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2022年6月4日 星期六

犯罪防治要從意念著手

 

Erik Satie Trois Gymnopedies

https://www.youtube.com/watch?v=FyUNbrgLezI

【摘要2022.6.4..聯合報 洪蘭】1969年,我去美國聖路易華盛頓大學讀法律。一天,老師說下堂課要討論Charles Whitman Case。我初來乍到,不知道是什麼,急問旁邊同學,才知道它是美國第一個校園槍殺案

1966年八月一日,廿五歲的Whitman爬上德州大學奧斯汀校園最高的樓向下掃射,打死十四個人,傷了卅一個人,最後被警察擊斃。令人驚訝的是,他在遺書中,要求警察務必解剖他的大腦。原來他掌管情緒的杏仁核上長了個胡桃般腫瘤,這瘤使他飽受頭痛及不知名黑色念頭折磨。他曾看過五個醫生,包括一名精神科醫生,但在沒有電腦斷層掃描年代,醫生只能開止痛藥。止痛藥對他的殺人意念一點幫助也沒有,最後釀成大禍。

這案子當時讓我目瞪口呆,不能相信一個小瘤就能使一個智商120的工學院學生犯下滔天大罪,所以我後來決定轉去念神經科學,從大腦來了解行為。

最近德州又發生校園槍殺案,槍枝管制法案又再次被提出,但是一個要殺人的人是有辦法買到槍枝的,只是困難一點而已,就像未滿十八歲不可以買酒,但酗酒的青少年還是一大堆。犯罪防治要從意念著手才有效。

一個反社會行為的產生有很多原因,最基本的一個是家庭失功能絕大部分暴力犯來自破碎家庭。威斯康辛大學H. Harlow的猴子實驗顯示,受虐兒長大會成為施虐者,家庭若瓦解,社會必然動盪不安。

加拿大麥吉爾(McGill)大學神經學家米尼(M. Meany)更發現,童年不幸經驗會深入到DNA層次,改變基因展現,使他們後來對壓力和挫折的反應不同。

哈佛大學醫學院則發現,言語暴力對大腦傷害比肉體更深(所以老師不可以罵學生白痴、豬狗不如等傷害自尊心的話),長期生活在恐懼中的孩子,海馬迴比較小,因此記憶比較差。學業成績不好時,挨打次數更多,惡性循環下去,他的人生就不一樣了。

母親懷孕時的營養,也會造成孩子反社會行為。荷蘭「飢餓的冬天」就是個例子。1944年冬,德軍封鎖萊茵河,使阿姆斯特丹、鹿特丹等地居民缺糧,他們餓到連鬱金香球根都挖出來吃,而它是有神經毒的。

十八年後,這些孩子要去當兵,在身體檢查時,發現懷孕初期,飢餓母親生下的孩子,大腦因發育不良,反社會行為機率比其他人高。模里西斯的研究也發現,孩子三歲前的營養直接影響20年後的犯罪紀錄

英諺:If rich and poor can't look each other in the eye, it will be an eye for an eye種族歧視、貧富不均等不公平現象是社會問題的根本原因,要避免這種濫殺悲劇的再發生,社會和諧是唯一方法。

美國一堆憤怒年輕人拿槍洩憤。台灣雖然因為槍枝管制,情況好一點,但年輕人酒駕、暴力砸車、隨機殺人、超商挖眼等事件,都顯露出台灣的隱性炸彈也不少。安全感是生命的最基本要求,也是政府對人民最起碼保護,我們的執政者,你們聽到了嗎? (作者為中原大學、台北醫學大學、中央大學講座教授)

PS

1.          反社會行為的產生,有很多原因,最基本的一個是家庭失功能絕大部分暴力犯,來自破碎家庭,家庭若瓦解,社會必然動盪不安。

2.          受虐兒,長大會成為施虐者家庭若瓦解,社會必然動盪不安。

3.          言語暴力,對大腦傷害比肉體更深,所以老師不可以學生白痴、豬狗不如等傷害自尊心的話。

4.          長期生活在恐懼中的孩子,海馬迴比較小,因此記憶比較差

5.          孩子三歲前的營養直接影響20年後的犯罪紀錄。

6.          種族歧視、貧富不均等不公平現象,是社會問題的根本原因。

同日兩起 美國各州槍擊案頻傳【摘要2022.6.4..旺報】拜登2日晚間730分在白宮發表全國演說,就在40分鐘前,一名男子在愛荷華州埃姆斯(Ames)一間教堂的停車場射殺2名女子,然後舉槍自盡。

同日稍早,威斯康辛州拉辛(Racine)一處公墓也傳出槍擊事件,2名參加喪禮的民眾受傷,嫌犯尚未被逮捕。

2020年6月6日 星期六

有一樣的特徵,並不代表牠們一定有近親關係


生物學的歷史9
1.     非洲鹿Okapi與長頸鹿giraffe長得完全不一樣,但都源自於同一個祖先,如果依據「漸進演化論」來解釋,這二個物種的形成,是因為過去曾發生地理隔離,長時間各自演化,造成外表、特徵、習性完全不同;如果依據「中斷平衡理論」,這二個物種的祖先,應該是因為自然環境的危機,而突然造成基因改變,誕生了新物種,使得新的物種跟祖先那個族群完全不同。
2.     種系發展史(phylogeny)的概念:依據演化論,許多看起來不一樣的生物來自於同一個祖先。
3.     如果2個物種的共同祖先距離現在不遠,那麼,這二種生物的親戚關係比較靠近。例如,狗跟狼的關係比較靠近,牠們的共同祖先大約在15000年前,狗跟鯨魚的關係就遠得多,牠們的共同祖先可能要追溯到6500萬年前。
4.     生物學其中一大挑戰就是,判斷不同物種之間的關係,並且追溯出他們的共同祖先,這需要高度的理性,包括觀察記錄客觀事實、蒐集有價值的資訊、邏輯整合資訊、演繹歷史的真實情況。人如何具備這樣的理性呢?學習動植物分類學。
5.     動植物分類學(systematics):這是一門研究如何比較各種生物的科學,為了讓所有的生物都可以正確地被分類,我們必須有系統地比較清楚,生物體之間的共通性與差異性,釐清牠們之間的關係篩選出必須被重視的證據重建某些關鍵族群的演化史(種系發展史),把這些歷史畫成樹枝狀的系譜,關鍵族群是每一次族群分歧演化新物種的主要因素。
6.     動植物分類學的第一個重要分類法「形態學morphology」,主要在研究生物的特徵,包括 1.外在形態(外表)2.內在結構,例如內臟構造、骨骼構造。3.組織學(histology),例如肌肉組織的結構與生長、修補。4.細胞核染色體的形態學,例如,染色體的數目是不是一樣。
7.     比較的時候,必須打破的觀念:不同種生物有一樣的特徵,並不代表牠們一定有近親關係
8.     例如,鯨魚和魚都有鰭和流線形的身體,那只是因為牠們都生活在水中,必須適應水中的生活。完全不同的生物,為了適應同樣的生活條件,而演化出一樣的特徵,這叫「趨同現象(Convergent evolution)。鯨魚是哺乳動物,牠的鰭是從哺乳動物的「腳」演化來的。
9.     「節肢動物」(arthropods),包括蜘蛛、蟬、八卦蟹、鳳蝶等等,牠們和「陸生脊椎動物」,包括狼、鷺鷥、人類等等,有什麼一樣之處?肢體都是用可活動的關節連接,下巴也可自由活動,但是這並不代表人類跟蜘蛛有共同的祖先「蜘蛛人」,大部分的證據顯示,節肢動物和陸生脊椎動物是各自獨立演化的。
10.  比較的時候,必須思考,同樣的特徵,是因為1.牠們有共同的祖先,還是因為2.牠們生活在差不多的生活環境,但彼此其實沒有太大的關聯。


2020年5月12日 星期二

種系發展史


生物學的歷史9
1.     非洲鹿Okapi與長頸鹿giraffe長得完全不一樣,但都源自於同一個祖先,如果依據「漸進演化論」來解釋,這二個物種的形成,是因為過去曾發生地理隔離,長時間各自演化,造成外表、特徵、習性完全不同;如果依據「中斷平衡理論」,這二個物種的祖先,應該是因為自然環境的危機,而突然造成基因改變,誕生了新物種,使得新的物種跟祖先那個族群完全不同。
2.     種系發展史(phylogeny)的概念:依據演化論,許多看起來不一樣的生物來自於同一個祖先。
3.     如果2個物種的共同祖先距離現在不遠,那麼,這二種生物的親戚關係比較靠近。例如,狗跟狼的關係比較靠近,牠們的共同祖先大約在15000年前,狗跟鯨魚的關係就遠得多,牠們的共同祖先可能要追溯到6500萬年前。
4.     生物學其中一大挑戰就是,判斷不同物種之間的關係,並且追溯出他們的共同祖先,這需要高度的理性,包括觀察記錄客觀事實、蒐集有價值的資訊、邏輯整合資訊、演繹歷史的真實情況。人如何具備這樣的理性呢?學習動植物分類學。
5.     動植物分類學(systematics):這是一門研究如何比較各種生物的科學,為了讓所有的生物都可以正確地被分類,我們必須有系統地比較清楚,生物體之間的共通性與差異性,釐清牠們之間的關係篩選出必須被重視的證據重建某些關鍵族群的演化史(種系發展史),把這些歷史畫成樹枝狀的系譜,關鍵族群是每一次族群分歧演化新物種的主要因素。
6.     動植物分類學的第一個重要分類法「形態學morphology」,主要在研究生物的特徵,包括 1.外在形態(外表)2.內在結構,例如內臟構造、骨骼構造。3.組織學(histology),例如肌肉組織的結構與生長、修補。4.細胞核染色體的形態學,例如,染色體的數目是不是一樣。
7.     比較的時候,必須打破的觀念:不同種生物有一樣的特徵,並不代表牠們一定有近親關係
8.     例如,鯨魚和魚都有鰭和流線形的身體,那只是因為牠們都生活在水中,必須適應水中的生活。完全不同的生物,為了適應同樣的生活條件,而演化出一樣的特徵,這叫「趨同現象(Convergent evolution)。鯨魚是哺乳動物,牠的鰭是從哺乳動物的「腳」演化來的。
9.     「節肢動物」(arthropods),包括蜘蛛、蟬、八卦蟹、鳳蝶等等,牠們和「陸生脊椎動物」,包括狼、鷺鷥、人類等等,有什麼一樣之處?肢體都是用可活動的關節連接,下巴也可自由活動,但是這並不代表人類跟蜘蛛有共同的祖先「蜘蛛人」,大部分的證據顯示,節肢動物和陸生脊椎動物是各自獨立演化的。


2020年4月23日 星期四

搞定新冠疫苗 沒你想像的容易


Barenboim: Beethoven - Sonata No. 1 in F minor, Op. 2 No. 1
【摘要2020.4.23.蘋果 留忠正、吳佩蓉】新型冠狀病毒在全球已破200萬人感染、超過17萬人喪命,面對這個繼1918年西班牙流感以來引爆大流行的新興傳染病,所有人都引頸期待疫苗問世。日前美國好萊塢影星湯姆漢克斯夫妻感染新冠病毒康復後,宣布捐血供疫苗研究,取出感染者血液中的抗體做疫苗,聽起來又快又合理,為什麼沒有成為開發疫苗的選項?
疫苗的原理,是提供免疫系統辨識出特定病原體的蛋白質,讓人體引起免疫反應,進而產生抗體或免疫細胞;當病原體進入人體時,抗體即可與病原體結合,將病毒中和,避免病毒入侵細胞,達到保護效果。
若依此原理來看,感染過新冠病毒治癒者的血清中就有抗體,直接拿抗體來做疫苗豈不最快?事實上,無論是17年前的SARS或這次的新冠病毒肺炎,都有醫師取感染治癒者的血清,但目的不是做疫苗,而是拿來搶救感染引發重症、命在旦夕的患者。
因為治癒者的血清抗體,可迅速清除感染者體內的病毒,被醫師視為救急療法;但這不是自體免疫系統產生的抗體,被視為外來物,也會被人體代謝掉,無法長期存在,達不到長期免疫效果。再加上現有感染者人數遠遠低於未感染者,想用極少的感染者血清抗體做疫苗給大多數未感染者使用,猶如杯水車薪。
血清抗體行不通,那現在國際上新冠疫苗研發團隊用什麼方法做疫苗?疫苗的原理是打入病原體或足以讓免疫系統辨識出特定病原體的蛋白質,讓人體引起免疫反應,既然新冠病毒已被分離出來,為什麼不用全病毒來做疫苗開發?這涉及疫苗開發的安全性和過去2030年來生物技術的升級。
傳統的疫苗,多是全病毒或以病原體為基礎,經過減毒和不活化的程序製成「減毒疫苗」(例如卡介苗、水痘疫苗)或「死毒疫苗」(例如流感疫苗),讓病毒的毒性降低,但在人體仍可引起免疫反應和免疫記憶,產生抗體,達到預防的保護力。
既然新冠病毒已被分離出來,為什麼不用全病毒來做疫苗?因為用全病毒做疫苗必須先培養大量的新冠病毒,想像在疫苗工廠中培養了數公噸的病毒,對生產者風險太高,稍有不慎可能釀成另一場防疫大災難,培養新冠病毒做疫苗太危險,不考慮。
幸好拜病毒基因定序及生物科技升級所賜,目前新冠疫苗研發主力在利用基因重組病毒,製造次單位疫苗及核酸疫苗等。國光生技使用的重組蛋白疫苗和國衛院的胜肽疫苗都是次單位疫苗,就是選取新冠病毒的部分蛋白質取代全病毒,但是挑選的蛋白質抗原必須精準,進入人體能引起免疫反應,產生抗體。
次單位重組蛋白疫苗安全性高,且已有人體使用經驗,但次單位重組蛋白疫苗研發的困難,在於如何選擇做為抗原的蛋白質,且重組蛋白疫苗需經過放大和純化步驟,才能量產。
直接使用重組病毒做疫苗,則是選取在人體毒性較低的病毒,置換其中的病原體基因,例如有研發團隊把腺病毒當載體,放入新冠病毒抗原基因,人體感染這種弱病毒後對健康危害不大,仍能產生免疫反應和免疫記憶。過去也曾用黃熱病病毒,把其中的基因置換成登革熱或日本腦炎病毒基因,製成登革熱或日本腦炎疫苗,但疫苗備製過程複雜。
日前美國宣布最快進入人體試驗的新冠疫苗(Moderna Inc.)即屬於核酸疫苗的一種,有別於其他疫苗是打入抗原蛋白讓人體免疫系統產生抗體,這種核酸疫苗是直接打入新冠病毒遺傳物質RNA,對人體細胞下指令,讓人體細胞自行合成蛋白質抗原,進而產生抗體。由於無需經過體外蛋白質合成純化等步驟,研發速度最快,但目前沒有人用疫苗核准上市的使用經驗,疫苗安全性和有效性仍待驗證。
無論用何種方式做疫苗,顯而易見的是全新的新冠疫苗仍須通過安全、有效性試驗和衛生主管機關的核准,大規模生產問世至少要等明年,對於當前的疫情可能緩不濟急;但部分專家預測疫情可能延續到冬天甚至流感化,疫苗問世能保護廣大未感染者,安定人心,減少恐慌,讓民眾回復正常生活,對經濟復甦也有正向影響。
在這種狀況下,很多專家也建議是否該考慮製造疫苗與疫苗核可的程序平行併進,加速疫苗上市的時程?事實上,針對疫情大流行時的疫苗開發,在法規方面國際多採取「緊急授權」(EUA)的觀念,即疫苗臨床試驗與疫苗製造同步進行。目前國際上分別有美國與中國大陸兩個新冠疫苗產品,在沒有完整動物實驗資料下,即進入人體一期安全性臨床試驗,在EUA架構下,提供疫苗緊急使用或在有疫情的地區及狀況下,加速新冠疫苗的產製與臨床試驗,以利疫苗即早上市。
新冠病毒變異是否影響疫苗的保護效力?病毒變異提醒研發團隊必須更精準選取候選疫苗標的,可能增加疫苗研發時間,不過,一旦新冠疫苗問世,應可克服病毒變異,提供保護力;就算病毒變異,也可如流感疫苗,年年調整病毒株,對疫苗的生產和製造,並不是問題。
許多公衛專家擔心,台灣確診病例少、感染人數少達不到群體免疫,若新冠病毒再來恐災情慘重,要靠疫苗保護國人。
一個疫苗從無到有,除了研發生產團隊不眠不休的努力外,還需要政府提供明確的政策和法規架構,美國食品藥品監督管理局(FDA)採取緊急授權(EUA)同意新冠疫苗可在最短時間內進入人體試驗,並提供研發新冠m-RNA疫苗的Moderna公司4.83億美元的資助。全民在等一個全新疫苗問世時,產業界也期待政府有明確的政策方向和資源挹助,引領大家打贏這場全球防疫大戰。

2020年4月8日 星期三

中斷平衡


生物學的歷史8
1.     生物的演化,絕對遵循著達爾文的定律:物競天擇,適者生存。除了物種彼此為了生存權的競爭,自然環境的危機也扮演了重要角色。
2.     化石紀錄顯示,6億年前(600 million ),因為自然環境改變,地球突然出現多樣、大量的多細胞動物,只有單細胞生物的太古時代(Archeozoic era)結束,生物史進入了寒武紀(Cambrian),這是古生代(Paleozoic era)的第一個生物時期。
3.     24千萬年前(245 million)自然環境再度改變,造成「二疊紀危機」:95%的海洋無脊椎動物死亡。自此,古生代結束,中生代(Mesozoic era)開始,這個時期最強勢的生物爬蟲動物,尤其是恐龍,此外,地球開始出現鳥類、哺乳動物、被子植物。現代的地球可見的無脊椎動物包括水母、蚯蚓,被子植物則包括豌豆、榕樹、茶花等等。
4.     6500萬年前,地球出現「白堊紀危機」,大量的恐龍與無脊椎動物滅絕,哺乳動物開始大量、多樣性地演化,又稱為輻射演化。
5.     到底是什麼樣的氣候,造成生物歷史突然大改變呢?
6.     至今有三種假設
1.地理事件:火山爆發或造山運動。
2.氣候改變:地球的氣候一直在「溫室效應」與「冰河期間」擺盪,這個擺盪是有周期的,通常是一段短時間的急遽變化,接著一段長時間的穩定期,擺盪期間海平面會急遽上升或下降。
3.地球,被彗星或外太空的小行星撞擊。
7.     達爾文的理論似乎認為,生物的演化是漸進的(gradualism)。就整個生物演化的歷史來看,在沒有自然環境激烈變化的時候,生物是漸進的演化,可是,一旦發生天災的話,就可能會突然造成原本的強勢物種變少或滅絕,也會出現新物種大量繁殖,例如白堊紀危機,造成大量的恐龍滅絕,卻也使得哺乳類動物開始分裂演化成各式各樣的物種。
8.     美國自然博物館的Niles Eldrege與哈佛大學的Stephen Jay Gould指出,化石紀錄顯示,生物經常保持很長一段時間都沒有改變,也就是好幾一層的化石生物都差不多,然後「突然」之間就它們的上層發現了新物種。1972年他們提出新的演化理論「中斷平衡punctuated equilibrium:絕大部分的演化,生物本身的改變很少,物種保持很長一段時間的演化平衡(沒有再繼續演化),然後,這種長期不改變的演化平衡,突然被快速改變的小族群所打斷,於是劇烈的演化開始。