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Indusdemia? 一份有意義的工作

Hali
・2011/05/30 ・1141字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 558 ・八年級

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我喜歡iPhone但是它們無法救我,或許事實上可以救我的命;我不該那樣說,但還是有點不同」~ Richard Scheller

圖片來源: 桌面截圖自於 Stanford ecorner

六月是畢業的季節,許多學子即將告別學生階段,成為社會新鮮人,朝著人生的另一階段邁進。選擇進入業界工作,或是繼續留在學術界做研究,這樣的生涯抉擇,可能你我都曾經困擾過。

下面這段標題為「Developing products that save lives」的影片中,講者是曾任教於美國Stanford大學、從事神經科學研究的Richard Scheller教授。他既是美國國科院院士,也曾是美國的HHMI研究學者。當他面對轉戰業界的機會時,也抓破頭皮思索著業界與學界的去留問題。其實,這樣的問題關係到一個人的人生意義。Richard Scheller教授與聽眾分享他所認識的製藥與生物科技產業,以及他從大學教授「轉型」為企業家的過程。

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從影片中的44分15秒起,他以一位最近接受標靶藥物治療而有效地改善病情的銷售員為例,說明一件有意義的工作 (meaningful work)可以激勵他自己以及他所帶領的團隊。他接著說,工作的動力其實正是來自於所從事的產業本身,從事生物製藥科技或許和其他產業有一點不同,於是,他拿起他的iPhone對聽眾半開玩笑地說道,「我喜歡iPhone, 但是它們無法救我,或許事實上可以救我的命;我不該那樣說,但還是有點不同」(45分35秒)。我想,「有意義的工作」,應該是Richard Scheller教授轉換跑道的主要原因之一。相較於回答「業界或是學界」這樣的選擇題,不如反思一份工作對自己的人生意義為何?或許,這樣的思考可以找到一條更寬廣的路。

從一個連人力資源(Human Resource)是什麼都不知道的科學家,成為掌握多項新藥開發的企業關鍵決策者,雖然前後職場上的工作內容有極大的差異,講者總是能夠「在正軌上」(on the right track; 做對的事情),扮演好自己的角色。在轉折的職場經歷背後,充滿了許多why與how。這些答案,或許能夠給那些正在選邊站的人一些參考。

影片來源:美國Stanford大學ecorner 網站。數年來,它邀請過無數的企業經營者 (包括這位幫大家找回老朋友的社群網站創辦人),分享創業、投資等各方面的經驗與心得。

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Hali
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菩提本無樹 明鏡亦非台 本來無一物 何處惹塵埃

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快!還要更快!讓國家級地震警報更好用的「都會區強震預警精進計畫」
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/01/21 ・2584字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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本文由 交通部中央氣象署 委託,泛科學企劃執行。

  • 文/陳儀珈

從地震儀感應到地震的震動,到我們的手機響起國家級警報,大約需要多少時間?

臺灣從 1991 年開始大量增建地震測站;1999 年臺灣爆發了 921 大地震,當時的地震速報系統約在震後 102 秒完成地震定位;2014 年正式對公眾推播強震即時警報;到了 2020 年 4 月,隨著技術不斷革新,當時交通部中央氣象局地震測報中心(以下簡稱為地震中心)僅需 10 秒,就可以發出地震預警訊息!

然而,地震中心並未因此而自滿,而是持續擴建地震觀測網,開發新技術。近年來,地震中心執行前瞻基礎建設 2.0「都會區強震預警精進計畫」,預計讓臺灣的地震預警系統邁入下一個新紀元!

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連上網路吧!用建設與技術,換取獲得地震資料的時間

「都會區強震預警精進計畫」起源於「民生公共物聯網數據應用及產業開展計畫」,該計畫致力於跨部會、跨單位合作,由 11 個執行單位共同策畫,致力於優化我國環境與防災治理,並建置資料開放平台。

看到這裡,或許你還沒反應過來地震預警系統跟物聯網(Internet of Things,IoT)有什麼關係,嘿嘿,那可大有關係啦!

當我們將各種實體物品透過網路連結起來,建立彼此與裝置的通訊後,成為了所謂的物聯網。在我國的地震預警系統中,即是透過將地震儀的資料即時傳輸到聯網系統,並進行運算,實現了對地震活動的即時監測和預警。

地震中心在臺灣架設了 700 多個強震監測站,但能夠和地震中心即時連線的,只有其中 500 個,藉由這項計畫,地震中心將致力增加可連線的強震監測站數量,並優化原有強震監測站的聯網品質。

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在地震中心的評估中,可以連線的強震監測站大約可在 113 年時,從原有的 500 個增加至 600 個,並且更新現有監測站的軟體與硬體設備,藉此提升地震預警系統的效能。

由此可知,倘若地震儀沒有了聯網的功能,我們也形同完全失去了地震預警系統的一切。

把地震儀放到井下後,有什麼好處?

除了加強地震儀的聯網功能外,把地震儀「放到地下」,也是提升地震預警系統效能的關鍵做法。

為什麼要把地震儀放到地底下?用日常生活來比喻的話,就像是買屋子時,要選擇鬧中取靜的社區,才不會讓吵雜的環境影響自己在房間聆聽優美的音樂;看星星時,要選擇光害比較不嚴重的山區,才能看清楚一閃又一閃的美麗星空。

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地表有太多、太多的環境雜訊了,因此當地震儀被安裝在地表時,想要從混亂的「噪音」之中找出關鍵的地震波,就像是在搖滾演唱會裡聽電話一樣困難,無論是電腦或研究人員,都需要花費比較多的時間,才能判讀來自地震的波形。

這些環境雜訊都是從哪裡來的?基本上,只要是你想得到的人為震動,對地震儀來說,都有可能是「噪音」!

當地震儀靠近工地或馬路時,一輛輛大卡車框啷、框啷地經過測站,是噪音;大稻埕夏日節放起絢麗的煙火,隨著煙花在天空上一個一個的炸開,也是噪音;台北捷運行經軌道的摩擦與震動,那也是噪音;有好奇的路人經過測站,推了推踢了下測站時,那也是不可忽視的噪音。

因此,井下地震儀(Borehole seismometer)的主要目的,就是盡量讓地震儀「遠離塵囂」,記錄到更清楚、雜訊更少的地震波!​無論是微震、強震,還是來自遠方的地震,井下地震儀都能提供遠比地表地震儀更高品質的訊號。

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地震中心於 2008 年展開建置井下地震儀觀測站的行動,根據不同測站底下的地質條件,​將井下地震儀放置在深達 30~500 公尺的乾井深處。​除了地震儀外,站房內也會備有資料收錄器、網路傳輸設備、不斷電設備與電池,讓測站可以儲存、傳送資料。

既然井下地震儀這麼強大,為什麼無法大規模建造測站呢?簡單來說,這一切可以歸咎於技術和成本問題。

安裝井下地震儀需要鑽井,然而鑽井的深度、難度均會提高時間、技術與金錢成本,因此,即使井下地震儀的訊號再好,若非有國家建設計畫的支援,也難以大量建置。

人口聚集,震災好嚴重?建立「客製化」的地震預警系統!

臺灣人口主要聚集於西半部,然而此區的震源深度較淺,再加上密集的人口與建築,容易造成相當重大的災害。

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許多都會區的建築老舊且密集,當屋齡超過 50 歲時,它很有可能是在沒有耐震規範的背景下建造而成的的,若是超過 25 年左右的房屋,也有可能不符合最新的耐震規範,並未具備現今標準下足夠的耐震能力。 

延伸閱讀:

在地震界有句名言「地震不會殺人,但建築物會」,因此,若建築物的結構不符合地震規範,地震發生時,在同一面積下越密集的老屋,有可能造成越多的傷亡。

因此,對於發生在都會區的直下型地震,預警時間的要求更高,需求也更迫切。

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地震中心著手於人口密集之都會區開發「客製化」的強震預警系統,目標針對都會區直下型淺層地震,可以在「震後 7 秒內」發布地震警報,將地震預警盲區縮小為 25 公里。

111 年起,地震中心已先後完成大臺北地區、桃園市客製化作業模組,並開始上線測試,當前正致力於臺南市的模組,未來的目標為高雄市與臺中市。

永不停歇的防災宣導行動、地震預警技術研發

地震預警系統僅能在地震來臨時警示民眾避難,無法主動保護民眾的生命安全,若人民沒有搭配正確的防震防災觀念,即使地震警報再快,也無法達到有效的防災效果。

因此除了不斷革新地震預警系統的技術,地震中心也積極投入於地震的宣導活動和教育管道,經營 Facebook 粉絲專頁「報地震 – 中央氣象署」、跨部會舉辦《地震島大冒險》特展、《震守家園 — 民生公共物聯網主題展》,讓民眾了解正確的避難行為與應變作為,充分發揮地震警報的效果。

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此外,雖然地震中心預計於 114 年將都會區的預警費時縮減為 7 秒,研發新技術的腳步不會停止;未來,他們將應用 AI 技術,持續強化地震預警系統的效能,降低地震對臺灣人民的威脅程度,保障你我生命財產安全。

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30 年後,我們將活在什麼樣的世界?——臺灣的淨零轉型之路
研之有物│中央研究院_96
・2023/04/19 ・6308字 ・閱讀時間約 13 分鐘

本文轉載自中央研究院「研之有物」,為「中研院廣告」

  • 採訪撰文/田偲妤
  • 美術設計/蔡宛潔

迎接我們的是什麼樣的未來?

想像 30 年後,生活將發生什麼改變?行政院國家發展委員會於 2022 年 3 月 30 日公布「臺灣 2050 淨零排放路徑及策略」,針對能源、產業、生活與社會轉型提出多項政策,倡導人們逐步展開淨零新生活。中央研究院「研之有物」專訪《臺灣淨零科技研發政策建議書》諮詢委員──中研院經濟研究所蕭代基兼任研究員、臺灣大學國家發展研究所周桂田教授,從與生活最貼近的經濟及社會政策出發,深入剖析臺灣如何在淨零路徑上穩健前行。迎接我們的是什麼樣的未來?一起來關心!

2022 年聯合國氣候峰會 COP27 綠區(Green Zone)場館一隅。圖/UNclimatechange

時間來到 2050 年,一覺醒來,生活將發生什麼改變?望向窗外,鄰居的屋頂架設了太陽能板,馬路上一輛輛電動車川流不息。打開衣櫃,穿上隨租隨送的流行服飾。走進早餐店,煎台上的人造雞肉散發迷人香氣。打卡進辦公室,充滿朝氣的一天在高強度木竹構造大樓展開,固碳的木竹建材來自永續經營的森林。

上述情景啟發自行政院國家發展委員會的「淨零生活藍圖」,究竟什麼是「淨零」(Net zero)?推動的原因為何?又將對我們的生活產生什麼影響?

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淨零風潮席捲全球,臺灣該如何因應挑戰?

在解開「淨零」謎團之前,我們先來看看聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)在 2018 年公布的全球暖化特別報告,當中預測 2030 年左右,地球表面均溫將比工業革命前高出 1.5℃。

如不在 2030 年前有效減碳、發展生質能源與除碳技術,並在 2050 年左右達到「淨零排放」,將引發更劇烈的極端氣候、糧食與水資源短缺、海平面上升等危機,嚴重威脅全人類與自然萬物的生存。

4 種不同情境的模型皆指出,2030 年左右需大量減碳,並在 2050 年左右達到淨零排放,方可避免溫升超過 1.5℃ 引發的不可回復危機。本圖橫軸指年代;縱軸指二氧化碳(CO2)排放量,不是溫室氣體(GHG)。圖/研之有物(資料來源|Figure SPM.3B, IPCC, 2018, Special report Global Warming of 1.5°C.

「淨零排放」指的是,在特定時間內,人為產生的溫室氣體(主要為二氧化碳)排放量,與人為移除量相互抵消,達到「淨零」目標。

為此,全球掀起一股淨零風潮,其中以 1994 年生效、多達 197 個締約國的「聯合國氣候變化綱要公約」(UNFCCC)最具指標性,各國領袖定期出席氣候變遷大會,做出減碳承諾,簽定了「京都議定書」、「巴黎協定」等重要協議。

臺灣雖然不是聯合國會員,也無法置身事外,隨著各國紛紛祭出碳邊境稅、綠色供應鏈等政策,出口導向的臺灣必須盡快做出應變。

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另一個棘手問題是,臺灣的慣用能源、主要產業多偏向高碳排、高耗能、高汙染性質,養成高度碳鎖定的褐色經濟體質。產出的低附加價值商品,使勞工的薪資水準難以提升,生產過程造成的環境汙染更會損害人民健康。

淨零轉型政策有助挽救瀕臨崩潰的地球環境,更是臺灣百年難得一遇的經濟綠色轉型契機!

2022 年 3 月 30 日,在眾人的期盼下,行政院國家發展委員會公布了「臺灣 2050 淨零排放路徑及策略」,預計在 2030 年前編列約 9 千億預算,執行能源、產業、生活、社會四大轉型策略,以及科技研發、氣候法制兩大治理基礎,並輔以十二項關鍵戰略,計畫於 2050 年與世界同步邁向淨零目標。

然而,比較可惜的是,當中並沒有納入「碳定價」制度,也沒有針對「社會公正轉型」提出細緻的規劃,這些都是推動產業轉型、兼顧民眾權益的重要政策。

有鑑於此,中央研究院召集各界專家研擬《臺灣淨零科技研發政策建議書》,其中〈經濟與社會促成因素〉一章由多位經濟與社會學者集思廣益而成。

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研之有物專訪中研院經濟研究所蕭代基兼任研究員、臺大國家發展研究所周桂田教授,就經濟與社會政策提出建言。究竟臺灣的產業現況如何?有哪些推動淨零的誘因工具?如何降低淨零轉型對民生的衝擊?

我們必須先面對什麼問題?

臺灣現在比較大的難題是,我們是高碳排的國家。根據臺大風險中心的調查,2019 年臺灣十大溫室氣體排放企業中,有 6 家是石化業、2 家是鋼鐵業,排放總量約 1.034 億公噸,約佔當年度全國溫室氣體總排放量 36.05%。

雖然現在畫出淨零排放路徑,2020 年也宣示發展六大核心戰略產業,還是要以 2050 年為新目標,盤點臺灣產業正面臨的困境與價值。

例如石化業除了要思考如何解決高碳排問題,還需討論要留下什麼價值?畢竟在短鏈經濟時代,石化業是各國關注的戰略產業。否則就要形成區域的經濟聯盟,透過各國的資源交換來維持經濟發展。這都有賴針對產業現狀進行問題盤點,才能討論未來的發展藍圖。

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周桂田教授指出,臺灣 2050 淨零轉型的首要工作:盤點國內產業的困境與價值。圖/研之有物

如何兼顧淨零轉型與產業發展?

我國政府長期的產業政策在於幫助產業降低生產成本,因此將許多能源價格維持得很低。例如汽油價格調整的原則之一是保持「亞洲鄰國最低價」,讓業者用較低的成本生產物美價廉的商品,保有與他國競爭的優勢。

然而,長年的低價策略卻導致賺得利潤、附加價值也連帶偏低,而附加價值內很大一塊便是薪資,因此人民的薪資水準難以提升,跟過度的產業保護政策脫不了關係。

國家與產業競爭力大師 Michael Porter 在 1991 年提出「波特假說」(Porter hypothesis),他觀察 1970 年代以來,美國、英國、德國、日本等國的環保政策對產業的影響,發現嚴格的環保政策能促使產業創新,不但減少污染,還能提高生產效率與競爭力。

所謂溫室裡的花朵沒有競爭力,有一個發人深省的故事:美國亞利桑那州有一處佔地廣闊的人造溫室「生物圈二號」(Biosphere 2),宛如另一個自給自足的地球。溫室裡有一棵非常高大的樹木,從小到大沒碰過風,導致枝條橫向生長且越來越長,最後支撐不住、硬生生斷掉!

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大自然存在各種壓力,會讓樹木為了生存而長得更堅韌。環保政策就是外在壓力,能促使產業思考,如何在環保與減碳成本增加的情況下,發展新的競爭優勢。

蕭代基教授分析,臺灣產業政策所導致的結構性問題,並舉「波特假說」說明嚴格的環保政策有助產業發展新競爭優勢。圖/研之有物

徵收碳費,但不徵收碳稅——差別是什麼?

國際上常見由政府制定「碳定價」措施,包含:碳稅費、能源稅、碳排放交易等制度,能讓氣候暖化的外部成本轉化成需付費的內部成本,促使企業主動減少碳排量。

我國政府預計 2024 年開始向排放者徵收「碳費」,而原訂徵收的「碳稅」則因財政部有重複課徵疑慮而暫緩。究竟碳費、碳稅有何差別?

首先,兩者的相同之處在於,皆是針對化石能源、商品或服務所產生的碳排放量來課稅,目的為促使排放者自願減量。

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不同之處在於徵收機關與用途限制,碳稅由財政部徵收,用途沒有特別限制,為政府財政收入的一部分;碳費則由環保署徵收,只能專款專用於相關污染防治。

註:受限於大法官釋字第 426 號,環保署徵收各種污染防制費,應專供該種污染防制使用。圖/研之有物(資料來源/蕭代基)

照理來說,政府收「費」是為了提供服務,例如收垃圾處理費是為了幫民眾處理垃圾。然而,如今徵收目的是要促使排放者自願減量,為了降低成本壓力,轉而從事綠色投資以推動產業轉型。不應該由政府收了錢去幫排放者做減量,因為政府做不到、也做不好減排!

建議未來要課徵「碳稅」,而不是只收「碳費」。因為碳稅的用途不受限制,能落實污染者付費原則,促使排放者肩負起減碳責任。同時也要完善碳排放交易機制,讓業者可以交易總量管制下的排放額度,增加減碳誘因。

善用「森林碳匯」,不只減碳,更要除碳!

政府除了利用各種政策工具促成排放者主動減少溫室氣體排放量,還要鼓勵大家移除大氣中的溫室氣體,才能達成淨零排放。

現行除碳技術主要有:生物質吸收、自然界無機化學反應、大氣中直接移除。當中最便宜的除碳技術就是「森林碳匯」,透過新植造林、更新造林、永續森林經營,讓植物與土壤發揮固碳功效。

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臺灣有多達 60% 土地是森林,應將森林視為再生資源,經營「永續林」。政府可用除碳費帶頭收購森林碳匯,讓業者有誘因將農地改成林場,並在樹木最佳固碳年齡時砍下,同時種植一批新樹,收穫的木材應拿去製成可持久利用的家具和建材。

假設輪伐期是 60 年,我們就能循環經營 60 座森林。而森林生長的過程,對空氣品質、水土保持、生物多樣性等都有莫大好處。

過去 30 年來,政府推行國有林禁伐政策,讓森林健康及永續林經營受到很大限制,連帶影響森林碳匯的預估值。

行政院在「臺灣 2050 淨零排放路徑及策略」中,規劃碳匯將從 2019 年 21.4 百萬公噸成長到 2050 年 22.5 百萬公噸,等於 30 年來只成長 1.1 百萬公噸的碳匯量,是相當保守的做法。如改成經營永續林,加入造林誘因及持久利用木材,應可增加更多碳匯量。

「森林碳匯」是最便宜的除碳技術,臺灣多達 60% 土地是森林,如改成經營永續林、由政府帶頭收購碳匯,有潛力吸引業者投入造林、增加碳匯量。圖為林業盛行一時的阿里山,如今只留下公共藝術追憶過往的林業發展史。圖/研之有物

如何落實淨零轉型政策?

淨零轉型政策的研擬需仰賴「社會強健性知識」(Socially robust knowledge),意指在生產跨領域、高度複雜的政策時,必須讓各領域專業人士參與,賦予政策強健的知識基礎。

英國早在 2008 年依據《氣候變遷法》(Climate Change Act)成立「氣候變遷委員會」,這是一個獨立的監督機關,由自然和社會科學領域的專家組成,有權編列各部會的減碳預算、審查減碳計畫,再送交國會複審。

如成立監督機關行不通,可參考歐盟成立「氣候諮詢委員會」,雖然沒有審核碳預算的職權,卻具備監督和專業諮詢的智庫功能。

我國行政院預計將淨零排放督導工作交給國家永續發展委員會,但為了強化執行力道與效率,建議行政院建立具備預算權的「氣候會報」,由行政院長總指揮各部會,畢竟氣候變遷是需要跨部會一起解決的問題。

此外,還要建立鼓勵公民參與的「轉型行動溝通平台」,當中包含中央與地方政府、各領域學者、文史工作者、非營利組織等各方人士。先由政府提出政策、廣邀各界參與討論、檢視現況與問題,最後回饋意見並調整政策方向。

轉型行動溝通平台運作程序。圖/研之有物

碳定價政策可能導致減碳成本被納入生產成本,造成民生物價上漲,建議採取什麼配套措施?

2023 年初修法通過的《氣候變遷因應法》有條文提到:「依二氧化碳當量,推動溫室氣體排放之稅費機制,以因應氣候變遷,並落實中立原則,促進社會公益。」

「中立原則」意指,推動新的稅費機制時,為了不增加人民負擔,會從其他地方減稅,或將新增的碳稅費收入還給人民,使得政府總稅收不增不減。

建議還稅於民的措施加上排富條款,將這筆錢集中移轉給低所得者,有助改善所得分配不均的問題,提升民眾對政策的支持。

應執行還稅於民措施的原因在於,碳稅費是有累退性質的間接稅,會讓所得分配惡化。因為高所得者新增的碳稅費稅負佔所得的比例遠小於低所得者,而且低所得者的有限收入大部分用於民生消費,易受碳稅費引發的物價上漲影響。這就是為什麼要將稅收拿來彌補低所得者增加的花費。

適應淨零新生活的方法

如果擔心影響民生物價,民生用電可制定徵收級距、或暫緩調漲,但工業界的電價沒道理不調漲!這樣的整體思維將擱置臺灣的轉型進度。

事實上,臺灣現階段非常緊張,整個能源轉型進度遲滯,跟不上國際要求的 2030 年減碳 55% 進度,也難以因應各國祭出的碳邊境稅、綠色供應鏈等政策。

因此,業界現在多不會反對淨零轉型政策,反而希望政府趕快制訂規則,業界盡快配合調整內部作業。但目前政府考量民眾觀感,不敢大動作調漲能源價格、推動碳定價政策。

制定改變民眾習慣的政策時,應採取「行動取向的制度主義」,循序漸進設計出人民容易遵守的規定。

以限塑政策為例,從量販店、便利商店、飲料店等開始停供免費的塑膠袋與塑膠餐具,如自備環保餐具可享有優惠,逐漸養成民眾自備環保杯、購物袋的習慣。

淨零轉型政策相對來說更敏感,例如很多弱勢家庭為了省電費,晚上讓孩子到便利商店唸書,或只買得起耗電的二手家電,這些都需納入政策考量,可廣邀企業投身公益,和政府一起補貼弱勢家庭更換節能家電。

限塑政策依循「行動取向的制度主義」,制定民眾容易遵守的規定,養成自備環保杯、購物袋的習慣。圖/Unsplash

留給下一代「零碳未來」

你可能覺得淨零轉型議題遙不可及,但淨零排放路徑告訴我們,只剩不到 30 年的時間守住 1.5℃ 溫升防線,而臺灣起步的時間較他國晚了許多,更要急起直追落後的進度,否則我們將錯失產業轉型契機,承受大自然更殘酷的反撲。

根據臺大風險中心 2020 年民調顯示,臺灣民眾對能源轉型政策的公平性、計畫性、迫切性,平均感受只有 3.83 分,且獲知能源訊息頻率以「一年一次或很少聽到」的 25.5% 最高,顯示政府尚需加強宣導淨零觀念,將零碳理念紮根於教育,提升社會對永續價值的認同。

好消息是,62% 民眾接受因推動能源改革而調漲電價,56.7% 民眾可接受因徵收碳稅而調整油價。整體看來,約一半的民眾願意配合加稅與漲價來節能減碳,雖然多數能接受的幅度不大(約 1-5%),但已是好的開始。

淨零排放路徑的公布只是一個開端,尚需建構完善的治理框架以促成公私協力,許自己與未來世代一個零碳未來!

延伸閱讀

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研之有物│中央研究院_96
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研之有物,取諧音自「言之有物」,出處為《周易·家人》:「君子以言有物而行有恆」。探索具體研究案例、直擊研究員生活,成為串聯您與中研院的橋梁,通往博大精深的知識世界。 網頁:研之有物 臉書:研之有物@Facebook

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世上最貴的藥——血友病基因療法
PanSci_96
・2023/02/25 ・3182字 ・閱讀時間約 6 分鐘

對有些人來說,凝固止血是辦不到的事。凝血功能異常的大魔王就是血友病,患者生活不輕鬆,治療用的藥物更是天價。

美國食品藥物管理局在 2022 年 11 月批准的血友病新藥 Hemgenix 。每次治療的藥價高達 350 萬美元,一躍成了世界上最昂貴的藥品。

血友病的藥怎麼會貴成這樣?為何那麼難治癒?在討論這些問題之前,首先我們要面對一個很複雜但意想不到的身體現象——凝血。

血是怎麼凝固的

當血管出血時,會先收縮血管,降低血流量。血小板接著形成臨時的血小板栓堵住血管,然後啟動凝血機轉,形成更加穩固的纖維蛋白,使血管完全堵塞,形成凝塊堵住傷口。整個過程要跟時間賽跑,凝血太慢,臨時的血栓就會被血流沖垮;因此在血友病等疾病影響下,凝血因子數量不足或失去正常功能,就會造成異常的出血症狀。

其中「凝血機轉」(Coagulation cascade)是關鍵的一步,Cascade 指的是眾多凝血因子(coagulation factors)瀑布式的級聯機制,在一連串繁複的生化反應下,在血流中快速建立起穩固的纖維蛋白來堵住傷口。這些凝血因子都是絲氨酸蛋白酶,能加速另一種蛋白質分解,每一個被啟動的凝血因子,會啟動下一個凝血因子,最終形成血塊。

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凝血因子的命名是依照歷史上發現的先後順序,訂下編號 1 到 13。當我們需要凝血因子開始工作時,就會將其活化;被活化的凝血因子,會在各自的羅馬數字後面加上 active 的“a”來表示,例如,因子 V 活化之後就變成因子 Va。

凝血因子的命名為編號 1 到 13; “a” 則為被活化的。圖/維基百科

凝血機轉的關鍵在於:不斷讓因子活化成因子 a,因子 a 再去活化下一個因子,直到形成血塊。

在整個過程中,有個因子 IIa 特別重要,又稱為凝血酶 Thrombin,它不僅能活化血小板,讓原本圓圓小小的血小板長出觸手,跟其他血小板勾勾纏在一起。此外,它還能活化內源途徑中的因子 VIII、將共同途徑中的 XIII 活化成 XIIIa、以及將纖維蛋白原因子 I 聚合成不溶於水的纖維蛋白 Ia。

被活化的 Ia、XIIIa 就是凝血機轉關鍵的最後一步,它們會和鈣離子形成互相交聯的纖維蛋白網,讓血塊穩定下來。

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血友病成因

既然凝血過程那麼複雜,而我們又要追求凝血速度,那麼要是在哪個環節出了差錯,不就止不了血了嗎?沒錯,這就是血友病的成因。

血友病是一種遺傳性的凝血障礙,通常是由於基因缺陷所導致;然而,儘管是遺傳疾病,但仍有 1/3 左右的病例沒有家族史,代表可能是自己身上產生了突變。血友病分成兩種類型:A 型與 B 型,A 型則是由於凝血因子 VIII 缺乏或缺陷造成的,B 型是凝血因子 IX;兩種血友病的臨床表現很相似,需經過檢驗才能區分。

依用患者血液中特定凝血因子與正常人平均值的比較,來分為重度(1% 以下)、中度(1%~5%)、跟輕度(6%~40%)。成年 B 型血友病患者在 40,000 人當中就有 1 人,其中大多數為男性,台灣約有 200 多位患者。

患者的關節內特別容易出血,造成腫脹、疼痛、無法活動,長期會造成軟骨磨損、關節滑膜充血增生、硬骨骨質流失及骨刺,若是發生不可逆的損傷,就算注射凝血因子也無法恢復;因此,若是罹患重度血友病,最好從小開始預防性定期施打凝血因子,維持濃度,讓關節出血的機會盡量降低。

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此外,在正常的初級止血過程中,活化的血小板和內皮細胞會釋放一種叫做 Von Willebrand 因子的蛋白質,如果因子 VIII 沒辦法與其結合,就會在血液中被迅速降解;因此,若 Von Willebrand 因子缺乏或出問題,也會有類似血友病的症狀,在台灣稱為「類血友病」或「溫韋伯氏疾病」(von Willebrand disease, VWD)。

血友病的成因為,在凝血過程中出了差錯。圖/Envato Elements

血友病為何無法徹底治癒

在治療血友病的歷史中,從石灰、明膠、骨髓到蛇毒都曾被用上,不過最主要還是透過輸入大量血漿。

自 1965 年史丹佛大學 Judith Pool 博士發現解凍血漿留下的沈澱物富含因子 VIII,到 1990 年代基因工程培養細胞產生凝血因子;補充因子的治療方法雖可大幅改善患者生活品質,但還是有一些關鍵問題。除了終身都要持續、頻繁地從靜脈注射凝血因子外,療法非常昂貴,且只有不到一半的患者可達到零關節出血的目標。

另外,由於病患沒有因子 VIII 或 IX,他們的免疫系統就有可能把補充進來的凝血因子當成外來的病原,因而產生抗體;儘管這種現象通常只出現在重度患者身上且比例不高,但要是遇上這種情況就非常棘手,病患出血頻率會較高、也更容易關節損壞。通常醫生會使用繞徑藥物(bypassing agent),繞過需要 VIII 跟 IX 因子的凝血路徑來止血,但效果並不如直接補充凝血因子。

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在治療血友病的歷史中,最主要還是透過輸入大量血漿。圖/Envato Elements

既然抗體是問題,那把抗體消除不就行了?這的確有可能,曾有醫師發現,若刻意頻繁且大量地給予凝血因子,可以讓病患體內因外來凝血因子而產生的抗體消失,但這起碼要執行超過一年,而且注射劑量得是一般劑量的兩倍以上,才能有較高的成功率。

這種療法稱為免疫耐受引導治療(immune tolerance induction, ITI),執行起來非常辛苦、藥物耗費也多,而且要在很小,大概兩三歲的時候就盡快開始執行,要是長大了才做,成功率就會大幅降低,實在很不划算。

350萬美元其實並不貴?

現有的療法昂貴、耗時、效果有限、而且還得忍受一輩子。於是新療法出現了!

美國食品藥物管理局(US Food and Drug Administration)在 2022 年 11 月批准了一種治療血友病的新藥——Hemgenix:為一種基因療法,透過改造過的腺相關病毒 AAV,將基因運送到患者的肝臟細胞後,就能靠自己製造出凝血因子 IX,讓中重度 B 型血友病患者恢復凝血功能,同時兼顧安全性跟有效性。

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基於對 54 名患者的臨床實驗資料,在一次性的靜脈注射後,7~8 個月左右,幾乎所有病患體內的因子 IX 水平都穩定了,預估效果起碼能維持八年以上,甚至更長。即使臨床實驗裡,有患者製造的因子 IX 比較低,但都達到足以避免自發性出血的程度。注射後的副作用很輕微,例如常見的頭痛或輕微的感冒症狀,而追蹤 24 個月之後,跟治療有關的不良反應則是零。

生產商 CSL Behring 將藥價定為每次治療 350 萬美元,對患者來說,若有機會接受新療法,當然是好消息,但是這價格實在驚人。不過,以美國的情況來說,CSL Behring 認為每一位接受新療法的患者,可以替美國健保系統省下 500 至 580 萬美元的費用,患者能夠獲得確實有效而且再也不用頻繁地注射因子 IX,省下每年大約 60 萬到 80 萬美元的治療開支。

Hemgenix 每次治療為 350 萬美元,對多數患者來說,這價格實在驚人。圖/Envato Elements

臺大醫院血液科主治醫師周聖傑表示,台灣成年 B 型血友病患者,每年大約要花台幣 400~500 萬注射因子 IX;不過目前還不知道新的基因療法在台灣價格會是多少。

周聖傑醫師對新療法審慎樂觀,但也提醒,肝臟未發育成熟的兒童、或是肝功能不好的的血友病患者,仍無法使用基因療法;此外也得看患者是否對腺相關病毒已經有抗體,因此療法的適用性仍要視個別狀況考慮。

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然而,不論是新的基因療法或是新型長效因子注射療法,對在發展中國家、全球 80% 的血友病患者來說,都是無法負擔的天價。未來若要讓更多患者能受惠,需要各方面共同努力。

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