2

14
0

文字

分享

2
14
0

台灣如何面對全球大流行的 COVID-19?陳建仁談台灣的防疫經驗

時報出版_96
・2021/12/30 ・6618字 ・閱讀時間約 13 分鐘

  • 作者 / 中央研究院研之有物編輯群

以科學研究面對全球傳染病挑戰

瘟疫是人類文明的天敵,如果請讀者說出印象最深刻的傳染病,新冠肺炎(嚴重特殊傳染性肺炎,COVID-19)肯定不會缺席。延燒至今的 COVID-19,不僅影響了人們日常生活,也衝擊環環相扣的全球製造供應鏈。面對全球共同遭逢的世紀大疫,台灣如何因應這場危機?在新型冠狀病毒(SARS-CoV-2)大規模感染後,台灣又做了哪些努力才得以守住防線?中央研究院院士陳建仁透過流行病學專業視角,分享 COVID-19 公衛知識與台灣防疫經驗。

陳建仁院士手拿冠狀病毒摺紙,身後是藝術家謝省民為紀念 SARS 抗疫而創作的版畫〈健康平安〉。

SARS 帶來的啟示

如同中研院廖俊智院長所說:「如何應付下一個大流行傳染病(pandemic),已成為當前科學機構關切的重點。」在 COVID-19 出現前,台灣學者對冠狀病毒並不陌生,例如中研院院士賴明詔很早就對冠狀病毒有深入研究,因而被稱為「冠狀病毒之父」。但在病毒的基礎研究之外,台灣面對 COVID-19 大爆發,為何能迅速整備相對完善的防疫體系?這就要回溯到 2003 年的慘痛一仗──嚴重急性呼吸道症候群(SARS)侵襲台灣。當時對抗 SARS 的經驗,為日後 COVID-19 的防疫戰打下了重要基礎。

和 COVID-19 一樣,SARS 的病原體也是冠狀病毒。病人感染 SARS 之後,會出現明顯的發燒症狀,若沒有發燒就不具傳染力,發燒成為疾病監控的重點指標。陳建仁提到,由於沒有很好的抗病毒藥物,也尚未研發出疫苗,所以當時的 SARS 防疫策略是全力阻斷病毒傳染途徑。

一開始疫情控制得很好,直到 2003 年 4 月和平醫院爆發院內感染後,情勢一發不可收拾。從和平醫院、仁濟醫院、臺大醫院急診室到高雄長庚醫院,疫情迅速擴散,情勢相當嚴峻。當時才發現,台灣還沒準備好面對 SARS,院內感染管控也不夠完善。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

2003 年 5 月中,陳建仁與蘇益仁分別擔任衛生署署長與疾管局局長,政府開始著手強化醫院的院內感染管控,設立發燒篩檢站與發燒病房,規劃專用的發燒動線。直到 2003 年 6 月中,台灣出現最後一個病例,SARS 流行終於步入尾聲。此後,《傳染病防治法》經過多次修訂,一步步建立台灣的防疫體系,例如確立《中央流行疫情指揮中心實施辦法》,建構全國感染症醫療體系,也強化了邊境管制檢疫措施。

因為 SARS 疫情迅速降溫,雖然中研院翁啟惠團隊已研發出抗病毒藥物,但新藥還沒進入臨床試驗就宣告終止,SARS 疫苗也來不及發展。這段對抗冠狀病毒的防疫經驗即是:盡可能在第一時間阻斷病毒傳播路徑,包括邊境管控、病例即時通報,以及密切接觸者追蹤。

SARS virion.gif
電子顯微鏡下的 SARS 病毒顆粒。圖/WIKIPEDIA

新興傳染病來襲,掌握病原體與疾病自然史為關鍵

儘管曾有 SARS 累積的防疫經驗,當 COVID-19 這種新興傳染病,毫無預警地侵入人類社會,現有的公衛體系該如何提供預判和決策?

陳建仁表示,面對新興傳染病,首先要問:「病原體是什麼?」COVID-19 從 2019 年 12 月開始傳播,2020 年 1 月上旬確定病原體為 SARS-CoV-2。確認病原體之後,研究者就能開始解析病毒基因和分子結構,展開後續檢驗試劑、疫苗與藥物研發,進一步揭開傳染病的未知面紗。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

第二則是了解臨床特徵:遭受感染後,潛伏期多久?臨床症狀為何?疾病自然史怎麼變化?所謂疾病自然史,指的是疾病自然演變的整個連續性過程,會隨著人、時、地有所不同。例如不是每位感染 COVID-19 的患者都會發燒,重症症狀也都不太一樣,沒有辦法如同 SARS 依據發燒的單一症狀來篩檢,大幅增加防疫難度。此外,還有許多無症狀和輕症感染者,陳建仁說:「It is even worse!」因為 2019 年底疫情爆發初期,關注焦點都集中在重症病人,但重症者多半已住院隔離,輕症病人與無症狀感染者反而成為潛伏流竄的社區傳播者。

面對輕症與無症狀感染的特徵,邊境管控如何定義出「14 天的隔離檢疫期」呢?陳建仁解釋,這同樣是依據疾病自然史來斷定。

從感染到出現症狀的時間為「潛伏期」,有些人潛伏期是 3~5 天,有些人延長到 7 天以上。分析大量 COVID-19 案例的疾病自然史後得知,潛伏期呈常態分布,中間數值大約是 5~7 天,極端值則為 14 天。由此,防疫政策定義出 14 天隔離期加上 7 天自主健康管理,期滿之後,病毒傳染力通常已大幅降低。不過,臨床上仍會出現離群值(Outlier),少數病人可能 22 天後才發病,因此勤洗手、戴口罩、保持社交距離,還是相當重要的防疫措施。

台灣防疫上半場:阻斷病毒傳播的無名英雄

綜觀 COVID-19 防疫戰,陳建仁認為,台灣防疫迄今大概可以分成兩個階段。第一階段是 2019 年 12 月首度發現 COVID-19 至 2020 年 11 月疫苗問世,他稱為防疫「上半場」。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

在上半場期間,最好的防疫方法為阻斷病毒傳播途徑,也就是繼承 SARS 經驗的各項防疫工作。台灣人歷經 SARS 陰影,對勤洗手、量體溫、戴口罩、保持社交距離與避免群聚活動等並不陌生,多數人也願意配合。

即時將病毒阻擋在國門之外,也是上半場的重點策略。2019 年 12 月 31 日,疾病管制署羅一鈞副署長在 PTT 論壇看到中國出現非典型肺炎病例聚集的訊息,旋即發函通知世界衛生組織(World Health Organization, WHO),台灣也在當天啟動邊境管制,展開武漢直飛班機的登機檢疫,並加強院內感染管控。這是我們在防疫上半場搶得先機的關鍵。

COVID-19 屬於第五類法定傳染病,警戒全面提升後,也隨即加強病例通報,所有疑似病例皆須通報疾管署,當病患確診後隔離治療,並展開接觸者疫調。陳建仁解釋,疫調目的即在於釐清感染源和散播途徑,並找出需要匡列隔離的人,這是重要的管控傳染的方法。透過調查旅遊史(Travel history,最近 14 天內國外旅遊史)、職業史(Occupation,職業類別)、接觸史(Contact history,近期接觸與出入場所)與群聚史(Clustering,最近 14 天與家人朋友群聚情況),由此可評估民眾是否屬於高風險族群。

為了改善過去 SARS 防疫口罩不足的缺點,政府組成口罩國家隊增加口罩產能,共增設 92 條口罩產線。應用智慧科技進行精準的追蹤檢疫,包含設計入境檢疫與防疫追蹤系統、電子圍籬 App 等,在權衡最小侵害與隱私保障的原則下,讓防疫人員掌握居家隔離及居家檢疫者的健康狀況與行蹤。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
為了解決口罩短缺的情形,政府組成了口罩國家隊,短時間內增設了 92 條口罩產線。圖/WIKIPEDIA by 總統府 – 02.05 總統訪視「台灣康匠製造公司」

2020 年 COVID-19 肆虐全球之際,台灣有很長一段時間僅有零星確診個案,餐廳維持營運、學校照常上課、球賽和演唱會持續舉辦,彷彿平行世界。陳建仁強調,防疫的成功除了歸功在第一線作戰的醫護與防疫人員,更重要的,2,300 萬台灣人都是無名英雄,他們遵行防疫規範,遏阻病毒的擴散。

到 2021 年 6 月中,台灣居家檢疫與居家隔離的人數累計約有 70 萬,其中僅有不到 2,000 人因違反規定而受罰。這些民眾犧牲了 14 天的自由,讓其他人得以正常生活。若沒有大多數人配合防疫政策,疫情也無法控制得這麼好。

台灣防疫下半場:疫苗戰與變種病毒

第二階段是 2020 年 12 月 COVID-19 疫苗問世之後,陳建仁稱為防疫「下半場」。除了持續阻斷傳播鏈以外,普遍施打疫苗以提升群體免疫力至關重要

陳建仁說,原本規劃目標是以 3,000 萬劑疫苗覆蓋 65% 以上人口(每人 2 劑),其中包括阿斯特捷利康(AstraZeneca)疫苗 1,000 萬劑、莫德納(Moderna)疫苗 500 萬劑、COVAX(COVID-19 Vaccines Global Access,嚴重特殊傳染性肺炎疫苗實施計畫)分配取得 500 萬劑,再加上國產疫苗 1,000 萬劑,來鼓勵國內疫苗廠研發製造。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

不過,計畫趕不上變化,各國競相爭搶疫苗,資源分配也難以公平。國際疫苗交貨一再延宕,比預期慢得多;而國產疫苗使用棘蛋白次單元技術,研發時間也比 mRNA 疫苗和腺病毒載體疫苗更長。

疫苗, 冠状病毒, 医疗的, 手, 小瓶, Covid-19, Covid, 接种疫苗, 流行病, 医疗保健
mRNA 疫苗的開發速度較棘蛋白疫苗快速。圖/Pixabay

然而,疫苗供應不足的期間,病毒突變的步伐並未停歇。陳建仁指出,當病毒在人群中傳染、複製與增生時,RNA 病毒會不斷突變,逐漸往「致死率低、傳染力強」的方向演化。

2021 年 5 月初,Alpha 變異株突破了台灣的邊境管制,造成大規模社區感染,較嚴重的有華航諾富特、新北獅子會、宜蘭電子遊樂場,以及萬華茶藝館等群聚案,萬華茶藝館感染者因平均年齡較高,死亡率也相對提高。由於事態緊急,政府在 2021 年 5 月 15 日首先提升雙北疫情警戒至三級,後續全國也全面進入三級警戒。

全國嚴重特殊傳染性肺炎病例趨勢圖

台灣在 2020 年維持很長一段時間本土零病例,但 2021 年 5 月爆發大規模的社區感染,面臨另一波防疫挑戰。(資料來源:疾管署傳染病統計資料查詢系統

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

陳建仁分析,當單日確診達到 200 多人時,表示病毒至少已經傳遞了 4 波,如果不趕快控制並阻斷病毒傳播,在病毒持續傳遞 9 波以後,理論上會有 20 幾萬人感染(4 的 9 次方)。

經過全民緊鑼密鼓的防疫努力之後,確診病例數從一開始的每天 500~600 人,到 7 月中已降至 20 人以下。陳建仁語帶感性地說:

「疫苗不足的情況下,可以在短短兩個月控制疫情,真的相當不容易。這是中央與地方政府合作、政府與民間合作,以及 2,300 萬人的默默努力所帶來的成果。」

但他也強調,疫苗仍是下半場防疫作戰的最佳解方,必須盡快將完整接種率提升到 65%~70%。其中,遏止疫苗假消息的傳播,也是不可忽視的一環。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
全球 COVID-19 疫苗接種比例

截至 2021 年 10 月 16 日,台灣疫苗完整接種率為 22%,美國 56%,全球為 36%。與世界各國比較,台灣還有很大的努力空間。(資料來源:Our World in Data

疫苗緊急使用授權與免疫橋接

「疫苗是防疫下半場最重要的救援投手。」陳建仁強調,以往疫苗的研發,從動物實驗到臨床試驗一期、二期和三期,通常需要至少 5~10 年才能成功。

在動物實驗階段,必須確認疫苗的有效性與安全性,才可進行人體實驗。有效性有兩個評估重點:一個是「中和抗體效價」,也就是疫苗打入動物體內之後,所產生可以中和病毒的抗體濃度越高越好;第二個重點為「保護力」,即施打疫苗的動物在受到病毒感染後,是否不會被感染或發病。

疫苗研發漫長耗時,然而 COVID-19 疫情迫在眉睫,如果要等上 10 年才能施打疫苗,恐怕全世界的人都難逃病毒侵襲。因此,世界各國無不設法推進研發進度,例如美國前總統川普在 2020 年 5 月宣布「神速行動計畫」(Operation Warp Speed),投入大量資金在疫苗生產與供應上。採用 mRNA 新技術的莫德納疫苗與輝瑞/BNT 疫苗,在完成三期期中分析後,2020 年 12 月就雙雙取得美國食品藥物管理局的緊急使用授權(Emergency Use Authorization, EUA),隨即廣泛施打。

但是,全球疫苗產能依然極度不足。2021 年 5 月世界衛生組織因此召開了一場專家會議,討論透過「免疫橋接研究」(immuno-bridging study)取代三期臨床試驗的可能性。

陳建仁解釋,免疫橋接就是以保護力相關指標(Correlates of Protection, COP)來取代傳統三期臨床試驗的評估。由於中和抗體效價和保護力呈正相關,如果中和抗體效價能達到目前已認證疫苗的水準,便可考慮作為 EUA 審核標準。雖然世界衛生組織專家會議沒有達成共識,但歐盟、韓國與台灣都支持免疫橋接。

台灣食藥署公布的 COVID-19 國產疫苗療效評估標準(資料來源:衛生福利部

台灣國產疫苗免疫橋接研究方法 分為國產疫苗組和 AZ 疫苗組,取 65 歲以下成年受試者,比較第二劑施打後 28 天的血清中和抗體值。

採用以下兩個方式進行統計分析比較,兩項都達標才算成功:

  1. 原型株活病毒中和抗體幾何平均效價比值(geometric mean titer ratio, GMTR ) 的 95% 信賴區間下限須 >0.67
  2. 國產疫苗組的血清反應比率(sero-response rate ) 的 95% 信賴區間下限 >50%
  • ☆ 血清反應比率,依據 AZ 疫苗 60% 原型株活病毒中和抗體累積分布量設定。
  • ☆ 若申請 EUA 前,世界衛生組織釋出中和抗體之保護力相關指標的閾值數據,則參考世界衛生組織標準設定血清反應比率的比較條件。

相關議題目前仍有許多正反爭論,許多人也不免質疑:若免疫橋接可行,為何美國持保留態度?

陳建仁認為,除了科學專業,各國也有自己的考量,美國目前已經有莫德納、嬌生和輝瑞/BNT 等疫苗,整體供應無虞,故對免疫橋接有所保留。但陳建仁強調,不能只考慮資源充裕國家的情況。即使台灣疫苗接種率達到 70%,也難以高枕無憂,因為病毒會不斷複製和突變,若不能盡快協助其他貧窮國家接種疫苗,終止 COVID-19 的全球大流行,很可能演化出疫苗逃逸株(vaccine escape strain),導致現行所有疫苗都失去保護力。

綜合上述,陳建仁認為這是世界衛生組織進行免疫橋接討論,以便有更多的新疫苗可以通過 EUA 的原因之一。他感慨地說道:「病毒無國界,沒有國家可以單獨對抗病毒,我們不能讓任何一個國家被遺棄,變成全球衛生的孤兒。」

與 COVID-19 共存的世界

這場全球大流行的瘟疫,確實重創全世界。台灣即使實施嚴格的邊境管控,但在三級警戒下,餐飲、觀光及運輸等民生產業皆深受衝擊。經歷病毒一波波反覆侵襲,我們何時可能結束這場漫長的戰役,重返正常生活?

陳建仁認為,施打疫苗能減緩疫情大流行,讓病毒不會大幅度傳播,降低病毒突變的機率。但是,要完全撲滅 COVID-19 已不太可能,因為大量輕症與無症狀感染者,會讓病毒持續存活,小幅度蔓延,而且新生兒尚無法接種疫苗,也是病毒的可能宿主。換言之,我們要有心理準備與 COVID-19 共存。

夫妻, 社会疏远, 火车站, 冠状病毒, 口罩, Covid-19, Covid, 疏远, 流行病, 保护
要完全撲滅 COVID-19 已不太可能,我們未來很可能要與 COVID-19 共存。圖/Pixabay

COVID-19 病毒為了自身延續,會往高傳染力、低致死率的方向自然演化。那麼,下一步的共存之策為何?

陳建仁給出幾項解方:精準快篩、充足疫苗與抗病毒口服藥物。目前美國默沙東藥廠(MSD)已研發出 COVID-19 抗病毒口服藥物莫納皮拉韋(molnupiravir),正在申請 FDA 緊急使用授權,台灣也與藥廠接洽中。

未來場景已經可以想像:多數人已接種過疫苗,正常上班上課,如果有人經快篩確認感染 COVID-19,醫生便給予口服抗病毒藥物來降低病患體內的病毒量,避免重症、降低傳染力,而社會仍如常運作,醫療體系也不致崩潰,類似目前因應流行性感冒的對策。

陳建仁提到,公共衛生有個重要的概念──「一體健康」(One Health),也就是所有人、所有動物與所有環境都健康。例如流行性感冒、SARS 或 COVID-19 等傳染病,都屬於人畜共通的疾病,疾病不只威脅人類,也會感染動物,甚至對生態造成影響。如果我們不破壞環境,避免和野生動物有過多非必要接觸,或許就能減少接觸中間宿主動物的機會,人類也不會從自然界的動物感染到新型病毒。

「因應未來各種可能的新興傳染病,保持『一體健康』,才會有更好的對策。」陳建仁總結道。

延伸閱讀

  • 成功防疫因素〉。衛生福利部 COVID-19 防疫關鍵決策網。
  • 陳建仁(2020)。《流行病學:原理與方法》。新北:聯經。
  • 陳建仁(2021)。〈智慧防疫與精準健康〉。中央研究院物理所 YouTube。
  • 簡國龍、廖美、吳介民(2021)。〈國產疫苗緊急使用授權爭議與因應路徑 2.0 版〉。思想坦克網站。
新書分享會〉《研之有物:見微知著!中研院的21堂生命科學課》即將出版

——本文摘自《研之有物:見微知著!中研院的21堂生命科學課》/ 中央研究院研之有物編輯群,2022 年 2 月,時報出版

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
文章難易度
所有討論 2
時報出版_96
174 篇文章 ・ 38 位粉絲
出版品包括文學、人文社科、商業、生活、科普、漫畫、趨勢、心理勵志等,活躍於書市中,累積出版品五千多種,獲得國內外專家讀者、各種獎項的肯定,打造出無數的暢銷傳奇及和重量級作者,在台灣引爆一波波的閱讀議題及風潮。

0

2
1

文字

分享

0
2
1
「融合蛋白」如何全方位圍剿狡猾癌細胞
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/11/07 ・5944字 ・閱讀時間約 12 分鐘

本文與 TRPMA 台灣研發型生技新藥發展協會合作,泛科學企劃執行

我們知道癌症是台灣人健康的頭號公敵。 為此,我們花了很多時間介紹最新、最有效的抗癌方法之一:免疫療法

免疫療法中最重要的技術就是抗體藥物。科學家會人工製造一批抗體去標記癌細胞。它們就像戰場上的偵察無人機,能精準鎖定你體內的敵人——癌細胞,為它們打上標記,然後引導你的免疫系統展開攻擊。

這跟化療、放射線治療那種閉著眼睛拿機槍亂掃不同。免疫療法是重新叫醒你的免疫系統,為身體「上buff (增益) 」來抗癌,副作用較低,因此備受好評。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

但尷尬的是,經過幾年的臨床考驗,科學家發現:光靠抗體對抗癌症,竟然已經不夠用了。

事情是這樣的,臨床上醫生與科學家逐漸發現:這個抗體標記,不是容易損壞,就是癌細胞同時設有多個陷阱關卡,只靠叫醒免疫細胞,還是難以發揮戰力。

但好消息是,我們的生技工程也大幅進步了。科學家開始思考:如果這台偵察無人機只有「標記」這一招不夠用,為什麼不幫它升級,讓它多學幾招呢?

這個能讓免疫藥物(偵察無人機)大進化的訓練器,就是今天的主角—融合蛋白(fusion protein)

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
融合蛋白(fusion protein)/ 圖片來源:wikipedia

融合蛋白是什麼?

免疫療法遇到的問題,我們可以這樣理解:想像你的身體是一座國家,病毒、細菌、腫瘤就是入侵者;而抗體,就是我們派出的「偵察無人機」。

當我們透過注射放出這支無人機群進到體內,它能迅速辨識敵人、緊抓不放,並呼叫其他免疫單位(友軍)一同解決威脅。過去 20 年,最強的偵查機型叫做「單株抗體」。1998年,生技公司基因泰克(Genentech)推出的藥物赫賽汀(Herceptin),就是一款針對 HER2 蛋白的單株抗體,目標是治療乳癌。

這支無人機群為什麼能對抗癌症?這要歸功於它「Y」字形的小小抗體分子,構造看似簡單,卻蘊藏巧思:

  • 「Y」 字形上面的兩隻「叉叉」是敵人偵測器,能找到敵人身上的抗原特徵,並黏上去,稱為抗體結合區「Fab 區域」。
  • 「Y」 字形的「尾巴」就是我們說的「標籤」,它能通知免疫系統啟動攻擊,稱為結晶區域片段「Fc 區域」。具體來說,當免疫細胞在體內巡邏,免疫細胞上的 Fc 受體 (FcR) 會和 Fc區域結合,進而認出病原體或感染細胞,接著展開清除。

更厲害的是,這個 Fc 區域標籤還能加裝不同功能。一般來說,人體內多餘的分子,會被定期清除。例如,細胞內會有溶酶體不斷分解多餘的物質,或是血液經過肝臟時會被代謝、分解。那麼,人造抗體對身體來說,屬於外來的東西,自然也會被清除。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

而 Fc區域會與細胞內體上的Fc受體結合,告訴細胞「別分解我」的訊號,阻止溶酶體的作用。又或是單純把標籤做的超大,例如接上一段長長的蛋白質,或是聚乙二醇鏈,讓整個抗體分子的大小,大於腎臟過濾孔的大小,難以被腎臟過濾,進而延長抗體在體內的存活時間。

偵測器(Fab)加上標籤(Fc)的結構,使抗體成為最早、也最成功的「天然設計藥物」。然而,當抗體在臨床上逐漸普及,一個又一個的問題開始浮現。抗體的強項在於「精準鎖定」,但這同時也是它的限制。

「Y」 字形上面的兩隻「叉叉」是敵人偵測器,能找到敵人身上的抗原特徵,並黏上去,稱為抗體結合區「Fab 區域」/ 圖片來源:shutterstock

第一個問題:抗體只能打「魔王」,無法毀掉「魔窟」。 

抗體一定要有一個明確的「標的物」才能發揮作用。這讓它在針對「腫瘤」或「癌細胞本身」時非常有效,因為敵人身上有明顯標記。但癌細胞的形成與惡化,是細胞在「生長、分裂、死亡、免疫逃脫」這些訊號通路上被長期誤導的結果。抗體雖然勇猛,卻只能針對已經帶有特定分子的癌細胞魔王,無法摧毀那個孕育魔王的系統魔窟。這時,我們真正欠缺的是能「調整」、「模擬」或「干擾」這些錯誤訊號的藥物。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

第二個問題:開發產線的限制。

抗體的開發,得經過複雜的細胞培養與純化程序。每次改變結構或目標,幾乎都要重新開發整個系統。這就像你無法要求一台偵測紅外線的無人機,明天立刻改去偵測核輻射。高昂的成本與漫長的開發時間,讓新產線難以靈活創新。

為了讓免疫藥物能走向多功能與容易快速製造、測試的道路,科學家急需一個更工業化的藥物設計方式。雖然我們追求的是工業化的設計,巧合的是,真正的突破靈感,仍然來自大自然。

在自然界中,基因有時會彼此「融合」成全新的組合,讓生物獲得額外功能。例如細菌,它們常仰賴一連串的酶來完成代謝,中間產物要在細胞裡來回傳遞。但後來,其中幾個酶的基因彼此融合,而且不只是基因層級的合併,產出的酶本身也變成同一條長長的蛋白質。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

結果,反應效率大幅提升。因為中間產物不必再「跑出去找下一個酶」,而是直接在同一條生產線上完成。對細菌來說,能更快處理養分、用更少能量維持生存,自然形成適應上的優勢,這樣的融合基因也就被演化保留下來。

科學家從中得到關鍵啟發:如果我們也能把兩種有用的蛋白質,「人工融合」在一起,是否就能創造出更強大的新分子?於是,融合蛋白(fusion protein)就出現了。

以假亂真:融合蛋白的HIV反制戰

融合蛋白的概念其實很直覺:把兩種以上、功能不同的蛋白質,用基因工程的方式「接起來」,讓它們成為同一個分子。 

1990 年,融合蛋白 CD4 免疫黏附素(CD4 immunoadhesin)誕生。這項設計,是為了對付令人類聞風喪膽的 HIV 病毒。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

我們知道 T 細胞是人體中一種非常重要的白血球。在這些 T 細胞中,大約有六到七成表面帶有一個叫做「CD4」的輔助受體。CD4 會和另一個受體 TCR 一起合作,幫助 T 細胞辨識其他細胞表面的抗原片段,等於是 T 細胞用來辨認壞人的「探測器」。表面擁有 CD4 受體的淋巴球,就稱為 CD4 淋巴球。

麻煩的來了。 HIV 病毒反將一軍,竟然把 T 細胞的 CD4 探測器,當成了自己辨識獵物的「標記」。沒錯,對 HIV 病毒來說,免疫細胞就是它的獵物。HIV 的表面有一種叫做 gp120 的蛋白,會主動去抓住 T 細胞上的 CD4 受體。

一旦成功結合,就會啟動一連串反應,讓病毒外殼與細胞膜融合。HIV 進入細胞內後會不斷複製並破壞免疫細胞,導致免疫系統逐漸崩潰。

為了逆轉這場悲劇,融合蛋白 CD4 免疫黏附素登場了。它的結構跟抗體類似,由由兩個不同段落所組成:一端是 CD4 假受體,另一端則是剛才提到、抗體上常見的 Fc 區域。當 CD4 免疫黏附素進入體內,它表面的 CD4 假受體會主動和 HIV 的 gp120 結合。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

厲害了吧。 病毒以為自己抓到了目標細胞,其實只是被騙去抓了一個假的 CD4。這樣 gp120 抓不到 CD4 淋巴球上的真 CD4,自然就無法傷害身體。

而另一端的 Fc 區域則有兩個重要作用:一是延長融合蛋白在體內的存活時間;二是理論上能掛上「這裡有敵人!」的標籤,這種機制稱為抗體依賴性細胞毒殺(ADCC)或免疫吞噬作用(ADCP)。當免疫細胞的 Fc 受體與 Fc 區域結合,就能促使免疫細胞清除被黏住的病毒顆粒。

不過,這裡有個關鍵細節。

在實際設計中,CD4免疫黏附素的 Fc 片段通常會關閉「吸引免疫細胞」的這個技能。原因是:HIV 專門攻擊的就是免疫細胞本身,許多病毒甚至已經藏在 CD4 細胞裡。若 Fc 區域過於活躍,反而可能引發強烈的發炎反應,甚至讓免疫系統錯把帶有病毒碎片的健康細胞也一併攻擊,這樣副作用太大。因此,CD4 免疫黏附素的 Fc 區域會加入特定突變,讓它只保留延長藥物壽命的功能,而不會與淋巴球的 Fc 受體結合,以避免誘發免疫反應。

從 DNA 藍圖到生物積木:融合蛋白的設計巧思

融合蛋白雖然潛力強大,但要製造出來可一點都不簡單。它並不是用膠水把兩段蛋白質黏在一起就好。「融合」這件事,得從最根本的設計圖,也就是 DNA 序列就開始規劃。

我們體內的大部分蛋白質,都是細胞照著 DNA 上的指令一步步合成的。所以,如果科學家想把蛋白 A 和蛋白 B 接在一起,就得先把這兩段基因找出來,然後再「拼」成一段新的 DNA。

不過,如果你只是單純把兩段基因硬接起來,那失敗就是必然的。因為兩個蛋白會互相「打架」,導致摺疊錯亂、功能全毀。

這時就需要一個小幫手:連接子(linker)。它的作用就像中間的彈性膠帶,讓兩邊的蛋白質能自由轉動、互不干擾。最常見的設計,是用多個甘胺酸(G)和絲胺酸(S)組成的柔性小蛋白鏈。

設計好這段 DNA 之後,就能把它放進細胞裡,讓細胞幫忙「代工」製造出這個融合蛋白。接著,科學家會用層析、電泳等方法把它純化出來,再一一檢查它有沒有摺疊正確、功能是否完整。

如果一切順利,這個人工設計的融合分子,就能像自然界的蛋白一樣穩定運作,一個全新的「人造分子兵器」就此誕生。

CD4免疫黏附素問世之後,融合蛋白逐漸成為生物製藥的重要平台之一。而且現在的融合蛋白,早就不只是「假受體+Fc 區域」這麼單純。它已經跳脫模仿抗體,成為真正能自由組裝、自由設計的生物積木。

CD4免疫黏附素問世之後,融合蛋白逐漸成為生物製藥的重要平台之一 / 圖片來源:wikipedia

融合蛋白的強項,就在於它能「自由組裝」。

以抗體為骨架,科學家可以接上任何想要的功能模組,創造出全新的藥物型態。一般的抗體只能「抓」(標記特定靶點);但融合蛋白不只會抓,還能「阻斷」、「傳遞」、甚至「調控」訊號。在功能模組的加持下,它在藥物設計上,幾乎像是一個分子級的鋼鐵蜘蛛人裝甲。

一般來說,當我們選擇使用融合蛋白時,通常會期待它能發揮幾種關鍵效果:

  1. 療效協同: 一款藥上面就能同時針對多個靶點作用,有機會提升治療反應率與持續時間,達到「一藥多效」的臨床價值。
  2. 減少用藥: 原本需要兩到三種單株抗體聯合使用的療法,也許只要一種融合蛋白就能搞定。這不僅能減少給藥次數,對病人來說,也有機會因為用藥減少而降低治療成本。
  3. 降低毒性風險: 經過良好設計的融合蛋白,可以做到更精準的「局部活化」,讓藥物只在目標區域發揮作用,減少副作用。

到目前為止,我們了解了融合蛋白是如何製造的,也知道它的潛力有多大。

那麼,目前實際成效到底如何呢?

一箭雙鵰:拆解癌細胞的「偽裝」與「內奸」

2016 年,德國默克(Merck KGaA)展開了一項全新的臨床試驗。 主角是一款突破性的雙功能融合蛋白──Bintrafusp Alfa。這款藥物的厲害之處在於,它能同時封鎖 PD-L1 和 TGF-β 兩條免疫抑制路徑。等於一邊拆掉癌細胞的偽裝,一邊解除它的防護罩。

PD-L1,我們或許不陌生,它就像是癌細胞身上的「偽裝良民證」。當 PD-L1 和免疫細胞上的 PD-1 受體結合時,就會讓免疫系統誤以為「這細胞是自己人」,於是放過它。我們的策略,就是用一個抗體或抗體樣蛋白黏上去,把這張「偽裝良民證」封住,讓免疫系統能重新啟動。

但光拆掉偽裝還不夠,因為癌細胞還有另一位強大的盟友—一個起初是我軍,後來卻被癌細胞收買、滲透的「內奸」。它就是,轉化生長因子-β,縮寫 TGF-β。

先說清楚,TGF-β 原本是體內的秩序管理者,掌管著細胞的生長、分化、凋亡,還負責調節免疫反應。在正常細胞或癌症早期,它會和細胞表面的 TGFBR2 受體結合,啟動一連串訊號,抑制細胞分裂、減緩腫瘤生長。

但當癌症發展到後期,TGF-β 跟 TGFBR2 受體之間的合作開始出問題。癌細胞表面的 TGFBR2 受體可能突變或消失,導致 TGF-β 不但失去了原本的抑制作用,反而轉向幫癌細胞做事

它會讓細胞骨架(actin cytoskeleton)重新排列,讓細胞變長、變軟、更有彈性,還能長出像觸手的「偽足」(lamellipodia、filopodia),一步步往外移動、鑽進組織,甚至進入血管、展開全身轉移。

更糟的是,這時「黑化」的 TGF-β 還會壓抑免疫系統,讓 T 細胞和自然殺手細胞變得不再有攻擊力,同時刺激新血管生成,幫腫瘤打通營養補給線。

為了對抗這個內奸,默克在 Bintrafusp Alfa 的結構裡,加上了一個「TGF-β 陷阱(trap)」。就像 1989 年的 CD4 免疫黏附素用「假受體」去騙 HIV 一樣,這個融合蛋白在體內循環時,會用它身上的「陷阱」去捕捉並中和游離的 TGF-β。這讓 TGF-β 無法再跟腫瘤細胞或免疫細胞表面的天然受體結合,從而鬆開了那副壓抑免疫系統的腳鐐。

為了對抗這個內奸,默克在 Bintrafusp Alfa 的結構裡,加上了一個「TGF-β 陷阱(trap)」/ 情境圖來源:shutterstock

告別單一解方:融合蛋白的「全方位圍剿」戰

但,故事還沒完。我們之前提過,癌細胞之所以難纏,在於它會發展出各種「免疫逃脫」策略。

而近年我們發現,癌細胞的「偽良民證」至少就有兩張:一張是 PD-L1;另一張是 CD-47。CD47 是癌細胞向巨噬細胞展示的「別吃我」訊號,當它與免疫細胞上的 SIRPα 結合時,就會抑制吞噬反應。

為此,總部位於台北的漢康生技,決定打造能同時對付 PD-L1、CD-47,乃至 TGF-β 的三功能生物藥 HCB301。

雖然三功能融合蛋白聽起來只是「再接一段蛋白」而已,但實際上極不簡單。截至目前,全球都還沒有任何三功能抗體或融合蛋白批准上市,在臨床階段的生物候選藥,也只佔了整個生物藥市場的 1.6%。

漢康生技透過自己開發的 FBDB 平台技術,製作出了三功能的生物藥 HCB301,目前第一期臨床試驗已經在美國、中國批准執行。

免疫療法絕對是幫我們突破癌症的關鍵。但我們也知道癌症非常頑強,還有好幾道關卡我們無法攻克。既然單株抗體在戰場上顯得單薄,我們就透過融合蛋白,創造出擁有多種功能模組的「升級版無人機」。

融合蛋白強的不是個別的偵查或阻敵能力,而是一組可以「客製化組裝」的平台,用以應付癌細胞所有的逃脫策略。

Catch Me If You Can?融合蛋白的回答是:「We Can.」

未來癌症的治療戰場,也將從尋找「唯一解」,轉變成如何「全方位圍剿」癌細胞,避免任何的逃脫。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
文章難易度

討論功能關閉中。

0

1
0

文字

分享

0
1
0
解密機器人如何學會思考、觸摸與變形
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/09/09 ・6820字 ・閱讀時間約 14 分鐘

本文與 Perplexity 合作,泛科學企劃執行

「Hello. I am… a robot.」

在我們的記憶裡,機器人的聲音就該是冰冷、單調,不帶一絲情感 。它們的動作僵硬,肢體不協調,像一個沒有靈魂的傀儡,甚至啟發我們創造了機械舞來模仿那獨特的笨拙可愛。但是,現今的機器人發展不再只會跳舞或模仿人聲,而是已經能獨立完成一場膽囊切除手術。

就在2025年,美國一間實驗室發表了一項成果:一台名為「SRT-H」的機器人(階層式手術機器人Transformer),在沒有人類醫師介入的情況下,成功自主完成了一場完整的豬膽囊切除手術。SRT-H 正是靠著從錯誤中學習的能力,最終在八個不同的離體膽囊上,達成了 100% 的自主手術成功率。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

這項成就的意義重大,因為過去機器人手術的自動化,大多集中在像是縫合這樣的單一「任務」上。然而,這一場完整的手術,是一個包含數十個步驟、需要連貫策略與動態調整的複雜「程序」。這是機器人首次在包含 17 個步驟的完整膽囊切除術中,實現了「步驟層次的自主性」。

這就引出了一個讓我們既興奮又不安的核心問題:我們究竟錯過了什麼?機器人是如何在我們看不見的角落,悄悄完成了從「機械傀儡」到「外科醫生」的驚人演化?

這趟思想探險,將為你解密 SRT-H 以及其他五款同樣具備革命性突破的機器人。你將看到,它們正以前所未有的方式,發展出生物般的觸覺、理解複雜指令、學會團隊合作,甚至開始自我修復與演化,成為一種真正的「準生命體」 。

所以,你準備好迎接這個機器人的新紀元了嗎?

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

只靠模仿還不夠?手術機器人還需要學會「犯錯」與「糾正」

那麼,SRT-H 這位機器人的外科大腦,究竟藏著什麼秘密?答案就在它創新的「階層式框架」設計裡 。

你可以想像,SRT-H 的腦中,住著一個分工明確的兩人團隊,就像是漫畫界的傳奇師徒—黑傑克與皮諾可 。

  • 第一位,是動口不動手的總指揮「黑傑克」: 它不下達具體的動作指令,而是在更高維度的「語言空間」中進行策略規劃 。它發出的命令,是像「抓住膽管」或「放置止血夾」這樣的高層次任務指令 。
  • 第二位,是靈巧的助手「皮諾可」: 它負責接收黑傑克的語言指令,並將這些抽象的命令,轉化為機器手臂毫釐不差的精準運動軌跡 。

但最厲害的還不是這個分工,而是它們的學習方式。SRT-H 研究團隊收集了 17 個小時、共 16,000 條由人類專家操作示範的軌跡數據來訓練它 。但這還只是開始,研究人員在訓練過程中,會刻意讓它犯錯,並向它示範如何從抓取失敗、角度不佳等糟糕的狀態中恢復過來 。這種獨特的訓練方法,被稱為「糾正性示範」 。

SRT-H 研究團隊收集了 17 個小時、共 16,000 條由人類專家操作示範的軌跡數據來訓練它 。 / 圖片來源:shutterstock

這項訓練,讓 SRT-H 學會了一項外科手術中最關鍵的技能:當它發現執行搞砸了,它能即時識別偏差,並發出如「重試抓取」或「向左調整」等「糾正性指令」 。這套內建的錯誤恢復機制至關重要。當研究人員拿掉這個糾正能力後,機器人在遇到困難時,要不是完全失敗,就是陷入無效的重複行為中 。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

正是靠著這種從錯誤中學習、自我修正的能力,SRT-H 最終在八次不同的手術中,達成了 100% 的自主手術成功率 。

SRT-H 證明了機器人開始學會「思考」與「糾錯」。但一個聰明的大腦,足以應付更混亂、更無法預測的真實世界嗎?例如在亞馬遜的倉庫裡,機器人不只需要思考,更需要實際「會做事」。

要能精準地與環境互動,光靠視覺或聽覺是不夠的。為了讓機器人能直接接觸並處理日常生活中各式各樣的物體,它就必須擁有生物般的「觸覺」能力。

解密 Vulcan 如何學會「觸摸」

讓我們把場景切換到亞馬遜的物流中心。過去,這裡的倉儲機器人(如 Kiva 系統)就像放大版的掃地機器人,核心行動邏輯是極力「避免」與周遭環境發生任何物理接觸,只負責搬運整個貨架,再由人類員工挑出包裹。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

但 2025 年5月,亞馬遜展示了他們最新的觸覺機器人 Vulcan。在亞馬遜的物流中心裡,商品被存放在由彈性帶固定的織物儲物格中,而 Vulcan 的任務是必須主動接觸、甚至「撥開」彈性織網,再從堆放雜亂的儲物格中,精準取出單一包裹,且不能造成任何損壞。

2025 年5月,亞馬遜展示了他們最新的觸覺機器人 Vulcan / 圖片引用:https://www.aboutamazon.com/news

Vulcan 的核心突破,就在於它在「拿取」這個動作上,學會了生物般的「觸覺」。它靈活的機械手臂末端工具(EOAT, End-Of-Arm Tool),不僅配備了攝影機,還搭載了能測量六個自由度的力與力矩感測器。六個自由度包含上下、左右、前後的推力,和三個維度的旋轉力矩。這就像你的手指,裡頭分布著非常多的受器,不只能感測壓力、還能感受物體橫向拉扯、運動等感觸。

EOAT 也擁有相同精確的「觸覺」,能夠在用力過大之前即時調整力道。這讓 Vulcan 能感知推動一個枕頭和一個硬紙盒所需的力量不同,從而動態調整行為,避免損壞貨物。

其實,這更接近我們人類與世界互動的真實方式。當你想拿起桌上的一枚硬幣時,你的大腦並不會先計算出精準的空間座標。實際上,你會先把手伸到大概的位置,讓指尖輕觸桌面,再沿著桌面滑動,直到「感覺」到硬幣的邊緣,最後才根據觸覺決定何時彎曲手指、要用多大的力量抓起這枚硬幣。Vulcan 正是在學習這種「視覺+觸覺」的混合策略,先用攝影機判斷大致的空間,再用觸覺回饋完成最後精細的操作。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

靠著這項能力,Vulcan 已經能處理亞馬遜倉庫中約 75% 的品項,並被優先部署來處理最高和最低層的貨架——這些位置是最容易導致人類員工職業傷害的位置。這也讓自動化的意義,從單純的「替代人力」,轉向了更具建設性的「增強人力」。

SRT-H 在手術室中展現了「專家級的腦」,Vulcan 在倉庫中演化出「專家級的手」。但你發現了嗎?它們都還是「專家」,一個只會開刀,一個只會揀貨。雖然這種「專家型」設計能有效規模化、解決痛點並降低成本,但機器人的終極目標,是像人類一樣成為「通才」,讓單一機器人,能在人類環境中執行多種不同任務。

如何教一台機器人「舉一反三」?

你問,機器人能成為像我們一樣的「通才」嗎?過去不行,但現在,這個目標可能很快就會實現了。這正是 NVIDIA 的 GR00T 和 Google DeepMind 的 RT-X 等專案的核心目標。

過去,我們教機器人只會一個指令、一個動作。但現在,科學家們換了一種全新的教學思路:停止教機器人完整的「任務」,而是開始教它們基礎的「技能基元」(skill primitives),這就像是動作的模組。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

例如,有負責走路的「移動」(Locomotion) 基元,和負責抓取的「操作」(Manipulation) 基元。AI 模型會透過強化學習 (Reinforcement Learning) 等方法,學習如何組合這些「技能基元」來達成新目標。

舉個例子,當 AI 接收到「從冰箱拿一罐汽水給我」這個新任務時,它會自動將其拆解為一系列已知技能的組合:首先「移動」到冰箱前、接著「操作」抓住把手、拉開門、掃描罐子、抓住罐子、取出罐子。AI T 正在學會如何將這些單一的技能「融合」在一起。有了這樣的基礎後,就可以開始來大量訓練。

當多重宇宙的機器人合體練功:通用 AI 的誕生

好,既然要學,那就要練習。但這些機器人要去哪裡獲得足夠的練習機會?總不能直接去你家廚房實習吧。答案是:它們在數位世界裡練習

NVIDIA 的 Isaac Sim 等平台,能創造出照片級真實感、物理上精確的模擬環境,讓 AI 可以在一天之內,進行相當於數千小時的練習,獨自刷副本升級。這種從「模擬到現實」(sim-to-real)的訓練管線,正是讓訓練這些複雜的通用模型變得可行的關鍵。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

DeepMind 的 RT-X 計畫還發現了一個驚人的現象:用來自多種「不同類型」機器人的數據,去訓練一個單一的 AI 模型,會讓這個模型在「所有」機器人上表現得更好。這被稱為「正向轉移」(positive transfer)。當 RT-1-X 模型用混合數據訓練後,它在任何單一機器人上的成功率,比只用該機器人自身數據訓練的模型平均提高了 50%。

這就像是多重宇宙的自己各自練功後,經驗值合併,讓本體瞬間變強了。這意味著 AI 正在學習關於物理、物體特性和任務結構的抽象概念,這些概念獨立於它所控制的特定身體。

AI 正在學習關於物理、物體特性和任務結構的抽象概念,這些概念獨立於它所控制的特定身體。/ 圖片來源:shutterstock

不再是工程師,而是「父母」: AI 的新學習模式

這也導向了一個科幻的未來:或許未來可能存在一個中央「機器人大腦」,它可以下載到各種不同的身體裡,並即時適應新硬體。

這種學習方式,也從根本上改變了我們與機器人的互動模式。我們不再是逐行編寫程式碼的工程師,而是更像透過「示範」與「糾正」來教導孩子的父母。

NVIDIA 的 GR00T 模型,正是透過一個「數據金字塔」來進行訓練的:

  • 金字塔底層: 是大量的人類影片。
  • 金字塔中層: 是海量的模擬數據(即我們提過的「數位世界」練習)。
  • 金字塔頂層: 才是最珍貴、真實的機器人操作數據。

這種模式,大大降低了「教導」機器人新技能的門檻,讓機器人技術變得更容易規模化與客製化。

當機器人不再是「一個」物體,而是「任何」物體?

我們一路看到了機器人如何學會思考、觸摸,甚至舉一反三。但這一切,都建立在一個前提上:它們的物理形態是固定的。

但,如果連這個前提都可以被打破呢?這代表機器人的定義不再是固定的形態,而是可變的功能:它能改變身體來適應任何挑戰,不再是一台單一的機器,而是一個能根據任務隨選變化的物理有機體。

有不少團隊在爭奪這個機器人領域的聖杯,其中瑞士洛桑聯邦理工學院特別具有代表性,該學院的仿生機器人實驗室(Bioinspired Robotics Group, BIRG)2007 年就打造模組化自重構機器人 Roombots。

有不少團隊在爭奪這個機器人領域的聖杯,其中瑞士洛桑聯邦理工學院(EPFL)特別具有代表性。該學院的仿生機器人實驗室(BIRG)在 2007 年就已打造出模組化自重構機器人 Roombots。而 2023 年,來自 EPFL 的另一個實驗室——可重組機器人工程實驗室(RRL),更進一步推出了 Mori3,這是一套把摺紙藝術和電腦圖學巧妙融合的模組化機器人系統。

2023 年來自 EPFL 的另一個實驗室—可重組機器人工程實驗室(RRL)推出了 Mori3 © 2023 Christoph Belke, EPFL RRL

Mori3 的核心,是一個個小小的三角形模組。別看它簡單,每個模組都是一個獨立的機器人,有自己的電源、馬達、感測器和處理器,能獨立行動,也能和其他模組合作。最厲害的是,它的三條邊可以自由伸縮,讓這個小模組本身就具備「變形」能力。

當許多 Mori3 模組連接在一起時,就能像一群活的拼圖一樣,從平面展開,組合成各種三維結構。研究團隊將這種設計稱為「物理多邊形網格化」。在電腦圖學裡,我們熟悉的 3D 模型,其實就是由許多多邊形(通常是三角形)拼湊成的網格。Mori3 的創新之處,就是把這種純粹的數位抽象,真正搬到了現實世界,讓模組們化身成能活動的「實體網格」。

這代表什麼?團隊已經展示了三種能力:

  • 移動:他們用十個模組能組合成一個四足結構,它能從平坦的二維狀態站立起來,並開始行走。這不只是結構變形,而是真正的協調運動。
  • 操縱: 五個模組組合成一條機械臂,撿起物體,甚至透過末端模組的伸縮來擴大工作範圍。
  • 互動: 模組們能形成一個可隨時變形的三維曲面,即時追蹤使用者的手勢,把手的動作轉換成實體表面的起伏,等於做出了一個會「活」的觸控介面。

這些展示,不只是實驗室裡的炫技,而是真實證明了「物理多邊形網格化」的潛力:它不僅能構建靜態的結構,還能創造具備複雜動作的動態系統。而且,同一批模組就能在不同情境下切換角色。

想像一個地震後的救援場景:救援隊帶來的不是一台笨重的挖土機,而是一群這樣的模組。它們首先組合成一條長長的「蛇」形機器人,鑽入瓦礫縫隙;一旦進入開闊地後,再重組成一隻多足的「蜘蛛」,以便在不平的地面上穩定行走;發現受困者時,一部分模組分離出來形成「支架」撐住搖搖欲墜的橫樑,另一部分則組合成「夾爪」遞送飲水。這就是以任務為導向的自我演化。

這項技術的終極願景,正是科幻中的概念:可程式化物質(Programmable Matter),或稱「黏土電子學」(Claytronics)。想像一桶「東西」,你可以命令它變成任何你需要的工具:一支扳手、一張椅子,或是一座臨時的橋樑。

未來,我們只需設計一個通用的、可重構的「系統」,它就能即時創造出任務所需的特定機器人。這將複雜性從實體硬體轉移到了規劃重構的軟體上,是一個從硬體定義的世界,走向軟體定義的物理世界的轉變。

更重要的是,因為模組可以隨意分開與聚集,損壞時也只要替換掉部分零件就好。足以展現出未來機器人的適應性、自我修復與集體行為。當一群模組協作時,它就像一個超個體,如同蟻群築橋。至此,「機器」與「有機體」的定義,也將開始動搖。

從「實體探索」到「數位代理」

我們一路見證了機器人如何從單一的傀儡,演化為學會思考的外科醫生 (SRT-H)、學會觸摸的倉儲專家 (Vulcan)、學會舉一反三的通才 (GR00T),甚至是能自我重構成任何形態的「可程式化物質」(Mori3)。

但隨著機器人技術的飛速發展,一個全新的挑戰也隨之而來:在一個 AI 也能生成影像的時代,我們如何分辨「真實的突破」與「虛假的奇觀」?

舉一個近期的案例:2025 年 2 月,一則影片在網路上流傳,顯示一台人形機器人與兩名人類選手進行羽毛球比賽,並且輕鬆擊敗了人類。我的第一反應是懷疑:這太誇張了,一定是 AI 合成的影片吧?但,該怎麼驗證呢?答案是:用魔法打敗魔法。

在眾多 AI 工具中,Perplexity 特別擅長資料驗證。例如這則羽球影片的內容貼給 Perplexity,它馬上就告訴我:該影片已被查證為數位合成或剪輯。但它並未就此打住,而是進一步提供了「真正」在羽球場上有所突破的機器人—來自瑞士 ETH Zurich 團隊的 ANYmal-D

接著,選擇「研究模式」,就能深入了解 ANYmal-D 的詳細原理。原來,真正的羽球機器人根本不是「人形」,而是一台具備三自由度關節的「四足」機器人。

如果你想更深入了解,Perplexity 的「實驗室」功能,還能直接生成一份包含圖表、照片與引用來源的完整圖文報告。它不只介紹了 ANYmal-D 在羽球上的應用,更詳細介紹了瑞士聯邦理工學院發展四足機器人的完整歷史:為何選擇四足?如何精進硬體與感測器結構?以及除了運動領域外,四足機器人如何在關鍵的工業領域中真正創造價值。

AI 代理人:數位世界的新物種

從開刀、揀貨、打球,到虛擬練功,這些都是機器人正在學習「幫我們做」的事。但接下來,機器人將獲得更強的「探索」能力,幫我們做那些我們自己做不到的事。

這就像是,傳統網路瀏覽器與 Perplexity 的 Comet 瀏覽器之間的差別。Comet 瀏覽器擁有自主探索跟決策能力,它就像是數位世界裡的機器人,能成為我們的「代理人」(Agent)

它的核心功能,就是拆解過去需要我們手動完成的多步驟工作流,提供「專業代工」,並直接交付成果。

例如,你可以直接對它說:「閱讀這封會議郵件,檢查我的行事曆跟代辦事項,然後草擬一封回信。」或是直接下達一個複雜的指令:「幫我訂 Blue Origin 的太空旅遊座位,記得要來回票。」

接著,你只要兩手一攤,Perplexity 就會接管你的瀏覽器,分析需求、執行步驟、最後給你結果。你再也不用自己一步步手動搜尋,或是在不同網站上重複操作。

AI 代理人正在幫我們探索險惡的數位網路,而實體機器人,則在幫我們前往真實的物理絕境。

立即點擊專屬連結 https://perplexity.sng.link/A6awk/k74… 試用 Perplexity吧! 現在申辦台灣大哥大月付 599(以上) 方案,還可以獲得 1 年免費 Perplexity Pro plan 喔!(價值 新台幣6,750)

◆Perplexity 使用實驗室功能對 ANYmal-D 與團隊的全面分析 https://drive.google.com/file/d/1NM97…

-----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
沒有症狀也不能大意!30 歲後女性都該注意的子宮頸癌預警指南
careonline_96
・2025/06/18 ・2608字 ・閱讀時間約 5 分鐘

圖 / 照護線上

「即使完全沒症狀,也一定要接受子宮頸癌篩檢!」隨著羅氏診斷女性健檢週活動開跑,林口長庚婦產部教授張廷彰醫師如此表示。根據衛生福利部國民健康署 111 年癌症登記報告,子宮頸癌長期位居女性癌症死因前十名,儘管政府長年推動篩檢政策,仍有約 20% 至 30% 的患者在確診時已屬中晚期(二期以上)[1]。近年政府積極推動 HPV 疫苗,但許多 30 歲以上女性仍屬「疫苗空窗世代」,未能在黃金施打年齡接種疫苗,此類族群更應建立定期檢查習慣。

「早期發現對子宮頸癌非常重要!」張廷彰強調,若能及時接受標準治療,一期子宮頸癌的五年存活率可超過 90%,如果進展至中晚期子宮頸癌,便可能會需要接受大範圍手術,再搭配放射治療或全身性治療,對工作及生活造成影響,存活率也比較差。

預防子宮頸癌
圖 / 照護線上

遠離子宮頸癌威脅,三道防線守護健康

子宮頸癌的發生多與人類乳突病毒(Human Papillomavirus, HPV)的感染有關,主要經由性接觸傳染,或透過接觸帶有病毒的物品造成間接感染。張廷彰指出,多數人感染後沒有明顯症狀,甚至可能自行痊癒,但有部分人感染高風險HPV後,因體質因素無法清除病毒,造成高風險HPV持續感染,持續的定義為達半年以上,進而演變為子宮頸癌前病變或癌症。

由於HPV感染與初期病變通常無明顯症狀,許多女性容易忽略定期篩檢的重要性,若等到出現異常出血等明顯警訊時,多已進展為子宮頸癌,往往已錯過早期治療的最佳時機。因此,張廷彰強調女性應透過「三道健康防線」及早防治:第一,建立安全性行為觀念;第二,接種HPV疫苗;第三,定期接受子宮頸癌篩檢,包括抹片與高危HPV DNA檢測,才能有效攔截疾病於早期,守住自身健康防線。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
子宮頸抹片搭配HPV DNA檢測篩檢更完善
圖 / 照護線上

子宮頸抹片搭配HPV DNA檢測 助精準掌握健康風險

目前子宮頸癌的篩檢方式主要有兩種:子宮頸抹片檢查與高風險HPV DNA檢測。抹片檢查是透過顯微鏡觀察子宮頸細胞型態,檢視是否有可疑性的癌細胞存在;而高危HPV DNA檢測則是利用基因技術分析是否有感染高風險型HPV,能在病變尚未發生前就偵測出潛在風險,讓防線更提前。

張廷彰醫師建議女性可搭配兩種篩檢方式使用,以提升篩檢準確度。若HPV DNA檢測結果為陰性,代表近期感染風險較低,可每五年再進行一次篩檢,不僅能減少不必要的頻繁檢查,也能更早掌握健康風險、規劃後續追蹤。

此外,目前政府亦有相關補助政策,鼓勵女性善加利用公費資源以守護健康:

  • 25至29歲婦女:每三年一次免費子宮頸抹片檢查
  • 30歲以上婦女:每年一次免費子宮頸抹片檢查
  • 當年度年齡為35歲、45歲、65歲女性可接受一次免費HPV DNA檢測

透過這些篩檢工具與政策支持,女性可更有效掌握自身健康,及早防範子宮頸癌風險。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
子宮頸癌高風險族群要注意
圖 / 照護線上

9 大子宮頸癌高風險族群要注意!醫:定期檢查遠離威脅

除了公費補助對象為,高風險族群應每年做一次子宮頸抹片檢查,也建議搭配高危人類乳突病毒 HPV DNA 檢測。高風險族群包括未曾接種過HPV疫苗、較早發生性行為、有多重性伴侶、HIV 感染、接受器官移植、使用免疫抑制劑、有家族病史、反覆陰道感染、抽菸或飲酒者等。即使沒有症狀,也應該定期接受子宮頸癌篩檢,才能及早處理。

張廷彰醫師表示,自 2025 年起國民健康署擴大補助子宮頸癌篩檢,符合公費篩檢條件的女性朋友務必好好把握,若未符合資格也可自費進行篩檢,守住健康防線,也呼籲民眾「挺身而出守護健康」,主動提醒身邊女性來一場健康篩檢約會!

筆記重點整理

  • 早期發現對子宮頸癌非常重要,若能及時接受標準治療,一期子宮頸癌的五年存活率可超過 90%,如果進展至中晚期子宮頸癌,可能會需要接受大範圍手術,再搭配放射治療或全身性治療,對工作及生活造成影響,存活率也比較差。
  • 子宮頸癌的發生大多與人類乳突病毒(HPV)感染有關,HPV 第 16、18 型屬於高危險人類乳突病毒,可能導致子宮頸癌前病變、子宮頸癌以及男女外生殖器癌;低危險人類乳突病毒則可能會引起生殖器疣(菜花)。
  • 預防子宮頸癌有三道關鍵防線,包括安全性行為、接種人類乳突病毒 HPV 疫苗、定期接受子宮頸癌篩檢。過去,子宮頸癌篩檢主要仰賴子宮頸抹片檢查近年來許多國家已開始採用 HPV DNA 檢測,因為HPV DNA 檢測能更準確預測未來罹患癌症的風險。
  • 自 2025 年起衛生福利部國民健康署擴大子宮頸癌篩檢,除了子宮頸抹片檢查,還納入 HPV DNA 檢測。在子宮頸抹片檢查部分,25 歲至 29 歲婦女,每 3 年 1 次子宮頸抹片檢查;30 歲以上婦女,每年 1 次子宮頸抹片檢查。當年度為 35 歲、45 歲、65 歲的女性,可接受 1 次人類乳突病毒 HPV DNA 檢測。

參考資料:

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

討論功能關閉中。