《〈柯南 零的執行人〉足球真能解決任何事？》——2019數感盃 / 國中組專題報導類佳作

本文與 TRPMA 台灣研發型生技新藥發展協會合作，泛科學企劃執行

我們知道癌症是台灣人健康的頭號公敵。 為此，我們花了很多時間介紹最新、最有效的抗癌方法之一：免疫療法。

免疫療法中最重要的技術就是抗體藥物。科學家會人工製造一批抗體去標記癌細胞。它們就像戰場上的偵察無人機，能精準鎖定你體內的敵人——癌細胞，為它們打上標記，然後引導你的免疫系統展開攻擊。

這跟化療、放射線治療那種閉著眼睛拿機槍亂掃不同。免疫療法是重新叫醒你的免疫系統，為身體「上buff (增益) 」來抗癌，副作用較低，因此備受好評。

但尷尬的是，經過幾年的臨床考驗，科學家發現：光靠抗體對抗癌症，竟然已經不夠用了。

事情是這樣的，臨床上醫生與科學家逐漸發現：這個抗體標記，不是容易損壞，就是癌細胞同時設有多個陷阱關卡，只靠叫醒免疫細胞，還是難以發揮戰力。

但好消息是，我們的生技工程也大幅進步了。科學家開始思考：如果這台偵察無人機只有「標記」這一招不夠用，為什麼不幫它升級，讓它多學幾招呢？

這個能讓免疫藥物（偵察無人機）大進化的訓練器，就是今天的主角—融合蛋白（fusion protein）。

融合蛋白是什麼？

免疫療法遇到的問題，我們可以這樣理解：想像你的身體是一座國家，病毒、細菌、腫瘤就是入侵者；而抗體，就是我們派出的「偵察無人機」。

當我們透過注射放出這支無人機群進到體內，它能迅速辨識敵人、緊抓不放，並呼叫其他免疫單位（友軍）一同解決威脅。過去 20 年，最強的偵查機型叫做「單株抗體」。1998年，生技公司基因泰克（Genentech）推出的藥物赫賽汀（Herceptin），就是一款針對 HER2 蛋白的單株抗體，目標是治療乳癌。

這支無人機群為什麼能對抗癌症？這要歸功於它「Y」字形的小小抗體分子，構造看似簡單，卻蘊藏巧思：

• 「Y」 字形上面的兩隻「叉叉」是敵人偵測器，能找到敵人身上的抗原特徵，並黏上去，稱為抗體結合區「Fab 區域」。
  
• 「Y」 字形的「尾巴」就是我們說的「標籤」，它能通知免疫系統啟動攻擊，稱為結晶區域片段「Fc 區域」。具體來說，當免疫細胞在體內巡邏，免疫細胞上的 Fc 受體 (FcR) 會和 Fc區域結合，進而認出病原體或感染細胞，接著展開清除。

更厲害的是，這個 Fc 區域標籤還能加裝不同功能。一般來說，人體內多餘的分子，會被定期清除。例如，細胞內會有溶酶體不斷分解多餘的物質，或是血液經過肝臟時會被代謝、分解。那麼，人造抗體對身體來說，屬於外來的東西，自然也會被清除。

而 Fc區域會與細胞內體上的Fc受體結合，告訴細胞「別分解我」的訊號，阻止溶酶體的作用。又或是單純把標籤做的超大，例如接上一段長長的蛋白質，或是聚乙二醇鏈，讓整個抗體分子的大小，大於腎臟過濾孔的大小，難以被腎臟過濾，進而延長抗體在體內的存活時間。

偵測器（Fab）加上標籤（Fc）的結構，使抗體成為最早、也最成功的「天然設計藥物」。然而，當抗體在臨床上逐漸普及，一個又一個的問題開始浮現。抗體的強項在於「精準鎖定」，但這同時也是它的限制。

第一個問題：抗體只能打「魔王」，無法毀掉「魔窟」。 

抗體一定要有一個明確的「標的物」才能發揮作用。這讓它在針對「腫瘤」或「癌細胞本身」時非常有效，因為敵人身上有明顯標記。但癌細胞的形成與惡化，是細胞在「生長、分裂、死亡、免疫逃脫」這些訊號通路上被長期誤導的結果。抗體雖然勇猛，卻只能針對已經帶有特定分子的癌細胞魔王，無法摧毀那個孕育魔王的系統魔窟。這時，我們真正欠缺的是能「調整」、「模擬」或「干擾」這些錯誤訊號的藥物。

第二個問題：開發產線的限制。

抗體的開發，得經過複雜的細胞培養與純化程序。每次改變結構或目標，幾乎都要重新開發整個系統。這就像你無法要求一台偵測紅外線的無人機，明天立刻改去偵測核輻射。高昂的成本與漫長的開發時間，讓新產線難以靈活創新。

為了讓免疫藥物能走向多功能與容易快速製造、測試的道路，科學家急需一個更工業化的藥物設計方式。雖然我們追求的是工業化的設計，巧合的是，真正的突破靈感，仍然來自大自然。

在自然界中，基因有時會彼此「融合」成全新的組合，讓生物獲得額外功能。例如細菌，它們常仰賴一連串的酶來完成代謝，中間產物要在細胞裡來回傳遞。但後來，其中幾個酶的基因彼此融合，而且不只是基因層級的合併，產出的酶本身也變成同一條長長的蛋白質。

結果，反應效率大幅提升。因為中間產物不必再「跑出去找下一個酶」，而是直接在同一條生產線上完成。對細菌來說，能更快處理養分、用更少能量維持生存，自然形成適應上的優勢，這樣的融合基因也就被演化保留下來。

科學家從中得到關鍵啟發：如果我們也能把兩種有用的蛋白質，「人工融合」在一起，是否就能創造出更強大的新分子？於是，融合蛋白（fusion protein）就出現了。

以假亂真：融合蛋白的HIV反制戰

融合蛋白的概念其實很直覺：把兩種以上、功能不同的蛋白質，用基因工程的方式「接起來」，讓它們成為同一個分子。 

1990 年，融合蛋白 CD4 免疫黏附素（CD4 immunoadhesin）誕生。這項設計，是為了對付令人類聞風喪膽的 HIV 病毒。

我們知道 T 細胞是人體中一種非常重要的白血球。在這些 T 細胞中，大約有六到七成表面帶有一個叫做「CD4」的輔助受體。CD4 會和另一個受體 TCR 一起合作，幫助 T 細胞辨識其他細胞表面的抗原片段，等於是 T 細胞用來辨認壞人的「探測器」。表面擁有 CD4 受體的淋巴球，就稱為 CD4 淋巴球。

麻煩的來了。 HIV 病毒反將一軍，竟然把 T 細胞的 CD4 探測器，當成了自己辨識獵物的「標記」。沒錯，對 HIV 病毒來說，免疫細胞就是它的獵物。HIV 的表面有一種叫做 gp120 的蛋白，會主動去抓住 T 細胞上的 CD4 受體。

一旦成功結合，就會啟動一連串反應，讓病毒外殼與細胞膜融合。HIV 進入細胞內後會不斷複製並破壞免疫細胞，導致免疫系統逐漸崩潰。

為了逆轉這場悲劇，融合蛋白 CD4 免疫黏附素登場了。它的結構跟抗體類似，由由兩個不同段落所組成：一端是 CD4 假受體，另一端則是剛才提到、抗體上常見的 Fc 區域。當 CD4 免疫黏附素進入體內，它表面的 CD4 假受體會主動和 HIV 的 gp120 結合。

厲害了吧。 病毒以為自己抓到了目標細胞，其實只是被騙去抓了一個假的 CD4。這樣 gp120 抓不到 CD4 淋巴球上的真 CD4，自然就無法傷害身體。

而另一端的 Fc 區域則有兩個重要作用：一是延長融合蛋白在體內的存活時間；二是理論上能掛上「這裡有敵人！」的標籤，這種機制稱為抗體依賴性細胞毒殺（ADCC）或免疫吞噬作用（ADCP）。當免疫細胞的 Fc 受體與 Fc 區域結合，就能促使免疫細胞清除被黏住的病毒顆粒。

不過，這裡有個關鍵細節。

在實際設計中，CD4免疫黏附素的 Fc 片段通常會關閉「吸引免疫細胞」的這個技能。原因是：HIV 專門攻擊的就是免疫細胞本身，許多病毒甚至已經藏在 CD4 細胞裡。若 Fc 區域過於活躍，反而可能引發強烈的發炎反應，甚至讓免疫系統錯把帶有病毒碎片的健康細胞也一併攻擊，這樣副作用太大。因此，CD4 免疫黏附素的 Fc 區域會加入特定突變，讓它只保留延長藥物壽命的功能，而不會與淋巴球的 Fc 受體結合，以避免誘發免疫反應。

從 DNA 藍圖到生物積木：融合蛋白的設計巧思

融合蛋白雖然潛力強大，但要製造出來可一點都不簡單。它並不是用膠水把兩段蛋白質黏在一起就好。「融合」這件事，得從最根本的設計圖，也就是 DNA 序列就開始規劃。

我們體內的大部分蛋白質，都是細胞照著 DNA 上的指令一步步合成的。所以，如果科學家想把蛋白 A 和蛋白 B 接在一起，就得先把這兩段基因找出來，然後再「拼」成一段新的 DNA。

不過，如果你只是單純把兩段基因硬接起來，那失敗就是必然的。因為兩個蛋白會互相「打架」，導致摺疊錯亂、功能全毀。

這時就需要一個小幫手：連接子（linker）。它的作用就像中間的彈性膠帶，讓兩邊的蛋白質能自由轉動、互不干擾。最常見的設計，是用多個甘胺酸（G）和絲胺酸（S）組成的柔性小蛋白鏈。

設計好這段 DNA 之後，就能把它放進細胞裡，讓細胞幫忙「代工」製造出這個融合蛋白。接著，科學家會用層析、電泳等方法把它純化出來，再一一檢查它有沒有摺疊正確、功能是否完整。

如果一切順利，這個人工設計的融合分子，就能像自然界的蛋白一樣穩定運作，一個全新的「人造分子兵器」就此誕生。

CD4免疫黏附素問世之後，融合蛋白逐漸成為生物製藥的重要平台之一。而且現在的融合蛋白，早就不只是「假受體＋Fc 區域」這麼單純。它已經跳脫模仿抗體，成為真正能自由組裝、自由設計的生物積木。

融合蛋白的強項，就在於它能「自由組裝」。

以抗體為骨架，科學家可以接上任何想要的功能模組，創造出全新的藥物型態。一般的抗體只能「抓」（標記特定靶點）；但融合蛋白不只會抓，還能「阻斷」、「傳遞」、甚至「調控」訊號。在功能模組的加持下，它在藥物設計上，幾乎像是一個分子級的鋼鐵蜘蛛人裝甲。

一般來說，當我們選擇使用融合蛋白時，通常會期待它能發揮幾種關鍵效果：

1. 療效協同： 一款藥上面就能同時針對多個靶點作用，有機會提升治療反應率與持續時間，達到「一藥多效」的臨床價值。
2. 減少用藥： 原本需要兩到三種單株抗體聯合使用的療法，也許只要一種融合蛋白就能搞定。這不僅能減少給藥次數，對病人來說，也有機會因為用藥減少而降低治療成本。
3. 降低毒性風險： 經過良好設計的融合蛋白，可以做到更精準的「局部活化」，讓藥物只在目標區域發揮作用，減少副作用。

到目前為止，我們了解了融合蛋白是如何製造的，也知道它的潛力有多大。

那麼，目前實際成效到底如何呢？

一箭雙鵰：拆解癌細胞的「偽裝」與「內奸」

2016 年，德國默克（Merck KGaA）展開了一項全新的臨床試驗。 主角是一款突破性的雙功能融合蛋白──Bintrafusp Alfa。這款藥物的厲害之處在於，它能同時封鎖 PD-L1 和 TGF-β 兩條免疫抑制路徑。等於一邊拆掉癌細胞的偽裝，一邊解除它的防護罩。

PD-L1，我們或許不陌生，它就像是癌細胞身上的「偽裝良民證」。當 PD-L1 和免疫細胞上的 PD-1 受體結合時，就會讓免疫系統誤以為「這細胞是自己人」，於是放過它。我們的策略，就是用一個抗體或抗體樣蛋白黏上去，把這張「偽裝良民證」封住，讓免疫系統能重新啟動。

但光拆掉偽裝還不夠，因為癌細胞還有另一位強大的盟友—一個起初是我軍，後來卻被癌細胞收買、滲透的「內奸」。它就是，轉化生長因子-β，縮寫 TGF-β。

先說清楚，TGF-β 原本是體內的秩序管理者，掌管著細胞的生長、分化、凋亡，還負責調節免疫反應。在正常細胞或癌症早期，它會和細胞表面的 TGFBR2 受體結合，啟動一連串訊號，抑制細胞分裂、減緩腫瘤生長。

但當癌症發展到後期，TGF-β 跟 TGFBR2 受體之間的合作開始出問題。癌細胞表面的 TGFBR2 受體可能突變或消失，導致 TGF-β 不但失去了原本的抑制作用，反而轉向幫癌細胞做事。

它會讓細胞骨架（actin cytoskeleton）重新排列，讓細胞變長、變軟、更有彈性，還能長出像觸手的「偽足」（lamellipodia、filopodia），一步步往外移動、鑽進組織，甚至進入血管、展開全身轉移。

更糟的是，這時「黑化」的 TGF-β 還會壓抑免疫系統，讓 T 細胞和自然殺手細胞變得不再有攻擊力，同時刺激新血管生成，幫腫瘤打通營養補給線。

為了對抗這個內奸，默克在 Bintrafusp Alfa 的結構裡，加上了一個「TGF-β 陷阱（trap）」。就像 1989 年的 CD4 免疫黏附素用「假受體」去騙 HIV 一樣，這個融合蛋白在體內循環時，會用它身上的「陷阱」去捕捉並中和游離的 TGF-β。這讓 TGF-β 無法再跟腫瘤細胞或免疫細胞表面的天然受體結合，從而鬆開了那副壓抑免疫系統的腳鐐。

告別單一解方：融合蛋白的「全方位圍剿」戰

但，故事還沒完。我們之前提過，癌細胞之所以難纏，在於它會發展出各種「免疫逃脫」策略。

而近年我們發現，癌細胞的「偽良民證」至少就有兩張：一張是 PD-L1；另一張是 CD-47。CD47 是癌細胞向巨噬細胞展示的「別吃我」訊號，當它與免疫細胞上的 SIRPα 結合時，就會抑制吞噬反應。

為此，總部位於台北的漢康生技，決定打造能同時對付 PD-L1、CD-47，乃至 TGF-β 的三功能生物藥 HCB301。

雖然三功能融合蛋白聽起來只是「再接一段蛋白」而已，但實際上極不簡單。截至目前，全球都還沒有任何三功能抗體或融合蛋白批准上市，在臨床階段的生物候選藥，也只佔了整個生物藥市場的 1.6%。

漢康生技透過自己開發的 FBDB 平台技術，製作出了三功能的生物藥 HCB301，目前第一期臨床試驗已經在美國、中國批准執行。

免疫療法絕對是幫我們突破癌症的關鍵。但我們也知道癌症非常頑強，還有好幾道關卡我們無法攻克。既然單株抗體在戰場上顯得單薄，我們就透過融合蛋白，創造出擁有多種功能模組的「升級版無人機」。

融合蛋白強的不是個別的偵查或阻敵能力，而是一組可以「客製化組裝」的平台，用以應付癌細胞所有的逃脫策略。

Catch Me If You Can？融合蛋白的回答是：「We Can.」

未來癌症的治療戰場，也將從尋找「唯一解」，轉變成如何「全方位圍剿」癌細胞，避免任何的逃脫。

本文與 Perplexity 合作，泛科學企劃執行

「Hello. I am… a robot.」

在我們的記憶裡，機器人的聲音就該是冰冷、單調，不帶一絲情感 。它們的動作僵硬，肢體不協調，像一個沒有靈魂的傀儡，甚至啟發我們創造了機械舞來模仿那獨特的笨拙可愛。但是，現今的機器人發展不再只會跳舞或模仿人聲，而是已經能獨立完成一場膽囊切除手術。

就在2025年，美國一間實驗室發表了一項成果：一台名為「SRT-H」的機器人（階層式手術機器人Transformer），在沒有人類醫師介入的情況下，成功自主完成了一場完整的豬膽囊切除手術。SRT-H 正是靠著從錯誤中學習的能力，最終在八個不同的離體膽囊上，達成了 100% 的自主手術成功率。

這項成就的意義重大，因為過去機器人手術的自動化，大多集中在像是縫合這樣的單一「任務」上。然而，這一場完整的手術，是一個包含數十個步驟、需要連貫策略與動態調整的複雜「程序」。這是機器人首次在包含 17 個步驟的完整膽囊切除術中，實現了「步驟層次的自主性」。

這就引出了一個讓我們既興奮又不安的核心問題：我們究竟錯過了什麼？機器人是如何在我們看不見的角落，悄悄完成了從「機械傀儡」到「外科醫生」的驚人演化？

這趟思想探險，將為你解密 SRT-H 以及其他五款同樣具備革命性突破的機器人。你將看到，它們正以前所未有的方式，發展出生物般的觸覺、理解複雜指令、學會團隊合作，甚至開始自我修復與演化，成為一種真正的「準生命體」 。

所以，你準備好迎接這個機器人的新紀元了嗎？

只靠模仿還不夠？手術機器人還需要學會「犯錯」與「糾正」

那麼，SRT-H 這位機器人的外科大腦，究竟藏著什麼秘密？答案就在它創新的「階層式框架」設計裡 。

你可以想像，SRT-H 的腦中，住著一個分工明確的兩人團隊，就像是漫畫界的傳奇師徒—黑傑克與皮諾可 。

• 第一位，是動口不動手的總指揮「黑傑克」： 它不下達具體的動作指令，而是在更高維度的「語言空間」中進行策略規劃 。它發出的命令，是像「抓住膽管」或「放置止血夾」這樣的高層次任務指令 。
• 第二位，是靈巧的助手「皮諾可」： 它負責接收黑傑克的語言指令，並將這些抽象的命令，轉化為機器手臂毫釐不差的精準運動軌跡 。

但最厲害的還不是這個分工，而是它們的學習方式。SRT-H 研究團隊收集了 17 個小時、共 16,000 條由人類專家操作示範的軌跡數據來訓練它 。但這還只是開始，研究人員在訓練過程中，會刻意讓它犯錯，並向它示範如何從抓取失敗、角度不佳等糟糕的狀態中恢復過來 。這種獨特的訓練方法，被稱為「糾正性示範」 。

這項訓練，讓 SRT-H 學會了一項外科手術中最關鍵的技能：當它發現執行搞砸了，它能即時識別偏差，並發出如「重試抓取」或「向左調整」等「糾正性指令」 。這套內建的錯誤恢復機制至關重要。當研究人員拿掉這個糾正能力後，機器人在遇到困難時，要不是完全失敗，就是陷入無效的重複行為中 。

正是靠著這種從錯誤中學習、自我修正的能力，SRT-H 最終在八次不同的手術中，達成了 100% 的自主手術成功率 。

SRT-H 證明了機器人開始學會「思考」與「糾錯」。但一個聰明的大腦，足以應付更混亂、更無法預測的真實世界嗎？例如在亞馬遜的倉庫裡，機器人不只需要思考，更需要實際「會做事」。

要能精準地與環境互動，光靠視覺或聽覺是不夠的。為了讓機器人能直接接觸並處理日常生活中各式各樣的物體，它就必須擁有生物般的「觸覺」能力。

解密 Vulcan 如何學會「觸摸」

讓我們把場景切換到亞馬遜的物流中心。過去，這裡的倉儲機器人（如 Kiva 系統）就像放大版的掃地機器人，核心行動邏輯是極力「避免」與周遭環境發生任何物理接觸，只負責搬運整個貨架，再由人類員工挑出包裹。

但 2025 年5月，亞馬遜展示了他們最新的觸覺機器人 Vulcan。在亞馬遜的物流中心裡，商品被存放在由彈性帶固定的織物儲物格中，而 Vulcan 的任務是必須主動接觸、甚至「撥開」彈性織網，再從堆放雜亂的儲物格中，精準取出單一包裹，且不能造成任何損壞。

Vulcan 的核心突破，就在於它在「拿取」這個動作上，學會了生物般的「觸覺」。它靈活的機械手臂末端工具（EOAT, End-Of-Arm Tool），不僅配備了攝影機，還搭載了能測量六個自由度的力與力矩感測器。六個自由度包含上下、左右、前後的推力，和三個維度的旋轉力矩。這就像你的手指，裡頭分布著非常多的受器，不只能感測壓力、還能感受物體橫向拉扯、運動等感觸。

EOAT 也擁有相同精確的「觸覺」，能夠在用力過大之前即時調整力道。這讓 Vulcan 能感知推動一個枕頭和一個硬紙盒所需的力量不同，從而動態調整行為，避免損壞貨物。

其實，這更接近我們人類與世界互動的真實方式。當你想拿起桌上的一枚硬幣時，你的大腦並不會先計算出精準的空間座標。實際上，你會先把手伸到大概的位置，讓指尖輕觸桌面，再沿著桌面滑動，直到「感覺」到硬幣的邊緣，最後才根據觸覺決定何時彎曲手指、要用多大的力量抓起這枚硬幣。Vulcan 正是在學習這種「視覺＋觸覺」的混合策略，先用攝影機判斷大致的空間，再用觸覺回饋完成最後精細的操作。

靠著這項能力，Vulcan 已經能處理亞馬遜倉庫中約 75% 的品項，並被優先部署來處理最高和最低層的貨架——這些位置是最容易導致人類員工職業傷害的位置。這也讓自動化的意義，從單純的「替代人力」，轉向了更具建設性的「增強人力」。

SRT-H 在手術室中展現了「專家級的腦」，Vulcan 在倉庫中演化出「專家級的手」。但你發現了嗎？它們都還是「專家」，一個只會開刀，一個只會揀貨。雖然這種「專家型」設計能有效規模化、解決痛點並降低成本，但機器人的終極目標，是像人類一樣成為「通才」，讓單一機器人，能在人類環境中執行多種不同任務。

如何教一台機器人「舉一反三」？

你問，機器人能成為像我們一樣的「通才」嗎？過去不行，但現在，這個目標可能很快就會實現了。這正是 NVIDIA 的 GR00T 和 Google DeepMind 的 RT-X 等專案的核心目標。

過去，我們教機器人只會一個指令、一個動作。但現在，科學家們換了一種全新的教學思路：停止教機器人完整的「任務」，而是開始教它們基礎的「技能基元」（skill primitives），這就像是動作的模組。

例如，有負責走路的「移動」(Locomotion) 基元，和負責抓取的「操作」(Manipulation) 基元。AI 模型會透過強化學習 (Reinforcement Learning) 等方法，學習如何組合這些「技能基元」來達成新目標。

舉個例子，當 AI 接收到「從冰箱拿一罐汽水給我」這個新任務時，它會自動將其拆解為一系列已知技能的組合：首先「移動」到冰箱前、接著「操作」抓住把手、拉開門、掃描罐子、抓住罐子、取出罐子。AI T 正在學會如何將這些單一的技能「融合」在一起。有了這樣的基礎後，就可以開始來大量訓練。

當多重宇宙的機器人合體練功：通用 AI 的誕生

好，既然要學，那就要練習。但這些機器人要去哪裡獲得足夠的練習機會？總不能直接去你家廚房實習吧。答案是：它們在數位世界裡練習。

NVIDIA 的 Isaac Sim 等平台，能創造出照片級真實感、物理上精確的模擬環境，讓 AI 可以在一天之內，進行相當於數千小時的練習，獨自刷副本升級。這種從「模擬到現實」（sim-to-real）的訓練管線，正是讓訓練這些複雜的通用模型變得可行的關鍵。

DeepMind 的 RT-X 計畫還發現了一個驚人的現象：用來自多種「不同類型」機器人的數據，去訓練一個單一的 AI 模型，會讓這個模型在「所有」機器人上表現得更好。這被稱為「正向轉移」(positive transfer)。當 RT-1-X 模型用混合數據訓練後，它在任何單一機器人上的成功率，比只用該機器人自身數據訓練的模型平均提高了 50%。

這就像是多重宇宙的自己各自練功後，經驗值合併，讓本體瞬間變強了。這意味著 AI 正在學習關於物理、物體特性和任務結構的抽象概念，這些概念獨立於它所控制的特定身體。

不再是工程師，而是「父母」： AI 的新學習模式

這也導向了一個科幻的未來：或許未來可能存在一個中央「機器人大腦」，它可以下載到各種不同的身體裡，並即時適應新硬體。

這種學習方式，也從根本上改變了我們與機器人的互動模式。我們不再是逐行編寫程式碼的工程師，而是更像透過「示範」與「糾正」來教導孩子的父母。

NVIDIA 的 GR00T 模型，正是透過一個「數據金字塔」來進行訓練的：

• 金字塔底層： 是大量的人類影片。
• 金字塔中層： 是海量的模擬數據（即我們提過的「數位世界」練習）。
• 金字塔頂層： 才是最珍貴、真實的機器人操作數據。

這種模式，大大降低了「教導」機器人新技能的門檻，讓機器人技術變得更容易規模化與客製化。

當機器人不再是「一個」物體，而是「任何」物體？

我們一路看到了機器人如何學會思考、觸摸，甚至舉一反三。但這一切，都建立在一個前提上：它們的物理形態是固定的。

但，如果連這個前提都可以被打破呢？這代表機器人的定義不再是固定的形態，而是可變的功能：它能改變身體來適應任何挑戰，不再是一台單一的機器，而是一個能根據任務隨選變化的物理有機體。

有不少團隊在爭奪這個機器人領域的聖杯，其中瑞士洛桑聯邦理工學院特別具有代表性，該學院的仿生機器人實驗室（Bioinspired Robotics Group, BIRG）2007 年就打造模組化自重構機器人 Roombots。

有不少團隊在爭奪這個機器人領域的聖杯，其中瑞士洛桑聯邦理工學院（EPFL）特別具有代表性。該學院的仿生機器人實驗室（BIRG）在 2007 年就已打造出模組化自重構機器人 Roombots。而 2023 年，來自 EPFL 的另一個實驗室——可重組機器人工程實驗室（RRL），更進一步推出了 Mori3，這是一套把摺紙藝術和電腦圖學巧妙融合的模組化機器人系統。

Mori3 的核心，是一個個小小的三角形模組。別看它簡單，每個模組都是一個獨立的機器人，有自己的電源、馬達、感測器和處理器，能獨立行動，也能和其他模組合作。最厲害的是，它的三條邊可以自由伸縮，讓這個小模組本身就具備「變形」能力。

當許多 Mori3 模組連接在一起時，就能像一群活的拼圖一樣，從平面展開，組合成各種三維結構。研究團隊將這種設計稱為「物理多邊形網格化」。在電腦圖學裡，我們熟悉的 3D 模型，其實就是由許多多邊形（通常是三角形）拼湊成的網格。Mori3 的創新之處，就是把這種純粹的數位抽象，真正搬到了現實世界，讓模組們化身成能活動的「實體網格」。

這代表什麼？團隊已經展示了三種能力：

• 移動：他們用十個模組能組合成一個四足結構，它能從平坦的二維狀態站立起來，並開始行走。這不只是結構變形，而是真正的協調運動。
• 操縱： 五個模組組合成一條機械臂，撿起物體，甚至透過末端模組的伸縮來擴大工作範圍。
• 互動： 模組們能形成一個可隨時變形的三維曲面，即時追蹤使用者的手勢，把手的動作轉換成實體表面的起伏，等於做出了一個會「活」的觸控介面。

這些展示，不只是實驗室裡的炫技，而是真實證明了「物理多邊形網格化」的潛力：它不僅能構建靜態的結構，還能創造具備複雜動作的動態系統。而且，同一批模組就能在不同情境下切換角色。

想像一個地震後的救援場景：救援隊帶來的不是一台笨重的挖土機，而是一群這樣的模組。它們首先組合成一條長長的「蛇」形機器人，鑽入瓦礫縫隙；一旦進入開闊地後，再重組成一隻多足的「蜘蛛」，以便在不平的地面上穩定行走；發現受困者時，一部分模組分離出來形成「支架」撐住搖搖欲墜的橫樑，另一部分則組合成「夾爪」遞送飲水。這就是以任務為導向的自我演化。

這項技術的終極願景，正是科幻中的概念：可程式化物質（Programmable Matter），或稱「黏土電子學」（Claytronics）。想像一桶「東西」，你可以命令它變成任何你需要的工具：一支扳手、一張椅子，或是一座臨時的橋樑。

未來，我們只需設計一個通用的、可重構的「系統」，它就能即時創造出任務所需的特定機器人。這將複雜性從實體硬體轉移到了規劃重構的軟體上，是一個從硬體定義的世界，走向軟體定義的物理世界的轉變。

更重要的是，因為模組可以隨意分開與聚集，損壞時也只要替換掉部分零件就好。足以展現出未來機器人的適應性、自我修復與集體行為。當一群模組協作時，它就像一個超個體，如同蟻群築橋。至此，「機器」與「有機體」的定義，也將開始動搖。

從「實體探索」到「數位代理」

我們一路見證了機器人如何從單一的傀儡，演化為學會思考的外科醫生 (SRT-H)、學會觸摸的倉儲專家 (Vulcan)、學會舉一反三的通才 (GR00T)，甚至是能自我重構成任何形態的「可程式化物質」(Mori3)。

但隨著機器人技術的飛速發展，一個全新的挑戰也隨之而來：在一個 AI 也能生成影像的時代，我們如何分辨「真實的突破」與「虛假的奇觀」？

舉一個近期的案例：2025 年 2 月，一則影片在網路上流傳，顯示一台人形機器人與兩名人類選手進行羽毛球比賽，並且輕鬆擊敗了人類。我的第一反應是懷疑：這太誇張了，一定是 AI 合成的影片吧？但，該怎麼驗證呢？答案是：用魔法打敗魔法。

在眾多 AI 工具中，Perplexity 特別擅長資料驗證。例如這則羽球影片的內容貼給 Perplexity，它馬上就告訴我：該影片已被查證為數位合成或剪輯。但它並未就此打住，而是進一步提供了「真正」在羽球場上有所突破的機器人—來自瑞士 ETH Zurich 團隊的 ANYmal-D。

接著，選擇「研究模式」，就能深入了解 ANYmal-D 的詳細原理。原來，真正的羽球機器人根本不是「人形」，而是一台具備三自由度關節的「四足」機器人。

如果你想更深入了解，Perplexity 的「實驗室」功能，還能直接生成一份包含圖表、照片與引用來源的完整圖文報告。它不只介紹了 ANYmal-D 在羽球上的應用，更詳細介紹了瑞士聯邦理工學院發展四足機器人的完整歷史：為何選擇四足？如何精進硬體與感測器結構？以及除了運動領域外，四足機器人如何在關鍵的工業領域中真正創造價值。

AI 代理人：數位世界的新物種

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• 作者／林怡秀│雅文兒童聽語文教基金會研究助理

你聽過「蚊音」嗎？據說這是年輕的耳朵才聽得見的聲音！「蚊音」是日文的詞彙「モスキート音」，指的是 17,000 赫茲左右的超高音。由於人聽取高頻聲音的能力會隨著年紀退化，因此有些成人是聽不見蚊音的，小孩子或青少年則較有機會聽得見。現在我們就用下面這個影片來測試你的耳朵年齡，影片聲音不太悅耳，請注意耳機音量。

可以用來測耳朵年齡的「蚊音」

你聽得見影片中的聲音嗎？如果聽得見，恭喜你寶刀未老，可以加入名偵探柯南的少年偵探團了！雖然我們對柯南都不陌生，但你可能不知道，他的偵探團成員身上都別有特殊設計的徽章，在通訊時會發出蚊音，只有成員們聽得見。

在柯南電影《異次元的狙擊手》中，由於阿笠博士和狙擊手犯人都聽不到蚊音，當犯人趁黑暗想挾持步美逃跑時，蚊音就派上了用場──他們開啟偵探徽章的通訊開關，讓步美的徽章發出蚊音，最後在不被發現的狀況下成功找到步美和犯人的位置。所以別小看少年偵探們，雖然平時手無縛雞之力，從他們內建的「蚊音」技能看來，要加入少年偵探團其實沒那麼容易，即使是沉睡的小五郎可能也無法做到。

當然蚊音並非只出現在動漫中，曾有新聞報導日本政府在治安不佳的東京足立區公園播放蚊音驅趕夜晚聚集的青少年，另外日本也有助聽器公司網站提供「蚊音測試」(註1)[1]，因為聽取高頻聲音的能力減弱是耳朵退化的一種警訊，因此可用來測試耳朵年齡。下面我們就再來聽個影片，測測你的聽力年齡是比你想的年輕，還是未老先衰？

如果你或身邊親友有點重聽……

如果你發現自己常聽不清楚，或是想起了家中耳朵不好的長輩，那麼要當心，「微聽損」可能已經悄悄找上你們了！平常談到聽力損失，總會想到耳朵全聾、什麼都聽不見，但其實聽力損失和近視度數一樣，是有程度輕重之分的，並非正常、全聾這樣的二分法，而「微聽損」指的是「輕微聽力損失（minimal hearing loss）」，也就是只有稍微聽不清楚，比較像一般所說的「重聽」、「耳背」。

根據文獻中的定義，微聽損可分成三種類型：

• 第一種是輕型聽損（Mild Hearing Loss），簡單來說是指兩耳聽力都有一點問題，好比用手指堵住雙耳，微弱或較遠的聲音會聽不見，在餐廳、KTV或馬路邊等吵雜環境中容易漏聽一些語音訊息，導致會錯意。
• 第二種則是高頻聽損（High-Frequency Sensorineural Hearing Loss, HFSHL），指的是聽取高頻率（2,000 赫茲以上）的聲音時有困難，我們的語音中有些子音頻率比較高，例如ㄘ、ㄙ、ㄈ、ㄒ、ㄑ、ㄔ，因此高頻聽損的人即使在安靜的環境中也會聽錯、聽漏這些聲音，像是把「蔥餅」聽成「鬆餅」。
• 最後一種則是單側聽損（Unilateral Hearing Loss, UHL），顧名思義就是只有一邊的耳朵聽力不佳，另一隻耳朵正常，當聲音從聽力較差的那側傳來時會聽得較吃力，也會有聽聲辨位的困難（Anderson & Matkin，2007；Bess, Dodd-Murphy & Parker，1998）。

關於三種微聽損的詳細界定，可參考如果小美人魚失去的是聽力，幸福也沒有比較容易：談輕微聽力損失「微聽損」這一篇的介紹。

微聽損帶來的「微」險

從前面描述看來，微聽損好像只是有點聽不清楚，或一部分的聲音聽不見，應該頂多不能報名少年偵探團，或弄錯別人意思鬧鬧笑話，不算太嚴重吧？但其實不然，微聽損帶來的危害可不微小。

社交及心理困擾

在與人交流時，若無法聽清別人說話會阻礙溝通，帶來社交困擾。美國國家老齡理事會（National Council on the Aging）曾在1999年針對兩千多位有不同程度聽力問題的老年人進行問卷調查，發現有聽力問題卻未配戴助聽器的老人更容易有憂慮、偏執、不安等情緒，也較少參與社交活動。

這樣的困擾即使聽損程度較輕也會發生，Monzani等人（2008）請169位35至54歲成人填寫聽力障礙及生活品質相關的量表，其中96位受訪者聽力正常，另外73位則有輕度至中度的聽力損失，研究結果指出，微聽損成人的生活品質較聽常成人低落，且較容易沮喪、焦慮、對人際關係過度敏感及產生敵意。

Wie 等人（2010）的研究也指出，單側聽損成人比聽常者更容易感到幸福感下降，以及在人際上遭到排擠。聽損者之所以容易遭遇人際互動困難，除了因為自己聽不清他人說話外，也可能是因旁人與聽損者互動時，必須經常重複說過的話、放慢速度、注意距離是否過遠、發音是否清楚等等，而降低了他們與聽損者溝通的意願，使得聽損者感覺更加孤立（Arlinger，2003）。

此外，聽力問題不僅影響聽損者本人，也可能影響其身邊的人，Wallhagen等人 （2004）以自評問卷對四百多對46歲以上的夫妻或情侶進行調查，結果指出聽損可能會影響配偶的身心健康及幸福感：

配偶有聽力損失的人，越容易感覺不快樂、失去活力，甚至認為另一半不了解自己。

身體健康危害

家中若有長輩，要當心微聽損對長輩健康安全帶來的威脅。Lin等人（2013）的研究追蹤了一千多位聽常者與聽損程度多為輕度至中度的老人，並分析了這些老人認知功能的下降情形，結果顯示認知功能的下降和聽損有關：

聽損老人發生認知損害的風險比聽常者高約 1.2 倍。

最新的失智症研究更表明，老年聽損男性患失智症的風險比無聽損者高約 1.7 倍（Ford, Hankey, Yeap, Flicker & Almeida，2018）。聽損之所以對認知造成影響有幾種可能原因，一是因為聽損帶來社交孤立，而研究已證實孤獨和認知功能衰退有關。另一種解釋則認為，聽損者平時須耗費更多精力傾聽，因此較沒有餘力進行其他方面的認知處理（例如：記憶）。

此外，Lin 等人（2014）的大腦影像研究也顯示聽損者的大腦萎縮比聽常者來得快。Lin的團隊運用核磁共振造影術（fMRI）觀測56歲以上聽損成人十年間的大腦變化，發現他們招募的受試者聽損程度雖然大多只有輕度，但全腦及右腦顳葉（temporal lobe，位置見上圖）的容量（volume）減少速度明顯較聽常者快。聽損受試者右腦顳葉萎縮的區域除了負責口語處理外，也影響語意記憶及知覺整合，而這部份正是早期阿茲海默症相關的腦區（Lin et al.，2014）。

除了認知損害外，聽損也會增加老年人跌倒的風險。Lin 與 Ferrucci（2012）以兩千多位 40 到 69 歲間的成人為對象，調查他們過去一年內跌倒的情形。結果發現，每增加十分貝的聽損，跌倒機率增加 1.4 倍，而即便是輕度聽損者，跌倒風險仍比聽常者高出三倍。聽損者之所以容易跌倒，一種可能的原因是耳蝸功能損失伴隨著前庭功能損害，使得平衡感減弱，另一種解釋是聽損使人對環境的警覺性變差，且聽損者需耗費較多力氣傾聽，連帶減少了能夠運用在肢體平衡上的注意力。跌倒可能威脅老人的健康及生命安全，因此家中若有聽損長輩，必須注意聽損對行走安全的影響。

造成微聽損的兇手不只一個！

看完微聽損帶來的危害後，相信你會想問：造成這一切的兇手究竟是什麼？

雖然柯南的世界裡真相總是只有一個，但在微聽損的世界裡，兇手可能不只一個！前面曾提及阿笠博士跟狙擊手犯人聽不見高頻的蚊音，當然我們不清楚他們若到醫院接受聽力檢查是否真的會被界定為有微聽損，因為一般聽力檢查主要測試的頻率範圍是 250～8,000 赫茲之間，也就是人類溝通時主要能聽取的頻率範圍。

而在聽力檢查中，高頻聽損針對的是 2000 到 8000 赫茲聲音的聽取能力。阿笠博士和犯人雖然聽不見 17,000 赫茲的蚊音，但如果接受聽力檢查時 2000到 8000 赫茲沒有問題，就不會被界定為「高頻聽損」，只能說他們聽取超高頻聲音的能力有退化。但現在先讓我們假設他們都是微聽損的族群，一起來想想可能是哪些原因造成的？

老年性聽損

首先，阿笠博士的案例我們或許可用老化來解釋。一般來說成人 40 歲以後，位於耳蝸內負責聲音處理的毛細胞（hair cell）會漸漸死亡，使得聽力緩慢衰退，從高頻的聲音開始聽不見。52歲的阿笠博士，聽不見蚊音也是人類耳朵退化的正常現象。而到了 65 至 70 歲，連中低頻率聲音的聽力也漸漸退化，此時會感到明顯的重聽（陳世一、陳弘聖、賴正軒、鄧若珍，2012）。

聽損在台灣銀髮族中盛行率很高，Lin等人（2007）調查南台灣聽損程度在25分貝以上的老年族群，發現60到69歲聽損盛行率為47%，70到79歲為65%， 80到89歲則為53%。而張欣平（2008）以北台灣到醫院接受健康檢查的年長者為樣本，指出65歲以上年齡段的聽損盛行率都高於95%，也就是幾乎所有年長者都有聽力問題。

那麼犯人聽不見蚊音該怎麼解釋呢？那位犯人只有 32 歲，還是個年輕的小夥子，不到耳蝸功能喪失的年紀，怎麼就有高頻聽力退化的情形出現呢？看來案情並不單純。

職業噪音傷害

那位犯人以前曾是海軍陸戰隊的二等中士隊員，他的聽損可能來自「職業噪音傷害」。根據勞動部職業安全衛生署統計，2016 年全國職業傷病診治通報件數中，比率最高的是職業性聽力損失，占六成左右，可見工作對耳朵造成傷害的情形是很常見的。工作環境若充斥噪音，長期下來會造成噪音性聽損（noise-induced hearing loss）。

製造業者、工人、軍警、牙醫、美髮業者等人員的耳朵較常接觸高分貝器械的噪音，因此聽力容易受損，而柯南劇中犯人的微聽損或許就是征戰沙場所帶來的職業傷害。此外，有些工作需搭乘的交通工具會發出巨大聲響，例如機組人員、消防車、救護車或垃圾車隨行人員，還有一些工作環境總是人聲鼎沸，例如酒吧、夜店等等，這些人長久下來也有微聽損的隱憂（European Agency for Safety and Health at Work，2014；Hear it，2008；Manatee Hearing & Speech Center，2016；余仁方，2014）。

前面提過，除了輕度聽力喪失外，微聽損還有單側及高頻聽損兩種類型，那麼哪些工作容易造成這兩種聽損呢？單側聽損通常發生在經常使用單邊耳朵的工作，例如歌手、舞台劇演員、演奏家、客服、維安或賣場服務人員，他們經常是同一邊耳朵戴著耳機，或從固定某側接收樂器聲音，因此會有單側聽力損失的風險。

另有一些工作較容易引發高頻聽損，例如農業工作者常用的收割機和托拉機會發出高頻噪音，容易傷害耳蝸接收高頻的地方。另外，廚房中大火快炒跟煎魚常出現高頻的聲音，也會使廚師、家庭主婦成為高頻聽損的危險族群（余仁方，2014）。

其他因素

除了老化及噪音外，還有一些其他因素會導致聽力損失。研究顯示聽損在糖尿病族群中更常發生（Kakarlapudi, Sawyer & Staecker，2003），尤其是高頻聽損，發生在糖尿病患者的機率大約是非糖尿病患者的兩倍，其原因可能是糖尿病帶來的身體病理變化破壞了聽覺功能相關的神經及血管（Bainbridge, Hoffman & Cowie）。

心血管疾病也與聽損相關，美國威斯康辛麥迪遜大學的 Friedland 教授指出，低頻聽損跟心血管疾病有高度關聯性，這是因為內耳佈滿了血管，當身體血液流動功能異常，就容易先出現聽損的狀況（Wyson，2009）。其他傷病因素還有腦傷（Traumatic brain injury, TBI）、內耳自體免疫疾病、耳硬化症（Otosclerosis）、聽神經瘤（Acoustic neuroma）、梅尼爾氏症（Ménière’s disease）等等。

另外，吸菸及藥物使用也是導致聽損的危險因子。目前已有研究證實抽菸與聽損相關，聽力損失發生在抽煙者的機會是不抽菸者的1.7倍（Cruickshanks et al.，1998），而且通常是輕度的聽損（Kumar, Gulati, Singhal, Hasan & Khan，2013）。美國語言聽力協會（ASHA）也指出，使用耳毒性藥物（Ototoxic medications）也可能使聽力產生損傷，例如新黴素、呋塞米、某些化療藥物、大量的阿斯匹靈等。

老了也想當少年偵探：如何保健聽力

微聽損會降低我們的生活品質，對身體及心理的影響不容小覷，因此日常的聽力保健非常重要。工作場所中若充滿噪音，可利用耳塞或耳罩降低噪音傷害。平常使用有聲電子設備時，必須注意音量是否過大，以及使用時間是否過長。盡可能選購隔音效果較好的耳機，較不會為了跟外界噪音比大聲而不自覺把耳機音量開更大。

另外，要避免吸煙等不良的習慣；服用藥物前，先向醫生確認是否有聽力損害的風險，若真的必須使用，在服藥前和服藥期間都要接受聽力及平衡感檢查。最後，自己和家人都要定期做聽力檢查，若發現聽力損失才能及早介入（Fligor，2018；WebMD Medical Reference，2017）。

萬一不幸發現微聽損已找上門，又該怎麼做呢？最首要的是先向聽力相關專業人員確認自己的聽損狀況，至於是否需配戴助聽器，得依自身狀況向專業人員諮詢，才能找到適合自己的解決之道。不過不論是否使用助聽器，當微聽損使溝通交流受阻，微聽損者本人或是他身邊的人都可利用一些小技巧幫助溝通進行：

延伸閱讀

• 如果小美人魚失去的是聽力，幸福也沒有比較容易：談輕微聽力損失「微聽損」
• 常戴耳機聽音樂，感覺聽力未老先衰？你不可不知的隱形聽力損失

參考文獻

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註[1] ：有些日本助聽器公司提供線上的「蚊音測試」，例如：Signia、Resound。