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科學在嚴酷疫情中點亮一絲希望—— 2020 年《NATURE》年度回顧(新冠病毒篇)

A編
・2021/01/01 ・3445字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 599 ・九年級

2020 年,《Nature》的年度科學大事回顧分為「新冠病毒與 2020」與「其他科學大事」兩個部分,在「新冠病毒與 2020」中,《Nature》帶我們一起回顧了新冠病毒所帶來的衝擊。

新病毒發現

2020 年 1 月,中國武漢市首次傳出神祕的呼吸系統疾病,中國研究人員調查後,發現是一種新型冠狀病毒,並將其命名為 SARS-CoV-2 (COVID-19)。2020 年 1 月 11 日,中國與澳洲合作的研究團隊發表病毒的基因序列。不久,科學家發現新型冠狀病毒可能會人傳人。

COVID-19病毒在電子顯微鏡下的樣子。圖/Nature

延伸閱讀:

  1. 首批研究出爐!關於2019新型冠狀病毒(俗稱武漢肺炎)我們目前知道什麼事?

找到發病原理

二月,研究人員發現 COVID-19 會鎖定 ACE2 受體入侵細胞。ACE2 廣泛存在於各種器官的細胞表面,這有助於解釋 COVID-19 為什麼會造成肺炎、腹瀉、中風等完全不同部位的症狀。

COVID-19 捕獲 ACE2 的強度是舊冠狀病毒(2003 年 SARS)的十倍,這項數據可以部份解釋新冠病毒的高傳染性。

延伸閱讀:

  1. 研究又擱來啦!關於2019新型冠狀病毒(武漢肺炎)我們目前知道什麼事?
  2. 不只是武漢「肺炎」!心血管、腎、腦、肝、腸等器官也可能出問題
  3. 傳染像流感,殺傷似SARS:肆虐上下呼吸道的冠狀病毒

空氣傳播的可能性

三月,一些科學家認為新冠病毒可以透過空氣傳播,但並非所有研究人員都同意。隨著政府和 WHO 投入研究,最終證明新冠病毒可以透過空氣傳播。此外,研究人員也發現,新冠病毒能在出現症狀前傳播 。

2020 年 11 月的研究指出,如果沒有控制措施,則幾乎所有新冠病毒的傳播都始於尚未出現症狀的感染者。

延伸閱讀:

  1. 輕微到無症狀的感染者,可能是許多傳染的關鍵源頭?

病毒的起源問題

目前,COVID-19 的起源仍然是科學界的最大未解之謎。雖然許多有力證據都表明 COVID-19 是起源於蝙蝠,透過中間動物傳染給人類,但許多動物也很容易感染 COVID-19,包括

SARS-CoV-2的穿透式電子顯微鏡影像。圖:Wikipedia

九月,WHO 組成科研小組 ,開始調查動物傳染的起源,並在中國進行搜索。有陰謀論者聲稱是中國實驗室釋放了 COVID-19,但大多數科學家認為這種可能性很小。

延伸閱讀:

  1. 新型冠狀病毒與它的產地:科學家如何推論病毒的起源
  2. 病毒不是源於武漢的海鮮市場?從分子演化學角度看2019新型冠狀病毒(武漢肺炎)的起源與傳播
  3. 武漢肺炎病毒到底從哪來?沒有陰謀論以及蛇和HIV的版本
  4. 讓武漢肺炎席捲人類的關鍵變異有哪些?和穿山甲有關嗎?

疫情控制

從 COVID-19 流行以來,流行病學家就急於開發模型來預測病毒傳播,並提出有效的防護措施。在尚未有疫苗或治療方法的情況下,各地的政府只能仰賴封鎖來控制疫情。一月,中國武漢市率先實行封鎖政策來控制疫情。隨後,世界各地都開始有類似的封鎖行動。

被限制行動的人們。圖/Nature

但封鎖對於經濟影響甚大,許多國家在疫情尚未控制就解除封鎖。且初期並不確定 COVID-19 是否能透過空氣傳播,也引發了關於口罩的爭論,尤其在美國。同時,陰謀論與錯誤信息幾乎像病毒一樣到處傳播。

延伸閱讀:

  1. 封城真的有效遏止疫情延燒嗎?由剛解封的武漢談起
  2. 到底為什麼要戴口罩?口罩真的可以遮住飛沫嗎?實驗噴噴看就知道啦
  3. 除了病毒,謠言與陰謀論也危害武漢肺炎疫情因應:公衛學者連署共發聲明
  4. 有效防疫,為何「民主治理」機制很重要?從新型冠狀病毒肺炎疫情談起
烏干達封城期間,坎帕拉的弱勢居民獲送糧食。圖/Nature

新型快篩方法

由於流行病學家建議對 COVID-19 進行大規模檢測,許多地區的標準測試(RT-PCR)相關物資開始短缺。這促使各地的研究小組開始設計新的快速測試,包括基於 CRISPR 和快速抗原檢測的方式來幫助診斷。

延伸閱讀:

  1. 疫情之下追追追:常見的三種篩檢方法如何找出病毒蹤跡?
  2. 應用 CRISPR基因編輯技術檢測 COVID-19:具革命性的 STOP 技術簡介
抗原快篩、PCR 檢測的原理,我們也有製作簡單的影片和大家分享唷!

疫苗發展

在這混亂之際,科學界用盡全力開發疫苗與新技術,COVID-19 疫苗的開發和測試速度相當驚人。根據去年11月的 WHO 統計,目前已有 200 多種疫苗正在開發,其中約有 50 種處於臨床試驗的不同階段。

延伸閱讀:

  1. 病毒與人類的終極賽跑!一年內武漢肺炎的疫苗或特效藥會出現嗎?

目前疫苗進度

目前,輝瑞和莫德納的疫苗在預防 COVID-19 上被認定是有效的 ,而阿斯利康和牛津的疫苗尚不確定效果。不過,這些疫苗還有許多問題,像是疫苗對於老年人的效果?以及有效時間能持續多久

延伸閱讀:

  1. 牛津大學 COVID-19 疫苗第一階段測試結果出爐!它的表現究竟如何呢?
  2. 撼動股價的 Moderna 新冠病毒 RNA 疫苗通過臨床一期測試,它成功上市的機率有多高?
  3. 變種病毒是什麼?變異病毒株會影響臺灣和疫苗功效嗎?
編按:截至 2021/06/18,已經有 6 款 COVID-19 疫苗通過 WHO 緊急許可,各國也加緊腳步鼓勵民眾施打。

瑞德西韋出現

流行期間,醫院的人力與病床皆不堪負荷。圖/Nature

四月,一項大型臨床試驗宣布名為瑞德西韋(Remdesivir)的藥物,能縮短 COVID-19 患者的住院時間,但後來的研究發現,該藥物並未顯著降低死亡人數。而在十一月時,WHO 建議不要使用瑞德西韋。

延伸閱讀:

  1. 瑞德西韋的發展與原理(上):幻想中的抗病毒萬能藥能被找到嗎?
  2. 瑞德西韋的發展與原理(下):模仿「核苷酸」阻止遺傳物質的複製!
  3. 瑞德西韋臨床實驗:加速 COVID-19 病人康復,但沒能降低死亡率?

其他治療方法

六月,治療發炎症狀的類固醇地塞米松(Dexamethasone)被認為能治療COVID-19,報告中宣稱能減少三分之一左右的死亡人數。而後續出現的血漿療法也被美國緊急核准,單克隆抗體療法也曾被當作發展重心,但這些療法都還未有完善的研究數據證實效果,尤其是單克隆抗體療法。

其他研究被迫中斷

自第二次世界大戰以來,科學研究從未經歷過如此巨大的干擾。隨著病毒開始傳播,許多大學在3月宣布關閉。除最基本的研究維護工作,各個實驗室暫停所有工作,取消實地調查,以及召開線上會議來代替所有見面會議。

在與疫情非相關的領域中,研究進展陷入泥沼。由於被迫在家中工作,許多研究人員因此無法獲得足夠的資源進行研究工作。學生也發現自己無法獲得實地調查或實驗室的數據來完成學位。

延伸閱讀:停班停課遠距工作,這波疫情如何影響全球的科學研究?


 

文章難易度
A編
10 篇文章 ・ 23 位粉絲
PanSci 編輯|讀物理毀三觀的科學宅,喜歡相聲跟脫口秀,因為它們跟我一樣是個笑話。


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回到大正 13 年的臺北!認識植物採集人的日常——《採集人的野帳 第二集》

蓋亞文化_96
・2022/01/23 ・1642字 ・閱讀時間約 3 分鐘

由蓋亞文化出版,臺灣首部植物採集漫畫續作《採集人的野帳 第二集》於 12 月 15 日上市,本書描繪大正 13 年植物採集人的日常,由漫畫家英張構思取材並汲取台北植物園研究史料,帶領讀者重溫臺灣原生植物發掘的黃金年代。

採集人的理想與堅持

《採集人的野帳》故事描述大稻埕藥草堂獨子涼山意外將植物學者上山採集的標本燒毀,於是被父親送到植物園勞動抵債。從採集、鑑定到研究、紀錄,讀者將逐步了解植物標本的製程,同時也將隨著劇情推進經歷各種事件,如於山區採集期間誤闖私種罌粟並自製生阿片販賣的山賊村、於颱風天時追捕在蘭花溫室行竊的小偷、於基隆採集時見證當地腦寮的興衰。此外本系列也揭露各種植物的神秘面紗,從死而復生的萬年松、能預測未來的颱風草,到被視為不祥之兆的竹子花等等,讀者將踏上百年前的植物旅路,探索採集人的足跡與精神。

國立臺灣博物館.jpg
總督府博物館(現稱為國立臺灣博物館),是日治時期重要的植物標本典藏設施。圖/WIKIPEDIA

穿梭古今,還原歷史

注重漫畫娛樂性的同時,《採集人的野帳》為了能正確傳達知識,每一個環節都有林試所學者專業監修,上至植物名稱下至葉片形狀、長度、分布等細節,都有層層的把關與考據,力求能修改成最完美、最還原的植物樣貌。此外本書也重現了大正時期植物園與博物館的樣貌,從植物園蘭花溫室到臺灣總督府博物館 (今國立臺灣博物館) 都參考了當代照片,並由作者英張還原時代背景下的種種細節。

植株細節特徵修正前後對比圖。圖/蓋亞文化 提供

植物串起的羈絆與成長

《採集人的野帳》除了是一部職人漫畫,同時也是部青春成長的故事,個性看似幼稚急躁的藥草堂獨子涼山,卻熟知植物種類並以其獨特藥性來幫助別人,與父親的衝突以及對於繼承藥草堂的排斥更是源於一段悲傷的過往;看似成熟可靠的松尾做事拼搏努力,背後也有著他的苦衷;而從山賊村逃出、缺乏山下生活常識的霧草,透過涼山與松尾的教導和幫助才能融入大家。

本集內容更深入描寫了採集人的日常和植物園腊葉館眾人的羈絆,帶領讀者探索採集人的足跡與精神,重溫台灣原生植物研究蓬勃時期。

▲博物館館長介紹植物學家川上民彌 ( 致敬川上瀧彌 )。圖/蓋亞文化 提供

▲作者英張參考老照片繪製的蘭花溫室,潮濕的痕跡還原日治時期的排水降溫法。圖/蓋亞文化 提供

▲涼山運用對植物藥性的了解救人。圖/蓋亞文化 提供

▲因泡水而恢復生機的萬年松。圖/蓋亞文化 提供

▲在基隆加工樟腦的「腦寮」附近,佐佐木先生科普樟腦的知識,樟腦加工後可以製成火藥、藥物以及用途廣泛的賽璐珞。圖/蓋亞文化 提供

▲因為竹子的開花週期長,加上竹林可能為同一株竹子長成,所以會同時開花,在當時這少見的景象被人們視為凶兆。圖/蓋亞文化 提供

——本文摘自《採集人的野帳 第二集》/ 英張,2021 年 12 月,蓋亞


 

蓋亞文化_96
141 篇文章 ・ 21 位粉絲
蓋亞文化,記憶與想像的國度。成立於2001年,致力於挖掘、出版台灣與香港、中國的華文原創作品,同時也譯介歐美日韓書籍。 2009年起,新增圖文漫畫品牌(原動力出版),透過圖像說故事,累積原創漫畫能量。 不論是文字作品或圖文漫畫,我們期許透過精準選書與合宜的編輯行銷,提供讀者多元題材的閱讀樂趣, 在作者與讀者,個人與社會,這個世界與其他世界之間,扮演文化傳遞者的角色。