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新聞稿背後的科學

Write Science
・2012/02/10 ・2446字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 552 ・八年級

作者:Shane L. Larson

每天早上我都會收到NASA(美國太空總署)最新的新聞稿。我身為天文生物學者,看到下面這種新聞稿標題時自然興奮不已:

「NASA克卜勒計畫已證實在適居帶發現第一顆行星」

我立刻把這則消息貼到臉書上面,說我們在太空中較有利生物居住的適居帶首次發現類似地球的行星,也許之後會有更多類似的發現。然而到了這天晚上,我的信箱已經塞滿了我的研究小組寄來的信,跟我分析說這顆行星太大了,不太可能近似於地球,而且它距離恆星比較近,應該是類似金星的條件,還有我們不知道那裡的雲量跟雲層的組成,要說這顆星球適於居住未免言之過早,之類云云。

於此同時,我和同事們在臉書上同聲喟嘆,因為我們都已經疲於看到這些宣稱有驚人發現、最後卻又遠遠不如我們預期的新聞稿。克卜勒22B(Kepler-22B)這顆星球是迄今發現最接近地球的行星,不過我又想起還未經證實的(很可能根本不存在)太陽系外行星葛利斯581 g(Gliese 581 g),但在研究太陽系外行星的科學界,還有更多這類的星球。

這件事有什麼好笑的地方呢?如果細讀這份新聞稿,就會發現研究人員很清楚地表明,他們並沒有發現與地球相仿的星球,只是在適居帶發現了一顆與地球大小相近的行星。他們並沒有宣稱這顆星球適於居住,只是像參與克卜勒計畫的科學家道格拉斯哈金斯所說的,「這是在我們尋找第二顆地球的路途上,一個重大的里程碑。」

但有誰會細讀新聞稿呢?我就沒有細讀,而且立刻就把消息傳到臉書上、傳給我的朋友、甚至是我的醫生,說克卜勒計畫剛在適居帶發現了第一顆與地球相似的行星,因為我對這消息是這麼樣地欣喜若狂。我也很確定一般民眾不會細讀這新聞稿。還有,看看最近這些文章的標題……

……顯然部落客和新聞媒體也沒有細讀。

但是這種「以新聞稿做為科學傳播之工具」的手段卻是越來越常見,尤其是在對社會大眾宣導科學的時候。NASA為人稱道的一點,就是他們的新聞稿向來有憑有據,都有科學根據、近期照片、或是公開發表過的論文和報導等佐證。但往往因為字裡行間那種熱衷的氛圍,而讓人譏誚為渲染報導、言過其實。為什麼會這樣?因為這些科學家對於他們的發現感到非常興奮,尤其是在出現全新的發現、或是極具爭議的議題時。

這裡有個例子,久遠到在我的學生看來可以算是古代的事情了,就是天體生物學家大衛麥凱和他的研究團隊發現,來自火星的隕石ALH84001內留存有古老的生命跡象。想當然爾,這是大衛麥凱(David McKay)和其他的共同作者一起發表、經過同行評審程序的科學論文。他們舉出三點證據,推論曾經有微生物在這塊隕石上存在過的可能性,將研究過程和發現整理成論文發表在學術期刊上,讓學術界來檢視。

真正的問題在哪?就在於那場發表記者會是由當時的美國總統柯林頓召開,而他在記者會上的致詞實在過於誇張,甚至連科幻電影《接觸未來》(Contact)在描述SETI接收到外星訊息的劇情中都節錄了這段話。

還有一個比較近期的例子,是NASA在另一場記者會上宣佈發現食砷細菌。這次NASA依循往例,列舉出期刊論文的研究結果,甚至很超過地把半場記者會都獻給了一位其實根本不認同這些期刊論文結論的科學家。但是,在記者會上這樣過度渲染,再度引發了科學家和期刊論文作者對這種冒牌科學的反彈。對論文批評和駁斥其實無可厚非,我發表的論文也曾受到嚴厲反駁,但多半是審稿人的評語,更多的是新發表的論文,冷靜客觀地反駁我先前的研究發現。科學就是這樣。

但當新聞稿流入部落格社群的世界,這樣的言論環境會讓科學家也忘記了,同行審稿只不過是科學期刊出版過程中的一點修飾罷了。即使是寫得再差的論文、即使實驗過程造假或是用了差勁模型的論文,也都可以出版。這些論文就是該出版,要不然,科學界要如何找出破綻把爛論文撕個稀爛,又要如何找到能支持好論點的證據?

認為論文發表是科學論文的第一道、也是最後一道關卡的這種想法,讓我敬重的許多人,包括Joel Salatin在內,因此譴責科學論文帶有研究者的成見,並認為科學論文不可信。科學研究的確難免受研究者的成見影響,科學研究的確不可盡信,但這就是為什麼會有為研究生設立的期刊研討社,讓我們學學該怎麼把那些已經通過同儕評審、也已經發表出版的劣質論文撕個稀爛,因為這種論文實在太多。就算是我自己也一樣,回過頭稍微翻翻以前的論文,一下子就可以找到令我汗顏的錯誤之處,這些錯誤都是經過同行審稿、發表在科學期刊上之後,才被人指正。另外我們也發表過不少反駁別人的文章,多虧了我的貢獻。只能說風水輪流轉啊。

但我明白為什麼跟我同業的這些科學家對於新聞稿誤導媒體、引起大眾誤解會這麼生氣。我們的民眾是這星球上科學素養最低落的一群,有趣的是,大部分的人都看了不少科學新聞!我的學生對網路上關於太空的相關消息照單全收;我的牙醫跟我說他在網路上讀了一篇狹義相對論的文章,其中的分析相當正確,但他隨後告訴我,愛因斯坦的想法證明要創造宇宙只要用想的就可以了。

我們對此能怎麼辦?我們的利器就是專責公共關係的專員,他們會定期為NASA和其他學術研究機構撰寫正確無誤的新聞稿。還有,我們有高超的科學社群,無意誤導任何人,包括社會大眾。我也相信我們還有才華洋溢的媒體界和新生代科學部落客,非常願意讓世人瞭解科學的奧妙。

即使如此,我有一半的學生還以為太空梭現在仍然定期造訪月球,另一半則以為我們打從一開始就沒有讓太空人登上月球。

但至少他們很相信在銀河系裡有個像地球一樣的行星繞著像太陽一樣的恆星轉。也許有一天我們終究會找到這顆星球的。

本文原文為The Science Behind the Press Release[2011-12-06],經作者同意後翻譯並發表於PanSci。

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揭開人體的基因密碼!——「基因定序」是實現精準醫療的關鍵工具

科技魅癮_96
・2021/11/16 ・1998字 ・閱讀時間約 4 分鐘

為什麼有些人吃不胖,有些人沒抽菸卻得肺癌,有些人只是吃個感冒藥就全身皮膚紅腫發癢?這一切都跟我們的基因有關!無論是想探究生命的起源、物種間的差異,乃至於罹患疾病、用藥的風險,都必須從了解基因密碼著手,而揭開基因密碼的關鍵工具就是「基因定序」技術。

揭開基因密碼的關鍵工具就是「基因定序」技術。圖/科技魅癮提供

基因定序對人類生命健康的意義

在歷史上,DNA 解碼從 1953 年的華生(James Watson)與克里克(Francis Crick)兩位科學家確立 DNA 的雙螺旋結構,闡述 DNA 是以 4 個鹼基(A、T、C、G)的配對方式來傳遞遺傳訊息,並逐步發展出許多新的研究工具;1990 年,美國政府推動人類基因體計畫,接著英國、日本、法國、德國、中國、印度等陸續加入,到了 2003 年,人體基因體密碼全數解碼完成,不僅是人類探索生命的重大里程碑,也成為推動醫學、生命科學領域大躍進的關鍵。原本這項計畫預計在 2005 年才能完成,卻因為基因定序技術的突飛猛進,使得科學家得以提前完成這項壯舉。

提到基因定序技術的發展,早期科學家只能測量 DNA 跟 RNA 的結構單位,但無法排序;直到 1977 年,科學家桑格(Frederick Sanger)發明了第一代的基因定序技術,以生物化學的方式,讓 DNA 形成不同長度的片段,以判讀測量物的基因序列,成為日後定序技術的基礎。為了因應更快速、資料量更大的基因定序需求,出現了次世代定序技術(NGS),將 DNA 打成碎片,並擴增碎片到可偵測的濃度,再透過電腦大量讀取資料並拼裝序列。不僅更快速,且成本更低,讓科學家得以在短時間內讀取數百萬個鹼基對,解碼許多物種的基因序列、追蹤病毒的變化行蹤,也能用於疾病的檢測、預防及個人化醫療等等。

在疾病檢測方面,儘管目前 NGS 並不能找出全部遺傳性疾病的原因,但對於改善個體健康仍有積極的意義,例如:若透過基因檢測,得知將來罹患糖尿病機率比別人高,就可以透過健康諮詢,改變飲食習慣、生活型態等,降低發病機率。又如癌症基因檢測,可分為遺傳性的癌症檢測及癌症組織檢測:前者可偵測是否有單一基因的變異,導致罹癌風險增加;後者則針對是否有藥物易感性的基因變異,做為臨床用藥的參考,也是目前精準醫療的重要應用項目之一。再者,基因檢測後續的生物資訊分析,包含基因序列的註解、變異位點的篩選及人工智慧評估變異點與疾病之間的關聯性等,對臨床醫療工作都有極大的助益。

基因定序有助於精準醫療的實現。圖/科技魅癮提供

建立屬於臺灣華人的基因庫

每個人的基因背景都不同,而不同族群之間更存在著基因差異,使得歐美國家基因庫的資料,幾乎不能直接應用於亞洲人身上,這也是我國自 2012 年發起「臺灣人體生物資料庫」(Taiwan biobank),希望建立臺灣人乃至亞洲人的基因資料庫的主因。而 2018 年起,中央研究院與全臺各大醫院共同發起的「臺灣精準醫療計畫」(TPMI),希望建立臺灣華人專屬的基因數據庫,促進臺灣民眾常見疾病的研究,並開發專屬華人的基因型鑑定晶片,促進我國精準醫療及生醫產業的發展。

目前招募了 20 萬名臺灣人,這些民眾在入組時沒有被診斷為癌症患者,超過 99% 是來自中國不同省分的漢族移民人口,其中少數是臺灣原住民。這是東亞血統個體最大且可公開獲得的遺傳數據庫,其中,漢族的全部遺傳變異中,有 21.2% 的人攜帶遺傳疾病的隱性基因;3.1% 的人有癌症易感基因,比一般人罹癌風險更高;87.3% 的人有藥物過敏的基因標誌。這些訊息對臨床診斷與治療都相當具實用性,例如:若患者具有某些藥物不良反應的特殊基因型,醫生在開藥時就能使用替代藥物,避免病人服藥後產生嚴重的不良反應。

基因時代大挑戰:個資保護與遺傳諮詢

雖然高科技與大數據分析的應用在生醫領域相當熱門,但有醫師對於研究結果能否運用在臨床上,存在著道德倫理的考量,例如:研究用途的資料是否能放在病歷中?個人資料是否受到法規保護?而且技術上各醫院之間的資料如何串流?這些都需要資通訊科技(ICT)產業的協助,而醫師本身相關知識的訓練也需與時俱進。對醫院端而言,建議患者做基因檢測是因為出現症狀,希望找到原因,但是如何解釋以及病歷上如何註解,則是另一項重要議題。

從人性觀點來看,在技術更迭演進的同時,對於受測者及其家人的心理支持及社會資源是否相應產生?回到了解病因的初衷,在知道自己體內可能有遺傳疾病的基因變異時,家庭成員之間的情感衝擊如何解決、是否有對應的治療方式等,都是值得深思的議題,也是目前遺傳諮詢門診中會詳細解說的部分。科技的初衷是為了讓人類的生活變得更好,因此,基因檢測如何搭配專業的遺傳諮詢系統,以及法規如何在科學發展與個資保護之間取得平衡,將是下一個基因時代的挑戰。

更多內容,請見「科技魅癮」:https://charmingscitech.pse.is/3q66cw

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《科技魅癮》的前身為1973年初登場的《科學發展》月刊,每期都精選1個國際關注的科技議題,邀請1位國內資深學者擔任客座編輯,並訪談多位來自相關領域的科研菁英,探討該領域在臺灣及全球的研發現況及未來發展,盼可藉此增進國內研發能量。 擋不住的魅力,戒不了的讀癮,盡在《科技魅癮》