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寧為花下死?

陸子鈞
・2012/08/16 ・604字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 613 ・十年級

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醫師普遍認為性行為有助於男性的健康甚至還能延長壽命-除非是婚外性行為。一則今年四月發表在《性醫學期刊》( Journal of Sexual Medicine)的文獻回顧指出,婚外性行為是健康的殺手。

事實上,在性交過程中猝死的情況非常罕見,不過還是會發生,尤其在「偷吃」的男性上。1963年一篇日本醫師的報告中,記錄了34名在性交中死亡的男性,其中將近八成是婚外性行為;死因多為心血管問題。2006年,一位南韓的病理學家記錄了14筆男性在性交中猝死的案例,其中只有一位男性的性交對象是他的太太。同年,德國法蘭克福歌德大學(Goethe University Frankfurt)的研究人員在一篇報告中提到;68位死因和性交有關的案例中,有十位的性交對象是情婦,39位的性交對象是娼妓。

為什麼對男性這麼不公平?特別還死在做愛做的事的時候(die doing what they love to do)。這篇文獻回顧的作者,義大利佛羅倫斯大學(University of Florence)的性學專家費雪(Alessandra Fisher)表示:「婚外性行為有其風險。或許情婦都年輕許多,性愛方式較為激烈,或者在性愛之前大吃大喝過。」

罪惡感或許也增加了死亡風險。研究團隊在2011年調查過1700名有穩定婚外關係的男性,和其他調查的結果相比,他們罹患心血管疾病的比例高了兩倍,尤其當這名男性也還和妻子有性行為時。也許性愛同時又欺瞞和伴侶以外的性關係,加深了罪惡感,諸如此類的精神壓力提高了心血管意外風險。

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資料來源:Why Extramarital Sex Can Kill. Scientific American [July,2, 2012]

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陸子鈞
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Z編|台灣大學昆蟲所畢業,興趣廣泛,自認和貓一樣兼具宅氣和無窮的好奇心。喜歡在早上喝咖啡配RSS,克制不了跟別人分享生物故事的衝動,就連吃飯也會忍不住將桌上的食物作生物分類。

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圖形處理單元與人工智慧
賴昭正_96
・2024/06/24 ・6944字 ・閱讀時間約 14 分鐘

  • 作者/賴昭正|前清大化學系教授、系主任、所長;合創科學月刊

我擔心人工智慧可能會完全取代人類。如果人們能設計電腦病毒,那麼就會有人設計出能夠自我改進和複製的人工智慧。 這將是一種超越人類的新生命形式。

——史蒂芬.霍金(Stephen Hawking) 英國理論物理學家

大約在八十年前,當第一台數位計算機出現時,一些電腦科學家便一直致力於讓機器具有像人類一樣的智慧;但七十年後,還是沒有機器能夠可靠地提供人類程度的語言或影像辨識功能。誰又想到「人工智慧」(Artificial Intelligent,簡稱 AI)的能力最近十年突然起飛,在許多(所有?)領域的測試中擊敗了人類,正在改變各個領域——包括假新聞的製造與散佈——的生態。

圖形處理單元(graphic process unit,簡稱 GPU)是這場「人工智慧」革命中的最大助手。它的興起使得九年前還是個小公司的 Nvidia(英偉達)股票從每股不到 $5,上升到今天(5 月 24 日)每股超過 $1000(註一)的全世界第三大公司,其創辦人(之一)兼首席執行官、出生於台南的黃仁勳(Jenson Huang)也一躍成為全世界排名 20 內的大富豪、台灣家喻戶曉的名人!可是多少人了解圖形處理單元是什麼嗎?到底是時勢造英雄,還是英雄造時勢?

黃仁勳出席2016年台北國際電腦展
Nvidia 的崛起究竟是時勢造英雄,還是英雄造時勢?圖/wikimedia

在回答這問題之前,筆者得先聲明筆者不是學電腦的,因此在這裡所能談的只是與電腦設計細節無關的基本原理。筆者認為將原理轉成實用工具是專家的事,不是我們外行人需要了解的;但作為一位現在的知識分子或公民,了解基本原理則是必備的條件:例如了解「能量不滅定律」就可以不用仔細分析,即可判斷永動機是騙人的;又如現在可攜帶型冷氣機充斥市面上,它們不用往室外排廢熱氣,就可以提供屋內冷氣,讀者買嗎?

CPU 與 GPU

不管是大型電腦或個人電腦都需具有「中央處理單元」(central process unit,簡稱 CPU)。CPU 是電腦的「腦」,其電子電路負責處理所有軟體正確運作所需的所有任務,如算術、邏輯、控制、輸入和輸出操作等等。雖然早期的設計即可以讓一個指令同時做兩、三件不同的工作;但為了簡單化,我們在這裡所談的工作將只是執行算術和邏輯運算的工作(arithmetic and logic unit,簡稱 ALU),如將兩個數加在一起。在這一簡化的定義下,CPU 在任何一個時刻均只能執行一件工作而已。

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在個人電腦剛出現只能用於一般事物的處理時,CPU 均能非常勝任地完成任務。但電腦圖形和動畫的出現帶來了第一批運算密集型工作負載後,CPU 開始顯示心有餘而力不足:例如電玩動畫需要應用程式處理數以萬計的像素(pixel),每個像素都有自己的顏色、光強度、和運動等, 使得 CPU 根本沒辦法在短時間內完成這些工作。於是出現了主機板上之「顯示插卡」來支援補助 CPU。

1999 年,英偉達將其一「具有集成變換、照明、三角形設定/裁剪、和透過應用程式從模型產生二維或三維影像的單晶片處理器」(註二)定位為「世界上第一款 GPU」,「GPU」這一名詞於焉誕生。不像 CPU,GPU 可以在同一個時刻執行許多算術和邏輯運算的工作,快速地完成圖形和動畫的變化。

依序計算和平行計算

一部電腦 CPU 如何計算 7×5+6/3 呢?因每一時刻只能做一件事,所以其步驟為:

  • 計算 7×5;
  • 計算 6/3;
  • 將結果相加。

總共需要 3 個運算時間。但如果我們有兩個 CPU 呢?很多工作便可以同時(平行)進行:

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  • 同時計算 7×5 及 6/3;
  • 將結果相加。

只需要 2 個運算時間,比單獨的 CPU 減少了一個。這看起來好像沒節省多少時間,但如果我們有 16 對 a×b 要相加呢?單獨的 CPU 需要 31 個運算的時間(16 個 × 的運算時間及 15 個 + 的運算時間),而有 16 個小 CPU 的 GPU 則只需要 5 個運算的時間(1 個 × 的運算時間及 4 個 + 的運算時間)!

現在就讓我們來看看為什麼稱 GPU 為「圖形」處理單元。圖一左圖《我愛科學》一書擺斜了,如何將它擺正成右圖呢? 一句話:「將整個圖逆時針方向旋轉 θ 即可」。但因為左圖是由上百萬個像素點(座標 x, y)組成的,所以這句簡單的話可讓 CPU 忙得不亦樂乎了:每一點的座標都必須做如下的轉換

x’ = x cosθ + y sinθ

y’ = -x sinθ+ y cosθ

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即每一點均需要做四個 × 及兩個 + 的運算!如果每一運算需要 10-6 秒,那麼讓《我愛科學》一書做個簡單的角度旋轉,便需要 6 秒,這豈是電動玩具畫面變化所能接受的?

圖形處理的例子

人類的許多發明都是基於需要的關係,因此電腦硬件設計家便開始思考:這些點轉換都是獨立的,為什麼我們不讓它們同時進行(平行運算,parallel processing)呢?於是專門用來處理「圖形」的處理單元出現了——就是我們現在所知的 GPU。如果一個 GPU 可以同時處理 106 運算,那上圖的轉換只需 10-6 秒鐘!

GPU 的興起

GPU 可分成兩種:

  • 整合式圖形「卡」(integrated graphics)是內建於 CPU 中的 GPU,所以不是插卡,它與 CPU 共享系統記憶體,沒有單獨的記憶體組來儲存圖形/視訊,主要用於大部分的個人電腦及筆記型電腦上;早期英特爾(Intel)因為不讓插卡 GPU 侵蝕主機的地盤,在這方面的研發佔領先的地位,約佔 68% 的市場。
  • 獨立顯示卡(discrete graphics)有不與 CPU 共享的自己專用內存;由於與處理器晶片分離,它會消耗更多電量並產生大量熱量;然而,也正是因為有自己的記憶體來源和電源,它可以比整合式顯示卡提供更高的效能。

2007 年,英偉達發布了可以在獨立 GPU 上進行平行處理的軟體層後,科學家發現獨立 GPU 不但能夠快速處理圖形變化,在需要大量計算才能實現特定結果的任務上也非常有效,因此開啟了為計算密集型的實用題目編寫 GPU 程式的領域。如今獨立 GPU 的應用範圍已遠遠超出當初圖形處理,不但擴大到醫學影像和地震成像等之複雜圖像和影片編輯及視覺化,也應用於駕駛、導航、天氣預報、大資料庫分析、機器學習、人工智慧、加密貨幣挖礦、及分子動力學模擬(註三)等其它領域。獨立 GPU 已成為人工智慧生態系統中不可或缺的一部分,正在改變我們的生活方式及許多行業的遊戲規則。英特爾在這方面發展較遲,遠遠落在英偉達(80%)及超微半導體公司(Advance Micro Devices Inc.,19%,註四)之後,大約只有 1% 的市場。

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典型的CPU與GPU架構

事實上現在的中央處理單元也不再是真正的「單元」,而是如圖二可含有多個可以同時處理運算的核心(core)單元。GPU 犧牲大量快取和控制單元以獲得更多的處理核心,因此其核心功能不如 CPU 核心強大,但它們能同時高速執行大量相同的指令,在平行運算中發揮強大作用。現在電腦通常具有 2 到 64 個核心;GPU 則具有上千、甚至上萬的核心。

結論

我們一看到《我愛科學》這本書,不需要一點一點地從左上到右下慢慢掃描,即可瞬間知道它上面有書名、出版社等,也知道它擺斜了。這種「平行運作」的能力不僅限於視覺,它也延伸到其它感官和認知功能。例如筆者在清華大學授課時常犯的一個毛病是:嘴巴在講,腦筋思考已經不知往前跑了多少公里,常常為了追趕而越講越快,將不少學生拋到腦後!這不表示筆者聰明,因為研究人員發現我們的大腦具有同時處理和解釋大量感官輸入的能力。

人工智慧是一種讓電腦或機器能夠模擬人類智慧和解決問題能力的科技,因此必須如人腦一樣能同時並行地處理許多資料。學過矩陣(matrix)的讀者應該知道,如果用矩陣和向量(vector)表達,上面所談到之座標轉換將是非常簡潔的(註五)。而矩陣和向量計算正是機器學習(machine learning)演算法的基礎!也正是獨立圖形處理單元最強大的功能所在!因此我們可以了解為什麼 GPU 會成為人工智慧開發的基石:它們的架構就是充分利用並行處理,來快速執行多個操作,進行訓練電腦或機器以人腦之思考與學習的方式處理資料——稱為「深度學習」(deep learning)。

黃仁勳在 5 月 22 日的發布業績新聞上謂:「下一次工業革命已經開始了:企業界和各國正與英偉達合作,將價值數萬億美元的傳統資料中心轉變為加速運算及新型資料中心——人工智慧工廠——以生產新商品『人工智慧』。人工智慧將為每個產業帶來顯著的生產力提升,幫助企業降低成本和提高能源效率,同時擴大收入機會。」

附錄

人工智慧的實用例子:下面一段是微軟的「copilot」代書、谷歌的「translate」代譯之「one paragraph summary of GPU and AI」。讀完後,讀者是不是認為筆者該退休了?

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GPU(圖形處理單元)和 AI(人工智慧)之間的協同作用徹底改變了高效能運算領域。GPU 具有平行處理能力,特別適合人工智慧和機器學習所需的複雜資料密集運算。這導致了影像和視訊處理等領域的重大進步,使自動駕駛和臉部辨識等技術變得更加高效和可靠。NVIDIA 開發的平行運算平台 CUDA 進一步提高了 GPU 的效率,使開發人員能夠透過將人工智慧問題分解為更小的、可管理的、可同時處理的任務來解決這些問題。這不僅加快了人工智慧研究的步伐,而且使其更具成本效益,因為 GPU 可以在很短的時間內執行與多個 CPU 相同的任務。隨著人工智慧的不斷發展,GPU 的角色可能會變得更加不可或缺,推動各產業的創新和新的可能性。大腦透過神經元網路實現這一目標,這些神經元網路可以獨立但有凝聚力地工作,使我們能夠執行複雜的任務,例如駕駛、導航、觀察交通信號、聽音樂並同時規劃我們的路線。此外,研究表明,與非人類動物相比,人類大腦具有更多平行通路,這表明我們的神經處理具有更高的複雜性。這個複雜的系統證明了我們認知功能的卓越適應性和效率。我們可以一邊和朋友聊天一邊走在街上,一邊聽音樂一邊做飯,或一邊聽講座一邊做筆記。人工智慧是模擬人類腦神經網路的科技,因此必須能同時並行地來處理許多資料。研究人員發現了人腦通訊網路具有一個在獼猴或小鼠中未觀察獨特特徵:透過多個並行路徑傳輸訊息,因此具有令人難以置信的多任務處理能力。

註解

(註一)當讀者看到此篇文章時,其股票已一股換十股,現在每一股約在 $100 左右。

(註二)組裝或升級過個人電腦的讀者或許還記得「英偉達精視 256」(GeForce 256)插卡吧?

(註三)筆者於 1984 年離開清華大學到 IBM 時,就是參加了被認為全世界使用電腦時間最多的量子化學家、IBM「院士(fellow)」Enrico Clementi 的團隊:因為當時英偉達還未有可以在 GPU 上進行平行處理的軟體層,我們只能自己寫軟體將 8 台中型電腦(非 IBM 品牌!)與一大型電腦連接來做平行運算,進行分子動力學模擬等的科學研究。如果晚生 30 年或許就不會那麼辛苦了?

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(註四)補助個人電腦用的 GPU 品牌到 2000 年時只剩下兩大主導廠商:英偉達及 ATI(Array Technology Inc.)。後者是出生於香港之四位中國人於 1985 年在加拿大安大略省成立,2006 年被超微半導體公司收購,品牌於 2010 年被淘汰。超微半導體公司於 2014 年 10 月提升台南出生之蘇姿豐(Lisa Tzwu-Fang Su)博士為執行長後,股票從每股 $4 左右,上升到今天每股超過 $160,其市值已經是英特爾的兩倍,完全擺脫了在後者陰影下求生存的小眾玩家角色,正在挑戰英偉達的 GPU 市場。順便一題:超微半導體公司現任總裁(兼 AI 策略負責人)為出生於台北的彭明博(Victor Peng);與黃仁勳及蘇姿豐一樣,也是小時候就隨父母親移居到美國。

(註五)

延伸閱讀

  • 熱力學與能源利用」,《科學月刊》,1982 年 3 月號;收集於《我愛科學》(華騰文化有限公司,2017 年 12 月出版),轉載於「嘉義市政府全球資訊網」。
  • 網路安全技術與比特幣」,《科學月刊》,2020 年 11 月號;轉載於「善科教育基金會」的《科技大補帖》專欄。
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賴昭正_96
43 篇文章 ・ 56 位粉絲
成功大學化學工程系學士,芝加哥大學化學物理博士。在芝大時與一群留學生合創「科學月刊」。一直想回國貢獻所學,因此畢業後不久即回清大化學系任教。自認平易近人,但教學嚴謹,因此穫有「賴大刀」之惡名!於1982年時當選爲 清大化學系新一代的年青首任系主任兼所長;但壯志難酬,兩年後即辭職到美留浪。晚期曾回台蓋工廠及創業,均應「水土不服」而鎩羽而歸。正式退休後,除了開始又爲科學月刊寫文章外,全職帶小孫女(半歲起);現已成七歲之小孫女的BFF(2015)。首先接觸到泛科學是因爲科學月刊將我的一篇文章「愛因斯坦的最大的錯誤一宇宙論常數」推薦到泛科學重登。

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鑑識故事系列:性虐主奴契約無效
胡中行_96
・2023/04/24 ・1737字 ・閱讀時間約 3 分鐘

警告:本文不適合18歲以下讀者。節錄自鑑識期刊的個案報告,雖已去除驗傷照片與部份敏感內容;但解釋辦案過程與精神狀態的段落,仍會提到非法的極端性愛行為。正文於圖片後開始。

圖/電影《格雷的五十道陰影》(Fifty Shades of Grey,2015;IMDb

急診就醫

左眼窩外緣的瘀青,在妝粉下若隱若現。德國某急診室裡,30 來歲的女子聲稱,日前於浴室跌倒。[1]醫師見其右手臂橈神經麻痺(radial nerve palsy),決定轉診神經科。[1, 2]5 天後,她又來了,這次是嚴重呼吸困難。右側氣胸(pneumothorax)、肋膜積水(pleural effusion)、肋骨多處新舊骨折,而且食道還有 10 公分撕裂傷。女子解釋,自己「意外」吞下本想送進氣管的充氣物。醫療團隊從其胸腔引流出大量液體,並在食道手術後,刻意令她陷入誘導昏迷(induced coma),好好休養幾天。[1]

警方偵辦

住院期間,醫師驚覺女子全身到處血腫,而且沒有乳頭,因此請婦科檢查。警方稍後也獲報偵辦。年紀長女子幾歲的男性伴侶供稱:女子有極端癖好;自己單純配合。他向警察出示一份可疑的「契約」,顯示女子自願隸屬於他,並且無條件同意,包含虐待在內的所有活動。警方於其住所,找到施虐的用具和自錄的性愛影片。調查報告則指出:女子營養不良;有鞭笞、穿洞和菸頭燒燙引起的外傷與感染;而之前提及的神經麻痺,則是長時間不當肢體束縛所致。此外,她身上有個刺青,寫著「…先生的財產」。[1]

來自格雷的簡訊:「妳讀契約了沒?」圖/電影《格雷的五十道陰影》(2015;IMDb

依賴型人格障礙

女子被診斷為罹患依賴型人格障礙(dependent personality disorder)。[1]這類病患對自我照顧缺乏信心,非常害怕獨處,因此大小事情全聽特定人士的指令,完全不敢反駁。他們如果受到適切的認可與指導,其實有機會正常運作;但又通常會刻意避免做得太好,以防喪失庇護。如此無謂的分離焦慮,往往使病患學不到東西,最後真的只能仰賴別人生活。然而親密關係難免因故中止,他們便馬上飢不擇食地濫抓浮木。[3]恐懼失去依靠的心態,很可能就是女子緊黏暴力伴侶的原因。

性施虐症

至於男子性施虐的癖好,若僅於雙方合意的範圍內輕微地執行,臨床上不算是毛病。[4]不過,他的程度已經符合《精神疾病診斷與統計手冊》中,性施虐症(sexual sadism disorder)的標準:[1]

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  1. 在幻想、衝動或行為上,反覆從傷害他人的身心,以得到強烈的性快感。[4]
  2. 在非合意的情況下,將性衝動宣洩在他人身上;或者這些性幻想和衝動,已經嚴重影響病患本人的工作、社交或其他重要領域。[4]
  3. 為期長達 6 個月以上。[4]

性施虐症強暴儘管類似,訴諸暴力的動機卻不同:前者從他人的痛楚,得到性高潮;後者則旨在強迫受害者臣服[5]不到一成的強暴犯,有性施虐傾向;然而在性愛兇殺案件的罪犯中,37% 到 75% 具此特質。此外,當性施虐與反社會人格障礙(antisocial personality disorder)並存,會變得格外危險,難以治療。[4]

回到本文的個案,男子提出的「契約」,文字上雖然看似雙方合意,但是在警方深入調查後,不被視為充分證據。他不僅遭判重傷害罪與危險傷害罪,還因為過往的恐嚇、交通肇事逃逸、偽造文書,以及持有非法性愛素材等犯罪紀錄,而被限制不得假釋。男子服刑才一年半,就在獄中自殺。將近 20 載後,協助辦案的法醫等人,整理當時的病歷和判決書等資料,於 2023 年把這個故事公諸於世。[1]

  

參考資料

  1. Koelzer SC, Bunzel LM, Holz F, et al. (2023) ‘Esophageal rupture through extreme sadomasochistic practice’. International Journal of Legal Medicine.
  2. Glover NM, Murphy PB. (29 AUG 2022) ‘Anatomy, Shoulder and Upper Limb, Radial Nerve’. In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing.
  3. Zimmerman M. (SEP 2022) ‘Dependent Personality Disorder (DPD)’. MSD Manual, Professional Version.
  4. Brown GR. (SEP 2022) ‘Sexual Sadism Disorder’. MSD Manual, Professional Version.
  5. Frances A, Wollert R. (2012) ‘Sexual sadism: avoiding its misuse in sexually violent predator evaluations’. Journal of the American Academy of Psychiatry and the Law, 40(3):409-16.

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寧為花下死?
陸子鈞
・2012/08/16 ・604字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 613 ・十年級

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醫師普遍認為性行為有助於男性的健康甚至還能延長壽命-除非是婚外性行為。一則今年四月發表在《性醫學期刊》( Journal of Sexual Medicine)的文獻回顧指出,婚外性行為是健康的殺手。

事實上,在性交過程中猝死的情況非常罕見,不過還是會發生,尤其在「偷吃」的男性上。1963年一篇日本醫師的報告中,記錄了34名在性交中死亡的男性,其中將近八成是婚外性行為;死因多為心血管問題。2006年,一位南韓的病理學家記錄了14筆男性在性交中猝死的案例,其中只有一位男性的性交對象是他的太太。同年,德國法蘭克福歌德大學(Goethe University Frankfurt)的研究人員在一篇報告中提到;68位死因和性交有關的案例中,有十位的性交對象是情婦,39位的性交對象是娼妓。

為什麼對男性這麼不公平?特別還死在做愛做的事的時候(die doing what they love to do)。這篇文獻回顧的作者,義大利佛羅倫斯大學(University of Florence)的性學專家費雪(Alessandra Fisher)表示:「婚外性行為有其風險。或許情婦都年輕許多,性愛方式較為激烈,或者在性愛之前大吃大喝過。」

罪惡感或許也增加了死亡風險。研究團隊在2011年調查過1700名有穩定婚外關係的男性,和其他調查的結果相比,他們罹患心血管疾病的比例高了兩倍,尤其當這名男性也還和妻子有性行為時。也許性愛同時又欺瞞和伴侶以外的性關係,加深了罪惡感,諸如此類的精神壓力提高了心血管意外風險。

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關注大麻合法化,先了解大麻的大小事
Charlotte 熊_96
・2022/05/28 ・3037字 ・閱讀時間約 6 分鐘

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泰國衛生部長 Anutin Charnvirakul 最近為了響應即將在六月上路的新法--家戶種植大麻合法化--並加速大麻轉型為該國的經濟作物,在今年五月八號時宣佈政府即將在下個月發放百萬棵大麻植株,以鼓勵民眾種植[3]。這些大麻為醫藥用大麻,但若要轉為商用大麻,只要向地方政府申請即可。雖然聽起來可能讓很多人躍躍欲試,但是目前在泰國娛樂性使用大麻,仍然會面臨牢獄之災。

泰國新法上路,那台灣呢?

至於台灣,雖然大麻仍然被列為二級毒品,近年來台灣也逐漸有大麻合法化、放寬大麻管制等等的聲音。綠色浪潮是台灣民間推動大麻合法化的主要團體之一,在今年四月更舉行了第一屆的「大麻祭」。近期積極推動的連署主要訴求有三:上修四氫大麻酚(THC)容許值,與美國同步(美國規定 0.3%,原因是有證據支持 0.3% 以下不會有成癮性,台灣目前容許 0.001%);比照聯合國最新版本的《麻醉品單一公約》來修法來管制大麻;以及將大麻從反毒宣導中移除[6]。而在政府層級,大法官於 2020 年於釋字第 790 號中,宣布毒品管制條例中的「意圖供製造毒品之用,而栽種大麻者,處 5 年以上有期徒刑,得併科新臺幣 500 萬元以下罰金。」違憲。因為其不論情節輕重,都處以五年以上的有期徒刑,違反比例原則[9]

目前在泰國娛樂性使用大麻,仍然會面臨牢獄之災。圖/Pexels

從醫學角度看大麻

大麻是什麼,每個人腦袋裡大概都會有些既定印象,就讓我們以醫學的角度來看看大麻。大麻為一種草本植物,而既然是自然界的生物,組成成分想當然耳非常複雜。但是引發最多討論的是對人類中樞神經有作用的化學成分四氫大麻酚(tetrahydrocannabinol, THC),以及有藥用潛能但不影響精神狀態的大麻二酚(cannabidiol , CBD)。進入生物體內後,四氫大麻酚會由體內細胞上的 CB1 受器(cannabinoid receptor 1)以及 CB2 受器(cannabinoid receptor 2)接收,引發細胞下游反應。四氫大麻酚接上大腦的 CB1 受器後,就可以產生欣快感。大麻二酚反而不太愛接上 CB1 受器,甚至有時候會在旁邊干擾四氫大麻酚與 CB1 受器的接合。大麻二酚主要接到 CB2 受器,非但沒有讓人「變嗨」的作用,研究還指出醫用大麻二酚會降低焦慮症的症狀,有止痛功效,也運用在一些運動神經疾病[7]

當攝取方式為「抽」大麻時,由肺臟吸收大約 50%,當以食品方式「吃」的話,大約 10% 會被吸收。吸食未經萃取大麻相關的副作用包括:認知功能改變、慢性支氣管炎、及肺癌、生育力下降、精子動力降低、睪固酮濃度降低等等[5]。胎兒在子宮中暴露到大麻,會增加低體重嬰兒以及早產的可能性、也會增加新生兒加護病房住院率[1]。成癮性的大麻使用者腦部的獎賞迴路會被大麻所改變,而無法控制對於大麻的依賴程度。而在驟然停止使用大麻時,成癮性的大麻使用者也會出現戒斷症狀,包括焦躁易怒、睡眠障礙、食慾下降、體重減輕、憂鬱等等。

成癮性的大麻使用者也會出現戒斷症狀,包括焦躁易怒、睡眠障礙、食慾下降、體重減輕、憂鬱等等。圖/Pixabay

大麻與心臟疾病

一般人聽到「心臟病」、「心肌梗塞」應該會聯想到比較有年紀的病人。但在一篇研究中指出,古柯鹼以及大麻的使用在「年輕」的病人(總共收案 2,097 位 50 歲以下心肌梗塞病人)中,會增加心肌梗塞後的心因性死亡率以及總死亡率[4]。原因之一是四氫大麻酚會造成血管內皮細胞的發炎,進而造成血管粥狀硬化。同樣的血管變化也會發生在腦部,如果血管斑塊破裂,就有可能造成阻塞性中風。而這些過程都跟前面提到的 CB1 受器有關。CB1 受器除了存在於腦部,引發止痛鎮靜甚至欣快的效果,也存在於血管內皮細胞上。當四氫大麻酚接上這個受器之後,會引發細胞內一連串的生物化學作用,增加氧化壓力,進而引發發炎,以及血管粥狀硬化[2]

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吸食大麻引起的心血管疾病有解嗎?

於是由目前任教於台大藥理所的魏子堂副教授,領導史丹佛團隊,發起了尋找 CB1 拮抗劑之旅,結果發現在大豆內的 Genistein 是天然的 CB1 拮抗劑[8]。所謂的拮抗劑就是會在結合受器後,不引起下游的反應,如此一來,同樣在尋找同樣受器的不同受質,就無法結合到該受器,而引起下游反應。

在老鼠的模型中發現同時給予 Genistein 以及四氫大麻酚的老鼠,比起單獨使用四氫大麻酚的老鼠有表現較低的發炎物質。而且在犧牲老鼠後得到的病理切片也有同樣的結論。在另一組實驗中,本來被為了高脂餐的「胖胖鼠」,在經過單獨給予四氫大麻酚之後,血管斑塊增大的幅度,也比同時給予 Genistein 的胖胖鼠還要更多。

在老鼠的模型中發現同時給予 Genistein 以及四氫大麻酚的老鼠,比起單獨使用四氫大麻酚的老鼠有表現較低的發炎物質。圖/Pixabay

與此同時,可能有些醫用大麻擁護者會擔心,那我們想要從醫用大麻得到的中樞神經系統止痛與鎮靜效果呢?在這個實驗裡發現 Genistein 並不會擾這方面的效果。

不過目前在 Cell 發表的這篇實驗仍在動物模型階段,如果要進一步在臨床醫學上使用,還是需要長期的臨床試驗觀察。Genistein 已經可以在一些補品或是健康食品中看到,所以安全性應該是無虞,但是若要證明它能讓吸食大麻的「人」避免掉心血管副作用,還是要經過二期、三期、四期臨床試驗。何況通常心血管疾病的病程需要數年,甚至數十年的時間才能看到變化。最有名的心血管研究是在二十世紀中期的佛萊明漢研究(Framingham study),一開始的設計為一個長達 20 年計畫,而也是因為這個重要的研究,得以奠基當代心臟科學的基礎。

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結語

大麻除罪化、合法化、醫療化等議題,在大部份台灣人腦海裡可能還有毒品管制條例中深植的「二級毒品」形象。這不僅僅是科學證據上的辯論,更有著歷史文化、社會觀感的拉扯。但隨著越來越多國家對大麻管制鬆綁、醫用大麻的出現、甚至泰國鼓勵轉植大麻當經濟作物的風氣開始興盛,以及台灣民間團體的推動,公民討論勢必會越來越多。新研究的出現--譬如本文中 Genistein 在未來臨床試驗後,可能可以保護大麻使用者,免於心血管副作用--可以豐富公民討論的內容。如何創造社會對於大麻議題,一個理性討論的空間,值得大家一起關注。

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  10. 大麻究竟有多可怕? – PanSci 泛科學
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Charlotte 熊_96
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著迷於世界的多彩,也希望帶給人對生命的熱愛。現任美國愛因斯坦醫學中心小兒科住院醫師,畢業於台大醫學系。目前最希望成為小兒心臟科醫師,也沒忘從高中就想去無國界醫生當臨時醫師的夢想。 https://www.instagram.com/charlottethesunbear/