2011年九月份科學人閱讀心得

第一篇：基因改造作物安全嗎? (CropLife 買的 3頁廣告)

馬英久

廣告其實看看就好，例如頁前由「經濟部水利署北區水資源局」企劃製作的「石門水庫，風華重現。選舉到了，當然要登廣告作政績。我有給它看，但看完就「drop it」(現在最夯流行語)，連評論都懶得給。 現在這個政府很喜歡數字、照片及透過各類媒體宣傳，但禁不起實地「戡察」，屏東八八水災組合屋就是被戮破假像的實證。最好可笑的是，當權者(馬英久總統)居然不知道下面的人給他的是用畫的「官田牆」。

但這篇廣告，愈看愈火，所以非「罵」二句不可。基改作物是直接將基因植入，而且是莫名其妙原本不屬於這種植物或作物會出現的基因，有些甚至是動物或細菌基因。跨物種是容易的嗎? 如果容易，那麼人畜早雜交生出一堆怪物了不是嗎?

自有人類文明以來，馴養農作物或家禽家畜是一件漫長且不一定有結果的工作。如果有人想瞭解這個過程，請看「Jared Diamond」所著「槍炮、病菌與鋼鐵」，會有更清晰的輪廓。

我能說的是，人類馴化這類農作物成為人類主食的過程是在大自然環境中，經過很長的時間慢慢培育，同時也讓人類的身體適合這種食物。 大家還記得玉米引入歐洲時發生的事情嗎? 中南美洲人民拿玉米當主食沒有錯，但他們也同時搭配辣椒、蕃茄、馬鈴薯等其它當地原生馴化的作物一起吃，所以才沒有營養不良的問題。但歐洲人把玉米單獨食用時，就發生了營養不良的狀況，當時還被歐洲人懷疑是印加人拿有毒作物毒害他們。

所以這種速成的基改作物，人體是否能適應很難說，而且一旦蛋白質分子進入人體，就更複雜了。一種新藥要上市，從實驗室到臨床到大規模人體實驗到上市，平均8~10年，而基改作物這種人天天吃的到的食物，動物實驗觀察期「90」天? 人跟動物是同一種屬嗎?

至於談到我們的衛生署對於進口到台灣的「基改食品」要作食品安全性評估，包括「成份、毒性、致敏性、胃蛋白酶耐受性、代謝物之分析、對抗生素篩選基因進行特別分析」等，甚至說衛生署會在「港口」及「市面」上不定期抽檢， 以確保不會有未通過審核的「基改食品」流入台灣?

呸!  這種官話很噁心! 因為台灣的衛生署連「塑化劑」都管制不了，一堆被禁用的農藥從大陸走私進來，化名「有機農藥」在中南部及東部農業區大量使用，農委會及衛生署管的了，檢查的出來嗎? 更別提最近才爆出來的「CNS」標章被貼在不合格有瘦肉精肉品上的問題。衛生署連追蹤檢查把關的能力都沒有，談對「基改食品」把關?  這種謊話可以少說嗎?



第二篇：火山雲閃電

這篇文章引起我注意的是，2011年6月初位於智利爆發的「Puyehue-Cordon Caulle Volcanic Complex」火山群，其火山灰噴發高達14公里，組成物質有「岩石、玻璃及其他礦物碎片」。最重要的現象為這種火山灰帶有「靜電」(正電荷與負電荷分離現象)，因此巨大火山雲中能產生「閃電」。

為什麼我對這則小科學報導特別注意?  因為閃電出現。這或許能解釋義大利火山群爆炸時，時間為快「15分鐘」的原因?  電力與碰力是「相」的二面罷了。

火山雲閃電

另外是火山灰中出現的「玻璃化物質」，這個東西在印度河流域的古文明遺蹟「Mohenjodaro」廢墟中出現，雖然考古學家一再宣稱是等同「核化武器」高溫下造成的玻璃化現像，但我一直認為是「火山爆發」造成的，至於印度河平原為何會出現火山爆發?  這是則是地質火山及造山運動學家的問題，至今我仍未取得相關資料。



第三篇：屈躬症(chikungunya)大爆發：

讀到這篇時，剛好高雄正在流行屈躬症(chikungunya)，所以就特別注意的讀。  老實說，這篇譯文寫的很爛，想必譯者對於傳染媒介、病毒株及基因突變沒有什麼概念，所以翻譯起來有些「卡卡」，害得我得前後讀上數遍以後才明白全文之意，有時候想想，不如讀原文去。

屈躬症(chikungunya)分佈圖

這種屈躬症(chikungunya)的病徵是「關節疼痛數月無法站立」，感染原是病毒，數仟年前，源生於非洲東南部，傳染媒介是「埃及斑蚊」。 文中說明約50年前，有一株感染力較弱的病毒株傳播到「亞洲」，但這株病毒株不帶有突變基因，無法適應利用亞洲分佈較廣泛的「白線斑蚊」來傳染病毒，但有些較古老非洲病毒株帶有一個基因突變，而2004年肯亞發生大乾旱後，新的病毒株只需要再獲得一個「基因突變」，就可以適應亞洲「白線斑蚊」這個新宿主，以利其傳播病毒，這或許可以解釋2004年後，屈躬症(chikungunya)經由印度洋往東傳播，使得亞洲有數十萬人感染這種疾病的理由。



第四篇：袋獾的末日：會傳染的癌症 及 腫瘤如何生長?

塔斯馬尼亞袋獾面部腫瘤癌症細胞會傳染，係於1996年被發現於塔斯馬尼亞島東北部。另外一個已知會傳染的癌細胞是「犬傳染性生殖道腫瘤」，它是約在一萬年前演化出來，透過「狗性交」轉移傳染出去。  此外，科學家也已在實驗室的動物身上製造出具有傳染性的癌症。 偶爾也發生「腫瘤」隨器官移植而移至受贈者身上，或從母體傳給「胎兒」的狀況。 但基本上，癌症的起始與終結大致上都侷限在同一個體上，要在不同個體間散播卻面對了一些阻礙。

「癌症」源於一些細胞發生基因突變，讓它們的分裂不受控制，並侵犯鄰近組織，隨著腫瘤長大，逐漸成為由惡性細胞和非惡性細胞構成的「複雜群體」。到了某一階段，這群細胞團塊的血液和養份供應不足時，就會像野生動、植物一樣，面臨必須讓腫瘤細胞從「出生地」向外播放的壓力，好讓癌症延續下去。 於是一些細胞脫離腫瘤，隨著血液或淋巴漂流，在身體其他部位落腳，也就是說癌細胞轉移了，而殺死宿主的就是這些移轉的癌細胞。 癌細胞殺死宿主的過程中，也摧毀了自己。 這種宿命讓惡性細胞有著強大的壓力，要散佈到其他個體。

「細胞」離開生物體數分鐘內就會「乾涸」而死，所以「癌細胞」 要傳播到其它個體，則需要宿主的一些行為讓它們能接觸到新宿主的「活組織」。 癌細胞一旦進入新宿主後，需要躲過「免疫系統」的辨識。

長久以來「腫瘤學家」的假設是「大多數腫瘤是從單一細胞發展而來」的，由於「輻射、吸菸、飲食選擇、遺傳傾向」等所引發的一連串基因突變，而其中某個細胞開始不受控制地分裂成更多細胞，每一個子代細胞積累了更多的「遺傳錯誤」，於是腫瘤變大，侵入了附近的組織，最終擴散移轉到身體其它部位。

依據「腫瘤生長的標準模型」，一旦腫瘤獲得了擴散的能力，任何一個初始細胞的後代都可以脫離，然後形成新的腫塊，這就是為什麼衛生當局強調早期診斷的重要性，以及為何需要殺死所有的腫瘤細胞以防止復發。

但另外一種觀則認為，腫瘤中只有極少數的細胞是「癌症幹細胞」，只有這些「癌症幹細胞」會不受控制的增生和擴散，並如正常幹細胞一樣，會產生具有不同性質和無限壽命的細胞。他們與正常幹細胞不同之處在於，「癌症幹細胞」無視於要他們停止分裂的化學信號，繼續無限自我更新。 腫瘤「複雜群體」中的多數細胞最終會死亡，因此危險性較小。 而腫瘤中少數的「癌症幹細胞」，才是最致命的。在最初的治療後，即使只有一個癌症細胞活下來，它就可以在數週、數月，甚至數年後，產生全新的腫瘤。

目前已有研究報告證實，在「乳癌、腦癌、皮膚癌、直腸癌、前列腺癌、胰腺癌、肝癌」的腫瘤中發現「癌症幹細胞」。 一些最新的研究結果發現，一個混合了「標準模型」和「癌症幹細胞」的假說，最接近癌症如何形成的真相。 但沒有人知道，專門針對「癌症幹細胞」的治療法是否可以拯救生命，也無法確定什麼是最佳偵測「癌症幹細胞」的方法。研究人員也不確定「癌症幹細胞」的起源，有多少是來自正常的「幹細胞」? 唯一確定的是，「癌症幹細胞」對於癌症化療會產生抗藥性，意味著化療後「癌症幹細胞」的比腫瘤其它細胞更能存活。

儘管爭議存在，這些研究促使科學家更加關注所有腫瘤中都會發現的「不同亞群細胞」。目前研究人員正在開發以腫瘤細胞上「最活化的基因」為基礎的診斷工具，用來標示特定癌症的「侵略性」有多高，以及將會需要什麼類型的治療。  這個診斷法為利用顯微鏡下檢測細胞，並根據觀察到的異常程度加以分級，這種方法在衡量腫瘤的惡性程度上，可比標準方法更準確。


袋獾腫瘤的正式名稱為「袋獾面部腫瘤病」，常長在袋獾嘴巴附近。袋獾在「性交」和「打鬥」時有互咬對方臉部的習慣，這有利於腫瘤細胞在個體間迅速傳播。2010年，英國「Elizabeth P. Murchison」的論文中指出，這種腫瘤源自「許旺氏細胞」(Schwann cell)，這是包覆周邊神經成絕綠髓鞘的細胞。

塔斯馬尼亞袋獾的遺傳變異性低，特別是牠們的「MHC」基因(Major Histocompatibility Complex)。這顯示他們過去曾遭遇過類似族群銳減的災難(也許是某種流行病)，只有一小群遺傳組成相似的動物倖免於難。

在自然界中，宿主和致病原通常會隨著時間共同演化，宿主會發展出控制致病原的適應機制，而致病原也會見招拆招，讓二者共生下去。

人類釋放了大量致癌物質到生態環境中，摧毀了世界各地的野生棲地，導致許多生物失去遺傳變異性，甚至減絕。 全球貿易及棲息地的毀滅，讓人類和野生動物接觸到過去不曾遇過的致病原，我們預測未來將會看到愈來愈多野生動物的「癌症」，不管是有傳染性的，或是由病毒和其他致病原誘發，這些可能產生的「惡性細胞」，遲早會跨物種(例如愛滋病)傳播給人類，讓人類自食惡果。

我註：我對這篇章很有感受，因為過去聽過家族癌症史的人，都是以遺傳基因解釋，但像「胃癌」、「肝癌」、「腸癌」等，恐怕除了遺傳基因外，另有生活習慣、飲食種類及親密接觸的關係在內。惡性細胞傳染比較可以解釋，某個家族多數人得到某種癌症的原因。

另外我對於癌症幹細胞的看法比較另類，這種細胞的出現與「演化」是否有關? 如果地球生態環境變化如此急劇，勢必逼迫各類物種加速演化以適應環境的改變。寒武紀( 距今約5.7億年前-5.1億年前)發生的物種大爆發，是地球動物演化史上很重要的階段，今天主要的動物類群都是在寒武紀出現的，包括我們人類所屬的脊索動物(Chorbate)。

袋獾

因為我們處在「演化」的嚴峻時代，所以幹細胞特別活躍，在各物種體內流竄，希望快速演化出適於生存的活體組織，或者直接講「新物種」。在這過程中，舊物種大量死亡是無法避免的過程，直到新的物種完全演化成功為止?  人類當然可以用科技來加快安全的進行這個過程，只是新人類產生後，舊有人種仍得滅絕不是嗎?



第五篇：培養皿裡的精神疾病及新藥來源告急：

美國加州拉荷亞沙克生物研究團隊，取下「精神分裂症患者」的「皮膚細胞」，將它們轉為「成人幹細胞」，再誘導幹細胞分化出「神經元」，這些細胞形成糾結纏雜的腦細胞，讓神經科學家首次能從細胞層次窺見人類的「精神分裂症」；而史丹佛大學的團隊讓「皮膚細胞」直接轉成「神經元」，跳過「成人幹細胞」這一步驟，讓過程更有效率。

他們發現，和健康的人比起來，精神分裂症患者的「神經元」，彼此之間的「連結」較少。而「連結」變少的現像，又與將近600個基因的表現改變有關，比過去認為的相關基因多出4倍。這項研究也搭配功能性核磁共振造影的腦部掃瞄，找出「精神分裂症」與腦部的那些部位有關，同時研究了大體的腦部。(斜體這段出自BBC Knowledge 2011年10月版)


我註：人類與黑猩猩的基因只有500個不同。人類擁有36000個基因，而蚯蚓就擁有20000個，所以科學家認知到，是基因之間的彼此作用，讓人類與黑猩猩不同，與蚯蚓天差地別。

「基因治療」是唯一治療所有疾病之方，但得理解這些排列組合才能決定如何轉殖基因，所以路還很長。

世界衛生組織「WHO」估計，計算全球因「精神分裂症」、「抑鬱」、「成癮症」、和「其它精神疾病」，導致的早逝和失去健康生活品質的生命年數，佔了13%。而全世界現共有2400萬人強患有「精神分裂症」。

對大型藥廠來說，開發治療「阿茲海默症」或「帕金森氏症」等各種精神病和神經退化疾病的成本太貴了，花上上百萬美元，很可能血本無歸。

問題之一是神經精神藥物的研發時間很漫長。「CNS」(中樞神經系統)藥物得經過8.1年的人體試驗，比其它藥物的平均值多出2年；取得核可的時間「CNS」(中樞神經系統)藥物要1.9年，其它的藥物平均約1.2年；若再加上6~10年的臨床前研究與測試，從實驗室到患者手上，總共要18年。 很少化合物能通過這種嚴格挑戰，所以那些進入人體試驗的「CNS」(中樞神經系統)藥物，最後只有8.2%能上市，相較全體藥物能上市的平均值15%差很大。

問題之二是，一般藥物如抗生素，評估新藥是否有效，就看它是否能殺死細菌，而且通常療程只有數天，不需要進行長期服藥的安全性及效能試驗。相反的，「CNS」化合物麻煩很多，這類藥物的療程可能長至患者一生，難怪成功率極低。

目前解決的方式為「政府機構、藥廠、病患代表團體」組成了「對抗重大疾病聯盟」，建立了標準化的臨床試驗資料庫，讓研究人員可以設計更有效率的新治療研究。