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在深夜,父親該如何面對零歲嬰兒哭鬧?

林希陶_96
・2014/10/27 ・3139字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 426 ・四年級

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Credit: Aurimas Mikalauskas via Flickr
Credit: Aurimas Mikalauskas via Flickr

哭鬧是嬰兒不舒服時唯一的表達方式。白天啼哭,大人面對的方式可以多種變化,也較容易執行。但若是大半夜哭鬧,常常成為新手父母最為棘手的問題,一方面家長精神已經不佳,常無適當辦法;另一方面嬰兒哭聲宏亮,一哭就驚天動地,常常驚醒所有大人,大家都不得安寧,無形之中也形成不少的壓力。

我們的孩子,在最初第一個月回到家時,也有相同問題。尤其是老大,每天深夜睡覺前就是一場考驗,不知道今天她到底會哭多久。每天好像都在進行無止盡地消耗戰,看誰先倒下去。一開始我們也沒什麼經驗,對於育兒知識也似懂非懂。我是盡量將自己所學的心理學知識運用出來,試看看到底有沒有效。

剛開始,我們也想像得很美好,以為父母各抱一個去睡,她們就可以甜甜蜜蜜一覺到天亮。但是試了一個晚上就知道完全失敗,因為嬰兒睡覺時會哼哼唉唉的,一有什麼風吹草動,以為發生什麼事情了,就不斷地起來查看,大人幾乎整夜沒睡。白天也因而昏昏沈沈,更無法讓小孩在白天消散多餘精力。

我們知道不能這樣下去,大人睡眠不足,做各種事情就會力不從心,精神不集中,注意力也渙散。第一個月我們很難找到適當的方法,我們也因為這樣,打破了一隻玻璃奶瓶,也常常泡錯奶(有人聽到我們到現在三個半月只打破一隻,覺得我們控制力已經算是不錯了,多的是經常打破奶瓶的)。有時兩個同時哭鬧,也完全顧不得什麼感染控制問題,一瓶奶水第一個喝到剩三分之一,就拿給第二個喝,讓她們哭鬧稍稍停止之後,再去泡第二瓶,然後第二瓶也是兩個小娃一起分享。

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後來,我們選擇讓兩個小娃睡在同一間房間,一個睡左邊,一個睡右邊。不過這個方法還是不佳,因為一個人大哭的時候,另一個會手抱住耳朵一直搖頭,好像在說「怎麼三更半夜還有人哭那麼大聲,怎麼不停一停」。不死心的試了幾天,發現她們是輪流哭的,好像有一隻無行的接力棒,今天傳到了誰,誰就要表現一下似的。最後,只好將她們分開為佳,妹妹睡在客廳沙發床,姊姊獨自在房間中睡覺。

好不容易獲得一、兩天清閒,以為美好的日子就要來臨。但事與願違,姊姊對於獨自一人留在房中睡覺,明顯有極大的抗拒。每天入睡前又是一場奮戰,狀況不好的時候,哭個一個小時是經常有的事。這是很難預測的,也完全是運氣,跟晚上的活動不一定有關係,有時哭個五分鐘就自動睡著了,有時卻要耗費很長一段時間。有時候是先給個面子,先乖乖睡個一個小時。一小時之後就起來做亂,這樣的情狀最為辛苦,做父親的總要先打醒自己,才有辦法起來處理是哪一個又哪根筋不對勁。

這確實是非常辛苦的過程,我自己也實驗過多種方法,不是種種都有效用。個人覺得最無效的,就是完全安靜的環境。姊姊的反應就是很好的例子,她獨自一人在安靜的小房間中睡覺,常常是哭的時候多。經常一進到這樣的環境,過不了十分鐘,肯定大哭一下當成回應。後來看到一本書—《讓小baby不哭不鬧的五大妙招》,我才明白發生了什麼事。原來這樣的情境,就跟把小孩推進櫃子裡關起來是一樣的,她被關禁閉了,當然大哭。嬰兒們睡眠的情境,並不需要完全的無聲。若完全無聲,過度寂靜,在她們的感覺中,是荒涼而空盪的。對於這麼小的孩子,覺得溫暖安全的環境,應該是盡量模仿母親子宮的狀態。

Credit: Abby Bischoff via Flickr
Credit: Abby Bischoff via Flickr

此書提出十種模仿子宮環境的方法:

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  1. 摟抱
  2. 舞動
  3. 震動
  4. 包緊
  5. 白噪音或歌聲
  6. 開車兜風
  7. 到戶外走走
  8. 餵奶
  9. 奶嘴
  10. 搖晃

但並不是每種方法都能在三更半夜使用,我們不太可能大半夜開車出去兜風,也不適合深夜出去逛大街。雖然我曾經試過半夜兩點推著嬰兒車到大樓中庭閒晃,但大家都在睡覺了,燈也都關了,要在燈光昏暗的地方行走,確實不太方便。

目前個人經常使用的方法是包巾包緊、吸奶嘴與陪伴(這是我自己加上去的),白噪音當成後一道防線。我的兩個小娃現在用前三個方式,大約十分鐘就可以安靜下來,她們並不一定可以馬上睡著,但是可以逐漸找到自我安撫、自得其樂的方法,如踢踢腳、轉轉頭。能平靜下來,對父母而言已經是最大的安慰。包巾的包法有很多種,我自己是採取最簡單的,拿一塊正方形的紗布浴巾,放成菱形狀,接著將小孩放下,下邊的角往上摺蓋住腳、手與身體。左邊的角往右摺,盡量塞到小孩的身體後面。最後將右邊的角往左摺,也盡量塞到身體背後。這樣做的好處是快速、方便、安全,不用太複雜的學習,大人很快就能上手。對於小孩而言,這樣地包覆方式,並不會很緊,她只要反覆反覆晃動身體,最後就可以自己掙脫。掙脫也沒關係,那時候也累了,就會自動睡著。雖然有的時候孩子掙脫之後會大哭,但次數來講還算少,還在我這個父親可以忍受的範圍。

吸奶嘴是啟動自我安撫的方式之一。有一些家長基於種種理由而禁止小孩吸奶嘴,如會養成壞習慣、過度依賴、乳頭混淆等,但有時這些都過度擔憂了,大部分的小孩都可以順利戒除奶嘴。嬰兒是會逐漸長大的,等到她們慢慢變大,她們自動會找到其他安撫方法。像我的孩子現在三個半月,已經逐漸在嘗試吸自己的手指,她們兩個有時吸到嘖嘖作響,忘我極了,我還以為吃到什麼銷魂的東西。

陪伴這件事與包巾包緊、吸奶嘴是共同出現的。我包完兩個小娃之後,會坐在她們中間等待一段時間。在陪伴這段期間,並不會做其他事情,單純的坐在那邊,等她們逐步安靜下來。這麼做的理由,只是增加她們的親密感,讓她們知道,父母隨時都在身邊,與摟抱的效果相似。這個時間並不長,大約三到五分鐘,我就會離開,她們也可以慢慢進入夢鄉。

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白噪音我較少使用,是因為這個方法就大人而言其實是很吵的。所謂的白噪音是指無意義的聲音,如吹風機、吸塵器等機器運轉聲音。這些聲音與小孩在子宮中聽到母親血管中血流的聲音很相似,因此嬰孩聽到這樣的聲音會覺得安穩而睡著。但個人認為不適合直接使用這些工具,因為不管是吹風機或吸塵器,運轉一段時間都會發熱,太靠近小孩會有過燙疑慮。假如真的要運用這個方法,最好是用錄音方式。我為了錄下這些聲音,還特地跑了一趟醫院將自己的錄音筆找出來,在白天嘗試錄下二十分鐘的時間。使用白噪音時,記得音量要夠大,要能壓過嬰兒的哭聲才行,孩子才會停下來聽聽這是什麼聲音。如此的效果也還不錯,但必須忍耐的變成是大人,大家想像一下馬達運轉的聲音,這並不是多悅耳的聲響。另外,使用此法必須注意的是,音量要逐步減低。當小孩已經慢慢停止哭鬧,其實就不用這麼大的白噪音來吸引嬰兒,要慢慢轉低音量。若當時是大半夜,累得就會是大人,你可能每十分鐘,就要調小音量一次。

網路上流傳很多方法對付哭鬧,其中一種是百歲醫師教的,就是讓嬰兒哭一段時間,自然會停止。這其實是行為理論的應用,一個行為若得不到反應,會自動削弱(extinction)。這種方法不是說不好,但是家長要很有耐心,你要等得夠久,哭聲才會停止。之前姊姊與妹妹同睡一房的時候,我也曾試過此法,但我個人實在狠不下心來讓小孩一直在那邊大哭,嬰兒的哭聲是會讓父母柔腸寸斷的。我將這種方法改良,改成三分鐘就進去看一次,但是進去之後對小孩的回應變少,之後就離開。就這樣反覆了三十分鐘,小孩的哭鬧才停止。但是,事情總是出人意料,妹妹在旁邊聽了半小時之後,換她不高興了,開始大哭了起來,接著只好繼續跟妹妹奮鬥下去。這是雙胞胎家庭最大的困難點,每天半夜一直這樣練功下去也不是辦法,只好不斷找尋其他更佳的解決方法。

如果在深夜,一個父親必須解決嬰兒的哭鬧,以上就是我我養育兩個小娃三個半月,實驗過後的心得。

本文轉載自作者部落格暗香浮動月黃昏

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參考資料: 哈維.卡爾普,《讓小baby不哭不鬧的5大妙招》,天下文化出版。

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林希陶_96
80 篇文章 ・ 53 位粉絲
作者為臨床心理師,專長為臨床兒童心理病理、臨床兒童心理衡鑑、臨床兒童心理治療與親子教養諮詢。近來因生養雙胞胎,致力於嬰幼兒相關教養研究,並將科學育兒的經驗,集結為《心理師爸爸的心手育嬰筆記》。與許正典醫師合著有《125遊戲,提升孩子專注力》(1)~(6)、《99連連看遊戲,把專心變有趣》、《99迷宮遊戲,把專心變有趣》。並主持FB專頁:林希陶臨床心理師及部落格:暗香浮動月黃昏。

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圖形處理單元與人工智慧
賴昭正_96
・2024/06/24 ・6944字 ・閱讀時間約 14 分鐘

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  • 作者/賴昭正|前清大化學系教授、系主任、所長;合創科學月刊

我擔心人工智慧可能會完全取代人類。如果人們能設計電腦病毒,那麼就會有人設計出能夠自我改進和複製的人工智慧。 這將是一種超越人類的新生命形式。

——史蒂芬.霍金(Stephen Hawking) 英國理論物理學家

大約在八十年前,當第一台數位計算機出現時,一些電腦科學家便一直致力於讓機器具有像人類一樣的智慧;但七十年後,還是沒有機器能夠可靠地提供人類程度的語言或影像辨識功能。誰又想到「人工智慧」(Artificial Intelligent,簡稱 AI)的能力最近十年突然起飛,在許多(所有?)領域的測試中擊敗了人類,正在改變各個領域——包括假新聞的製造與散佈——的生態。

圖形處理單元(graphic process unit,簡稱 GPU)是這場「人工智慧」革命中的最大助手。它的興起使得九年前還是個小公司的 Nvidia(英偉達)股票從每股不到 $5,上升到今天(5 月 24 日)每股超過 $1000(註一)的全世界第三大公司,其創辦人(之一)兼首席執行官、出生於台南的黃仁勳(Jenson Huang)也一躍成為全世界排名 20 內的大富豪、台灣家喻戶曉的名人!可是多少人了解圖形處理單元是什麼嗎?到底是時勢造英雄,還是英雄造時勢?

黃仁勳出席2016年台北國際電腦展
Nvidia 的崛起究竟是時勢造英雄,還是英雄造時勢?圖/wikimedia

在回答這問題之前,筆者得先聲明筆者不是學電腦的,因此在這裡所能談的只是與電腦設計細節無關的基本原理。筆者認為將原理轉成實用工具是專家的事,不是我們外行人需要了解的;但作為一位現在的知識分子或公民,了解基本原理則是必備的條件:例如了解「能量不滅定律」就可以不用仔細分析,即可判斷永動機是騙人的;又如現在可攜帶型冷氣機充斥市面上,它們不用往室外排廢熱氣,就可以提供屋內冷氣,讀者買嗎?

CPU 與 GPU

不管是大型電腦或個人電腦都需具有「中央處理單元」(central process unit,簡稱 CPU)。CPU 是電腦的「腦」,其電子電路負責處理所有軟體正確運作所需的所有任務,如算術、邏輯、控制、輸入和輸出操作等等。雖然早期的設計即可以讓一個指令同時做兩、三件不同的工作;但為了簡單化,我們在這裡所談的工作將只是執行算術和邏輯運算的工作(arithmetic and logic unit,簡稱 ALU),如將兩個數加在一起。在這一簡化的定義下,CPU 在任何一個時刻均只能執行一件工作而已。

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在個人電腦剛出現只能用於一般事物的處理時,CPU 均能非常勝任地完成任務。但電腦圖形和動畫的出現帶來了第一批運算密集型工作負載後,CPU 開始顯示心有餘而力不足:例如電玩動畫需要應用程式處理數以萬計的像素(pixel),每個像素都有自己的顏色、光強度、和運動等, 使得 CPU 根本沒辦法在短時間內完成這些工作。於是出現了主機板上之「顯示插卡」來支援補助 CPU。

1999 年,英偉達將其一「具有集成變換、照明、三角形設定/裁剪、和透過應用程式從模型產生二維或三維影像的單晶片處理器」(註二)定位為「世界上第一款 GPU」,「GPU」這一名詞於焉誕生。不像 CPU,GPU 可以在同一個時刻執行許多算術和邏輯運算的工作,快速地完成圖形和動畫的變化。

依序計算和平行計算

一部電腦 CPU 如何計算 7×5+6/3 呢?因每一時刻只能做一件事,所以其步驟為:

  • 計算 7×5;
  • 計算 6/3;
  • 將結果相加。

總共需要 3 個運算時間。但如果我們有兩個 CPU 呢?很多工作便可以同時(平行)進行:

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  • 同時計算 7×5 及 6/3;
  • 將結果相加。

只需要 2 個運算時間,比單獨的 CPU 減少了一個。這看起來好像沒節省多少時間,但如果我們有 16 對 a×b 要相加呢?單獨的 CPU 需要 31 個運算的時間(16 個 × 的運算時間及 15 個 + 的運算時間),而有 16 個小 CPU 的 GPU 則只需要 5 個運算的時間(1 個 × 的運算時間及 4 個 + 的運算時間)!

現在就讓我們來看看為什麼稱 GPU 為「圖形」處理單元。圖一左圖《我愛科學》一書擺斜了,如何將它擺正成右圖呢? 一句話:「將整個圖逆時針方向旋轉 θ 即可」。但因為左圖是由上百萬個像素點(座標 x, y)組成的,所以這句簡單的話可讓 CPU 忙得不亦樂乎了:每一點的座標都必須做如下的轉換

x’ = x cosθ + y sinθ

y’ = -x sinθ+ y cosθ

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即每一點均需要做四個 × 及兩個 + 的運算!如果每一運算需要 10-6 秒,那麼讓《我愛科學》一書做個簡單的角度旋轉,便需要 6 秒,這豈是電動玩具畫面變化所能接受的?

圖形處理的例子

人類的許多發明都是基於需要的關係,因此電腦硬件設計家便開始思考:這些點轉換都是獨立的,為什麼我們不讓它們同時進行(平行運算,parallel processing)呢?於是專門用來處理「圖形」的處理單元出現了——就是我們現在所知的 GPU。如果一個 GPU 可以同時處理 106 運算,那上圖的轉換只需 10-6 秒鐘!

GPU 的興起

GPU 可分成兩種:

  • 整合式圖形「卡」(integrated graphics)是內建於 CPU 中的 GPU,所以不是插卡,它與 CPU 共享系統記憶體,沒有單獨的記憶體組來儲存圖形/視訊,主要用於大部分的個人電腦及筆記型電腦上;早期英特爾(Intel)因為不讓插卡 GPU 侵蝕主機的地盤,在這方面的研發佔領先的地位,約佔 68% 的市場。
  • 獨立顯示卡(discrete graphics)有不與 CPU 共享的自己專用內存;由於與處理器晶片分離,它會消耗更多電量並產生大量熱量;然而,也正是因為有自己的記憶體來源和電源,它可以比整合式顯示卡提供更高的效能。

2007 年,英偉達發布了可以在獨立 GPU 上進行平行處理的軟體層後,科學家發現獨立 GPU 不但能夠快速處理圖形變化,在需要大量計算才能實現特定結果的任務上也非常有效,因此開啟了為計算密集型的實用題目編寫 GPU 程式的領域。如今獨立 GPU 的應用範圍已遠遠超出當初圖形處理,不但擴大到醫學影像和地震成像等之複雜圖像和影片編輯及視覺化,也應用於駕駛、導航、天氣預報、大資料庫分析、機器學習、人工智慧、加密貨幣挖礦、及分子動力學模擬(註三)等其它領域。獨立 GPU 已成為人工智慧生態系統中不可或缺的一部分,正在改變我們的生活方式及許多行業的遊戲規則。英特爾在這方面發展較遲,遠遠落在英偉達(80%)及超微半導體公司(Advance Micro Devices Inc.,19%,註四)之後,大約只有 1% 的市場。

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典型的CPU與GPU架構

事實上現在的中央處理單元也不再是真正的「單元」,而是如圖二可含有多個可以同時處理運算的核心(core)單元。GPU 犧牲大量快取和控制單元以獲得更多的處理核心,因此其核心功能不如 CPU 核心強大,但它們能同時高速執行大量相同的指令,在平行運算中發揮強大作用。現在電腦通常具有 2 到 64 個核心;GPU 則具有上千、甚至上萬的核心。

結論

我們一看到《我愛科學》這本書,不需要一點一點地從左上到右下慢慢掃描,即可瞬間知道它上面有書名、出版社等,也知道它擺斜了。這種「平行運作」的能力不僅限於視覺,它也延伸到其它感官和認知功能。例如筆者在清華大學授課時常犯的一個毛病是:嘴巴在講,腦筋思考已經不知往前跑了多少公里,常常為了追趕而越講越快,將不少學生拋到腦後!這不表示筆者聰明,因為研究人員發現我們的大腦具有同時處理和解釋大量感官輸入的能力。

人工智慧是一種讓電腦或機器能夠模擬人類智慧和解決問題能力的科技,因此必須如人腦一樣能同時並行地處理許多資料。學過矩陣(matrix)的讀者應該知道,如果用矩陣和向量(vector)表達,上面所談到之座標轉換將是非常簡潔的(註五)。而矩陣和向量計算正是機器學習(machine learning)演算法的基礎!也正是獨立圖形處理單元最強大的功能所在!因此我們可以了解為什麼 GPU 會成為人工智慧開發的基石:它們的架構就是充分利用並行處理,來快速執行多個操作,進行訓練電腦或機器以人腦之思考與學習的方式處理資料——稱為「深度學習」(deep learning)。

黃仁勳在 5 月 22 日的發布業績新聞上謂:「下一次工業革命已經開始了:企業界和各國正與英偉達合作,將價值數萬億美元的傳統資料中心轉變為加速運算及新型資料中心——人工智慧工廠——以生產新商品『人工智慧』。人工智慧將為每個產業帶來顯著的生產力提升,幫助企業降低成本和提高能源效率,同時擴大收入機會。」

附錄

人工智慧的實用例子:下面一段是微軟的「copilot」代書、谷歌的「translate」代譯之「one paragraph summary of GPU and AI」。讀完後,讀者是不是認為筆者該退休了?

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GPU(圖形處理單元)和 AI(人工智慧)之間的協同作用徹底改變了高效能運算領域。GPU 具有平行處理能力,特別適合人工智慧和機器學習所需的複雜資料密集運算。這導致了影像和視訊處理等領域的重大進步,使自動駕駛和臉部辨識等技術變得更加高效和可靠。NVIDIA 開發的平行運算平台 CUDA 進一步提高了 GPU 的效率,使開發人員能夠透過將人工智慧問題分解為更小的、可管理的、可同時處理的任務來解決這些問題。這不僅加快了人工智慧研究的步伐,而且使其更具成本效益,因為 GPU 可以在很短的時間內執行與多個 CPU 相同的任務。隨著人工智慧的不斷發展,GPU 的角色可能會變得更加不可或缺,推動各產業的創新和新的可能性。大腦透過神經元網路實現這一目標,這些神經元網路可以獨立但有凝聚力地工作,使我們能夠執行複雜的任務,例如駕駛、導航、觀察交通信號、聽音樂並同時規劃我們的路線。此外,研究表明,與非人類動物相比,人類大腦具有更多平行通路,這表明我們的神經處理具有更高的複雜性。這個複雜的系統證明了我們認知功能的卓越適應性和效率。我們可以一邊和朋友聊天一邊走在街上,一邊聽音樂一邊做飯,或一邊聽講座一邊做筆記。人工智慧是模擬人類腦神經網路的科技,因此必須能同時並行地來處理許多資料。研究人員發現了人腦通訊網路具有一個在獼猴或小鼠中未觀察獨特特徵:透過多個並行路徑傳輸訊息,因此具有令人難以置信的多任務處理能力。

註解

(註一)當讀者看到此篇文章時,其股票已一股換十股,現在每一股約在 $100 左右。

(註二)組裝或升級過個人電腦的讀者或許還記得「英偉達精視 256」(GeForce 256)插卡吧?

(註三)筆者於 1984 年離開清華大學到 IBM 時,就是參加了被認為全世界使用電腦時間最多的量子化學家、IBM「院士(fellow)」Enrico Clementi 的團隊:因為當時英偉達還未有可以在 GPU 上進行平行處理的軟體層,我們只能自己寫軟體將 8 台中型電腦(非 IBM 品牌!)與一大型電腦連接來做平行運算,進行分子動力學模擬等的科學研究。如果晚生 30 年或許就不會那麼辛苦了?

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(註四)補助個人電腦用的 GPU 品牌到 2000 年時只剩下兩大主導廠商:英偉達及 ATI(Array Technology Inc.)。後者是出生於香港之四位中國人於 1985 年在加拿大安大略省成立,2006 年被超微半導體公司收購,品牌於 2010 年被淘汰。超微半導體公司於 2014 年 10 月提升台南出生之蘇姿豐(Lisa Tzwu-Fang Su)博士為執行長後,股票從每股 $4 左右,上升到今天每股超過 $160,其市值已經是英特爾的兩倍,完全擺脫了在後者陰影下求生存的小眾玩家角色,正在挑戰英偉達的 GPU 市場。順便一題:超微半導體公司現任總裁(兼 AI 策略負責人)為出生於台北的彭明博(Victor Peng);與黃仁勳及蘇姿豐一樣,也是小時候就隨父母親移居到美國。

(註五)

延伸閱讀

  • 熱力學與能源利用」,《科學月刊》,1982 年 3 月號;收集於《我愛科學》(華騰文化有限公司,2017 年 12 月出版),轉載於「嘉義市政府全球資訊網」。
  • 網路安全技術與比特幣」,《科學月刊》,2020 年 11 月號;轉載於「善科教育基金會」的《科技大補帖》專欄。
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賴昭正_96
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成功大學化學工程系學士,芝加哥大學化學物理博士。在芝大時與一群留學生合創「科學月刊」。一直想回國貢獻所學,因此畢業後不久即回清大化學系任教。自認平易近人,但教學嚴謹,因此穫有「賴大刀」之惡名!於1982年時當選爲 清大化學系新一代的年青首任系主任兼所長;但壯志難酬,兩年後即辭職到美留浪。晚期曾回台蓋工廠及創業,均應「水土不服」而鎩羽而歸。正式退休後,除了開始又爲科學月刊寫文章外,全職帶小孫女(半歲起);現已成七歲之小孫女的BFF(2015)。首先接觸到泛科學是因爲科學月刊將我的一篇文章「愛因斯坦的最大的錯誤一宇宙論常數」推薦到泛科學重登。

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養出寶寶的免疫力!HMO 母乳寡糖與核苷酸是母乳保護力的關鍵
careonline_96
・2021/07/29 ・2265字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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寶寶還在肚子裡的時候會由臍帶供應大部分養分及少部分藉由胎兒嘴巴吃羊水供給營養,一旦出生後,便得開始進食,透過母乳或配方奶獲得各種營養。母乳中因蘊含牛奶或配方奶所缺乏的活性物質與免疫因子等營養素,被各界視為哺餵寶寶的最佳來源。義大醫院兒童醫學部楊生湳教授指出,母乳的成份包括水、蛋白質、母乳寡醣、脂質、乳糖等,除了提供蛋白質、能量,特別的是母乳還具多項能夠幫助寶寶生長發育、健康成長的重要成份,一直是營養學界關注的焦點。隨著技術進步,母乳中的重要成份陸續被發現,對於寶寶的生長、神經功能、免疫功能等都有幫助。

中國醫藥大學兒童醫院兒童腸胃科主任陳安琪醫師分享,我們可以發現喝一般配方奶的寶寶比喝母奶的寶寶容易生病、拉肚子與感冒,遭到呼吸道病毒感染的風險更是母奶寶寶的兩倍。這是因為母乳具有多種特殊成份,能夠對寶寶發揮保護作用。近年來許多專家學者都朝這個方向研究,歷經 20 年,發現母乳中第三大成分的母乳寡醣(Human Milk Oligosaccharides, HMOs)扮演免疫力養成的關鍵角色。

母乳保護力關鍵:HMO母乳寡醣與核苷酸幫助先天免疫與後天免疫

楊生湳教授表示 HMO 母乳寡醣是母乳中的重要成份,含量比脂質還要多。目前已知的 HMO 母乳寡醣約有兩百種,其中含量最豐富的是 2′ – 岩藻糖基乳糖(2′-FL HMO,2′-Fucosyllactose)。

HMO母乳寡醣幫助腸道菌叢發展

HMO 母乳寡醣是腸道菌叢的營養品,也就是益菌生,有利於腸道菌叢的養成與發展,陳安琪醫師解釋,腸道菌叢長得好,可以預防壞菌過度增生,幫助腸胃蠕動,減少寶寶腸絞痛、躁動、脹氣、哭鬧等狀況。

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我們的身體具有雙重保護系統,分別是先天免疫與後天免疫,楊生湳教授解釋,先天免疫系統會佈署在腸道黏膜、呼吸道黏膜、血液中,當發現細菌入侵時,先天免疫系統便會啟動,消滅入侵者。後天免疫系統則會辨識、記憶入侵的病原體,然後製造出相對應的抗體。

進入腸胃道的細菌通常會先附著在黏膜細胞上,然後再經由細胞間隙侵入人體。因為 HMO 母乳寡醣的分子結構與腸道表面上的受體分子結構相似,所以當腸胃道中存在 HMO 母乳寡醣時,細菌會與 HMO 母乳寡醣結合,而降低附著在黏膜細胞、侵入人體的機會,發揮先天保護作用。

陳安琪醫師分析,HMO 母乳寡醣可以降低輪狀病毒對寶寶的危害。對早產兒來說,在母乳哺育推行後,壞死性腸炎的發生機會有明顯降低,HMO 母乳寡醣在預防壞死性腸炎佔有一定程度重要角色!

HMO母乳寡醣有保護作用且可調節免疫

「腸胃道是一道天然防線,人體的免疫細胞,有超過 7 成都在腸胃道,所以腸胃道健康,與免疫系統非常有關係。」陳安琪醫師說,「母乳中的 HMO 母乳寡醣與核苷酸可以參與免疫調節,有助免疫系統發展。」

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「寶寶剛出生的時候,免疫力較弱,我們都希望寶寶的免疫系統趕快發展起來,」楊生湳教授說,「工廠需要原料才能製造產品,而核苷酸便是 DNA 的重要原料,身體要製造細胞、血球、合成抗體都需要核苷酸。提供足夠的核苷酸,對寶寶很有幫助。」

HMO母乳寡醣有助降低感染機率

母乳中的核苷酸濃度大約是 68 – 72 mg/dL,陳安琪醫師解釋,曾經有研究發現如果讓寶寶攝取含有類似母乳濃度核苷酸的配方奶,有助提高腸胃道裡的 IgA 免疫球蛋白分泌量,約增加 23% 分泌濃度 [3]。IgA 是一種對抗細菌、病毒的重要免疫球蛋白,倘若 IgA 的量提升,對抗細菌、病毒的能力會較佳。另外,在為寶寶常規接種流行性感冒嗜血桿菌疫苗後,足量的核苷酸,也有助於增加流行性感冒嗜血桿菌抗體的含量,給寶寶更好的防護。

寶寶免疫力養成小撇步 – 「攝取貼近母乳的成分營養」、「良好運動刺激」,延續母乳保護力

「大家常說,母乳最好!母乳最好!」楊生湳教授提醒,「但是,後面要記得加上第二句,就是『媽媽妳要準備好!』,媽媽們務必攝取均衡、充足的營養,而且千萬不可以抽菸、喝酒、每天熬夜。先把身體照顧好,才有辦法分泌高品質的母乳。」

如果因為種種因素,不得已需要配方奶銜接時,家長們一定要多加留意,楊生湳教授提醒,請務必選擇國家核准的產品、較有信譽的品牌,而且配方奶的成分多種,盡量挑選接近母乳的成分,諸如 HMO 母乳寡醣、核苷酸等,幫助銜接母乳的保護力。

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陳安琪醫師補充,營養攝取相當重要外,讓寶寶養成規律作息,並培養良好適度的運動刺激,以利免疫細胞正常代謝,以鞏固免疫系統的成熟與發展,若有哺育不了解的問題,記得跟醫師討論喔!

資料來源:

  • Reverri E, et al. Review of the Clinical Experiences of Feeding Infants Formula Containing the Human Milk Oligosaccharide 2’-Fucosyllactose, Nutrients 2018, 10 (10), 1346
  • Marriage BJ, et al. Infants fed a lower calorie formula with 2’-FL show growth and 2’-FL uptake like breastfed infants. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2015;61(6):649-6583. Yau, KIT, et al. Effect of Nucleotides on Diarrhea and Immune Responses in Healthy Term Infants in Taiwan, Journal of Pediatric Gastroenterology and Nutrition. 2003; 36 (1) : 37 – 42

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新手爸媽必知的母乳營養新觀念——免疫因子 HMO 母乳寡醣
careonline_96
・2021/07/15 ・2366字 ・閱讀時間約 4 分鐘

新手爸媽必知!母乳營養新觀念:母乳中的免疫因子 HMO母乳寡醣  醫師圖文解說

母乳是寶寶最好的營養來源,裡頭含有許多牛奶缺乏的成份,台灣新生兒科醫學會理事長暨中國醫藥大學兒童醫院新生兒科主任林鴻志教授表示,因為母奶中含有很多活性物質、關鍵免疫因子與營養素,是難以被配方輕易取代的!

根據成分分析,母乳中包括水、蛋白質、寡醣、脂質、乳糖等,其中母乳寡醣(Human Milk Oligosaccharides, HMOs)是母乳裡面的第三大的成分,在寶寶成長過程中扮演了重要免疫功能的角色。

母乳中的獨特好物

母乳免疫成分解密: HMO 母乳寡醣

寡醣是由三個以上單醣組合而成的碳水化合物,HMO 母乳寡醣多達兩百種以上,結構相當複雜,其中含量最豐富的是 2′ – 岩藻糖基乳糖(2′ – FL HMO,2′-Fucosyllactose)。林鴻志教授解釋,HMO 母乳寡醣有 3 個作用,可幫助寶寶建立腸道免疫力與維持健康體質!

第一,進入腸胃道的 HMO 母乳寡醣,可以當成誘餌,病毒、細菌會直接跟 HMO 母乳寡醣結合在一起,壞菌較不會附著腸道的上皮細胞並侵入寶寶體內。

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「有研究發現,寶寶的飲食中含有 HMO 母乳寡醣,使用抗生素的機會或者使用退燒藥的時間,相對較少。」中國醫藥大學兒童醫院新生兒科蔡明倫醫師說明,「雖然還是可能會生病,但是生病、感染的風險較低,且嚴重度也較輕。相較於沒有攝取 HMO 母乳寡醣的寶寶,減少 63% 拉肚子〔1〕與 52% 的感染風險〔2〕。」

HMO母乳寡醣可降低病原侵入腸道的機會

第二,HMO 母乳寡醣屬於益菌生,能夠幫助腸道菌叢生長。腸道的好菌數量夠多,較能避免壞菌過度繁殖。「母奶很特別,裡頭有益菌生,也有益生菌。益菌生即 HMO 母乳寡醣,而益生菌主要是比菲德氏菌(Bifidobacterium species)為多,HMO 母乳寡醣可以幫助比菲德氏菌生長。」林鴻志教授分享,「早產兒的壞死性腸炎(Necrotizing Enterocolitis,NEC)是一種腸道嚴重受損的急症,與寶寶腸道尚未發育成熟、腸黏膜損傷、細菌感染、腸道發炎物質等因素有關,我們的研究發現,多元化健康腸道菌叢可以減少早產兒出現壞死性腸炎的機會。」

HMO母乳寡醣與核苷酸幫助免疫調節

第三,HMO 母乳寡醣能夠調節免疫功能,避免免疫 T 細胞過度活化。腸胃道黏膜的面積很大,遍布免疫細胞,是人體的重要免疫防線。倘若 T 細胞過度活化,可能導致慢性發炎反應,也可能產生過敏反應,而形成過敏體質。

蔡明倫醫師強調,人體免疫系統分為先天與後天,先天免疫系統無特異性;後天免疫系統具有專一、記憶性的免疫細胞,能夠針對特定病原體發動攻擊。HMO 母乳寡醣於先天與後天免疫系統的建立、成熟都扮演重要角色,提供多項有益寶寶的生理活性,是其他乳源難以取代的免疫調節因子!

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HMO母乳寡醣可減少發炎介質分泌

後天免疫力調節:核苷酸

除了 HMO 母乳寡醣,母乳中還含有核苷酸,據分析母乳中核苷酸濃度大約為 72 mg/L,蔡明倫醫師解釋,核苷酸也具備免疫調節、後天免疫系統活化的功能,可以幫助寶寶發展出健全的免疫系統。常見的過敏問題包括異位性皮膚炎、過敏性鼻炎和氣喘,這幾個問題會隨著年紀陸續出現,而被稱為過敏三部曲。透過免疫調節的效果,有助減少發炎反應的產生。減少過敏性疾病,讓腸胃道黏膜、呼吸道黏膜處於健康的狀態,也有助於減少感染的機會。

家長們都希望寶寶能健康長大,減少遭到細菌、病毒感染的機會。林鴻志教授表示,我們可以從幾個方向著手,首先務必按時接種疫苗,避免染上一些嚴重且能夠預防的疾病;再來可藉助 HMO 母乳寡醣,減少細菌附著於腸道黏膜、伺機入侵的機會、並可以幫助好的菌叢生態發展,進一步抑制有害病菌的繁殖。另外,母乳中的 HMO 母乳寡醣與核苷酸皆能在寶寶成長的過程中,發揮免疫調節的功能,幫助形成健全、平衡的免疫系統。

給新手爸媽的貼心小提醒 – 配方奶挑選「三要一不」

在狀況許可時,母乳是寶寶哺育的最好選擇,哺餵母乳的媽媽請記得要攝取均衡營養,林鴻志教授提醒,由於較少曬太陽,多數媽媽都有維他命 D 缺乏的狀況,而母乳也較容易缺鐵,建議與醫師討論、適時補充。

如果因為奶水不足、或受限於工作而需要以配方奶輔助時,家長要謹慎挑選成分,蔡明倫醫師叮嚀,挑選配方奶可採「三要一不」挑選:要選擇「貼近母奶成分」、「大品牌」與「具有科學臨床實證佐證功效」的配方奶,以獲得品質、保障與近似母乳的好處;媽媽對於寶寶母乳哺育「不」需承受過大壓力,維持好心情一同陪伴寶寶健康長大。若有哺育問題,建議與醫師討論喔!

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資料來源:

  1. Jaz & Rubino. Impact of infectious disease on cognitive development in childhood and beyond: potential mitigational role of hygiene. The Open infectious Diseases Journal. 2012.6.65 – 702.
  2. Reverri E, et al. Review of the Clinical Experiences of Feeding Infants Formula Containing the Human Milk Oligosaccharide 2′-Fucosyllactose Nutrients. 2018; 10 (10).

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