Loading [MathJax]/extensions/tex2jax.js

0

0
0

文字

分享

0
0
0

操控基因的工具就在手邊:CRISPR基因編輯工具將帶來怎樣的未來?──《基因編輯大革命》

天下文化_96
・2018/10/18 ・3304字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 594 ・九年級

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

編按:CRISPR技術的誕生,讓人類有機會隨心所欲編輯基因體,這項技術將替我們帶來怎樣的未來?在這樣的未來中,又有哪些挑戰與爭議等著我們去克服?泛科學本月選書《基因編輯革命》除了簡介 CRISPR 技術的前因後果,作者珍妮佛・道納更嘗試借本書揭開關於此項重大技術的爭端與討論。

人類從未如今日主宰了生物世界

數十億年來,生命的發展基本上依循達爾文的演化論:

生物體透過一連串的隨機遺傳變異而發展,當中有些變異賦予生物生存、競爭和繁殖上的優勢。

到目前為止,人類這個物種也受到這種過程的塑造。一萬年前農業活動出現時,人類開始對動植物進行選擇育種,產生一股推動演化的力量,不過演化的初始材料,也就是構成遺傳變異的隨機 DNA 突變,仍然來自於自發的隨機過程。人類這個物種改變自然的力量僅止與此,只取得有限的成功。

今日的世界則徹底改觀,不能再與過去同日而語。科學家成功掌握上述原始過程,完全將其轉化成由人類來控制的局面。利用強大的生物技術工具來修復活細胞內的 DNA,科學家現在可以操縱並合理修改定義地球上每個物種的遺傳密碼,包括我們自己的在內。

圖/Wikimedia Commons

在種種基因工程工具中,最新且堪稱最有效的,便是 CRISPR-Cas9(簡稱 CRISPR)。生物包含的所有DNA,包括所有基因,稱為基因體,CRISPR 這項技術幾乎可以編輯生物體的整個基因體,而且就像編輯文章的一個小段落那樣容易。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

只要知道特定表徵的遺傳密碼,科學家就可以利用 CRISPR 技術,在幾乎任何動植物的基因體中,進行插入、編輯或刪除相關基因的操作。這個過程比現有的其他基因操作技術要簡單得多,而且更為有效。這是一個革命性的時代,其可能性只受到我們集體想像力的限制。

改造動物與植物

動物界是這項基因編輯新工具最早大展身手的地方,也可說是迄今為止這項技術最大的實證場域。比方說,科學家利用 CRISPR 編輯山羊的基因體,使其生長出更多的肌肉(也就是產生更多的肉)和更長的毛(意味著產生更多的喀什米爾羊絨纖維)。甚至有遺傳學家使用 CRISPR,讓亞洲象的 DNA 變成接近長毛猛象的 DNA,希望有一天能使這種滅絕的巨獸死而復生。

與此同時,CRISPR 也進入植物界,廣泛應用在作物基因體的編輯上,為農業進展開創一條新路,可望大幅改善世人的飲食營養,確保世界糧食安全。基因編輯實驗已經產生了抗病稻米、成熟速度緩慢的番茄、具有更多健康的多元不飽和脂肪酸的大豆,以及神經毒素(含量較低)的馬鈴薯。食品科學家目前正在直接改變生物體自身 DNA 密碼中的幾個字母,微調其遺傳特徵,達到改良的目的;而不是以基因轉殖技術,將一物種的 DNA 剪接到另一物種的基因體中。

消滅人類的疾病

儘管在全球動植物上的這些應用令人興奮不已,然而基因編輯技術對我們這個物種的影響,才是真正備受矚目的焦點。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
嗚嗚,這才不是說好的「人源化」。圖/imdb

在最近的實驗中,已經利用CRISPR 來將豬的 DNA「人源化」(也就是讓豬的 DNA 更接近人類的 DNA),未來可望將這些動物轉變成人體器官的捐贈者。CRISPR 也進入到新的蚊子品系中,在一項將新表徵快速傳到野生蚊子族群的計畫理,動用到這項技術來處理蚊子的基因體。科學家希望最終能夠消除蚊子傳播的疾病,如瘧疾和茲卡病毒感染症等,甚至是消滅那些攜帶病原的病媒蚊。

在許多疾病的治療上,CRISPR 有直接在人類患者身上編輯和修復突變基因的潛力。在實驗室培養的人類細胞中,已可用這種基因編輯新技術來修正由基因突變造成的種種疾病,如囊腫纖維症、鐮形血球貧血症、和嚴重複合型免疫缺乏症等。CRISPR 得以讓科學家在構成人類基因體的三十二億個DNA密碼中,尋找並修復不正確的單一密碼,而且還可以用於進行更複雜的修改。研究人員可以只移除突變基因的受損區域,完全沒有碰觸到基因其他部分,就能治療因為 DNA 錯誤而引起的杜顯肌肉萎縮症。

圖/publicdomainpictures

基因編輯的治療用途,正在不斷擴充。由於CRISPR技術能夠精確,並且相對直接的編輯DNA,這無異是將過去無法治療的每種遺傳疾病轉化成可治療的目標,至少在那些我們確知是由基因突變造成的疾病可以如此應用。

編輯下一代的DNA?

此外,一旦我們具備有能夠將胚胎的突變基因轉化為「正常」基因的技術,肯定會有人想要將正常基因再升級為所謂的「超級」基因。我們應該要編輯未出世的孩子的基因,來降低他們日後罹患阿茲海默症、糖尿病或癌症的機率嗎?那麼加強未出世的孩子的有益特質,例如更有力量、增強認知能力,或是改變身體特徵,好比說眼睛和頭髮的顏色呢?在人類基因的操縱上,要在哪裡定出底線,這是基因編輯技術讓我們不得不面對的棘手議題。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
訂製嬰兒在現在或許不再是遙不可及的空談,但這引來激烈的討論。圖/pexels

大的癥結點是,現代人類存在的近十萬年來,智人的基因體一直僅受到隨機突變和天擇這兩股力量所塑造。如今,人類首次擁有編輯每一個個體的DNA的能力,不僅是現存的族群,還可以編輯下一代的DNA,基本上可說是達到控制我們這個物種演化的程度。

這麼重大的技術,必須開啟各方討論

2012 年,我和其他科學家一起發表了一篇奠定 CRISPR 基因編輯技術的研究報告,從此控制人類物種演化的想法,就在我腦海中徘徊不去。

基因編輯猴都有了,那麼人體試驗的時日還有多遠?圖/Alexas_Fotos@pixabay

當科學家把 CRISPR 技術運用在靈長類動物胚胎上,來創造第一隻基因編輯猴時,我自問,距離那些離經叛道的科學家嘗試人體試驗的時日還會有多遠

過去,我傾向將這些討論留給真正具備生物倫理學背景的人,自己專心留在有趣的 CRISPR 生化研究上。但身為開發此一領域的一份子,我深覺有責任協助引導關於這些技術應用的對談,討論其應用的可能性與限制。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

最重要的是,我想要確保這些討論不僅是在研究人員和生物倫理學家進行,還得擴及到社會科學家、政策決策者、宗教領袖,監督機構和公眾等種種利益相關者。鑑於此項科學發展足以影響到全人類,似乎有必要廣納社會各界的聲音。更重要的是,我覺得在進一步應用這項技術前,應當即刻展開對話。

關於這項技術,仍有許多未竟之處需要詳加研討。圖/pxhere

因此,在 2015 年,當我一邊在柏克萊運作自己的實驗室,並且在世界各地參加學術界的各項討論會和研討會時,也開始花更多的時間回覆對我來說全然陌生的主題。我回答了記者的種種提問,從設計嬰兒、人豬雜交,到以基因工程打造「超人」的想法。我向加州州長、白宮科技政策辦公室,乃至於中央情報局簡介紹何謂 CRISPR,甚至到美國國會的會議廳中講解這一切。

我籌劃了首次針對基因編輯技術,特別是 CRISPR 的倫理議題會議,討論這項在生殖生物學、人類遺傳學,到農業、環境和保健各領域愈來愈活躍的技術。那時我希望這場針對這項議題的首次會議能夠拋磚引玉,由此激發出更大型的國際高峰會,集結美國、英國、中國和世界各地的科學家,與其他領域的人士,一起來討論人類基因編輯的議題。

 

 

 

 

本文摘自《基因編輯大革命:CRISPR如何改寫基因密碼、掌控演化、影響生命的未來》,遠見天下文化出版股份有限公司,2018 年 5 月出版。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
-----廣告,請繼續往下閱讀-----
文章難易度
天下文化_96
142 篇文章 ・ 624 位粉絲
天下文化成立於1982年。一直堅持「傳播進步觀念,豐富閱讀世界」,已出版超過2,500種書籍,涵括財經企管、心理勵志、社會人文、科學文化、文學人生、健康生活、親子教養等領域。每一本書都帶給讀者知識、啟發、創意、以及實用的多重收穫,也持續引領台灣社會與國際重要管理潮流同步接軌。

0

2
1

文字

分享

0
2
1
ECU: 汽車大腦的演化與挑戰
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/07/02 ・3793字 ・閱讀時間約 7 分鐘

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!

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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)。

汽車電子控制單元的始祖—專門負責點火的「引擎控制單元」(Engine Control Unit)/ 圖片來源:shutterstock

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?

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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。

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。/圖片來源:shutterstock

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。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
2008 年威力暘電子致力於開發整合 ECU 與區域控制器(Domain Controller)功能的模組化平台 /圖片來源:shutterstock

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)。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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!

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
-----廣告,請繼續往下閱讀-----
文章難易度

討論功能關閉中。

0

5
2

文字

分享

0
5
2
出身決定了你的成就嗎?科學家不相信優生學?——《為何信任科學》
貓頭鷹出版社_96
・2024/05/24 ・1605字 ・閱讀時間約 3 分鐘

社會主義遺傳學家對優生學的反對,根植於他們的政治觀點,但即使不是社會主義者(或社會主義科學家),也可以看出優生學研究中的瑕疵。具體來說,很多遺傳學家都指出把基因與結果混為一談的謬誤。如艾倫所說,偉大的英國統計學家皮爾森本身支持優生學,卻強烈批評 ERO 的工作,認為他們「構想和執行都草率又懶散,和科學平常的嚴謹一點都不像。」

美國遺傳學家詹寧斯任教於約翰霍普金斯大學,他在一九三○年發表了著名的《人類本質的生物基礎》。看書名會以為他同意遺傳決定論的論述,但書中討論了基因與環境交互作用的科學案例。詹寧斯反對遺傳決定論,他寫道:

文明是從人的遺傳組成與環境的交互作用之中產生的,環境包括知識、發明與傳統。改變後面這些因素會對文化系統造成劇烈的影響,這在歷史上已經發生過很多次⋯⋯沒有一個文化系統能單純從遺傳組成中發展出來。

他也反對環境決定論:

(環境決定論者認為)只要把任何人丟到差異夠大的不同環境,接受不同的訓練和指導,每個人都能成為⋯⋯「醫生、律師、商人、領袖」⋯⋯對於這樣的言之鑿鑿,生物學不予置評。有見地的生物學觀點會補充⋯⋯儘管任何正常人只要在人生早期有得到適當引導都能成為醫生,不過要達成這個結果,每個人需要的待遇不同。

圖/envato

優生學學者在邏輯上和方法上犯了許多錯誤,包括過度受到沒有言明的假定影響( 「暗含此意,但不明說」),忽略反對其立場的證據,並且「在發現某些結論有誤之後,還是深信不疑」。詹寧斯特別批判所謂的「並非由實驗判斷的謬誤」,並指出幾乎所有人對遺傳和演化都有一些想法,而正因如此「把預設觀念先放一旁,以實驗證據為基礎建立觀點,才更形重要。」

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

但大多數優生學主義者沒有做到這點,他們堅持預設的想法,忽略與之不符的證據。詹寧斯還指出一個常見的問題,現在稱為「排除中間解謬誤」:因為某些表徵證實可以遺傳,就假定所有表徵都是遺傳而來;或反之,認為所有事情都是環境影響。這讓人回想起錢柏林的話:「當實際上有許多因素時,卻錯把事情歸於單一因素。」

對詹寧斯來說,先天/後天辯論的答案很清楚,就是都有。他在一九二四年的一篇論文中表明這點,他拿物品來類比:

對任何物體來說,無論是一塊鋼材、一塊冰塊、一部機器、一個生物體,組成物體的材質和這個物體所處的環境都很重要。在相同環境下不同材質的表現會不同,在不同環境下相同材質的表現也會不同⋯⋯任何事都不會單單由物品的材質或環境而構成,永遠都需要綜合考量。

生物體也是如此,「個體是在基因和環境條件的互動下產生的,因此同樣的基因在不同環境下,可能造就不同的人格特質。」優生學註定會失敗,因為「行為必然與環境相關,不能只以基因論之。一組特定的基因在某個環境下可能導致犯罪,在其他環境下可能造就一個有用的公民。」

詹寧斯只是一例,如果篇幅允許,這類批評我們還可以講很多。以果蠅基因研究獲得諾貝爾獎的摩根在一九二○年代便強調,比起選擇性生育,社會改革可以更快達成優生學主義者想要的改變。很多非科學家也從方法學上或倫理上提出反對。(其他國家也有很多反對聲音,在此沒有討論。)重點是優生學是政治運動,它許多重要的面向都與科學理解有衝突,優生學並沒有得到科學家的共識。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

We have been authorized by Princeton University Press to use this conten. 該內容由普林斯頓大學出版社授權使用

——本文摘自《為何信任科學:科學的歷史、哲學、政治與社會學觀點》,2024 年 04 月,貓頭鷹出版,未經同意請勿轉載。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

討論功能關閉中。

貓頭鷹出版社_96
65 篇文章 ・ 26 位粉絲
貓頭鷹自 1992 年創立,初期以單卷式主題工具書為出版重心,逐步成為各類知識的展演舞台,尤其著力於科學科技、歷史人文與整理台灣物種等非虛構主題。以下分四項簡介:一、引介國際知名經典作品如西蒙.德.波娃《第二性》(法文譯家邱瑞鑾全文翻譯)、達爾文傳世經典《物種源始》、國際科技趨勢大師KK凱文.凱利《科技想要什麼》《必然》與《釋控》、法國史學大師巴森《從黎明到衰頹》、瑞典漢學家林西莉《漢字的故事》等。二、開發優秀中文創作品如腦科學家謝伯讓《大腦簡史》、羅一鈞《心之谷》、張隆志組織新生代未來史家撰寫《跨越世紀的信號》大系、婦運先驅顧燕翎《女性主義經典選讀》、翁佳音暨曹銘宗合著《吃的台灣史》等。三、也售出版權及翻譯稿至全世界。四、同時長期投入資源整理台灣物種,並以圖鑑形式陸續出版,如《台灣原生植物全圖鑑》計八卷九巨冊、《台灣蛇類圖鑑》、《台灣行道樹圖鑑》等,叫好又叫座。冀望讀者在愉悅中閱讀並感受知識的美好是貓頭鷹永續經營的宗旨。

0

4
0

文字

分享

0
4
0
用迷幻藥治憂鬱?基因編輯療法將通過批准?——2023 最值得關注十大科學事件(上)
PanSci_96
・2023/01/30 ・2348字 ・閱讀時間約 4 分鐘

在 2022 年裡,我們見證了低軌通訊衛星在戰爭中的作用、Omicron 肆虐與次世代疫苗、韋伯太空望遠鏡捕捉系外生命印記、銀河中心黑洞初次現身、人類精準回擊小行星、台灣 CAR-T 首例、特斯拉的平價人形機器人、與超強的 LaMDA 跟 ChatGPT AI 語言模型!

2023 年能更刺激嗎?有哪些值得我們關注的科學大事呢?

我們綜合整理了 Nature、Science、Scientific American、NewScientist、富比世雜誌、經濟學人雜誌,結合泛科學的觀察與期待程度,提出這份「2023 最值得關注十大科學事件」;今年的科學界將會熱鬧非凡,令人目不暇給!

No.10 病原體通緝名單

2022 年 11 月,法國科學家在 bioRxiv 上發表了從西伯利亞永凍土中復活的多種病毒;這些「殭屍病毒」中最古老的已經有 48500 歲,在溫度升高後,這些病毒都復甦了過來……。雖然這批古老病毒只能感染變形蟲,但也暗示著,冰層之下存在更多正在休眠、極可能對哺乳動物或人類造成危險的病毒。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

隨著氣溫與海溫升高,這些不定時病毒炸彈正在醞釀著。

世界衛生組織將在今年發布修訂後的「重點病原體清單」,至少 300 位科學家嚴謹審查超過 25 個病毒與細菌家族的各種證據,針對目前還未知、但可能造成全球疫情的未知疾病 Disease X 做出預測,擬出一份優先名單。被列入名單的病原體通緝犯將會被重點研究調查,以利未來開發疫苗、治療與診斷技術。

被列入優先名單的病原體將會被重點研究調查。圖/Envato Elements

No.9 新一代 mRNA 疫苗

乘著在 COVID-19 大流行間快速成熟的 mRNA 疫苗研發平台,許多疫苗正蓄勢待發。

BNT 在 2023 年初針對瘧疾、肺結核和生殖器皰疹的 mRNA 疫苗開始了首次人體實驗;也與輝瑞合作,研發能降低帶狀皰疹發病率的疫苗。另一家 mRNA 大廠莫德納,也在研發能預防生殖器皰疹和帶狀皰疹病毒疫苗。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

除此之外,莫德納開發的黑色素瘤 mRNA 疫苗與默克的藥物合併療法,在去年底公布中期臨床試驗結果,顯示能降低 44% 的死亡率及復發風險,臨床試驗也將在 2023 年進入最後階段。

這些將在 2023 年揭曉的成果,將拓展人類使用 mRNA 疫苗對抗疾病的手段。

新一代 mRNA 疫苗正蓄勢待發。圖/Envato Elements

No.8 CRISPR 療法獲批准

由於之前的臨床試驗結果很不錯,CRISPR 基因編輯療法極有可能會在今年首次正式通過批准!

這種 exagamlogene autotemcel(exa-cel)療法,是由美國波士頓的 Vertex Pharmaceuticals 和英國劍橋的 CRISPR Therapeutics 公司共同開發。用超簡化的方式來説,治療方法就是先收集一個人自己的幹細胞,接著用 CRISPR-Cas9 編輯修正幹細胞中有缺陷的基因,最後再把這些細胞輸回人體。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

Vertex 公司預計會在 3 月向美國 FDA 申請批准,讓 exa-cel 療法可以用於治療 β-地中海貧血或鐮狀細胞病的患者。

然而,隨著療法上市,相關的討論預期也將甚囂塵上……。

CRISPR 基因編輯療法極有可能在今年正式通過批准。圖/Envato Elements

No.7 阿茲海默有藥醫

美國 FDA 將在年初宣布,Eisai 製藥公司和 Biogen 生技公司開發的 lecanemab,是否可以用來治療阿茲海默患者。

該藥物就像一台大腦專用的掃地機器人,為單克隆抗體,可以清除大腦中積累的 β 澱粉樣蛋白;在包含了 1785 名早期阿茲海默患者的臨床試驗中顯示,比起安慰劑,能減緩認知能力下降的速度約 27%。不過,有些科學家認為這效果只能說是還好,也有些擔心藥物不夠安全。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

無獨有偶,另一款由美國的 Anavex Life Sciences 開發的阿茲海默藥物 blarcamesine,目前也正在臨床試驗階段;它能啟動一種可提高神經元穩定性及相互連接能力的蛋白質,就像是幫神經元升級了連線速度與品質,估計在今年會持續帶來新消息。

blarcamesine 能幫神經元升級連線速度與品質。圖/Envato Elements

No.6 迷幻療法

2023 年,也極可能立下迷幻藥被用於醫療用途的里程碑。

多個相關臨床研究都進展到第三期,例如為 PTSD 創傷後症候群設計的新療法,結合了心理治療與 MDMA 亞甲二氧甲基苯丙胺,也就是所謂的搖頭丸,在臨床三期中,67% 的患者不再被診斷有 PTSD。

而來自迷幻蘑菇的裸蓋菇素,則被用來治療難治型憂鬱症,其臨床二期結果令人鼓舞。233 名難治型憂鬱症患者分成三組,在服用不同劑量裸蓋菇素後,每一組的憂鬱症量表分數都降低;而劑量最重的那組,其降幅最顯著。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

最後是 K 他命,竟然成為對抗酒精使用障礙的療法!酒精使用障礙包括酗酒、酒精依賴、成癮等,86% 的臨床試驗病人,在接受新療法後六個月,持續戒除酒精。

然而,也有科學家警告這些樂觀訊息中有炒作成份,就讓我們持續關注吧!

迷幻藥能有效治療病情!?圖/Envato Elements

看到這你可能會想,第六到十名怎麼都是跟醫療健康有關的大事件呢?別急!在下一篇中,我們接著介紹更精采的第五到第一名!

也歡迎大家跟我們分享,你知道的、即將在 2023 年發生的科學大事件!

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
期待在 2023 年即將發生的科學大事件!圖/GIPHY

歡迎訂閱 Pansci Youtube 頻道 獲取更多深入淺出的科學知識!

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
PanSci_96
1262 篇文章 ・ 2422 位粉絲
PanSci的編輯部帳號,會發自產內容跟各種消息喔。