是時候該擔心反向數位落差了

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。

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。

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）。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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？

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，同時產生抗發炎與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。

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。

本文為作者 2016 年 7 月 7 日在逢甲大學舉辦的「高中課程創新教育論壇」擔任與談人，當場以此為題對現場的高中主管們做的 10 分鐘意見分享。

文／洪士灝｜台灣大學資訊工程學系

首先我發表免責聲明：

● 大學教授未必充分理解高中教育現場，我所提出的想法或建議列入參考就好，各位需要做進一步思辨。就算是中研院院士的話，也不是聖人之言，不要緊抓著不放。

● 台大是研究型大學，而且沒有教育學院，對於高中教育的貢獻是有限的。坦白說，台大只想要最好的學生，而台灣大部分最好的學生都會到台大，所以請不要期待大多數的台大教授會致力於普及教育，他們有很多自身的教學研究工作要忙。

那我來這裡做甚麼？（笑）

身為台大教授，我能做的是突破框架

我可能稍微另類一點……雖然另類的程度遠遠不及葉丙成教授，頭髮也沒有他長，但我們以各自的方式對國民教育提出一些建言。我個人覺得台大對國民教育不能置身事外，因為國教的品質與大學教育息息相關，有些教授抱怨大學生素質每況愈下，或許可以出來為中學教育做點事情。

其實我覺得台大教授雖然不甚瞭解高中教育現場，但應該可以在創新方面注入一些能量。不是教育科班出身的好處是，我們的著眼點和思考比較不會被現有的教育框架所限制住，對於如何翻轉和創新中學教育這件事，或許可以較為天馬行空地做腦力激盪，或許可以因此激盪出一些火花。

如我在免責聲明所說的，各位不要把我們當成教育專家，而我們談創新中學教育，真正需要的是激發在座每一位教育專家的創意和創新的企圖心，才能有自發的改革和創新，而不是一直處於保守的上行下效的框架裡。

在這個時代，標準化教育面臨考驗

有人可能會問，保守有甚麼錯？

現在的教育體制，源於西方工業革命之後對於大量專業人力的需求，因此開辦學校，制定標準教材，舉辦學位或技能檢定考試，讓業界得以有效率的雇用人力。然而，業界已經進化到高度自動化的工業 4.0，以及所謂人工智慧的時代，而教育的形式也受到資訊網路和線上學習的影響，許多國家已經在重新檢視標準化教育的意義性。

各位為人師長的，是否知道這社會十年後職場上所需要的能力？很會背書、記公式、考高分的學生，是否能適應未來的社會？從我教大學生以及與業界合作的經驗，好學生未必懂得自學、團隊合作、求新求變，而這些能力到了大學再練習是否太晚？

很抱歉，各位先進從過去照本宣科、數十年如一日的教學生涯，轉為現在這種需要翻轉和創新的日子，罪魁禍首是我們這些搞資訊科技的，但我們自己也得在這個的潮流中日新又新，而且潮流影響所及，各行各業也都從數位化、網路化，進到自動化、智慧化，不斷有新的挑戰，也不斷有新的機會。

所以，資訊科技教育應該做什麼改變？

因此，資訊科技和資訊教育實在太重要了，但千頭萬緒，在有限的時間內，我想摘要幾個我所認為的重點與各位分享：

● 教育如何善用資訊科技？

● 如何以資訊教育啟發學生新時代所需的能力？

● 資訊科技是提升數理人文各領域的利器！

首先，教育如何善用資訊科技？方式很多，以下只是幾個例子：

● 翻轉教學、線上學習：老師不需要重複教同樣的課，學生可以按自己的進度學習，透過網路與世界接軌。

● 蒐集資訊、分析資料、跨領域學習：各個學門都可以結合資訊科技做資料的蒐集與分析，進行專題研究。

● 數位校園、個人化學習：根據每位學生的學習狀況，提供適合的課程與進度。

其次，如何以資訊教育啟發學生新時代所需的能力？

資訊教育不是教工具的使用，不是教用電腦做簡報、也不是教用電腦畫圖……而是讓學生在資訊科技改變人類生活的時刻，理解其幕後的原理和現象，可以巨觀和微觀去看待資訊科技與人類的互動，這是所謂的計算思維。

由寫程式入門去了解計算思維，是一種方法，但不是唯一的方法。好比我們教數學，如果不會列方程式，如何學習用數學解應用問題？但光會解方程式，並不是學數學的目的，但我們因為要應付考試，往往過度強調解題技巧；同樣的道理，在中學教育中，學習寫程式只是敲門磚，如果我們過度強調程式寫作，也會迷失了焦點。

中學資訊教育絕對不是為了培養資訊專業人才，重點在於具體訓練「語言理解與表達能力」、「抽象思考」、「解決問題」等能力。我們不要重蹈覆轍，像某些科系以自我本位的想法把過多的材料塞進中學教育裡面，造成學生貪多嚼不爛、因噎廢食的結果。

資訊科技教育不只是為了培養資訊人才

新時代所需的能力有很多，包括：

● 自學的能力

● 跨學門解決問題的能力

● 在開放原始碼的時代同中求異的能力

● 在人工智慧時代尋找出路的能力

最後，除了啟發上述能力之外，資訊科技是提升理工人文各領域的利器，所以現在台大許多科系都希望學生能夠寫程式、做資料分析。例如台大正在成立資料科學（Data Science）學程，而台大也逐步加強計算設備，因為計算模擬和資料分析對學術研究越來越重要。

幾年前，我到台大理學院、到教育部的課綱委員會談中學資訊教育，必須花力氣向與會人士解釋推動中學資訊教育不是資訊系的私心，還好這幾年進步了，我不用多說大家也懂了。剛才有先進提到考招聯動，我想將來不少科系可能採計資訊課程，不會只是資訊系。

舉個現成的例子，來台中的路上，我看到網路上有一則用機器學習技術分析紅樓夢八十回前後差異的文章。這個例子告訴我們，文學的研究也可以有創新的做法，而使用資訊科技做跨領域研究可以產生很多創新和突破，這也是為何我說資訊科技可以幫助老師和學生在中學階段進行跨領域的教學研究。

最後，我想再次強調，中學資訊課程不是為培養資訊人才而設，不是幫資訊科老師搶飯碗，應該是學校主管和所有科目的老師都需要關心的事。資訊課程的重要性與日俱增，我們在教學場域中，看的應該不僅是現在的需求，我們必須看遠、創新，研究如何為了學生的未來而教。

本文轉載自洪士灝老師臉書