0

0
0

文字

分享

0
0
0

讓孕婦生死交關的「妊娠劇吐」是什麼?難道都是基因惹的禍?

李紀潔、羅鴻
・2018/12/23 ・1924字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 599 ・九年級

孕吐(害喜)是指孕婦在早晨時會有噁心、嘔吐的常見現象,確切的成因尚不清楚。

目前醫學上依照孕婦孕吐的症狀推論,認為可能是賀爾蒙導致的氣味敏感或腸胃蠕動變慢等所導致;醫生目前也只能給予抑制嘔吐及補充營養等處置。孕吐對多數孕婦主要為需要盡力忍耐的不適感,對少部分嚴重到成為「妊娠劇吐」的孕婦而言,卻是生死交關。

圖/science

什麼是妊娠劇吐?

妊娠劇吐 (Hyperemesis gravidarum,HG) 是妊娠併發症的一種。相較於多數孕婦的早晨孕吐,妊娠劇吐是更加劇烈的嘔吐。患有此疾病的孕婦一天中嘔吐的次數可高達二十次,並且此現象可能持續超過 12 週。妊娠劇吐不只是會打亂日常作息、造成生理心理上的不舒適感,更會導致孕婦及胚胎脫水、營養不良,嚴重者會造成食道破裂 (esophageal rupture)、視網膜剝離、神經病變、胎兒異常或者使孕婦有自殺的念頭。甚至有些孕婦在小孩出生後還是有嘔吐的現象,嚴重影響了生活。在美國此疾病迫使至少六萬名孕婦就醫,而英國統計則顯示每年有超過一千名孕婦因為妊娠劇吐而墮胎。

英國劍橋公爵夫人凱特也曾患有妊娠劇吐。
圖/BBC NEWS

妊娠劇吐到底是什麼惹的禍?跟基因有關係嗎?

遺傳學家 Marlena Fejzo 很不幸在 1999 年因妊娠劇吐痛失腹中的胎兒;因此,Fejzo 決定要運用她的專業找出造成妊娠劇吐的原因。

妊娠劇吐是造成孕婦只能成天臥床、生活品質低下的症狀,然而目前對此的研究少之又少。

患有妊娠劇吐的孕婦目前只能透過點滴治療補充養份確保孕婦和胎兒的健康。
圖/BBC NEWS

過去的研究顯示,雌激素及人類絨毛膜激素 (HCG) 等懷孕相關的賀爾蒙大量分泌與妊娠劇吐有正相關性。由於前述的觀察在個體間仍有極大差異,因此 Fejzo 認為「基因」才是在妊娠劇吐中扮演關鍵的角色。 2007 年她說服基因檢測公司「23andMe」將孕吐相關的問題納入問卷中,並合作分析數千名客戶的 DNA 資料。這項合作計畫非常的成功,Fejzo 利用全基因組關聯分析 (GWAS) 發現血球生成的生長分化因子 GDF15 及胰島素樣生長因子結合蛋白 IGFBP7 的單一鹼基對變異 (single nucleotide polymorphism, SNP) 與妊娠劇吐有高度的相關性。此研究提供了檢驗和治療妊娠劇吐的眉目,其成果發表在《Nature Communications》

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

「這項發現對妊娠劇吐提出了一些解答,證明妊娠劇吐是生理而非心理反應,並且讓醫生可依此診斷妊娠劇吐。」《妊娠劇吐病人組織》(Pregnancy Sickness Support) 主席 Caitlin Dean 說道。

Fejzo 團隊選擇兩種分析方法來找出和孕吐相關的兩種基因並進行比較,這兩種方法能重複找到這兩個基因,顯示其重要性。第一組實驗使用了二分法 (binary),收集樣本來自曾因妊娠劇吐而接受過靜脈點滴治療的一千三百名孕婦以及一萬六千名孕期中無明顯孕吐的孕婦;第二組則依照孕婦的孕吐嚴重程度做排序 (ordinal)。接著,她利用電腦程式分別進行第一組及第二組與全基因組關聯分析的相關性比較,發現 GDF15 及 IGFBP7 基因在妊娠劇吐或較嚴重的孕吐的樣本中皆顯著帶有變異 (DNA variants)。

Fejzo 使用兩種分析方法皆發現患有妊娠劇吐的孕婦提供的樣本中 IGFBP7 和 GDF15 基因有變異。
圖/原始論文

GDF15 跟嘔吐疾病的發生息息相關

雪梨 St. Vincent’s Hospital 的免疫學家 Samuel Breit 認為在妊娠劇吐中發現 GDF15 基因變異其實很合理。Breit 的團隊專門研究晚期癌症病易患有的惡病質 (cachexia),其成因至今也未知。患有惡病質的病患同樣有劇烈的嘔吐現象,並會伴隨營養不良、厭食症、肌肉消耗等病徵。Breit 的研究團隊發現惡病質病人血中亦具有高量的 GDF15,因此推測惡質症的嘔吐現象可能和該蛋白質有高度相關。另外,去年另一組科學家將老鼠腦中的 GDF15 受器 (receptor) 剔除掉,這些老鼠便能抵抗化療引起的噁心嘔吐症狀,使 GDF15 和嘔吐的因果關係更為清楚。

但是此研究只能顯示 GDF15 與妊娠劇吐有關,並不能解釋 GDF15 是否直接造成妊娠劇吐;另外,先前的研究也指出孕婦血清裡的 GDF15 蛋白質濃度過低可能會造成流產,因此直接透過藥物去抑制 GDF15 的表現量並是個不恰當的做法,科學家們仍在多加了解此蛋白質的功能和角色中,以期望未來能順利解決產婦的孕吐困擾。

參考資料:

文章難易度
李紀潔、羅鴻
13 篇文章 ・ 3 位粉絲
來自陽明大學基科所的畢業生,喜歡神經科學、遺傳和演化的企鵝狂熱二人組。本來對科普寫作毫無興趣,在大學老師強烈遊說之下仍然無動於衷,畢業後卻意外開始在泛科學寫科普文章。興趣分別是畫畫和魔術方塊。目前兩人都在德國攻讀神經科學博士,分別專攻老化和神經再生、電生理和動物行為。

0

0
0

文字

分享

0
0
0
Intel® Core™ Ultra AI 處理器:下一代晶片的革命性進展
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/05/21 ・2364字 ・閱讀時間約 4 分鐘

本文由 Intel 委託,泛科學企劃執行。 

在當今快節奏的數位時代,對於處理器性能的需求已經不再僅僅停留在日常應用上。從遊戲到學術,從設計到內容創作,各行各業都需要更快速、更高效的運算能力,而人工智慧(AI)的蓬勃發展更是推動了這一需求的急劇增長。在這樣的背景下,Intel 推出了一款極具潛力的處理器—— Intel® Core™ Ultra,該處理器不僅滿足了對於高性能的追求,更為使用者提供了運行 AI 模型的全新體驗。

先進製程:效能飛躍提升

現在的晶片已不是單純的 CPU 或是 GPU,而是混合在一起。為了延續摩爾定律,也就是讓相同面積的晶片每過 18 個月,效能就提升一倍的目標,整個半導體產業正朝兩個不同方向努力。

其中之一是追求更先進的技術,發展出更小奈米的製程節點,做出體積更小的電晶體。常見的方法包含:引進極紫外光 ( EUV ) 曝光機,來刻出更小的電晶體。又或是從材料結構下手,發展不同構造的電晶體,例如鰭式場效電晶體 ( FinFET )、環繞式閘極 ( GAAFET ) 電晶體及互補式場效電晶體 ( CFET ),讓電晶體可以更小、更快。這種持續挑戰物理極限的方式稱為深度摩爾定律——More Moore。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

另一種則是將含有數億個電晶體的密集晶片重新排列。就像人口密集的都會區都逐漸轉向「垂直城市」的發展模式。對晶片來說,雖然每個電晶體的大小還是一樣大,但是重新排列以後,不僅單位面積上可以堆疊更多的半導體電路,還能縮短這些區塊間資訊傳遞的時間,提升晶片的效能。這種透過晶片設計提高效能的方法,則稱為超越摩爾定律——More than Moore。

而 Intel® Core™ Ultra 處理器便是具備兩者優點的結晶。

圖/PanSci

Tile 架構:釋放多核心潛能

在超越摩爾定律方面,Intel® Core™ Ultra 處理器以其獨特的 Tile 架構而聞名,將 CPU、GPU、以及 AI 加速器(NPU)等不同單元分開,使得這些單元可以根據需求靈活啟用、停用,從而提高了能源效率。這一設計使得處理器可以更好地應對多任務處理,從日常應用到專業任務,都能夠以更高效的方式運行。

CPU Tile 採用了 Intel 最新的 4 奈米製程和 EUV 曝光技術,將鰭式電晶體 FinFET 中的像是魚鰭般阻擋漏電流的鰭片構造減少至三片,降低延遲與功耗,使效能提升了 20%,讓使用者可以更加流暢地執行各種應用程序,提高工作效率。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
鰭式電晶體 FinFET。圖/Intel

Foveros 3D 封裝技術:高效數據傳輸

2017 年,Intel 開發出了新的封裝技術 EMIB 嵌入式多晶片互聯橋,這種封裝技術在各個 Tile 的裸晶之間,搭建了一座「矽橋 ( Silicon Bridge ) 」,達成晶片的橫向連接。

圖/Intel

而 Foveros 3D 封裝技術是基於 EMIB 更進一步改良的封裝技術,它能將處理器、記憶體、IO 單元上下堆疊,垂直方向利用導線串聯,橫向則使用 EMIB 連接,提供高頻寬低延遲的數據傳輸。這種創新的封裝技術不僅使得處理器的整體尺寸更小,更提高了散熱效能,使得處理器可以長期高效運行。

運行 AI 模型的專用筆電——MSI Stealth 16 AI Studio

除了傳統的 CPU 和 GPU 之外,Intel® Core™ Ultra 處理器還整合了多種專用單元,專門用於在本機端高效運行 AI 模型。這使得使用者可以在不連接雲端的情況下,依然可以快速準確地運行各種複雜的 AI 算法,保護了數據隱私,同時節省了連接雲端算力的成本。

MSI 最新推出的筆電 Stealth 16 AI Studio ,搭載了最新的 Intel Core™ Ultra 9 處理器,是一款極具魅力的產品。不僅適合遊戲娛樂,其外觀設計結合了落質感外型與卓越效能,使得使用者在使用時能感受到高品質的工藝。鎂鋁合金質感的沉穩機身設計,僅重 1.99kg,厚度僅有 19.95mm,輕薄便攜,適合需要每天通勤的上班族,與在咖啡廳尋找靈感的創作者。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

除了外觀設計之外, Stealth 16 AI Studio 也擁有出色的散熱性能。搭載了 Cooler Boost 5 強效散熱技術,能夠有效排除廢熱,保持長時間穩定高效能表現。良好的散熱表現不僅能夠確保處理器的效能得到充分發揮,還能幫助使用者在長時間使用下的保持舒適性和穩定性。

Stealth 16 AI Studio 的 Intel Core™ Ultra 處理器,其性能更是一大亮點。除了傳統的 CPU 和 GPU 之外,Intel Core™ Ultra 處理器還整合了多種專用單元,專門針對在本機端高效運行 AI 模型的需求。內建專為加速AI應用而設計的 NPU,更提供強大的效能表現,有助於提升效率並保持長時間的續航力。讓使用者可以在不連接雲端的情況下,依然可以快速準確地運行各種複雜的 AI 算法,保護了數據隱私,同時也節省了連接雲端算力的成本。

軟體方面,Intel 與眾多軟體開發商合作,針對 Intel 架構做了特別最佳化。與 Adobe 等軟體的合作使得使用者在處理影像、圖像等多媒體內容時,能夠以更高效的方式運行 AI 算法,大幅提高創作效率。獨家微星AI 智慧引擎能針對使用情境並自動調整硬體設定,以實現最佳效能表現。再加上獨家 AI Artist,更進一步提升使用者體驗,直接輕鬆生成豐富圖像,實現了更便捷的內容創作。

此外 Intel 也與眾多軟體開發商合作,針對 Intel 架構做了特別最佳化,讓 Intel® Core™ Ultra處理器將AI加速能力充分發揮。例如,與 Adobe 等軟體使得使用者可以在處理影像、圖像等多媒體內容時,能夠以更高效的方式運行 AI 算法,大幅提高創作效率。為各行專業人士提供了更加多元、便捷的工具,成為工作中的一大助力。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
文章難易度

討論功能關閉中。

鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
199 篇文章 ・ 305 位粉絲
充滿能量的泛科學品牌合作帳號!相關行銷合作請洽:contact@pansci.asia