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西方天才聚集的17世紀,東方在做什麼?

LIS_96
・2016/04/18 ・1539字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 539 ・八年級

宋應星

文/唐啟軒

十七世紀被稱為是天才的世紀,我們所熟知的牛頓、克普勒還有波以耳,都是活躍於這個年代。而這些天才們,也讓當代科學有了很大的躍進。但好像聽來聽去,怎麼好像天才都在歐洲,偉大的發現也都是洋人的東西。難道外國的月亮比較圓,歐洲人都是好棒棒,亞洲人都好笨笨嗎?

其實科學的發展,不只是有靠科學家日以繼夜的研究,其實也跟大環境有很大的關係。當時歐洲剛經歷數百年的大航海時期,除了各國在海上的競爭時,對於技術力的要求提高以外,引進美洲作物也解決了長期的糧食不足問題。而資本主義的興盛,更讓歐洲的經濟逆風高飛。在這個歐洲錢淹腳目的年代,物質充足後,人們就開始追求科學或藝術這類較高的目標。

而這個時候,我們的亞洲鄰居在做什麼呢?中國恰逢明朝末年,當時大概就是民不聊生,痛苦指數超高,只差沒有被說是鬼島。這時候就算是崇禎皇帝高呼一聲:「十萬青年十萬肝,GG 輪班救明代!」,大概也不會一群人搶破頭去熬夜做科學研究來救國家的經濟。不過那個年代的中國科學也不是完全沒有新發現,十七世紀初,有個人叫做宋應星。俗話說:「萬般皆下品,唯有讀書高」,從唐代以來,中國最夯的全民運動就是考科舉。而這位宋應星宋先生就是一位專業考生,第一次就通過了鄉試,當時通過率才不到百分之一,差不多就是考上建中的難度。只可惜好景不常,接下來應星他陸續考了十五年的會試都名落孫山。(古代科舉考試,分為:鄉試、會試、殿試三級考試)

宋應星

話雖如此,十五年之間赴京趕考的過程中,視野也寬闊了許多,後來被聘為縣學教師。任教期間他有感而發:「這些權貴跟書呆子,吃米不知道米怎麼來,會穿絲綢衣服卻不會養蠶,五告逼哀!」。於是他開始動筆記錄下關於耕作、養殖、冶煉、製造……等等生產技術,並將這些記錄整理成書,書名由巧奪天工與開物成務各取二字,即為:《天工開物》。這本書被後世稱為技術的百科全書,許多技術至今仍被使用。雖由技術的角度出發,但像是人工養蠶或種植作物時,可以靠人為的技巧來控制遺傳變因,或是冶煉金屬時排除雜質與氣體等等;都使得當時的生物學、力學、熱學、化學等等科學有了較系統化的解釋。

天工開物
天工開物。圖/科普文化

此外,他也經常做一些科學的實驗。在《論氣》一書中曾記載,「人一息不食氣則不生,魚一息不食水則死」,意指人需要呼吸空氣,而魚離開水則死。並且經由實驗發現,魚即使活在水中,若水不與空氣接觸,則同樣無法存活。此外,陸地上的生物即使在空氣中,若是在不通風的密閉空間依然會死,其稱之為「氣死」,由此可知動物都需要空氣中的某一種特定的氣。當然我們現在都知道,這就是氧氣,而沒有氧氣就會窒息,但在當時那個年代,這樣的理論是十分新穎的,甚至領先了西方世界數十年。

這樣聽起來,東方的天才們其實不輸西方,那究竟是什麼造成如此大的差異呢?在東方,我們經常會問「我學/研究這個有什麼用?」這是一種十分務實的研究態度,但也正因這務實,使得這些技術無法舉一反三,終究沒辦法跨出單一領域的應用,成為一個很完整的學門。把時間拉到近代,證明電磁波存在的赫茲曾在課堂上被學生問到:「電磁波傳送有什麼用途?」,而赫茲聳了聳肩回答:「一點用也沒有。」但在百年後的現在,手機、WiFi、微波爐、eTag 通通都需要用到電磁波。其實有時候我們學習或研究,沒有辦法應用未必就是徒勞無功,只是我們還沒遇到需要用到這些知識的時候,亦或是它只是讓我們完整一個知識拼圖的其中一塊。即使最後真的用不上,但那些對於知識的渴望以及求知的過程,也會是最美的徒勞無功。

本文轉載自LIS線上教學平台


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LIS_96
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Paxlovid能有效降低死亡風險嗎?COVID-19口服藥現況

台灣科技媒體中心_96
・2022/05/17 ・2421字 ・閱讀時間約 5 分鐘
示意圖/envato elements

今年四月台灣宣布將走向「重症清零,輕症管控」:非放任病毒肆虐式「與病毒共存」(living with covid-19) 的控管疫情策略。 若需要達到「重症清零,輕症管控」的目標,醫療人員的支援與 COVID-19 藥物的使用,將是關鍵手段,對於感染後容易導致重症的個案,也需要有抗病毒藥物來治療或預防惡化

目前有哪些治療新冠肺癌的藥物?

目前首度獲得美國 FDA 許可的抗新冠藥物「Remdesivir」 (瑞德西韋),是透過抑制病毒的 RNA 合成酶達到藥效。美國 FDA 更在近期批准,注射液劑型的 Remdesivir 適用於「出生 28 天及以上、至少 3 公斤」的嬰幼兒染疫患者,成為首款嬰幼兒的新冠療法

然而注射液劑型需要專業的打針技術,並非一般民眾可居家自行使用,因此抗新冠口服藥物的開發,各國一直都很重視。現行已通過美國 FDA 緊急使用授權(EUA)的抗新冠口服藥物,有輝瑞公司研發的「Paxlovid」,以及默克(或稱默沙東)公司研發的「Molnupiravir」(莫納皮拉韋)

而 Paxlovid 是由 Nirmatrelvir(奈瑪特韋)和 Ritonavir(利托那韋)兩種藥物所搭配使用,其中 Nirmatrelvir 主要作用是抑制新冠病毒的 Mpro 蛋白酶活性,進而干擾病毒的複製,達到抗病毒的效果。而 Ritonavir 則是能延長 Nirmatrelvir 在人體內的血中濃度,透過抑制人體內正常酵素 CYP3A4 酵素活性,避免 CYP3A4 快速將 Nirmatrelvir 代謝掉,而失去 Nirmatrelvir 該有的藥效。

這兩個藥物所構成的 Paxlovid 好像一對好夥伴互相協助,成為具有高效力的口服抗新冠藥物

Paxlovid 能有效降低死亡風險?

Paxlovid。圖/ Kches16414 , CC BY-SA 4.0

根據文獻指出,Paxlovid 能降低 COVID-19 感染後的 85-89% 住院或死亡風險,是目前對抗新冠肺炎最佳的選項之一。《新英格蘭醫學期刊》(NEJM)期刊於上個月發表最新 Paxlovid 臨床試驗的研究報告:「Oral Nirmatrelvir for High-Risk, Nonhospitalized Adults with Covid-19」證實,使用 Paxlovid 治療未施打疫苗且有症狀的 Covid-19 患者,能將 Covid-19 的重症風險降低 89%,且藥物的安全性在臨床上可接受,且沒有明顯的安全問題。

不過,此研究個案限於未施打疫苗者,而目前大多數人已經接種過新冠肺炎疫苗,情況略有不同。已有將此藥使用於已施打過疫苗者的研究正進行中,但若在未施打者有幫助,對於施打過疫苗而可能具有部分保護力的人,推測仍應會有治療效果,此研究是在症狀出現三天內給藥得到良好的效果,至於再晚一些時後才給藥,就沒有數據可參考。

但需要注意的是,有在服用其他藥物的患者(如:降血脂、抗腫瘤藥或神經精神藥物等),若服用 Paxlovid 會影響 CYP3A4 的作用,可能也會改變其他藥物的作用效果,若藥物在血中濃度無法被安全控制,往往對病情有負面的影響。因此服用 Paxlovid 需要有專業醫師的評估並開立處方簽才能使用,民眾無法自由服用

Paxlovid 需要有專業醫師的評估並開立處方簽。圖/envato elements

Molnupiravir 口服藥的表現又是如何?

病毒在複製的過程當中,往往需要大量的核糖核苷(ribonucleoside),作為合成新的病毒所需要的材料。而 Molnupiravir 口服藥,是一種「核糖核苷類似物」,也就是病毒在複製所需要的「冒牌」材料,透過這樣的方式干擾病毒的複製過程,進而阻止病毒的繁殖

Molnupiravir 不會像 Paxlovid 去影響到其他藥物在體內的作用,然而這些核糖核苷類似物在人體細胞進行複製的時候也會使用,所以可能具有誘導基因突變的風險

雖然一般來說,口服 Molnupiravir 的療程只有 5 天,在這樣的時間周期來說,對一般成人造成基因突變的風險是很低。但是,Molnupiravir 對於胎兒或哺乳中的嬰兒,風險就顯得高出許多。所以,Molnupiravir 在默克公司的官方網站有聲明,不建議孕婦及哺乳中的女性服用

此外,根據新英格蘭醫學期刊在今年三月的報告中,發現將 Molnupiravir 用於非住院的新冠患者治療中,僅僅將高危新冠患者的住院和死亡風險降低了 30%,低於早前估計的 50%。

Molnupiravir 不建議孕婦及哺乳中的女性服用。圖/envato elements

「老藥新用」的開發策略

環顧目前的抗新冠藥物,大都是利用「老藥新用」(drug repurposing)的藥物開發策略,才能在這麼短的時間達到如此的成就。「老藥」是指已被核准做為臨床使用的藥物,「新用」則是指由原來已核准的藥物中發現新的適應症用途或是新的用法。

老藥的好處就是其藥物臨床前的數據都已經被建立,其中包含藥理實驗、藥物動力學、代謝途徑、副作用等,這些數據對藥物開發相當重要。

在目前這些新冠藥物中,瑞德西韋一開始是用來開發對抗伊波拉病毒,而 Paxlovid 中的 Nirmatrelvir 原先用以治療愛滋病,此外 Molnupiravir 則是為了治療流感。這樣的成功經驗相信能提供政府與學者參考,期望台灣開發新冠藥物有亮眼的成績,也讓我們未來在對抗 COVID-19 疫情當中有更好的手段。

引用文獻

  1. Hammond, Jennifer, et al. “Oral nirmatrelvir for high-risk, nonhospitalized adults with COVID-19.” New England Journal of Medicine 386.15 (2022): 1397-1408.
  2. Coronavirus (COVID-19) Update: FDA Approves First COVID-19 Treatment for Young Children
  3. Coronavirus (COVID-19) Update: FDA Authorizes First Oral Antiviral for Treatment of COVID-19
  4.  Coronavirus (COVID-19) Update: FDA Authorizes Additional Oral Antiviral for Treatment of COVID-19 in Certain Adults
  5. Hammond, Jennifer, et al. “Oral nirmatrelvir for high-risk, nonhospitalized adults with COVID-19.” New England Journal of Medicine 386.15 (2022): 1397-1408.
  6. Cox, Robert M., Josef D. Wolf, and Richard K. Plemper. “Therapeutically administered ribonucleoside analogue MK-4482/EIDD-2801 blocks SARS-CoV-2 transmission in ferrets.” Nature microbiology 6.1 (2021): 11-18.
  7. Jayk Bernal, Angélica, et al. “Molnupiravir for oral treatment of Covid-19 in nonhospitalized patients.” New England Journal of Medicine 386.6 (2022): 509-520.

臨床試驗

  • EPIC-HR: Study of Oral PF-07321332/Ritonavir Compared With Placebo in Nonhospitalized High Risk Adults With COVID-19(NCT04960202

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