邊緣人不只人緣差，免疫系統也差？

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！

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）。

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？

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。

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。

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。

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）。

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！

• 作者／照護線上編輯部
• 本文轉載自 Care Online 照護線上《掉髮、疲倦、發燒、紅疹，紅斑性狼瘡８項警訊！全身上下症狀解析（圖文懶人包）》，歡迎喜歡這篇文章的朋友訂閱支持 Care Online 喔
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紅斑性狼瘡（Systemic lupus erythematosus, 簡稱 SLE）是個自體免疫疾病，代表著我們的免疫系統出了點錯，開始對正常健康的細胞進行無差別攻擊。患有紅斑性狼瘡時，皮膚、頭髮、關節、和腎臟、甲狀腺等重要器官都可能受到攻擊；因此，紅斑性狼瘡是個會讓年輕人、青壯年一身病的棘手問題。由於攻擊範圍很廣，讓紅斑性狼瘡的症狀很多變，遍布全身，也容易會被誤以為其他狀況，包括憂鬱症而延誤了治療時機。

多數紅斑性狼瘡患者的發病年齡介於 15 到 44 歲之間，女性患者為多，也就是說，紅斑性狼瘡是個容易影響可生育女性的疾病。今天我們就來看看，究竟哪些症狀可能是紅斑性狼瘡的早期徵象。

八種紅斑性狼瘡的早期表現

• 皮膚紅疹

兩側顴骨加上鼻樑處的蝴蝶型紅斑是許多人認識紅斑性狼瘡的第一個特徵，畢竟病名就出現了「紅斑性」這幾個字，非常典型。而且畢竟臉部出現狀況，家人、朋友都可能看到，因此皮膚紅疹就成了最典型的紅斑性狼瘡症狀。

這樣的皮膚紅疹可能在陽光照射後出現，或是突然出現，會帶有點皮膚粗糙的特質。除了蝴蝶型紅斑外，患者也可能會發現眼皮比較腫脹，眼睛周圍也是腫脹的。而身體其他部位的皮膚可能出現厚而鱗狀的斑塊或變色斑點，容易暴露在陽光下的皮膚還會出現鱗狀皮疹。

• 無法解釋的發燒

微微發燒很可能是最早的紅斑性狼瘡症狀。患者會發現自己量起來總是體溫偏高，大約攝氏 37.5 度到 38.3 度之間，但除此之外還沒有其他問題，許多人不會因為身體微微的燒而去看醫師，但如果一直這樣微微的燒著，可能代表身體有一些發炎反應持續發生著。當你發現自己反反覆覆會有點微燒，或是微燒持續了十天兩星期以上，請務必就醫檢查。

• 長期疲憊

據統計，九成的紅斑性狼瘡患者會因為身體處在發炎狀況而感到疲憊不堪。通常患者會說：「我覺得晚上我有睡滿七到八個小時，可是即使是休息了這麼久，我還是覺得好累，真心累！」這種持續很久、又很嚴重的疲憊感，常常是紅斑性狼瘡患者覺得最不舒服的症狀。

• 掉髮

紅斑性狼瘡的症狀之一為掉髮，約八成以上的患者會發現自己開始成簇地掉頭髮，或是覺得頭髮愈來愈稀疏，甚至頭皮上出現禿斑，頭皮有一小塊都沒了頭髮。照太陽後，掉髮情形可能還會更嚴重。

• 關節腫痛

年紀輕輕，就發現關節疼痛還腫起來嗎？這時一定要考慮自體免疫疾病。紅斑性狼瘡造成的發炎包含了關節處，因此會讓關節處變得疼痛、明顯腫脹、僵硬，尤其早晨起床時會更嚴重。關節腫脹的嚴重程度可能會反反覆覆，有時好一點，有時又突然惡化。

雖然關節炎是紅斑性狼瘡最常見的症狀之一，但值得注意的是，關節炎很少是唯一的症狀。假使你發現自己年紀輕輕，關節腫脹會痛，還伴隨著掉髮、疲憊、或紅斑等症狀，就真的要注意是否為紅斑性狼瘡了！

• 眼乾嘴乾

在發炎狀態下，分泌眼淚和唾液的腺體構造也會受到影響，因此比較無法分泌出足量的眼淚與唾液，患者因此覺得眼睛乾、嘴巴乾，甚至也可能會有陰道乾燥的狀況。患者眼皮可能出現紅疹。

• 下肢腫脹

下肢腫脹、血壓變高、尿裡面出現血、尿尿顏色變深，都可能是腎臟發炎的一些特徵。不過其中大概最常被注意到的症狀，就是下肢腫脹。在剛罹患紅斑性狼瘡的五年內，患者很容易因為異常的免疫系統而導致腎臟發炎，讓腎臟無法過濾毒素與廢物，身體於是出現上述的各種症狀。假使發生在小孩身上，症狀常常更為嚴重。

• 甲狀腺機能低下

紅斑性狼瘡患者比一般人更容易有甲狀腺機能低下，同樣也是因為免疫系統的異常運作，攻擊了甲狀腺細胞，讓甲狀腺難以製作出足夠的甲狀腺素；於是，患者代謝變差，體重逐漸變重，頭髮和皮膚愈來愈乾，情緒也顯得不穩定，還會愈來愈沒精神，鎮日疲憊著。

注意身體狀況，早期治療

以上八種狀況，包括蝴蝶型紅斑、發燒、疲憊、掉髮、關節腫痛、眼乾嘴乾、下肢腫脹、甲狀腺機能低下，都有可能是紅斑性狼瘡的早期表現。如果生育年齡的女性出現以上多個症狀，務必就醫並好好接受檢查與治療喔。

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化膿性汗腺炎（hidradenitis suppurativa）是一種慢性發炎性皮膚病，讓位在腋窩、腹股溝、肛門周圍、會陰部和乳房下方的皮膚出現膿腫、位在深處的結節、與一道道纖維化的疤痕，這些反覆的發炎、氣味、和外觀惡化常常會讓患者身心俱疲。

化膿性汗腺炎的樣貌

化膿性汗腺炎的女性患者較多，多數年紀界在青春期過後到四十歲以前，以二十幾歲的年輕人為大宗。化膿性汗腺炎發作的位置屬於容易摩擦的皮膚處，包括腋下、腹股溝、會陰部、下腹、及臀部等處。

剛開始，患者可能會在腋下、腹股溝、或下腹部出現一些黑頭粉刺般的小隆起，接著出現單顆或多顆類似大顆痘痘或台語說「釘子」的深處結節，這些疼痛隆起處有些變大的時候會破掉，流出帶有異味的分泌物。患者會發現這些深處結節好的很慢，很難修復，並常常反覆發作，範圍可能愈來愈大，以至於皮膚下方出現纖維化的疤痕組織與連通的通道，皮膚的開口還會持續流出一些分泌物。因為這些症狀總是反覆發作，又是出現在一些較敏感的部位，對個人的生活品質與心情打擊很大。

罹患化膿性汗腺炎的起因

看到化膿性汗腺炎的皮膚發紅、深處膿腫、與帶有異味的分泌物時，很多人會以為這是感染引起的。然而，這個病本身並不是先因為感染，也不是因為個人清潔習慣不好而引起。

化膿性汗腺炎起因於毛囊、皮脂腺、和頂漿腺的阻塞，當閉塞毛囊的角質蛋白溢出到周圍真皮時，會引發周圍的一連串淋巴組織發炎、結構破壞，以致於出現纖維化的疤痕與皮膚下方的通道等問題。

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千萬別再說「我寂寞寂寞就好」，因為邊緣人再不翻身、突破社交困境，免疫系統就可能會出問題！

在人類社會，一個人的社會地位和他的健康狀況經常有所關聯。以美國人為例，社經地位最高與最低的成人壽命可以相差到十幾年[1]。一般認為社會地位較低的人壽命較短，可能是因為他們較容易暴露在危險之中，像是酗酒、抽菸、藥物濫用、飲食品質不良或是環境毒素的威脅。但在今年11月一份刊載在《科學》（Science）期刊上的動物免疫行為學研究卻發現：就算照護資源和食物供給都相同，光是社會地位較低就可能會讓免疫系統出問題。[2]

封閉社群裡，恆河猴的「母猴幫」

還記得一度風靡台灣的宮廷劇《後宮甄嬛傳》嗎？劇中後宮的世界就像是個階級的牢籠：在宮中地位較高的寵妃們擁有更多的時間和資源與妃子們社交，而且只跟地位高的人來往；新加入的妃子，則較不受青睞、地位較低，也經常受到其他資深妃子的排擠和惡意攻擊，如果不想辦法提升自己在宮中的地位，就準備抑鬱終生。

而恆河猴（Rhesus macaques，學名 Macaca mulatta）母猴群的社會階級，和《甄嬛傳》的後宮生態有些類似，但稍有差異。在圈養環境中，母猴在族群裡的地位尊卑是由先來後到的順序所決定，而且社會地位會影響一隻母猴如何和同伴互動：那些較早加入「母猴幫」的元老級母猴會有較高的社會地位，而且彼此之間會有較為頻繁的梳毛（grooming）行為，互動較為親密；相反的，新來的母猴們沒什麼猴緣，社會地位較低，容易受到較為頻繁的侵擾（harassment）。

研究團隊找來了 45 隻母猴，平均分成 9 組、每組各 5 隻，進行兩階段的操作實驗，如下圖所示：

利用先前文中提到「母猴幫」社會地位的內規，依序加入猴群的母猴形成了尊卑階級，而且階級越高、越有親密行為，階級越低、越會受到侵擾。等到階級形成的三個月後，研究團隊為母猴們第一次抽血，並且將目光集中在五種免疫白血球身上，並檢驗與其相關基因的表現差異，看看地位高和地位低的母猴們血液中隱藏著什麼樣的免疫訊息。

一年之後，各組中母猴們會再按照階級依序抽出進行重新分組。某些高階的母猴在重新分組之後淪為「邊緣人」，有些低階的母猴則因此順利的晉升「大姐頭」。此時，研究團隊再次為這些社會階級重排的母猴們抽血，分析地位的變化會對牠們的免疫系統造成什麼樣的影響。

不只人際關係變好，免疫系統也提升了呢！

抽血結果出爐，研究團隊發現社會地位與免疫系統的表現息息相關，特別是這兩種白血球：會破壞被病毒感染的細胞或腫瘤細胞的「自然殺手細胞」（Natural killer cell）和負責調控免疫系統、協助抗原辨識的「輔助型T細胞」（helper T cell）。

階級高、有親密梳毛行為的母猴，血液中的自然殺手細胞有較良好的免疫反應，能抵禦病毒的入侵。階級低、容易受到侵擾的母猴的免疫狀況則比較差，經常處於組織發炎、隨時警戒著細菌入侵的狀態。雖然發炎本身是屬於免疫反應的一環，然而失控的發炎反應對身體並非好事，除了使組織長期腫脹，也和心臟病、糖尿病等慢性病有關。在更進一步地用脂多醣（lipopolysaccharide）模擬細菌感染、處理不同血液樣本中萃取出的白血球之後，研究結果也顯示低階母猴對抗感染的免疫力較弱。

這項研究告訴我們，光是長期的社會壓力就會讓免疫系統的表現較差。然而有趣的是，在第二年的階級重新洗牌、階級低的母猴在升級之後，免疫表現竟也順利改善，變成近似於高階母猴的免疫表現！而原本的高階母猴在失去地位之後，免疫狀況也會隨之變差。也就是說，社會地位的提升確實會改善母猴的免疫力。

母恆河猴實驗的啟示

從母恆河猴的身上，我們看見了什麼啟示？在這篇動物研究裡，即使供給資源、健康照護和風險行為都差不多，社會地位還是影響了母猴的免疫反應。「如果你能改變你的社會條件，你的免疫相關基因表現會更像你現在的樣子，而不是你過去的處境。」本文的共同作者 Jenny Tung 表示 [3]。此外，另一位共同作者 Luis Barriero 更認為，在社會地位低的母猴身上的發炎反應，可能解釋了為何貧窮和工人階級，有較高的機率罹患與發炎有關的疾病，像是心臟病和糖尿病。

「雖然強烈的免疫反應在面對感染時能救你一命，但相同的機制如果控制不好也會造成傷害。」[4]

其他科學家又是怎麼看待這份研究的呢？表觀遺傳學家 Michael Kobor 認為「研究團隊並未控制這些母猴成年前的生活史，而許多研究顯示：成年前所發生的不幸，能夠對往後的健康造成長期影響。」此外，他也指出本研究未考慮到母猴個體之間的遺傳差異，某些猴子天生就是比較對不幸的遭遇比較敏感[5]。而且就算人類和恆河猴都是靈長類，但社會地位的建構方式和個體的反應方式可不見得完全相同，不能輕易畫上等號。

雖然尚不能直接將母恆河猴的研究結果套用在人類身上，但至少我們可以相信：提升自己的社會地位，有助於改善健康。如同本研究的第一作者．演化人類學家 Noah Snyder-Mackler 所說：「我認為這是個正面的社會訊息。如果你能帶著某人離開他所處的惡劣社會環境，至少以成人來說，免疫細胞功能所受到的影響是能夠被逆轉的。」[5]

參考文獻

1. Fiscella, Kevin. “Relationships Between Income, Health Behaviors, and Life Expectancy.”Jama 8 (2016): 880-880.
2. Snyder-Mackler, Noah, et al. “Social status alters immune regulation and response to infection in macaques.”Science 6315 (2016): 1041-1045.
3. Caruso, Catherine. “Who’s top monkey? How social status affects immune health.”Scientific American. November 24 (2016).
4. Duke University. “Upward mobility boosts immunity in monkeys: Changes in social status affect the way genes turn on and off within immune cells.” November 24 (2016).
5. Callier, Viviane. “Climbing the social ladder can strengthen your immune system, monkey study suggests.” Science Magazine. November 24 (2016).