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「你心目中人類歷史上 / 未來的關鍵事件」徵文

PanSci_96
・2016/04/13 ・7432字 ・閱讀時間約 15 分鐘 ・SR值 533 ・七年級

學會用火烤熟食物,讓人類可以用更短的時間,攝取更多更營養的食物;農業革命的發生,讓人類擁有更穩定的食物來源,不再需要為了追逐食物四處遷徙;後來的工業革命、資訊革命,更是讓人類的生活有了大幅度的改變。更甚者,未來又可能會發生什麼「關鍵事件」,徹底翻轉人類既有的生活型態呢?

泛科學本次舉辦徵文活動,希望能募集網友告訴我們什麼事「你心目中人類歷史上 / 未來的關鍵事件」,泛科學編輯群從如雪片般飛來的稿件中挑出了以下 10 篇投稿,刊載如下。

(排序依來稿先後順序)

投稿人:莊博安(全職實習諮商心理師)

莊博安在泛科學的專欄

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圖/公視新聞

「殺死自我」。

這是作為基本生物絕對不會想到的事情。動物的天性就是生存,但開始有自傷自毀的傾向時,明顯在心智上有了極大轉變,甚至可以推論那是「脫離本能」的開始或過程。

佛洛姆說,人類擺脫「天性」後,用理性的大腦看見自身存在的困窘。因為失去「天性」,我們反而不知何去何從,只能探索周遭環境,發展出對於生活的熱情。

接著這份熱情會變成我們的「性格」,取代原先佔主導地位的「天性」。不像動物般只是求生的覓食交配,人類發展出純粹享樂的濫交,因困頓或犧牲式的自殺。用佛洛姆談「惡」的角度來看,某些人也會走向非健康形式的熱情──剝削、虐待、屠殺,因為這是最迅速讓我們感受到熱情、或說「存在」的「意識」。

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我們需要這份自我存在的意識感,否則擺脫天性後太可怕了,為了吃飯而吃飯、為了性交而性交,活在一個沒有意義卻又想找到存在意義的人來說,這是折磨。

我們想要什麼?什麼對我們比較好?脫離動物「天性」後,取代大腦的「意識」絕對是人類歷史上最重要的事件之一。「殺死自我」只是一種自我意識下的產,而這個產物又讓人類有了更多選擇;換句話說,這種「殺死自我」的覺察是種頓悟,讓人在絕望時有了希望,反而可以不顧後果地,做出任何迅速擁有熱情而不顧生命的事情。因為從歷史事件來看,生命從來都不是許多人更重視的事情,而是「意義」;不須苟活,能夠從被環境影響的性格中,讓好的或壞的「自我」爆發出來。

這經常是最快感受到自我存在的方法,也正是人類無法接受擁有「意識」卻不曉得「意義」為何的悲戚手段。

令人感嘆,與一絲無奈。

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參考資料:

  • Fromm, E. (1992). The anatomy of human destructiveness. Macmillan. 《人類破壞性的剖析》。水牛出版。

投稿人:綠色平等

《智人勝利的關鍵:高度合作的起源》

在面對從蟲洞另一端來襲的侵略者,智人們的團結一致讓他們順利取得勝利。(雖然其中一個不是人、還有一個長得不太像人)圖/IMDb

德國科學家赫曼曾做過一項實驗,針對2歲半的人類與黑猩猩幼童進行推理能力和社交能力的測驗,結果推理能力雙方不相上下,但社交認知能力卻是人類大幅領先,並把結果發表於「科學」期刊。所以我可以合理的推測人類能擊敗其他所有人種的關鍵是「社交能力」。

雖然其他所有的人屬物種都有先進且複雜的社交能力,但智人為何鶴立雞群呢?我認為這要感謝 19.5 萬年前 – 12.5 萬年前地球的氣溫大幅下降,東非內陸,也就是智人的發源地食物日漸稀少,濱海環境成了我們主要覓食處,這也是我們智人團結和戰爭的起因,最近在南非的科學家馮克所做的實驗顯示,貝類礁石的生產力極高,採集一小時的熱量高達4500卡,使的會更團結守護礁石、能組成更大團體(反正食物夠多)、人緣好等個體在天擇中勝出;相對的我們生活在歐洲的表親尼安德塔人就沒這麼幸運了,因為太冷,甚至連海水都結冰了,所以沒有足夠的濱海資源,而尼安德塔人只好去狩獵冰原中的大型動物(有證據指出尼安德塔人幾乎只吃肉),而狩獵團體並非越大越好,人多能分到的食物也少。所以智人主要是跟智人為的高產值的領土打仗,而尼安德塔人則是狩獵技巧高的小團體。

後來智人大約在 4 萬年前進入歐洲後,與尼安德塔人一起生活了 1.5 萬年,在這麼長的相處時間,我們也有可能學到尼安德塔人那精良的狩獵技巧,幫助我們在歐洲生活,最後他們滅絕的原因可能是兩種路線:

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  1. 加入 or 被迫加入智人團隊的因為「人緣差」而滅絕了,但還是有少數混血。
  2. 沒加入的則因為戰爭,但寡不敵眾,而滅絕了,畢竟智人不是什麼寬容的物種,歷史上的大屠殺很常見。

投稿人:jerryss97

《農業革命》

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兩百萬年前,在東非的人類祖先,僅僅是地球上浩浩蒼生中的一員,逐漸向各大陸、島嶼徙居,造成當地大型動物滅絕。最後,在1.3萬年前,弗洛瑞斯人絕種,智人成為唯一存活的人類物種。

而究竟,使我們的先祖,從發現、到征服、至最後的支配?

是什麼改變,使我們定居一處、專業分工、階級出現、以至於後來的城邦、帝國、國家?

答案就是:1.2 萬年前的新石器革命:農牧業開始發展,在足夠良是積累下,其他器物技術也開始提升,進一步改善生活。人群逐漸吸引、聚集,生產技術進步至需要分工,而產品的交換,則發明了貨幣。為了管理這生產活動的一切,政府便誕生了。

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人類與其他生物開始截然不同的新石器革命的源頭,便是能產生糧食積累,才能衍生出爾後諸多制度的:農業革命(1.2 萬年前)——馴化動植物,出現永久聚落。

目前所知,人類農業革命的起源是多元分立的,不同的地區分別各自發展出不同的農作物和家畜。兩河流域地區的人們相繼培育出大麥、小麥、豌豆、橄欖、無花果等農作物,以及山羊、綿羊、豬、牛、貓等家畜。而東亞地區大約從西元前 7000 年起,陸續育種了稻米、小米、大豆、芋頭、香蕉、甘蔗等農作物,以及豬、雞、鴨、水牛等牲畜。

但是,哈拉瑞指出,看似訓服農作物、家畜的我們,也放棄了多元的選擇,而人口的激增,使得居民與作物必須展開增量的競賽,一旦作物無法支撐,飢荒便隨之而來。又為什麼會一步步越陷越深呢?因為總是對未來保持期待,心想現在多一點的付出定能有更優渥的生活,如此使得社會進步,卻也越來越無法承受風險。

投稿人:陳韻安

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溝通(當然也包含嘴砲)是人類發展的重要里程。圖/@flickr

人類歷史上最重要的發展關鍵之一是溝通和紀錄,亦即語言和文字/圖像。哈拉瑞博士提到人類之所以稱霸地球,是因為能夠大規模且靈活地合作,而背後基礎是因為我們能共同相信一個虛構的架構。這需要的不僅是抽象的思考,也需要能夠傳達這些抽象思考的語言,如此才能在一個群體中傳播同樣的思想,接著接受同樣思想的人才能聚集起來合作。除此之外,不論是口述歷史還是文字/圖像紀錄,都可以讓人類跨越時空合作,亦即牛頓所說「站在巨人的肩膀上」。缺乏紀錄的後果就是無法累積智慧,便無法進一步突破,也不可能達到現在人類的成就。

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其他生物之間的溝通模式的確也是語言,但缺乏兩個要素:大量的抽象思考、長久的紀錄。其他生物是否有抽象思考可能不容易證明,不過即使存在,目前看來也無法用天生的溝通模式傳達給其他同種類的生物瞭解。除此之外,每一代的突破(例如某隻猩猩發現特別好用的工具)無法有效紀錄並傳承給後代,讓後代有機會以此為基礎進一步完善,也無法避免在長久的傳承中失真。但人類的文字/圖像紀錄可以做到。

因此,個人認為未來如果能更降低語言間的隔閡(例如發展更好的翻譯系統,不必做到秦始皇的車同軌、書同文),可能會更促進人類之間合作的效率。

投稿人:顏廷耀(中央大學經濟所)

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身為一個經濟系的學生我特別關注經濟成長的途徑,我希望能找到經濟發展的軌跡,才能幫助落後的國家順利的沿著條途徑成長。所以要確定是否有這條軌跡存在,我認為尋找歷史上的「文明標誌」是很重要的,也就是人類歷史上的關鍵事件。

有三樣東西我覺得特別重要:貨幣的發明、分割繼承制跟廢奴

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貨幣的發明很多人覺得很重要,我也不能確定他正式的時間點為何,我相信上古就有各種貨幣的形式存在。貨幣就是象徵信用的實體化;在人跟人不信任的時候,專業生產的分工根本無法進行。我不能推斷貨幣跟經濟活動的因果關係,但是司馬遷在史記寫道:「農工商交易之路通,而龜貝金錢刀布之幣興焉」。所以至少當貨幣興盛的時候,我們可以推斷經濟活動的程度為何,非常符合文明標誌的概念。

分割繼承制度的概念主要是要區別嫡長子繼承制。嫡長子繼承制在物資匱乏的年代或是對統治者的家族是很好的制度,它確保了家產不會被任意的分割,只會有一個人有同樣的霸權地位,而且會延續這樣的霸權。但是它阻止了階級流動的可能性,而且做法相當違反人性,但是在物資缺乏的年代,違反人性的制度,可能對於整個社會有幫助;但一旦脫離嫡長子繼承進入分割繼承,代表社會進入到一個新的境界。

奴隸制度對於物資匱乏的年代也是不錯的制度。為奴並不是你想像的那麼糟,不在莊園裡為奴的,出去到荒野,容易生病、遇到強盜還會遇到野生動物的攻擊。而在莊園有領主的保護,他也不會刻意刁難你,畢竟你完全屬於它,沒有人會刁難自己的財產,你生氣的時候會打桌子,但你會蓄意破壞它嗎?廢奴制顯然是一個文明的象徵,畢竟奴隸的生產力是受到壓迫的,賺再多錢也都屬於主人的,你有看過你不推牛車,牛自己跑的嗎?廢奴制才能解放人類的生產力。

投稿人:陳韻卉

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古文明留下來的文字,讓我們有機會窺探當時人們生活的樣貌。圖/wikipedia

以文科腦的角度來看,我心目中人類歷史上最關鍵的事件,莫過於使用「文字」。

等等…這裡並不是要爭論到底是蘇美人還是埃及人還是中國人發明的,我所謂的「文字」,指的是第一個在牆壁上留下的塗鴉。

試想那個畫面:一群人拖著野牛的屍體回到洞窟,圍著火堆取暖烤肉,孩子在旁邊奔跑嬉戲,首領獻上鮮血讚美大地。稍遠的角落裡,有個人突然靈光一閃,決定拿起石頭在牆壁上畫下眼前的景象。

旁邊有人湊過來指著那圖案問他畫什麼,於是有了第一個藝術評論……

過沒多久有人覺得每次都要畫一頭牛太麻煩了,等他畫完牛都跑了,於是他畫了個圈圈加上兩隻角,旁邊人問他這什麼,他指著遠方的牛群說,就是牛啊。

第一個在牆上的作品已經消失,我們也無法得知驅使他撿起石頭的原因。或許「想要留下點什麼」的衝動是人類共通的欲望,為了記錄生活軌跡或是祈求打獵順利,從無義的發聲到有義的語言,如此漫長又無價的一步。

多了不起啊……

從可見的事物到不可見的思想,人類免於浪費重複學習傳遞訊息的時間,得以站在前人基礎上繼續前進。從共通的畫面延伸成不同族群的語言,就算指著同一頭牛,我們仍保有各自的「牛」。

人類由同而異,發展文明爭強噬弱,最後繞回原點才發現萬流同宗。石頭必然會被撿起,它只是在時光裡靜待,那個改變歷史的瞬間。

投稿人:Sean Yeh

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當我們和外星文明接觸時,真有可能像 MIB 電影那樣雙方盡量互相配合,或者人類文明會在一瞬間被消滅?圖/IMDb

當外星文明向人類展示他們的存在時,這將是人類史上最為關鍵的事件!

假如這個外星文明是有敵意的,那這個關鍵事件就是人類最後一件大事,句點。

但假如這個外星文明是沒有敵意的,這個事件也會改變整個人類發展的歷程。首先,人類發現自己不再是萬物之靈了! 在整個宇宙的生態系來看,人類只不過是一個毫不起眼的族群,才正要想辦法踏出家門口而已。我們不再孤獨,但人類卻被貶為低等動物。原本,人類是地球的主宰,還曾想像自己是宇宙的奇蹟,竟然能以一己之力,破解宇宙創生及終極粒子的謎題;然而,現在只能成了太陽系第三號野生動物園裏的高等掠食動物。

也有一大部分的人宣稱找到了神,他們完全放棄了原有的信仰,改把外星文明當作是真神!是的,當年印加帝國的印第安人也以為騎馬帶槍的西班牙人是神一樣。只是這個新的神會符合人們對神的期待嗎?也有一大批人主張要拋棄人類的文明與價值,來完全擁抱外星人的文明,這也不稀奇,才在一百年前,中國就為這事激辯不已;但是,向來注重團體行動的日本人比中國人早三十年認命,徹底全盤西化,而且大獲成功!

然而,假如這個外星文明是沒有敵意的,我們依然還是自己命運的主宰,我們應該要慶賀!因為宇宙顯然還有太多的奧秘是我們所不知的,而我們的高等物理教科書很顯然可以改寫了!我們該慶賀有比我們先進的文明,向人類證實科技進步與毀滅並不是孿生子!科技進步的同時,心胸可以更開闊。如果,外星異族都能和平共處,那同樣是人類的我們,有何理由不行呢?

我真心希望這個人類最為關鍵的事件,最後成為人類永遠和平的轉捩點。

以上,是我的想法。

投稿人:周冠妤

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圖/learningmind

我認為人類歷史上最重要的關鍵轉變是「認知革命」,它形成人類很重要的獨特之處,也是現今人類世界建構的基礎。

認知革命和人類語言有密切關聯,許多動物都有自己的溝通方式,如蜜蜂的移動路徑、狗的叫聲…而人類語言的獨特之處在於,能夠以簡單的元素組合成複雜的訊息,因此人類能夠彼此交換大量而繁複、甚至嶄新概念的訊息。更重要的是,經過認知革命後,人類能夠談論「假的事物」,這是其他任何動物都難以達到的能力。因為能夠談假的事物,人類不會被侷限於身邊親眼所見、只與當下經驗有關的談話,而能夠透過語言建構出實際上不存在,但所有人都相信的事物。

而透過這樣的能力,金錢、宗教、國家等許多維繫當今世界的重要法則,才能夠被「創造」出來。許多日常中習以為常的事物,深植於生活習慣、看似再自然不過的社會運行規則,背後都來自人類認知革命的能力。雖然我們經常談論金錢、宗教、國家如何發展、創造的過程,卻從未看透它們背後所需的巨大思考和認知能力,以及這些體系本質上其實是一個共同想像。藉由多數人類都能夠「想像」這些事物,它們才有可能被相信、被賦予實際的影響力,而成為人類世界的運行規則。

投稿人:吳孟臻

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人體冷凍會是解決當下醫學難題的解答嗎?圖/IMDB

死亡是每個人都必須面對卻又不想面對的終點,在中國,各朝各代的君王無不追求長生不死,從秦始皇到近代的雍正帝,耗費許多國力在尋找長生神藥;在埃及,法老王將自己做成木乃伊,期待能死而復生,卻沒有真正得償所願者。

在醫學如此先進的 21 世紀,長生不死依舊是醫學界想創造的神話, 2016 當下的醫學看來是無法達到,那未來呢?為了讓生命得以延續,便開始發展人體冷凍保存技術,期望能在未來實現這個不可能的任務。在生物技術上,將人體細胞以抗凍劑冷凍保存於 -190°C 後,再以 37°C 快速回溫,幾乎可以使人體細胞有 90% 以上的存活率,這是每間生物實驗室都能簡單達到的技術,目前也已經發展出人體血液、組織、器官的冷凍保存技術,美國也已經有公司提供人體全體的冷凍保存,費用當然也高得嚇人,但是在未來「可能」得以延續自己生命的誘因下,許多人還是願意賭一把。

人體冷凍已經不是問題,但怎麼解凍才能讓人存活?而且還必須是無任何細胞損傷的條件下繼續存活,這才是目前遭遇的最大難題。在未來的某天,也許這個難題能被解決,我們能從冷凍狀態下順利的復活,並藉由未來高度發展的醫學,治癒我們的不治之症,實現長生不死的神話,但隨之而來的人口壓力、道德問題,可能是比技術層面更難解決的問題了。

投稿人:廖榮豪(康橋國中)

科學家們正如火如荼的想研發出機械義肢。那機械腦也是有可能的嗎?圖/DARPA

身為一位業餘的科普讀者,想當然爾我並不專精任何一項專業領域,但也因為這樣讓我可以廣泛的吸收各大科學領域的知識。而對我來說,將會是人類史上最重要的事件莫過於利用其他物質來建構我們肩上的這顆腦袋,並同時保有意識、想法、記憶等等。換句話說,也就是獲得一個完整的鋼鐵之軀。

眾多器官中,就屬大腦最為神秘了。心臟壞了可以移植,腎臟壞了也可以移植,基本上,我們的五臟六腑壞了都可以替換,唯獨就大腦換了這個最根本的你也就不存在了。我們到現在都沒辦法去完全的理解我們大腦的運作功能,包括最基本的思考,意識的存在等等對目前的我們都是謎一般的存在,但是以其他角度去看的話,我們的大腦其實也不過就是一堆原子、分子所組成的。所以理論上來說,並不無可能利用其他材料來建構出我們這獨一無二的大腦。

而一旦我們可以使用其他物質來打造我們的大腦時,基本上剩下來的所以部分都不是問題了。最重要的是,這將會達到人們數千數萬年以來的夢想—–長生不老。且當我們的身軀可用矽及鐵鋁等元素建構而成時,我們也不在受限於我們現在這個脆弱無比的身體了,也代表我們做得到事情就不止是單單在月球上留個腳印而已了。不論是要移民太空或是進行跨星系之間的旅行等等的事物在我們突破機械大腦這個奇異點後,一切都會變得相當簡單了。


看完以上文章之後不妨也問問自己:你心目人類歷史上 / 未來的關鍵事件又是什麼呢?

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「融合蛋白」如何全方位圍剿狡猾癌細胞
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/11/07 ・5944字 ・閱讀時間約 12 分鐘

本文與 TRPMA 台灣研發型生技新藥發展協會合作,泛科學企劃執行

我們知道癌症是台灣人健康的頭號公敵。 為此,我們花了很多時間介紹最新、最有效的抗癌方法之一:免疫療法

免疫療法中最重要的技術就是抗體藥物。科學家會人工製造一批抗體去標記癌細胞。它們就像戰場上的偵察無人機,能精準鎖定你體內的敵人——癌細胞,為它們打上標記,然後引導你的免疫系統展開攻擊。

這跟化療、放射線治療那種閉著眼睛拿機槍亂掃不同。免疫療法是重新叫醒你的免疫系統,為身體「上buff (增益) 」來抗癌,副作用較低,因此備受好評。

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但尷尬的是,經過幾年的臨床考驗,科學家發現:光靠抗體對抗癌症,竟然已經不夠用了。

事情是這樣的,臨床上醫生與科學家逐漸發現:這個抗體標記,不是容易損壞,就是癌細胞同時設有多個陷阱關卡,只靠叫醒免疫細胞,還是難以發揮戰力。

但好消息是,我們的生技工程也大幅進步了。科學家開始思考:如果這台偵察無人機只有「標記」這一招不夠用,為什麼不幫它升級,讓它多學幾招呢?

這個能讓免疫藥物(偵察無人機)大進化的訓練器,就是今天的主角—融合蛋白(fusion protein)

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融合蛋白(fusion protein)/ 圖片來源:wikipedia

融合蛋白是什麼?

免疫療法遇到的問題,我們可以這樣理解:想像你的身體是一座國家,病毒、細菌、腫瘤就是入侵者;而抗體,就是我們派出的「偵察無人機」。

當我們透過注射放出這支無人機群進到體內,它能迅速辨識敵人、緊抓不放,並呼叫其他免疫單位(友軍)一同解決威脅。過去 20 年,最強的偵查機型叫做「單株抗體」。1998年,生技公司基因泰克(Genentech)推出的藥物赫賽汀(Herceptin),就是一款針對 HER2 蛋白的單株抗體,目標是治療乳癌。

這支無人機群為什麼能對抗癌症?這要歸功於它「Y」字形的小小抗體分子,構造看似簡單,卻蘊藏巧思:

  • 「Y」 字形上面的兩隻「叉叉」是敵人偵測器,能找到敵人身上的抗原特徵,並黏上去,稱為抗體結合區「Fab 區域」。
  • 「Y」 字形的「尾巴」就是我們說的「標籤」,它能通知免疫系統啟動攻擊,稱為結晶區域片段「Fc 區域」。具體來說,當免疫細胞在體內巡邏,免疫細胞上的 Fc 受體 (FcR) 會和 Fc區域結合,進而認出病原體或感染細胞,接著展開清除。

更厲害的是,這個 Fc 區域標籤還能加裝不同功能。一般來說,人體內多餘的分子,會被定期清除。例如,細胞內會有溶酶體不斷分解多餘的物質,或是血液經過肝臟時會被代謝、分解。那麼,人造抗體對身體來說,屬於外來的東西,自然也會被清除。

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而 Fc區域會與細胞內體上的Fc受體結合,告訴細胞「別分解我」的訊號,阻止溶酶體的作用。又或是單純把標籤做的超大,例如接上一段長長的蛋白質,或是聚乙二醇鏈,讓整個抗體分子的大小,大於腎臟過濾孔的大小,難以被腎臟過濾,進而延長抗體在體內的存活時間。

偵測器(Fab)加上標籤(Fc)的結構,使抗體成為最早、也最成功的「天然設計藥物」。然而,當抗體在臨床上逐漸普及,一個又一個的問題開始浮現。抗體的強項在於「精準鎖定」,但這同時也是它的限制。

「Y」 字形上面的兩隻「叉叉」是敵人偵測器,能找到敵人身上的抗原特徵,並黏上去,稱為抗體結合區「Fab 區域」/ 圖片來源:shutterstock

第一個問題:抗體只能打「魔王」,無法毀掉「魔窟」。 

抗體一定要有一個明確的「標的物」才能發揮作用。這讓它在針對「腫瘤」或「癌細胞本身」時非常有效,因為敵人身上有明顯標記。但癌細胞的形成與惡化,是細胞在「生長、分裂、死亡、免疫逃脫」這些訊號通路上被長期誤導的結果。抗體雖然勇猛,卻只能針對已經帶有特定分子的癌細胞魔王,無法摧毀那個孕育魔王的系統魔窟。這時,我們真正欠缺的是能「調整」、「模擬」或「干擾」這些錯誤訊號的藥物。

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第二個問題:開發產線的限制。

抗體的開發,得經過複雜的細胞培養與純化程序。每次改變結構或目標,幾乎都要重新開發整個系統。這就像你無法要求一台偵測紅外線的無人機,明天立刻改去偵測核輻射。高昂的成本與漫長的開發時間,讓新產線難以靈活創新。

為了讓免疫藥物能走向多功能與容易快速製造、測試的道路,科學家急需一個更工業化的藥物設計方式。雖然我們追求的是工業化的設計,巧合的是,真正的突破靈感,仍然來自大自然。

在自然界中,基因有時會彼此「融合」成全新的組合,讓生物獲得額外功能。例如細菌,它們常仰賴一連串的酶來完成代謝,中間產物要在細胞裡來回傳遞。但後來,其中幾個酶的基因彼此融合,而且不只是基因層級的合併,產出的酶本身也變成同一條長長的蛋白質。

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結果,反應效率大幅提升。因為中間產物不必再「跑出去找下一個酶」,而是直接在同一條生產線上完成。對細菌來說,能更快處理養分、用更少能量維持生存,自然形成適應上的優勢,這樣的融合基因也就被演化保留下來。

科學家從中得到關鍵啟發:如果我們也能把兩種有用的蛋白質,「人工融合」在一起,是否就能創造出更強大的新分子?於是,融合蛋白(fusion protein)就出現了。

以假亂真:融合蛋白的HIV反制戰

融合蛋白的概念其實很直覺:把兩種以上、功能不同的蛋白質,用基因工程的方式「接起來」,讓它們成為同一個分子。 

1990 年,融合蛋白 CD4 免疫黏附素(CD4 immunoadhesin)誕生。這項設計,是為了對付令人類聞風喪膽的 HIV 病毒。

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我們知道 T 細胞是人體中一種非常重要的白血球。在這些 T 細胞中,大約有六到七成表面帶有一個叫做「CD4」的輔助受體。CD4 會和另一個受體 TCR 一起合作,幫助 T 細胞辨識其他細胞表面的抗原片段,等於是 T 細胞用來辨認壞人的「探測器」。表面擁有 CD4 受體的淋巴球,就稱為 CD4 淋巴球。

麻煩的來了。 HIV 病毒反將一軍,竟然把 T 細胞的 CD4 探測器,當成了自己辨識獵物的「標記」。沒錯,對 HIV 病毒來說,免疫細胞就是它的獵物。HIV 的表面有一種叫做 gp120 的蛋白,會主動去抓住 T 細胞上的 CD4 受體。

一旦成功結合,就會啟動一連串反應,讓病毒外殼與細胞膜融合。HIV 進入細胞內後會不斷複製並破壞免疫細胞,導致免疫系統逐漸崩潰。

為了逆轉這場悲劇,融合蛋白 CD4 免疫黏附素登場了。它的結構跟抗體類似,由由兩個不同段落所組成:一端是 CD4 假受體,另一端則是剛才提到、抗體上常見的 Fc 區域。當 CD4 免疫黏附素進入體內,它表面的 CD4 假受體會主動和 HIV 的 gp120 結合。

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厲害了吧。 病毒以為自己抓到了目標細胞,其實只是被騙去抓了一個假的 CD4。這樣 gp120 抓不到 CD4 淋巴球上的真 CD4,自然就無法傷害身體。

而另一端的 Fc 區域則有兩個重要作用:一是延長融合蛋白在體內的存活時間;二是理論上能掛上「這裡有敵人!」的標籤,這種機制稱為抗體依賴性細胞毒殺(ADCC)或免疫吞噬作用(ADCP)。當免疫細胞的 Fc 受體與 Fc 區域結合,就能促使免疫細胞清除被黏住的病毒顆粒。

不過,這裡有個關鍵細節。

在實際設計中,CD4免疫黏附素的 Fc 片段通常會關閉「吸引免疫細胞」的這個技能。原因是:HIV 專門攻擊的就是免疫細胞本身,許多病毒甚至已經藏在 CD4 細胞裡。若 Fc 區域過於活躍,反而可能引發強烈的發炎反應,甚至讓免疫系統錯把帶有病毒碎片的健康細胞也一併攻擊,這樣副作用太大。因此,CD4 免疫黏附素的 Fc 區域會加入特定突變,讓它只保留延長藥物壽命的功能,而不會與淋巴球的 Fc 受體結合,以避免誘發免疫反應。

從 DNA 藍圖到生物積木:融合蛋白的設計巧思

融合蛋白雖然潛力強大,但要製造出來可一點都不簡單。它並不是用膠水把兩段蛋白質黏在一起就好。「融合」這件事,得從最根本的設計圖,也就是 DNA 序列就開始規劃。

我們體內的大部分蛋白質,都是細胞照著 DNA 上的指令一步步合成的。所以,如果科學家想把蛋白 A 和蛋白 B 接在一起,就得先把這兩段基因找出來,然後再「拼」成一段新的 DNA。

不過,如果你只是單純把兩段基因硬接起來,那失敗就是必然的。因為兩個蛋白會互相「打架」,導致摺疊錯亂、功能全毀。

這時就需要一個小幫手:連接子(linker)。它的作用就像中間的彈性膠帶,讓兩邊的蛋白質能自由轉動、互不干擾。最常見的設計,是用多個甘胺酸(G)和絲胺酸(S)組成的柔性小蛋白鏈。

設計好這段 DNA 之後,就能把它放進細胞裡,讓細胞幫忙「代工」製造出這個融合蛋白。接著,科學家會用層析、電泳等方法把它純化出來,再一一檢查它有沒有摺疊正確、功能是否完整。

如果一切順利,這個人工設計的融合分子,就能像自然界的蛋白一樣穩定運作,一個全新的「人造分子兵器」就此誕生。

CD4免疫黏附素問世之後,融合蛋白逐漸成為生物製藥的重要平台之一。而且現在的融合蛋白,早就不只是「假受體+Fc 區域」這麼單純。它已經跳脫模仿抗體,成為真正能自由組裝、自由設計的生物積木。

CD4免疫黏附素問世之後,融合蛋白逐漸成為生物製藥的重要平台之一 / 圖片來源:wikipedia

融合蛋白的強項,就在於它能「自由組裝」。

以抗體為骨架,科學家可以接上任何想要的功能模組,創造出全新的藥物型態。一般的抗體只能「抓」(標記特定靶點);但融合蛋白不只會抓,還能「阻斷」、「傳遞」、甚至「調控」訊號。在功能模組的加持下,它在藥物設計上,幾乎像是一個分子級的鋼鐵蜘蛛人裝甲。

一般來說,當我們選擇使用融合蛋白時,通常會期待它能發揮幾種關鍵效果:

  1. 療效協同: 一款藥上面就能同時針對多個靶點作用,有機會提升治療反應率與持續時間,達到「一藥多效」的臨床價值。
  2. 減少用藥: 原本需要兩到三種單株抗體聯合使用的療法,也許只要一種融合蛋白就能搞定。這不僅能減少給藥次數,對病人來說,也有機會因為用藥減少而降低治療成本。
  3. 降低毒性風險: 經過良好設計的融合蛋白,可以做到更精準的「局部活化」,讓藥物只在目標區域發揮作用,減少副作用。

到目前為止,我們了解了融合蛋白是如何製造的,也知道它的潛力有多大。

那麼,目前實際成效到底如何呢?

一箭雙鵰:拆解癌細胞的「偽裝」與「內奸」

2016 年,德國默克(Merck KGaA)展開了一項全新的臨床試驗。 主角是一款突破性的雙功能融合蛋白──Bintrafusp Alfa。這款藥物的厲害之處在於,它能同時封鎖 PD-L1 和 TGF-β 兩條免疫抑制路徑。等於一邊拆掉癌細胞的偽裝,一邊解除它的防護罩。

PD-L1,我們或許不陌生,它就像是癌細胞身上的「偽裝良民證」。當 PD-L1 和免疫細胞上的 PD-1 受體結合時,就會讓免疫系統誤以為「這細胞是自己人」,於是放過它。我們的策略,就是用一個抗體或抗體樣蛋白黏上去,把這張「偽裝良民證」封住,讓免疫系統能重新啟動。

但光拆掉偽裝還不夠,因為癌細胞還有另一位強大的盟友—一個起初是我軍,後來卻被癌細胞收買、滲透的「內奸」。它就是,轉化生長因子-β,縮寫 TGF-β。

先說清楚,TGF-β 原本是體內的秩序管理者,掌管著細胞的生長、分化、凋亡,還負責調節免疫反應。在正常細胞或癌症早期,它會和細胞表面的 TGFBR2 受體結合,啟動一連串訊號,抑制細胞分裂、減緩腫瘤生長。

但當癌症發展到後期,TGF-β 跟 TGFBR2 受體之間的合作開始出問題。癌細胞表面的 TGFBR2 受體可能突變或消失,導致 TGF-β 不但失去了原本的抑制作用,反而轉向幫癌細胞做事

它會讓細胞骨架(actin cytoskeleton)重新排列,讓細胞變長、變軟、更有彈性,還能長出像觸手的「偽足」(lamellipodia、filopodia),一步步往外移動、鑽進組織,甚至進入血管、展開全身轉移。

更糟的是,這時「黑化」的 TGF-β 還會壓抑免疫系統,讓 T 細胞和自然殺手細胞變得不再有攻擊力,同時刺激新血管生成,幫腫瘤打通營養補給線。

為了對抗這個內奸,默克在 Bintrafusp Alfa 的結構裡,加上了一個「TGF-β 陷阱(trap)」。就像 1989 年的 CD4 免疫黏附素用「假受體」去騙 HIV 一樣,這個融合蛋白在體內循環時,會用它身上的「陷阱」去捕捉並中和游離的 TGF-β。這讓 TGF-β 無法再跟腫瘤細胞或免疫細胞表面的天然受體結合,從而鬆開了那副壓抑免疫系統的腳鐐。

為了對抗這個內奸,默克在 Bintrafusp Alfa 的結構裡,加上了一個「TGF-β 陷阱(trap)」/ 情境圖來源:shutterstock

告別單一解方:融合蛋白的「全方位圍剿」戰

但,故事還沒完。我們之前提過,癌細胞之所以難纏,在於它會發展出各種「免疫逃脫」策略。

而近年我們發現,癌細胞的「偽良民證」至少就有兩張:一張是 PD-L1;另一張是 CD-47。CD47 是癌細胞向巨噬細胞展示的「別吃我」訊號,當它與免疫細胞上的 SIRPα 結合時,就會抑制吞噬反應。

為此,總部位於台北的漢康生技,決定打造能同時對付 PD-L1、CD-47,乃至 TGF-β 的三功能生物藥 HCB301。

雖然三功能融合蛋白聽起來只是「再接一段蛋白」而已,但實際上極不簡單。截至目前,全球都還沒有任何三功能抗體或融合蛋白批准上市,在臨床階段的生物候選藥,也只佔了整個生物藥市場的 1.6%。

漢康生技透過自己開發的 FBDB 平台技術,製作出了三功能的生物藥 HCB301,目前第一期臨床試驗已經在美國、中國批准執行。

免疫療法絕對是幫我們突破癌症的關鍵。但我們也知道癌症非常頑強,還有好幾道關卡我們無法攻克。既然單株抗體在戰場上顯得單薄,我們就透過融合蛋白,創造出擁有多種功能模組的「升級版無人機」。

融合蛋白強的不是個別的偵查或阻敵能力,而是一組可以「客製化組裝」的平台,用以應付癌細胞所有的逃脫策略。

Catch Me If You Can?融合蛋白的回答是:「We Can.」

未來癌症的治療戰場,也將從尋找「唯一解」,轉變成如何「全方位圍剿」癌細胞,避免任何的逃脫。

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解密機器人如何學會思考、觸摸與變形
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/09/09 ・6820字 ・閱讀時間約 14 分鐘

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本文與 Perplexity 合作,泛科學企劃執行

「Hello. I am… a robot.」

在我們的記憶裡,機器人的聲音就該是冰冷、單調,不帶一絲情感 。它們的動作僵硬,肢體不協調,像一個沒有靈魂的傀儡,甚至啟發我們創造了機械舞來模仿那獨特的笨拙可愛。但是,現今的機器人發展不再只會跳舞或模仿人聲,而是已經能獨立完成一場膽囊切除手術。

就在2025年,美國一間實驗室發表了一項成果:一台名為「SRT-H」的機器人(階層式手術機器人Transformer),在沒有人類醫師介入的情況下,成功自主完成了一場完整的豬膽囊切除手術。SRT-H 正是靠著從錯誤中學習的能力,最終在八個不同的離體膽囊上,達成了 100% 的自主手術成功率。

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這項成就的意義重大,因為過去機器人手術的自動化,大多集中在像是縫合這樣的單一「任務」上。然而,這一場完整的手術,是一個包含數十個步驟、需要連貫策略與動態調整的複雜「程序」。這是機器人首次在包含 17 個步驟的完整膽囊切除術中,實現了「步驟層次的自主性」。

這就引出了一個讓我們既興奮又不安的核心問題:我們究竟錯過了什麼?機器人是如何在我們看不見的角落,悄悄完成了從「機械傀儡」到「外科醫生」的驚人演化?

這趟思想探險,將為你解密 SRT-H 以及其他五款同樣具備革命性突破的機器人。你將看到,它們正以前所未有的方式,發展出生物般的觸覺、理解複雜指令、學會團隊合作,甚至開始自我修復與演化,成為一種真正的「準生命體」 。

所以,你準備好迎接這個機器人的新紀元了嗎?

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只靠模仿還不夠?手術機器人還需要學會「犯錯」與「糾正」

那麼,SRT-H 這位機器人的外科大腦,究竟藏著什麼秘密?答案就在它創新的「階層式框架」設計裡 。

你可以想像,SRT-H 的腦中,住著一個分工明確的兩人團隊,就像是漫畫界的傳奇師徒—黑傑克與皮諾可 。

  • 第一位,是動口不動手的總指揮「黑傑克」: 它不下達具體的動作指令,而是在更高維度的「語言空間」中進行策略規劃 。它發出的命令,是像「抓住膽管」或「放置止血夾」這樣的高層次任務指令 。
  • 第二位,是靈巧的助手「皮諾可」: 它負責接收黑傑克的語言指令,並將這些抽象的命令,轉化為機器手臂毫釐不差的精準運動軌跡 。

但最厲害的還不是這個分工,而是它們的學習方式。SRT-H 研究團隊收集了 17 個小時、共 16,000 條由人類專家操作示範的軌跡數據來訓練它 。但這還只是開始,研究人員在訓練過程中,會刻意讓它犯錯,並向它示範如何從抓取失敗、角度不佳等糟糕的狀態中恢復過來 。這種獨特的訓練方法,被稱為「糾正性示範」 。

SRT-H 研究團隊收集了 17 個小時、共 16,000 條由人類專家操作示範的軌跡數據來訓練它 。 / 圖片來源:shutterstock

這項訓練,讓 SRT-H 學會了一項外科手術中最關鍵的技能:當它發現執行搞砸了,它能即時識別偏差,並發出如「重試抓取」或「向左調整」等「糾正性指令」 。這套內建的錯誤恢復機制至關重要。當研究人員拿掉這個糾正能力後,機器人在遇到困難時,要不是完全失敗,就是陷入無效的重複行為中 。

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正是靠著這種從錯誤中學習、自我修正的能力,SRT-H 最終在八次不同的手術中,達成了 100% 的自主手術成功率 。

SRT-H 證明了機器人開始學會「思考」與「糾錯」。但一個聰明的大腦,足以應付更混亂、更無法預測的真實世界嗎?例如在亞馬遜的倉庫裡,機器人不只需要思考,更需要實際「會做事」。

要能精準地與環境互動,光靠視覺或聽覺是不夠的。為了讓機器人能直接接觸並處理日常生活中各式各樣的物體,它就必須擁有生物般的「觸覺」能力。

解密 Vulcan 如何學會「觸摸」

讓我們把場景切換到亞馬遜的物流中心。過去,這裡的倉儲機器人(如 Kiva 系統)就像放大版的掃地機器人,核心行動邏輯是極力「避免」與周遭環境發生任何物理接觸,只負責搬運整個貨架,再由人類員工挑出包裹。

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但 2025 年5月,亞馬遜展示了他們最新的觸覺機器人 Vulcan。在亞馬遜的物流中心裡,商品被存放在由彈性帶固定的織物儲物格中,而 Vulcan 的任務是必須主動接觸、甚至「撥開」彈性織網,再從堆放雜亂的儲物格中,精準取出單一包裹,且不能造成任何損壞。

2025 年5月,亞馬遜展示了他們最新的觸覺機器人 Vulcan / 圖片引用:https://www.aboutamazon.com/news

Vulcan 的核心突破,就在於它在「拿取」這個動作上,學會了生物般的「觸覺」。它靈活的機械手臂末端工具(EOAT, End-Of-Arm Tool),不僅配備了攝影機,還搭載了能測量六個自由度的力與力矩感測器。六個自由度包含上下、左右、前後的推力,和三個維度的旋轉力矩。這就像你的手指,裡頭分布著非常多的受器,不只能感測壓力、還能感受物體橫向拉扯、運動等感觸。

EOAT 也擁有相同精確的「觸覺」,能夠在用力過大之前即時調整力道。這讓 Vulcan 能感知推動一個枕頭和一個硬紙盒所需的力量不同,從而動態調整行為,避免損壞貨物。

其實,這更接近我們人類與世界互動的真實方式。當你想拿起桌上的一枚硬幣時,你的大腦並不會先計算出精準的空間座標。實際上,你會先把手伸到大概的位置,讓指尖輕觸桌面,再沿著桌面滑動,直到「感覺」到硬幣的邊緣,最後才根據觸覺決定何時彎曲手指、要用多大的力量抓起這枚硬幣。Vulcan 正是在學習這種「視覺+觸覺」的混合策略,先用攝影機判斷大致的空間,再用觸覺回饋完成最後精細的操作。

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靠著這項能力,Vulcan 已經能處理亞馬遜倉庫中約 75% 的品項,並被優先部署來處理最高和最低層的貨架——這些位置是最容易導致人類員工職業傷害的位置。這也讓自動化的意義,從單純的「替代人力」,轉向了更具建設性的「增強人力」。

SRT-H 在手術室中展現了「專家級的腦」,Vulcan 在倉庫中演化出「專家級的手」。但你發現了嗎?它們都還是「專家」,一個只會開刀,一個只會揀貨。雖然這種「專家型」設計能有效規模化、解決痛點並降低成本,但機器人的終極目標,是像人類一樣成為「通才」,讓單一機器人,能在人類環境中執行多種不同任務。

如何教一台機器人「舉一反三」?

你問,機器人能成為像我們一樣的「通才」嗎?過去不行,但現在,這個目標可能很快就會實現了。這正是 NVIDIA 的 GR00T 和 Google DeepMind 的 RT-X 等專案的核心目標。

過去,我們教機器人只會一個指令、一個動作。但現在,科學家們換了一種全新的教學思路:停止教機器人完整的「任務」,而是開始教它們基礎的「技能基元」(skill primitives),這就像是動作的模組。

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例如,有負責走路的「移動」(Locomotion) 基元,和負責抓取的「操作」(Manipulation) 基元。AI 模型會透過強化學習 (Reinforcement Learning) 等方法,學習如何組合這些「技能基元」來達成新目標。

舉個例子,當 AI 接收到「從冰箱拿一罐汽水給我」這個新任務時,它會自動將其拆解為一系列已知技能的組合:首先「移動」到冰箱前、接著「操作」抓住把手、拉開門、掃描罐子、抓住罐子、取出罐子。AI T 正在學會如何將這些單一的技能「融合」在一起。有了這樣的基礎後,就可以開始來大量訓練。

當多重宇宙的機器人合體練功:通用 AI 的誕生

好,既然要學,那就要練習。但這些機器人要去哪裡獲得足夠的練習機會?總不能直接去你家廚房實習吧。答案是:它們在數位世界裡練習

NVIDIA 的 Isaac Sim 等平台,能創造出照片級真實感、物理上精確的模擬環境,讓 AI 可以在一天之內,進行相當於數千小時的練習,獨自刷副本升級。這種從「模擬到現實」(sim-to-real)的訓練管線,正是讓訓練這些複雜的通用模型變得可行的關鍵。

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DeepMind 的 RT-X 計畫還發現了一個驚人的現象:用來自多種「不同類型」機器人的數據,去訓練一個單一的 AI 模型,會讓這個模型在「所有」機器人上表現得更好。這被稱為「正向轉移」(positive transfer)。當 RT-1-X 模型用混合數據訓練後,它在任何單一機器人上的成功率,比只用該機器人自身數據訓練的模型平均提高了 50%。

這就像是多重宇宙的自己各自練功後,經驗值合併,讓本體瞬間變強了。這意味著 AI 正在學習關於物理、物體特性和任務結構的抽象概念,這些概念獨立於它所控制的特定身體。

AI 正在學習關於物理、物體特性和任務結構的抽象概念,這些概念獨立於它所控制的特定身體。/ 圖片來源:shutterstock

不再是工程師,而是「父母」: AI 的新學習模式

這也導向了一個科幻的未來:或許未來可能存在一個中央「機器人大腦」,它可以下載到各種不同的身體裡,並即時適應新硬體。

這種學習方式,也從根本上改變了我們與機器人的互動模式。我們不再是逐行編寫程式碼的工程師,而是更像透過「示範」與「糾正」來教導孩子的父母。

NVIDIA 的 GR00T 模型,正是透過一個「數據金字塔」來進行訓練的:

  • 金字塔底層: 是大量的人類影片。
  • 金字塔中層: 是海量的模擬數據(即我們提過的「數位世界」練習)。
  • 金字塔頂層: 才是最珍貴、真實的機器人操作數據。

這種模式,大大降低了「教導」機器人新技能的門檻,讓機器人技術變得更容易規模化與客製化。

當機器人不再是「一個」物體,而是「任何」物體?

我們一路看到了機器人如何學會思考、觸摸,甚至舉一反三。但這一切,都建立在一個前提上:它們的物理形態是固定的。

但,如果連這個前提都可以被打破呢?這代表機器人的定義不再是固定的形態,而是可變的功能:它能改變身體來適應任何挑戰,不再是一台單一的機器,而是一個能根據任務隨選變化的物理有機體。

有不少團隊在爭奪這個機器人領域的聖杯,其中瑞士洛桑聯邦理工學院特別具有代表性,該學院的仿生機器人實驗室(Bioinspired Robotics Group, BIRG)2007 年就打造模組化自重構機器人 Roombots。

有不少團隊在爭奪這個機器人領域的聖杯,其中瑞士洛桑聯邦理工學院(EPFL)特別具有代表性。該學院的仿生機器人實驗室(BIRG)在 2007 年就已打造出模組化自重構機器人 Roombots。而 2023 年,來自 EPFL 的另一個實驗室——可重組機器人工程實驗室(RRL),更進一步推出了 Mori3,這是一套把摺紙藝術和電腦圖學巧妙融合的模組化機器人系統。

2023 年來自 EPFL 的另一個實驗室—可重組機器人工程實驗室(RRL)推出了 Mori3 © 2023 Christoph Belke, EPFL RRL

Mori3 的核心,是一個個小小的三角形模組。別看它簡單,每個模組都是一個獨立的機器人,有自己的電源、馬達、感測器和處理器,能獨立行動,也能和其他模組合作。最厲害的是,它的三條邊可以自由伸縮,讓這個小模組本身就具備「變形」能力。

當許多 Mori3 模組連接在一起時,就能像一群活的拼圖一樣,從平面展開,組合成各種三維結構。研究團隊將這種設計稱為「物理多邊形網格化」。在電腦圖學裡,我們熟悉的 3D 模型,其實就是由許多多邊形(通常是三角形)拼湊成的網格。Mori3 的創新之處,就是把這種純粹的數位抽象,真正搬到了現實世界,讓模組們化身成能活動的「實體網格」。

這代表什麼?團隊已經展示了三種能力:

  • 移動:他們用十個模組能組合成一個四足結構,它能從平坦的二維狀態站立起來,並開始行走。這不只是結構變形,而是真正的協調運動。
  • 操縱: 五個模組組合成一條機械臂,撿起物體,甚至透過末端模組的伸縮來擴大工作範圍。
  • 互動: 模組們能形成一個可隨時變形的三維曲面,即時追蹤使用者的手勢,把手的動作轉換成實體表面的起伏,等於做出了一個會「活」的觸控介面。

這些展示,不只是實驗室裡的炫技,而是真實證明了「物理多邊形網格化」的潛力:它不僅能構建靜態的結構,還能創造具備複雜動作的動態系統。而且,同一批模組就能在不同情境下切換角色。

想像一個地震後的救援場景:救援隊帶來的不是一台笨重的挖土機,而是一群這樣的模組。它們首先組合成一條長長的「蛇」形機器人,鑽入瓦礫縫隙;一旦進入開闊地後,再重組成一隻多足的「蜘蛛」,以便在不平的地面上穩定行走;發現受困者時,一部分模組分離出來形成「支架」撐住搖搖欲墜的橫樑,另一部分則組合成「夾爪」遞送飲水。這就是以任務為導向的自我演化。

這項技術的終極願景,正是科幻中的概念:可程式化物質(Programmable Matter),或稱「黏土電子學」(Claytronics)。想像一桶「東西」,你可以命令它變成任何你需要的工具:一支扳手、一張椅子,或是一座臨時的橋樑。

未來,我們只需設計一個通用的、可重構的「系統」,它就能即時創造出任務所需的特定機器人。這將複雜性從實體硬體轉移到了規劃重構的軟體上,是一個從硬體定義的世界,走向軟體定義的物理世界的轉變。

更重要的是,因為模組可以隨意分開與聚集,損壞時也只要替換掉部分零件就好。足以展現出未來機器人的適應性、自我修復與集體行為。當一群模組協作時,它就像一個超個體,如同蟻群築橋。至此,「機器」與「有機體」的定義,也將開始動搖。

從「實體探索」到「數位代理」

我們一路見證了機器人如何從單一的傀儡,演化為學會思考的外科醫生 (SRT-H)、學會觸摸的倉儲專家 (Vulcan)、學會舉一反三的通才 (GR00T),甚至是能自我重構成任何形態的「可程式化物質」(Mori3)。

但隨著機器人技術的飛速發展,一個全新的挑戰也隨之而來:在一個 AI 也能生成影像的時代,我們如何分辨「真實的突破」與「虛假的奇觀」?

舉一個近期的案例:2025 年 2 月,一則影片在網路上流傳,顯示一台人形機器人與兩名人類選手進行羽毛球比賽,並且輕鬆擊敗了人類。我的第一反應是懷疑:這太誇張了,一定是 AI 合成的影片吧?但,該怎麼驗證呢?答案是:用魔法打敗魔法。

在眾多 AI 工具中,Perplexity 特別擅長資料驗證。例如這則羽球影片的內容貼給 Perplexity,它馬上就告訴我:該影片已被查證為數位合成或剪輯。但它並未就此打住,而是進一步提供了「真正」在羽球場上有所突破的機器人—來自瑞士 ETH Zurich 團隊的 ANYmal-D

接著,選擇「研究模式」,就能深入了解 ANYmal-D 的詳細原理。原來,真正的羽球機器人根本不是「人形」,而是一台具備三自由度關節的「四足」機器人。

如果你想更深入了解,Perplexity 的「實驗室」功能,還能直接生成一份包含圖表、照片與引用來源的完整圖文報告。它不只介紹了 ANYmal-D 在羽球上的應用,更詳細介紹了瑞士聯邦理工學院發展四足機器人的完整歷史:為何選擇四足?如何精進硬體與感測器結構?以及除了運動領域外,四足機器人如何在關鍵的工業領域中真正創造價值。

AI 代理人:數位世界的新物種

從開刀、揀貨、打球,到虛擬練功,這些都是機器人正在學習「幫我們做」的事。但接下來,機器人將獲得更強的「探索」能力,幫我們做那些我們自己做不到的事。

這就像是,傳統網路瀏覽器與 Perplexity 的 Comet 瀏覽器之間的差別。Comet 瀏覽器擁有自主探索跟決策能力,它就像是數位世界裡的機器人,能成為我們的「代理人」(Agent)

它的核心功能,就是拆解過去需要我們手動完成的多步驟工作流,提供「專業代工」,並直接交付成果。

例如,你可以直接對它說:「閱讀這封會議郵件,檢查我的行事曆跟代辦事項,然後草擬一封回信。」或是直接下達一個複雜的指令:「幫我訂 Blue Origin 的太空旅遊座位,記得要來回票。」

接著,你只要兩手一攤,Perplexity 就會接管你的瀏覽器,分析需求、執行步驟、最後給你結果。你再也不用自己一步步手動搜尋,或是在不同網站上重複操作。

AI 代理人正在幫我們探索險惡的數位網路,而實體機器人,則在幫我們前往真實的物理絕境。

立即點擊專屬連結 https://perplexity.sng.link/A6awk/k74… 試用 Perplexity吧! 現在申辦台灣大哥大月付 599(以上) 方案,還可以獲得 1 年免費 Perplexity Pro plan 喔!(價值 新台幣6,750)

◆Perplexity 使用實驗室功能對 ANYmal-D 與團隊的全面分析 https://drive.google.com/file/d/1NM97…

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獨佔先「機」?無人機如何改變全球戰爭與經濟版圖?
PanSci_96
・2024/08/26 ・2347字 ・閱讀時間約 4 分鐘

在現代戰爭中,無人機的角色越來越不可忽視。從俄烏戰爭到中東衝突,無人機已經從戰場的輔助工具,逐步成為戰術的核心力量。例如,伊朗對以色列的空襲,以及胡塞組織在紅海對美軍的攻擊,無人機的身影隨處可見。這些無人機不僅成本低廉,還具有驚人的靈活性,從偵查、干擾到實施精確打擊,它們的功能無所不包。

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舉例來說,在 2024 年 4 月伊朗對以色列的空襲中,伊朗發射了 170 架無人機與數百枚導彈。雖然以色列防空系統成功攔截了絕大部分攻擊,但一枚防空導彈的成本往往是無人機的數倍甚至數十倍。同樣的情況發生在 2023 年底,胡塞組織利用僅需 2000 美元的無人機攻擊美國驅逐艦,而美軍為了防禦,使用了造價高達 200 萬美元的標準型導彈。這些數字顯示出,在不對稱作戰中,無人機的高性價比給傳統武器帶來了巨大挑戰。

這樣的發展讓各國紛紛投入無人機技術的研發與應用,美國的「地獄計劃」(Hellscape)便是其中之一。該計劃將數千艘無人潛艇、無人水面艦和無人機投放到台灣海峽,藉此增加中國艦隊登陸台灣的難度,並將整個海峽變成「地獄」。此外,美國也在研發無人機與有人戰機的協同作戰,透過無人機在前方吸引敵方飛彈,保護戰機的安全。

台灣的無人機發展之路

那麼,台灣在這股無人機浪潮中扮演什麼角色呢?

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根據《華盛頓郵報》的報導,美軍印太司令部的新司令塞繆爾‧帕帕羅四星上將表示,美國正計畫打造「地獄計劃」,一旦中國朝台灣發動進攻,美國將派出數千艘無人潛艇、無人水面艦和無人機,封鎖台灣海峽。這樣的防禦策略突顯了無人機在現代戰爭中的關鍵地位。

儘管台灣尚未完全掌握無人機技術的核心,但政府已意識到其重要性。2023 年底,經濟部成立了無人機產業發展專案辦公室,目標是讓台灣成為「無人機民主供應鏈的亞洲中心」,並在 2030 年達到 400 億元的產值。這項計畫無疑展示出台灣在無人機產業上雄心勃勃的願景。

台灣力推無人機產業,2030 年目標 400 億元產值。圖/envato

無人機技術的核心:通訊

要掌握無人機,首先要掌握的是其通訊技術。無人機的發展歷史顯示,通訊技術的突破是其成長的關鍵之一。早期的無人機僅能進行簡單的視距內操作(VLOS),但隨著科技的進步,現在的無人機已經可以進行超視距操作(BVLOS),這大大提升了它們的戰術應用範圍。

大疆是中國無人機技術的領導者,其發展的 2.4G 高清圖傳影像系統「Lightbridge」便是無人機技術的重大突破。這一系統能夠將無人機拍攝的畫面即時傳回給操作員,並維持一定的解析度與低延遲。這意味著無人機不再僅僅依賴肉眼操控,而是能夠進行更遠距離、更精確的任務。

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然而,2.4GHz 的頻段雖然穿透力強,但也面臨頻率擁擠的問題,容易受到干擾。為了解決這個問題,現代無人機開始使用 5.8GHz 頻段。這一頻段雖然傳輸距離較短,但資料傳輸速度更快,抗干擾能力也更強。在這兩個頻段之間,大疆開發的 OcuSync 2.0 技術能夠自動切換,確保始終使用最佳的訊號頻段,提供穩定的飛行控制和圖像傳輸。

這些技術上的突破使得無人機在戰場上變得越來越不可或缺。例如,無人機不僅能進行偵查和打擊,還可以通過蜂群技術同時發動多點攻擊,擾亂敵方的防空系統。無人機之間的通訊技術也發展迅速,無論是表演性的燈光秀,還是軍事上的蜂群作戰,無人機都展現出極大的應用潛力。

反無人機系統的崛起

無人機的迅速發展同樣引發了反制無人機技術的需求。反無人機系統(C-UAS)大致可分為兩種類型:軟殺與硬殺。軟殺主要是針對無人機的通訊進行干擾,利用無線電干擾槍發射強大訊號覆蓋 2.4GHz 和 5.8GHz 頻段,使無人機失去控制。而硬殺則是直接摧毀無人機,例如使用火力攻擊或網子捕捉。

以色列本古里安大學的教授格拉‧維斯提出了一個新的思路:透過無人機的飛行軌跡來追蹤操作員的位置。由於無人機的動作會隨著通訊信號的強弱變化,這些變化可以用深度學習模型來分析,從而反推出操作者的位置。這一技術目前的準確率已經達到 78%。

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此外,美國的軍工企業開發了一款名為「路跑者 M」(Roadrunner-M)的自殺無人機。這款無人機不僅能像飛彈一樣追蹤目標,還能在完成任務後自動返航進行回收,降低了作戰成本。

台灣無人機產業的未來

台灣無人機具潛力,兼具軍事與災害通訊用途。圖/envato

儘管台灣無人機產業的起步較晚,但政府和產業界已經意識到其巨大的潛力。無人機不僅僅是一種武器,它還可以成為通訊網路的關鍵節點。例如,雷虎科技的 T-400 無人機不僅用於軍事,也正與中華電信合作,將無人機作為訊號中繼站,在災害發生時提供通訊支持。

隨著 5G、B5G 及 6G 的發展,無人機將成為未來通訊基礎設施的重要組成部分。台灣無人機產業的發展不僅關係到國家安全,更涉及到未來的數位基礎建設。無論是在軍事還是民用領域,無人機的應用將越來越廣泛,未來有望成為台灣科技產業的一個重要支柱。

總而言之,無人機技術正在改變戰場生態,而台灣也正在積極參與這場技術革命。隨著更多資源的投入,台灣有機會在全球無人機市場中佔有一席之地。無人機的發展並不僅僅是一場技術競賽,還是一場關乎國家安全與經濟未來的戰略賽跑。

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