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印度的流浪狗難題:如何在2020年前根除狂犬病?

劉筱蕾_96
・2016/11/02 ・6888字 ・閱讀時間約 14 分鐘 ・SR值 536 ・七年級

  • 原文作者/Mary-Rose Abraham
  • 編譯/劉筱蕾、楊仕音

世界衛生組織(WHO)企圖在 2020 年根除亞洲狂犬病(rabies)的疫情 ,但是,在印度流浪狗問題猖獗的此刻,這項目標該如何達成呢?

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圖/By Andrey from Russia – Stray dogs, CC BY 2.0, wikimedia commons.

一小群幼犬蜷縮在汽車底下,在試圖捕捉的過程中,其中一隻小狗被抓到了,但另外兩隻逃到街上,迫使捕捉人員放棄跟追。同時,在當地稱為「印度犬」(Indian dog)的五隻雜色短毛成犬神不知鬼不覺的在街上出沒。牠們神情好奇的豎起尖尖的耳朵,嚎叫聲彷彿警報般響徹整個街區,警告同伴這裡有危險人物。

而捕捉車則在大街小巷巡迴穿梭,特別是住宅區的聯外道路。某些狗在捕捉車接近時,似乎能藉由嗅覺或視覺認出了這些捕捉車。每當捕狗大隊用巨大的捕狗網從狗群中抓到一隻狗,就能看到牠在網中不停扭動嚎叫,企圖掙脫。

躲在車下的流浪狗。圖/Andrey@flickr
躲在車下的流浪狗。圖/Andrey@flickr

在南印度的城市班加羅爾(Bangalore),這項例行任務每天都在 50 平方公里的範圍內執行數次。捕狗大隊是由當地非政府組織 「無限同情加行動」(Compassion Unlimited Plus Action, CUPA)所組成的團隊,他們執行的任務內容就是捕捉、結紮流浪狗,並為牠們接種狂犬病疫苗。

這一天,CUPA 幸運的捉到十隻狗,這些狗接下來會送到 CUPA 的生育控制中心接受結紮手術,並在術後剪耳,以作為動過手術的標記。此外,牠們還會被注射狂犬病疫苗,再帶回原本捕捉到的地點釋放。

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對抗狂犬病的艱困行動

「社會大眾必須了解,這項動物生育控制計畫其實對人類福祉的重要性不亞於對流浪狗的重要性。」CUPA 的經理 Vijay Kumar 說道。

雖然有人認為這幾乎是「不可能的任務」,但這項對抗狂犬病的根除計畫持續進行中。根據一份 2015 年發表在 PLOS Neglected Tropical Diseases 期刊的研究結果指出,全球每年有將近 59,000 人死於狂犬病,其中絕大多數發生在亞洲與非洲,而單是印度的發病人數就超過全球總病例數的三分之一(20,847人),是全世界狂犬病發病率最高的國家。

在電子顯微鏡下的狂犬病病毒。圖/Sanofi Pasteur@flickr
在電子顯微鏡下的狂犬病病毒。圖/Sanofi Pasteur@flickr

狂犬病病毒是致命性的殺手,透過唾液傳播。任何恆溫動物都可能成為其宿主。狗被受感染的野生動物或其他病犬咬傷後染病。而被感染的狗咬傷,或接觸到含有病毒的動物唾液,則是人類狂犬病感染的最常見的原因。

狂犬病病毒會攻擊神經系統,導致感染者產生幻覺,甚至變得有攻擊性,或產生恐水症狀。當有人被受感染的動物咬時,應立即沖洗傷口並盡快接種疫苗。但不幸的是,在印度,只有少數患者能獲得適當的醫療處置;大多數人接受到的治療方式並不正確;例如:不完整的疫苗注射療程,或是轉向其他沒有效果的藥草、香料或偏方,反觀,在台灣,動物咬傷後的狂犬病病毒潛在帶原者發病前的預防性療程包含八次的疫苗注射。

世界衛生組織(WHO)希望在 2020 年,根除東南亞地區的狂犬病。但公共衛生專家指出,這是不可能實現的目標。由於許多病患未被通報,或是未經正規醫療處置,在印度因狂犬病而死亡的實際人數可能遠高於已知人數。

在印度根除狂犬病的難度不亞於 2014 年前根除小兒麻痺症。但狂犬病更大的問題出在當地根本不知道狂犬病有多嚴重。政府沒有強制規定醫生必須通報所有的狂犬病患者的病例,也缺乏狂犬病病毒在野生動物中傳染狀況的資訊。2014 年,印度政府曾表示將建立一個全國性的狂犬病控制計畫,但在本文撰寫的同時(2015 年 8 月發表),它仍只是一項在印度北部哈里亞納邦進行的試驗性計畫,希望由此見微知著,能提供全國性的疫情控管方針。

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此外,印度中央政府將狂犬病根除計畫中,將流浪狗疫苗注射的部分,下放給地方政府相關部門,而絕大部分是由像 CUPA 這樣的非政府組織來承包。這讓狂犬病問題最嚴重的農村地區根本無法得到應有的關注。

「印度的狂犬病是無法消滅的。」研究狂犬病 30 年,班加羅爾精神衛生和神經科學研究中心的 S N Madhusudana 教授這麼說:「它永遠不會消失。」

被惡犬咬了之後:支付昂貴醫療費或放棄治療?

輕微的狗咬傷口。圖/By Nicor - Own work, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=3780023
輕微的狗咬傷口。圖/By Nicor – Own work, CC BY-SA 3.0, wikimedia commons.

四歲的 Bhuvan 在診所安安靜靜地坐在他的母親身旁,他頸部右側有一個開放的傷口——一隻流浪狗咬住他的脖子,把他拖了 4 英尺遠,他的阿姨 Veena 從房子出來時目睹這個情景後大聲尖叫。

「這是狗抓到我臉上所留下來的。」Veena 的右臉頰上有著犬科動物牙齒留下的模糊咬痕。當她與 Bhuvan 一起被送到當地的農村醫院時,她已失去意識。醫院的醫生給了兩人各一劑抗狂犬病疫苗,這樣的處置有助於刺激他們的免疫系統。兩星期之內,他們的身體就會開始產生抗體。但他們也需要立即防止病毒繁殖的方式,為免疫系統爭取足夠的反應時間,而這需要另一種抗狂犬病門診提供的療程;此療程只在距離當地 150 公里外的班加羅爾城才有提供。

Veena 和 Bhuvan 在午夜前就抵達了 Kempegowda 醫學研究中心。從外觀上來看,兩人的傷勢不算嚴重。 「這些算是輕度咬傷了,」社區醫學部門的負責人納拉亞納醫生(Dr D H Ashwath Narayana),在調查在 Bhuvan 脖子上的皮肉撕裂傷時這麼說。 「我見過比這更嚴重許多的傷口。」

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那天早上,納拉亞納醫生花了好幾個小時和供應商聯絡,訂購治療的關鍵藥物:兩小瓶狂犬病免疫球蛋白——一種狂犬病抗體的濃縮液。在接近下午時藥物送達醫院。

因為 Bhuvan 一直掙扎,所以醫生只好將他安置在診所病床上,,並由工作人員抓緊他。醫學院的學生開始進行注射療程,讓針劑直接進入他脖子上露出的傷口。免疫球蛋白必須精準滲入被狗咬傷的部位才能中和病毒。男孩痛苦尖叫,希望他的父母來救他,但他的母親因為無法承受孩子的哭喊而離開房間。接下來 Veena 在呻吟中接受了七次注射,分別在他被狗咬傷的臉頰與上唇。

狂犬病病毒自進入動物的神經系統後隨即擴散,但患者在被咬傷之後仍有機會阻止這一步發生。Veena 和 Bhuvan 注射的免疫球蛋白,可以跟從傷口進入人體的狂犬病病毒結合,防止其進入神經末梢。於此同時,一開始就注射的狂犬病疫苗也能持續促進 Veena 和 Bhuvan 體內自行生產抗體。伴隨之後一個月四次的完整疫苗注射療程,能有效降低狂犬病病毒在體內發作的機率。「傷口越深,狂犬病毒侵入神經的可能性就越高,」納拉亞納醫生說,「在面對狂犬病時,做最壞的打算總是比低估問題的嚴重性要來得好。」

根據世界衛生組織的調查,全球狂犬病免疫球蛋白嚴重短缺。而對住在印度這個單日收入少於兩美元的百分之六十的人來說,其昂貴的價格令人望之卻步:Veena 和 Bhuvan 為了每小瓶免疫球蛋白付了近 450 印度盧比,約等於 7 美金。在印度,只有三家企業生產這項產品,所以製造成本始終居高不下。

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狂犬病免疫球蛋白必須從注射過狂犬病疫苗的人或馬的血漿收集。為減低使用人類接種者的花費,由馬血漿製造的免疫球蛋白是大多數低收入國家唯一可行的方法。然而據印度免疫製劑有限公司副董事總經理 Anand Kumar 博士指出,為了遵守印度嚴格的動物福利法規,製造成本愈來愈貴。印度免疫製劑有限公司是全國最大的人類和動物狂犬病疫苗製造商,卻在大約一年前停止生產狂犬病免疫球蛋白。「我們遵循嚴格的準則,」他描述著公司飼養的馬群時提到:「遵守動物福利的代價極高,因此增加許多製造成本。」

免疫球蛋白可取得的地點都集中在都會地區,這使得住在鄉間被病犬咬傷的受害者不是得放棄治療,就是得像 Bhuvan 和 Veena 一樣,長途旅行到城市中的診所。

兩種狂犬病病徵:昏迷或恐水痙攣致死

雖然已經退休兩年,Madhusudana 醫生仍對一位過去的病患印象深刻。一位 21 歲的女學生,住在卡納塔克邦南部距離班加羅爾車程好幾小時的鄉下地區。2013 年 5 月,她在自宅後方洗碗時,被流浪狗咬傷。這位患者雖然注射了狂犬病疫苗,但她的治療就此結束,她沒有接受任何免疫球蛋白療程。

如果沒有適當的治療,狂犬病的潛伏期短則數天,長則一年以上。然而,一旦症狀出現,就一定會致命。被咬傷的兩個月後,這位女學生開始發燒,此時,當地醫生開給她鎮靜劑。之後她陷入昏迷,被帶到班加羅爾,在那裡終於確診為狂犬病患者,並在 17 天後死亡。

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狂犬病可以分為兩個類型:沉默型狂犬病(dumb rabies,又稱麻痺型狂犬病)和狂躁型狂犬病(furious rabies)。

這兩型症狀的不同是由於病毒到達大腦的路徑相異所導致。以麻痺型狂犬病來說,病毒藉由運動神經傳播,同時造成神經損傷,導致肌肉逐漸麻痺並讓病患陷入昏迷。此型病例佔全球狂犬病總病例的 30%,至今已知有 12 個以上麻痺型狂犬病例得以倖存。

狂躁型狂犬病的名稱來自病患亢奮與激動的症狀。狂躁型狂犬病的發病進程比沉默型狂犬病快。病毒會沿著神經末梢向脊髓和大腦前進,此時病患開始出現發燒、頭痛和傷口部位的麻木、發癢、刺痛感等症狀,患者可能變得具有攻擊性,並出現幻覺和對狂犬病典型的「恐水」徵狀,甚至會在看到裝水玻璃杯的時候而發抖。這是因為狂犬病導致喉嚨和喉部痛苦的肌肉痙攣,而「水」則會引發痙攣發作。患者最後因咽喉疼痛腫脹阻塞呼吸道而導致缺氧、癲癇發作或肢體癱瘓而死亡。「患者會在三、四天內死去,」Madhusudana 醫生說: 「這種死法既悲哀又可怕。」

那些年,我們這樣對抗狂犬病

理論上, 21世紀根本不該有人死於狂犬病。狂犬病是人類已知最古老的疾病之一 ——其最早記載可追溯到公元前 2300 年的古埃及,到 19 世紀後期我們就發展出令患者感到疼痛但卻相當有效的治療方法。

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法國科學家巴斯德(Pasteur)在 1885 年將狂犬病病毒注射到兔子身上,之後再乾燥兔子身上的神經組織以弱化病毒,以製作出第一個狂犬病疫苗。當他注入疫苗到被狂犬病犬隻咬傷的九歲男孩後,這孩子成功逃過狂犬病的魔掌。

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巴斯德是發明狂犬病疫苗的先驅。圖/By Albert Edelfelt, Public Domain, wikimedia commons.

在 1911 年,David Semple 開發出另一種「惡名昭彰」的疫苗,成為長期以來狂犬病療法的代名詞。英國軍官(同時也是免疫學家)的 David Semple 在印度北部創立了巴斯德研究所的分所,將注射狂犬疫苗注入活綿羊和山羊的大腦。屠宰動物後,腦組織經過乾燥與攪拌,連續 14 次分別注入狂犬病暴露者的腹部與抗體生產有關的各個淋巴結。儘管像有時會出現癱瘓之類的嚴重副作用, Semple 治療是 20 世紀最為常見的狂犬病療法。直到 1992 年,世衛組織建議停用。不過印度政府直到 2004 年仍然採用這項療法。

而今天的狂犬病疫苗的製造是在實驗室中進行:利用細胞培養,這與過去使用人類血清或是馬隻血清的步驟完全不同。經由一連串去活性化(inactivate)與純化(purify)過程,降低病毒的活動力後,藉由皮下注射或肌肉注射施打到人體內。此製程的副作用少得多,但成本卻隨之提升。昂貴的現代疫苗,可能是 Semple 療法使用時間這麼長的原因之一。

全世界的科學家仍在研究新的狂犬病治療方法。但 Madhusudana 認為至少在印度(世界其他地方可能也有一樣的狀況),新的治療方法並非重點。「我們已擁有足夠與病毒對抗的知識,」Madhusudana 說:「我們沒做到的是有效地利用這些知識來阻止它。」印度許多衛生專業人員,根本不知道如何正常處理被狂犬病動物咬傷的患者,更別說一般民眾了。

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「研究不該是狂犬病防治的第一順位,」Madhusudana 說。「所有的經費應該優先用在教育和疫苗接種。我們需要的是教育、教育、教育。」

在班加羅爾的 Rani Sarala Devi,同時也是 Madhusudana 的母校, 醫生正忙著為低收入家庭兒童進行免費疫苗接種。

「學校的孩子都來自貧民窟,」正當 400 多名 5 到 13 歲的孩子排隊等待接受疫苗注射時,老師 R G Sudha 說:「他們會跟貓狗玩,但他們不知道狂犬病的風險。許多孩子都曾被犬貓咬傷。」

三位醫生和兩名醫科學生在每個孩子的手臂注射疫苗。有些小孩比較勇敢,牙一咬就過去了;有一些小朋友因為害怕打針而大哭。每次注射手臂的皮膚上會出現一個凸起疙瘩,像橘子皮一樣。接下來的三星期,在孩子們體內生產足夠的抗體之前,他們還需要追加兩次疫苗注射。

這些孩子如果之後被感染狂犬病的狗咬到,他們也不需要再進行痛苦的免疫球蛋白治療,因為他們已經帶有了狂犬病抗體。在面對一個不知未來會如何發展的疾病時,這肯定是一個令人較為安心的預防措施。

狂犬病是一種人畜共通傳染病,這意味著狂犬病毒可以經由動物傳染給人類。許多動物傳染病都可能感染人類,雖然隨著地理位置,動物的組成不同。在美國,浣熊、蝙蝠和臭鼬是最常被發現帶有狂犬病的野生動物。而在像印度這樣的國家─擁有約 3000 萬流浪狗族群——95%以上的狂犬病傳人案例發生在人與流浪狗密切接觸的區域。

兒童特別容易受到狂犬病的危害。根據 2015 年 PLOS 的報導,在印度,大約每 143 個人就有一個人曾被狗咬傷(693人/ 10 萬人)。同時,全球狂犬病控制聯盟(Global Alliance for Rabies Control)表示,全世界約一半的狂犬病受害者是兒童。

WHO 建議在狂犬病流行國家的所有人都應接受暴露前預防接種。印度自己的兒科研究學院也建議兒童預先接種疫苗,但實際接受疫苗施打的人數還是不足。也許人們沒有意識到此疾病危險的程度(和接種疫苗的好處),或是他們根本負擔不起。 整套狂犬病疫苗接種療程(總共有三針疫苗)費用約 100 盧比(相當於 1.57 美元),這是許多人一天的生活費了。

Madhusudana 的實驗室每週至少診斷出一個感染狂犬病的病患。從印度每年發生 1740 萬次的犬隻咬傷事件,他對這個國家根絕狂犬病散播的企圖感到希望渺茫。

要真正消除印度的狂犬病,動物健康條件是關鍵。世衛組織的策略則是「消滅狂犬病犬隻,才能預防人類罹患狂犬病。」然而,不同國家動物的狂犬病感染程度仍是一個謎。

全印度只有一個用來診斷動物狂犬病的實驗室,它坐落在班加羅爾的 Karnataka 獸醫、動物、與漁業科技大學獸醫學院(Karnataka Veterinary, Animal and Fisheries Science University)。這個實驗室不僅針對狗,也針對其他像貓、牛、水牛、山羊和豺的大腦檢測狂犬病帶原與否。一個森林相關工作人員最近還送了一個狼的腦袋來進行檢測。

Shrikrishna Isloor 博士是這個獸醫學院一間實驗室的主持人。只有他和另外三人擁有進入核心檢測區的權限。在核心檢測區,工作人員必須處理帶有活病毒的動物組織。這四個人都預先接種了狂犬病疫苗。

在接收到大腦樣本的 2 小時內,他們便能確定試樣的提供來源是否感染狂犬病,並可將結果提供給醫療專業人員,確認病患是否需要進行狂犬病療程。難道不能一開始就檢測動物,以確認攻擊的動物有沒有狂犬病?困難之處在於無法捕捉到許多攻擊的動物,同時更多動物沒有接受狂犬病毒的檢驗。舉例而言,攻擊 Bhuvan 和 Veena 的流浪狗很快就被鄰居以亂棍打死,而沒有採取任何受測樣品組織,這代表了醫生必須一開始就假定是「最壞的狀況」。

Isloor 博士希望能在印度各地設立更多的狂犬病檢測中心,他已經開始與其他邦的科學家提及這個議題。據他說,除非同時監測動物以及人類的狂犬病發病率,否則印度政府無法控制狂犬病的散播。他說:「狂犬病沒有人犬之間的區別,這應該是一個整體的努力。」「為了在 2020 年成功(根除狂犬病),我們非得面對戰爭的基礎工作。」醫療和獸醫社群必須在同一陣線的一起奮鬥。

基於人道主義的理由,印度政府不允許撲殺流浪狗。 2001 年,印度相關法規詳細介紹如何在符合動物福利的條件下捕捉、安置、結紮流浪狗,並再放回街上。此外,專家們說,撲殺流浪狗也不是個很有效的方式,因為至少有一半的狂犬病患者是被寵物犬所咬傷的。

獸醫正在幫狗施打狂犬病疫苗。圖/By U.S. Navy photo by Mass Communication Specialist 3rd Class Bryan M. Ilyankoff - This Image was released by the United States Navy with the ID 070810-N-4954I-038 (next).This tag does not indicate the copyright status of the attached work. A normal copyright tag is still required. See Commons:Licensing for more information.বাংলা | Deutsch | English | español | euskara | فارسی | français | italiano | 日本語 | 한국어 | македонски | മലയാളം | Plattdüütsch | Nederlands | polski | português | Türkçe | 中文 | 中文(简体)‎ | +/−, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=8217061
獸醫正在幫狗施打狂犬病疫苗。圖/By U.S. Navy photo by Mass Communication Specialist 3rd Class Bryan M. Ilyankoff, Public Domain, wikimedia commons.

因此,有關當局開始同時針對人類與狗進行接種。假設印度 70% 的狗都能成功接種疫苗,這將足以遏制病毒的傳播。然而根據 2015 年 PLOS 的研究,在 2010 年印度只有 15% 的狗接種疫苗,而且預防接種是不夠的;還必須進行絕育犬隻,以確保新的動物——狂犬病毒的潛在來源——無法進入社區。在撰寫這篇文章時(2015 年 8 月發表),印度仍沒有全國性或全省規模的計畫來實現此一目標。

Abdul Rahman 博士,一個以班加羅爾為中心活動的獸醫,同時也是 55 邦獸醫協會(Commonwealth Veterinary Association)的主持人,提到印度政府的替代方案是:在努力進行一項「狂犬病專設即時反應計畫」狗隻節育「根本沒有對狂犬病造成任何影響,」他說,雖然他注意到部分城市如齋浦爾(Jaipur)、清奈(Chennai)和蒂魯帕蒂(Tirupati)等地,已經取得一些成效。而在班加羅爾,市政府四年內沒有出現任何狂犬病的新病例。

但 Rahman 博士說,除非動物絕育能如同小兒麻痺症根除計畫一般徹底執行,不然對於狂犬病的控制並不會有太大的進展。他表示,他並不是將問題歸咎於流浪狗,他也重申 54% 狂犬病的病例應該歸因於不負責任的飼主。

班加羅爾的捕狗大隊再次出動,這一次他們瞄準已經接受過疫苗注射與結紮的狗,如此一來,才能進行一年後的追加疫苗。一旦工作人員抓住目標犬隻,便迅速注射疫苗並將 DABS 明亮的藍色油漆標示在狗的額頭上,以避免同一隻狗重複接種。

CUPA 的團隊來到一個充滿牲畜、死老鼠和水坑的貧窮街區。赤腳的孩子在他們身後追跑著,對大人捕狗的場景欣喜若狂的傻笑。

  • 本文編譯自 Mosaic 網站於 2015 年 8 月 25 日發表之 Reservoir dogs and furious rabies 一文,CC by 4.0。
  • 本文原文中 2015 PLOS 研究部分由 Wellcome Trust 所贊助,並發表在 Mosaic 網站
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劉筱蕾_96
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森林系出身,遵守農院傳統熱愛喝酒吃肉的動漫宅,在英國漂流完之後到美國Smithsonian Institution 繼續漂流。我的興趣是植物的演化與馴化。這個過程表現了生物被自然和人為條件「雕塑」的過程。希望能擔任生物與歷史研究間的橋樑,並把研究中的所學到的小故事跟科學觀念分享給大家。

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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

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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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。

參考資料:

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