0

62
9

文字

分享

0
62
9

五百多篇與萊克多巴胺有關的文獻,能告訴我們什麼事?

廖英凱
・2020/11/03 ・7379字 ・閱讀時間約 15 分鐘 ・SR值 593 ・九年級

立即填寫問卷,預約【課程開賣早鳥優惠】與送你【問卷專屬折扣碼】!

 

前情提要:關於萊克多巴胺的文獻有五百多篇?

2020 年 8 月 28 日總統蔡英文宣布將擴大開放美國牛肉和含有瘦肉精「萊克多巴胺 (Ractopamine) 」美國豬肉的進口,引發了社會許多的議論。

因應民間的質疑與反彈聲浪,立法院經濟委員會於 10月 26日召開 「農防字第1011473960號公告 公聽會」,於公聽會結尾;農委會主委陳吉仲在回應民間針對萊克多巴胺健康疑慮的相關論述時,提及農委會「針對全世界有做萊克多巴胺的文獻回顧 514 篇,做了完整的文獻 review,在這些文獻中結果敘述為中性的占 73%,為正面的占 23%,僅有少數幾篇 (4%) 為負面結果,如果蠅等文章⋯⋯」

全世界有關萊克多巴胺的文獻有五百多篇。圖/Wikimedia common

大規模的學術研究回顧,是了解目前學術界觀點、共識與爭議的重要方式,但文獻回顧曠時費力,往往需仰賴大型研究機構與眾多學者投入,才能提出完善的回顧型研究。但確認學界觀點,是萊克多巴胺政策辯論不可缺的關鍵依據。

因此本文章仿造回顧性論文的研究方式,提出一個簡化版本的回顧型科普文章,來揣摩猜測一下,這與萊克多巴胺有關的這幾百篇文章,到底在說什麼?

paper 拿~麼多,要怎麼開始找?

第一步:挑選需要的文獻!

文獻回顧的第一步,是需要在資料庫中篩選出可信的研究文獻。本文使用了 Elsevier 出版集團製作的 SCOPUS 資料庫。SCOPUS 是目前全球最大的學術文獻資料庫,收錄了三萬多則期刊與刊物,也是目前國內許多大專校院使用的資源。

常與 SCOPUS 相比的資料庫為 Web of Science (WOS),但兩資料庫涵蓋範圍仍有差異,因此若有文獻被收錄於 WOS 但未被收錄於 SCOPUS,則無法被本文所回顧到。

在SCOPUS資料庫中,設定關鍵字:ractopamine;文獻形式為:article,亦即排除其他回顧型論文、書籍章節、研討會論文等形式;出版狀態設定 2000 年以後出版的文獻;學科領域設定為農業與生物科學、環境科學、藥理學、毒理學和藥物學、獸醫學;文獻語言設定為英文。

在此條件下,共搜尋得 511 篇文章,與農委會所說的 514 篇極為接近,或許可以相信兩邊所匯集的文章高度相似。

使用 SCOPUS 的搜尋結果

從已經篩選出來的文獻,我們試圖來混沌地發想幾個問題:

  1. 這些文獻是否有特定的時間與空間分布?
  2. 研究機構或經費來源有沒有特別的分配,例如藥廠或業者的角色如何?
  3. 這些研究最主要關注的內容是什麼?有沒有什麼值得留意的關注面向?
  4. 如何了解這些文獻的研究結果,所謂「中性」、「正面」或「負面」的態度?

該如何回答上述問題呢?

為了回答這些問題,本文使用兩種簡化的方法來分析這 511 篇文獻:

  1. 將 SOCPUS 資料庫中,如論文刊登時間、地點、作者資訊等「爬」下來,利用資料視覺化的方式做簡易統計分析。
  2. 僅閱讀所有文獻的「摘要」,根據原作者在摘要的敘述,人工判斷該文獻針對萊克多巴胺的態度。
    並將文獻針對萊克多巴胺的態度分為四類編碼:
    • 不涉及健康或生態影響的正負面表述,例如:
      1. 檢測儀器開發、藥物開發 (Yikilmaz et al., 2020);
      2. 生理數值改變,如體重、體脂、心率、代謝與排泄產物 (Trotta, Maddock Carlin, & Swanson, 2019);
      3. 環境狀態監測,如環境殘留量 (Wooten, Mayer, & Smith, 2019)。
    • 有涉及健康或生態影響敘述,且有負面表述,例如:
      1. 畸形、死亡率上升 (Lonare, Sole, & Umap, 2018);
      2. 探索行為、活動力下降 (Sachett et al., 2018);
      3. 攻擊性、壓力生理反應 (Ritter et al., 2017);
      4. 生態失衡 (Garbinato et al., 2020)。
    • 有涉及健康或生態影響敘述,但主張沒有負面表述,或是有正面表述,例如:
      1. 研究發現符合FDA規範的萊克多巴胺使用,對牛未觀察到心律不整 (Frese et al., 2016);
      2. 研究發現肺癌與乳腺癌患者所暴露的萊克多巴胺低,不影響致癌可能 (Cheng et al., 2016);
      3. 研究發現萊克多巴胺對兩棲動物沒有不利影響 (Sandoz et al., 2020)。
    • 無法判斷或與萊克多巴胺無關
作者在爬梳文獻時,依據摘要將文獻對萊克多巴胺的態度進行分類。圖/giphy

這篇文章有非常非常非常多的研究限制。例如本文所彙整的文獻,絕大多數僅有閱讀文獻摘要並沒有細究內文,因此難以充分理解這些研究的內涵,有可能導致誤判。

本文也僅假設所彙整的文獻跟農委會的搜尋結果高度相似,但也有可能因為資料庫選用、學科領域等搜尋條件設定不一致,而可能有截然不同的搜尋結果。因此這篇文章只能作為科普文章的一種概念發想,不能作為正式學術研究結果。

當很多篇 paper 聚集在一起時,新的資訊就跑出來了

何時何地研究做什麼?文獻背景資訊統計分析

學術文獻是呈現學術研究成果最常見也最重要的方式,透過閱讀學術文獻,可以讓我們了解到各個學術研究團隊的成就。不過,多數學術文獻的目的是在介紹單一實證研究的成果。關於整體學術社群的研究樣貌、研究主題隨時間的變化、研究領域與在地化的關係,就難以在單一實證研究論文中看到全貌。

因此,透過分析大量的文獻的背景資訊、發行時間地點、關鍵字頻率等,可以讓我們看到整體學術社群「突現」出來的新資訊!

透過分析大量學術文獻的資訊,可以讓我們看到整體學術社群的全貌。圖/giphy
  • 時間趨勢

與萊克多巴胺有關的文獻,大概在 2013 至 2017 年間為文獻發表的高峰,值得一提的是儘管 2006 年以前,年均文獻數不到十篇,但 JECFA 在 2004 年就已根據有限的人體與動物研究結果而發表了針對萊克多巴胺的健康風險評估報告。

而歐盟則是在 2009 年提出禁用與禁止進口萊克多巴胺和肉品的科學意見書;CODEX 則是在 2012 年時通過萊克多巴胺的國際規範。有可能代表重大國際組織的報告發布,促使了萊克多巴胺的相關研究。

2013 至 2017 年間為與萊克多巴胺有關的文獻發表的高峰。圖/作者提供
重大國際組織的報告發布,有可能促使了萊克多巴胺的相關研究。圖/作者提供
  • 空間分布

與萊克多巴胺有關的研究,則明顯聚集在少數國家,發表數排名前幾名的國家,可能與國家研究實力和國家農業、公衛政策有關。如美國、巴西、加拿大均為重要牛肉出口國,值得一提的是台灣因有 14 篇研究發表,而與墨西哥並列第六。

排名前十名的國家與發表數量依序為:

美國(224 篇)、中國(115 篇)、巴西(61 篇)、加拿大(25 篇)、澳洲(16 篇)、墨西哥(14 篇)、台灣(14 篇)、法國(9 篇)、義大利(9 篇)、英國(9 篇)。

與萊克多巴胺有關的研究在全世界的分佈。圖/作者提供
  • 關鍵字分布

將文獻自行設定的關鍵字,統計出現的次數,前十大關鍵字為:

Ractopamine(萊克多巴胺);Animals 和 Animal(動物);Phenethylamines(苯乙胺);Adrenergi-Beta-Agonists(β腎上腺素受體激動藥)、Swine(豬);Male(雄性);Cattle(牛);Nonhuman(非人);Meat(肉);Animal Food(動物性食品)。

關鍵字的頻率呈現,除了與萊克多巴胺和藥理有關以外,可以看出研究最充分的生物是豬和牛,也可能代表有許多研究是將動物視為肉品的前提來研究。

萊克多巴胺相關的關鍵字分布。圖/作者提供

此外還有一些有趣的關鍵字頻率差異,例如在這 511 篇文獻中,Male(雄性)出現了 131 次,但 Femalie(雌性)僅出現 91 次。以物種作為關鍵字的話,如 Swine(豬)、 Cattle(牛)和 non-human(非人)分別出現 146 次、110 次和 106 次,但 human(人)僅出現了 37 次。

這或許可以延伸出下一個問題:有沒有可能代表在這系列研究中,被關注最多的是雄性牲畜,但關注最少的則是女性人類呢?(抖)

  • 經費來源分析
分析研究經費的來源,也是了解學術文獻背景的方法。圖/Pexels

這 511 篇文章中,有註記所屬研究機構的研究者,共有 873 人,分布於 160 間研究機構。所屬人數最多的機構,排名最多的前幾間依序為:Elanco 動物保健公司(67人)、堪薩斯州立大學(44人)、伊利諾大學厄巴納-香檳分校(44人)、禮來公司(26人)、普渡大學(24人)。其中 Elanco 動物保健公司在 2019 年以前為禮來公司的持股子公司,而禮來公司的主要產品就有萊克多巴胺(PS. 還有百憂解和犀利士⋯⋯)

若將排名前十名的機構以類型區分的話,則學術界占 42.5%;藥廠 36.3%;政府研究 20.9%。由此可以明顯看出與萊克多巴胺有關的藥廠,在此的龐大資源投入。

萊克多巴胺研究經費來源比例。圖/作者提供

所以這些研究對萊克多巴胺的態度是?文獻摘要態度編碼與觀察

分析完文獻的背景後,再來看看這些文獻摘要中,到底怎麼看待萊克多巴胺對健康與生態的好處或傷害。

  • 研究結論態度

從摘要來看,絕大多數文章的重點,聚焦在萊克多巴胺檢測技術的開發與應用,以及畜產觀點上針對萊克多巴胺的應用方式和成效。由於我們把此處研究文獻的態度判斷,限縮在「健康或生態影響」的正負面表述,最終僅有 33 篇涉及健康或生態相關的正面負面表述。

與萊克多巴胺有關文獻僅有 33 篇涉及健康或生態正面負面表述。圖/Pixabay

其中,研究結論有觀察到對健康或生態有負面表述的,例如使動物心律不正、死亡率提升等,共有 21篇,占總比例 4.11%;有針對健康或生態影響研究,但主張沒有負面結果,或反而有正面結果的,共有 12篇,占總比例 2.35%

對比起農委會的觀察「中性 73%,正面 23%,負面 4%」,在判斷為負面表述的比例相近,有可能是因為研究結果若有負面不良影響時,極容易從文獻摘要的末段就能看出來。

但對正面表述的判斷差異極大,猜測這裡的判斷差異有可能是本文的編碼方式要求文獻摘要必須明確寫出無害或有益處的修辭,但多數動物用藥研究都是在尋找合適的用藥方式與畜產上的效益,而不會刻意強調健康或生態益處。

各年與萊克多巴胺有關研究的結論態度。圖/作者提供
與萊克多巴胺有關研究的結論態度比例。圖/作者提供
  • 研究對象與關注方向

在這 33 篇確認與健康與生態影響的文獻中,研究最多的是物種是豬,特別是針對豬攝食萊克多巴胺後,與侵略性有關的表現就有 6 則研究;其次則為牛的研究,有 4 則研究與牛攝食萊克多巴胺後,遭遇壓力(如飼育、運送)的不良生理反應和運動行為的不良改變有關。

這或許可以解釋為什麼會有國內外倡議團體,基於動物福利的理由反對萊克多巴胺。再其次的物種則為斑馬魚和羊,各有 3 則研究。
由於最終篩選出的文獻數僅有 33 篇,因此無法觀察到研究選用物種與選用主題上,有統計上的顯著趨勢。

與健康與生態影響的文獻中,研究最多的是物種是豬。圖/Pexels
  • 與環境有關的研究

除了針對物種有關的研究,本次回顧的這 511 則文獻摘要中,也有 20 則是專門針對環境的研究。多數的環境研究是針對美國境內有使萊克多巴胺的畜牧場,研究多發現畜牧場因為廢水排水的原因,導致畜牧場周圍的排水道、土壤與空氣中,能量測到極微量的萊克多巴胺。

這類研究近期常被應用於國內部分萊克多巴胺反對者的論述,但須留意這類研究多是探討畜牧場的影響,並不適用於肉品進口的情境。

畜牧場的廢水排水,導致周圍的排水道、土壤與空氣中量測到極微量的萊克多巴胺。圖/Pexels
  • 值得關注的本土研究

另外值得一提的是在這 511 則文獻中,有 31 則研究有我國的學者參與,有 14 則是 100% 台灣製造的本土研究。

其中有兩則研究我認為特別值得持續追蹤下去:

一則是由台大環工所的團隊在 2011 年時發表的 Occurrence of β-blockers and β-agonists in hospital effluents and their receiving rivers in southern Taiwan.,該研究調查南台灣三所醫院汙水和四條河流中,β受體阻滯劑和β受體激動劑(含萊克多巴胺)的狀況,結果發現檢出率最高的化合物是三種β受體阻滯劑 (propranolol, atenolol, and acebutolol) 和萊克多巴胺。

不過⋯⋯ 2011 年前,我國沒有進口過含萊克多巴胺的肉品,也未開放畜牧業使用,那為什麼還能在國內的汙水量到呢?(抖)

台灣的本土研究在2011 年時發現國內的汙水量到萊克多巴胺。圖/Chemistry world

另一則是陽明大學環衛所和榮總臨床毒物科的團隊在 2013 年發表的 Late diagnosis of an outbreak of leanness-enhancing agent–related food poisoning.,該研究調查了一起台南某醫院急診科的異常群聚症狀,有 12 名一起聚餐的患者出現了噁心、嘔吐、心悸、低血鉀、高血糖、白細胞增加的症狀。最終在患者的尿液中檢驗到了 Clenbuterol 和 Salbutamol 這兩種被禁用的瘦肉精。

又由於所有的患者在發病前都吃過同樣的雞肉料理,因此唯一可能的解釋,是這兩種被禁用的瘦肉精,又被用到了過去也不會特別使用瘦肉精的養雞場。

兩種被禁用的瘦肉精,被用到了過去也不會特別使用瘦肉精的養雞場。圖/Pexels

這類本土研究,也呼應了國家環境毒物中心在 2014 年發布的瘦肉精健康影響評估報告,報告中指出在 2012 美國牛肉進口以前,一個涉及 72 人的尿液抽檢研究中,即發現有 1.39 ~ 5.56 % 的人,被量測出被禁用的不同種瘦肉精。

似乎代表瘦肉精管制的戰場,不只在國門之外,而早已在你我的周遭⋯⋯

結論與展望~

本文以簡化的方式回顧了與萊克多巴胺有關的 511 則文獻。回顧結果發現相關研究的人力、機構主要位於美、中、巴西、加拿大等研究實力堅強或具有大量肉品出口的國家;動物用藥的相關藥廠貢獻了大量的研究人力與經費,可能可以呼應多數研究都是以畜牧、食用動物養殖為目標。有可能導致了絕大部分研究的目的,並不著重於健康和生態影響。

與萊克多巴胺有關文獻的機構主要位於具有大量肉品出口的國家。圖/Needpix.com

在極少數與健康、生態影響有正面或負面表述的文章中,多數研究聚焦於豬和牛的負面動物行為,可以呼應國內外動物福利的倡議。與 2004 年 JECFA 的回顧和 2009 年歐盟科學意見書比較,本次回顧的文獻中的人體相關研究仍非常罕見,其他動物研究結果若要用於人體健康評估也都須留意過度解讀的可能。

文獻中也有為數不多的環境研究,多數均為使用萊克多巴胺的畜牧場環境研究,而非進口肉品所導致的環境影響。但是仍有台灣本土研究,確認儘管未進口或開放使用萊克多巴胺或其他瘦肉精,國內依然有環境已被瘦肉精汙染,且爆發瘦肉精食物中毒的狀況。

總結目前的觀察,既有學術研究方向似乎較少關注健康與生態的影響,使目前學術研究成果,可能仍不足以決定性地支持或推翻 JECFA 與 CODEX 的規範。也由於學術研究成果的有限,在面對今日萊克多巴胺的政策辯論,更不應糾結於特定研究成果,而應重視「劑量決定毒性」的根本原則

在學術研究成果有限的情況下,應更重視「劑量決定毒性」的基礎原則。圖/Wikimedia common

我們更該關注的,應是如何實踐此原則的風險管理措施,如透過清楚標示、履歷溯源、邊關檢驗、市場抽驗、混合體抽驗、訂定超標罰則、確保稽查人力與權責單位等政策實踐,來確保進口肉品劑量合乎標準,禁絕本地非法使用。

最後也再強調一下,這篇文章有非常非常非常多的研究限制,目的僅在粗略地綜覽今日學術研究樣貌,並非基於嚴謹的研究法,內容也未經過同儕審查,所彙集的文獻有可能因為資料庫選用、學科領域等設定不一致,而可能與農委會的研究有截然不同的搜尋結果,因此這篇文章只能作為科普角度的一種概念發想。希望能刺激出有志研究者來做更精緻的文獻分析。

透過更全面的文獻回顧與研究,才能做出最有利的決策。圖/Pexels

還有一些值得發展的研究問題,例如有相當多的研究者與研究,所屬機構或經費來源與萊克多巴胺的藥廠禮來公司高度相關,這些研究是否會受到經費影響而特別避談萊克多巴胺的健康影響,或做出有利於萊克多巴胺的影響評估?若要致敬農委會「中性、正面、負面」的分類方式,是否有更準確的分類方法?

相信唯有透過更全面性的文獻回顧與研究設計,才有可能為一個社會性科學議題的是不是、能不能、該不該,做出最有利於國人、國家、人類,或是地球物種最有利的決策。

參考文獻(由於本篇文獻有五百多篇實在太長,因此先暫時收攏在此份 google 文件中)

文章難易度
廖英凱
30 篇文章 ・ 248 位粉絲
非典型的不務正業者,對資訊與真相有詭異的渴望與執著,夢想能做出鋼鐵人或心靈史學。 https://www.ykliao.tw/

1

133
3

文字

分享

1
133
3
AI 是理科「主場」? AI 也可以成為文科人的助力!
研之有物│中央研究院_96
・2022/08/13 ・5646字 ・閱讀時間約 11 分鐘

立即填寫問卷,預約【課程開賣早鳥優惠】與送你【問卷專屬折扣碼】!

 

本文轉載自中央研究院研之有物,泛科學為宣傳推廣執行單位。

  • 採訪撰文/田偲妤
  • 美術設計/蔡宛潔

AI 的誕生,文理缺一不可

人工智慧(Artificial Intelligence,簡稱 AI)在 21 世紀的今日已大量運用在生活當中,近期掀起熱議的聊天機器人 LaMDA、特斯拉自駕系統、AI 算圖生成藝術品等,都是 AI 技術的應用。多數 AI 的研發秉持改善人類生活的人文思維,除了仰賴工程師的先進技術,更需要人文社會領域人才的加入。

中央研究院「研之有物」專訪院內人文社會科學研究中心蔡宗翰研究員,帶大家釐清什麼是 AI?文科人與工程師合作時,需具備什麼基本 AI 知識?AI 如何應用在人文社會領域的工作當中?

中央研究院人文社會科學研究中心蔡宗翰研究員。圖/研之有物

詩詞大對決:人與 AI 誰獲勝?

一場緊張刺激的詩詞對決在線上展開!人類代表是有「AI 界李白」稱號的蔡宗翰研究員,AI 代表則是能秒速成詩的北京清華九歌寫詩機器人,兩位以「人工智慧」、「類神經」為命題創作七言絕句,猜猜看以下兩首詩各是誰的創作?你比較喜歡哪一首詩呢?

猜猜哪首詩是 AI 做的?哪首詩是人類做的?圖/研之有物

答案揭曉!A 詩是蔡宗翰研究員的創作,B 詩是寫詩機器人的創作。細細賞讀可發覺,A 詩的內容充滿巧思,為了符合格律,將「類神經」改成「類審經」;詩中的「福落天赦」是「天赦福落」的倒裝,多念幾次會發現,原來是 Google 開發的機器學習開源軟體庫「Tensor Flow」的音譯;而「拍拓曲」則是 Facebook 開發的機器學習庫「Pytorch」的音譯,整首詩創意十足,充滿令人會心一笑的魅力!

相較之下,B 詩雖然有將「人工」兩字穿插引用在詩中,但整體內容並沒有呼應命題,只是在詩的既有框架內排列字句。這場人機詩詞對決明顯由人類獲勝!

由此可見,當前的 AI 缺乏創作所需的感受力與想像力,無法做出超越預先設定的創意行為。然而,在不久的將來,AI 是否會逐漸產生情感,演變成電影《A.I. 人工智慧》中渴望人類關愛的機器人?

AI 其實沒有想像中聰明?

近期有一則新聞「AI 有情感像 8 歲孩童?Google 工程師爆驚人對話遭停職」,讓 AI 是否已發展出「自我意識」再度成為眾人議論的焦點。蔡宗翰研究員表示:「當前的 AI 還是要看過資料、或是看過怎麼判讀資料,經過對應問題與答案的訓練才能夠運作。換而言之,AI 無法超越程式,做它沒看過的事情,更無法替人類主宰一切!

會產生 AI 可能發展出情感、甚至主宰人類命運的傳言,多半是因為我們對 AI 的訓練流程認識不足,也缺乏實際使用 AI 工具的經驗,因而對其懷抱戒慎恐懼的心態。這種狀況特別容易發生在文科人身上,更延伸到文科人與理科人的合作溝通上,因不了解彼此領域而產生誤會與衝突。如果文科人可以對 AI 的研發與應用有基本認識,不僅能讓跨領域的合作更加順利,還能在工作中應用 AI 解決許多棘手問題。

「職場上常遇到的狀況是,由於文科人不了解 AI 的訓練流程,因此對 AI 產生錯誤的期待,認為辛苦標注的上千筆資料,應該下個月就能看到成果,結果還是錯誤百出,準確率卡在 60、70% 而已。如果工程師又不肯解釋清楚,兩方就會陷入僵局,導致合作無疾而終。」蔡宗翰研究員分享多年的觀察與建議:

如果文科人了解基本的 AI 訓練流程,並在每個訓練階段協助分析:錯誤偏向哪些面向?AI 是否看過這方面資料?文科人就可以補充缺少的資料,讓 AI 再進行更完善的訓練。

史上最認真的學生:AI

認識 AI 的第一步,我們先從分辨什麼是 AI 做起。現在的數位工具五花八門,究竟什麼才是 AI 的應用?真正的 AI 有什麼樣的特徵?

基本上,有「預測」功能的才是 AI,你無法得知每次 AI 會做出什麼判斷。如果只是整合資料後視覺化呈現,而且人類手工操作就辦得到,那就不是 AI。

數位化到 AI 自動化作業的進程與舉例。圖/研之有物

蔡宗翰研究員以今日常見的語音辨識系統為例,大家可以試著對 Siri、Line 或 Google 上的語音辨識系統講一句話,你會發現自己無法事先知曉將產生什麼文字或回應,結果可能正是你想要的、也可能牛頭不對馬嘴。此現象點出 AI 與一般數位工具最明顯的不同:AI 無法百分之百正確!

因此,AI 的運作需建立在不斷訓練、測試與調整的基礎上,盡量維持 80、90% 的準確率。在整個製程中最重要的就是訓練階段,工程師彷彿化身老師,必須設計一套學習方法,提供有助學習的豐富教材。而 AI 則是史上最認真的學生,可以穩定、一字不漏、日以繼夜地學習所有課程。

AI 的學習方法主要分為「非監督式學習」、「監督式學習」。非監督式學習是將大批資料提供給 AI,讓其根據工程師所定義的資料相似度算法,逐漸學會將相似資料分在同一堆,再由人類檢視並標注每堆資料對應的類別,進而產生監督式學習所需的訓練資料。而監督式學習則是將大批「資料」和「答案」提供給 AI,讓其逐漸學會將任意資料對應到正確答案。

圖/研之有物

學習到一定階段後,工程師會出試題,測試 AI 的學習狀況,如果成績只有 60、70 分,AI 會針對答錯的地方調整自己的觀念,而工程師也應該與專門領域專家一起討論,想想是否需補充什麼教材,讓 AI 的準確率可以再往上提升。

就算 AI 最後通過測試、可以正式上場工作,也可能因為時事與技術的推陳出新,導致準確率下降。這時,AI 就要定時進修,針對使用者回報的錯誤進行修正,不斷補充新的學習內容,讓自己可以跟得上最新趨勢。

在了解 AI 的基本特徵與訓練流程後,蔡宗翰研究員建議:文科人可以看一些視覺化的操作影片,加深對訓練過程的認識,並實際參與檢視與標注資料的過程。現在網路上也有很多 playground,可以讓初學者練習怎麼訓練 AI,有了上述基本概念與實務經驗,就可以跟工程師溝通無礙了。

AI 能騙過人類,全靠「自然語言處理」

AI 的應用領域相當廣泛,而蔡宗翰研究員專精的是「自然語言處理」。問起當初想投入該領域的原因,他充滿自信地回答:因為自然語言處理是「AI 皇冠上的明珠」!這顆明珠開創 AI 發展的諸多可能性,可以快速讀過並分類所有資料,整理出能快速檢索的結構化內容,也可以如同真人般與人類溝通。

著名的「圖靈測試」(Turing Test)便證明了自然語言處理如何在 AI 智力提升上扮演關鍵角色。1950 年代,傳奇電腦科學家艾倫・圖靈(Alan Turing)設計了一個實驗,用來測試 AI 能否表現出與人類相當的智力水準。首先實驗者將 AI 架設好,並派一個人操作終端機,再找一個第三者來進行對話,判斷從終端機傳入的訊息是來自 AI 或真人,如果第三者無法判斷,代表 AI 通過測試。

圖靈測試:AI(A)與真人(B)同時傳訊息給第三者(C),如果 C 分不出訊息來自 A 或 B,代表 AI 通過實驗。圖/研之有物

換而言之,AI 必須擁有一定的智力,才可能成功騙過人類,讓人類不覺得自己在跟機器對話,而這有賴自然語言處理技術的精進。目前蔡宗翰的研究團隊有將自然語言處理應用在:人文研究文本分析、新聞真偽查核,更嘗試以合成語料訓練臺灣人專用的 AI 語言模型。

讓 AI 替你查資料,追溯文本的起源

目前幾乎所有正史、許多地方志都已經數位化,而大量數位化的經典更被主動分享到「Chinese Text Project」平台,讓 AI 自然語言處理有豐富的文本資料可以分析,包含一字不漏地快速閱讀大量文本,進一步畫出重點、分門別類、比較相似之處等功能,既節省整理文本的時間,更能橫跨大範圍的文本、時間、空間,擴展研究的多元可能性。

例如我們想了解經典傳說《白蛇傳》是怎麼形成的?就可以應用 AI 進行文本溯源。白蛇傳的故事起源於北宋,由鎮江、杭州一帶的說書人所創作,著有話本《西湖三塔記》流傳後世。直至明代馮夢龍的《警世通言》二十八卷〈白娘子永鎮雷峰塔〉,才讓流傳 600 年的故事大體成型。

我們可以透過「命名實體辨識技術」標記文本中的人名、地名、時間、職業、動植物等關鍵故事元素,接著用這批標記好的語料來訓練 BERT 等序列標注模型,以便將「文本向量化」,進而找出給定段落與其他文本的相似之處。

經過多種文本的比較之後發現,白蛇傳的原型可追溯自印度教的那伽蛇族故事,傳說那伽龍王的三女兒轉化成佛、輔佐觀世音,或許與白蛇誤食舍利成精的概念有所關連,推測印度神話應該是跟著海上絲路傳進鎮江與杭州等通商口岸。此外,故事的雛型可能早從唐代便開始醞釀,晚唐傳奇《博異志》便記載了白蛇化身美女誘惑男子的故事,而法海和尚、金山寺等關鍵人物與景點皆真實存在,金山寺最初就是由唐宣宗時期的高僧法海所建。

白蛇傳中鎮壓白娘子的雷峰塔。最早為五代吳越王錢俶於 972 年建造,北宋宣和二年(1120 年)曾因戰亂倒塌,大致為故事雛形到元素齊全的時期。照片中雷峰塔為 21 世紀重建。圖/Wikimedia

在 AI 的協助之下,我們得以跨時空比較不同文本,了解說書人如何結合印度神話、唐代傳奇、在地的真人真事,創作出流傳千年的白蛇傳經典。

最困難的挑戰:AI 如何判斷假新聞

除了應用在人文研究文本分析,AI 也可以查核新聞真偽,這對假新聞氾濫的當代社會是一大福音,但對 AI 來說可能是最困難的挑戰!蔡宗翰研究員指出 AI 的弱點:

如果是答案和數據很清楚的問題,就比較好訓練 AI。如果問題很複雜、變數很多,對 AI 來說就會很困難!

困難點在於新聞資訊的對錯會變動,可能這個時空是對的,另一個時空卻是錯的。雖然坊間有一些以「監督式學習」、「文本分類法」訓練出的假新聞分類器,可輸入當前的新聞讓機器去判讀真假,但過一段時間可能會失準,因為新的資訊源源不絕出現。而且道高一尺、魔高一丈,當 AI 好不容易能分辨出假新聞,製造假新聞的人就會破解偵測,創造出 AI 沒看過的新模式,讓先前的努力功虧一簣。

因此,現在多應用「事實查核法」,原理是讓 AI 模仿人類查核事實的過程,尋找權威資料庫中有無類似的陳述,可用來支持新聞上描述的事件、主張與說法。目前英國劍橋大學為主的學者群、Facebook 與 Amazon 等業界研究人員已組成 FEVEROUS 團隊,致力於建立英文事實查核法模型所能運用的資源,並透過舉辦國際競賽,廣邀全球學者專家投入研究。

蔡宗翰教授團隊 2021 年參加 FEVEROUS 競賽勇奪全球第三、學術團隊第一後,也與合作夥伴事實查核中心及資策會討論,正著手建立中文事實查核法模型所需資源。預期在不久的將來,AI 就能幫讀者標出新聞中所有說法的資料來源,節省讀者查證新聞真偽的時間。

AI 的無限可能:專屬於你的療癒「杯麵」

想像與 AI 共存的未來,蔡宗翰研究員驚嘆於 AI 的學習能力,只要提供夠好、夠多的資料,幾乎都可以訓練到讓人驚訝的地步!圖/研之有物

AI 的未來充滿無限可能,不僅可以成為分類與查證資料的得力助手,還能照護並撫慰人類的心靈,這對邁入高齡化社會的臺灣來說格外重要!許多青壯年陷入三明治人(上有老、下有小要照顧)的困境,期待有像動畫《大英雄天團》的「杯麵」(Baymax)機器人出現,幫忙分擔家務、照顧家人,在身心勞累時給你一個溫暖的擁抱。

機器人陪伴高齡者已是現在進行式,新加坡南洋理工大學 Gauri Tulsulkar 教授等學者於 2021 年發表了一項部署在長照機構的機器人實驗。這名外表與人類相似的機器人叫「娜丁」(Nadine),由感知、處理、互動等三層架構組成,可以透過麥克風、3D和網路鏡頭感知用戶特徵、所處環境,並將上述資訊發送到處理層。處理層會依據感知層提供的資訊,連結該用戶先前與娜丁互動的記憶,讓互動層可以進行適當的對話、變化臉部表情、用手勢做出反應。

長照機構的高齡住戶多數因身心因素、長期缺乏聊天對象,或對陌生事物感到不安,常選擇靜默不語,需要照護者主動引導。因此,娜丁內建了注視追蹤模型,當偵測到住戶已長時間處於被動狀態,就會自動發起話題。

實驗發現,在娜丁進駐長照機構一段時間後,住戶有一半的天數會去找她互動,而娜丁偵測到的住戶情緒多為微笑和中性,其中有 8 位認知障礙住戶的溝通能力與心理狀態有明顯改善。

照護機器人娜丁的運作架構。圖/研之有物

至於未來的改進方向,研究團隊認為「語音辨識系統」仍有很大的改進空間,需要讓機器人能配合老年人緩慢且停頓較長的語速,音量也要能讓重聽者可以清楚聽見,並加強對方言與多語混雜的理解能力。

臺灣如要發展出能順暢溝通的機器人,首要任務就是要開發一套臺灣人專用的 AI 語言模型,包含華語、臺語、客語、原住民語及混合以上兩種語言的理解引擎。這需花費大量人力與經費蒐集各種語料、發展預訓練模型,期待政府能整合學界與業界的力量,降低各行各業導入 AI 相關語言服務的門檻。

或許 AI 無法發展出情感,但卻可以成為人類大腦的延伸,協助我們節省處理資料的時間,更可以心平氣和地回應人們的身心需求。與 AI 共存的未來即將來臨,如何讓自己的行事邏輯跟上 AI 時代,讓 AI 成為自己的助力,是值得你我關注的課題。

延伸閱讀

文章難易度
所有討論 1
研之有物│中央研究院_96
253 篇文章 ・ 2220 位粉絲
研之有物,取諧音自「言之有物」,出處為《周易·家人》:「君子以言有物而行有恆」。探索具體研究案例、直擊研究員生活,成為串聯您與中研院的橋梁,通往博大精深的知識世界。 網頁:研之有物 臉書:研之有物@Facebook

24

29
3

文字

分享

24
29
3
你覺得萊豬可以吃嗎?為什麼?|【科科齊打交】
stage_96
・2021/01/12 ・2684字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 543 ・八年級

立即填寫問卷,預約【課程開賣早鳥優惠】與送你【問卷專屬折扣碼】!

 

S編按:【科科齊打交】是我們希望可以與大家一起進行的對話形式。泛科學編輯部會盡力蒐集資料,提供可以協助討論的科學內容,期待能夠塑造一個開放與理性討論的空間。

這一次想和大家討論的議題,是今年萊豬正式開放進口後,全國人民都很關心的議題:萊豬到底可不可以吃?科學上又是如何看待這個議題呢?

現在,我們想邀請你,在閱讀完相關內容後,在此文底下留言,與我們分享你的想法!

為何要使用萊克多巴胺?

首先,讓我們先來了解一下:究竟萊克多巴胺 (Ractopamine) 是什麼東西?為什麼會有人使用它呢?

萊克多巴胺結構式。圖/Wikipedia

它是一種人工合成的藥物分子,可以模擬動物、人體內自然合成腎上腺素類型的神經內分泌素,藉此加強腎上腺素的下游生理機制。

最初研發萊克多巴胺,是為了治療人類氣喘,經過了一連串完整的毒理試驗,最後卻因治療效果不甚理想,並沒有成為正式的氣喘臨床用藥。

而它也是瘦肉精的一種,只要在飼料中添加極少量的萊克多巴胺,就能讓豬隻生成更多的蛋白質,減少脂肪含量。如此一來,便能減少飼料使用、加快肉品上市速度,還能降低成本、增加利潤。

飼料中添加極少量的萊克多巴胺,就能讓豬隻生成更多的蛋白質,減少脂肪含量。圖/pixabay

萊克多巴胺並不會因為烹調而降解,進入動物體內後,24 小時代謝率高達 80% 以上;人體口服後 6 小時,約可排除 72%。(剩下的會持續代謝)

如果攝取過量萊克多巴胺,會有心血管上的副作用,如心悸、血壓上升等心血管問題,也可能會出現噁心、頭暈、手顫抖狀況;老人、孕婦、嬰幼兒及心血管疾病患者食用時需要特別注意。同時,它也被列為體育禁藥。

科學界怎麼看?從 500 篇論文來看!

針對萊克多巴胺,科學界有什麼研究呢?為了回答這個問題,泛科學專欄作者廖英凱透過全球最大的學術文獻資料庫 SCOPUS 進行資料回顧,以關鍵字「ractopamine」進行搜尋,在排除回顧型論文、書籍章節、研討會論文後,蒐集到 2000 年以後出版的 511 篇文獻結果,內容涉及農業與生物科學、環境科學、藥理學、毒理學和藥物學、獸醫學等領域。

使用 SCOPUS 的搜尋結果

雖然此科普文章尚有許多限制,我們仍可從其中發現一些新的資訊:相關研究的人力、機構主要位於美、中、巴西、加拿大等研究實力堅強或具有大量肉品出口的國家;動物用藥的相關藥廠則貢獻了大量的研究人力與經費,可能呼應了多數研究都是以畜牧、食用動物養殖為目標,並不著重於健康和生態影響。

在極少數與健康、生態影響有正面或負面表述的文章中,多數研究聚焦於豬和牛的負面動物行為,可以呼應國內外動物福利的倡議。與 2004 年 JECFA 的回顧和 2009 年歐盟科學意見書比較,本次回顧的文獻中的人體相關研究仍非常罕見,其他動物研究結果若要用於人體健康評估,都要注意過度解讀的可能。

文獻中也有一些環境研究,多數是針對使用萊克多巴胺的畜牧場環境,而非進口肉品所導致的環境影響。值得一提的是,有台灣的本土研究指出,在尚未開放使用萊克多巴胺或其他瘦肉精的時候,我國就已出現環境被瘦肉精污染的情形,並曾有瘦肉精食物中毒的狀況。

在尚未開放使用萊克多巴胺或其他瘦肉精的時候,我國就已出現環境被瘦肉精污染的情形。圖/pixabay

所以說,相關標準是如何訂定的?國外篇

目前除了台灣之外,共有 26 個國家(地區),核准萊克多巴胺可合法添加於動物飼料中使用。

美洲(17 個):美國、加拿大、墨西哥、玻利維亞、巴西、巴拿馬、哥倫比亞、哥斯大黎加、多明尼加、瓜地馬拉、厄瓜多、薩爾瓦多、宏都拉斯、尼加拉瓜、祕魯、委內瑞拉、巴貝多。

其它地區(9 個):澳洲、紐西蘭、印尼、馬來西亞、菲律賓、南非、南韓、泰國、香港。

每個地區是否開放有不同國情考量,而說到所謂「國際上的標準」,我們先得了解國際食品法典委員會 (Codex) 是什麼?Codex 是由聯合國國際糧農組織 (FAO) 和世界衛生組織 (WHO) 共同成立的組織,成立目的是為了制定食品安全相關標準。Codex 標準雖然是國際標準,但各會員國仍可以透過科學的風險評估原則,訂定各國的標準。

Codex 目前針對萊克多巴胺所訂定的每日容許攝取量 (ADI) 值為「1 微克/公斤體重/天」,跟日本、澳洲以及我國的標準是一樣的。所謂的 ADI,翻成白話文便是「每個人每天都吃萊克多巴胺肉品,吃一輩子都不會有問題的量」。

除了 ADI 之外,Codex 也訂定了最大殘留容許量 (MRL),這個標準通常相較 ADI 會更為嚴格,目前相關規定可參見下圖:

所以說,相關標準是如何訂定的?臺灣篇

看完了國外的規範後,你是不是也發現了,各國對於萊克多巴胺的態度並不相同呢?那麼,在台灣進口含有萊克多巴胺的肉品健康風險有多高?會影響哪些人?

想要回答這些問題,可以進行「食品安全風險評估」,了解萊客多巴胺有哪些毒性?對健康可能有哪些影響?可被容許的使用劑量是多少?

108 年《食用肉品暴露萊克多巴胺之健康風險評估》納入了不同性別/年齡層的民眾及敏感族群,根據評估結果,如果進口牛、豬肉品中的萊克多巴胺含量均控制在 Codex 建議的 MRL 時,一般族群即使全數食用進口牛、豬肉及其製品與內臟,風險仍在可接受範圍。

不過,如果考慮到台灣人的飲食習慣與西方不同,除了較常食用內臟外,坐月子時也可能攝取大量豬腎與豬肝。此份評估報告仍建議應透過宣導、標示,來降低坐月子婦女等高暴露族群的攝食量,以保障她們的飲食安全。

在食用內臟方面,考慮到台灣人的飲食習慣與西方不同,應透過宣導及標示來降低高暴露族群的攝食量。圖/pixabay

在含有萊克多巴胺的豬隻開放進口後,科夥伴們會選擇食用嗎?而在開放後,你認為政府應該如何把關?又該如何標示呢?

所有討論 24
stage_96
26 篇文章 ・ 46 位粉絲
此為「科科齊打交」系列討論專用帳號!希望能藉由大家的討論,一起打造屬於我們的魔幻舞台! PanSci編輯部將會盡力蒐集資料,提供可以協助討論的科學內容。 想邀請科夥伴們在閱讀完相關內容後,藉由留言的方式,與我們分享你的想法! 「霹靂卡霹靂拉拉波波麗娜貝貝魯多。」

3

4
1

文字

分享

3
4
1
吃瘦肉精能「瘦身」嗎?小心傷心又傷肝
miss9_96
・2020/11/21 ・2561字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 558 ・八年級

立即填寫問卷,預約【課程開賣早鳥優惠】與送你【問卷專屬折扣碼】!

 

在畜牧業中,有類可減少豬、牛的脂肪、提高瘦肉率的藥物,泛稱「瘦肉精」。唔……豬吃了會瘦,那人吃了也會瘦嗎?

瘦肉精的「瘦身」機制(對豬、牛等動物而言

在很久很久以前,藥廠在研發氣喘的藥物(支氣管擴張劑)時,偶然地發現到這群能與腎上腺素受體結合的藥物(β-adrenergic agonists),例如:克倫特羅( Clenbuterol)、萊克多巴胺(Ractopamine)[註1],似乎能讓豬、牛、馬減少脂肪、提高肌肉量、快速增重[1, 2]

在肥肉的減少上,科學家發現到瘦肉精改變了培養皿裡脂肪細胞的代謝。藥物促進脂肪分解、降低脂肪合成[3]。而實際讓動物吃瘦肉精後,科學家發現這些藥物,影響動物體內脂肪細胞的腎上腺素受體(β-adrenergic receptor),使脂肪細胞的脂肪合成能力降低[4];或增加心跳、血壓,進而提升基礎代謝率(BMR, basal metabolic rate),讓動物能更快地分解、代謝能量[5]。換言之,瘦肉精讓動物體內的脂肪更少,更快速地消耗能量。

瘦肉精能讓動物體內脂肪更少、肌肉健美。圖/Pexels

而在肌肉的生長、強化上,瘦肉精讓羊隻的肌肉更大、蛋白質合成效率更高[6]。簡單來說,羊、豬用了這些藥,就能擺脫肥胖,成為身型強壯、肌肉健美,甚至肥肉更少的肉品。因此在市場上,肉商能以更高的價格售出,取得強勁的商業競爭力。

那,真的有人跑去吃瘦肉精嗎?

當然!瘦肉精在動物展現了燃脂、增強肌肉的效果;身為注重外型的哺乳類,人類當然也開始吃起了瘦肉精。於是乎,畜牧用藥搖身一變,成了運動界或減肥界的傳說禁藥[7]

然而,瘦肉精在人體試驗中,效果真能「只減肥肉、肌肉強壯」嗎?

來自丹麥的研究團隊,邀請了 6 名年輕男性進行人體試驗[8]。他們吃了克倫特羅 (Clenbuterol)後,針對燃燒能量等進行評估。研究發現,瘦肉精對於股四頭肌(quadriceps muscle)[註2]燃燒碳水化合物的效率沒有影響;神奇的是,瘦肉精提升了肌肉靜止時,代謝能量的效率約 21% ,而燃燒脂肪的效率增加了 39% !而在伊朗針對 52 名健康男性,其減肥(觀測 BMI 和體重的變化)的研究,似乎也支持了瘦肉精能減少體重的效果[5]

克倫特羅(Clenbuterol)對人體肌肉的能量消耗之影響。圖/論文提供,作者翻譯註解[1]

傷心又傷肝的禁藥

瘦肉精在人體試驗上展現神乎其技的效果;只靠藥物就能強壯肌肉,還能提高脂肪的燃燒效率,如此驚人的能力,自然被體育界所關注。但僅吃了一顆藥,就能只長肌肉、不生肥肉,此等超乎常理的藥物為運動員們所不許,因此國際奧委會和世界反興奮劑組織,也已將克倫特羅等藥劑視為禁藥之一[7, 9]

瘦肉精在人體試驗展現神奇的效果,因此被體育界列為禁藥。圖/Pexels

然而,身為普通人類的我們,並非追求破記錄的全壘打或簽約金,如果不考慮瘦肉精是體育禁藥的情況下,服用克倫特羅等藥劑,將什麼風險呢?

人體試驗發現,吃了克倫特羅的人,血液裡的肝臟酵素濃度增加 (AST, Aspartate Transaminase; ALT, ALanine aminoTransferase);換言之,瘦肉精可能具有傷害人體肝臟的危險性[5]

同時,血液裡的膽固醇(cholesterol)、三酸甘油酯(Triglycerides)、低密度脂蛋白(LDL, Low density lipoprotein)濃度也顯著提高,代表中風、血管硬化等心血管疾病的風險也隨之提高[5]

而且,瘦肉精中毒更會引起一系列的症狀,如:躁動不安,心搏過速、高血糖、低血鉀等症狀[9]。在澳洲的新南威爾斯州,吃瘦肉精而中毒,導致報案送醫的最大宗原因是——想要減肥。

瘦肉精具危害人體肝臟的危險性,但仍有民眾為了減肥而冒險服用。圖/Pexels

在九年內,新南威爾斯州發生 63 起瘦肉精中毒案件。其中約有八成的中毒者必須住院,最常見的症狀是心搏過速、噁心腹瀉等,更有兩例出現心臟驟停的嚴重致命副作用[9]。顯見在減肥的慾望驅動下,民眾仍會鋌而走險地服用瘦肉精(矛盾的人類)。

聲明:在沒有醫療團隊的指示下,不建議使用藥物來控制體重

若瘦肉精用在正確用途上?

當然,藥物本身沒有好壞,只有人類才會走歪。

1993 年,克倫特羅被測試用於軟骨手術(半月板,膝蓋部位)後的肌肉恢復。結果發現,克倫特羅似乎能增加膝蓋肌肉的恢復速度。未來可能可用於輔助術後恢復,甚至治療肌肉萎縮的可能性[10]

註解

  • 註1:我沒有找到這段歷史,但個人猜測應該是在治療動物的氣喘時,意外發現動物用藥後,肌肉量提高。
  • 註2:股四頭肌為大腿的四組肌肉。

參考文獻

  1. Guy H. Loneragan ,Daniel U. Thomson,H. Morgan Scott (2014) Increased Mortality in Groups of Cattle Administered the β-Adrenergic Agonists Ractopamine Hydrochloride and Zilpaterol Hydrochloride. PLoS ONE.
  2. 農委會預告受體素「Ractopamine」及「Clenbuterol」解禁。行政院農業委員會。
  3. Hye-Kyeong Kim, Mary Anne Della-Fera, Dorothy B Hausman, Clifton A Baile (2010) Effect of clenbuterol on apoptosis, adipogenesis, and lipolysis in adipocytes. Journal of Physiology and Biochemistry.
  4. S. E. Mills, C. Y. Liu, Y. Gu, A. P. Schinckel (1990) Effects of ractopamine on adipose tissue metabolism and insulin binding in finishing hogs. Interaction with genotype and slaughter weight. Domestic Animal Endocrinology.
  5. Wafa Saleh Abdulredha (2019) Effect of Clenbuterol using as weight loose on liver enzymes and lipids profile. Iraq Medical Journal
  6. M. C. Claeys, D. R. Mulvaney, F. D. McCarthy, M. T. Gore, D. N. Marple, J. L. Sartin (1989) Skeletal Muscle Protein Synthesis and Growth Hormone Secretion in Young Lambs Treated with Clenbuterol. Journal of Animal Science.
  7. 神奇小藥丸-禁藥面面觀。運動視界。
  8. Søren Jessen, Sara A. Solheim, Glenn A. Jacobson, Kasper Eibye, Jens Bangsbo, Nikolai B Nordsborg, Morten Hostrup (2019) Beta2‐adrenergic agonist clenbuterol increases energy expenditure and fat oxidation, and induces mTOR phosphorylation in skeletal muscle of young healthy men. Drug Testing and Analysis.
  9. Jonathan Brett, Andrew H Dawson and Jared A Brown (2014) Clenbuterol toxicity: a NSW Poisons Information Centre experience. The Medical Journal of Australia.
  10. C. A. Maltin; M. I. Delday; J. S. Watson; S. D. Heys; I. M. Nevison; I. K. Ritchie; P. H. Gibson (1993) Clenbuterol, a β-Adrenoceptor Agonist, Increases Relative Muscle Strength in Orthopaedic Patients. Clinical Science.
所有討論 3
miss9_96
170 篇文章 ・ 695 位粉絲
蔣維倫。很喜歡貓貓。曾意外地收集到台、清、交三間學校的畢業證書。泛科學作家、科學月刊作家、故事作家、udn鳴人堂作家、前國衛院衛生福利政策研究學者。 商業邀稿:miss9ch@gmail.com 文章作品:http://pansci.asia/archives/author/miss9

0

62
9

文字

分享

0
62
9
五百多篇與萊克多巴胺有關的文獻,能告訴我們什麼事?
廖英凱
・2020/11/03 ・7379字 ・閱讀時間約 15 分鐘 ・SR值 593 ・九年級

立即填寫問卷,預約【課程開賣早鳥優惠】與送你【問卷專屬折扣碼】!

 

前情提要:關於萊克多巴胺的文獻有五百多篇?

2020 年 8 月 28 日總統蔡英文宣布將擴大開放美國牛肉和含有瘦肉精「萊克多巴胺 (Ractopamine) 」美國豬肉的進口,引發了社會許多的議論。

因應民間的質疑與反彈聲浪,立法院經濟委員會於 10月 26日召開 「農防字第1011473960號公告 公聽會」,於公聽會結尾;農委會主委陳吉仲在回應民間針對萊克多巴胺健康疑慮的相關論述時,提及農委會「針對全世界有做萊克多巴胺的文獻回顧 514 篇,做了完整的文獻 review,在這些文獻中結果敘述為中性的占 73%,為正面的占 23%,僅有少數幾篇 (4%) 為負面結果,如果蠅等文章⋯⋯」

全世界有關萊克多巴胺的文獻有五百多篇。圖/Wikimedia common

大規模的學術研究回顧,是了解目前學術界觀點、共識與爭議的重要方式,但文獻回顧曠時費力,往往需仰賴大型研究機構與眾多學者投入,才能提出完善的回顧型研究。但確認學界觀點,是萊克多巴胺政策辯論不可缺的關鍵依據。

因此本文章仿造回顧性論文的研究方式,提出一個簡化版本的回顧型科普文章,來揣摩猜測一下,這與萊克多巴胺有關的這幾百篇文章,到底在說什麼?

paper 拿~麼多,要怎麼開始找?

第一步:挑選需要的文獻!

文獻回顧的第一步,是需要在資料庫中篩選出可信的研究文獻。本文使用了 Elsevier 出版集團製作的 SCOPUS 資料庫。SCOPUS 是目前全球最大的學術文獻資料庫,收錄了三萬多則期刊與刊物,也是目前國內許多大專校院使用的資源。

常與 SCOPUS 相比的資料庫為 Web of Science (WOS),但兩資料庫涵蓋範圍仍有差異,因此若有文獻被收錄於 WOS 但未被收錄於 SCOPUS,則無法被本文所回顧到。

在SCOPUS資料庫中,設定關鍵字:ractopamine;文獻形式為:article,亦即排除其他回顧型論文、書籍章節、研討會論文等形式;出版狀態設定 2000 年以後出版的文獻;學科領域設定為農業與生物科學、環境科學、藥理學、毒理學和藥物學、獸醫學;文獻語言設定為英文。

在此條件下,共搜尋得 511 篇文章,與農委會所說的 514 篇極為接近,或許可以相信兩邊所匯集的文章高度相似。

使用 SCOPUS 的搜尋結果

從已經篩選出來的文獻,我們試圖來混沌地發想幾個問題:

  1. 這些文獻是否有特定的時間與空間分布?
  2. 研究機構或經費來源有沒有特別的分配,例如藥廠或業者的角色如何?
  3. 這些研究最主要關注的內容是什麼?有沒有什麼值得留意的關注面向?
  4. 如何了解這些文獻的研究結果,所謂「中性」、「正面」或「負面」的態度?

該如何回答上述問題呢?

為了回答這些問題,本文使用兩種簡化的方法來分析這 511 篇文獻:

  1. 將 SOCPUS 資料庫中,如論文刊登時間、地點、作者資訊等「爬」下來,利用資料視覺化的方式做簡易統計分析。
  2. 僅閱讀所有文獻的「摘要」,根據原作者在摘要的敘述,人工判斷該文獻針對萊克多巴胺的態度。
    並將文獻針對萊克多巴胺的態度分為四類編碼:
    • 不涉及健康或生態影響的正負面表述,例如:
      1. 檢測儀器開發、藥物開發 (Yikilmaz et al., 2020);
      2. 生理數值改變,如體重、體脂、心率、代謝與排泄產物 (Trotta, Maddock Carlin, & Swanson, 2019);
      3. 環境狀態監測,如環境殘留量 (Wooten, Mayer, & Smith, 2019)。
    • 有涉及健康或生態影響敘述,且有負面表述,例如:
      1. 畸形、死亡率上升 (Lonare, Sole, & Umap, 2018);
      2. 探索行為、活動力下降 (Sachett et al., 2018);
      3. 攻擊性、壓力生理反應 (Ritter et al., 2017);
      4. 生態失衡 (Garbinato et al., 2020)。
    • 有涉及健康或生態影響敘述,但主張沒有負面表述,或是有正面表述,例如:
      1. 研究發現符合FDA規範的萊克多巴胺使用,對牛未觀察到心律不整 (Frese et al., 2016);
      2. 研究發現肺癌與乳腺癌患者所暴露的萊克多巴胺低,不影響致癌可能 (Cheng et al., 2016);
      3. 研究發現萊克多巴胺對兩棲動物沒有不利影響 (Sandoz et al., 2020)。
    • 無法判斷或與萊克多巴胺無關
作者在爬梳文獻時,依據摘要將文獻對萊克多巴胺的態度進行分類。圖/giphy

這篇文章有非常非常非常多的研究限制。例如本文所彙整的文獻,絕大多數僅有閱讀文獻摘要並沒有細究內文,因此難以充分理解這些研究的內涵,有可能導致誤判。

本文也僅假設所彙整的文獻跟農委會的搜尋結果高度相似,但也有可能因為資料庫選用、學科領域等搜尋條件設定不一致,而可能有截然不同的搜尋結果。因此這篇文章只能作為科普文章的一種概念發想,不能作為正式學術研究結果。

當很多篇 paper 聚集在一起時,新的資訊就跑出來了

何時何地研究做什麼?文獻背景資訊統計分析

學術文獻是呈現學術研究成果最常見也最重要的方式,透過閱讀學術文獻,可以讓我們了解到各個學術研究團隊的成就。不過,多數學術文獻的目的是在介紹單一實證研究的成果。關於整體學術社群的研究樣貌、研究主題隨時間的變化、研究領域與在地化的關係,就難以在單一實證研究論文中看到全貌。

因此,透過分析大量的文獻的背景資訊、發行時間地點、關鍵字頻率等,可以讓我們看到整體學術社群「突現」出來的新資訊!

透過分析大量學術文獻的資訊,可以讓我們看到整體學術社群的全貌。圖/giphy
  • 時間趨勢

與萊克多巴胺有關的文獻,大概在 2013 至 2017 年間為文獻發表的高峰,值得一提的是儘管 2006 年以前,年均文獻數不到十篇,但 JECFA 在 2004 年就已根據有限的人體與動物研究結果而發表了針對萊克多巴胺的健康風險評估報告。

而歐盟則是在 2009 年提出禁用與禁止進口萊克多巴胺和肉品的科學意見書;CODEX 則是在 2012 年時通過萊克多巴胺的國際規範。有可能代表重大國際組織的報告發布,促使了萊克多巴胺的相關研究。

2013 至 2017 年間為與萊克多巴胺有關的文獻發表的高峰。圖/作者提供
重大國際組織的報告發布,有可能促使了萊克多巴胺的相關研究。圖/作者提供
  • 空間分布

與萊克多巴胺有關的研究,則明顯聚集在少數國家,發表數排名前幾名的國家,可能與國家研究實力和國家農業、公衛政策有關。如美國、巴西、加拿大均為重要牛肉出口國,值得一提的是台灣因有 14 篇研究發表,而與墨西哥並列第六。

排名前十名的國家與發表數量依序為:

美國(224 篇)、中國(115 篇)、巴西(61 篇)、加拿大(25 篇)、澳洲(16 篇)、墨西哥(14 篇)、台灣(14 篇)、法國(9 篇)、義大利(9 篇)、英國(9 篇)。

與萊克多巴胺有關的研究在全世界的分佈。圖/作者提供
  • 關鍵字分布

將文獻自行設定的關鍵字,統計出現的次數,前十大關鍵字為:

Ractopamine(萊克多巴胺);Animals 和 Animal(動物);Phenethylamines(苯乙胺);Adrenergi-Beta-Agonists(β腎上腺素受體激動藥)、Swine(豬);Male(雄性);Cattle(牛);Nonhuman(非人);Meat(肉);Animal Food(動物性食品)。

關鍵字的頻率呈現,除了與萊克多巴胺和藥理有關以外,可以看出研究最充分的生物是豬和牛,也可能代表有許多研究是將動物視為肉品的前提來研究。

萊克多巴胺相關的關鍵字分布。圖/作者提供

此外還有一些有趣的關鍵字頻率差異,例如在這 511 篇文獻中,Male(雄性)出現了 131 次,但 Femalie(雌性)僅出現 91 次。以物種作為關鍵字的話,如 Swine(豬)、 Cattle(牛)和 non-human(非人)分別出現 146 次、110 次和 106 次,但 human(人)僅出現了 37 次。

這或許可以延伸出下一個問題:有沒有可能代表在這系列研究中,被關注最多的是雄性牲畜,但關注最少的則是女性人類呢?(抖)

  • 經費來源分析
分析研究經費的來源,也是了解學術文獻背景的方法。圖/Pexels

這 511 篇文章中,有註記所屬研究機構的研究者,共有 873 人,分布於 160 間研究機構。所屬人數最多的機構,排名最多的前幾間依序為:Elanco 動物保健公司(67人)、堪薩斯州立大學(44人)、伊利諾大學厄巴納-香檳分校(44人)、禮來公司(26人)、普渡大學(24人)。其中 Elanco 動物保健公司在 2019 年以前為禮來公司的持股子公司,而禮來公司的主要產品就有萊克多巴胺(PS. 還有百憂解和犀利士⋯⋯)

若將排名前十名的機構以類型區分的話,則學術界占 42.5%;藥廠 36.3%;政府研究 20.9%。由此可以明顯看出與萊克多巴胺有關的藥廠,在此的龐大資源投入。

萊克多巴胺研究經費來源比例。圖/作者提供

所以這些研究對萊克多巴胺的態度是?文獻摘要態度編碼與觀察

分析完文獻的背景後,再來看看這些文獻摘要中,到底怎麼看待萊克多巴胺對健康與生態的好處或傷害。

  • 研究結論態度

從摘要來看,絕大多數文章的重點,聚焦在萊克多巴胺檢測技術的開發與應用,以及畜產觀點上針對萊克多巴胺的應用方式和成效。由於我們把此處研究文獻的態度判斷,限縮在「健康或生態影響」的正負面表述,最終僅有 33 篇涉及健康或生態相關的正面負面表述。

與萊克多巴胺有關文獻僅有 33 篇涉及健康或生態正面負面表述。圖/Pixabay

其中,研究結論有觀察到對健康或生態有負面表述的,例如使動物心律不正、死亡率提升等,共有 21篇,占總比例 4.11%;有針對健康或生態影響研究,但主張沒有負面結果,或反而有正面結果的,共有 12篇,占總比例 2.35%

對比起農委會的觀察「中性 73%,正面 23%,負面 4%」,在判斷為負面表述的比例相近,有可能是因為研究結果若有負面不良影響時,極容易從文獻摘要的末段就能看出來。

但對正面表述的判斷差異極大,猜測這裡的判斷差異有可能是本文的編碼方式要求文獻摘要必須明確寫出無害或有益處的修辭,但多數動物用藥研究都是在尋找合適的用藥方式與畜產上的效益,而不會刻意強調健康或生態益處。

各年與萊克多巴胺有關研究的結論態度。圖/作者提供
與萊克多巴胺有關研究的結論態度比例。圖/作者提供
  • 研究對象與關注方向

在這 33 篇確認與健康與生態影響的文獻中,研究最多的是物種是豬,特別是針對豬攝食萊克多巴胺後,與侵略性有關的表現就有 6 則研究;其次則為牛的研究,有 4 則研究與牛攝食萊克多巴胺後,遭遇壓力(如飼育、運送)的不良生理反應和運動行為的不良改變有關。

這或許可以解釋為什麼會有國內外倡議團體,基於動物福利的理由反對萊克多巴胺。再其次的物種則為斑馬魚和羊,各有 3 則研究。
由於最終篩選出的文獻數僅有 33 篇,因此無法觀察到研究選用物種與選用主題上,有統計上的顯著趨勢。

與健康與生態影響的文獻中,研究最多的是物種是豬。圖/Pexels
  • 與環境有關的研究

除了針對物種有關的研究,本次回顧的這 511 則文獻摘要中,也有 20 則是專門針對環境的研究。多數的環境研究是針對美國境內有使萊克多巴胺的畜牧場,研究多發現畜牧場因為廢水排水的原因,導致畜牧場周圍的排水道、土壤與空氣中,能量測到極微量的萊克多巴胺。

這類研究近期常被應用於國內部分萊克多巴胺反對者的論述,但須留意這類研究多是探討畜牧場的影響,並不適用於肉品進口的情境。

畜牧場的廢水排水,導致周圍的排水道、土壤與空氣中量測到極微量的萊克多巴胺。圖/Pexels
  • 值得關注的本土研究

另外值得一提的是在這 511 則文獻中,有 31 則研究有我國的學者參與,有 14 則是 100% 台灣製造的本土研究。

其中有兩則研究我認為特別值得持續追蹤下去:

一則是由台大環工所的團隊在 2011 年時發表的 Occurrence of β-blockers and β-agonists in hospital effluents and their receiving rivers in southern Taiwan.,該研究調查南台灣三所醫院汙水和四條河流中,β受體阻滯劑和β受體激動劑(含萊克多巴胺)的狀況,結果發現檢出率最高的化合物是三種β受體阻滯劑 (propranolol, atenolol, and acebutolol) 和萊克多巴胺。

不過⋯⋯ 2011 年前,我國沒有進口過含萊克多巴胺的肉品,也未開放畜牧業使用,那為什麼還能在國內的汙水量到呢?(抖)

台灣的本土研究在2011 年時發現國內的汙水量到萊克多巴胺。圖/Chemistry world

另一則是陽明大學環衛所和榮總臨床毒物科的團隊在 2013 年發表的 Late diagnosis of an outbreak of leanness-enhancing agent–related food poisoning.,該研究調查了一起台南某醫院急診科的異常群聚症狀,有 12 名一起聚餐的患者出現了噁心、嘔吐、心悸、低血鉀、高血糖、白細胞增加的症狀。最終在患者的尿液中檢驗到了 Clenbuterol 和 Salbutamol 這兩種被禁用的瘦肉精。

又由於所有的患者在發病前都吃過同樣的雞肉料理,因此唯一可能的解釋,是這兩種被禁用的瘦肉精,又被用到了過去也不會特別使用瘦肉精的養雞場。

兩種被禁用的瘦肉精,被用到了過去也不會特別使用瘦肉精的養雞場。圖/Pexels

這類本土研究,也呼應了國家環境毒物中心在 2014 年發布的瘦肉精健康影響評估報告,報告中指出在 2012 美國牛肉進口以前,一個涉及 72 人的尿液抽檢研究中,即發現有 1.39 ~ 5.56 % 的人,被量測出被禁用的不同種瘦肉精。

似乎代表瘦肉精管制的戰場,不只在國門之外,而早已在你我的周遭⋯⋯

結論與展望~

本文以簡化的方式回顧了與萊克多巴胺有關的 511 則文獻。回顧結果發現相關研究的人力、機構主要位於美、中、巴西、加拿大等研究實力堅強或具有大量肉品出口的國家;動物用藥的相關藥廠貢獻了大量的研究人力與經費,可能可以呼應多數研究都是以畜牧、食用動物養殖為目標。有可能導致了絕大部分研究的目的,並不著重於健康和生態影響。

與萊克多巴胺有關文獻的機構主要位於具有大量肉品出口的國家。圖/Needpix.com

在極少數與健康、生態影響有正面或負面表述的文章中,多數研究聚焦於豬和牛的負面動物行為,可以呼應國內外動物福利的倡議。與 2004 年 JECFA 的回顧和 2009 年歐盟科學意見書比較,本次回顧的文獻中的人體相關研究仍非常罕見,其他動物研究結果若要用於人體健康評估也都須留意過度解讀的可能。

文獻中也有為數不多的環境研究,多數均為使用萊克多巴胺的畜牧場環境研究,而非進口肉品所導致的環境影響。但是仍有台灣本土研究,確認儘管未進口或開放使用萊克多巴胺或其他瘦肉精,國內依然有環境已被瘦肉精汙染,且爆發瘦肉精食物中毒的狀況。

總結目前的觀察,既有學術研究方向似乎較少關注健康與生態的影響,使目前學術研究成果,可能仍不足以決定性地支持或推翻 JECFA 與 CODEX 的規範。也由於學術研究成果的有限,在面對今日萊克多巴胺的政策辯論,更不應糾結於特定研究成果,而應重視「劑量決定毒性」的根本原則

在學術研究成果有限的情況下,應更重視「劑量決定毒性」的基礎原則。圖/Wikimedia common

我們更該關注的,應是如何實踐此原則的風險管理措施,如透過清楚標示、履歷溯源、邊關檢驗、市場抽驗、混合體抽驗、訂定超標罰則、確保稽查人力與權責單位等政策實踐,來確保進口肉品劑量合乎標準,禁絕本地非法使用。

最後也再強調一下,這篇文章有非常非常非常多的研究限制,目的僅在粗略地綜覽今日學術研究樣貌,並非基於嚴謹的研究法,內容也未經過同儕審查,所彙集的文獻有可能因為資料庫選用、學科領域等設定不一致,而可能與農委會的研究有截然不同的搜尋結果,因此這篇文章只能作為科普角度的一種概念發想。希望能刺激出有志研究者來做更精緻的文獻分析。

透過更全面的文獻回顧與研究,才能做出最有利的決策。圖/Pexels

還有一些值得發展的研究問題,例如有相當多的研究者與研究,所屬機構或經費來源與萊克多巴胺的藥廠禮來公司高度相關,這些研究是否會受到經費影響而特別避談萊克多巴胺的健康影響,或做出有利於萊克多巴胺的影響評估?若要致敬農委會「中性、正面、負面」的分類方式,是否有更準確的分類方法?

相信唯有透過更全面性的文獻回顧與研究設計,才有可能為一個社會性科學議題的是不是、能不能、該不該,做出最有利於國人、國家、人類,或是地球物種最有利的決策。

參考文獻(由於本篇文獻有五百多篇實在太長,因此先暫時收攏在此份 google 文件中)

文章難易度
廖英凱
30 篇文章 ・ 248 位粉絲
非典型的不務正業者,對資訊與真相有詭異的渴望與執著,夢想能做出鋼鐵人或心靈史學。 https://www.ykliao.tw/