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從瘦肉精的前世今生談起(上):用與不用各有各的市場?

活躍星系核_96
・2020/11/20 ・6520字 ・閱讀時間約 13 分鐘 ・SR值 601 ・九年級

  • 作者/金山豆|中興大學動物科學系學士,英國諾丁漢大學動物科學博士

所謂的瘦肉精,也就是添加在肉用動物飼料中的藥理成分,功能在於抑制肥育期肉用動物如肉牛與肉豬的脂肪合成與堆積,將飼料中的營養成份轉而促成肌肉(瘦肉)的合成,以提高肉用動物屠體中市場價值較高的瘦肉產量,並最終提升整體產值。

然而作為一種藥理成份,適當的使用瘦肉精在一定條件下固然有其優點存在,但也意味著不適當的使用可能會帶來預期以外的風險。對直接接受藥物的動物本身、對肉品消費者、對整個肉品產業以及社會,因此也帶來許多需要深入探討與思考的問題。

瘦肉精的起點:從藥物到飼料添加劑

萊克多巴胺 (Ractopamine),是一種人工合成的藥物分子,用來模擬動物與人體內自然合成的腎上腺素類型之神經內分泌素,透過外源給予的方式,來達成加強腎上腺素的下游生理機制的目的。

動物與人體內的腎上腺素類神經內分泌素,是一種在緊急狀態下作用的生理因子,讓身體釋放更多能量、強化肌肉、提升心血管系統、呼吸效率的功能,來幫助動物應付大難當頭的緊急事件。因此,如果可以開發並人工合成具有類似腎上腺素功能之藥物分子,則可以在動物或人在某些危急狀態下,做為臨床藥物臨時性地加強心血管與呼吸功能,來渡過難關。

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萊克多巴胺是一種模擬動物與人體神經內分泌素的人工合成藥物。圖/Pexels

基於這樣的需求,生藥產業自然產生動機研發相關藥物,在二十世紀中葉之後,同樣類型的藥物不斷推陳出新,從克倫特羅 (Clenbuterol) 到萊克多巴胺,都是這種臨床藥物需求下研發誕生的產物。

然而,對開發藥物的藥廠來說,歷經曠日廢時且耗資鉅大的基礎與臨床研究,往往僅有少數藥物最終有機會被證明藥效顯著而投入臨床使用,因此,除了人類臨床應用的方向之外,這些研發出來的人工合成藥物,也被寄望可以同時應用於動物用藥市場,以盡可能最大化最後可以回收的價值。

由於動物體自然分泌的腎上腺素類分子,可以透過不同的路徑啟動各種生理反應,包括與促進血管血壓與神經活性的 Alpha-adrenergic receptors 與具有強心效果、促進各種肌肉功能與生長、並抑制脂肪合成協助釋放能量的 Beta-adrenergic receptors,因此,除了在強心、促進呼吸道平滑肌舒張等人體與動物臨床醫療用途之外,這些人工合成的類腎上腺素藥物也具備了促進肌肉生長與抑制脂肪堆積的生理功能

動物體內自然分泌的腎上腺素分子,可透過不同路徑啟動下游生理反應。圖/Pixabay

特別是與這類藥物活化 Beta-adrenergic receptors 後所引起的肌肉細胞生長與抑制脂肪堆積這些功能,代表著它們在改善肉用動物屠體生長表現上,可以預期有相當正面的效益。克倫特羅、萊克多巴胺等藥物也因為這些藥理特性,被稱之為 Beta 活化物(Beta-agonist,即指其可以活化 Beta-adrenergic receptors 之意)。

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藥廠在研發這些藥物作為臨床醫療用途之外,也因為其改善肉用動物屠體品質的潛力,而在二十世紀末期開始一系列研究,探討其作為藥理性飼料添加物的可能性,在控制它們副作用(對心血管與神經系統的過度刺激)的同時,發揮改善瘦肉生產與抑制脂肪生成的最大效益。

其中,萊克多巴胺就是這類人工合成藥物的佼佼者,因其較低的副作用與較理想的屠體改善效果,得以成為可以應用於促進肉用動物生產,特別是肉豬與肉牛產業的藥物。

美國食品藥品管理局 (Food and Drug Administration, FDA) 在 1999 年及 2000 年分別準許肉豬與肉牛產業可以在肥育期之固定時段中,使用法定允許劑量的萊克多巴胺作為飼料添加劑,但其它類型的同類藥物如克倫特羅,則因藥理副作用較大,則依然不被允許使用。

瘦肉精成為美國豬農海外市場競爭利器

儘管從藥理機制來看,萊克多巴胺這種人工合成的 Beta 活化物具有促進瘦肉成長與抑制脂肪累積這兩項肉用生產上的優點,但畢竟它也存在相當的副作用,會透過額外刺激動物的心血管作用與神經系統,對動物的健康與屠體品質帶來負面的影響。因此,美國農業部也對萊克多巴胺於肉用動物的施用做了嚴謹的法規規範,確保其生產效益與副作用之間達到一定程度平衡。

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因此美國主管機關如食品藥物管理局與農業部皆訂定了嚴謹的規範。圖/pxfuel

二十世紀末至二十一世紀初,萊克多巴胺作為應用於肉用動物生產的新穎藥物,自然也引起相關研究團隊的注意,並探討與評估其促進生產效益的潛能。在較早的肉用動物研究中,就已經確認適當在肥育期使用萊克多巴胺,對肉牛與肉豬的瘦肉生長效率可提高 10~25%、脂肪減少 10~15%,並有效提升飼料效率約 10% 1。美國杜克大學 2005 年分析以美國肉豬養殖場為研究對象,分析合法條件下使用萊克多巴胺所能實際提升的肉豬場收益,發現確實可提高豬場整體淨收益達 20~25% 左右 2

美國做為牛肉與豬肉產品的主要輸出國,在國際肉品市場上的競爭者眾,歐盟的丹麥、西班牙、美洲的加拿大、巴西都是相當強勁的對手,特別是在國際貿易自由化的框架下,美國本身豬肉消費市場一樣要面對進口肉品的挑戰。那麼在技術面上盡一切可能提升飼養效率、降低生產成本、以及肉品品質上達到理想的平衡,是同時確保本國市場份額與擴展海外市場的決勝關鍵。

萊克多巴胺的研發與應用,對進入二十一世紀的美國肉豬與肉牛產業來說,無疑是一項強而有力的工具。在 1999~2000合法核準萊克多巴胺之後到 2012 年間,美國約有六到八成的肉豬牧場固定使用萊克多巴胺作為飼料添加劑做為進一步促進生產效益的重要策略3

使用萊克多巴胺的現代化肉豬養殖轉型,成為美國肉豬產業拓展海外市場的關鍵。圖/Pexels

以美國外銷豬肉產業來看,1990 到 2000 之間美國豬肉進出口量大致持平,但從 2001 年起開使迅速攀升,雖然進口量在過去三十年間穩定持續在每年50萬公噸左右,但出口量卻在 2001 到 2019 年間擴增了四倍以上,從 80 萬增加至 340 萬公噸4

扣除仍維持萊克多巴胺禁令的進口國(歐盟、俄羅斯、中國等),允許萊克多巴胺殘留的美國豬肉產品進口國仍佔了七成左右的輸出份額,如日本、南韓、墨西哥、加拿大等5。換言之,包含萊克多巴胺使用策略的現代化肉豬養殖轉型,確實對美國肉用動物產業成長帶來相當大的影響。

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有多好用?懶得用瘦肉精的加拿大豬農

全球前三大肉豬輸出國分別是歐盟、美國、以及加拿大。其中除歐盟諸國禁用萊克多巴胺外,美國與加拿大都是可以合法使用於肉豬生產的國家,然而有趣的是相較於南方的鄰國,加拿大豬農對於萊克多巴胺這種可以有效促進屠體產值的藥理性飼料添加物,呈現相當冷漠無感的態度。

不同於美國豬農平均約七成上下的豬農使用萊克多巴胺,加拿大豬肉產業理事會 (Canadian Pork Council) 聲明本國幾乎不使用萊克多巴胺於肉豬生產上6,動科領域的學者如貴湖大學 (University of Guelph) 的波爾博士 (Dr. Bohrer),同時是加拿大肉品科學協會理事長,則估計可能有 5 到 10% 的加拿大豬農使用萊克多巴胺7

美國與加拿大互為比鄰,雙方的貿易往來十分頻繁,同為世界主要肉豬生產國,彼此也是互相穩定輸出入豬肉產品的重要貿易夥伴,通常加拿大輸美的豬肉產品數量與金額略大於美國。

有趣的是,雖然在肉豬生產法定規範上都允許萊克多巴胺的使用,美國肉豬產業也依賴萊克多巴胺作為提生肥育期肉豬產能與飼料效率的重要工具,加拿大豬農卻在多數不使用萊克多巴胺的情況下,在整體肉豬生產效率上取得與美國豬農同業相當的表現,包括屠體產量與品質、整體生產成本、以及飼料效率等方面8

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相對美國,加拿大在肉豬飼養環境上或有氣候更溫和、相對疾病控制良好等利於肉豬生長發育的優勢,再者,萊克多巴胺使用上需注意劑量、動物健康狀況、以及施用期間相關增加的額外管理成本,讓加拿大豬農評估未必划算。

加拿大具飼養肉豬的環境優勢,使用萊克多巴胺對豬農而言反而是一筆額外成本。圖/Pexels

另方面加拿大因有超過半數肉豬生產為外銷用途,考量主要外銷國家如中國仍維持萊克多巴胺禁令,自主避開萊克多巴胺的使用對加拿大肉豬產業來說,反而是更能強化國際市場競爭力的選擇。

歐盟:農場到餐叉,沒有藥理性飼料添加物的空間

長期以來歐盟在糧食生產與社會安全政策上,建立自有的系統性規範來整合各會員國的農業生產系統,特別是所謂的由「農場到餐叉 (Farm to fork)」策略,要求農牧產品從生產、加工、至消費者完成使用的過程中,都能符合可永續運作的模式,包括家禽畜與動物的利用、與生態環境的平衡、以及消費者的健康需求9

因此,確保家禽畜生產過程中,讓動物維持良好的健康與福祉狀態,並盡可能排除與控制對整個生產與消費過程中各種風險因子,便成為歐盟各國建立飼養規範的重要決策依據。

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歐洲採用「Farm to fork」策略,確保家禽畜生產過程中,維持動物的健康與福祉。圖/Pexels

這種農牧產業思惟的形成,一部份是因為歐盟國家開始警覺到人工合成藥物應用在農牧產業可能帶來的額外風險。1950 年代起始,生醫藥產業的發展讓更多人工合成藥物投入臨床與動物應用,包括各種內分泌藥物,試圖透過模擬雄性素 (Androgens)、雌性素 (Estrogens)、生長素 (Growth hormone) 等內泌素的功能,來促進動物的各種生產效能。

然而,隨著動物與環境毒理學研究的拓展與深入觀察,1980 年代末期開始發現這些人工合成藥物的廣泛使用,對動物本身的健康條件、對農牧產業週遭環境動植物生態系統、以及對消費者的健康都存在相當程度的風險與威脅,並曾經造成一系列的社會安全問題。

舉例來說,1950 年代美國開發的人工合成固醇類藥物如 stilbenes、dienoestrol 等,廣泛應用於來促進肉牛生殖與生長10,但是這類人工合成固醇類藥物,在 1980 年代陸續發現會有逸散到生態環境的情況,同時這類藥物對曝露的動物與人都存在致癌性,特別是當消費者攝取相關動物產品時所連帶吸收的殘留藥物成份 11

這一系列由人工合成內分泌素應用於動物生產目的,卻意外引起後續環境與健康風險時,歐盟成立委員會進行超過十年的研究與調查,最終引導出相關結論,認為人工合成內分泌素,除醫療用途所需,應完全排除在動物生產過程外,以杜絕可能的風險12

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歐盟成立委員會進行研究後,結論為人工合成分泌素應完全排除在動物生產過程之外。圖/pxfuel

這些人工合成內分泌藥物,對促進動物生產效能雖有一定成效,但在廣泛使用後,後續影響的動物健康、環境生態、以及消費者食安風險問題既複雜又難以精確評估,因此利敝權衡之外,排除非必要的藥物使用對整個產業、環境與消費者來說,才是最能確保農牧產業永續安定的做法9

讓科學數據說話,全世界都買單嗎?

由於這類人工合成藥物的開發可以說是源自於北美主要藥廠,觀念上這些研發者仍然希望可以盡可能地將開發的藥物應用在實際市場上,因此促成了聯合國糧農組織與國際衛生組織共組的食品添加物聯合專家委員會 (Joint Expert Committee on Food Additives, JEFCA, FAO / WHO) 主導藥物風險評估機制,透過建立無可見效應劑量 (Non-Observed Effect Levels, NOAEL)、可接受每日攝取量 (Acceptable Daily Intake, ADI)、最大殘留限制 (Maximum Residues Limits, MRLs) 等科學數據來建立各種與食品相關的藥物安全使用條件,並判定是否得以應用於農牧食品生產13

JEFCA 的運作與推廣,受到北美國家如美國、加拿大的大力支持,但在歐盟與其它部份國家卻遭到程度不等的阻力。其中,歐盟政府本身的研究團隊的風險評估報告14,認為所有內分泌類藥物都必需排除在動物生產以外,並與美國加拿大及其主導的 JEFCA 在固醇類藥物是否可應用於動物生產,且其產品是否可自由貿易至歐盟市場的議題上多次正面衝突,戰火甚至延燒到二十一世紀的萊克多巴胺。

JEFCA 透過科學數據來建立食品相關藥物安全使用條件,在國際引起截然不同的反應。圖/pxfuel

如前所述,Beta 活化物包括許多不同分子型式存在,如克倫特羅、萊克多巴胺是其中的主要產品。在 1990 年代這些 Beta 活化物雖已知可促進肉用動物肌肉生長,但其風險認知卻仍有不足。

因此,歐盟境內西班牙便曾發生大規模克倫特羅殘留藥物中毒事件,113 人因食用殘留克倫特羅的肉品而發生急性中毒15。此一事件對歐盟政府來可是再一次的食安警報,即現有的食藥品安全風險評估機制,受限於科學研究技術與方法的限制,以及對動物、環境、人體曝露的複雜性認知不足,實難以完全界定並全盤控制這些藥物可能帶來的風險。

更遑論後續研究中,除了進一步發現萊克多巴胺的使用,對肉用動物的健康造成負面影響:即使是在理想控制劑量與處理時間的條件下,肉用動物的猝死率、急性心血管疾病、肉質劣化、過度興奮而暴躁失控等問題都會更加嚴重,而額外造成現場的管理成本增加16

後續發現萊克多巴胺的使用,對肉用動物健康造成影響,導致額外成本增加。圖/Pexels

因此,歐盟政府與專家團隊認為做為飼料添加物使用時,這些人工合成藥物帶來的利益實無法平衡難以確認與管理的風險成本,而最符合產業與消費市場安全需求的方式,就是排除它們在動物生長效率促進上的應用。

回歸到歐盟過去二十多年來所致力於建立的永續農牧產業與市場供應系統,反應在肉用動物生產模式上的確也因此造成直接生產成本相對居高不下。舉例來說,歐盟主要的肉豬生產國如丹麥、西班牙相對世界其它主要肉豬生產國美國、加拿大、巴西等,要高出近四成的生產成本,特別是飼料支出的部份。

當然,較高的經營成本換來的是歐盟相對較佳的豬肉產品品質與動物健康與福祉條件8,但也意味著為了保障這樣的永續農牧產業的運作,歐盟必需持續對抗北美低成本肉品輸入的自由貿易壓力,在藥理性飼料添加物這個戰場上更是沒有退讓的空間。

下篇:從瘦肉精的前世今生談起(下):台灣本土肉品該走向何方?

  1. Mersmann, H. Overview of the effects of β-adrenergic receptor agonists on animal growth including mechanisms of action. 1998, Journal of Animal Science, 76 (1), 160-172.
  2. Li N., Schinckel A., Preckel P., Foster K. and Richert B. Profitable use of ractopamine in hog production – economic evaluation using a pig growth model. 2002, Purdue University Swine Search Report 2002, 77-82.
  3. Bottemiller H., Dispute over drug in feed limits U.S. meat exports. 2012, Food & Environment Reporting Network.
  4. Mintert J., U.S. is a pork export powerhouse. 2020, Center for Commercial Agriculture, Purdue University. Data source: U.S. Department pf Agriculture
  5. National Pork Board, U.S. pork exports set records in 2019. 2020. Data source: U.S. Department pf Agriculture and U.S. Meat Export Federation.
  6. Ractopamine–Raising pigs. Canadian Pork Council. From homepage: www.CPC-CCP.com/ractopamine.
  7. Young L., What is ractopamine, the drug banned in China but permitted in Canadian pork? 2019, Global News.
  8. Agriculture and Horticulture Development Board (AHDB), 2018 pig cost of production in selected countries.2020. 
  9. European Union. 2020, Farm to Fork Strategy – For a fair, healthy and environmentally-friendly food system.
  10. Andrews F., Beeson W. and Johnson F. The Effects of Stilbestrol, Dienestrol, Testosterone and Progesterone on the Growth and Fattening of Beef Steers. 1954, Journal of Animal Science. 13 (1) 99-107.
  11. Rose J. Carcinogenicity studies in animals relevant to the use of anabolic agents in animal production/ 1976 (5) 227-237.
  12. European Union. 1988, Council Directive 88/299/EEC of 17 May 1988 on trade in animals treated with certain substances having a hormonal action and their meat, as referred to in Article 7 of Directive 88/146/EEC. Off. J. Eur. Union, L 128 of 21.5.1988, 36-38.
  13. Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives (JECFA). 2000, Procedures for recommending maximum residue limits-residues of veterinary drugs of veterinary drugs in food (1987-1999). Food and Agriculture Organization and World Health Organization.
  14. European Union. 1996, Council Directive 96/22/EC of 29 April 1996 concerning the prohibition on the use in stockfarming of certain substances having a hormonal or thyrostatic action and of -agonists, and repealing Directives 81/602/EEC, 88/146/EEC and 88/299/EEC. Off. J. Eur. Union,L 125 of 23.5.1996, 3-9.
  15. Salleras L., Dominguez A., Mata E., Taberner J., Moro I and Salva P. 1995, Epidemiologic study of an outbreak of clenbuterol poisoning in Catalonia, Spain. Public Health Rep. 110 (3) 338-342.
  16. Ritter M., Johnson A., Benjamin M., Carr S., Ellis M., Faucitano L., Grandin T., Salak-Johnson J., Thomson D., Goldhawk C. and Calvo-Lorenzo M. 2017, Review: Effects of Ractopamine Hydrochloride (Paylean) on welfare indicators for market weight pigs. Transl. Anim. Sci. 1, 533-558.
  17. ElancoTM, PayleanTM 45: Ractopamine hydrochloride Type A medicated article.
  18. Wu M., Deng J., Chen Y., Chu W., Hung D. and Yang C. 2013, Late diagnosis of an outbreak of leanness-enhancing agent-related food poisoning. Am. J. Emerg. Med. 10:1501-1503.
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活躍星系核_96
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活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia

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拆解邊緣AI熱潮:伺服器如何提供穩固的運算基石?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/05/21 ・5071字 ・閱讀時間約 10 分鐘

本文與 研華科技 合作,泛科學企劃執行。

每次 NVIDIA 執行長黃仁勳公開發言,總能牽動整個 AI 產業的神經。然而,我們不妨設想一個更深層的問題——如今的 AI 幾乎都倚賴網路連線,那如果哪天「網路斷了」,會發生什麼事?

想像你正在自駕車打個盹,系統突然警示:「網路連線中斷」,車輛開始偏離路線,而前方竟是萬丈深谷。又或者家庭機器人被駭,開始暴走跳舞,甚至舉起刀具向你走來。

這會是黃仁勳期待的未來嗎?當然不是!也因為如此,「邊緣 AI」成為業界關注重點。不靠雲端,AI 就能在現場即時反應,不只更安全、低延遲,還能讓數據當場變現,不再淪為沉沒成本。

什麼是邊緣 AI ?

邊緣 AI,乍聽之下,好像是「孤單站在角落的人工智慧」,但事實上,它正是我們身邊最可靠、最即時的親密數位夥伴呀。

當前,像是企業、醫院、學校內部的伺服器,個人電腦,甚至手機等裝置,都可以成為「邊緣節點」。當數據在這些邊緣節點進行運算,稱為邊緣運算;而在邊緣節點上運行 AI ,就被稱為邊緣 AI。簡單來說,就是將原本集中在遠端資料中心的運算能力,「搬家」到更靠近數據源頭的地方。

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那麼,為什麼需要這樣做?資料放在雲端,集中管理不是更方便嗎?對,就是不好。

當數據在這些邊緣節點進行運算,稱為邊緣運算;而在邊緣節點上運行 AI ,就被稱為邊緣 AI。/ 圖片來源:MotionArray

第一個不好是物理限制:「延遲」。
即使光速已經非常快,數據從你家旁邊的路口傳到幾千公里外的雲端機房,再把分析結果傳回來,中間還要經過各種網路節點轉來轉去…這樣一來一回,就算只是幾十毫秒的延遲,對於需要「即刻反應」的 AI 應用,比如說工廠裡要精密控制的機械手臂、或者自駕車要判斷路況時,每一毫秒都攸關安全與精度,這點延遲都是無法接受的!這是物理距離與網路架構先天上的限制,無法繞過去。

第二個挑戰,是資訊科學跟工程上的考量:「頻寬」與「成本」。
你可以想像網路頻寬就像水管的粗細。隨著高解析影像與感測器數據不斷來回傳送,湧入的資料數據量就像超級大的水流,一下子就把水管塞爆!要避免流量爆炸,你就要一直擴充水管,也就是擴增頻寬,然而這樣的基礎建設成本是很驚人的。如果能在邊緣就先處理,把重要資訊「濃縮」過後再傳回雲端,是不是就能減輕頻寬負擔,也能節省大量費用呢?

第三個挑戰:系統「可靠性」與「韌性」。
如果所有運算都仰賴遠端的雲端時,一旦網路不穩、甚至斷線,那怎麼辦?很多關鍵應用,像是公共安全監控或是重要設備的預警系統,可不能這樣「看天吃飯」啊!邊緣處理讓系統更獨立,就算暫時斷線,本地的 AI 還是能繼續運作與即時反應,這在工程上是非常重要的考量。

所以你看,邊緣運算不是科學家們沒事找事做,它是順應數據特性和實際應用需求,一個非常合理的科學與工程上的最佳化選擇,是我們想要抓住即時數據價值,非走不可的一條路!

邊緣 AI 的實戰魅力:從工廠到倉儲,再到你的工作桌

知道要把 AI 算力搬到邊緣了,接下來的問題就是─邊緣 AI 究竟強在哪裡呢?它強就強在能夠做到「深度感知(Deep Perception)」!

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所謂深度感知,並非僅僅是對數據進行簡單的加加減減,而是透過如深度神經網路這類複雜的 AI 模型,從原始數據裡面,去「理解」出更高層次、更具意義的資訊。

研華科技為例,旗下已有多項邊緣 AI 的實戰應用。以工業瑕疵檢測為例,利用物件偵測模型,快速將工業產品中的瑕疵挑出來,而且由於 AI 模型可以使用同一套參數去檢測,因此品管上能達到一致性,減少人為疏漏。尤其在高產能工廠中,檢測速度必須快、狠、準。研華這套 AI 系統每分鐘最高可處理 8,000 件產品,替工廠節省大量人力,同時確保品質穩定。這樣的效能來自於一台僅有膠囊咖啡機大小的邊緣設備—IPC-240。

這樣的效能來自於一台僅有膠囊咖啡機大小的邊緣設備—IPC-240。/ 圖片提供:研華科技

此外,在智慧倉儲場域,研華與威剛合作,研華與威剛聯手合作,在 MIC-732AO 伺服器上搭載輝達的 Nova Orin 開發平台,打造倉儲系統的 AMR(Autonomous Mobile Robot) 自走車。這跟過去在倉儲系統中使用的自動導引車 AGV 技術不一樣,AMR 不需要事先規劃好路線,靠著感測器偵測,就能輕鬆避開障礙物,識別路線,並且將貨物載到指定地點存放。

當然,還有語言模型的應用。例如結合檢索增強生成 ( RAG ) 跟上下文學習 ( in-context learning ),除了可以做備忘錄跟排程規劃以外,還能將實務上碰到的問題記錄下來,等到之後碰到類似的問題時,就能詢問 AI 並得到解答。

你或許會問,那為什麼不直接使用 ChatGPT 就好了?其實,對許多企業來說,內部資料往往具有高度機密性與商業價值,有些場域甚至連手機都禁止員工帶入,自然無法將資料上傳雲端。對於重視資安,又希望運用 AI 提升效率的企業與工廠而言,自行部署大型語言模型(self-hosted LLM)才是理想選擇。而這樣的應用,並不需要龐大的設備。研華的 SKY-602E3 塔式 GPU 伺服器,體積僅如後背包大小,卻能輕鬆支援語言模型的運作,實現高效又安全的 AI 解決方案。

但問題也接著浮現:要在這麼小的設備上跑大型 AI 模型,會不會太吃資源?這正是目前 AI 領域最前沿、最火熱的研究方向之一:如何幫 AI 模型進行「科學瘦身」,又不減智慧。接下來,我們就來看看科學家是怎麼幫 AI 減重的。

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語言模型瘦身術之一:量化(Quantization)—用更精簡的數位方式來表示知識

當硬體資源有限,大模型卻越來越龐大,「幫模型減肥」就成了邊緣 AI 的重要課題。這其實跟圖片壓縮有點像:有些畫面細節我們肉眼根本看不出來,刪掉也不影響整體感覺,卻能大幅減少檔案大小。

模型量化的原理也是如此,只不過對象是模型裡面的參數。這些參數原先通常都是以「浮點數」表示,什麼是浮點數?其實就是你我都熟知的小數。舉例來說,圓周率是個無窮不循環小數,唸下去就會是3.141592653…但實際運算時,我們常常用 3.14 或甚至直接用 3,也能得到夠用的結果。降低模型參數中浮點數的精度就是這個意思! 

然而,量化並不是那麼容易的事情。而且實際上,降低精度多少還是會影響到模型表現的。因此在設計時,工程師會精密調整,確保效能在可接受範圍內,達成「瘦身不減智」的目標。

當硬體資源有限,大模型卻越來越龐大,「幫模型減肥」就成了邊緣 AI 的重要課題。/ 圖片來源:MotionArray

模型剪枝(Model Pruning)—基於重要性的結構精簡

建立一個 AI 模型,其實就是在搭建一整套類神經網路系統,並訓練類神經元中彼此關聯的參數。然而,在這麼多參數中,總會有一些參數明明佔了一個位置,卻對整體模型沒有貢獻。既然如此,不如果斷將這些「冗餘」移除。

這就像種植作物的時候,總會雜草叢生,但這些雜草並不是我們想要的作物,這時候我們就會動手清理雜草。在語言模型中也會有這樣的雜草存在,而動手去清理這些不需要的連結參數或神經元的技術,就稱為 AI 模型的模型剪枝(Model Pruning)。

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模型剪枝的效果,大概能把100變成70這樣的程度,說多也不是太多。雖然這樣的縮減對於提升效率已具幫助,但若我們要的是一個更小幾個數量級的模型,僅靠剪枝仍不足以應對。最後還是需要從源頭著手,採取更治本的方法:一開始就打造一個很小的模型,並讓它去學習大模型的知識。這項技術被稱為「知識蒸餾」,是目前 AI 模型壓縮領域中最具潛力的方法之一。

知識蒸餾(Knowledge Distillation)—讓小模型學習大師的「精髓」

想像一下,一位經驗豐富、見多識廣的老師傅,就是那個龐大而強悍的 AI 模型。現在,他要培養一位年輕學徒—小型 AI 模型。與其只是告訴小型模型正確答案,老師傅 (大模型) 會更直接傳授他做判斷時的「思考過程」跟「眉角」,例如「為什麼我會這樣想?」、「其他選項的可能性有多少?」。這樣一來,小小的學徒模型,用它有限的「腦容量」,也能學到老師傅的「智慧精髓」,表現就能大幅提升!這是一種很高級的訓練技巧,跟遷移學習有關。

舉個例子,當大型語言模型在收到「晚餐:鳳梨」這組輸入時,它下一個會接的詞語跟機率分別為「炒飯:50%,蝦球:30%,披薩:15%,汁:5%」。在知識蒸餾的過程中,它可以把這套機率表一起教給小語言模型,讓小語言模型不必透過自己訓練,也能輕鬆得到這個推理過程。如今,許多高效的小型語言模型正是透過這項技術訓練而成,讓我們得以在資源有限的邊緣設備上,也能部署愈來愈強大的小模型 AI。

但是!即使模型經過了這些科學方法的優化,變得比較「苗條」了,要真正在邊緣環境中處理如潮水般湧現的資料,並且高速、即時、穩定地運作,仍然需要一個夠強的「引擎」來驅動它們。也就是說,要把這些經過科學千錘百鍊、但依然需要大量計算的 AI 模型,真正放到邊緣的現場去發揮作用,就需要一個強大的「硬體平台」來承載。

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邊緣 AI 的強心臟:SKY-602E3 的三大關鍵

像研華的 SKY-602E3 塔式 GPU 伺服器,就是扮演「邊緣 AI 引擎」的關鍵角色!那麼,它到底厲害在哪?

一、核心算力
它最多可安裝 4 張雙寬度 GPU 顯示卡。為什麼 GPU 這麼重要?因為 GPU 的設計,天生就擅長做「平行計算」,這正好就是 AI 模型裡面那種海量數學運算最需要的!

你想想看,那麼多數據要同時處理,就像要請一大堆人同時算數學一樣,GPU 就是那個最有效率的工具人!而且,有多張 GPU,代表可以同時跑更多不同的 AI 任務,或者處理更大流量的數據。這是確保那些科學研究成果,在邊緣能真正「跑起來」、「跑得快」、而且「能同時做更多事」的物理基礎!

二、工程適應性——塔式設計。
邊緣環境通常不是那種恆溫恆濕的標準機房,有時是在工廠角落、辦公室一隅、或某個研究實驗室。這種塔式的機箱設計,體積相對緊湊,散熱空間也比較好(這對高功耗的 GPU 很重要!),部署起來比傳統機架式伺服器更有彈性。這就是把高性能計算,進行「工程化」,讓它能適應台灣多樣化的邊緣應用場景。

三、可靠性
SKY-602E3 用的是伺服器等級的主機板、ECC 糾錯記憶體、還有備援電源供應器等等。這些聽起來很硬的規格,背後代表的是嚴謹的工程可靠性設計。畢竟在邊緣現場,系統穩定壓倒一切!你總不希望 AI 分析跑到一半就掛掉吧?這些設計確保了部署在現場的 AI 系統,能夠長時間、穩定地運作,把實驗室裡的科學成果,可靠地轉化成實際的應用價值。

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研華的 SKY-602E3 塔式 GPU 伺服器,體積僅如後背包大小,卻能輕鬆支援語言模型的運作,實現高效又安全的 AI 解決方案。/ 圖片提供:研華科技

台灣製造 × 在地智慧:打造專屬的邊緣 AI 解決方案

研華科技攜手八維智能,能幫助企業或機構提供客製化的AI解決方案。他們的技術能力涵蓋了自然語言處理、電腦視覺、預測性大數據分析、全端軟體開發與部署,及AI軟硬體整合。

無論是大小型語言模型的微調、工業瑕疵檢測的模型訓練、大數據分析,還是其他 AI 相關的服務,都能交給研華與八維智能來協助完成。他們甚至提供 GPU 與伺服器的租借服務,讓企業在啟動 AI 專案前,大幅降低前期投入門檻,靈活又實用。

台灣有著獨特的產業結構,從精密製造、城市交通管理,到因應高齡化社會的智慧醫療與公共安全,都是邊緣 AI 的理想應用場域。更重要的是,這些情境中許多關鍵資訊都具有高度的「時效性」。像是產線上的一處異常、道路上的突發狀況、醫療設備的即刻警示,這些都需要分秒必爭的即時回應。

如果我們還需要將數據送上雲端分析、再等待回傳結果,往往已經錯失最佳反應時機。這也是為什麼邊緣 AI,不只是一項技術創新,更是一條把尖端 AI 科學落地、真正發揮產業生產力與社會價值的關鍵路徑。讓數據在生成的那一刻、在事件發生的現場,就能被有效的「理解」與「利用」,是將數據垃圾變成數據黃金的賢者之石!

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來點刺激的研究!吃下這朵蘑菇就可以通靈、戒菸酒還能止痛……?
PanSci_96
・2024/04/11 ・6748字 ・閱讀時間約 14 分鐘

有人在討論大麻合法化,那迷幻蘑菇呢?

迷幻蘑菇這個吃了會 chill 的酷東西在國內歸屬於第二級毒品,但全世界用這玩意兒的人可不少。

它不只會出現在墨西哥的通靈體驗,神經科學家也認為它可以用來研究大腦;精神科醫師想看看它對精神疾病的療效;甚至連專門查禁毒品的 CIA,都曾經想要「利用利用」這個好東西! 迷幻蘑菇有多神奇?裡頭的「裸蓋菇素」除了讓你 chill,還有哪些神奇效果?

人類使用迷幻蘑菇已經九千年了?

九千年前就有人在吃迷幻蘑菇?

有歷史學家認為,這類致幻菇早在距今九千年前,就已經是北非原住民愛不釋手的好物,他們甚至還把菇菇們刻到岩畫裡。中美洲則有阿茲特克人當嗑菇代表,嗑的是一種名叫⋯⋯teonanácatl 的東西。我也不會念,反正大概是「眾神之肉」的意思。如今我們知道,當時他們使用的就是墨西哥裸蓋菇。當時人們認為用了它,就可以和神明溝通無礙了。

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中美洲阿茲特克人認為用了墨西哥裸蓋菇,就可以和神明溝通無礙了。
圖|PanSci YouTube

1950 年有人驗證了這件事,真菌學家高登・沃森為了更瞭解墨西哥裸蓋菇的神奇之處,來到墨西哥南部的瓦哈卡州,見證馬薩特克民族的薩滿儀式。之後,沃森的好友亞伯特・霍夫曼從這些墨西哥帶回的菇中,成功萃取出「裸蓋菇素」和「脫磷酸裸蓋菇素」。他們將藥丸送回瓦哈卡,交到了負責執行秘密儀式的巫師莎賓娜手中。1 看到莎賓娜親自服下這顆「仙丹」後回報的體驗,霍夫曼等人大喊「警察杯杯就是它」(逼)——看來古老儀式的通靈效果,八九不離十就是裸蓋菇素在那邊作怪。

不只通靈巫師,連 CIA 也想好好利用迷幻蘑菇!

裸蓋菇素的研究引起了美國中央情報局 CIA 的注意,不過不是因為什麼違法亂紀的問題,而是他們⋯⋯也想「瞭解更多」!1950年代 CIA 有項名為 MK-Ultra 2 的精神控制計畫,希望找到一些可以作為吐真劑、審訊和行為操縱工具的潛力藥物。他們的實驗藥物包括裸蓋菇素、迷幻藥 LSD、嗎啡、海洛因、一種萃取自仙人掌的致幻劑麥斯卡林等,並在監獄、醫院、學校,甚至從巧立名目的慈善基金會裡招募試驗對象。3

結果不試不知道,一試嚇一跳,裸蓋菇素的幻境令許多人為之瘋狂。據傳,曾參與這項實驗的美國歌手羅伯特・亨特曾經這樣點評這個奇幻旅程:「看在上帝的份上,請允許我保持精神錯亂吧。」雖然如此,MK-Ultra 計畫後來還是受到負評居多,畢竟這當中許多藥物都有危害健康的可能性,違反了法律裡的知情同意權之外,也踩了人道底線。

1950年代 CIA 有項名為 MK-Ultra 的精神控制計畫,希望找到一些可以作為吐真劑、審訊和行為操縱工具的潛力藥物。
圖|PanSci YouTube

除了被強迫食用,很多人也「自願」嗑菇?

1960 年代的哈佛大學心理學家蒂莫西・利禮,就在經歷過致幻菇帶來的深刻體驗後,馬上回到哈佛建立「裸蓋菇素計畫」,利用實驗室製作的裸蓋菇素,與團隊夥伴在美國麻州一棟豪宅的客廳裡集體嗑菇。

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利禮不只邀請當時主要的宗教研究者休斯頓・史密斯,以及英國作家奧爾德斯・赫胥黎加入,還前後找來了超過兩百位的受試學生。後來有大半的參與者認為,這不僅是一趟愉快的旅程,還改善了他們的生活。而且,利禮自己也嗑了一些裸蓋菇素,對此他曾解釋,研究者得跟受試者處在相同的精神狀態中,才能在實驗發生的那一刻,理解對方經歷了什麼。嗯⋯⋯真是個好藉口?但有部分人士擔心「研究致幻劑」和「促進娛樂用途」之間的界限被模糊了,也高聲疾呼研究計畫可能變相成為某種群嗑派對⋯⋯欸不是,根本就是啊!後來他與團隊中的學者夥伴,也確實陸續遭到解雇。4

「研究致幻劑」和「促進娛樂用途」之間的界限被模糊了,研究計畫可能變相成為某種群嗑派對⋯⋯
圖|giphy

所以,裸蓋菇素到底真的對身心靈有好處,還是只是讓你 chill 的迷幻藥?別急,先讓我們看看如果接觸到迷幻藥,我們的身體會產生哪些變化。

迷幻蘑菇是毒還是藥?

迷幻藥物有哪些?

除了裸蓋菇素以外,一般所說的致幻劑或迷幻藥物,還有麥角酸二乙醯胺 LSD、仙人掌毒鹼、搖頭丸 MDMA 或大麻等等,它們都能讓人產生幻覺、改變意識、扭曲知覺和情緒。5 這些具有精神活性的物質,能夠穿越血腦屏障、直接作用在中樞神經系統上,改變大腦神經的傳導。6

一般所說的致幻劑或迷幻藥物,除了裸蓋菇素以外,還有麥角酸二乙醯胺 LSD、仙人掌毒鹼、搖頭丸 MDMA 或大麻等等,它們都能讓人產生幻覺、改變意識、扭曲知覺和情緒。
圖|giphy

人們會迷戀致幻劑,通常來自於使用後思想和情緒因而改變的效果,或是體驗到情感與精神上不可名狀的愉悅。於是有些人服用這類藥物,便是為了改善心理狀態,或是緩解疼痛和壓力。

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那麼,吃下裸蓋菇素會有什麼反應呢?

這玩意吃了之後,除了造成精神層面的影響,不少研究都指出在生理方面會導致血壓上升、心率加快、瞳孔放大、視覺扭曲等方面的可能變化,也曾有調查發現,近四分之一的體驗者出現嘔吐和噁心等症狀。緊隨其後的,則是放鬆、暈眩、欣快感和視覺增強等知覺扭曲。美國國家藥物濫用研究所 NIDA 的官方資料則是提到,服用這類致幻劑,人們的行為可能會產生快速波動,比方說從激動好鬥到鎮靜放鬆。聽起來要麼嗨嗨的,要麼就是有點 chill,沒什麼不得了的,但如果劑量沒有把控好,或因為身體條件等因素,也可能會發生心律失常、癲癇、肌肉強直或急性腎功能衰竭等問題 7

為什麼裸蓋菇素能有迷幻的效果?

事實上造成迷幻感的主角並不是裸蓋菇素本人。當裸蓋菇素進到體內,會經過去磷酸化反應後形成「脫磷酸裸蓋菇素」。這個脫磷酸裸蓋菇素能和大腦皮質錐體細胞上的血清素受體 5-HT2A 結合 8,進而阻斷大腦前額葉皮質處、包含預設模式網路在內的諸多神經傳導。這邊提到的預設模式網路指的是一個存在於大腦內的網路,連接了許多區塊。與「自我意識、自我參照、內省」的腦部活動有關,通常在你放空、陷入回憶時,沒有明確任務時,這片網路就會自動開啟。而當你開始處理有目標的重要任務時,這個網路又會關閉。這樣你就知道這個網路為什麼會被稱為「預設模式」。

當裸蓋菇素進到體內,會經過去磷酸化反應後形成「脫磷酸裸蓋菇素」。
圖|PanSci YouTube

預設模式網路過度活躍,可能會導致焦慮。反過來說,當裸蓋菇素降低預設模式網路的活性,就會關閉這種自我反思的內省行為,人們的自我邊界變得模糊,導致一種「自我溶解」的感覺,放大對周圍世界和他人的開放性和連結感。這種自我意識的減弱,可以促使人們突破固有的思考模式和行為模式,使他們能夠從更廣泛、更整體的視角來看待自己和世界!

沒錯,有看過 EVA 一定馬上發現,這不就是人類補完計畫嗎!碇源堂你還造什麼使徒,直接把裸蓋菇素發下去啊!

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迷幻蘑菇的好處?

迷幻蘑菇能帶來好處嗎?

看到這裡,是不是覺得裸蓋菇素除了帶領人類進入超現實的世界,還有⋯⋯通靈之外,似乎沒什麼太大的用處?

事實上,最近幾年陸續有證據指出,在醫療監督下對病患施予裸蓋菇素,用來治療某些精神疾病是有潛力的。比方說,它能改善強迫症患者在情緒、社交、工作與生活品質上的表現 9,也能減輕憂鬱症狀長達兩週的時間 10,甚至對「重度或難治型憂鬱症」也有用。

迷幻蘑菇甚至能反過來解決患者對其他物質的濫用問題。在以裸蓋菇素輔助的心理治療中,酒精成癮患者大量飲酒的天數明顯下降。11 至於菸癮,接受兩到三次中度至高劑量的裸蓋菇素後,老菸槍們居然能戒除菸癮長達十六個月以上。12 更驚人的是,不只有菸酒,服用中高劑量的裸蓋菇素,竟然也有機會減少大麻、鴉片類藥物和興奮劑的用量。13

欸等等,迷幻蘑菇為什麼對戒菸、戒酒有幫助?

研究發現,施用裸蓋菇素也能降低情緒中心杏仁核的活性,促使情緒穩定。更能提升大腦神經可塑性,讓神經網路功能性連接能力變得更強。14 這意味著什麼呢?答案可能就是「靈活」這兩個字。

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明明嗑了迷幻藥的人看起來就超鏘(ㄎㄧㄤ),到底關靈活什麼事?大腦某些高階網路的功能異常,是促成物質濫用的元兇。15 像是執行網路,是由背外側前額葉皮質和頂下迴組成、與「操縱外部資訊」有關,還有警覺網路,是以前額葉皮質和前腦島作為關鍵連接點,負責處理外部刺激和內部訊號、分配注意力資源。16

大腦某些高階網路的功能異常,是促成物質濫用的元兇。
執行網路,是由背外側前額葉皮質和頂下迴組成、與「操縱外部資訊」有關。
圖|PanSci YouTube
警覺網路,是以前額葉皮質和前腦島作為關鍵連接點,負責處理外部刺激和內部訊號、分配注意力資源。
圖|PanSci YouTube

過去有研究發現,裸蓋菇素的使用,能降低這些網路過度活躍的問題,輔助治療物質濫用和憂鬱症。由於這些網路往往有著豐富的 5-HT 受器,加入裸蓋菇素能和這些受器作用,讓大腦任務之間的切換變得更靈活、更不受既有框架的約束。

迷幻蘑菇還能治療許多疾病?

除了精神上的難題,嗑菇還能解決一些生理症狀。主要是疼痛方面的困擾。

例如一旦發作,會出現比一般頭痛更難受,痛到想把頭給砍下來的「叢發性頭痛」。這個叢發性頭痛相當特別,它的痛點通常集中在一側眼眶周圍或顳側,也就是太陽穴附近,還常常伴隨同側眼結膜充血、流鼻水、流淚等等的症狀。而且有別於偏頭痛,叢發性頭痛在休息的時候會顯得更痛,甚至大多數就像設了鬧鐘一樣,會定時發作。17 目前在一個小小的試驗中,研究者就發現,服用裸蓋菇素可以大幅降低這種頭痛的發作頻率。18

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幻肢痛指的是截肢患者明明手臂或腿部被切掉了,卻還是能感覺到「那個部位」隱隱作痛。目前認為這種奇異的疼痛,可能源自大腦頂葉中的初級體感覺皮質區訊息重組出現一些錯誤。
圖|PanSci YouTube

聽起來,迷幻蘑菇還有很多用途等著我們去探索。

而且除了今天提到的故事,還有很多更 ㄎㄧㄤ 的迷幻蘑菇研究故事我們來不及講。例如第一個萃取出裸蓋菇素的霍夫曼,竟然也是 LSD 的發明人。

最後我們也必須提醒,現階段臺灣仍把迷幻蘑菇歸類於第二級毒品,請不要以身試法。

但我們也想問看看,如果迷幻蘑菇合法化了,你會想嘗試看看嗎?

  1. 當然,可以通靈又能放鬆,這麼好的東西我還不嗑爆?
  2. 我非常期待作為慢性疼痛與精神疾病的藥物使用
  3. 先不要好了,我看泛科學的 Shorts 就夠 High 了

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註腳

  1. A Brief History of Magic Mushrooms – How Magic Mushrooms Work | HowStuffWorks ↩︎
  2. MKUltra – Wikipedia ↩︎
  3. The CIA’s Secret Quest For Mind Control: Torture, LSD And A ‘Poisoner In Chief’ : NPR ↩︎
  4. Harvard Psilocybin Project – Wikipedia ↩︎
  5. Hallucinogen – Wikipedia ↩︎
  6. Psychoactive drug – Wikipedia ↩︎
  7. Psilocybin – Wikipedia ↩︎
  8. Vollenweider FX, Smallridge JW. Classic Psychedelic Drugs: Update on Biological Mechanisms. Pharmacopsychiatry. 2022;55(3):121-138. doi:10.1055/a-1721-2914 ↩︎
  9. Single-dose psilocybin for treatment-resistant obsessive-compulsive disorder: A case report – PMC (nih.gov) ↩︎
  10. Single-dose psilocybin-assisted therapy in major depressive disorder: a placebo-controlled, double-blind, randomised clinical trial – eClinicalMedicine (thelancet.com) ↩︎
  11. Percentage of Heavy Drinking Days Following Psilocybin-Assisted Psychotherapy vs Placebo in the Treatment of Adult Patients With Alcohol Use Disorder: A Randomized Clinical Trial | Substance Use and Addiction Medicine | JAMA Psychiatry | JAMA Network ↩︎
  12. Long-term Follow-up of Psilocybin-facilitated Smoking Cessation – PMC (nih.gov) ↩︎
  13. Frontiers | Persisting Reductions in Cannabis, Opioid, and Stimulant Misuse After Naturalistic Psychedelic Use: An Online Survey (frontiersin.org) ↩︎
  14. Emotions and brain function are altered up to one month after a single high dose of psilocybin | Scientific Reports (nature.com) ↩︎
  15. Functional and Structural Alteration of Default Mode, Executive Control, and Salience Networks in Alcohol Use Disorder – PMC (nih.gov) ↩︎
  16. Increased global integration in the brain after psilocybin therapy for depression | Nature Medicine ↩︎
  17. 醫生,我頭痛的想撞牆啊! 談「叢發性頭痛」 (kmuh.org.tw) ↩︎
  18. Can Psilocybin Treat Cluster Headache? | American Migraine Foundation ↩︎
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澳洲乳牛吃巧克力?!
胡中行_96
・2023/06/08 ・1939字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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成立於 1824 年的英國品牌吉百利(Cadbury),以製造糖果和巧克力聞名全球。1881 年他們首次接到來自澳大利亞的訂單,從此當地人也能嚐到其產品甜美的滋味。多年後,吉百利先是看上那裏優質豐沛的牛乳,而在塔斯馬尼亞設廠;後來又併購位於墨爾本的公司,擴大營運。[1]2023 年某些南澳的乳牛,也開始吃吉百利的零食。[2]

2022 年吉百利慶祝於澳洲建廠一世紀的特別報導。影/Sky News Australia on YouTube

乳牛的飲食

畜養乳牛是一門講究營養調配的科學,需要充足的碳水化合物、胺基酸、脂肪酸、礦物質、維生素和水份等,來確保牛乳的品質與產量。碳水化合物是乳牛能量的主要來源,佔泌乳期 70% 的飲食,可以從草、糖、飼料與穀物等食物中攝取。[3]以天然食材來說,碳水化合物大致分為纖維素半纖維素等,組成植物細胞壁的結構性碳水化合物;以及澱粉等,存在植物細胞質裡的非結構性碳水化合物。牛瘤胃(rumen)內的微生物,會將碳水化合物發酵。其中非結構性的比較容易進行,而且以糖最為快速。[4]

牛的消化系統,③ 是瘤胃(rumen)。圖/‘Ruminant digestive system’ by Australian Good Meat(CC BY-SA 4.0)

乳牛吃糖

具 30 多年畜牧經驗,擔任全國性產業公會澳洲乳品(Dairy Australia)理事長的 James Mann,在南澳有超過 4,000 頭乳牛。[2, 5]以往除了放牛吃草,Mann 理事長就像許多同業,也會給牛嚐點甜頭。[2]基於發酵難易度的差別,多種碳水化合物混著吃,能讓瘤胃裡的微生物,隨時都有得忙,一直幫乳牛補充能量。拿適量的糖,取代乳牛飲食中的澱粉,既可以促進泌乳;又不太會影響瘤胃內的 pH 值,而害牛乳的脂肪比例下降。[4]

唯一的問題是,2023 年全球糖價上漲。[2, 6]

全球糖價飆升

2 年前全球糖價疲軟時,每噸曾經連澳幣 400 元都不到。然而北半球糖業出口國,例如:印度、泰國和中國等,2023 年的產量都不如預期。地處南半球的巴西,則遭逢大量降雨,擾亂物流。於是就在澳洲的甘蔗進入採收季前,4 月的全球糖價竟衝破每噸 800 元。當地蔗農遇上幾十年未見的榮景,喜孜孜地打算大賺一波;[6][註]同時卻也苦了需要用糖的產業。

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眼見成本飆升,腦筋動得快的 Mann 理事長,決定調整自家乳牛的菜單。他跨州從墨爾本運來一般巧克力、櫻桃巧克力、蜂巢巧克力、蛇軟糖和牛軋糖等。反正吉百利不要的,他家的牛全包。巧克力含有糖和油。[1]脂肪類食物提供的能量,是碳水化合物或蛋白質的 2.25 倍,而且跟糖一樣,也能增加牛乳的產量。[2, 3]總之,一箭雙鵰。Mann 理事長在 6 月初,因為這個大膽嘗試,接受媒體專訪,分享創意飼育的心得。[2]

食品加工與環保

他家乳牛所吃的糖果和巧克力,不如市售的吉百利產品,裹著包裝,還印上原料與營養成份。儘管部份造型跟人類吃的還算接近,更多是輾得粉碎或不可名狀。有時甚至整塊沒剁,以半成品的形式出現。幸好乳牛並不挑嘴,來者不拒,又似乎沒有偏好特定口味。[2]

理事長表示,若不是乳牛幫忙消耗,這些廢料原本大概會被工廠丟掉,所以他的作法對畜牧和環保都好。的確,避免食物浪費雖然最好從源頭做起,但是當製造商無法減少廢料時,再利用也是不錯的補救辦法。[2]

至於生產出來的鮮乳如何?Mann 理事長開玩笑道:「既然巧克力牛奶由我們生產了;我希望草莓牛奶有別人負責。」不過,他家鮮乳的味道其實沒有特別不同,最終還是得與其他牧場的混和,經過工廠加工才能製成調味乳。[2]

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圖/The Simpsons on Giphy

  

備註

多數澳洲蔗農早在 2022 年談好 2023 年 4 月的大盤售價,所以不會馬上受惠於全球糖價飆漲。然而,他們還是可以喊價 2023 年後續每噸澳幣 756 元,以及 2024 年 651 元。[6]

  1. Cadbury and Mondelez Australia Pty Ltd. ‘Our History’. Cadbury. (Accessed on 01 JUN 2023)
  2. Boisvert E, Adamo E. (01 JUN 2023) ‘Dairy cows munch on reject chocolate and lollies that would have gone to landfill’. ABC News, Australia.
  3. Erickson PS, Kalscheur KF. (2020) ‘Nutrition and feeding of dairy cattle’. Animal Agriculture, 157–180.
  4. Ravelo AD, Vyas D, Ferraretto LF. (2022) ‘Effects of sucrose and lactose as partial replacement to corn in lactating dairy cow diets: a review’. Translational Animal Science, 6(2):txac044.
  5. James Mann appointed Chair of Dairy Australia’. (31 JUL 2020) Dairy Australia.
  6. Brann M, Cooper L. (20 APR 2023) ‘Sugar prices skyrocket after lower-than-expected output overseas in good news for Australian growers’. ABC News, Australia.
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胡中行_96
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曾任澳洲臨床試驗研究護理師,以及臺、澳劇場工作者。 西澳大學護理碩士、國立台北藝術大學戲劇學士(主修編劇)。邀稿請洽臉書「荒誕遊牧」,謝謝。