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糖尿病治療新思維─讓腸道成為代理胰臟

羅紹桀
・2014/07/10 ・1023字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 534 ・七年級

credit:umhealthsystem
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兩年前,哥倫比亞大學醫學中心(Columbia University Medical Center)的研究指出,老鼠腸道內的細胞可以轉換成可以分泌胰島素的細胞,最新的發現指出,相似的原理也能應用在人類身上。

第一型糖尿病的病因在於胰腺裡負責分泌胰島素的β(Beta)細胞失能,科學家一直試圖利用幹細胞製造出能代替胰腺裡B細胞的「代理胰臟細胞」,希望能在需要的時候代替胰臟細胞釋放胰島素至血液中。

然而,即使科學家的確能在實驗室中利用胚胎幹細胞(embryonic stem cell)製造出能產生胰島素的細胞,那些成品卻不適合移植到糖尿病病人體內,因為那些人造細胞並不懂得對血糖作出反應,也無法判斷釋放胰島素的正確時機,也就是說如果真的把它移植到病人體內,這些人造細胞會不分青紅皂白地在不需要的時候釋放胰島素,導致病人血糖過低而死。

不同於一心想著要把胚胎幹細胞或內層祖細胞(induced pluripotent stem)轉化成代理胰島細胞的思維,一項新的技術可能比較簡單一點,只要想辦法抑制腸道細胞內的FOXO1轉化因子,或許就能讓腸道自行分泌胰島素。

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哥倫比亞大學醫學博士Domenico Accili和他的博士後研究生Ryotaro Bouchi今年六月在自然通訊期刊(Nature Communication) 提出一篇論文名為〈FOXO1 inhibition yields functional insulin-producing cells in human gut organoid cultures.〉當中提到了這個新穎的想法。

他們首先利用多功能幹細胞(pluripotent stem cells)做出人類腸道的組織模型,並透過基因工程(genetic engineering)抑制了當中FOXO1因子的所有活動,七天之後,當中的細胞便開始製造胰島素,甚至會對葡萄糖產生相應的反應。

「利用人類幹細胞製成的腸道組織模型,我們成功證明只要利用顯性負突變體(dominant-negative mutant)或慢性病毒小髮夾RNA(hairpin RNA,一種可以使基因表現沈默化的RNA序列)抑制FOXO1,就能促進腸道內可以分泌胰島素的細胞生長,那些細胞的特性幾乎和成熟的胰腺B細胞無異,而且能成功在老鼠體內存活。」Domenico Accili在論文中提到:「這個新發現提升了以腸道作為標地製造胰島代理細胞,藉以治療糖尿病的可能。」

事實上,科學家先前已經施行類似的技術在老鼠身上,那些被製造出來的胰島素確實能順利釋放到老鼠的血液之中,甚至能讓患有糖尿病的老鼠恢復正常血糖指數,那項實驗在2012年刊載在《自然遺傳學期刊》Nature Genetic)上。

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「我們已經証實人類細胞對於這項技術的反應與老鼠細胞相同,接下來我們希望這項技術能在真的實際應用在糖尿病的治療。」Accili博士正著手研究能順利抑制腸道細胞FOXO1因子的藥物。

 

參考資料:

Gutting Out a Cure for Diabetes? Human GI Cells Retrained to Make Insulin. GEN News.[June 30 2014]

 

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羅紹桀
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AI 可以設計散熱,但誰敢讓它出貨?林唯耕談算力背後的物理現實
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/08/20 ・2819字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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本文由 高柏科技 合作,泛科學撰文

林唯耕剛回台灣任教時,曾在清華大學的實驗室裡用一立方公分的「氨」做實驗。沒想到氨氣意外洩漏,那股刺鼻的氣味瞬間瀰漫整棟大樓,引來眾多師生抗議。

「從此以後,我再也不敢在實驗室裡用氨了。」他在《思想實驗室》的訪談中,帶著笑意回憶這段往事。

這段插曲聽來像是一則工程師的寓言:在理論模型中,氨是太空熱控系統的理想介質;但在現實的辦公大樓裡,它首先是逼人逃竄的臭味。公式本身沒有錯,但現實世界永遠比公式更複雜——它包含了人、成本、風險,以及必須為後果負責的工程師。

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高柏科技技術專家、清華大學榮譽退休教授林唯耕 ,曾任職於美國 OAO 工程部熱流組,深耕電子構裝散熱與熱管技術多年。隨著 AI 浪潮席捲全球,他鑽研一輩子的老問題再次被推向科技產業的核心:當晶片運算速度無止境攀升,那股伴隨而生的熱,究竟該往哪裡去?

熱不會讀新品發表會

科技巨頭在發表會上熱衷於談論大型語言模型、GPU 規格與驚人的算力。這些詞彙在投影片上光鮮亮麗,彷彿進步毫無邊界。然而,每一次數位運算都紮實地發生在實體晶片上。晶片會發熱、材料會疲勞老化,一旦設備過熱,系統便會降頻保護。在物理現實面前,再動聽的發表會敘事也必須低頭。

晶片會發熱、材料會疲勞老化,一旦設備過熱,系統便會降頻保護 / 圖片:envato

回顧個人電腦發展早期,晶片幾乎不需專屬散熱元件。隨後,鋁製鰭片、風扇、熱管到均溫板逐一登場。這段歷程常被視為技術升級,其實更像是對空間的極限勒索:晶片功率翻倍,發熱源的面積卻沒變大,機箱空間也不可能無限擴張。

林唯耕指出,散熱設計的核心只有三要素:功率、熱源面積與空間限制。他舉例,在標準的 1U 機箱中,若發熱面積約為三十乘三十毫米,氣冷系統在達到八百瓦時就會面臨瓶頸。這並非固定的物理常數,而是取決於空間、面積與氣流的動態平衡。最現實的代價在於,風扇轉速提升的背後,是噪音、電力損耗與空間占用。

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因此,「液冷技術」的興起並非單純為了追求酷炫,而是算力密度提升後的必然選擇。它能更精準地帶走晶片廢熱,卻也將新的挑戰帶入機房:漏液風險、流道堵塞、材料相容性,以及維運時的難度。工程的進步,本質上鮮少是徹底消滅問題,更多時候是選擇一組「比較值得承擔」的新問題。

太空教他的,不是把答案搬回地面

太空熱控工程之所以迷人,是因為它剝奪了地球上最常見的散熱工具。在真空宇宙中,沒有空氣能讓風扇製造對流;受光面溫度破百度,陰影處卻極度嚴寒。工程師必須純粹仰賴熱傳導、熱輻射,以及熱管與環路型熱管(LHP)來搬移熱能。

熱管運作的關鍵在於「相變」——液體蒸發時吸收大量潛熱,冷凝後重回循環。林唯耕比較了銅與水的熱傳導能力:在他設定的特定條件下,實心銅塊約能傳導 120 瓦的熱能;但若每秒有一立方公分的水發生蒸發相變,移熱量可瞬間拉升至 2.4 千瓦(kW)。他強調「每秒」的觀念,因為散熱談的是動態流動速率,而非靜態的冷卻魔法。

儘管如此,太空科技並不能直接套用到地面。太空元件因考量重量、功耗與維修難度,偏好無馬達幫浦的被動式設計;但地面 AI 伺服器面臨更高的熱負載與環境溫度,往往仍需幫浦驅動流量。當年那場「氨氣洩漏」事故正是最好的提醒:技術是否「先進」,與它是否「適合」當下的場景,始終是兩回事。

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他強調「每秒」的觀念,因為散熱談的是動態流動速率,而非靜態的冷卻魔法。/圖片:envato

好論文,為什麼仍可能造不出好產品

學術研究致力於證明「可行性」,而工業現場則要求「可重複性」——不僅要能運作,還得確保每台出廠的設備都不漏水。林唯耕將此定義為「從 0 到 1」與「從 1 到 100」的差別。後者涉及良率、成本、公差與客戶信任。論文中那次最完美的實驗數據,在產線上往往未必管用。

他從不避談失敗。在高柏科技早期與學界合作時,也曾遇過實驗數據無法複製,或研究方向偏離產業需求。這未必是雙方努力不夠,而是彼此對「成功」的標準不同。為了解決這道鴻溝,高柏科技推動「柏苗啟航創新培育計畫」,每年投入逾千萬資金與成大、中山、台科大等校合作,並指派專業人才在過程中持續微調、校正,確保研發貼近產線現實。

他分享了近期一項液冷工質校正專案。團隊使用非侵入式的超音波流量計進行觀測,但由於儀器預設以「水」校正,換成其他化學流體後讀數便出現誤差。最初嘗試用幫浦壓差推算,卻發現缺乏重複性,數據甚至推導出不合理的蒸發率。最後團隊回歸基本面,改用秤重法搭配能量平衡進行交叉驗證,才讓數據成功收斂。

這個故事真正的價值不在於「產學雙贏」的口號,而在於那段不夠優雅的挫折:假設失效、數據混亂、方法砍掉重練。也正是在這種時刻,企業需要的不只是會算數的人才,而是能洞察研究何時「走鐘」,並有權力喊停、要求重來的關鍵決策者。

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林唯耕坦言,過去在校園裡總認為「技術第一、成本第二」,進入商界後才驚覺行銷與信任關係往往才是關鍵。這番話雖然不如科技突破那樣動聽,卻是產品能否進入市場的殘酷真相。再卓越的散熱設計,若無法穩定生產或贏得客戶信任,也僅止於一份精美的報告。

AI 會給答案,誰來負責出貨?

訪談尾聲,主持人國威提出了一個時代難題:假設 AI 能在彈指間生成散熱架構、材料配方與流道設計,企業該選擇全面擁抱 AI 的速度,還是保留緩慢但穩定的工程驗證,以規避潛在的失效風險?

林唯耕拒絕落入二選一的框架。他的觀點是:兩者並存。AI 擅長處理資訊、生成草案;但工程師仍須實作原型,進行嚴苛的性能與可靠度測試,最終由人決定是否出貨。這並非盲目崇拜人類直覺,而是基於一項事實:AI 的資料庫裡,通常沒記載下一次「意外洩漏」或「材料疲勞」的細節,且模型永遠無法為量產結果擔負法律與商業責任。

在 AI 時代,最稀缺的未必是熟練下指令(Prompt)的人,而是具備這種能力的人:能預判答案可能在哪裡出錯、能設計實驗將問題「逼」出來,並且願意為最終的量產品質負起責任。

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大眾習慣將雲端想像成輕盈、無重量的空間。但現實中,雲端是由龐大的機房架構而成,裡面裝滿了晶片、管線、泵浦與冷卻液。虛擬算力的每一次擴張,都會在實體世界留下發熱的足跡。散熱工程師的價值,就是不讓這筆物理帳單,被埋沒在光鮮亮麗的投影片背後。

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從血糖到安胎:妊娠糖尿病孕婦最需要知道的臨床重點
careonline_96
・2025/12/17 ・1582字 ・閱讀時間約 3 分鐘

台灣每二至三名產婦就有一位為35歲以上的高齡產婦,而高齡懷孕本身是妊娠糖尿病與早產的主要危險因子,根據國民健康署最新統計,2023年本國孕期糖尿病盛行率高達15.8%,高於西太平洋地區的12.4%。專家指出,妊娠糖尿病不僅提高孕期風險,若合併早產,更需嚴謹照護並搭配安全性佳的安胎藥物,才能守護母嬰安全。

「早產風險和血糖問題有著密切的關聯,也讓安胎面臨更嚴峻的臨床挑戰」周產期醫學會常務理事、台大醫院婦產部主治醫師、台大雲林分院婦產部主任林芯伃分享,近五年門診,罹患妊娠糖尿病的孕婦比例顯著增加,高齡、肥胖或家族史族群尤需留意。母胎醫學會名譽理事長、台北長庚醫院產科主任蕭勝文也說,亞洲地區孕婦合併糖尿病情形日益加劇,根據孕期糖尿病年鑑統計,國內孕期糖尿病病例中,超過九成都屬於懷孕期間發生的妊娠糖尿病。

罹患妊娠糖尿病的孕婦本就屬於妊娠高風險族群,一旦合併早產情形,會使妊娠高血壓、引產、剖腹產率升高,胎兒過大、胎兒入住新生兒加護病房機率顯著提升。台灣婦產科醫學會秘書長、馬偕紀念醫院婦產部部長暨一般婦產學科主任黃建霈提醒,孕期血糖控制原本就不容易,加上傳統安胎藥物容易誘發高血糖,不僅容易造成孕婦血糖劇烈波動,甚至可能引發酮酸中毒,危及母嬰生命風險,使得臨床治療面臨艱難抉擇。

根據世界衛生組織及台灣產科臨床照護實務經驗指出,針對合併妊娠糖尿病的高風險孕婦,安胎治療可優先考慮作用對血糖波動影響較低的催產素受體拮抗劑。國際大型系統性回顧與臨床試驗證據顯示,催產素受體拮抗劑安全性佳,可有效延緩分娩,且對血糖波動的影響較輕微,副作用也較低母嬰耐受性表現佳,有助於爭取安胎黃金時間。

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目前台灣新健保給付規定已將催產素受體拮抗劑納入部分給付,有助於提升臨床照護品質,也讓孕婦及其家庭在安胎治療的選擇上更有保障。專家呼籲,懷孕過程遇糖尿病問題合併早產風險,應主動與主治醫師充分討論,選用更加安全且穩定的安胎方案,以更萬全的準備迎接家庭的新成員。

參考資料:

  • 衛生福利部國民健康署。(2025年6月10日)。晚育趨勢攀升,生育風險增加 高齡孕媽咪產前遺傳診斷 政府最高補助8,500元。https://www.hpa.gov.tw/Pages/Detail.aspx?nodeid=4878&pid=19131
  • 中華民國糖尿病病衛教學會、中華民國糖尿病學會、國家衛生研究院。(2023)。2023孕期糖尿病年鑑 。
  • 中華民國糖尿病病衛教學會、中華民國糖尿病學會、國家衛生研究院。(2023)。2023孕期糖尿病年鑑。
  • Crowther, C. A., Hiller, J. E., Moss, J. R., McPhee, A. J., Jeffries, W. S., & Robinson, J. S. (2005). Effect of treatment of gestational diabetes mellitus on pregnancy outcomes. New England Journal of Medicine, 352(24), 2477–2486. https://doi.org/10.1056/NEJMoa042973
  • Landon, M. B., Spong, C. Y., Thom, E., Carpenter, M. W., Ramin, S. M., Casey, B., … & Eunice Kennedy Shriver NICHD Maternal-Fetal Medicine Units Network. (2009). A multicenter, randomized trial of treatment for mild gestational diabetes. New England Journal of Medicine, 361(14), 1339–1348. https://doi.org/10.1056/NEJMoa0902430
  • Diguisto, C., et al. (2022). A study of diabetic ketoacidosis in the pregnant population in the United Kingdom: Investigating the incidence, aetiology, management and outcomes. Diabetic Medicine, 39(4), e14743. https://doi.org/10.1111/dme.14743
  • Ogawa, M., Irahara, M., Kamegai, H., Kuwahara, A., Yoshida, M., & Saito, H. (2013). ISRN Obstetrics and Gynecology, 2013, 120735. https://doi.org/10.1155/2013/120735
  • World Health Organization. (2022). WHO recommendation on tocolytic therapy.
  • Ubom, A. E., Lamont, R. F., & FIGO Working Group. (2023). International Journal of Gynecology & Obstetrics, 163(S2), 40–50. https://doi.org/10.1002/ijgo.15113
  • Dagklis, T., et al. (2023). European Journal of Obstetrics & Gynecology and Reproductive Biology, 291, 196–205. https://doi.org/10.1016/j.ejogrb.2023.10.013
  • Worldwide Atosiban versus Beta-agonists Study Group. (2001). BJOG, 108(2), 133–142. https://doi.org/10.1111/j.1471-0528.2001.00043.x
  • European Medicines Agency. (2013). Restrictions on use of short-acting beta-agonists in obstetric indications. EMA/123/2013.
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瀰漫性大 B 細胞淋巴瘤治療全解析:標準療法、復發因應與 CAR-T 新突破
careonline_96
・2025/10/06 ・2002字 ・閱讀時間約 4 分鐘

劉育志醫師:大家好,我是劉育志醫師,歡迎王銘崇醫師來到照護線上。

王銘崇醫師:大家好,我是高雄長庚血液腫瘤科王銘崇醫師。

劉育志醫師:請問瀰漫性大 B 細胞淋巴瘤好發在哪些族群?

王銘崇醫師:在台灣,瀰漫性大 B 細胞淋巴瘤主要好發的年齡大概是在 60 到 65 歲。高風險群的病人包括有一些病毒感染,譬如說 EB 病毒的感染,或者是 HIV 病毒的感染,還有一些是免疫低下的病人,包括有一些風濕免疫科的疾病。

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劉育志醫師:請問瀰漫性大 B 細胞淋巴瘤的症狀有哪些?

王銘崇醫師:瀰漫性大 B 細胞淋巴瘤可能長在全身所有有細胞的位置,比較常見的大概就是在淋巴結腫大,有六成是在脖子上,當然有一些是在非淋巴結的器官上面,譬如說包括腦部、胃、骨髓、脾臟、肝臟等等。除了局部的症狀以外,可能還會有一些全身性的症狀,包括體重減輕、發燒、皮膚癢、盜汗等等。

劉育志醫師:請問要如何確定診斷瀰漫性大 B 細胞淋巴瘤?

王銘崇醫師:切片檢查是非常重要的部分,因為有了切片檢查才會有正確的病理報告。接下來我們就是要做分期,或者是分他的危險因子,包括了抽血、影像學的檢查,全身的正子攝影掃描,對於瀰漫性大B細胞淋巴瘤來說,是非常重要的檢查。

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劉育志醫師:請問目前的第一線治療方案為何?

王銘崇醫師:目前標準的治療就是單株抗體加上化學治療。如果是比較早期的,痊癒的機會有 90%,但是如果比較晚期的,痊癒的機會可能降到了 40%。但是整體而言,如果可以接受標準完整的治療,整體的成功率大概是在六成左右。

劉育志醫師:如果疾病復發,臨床上會採取何種治療策略?

王銘崇醫師:如果年紀比較輕,考慮的就是做自體幹細胞移植。但是可以接受自體幹細胞移植的病人比例不高,所以有一些病人他就得要接受其他的藥物的治療。新的療法分四大類,第一大類是新的單株抗體的治療,第二大類是所謂的 ADC,第三大類就是雙特異性抗體,第四大類就是 CAR-T 的治療。

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劉育志醫師:請問 CAR-T 治療適合用在哪些族群?

王銘崇醫師:目前在台灣的 CAR-T 治療,是使用在不適合造血幹細胞移植的病人,或者是造血幹細胞移植復發之後,或者是第三線以上的病人。

劉育志醫師:請問在進行 CAR-T 治療前有哪些準備事項?

王銘崇醫師:所謂 CAR-T 的治療,就是把病人自己本身的T細胞收集下來。如果越早收集,效果就會越好。我們會希望能夠在二線治療的之前,就考慮把病人的T細胞收集下來,一旦復發,就可以趕快去做 CAR-T 細胞的製造,也可以增強 CAR-T 細胞毒殺的能力。

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劉育志醫師:請問 CAR-T 治療在瀰漫性大B細胞淋巴瘤的治療成效?

王銘崇醫師:大概有 50% 的病人,在以前認為說是藥石罔效的病人,(透過 CAR-T 治療)有 40%,它可以讓這些細胞完全消失掉,所謂的完全緩解。

劉育志醫師:請問醫院可以提供患者哪些支持與資源?

王銘崇醫師:現在很多醫院都有癌症中心,會有不同的個管師,個管師可以提供病人相當多的協助,包括治療上實質的協助、心靈的支持,甚至包括費用、保險方面的諮詢。也有一些網路上的平台,在介紹這些惡性淋巴瘤,或者是一些病友他們的分享。其實最大、最大的支持,是要跟病人講清楚,他為什麼不用開刀,不是因為不能開刀,讓他免於恐懼。我也常跟病人講,瀰漫性大 B 細胞淋巴瘤,雖然是第三期、第四期,它不叫末期,它叫晚期。治療痊癒的機會,在以前大概是三到四成,現在我們朝向超過一半以上的病人,希望能夠治癒成功,讓病人免於恐懼,對病人來講,是最大最大的幫助。

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王銘崇醫師:CAR-T 的治療,有四成到一半的再復發的病人,可以得到痊癒的機會。這樣的療法,對瀰漫性大B細胞淋巴瘤的治療,是非常非常的有前景。

劉育志醫師:感謝王醫師接受我們的訪談,我們下次再見,掰掰。

王銘崇醫師:掰掰。

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