精神個案系列：點眼藥水，這麼 High？！

本文與 研華科技 合作，泛科學企劃執行。

每次 NVIDIA 執行長黃仁勳公開發言，總能牽動整個 AI 產業的神經。然而，我們不妨設想一個更深層的問題——如今的 AI 幾乎都倚賴網路連線，那如果哪天「網路斷了」，會發生什麼事？

想像你正在自駕車打個盹，系統突然警示：「網路連線中斷」，車輛開始偏離路線，而前方竟是萬丈深谷。又或者家庭機器人被駭，開始暴走跳舞，甚至舉起刀具向你走來。

這會是黃仁勳期待的未來嗎？當然不是！也因為如此，「邊緣 AI」成為業界關注重點。不靠雲端，AI 就能在現場即時反應，不只更安全、低延遲，還能讓數據當場變現，不再淪為沉沒成本。

什麼是邊緣 AI ？

邊緣 AI，乍聽之下，好像是「孤單站在角落的人工智慧」，但事實上，它正是我們身邊最可靠、最即時的親密數位夥伴呀。

當前，像是企業、醫院、學校內部的伺服器，個人電腦，甚至手機等裝置，都可以成為「邊緣節點」。當數據在這些邊緣節點進行運算，稱為邊緣運算；而在邊緣節點上運行 AI ，就被稱為邊緣 AI。簡單來說，就是將原本集中在遠端資料中心的運算能力，「搬家」到更靠近數據源頭的地方。

那麼，為什麼需要這樣做？資料放在雲端，集中管理不是更方便嗎？對，就是不好。

第一個不好是物理限制：「延遲」。
即使光速已經非常快，數據從你家旁邊的路口傳到幾千公里外的雲端機房，再把分析結果傳回來，中間還要經過各種網路節點轉來轉去…這樣一來一回，就算只是幾十毫秒的延遲，對於需要「即刻反應」的 AI 應用，比如說工廠裡要精密控制的機械手臂、或者自駕車要判斷路況時，每一毫秒都攸關安全與精度，這點延遲都是無法接受的！這是物理距離與網路架構先天上的限制，無法繞過去。

第二個挑戰，是資訊科學跟工程上的考量：「頻寬」與「成本」。
你可以想像網路頻寬就像水管的粗細。隨著高解析影像與感測器數據不斷來回傳送，湧入的資料數據量就像超級大的水流，一下子就把水管塞爆！要避免流量爆炸，你就要一直擴充水管，也就是擴增頻寬，然而這樣的基礎建設成本是很驚人的。如果能在邊緣就先處理，把重要資訊「濃縮」過後再傳回雲端，是不是就能減輕頻寬負擔，也能節省大量費用呢？

第三個挑戰：系統「可靠性」與「韌性」。
如果所有運算都仰賴遠端的雲端時，一旦網路不穩、甚至斷線，那怎麼辦？很多關鍵應用，像是公共安全監控或是重要設備的預警系統，可不能這樣「看天吃飯」啊！邊緣處理讓系統更獨立，就算暫時斷線，本地的 AI 還是能繼續運作與即時反應，這在工程上是非常重要的考量。

所以你看，邊緣運算不是科學家們沒事找事做，它是順應數據特性和實際應用需求，一個非常合理的科學與工程上的最佳化選擇，是我們想要抓住即時數據價值，非走不可的一條路！

邊緣 AI 的實戰魅力：從工廠到倉儲，再到你的工作桌

知道要把 AI 算力搬到邊緣了，接下來的問題就是─邊緣 AI 究竟強在哪裡呢？它強就強在能夠做到「深度感知（Deep Perception）」！

所謂深度感知，並非僅僅是對數據進行簡單的加加減減，而是透過如深度神經網路這類複雜的 AI 模型，從原始數據裡面，去「理解」出更高層次、更具意義的資訊。

以研華科技為例，旗下已有多項邊緣 AI 的實戰應用。以工業瑕疵檢測為例，利用物件偵測模型，快速將工業產品中的瑕疵挑出來，而且由於 AI 模型可以使用同一套參數去檢測，因此品管上能達到一致性，減少人為疏漏。尤其在高產能工廠中，檢測速度必須快、狠、準。研華這套 AI 系統每分鐘最高可處理 8,000 件產品，替工廠節省大量人力，同時確保品質穩定。這樣的效能來自於一台僅有膠囊咖啡機大小的邊緣設備—IPC-240。

此外，在智慧倉儲場域，研華與威剛合作，研華與威剛聯手合作，在 MIC-732AO 伺服器上搭載輝達的 Nova Orin 開發平台，打造倉儲系統的 AMR（Autonomous Mobile Robot） 自走車。這跟過去在倉儲系統中使用的自動導引車 AGV 技術不一樣，AMR 不需要事先規劃好路線，靠著感測器偵測，就能輕鬆避開障礙物，識別路線，並且將貨物載到指定地點存放。

當然，還有語言模型的應用。例如結合檢索增強生成 ( RAG ) 跟上下文學習 ( in-context learning )，除了可以做備忘錄跟排程規劃以外，還能將實務上碰到的問題記錄下來，等到之後碰到類似的問題時，就能詢問 AI 並得到解答。

你或許會問，那為什麼不直接使用 ChatGPT 就好了？其實，對許多企業來說，內部資料往往具有高度機密性與商業價值，有些場域甚至連手機都禁止員工帶入，自然無法將資料上傳雲端。對於重視資安，又希望運用 AI 提升效率的企業與工廠而言，自行部署大型語言模型（self-hosted LLM）才是理想選擇。而這樣的應用，並不需要龐大的設備。研華的 SKY-602E3 塔式 GPU 伺服器，體積僅如後背包大小，卻能輕鬆支援語言模型的運作，實現高效又安全的 AI 解決方案。

但問題也接著浮現：要在這麼小的設備上跑大型 AI 模型，會不會太吃資源？這正是目前 AI 領域最前沿、最火熱的研究方向之一：如何幫 AI 模型進行「科學瘦身」，又不減智慧。接下來，我們就來看看科學家是怎麼幫 AI 減重的。

語言模型瘦身術之一：量化（Quantization）—用更精簡的數位方式來表示知識

當硬體資源有限，大模型卻越來越龐大，「幫模型減肥」就成了邊緣 AI 的重要課題。這其實跟圖片壓縮有點像：有些畫面細節我們肉眼根本看不出來，刪掉也不影響整體感覺，卻能大幅減少檔案大小。

模型量化的原理也是如此，只不過對象是模型裡面的參數。這些參數原先通常都是以「浮點數」表示，什麼是浮點數？其實就是你我都熟知的小數。舉例來說，圓周率是個無窮不循環小數，唸下去就會是3.141592653…但實際運算時，我們常常用 3.14 或甚至直接用 3，也能得到夠用的結果。降低模型參數中浮點數的精度就是這個意思！ 

然而，量化並不是那麼容易的事情。而且實際上，降低精度多少還是會影響到模型表現的。因此在設計時，工程師會精密調整，確保效能在可接受範圍內，達成「瘦身不減智」的目標。

模型剪枝（Model Pruning）—基於重要性的結構精簡

建立一個 AI 模型，其實就是在搭建一整套類神經網路系統，並訓練類神經元中彼此關聯的參數。然而，在這麼多參數中，總會有一些參數明明佔了一個位置，卻對整體模型沒有貢獻。既然如此，不如果斷將這些「冗餘」移除。

這就像種植作物的時候，總會雜草叢生，但這些雜草並不是我們想要的作物，這時候我們就會動手清理雜草。在語言模型中也會有這樣的雜草存在，而動手去清理這些不需要的連結參數或神經元的技術，就稱為 AI 模型的模型剪枝（Model Pruning）。

模型剪枝的效果，大概能把100變成70這樣的程度，說多也不是太多。雖然這樣的縮減對於提升效率已具幫助，但若我們要的是一個更小幾個數量級的模型，僅靠剪枝仍不足以應對。最後還是需要從源頭著手，採取更治本的方法：一開始就打造一個很小的模型，並讓它去學習大模型的知識。這項技術被稱為「知識蒸餾」，是目前 AI 模型壓縮領域中最具潛力的方法之一。

知識蒸餾（Knowledge Distillation）—讓小模型學習大師的「精髓」

想像一下，一位經驗豐富、見多識廣的老師傅，就是那個龐大而強悍的 AI 模型。現在，他要培養一位年輕學徒—小型 AI 模型。與其只是告訴小型模型正確答案，老師傅 (大模型) 會更直接傳授他做判斷時的「思考過程」跟「眉角」，例如「為什麼我會這樣想？」、「其他選項的可能性有多少？」。這樣一來，小小的學徒模型，用它有限的「腦容量」，也能學到老師傅的「智慧精髓」，表現就能大幅提升！這是一種很高級的訓練技巧，跟遷移學習有關。

舉個例子，當大型語言模型在收到「晚餐：鳳梨」這組輸入時，它下一個會接的詞語跟機率分別為「炒飯：50%，蝦球：30%，披薩：15%，汁：5%」。在知識蒸餾的過程中，它可以把這套機率表一起教給小語言模型，讓小語言模型不必透過自己訓練，也能輕鬆得到這個推理過程。如今，許多高效的小型語言模型正是透過這項技術訓練而成，讓我們得以在資源有限的邊緣設備上，也能部署愈來愈強大的小模型 AI。

但是！即使模型經過了這些科學方法的優化，變得比較「苗條」了，要真正在邊緣環境中處理如潮水般湧現的資料，並且高速、即時、穩定地運作，仍然需要一個夠強的「引擎」來驅動它們。也就是說，要把這些經過科學千錘百鍊、但依然需要大量計算的 AI 模型，真正放到邊緣的現場去發揮作用，就需要一個強大的「硬體平台」來承載。

邊緣 AI 的強心臟：SKY-602E3 的三大關鍵

像研華的 SKY-602E3 塔式 GPU 伺服器，就是扮演「邊緣 AI 引擎」的關鍵角色！那麼，它到底厲害在哪？

一、核心算力
它最多可安裝 4 張雙寬度 GPU 顯示卡。為什麼 GPU 這麼重要？因為 GPU 的設計，天生就擅長做「平行計算」，這正好就是 AI 模型裡面那種海量數學運算最需要的！

你想想看，那麼多數據要同時處理，就像要請一大堆人同時算數學一樣，GPU 就是那個最有效率的工具人！而且，有多張 GPU，代表可以同時跑更多不同的 AI 任務，或者處理更大流量的數據。這是確保那些科學研究成果，在邊緣能真正「跑起來」、「跑得快」、而且「能同時做更多事」的物理基礎！

二、工程適應性——塔式設計。
邊緣環境通常不是那種恆溫恆濕的標準機房，有時是在工廠角落、辦公室一隅、或某個研究實驗室。這種塔式的機箱設計，體積相對緊湊，散熱空間也比較好（這對高功耗的 GPU 很重要！），部署起來比傳統機架式伺服器更有彈性。這就是把高性能計算，進行「工程化」，讓它能適應台灣多樣化的邊緣應用場景。

三、可靠性
SKY-602E3 用的是伺服器等級的主機板、ECC 糾錯記憶體、還有備援電源供應器等等。這些聽起來很硬的規格，背後代表的是嚴謹的工程可靠性設計。畢竟在邊緣現場，系統穩定壓倒一切！你總不希望 AI 分析跑到一半就掛掉吧？這些設計確保了部署在現場的 AI 系統，能夠長時間、穩定地運作，把實驗室裡的科學成果，可靠地轉化成實際的應用價值。

台灣製造 × 在地智慧：打造專屬的邊緣 AI 解決方案

研華科技攜手八維智能，能幫助企業或機構提供客製化的AI解決方案。他們的技術能力涵蓋了自然語言處理、電腦視覺、預測性大數據分析、全端軟體開發與部署，及AI軟硬體整合。

無論是大小型語言模型的微調、工業瑕疵檢測的模型訓練、大數據分析，還是其他 AI 相關的服務，都能交給研華與八維智能來協助完成。他們甚至提供 GPU 與伺服器的租借服務，讓企業在啟動 AI 專案前，大幅降低前期投入門檻，靈活又實用。

台灣有著獨特的產業結構，從精密製造、城市交通管理，到因應高齡化社會的智慧醫療與公共安全，都是邊緣 AI 的理想應用場域。更重要的是，這些情境中許多關鍵資訊都具有高度的「時效性」。像是產線上的一處異常、道路上的突發狀況、醫療設備的即刻警示，這些都需要分秒必爭的即時回應。

如果我們還需要將數據送上雲端分析、再等待回傳結果，往往已經錯失最佳反應時機。這也是為什麼邊緣 AI，不只是一項技術創新，更是一條把尖端 AI 科學落地、真正發揮產業生產力與社會價值的關鍵路徑。讓數據在生成的那一刻、在事件發生的現場，就能被有效的「理解」與「利用」，是將數據垃圾變成數據黃金的賢者之石！

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• 文/王子維│臺北醫學大學醫學系二年級，SLEK 創辦人

面對千奇百怪的病原，我們的身體並不會輕易就範，且總會為我們的生存拚盡全力一戰，其中一個例子，就是發燒。

無論如何，你一定有發燒的經驗。你可能也和我一樣，在感受眼底快被灼傷的同時，只能無助地問上天：「我們到底為什麼要發燒？ 」

「發燒是為了燒死你身體內的病毒喔！」這個說法，你一定聽過，但它其實並不完全正確。究竟發燒是怎麼發生的呢？

在高中我們學過，下視丘是體溫調節中樞。下視丘是中樞神經系統的一部份，但我們不會等到病毒或細菌本身「入駐」中樞神經系統的當下才開始發燒——相對地，那只是我們的免疫系統正在奮勇應戰，順便發個支援訊號給我們的神經系統的結果罷了。

那麼，發燒是怎麼開始的？這關鍵的生理反應都與免疫系統中的「信號彈」──細胞激素有關。

在本篇文章中將說明身體如何「炮製可發動全面警戒的信號彈」的——要完整解讀這句話，你就必須知道細胞激素的定義、我們發燒的機轉、退燒藥的機制，以及這些細胞激素到底怎麼體現「星星之火，可以燎原」的真締。

警告：閱讀此篇將解開存在你心中的萬年疑惑，並讓你再次嘆服人體的奧秘，請小心服用。

免疫系統的「信號彈」：細胞激素

「我們體內的免疫細胞是如何溝通的？」

你的體內，共有約 7.5*10⁹ 個嗜中性球在血液中隨時巡邏著 ^{1, 註1} 。而你知道，你的免疫系統中絕不只有嗜中性球在工作，還有諸如巨噬細胞、自然殺手細胞等細胞也正在高喊著「はたらく！」^註2。

那麼萬一你的手指被劃傷，這些負責免疫功能的細胞如何感知並迅速聚集，以防止在傷口外面的各式病原趁虛而入？就是靠細胞激素。

細胞激素之於免疫系統，就如信號彈之於軍隊，可以快速、大範圍地通知或召集其他免疫細胞，以產生身體此時所需的免疫反應。說到訊號傳遞，你或許會想到動作電位。對於以動作電位傳遞訊息的神經，不同訊號傳遞的重點在於動作電位的頻率改變，而不在其強度或離子種類。

不過細胞激素就不是這麼一回事了——光是著名的大學免疫學課本《 Janeway’s Immunobiology 》的附錄中，就描述了 64 種細胞激素的大小、來源以及其受器、功能等。每種細胞激素就如五顏六色的信號彈，每種信號彈都有其目標、功能以及意義，有時甚至不同的組合還會產生不同的高階功能！

雖然細胞激素十分複雜，但對於理解發燒機轉不需要灰心喪志，請放心，我今天只有要提到三種與發燒最相關的關鍵細胞激素：

• 介白素-1β（Interleukin-1β）：主由巨噬細胞、上皮細胞分泌，以下簡稱 IL-1β
• 介白素-6（Interleukin-6）：由淋巴球、巨噬細胞、上皮細胞分泌，以下簡稱 IL-6
• 腫瘤壞死因子（Tumor Necrosis Factor-α）：由巨噬細胞、自然殺手細胞、T細胞 分泌，以下簡稱 TNF-α

IL-1β、IL-6 及 TNF-α 到底是何方神聖？請見下圖。他們的功能令人眼花撩亂，但最重要的是：他們與發燒脫不了關係。

細胞激素如何引發身體「全面警戒」而發燒？

「我們是如何發燒的？」要了解我們是如何達到「發燒」的狀態，那麼就要先了解我們的身體是如何感知並維持現在的體溫。

首先，皮膚裡、下視丘中的溫度受器「讀取」周遭的溫度後，將訊息傳遞至下視丘前葉。下視丘前葉就像握有考試答案的老師一樣，時刻比對著現在的體溫是否如標準答案所寫的一樣。

如果量測到的體溫比設定值來得低，那麼下視丘後葉則會以提高代謝速度、顫抖、血管收縮等方式使體溫上升；相對地，若下視丘前葉量測到的體溫比設定值高，那麼諸如流汗、血管擴張等等的散熱機制，由下視丘前葉負責活化。

對，我沒有寫錯，降低體溫的指令一樣由下視丘前葉送達各動器。

至於發燒的起點，就不得不提到前列腺素 E2（Prostaglandin E2）­這種激素了，而前列腺素 E2 是由花生四烯酸（Arachidonic acid）透過環氧合酶（Cyclooxygenase，COX）合成的。環氧合酶又可分成較常被表現的 COX-1 ，和較易被物質（如細胞激素）誘導產生的 COX-2² 。

剛剛提到下視丘前葉是決定是否調整體溫的中樞，而前列腺素 E2 的功能就是提高「標準溫度」，促進身體產熱。我們於第一段提到的三種細胞激素，都屬於「內在性致熱質」（Endogenous pyrogens），因為是由我們身體自己產生的，並且會促進下視丘前葉產生前列腺素 E2 ，讓後葉負責提高體溫。

既然有「內在性致熱質」，那自然有「外源性致熱質」（Exogenous pyrogens）啦，革蘭氏陰性菌獨有的脂多醣（Lipopolysaccharide，LPS）就是其中一種。外源性致熱質可促使內在性致熱質的產生，也可以直接促進環氧合酶的產生，進而製造更多前列腺素 E2 ，殊途同歸，讓你發燒。

發燒通常對你是有利的，因為大部分的病原適合在較低溫的環境生存，而且後天免疫反應在高溫下會更加強大。在溫度升高的同時， TNF-α 則負責保護你的細胞免受高溫的傷害。

不過，就如免疫系統有可能被過度激發而導致過敏（詳情可見由水過敏淺談過敏機制與症狀（上）），當這些強而有力的信號彈被外源性致熱質過度點燃時，我們的生理機能就會開始產生紊亂。而這，就稱為細胞激素風暴（Cytokine storm）。

除了剛剛提到的革蘭氏陰性菌的脂多醣，近期流行的 2019-nCoV 也屬於能點燃細胞激素風暴的外源性致熱質。在感染 2019 新型冠狀病毒的重症患者血液中，能檢驗出大量促進發炎的細胞激素（例如IL-1β）³；而感染 SARS-CoV 和 MERS-CoV 的患者，血液中也都檢測出了異常大量促進發炎的細胞激素^4,5。

細胞激素如何解開封印發大招？「炮製」信號彈的起點

「免疫細胞如何決定何時釋放細胞激素呢？」

首先可以想像的是，我們絕對不會允許自己的身體無緣無故生成一堆信號彈（尤其它們還這麼危險），應該要在再三確認需要啟動信號彈後，由上級機關發下「製造信號彈」的命令。在我們的體內，這張命令就稱為 NF-κB 。

但是，這張命令理所當然地會被包在一個有彌封的信封袋裡（畢竟沒人希望這麼重要的機密被大家一覽無遺），於是要執行這個命令前，還需先拆除這個彌封，這個「彌封」在我們體內稱為 IκBα 。

在正常狀況下， NF-κB 與 IκBα 這兩個蛋白會鍵結在一起，而當起啟動免疫反應的細胞激素（例如剛剛提到的 TNF-α）與細胞膜上的受器結合，就會讓彌封被打開—— IκBα 改變形狀，使其脫離 NF-κB 。這個變化使身為命令的 NF-κB 可以進入宛如「兵工廠」的細胞核，啟動一段特定基因序列的轉錄轉譯，製造細胞激素。

這些細胞激素，可說是命裡注定捲入一場永無止盡的紛爭——除了製造細胞激素時 NF-κB 與 IκBα 的互相牽制，就連製造出細胞激素後促進發炎與抑制發炎的細胞激素也會相互拮抗，以免任何一方的勢力大到一去不復返。

各種消炎止痛藥，如何「封印」細胞激素

你一定聽過類固醇類藥物可以消炎止痛。其實它們的作用原理很簡單：這些藥物和細胞膜上的受器結合後，會一同進入細胞核，並啟動 IκBα 的生成。隨著「彌封」愈來愈多，被細胞核宣讀的命令數量就會減少，進而抑制細胞激素的產生。

固醇類藥物之所以會惡名昭彰，是因為長期使用可能會造成的副作用。也因為這類副作用較多，非類固醇消炎藥（Non-Steroidal Anti-Inflammatory Drug，縮寫作 NSAID）的需求也就應運而生。

那麼非類固醇消炎藥的作用機轉，也跟前面的發燒機制有關係。

剛剛提到環氧合酶可分成 COX-1 和 COX-2，都會生成造成發燒的前列腺素 E2 。傳統消炎藥（Traditional Non-Steroidal Anti-Inflammatory Drug，縮寫作 tNSAID）的作用機轉是同時抑制 COX-1和 COX-2 的活性，進而降低前列腺素 E2 的生成。而普拿疼這款非常特別的止痛藥，其有效成分乙醯胺酚（Acetaminophen）也會同時抑制 COX-1 和 COX-2 的活性，但其效用較弱，無法對抗發炎，只能止痛、退燒^6,7,8。

不過由於 COX-1 同時負責了許多的正常生理機能（例如維持黏膜組織的完整性）⁹，現今的研究方向偏向可專門抑制 COX-2 的活性的消炎藥，但目前此類藥物仍有許多副作用，例如嚴重的心血管疾病¹⁰。

讀到這裡，你若感到「人生很難」，那就對了——我的意思是人活著就是件很不容易的事，而你的免疫系統能在大部分的狀況完成其被賦予的神聖使命，都要拜這些對你來說可能無法完全理解的細胞激素們所賜。

事實上，你的身體時刻都在執行著比這還要複雜萬倍的各種生理機能，使用著如細胞激素、荷爾蒙、神經遞質等的各種訊息傳遞物，密切地和別處的自己溝通。所以，在為發燒感到人生很難時，不妨思考一下自己的身體正在為了你進行怎樣的戰爭，對你的細胞們說聲「頑張って」^註三！

註釋

1. 本數據計算方式為：體中 65 公斤成年人約有 5 公升血液，根據參考資料1 ，平均嗜中性球密度為 1.5 × 10⁹/L。此數值僅供參考，其實際數量隨血量、性別等因素會有所變化。
2. 《はたらく細胞》，中譯《工作細胞》，日本漫畫家清水茜所著的日本漫畫作品，後被改編成動漫。主要講述經擬人化後人體內各種細胞於人體內的日常工作。
3. 頑張って，中文諧音「甘吧爹」，意近「加油吧！」。

參考資料

1. Haddy, T. B., Rana, S. R., & Castro, O. (1999). Benign ethnic neutropenia: what is a normal absolute neutrophil count?. Journal of Laboratory and Clinical Medicine, 133(1), 15-22.
2. Smyth, E. M., Grosser, T., Wang, M., Yu, Y., & FitzGerald, G. A. (2009). Prostanoids in health and disease. Journal of lipid research, 50(Supplement), S423-S428.
3. Huang, C., Wang, Y., Li, X., Ren, L., Zhao, J., Hu, Y., … & Cheng, Z. (2020). Clinical features of patients infected with 2019 novel coronavirus in Wuhan, China. The Lancet.
4. Wong, C. K., Lam, C. W. K., Wu, A. K. L., Ip, W. K., Lee, N. L. S., Chan, I. H. S., … & Sung, J. J. Y. (2004). Plasma inflammatory cytokines and chemokines in severe acute respiratory syndrome. Clinical & Experimental Immunology, 136(1), 95-103.
5. Mahallawi, W. H., Khabour, O. F., Zhang, Q., Makhdoum, H. M., & Suliman, B. A. (2018). MERS-CoV infection in humans is associated with a pro-inflammatory Th1 and Th17 cytokine profile. Cytokine, 104, 8-13.
6. Graham, G. G., Davies, M. J., Day, R. O., Mohamudally, A., & Scott, K. F. (2013). The modern pharmacology of paracetamol: therapeutic actions, mechanism of action, metabolism, toxicity and recent pharmacological findings. Inflammopharmacology, 21(3), 201-232.
7. Boutaud, O., Aronoff, D. M., Richardson, J. H., Marnett, L. J., & Oates, J. A. (2002). Determinants of the cellular specificity of acetaminophen as an inhibitor of prostaglandin H2 synthases. Proceedings of the National Academy of sciences, 99(10), 7130-7135.
8. Aronoff, D. M., Oates, J. A., & Boutaud, O. (2006). New insights into the mechanism of action of acetaminophen: its clinical pharmacologic characteristics reflect its inhibition of the two prostaglandin H 2 synthases.
9. Brzozowski, T., Konturek, P. C., Konturek, S. J., Sliwowski, Z., Pajdo, R., Drozdowicz, D., … & Hahn, E. G. (2001). Classic NSAID and selective cyclooxygenase (COX)‐1 and COX‐2 inhibitors in healing of chronic gastric ulcers. Microscopy research and technique, 53(5), 343-353.
10. Grosser, T. (2006). The pharmacology of selective inhibition of COX-2. Thrombosis and haemostasis, 96(10), 393-400.

本文轉載自 SLEK，原文標題〈星星之火，可以燎原——淺談發燒機轉〉

• 文／陳建豪

科學界的男女比例，向來有些失衡。前教育部長蔣偉寧在 2012 年出席「台灣傑出女科學家獎」表揚典禮並擔任頒獎人時，曾提及女性在生命科學領域中，比例僅約三成，而工程研究人數則更少，連兩成都不到。

蔣偉寧進一步指出，目前在台灣就讀大學的男女性比例，已經完美地達到一比一，因此他也期許，透過鼓勵與宣傳，可以讓更多女性投身科學研究領域，這對科學發展與女性都將是雙贏。

但蔣偉寧可能不知道的是，當時，從他手中接下「傑出女科學家」大獎的得獎人，多年來已經默默用一種方式，讓她所任職的中央研究院分子生物研究所，其男女科學家比例，早已經「異常」而完美地達到約一比一的狀態。

如何達到男女一比一？全靠傑出前輩弭平偏見

中研院分生所為什麼能有這麼多女性科學家齊聚？答案其實很簡單，但也很難做到。

「坦白說，科學界多多少少有著歧視女性的偏見；然而，我們分生所在 1986 年創所時，卻有幾位女性表現得相當傑出！她們用行動讓我們清楚知道，女性一點都不會比男生差！」在分生所工作將近二十年，目前為分生所特聘研究員的簡正鼎認為，就是有這關鍵幾位創所前輩的傑出表現，讓所內漸漸形成一股信念，再沒有人會質疑女性在科學上的工作能力。

「因為她們，我們打心底相信男女一樣好，所以不會刻意挑選男性或女性的研究員，只問有沒有能力。久了之後，這男女比例，自然而然，就會達到一比一，」簡正鼎認為，標竿人物的出現，的確會起許多帶頭、潛移默化的作用。

2012 年的「台灣傑出女科學家獎」得主，也正是簡正鼎所推崇的分生所前輩。她，就是在中研院耕耘將近三十個年頭，並以類固醇荷爾蒙研究享譽國際學術界的鍾邦柱。

改用斑馬魚，開啟類固醇研究新方向

在類固醇荷爾蒙領域，鍾邦柱早已耕耘多年，有多項發現。而在 2006 年，鍾邦柱一篇發表在國際知名期刊《自然》(Nature) 上的研究報告，更是大大顛覆了過去科學家對類固醇荷爾蒙的認識，並打開了全新的研究方向。

以往，科學家對類固醇荷爾蒙的認識，多半在於類固醇會調節人體體內的糖分與鹽分，並且顯著影響人類的性特徵；而人類在青春期所大量分泌的類固醇荷爾蒙，會帶來什麼樣的影響，更是以往多數學者的研究重點。

然而，鍾邦柱卻另闢蹊徑，發覺人體會分泌類固醇荷爾蒙的高峰期，除了青春期之外，更發生在胚胎發育時期。鍾邦柱於是好奇，在胚胎時期所分泌的大量類固醇荷爾蒙，有什麼作用？

過往，做實驗都是觀察白老鼠，但小老鼠在胚胎發育時期，並不容易觀察，於是，鍾邦柱改用了一種大小約三公分的熱帶魚──斑馬魚做實驗，甚至以螢光技術，讓斑馬魚的細胞產生螢光，更有助於細胞變化時的觀察，這才終於得到全新斬獲。

研究發現，當一個小小的魚卵，要往左右生長、體軸要轉化為細長的魚體時，類固醇荷爾蒙中的孕烯醇酮 (Pregnenolone) 扮演了極為重要的角色。

原來，類固醇荷爾蒙的作用，能讓魚體內的細胞得以移動、幫助細胞骨架重整，最終幫助魚卵從一個小圓球變成細長的魚體。「這個發現，讓我們更了解胚胎的發育、如何保護神經細胞，甚至是癌細胞怎麼移動的祕密。」談起研究發現，鍾邦柱難掩喜悅，她進一步透露，有不少新藥正在這項研究的基礎上開發，未來可望造福更多人。

「神經類固醇的研究，在未來甚至有可能對抗阿茲海默症，幫助老人家留住記憶，或者是脊椎神經的修復，」鍾邦柱分享著未來的遠景。鍾邦柱在類固醇荷爾蒙的研究上，早已獲得國際肯定，她是如何辦到的？有什麼祕訣？鍾邦柱感性地表示，她第一個要感謝的人，其實是她的父親。

男女平等的名字，深藏父親的期許

出生於 1952 年、還處於重男輕女的年代，鍾邦柱的父親幫她取的名字，其實頗有含意。「按照家族族譜，我們剛好輪到『柱』字輩，而在我出生的年代，幾乎只有男生能繼承家族傳統，但我的父親硬是給了我『柱』字，」鍾邦柱說，父親從命名上就告訴著她，男女平等。在當年的環境下，這個深具意義的名字，其實是一輩子的祝福與期許。

除了男女平等之外，鍾邦柱的父親，更重視教育、以身作則。「現在想起來還滿好玩的，我們早上起來，就會在門口大聲朗讀《國語日報》，很熱鬧，也讓我們覺得，唸書其實是一件有趣的事情，」鍾邦柱補充說：「我們放學回來，父親就看著自己的書，我們則在一旁靜靜地做著功課、看書 ，這是一段極好的童年教育。」沒有強迫唸書，只有陪伴，這樣的過程，讓鍾邦柱從一個台南麻豆鎮的鄉下小孩，一舉考上了競爭最激烈的台北北一女中。

「那是我第一次到台北。我還記得是清晨時分就去坐火車，一路搖晃著，到台北已經是下午了。坦白說，我第一次到台北，真的就是鄉下人進城、類似劉姥姥進大觀園，不論看到什麼都很驚訝，」率直的鍾邦柱不吝分享自己的青澀。

遠赴台北參加考試，父女對於考試成績的預料，卻很兩極。「我父親第一句就問我：『怎麼樣，進北一女了吧？』他對我很有信心，但我那時心想，怎麼可能啊！我跟台北學生好像是兩個世界的人耶！」

放榜後，鍾邦柱以高分錄取。也是在那時，鍾邦柱發現，自己雖然是鄉下小孩，但是父親對他們的教育栽培、身教，絕不輸給世界上任何一個地方的家長。

進入北一女之後，學業對鍾邦柱來說，始終不是大問題；較大的問題是，自己應該選擇攻讀理組或文組？對兩個領域都有興趣的鍾邦柱，最後因為喜歡陳之藩的文筆與作品，便以陳之藩為典範。她相信，如陳之藩一樣選讀科學的人，只要不放棄提筆，也絕對能夠寫出極佳的文學著作；只要持續閱讀，也能享受文學的美好。於是，她決定投考理組。

三年後，沒有多大意外，鍾邦柱考取自己心目中的第一志願：台大化學系。

追在教授後面跑，四年完成博士學位

化學系大致可分為物理化學和生物化學。「我原本有考慮要走物理化學，但一來我數學能力有限，二來物理化學幾乎沒有女生，我在物化的實驗室連要找一間女廁都有些麻煩，」種種原因，讓鍾邦柱選擇攻讀生物化學。

在當年「來來來，來台大；去去去，去美國」的學術氣氛中，鍾邦柱大學畢業後，也申請上美國賓夕法尼亞大學 (University of Pennsylvania) 化學研究所生物化學組。

「人生很難預料，我在化學所選讀一些分子生物的課程，就深深著迷。於是，在美國的第二年，我乾脆轉學到醫學院的生化所，攻讀起生化博士學位，」鍾邦柱回想，轉系所當然有風險、也需要加倍努力補回欠缺的基礎，但是對於自己喜愛的學科，那種熱情掩蓋不住，更毋須隱藏。

鍾邦柱的博士班，只花了短短四年餘就攻讀完成。除了熱情加上毅力之外，也更是為了愛情。回憶往事，鍾邦柱透露，原來當時她在大學時認識的男朋友，也就是現在的先生、台科大教授陳南鳴，雖然兩人雙雙赴美求學，但卻是在不同學校、不同州，相距遙遙數百公里、十四個小時的車程。

「為了盡快把論文完成，我有時就等在指導教授辦公室門口，希望能多一點時間跟他討論；後來我的教授開玩笑跟我說，那時他見了我都想躲起來，」進度追著指導教授跑，鍾邦柱四年後成功拿到博士學位，感情也順利開花結果。

有喜悅、有付出，充滿未知的成家之路

婚後，鍾邦柱很快就有了小孩，為了小孩與先生，她有喜悅，也有付出。

鍾邦柱博士班畢業後，由於先生陳南鳴仍在美國中西部的普渡大學 (Purdue University) 攻讀學位，於是鍾邦柱先去普渡大學申請博士後研究，而後隨著陳南鳴畢業後於舊金山找到工作，兩人又舉家遷移，前往美國西岸展開新生活。

「其實，她是有點被我限制了。如果她不必硬要配合我，必須到普渡大學或舊金山找工作，我相信以她的能力，絕對有更好的發展，」對於妻子的支持，陳南鳴既是感謝，又有些許不捨。而身為一個女人，有時候，在科學研究上也有必須被迫放手的時候。「她在普渡大學工作的時候已經懷孕了，所以很多跟輻射有關的實驗不能做，間接也暫時影響她的表現，」陳南鳴觀察，雖然妻子在工作上多少受到影響，但懷孕帶給她的喜悅，仍讓她願意暫時放下工作，無怨無悔。

到舊金山後，一來由於懷孕期間的研究成績較為低潮，二來人生地不熟，鍾邦柱竟有超過半年的時間找不到合適的工作，這也讓她有些許不安。「雖然因為懷孕，稍微耽擱研究工作，現在回想起來，這一切還是值得的；研究可以追回來，但家庭跟子女，有時候錯過了，未必還有機會，」鍾邦柱、陳南鳴夫婦有著同樣的想法。

果然，人生處處是轉機。來到舊金山將近九個月後，仍繼續投遞履歷的鍾邦柱，最後如願以償，進入了當年紅極一時的加州大學舊金山分校醫學中心。

「我是 1982 年進入加大醫學中心的，那時候他們剛剛發表荷爾蒙、胰島素遺傳工程這兩大研究，震驚全球，也獲得了極大的商業價值，整個中心處於最顛峰的狀態，」鍾邦柱笑著說，那時候進去實驗室做研究，會發現在一週七天裡，每個人平均工作天數大概是六天半，只短暫休息半天，然後又會出現在實驗室，就是因為每個人都想拚命，再繼續找出關於荷爾蒙、胰島素的更多奧祕，要搶先做出好成績。

然而，特別的是，在這麼一個高度競爭的環境，鍾邦柱卻發覺，每一個研究員，包含上司，卻一點都不藏私，而是樂於分享與指導。

「說實話，我一進去，我的上司教我好多東西、分享很多成果；我那時候還很擔心，怎麼會這樣？對方怎麼可能毫無保留地教我？我一定欠下很大人情，將來不知道要怎麼還，」鍾邦柱笑著說，後來她才發現，原來在這座頂尖的實驗室中，分享跟討論，就是他們成功的祕訣。

熬得住一事無成，才可能一鳴驚人

然而，研究這條路，其實是漫長而孤寂的。當鍾邦柱進入研究室之後，研究室卻面臨卡關狀態，甚至有長達三年的時間，基本上是處於原地打轉的窘況。更讓人沮喪的是，一向處於領先的他們，甚至還被意外超前。原來，加大研究室三年來專攻「基因選殖」領域，不但沒有成果，某日鍾邦柱上司的過往學生來訪，實驗室對這位後輩一樣保持開放的態度，分享了他們的研究現況以及目前面臨的難題。

沒想到，這名後輩回到紐約之後，靠著在加大實驗室得到的資訊，以及自己的神來一筆，竟然率先解開難題，並且發表在學術期刊上。「那時候，大家全都傻眼了！我們努力這麼久，居然被一個晚輩超前，而且還是我們主動提供他很多線索的，」鍾邦柱苦笑著說，當時氣氛真的很尷尬，很多人都很嘔，好像這三年的時光都白費了。

然而，過去三年的時光，從來不是真的浪費。鍾邦柱的上司鼓勵大家，既然他們的晚輩已經幫大家解開卡關的難題，現在該是時候繼續往下做研究，甚至是大舉推進了。

果不其然，在接下來的一年中，光是鍾邦柱自己就多有斬獲，陸續發表四篇論文，而整個實驗室更發表了十餘篇論文。

鍾邦柱總結，這個事件，教會她兩件事：「一個是，科學研究本來就是互有領先，要能彼此分享彼此的發現，一棒接一棒，才能推動科學。」鍾邦柱認為，當年她的上司分享給其他科學家，雖然讓他們實驗室一度落後，但也因為如此，別的科學家有了新的發現，又才能讓他們後來居上，走出新的天地。

「另一個重點是，我發現，若沒有熬過乍看是數年的一事無成，其實很難一鳴驚人，」鍾邦柱認為，特別在這個什麼都求快的年代，科學家們要忍受的孤寂感，其實是一大挑戰，但沒有默默地耕耘，要成功其實很難。

海外練功、秉持專業，讓性別不是問題

在海外做出好成績，又適逢中研院招募海外傑出人才，鍾邦柱與先生商議後，毅然決定於 1986 年返台服務。「其實，我們更早就有一度想回台灣服務，但那時跟前台大校長閻振興碰面，他說我們這些小毛頭不要急著回台灣，畢業後在美國練練功，把更多好東西帶回來，那妳造的福會更大，」雖然閻振興已然辭世，但鍾邦柱至今記得這段對話。

回到台灣後，鍾邦柱帶回在美國的荷爾蒙研究，並且與台大醫院合作，後續的研究成果，果真造福許多家庭。鍾邦柱的研究發現，人類的先天性荷爾蒙不平衡，來自於 CYP21 的基因突變，會造成嬰兒在出生之後，性器官即有問題，有時甚至會錯把女嬰錯判為男嬰。於是，鍾邦柱與台大醫院攜手，不但能在產檢時就發覺病症，更能以調控荷爾蒙的技術，讓胎兒在母親子宮中就得以治癒。

除了學術上的貢獻，鍾邦柱於 2005 年擔任國家科學委員會的首任生物科女處長，也為台灣女科學家樹立新典範。然而，在這個職位上，鍾邦柱看到了女性的辛苦。

身為國科會處長，鍾邦柱曾經接待來自海外的國家級科學院參訪團，訪客共有六位，但只有一位女性；訪客為首的男性院長，一看到鍾邦柱是女性，就立刻介紹團中的女科學家與鍾邦柱認識，男院長並一邊感嘆，「女性在科學界要工作，真的很不容易！」沒想到鍾邦柱還來不及接話，這個男性院長卻又說：「像我的實驗室，絕對不收女生，她們要養兒養女的，太麻煩了。」

面對這樣的男女不平等，鍾邦柱始終是身體力行，用行動讓大家知道，女性一點都不差。

曾經是鍾邦柱的學生、現為鍾邦柱助理的蔡惠滿，與鍾邦柱相識十餘年，她就近距離觀察到，鍾邦柱敬業、專業的態度。「有一次鍾老師動了一個手術，手術後人不是很舒服，但我們去看她時，才赫然發現，她仍在批改學生的研究作業，」蔡惠滿指出，鍾邦柱對研究的熱情，不論性別，都絲毫不輸給任何人。

想成功別「太聰明」！腳踏實地更重要

不過，鍾邦柱也發現，隨著時代的進步，男女平等的確是愈來愈明顯。「對於未來的科學家，我漸漸不擔心性別問題，比較擔心的是，學生們會不會『太聰明』。」

鍾邦柱舉例，有一次她在實驗室中，看到一位負責打掃的阿姨，她在商職畢業後，很年輕就步入家庭，小孩長大後才出來找工作，年紀約三十歲上下，輾轉來到實驗室做清潔工作。

這位阿姨工作非常認真，做事仔細，讓鍾邦柱特別注意到，也因此開口問她，願不願意幫忙做一些簡單的實驗？

「我教她十個步驟，她就會認真從一做到十；而我教學生做十個步驟，有的學生會投機取巧，第一次跳過第三個步驟、第二次省略更多步驟，最後實驗結果做不出來，到底是漏了什麼，他們也忘了，」鍾邦柱感嘆，似乎愈聰明的學生愈容易發生這種事情，而當年這位願意認真學習的阿姨，如今已經是她研究室裡的重要助理。

鍾邦柱提醒所有晚輩，性別的枷鎖將會漸漸淡去，女性千萬不要畫地自限。而不論男女，在科學領域，要能發光發熱，更是要腳踏實地、扎實練功，最終一定會一鳴驚人。

「科學研究，沒有冤枉路，只有堅持才是捷徑，你不放棄就自然會有出路，」鍾邦柱分享自己的人生心得。

台灣傑出女科學家獎設立於2008年，是台灣第一個專為表彰傑出女科學家、並鼓勵女性參與科學而成立的獎項，由台灣萊雅及吳健雄學術基金會共同主辦。

本文摘自《她們，好厲害：台灣之光．18位女科學家改變世界》，2013 年 12 月，遠見出版。