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摩艾石像會走路?愛犬含狼量高?新研究顛覆傳統認知【科學新聞EP36】

PanSci_96
・2025/12/22 ・3401字 ・閱讀時間約 7 分鐘
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本文由 AI 協助生成

摩艾石像「會走了」?物理學觀點挑戰傳統考古假說

拉帕努伊島(Rapa Nui)上的摩艾石像究竟如何從採石場移動至海邊?除了「外星人」這種科幻解答,傳統考古學觀點多認為古人是砍伐樹木製成滾木來運送巨石,最終導致島上生態崩潰。然而,Carl Lipo 和 Terry Hunt 兩位教授在《考古科學期刊》發表的最新研究,提出了一個令物理學家信服卻讓考古界震驚的假說:摩艾石像根本不需要滾木,它們是「搖擺著走過去」的。

研究團隊分析了島上 962 尊石像,發現倒在運送途中的「半路石像」與矗立在祭壇上的「祭壇石像」截然不同。「半路石像」底部寬大呈 D 字型,且重心明顯前傾 6 到 15 度。學者認為這展現了古代工程師的「IKEA 邏輯」:先製作成重心便於直立搬運的「運輸型態」,運抵現場後再將底部削平修整為「展示型態」。此外,島上古道的 U 型凹槽設計似乎是為了限制石像側移,而石像倒塌的模式——下坡路段「面朝下仆街」、上坡路段「仰面朝天」,完全符合直立搬運時重心不穩摔倒的物理規律,而非水平拖運的結果。

為了驗證假說,團隊製作了一個 4.35 噸重的複製品進行實驗。結果顯示,只需 18 人利用三條繩子,像搬冰箱一樣左右輪流拉動,石像便能利用寬底部和前傾重心一步步前進,40 分鐘內即可移動 100 公尺。

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然而,這項研究在學術界引發激烈辯論。另一派學者如 Jo Anne Van Tilburg 強烈反對,認為實驗僅是「特技表演」,堅持傳統的「滾木滑橇法」才是正解。亦有觀點認為路邊的倒塌石像是故意擺設,並以雨水侵蝕痕跡佐證其曾長期站立。對此,Lipo 團隊反擊指出侵蝕痕跡源於岩層本身的紋理走向。這場關於摩艾石像到底是「直著走」還是「躺著拉」的科學論戰,目前看來仍未停歇。

參考資料

狗狗的含狼量有多高?新技術揭露人犬關係的基因真相

眾所周知,狗約在兩萬年前從灰狼馴化而來。過去科學界普遍認為,一旦狗變成了狗,便與狼分道揚鑣,現代狗的基因庫應相當純淨。然而,美國自然史博物館與史密森尼學會團隊發表於《PNAS》的最新研究推翻了此觀點:這兩萬年來,狗與狼的基因交流其實從未斷絕。

為何過去未曾發現?舊有檢測多看「全基因組平均值」,稀釋了狼基因的存在感,常被視為誤差。研究團隊此次分析近 2,700 個犬科基因組,採用高解析度的「局部祖源推斷」技術。這好比從遠處看火車改為走進車廂逐節檢查,結果發現看似純種的「狗狗列車」裡,竟夾雜著許多屬於「狼」的車廂。

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透過分析基因片段長度,科學家能推算混血時間。基因傳代時會像洗牌般重組,片段越短代表年代越久遠。數據顯示,這些狼基因片段平均長度僅 145.9 kbp,意味著混血發生在約一千代以前,即狗被馴化後又與狼「回交」。驚人的是,高達 64.1% 的現代品種犬及 100% 的自由活動浪犬體內均保留狼基因,連吉娃娃都有約 0.2% 的狼血統。

除混種狼犬外,法國的「大英法三色獵犬」擁有高達 5.7% 的狼基因,佔比極高。此外,「含狼量」更與性格高度相關:含狼量低的梗犬、槍獵犬多半友善且渴望取悅主人;含狼量高的雪橇犬則較獨立、有尊嚴且對陌生人多疑。

這些狼基因之所以被天擇保留,全是為了生存。例如藏獒靠著源自狼的 EPAS1 基因適應高原缺氧,浪犬則保留狼的嗅覺受器基因以利覓食。這證實了在演化路上,保留適度的「狼性」確實有其生物學上的必要。

參考資料

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最大膽的宇宙假說:意識是萬物的基底

別急著說物理學家瘋了。傳統唯物主義認為宇宙先有物質,最後才演化出大腦產生意識。但瑞典烏普薩拉大學 Maria Strømme 教授剛在《AIP Advances》發表封面論文,運用量子場論提出顛覆性模型:意識才是宇宙的「基底」。

在這個模型中,宇宙初始狀態是未分化的「通用意識場」。透過「通用思想算符」的擾動,引發「對稱性破缺」,進而坍縮並湧現出時間、空間與物質。這意味著,不是大腦產生意識,而是宇宙意識場產生了大腦與時空。我們每個人的個體意識,都只是這片巨大量子海洋中的「局部激發態」或漣漪,彼此透過糾纏相連。

這套理論在數學上消除了你我的界線,甚至重新定義了死亡——那只是波浪回歸大海。不過,這目前僅是個漂亮的數學框架,缺乏主流物理證據支持。論文引用關於集體意識影響隨機數生成器的實驗,在科學界也充滿爭議。用數學橋接物理與哲學確實大膽,但就跟有村架純跟我告白一樣,還是要小心求證啊。

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森林不再是救世主:非洲碳匯已於 2010 年正式「黑化」

這下真的不妙了。我們總以為非洲森林是地球的「英雄」,是吸收二氧化碳的超強碳匯。但根據英國萊斯特大學發表在《Scientific Reports》的最新研究,這位英雄早在 2010 年就已正式「黑化」,轉職成為排放二氧化碳的反派。

為了揭露真相,科學家使出了高科技組合技。他們動用 NASA 安裝在國際太空站上的 GEDI 光達任務,精準測量樹木高度;再搭配能穿透雲層的日本 ALOS 衛星 L 波段雷達,掃描樹幹密度。這些太空數據結合地面實測資料,經由機器學習模型運算,煉出了一張高解析度的非洲生物量地圖。

數據顯示,2010 年前非洲森林還在增長吸碳,但隨後劇情急轉直下。到了 2017 年,非洲森林每年淨損失生物量高達 1.06 億噸。雖然疏林草原區因氣候變遷長出灌木,但這微小的貢獻完全趕不上剛果盆地和馬達加斯加雨林被砍伐的速度。隨著天然盟友倒戈,達成巴黎協定的目標顯得更加遙不可及。

不過,研究作者 Nezha Acil 博士仍指出一線生機。「AFR100」計畫目標在 2030 年前復育 1 億公頃森林。此外,COP30 提出的「熱帶森林永久基金」則主張由已開發國家付費訂閱「不砍樹方案」。只要經濟誘因足夠,讓保留森林比賣木材更賺錢,這位黑化的英雄或許還有機會開啟「救贖篇」。

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揭穿韋伯拍到的謎樣小紅點:黑洞也會擬態?

韋伯望遠鏡發現了一種讓天文學家集體困惑的神秘天體「小紅點」。它們的光譜呈現詭異的 V 字型:紫外線波段顯得年輕火熱,可見光波段卻極度紅,看似步入中年的恆星。為了解謎,RUBIES 巡天計畫挖掘出一顆代號「懸崖」的極品天體。

「懸崖」的光譜擁有深邃的「巴耳末斷崖」,通常代表星系極老。但矛盾在於,要發出如此強光,需要數百億顆太陽擠在極小空間內,這必然引發頻繁恆星對撞並產生強烈 X 射線。然而觀測顯示 X 射線為零,證明它絕非普通星系。

科學家提出新解釋:「黑洞恆星」。這是一個被濃密氣體繭包裹的超大質量黑洞,氣體吸收了黑洞輻射,偽造出變老特徵。氫發射線顯示氣體旋轉速度高達每秒 1500 公里,只有黑洞引力能維繫這種高速。這意味著早期宇宙中看似溫和的老星系,可能多半是披著羊皮的貪吃黑洞。這雖解釋了早期黑洞如何打破吸積速限快速生長,卻也帶來新謎題:這層違背動力學難度的穩定氣體繭究竟如何形成?

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不是不會髒,而是更難沾:耐污馬桶的表面科學
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/09/22 ・3364字 ・閱讀時間約 7 分鐘

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本文與 Panasonic 合作,泛科學撰文 

●以下科學研究內容作為知識分享,不直接與Panasonic A La Uno全自動洗淨馬桶產品功能連結

在做家務的痛苦排行榜上,「刷馬桶」絕對名列前茅。明明天天都在沖水,但過不了幾天,馬桶內壁邊角總會浮現黃黃的水垢、角落發黑的霉斑,甚至是那些刷掉又長出來的粉紅色污垢(黏質沙雷氏菌)。

許多市售衛浴設備常標榜「神奇抗污」或「永久不沾」,讓人誤以為安裝後便能永保潔淨。然而從材料科學的角度來看,世上並無能使污垢憑空消失的魔法。所謂「耐污」的實質機制,並非打造完全不沾染髒污的材質,而是調整表面的物理與化學屬性,使水垢和微生物難以強力附著。一旦降低了污垢與內壁之間的附著力,透過日常水流沖刷,便能輕易地將髒污帶走。

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為什麼污垢「黏不住」? 

要搞懂為什麼某些特殊表面能做到「耐污」,我們得先像偵探一樣,拆解馬桶裡的髒污究竟是怎麼「抓緊」材料表面的。馬桶內壁的污垢主要有兩大難纏的元兇:

  1. 水垢與礦物沉積*1:我們日常使用的自來水中含有鈣、鎂等金屬離子。當水滴在表面經歷反覆的濕潤與蒸發乾燥循環時,這些離子會逐漸結晶析出,變成硬度極高、緊緊「卡」在微觀縫隙裡的礦物質水垢。
  2. 生物膜與有機物*2:包含尿液中的無機鹽、油脂殘留,以及細菌入侵後分泌出像超強膠水一般的聚合物,所組成的黏滑防禦大本營。
關鍵不是沖水,而是「這些污垢如何抓住表面」

這兩大類污垢想要在材料上「落腳」,前提是它們必須能在表面找到足夠的附著點與黏合力。那麼,材料科學家是如何讓這些髒污「站不穩」的呢?答案就藏在「表面能(Surface Energy)」與「濕潤性(Wettability)」這兩個核心概念中。

當我們把水滴在某個表面上時,水滴會聚成一顆圓滾滾的水珠,還是迅速攤平開來?這取決於表面的特性:

  • 疏水路線(Hydrophobic)*1:具備低表面能的疏水表面,能顯著減少水分子或污染物與表面之間的極性作用力與氫鍵。水滴在這種表面上會因為表面張力而收縮成水珠,當水珠滾動滑落時,就能順便把表面的灰塵與礦物質顆粒帶走,這就是著名的「自清潔效應」。
  • 親水路線(Hydrophilic / Superhydrophilic)*2:相反地,極度親水的超親水表面則會強烈地吸引水分子,在材料最外層形成一層薄薄的「水化層(Hydration Layer)」。這層水化層就像是實體的液體盾牌,讓油污、蛋白質或細菌無法直接接觸到材料基底,只能漂浮在水膜上方。

如果要用攀岩來比喻:傳統粗糙的表面就像是有許多凹槽的攀岩牆,髒污就像攀岩者,需要找到落腳點並用力撐住才能攀附;而我們做的是抽掉把手點,或是在把手上塗上潤滑油,讓髒污找不到施力點,自然難以停留。

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材料科學的核心:想辦法讓污垢「抓不住」

不給細菌「握手」的機會

解決了水垢,下一個更棘手的對手是「細菌」。

馬桶內壁那些黑黑粉粉、摸起來滑滑的污垢,在微生物學中被稱為「生物膜(Biofilm)」。細菌並不是孤立生長的,當單顆細菌落在表面後,如果覺得環境舒適,它就會開始分泌胞外聚合物(EPS),這是一種天然的超強膠水。細菌們用這種膠水把自己與同伴緊緊黏在一起,並築起堅固的防禦堡壘,這時一般的沖水就很難把它們沖洗乾淨了。

根據《Nature Communications》與《Microsystems & Nanoengineering》的學術期刊研究指出,要阻止生物膜形成,除了化學上的抗菌,材料的「表面微幾何結構」扮演了至關重要的角色。

材料科學領域中有一個著名的「附著點理論(Attachment Point Theory)」:

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  1. 粗糙與微孔洞表面:如果材料表面存在許多微小的裂縫、氣孔或微米級凹洞,細菌(體積通常約 1 到 3 微米)就會興高采烈地鑽進這些小凹槽裡。這些凹槽不僅提供了極佳的機械咬合支點,還能幫細菌擋掉水流的沖刷。
  2. 極致平滑與微結構表面:相反地,如果材料表面做到極致平滑,完全沒有微米級的缺陷;或者反過來設計出尺寸遠小於細菌的奈米結構,細菌的足跡構造(如鞭毛或纖毛)就無法在表面找到穩固的「接觸附著點(Contact Points)」。

當細菌發現自己在這個表面上連「手都握不緊」、隨時會被水流吹走時,它就無法順利定殖並分泌膠水築巢。此外,現代衛浴結構在設計時,也越來越強調「一體成形」與「無接縫工藝」。消除接縫與死角,等於直接拔除了細菌與水垢最喜歡的避風港。

阻止細菌、生物膜找不到「落腳點」

當材料、結構與流體科技組隊聯防 

了解了材料化學與微觀幾何,我們就能勾勒出一座現代耐污馬桶的完整防禦體系:【材料層(低附著力)】+【結構層(無縫平滑)】+【動態流體層(泡沫與水流剪切力)】= 高效清潔!

以市面上備受矚目的 Panasonic A La Uno 全自動洗淨馬桶為例,就是將材料科學、結構工程與流體力學發揮到極致的典型代表:

1. 材料層:有機玻璃系新素材

A La Uno 全自動洗淨馬桶採新開發的「有機玻璃系新素材」(以壓克力高分子為基礎研發的衛浴專用材料,這類高分子成形技術亦被廣泛運用於大型水族館高壓觀景窗與飛機機艙罩)。這種材料表面具備極佳的疏水性與耐水垢特性,水滴不易長時間攤平停留;材質堅固、不易破裂,耐刮、不易造成細小傷痕。通過實驗測試,這種素材配合泡沫洗淨,在沖洗後能有效沖刷掉高達 99.99% 的大腸桿菌,從源頭阻斷細菌定殖。

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2. 結構層:無接縫工藝與三重防濺防護

在宏觀結構上,A La Uno 全自動洗淨馬桶採用無水箱沖水與便器、溫水洗淨便座一體成型設計,減少傳統水箱與座體之間的結構層次及接縫,並搭配可動迴轉式排水系統完成沖洗。更貼心的是其「三重防護」設計:

  • 泡沫防護:在水面上製造一層充沛的泡沫緩衝層,有效抑制男性站立小便時的尿液與污水飛濺;
  • 外圍防護:馬桶邊界特別設計了高約 3mm 的水檔,防止液體延著外壁滴落至地板;
  • 測漏防護:便座與馬桶本體採用不外露的防護設計,避免液體從縫隙飛濺滲漏。
Panasonic A La Uno 全自動洗淨馬桶

3. 動態流體層:雙效泡沫洗淨、漩渦水流與 nanoe™ X

當污垢降落在馬桶內壁時,A La Uno全自動洗淨馬桶 的動態流體科技便接手進行徹底打掃。其「雙效泡沫洗淨」會先釋放直徑約 5mm 的「毫米泡沫」包裹並帶走大塊髒污,再透過直徑約 60微米的「微米泡沫」深入微觀縫隙,徹底溶解殘餘的油脂與細微污垢。接著,配合高度清潔力的「漩渦型強力水流」,利用旋轉產生的流體剪切力,一口氣將附著力已被削弱的污垢剝離並沖走。此外,Panasonic A La Uno 全自動洗淨馬桶還搭襯了 nanoe™ X 健康科技,釋放氫氧離子有效抑制異味與髒污,維持空氣與內壁的良好衛生狀態。

科技讓生活變輕鬆,但物理法則依然誠實

從材料化學的低表面能設計,到微觀幾何的附著點控制,再到流體力學的水流沖刷,一座現代抗污馬桶的演進,縮影了人類如何運用基礎科學來解決日常生活痛點的智慧。

我們習慣將衛生清潔想像成一場與細菌髒污的硬碰硬死鬥。然而,A La Uno全自動洗淨馬桶 等現代衛浴技術的突破,展示了材料科學的另一種聰明思維:不靠強酸強鹼硬打,而是透過物理與化學邏輯,將「污垢固著」的機率降到最低。

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當材料科學與現代衛浴技術結合,刷馬桶不再是一件令人頭痛的辛苦瑣事。透過這些前沿科技的加持,我們得以從繁重的家務勞動中解放,享受更加乾淨、舒適且有品質的日常生活。

*1 參考論文:A metallic anti-biofouling surface with a hierarchical topography containing nanostructures on curved micro-riblets

*2 參考論文:Brushing up functional materials

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基因不是命運:你的生活習慣正在改寫身體劇本
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/11/10 ・3597字 ・閱讀時間約 7 分鐘

同卵雙胞胎共用同一套基因,理論上是世界上最相似的兩個人。然而步入中年後,卻一位發福、一位精瘦,罹患的疾病也大相徑庭。如果命運真的寫在基因裡,這樣的現象該怎麼解釋?

國立陽明交通大學生物醫學資訊研究所吳俊穎講座教授,長年透過健保與臨床大數據研究腸道菌。他的答案要從常被當成廢棄物的「糞便」說起。糞便裡住著數以兆計的微生物,正日夜改寫我們的身體劇本;而改寫劇本的筆,有一大半握在每個人每天的飲食、睡眠、運動和壓力管理上。

腸道是人體最大的微生物棲地,數以兆計的微生物與人體共生,共同影響代謝、免疫及健康狀態,因此被視為人體的「第二套基因組」。(圖片提供:Shutterstock)

體內微觀共生 主宰健康的第二套基因組

大眾習慣將人體視為獨立的單一生物體,吳俊穎講座教授卻提醒,這個傳統視角遺漏數量龐大的體內共生者。從口腔、腸道、皮膚到泌尿道,每處與外界接觸的界面都築滿了微生物巢穴。科學家將這群龐大的微生物聚落及其代謝產物統稱為「微菌叢」(Microbiota),成員涵蓋細菌、病毒、真菌與古菌。

人類自身約有25,000個基因,但光是腸道細菌所攜帶的基因便超過300萬個,足足是人體的100倍以上。換言之,在我們身上真正屬於人類的遺傳密碼僅佔1%,其餘99%的基因訊息都源自這群共生夥伴。因此在科學上,腸道微菌叢又被稱為人體的「第二套基因組」。

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這套基因組的守備範圍遠不止於消化。它不僅調控代謝表現,更上達大腦牽動情緒與退化性病變,甚至與皮膚病、癌症、自閉症及骨質疏鬆症密切相關。近年愈來愈多研究指出,人體健康並非僅由自身基因決定,微菌叢、飲食、生活型態及其他環境因素皆扮演重要角色。過去醫學界強調「環境與基因交互作用」,如今更認為微菌叢是連結環境因子與人體生理反應的重要媒介。

這也解開同卵雙胞胎的體質謎題。不論是喝水就胖、怎麼吃依舊清瘦,抑或是癌症化療效果的個體差異,過去科學家試圖用基因差異解釋屢屢碰壁。隨著研究持續累積,愈來愈多證據顯示,所謂的體質,很大程度上取決於每個人身上獨一無二的菌叢生態。

一項經典研究找到4對BMI相差10以上的同卵雙胞胎,將肥胖者的糞便微菌叢植入無菌小鼠體內,小鼠隨即發胖;反之,植入精瘦者的菌叢,小鼠則維持輕盈。這項研究顯示,腸道微菌叢可能是影響體重的重要因素之一。類似實證也出現在癌症免疫療法,當研究者將療效顯著者的糞便菌叢植入反應不佳的患者體內後,後者的抗癌療效竟然隨之提升。

這套菌叢並非一成不變,而是先天基因與後天環境長期拉鋸、動態平衡的產物。我們吃下的每口食物、服下的每顆藥丸,都是形塑這座微觀生態系的環境因子。如果說先天基因是父母給予的劇本大綱,微菌叢就是天天被生活重新改寫的分場劇本。

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菌叢快速變化 飲食牽動微觀生態

這場劇本的改寫究竟有多快?數據相當驚人。連續服用3天抗生素,體內的菌叢生態就會面臨大洗牌;同樣地,連續3天採取極低熱量飲食,或將肉食為主的菜單改成全蔬食,3天內腸道菌相就大不同。對繁殖一代僅需數十分鐘的細菌而言,3天已足足跨越了數千個世代。大眾總以為身體的改變需要長年累積,但對體內這座微觀城市來說,一個週末的放縱或自律,就足以讓菌叢生態出現明顯變化。

在所有後天因子中,影響菌叢最大的莫過於飲食。吳俊穎講座教授特別點出臺灣年輕世代的健康隱憂:手搖飲。含糖手搖飲多半添加高濃度的果糖糖漿,然而人體小腸對果糖的吸收能力有限,攝取過量時,部分果糖可能一路進入大腸,成為特定腸道菌利用的能量來源。他強調,以相同的熱量來看,這類在製造過程中額外添加的游離糖對菌叢的負面衝擊遠比脂肪更顯著。此外,運動與藥物同樣是改寫劇本的筆:個體愈年輕時濫用抗生素,被撲殺的好菌就愈多;反之,規律運動則能養出有益的菌種。

更引人入勝的是,這支改寫劇本的筆具有雙向回饋機制。2019年發表於國際醫學期刊《Nature Medicine》的研究發現,馬拉松跑者體內有較多的「非典型韋榮氏球菌」(Veillonella atypica),餵食給無菌小鼠後,小鼠的運動耐力顯著提升。研究推測,這類菌種能利用運動後產生的乳酸,進而有助於提升運動表現。換言之,生活習慣形塑了菌叢,而菌叢又會回頭影響我們的體能、肌肉質量,乃至於高齡時期的肌少症與行動力。

這套劇本具備高度可塑性,既是危機也是轉機。令人憂心的是,有些崩毀的情節一旦改寫便覆水難收。吳俊穎講座教授以亞馬遜雨林作比喻:「豐富的生態系若遭逢百年大旱,某些物種會徹底滅絕,即便雨季再度降臨,失去的生命也無法復返。」生醫研究證實,個體變胖時所流失的某些關鍵菌株,在成功減重後並不會自發性地長回來,這正是許多人陷入「溜溜球效應」快速復胖的菌相根源。此外,研究也發現,母親的腸道菌叢可能因代謝狀態、飲食等因素而改變,進而影響新生兒早期腸道菌叢的建立。

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所幸,只要特定菌株尚未步入「功能性滅絕」,這套劇本便保留了回頭的契機。正如雨林中耐旱與喜歡水的植物會隨著枯水期和雨季交替而此消彼長,菌叢的多數變異皆屬於這種比例上的波動,而非永久性消失;只要長期堅守健康的飲食、規律運動與正常作息,失衡的腸道微生態依然有機會撥亂反正,慢慢恢復往日的榮景。

飲食、藥物、壓力、感染及生活習慣,都可能影響腸道菌叢組成;由於腸道菌更新速度快,菌相甚至可能在短短數天內出現明顯變化。(圖片提供:Shutterstock)

日常抉擇走向生醫臨床 古老黃龍湯到活菌生藥

除了透過健康生活來「養菌」,當體內生態崩解時,現代醫學更發展出主動「以菌治病」的前瞻技術。這項思維在歷史中早有端倪,如4世紀東晉葛洪的《肘後備急方》記載以糞汁治病;6世紀更成為供權臣服用的「黃龍湯」。古人不知其所以然,現代則憑藉基因定序技術解密,過去人類基因組定序需耗費十餘國近10年,如今高達300萬個腸道菌基因,僅需1天即可完成。

隨著技術成熟,糞便正式蛻變為先進療法。2013年,《新英格蘭醫學期刊》(NEJM)發表首個隨機對照臨床試驗,證實將健康者糞便菌叢植入病人腸道的「糞菌植入治療」(FMT),能有效治療困難梭菌感染,也開啟後續臨床研究與應用的發展。

吳俊穎講座教授特別釐清3個常被混淆的名詞:一是從發酵食物中分離的「傳統益生菌」,因多長在高氧環境,極難在厭氧的腸道定居,療效未獲證實,定位屬於食品;二是直接從腸道篩選、再行培養的「次世代益生菌」,雖較能適應體內環境,卻仍未取得藥效認可;唯有通過臨床試驗、確認實質療效的「活菌生藥」(LBP),才算真正的藥物。美國FDA已核准兩款這類藥物,臺灣也在2023年集結日本、新加坡、澳洲與馬來西亞等國專家共同成立「亞太微菌聯盟」,並於2025年發表專家共識,將其視為新一代生醫焦點。

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吳俊穎講座教授指出,活菌生藥的關鍵在於菌叢具備在地性:「歐美明星減重微菌『艾克曼菌』,換到臺灣人身上效果未必顯著,這就像把寒帶植物移栽至熱帶,極易水土不服。」這意味著臺灣必須從本土或東亞區域中篩選,培養出更契合國人體質的在地菌種。

正因菌叢天天隨生活習慣波動,未來的健康管理可將其視為「可動態調控的儀表板」。同樣血糖偏高的病患,有人靠運動控制得宜,有人卻不見起色;若能先觀測個體的菌叢型態與身體反應,就能量身建議誰該採取高纖飲食、誰更適合有氧運動,或是誰使用瘦瘦針的效果更佳。基因難以更動,菌叢卻有著無數種調校的可能,這正是微生物學最迷人之處。

回到最初的懸念:如果命運真的寫在基因裡,那群走上不同健康分水嶺的同卵雙胞胎該如何解釋?吳俊穎講座教授笑說,基因決定我們拿到哪一本劇本大綱,但每一天的分場戲怎麼演,始終掌握在自己手裡。一頓營養均衡的餐食、一次規律的運動、一晚踏實的好眠,都在悄悄改寫體內這座微觀城市的命運。步入特定年紀後,我們要為自己的健康負責,而最踏實的負責方式,就藏在那些聽來老套卻無比管用的日常選擇裡。

資料來源

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  1. 專訪國立陽明交通大學生物醫學資訊研究所吳俊穎講座教授
  2. Scheiman, J., Luber, J. M., Chavkin, T. A., MacDonald, T., Tung, A., Pham, L. D., Wibowo, M. C., Wurth, R. C., Punthambaker, S., Tierney, B. T., Yang, Z., Hattab, M. W., Avila-Pacheco, J., Clish, C. B., Lessard, S., Church, G. M., & Kostic, A. D. (2019). Meta-omics analysis of elite athletes identifies a performance-enhancing microbe that functions via lactate metabolism. Nature Medicine, 25(7), 1104–1109.
  3. van Nood, E., Vrieze, A., Nieuwdorp, M., Fuentes, S., Zoetendal, E. G., de Vos, W. M., Visser, C. E., Kuijper, E. J., Bartelsman, J. F. W. M., Tijssen, J. G. P., Speelman, P., Dijkgraaf, M. G. W., & Keller, J. J. (2013). Duodenal infusion of donor feces for recurrent Clostridium difficile infection. The New England Journal of Medicine, 368(5), 407–415.

原文連結:https://scitechvista.nat.gov.tw/Article/C000003/detail?ID=ef2986d4-448d-4201-9267-55f5d3f12e80

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膽固醇超標不只塞血管!當心「慢性發炎」引發心血管危機
careonline_96
・2026/11/10 ・2599字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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高膽固醇不僅卡血管,還會引起慢性發炎

膽固醇過高不僅會阻塞血管,還會刺激免疫系統引發慢性發炎。發炎反應會與高膽固醇形成惡性循環,加速心肌梗塞與腦血管梗塞發生,因此控制脂質代謝與抗發炎缺一不可。

「我的痘痘很嚴重,需要吃口服A酸治療。可是,醫師說我膽固醇有點超標,就不建議吃了。所以這樣是我的肝臟不好嗎?」三十歲的芝婷最近大爆痘,卻無法吃A酸治療,難過地跟爸爸抱怨。

「咦,我還以為膽固醇超標,是會讓血管出現問題,就像是發作心肌梗塞!」爸爸回應:「醫生也說我的膽固醇太高,需要吃藥控制。看起來膽固醇跟心臟、肝臟都有關係呢。」

膽固醇的重要性

膽固醇其實很重要。我們需要膽固醇來製造男性荷爾蒙、女性荷爾蒙、皮質醇、以及製造維生素D等;膽固醇也會參與修復細胞、神經傳導、與訊息傳送;膽固醇亦為膽鹽的成分之一,進入腸道幫忙脂質和脂溶性維生素的消化吸收。事實上,膽固醇真的很重要,所以我們身體的細胞可以直接製作膽固醇。

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血脂的組成與功用

你可能還聽過「低密度膽固醇」與「高密度膽固醇」兩個指數。低密度膽固醇(LDL)的功能是運送膽固醇到周邊組織貯存,因此體內約三分之二的膽固醇是與低密度膽固醇顆粒綁樁在一起的,當低密度膽固醇LDL進入血管內皮時,容易受到自由基攻擊,引起發炎反應,於是附著在血管壁形成斑塊,也就是血管裡卡卡、影響血流的東西,所以一般會稱為「低密度膽固醇」為「壞膽固醇」。高密度膽固醇(HDL)則是具備相反的功能,高密度膽固醇會將過多的膽固醇送回肝臟,讓肝臟代謝掉這些多餘的膽固醇,因此高密度膽固醇算是血管裡的清道夫,又被稱為「好膽固醇」。

膽固醇造成的麻煩

雖然膽固醇對維持細胞功能很重要,但太多的膽固醇也會帶來麻煩。例如過多的膽固醇會在血管壁沉積,就像一條路上違停了愈來愈多車輛,後來這車道就不順暢,想開車子過去都開不了。當血管愈來愈窄,血流就無法順暢,就會出現冠狀動脈梗塞或腦血管梗塞等血管不通的情形。

當我們說脂質代謝出了問題,通常是指抽血報告中,總膽固醇濃度上升,低密度膽固醇LDL濃度上升,三酸甘油脂濃度上升,但高密度膽固醇HDL的濃度下降。當患者有心血管疾病危險因子的時候,醫師通常會依據每個人的危險程度制訂目標,用藥物降下膽固醇的濃度。

例如針對沒有任何危險因子、沒有任何疾病,低密度膽固醇LDL的目標會訂在130 mg/dL;當如果評估起來風險愈高,現在指引就會建議將低密度膽固醇LDL的數值降到100mg/dL,甚至70mg/dL以下。

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這一切只與膽固醇的濃度有關嗎?

當然,我們會想知道,只要降下膽固醇濃度,就一定能改善血管的狀況嗎?有些研究發現,當總膽固醇濃度約在200mg/dL時,擁有不同飲食習慣的人其心血管疾病的機率並不同。採取地中海飲食法的人,與膽固醇濃度相當而採取其他西式飲食方法的人比較,罹患心血管疾病的機率僅有其五分之一。

同時,我們也發現,一個人脂質代謝不良的話,與老化、高血壓、糖尿病、心血管疾病等都有關。因此,愈來愈多的學者推測,這一切不只是關係到膽固醇的絕對數值,還與膽固醇引起的發炎反應有關。

「發炎反應」是身體只要遇上「好像有很多壞東西」之際,就會產生的反應。在短期來講,這是好事,也是我們可以打敗細菌、病毒的原因。不過如果身體一直維持著發炎反應,即使程度不高,也是會持續地破壞各處組織與細胞。或許你曾聽過「自體免疫疾病」,這是指免疫系統失調,在身體各處持續產生發炎反應攻擊組織、細胞。例如我們可以在紅斑性狼瘡的患者身上觀察到,即使這些患者的膽固醇濃度正常,但還是很容易有血管內斑塊堆積,罹患心血管疾病的機會比一般人高出許多,正是代表著全身性的發炎反應也會影響血管健康。

過多膽固醇引起發炎反應

現在,我們知道當一個人膽固醇濃度愈高,會有愈多的膽固醇進入細胞,這時同時也會刺激免疫系統釋放出更多的發炎物質。發炎反應又會讓體內膽固醇濃度變得更高,形成一種惡性循環。而且當發炎反應多的時候,更容易累積低密度膽固醇(LDL),也就是壞膽固醇,於是更容易形成血管裡面的斑塊。

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過多膽固醇引起發炎反應

目前有研究認為,在接受statin藥物降低膽固醇濃度時,追蹤發炎指數CRP甚至比追蹤LDL的數值更能預測心血管疾病和死亡風險。

所以,膽固醇不僅會直接堆積在血管壁,更麻煩的是會引起發炎反應。發炎反應和膽固醇濃度都是心臟血管疾病的危險因子。當我們思考如何用藥物降低膽固醇濃度之外,降低發炎反應應該也非常重要。

降低體內發炎反應

想要降低體內發炎反應,不用遠求,其實自然界已經給了我們許多「武器」,像是新鮮的蔬菜、水果、堅果等,能讓我們遠離慢性疾病,增加生活品質。就像我們前面提到的「地中海飲食法」,盡量攝取多樣化的蔬菜、水果,豆類,全穀類,由橄欖油、堅果、魚類而來的健康油脂,適量的蛋、奶、雞肉,讓飲食之中富含纖維及抗氧化劑,就是最好的降低體內發炎反應的方式。

利用地中海飲食降低體內發炎反應

愈來愈多的研究發現,地中海飲食能改善許多慢性疾病,不管是心衰竭、癌症、肥胖、代謝症候群、糖尿病、自體免疫疾病、脂肪肝、或阿茲海默症,這些疾病可能是直接或間接與體內的慢性發炎有關,而當患者採取地中海飲食法的時候,都有機會延緩疾病的進展,或減少疾病的產生。

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當然,你還可以戒菸、維持健康體重、增加活動量,也是降低體內發炎反應的方式。記得複習一下「五招打擊腹部脂肪,拒當小腹人」與「這些習慣有毒!堆積頑固腹部脂肪的壞習慣」,當腹部脂肪太多,也很容易引起體內的發炎反應喔。

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