隱翅蟲真的有那麼可怕嗎？隱翅蟲皮膚炎又是怎麼一回事？

本文與 威力暘電子 合作，泛科學企劃執行。

想像一下，當你每天啟動汽車時，啟動的不再只是一台車，而是一百台電腦同步運作。但如果這些「電腦」突然集體當機，後果會有多嚴重？方向盤可能瞬間失靈，安全氣囊無法啟動，整台車就像失控的高科技廢鐵。這樣的「系統崩潰」風險並非誇張劇情，而是真實存在於你我日常的駕駛過程中。

今天，我們將深入探討汽車電子系統「逆天改運」的科學奧秘。究竟，汽車的「大腦」—電子控制單元（ECU），是如何從單一功能，暴增至上百個獨立系統？而全球頂尖的工程師們，又為何正傾盡全力，試圖將這些複雜的系統「砍掉重練」、整合優化？

第一顆「汽車大腦」的誕生

時間回到 1980 年代，當時的汽車工程師們面臨一項重要任務：如何把汽油引擎的每一滴燃油都壓榨出最大動力？「省油即省錢」是放諸四海皆準的道理。他們發現，關鍵其實潛藏在一個微小到幾乎難以察覺的瞬間：火星塞的點火時機，也就是「點火正時」。

如果能把點火的精準度控制在「兩毫秒」以內，這大約是你眨眼時間的百分之一到千分之一！引擎效率就能提升整整一成！這不僅意味著車子開起來更順暢，還能直接省下一成的油耗。那麼，要如何跨過這道門檻？答案就是：「電腦」的加入！

工程師們引入了「微控制器」（Microcontroller），你可以把它想像成一顆專注於特定任務的迷你電腦晶片。它能即時讀取引擎轉速、進氣壓力、油門深度、甚至異常爆震等各種感測器的訊號。透過內建的演算法，在千分之一秒、甚至微秒等級的時間內，精準計算出最佳的點火角度，並立刻執行。

從此，引擎的性能表現大躍進，油耗也更漂亮。這正是汽車電子控制單元（ECU）的始祖—專門負責點火的「引擎控制單元」（Engine Control Unit）。

ECU 的失控暴增與甜蜜的負荷

第一顆 ECU 的成功，在 1980 年代後期點燃了工程師們的想像：「這 ECU 這麼好用，其他地方是不是也能用？」於是，ECU 的應用範圍不再僅限於點火，燃油噴射量、怠速穩定性、變速箱換檔平順度、ABS 防鎖死煞車，甚至安全氣囊的引爆時機……各種功能都交給專屬的 ECU 負責 。

然而，問題來了：這麼多「小電腦」，它們之間該如何有效溝通？

為了解決這個問題，1986 年，德國的博世（Bosch）公司推出了一項劃時代的發明：控制器區域網路（CAN Bus）。你可以將它想像成一條專為 ECU 打造的「神經網路」。各個 ECU 只需連接到這條共用的線路上，就能將訊息「廣播」給其他單元。

更重要的是，CAN Bus 還具備「優先通行」機制。例如，煞車指令或安全氣囊引爆訊號這類攸關人命的重要訊息，絕對能搶先通過，避免因資訊堵塞而延誤。儘管 CAN Bus 解決了 ECU 之間的溝通問題，但每顆 ECU 依然需要獨立的電源線、接地線，並連接各種感測器和致動器。結果就是，一輛汽車的電線總長度可能達到 2 到 4 公里，總重量更高達 50 到 60 公斤，等同於憑空多載了一位乘客的重量。

另一方面，大量的 ECU 與錯綜複雜的線路，也讓「電子故障」開始頻繁登上汽車召回原因的榜首。更別提這些密密麻麻的線束，簡直是設計師和維修技師的惡夢。要檢修這些電子故障，無疑讓人一個頭兩個大。

汽車電子革命：從「百腦亂舞」到集中治理

到了2010年代，汽車電子架構迎來一場大改革，「分區架構（Zonal Architecture）」搭配「中央高效能運算（HPC）」逐漸成為主流。簡單來說，這就像在車內建立「地方政府＋中央政府」的管理系統。

可以想像，整輛車被劃分為幾個大型區域，像是車頭、車尾、車身兩側與駕駛艙，就像數個「大都會」。每個區域控制單元（ZCU）就像「市政府」，負責收集該區所有的感測器訊號、初步處理與整合，並直接驅動該區的馬達、燈光等致動器。區域先自理，就不必大小事都等中央拍板。

而「中央政府」則由車用高效能運算平台（HPC）擔任，統籌負責更複雜的運算任務，例如先進駕駛輔助系統（ADAS）所需的環境感知、物體辨識，或是車載娛樂系統、導航功能，甚至是未來自動駕駛的決策，通通交由車輛正中央的這顆「超級大腦」執行。

乘著這波汽車電子架構的轉型浪潮中， 2008 年成立的台灣本土企業威力暘電子，便精準地切入了這個趨勢，致力於開發整合 ECU 與區域控制器（Domain Controller）功能的模組化平台。他們專精於開發電子排檔、多功能方向盤等各式汽車電子控制模組。為了確保各部件之間的溝通順暢，威力暘提供的解決方案，就像是將好幾個「分區管理員」的職責，甚至一部分「超級大腦」的功能，都整合到一個更強大的硬體平台上。

這些模組不僅擁有強大的晶片運算能力，可同時支援 ADAS 與車載娛樂，還能兼容多種通訊協定，大幅簡化車內網路架構。如此一來，車廠在追求輕量化和高效率的同時，也能顧及穩定性與安全性。

萬無一失的「汽車大腦」：威力暘的四大策略

然而，「做出來」與「做好」之間，還是有差別。要如何確保這顆集結所有功能的「汽車大腦」不出錯？具體來說，威力暘電子憑藉以下四大策略，築起其產品的可靠性與安全性：

1. AUTOSAR ： 導入開放且標準化的汽車軟體架構 AUTOSAR。分為應用層、運行環境層（RTE）和基礎軟體層（BSW）。就像在玩「樂高積木」，ECU 開發者能靈活組合模組，專注在核心功能開發，從根本上提升軟體的穩定性和可靠性。
   
2. V-Model 開發流程：這是一種強調嚴謹、能在早期發現錯誤的軟體開發流程。就像打勾 V 字形般，左側從上而下逐步執行，右側則由下而上層層檢驗，確保每個階段的安全要求都確實落實。
   
3. 基於模型的設計 MBD（Model-Based Design）： 威力暘的工程師們會利用 MatLab®/Simulink® 等工具，把整個 ECU 要控制的系統(如煞車)，用數學模型搭建起來，然後在虛擬環境中進行大量的模擬和測試。這等於在實體 ECU 誕生前，就能在「數位雙生」世界中反覆演練、預先排除設計缺陷，，並驗證安全機制是否有效。
   
4. Automotive SPICE (ASPICE) ： ASPICE 是國際公認的汽車軟體「品質管理系統」，它不直接評估最終 ECU 產品本身的安全性，而是深入檢視團隊在軟體開發的「整個過程」，也就是「方法論」和「管理紀律」是否夠成熟、夠系統化，並只根據數據來評估品質。

既然 ECU 掌管了整輛車的運作，其能否正常運作，自然被視為最優先項目。為此，威力暘嚴格遵循汽車業中一本堪稱「安全聖經」的國際標準：ISO 26262。這套國際標準可視為一本針對汽車電子電氣系統（特別是 ECU）的「超嚴格品管手冊」和「開發流程指南」，從概念、設計、測試到生產和報廢，都詳細規範了每個安全要求和驗證方法，唯一目標就是把任何潛在風險降到最低

有了上述這四項策略，威力暘確保其產品從設計、生產到交付都符合嚴苛的安全標準，才能通過 ISO 26262 的嚴格檢驗。

然而，ECU 的演進並未就此停下腳步。當ECU 的數量開始精簡，「大腦」變得更集中、更強大後，汽車產業又迎來了新一波革命：「軟體定義汽車」（Software-Defined Vehicle, SDV）。

軟體定義汽車 SDV：你的愛車也能「升級」！

未來的汽車，會越來越像你手中的智慧型手機。過去，車輛功能在出廠時幾乎就「定終身」，想升級？多半只能換車。但在軟體定義汽車（SDV）時代，汽車將搖身一變成為具備強大運算能力與高速網路連線的「行動伺服器」，能夠「二次覺醒」、不斷升級。透過 OTA（Over-the-Air）技術，車廠能像推送 App 更新一樣，遠端傳送新功能、性能優化或安全修補包到你的車上。

不過，這種美好願景也將帶來全新的挑戰：資安風險。當汽車連上網路，就等於向駭客敞開潛在的攻擊入口。如果車上的 ECU 或雲端伺服器被駭，輕則個資外洩，重則車輛被遠端鎖定或惡意操控。為了打造安全的 SDV，業界必須遵循像 ISO 21434 這樣的車用資安標準。

威力暘電子運用前面提到的四大核心策略，確保自家產品能符合從 ISO 26262 到 ISO 21434 的國際認證。從品質管理、軟體開發流程，到安全認證，這些努力，讓威力暘的模組擁有最高的網路與功能安全。他們的產品不僅展現「台灣智造」的彈性與創新，也擁有與國際大廠比肩的「車規級可靠度」。憑藉這些實力，威力暘已成功打進日本 YAMAHA、Toyota，以及歐美 ZF、Autoliv 等全球一線供應鏈，更成為 DENSO 在台灣少數核准的控制模組夥伴，以商用車熱系統專案成功打入日系核心供應鏈，並自 2025 年起與 DENSO 共同展開平台化量產，驗證其流程與品質。

毫無疑問，未來車輛將有更多運作交由電腦與 AI 判斷，交由電腦判斷，比交由人類駕駛還要安全的那一天，離我們不遠了。而人類的角色，將從操作者轉為監督者，負責在故障或斷網時擔任最後的保險。透過科技讓車子更聰明、更安全，人類甘願當一個「最弱兵器」，其實也不錯！

本文由 動植物防疫檢疫局 委託，泛科學企劃執行。

植物醫師制度介紹

氣候變遷是全球本世紀不可忽視的問題，其衍生的新興病蟲害與極端氣候，對作物來說都是嚴重的衝擊，也大大影響作物生產。聯合國為了因應全球氣候變遷與環境惡化，設立了永續發展方針（Sustainable Development Goals，SDGs），其中，第 12 個目標為「負責任生產消費循環，確保永續消費與生產模式」，這個目標與永續農業跟環境友善大大相關，加上近年來國內食安意識提升，今後的農業都將面臨轉型的問題。

全球氣候變遷亦會造成病蟲害相的改變，農民無法單憑過去經驗有效管理，難以事先防範，長期使用化學農藥可能會使有害生物產生抗藥性，也可能對環境造成傷害，為了有效解決臺灣農業面臨的瓶頸，「植物醫師」制度勢在必行。

植物醫師是什麼？

阿植回到務農的老家，撞見父親神情焦慮，來往左鄰右舍之間。一問之下才知道是家裡的農作物生病了，葉子上面都是病斑，父親拿著一罐農藥對阿植說：「上次隔壁家阿榮的田裡用了這個，病害馬上都好了欸。」

「阿爸，雖然都是葉子長斑點，不一定是一樣的病啊。就像都是咳嗽發燒，也不一定就是流感。」阿植說完，父親皺起眉頭：「啊不然要怎樣？難不成要找醫師來看嗎？有植物的醫師喔？」

「現在還真的有！」阿植接著說：「正在立法的《植物醫師法》，讓植物病蟲害的精準診斷治療成為國家認可的重要專業，未來由植物醫師提供專業諮詢與建議，農民在田間遇到問題時，就不會再求助無門！」

人生病了要找醫師，動物生病了要找獸醫師，顧名思義，植物醫師是以植物為標的進行診斷、治療的專業人員，能夠對於植物有害生物或生理障礙給予正確的診斷，並提供防治技術及資材使用之指導。因此，植物醫師要診斷治療的對象是「植物」。

《植物醫師法》的立法目的為「提升植物保護水準，強化植物防疫檢疫及高風險農藥之使用管理，建立植物醫師專業服務體系」。未來植物醫師的執業機構包括植物診療機構、農會、農業生產運銷合作社，以及農業試驗研究機構、設有農業科系之大專院校、農藥生產或販賣業者等。

植物醫師最重要的工作，是對植物病蟲害進行「正確診斷，對症防治」，並針對農民種植的植物種類、栽培方式等提供客製化的建議。

過往農民遇到病蟲害問題時，時常求助於當地的農業試驗機關，然而機關內的研究人員服務對象眾多，一則無法即時地處理所有農民的諮詢，二來額外的業務量可能導致本身的研究工作進度延宕；植物醫師加入地方農業的運作體系，不但可以讓試驗單位人員致力於研究工作，同時還可以提供農民更即時、更完善的服務，達成三贏的局面。

因此，植物醫師的出現與加入，可以說是相當具有理念與實質上的意義！

對症做出診斷，找到正確有效的治療方式

「總之就是要噴農藥啊，還要聽植物醫師那麼多建議」，聽完阿植的說明，父親還是想直接施用化學農藥，阿植擋下父親手上的農藥，說：

「植物醫師提供精確的診斷之後，也會提出適合的治療方法，這些治療方法未必會使用化學農藥，就像你手痛去看醫生，診斷後很可能只要做復健療程就好，根本不需要吃藥。」

「不噴農藥還能做什麼？」父親一臉茫然。

「植物醫師會運用自身植物保護的專業知識，在減少化學農藥使用的情況下達到病蟲害防治的目標，協助農民朝環境友善的農法前進。」父親聽完阿植的說明後說：「最近大家都怕吃到化學農藥殘留的農產品，如果能少用那還真不錯，而且還可以保障我們這些第一線實際噴藥的農民。」

受過專業訓練並通過國家考試認可的植物醫師，對於農民遇到的疑難雜症，均可給予即時且準確的判斷，並且提供防治建議，節省農民四處打聽詢問的時間。

此外，植物醫師執行的在地輔導和推廣作物有害生物綜合管理（Integrated Pest Management, IPM），能協助農民逐漸朝向環境友善的農法前進。

有害生物綜合管理指的是利用多元防治方法控制有害生物族群，透過監測掌握防治時機，有害生物密度低時使用物理防治、生物防治或非化學農藥的友善資材進行預防，當有使用化學農藥需求時，儘量使用低風險的化學農藥，且依照核准登記的方法進行正確且合理的使用，並在保障農民正常收益的條件下，維持生態平衡，減少對環境的衝擊。

2017 年起，農委會推出「化學農藥十年減半」的政策，配套推出農藥購買實名制、友善環境資材補助等措施；植物醫師在這項重大政策下的角色，即是以植物醫師的專業知識，指導農民正確診斷，搭配 IPM 策略，減少農民栽培作物中化學農藥的使用量。

用更少的化學農藥，卻能達到相同的病蟲害防治效果；不僅如此，農產品供應鏈最末端的消費者，還可以吃得更安心，這絕對是皆大歡喜的結果。

植物醫師怎麼訓練？

「人家醫師有學校醫學系在教，啊植物醫師是要怎麼訓練？」阿植開始跟父親介紹起植物醫師的養成過程。

「植物醫師也有相關的教育系統喔！像是植物醫學系就整合了農藝、園藝、土環、昆蟲、植病等農業學科的內容，有跨領域的知識才能對植物的生長健康有全面的了解。」

目前，臺灣一共有臺灣大學、中興大學、嘉義大學、屏東科技大學等 4 所大學設置植物病理、昆蟲、植物醫學系與植物醫學碩士學位學程等植物保護相關科系，並均成立植物教學醫院。

為了解決農民耕種時遇到的問題，不論是植物的營養還是病蟲害的類型與特性，通通都必須了解；以中興大學的植物醫學學程為例，除了學程本身必修課程，還有修課前必須具備的基礎「先修課程」，而這類先修課，多半是農業相關科系在大學期間指定學習的課程。

為了將課堂的課程與實際作物狀況有效銜接，植物醫師的訓練歷程中必須包含大量的實務訓練，植物醫師實習內容有實地訪診、輔導化學農藥減量，協助農民有效防範作物遭遇的病蟲害等，一面解決問題，一面學習處理問題，快速累積經驗。以屏東科技大學為例，該校的植物醫學系明訂學生的畢業條件包含每周 5 天，共 18 周的實習要求，且積極與不同領域的組織合作，提供學生更多樣化的實習單位，達到產學共利的目的。

「除了植物醫學系等相關科系在學時期的訓練，農委會更持續擴大招募農業相關科系畢業的優秀人才成為『儲備植物醫師』，透過職前培訓和媒合服務場域的在職培訓，強化專業能力訓練，讓植物醫師制度推動更順暢！」

自 110 年起農委會防檢局積極辦理「儲備植物醫師」計畫，讓通過遴選的儲備植物醫師進駐農會或公所，到第一線服務農民增加實務經驗、掌握農民的需求，也讓農民親身體驗農委會推動植物醫師制度所能帶來的好處。

氣候變遷及其造成的災害，程度是難以估計的，但值得慶幸的是，人們研發的各項農業科技，逐漸朝向環境與人共好的方向前進；若要讓技術面的效益最大化，法規及制度面的完備勢在必行。植物醫師制度與《植物醫師法》的推動，或許是個必然，但要推廣與落實這個制度，也絕對是條漫長的道路。

植物醫師制度比較

國際應用生物科學中心（CABI）是一個國際非營利組織。結合全球 40 多個國家工作的 CABI 科學家團隊「通過解決農業和環境問題來改善全世界人民的生活」。為解決包括病蟲害造成的農作物損失、破壞農業生產和生物多樣性的侵入性雜草和害蟲，以及全球缺乏科學研究等問題。CABI 正積極推動植物醫師（Plant Doctor）制度，援助開發中國家執行植物保護工作。其中，CABI 已於亞洲、非洲及拉丁美洲等地，成立超過 65 處「全球植物健康診所」（Global Plant Clinic, GPC），提供即時植物保護服務。

植物醫師制度的推動已逾十年；在植物醫師法尚未完成立法前，農委會鼓勵導入專區實作策略，擴大招聘儲備植物醫師進駐農會或公所，強化防疫工作基層人力，辦理作物診療，有害生物綜合管理及協助特定病蟲害監測及緊急防疫等事項。期待以農立國的臺灣，未來在植物醫師法通過後，有更多植物醫師的加入，持續為農業永續與食品安全把關。

這樣看來，植物醫師與植物醫師法確實是需要存在，其他國家也有相似的制度在運作著，特別有一點值得一提，臺灣即將是世界上第一個訂定《植物醫師法》專法的國家！

《植物醫師法》的起草，最早可追溯至 2008 年，當時農委會徵詢各界意見，歸納農藥業者、醫師、教授，以及各方意見後，方決定推行。目前的草案，不但參考了國內的《獸醫師》法及其他相關法規，也參考美國、日本的培訓、考照制度，期望在執行面培育「接地氣」的專業人才，在制度面建立完整的考試及任用機制，並且在法律面提供植物醫師們完善的保障。

參酌美國、日本植物保護制度的優點後，再依臺灣的情況加以調整，期望這樣的法律與制度設立，能給予國內植物醫師應有的權責與保障；更長遠來看，或許有朝一日就是他國向我們學習的時候了。

（動植物防疫檢疫局 廣告）

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隱翅蟲是一群小型甲蟲的總稱；牠們以毒聞名，卻不見得都具有毒性。有些隱翅蟲會生產毒液儲存在身體裡，需要時噴射攻擊。毒液不只是嚇唬人的工具，像是跟螞蟻搶地盤這類場合，生化武器能發揮實在的優勢。

本文沒有真實隱翅蟲的圖像，閱讀時不用擔心。

隱翅蟲的毒液包含毒素和溶劑兩部分，有意思的是，兩者是獨立生產；溶劑本身沒有毒，毒素單獨存在也沒多少毒性。兩者極為依賴彼此，生產線卻是獨立運作，此一狀況是怎麼形成的？一項新研究投入大筆資源，便探討其演化過程。

「毒」加「液」才有毒液

這項研究探討的隱翅蟲叫作 Dalotia coriaria，為求簡化，本文之後稱之為「隱翅蟲」。它的毒素並非導致隱翅蟲皮膚炎的隱翅蟲素 (pederin) ，切莫混淆。

隱翅蟲的毒液發射器位於背上，體節的 A6、A7 之間，這兒有部分表皮細胞特化成儲存囊壁，並分泌脂肪酸衍生物作為溶劑。而毒素為配備苯環的化學物質 benzoquinone（苯醌），簡稱 BQ；另有一群細胞專門生產 BQ，再運送到儲存囊，和其中的脂肪酸衍生物混合後形成毒液。

生產毒素和溶劑的細胞，是兩類完全不一樣的細胞，各有不同的演化歷史。隱翅蟲的祖先，沒有毒素也沒有溶劑，兩者都可謂演化上的創新 (novelty) 。

論文將生產溶劑的細胞稱為「溶劑細胞」；分析成分得知溶劑總共有 4 種，是碳數介於 10 到 12 的脂肪酸衍生物。合成脂肪酸，本來就是各種生物的必備技能，但是溶劑細胞製作的脂肪酸衍生物，原料並非一般常見的脂肪酸。

脂肪酸的合成，都是以 2 個碳的基礎材料開始，作為類似 PCR 中引子 (primer) 的角色，然後由 FAS（全名 fatty acid synthase）這類酵素一次加上 2 個碳，2、4、6、8 碳一直加上去。人類的 FAS 通常會製作長度為 16 碳的棕櫚酸，昆蟲則會造出 14、16、18 碳的最終產物。

隱翅蟲的溶劑細胞中，脂肪酸衍生物只有 10 到 12 個碳，比 FAS 一般的產物更短。奇妙的是，這兒的脂肪酸並非由 14 或 16 個碳縮短而來，而是溶劑細胞內 FAS 的最終產物直接就是 12 個碳。

改造脂肪酸合成線路，製作溶劑

要闡明其中奧妙，必需先稍微認識昆蟲的脂肪酸合成系統。昆蟲有一群特殊的脂肪酸衍生物，稱為「表皮碳氫化合物（cuticular hydrocarbon，簡稱 CHC）」，具有防止水分散失、費洛蒙等作用。

表皮碳氫化合物多半由 oenocyte 所製造（類似人類的肝細胞），在 FAS 酵素催化形成 14 到 18 個碳長的脂肪酸以後，繼續由延長酶 (elongase) 增加長度，去飽和酶 (desaturase) 加上雙鍵，最後經過兩道尾端的還原手續，分別由 FAR（全名 fatty acyl-CoA reductase）和 CYP4G（全名 cytochrome p450 family 4 subfamily G）兩類酵素執行，產生通常介於 20 到 40 個碳長的產物。

隱翅蟲和其他昆蟲一樣，oenocyte 細胞內有完整的表皮碳氫化合物生產線，每一步驟的酵素一應俱全。比對可知，溶劑細胞內也有一條脂肪酸衍生物的產線，顯然是由表皮碳氫化合物的生產線改版而成。

隱翅蟲至少有 4 個 FAS 基因，3 個負責製作一般的脂肪酸和表皮碳氫化合物，只有一個特定的 FAS 參與溶劑生產，專職在溶劑細胞中大量表現，製造 12 碳的脂肪酸，最後也由 FAR 和 CYP4G 收尾形成衍生物。值得一提，已知產物長度為 12 碳的 FAS 酵素相當罕見。

溶劑細胞和表皮碳氫化合物的生產線，兩者都有 FAS、FAR、CYP4G 三類酵素，但是在溶劑細胞作用的三種酵素，都不管其他細胞的脂肪酸合成。除此之外，有時候還有另一種酵素 α-esterase 的參與。依靠這些專門在溶劑細胞工作的酵素們，隱翅蟲能生成 4 種溶劑。

演化上，隱翅蟲並沒有捨棄原本的脂肪酸生產線，整套都還存在；相對地，隱翅蟲在少數特定細胞新增一條產線，不影響原本的重要部門。這是隱翅蟲在遺傳和細胞層次的演化創新。

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改造粒線體代謝線路，生產毒素

類似的狀況，也在毒素生產線觀察到。隱翅蟲的毒素，也是由原本有重要功能的古老生產線，調整再改版而成。

論文將生產毒素的細胞稱為「BQ 細胞」，這部分沒有溶劑細胞了解的那麼詳盡，不過經由碳的穩定同位素追蹤，還是得知毒素原料來自食物中的氨基酸：酪胺酸 (tyrosine) ，經過一系列加工後形成 BQ。

這條生產線上有個關鍵酵素叫作 laccase，它一般的功能是參與 Coenzyme Q10，也就是 ubiquinone 的合成。這是粒線體有氧代謝中的重要成分，對生存不可或缺。和其他甲蟲相比，隱翅蟲多出一個 laccase 酵素，專門在 BQ 細胞表現，將 HQ (hydroquinone) 催化成 BQ 作為毒素。

由此看來，隱翅蟲祖先演化出溶劑和毒素的道理是一樣的。

溶劑方面，以舊的表皮碳氫化合物生產線為基底，改用多個新酵素基因，形成新的生產線。毒素方面，源自古老的粒線體代謝線路，同樣加入新的酵素基因，改版後變成毒素產線。兩者各自皆為遺傳與細胞層次的新玩意，合在一起則衍生出功能上的演化創新。

組合新功能，一步一步累積有利變異

這項研究有許多潛在的討論方向，有興趣的讀者可以自行鑽研。像是生物學研究者能估計所有實驗耗資多少，感受自己的微渺（例如為了分辨不同細胞的作用，論文使用大量昂貴的「單細胞轉錄組 single cell transcriptome」進行分析）。這邊只提兩點。

第一點有趣的問題是：隱翅蟲的溶劑和毒素要同時存在才有效果，可是演化上是哪個先出現呢？論文推測是溶劑細胞先出現。

假如只有 BQ 這類毒素存在，殺傷效果非常差（論文用果蠅幼蟲做實驗），但是溶劑細胞的產物，即使不作為 BQ 的溶劑，脂肪酸衍生物也可以有其他用途，像是潤滑油之類的，或是扮演別種物質的溶劑。

想來新的脂肪酸生產線比較可能先出現，扮演某些不是太重要的角色，接著再加入 BQ；毒素加上溶劑，兩者合體產生新的強大功能，脂肪酸生產線又由於獲得新功能而調整優化，最終形成現在的樣貌。

第二點有趣的是，這回發現產物為 12 碳的 FAS 酵素。乍看沒什麼，影響卻很關鍵。

FAS 這類酵素的差異，在於催化生成的脂肪酸最終產物有幾個碳（或是說，可以加到幾個碳那麼長）；已知幾乎皆為 14、16、18 個碳，隱翅蟲的溶劑細胞表現的 FAS 卻是 12 個碳。好像只差一點，然而實際測試發現，脂肪酸衍生物超過 13 個碳，作為 BQ 溶劑的效果便會差一大截。

也就是說，隱翅蟲倘若沒有脂肪酸產物僅 12 碳長的 FAS，儘管仍然可以生成溶劑，毒性將弱化不少。由此推想，隱翅蟲如今威力強大的毒液，並非透過少數變化一次到位，而是逐漸累積有利變異的結果。

想得更遠一點，由兩種細胞合作衍生而成的毒液，可以視為由多種細胞合夥，複雜器官的最簡單版本。原本不相關的各式細胞們，持續累積一個一個微小的改變，也有機會組合發展成複雜的組織或器官。

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參考資料

1. Evolutionary assembly of cooperating cell types in an animal chemical defense system.
2. A beetle chemical defense gland offers clues about how complex organs evolve

本文亦刊載於作者部落格《盲眼的尼安德塔石匠》暨其 facebook 同名專頁。