0

1
0

文字

分享

0
1
0

「母愛賀爾蒙」讓母親成為母親

動眼神經
・2015/05/07 ・1107字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 566 ・九年級

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

sn-oxytocin_0
催產素強化老鼠的母性行為。 (ANYAIVANOVA/ISTOCKPHOTO)

新生的鼠寶寶放聲大哭想要吸引自己母親的注意力,然而,牠們的母親並非天生便能認出這些哭聲,她必須透過學習以認得她親生骨肉的哭聲 。近來一項研究發現,「催產素」便是這些學習發生的關鍵。催產素會改變母鼠的大腦,使母鼠出現母性行為與考量,對鼠寶寶的哭聲做出反應。

為了解催產素在雌鼠腦中扮演著什麼樣的角色,紐約大學醫學院(New York University School of Medicine)的科學家首先探究母鼠對鼠寶寶呼喚的一般反應。為躲避掠食者,母鼠定期會變換巢穴的位置,而當鼠寶寶被不小心被落在窩外時,牠們便會發出超音波的哭聲。當母鼠聽見這樣的哭聲時,即跑回將落下的鼠寶寶撿回窩裡。過去研究顯示,母鼠就算是聽到非自己親生的鼠寶寶哭聲時,也會有反應並且靠近發出哭聲的寶寶。大部份的處女鼠則漠不關心鼠寶寶尋求幫助的哭聲。然而,被與母鼠及其孩子一起豢養或是注射了催產素的處女鼠則會去撿回嚎啕大哭的鼠寶寶。 

這個發現使得此研究團隊的領導者,神經科學家 Robert Froemke懷疑催產素協助「將少女腦轉換成母性腦」,但這個轉換是如何發生的呢?過去研究顯示,母鼠對於寶寶鼠痛苦哭聲的記憶儲存在大腦中負責處理聲音的聽覺區。 研究人員在雙側的聽覺區發現了催產素的受器,以及製造催產素的神經元!且左側聽覺區的催產素受器特別多,顯示這一區的腦專門在辨識社會性的訊息。Froemke認為這十分類似人腦處理語言的腦側化情形 ,因為大部份人的左大腦半球是負責管控語言的。

科學家藉由藥物阻斷母鼠左側聽覺區的活動,證實了其在尋回幼鼠行為的重要性,因為被注射藥物的母鼠們大大地忽略了痛苦呼叫的幼鼠們。而當科學家為處女鼠於其左側聽覺區注射催產素後,他們開始尋回嚎叫幼鼠的時間遠遠地早於僅被注射生理食鹽水的處女鼠。在被注射催產素的老鼠中,他們的反應幾乎是瞬間改變的。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

根基於此研究團隊的其他實驗,他們認為催產素幫助母鼠學習和生成鼠寶寶痛苦哭聲的記憶並且關心牠們。艾默理大學的Larry Young說:「催產素同時確保他的大腦給予這些社會性暗示足夠的注意力並且改變他的行為。」

Robert Liu,一位未參與此研究的艾默理大學神經科學家認為這是個十分具開創性的發現,他表示:「我們過去不曾思考催產素在腦中可能扮演的角色,然而這現在卻是此領域中最令人興奮的事」。這被稱為「母愛賀爾蒙」的激素,也被認為很有可能同時參與了腦中嗅覺及聽覺訊息的處理,而如果這是真的的話,那麼催產素很有可能帶給自閉症和產後憂鬱症等某些疾病更佳的治療。

 

參考資料:

  1. Love hormone’ turns mothers into moms. Science [15 April 2015]
  2. Marlin, B. J., Mitre, M., D’amour, J. A., Chao, M. V., & Froemke, R. C. (2015). Oxytocin enables maternal behaviour by balancing cortical inhibition. Nature.
-----廣告,請繼續往下閱讀-----
文章難易度
動眼神經
7 篇文章 ・ 1 位粉絲
曾經的泛科實習生S編,現在的動眼神經。 大叔魂少女心,說走就走的效率姐。喜歡接觸新事物,有一點資訊焦慮症;喜歡把想法化為文字,相信文字的力量能夠讓世界變得更美好。

0

0
0

文字

分享

0
0
0
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

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
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。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
文章難易度

討論功能關閉中。

鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
249 篇文章 ・ 320 位粉絲
充滿能量的泛科學品牌合作帳號!相關行銷合作請洽:contact@pansci.asia

0

3
0

文字

分享

0
3
0
提早乳房發育、睪丸變大,兒童中樞性早熟症狀及治療
careonline_96
・2023/05/16 ・2065字 ・閱讀時間約 4 分鐘

「醫師,小女兒最近都抱怨胸部會痛耶。」媽媽帶著小女孩來到門診。

「現在幾歲?」醫師問。

「6 歲 10 個月。」

「我們先檢查看看喔。」醫師和藹地說。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

檢查後確定小女孩已有乳腺發育,子宮與卵巢大小也處於青春期的狀態,而且骨齡顯著超前 3 年。台北長庚紀念醫院兒童內分泌科蘇雅婷醫師表示,由於小女孩屬於中樞性早熟,且有快速進展的趨勢,預估身高 153 公分低於遺傳身高 158 公分,所以在討論之後決定進行性釋素類似物的治療,每三個月一針,經過 3 年半的治療,在 10 歲半時停止。小女孩的初經在 11 歲半到來,最終身高 157 公分,接近遺傳身高,順利達到治療的目標。

正常的青春期,女生在 8 歲乳房開始發育,男生在 9 歲睪丸體積變大,如果發現有提早發育的現象,便要提高警覺。林口長庚紀念醫院兒童內分泌暨遺傳科主任羅福松醫師指出,常有家長在發現小朋友長陰毛或腳毛很多時便相當緊張,但是陰毛與腳毛並非性早熟的依據,建議至兒童內分泌科檢查,以確定診斷。

醫師會評估乳房、睪丸發育的程度,並安排骨齡檢查,了解生長板密合程度。羅福松醫師說,女生還會安排骨盆腔超音波,藉由卵巢大小、子宮大小、子宮內膜厚度來做判斷。另外還可以安排性釋素測驗(LHRH test),區分中樞性性早熟或周邊性性早熟。

兒童中樞性早熟,是因為下視丘-腦下垂體-性線軸提早活化,進而讓小朋友提早出現第二性徵。蘇雅婷醫師解釋,女生若在 8 歲之前有乳腺組織的發育,家長較容易察覺,至於男生若在 9 歲之前睪丸體積變大、陰囊變薄粉紅,家長較不容易發現,可能延誤就醫。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

8 成至 9 成的女性中樞性早熟,屬於特發性性早熟,沒有明確的腦部病灶,但是若伴隨癲癇、嚴重頭痛、視力缺損、多尿等狀況,可能要安排腦部核磁共振檢查。蘇雅婷醫師表示,男性中樞性早熟,整體而言有 2 成至 7 成 5 的比例是由顱內病灶所引起,因此所有性早熟的男生,都應該接受腦部核磁共振檢查。

性早熟可能與遺傳、飲食、環境賀爾蒙有關。羅福松醫師提醒,日常生活中,要避免用塑膠容器裝熱湯,避免讓小孩接觸香水、化妝品、保養品。至於牛奶、豆漿都可以喝,並不會造成性早熟。

蘇雅婷醫師也提醒,「吃東西之前,請多洗手,便可大幅減少攝入環境賀爾蒙!」

性早熟會伴隨許多問題,包括骨齡超前、初經提前、代謝問題等。蘇雅婷醫師指出,因為性激素會促進生長板密合,若性早熟快速進展,將造成骨齡超前,生長板過早密合,而影響最終成人身高。初經提前,可能對女童造成適應壓力,而且過早的初經也會增加罹患與賀爾蒙相關乳房腫瘤的風險。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

此外,性早熟的女孩在代謝問題方面,如肥胖、高血壓、高血脂的風險可能較一般族群高。

性早熟怎麼辦?

是否需要治療中樞性性早熟,必須經過兒童內分泌專科醫師詳細的評估。羅福松醫師解釋,治療與否取決於兒童的年齡、青春期進展的速度、身高增長速度、以及根據骨齡估計的成年身高。治療目標在於維持骨齡,避免初經提前,也有助於減少未來的代謝問題,或是與賀爾蒙相關乳房腫瘤的風險。

標準的治療是性釋素類似物針劑,打針方式可依照需求分為每個月或每三個月施打。通常是持續治療 2 年以上,直到把小朋友的骨齡拉到跟其他人差不多的程度,生理期也拉回跟同儕差不多的年紀再停針。蘇雅婷醫師說,使用性釋素類似物治療中樞性性早熟已有將近三十年歷史,安全性高。

研究發現,使用性釋素類似物,跟沒有使用藥物作比較,未來生育能力沒有差異,甚至有研究指出,如果不治療,性早熟女生未來遇到不孕的機率可能稍微增加。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

目前也有極細的性釋素類似物針劑可進行注射,有助降低兒童的疼痛與心理負擔,提升治療順從度。只要符合條件,健保也可以給付。

貼心小提醒

請小朋友們要早點睡、多運動、不要喝含糖飲料。羅福松醫師提醒,睡眠與運動可以刺激生長激素分泌,至於含糖飲料則會抑制生長激素,希望能夠在進入青春期的時候,達到較理想的身高。

家長若發現孩子們有性早熟的跡象,請務必至兒童內分泌科就診!

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

0

3
2

文字

分享

0
3
2
催產素可以幫你神助攻嗎?化學分子幫助你們之間的感情更緊密——《完美歐姆蛋的化學》
日出出版
・2022/12/31 ・1888字 ・閱讀時間約 3 分鐘

催產素:讓你產生「愛」的感覺

2003 年,瑞典醫師克絲汀.烏納斯.莫柏格(Kerstin Uvnäs Moberg)出版了《催產素因子》(The Oxytocin Factor,暫譯),她在書中指出,催產素對人體的影響,正好和戰或逃(fight-or-flight)反應相反。

催產素不會讓我們感到厭倦和對陌生人警戒,而是會讓我們感到安全和信任。

莫柏格的理論是基於一些針對動物進行的研究,例如老鼠和田鼠(看起來很像可愛的倉鼠)。她發現如果在田鼠靠近目標配偶的時候對田鼠注射催產素,就可以操控田鼠選擇特定的配偶。

以人類來說,大多數的證據都可以佐證催產素會大幅影響人如何與彼此(甚至和動物)產生連結。例如,當我們撫摸狗的時候,科學家可以觀察到催產素濃度明顯上升,尤其是面對動物寶寶的時候,例如可愛的小狗爬到你腿上窩著。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
當我們撫摸狗的時候,科學家可以觀察到催產素濃度明顯上升。圖/pexels

想當然,新手媽媽抱著寶寶時,也同樣會出現催產素濃度上升的現象。從化學的角度來看,媽媽的愛多到一湧而出,以致於她體內的催產素飄升到驚人的程度,愛情分子可不是浪得虛名。

有感情後,催產素濃度會快速上升

研究人員也注意到,當成人對彼此有感情,催產素濃度會快速上升。以女性來說,催產素分子濃度會在前戲的時候開始升高。

有證據顯示,通常如果性行為過程比較長,人會覺得與伴侶比較有連結,即使真正的交合還沒開始。從化學的角度看來,這是因為有更多催產素分子從人體內湧出。

當人對彼此有感覺時,催產素濃度會快速上升。圖/pexels

女性在高潮之後,會馬上迎來第二次的催產素高峰。從生理的角度分析,這是為了讓我們可以與伴侶形成穩固的連結,以應對懷孕的狀況。女性的身體是出於直覺而且無意識地有這樣的行為,目的是協助鞏固兩人之間的連結。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

相對地,男性不會迎來第二次催產素高峰,而是在各式各樣的性興奮過程中,都會大致呈現催產素升高的狀態,最後在高潮過後回復穩定。

研究人員認為男性沒有第二次催產素高峰,是因為從生理的角度而言,男性沒有與伴侶形成穩固連結的理由,畢竟他們不會懷孕。

愛情激素實驗:催產素對人體的影響

我最喜歡的愛情激素實驗之一,是以一大群處於一對一關係中的異性戀男性為實驗對象。研究人員會用醫療鼻腔噴霧把催產素噴入這些男性的鼻子,然後再向他們介紹一位極有魅力的陌生女性。

研究人員會先請實驗中的男性等待幾分鐘,這是為了讓催產素可以確實與催產素受器形成鍵。(別忘了催產素是大型肽分子,所以需要一點時間才能抵達目標位置,並且與受器結合。)當研究人員確信鍵已經形成,就可以開始實驗了。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

首先他們一次介紹一位男性給那位美麗的女性認識,接著觀察雙方所站的位置有多靠近。

在實驗中,研究員會觀察雙方所站的位置有多靠近。圖/pexels

針對這些處於一對一關係的男性蒐集資料之後,研究人員又找來一群單身男性。他們再次執行催產素鼻腔噴霧的實驗,然後——讓這些單身男子接受觀測。

和先前一樣,研究人員測量了男性和陌生美人之間的物理距離,想知道是否有辦法確認催產素分子對人體的影響。

研究人員發現整體而言,比起單身男性,非單身男性與美麗女性之間的距離至少多出了十到十五公分。當然,實驗難免會有離群值,不過這項研究(尤其)顯示出,男性體內的催產素會使得伴侶之間的連結明顯更穩固。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

所以,下次你老公要去單身派對之前,記得往他鼻子噴一點催產素,再給他一個大大的吻,然後其他的就交給化學吧。

這項研究顯示出,男性體內的催產素會使得伴侶之間的連結明顯更穩固。圖/pexels

——本文摘自《完美歐姆蛋的化學》,2022 年 12 月,日出出版出版,未經同意請勿轉載。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
日出出版
13 篇文章 ・ 7 位粉絲