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劑量決定毒性――務實看待DEHP事件

潘 震澤
・2011/06/09 ・1970字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 546 ・八年級

近半個月來,國內最大的新聞,當屬衛生單位發現:有黑心商人將鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP或BEHP,注一)這種「塑化劑」加入合法的食品添加物「起雲劑」中,再批售給下游的飲料、食品或製藥公司。迄今已查出有兩百七十多家廠商、九百多件產品遭到汙染,其規模之大,可謂空前;再加上主犯供稱這種做法已行之多年,且同行都這麼做,一時間風聲鶴唳,人人自危。

將歸入第四類疑似毒化物的塑化劑加入食品原料(注二),讓數以百萬計的不知情大眾經常服用,絕對是傷天害理的勾當,主犯應受法律嚴厲制裁。只不過消息發布後,許多記者報導及專家發言,都有語不驚人死不休之嫌,譬如說DEHP的毒性是之前三聚氰胺的3.5或20倍,男孩的陰莖會變短,甚至有人罹患大腸癌,也說是由服用了含DEHP的酵素粉造成。

懂得一些藥理及毒理學的人都知道:毒性取決於劑量(注三);就算是水,短時間內飲用過量也會對身體造成傷害。以造成實驗鼠半數死亡的口服劑量(LD50)為毒性指標,DEHP是每公斤體重需30克,三聚氰胺則是3克(LD50數字越小越毒),所以DEHP比三聚氰胺還毒的說法顯然有誤(注四)。至於長期給予大鼠高劑量的DEHP(147-789 mg/kg BW/day, 104週)確實會引起肝癌,但其作用機制似乎不適用於人,故此目前DEHP並不歸類成致癌物質(注五)。

DEHP引起最大的關切,是它屬於俗稱「環境荷爾蒙」的「內分泌干擾物質」(endocrine disrupting chemicals, EDC),也就是說能影響荷爾蒙正常運作的物質。荷爾蒙是由人體內分泌系統的腺體組織所分泌,種類繁多,並主管生長、代謝、恆定與生殖等重要功能,因此EDC的潛在影響力不容小觑。

然而EDC一向不是內分泌研究的主流,而屬於藥理毒理及環境衛生的課題,其理由是絕大多數的EDC(包括DEHP)與體內的天然荷爾蒙相比,作用都太低(千分之一或更小),而不具生理意義;只有對水生與兩棲動物以及發育中的胚胎與幼兒,影響可能較大(前兩者是隨時浸泡在含DEHP的水裡,後兩者是體型小且發育未全)。美國內分泌學會遲至2009年才發表立場聲明及論文回顧(注六),基本上是提醒注意,並要求聯邦政府給予更多的經費支援。

如前所述,之前的動物實驗多使用超高的藥理劑量,唯一以人為對象的,是1999-2002年間由美國三所大學附屬醫院合作進行的相關性研究(注七),以懷孕婦女尿中DEHP代謝物質含量,與男嬰出生後五至十六個月的外生殖器發育情形做相關分析,而得出DEHP量越高,肛門至陰莖距離越短的結果(並不代表不正常)。只不過該研究可用樣本數太少(n=85),可能出現的誤差太多,同時就算有相關也不代表互為因果。因此該研究引發質疑是必然的結果(注八),國內專家不應該以此來嚇唬國人。

所謂危機即轉機,此次不幸事件如能教育國人在飲食上更小心並棄絕可疑的保健產品(注九),食品製造商與衛生單位對品管更加嚴謹,也算塞翁失馬。對醫藥研究人員來說,更是難得的契機,或能一舉解決DEHP與男嬰發育的爭議,這才是國家衛生研究院應該做的事,且時機稍縱即逝、刻不容緩(注十)。

———————————————————-

注一:DEHP與BEHP是di(2-ethylhexyl)phthalate與bis(2-ethylhexyl)phthalate的縮寫,國內報導都有人使用(di與bis都是「二」),不知情者或以為是兩種不同化合物。DEHP還有一個同分異構物:鄰苯二甲酸二辛酯di(2-octyl)phthalate ,縮寫為DOP。

注二環保署毒性化學物質相關一覽表裡。DEHP編號68-01,列第四類(疑似毒化物);有意思的是,編號68-02的DOP卻列第一類(難分解物質)。

注三:有本毒理學的科普讀物即以此為名:Frank, P. and Ottoboni, M. A. (2011). The Dose Makes the Poison: A Plain-Language Guide to Toxicology (3rd ed.). Hoboken, NJ: Wiley.

注四:資料取自Wikipedia: http://en.wikipedia.org/wiki/Bis%282-ethylhexyl%29_phthalate and http://en.wikipedia.org/wiki/Melamine.

注五:資料取自歐盟風險評估報告(2008):European Union Risk Assessment Report: CAS No: 117-81-7, EINECS No: 204-211-0, bis(2-ethylhexyl)phthalate (DEHP). http://ecb.jrc.ec.europa.eu/documents/Existing-Chemicals/RISK_ASSESSMENT/REPORT/dehpreport042.pdf

http://ecb.jrc.ec.europa.eu/documents/Existing-Chemicals/RISK_ASSESSMENT/SUMMARY/dehpsum042.pdf

注六:資料取自:The Endocrine Society Position Statement (2009). Endocrine disrupting chemicals. http://www.endo-society.org/advocacy/policy/upload/Endocrine-Disrupting-Chemicals-Position-Statement.pdf

http://www.endo-society.org/journals/scientificstatements/upload/edc_scientific_statement.pdf

注七:Swan, S. H., Main, K. M., Liu, F., Stewart, S. L., Kruse, R. L., Calafat, A. M., Mao, C. S., Redmon, B., Terand, C. L., Sullivan, S., Teague, J. L., and the Study for Future Families Research Team. (2005). Decrease in anogenital distance among male infants with prenatal phthalate exposure. Environmental Health Perspectives, 113: 1056-1061.

注八:以下是三篇是針對Swan et al. (2005) 文章提出的質疑:

1. Sharpe, R. M. (2005). Phthalate exposure during pregnancy and lower anogenital index in boys: Wider implications for the general population? Environmental Health Perspectives, 113: A504-A505.

2. McEwen, G. N. Jr. (2006) Validity of anogenital distance as a marker of in utero phthalate exposure. Environmental Health Perspectives, 114: A19–A20.

3. Weiss, B. (2006). Anogenital distance: Defining “normal”. Environmental Health Perspectives, 114: A399.

注九:從衛生署食品藥物管理局公布的污染食品名單可以看出國人飲食習慣的偏差;飲料類暫且不提,各式各樣打著健康名義的粉劑,顯然都是騙錢的玩意,趁此機會清掃一次也不是壞事。

注十:國內學美國國家衛生院(NIH)成立的國家衛生研究院,其定位與功能一向不彰,夾在中研院與國科會之間,而為四不像。此次國衛院院長於第一時間跳出來指責衛生署,並嚇唬國人,卻不想想自己的單位裡一堆人坐領高薪又做了些什麼,讓人瞧不起。

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潘 震澤
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在大學裡教了二十幾年書,專長是生理學(再往下細分是「神經內分泌學」)。十來年前從象牙塔裡伸出頭來,投入科普書譯介及專欄寫作工作,至今已翻譯了十來本科普書、兩本生理學教科書,以及兩本科學散文結集。目前任教美國大學。

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SmartReading 科普閱讀力大賽——打造新世代自主閱讀指標,培養學子適性成長!第三屆頒獎典禮暨第四屆賽事啟動!
PanSci_96
・2022/09/26 ・3811字 ・閱讀時間約 7 分鐘

108 課綱開啟全新閱讀素養時代。

科學素養不再侷限於考試的解題方法,學生閱讀科學讀物時,如何在氾濫資訊中找到高品質、適合學習程度的科學素材,是教育現場至關重要的課題。

臺灣師範大學 SmartReading 團隊將 AI 讀物難度分級技術,透過測驗、選書、閱讀、讀後回饋四大功能,完整記錄孩子的學習歷程,提升中小學生科普閱讀動機,成為自律自主的科普學習者。

臺灣師範大學於 110 年至 111 年間,與國科會、新北市、臺中市等單位合作,連續辦理三屆「SmartReading 科普閱讀力大賽」,每屆競賽歷時半年。競賽組別以國小三年級至高中一年級共分七個組別。參賽學校涵蓋臺北市、新北市、臺中市、臺南市、高雄市、花東等十九縣市,報名參賽人數累計八千餘人。

國立臺灣師範大學第四屆科普賽將擴大辦理,邀請PanMedia泛科學馮瑞麒總經理、數感實驗室賴以威教授、臺大科教中心賴亦德執行長,持續提供參賽者更生活化、趣味化的科普文章。圖/國立臺灣師範大學

由系統建置適合學生閱讀的兩千多本科普讀物

競賽期間,參賽學生使用「SmartReading 適性閱讀」系統,透過精準快速的中文閱讀能力診斷,將閱讀程度與讀物難度適配。藉由系統已建置,適合國小三年級至高中一年級的 2,180 餘本科普讀物,不僅能激勵其學習動機,更可有效提升選擇的效率,降低科學閱讀恐懼。第三屆科普閱讀力大賽不受疫情波擾,採實體與線上兩種施測方式,於 111 年 5 月份圓滿完成賽事。

111 年 9 月 24 日於臺灣師範大學舉行頒獎典禮,邀請新北市教育局張明文局長、臺北市教育局鄧進權副局長、臺灣閱讀協會陳昭珍理事長、康橋國際學校秀岡校區卓意翔副校長、親子天下兒童產品事業部副總經理林彥傑、新北市信義國小陳桂蘭校長到場擔任頒獎嘉賓。參賽學校師生、家長齊聚典禮會場,為優秀的得獎同學喝采。

111 年 9 月 24 日於臺灣師範大學舉行頒獎典禮,邀請新北市教育局張明文局長、臺北市教育局鄧進權副局長、臺灣閱讀協會陳昭珍理事長、康橋國際學校秀岡校區卓意翔副校長、親子天下兒童產品事業部副總經理林彥傑、新北市信義國小陳桂蘭校長到場擔任頒獎嘉賓。參賽學校師生、家長齊聚典禮會場,為優秀的得獎同學喝采。圖/國立臺灣師範大學

臺師大宋曜廷副校長表示,數位閱讀邁向新時代,團隊使用「SmartReading 適性閱讀」系統作為科普賽競賽平台,期望在知識爆炸的時代,藉由測驗、選書、規劃的「智慧閱讀三步驟」,培養學子的跨領域閱讀力與閱讀習慣,讓學生們手握知識大門的鑰匙,成為自律自主的「SmartReader」。

科普閱讀競賽的三大特色

一、適配閱讀能力與圖書難度,擴增多元書籍與文章素材

參賽學生首先須參加中文適性閱讀能力診斷(DACC),依據診斷結果,配合其當前閱讀能力的科普推薦書單,讓學生選書有依據、個人化。本競賽目前共有「推薦書單」、「推薦文章」等 2 種閱讀素材,主題包含植物/動物、數學、天文地科、物理/化學等 8 大類別。「推薦文章」功能,則與「PanSci 泛科學」及「數感實驗室 Numeracy Lab」合作評選,當前提供 600 餘篇線上科普短文,競賽期間提供已超過 4,000 人次的瀏覽次數。

二、綜合性閱讀五力分數,開啟學生全方位閱讀力

本競賽賽程為期半年,學生透過「前測、閱讀任務挑戰、後測」三個階段。競賽期間,系統詳細記錄每週閱讀歷程,並產出線上「閱讀五力分數」報表。自主規劃閱讀期間計算為「規劃力」;讀後評量填答結果計算為「執行力」;閱讀多元書籍類別的結果計算為「博學力」;閱讀單一書籍類別的深化成果則計算為「精進力」;前後測成長結果計算為「成長力」。將閱讀能力數據化、可視化。

三、閱讀任務徽章,深化學生文化素養與科普閱讀興趣

本競賽內建徽章蒐集系統,參賽者於指定時間依據提示完成閱讀任務,即可獲得期間限定的特色科普徽章。任務內容包含閱讀指定的書單及文章類別、世界性科普節日、科學家生辰、台灣重要節慶與其他隱藏任務。本屆各年級累計獲得徽章達 20423 枚,因設計活潑及任務類型多樣,大受參賽者好評。

競賽結果發現學生的閱讀偏好

一、科普閱讀參與,國小男性最踴躍

活動期間參賽者共完成約 21,153 本的書籍評量。以不同學習階段來看;國小參賽者整體閱讀平均本數為 24 本,男生平均閱讀本數為 28 本,女生平均閱讀本數為 20 本。國、高中參賽者因科普讀本難度較高,需要較長的閱讀時間及一定的科學基礎知識,國中參賽者整體平均閱讀書籍數為 10 本;高中參賽者中女性平均閱讀本數多於男性,整體平均閱讀書籍數為 7 本。

總閱讀量/本人數平均閱讀量/本
全體學生21,1531,10019
8,05150516
13,10259522
國小學生17,47971624
6,47432520
11,00539128
國中學生3,45935510
1,4611669
1,99818911
高中學生215297
116148
99157
活動期間參賽者共完成約 21,153 本的書籍評量。表/國立臺灣師範大學

二、學生偏好閱讀動物/寵物類與地球生態/天文類書籍

整體參賽學生對於科普書籍的喜愛程度,以植物/動物類(男生 28.19%、女生 27.91%)最能引起學生的閱讀興趣(如:《昆蟲老師上課了!:吳沁婕的超級生物課》、《小島上的貓頭鷹》、《神奇樹屋》等系列)。在次要類別,男女皆喜好生態/生命科學類的書籍(男生 15.20%、女生 16.87%)。

整體參賽學生對於科普書籍的喜愛程度,以植物/動物類最能引起學生的閱讀興趣。在次要類別,男女皆喜好生態/生命科學類的書籍。圖/國立臺灣師範大學

三、參賽學生閱讀歷程的質與量均佳,表現令人驚豔

本次參賽學生皆積極參與競賽。

以三年級組第一名得主,臺北市立大同國小的林靖軒同學為例,競賽期間閱讀書籍本數高達 383 本,書籍讀後評量的通過率更高達 95%,書籍不僅讀得多,更是能讀得要領。

四年級組第一名為第二次參賽的新北市信義國小謝秉言同學,本次競賽期間共閱讀 427 本書。

其中五年級組為本次競爭最激烈的一組,臺北市立長春國小的黃葦川同學以及高雄市立集美國小的吳勁毅同學,兩者僅以極小的分數差距位居第一及第二名。

此外,第一次參與競賽的高雄市立正義國小的孫政遠,競賽期間閱讀 281 本書籍,通過率達到 97%。

四、教育主管機關、學校師長及家長支持鼓勵,帶動學生優異表現

新北市教育局致力於推動智慧閱讀教育,不遺餘力,成果豐碩。本屆競賽全台共 2,104 人報名參與,全國賽獎項獲獎學生共計 36 人,其中新北市得獎學生便囊括 14 位,表現相當亮眼。

家長與學校師長共同陪伴,使得學生能專注於本次競賽,並有相當卓越的成果,例如新北市康橋國際學校、臺中市明道中學、臺中市葳格國際學校、臺北市東山中學等校,皆因全力推廣閱讀活動,才能有優異的競賽成果。以新北市康橋國際學校國中部為例,此次七年級組參賽者,全國賽前5名得主中,康橋中學就獲有 3 名的佳績。

臺師大華語文與科技研究中心洪嘉馡教授說明第三屆科普閱讀力大賽成果。圖/國立臺灣師範大學

第四屆科普閱讀力大賽即將開跑

延續前三屆廣受好評之科普賽事,第四屆科普賽將擴大辦理,邀請「PanMedia 泛科知識股份有限公司」馮瑞麒總經理、「數感實驗室 Numeracy Lab」賴以威教授、「國立臺灣大學科學教育發展中心」賴亦德執行長,持續提供參賽者更生活化、趣味化的科普文章,預期第四屆科普閱讀力大賽將能讓全球讀者有更高品質的閱讀體驗和更充實的閱讀收穫。

活動詳情請參閱官方網站
新聞聯絡人:高等教育深耕計畫辦公室——鄭德蓉 02-2366-0916 #111

PanSci_96
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想吃牠卻反被殺!如何解決甘蔗蟾蜍對澳洲的威脅?——《在大滅絕來臨前》
臉譜出版_96
・2022/02/05 ・4877字 ・閱讀時間約 10 分鐘

位於吉朗(Geelong)的澳洲動物健康實驗室(The Australian Animal HealthLaboratory)是世界上受到最嚴密控管的實驗室之一。這座實驗室位於兩座大門之後,而第二道門是專為抵擋卡車炸彈而設計的。有人跟我說,這座水泥牆的厚度禁得起飛機撞擊。設施內有 520 道氣密門,並有四種安全等級。「若殭屍來襲,你會希望自己能待在這裡。」一位工作人員跟我說。在最高安全層級管制區內——四級生物安全等級——處理的是裝有地球上最棘手的動物傳播病原體的小玻璃瓶,其中也包含伊波拉病毒(Ebola)病毒。(電影《全境擴散》(Contagion)的台詞就曾點名過這座實驗室。)

在四級生物安全等級單位工作的人不能在實驗室中穿自己的衣服,而且在回家至少三分鐘以前,必須先淋浴。對他們來說,設施裡的動物全都不能離開這裡。「離開的唯一途徑只能經由焚化爐。」有位員工這樣跟我說。

四級生物安全等級實驗室的必要功能。圖/維基百科

吉朗位於墨爾本的西南方,車程約為一小時。在我見到范.歐朋的同一次行程中,我也造訪了這座縮寫為 AAHL(與「maul」同韻腳)的實驗室。我聽說那裡正在進行基因編輯實驗,為此大感興趣。由於生物防治手段再度失敗的關係,一種名為甘蔗蟾蜍(cane toad)的大型蟾蜍成了澳洲人的心頭大患。AAHL 的研究者延續著不斷自我重覆的人類世邏輯,希望能用新一輪的生物控制手段來解決這場災難。他們的計畫也包含用 CRISPR 技術修改蟾蜍的基因組。

負責這項計畫的生物化學家馬克.提薩(Mark Tizard)同意帶我去現場參觀。提薩的身材高瘦,留著有瀏海的白髮,一雙藍眼睛炯炯有神。一如我在澳洲遇到的許多科學家,他也不是本國人,而是來自倫敦。

在 CRISPR 的技術中,嚮導 RNA(guide RNA)用來鎖定要被剪掉的DNA 段。在細胞試圖修補損傷時,經常會發生錯誤,導致基因失去功能。如果這時提供「修復的範本」,就能引入新的基因序列。※出處:MGMT. design

在蛋殼裡就能分辨小雞性別

在研究兩棲類之前,提薩主要研究的是家禽。幾年前,他跟一些 AAHL 的同事將水母的基因嵌入母雞體內。這種基因跟我準備要嵌入酵母菌的一樣,帶有會發出螢光的蛋白。因此,擁有此基因的雞會在紫外燈下發出詭異的光芒。提薩接著又找出一種嵌入基因的方法,得以使會發光的基因只傳給雄性後代。這麼一來,即便小雞還在蛋殼裡,就能讓人辨別出性別。

提薩知道很多人對經過基因改造的生物感到害怕。他們認為吃這些生物非常噁心,也極度厭惡讓這些生物問世的做法。雖然他不像是柴納那樣的煽動者,但卻也深信這些人的看法大錯特錯。

「我們有一種雞會發出綠光,」提薩跟我說,「某次有個學校團體來訪,當他們看到綠色雞的時候,有些小朋友說:『哇,太酷了。請問如果吃了這些雞,我會變綠色嗎?』

我回答:『你本來就會吃雞肉對嗎?那你有長出羽毛跟雞嘴嗎?』」

無論如何,按照提薩的看法,現在才在擔心這一小部分的基因問題未免為時已晚。

編輯基因是為了讓受損的生態系獲得改善

「在澳洲的自然環境裡,你會看到尤加利樹、無尾熊、笑翠鳥(kookaburras)等生物,」他說,「在我這個科學家眼中,看到的是多重版本的尤加利樹基因組、多重版本的無尾熊基因組,以此類推。這些基因組都在互相交流。接著,突然之間——『碰』一聲,你把別的基因組放過來,也就是甘蔗蟾蜍的基因組,而因為過去牠從未出現在這裡,所以與其他基因組的交流成了大災難——牠把其他基因組給消滅殆盡了。」

「大家沒看到的是,這已經是個基因修改過的環境。」他接著說道。入侵物種會改變環境,因為牠們帶來完全不屬於這裡的基因組。相較之下,基因工程師不過是在東一點、西一點改變一小部分的 DNA。

「我們做的事可能只是在蟾蜍兩萬個基因之中,加上約莫十個原本不存在的基因,但那十個基因會破壞其他的基因、把蟾蜍從生態系統中移出並回復平衡,」提薩說,「一般人對分子生物學(molecular biology)最經典的問題就是:『你們在扮演上帝嗎?』

「嗯,當然不是。我們是利用對生物體的理解,摸索著該如何讓受損的生態系獲得改善。」甘蔗蟾蜍的學名是 Rhinella marina,身上有棕色斑點、粗壯的四肢與凹凸不平的外皮。要形容這種動物的外觀,很難不強調尺寸。「甘蔗蟾蜍是體型巨大、長著疣的蟾蜍科生物。」美國魚類與野生動物管理局寫道。「坐在路邊的大型甘蔗蟾蜍容易讓人誤以為是圓石。」美國地質調查局也評道。

紀錄上最大的甘蔗蟾蜍身長約 38.1 分,重達 2.7 公斤——跟吉娃娃一樣重。1980 年代,在布里斯本的昆士蘭博物館中,有一隻名為貝堤.戴維斯(Bette Davis)的蟾蜍,牠長度約為 24 公分,幾乎跟餐盤一樣寬。只要是能塞進牠大嘴裡的東西,這隻蟾蜍幾乎什麼都吃,從老鼠、狗糧以及其他的甘蔗蟾蜍——統統沒問題。

甘蔗蟾蜍的原生地是中南美洲與德州的最南端。有人在 19 世紀中將其引進加勒比海地區。原先的想法是要讓蟾蜍去應付對當地經濟作物甘蔗造成危害的甲蟲幼蟲。(甘蔗也是外來物種;原本生長於新幾內亞。)這些蟾蜍從加勒比海地區被人送到了夏威夷,再從夏威夷送到澳洲。1935 年,有 102 隻蟾蜍被裝上開往檀香山的蒸汽船,其中 101 隻活了下來,最後來到澳洲東北海岸某個種植甘蔗的鄉村研究站。在一年內,牠們產出超過 150 萬顆卵。這些小蟾蜍被人刻意放入該區的河川與池塘中。

自從甘蔗蟾蜍被人引入之後,牠們已經擴散至澳洲多處。目前估計牠們
還會持續拓展地盤。出處:MGMT. design

許多人質疑蟾蜍對甘蔗是否真的有益。因為吃甘蔗的幼蟲棲息在離地很高的地方,這種體型相當於圓石大小的兩棲類碰不到牠們。但這並沒有打倒蟾蜍,因為牠們又找到許多其他東西吃,並且持續繁衍大量的小蟾蜍。從昆士蘭海岸的一小塊地方開始,牠們往北擴散至約克角半島(Cape York Peninsula),往南挺進新南威爾斯州(New SouthWales)。在 1980 年代的某個時間點,蟾蜍進入了北領地(Northern Territory)。在 2005 年,牠們抵達位於北領地西部,離達爾文(Darwin)不遠處的中點區(MiddlePoint)。

這一路上發生了有趣的事情。在蟾蜍攻城掠地的前期,牠們的入侵速度大概是每年 9.6 公里。幾十年後變成每年約 19.2 公里。當牠們抵達中點區時,已經加速到每年 48 公里。研究人員在測量最前線的蟾蜍大小時,他們找到了原因。最前線的這些蟾蜍的腿與昆士蘭的蟾蜍相比明顯長了許多,而且這項特質是會遺傳的。《北領地新聞》(Northern Territory News)將這則消息放在頭版,標題是〈超級蟾蜍〉。文章的配圖是一張穿著披風的甘蔗蟾蜍合成圖。「這些入侵北領地的可惡甘蔗蟾蜍仍在持續演化中。」報導大嘆。此現象跟達爾文的說法不同,演化的過程似乎「能」讓人類觀察得到。

澳洲一開始其實沒有蟾蜍!

甘蔗蟾蜍不僅體積大得惱人;從人類的角度來看,外觀還很醜:突出的頭骨,外加那一臉鄙夷的神情。但這種動物真正「討人厭」之處,其實是其身體的毒性。若成年蟾蜍被咬到或感覺受威脅,就會釋放出一種乳白色黏液,裡面有足以導致心臟停止的化合物。甘蔗蟾蜍的毒性時常讓狗遭殃,症狀從口吐白沫到心跳停止都有。笨到去吃甘蔗蟾蜍的人,通常最後都死了。

海蟾蜍(學名:Bufo marinus),又名美洲巨蟾蜍、甘蔗蟾蜍。圖/維基百科

澳洲原先沒有有毒的蟾蜍;事實上,這裡最初根本沒有蟾蜍。所以當地的動物都尚未演化到懂得提防牠們。甘蔗蟾蜍的案例有點像美國鯉魚案例的翻版,但角度又有些不同。鯉魚在美國之所以造成麻煩,是因為沒有生物要吃牠們;但甘蔗蟾蜍成為澳洲的威脅,是因為所有生物都想吃牠們。

因捕食甘蔗蟾蜍而導致數量銳減的物種清單長度相當長,並且包羅萬象。其中包含澳洲人稱為「freshies」的澳洲淡水鱷(freshwater crocodile);身長可達 1.5 公尺長的斑巨蜥(yellow- spottedmonitor lizard);其實就是一種小蜥蜴的北部藍舌蜥蜴(blue-tongued lizards);看起來像小型恐龍的橫紋長鬣蜥(water dragon);在英文中蛇如其名、帶有毒性的南棘蛇(common death adder);以及也有毒性的巨棕蛇(king brown snake)。目前,這份受害者名單裡的冠軍,是長相可愛的有袋目動物:北部袋鼬(northern quoll)。北部袋鼬體長約三十公分,有尖尖的臉和長了斑點的棕色皮毛。當袋鼬寶寶離開母親的育兒袋之後,母親會揹著小袋鼬四處走。

為了要減緩甘蔗蟾蜍的侵略速度,澳洲想出各種巧妙與笨拙程度不一的對策。

蟾蜍終結者(Toadinator)是一種搭載行動式喇叭的陷阱,能播放甘蔗蟾蜍的鳴叫聲(有人覺得聽起來像電話撥號聲,有人則認為像馬達的嗡嗡聲。)昆士蘭大學的研究人員研發出一種誘餌,能夠引誘甘蔗蟾蜍的蝌蚪並消滅牠們。還有人會用空氣步槍去射蟾蜍、用錘子重擊、用高爾夫球桿暴打、故意開車輾壓、把牠們黏在冷凍庫直到結凍、對牠們噴一款名為「止跳(HopStop)」的化合物(這項產品保證「能在幾秒內讓蟾蜍癱瘓」,並在一小時內送牠們上西天)。

各地社區也會招募「蟾蜍剋星」義勇軍。有個名為「金百利蟾蜍剋星(the Kimberley Toad Busters)」的團體建議,澳洲政府應該為捕獵蟾蜍提供獎金。該團體的訴求精神是:「如果人人都是蟾蜍剋星,那蟾蜍會被剋到死!」

一位澳洲小女孩與她的寵物甘蔗蟾蜍「冰雪皇后(Dairy Queen)」。
※出處:Photo: Arthur Mostead Photography, AMPhotography.com.
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讓甘蔗蟾蜍失去毒性與對澳洲的威脅

當甘蔗蟾蜍開始引起提薩的興趣時,他其實沒親眼看過這種動物。吉朗位於維多利亞州南部,蟾蜍尚未進犯。但在某一天的會議上,他隔壁坐著研究兩棲類的分子生物學家。她對他說,雖然大家不斷努力打擊蟾蜍,但牠們仍在持續擴散。

「她說,這實在很惱人,若能有什麼新的解決方法就好了,」提薩回憶道,「然後,我坐下來抓了抓頭。」

「我心想:毒素是透過代謝產出的,」他又說道,「也就是酵素,而酵素的產生必然有相關的基因編碼。嗯,我們有能毀掉基因的工具,或許也能毀掉生成毒素的基因。」

提薩找了博士後研究員凱特琳.庫柏(Caitlin Cooper)來幫忙處理這個技術。庫柏有頭及肩的棕長髮,笑聲很有感染力。(她也不是本地人,而是來自麻薩諸塞州。)過去沒有人對甘蔗蟾蜍做過基因改造,所以庫柏需要自己找出方法。她發現,蟾蜍的卵不僅要先洗過,還得用非常細的移液器快速刺穿,否則卵就會開始分裂。「我花了一點時間精進顯微注射技術。」她跟我說。

庫柏先著手改變甘蔗蟾蜍的體色,她把這件事當成某種暖身活動。某個關鍵的色素基因裡含有能讓蟾蜍(人類也一樣)製造酪胺酸酶(tyrosinase)的編碼,而酪胺酸酶能控制黑色素的生成。庫柏推測,若是讓這個色素基因失去作用,就能產出淡色而非深色的蟾蜍。她在培養皿中混合了一些精子與卵子,並在生成的胚胎中,以顯微注射技術注入數種 CRISPR 的相關混合物,並靜待結果。最先出現了三隻有奇怪斑點的蝌蚪——其中一隻死掉了,而另外兩隻(都是雄性)順利長成小蟾蜍。牠們被取名為小花與金金。「結果出爐時,我簡直欣喜若狂。」提薩跟我說。

庫柏接著把焦點轉向「破壞」蟾蜍的毒性。甘蔗蟾蜍將毒素存在肩膀上的腺體中。

若光憑毒素本身,那只會讓人作嘔。但蟾蜍遭到攻擊的時候,會產生一種蟾蜍毒鹼水解酶(bufotoxin hydrolase),能將毒素的毒性提升一百倍。透過 CRISPR 的技術,庫柏編輯出第二批胚胎的基因,她刪掉了帶有蟾蜍毒鹼水解酶編碼的基因,結果一批沒有毒性的小蟾蜍就誕生了。

——本文摘自《 在大滅絕來臨前:人類能否逆轉自然浩劫?》,2022 年 1 月,臉譜出版
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臉譜出版有著多種樣貌—商業。文學。人文。科普。藝術。生活。希望每個人都能找到他要的書,每本書都能找到讀它的人,讀書可以僅是一種樂趣,甚或一個最尋常的生活習慣。

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科普閱讀力UpUp!泛科學、數感實驗室加入臺師大第三屆 SmartReading 科普閱讀力大賽
PanSci_96
・2021/10/16 ・1578字 ・閱讀時間約 3 分鐘

閱讀素養是從小便需要培養的重要能力,不過,要讀得好、讀得懂,卻不是件容易事。為了協助學生深入閱讀不偏食,臺師大與科技部攜手合作,通過科普閱讀力大賽,陪孩子一起跑一場科普閱讀馬拉松。

第二屆順利結束後,第三屆閱讀力大賽更邀請了泛科學(泛科知識股份有限公司)、數感實驗室 Numeracy Lab 一起加入,讓內容更多、更廣,希望帶給學生們滿滿的閱讀力!

學生讀得太淺怎麼辦?SmartReading 適性閱讀陪你深入閱讀

光是 2020 年,台灣共出版了 3 萬 5 千多種出版品,可說是什麼都有、什麼都不奇怪,然而,孩子們到底有沒有讀「懂」呢?

國立台灣師範大學宋曜廷副校長分享了史丹佛大學最新的研究,其中發現:有近 2/3 的高中生無法區分網站上的「新聞」與「廣告」,凸顯學生們讀得「淺」的問題。此外,需要思考與批判的科普閱讀,歷年推行總是遇到不少阻礙,因為較缺乏故事性,常常被學生們「打入冷宮」。

上述種種難題,到底該如何克服呢?就去參加配備「SmartReading 適性閱讀」系統的科普閱讀力大賽吧!

參與科普閱讀力大賽的學生們,需要先參加中文適性閱讀能力診斷(DACC),透過診斷結果,為每位學生量身打造專屬「推薦書單」。獲得書單後,學生們便可以依照自己喜歡的進度和方式去挑戰閱讀任務,選擇自己喜歡的書籍,最後進行評量,確認閱讀成效。

除了量身打造的閱讀計畫,閱讀力大賽還特別設計了超級有趣的科普徽章,像是科味滿滿的「π」徽章,就讓孩子們愛不釋手,嘗試增加閱讀量、甚至挑戰並不熟悉的作品類別,努力得到專屬徽章。

更厲害的,是超深入的「閱讀五力分數」評量系統,不但為考慮學生自主規劃閱讀的「規劃力」、填寫評量的「執行力」,還會考量學生閱讀的多元程度,看看他們是否具有「博學力」以及代表閱讀深入程度的「精進力」等等。再輔以前後測的閱讀成長情況,計算「成長力」,可說是任何閱讀的面向都不馬虎!

學生們都喜歡讀什麼?動物、生態惹人愛

第二屆科普閱讀力大賽中,共有 2 千多位學生報名,歷經半年,共完成了近 8 千本書籍評量,平均一位學生閱讀了 13 本書籍。

看了這麼多內容,哪些是孩子最喜歡的呢?動物/寵物類遙遙領先,再來則是地球生態、天文類相關書籍。有趣的是,進入國中之後,學生們的閱讀習慣也逐漸轉變,心頭最愛變成了是地球生態/天文類書,再來則是綜合科學類。

國小參賽者更是這次比賽的小小黑馬,像是四年級組第一名的吳同學,在比賽期間不僅閱讀了 250 多本書籍,更在評量中幾乎都得到 A、A+,不僅讀得多、讀得好,更是讀得懂。

第三屆科普閱讀力大賽開跑!攜手泛科、數感一起提升閱讀力

新的閱讀馬拉松馬上就要開跑了,第三屆科普閱讀力大賽將與泛科知識、數感實驗室Numeracy Lab 一起合作,繼續將科學內容變有趣,配合學生的需求、增進學習動機。

泛科知識馮瑞麒總經理表示非常高興網站上的文章能夠成為閱讀素材,更笑言經過了「9SmartReading 適性閱讀」系統才知道原來有些原以為只適合高中生的內容,其實也可以提供給國中生們閱讀,透過這樣的系統,相信能夠幫助更多學生獲得適合的書籍。

來自數感實驗室Numeracy Lab 的賴以威教授則說,能以這些數據的方式解決像是閱讀這樣的人文問題,實在是令人期待又興奮。

究竟,接下來這場馬拉松會帶著學生們跑到哪裡?又會帶他們看到什麼樣的風景呢?更多訊息,歡迎關注比賽官網:https://smartreading.net/contest2021/index.aspx

PanSci_96
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