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自閉症之謎(二)為事實而戰:自閉症的科學之聲

東海 科學新報會
・2011/12/05 ・6677字 ・閱讀時間約 13 分鐘 ・SR值 495 ・六年級

原作者:Meredith Wadman(《自然》華盛頓記者),刊登於2011年11月2日,網路版之新聞特寫。標題:〈為事實而戰:自閉症的科學之聲〉( Autism’s fight for facts: A voice for science)。

2009年1月的某個傍晚,當辛格正在替女兒們準備晚餐時,她收到了一封改變一生的電子郵件,立刻結束了手邊的工作,開始另一段生涯。辛格全神貫注,她隔天要參加在華盛頓特區的一場會議,因此在前一天,她和其他人開始認真地針對一個隔年美國自閉症研究預算直接高度相關的計畫,進行投票。

辛格把她的筆電架在廚房的長型高桌上,她馬上注意到從另一個會議成員——也是一位被說服她兒子的自閉症是接種疫苗所致的母親捎來的電郵。信中提議把同意進行更多「疫苗究竟會否引發溝通和運動障礙」研究納入該計畫,做最後的發言。辛格馬上知道這會使她非常為難,在讀過許多文獻以及和許多科學家談過之後,辛格早被說服沒有任何研究支持自閉症和疫苗之間是有關係的。但她也是紐約「自閉症發聲」(Autism Speaks)的首席溝通執行委員,該團體是自閉症最著名的研究和倡議團體。該組織支持疫苗相關研究,辛格也知道,她的老闆們會希望她能投票支持進行更多「疫苗是否為造成自閉症處境可能原因之一」的研究。

直到晚上11:10,辛格將她自己的電郵按鍵「送出」給「自閉症發聲」的聯合創辦人賴特夫婦(Bob and Suzanne Wright)。信裡寫著:「基於個人良知,我已做出最後決定,我不能投票支持把更多經費花在早已證實無關的疫苗研究上,我和其他許多人都確信如此」,「所以我不得不在此提出辭呈」。

從此,辛格變成一個在自閉症研究資助者世界裡的孤軍奮戰者。在幾個月內,她發起自閉症科學基金會(Autism Science Foundation, ASF),這是個持續將注意力放在嚴格科學的紐約小型慈善團體,支持最年輕的研究者,並以「疫苗拯救生命,不會造成自閉症」為指導綱領。

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在自閉症研究花費的大屏幕裡,自閉症科學基金會不過只是個小光點:組織運作第二年獲得22萬美元提供給年輕研究者;去年,則是18萬美元。在美國自閉症研究最重要的兩個非政府機構——紐約賽門基金會(the Simons Foundation in New York)及「自閉症發聲」,去年分別花了5千4百萬及2千1百萬美元。(可參見:“All change for autism”)

辛格的慈善團體不僅集中心力在其設定的工作目標和可能性上,也努力增加其影響力。一個華盛頓重要慈善機構評比團體GuideStar在8月挑選出自閉症科學基金會是個「大有可為的新起步團體」,並稱呼它為「一顆閃亮的星星,志在真正的科學和以證據為基礎的介入方案」。

這個剛起步的組織也贏得美國小兒科學會(the American Academy of Pediatrics in Elk Grove Village, Illinois)領導群、國家衛生研究院(the National Institutes of Health [NIH] in Bethesda, Maryland)、疾病控制和預防中心(the Centers for Disease Control and Prevention [CDC] in Atlanta, Georgia)的背書支持。「自閉症科學基金會是自閉症社群裡科學導向的重要聲音」,疾病控制和預防中心內的全國出生缺陷及發展障礙中心(the director of the National Center on Birth Defects and Developmental Disabilities)的主席波伊爾(Coleen Boyle)作了以上表示。

評審委員會還在觀望辛格和她的小組織能否做得更多,來對抗許多人心底根深蒂固地將自閉症與疫苗連結在一起的認知。不過如果有任何人可以做得到,辛格絕對是強有力的候選人。畢士大國家精神衛生研究院主席恩塞爾(Thomas Insel)說,她是「自然之力」。該機構每年花費超過8千萬美元在自閉症上——超過國家衛生研究院自閉症預算一半以上,他說,「我非常尊重她的能力」。

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「她也是我見過意志最堅強的人之一」,布科維斯奇(Christie Buchovecky) ——她由自閉症科學基金會獎助、就讀於德州休士頓拜爾醫學院(Baylor College of Medicine),並有位12歲大的表弟是自閉症者——補充說。「她會設法勉力完成,並表現得非常有愛心和支持的。她知道每位父母是打哪兒來的。」

全家人

40年前的每個週六,當愛莉森‧辛格(後為愛莉森‧坦普〔Alison Tepper〕)5歲大時,當她想要去芭蕾舞班,她和父母則有一個很不同的行程:去拜訪她7歲大、被安置在紐約史坦頓島、維羅布魯克州立學校(Willowbrook State School, an institution on Staten Island)的自閉症哥哥史蒂芬(Steven),該機構安置了超過5千名被診斷出有心智遲緩及發展障礙者。席格的父母將史蒂芬安置在那,是基於擔心孩子的安危。史蒂芬會自傷,對別人來說也有危險;有一回,他把牆上的東西,包括電視機在內,全部都摔到地板上去。

維羅布魯克是一所如狄更斯筆下所描述的那麼糟糕的機構,充分代表了美國對待精神病人的錯誤。1965年,紐約參議員甘乃迪(Robert Kennedy)形容該機構是「瘋人院」。1972年,一家地方電視台WABC-TW臥底揭露了收容人神情茫然地坐著、瞪著;搖擺身體,經常赤身裸體地呆在擁擠不堪的房間裡;或者就被丟在浴室地板上。當席格和家人去探望史蒂芬時,她們只會在訪客接待室裡看見他,然而尿臭味還是很困擾席格,噪音也是。她回憶說,「總是有一大堆的尖叫,我不喜歡」。

在紀錄片播放不久前的1971年,坦普全家剛從紐約皇后區搬到郊區,史蒂芬也被轉送到一家名叫「萊奇沃思村」(Letchworth Village)的機構。從那時起,家人開始較少拜訪史蒂芬。席格的母親對她說,因為史蒂芬的狀況,母親受到諸多指責,因此母親叫她要對別人說他只有一個弟弟。(除了哥哥史蒂芬之外,席格還另外還有一個弟弟)「人們當時都不談論這,沒人想談」,席格說。「當時自閉症仍背負巨大的污名」。

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席格一直帶著這個秘密度過童年時光,直到她開始成為一名記者。1993年,她自耶魯大學經濟學系畢業後、取得哈佛商學院碩士學位,並受雇為NBC電視網有線部門的節目部副理。她被指派的工作是將從當時還是新興現象的網路上的新聞內容,放到電腦裡。1994年結婚,1997年大女兒茱蒂(Jodie)出生,辛格說,「打從出生的那一天起」就有些狀況了。茱蒂經常哭,不想吃東西也不睡覺。一個個的診斷接踵而來:不能成長茁壯;早期絞痛;晚期絞痛等,「我當時在想,我沒有當媽媽的基因」。

剛開始時,她再三地詢問她的母親,「『史蒂芬曾經這樣做嗎?史蒂芬有沒有像這樣的表現?』我媽媽會說:『不,史蒂芬從來不曾如此』」。席格也從一位婦產科醫生那裡得到信心,醫生請她放心,自閉症「不是遺傳的」。不過當茱蒂開始學步時,席格還是對於茱蒂無法溝通此事深受困擾。「她時常將瑪德琳讀本(Madeline book)從頭到尾完美地朗誦出來」,「但如果我問『要不要喝果汁?』,茱蒂不能回答要或不要」。

為了茱蒂的狀況,席格多次打給州立衛生署以安排評估。每次在一陣矛盾之後,她總會再打回去取消。最後,她終於作了一次確認的約定。當心理學家和個案工作員到她家造訪時,茱蒂是兩歲八個月大。(席格當時剛生下茱蒂健康的妹妹蘿倫[Lauren])。席格期待會聽見她們說,茱蒂沒事。但他們卻很嚴肅地告訴席格,茱蒂的診斷是嚴重的自閉傾向,「別擔心,我們會幫助她。」席格說,當他們走後,「我放聲痛哭」,接著「恢復鎮定」。

往下走

「同在一起」對席格來說,似乎是個適當的字眼。她走過來了,成為一個有組織的、善於表達的,以及最重要的是:受到驅策的——雖然從未缺乏幽默感。一個九月天,辛格秀給記者看,這個她開玩笑稱呼為「世界級總部」的自閉症科學基金會——不過是曼哈頓辦公室低矮建築物四樓的一間小隔間。在那裡,辛格雇用的一位有給職員工——卡特(Jonathan Carter) 。卡特剛從大學畢業,有位自閉症兄弟,負責剛重新開張的ASF網站。辛格自身則未支薪。「那時人們從不談論,自閉症還是巨大的污名。」

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從在「自閉症發聲」的高地位(在該機構工作的最後一年年薪是18萬7千美元),一路走到現在,是條漫長的道路。賴特夫婦(Bob & Suzanne Wright)在得知他們的孫子被診斷出自閉症不久之後,2005年創辦「自閉症發聲」時,就聘請辛格擔任首位員工。他們各司其職努力促成事情完成:賴特先生是媒體企業NBC環球(NBC Universal)的執行長及母公司奇異(General Electric)的副主席。在組織剛成立的前幾個月,辛格先充當過渡時期的執行長,加上賴特太太蘇珊娜和一位助理,就是全部的團隊了。為了共同的熱情及目標一齊工作,當時辦公室是位在NBC環球總部的51樓,辛格和蘇珊娜很快就變成好友了。「蘇珊娜從不用『不』作為答案,我也是。所以我們完成了很多事情。」辛格回憶說。

他們已完成的工作清單,包括了讓「自閉症發聲」上歐普拉和賴瑞‧金的現場節目,也刊在《華爾街月刊》上。辛格還把組織網站放上自閉症世界裡最高度流通的管道上。她後來在辭職的電子郵件裡也寫到,該組織「將『自閉症』提升到全球語彙」。2008年,辛格最後一年待在「自閉症發聲」,籌款增加到超過7千萬美元。

不過也是有摩擦不合的時候。賴特的女兒凱蒂(Katie)很熱切地相信,疫苗就是造成他兒子自閉症的原因,並驅促她的父母補助更多疫苗研究。辛格並不以為然。雖然當茱蒂剛被診斷出時,她對此持開放態度,但經過持續注意追蹤許多研究後,那些研究都揭穿了自閉症和一度被懷疑的麻疹、腮線炎、德國麻疹疫苗之間,或是自閉症和局部抗菌劑——一種直到2001年前還用在某些兒童早期疫苗的含汞防腐劑——的關連性。過去數年來,這些資料已明確表示,「沒有任何研究顯示自閉症和疫苗間的關連。」隨著時間愈長,辛格對於所屬組織繼續補助疫苗相關研究感到愈來愈不舒服。她對於無法公開、明確地表達出所有資料都顯示疫苗不會造成自閉症的這種情況愈來愈困擾。

2009年1月的會議把事情帶到最高峰。跨部門自閉症協調委員會(The Interagency Autism Coordinating Committee) ——一個聯邦部門及公開代表的團體——被指派發展出自閉症研究的年度策略計畫,這將會被用作下年度聯邦部門的綱領工作,既是內部的也用來協調所有的私人機構。辛格拒絕支持該項廣為支持疫苗研究的計畫。「她知道她的辭職看來像是擅離職守。」賓州費城兒童醫院傳染病中心主任歐非特(Paul Offit) ——他現在是辛格親近的同事及自閉症科學基金會的理事會成員——說,「對她來說,這是件非常、非常困難做出的事情!」

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在她辭職當天,辛格在委員會議上說話,讓委員們知道她將如何投票,以及為什麼這麼做。當天會議中有兩個議案是有關疫苗研究的。第一個是,要否增加前晚討論中建議的對外廣為發言?結果是:否決。委員會也投票是否要將兩項既有的疫苗研究目標從計畫中刪除?所有代表倡議團體或受影響家庭的成員們都反對把目標移除掉;辛格和聯邦部門的科學家們則不,所以目標保留下來。「自閉症發聲」馬上發表聲明和辛格保持距離,也撤出對聯邦自閉症研究計畫的支持。

自從辛格辭職後,蘇珊娜未與她接觸,也未回覆她的電子郵件。但辛格還是收到很多支持的訊息。「我完全理解妳的理由,也全心地同意妳!」其中一位支持者克里斯基(Mark Krinsky)說,他25歲的兒子是個自閉症。「妳的計畫是什麼?那個團體能找到妳是他們的幸運,不過或許妳應該自己搞一個新的,我會自願參加。」許多像這樣的信件和電話紛紛湧進來,辛格說,「這讓我開始思考一個新的倡議團體」,於是在2009年3月,她創立了自閉症科學基金會。

個人的挑戰

辛格總開著一台藍色的Honda小卡車,車身貼紙寫著「自閉症科學基金會」和「替你的小孩接種疫苗」,一週兩天從位在Scarsdale的家離開去工作,Scarsdale是一個紐約北部的高級郊區。這允許她可以在工作和母職之間游刃有餘。有天週一下午,她從辦公室回家去找蘿拉(今年11歲),蘿拉剛寫完功課走下樓來,茱蒂(今年14歲)則正隨著她的治療師安瑪森(Keith Amerson)上樓去。安瑪森領導了一個叫作「應用行為分析」(applied behaviour analysis, ABA)的自閉症治療團體,從茱蒂被診斷出有自閉症以來,就一直在照顧茱蒂。今天,茱蒂坐在安瑪森的一旁,正對著兩個塑膠板。黃色板上有一片玩具食物,綠色板上有好幾個。「茱蒂,哪一個比較多啊?」安瑪森問。茱蒂指了黃色板。

當她媽媽走進來時,茱蒂亮了起來。兩個人跳到茱蒂臥房的床上唱起歌來,辛格說,他們唱的是「一千遍」(A thousand times)。茱蒂:「說,『我愛我的茱蒂』。辛格:「我愛我的茱蒂」。

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但茱蒂還是備受挑戰的,她每晚都睡得很少,大概只有四小時。屋內門窗每有開關聲,都像是警鈴一般。在某個冬天早晨,茱蒂穿著睡衣光著腳丫,她起身走下了車道為了尋找中國餐館的蛋捲。很幸運地,辛格被驚醒而阻止了她。

當安瑪森推促茱蒂找出放在沙士和蛋糕圖片旁的價格紙,並輸入計算機內時,茱蒂大叫「噢!不!」甩著她的棕色馬尾和揮舞著緊張的手。安瑪森說:「妳需要幫忙嗎?」「凱斯(安瑪森)!」茱蒂回答。安瑪森接著說:「說,「我需要幫忙」。「我需要幫忙」,茱蒂說。

安瑪森說,ABA治療的目標「是使她儘可能獨立並改善生活品質」。一個司空見慣的任務如將「1.74」工整地寫好,把小數點標在正確的位置,就已經是很大的挑戰,能辦得到就是勝利。「這是非常艱鉅的工作」。他說。

2010年2月8日,自閉症科學基金會成立快滿一年時,頒發了第一筆補助金18萬元美金給六位博士生。席格特別選擇鎖定年輕的科學家,她說,是因為「這將燃起未來的引線,鼓勵人們從事自閉症而非其他疾病的研究」。基金會今年提高了超過20%的補助,分給六位研究生和博士後研究員。十人科學諮詢委員會選出的獲獎者,從基礎科學到診斷與處遇等全部範圍都有。2011年的一位受獎者、賓州大學及賓州兒童醫院的洛克(Jill Locke)正在進行將從研究單位所證實的行為技術轉譯到賓州的公立學校去。她訓練學校人員去改善自閉症兒童和遊樂場同伴間的社交互動。

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另一位受獎者史碧德(Haley Speed),她是德州大學西南醫學中心的博士後研究員,她最近與其他人聯合發表一篇論文在《細胞》(Cell)上,描述有Shank3基因的突變老鼠—這基因被認為和人類自閉症有關。(請參見:M. A. Bangash et al. Cell 145, 758–772; 2011)。過去史碧德沒能贏得國家衛生研究院的博士後獎助,她認為自己目前所進行的研究,也就是希望找出能校正動物異常的神經對神經傳遞並修復正常行為的複合物,其風險無法見容於生醫公司的保守研究部門。「自閉症科學基金會對我們有信心,國家衛生研究院則無」,她說。

史碧德補充說明,當她知道自己所獲得的補助是來自於一個又一個受自閉症影響的家庭10元、20元一筆筆捐出來的時候,她深受鼓舞。「在那些器材壞掉或實驗失敗的爛日子裡,一想及此,就會激勵自己再來一次。」

實際上,許多自閉症科學基金會的捐款都來自受影響的家庭及友人們的小額支票,較大筆的捐款則來自足球、馬拉松或慈善摩托車比賽等(另也有來自包括像歐非特將他挑戰自閉症科學基金會的反疫苗運動的賣書版稅捐出,金額可觀估計有數萬美元)。辛格不認為她反對疫苗研究的主張限制了該組織的募款能力,甚至是更好。她說,組織動員了數千個對於自閉症被疫苗假說所綁架的敘事感到厭煩的家庭。「自閉症科學基金會,正是他們的聲音。」

近年NIH獎助的自閉症研究趨勢

自閉症科學基金會仍受限於組織規模,尚無法企及其他支持自閉症研究的團體。賽門基金會並未補助疫苗研究,但「自閉症發聲」則花費約2%的預算從事疫苗相關研究,而那已占了自閉症科學基金會今年全年研究經費的幾乎兩倍。「自閉症發聲」科學辦公室主席及北加大精神病學教授道生(Geri Dawson)說,「我們並未資助任何直接以『疫苗造成自閉症』為名的研究」,「證據已強烈顯示出,自閉症和疫苗之間沒有關連。我們透過研究補助嘗試去理解的是免疫系統在自閉症中扮演的角色,這當然會和疫苗問題有些相關性。」

舉例來說,「自閉症發聲」補助這類研究:探究細胞發電廠(cellular powerhouses,即細胞粒線體)-粒線體(mitochondria)的異常會否影響對免疫的反應,例如感染和免疫。「我們樂於留一扇門給這樣少見個案的可能性:由於潛在的醫學或基因條件,免疫或許會觸發自閉症症狀的攻擊。」

辛格稱呼道生的話是「小心地『容納異己』的政治發言,意在向該議題的兩方提出呼籲」,並企圖「不要冒犯任一邊可能潛在的捐款人」。她關心的是,這說詞暗示了評審委員會依然將自閉症與疫苗放在一起談,且會讓孩子們「處在疫苗可預防的疾病危險裡」。

賴特(Katie Wright)在一封電子郵件裡寫道,她「完全尊重」辛格對茱蒂的看法,「但,愛莉森並未與我生活在一起,她也不知道什麼造成了我兒子的自閉症,當他熱驚厥發作的那晚、當他開始停止講話的那天,愛莉森也並未與我們同在。重要的不是跟其他父母說,你知道如何對他們小孩的自閉症是比較好的,我們通通都很愛我們的孩子,愛莉森和我當然也同意。」

漫長的前行 

雖然自閉症研究的世界正在向外擴展,但許多有此處境者的眼界並沒有改變多少。辛格的哥哥史蒂芬,住在離Scarsdale不太遠的Rockland郡的一個團體裡。史蒂芬現年47歲,他參加了一個日間計畫,並參加協助一週三次的汽車送餐活動。一如往常的,他從未說話,依然需要晝夜監督。「如果他能在兩歲時就及早介入,當時他的頭腦可塑性較好,誰知道今天他又會變成如何呢?」辛格一年會拜訪史蒂芬好幾次。「我堅信,永遠不能停止去嘗試。」

辛格並不會被有時令人難忍的科學緩步所嚇退,或者很赤裸裸的事實是,她的基金會所補助的這些遺傳學和病因學研究不可能直接對史蒂芬或茱蒂有利。辛格現在相信她的女兒的自閉症主要原因是基因所造成,但當她第一次被診斷時顯示出她的基因裡沒有已知的致病缺失或重複。在一大堆證實突變和自閉症有牽連的研究出爐後,辛格在今年稍早讓茱蒂重新檢測一次,但結果仍然是「沒有」。

儘管如此,辛格相信自閉症科學基金會針對處遇的研究將可改善今日自閉症者的生活——包括茱蒂在內。她也關注另一個女兒蘿拉。蘿拉曾問辛格,自己會不會也生出自閉症小孩來。

辛格說:「我很想能回答她說:『如果你會,我們將知道如何提出協助。』」

出處:Autism’s fight for facts: A voice for science, Nauture, 479:28-31(2011)

譯者:Huimin Chen

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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

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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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沒有症狀也不能大意!30 歲後女性都該注意的子宮頸癌預警指南
careonline_96
・2025/06/18 ・2608字 ・閱讀時間約 5 分鐘

圖 / 照護線上

「即使完全沒症狀,也一定要接受子宮頸癌篩檢!」隨著羅氏診斷女性健檢週活動開跑,林口長庚婦產部教授張廷彰醫師如此表示。根據衛生福利部國民健康署 111 年癌症登記報告,子宮頸癌長期位居女性癌症死因前十名,儘管政府長年推動篩檢政策,仍有約 20% 至 30% 的患者在確診時已屬中晚期(二期以上)[1]。近年政府積極推動 HPV 疫苗,但許多 30 歲以上女性仍屬「疫苗空窗世代」,未能在黃金施打年齡接種疫苗,此類族群更應建立定期檢查習慣。

「早期發現對子宮頸癌非常重要!」張廷彰強調,若能及時接受標準治療,一期子宮頸癌的五年存活率可超過 90%,如果進展至中晚期子宮頸癌,便可能會需要接受大範圍手術,再搭配放射治療或全身性治療,對工作及生活造成影響,存活率也比較差。

預防子宮頸癌
圖 / 照護線上

遠離子宮頸癌威脅,三道防線守護健康

子宮頸癌的發生多與人類乳突病毒(Human Papillomavirus, HPV)的感染有關,主要經由性接觸傳染,或透過接觸帶有病毒的物品造成間接感染。張廷彰指出,多數人感染後沒有明顯症狀,甚至可能自行痊癒,但有部分人感染高風險HPV後,因體質因素無法清除病毒,造成高風險HPV持續感染,持續的定義為達半年以上,進而演變為子宮頸癌前病變或癌症。

由於HPV感染與初期病變通常無明顯症狀,許多女性容易忽略定期篩檢的重要性,若等到出現異常出血等明顯警訊時,多已進展為子宮頸癌,往往已錯過早期治療的最佳時機。因此,張廷彰強調女性應透過「三道健康防線」及早防治:第一,建立安全性行為觀念;第二,接種HPV疫苗;第三,定期接受子宮頸癌篩檢,包括抹片與高危HPV DNA檢測,才能有效攔截疾病於早期,守住自身健康防線。

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子宮頸抹片搭配HPV DNA檢測篩檢更完善
圖 / 照護線上

子宮頸抹片搭配HPV DNA檢測 助精準掌握健康風險

目前子宮頸癌的篩檢方式主要有兩種:子宮頸抹片檢查與高風險HPV DNA檢測。抹片檢查是透過顯微鏡觀察子宮頸細胞型態,檢視是否有可疑性的癌細胞存在;而高危HPV DNA檢測則是利用基因技術分析是否有感染高風險型HPV,能在病變尚未發生前就偵測出潛在風險,讓防線更提前。

張廷彰醫師建議女性可搭配兩種篩檢方式使用,以提升篩檢準確度。若HPV DNA檢測結果為陰性,代表近期感染風險較低,可每五年再進行一次篩檢,不僅能減少不必要的頻繁檢查,也能更早掌握健康風險、規劃後續追蹤。

此外,目前政府亦有相關補助政策,鼓勵女性善加利用公費資源以守護健康:

  • 25至29歲婦女:每三年一次免費子宮頸抹片檢查
  • 30歲以上婦女:每年一次免費子宮頸抹片檢查
  • 當年度年齡為35歲、45歲、65歲女性可接受一次免費HPV DNA檢測

透過這些篩檢工具與政策支持,女性可更有效掌握自身健康,及早防範子宮頸癌風險。

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子宮頸癌高風險族群要注意
圖 / 照護線上

9 大子宮頸癌高風險族群要注意!醫:定期檢查遠離威脅

除了公費補助對象為,高風險族群應每年做一次子宮頸抹片檢查,也建議搭配高危人類乳突病毒 HPV DNA 檢測。高風險族群包括未曾接種過HPV疫苗、較早發生性行為、有多重性伴侶、HIV 感染、接受器官移植、使用免疫抑制劑、有家族病史、反覆陰道感染、抽菸或飲酒者等。即使沒有症狀,也應該定期接受子宮頸癌篩檢,才能及早處理。

張廷彰醫師表示,自 2025 年起國民健康署擴大補助子宮頸癌篩檢,符合公費篩檢條件的女性朋友務必好好把握,若未符合資格也可自費進行篩檢,守住健康防線,也呼籲民眾「挺身而出守護健康」,主動提醒身邊女性來一場健康篩檢約會!

筆記重點整理

  • 早期發現對子宮頸癌非常重要,若能及時接受標準治療,一期子宮頸癌的五年存活率可超過 90%,如果進展至中晚期子宮頸癌,可能會需要接受大範圍手術,再搭配放射治療或全身性治療,對工作及生活造成影響,存活率也比較差。
  • 子宮頸癌的發生大多與人類乳突病毒(HPV)感染有關,HPV 第 16、18 型屬於高危險人類乳突病毒,可能導致子宮頸癌前病變、子宮頸癌以及男女外生殖器癌;低危險人類乳突病毒則可能會引起生殖器疣(菜花)。
  • 預防子宮頸癌有三道關鍵防線,包括安全性行為、接種人類乳突病毒 HPV 疫苗、定期接受子宮頸癌篩檢。過去,子宮頸癌篩檢主要仰賴子宮頸抹片檢查近年來許多國家已開始採用 HPV DNA 檢測,因為HPV DNA 檢測能更準確預測未來罹患癌症的風險。
  • 自 2025 年起衛生福利部國民健康署擴大子宮頸癌篩檢,除了子宮頸抹片檢查,還納入 HPV DNA 檢測。在子宮頸抹片檢查部分,25 歲至 29 歲婦女,每 3 年 1 次子宮頸抹片檢查;30 歲以上婦女,每年 1 次子宮頸抹片檢查。當年度為 35 歲、45 歲、65 歲的女性,可接受 1 次人類乳突病毒 HPV DNA 檢測。
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不抽菸也會得肺癌?PM2.5 如何「叫醒」沉睡的癌細胞?
PanSci_96
・2024/06/25 ・4403字 ・閱讀時間約 9 分鐘

不好意思,你很可能會得這種癌症。其實,我也是。

它就是台灣十大癌症榜首,肺癌。

現在,根據 2023 年 11 月衛福部發布的最新統計數字,肺癌一年的新增病人數已經超越大腸直腸癌,成為台灣每年癌症發生人數之最,堪稱臺灣人的「國民病」。

可怕的是,肺癌在癌症之中有三個之最:死亡率最高、發現時已經是晚期的比例最高、醫藥費也最高。現在再加上發生人數最高,堪稱從癌症四冠王。

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你說肺癌是抽菸的人的事?錯!台灣抽菸人口比例在全球排名 30,比日本、韓國、中國和多數歐洲國家都還低!顯然抽菸並不是肺癌的唯一主因!那難道是二手菸?還是空污惹的禍?還是台灣人的基因天生脆弱?我們到底要怎麼做才能遠離肺癌?

臺灣人的肺癌特別在哪?癌症和基因有關嗎?

根據衛福部國健署的說法,肺癌人數的增加,其實與 2022 年 7 月開始推動肺癌篩檢的政策有關。

隨著篩檢量的上升,近年內肺癌的確診人數預期還會再往上。

原來是因為篩檢量啊,那就不用擔心了。但換個角度想,這才是肺癌最可怕的地方,它可能已經存在在很多人身體裡,而我們卻沒能發現它。肺癌早期幾乎沒有症狀,高達 50% 的患者發現時已經是第 4 期。屆時不只肺部遍布腫瘤,癌細胞可能還轉移到大腦、骨頭等器官,讓治療變得加倍困難。

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對付肺癌,最關鍵點是愈早發現愈好。按照國健署統計,如果第 1 期就發現,5 年存活率可達九成以上,第 2 期發現降為六成,第 3 期存活率大約三成,一旦到第 4 期,僅僅剩下一成。

當然,最好的方法,就是做好預防,打從一開始就不讓癌細胞誕生。

那麼我們就要先了解問題到底是出在環境,還是你、我身體中的基因? 過去關於肺癌的遺傳研究,多半以歐美國家為主,套用到我們身上總有些牛頭不對馬嘴。幸好,我這裡一份以臺灣人為主角的大規模研究報告,將為我們揭露答案。

這份研究是由中央研究院團隊主導,結合臺灣大學、臺北醫學大學、臺中榮總等單位的研究,還登上生物領域頂尖期刊《Cell》2020 年 7 月的封面故事。非常具有權威性,不能不看。

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同時,這也是全球第一次完整剖析東亞地區肺癌的成因。他們的主題很明確:「為什麼不吸菸也會得肺癌?」

在西方,肺癌病人裡面只有 20% 左右的人不吸菸。但是在臺灣,卻有超過一半的肺癌病人都不抽菸,顯示有其他致癌要素潛伏在基因裡作怪。另外,臺灣肺癌病人的男女比例和西方人也大不同,臺灣女性通常更容易罹患肺癌。 為了瞭解肺癌,研究團隊取得肺癌病人的腫瘤和正常組織,解讀 DNA 序列和蛋白質表現量,最後鑑定出 5 種和西方人明顯不同的變異特徵。

其中最受關注的,是一種 APOBEC 變異,因為它有可能是臺灣女性為什麼容易罹患肺癌的關鍵。

這種變異特徵屬於內生性的,也就是人體機制自然產生的 bug。

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APOBEC 不是指單一基因,它是細胞內負責編輯 mRNA 的一組酵素,包含 11 個成員。主要功用是把胞嘧啶核苷酸(C)轉變尿嘧啶核苷酸(U)。簡單來說,APOBEC 原本是細胞正常活動的一環。但因為它有改寫核酸序列的能力,在 DNA 修復過程同時活躍時,就很有可能出事。這就像是一個創意豐富的阿嬤,看到破損的古畫,就在沒和別人討論的情況下上去東湊西補,用自己的方式重新修復了這件藝術。一個與原本不同的突變細胞可能就這樣產生了。

APOBEC 變異在臺灣女性病人身上特別明顯,舉例來說,60 歲以下沒有吸菸的女性患者,就有高達四分之三有這種變異特徵。研究團隊認為,APOBEC 出錯造成的基因變異可能是導致女性肺癌的關鍵。 除了內生性變異,另外一個容易導致肺癌發生的,就是周遭環境中的致癌物。

致癌物有哪些?

研究團隊總結出 5 種肺癌危險物質:烷化劑、輻射線、亞硝胺(Nitrosamine)、多環芳香烴(PAHs),還有硝基多環芳香烴(Nitro-PAHs)。

其中,亞硝胺類化合物主要來自食品添加物和防腐劑,多環芳香烴大多來自抽菸和二手菸,硝基多環芳香烴則是透過汽機車廢氣和 PM2.5 等毒害肺部。

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圖/unsplash

他們進一步分析,大略來說,女性在不同年紀,致癌因素也有差異。60 歲以下的女性肺癌病人,APOBEC 特徵的影響比較明顯;70 歲以上的女性患者,和環境致癌物的相關度比較高。 既然找到致癌原因,我們該如何著手預防呢?你知道肺癌,其實有疫苗可打!?

空氣污染和肺癌有關嗎?有沒有癌症疫苗?

想預防肺癌,有 2 種對策,一種是「打疫苗」,一種是「抗發炎」。

是的,你沒聽錯,英國牛津大學、跟佛朗西斯.克里克研究所,還有倫敦大學學院在 2024 年 3 月下旬公布,他們正在研發一款預防性的肺癌疫苗,就叫 LungVax。它所使用的技術,和過往牛津大學協同阿斯特捷利康藥廠製造 COVID-19 AZ 疫苗時的方法相似。

他們已經募到一筆 170 萬英鎊的經費,預計未來兩年資金陸續全數到位,第一批打算先試生產 3000 劑。不過,關於這款肺癌疫苗,目前透露的消息還不多,我們挺健康會持續追蹤這方面研究的進展。

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在疫苗出來之前,我們還有第二個對策:抗發炎。發炎和肺癌有什麼關係呢?這就要先回到一個問題:為什麼空污會提高得肺癌的機率呢?

一個很直觀又有力的推測是,空污會導致肺部細胞 DNA 突變,因此而催生出腫瘤。

圖/unsplash

但是修但幾勒,科學要嚴謹,不能只看結果。科學史上發生過很多次表象和真實截然不同的事件,空污和肺癌會不會也是這樣?

2023 年 4 月《Nature》的一篇封面故事,明確地說:Yes!肺癌真的和我們想的不一樣。

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其實早在 1947 年,就有以色列生化學家貝倫布魯姆(Isaac Berenblum)質疑主流觀點,他提出的新假設是:除了 DNA 突變以外,癌細胞還需要其他條件才能坐大。用白話說,就是肺癌是個會兩段變身的遊戲副本頭目,正常細胞先發生變異,接著再由某個條件「扣下扳機」,突變細胞才會壯大成腫瘤。

也就是説,只要攔住任一個階段,就有機會能防範肺癌。假如這論點正確,全球肺癌防治的方向將會直角轉彎。

《Nature》的研究支持這個假說,扭轉了過去 70 多年來的看法。在這項里程碑研究中,臺灣也是要角。

時間回到 2020 年,《Nature Genetics》上發表了一份針對 20 種致癌物質的研究報告,包括鈷、三氯丙烷和異丙苯等,但注意,這研究指出這些致癌物大多沒有增加實驗鼠的 DNA 變異量。

這個現象實在太違反直覺,過了 3 年,疑團還是懸而未決。直到《Nature》的跨國研究出爐,才解開部分謎底。

英國倫敦佛朗西斯.克利克研究所主導 2023 年的一項研究,他們鎖定對象為肺腺癌。肺腺癌是典型「不吸菸的肺癌」,台灣每 4 個肺癌病人就有 3 人是肺腺癌,尤其是女性肺腺癌患者有高達九成不抽菸。 為了抽絲剝繭探明空污和肺癌的關係,研究團隊聚焦在肺腺癌患者常發生的表皮生長因子受體基因變異,縮寫 EGFR。他們收集英國、加拿大、韓國和臺灣四國大約 3 萬 3 千名帶有 EGFR 突變的病人資料,進行深入分析,並且發現 PM2.5 和肺腺癌發生率有顯著關聯。研究團隊進一步用小鼠做試驗,把小鼠分成吸入和未吸入 PM2.5 兩組,結果發現吸入組更容易長出惡性腫瘤。

圖/pexels

到目前為止都還不算太意外,然而,團隊切下肺部細胞、分析 DNA 以後發現,DNA 的突變量居然沒有明顯增加!但是有另一件事發生了:堆積在肺的 PM2.5 顆粒會吸引免疫細胞從身體各處聚集過來,並分泌一種叫做 IL-1β 的發炎因子,導致肺組織發炎。

這下子有趣了,根據克利克研究所團隊的檢驗結果,估計每 60 萬個肺部細胞有 1 個帶有 EGFR 突變,這些細胞在發炎環境裡會快馬加鞭生長。相反的,當他們給小鼠注射抑制 IL-1β 的抗體,肺癌發病率就跟著下降。 《Nature》一篇評論引述美國加州大學舊金山分校分子腫瘤學專家波曼(Allan Balmain)的看法。他總結說,空污致癌的主要機制,可能不是因為空污誘發了新突變,而是持續發炎會刺激原本已帶有突變的細胞生長。換句話說,本來在熟睡的壞細胞會被發炎反應「叫醒」。

這會給肺癌防治帶來巨大衝擊,這樣一來,問題就從「用公衛或醫療方法防止 DNA 變異」變成了「如何抑制發炎」。

人體的細胞每天不斷分裂,用新細胞替換老舊細胞。但是這就像工廠生產線,良率無法百分百,組裝幾十萬產品難免會做出幾件瑕疵品,也就是帶有基因突變的細胞。換句話說,從自然界角度來看,DNA 變異是一種自發現象,醫療手段實際上幾乎不可能阻止。

但是,降低發炎卻是有可能做到的,例如注射抑制 IL-1β 因子的抗體。不過,就公共衛生來說,要給幾千萬人施打抗發炎因子藥物根本不切實際,因為太花錢,而且也可能造成其他的副作用。 波曼在《Nature》評論裡建議,透過簡易可行的飲食方式來降低體內發炎,或許有機會減少某些癌症的風險。這也就是說,科學家應該重新回來審視,怎樣把每天的生活點滴點石成金變成防癌手段。

圖/unsplash

這也等於預告了肺癌的下一階段研究方向,除了內科、外科醫療科技持續精進,尋求預防惡性疾病的最佳飲食要素,也成為聚焦重點。

也想問問你,關於肺癌,你最看好的下一個突破是什麼呢?

  1. 希望有篩檢技術 2.0,不但百發百中,如果連X光都不必照,只要抽血就能順便驗出有沒有癌細胞,那該多好。
  2. 當然是癌症疫苗,最好是能一勞永逸。
  3. 科學證實有效的抗發炎防癌食物組合,我一定立刻加入菜單,不過還是希望味道要好吃啦。

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