科學家認為牛津 AZ 疫苗有罕見、可致死的血栓的副作用。因此，多國限制年輕人不可接種牛津 AZ 疫苗，但英國和台灣政府採取了不一樣的決定

2021 / 04 / 07，歐洲藥品管理局（EMA）和英國藥品和醫療產品監管署（MHRA）認為，極罕見的疫苗接種者出現「體內瀰漫性血栓，合併血小板低下」的疾病，可能和牛津 AZ 疫苗有關 ^[1-3]。

英國疫苗接種和免疫聯合委員會（JCVI, Joint Committee on Vaccination and Immunisation。類似台灣的疫苗諮詢小組）建議 30 歲以下青年，改選其他廠牌（但英國 MHRA 未限制特定年齡停打牛津 AZ 疫苗）；而台灣並不調整策略，仍開放全年齡施打，但特別強調，若接種後出現呼吸困難、胸痛、持續腹痛、四肢腫脹或冰冷、嚴重頭痛、視力模糊、非注射處有不尋常出血點、紫斑等，盡速就醫 ^[4]。

牛津 AZ 疫苗，可能導致罕見的血栓併血小板低下

儘管有數萬人的臨床試驗，但極罕見的副作用，也只能在全民接種疫苗後，才會被發現。牛津 AZ 疫苗大規模施打數月後，2021 年三月上旬，歐洲各國出現了數十件血栓的病例、數人死亡。當時，丹麥、奧地利、義大利，甚至德國，預防性地暫停民眾接種牛津 AZ 疫苗 ^[5]。

一般人體也會出現血栓、導致肢體血流不良，如：長時間不動（長途飛行）、產後婦女、長期臥床等，可能症狀是下肢腫脹，若血栓剝落、流至肺部，可能會導致肺栓塞 ^[6-8]。

然而，在歐洲回報、發生血栓的疫苗接種者中，少數患者出現極罕見症狀，不僅血液內出現血栓，其血小板（幫助凝血的物質）濃度也同時過低；而血栓位置也極為罕見，發生在腦靜脈，或腸繫膜靜脈。

歐洲藥品管理局首先排除製程出錯的可能性；而3月下旬，再確認了 ^[9]：

• 疫苗應不會提升整體血栓疾病的風險。換言之，通報裡的一般血栓疾病，是自然情況下就會發生的疾病。
• 但極度罕見的血栓併血小板低下（包含血栓發生在罕見部位）疾病，仍無法排除和疫苗有關

時間來到 4 月 7 日，歐洲和英國發佈新聞稿，認為此罕見症狀－血栓併血小板低下，血栓位置在腦（cerebral venous sinus thrombosis, CVST）、腹部內臟（splanchnic vein thrombosis），可能確實由牛津 AZ 疫苗所引起，且須列為疫苗副作用 ^[10]。可能症狀如下：

• 呼吸急促
• 胸痛、持續腹部疼痛、腿部紅腫
• 持續頭痛、視力模糊
• 注射處以外的皮膚出現血斑

此副作用極罕見，發生率僅約 4 例/每百萬人、1 死亡/每百萬人。發病多在接種後14 天內、多數為 60 歲以下女性，但現仍無法確定什麼特徵是高危險因子，但孕婦是血栓高危險族群，應和醫師討論 ^[2]。

自體免疫－攻擊身體的抗體

此罕見疫苗副作用，似乎和自體免疫有關。推測致病機制，類似另一種疾病－肝素引起之血小板低下（HIT, heparin induced thrombocytopenia）。

肝素是醫療上重要的藥物，可防止血液凝固、預防血栓。用在洗腎、人工心肺等，甚至抽血的綠色採血管裡，都用肝素防止血液凝固。理論上肝素能防止凝血，但在某些人體內，白血球會製造出辨認肝素 ^[註1]的抗體。此抗體刺激血小板釋出多種凝血物質，此步驟不僅消耗了體內大量血小板，更活化凝血酶等，產生危險的血栓 ^[11-13]；因此 HIT 的患者，會同時出現血栓和血小板低下的症狀。

為什麼英國的專家建議 30 歲以下年輕人，不要打牛津 AZ 疫苗？

針對血栓併血小板低下此罕見、危及性命的副作用，英國的專家諮詢小組（JCVI）觀察後發現，越年輕的接種者，發生的比率越高。且輝瑞 – BNT、莫德納（Moderna）的疫苗，無接種者出現此罕見副作用。因此。JCVI 建議 30 歲以下年輕人，可選擇牛津 AZ 疫苗以外的廠牌 ^[註2][3]。

劍橋大學計算出在疫情輕微、中等、嚴峻時，不同年齡層民眾接種疫苗後，可能會受到的傷害（如：嚴重的血栓）和助益（如：避免感染後惡化成重症、進加護病房）。從圖中可發現，「疫情輕微」時，高齡者族群就可看到明顯的「利大於弊」，疫苗幫助約 14 名年長者不進加護病房，而僅有 0.2 人受到血栓威脅（60~69歲）。但數據也顯示：

• 接種者越年輕，疫苗帶來的助益越小。因為年輕人感染 COVID-19 / 新型冠狀病毒疾病後，本來就不易惡化重症，所以疫苗帶來的幫助較少
• 接種者越年輕，疫苗導致的罕見血栓併血小板低下越可能發生

因此隨著年齡層降低，「利大於弊」的效果越弱。而在 30 歲以下的族群，疫苗甚至於「弊大於利」：疫苗僅能保護 0.8 名年輕人不進加護病房，但卻可能導致 1.1 人因血栓而住院。但這是「疫情輕微」的假設，若疫情趨於嚴峻，對所有年齡層而言，接種疫苗就都是「利大於弊」了。

儘管如此，英國政府（MHRA）未限制特定年齡停打牛津 AZ 疫苗^[2]，而台灣政府和專家諮詢小組也未限制^[4] ，為什麼呢？

儘管台灣疫情極度輕微（1,054 名感染者。約 0.5 例感染 / 每萬人），但台灣不可能永遠鎖國，數月 / 年之後，台灣必然會開放國境，讓所有人（和病毒）自由進出。而新型冠狀病毒（SARS-CoV-2）已經深入人類族群、不可能根除。也許如李秉穎醫師論述：利弊之間，要看近期或長期。長遠來說，全世界的人類，大概一生都會遇到 1 次新冠病毒。而只要是第一次感染，就約有 20% 會惡化成重症、2 ~ 10% 的機率死亡。在數據和現實之間，不會有正確答案，我們只能相信科學的驗證，做出當下最好的決定吧。

保持冷靜，繼續前進。Keep Calm and Carry On.

註 1：精確的說法是辨認肝素 / platelet factor 4 的複合體（heparin-PF4 complex），為避免混淆文章重點，故省略 platelet factor 4 的說明

註 2：JCVI 對 30 歲以下接種者的建議前提，是未患慢性病、肥胖等 COVID-19 重症風險的疾病。換言之，若罹患重症風險的疾病，應不論任何廠牌，即早接種為佳

參考文獻

1. AstraZeneca’s COVID-19 vaccine: EMA finds possible link to very rare cases of unusual blood clots with low blood platelets. European Medicines Agency. 2021/04/07
2. MHRA issues new advice, concluding a possible link between COVID-19 Vaccine AstraZeneca and extremely rare, unlikely to occur blood clots. United Kingdom. 2021/04/07
3. JCVI statement on use of the AstraZeneca COVID-19 vaccine: 7 April 2021. United Kingdom. 2021/04/07
4. AstraZeneca COVID-19疫苗接種注意事項。中華民國衛生福利部疾病管制署。2021/04/08
5. 新冠疫苗：泰國和歐洲多國暫停接種阿斯利康疫苗。BBC中文。2021/03/12
6. 「腳腫」！！小心下肢深部靜脈血栓–介紹兩種非侵襲性影像診斷方法。高醫醫訊
7. 淺談下肢靜脈栓塞? (經濟艙症候群)。台北市立聯合醫院
8. 深部靜脈栓塞。高雄榮民總醫院
9. COVID-19 Vaccine AstraZeneca: benefits still outweigh the risks despite possible link to rare blood clots with low blood platelets. European Medicines Agency. 2021/03/18
10. AstraZeneca’s COVID-19 vaccine: EMA finds possible link to very rare cases of unusual blood clots with low blood platelets. European Medicines Agency. 2021/04/07
11. 肝素引起之血小板低下（Heparin induced thrombocytopenia，HIT)。中華民國血液病學會
12. 肝素引起血小板低下症及案例報告。藥學雜誌
13. I Ahmed, A Majeed, and R Powell (2007) Heparin induced thrombocytopenia: diagnosis and management update. Postgraduate Medical Journal. DOI: 10.1136/pgmj.2007.059188

本文轉載自中央研究院研之有物，泛科學為宣傳推廣執行單位。

• 採訪撰文｜郭雅欣、簡克志
• 美術設計｜林洵安、蔡宛潔

在學術與搖滾的多重維度上行走

還記得美劇《The Big Bang Theory》嗎？劇中常常出現的物理名詞「弦論」，是描述物理世界基本結構的理論。中央研究院「研之有物」專訪院內數學研究所程之寧研究員，她正是研究弦論的科學家，也是熱愛音樂的搖滾樂團鼓手，這種跨領域身份並不衝突，兩邊都需要創造力與紀律。由於天生斜槓的性格，讓程之寧在數學和物理領域大展身手，透過數學的深入探討，她試圖將弦論更往前推進。最近程之寧更跨足到人工智慧領域，為學界提供理論物理上的貢獻。

萬有理論和難以捉摸的「月光」

世界從那裡來呢？物理世界的本質是什麼呢？回答這樣的大哉問，一直是理論物理學家所追求的目標。從牛頓力學（日常應用）、廣義相對論（探討很重的物質）到量子力學（探討很小的物質），隨著物理學不斷發展，我們似乎一步步接近答案，但至今卻還未走到終點。

舉例來說，如果有個東西很重又很小，就像「黑洞」，或是大爆炸時的宇宙，我們要怎麼用數學描述？於是科學家試圖整合廣義相對論和量子力學，找出所謂的「萬有理論」（Theory of Everything）──能完全解釋物理世界基本結構的核心理論。

程之寧研究的「弦論」就企圖發展成這樣一個萬有理論。弦論一如其名的「玄妙」，它設定宇宙所有的粒子都是由一段段「能量弦線」所組成，每一種基本粒子的振動模式不同，產生不同的粒子特性。

「人類一直以來的夢想之一就是，如果能用一句話解釋所有事情，那該有多麼美好。」中研院數學所研究員程之寧說道。

程之寧的研究牽涉到數學上的「月光猜想」（Moonshine）與弦論中 K3 曲面的連結。月光猜想是存在於模函數係數與特殊群之間的數學關聯，程之寧與其研究夥伴共發現了 23 個新的關連，並稱之為「伴影月光猜想」（Umbral Moonshine）。

基於弦論的假設，我們的世界是十維的，除了人們在日常生活中可以感知到的 3+1 維（空間＋時間），還有六維是因為尺寸太小而無法用肉眼觀察的，這些看不到的維度影響著物理世界，最終也產生了我們這個物理世界所需的各種條件與特性。

綜觀程之寧的研究，橫跨了物理與數學兩個領域，她笑稱自己「天生斜槓」。在學術上，程之寧原先喜歡文學，之後卻走上數理研究的道路；在音樂上，程之寧喜愛搖滾樂，至今仍在自己的樂團裡擔任鼓手。

她如何看待自己一路走來的各種轉折？游徜在數學與物理之間，她又對這兩個領域的連結有怎樣的體會？在與「研之有物」的訪談中，程之寧侃侃而談她的經歷、想法，以及對學術研究的熱忱所在。

• 請問您是如何對數學及物理產生興趣？從何時開始？

一開始考大學時，其實我想去念中文系（笑）。不過，因為我高中是選理組，而且只念了一兩年，對文科考試比較沒把握，加上對工程科系沒興趣，最後就選擇臺大物理系就讀。

後來發生兩個轉折，第一個是我很認真的去修了大學中文系的課，結果發現真的沒有想像中容易。第二個就是我發現物理系的課還蠻有趣的，像量子力學和相對論，讓我覺得還想再多學一點、多知道一點。

我開始覺得如果念完臺大物理系就停下來，好像有一種小說沒讀完的感覺，所以就想繼續讀碩士班。那時還沒有覺得自己會走上學術研究的路，單純抱著想把故事看完的想法。

• 後來是如何接觸到弦論？弦論是如何引起您的興趣？

後來我去荷蘭念碩士，指導教授是諾貝爾物理獎得主 Gerard ’t Hooft。他其實蠻不認同弦論，但他對於如何處理量子力學與相對論很有興趣。

當時 ’t Hooft 教授在建議我碩士題目時就說：「你也知道我不太認為弦論是一條正確的道路，不過聽說弦論最近真的在量子重力這一塊有一些成果。不如妳去讀一讀，看看是不是真的有一些東西在那裡，也可以比較一下其他量子重力理論。」

在我很認真的比較各個量子重力理論之後，就變成弦論派了（笑）。’t Hooft 教授對此也保持開放態度，他有幾個不錯的博士生後來也變成弦論學家，之後我在 Erik Verlinde 的指導下念博士時，就完全以弦論為研究主題了。

• 研究理論物理會影響您對現實世界的理解嗎？

蠻多人會問我說，妳學了量子力學，是不是就會比較了解這個世界不是非黑即白？或問我量子力學跟宗教是不是有關？可是我覺得我分得很開，我不會去做這樣的連結，我還是活在現實裡，走路時大部分都在專注於自己不要跌倒之類的。

如果真的要講，我蠻感激我們的存在，因為我所學的東西讓我知道這是沒有必然性的。我們能這樣以一種人形的很奇怪的生物的形式存在，然後在這樣一個環境過一輩子，是機率很低的事情，而且我還蠻開心我是當人，而不是奇怪的阿米巴蟲或外星生物！有些人會從這裡連結到宗教或轉世，但我不會，我就停在這裡。

• 來談談您的研究，伴影月光猜想與 K3 曲面弦論之間是什麼關係？

弦論中有很多的可能性，我們可以挑選特定的四維，然後假設這四維空間是個 K3 曲面。例如說，我們可以把兩個甜甜圈乘起來，在上面做特殊的奇異點，來製造出一個 K3 曲面。這個曲面有一些很有趣的對稱性。從弦論的角度來講，我們可以透過這個過程，找出一個解釋為何有伴影月光猜想的框架。

「把維度乘起來」這個概念很難想像，但這在數學上是成立的。我舉例一個我們能想像的「乘起來」：如果有一個空間是一條線，另一個空間是一個圓，乘起來就變成一個圓柱形，從一個方向剖面可以切出圓，另一個方向則切出線。而在數學上，不管幾維，能不能在紙上畫的出來，都可以這樣操作。

• 如何透過計算，發現捉摸不定的「月光」？

有時候這看似湊巧，一個數學上的函數正好就是弦論某個問題的答案。但其實並不是真的那麼巧，弦論看起來很有彈性，好像什麼都可以解釋，但它其實有非常多結構及限制。

當我在計算一個弦論理論時，它的內部結構可能原本就具有某些特定的性質，然後我再去觀察數學中，有這樣性質的函數可能就只有一兩個，只要再初步算一下，就能知道哪一個是答案。弦論學家日常的計算常常是這樣的，所以這是巧合嗎？是也不是。

• 您曾經發現 23 個新的伴影月光猜想，您對這類題目特別有興趣嗎？

我覺得數學有兩種，有些數學家喜歡系統性的事情，就像蓋房子一樣，在數學裡建造一個很美麗、非常有系統性的結構，可以把很多事情都放入這個結構來理解。

另一種比較少數的，就是喜歡獵奇，去收集分類奇奇怪怪的特殊東西，例如有這些性質的函數在哪裡？可能你算出來就是 5 個，你也不知道為什麼。月光猜想很明顯就屬於這一類。

兩種的樂趣感覺是不一樣的，我覺得應該都很棒，但我可能是屬於偏好獵奇的這種。

• 您的研究連結了物理上的弦論與數學上的月光猜想，您怎麼看待這兩個知識體系的互動？

弦論是一個需要很多數學理論配合的物理理論，它是一個有點繁複的框架，我們什麼都要會一些，才能看懂這個理論。當你把許多不一樣的學門的知識加起來，有時候就會在某一個學門──例如幾何──有意想不到的收穫。

弦論在數學上也扮演探索與找尋新方向的角色，讓數學家有新的發現。雖然最後數學定理的證明還是得仰賴傳統數學方法，但在這二三十年間，我們一直從弦論身上找尋數學研究的新方向或有趣的猜想，看到了弦論與數學之間的互動。

• 剛才一開始提到，您高中只念了一兩年，是因為對學校沒有興趣嗎？

其實我一直都覺得上學很無聊。我小時候臺灣教育和現在很不一樣，一班 50 幾個人，老師必須盡量軍事化管理，大家最好都一模一樣，比較好管理。我和學校一直處於互相磨合的狀況，我自認已經努力配合學校，但學校一直覺得我在反抗，這可能是一個認知上的差別。

舉例來說，我小學的時候不想睡午覺，可是老師說大家都一定要睡午覺，不睡午覺的人要罰抄課文，所以我早上到學校時就會把已經抄好的課文交給老師。我覺得我這樣做是在配合老師的規定，可是以老師的立場會覺得我在反抗，學校教育中我遇到了很多類似的情況。

還有就是不喜歡高中的升學氛圍，同學和老師好像都只有一個活著的目標，就是「考大學」。我當時無法習慣升學氛圍，感覺好像活在平行宇宙一樣。

• 高中休學後，您去唱片行工作，可否談談當時的想法？

我國中開始聽音樂，這是我除了看書之外的重要興趣，我也很快就喜歡上了搖滾樂。高中休學的時候，我唯一的謀生技能可能就是我對音樂的各類知識吧！所以我就去了唱片行，這是唯一一個我會做又有興趣的工作，還好那時候還有很多唱片行（笑）。

• 對音樂的熱忱，讓您與朋友共組了樂團，並擔任鼓手。您是否比較過樂團生活和學術研究之間的異同之處？

有些人覺得我這樣很跳 tone，但我自己覺得還好。音樂和學術都是我發自內心覺得好玩的東西，兩者也有相同之處，例如它們都需要創造性，也都有需要了解的框架。數學需要嚴謹的證明，音樂演奏也需要遵循結構，例如不能掉拍。

音樂領域還有一點和數學類似──玩樂團的圈子也是以男性為主。我們樂團則是只有一個男生，其他都是女生，可能我真的天生對框架有點遲鈍，玩團之後才發現：「怎麼大家都是男生？」

• 也就是說，目前數學學術圈仍是男性主導，在研究路上，您有因為性別而感受到一些衝擊或眼光嗎？您怎麼面對？

有。那感覺很明顯，日復一日地要去面對，尤其是年紀還比較輕、還必須每一天去證明自己的能力的時候，特別有感。

我遇到時的反應就是，在心裡暗罵一句髒話，然後繼續做我要做的事。我不會想改變別人的想法，感覺那是浪費時間，就算環境給我的阻礙是這樣，我還是繼續去做該做的事。

可是有些事情沒那麼簡單，現在我也當過老師，有時候會看到年輕女生在學術界因為性別而被欺負，或遭到不公平待遇、甚至騷擾。

對此我感到心痛，覺得為何我們學術領域還是這樣的狀況？甚至為什麼性騷擾至今還是一個議題？可以確定的是，學術界許多性別不平等問題未受到重視。

• 您現在已經有傑出的研究成果，還會因為性別而遭受質疑嗎？

我現在比較會遇到一個狀況反而是來自學生的質疑。我在荷蘭阿姆斯特丹大學教書時，有時候學生會因為我是女教授，而且我的外表在許多歐洲人眼中看起來就像小妹妹，所以比較容易去挑我的毛病。

在課堂上，下面坐的可能都是男學生，只有一兩個女學生，那個氣氛就會變得很奇怪。例如說偶爾會聽到學生評論我的身材或樣貌。

我有和其他一些在歐洲或美國的女性教授聊過這樣的問題，似乎不少人都有類似的不太愉快的經驗。感覺不是很好。

• 看到您最近的研究和人工智慧（AI）有關，為何會想往這個方向發展？

我有兩個動機。一個就是我真的想深入了解人工智慧。我也可以像普羅大眾，看看 AI 下圍棋，讚嘆「哇！好厲害！」這樣就好，可是我覺得我一定可以真的去理解它，這可能就是數學家的自大吧！

另一方面，我知道對科學研究來說，未來 AI 將會是一個非常重要的工具。這是「在職訓練」的概念，我可能會用到這個新工具，或以後我可能會需要教這樣的課，因為學生是下一代的科學家。因為這些原因，我覺得我需要去訓練自己使用新的工具。在我的領域裡，也有一些有趣的、還沒被解答的科學問題，是 AI 有可能幫得上忙的，我看到了一些潛力。

• 弦論和 AI 感覺差距很大，AI 也可以應用到弦論的研究嗎？

乍看之下，弦論的確比較抽象，也不像其他許多實驗會產生大量數據。但其實弦論有大量的可能性，我認為使用 AI 來在這些巨量的可能性當中搜尋特別有趣的理論，是一個有潛力能夠加深我們對弦論理解的新的研究方法。

而且 AI 的應用絕不僅限於巨量資料。如果是面對一些比較新的挑戰，在沒有現成的演算法可以用的情形之下，可以自己做出需要的功能嗎？這過程我覺得也非常很有趣，而且應該是會有成果的一條路。這種不是那麼顯而易見的事情，我覺得很有挑戰性，也蠻好玩的。

除了用 AI 來幫助物理跟數學的研究之外，我也試著物理研究當做靈感來源，找出新的 AI 的可能性，我覺得這也是一個很有趣的研究方向。我現在有和 AI 的學者合作，嘗試做出一些創新的演算法，真的還蠻有趣的。

• AI 對您而言是全新的領域，您如何面對跨領域遇到的門檻？

一開始會覺得真的要去碰這個新的領域嗎？其實現在也還是偶爾會有這樣的懷疑。我在弦論領域可能已經是專家，但去了一個新的領域，我學得不會比二十歲的人快，要怎麼去跟人家競爭？是不是在浪費時間？

但也會想，與其想這麼多，不如先做再說。到目前為止我做了兩年多，感覺還蠻好的，我有學到東西，也有做出小小的貢獻。

其實我還蠻感激有這樣的學習機會。對我來說當科學家最大的好處就是，去搞懂一個新的東西就是工作的一部分。當科學家雖然蠻辛苦，但就結果論來說，我還蠻開心能當一位科學家！

延伸閱讀

1. Moonshine Master Toys With String Theory | Quanta Magazine
2. Mathematicians Chase Moonshine’s Shadow | Quanta Magazine
3. 林正洪教授演講 一 怪物與月光（Monster and Moonshine），《數學傳播》