0

0
0

文字

分享

0
0
0

為什麼諾貝爾生醫獎頒給生理時鐘研究值得我們注意?──《科學月刊》

科學月刊_96
・2017/11/22 ・2855字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 588 ・九年級

文/林翰佐|銘傳大學生物科技學系副教授,《科學月刊》總編輯。

2017 年諾貝爾生理暨醫學獎項頒給了霍爾、羅斯巴希與楊三位教授,表彰他們在發現生物時鐘控制之分子機轉研究上所作的貢獻。圖/Pixabay

科學界的年度盛事,諾貝爾獎(Nobel prize)的得獎名單陸續的在10 月上旬公布。在生理暨醫學獎項中,今年頒給了霍爾(Jeff­rey C. Hall)、羅斯巴希(Michael Rosbash)與楊(Michael W. Young)三位教授,表彰他們在發現生物時鐘(circadian rhythm)控制之分子機轉研究上所作的貢獻。

雖說三位教授實至名歸,但今年這個獎項的頒發還是令人玩味的。現今生物科技研究發展大多以臨床應用等議題為顯學,連本次的受獎人之一的霍爾都公開的抱怨,自己因得不到研究經費上的補助,在 10 年前已經不得已退出了科學研究的工作。顯然的,諾貝爾獎遴選委員會繼去年之後,再度提出有別於世俗的看法,以實際的行動將榮耀歸諸於這個小眾的基礎領域研究。

《科學月刊》在每年 12 月號都會籌辦諾貝爾獎專輯,邀請合適的專家撰文介紹當年得獎者研究上的具體內容,敬請各位讀者期待。在本篇文章中,我更想談談的是,除卻對科學實質內容的關注,非科學領域的社會大眾更想知道的,或許是更形而上的問題;像諾貝爾獎這樣受到關注的著名獎項,為何會對這樣的小眾研究青睞?

技術促進研究思維的轉變

人類對於生命科學的理解,在近百年中呈現出相當大的變化。傳統的生物學以觀察為主,或許輔以一些實驗來驗證或否證自己的假設。在那個年代當中,生物學家必須運用想像力,透視著實驗結果所代表的生物學意義(biological meaning),推出帶有哲理想像的假說;像是遺傳學之父孟德爾藉由豌豆雜交試驗,歸納出遺傳學中著名的分離率與自由組合率,在全然不知 DNA 為何物的時空背景之下,抽象著去想像「基因」這樣的概念。

遺傳學之父孟德爾。圖/WikimediaCommons

1950 年代以後的生命科學是截然不同的型態。DNA 雙股螺旋構型的發現,分子生物技術的發展,到目前高通量(high through-put)實驗技術,次世代基因定序技術(next generation sequencing)與電腦科技的相結合,使得研究趨勢變得唯物至上;研究成就往往由一張張明確的實驗數據所累積。現今的生命科學家比較少有機會,體會那個學術最高位階榮銜當中冠名為 PhD(拉丁文:Philosophiae Doctor, 意即「哲學博士」,Doctor of Philosophy)所蘊含的哲學意義。不過在這樣的轉變之下,是否讓科學活動進行的同時,在末端研究數據累積的競逐之間,失去了更為有高度的、研究上的方向指引。更近一步的,這些研究的目的是什麼?花著預算執行的科學實驗背後所楬櫫的生命現象與人類自省的反思又有些什麼?隨著生物科技重大的進展,這類深入性的討論並未同步的發展與受到重視。

生命科學研究與經費

生命科學研究的另一項重大的轉變發生於跟金錢方面密不可分的糾葛。環顧一世紀以前,生命科學的研究者大都以隨手可取的材料進行實驗。諾貝爾生理暨醫學獎得主(1935 年)德國科學家斯培曼(Hans Spemann)在驗證兩生類胚胎灰月區(gray crescent)作用時將胚胎勒束所使用的,其實只是自己老婆大人的一根秀髮。

隨著科技技術的進步,對於實驗結果的證據力也逐步的提高,這意味者需要投入更多的人力與財力,使得學術競爭從原本的知識競賽,變成知識外加經濟實力的競賽。想要投入分子生物學領域的科學研究,都得先行掂量手頭上能有多少的研究資源,科學不再是那麼的理想至上,而會因所處環境的現實而有所妥協。

現代的分子生物學研究,光是建立實驗室就已經是一筆相當高的支出。圖/WikimediaCommons

在目前,一個基本的分子生物學實驗室的建構大都需要 700~1000 萬新臺幣的建置費用,這還不包括更高端的,像是流式細胞儀(flow cytometry)、共軛焦顯微鏡(confocal microscopy)等更為貴重的研究利器。除了儀器價格不斐之外,研究中所使用的材料也是相當的昂貴。像是培養細胞所使用的胎牛血清(fetal calf serum)僅 500 毫升一瓶要價達新臺幣 13000~15000 元,而想利用生物晶片(biochip)完整的說明一項議題,光在材料上的花費動則便在數百萬元新臺幣。現代的生命科學研究者,往往需要汲汲營營的利用各種機會籌措研究資金,以維持實驗室的運作,並確保自身的研究在技術水平上能得到世界頂尖雜誌的青睞,研究上經費的門檻越來越高,大者恆大,唯有成為學術山頭才能掌握有利的資源。

只為了瞭解生命現象的生物時鐘研究

北京大學講座教授饒毅博士在諾貝爾獎公布之後以「勇氣與運氣」為題為文,回顧了近 40 年來利用果蠅作為生物時鐘的整個歷史。說實話,即便到了現在,我們對於生物時鐘存在的生物意義仍然所知有限,對於生物時鐘的相關研究在未來的可能應用性瞭解也甚少。如果時空背景轉移到現在,這樣的研究恐怕更顯乏人問津、曲高和寡。基於單純的想要了解生命,生物時鐘的研究先驅們投入相當的心力從事具有史詩規模的海選活動,嘗試著進行著僅具有百萬分之一機會(其實當時應該不瞭解機率有那樣的低)來找尋生物時鐘異常的果蠅株,這種不流世俗、勇於求真,也許才是科學之所以得以跨越時代,留於青史的真正精神。

諾貝爾獎的意義

諾貝爾獎是依據瑞典化學家諾貝爾的遺囑,在1901 年起開始頒發的獎項。獎金的來源是來自其遺產中的 3100 萬瑞典克郎成立基金會,運用其做為基金會運作及獎項獎金之用。諾貝爾獎的獎金或許並沒有想像中的高,近幾年平均各類獎項的金額約在新臺幣 3300 萬元左右,若多人共同獲得則需均分其獎金。以今年生理暨醫學獎的得主為例,平均一人大約獲得約 1100 萬新臺幣。

歷經百餘年的諾貝爾獎其實在過程也風風雨雨,有些獎項的提名過程就充滿了爭議,有些得獎人事後充滿爭議性的發言也使這個獎項蒙塵。例如華生博士(James D. Watson);DNA 雙股螺旋構型的發現者之一的一段插曲。在 2007 年,年逾 79 歲高齡的他發表一連串公開針對人種及女性的不當發言,使得這位當代大師離開了工作一輩子的冷泉港實驗室,人氣急劇下墜。在 2014 年華生拿出他的諾貝爾獎金牌交由專業拍賣公司進行拍賣,並將部分所得捐贈學術單位以挽回名聲。部分學者也批評得獎者不得為三人以上的規定,現今的科學研究多半為群體合作產生的結果,現行的規定難免有所遺珠。

年逾 79 歲高齡的華生發表一連串公開針對人種及女性的不當發言,使得這位當代大師離開了工作一輩子的冷泉港實驗室,人氣急劇下墜。圖/WikimediaCommons

即便諾貝爾獎本身的不完美。但在學術上,我認為諾貝爾獎的評審單位仍能善盡職守的,以長遠的眼光來看待科學發展與人類之間的關聯性,並以此啟發後輩對學術活動的認知。有人批評諾貝爾獎的頒發是一種變相的「英雄主義」,它的確是,但唯有英雄,才能鼓舞人心,鼓勵我們在這從善如流的世界上做些不一樣,突破性的選擇。

本文選自《科學月刊》2017年11月號

什麼?!你還不知道《科學月刊》,我們 47 歲囉!

入不惑之年還是可以當個科青


數感宇宙探索課程,現正募資中!

文章難易度
科學月刊_96
224 篇文章 ・ 1779 位粉絲
非營利性質的《科學月刊》創刊於1970年,自創刊以來始終致力於科學普及工作;我們相信,提供一份正確而完整的科學知識,就是回饋給讀者最好的品質保證。


0

1
2

文字

分享

0
1
2

常見的指甲美容工具、技巧和風險

胡中行_96
・2022/05/19 ・3469字 ・閱讀時間約 7 分鐘

「我從自然、夢境與超現實的空間,得到許多靈感。由多方汲取,同時又非來自某個源頭。」國際藝術家 Juan Alvear 自白中的不確定性,簡直得請量子物理學家海德堡(Werner Heisenberg)來測量。

時尚雜誌《Vogue》最近在介紹 Juan Alvear 的時候,配了一幀照片:一隻右手食指的美甲,延伸成一根開出眼眸的銀色荊棘,尺寸約為該手指的四倍長。這件不明所以的作品,創作理念據說是在呈現深夜夢境所帶來的啟發。[1]

時尚雜誌《Vogue》介紹 Juan Alvear 時,配了一幀照片:一隻右手食指的美甲,延伸成一根開出眼眸的銀色荊棘。圖/Vogue

近年天馬行空的美甲造型蔚為風潮,連活體昆蟲都被納為材料,赫然突破普羅大眾對「多元媒材」創作的想像。[2], [3]就連風格相對「保守」的藝術家 Juan Alvear,在 Instagram 上也吸引了 5 萬追蹤者,其中包括他的顧客——時尚名媛 Paris Hilton 和英國歌手 Charli XCX。[1]估且不論指甲藝術的花費及其不實用性,單就美觀(或獵奇)的程度,便足以奪取眾人的目光。

指甲美容的風險

然而,從安全性的角度來說,進行指甲美容時,究竟得避開哪些危險因子?

2019 年《臨床與實驗皮膚科學》的〈指甲美容:皮膚科觀點〉以及 2020 年《國際女性皮膚科學期刊》的〈女性指甲健康〉二篇文章,列舉了數種常見的指甲美容商品和技巧,還有它們的健康風險。[4], [5]以下是綜合其他資料後,產出的清單,提供給愛美的泛科學讀者們參考。

估且不論指甲藝術的花費及其不實用性,單就美觀(或獵奇)的程度,便足以奪取眾人的目光。圖/Vogue

護甲油

護甲油(nail strengtheners)可以保護癌症病患因化療而變得脆弱的指甲,所以是極少數受到醫療人員大力推崇的美甲產品之一。[6], [7]護甲油分為「指甲強化油」(nail hardeners,又譯「硬甲油」)與「指甲滋潤油」(nail hydrators)二種。[8]

指甲強化油又再細分為二類:

  1. 交聯強化油(cross-linking hardeners)以甲醛和鈣質來與指甲中的蛋白質作用,進而提升指甲硬度。[8]甲醛濃度只要 0.006% 就可能導致接觸性皮膚炎,某些廠牌還高達 5%,所以有敏感體質的人,最好避免使用。[4]
  2. 加固強化油(reinforcing hardeners)用尼龍和硫氫基蛋白(sulfhydryl protein)等成份罩住指甲,增強硬度。[8]

指甲滋潤油

指甲滋潤油則是以礦物油、甘油、凡士林或蜂蠟等,來達到保養功效。[8]

指甲油

歷史上有不少民族,拿植物染料來為指甲上色。1932 年露華濃(Revlon)公司的創始人 Charles Revson,在用硝化纖維(nitrocellulose)製成的透明漆(clear lacquer)裡加入色素,做出第一罐現代指甲油(nail polishes或nail lacquers)。指甲油可透過減緩水份蒸散,來達到保濕功能。[5]

不過,許多市面上的產品都有添加甲苯磺醯胺-甲醛樹脂(tosylamide/formaldehyde resin),以提升色澤。該原料容易引發接觸性皮膚炎和氣喘,建議體質敏感的讀者,盡量避免。[4], [9]

除了過敏,塗抹指甲油的副作用,還包括以「假性白指甲」(pseudoleuconychia)樣貌呈現的「角蛋白顆粒化」(keratin granulation),以及指甲變色,嚴重影響外觀,因此不宜長期使用。[5]

塗抹指甲油的副作用包括過敏、角蛋白顆粒化,以及指甲變色,不適合長期使用。圖/PubMed

護甲基底油(base coats)算是指甲油的一種,被拿來打底用,目的是使指甲表面平滑,方便接著塗顏色較為鮮亮的指甲油。[10]據說能預防指甲變色,但不是對每個人都有效。[11]

美甲雕塑

美甲雕塑(sculptured nails)分為凝膠指甲(gel nails)和水晶指甲(acrylic nails)二種,都是採用液態丙烯酸(acrylate)或甲基丙烯酸(methacrylate)單體製作而成的壓克力顏料。[4], [12], [13]壓克力是手部「搔癢濕疹性皮膚炎」(pruritic eczematous dermatitis)的元兇之一,少數人甚至連臉蛋和脖子都會出現過敏症狀。[4]

凝膠指甲,亦稱作「光療指甲」(ultraviolet light–curable nail lacquer),特色是持久,又不易脆裂、刮傷。凝膠指甲油這種壓克力顏料,摻有過氧化苯醯(benzoyl peroxide)之類的光引發劑(photoinitiators),塗在指甲或塑膠甲片上,再用 UV (波長340~380 nms)或 LED 光線照射,就會聚合硬化。[4], [12], [13]

值得注意的是,雖然有些美甲光療機採用 UV 燈,有的則是LED燈,但實際上二種都會釋放出 UV 射線。[14]理論上,這種每次 3 到 5 分鐘,約 2 到 4 週重複一次的美甲行為,不算非常危險。[4]它所帶來的 UV 曝曬量,跟把皮膚曬成古銅色的助曬美容比起來低很多。[14]

然而,相關研究仍發現,有人因為長年接觸 UV 射線,甲下皮(hyponychium)黏在指甲上,造成「指甲反向胬肉」(pterygium inversum unguis;胬,注音:ㄋㄨˇ),修剪指甲時會痛。[4], [14], [15]還有更嚴重但罕見的情形,就是可能引發「鱗狀細胞癌」(squamous cell carcinoma)。[4], [14]

為了預防「指甲反向胬肉」,美國皮膚癌基金會建議,於使用美甲光療機前 20 分鐘,在手上塗抹廣效性防曬油。不過,此保護措施對防範「鱗狀細胞癌」無效。[14]

水晶指甲用的壓克力顏料可「自發聚合」(spontaneous polymerization),所以無需照射 UV 或 LED 光線,常與延長甲片搭配使用。[4], [12]

延長甲片

延長甲片(nail extensions)除了美觀,也能矯正變形的指甲,但最好不要裝太長,免得意外讓指甲和下面的皮膚(甲床)分開,造成「甲床剝離」(onycholysis)。 [5]

延長甲片能矯正變形的指甲,但最好不要裝太長,免得造成甲床剝離。圖/PubMed

指甲拋光機

指甲拋光機(nail drills)又稱「指甲打磨機」,常用於卸除美甲雕塑,若操作不慎,容易傷及周邊皮膚,或穿透指甲。[5]

去光水

去光水(nail polish removers)的主成份丙酮,可能造成指甲脆化和「刺激性皮膚炎」(irritant dermatitis)。為避免傷害指甲質地,建議每週最多使用一次。[5]

指緣軟化劑

指緣軟化劑(cuticle removers)裡頭的氫氧化鈉(sodium hydroxide),會激起某些人皮膚的發炎反應,而且指緣其實本來就不應該被去除。[5]

黏貼型美甲產品

被黏貼型美甲產品(stick-on nail dressings)封住的指甲,可能因暫時的「過度水合」(overhydration)而變薄。黏貼時使用的瞬間膠(cyanoacrylate glue,又譯「三秒膠」),會產生「放熱反應」(exothermic reaction),因此偶有全層皮膚燙傷的案例不幸發生。此外,在拆卸黏貼型美甲產品,清潔指甲底下的空間時,要小心別使甲床剝離。[5]

結語

最後,塗抹顏色或黏貼裝飾,都會妨礙醫師觀察指甲。例如:有一名婦女 30 年前曾注意到指甲有異常的條紋,但她不以為意,只是一直用指甲油覆蓋。等情況嚴重到無法掩飾,才被醫師診斷出「黑色素瘤」(melanoma)。此時,病灶已經由皮膚表層向下深入 0.42mm。[4]

閱讀完一長串的健康危害之後,您是否好奇頂尖美甲藝術家怎麼對待自己的指甲?「近來,比起延長甲片,我更崇尚天然」,Juan Alvear 坦言:「因為服務客戶時,我的指甲總是被磨到或刮傷。」[1]

參考資料

  1. Nail Files: Juan Alvear on Why “Cutesy Toes” and “Spiky Nails” Do, In Fact, Go Together
  2. 浮誇系美甲當道!2021 年夏季美甲師最愛的出人意表 27 個美甲趨勢
  3. 最噁爛美甲……把活螞蟻關進指甲 還瞎扯:牠們有在呼吸
  4. Reinecke, J. K., & Hinshaw, M. A. (2020). Nail health in women. International journal of women’s dermatology6(2), 73–79.
  5. Dinani, N. & George, S. (2019). Nail cosmetics: a dermatological perspective. Clin Exp Dermatol, 44: 599-605.
  6. Nail Changes
  7. Chemotherapy side effects: physical changes
  8. Nail Hardeners vs. Nail Hydrators: Which Works Best for Brittle Nails?
  9. 美容作業人員有機溶劑暴露及通風設施改善與管理探討─以美甲人員為例
  10. Trending – Nail Polish
  11. Rieder, E. A., & Tosti, A. (2016). Cosmetically Induced Disorders of the Nail with Update on Contemporary Nail Manicures. The Journal of clinical and aesthetic dermatology9(4), 39–44.
  12. 壓克力高分子的應用
  13. What Is Gel Nail Polish Made of?
  14. Ask the Expert: Are the UV Lamps in the Dryers at the Nail Salon Safe to Use?
  15. 國際電腦漢字及異體字知識庫:胬

數感宇宙探索課程,現正募資中!

胡中行_96
8 篇文章 ・ 15 位粉絲
曾任澳洲臨床試驗研究護理師,以及臺、澳劇場工作者。 西澳大學護理碩士、國立台北藝術大學戲劇學士(主修編劇)。臉書:荒誕遊牧。