【記錄】M.I.C.VII 之「猿來」：黑猩猩告訴我們人類是什麼

本文與  益福生醫 合作，泛科學企劃執行

昨晚，你又在床上翻來覆去、無法入眠了嗎？這或許是現代社會最普遍的深夜共鳴。儘管換了昂貴的乳膠枕、拉上百分之百遮光的窗簾，甚至在腦海中數了幾百隻羊，大腦的那個「睡眠開關」卻彷彿生鏽般卡住。這種渴望休息卻睡不著的過程，讓失眠成了一場耗損身心的極限馬拉松 。

皮質醇：你體內那位「永不熄滅」的深夜警報器

要理解失眠，我們得先認識身體的一套精密防衛系統：下視丘-垂體-腎上腺軸（HPA axis） 。這套系統原本是演化給我們的禮物，讓我們在面對劍齒虎或突如其來的危險時，能迅速進入「戰鬥或快逃」的備戰狀態。當這套系統啟動，腎上腺就會分泌皮質醇 (壓力荷爾蒙)，這種荷爾蒙能調動能量、提高警覺性，讓我們在危機中保持清醒 。

然而，現代人的「劍齒虎」不再是野獸，而是無止盡的專案進度、電子郵件與職場競爭。對於長期處於高壓或高強度工作環境的人們來說，身體的警報系統可能處於一種「切換不掉」的狀態。

在理想的狀態下，人類的生理時鐘像是一場精確的接力賽。入夜後，身體會進入「修復模式」，此時壓力荷爾蒙「皮質醇」的濃度應該降至最低點，讓「睡眠荷爾蒙」褪黑激素（Melatonin）接棒主導。褪黑激素不僅負責傳遞「天黑了」的訊號，它還能抑制腦中負責維持清醒的食慾素（Orexin）神經元，幫助大腦順利關閉覺醒開關。

然而，當壓力介入時，這場接力賽就會變成跑不完的馬拉松賽。研究指出，長期的高壓環境會導致 HPA 軸過度活化，使得夜間皮質醇異常分泌。這不僅會抑制褪黑激素的分泌，更會讓食慾素在深夜裡持續活化，強迫大腦維持在「高覺醒狀態（Hyperarousal）」。 這種令人崩潰的狀態就是，明明你已經累到不行，但大腦卻像停不下來的發電機！

長期的睡眠不足會導致體內促發炎細胞激素上升，而發炎反應又會進一步活化 HPA 軸，分泌更多皮質醇來試圖消炎，高濃度的皮質醇會進一步干擾深層睡眠與快速動眼期（REM），導致睡眠品質變得低弱又破碎，最終形成「壓力－發炎－失眠」的惡行循環。也就是說，你不是在跟睡眠上的意志力作對，而是在跟失控的生理長期鬥爭。

從腸道重啟好眠開關：PS150 菌株如何調校你的生理時鐘

面對這種煞車失靈的失眠困局，科學家們將目光投向了人體內另一個繁榮的生態系：腸道。腸道與大腦之間存在著一條雙向通訊的高速公路，這就是「菌-腸-腦軸 (Microbiome-Gut-Brain Axis, MGBA)」，而某些特殊菌株不僅能幫助消化、排便，更能透過神經與內分泌途徑與大腦對話，直接參與調節我們的壓力調節與睡眠節律。這種菌株被科學家稱為「精神益生菌」（Psychobiotics）。

在眾多研究菌株中，發酵乳桿菌 Limosilactobacillus fermentum PS150 的表現格外引人注目。PS150菌株源於亞洲益生菌權威「蔡英傑教授」團隊的專業研發，累積多年功能性菌株研發經驗的科學成果。針對臨床常見的「初夜效應」（First Night Effect, FNE），也就是現代人因出差、換床或環境改變導致的入睡困難，俗稱認床。科學家在進行實驗時發現，補充 PS150 菌株能顯著恢復非快速動眼期（NREM）的睡眠長度，且入睡更快，起床後也更容易清醒。更重要的是，不同於常見的藥物助眠手段（如抗組織胺藥物 DIPH）容易造成快速動眼期（REM）剝奪或導致睡眠破碎化，PS150 菌株展現出一種更為「溫和且自然」的調節力，它能有效縮短入睡所需的時間，並恢復睡眠中代表深層修復的「Delta 波」能量。

科學家發現，即便將 PS150 菌株經過特殊的熱處理（Heat-treated），轉化為不具活性但保有關鍵成分的「後生元」（Postbiotics），其生物活性依然能與活菌媲美 。HT-PS150 技術解決了益生菌在儲存與攝取過程中容易失去活性的痛點，讓這些腸道通訊員能更穩定地發揮作用 。

在臨床實驗中，科學家觀察到一個耐人尋味的現象：當詢問受試者的主觀感受時，往往會遇到強大的「安慰劑效應」，無論是服用 HT-PS150 還是安慰劑的人，主觀上大多表示睡眠變好了。這種「體感上的進步」有時會掩蓋真相，讓人分不清是心理作用還是真實效益。

然而，客觀的生理數據（Biomarkers）卻揭開了關鍵的差異。在排除主觀偏誤後，實驗數據顯示 HT-PS150 組有更高比例的人（84.6%）出現了夜間褪黑激素分泌增加，且壓力荷爾蒙（皮質醇）顯著下降，這證明了菌株確實啟動了體內的睡眠調控系統，而不僅僅是心理安慰。

最值得關注的是，對於那些失眠指數較高（ISI ≧ 8）的族群，這種「生理修復」與「主觀體感」終於達成了一致。這群人在補充 HT-PS150 後，不僅生理標記改善，連原本嚴重困擾的主觀睡眠效率、持續時間，以及焦慮感也出現了顯著的進步。

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重新定義深層睡眠：構建全方位的深夜修復計畫

睡眠從來就不只是單純的休息，而是一場生理功能的全面重整。想要重獲高品質的睡眠，關鍵在於為自己建立一個全方位的修復生態系。

這套系統的基石，始於良好的生活習慣。從減少睡前數位螢幕的干擾、優化室內環境，到作息調整。當我們透過規律作息來穩定神經系統，並輔以現代科學對於 PS150 菌株的調節力發現，身體便能更順暢地啟動睡眠開關，回歸自然的運作節律。

與其將失眠視為意志力的抗爭，不如將其看作是生理機能與腸道微生態的深度溝通。透過生活作息的調整與科學實證的支持，每個人都能擁有掌控睡眠的主動權。現在就從優化生活型態開始，為自己按下那個久違的、如嬰兒般香甜的關機鍵吧。

我們享受著先進的醫療服務和科學知識，應該很難想像過去的醫學在我們眼中有多麼荒謬，像是四百多年前，放血和灌腸在歐洲被視為百病之解，兩百多年前的醫師必須打開病患的胸膛才能進行心臟按摩，甚至在一百多年前，量個血壓竟然還得劃開血管 ！其實每個醫學變革都是科學家的華麗冒險，本期【M.I.C. 血刃】邀請到台大醫學工程學研究所的林啟萬教授、台北市博仁綜合醫院心臟外科的蘇上豪主任，以及中央大學機械工程學系的曾清秀教授，為大家分享醫學的發展歷史以及醫療的科技革新。

止痛晶片 體外刷一下就不痛

講者：林啟萬｜台大醫學工程學研究所教授

https://www.youtube.com/watch?v=W0P2KWshJEQ

在西方醫學上最重要的20個轉捩點，其中2/3是因為醫療器材的發明，像是哥本哈根小兒麻痺大流行時，醫療用的鐵肺幫助病童度過危險期，成績相當壯觀；醫療器材除了應用在攸關生命的重大手術，也發展到日常生活改善患者的生活品質，像是老年人的人工關節。 科技除了幫助醫生治療病患，也能讓科學家找到疾病的根源，例如，直到顯微鏡發明後，人們才能之道細菌是十二指腸潰瘍的病原。過去幾百年來，科技已經幫助醫生拯救更多病患，隨著人類基因體的解密和生物技術的發展，未來甚至能做到主動式、個人化醫學的預防和治療。

廣義的仁慈—希望減輕患者的痛苦

林啟萬老師受到前人智慧的啟發，希望能減輕疼痛對人們生活造成的不便，因此研發植入式疼痛控制元件。 常見的舒緩疼痛方法為以痛制痛，像是按摩和物理治療，科學家發現電生理學後，電療也常應用在減痛的治療。許多人因為生活壓力或工作傷害造成下背疼痛，這雖然不是致命傷害，卻令人苦不堪言，醫生可以幫病患在脊椎裝上骨釘、骨板減輕壓力，但仍有15％的病患需要接受第二次手術；服用止痛藥也有長期濫用的風險，因此醫生尋找了其他的療法－電刺激。 林啟萬老師研發的植入室疼痛控制元件「Gimer」，命名來自於電影《星際大戰》中尤達大師的神奇手杖，Gimer植入在病患特定位置可以接收無線電訊號，發出刺激阻斷疼痛訊號以減緩病痛，療效可持續三天，只要從手持裝置操控就能止痛，可以省去就醫的麻煩，大大改善生活品質。Gimer已經在動物實驗上證實了止痛的療效，現在要將產品的材料符合安全規範，才能進行人體實驗，商品化造福人群。

醫學是歷史、是生活、也是科學

講者：蘇上豪｜臺北市博仁綜合醫院心臟血管外科主任

https://www.youtube.com/watch?v=AlPSIVOKK_c

萬能的征露丸

醫學不是單獨存在的個體，醫學不只緊緊扣住生活，更是動人的歷史故事，談起醫療歷史，蘇上豪醫師說：「這一切……要從正露丸講起……」眾人滿臉疑惑，醫學史跟正露丸有什麼關係呢？

大家都知道喇叭牌正露丸可以治療腸胃不適，但大家不知道的是，正露丸以前竟然被當作治療梅毒、肺熱病的萬能仙丹！日本早期的正露丸廣告上還印有軍人的忠勇形象，因為正露丸是阿兵哥遠征水土不服時的必備良藥嗎？蘇醫師說：「這一切……要從腳氣病說起……」眾人再度一頭霧水，難道拉肚子也跟腳氣病有關？

原來，正露丸的誕生不是為了止瀉，而是為了治療腳氣病。工業革命後的碾米技術提昇，人們可以吃到口感Ｑ軟的精緻白米，卻因為卻少麩質中的維生素Ｂ１而導致腳氣病，但一百年前的人不知道維生素這玩意，也拿這個怪病沒辦法。他們觀察到腳氣病常見於監獄、軍隊跟療養院，三者都是擁擠、飲食衛生條件差的環境，因此當時對於腳氣病的病因有著兩派說法：毒物說和病菌說，分別認為腳氣病的病因是某種食物中毒或病菌感染，兩派學說的支持者分別是高木兼寬和森林太郎。

擁護毒物說的高木兼寬帶領海軍出征，他發現軍人上了船就得腳氣病，但到美國移地訓練後，軍人們抱怨美國食物難吃的同時，腳氣病竟也奇蹟似的好轉了，因此高木兼寬主張以和洋並食療法治療腳氣病。另一方面，留德的森林太郎堅信腳氣病是病菌造成的，因此他以殺菌用的雜酚油做成藥丸，讓日軍出征俄國時隨身攜帶。雖然以現在的知識來看，用正露丸治療腳氣病是條歪路，正露丸也當然沒有成功治療腳氣病，然而日俄戰爭的勝利，卻讓這臭臭的黑色小藥丸得到了出征露西亞（Russia）的光榮稱號——「征露丸」，這個名字一直沿用到二戰結束，為了政治考量才將這個侵略性的名字改成正露丸。

大家在高中的健康教育課，一定都跟安妮小姐有過親密接觸，但很少人知道安妮在成為CPR練習人偶之前，其實有個淒美的愛情故事！？「西施捧心，東施效顰」中的西施，成天胸悶胸痛，她究竟是得了什麼病？蘇醫師幽默道出的更多精彩醫療歷史，都在影片紀錄！

科技與手術

講者：曾清秀｜中央大學機械工程學系教授

https://www.youtube.com/watch?v=5KKbZRg1tkc

外科醫生的九把刀

醫學不僅是科學，外科醫師的手感跟技術，更可說是一門藝術，曾老師先帶大家瀏覽手術室歷史照片，從過去簡陋的、雜亂的開刀房，到未來的高科技檢測、手術儀器，其中歷經的不只是醫學革新，也是科技的進步。研究手術導航的曾清秀老師將向大家介紹科技如何領導外科手術的進行。

手術刀是外科醫師的魔杖，透過鋒利的刀刃劃開疾病和健康，黑傑克藏在大衣裡的閃亮亮的手術刀，可以咻咻兩聲往敵人射去一刀斃命，現代外科醫生放在手術房裡的能量「刀」，不僅更銳利，用途也更廣了呢，除了傳統的手術刀，外科醫生的九把刀還有哪些呢？

1. 電刀：針狀或刀狀的金屬電擊，可瞬間產熱，蒸發組織水分，連續電能可切割組織，間斷電能可止血。
2. 雷射刀：利用溫度效應（thermo effect）的原理，軟組織在吸收雷射能量後，升溫到60℃會開始凝固，有止血效果，不同組織依不同波長有不同反應，可做美容、視力矯正等手術。
3. 光子刀：用直線加速器打出電子，激發Ｘ光，損害癌細胞的DNA以殺死癌細胞或阻止其生長，可依照腫瘤形狀變更照射範圍，也可調控放射線強度，缺點是照射方向有限、精準度低。
4. 迦瑪刀：201顆鈷六十排列成球狀，發射放射線。針對腦瘤的治療，比起X光，更加準確，對表皮的傷害較小。
5. 電腦刀：可動式X光射線，定位腫瘤位置，以移動的機械手臂改變X光照射方向，減少放射線對健康細胞的傷害。
6. 螺旋刀：旋轉式X光射線，配合6D影像定位系統，X光束旋轉方位，降低對健康細胞的傷害。
7. 海扶刀：用超音波治療，精準度可集中到一個米粒大，但只能應用在靜止的目標，且需以水作為介質，應用不廣。
8. 質子刀：質子經過迴旋加速器產生帶電質子束，直接照射在腫瘤上，不像Ｘ光的能量隨距離下降，質子束在某個距離瞬間釋出能量，可以精準攻擊目標腫瘤，同時避免傷害健康的表皮細胞。

動手術也要開導航

開車在人生地不熟的地方，需要GPS將我們的位置顯示在地圖上，並且引導我們到目的地；治療腦瘤的手術，不僅像在玩電流急急棒，必須謹慎的擬定策略，小心翼翼走每一步，不能傷到脆弱的神經和血管，醫生用經驗斷定腫瘤位置，也像在未知國度找尋目的地一樣可能走錯路，因此醫生也需要導航指引腫瘤位置。在手術進行前，要先為身體做斷層掃描，製作「地圖」，將掃描的影像輸入電腦後，系統就像GPS的衛星，追蹤身體確切位置並結合身體地圖，放射機器得到身體地圖的資訊後，就能精確的瞄準目標。

影像定位系統不僅能用在放射線治療，也能用在其他外科手術。在脊椎打骨釘是風險很高的手術，若不小心傷到神經，可能損害運動能力，影像導航系統可以定位出脊椎的確切位置，提高準確度；相較於靜態的手術部位，在動態器官上進行放射線治療更為困難，肺部會隨著呼吸不斷的起伏，結合影像定位和X射線的電腦刀，可以及時追蹤變化的身體位置，在發射光束的前一刻瞬間更新定位，校正機械手臂的位置。

說到手術科技，不能不提到達文西機械手臂！外科醫生要執行大大小小的手術，大手術動輒好幾小時，醫生必須站在手術台旁，長時間低頭維持專注，非常耗體力，達文西機器人的引進，讓醫生可以坐在控制器前操控機器手臂，執行精密的微創手術較為輕鬆。達文西機器人的影像導引設備符合醫師的直覺動作，讓醫生能輕易上手，不僅可以為醫生節省體力，更延長了手部靈敏度逐漸下降的老醫生的執業年限，讓老醫生也能有第二春！因此醫院願意慷慨的投資這昂貴的醫療機器人。科學家仍持續研發醫療機器人的技術，未來醫生甚至可用google眼鏡和遙控器，在遠端操作機器人執行手術呢！

【關於 M. I. C.】 M. I. C.（Micro Idea Collider，M. I. C.）微型點子對撞機是 PanSci 定期舉辦的小規模科學聚會，約一個月一場，為便於交流討論，人數設定於三十人上下，活動的主要形式是找兩位來自不同領域的講者，針對同一主題，各自在 14 分鐘內與大家分享相關科學知識或有趣的想法，並讓所有人都能參與討論，加速對撞激盪出好點子。請務必認知：參加者被（推入火坑）邀請成為之後場次講者的機率非常的高！ 本場演講由科技部「科普資源整合運用推廣計畫」支持，PanSci泛科學與國家高速網路與計算中心共同舉辦。

本場演講由科技部「科普資源整合運用推廣計畫」支持，PanSci泛科學與國家高速網路與計算中心共同舉辦。感謝大邑文化支持科普好書 鐵與血之歌。歡迎大家到科技大觀園閱讀更多科學內容。

文 / 羅佩琪

唰──地脫下外套，露出胸前閃爍著耀眼藍光的弧形反應爐[1]，講者廖英凱還沒開口，就清楚揭示了今晚的演講主題：核能。

曾在《廢核大遊行》擔任公民審核四的講者，也曾主持網路社群《核能流言終結者》的對談，長期協助國內反核、擁核團體釐清核能議題中的科學論述，PanSci專欄作者廖英凱再次登陸PanSci M.I.C.[2]，嘗試放下社會火熱的反核、擁核對立，以「科學」為立場，分享（其實是澄清？）核能議題中的那些骯髒事。

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