超重元素的同位素

本文與 江欣樺營養師 合作，泛科學企劃執行。

肺癌連四冠　成為台灣十大癌症之首的背後原因

根據衛福部國民健康署於 2024 年 12 月公布的最新數據，肺癌已穩居台灣十大癌症榜首。這不只是發生人數最高，更同時擁有死亡率最高、晚期發現比例最高、醫療費用最高等三項不名譽的紀錄，可說是名副其實的「癌症四冠王」。

肺癌新確診人數在過去十年中持續上升，尤其在 2022 年 7 月政府推動肺癌篩檢政策後，越來越多過去未被發現的病例被篩檢出來。這項針對高風險族群的篩檢措施，有助於提高早期發現的比例，但也凸顯出台灣肺癌潛藏病例數量之大。

過去，大腸直腸癌曾長期穩居癌症發生率第一位，如今退居第二位，仍值得高度關注。不過，肺癌的快速上升與普及化趨勢，則反映出不僅吸菸者受影響，越來越多不吸菸卻罹患肺癌的人也在增加，使得肺癌防治策略面臨新的挑戰。

基因變異遇上空污 PM2.5：台灣肺癌高發生率的雙重危機

在肺癌逐年升溫的背後，科學家持續探究其背後的成因。其中，一篇刊登於《Cell》2020 年 7 月號的研究引起了國際關注。這項研究由中央研究院團隊主導，聯合臺灣大學、臺北醫學大學及臺中榮總等單位共同完成，發現一種名為「APOBEC 變異」的基因特徵，可能與臺灣女性罹患肺癌發生率偏高有關。該變異會影響細胞內 DNA 的穩定性，使其更容易累積損傷並進一步發展為癌症，這項研究也讓人們開始重新思考肺癌與遺傳體質之間的關聯性。

除了基因之外，環境因素依然是不可忽視的關鍵。2023 年 4 月《Nature》的一篇封面故事則指出，空氣污染對肺癌的影響，可能不是直接造成新的 DNA 突變，而是透過誘發「慢性發炎」的機制，促使原本已帶有變異的細胞被「喚醒」並增殖形成腫瘤。這如同將原本處於沉睡狀態的壞細胞，因長期的空氣污染刺激而被激活。

由此可見，預防癌症的策略或許不應僅著重於防止癌細胞的「產生」，更重要的是避免讓它們「活化」。這也代表預防策略的重點，正從過去單純的「避免基因突變」，轉向同時「減少發炎反應」。而導致這些發炎與突變的因素，其實仍然是我們熟悉的環境污染源，例如 PM2.5、香菸二手煙、油煙與室內空氣品質等。

值得注意的是，這種風險機制並不只侷限於肺癌。大腸直腸癌的發生同樣與基因變異及環境因子的交互作用密切相關，顯示癌症成因不再是單一來源，而是多層次、需整合多面向來防範的健康議題。

遠離肺部發炎：從廚房油煙到腸道保健的肺癌預防關鍵

在空氣品質頻頻亮紅燈的臺灣，要保護肺部健康，關鍵就在於避開引發發炎反應的因子。國民健康署明確指出，「吸菸」仍是肺癌最主要的危險因子，佔所有患者的七至八成。然而，非吸菸者也絕不能掉以輕心，二手菸、交通廢氣、PM2.5 等空氣污染物，同樣是導致肺部慢性發炎的重要元凶。

此外，有一項常被忽略卻與肺癌風險高度相關的危險因子，來自我們每天的廚房——烹飪油煙。國民健康署指出，臺灣女性長期暴露於烹飪油煙中，罹患肺癌的風險不容忽視，尤其是在長時間未使用抽油煙機的情況下。國民健康署指出，未使用抽油煙機的非吸菸女性，其肺癌風險竟比有使用者高出約8.3倍。這項數據提醒我們，日常看似平常的行為，可能正是健康風險的關鍵所在。

除了遠離風險因子，江欣樺營養師也提出，從「腸道」著手是提升免疫力、降低全身發炎反應的新方向。維持腸道健康不僅能調節整體免疫系統，更與肺部的發炎反應息息相關。以益生菌株 TW01 為例，研究指出它能有效抵達腸道內的免疫關鍵區域——貝爾斑（Peyer’s patch），調節 T 細胞中 TH1 與 TH2 的平衡，有助於緩解過度的免疫反應或過敏現象。

此外，TW01 菌株也能促進B細胞分泌 IgA 免疫球蛋白，強化腸道黏膜層的保護力，減少「腸漏」的發生，進而間接保護其他器官免受炎症的侵擾。更令人關注的是，該菌株亦在研究中展現抑制大腸癌細胞的潛力，對於目前台灣排名第二的大腸直腸癌，可能提供另一層預防上的助力。

TW01 益生菌對抗肺癌：從腸－肺軸線降低空污引發的肺損傷

腸道與肺部之間存在一條重要的生理連結，稱為「腸－肺軸線」。今年初發表於《Nutrients》期刊的一項臺灣研究指出，TW01 益生菌能透過腸－肺軸線機制，從腸道出發，間接守護我們的肺部健康。研究結果顯示，TW01 益生菌有三大關鍵作用：首先，有助於減輕空污 PM2.5 所造成的肺損傷；其次，可降低肺部發炎物質（如 TNF-α、IL-6、IL-10 等）；第三，降低肺纖維化，主要透過調節 TGF-β1/Smad 信號傳導來達成。

其實，腸道與其他器官之間也存在類似的「軸線」關係，例如腸－腦軸線影響情緒與睡眠，腸－皮膚軸線與皮膚狀況密切相關。這些軸線代表著腸道菌叢的健康與代謝活動，很容易影響到其他器官。反過來，器官之間的影響同樣是雙向的——空污中的 PM2.5 不只損害肺部，也會擾亂腸道菌相，甚至引發「腸漏症」，讓體內毒素再次回到肺部，進一步惡化發炎反應。

預防肺癌、對抗 PM2.5，從 TW01 益生菌構築更健康的防線

面對癌症這個複雜的敵人，我們或許無法改變基因，但我們可以從每天的選擇中，建立更堅固的健康防線。越來越多研究顯示，身體各個器官並非獨立運作，而是彼此緊密串聯——肺與腸的關聯，正是一個明顯的例子。從腸道微生物的平衡，到肺部的免疫狀態，生活中的每一項小習慣，其實都可能悄悄影響著我們罹癌的風險。

空氣品質意識、健康飲食內容、規律運動習慣、定期健康檢查，這些看似平凡的日常行為，正是最切實且有效的預防行動。特別在台灣，肺癌與大腸癌長期高居發生率前兩名，更提醒我們——預防不能等到症狀出現才開始，而應該從日常做起。

古希臘哲學家中，不乏能精準測量天體位置的人，還有能運用幾何學知識來丈量土地的人。儘管他們尚未發展出「實驗」這項科學方法，但相對的，他們非常仔細觀察自然界發生的變化，並思考形形色色的問題，成為自然界和社會的知識探索者。

萬物皆由水組成

古希臘最早深入探索「萬物根源」的人是泰利斯（Thales）。他是個生意做很大的貿易商，曾搭船經由地中海，到埃及推銷橄欖油，是個見多識廣的人。

某天，泰利斯開始萌生疑惑：

世界上有數之不盡的萬象事物，都是由物質所構成的，而且物質的變化方式多得令人驚奇。雖說物質會不斷變化，卻並非無中生有，存在的東西也不可能完全消失；由此可知，物質是不生不滅的。無數物質不斷變化，但為什麼大家都是不生不滅的？

泰利斯認為，所有物質必然是由唯一的「本原」所組成的，而他得到的答案就是水：

水遇冷後凝結成冰，加溫之後就會恢復原狀；溫度繼續升高的水會成為水蒸氣，再冷卻後又會形成水滴。河川、海洋和地表的水，都會變成水蒸氣上升到空中、形成雲朵，雲又會降水成為雨和雪。水能如此千變萬化，不論怎麼變也不會消失殆盡。話說回來，金屬的變化、生物形體的變化，不也都和水一樣嗎？

泰利斯推論，這些物質的型態和外形不論再怎麼變化，也不會完全消失，應該是因為所有物質都是由某個「本原」所組成的——不論構成的是金屬或生物。

後來泰利斯便把構成所有物質的「本原」命名為「水」。

值得注意的是，泰利斯所說的「水」，並不是指現代科學做為研究對象、做為物質的水，而是將變化不歇、變換型態後生成其他物質，並能再度回歸原初型態的萬物本原稱為「水」而已。這種思考的背景，可能來自於他曾到東方旅行，聽聞流傳在美索不達米亞的世界起源傳說、得知其故事中心就是「水」，才深受影響。

泰利斯的「水」，促使眾多學者開始思考萬物的「本原」（元素）為何。有人認為本原是「空氣」，經過壓縮和稀釋，分別形成水、土和火，進一步創造了自然界；也有人認為本原就是「火」，並將自然界比喻為「燃起、消失，無時無刻都在活動的火」。

微粒組成萬物

對於「萬物根源」是什麼的問題，德謨克利特（Democritus）提出了名為「原子論」的主張。

和泰利斯一樣，德謨克利特曾周遊地中海沿岸，徒步觀察風土、歷史和文化迥異的各個國家裡，有什麼樣的自然環境與人民，並學習各國的學問和技術。他認為，創造萬物的「本原」存在於無數微粒中，而且這一顆顆粒子永遠不會毀滅。他將這些無法再分解得更小的微粒，以希臘語中意指「不可分割之物」的「atomos」（原子）來命名。

德謨克利特還思考了另一項觀點，也就是「虛空」（什麼都沒有的空間），若改用現代科學的用語來說，就是「真空」。因為原子會占據空間、四處活動，所以必須要有提供給原子活動的「虛空」。

簡單來說，德謨克利特的原子論就是「萬物是由原子和真空所構成的，除此之外別無其他」。

德謨克利特認為，無數原子在除了原子以外什麼都沒有的空間裡，激烈且毫不停歇地四處活動，互相撞擊、形成漩渦。有的原子雖然會和其他原子相連成一團，但這團東西總有一天會分解，恢復成原本四散的原子。只要改變原子的排列方式和組合，就能製造出不同種類的物質。萬物是藉由原子的組合而形成，就連火、氣、水、土也不例外。

據說德謨克利特寫了一系列共七十多部鉅著，但沒有一本流傳下來。由於他大膽主張，人類的靈魂也是由輕盈、活潑好動的原子組成，不會遵從神的指示，而是跟隨控制原子運動的自然定律；只要構成人類肉體的原子瓦解分散，人類的靈魂就會消失。也就是說，神並不存在。他因此遭到統治階層指控「試圖抹滅神的存在」，並飽受攻擊，與他有關的書籍全數遭到銷毀。我們之所以能認識德謨克利特的事蹟，主要是由於反對原子論的哲學家們，將他的思想記錄在自己的著作之故。

——本文摘自《世界史是化學寫成的：從玻璃到手機，從肥料到炸藥，保證有趣的化學入門》，2022 年 2 月，究竟出版，未經同意請勿轉載。

1945年，美國分別在日本的廣島和長崎投下原子彈，造成約二十萬人死亡，也終結了第二次世界大戰。當時的臺灣，尚在日本統治之下，自然地，原子彈爆炸（原爆）的犧牲者中，也有在日本本土生活的臺灣人。然而，原子彈對臺灣的影響，並不僅止於此，也不只是促成臺灣統治權的更替而已。在那之後，原子彈的巨大威力，和對人類文明的衝擊，以多樣的形式留存於臺灣社會；直到現在，我們還是可以看見其痕跡。

其一：跨越七十多年的遺物

國立臺灣歷史博物館的收藏品，就記述著因原爆喪生的臺灣人歷史。

1921年生的新竹人蘇百齡，從新竹州立新竹中學校（今國立新竹高級中學）畢業後，前往日本就讀長崎醫科大學附屬藥學專門部，並於1942年繼續就讀長崎醫科大學。

1945年，原本打算隔年學成回臺的蘇百齡，卻在即將畢業前夕，因為長崎原爆而身亡；一位原本大有可為的醫生，生命就這麼永遠停留於24歲。

當然，蘇百齡不是唯一因原爆犧牲的臺灣人，但要感謝其家族後人細心保存遺物，並將之捐贈，我們才得以一窺當時罹難者的部分生活面貌。

而在喪失性命的人之外，也有一些臺灣人不但親身經歷原爆，還能對後世講述親眼所見，如出生於高雄美濃的陳新賜醫師（1914～2016），和出身嘉義的王文其醫師（1918～2015）。當時二人均在距離原爆中心僅700公尺的長崎醫科大學附屬醫院服務，雖然也在爆炸中受傷，但奇蹟似地存活下來。這段故事，由李展平撰寫成《長崎原爆：台灣醫生陳新賜．王文其歷險記》，於2012年出版。

曾經參選1996年中華民國總統選舉的彭明敏（1923～2022），在長崎原爆當下也正於長崎的長兄家療養：其不久前才因為搭乘的船隻受美軍轟炸，被送往長崎醫科大學附屬醫院治療，並接受截肢手術；陳新賜醫師即為手術醫師之一。

在彭明敏所著《自由的滋味》裡，是這麼描述長崎原爆：

我在室內看報紙，聽到頭頂飛機嗡嗡之聲。突然間，有炫目的亮光，好像房裡按下巨大的鎂光燈。差不多同時，有金屬性的巨響，彷彿整個地球被一把巨大的鎚子擊中了。房子劇烈地搖動。……有些水泥建築物仍屹立著，但是，裡面所有木料和其他易燃物都在頃刻間化為烏有。

據說在學校教室內，從整齊排列的白灰燼所在可以看出在死亡瞬間正坐在書桌旁的每一個學生。熱度竟有那樣強烈。大部分的醫科學生都罹難，其中包括四位曾經慷慨輸血給我的台灣留學生。他們有用的生命被消滅，我卻仍活著，這真是悲劇的命運。

……不久這座死亡的城市散發出令人不能忍受的臭氣。善後工作，對於當事人是一種異常的考驗。……幾天之內，又有新的恐怖發生。許多生存者忽然開始由口鼻出血，毛髮脫落，不久便死亡了。

無論如何，雖然原爆說不上是臺灣人的集體經歷，但確實為日治時期的部分臺灣家族或個人，帶來難以抹滅的深刻記憶。

其二：臺灣的原子彈部署

臺灣這塊土地跟原子彈的連結並未因第二次世界大戰的結束而終止。戰後，臺灣統治權被移交給中華民國政府，其於1949年又因為內戰失利撤退到臺灣。自此，中華民國政權和中華人民共和國政權分別位於臺灣海峽兩岸，處於敵對緊張關係。

1958年8月23日，中國人民解放軍開始隔海砲擊金門，引發第二次臺灣海峽危機，史稱八二三砲戰。在短短約一個半月的時間內，金門遭受了數十萬發的砲彈打擊。而中華人民共和國對金門的砲擊行動，斷斷續續了21年，直到1979年中華人民共和國和美國建交為止。

在這樣嚴峻的大環境下，當時仍協防臺灣的美國軍方，從1958年到1962年，於臺南機場部署了配備核彈頭的屠牛士（Matador）地對地巡弋飛彈。此外，從1960年1月到1974年7月，亦於臺南機場布置了可搭載在戰鬥機上的戰術型核彈。

根據美國於2008年解密的文件，當金門砲戰最慘烈的時候，美國軍方曾考慮在廈門投擲原子彈，以阻止中國人民解放軍的攻勢。雖然這件事沒有成真，但無論如何，在臺灣的核彈部署，讓臺灣和關島、南韓、日本沖繩並列，成為當時西太平洋的核武基地。

其三：中華民國的原子彈研發計畫

鑑於原子彈的超凡威力，不少國家均力圖發展相關技術。暨美國之後，蘇聯於1949年首度成功試爆原子彈，英國和法國也相繼研發成功。中華人民共和國同樣是野心勃勃，並於1964年在新疆測試了第一顆原子彈。毛澤東曾表示：「不但要有更多的飛機和大炮，而且還要有原子彈。在今天的世界上，我們要不受人家欺負，就不能沒有這個東西。」

至於臺灣的中華民國政府， 自然也明白核武的重要性。1963年，當時的蔣介石總統，和以色列核武計畫之父伯格曼（Ernst David Bergmann）私下會面，表達研發核武的決心。在伯格曼的支持與建議下，1968年「新竹計畫」啟動，以清華大學為中心，重點工作項目在培養人才，並建立研發原子彈所需的相關硬體設施。只不過，包括當時國家科學委員會主委吳大猷，以及曾參與美國曼哈頓計畫的女性核物理學家吳健雄，都對臺灣發展核武表達反對意見。在各方壓力之下，蔣介石最後不得不將新竹計畫束之高閣。

然而，臺灣的核武研發並未因此中止。蔣介石政府在吸取新竹計畫的教訓之後，規劃了以和平研究用途做包裝的「桃園計畫」。1969年，中山科學研究院正式成立，原子能委員會則與加拿大簽約，在桃園龍潭的中科院核能研究所興建重水式核子反應爐，稱為台灣研究用反應器（Taiwan Research Reactor，簡稱TRR）。

在鈾元素中，約有99.264%都是屬於鈾-238，而核能發電常用到的鈾-235只佔了0.72%。提煉出來的鈾元素，必須先經過處理，將鈾-235的濃度提升到3%～5%，才能在商業核能發電使用。如果要製造原子彈，則必須將鈾-235的濃度提高到90%以上。因為事涉敏感，鈾濃縮相關技術與活動都受到監管，非核武國家若要靠自行研發，獲得武器級的高濃縮鈾相當不容易。

基於上述原因，製造核武的替代方案，是利用以低濃縮鈾當燃料的重水反應爐；在其中，鈾-238會吸收鈾-235分裂後產出的中子，成為鈾-239，然後再衰變成鈽-239，而鈽-239也能拿來製作原子彈。這樣的方式，在技術門檻和成本上，比製造高濃縮鈾要低得多。

在1975年蔣介石去世後，桃園計畫雖仍持續進行，但此時美國抱持聯中制俄戰略，已與中華人民共和國洽談建交多年，以中華民國制衡中華人民共和國的想法也慢慢轉變，反對臺灣發展核武的態度益發明顯。在美國壓力下，臺灣的原子彈研發計畫在繼任的蔣經國總統支持下，轉以更機密的方式運作。

到了1988年，臺灣的核武計畫已經接近成功邊緣，預估再要不了多久即可製造出原子彈。只不過，時任中科院核能研究所副所長的張憲義早已被中情局吸收，臺灣的核武發展進度一切都在美國掌握之中。1月9日，張憲義使用假護照投奔美國，對整個計畫帶來毀滅性打擊，而生命已到末期的蔣經國，也在數天後去世。沒過幾天，美國和國際原子能總署的官員，直接帶領水泥攪拌車進入中科院，將重水式核子反應爐封存，再用水泥灌入重要設施和實驗室，以確保臺灣再也無法重啟爐灶。另一方面，新上任的李登輝總統也不支持相關研究。臺灣的核武研發，戛然而止。

至於張憲義，儘管一度被通緝，但至2000年已期滿撤銷。他的行為，究竟是讓臺灣少了重要的戰略武器，還是避免了潛在的核戰呢？是功是過，只能留給後人評價。

其四：桃園的輻射外洩事件

在台灣的核武研究中斷後，核能研究所內放置的核燃料棒也被要求運回美國。然而，燃料棒護套因年久劣化，導致水氣進入並與燃料棒作用，產生氫氣。於是，從 1988 年到 1991 年間，當所內人員嘗試把燃料棒從乾式貯存槽取出時，曾多次引起氫氣爆炸，最後一次更發生火災。

遺憾的是，事件發生當下，並沒有什麼人多加留意輻射外洩的可能。要等到 1992 年，核研所從事例行偵測時，才發現事態嚴重，不但核研所排水口附近的泥土，放射性強度大幅超標，下游的土地也受到污染。這起事件是在 6 月 25 日提報原能會，所以被定名為「核研所六二五輻射汙染事件」。

因為氫氣爆炸而污染了乾式貯存場的放射性物質，據推測，很可能就是在工作人員沖水清理以及滅火的過程中，隨著水流進入集水池，再經由排水口被釋放到環境之中，也就是鄰近的大漢溪和下游的國有地。

事後，國有財產局將2.3公頃的污染區用圍籬圍住，依原能會規定將土地挖除2公尺，再覆蓋新土。在1997年清理完畢後，當地輻射已恢復到正常範圍。而挖除的一萬四千立方公尺污染土壤，則跟一萬多桶低階核廢料，和破損的數十支高階核廢料等等，一同放置於核研所。

這起臺灣有史以來最嚴重的輻射外洩事件，至今已30年，造成了多大影響難以切實評估，卻是臺灣與原子彈的連結中，無法迴避的一段過往，也是對妥善管理核廢料的安全性提醒。

其五：原子與我們同在

原子彈不只威力驚人，其對社會文化的衝擊亦不在話下。因為原子彈在第二次世界大戰中的運用，許多人才首度聽到「原子」這個詞彙。一時之間，原子一詞蔚為風尚，成了時髦的代表、新科技的代稱；許多新發明、新事物，便這麼被冠上「原子」二字，類似現代一堆有著「量子」稱號，但其實跟量子力學沾不上邊的商品。

出生於台北艋舺的著名女畫家謝招治（1929～2014），創作過一幅名為《原子燙》的畫作。她曾表示：

「以前婦女燙頭髮是用電來燙，後來臺灣光復後才用化學藥劑來燙頭髮，大家也不知道該叫什麼燙，就叫它原子燙吧！『原子』這兩個字是由日本廣島遭美國的原子彈轟炸後第一次聽到的新名詞，在當時是很時髦的形容詞，還有現在的絲襪以前也叫原子襪呢。」

而謝招治對自己的另一幅作品《補襪》，是這麼解說的：

「玻璃絲襪在光復後才出現，是大家之前都沒見過的新玩意兒，當時常常把沒看過的東西全都加一個「原子」來叫它，所以就叫它『原子絲襪』了。這一種襪子是由船員走私進口，或有親友從國外偷偷帶回來才有的。

我的姑姑出國二十幾年，第一次由日本回臺探親的時候，雙腳套了十幾雙玻璃絲襪，回來送給親友的，我看她一雙雙的脫下來送給我們的時候，覺得很感動，又好笑。在市面上原子襪有人賣，但是價錢很貴，它是新的產品，品質很差，大家穿破了捨不得丟，就拿去給補絲襪的補一補再拿來穿的。」

除了原子燙、原子襪這兩個現在已不怎麼使用的名詞之外，我們常會用到的「原子筆」，其名稱來由的說法之一，就是廠商把原子筆引進香港時，因為尚無中文名稱，故使用「原子」這樣有高科技意象的名詞稱之。雖然原子筆跟原子彈並沒有任何關係，但無論如何，「原子筆」從此成為臺灣人廣泛運用的詞彙，流傳至今。

總結

自1945年原子彈出現在戰場之後，其巨大的威力撼動了全世界，也震懾了人心。從此，原子彈就跟全球政經局勢和個別國家的發展野心脫離不了關係。儘管當年轟炸日本的原子彈和台灣這塊土地並沒有直接關連，但其影響力仍以各樣的方式，留存在臺灣、或臺灣人的歷史和文化裡。不論我們如何看待它，正面或負面，這些連結與時代的記憶都將不會消逝。

參考資料：

• 一束斷髮、幾封書信、一紙「因空襲而死亡」的證明：1945 年，在長崎原爆中喪生的臺灣青年
• 長崎原爆後，一封發往新竹的電報與一位25歲的臺灣醫學生
• 彭明敏（2017），《自由的滋味》，玉山社。
• Hans M. Kristensen (2008), Nukes in the Taiwan Crisis.
• 台灣研究用反應器爐體除役之規劃研究
• Plutonium-239 – Wikipedia
• 王丰（2015），《刺殺蔣介石: 美國與蔣政權鬥爭史》，時報出版。
• 原來臺灣也曾發展過核彈：一段不為人知的歷史
• 核廢料放在桃園 核研所認了6次氫爆
• 潛伏國防部二十年的臥底
• 台灣具擁核武潛力？　揭密「核彈國造」歷史
• 【核武特工張憲義】叛逃科學家的愛國者遊戲
• 官方查無真相 輻射污染事件成謎
• 《核彈MIT》被遺忘的TRR
• 台灣核武「終結者」：一段不為人知的故事
• 諾貝爾和平獎與龍潭核廢料