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比凍齡更重要!女性最佳的凍卵年齡

afore
・2015/06/05 ・1277字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 527 ・七年級

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圖/By Dr. Vereczkey Attila, CC BY-SA 3.0, wikimedia commons.

自從美國生殖醫學學會(American Society for Reproductive Medicine)於 2012 年宣布冷凍卵子的技術已完成試驗階段後,女性之間興起一陣凍卵潮,許多女性選擇先將自己的卵子保存起來,以待將來之用。但這又帶出一個問題 – 幾歲的女性最適合凍卵呢?近日,一個研究團隊在評估了凍卵的經濟及生物學效益,想試著找出這個問題的答案。

在決定要於幾歲凍卵時,女性必須考慮到兩個因素:卵子解凍後的品質以及凍卵的經濟效益。這兩項因素可說是相互矛盾,因為年長女性卵子的活力已明顯降低,就算進行凍卵,其冷凍卵子的品質也早已不如年輕女性;不過從另一個角度來看,年長女性進行凍卵的經濟效益又比年輕女性高出許多,因為在凍卵後的多年內,年輕女性可能都還擁有良好的生育能力。

為了計算女性的最佳凍卵年齡,研究團隊蒐集了來自國家註冊局、懷孕及生育治療調查、與自然生育率相關的研究等資料。根據這些資料,研究人員建立了一個決策模型以比較有無進行凍卵的女性的胎兒活產率。他們將女性分為兩組,一組為將卵子冷凍數年後,才進行生育的女性;另一組的女性同樣是等待相同時間後才進行生育,不過她們不是使用凍卵手術,而是直接自然懷孕或是進行試管嬰兒手術。

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圖/By the Agricultural Research Service, the research agency of the United States Department of Agriculture, Public Domain, wikimedia commons.

研究團隊將女性的年齡設在 25 至 40 歲之間,並假設這些女性在決定是否要凍卵後,會等個三年、五年或七年,才會將冷凍的卵子解凍,或直接採取自然懷孕。(這些時間間隔都是研究團隊自己訂的,目前沒有資料顯示卵子從冷凍到取用之間平均會隔幾年。)

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研究團隊在《懷孕與不孕》(Fertility and Sterility)期刊中公布,進行凍卵的女性如果等上七年才將卵子解凍,就能獲得最高的凍卵效益。雖然凍卵的技術非常昂貴,但對任何年紀的女性來說,如果等上越久才解凍,其活產率相較於沒有凍卵的女性來說也會越高。然而,對於年齡在 32 歲以下的女性來說,凍卵所能提升的活產率並不高,大概只有 10% 而已,而且也不符合經濟效益,因為 32 歲以下的女性仍有極高的生育能力。要一直等到女性 37 歲時,凍卵所能提升的活產率才會大大增加,待她們於 44 歲將卵子解凍時,其活產率已從原本的 21.9% 提升到 51.6%。

對於許多女性及醫師來說,接近 52% 的活產率仍然偏低,大多數的女性會選在 34 歲時凍卵,以達到至少 70% 的活產率。研究結果顯示,如果女性於 30 歲後凍卵,其活產率會大大提升,對此,共同研究人 Tolga Mesen 表示:「我們認為 31 至 33 歲之間是女性的最佳凍卵年齡。」Tolga Mesen 是位婦產科醫生,現在在北卡羅萊納大學教堂山分校(University of North Carolina, Chapel Hill)的生育中心執業。

卵子冷凍保存是項非常新穎的技術,凍卵確實能夠解決生育力隨著年紀增加而降低的問題,但我們現在仍然沒有足夠的資訊可以顯示其成果。不過正如羅徹斯特大學(University of Rochester)的生殖內分泌學家 Wendy Vitek 所說的:「女性現在就想知道這些資訊,而以決策模型的方式操作讓我們很快就能得到我們想知道的答案。」

資料來源:

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泛科學特約編譯作者。一個很容易臉紅的女生,最想去的國家是印度。

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ECU: 汽車大腦的演化與挑戰
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/07/02 ・3793字 ・閱讀時間約 7 分鐘

本文與 威力暘電子 合作,泛科學企劃執行。

想像一下,當你每天啟動汽車時,啟動的不再只是一台車,而是一百台電腦同步運作。但如果這些「電腦」突然集體當機,後果會有多嚴重?方向盤可能瞬間失靈,安全氣囊無法啟動,整台車就像失控的高科技廢鐵。這樣的「系統崩潰」風險並非誇張劇情,而是真實存在於你我日常的駕駛過程中。

今天,我們將深入探討汽車電子系統「逆天改運」的科學奧秘。究竟,汽車的「大腦」—電子控制單元(ECU),是如何從單一功能,暴增至上百個獨立系統?而全球頂尖的工程師們,又為何正傾盡全力,試圖將這些複雜的系統「砍掉重練」、整合優化?

第一顆「汽車大腦」的誕生

時間回到 1980 年代,當時的汽車工程師們面臨一項重要任務:如何把汽油引擎的每一滴燃油都壓榨出最大動力?「省油即省錢」是放諸四海皆準的道理。他們發現,關鍵其實潛藏在一個微小到幾乎難以察覺的瞬間:火星塞的點火時機,也就是「點火正時」。

如果能把點火的精準度控制在「兩毫秒」以內,這大約是你眨眼時間的百分之一到千分之一!引擎效率就能提升整整一成!這不僅意味著車子開起來更順暢,還能直接省下一成的油耗。那麼,要如何跨過這道門檻?答案就是:「電腦」的加入!

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工程師們引入了「微控制器」(Microcontroller),你可以把它想像成一顆專注於特定任務的迷你電腦晶片。它能即時讀取引擎轉速、進氣壓力、油門深度、甚至異常爆震等各種感測器的訊號。透過內建的演算法,在千分之一秒、甚至微秒等級的時間內,精準計算出最佳的點火角度,並立刻執行。

從此,引擎的性能表現大躍進,油耗也更漂亮。這正是汽車電子控制單元(ECU)的始祖—專門負責點火的「引擎控制單元」(Engine Control Unit)。

汽車電子控制單元的始祖—專門負責點火的「引擎控制單元」(Engine Control Unit)/ 圖片來源:shutterstock

ECU 的失控暴增與甜蜜的負荷

第一顆 ECU 的成功,在 1980 年代後期點燃了工程師們的想像:「這 ECU 這麼好用,其他地方是不是也能用?」於是,ECU 的應用範圍不再僅限於點火,燃油噴射量、怠速穩定性、變速箱換檔平順度、ABS 防鎖死煞車,甚至安全氣囊的引爆時機……各種功能都交給專屬的 ECU 負責 。

然而,問題來了:這麼多「小電腦」,它們之間該如何有效溝通?

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為了解決這個問題,1986 年,德國的博世(Bosch)公司推出了一項劃時代的發明:控制器區域網路(CAN Bus)。你可以將它想像成一條專為 ECU 打造的「神經網路」。各個 ECU 只需連接到這條共用的線路上,就能將訊息「廣播」給其他單元。

更重要的是,CAN Bus 還具備「優先通行」機制。例如,煞車指令或安全氣囊引爆訊號這類攸關人命的重要訊息,絕對能搶先通過,避免因資訊堵塞而延誤。儘管 CAN Bus 解決了 ECU 之間的溝通問題,但每顆 ECU 依然需要獨立的電源線、接地線,並連接各種感測器和致動器。結果就是,一輛汽車的電線總長度可能達到 2 到 4 公里,總重量更高達 50 到 60 公斤,等同於憑空多載了一位乘客的重量。

另一方面,大量的 ECU 與錯綜複雜的線路,也讓「電子故障」開始頻繁登上汽車召回原因的榜首。更別提這些密密麻麻的線束,簡直是設計師和維修技師的惡夢。要檢修這些電子故障,無疑讓人一個頭兩個大。

大量的 ECU 與錯綜複雜的線路,也讓「電子故障」開始頻繁登上汽車召回原因的榜首。/圖片來源:shutterstock

汽車電子革命:從「百腦亂舞」到集中治理

到了2010年代,汽車電子架構迎來一場大改革,「分區架構(Zonal Architecture)」搭配「中央高效能運算(HPC)」逐漸成為主流。簡單來說,這就像在車內建立「地方政府+中央政府」的管理系統。

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可以想像,整輛車被劃分為幾個大型區域,像是車頭、車尾、車身兩側與駕駛艙,就像數個「大都會」。每個區域控制單元(ZCU)就像「市政府」,負責收集該區所有的感測器訊號、初步處理與整合,並直接驅動該區的馬達、燈光等致動器。區域先自理,就不必大小事都等中央拍板。

而「中央政府」則由車用高效能運算平台(HPC)擔任,統籌負責更複雜的運算任務,例如先進駕駛輔助系統(ADAS)所需的環境感知、物體辨識,或是車載娛樂系統、導航功能,甚至是未來自動駕駛的決策,通通交由車輛正中央的這顆「超級大腦」執行。

乘著這波汽車電子架構的轉型浪潮中, 2008 年成立的台灣本土企業威力暘電子,便精準地切入了這個趨勢,致力於開發整合 ECU 與區域控制器(Domain Controller)功能的模組化平台。他們專精於開發電子排檔、多功能方向盤等各式汽車電子控制模組。為了確保各部件之間的溝通順暢,威力暘提供的解決方案,就像是將好幾個「分區管理員」的職責,甚至一部分「超級大腦」的功能,都整合到一個更強大的硬體平台上。

這些模組不僅擁有強大的晶片運算能力,可同時支援 ADAS 與車載娛樂,還能兼容多種通訊協定,大幅簡化車內網路架構。如此一來,車廠在追求輕量化和高效率的同時,也能顧及穩定性與安全性。

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2008 年威力暘電子致力於開發整合 ECU 與區域控制器(Domain Controller)功能的模組化平台 /圖片來源:shutterstock

萬無一失的「汽車大腦」:威力暘的四大策略

然而,「做出來」與「做好」之間,還是有差別。要如何確保這顆集結所有功能的「汽車大腦」不出錯?具體來說,威力暘電子憑藉以下四大策略,築起其產品的可靠性與安全性:

  1. AUTOSAR : 導入開放且標準化的汽車軟體架構 AUTOSAR。分為應用層、運行環境層(RTE)和基礎軟體層(BSW)。就像在玩「樂高積木」,ECU 開發者能靈活組合模組,專注在核心功能開發,從根本上提升軟體的穩定性和可靠性。
  2. V-Model 開發流程:這是一種強調嚴謹、能在早期發現錯誤的軟體開發流程。就像打勾 V 字形般,左側從上而下逐步執行,右側則由下而上層層檢驗,確保每個階段的安全要求都確實落實。
  3. 基於模型的設計 MBD(Model-Based Design) 威力暘的工程師們會利用 MatLab®/Simulink® 等工具,把整個 ECU 要控制的系統(如煞車),用數學模型搭建起來,然後在虛擬環境中進行大量的模擬和測試。這等於在實體 ECU 誕生前,就能在「數位雙生」世界中反覆演練、預先排除設計缺陷,,並驗證安全機制是否有效。
  4. Automotive SPICE (ASPICE) : ASPICE 是國際公認的汽車軟體「品質管理系統」,它不直接評估最終 ECU 產品本身的安全性,而是深入檢視團隊在軟體開發的「整個過程」,也就是「方法論」和「管理紀律」是否夠成熟、夠系統化,並只根據數據來評估品質。

既然 ECU 掌管了整輛車的運作,其能否正常運作,自然被視為最優先項目。為此,威力暘嚴格遵循汽車業中一本堪稱「安全聖經」的國際標準:ISO 26262。這套國際標準可視為一本針對汽車電子電氣系統(特別是 ECU)的「超嚴格品管手冊」和「開發流程指南」,從概念、設計、測試到生產和報廢,都詳細規範了每個安全要求和驗證方法,唯一目標就是把任何潛在風險降到最低

有了上述這四項策略,威力暘確保其產品從設計、生產到交付都符合嚴苛的安全標準,才能通過 ISO 26262 的嚴格檢驗。

然而,ECU 的演進並未就此停下腳步。當ECU 的數量開始精簡,「大腦」變得更集中、更強大後,汽車產業又迎來了新一波革命:「軟體定義汽車」(Software-Defined Vehicle, SDV)。

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軟體定義汽車 SDV:你的愛車也能「升級」!

未來的汽車,會越來越像你手中的智慧型手機。過去,車輛功能在出廠時幾乎就「定終身」,想升級?多半只能換車。但在軟體定義汽車(SDV)時代,汽車將搖身一變成為具備強大運算能力與高速網路連線的「行動伺服器」,能夠「二次覺醒」、不斷升級。透過 OTA(Over-the-Air)技術,車廠能像推送 App 更新一樣,遠端傳送新功能、性能優化或安全修補包到你的車上。

不過,這種美好願景也將帶來全新的挑戰:資安風險。當汽車連上網路,就等於向駭客敞開潛在的攻擊入口。如果車上的 ECU 或雲端伺服器被駭,輕則個資外洩,重則車輛被遠端鎖定或惡意操控。為了打造安全的 SDV,業界必須遵循像 ISO 21434 這樣的車用資安標準。

威力暘電子運用前面提到的四大核心策略,確保自家產品能符合從 ISO 26262 到 ISO 21434 的國際認證。從品質管理、軟體開發流程,到安全認證,這些努力,讓威力暘的模組擁有最高的網路與功能安全。他們的產品不僅展現「台灣智造」的彈性與創新,也擁有與國際大廠比肩的「車規級可靠度」。憑藉這些實力,威力暘已成功打進日本 YAMAHA、Toyota,以及歐美 ZF、Autoliv 等全球一線供應鏈,更成為 DENSO 在台灣少數核准的控制模組夥伴,以商用車熱系統專案成功打入日系核心供應鏈,並自 2025 年起與 DENSO 共同展開平台化量產,驗證其流程與品質。

毫無疑問,未來車輛將有更多運作交由電腦與 AI 判斷,交由電腦判斷,比交由人類駕駛還要安全的那一天,離我們不遠了。而人類的角色,將從操作者轉為監督者,負責在故障或斷網時擔任最後的保險。透過科技讓車子更聰明、更安全,人類甘願當一個「最弱兵器」,其實也不錯!

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月經週期變短?慎防卵巢早衰!及早檢測減少不孕風險
careonline_96
・2024/03/27 ・2054字 ・閱讀時間約 4 分鐘

「醫師,我有卵巢早衰的現象,所以打算凍卵,但是聽說每天都要打排卵針,讓我好猶豫……」李小姐說。

「打排卵針是為了促使卵泡發育,才有辦法取得較多的卵子。」醫師說,「現在也有一針抵多針的友善排卵針,施打一次效果可以持續一週,便利性較高,也可大幅減少打針的次數。」

在台灣,每十對夫妻中大約有兩對會遭遇不孕的困擾。大新婦產科診所生殖中心陳志宏院長指出,「如果沒有避孕超過一年都沒有懷孕,就算是不孕症。至於 35 歲以上的婦女,如果超過半年還沒有受孕,便要盡快尋求專業的協助。」

有許多因素會導致不孕症,卵巢早衰是個常見的原因。陳志宏院長說,卵巢早衰通常沒有明顯症狀,患者往往是在接受檢驗後,才驚覺有卵巢早衰的狀況。

卵巢早衰的原因可分成先天因素和後天因素,大部分是先天因素,例如在出生之後,卵巢的細胞存量就比較少。陳志宏院長說,後天因素包括卵巢發炎、卵巢手術、壓力過大、作息不正常、吸菸等。

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年輕女性發生卵巢早衰時,大多沒有明顯症狀,還是有規則的月經。陳志宏院長說,部分女性可能會發現月經週期縮短,本來是 28 天來月經,當卵巢功能衰退時,可能變成 26 天、24 天、甚至 21 天就來月經。月經週期縮短可能是卵巢早衰的徵兆,但是有些人的月經本來就不規則,所以也不會發現月經週期縮短的狀況。

卵巢早衰對生殖能力有顯著的影響,陳志宏院長說,除了卵巢存量過少,卵子品質也會下降,導致患者懷孕機率降低,而受精後的胚胎也可能無法順利發育。

有生育規劃的女性一定要留意卵巢早衰的問題,陳志宏院長說,抽血檢測抗穆勒氏管荷爾蒙(AMH)可以評估卵巢功能,抗穆勒氏管荷爾蒙(AMH)由卵巢中的小卵泡分泌。抗穆勒氏管荷爾蒙(AMH)的正常範圍在 2 ng/ml 至 5 ng/ml,當抗穆勒氏管荷爾蒙(AMH)小於 2 ng/ml 就代表卵巢功能衰退。

另一個評估方式是由陰道超音波檢查大於 2mm 的小卵泡數量,陳志宏院長說,若小卵泡數量減少,代表卵巢庫存下降。

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及早了解卵巢功能,積極把握卵實力

「隨著年紀增長,卵巢功能將持續衰退。」陳志宏院長說,「女性可以透過抗穆勒氏管荷爾蒙(AMH)或超音波評估卵巢功能,預作生育規劃。如果打算晚一點生育,或已經發現有卵巢早衰的現象,可以考慮凍卵,保存卵實力。」

在較年輕的時候取卵,能夠一次取到較多卵子,而且卵子的品質比較好。陳志宏院長解釋,舉例來說,在 30 歲時,也許凍 8 至 12 顆卵,未來就有機會成功生下一個活產寶寶;到了 40 歲,可能要凍 20 至 40 顆卵,才有機會成功生下一個活產寶寶。而在 30 歲時,可能只要取一、兩次卵就足夠,但在 40 歲時,便需要多次取卵。

陳志宏院長提醒,「建議育齡年齡的女性要了解自己的卵巢功能,及早做好生育規劃。」

無論是要凍卵或是做人工生殖都需要從卵巢中取出卵子,而得先施打排卵針。陳志宏院長說,傳統的作法是使用短效型排卵針,每天一劑,連續施打 7 至 10 次。患者可以在家自行施打,或者回醫療院所施打。

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如果很怕打針、不敢自己打針、或時間無法配合的患者可以考慮使用可以一針抵多針的友善排卵針。陳志宏院長說,施打後,醫師可依患者個情況追加短效型排卵針,對患者而言方便性較高,也比較友善。

根據臨床試驗,可以一針抵多針的友善排卵針的懷孕率、活產率皆與短效型排卵針無顯著差異。患者可以和醫師討論,選擇合適的方式。

從月經來潮到取卵大約是兩個禮拜,陳志宏院長說,如果要凍卵,就是直接把卵子凍起來,等到適當的時間再解凍、受精;如果要作人工生殖,大概會在取卵後 3 至 5 天植入。

針對不孕,目前的生殖科技有幾種方式可以輔助,例如吃排卵藥、人工受孕、試管嬰兒,各種方式的適用族群與成功率各不相同,需要經過專業的評估。陳志宏院長說,以大新婦產科診所生殖中心為例,每位患者都有個案管理師,醫師也會根據每個人的狀況提供個人化的療程,增加懷孕成功的機率!

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COVID-19 會造成嬰兒潮嗎?很可能不會
寒波_96
・2020/08/17 ・1737字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 557 ・八年級

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高度傳染性的 COVID-19(武漢肺炎、新冠肺炎)席捲全球,為了防疫,全世界許多人被迫減少外出,增加待在家裡的時間。有種說法是,大家關在家裡沒事做,生小孩的機率會上升,真的嗎?

瘟疫與出生率的關係複雜,不過由經驗推論,事態的發展方向很可能恰恰相反。

圖/pikrepo

過往經驗:西班牙流感等浩劫以後……

歷史記錄指出,在戰爭、饑荒、瘟疫之類的災難增加死亡率以後,生育率短期內會下降,一段時間後才會恢復。以影響遍及全球的「西班牙流感」來看(照現在的流行,可稱之為「1918 年新型流感」),它短期內導致不少人死亡,也改變人口組成,減少生殖力,幾年後才恢復。

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如美國在 1918 到 1919 年的出生率降低了 13%。然而,西班牙流感在第一次世界大戰末爆發,隨後大戰結束。1920 年以後出生率的增加,也可能與大戰結束有關,不單純是傳染病的影響。

西班牙大流感後的嬰兒潮可能也和第一次世界大戰有關,而不單是傳染病的影響。圖/wikimedia

有些研究發現,嚴重地震、颶風過後的 1 到 5 年生育會增加。經歷出乎意料的死亡以後,父母有意願把去世的人生回來,而死亡後的新生命也有某些象徵意義。

不過不同傳染病的性質不同。西班牙流感主要傷殺對象是處於繁殖年齡的年輕人,不難預期會影響生育。但是武漢肺炎主要攻擊老人,多半對年輕人的健康影響有限,未成年人的死亡數更是很少。如此狀況下,父母和寶寶都少有損失,父母不需要把小孩「生回來」,因此這部分對生育率的影響應該有限。

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在21世紀初影響生育率的關鍵是?

時代背景、社會狀況、經濟,是影響生育的關鍵因素。

瘟疫過後生育率的增減要和原本的狀況比較,然而如今的「現狀」和從前差異很大。目前經濟比較發達,帳面教育程度高的國家或地區,生育率本來就已經不高,平均 1 位女生生 2.1 個小孩,還有地區低於 1.3 個小孩。

圖/pikrepo

經濟相對發達的地區更加重視生活品質。大家都被關在家裡,使得媽媽(與爸爸)在家的負擔明顯加重,顧小孩就很耗精力,或許會影響生殖的意願。

社經較有優勢的家庭,生寶寶會考慮比較多事。瘟疫重創經濟後,未來的不確定性上升,會令人減少長期計劃,肯定也會減低生小孩的意願。不久前 2008 年的經濟蕭條,就曾經導致生育率降低。

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中低收入的國家或地區,處境不同。這些地方傳統上有兩大因素促進生寶寶:第一,生出來的小孩能作為不用付錢的勞動力;第二,小孩長大後可以成為父母年老後的依靠。

然而隨著時代變遷,最近這些地方的生育率多半也有下降,不過經濟假如恢復,生育率也有機會回升。但是時代力量畢竟和以前不同,大時代整體趨勢是,大量人口由鄉村移動到城市,使得家庭觀念轉變,以及避孕增加,都會減少生育。

影響生育的各種可能因素。圖/取自參考資料

綜合推測,瘟疫以後的嬰兒潮極不可能發生,至少在高收入國家,短期內的生育率只會萎靡。而中低收入國家的出生率,近幾十年來持續下跌的趨勢,也不太可能在疫情結束後從根本上逆轉。

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撒哈拉以南的非洲國家比較難預期。它們生育率的整體趨勢也是下降,不過經濟與人口結構相比之下轉變較小。這些地區的經濟仰賴出口導向,更容易受到國際合作或保護主義的政策影響。它們也將影響未來幾年,全世界的人口組成。

本文轉載自新公民議會〈武漢肺炎會造成嬰兒潮嗎?很可能不會〉

延伸閱讀

參考資料

本文亦刊載於作者部落格《盲眼的尼安德塔石匠》暨其 facebook 同名專頁

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寒波_96
193 篇文章 ・ 1093 位粉絲
生命科學碩士、文學與電影愛好者、戳樂黨員,主要興趣為演化,希望把好東西介紹給大家。部落格《盲眼的尼安德塔石器匠》、同名粉絲團《盲眼的尼安德塔石器匠》。