受電影《關鍵少數》啟發, NASA 製作了一系列訪談,對象是在 NASA 工作相當有成就的女性。本集邀請到了天文物理部的副部長—安卓雅.蘿莎希,與大家分享她對從事科學工作女性的建議?
本文轉載自網路天文館
本文與 益福生醫 合作,泛科學企劃執行
昨晚,你又在床上翻來覆去、無法入眠了嗎?這或許是現代社會最普遍的深夜共鳴。儘管換了昂貴的乳膠枕、拉上百分之百遮光的窗簾,甚至在腦海中數了幾百隻羊,大腦的那個「睡眠開關」卻彷彿生鏽般卡住。這種渴望休息卻睡不著的過程,讓失眠成了一場耗損身心的極限馬拉松 。
要理解失眠,我們得先認識身體的一套精密防衛系統:下視丘-垂體-腎上腺軸(HPA axis) 。這套系統原本是演化給我們的禮物,讓我們在面對劍齒虎或突如其來的危險時,能迅速進入「戰鬥或快逃」的備戰狀態。當這套系統啟動,腎上腺就會分泌皮質醇 (壓力荷爾蒙),這種荷爾蒙能調動能量、提高警覺性,讓我們在危機中保持清醒 。
然而,現代人的「劍齒虎」不再是野獸,而是無止盡的專案進度、電子郵件與職場競爭。對於長期處於高壓或高強度工作環境的人們來說,身體的警報系統可能處於一種「切換不掉」的狀態。
在理想的狀態下,人類的生理時鐘像是一場精確的接力賽。入夜後,身體會進入「修復模式」,此時壓力荷爾蒙「皮質醇」的濃度應該降至最低點,讓「睡眠荷爾蒙」褪黑激素(Melatonin)接棒主導。褪黑激素不僅負責傳遞「天黑了」的訊號,它還能抑制腦中負責維持清醒的食慾素(Orexin)神經元,幫助大腦順利關閉覺醒開關。

然而,當壓力介入時,這場接力賽就會變成跑不完的馬拉松賽。研究指出,長期的高壓環境會導致 HPA 軸過度活化,使得夜間皮質醇異常分泌。這不僅會抑制褪黑激素的分泌,更會讓食慾素在深夜裡持續活化,強迫大腦維持在「高覺醒狀態(Hyperarousal)」。 這種令人崩潰的狀態就是,明明你已經累到不行,但大腦卻像停不下來的發電機!
長期的睡眠不足會導致體內促發炎細胞激素上升,而發炎反應又會進一步活化 HPA 軸,分泌更多皮質醇來試圖消炎,高濃度的皮質醇會進一步干擾深層睡眠與快速動眼期(REM),導致睡眠品質變得低弱又破碎,最終形成「壓力-發炎-失眠」的惡行循環。也就是說,你不是在跟睡眠上的意志力作對,而是在跟失控的生理長期鬥爭。
面對這種煞車失靈的失眠困局,科學家們將目光投向了人體內另一個繁榮的生態系:腸道。腸道與大腦之間存在著一條雙向通訊的高速公路,這就是「菌-腸-腦軸 (Microbiome-Gut-Brain Axis, MGBA)」,而某些特殊菌株不僅能幫助消化、排便,更能透過神經與內分泌途徑與大腦對話,直接參與調節我們的壓力調節與睡眠節律。這種菌株被科學家稱為「精神益生菌」(Psychobiotics)。

在眾多研究菌株中,發酵乳桿菌 Limosilactobacillus fermentum PS150 的表現格外引人注目。PS150菌株源於亞洲益生菌權威「蔡英傑教授」團隊的專業研發,累積多年功能性菌株研發經驗的科學成果。針對臨床常見的「初夜效應」(First Night Effect, FNE),也就是現代人因出差、換床或環境改變導致的入睡困難,俗稱認床。科學家在進行實驗時發現,補充 PS150 菌株能顯著恢復非快速動眼期(NREM)的睡眠長度,且入睡更快,起床後也更容易清醒。更重要的是,不同於常見的藥物助眠手段(如抗組織胺藥物 DIPH)容易造成快速動眼期(REM)剝奪或導致睡眠破碎化,PS150 菌株展現出一種更為「溫和且自然」的調節力,它能有效縮短入睡所需的時間,並恢復睡眠中代表深層修復的「Delta 波」能量。
科學家發現,即便將 PS150 菌株經過特殊的熱處理(Heat-treated),轉化為不具活性但保有關鍵成分的「後生元」(Postbiotics),其生物活性依然能與活菌媲美 。HT-PS150 技術解決了益生菌在儲存與攝取過程中容易失去活性的痛點,讓這些腸道通訊員能更穩定地發揮作用 。
在臨床實驗中,科學家觀察到一個耐人尋味的現象:當詢問受試者的主觀感受時,往往會遇到強大的「安慰劑效應」,無論是服用 HT-PS150 還是安慰劑的人,主觀上大多表示睡眠變好了。這種「體感上的進步」有時會掩蓋真相,讓人分不清是心理作用還是真實效益。
然而,客觀的生理數據(Biomarkers)卻揭開了關鍵的差異。在排除主觀偏誤後,實驗數據顯示 HT-PS150 組有更高比例的人(84.6%)出現了夜間褪黑激素分泌增加,且壓力荷爾蒙(皮質醇)顯著下降,這證明了菌株確實啟動了體內的睡眠調控系統,而不僅僅是心理安慰。
最值得關注的是,對於那些失眠指數較高(ISI ≧ 8)的族群,這種「生理修復」與「主觀體感」終於達成了一致。這群人在補充 HT-PS150 後,不僅生理標記改善,連原本嚴重困擾的主觀睡眠效率、持續時間,以及焦慮感也出現了顯著的進步。
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睡眠從來就不只是單純的休息,而是一場生理功能的全面重整。想要重獲高品質的睡眠,關鍵在於為自己建立一個全方位的修復生態系。
這套系統的基石,始於良好的生活習慣。從減少睡前數位螢幕的干擾、優化室內環境,到作息調整。當我們透過規律作息來穩定神經系統,並輔以現代科學對於 PS150 菌株的調節力發現,身體便能更順暢地啟動睡眠開關,回歸自然的運作節律。
與其將失眠視為意志力的抗爭,不如將其看作是生理機能與腸道微生態的深度溝通。透過生活作息的調整與科學實證的支持,每個人都能擁有掌控睡眠的主動權。現在就從優化生活型態開始,為自己按下那個久違的、如嬰兒般香甜的關機鍵吧。

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本文由 肺纖維化(菜瓜布肺)社團衛教 合作,泛科學撰文
在現代醫學的警示清單裡,乳癌、大腸癌這些疾病大家都不陌生;但有一個「隱蔽且致命」的威脅卻常被忽視,那就是「肺纖維化」。其中最常見的類型「特發性肺纖維化」(IPF),其預後往往不太樂觀,確診後的五年存活率甚至比許多常見的癌症還低。
首先,我們得先破解一個迷思:肺纖維化並不是單一疾病,而是許多種間質性肺病的共同表現。當我們聽到「肺纖維化」,腦中常浮現「菜瓜布肺」的形象,患者的肺部外觀充滿一個個空洞與疤痕,像極了乾燥的絲瓜。這精準描繪了肺部組織逐漸硬化、失去彈性的過程。
更重要的是,IPF 這類肺纖維化的威脅在於「不可逆」的特性,一旦形成就很難逆轉。這跟部分 COVID-19 康復者身上、仍有機會復原的肺纖維化,是兩種完全不同的概念。

為什麼好端端的肺會變成菜瓜布?這其實是一場身體修復機制失控的結果。
「纖維化」的組織,就是肺部間質組織(interstitium)的疤痕化。間質是圍繞在肺泡周圍,包含血管與支持肺部結構的結締組織。在正常情況下,肺部損傷後會啟動修復機制,並再生健康組織。但在肺纖維化的患者體內,這套修復機制卻「當機」了。
身體會不斷地發出訊號,導致負責修復工作的「纖維母細胞」(fibroblasts)被過度活化,進而失控地沉積膠原蛋白疤痕組織,最終在肺部形成永久性的纖維化。
科學家發現,這個過程之所以棘手,在於它是一個「惡性循環」,肺部同時存在著「發炎反應」與「纖維化」這兩條路徑 ,它們相互加乘,演變成難以阻斷的強大破壞力。
雖然特發性肺纖維化 (IPF) 的具體成因不明 ,但已知某些特定族群的風險更高。例如抽菸,特定年齡與性別(50歲以上男性)、長期暴露於粉塵環境的工作者(農業、畜牧業、採礦業…)、胃食道逆流者。此外,患有自體免疫疾病(如類風濕性關節炎、乾燥症、硬皮症、皮肌炎/多發性肌炎,)的患者,他們併發肺纖維化的機率遠高於一般人,必須特別警覺。

面對這個不可逆的疾病,醫學界長年束手無策,直到 2014 年才迎來一道曙光。美國 FDA 批准了兩種機制不同的新藥:Nintedanib 和 Pirfenidone。這兩種藥物的出現是治療史上的分水嶺,首度被證實能夠「延緩」IPF 患者肺功能的惡化速度。
然而,這場戰役尚未結束。現有的治療雖然帶來了希望,卻也凸顯了「未被滿足的醫療需求」。從機制上來看,這些藥物主要抑制的是「纖維化路徑」。
這讓科學界開始思考這個未被滿足的棘手問題:既然疾病的本質是「發炎」與「纖維化」的雙重打擊,那麼,我們是否能找到「同時抑制」這兩條路徑的全新策略,從而更有效地打斷這個惡性循環?
為了解決難題,科學家將目光鎖定在一個細胞內的酵素:磷酸二酯酶 4B(PDE4B)。
為什麼鎖定它?讓我們看看它的「雙重作用」機制:
簡單來說,鎖定並抑制 PDE4B,就像是同時抑制了免疫風暴與纖維化的工程,有望從雙從抑制打擊這個惡性循環。
近十年來,全球在肺纖維化領域投入了大量的臨床試驗,我們相信,在科學家逐步破解肺纖維化惡性循環的複雜難題後,期盼未來能為無數患者爭取到更安全、健康的生活與未來。
最後,我們必須再次提醒,特發性肺纖維化(IPF)與漸進性肺纖維化(PPF)是極具破壞性、且不可逆的疾病。面對這個比癌症更致命的對手,雖然現有的治療手段能延緩惡化,但無法逆轉已經形成的肺部疤痕組織,因此「早期診斷、早期治療」仍是對抗肺纖維化最重要的黃金時刻。

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你是不是也覺得,變老就像是一台用久了的機器,齒輪漸漸磨損、履帶開始鬆脫,直到徹底報廢為止?長久以來,生物醫學界也是這麼想的,認為衰老源於細胞在生命週期中不斷累積的「物理損壞」。但近年的科學突破丟出了一顆震撼彈:老化或許不是硬體壞掉,而是「軟體當機」!只要按下重啟鍵(Restart),我們就有機會讓器官恢復年輕。
這項被稱為「體內局部重編程 (Localized In Vivo Reprogramming)」的技術,正吸引著如 Jeff Bezos 等矽谷大老瘋狂注資,並將在 2025 到 2026 年迎來人類臨床試驗的大爆發。
要搞懂如何回春,得先弄清楚為何會變老。2025 年發表於頂尖期刊《Cell》的研究指出,衰老的本質其實是一種「細胞失智」。你體內的心肌細胞、神經細胞,原本都有著專屬的工作。但在老化的過程中,它們會逐漸忘記自己的身分,變成一種只會產生疤痕組織的無用細胞,科學界稱之為「間質飄移(Mesenchymal Drift)」。
為什麼細胞會忘記自己是誰呢?因為負責指示細胞該讀取哪些基因的「表觀遺傳標記」亂掉了!想像你的 DNA 是一張光碟,原本裡面的備份代碼完好無缺,但隨著歲月摧殘、環境壓力,光碟表面佈滿了刮痕(表觀遺傳噪音)。雷射讀取頭讀不到深處的年輕基因,就會開始跳針、亂碼。細胞讀不到對的說明書,器官自然就走向衰竭了。
既然軟體當機,那我們直接把電腦「重灌」不就好了?早在多年前,科學家就發現了著名的「山中因子(OSKM)」,能在培養皿裡將成年細胞完全重置為胚胎幹細胞。如果把這套機制放進人體,不就能徹底清除表觀遺傳的刮痕了嗎?
先別高興得太早!如果直接在活體內進行全身性、持續性的重編程,等於是把整台電腦「完全格式化」。心肌細胞和神經細胞會把自己的身分忘得一乾二淨,全部退化成無專業功能的幹細胞。更慘的是,由於山中因子包含強烈的致癌基因,加上幹細胞在體內無限制增生,會引發嚴重的多發性畸胎瘤與癌症。這就是為什麼將這項神級技術應用到人體,一直像是在走鋼索。
為了解決致癌風險,近年來科學家發展出了更聰明的「局部重編程技術」。他們不再想著把電腦重灌,而是針對發生錯誤的系統按下「重啟」。
首先是「手動遙控」的安全鎖。為了通過美國 FDA 極度嚴格的審查,真正獲准進入人體臨床或極晚期生命測試的技術,必須配合服用特定的抗生素(像是雙重鑰匙系統)才能啟動重啟機制。藥一停,重編程就關閉,保證了極高的可控性與安全性。
再來是更科幻的未來終極型態:結合 mRNA 與「老化偵測器」。有別於會把基因永久寫入細胞的病毒載體,科學家利用類似新冠疫苗的 mRNA 技術把重編程指令送進細胞。它就像一陣風,在短時間內刷過細胞,精準擦掉表觀遺傳的噪音後就自然消失,完全不改變原始 DNA 序列,極大地降低了長期致癌風險。
科學家甚至開發出由老化基因(如 p16 啟動子)驅動的「智能開關」。這套系統就像一支「感應式立可白」,它會像自動駕駛般掃描,只對出現老化特徵或受損壓力的細胞噴灑重編程指令,健康的年輕細胞則會直接跳過。這種「分段磁碟重組」的概念,實現了真正意義上的靶向回春。
這項黑科技已經不再只是紙上談兵,而是真金白銀的戰場。目前全球已有多個「器官回春」項目準備進入或已進入臨床試驗。
最受矚目的領跑者是 Life Biosciences。眼睛因為具有免疫豁免特性,且方便局部注射,成為最佳的測試基地。他們預計在 2026 年第一季啟動首個人類臨床試驗,利用重編程技術治療青光眼與視神經中風。在非人靈長類的實驗中,這項技術已經成功恢復了受損的視力!
另一方面,由 Jeff Bezos 等人重金投資的 Altos Labs,則將目光鎖定在肝臟與腎臟。他們計畫在器官移植前,先對體外器官進行局部重編程,提升器官活性並減少排斥反應,為技術落地找到更安全的切入點。在長期的動物實驗中,單次遞送重編程因子,甚至讓相當於人類 77 歲高齡的小鼠,其剩餘壽命狂飆延長了 109%,且心臟與肝臟的老化指標顯著逆轉。
從發現表觀遺傳刮痕導致細胞失智,到發明「手動遙控」的雙重鑰匙系統,再到未來 AI 輔助的「自動駕駛」智能立可白,抗衰老醫學正經歷一場前所未有的典範轉移。據悉,OpenAI 的微型 AI 模型甚至已經成功重新設計了這套回春程式的蛋白質,讓重啟效率狂飆了 50 倍。
或許在不久的將來,我們面對器官衰竭的態度將徹底改變。老化不再是不可逆的物理磨損,而是一場可以透過重啟「格式化」回年輕狀態的過程。只要備份代碼還在,生命的重啟鍵,已經掌握在人類的手中了。
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