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到底該如何斷開登革熱傳染的鎖鍊?直擊「養蚊子」研究室

Suzuki
・2019/10/04 ・4988字 ・閱讀時間約 10 分鐘 ・SR值 516 ・六年級

每年夏季除了陽光、沙灘、煙火之外,在台灣不能不提的,就是登革熱了。我們都知道登革熱是由蚊子傳染的,但要阻止蚊子孳生、斷開登革熱傳染的環節,為何會如此困難呢?

本次泛科學專訪專研病媒蚊防治的臺大公衛系副教授蔡坤憲,希望能夠解答此一問題。

走進蔡坤憲的研究室,就可以發現這裡是認真的「養蚊子」專區。一旁實驗皿上還有一顆顆黑色的蚊子卵、水盆則有已孵化的孑孓。光進實驗室,就讓人渾身發癢啊~

天氣溫暖蚊子孳生,就要小心登革熱流行了!

但研究蚊子,對於防治相關的疾病是至關重要的。蔡坤憲表示,國家蚊媒傳染病防治研究中心在五、六月放置「誘蚊產卵器」時,就發現今年蚊子產卵數比去年同期多 10 萬顆,顯示氣候適宜蚊子生長,環境管理與防治必須要加把勁。

除了今年的氣候適宜蚊子生長,更需留心的是,東南亞登革熱發生了大流行。因此導致今年境外移入的登革熱病例也特別多,截至 8 月 26 日,已有 343 起境外移入病例,與同期相比是 23 年來最多。本土登革熱則有 75 例,主要集中台南與高雄,台北和新北亦有零星病例。境外移入病例指的是:在他國被登革熱病媒蚊叮咬,在台灣發病的情形;本土病例則是未出過國而感染登革熱的情況。

根據疾管署的統計 23 年的登革熱病例數,2019 年登革熱境外移入病例最多。
圖/截自疾管局管網
本土登革熱疫情控制得宜,近幾週確定病例數下降。
圖/截自疾管局管網

如果東南亞登革熱疫情嚴重,也會帶動本土登革熱流行。也就是說,民眾旅外被病媒蚊叮咬後,回臺發病,又被本土蚊子叮咬,此時就會將病毒傳給蚊子。帶有病毒的蚊子再去叮人,登革熱就會再傳播出去,進而造成本土病例。

一到四型登革熱,何者最易引發重症?

大家對登革熱的主要印象是會致命。實際上,被登革熱病媒蚊叮咬有八成不會有明顯的症狀,而發病的患者中,大多是輕微的「典型登革熱」,僅有 5% 為重症型的「出血性登革熱」。根據 WHO 資料,致死率約 2.5%,但台灣醫療進步,致死率低於 1%。

登革熱依病毒的抗原共分為 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 型,每一年流行的型不同。人只要感染過某一型登革熱病毒,就會對那一型病毒終身免疫。而初次感染登革熱,大都是典型登革熱,症狀不會太嚴重,主要是發燒、出疹、肌肉骨骼疼痛,跟一般感冒很像。

蔡坤憲表示,目前沒有藥物可以直接殺死登革熱病毒,大都以支持療法為主,康復還是要靠免疫系統。只要免疫力夠,多數人一週內都能痊癒。

目前沒有藥物可以直接殺死登革熱病毒,大都以支持療法為主,康復還是要靠免疫系統。
圖/pixabay

蔡坤憲表示,台灣的重症集中在 50 歲以上的人,而且出血型重症不多,通常是糖尿病、高血壓等慢性病,伴隨登革熱才引起嚴重併發症。今年南部流行的第 Ⅱ 型登革熱,是研究顯示較易引發重症的病毒型。

登革熱病毒在台灣是四型齊備,今年的病毒型不只有 Ⅰ、Ⅱ 型,還有第 Ⅳ 型。儘管 Ⅳ 型的症狀比較輕微,但許多人缺乏這種抗原的抗體,因此較容易感染,而國外也有出現「跨型別」重複感染加重的狀況,這都是要特別注意的。

防蚊即防疫,斷開傳染的鎖鍊

2015 年登革熱肆虐臺灣,全台本土確診病例高達 4,3419 人,導致 214 人死亡!蔡坤憲表示,防疫一輕忽,未即時處置環境,一隻埃及斑蚊一次可吸 4 至 6 人的血,一個生命週期約吸四次血,就會將病毒傳給超過 20 人,人再傳給蚊子,疫情就會越滾越嚴重。

  • 註:雌性埃及斑蚊生命週期約是三十天,剛成蟲的蚊子,在第二天就能吸血。若第二天吸到帶有登革熱病毒的血液,第九天就可以開始傳播病毒。在其生命剩餘的二十天,約能再吸四次血,很可能再將病毒傳染給 20 人。
登革熱感染時程圖。
圖/截自疾病管制署。

防治登革熱絕對不是只有爬爬樹、加高湖水深度、放盆肥皂水和刷水盆那麼簡單。

蔡坤憲表示,蚊子的生命力很強,而且斑蚊習慣將卵產在花盤邊緣。所以即使水盤乾枯,卵還能耐旱半年,當午後雷陣雨一下,孑孓馬上會孵出來,因此防疫絕對不能亂槍打鳥。「要認識蚊子的特性,防疫才會有感。」

看到花盆上一點一點黑黑的,可別誤以為是沙子,放大來看那都是斑蚊的幼蟲卵。
圖/臺大公衛院蟲媒傳染病實驗室提供。

原本乾的花盆底盤,一加水後,馬上可以看到一條條扭來扭去的孑孓被孵出來了。(影片提供:臺大公衛院蟲媒傳染病實驗室。)

歡迎來到「蚊子」研究室

走進蔡坤憲的研究室,這裡是貨真價實的「養蚊子」區。有幼蟲住在糞坑旁肥壯的「白腹叢蚊」、褐色的「熱帶家蚊」,還有體型稍小的「白線斑蚊」和「埃及斑蚊」。在關燈的情況下,可以發現夜行性的家蚊活力旺盛,斑蚊則停在籠子上昏昏欲睡。

蔡坤憲老師在實驗室養蚊子,進行研究。昆蟲系畢業的他笑說,別人研究漂亮的蝴蝶、甲蟲,他口才比較不好,講得不如同學出色,不如就研究大家討厭的蚊子吧!
攝/簡鈺璇。

蔡坤憲表示,大家晚上被吵到睡不著的通常是熱帶家蚊或地下家蚊,牠們滋生在任何靜滯積水中,特別喜歡有機質污水,包括:地下室污水槽、化糞池和水溝裡。

褐色的熱帶家蚊喜歡晚上出沒吸血,是不折不扣的吸血鬼。
圖/臺大公衛院蟲媒傳染病實驗室。

相較於家蚊是夜行性、愛孳生在髒臭的水裡,斑蚊就比較陽光和愛乾淨。白線斑蚊和埃及斑蚊的體型比家蚊小,母蚊子喜歡日間吸血,然後在乾淨的積水處產卵,特別是室內的人工容器,包括:花瓶、花盆底盤,以及室外天然容器,如:竹筒、樹洞。

傳染登革熱得元凶:白線斑蚊 VS. 埃及斑蚊

以登革熱病毒的傳播能力來看,埃及斑蚊比白線斑蚊更危險。蔡坤憲表示,埃及斑蚊不會在同一人身上把血吸飽,而是用「啜飲」的方式,吸了 4-6 人才會飽;相對的白線斑蚊就喜歡在一個人身上停很久,吸飽血再飛走。因此,埃及斑蚊難打,且一次感染數量大,容易有群聚感染的狀況;白線斑蚊則比較好打,病毒傳播力弱。此外,斑蚊還會產下帶有登革熱病毒的後代,傳染力相當驚人。

在台灣,登革熱重災區 ── 高雄與台南,就是埃及斑蚊的活動範圍;而白線斑蚊則多分佈全台。不過通常有埃及斑蚊出沒區,就不會有白線斑蚊。同時,兩種斑蚊有潛在競爭的關係,這是由於兩者的寄生「簇蟲」不同之緣故。

簇蟲是一種棲息在無脊椎動物腸道裡的寄生蟲。當白線斑蚊吃了不屬於自己的簇蟲,它就會死掉,所以才會造成兩者間的競爭關係。

圖/取自疾管署

防蚊也要對症下藥,習性不同方法也不同

對付家蚊與登革熱有不同的方式!要減少家蚊,獲得一日好眠,必須清理地下室的積水和小水溝,水溝上可以加蓋避免蚊子進去產卵,或是投蚊子專屬的生長調節劑,讓蚊子幼蟲長不大。

肥皂水難以對付斑蚊

「肥皂水」防蚊也是針對家蚊!肥皂水的發酵味道會吸引蚊子產卵,家蚊會將卵產在水中央,但肥皂水會破壞水的表面張力,家蚊產卵時便無法站在水面上,易腳滑溺斃在水中。

但這種方式「無法」對付斑蚊,因為斑蚊喜歡將卵產在容器水面邊緣,所以產卵時不會站在水中央。蔡坤憲也提醒,肥皂水放一陣子,破壞表面張力的效果會消失,不久就捕不到蚊子。另外若將肥皂水放在太陽底下,也無法吸引蚊子產卵。

肥皂水難以對付斑蚊。
圖/pixabay

補樹洞、填水池、刷容器要做對 才能防止登革熱

南部是埃及斑蚊的盛行區,七成埃及斑蚊在室內活動,容易孳生在乾淨人工容器中,所以家中擺放黃金葛、發財竹都要特別注意。可藉由養食蚊魚種,像是孔雀魚、大肚魚等,來吃蚊子幼蟲來防治,或者夏天乾脆就收起來不要養。

相較於喜歡室內活動的埃及斑蚊,白線斑蚊喜歡室外環境,因此需要注意室外的積水來源,所以才需要補洞、加高水池和洗容器。

蔡坤憲笑著說:補洞也有眉角。下過雨後,樹洞如果沒有積水,就不需要補。樹洞是鳥類和蜘蛛的窩,如果都補起來,反而不利於生態系。

圖/pixabay

至於最近高雄希望提高「金獅湖」水位,來養魚吃孑孓的防治登革熱有沒有效?蔡坤憲認為:湖水濁黃,斑蚊不會在裡頭產卵,倒是湖邊常見的竹筒圍,容易積水,正是白線斑蚊最好的孳生處。民眾找到積水源,除了倒掉容器中的積水外,更重要的是把容器邊附著的卵清掉,避免下雨後,孑孓孵出來。

圖/取自疾管署

多管齊下,防疫防蚊才能生效

登革熱防治必須「綜合」防治,目前有物理、生物、非化學性和正在開發的真菌防治方式。蔡坤憲表示,噴殺蟲劑是最後手段,因為蚊子已有抗藥性。

根據早期 2006 年臺大昆蟲系教授徐爾烈的研究,南部埃及斑蚊對七種常見殺蟲劑中,有五種是比較無效的,因此長期噴藥無助於防疫,甚至會破壞生態系和人體。

由徐教授的研究中可知,斑蚊對多種殺蟲劑有抗藥性。
圖/臺大公衛院蟲媒傳染病實驗室提供。

物理的防治,像是滴市售的防蚊「單分子模」,讓蚊子無機會產卵,以及卵無法孵化成蟲,適合靜止水不常擾動的器皿,如:室內盆栽。

農田中需要舀水的桶子,不適合用物理防治,較適合以生物和非化學性的方式來防治,可透過人工方式引入劍水蚤,也就是《海綿寶寶》裡的「皮老闆」!

圖/giphy

它會在沈在水底下,專吃一、二齡的孑孓,一晚可以吃 40 隻。此外,渦蟲和肉食性昆蟲「仰泳椿」,也被發現可以吃孑孓呢!

劍水蚤補食剛孵出來孑孓的影片,原來皮老闆這麼厲害啊!(影片提供: 臺大公衛院蟲媒傳染病實驗室)

 

渦蟲的捕食法更是特別,影片中正是渦蟲在孑孓附近爬動分泌黏液,將幼蟲纏繞困住,然後吸食。2018 年新北市竹林中學以研究渦蟲捕食孑孓,獲得台灣國際科展三等獎。(影片提供: 臺大公衛院蟲媒傳染病實驗室)

蔡坤憲表示,透過食物鏈特性剋蚊子是最好的方式。若要降低生態系統的侵擾,也可以使用對抗蚊子的專一生長調節劑,例如:孑孓吃入「蘇力桿菌」後,菌體破掉的結晶體會割到蚊子的腹部,導致幼蟲死亡;「百利普芬」(Pyriproxyfen) 也是常見生長抑制劑,南部常見黑色誘卵桶,裡面就有它,它會干涉蚊子幼蟲的羽化,讓蟲蛹無法脫皮變成成蟲。

未來「真菌」抑制斑蚊生長也很有潛力。由於真菌對特定宿主有很強的專一性,所以是很好的防治素材。

今年六月,馬里蘭團隊就將瘧蚊易感染的「綠僵菌」進行基改,讓綠僵菌帶有蜘蛛毒液的基因。當瘧蚊感染真菌就會死亡,而且實驗效果相當好!在布吉納法索實驗一個半月間,就消滅 99% 的瘧蚊,此研究也登上《Nature》期刊。

防治登革熱最難的不是蚊子而是人

不過,蔡坤憲坦言:「防治登革熱最難的不是『蚊子』,而是『人』。」每到防疫季總有人不願配合。政府也訂定法規,根據《傳染病防治法》:拒絕配合衛生局清除孳生源,可處以 3000 元至 1 萬 5000 元罰鍰。若因環境髒亂、置放積水容器,導致病媒蚊孳生,則依《廢棄物清理法》取締,處以 1200 元至 6000 元以下罰鍰。

預防登革熱除了「巡、清、倒、刷」外,還要了解自己為什麼要這樣做,知道蚊子的特性,防疫才能變通和對症下藥。

蚊幼蟲的綜合防治法的對照圖表。
圖/臺大公衛院蟲媒傳染病實驗室。
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超純社會組學生,對未知的一切感到好奇,意外掉入科技與科學領域,希望在猛點頭汲取知識的同時,也能將箇中妙趣分享給大家。

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用這劑補好新冠預防保護力!免疫功能低下病患防疫新解方—長效型單株抗體適用於「免疫低下族群預防」及「高風險族群輕症治療」
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2023/01/19 ・2882字 ・閱讀時間約 6 分鐘

本文由 台灣感染症醫學會 合作,泛科學企劃執行。

  • 審稿醫生/ 台灣感染症醫學會理事長 王復德

「好想飛出國~」這句話在長達近 3 年的「鎖國」後終於實現,然而隨著各國陸續解封、確診消息頻傳,讓民眾再度興起可能染疫的恐慌,特別是一群本身自體免疫力就比正常人差的病友。

全球約有 2% 的免疫功能低下病友,包括血癌、接受化放療、器官移植、接受免疫抑制劑治療、HIV 及先天性免疫不全的患者…等,由於自身免疫問題,即便施打新冠疫苗,所產生的抗體和保護力仍比一般人低。即使施打疫苗,這群病人一旦確診,因免疫力低難清除病毒,重症與死亡風險較高,加護病房 (ICU) 使用率是 1.5 倍,死亡率則是 2 倍。

進一步來看,部分免疫低下病患因服用免疫抑制劑,使得免疫功能與疫苗保護力下降,這些藥物包括高劑量類固醇、特定免疫抑制之生物製劑,或器官移植後預防免疫排斥的藥物。國外臨床研究顯示,部分病友打完疫苗後的抗體生成情況遠低於常人,以器官移植病患來說,僅有31%能產生抗體反應。

疫苗保護力較一般人低,靠「被動免疫」補充抗新冠保護力

為什麼免疫低下族群打疫苗無法產生足夠的抗體?主因為疫苗抗體產生的機轉,是仰賴身體正常免疫功能、自行激化主動產生抗體,這即為「主動免疫」,一般民眾接種新冠疫苗即屬於此。相比之下,免疫低下病患因自身免疫功能不足,難以經由疫苗主動激化免疫功能來保護自身,因此可採「被動免疫」方式,藉由外界輔助直接投以免疫低下病患抗體,給予保護力。

外力介入能達到「被動免疫」的有長效型單株抗體,可改善免疫低下病患因原有治療而無法接種疫苗,或接種疫苗後保護力較差的困境,有效降低確診後的重症風險,保護力可持續長達 6 個月。另須注意,單株抗體不可取代疫苗接種,完成單株抗體注射後仍需維持其他防疫措施。

長效型單株抗體緊急授權予免疫低下患者使用 有望降低感染與重症風險

2022 年美、法、英、澳及歐盟等多國緊急使用授權用於 COVID-19 免疫低下族群暴露前預防,台灣也在去年 9 月通過緊急授權,免疫低下患者專用的單株抗體,在接種疫苗以外多一層保護,能降低感染、重症與死亡風險。

從臨床數據來看,長效型單株抗體對免疫功能嚴重不足的族群,接種後六個月內可降低 83% 感染風險,效力與安全性已通過臨床試驗證實,證據也顯示該藥品針對 Omicron、BA.4、BA.5 等變異株具療效。

六大類人可公費施打 醫界呼籲民眾積極防禦

台灣提供對 COVID-19 疫苗接種反應不佳之免疫功能低下者以降低其染疫風險,根據 2022 年 11 月疾管署公布的最新領用方案,符合施打的條件包含:

一、成人或 ≥ 12 歲且體重 ≥ 40 公斤,且;
二、六個月內無感染 SARS-CoV-2,且;
三、一周內與 SARS-CoV-2 感染者無已知的接觸史,且;
四、且符合下列條件任一者:

(一)曾在一年內接受實體器官或血液幹細胞移植
(二)接受實體器官或血液幹細胞移植後任何時間有急性排斥現象
(三)曾在一年內接受 CAR-T 治療或 B 細胞清除治療 (B cell depletion therapy)
(四)具有效重大傷病卡之嚴重先天性免疫不全病患
(五)具有效重大傷病卡之血液腫瘤病患(淋巴肉瘤、何杰金氏、淋巴及組織其他惡性瘤、白血病)
(六)感染HIV且最近一次 CD4 < 200 cells/mm3 者 。

符合上述條件之病友,可主動諮詢醫師。多數病友施打後沒有特別的不適感,少數病友會有些微噁心或疲倦感,為即時處理發生率極低的過敏性休克或輸注反應,需於輸注時持續監測並於輸注後於醫療單位觀察至少 1 小時。

目前藥品存放醫療院所部分如下,完整名單請見公費COVID-19複合式單株抗體領用方案

  • 北部

台大醫院(含台大癌症醫院)、台北榮總、三軍總醫院、振興醫院、馬偕醫院、萬芳醫院、雙和醫院、和信治癌醫院、亞東醫院、台北慈濟醫院、耕莘醫院、陽明交通大學附設醫院、林口長庚醫院、新竹馬偕醫院

  • 中部

         大千醫院、中國醫藥大學附設醫院、台中榮總、彰化基督教醫療財團法人彰化基督教醫院

  • 南部/東部

台大雲林醫院、成功大學附設醫院、奇美醫院、高雄長庚醫院、高雄榮總、義大醫院、高雄醫學大學附設醫院、花蓮慈濟

除了預防 也可用於治療確診者

長效型單株抗體不但可以增加免疫低下者的保護力,還可以用來治療「具重症風險因子且不需用氧」的輕症病患。根據臨床數據顯示,只要在出現症狀後的 5 天內投藥,可有效降低近七成 (67%) 的住院或死亡風險;如果是3天內投藥,則可大幅減少到近九成 (88%) 的住院或死亡風險,所以把握黃金時間盡早治療是關鍵。

  • 新冠治療藥物比較表:
藥名Evusheld
長效型單株抗體
Molnupiravir
莫納皮拉韋
Paxlovid
帕克斯洛維德
Remdesivir
瑞德西韋
作用原理結合至病毒的棘蛋白受體結合區域,抑制病毒進入人體細胞干擾病毒的基因序列,導致複製錯亂突變蛋白酵素抑制劑,阻斷病毒繁殖抑制病毒複製所需之酵素的活性,從而抑制病毒增生
治療方式單次肌肉注射(施打後留觀1小時)口服5天口服5天靜脈注射3天
適用對象發病5天內、具有重症風險因子、未使用氧氣之成人與兒童(12歲以上且體重至少40公斤)的輕症病患。發病5天內、具有重症風險因子、未使用氧氣之成人與兒童(12歲以上且體重至少40公斤)的輕症病患。發病5天內、具有重症風險因子、未使用氧氣之成人(18歲以上)的輕症病患。發病7天內、具有重症風險因子、未使用氧氣之成人與孩童(年齡大於28天且體重3公斤以上)的輕症病患。
*Remdesivir用於重症之適用條件和使用天數有所不同
注意事項病毒變異株藥物交互作用孕婦哺乳禁用輸注反應

免疫低下病友需有更多重的防疫保護,除了戴口罩、保持社交距離、勤洗手、減少到公共場所等非藥物性防護措施外,按時接種COVID-19疫苗,仍是最具效益之傳染病預防介入措施。若有符合施打長效型單株抗體資格的病患,應主動諮詢醫師,經醫師評估用藥效益與施打必要性。

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盤點全球生活條件——我們需要多少能量,才能讓所有人過上體面的生活?
安比西林_96
・2021/10/01 ・2933字 ・閱讀時間約 6 分鐘

每天煩惱三餐要吃什麽、出門要怎麽穿、回家後有沒有舒適的被窩可以鑽,應該是我們大部分人的日常。然而,在社會的某些角落,「貧窮」卻可能讓人連基本生理需求都難以滿足。

要消除貧窮,免不了增加資源消耗,但全球暖化危機當前,人類又不得不展開節能減碳的行動。面對「對抗貧窮和調適氣候變遷,兩者是否相互衝突」的疑問,科學家們提出了一個直指核心的問題:我們需要多少能量,才能讓所有人過上體面的生活?

打造放諸四海皆準的人類基本福祉指標!

為了解答這個大哉問,來自國際應用系統分析研究所(IIASA)的研究者們,提出了一個新的指標——「體面生活標準」(Decent Living Standards,DLS )。它源自於基本人權與公平正義的普世理念,定義為任何人都應享有的一系列基礎物質與社會滿足要件;不論你出身何處、對好的生活有何想法,或擁有什麽訴求

這些基礎條件,可以分為五大面向:營養(Nutrient)、庇護所(Shelter)、健康(Health)、社會互動(Socialization)及可移動性(Mobility)。在食衣住行方面,除了三餐溫飽及空間大小充裕的住處外,DLS 更貼心地考慮生活的細緻之處,例如乾淨的衛浴、可以烹飪、保存食物的基礎家電,以及高緯度地區在冬、夏兩季不可或缺的溫控設備等等。DLS 也不止步於基本物質需求,更涵括一個健全生活的人應享有的醫療服務、義務教育,使用基本通訊和交通設施,以及進行社交聯繫和政治參與的權利。

「體面生活標準」所列出的指標。圖/參考資料 2

逐項列出統一化的 DLS 各面向的要求後,研究者們會根據不同國情,例如氣候、都市化程度、文化及科技經濟結構的程度,去計算各國達成這些基準的閾值能量。除了國與國的差異,在計算上,也會納入在地的城鄉差距。

舉例來説,訂定了擁有足夠空間和熱舒適的房屋通用標準後,研究者會把它換算成各地所用的不同建材,及建設與維持各類民生服務的基礎設施(如水電廠、運輸系統等)所需耗費的能量。有了 DLS 的理想標竿值,再與每個國家目前用於實現 DLS 的能源進行比較,就可估算出填補 DLS 缺口所需的能源需求。

為什麼要以「能量」衡量生活標準?

過去,我們總是以滿足生活標準的最低收入,來制定貧窮線的水平。但 DLS 作為最低限度理想生活的基準,採用的是計算能源消耗量(energy consumption)常用的單位,即千兆焦耳(Gigajoule,GJ)或十萬億焦耳(Exajoule,EJ)。一般國家的能源消耗量,都與基礎建設有關,大部分來自化學燃料的燃燒,以及水力發電、核電、風力發電、太陽能發電等。

值得注意的是,DLS 分析結果顯示,無法過上體面生活的人,數量遠比處在貧窮線底下的人來得多!這說明:現有衡量貧富的指標,跟實際情況是脫節的。以金錢收入作為生活水平的衡量單位,是預設個人能透過消費,去換取相應的生活品質。但現實中,有一大部分的人,即使收入高於貧窮門檻,現今社會所投入建設的能源,卻未必足以讓他們過上體面的生活。

因此比起以金錢為單位,DLS 由下而上(bottom-up)去推算建設和維持基本物質需求所耗費能量的模式,也許更適合作為反映人類生活品質的指標。以消耗能量為單位的 DLS 不只有物質條件,也納入社會層面的需求,因此可以為政策制定者在思考資源規劃時,提供更直接、全面的參考。

世界並不公平,尤其在所需耗費的能量上

上方柱狀圖中表示的是各區域平均人口與 DLS 之間的差距,空白間隙及其上數值越大,表示距離達至 DLS 的缺口越大。而下方光譜顯示由 0 至 1 表示體面生活至缺乏體面生活的量度,顔色越深則表示越沒有體面的生活。圖/參考資料 1

搭配各國戶口統計調查、世界銀行(World Bank)發展指標等數據,研究者推算出世界各國在不同面向上與 DLS 的差距。結果顯示,北半球的北美與歐洲,大部分人民都過著與 DLS 相距不遠的生活。然而,南方卻呈現截然不同的境況。

在撒哈拉以南的非洲國家,有超過 60% 的人口在居家、溫控、衛浴與飲用水設施上,都相當匱乏。部分南亞與太平洋地區也面臨類似困境,尤其缺少乾淨的保暖與烹飪設施。這與他們使用的傳統生質能源帶來的不良健康影響有關。此外,部分亞洲、中東、拉丁美洲地區,也存在不便取得飲用水和保暖設施等等的缺口。

那麽,要投入資源做新建設,弭平當今與未來人口與 DLS 之間的距離,我們還需要多少能量呢?研究者設定情境估算,在 2040 年前,我們總共需要 290 EJ 的累積能量——大概是如今全世界每年所消耗能量的四分之三!是的,當今世界平均所消耗的能量,其實早已超過滿足每個人 DLS 的額度。在提升生活標準的耗能中,有大半會是拿來打造適宜的居所,四分之一用以建設以公共交通為主的交通設施,而改善健康營養所需的能量,會比推動社會互動來得少。

上圖顯示 2015 年至 2040 年間,全球用以投入建設以達到 DLS 所需的累積能量。不同顏色的區塊代表不同 DLS 的面向,而區塊大小則表示其所占總能量的比例。圖/參考資料 1

如果我們能成功在 2040 年時,讓所有人都達到 DLS,那在 2050 年時達到體面生活,最終需要年均 156 EJ 的能量,其中 108 EJ 會是供南方世界所用。到時候,人類生活的耗能大抵都會用在移動、通勤上,其次是維持健康及居住品質,而投入在維持社會互動所需的能量所占比例最低。

2050 年時,用以支持全球人口達到 DLS 所需的年均能量。圖/Kikstra, et al. (2021)

另一個研究的重要發現是,由於各地的氣候、文化和交通管道不同,即使在同一套 DLS 下,有些地區就是會比其他地區耗費更多能量,才能達到相同的基準,這個能量差異甚至可達 4 倍!例如,高緯度國家會需要耗費更多能量,來維持相同舒適的室内溫度;同樣的通勤距離,公共交通覆蓋率高的國家不需太多能量就能完成,但在個人擁車率高的地區,就會產生更多耗能。

結論:消除貧窮與對抗氣候變遷不衝突

總體而言,DLS 的研究結果,在貧富懸殊與氣候正義議題上提供了新的視野,告訴我們:投入消除貧窮的能量,並不會對調適氣候變遷的行動產生威脅。現今人類社會所產生的能量,其實大都挹注在讓原本就充裕的生活更好,而非幫助仍在體面生活基準下的人。因此,各國如何在經濟成長與耗能規劃上取捨,找出更公正、有效率的資源重分配方式,才是關鍵解決之道。

參考資料

  1. Decent living gaps and energy needs around the world
  2. Decent Living Standards: Material Prerequisites for Human Wellbeing
  3. Energy requirements for decent living in India, Brazil and South Africa
  4. 让全球老百姓过上体面生活不会拖累气候减排目标
  5. How much energy do we need to achieve a decent life for all?
  6. 維基百科:貧窮門檻
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怎麼判斷一隻蚊子會不會吸血?——日常蟲蟲仔細看
李鍾旻_96
・2021/07/10 ・2128字 ・閱讀時間約 4 分鐘

不用說,蚊子你一定很熟,而且幾乎可以肯定的是:你不喜歡牠們。這群吸血昆蟲,藉著偵測人體所呼出的二氧化碳、汗水氣味,以及體溫而悄悄接近我們、叮咬我們,並造成皮膚發癢,這是蚊子令人厭惡的主因。

但事實上,並不是所有的蚊子都會叮咬人!

熱帶家蚊的雌蟲。熱帶家蚊是住家常出現的蚊子之一,常經由門縫、排水管道進入室內。圖/作者提供

頂著一對毛刷的是雄性!

一般俗稱的蚊子是雙翅目蚊科的昆蟲。台灣已知的蚊子種類超過 135 種,當中有約 20 種會叮咬人,而在都市住家中出沒者大約只有 4~6 種。其實會去叮人,會需要吸食人血的蚊子,都是雌蟲。因此只要稍微辨識性別,便能知道眼前的蚊子會不會叮人。

蚊子的兩性間,在觸角形態會有明顯差異。雄蟲的觸角具有濃密的長毛,因此外觀像是蓬鬆的羽毛、毛刷;雌蟲的觸角則僅見短而稀疏的毛,外表看起來如細絲一般。

熱帶家蚊的雄蟲,觸角具濃密長毛,每一節的毛呈環狀排列。圖/作者提供
熱帶家蚊的雌蟲,觸角表面僅有稀疏的短毛。圖/作者提供

我們在室內環境相當容易見到的蚊子,比如說時常會從排水孔跑進家裡的熱帶家蚊(Culex quinquefasciatus)、很喜歡從門窗縫隙闖進屋內的白線斑蚊(Aedes albopictus),以及南部地區常見的埃及斑蚊(Aedes aegypti),牠們的身上都可以觀察到雌雄觸角外觀明顯的差異。在近距離下,就算不藉助任何光學器材,我們也可以看出雄蟲觸角上的毛相當多又明顯。

觸角在覓食上扮演相當重要的角色。雌蟲能夠藉由觸角上的微小感覺構造,偵測空氣中的化學物質,幫助牠們利用嗅覺搜尋吸血的對象。此外,觸角也具有感受聲音、溫度等功能。

至於雄蟲毛茸茸的觸角,則更加強化了聽覺的能力,使牠們對聲音的偵測較雌蟲靈敏。觸角表面的毛能夠幫助接收空氣中的聲波,如此有助於在尋找伴侶時,偵測雌蟲振動翅膀所發出的聲音。

白線斑蚊的雄蟲,長著長毛的觸角有如一對毛刷。圖/作者提供
白線斑蚊的雌蟲,觸角表面的毛短小不明顯。圖/作者提供

吸血是為了生育後代

其實蚊子不論雌雄,都會攝食植物性的汁液。然而基於繁殖的需求,雌蟲在交配後,必須獲得足夠的蛋白質養分,以促使體內的卵巢發育,而哺乳類動物的血液正是理想的蛋白質來源。雌蟲在每次吸血後,大約可產下 75~500 粒卵,而產出的卵數量與攝取到的血液量是成正比的。

蚊子的唾液具有抑制凝血、造成血管擴張等效果,同時也會引起人體的發炎反應,因此遭雌蟲叮咬的傷口在事後會腫脹發癢。

雌蚊的刺吸式口器,外圍是一層較柔軟的「外鞘」(下唇),內部則是看起來如細針般,直徑小於 0.1 公釐的「口針」。口針也就是用來插進皮膚吸血的構造,但它並非單純只是一根針,而是由 6 根更細微的針狀結構所集結而成,只是我們的肉眼平時無法看見那些纖細的結構。

吸血中的埃及斑蚊。吸血時,包覆在外的外鞘會向後折起,露出纖細的口針。圖/作者提供

雄蟲的口器因為缺乏穿刺皮膚的功能,因此不適合用來吸動物的血。或許是因為僅攝取植物汁液的營養較不足,雄蟲普遍壽命較短,一般在羽化後大約平均只能存活一星期,而雌蟲則通常能存活一個月或更久。

一般來說,雌蟲在交配後才吸血。不過也有少數種類例外,例如地下家蚊(Culex pipiens molestus)的雌蟲在初次產卵時不須吸血,但當牠們欲進行第二次、第三次產卵時,便必須吸食血液,才能讓卵巢發育。

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家蚊(Culex)將卵粒密集產於水面上,形狀宛如小船,稱為卵筏(egg raft)。圖/wiki

蚊媒傳染病不可輕忽

我們大概都把「蚊子叮咬」當成稀鬆平常的小事,而忽略了蚊子有可能攜帶致病的微生物。蚊子是多種致死率高的疾病媒介,如登革熱、瘧疾、日本腦炎,全世界每年因為蚊子叮咬而染病死亡的人數至少達數十萬。蚊子雌蟲才會吸血,因此會傳播疾病的主要是雌蟲。

台灣目前由蚊子傳播的傳染病,以登革熱最常見。登革熱的病媒蚊,主要是埃及斑蚊與白線斑蚊,尤其埃及斑蚊對登革熱的傳播較白線斑蚊嚴重,而夏天更是登革熱風險最高的季節。雖然各式媒體時常在呼籲,我們平時還是得留意室內外會積水的容器,這些都可能成為蚊子的孳生源。而且盡可能遠離蚊子,才是上策。

但哪天你若是剛好打扁了一隻蚊子,仍然可以把握機會,試著辨識牠的性別,或者觀察牠身上的各種微小結構。

參考資料

  1. 蕭孟芳(2013)。蚊之色變。二魚文化事業有限公司。
  2. Ramanujan, K.(2019). Mosquitoes can hear up to 10 meters away. Cornell Chronicle.
李鍾旻_96
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目前大部分時間都在觀察、寫作和拍照,曾獲金鼎獎兒童及少年圖書獎、世界華人科普新秀獎、人與自然科普寫作桂冠獎等。著作:《台灣常見室內節肢動物圖鑑》(2021)、《自然老師沒教的事6:都市昆蟲記》(2015)。