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從中子星合併產生的重力波訊號, 解開宇宙中黃金形成之謎!

PanSci_96
・2017/10/23 ・2165字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 532 ・七年級
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中央大學天文所研究團隊在科技部計畫補助下,參與美國加州理工學院主導之「全球瞬變現象聯測網(Global Relay of Observatories Watching Transients Happen, GROWTH)(註1)」,而GROWTH對LIGO所偵測到之重力波結果加以確認來源之研究成果,則為人類首次之發現!本次發現不但驗證了愛因斯坦廣義相對論,未來也有助於解開宇宙中黃金形成之謎。這項重要成果"Illuminating Gravitational Waves: A Concordant Picture of Photons from a Neutron Star Merger"刊載在最新一期的國際頂尖期刊《科學》(Science)上。

我國天文團隊與研究成果:探高計畫(TANGO)主持人中央大學葉永烜教授(右),台灣參與GROWTH 計畫主持人饒兆聰教授(後),俞伯傑博士(中)。

「全球瞬變現象聯測網 (GROWTH)」是由美國加州理工學院主導,全球共8個國家包含美國、日本、德國、英國、瑞典、以色列、印度及台灣共14個研究所(含18座天文台)組成的團隊。我國則以科技部計畫補助下之葉永烜院士(註2)、饒兆聰教授(註3)和俞伯傑博士(註2)及鹿林天文台(註4)所組成之團隊,藉由本部長期補助之探高計畫(TANGO)(註2)及參與臺美雙邊PIRE國際合作計畫(註3)機會加入GROWTH,以此投入國際天文合作研究。此次成果亦使鹿林天文台再次躍上國際聯測研究舞台。

我國鹿林天文台與其一公尺望遠鏡:參與全球聯測計畫,追蹤重要的天體瞬變現象,為東亞唯二參加的天文台之一。

百年前愛因斯坦的廣義相對論早就預測了重力波存在,但是偵測極為困難,只有當極度緻密的天體,例如黑洞、中子星等天體合併才發出足夠的訊號。2017年諾貝爾物理獎頒發給萊納·魏斯(Rainer Weiss)、基普·索恩(Kip Thorn)以及巴瑞·巴利許(Barry Barish),表彰他們設計建造重力波偵測器LIGO以及人類首次偵測到重力波的成就。LIGO團隊在2015年9月14號首次探測到由兩個黑洞合併所產生的重力波,之後陸續觀測到合計四次因黑洞合併所產生的重力波,驗證了愛因斯坦廣義相對論的預測。然而,由於前幾次重力波事件只有美國LIGO偵測器進行觀測,對於重力波源的定位能力有限,無法得知重力波源自哪一個星系。

由於歐洲重力波Virgo偵測器的加入觀測,在本(2017)年8月17日LIGO首次偵測到由中子星合併所產生的重力波(編號GW170817)事件中,位於智利Las Campanas天文台因此標定重力波來源之可能星系(編號NGC4993),並發現一個可能的光學對應體。於是GROWTH團隊以其全球聯測網,在往後兩個星期利用全球各波段的望遠鏡,包含可見光,紅外,無線電,及X射線波段,對其做後續追蹤觀測,以觀測結果與中子星合併理論模型進行比較後,發現GW170817重力波與LIGO前幾次因黑洞合併造成的重力波事件不同,依此確認這是由兩個中子星碰撞合併所產生的重力波事件。

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中子星合併發生的地點:位於夏威夷的泛星計畫(Pan-STARRS) 望遠鏡所拍攝的星系NGC4993可見光影像。白色圓圈為中子星合併發生的地點。

由於現今的超新星爆炸理論無法解釋宇宙中重金屬的形成,因此重金屬(例如黃金)的形成過程還是個謎題。而新的理論認為在中子星合併的過程會產生「快中子捕獲過程(r-process)」形成比鐵更重的元素,而有助於解釋像黃金這類的重金屬形成。這次偵測到中子星合併所產生的重力波與後續的多波段觀測,將成為重力波天文學的先導,並有助於人類解開宇宙中的重金屬形成的謎題。

科技部記者會合照:左起為國立中央大學物理系張元翰教授、國立中央大學天文所饒兆聰副教授、國立中央大學天文所俞伯傑博士、科技部自然司吳俊傑司長、國立中央大學天文所陳文屏所長。

備註

  1. GROWTH團隊:GROWTH團隊是由美國加州理工學院主導,利用全世界在不同時區的望遠鏡對發生瞬變現象的天體做接力觀測,以便得到完整的光變曲線。
  2. 探高計畫(TANGO,Taiwan New Generation Optical Astronomy):科技部補助之大型國際合作計畫(含鹿林山天文台),主要參加加州理工學院Palomar Transient Factory(簡稱PTF)計畫,利用在美國加州南部帕羅馬天文台的P48(1.2m)廣角望遠鏡,P60(1.5m)望遠鏡及P200(5m)望遠鏡的組合進行巡天觀測。PTF的後續計畫為iPTF以及明年初將開始的ZTF(Zwicky Transient Facility)巡天計畫。PTF/iPTF/ZTF計畫其中一個主要的科學目標是尋找重力波來源的光學對應體。另外,探高計畫其中的工作目標之一的近紅外相機已經完成購置,並暫時與夏威夷大學天文所以合作方式,安裝於該所的UH88(2.2m)望遠鏡上,進行測試以及科學研究工作。因UH88望遠鏡所處的位置觀察條件絕佳,將是台灣以後對重力波源在近紅外波段後續追蹤觀測的重要據點。
  3.  PIRE國際合作計畫:由NSF所主辦之國際合作計畫,目標是建立強大的科學研究和教育合作夥伴關係,有效的運作全球化的團隊,使來自不同國家和文化背景的合作夥伴共同合作,以促進更卓越的研究,同時也創造及增進學生和年輕的研究人員參與實際性的國際研究經驗。PIRE計畫通過國際合作促進卓越科學與工程的發展,有利於培植多元化,全球性的科學和工程人員。
  4. 鹿林天文台網站

附記

歐美合作團隊主要記者會

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  • 歐洲南方天文台(ESO):台北時間10月16日下午10時
  • 美國NSF & LIGO/Virgo Team:台北時間10月16日下午10時
  • 美國加州理工學院GROWTH Team:台北時間10月17日上午0時
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拒絕巴金森氏症突然「斷電」!醫師解析多元用藥策略,助你奪回人生主控權
careonline_96
・2026/04/09 ・2314字 ・閱讀時間約 4 分鐘
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巴金森氏症多元治療策略,改善藥效波動 神經專科醫師圖文懶人包

巴金森氏症患者常面臨身體宛如「斷電」般突然僵硬的困境。醫師指出,透過記錄症狀並搭配多元用藥調整,能有效穩定藥效波動、縮短斷電時間,幫助患者重拾平穩生活。

「門診有位患者,屬於早發型巴金森氏病,年紀輕輕、才40多歲就發病,所幸患者積極接受治療,在穩定控制後,順利恢復工作、平時也可搭公車上下班。」國立成功大學附設醫院神經部李宗霖醫師表示。

「然而,隨著多年病程進展後,患者逐漸出現藥效漸退(Wearing-off)的狀況,即使規律服藥,仍可能突然卡住、動作僵硬,就像『斷電』一樣。對仰賴大眾運輸通勤的患者而言,不僅容易趕不上班次,甚至上下車都變得困難。」

李宗霖醫師指出,經過詳細評估後,醫療團隊與患者討論並調整整體治療策略,透過多元藥物搭配與治療時程的優化,使藥效表現更穩定。調整後,患者藥效中斷的時間明顯減少,通勤安全性提升、跌倒風險下降,生活品質也逐漸獲得改善。

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如何察覺巴金森氏病?哪些人是高風險族群?

巴金森氏病(Parkinson’s Disease)的主要病理機轉,與中腦黑質分泌多巴胺的神經元退化有關。當多巴胺神經元逐漸凋亡,會造成大腦基底核迴路功能失衡,進而產生運動與非運動症狀。

常見的運動症狀包括:動作遲緩、肌肉僵硬、靜止性顫抖、姿勢前傾、步態不穩、平衡困難、步伐變小…等。此外,許多患者在運動症狀出現前 10–20 年,就可能出現非運動症狀,例如便祕、嗅覺減退、睡眠障礙、憂鬱、焦慮,或快速動眼期睡眠行為異常(例如:睡夢中會拳打腳踢,把夢境演出)等情況。

巴金森氏病的盛行率會隨年齡增加,在 50–60 歲後明顯上升。但李宗霖醫師也提醒,巴金森氏病並非老年人專屬疾病,臨床上也可能見於 30–40 多歲的年輕患者。

巴金森氏病警訊

巴金森氏病的影響有哪些?可以根治巴金森氏病嗎?該如何治療?

若未接受妥善治療,巴金森氏病可能因動作遲緩與僵硬導致跌倒、骨折;活動力下降也會影響工作與生活品質。隨著病程進展,部分患者可能出現吞嚥困難、營養不良,進一步增加感染或肺炎的風險。

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目前巴金森氏病仍屬無法根治,也無法逆轉已發生的神經退化性疾病。但透過長期且適當的治療與管理,可以有效控制症狀,協助患者維持一定的功能與生活品質。

李宗霖醫師指出,臨床治療的核心目標,是針對多巴胺不足的問題,透過藥物補充與調整,讓症狀能夠逐漸獲得穩定控制。

目前巴金森氏病的治療上,可以透過藥物有效控制症狀,幫助患者奪回人生主控權。李宗霖醫師說明,由於巴金森氏病的核心問題,是體內多巴胺的缺乏,因此目前以左旋多巴類藥物為治療主力,搭配其他多巴胺促效劑、酵素抑制劑(例如MAO-B抑制劑、COMT抑制劑)或金剛胺…等藥物,藉此補充患者缺乏的多巴胺。

為什麼治療巴金森氏病一段時間後,效果會變得不穩定?

隨著疾病進展,腦內多巴胺神經元逐漸減少,大腦原本「緩衝」藥效的能力會下降,使得服藥後的效果變得不穩定,容易出現藥效漸退的現象。

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李宗霖醫師形容:「這有點像老化的電池,電量掉得很快,時而來電、時而斷電。」患者動作順暢的「來電(on)」時間縮短,而僵硬、無法動彈的「斷電(off)」時間增加,對生活影響甚鉅。

藥效波動不僅影響動作、行走流暢度,也可能干擾如廁、進食等基本生活功能,甚至增加跌倒與意外風險。因此,治療目標會放在縮短斷電時間、延長動作穩定的時間,並降低藥效波動對生活的干擾。

新一代MAO-B抑制劑幫助改善漸退現象

如何及早發現藥效漸退?治療策略可以怎麼調整?

臨床上可透過藥效漸退量表(WOQ-9)協助判斷是否出現藥效漸退的情形。李宗霖醫師建議,臨床症狀不穩定的患者建議每 1–2 週填寫一次,將日常症狀變化系統化記錄下來,幫助醫師看診時更了解實際居家症狀起伏的模式,能夠更精準調整整體治療策略。

巴金森氏病治療策略並非一成不變,而是隨著病程與生活需求,透過藥物種類、劑量、服藥時間與搭配方式的調整,打造個別化、穩定、長期且多元的治療計畫。

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長期管理,讓生活更穩定

巴金森氏病的治療重點,在於持續、全方位的管理。規律服藥、良好飲食習慣、復健/物理治療,規則運動與醫療團隊的密切配合,大部分患者都能維持一定的生活品質。

李宗霖醫師表示,許多調整得宜的患者,外表行動甚至不易被外人察覺罹病。醫療團隊會與患者攜手合作,讓生活更穩定、更可掌控。

筆記重點整理

  • 巴金森氏症與中腦黑質多巴胺神經元退化有關,會造成運動與非運動症狀。
  • 隨病程進展,藥效穩定度可能下降,出現藥效漸退與波動。
  • 透過症狀紀錄工具(如 WOQ-9),可協助及早發現藥效變化。
  • 治療需長期且個別化,透過多元策略調整,協助患者維持功能與生活品質。
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乳房檢查照出「怪東西」先別慌!一篇搞懂切片取樣與後續治療對策
careonline_96
・2026/04/07 ・1310字 ・閱讀時間約 2 分鐘
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乳房檢查發現異常別慌張!本文帶您了解常見的切片取樣方式與微創手術優勢,並詳解確診良性或惡性後的治療策略,助您化解不安、早期治療。

乳房檢查發現「怪東西」,下一步該怎麼辦?

早期乳癌沒有症狀,必須定期接受乳房超音波及乳房攝影才能早期發現。針對可疑的乳房腫瘤或微小鈣化點,外科醫師會進行「取樣切片檢查」,確認病灶為良性或惡性。

什麼是切片檢查?只有切一片嗎?

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外科醫師會先進行「取樣」,取出檢體後,病理科醫師會將檢體「切片」才能在顯微鏡底下判讀並完成病理報告。所以不是切一片而已喔!

常見的取樣方式有3種,粗針取樣、手術取樣、乳房真空輔助微創手術取樣,後兩者能夠取得較多的檢體,幫助獲得更準確的診斷。

粗針切片取樣後,通常腫瘤還在,後面兩種方式幾乎等同移除腫瘤。

若病理報告顯示為「良性」而且想要移除怎麼辦?

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可以選擇「傳統手術」、「內視鏡手術」、或「乳房真空微創手術」

什麼狀況之下,即使「良性」也建議移除腫瘤呢?

如果腫瘤範圍較大、較分散、數量多,取樣可能會有誤差,需切除完整病灶來化驗;其次,若影像看起來非常可疑,但是切片結果卻是良性;或者有些良性腫瘤的病變風險較高 ,也會建議切除,避免惡化;若腫瘤持續變大、外觀有變化,或不願承受心理壓力者,以及不方便定期追蹤者,都會建議切除來解除不安。

相較於傳統手術,乳房真空微創手術傷口較小,約為0.3至0.5公分。在超音波引導下,入針一次即可完成。

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術後疼痛較少、恢復期較短、也能較好的維持乳房外觀,即使為多發性腫瘤,也只需要一個小傷口,就能移除。

如果病理報告為「惡性」怎麼辦?

如果病理報告顯示為「惡性」,醫師便會根據乳癌亞型擬定治療計畫。

只要是癌症,無論先前是進行傳統手術還是微創手術,都需要進行以下的治療計畫:1、再次手術進行擴大切除 2、淋巴取樣 3、塑型 4、放射線治療/化學治療。

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若需施打化療藥物,一般需要植入「人工血管」,確保化學治療的品質、安全及患者的舒適度。植入後不會影響日常活動,可以正常運動,也可以游泳喔!

何時會使用腫瘤標記夾?

化療前做定位,化療後即使腫瘤縮小到看不見,也知道原本位置;也常用於術後追蹤治療上。

小小一片不會影響生活、不會感染,過海關也不會有問題喔!

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只要接受正規治療,早期乳癌的五年存活率可超過九成,請務必定期接受檢查,才能早期發現、早期治療!

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便秘藥越吃越沒效?拆解腸道罷工的 3 大物理故障,FDA 核准「震動膠囊」重啟腸胃節律!【挺健康】
PanSci_96
・2026/04/06 ・2556字 ・閱讀時間約 5 分鐘

本文由 AI 協助生成,內容經編輯審閱。

在台灣,超過 525 萬人有便秘的困擾,我們一年甚至能吞掉約 4.6 億顆便秘相關藥物。許多人把瀉藥當成仙丹,只要肚子一脹、蹲不出來,就趕緊吞兩顆。但你是否發現,藥好像越吃越重,腸子卻越來越不想自己動了?

其實,便秘往往不是單純的「疾病」,也不是你喝水不夠或缺乏意志力,而是一場發生在腸道裡的「物理學危機」。近年來,醫學界對於便秘的治療觀念正在翻轉,美國 FDA 甚至核准了一款不含任何化學藥物成分的「吞服式震動膠囊」。今天,就讓我們放下手中的瀉藥,從物理學的角度重新認識你的腸道,並看看這項神奇的醫療新科技如何喚醒罷工的腸胃!

為什麼你拉不出來?破解腸道的 3 種「物理故障」

當你坐在馬桶上奮戰時,不妨先問問自己:你的腸道到底碰上了哪一種物理故障?臨床上,我們常常可以將便秘的成因歸納為三個字:硬、不動、澀。

1. 硬:大便太硬(水分流失問題)

正常的大便應該像「鬆軟的麵包」,保有適當的水分才能輕易變形排出。但如果糞便在腸道停留太久,水分被過度回收,大便就會變成像「餅乾屑」一樣的乾硬顆粒(在布里斯托大便分類法 BSFS 中屬於第 1 或第 2 型)。面對「硬」的問題,如果你只是一味地用猛藥催促腸子用力推,就像硬把石頭擠出水管,不僅推不出來,還會痛得要命。

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2. 不動:腸子動力差(馬達失靈問題)

我們的腸子就像一條輸送帶,必須靠神經節律發出訊號,讓肌肉規律收縮來推進食物殘渣。如果輸送帶的「馬達」慢了,或是排便的肌肉協調出錯(例如該放鬆的括約肌反而收緊),這就是典型的「不動」。這時候,就算你喝再多水、吃再多菜,也只是讓貨物泡在水裡,因為輸送帶根本沒有在運轉。

3. 澀:腸道太澀(摩擦力過大)

有時候腸子有在動,大便也不算太硬,但就是有一種卡卡、排不乾淨的殘便感。這就像拿一塊乾掉的橡皮擦在桌面上推,不是推不動,而是「摩擦力太大」。糞便與腸壁之間的滑順度不足,缺乏油脂或黏液的潤滑,就會讓通道變得滯澀難行。解決這種問題,重點在於「潤滑通道」,而不是猛踩油門。

吃藥像敲引擎:為什麼瀉藥會越吃越沒感覺?

了解這三種物理故障後,你就會明白為什麼瀉藥不能亂吃。現行的便秘藥物其實都有各自負責的任務:軟便劑或滲透性瀉藥是負責「加水」(解決硬);潤滑類藥物負責「降低摩擦力」(解決澀);而大家最常買到的刺激性瀉藥(如番瀉葉 Senna),則是直接刺激腸壁神經,強迫腸子蠕動(解決不動)。

選錯藥物不僅無效,還會讓你更崩潰。例如,大便已經很硬的人若猛吃刺激性瀉藥,只會引發劇烈腹痛;腸道太澀的人一直吃滲透性軟便劑,可能只會覺得肚子脹得像青蛙。更危險的是,把刺激性瀉藥當成日常保養,就像是拿鐵鎚去敲壞掉的汽車引擎——剛開始敲一下引擎還會發動,久了神經變得遲鈍,你就必須敲得更大力。

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雖然醫界對於瀉藥是否會造成不可逆的神經結構傷害還有討論空間,但長期依賴這類藥物,確實常見「大腸色素沉著(Melanosis coli)」的現象。這雖多半是可逆的,但絕對是腸道在警告你:「這招已經用太久了!」此外,如果是腸躁症(IBS)、阿片類止痛藥引發的便秘,或是先天神經缺失的巨結腸症,這些都需要專業醫療介入,絕對不是去藥局多買幾盒瀉藥就能解決的。

吞下一顆「腸道鬧鐘」?FDA 核准的震動膠囊

既然許多慢性便秘的本質是「節奏失靈(不動)」,那我們能不能用純「物理」的方式,重新喚醒腸道的節律?這正是近年腸胃科的重大科技突破——吞服式震動膠囊(Vibrant System)。

這顆膠囊不含任何化學藥物,它更像是一個微型機器人。它通過了美國 FDA De Novo 核准,主要針對「成人慢性特發性便秘(CIC)」,且使用瀉藥至少 1 個月仍無法緩解的族群。患者在睡前吞下這顆膠囊,經過約 14 小時抵達大腸後,膠囊會根據預設的程式,在腸道內產生定時、間歇性的微小震動。

這個過程就像是每天固定時間幫腸子做「晨操」,利用機械性的物理刺激,模擬腸壁肌肉的節律性收縮,喚醒胃-結腸反射。它不灌水、不鞭打腸道,而是讓排便變得「更可預期」。

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真實世界數據揭密:它真的有效嗎?

2025 年一項針對 1722 名患者的大規模社區真實世界研究顯示,使用震動膠囊 3 到 6 個月後,患者每週自發性完全排便次數(CSBM)顯著增加,糞便型態變得更正常,且約 76% 的人如廁時間大幅縮短至 10 分鐘以內。

最值得注意的是它的安全性。傳統的新型促腸道動力藥物(如利那洛肽)常伴隨高達 15-20% 的腹瀉率,讓許多人因為頻繁跑廁所而放棄治療。但在這項研究中,震動膠囊引發腹瀉的比例極低(僅約 0.64%)。當然,它並非毫無副作用,少數人會感覺到肚子裡有震動感或輕微腹痛,但因為它不進入血液循環、不干擾荷爾蒙,系統性的副作用可說是微乎其微。

不過,這項高科技目前仍有禁忌症。由於膠囊內含金屬與電池,吞服後排出前絕對不能進行 MRI(核磁共振)檢查,以免引發危險;有腸梗阻病史或體內裝有心律調節器的人也不適用。

從化學走向物理,找回順暢人生

從傳統的瀉藥到最新的震動膠囊,現代醫學治療便秘的思維,正在從「化學藥力」逐漸走向「物理介入與裝置節律」。下次當你又在廁所裡苦苦掙扎時,記得先辨別自己到底是硬、澀、還是不動,並尋求專業醫師的協助,找出最適合的階梯式治療方案。

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讀完這篇文章,你覺得自己是哪一種便秘類型呢?你最崩潰的是蹲太久、肚子脹,還是便秘腹瀉輪流來?如果未來有越來越多這種「吞下去的微型裝置」能治病,你會覺得看見了希望,還是覺得肚子裡有機器在動有點毛毛的呢?歡迎在留言區跟我們分享你的看法!

參考資料

  1. FDA De Novo Classification for Vibrant System
  2. Chronic Idiopathic Constipation Epidemiology and Impact
  3. Melanosis Coli and Laxative Use
  4. Clinical and Translational Gastroenterology: Real-World Evidence Study of Vibrant System (2025)
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