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迷惘之必要

林書帆
・2014/05/13 ・1545字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 536 ・七年級

《生活中的微知識》書封

晨星出版社最近引進了日本分子生物學家福岡伸一教授的兩本著作,分別是《生活中的微知識》《生命等待逆襲的機會》,都是由他的專欄「杜立德醫生的憂鬱」集結而成,其中有不少有趣的科學知識,比如閃蝶的翅膀為什麼是藍色的、吃甲魚有沒有美容效果等等,不過我認為這兩本書之所以迷人,是因為作者擁有跨學科的靈魂。

此話怎說?福岡教授先前唯一的中譯本《生命是最精彩的推理小說》是三得利學藝賞的得獎作品,這個獎又被稱為「人文科學、社會科學的芥川賞」,通常頒發給有跨學科特質的作品。這本書以一個提問開始:「如何定義生命?」接著從DNA一路談到他參與過的一個實驗──科學家發現某種蛋白質「GP2」很可能與胰臟分泌胰島素的功能有關,為了證明,他們藉由基因剔除技術製造出沒有GP2的實驗鼠受精卵,但老鼠長成後卻沒有出現糖尿病等異狀,這表示投入大量時間和經費的實驗,並沒有得到原先預期的結果。

但福岡教授是如何解讀這個結果的呢?他寫道,不能因此斷定GP2是無用之物,老鼠之所以沒有任何異常,或許是「名為生命的動態平衡從某個時點以後,巧妙的彌補了GP2的缺損後的結果。」「我們對缺少了一個基因的老鼠沒有發生任何異常,不應感到失望,而應該覺得驚訝。應感嘆動態平衡所具有的強大適應力和復原力。結果,我們明白機械性的、操作性的處理生命是不可能的。」

從分子生物學的觀點來看,生命體本就是「無數微小零件組成的精密模型,說它是分子機械也不為過」,既然是機械,應該就可以依照人的意志進行操作或「改良」。被福岡教授視為最理想生物學家的杜立德醫生,會把豬當家人,也愛吃香腸和排骨,這看似矛盾的行為,實際上是代表他時時處在自我懷疑的狀態,而這是所謂「理智」的最低條件。既然實驗過程中免不了要殺死老鼠、磨碎碾壓細胞,是否保持自我懷疑會有差別嗎?然而正因他沒有逃避這樣的矛盾,仍繼續保有對「活生生的生命」的熱情,才能從失敗的實驗中得出那樣動人的啟示。《生命等待逆襲的機會》中的「逆襲」並非反擊或復仇,而是指自認站在演化頂峰的人類,其實有很多應該向其他生物學習的地方,這本書的中心思想,也表現出一個科學家面對生命奧秘的謙虛。

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或許在一般人的印象裡,科學沒有多少曖昧空間,但福岡教授卻說,讓孩子瞭解世界上充滿未知事物,比告訴他解答更重要。雖然孩子可能因此而迷惘,不過「內心懷抱疑問是有意義的,而關於這一點進行自我思考,這個行為也是有意義的。」正是因為世界充滿未知,所以即使我們已經掌握部分基因資訊,也不能自以為可以用「粗淺的知識來控制生命」──這也是杜立德醫生之所以憂鬱的原因。

雖然基因是他的研究領域,但福岡教授是反對基因決定論的。《生活中的微知識》日文原名為「遺伝子はダメなあなたを愛してる」,意譯為「即使基因不對盤,我也愛著你」,作者以此為書名,應是感嘆隨著基因科技的發達,人們越來越在意所謂的肥胖基因、同志基因……等等,說不定未來有一天基因會取代星座成為速不速配的根據:「不論什麼時代,我們總想要將命運委託給他人,以往藉由夜觀星空占卜,但時至如今卻轉到了體內的微小細胞上。」這或許是因為人不喜歡迷惘的感覺,但「DNA終究只是資訊的檔案,而不是命令與程式指令」,所以在問自己是不是有易胖基因之前,不如先進行飲食控制吧!

福岡教授寫道,「生物學家原就不是解析自然的人,而應該是喜愛自然的人(博物學家)。」杜立德醫生和美國作家約翰.布洛斯(John Burroughs)都是博物學家,後者曾說,(科學)知識如果能歸結到生命、個性與衝動等「人性」特質,那麼它就是屬於文學的。因為迷惘、自我懷疑而保有溫度的福岡教授,無疑也是個文學家。

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林書帆
15 篇文章 ・ 1 位粉絲
在東華大學華文所發現自己對科普書的興趣,相信E.O.Wilson說的「科學和人文藝術是由同一個紡織機編織出來的」。就像為蝴蝶命名這件事,誰能肯定林奈將「金色之馬」(Chrysippus)做為樺斑蝶的種名時,沒有一點文學想像呢?

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LDL-C 正常仍中風?揭開心血管疾病的隱形殺手 L5
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/06/20 ・3659字 ・閱讀時間約 7 分鐘

本文與 美商德州博藝社科技 HEART 合作,泛科學企劃執行。

提到台灣令人焦慮的交通,多數人會想到都市裡的壅塞車潮,但真正致命的「塞車」,其實正悄悄發生在我們體內的動脈之中。

這場無聲的危機,主角是被稱為「壞膽固醇」的低密度脂蛋白( Low-Density Lipoprotein,簡稱 LDL )。它原本是血液中運送膽固醇的貨車角色,但當 LDL 顆粒數量失控,卻會開始在血管壁上「違規堆積」,讓「生命幹道」的血管日益狹窄,進而引發心肌梗塞或腦中風等嚴重後果。

科學家們還發現一個令人困惑的現象:即使 LDL 數值「看起來很漂亮」,心血管疾病卻依然找上門來!這究竟是怎麼一回事?沿用數十年的健康標準是否早已不敷使用?

膽固醇的「好壞」之分:一場體內的攻防戰

膽固醇是否越少越好?答案是否定的。事實上,我們體內攜帶膽固醇的脂蛋白主要分為兩種:高密度脂蛋白(High-Density Lipoprotein,簡稱 HDL)和低密度脂蛋白( LDL )。

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想像一下您的血管是一條高速公路。HDL 就像是「清潔車隊」,負責將壞膽固醇( LDL )運來的多餘油脂垃圾清走。而 LDL 則像是在血管裡亂丟垃圾的「破壞者」。如果您的 HDL 清潔車隊數量太少,清不過來,垃圾便會堆積如山,最終導致血管堵塞,甚至引發心臟病或中風。

我們體內攜帶膽固醇的脂蛋白主要分為兩種:高密度脂蛋白(HDL)和低密度脂蛋白(LDL)/ 圖片來源:shutterstock

因此,過去數十年來,醫生建議男性 HDL 數值至少應達到 40 mg/dL,女性則需更高,達到 50 mg/dL( mg/dL 是健檢報告上的標準單位,代表每 100 毫升血液中膽固醇的毫克數)。女性的標準較嚴格,是因為更年期後]pacg心血管保護力會大幅下降,需要更多的「清道夫」來維持血管健康。

相對地,LDL 則建議控制在 130 mg/dL 以下,以減緩垃圾堆積的速度。總膽固醇的理想數值則應控制在 200 mg/dL 以內。這些看似枯燥的數字,實則反映了體內一場血管清潔隊與垃圾山之間的攻防戰。

那麼,為何同為脂蛋白,HDL 被稱為「好」的,而 LDL 卻是「壞」的呢?這並非簡單的貼標籤。我們吃下肚或肝臟製造的脂肪,會透過血液運送到全身,這些在血液中流動的脂肪即為「血脂」,主要成分包含三酸甘油酯和膽固醇。三酸甘油酯是身體儲存能量的重要形式,而膽固醇更是細胞膜、荷爾蒙、維生素D和膽汁不可或缺的原料。

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這些血脂對身體運作至關重要,本身並非有害物質。然而,由於脂質是油溶性的,無法直接在血液裡自由流動。因此,在血管或淋巴管裡,脂質需要跟「載脂蛋白」這種特殊的蛋白質結合,變成可以親近水的「脂蛋白」,才能順利在全身循環運輸。

肝臟是生產這些「運輸用蛋白質」的主要工廠,製造出多種蛋白質來運載脂肪。其中,低密度脂蛋白載運大量膽固醇,將其精準送往各組織器官。這也是為什麼低密度脂蛋白膽固醇的縮寫是 LDL-C (全稱是 Low-Density Lipoprotein Cholesterol )。

當血液中 LDL-C 過高時,部分 LDL 可能會被「氧化」變質。這些變質或過量的 LDL 容易在血管壁上引發一連串發炎反應,最終形成粥狀硬化斑塊,導致血管阻塞。因此,LDL-C 被冠上「壞膽固醇」的稱號,因為它與心腦血管疾病的風險密切相關。

高密度脂蛋白(HDL) 則恰好相反。其組成近半為蛋白質,膽固醇比例較少,因此有許多「空位」可供載運。HDL-C 就像血管裡的「清道夫」,負責清除血管壁上多餘的膽固醇,並將其運回肝臟代謝處理。正因為如此,HDL-C 被視為「好膽固醇」。

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為何同為脂蛋白,HDL 被稱為「好」的,而 LDL 卻是「壞」的呢?這並非簡單的貼標籤。/ 圖片來源:shutterstock

過去數十年來,醫學界主流觀點認為 LDL-C 越低越好。許多降血脂藥物,如史他汀類(Statins)以及近年發展的 PCSK9 抑制劑,其主要目標皆是降低血液中的 LDL-C 濃度。

然而,科學家們在臨床上發現,儘管許多人的 LDL-C 數值控制得很好,甚至很低,卻仍舊發生中風或心肌梗塞!難道我們對膽固醇的認知,一開始就抓錯了重點?

傳統判讀失準?LDL-C 達標仍難逃心血管危機

早在 2009 年,美國心臟協會與加州大學洛杉磯分校(UCLA)進行了一項大型的回溯性研究。研究團隊分析了 2000 年至 2006 年間,全美超過 13 萬名心臟病住院患者的數據,並記錄了他們入院時的血脂數值。

結果發現,在那些沒有心血管疾病或糖尿病史的患者中,竟有高達 72.1% 的人,其入院時的 LDL-C 數值低於當時建議的 130 mg/dL「安全標準」!即使對於已有心臟病史的患者,也有半數人的 LDL-C 數值低於 100 mg/dL。

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這項研究明確指出,依照當時的指引標準,絕大多數首次心臟病發作的患者,其 LDL-C 數值其實都在「可接受範圍」內。這意味著,單純依賴 LDL-C 數值,並無法有效預防心臟病發作。

科學家們為此感到相當棘手。傳統僅檢測 LDL-C 總量的方式,可能就像只計算路上有多少貨車,卻沒有注意到有些貨車的「駕駛行為」其實非常危險一樣,沒辦法完全揪出真正的問題根源!因此,科學家們決定進一步深入檢視這些「駕駛」,找出誰才是真正的麻煩製造者。

LDL 家族的「頭號戰犯」:L5 型低密度脂蛋白

為了精準揪出 LDL 裡,誰才是最危險的分子,科學家們投入大量心力。他們發現,LDL 這個「壞膽固醇」家族並非均質,其成員有大小、密度之分,甚至帶有不同的電荷,如同各式型號的貨車與脾性各異的「駕駛」。

為了精準揪出 LDL 裡,誰才是最危險的分子,科學家們投入大量心力。發現 LDL 這個「壞膽固醇」家族並非均質,其成員有大小、密度之分,甚至帶有不同的電荷。/ 圖片來源:shutterstock

早在 1979 年,已有科學家提出某些帶有較強「負電性」的 LDL 分子可能與動脈粥狀硬化有關。這些帶負電的 LDL 就像特別容易「黏」在血管壁上的頑固污漬。

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台灣留美科學家陳珠璜教授、楊朝諭教授及其團隊在這方面取得突破性的貢獻。他們利用一種叫做「陰離子交換層析法」的精密技術,像是用一個特殊的「電荷篩子」,依照 LDL 粒子所帶負電荷的多寡,成功將 LDL 分離成 L1 到 L5 五個主要的亞群。其中 L1 帶負電荷最少,相對溫和;而 L5 則帶有最多負電荷,電負性最強,最容易在血管中暴衝的「路怒症駕駛」。

2003 年,陳教授團隊首次從心肌梗塞患者血液中,分離並確認了 L5 的存在。他們後續多年的研究進一步證實,在急性心肌梗塞或糖尿病等高風險族群的血液中,L5 的濃度會顯著升高。

L5 的蛋白質結構很不一樣,不僅天生帶有超強負電性,還可能與其他不同的蛋白質結合,或經過「醣基化」修飾,就像在自己外面額外裝上了一些醣類分子。這些特殊的結構和性質,使 L5 成為血管中的「頭號戰犯」。

當 L5 出現時,它並非僅僅路過,而是會直接「搞破壞」:首先,L5 會直接損傷內皮細胞,讓細胞凋亡,甚至讓血管壁的通透性增加,如同在血管壁上鑿洞。接著,L5 會刺激血管壁產生發炎反應。血管壁受傷、發炎後,血液中的免疫細胞便會前來「救災」。

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然而,這些免疫細胞在吞噬過多包括 L5 在內的壞東西後,會堆積在血管壁上,逐漸形成硬化斑塊,使血管日益狹窄,這便是我們常聽到的「動脈粥狀硬化」。若這些不穩定的斑塊破裂,可能引發急性血栓,直接堵死血管!若發生在供應心臟血液的冠狀動脈,就會造成心肌梗塞;若發生在腦部血管,則會導致腦中風。

L5:心血管風險評估新指標

現在,我們已明確指出 L5 才是 LDL 家族中真正的「破壞之王」。因此,是時候調整我們對膽固醇數值的看法了。現在,除了關注 LDL-C 的「總量」,我們更應該留意血液中 L5 佔所有 LDL 的「百分比」,即 L5%。

陳珠璜教授也將這項 L5 檢測觀念,從世界知名的德州心臟中心帶回台灣,並創辦了美商德州博藝社科技(HEART)。HEART 在台灣研發出嶄新科技,並在美國、歐盟、英國、加拿大、台灣取得專利許可,日本也正在申請中,希望能讓更多台灣民眾受惠於這項更精準的檢測服務。

一般來說,如果您的 L5% 數值小於 2%,通常代表心血管風險較低。但若 L5% 大於 5%,您就屬於高風險族群,建議進一步進行影像學檢查。特別是當 L5% 大於 8% 時,務必提高警覺,這可能預示著心血管疾病即將發作,或已在悄悄進展中。

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對於已有心肌梗塞或中風病史的患者,定期監測 L5% 更是評估疾病復發風險的重要指標。此外,糖尿病、高血壓、高血脂、代謝症候群,以及長期吸菸者,L5% 檢測也能提供額外且有價值的風險評估參考。

隨著醫療科技逐步邁向「精準醫療」的時代,無論是癌症還是心血管疾病的防治,都不再只是單純依賴傳統的身高、體重等指標,而是進一步透過更精密的生物標記,例如特定的蛋白質或代謝物,來更準確地捕捉疾病發生前的徵兆。

您是否曾檢測過 L5% 數值,或是對這項新興的健康指標感到好奇呢?

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加進沙士裡的鹽巴背後藏有什麼秘密?——《化學有多重要,為什麼我從來不知道?》
商周出版_96
・2020/10/16 ・1235字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 426 ・四年級

  • 作者/陳瑋駿

二氧化碳全員逃走中!在成核點集合吧!

想要把二氧化碳從汽水裡面趕出來,除了加熱以外,不知道你有沒有喝過加鹽沙士的經驗,我指的不是外面已經加好鹽巴的那種,而是自己買沙士回來之後,拿家裡的鹽巴丟下去。

相信只要你有做過這件事,看到加鹽之後的變化印象一定很深刻,因為每加一匙鹽巴,就會有相當綿密的氣泡大量從杯中湧出。這是因為鹽巴加入的瞬間,提供了一個非常好的「成核點」讓二氧化碳聚集,這是什麼意思呢?

剛開瓶的碳酸飲料,裡面的氣泡還相當旺盛,只要你稍微仔細觀察一下,氣泡生成的位置並不是平均分散在飲料的每個地方,你會發現氣泡是由瓶壁「長」出來的,甚至當你把汽水倒到杯子裡,把手指放進去水中,氣泡也會從你的手指「長」出來。

將碳酸飲料倒進杯子時,會發現氣泡沿著杯緣「長」。圖/Pixabay

事實上,由於二氧化碳想要從水裡逃脫出來的時候,必須要想辦法克服水分子之間的吸引力,因為當一個氣泡要生成,勢必將要占有一定的空間,因此就必須試圖「推開」氣泡周遭的水分。

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揪團「越獄」的二氧化碳

只不過,水分子之間的吸引力對他們來講就好像是一個監獄,光靠自己一個人的力量是無法推開周遭的水分子而「越獄」變成氣泡的。

這個時候你就可以看到,二氧化碳之間的互動可是很有「人情味」的,俗話說團結力量大,既然一個人力量不夠,那麼二氧化碳們就靜候佳機,若有機會相遇便會互相集結成團,等人數夠多、時機成熟了再一起飛走,而這才是你在外觀上所看到的泡泡,但由於二氧化碳平均分散在水中,他們可沒有手機傳Line 相約,所以要提高他們相遇的機會,我們可以替二氧化碳設立一個「地標」, 也就是我們所謂的「成核點」。

二氧化碳們靜若有機會相遇便會互相集結成團,等人數夠多、時機成熟了再一起飛走。圖/giphy

成核點的意義在於它可以讓二氧化碳立即明白到:這個地方能快速找到同伴,大家一起壯大聲勢,脫離水中。

什麼東西可以做為成核點呢?

一般來說,粗糙不平的固體表面是絕佳的場所,這裡的粗糙不平不是指人類感受的層級,對二氧化碳來說,甚至是器皿內壁上輕微的刮傷,都能成為成核點,所以像寶特瓶的瓶壁、你的手指,還有我們加鹽沙士的主角——鹽巴都是一個能讓二氧化碳聚攏的場所。

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——本文摘自泛科學 2020 年 10 月選書《化學有多重要,為什麼我從來不知道?》,2020 年 8 月,商周出版
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商周出版_96
123 篇文章 ・ 364 位粉絲
閱讀商周,一手掌握趨勢,感受愜意生活!商周出版為專業的商業書籍出版公司,期望為社會推動基礎商業知識和教育。

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林書帆
・2014/05/13 ・1545字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 536 ・七年級

《生活中的微知識》書封

晨星出版社最近引進了日本分子生物學家福岡伸一教授的兩本著作,分別是《生活中的微知識》《生命等待逆襲的機會》,都是由他的專欄「杜立德醫生的憂鬱」集結而成,其中有不少有趣的科學知識,比如閃蝶的翅膀為什麼是藍色的、吃甲魚有沒有美容效果等等,不過我認為這兩本書之所以迷人,是因為作者擁有跨學科的靈魂。

此話怎說?福岡教授先前唯一的中譯本《生命是最精彩的推理小說》是三得利學藝賞的得獎作品,這個獎又被稱為「人文科學、社會科學的芥川賞」,通常頒發給有跨學科特質的作品。這本書以一個提問開始:「如何定義生命?」接著從DNA一路談到他參與過的一個實驗──科學家發現某種蛋白質「GP2」很可能與胰臟分泌胰島素的功能有關,為了證明,他們藉由基因剔除技術製造出沒有GP2的實驗鼠受精卵,但老鼠長成後卻沒有出現糖尿病等異狀,這表示投入大量時間和經費的實驗,並沒有得到原先預期的結果。

但福岡教授是如何解讀這個結果的呢?他寫道,不能因此斷定GP2是無用之物,老鼠之所以沒有任何異常,或許是「名為生命的動態平衡從某個時點以後,巧妙的彌補了GP2的缺損後的結果。」「我們對缺少了一個基因的老鼠沒有發生任何異常,不應感到失望,而應該覺得驚訝。應感嘆動態平衡所具有的強大適應力和復原力。結果,我們明白機械性的、操作性的處理生命是不可能的。」

從分子生物學的觀點來看,生命體本就是「無數微小零件組成的精密模型,說它是分子機械也不為過」,既然是機械,應該就可以依照人的意志進行操作或「改良」。被福岡教授視為最理想生物學家的杜立德醫生,會把豬當家人,也愛吃香腸和排骨,這看似矛盾的行為,實際上是代表他時時處在自我懷疑的狀態,而這是所謂「理智」的最低條件。既然實驗過程中免不了要殺死老鼠、磨碎碾壓細胞,是否保持自我懷疑會有差別嗎?然而正因他沒有逃避這樣的矛盾,仍繼續保有對「活生生的生命」的熱情,才能從失敗的實驗中得出那樣動人的啟示。《生命等待逆襲的機會》中的「逆襲」並非反擊或復仇,而是指自認站在演化頂峰的人類,其實有很多應該向其他生物學習的地方,這本書的中心思想,也表現出一個科學家面對生命奧秘的謙虛。

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或許在一般人的印象裡,科學沒有多少曖昧空間,但福岡教授卻說,讓孩子瞭解世界上充滿未知事物,比告訴他解答更重要。雖然孩子可能因此而迷惘,不過「內心懷抱疑問是有意義的,而關於這一點進行自我思考,這個行為也是有意義的。」正是因為世界充滿未知,所以即使我們已經掌握部分基因資訊,也不能自以為可以用「粗淺的知識來控制生命」──這也是杜立德醫生之所以憂鬱的原因。

雖然基因是他的研究領域,但福岡教授是反對基因決定論的。《生活中的微知識》日文原名為「遺伝子はダメなあなたを愛してる」,意譯為「即使基因不對盤,我也愛著你」,作者以此為書名,應是感嘆隨著基因科技的發達,人們越來越在意所謂的肥胖基因、同志基因……等等,說不定未來有一天基因會取代星座成為速不速配的根據:「不論什麼時代,我們總想要將命運委託給他人,以往藉由夜觀星空占卜,但時至如今卻轉到了體內的微小細胞上。」這或許是因為人不喜歡迷惘的感覺,但「DNA終究只是資訊的檔案,而不是命令與程式指令」,所以在問自己是不是有易胖基因之前,不如先進行飲食控制吧!

福岡教授寫道,「生物學家原就不是解析自然的人,而應該是喜愛自然的人(博物學家)。」杜立德醫生和美國作家約翰.布洛斯(John Burroughs)都是博物學家,後者曾說,(科學)知識如果能歸結到生命、個性與衝動等「人性」特質,那麼它就是屬於文學的。因為迷惘、自我懷疑而保有溫度的福岡教授,無疑也是個文學家。

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在東華大學華文所發現自己對科普書的興趣,相信E.O.Wilson說的「科學和人文藝術是由同一個紡織機編織出來的」。就像為蝴蝶命名這件事,誰能肯定林奈將「金色之馬」(Chrysippus)做為樺斑蝶的種名時,沒有一點文學想像呢?