一起用好書養成熱愛科學的下個世代吧！《吳大猷青少年科普特別推薦獎》評選感想

本文與  益福生醫 合作，泛科學企劃執行

昨晚，你又在床上翻來覆去、無法入眠了嗎？這或許是現代社會最普遍的深夜共鳴。儘管換了昂貴的乳膠枕、拉上百分之百遮光的窗簾，甚至在腦海中數了幾百隻羊，大腦的那個「睡眠開關」卻彷彿生鏽般卡住。這種渴望休息卻睡不著的過程，讓失眠成了一場耗損身心的極限馬拉松 。

皮質醇：你體內那位「永不熄滅」的深夜警報器

要理解失眠，我們得先認識身體的一套精密防衛系統：下視丘-垂體-腎上腺軸（HPA axis） 。這套系統原本是演化給我們的禮物，讓我們在面對劍齒虎或突如其來的危險時，能迅速進入「戰鬥或快逃」的備戰狀態。當這套系統啟動，腎上腺就會分泌皮質醇 (壓力荷爾蒙)，這種荷爾蒙能調動能量、提高警覺性，讓我們在危機中保持清醒 。

然而，現代人的「劍齒虎」不再是野獸，而是無止盡的專案進度、電子郵件與職場競爭。對於長期處於高壓或高強度工作環境的人們來說，身體的警報系統可能處於一種「切換不掉」的狀態。

在理想的狀態下，人類的生理時鐘像是一場精確的接力賽。入夜後，身體會進入「修復模式」，此時壓力荷爾蒙「皮質醇」的濃度應該降至最低點，讓「睡眠荷爾蒙」褪黑激素（Melatonin）接棒主導。褪黑激素不僅負責傳遞「天黑了」的訊號，它還能抑制腦中負責維持清醒的食慾素（Orexin）神經元，幫助大腦順利關閉覺醒開關。

然而，當壓力介入時，這場接力賽就會變成跑不完的馬拉松賽。研究指出，長期的高壓環境會導致 HPA 軸過度活化，使得夜間皮質醇異常分泌。這不僅會抑制褪黑激素的分泌，更會讓食慾素在深夜裡持續活化，強迫大腦維持在「高覺醒狀態（Hyperarousal）」。 這種令人崩潰的狀態就是，明明你已經累到不行，但大腦卻像停不下來的發電機！

長期的睡眠不足會導致體內促發炎細胞激素上升，而發炎反應又會進一步活化 HPA 軸，分泌更多皮質醇來試圖消炎，高濃度的皮質醇會進一步干擾深層睡眠與快速動眼期（REM），導致睡眠品質變得低弱又破碎，最終形成「壓力－發炎－失眠」的惡行循環。也就是說，你不是在跟睡眠上的意志力作對，而是在跟失控的生理長期鬥爭。

從腸道重啟好眠開關：PS150 菌株如何調校你的生理時鐘

面對這種煞車失靈的失眠困局，科學家們將目光投向了人體內另一個繁榮的生態系：腸道。腸道與大腦之間存在著一條雙向通訊的高速公路，這就是「菌-腸-腦軸 (Microbiome-Gut-Brain Axis, MGBA)」，而某些特殊菌株不僅能幫助消化、排便，更能透過神經與內分泌途徑與大腦對話，直接參與調節我們的壓力調節與睡眠節律。這種菌株被科學家稱為「精神益生菌」（Psychobiotics）。

在眾多研究菌株中，發酵乳桿菌 Limosilactobacillus fermentum PS150 的表現格外引人注目。PS150菌株源於亞洲益生菌權威「蔡英傑教授」團隊的專業研發，累積多年功能性菌株研發經驗的科學成果。針對臨床常見的「初夜效應」（First Night Effect, FNE），也就是現代人因出差、換床或環境改變導致的入睡困難，俗稱認床。科學家在進行實驗時發現，補充 PS150 菌株能顯著恢復非快速動眼期（NREM）的睡眠長度，且入睡更快，起床後也更容易清醒。更重要的是，不同於常見的藥物助眠手段（如抗組織胺藥物 DIPH）容易造成快速動眼期（REM）剝奪或導致睡眠破碎化，PS150 菌株展現出一種更為「溫和且自然」的調節力，它能有效縮短入睡所需的時間，並恢復睡眠中代表深層修復的「Delta 波」能量。

科學家發現，即便將 PS150 菌株經過特殊的熱處理（Heat-treated），轉化為不具活性但保有關鍵成分的「後生元」（Postbiotics），其生物活性依然能與活菌媲美 。HT-PS150 技術解決了益生菌在儲存與攝取過程中容易失去活性的痛點，讓這些腸道通訊員能更穩定地發揮作用 。

在臨床實驗中，科學家觀察到一個耐人尋味的現象：當詢問受試者的主觀感受時，往往會遇到強大的「安慰劑效應」，無論是服用 HT-PS150 還是安慰劑的人，主觀上大多表示睡眠變好了。這種「體感上的進步」有時會掩蓋真相，讓人分不清是心理作用還是真實效益。

然而，客觀的生理數據（Biomarkers）卻揭開了關鍵的差異。在排除主觀偏誤後，實驗數據顯示 HT-PS150 組有更高比例的人（84.6%）出現了夜間褪黑激素分泌增加，且壓力荷爾蒙（皮質醇）顯著下降，這證明了菌株確實啟動了體內的睡眠調控系統，而不僅僅是心理安慰。

最值得關注的是，對於那些失眠指數較高（ISI ≧ 8）的族群，這種「生理修復」與「主觀體感」終於達成了一致。這群人在補充 HT-PS150 後，不僅生理標記改善，連原本嚴重困擾的主觀睡眠效率、持續時間，以及焦慮感也出現了顯著的進步。

了解更多PS150助眠益生菌：https://lihi3.me/KQ4zi

重新定義深層睡眠：構建全方位的深夜修復計畫

睡眠從來就不只是單純的休息，而是一場生理功能的全面重整。想要重獲高品質的睡眠，關鍵在於為自己建立一個全方位的修復生態系。

這套系統的基石，始於良好的生活習慣。從減少睡前數位螢幕的干擾、優化室內環境，到作息調整。當我們透過規律作息來穩定神經系統，並輔以現代科學對於 PS150 菌株的調節力發現，身體便能更順暢地啟動睡眠開關，回歸自然的運作節律。

與其將失眠視為意志力的抗爭，不如將其看作是生理機能與腸道微生態的深度溝通。透過生活作息的調整與科學實證的支持，每個人都能擁有掌控睡眠的主動權。現在就從優化生活型態開始，為自己按下那個久違的、如嬰兒般香甜的關機鍵吧。

本文由 肺纖維化(菜瓜布肺)社團衛教 合作，泛科學撰文

在現代醫學的警示清單裡，乳癌、大腸癌這些疾病大家都不陌生；但有一個「隱蔽且致命」的威脅卻常被忽視，那就是「肺纖維化」。其中最常見的類型「特發性肺纖維化」（IPF），其預後往往不太樂觀，確診後的五年存活率甚至比許多常見的癌症還低。

首先，我們得先破解一個迷思：肺纖維化並不是單一疾病，而是許多種間質性肺病的共同表現。當我們聽到「肺纖維化」，腦中常浮現「菜瓜布肺」的形象，患者的肺部外觀充滿一個個空洞與疤痕，像極了乾燥的絲瓜。這精準描繪了肺部組織逐漸硬化、失去彈性的過程。

更重要的是，IPF 這類肺纖維化的威脅在於「不可逆」的特性，一旦形成就很難逆轉。這跟部分 COVID-19 康復者身上、仍有機會復原的肺纖維化，是兩種完全不同的概念。

肺部為何會變成「菜瓜布」？

為什麼好端端的肺會變成菜瓜布？這其實是一場身體修復機制失控的結果。

「纖維化」的組織，就是肺部間質組織（interstitium）的疤痕化。間質是圍繞在肺泡周圍，包含血管與支持肺部結構的結締組織。在正常情況下，肺部損傷後會啟動修復機制，並再生健康組織。但在肺纖維化的患者體內，這套修復機制卻「當機」了。

身體會不斷地發出訊號，導致負責修復工作的「纖維母細胞」（fibroblasts）被過度活化，進而失控地沉積膠原蛋白疤痕組織，最終在肺部形成永久性的纖維化。

科學家發現，這個過程之所以棘手，在於它是一個「惡性循環」，肺部同時存在著「發炎反應」與「纖維化」這兩條路徑 ，它們相互加乘，演變成難以阻斷的強大破壞力。

雖然特發性肺纖維化 (IPF) 的具體成因不明 ，但已知某些特定族群的風險更高。例如抽菸，特定年齡與性別(50歲以上男性)、長期暴露於粉塵環境的工作者(農業、畜牧業、採礦業…)、胃食道逆流者。此外，患有自體免疫疾病（如類風濕性關節炎、乾燥症、硬皮症、皮肌炎/多發性肌炎，）的患者，他們併發肺纖維化的機率遠高於一般人，必須特別警覺。

打斷惡性循環的挑戰，為何只對抗「纖維化」還不夠？

面對這個不可逆的疾病，醫學界長年束手無策，直到 2014 年才迎來一道曙光。美國 FDA 批准了兩種機制不同的新藥：Nintedanib 和 Pirfenidone。這兩種藥物的出現是治療史上的分水嶺，首度被證實能夠「延緩」IPF 患者肺功能的惡化速度。

然而，這場戰役尚未結束。現有的治療雖然帶來了希望，卻也凸顯了「未被滿足的醫療需求」。從機制上來看，這些藥物主要抑制的是「纖維化路徑」。

這讓科學界開始思考這個未被滿足的棘手問題：既然疾病的本質是「發炎」與「纖維化」的雙重打擊，那麼，我們是否能找到「同時抑制」這兩條路徑的全新策略，從而更有效地打斷這個惡性循環？

找到同時調控「發炎」與「纖維化」的新靶點

為了解決難題，科學家將目光鎖定在一個細胞內的酵素：磷酸二酯酶 4B（PDE4B）。

為什麼鎖定它？讓我們看看它的「雙重作用」機制：

1. 關鍵位置： PDE4B 同時存在於免疫細胞（與發炎有關）與纖維母細胞（與纖維化有關）當中。
2. 作用機制： PDE4B 的主要工作是降解細胞內一種叫 cAMP（環磷酸腺苷） 的訊號分子。cAMP 可以被視為細胞內的「穩定信號」。
3. 雙重抑制： 當我們使用藥物抑制了 PDE4B 的活性，細胞內的 cAMP 就不會被分解，濃度會隨之升高。高濃度的 cAMP 能穩定免疫細胞和纖維母細胞，同時產生抗發炎與抗纖維化的雙重效應。

簡單來說，鎖定並抑制 PDE4B，就像是同時抑制了免疫風暴與纖維化的工程，有望從雙從抑制打擊這個惡性循環。

全球臨床試驗帶來的新希望

近十年來，全球在肺纖維化領域投入了大量的臨床試驗，我們相信，在科學家逐步破解肺纖維化惡性循環的複雜難題後，期盼未來能為無數患者爭取到更安全、健康的生活與未來。

最後，我們必須再次提醒，特發性肺纖維化（IPF）與漸進性肺纖維化（PPF）是極具破壞性、且不可逆的疾病。面對這個比癌症更致命的對手，雖然現有的治療手段能延緩惡化，但無法逆轉已經形成的肺部疤痕組織，因此「早期診斷、早期治療」仍是對抗肺纖維化最重要的黃金時刻。

• 活動紀錄／李宣蓉

大家都知道寫一本書很難，出一本書很難，賣一本書更難。2019 泛知識節邀請了一位寫了書、開了獨立書店，還是以科普為主的獨立書店的老闆李明燦，分享一下他為何這麼想不開的創業經驗和心路歷程。

• 唐恩書店店長李明燦，在店門口留影。

達成寫書、開書店的夢想後，李明燦的下一個目標是諾貝爾獎

「實體書店很難經營，這是全世界的趨勢，」一開口，講者李明燦就這麼說道。「但至少在這幾年，因為年輕朋友的加入，台灣有一種到了谷底後，反而向上的感覺。」

一直以來，李明燦的夢想就是寫一本書和開一家書店。在經營書店的三年期間，他加入了「台灣友善書業合作社」，這是許多小型書店為了克服經營困境，嘗試透過彼此集結、互相幫助的方式而成立的組織，現在很多的獨立書店都有加入。

「至少在人生的這個階段，我的夢想算是達成了，後面餘生的夢想就是得到諾貝爾獎。」他笑說。

與科普書緣分的起源：《物種原始》

李明燦並非打從一開始就投入書店經營，他的前半生是在半導體業跟電子業打轉。「在電子業過勞是常態，當時我在大陸外派，覺得身體狀況快不行了。」2008 年開始，關心自己身體狀況的李明燦讀了相當大量的科普書，嘗試拯救自己的健康。他以自身和家人為對象，做了很多簡單的人體實驗，並且把這六、七年間的人體實驗成果集結起來，寫成了著作《疾病原始》。

「我很崇拜達爾文，」李明燦說。讀到達爾文的著作《物種原始》 (註：又稱《物種起源》或《物種源始》) 時，李明燦非常驚豔，認為書中的許多論述和他的想法及研究結果不謀而合。李明燦於是將自己的著作命名為《疾病原始》，並在 2014 年 11 月 24 日，也就是達爾文發表《物種原始》的155年後出版。在書中，李明燦加入不少小巧思，比方首刷的冊數，以及每一本書上獨一無二的編號等等，這些都是李明燦的心血結晶。

「在我研讀科普書，或者解救自己的身體的過程中，我發現很多慢性疾病都找不到原因，目前不少科普書在探討這個現象。而我認為，《疾病原始》已經找出了一些因果關係。我在書中有寫到，世界上並沒有雄性禿、鼻竇炎與皮膚炎，這些病症都有些變數。並且，我以自身做實驗，提出論證基礎來佐證。」

進一步探討疾病存在的原因：《心理原始》

也因為這些獨特的論證，李明燦將目標放在諾貝爾獎，期許自己的研究能夠獲得國際肯定。除了已出版的《疾病原始》外，李明燦還在規劃下一本著作：《心理原始》。

「儘管我認為自己已經找到疾病的因果關係了，卻還是擺脫不了壞習慣，因此有些身體毛病依然存在。」秉持著工程師的務實態度和研究性格，李明燦不斷思考，是不是心理方面出了問題。「當然這之中也有家庭因素、工作因素，導致很難改變習慣，但我認為，心理問題是主因。而談到心理問題，就跟大腦脫不了關係。我這幾年研讀的科普書籍不外乎是三個學派：精神分析學派、認知神經科學學派、腦神經學派。這也是我後來的書寫主要的部分。」

以自身碰上的問題作為出發點去思索，李明燦主動投入研究，期望藉著自己的實驗成果幫助更多其他有同樣困擾人。他將達爾文的《物種原始》和由他自己撰寫的《疾病原始》、《心理原始》合稱為「原始三部曲」，不僅表達對達爾文的敬仰，也是一種對自我的期許。

書店名「Down house」：達爾文的退休小鎮唐恩

「達爾文在 33 歲時搭著小獵犬號去採集標本，當時他回到倫敦時，因為受不了倫敦的髒空氣，迫切想要治癒自己的皮膚病，於是搬到了近郊一個叫做唐恩的小鎮，他的餘生一直住在那裡。那個地方後來被建成紀念館：Down house。這也就是我的書店店名的由來。」李明燦解釋道，語氣中充滿了對達爾文的祟拜之情。

唐恩書店並不大，除了販售不少李明燦喜愛的科普書外，平時也會舉辦一些演講跟讀書會活動。書店的風格十分特別，一邊擺放著大量科學書籍，另一邊則是玩具店，陳列許多火柴盒小汽車。「我滿早就開始蒐集這些玩具，收藏火柴盒小汽車已經三十年了。目前店裡的營收超過一半以上都在這個部分。有許多小車都是我的收藏，但是為了店裡的收入，只好把心頭肉賣掉。」李明燦說道，獨立書店的經營困境不言而喻。

即使如此，李明燦仍是十分樂觀。他將唐恩書店稱為「希望等候室」，希望終有一天能獲得諾貝爾獎。在介紹書店的同時，他也推薦了許多優秀的科普書單，包括塔雷伯的《黑天鵝效應》等。最後，李明燦提到了賈伯斯的名言：「人生無法預料」。年輕時，人們並不知道未來會如何，但是到了往後再回頭看，才會發現這一切都是必然的，也因此要盡力去追尋自己的熱情所在，去堅持信念，這也是一切成就的起點。