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瘧蚊在這裡!解開瘧疾感染途徑──羅納德.羅斯誕辰│科學史上的今天:05/13

張瑞棋_96
・2015/05/13 ・1350字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 519 ・六年級

Photo Credit: Wellcome Library, London license

1895 年春,軍醫羅斯(Ronald Ross, 1857-1932)結束一年的休假,自英國返抵印度後即直奔醫院,他已等不及要重新展開瘧疾的研究。如今有「熱帶醫學之父」萬巴德(Patrick Manson)的支持,他一定能解開瘧疾感染途徑之謎。

瘧疾在人類歷史上已存在超過幾千年,《黃帝內經》中對其症狀就有清楚的描述。這個主要盛行於熱帶地區的疾病,原本被認為是瘴氣所致,直到十九世紀中期細菌學興起後,法國醫師拉瓦杭(Alphonse Laveran)才於 1880 年在瘧疾病患的血中發現瘧原蟲。然而瘧原蟲無法在體外培養,無從得知牠的生活史,也就難以追查其來源,因此人們仍不清楚瘧疾的傳染途徑。

不過萬巴德因此懷疑瘧原蟲在進入人體之前,必定寄生在另一個宿主體內,而最有可能就是蚊子。萬巴德的大膽推測是基於他過去的研究經驗。他於 1866 年來台灣待了五年,然後在廈門住了十三年;在廈門期間,他發現象皮病病患血液中的絲蟲就是以蚊子為中間宿主。不過他之後就前往香港創辦西醫書院(其中一名叫孫逸仙的學生將於 1896 年在倫敦遭到綁架,經他幫忙營救才安全脫身),五年後返回倫敦,也就無法深入研究瘧疾了。如今派駐印度的軍醫羅斯來訪表示有心研究,或許真能證實自己的「蚊子─瘧疾理論」,他自然樂於傾囊相授。

羅斯返回印度後開始捕集蚊子,讓牠們叮咬瘧疾病患,之後再解剖蚊子,用顯微鏡觀察體內是否有瘧原蟲。不料經過兩年檢查過上千隻蚊子竟都一無所獲。就在他快要對萬巴德的理論喪失信心之際,1897 年 8 月 16 日這一天,他在一隻極為少見的斑蚊的胃中發現了瘧原蟲!原來只有這種蚊子才是瘧蚊。

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當然,還需進一步研究才能排除巧合的可能,但是部隊要他到前線醫治傷兵,他不得不中止研究,於是萬巴德在倫敦設法讓他調離前線,於 1898 年元月轉到加爾各答進行為期六個月的研究。不料此處竟沒多少瘧疾病患可供研究。幸好羅斯發現當地麻雀正受瘧疾肆虐,於是轉而以麻雀為實驗對象,終於成功地觀察到瘧疾在鳥類間的傳播方式以及瘧原蟲的生活史。

不過鳥類畢竟與人類不同,不能就此認定人類的瘧疾也是如此。然而在羅斯有機會進一步研究人之前,義大利醫師葛拉西(Giovanni B. Grassi)已經占義大利是瘧疾疫區之便,於當年十二月證實瘧疾病患體內的瘧原蟲與羅斯發現鳥類體內的瘧原蟲有相同的生活史與傳播方式。

1902 年的諾貝爾生理與醫學獎原本要頒給葛拉西與羅斯,但因羅斯大力指控葛拉西抄襲他的實驗方法,只好請發現結核菌、對瘧疾也有研究的柯霍(Robert Koch)提供意見,結果柯霍認定葛拉西貢獻不大,於是由羅斯獨得諾貝爾獎。不過至今普遍認為此結果頗具爭議,因為葛拉西的貢獻絕對不下於羅斯,落選原因可能只是他曾公開抨擊柯霍研究瘧疾的方法……。

 

 

本文同時收錄於《科學史上的今天:歷史的瞬間,改變世界的起點》,由究竟出版社出版。

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張瑞棋_96
423 篇文章 ・ 998 位粉絲
1987年清華大學工業工程系畢業,1992年取得美國西北大學工業工程碩士。浮沉科技業近二十載後,退休賦閒在家,當了中年大叔才開始寫作,成為泛科學專欄作者。著有《科學史上的今天》一書;個人臉書粉絲頁《科學棋談》。

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圖形處理單元與人工智慧
賴昭正_96
・2024/06/24 ・6944字 ・閱讀時間約 14 分鐘

  • 作者/賴昭正|前清大化學系教授、系主任、所長;合創科學月刊

我擔心人工智慧可能會完全取代人類。如果人們能設計電腦病毒,那麼就會有人設計出能夠自我改進和複製的人工智慧。 這將是一種超越人類的新生命形式。

——史蒂芬.霍金(Stephen Hawking) 英國理論物理學家

大約在八十年前,當第一台數位計算機出現時,一些電腦科學家便一直致力於讓機器具有像人類一樣的智慧;但七十年後,還是沒有機器能夠可靠地提供人類程度的語言或影像辨識功能。誰又想到「人工智慧」(Artificial Intelligent,簡稱 AI)的能力最近十年突然起飛,在許多(所有?)領域的測試中擊敗了人類,正在改變各個領域——包括假新聞的製造與散佈——的生態。

圖形處理單元(graphic process unit,簡稱 GPU)是這場「人工智慧」革命中的最大助手。它的興起使得九年前還是個小公司的 Nvidia(英偉達)股票從每股不到 $5,上升到今天(5 月 24 日)每股超過 $1000(註一)的全世界第三大公司,其創辦人(之一)兼首席執行官、出生於台南的黃仁勳(Jenson Huang)也一躍成為全世界排名 20 內的大富豪、台灣家喻戶曉的名人!可是多少人了解圖形處理單元是什麼嗎?到底是時勢造英雄,還是英雄造時勢?

黃仁勳出席2016年台北國際電腦展
Nvidia 的崛起究竟是時勢造英雄,還是英雄造時勢?圖/wikimedia

在回答這問題之前,筆者得先聲明筆者不是學電腦的,因此在這裡所能談的只是與電腦設計細節無關的基本原理。筆者認為將原理轉成實用工具是專家的事,不是我們外行人需要了解的;但作為一位現在的知識分子或公民,了解基本原理則是必備的條件:例如了解「能量不滅定律」就可以不用仔細分析,即可判斷永動機是騙人的;又如現在可攜帶型冷氣機充斥市面上,它們不用往室外排廢熱氣,就可以提供屋內冷氣,讀者買嗎?

CPU 與 GPU

不管是大型電腦或個人電腦都需具有「中央處理單元」(central process unit,簡稱 CPU)。CPU 是電腦的「腦」,其電子電路負責處理所有軟體正確運作所需的所有任務,如算術、邏輯、控制、輸入和輸出操作等等。雖然早期的設計即可以讓一個指令同時做兩、三件不同的工作;但為了簡單化,我們在這裡所談的工作將只是執行算術和邏輯運算的工作(arithmetic and logic unit,簡稱 ALU),如將兩個數加在一起。在這一簡化的定義下,CPU 在任何一個時刻均只能執行一件工作而已。

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在個人電腦剛出現只能用於一般事物的處理時,CPU 均能非常勝任地完成任務。但電腦圖形和動畫的出現帶來了第一批運算密集型工作負載後,CPU 開始顯示心有餘而力不足:例如電玩動畫需要應用程式處理數以萬計的像素(pixel),每個像素都有自己的顏色、光強度、和運動等, 使得 CPU 根本沒辦法在短時間內完成這些工作。於是出現了主機板上之「顯示插卡」來支援補助 CPU。

1999 年,英偉達將其一「具有集成變換、照明、三角形設定/裁剪、和透過應用程式從模型產生二維或三維影像的單晶片處理器」(註二)定位為「世界上第一款 GPU」,「GPU」這一名詞於焉誕生。不像 CPU,GPU 可以在同一個時刻執行許多算術和邏輯運算的工作,快速地完成圖形和動畫的變化。

依序計算和平行計算

一部電腦 CPU 如何計算 7×5+6/3 呢?因每一時刻只能做一件事,所以其步驟為:

  • 計算 7×5;
  • 計算 6/3;
  • 將結果相加。

總共需要 3 個運算時間。但如果我們有兩個 CPU 呢?很多工作便可以同時(平行)進行:

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  • 同時計算 7×5 及 6/3;
  • 將結果相加。

只需要 2 個運算時間,比單獨的 CPU 減少了一個。這看起來好像沒節省多少時間,但如果我們有 16 對 a×b 要相加呢?單獨的 CPU 需要 31 個運算的時間(16 個 × 的運算時間及 15 個 + 的運算時間),而有 16 個小 CPU 的 GPU 則只需要 5 個運算的時間(1 個 × 的運算時間及 4 個 + 的運算時間)!

現在就讓我們來看看為什麼稱 GPU 為「圖形」處理單元。圖一左圖《我愛科學》一書擺斜了,如何將它擺正成右圖呢? 一句話:「將整個圖逆時針方向旋轉 θ 即可」。但因為左圖是由上百萬個像素點(座標 x, y)組成的,所以這句簡單的話可讓 CPU 忙得不亦樂乎了:每一點的座標都必須做如下的轉換

x’ = x cosθ + y sinθ

y’ = -x sinθ+ y cosθ

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即每一點均需要做四個 × 及兩個 + 的運算!如果每一運算需要 10-6 秒,那麼讓《我愛科學》一書做個簡單的角度旋轉,便需要 6 秒,這豈是電動玩具畫面變化所能接受的?

圖形處理的例子

人類的許多發明都是基於需要的關係,因此電腦硬件設計家便開始思考:這些點轉換都是獨立的,為什麼我們不讓它們同時進行(平行運算,parallel processing)呢?於是專門用來處理「圖形」的處理單元出現了——就是我們現在所知的 GPU。如果一個 GPU 可以同時處理 106 運算,那上圖的轉換只需 10-6 秒鐘!

GPU 的興起

GPU 可分成兩種:

  • 整合式圖形「卡」(integrated graphics)是內建於 CPU 中的 GPU,所以不是插卡,它與 CPU 共享系統記憶體,沒有單獨的記憶體組來儲存圖形/視訊,主要用於大部分的個人電腦及筆記型電腦上;早期英特爾(Intel)因為不讓插卡 GPU 侵蝕主機的地盤,在這方面的研發佔領先的地位,約佔 68% 的市場。
  • 獨立顯示卡(discrete graphics)有不與 CPU 共享的自己專用內存;由於與處理器晶片分離,它會消耗更多電量並產生大量熱量;然而,也正是因為有自己的記憶體來源和電源,它可以比整合式顯示卡提供更高的效能。

2007 年,英偉達發布了可以在獨立 GPU 上進行平行處理的軟體層後,科學家發現獨立 GPU 不但能夠快速處理圖形變化,在需要大量計算才能實現特定結果的任務上也非常有效,因此開啟了為計算密集型的實用題目編寫 GPU 程式的領域。如今獨立 GPU 的應用範圍已遠遠超出當初圖形處理,不但擴大到醫學影像和地震成像等之複雜圖像和影片編輯及視覺化,也應用於駕駛、導航、天氣預報、大資料庫分析、機器學習、人工智慧、加密貨幣挖礦、及分子動力學模擬(註三)等其它領域。獨立 GPU 已成為人工智慧生態系統中不可或缺的一部分,正在改變我們的生活方式及許多行業的遊戲規則。英特爾在這方面發展較遲,遠遠落在英偉達(80%)及超微半導體公司(Advance Micro Devices Inc.,19%,註四)之後,大約只有 1% 的市場。

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典型的CPU與GPU架構

事實上現在的中央處理單元也不再是真正的「單元」,而是如圖二可含有多個可以同時處理運算的核心(core)單元。GPU 犧牲大量快取和控制單元以獲得更多的處理核心,因此其核心功能不如 CPU 核心強大,但它們能同時高速執行大量相同的指令,在平行運算中發揮強大作用。現在電腦通常具有 2 到 64 個核心;GPU 則具有上千、甚至上萬的核心。

結論

我們一看到《我愛科學》這本書,不需要一點一點地從左上到右下慢慢掃描,即可瞬間知道它上面有書名、出版社等,也知道它擺斜了。這種「平行運作」的能力不僅限於視覺,它也延伸到其它感官和認知功能。例如筆者在清華大學授課時常犯的一個毛病是:嘴巴在講,腦筋思考已經不知往前跑了多少公里,常常為了追趕而越講越快,將不少學生拋到腦後!這不表示筆者聰明,因為研究人員發現我們的大腦具有同時處理和解釋大量感官輸入的能力。

人工智慧是一種讓電腦或機器能夠模擬人類智慧和解決問題能力的科技,因此必須如人腦一樣能同時並行地處理許多資料。學過矩陣(matrix)的讀者應該知道,如果用矩陣和向量(vector)表達,上面所談到之座標轉換將是非常簡潔的(註五)。而矩陣和向量計算正是機器學習(machine learning)演算法的基礎!也正是獨立圖形處理單元最強大的功能所在!因此我們可以了解為什麼 GPU 會成為人工智慧開發的基石:它們的架構就是充分利用並行處理,來快速執行多個操作,進行訓練電腦或機器以人腦之思考與學習的方式處理資料——稱為「深度學習」(deep learning)。

黃仁勳在 5 月 22 日的發布業績新聞上謂:「下一次工業革命已經開始了:企業界和各國正與英偉達合作,將價值數萬億美元的傳統資料中心轉變為加速運算及新型資料中心——人工智慧工廠——以生產新商品『人工智慧』。人工智慧將為每個產業帶來顯著的生產力提升,幫助企業降低成本和提高能源效率,同時擴大收入機會。」

附錄

人工智慧的實用例子:下面一段是微軟的「copilot」代書、谷歌的「translate」代譯之「one paragraph summary of GPU and AI」。讀完後,讀者是不是認為筆者該退休了?

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GPU(圖形處理單元)和 AI(人工智慧)之間的協同作用徹底改變了高效能運算領域。GPU 具有平行處理能力,特別適合人工智慧和機器學習所需的複雜資料密集運算。這導致了影像和視訊處理等領域的重大進步,使自動駕駛和臉部辨識等技術變得更加高效和可靠。NVIDIA 開發的平行運算平台 CUDA 進一步提高了 GPU 的效率,使開發人員能夠透過將人工智慧問題分解為更小的、可管理的、可同時處理的任務來解決這些問題。這不僅加快了人工智慧研究的步伐,而且使其更具成本效益,因為 GPU 可以在很短的時間內執行與多個 CPU 相同的任務。隨著人工智慧的不斷發展,GPU 的角色可能會變得更加不可或缺,推動各產業的創新和新的可能性。大腦透過神經元網路實現這一目標,這些神經元網路可以獨立但有凝聚力地工作,使我們能夠執行複雜的任務,例如駕駛、導航、觀察交通信號、聽音樂並同時規劃我們的路線。此外,研究表明,與非人類動物相比,人類大腦具有更多平行通路,這表明我們的神經處理具有更高的複雜性。這個複雜的系統證明了我們認知功能的卓越適應性和效率。我們可以一邊和朋友聊天一邊走在街上,一邊聽音樂一邊做飯,或一邊聽講座一邊做筆記。人工智慧是模擬人類腦神經網路的科技,因此必須能同時並行地來處理許多資料。研究人員發現了人腦通訊網路具有一個在獼猴或小鼠中未觀察獨特特徵:透過多個並行路徑傳輸訊息,因此具有令人難以置信的多任務處理能力。

註解

(註一)當讀者看到此篇文章時,其股票已一股換十股,現在每一股約在 $100 左右。

(註二)組裝或升級過個人電腦的讀者或許還記得「英偉達精視 256」(GeForce 256)插卡吧?

(註三)筆者於 1984 年離開清華大學到 IBM 時,就是參加了被認為全世界使用電腦時間最多的量子化學家、IBM「院士(fellow)」Enrico Clementi 的團隊:因為當時英偉達還未有可以在 GPU 上進行平行處理的軟體層,我們只能自己寫軟體將 8 台中型電腦(非 IBM 品牌!)與一大型電腦連接來做平行運算,進行分子動力學模擬等的科學研究。如果晚生 30 年或許就不會那麼辛苦了?

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(註四)補助個人電腦用的 GPU 品牌到 2000 年時只剩下兩大主導廠商:英偉達及 ATI(Array Technology Inc.)。後者是出生於香港之四位中國人於 1985 年在加拿大安大略省成立,2006 年被超微半導體公司收購,品牌於 2010 年被淘汰。超微半導體公司於 2014 年 10 月提升台南出生之蘇姿豐(Lisa Tzwu-Fang Su)博士為執行長後,股票從每股 $4 左右,上升到今天每股超過 $160,其市值已經是英特爾的兩倍,完全擺脫了在後者陰影下求生存的小眾玩家角色,正在挑戰英偉達的 GPU 市場。順便一題:超微半導體公司現任總裁(兼 AI 策略負責人)為出生於台北的彭明博(Victor Peng);與黃仁勳及蘇姿豐一樣,也是小時候就隨父母親移居到美國。

(註五)

延伸閱讀

  • 熱力學與能源利用」,《科學月刊》,1982 年 3 月號;收集於《我愛科學》(華騰文化有限公司,2017 年 12 月出版),轉載於「嘉義市政府全球資訊網」。
  • 網路安全技術與比特幣」,《科學月刊》,2020 年 11 月號;轉載於「善科教育基金會」的《科技大補帖》專欄。
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賴昭正_96
43 篇文章 ・ 56 位粉絲
成功大學化學工程系學士,芝加哥大學化學物理博士。在芝大時與一群留學生合創「科學月刊」。一直想回國貢獻所學,因此畢業後不久即回清大化學系任教。自認平易近人,但教學嚴謹,因此穫有「賴大刀」之惡名!於1982年時當選爲 清大化學系新一代的年青首任系主任兼所長;但壯志難酬,兩年後即辭職到美留浪。晚期曾回台蓋工廠及創業,均應「水土不服」而鎩羽而歸。正式退休後,除了開始又爲科學月刊寫文章外,全職帶小孫女(半歲起);現已成七歲之小孫女的BFF(2015)。首先接觸到泛科學是因爲科學月刊將我的一篇文章「愛因斯坦的最大的錯誤一宇宙論常數」推薦到泛科學重登。

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記得《斯卡羅》中蝶妹的老師萬巴德嗎?他可是「熱帶醫學之父」——《台灣醫界人物百人傳》
玉山社_96
・2021/08/18 ・1545字 ・閱讀時間約 3 分鐘

  • 作者 / 陳永興 
萬巴德(Patrick Manson,1844-1922 )。圖/Wikipedia

被稱為「熱帶醫學之父」的萬巴德,1844 年出生於蘇格蘭,愛伯丁(Aberdin)大學畢業,得到了 M.B 及 C.M 學位,他曾擔任德爾罕精神病院的助理醫官,服務約 7 個月,後來在 1866 年 7 月獲得 M.D 學位。

在高雄行醫5年,奠定「熱帶醫學」基礎

1865 年出身於蘇格蘭的馬雅各來台展開醫療傳道工作,翌年萬巴德受聘為英國海關醫員,被派駐於台灣的打狗(現旗津)。主要業務是診療英籍人士(當時來任職者 16 人),還有協助氣象報告。來台後他也協助馬雅各醫師在旗後所設診所的事務而診治台灣本地病患,1869 年馬雅各醫師再往府城展開醫療工作,在旗後的診所就靠萬醫師維持,直到 1871 年萬醫師轉往廈門為止,診所業務由萬巴德的弟弟萬大衛繼續服務。

萬巴德從 1866 到 1871 年間受聘為打狗(現高雄)海關的醫官,並在旗後醫館服務。在這 5 年期間,他對熱帶地區的地方性疾病特別留意,診療過象皮病、痲瘋病、瘧疾等熱帶地區的疾病。到了 19 世紀末萬巴德將台灣行醫的經驗告訴弟子羅斯(Ross),有一種病會經由蚊子感染,羅斯後來充軍去加爾各答。證實蚊子會傳染瘧疾,後來得了諾貝爾獎。

羅斯筆記本中的一頁,他記錄了蚊子的色素體(pigmented bodies),後來他將這些蚊子確定為傳染瘧疾的病媒 。圖/Wikipedia

所以台灣和瘧疾的因緣早在熱帶醫學的發展過程中就扮演了重要的角色。萬巴德間接證明蚊子會傳染寄生蟲和病毒疾病,後來隨著人類科學進步逐漸了解許多傳染途徑,包括接觸傳染,如性病;親密接觸的傳染,如痲瘋、天花;空氣、水、病媒蚊的傳染等。

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由於他發表了許多論文在當時的西方雜誌上,西方的醫學界才開始重視東方熱帶地區的疾病,這是早期台灣醫療發展與世界醫學接軌的重要線索。萬巴德醫師一生在熱帶醫學的貢獻不勝枚舉。他甚至在 1899 年 10 月 2 日設立倫敦熱帶醫學校,不遺餘力的推動熱帶醫學的研究教育。1913 年英國倫敦舉行之熱帶醫學會時,萬巴德被譽為「熱帶醫學之父」。

由此可見,因為萬巴德的緣故,台灣也成為世界熱帶醫學之發祥地,值得我們台灣醫界引以為榮。

此外,萬巴德在台灣和香港也積極推動醫學教育;從旗後醫館到後來在旗津為了紀念其弟萬大衛醫師而蓋的「Manson Memorial Hospital」都有台灣人士跟隨他們學習現代醫學的紀錄。這之中還有個小插曲:1887 年,中國方面邀請曾在台灣打狗工作 5 年的萬巴德去天津。

曾赴天津操刀,幫李鴻章切除舌根腫瘤

因為當時的中國醫師認為李鴻章舌根長了惡性腫瘤,而萬巴德因為醫術名聲遠播被邀請前往替李鴻章治病,雖然他因為患痛風而行動不便,仍應邀北上開刀治好李鴻章被誤診為癌症的一個膿瘍,且聲名大噪。李鴻章留下名片附以謝函,後來成了萬巴德在香港推行醫學教育的主要贊助人。1887 年萬巴德設立了香港醫學院,這所醫學院就是孫中山先生曾經習醫的學校。

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後來孫中山在中國開始鼓吹革命,在海外到處尋求華僑的支援時,在倫敦被清政府逮捕,本來要被清政府抓回中國處置,是透過在香港醫學院的老師康德黎和萬巴德等人加以營救,他才免於劫難,可見萬巴德設立香港醫學院對中國近代革命的重大貢獻。此外,萬巴德在台灣和香港留下的長遠影響更是難以估計,值得後人永遠紀念。

對台灣人來說萬巴德的名字是英文用台語發音而來的中文名字,特別令人覺得親切有感!

——本文摘自《台灣醫界人物百人傳》,2021 年 3 月,玉山社

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玉山社_96
1 篇文章 ・ 2 位粉絲
1995年成立,創立之始,就確立以「創造台灣文化尊嚴」為主要目標。希望藉由分享與重建台灣共同的歷史記憶,以自信與寬容,用生活的態度,為本土文化灌注豐富的生命及活力!

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蘇東坡也吃檳榔?在文字裡抽絲剝繭的醫療史研究
研之有物│中央研究院_96
・2017/10/18 ・4201字 ・閱讀時間約 8 分鐘 ・SR值 603 ・九年級

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為什麼要研究「醫療史」

「微觀」的醫療,關注個體的健康與疾病。醫療史的研究,則是從「宏觀」角度切入,把醫療行為放在更大的社會結構、文化脈絡、歷史縱深下,進行動態的觀察。我們可以從醫療認識一個時代,也能從他們的生老病死,靠近千百年前的古人。

隱含在醫療行為和論述背後的權力關係、知識流動,都是醫療史關注的焦點。圖/iStock。

投身醫療史研究的人,至少可以粗分成兩類。比較典型的一種,是「醫者」。他們以醫藥背景,為自己的領域寫歷史;或者是從學科的沿革脈絡,找出更好的治療方案。這條路徑關注的,通常是醫藥理論、衛教觀念、及臨床技術的突破。

另一種,則以「歷史學者」的角度切入醫療史的研究。相較於醫者,歷史學者更重視怎麼從社會和文化的脈絡,來解讀各種疾病和醫療活動。在台灣,醫療史還算是相對「年輕」的學科,蓬勃發展是近三十年內的事。中研院歷史語言所的陳韻如助研究員,正是這個領域中的新進學者。

陳韻如在台大歷史系取得學士與碩士之後,赴英國牛津大學攻讀東方研究的博士。在歷史研究中,特別關注性別與醫療領域中的社會文化與權力關係。圖/張語辰。

宋代的「瘴病醫學研討會」

陳韻如的博士論文,研究宋朝人如何討論「瘴病」這回事。對「瘴」這個字,現代人應該是很陌生的,因為我們大概不會聽到醫生說「你得了瘴病」。但對於古人來說,這是人人聞之色變的疾患。其實瘴病不是單一疾病,在傳統醫學的觀念裡,可以指在濕熱地區發生的種種症狀,例如感覺忽冷忽熱、失語等。

南宋筆記《嶺外代答》:「南人凡病,皆謂之瘴。」

相對於中原(黃河流域)是華夏文明的核心,嶺南地區(五嶺以南,宋代時的範圍大約是今日廣東、廣西、海南一帶)則被視為開化較晚的蠻荒地帶,山林間除了毒蛇猛獸、蚊蚋蟲虺,還有可怕的「瘴癘之氣」,也就是濕熱天候蒸熏出來的有毒氣體。北方人一個水土不服沾染上,可就得了瘴病。瘴病可能會讓身體忽冷忽熱、嘔吐頭痛,嚴重者甚至可能死亡。

嶺南山水示意圖。古人認為的瘴,產生於濕熱的南方風土之中,像是山林環境中因為某些因素(例如動植物腐敗等)而產生的致病毒氣。圖/iStock。

根據其他學者的研究,瘴病的某些症狀類似現代醫學中的「瘧疾」(也包括部分的感冒、中暑、高山症等等)。我們現在當然已經弄清楚瘧疾的病原(原蟲)和病媒(蚊子),但千百年前的古人主要把這些惡疾歸咎於南方濕熱的風土環境。

中國最早有明確年份的瘴氣記載,是在公元 42 年(東漢年間),此後的各朝各代,便開始陸續有醫者進行研究,將「瘴」視為一種疾病或是致病因子,提出成因與治療方法,記載在醫書中。

不過到了宋代,瘴病治療的討論突然興盛了起來,許多文本突然像雨後春筍般出現,除了各抒己見,甚至還會彼此對話論辯,彷彿開起了「瘴病研討會」一般。這個現象,讓陳韻如產生了研究興趣。想要找出是哪些因素讓關於瘴病的書寫大量增加、書寫的角度和內容又是如何。

檳榔與瘴病的恩怨情仇

陳韻如首先觀察到的是,「瘴病治療」這件事,不再只由醫者寫在醫書裡,許多士人也加入了論述的行列。宋朝重心南移,很多士人或遭貶謫、或是遊歷,來到了嶺南這個瘴氣的故鄉。他們把所見所聞,以個人筆記或采風誌的形式記錄下來。例如大文豪蘇東坡,被貶官到儋州(海南島),就留下不少文字。

蘇軾被貶官到海南島的時候,有沒有可能在邊賞月的時候,邊吃著檳榔呢?繪圖示意:黃楷元、張語辰。

士人或墨客提到瘴氣,總猶如妖魔鬼怪一般,例如杜甫曾言「江南瘴癘地,逐客無消息」,幾乎都帶有一種蠻荒恐怖的氣息。但蘇東坡即使來到他人眼中的蠻夷之地,仍然不改樂天的個性。

杜甫插畫,圖/wikipedia commons

當地人認為檳榔可以解瘴癘之氣,蘇東坡便入境隨俗、大吃特吃,吃到臉紅冒汗好像喝醉一樣,甚至還特地寫詩歌詠檳榔:「可療飢懷香自吐,能消瘴癘暖如薰。」很難把國文課本裡的唐宋八大家,和台味十足的紅唇族聯想在一起。

除了蘇軾之外,也有其他人支持吃檳榔可以抵禦瘴病的觀點。像是南宋羅大經在《鶴林玉露》一書中提到:「嶺南人以檳榔代茶,且謂可以禦瘴。」他說自己剛到嶺南的時候,對檳榔敬謝不敏,過了一段時間後,敢稍微嘗試看看,等到住了一年多,完全就吃上癮了,「不可一日無此君矣」。

但也有人對檳榔嗤之以鼻,認為吃檳榔除了不雅觀之外,更沒有任何防瘴之功。南宋周去非的《嶺外代答》寫道:「有嘲廣人曰:『路上行人口似羊。』言以蔞葉雜咀,終日噍飼也,曲盡噉檳榔之狀矣。每逢人則黑齒朱唇;數人聚會,則朱殷遍地,實可厭惡。」言詞中對於嶺南居民嚼檳榔、吐紅渣的情狀,極盡輕蔑。

台灣的檳榔,圖/wikipedia commons

瘴病論述生力軍:被貶官的士人們

宋代很有意思的就是,第一次有這麼多士人和醫者,留下各式各樣關於瘴病治療的意見。

陳韻如認為,宋代之前可能也有類似這樣的對話,但資料並沒有完整保留下來。流傳後世的文本,幾乎都是醫書,裡面收錄由醫者掛保證、已經使用過證明有效的「驗方」。

到了宋代,已經不只醫書在討論瘴病治療了,還包括各種書信、詩詞、筆記作品、史地采風等文本,原因就在於嶺南宦遊的士人,也參與了書寫,留下許多珍貴的觀點和史料。

陳韻如也發現,宋代士人的書寫,特別強調親身見聞。這種整體文壇的風格演變,也同步影響了南宋醫療敘事的呈現樣貌。「部分士人的觀點認為,醫療用藥配方,應該要配合患者體質和地理條件等個人差異。」

發現這些關聯性和趨勢之後,陳韻如打算繼續更深入的探究分析,找出資訊秩序的變化軌跡。比方說,是不是有哪些地區因為印刷術的進步,而讓醫學知識擁有更好的傳播基礎?宋朝朝廷將醫學古籍重新校勘付梓,此種官方政策是否會促進民間的知識流動?這些都會是接下來的研究課題。

「若能夠建立宋代的案例模式,就可以用來研究明清社會、或是跟十六世紀的歐洲交互印證。」陳韻如眼中閃爍著期待的光芒。

為什麼選擇研究歷史?

因為我不太擅長跟活人打交道(大笑)。

宋代畫師趙孟堅(1199-1264)的《歲寒三友圖》,台北國立故宮博物院館藏,圖/ wikipedia commons

其實是因為小時候愛聽歷史故事,就念了歷史系。念了之後才知道,歷史系作為一個知識領域,並不是每天都在聽故事的。歷史研究是要收集各種證據素材,去推導到已知的事件、或拼湊出未知的真相。這個過程其實很像在當偵探,這一點讓我覺得很有趣。

不過因為不需要跟活人互動,姑且稱之為「安樂椅偵探」吧!(再次大笑)

為什麼研究宋代的瘴病治療文本?

在碩士時讀過一些文獻,形容北方天氣寒冷,所以居住在北方的人毛孔比較緊實、氣也比較收斂;南方人則相反,天氣熱所以常流汗,氣也比較疏鬆不紮實。

  • 編按:此段敘述出自元代釋繼洪寫的《嶺南衛生方》,該書可謂瘴病研究領域中相當完整且重要的論著。原文是:「大抵西北地寒,土厚水深,又人食酥酪之類,病者多宜發散轉利,傷寒、溫疫至有汗不得出而斃者,氣常收斂故也;嶺南陰氣不收,又復卑濕,又人食檳榔之類,氣疏而不實,四時汗出,病者豈宜更服發散等藥,此理明甚!」

當時覺得,「這應該是你們自己的想像或心理作用吧?毛孔就是毛孔啊,南方人北方人怎麼會不一樣呢!」

沒想到,自己後來去英國念書,那邊天氣比台灣冷得多,發現自己一個「南方人」去到「北方」,真的會特別想吃油膩熱量高的食物。我開始思考,也許環境和生物學上的條件,真的可以提供不同的歷史研究角度。於是我對那些史料,也重新產生了興趣。

以歷史專業研究醫療史,有哪些挑戰?

1898年臺灣總督府關於臺北大稻埕居民對檢疫相關建議書之公文封面,圖/wikipedia commons

宋代是醫學著述蓬勃發展的年代,光是討論中醫裡面的「傷寒」概念,宋朝就至少有 16 本醫書之多。我每一本都看完了,字面上都懂,但對於脈診和治療方法之間的因果關係,卻無法理解。

若是有中醫背景的學者,可能在臨床或其他訓練過程中,可以累積足夠知識經驗,去補足史料略過未提的細節。但我沒有辦法,因此必須適當的調整研究的方針。

從更宏觀的角度,去找出這些論述的背景,像是當下的社會結構、權力關係等等,這才是我們歷史學家擅長的事情。

延伸閱讀

  1. 陳韻如的個人網頁
  2. “Zhang (“Miasma”), Heat, and Dampness: The Perception of the Environment and the Formation of Written Medical Knowledge in Song China (960-1279)” (PhD diss., University of Oxford, Faculty of Oriental Studies, 2015, 264 pages).
  3. 「疾病、醫療與文化」專輯導言,作者:李貞德
  4. 中國歷史上的「瘴氣」考釋,作者:牟重行、王彩萍
  5. 宋元時期的瘴疾與文化變遷,作者:左鵬
  6. 蕭璠,<漢宋間文獻所見古代中國南方的地理環境與地方病及其影響>,《中央研究院歷史語言研究所集刊》63,1(1993),頁 67-171。

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