科學人雜誌, 十一月 | 誠品線上

科學人雜誌, 十一月

內容簡介

內容簡介 從根源止你痛——不成癮的止痛藥一款新型止痛藥可阻斷疼痛訊號傳至大腦，而且不具成癮性，能否減輕大量疼痛患者無法擺脫的痛苦呢？撰文／布羅德福（Marla Broadfoot）繪圖／馬希（Samantha Mash）翻譯／涂可欣當醫生請蓋里格（Sara Gehrig）描述她的疼痛感時，她時常一言難盡。刺痛、灼痛、隱隱作痛，這些詞彙都無法傳達她長久以來，附骨之蛆般的疼痛。她說：「這種疼痛就像額外生出的肢體，每天如影隨形。」蓋里格現年44歲，住在美國威斯康辛州，原本是一名瑜伽老師和私人健身教練。她在17歲時診斷出椎骨狹窄症（spinal stenosis）：這種疾病會使脊髓腔變窄並壓迫該處神經，導致背部、臀部甚至延伸到腿部的陣陣劇痛。這種疼痛持續多年，她嘗試過物理治療、注射消炎藥和多次手術都無法緩解，至於非處方止痛藥，例如成份為布洛芬（ibuprofen）的安舒疼（Advil）對她效果有限，強效的類鴉片處方藥物，則會引起她激烈嘔吐的過敏反應。以標準的疼痛指數量表（numerical rating scale, NRS）0~10分來評估疼痛等級（0代表無痛，10為最劇烈的疼痛），蓋里格的痛楚經常落在7分，偶爾加劇到9或10分。在醫生建議她服用抗抑鬱藥物前，她曾有輕生的念頭。她說：「許多慢性疼痛患者腦中都有過這個念頭，我們並非真的想死，只是希望疼痛能消失。」蓋里格表示她願意嘗試不同的止痛藥，前提是藥物足夠安全。她一直關注最新的研究，尤其對今年初福泰製藥（Vertex）測試一種不同於過往的新型止痛藥深感興趣。這款新型止痛藥稱為VX-548，可阻斷疼痛訊號傳遞到大腦。它堵塞周邊神經細胞的鈉離子通道，讓細胞難以傳遞疼痛的感覺，且由於藥物只作用在周邊神經，因此不具成癮風險。類鴉片藥物。例如成份為羥可酮（oxycodone）的奧斯康定（OxyContin）和其他類似藥物，因作用於腦和脊椎，會刺激大腦的報償中樞，導致成癮循環（addiction cycle）。今年1月，福泰製藥發佈VX-548（他們稱為suzetrigine）的臨床試驗結果：這款藥物能讓急性疼痛在量表上的等級砍半。他們也向美國食品及藥物管理局（FDA）申請藥物上市許可。其他公司受到福泰製藥的成果鼓舞，也開始研發針對鈉離子通道的止痛藥，例如由生物醫學工程師莫瑞諾（Ana Moreno）帶領的納維加醫療公司（Navega Therapeutics），便用CRISPR等分子編輯工具來抑制與慢性疼痛有關的基因。莫瑞諾表示：「我們的目標是，找出取代類鴉片藥物的止痛藥。」根據2021年統計，美國有1 5的成年人口（約5160萬人）深受慢性疼痛所苦，新增的病例數比起常見的糖尿病、憂鬱症和高血壓更高。然而治療疼痛的方式卻沒有跟上需求，市面上可用的非處方藥物有阿斯匹靈（aspirin）、含有乙醯胺酚（acetaminophen）如泰諾（Tylenol）或非類固醇消炎藥（NSAID）例如安舒疼，以及類鴉片處方藥。但目前的藥物顯然無法舒緩疼痛帶來的苦楚，且類鴉片藥物成癮的問題持續擴大，至今已導致73萬人因藥物過量致死。VX-548確實有其局限，有些人服用後明顯感到不適，目前大多的試驗仍應用在急性疼痛，而非更棘手的慢性疼痛。蓋里格表示，除非確定這款新藥物不會造成嚴重副作用後，她才願意使用。未參與福泰製藥的臨床研究，美國耶魯大學研究疼痛訊號的神經學家華克斯曼（Stephen Waxman）評論，這種化合物指出新的止痛機制具有可行性，他相信未來使用相同機制的藥物會更有效。過去華克斯曼告訴病人，能緩解他們疼痛的新方法正在研發，不過還要再等幾年，他表示：「現在我不再斟酌用詞，而是直接告訴病人很快就有新藥可以使用。」⋯⋯

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產品目錄 關於封面 根據衛福部統計，止痛藥為去年健保給付藥排行之首，許多人為慢性疼痛受苦。美國甚至延伸出藥物濫用和藥物成癮等社會問題。科學家找出一種藉由離子通道來阻斷疼痛訊號的新型止痛藥，而且不會成癮，這是否會引爆一場新的藥物革命風潮？專題報導 FEATURES 50 特別報導 從捕碳利器與減肥神藥，尋找產業新機 文／林慧珍56 醫學 從根源止你痛——不成癮的止痛藥 文／布羅德福（Marla Broadfoot）70 主觀的疼痛可以客觀理解嗎？ 文／曾明宗76 天文物理 暗物質存在或不存在，都是個問題 文／史萊提爾（Tracy R. Slatyer）、泰特（Tim M. P. Tait）88 特別企劃 與你相約，在日照最短的那天 文／張孟媛92 心理學 在極化的世界，呼喚同理心 文／史沃波達（Elizabeth Svoboda）102 行星科學 開箱貝努小行星 ——12億美元的時空膠囊 文／安德魯斯（Robin George Andrews12 科學人新聞 NEWS SCAN 海中的高效太陽能廠 ｜ 海底錳核自製氧氣？ ｜ 單層原子的薄膜金 ｜ 論文警告：ChatGPT 入侵！ ｜ 青蛙三溫暖 ｜ 繪製猛獁象的三維DNA結構 ｜ 斑衣蠟蟬利用振動來溝通 行家領路 GUIDES 6 總編輯的話 小行星的抱怨：我們是招誰惹誰了？ 文／孫維新8 科學人觀點 為象看相：長鼻皺紋解奧秘 文／曾志朗10 我是企業家，也是科學人 從文藝少女到科技領航者 ——專訪緯穎科技董事長 洪麗寗 採訪／林詠翔、整理／郭毓璞 思想漫遊 COLUMNS 23 機器思維 SQL資料庫之父：科德 （二） 文／林一平44 科學棋談 解密離子通道的人 文／張瑞棋46 媒事多科學 報導諾貝爾獎的挑戰 文／陳璽尹110 健康與科學 擺脫椅子的陷阱 文／丹維斯（Lydia Denworth）112 圖表會說話 諾貝爾獎時間脈絡 文／弗瑞澤（Sarah Lewin Frasier） 圖表／克利斯提安森（Jen Christiansen）114 知識搖籃 我們是否能以想像力來降低疼痛感? 文／黃貞祥116 從根到梢，解密樹語 整理／陳碩甫時事解析（請至 https: www.scitw.cc categories 515 ）攸關心智 啟動「心流」，提升你的創造力 文／庫尼歐斯（John Kounios）羅森（David S. Rosen）專家看新聞 為什麼我們看不到房間裡的大象？ 文／庫柏（Marianne Cooper） 沃羅諾夫（Maxim Voronov）宇宙奧妙 火星上的人臉，源自於古代火星人？ 文／彼萊特（Phil Plait）不只數學 1−1+1−1+1−1+……到底是多少？ 文／莫塔（Jack Murtagh）科學焦點 北極全球種子庫揭穿 不願面對的真相 文／歐瑞斯克斯（Naomi Oreskes

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內文 : 小行星的抱怨：我們是招誰惹誰了？

對人類而言，小行星既是威脅也是商機。近年來研究手段日新月異，從遠觀到近取，再到當頭撞上，未來甚至會抓了富含稀土或貴金屬的小行星，存放在繞月軌道上。庶人無罪，懷壁其罪，我看未來小行星的罪還有得受的……。

文／孫維新

1905年，是愛因斯坦發表五篇論文震驚世人的「物理奇蹟年」，100年後的2005年，是全球慶祝「物理奇蹟年」100週年的「世界物理年」。

那一年的7月4日，當我正在台灣「世界物理年」的主要特展「探索物理博覽會」的展場裡忙進忙出時，接到一通電話，一家電視台邀我去上下午的現場節目，他們要轉播美國航太總署（NASA）當天要在「太空中放的國慶焰火」！
那其實不是焰火，而是在年初升空的太空船「深撞號」（Deep Impact），這艘太空船飛了半年，接近了彗星「譚普一號」，將在美國國慶當天，從太空船射出一個重達370公斤的大銅塊，直接撞向這顆彗星，估計撞擊的結果會產生一個巨大火球，爆出滿天花雨，剛好用來慶祝美國國慶！

人類幾千年來坐立不安，擔心有天彗星會撞地球導致世界末日，能夠拯救人類的想來想去只有布魯斯威利，現在人類決定主動出擊，飛往宇宙深處去撞擊彗星，這個勇氣和行為實在令人刮目相看，所以我二話不說，決定應邀上節目。

不過這家電視台也說了，不只邀請我，另外還邀請了一位占星學家，我負責講解撞擊彗星如何讓人類了解這顆彗星的疏密結構，那位來賓則負責講撞擊彗星如何影響人類未來的命運，顯然占星學家關注的層級比天文學家要高得多！

在實況轉播的攝影棚中，我持續轉譯NASA的實況畫面和說明最新進展，當我看到下午1點52分傳回的畫面，在彗核的下緣瞬間出現一顆亮點，心裡著實震撼，人類的科技真的進展到了令人驚訝的地步，能讓一艘三米大小的太空船，在離地球1億3500萬公里遠處，丟出一個一米直徑大小的銅塊，以3萬7000公里的時速，大約是步槍子彈出口速度的10倍，奔向這顆只有六公里大小的譚普一號彗星，在這些嚴苛的條件下，竟然還能準確撞上！

這個任務的成功，不僅吸引了全球民眾的關注，讓「深撞號」任務的網站在短短兩週內就累積了60億人次的造訪量，也讓深藏在科學家心中的暴力傾向，在後續任務的規劃中顯露無遺！

天文學家對小天體的研究逐漸不滿足於只可遠觀，不可褻玩，決定直接降落表面取樣。2003年5月，日本發射了太空船「獵鷹號」（Hayabusa），在2005年9月抵達了小行星「糸川」（小行星編號：25143），原本規劃要讓太空船降至表面，然後發射一枚子彈，撞擊地面噴發碎片，再由太空船的採集箱蒐集這些濺出的碎片帶回地球，這將是人類第一次從小行星取樣送回地球的任務。

然而任務規劃雖然精采，但事與願違，太空船接近彗星地表時，發射器故障，子彈沒有射出來！試了兩次都沒成功，獵鷹號太空船最終只把一個空箱子送回地球，卻讓小行星「糸川」嚇出一身冷汗。

日本人不服輸，十年磨一劍，換一顆小行星繼續嘗試，2014年12月又發射了「獵鷹二號」（Hayabusa 2），2018年6月太空船抵達了小行星「龍宮」（小行星編號：162173）。2019年4月5日，獵鷹二號接近地表，對著小行星表面發射了一顆金屬彈丸，這次子彈成功發射，撞出了大量碎片灰塵，讓太空船的樣本艙成功取樣，三個月後再試一次，又成功蒐集了不少塵土，本來還有第三次，但樣本艙已經裝得盆滿缽滿，就不再取樣，在2019年11月興高采烈調頭回家，2020年12月，獵鷹二號的樣本艙順利降落在澳洲南部的沙漠上，日本科學家宣佈這次任務從「龍宮」小行星成功取回了5.4克的塵土樣本！

這期《科學人》雜誌的〈開箱貝努小行星——12億美元的時空膠囊〉，說的就是美國NASA的類似任務「歐西里斯號」（OSIRIS-Rex）。這個任務在2016年9月發射，2018年12月抵達小行星「貝努」（小行星編號：101955），2020年10月20日歐西里斯號貼近貝努地表，噴出高壓氮氣，吹起大量砂塵，使其進入太空船的樣本艙——吹氣顯然比射子彈要溫和些！

2021年5月歐西里斯號回航，2023年9月24日樣本艙降落在美國猶他州的沙漠上，總共帶回來121克的「星塵」，任務圓滿成功。（掃描本頁右上方QR Code，即可觀看歐西里斯號接近貝努地表取樣瞬間的震撼過程。）

今年7月中旬，我帶領「太空之旅」科普學遊的40餘位台灣師生來到了舊金山的NASA艾密斯研究中心，中心主任杜龍孫（Eugene Tu）特別安排各領域研究同仁接待學員到各自實驗室參觀，其中一個實驗室的主持人告訴我們，他們剛收到來自歐西里斯號的取樣標本，正在開箱檢驗，可以讓我們一同觀看，聽了又震撼又感動！眼前攤開的細碎黑色砂粒，就是從小行星貝努取回的樣本，也正是太陽系當年形成時的原始材料，這些物質生成的時間甚至早於46億年前的各個行星！這些「星塵」在去年9月隨著歐西里斯號的樣本艙穿越大氣，落回地球，現在竟然就攤開在我們眼前！

2022年9月，NASA的「雙小行星重新定向測試」（簡稱DART，「飛鏢」之意）的太空船更是毫不客氣，一頭撞上「迪迪摩斯」雙小行星系統中較小的那一顆「迪摩佛斯」，將這個系統的互繞週期11小時55分鐘整整縮短了32分鐘，遠超過原先NASA估計的73秒鐘，可以想像這個撞擊給「迪摩佛斯」帶來的驚嚇！但這卻讓人類在改變近地小行星的方向上，累積了關鍵的知識！

從一開始的遠遠觀察、到接近表面噴氣取樣、到發射子彈濺起砂塵，到後來太空船直接撞上……。小行星不禁抱怨：我們是招誰惹誰了？

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