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跟屍體打交道的第一步,就是來場科學的解剖──《法醫科學研究室》

PanSci_96
・2017/06/07 ・5723字 ・閱讀時間約 11 分鐘 ・SR值 546 ・八年級

  • 【科科愛看書】如果《CSI 犯罪現場》對你來說,是最好下飯的影集,那你絕對要來拜訪一下《法醫科學研究室》。在這間研究室中,會有身處第一線的醫生為你專業解剖八百萬種死法,教你如何從皮屑、纖維、指紋等等蛛絲馬跡,逐漸建立出犯罪現場的真實面貌。無論你是想成為下一位福爾摩斯、還是想用手中鋼筆殺盡天下人(?)都要好好來拜師學藝一下!

解剖是一個科學程序。目的是要檢驗屍體,找出死亡原因和死亡方式的證據。執行方法是透過肉眼和顯微鏡檢驗屍體,乃至於毒物(含藥物與毒物)、血清(即血液)及任何法醫認為必要的輔助檢驗法。或許不言而喻,但仍值得一提,解剖必須在屍體進行防腐處理之前執行。防腐劑會改變傷口的外觀,並導致毒物檢驗失準。

解剖是一個科學程序。目的是要檢驗屍體,找出死亡原因和死亡方式的證據。圖/IMDb

解剖屍體有步驟,把握時間很重要

解剖的時機依許多因素而定。可能是在取得屍體後立即或過幾天執行。週末和假日、工作量超載,或者需要將屍體轉送到較大型的實驗室,都可能導致延誤。在這段時間,屍體會存放在冰櫃中。存放達四到五天,就會導致屍體產生細微但顯著的變質情形。

每位病理學家各有做事的方法,但絕大部分而言,法醫解剖會遵照普遍通用的方案。許多步驟彼此重疊,有些可能以不同的順序執行,端賴情況的特性而定。典型的步驟包括:

ž.辨認死者身分
.屍體著衣及不著衣拍照
ž.移除任何微物跡證
.測量屍體的身高及重量
ž.屍體進行全面或部分 X 光掃描
ž.檢驗屍體外部
ž.解剖屍體
ž.針對檢驗中移除的任何組織進行顯微檢驗
ž.毒物和其他實驗室檢驗

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法醫完成驗屍並檢視所有輔助資料後,就會填寫最後的報告並提出意見。讓我們更詳細地看看這每一個步驟:

.身分辨識:

死者的身分辨識至關重要。如果死者成為刑事訴訟的事主,毫無疑問地必須確認死者是誰。若是身分未經確認,從屍體蒐集而來的證據在法庭上就沒什麼用處。

當事人的身分通常不會有疑問。家人或朋友會前來認屍,否則可能用照片、指紋及齒列紀錄來判定。

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.拍照:

屍體著衣和不著衣的照片都要拍。臉部和身體的正面照和側面照很重要,尤其是若受害者的身分尚未完全確立。每一個傷口、疤痕、胎記、刺青和不尋常的身體特徵,都要充分記錄。

.微物跡證:

在移動屍體測量身高及重量,以及進行任何其他檢驗之前,要先仔細搜索微物跡證。這是為了避免這些脆弱的證物在檢驗過程中丟失或受到污染。法醫小心細察屍體及衣物,找尋毛髮、纖維、液體的痕跡,以及其他微物跡證。他會用放大鏡,往往也會用專業照明工具,例如雷射光、紫外線或紅外線。衣物要小心移除、裝袋,移至乾淨的環境中進一步檢驗,並針對ㄚˇ做更仔細的搜索。

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在移動屍體測量身高及重量,以及進行任何其他檢驗之前,要先仔細搜索微物跡證。此時會透過一些專業照明工具協助。圖/IMDb

.測量身高及重量:

這是實際驗屍的第一步。法醫將測量結果連同年齡、性別、人種、髮色與眸色一起記錄下來。

.X 光:

受創區域的 X 光檢驗往往會顯示出骨頭和某些類型的內部軟組織創傷,以及外來異物大致的形狀和尺寸,後者可能有助辨識凶器。以穿刺傷而言,可顯示斷裂而遺留下來的刀尖。這種檢驗對槍傷極為有用。

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彈頭難以預測,且在人體裡會以不尋常的路徑移動,尤其如果撞到骨頭的話。X 光有助找出彈頭最後停留的位置,並且將之取出,進行彈道測試。例如,一顆彈頭可能進入胸腔,撞到肋骨或脊柱而偏移,往下穿過橫膈膜,最後停在骨盆一帶。全面搜索胸腔也不會找到這顆彈頭,但腹部或全身 X 光就能顯示出它的位置。

此外,彈頭很容易變形和碎裂,留下碎片和殘骸,顯示出彈頭在人體走過的路徑。這對犯罪現場重建來說可能很有用,因為子彈的路徑可能指出槍擊當下受害者和攻擊者站立的相對位置。

外部檢驗:尋找屍體表面的蛛絲馬跡

如有可能,屍體的外部檢驗在犯罪現場就該展開。法醫要在屍體移動前走訪現場,但實際上並不一定可行。這麼做的好處是他能對屍體和犯罪現場有一個整體的認識。他能親眼看到屍體的位置,以及屍體位置和其餘犯罪現場證據的關係,後者如加害者的出入口、凶器或血跡噴濺。照片是有幫助,但親臨現場能有更清楚的了解。

值得注意的重點是,此一犯罪現場的檢驗並不包括法醫碰觸或移動屍體,除非絕對必要,以免任何與屍體相關的證據丟失或受到污染。

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基於同樣的理由,從現場移動屍體時必須十分謹慎。以外傷造成的死亡而言,在移動屍體之前,受害者的雙手要用紙袋包覆,以保全受害者手上或指甲裡的任何微物跡證。屍體通常會用乾淨的塑膠布包裹,接著裝進乾淨的屍袋。層層的包覆可將屍體掉落的任何微物跡證收集起來,同時避免留下外來物質混淆或污染後續取得的任何證據。一旦到了實驗室,屍體就從運送用的包裝中移出來,放在解剖台上。塑膠布接著就送到鑑識實驗室,進行微物跡證的搜索。

層層的包覆可將屍體掉落的任何微物跡證收集起來,同時避免留下外來物質混淆或污染後續取得的任何證據。一旦到了實驗室,屍體就從運送用的包裝中移出來,放在解剖台上。圖/IMDb

病理學家專注在屍體上。在他最初的檢驗當中,屍體穿著衣物。他要找像是毛髮、纖維、槍擊殘留物、精液、唾液或血跡等微物跡證,任何發現都要拍照存證與收集。他也要尋找衣著與屍體傷口吻合的破損之處。比方說,受害者襯衫上的破洞是否吻合屍體上的槍傷或穿刺傷?如果不然,就有可能是加害者企圖變造現場,而在受害者死後替屍體更衣。檢驗過後要小心移除衣著,避免喪失任何微物跡證,並送至鑑識實驗室處理。

下一步,法醫判定屍僵的狀況與屍斑的存在與位置。一旦知道屍體發現時的姿勢和屍斑的位置,就可能指出屍體在死後是否被移動過。

他要尋找疤痕(外傷或手術)、刺青、胎記,以及任何皮膚的損害或異常,予以拍照並製作示意圖。倘若屍體尚未確認身分,這些資料可能格外有用。

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如同對著衣屍體的檢驗,屍體上找到的微物跡證必須加以檢查、拍照與收集。在受創致死的案件中,要剪取受害者的指甲並刮取證據。若受害者反抗過攻擊者,就可能找到來自凶手的毛髮、血液和組織。在性侵案件中,法醫則會梳理陰毛,尋找來自強暴犯的毛髮。此外也要從陰道和肛門採樣以檢驗精液。法醫從受害者的頭髮、眉毛、睫毛及陰毛採樣,與屍體上或屍體周遭找到的外來毛髮進行比對。接下來,所有採集到的微物跡證就送往鑑識實驗室,做進一步的評估。

指紋是在所有微物跡證都取得之後再行採集,尤其是在剪過或刮過指甲之後。這個步驟之所以延至此時,乃因光是把手打開或掰開來採集指紋,就可能導致細微證物的喪失。

新傷舊傷,都是重要的傷

創傷不分新舊都要檢查並拍照。示意圖顯示出傷口在屍體上的位置,並標示出傷口和解剖標誌(anatomical landmark)的相對位置。例如,胸部的穿刺傷要標示出它和頭頂、一隻腳的腳跟、人體中線、傷口同側乳頭的距離。就犯罪現場重建而言,此一細節可能相當重要。傷口的確切位置可能顯示出攻擊者的身高,以及是左撇子或右撇子。這也可能有助於排除某位犯罪嫌疑人。假使犯罪嫌疑人明顯過矮,不可能由上往下刺傷六呎四(約一九五公分)高受害者的脖子呢?

鈍器造成的挫傷(瘀青)要加以測量並拍照。若是廣泛分布在受害者的四肢和軀幹,可能表示死者生前曾有掙扎或受到凌虐。手臂和雙手的瘀青和傷口可能表示受害者試圖抵抗攻擊者。諸如此類的創傷稱作防禦性傷口(defensive wounds)。在徒手或用繩索勒斃的案件中,可能會在喉嚨一帶看到瘀血(見第八章:窒息,「索狀物勒死」一節)。

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如果能夠取得殺人凶器,法醫可能會拿來與創傷進行比對,以判定造成創傷的是否即為該件凶器。他或許會借助於 X 光。在鈍器傷(見第七章:身體傷害,「鈍器傷」一節)的命案中,顱骨凹陷性骨折或整排肋骨骨折的型態若與可疑凶器相吻合,即可做為重要證據。

就穿刺傷而言,如有可能,法醫會謹慎判斷有幾道傷口。在某些情緒激動或「殺紅了眼」的凶案中,傷口可能多到無法準確計算。若是如此,法醫就會判斷最少有幾道傷口,繼而測量每道傷口的寬度、厚度和深度。此一檢驗的目的還包括判定刀刃是單面或雙面,以及哪道傷口是致命的一刀。

倘若攻擊者不只一人,這項資料可能相當關鍵,因為它直接影響各個加害者所面臨的指控。實際致命的那一道傷口的加害者,可能要背負更重的罪責。猶豫性傷口(hesitation wounds)則往往伴隨用刀自殺的情況。多為輕微的皮肉傷,是當事人在真正下刀前意圖鼓起勇氣所造成的。

針對穿刺傷法醫會判斷有幾道傷口,有時候因為情緒激動而難以計算,有時候加害者不止一名,有時候是自殺猶豫不決的猶豫性傷口等,這些都是很關鍵的判斷。圖/IMDb

槍傷的穿入傷口要測量並拍照。法醫會評估子彈進入人體的角度,以及發射當下槍枝與人體的距離(見第七章:身體傷害,「槍械與彈藥」一節),因為這些是可用來判別自殺與凶殺的關鍵資料。如前所述,X 光有助追蹤彈頭在體內行經的路徑,並定位出最後停留之處。這項資訊用於解剖時找出彈頭,以及評估其對器官與組織造成的損害程度。

剖開屍體吧,和器官來場深層對話

解剖就是把屍體剖開做內部檢驗。剖開的動作則是以 Y 字型切口(Y incision)(下圖)來完成。這種切口要劃開三條線:兩條從兩邊肩膀向下延伸至胸骨底部,第三條繼續往下,沿著腹部中線到恥骨。接著將肋骨和鎖骨鋸開或剪開,移除胸骨,露出心臟、肺臟和胸部血管。

解剖的剖開的動作則是以 Y 字型切口來完成。這種切口要劃開三條線:兩條從兩邊肩膀向下延伸至胸骨底部,第三條繼續往下,沿著腹部中線到恥骨。接著將肋骨和鎖骨鋸開或剪開,移除胸骨,露出心臟、肺臟和胸部血管。圖/《犯罪手法系列》提供

心臟和肺臟相繼取出,儘管多數時候兩者是整體一起移除。血型、DNA 分析及毒物測試所用的血液,往往是取自心臟、主動脈或周邊的血管。一份血液樣本被裝進含有氟化鈉(sodium fluoride)的試管中。氟化鈉可抑制細菌生長。這一點很重要,因為酒精是某些酵母和細菌代謝過程的副產品。如果檢驗延後了幾天,血液酒精濃度就可能提高,造成指數錯誤。氟化鈉則降低了這種可能性。

法醫的注意力接著轉移到腹部。每一件器官都要經過秤重與檢查,並採樣以顯微鏡檢驗。若知道死者最後一餐的內容與時間,胃內容物可能有助於判定死亡時間。胃內容物、眼液、膽囊裡的膽汁、尿液和肝臟組織,皆可能採樣進行毒物測試。

最後,法醫要找頭部創傷或顱骨骨折的證據,接著檢查腦部。為此,他必須打開顱骨。首先,從其中一隻耳朵後面切開頭皮,劃過頭頂到另一隻耳朵後方(下圖)。頭皮接著往前剝離,露出顱骨。用開顱鋸移除部分顱骨,露出腦部。他先在原位檢查腦部狀況,接著取出來徹底檢查,並採集組織樣本。

法醫要找頭部創傷或顱骨骨折的證據,接著檢查腦部。為此,他必須打開顱骨。首先,從其中一隻耳朵後面切開頭皮,劃過頭頂到另一隻耳朵後方。頭皮接著往前剝離,露出顱骨。用開顱鋸移除部分顱骨,露出腦部。他先在原位檢查腦部狀況,接著取出來徹底檢查,並採集組織樣本。圖/《犯罪手法系列》提供

檢查並採樣以備後續的顯微鏡檢驗之後,將器官歸回原位,切口予以縫合。接下來,遺體可能就交返家屬埋葬,除非調查上有必要做更進一步的檢驗。

.組織顯微鏡檢驗:

移除的組織樣本浸泡在福馬林中「固定」,再以石蠟包埋。這些石蠟塊讓標本較易切成很薄的薄片。切片置於載玻片上,用像是蘇木紫-伊紅(hematoxylin and eosin,簡稱 H&E)之類的生物染色劑染色,以顯微鏡檢視。

.毒物檢驗:

任何收集而來的體液和組織皆送至毒物實驗室做藥物與毒物檢測。胃內容物和眼液可能揭露出受害者死前幾小時攝入的藥物。尿液和膽汁可能指出受害者過去幾天所使用的藥物為何。毛髮可能顯示出長期攝取重金屬(砷、汞、鉛)的跡象。血液對於檢測酒精濃度和許多其他藥物尤其有用。尿液可顯示出巴比妥類藥物和其他種類鎮靜劑的存在,乃至於大麻和尼古丁。

解剖完畢,就到了提交報告的時間

最終的報告涵蓋解剖和顯微鏡的發現,連帶附上任何輔助檢驗的結果,例如毒物、血清或 DNA 分析。法醫接著運用報告上的資料,提出他對死亡原因和死亡方式的意見。

報告可能立刻建檔,也可能延後至所有輔助檢驗結果都返回。這可能要花幾天或幾週的時間。有時候法醫可能先建一份初步聲明,等到報告都回來之後,再擬定他的最終報告。由於他的發現和意見足以影響警方、檢方、犯罪嫌疑人,以及所有相關人等的家屬,法醫通常在處理初步聲明和最終報告時都會很謹慎。

即使是最終報告也並非「確鑿」的定論,隨時皆可加以更動。如果他發現讓他改觀的證據,他可以修正他的意見和報告。舉例而言,如果一名長期臥病在床的老婦死於療養院,看起來是自然死亡,驗屍官可能判定沒有解剖的必要,並在他的報告中表明死亡方式乃屬自然。但萬一涉及一筆龐大的遺產或保險金,又有人提出該名婦人遭到謀殺的證據呢?驗屍官可以開棺驗屍(如果已經下葬),更仔細地搜索創傷或毒物的跡象。倘若發現了致命的創傷或毒素,他可以修改他的報告,表示死亡方式並非自然,而是遭到殺害。警方就會隨之展開調查。

每位病理學家都自有一套製作最終報告的方法與風格,但某些資料是必不可缺的。典型的制式內容是:

ž.外部檢驗
ž.受創的證據
ž.中樞神經系統(腦部和脊髓)
ž.胸部、腹部和骨盆的內部檢驗
ž.毒物檢驗
ž.其他實驗室檢驗
ž.意見(意見包括他對死亡原因、死亡機轉和死亡方式的評估)


 

 

 

 

本文摘自《犯罪手法系列-法醫科學研究室:鑑識搜查最前線, 解剖八百萬種死法》,麥田出版

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為什麼越累越難睡?當大腦想下班,「腸道」卻還在加班!
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/04/30 ・2519字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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 。

皮質醇:你體內那位「永不熄滅」的深夜警報器

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。

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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。

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 / 圖片來源:envato

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。

從腸道重啟好眠開關:PS150 菌株如何調校你的生理時鐘

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)。

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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)」/圖片來源:益福生醫

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。

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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。

了解更多PS150助眠益生菌:https://lihi3.me/KQ4zi

重新定義深層睡眠:構建全方位的深夜修復計畫

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。

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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。

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 / 圖片來源 : envato

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肺部為何會「結疤」?揭開比癌症更致命的「菜瓜布肺」,科學家如何找到破解惡性循環的新契機
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/05/08 ・2041字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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。

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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 / 圖示來源:shutterstock

肺部為何會變成「菜瓜布」?

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。

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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。

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。/ 圖示來源:shutterstock

打斷惡性循環的挑戰,為何只對抗「纖維化」還不夠?

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?

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找到同時調控「發炎」與「纖維化」的新靶點

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:

  1. 關鍵位置: PDE4B 同時存在於免疫細胞(與發炎有關)與纖維母細胞(與纖維化有關)當中。
  2. 作用機制: PDE4B 的主要工作是降解細胞內一種叫 cAMP(環磷酸腺苷) 的訊號分子。cAMP 可以被視為細胞內的「穩定信號」。
  3. 雙重抑制: 當我們使用藥物抑制了 PDE4B 的活性,細胞內的 cAMP 就不會被分解,濃度會隨之升高。高濃度的 cAMP 能穩定免疫細胞和纖維母細胞,同時產生抗發炎抗纖維化的雙重效應。

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。

全球臨床試驗帶來的新希望

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。

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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。

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。/ 圖示來源:


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用顯微鏡查「秋毫」 找出破案關鍵
顯微觀點_96
・2024/10/08 ・1865字 ・閱讀時間約 3 分鐘

本文轉載自顯微觀點

圖/顯微觀點

用於鑑識科學的比較顯微鏡受到 1929 年的情人節黑幫大屠殺事件影響,有了進一步的發展。但是,除了比較顯微鏡外,還有哪些顯微鏡應用在鑑識科學呢?這篇文章帶你來一探究竟。

通常物證有許多種類和樣式,因此調查中會使用多種類型的顯微鏡和鑑識工具。現場通常使用的簡單放大鏡或低倍率(7-50X)立體顯微鏡,可幫助檢測和收集微量證據。另外,也會針對犯罪現場進行拍照,建立和犯罪行為之間的關聯。

彈道、毛髮、纖維和工具痕跡比較

還記得當時卡爾文‧戈達德(Calvin Goddard)協助調查情人節黑幫大屠殺案件,為了釐清涉案槍枝來源,而開發了識別子彈和彈殼的比較顯微鏡,最後確認槍枝並非來自警方。

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比較顯微鏡是一種可並排分析樣本的設備,由透過光橋連接的兩個顯微鏡組成。樣本被放置在兩個載物台上,並使用連接兩個觀察頭光橋中的內置分割畫面同時觀察、比較可疑和已知的樣本。

用於比較彈道的比較顯微鏡具有長工作距離光學元件,還包括子彈座、鹵素或 LED 照明選項、偏光濾光片、放大倍率轉換器以及用於調整放大倍率和工作距離的輔助鏡頭。由於每支槍管內表面的製造痕跡都不相同,留在彈頭的細微特徵也不會一致。

加上射擊時,從裝填子彈到退出彈殼,彈殼在各步驟因為和槍枝組件的相互作用而留下獨特的痕跡,例如:撞針撞擊底火的撞針痕、火藥爆炸,彈殼向後撞擊槍機面所形成的彈底紋、只有具抓子鈎槍枝才會留下的抓子痕等。因此透過比較顯微鏡的比對鑑定可以用來確認涉案槍枝。

除了彈道比對外,比較顯微鏡還可以透過並排比較來確認簽名真偽,或是在確定歷史日期時使用。

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凡「做過」必留下痕跡

根據法國法醫學家羅卡(Edmond Locard)提出的羅卡定律(Locard exchange principle, 又稱羅卡交換定律):「凡兩個物體接觸,必會產生轉移現象」,也就是犯罪(嫌疑)者必然會帶走一些東西、也會留下一些東西,現場必會留下微量跡證。

因此,犯罪現場除了槍枝、子彈、彈頭和彈殼等物證外,槍擊殘留物(gunshot residues,GSR)或微量跡證(trace evidence)也是破解案件的關鍵。GSR是由槍擊後槍口排出的所有顆粒組成,主要包括炸藥底火、推進劑(火藥)、穩定劑和其他添加劑的燃燒或未燃燒完的顆粒。

GSR 顆粒最常見的特徵是其形狀和化學成分,華萊士(J.S. Wallace)和麥奎蘭(J. McQuillan)發現,所有檢測到的顆粒尺寸均在1微米到12微米之間,呈球形和不規則狀,主要成分為鉛、銻和鋇,可用掃描電子顯微鏡(SEM)配備能量色散X射線光譜偵測器加以檢測鑑定。

GSR通常是從嫌疑槍手的手上或其他物體上收集到,如果嫌疑者手上存在特徵性 GSR,通常會推測此人可能是開槍射擊者、開槍時靠近槍支,或處理被殘留物污染的槍枝或其他物體。

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J.S. Wallace和J. McQuillan使用SEM搭配能量色散X射線光譜偵測器比較K58和Gevelot手槍的GSR。
J.S. Wallace 和 J. McQuillan 使用 SEM 搭配能量色散 X 射線光譜偵測器比較 K58 和 Gevelot 手槍的 GSR。圖/顯微觀點

而在暴力犯罪中,體液是常見的證據。雖然現今常用 DNA分析,但顯微鏡仍發揮其作用。尤其位相差顯微鏡,可將樣品所造成的細微光程差轉變成明顯的光強度對比,能清楚觀察到在明野下透明的樣品,因此常用於自強姦受害者收集的陰道拭子中尋找精子。

另外,土壤也是調查犯罪的重要關鍵。偏光顯微鏡可對土壤顆粒的顏色、形狀和大小,以及當中的礦物質進行分類和分析。因此嫌疑犯鞋子上、屍體運送到埋葬地點的車輛外側或內部的土壤證據,都可能對調查起很大的作用。

土壤鑑測也很重要
土壤鑑測也很重要。圖/Adobe Stock

參考資料:

  • Bullets for my Valentine
  • Lee, H. C. (1998). Applying Microscopy in Forensic Science. Microscopy and Microanalysis4(S2), 490–491
  • Wallace, J.S., & McQuillan, J. (1984). Discharge Residues from Cartridge-operated Industrial Tools. Journal of The Forensic Science Society, 24, 495-508.
  • 孟憲輝(2015)。物證鑑識在槍擊現場偵查上的應用。刑事政策與犯罪研究論文集,18,313-340。
  • Gunshot Residue (GSR)

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顯微觀點_96
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從細微的事物出發,關注微觀世界的一切,對肉眼所不能見的事物充滿好奇,發掘蘊藏在微觀影像之下的故事。