用「光」就可以治療癌症？人類一百多年前就發現，讓不正常的細胞通通炸掉的療法——淺談光動力治療 PDT

本文與 威力暘電子 合作，泛科學企劃執行。

想像一下，當你每天啟動汽車時，啟動的不再只是一台車，而是一百台電腦同步運作。但如果這些「電腦」突然集體當機，後果會有多嚴重？方向盤可能瞬間失靈，安全氣囊無法啟動，整台車就像失控的高科技廢鐵。這樣的「系統崩潰」風險並非誇張劇情，而是真實存在於你我日常的駕駛過程中。

今天，我們將深入探討汽車電子系統「逆天改運」的科學奧秘。究竟，汽車的「大腦」—電子控制單元（ECU），是如何從單一功能，暴增至上百個獨立系統？而全球頂尖的工程師們，又為何正傾盡全力，試圖將這些複雜的系統「砍掉重練」、整合優化？

第一顆「汽車大腦」的誕生

時間回到 1980 年代，當時的汽車工程師們面臨一項重要任務：如何把汽油引擎的每一滴燃油都壓榨出最大動力？「省油即省錢」是放諸四海皆準的道理。他們發現，關鍵其實潛藏在一個微小到幾乎難以察覺的瞬間：火星塞的點火時機，也就是「點火正時」。

如果能把點火的精準度控制在「兩毫秒」以內，這大約是你眨眼時間的百分之一到千分之一！引擎效率就能提升整整一成！這不僅意味著車子開起來更順暢，還能直接省下一成的油耗。那麼，要如何跨過這道門檻？答案就是：「電腦」的加入！

工程師們引入了「微控制器」（Microcontroller），你可以把它想像成一顆專注於特定任務的迷你電腦晶片。它能即時讀取引擎轉速、進氣壓力、油門深度、甚至異常爆震等各種感測器的訊號。透過內建的演算法，在千分之一秒、甚至微秒等級的時間內，精準計算出最佳的點火角度，並立刻執行。

從此，引擎的性能表現大躍進，油耗也更漂亮。這正是汽車電子控制單元（ECU）的始祖—專門負責點火的「引擎控制單元」（Engine Control Unit）。

ECU 的失控暴增與甜蜜的負荷

第一顆 ECU 的成功，在 1980 年代後期點燃了工程師們的想像：「這 ECU 這麼好用，其他地方是不是也能用？」於是，ECU 的應用範圍不再僅限於點火，燃油噴射量、怠速穩定性、變速箱換檔平順度、ABS 防鎖死煞車，甚至安全氣囊的引爆時機……各種功能都交給專屬的 ECU 負責 。

然而，問題來了：這麼多「小電腦」，它們之間該如何有效溝通？

為了解決這個問題，1986 年，德國的博世（Bosch）公司推出了一項劃時代的發明：控制器區域網路（CAN Bus）。你可以將它想像成一條專為 ECU 打造的「神經網路」。各個 ECU 只需連接到這條共用的線路上，就能將訊息「廣播」給其他單元。

更重要的是，CAN Bus 還具備「優先通行」機制。例如，煞車指令或安全氣囊引爆訊號這類攸關人命的重要訊息，絕對能搶先通過，避免因資訊堵塞而延誤。儘管 CAN Bus 解決了 ECU 之間的溝通問題，但每顆 ECU 依然需要獨立的電源線、接地線，並連接各種感測器和致動器。結果就是，一輛汽車的電線總長度可能達到 2 到 4 公里，總重量更高達 50 到 60 公斤，等同於憑空多載了一位乘客的重量。

另一方面，大量的 ECU 與錯綜複雜的線路，也讓「電子故障」開始頻繁登上汽車召回原因的榜首。更別提這些密密麻麻的線束，簡直是設計師和維修技師的惡夢。要檢修這些電子故障，無疑讓人一個頭兩個大。

汽車電子革命：從「百腦亂舞」到集中治理

到了2010年代，汽車電子架構迎來一場大改革，「分區架構（Zonal Architecture）」搭配「中央高效能運算（HPC）」逐漸成為主流。簡單來說，這就像在車內建立「地方政府＋中央政府」的管理系統。

可以想像，整輛車被劃分為幾個大型區域，像是車頭、車尾、車身兩側與駕駛艙，就像數個「大都會」。每個區域控制單元（ZCU）就像「市政府」，負責收集該區所有的感測器訊號、初步處理與整合，並直接驅動該區的馬達、燈光等致動器。區域先自理，就不必大小事都等中央拍板。

而「中央政府」則由車用高效能運算平台（HPC）擔任，統籌負責更複雜的運算任務，例如先進駕駛輔助系統（ADAS）所需的環境感知、物體辨識，或是車載娛樂系統、導航功能，甚至是未來自動駕駛的決策，通通交由車輛正中央的這顆「超級大腦」執行。

乘著這波汽車電子架構的轉型浪潮中， 2008 年成立的台灣本土企業威力暘電子，便精準地切入了這個趨勢，致力於開發整合 ECU 與區域控制器（Domain Controller）功能的模組化平台。他們專精於開發電子排檔、多功能方向盤等各式汽車電子控制模組。為了確保各部件之間的溝通順暢，威力暘提供的解決方案，就像是將好幾個「分區管理員」的職責，甚至一部分「超級大腦」的功能，都整合到一個更強大的硬體平台上。

這些模組不僅擁有強大的晶片運算能力，可同時支援 ADAS 與車載娛樂，還能兼容多種通訊協定，大幅簡化車內網路架構。如此一來，車廠在追求輕量化和高效率的同時，也能顧及穩定性與安全性。

萬無一失的「汽車大腦」：威力暘的四大策略

然而，「做出來」與「做好」之間，還是有差別。要如何確保這顆集結所有功能的「汽車大腦」不出錯？具體來說，威力暘電子憑藉以下四大策略，築起其產品的可靠性與安全性：

1. AUTOSAR ： 導入開放且標準化的汽車軟體架構 AUTOSAR。分為應用層、運行環境層（RTE）和基礎軟體層（BSW）。就像在玩「樂高積木」，ECU 開發者能靈活組合模組，專注在核心功能開發，從根本上提升軟體的穩定性和可靠性。
   
2. V-Model 開發流程：這是一種強調嚴謹、能在早期發現錯誤的軟體開發流程。就像打勾 V 字形般，左側從上而下逐步執行，右側則由下而上層層檢驗，確保每個階段的安全要求都確實落實。
   
3. 基於模型的設計 MBD（Model-Based Design）： 威力暘的工程師們會利用 MatLab®/Simulink® 等工具，把整個 ECU 要控制的系統(如煞車)，用數學模型搭建起來，然後在虛擬環境中進行大量的模擬和測試。這等於在實體 ECU 誕生前，就能在「數位雙生」世界中反覆演練、預先排除設計缺陷，，並驗證安全機制是否有效。
   
4. Automotive SPICE (ASPICE) ： ASPICE 是國際公認的汽車軟體「品質管理系統」，它不直接評估最終 ECU 產品本身的安全性，而是深入檢視團隊在軟體開發的「整個過程」，也就是「方法論」和「管理紀律」是否夠成熟、夠系統化，並只根據數據來評估品質。

既然 ECU 掌管了整輛車的運作，其能否正常運作，自然被視為最優先項目。為此，威力暘嚴格遵循汽車業中一本堪稱「安全聖經」的國際標準：ISO 26262。這套國際標準可視為一本針對汽車電子電氣系統（特別是 ECU）的「超嚴格品管手冊」和「開發流程指南」，從概念、設計、測試到生產和報廢，都詳細規範了每個安全要求和驗證方法，唯一目標就是把任何潛在風險降到最低

有了上述這四項策略，威力暘確保其產品從設計、生產到交付都符合嚴苛的安全標準，才能通過 ISO 26262 的嚴格檢驗。

然而，ECU 的演進並未就此停下腳步。當ECU 的數量開始精簡，「大腦」變得更集中、更強大後，汽車產業又迎來了新一波革命：「軟體定義汽車」（Software-Defined Vehicle, SDV）。

軟體定義汽車 SDV：你的愛車也能「升級」！

未來的汽車，會越來越像你手中的智慧型手機。過去，車輛功能在出廠時幾乎就「定終身」，想升級？多半只能換車。但在軟體定義汽車（SDV）時代，汽車將搖身一變成為具備強大運算能力與高速網路連線的「行動伺服器」，能夠「二次覺醒」、不斷升級。透過 OTA（Over-the-Air）技術，車廠能像推送 App 更新一樣，遠端傳送新功能、性能優化或安全修補包到你的車上。

不過，這種美好願景也將帶來全新的挑戰：資安風險。當汽車連上網路，就等於向駭客敞開潛在的攻擊入口。如果車上的 ECU 或雲端伺服器被駭，輕則個資外洩，重則車輛被遠端鎖定或惡意操控。為了打造安全的 SDV，業界必須遵循像 ISO 21434 這樣的車用資安標準。

威力暘電子運用前面提到的四大核心策略，確保自家產品能符合從 ISO 26262 到 ISO 21434 的國際認證。從品質管理、軟體開發流程，到安全認證，這些努力，讓威力暘的模組擁有最高的網路與功能安全。他們的產品不僅展現「台灣智造」的彈性與創新，也擁有與國際大廠比肩的「車規級可靠度」。憑藉這些實力，威力暘已成功打進日本 YAMAHA、Toyota，以及歐美 ZF、Autoliv 等全球一線供應鏈，更成為 DENSO 在台灣少數核准的控制模組夥伴，以商用車熱系統專案成功打入日系核心供應鏈，並自 2025 年起與 DENSO 共同展開平台化量產，驗證其流程與品質。

毫無疑問，未來車輛將有更多運作交由電腦與 AI 判斷，交由電腦判斷，比交由人類駕駛還要安全的那一天，離我們不遠了。而人類的角色，將從操作者轉為監督者，負責在故障或斷網時擔任最後的保險。透過科技讓車子更聰明、更安全，人類甘願當一個「最弱兵器」，其實也不錯！

• 作者／照護線上編輯部
• 本文轉載自 Care Online 照護線上《死亡率最高的皮膚癌！使用標靶藥物，提升黑色素瘤治療成效，皮膚科醫師圖文解說》，歡迎喜歡這篇文章的朋友訂閱支持 Care Online 喔
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70 多歲的老太太因為腳底的黑斑到皮膚科就診，原本看起來像瘀青，但是卻越來越大片，相當不尋常。切片檢查結果確認，這不是尋常黑斑，而是皮膚癌，更是惡性度很高的黑色素瘤。

高雄醫學大學附設中和紀念醫院皮膚科鄭詩宗醫師表示，因為已經出現轉移，屬於較晚期的黑色素瘤，除了接受手術治療，還需要全身性治療。

基因檢測發現患者的黑色素瘤具有基因突變，可以使用對應的標靶藥物。鄭詩宗醫師說，接受標靶治療後，病情受到控制，患者也持續接受治療，至今已超過 5 年。

黑色素瘤源自黑色素細胞，是死亡率最高的皮膚癌，鄭詩宗醫師說，「幾年前，台灣有針對轉移性黑色素細胞癌的病人做統計，當時第 4 期的 5 年存活率是 0，惡性度很高！」

全身各處的皮膚都可能產生黑色素瘤，患者皮膚上可能出現黑色病灶、較怪異的痣、或指甲有出現黑線等。根據腫瘤型態，黑色素瘤具有不同類型，包括結節型、肢端痣型、表淺擴散型等。

鄭詩宗醫師指出，亞洲人的黑色素瘤常長在腳底、手掌、指甲下方，早期黑色素瘤有時候看起來像瘀血，但是瘀血通常會在 1、2 週內消散，黑色素瘤卻會逐漸擴大。

如果發現自己或家人的皮膚有異常，務必及早就醫，把握治療時機。

較早期的黑色素瘤可以利用手術治療，鄭詩宗醫師說，若黑色素瘤已轉移至淋巴結或肝臟、肺臟、腦部等遠端器官，便需要接受全身性治療，例如標靶治療、免疫治療、化學治療等。傳統化學治療對黑色素瘤的效果較差，且副作用較強。

相較於化學治療，標靶治療的作用機轉較精準，若使用相對應的標靶藥物，能發揮較好的治療成效，且副作用較少，因此建議進行基因檢測，以擬定個人化的治療計畫。鄭詩宗醫師說，研究發現有多種基因突變與黑色素瘤相關，較常見的有 B-RAF、N-RAS、KIT 等。

在使用一線標靶藥物後，黑色素瘤可能逐漸產生抗藥性，鄭詩宗醫師表示，在二線治療也有標靶藥物可以使用，能精準抑制癌細胞提升治療成效，達到較高的反應率和較長的疾病無惡化存活期。若符合條件，健保已有給付標靶治療的藥物。

標靶治療雖然不一定會讓腫瘤完全消失，但是能夠避免腫瘤持續惡化。鄭詩宗醫師說，「第三期黑色素瘤的患者在接受手術後，建議要接受輔助治療，有助於穩定病情，減少進展至第四期的機率。」

貼心小提醒

黑色素瘤是死亡率很高的皮膚癌，其預後與期別有很大的關係，越早發現，治療效果越好。大家要留意身上的痣、黑斑、胎記，並定期觀察外觀變化。

觀察的時候，請利用 A－B－C－D－E 口訣，「A」形狀是否對稱（Asymmetry），「B」邊緣是否規則（Border），「C」顏色是否均勻（Color），「D」軸徑是否超過 0.6 公分（Diameter），「E」外觀是否持續變化（Evolving）。

若對皮膚病灶有任何疑問或發現皮膚上有難癒合的潰瘍、指甲出現黑線，務必及早就醫，讓醫師進一步評估喔！

• 本衛教資訊由台灣諾華協助刊登

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夏日炎炎，太陽每天都熾熱得嚇人，大多數人都會擦防曬乳，以阻擋紫外線，減少對皮膚的危害。不過，一則近期的研究指出，擦防曬乳其實也有可能會對皮膚造成負面的影響，該研究發現，各家廠商愛用的防曬成分──亞佛苯酮（Avobenzone、Butyl Methoxydibenzoylmethane），與含氯分子的水（例如泳池水）接觸並照射紫外光之後，會產生有危害的化學物質。

為何亞佛苯酮為什麼能獲得各家防曬乳廠商的青睞呢？這就要從防曬乳怎麼保護你的肌膚開始說起了。

防曬乳就是你的防護罩

從太陽而來的紫外線，依據波長可以分為紫外光A（UVA，波長320-400奈米）和紫外光B（UVB，波長280-320奈米）和紫外光C（UVC，波長100-280奈米）三種。其中UVC則在臭氧層就幾乎被消耗殆盡，只有UVA和UVB有辦法穿透大氣層抵達地表，而能夠到達地表的紫外光又以UVA為主。

皮膚曬紅或是曬傷的主因是皮膚照射了UVB區段的紫外線；而UVA對皮膚穿透力高，可以到達真皮層，UVA也是皮膚老化和罹患皮膚癌的主因之一。

塗上防曬乳，就像是在皮膚上塗上一層防護罩，這層防護罩可以阻隔紫外線，皮膚沒有接收過量的紫外線，就不會產生傷害了。而根據阻隔紫外線的方式，可以將防曬乳分為兩種：一種是直接把照在皮膚上的紫外光反射掉，另一種則是把照到皮膚上的紫外光吸收。

反射紫外光的方法屬於物理性防曬，是把一些金屬氧化物塗在皮膚表面，直接反射紫外光，例如：二氧化鈦或氧化鋅；而吸收紫外光的方法就屬於化學性防曬，這類方法是把一些會吸收紫外光的有機分子塗在皮膚表面，它們會吸收紫外光，並把吸收的能量以熱能或其他方式釋放出來。

長期以來，人們較注重曬傷的防護，因此目前多數的化學性防曬成分都是以吸收UVB的波段為主（各種不同防曬成分對應的紫外光波段，可以參考這篇）。以美國來說，常用於阻擋吸收UVA的成分只有化學性的亞佛苯酮以及物理性的氧化鋅，而亞佛苯酮可以吸收幾乎全波段UVA，自然就成為重要的防曬乳成分。

廣泛使用的亞佛苯酮，有機會分解成有毒的小分子

亞佛苯酮本身其實並沒有毒性。它在1973獲得專利，於1978、1988分別被歐盟和美國FDA核准使用後，且因為這個分子能吸收幾乎整個波段的UVA的特性，很快地便成了各廠牌的防曬相關用品的成分清單裡的一分子，大多數的防曬相關用品中都可以找到它的蹤跡。

雖然說分子本身無毒，但有研究者在去年（2016）發表的研究中發現，在有水分存在的情況下，亞佛苯酮也會如其他的防曬分子一樣，被紫外光照一照就分解、失去功能了。研究人員也好奇，如果在游泳池裡面使用含有亞佛苯酮的防曬乳的話，會發生什麼事，他們實驗結果顯示，在游泳池水的環境裡，亞佛苯酮如果被紫外光照射，就有機會和水中的氯氣分子反應，產生兩種含氯的衍生物（單氯和雙氯衍生物，如上圖的A和C）。

他們今年（2017）五月發表的研究又近一步的發現，分子C（兩個氯）會比分子A（一個氯）或亞佛苯酮（沒有氯），更容易因為照到紫外光而分解。而且他們發現，分解後產生的小分子是含氯的苯乙酮分子、含氯的苯甲酸，以及含氯的酚類，這些都是已知對人體有一定程度危害的物質。

目前，研究人員正繼續研究在氯化或溴化的淡水或海水中，亞佛苯酮可能產生的反應。如果將海水氯化或溴化後，亞佛苯酮能分解出來的小分子，種類會更多樣化；又如果亞佛苯酮在含有銅離子的水中（銅鹽可用作游泳池的殺藻劑），則會生成含溴仿（Bromoform），這個分子會對肝、腎或神經系統造成影響。

別擦防曬乳去游泳，就不用太過擔心

事實上，在衛福部食藥署2016年7月公告的「化粧品含有醫療或毒劇藥品基準」中，有明列限制亞佛苯酮在化妝品類產品中的添加量必須要低於5%。而且常用來阻擋UVB的成分（例如：octinoxate、octocrylene）都能幫助穩定亞佛苯酮分子，雖然讓吸收UVA的能力降低，但比較不容易分解。

更重要的是，要產生這項研究所說的有毒分子，需要的條件是讓亞佛苯酮與含有氯分子的水接觸，才有機會產生。日常生活中體表流的汗並沒有可以進行反應的氯分子，必須要擦防曬乳去游泳，才能產生這些危害物質，而且池水也會把這些分子連同防曬乳一併帶走，所以我們其實不需要太擔心毒物會直接透過皮膚進入身體，比較大的問題反而會是水的污染（不過大部分的游泳池都禁止擦防曬乳下水，所以其實也不用太憂心啦）。

在台灣，除了低濃度的純二氧化鈦（物理性）防曬以外，噴霧型奈米二氧化鈦和化學性防曬，都必須先向衛福部食藥署申請許可，所以如果你還是有點擔心自己使用的防曬乳的話，除了看瓶身標示，確認成分之外，你也可以到衛福部食藥署的含藥化妝品許可的查詢頁面，看看自己使用的產品申請許可，還有它的成分是什麼喔！

原始文獻：

1. Transformation of avobenzone in conditions of aquatic chlorination and UV-irradiation, Water Research (2016), Polonca Trebše et al., DOI: 10.1016/j.watres.2016.05.067
2. Stability and removal of selected avobenzone’s chlorination products, Chemosphere (2017), Cheng Wang et al., DOI: 10.1016/j.chemosphere.2017.04.125

資料來源：

1. Sunscreen creams break down into dangerous chemical compounds under the sunlight, Phys.org
2. How do the chemicals in sunscreen protect our skin from damage? ,  Phys.org

延伸閱讀：

1. 2017 最新防曬產品第三方檢測彙整圖表與評比 – MedPartner 美的好朋友
2. 物理性防曬和化學性防曬到底哪個好？關鍵5點讓你秒懂！防曬全攻略4 – Med美的好朋友 
3. Sunscreens: An overview and update, Journal of the American Academy of Dermatology, (2011) Sambandan, Divya R. et al., DOI: 10.1016/j.jaad.2010.01.005