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反對!反對不知為何而反對!

Jacky Hsieh
・2013/04/10 ・957字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 504 ・六年級

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這陣子火紅的「核能發電」,似乎「反對」成了許多人的共識,然而為何而反對,卻可能是一些轉載反對言論者不知道的事,情緒大大壓抑了科學精神,就連最近PanSci內討論的「核能發電已經拯救上百萬人的生命」,在泛科學的粉絲團上也有網友直接否定了這則「政治不正確」的文章……其實不只是核能發電,不少人轉發新聞議題的「信念」在自己的社群網站,時常失去了探究其背後的理由的精神,甚至反對的前提是為建立在毫不理解贊同的人的理由,或者須遲遲等到某個「大大」製作了雙方意見「懶人包」才發現自己的堅定,或許根本只是感情用事(或因此一些人從強烈的反核口號轉變成指向性的反核四口號)。

究竟為什麼社群網站上的「反對」聲浪往往比較容易被大量傳播?匹茲堡大學的一個研究團隊,最近一篇發表在《EPJ Data Science》科學研究用了2009年Twitter上將近五十萬則關於「H1N1注射疫苗」訊息進行統計分析研究。結果不意外的是,反對的(負面的)訊息比起同意的(正面的)訊息具有散播傳染力,尤其是讀到許多反對疫苗訊息的人,更會分享或轉載更多反對疫苗的訊息在自己的推特上。而這樣的傳染效果,卻沒有發生在暴露在許多正面訊息的人(例如:疫苗很安全,快去打吧!),也就是,暴露在同意打疫苗的訊息之中,竟然也有預期產生負面效果。這篇研究的第一作者Salathe解讀這樣事與願違的公共健康訊息:「也許他們被當作是愛出風頭的堅持己見者。」

匹茲堡的科學作家Beth Skwarecki向這篇研究的Salathe提問:「為什麼人們可以熱情的反對疫苗,但卻鮮少人熱情的分享『耶!我剛打了疫苗!』?」Marcel說:「贊成疫苗的人通常關心的是那些抗拒疫苗的人正讓其他人深陷風險;反之,那些反對疫苗的人,或是那些轉貼反對訊息的人卻對贊成的一方沒有相同的顧慮。」

這篇研究告訴我們,反對訊息很容易就能被散播,比起贊同訊息更有傳染性。先不探究信念的對錯,但如果訊息錯誤,就像傳染病一樣一發不可收拾;現在社群網站,我們很輕鬆的可以轉貼一則訊息給你的朋友,但不論贊同或反對訊息要被轉達之前,我們都應該理解相對反方意見的理由,才不至於用單一聲浪,做自我的媒體壟斷。

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研究原文:The Dynamics of Health Behavior Sentiments on a Large Online Social Network──EPJ Data Science [April 4, 2013]

參考寫作:Twitter study of vaccine messages: opinions are contagious, but in unexpected ways──PLoS BLOG [April 5, 2013]

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Jacky Hsieh
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中大認知所碩士。使用者經驗工程師。喜歡寫東西分享。

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日本福島的核廢水該流向大海嗎?——《科學月刊》
科學月刊_96
・2023/10/29 ・5063字 ・閱讀時間約 10 分鐘

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  • 作者/張郁婕
    • 日本大阪大學人間科學研究科、清大工科系畢
    • 現為國際新聞編譯
  • Take Home Message
    • 自 2011 年福島第一核電廠發生事故後,為了冷卻反應爐和防範地下水受汙染而每天產生核廢水,目前儲水空間即將不足。
    • 雖然經處理過後的核廢水含有放射性物質,不過濃度低於排放標準,日本政府將核廢水排放到海洋的做法獲得國際原子能總署背書。
    • 日本漁業業者相當不滿、認為有其他解決方案,臺灣政府僅表達「遺憾與反對」,並無進一步作為。

福島第一核電廠自 2011 年發生事故後,時隔 12 年再次躍上多國新聞版面。但這次不是因為災後核電廠除役與復興、訴訟或是 Netflix 上架的日劇《核災日月》,而是存放在福島第一核電廠廠區內的「核廢水」即將排放大海。福島第一核電廠的「核廢水」從何而來?又為什麼要在這個時間點排入大海?

時隔 12 年再次躍上多國新聞版面。但這次不是因為災後核電廠除役與復興、訴訟或是 Netflix 上架的日劇《核災日月》,而是存放在福島第一核電廠廠區內的「核廢水」即將排放大海。圖/IMDb

回到地震發生時的核電廠

時間回到 2011 年 3 月 11 日。當時東日本大地震與隨後而來的海嘯摧毀了福島第一核電廠的電力系統,導致核電廠在停機之後無法持續注入冷卻水,直到反應爐冷卻。因此發生 1、3、4 號機組氫氣爆炸、1~3 號機組爐心熔毀,以及 1 ~ 4 號機組輻射外洩的事件 註1。這次事故更被歸類為國際核能事件最高級別(第 7 級)的最嚴重意外事故。

在事故發生後,首當要務就是持續冷卻反應爐,直到反應爐的溫度降低。冷卻反應爐需要水,所以當時曾引進海水作為冷卻水。這些在福島第一核電廠事故當下出現在廠房內、遭到放射性核種汙染的水,就是日後的「核廢水」。加上當地曾遭到海嘯襲擊,因此這些受到輻射汙染的核廢水也含有鹽分。

但廠區內受到輻射汙染的水並不是只有事故發生當下出現在廠房內的水,事故發生後只要雨水剛好落在福島第一核電廠廠房上,或是地下水流經福島第一核電廠房底下,都會受到放射性核種汙染。

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保護地下水也會產生核廢水

作為營運福島第一核電廠的東京電力公司,在事故發生後的首要任務就是防止更多乾淨的水遭到輻射汙染,同時也要防止受到輻射汙染的水流出廠房外。所以他們在福島第一核電廠 1~4 號機組外加裝擋水牆,希望隔絕乾淨的地下水流經廠房底下,但這些擋水牆實際上無法有效防止地下水從四面八方流經福島第一核電廠正下方。

再考慮到水的流向,寧可讓乾淨的水流進廠房底下受到輻射汙染、也不能讓受到輻射汙染的水外流,所以東京電力公司必須一直抽取廠房內部受到輻射汙染的水,讓廠房內的地下水位略低於廠房外的水位;但在抽水時又不能使廠房內的水位低太多,否則將會一口氣湧入更大量的地下水、產生更多受到輻射汙染的水。

時至今日,東京電力公司仍每天汲取流經 1~4 號機組的雨水與地下水,使得福島第一核電廠即使到現在,每天都還是會產生核廢水。經過 12 年來的各種嘗試,近年新增的廢水總量已有減少的趨勢,去(2022)年每日平均產生約 90 公噸的核廢水,已是事故發生以來最低的數值。

攝於 2011 年 3 月 16 日從左到右分別為 4、3、2、1 號機。圖/wikipedia

如何處理核廢水?

受到輻射汙染的水在被排放之前需要經過幾道淨化流程。首先是利用「銫吸附裝置」除去水中一部分的銫(caesium, Cs)和鍶(strontium, Sr),再經過淡水化裝置除去水中的鹽分,否則海水中的鹽分會侵蝕、損害廠房設備。接下來這些水有兩種命運:循環再利用或是成為核廢水。

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循環再利用

循環再利用是指受到輻射汙染的水經上述淨化處理後,可以回到福島第一核電廠 1~3 號機組,作為反應爐的冷卻水及輻射防護屏障。即便如此,這些受到輻射汙染的總水量遠多於福島第一核電廠 1~3 號機組的需求,所以絕大多數的水被汲取上岸後,都得存放在福島第一核電廠廠房內一桶又一桶的巨大水槽內,成為沒有其他用途的核廢水。

ALPS 處理水

為了降低核廢水的放射性核種濃度,這些存放在巨型水槽內的核廢水會經過專為福島第一核電廠事故設計的多核種除去設備(advanced liquid processing system, ALPS),而經過 ALPS 淨化處理的核廢水又稱「ALPS 處理水」。

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「多核種除去設備」,顧名思義利用物理或化學方法,大幅降低 62 種人造放射性核種的濃度 註2,但唯獨不能處理氫的同位素——氚(tritium, 3H)。這不是因為多核種除去設備成效不彰,而是即便開發其他設備也很難將氚從水中分離。

由於水分子包含氫原子,而氚和氫是同位素,它們的物理性質和化學性質幾乎一樣,難以使用物理或化學方法將它們分離,因此無法利用 ALPS 或其他方式濾掉氚。

福島第一核電廠內水循環示意圖。圖/科學月刊 資料來源/東京電力公司

快滿出來的核廢水

事實上,福島第一核電廠以外的一般核電廠所排放的廢水當中就含有氚,不過在一般情況下並不會特別放大檢視核電廠廢水當中的氚濃度。

此外,自然界中本來就含有氚,我們日常在使用或是飲用的水中也含有非常微量的氚。例如臺灣對飲用水中氚的容許濃度標準為每公升 740 貝克(Bq),並沒有要求零檢出,也就是數值低到儀器驗不出來的程度。

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但福島第一核電廠的核廢水並不一樣,因為這些是流經福島第一核電廠、遭到人造放射性核種汙染過的水。即使是已處理過的 ALPS 處理水,除了氚之外還是包含低量、因反應爐爐心熔毀而外洩的人造核種,並不能直接排到自然界中。

所以這些水自福島第一核電廠事故以來,被汲取上岸後就一直存放於福島第一核電廠廠區內。

然而福島第一核電廠廠區空間有限,按照它每天產生核廢水的速度來推算,今(2023)年 4 月最新的估計是最快在明(2024)年 2 月以後儲水空間就會不足。該如何為這些存放在廠區內的核廢水找尋新的出路,就成了近年難題。

這個問題在 2013 年討論之初,曾列舉了排放到大海、注入地層、埋到地底下、電解成氫氣後排放到大氣中、轉換成水蒸氣排放到大氣中五種方法。經多年評估、討論後,日本政府在去年決定選用國內、外最常見的核電廠含氚廢水的排放方法,在確保廢水中的放射性核種的濃度符合標準 註3、沒有超標的情況下,就能將核廢水稀釋後排放到海洋。

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ALPS。圖/wikimedia

民眾為什麼反對?

早在日本政府確定選擇「排入大海」這個方案前,就有許多反對聲浪。最主要的原因就如前面所說,福島第一核電廠核廢水和一般核電廠的廢水差異在於含有爐心熔毀釋放的人造放射性核種,氚只是這些放射性核種當中的其中一種。

即便福島第一核電廠核廢水在 ALPS 淨化處理後,除了氚以外的放射性核種濃度大幅降低,且符合科學上的排放標準,但和「沒有發生事故」的核電廠廢水相比,內容物組成還是有所不同。

不過國際原子能總署(International Atomic Energy Agency, IAEA)在今年 7 月公布的報告書表示,目前日本提出的方案符合國際安全標準,ALPS 處理水的輻射量也極低,幾乎可以無視輻射對人體或環境的影響,國際水域也幾乎不會因此受到影響。與此同時,IAEA 也會與第三方機構持續監測、分析 ALPS 處理水排放的狀況。

但上述都是關於核廢水放射性物質濃度是否符合目前科學認定的安全標準討論,撇開在科學上是否經得起檢驗、一翻兩瞪眼的檢測問題,民眾願不願意接納這些「科學上的論點」,有時還會有情感方面的考量。

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對於福島漁業來說,政府好不容易才在 2021 年解除試驗性捕魚,當地漁業才正準備要復甦。更何況日本政府先前曾承諾在未取得漁業相關業者的理解之前,不會將福島第一核電廠的核廢水排入大海,但現在的態度卻是要趕在福島第一核電廠放不下更多核廢水之前,陸續將核廢水排入大海,讓當地漁業業者相當不滿。

受核放射線影響,阿武隈川被禁漁10年。圖/wikimedia

此外,也有一派反對聲浪認為日本政府僅因經濟效益考量,而選定「排入海洋」的解決方案,考慮不夠周全、詳盡。雖然規模不同、在日本也未曾將含氚的廢水先蒸發成水蒸氣後排放,若採用這種做法或許就能大幅降低對海洋生物的危害。

也有民間團體提議,如果認為核廢水太占體積,將 ALPS 處理水混合類似水泥的材質進行固化處理,就能堆疊起來繼續存放於福島第一核電廠廠區內,而不會汙染到廠區外的環境。但上述這些做法仍有實務上的困難之處,例如廢水蒸發會影響到陸域環境、固化處理後仍會繼續消耗存放空間等。

在臺灣的我們會被影響嗎?

福島第一核電廠核廢水排放在即,臺灣行政院原子能委員會(原能會)近年多次重申福島第一核電廠的廢水是核電廠事故後的廢水,不能和一般核電廠排放的含氚廢水混為一談。

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也許值得慶幸的是,臺灣和日本的直線距離雖然很近,但洋流方向卻未必如此。福島第一核電廠的核廢水排放後,會因為太平洋的環流系統流向,先往東朝美國加州附近水域擴散,再順時針繞來臺灣。

根據原能會的試算,最快要四年後才會流至臺灣附近海域,屆時放射性物質的濃度已低於儀器偵測極限,濃度低到難以被偵測,不會對臺灣附近海域造成輻射安全上的危害。

但中央研究院環境變遷研究中心研究員吳朝榮以過去觀測的海洋數值模擬,福島第一核電廠的核廢水排放後最快一年內就能抵達臺灣附近海域。

目前原能會已和漁業署、氣象局等跨部會合作監測福島第一核電廠核廢水的擴散狀況並進行漁獲、水產的輻射檢測,相關資訊都公開在「放射性物質海域擴散海洋資訊平台」隨時供民眾查閱。

在臺灣的我們暫時不需要過於擔心福島第一核電廠的核廢水會影響臺灣水域,核廢水排放海洋對環境的衝擊也會遠小於福島第一核電廠事故發生之初的狀態。臺灣方面針對日本食品的輻射檢驗標準仍高於歐、美國家,在現行邊境輻射檢驗標準下毋須過於擔心。

註解

  1. 當時 4 號機組處於定期檢修期間,反應爐內並沒有燃料棒,爆炸原因為與 3 號機組共用管線。當 3 號機組爐心熔毀後,放射性物質和氫氣隨著共用管線流入 4 號機組而發生氫氣爆炸。2 號機組雖然免於廠房爆炸,但 2 號機組內部也發生爐心熔毀,當時為了釋放 2 號機組內部壓力避免發生氫氣爆炸,曾將 2 號機組內部含有放射性物質的氣體釋出,造成輻射外洩。
  2. 放射性核種指的是會自然釋放輻射的放射性元素,依據這些放射性元素的形成方式,又可分為存在於自然界中的「天然核種」與「人造核種」。核電廠發電過程產生的放射性元素,都屬於人造核種。
  3. 目前日本針對福島第一核電廠「核廢水」濃度規範是:
    a.針對所有放射性核種整體的有效輻射劑量須低於每年 1 毫西弗(mSv/year)。
    b.除了氚以外的其他放射性核種實際濃度佔該核種告示濃度的比值總和(稱為「告示限度比」或「告示濃度比總和」)必須<1。

參考資料

  • 行政院原子能委員會,2023 年 6 月 13 日。原能會成立跨部會合作平台,做好日本福島含氚廢水排放因應準備,行政院原子能委員會
  • 台灣科技媒體中心,2023 年 6 月 13 日。「日本將排放含氚核廢水」專家意見,台灣科技媒體中心
  • 〈本文選自《科學月刊》2023 年 9 月號〉
  • 科學月刊/在一個資訊不值錢的時代中,試圖緊握那知識餘溫外,也不忘科學事實和自由價值至上的科普雜誌。
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福島核污水是什麼?我們還能安心吃海鮮嗎?核污水全解析!
PanSci_96
・2023/10/01 ・4897字 ・閱讀時間約 10 分鐘

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福島核污水正式排放入海了!食鹽要屯多少?海鮮還能吃嗎?哥吉拉要誕生了嗎?

核廢水是怎麼來的?

2011 年 3 月 11 日,一場海嘯衝擊了在福島海邊的第一核電廠,破壞了核電廠中做為緊急電源設備的發電機,在備用電池電力耗盡後,冷卻系統完全失效。然而反應爐內的連鎖反應還在持續,最後溫度不斷竄高,高溫水蒸氣與燃料護套中的鋯合金,發生鋯水反應並產生大量易燃的氫氣,最終與空氣中的氧氣作用導致爆炸。

在事故發生前後,日本政府灌入大量海水來為反應爐進行冷卻,而這些直接接觸熔融燃料棒的污水,就被稱為核污水,日文則稱為「汚染水」。至於當時的決策細節與失誤,大家可以看今年上映的日劇《核災日月》複習一下。而既然事件已經發生了,我們就重點討論核污水。

《核災日月》圖/IMDb

現在儲存在福島的核污水不只有冷卻水,其實還有受污染的降雨與地下水。事故發生後,東京電力公司在第一核電廠加裝擋水牆,阻擋因為降雨流經 1、2、3 號機組的污染水流入海洋。並且設置凍土牆隔絕地下水,同時挖水井抽出污染的地下水,讓廠區內的地下水水位下降,因此地下水只會從外部滲入,內部的污染水則不會滲到外面。不論是降雨還是抽出的地下水,都屬於污染水,平均每天都會增加 92 立方公尺的污染水。直至本集影片上架,當地已經存有 134 萬噸的汚染水,而且還會持續增加,你可以自己打開 Google Map,鳥瞰這密密麻麻的眾多大型儲槽,別忘了,核反應爐本體才是日本更迫切的問題,要是污水不先處理,要是下一個天災來襲,麻煩又會疊加。因此日本政府在 2016 年就展開討論,準備要處理掉這些污水。

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福島第一核電廠。圖/Google Map

為何決定排放入海?

為何核污水的最終處置決定是排放入海呢?其實 2016 年提出的方案有五種:稀釋入海、蒸發至大氣、電解水釋放氫氣、深層地質注水、以及水泥固化並地下處置。很快,電解水因為還需要相關技術研發而被否決,這個我們在氫能那集講過。深層地質注水和水泥固化並地下處置,則有選址與法規問題,無法立即實現。這部分則等同於核電使用國都面臨的核廢料處置問題,我們之前花過好幾集介紹過,歡迎前往複習。

最後僅剩稀釋入海和蒸發至大氣兩種方法,最後日本認為海洋的擴散行為更容易追蹤,最重要的是成本僅有蒸發的十分之一,因此選用了這個方法。至於有些人說,既然東電跟日本政府都保證安全,何不做成瓶裝水拿去賣?之類的建議在這我們不多討論,就請大家用理智來看待。

核廢水如何被處理?

根據日本政府的規劃,在這些污染水排放入海前,會先進行淨化處理成為處理水。首先,污染水會經過「銫吸附裝置」,除去銫(Cs)和鍶(Sr)。接著再經過淡水化裝置除去水中的鹽分後,成為「鍶處理水」。這種鍶處理水,可以作為 1, 2, 3, 4 號機組的冷卻水再次循環利用。

最後,大部分的鍶處理水,會被送到「ALPS多核種除去設備」,將 63 種放射性核種中的 62 種放射性核種去除。「ALPS多核種除去設備」唯一不能去除的放射性核種,就是氚(H-3)。但其實啊還有一個碳-14 無法被過濾,但濃度低到可以忽視。經過「ALPS多核種除去設備」處理過後的「鍶處理水」,就稱為「含氚處理水」。

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根據日本政府的規劃,在這些污染水排放入海前,會先進行淨化處理成為處理水。圖/PanSci YouTube

含氚處理水中的氚,指的是氫的同位素的一種,在自然界中就存在。半衰期為 12.43 年,衰變時會進行 β 衰變,放出一顆電子並成為氦-3。β 衰變對人體的穿透距離僅限於皮膚,不會對內臟器官產生傷害。
如要能危害人體,需要長期大量攝取由氚構成的重水。關於攝取過多重水對動植物的影響,我們網站上有文章詳細說明過。

簡單來說,綜合自然界中跟福島即將排放的氚,以及我們的生活型態來看,遠遠達不到可能產生危害的程度。知道劑量決定毒性,就像我們每天都吃下不少「有害」物質,例如殘留農藥、油炸致癌物、過多的精製糖等等,但攝取的多寡,對你的健康影響差異很大。那麼重點來了,福島排放的處理水,真的有合乎標準嗎?

處理水符合標準嗎?

這個問題,我們在今年六月的核廢料主題中有提到,國際原子能總署 (IAEA) 在五月底公布了第一階段的調查結果,針對「日本的核種監控能力」進行第三方驗證。結果認為,日本的檢測標準跟分析方法沒問題,調查結果是可信任的。報告中除了氚以外,其他放射性核種的活度也都遠低於排放限值。例如鍶-90 為每公升 0.4 貝克、銫-137 為每公升 0.5 貝克,以臺灣的「食品」標準,銫-137 為每公升 100 貝克以下,雖然鍶-90 還沒有定下標準,但是依國際食品法典委員會的標準,也是在每公升 100 貝克以下。目前的排放值都遠小於標準。

國際原子能總署(IAEA)公布第一階段的調查結果。圖/PanSci YouTube

除了各單一核種的活度以外,所有水中核種加起來的「告示濃度限度比」也低於日本國家標準的每年 1 毫西弗(mSv/year), 1 毫西弗大約是多少呢?大約是一般民眾一年會接收到的輻射劑量。

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至於無法被 ALPS 處理的氚,因為海洋中的水中就廣泛存在,日本將透過海水稀釋後排放入海。目前世界衛生組織對於飲用水的氚含量標準訂為每公升 1 萬貝克,台灣的標準嚴格了許多,是每公升 740 貝克。東電公司的處理水是每公升 14 萬貝克,在排放前會稀釋 740 倍,以每公升 190 貝克的氚濃度排放,低於台灣的飲用水標準。

那麼食鹽呢?我們需要搶購嗎?這就更不用擔心,因為食鹽中不含水,自然也不含氚。或是更進一步可以參考東海大學應用物理系的粉專,他們計算,根據國家標準,食鹽含水量若為 3% 以下,需要每天吃超過 400 公斤的食鹽才會攝取氚超標。真的,別吃那麼鹹啊。

每天吃超過 400 公斤的食鹽才會攝取氚超標。圖/pixabay

那麼,我們就真的兩手一攤,為這件事劃下結論,核輻射只是庸人自擾嗎?

我們該如何看待排放的處理水?

當然不是,就像許多人擔心的,就算科學上告訴你沒問題,但前提是,這些數據得是沒問題的。而且不用說周邊國家,連日本自家民眾也多次抗議處理水的排放。

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目前在 IAEA 架設的網站上,可以看到整個排水計畫的各種即時監測資料。其中就包括出水口的輻射數值監測。

為了驗證處理水不會對海洋生物產生影響,東京電力甚至從去年 9 月開始,就開始進行海洋生物飼養實驗,並且全程公開直播放在他們的YouTube頻道上。不過這頻道訂閱人數跟觀看次數都有點低迷,有興趣的話不妨訂閱,開啟小鈴鐺。

那麼我們能下定論了嗎?在科學上,我們確實能說,在符合規範下,這些排放入海的處理水是沒問題的,食鹽、海鮮也都能照吃,把注重食安與健康的努力分配到其他危害更大、風險更高的事情上,對處理水保持健康而非病態的質疑,對個人來說應該效益更高。

臺灣從去年到今年 6 月,曾 3 次組團赴日考察,並於 8/24 公佈報告書,包含跟日方的問答內容,還有福島核廢水排放設施的照片。海委會表示,專家觀察團評估日方排放相關作業的安全性,跟國際原子能總署評估的結果一致。然而是否選擇相信日本以及 IAEA 給出的數據,如今看來成了國際政治問題。

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另外,在 IAEA 的小組成員中,包含周邊國家:中國、美國、韓國、越南、澳洲、加拿大、法國、俄羅斯、英國、阿根廷、馬紹爾群島,並不包含台灣。如果台灣也能以任何形式加入團隊,或得以取得樣水複測,讓我們知道,日本以及 IAEA 給出的數值是可信的,想必都能更進一步降低民眾的擔憂。

最後,也問問大家,對於這次的處理水排放事件,你會擔心我們的海鮮或食鹽受到影響嗎?

  1. 不擔心,跟人類對海洋的其他污染相比,根本小巫見大巫。
  2. 擔心,等我親眼見到泛科學到現場實測我才相信。機票我出!

歡迎訂閱 Pansci Youtube 頻道 獲取更多深入淺出的科學知識!

參考資料

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PanSci_96
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腸病毒不可輕忽!孩童是重症高危險群,該如何保護家中孩童?疫苗真的有用嗎?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2023/09/13 ・4305字 ・閱讀時間約 8 分鐘

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本文由 李慶雲兒童感染暨疫苗發展醫學文教基金會 委託,泛科學企劃執行。

2023 年,截至 7 月 8 日,感染腸病毒併發重症病例已經累計 6 例,而且都是 5 歲以下幼童。這個天氣開始變熱,也就是腸病毒肆虐的好發季節。而且依據衛福部建議,幼兒園、托嬰中心「若班級在一週內有2名以上幼童,經醫師診斷為腸病毒感染時,班上應停課7天」,對於家長、小孩和親友都是煎熬。

今天我們就來談談什麼是「腸病毒」? 以及 7 月上路的「腸病毒疫苗」是否有效?而目前的研究現況是什麼?

腸病毒到底是什麼?

我們經常聽到的「腸病毒」,其實並非特定指向某一種病毒,而是指一群能感染人類和動物腸道的病毒總稱。

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這些病毒被國際病毒分類學會議的病毒學家們歸類在小 RNA 病毒科(Picornaviridae)「腸病毒屬」(Enterovirus)之下。這些病毒在分類上被歸為同一屬,主要因為它們有許多共同的特性,包括在宿主體內的傳播方式、致病方式,以及它們的結構特徵,當中最為人熟知的就是小兒麻痹病毒(poliovirus)克沙奇病毒,以及 68 型、71 型腸病毒

這些病毒通常會透過食物或飲水中的病毒,或者是接觸到被病毒污染的物品,進而感染人體。一旦進入宿主體內,它們就會在腸道裡繁殖,並可能引發各種疾病。

腸病毒感染症狀是什麼?

最常見的就是手足口病疱疹性咽峽炎。手足口病就是在病毒感染後,在手上腳上這些肢體末端,以及口腔容易會發炎產生水泡;而「咽峽」是位在口腔深部,這個地方發炎會在吞嚥時產生疼痛感,容易使人胃口不好,不想吃飯。

疱疹性咽峽炎(俗稱口腔水泡)患者的咽俠。圖/wikipedia

目前台灣流行的腸病毒有哪幾種?

根據衛福部的腸病毒監測週報,實驗室監測顯示,社區腸病毒有克沙奇 A 型、腸病毒 71 型、腸病毒 D68 這幾種。其中腸病毒感染併發重症以腸病毒 71 型(EV71)為主,EV71 型又分成 A、B、C、D、E、F 五種基因型,其中 B 型又分成 B1 到 B5 基因亞型,而 C 型也分成 C1 至 C5 基因亞型。

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透射電子顯微鏡(TEM)下的腸病毒 A71 型病毒顆粒。圖/wikipedia

聽到這邊是不是覺得頭腦發昏了?再補充一句,目前在台灣主要流行的是 B4、B5、C4a、C4b、C5 五種基因亞型(頭腦爆炸)

總之,大多數腸病毒感染患者在發病後 7 到 10 天內可自行痊癒,臨床反應大多為發燒、手足口症以及呼吸道症狀,但特別值得注意的是,雖然被稱為「腸病毒」,但這並不意味著這些病毒只會引起腸道相關的疾病。

不止於腸胃道症狀 孩童是重症高危險群

事實上,這些病毒可以影響到身體的許多部位,尤其在受感染的孩童身上,嚴重時甚至有可能會引發心肌炎、肝炎,或是中樞神經系統被攻擊,而產生腦炎,或是新生兒敗血症等等重症徵狀。

尤其是腸病毒 71 型是台灣歷年來產生重症比例最高的腸病毒,曾經在 1998 年造成 405 例重症和 78 人死亡的疫情,當年預估約有 140 萬的兒童得到手足口症和咽唊炎。

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在腸病毒 71 型重症個案患者中,大多數年齡小於 5 歲,特別是 3 歲以下的孩童,臨床表現可能會出現腦幹炎或肺水腫,甚至會產生不可逆的後遺症,像是類似小兒麻痺的神經症狀,造成肢體無力或萎縮的症狀;或是腦脊髓炎,中樞神經系統受損後出現心肺衰竭的問題,造成神經發育延遲或是智力測試表現較差的症狀。所以無論是致病性或是後遺症,腸病毒 71 型可以說是最令人擔憂的病原

根據《兒科傳染病學會雜誌》2013 年的研究,雖然出生 6 個月內的嬰兒與 6-10 歲兒童,在腸病毒發病率相比較低,但重症風險高出 5 倍以上,死亡風險也高出 25 倍以上,整體而言對於家中有5歲以下孩童的家長,真的不可不慎重看待。

如何保護小孩避免感染腸病毒?

首先,我們來了解腸病毒的傳播特性。

腸病毒對於環境耐受度很高,當病毒離開人體後,通常可以在一些常見的物體表面存活 7 天,而且使用酒精消毒,也不容易使腸病毒失去活性,必須用到清潔劑及漂白水徹底清潔,才能除去附著在物體表面的病毒,讓它失去活性。因此腸病毒容易因為手部沾染接觸口鼻而感染到。

此外,就學齡階段的孩童,在幼兒園或是學校內互相接觸,就很容易傳播病毒;再加上上述提到,大多數腸病毒感染患者在發病後 7 到 10 天內可自行痊癒,且成人感染的症狀很輕微、不容易察覺,家長也就比較容易成為感染源,這也是學齡前小孩感染的其中一個原因。所以維持良好的個人衛生、勤洗手以及用具消毒,是減少孩童感染腸病毒最重要的一環。

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維持良好的個人衛生、勤洗手以及用具消毒,是減少孩童感染腸病毒最重要的一環。圖/envatoelements

不過除此之外,「疫苗」也是一個提供一定優秀保護力的方法。

過去世界上已經有三支疫苗是可以預防腸病毒 71 型的感染,降低腸病毒造成重症的風險,,這三支疫苗分別由中國的中國醫科所、中生集團、北京科興公司基於 C4 基因亞型製作的疫苗,這三支疫苗都完成了三期人體試驗,並且有 89.3% 到 97.4% 的保護力。

台灣呢?我們今年也終於有自行研發製作的國產疫苗了!而且一次就來兩支。介紹國產疫苗之前,我們要先來暸解一下疫苗的療效指標。

疫苗最重要的指標,當然就是「保護力」。在藥物試驗第三期分為兩組,透過雙盲測試分別施打疫苗與安慰劑,並且在腸病毒流行的真實世界中,觀察打疫苗是否有效降低感染疾病機會,藉此計算出疫苗保護力。

而根據藥品查驗中心「腸病毒疫苗臨床研發策略指導原則」,這裡面指出,在疫情緊急的時候,考量到公共衛生以及社會經濟的負擔,可採用我國新藥查驗登記加速核准機制,以「中和抗體效價」作為替代療效指標。也就是俗稱的血清保護力。

這指的是將施打疫苗後的受試者抽血,看他的血清中是否有產生一定的抗體比率。但這個指標並不直接代表疫苗的保護力。

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若是以加速核准上市的腸病毒 71 型疫苗,在疫苗標示上,必須加註「本品係以加速核准機制審查上市,尚待後續臨床試驗確認療效等相關說明」,以免有誤導之虞。

那台灣的腸病毒疫苗好嗎?保護效果如何呢?

要評估好不好,得先搞清楚怎樣的EV71腸病毒疫苗符合台灣目前的需要?

除了要有效降低感染風險,可減少重症甚至死亡的保護力,也要對施打者有良好的安全性,畢竟我們剛剛談到兩個腸病毒的特性,一個是感染的年紀越小重症死亡的風險越高,另一個就是腸病毒有許多的基因亞型,

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我們需要驗證這支疫苗,除了需要驗證在兩個月以上的新生兒的保護力以及安全性之外,再加上由於台灣流行的基因亞型並不固定,因此也需要對不同基因亞型的病毒能起交叉保護效果

那麼台灣這兩支國產疫苗,是否能符合這些需求呢?

台灣第一支完成三期人體試驗的腸病毒疫苗!

台灣的腸病毒 71 型疫苗的開發,是由國家衛生研究院(NHRI)在 2010 年完成一期臨床試驗後,在 2013 年技術轉移給高端疫苗與安特羅兩家公司。兩家公司隨後開始採用不同劑量及佐劑進行開發,並且都在 2017 年完成二期臨床試驗。高端疫苗接著在 2021 年完成完整的三期臨床試驗,並將結果發表在重量級的醫學期刊 Lancet(刺胳針),而安特羅的三期臨床試驗尚在進行中。到了今年(2023) 四月,高端疫苗取得台灣食藥署核准的正式藥證。

先講求不傷身體再講求效果!

首先就安全性來說,高端腸病毒 71 型疫苗,其常見副作用與一般不活化疫苗類似,如:注射處疼痛、腫脹、輕微發燒等等,並且在臨床試驗中,施打疫苗的人與施打安慰劑組的副作用反應無差異,這也表示這支疫苗具有良好的安全性

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而關於疫苗的保護力,高端疫苗的第三期臨床試驗追蹤接近兩年,在施打疫苗的組別中無人感染!經統計模型推估,疫苗保護力有 96.8%,同時,施打安慰劑的組別則有案例感染 B5 及 C4,證實自然環境下疫苗可以有效保護免於不同基因亞型病毒株的感染,而且可以證明,雖然只用 B4 基因亞型病毒製作,但也可對台灣流行的 C4、B5 具有保護力。

高端的腸病毒 71 型疫苗對台灣、東南亞、中國流行之不同病毒亞型(B5、C4)具交叉保護力。圖/高端疫苗

疫苗打完後到底可以持續多久?要打幾劑疫苗才有用?

根據流行病學的統計,台灣每三到四年流行一次腸病毒 71 型,因此在疫苗施打的設計上,腸病毒疫苗和大部分的小兒疫苗一樣:在較小年齡層(也就是兩歲以下的族群)設計了追加劑,也就是在一年之後額外施打一劑,可以有效延長抗體持續時間,幫助寶寶度過六歲以前的高風險期。

此外,高端疫苗也對二期臨床試驗進行長期追蹤,結果發現施打「5年後」的抗體力價並無下降——表示如果一歲的時候打了疫苗,到了六歲抗體仍然可以繼續保護身體不受腸病毒感染。

最後,高端疫苗的三期臨床試驗除了在台灣進行外,更是在東南亞跨國進行,也表示高端的腸病毒 71 型疫苗,可以預防不同地區流行的腸病毒 71 型病毒感染。

在開放國境後,我們常常會攜家帶眷出國遊玩,當然就會接觸不同的亞型病毒,而且不同病毒也會進入台灣,因此施打腸病毒 71 型疫苗能夠更好的保護小孩免於受到腸病毒 71 型的感染。

簡單統整一下,目前國產的兩家疫苗中,安特羅開發的國光疫苗是透過加速許可取得藥證,並持續執行確認性第三期療效臨床試驗。而高端疫苗,則是完成完整三期臨床試驗而取得藥證。

施打腸病毒 71 型疫苗能夠更好的保護小孩免於受到腸病毒 71 型的感染。圖/envatoelements
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
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