差點懷才不遇的「乙醚」所掀起的麻醉風暴 ──《藥物獵人》

本文由 鼎新數智 與 泛科學 共同規劃與製作

你有沒有想過，當 AI 根據病歷與 X 光片就能幫你診斷病症，或者決定是否批准貸款，甚至從無人機發射飛彈時，它的每一步「決策」是怎麼來的？如果我們不能知道 AI 的每一個想法步驟，對於那些 AI 輔助的診斷和判斷，要我們如何放心呢？

馬斯克與 OpenAI 的奧特曼鬧翻後，創立了新 AI 公司 xAI，並推出名為 Grok 的產品。他宣稱目標是以開源和可解釋性 AI 挑戰其他模型，而 xAI 另一個意思是 Explainable AI 也就是「可解釋性 AI」。

如今，AI 已滲透生活各處，而我們對待它的方式卻像求神問卜，缺乏科學精神。如何讓 AI 具備可解釋性，成為當前關鍵問題？

黑盒子模型背後的隱藏秘密

無法解釋的 AI 究竟會帶來多少問題？試想，現在許多銀行和貸款機構已經使用 AI 評估借貸申請者的信用風險，但這些模型往往如同黑箱操作。有人貸款被拒，卻完全不知原因，感覺就像被分手卻不告訴理由。更嚴重的是，AI 可能擅自根據你的住所位置或社會經濟背景給出負面評價，這些與信用風險真的相關嗎？這種不透明性只會讓弱勢群體更難融入金融體系，加劇貧富差距。這種不透明性，會讓原本就已經很難融入金融體系的弱勢群體，更加難以取得貸款，讓貧富差距越來越大，雪上加霜。

AI 不僅影響貸款，還可能影響司法公正性。美國部分法院自 2016 年起使用「替代性制裁犯罪矯正管理剖析軟體」 COMPAS 這款 AI 工具來協助量刑，試圖預測嫌犯再犯風險。然而，這些工具被發現對有色人種特別不友好，往往給出偏高的再犯風險評估，導致更重的刑罰和更嚴苛的保釋條件。更令人擔憂的是，這些決策缺乏透明度，AI 做出的決策根本沒法解釋，這讓嫌犯和律師無法查明問題根源，結果司法公正性就這麼被悄悄削弱了。

此外，AI 在醫療、社交媒體、自駕車等領域的應用，也充滿類似挑戰。例如，AI 協助診斷疾病，但若原因報告無法被解釋，醫生和患者又怎能放心？同樣地，社群媒體或是 YouTube 已經大量使用 AI 自動審查，以及智慧家居或工廠中的黑盒子問題，都像是一場越來越複雜的魔術秀——我們只看到結果，卻無法理解過程。這樣的情況下，對 AI 的信任感就成為了一個巨大的挑戰。

為什麼人類設計的 AI 工具，自己卻無法理解？

原因有二。首先，深度學習模型結構複雜，擁有數百萬參數，人類要追蹤每個輸入特徵如何影響最終決策結果，難度極高。例如，ChatGPT 中的 Transformer 模型，利用注意力機制（Attention Mechanism）根據不同詞之間的重要性進行特徵加權計算，因為機制本身涉及大量的矩陣運算和加權計算，這些數學操作使得整個模型更加抽象、不好理解。

其次，深度學習模型會會從資料中學習某些「特徵」，你可以當作 AI 是用畫重點的方式在學習，人類劃重點目的是幫助我們加速理解。AI 的特徵雖然也能幫助 AI 學習，但這些特徵往往對人類來說過於抽象。例如在影像辨識中，人類習慣用眼睛、嘴巴的相對位置，或是手指數量等特徵來解讀一張圖。深度學習模型卻可能會學習到一些抽象的形狀或紋理特徵，而這些特徵難以用人類語言描述。

深度學習模型通常採用分佈式表示（Distributed Representation）來編碼特徵，意思是將一個特徵表示為一個高維向量，每個維度代表特徵的不同方面。假設你有一個特徵是「顏色」，在傳統的方式下，你可能用一個簡單的詞來表示這個特徵，例如「紅色」或「藍色」。但是在深度學習中，這個「顏色」特徵可能被表示為一個包含許多數字的高維向量，向量中的每個數字表示顏色的不同屬性，比如亮度、色調等多個數值。對 AI 而言，這是理解世界的方式，但對人類來說，卻如同墨跡測驗般難以解讀。

試想，AI 協助診斷疾病時，若理由是基於醫生都無法理解的邏輯，患者即使獲得正確診斷，也會感到不安。畢竟，人們更相信能被理解的東西。

打開黑盒子：可解釋 AI 如何運作？我們要如何教育 AI？

首先，可以利用熱圖（heatmap）或注意力圖這類可視化技術，讓 AI 的「思維」有跡可循。這就像行銷中分析消費者的視線停留在哪裡，來推測他們的興趣一樣。在卷積神經網絡和 Diffusion Models 中 ，當 AI 判斷這張照片裡是「貓」還是「狗」時，我需要它向我們展示在哪些地方「盯得最緊」，像是耳朵的形狀還是毛色的分布。

其次是局部解釋，LIME 和 SHAP 是兩個用來發展可解釋 AI 的局部解釋技術。

SHAP 的概念來自博弈，它將每個特徵看作「玩家」，而模型的預測結果則像「收益」。SHAP 會計算每個玩家對「收益」的貢獻，讓我們可以了解各個特徵如何影響最終結果。並且，SHAP 不僅能透過「局部解釋」了解單一個結果是怎麼來的，還能透過「全局解釋」理解模型整體的運作中，哪些特徵最重要。

以實際的情景來說，SHAP 可以讓 AI 診斷出你有某種疾病風險時，指出年齡、體重等各個特徵的影響。

LIME 的運作方式則有些不同，會針對單一個案建立一個簡單的模型，來近似原始複雜模型的行為，目的是為了快速了解「局部」範圍內的操作。比如當 AI 拒絕你的貸款申請時，LIME 可以解釋是「收入不穩定」還是「信用紀錄有問題」導致拒絕。這種解釋在 Transformer 和 NLP 應用中廣泛使用，一大優勢是靈活且計算速度快，適合臨時分析不同情境下的 AI 判斷。比方說在醫療場景，LIME 可以幫助醫生理解 AI 為何推薦某種治療方案，並說明幾個主要原因，這樣醫生不僅能更快做出決策，也能增加患者的信任感。

第三是反事實解釋：如果改變一點點，會怎麼樣？

如果 AI 告訴你：「這家銀行不會貸款給你」，這時你可能會想知道：是收入不夠，還是年齡因素？這時你就可以問 AI：「如果我年輕五歲，或者多一份工作，結果會怎樣？」反事實解釋會模擬這些變化對結果的影響，讓我們可以了解模型究竟是如何「權衡利弊」。

最後則是模型內部特徵的重要性排序。這種方法能顯示哪些輸入特徵對最終結果影響最大，就像揭示一道菜中，哪些調味料是味道的關鍵。例如在金融風險預測中，模型可能指出「收入」影響了 40%，「消費習慣」占了 30%，「年齡」占了 20%。不過如果要應用在像是 Transformer 模型等複雜結構時，還需要搭配前面提到的 SHAP 或 LIME 以及可視化技術，才能達到更完整的解釋效果。

講到這裡，你可能會問：我們距離能完全信任 AI 還有多遠？又或者，我們真的應該完全相信它嗎？

我們終究是想解決人與 AI 的信任問題

當未來你和 AI 同事深度共事，你自然希望它的決策與行動能讓你認可，幫你省心省力。因此，AI 既要「可解釋」，也要「能代理」。

舉例來說，當一家公司要做一個看似「簡單」的決策時，背後的過程其實可能極為複雜。例如，快時尚品牌決定是否推出新一季服裝，不僅需要考慮過去的銷售數據，還得追蹤熱門設計趨勢、天氣預測，甚至觀察社群媒體上的流行話題。像是暖冬來臨，厚外套可能賣不動；或消費者是否因某位明星愛上一種顏色，這些細節都可能影響決策。

這些數據來自不同部門和來源，龐大的資料量與錯綜關聯使企業判斷變得困難。於是，企業常希望有個像經營大師的 AI 代理人，能吸收數據、快速分析，並在做決定時不僅給出答案，還能告訴你「為什麼要這麼做」。

傳統 AI 像個黑盒子，而可解釋 AI （XAI）則清楚解釋其判斷依據。例如，為什麼不建議推出厚外套？可能理由是：「根據天氣預測，今年暖冬概率 80%，過去三年數據顯示暖冬時厚外套銷量下降 20%。」這種透明解釋讓企業更信任 AI 的決策。

但會解釋還不夠，AI 還需能真正執行。這時，就需要另一位「 AI 代理人」上場。想像這位 AI 代理人是一位「智慧產品經理」，大腦裝滿公司規則、條件與行動邏輯。當客戶要求變更產品設計時，這位產品經理不會手忙腳亂，而是按以下步驟行動：

1. 檢查倉庫物料：庫存夠不夠？有沒有替代料可用？
2. 評估交期影響：如果需要新物料，供應商多快能送到？
3. 計算成本變化：用新料會不會超出成本預算？
4. 做出最優判斷，並自動生成變更單、工單和採購單，通知各部門配合執行。

這位 AI 代理人不僅能自動處理每個環節，還會記錄每次決策結果，學習如何變得更高效。隨時間推移，這位「智慧產品經理」的判斷將更聰明、決策速度更快，幾乎不需人工干預。更重要的是，這些判斷是基於「以終為始」的原則，為企業成長目標（如 Q4 業績增長 10%）進行連續且動態地自我回饋，而非傳統系統僅月度檢核。

這兩位 AI 代理人的合作，讓企業決策流程不僅透明，還能自動執行。這正是數智驅動的核心，不僅依靠數據驅動決策，還要能解釋每一個選擇，並自動行動。這個過程可簡化為 SUPA，即「感知（Sensing）→ 理解（Understanding）→ 規劃（Planning）→ 行動（Acting）」的閉環流程，隨著數據的變化不斷進化。

以偉勝乾燥工業為例，他們面臨高度客製化與訂單頻繁變更的挑戰。導入鼎新 METIS 平台後，偉勝成功將數智驅動融入業務與產品開發，專案準時率因此提升至 80%。他們更將烤箱技術與搬運機器人結合，開發出新形態智慧化設備，成功打入半導體產業，帶動業績大幅成長，創造下一個企業的增長曲線。

值得一提的是，數智驅動不僅帶動業務增長，還讓員工擺脫繁瑣工作，讓工作更輕鬆高效。

數智驅動的成功不僅依賴技術，還要與企業的商業策略緊密結合。為了讓數智驅動真正發揮作用，企業首先要確保它服務於具體的業務需求，而不是為了技術而技術。

這種轉型需要有策略、文化和具體應用場景的支撐，才能讓數智驅動真正成為企業持續增長的動力。

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本文由 環境部 委託，泛科學企劃執行。 

政策環評是什麼，跟一般環評差在哪？

隨著公共建設的規模越來越大，傳統的環境影響評估（EIA），難以應對當今層層疊疊的環境議題。當我們評估一項重大政策時，只看「單一開發案」已經不夠，就像評估一棵樹，卻忽略了整片森林。因此，政策環境影響評估（SEA）應運而生，它看樹，也看森林，從政策的角度進行更全面的考量與評估。

與只專注於「單一開發案」的個案環評不同，政策環評更像是一場全面性的檢視，強調兩個核心重點：「整合評估」與「儘早評估」。簡單來說，這不再是逐案評估的模式，而是要求政府在制定政策時，就先全面分析可能帶來的影響，從單一行為的侷限中跳脫，轉而聚焦在整體影響的視角。無論是環境的整體變化，還是多項行為累計起來的長期影響，政策環評的目的就是讓這些潛在問題能儘早浮現、儘早解決。

除此之外，政策環評還像是一個大型的協商平台，以永續發展為最高指導原則，公開整合來自不同利益團體、民眾與各機關的意見。這裡，決策單位不再只是單純的「評分者」，而是轉為「協調者」或「仲裁者」，協調各方的意見看法在這裡得到整合，讓過程更具包容性。

政策環評並沒有所謂的「否決權」，而是側重意見的蒐集與整合，讓行政機關在政策推動時，能更全面地掌握各方意見。政策環評旨在建立系統化、彈性的決策評估程序（包含量化、特徵化等評估方式），也廣納社會面或民眾滿意度等影響因子，把正式與非正式的作法一併考量進去。再來，決策程序中能層層檢討、隨時修正，也建立了追蹤機制和成效評估標準（如環境殘餘效應、累積效應等），透過學習來強化決策品質與嚴謹度。就像一場球賽，隨時根據變化、調整策略。

這樣的制度設計，就非常適合離岸風電這類規模大、跨區域、影響層面廣泛的能源政策評估，讓我們可以在政策推動初期就想到整個工程對環境、產業發展與社會的諸多影響，也為後續政策執行奠定更穩固的基礎。

離岸風電為何需要的是政策環評？

離岸風電是能源轉型的重要策略之一，但這不是只在某塊空地上架幾個風車，而是要在廣闊的大海中進行大規模建設，牽涉的不僅是發電，還涉及海洋保育、航空交通、水下文化資產等議題，更與當地漁民的權益息息相關。

這樣的大型離岸風電工程，因海洋環境的風險和不確定性極高，很容易讓人擔心生態影響。如何在海洋生態保護和綠能發展之間找到平衡點？這就需要政策環評的把關，從多方檢視這些複雜的挑戰，確保政策推行既能穩妥，又能達成發電目標。

2016 年 3 月，經濟部自願提出「離岸風電區塊開發政策評估說明書」，是臺灣首次針對再生能源政策所進行的政策環評。根據這份評估說明書，政府將採分期公告、逐年檢討的方式，每三年開放 0.5~1 百萬瓩（GW）的電量額度鼓勵業者投入開發。當時環保署（現為環境部）歷經九個月召開 2 次意見徵詢會議，蒐集環評委員、專家學者、相關機關、民眾等意見，最終於同年 12 月的環評委員會作出徵詢意見。這些協商和檢討的過程，讓政策「名正言順」，得以充分顧及各方利益與生態平衡。

共通性環境議題與因應對策

在「離岸風電區塊開發政策評估說明書」中，環評會議盤點了開發過程中共通的環境議題。

首先，對於海洋生態保育的重點，特別是對中華白海豚的保護。環評會要求風機基座必須距離白海豚棲地1公里以上，以減少對其生態的干擾。實際上，這項規範在後續的實務執行中更為嚴格，例如，福海二期示範風場已退縮到 2.5 公里外，臺電二期風場甚至退到 4.2 公里外，顯示政策環評確實發揮了實質作用。此外，針對施工期間的聲音干擾，要求施工需有 30 分鐘以上的打樁緩啟動時間，並限制聲量不得超過 180 分貝等。

針對鳥類保育，政策環評也訂立了具體規範。其中，包括風機之間必須留設 500 公尺以上的鳥類穿行廊道，並在施工期間避開每年 11 月至隔年 3 月的候鳥過境期。同時，為確保這些措施確實生效，工程方也被要求設置「鳥類活動監測系統」，持續追蹤、評估風場對鳥類的影響。

此外，環評會也確立了「先遠後近」的開發原則，要求優先開發較單純的航道外側區塊，待累積足夠經驗及相關資料後，再進行近岸區域的開發。這項原則考量了近海生態系的複雜性，也顧到養殖漁業的漁民權益，展現出政策環評在平衡發展需求與環境保護上的價值。

新一代的審查機制：達成能源轉型及環境保護雙贏

為提升環評效率並確保審查品質，環境部參考過去離岸風電審查經驗，制定「風力發電離岸系統開發行為環境影響評估初審作業要點」，建立了全新的二階段審查機制。

這套新機制分為兩個階段。第一階段，就像「初步檢查」，由環境部依照檢核表進行初審，並由環評審查委員會執行秘書邀集 2-5 位環評委員進行初審，通過第一階段初審之業者，可取得經濟部遴選資格，其初審結果有效期為兩年，必要時可申請展延一年。接著進入「第二階段」，開發單位檢附目的事業主管機關核配的容量證明文件等資料，提供更詳細的環境影響說明書以進行實質審查。

檢核表明確規範了 15 大項審查事項、112 項檢核項目，涵蓋開發案的全生命週期。

在工程面，包含風機及海上變電站基礎設置、海域電纜路線規劃、陸域設施工程等硬體設施的規範。其中，風機基礎設置必須避開海岸保護區、河口、潮間帶等環境敏感區域，且須進行地震危害度分析。海域電纜部分，除特殊情形外，埋設深度至少須達 1.5 公尺，且不得跨越中華電信海底電纜 1 公里的範圍。

環境保護上，檢核表則對施工噪音管制訂立了明確標準。舉例來說，打樁期間警戒區 750 公尺範圍內的水下噪音不得超過 160 分貝，且必須全程採用最佳噪音防制工法。同時，每個開發案或聯席審查的風場，同一時間內只能進行一支基樁施作，而日落前一小時到日出前也不得啟動新的打樁作業。

環境監測計畫更是檢核表中的重點，分為「施工前、施工期間、營運期間」三階段，每個階段都規定了詳細的監測要求（包括海域底質監測、水下噪音監測、鯨豚目視監測等）。以鯨豚監測為例，每年需執行20趟次，四季中每季至少執行 2 趟次。此外，所有監測數據都必須上傳至環境部「環保專案成果倉儲系統」（https://epaw.moenv.gov.tw/）供各界查閱。

這套標準化的審查機制不僅解決了「同一風場可能有多家廠商重複調查或審查」的資源浪費，也透過明確的檢核項目，讓開發單位在規劃階段就能掌握更具體的環境保護要求。不僅如此，該機制亦確保了環境保護標準前後一致，避免不同案件之間標準不一。

結語

透過新的審查機制，環境部正積極推動再生能源開發案的環評審查作業，在提升行政效率之餘，也確保環境影響評估的品質，支持臺灣的離岸風電開發及國家能源轉型政策，也做好把關。藉由標準化檢核表和二階段審查制度，期待能在推動能源轉型的同時落實環境保護。

為確保制度能持續精進，環境部每半年至一年會進行制度檢討，並持續公開所有環評書件於「環評書件查詢系統」（https://eiadoc.moenv.gov.tw/eiaweb/）。此外，環評會議召開前一週，也必須在指定網站公布開會訊息，讓民眾能申請列席旁聽或發表意見。透明化措施一方面展現了政府推動永續發展的決心，另一方面也確保全民能共同參與監督離岸風電的發展過程。未來，這套制度將在各界的檢視與建議中持續完善，為臺灣的永續發展貢獻心力，發揮環評作業的最大效益。

少年醒來了。他反覆地用英語說，自己在美國猶他州。^[1]

這裡是荷蘭 Maastricht 大學附設醫學中心（Maastricht UMC+）的術後恢復室。少年踢足球傷到膝蓋，剛開完刀。外科護理人員判斷他麻醉尚未退盡，不以為意。然而數小時後情況依舊，精神科因此參與會診。^[1]

精神狀態檢查

術後 18 小時，精神醫師為少年進行精神狀態檢查（mental status examination）。以下是個案報告中，記錄的幾個項目：^[1]

• 外表：此項目觀察病患維護個人衛生的能力，穿著是否合宜，外貌可有因病蒼老等。^[2]時年 17 歲的白人少年，服儀整潔，躺在床上。^[1]
• 情緒：這是病患的主觀感受，通常就是直接問他們當下覺得如何。^[2]該少年的心情愉快，顯然不受病況影響。^[1]
• 表情：有些精神病患會出現跟情緒不吻合的表情，例如：該哭的時候笑，或者說自己心情好，卻一直哭。^[2]少年的表情正常。^[1]
• 行為：某些精神狀態、生理疾患或藥物副作用，會改變病患的行為。比方說，狂躁症患者亢奮的舉止；巴金森氏症使動作僵硬緩慢；亦或是因藥導致的非自主性運動等。^[2]本案少年輕鬆自在，與醫師握手打招呼，以開放的態度對話，且有適當的眼神接觸。^[1]
• 認知：常見的項目有清醒程度、專注力、記憶力、抽象推理能力，以及辨識人、時、地的定向力等。^[2]少年稍早在恢復室，以為自己位於從來沒去過的美國，又不認得父母，就是定向力異常。到了精神科問診的時候，醫師沒有發覺異樣，並認為他的智力約在平均水準。^[1]
• 感知：人在沒有外界刺激的狀況下，不該接收到感官訊號。^[2]少年的感知正常，無幻覺。^[1]
• 思考：此項分為模式和內容。^[1]前者是指思路是否清晰，還是雜亂無章；後者則要看病患的思緒可有圍繞特定主題，像是擔心遭受迫害，或是想自殺等。^[2]醫師認為少年的思考模式與內容都正常，沒有奇怪的妄想。^[1]
• 言語：一般是觀察說話的語調、節奏、速度、音量和流利程度等特質，^[2]當然這裡得加上語言的種類。就讀高中三年級的少年，平常除了學校的英語課，生活中都講荷蘭語及該國南部的林堡語（Limburgish）。現在他卻用英語跟醫師溝通，而且只擠得出簡短的荷蘭語答覆。不過，比起先前完全聽不懂荷蘭語，這已經好得多。醫師評論其英語，雖然帶有荷蘭腔，但發音大致清晰正確。護理人員及少年的母親，則認為他的英語相當流利。^[1]

外語症候群

麻醉劑會暫時改變腦部連結，也許是認知功能恢復較慢，或者用藥種類的選擇，有時便引發令人困惑的甦醒譫妄（emergence delirium）。外語症候群（foreign language syndrome）可能算是其中罕見的類型，而非獨立的診斷。過去的學術文獻裡，相關案例以成年人居多，症狀維持的時間長度，不論年紀則從 25 分鐘至 28 小時不等。^[1]

術後 24 小時，少年的朋友們前來探訪。他以荷蘭語對答如流。翌日，少年再次接受精神狀態檢查。這回醫師的描述，涵蓋了另一個重要的項目──病識感，^[1]也就是病患本身對病況的理解。^[2]少年表示，他有意識到自己術後僅懂英文，以為身處異地，又認不得人。既然精神狀態似乎都已恢復，同時神經科方面的檢查也無異常，隔天他便回家。^[1]

或許如同動物實驗中，麻醉對未成熟個體認知功能的影響較為長久。過了3週，少年告訴精神科診所的醫師，他容易累，注意力比開刀前差。他在出院後 2、5 和 10 個月，持續回診追蹤，所幸後來症狀逐漸改善。^[1]

參考資料

1. Salamah HKZ, Mortier E, Wassenberg R, et al. (2022) ‘Lost in another language: a case report’. Journal of Medical Case Reports, 16, 25.
2. Voss RM, M Das J. (12 SEP 2022) ‘Mental Status Examination’. In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing.

編按：數千年前人類便會從植物當中尋求藥效，但大多都是知其然而不知其所以然。時至今日，藥理學、合成化學、生理學等領域輩出，藥物的開發應當也是蛋糕一塊、小菜一碟吧？

但殘酷的現實是，藥物的開發呈現的卻是與科技發展相反的倒摩爾定律（Eroom’s law）；你手中能與身體產生剛~剛好反應的小小藥物，累積了不計其數的金錢、耐心和運氣。《藥物獵人》一窺藥物發現的歷史，來看看獵人們如何衝鋒陷陣吧！

被大材小用的標準藥方「乙醚」

來自瑞士與德國的鍊金配方師帕拉塞爾蘇斯，是與科達斯同時代的人。他曾寫道，乙醚能讓雞昏睡「好一段時間」，且不會對雞隻造成傷害。不過，帕拉塞爾蘇斯並未想過，乙醚也可用來讓人類昏睡。同樣地，科達斯審慎實驗，耐心記錄下乙醚的幾種醫療用途，但是沒有紀錄顯示，他知道乙醚可做為麻醉劑。科達斯的乙醚配方在後續三個世紀，是醫用藥典裡的標準藥方，但卻沒有得到應有的重視，它可當做化學溶劑，也是頭痛、暈眩、癲癇、痲痺、歇斯底里、風濕病與諸多疑難雜症的用藥（想必非常沒用）。即使到了 19 世紀，最有遠見的醫師對於礬油用途的想法，仍不比中世紀藥師高明到哪裡去。

1812 年《新英格蘭醫學雜誌》（New England Journal of Medicine）創刊號的第一頁，出現了乙醚的建議用途。約翰．沃倫醫師（Dr. John Warren, 1753-1815）是哈佛醫學院的創辦人之一，是當時相當德高望重的人，他在期刊創刊號發表了一篇治療心絞痛的文章。心絞痛發作時，會覺得胸口被擠壓，相當疼痛。如今我們知道心絞痛是心臟缺氧所造成，但沃倫缺乏足夠的心絞痛知識，於是他推論出一套療法如下（但未必可信）：腳泡熱水、放血、硝酸銀、惡臭樹膠、吸菸、鴉片，最後則是乙醚。

乙醚不僅是醫師推薦的心絞痛療法，到了 1830 年，一般人都知道乙醚是娛樂性毒品。比方說，維多利亞時代衣著拘謹的富家子弟，就會在宴會中使用乙醚狂歡，只為進入痴痴傻笑的狀態。他們吸了礬油的揮發氣體之後，走起路來踉蹌歪扭，有時撞到家具，甚至昏了過去。醫師也會把乙醚當做處方，用來消毒，或當做清潔溶液、咳嗽藥的去痰劑、驅風劑（治療脹氣），更令人難以置信的是，有時還結合更有效的芳香氨醑（aromatic spirits of ammonia），以臭味刺激昏倒的人。

不過，乙醚存在這麼久以來，倒是有一種醫療用途還沒被發現。

在那個外科手術沒有殺菌與麻醉的危險年代

在 19 世紀中葉以前，外科手術並不常見。原因之一是外科手術很危險，任何手術都難逃感染的後果，病患最後仍常難逃一死。在 19 世紀晚期的疾病細菌論確立前，人們鮮少執行殺菌法。原因之二更糟，時人關於感染途徑的知識若非過於簡單，就是完全不存在，因此若非必要，不會動刀。

而最後一點則是，當時外科手術是不使用任何麻醉劑的，過程痛苦得不得了。

很難想像在沒有麻醉劑之前，外科手術究竟如何進行。不過我們可從喬治．威爾森（George Wilson）的說法中略知一二。威爾森是知名的醫學教授，在 1834 年面臨足部截肢的命運。他敘述了這恐怖的過程：

我感到巨大、黑暗的恐慌，有如遭到人神遺棄，幾近絕望。恐懼席捲我的理智，戰勝我的心靈。我樂於遺忘，卻永難忘懷。手術過程不僅引起疼痛，且感知莫名敏銳，即使有經驗的病人早已告訴我會有這情況，但如今回想起來，器具擺開時多令我不寒而慄，駭人景象歷歷在目：止血器扭轉、劃下的第一刀、以手指觸摸截下的骨骼、壓在皮片上的海綿、綁起血管、縫起皮膚、切下的肢體血淋淋放在地上。

在 19 世紀上半葉，手術是緊急的醫療手段，例如透過截肢來防止壞疽奪命、將感染的膿瘡引流，或以膀胱切開術來清除結石（這是少數比手術本身更痛苦的疾病）。手術刀下的病人會痛苦扭曲，根本不可能講究細膩的下刀技術。手術要能成功，最佳策略就是速戰速決。程序愈快完成，病人就能少點疼痛，也愈不會痙攣。

19 世紀初，觀看手術的人會坐在長廊，拿出懷錶，計算手術總時間。比方說，蘇格蘭外科醫師羅伯特．李斯頓（Robert Liston, 1794-1847）在倫敦大學學院醫院（University College Hospital）動手術時，便是以手法快速馳名。他曾在一次腿部截肢手術中，匆忙間連病人的睪丸也切掉了。在另一次快速的截肢手術中，李斯頓雖然饒過病人的睪丸，卻意外切斷助理的兩根手指。後來病人與助理雙雙死於壞疽，而一名在旁觀看這場手術的人，看見李斯頓匆忙揮舞手術刀，刀子戳破了外套，還以為李斯頓被戳死，因此嚇得休克，一命嗚呼。

在麻醉劑出現之前的年代，手術就是這麼危險。

如何不疼痛？牙醫威廉．莫頓的乙醚實驗

由於減輕手術疼痛的需求相當迫切，醫師開始試驗諸多可能當成麻醉劑的東西。酒精、印度大麻製劑（hashish）與鴉片都曾入列，但效果差強人意。雖然這些東西可稍微讓感知遲鈍，卻不足以麻痺手術刀割開肌肉的痛楚。至於物理學的應用方法，例如把肢體放在冰中，或者用止血器使之麻木也都無法奏效。疼痛總能趁虛而入。有些外科醫師比較大膽，甚至過分到把病人掐昏，或是乾脆重擊頭部，讓病人失去意識──盡管多數醫師懷疑這樣是否利大於弊。

在 19 世紀外科醫師所受的訓練中，血腥就和空氣一樣稀鬆平常，病人會不停扭動與吶喊，而手術就是要快手快腳。或許正因如此，一名不屬於外科的醫師開始思考能不能無痛手術。他便是波士頓牙醫威廉．莫頓（William T. G. Morton, 1819-1868）。

1843 年，24 歲的莫頓娶了前國會議員的姪女伊麗莎白．惠特曼（Elizabeth Whitman）。惠特曼家世顯赫，有貴族血統的父母看不起莫頓的職業──當時牙醫的地位不比理髮師高到哪去。惠特曼夫婦雖答應女兒嫁給莫頓，但條件是，莫頓要學地位崇高許多的醫學。

1844年秋天，莫頓乖乖進入哈佛醫學院，這時他上了查爾斯．湯瑪斯．傑克遜醫師（Dr. Charles T. Jackson, 1805-1880）的化學課。傑克遜熟稔乙醚的藥理特性，包括麻醉效果。但，即使傑克遜這樣優秀的執業醫師，顯然也未曾認真思考過在外科手術中使用乙醚的可能性。莫頓在傑克遜的一堂課中學到乙醚，而乙醚能讓人昏睡的強烈功用令他深感興趣，於是他以自己的寵物犬做實驗，並記錄道：

1846 年春，我以美國水獵犬做實驗，把牠的頭塞進底部有硫醚（sulfuric ether）的廣口瓶……牠吸入揮發氣體，不一會兒就在我手上完全癱軟。之後，我把瓶子移開。大約過了三分鐘，牠醒過來，大聲吠叫，蹦蹦跳跳進入十呎外的水潭中。

莫頓也以母雞和幾條金魚做實驗，全都癱軟。經過幾次成功經驗，莫頓自己鼓起了勇氣，吸入這聞起來有甜味的氣體。他昏了過去，之後又完全恢復，沒發現任何明顯的不良後果。最後，莫頓認為把乙醚應用在真正病患身上的時機到了。莫頓在他的波士頓診所執行了世上第一次無痛拔牙，拔的是一名商人的爛牙。根據記載，這位感激涕零的商人名叫艾本．佛洛斯特先生（Mr.Eben Frost）：

傍晚時，一名男子進來，看起來疼痛不堪，想要拔牙。他說他很怕手術，因此詢問能不能先催眠。我告訴他，我有更好的東西。於是我將手帕用乙醚浸濕，交給他，讓他吸入。他幾乎馬上失去意識。當時天已黑，海頓醫師（Dr. Hayden）提著燈，而我用力拔掉這對尖齒。病人脈搏沒有什麼變化，肌肉也沒有放鬆。他一分鐘後恢復，根本不知道發生了什麼事。

眾所矚目在公開手術中的乙醚測試

1846 年 10 月 1 日，《波士頓日報》（Boston Daily Journal）刊登了莫頓的神奇實驗手術過程。這事傳到亨利．畢格羅（Henry Bigelow）的耳中，他是哈佛醫學院的年輕外科醫師。畢格羅很有興趣，說服麻州總醫院（Massachusetts General Hospital）聲望卓越的外科醫師主任，為莫頓安排公開測試。這可是大事一樁，堪稱 19 世紀醫學界的《美國偶像》選秀賽（American Idol）。麻州總醫院是當時全美國最受敬重的醫院，外科醫師主任是享譽全國、六十八歲的約翰．柯林斯．沃倫（John Collins Warren）。沃倫曾在父親創辦的哈佛醫學院擔任院長，也是《新英格蘭醫學雜誌》的重要推手。

這會兒突然事關重大，莫頓自知，他得承擔起極大的風險。在默默無聞的牙醫診所玩弄乙醚是一回事，畢竟沒有人對於粗魯任性的牙醫這門偽專業有多大期待。但是在醫學體系裡的菁英面前，於攸關生死的外科手術中測試藥物的性質，又是另一回事。1846 年 10 月 16 日，超過五十名心存懷疑的觀眾聚集在麻州總醫院手術堂，包括諸多美國頂尖外科醫師。有些人是真心好奇乙醚的效果，但大部分是想看一名江湖騙子公開出糗。

這次病患名為愛德華．吉爾伯特．亞伯（Edward Gilbert Abbott），頸部有個鼓起的巨大腫瘤。切除這腫瘤將會疼痛不堪──至少過去經驗是如此。現場有兩名壯漢護理員待命，準備和平常一樣，負責按住手腳胡亂揮舞、尖聲吶喊的病人。但是這次會不會有所不同呢？

觀眾坐在高處的成排座椅，病人被推進手術劇場。沃倫站在一旁等待。時鐘滴答滴答響，一分一秒過去，手術開始的指定時間已經過了，但莫頓沒有出現。沃倫轉身朝向觀眾說：「莫頓醫師沒來，他應該是有事。」病人咬緊牙關，外科醫師舉起手術刀。

忽然，莫頓大步走上舞台。他遲到乃事出有因。由於過去未曾有人在外科手術中使用乙醚，因此缺乏讓乙醚穩定揮發的應用方法。莫頓一直忙著打造新儀器：一種圓底的化學燒瓶，裡面有泡過乙醚的海綿。燒瓶有兩個和銅管相連的開口，透過精巧的皮片裝置，可從一個開口中抽出乙醚海綿上方的空氣，並讓患者從另一個洞口吸氣。

沃倫後退一步說：「先生，您的病人已準備就緒。」莫頓就在沉默卻不帶同情的目光中，用他精心設計的玻璃道具來施打乙醚。病人慢慢吸了幾口揮發氣體之後，雙眼便緩緩閉上。莫頓對外科醫師說：「沃倫醫師，您的病人已準備就緒。」

手術於是展開。手術刀深深劃入病人脖子時，病人毫無反應。即使如此，他胸部緩緩起伏，顯示他還活著，且有呼吸。觀眾莫不瞠目結舌。如今，我們把麻醉劑視為理所當然，但當時的醫師肯定認為這有如魔法—某種神奇物質能讓心靈完全失去感知，然而身體的生理運作卻不受影響。這是醫學革命性的一刻，就像火藥對戰爭的影響，或是飛機為交通帶來創新。手術結束時，沃倫醫師轉身面對觀眾說：「各位先生，這絕非胡說八道。」

話一傳開之後，乙醚馬上成為每項大型手術的必備要件，需求量暴增。但是要滿足龐大的客訂需求，卻有很大的障礙。乙醚不容易製造，這需要先進的化學調配技術，那是藥房專業之外的範疇了。

本文摘自《藥物獵人》，臉譜出版，2018 年 4 月出版。