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複雜功能之數位演化法

科景_96
・2011/02/08 ・761字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 531 ・七年級
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Original publish date:May 12, 2003

編輯 Gene 報導

科學家利用電腦模擬來研究生物界中的複雜功能是如何演化出的,其結果支持複雜性是一小步一小步演化出來的理論。

複雜的生物體長久以來被為經歷一系中間演化適應性而來的,並非是一蹴而及的。想要窺見百萬年來發生的事當然是不可能的,然而密西根州立大學和加州理工學院的科學家利用電腦模擬來探討最複雜的功能是如何從簡單的功能建構而成的,此研究也可能幫助電腦程式師設計出更有效的演化演算法。

他們利用稱為Avida的電腦模擬軟體創造出一群數位生物。在起始之時,每個數位生物都無法解決任何邏輯問題。但是在每次複製時,會有兩成的機會產生隨機的突變。這些突變能改變數位生物的天性,並造成會能夠執行邏輯運算的個體。然而經過一萬五千代之後,該數位生物群體仍未法解決最複的邏輯問題。

可是如果數位生物生活在當完成一些簡單功能就能獲得回報的環境中,最終該演化出的程式就能解決最複雜的邏輯問題。

漸進的生物演化過程的證據在還保留早期演化步驟的的複雜構造中。例如在人類的眼睛中,結晶蛋白質和執行非視覺功能的酵素就有關係。

他們認為該電腦模擬讓生物學家首次能夠研究個別的演化步驟。加州理工數位生命實驗室的主持人Christoph Adami認為達爾文演化對DNA和電腦碼的影響是相同的,所以我們可以在電子培養皿中研究演化。

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原學術論文:
Lenski, R. E. et al. The evolutionary origin of complex features. Nature 423, 139 – 144 (2003); doi:10.1038/nature01568

參考來源:

相關連結:

本文版權聲明與轉載授權資訊:

  • [May 01, 2010] 混血王子的秘密
  • [Jul 13, 2000] 模式生物

  • 文章難易度
    科景_96
    426 篇文章 ・ 7 位粉絲
    Sciscape成立於1999年4月,為一非營利的專業科學新聞網站。

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    可以瑟瑟!AI 陪伴使用心得——我的 AI 女友有點危險?
    泛科學院_96
    ・2024/04/21 ・963字 ・閱讀時間約 2 分鐘

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    任何新科技誕生,人們總會問:「可以拿來瑟瑟嗎?」

    AI 也不例外,在去年 AI 浪潮中,「AI 女友」,或者說「AI 陪伴」,也如雨後春筍般出來。

    從去年六月開始,加密創投傳奇 A16z 就不斷宣揚 AI 陪伴是趨勢,這東西有搞頭阿!還順勢在 GitHub 上分享自己開發的 AI 陪伴服務。

    不過,我更在意的是 A16z 年初分享的 AI 陪伴工具圖!這裡的英文字母(NSFW)引起我高度的興趣,因此稍微探索了一下。所以今天呢,就來分享使用第一象限服務的心得……

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    額……會被黃標?剪輯說所有素材都要上馬賽克?

    蛤?這集居然能接到業配?廠商爸爸會罵?

    恩……好,所以今天,我們來聊三件事:

    1. A16z 這張圖除了第一象限,還說了什麼未來趨勢?
    2. 推出 firefox 的 Mozilla 基金會對 AI 陪伴提出的警告
    3. 「AI 陪伴」真的有助於心理健康嗎?

    如果你想來點刺激的,請自己探索第一象限,我幫不了你,但也麻煩看完 Mozilla 對 AI 交友提出的警告再行動。廢話不多說,讓我們開始吧~

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    總之,使用 AI 陪伴服務的時候,我們建議妳參考Mozilla基金會的建議,我把中文翻譯放在這,希望能幫助到想用 AI 女友的人。

    然後我回頭看了一下我有用過的 AI 女友,好像都蠻危險的……就不推薦各位去用了,自己斟酌。

    最後,我們把兩方對 AI 陪伴的觀點與資訊放在這裡。因為我只研究 AI 女友,如果你想要看 AI 男友的測試,這個……給我一點時間。

    也想問問大家,你覺得未來 AI 陪伴會怎麼發展?

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    1. 我就是要瑟瑟,A16z 的藍圖一定會成真
    2. 有太多問題了,AI 陪伴市場會泡沫
    3. 最終我們都會有一個 AI 伴侶,但不是現在看到的服務模式
    4. 其他,也歡迎留言分享喔


    有想要看的 AI 測試或問題,也可以在下面敲碗留言!

    更多、更完整的內容,歡迎上泛科學院的 youtube 頻道觀看完整影片,並開啟訂閱獲得更多有趣的資訊!

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    泛科學院_96
    30 篇文章 ・ 40 位粉絲
    我是泛科學院的AJ,有15年的軟體測試與電腦教育經驗,善於協助偏鄉NPO提升資訊能力,以Maker角度用發明解決身邊大小問題。與你分享人工智慧相關應用,每週更新兩集,讓我們帶你進入科技與創新的奇妙世界,為未來開啟無限可能!

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    Freeze & Mute!別出聲!——恐音症 TMI 我來告訴你!
    雅文兒童聽語文教基金會_96
    ・2024/04/20 ・3826字 ・閱讀時間約 7 分鐘

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    • 文/賴郁婷 | 雅文基金會聽語科學研究中心 助理研究員

    「咔滋咔滋、咔滋咔滋」——聽到吃東西的聲音是不是讓人忍不住食指大動、唾液快速分泌呢?夜半時刻肚子感到空虛,美食又還在外送途中,一時半會兒吃不到宵夜該怎麼辦呢?先看看吃播也是能夠過過癮的,也因此一部分的影音創作者就抓住人們對於食物的關注,搭配 ASMR,強調食物在唇齒間的咀嚼聲,將大啖美食的畫面及聲音製作成影音大飽觀眾耳福。然而真的所有人都對 ASMR 放大的聲音感到愉悅或療癒嗎? 

    一張含有 人員, 點心, 速食, 烘焙食品 的圖片

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    每個人看/聽別人吃東西都能感受到愉悅?。圖/Freepik

    對聲音過敏?

    您是否有這樣的經驗?在忙碌、deadline 逼近感到焦慮時,或是一個人走在暗巷中緊張、害怕時,任何風吹草動的聲音都會被放大或形成干擾。從空調的運轉聲、時鐘的滴答聲到進出門的開關聲等,都像是背後有隻怪獸正朝我們撲過來,若長期維持聽覺過度敏感化(Auditory Hypersensitivity / Oversensitivity)的狀況,則可能會導致注意力不集中、坐立不安、頭痛、噁心的感覺,甚至要到身心科尋求幫助;而原本有慢性耳鳴問題的人,也有可能會增加耳鳴發作的頻率 [1]

    這類對外界聲音過度敏感的狀態,最早是由美國聽力學家 Johnson 在 1990 年代將其定義為選擇性聲音敏感綜合症(Selective Sound Sensitivity Syndrome, 4S),然而與聽覺過度敏感化不同的是,4S 患者主要是對特定的「觸發聲音」(trigger sound)出現時,才會出現明顯的不耐受性(intolerance),有些患者甚至連相關的視覺或嗅覺刺激也可能引發恐音反應 [2]。2001 年時,恐音症(misophonia)一詞被提出,其字義為:對聲音的憎恨 [3],被用來描述當面對特定、重複的觸發刺激時(例如:咀嚼聲、呼吸聲),會出現憤怒、厭惡的衝動反應。

    容易對聲音感到焦慮、不舒服,就是有恐音症嗎?

    人類因聲音感到困擾、對聲音耐受性較低的狀況,主要可分為以下三種類型 [4]

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    1. 噪音敏感(Noise sensitivity):指無論噪音大小(響度)如何,人們對噪音的生理及心理反應都變得敏感的狀態,因此他們通常在安靜的環境中感到最舒適。此症狀在經歷過重大腦外傷的人是很普遍的,在自閉症患者中也很常見。
    2. 聽覺過敏(Hyperacusis):指當聲音大小(響度)是在大多數人可以忍受的範圍時,聽覺過敏者則會感到生理上的不適或疼痛。研究指出,一般人對聲音響度的容忍度可以達到 100 分貝,甚至更高 [5],而聽覺過敏患者只能容忍 60 至 70 分貝的聲音大小,大約是一般人說話的音量,即會造成其不適。
    3. 聲音恐懼症(Phonophobia):與上述兩者不同,聲音恐懼症所造成的不適並非由物理聲音引起,而是患者對聲音的預期恐懼,他們「害怕」可能出現的聲音,這樣的害怕情緒會導致焦慮,且可能加劇已有的聽覺問題(聽力損失、耳鳴)。

    雖然這些對聲音耐受性的相關症狀各有不同,但這些病症不一定都是單獨出現的,聽覺過敏者有很高的比例會伴隨著嚴重耳鳴 [6]、聲音恐懼症的患者也可能因有聽覺過敏而更容易對聲音感到焦慮、害怕。

    恐音症到底是什麼?

    在恐音症還未被正式定義前,經常被歸類為聽覺過敏或是強迫症,對其應該被歸類為精神疾病或是聽覺的相關障礙,各界學者們也都有不同看法,究竟恐音症有什麼特殊之處,讓我們來揭露它的廬山真面目。

    對恐音症的診斷標準最早由荷蘭的阿姆斯特丹大學醫學中心在 2013 年首先提出。而後,Jager 等人 [7] 歷時五年對近 600 位恐音症患者進行研究,並於 2020 年提出修訂版的恐音症診斷標準。對於恐音症的診斷標準建立及更新,都可以看出學者們對於恐音症的重視與關注,然而恐音症至今仍未被列入在《精神疾病診斷與統計手冊》(DSM)及《國際疾病分類》(ICD)當中。

    由於,恐音症在研究的早期階段定義及描述並不統一,診斷的方法和評估的標準也不相同,在如何定義和評估恐音症上尚無一致性,而這也促成了 Swedo 等人 [8] 透過與各界學者的討論與對話,逐漸對恐音症的概念達成共識,其項目包含:

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    1. 症狀描述:對特定聲音刺激(觸發因素)的耐受性降低,且觸發因素通常是重複的、由人的身體產生的,會造成患者過度的情緒、生理和行為反應。
    2. 觸發因素:最常見的觸發因素是聽覺上的,包含口腔的聲音(咀嚼、進食、咂嘴、吸食、咳嗽、清喉嚨和吞嚥等)、鼻音(呼吸和嗅聞等)、人為製造出的聲音(按原子筆、敲鍵盤、輕敲手腳和拖長腳步),以及物體發出的聲音(例如:時鐘滴答聲)或動物發出的聲音。同時也有機率對視覺上的觸發因素(折手指、抖腳、晃腿或看他人進食)有強烈反應。
    3. 觸發反應:在情緒方面,憤怒、惱怒、厭惡和焦慮是最常見的;生理上則會引起自主神經興奮,使肌肉緊繃、心率加快和出汗;行為反應上可能會對觸發因素進行攻擊,或以迴避、阻止、模仿的方式減低觸發因素所帶來的不適反應。
    4. 與其他疾病的關係:恐音症的症狀無法用同時發生的其他疾病做更好的解釋。恐音症可能出現在聽力正常或聽力損失的人身上,單獨或和耳鳴、聽覺過敏等病症一起發生都是可能的。同時,精神疾病也可能與恐音症共病,包含焦慮症、情緒障礙、人格障礙、自閉症、注意力不足過動症等。
    5. 對生活的影響:患者在職場及求學階段都可能因注意力無法集中,而無法執行工作任務、達到目標。在社會上,也會因無法如常與人互動、建立關係,最終與人群疏離。於家庭關係上,患者可能因家庭成員的行為或聲音觸發患者的不適反應,導致關係緊張和衝突。
    一張含有 視窗, 建築, 採光, 服裝 的圖片

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    恐音症患者在日常生活中面臨許多挑戰。圖/Freepik

    神燈精靈請幫幫他們吧!

    雖然目前恐音症的盛行率、發生率、好發年齡及患病原因尚無定論,但患者們無法與其他人正常社交、共餐甚至可能連大眾交通工具都無法搭乘,真的很辛苦!所幸,應對恐音症,專家們還是有點辦法的。目前主要治療、減緩恐音症症狀的方法主要有三項:

    1. 物理隔絕:使用能降低因觸發因素引起心理或生理反應的用品,如:耳罩、耳塞、降噪/隔音耳機、白噪音機等用具,阻擋聲音或降低對觸發因素的反應。
    2. 治療法:主要為耳鳴再訓練療法(Tinnitus retraining therapy, TRT)與認知行為療法(Cognitive behavioral therapy, CBT)。兩項療法皆協助患者在遇到觸發因素時,對產生的情緒及行為進行控制,需透過專業人員制定計畫與課程,搭配患者逐步練習、適應觸發因素,最終回歸日常生活中。
    3. 藥物:用於恐音症的藥物尚在研究當中,目前有研究顯示使用抗憂鬱藥物(如:舍曲林、氟西汀),能使患者獲得不錯的治療效果 [9, 10],近期也發現類固醇可以減緩恐音症者的不適症狀 [11]

    另外,因應科技化的時代,恐音症治療協會也提供 app 及操作說明影片 [12],透過應用程式錄下觸發聲音,並設定觸發因素的音量、持續時間、播放頻率,這些設定會在使用者聽音樂、看影片等放鬆時段運作;使用者可以透過慢慢增加觸發因素的持續時間,逐漸適應觸發因素的出現、降低對觸發因素的敏感反應。

    所以,真的所有人都對 ASMR 放大的聲音感到療癒與愉悅嗎?相信大家心中已經有了答案。也因為恐音症的發展歷史相對較短,大眾對於恐音症的了解尚未普及,因此對聲音耐受性低的相關疾病已有所熟悉的你,若是發現身邊親朋好友對於聲音感到敏感或是對重複動作所造成的聲音感到嚴重不適,請協助就醫尋求幫助、釐清病因。最後,若真的遇見「專屬」的觸發因素,當下除了要求對方 Freeze & mute 之外,相信我們已經知道還有哪些方法及資源可以應對這樣的狀況了!

    參考文獻

    1. 簡婉曦(2021 年 1 月 27 日)。【焦慮腦學】有一種恐懼,害怕聲音可能存在。醫療心空間。https://vocus.cc/article/6011126efd89780001410d53
    2. Ferrer-Torres, A., & Giménez-Llort, L. (2022). Misophonia: A Systematic Review of Current and Future Trends in This Emerging Clinical Field. International journal of environmental research and public health19(11), 6790. https://doi.org/10.3390/ijerph19116790
    3. Jastrebo, M. M., and Jastrebo, P. J. (2001). Components of decreased sound tolerance: hyperacusis, misophonia, phonophobia. ITHS News Lett 2, 1–5.
    4. Henry, J. A., Theodoroff, S. M., Edmonds, C., Martinez, I., Myers, P. J., Zaugg, T. L., & Goodworth, M. C. (2022). Sound Tolerance Conditions (Hyperacusis, Misophonia, Noise Sensitivity, and Phonophobia): Definitions and Clinical Management. American journal of audiology31(3), 513–527. https://doi.org/10.1044/2022_AJA-22-00035
    5. Jastreboff, M. M., & jastreboff, P. J. (2001, June 18). Hyperacusis. Audiologyonline. https://www.audiologyonline.com/articles/hyperacusis-1223
    6. Cederroth, C. R., Lugo, A., Edvall, N. K., Lazar, A., Lopez-Escamez, J. A., Bulla, J., Uhlen, I., Hoare, D. J., Baguley, D. M., Canlon, B., & Gallus, S. (2020). Association between hyperacusis and tinnitus. Journal of Clinical Medicine, 9(8), 2412. https://doi.org/10.3390/jcm9082412
    7. Jager, I., de Koning, P., Bost, T., Denys, D., & Vulink, N. (2020). Misophonia: Phenomenology, comorbidity and demographics in a large sample. PloS one15(4), e0231390. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0231390
    8. Swedo, S. E., Baguley, D. M., Denys, D., Dixon, L. J., Erfanian, M., Fioretti, A., Jastreboff, P. J., Kumar, S., Rosenthal, M. Z., Rouw, R., Schiller, D., Simner, J., Storch, E. A., Taylor, S., Werff, K. R. V., Altimus, C. M., & Raver, S. M. (2022). Consensus Definition of Misophonia: A Delphi Study. Frontiers in neuroscience16, 841816. https://doi.org/10.3389/fnins.2022.841816
    9. Zuschlag, Z. D., & Leventhal, K. C. (2021). Rapid and Sustained Resolution of Misophonia-Type Hyperacusis With the Selective Serotonin Reuptake Inhibitor Sertraline. The primary care companion for CNS disorders23(3), 20l02731. https://doi.org/10.4088/PCC.20l02731
    10. Sarigedik, E., & Yurteri, N. (2021). Misophonia Successfully Treated of With Fluoxetine: A Case Report. Clinical neuropharmacology44(5), 191–192. https://doi.org/10.1097/WNF.0000000000000465
    11. Webb, J., & Williamson, A. (2024). Steroids for the Treatment of Misophonia and Misokinesia. Case reports in psychiatry2024, 3976837. https://doi.org/10.1155/2024/3976837
    12. Dozier, T. (2016). Misophonia Trigger Apps. Misophonia Treatment Institute. https://misophoniatreatment.com/misophonia-apps/

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    雅文兒童聽語文教基金會_96
    55 篇文章 ・ 222 位粉絲
    雅文基金會提供聽損兒早期療育服務,近年來更致力分享親子教養資訊、推動聽損兒童融合教育,並普及聽力保健知識,期盼在家庭、學校和社會埋下良善的種子,替聽損者營造更加友善的環境。

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    癌症治療方法有哪些?臨床試驗有哪些評估面向?
    careonline_96
    ・2024/04/19 ・2447字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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    給 每一位剛踏上抗癌路上的鬥士與戰友

    醫學中心的臨床試驗機會多,病友們也存在一些錯誤的迷思,我們需要了解,臨床試驗是依據現今最標準的治療方式進行,參加臨床試驗的對照組,也有機會可以使用到健保沒有給付的藥物。不過,現有的臨床試驗不一定都適合每一位病友,病友們一定要與主治醫師充分討論自己的治療計劃,即使是晚期肺癌,只要隨時掌握疾病的狀況,找到合適的治療方式,便能穩定控制,與癌共存!

    台大醫院胸腔科廖唯昱醫師

    臨床試驗增加用藥可近性 為病友延長生命

    一名年約 82 歲女士,手術後確定是肺癌第三期,後續接受輔助性的化學治療,在追蹤一段時間後復發,由於當時沒有很好的基因檢測與標靶藥物,僅能接受放射線治療、化學治療控制。廖唯昱醫師說,病友面對治療仍相當樂觀,治療一至兩年後,幸運地找到適合的臨床試驗,便開始使用標靶藥物,其中有兩到三年的時間,只需單純使用標靶藥物即可控制病情,病友也因此延長生命到近 90 歲。

    臨床試驗是醫療機構依據醫學的理論,於人體施行新的醫療技術、新的藥品或新的醫材。廖唯昱醫師說,最主要的目的是希望找到一個新的、更有效的治療方式,讓病友可以延長生命,甚至達到治癒。對於晚期肺癌病友而言,最佳的治療方式可能是標靶治療、免疫治療,或是化學治療,若是健保有給付,我們會選擇用健保的方式進行第一線治療;若是對病友最有利的治療方式健保未給付,我們即會想辦法協助病友尋找適合的臨床試驗。

    罕見基因治療武器有限 先確定驅動基因再找合適的臨床試驗

    面對臨床試驗,可以從兩個方面評估,廖唯昱醫師說,若是新發現的基因突變與新研發的藥物,病友可以先觀察第一期臨床試驗中,新藥物可以達到的治療效果,以及可能出現的副作用,等到狀況較成熟後再加入;假如已通過第一期、第二期臨床試驗,並且清楚知道新藥物的成效,即可考慮加入第三期,無論抽到實驗組或對照組,其實對整個治療都有一定的幫助。

    此外,對於一些罕見基因型的肺癌,由於治療武器較有限,病友常期望可以加入臨床試驗,廖唯昱醫師說,在加入臨床試驗前,需要先確定肺癌的驅動基因突變,再去尋找適合的臨床試驗。然而,臨床試驗通常會設定一些條件,如藥物可能有已知的副作用,在臨床試驗開始前,便會需要作詳細檢查,確認病友的所有狀況符合條件後,才有機會加入。

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    近年來,肺癌治療有大幅進展,標靶治療、免疫治療、化學治療都持續進步。廖唯昱醫師說,即使是晚期肺癌,只要隨時掌握疾病的狀況,找到合適的治療方式,便能穩定控制病情,而且在接受治療的同時,病友可以回復正常的生活,甚至恢復工作,也能保有良好的生活品質。

    他的故事 談生活品質

    踩穩自己的節奏 癌後體會慢下來哲學

    村上春樹的小說《舞舞舞》,不論世界如何紛亂,你要踩穩自己的舞步和節奏。我在 70 歲確診第四期肺癌,剛開始是肋骨痛,那時剛巧有人推壞我的門,花了些時間把門拆下來再裝回去,第二天睡醒,肋骨開始痛,一直誤以為是修門太費力導致疼痛,就近在診所拿止痛藥,吃了七個月,也耽誤了黃金治療期。

    我從事鐘錶業,累積非常多客戶,都是靠著口碑、耳傳而來,客戶群裡有很多醫師。那時有四、五位醫師朋友提醒檢查身體,台大醫院廖唯昱醫師是我 20 年的好友,要我去他的門診掛號,我一直推拖,隔了一年多才就醫。或許是身體在抗議,過去熬夜修錶、抽菸是生活的常態,也不太吃東西,一天大概吃一餐,工作與生活都失序。

    加入臨床試驗,接受免疫治療兩年與服用標靶藥物四年,目前病況獲得穩定控制。我很幸運,藥物耐受力不錯,除了體重掉 10 公斤,沒有出現副作用,就是容易累,以前可以連續工作 12 小時等結案再離開桌子;現在工作兩個半小時就需要休息,等體力恢復後才能繼續,以前閒不下來,生病後把休息排到行程表中,做個慢下來的人。

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    我過去是海陸步兵,曾經四個月背 30 公斤裝備行軍,磨了三年,十年沒有感冒過,因為有練過,體力一直很好,從來不覺得癌症這件事會找上我。客戶常來找我聊天,分享生活及心裡的感受,一個朋友後來也罹肺癌,他把我當模範,看到我不會埋怨也不會負面思考,讓他覺得安心也可以樂觀面對。

    工作之餘,我會帶著狗兒子到公園玩,一拿出牽繩,狗狗就興奮得狂跳,台灣土狗體力好、運動量大,常常拉著我跑,增強健康也減少肌肉衰退。選擇適合自己的運動很重要,起床和睡前我會練啞鈴,各 20 分鐘,讓我維持好手力,現在還有 700 隻錶等著我,很多客戶勸我不要再收錶了,其實,「專注心之所向」可以釋放壓力及擁有成就感,反而能好好過生活。

    生命自會找到出路!提醒學弟妹,接受已發生的事實,調整生活節奏,緩下腳步了解身體的需要,也不妨把罹癌當成一件事去鍛煉它、面對它,把生活重心放在自己喜歡的事物上,就不會被情緒左右。