《Nature》盤點：2019年全球十大科學人物

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。

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。

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。

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。

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。

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……。

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。

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。

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。

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！

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！

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紅了超過 150 年！這棵樹到底有什麼魅力？

海克爾忙碌而多產，除了不斷研究，也持續普及化他的理論。一八七四年他出版了另一本專門討論人類演化的書，至少它的書名副標是如此表示的：《人類發展史》。

他的生命樹在此書中發展到極致，這張被稱為「海克爾的大橡樹」的圖，後來變得非常知名，很可能是他最廣為人知的一幅藝術作品，你可能曾在某些海報上面看過，或是看過印在 T 恤上面的版本。

這幅圖像所呈現的，是海克爾對人類演化的理論，從他所創造的祖先原核生物，經過蠕蟲跟兩棲類，經過爬蟲類，一路演化到人類。

這棵樹沒有枝葉繁茂的華蓋，沒有太多分支。它的樹幹在靠近根部的地方極為粗壯，愈往上面開始慢慢變得細弱，使整棵樹看起來比較不像橡樹，反而比較像一顆剛從土中拔出的多鬚而巨大的大頭菜，頭下腳上。

在這棵樹最高的一根樹枝上面寫著 Menschen，也就是「人類」的意思，而在左右下方（注意，不是旁邊）則伴隨著大猩猩、紅毛猩猩與黑猩猩。

這張圖是否如許多學者所說，可以代表海克爾只是躲在達爾文理論之下，實則是一名復古而保守的人類中心主義者？而他的大橡樹其實只是另一種天梯，跟亞里斯多德所主張，跟邦納在一七四五年所畫的並無二致？海克爾是否認為人類是演化的皇冠，是這個帶有目的性的演化過程最後應達到的終點呢？

我並不這麼認為。

或許當你第一眼看到這張圖的時候，確實會認同這些看法，但是他的想法跟圖畫其實要更複雜一些。

世人對海克爾的評價

生物歷史學家對海克爾的評價分歧，對於他真正的想法或是旁人揣測的看法，對於他引起的騷亂與他的過錯，大家始終各執一詞，看法莫衷一是。

海克爾相當長壽（他活到八十五高齡，死於一九一九年），著作等身，提出過許多不同版本的達爾文理論，以及理應是根據達爾文理論所制定的「定律」；他曾多次修改自己的某些論點，而對於另外一些論點則含糊其詞，有時甚至前後矛盾，這些都讓後人對他的看法充滿分歧。

有一派的人認為他的理論其實比較接近拉馬克學派，而非達爾文的演化論，因為海克爾錯誤地主張後天獲得的特徵可以遺傳下去（雖然達爾文也這樣認為）。

他的生物遺傳定律也在生前就受到嚴厲批評而被宣告錯誤。他被指控用錯誤的證據――不知是刻意還是不小心畫出錯誤的圖畫――來證明自己的假設。

有人批評他提出過許多古生物學理論，卻沒有提供任何化石證據；也有人說他是「膚淺、前後不一致，或者根本就是腦袋不清楚。」

還有一派批評則認為，像他這種進化觀點，也就是視演化為一種進步的過程，並且把人類放在這條進步之路的終點，作為完美的代表，海克爾根本稱不上是達爾文主義者。

海克爾的觀點真的不值一提嗎？

眾多批評者之一的歷史學家波勒，在一九八八年曾針對在《物種起源》出版後的數十年之後所有對達爾文理論產生過影響的「假達爾文主義者」以及「反達爾文主義者」，寫過一部專書《非達爾文主義的演化論》，該書封面用來闡述他論點的代表圖片，就是海克爾的大橡樹。

波勒也在書中使用這幅圖片，用以佐證他說的「海克爾演化論本質上的線性特徵」。不過他的批評可能有欠公允。

其他的學者，比如傳記作者理查茲曾經指出，海克爾為了兩種不同的主張畫過兩種不一樣的樹。

第一種就是親緣關係樹，比如他所畫的 Stammbaum der Organismen 總生命樹，以枝繁葉茂的華蓋呈現出生物種類的廣度。

第二種則是家譜樹，比如他所畫的大橡樹，主要目的是用來呈現單一種生物的發展。畢竟大橡樹的名稱為 Stammbaum der Menschen，也就是人類的生命樹，是用來講人類的演化，而不是講其他生物的演化。

人類在這棵樹的頂峰，那是因為這棵樹就是跟人有關。

他畫這棵樹的目的，正是用來解釋他那大膽的主張（同時也是達爾文的主張），也就是我們是其他生物的後代，這條線可以一直追溯到一種單細胞生物，就是他所謂的原核生物。這也是為何這棵樹的根部粗壯，然後愈來愈細並且樹枝稀少。

這棵樹的目的並非用來展示生物的多樣性以及彼此之間的關係。它的目的是展現單一種系，也就是人類的世系。海克爾或許是個浪漫主義者，也可能是個進步主義者，或許並不是一名始終如一的達爾文主義者，但是他還是知道生命樹並不是一顆大頭菜。

——本文摘自《纏結的演化樹》，2022 年 7 月，貓頭鷹，未經同意請勿轉載。

• 本文轉載自特有生物研究保育中心，《自然保育季刊》第 118 期
• 作者／曹德祺｜國立中山大學海洋科學系博士候選人

刺毒魚類是什麼？有刺的魚 ≠ 刺毒魚類

海洋是生命的發源地，其環境複雜多樣，孕育出多種多樣的海洋生物。在漫長的演化過程魚類發展出多樣適應環境的機制，包括物理性、化學性及生物性的調適，其中刺毒（venoms）屬於較為複雜的化學性防禦機制。

然而具有尖刺的魚類就等於是刺毒魚類嗎？答案是「否」的。

刺毒魚類的硬棘上附有毒腺，除了能為掠食者帶來物理性（刺傷）傷害以外，並會造成化學性（毒液）的二次傷害，毒腺所分泌的毒液會使傷口產生更為強烈的疼痛感，是一種特殊的防禦機制。

可能比你想像中多：世界上的刺毒魚類有多少？

全世界的魚類約有 30,000 多種，曾被報導過的刺毒魚類約有 2,500 多種（表 1），約占所有魚類的 8%，其主要可分為四大類，分別為：

(一)軟骨魚類中的銀鮫目（Chimaeriformes）、異齒鯊科（Heterodontidae）、角鯊科（Squalidae）

(二)軟骨魚類中的燕魟亞目（Myliobatoidei）

(三)硬骨魚類中的鯰形目（Siluriformes）

(四)硬骨魚類中的鰭棘魚類（Acanthomorphs）(Smith and Wheeler 2006；邵廣昭 2021)。

第一類刺毒軟骨魚類的毒刺主要分布於背鰭上，數量 1 至 2 根。

第二類為魟類，現生種類約 200 多種，毒刺分布於尾柄上（Nelson et al. 2016），當其尾柄上的毒刺擊中掠食者後，毒液會經由外皮鞘（integumentary sheath）的破壞而全數釋出（Fenner 2004）。著名的電視節目主持人鱷魚先生 Steve Irwin 就是被大型魟類尾部的毒刺傷及心臟而喪命的。

第三類為鯰形目魚類，大多為淡水種類，其中有毒的種類大約為 1,500 種，毒刺分布於胸鰭及背鰭（Wright 2009），其毒刺外緣具鋸齒（圖 1A）。

鯰形目魚類在美洲具較高的多樣性，占所有種類的 60%（Nelson 2006）。臺灣產12種，淡水的種類有鈍頭鮠科（Amblycipitidae）1 種、鯰科（Siluridae）1 種、鬍鯰科（Clariidae）2 種、鱨科（Bagridae）2 種，鱨科的種類因背鰭（1 根毒刺）、胸鰭（2 根毒刺）具毒刺，故俗稱為三角姑；

海水的種類有鰻鯰科（Plotosidae）1 種，及海鯰科（Ariidae）5 種，兩者的俗稱分別為沙毛及成仔丁，毒刺的位置與鱨科一致。

A. 線紋鰻鯰（Plotosus lineatus）胸鰭硬棘。 B. 瞻星魚（Uranoscopus sp.）匙骨上的棘。C. 褐臭肚魚（Siganus fuscescens）背鰭硬棘。 D. 托爾逆鈎鰺（Scomberoides tol）背鰭硬棘。縮寫：gr，groove 溝槽。

第四類為鰭棘魚類，由六個類群所組成，分別為蟾魚目（Batrachoidiformes）、鮋亞目（Scorpaenoidei）、刺尾魚亞目（Acanthuroidei）、䲁亞目（Blennioidei）、逆溝鰺亞科（Scomeroidinae）及鱷亞目（Trachinoidei），雖然僅有 585 至 650 種，但相對於前面的三個大類群，毒刺的形態則顯得更為多樣化，毒腺可發現於牙齒、主鰓蓋骨（opercle）、匙骨（cleithrum） （圖 1B）、背鰭、腹鰭和臀鰭多個部位（Smith and Wheeler 2006）。

A. 中華鬼鮋(Inimicus sinensis )背鰭硬棘。 B. 魔鬼簑鮋(Pterois volitans )背鰭硬棘。C. 眉鬚鱗頭鮋（Sebastapistes　strongia）背鰭硬棘。 D. 眉鬚鱗頭鮋頭部的棘。縮寫：gr, groove 溝槽；vg, venom gland 毒腺。

臺語有云：「一魟、二虎、三沙毛」

在海岸活動頻繁的臺灣，亦不乏關於刺毒魚類的諺語：一魟、二虎、三沙毛、四斑五、五象耳、六倒吊，或者是四臭肚、五變身苦；四變身苦、五成仔丁。

不管何種版本，「魟、虎、沙毛」均是刺毒危險程度的前三名。

諺語中的魟，是泛指所有尾部具有毒刺結構的燕魟亞目魚類，身體呈圓盤形，大部分種類尾巴為細長的鞭狀，依不同種類尾部毒刺的數量可達 2 根或以上，大部分漁民在捕獲後，均會把尾部的毒刺去除。多數的魟類為底棲性魚類，部分種類更具潛藏於沙中的習性，因此在沙灘嬉水遊玩時，須多加注意腳下情況以免誤踩而被其刺傷。

沙毛指的是線紋鰻鯰（Plotosus lineatus），廣泛分布於臺灣沿海並常被釣獲，其體表光滑無鱗不易被抓住，故處理時須多加注意以免被刺傷；其幼魚常成聚集成群，被稱為鯰球。

二虎：多樣性豐富的刺毒魚類大家族

虎魚泛指臺灣產鮋亞目（Scorpaenoidei）的種類，其英文俗名有 scorpionfishes、stonefishes 、 waspfishes 等，有關 scorpionfishes 名稱的由來，或許命名者對其毒刺如蝎子螫到的觸感有著很深刻的體會。

除了虎魚這俗名外，石狗公、石頭魚亦為牠們常見的中文俗稱，因其偽裝（camouflage，一些種類會利用特化的皮瓣偽裝成礁石及表面的生物）或保護色，致使體態、體色與棲地環境極為相似而得名。

該類群是著名且危險的刺毒魚類，毒刺十分發達（圖 2），雖然鮋亞目魚類的頭部具有不少的棘（圖 2D），但具毒腺的部位僅為背鰭、腹鰭及臀鰭之硬棘（圖 2A-C） （Nelson et al. 2016），為海洋刺毒魚類的最大宗（Low et al. 1993；Church and Hodgson 2002；Vetrano et al. 2002；Fenner 2004），臺灣大約有 42 屬 100種（邵廣昭 2021）。

多數種類為底棲性魚類，棲息於沿海岩礁地形，行動緩慢並常靜止於礁石上，即使靠近之亦不動如山，其體色與環境十分相似不易被察覺，因此在潮間帶或岩礁海岸活動時，稍一不慎則有可能誤踩而遭其刺傷。目前被刺傷的個案僅國外有報導，被刺傷者大部分為漁業從事人員（Haddad et al.　2003），臺灣雖暫無相關學術文章報導，但大部分地區的海洋活動亦相對頻繁，相信有不少被刺傷的個案。

鮋亞目魚類毒素均為蛋白質（Kiriake et al. 2013），結構並不穩定，遇熱後因蛋白質變性而失去毒性（伍漢霖 2006），亦有研究顯示斑點鮋（Scorpaena guttata）的毒素在 50°C 的條件下處理，短期內即失去活性（Schaeffer et al. 1971），表示魚肉在加熱煮熟後可食用。

俗稱獅子魚（Lionfish, Turkeyfish）的危險刺毒魚類亦同屬於鮋亞目家族的成員（簑鮋類 Pteroini），但與石狗公、石頭魚的不同之處在於其十分花枝招展的外觀，平常毫不躲藏、並徐徐地遊弋於礁石間。

因其華麗的外觀而常見於觀賞魚市場，亦因此經由水族觀賞魚途徑被棄養放生（Hamner et al. 2007;Betancur et al. 2011;Johnson et al. 2016），魔鬼簑鮋（Pterois volitans）自 1980 年起現踪於佛羅里達（Florida） （Freshwater et al. 2009），延長及發達的毒刺使其在當地幾乎沒有天敵，並逐漸擴張遍布整個大西洋西岸形成穩定的族群（Betancur et al. 2011；Ferreira et al. 2015；Johnson et al. 2016），而其驚人的食量對當地魚類族群造成極大的威脅，與另一種獅子魚—斑鰭簑鮋（P. miles）為知名的入侵物種。

毒刺的部位、結構及釋出毒液的機制

刺毒魚類的毒刺結構可發現於胸鰭、腹鰭、背鰭、臀鰭、尾柄、牙齒、主鰓蓋骨、肩帶上的匙骨等部位。大部分毒刺均由硬棘（spine）、溝槽（groove）及毒腺（venom gland）所組成。刺毒魚類這類用毒動物不同於河魨，其毒素由自體產生（河魨毒素由食物累積於體內），經毒腺分泌，藉由硬棘導引或注射到防禦對象身上（Bulaj et al. 2003；Fenner 2004；Smith and Wheeler 2006）。

毒腺附著於硬棘上，硬棘具溝槽。毒液的釋放是一種被動形式,並不能主動發射，當毒腺受壓迫時，毒液釋出並沿著溝槽導流至防禦對象的傷口上。被刺後傷口附近立刻產生劇烈疼痛感，隨後延伸擴散,會伴隨噁心、嘔吐、呼吸困難等症狀（伍漢霖 2006）。疼痛感可持續數小時之久，過敏體質者更會休克、甚至死亡。

如何預防刺傷，刺傷後應該如何處理？

刺毒魚類並不會主動利用毒刺進行攻擊，因此進行海岸活動或沿海作業時，應注意隨時週遭環境並穿戴相關保護措施（如手套、涉水鞋等）避免身體裸露、降低被刺傷的機會；若在必要情況下須接觸具尖刺且種類不明的魚類時，應避免徒手直接捕捉並藉由工具謹慎處理之。

刺毒魚類另一個對人類造成危害的地方，在於其造成的傷口可能會因為細菌感染而產生二次傷害，嚴重者會導致局部組織壞死、敗血症，甚至感染創傷弧菌（Vibrio vulnificus），而創傷弧菌感染後惡化快速，其所引致的併發症通常具較高的死亡率。

刺毒魚類的毒性依種類及釋放量而有所不同，而毒素主要為蛋白質，其結構不穩定,易受熱、酸鹼所破壞而失去毒性。遭刺傷後應盡快移除毒刺，在適當的條件下擠出毒液，使用熱、酸、鹼條件處理傷口，破壞毒素的活性，並做好傷口的清潔及消毒的工作，防止細菌的感染。

刺毒魚類所造成的傷害反應因人而異，經過現場初步處理後，應盡早送醫處理。

野外活動時要注意

刺毒魚類約占所有魚類的 8%。牠們形態多樣，彼此並非姐妹群關係，亦即起源於多個祖先，換言之，刺毒機制是多次獨立演化出來的，刺毒魚類一共可分為四個大類群，軟骨魚和硬骨魚各占兩大類，包括軟骨魚中的：（一）銀鮫目、異齒鯊科、角鯊科，（二）燕魟亞目；以及硬骨魚類中的(三)鯰形目，(四)鰭棘魚類。毒刺結構可發現於多個部位，如胸鰭、腹鰭、背鰭、臀鰭、尾柄、牙齒、主鰓蓋骨、肩帶上的匙骨等。

因為臺灣為海島地形，海岸線曲折漫長，周邊海域均有刺毒魚類的分布，民眾於海域進行經濟或休閒活動時均有機會接觸到刺毒魚類。雖然刺毒多為被動的防禦機制，並不是主動攻擊的手段，但部分刺毒魚類具備十分良好的偽裝能力，在靜止的狀態下難以被察覺，因此在野外活動時應隨時注意周遭環境是否存在刺毒魚類，並穿戴相關防護衣物、鞋子，避免誤觸而受傷，增加海域活動的安全性。

若不幸被刺毒魚類刺傷，在現場進行緊急處理後，應盡早求醫，以策安全。