Loading [MathJax]/extensions/tex2jax.js

0

0
0

文字

分享

0
0
0

「此致:凱特琳.D」一封實驗邀請信-《WWW.甦醒》

貓頭鷹出版社_96
・2012/12/16 ・4703字 ・閱讀時間約 9 分鐘 ・SR值 443 ・四年級
相關標籤:

-----廣告,請繼續往下閱讀-----


整個晚餐時間,凱特琳都裝出一臉勇敢的樣子,告訴父母她一切都好,反正就是很讚啦,可是天啊,這真是充滿了鳥事、可怕的一天:其他學生在人來人往的走廊上推擠她,老師提到寫在黑板上的東西,而且毫無疑問的,每個人都盯著她看。以前在奧斯汀的德州啟明學校,她從沒覺得這麼不自在,但現在她可是被當眾展示。其他女生也戴耳環嗎?穿這條燈芯絨長褲對嗎?是的,她很愛這種布料的觸感和摩擦時發出的聲音,可是在這裡,一切都跟外貌有關。

她坐在臥房的書桌前,面對敞開的窗戶。一陣夜晚的微風輕拂她的及肩長髮,同時她聽見了外面的世界:有隻小狗在吠叫,有人沿著寧靜的住宅區街道踢著一塊石頭,遠處,一個惱人的汽車警報器響了起來。

她用手指摸摸手錶:七點四十九分,七和七的平方,這將是今天最後一次出現像這樣的序列。她轉身面對她的電腦,然後打開LiveJournal。

下「標題」很容易:「新學校的第一天」。至於「地點」,預設值是「家」,這棟陌生的房子——見鬼了,還有這個陌生的國家!——感覺不太像家,但她還是讓那段建議文字選項留在原處。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

「心情」欄有個下拉式選單,可是要等她的螢幕語音朗讀軟體「聲點」唸完所有選項,簡直要等到天荒地老,所以她總是直接打進某個字。思索片刻之後,她決定打上「信心十足」。她在現實生活裡可能心懷恐懼,但在線上她是Calculass(微積芬),微積芬什麼都不怕。

至於「音樂」,她還沒開始播放MP3……所以她讓iTune隨機從她的蒐集的歌曲裡挑一首來播。才聽三個音符她就知道了,是阿莫黛歐的〈搖滾我的世界〉。

她用食指撫摸著盲用點字按鍵上的 F J 那讓人心安的凸起,同時想著要怎麼起頭。

※ ※ ※

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

電腦發出啾地一聲:有新郵件。凱特琳打出鍵盤指令,讓聲點讀出信件標題。

「此致:凱特琳.D,」電腦唸了出來。凱特琳只有在新聞群組上貼文時才會那樣署名,所以不管是誰寄了這封信,他都是從國家冰球聯盟球員統計資料討論版,或她常出入的其他地方弄到她的電郵地址。「來自:海斯汀」。她不認識。「主旨:加強你的表現。」

她碰了一個按鍵,聲點開始讀信件內容。「雞雞太小讓你很難過嗎?如果是這樣……」

該死,她的垃圾郵件過濾系統應該攔截得到這封信啊?她的食指掃過點字顯示器。喔,原來那個神奇的字眼被寫成「唧唧」所以躲過過濾。凱特琳刪掉那封信。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

電腦又響了,宣布有更多電子郵件進來了。先用快捷鍵貼出文章後,凱特琳讓聲點唸出新信件的標題。

「此致:凱特琳.戴克特,」她的電腦朗聲讀道:「來自:黑田正行」。又是一個她不認識的人。「標題:一項提議。」

毫無疑問,內容大概包括一根硬得像石頭的「唧唧」吧!正當她要按下刪除鍵時,薛丁格跑過來摩擦她的腳,讓她分心了,她喜歡把這種狀況說成是貓外涉,聽起來就像高潮來臨時,硬生生中斷「外射」一樣。「誰是好貓貓?」凱特琳說著,伸手去安撫牠。

薛丁格跳上她的膝頭,而且肯定在同時擠到了鍵盤或滑鼠,因為她的電腦繼續往下讀信件的內容:「我知道,一位妙齡少女面對網路上的交談對象,必定步步為營……」

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

這個網路跟蹤狂會用步步為營這種成語耶!她覺得很有意思,就讓聲點繼續唸下去:「……所以在此強烈建議您立刻讓令尊令堂知道這封信件。希望您考慮我的請求,我並不是隨隨便便提起的。」

凱特琳搖搖頭,等著他開口跟她要裸照。她在薛丁格脖子上,找到他喜歡被搔抓的那一點。

「我搜遍了研究文獻與線上資料,要為我們團隊的研究找出一個理想候選人。我的專長是跟主要視覺皮質區有關的信號處理流程。」

凱特琳的手搔抓到一半就僵住了。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

「我不願激起虛妄的希望,而且在核磁共振掃描結果確認之前,我也不能憑空臆測成功率,但我確實認為有相當大的可能,我們所發展出來的技術也許至少能夠治療您部分失明問題,而且……」她跳起身來,害薛丁格跌到地板上,搞不好根本摔出門外了。「至少讓您的一隻眼睛有部分視力。我希望您最早的……」

「媽!爸!快來啊!」

她聽到兩組腳步聲:輕盈的是媽媽,她五呎四吋高又很苗條;重得多的另一組是爸爸,他六呎二吋高,有著漸漸發福的中年小腹,這是她從極少數他容許來個擁抱的場合裡得知的。

「怎麼了?」媽媽問道。而爸爸,當然,什麼都沒說。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

「讀讀這封信,」凱特琳說著朝她的螢幕一指。

「螢幕是空白的,」媽說道。

「喔,」凱特琳摸索著開了十七吋液晶螢幕的電源開關,然後讓到一邊去。她可以聽到媽媽坐下來,爸爸則站在椅子後面。凱特琳坐在床緣,不耐煩地在床上彈跳。她疑惑地想著爸爸是不是在微笑;她喜歡這麼想,他和她在一起的時候,確實微笑了。

「喔,我的天啊,」媽說:「麥爾康?」

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

「用google查查,」爸說道:「讓我來!」

更多窸窸窣窣的聲音傳來,然後凱特琳聽到爸爸在椅子上坐定了。「他在維基百科上有條目;喔,他的網頁掛在東京大學;是劍橋博士,還有好幾十篇同儕審過稿的期刊論文,其中一篇登在《自然神經科學》上面,就跟他說的一樣,他研究的是主要視覺皮質區的信號處理流程。」

凱特琳害怕自己期望過高。她還小的時候,他們看過一個又一個的醫生,可是全都不見效,她也聽天由命,讓自己過著一種……不,不是黑暗的人生,而是一無所見的人生。

但她可是「微積芬」啊!她是數學天才,應該要去上一間好大學,然後在某個像google一樣,真的很酷的地方上班。不過,就算她設法完成第一個步驟,她也知道某些人會說出這類蠢話:「喔,對她來說真是太好了!再怎麼艱困,她還是會排除萬難拿到一個學位啦!」聽起來就像那個學位是個結束,而非開端。可是,要是她看得到就不同了!要是她看得見,整個遼闊的世界都會屬於她。

「他說的事情有可能嗎?」她媽媽問道。

凱特琳不知道這個問題是問她還是她爸爸,她也不曉得答案是什麼。不過,爸爸回答了:「聽起來還不至於不可能,」他這麼說,但他頂多只願意肯定到這個地步。他讓旋轉椅轉過來(發出一點吱嘎聲),說道:「凱特琳?」

她知道,這由她決定;她才是那個曾被勾起希望,最後卻重重摔下的人,而且——

不,不對,那樣說不公平,而且不真切,她父母希望她擁有一切。過去的其他嘗試失敗時,也曾經讓他們黯然心碎。她感覺到自己的下唇在顫抖,她知道自己對他們來說是多麼大的負擔,雖然他們沒用過那種字眼,連一次都沒有。但要是有機會的話……

我就是完美的化身,才怪咧,她這麼想著,然後開口說話了;她的聲音又小又恐懼。「我想,寫個回信給他不會怎樣吧。」

※ ※ ※

黑田博士是從《眼科醫學》期刊的一篇文章裡發現了凱特琳,她有一種極端罕見的病,無疑與她的失明有關,這種病稱為托瑪塞維奇症候群,特徵是反向的瞳孔擴張模式:她的瞳孔不是在亮光下收縮、在微光下放大,而是恰恰相反。所以就算她的棕色眼睛外觀正常,至少她是這麼聽說,她還是要戴著墨鏡保護視網膜。

黑田的信裡說,人類眼睛裡有上億個桿狀細胞,還有七百萬個錐狀細胞。視網膜透過這些細胞處理訊號,以超過一百比一的比率壓縮這些資料,這樣才能在視神經裡的一百二十萬個神經軸裡傳送。黑田認為凱特琳的托瑪塞維奇症候群,顯示她的視網膜用錯誤的方式解碼這些資料。儘管她大腦裡控制瞳孔收縮的前頂蓋核,可能可以從她的視網膜資訊流中稍微擷取到一點資訊(雖然全部弄反了!),她的主要視覺皮質區卻無法理解。

或者至少可以說,他希望就是這個狀況,因為他已經發展出一種信號處理裝置,他相信可以糾正視網膜的編碼錯誤。但如果凱特琳的視神經受損了,或者她的視覺皮質區因為缺乏使用而發育不良,光這樣做還是不足以恢復視力。

為此,凱特琳跟她父母徹底認識了加拿大的醫療體系。為了評估成功率,黑田博士希望她能讓大腦的某幾個部位做核磁共振掃描(像是「視神經交叉」、「布羅德曼十七區」,還有一大堆她從來不知道自己有的其他部位)。可是實驗性療程並不包括在安大略省的保健給付範圍內,所以沒有一家醫院願意做這些掃描。她媽媽終於氣炸了,說道:「聽好,我們不在乎這樣要花多少錢,我們會付錢的!」可是問題不是錢。凱特琳要是需要這類掃描,在這種狀況下,掃描免費;但如果是不需要掃描的狀況下,再多錢都不能挪用醫院的公共設備。

幸好還是有幾家私人診所願意提供設備,他們最後只好到那裡去掃描,然後透過加密的FTP站,把核磁共振掃描的影像上傳到黑田博士在東京的電腦裡。她爸爸不惜血本,這也許算是他愛她的表現……不是嗎?天啊,她真希望他能直接出來!

總之,算算時差,今晚或隔夜之後的某一刻,黑田可能就會傳來回應。凱特琳已經調整過她的信件閱讀器,所以只要他一寄信來,就會有個提醒信號……就在這時,她的電腦發出那種特別的聲音,有那麼一刻她根本不知道她最希望誰來信。她壓下按鍵,讓聲點大聲讀出訊息。

這封信來自黑田博士,還副本一份給她爸爸;信件開頭維持他拐彎抹角的風格,快把她逼瘋了。也許這是日本文化的一部分吧,可是這樣不直接講重點的風格快搞死她了。她按下「下一頁」按鍵,叫聲點唸快一點。

「……我的同僚跟我檢查過您的核磁共振影像,一切正符合我們先前的期望;您有著看來完全正常的視神經,而且就一個生來失明的人來說,您的主要視覺皮質區發展健全得驚人。我們先前研發的這個信號處理裝置,應該可以攔截您的視網膜輸出值,重新加以編碼,轉換成適當的格式,然後再傳遞到視神經上。這套設備包括一個負責信號處理的外接電腦組件,還有一個植入體,我們會把它插入您的左眼球後方。」

插到她眼球後面耶!噁!

「如果這個流程對一邊眼睛奏效,最後我們可能會在您右眼球後方加上第二個植入體。不過剛開始,我希望我們限制在一隻眼睛就好。在這個計畫在起步階段就嘗試處理左右視神經部分交叉的訊號,我怕會讓狀況變得極端複雜。

「我要很遺憾地通知你們,我的研究經費現在幾乎已經用光了,差旅經費很有限。但是如果您可以到東京來,我們大學的醫院將免費為您進行植入程序。我們的教師陣容中有一位技巧純熟的眼部外科醫生,他可以勝任這個工作……」

去東京?她甚至還沒想過這種事。她以前只搭過幾次飛機,到目前為止最長程的飛行,就是幾個月前從奧斯汀飛到多倫多,當時她跟著父母搬到這裡來。那一趟花了五個小時;搭機到日本去的時間肯定要長得多。

還有費用問題!天啊,飛到亞洲再回來一定會花掉好幾千塊,她父母也不可能讓她獨自跑那麼遠。她媽媽或者爸爸(或者兩人一起!)必須陪著她。那個老笑話是怎麼說的?這裡十億、那裡十億——在妳發現以前,妳已經在談真正的大錢了。

她必須跟她父母討論這件事,她已經聽過他們為搬到加拿大花掉多少錢爭執了,而且——

沉重的腳步聲在樓梯上響起;是她爸爸。凱特琳把椅子一旋,準備好在他經過她房門口時出聲叫喚,不過——

他並非經過,而是停在她房門口。「我想妳可以開始打包了,」他說。

凱特琳覺得心頭一陣雀躍,不只是因為他答應了這一趟東京之旅。當然他有一台黑莓機,在周長研究所工作不可能沒有黑莓機,可是他在家裡通常不開機。而且他收到黑田信件副本的時間跟她一樣,這表示……

表示他確實愛她。他跟她一樣,也急切地等待聽到來自日本的消息。

「真的嗎?」凱特琳說:「可是機票一定會耗掉……」

「一本有作者馮紐曼跟摩根斯坦簽名的初版《賽局理論與經濟行為》:五千塊錢,」她老爸說道:「讓你女兒有復明的機會:無價。」

這是他有史以來最接近真情流露的一次;他竄改了廣告台詞。但她還是很緊張,「我不能自己搭飛機啊。」

「妳媽媽會跟妳一起去,」他說:「我在研究所裡有太多事要做,不過她……」他的聲音消失了。

「多謝啦,老爸,」她說。她想抱他一下,可是她知道,這樣只會讓他全身僵硬。

「應該的,」他這麼說,然後她就聽見他走開了。

(全文未完,待續……)


摘自《WWW.甦醒》第一、三章。本書由貓頭鷹出版社出版,獲2012年12月PanSci選書推薦。為PanSci選書所推薦的第一本科幻小說。
-----廣告,請繼續往下閱讀-----
文章難易度
貓頭鷹出版社_96
65 篇文章 ・ 26 位粉絲
貓頭鷹自 1992 年創立,初期以單卷式主題工具書為出版重心,逐步成為各類知識的展演舞台,尤其著力於科學科技、歷史人文與整理台灣物種等非虛構主題。以下分四項簡介:一、引介國際知名經典作品如西蒙.德.波娃《第二性》(法文譯家邱瑞鑾全文翻譯)、達爾文傳世經典《物種源始》、國際科技趨勢大師KK凱文.凱利《科技想要什麼》《必然》與《釋控》、法國史學大師巴森《從黎明到衰頹》、瑞典漢學家林西莉《漢字的故事》等。二、開發優秀中文創作品如腦科學家謝伯讓《大腦簡史》、羅一鈞《心之谷》、張隆志組織新生代未來史家撰寫《跨越世紀的信號》大系、婦運先驅顧燕翎《女性主義經典選讀》、翁佳音暨曹銘宗合著《吃的台灣史》等。三、也售出版權及翻譯稿至全世界。四、同時長期投入資源整理台灣物種,並以圖鑑形式陸續出版,如《台灣原生植物全圖鑑》計八卷九巨冊、《台灣蛇類圖鑑》、《台灣行道樹圖鑑》等,叫好又叫座。冀望讀者在愉悅中閱讀並感受知識的美好是貓頭鷹永續經營的宗旨。

0

1
1

文字

分享

0
1
1
伺服器過熱危機!液冷與 3D VC 技術如何拯救高效運算?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/04/11 ・3194字 ・閱讀時間約 6 分鐘

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

本文與 高柏科技 合作,泛科學企劃執行。

當我們談論能擊敗輝達(NVIDIA)、Google、微軟,甚至是 Meta 的存在,究竟是什麼?答案或許並非更強大的 AI,也不是更高速的晶片,而是你看不見、卻能瞬間讓伺服器崩潰的「熱」。

 2024 年底至 2025 年初,搭載 Blackwell 晶片的輝達伺服器接連遭遇過熱危機,傳聞 Meta、Google、微軟的訂單也因此受到影響。儘管輝達已經透過調整機櫃設計來解決問題,但這場「科技 vs. 熱」的對決,才剛剛開始。 

不僅僅是輝達,微軟甚至嘗試將伺服器完全埋入海水中,希望藉由洋流降溫;而更激進的做法,則是直接將伺服器浸泡在冷卻液中,來一場「浸沒式冷卻」的實驗。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

但這些方法真的有效嗎?安全嗎?從大型數據中心到你手上的手機,散熱已經成為科技業最棘手的難題。本文將帶各位跟著全球散熱專家 高柏科技,一同看看如何用科學破解這場高溫危機!

運算=發熱?為何電腦必然會發熱?

為什麼電腦在運算時溫度會升高呢? 圖/unsplash

這並非新問題,1961年物理學家蘭道爾在任職於IBM時,就提出了「蘭道爾原理」(Landauer Principle),他根據熱力學提出,當進行計算或訊息處理時,即便是理論上最有效率的電腦,還是會產生某些形式的能量損耗。因為在計算時只要有訊息流失,系統的熵就會上升,而隨著熵的增加,也會產生熱能。

換句話說,當計算是不可逆的時候,就像產品無法回收再利用,而是進到垃圾場燒掉一樣,會產生許多廢熱。

要解決問題,得用科學方法。在一個系統中,我們通常以「熱設計功耗」(TDP,Thermal Design Power)來衡量電子元件在正常運行條件下產生的熱量。一般來說,TDP 指的是一個處理器或晶片運作時可能會產生的最大熱量,通常以瓦特(W)為單位。也就是說,TDP 應該作為這個系統散熱的最低標準。每個廠商都會公布自家產品的 TDP,例如AMD的CPU 9950X,TDP是170W,GeForce RTX 5090則高達575W,伺服器用的晶片,則可能動輒千瓦以上。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

散熱不僅是AI伺服器的問題,電動車、儲能設備、甚至低軌衛星,都需要高效散熱技術,這正是高柏科技的專長。

「導熱介面材料(TIM)」:提升散熱效率的關鍵角色

在電腦世界裡,散熱的關鍵就是把熱量「交給」導熱效率高的材料,而這個角色通常是金屬散熱片。但散熱並不是簡單地把金屬片貼在晶片上就能搞定。

現實中,晶片表面和散熱片之間並不會完美貼合,表面多少會有細微間隙,而這些縫隙如果藏了空氣,就會變成「隔熱層」,阻礙熱傳導。

為了解決這個問題,需要一種關鍵材料,導熱介面材料(TIM,Thermal Interface Material)。它的任務就是填補這些縫隙,讓熱可以更加順暢傳遞出去。可以把TIM想像成散熱高速公路的「匝道」,即使主線有再多車道,如果匝道堵住了,車流還是無法順利進入高速公路。同樣地,如果 TIM 的導熱效果不好,熱量就會卡在晶片與散熱片之間,導致散熱效率下降。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

那麼,要怎麼提升 TIM 的效能呢?很直覺的做法是增加導熱金屬粉的比例。目前最常見且穩定的選擇是氧化鋅或氧化鋁,若要更高效的散熱材料,則有氮化鋁、六方氮化硼、立方氮化硼等更高級的選項。

典型的 TIM 是由兩個成分組成:高導熱粉末(如金屬或陶瓷粉末)與聚合物基質。大部分散熱膏的特點是流動性好,盡可能地貼合表面、填補縫隙。但也因為太「軟」了,受熱受力後容易向外「溢流」。或是造成基質和熱源過分接觸,高分子在高溫下發生熱裂解。這也是為什麼有些導熱膏使用一段時間後,會出現乾裂或表面變硬。

為了解決這個問題,高柏科技推出了凝膠狀的「導熱凝膠」,說是凝膠,但感覺起來更像黏土。保留了可塑性、但更有彈性、更像固體。因此不容易被擠壓成超薄,比較不會熱裂解、壽命也比較長。

OK,到這裡,「匝道」的問題解決了,接下來的問題是:這條散熱高速公路該怎麼設計?你會選擇氣冷、水冷,還是更先進的浸沒式散熱呢?

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

液冷與 3D VC 散熱技術:未來高效散熱方案解析

除了風扇之外,目前還有哪些方法可以幫助電腦快速散熱呢?圖/unsplash

傳統的散熱方式是透過風扇帶動空氣經過散熱片來移除熱量,也就是所謂的「氣冷」。但單純的氣冷已經達到散熱效率的極限,因此現在的散熱技術有兩大發展方向。

其中一個方向是液冷,熱量在經過 TIM 後進入水冷頭,水冷頭內的不斷流動的液體能迅速帶走熱量。這種散熱方式效率好,且增加的體積不大。唯一需要注意的是,萬一元件損壞,可能會因為漏液而損害其他元件,且系統的成本較高。如果你對成本有顧慮,可以考慮另一種方案,「3D VC」。

3D VC 的原理很像是氣冷加液冷的結合。3D VC 顧名思義,就是把均溫板層層疊起來,變成3D結構。雖然均溫板長得也像是一塊金屬板,原理其實跟散熱片不太一樣。如果看英文原文的「Vapor Chamber」,直接翻譯是「蒸氣腔室」。

在均溫板中,會放入容易汽化的工作流體,當流體在熱源處吸收熱量後就會汽化,當熱量被帶走,汽化的流體會被冷卻成液體並回流。這種利用液體、氣體兩種不同狀態進行熱交換的方法,最大的特點是:導熱速度甚至比金屬的熱傳導還要更快、熱量的分配也更均勻,不會有熱都聚集在入口(熱源處)的情況,能更有效降溫。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

整個 3DVC 的設計,是包含垂直的熱導管和水平均溫板的 3D 結構。熱導管和均溫板都是採用氣、液兩向轉換的方式傳遞熱量。導熱管是電梯,能快速把散熱工作帶到每一層。均溫板再接手將所有熱量消化掉。最後當空氣通過 3DVC,就能用最高的效率帶走熱量。3DVC 跟水冷最大的差異是,工作流體移動的過程經過設計,因此不用插電,成本僅有水冷的十分之一。但相對的,因為是被動式散熱,其散熱模組的體積相對水冷會更大。

從 TIM 到 3D VC,高柏科技一直致力於不斷創新,並多次獲得國際專利。為了進一步提升 3D VC 的散熱效率並縮小模組體積,高柏科技開發了6項專利技術,涵蓋系統設計、材料改良及結構技術等方面。經過設計強化後,均溫板不僅保有高導熱性,還增強了結構強度,顯著提升均溫速度及耐用性。

隨著散熱技術不斷進步,有人提出將整個晶片組或伺服器浸泡在冷卻液中的「浸沒式冷卻」技術,將主機板和零件完全泡在不導電的特殊液體中,許多冷卻液會選擇沸點較低的物質,因此就像均溫板一樣,可以透過汽化來吸收掉大量的熱,形成泡泡向上浮,達到快速散熱的效果。

然而,因為水會導電,因此替代方案之一是氟化物。雖然效率差了一些,但至少可以用。然而氟化物的生產或廢棄時,很容易產生全氟/多氟烷基物質 PFAS,這是一種永久污染物,會對環境產生長時間影響。目前各家廠商都還在試驗新的冷卻液,例如礦物油、其他油品,又或是在既有的液體中添加奈米碳管等特殊材質。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

另外,把整個主機都泡在液體裡面的散熱邏輯也與原本的方式大相逕庭。如何重新設計液體對流的路線、如何讓氣泡可以順利上浮、甚至是研究氣泡的出現會不會影響元件壽命等等,都還需要時間來驗證。

高柏科技目前已將自家產品提供給各大廠商進行相容性驗證,相信很快就能推出更強大的散熱模組。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
文章難易度

討論功能關閉中。

0

0
0

文字

分享

0
0
0
「別來無恙」不只是招呼
顯微觀點_96
・2025/04/12 ・2344字 ・閱讀時間約 4 分鐘

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

本文轉載自顯微觀點

圖/照護線上

我最親愛的 你過的怎麼樣  沒我的日子 你別來無恙   -張惠妹《我最親愛的》

常常聽到「別來無恙」的問候,其中的「恙」就是指「恙蟲」。在唐朝顏師古的《匡謬正俗》一書中便提到:「恙,噬人蟲也,善食人心。古者草居,多移此害,故相問勞,曰無恙。」用以關心久未見面的朋友沒有染讓恙蟲病、一切安好。

而清明節一到,衛福部疾管署便會提醒民眾上山掃墓或是趁連假到戶外踏青,要小心「恙蟲病」,就是因為每年恙蟲病的病例數從4、5月,也就是清明假期左右開始上升;到6、7月達最高峰。

Qingming Or Ching Ming Festival, Also Known As Tomb Sweeping Day In English, A Traditional Chinese Festival Vector Illustration.
圖/照護線上

但恙蟲病到底是什麼樣的疾病呢?恙蟲病古時被稱為沙虱,早在晉朝葛洪所著的醫書《肘後方》提及,「初得之,皮上正赤,如小豆黍米粟粒;以手摩赤上,痛如刺。三日之後,令百節強,疼痛寒熱,赤上發瘡。」

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

恙蟲病是一種病媒傳播的人畜共通傳染病,致病原為恙蟲病立克次體(Orientia tsutsugamushi或Rickettsia tsutsugamushi),被具傳染性的恙蟎叮咬,經由其唾液使人類感染立克次體。而感染立克次體的恙蟎,會經由卵性遺傳代傳立克次體,並在每個發育期中,包括卵、幼蟲、若蟲、成蟲各階段均保有立克次體,成為永久性感染。

感染恙蟲病可能引起危及生命的發燒感染。常見症狀為猝發且持續性高燒、頭痛、背痛、惡寒、盜汗、淋巴結腫大;恙蟎叮咬處出現無痛性的焦痂、一週後皮膚出現紅色斑狀丘疹,有時會併發肺炎或肝功能異常。 恙蟲病的已知分佈範圍不斷擴大,大多數疾病發生在南亞和東亞以及環太平洋地區的部分地區;台灣則以花東地區、澎湖縣及高雄市為主要流行區。

比細菌還小的立克次體

立克次體算是格蘭氏陰性菌,有細胞壁,無鞭毛,革蘭氏染色呈陰性。但它雖然是細菌,但是嚴格來說,更像是細胞內寄生生命體,生態特徵多和病毒一樣。例如不能在培養基培養、可以藉由陶瓷過濾器過濾、只能在動物細胞內寄生繁殖等。大小介於細菌和病毒之間,呈球狀或接近球形的短小桿狀直徑只有0.3-1μm,小於絕大多數細菌。

最早發現的立克次體感染症的是洛磯山斑疹熱(Rocky mountain spotted fever);由美國病理學家立克次(Howard Taylor Ricketts,1871-1910)所發現。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

1906年立克次到蒙大拿州度假,發現當地正在流行一種叫做洛磯山斑疹熱的傳染病,病患會出現頭痛、肌肉痛、關節疼痛的症狀,之後皮膚會出現出血性斑塊。當時沒有人知道是什麼原因造成這個疾病。

立克次一開始以顯微鏡觀察病患血液,發現一種接近球形的短小桿菌,但卻無法體外培養。而他將帶有「短小桿菌」的血液注射進天竺鼠體內,或是以壁蝨吸食患者血液再咬天竺鼠,發現天竺鼠也會染病。另外,他試驗各種節肢動物來做為媒介,發現只有壁蝨能夠成為傳染窩進行傳播。

立克次釐清了洛磯山斑疹熱的成因與傳染途徑,但因為無法在體外培養基培養這個病原菌,他並未加以命名。

後來其他研究者從斑疹傷寒等其他疾病也發現無法在培養基生長、必須絕對寄生宿主細胞的類似細菌,並為了紀念立克次的貢獻,而命名為「立克次體」。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

而立克次體不只一種,因此引起的疾病也不只有恙蟲病。在台灣列為法定傳染病的還有由普氏立克次體(Rickettsia prowazekii )引起的流行性斑疹傷寒,透過體蝨在人群間傳播;由斑疹傷寒立克次氏體(Rickettsia typhi)造成的地方性斑疹傷寒,由鼠蚤傳播至人體。另外還有由立氏立克次體(Rickettsia rickettsii)所引致的洛磯山斑疹熱等。

立克次體透過傳統革蘭氏染色的效果非常弱;因此常用一種對卵黃囊塗片中立克次體進行染色的方法,以利光學顯微鏡觀察。現在,這項技術常用於監測細胞的感染狀態。

受限於光學顯微鏡的解析度,許多科學家也使用電子顯微鏡來對立克次體與宿主細胞相互作用的精細結構進行分析。例如分別引起流行性斑疹傷寒、洛磯山斑疹熱和恙蟲病的立克次體,外膜組織就能透過電子顯微鏡看到些許的差別,有的外膜較厚,有的則是外膜內葉和外葉倒置。

立克次
卵黃囊塗片立克次體的顯微影像,其尺寸範圍為 0.2μ x 0.5μ 至 0.3μ x 2.0μ。立克次體通常需要使用特殊的染色方法,例如Gimenez染色。圖片來源:CDC Public Health Image Library

做好預防就能別來無「恙」

根據疾管署統計,今(2024)年至 4 月 1 日恙蟲病確定病例已累計至 2 8例,高於去年同期。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

立克次菌無法在一般培養基培養,雖然可用接種天竺鼠或雞胚胎來分離病原確診,但基於實驗室生物安全操作規定,通常以免疫螢光法、間接血球凝集、補體結合等檢查抗體的方式來檢驗。

恙蟲病可用抗生素治療,若不治療死亡率達 60%。但最好的預防方式還是避免暴露於恙蟎孳生的草叢環境,掃墓或是戶外活動最好穿著長袖衣褲、手套、長筒襪及長靴等衣物避免皮膚外露。離開草叢後也要盡速沐浴和更換全部衣物,以防感染。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

討論功能關閉中。

顯微觀點_96
27 篇文章 ・ 5 位粉絲
從細微的事物出發,關注微觀世界的一切,對肉眼所不能見的事物充滿好奇,發掘蘊藏在微觀影像之下的故事。

0

0
0

文字

分享

0
0
0
背貼牆、身高變矮、腰痠背痛?三招檢查你有沒有骨質疏鬆風險!
careonline_96
・2025/04/11 ・2285字 ・閱讀時間約 4 分鐘

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

圖/照護線上

「曾經有位 50 多歲的女士,在走路時和行人稍微碰撞跌倒,結果就痛到站不起來。送急診室後,發現是髖部骨折。」中山醫學大學附設醫院骨外科病房主任林聖傑醫師表示,「患者很懊惱,認為骨折是因為運氣不好,但是經過雙能量X光吸收儀(dual-energy X-ray Absorptiometry,DXA)檢測才曉得自己有骨質疏鬆症,後續也開始接受治療。如果能夠早一點發現、早一點治療,應該有機會避免骨折發生。」

骨鬆性骨折會造成疼痛、影響生活品質、增加醫療花費,還可能導致失能,甚至增加死亡風險。林聖傑醫師指出,根據研究,髖關節骨折患者一年死亡率大約 20%[1],如果是第二次髖關節骨折,死亡率又會更高!

台灣 50 歲以上民眾,骨質疏鬆症的盛行率相當高,女性約佔 38.3%,男性約佔 23.9%。林聖傑醫師說,在骨科患者中,可能有三分之一是與骨質疏鬆有關的髖關節骨折、脊椎壓迫性骨折、手腕的橈骨骨折等。

過去,民眾大多認為骨折是因為跌倒、年齡大、運氣不好所造成,並不清楚骨質疏鬆可能是導致骨折的主要因素。而且即使患者知道有骨質疏鬆的狀況,卻認為骨質疏鬆無法治療。林聖傑醫師說,我們希望透過持續不斷的宣導,讓大家能夠理解骨質疏鬆症不僅僅是老化的結果,而是一種疾病,也可以透過治療來改善。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
圖/照護線上

骨質疏鬆症的危險因子包括高齡、女性、家族病史、體重過輕、缺乏運動、抽菸、喝酒、長期使用類固醇、鈣質與維生素 D 攝取不足等。林聖傑醫師說,民眾須留意駝、矮、痛等警訊,「駝」是駝背,腰背無法挺直;「矮」是身高變矮,與年輕時相比下降 4 公分以上;「痛」是經常感到腰痠背痛。

大家可以在家自我檢測,站直貼牆檢查背部貼合度,若頭部與牆壁距離超過 3 公分,代表有駝背的狀況。林聖傑醫師再指出,在正常情況下,肋骨下緣與骨盆之間可放入四指寬度,若此間距小於 2 公分,可能有嚴重駝背。發現相關警訊時,請盡快就醫檢查。

關於骨質密度的檢查,常見的有:超音波骨密儀(QUS)和雙能量 X 光吸收儀(DXA)。林聖傑醫師表示, QUS 目前只能作為初步篩檢工具,並不建議做為追蹤治療的檢查工具。DXA 是利用兩種不同能量之 X 光照射腰椎及髖骨,為診斷骨質疏鬆症的標準檢查。

DXA 檢查報告會標示 T 值(T-Score),T值是與健康成年人骨質密度做比較所計算出來的值。當 T 值大於或等於 -1.0 時屬於「骨質正常」;當T值介於 -1.0 至 -2.5 之間稱為「骨質缺乏(osteopenia)」;當T值等於或小於 -2.5 時,稱為「骨質疏鬆症(osteoporosis)」。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
圖/照護線上

根據 2023 台灣成人骨質疏鬆症防治之共識及指引[2],若符合以下其中一項,應考慮為極高骨折風險患者,像是骨密度 T 值非常低(低於 -3.0)、最近 12 個月內發生骨鬆性骨折、接受骨質疏鬆藥物治療仍發生骨折、有多處部位骨鬆性骨折、服用對骨骼損傷藥物發生骨折(如長期接受類固醇治療)、跌倒風險高、或有傷害性跌倒病史的患者、FRAX 骨折風險超高的患者(如主要骨質疏鬆性骨折 >30%,髖關節骨折 >4.5%)。

先增加骨質生成,接續減少骨質流失

骨質疏鬆症患者一定要積極接受治療,對於骨密度極低的高風險患者,建議遵照醫囑考慮採「先行增加骨密度,鞏固骨骼」的治療策略,透過先增加骨質密度,鞏固骨骼結構。林聖傑醫師解釋,在骨質密度過低的情況下,使用促進骨質生成藥物可以先提升骨質密度,有助於降低骨折風險。後續則可使用減少骨質流失藥物,發揮長期保護的效果。

圖/照護線上

除了使用藥物治療,日常保養也相當重要。林聖傑醫師說,飲食方面請補充足夠的鈣質和維生素 D,以促進骨骼健康。鈣質攝取量建議達每日 1200 毫克,維生素 D 攝取量建議達每日 800 IU,無論是年輕人、老年人都要攝取充足營養。

適量運動對骨骼健康非常有幫助,根據患者的狀況,可能需要不同的運動處方,患者可與醫師詳細討論。另外也要戒菸、戒酒,減少骨質的流失!

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

本衛教訊息由台灣安進協助提供

註解

  • [1] IOF. https://www.osteoporosis.foundation/ (Accessed: April 2022)
  • [2] 中華民國骨質疏鬆症學會。台灣成人骨質疏鬆症防治之共識及指引。2023 年版。
-----廣告,請繼續往下閱讀-----

討論功能關閉中。