無尾熊懷胎35天 baby如紅豆大

本文與  益福生醫 合作，泛科學企劃執行

昨晚，你又在床上翻來覆去、無法入眠了嗎？這或許是現代社會最普遍的深夜共鳴。儘管換了昂貴的乳膠枕、拉上百分之百遮光的窗簾，甚至在腦海中數了幾百隻羊，大腦的那個「睡眠開關」卻彷彿生鏽般卡住。這種渴望休息卻睡不著的過程，讓失眠成了一場耗損身心的極限馬拉松 。

皮質醇：你體內那位「永不熄滅」的深夜警報器

要理解失眠，我們得先認識身體的一套精密防衛系統：下視丘-垂體-腎上腺軸（HPA axis） 。這套系統原本是演化給我們的禮物，讓我們在面對劍齒虎或突如其來的危險時，能迅速進入「戰鬥或快逃」的備戰狀態。當這套系統啟動，腎上腺就會分泌皮質醇 (壓力荷爾蒙)，這種荷爾蒙能調動能量、提高警覺性，讓我們在危機中保持清醒 。

然而，現代人的「劍齒虎」不再是野獸，而是無止盡的專案進度、電子郵件與職場競爭。對於長期處於高壓或高強度工作環境的人們來說，身體的警報系統可能處於一種「切換不掉」的狀態。

在理想的狀態下，人類的生理時鐘像是一場精確的接力賽。入夜後，身體會進入「修復模式」，此時壓力荷爾蒙「皮質醇」的濃度應該降至最低點，讓「睡眠荷爾蒙」褪黑激素（Melatonin）接棒主導。褪黑激素不僅負責傳遞「天黑了」的訊號，它還能抑制腦中負責維持清醒的食慾素（Orexin）神經元，幫助大腦順利關閉覺醒開關。

然而，當壓力介入時，這場接力賽就會變成跑不完的馬拉松賽。研究指出，長期的高壓環境會導致 HPA 軸過度活化，使得夜間皮質醇異常分泌。這不僅會抑制褪黑激素的分泌，更會讓食慾素在深夜裡持續活化，強迫大腦維持在「高覺醒狀態（Hyperarousal）」。 這種令人崩潰的狀態就是，明明你已經累到不行，但大腦卻像停不下來的發電機！

長期的睡眠不足會導致體內促發炎細胞激素上升，而發炎反應又會進一步活化 HPA 軸，分泌更多皮質醇來試圖消炎，高濃度的皮質醇會進一步干擾深層睡眠與快速動眼期（REM），導致睡眠品質變得低弱又破碎，最終形成「壓力－發炎－失眠」的惡行循環。也就是說，你不是在跟睡眠上的意志力作對，而是在跟失控的生理長期鬥爭。

從腸道重啟好眠開關：PS150 菌株如何調校你的生理時鐘

面對這種煞車失靈的失眠困局，科學家們將目光投向了人體內另一個繁榮的生態系：腸道。腸道與大腦之間存在著一條雙向通訊的高速公路，這就是「菌-腸-腦軸 (Microbiome-Gut-Brain Axis, MGBA)」，而某些特殊菌株不僅能幫助消化、排便，更能透過神經與內分泌途徑與大腦對話，直接參與調節我們的壓力調節與睡眠節律。這種菌株被科學家稱為「精神益生菌」（Psychobiotics）。

在眾多研究菌株中，發酵乳桿菌 Limosilactobacillus fermentum PS150 的表現格外引人注目。PS150菌株源於亞洲益生菌權威「蔡英傑教授」團隊的專業研發，累積多年功能性菌株研發經驗的科學成果。針對臨床常見的「初夜效應」（First Night Effect, FNE），也就是現代人因出差、換床或環境改變導致的入睡困難，俗稱認床。科學家在進行實驗時發現，補充 PS150 菌株能顯著恢復非快速動眼期（NREM）的睡眠長度，且入睡更快，起床後也更容易清醒。更重要的是，不同於常見的藥物助眠手段（如抗組織胺藥物 DIPH）容易造成快速動眼期（REM）剝奪或導致睡眠破碎化，PS150 菌株展現出一種更為「溫和且自然」的調節力，它能有效縮短入睡所需的時間，並恢復睡眠中代表深層修復的「Delta 波」能量。

科學家發現，即便將 PS150 菌株經過特殊的熱處理（Heat-treated），轉化為不具活性但保有關鍵成分的「後生元」（Postbiotics），其生物活性依然能與活菌媲美 。HT-PS150 技術解決了益生菌在儲存與攝取過程中容易失去活性的痛點，讓這些腸道通訊員能更穩定地發揮作用 。

在臨床實驗中，科學家觀察到一個耐人尋味的現象：當詢問受試者的主觀感受時，往往會遇到強大的「安慰劑效應」，無論是服用 HT-PS150 還是安慰劑的人，主觀上大多表示睡眠變好了。這種「體感上的進步」有時會掩蓋真相，讓人分不清是心理作用還是真實效益。

然而，客觀的生理數據（Biomarkers）卻揭開了關鍵的差異。在排除主觀偏誤後，實驗數據顯示 HT-PS150 組有更高比例的人（84.6%）出現了夜間褪黑激素分泌增加，且壓力荷爾蒙（皮質醇）顯著下降，這證明了菌株確實啟動了體內的睡眠調控系統，而不僅僅是心理安慰。

最值得關注的是，對於那些失眠指數較高（ISI ≧ 8）的族群，這種「生理修復」與「主觀體感」終於達成了一致。這群人在補充 HT-PS150 後，不僅生理標記改善，連原本嚴重困擾的主觀睡眠效率、持續時間，以及焦慮感也出現了顯著的進步。

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重新定義深層睡眠：構建全方位的深夜修復計畫

睡眠從來就不只是單純的休息，而是一場生理功能的全面重整。想要重獲高品質的睡眠，關鍵在於為自己建立一個全方位的修復生態系。

這套系統的基石，始於良好的生活習慣。從減少睡前數位螢幕的干擾、優化室內環境，到作息調整。當我們透過規律作息來穩定神經系統，並輔以現代科學對於 PS150 菌株的調節力發現，身體便能更順暢地啟動睡眠開關，回歸自然的運作節律。

與其將失眠視為意志力的抗爭，不如將其看作是生理機能與腸道微生態的深度溝通。透過生活作息的調整與科學實證的支持，每個人都能擁有掌控睡眠的主動權。現在就從優化生活型態開始，為自己按下那個久違的、如嬰兒般香甜的關機鍵吧。

本文由 肺纖維化(菜瓜布肺)社團衛教 合作，泛科學撰文

在現代醫學的警示清單裡，乳癌、大腸癌這些疾病大家都不陌生；但有一個「隱蔽且致命」的威脅卻常被忽視，那就是「肺纖維化」。其中最常見的類型「特發性肺纖維化」（IPF），其預後往往不太樂觀，確診後的五年存活率甚至比許多常見的癌症還低。

首先，我們得先破解一個迷思：肺纖維化並不是單一疾病，而是許多種間質性肺病的共同表現。當我們聽到「肺纖維化」，腦中常浮現「菜瓜布肺」的形象，患者的肺部外觀充滿一個個空洞與疤痕，像極了乾燥的絲瓜。這精準描繪了肺部組織逐漸硬化、失去彈性的過程。

更重要的是，IPF 這類肺纖維化的威脅在於「不可逆」的特性，一旦形成就很難逆轉。這跟部分 COVID-19 康復者身上、仍有機會復原的肺纖維化，是兩種完全不同的概念。

肺部為何會變成「菜瓜布」？

為什麼好端端的肺會變成菜瓜布？這其實是一場身體修復機制失控的結果。

「纖維化」的組織，就是肺部間質組織（interstitium）的疤痕化。間質是圍繞在肺泡周圍，包含血管與支持肺部結構的結締組織。在正常情況下，肺部損傷後會啟動修復機制，並再生健康組織。但在肺纖維化的患者體內，這套修復機制卻「當機」了。

身體會不斷地發出訊號，導致負責修復工作的「纖維母細胞」（fibroblasts）被過度活化，進而失控地沉積膠原蛋白疤痕組織，最終在肺部形成永久性的纖維化。

科學家發現，這個過程之所以棘手，在於它是一個「惡性循環」，肺部同時存在著「發炎反應」與「纖維化」這兩條路徑 ，它們相互加乘，演變成難以阻斷的強大破壞力。

雖然特發性肺纖維化 (IPF) 的具體成因不明 ，但已知某些特定族群的風險更高。例如抽菸，特定年齡與性別(50歲以上男性)、長期暴露於粉塵環境的工作者(農業、畜牧業、採礦業…)、胃食道逆流者。此外，患有自體免疫疾病（如類風濕性關節炎、乾燥症、硬皮症、皮肌炎/多發性肌炎，）的患者，他們併發肺纖維化的機率遠高於一般人，必須特別警覺。

打斷惡性循環的挑戰，為何只對抗「纖維化」還不夠？

面對這個不可逆的疾病，醫學界長年束手無策，直到 2014 年才迎來一道曙光。美國 FDA 批准了兩種機制不同的新藥：Nintedanib 和 Pirfenidone。這兩種藥物的出現是治療史上的分水嶺，首度被證實能夠「延緩」IPF 患者肺功能的惡化速度。

然而，這場戰役尚未結束。現有的治療雖然帶來了希望，卻也凸顯了「未被滿足的醫療需求」。從機制上來看，這些藥物主要抑制的是「纖維化路徑」。

這讓科學界開始思考這個未被滿足的棘手問題：既然疾病的本質是「發炎」與「纖維化」的雙重打擊，那麼，我們是否能找到「同時抑制」這兩條路徑的全新策略，從而更有效地打斷這個惡性循環？

找到同時調控「發炎」與「纖維化」的新靶點

為了解決難題，科學家將目光鎖定在一個細胞內的酵素：磷酸二酯酶 4B（PDE4B）。

為什麼鎖定它？讓我們看看它的「雙重作用」機制：

1. 關鍵位置： PDE4B 同時存在於免疫細胞（與發炎有關）與纖維母細胞（與纖維化有關）當中。
2. 作用機制： PDE4B 的主要工作是降解細胞內一種叫 cAMP（環磷酸腺苷） 的訊號分子。cAMP 可以被視為細胞內的「穩定信號」。
3. 雙重抑制： 當我們使用藥物抑制了 PDE4B 的活性，細胞內的 cAMP 就不會被分解，濃度會隨之升高。高濃度的 cAMP 能穩定免疫細胞和纖維母細胞，同時產生抗發炎與抗纖維化的雙重效應。

簡單來說，鎖定並抑制 PDE4B，就像是同時抑制了免疫風暴與纖維化的工程，有望從雙從抑制打擊這個惡性循環。

全球臨床試驗帶來的新希望

近十年來，全球在肺纖維化領域投入了大量的臨床試驗，我們相信，在科學家逐步破解肺纖維化惡性循環的複雜難題後，期盼未來能為無數患者爭取到更安全、健康的生活與未來。

最後，我們必須再次提醒，特發性肺纖維化（IPF）與漸進性肺纖維化（PPF）是極具破壞性、且不可逆的疾病。面對這個比癌症更致命的對手，雖然現有的治療手段能延緩惡化，但無法逆轉已經形成的肺部疤痕組織，因此「早期診斷、早期治療」仍是對抗肺纖維化最重要的黃金時刻。

這幾年來我拿過幾本護照和簽證，所以我相當熟悉指紋掃描這件事。但是這次的流程感覺有點不一樣。首先，我坐在位於威靈頓的紐西蘭警察總局一間無窗的房間裡。掃描影像也是用一個跟我的智慧型手機差不多大小的儀器掃描。但是我卻著迷似地，用以前不曾有過的方式盯著複雜的紋路看。

指紋負責人吉蘭．哈利爾（Gilane Khalil）帶我走了一趟我的指紋之旅：

指紋的分類與組成

深色線就是凸起區，我們稱作乳突紋線（papillary ridge），其紋路可大略分為三類：箕形紋（loop）、斗形紋（whorl），及弧形紋（arch）。箕形紋的紋線會出現，繞圈之後再彎折回來，回到同一側。弧形紋是從一端往上彎曲或隆起，然後流向另一端—只有大約5％的人口有這種指紋。斗形紋是環形紋路。大部分人會有箕形紋混合斗形紋，你手上的指紋也是如此。

她指著取自我右手中指的指紋說，「不過你的指紋的確很不尋常。你看得出來這個特徵是結合了箕形紋和和斗形紋嗎？真是很好的複合紋路範例。」

雖然指紋獲得最多關注，但我們整個手掌其實都被這個有乳突紋線的皮膚包覆，上方覆加一層網絡，有特有的深褶痕和摺皺。這些複雜性全都反映出肉眼可見表面之下的暗潮洶湧。我們皮膚上的紋線圖型是由不同種類的蛋白質角蛋白構成，最強、最耐久的種類就位於凸起的紋線，比較柔韌的則位於兩者之間的凹部。這樣的組合讓紋線可以承受大量擠壓，而凹部則可讓它們有空間屈曲和伸展。

這些紋路的根部很深，延伸到皮膚最外層（表皮）之下，並進入下方的真皮。這層結締組織有類似的紋線形式—大衛．林登（DavidLinden）稱之為「朝內的指紋」—其提供表皮各種支持，包括血管。

皮膚的汗腺和管道也會把這幾層固定在一起，灌注沿指紋線頂端分布的大量汗孔。位於手掌無毛皮膚下的腺體是人體當中最大也最緻密者，每平方公分有 1000 ∼ 1200 個。所以下次你在不合時宜的時刻冒手汗時，你就知道要怪誰了。

人類並不是手腳有乳突紋線皮膚的唯一靈長目。匹茲堡動物園（Pittsburgh Zoo）和聯邦調查局（FBI）在 2011 年進行一項研究，在例行性獸醫檢查期間採集各種不同靈長目的指紋。毫不意外，已知與我們關係密切的物種，如紅毛猩猩、金剛猩猩和黑猩猩，都出現類似的箕形紋、斗形紋和弧形紋，雖然與我們的分布有點不同。

所有紅毛猩猩的指紋中，幾乎一半都有人類罕見的弧形紋。黑猩猩的斗形紋比我們多，而金剛猩猩的箕形紋比例與一般人類差不多。不過目前已知另外至少還有一種動物也有指紋，儘管其演化路徑與靈長目非常不同：無尾熊（學名是Phascolarctos cinereus）。

這種毛茸茸的有袋動物（也是澳洲的代表動物）指頭上的紋線，不管大小、形狀和排列，都跟人類的紋線相似，牠們前掌每根指頭都有弧形紋，有些後掌也有。斗形紋和箕形紋往往只出現在特定指頭。差異如此大的物種之間有這些共同特定特徵的原因，普遍認為是因為紋線可以增進牠們的抓握能力。對大半時間都待在森林樹冠的物種而言，這是很有效的技能⋯⋯或我們之後將會看到，這種技能更常出現在都市叢林中。

指紋認證系統的起源

指紋長久以來都被當做人類在物體上留下痕跡的方式，從簽合約和泥板文書（clay tablet），到古代墓碑的牆面。但是用來辨識個體—因其明顯的獨特性—是比較近代才開始，且有一段非常成敗參半的過去。

與指紋早期發展關係最密切的有三個人，分別是亨利．佛德斯（HenryFaulds）醫師、優生學家法蘭西斯．高爾頓（Francis Galton），以及殖民地警察愛德華．亨利（Edward Henry）。佛德斯透過實驗證實指紋會永久存在—即使遭遇嚴重的表皮損傷也可以恢復原本的紋路。除了尺寸變大，指紋的紋路從出生到成年都一樣。

他也設計出第一個正式的紋路分類系統。高爾頓在1892 年的一本著作就是以那些主張為基礎，他從世界各地蒐集了指紋樣本之後，宣稱掌足凸紋（friction ridges）是「比任何身體特徵都還更加肯定的身分判定標準」。這開啟了一扇門，世人開始把指紋當做一種鑑別工具。

高爾頓特別強調此技術對英國殖民地的潛在重要性，「這些地方的土著很難區別」。沒錯，他真的這樣寫。駐紮在印度，擔任孟加拉警察分局督察長的愛德華．亨利非常推崇高爾頓的作品，且確信他可以把分類系統再調整得更實用一點。在他的努力之下，亨利系統（HenrySystem）誕生了， 1901 年獲蘇格蘭場（Scotland Yard）採用，自此之後衍生的不同版本也受到執法機關和其他警政機構使用。

鑑識科學的指紋比對

最近幾十年來， 有些有威望的科學組織開始批評指紋在鑑識科學的地位—尤其是做為刑事案件的證據。癥結點環繞在個化（individualisation）的概念；即鑑識痕跡〔例如犯罪現場找到的潛伏指紋（latent print）〕可以無歧義地連結到特定的某個人，「而因此排除其他所有人。」

2009 年，美國國家研究委員會（National Research Council）發表一份針對美國鑑識科學狀態的大型研究。他們在這份研究中提到，指紋鑑定缺乏提出這種主張所需的科學依據。之後的報告也同意，指出諸如錯誤率、專家之間缺乏可重複性和重現性，以及認知偏誤等風險。

如果你曾經看過那些時髦的「犯罪現場調查」（CSI）電視劇，你可能會想，這跟認知偏誤有什麼關係。指紋比對想必都是由電腦完成的吧？這個嘛，雖然電腦化的資料庫的確善盡職責，但拿指紋比對資料庫裡的指紋資料這個過程，其實是由人工進行，很意外吧。

在紐西蘭這裡，軟體只會當做初步過濾的工具，用來觀察指紋的整體模式，以及畫面中不同點之間的關係。那樣的電腦分析會吐出一長串可能的候選清單，接著就人工檢查每一位候選人的指紋細節—所謂的人工即是受過訓練的指紋專家。指紋專家要留意很多地方。負責管理紐西蘭國家指紋服務（National Finger Print Service）的塔妮亞．凡．皮爾（Tanja Van Peer）告訴我：

光是一枚完美的潛伏指紋，可能資訊量就很龐大。當我們調出指紋畫面，我們要看的不只是紋線的流動和形狀；汗孔、皮膚褶皺及疤痕也都獨一無二。我們縮小螢幕上的搜尋範圍後，就會調出原始的指紋組，並重複進行分析。我們每一次鑑別都會再跟另外兩位專家進行半盲確認，上法庭時，會再重複進行所有過程。我們的驗證過程非常可靠。

但是即使經過以上所有嚴謹地檢查和斟酌程序，指紋分析還是一直被視為意見證據（opinion evidence）。沒錯，指紋分析是基於最高級專家的判斷，指紋連結到錯誤人選的可能性非常低，但並不是零。

根據其性質，意見證據無法提供絕對的確定性。 2017 年，美國科學促進會（American Association for the Advancement of Science, AAAS）表示，「（檢查人員）應避免主張或暗示可能來源數量僅限於單一人選的說法。」類似「吻合」、「鑑定」、「個化」等用詞及其同義字，所暗示的含意都超出科學可支援的範圍。

不過，把人類這個因素完全排除於指紋分析之外，也不太可能讓過程更加準確。事實上，許多研究已顯示，說到比對指紋，訓練有素檢查人員的表現都明顯優於任何自動系統。在我參訪期間，凡．皮爾不斷強調，紐西蘭的專家接受了5 年紮實的訓練，精進他們的技能，但是她也坦承，即使是如此可靠的分析方法，也無法保證完全不會出錯。

愈來愈多組織也會採用類似的「盲性驗證」步驟，降低偏誤的風險。把過程調整得更科學一點，似乎也是全球趨勢。洛桑大學（University ofLausanne） 鑑識科學教授克里斯托夫．錢帕德（Christophe Champod）認為，有個方法可以辦得到，就是為指紋證據分配數學機率，這能使其更符合在法庭上呈現DNA 證據的方式。有幾個以此為目標的數學模型正在發展中，雖然目前還沒有任何模型可以廣泛採用。

指紋還是會繼續被當做一種法庭上的鑑識證據，但還是希望透過這些努力，可以增進其可靠性和客觀性，同時也正式確立其並非萬無一失—就跟所有鑑識技術一樣。唯一可以有自信地宣稱兩組指紋「完全吻合」的人，只有虛構的電視警探吧。

——本文摘自《黏黏滑滑》，2022 年 11 月，晨星出版，未經同意請勿轉載。