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美味的山竹,如何由禁止輸入再開放進口?談植物產品檢疫──《科學月刊》

科學月刊_96
・2019/07/22 ・2922字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 569 ・九年級

文/林明瑩│國立嘉義大學植物醫學系助理教授。

山竹,屬藤黃科藤黃屬,盛產於南洋熱帶地區,有「熱帶果后」的美名。可食用的白色內果皮口感特殊且鮮甜,更富含多種維生素,具營養價值。 2003 年,因擔心泰國發生的果實蠅會隨山竹進口入侵臺灣,影響農業而禁止輸入。多年後,山竹的再開放,讓人們在有機會重新憶起往日滋味之餘,也審視當年的問題是否已不復在。

甜美多汁的山竹,是許多台灣人思念不已的好滋味。圖/wikipedia

農委會在今 (2019) 年 4 月 26 日預告修正「中華民國輸入植物或植物產品檢疫規定」,在輸入植物及植物產品的檢疫條件下增加「泰國產山竹鮮果實輸入檢疫條件」。此預告的主題立刻引起媒體的關注,且添加不同層面的解讀。究竟,植物產品能順利的進出口,需要具備哪些完善的相關檢疫制度?

是什麼阻擋了植物產品跨國輸出的腳步?

臺灣於 2002 年起正式加入世界貿易組織  (World Trade Organization, WTO) ,依成員國間對國際公約,不能無原因或理由拒絕產品的自由進出口。所以,必須依循國際規範,在會員國間對等看待、公平處理任何植物產品的進口申請。當然,臺灣必須在受理後,著手進行後續申請與評估作業,而這項把關作業在臺灣則隸屬行政院農委會動植物防疫檢疫局

動植物防疫檢疫局會針對植物進出口做嚴峻的審查。圖/pixabay

植物產品最常見在貿易上受到的限制,無法順利透過貿易方式順利進入輸入國或外銷至輸出國,主要原因多以植物產品上夾帶有害生物或是農藥殘留等議題為主。

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植物產品農藥的殘留,與檢疫作業較沒有直接的關聯,通常將進口的植物產品進行農藥殘留分析檢驗,即可了解是否合乎標準,出口國往往會依植物產品進口國允許使用,且有殘留標準的農藥進行生產上的管理,符合標準才會將植物產品輸銷至進口國。

然而,植物產品上若藏著有害生物,因在運輸上極易不慎夾帶,具產生有害生物入侵的風險。所以,面對此風險的管控,世界各國均非常重視,並進行有害生物風險分析之評估作業。當然,這些評估作業有相關的規範可依循,稱之為國際植物防疫檢疫措施標準 (International Standards for Phytosanitary Measures, ISPM) ,此訂定的國際標準是由國際植物保護公約 (International Plant Protection Convention, IPPC) 所制訂,相關準則是以達到調和各個國家相關植物產品的貿易,並以減少非關稅貿易障礙為目標。

泰國山竹的全身健康檢查──有害生物風險分析

因此,當泰國進行山竹進口申請,相關申請文件送達後,政府部門認定屬必須進行風險分析的貨品,便會啟動植物產品進口之有害生物風險分析。而這些工作往往是委由有害生物領域的專家、學者進行協助,在風險分析的過程中,會將輸出國與貨品相關聯的有害生物進行名錄整理。這是一個繁雜但相當重要的工作,多數會以關鍵字在資料庫、研究報告、網際網路上進行搜尋,來掌握輸出國與貨品有關之有害生物的清單。接著再由清單中確認具檢疫重要性的有害生物,並試圖分析清單中最可能在貨品輸入時傳入有害生物風險分析的管制類有害生物。

有害生物領域的專家、學者一同對植物產品進行有害生物風險分析。圖/pixabay

楊桃果實蠅 (Bactrocera carambolae Drew & Hancock) 及木瓜果實蠅 (Bactrocera papaya Drew & Hancock) 便是在此分析的過程中,確定最可能隨泰國山竹的進口、具高度傳入風險的有害生物。然而,臺灣目前並沒有這兩種果實蠅,若不慎因輸入泰國山竹而導致傳入,將會嚴重影響農業的生態及農作物的管理。

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果實蠅是什麼?台灣有嗎?

不過,在臺灣是否有其他果實蠅類呢?答案是有的,但主要是東方果實蠅 (Bactrocera dorsalis) 與瓜實蠅 (Bactrocera cucurbitae) ,且寄主植物相當多,前者危害國內所有農民種植的水果,後者則是葫蘆科瓜類作物的大害蟲。由於這類害蟲雌成蟲會將卵產在果實內部,卵孵化後的幼蟲形狀似蛆,以頭部黑色的口鉤來回搓刺果實,將組織搗碎後以其汁液為食,老熟幼蟲會跳入土中,於土壤表層縫隙中化蛹,羽化為成蟲後,體型大小及型態有點像蒼蠅,飛行能力強,在農業的環境中普遍存在著。受果實蠅產卵、幼蟲危害過的果實全無商品價值,所以,果實蠅的防治管理實屬不易,一直是國內農業生產環境的重要害蟲,也影響著臺灣水果類的生產及外銷的貿易量。

東方果實蠅。圖/wikipedia

現今東方果實蠅與瓜實蠅在臺灣持續出現,已經造成農作物相當程度的危害,也增加許多防治管理的成本。因此,當然不樂見也不願意有更多其他的果實蠅種類進入到臺灣,所以政府部門在農產品進口的把關便顯得更重要,肩負著守護臺灣農業生產環境永續的重要任務。

具有高度傳入風險的果實蠅類,目前在國際間有相關的檢疫措施標準可以參考。主要的方法就是在出口時能將鮮果進行殺蟲處理,倘若果實有夾帶檢疫害蟲時,亦能百分之百殺死,以杜絕有害生物入侵的風險。殺蟲處理多數是以高溫或低溫的條件處理,例如,此次泰國山竹進口的檢疫處理條件為「蒸熱殺蟲」處理,果實中心溫度達到攝氏 46°C 以上,相對濕度需在 90 %以上,持續處理 58 分鐘,才能包裝進口輸臺。

專家遠渡重洋,直至產地做最嚴格的把關

另外,在有害生物風險分析之作業完備後,還有一個相當重要的工作,便是派專家實地前往出口國進行產地查證的作業,確定具杜絕果實蠅問題的能力。這個工作除了前往當地產地外,也必須查看集貨包裝場的設施、作業方式及最重要的檢疫殺蟲處理設備查證。以泰國山竹為例,臺灣在前往產地查證,觀察當地山竹生產情形、集貨包裝及檢疫蒸熱殺蟲的設施後,認定已具檢疫殺蟲處理能力時,便會新增檢疫條件修正的預告

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專家將會至進口產地查證,確保山竹的產製、運輸和滅蟲防疫的措施均符合本國的條件。圖/pixabay

因此,臺灣所預告第十八項附件泰國產山竹鮮果實輸入檢疫條件修正草案,便是在前述作業,逐一完成後,確立泰國已具備檢疫殺蟲的設備及處理能力時,進行公告日後泰國山竹進口需遵守的條件,明訂 12 點相關規定。這些條件便是泰國政府必須進行官方指導實施,進行病蟲害防範及相關管理的措施,而且臺灣在泰國每年蒸熱處理設施開始運轉前,必須前往當地進行蒸熱處理設施測試認證作業,測試合格後,始得進行蒸熱處理作業。每批進口的山竹均需進行檢疫殺蟲的處理,以有效杜絕有害生物的夾帶入侵。

慎重的進口規範,是對臺灣環境最堅實的保護

不用出國便可品嘗到世界各國的各種水果,其背後是政府部門層層的把關與繁瑣作業,才能食用到的美味。這些作業制度不外乎希望農產品在進口時,能將疫病蟲害的檢疫工作做到滴水不漏,百分之百防止並杜絕有害生物的侵入,才能確保國內農業生產環境不受外來生物入侵的衝擊,保護並維持臺灣原有的生態系統。

〈本文轉載自《科學月刊》2019年7月號〉 一個在資訊不值錢的時代中,試圖緊握那知識餘溫的科普雜誌。
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非營利性質的《科學月刊》創刊於1970年,自創刊以來始終致力於科學普及工作;我們相信,提供一份正確而完整的科學知識,就是回饋給讀者最好的品質保證。

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圖形處理單元與人工智慧
賴昭正_96
・2024/06/24 ・6944字 ・閱讀時間約 14 分鐘

  • 作者/賴昭正|前清大化學系教授、系主任、所長;合創科學月刊

我擔心人工智慧可能會完全取代人類。如果人們能設計電腦病毒,那麼就會有人設計出能夠自我改進和複製的人工智慧。 這將是一種超越人類的新生命形式。

——史蒂芬.霍金(Stephen Hawking) 英國理論物理學家

大約在八十年前,當第一台數位計算機出現時,一些電腦科學家便一直致力於讓機器具有像人類一樣的智慧;但七十年後,還是沒有機器能夠可靠地提供人類程度的語言或影像辨識功能。誰又想到「人工智慧」(Artificial Intelligent,簡稱 AI)的能力最近十年突然起飛,在許多(所有?)領域的測試中擊敗了人類,正在改變各個領域——包括假新聞的製造與散佈——的生態。

圖形處理單元(graphic process unit,簡稱 GPU)是這場「人工智慧」革命中的最大助手。它的興起使得九年前還是個小公司的 Nvidia(英偉達)股票從每股不到 $5,上升到今天(5 月 24 日)每股超過 $1000(註一)的全世界第三大公司,其創辦人(之一)兼首席執行官、出生於台南的黃仁勳(Jenson Huang)也一躍成為全世界排名 20 內的大富豪、台灣家喻戶曉的名人!可是多少人了解圖形處理單元是什麼嗎?到底是時勢造英雄,還是英雄造時勢?

黃仁勳出席2016年台北國際電腦展
Nvidia 的崛起究竟是時勢造英雄,還是英雄造時勢?圖/wikimedia

在回答這問題之前,筆者得先聲明筆者不是學電腦的,因此在這裡所能談的只是與電腦設計細節無關的基本原理。筆者認為將原理轉成實用工具是專家的事,不是我們外行人需要了解的;但作為一位現在的知識分子或公民,了解基本原理則是必備的條件:例如了解「能量不滅定律」就可以不用仔細分析,即可判斷永動機是騙人的;又如現在可攜帶型冷氣機充斥市面上,它們不用往室外排廢熱氣,就可以提供屋內冷氣,讀者買嗎?

CPU 與 GPU

不管是大型電腦或個人電腦都需具有「中央處理單元」(central process unit,簡稱 CPU)。CPU 是電腦的「腦」,其電子電路負責處理所有軟體正確運作所需的所有任務,如算術、邏輯、控制、輸入和輸出操作等等。雖然早期的設計即可以讓一個指令同時做兩、三件不同的工作;但為了簡單化,我們在這裡所談的工作將只是執行算術和邏輯運算的工作(arithmetic and logic unit,簡稱 ALU),如將兩個數加在一起。在這一簡化的定義下,CPU 在任何一個時刻均只能執行一件工作而已。

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在個人電腦剛出現只能用於一般事物的處理時,CPU 均能非常勝任地完成任務。但電腦圖形和動畫的出現帶來了第一批運算密集型工作負載後,CPU 開始顯示心有餘而力不足:例如電玩動畫需要應用程式處理數以萬計的像素(pixel),每個像素都有自己的顏色、光強度、和運動等, 使得 CPU 根本沒辦法在短時間內完成這些工作。於是出現了主機板上之「顯示插卡」來支援補助 CPU。

1999 年,英偉達將其一「具有集成變換、照明、三角形設定/裁剪、和透過應用程式從模型產生二維或三維影像的單晶片處理器」(註二)定位為「世界上第一款 GPU」,「GPU」這一名詞於焉誕生。不像 CPU,GPU 可以在同一個時刻執行許多算術和邏輯運算的工作,快速地完成圖形和動畫的變化。

依序計算和平行計算

一部電腦 CPU 如何計算 7×5+6/3 呢?因每一時刻只能做一件事,所以其步驟為:

  • 計算 7×5;
  • 計算 6/3;
  • 將結果相加。

總共需要 3 個運算時間。但如果我們有兩個 CPU 呢?很多工作便可以同時(平行)進行:

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  • 同時計算 7×5 及 6/3;
  • 將結果相加。

只需要 2 個運算時間,比單獨的 CPU 減少了一個。這看起來好像沒節省多少時間,但如果我們有 16 對 a×b 要相加呢?單獨的 CPU 需要 31 個運算的時間(16 個 × 的運算時間及 15 個 + 的運算時間),而有 16 個小 CPU 的 GPU 則只需要 5 個運算的時間(1 個 × 的運算時間及 4 個 + 的運算時間)!

現在就讓我們來看看為什麼稱 GPU 為「圖形」處理單元。圖一左圖《我愛科學》一書擺斜了,如何將它擺正成右圖呢? 一句話:「將整個圖逆時針方向旋轉 θ 即可」。但因為左圖是由上百萬個像素點(座標 x, y)組成的,所以這句簡單的話可讓 CPU 忙得不亦樂乎了:每一點的座標都必須做如下的轉換

x’ = x cosθ + y sinθ

y’ = -x sinθ+ y cosθ

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即每一點均需要做四個 × 及兩個 + 的運算!如果每一運算需要 10-6 秒,那麼讓《我愛科學》一書做個簡單的角度旋轉,便需要 6 秒,這豈是電動玩具畫面變化所能接受的?

圖形處理的例子

人類的許多發明都是基於需要的關係,因此電腦硬件設計家便開始思考:這些點轉換都是獨立的,為什麼我們不讓它們同時進行(平行運算,parallel processing)呢?於是專門用來處理「圖形」的處理單元出現了——就是我們現在所知的 GPU。如果一個 GPU 可以同時處理 106 運算,那上圖的轉換只需 10-6 秒鐘!

GPU 的興起

GPU 可分成兩種:

  • 整合式圖形「卡」(integrated graphics)是內建於 CPU 中的 GPU,所以不是插卡,它與 CPU 共享系統記憶體,沒有單獨的記憶體組來儲存圖形/視訊,主要用於大部分的個人電腦及筆記型電腦上;早期英特爾(Intel)因為不讓插卡 GPU 侵蝕主機的地盤,在這方面的研發佔領先的地位,約佔 68% 的市場。
  • 獨立顯示卡(discrete graphics)有不與 CPU 共享的自己專用內存;由於與處理器晶片分離,它會消耗更多電量並產生大量熱量;然而,也正是因為有自己的記憶體來源和電源,它可以比整合式顯示卡提供更高的效能。

2007 年,英偉達發布了可以在獨立 GPU 上進行平行處理的軟體層後,科學家發現獨立 GPU 不但能夠快速處理圖形變化,在需要大量計算才能實現特定結果的任務上也非常有效,因此開啟了為計算密集型的實用題目編寫 GPU 程式的領域。如今獨立 GPU 的應用範圍已遠遠超出當初圖形處理,不但擴大到醫學影像和地震成像等之複雜圖像和影片編輯及視覺化,也應用於駕駛、導航、天氣預報、大資料庫分析、機器學習、人工智慧、加密貨幣挖礦、及分子動力學模擬(註三)等其它領域。獨立 GPU 已成為人工智慧生態系統中不可或缺的一部分,正在改變我們的生活方式及許多行業的遊戲規則。英特爾在這方面發展較遲,遠遠落在英偉達(80%)及超微半導體公司(Advance Micro Devices Inc.,19%,註四)之後,大約只有 1% 的市場。

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典型的CPU與GPU架構

事實上現在的中央處理單元也不再是真正的「單元」,而是如圖二可含有多個可以同時處理運算的核心(core)單元。GPU 犧牲大量快取和控制單元以獲得更多的處理核心,因此其核心功能不如 CPU 核心強大,但它們能同時高速執行大量相同的指令,在平行運算中發揮強大作用。現在電腦通常具有 2 到 64 個核心;GPU 則具有上千、甚至上萬的核心。

結論

我們一看到《我愛科學》這本書,不需要一點一點地從左上到右下慢慢掃描,即可瞬間知道它上面有書名、出版社等,也知道它擺斜了。這種「平行運作」的能力不僅限於視覺,它也延伸到其它感官和認知功能。例如筆者在清華大學授課時常犯的一個毛病是:嘴巴在講,腦筋思考已經不知往前跑了多少公里,常常為了追趕而越講越快,將不少學生拋到腦後!這不表示筆者聰明,因為研究人員發現我們的大腦具有同時處理和解釋大量感官輸入的能力。

人工智慧是一種讓電腦或機器能夠模擬人類智慧和解決問題能力的科技,因此必須如人腦一樣能同時並行地處理許多資料。學過矩陣(matrix)的讀者應該知道,如果用矩陣和向量(vector)表達,上面所談到之座標轉換將是非常簡潔的(註五)。而矩陣和向量計算正是機器學習(machine learning)演算法的基礎!也正是獨立圖形處理單元最強大的功能所在!因此我們可以了解為什麼 GPU 會成為人工智慧開發的基石:它們的架構就是充分利用並行處理,來快速執行多個操作,進行訓練電腦或機器以人腦之思考與學習的方式處理資料——稱為「深度學習」(deep learning)。

黃仁勳在 5 月 22 日的發布業績新聞上謂:「下一次工業革命已經開始了:企業界和各國正與英偉達合作,將價值數萬億美元的傳統資料中心轉變為加速運算及新型資料中心——人工智慧工廠——以生產新商品『人工智慧』。人工智慧將為每個產業帶來顯著的生產力提升,幫助企業降低成本和提高能源效率,同時擴大收入機會。」

附錄

人工智慧的實用例子:下面一段是微軟的「copilot」代書、谷歌的「translate」代譯之「one paragraph summary of GPU and AI」。讀完後,讀者是不是認為筆者該退休了?

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GPU(圖形處理單元)和 AI(人工智慧)之間的協同作用徹底改變了高效能運算領域。GPU 具有平行處理能力,特別適合人工智慧和機器學習所需的複雜資料密集運算。這導致了影像和視訊處理等領域的重大進步,使自動駕駛和臉部辨識等技術變得更加高效和可靠。NVIDIA 開發的平行運算平台 CUDA 進一步提高了 GPU 的效率,使開發人員能夠透過將人工智慧問題分解為更小的、可管理的、可同時處理的任務來解決這些問題。這不僅加快了人工智慧研究的步伐,而且使其更具成本效益,因為 GPU 可以在很短的時間內執行與多個 CPU 相同的任務。隨著人工智慧的不斷發展,GPU 的角色可能會變得更加不可或缺,推動各產業的創新和新的可能性。大腦透過神經元網路實現這一目標,這些神經元網路可以獨立但有凝聚力地工作,使我們能夠執行複雜的任務,例如駕駛、導航、觀察交通信號、聽音樂並同時規劃我們的路線。此外,研究表明,與非人類動物相比,人類大腦具有更多平行通路,這表明我們的神經處理具有更高的複雜性。這個複雜的系統證明了我們認知功能的卓越適應性和效率。我們可以一邊和朋友聊天一邊走在街上,一邊聽音樂一邊做飯,或一邊聽講座一邊做筆記。人工智慧是模擬人類腦神經網路的科技,因此必須能同時並行地來處理許多資料。研究人員發現了人腦通訊網路具有一個在獼猴或小鼠中未觀察獨特特徵:透過多個並行路徑傳輸訊息,因此具有令人難以置信的多任務處理能力。

註解

(註一)當讀者看到此篇文章時,其股票已一股換十股,現在每一股約在 $100 左右。

(註二)組裝或升級過個人電腦的讀者或許還記得「英偉達精視 256」(GeForce 256)插卡吧?

(註三)筆者於 1984 年離開清華大學到 IBM 時,就是參加了被認為全世界使用電腦時間最多的量子化學家、IBM「院士(fellow)」Enrico Clementi 的團隊:因為當時英偉達還未有可以在 GPU 上進行平行處理的軟體層,我們只能自己寫軟體將 8 台中型電腦(非 IBM 品牌!)與一大型電腦連接來做平行運算,進行分子動力學模擬等的科學研究。如果晚生 30 年或許就不會那麼辛苦了?

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(註四)補助個人電腦用的 GPU 品牌到 2000 年時只剩下兩大主導廠商:英偉達及 ATI(Array Technology Inc.)。後者是出生於香港之四位中國人於 1985 年在加拿大安大略省成立,2006 年被超微半導體公司收購,品牌於 2010 年被淘汰。超微半導體公司於 2014 年 10 月提升台南出生之蘇姿豐(Lisa Tzwu-Fang Su)博士為執行長後,股票從每股 $4 左右,上升到今天每股超過 $160,其市值已經是英特爾的兩倍,完全擺脫了在後者陰影下求生存的小眾玩家角色,正在挑戰英偉達的 GPU 市場。順便一題:超微半導體公司現任總裁(兼 AI 策略負責人)為出生於台北的彭明博(Victor Peng);與黃仁勳及蘇姿豐一樣,也是小時候就隨父母親移居到美國。

(註五)

延伸閱讀

  • 熱力學與能源利用」,《科學月刊》,1982 年 3 月號;收集於《我愛科學》(華騰文化有限公司,2017 年 12 月出版),轉載於「嘉義市政府全球資訊網」。
  • 網路安全技術與比特幣」,《科學月刊》,2020 年 11 月號;轉載於「善科教育基金會」的《科技大補帖》專欄。
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賴昭正_96
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成功大學化學工程系學士,芝加哥大學化學物理博士。在芝大時與一群留學生合創「科學月刊」。一直想回國貢獻所學,因此畢業後不久即回清大化學系任教。自認平易近人,但教學嚴謹,因此穫有「賴大刀」之惡名!於1982年時當選爲 清大化學系新一代的年青首任系主任兼所長;但壯志難酬,兩年後即辭職到美留浪。晚期曾回台蓋工廠及創業,均應「水土不服」而鎩羽而歸。正式退休後,除了開始又爲科學月刊寫文章外,全職帶小孫女(半歲起);現已成七歲之小孫女的BFF(2015)。首先接觸到泛科學是因爲科學月刊將我的一篇文章「愛因斯坦的最大的錯誤一宇宙論常數」推薦到泛科學重登。

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「抗體檢驗」是什麼?面臨那些限制?偽陽性、抽樣與群體免疫
寒波_96
・2020/08/11 ・2307字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 599 ・九年級

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抗體檢驗是什麼?

人體感染病原體後一段時間,免疫系統會製作針對病原體的抗體,即使痊癒後,抗體仍然存在,因此在一個人的血液中偵測到抗體,表示曾經感染過病原體,這是抗體檢驗的基礎。

但是也有可能痊癒後卻沒有抗體,或是一段時間後少到偵測不到,這就是光憑抗體檢驗無法得知的。

圖/elements.envato

感染比例很低之下,偽陽性的問題

一如所有檢驗,偵測抗體也有偽陽性與偽陰性的問題。檢驗抗體往往不如核酸靈敏,更容易誤發假警報,因此事後調查時,這類檢驗要多考慮偽陽性的問題,以免高估感染比例。

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舉個實例,假如抗體檢驗的錯誤率為 0.1%(也就是正確率 99.9%,算很準確了),而實際感染者占 0.1%,那麼調查 10,000 人之下,可以抓到實際感染的全部 10 人,卻也會偵測到偽陽性 10 人,陽性的 20 人中只有一半是真陽性。

假如實際感染者比例更低,偽陽性所佔比例也就會更高;最極端的狀況是實際上 0 人感染,陽性通通是假警報。

以導致 COVID-19(武漢肺炎、新冠肺炎)的病原體 SARS-CoV-2「SARS二世冠狀病毒」來說,至少還有 4 種感染人類的感冒級冠狀病毒,所以針對 SARS二世的抗體,也可能抓到其他冠狀病毒或是病原體。檢驗有多精準是技術問題,愈好的檢驗試劑,愈能避免干擾。

只知道曾經感染過,無法判斷真正的感染時間

抗體檢驗有個限制在於,只能知道是感染過後一段時間,卻無法分辨是多久以前感染。已經知道大部分感染 SARS二世病毒的人,都只有很輕微的症狀,相當比例甚至是不知不覺沒有任何症狀。

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舉例來說,一個人可能在 3 月時感染 SARS二世卻毫無症狀,自然痊癒;6 月時嚴重感冒,症狀明顯。SARS二世輕症者往往和感冒沒什麼差別,便誤以為是在 6 月時感染 SARS二世。

這是因為在 8 月進行的抗體檢驗,無法分辨是 3 或 6 月感染。光憑抗體檢驗,無法具體判斷感染發生的時間點。

隨機抽查普通人,可以了解社區感染情況

台灣到底有多少人感染過 SARS二世,有希望以抗體檢驗釐清。台灣感染者很少,偽陽性會是需要重視的問題。若是真正的陽性,不同性質的族群又各有意義。

台灣曾經出現小規模的社區感染,在確診者之外,極可能還有些感染者沒有被注意到,人數應該不多,但是詳情不明。

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想要了解社區感染的比例,可以從普通人中隨機抽樣。這群人的比例,是與其他特殊類群比較的基礎;假如大規模檢驗中沒有涵蓋這一群,只能說是不夠全面的設計。

調查醫療工作者、確診者、接觸者、檢疫者,各有意義

醫療相關的工作者一般感染風險較大,檢查這群人的感染機率是否比普通人高,能判斷防護的效果。假如沒有較高,表示防護有成,或是相關人士感染的風險本來就沒有比較高。

調查確診者的接觸者,可以判斷病毒傳染的狀況,有多少接觸者被傳染,能提供相當重要的應用價值。

從疫區返國等原因的檢疫者,台灣的作法是一律隔離一段時間,許多人當時沒有經過檢驗。此一「不論有無確診,通通當作有病」的隔離措施,或許是台灣防疫成功的關鍵之一

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以外國疫情的嚴重程度,以及許多感染者沒有症狀來推論,這群沒有檢驗過的檢疫者中,很可能有些人曾經感染過(但是傳染源不在台灣本土),不過不清楚人數多少、比例多高。得知這群人感染的狀況,可以判斷當時順利守住多少威脅,提供未來防疫策略的參考

確診者是 100% 感染過病毒的人,他們有抗體是正常的;假如抓不到抗體,表示感染 SARS二世後的免疫反應持續有限,是值得重視的警訊。

防疫太好沒有群體免疫?不用擔心的問題

最後是有關天然群體免疫的問題。有人憂心台灣防疫效果極佳,只有零星感染,卻也因此沒什麼人有 SARS二世的抗體。我想這個問題完全不需要擔心。

世界其他地方的感染者已經突破 100 萬(目前全球感染人數突破 2000 萬),有大把血淚案例可以參考。比較可靠的調查中,無症狀感染者比例不明,不過肯定超過 20%,而總感染者至少 80% 不太嚴重,不到需要住院的等級;這個狀況下,感染後沒事的人,事先有沒有抗體應該少有影響。

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儘管 SARS二世病毒對大部分感染者影響輕微,但是在感染很廣之下,仍有相對少數的人不幸猝死,或是發展為長期重症;這些感染後會出大事的人,若要靠實際感染取得抗體,風險太大。

綜合算計,透過大規模感染讓許多人擁有抗體,整體效果應該是弊大於利,應當是不得已的發展,而不該刻意為之。想達到群體免疫,還是等待疫苗實在。

本文轉載自新公民議會〈抗體檢驗:偽陽性、群體免疫、不同對象的意義〉

延伸閱讀

參考資料

本文亦刊載於作者部落格《盲眼的尼安德塔石匠》暨其 facebook 同名專頁

寒波_96
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生命科學碩士、文學與電影愛好者、戳樂黨員,主要興趣為演化,希望把好東西介紹給大家。部落格《盲眼的尼安德塔石器匠》、同名粉絲團《盲眼的尼安德塔石器匠》。

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針對疫病害蟲劃下的封鎖線:「植物檢疫」如何把關進出口的農產品?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2020/07/17 ・3879字 ・閱讀時間約 8 分鐘 ・SR值 547 ・八年級

本文由 動植物防疫檢疫局 委託,泛科學企劃執行

市場裡的世界博覽會,以及來自世界的外來疫病害蟲

在果菜市場逛一圈,你看到的植物可能來自世界各地。

在全球化的時代,我們的餐桌前所未有的豐饒,跨國的食材並不稀奇:美國、日本、紐西蘭的蘋果、智利的酪梨、澳洲的櫻桃與紐西蘭的奇異果。即使是在地菜園直送的農產品,如果開啟生物地理學的眼睛,追根溯源也常常是來自他鄉:玉米、馬鈴薯與番薯源自於美洲、辣椒來自中美洲、茄子來自南亞,而胡蘿蔔則來自於歐洲。近代以前,人類跨地域的遷徙以及交流已是常態,在這個過程中也連帶將各種好吃好用的植物、動物傳布到不同的區域。

各式各樣的農產品,如果開啟生物地理學的眼睛,追根溯源許多是來自他鄉。圖/pixabay

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這些交流除了帶來各式各樣的農產品,許多病蟲害亦因此有機會隨行進入新的地區。外來種的病蟲害如果能適應一地的氣候風土,由於離開了原本的生態系統、告別原有的天敵,有時會變得非常難以控制,在該地造成嚴重的負面影響。會造成生態災難、經濟損失以及健康威脅的外來種,被稱為「外來入侵種」。在臺灣,我們最熟悉的案例,莫過於來自南美洲的福壽螺 (Pomacea canaliculata) 以及入侵紅火蟻 (Solenopsisinvicta) 了。

外來入侵種對經濟生態造成的損失,可由松材線蟲 (Bursaphelenchus xylophilus) 及非洲菊斑潛蠅 (Liriomyzatrifolii) 為例說明。松材線蟲被視為松樹大敵,會造成受感染的松樹快速枯死,在北美、歐洲、亞洲均是重要的防檢疫目標。原產於美國的非洲菊斑潛蠅主要危害葫蘆科、茄科及十字花科植物的葉片,其幼蟲會在葉片組織內鑽行取食,造成許多隧道狀食痕,影響植株外觀與生長,在北美洲造成菊花產業嚴重經濟損失。

因此,在享用國外進口的植物產品時,應盡可能避免潛在的外來植物疫病害蟲落地生根。

植物檢疫,防止有害生物入侵預防勝於治療

談到防範植物疫病害蟲的各種措施,行政院農委會動植物防疫檢疫局 (以下簡稱防檢局)鄒慧娟副局長表示:「其實病蟲害,最好是能夠『預防』,牠不要進來最好。那牠進來了就要去採取有效的防治措施。」而這其中最重要的預防機制,當然莫過於「植物檢疫」了。

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植物檢疫並不僅僅是在邊境執行,其他重要工作還包括收集國外植物相關的重大疫情資料、開發及應用有害生物檢測及滅除技術等等。重點在於對國際疫情資訊保持敏感,持續更新「有害生物清單」,修正相關輸入植物檢疫規定,並由各分局隨時執行進口貨運的相關檢疫措施。

由於植物疫病害蟲的各種樣態複雜,因此需要針對輸入的植物產品、產地與相關的疫病害蟲與檢疫處置內容進行檢核。以去年(2019)經歷多年後再度開放進入臺灣的泰國山竹為例,由於泰國為楊桃果實蠅 (Bactrocera carambolae) 及木瓜果實蠅 (Bactrocera papaya) 的疫區,山竹需要在泰國進行「蒸熱殺蟲」檢疫處理,並且經過我方檢疫人員會同對方檢疫官取樣確認後,才能封櫃運送來臺。而來到臺灣後,也會再度取樣檢查,確保安全無虞。註1

泰國山竹經歷多年禁止進口臺灣,直至 2019 年才又增加「泰國產山竹鮮果實輸入檢疫條件」。圖/pixabay

而一般的入境旅客,應當避免攜帶動植物產品註2,如果有攜帶就應誠實申報,相關的細節可以參考防檢局網站「植物及植物產品檢疫」資訊,或有相關問題需要確認,也可加入防檢局的 line@ ,輸入關鍵字就可以收到回覆資訊。

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除了宣導相關規定,防檢局當然也會對一般入境旅客進行檢疫以確保萬無一失。此部分可分為「人」、「機」、「犬」三個主要項目。「人」也就是回國入境時一定會見到的檢疫人員,入關的所有行李都會經過X光「機」檢查,有疑似動植物產品會打開進行檢查確認,現場也有檢疫「犬」協助偵測違規農畜產品。

另外,近年來各種跨國的網路購物平臺興起,如果有購買植物產品的需求,可以先至防檢局「核准輸入植物清單系統」查詢,列於清單內之植物依現行檢疫規定方可辦理輸入。如果是須檢附植物檢疫證明書的品項,郵寄前一定要事先申請輸入許可,交由寄件人黏貼於郵包外包裝(相關規定請見:郵寄輸入植物檢疫物規定及說明)。千萬不要直接下單訂購,以免物品被退運銷燬外還要遭受高額罰款,若是買到法規中禁止輸入的特定品項甚至會有觸犯刑罰的可能。註3

花卉蔬菜水果要出國好難?如何突破檢疫障礙

動植物防疫檢疫局的工作,除了把關入境的動植物、守護臺灣的動植物健康,還包括配合產業外銷需求、突破檢疫障礙,向各國提出臺灣水果、花卉種苗、種子等農產品市場開放申請。要突破這些檢疫障礙往往需要國內許多單位的配合,並需經過與他國的諮商談判及書面資料往返,可謂相當不易。

檢疫規範一般由進口國視狀況自行訂定,主要基於各種有害生物疫情資訊及風險評估等科學證據,來設定對於該類農產品進出口檢疫規定。為了促使各國採取合理的檢疫措施並避免貿易障礙,許多國際規範如世界貿易組織/食品安全檢驗與動植物防疫檢疫措施 (WTO/SPS) 協定、國際植物保護公約 (International Plant Protection Convention, IPPC) 、以及國際植物防疫檢疫措施標準 (International Standards for Phytosanitary Measures, ISPM),都是訂定檢疫條件時需遵守的準則。

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輸出檢疫可概略分成三種狀況:

1.無須檢疫:

倘輸入對方國家時,無要求提供我國輸出檢疫證明者,得免申請輸出檢疫。如臺灣目前輸往香港及新加坡的鮮果、蔬菜及切花,未實施植物檢疫。

2.須經特定檢疫處理的品項:

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輸出時依照對方國家(輸入國)要求,須進行檢疫處理以去除殺滅特定疫病害蟲。

舉例來說,因臺灣為東方果實蠅及瓜實蠅的疫區,要將其寄主鮮果實如荔枝、芒果、龍眼、棗、番石榴及鳳梨等水果輸往各國,依據各國之要求,就需先經檢疫殺蟲處理。

3.一般輸出前檢疫

除前述特定的國家及地區之檢疫條件外,輸出檢疫時,不得帶有輸入國家禁止輸入之檢疫有害生物、土壤及枝、葉等植物殘體。檢疫人員依照國際規範及輸入國要求條件執行檢疫合格後,防檢局即核發輸出植物檢疫證明書,供業者向輸入國辦理輸入。

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享受這些豐饒植物產品的同時,也別忘了謹守各項檢疫規定,守護本地的植物健康與生態!圖/elements.envato

農業產品要突破檢疫障礙,往往需要長時間的申請與準備。舉例來說,臺灣自 2009 年就已經提出向美國輸出番石榴的申請。礙於臺灣為東方果實蠅等多種果實蠅的疫區,因此開發低溫殺蟲檢疫處理技術,兼顧番石榴的品質並確保殺滅果實蠅。在此過程中,除了提供書面審查,一系列細節包括果園生產管理、集貨包裝條件、病蟲害檢查及輸出裝櫃檢疫處理等,均須符合美方要求。

談到番石榴輸出到美國的審查過程,動植物防疫檢疫局鄒慧娟副局長表示雖然並不容易,但始終對於臺灣的專業充滿信心,曾經有一次被質疑研究報告內容被要求重作,防檢局即與美國檢疫單位召開跨時區的電話會議進行討論:「我們臺灣殺蟲檢疫處理技術其實是非常成熟了……有任何疑問我們絕對都可以說明!」在多方努力之下,臺灣終於在 2019 年獲准將番石榴輸美,為亞洲的首例。

各種千里迢迢來自遠方的農產品、他鄉的食譜與食材,在在都豐富了人們的生活。享受這些豐饒植物產品的同時,也別忘了謹守各項檢疫規定,守護本地的植物健康與生態!

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註解

  1. 由於 COVID-19 疫情,近期暫無安排檢疫官至泰國進行山竹鮮果的相關檢疫工作,要享受山竹還要再等等了。
  2. 入境旅客攜帶動植物或其產品,請事先洽詢防檢局相關檢疫規定,並於入境時誠實向海關或防檢局申請檢疫,以免受罰。另請注意,旅客(含託運行李)以下種類均不得攜帶:
    (一)鮮果實(如水果類、瓜果類、檳榔等)。
    (二)土壤、附著土壤之植物、植物產品或其他物品。
    (三)有害生物或活昆蟲:如病原微生物、蚱蜢、螞蟻、兜蟲(獨角仙)、鍬形蟲等。
    (四)列屬禁止輸入疫區之寄主植物或其產品。
    (五)列屬禁止輸入之應施檢疫動物及動物產品(例如來自近三年發生非洲豬瘟國家之豬肉及豬肉製品等)。
    有關入境旅客攜帶植物及植物產品檢疫規定,可至防檢局網站入境旅客攜帶植物及植物產品檢疫查詢。
  3. 可先至防檢局「核准輸入植物清單系統」查詢紀錄,列於清單內之植物方可依現行檢疫規定辦理。屬防檢局公告免繳驗檢疫證明書者,可直接郵寄輸入,但應於包裝上明顯標示內容物名稱。較常見的違規案例如某些境外輸入的食用種子仍具發芽活性,應符合檢疫規範方可輸入。

參考資料

  1. 行政院農委會動植物防疫檢疫局
  2. 動植物防疫檢疫局「 入境旅客攜帶植物及植物產品檢疫」「核准輸入植物清單系統
  3. 山竹鮮果您終於回來啦!這是種什麼樣的水果呢?
  4. 美味的山竹,如何由禁止輸入再開放進口?談植物產品檢疫──《科學月刊》
  5. 三種入侵斑潛蠅(雙翅目:斑潛蠅科)之綜述與檢疫措施,錢景秦,植物重要防疫檢疫害蟲診斷鑑定研習會(八)(Oct. 2008)

本文感謝動植物防疫檢疫局鄒慧娟副局長接受採訪並提供資料。

本文由 動植物防疫檢疫局 委託,泛科學企劃執行