災難，然後（三）：遷村的思維

本文與  益福生醫 合作，泛科學企劃執行

昨晚，你又在床上翻來覆去、無法入眠了嗎？這或許是現代社會最普遍的深夜共鳴。儘管換了昂貴的乳膠枕、拉上百分之百遮光的窗簾，甚至在腦海中數了幾百隻羊，大腦的那個「睡眠開關」卻彷彿生鏽般卡住。這種渴望休息卻睡不著的過程，讓失眠成了一場耗損身心的極限馬拉松 。

皮質醇：你體內那位「永不熄滅」的深夜警報器

要理解失眠，我們得先認識身體的一套精密防衛系統：下視丘-垂體-腎上腺軸（HPA axis） 。這套系統原本是演化給我們的禮物，讓我們在面對劍齒虎或突如其來的危險時，能迅速進入「戰鬥或快逃」的備戰狀態。當這套系統啟動，腎上腺就會分泌皮質醇 (壓力荷爾蒙)，這種荷爾蒙能調動能量、提高警覺性，讓我們在危機中保持清醒 。

然而，現代人的「劍齒虎」不再是野獸，而是無止盡的專案進度、電子郵件與職場競爭。對於長期處於高壓或高強度工作環境的人們來說，身體的警報系統可能處於一種「切換不掉」的狀態。

在理想的狀態下，人類的生理時鐘像是一場精確的接力賽。入夜後，身體會進入「修復模式」，此時壓力荷爾蒙「皮質醇」的濃度應該降至最低點，讓「睡眠荷爾蒙」褪黑激素（Melatonin）接棒主導。褪黑激素不僅負責傳遞「天黑了」的訊號，它還能抑制腦中負責維持清醒的食慾素（Orexin）神經元，幫助大腦順利關閉覺醒開關。

然而，當壓力介入時，這場接力賽就會變成跑不完的馬拉松賽。研究指出，長期的高壓環境會導致 HPA 軸過度活化，使得夜間皮質醇異常分泌。這不僅會抑制褪黑激素的分泌，更會讓食慾素在深夜裡持續活化，強迫大腦維持在「高覺醒狀態（Hyperarousal）」。 這種令人崩潰的狀態就是，明明你已經累到不行，但大腦卻像停不下來的發電機！

長期的睡眠不足會導致體內促發炎細胞激素上升，而發炎反應又會進一步活化 HPA 軸，分泌更多皮質醇來試圖消炎，高濃度的皮質醇會進一步干擾深層睡眠與快速動眼期（REM），導致睡眠品質變得低弱又破碎，最終形成「壓力－發炎－失眠」的惡行循環。也就是說，你不是在跟睡眠上的意志力作對，而是在跟失控的生理長期鬥爭。

從腸道重啟好眠開關：PS150 菌株如何調校你的生理時鐘

面對這種煞車失靈的失眠困局，科學家們將目光投向了人體內另一個繁榮的生態系：腸道。腸道與大腦之間存在著一條雙向通訊的高速公路，這就是「菌-腸-腦軸 (Microbiome-Gut-Brain Axis, MGBA)」，而某些特殊菌株不僅能幫助消化、排便，更能透過神經與內分泌途徑與大腦對話，直接參與調節我們的壓力調節與睡眠節律。這種菌株被科學家稱為「精神益生菌」（Psychobiotics）。

在眾多研究菌株中，發酵乳桿菌 Limosilactobacillus fermentum PS150 的表現格外引人注目。PS150菌株源於亞洲益生菌權威「蔡英傑教授」團隊的專業研發，累積多年功能性菌株研發經驗的科學成果。針對臨床常見的「初夜效應」（First Night Effect, FNE），也就是現代人因出差、換床或環境改變導致的入睡困難，俗稱認床。科學家在進行實驗時發現，補充 PS150 菌株能顯著恢復非快速動眼期（NREM）的睡眠長度，且入睡更快，起床後也更容易清醒。更重要的是，不同於常見的藥物助眠手段（如抗組織胺藥物 DIPH）容易造成快速動眼期（REM）剝奪或導致睡眠破碎化，PS150 菌株展現出一種更為「溫和且自然」的調節力，它能有效縮短入睡所需的時間，並恢復睡眠中代表深層修復的「Delta 波」能量。

科學家發現，即便將 PS150 菌株經過特殊的熱處理（Heat-treated），轉化為不具活性但保有關鍵成分的「後生元」（Postbiotics），其生物活性依然能與活菌媲美 。HT-PS150 技術解決了益生菌在儲存與攝取過程中容易失去活性的痛點，讓這些腸道通訊員能更穩定地發揮作用 。

在臨床實驗中，科學家觀察到一個耐人尋味的現象：當詢問受試者的主觀感受時，往往會遇到強大的「安慰劑效應」，無論是服用 HT-PS150 還是安慰劑的人，主觀上大多表示睡眠變好了。這種「體感上的進步」有時會掩蓋真相，讓人分不清是心理作用還是真實效益。

然而，客觀的生理數據（Biomarkers）卻揭開了關鍵的差異。在排除主觀偏誤後，實驗數據顯示 HT-PS150 組有更高比例的人（84.6%）出現了夜間褪黑激素分泌增加，且壓力荷爾蒙（皮質醇）顯著下降，這證明了菌株確實啟動了體內的睡眠調控系統，而不僅僅是心理安慰。

最值得關注的是，對於那些失眠指數較高（ISI ≧ 8）的族群，這種「生理修復」與「主觀體感」終於達成了一致。這群人在補充 HT-PS150 後，不僅生理標記改善，連原本嚴重困擾的主觀睡眠效率、持續時間，以及焦慮感也出現了顯著的進步。

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重新定義深層睡眠：構建全方位的深夜修復計畫

睡眠從來就不只是單純的休息，而是一場生理功能的全面重整。想要重獲高品質的睡眠，關鍵在於為自己建立一個全方位的修復生態系。

這套系統的基石，始於良好的生活習慣。從減少睡前數位螢幕的干擾、優化室內環境，到作息調整。當我們透過規律作息來穩定神經系統，並輔以現代科學對於 PS150 菌株的調節力發現，身體便能更順暢地啟動睡眠開關，回歸自然的運作節律。

與其將失眠視為意志力的抗爭，不如將其看作是生理機能與腸道微生態的深度溝通。透過生活作息的調整與科學實證的支持，每個人都能擁有掌控睡眠的主動權。現在就從優化生活型態開始，為自己按下那個久違的、如嬰兒般香甜的關機鍵吧。

本文由 肺纖維化(菜瓜布肺)社團衛教 合作，泛科學撰文

在現代醫學的警示清單裡，乳癌、大腸癌這些疾病大家都不陌生；但有一個「隱蔽且致命」的威脅卻常被忽視，那就是「肺纖維化」。其中最常見的類型「特發性肺纖維化」（IPF），其預後往往不太樂觀，確診後的五年存活率甚至比許多常見的癌症還低。

首先，我們得先破解一個迷思：肺纖維化並不是單一疾病，而是許多種間質性肺病的共同表現。當我們聽到「肺纖維化」，腦中常浮現「菜瓜布肺」的形象，患者的肺部外觀充滿一個個空洞與疤痕，像極了乾燥的絲瓜。這精準描繪了肺部組織逐漸硬化、失去彈性的過程。

更重要的是，IPF 這類肺纖維化的威脅在於「不可逆」的特性，一旦形成就很難逆轉。這跟部分 COVID-19 康復者身上、仍有機會復原的肺纖維化，是兩種完全不同的概念。

肺部為何會變成「菜瓜布」？

為什麼好端端的肺會變成菜瓜布？這其實是一場身體修復機制失控的結果。

「纖維化」的組織，就是肺部間質組織（interstitium）的疤痕化。間質是圍繞在肺泡周圍，包含血管與支持肺部結構的結締組織。在正常情況下，肺部損傷後會啟動修復機制，並再生健康組織。但在肺纖維化的患者體內，這套修復機制卻「當機」了。

身體會不斷地發出訊號，導致負責修復工作的「纖維母細胞」（fibroblasts）被過度活化，進而失控地沉積膠原蛋白疤痕組織，最終在肺部形成永久性的纖維化。

科學家發現，這個過程之所以棘手，在於它是一個「惡性循環」，肺部同時存在著「發炎反應」與「纖維化」這兩條路徑 ，它們相互加乘，演變成難以阻斷的強大破壞力。

雖然特發性肺纖維化 (IPF) 的具體成因不明 ，但已知某些特定族群的風險更高。例如抽菸，特定年齡與性別(50歲以上男性)、長期暴露於粉塵環境的工作者(農業、畜牧業、採礦業…)、胃食道逆流者。此外，患有自體免疫疾病（如類風濕性關節炎、乾燥症、硬皮症、皮肌炎/多發性肌炎，）的患者，他們併發肺纖維化的機率遠高於一般人，必須特別警覺。

打斷惡性循環的挑戰，為何只對抗「纖維化」還不夠？

面對這個不可逆的疾病，醫學界長年束手無策，直到 2014 年才迎來一道曙光。美國 FDA 批准了兩種機制不同的新藥：Nintedanib 和 Pirfenidone。這兩種藥物的出現是治療史上的分水嶺，首度被證實能夠「延緩」IPF 患者肺功能的惡化速度。

然而，這場戰役尚未結束。現有的治療雖然帶來了希望，卻也凸顯了「未被滿足的醫療需求」。從機制上來看，這些藥物主要抑制的是「纖維化路徑」。

這讓科學界開始思考這個未被滿足的棘手問題：既然疾病的本質是「發炎」與「纖維化」的雙重打擊，那麼，我們是否能找到「同時抑制」這兩條路徑的全新策略，從而更有效地打斷這個惡性循環？

找到同時調控「發炎」與「纖維化」的新靶點

為了解決難題，科學家將目光鎖定在一個細胞內的酵素：磷酸二酯酶 4B（PDE4B）。

為什麼鎖定它？讓我們看看它的「雙重作用」機制：

1. 關鍵位置： PDE4B 同時存在於免疫細胞（與發炎有關）與纖維母細胞（與纖維化有關）當中。
2. 作用機制： PDE4B 的主要工作是降解細胞內一種叫 cAMP（環磷酸腺苷） 的訊號分子。cAMP 可以被視為細胞內的「穩定信號」。
3. 雙重抑制： 當我們使用藥物抑制了 PDE4B 的活性，細胞內的 cAMP 就不會被分解，濃度會隨之升高。高濃度的 cAMP 能穩定免疫細胞和纖維母細胞，同時產生抗發炎與抗纖維化的雙重效應。

簡單來說，鎖定並抑制 PDE4B，就像是同時抑制了免疫風暴與纖維化的工程，有望從雙從抑制打擊這個惡性循環。

全球臨床試驗帶來的新希望

近十年來，全球在肺纖維化領域投入了大量的臨床試驗，我們相信，在科學家逐步破解肺纖維化惡性循環的複雜難題後，期盼未來能為無數患者爭取到更安全、健康的生活與未來。

最後，我們必須再次提醒，特發性肺纖維化（IPF）與漸進性肺纖維化（PPF）是極具破壞性、且不可逆的疾病。面對這個比癌症更致命的對手，雖然現有的治療手段能延緩惡化，但無法逆轉已經形成的肺部疤痕組織，因此「早期診斷、早期治療」仍是對抗肺纖維化最重要的黃金時刻。

採訪編輯 / 陳妤寧

本文由科技部補助，泛科學獨立製作

當全球暖化無法回頭，海平面上升的問題正威脅全世界的島國居民，而荷蘭跟英國相繼發明與水共生的「兩棲屋」，引起台灣人的一陣欣羨。究竟台灣的河川氾濫和沿海地層下陷地區，是否有引進這項發明的可能？台灣的建築技術，有可能發展出自己的防洪建築嗎？這次專題邀請到銘傳大學建築系的王价巨老師，和我們分享他對於國內外防洪建築以及各地地理條件的觀察和體認。

超級比一比：荷蘭和英國的「兩棲屋」差在哪裡？

荷蘭是個低地國，是發展防洪建築中的始祖。由設計師 Koen Oltuls 率先挑戰的兩棲屋（Amphibious House）是歐洲第一座浮動住宅，每一棟兩棲屋都可以跟其他兩棲屋相互連結，當水漫進來時，互相鏈結扣合的兩棲屋彼此順著水安全地漂浮，與船屋的概念異曲同工。

英國的兩棲屋也隨後跟上，與荷蘭不同，英國的兩棲屋建築座落在穴地之中，平常像是停放在船塢內，當基地開始淹水時，透過油壓加壓方式將房屋往上推，因此必須為輕量建築，大多為木構。而英國的兩棲屋整體造價也較高昂。

王价巨老師分析，台灣由於山高水急的地理環境，荷式的水平漂浮兩棲屋並不舒適，同樣在急流環境下創造出的英國兩棲屋則和台灣條件較為貼近。然而在成本效益上，台灣的都市區域尚無建造的迫切性，地層下陷的沿海地區雖然可能需要，但偏鄉地區更難以負擔這等「豪宅」造價。各種建築技術從可行性評估、規劃設計、營造施工到使用管理，成本都需要隨著技術發展普及，才能下降至多數人可負擔的價格。

不管是哪一種兩棲屋，其實最重要的是回到當地自然條件的考量，舉例來說，美國幅員廣大，各州面對的天災類型不一，加州基本上以地震為主、德州以颶風為主。但在台灣，七成以上的人同時面對三種以上的潛在災害，九成以上的人同時面對兩種以上的潛在災害。因此，屬於複合性災害地區的台灣在設計防災建築時，必須同時考量全方位的災害類型，以一度引起熱議的防洪高腳屋為例，就必須考慮到地震來臨時的「軟腳效應」問題。

建築技術背後，基地的先天條件檢查？

在鑽研更進步的建築技術之前，更重要的其實是評估建築基地的先天環境條件。如果基地位處「多災多難」的地域，建築技術做再多的努力都是「孤臣無力可回天」。王价巨老師強調，台灣其實擁有十分豐富的災害潛勢圖資，例如在負責水災的水利署、負責土石流的水保局、負責震災的消防署的官網上，都可下載災害潛勢地圖。然而台灣的相關規劃卻未能和這些研究結果相連結，偏重以人口作為規劃依據。

理想的災害管理應上拉到國土規劃、都市規劃、社區規劃、最後才是建築本體。在國土規劃的層級，國家應整合出各種環境承載力、脆弱度與災害潛勢的綜合分析，釐清各類災害易發區域，做為指導後續計畫的依據；都市規劃的層級應進一步規範出哪些地點可以開發、哪些位置應禁限建，或規劃為滯洪區、公園等可以與災害相容的土地使用分區；社區規劃則以街廓為單位，以更精細的尺度，規劃水流路徑和可以停留的位置、建築物該留設的緩衝空間等。到了災害管理鏈中最末端的建築，已經是在無法改變的基地上進行開發的階段，可行的措施包含可吸收水氣的綠屋頂、垂直綠化，以及蓄水的透水鋪面或雨水園，一求「下滲」涵養地下水，二求「貯留」降水在城市空間後加以利用。

如果再降到社區管委會或是家戶的個人層級，能夠做的便是添設雨水撲滿或定期水管健檢；然而這些都必須建立在大眾對於防災觀念的基礎上。王价巨老師說：「有些大樓原本有很不錯的低地可以規劃成具有滯洪功能的公共遊憩空間，但社區管委會一方面考慮到維護成本，另一方面也無滯洪儲水的觀念，往往就會選擇直接將低地填補起來。」

從排水到蓄水，防災貯水一兼二顧

在近年推廣「海綿城市」的觀念之前，台灣人的觀念總是想方設法的不讓水流進來、或是務求儘快排出去；然而台灣是個缺水的國家，如果建築物能夠善加利用地勢儲水，不但可以減輕城市下水道負擔、減輕淹水災情，更可進一步加以利用這些水資源。然而在相關法規尚未完善之前，建商通常只會一味將地基加高，讓水往街道流；這種狀況甚至在公園的建造上也不例外。於是面臨水災時，就只能採取堆沙包、水閘門等消極因應的做法。

以桃園的埤塘為例，埤塘和水圳的連結可以調洪而不外漫淹水。但隨著越來越多埤塘被填掉，桃園台地近年來淹水情況也正在惡化了。其實，防災建築在氣候變遷的未來會更為重要，諸如海平面上升等問題，都需要在規劃的基礎上，進而借助防災建築在技術上的協助、以及更突破框架的未來城市思維。從災害的類別、頻率和強度的不同，台灣需要發展一套屬於自己與水災風險共存的方式。

呼應前面提到的災害潛勢圖和規劃的結合問題，王价巨老師表示這項基礎建設必須仰賴政府由上而下的規劃和指導，輔以更為完善的法令，私部門的開發商和建築師才有可遵循的依據，否則仍會回到容積率或建蔽率導向的開發，忽略環境承載力的問題。

建築是生活的容器：我們居住在建築中、在建築內上班辦公、連通勤時所搭乘的公共運輸系統，也屬於另一種建築空間形式。因此，我們格外關心建築工程的防災能力。這次專訪中王价巨老師提供了一個更為廣闊的思考角度，帶領我們思考整個台灣社會的防災思維、以及公部門和私部門在防災上的權責角色。在建築背後的基地條件和用地規劃，是一般市民平時難以碰觸的領域，卻是學者專家和政府部門的責任，也需要公民的關注和監督，才能讓台灣的防災建設再向前一步。（本文由科技部補助｢新媒體科普傳播實作計畫─重大天然災害之防救災科普知識教育推廣）執行團隊撰稿）

本文原發表於行政院科技部-科技大觀園「專題報導」。歡迎大家到科技大觀園的網站看更多精彩又紮實的科學資訊，也有臉書喔！

責任編輯：鄭國威｜元智大學資訊社會研究所

建築與防災系列專題：