地層下陷危機，高鐵工程如何因應？

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。

本文由 交通部鐵道局 委託，泛科學企劃執行。

南臺灣豔陽之下，他一身黑白分明、尾羽修長，頸後一道耀眼金黃鑲黑邊羽飾，忐忑守在自己精心搭築好的巢位旁，等著佳人青睞。剛剛才瞪跑一只不知天高地厚的小傢伙，居然妄想來搶地盤，也不瞧瞧這可是菱角田裡遠離人跡的精華地段。

剛離巢的小傢伙絲毫不讓他放在眼裡，但眼前的佳人就不一樣了，他滿心滿眼都是她……看著凌波越水而來，稍稍比自己大上一個頭的她，終於大發慈悲允許自己靠近一解渴望。他早就知道，為了保衛家園，她不會在同一處逗留，也沒有太多時間可以溫存，她離開後將孩兒託付給他。這不是拋棄，他明白，這是信任的展現，正因為完全信任，才能將自己心愛的孩兒交由他來照顧。

夏風習習，他長長腳趾下，浮水的菱角葉伸展挺拔，綠意盎然，隨著水波微微晃蕩。

不遠的彼方，高架的鐵道上，時速超過百里的列車疾駛而過。他大概永遠都不會知曉，正是遠方這些南來北往的列車，守護了這段愛情。

拜高速鐵路之賜，今日往來臺灣西部的主要城市，可以經由大眾交通在不到半天的時間內妥妥抵達。這樣變遷，除了改變了你我的生活節奏，也改變了水雉 (Hydrophasianus chirurgus) 這種美麗鳥類的生活。高鐵於 1990 年開始規劃，規劃路徑需要橫越當時數量岌岌可危、不到五十隻的水雉僅存的重要棲地，但是經過高鐵開發單位、地方政府與相關保育人士的積極參與，反而造就了一段生態與開發共存共榮的美麗故事。

「凌波仙子」水雉鳥

水雉的成鳥形似菱角，也喜愛在菱角田中活動，覓食或者築巢育幼。每年在夏季換上鮮明的繁殖羽色，尾羽甚長，擁有長長腳趾，牠們行走在水塘沼澤浮葉植物上行動飄逸，也被暱稱為「菱角鳥」或是「凌波仙子」。幼鳥為早熟性，孵出數個小時後就能跟在負責育雛的公鳥後面覓食散步。

全世界的水雉共有八種，臺灣僅有一種，此種廣泛分布於生物地理學上的東方區 (the Oriental region) ，包括中國華南、南亞、東南亞、臺灣與菲律賓。雖然在其他地區會有季節遷徙，水雉在臺灣屬於留鳥。水雉分布在臺灣最早的文獻紀錄，就是大名鼎鼎的斯文豪 (Robert Swinhoe) 於 1865 年將之列入臺灣最早的鳥類名錄《The Ornithology of Formosa, or Taiwan》。

原本廣布於全臺灣，在宜蘭、臺北、桃園、新竹、臺中、彰化、臺南、高雄、屏東、臺東等地均有紀錄的水雉，隨著發展的腳步，主要棲地平原濕地在逐漸開發中流失，棲地遭交通網切割加上農藥的使用、過度獵捕，水雉的族群數量逐漸岌岌可危。在1989年被宣告為「珍貴稀有」保育類動物，到 1990 年代，數量最少的時候全臺不超過五十隻，只能在臺南八掌溪到曾文溪這個範圍內的菱角田有繁殖族群。

「我們發現，水雉偏好在菱角田，那邊的生物多樣性也比較高。」位於官田的水雉生態教育園區主任李文珍受訪時表示，相較於其他的浮葉植物作物如香水蓮，菱角田內各種水生昆蟲種類較多，提供水雉多樣性的食物。而水雉作為受大家關注的指標物種，也有物種保護傘的效果，作為埤塘、沼澤棲地保護的重要標的。

行跡優雅，飄逸美麗的水雉，一直都頗受大家的喜愛與關注。西元 1997 年，水雉被選為臺南縣縣鳥，後來也在 2014 年縣市合併後成為臺南市市鳥。

水雉保育區：棲地行動的絕地大反攻

時間回到 1990 年代，高鐵正在規劃興建，其中路線 281K 至 282K 的橋墩經過臺南官田的葫蘆埤及德元埤，正好位於當時水雉僅存的重要棲地，引發了可能危及水雉生存的隱憂。最終高鐵的環境影響評估於 1994 年有條件通過，但書之一便是要求高鐵興建，必須針對水雉提供具體的保護措施。

除了出資進行棲地復育，高鐵的興建也須配合水鳥的需求，因此在水鳥的主要活動期、繁殖期，不會在當地進行施工。雖然因此能夠施工的時間極度受限，卻能盡可能減少對於水鳥的干擾。經過多次的環境審查往返與眾人的努力，在 2000 年，「水雉復育區」正式誕生，由地方政府協助之下，高鐵開發單位出資租用臺糖於官田的 15 公頃土地。復育區經營管理則由臺灣濕地保護聯盟及中華民國野鳥學會等民間團體成立「水雉復育委員會」執行。

水雉分布廣泛，但在此之前並沒有國家曾經嘗試復育水雉棲地。要將臺糖原本的甘蔗田改造為充滿浮葉植物的濕地環境，無法一蹴可及。官田的復育區從埤塘開挖營造做起，由嘉南大圳引入水源，設法克服原有地形的高低差、人工土堤坍方、配合灌溉季節與枯水期的水源調度，種植菱角、浮葉植物，一路且戰且走。

從零開始自己摸索保育復育之路，經營團隊還時時遭遇外來的新挑戰，像是外來種福壽螺與泰國鱧的入侵，又或如颱風造成水位高漲、棲地破壞等。團隊以有限的經費與許多愛鳥團體、研究義工一步步摸索進步。而除了保育園區之外，當時的臺南縣政府也針對水雉提出獎勵辦法。菱角田等棲地內只要孵出雛鳥，農民就可以獲得獎勵金，使得當地居民開始對水雉累積好感值。

艱辛的挑戰終究獲得豐碩的戰果，根據園區歷年的紀錄，水雉在園區內完成繁殖的巢數，一開始在 2000 年只有寥寥 4 巢，經過 10 年經營生息，自 2011 年以後每年都有超過 90 巢的水雉在園區內繁殖成長，而臺南區的水雉數量，截至 2019 年更增長至超過 1700 隻。而不只是水雉，園區內更紀錄有超過 90 種以上的鳥類棲息於園區，棲地的復育受惠的絕非單一物種，而是整個生態系的共存共榮。而官田的成功，也引發後續復育的星星之火，如高雄左營的洲仔溼地，開啟了「水雉返鄉計劃」，更傳出水雉數量穩定上升的好消息。

更多參與，讓保育跟開發共存共榮

2007 年高鐵營運後，考量到水雉的族群已呈穩定，官田「水雉復育區」改名為「官田水雉生態教育園區」由臺南市政府委託社團法人臺南市野鳥學會經營管理，交通部鐵道局、高鐵公司及農委會林務局持續擔任園區工作小組成員積極協助。除了維繫棲地，亦逐步以豐富的水生植物與水鳥生態，朝向生態教育與觀光的方向邁進。

高鐵改變了臺灣西部交通的面貌，過程中也將官田鄉的甘蔗田變溼地，成就水雉新故鄉，展現了發展與保育並存的可能。保育跟開發需求絕非殘酷的二選一，而要維繫保育環境與發展的平衡，未來也需要有更多人積極參與、關心與和討論。為此，農委會林務局特別推出綠色保育標章，以生物作為保護的標的物種，讓人與生態和諧共存，透過全國最大超市通路商的協助，以「官田菱雉菱」菱角品牌，鼓勵大家一起來吃菱角，支持水雉的保育，也能一享菱香的季節風味。

你吃過用心栽種的官田菱雉菱嗎？有機會一起到官田的水雉生態教育園區走走，與我們一同守護水雉的愛情故事吧！

參考資料

• 下載專區- 計畫成果- 108年
• 水雉生態教育園區– 吃菱角●助水雉~分動物吃一口
• 當高鐵遇上水雉｜天下雜誌
• 換新裝高市洲仔濕地水雉換羽迎接繁殖季| 生活
• 台南水雉的復育故事- PanSci 泛科學

本文由 交通部鐵道局 委託，泛科學企劃執行。