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小心蚊子!

陳俊堯
・2009/08/15 ・1271字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 528 ・七年級

圖片來源:bogdog Dan@flickr

人類的造訪可能直接或間接導致原生種野生動物的浩劫,這樣的故事在歷史發生過很多次了。大家最常聽到的故事應該會是老鼠跟著人到處跑,在上了某一個不幸的島嶼後,老鼠發現島上某種動物的蛋香甜營養又好偷,於是住下來把它們吃個精光。而這些動物從來沒看過老鼠,在還來不及發展出應變策略前就被滅種了。

現在,這樣的故事可能又要多加一些犧牲者了,地點是讓達爾文改變世界的加拉巴哥群島國家公園,而愛動物的無知觀光客將可能會變成幫兇。

這個未來的兇嫌是熱帶家蚊(Culex quinquefasciatus),在臺灣也是個大家想除之而後快的病媒蚊。這份由里茲大學(University of Leeds)、倫敦動物學會(Zoological Society of London)、瓜亞基爾大學(University of Guayaquil) 、加拉巴哥國家公園(Galapagos National Park)及達爾文基金會(Charles Darwin Foundation)合作的研究報告指出,熱帶家蚊會利用搭觀光客便機的方式偷渡到島上,在島上散播病原使得野生動物死亡。研究人員可以估算有多少蚊子利用飛機來到島上,再經由比對蚊子的基因組成的相似度,可以推測出搭便機來到島上的蚊子裡有多少可以順利在島上活下來。遺傳分析還讓研究人員發現這些外來的蚊子會和當地蚊子通婚留下後代,而且也看得出蚊子的族群在群島的各島嶼間有旅行交流的跡象。當然,它們最有可能的旅行途徑又是搭上了觀光客的交通船及郵輪。

雖然這宗兇案還沒有發生,但是證據顯示現在已經是萬事俱備,只差某個病原菌或病毒跳上某隻蚊子偷渡成功,大滅絕可能就要發生了。熱帶家蚊已經被證實可以傳播原生動物造成的禽類瘧疾(avian malaria),以及病毒造成的禽類痘症(avian pox)及西尼羅河熱(West Nile fever)等足以讓鳥類致死的疾病。在19世紀末熱帶家蚊跟著人類的活動入侵夏威夷帶入了病厡,造成當地特有種的旋蜜雀(honeycreeper)們大量死亡,原本的 42 種旋蜜雀,現在活下來的只剩 19 種了。

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建立國家公園原本是希望保住野生動物,然而現在又因為人的活動造成新的威脅,或許在國家公園的管理上,需要專家們多費心去設計一些防範措施,來阻斷這些可能造成危害的新途徑。
重要概念

  • [普生] 瘧疾(malaria)是Plasmodium屬的瘧原蟲造成的疾病,分類上是原生動物門, 是單細胞的真核生物,寄生在紅血球裡。長太多會破壞太多紅血球造成貧血,引發的免疫反應也會造成發燒。
  • [普生] 熱帶家蚊是昆蟲,屬於節肢動物門(Phylum Arthropoda)的昆蟲網(Insecta)。節肢動物的特徵是具有帶有關節的外骨骼附肢。
  • [普生] 子代大部份的基因和親代一樣,所以可以從基因像不像這一點來判斷誰是誰的後代,做親子鑑定就是靠這一點。如果現在我面對三千隻紋子,只要分析某些基因的相似程度, 就可以看出從某隻没買機票的蚊子生下來的後代有多少。
  • [生態] 很多入侵種生物都是藉由人類的活動被帶到自己没辦法獨力到達的地方。這種傳遞機制稱為 human-assisted dispersal。很多熟悉的生物是這樣來的,例如福壽螺,吳郭魚, 松材線蟲都是。

試試你的英文能力

研究原文

文章來源:30.6kj
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陳俊堯
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慈濟大學生命科學系的教書匠。對肉眼看不見的微米世界特別有興趣,每天都在探聽細菌間的愛恨情仇。希望藉由長時間的發酵,培養出又香又醇的細菌人。

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Intel® Core™ Ultra AI 處理器:下一代晶片的革命性進展
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/05/21 ・2364字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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本文由 Intel 委託,泛科學企劃執行。 

在當今快節奏的數位時代,對於處理器性能的需求已經不再僅僅停留在日常應用上。從遊戲到學術,從設計到內容創作,各行各業都需要更快速、更高效的運算能力,而人工智慧(AI)的蓬勃發展更是推動了這一需求的急劇增長。在這樣的背景下,Intel 推出了一款極具潛力的處理器—— Intel® Core™ Ultra,該處理器不僅滿足了對於高性能的追求,更為使用者提供了運行 AI 模型的全新體驗。

先進製程:效能飛躍提升

現在的晶片已不是單純的 CPU 或是 GPU,而是混合在一起。為了延續摩爾定律,也就是讓相同面積的晶片每過 18 個月,效能就提升一倍的目標,整個半導體產業正朝兩個不同方向努力。

其中之一是追求更先進的技術,發展出更小奈米的製程節點,做出體積更小的電晶體。常見的方法包含:引進極紫外光 ( EUV ) 曝光機,來刻出更小的電晶體。又或是從材料結構下手,發展不同構造的電晶體,例如鰭式場效電晶體 ( FinFET )、環繞式閘極 ( GAAFET ) 電晶體及互補式場效電晶體 ( CFET ),讓電晶體可以更小、更快。這種持續挑戰物理極限的方式稱為深度摩爾定律——More Moore。

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另一種則是將含有數億個電晶體的密集晶片重新排列。就像人口密集的都會區都逐漸轉向「垂直城市」的發展模式。對晶片來說,雖然每個電晶體的大小還是一樣大,但是重新排列以後,不僅單位面積上可以堆疊更多的半導體電路,還能縮短這些區塊間資訊傳遞的時間,提升晶片的效能。這種透過晶片設計提高效能的方法,則稱為超越摩爾定律——More than Moore。

而 Intel® Core™ Ultra 處理器便是具備兩者優點的結晶。

圖/PanSci

Tile 架構:釋放多核心潛能

在超越摩爾定律方面,Intel® Core™ Ultra 處理器以其獨特的 Tile 架構而聞名,將 CPU、GPU、以及 AI 加速器(NPU)等不同單元分開,使得這些單元可以根據需求靈活啟用、停用,從而提高了能源效率。這一設計使得處理器可以更好地應對多任務處理,從日常應用到專業任務,都能夠以更高效的方式運行。

CPU Tile 採用了 Intel 最新的 4 奈米製程和 EUV 曝光技術,將鰭式電晶體 FinFET 中的像是魚鰭般阻擋漏電流的鰭片構造減少至三片,降低延遲與功耗,使效能提升了 20%,讓使用者可以更加流暢地執行各種應用程序,提高工作效率。

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鰭式電晶體 FinFET。圖/Intel

Foveros 3D 封裝技術:高效數據傳輸

2017 年,Intel 開發出了新的封裝技術 EMIB 嵌入式多晶片互聯橋,這種封裝技術在各個 Tile 的裸晶之間,搭建了一座「矽橋 ( Silicon Bridge ) 」,達成晶片的橫向連接。

圖/Intel

而 Foveros 3D 封裝技術是基於 EMIB 更進一步改良的封裝技術,它能將處理器、記憶體、IO 單元上下堆疊,垂直方向利用導線串聯,橫向則使用 EMIB 連接,提供高頻寬低延遲的數據傳輸。這種創新的封裝技術不僅使得處理器的整體尺寸更小,更提高了散熱效能,使得處理器可以長期高效運行。

運行 AI 模型的專用筆電——MSI Stealth 16 AI Studio

除了傳統的 CPU 和 GPU 之外,Intel® Core™ Ultra 處理器還整合了多種專用單元,專門用於在本機端高效運行 AI 模型。這使得使用者可以在不連接雲端的情況下,依然可以快速準確地運行各種複雜的 AI 算法,保護了數據隱私,同時節省了連接雲端算力的成本。

MSI 最新推出的筆電 Stealth 16 AI Studio ,搭載了最新的 Intel Core™ Ultra 9 處理器,是一款極具魅力的產品。不僅適合遊戲娛樂,其外觀設計結合了落質感外型與卓越效能,使得使用者在使用時能感受到高品質的工藝。鎂鋁合金質感的沉穩機身設計,僅重 1.99kg,厚度僅有 19.95mm,輕薄便攜,適合需要每天通勤的上班族,與在咖啡廳尋找靈感的創作者。

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除了外觀設計之外, Stealth 16 AI Studio 也擁有出色的散熱性能。搭載了 Cooler Boost 5 強效散熱技術,能夠有效排除廢熱,保持長時間穩定高效能表現。良好的散熱表現不僅能夠確保處理器的效能得到充分發揮,還能幫助使用者在長時間使用下的保持舒適性和穩定性。

Stealth 16 AI Studio 的 Intel Core™ Ultra 處理器,其性能更是一大亮點。除了傳統的 CPU 和 GPU 之外,Intel Core™ Ultra 處理器還整合了多種專用單元,專門針對在本機端高效運行 AI 模型的需求。內建專為加速AI應用而設計的 NPU,更提供強大的效能表現,有助於提升效率並保持長時間的續航力。讓使用者可以在不連接雲端的情況下,依然可以快速準確地運行各種複雜的 AI 算法,保護了數據隱私,同時也節省了連接雲端算力的成本。

軟體方面,Intel 與眾多軟體開發商合作,針對 Intel 架構做了特別最佳化。與 Adobe 等軟體的合作使得使用者在處理影像、圖像等多媒體內容時,能夠以更高效的方式運行 AI 算法,大幅提高創作效率。獨家微星AI 智慧引擎能針對使用情境並自動調整硬體設定,以實現最佳效能表現。再加上獨家 AI Artist,更進一步提升使用者體驗,直接輕鬆生成豐富圖像,實現了更便捷的內容創作。

此外 Intel 也與眾多軟體開發商合作,針對 Intel 架構做了特別最佳化,讓 Intel® Core™ Ultra處理器將AI加速能力充分發揮。例如,與 Adobe 等軟體使得使用者可以在處理影像、圖像等多媒體內容時,能夠以更高效的方式運行 AI 算法,大幅提高創作效率。為各行專業人士提供了更加多元、便捷的工具,成為工作中的一大助力。

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伺機性病原菌在你我左右
彭冠傑_96
・2023/12/21 ・2061字 ・閱讀時間約 4 分鐘

真菌是自然環境中不可或缺的一環,然而,某些真菌對人體卻構成潛在風險。特別是伺機性病原菌,如足分枝菌屬群,對免疫弱勢者具有致命危險。雖然臨床對其有一定了解,但我們對這些真菌在環境中的分佈卻知之甚少。本篇聚焦於臺灣各類環境,旨在深入了解足分枝菌屬群真菌的分佈特性,以提供更全面的防控策略。

自然環境乃至周遭充斥著各種各樣對人類有害或有益的真菌。其中對人類生活有益處的有:釀酒酵母、黑殭菌、腐生及藥用真菌;對人類有害的除了黴菌、植物病原菌外,還有一群在人體免疫低下時感染人類的真菌—伺機性病原菌。伺機性病原菌可造成表皮、皮下、深部或系統性真菌病。常見的伺機性病原菌為麴菌屬(Aspergillus spp.)、白色念珠菌(Candida albicans)、新型隱球菌(Cryptococcus neoformans)等。此外,2010 年以前至今,歐美各國以及臺灣也開始出現由足分枝菌屬群 〔如:足分枝菌屬(Scedosporium)和節莢孢菌屬(Lomentospora)] 真菌所導致的感染 (1)。這兩屬真菌皆涵蓋對免疫功能低下和偶爾免疫功能完全的人類有感染性,導致呼吸道感染、皮膚感染、過敏反應、局部或全身性真菌病等疾病。

尖端足分枝菌(Scedosporium apiospermum)的微觀形態。圖/黃尹則博士。
多生節莢孢菌(Lomentospora prolificans)的微觀形態。圖/黃尹則博士。

足分枝菌屬群真菌為溫帶地區廣泛分佈的土壤微生物,但被認為在熱帶地區很罕見。它們偏好存在於高營養成分的介質,如:園藝土壤,受原油污染之土壤,家畜、鳥禽、牛隻的糞便等。此外,也可從低通風且高滲透壓的介質分離出來,像是下水道污泥、受污染的池塘底部、半鹹水、海埔地和廢水處理廠。足分枝菌屬群在環境的高盛行率,為重要的新興病原菌,尤其在醫院和室內,對患有慢性呼吸道疾病或免疫功能低下的人構成危害。

根據 264 起病例分析,感染此屬群真菌之免疫功能低下患者的死亡率為 22.2%,免疫功能完全患者則為 14%,全身性感染的死亡率甚至可達 80% (2)。而且,對很多現有的抗真菌藥物,像是弗路欣(5-flucytosine),兩性黴素 B(amphotericin B),三唑類(triazole)等低感受性導致其治療十分困難,需要更多的資源投入研究其診斷方式,有效的治療方式以及系統性的調查。然而,這些伺機性病原菌的研究絕大部分著重在臨床研究上,我們對這些病原菌的在環境中的分佈認識少之又少。臺灣的相關研究僅是零星臨床案例報告以及一個醫院系統的環境調查,缺乏系統性的環境樣本調查。

以黃尹則博士等人於 2023 年發表於醫學真菌學期刊的研究 (3),調查足分枝菌屬群物種於全臺灣環境中的土壤樣本之分佈現況。為了評估這些物種於各個環境設施所存在風險,比較自然環境以及都市環境樣本的物種分佈現況,並將醫院獨立出來一同分析。想知道(1)人類干擾度高的環境是否比自然環境有較多足分枝菌屬群的物種?(2)衛生敏感區域相較都市區域是否有較多的真菌物種?

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他們的研究結果顯示足分枝菌屬群的物種常見於臺灣的土壤樣本中(圖三),尤其在人類干擾環境如都市和醫院。此外,衛生敏感區域的真菌生物量沒有比都市區域多且與先前的研究一致。此外,研究發現自然環境有較低的真菌生物量。意味著都市生活的人們暴露在伺機性病原菌的環境當中,時時刻刻都有機會被感染。研究調查到的物種可分成三大類:臨床主要物種一共佔了 84.3%,尖端足分枝菌為最優勢,佔了 42.5%;鮑氏足分枝菌(S. boydii),橘色足分枝菌(S. aurantiacum)和多生節莢孢菌分別佔了 27.5%,8.7% 和 5.6%、臨床次要物種為荷赫氏足分枝菌(S. dehoogii),佔 15.0% 以及腐生物種為海口足分枝菌(S. haikouense),佔 0.6%。結果還發現尖端足分枝菌和多生節莢孢菌在公園鳥類餵食區域有較高的物種豐度,作者推測可能是因為鳥類糞便堆積使土壤含氮量提高所造成的現象。不論地理區域還是氣候區域,尖端足分枝菌都是優勢物種,顯示其有潛力成為人類活動的指標生物。

足分枝菌屬群普遍存在於台灣各地土壤中,在某些地點有比較高的生物量(fungal load),例如圖上有標示出的地點。圖/Medical Mycology。

然而,該篇研究缺少了養分濃度、酸鹼值、導電度、土壤質地、生物因子(共存微生物相)等資訊,暫時無法釐清真菌物種分佈的歧異度與環境生物因子的相關性。不過該篇研究提供這些足分枝菌屬群物種於東亞至關重要的基礎資訊,有待未來的研究進行土壤樣本的物理和化學性質分析以及分子族群遺傳研究以探討土壤菌株伺機性致病力的關鍵。

參考資料

  1. 王紹鴻,張蕎琳。2010。醫學真菌分子診斷之近況。生物醫學暨檢驗科學雜誌第 23 卷第 3 期:75–89。
  2. Seidel D, Meißner A, Lackner M, Piepenbrock E, Salmanton-García J, Stecher M, Mellinghoff S, Hamprecht A, Durán Graeff L, Köhler P, Cheng MP, Denis J, Chedotal I, Chander J, Pakstis DL, Los-Arcos I, Slavin M, Montagna MT, Caggiano G, Mares M, Trauth J, Aurbach U, Vehreschild MJGT, Vehreschild JJ, Duarte RF, Herbrecht R, Wisplinghoff H, Cornely OA. 2019. Prognostic factors in 264 adults with invasive Scedosporium spp. and Lomentospora prolificans infection reported in the literature and FungiScope®. Critical Reviews in Microbiology 45:1–21.
  3. Huang YT, Hung TC, Fan YC, Chen CY, Sun PL. 2023. The high diversity of Scedosporium and Lomentospora species and their prevalence in human-disturbed areas in Taiwan. Medical Mycology 61(4): myad041. doi: 10.1093/mmy/myad041.
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如何有效預防食媒性疾病 A 型肝炎病毒?
衛生福利部食品藥物管理署_96
・2023/10/10 ・2338字 ・閱讀時間約 4 分鐘

本文轉載自食藥好文網

圖/envato
  • 文/黃育琳 食品技師

民以食為天,你吃的食物是安全的嗎?

中國大陸上海市在 1988 年曾因毛蚶貝類污染而爆發 A 型肝炎疫情,造成約 30 萬人感染,其中 47 人死亡 [1]

我國於 2014 年 10 月至 11 月期間,急性病毒性 A 型肝炎本土病例達 30 人(其中 25 人住院),經衛生福利部疾病管制署(以下簡稱疾管署)與衛生局調查發現,多數病例於潛伏期間有生食蠔類(牡蠣)、文蛤或蛤蜊等貝類水產品 [2]

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這起事件極有可能是所謂的「食媒性疾病」。

何謂食媒性疾病?

食媒性疾病或稱食源性疾病(foodborne illness or foodborne disease)是指經由吃進被污染的食物或飲水等所致的疾病,常見症狀包含噁心、嘔吐、腹痛及腹瀉等。

依世界衛生組織的資料顯示,全球每年約有 6 億人因食用受到污染的食物或飲水而生病,其中 42 萬人死亡,又以兒童占多數。學童在校園中常暴露於共同的飲食及水源,人與人之間接觸密切,傳染病原很容易透過飛沫、糞口與接觸途徑傳播,易造成校園群聚感染事件發生 ​​[3]

但追溯污染源並不容易,食物在種植(或養殖)、採收、儲存、運送、製造、加工、包裝及烹調等任一階段都有可能被污染。且旅行和國際貿易頻繁更是提高被污染食品跨國散播的可能性 ​​[3],使農場到餐桌的食安管理顯得十分重要。

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A 肝病毒之分布

一開始提到因吃下受 A 型肝炎病毒(Hepatitis A virus,以下簡稱 A 肝病毒)污染的食物而感染 A 型肝炎,就是很典型病毒型食媒性疾病的例子。

A 肝病毒的流行主要與當地的衛生環境有關,主要流行地區包括亞洲、非洲與中南美洲等地區,尤以東南亞、印度、中國大陸等地區較為嚴重。

在開發中國家,人民多半在嬰幼兒時期,常因攝入受 A 肝病毒污染的水或食物而感染(通常 6 歲以下兒童感染約有 70% 無臨床症狀或症狀輕微),成年後多半已具有免疫力。

然而在已開發國家,衛生環境大致較佳,很多年輕人並未感染過 A 肝病毒而不具免疫力。臺灣便是如此,大部份的兒童及青少年(尤其是都會地區)都未具 A 型肝炎抗體,使爆發流行的風險增加 [1]

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A 肝病毒之特性與感染症狀

A 肝病毒是一種無套膜,直徑約為 27 nm 的 RNA 病毒,潛伏期約 15~50 天,其所引起的 A 型肝炎,屬第二類法定傳染病 ​​[1]

患者臨床症狀包含發燒、肌肉酸痛、疲倦、食慾不振、腹部不適、噁心、甚至嘔吐等,持續幾天後,病人會出現有茶色尿或併有眼白變黃(即黃疸)的徵兆,急性 A 型肝炎並無特殊療法,通常採一般的支持性療法即可痊癒 ​​[1]

而 A 肝病毒主要是透過糞口途徑傳播,最可能被污染的食品或飲料如水果、蔬菜、貝類、冰和水(包括冷凍或未經澈底加熱),感染者沒有確實洗手並接觸其他東西也會造成病毒傳播 [1]

不過 A 肝病毒的生命力頑強,對胃腸道極端的 pH 值和酶之耐受性高,能在不利條件下存活,被污染的食物需加熱超過攝氏 85 度且持續至少一分鐘才足以使 A 肝病毒失去活性。

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再加上只要有極少量病毒顆粒存在便足以使人致病,所以即使食品所含的病毒量很低,仍具有食品中毒之風險 [4]

透過電子顯微鏡所拍攝的 A 型肝炎病毒。圖 / 美國疾病管制與預防中心
透過電子顯微鏡所拍攝的 A 型肝炎病毒。圖 / 美國疾病管制與預防中心

食品從業人員基本要求《食品良好衛生規範》

為了避免食品受到病毒污染,食品從業人員的「衛生管理」就非常重要,我國行政院衛生福利部為了確保食品業者之衛生管理,已制定《食品良好衛生規範準則》(The Regulations on Good Hygiene Practice for Food, GHP)。

GHP 是食品業者確保其食品在製造、加工、調配、包裝、運送、儲存、販賣、輸入、輸出等過程中的安全衛生與品質,是最基本要求,所有食品業者皆應實施 GHP,在 GHP 附表二即說明:

食品從業人員經醫師診斷罹患或感染 A 型肝炎、手部皮膚病 、出疹、膿瘡、外傷、結核病、傷寒或其他可能造成食品污染之疾病,其罹患或感染期間,應主動告知現場負責人,不得從事與食品接觸之工作。

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雖然是安全衛生品質的基本要求,卻還是有不少業者會疏忽,導致感染事件重蹈覆徹。

最佳預防方式就是注重衛生管理

除了 A 肝病毒之外,諾羅病毒、E 型肝炎病毒及沙波病毒皆是常見的病毒型食媒性疾病,這些病毒感染均無特效藥物可治療,僅能採用良好的支持性療法幫助病人痊癒。

因此最佳的預防感染方式就是做好衛生管理,包含:

  1. 個人衛生:準備食品前及進食前,還有如廁後皆要確實洗手。
  2. 在飲食衛生:飲水要煮沸再飲用,所有食品都應清洗乾淨並澈底加熱,不生食。
  3. 環境衛生:維護廁所環境清潔,廚房及飲食用具要保持清潔。
圖/envato

參考資料

  1. 衛生福利部疾病管制署,2018。急性病毒性 A 型肝炎  疾病介紹。
  2. 衛生福利部食品藥物管理署,2023。A 型肝炎病毒(Hepatitis A virus)。
  3. 衛生福利部疾病管制署、國立臺北教育大學,2016。食媒性疾病防治 教師指引手冊。臺北市:衛生福利部疾病管制署。
  4. Bozkurt, H., Phan-Thien, K. Y., van Ogtrop, F., Bell, T. and McConchie, R. 2021. Outbreaks, occurrence, and control of norovirus and hepatitis a virus contamination in berries: A review. Critical Reviews in Food Science and Nutrition 61:1 116-138.
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衛生福利部食品藥物管理署_96
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衛生福利部食品藥物管理署依衛生福利部組織法第五條第二款規定成立,職司範疇包含食品、西藥、管制藥品、醫療器材、化粧品管理、政策及法規研擬等。 網站:http://www.fda.gov.tw/TC/index.aspx