對應的消化酶可以被消化、吸收,進而導致死亡,牠們在開心吸血的同時可能連自己怎麼死的都不知道。

如果頭部剛好是雄性區域,也可能因爲刺吸式口器中的上下顎退化,導致根本不能刺穿動物皮膚來獲取血液;此外,雄性頭部也沒有感知宿主的受器,根本找不到可以吸血的對象。種種特徵和功能缺陷對於雌雄嵌合體的蚊子來說簡直厄運連連。

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雌雄嵌合體」的現象是如何產生的?

到底為什麼會產生雌雄嵌合體或雙性人這種生物現象呢?可能的原因有部分受精重複受精染色體分離異常性染色體異常缺失染色體連鎖互換異常等等,許多基因上的突變都很有可能造成雌雄嵌合體產生。

在鳥類的基因中,是由 Z 染色體和 W 染色體決定性別特徵,雄性的鳥類具有同型染色體(ZZ)雌性具有異型染色體(ZW),類似人類 XY 染色體的性別決定系統。

鳥類的 ZW 性別決定系統。雄鳥生殖細胞中的兩個 Z 染色體(黑色字母);雌鳥的生殖細胞中則有一個 Z 染色體和一個 W 染色體。這些染色體會被隨機分配到子代的身上(雄鳥、雌鳥各貢獻其中一個)。子代身上的染色體組合,就決定了子代的性別。圖/作者繪

正常狀態下,卵母細胞會分裂成分別具有 Z 染色體的卵子和 W 染色體的卵子。如果分裂的時候出現問題,原本各帶一條染色體的兩顆卵子,會變成一顆卵子同時攜帶 Z 和 W 兩種性染色體,而另一顆則完全沒有性染色體。這顆同時具有兩種性染色體的卵子可能被兩條精子同時受精,如此一來,生出的後代就會同時具有 ZZ 和 ZW 的細胞;也就是說,這個後代的身體內會同時具有雄性特徵和雌性特徵。

一般來說,一條精子進入卵子時會觸發卵膜「極化」,以快速阻斷其他精子進入卵內,因此要有兩條精子同時儘速卵內、形成雌雄嵌合體的條件機率極低,除了要在細胞分裂時出問題,還要意外地讓兩隻精子進入卵內才能達成。

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位於蘇格蘭愛丁堡的「羅斯林研究所」研究了一隻雌雄嵌合體的雞。這隻雞的左側是雄性,具有白色羽毛和大胸肌,腳上也具有骨刺(是雄性的最大特徵);而右側則是雌性,具深色羽毛,體型相對比雄性小,腳上也無骨刺。研究發現,脊索動物中「鳥類」的性發育機制,是來自於染色體而不是激素。

雌雄嵌合體的雞。圖/Clinton et al., 2012

在人類身上,性別是由 XY 性染色體決定,一般男性為 XY 異型性染色體,女性則是 XX 同型性染色體。性染色體的缺失或多餘都會造成雙性人的出現。在醫學上常見的雙性人分類有克林伊斯菲特症、透納氏症、腎上腺素增生症(CAH)、雄性激素不敏症(AIS)、尿道下裂症等等,這些人雖然身體構造和其他人略顯差異,但多數都是健康的狀態。

Y 染色體缺失所引發透納氏症。圖/wikimedia

目前各國已開始努力維護雙性人的人權及權益,而台灣對雙性人人權的重視也才剛起步。監察院在 2018年發布首次對雙性人人權進行調查的報告。同年 10 月,衛生福利部頒布〈未成年雙性人之醫療矯正手術共同性建議原則〉,其中最重要的是一項原則為「訂定雙性人性別手術的年齡規範」,成為亞洲先驅。

不管是人類還是自然界,都可能出現雌雄嵌合體的現象,生活在這樣性別多元的世界,大眾應以正面的態度認識雙性人。願大家都能保持多元開放的心態看待每一個人。

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參考文獻

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水鯨球_96
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東海大學生命科學系學生,腦袋可以裝下一整個生物圈。對於進那個實驗室猶豫不決,透過寫作廣泛吸收各種科普資訊。