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科學月刊姊妹刊物

scimonth. com.tw

全方位視野 科技人關懷

1

創刊於1982年

科技報導 S c i Te c h

Reports

#477 2021.9月號 每 月 15 號 出 刊

4款疫苗齊聚臺灣,有什麼建議可提供給風濕 性疾病、狼瘡患者? 隨著輝瑞

BNT疫苗

(Pfizer/BNT)送入臺灣, 國人對於疫苗施打也有了 更多樣化的選擇。而在臺 灣的第9類疫苗接種對象 中,有哪些相關施打建議 可提供給風濕性疾病、狼 瘡患者參考(4版)?與廠 商、潛在合作夥伴洽談合 作時,該怎麼保護好自己 的智慧財產權(10版)? 我們該如何面對科學造假 事件,並從中理解「科學 (Photo by Mohammad Shahhosseini on Unsplash)

態度」(28版)?

基改食品遭遇哪些困境: 誤解與陷害

細胞治療面面觀 為什麼我們需要細胞治療?

13 生醫先鋒

28 書適圈

基因編輯技術 CRISPR 在藥物開發及疾病治療上的應用

誤入歧途的科學: 科學造假和其他失敗-《科學態度》

↓ QR code

排除的技術內容一去不回頭── 從近期寵物用品判決 看法官如何判 定專利範圍遭「放棄」

22 共同刊載

9

月號

10 科技智財

科學月刊

COVID-19 疫苗接種, 給風濕性疾病/狼瘡患者接種建議

︻細胞突擊隊:集結!︼上市!

17 科技人文

當期介紹請掃

04 焦點話題


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科技報導


SciTech Reports

二○二一 年九月十五日

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焦點話題

COVID-19疫苗接種, 給風濕性疾病/狼瘡患者接種建議 資料整理|蔣維倫

泛科學PanSci專欄作家、故事專欄作家、udn鳴人堂專欄作家、前國衛院衛生福利政策研究學

者。喜歡虎斑、橘子、白底虎斑和三花貓。

創刊於公元1982年1月

考量到許多病友接種疫苗前需要參考更個人化的資料,在《科技報導》

中華郵政北台字第1461號

第476期裡,本系列從各國醫學會的治療指引與研究中,擷取精華,用

執照登記為雜誌交寄 行政院新聞局登記局版台誌字第3034號

較容易理解的方式,彙整出對實體器官移植、糖尿病患者、愛滋病患

訂 閱:全年12期1000元

者、中風患者的接種疫苗的建議,而本期將提供風濕性疾病/狼瘡患者

劃 撥:0018482-3 科學月刊社

一些接種建議。本系列純為知識彙整,並不能做為醫療決策時的依據。

主 辦:台北市科學出版事業基金會 出版者:科技報導雜誌社

如您對個人病況有進一步的疑問,請洽詢您的醫師,謝謝。

發行人:張之傑 執行總監:趙軒翎 總編輯:林翰佐 副總編輯:趙軒翎 編輯委員:王文竹 王伯昌 曲建仲  江建勳 李志昌 李精益  阮明淑 周鑑恆 林秀玉  林宮玄 邱韻如 金升光 

Q1:網傳,類風濕關節炎及紅斑狼瘡病友,不可接種AZ疫苗 (AstraZeneca vaccine)或嬌生疫苗(Johnson & Johnson)? 此傳言遭明確駁斥,據中華民國風濕病醫學會(以下簡稱風濕學會)新聞 稿,無證據顯示自體免疫疾病患者不能施打特定品牌疫苗。

金必耀 門立中 紀延平  范賢娟 倪簡白 高啟明  高憲章 張大釗 張敏娟  陳妙嫻 陳彥榮 陳鎮東  單維彰 景鴻鑫 曾耀寰  程一駿 程樹德 黃正球 

Q2:風濕性疾病的病友們,染疫風險與一般人有差嗎? 疫苗是在疫情之下,保護風濕病病友的最好的方式之一。 風濕學會認為,自體免疫發炎性風濕病的患者,重症的風險較高,應

黃相輔 楊正澤 葉李華 

優先接種疫苗。而英國國民保健署

廖英凱 管永恕 劉宗平  蔡兆陽 蔡孟利 蔡振家  鄭宇君 鄭運鴻 韓德生  嚴如玉 嚴宏洋 蘇逸平 

廣告索引

(National Health Service, NHS)認 為部分紅斑性狼瘡患者,因服用免疫 抑制藥物,或因個人病情,將更易惡

編  輯:羅億庭

貝克曼........................ 2

特約編輯:陳亭瑋

錫昌.......................... 3

化成重症,屬「臨床上極度脆弱」族

美術編輯:黃琳琇

雙鷹.......................... 5

群,強烈建議優先施打疫苗。同時英

業務經理:李金穗 業務專員:廖本翔 整合行銷專員:林承勳

日龍......................... 15 昭地......................... 16

社 址:臺北市羅斯福路三段77號7樓

益弘......................... 21

電 話:(02)2363-4910

牟博科技..................... 29

傳 真:(02)2363-5999

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E - mail:scimonth@gmail.com

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印 刷:赫偉有限公司

元利......................... 40

國也建議,使用免疫抑制藥物患者的 照護者或同住者,應儘速接種疫苗, 以保護患者。 在臺灣,類風濕性關節炎、全身 性紅斑性狼瘡,和部分自體免疫性疾 病引發其他器官損傷的患者,被列為


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「19-64歲具有易導致嚴重疾病之

歐洲數據顯示,風濕病人接種疫苗

大部分的風濕病藥物(免疫調節

高風險疾病者」分類,可優先接種

後,出現的副作用與一般人相似,

藥物)不影響疫苗,少部分藥物可

疫苗(至截稿時間屬第9類對象,

如:疲勞(11%)、頭痛(7%)、

能需調整用藥時間,以產生較好的

詳細疾病診斷對應可參考疾管署

肌肉痛(6%)等。此外,約有5%

疫苗反應。此部分請與主治醫師討

「COVID-19疫苗接種計畫 高風險

病友出現病情加重的現象,如:關

論,由醫師檢視疾病狀況和藥物,

慢性病疾病代碼一覽表」)。

節炎(2.5%)、關節痛(2.1%)、

規劃合適的疫苗接種時間。

皮膚症狀加劇(0.8%)、更易疲勞

Q3:哪種疫苗適合風濕病 患? 國際各風濕病醫學會一致認為:

(0.8%)。

風濕學會提供給風濕疾病病友的相

但請注意,目前各國都「沒有要 求」風濕性疾病

詳細可參考表一至表三,整理自

紅斑性狼瘡

關建議。

通過緊急授權的就是安全的好疫

體免疫疾病患者停止接種疫苗,換

Q6:AZ疫苗和嬌生疫苗的

苗。越早打,越好。

言之,現行疫情下,接種疫苗的利

罕見副作用包括引發血栓。

益大於風險。

Q4:疫苗是否有可能會讓風 濕性疾病惡化? 學理上有可能。臨床部分,依

如果患有血栓風險較高的疾 病,需要避開施打嗎?

Q5:打疫苗前,要停止服 藥嗎?

部分疾病,如:抗磷脂抗體症候 群、紅斑性狼瘡、類風濕性關節炎


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等,可能有較高的血栓風險。但AZ疫苗和嬌生疫 苗罕見副作用引起的血栓,其成因和風濕疾病不

警告: • 本文無法做為個人醫療建議,做出任何決定之前,請和

同,故無須特別擔心該罕見副作用。 若正在服用抗凝血藥物(如warfarin等),可能 需檢視凝血指數再作是否師打疫苗的決定。請先 和專科醫師討論,切勿任意停藥或拒打疫苗。

專科醫護討論。 • 慢性病(包含各項指數,如:凝血指數、血糖、血壓 等)都應先控制穩定,再尋求疫苗接種。若不清楚自身 病況是否穩定,請先與主治醫師連絡洽詢。 • 已有固定用藥者,切勿未經醫師指示任意停藥。

Q7:打完疫苗後,

• 對疫苗內容物已知過敏者,接種前請和現場醫護討論。 過往若曾出現藥物過敏反應,請詳列曾過敏之藥物品

就一定能免於感染有效嗎? 很不幸,疫苗並非萬靈丹。其他防疫措施同樣 重要,即使接種完疫苗後仍須維持口罩、洗手、

項,攜往接種場所和醫護討論。 • 疫苗禁忌症:

社交距離等防護措施。同時避免群聚,若不得以

⊙曾有血栓合併血小板低下症候群,或肝素誘導的血小

需長時間待在室內,請保持通風、與室外流通空

板減少症和血栓形成(HITT或HIT 2型)病史,應避免 接種AZ疫苗。請先和醫護討論改接種其他種類疫苗,

氣、或過濾空氣。

如:mRNA(莫德納)。若不清楚自身病史,請先連絡

英國於今年7月9日發表的研究顯示,免疫受到 抑制的族群(如:服用抗免疫藥物),接種1劑疫 苗僅有4%的保護力,需2劑疫苗保護力才能提升到

主治醫師協助檢視病史、進行評估。 ⊙接種第1劑後,發生嚴重過敏。請先和醫護討論改接種 和第1劑不同類型的疫苗。

74%。換言之,接種疫苗需完成完整的兩劑接種。

表一:無論免疫調節治療或疫苗接種時機均無須調整(僅供參考,請以醫師建議為準) 免疫調節治療藥品學名

原廠藥品商名

臺灣常用中文藥品商名

Apremilast

Otezla

歐泰樂膜衣錠

Hydroxychloroquine 羥氯奎寧

Plaquenil

IVIG 靜脈注射免疫球蛋白 Glucocorticoids 皮質類固醇

Prednisone

Leflunomide 來氟米特

Arava

Azathioprine 硫座嘌呤 Cyclophosphamide (口服)環磷醯胺

人類免疫球蛋白靜脈注射劑、瑞利勁人體人類免疫球蛋 白靜脈注射液

Prednisone〔註〕

Sulfasalazine 柳氮磺胺呲啶

必賴克瘻、瘡寧、殲瘧

Salazopyrin

Imuran Endoxan

去氫可體醇錠、普立朗錠、樂爾爽片、保樂爽 斯樂腸溶(Salazopyrin)、撒樂腸溶錠(Salazine) 艾炎寧(Arava)、雅努麻錠(Arheuma)

移護寧錠(Imuran)、安思平膜衣錠(Asazipam)、 壓彼迅錠(Azathioprine) 癌得星(Endoxan)


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TNFi 腫瘤壞子因子抑制劑

焦點話題

Etanercept 依那西普

Enbrel

恩博(Enbrel)

Golimumab

Simponi

欣普尼(Simponi)

Adalimumab

Certolizumab Infliximab

IL-6R 抗第6介白素受體 Tocilizumab

IL-1R 第1介白素受體拮抗劑

Humira Cimzia

Remicade

Actemra

復邁(Humira)

欣膝亞(Cimzia)

類克(Remicade)

安挺樂(Actemra)

Anakira

Kineret

Canakinumab

Ilaris

亦來力(Ilaris)

Brodalumab

Lumicef

立美西膚(Lumicef)

Ixekizumab

Taltz

達癬治(Taltz)

IL-1β 第1介白素β抑制劑

IL-17 第17介白素β抑制劑 Secukinumab

Cosentyx

可善挺(Cosentyx)

IL-12/23;IL-23 第12/23介白素抑 制劑;第23介白素抑制劑 Ustekinumab

Stelara

喜達諾(Stelara)

Rizankizumab

Skyrizi

喜開悅(Skyrizi)

Guselkumab

抗B-Lys受體 Belimumab

Tremfya

特諾雅(Tremfya)

Benlysta

奔麗生(Benlysta)

Sandimmune

新體睦(Sandimmune)

Oral calcineurin inhibitors 口服鈣調磷酸酶抑制劑 Cyclosporine Tacrolimus

Prograf

普樂可復(Prograf)

資料來源:中華民國風濕病醫學會-新冠肺炎疫苗與風濕病

〔註〕Prednisone依劑量專家共識程度有差異,每日<20 mg共識程度為「強~中」,≥20 mg為「中」。

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表二:需調整用藥與相關時機建議(僅供參考,請以醫師建議為準) 免疫調節治療藥品學名 Mycophenolic acid 黴酚酸 Mycophenolate Mofetil

Mycophenolate Sodium

Methotrexate(MTX) 甲氨喋呤

JAKi JAK 激酶抑制劑

臺灣常用

中文藥品商名 山喜多(CellCept) 睦體康(Myfortic) 滅殺除癌

(Methotrexate)

至善錠(Trexan)

Tofacitinib

捷抑炎(Xeljanz)

Upadacitinib

銳虎(Rinvoq)

Baricitinib Peficitinib

Abatacept SQ 阿巴西普皮下

Abatacept IV 阿巴西普靜注

Cyclophosphamide IV 環磷醯胺 靜脈注射

愛滅炎(Olumiant) 施覓福(Smyraf) 恩瑞舒(Orencia) 皮下注射

恩瑞舒( Orencia ) 靜脈注射

癌得星(靜脈注射)

建議 如果疾病穩定,每劑疫苗接種後,暫停免疫調節 治療一週。

• 每劑mRNA疫苗接種後,暫停MTX一週。疾病 控制良好者無須調整疫苗接種時機。

• 疾病控制良好者,於接種單劑新冠疫苗後,暫 停MTX兩週。

每劑疫苗接種後,暫停JAKi一週;無須調整疫苗 接種時機。

於第一劑疫苗注射前及注射後一週,暫停皮下注 射abatacept;第二劑疫苗注射前後,無須中斷。

安排第一劑疫苗注射於 abatacept 靜脈注射四週 後,間隔五週後再施行abatacept靜脈注射;第二 劑疫苗接種則無須調整藥物注射時機。 如果可行,每劑疫苗接種一週後,再施行環磷醯 胺(CYC)注射。 在接受 Rituximab 注射週期的四週前,可施打疫

Rituximab(RTX)利妥昔單抗

莫須瘤(MbThera)

苗;若疾病狀況許可,第 2 劑疫苗施打後,延後

RTX注射二~四週。 Acetaminophen 乙醯胺酚;NSAIDs非類固醇抗炎劑 資料來源:中華民國風濕病醫學會-新冠肺炎疫苗與風濕病

如果疾病穩定,疫苗接種之 24小時暫停藥物(若 用於接種疫苗後,降低疫苗帶來的症狀,則無限 制)。


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表三:與新冠肺炎疫苗接種相關的骨質疏鬆症治療藥物特定建議(僅供參考,請以醫師建議為準) 藥品學名 雙磷酸鹽

臺灣常用

中文藥品商名

給藥途徑

調整骨質疏鬆藥物及疫苗接種時機之考量

alendronate

福善美(Fosamax)

口服

不須停藥或延遲

ibandronate

骨維壯(Ribonvi)

靜脈注射

與疫苗接種間隔一週〔註一〕

risedronate

zoledronic acid

瑞骨卓(Reosteo)

吉利康(Keybone) 骨力強(Aclasta)

口服

靜脈注射 靜脈注射

不須停藥或延遲

與疫苗接種間隔一週〔註一〕 與疫苗接種間隔一週〔註一〕

如有必要時,曾注射過zoledronic acid 的病人可將下一劑注射延後數月。

RANKL 單株抗體 denosumab

副甲狀腺荷爾蒙 teriparatide

abaloparatide 硬化蛋白(sclerostin)單株抗體 romosozumab 雌激素調節劑 raloxifene

保骼麗(Prolia)

皮下注射

骨穩(Forteo)

皮下注射

與疫苗接種間隔4~7天〔註二〕

如果需要兩者同時給藥,可在注射疫苗 對側手臂或替代部位(腹部或大腿上 部)注射denosumab。 不須停藥或延遲 藥物注射與疫苗注射之間間隔4~7

益穩挺(Evenity)

皮下注射

鈣穩(Evista)

口服

資料來源:中華民國風濕病醫學會-新冠肺炎疫苗與風濕病

天 。 〔註三〕如 要 同 時 注 射 , 考 慮 將

romosozumab注射到腹部(肚臍周圍2 吋外)或大腿。

不須停藥或延遲

〔註一〕在靜脈輸注雙磷酸鹽和新冠疫苗接種之間間隔一週,以區分靜脈注射雙磷酸鹽或疫苗引起的急性反應(特別第一次注射的患者,持續時間中 位數約為 zoledronic acid 注射後 3天)。

denosumab 注射和新冠肺炎疫苗接種都有可能造成注射部位的局部反應,兩者之間建議間隔 4~7 天。雖然 denosumab 注射時間可稍 調整,以錯開疫苗接種時間,但denosumab 注射不應延遲超過前一次藥物注射後 7 個月。 〔註三〕考量 romosozumab 和新冠肺炎疫苗接種都有可能造成注射部位反應。 〔註二〕考量

延伸閱讀

1. 中華民國風濕病醫學會-新冠肺炎疫苗與風濕病,2021年6月2日:http://www.rheumatology.org.tw/health/health_covid19.asp 2. Lupus UK, Lupus and COVID-19 Vaccination, https://www.lupusuk.org.uk/covid19-vaccination/, 2021/8/25/. 3. 中華民國免疫學會對於COVID-19疫苗議題的建言,2021年6月22日:http://www.immunology.org.tw/news/index.asp?/203.html 4. 臺灣腦中風學會,腦中風病人可以施打新冠肺炎疫苗嗎?,2021年6月20日:https://www.stroke.org.tw/GoWeb2/include/GetDBfile.php?KeyID=119764 756760c01d76b1449-f02


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排除的技術內容一去不回頭── 從近期寵物用品判決 看法官如何判定專利範圍遭「放棄」 許文馨

恆融智慧財產事務所專利師

專利申請人因應官方通知函(Office

物皮膚的施用器原型。依據瑪凱爾

Action)中的意見,做了一個簡單

的敘述,CENTA的人員對於這個

的修正。後續卻因此無法以專利侵

新提案感到很興奮,且表達了後續

權,阻擋廠商製造與販售明顯衍生

持續合作的意願。隨後,瑪凱爾的

權所保護的專利技術範圍如何

自專利申請人發明構想的產品。

發明構想也被轉送給CENTA當時

圍」(claims)決定。那麼,

「你的點子不錯,有興趣合

專利權,是一種排他權,能夠 排除他人非經專利權人同意而 實施的專利技術。至於由專利 畫分,則是由「申請專利範 在申請專利的過程(或可稱為 「專利審查過程」)中,專利 申請人所做的修正、各種陳述 如申復等,是不是也會對最終 的申請專利範圍的解讀產生影 響呢?

生物科學部門主管布朗科斯(Rick

作嗎?」發明家與製造商的 會面 瑪凱爾(Marni Markell)是一 位發明家,也是新創公司NiteGlow

Blomquist)。 然而,瑪凱爾在2009年11月18日 提出進一步會議的提議後,布朗科 斯卻單方面將該預定的議期取消, 因此,最終瑪凱爾與CENTA等廠商

Industries的創辦人,她擁有超過

之間,並未進入施用器相關技術的

5 0 件 專 利 ── 大 多 數 是 有 關 於 寵

授權協議階段。

物照護領域的技術。2009年5月,

值得注意的是,於2009年∼2010

名列美國1000大廠商(Fortune

年間,CENTA內部同時也正在進

此次筆者將藉由一個美國聯邦巡

1000 company)之一的中央公園

行與新型除蚤藥施用器有關的專案

迴法院近期的判決,分享在專利審

寵物公司(Central Garden and Pet

「Project Speed」,而布朗科斯亦

查過程中,由專利申請人所為的修

Company, CENTA)及其子公司Four

參與其中。另一方面,在與CENTA

正而放棄(disavow)了部分技術特

Paws的人員與瑪凱爾接洽。在簽

等廠商分享發明提案的同時,瑪凱

徵,進而影響最終申請專利範圍所

署保密協議後,瑪凱爾與他們分享

爾也基於該發明提案向美國專利局

涵蓋的技術內容。在這個案例中,

了一種能夠直接將除蚤藥施予至動

提出專利申請(申請日為2008年10


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月2日),該專利申請案於2010年

motion)及開啟新審判程序(new

可撓性、可變形材料組成,且「可

4月8日公開,並於2011年11月5日

trial)等其他法律程序的申請。對

撓性、可變形材料是以厚度為1/32

獲准為US 8,057,445專利,以下稱

此,地方法院重新計算了關於違反

吋∼3/32吋的『橡膠』所組成」。

「'445專利」。

保密合約之損害賠償數額,並且重

事實上,'445專利請求項1中上述

新判定被告的產品「不構成」專

有關材料的技術特徵,是在專利申

利侵權。隨後,原告瑪凱爾和被

請案的審查過程中,因應專利審查

告CENTA等分別對地方法院的判

官所提出的審查意見而新增的。詳

決結果提出上訴及反上訴(cross-

細來說,「申請時」的獨立請求項

appeal)。

1,並沒有限定施用器底座的腔體材

「咦,這不是我的發明構想 嗎?」疑似侵權行為如何求 償? 在2012年3月,基於「Project Speed」專案,CENTA上市一款名 為「Smart Shield」的塑膠製除蚤藥 施用器,並將該產品在2012年2∼3 月於佛羅里達州奧蘭多舉行的環球 寵物展(Global Pet Expo)展出並

在本文分享的2021年7月14日所

料。這樣的限定,是界定於請求項1

發布的聯邦巡迴上訴法院最新判決

的附屬項-請求項3及4中:請求項3

中,聯邦巡迴上訴法院雖判定對於

限定材料為可撓性、可變形材料,

違反保密合約需開啟新審判程序,

而請求項4進一步限定可撓性、可變

但維持地方法院對於盜用機密資

形材料是橡膠。

訊,以及專利不侵權的判決結果。

販售。瑪凱爾同樣出席了環球寵物 展並注意到了參展的Smart Shield, 旋即認為CENTA竊取了她先前分享 過的發明點子。 於是,瑪凱爾在2012年6月29 日向紐澤西地方法院提出訴訟, 主張被告CENTA及其子公司等盜 用機密資訊(misappropriation of

而在審查過程中,審查官指出:

有關盜用機密資訊與違反保密

依據兩件先前技術(prior arts)──

合約的詳細審判歷程,在此不詳細

其中一件有揭露可採用「塑膠」

敘述,本文將聚焦在專利侵權的判

作為材料──因而一開始提出申請

斷上。究竟為何地方法院以及聯邦

的請求項1及請求項3不具備進步性

巡迴法院,最後都認為CENTA的

(因為塑膠即是一種可撓性、可變

Smart Shield產品並未侵害瑪凱爾

形材料),但由於先前技術並沒有

'445專利的請求項1呢?

提及使用「橡膠」這個特定種類的 材料來製造施用器,請求項4「在被

confidential information)、違反保 密合約(breach of the confidentiality

「我們就併可核准項,趕快

agreement),及侵害專利權──侵

讓專利獲准吧!」專利審查

害'445專利專利的請求項1。對於以

的修正要三思!

改寫為獨立項後為可核准項」。接 著,專利申請人在對審查意見的答 覆中,便將請求項3、4的內容都加 入請求項1中,使得修改後的請求項

上三個主張,法院判定被告敗訴,

這部分,要回過頭來看看專利

且被告須支付原告一定數額的損害

請求項的內容。瑪凱爾的'445專利

賠償(盜用機密資訊的損害賠償為

請求項1保護的是一種「用於輸送

約1100萬美金;後兩項主張的損害

溶液至動物皮膚的直接輸送施用

賠償各自約為82萬美金)。換句話

器」,其結構包括具有腔體的施用

說,在紐澤西地方法院的訴訟中,

器底座(applicator base)、施用

塑膠與橡膠,

瑪凱爾大獲全勝。

器頭(applicator head)及叉尖件

此聚合物非彼聚合物

1最新範圍,等同於原先請求項4的 範圍,也讓修正後的申請案順利核 准為'445專利。

然而,被告CENTA等不服判決

(prong member),其中請求項1

從上述審查歷程中,可以很明顯

結果而提出審後動議(post-trial

特別限定:施用器底座的腔體是由

地看出申請人是為了避開先前技術


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的揭露內容(使用塑膠材料),進

聯邦巡迴法院認為CENTA的產品並

過程中,以修正的方式──在原始

而限定專利保護的範圍(限定為使

沒有侵害'445專利。

申請範圍中,加入材料「橡膠」的 限定──克服了先前技術的挑戰,

用橡膠作為材料)。因此,無論是 地方法院還是美國聯邦巡迴法院, 都認為申請人顯然是放棄了「使用 塑膠材料」的保護範圍;而由於 CENTA的產品Smart Shield是使用 「塑膠」作為材料(此為本案中不爭 的事實),判決因此認定該產品並 未侵害'445專利。

選擇適當的保護手段, 專利審查要當心 從本文分享的判決中,值得注 意的有以下兩點。首先,在發明人 把發明提案、產品構想揭露給製造 商等潛在合作夥伴時,一定要慎選 對自身智慧財產權的保護方式。舉

在訴訟中,原告主張:由於 在審查過程中申請人只是進行修 正動作,而未對實際的技術, 即 材 料 用 語「 橡 膠 」、「 聚 合 物 」、「 塑 膠 」內 容 做 任 何 陳 述

例而言,在這個案子中,發明人瑪 凱爾除了提出發明專利申請──以 「專利權」保護──外,在會議開 始前已簽署保密協定,亦即她也同 時選擇以契約方式保護自己的創意

(statement),此舉動不應被認定

想法。因此,在後續訴訟中,瑪

構成對橡膠範圍的放棄。然而,法

凱爾確實基於「盜用機密資訊」及

院對於此點則強調,最高法院的判

「違反保密合約」等主張獲得有利

例已清楚確立:申請人所做的專利

的訴訟結果。

申請範圍修正或刪除,都可用以決 定是否對特定技術特徵進行排除

專利核准後,當然無法再針對已放 棄的範圍「塑膠」進行保護與權利 的主張。 因此,無論是對於專利申請人, 或者是代理專利申請人提出專利申 請的代理人而言,在遇到類似官方 意見,且希望能以簡單修正方式排 除引證案的效力,並盡速取得專利 權時,詳細判斷此修正對於後續獲 准專利範圍、甚至是權利主張的實 質影響非常重要。否則,如同此件 判決中,原告只能採用薄弱且明顯 不合理的論點──對於材料領域的 人員來說,塑膠和橡膠顯然是不同 的材料──進行申辯,因而無法有 效主張被告的產品侵害其專利權。

然而,另一方面,對於「專利侵 權」部分,由於專利申請人在審查

(disclaimer),而不是僅由申請人 所做的陳述來判斷。 原告另外提出一個論點,主張 「由於橡膠為聚合物,且由於『聚 合物』及『塑膠』為同義詞,所有 的橡膠都屬於塑膠」,因此修正後 的請求項1並未將「塑膠」排除在 專利保護的範圍外。然而,美國聯 邦巡迴法院顯然認為,即便在一些 情形中,「塑膠」及「聚合物」兩 個用語會被當作同義詞使用,但對 於所屬技術領域具有通常知識者而 言,並不會認為所有的橡膠都屬於 塑膠。因此,如前面所說的,美國

雖然同為聚合物,對於材料領域的人員來說,塑膠和橡膠顯然是完全不同的材料。(123RF)


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二○二一 年九月十五日

生醫先鋒

13

基因編輯技術CRISPR 在藥物開發及疾病治療上的應用 陳淵銓

仁德醫護管理專科學校助理教授

基因編輯技術CRISPR(clustered

藥物標靶的篩選與鑑定

更 成 功 篩 選 出 K AT 2 A 作 為 標 靶 基

regularly interspaced short palindromic

新藥研發最關鍵性的一環,是

因,後續可用以研究如何破壞AML

repeats)現已廣泛用於基礎研究

藥物標靶點(target site)的篩選和

細胞,但不會傷害到非白血病細胞

技術,包括基因轉殖、模式動物

鑑定。傳統上開發藥品標靶點的篩

的療法。

(animal model)的建立、食品檢測

選與驗證,主要以經過基因剔除的

而在2017年,加拿大多倫多大

試劑及其他輔助工具的開發等;應

模式動物進行。CRISPR強大的基

用端已用於農產品、食品及工業產

學(University of Toronto)的研

因編輯功能,亦被應用於此類研究

品的生產等。CRISPR亦能運用於藥

究人員則利用CRISPR技術,於

中,從功能基因的篩選和編輯、標

物開發及人體疾病的檢測、治療,

胰腺導管腺癌(pancreatic ductal

靶點的篩選和驗證、到模式動物的

現已嘗試直接治療的疾病,包括遺

建立等,為新藥或先導化合物的開

傳性、病毒感染性、神經退化性疾

發奠定了基礎。

病及癌症等。

舉例來說,在2015年,美國冷泉

adenocarcinoma, PDAC)進行全範 圍的基因篩選,最終找到以該細胞 表面的藥物標靶點,發現治療PDA 的潛在藥物FZD5抗體。

港實驗室(The Cold Spring Harbor Laboratory)的研究人員研究小鼠 急性骨髓性白血病(acute myeloid leukemia, AML),就利用CRISPR

CRISPR發展最精密及敏感的領

使其相對應外顯子(exon)產生突

域,應屬涉及人體治療的部分。因

變,以大規模篩選對抗癌藥物的作

其攸關生命、健康及人權,故要求

用標靶點,最終成果發現了6個藥物

的技術層次最高,考量的關鍵議題

標靶點,以及19個潛在靶點。

也最多,世界各國法規要求及限制

2016年,英國劍橋大學(University

圖一:CRISPR 作用模式(Pixabay)

應用於精準醫療的前景

亦最為嚴格。

of Cambridge)的研究人員亦使用

CRISPR技術應用於人體醫

CRISPR技術,在動物實驗中發現新

療,最具重要性者應屬精準醫療

的AML藥物標靶點,鑑定出大量可

(precision medicine),亦稱個人

作為治療標的AML的潛在標靶基因

化醫療(personalized treatment)的

(target gene)。在延伸的研究中,

範疇,此概念最早由美國國家科學


14 二○二一年九月十五日

科技報導

生醫先鋒

研究委員會(United States National

(如基因檢測、蛋白質檢測及代謝

學及臨床研究上,CRISPR技術主

Research Council)在2011年提出。

檢測等),並將個人資料(如性

要被認為有潛力治療遺傳性、病毒

人類個體會因基因差異而表現不同

別、身高、體重、種族、過去病

感染性、神經退化性疾病及癌症

的性狀,患病時顯現出來的症狀,

史、家族病史及檢測結果等)透過

(表一)。

和嚴重程度亦各不相同。由於同樣

人體基因資料庫進行比對及分析,

的疾病與相同的治療方式用於不同

從中選出最適合病患的治療方法及

的個體,卻有不同的療效,所以常

藥品,目的是達到治療效果最大化

須依個體差異而有不同的治療策

及副作用最小化。

直接用於遺傳性疾病治療 雖然CRISPR有潛力直接用於人 體治療,但因專一性不足、恐引發

略。精準醫療除了包括傳統方法會

而CRISPR技術可精準的執行基

突變及傳遞工具選擇不易等因素,

使用的病患症狀描述及常規檢查

因編輯,有潛力正確的修復基因突

大多僅止於實驗室研究或動物實驗

(如抽血檢驗、X光檢查、超音波

變,以此應用於疾病的臨床治療,

階段,真正進入臨床試驗或產品上

檢查等)外,再加上生物醫學檢測

因而成為精準醫療。目前在基礎醫

市者很少。導致疾病發生的因素十

表一:有潛力使用CRISPR技術治療的疾病 疾病類別

說明

主因是先天性基因突變,傳統療法通常僅能控制病情,因此基因治療便成為根治遺傳性疾

病的最佳選擇之一。CRISPR已開始用於開發基因治療產品,但大多仍處於基礎研究或臨床 遺傳性疾病

試驗階段。

例如:鐮刀型貧血症(sickle cell anemia)、地中海型貧血症(β-thalassemia)、肌肉營 養不良症(muscular dystrophy)、α1-抗胰蛋白酶缺乏症(α1- antitrypsin deficiency)、

萊伯氏先天性視網膜萎縮症(Leber congenital amaurosis)、囊腫性纖維化(cystic fibrosis)、家族性類澱粉多發性神經病變(familial amyloid polyneuropathy)等。

傳統上是使用化學藥品(如核苷酸類似物)來治療,但有些病毒具有高突變率及潛伏性感 病毒感染性疾病

染的特性,療效往往不是很好,因此也開發CRISPR作為病毒感染的治療方式,特別是潛伏

性感染。例如:鼻咽癌病毒(Epstein-Barr virus)、單純疱疹病毒第一型(herpes simplex

virus-1)、卡波西氏肉瘤疱疹病毒(Kaposi’s sarcoma-associated herpesvirus)人類免疫

不全病毒(human immunodeficiency virus)、B型肝炎病毒(hepatitis B virus)、新型冠 狀病毒(SARS-CoV-2)等。

神經退化性疾病

癌症

目前僅知與遺傳基因及老化有密切關係,但真正病因及作用機轉仍未十分清楚,傳統藥物

通常只能緩解症狀而已,尚無有效的治療方法,現已開發CRISPR用作基因治療。例如:帕

金森氏症(Parkinson’s disease)、阿茲海默症(Alzheimer’s disease)及亨丁頓舞蹈症 (Huntington’s disease)等。

由於很多癌症的發生與基因發生變異有密切關係,基於基因變異以CRISPR的細胞或基因 的治療方式也正在發展中,包括修補突變的基因以預防癌症發生及改造細胞作為免疫療法 (immunotherapy)等。例如:肝癌、乳癌、肺癌、大腸癌及胰臟癌等。


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生醫先鋒

二○二一 年九月十五日

15

分繁複,治療的選擇方式也很多,

研究人員所發表開發自CRISPR/

患者在輸注藥物後的前28天內進行

大多數的疾病若貿然跳過常規療

Cas9的藥物NTLA-2001,來治療

安全性評估,幾乎沒有不良事件發

法,直接採用基於CRISPR技術的

罕見疾病「家族性類澱粉多發

生。在第28天,發現接受0.1 mg/kg

治療,可能無法達到效果,甚至使

性神經病變」(familial amyloid

劑量的患者血清TTR蛋白濃度從基

得疾病惡化。不過仍有例外,尤其

polyneuropathy)。家族性類澱粉

線算起平均降低52%,而如果接受

如遺傳性疾病的主因是基因發生

多發性神經病變主要由於基因突

0.3 mg/kg的劑量,降幅則為87%。

先天性的變異,傳統療法通常治標

變,會累積摺疊錯誤的轉運蛋白

現有的研究結果顯示,在一小群遺

不治本,完全治癒理論上就需要根

(transthyretin, TTR),NTLA-2001

傳性ATTR伴隨多發性神經病患者

本地改造或修復基因,所以使用

主要目的是降低血清中該蛋白的濃

CRISPR技術進行治療,安全性及

度。在完成臨床前體外和體內的研

倫理的顧慮較少、以此進行恩慈療

究後,團隊進行臨床一期試驗評估

法的可行性較高。因此,近來很多

單次遞增NTLA-2001劑量,對患者

研究人員聚焦於開發CRISPR作為

的安全性和藥效反應,受試者共有6

基因治療。

名。臨床前研究的動物研究顯示,

CRISPR技術用於治療的

近期最受矚目的案例,就是

TTR基因有機會在單次給藥後被永

前提考量

今(2021)年,英國及紐西蘭

久敲除。而臨床一期試驗的結果,

中,NTLA-2001藉由CRISPR靶向剔 除TTR基因,而有效降低血清中致 病的TTR蛋白濃度,而僅出現輕度 不良事件。

CRISPR技術有潛力運用於藥物


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科技報導

生醫先鋒

開發及疾病的治療,包括遺傳性、

都是已經通過試驗證實有效的方

以確認是否適合、諮詢專業醫師的

病毒感染性、神經退化性、代謝性

法,隨著醫療技術的進步與新式藥

意見及研究是否符合恩慈療法的規

疾病、癌症及再生醫學等,例如現

物的開發上市,很多以往被認為是

定;醫療主管機關亦應以高規格的

已有很多基於CRISPR技術的細胞

無藥可救的疾病,現已有很好的療

方式來監督此種治療的進行,以確

治療及基因治療產品,進入臨床試

法。因此,病患應先採用常規治

保患者的權益。

驗階段或已成功上市供臨床應用。

療,若仍無法控制病情,才考慮使

在國外,許多藥廠與生技公司開始

用基於CRISPR技術的療法。

運用CRISPR技術生產各種醫療產

依目前的臨床證據及試驗結果顯

品。在臺灣,CRISPR技術的應用

示,大部分基於CRISPR技術的治

雖大多仍在基礎研究上,因為技術

療仍處於累積經驗階段,仍需更多

逐漸成熟,亦開始往研發醫藥品的

的臨床數據證明有效、安全,屬於

方向發展。

中高風險的醫療行為。但用於目前

CRISPR技術用於藥物開發及篩

藥物無法根治僅能控制病情的遺傳

選的爭議較少,但用於疾病的直接

性疾病的基因治療,應該是可行的

治療則仍有相當程度的安全性顧

方式。病患接受基於CRISPR技術

慮。目前大部分疾病的常規治療,

的直接治療前,應先執行基因檢測

延伸閱讀

Julian D. Gillmore et al., CRISPR-Cas9 in vivo gene editing for transthyretin amyloidosis, New England Journal of Medicine, 385:493-502, 2021.


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科技人文

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基改食品遭遇哪些困境:誤解與陷害 林基興

台大全國夏季學院助理教授(2020年)

最近,美國著名民調組織「皮 尤研究中心」(Pew Research

者75%。似乎,15年來,國人對基

造的定義:「指使用基因工程或分

改的認知沒什麼長進。

子生物技術,將遺傳物質轉移或轉

Center),發布2019∼2020年全 球民眾對基改食品(genetically

殖入活細胞或生物體,產生基因重

「基因改造」的真意

組現象,使表現具外源基因特性或

modified food,GMF)安全性的看

「基因改造」的原文是genetic

法,臺灣是「50%不安全、11%安

modification,意指修改基因,並無

術。但不包括傳統育種、同科物種

全、38%所知不足以回答」。相較

負面的意涵。

之細胞及原生質體融合、雜交、誘

使自身特定基因無法表現之相關技

變、體外受精、體細胞變異及染色

於舊數據2005年中研院調查研究中

而我國官方對於基改的定義,

心的「臺灣基因體意向調查」顯

法規上限定範圍「為有牽涉到分子

示:37%的民眾認為基改食品不安

生物學操作技術」。例如:衛福部

其實,由自然科學的角度來看,

全,傾向安全的只有25%,不瞭解

《食品安全衛生管理法》對基因改

人類的食物來源,必定經歷過基因

體倍增等技術」。

(123RF)


18 二○二一年九月十五日

科技報導

科技人文

的改變,例如野生動植物原本就會

程則是明確地改變(增加)一個基

籲綠色和平(Greenpeace)停止抵

發生基因複製與突變,而傳統雜交

因,後果較易預期。因此,只將分

制基改、各國政府支持基改。全球

也可視為一種基因大修改;此外,

子生物學的操作稱為改變基因,實

已有超過270個科學組織支持其安

融合等其他技術也有類似改變基因

在不公平。何況,最關鍵地,依

全性,歐洲執委會(The European

的功能。

法規只有基因工程食物需經安全檢

Commission)也說:「超過25年、

驗,其他的均任意放行。則為何歧

500個獨立研究組、130個研究計畫

視基因工程食物?

的主要結論是,基改等生技生物,

細究可知,自然界本來便存在 轉殖、改變基因的技術,也常被

並不比傳統植物育種生物更具風

用於農業或園藝育種。例如土壤 細菌根癌農桿菌(Agrobacterium tumefaciens),可將自身遺傳物質

基改食物安全嗎? 2016年5月,美國國家科學院

險。」總而言之,證據權重遠勝於 反方。 其實,食物在胃腸內消化吸收,

包裹送入植物內,像病毒DNA般與

(United States National Academy of

宿主的DNA結合,進而改變宿主

Sciences, NAS)報告《基因改造作

的基因表現、製造植物生長激素,

物》(Genetically Engineered Crops:

單位的4種核苷酸(nucleotides),

或可做為細菌養分的特化蛋白質。

Experiences and Prospects)指出,

才吸收以供後續代謝使用,因此基

其次,自然界的突變也會產生過去

並未發現證據顯示,市面上的基

遺傳物質的部分,會被分解為基礎

改食品的外源基因不傷人。另外, 基改食品上市前經過非常嚴謹的動

不存在的基因表現,像是近期發現

改作物以及傳統作物,對人類的健

有些野生玉米含突變基因可抵抗除

康影響有任何差異,環境影響方面

草劑「嘉磷塞」(glyphosate)。

亦然。又說,自從1987年的報告以

第三,受反基改者擔心的基因轉移

來,就一直提醒,要注意的是作物

現象,在自然界原本即存在,人

的特性,而非其產生的過程;沒有

類基因中就有145個基因來自真菌

證據顯示基改或不相關生物間的基

若比較福祉與風險,則更知基改

與其他生物的「基因水平轉移」

因移動,就會產生獨特的風險;因

的福祉遠大於風險。在動物基改方

(horizontal gene transfer);其他例

此,「基改、非基改、其他方式改

面很明顯,包括基改胰島素、凝血

子包括黃蜂基因在帝王蝶內、農桿

造」3類的風險均相同。

因子等,救人無數。在植物方面,

物毒性、過敏性及病理性的評估檢 測,只要能上市都非常安全;至今 全球食用超過20年,未有人畜健康 受到傷害的確切案例。

菌基因在甘薯中、蚜蟲帶有真菌的

同年6月,1993年諾貝爾生理醫

基改可減少作物受害蟲咬食而引發

基因。第四,反基改者以為只有基

學獎(Nobel Prize in Physiology or

的污染,例如基改抗蟲玉米能遏止

改能跨物種,但傳統育種也有跨物

Medicine)得主羅伯茲(Richards

玉米螟(Ostrinia furnacalis)鑽開

種的操作,像是在19世紀末,美國

Robert)號召百餘位諾貝爾獎得主,

玉米粒,為黴菌打通路,使得黃麴

園藝怪才柏班克(Luther Burbank)

簽署公開信〈諾貝爾獎得主支持精

毒素入侵玉米,在溫暖和亞熱帶地

單憑刀剪等工具接枝,創造了成千

準農業(基改生物)〉(Laureates

區尤其嚴重。反基改者自食其果的

上萬種雜交水果,如融合桃李杏、

Letter Supporting Precision Agriculture

範例是,臺灣諸多木瓜罹患輪點病

蘋果與溫桲(quince)。

(GMOs))。公開信中指出不論人

毒病,但民眾反對無病毒的基改木

相較於現存的許多育種技術對

或動物,從無食用基改食品而危害

瓜,而多年一直吃下輪點病毒。

於基因組改變相對複雜,也並不曾

健康的案例;基改作物對環境的害

2000年,綠色革命之父,1970

被要求經歷複雜的檢驗,而基因工

處更少,且有助於生物多樣性;呼

年獲得諾貝爾和平獎(Nobel Peace


SciTech Reports

二○二一 年九月十五日

科技人文

19

Prize)的植物學家布勞格(Norman

的K教授,包括立委與「校園反非

25日社論〈有毒的心態〉(Poison

Borlaug),撰文〈終結世界饑荒:

基」等團體,均以他為導師。但他

postures)提出批評:「研究者應

生技的希望、反科學狂熱的威脅〉

卻誤解基改,例如2016年10月28

表明,其結論還需其他科學同儕評

(Ending World Hunger. The Promise

日,陳宜民立法委員舉行「基因改

審、重複檢驗,但他沒這樣做,甚

of Biotechnology and the Threat of

造食品面面觀」公聽會,K教授提

至高調公關,出書與影片,想要

Antiscience Zealotry)指出,基改作

出基改食品不安全的案例與主張,

報導的記者還得簽署簽訂保密協

物與傳統育種作物一樣安全,農業

在此釐清反駁:

定。」

科學家的道德責任是挺身駁斥反科 學,應善用基改。例如稻米是穀類 中唯一對鏽病免疫的,可將其基因 轉殖到小麥與玉米等作物。 著名英國環保人士林納斯(Mark Lynas)在過去曾長時間反基改, 帶風向讓許多人跟著害怕基改。 2010年,他在雜誌為文〈為何我 們綠色環保者弄錯了〉(Why we greens keep getting it wrong),也促 成英國第四電視台播放〈綠色環保 運動弄錯什麼〉(What The Green Movement Got Wrong);他澄清之 前信念錯誤,基改作物其實助益糧 食生產。2013 年,他在牛津農耕會 議(Oxford Farming Conference) 詳述,他從反基改運動的組織者轉 換為基改的支持者:「2008年,我 在媒體寫文章醜化、攻擊基改,但 我沒做過基改研究,也沒讀過基改 論文。」對於破壞基改作物的田間 試驗,他深致歉意。他批評綠色和 平、有機食品組織等,忽視基改的 安全和福祉等事實,因與其意識形 態相衝突。

國內反基改者的認知 國內反基改的龍頭是臺大農藝

案例一

案例二

述法國塞拉利尼(Gilles-Eric

du Pont de Nemours and

基改玉米導致老鼠腫瘤:引

Séralini)的實驗。實情是, 塞拉利尼的研究,已經被一 些深具公信力與公權力的組 織反駁。

美國化工公司杜邦(E. I.

Company, DuPont)設計新 款基改大豆,人體試驗顯示 該大豆會引起過敏。

其實,此為「欲加之罪何患 最值得介紹的反駁,是6個法國

無辭」的範例。實情是,這原

國家科學院(農業、醫學、藥學、

本是個動機良善的計畫,因為

科學、技術、獸醫)發表聯合聲

西非人的飲食經常缺乏甲硫胺酸

明,譴責該研究和出版它的期刊。

(methionine),而巴西核桃的一種

歐洲食品安全局(European Food

蛋白質富含甲硫胺酸,若將製造這

Safety Authority)也認為塞拉利尼

種蛋白質的基因轉殖到大豆裡,或

研究的科學品質不佳,不能視為有

者可望解決西非營養不良的問題。

效的風險評估;一個多月後,該局

但在轉殖後發現富含甲硫胺酸的大

再度聲明,更確定該研究不合科學

豆會引發過敏反應,可導致嚴重的

標準,無須再評估之前的基改玉米

後果,因此整個計畫就取消了。實

安全規範。

際上此事正凸顯出整個研發與測試

此外,當時塞拉利尼迴異於正 常的記者會作法,聯絡一群記者,

的嚴謹,在實施前即「揪出」潛在 的缺點。

要求記者簽約保密在發表報導前

但反對基改者的詮釋,反而是

不得諮詢其他專家。在記者會上

基改肇禍,以此例作為基改危險的

塞拉利尼提出老鼠長腫瘤的聳動

證明。總之,此扭曲科學善意的故

照片,以此宣稱證明基改食品致

事,一再受反基改者傳播、洗腦民

病。對於如此發表的形式,《自

眾,居然讓許多民眾擔心基改導致

然》(Nature)期刊於2012年9月

過敏。


20 二○二一年九月十五日

主張

基改是否安全,學術界尚未 有共識。

此主張源自於歐洲社會與環 境責任科學家網路(European

美國國家科學院在其1996年報告中

品,並且侃侃而談「民眾疑慮」,

提到:「大概不會有全世界每個人

但為何民眾一開始會害怕?因為反

都同意的時候,想想看,即使到現

基改者一再灌輸他們基改有害的錯

在仍有懷疑者宣稱,抽菸與肺癌的

誤概念。

因果關係還沒得到證明。」又如,

其實,反基改者深知,經他們

美國現在還有個堅持「地球是平

強力鼓吹後,民眾已烙印「基改等

的」組織呢!

同有害」望文生義的直覺反應。

Network of Scientists for Social and Environmental Responsibility)成 員,2015年刊登在《歐洲環境科

科技報導

科技人文

印度反基改領導人希瓦(Vandana

基改食品的標示與知情權

Shiva)曾談及:「執行基改標示

對於基因改造食品,尚有一易

後,基改就完蛋了。」而日本強制

誤導的戰場,針對其標示、警語。

要求夏威夷基改木瓜要有明確標

反基改者要求標示對於所有基改產

示,而其環保組織「拒絕基改食

(No scientific consensus on GMO

品均應標示「基改產品、含有基改

品」則進一步宣傳:「若看到標

safety),但該組織創立於2009年,

成份」的警語。實務上以國家公權

示基改的木瓜,請向店家要求不

公信力令人存疑。此外在2013年,

力要求標示,因具有警告性質,往

要販售該產品。」在美國,有機

該組織為賽拉利尼抱屈與辯護,亦

往會使民眾誤以為其具備嚴重危險

消費者協會創辦者康明斯(Ronnie

可知其知識水準。其主張認為基改

性,就像香菸需標示尼古丁值。

Cummins)則說:「若通過標示議

學》(Environmental Sciences Europe) 的文〈基改安全性,無科學共識〉

食物的安全性,並無科學共識;與

筆者曾參與2015年4月14日,衛

案,就可永遠將基改食品趕出我國

上述百餘位諾貝爾獎得主聲明相

福部食藥署召開「含基因改造食品

較,論述與公信力相形見絀。

原料之標示」專家會議。會議中,

2012年,美國科學促進會

美國皮尤研究中心,2015年針對

相關人員要求修改相關法規,堅持

(American Association for the

基改食品的民調顯示,88%的科學

警示基改標示字體要從2毫米放大到

Advancement of Science, AAAS)

家認為安全、37%民眾認為安全。

5毫米。相較於對某些人而言的確有

揭示立場,認為標示基改則會誤導

世衛專家等具備基改知識的專業人

害且可能致命的過敏原,其標示只

與誤警消費者,因以警告的形式標

士均認為基改食品安全,而美國科

需2毫米大的字體;而人類使用基改

示,則暗指此物有害。美國食品

學界更有近九成認同,但到了一般

食品20年來,從無一傷亡個案,明

藥物管理局(U.S. Food and Drug

大眾對於基改有信心者則只餘三分

顯不符合比例原則。

Administration, FDA)亦指出,沒

供應圈外。」

之一。因此,面對「難解」科技的

反對者要求標示時宣稱:「消費

必要標示,因無證據顯示基改食品

不安似乎源自不解;或者也可說是

者有知的權利。」此話大義凜然。

不安全,不標示基改的原因,就如

具備專業知識者,能宏觀全局而正

但若真認為知的權利重要,就應認

不標示使用什麼傳統育種技術,兩

確認知。其他領域科學家以其科學

真花心力時間瞭解基改科技、研讀

者均無安全疑慮。若重視食品安

訓練(證據權重等)而判斷,一般

世衛與國家科學院等公信力組織的

全,希望消費者知道「食物內含什

人則易流於「矮人看戲何曾見,只

聲明,那才是真正的「知情權」。

麼」,相關團體應認真學習基改知

是隨人說長短」。

反基改者說標示只是廣告,心知肚

識。而就如美國醫學會的聲明,若

明如此標示會封殺市面上的基改食

針對基改食品進行標示,也應附帶

異議總是存在,春風吹又生,如


SciTech Reports

基改教育。

助紂為虐的法規 2015年12月14日,立法院三讀 通過《學校衛生法部分條文修正 案》,明訂學校供應膳食者禁止使 用含基因改造生鮮食材及其初級加 工品。提案的L立委說,基改黃豆是

科技人文 了可使用在營養午餐的蔬果種類,

二○二一 年九月十五日

21

在此風險中,而不一體適用?

而如2012年10月,美國兒科學會

此外,基改食品既經合法銷售,

(American Academy of Pediatrics,

即應享有與其他非基改食品公平競

AAP)的聲明,多吃各式蔬果有

爭的待遇,但該法卻排除校園販售

益於健康,不解基改科技而減少蔬

基改,違反自由貿易的不歧視等,

果,只是傷害國民健康。另外,師

可能招致貿易制裁。果然,最近一

生與家長也往往因此而誤認基改有

次於2016年舉行的第10次台美貿易

害,鄙棄生物技術。

和投資框架協議中,美國貿易代表

所謂的「飼料黃豆」,作成營養午

交大科技法律學院教授倪貴榮指

署(Office of the United States Trade

餐對學童身心影響甚鉅,因此提案

出,在校園外仍可食用基改食品,

Representative, USTR)的〈外國貿

修法,捍衛校園食品安全;U立委

則該法排除了《食品安全衛生管理

易障礙的國家評估報告〉(National

說,正值發育期的學童暴露在基改

法》的適用,因此《學校衛生法》

Trade Estimate Report, NTE),就批

食品風險中,是隱形的食安危機。

所限制缺乏法理基礎,針對學生特

評臺灣《學校衛生法》禁用基改食

此條禁令造成營養午餐漲價2∼

別保護的作法,亦缺乏科學實證及

品,缺乏科學根據。

5元,目前由教育部補助的26萬弱

實務需求。如果認為基改食品仍存

勢生每年增加2.6億元。並因此減少

在風險,何以讓校園外的民眾暴露


22 二○二一年九月十五日

科技報導

生醫先鋒

細胞治療面面觀 為什麼我們需要細胞治療? 林泰元

臺灣大學醫學院藥理學研究所、台灣細胞醫療協會理事長

黃彥華

臺北醫學大學醫學院細胞治療與再生研究中心執行長、台灣細胞醫療協會常務理事

在正式開始介紹細胞治療之前,

們。當時年僅7歲的懷特海德,成為

前「細胞治療」可以簡單分為「免

我們先來看一位美國白血病患者懷

第一位參與CART-19細胞療法臨床

疫細胞治療」與「幹細胞治療」,

特海德(Emily Whitehead)的故

試驗的患者,而現年16歲的她,白

而這類新興療法有機會治癒自體免

事:懷特海德於5歲生日時,被診

血病再也沒有復發過。在2017年8月

疫疾病和癌症這類難以治療的疾

斷出患有急性淋巴性白血病(acute

30日,美國食品藥物管理局(U.S.

病,提供患者復原的希望。

lymphoblastic leukemia, ALL),在

Food and Drug Administration, FDA)

在19世紀時,科學開始進入全

經過一系列化療後仍無法控制其

正式批准由諾華藥廠(Novartis)

面性的發展,也奠定了現代科學的

病情。這種復發型的白血病讓懷

負責生產tisagenlecleucel,並以

分類與基礎,其中,生物學的成

特海德的生命危在旦夕,於是懷特

「Kymriah」為品牌進行銷售,用

就尤其卓著。例如孟德爾(Gregor

海德的父母決定帶她到費城兒童醫

來治療25歲以下難以治療或復發型

Johann Mendel)發現了遺傳學定

院(the Cancer Center at Children’ s

的急性淋巴細胞白血病患者。

律、達爾文(Charles Darwin)建

Hospital of Philadelphia)尋求不同

立了演化論,而在細胞生物學上,

療法。在那裡,他們得知由賓州

取自於細胞的「細胞治療」

最重要的成就便是「細胞學說」

大學研究人員──瓊(Carl June)

什麼是「細胞治療」?簡單來

的建立。細胞學說有3個主要的

與其研究團隊開發的一種新療

說,細胞治療就是從病患身上提

論述,第一部分指出「所有生物

法,稱為嵌合抗原受體T細胞療法

取出需要的特定健康細胞,透過

體都是由一個或多個細胞所構成

(chimeric antigen receptor T-cell

擴增培養與必要時的基因改造,

的」,第二部分說明「細胞是生命

therapy, CAR-T)─—CART-19(藥

再將它們輸回同一位患者體內

的基本單位」,這兩部分是根據許

物學名:tisagenlecleucel)。

(autologous,自體);或是使用來

旺(Theodor Schwann)和許來登

CAR-T是由藉由基因工程改造病

自特定細胞供應者(super donor)

(Matthias Schleiden)兩位科學家

人自身的T細胞,使其可以辨識帶

提供的細胞,一樣經過擴增培養,

對植物和動物細胞的觀察比較後,

有細胞表面蛋白質標誌CD-19的B

或必要時的基因改造,以治療其他

在1838年發表的結論。至於第三部

細胞所衍生的腫瘤細胞並且殺死它

患者(allogeneic,同種異體)。目

分則斷言「細胞來自於已經既存的


SciTech Reports

生醫先鋒

二○二一 年九月十五日

23

細胞之增殖」,這是菲爾紹(Rudolf

會是最佳的治療策略。」因此,細

以「人體器官和細胞移植的研究」

Virchow)在1858年所提出的,當

胞學說可說是提供了細胞治療最好

成果而獲得1990年諾貝爾生理醫

時他說:「所有細胞都來自細胞」

的理論基礎。

學獎(Nobel Prize in Physiology or

(omnis cellula e cellula),至此 「細胞學說」大致完備。 儘管科技進步,直到今日科學 家仍然無法在實驗室合成出一個具

Medicine)。事實上,骨髓移植就

有望解決迫切醫療需求的 「細胞治療」

是一種典型的細胞治療,而此種療 法也適時醫治了白血病、淋巴瘤、 再生不良性貧血、骨髓造血不良症

有生命特徵的細胞,印證了「細胞

嚴格來說,細胞治療並不是一種新

候群,以及多發性骨髓瘤等重大疾

只能來自於細胞」的說法;基於細

的治療方式。早在1957年,美國醫生

病,只是在當時「有細胞治療之實

胞學說的概念,可以推演出一個假

湯瑪斯(Edward Thomas)就完成了人

而無細胞治療之名」。時至今日,

說:「對於身體內已經或正在凋亡

類第一例的骨髓移植(hematopoietic

全世界已經有超過100萬例以上的骨

的細胞,用健康的細胞來取代或許

stem cell transplantation),而他也

髓移植案例。

細胞治療藉由從病患身上提取出需要的特定 健康細胞,透過擴增培養與必要時的基因改 造,再將它們輸回同一位患者體內;或是使 用來自特定細胞供應者提供的細胞,經過擴 增培養或必要時的基因改造治療其他患者。

(123RF)


24 二○二一年九月十五日

科技報導

生醫先鋒

而在1988年,法國醫師葛魯克

帶動了生物相似藥(biosimilar)

療相比確實令人驚艷,也正因為此

曼(Eliane Gluckman)也成功完

的出現,例如單株抗體(抗體藥)

特殊的醫療經驗,啟動了臺灣細胞

成世界首例的臍帶血造血幹細胞

以及治療性蛋白(可取代或強化

治療的產業與醫療作為。

(hematopoietic stem cells, HSCs)

體內功能的蛋白質)。而如今跨

移植,用來治療先天再生不良性貧

領域的科技整合,結合轉譯醫學

血的患者,從此臍帶血也成為細胞

(translational medicine)、組織工

治療的選項,不再被視為廢棄物。

程(tissue engineering)等新興學

隨著醫學進步,目前國際間的臍帶

門,科學家與臨床醫生自然會思考

血應用範圍已經廣達80餘種疾病,

是否有可能發展以「細胞治療」為

更衍生出臍帶血保存的商業模式及

核心的再生醫學,做為解決問題的

細胞治療產品。

方案?

當細胞治療 應用於COVID-19? 當全世界都在籠罩於2019冠狀病 毒疾病(COVID-19)陰影之時, 各國醫療專家也同時思考是否可以 針對「COVID-19所導致的重症肺 炎」使用細胞治療,而其中被認為

在1900年以前,全世界人口的

以臺灣過去的經驗,可以在細

平均壽命約在34∼40歲之間,隨

胞治療上提出一些證據和臨床結果

著20世紀科技的發展,新型的藥

的驗證。以2015年6月27日發生的

物與醫療方法不斷被開發出來,

八仙塵爆為例,在塵爆發生當下有

到了20世紀末期,世界人口男女平

將近500位傷患,而燒燙傷面積大

均壽命分別達到63歲和67歲。隨著

於40%的患者有260人,死亡人數

全世界人口高齡化,與老化相關的

則是15人。當時日本一家細胞科

疾病也越來越多種、多樣,令我們

技公司(Japan Tissue Engineering,

強烈感受到既有的藥物與醫療手

J-TEC),願意無償提供細胞產品

段,已不足以滿足患者的需求,於

供患者使用,因此衛福部便以專案

幹細胞技術研究公司(Pluristem

是有了「未被滿足的醫療需求」

核准了7位病人使用J-TEC的「自

(unmet medical need)或是「有

Therapeutics Inc.)合作執行。他

體培養表皮細胞」(autologous

們利用胎盤間質幹細胞(placenta

迫切醫療需求的疾病」這類概念產

cultured epidermis,產品名:

mesenchymal stem cell)的細胞治療

生。而這些疾病幾乎或完全沒有藥

JACE)移植手術來搶救患者。最終

臨床觀察案,研究施行過程中納入

物可供治療,例如:阿茲海默症

有5位患者順利完成治療流程,而其

了8位患者(年齡中位數為55歲,7

(Alzheimer's disease)、帕金森氏

中一位三度燒燙傷、燒傷面積高達

男1女),但並無對照組;在治療後

症(Parkinson's disease)、肌萎縮

90%的患者,在該治療療程處理後

第17天,監測患者的死亡率以及其

性脊髓側索硬化症(amyotrophic

的事後追蹤顯示,其後續皮膚復原

他重要生理變化,結果在接受治療

lateral sclerosis, ALS)等。

幾乎沒有色差、甚至不太需要進行

的8名患者中,共5人順利出院,2人

面對此類醫療需求的迫切期待,

復健;相較之下,使用傳統療程的

仍在住院,而1人不幸死亡。

再回想過去人類醫療史的演進:當

傷者其皮膚復原狀況較差,也出現

第二篇是2021年5月,發表於

工業化學突飛猛進的時代,帶動了

無法控制的攣縮現象等後遺症。此

《幹細胞轉譯醫學》(Stem Cells

小分子藥物開發的蓬勃發展;當新

種細胞治療方式在八仙塵爆事件傷

Translational Medicine),由美國邁

一代的分子生物技科崛起,自然又

害中展現出的治療成果,與傳統治

阿密大學米勒醫學院(University of

最有醫療潛力的是利用間質幹細胞 (mesenchymal stem cells, MSCs) 來治療患者,我們以3篇已經完成收 案並發表試驗結果的報告為例: 第一篇是2020年9月,發表於醫 學雜誌《重症加護研究》(Critical Care Explorations)中,是由以色 列拉姆巴姆醫院(Rambam Health Care Campus)主導,並與以色列


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生醫先鋒

二○二一 年九月十五日

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Miami, Miller School of Medicine)

望,但是以臨床試驗的高度與標準

檢視歷史時,有時前後事件的發

所主導,對24名因COVID-19感染引

而言,這樣的試驗還不足以達到具

生有著令人驚訝的相似性。美國丹

發的急性呼吸窘迫綜合症患者,進

有科學性與證據性的規模。因此我

娜-法伯癌症研究所(Dana-Farber

行臍帶間質幹細胞(umbilical cord

們仍需更大規模的受試者參與,並

Cancer Institute)是世界頂尖的癌

mesenchymal stem cells)治療的雙

設計嚴謹的雙盲、隨機、對照試

症醫院,在其研究所的一角矗立

盲、隨機、對照、早期臨床試驗。

驗,用以證明細胞治療真的可以

著創始人——美國兒童病理學家法

在試驗中,24名受試者以1:1的比

發揮療效。然而另一方面,面對緊

伯(Sidney Farber)與他最早期患

例隨機分配至細胞治療組(n=12)

急醫療的需求,國內自本土疫情以

者之一12歲的吉米(Jimmy, Einar

或對照組(n=12),細胞治療組的

來,死亡病例已逾800例,避免重症

Gustafson)的雕像,以紀念那段開

受試者接受了兩次細胞靜脈輸注,

死亡是目前治療COVID-19最重要的

創現代化學療法先河的歷史。

而對照組則接受兩次安慰劑輸注,

目標,但該如何取得臨床試驗與緊

在1947∼1949年間,法伯在

試驗主要觀察點為6小時內的安全

急醫療使用之間的平衡,將會是醫

16名患者身上嘗試利用一種葉酸

性、24小時內是否心臟驟停或輸注

療施行與否的思考點。

(folic acid)的拮抗劑——氨基蝶

後死亡。其次的觀察重點包括首次 輸注後31天內的患者存活率和恢復 時間。在試驗過程中並未發現嚴重 不良事件,顯示細胞輸注是安全 的,而最後治療患者與對照組的存 活率為91%:42%。

呤(aminopterin)來治療白血病。

以史為鑑看細胞治療 讓我們再次回顧懷特海德的故 事,試想在當時藥石罔效的時刻, 病患與家屬面對這種罕見疾病也只 能抱憾以對,接受患者可能不久後

試驗結果顯示有10名患者的症狀得 到了暫時性緩解,雖然這在當時是 一項不得了的突破,但法伯的這項 工作並未受到重視,許多研究者甚 至不相信他的發現。之後,法伯又 進行了一系列臨床前研究與臨床試

第三篇是2021年6月,發表於

就會離開人世的事實。然而CART-

《重症醫學雜誌》(Journal of

19細胞療法適時出現,帶給病患與

Intensive Care Medicine),是由

家屬一絲希望,也正是因為懷特

德國蒂賓根大學醫院(University

海德的成功案例,使得科學家與

Hospital Tübingen)所執行的

臨床醫師,以更嚴謹的臨床試驗來

骨髓間質幹細胞(bone marrow

驗證這種嶄新療法對病患的療效。

mesenchymal stem cells)臨床試

而懷特海德的父母更因此成立「艾

驗,試驗中共有5名患者與18名對照

蜜莉.懷特海德基金會」(Emily

組。結果顯示,在接受細胞治療的5

Whitehead Foundation),其目的

名患者中,共有4名(80%)存活出

是為CAR-T細胞療法的研究籌集資

院,並表現出良好的肺功能:在出

金,讓此療法可以成為常規的治療

院時肺臟損傷的評分指標明顯低於

選項。相較於癌症標準化學治療或

如今,世界上各個醫療先進國

對照組,而對照組18名患者裡只有8

放射治療,對兒童帶來的副作用時

家無不積極投入開發細胞治療,這

名患者(45%)存活出院。

間長,且也更為嚴重,CAR-T細胞

不僅攸關了人民醫療福祉同時也隱

療法的毒性較小且具針對性,因此

含著國安考量,其中「免疫細胞

對於治療兒童癌症有極大助益。

治療」以基因修飾的免疫細胞為

儘管這些初步的臨床試驗結果, 確實帶給醫療人員與患者一絲希

驗,最終透過一系列論證,才證明 他發現是正確的,也正因為這項貢 獻,法伯被視為現代化學療法之 父,也因此在外科手術、放射治療 之外開創了現今的化學療法。比對 懷特海德使用CAR-T與法伯治療吉 米的故事,相信細胞治療也將會依 循過去的經驗而發展。

百家爭鳴的細胞治療


26 二○二一年九月十五日

科技報導

生醫先鋒

發展重點,例如CAR-T與CAR-NK

要用以治療造血幹細胞移植後的

EU)則是將細胞治療、組織工程

(chimeric antigen receptor nature

嚴重併發症「急性移植物對抗宿主

產品、基因治療規屬於新興醫療

killer-cell,嵌合抗原受體-自然殺

反應」(graft-versus-host disease,

產品(advanced therapy medicinal

手細胞)等。

GvHD),並於2015年9月獲得日本

product, ATMP)的範疇;而日本

檢視目前FDA所核准的22項細

厚生勞動省的批准上市使用;另外

為推動再生醫療,於是修法由厚生

胞與基因治療產品,除了8種臍帶

尚有由日本大阪的製藥公司尼普洛

勞動省的醫政局主責《再生醫療等

血所衍生的細胞治療產品之外;尚

(Nipro Corporation)與札幌醫科大

安全性確保法》依細胞治療的風險

有6種免疫細胞治療產品,包括5

學合作開發的自體骨髓間質幹細胞

分級管理:分為自由診療(醫療

種CAR-T細胞治療產品,1種樹突

產品「Stemirac」,用來治療脊髓

技術)與臨床研究。此外,厚生

細胞(dendritic cell)治療產品;

損傷,並於2018年獲批准在7年內有

勞動省中的醫藥品醫療機器總合

另外,有4種利用不同纖維母細胞

條件、有限制上市。

機構(Pharmaceuticals and Medical Devices Agency, PMDA)更就再生

(fibroblast)與基質(matrix)構成 的細胞組織工程產品,用以修復各

世界各國與

類表皮組織的損傷;除此之外,還

臺灣的細胞治療法規進展

有3款基因工程產品及1款溶瘤病毒 (oncolytic virus)產品。而FDA所 公告核准的細胞產品,也呈現出這 類細胞產品的發展主要趨勢。

而為了推動這類新興的細胞治 療,過去的經驗告訴我們:不只 需要有充裕的研發經費來支持研 究工作,對於相關醫療行為更重

醫學、新增細胞治療、基因治療 等產品修訂《藥品醫療機器法》 (藥機法)要求這些產品須執行 臨床試驗(IND)、查驗登記申請 (NDA),並且創新建立「有條件 核准」機制:在二期臨床試驗完成 後確保安全、有效的情況下,可以

至於另一主軸「幹細胞治療」,

要的是法規的協助。美國最早制

以FDA所核准的4個細胞組織工程

定《公共衛生服務法》(Public

產品為例,其中3個產品(Gintuit、

Health Service Act, PHSA)對人類

Laviv、Stratagraft)主要是利用不

細胞、組織,與細胞或組織物的

臺灣衛生福利部在2018年通過的

同纖維母細胞,與不同基質來構成

操作進行規範。而為了協助加速

《特定醫療技術檢查檢驗醫療儀器

修復組織所需要的產品;至於另外

醫療產品開發,並為需要它們的

施行或使用管理辦法》(以下簡稱

一個產品(Maci),則是使用病患

患者提供更快、更有效率的創新

《特管法》)修正條文中,也納入

自己的軟骨細胞(chondrocyte)與

和進步,美國更在2016年12月13

了非基因修飾的細胞治療。除了自

來自豬的膠原蛋白(collagen)製成

日完成《21世紀醫療法案》(21st

體CD34+ selection周邊血幹細胞、自

的基質膜結合,製造出產品後用於

Century Cures Act)的立法,其中更

體脂肪幹細胞、自體纖維母細胞、

修復膝關節軟骨缺損。

規範「再生醫學先進療適用資格」

自體骨髓間質幹細胞、自體軟骨細

然而,對於已在許多國家進行臨

(Regenerative Medicine Advanced

胞之外,也包含自體免疫細胞治

床試驗的間質幹細胞(mesenchymal

Therapy Designation)的認定,與加

療,例如:

stem cell, MSC)FDA至今仍未核

速審核的規定以加強實現臨床試驗

• CIK(cytokine-induced killer

准任何直接使用間質幹細胞產品,

設計現代化的能力,並加速新型醫

cell):細胞激素誘導殺手細

唯有日本核准「Temcell」這項間

療產品的開發和審查。

胞,是一群T細胞-自然殺手細

質幹細胞產品上市。它在日本主

至於歐盟(European Union,

先行有條件核准上市,但需在7年內 完成療效確認性臨床試驗。

胞的免疫細胞混合體)


SciTech Reports

二○二一 年九月十五日

生醫先鋒

27

• NK(Nature killer cell):自然殺 手細胞 • DC(Dendritic Cells):樹突細胞 • DC-CIK:由體外共同培養的樹 突細胞及細胞激素誘導殺手細胞 (CIK)進行的合併治療 • TIL(tumor-infiltrating lymphocytes):腫瘤內特有的浸 潤性淋巴細胞 • γδ T:γδ T細胞,一種不需藉由 樹突細胞提供資訊,就能辨識與 殺死多種癌細胞的T-細胞 以上這些未經基因修飾的免疫 細胞療法,雖然在不同的醫學期刊 上都曾經報導過這類細胞治療的療

(PAKUTASO)

效,但由於目前尚未有大規模、雙 盲、隨機、對照試驗來驗證,因此 與其說它們是細胞治療產品,不如 以「治療手段」或「醫療方法」來 形容更為貼切。此外,也期待臺灣 能在《特管法》之外,盡快針對細 胞治療與再生醫學訂定專法,幫助 細胞治療的發展。

細胞治療上。僅管現今的科技能透

療的最大挑戰,而細胞治療所發揮

過流式細胞儀(flow cytometry)、

的療效,僅管目前我們只知其然而

次世代定序分析(next generation

不知其所以然,卻也是鼓勵所有從

sequencing, NGS)等先進技術,精

事細胞治療研究工作者與臨床醫生

準分析製備出的細胞藥物種類、比

最大的希望!

例、基因表現,甚至於分泌的各種 大、小分子等,但細胞是活的,一 但輸入人體後就會增殖、分化,

細胞治療的挑戰與希望

同時分泌各種蛋白質與分子等,

當法伯用化療藥物治療吉米的

使得細胞在體內的分布、代謝、

時候,他絕對沒有料到在60餘年

藥物動力學(pharmacodynamics,

後,細胞治療居然也依循了過去的

pharmacokinetics)都與傳統小分子

經驗發展,用來治療兒童白血病。

藥物截然不同。

再細看懷特海德所使用的CAR-T,

不論是小分子藥物、抗體藥物、

比起氨基蝶呤這種小分子藥物,

細胞藥物,對於病人安全與療效評

CAR-T顯得更加複雜與難以操控,

估的要求是永遠不變的真理。如何

顯然依循化學療法所建立的傳統評

尋找新的方法來評估細胞藥物的藥

估模式,不足以套用在目前的新型

物動力學及藥毒理學,將是細胞治

延伸閱讀

1. Ravit Barkama et al., Placenta-Derived Cell Therapy to Treat Patients With Respiratory Failure Due to Coronavirus Disease 2019, Crit Care Explor., Vol. 2 (9): e0207, 2020. 2. Giacomo Lanzoni et al., Umbilical cord mesenchymal stem cells for COVID-19 acute respiratory distress syndrome: A doubleblind, phase 1/2a, randomized controlled trial, Stem Cells Transl Med., Vol. 10(5):660673, 2021. 3. Helene Häberle et al., Mesenchymal Stem Cell Therapy for Severe COVID-19 ARDS, Journal of Intensive Care Medicine, Vol. 36 (6): 681-688, 2021.


28 二○二一年九月十五日

書適圈

科技報導

誤入歧途的科學: 科學造假和其他失敗-《科學態度》

對任何關心科學態度的人來說,有人可能會認為造

為科學家時,就等於是自願承諾要公開和誠實地從經驗

假是個沒什麼意思的話題。造假的人只是在欺騙和說

中學習。一人造假時,等於是將自己和自己的前途放在

謊,顯然不接受科學的價值觀,不是嗎?為什麼還要多

優先位置。但是意識形態、金錢、自我和自身利益應當

花時間加以檢視呢?

都該擺在證據的後方。有時會聽到有人說在科學中沒有

但我建議在此採取一種較為慎重的方法來面對這

異端,因為科學想法可以來自任何地方。不過,造假就

問題,因為檢視造假不僅有助於我們理解具有良好科

是一種真正的科學異端;這不是在說一人抱持的理論不

學態度的含義,還能幫我們衡量所有可能算是造假的

同,而是這些理論是基於捏造的數據。因此,一般認為

情事。若是對造假行為的看法過於簡單,反而可能會

造假比錯誤要嚴重得多,因為從定義上講,造假是故意

看不清一個事實,即大多數造假的人都不認為自己是

的,這無非是背離了科學態度。

故意要去偽造科學記錄,只是覺得自己可以走捷徑,

對於科學而言,犯錯並不可怕。只要一人抱持正確

因為他們認為最終數據會證明他們的清白。這樣的觀

的態度,從實證證據中學習,科學本身就能完善地處理

點,就許多層面來看都是有問題的,但這究竟算是方

錯誤。而且犯錯是一件好事,因為科學史上充滿著這類

法論上的失敗還是態度上的,仍有待爭議。欺騙自己

例子。在這裡我不是要討論那些悲觀歸納論者的講法,

在流程上走捷徑無傷大雅,這是否為日後的造假行為

他們認為從長遠來看,大多數的科學想法都將被證明是

鋪路,還是這本身已算是造假行為?行動很重要,但

錯誤的。我說的是那些一次又一次將科學推離軌道的重

意圖也是。如果一開始並不打算偽造任何東西,只是

大錯誤和死胡同,像是燃素說(Phlogiston)、熱質說

為了要塑造數據而去做一項實驗,那走到哪一步時算

(Caloric)和以太(Ether)。但是這裡必須指出,這

是偏離正軌呢?在之前幾個章節檢視過的那種草率行

些錯誤都不是造假,實際上,在某些情況下,它們是日

事的研究(例如P值操縱和「採櫻桃」這類專挑有利自

後得以提出更好科學理論的關鍵。沒有燃素說,可能就

己論證的做法)和之後構成造假的篡改數據或偽造數

不會發現氧氣;沒有熱質說,可能就無法理解熱力學。

據,這兩者間可能存在有什麼關聯嗎?科學態度作為

為什麼會這樣呢?因為科學本來就是期待從錯誤中學

一種規範,可以幫助我們釐清這些問題。

習。如果擁抱科學態度,依循證據,那麼終將會根除錯

不過,我們必須從最嚴重的問題開始。造假是故意

誤。我想有人會嘗試以相同的邏輯來解釋那些由造假引

捏造還是操縱科學記錄。若只是純粹的錯誤,那並不會

起的錯誤,畢竟要是科學能夠自我糾正,最終也會發現

破壞對科學的忠誠,因為人都可能會犯下無心之過。但

這些錯誤,加以修復。但是,找出故意製造的結果會浪

是,在造假,也就是故意造成錯誤的情況下,無疑破壞

費掉很多的時間和資源,因此大多數科學家會在這裡劃

了一人對科學態度的承諾。在像科學這樣公開且依賴他

下一條清楚的界限。造假之所以為人詬病不僅是因為其

人工作的活動中,這是完全不被容忍的。當一人立志成

釀成的後果,也是因為這破壞了科學的價值觀。大自然


SciTech Reports

中已經有夠多難解的微妙之處,科學家可不想再去 應付欺騙帶來的挑戰。

書適圈

二○二一 年九月十五日

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有更好的方式來說明造假呢? 現在讓我們回到科學態度上,看看這對我們理解科學造

不過這裡得記住,在科學研究中還存有另一種

假的概念可以有什麼幫助。在這整本書中,我一直在強調

錯誤來源。在造假和誠實的錯誤間,存有一模糊地

科學態度是定義科學的基礎。它可以幫助我們了解科學的

帶,在那裡很難看清一人的動機是否純粹。正如之

獨特之處,以及何以科學信念背後有一獨特的保證。既然

前在第五章中所提到的,科學錯誤可能來自造假,

剛剛才說造假在科學中可能是最嚴重的罪行,那麼造假必

但也可能來自於草率、認知偏誤、執意無知或懶

然對科學態度構成完全的否定。不過,現在先考慮一下以

惰。我希望已經將科學態度作為一種減少錯誤的可

下兩種解釋這一主張的方式:

靠工具,無論錯誤的來源為何。不過,在聲稱造假 是背離科學態度最嚴重的行為之際,我們應該要先 重新審視如何根據故意和無意的動機來區分這些錯 誤來源。 這裡的關鍵在於要明確定義何謂造假。若是將造 假定義為故意捏造或竄改科學數據,那就有兩種可 能的解讀方式: (1)若說一人造假,則表示該人故意捏造或竄改 數據。 (2)若一人故意捏造或竄改數據,那就表示此人 造假。 就邏輯來看,這兩句話並不互相蘊含,因此有 可能其中一句為真時,另一句則否。不過就現在的 討論中,我認為這兩句都為真。如果有人造假,那 必定是故意為之。正如我們在「不當研究行為」 (research misconduct)這個較為廣泛的定義中所 看到的(見本章的註釋1),如果一個錯誤是由於 「誠實的偏誤」或「意見分歧」所造成的,則不視 為造假。造假必須要有欺騙的意圖。但是這時我們 必須問,一人故意捏造或竄改數據的行為是否就是 造假的充分條件。捏造和竄改數據不是隨便一種錯 誤,就其定義來講,這是不會意外發生的。因此, 一旦涉入這類行為,從那一刻起似乎就自動構成了 造假。因此,我們可能會試圖將(1)和(2)合併 起來,組合成以下的雙條件定義:「只有當一人故 意捏造或竄改科學數據時,才算是造假」。但這仍 然留下最關鍵的問題,即如何定義故意。是否可能

(3)如果有人造假,那就表示此人沒有科學態度。 (4)如果一人不具有科學態度,就表示此人造假。 這裡顯然有一個問題,我認為論點(3)是正確的,但 論點(4)則否。在論點(3)中,如果某人造假,那顯然 此人就沒有科學態度。捏造或竄改數據直接衝撞到對實證 證據的重視,以及據此堅持或修改自己想法的觀點。那麼 為什麼論點(4)是錯的呢?這是個微妙的問題,因為在 某些情況下,論點(4)可能是正確的,不過這裡的重點


30 二○二一年九月十五日

書適圈

科技報導

在於,這未必適用於所有情況。要說「如果沒有科

區分可議的研究與造假間的差別。就標準定義來說,P值

學態度,那麼一人就是造假」是一個很大的推定。

操縱、選擇性數據報告之類的不算是造假,因為這並沒有

首先,必須在實證領域進行調查;文學沒有科學態

涉及數據的捏造或竄改。然而,這也不是完全誠實的。他

度,但那又如何呢?其次,這是在假設若一人在實

們是在沒有造假的情況下故意隱瞞。這可能有違科學態

證研究中所抱持的態度是錯誤的時候,那肯定會展

度,但稱不上是重罪。如果是刻意而為,應該期待這些做

現在作為上。但是我們從人類行為中得知,並非總

法能夠遭到揭露和勸阻,甚至期待科學態度(這有助於我

是如此。第三點則是要如何定義故意這個問題?就

們了解造假行為是錯的)可以提供工具來幫助我們做到這

上面的命題(2)來看,似乎在說要是我們是故意

一點,但這並不意味著我們應該把這些與造假混為一談。

犯錯的,那麼我們就是存心造假。但是這裡的問題

可以將科學態度看成是一道頻譜,一端是完全正直合

是,人的意向存有許多不同的層次,而且一人沒有

於標準,另一端則是蓄意造假。造假的標準是故意捏造或

科學態度的原因也有許多種。

竄改數據。一個人可能會因為無意間的錯誤,或是誤導了

正如在第五章提到的,有些研究人員可能是受

他人,但還不到捏造或竄改程度,所以可能也無法歸類到

到無意識認知偏誤的拖累。或者,也許他們只是懶

後者。在後者這一大類中,我會將許多「輕罪」與身為科

惰或草率,這樣也算造假嗎?可能有許多未知的心

研人員的「自由度」相對比。科學態度是程度的問題,並

理因素造成一人沒有科學態度,這並不是他自身的

不是全有全無。當某人違反科學態度,而且做出捏造或竄

過錯。當有人背離科學態度時,不見得是故意的。

改數據的行為,這時就可以將其視為造假。然而,研究人

而這是一關鍵問題。要是有人故意在做研究時走些

員的科學態度有可能會鬆動,但不至於做出太過離譜的事

旁門左道,那該怎麼辦?要如何處理那些達不到最

(因此,就造假來說,違背科學態度似乎是一必要條件,

低標準的研究,好比是在第五章討論的P值操縱或

但不是充分條件)。

「採櫻桃」這類選擇性處理數據的手法?為什麼那

雖然劃清界限,判斷一人是在哪裡越過造假的紅線,

些人在刻意這麼做的那一刻時還不算是造假呢?因

似乎是有用的,但這並不意味著「什麼都行」(anything

為要確定是否造假,要問的不僅是這些行為是否刻

goes) 就沒有那道界線。以科學態度來標記科學的獨特之

意,還關乎這是否有牽涉到捏造或竄改數據。請記

處應該能夠幫助我們完成這兩項任務。在本章,我要主張

住我們對造假的有效定義是故意捏造或竄改科學數

的是,可以利用科學態度來清楚認識造假行為的嚴重性,

據(也請記住這是一個雙條件的關係)。一般不會

並以此區分在造假與其他的科學失態間的界限。我希望能

將P值操縱視為造假,其原因不是這樣做的人並非故

夠藉此闡明認識科學態度是會帶來許多好處的,這有助於

意,而是因為(儘管這聽起來很驚人)P值操縱並沒

我們辨別和減少那些離造假不遠的低劣研究。正如在第五

有達到捏造或竄改數據的程度。這也許只是在誤導

章所看到的,科學態度可以幫助我們識別和應對各種錯

自己在科學中的同業,但沒有捏造證據。有人可能

誤。不過,適當的方法是了解每種錯誤的本質。有些人認

會為了獲取更多數據直到足以發表研究,而這並不

為在科學實踐中,只要達不到完全誠實就是很糟糕的。我

完全是在竄改證據。 可將造假與說謊相比。說謊是指明知道某件事是

讚賞這種對科學態度的承諾。然而,即使某些實踐者偶爾 出於某種原因行為不當,科學也必須生存下去。

假的還是這樣說。那麼,要是我們沒有說謊但是沒 有說出全部真相的情況呢?這顯然是不誠實的,但 不太算是說謊。這正是我們在尋找的類比,以此來

為什麼有人要造假? 對科學造假的刻板印象就只是在捏造數據,但這不見得


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書適圈

二○二一 年九月十五日

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精確。當然,這種事確實會發生,而且是一種特別嚴

案例是故意將不實資訊插入到科學資料庫中,但我們應

重的造假,但這不是唯一的,甚至不是最常見的。同

該怎麼評斷那些「幫助者」呢?也許在這裡,說謊的比

樣有罪的還有那些自以為已經知道一些實證型問題的

喻(故意撒謊)比較不適合,或可改成沒耐心的自大

答案,又因為各種壓力而不想花時間以正確的方式來

狂,他們因為太過自負而想要抄捷徑,不去走其他人都

取得數據。

必須遵循的過程。然而,從這個角度來看,這樣的科

大衛.古德斯坦(David Goodstein)多年來一直在調 查科學造假的案例,並在他那本精彩的《事實與造假》

學造假不單純是出於不良動機,而是因為一人的自大傲 慢,認為自己可以簡化科學研究的整個流程。

(On Fact and Fraud)中,詳盡分析了這些案例。古德

值得注意的是,早在科學出現之前,就已經有人關

斯坦一如以往宣稱科學會自我糾正,以及科學進程最終

注傲慢在尋求知識時的問題。柏拉圖就指出(透過蘇格

還是會發現任何添加的虛假訊息(無論是有意還是無

拉底)在尋求真理的路上,假信念所構成的威脅遠大於

意)後,他提出了一個極為挑釁的主張。他說,以他的

單純的錯誤。蘇格拉底再三揭露梅諾(Meno)或歐西

經驗來看,大多數造假的人並非是那些故意在科學資料

弗羅(Euthyphro)這類自以為是者的無知,展現出他

庫中插入虛假資訊的,而是那些想要「幫助解決問題」

們根本不知道自己在說什麼。為什麼這一點很重要?這

的人,他們決定走捷徑來找出他們「知道」早晚會獲得

不是因為蘇格拉底覺得他自己知道答案;習慣上,蘇格

證實的真相。他的這種評估讓我們至少應該停下來重新

拉底都會說自己無知。這是因為要糾正一錯誤會比扭轉

考慮一下對科學造假的刻板印象。儘管肯定有些造假的

假信念來得容易。如果我們犯的是一個誠實的錯誤,可

中央研究院分子生物研究所誠徵 研究人員 本所擬延攬獨立研究人員一名(含助研究員、副研究員、研究員各等級,相當於各 大學院校之助理教授、副教授、教授)。歡迎從事分子細胞生物所有相關領域研究之學 者,加入分生所的研究團隊。應徵者必須具有博士或相當之學歷,並有適當博士後研究之經歷。獲本所 延攬之新進人員將獲得多年期的研究補助和支援。 中央研究院分子生物研究所(http://www.imb.sinica.edu.tw/ch/)是一個積極進取且具國際競爭力的研究單 位,擁有優良的研究風氣,一流的研究設備,充足且長期的研究經費。近年來研究成果已刊登上國際頂 尖雜誌。所內並有極高水準的核心設施支援各項實驗(如:imaging, Next Generation Sequencing, RNAi, electrophysiology, FACS, biophysics, bioinformatics, transgenic core, and animal facility等)。此外,本所目前 有兩個與大學合作的博士班學程(國防醫學院生命科學研究所、國際研究生「分子與細胞生物學」學 程)。英語是在各種學術演講及所內教學學程中所使用的主要語言。 有意願加入本所行列者,請於110年12月1日前,將您的履歷、歷年研究成果、未來研究興趣以及三封推 薦信以電子檔(PDF)寄至:程淮榮所長, c/o 蔣佳雯小姐(vivi@imb.sinica.edu.tw). 如需任何其他相關訊息請洽蔣佳雯小姐(vivi@imb.sinica.edu.tw)。


32 二○二一年九月十五日

科技報導

書適圈

以被他人所糾正;如果我們接受自己的無知,也許我們

路。無論出於何種動機,造假的人都充分了解這不是

會繼續學習。但是,當我們認為自己已經知道真相(這

按照科學應該進行的方式。無論他是要「加入不實資

樣的心態會誘使我們在實證研究中偷懶行事),反而可

訊」還是抱持「協助尋找真理」的心態,在這裡並不

能會錯過真相。儘管科學態度仍然是有力的武器,但傲

重要。光是「自以為是」的傲慢就不只能夠否定其結

慢自大更是不容小 的敵人。對自己的無知抱持深切的

果,也包含其過程。而在科學這個本來就充滿偶然和

謙卑,將其銘記於心,便是科學態度的核心。當我們背

驚訝的過程中,假信念的危害無處不在。

離這心態,可能就已經走上造假的路。 如果有人堅信著他們只是在朝向真理的路上忙中有 失,而做出造假的情事,這樣的態度是否能為他們開 脫造假的罪名呢?不會。就像我們不會赦免那些以正 義之名而殺人的守衛一樣,選擇走上捷徑的那些「真 理促進者」不僅是因為行為失當,而且意圖不良,因 此不能擺脫這樣的罪行。即使存在所謂的善意造假, 欺騙仍然是故意的行為。不僅在行動上,而且在心態 上都是不誠實的。造假是故意捏造或竄改證據,以說 服他人相信我們希望他們所相信的。但是,若沒有採 行最嚴謹的方法來收集證據,就沒有任何的憑據。在 沒有證成的情況下,光是對的,並不是知識。正如蘇 格拉底在《梅諾》(Meno)中所言「對的見解與知 識是兩回事」。知識是被證成的真信念。因此,即使 猜對,造假也會造成科學家在構思想法的過程中短

〔註釋 1〕儘管目前對此有不同的定義方式,美國聯邦對不當研究行為的 標準是指「在提案、執行、審查研究或報告研究結果時」,故意「捏造、 操縱或抄襲」。特別值得注意的是,這份定義有進一步補述「不當研究 行為並不包括誠實的錯誤或意見分歧」。請參閱

https://www.aps.org/

policy/statements/upload/federalpolicy.pdf。 這 符 合 多 數 大 學 的 政 策。 有一則關於一所大學嘗試根據聯邦準則提出他們定義的故事,當中充滿周 詳的思考,請參見 David

Goodstein, On Fact and Fraud: Cautionary Tales from the Front Lines of Science (Princeton: Princeton University Press, 2010), 67. 古德斯坦在當中特別提出一個微妙的問題,為什麼大學對違禁

行為的定義太過寬鬆,或是將造假與其他形式的不當研究行為混淆在一 起可能不是一件好事。加州理工學院的完整政策可以參見

Goodstein, On

Fact and Fraud, 136.

書 名|《科學態度 : 對抗陰謀論、欺詐,並與偽科學劃清界線的科學素養》 作 者|麥金泰爾(Lee McIntyre) 譯 者|王惟芬 出版社|國立陽明交通大學出版社 出版日|2021 年 7 月 28 日

對科學的似乎攻擊沒完沒了。陰謀論者、氣候變遷否定論者、地平論者……他們聲稱所謂的科學「只是一 種理論罷了!」科學家被政治所操弄、向大眾隱瞞真相。這些人自詡為當代的伽利略,被科學的裁判所壓 迫。但事實真是如此嗎? 為了捍衛科學價值,科學哲學家們力圖劃出一道界線,將科學與非科學區隔開來,以指出科學的與眾不同 之處——科學是如何帶領人們認識世界,一步步邁向真實?


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二○二一 年九月十五日

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戴森球並非恆星專屬, 黑洞也能提供文明能量! 編譯|陳亭瑋

隨著科技文明的進展,人類對

的概念,提出「戴森球」(Dyson

板,盡可能收集恆星所能提供所有

於能量的需求將持續增加,到某

Sphere)的裝置構想,認為高階的

的能量。國立清華大學的天文學家

個時間點,從地球上能夠取得的

科技文明,極可能會在恆星周圍搭

蕭予揚(Tiger Hsiao)近期發表於

能量可能會不夠用,因此我們需

建收集能量的大型裝置,以便獲得

《皇家天文學會月報》(Monthly

要設計一些可以脫離到地球之外的

足夠運作發展的能源。

Notices of the Royal Astronomical

裝置,以收集更多太陽提供的能

多數人對於戴森球的想像,類似

Society)的研究成果,認為「黑

量。有鑑於此,1960年代物理學家

數以千計圍繞著恆星的人造衛星,

洞」也有機會提供文明能量,戴森

戴森(Freeman Dyson)參考科幻

或者是將恆星包好包滿的太陽能

球不只是專屬於恆星的技術。

(123RF)


34 二○二一年九月十五日

科技報導

動態時報

本次研究分析了不同尺寸的黑

而如果有戴森球這類的科技運

依此研究計算的結果,一般的黑洞

洞能夠提供的能量量級。理論上來

行於外太空,那人類就有機會藉由

有機會支持所謂的二級文明(type

說,非常先進的文明有機會在黑洞

天文望遠鏡捕捉與觀察,從而發現

II civilization),其能量需求含括了

周圍建造戴森球,並獲得超過太陽

外星文明的存在。過往假設的「標

一個恆星系的能量;而超大質量黑

10萬倍的能量;而這樣的能量設

準」戴森球,是環繞著恆星建造。

洞,則足以支持三級文明(type III

施,也讓人類有機會從遠距離一窺

戴森球會將恆星的能量轉換成可供

civilization),其能量需求含括了整

外星文明存在的蛛絲馬跡。

文明使用的能源,並在轉換過程中

個銀河系。

黑洞的質量大小差距極為巨大,

產生大量的廢熱,而這樣的熱能逸

在長壽的英國科幻電視影集《超

小型的黑洞可能源自於巨大恆星的

散便會出現在中紅外光光譜(mid-

時空奇俠》(Doctor Who)中,被

崩落,而目前被認為距離地球最近

infrared spectrum)上,有機會成為

稱為時空領主(time lord)的外星

的超大質量黑洞(ultramassive black

搜尋外星生命的關鍵目標。舉例來

文明,就是由黑洞的核心獲取能

hole)為人馬座A*(Sagittarius

說,像是史隆數位巡天計畫(Sloan

量,提供能源於星球文明運行與時

A*),可能位於銀河系的銀心。因

Digital Sky Survey, SDSS)或是廣

空旅行科技的運作。假設有一天人

此研究團隊分析了3種不同尺寸的黑

域紅外線巡天探測衛星(Wide-field

類得以發現外星文明的痕跡,或許

洞,分別是太陽的5倍、20倍、400

Infrared Survey Explorer, WISE)就

就必須借助於這些收集能源的裝置

萬倍質量,包括了已知最大與最小

有機會取得相關資訊。

在光年之外所「洩漏」出來的蛛絲

的黑洞質量範圍。

雖然在過往的研究中,從來沒有

一般來說,黑洞被認為會吸入

真的發現過疑似戴森球的訊號。不

而非製造能量。但黑洞龐大的重力

過環繞黑洞的戴森球,則會釋出與

場,在理論上也有機會提供巨大的

恆星戴森球不太一樣的訊號。根據

能量。有3個與黑洞有關的現象可

本次研究的結論,環繞黑洞的戴森

能提供獲取黑洞能量的機會,包括

球因為能量龐大,廢熱產生的訊號

由黑洞周圍氣體累積溢出的輻射;

可以被稱為「熱戴森球」,溫度將

吸積盤(accretion disk)緩慢落入

可高達3000K,足以融化任何已知

事件視界(event horizon)時釋出

的金屬;而如果戴森球的訊號來自

的物質與能量噴流;還有霍金輻

超大質量黑洞,其光譜將有機會在

射(Hawking radiation)──理論

紫外線光譜上被偵測到。這樣的訊

上黑洞會「蒸散」失去質量,在此

號,現役的幾個天文望遠鏡也有機

過程中所釋放的能量即以輻射方式

會收集到,包括美國國家航空暨太

釋出。根據研究團隊的計算,僅僅

空總署(NASA)的哈伯天文望遠

是來自於20個太陽質量的黑洞吸積

鏡(Hubble Space Telescope)以及

盤,就能夠提供相當於10萬個恆星

星系演化探測器(Galaxy Evolution

的能量;而如果是來自於超巨大黑

Explorer, GALEX)。

洞的吸積盤,所能提供的能量會再 超過許多。

關於此研究,中研院天文物理所 的天文物理學家井上允補充說明,

馬跡。

資料來源

Tiger Yu-Yang Hsiao et al., A Dyson sphere around a black hole, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2021. Ian Randall, Black holes surrounded by massive, energy-harvesting structures could power alien civilizations, Sciencemag.org, 2021/08/16.


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二○二一 年九月十五日

動態時報

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臺灣首次前進北極圈 中央大學北極探險隊成功執行科學研究 整理報導|李依庭

北極,指的是環繞在地球北方

學系教授郭陳澔、助理教授張文

蘭官方單位的全力支持,包括教育

周圍的地區,包含北極海、阿拉斯

和、研究助理管卓康3人組成,於今

部、外交部歐洲司、波蘭臺北辦事

加、挪威、芬蘭、瑞典、冰島等8個

(2021)年7月30日從臺灣出發,

處、科技部自然司、駐波蘭台北代

國家的部分領土,且與南極地區共

在挪威奧斯陸(Oslo)防疫旅館隔

表處和駐瑞典臺北代表團等。

同構成地球的寒帶地區。由於北極

離10天並順利通過4次PCR測試後,

另外,這次在北極的研究也有

富含不同於熱帶、溫帶的特殊生物

於8月11日成功踏上北極圈的科學研

賴於波蘭哥白尼大學(Nicolaus

體,包括能存活在極冷地區的微生

究重鎮隆雅市(Longyearbyen),

Copernicus University)駐點於

物、魚類與海洋、陸地動物等,構

完成海上浮標測試並施放臺灣第一

極地工作站的索博塔主任(Prof.

成此地區非常獨特的生態系統。

顆在北極圈的地震儀,開始進行實

Sobota)與其團隊的全力協助,研

也因為其特殊的生態系統與氣候

地觀測。8月13日,團隊更乘船前往

究才能得以完成。而在北極探險隊

環境,使得北極地區長年以來吸引

距離隆雅市外100公里遠的極地工作

於野外工作的同時,雙方也持續討

世界各國許多的科學家相爭前往研

站,進行無人機空拍、探查冰河地

論、合作各種與北極相關的科學議

究。然而,在全球暖化的影響下,

形、地質與地球物理等研究。

題,期望日後可以展開更多的跨領

北極地區近年來的冰蓋(ice sheet)

此外,他們也在短短6天內,每天

域與跨國合作。研究團隊也預計於

厚度不斷下降,更有許多研究證據

揹負著野外工具、在崎嶇的冰河地

今年11月在波蘭舉辦的國際極地研

顯示,北極地區可能很快將面臨無

形中行走10公里,成功完成了40顆

討會發表此次的研究成果。

冰的情況。

地震儀的佈放,以紀錄冰川融化的

此外,在2019冠狀病毒疾病

冰震(cryoseism)。郭陳澔表示,

(COVID-19)肆虐,以及氣候變

在野外的時候幾乎每10分鐘就可以

遷、全球暖化日益嚴峻之際,近期

聽到冰川崩裂的巨大聲響,非常令

中央大學北極探索隊仍突破重重關

人震懾且震撼。他也相信,這些地

卡,臺灣團隊首次成功進入北極

震儀一定可以紀錄到豐富的資料。

圈,展開海陸聯合的跨領域整合性

於此同時,張文和也著手進行無人

研究。目前已順利完成了40顆地震

空拍機與地質調查,此區域有25億

儀、8顆海洋浮球的佈放,同時也展

年前寒武紀時期的岩層露出,是地

開無人空拍機與地質調查,深入探

質研究上實屬難得的調查區域。

索我們不知道的北極。 中央大學北極探索隊由地球科

郭陳澔也表示,此次研究之所 以能夠順利達成,要感謝臺灣與波

新聞來源 中央大學,〈中央大學北極探索隊 成功執行 北極圈科學研究任務〉,2021年8月23日。


36 二○二一年九月十五日

科技報導

動態時報

像彼得潘一樣長不大的斑馬魚? 中研院團隊找到調控生長的關鍵 整理報導|李依庭

動物發育初期的過程既快速

受影響的個體長時間維持著幼魚的

果蠅和小鼠作為模型,驗證此基因

又複雜,再加上有很多基因參與

型態。他們將此一意外發現的斑馬

及其作用機制對無脊椎動物和哺乳

其中,因此生物學中有特別針對

魚突變株命名為「彼得潘」,並

類動物的影響。有趣的是,他們發

生物體生長、發育過程的領域,

將此研究刊登在今(2021)年8月

現類似的機制,同樣能暫停或延遲

稱為發育生物學(developmental

的國際發育生物學期刊《發育》

果蠅和小鼠的發育進程。

biology)。主要的研究包含物種中

(Development) 中。

這項研究成果首次證實單一基

基因對細胞生長、分化、形態發生

研究團隊利用基因定位分析

因,可以經由一個演化上的保留機

(morphogenesis)的調控,並進一

和遺傳學的互補測試(test of

制,有效控制動物個體的發育。此

步找出生物體形成組織和器官的過

complementation),確定突變點發

研究不僅探討了脊椎動物「凍齡」

程。

生在一個特定基因ddx52(DEAD-

的可能性,相關機制的全新發現更

由於動物在發育進程中的進展

Box Helicase 52)中,此基因的活

將有助於我們了解人類發育、老化

通常十分快速,就像行進中的火

性可以即時調控47S核糖體核糖核

的過程。

車,直到抵達終點,也就是成年階

酸在生物體的合成,進而影響斑馬

段才會停止。若是在發育過程中任

魚的發育進程。

何一個重要基因功能遭到破壞,

陳振輝表示,由於動物的發育

都會對個體帶來災難性、不可逆的

過程快速且複雜,若在發育過程中

影響。雖然在自然界中有少數的例

破壞任一基因,都會導致個體功能

外存在,例如帝王斑蝶(Danaus

產生負面影響。但令人驚訝的是,

plexippus),可以在過冬遷徙的時

Ddx52可以藉由一個類似「開關」

候,長時間延遲成年期的發育。但

的機制,自由暫停或啟動個體的發

是,構造較為複雜的脊椎動物是不

育進程。當研究團隊恢復Ddx52的

是也具備此能力?目前科學家仍尚

活性,便可以使長時間維持著幼

未有定論。

魚型態、發育停滯的斑馬魚,重新

有鑑於此,中研院細胞與個體 生物學研究所助理研究員陳振輝,

開始二度發育,最終長成大小、型 態、繁殖能力都正常的成熟個體。

和團隊以突變斑馬魚為模型,調控

不僅如此,研究團隊也與同為細

單一基因的活性,發現可以有效

胞與個體生物學研究所的副研究員

延遲斑馬魚成年期的發育,使得

許惠真和李宜靜合作,進一步利用

新聞來源 找到「彼得潘」基因?斑馬魚需要 ddx52 才能 轉大人,中央研究院,2021年8月13日。


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二○二一 年九月十五日

動態時報

37

毅力號首次於火星上採集岩石樣本失敗 NASA提出可能原因 編譯|李依庭

火星2020(Mars 2020)是美國

候宣布,雖然初步確認採樣已按預

以較順利。另外,在採集完這些區

國家航空暨太空總署(NASA)於

期處理,但毅力號所鑽探的岩芯樣

域之後,毅力號預計於2022年初回

2020年7月下旬所執行的「火星探索

本卻未能出現在採樣管中。隨後

到傑澤羅隕石坑周圍繼續探索,而

計劃」(Mars Exploration Program)

NASA也全面評估了採樣失敗的原

後再前往作為任務最終目標的古河

中的火星探測器任務,其中包括毅

因,並在8月12日提出未能收集到岩

三角洲(ancient river delta),並在

力號火星車(Perseverance)和機

芯的可能因素。NASA說明,毅力

執行任務的過程中收集更多不同的

智號無人直升機(Ingenuity)。今

號已確實將採樣的岩芯樣本放入,

岩芯樣本。

(2021)年2月18日,毅力號成功登

然而由於岩芯質地易碎、不夠堅

雖然這次的採樣失敗,不過NASA

陸火星,而毅力號所攜帶的火星無

硬,導致毅力號將樣本放入採樣管

團隊仍十分有信心,並預計在下一

人直升機機智號,也已在4月19日首

時,岩石碎裂成粉末和小碎片,掉

次採集時,將暫停自動鑽孔以檢查

次在火星上試飛成功。

到了火山口底部,而不是完整的滑

是否已確實提取出岩芯,再讓毅

入管中。

力號採取下一步密封採樣管並存

毅力號登陸火星後,便一直在 探索火星上的隕石坑,除了尋找火

在經過第一次採集失敗後,

放。亞利桑那州立大學(Arizona

星上是否曾經存在過生命的可能證

NASA表示相較於持續在傑澤羅隕

State University)的行星科學家、

據外,也預計收集火星樣本並送回

石坑的同一地質區域,進行第二次

同時也是NASA負責樣本檢索工作

地球。近期,NASA團隊選擇了一

鑽探,不如在下個月鑽探不同的

的首席科學家瓦德瓦(Meenakshi

塊位在火星傑澤羅隕石坑(Jezero

地形,希望這些岩石更適合採樣,

Wadhwa)表示,樣本採集的失利只

Crater)上的平坦岩石,自毅力號

因此毅力號漫遊車將沿著火山口底

是又一次提醒我們,火星仍有很多

從2月起對這塊岩石的初步探索顯

部向南行駛。目前,毅力號的下一

未知數,它仍會在我們最意想不到

示,它可能起源於火山,甚至可能

次岩芯採集區域,可能在附近名為

的時候給我們帶來驚喜。

來自古老的熔岩流(lava flow)。

South Séítah的地區,此區域到處都

因此,在經過數天的探查後,上 (8)月6日毅力號在傑澤羅隕石坑

是沙丘和層狀沉積岩,還有一個被 稱為「凸起的山脊」的神秘地區。

挑選了一個最佳地點,做好底部鑽

NASA團隊表示,此兩種岩石類

孔的萬全準備後,成功在岩石地表

型都與毅力號剛從傑澤羅隕石坑鑽

鑽出7公分深的通道,並放入一塊火

出的岩石類型不同,更相近於工程

星岩芯樣本至採樣管中。

師先前為了火星任務,在地球上模

然而,NASA卻在8月6日晚些時

擬測試探鑽的岩石,因此採集應得

延伸閱讀

1. Alexandra Witze, Excitement as Mars rover drills first rock core for return to Earth, Nature, 2021/8/6. 2. Alexandra Witze, Why NASA’s Mars rover failed to collect its first rock core, Nature, 2021/8/12.


38 二○二一年九月十五日

科技報導

動態時報

增加維生素D攝取, 可望降低罹患年輕型大腸直腸癌的風險 編譯|劉姿婷

近幾年,大腸直腸癌的整體發

隊注意到這點,於是自1989年展開

(hazard ratio)分析則發現,總維

生率在許多國家有下降趨勢,但年

一項前瞻式世代研究(prospective

生素D攝入量較高的人,發生年輕

輕族群的發生率卻在上升中。根據

cohort study),進一步釐清維生素

型大腸直腸癌風險顯著較低。此

研究預估,至2030年時,50歲以下

D攝取不足,是否與逐年攀升的年

外,勝算比(odd ratio)也顯示總

的族群中每10位將有1人罹患大腸

輕型大腸直腸癌發生率有關。結果

維生素D攝入量與50歲之前發生大

癌,每4人中將有1人罹患直腸癌。

指出,藉由飲食增加維生素D的攝

腸直腸瘜肉有相同的關聯。

而相較於以往大腸癌患者多數年齡

取,可能有助於預防年輕型大腸直

研究團隊表示:「我們的結果進

高於50歲,患者年紀低於50歲的

腸癌或癌前大腸瘜肉(precancerous

一步支持維生素D可能對年輕人預

年輕型大腸直腸癌(young-onset

colon polyps,可能是大腸直腸癌的

防大腸直腸癌而言很重要。如此一

colorectal cancer)較容易因檢查時

前兆)的發生,該項研究成果於今

來,我們便能就飲食和生活方式提

間延宕,在確診時患者多半已屬晚

(2021)年7月發表在《胃腸學》

出適當的建議,並確定年輕型大腸

期,且腫瘤具有侵犯特性。許多年

(Gastroenterology)期刊。

直腸癌的高風險個體,以利進行早

輕型大腸直腸癌患者,並無家族病

此項研究參與者包含9萬4千多

史或相關的遺傳因素,相關研究也

名介於25∼42歲的女性護理人員,

指出一些生活型態如久坐、肥胖、

透過計算其維生素D的總攝入量,

飲食習慣等,為罹患年輕型大腸直

包括飲食和補充劑,以及每兩年

腸癌的危險因子。

對這些女性進行一次人口統計學、

維生素D(vitamin D)為一項

飲食、生活方式因素,與醫療和

已知的大腸直腸癌保護因子。除

其他健康相關訊息的問卷調查。

了接受光照外,藉由飲食攝取富

該研究的主要療效指標(primary

含維生素D的食物,像是魚類、菇

endpoint)為50歲之前是否被診斷出

類、雞蛋、牛奶等,也是增加人

大腸直腸癌,在問卷中也調查了她

體維生素D含量的方式。然而,現

們是否進行過大腸鏡檢或乙狀結腸

代人飲食中維生素D攝取不足的情

鏡檢查,以及其中是否發現大腸直

況,自1980年代開始增加。由美

腸瘜肉。

國丹娜—法伯癌症研究所(Dana-

研究結果指出,從1991∼2015

Farber Cancer Institute)與哈佛公共

年,共有111例年輕型大腸直腸癌

衛生學院流行病學系合作的研究團

和3317例直腸瘜肉的案例。風險比

期檢查。」

新聞來源

1. Hanseul Kim et al., Total vitamin D intake and risks of early-onset colorectal cancer and precursors, Gastroenterology, S00165085(21)03235-2, 2021. 2. Vitamin D may protect against young-onset colorectal cancer, ScienceDaily, 2021/8/17.


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二○二一 年九月十五日

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科技報導9月號 477期  

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