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當美食家不是會吃就可以,有美食基因才是關鍵?——《DNA 國度》

商周出版_96
・2021/03/11 ・2042字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 500 ・六年級

位於義大利北部摩德納 (Modena) 的米其林三星級餐廳 Osteria Francescana 曾兩度被評為世界最佳餐廳。我在義大利旅行時,有幾次經過了它前門,欣賞著穩重到幾乎樸素的入口風格,幻想著與朋友們圍坐在一張桌子旁,分享著世界上最好的現代美食經驗,並且受到名人廚師馬西莫.博圖拉 (Massimo Bottura) 的款待。我不知道自己是否能夠品嘗出他們要價 120 歐元的羅西尼鵝肝黑松露嫩煎牛菲力 (Filetto alla Rossini) 的每一口細微差別,但是我知道我的 DNA 會對我試菜的方式產生明顯的影響。如果我和我的朋友有幸在 Osteria Francescana 的同一張桌子用餐,要是我們還點了相同的食物和飲料,根據我們的遺傳背景,我們的個人經驗可能會完全不同。

位於義大利北部摩德納 (Modena) 的米其林三星級餐廳 Osteria Francescana。圖/Wikipedia

吃不了苦?都是基因惹的禍!

味覺的遺傳學是營養基因體學裡最吸引人的部分,它的第一篇研究還比 DNA 的發現更早發表。這一切的故事都始於一個有著奇怪名字的化合物——苯硫脲 (Phenyl-Thio-Carbamide, PTC),以及一個偶然的事件:

1932 年的某一天,美國化學家亞瑟.福克斯 (Arthur Fox) 在將一些苯硫脲粉末倒入瓶中時,有些粉末飄散到空氣中。有一位同事發現粉末在他口中留下了苦澀的味道,但是福克斯什麼也沒嘗到。

這兩位科學家對此很感興趣,在進行了許多苯硫脲實驗之後,他們得出結論,認為人類可以分為辨味者(可以感受到苯硫脲苦味的人)和非辨味者(對苯硫脲苦味沒有感覺的人)。我們現在知道對苯硫脲的敏感性是由單基因所控制的,並且取決於稱為 TAS2R38 的基因,這個基因編碼舌頭味蕾表面上的受體。我們還知道非辨味者對朝鮮薊、球芽甘藍甚至酒等多種食物和飲料的苦味也不敏感,這點提供跟 DNA 相關的烹飪學研究基礎。

美國化學家亞瑟.福克斯。圖/Wikipedia

TAS2R38 基因上的一個變異可以預測你是否為辨味者。由於辨味相對於非辨味是顯性性狀,因此大多數人對苦味敏感。儘管有不同的敏感度,卻都是取決於各自精確的遺傳組成。大約四分之一的人對苯硫脲極為敏感,因此被稱為「超級辨味者」。科學家們對這些超強的辨味能力是否適用於所有口味,還是僅限於苦味,目前還沒有共識。在公眾會議上,我總是帶著一些苯硫脲試紙,並邀請現場觀眾進行實驗。辨味者的厭惡表情和旁邊對苦澀無感者的一臉困惑,提供了一個很好的對比,說明我們的遺傳組成在我們與食物的關係上扮演著多重要的角色。

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推薦 DNA 配對的專屬葡萄酒

某些研究顯示,辨味者不喜歡某些食物和葡萄酒,甚至像 Vinome.com 這樣的消費公司都會分析 TAS2R38 基因,並推薦一系列可能與你的 DNA 配對的酒。但是仍然很難確定苦味特徵和食物偏好是否相關,因為教養、文化和地理因素在這方面都能很輕易地超越基因而有更強的影響。在此強調一下,雖然我是個會對苯硫脲產生令人尷尬的強烈反應的辨味者,但我仍然喜歡苦味食品,用風乾葡萄釀成的阿瑪羅內 (Amarone) 是我最喜歡的葡萄酒之一,但它可能是世界上最苦的葡萄酒!如果僅憑我的 DNA 組成,Vinome 公司絕對不會把它推薦給我品嘗。

Vinome 公司運用客戶 DNA 檢測結果,推薦可能最適合消費者的葡萄酒。圖/Pexels

DNA 檢測餐桌,訂製客製化的高檔美食

味覺的遺傳學提出了美食家一定會提出的質疑,例如,是否可以聘請一位天生就對苦味或其他味道不敏感的廚師?不論男女,這名廚師會不會就像個盲人畫家或聾啞鋼琴演奏家一樣?他是否能夠理解大多數人對食物的看法?高檔餐廳是否應該根據對苦味的敏感度來篩選與聘用廚師和侍酒師?並根據客戶的遺傳背景提出不同的菜單?如果我無法區辨口感較為柔順的梅洛紅酒 (Merlot) 與酸度較高的赤霞珠葡萄酒 (Cabernet),或者如果我眼也不眨地就把一瓶超級劣酒給喝了,我可以拿遺傳學來當擋箭牌嗎?

專業的葡萄酒專家似乎對這些情況不太滿意。葡萄酒的鑑定權威《葡萄酒觀察家》(Wine Spectator) 在 2012 年陳述葡萄酒專業知識的遺傳學故事時,雜誌總編輯哈維.斯泰曼 (Harvey Steiman) 做出了如下評論:「葡萄酒評論家未必是超級侍酒師,誠如音樂評論家並不需要具備完美的歌喉。」儘管有《葡萄酒觀察家》的意見,但是 DNA 檢測有一天可能會運用到我們的餐桌上:除了辨味者變異之外,還包括其他會影響我們對咖啡的感知、通寧水中的奎寧、香菜,以及感知甜、鮮味和酸味能力的認知。有了關於這些變異的更多知識,一系列的檢測可以對人們的品嘗能力做更好的評測,並且讓高檔餐廳提供 DNA 訂製美食的美夢成真。

本文摘自《DNA 國度:基因檢測和基因網路如何改變你的生活》,2020年12月,商周出版。
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AI 可以設計散熱,但誰敢讓它出貨?林唯耕談算力背後的物理現實
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/08/20 ・2819字 ・閱讀時間約 5 分鐘

本文由 高柏科技 合作,泛科學撰文

林唯耕剛回台灣任教時,曾在清華大學的實驗室裡用一立方公分的「氨」做實驗。沒想到氨氣意外洩漏,那股刺鼻的氣味瞬間瀰漫整棟大樓,引來眾多師生抗議。

「從此以後,我再也不敢在實驗室裡用氨了。」他在《思想實驗室》的訪談中,帶著笑意回憶這段往事。

這段插曲聽來像是一則工程師的寓言:在理論模型中,氨是太空熱控系統的理想介質;但在現實的辦公大樓裡,它首先是逼人逃竄的臭味。公式本身沒有錯,但現實世界永遠比公式更複雜——它包含了人、成本、風險,以及必須為後果負責的工程師。

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高柏科技技術專家、清華大學榮譽退休教授林唯耕 ,曾任職於美國 OAO 工程部熱流組,深耕電子構裝散熱與熱管技術多年。隨著 AI 浪潮席捲全球,他鑽研一輩子的老問題再次被推向科技產業的核心:當晶片運算速度無止境攀升,那股伴隨而生的熱,究竟該往哪裡去?

熱不會讀新品發表會

科技巨頭在發表會上熱衷於談論大型語言模型、GPU 規格與驚人的算力。這些詞彙在投影片上光鮮亮麗,彷彿進步毫無邊界。然而,每一次數位運算都紮實地發生在實體晶片上。晶片會發熱、材料會疲勞老化,一旦設備過熱,系統便會降頻保護。在物理現實面前,再動聽的發表會敘事也必須低頭。

晶片會發熱、材料會疲勞老化,一旦設備過熱,系統便會降頻保護 / 圖片:envato

回顧個人電腦發展早期,晶片幾乎不需專屬散熱元件。隨後,鋁製鰭片、風扇、熱管到均溫板逐一登場。這段歷程常被視為技術升級,其實更像是對空間的極限勒索:晶片功率翻倍,發熱源的面積卻沒變大,機箱空間也不可能無限擴張。

林唯耕指出,散熱設計的核心只有三要素:功率、熱源面積與空間限制。他舉例,在標準的 1U 機箱中,若發熱面積約為三十乘三十毫米,氣冷系統在達到八百瓦時就會面臨瓶頸。這並非固定的物理常數,而是取決於空間、面積與氣流的動態平衡。最現實的代價在於,風扇轉速提升的背後,是噪音、電力損耗與空間占用。

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因此,「液冷技術」的興起並非單純為了追求酷炫,而是算力密度提升後的必然選擇。它能更精準地帶走晶片廢熱,卻也將新的挑戰帶入機房:漏液風險、流道堵塞、材料相容性,以及維運時的難度。工程的進步,本質上鮮少是徹底消滅問題,更多時候是選擇一組「比較值得承擔」的新問題。

太空教他的,不是把答案搬回地面

太空熱控工程之所以迷人,是因為它剝奪了地球上最常見的散熱工具。在真空宇宙中,沒有空氣能讓風扇製造對流;受光面溫度破百度,陰影處卻極度嚴寒。工程師必須純粹仰賴熱傳導、熱輻射,以及熱管與環路型熱管(LHP)來搬移熱能。

熱管運作的關鍵在於「相變」——液體蒸發時吸收大量潛熱,冷凝後重回循環。林唯耕比較了銅與水的熱傳導能力:在他設定的特定條件下,實心銅塊約能傳導 120 瓦的熱能;但若每秒有一立方公分的水發生蒸發相變,移熱量可瞬間拉升至 2.4 千瓦(kW)。他強調「每秒」的觀念,因為散熱談的是動態流動速率,而非靜態的冷卻魔法。

儘管如此,太空科技並不能直接套用到地面。太空元件因考量重量、功耗與維修難度,偏好無馬達幫浦的被動式設計;但地面 AI 伺服器面臨更高的熱負載與環境溫度,往往仍需幫浦驅動流量。當年那場「氨氣洩漏」事故正是最好的提醒:技術是否「先進」,與它是否「適合」當下的場景,始終是兩回事。

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他強調「每秒」的觀念,因為散熱談的是動態流動速率,而非靜態的冷卻魔法。/圖片:envato

好論文,為什麼仍可能造不出好產品

學術研究致力於證明「可行性」,而工業現場則要求「可重複性」——不僅要能運作,還得確保每台出廠的設備都不漏水。林唯耕將此定義為「從 0 到 1」與「從 1 到 100」的差別。後者涉及良率、成本、公差與客戶信任。論文中那次最完美的實驗數據,在產線上往往未必管用。

他從不避談失敗。在高柏科技早期與學界合作時,也曾遇過實驗數據無法複製,或研究方向偏離產業需求。這未必是雙方努力不夠,而是彼此對「成功」的標準不同。為了解決這道鴻溝,高柏科技推動「柏苗啟航創新培育計畫」,每年投入逾千萬資金與成大、中山、台科大等校合作,並指派專業人才在過程中持續微調、校正,確保研發貼近產線現實。

他分享了近期一項液冷工質校正專案。團隊使用非侵入式的超音波流量計進行觀測,但由於儀器預設以「水」校正,換成其他化學流體後讀數便出現誤差。最初嘗試用幫浦壓差推算,卻發現缺乏重複性,數據甚至推導出不合理的蒸發率。最後團隊回歸基本面,改用秤重法搭配能量平衡進行交叉驗證,才讓數據成功收斂。

這個故事真正的價值不在於「產學雙贏」的口號,而在於那段不夠優雅的挫折:假設失效、數據混亂、方法砍掉重練。也正是在這種時刻,企業需要的不只是會算數的人才,而是能洞察研究何時「走鐘」,並有權力喊停、要求重來的關鍵決策者。

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林唯耕坦言,過去在校園裡總認為「技術第一、成本第二」,進入商界後才驚覺行銷與信任關係往往才是關鍵。這番話雖然不如科技突破那樣動聽,卻是產品能否進入市場的殘酷真相。再卓越的散熱設計,若無法穩定生產或贏得客戶信任,也僅止於一份精美的報告。

AI 會給答案,誰來負責出貨?

訪談尾聲,主持人國威提出了一個時代難題:假設 AI 能在彈指間生成散熱架構、材料配方與流道設計,企業該選擇全面擁抱 AI 的速度,還是保留緩慢但穩定的工程驗證,以規避潛在的失效風險?

林唯耕拒絕落入二選一的框架。他的觀點是:兩者並存。AI 擅長處理資訊、生成草案;但工程師仍須實作原型,進行嚴苛的性能與可靠度測試,最終由人決定是否出貨。這並非盲目崇拜人類直覺,而是基於一項事實:AI 的資料庫裡,通常沒記載下一次「意外洩漏」或「材料疲勞」的細節,且模型永遠無法為量產結果擔負法律與商業責任。

在 AI 時代,最稀缺的未必是熟練下指令(Prompt)的人,而是具備這種能力的人:能預判答案可能在哪裡出錯、能設計實驗將問題「逼」出來,並且願意為最終的量產品質負起責任。

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大眾習慣將雲端想像成輕盈、無重量的空間。但現實中,雲端是由龐大的機房架構而成,裡面裝滿了晶片、管線、泵浦與冷卻液。虛擬算力的每一次擴張,都會在實體世界留下發熱的足跡。散熱工程師的價值,就是不讓這筆物理帳單,被埋沒在光鮮亮麗的投影片背後。

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為什麼大腸直腸癌要做基因檢測?外科醫師用5個問題說清楚
careonline_96
・2026/01/20 ・2301字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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大腸直腸癌必知5問,基因檢測、標靶治療、手術方式解析,外科醫師圖文懶人包

近期,有位拍攝過多支知名鄉土劇的男星,雖然不菸不酒且有每日運動習慣,卻公開自己罹患大腸直腸癌的消息,引起各界一陣譁然。

臺中榮民總醫院外科部大腸直腸外科林志安主治醫師提醒,大腸直腸癌的發生率不容小覷,但今日在政策支持下,符合資格者即可進行免費糞便潛血檢查;臨床上也有多元的標靶藥物,幫助延長存活期、爭取治癒。舉例而言,沒有RAS突變的癌友,即有望透過抗EGFR單株抗體標靶藥物,提升疾病控制、延長存活時間,更有機會快速縮小腫瘤,增加手術切除、拚治癒的機會。同時,考量到第三期、第四期的患者癌細胞已經有所轉移,也應該在醫囑下積極檢查骨轉移,避免因為骨轉移而生活、治療規劃受衝擊。

知己知彼才能百戰百勝,為此,林志安醫師特別彙整患者與家屬對大腸直腸癌的常見5大問題,幫助大家輕鬆攻略大腸直腸癌關鍵資訊。

第一問:大腸直腸癌有哪些症狀?要做哪些檢查?

林志安醫師表示,大腸直腸癌常見的症狀包含:貧血、血便、排便習慣改變(包括腹瀉、便秘)、裡急後重(一直覺得想排便,但又排不太出來)、糞便形狀改變(大便變細)、體重減輕、疲倦等。然而,這些症狀並不明顯,等到症狀加劇後再求醫,可能已屬晚期大腸直腸癌。

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「大腸直腸癌大多從『瘜肉』慢慢演變而來,如果能夠及早切除瘜肉,便有望減輕大腸直腸癌的衝擊。」林志安醫師鼓勵,「根據我國的數據,每2年進行1次糞便潛血篩檢可降低40%大腸癌死亡率。因此,國民健康署補助45至74歲民眾,及40至44歲具家族史民眾,每2年1次免費的糞便潛血檢查。若檢查結果為陽性,代表大腸直腸中可能存有腫瘤或是息肉,需要進一步進行大腸鏡檢查,以及早確認是否具有大腸直腸癌風險。」

大腸直腸癌篩檢

第二問:各期別的大腸直腸癌要怎麼治療?預後如何?可以活多久?

林志安醫師彙整大腸直腸癌的五年存活率以及各期別的主力治療:

  • 第一期、第二期:五年存活期率為8至9成。以手術切除腫瘤為主,術後通常不需化療,只需規律追蹤,避免復發。
  • 第三期:五年存活率約為7成5。因為癌細胞已轉移到區域淋巴結,所以除了手術切除腫瘤與淋巴結以外,仍建議再加上術後輔助性化學治療,以消滅可能殘存於體內的腫瘤細胞,此舉約可降低20%的復發風險。
  • 第四期:此階段的預後差異較大,而是否可以手術切除腫瘤,是預後重要指標。患者若可透過標靶藥物、化療先將腫瘤消除或縮小,再接續手術,五年存活率有機會達到50至60%。若無法手術切除,存活期可能會低於2成。

第三問:第四期大腸直腸癌如何治療?基因檢測要做哪些項目?有哪些治療選擇?

第四期大腸直腸癌的治療,除了化學治療以外,大多需要使用標靶藥物,因為標靶藥物是針對突變基因精準出擊,故治療前一定要確認患者的基因型。林志安醫師表示,目前臨床上重要的基因檢測,包括:RAS基因(含KRAS、NRAS)、BRAF基因、微衛星不穩定(MSI)。這三類檢測約可涵蓋8至9成可以使用對應標靶或免疫治療藥物的患者。

林志安醫師舉例說明,若經基因檢查確認RAS野生型(即基因未突變)的患者,可接續使用抗EGFR單株抗體標靶藥物。根據研究指出,其有望幫助患者穩定控制大腸直腸癌10至13個月,爭取30個月以上的存活時間。除此之外,超過8成的患者腫瘤會明顯縮小;其中,近2成的患者有望手術切除腫瘤,有望將5年存活期提升至約65%,甚至還有爭取治癒的機會。

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大腸直腸癌基因檢測

第四問:大腸直腸癌有哪些手術選擇?達文西機械手臂的優勢是什麼?

目前大腸直腸癌的手術方式,包括:傳統開腹手術、腹腔鏡手術、達文西機械手臂手術。林志安醫師解釋,腹腔鏡手術與達文西機械手臂手術屬於微創手術,傷口較小、術後疼痛較少、恢復期較短、住院天數較短,且長期預後與傳統開腹手術相當。其中,因為達文西機械手臂手術相當靈活,對直腸狹窄空間特別有優勢,根據研究,在直腸癌的局部復發率上優於腹腔鏡手術。

第五問:大腸直腸癌患者腰酸背痛?骨轉移是什麼?

第四期大腸直腸癌患者,因為癌細胞可能轉移到全身,因此,除了治療原發腫瘤,也要積極提防癌症骨轉移。林志安醫師說,骨轉移初期,可能只會有腰痠背痛、骨骼疼痛的症狀,但若放任病程惡化,可能會發生病理性骨折、甚至癱瘓,患者不僅活動受限、嚴重影響生活品質;還可能因為疼痛而吃不好、睡不好,會使營養狀態變差、體力下降,而無法接受化學治療或標靶藥物的治療。因此,除了原發癌症的治療以外,也應該按照醫囑積極進行骨轉移治療。

大腸直腸癌提防骨轉移

參考資料:

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轉移性大腸直腸癌最新治療:基因檢測、雙標靶、與存活率提升關鍵
careonline_96
・2025/12/01 ・1200字 ・閱讀時間約 2 分鐘

Q1:請問轉移性大腸直腸癌的現況?

李克釗醫師:目前台灣每年大腸直腸癌的發生個案數約為17,000名,占癌症發生個案數的第二名。其中第四期個案約為25%,五年存活率僅15%,若病人進展至第四期,狀況評估可以開刀,五年存活率就能大幅提升至50%。

Q2:請問晚期大腸直腸癌的治療方式有哪些?

李克釗醫師:病人一旦進展至晚期大腸直腸癌(轉移性大腸直腸癌),腫瘤大且分散,手術即不是主要的治療方式。現階段會以化學治療、標靶治療,甚至免疫治療,讓腫瘤有機會縮小,再評估開刀的可能性。

Q3:治療前,醫師會建議進行哪些基因檢測?

李克釗醫師:常見的基因檢測包含RAS、BRAF、MMR。RAS突變約占轉移性大腸直腸癌50%;BRAF突變比例約8-10%,疾病惡化快速,存活期甚至低於一年,過去藥物治療效果不佳。,若考量使用免疫療法,將會進行MMR基因檢測。

Q4:針對BRAF突變,醫師會如何協助延長存活期?

李克釗醫師:目前BRAF基因突變的族群,基本上會採雙標靶治療,包括口服標靶加上注射標靶,大幅延長病人的整體存活期。

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Q5:請問雙標靶治療的成效為何?

李克釗醫師:雙標靶治療與傳統的化療、標靶治療相比,反應率有近10倍的差距,無疾病惡化存活期也相差3倍,整體的存活期延長約六成。

醫師提醒與呼籲:

早期發現大腸直腸癌,整體存活期與第四期相差許多,因此提醒民眾定期篩檢,透過篩檢發現早期癌,甚至癌前驅病變,可直接切除瘜肉,避免進展到晚期癌。若進展至晚期癌,現在也有很多新的藥物可以治療,針對基因檢測再搭配適當的藥物,病人就有機會提高存活期。

案例分享:

一名約70歲的阿公,經基因檢測確認帶有BRAF基因突變,過去他曾接受過傳統化療、標靶治療,但療效不彰,轉診時已出現嚴重黃疸,且全身虛弱。所幸,在接受雙標靶藥物治療後,他的病情大幅改善,短短兩週內,黃疸指數順利降到正常值範圍,原來奄奄一息的他竟能自行下床行走,精神與體力明顯回升,目前也已穩定追蹤中。 由此案例可得知,BRAF基因只要積極接受合適的治療,病況即有機會獲得良好的控制,甚至達到長期存活,期待未來新的標靶藥物也都可以納入健保,造福更多的病人。

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careonline_96
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