好書推薦《#人慈》部落格文末抽書兩本
想像一下,如果有兩個星球,你認為自己住在哪一個?星球A:飛機墜機後,生存者禮讓最需要救援的人。星球B:事故發生後,生存者爭先恐後地往出口擠,不惜將他人踩在腳下。這個問題被用來問過許多學生,幾乎所有人都選了星球B。但事實是,我們住在星球A。這個世界真正面臨的威脅在於我們對人性太過悲觀。
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#這本書在說什麼?
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《人慈》這本書的作者是歐洲最著名的年輕思想家之一羅格.布雷格曼(Rutger Bregman),他是同時也是一位歷史學家、作家、記者。有鑑於報章媒體、政治宣傳、普羅大眾對於「人性」的偏誤解讀,他想透過這本書傳達一個核心訊息:「大部分的人在內心深處,其實是相當正派的」。
作者在書中旁徵博引,以詳盡的事實和深入的查證,說明了人類無論是出於天性、身為孩童時、在無人島上、當戰爭爆發、當危機來襲,對於自己「好」的一面,有著強烈偏好。如果你至今仍然認為,人類就是天生自私、貪得無厭、陰險狡詐,那麼這本書絕對會讓你大為改觀。
這本書讓我感到大為驚喜的,是作者既大膽、又謹慎的考證態度,他勇於對歷史上知名的眾多案例(例如《蒼蠅王》、《史丹佛監獄實驗》、《米倫格爾電擊器實驗》)提出反面看法,而且其證據令人信服。在媒體慣用人性「惡」的一面吸引眼球的世界裡,這是一本思想激進的書,只不過是偏向人性「善」的那面光譜。這種書很罕見,卻彌足珍貴。
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#人性本惡?三個精彩翻案
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人類有考據的數萬年歷史以來,充滿了大大小小的衝突和鬥爭,我們也從故事裡看到領導人無論為了私利、國家的經濟、民族的情節而發動戰爭。難道,人類不就是天性好鬥嗎?只要有誘因存在,人們就會甘願殺得你死我活嗎?從歷史的考據裡面,我們會發現人性跟我們想得很不一樣:絕大部分的人不願意傷害另一個人。讓我們先從書中三個精彩的翻案來找到線索。
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1.#蒼蠅王小說的翻案
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《蒼蠅王》是一本膾炙人口的小說,在我國中的時候,老師也放過翻拍的影片當作社會科學的教材。內容大意是在說,因為飛機墜機,六個英國男孩漂流到一座無人島上,在沒有大人的情況得自立求生。過程發生了許多權力爭執、失去理智、弱肉強食的情節,最後只剩下兩個孩童倖存的故事。這個虛構故事在感嘆「人心的黑暗」,也被列為標準的社會教材讀物。
作者把持著一個懷疑的態度,他深入瞭解了虛構的《蒼蠅王》小說作者威廉.高汀(William Golding)的生平。作者發現高汀是一名有憂鬱傾向的酗酒者,他還會打小孩,他也曾說過:「我瞭解納粹,因為本質上來說我也是那一類」,這才讓作者明白,原來寫出《蒼蠅王》的作家是一個多麼不快樂的人。
因此,作者根據事實為主,追尋了一條實際發生過的類似案例,六名少年在太平洋落難,漂流到阿塔島(`Ata)的真實故事。這則故事跟小說大相逕庭,六名少年在荒島上發揮團結的本領,協調出遇到衝突的處理方式,還彼此在受傷時互相照顧。受困15個月後,六人獲救時仍氣色飽滿,而且士氣高漲地不可置信。真實版的《蒼蠅王》,其實是一個友情和忠誠的故事。
發現阿塔島生存的船長彼得.華納(Peter Warner):「人生教了我許多事,其中包括了一個經驗,就是你永遠要尋找人的善良光明面。」
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2.#史丹佛監獄實驗的翻案
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我讀過許多談到心理學的書籍,都喜歡引用一個知名的案例,那就是《史丹佛監獄實驗》。實驗主持人飛利浦.金巴多(Philip Zimbardo)教授把24名參加的學生隨機分成兩組,12人當囚犯,12人當獄卒,觀察人類當囚犯的反應,以及擔任獄卒的人施加權力的表現。整個實驗因為囚犯精神狀態快速崩潰、獄卒施加的處罰越來越過火,結果實驗到第六天就被迫中止。
這個實驗的結論彷彿要告訴我們:「當你給予人們權力,他們就會開始為惡,發展出一些不人道的規則」。作者深入考察之後發現,這簡直是一場天大的騙局。實驗並不是任憑12名獄卒自己決定如何處以,而是金巴多本人直接給獄卒灌輸思想:「你們要創造一種挫折感,製造恐懼,要剝奪他們的個體性…」,最後獄卒定的17條規則裡,有11條根本是實驗團隊給予的意見。這簡直是引導式的邪惡。
你或許也會好奇,那如果是實驗團隊「完全不介入」的狀況會怎樣?兩個英國心理學家2002年在電視節目上複製了一次同樣的實驗,但這次沒有告訴獄卒該怎麼管理、該怎麼懲罰。結果呢?節目無聊到不行。第二天,獄卒把食物分給囚犯。第五天,一名囚犯提議設立民主制度。第六天,獄卒跟囚犯一起抽菸。最後一集,大部分人一起坐在沙發上消磨時間。這麼無聊的故事,難怪我們都沒聽過。
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3.#電擊器實驗的翻案
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還有一個更出名的《米倫格爾電擊器實驗》,目的是為了測試受測者,在面對權威者下達違背良心的命令時,人性所能發揮的拒絕力量到底有多少。受測者身為「老師」,當隔壁房間的「學生」答錯題目時,就要按下電擊器,懲罰坐在電椅上面的學生。「學生」是由實驗人員假冒的,受電擊所發出的哭喊也是演出來的,但受測的「老師」並不知道,他們會「以為」這些電擊都是真的。
每一次學生答錯,懲罰的電壓伏特數就要提高,實驗主持人史丹利.米倫格爾(Stanley Milgram)教授會要求老師繼續施罰。120伏特時學生會開始喊痛,150伏特時尖叫並喊著退出實驗,200伏特時大叫大叫血管裡的血都凍住了!超過320伏特時開始撞牆並失去聲音。結果,有65%的受測者一路聽從指揮,開到了450伏特,幾乎是把學生電死的程度。實驗的結論幾乎告訴我們,只要有權威要求,連普通人都願意電死一個路人甲?
作者考核過後的翻案顯示了另一種事實。幾乎所有受測者都曾抗命,想要停手,但實驗方會加強壓力逼迫就範,從錄音檔聽起來更像是霸凌和脅迫。事後調查,只有一半的受測者認為隔壁的學生是真的在受苦,其他人覺得只是實驗效果。許多受試者也表示,因為他們真心「信任」米倫格爾教授的實驗對人類一定有幫助,所以即使當下不忍心,也願意咬著牙繼續做下去。
綜合以上三個翻案結果,大部分的人在內心深處,其實是相當正派的,但引用作者所說的:「如果你催促地夠用力,給予足夠刺激、又拐又騙,許多人確實是有能力做惡。但是邪惡通常不是在表面之下,它是需要費盡功夫才能扯出來的。」邪惡得要披上善良的外衣才行。
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#人怎麼會互相傷害?
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所以,人真的是天性好鬥、殺得你死我活的物種嗎?綜觀歷史大小戰爭,這個說法似乎成立,但是當我們把尺度放到人與人面對面的相處,就是另一種樣貌。舉戰爭為例,兩軍人馬大動干戈的時候,所有人一定都是拔刀互砍、舉槍互射吧?在那種生死存亡的關頭,不是敵死,就是我亡了,不是嗎?
真實的戰爭傷亡統計很有意思,例如二戰英國陣亡的軍人死因中,10%是子彈和反坦克地雷;15%是詭雷、爆破和其他;75%是手榴彈、迫擊砲和空投炸彈。大部分的士兵都是隔個一定「距離」被殲滅的。真正喊著敵人是「害蟲」,一旦碰面就格殺毋論的,通常是離戰場最「遙遠」的政客和領導人。
根據研究,二戰的生存老兵超過一半從未殺過人,只有20%的軍人曾經擊發過武器。美國南北戰爭最激烈的蓋茨堡戰役中,回收的27,000把火槍,還裝有彈藥的比例達到90%。12,000把裝有兩顆彈藥,其中6000把超過三顆。但火槍設計成那樣,就是一次只能射出一顆子彈,那幹嘛裝那麼多顆子彈?因為大部分的士兵都『沒有』在試圖殺敵。人,打從心底不喜歡傷害另一個人。
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#如何改善?三種範例
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在這本書的下半部,作者有一則引述徹底震撼了我的思想。這句引言來自英國哲學家暨諾貝爾文學獎得主伯蘭特.羅素(Bertrand Russell),他給未來世代這個建議:「當你學習任何東西或者思考任何哲學問題時,只該問自己事實有哪些,那些事實證明什麼是真實。永遠別被自己希望相信的事、或者自以為如果別人信了就對社會有益的事所分心,只要專心一意去看事實是什麼。」
這個非常理性的觀念,一開始相當很吸引我,但作者及時把我拉了回來。他提到除了探究事實之外,你本身「相信」什麼,才是以改善世界的動力來源。
第一種相信的力量,叫做「畢馬龍效應」。科學家做過一種實驗,把兩群同樣普通的老鼠,分別標示聰明和愚笨。請不知情的學生照顧老鼠,然後進行迷宮遊戲,看哪一組比較快逃出迷宮。結果聰明的那組獲勝,事後發現學生「相信」這些老鼠比較聰明,給予比較好也溫柔的待遇。同樣的實驗在一群小學生上進行,不知情的老師對聰明組的學生更關注、更鼓勵,事後結算成績,聰明組的孩子其智力表現提高了最多。
第二種相信的力量,叫做「魔像效應」。曾經有科學家在美國做過一個不道德的實驗,他把二十個孤兒分成兩組,跟其中一組說他們是善於表達的人,跟另外一組說他們注定要變成口吃者。這個實驗結果害得許多口吃組的受測孩童,一輩子患有語言障礙。這種效應常導致貧窮學生更加落後、無家可歸者失去希望、已經被孤立的青年人更加極端。
一如正面的期待能夠引發好的結果,負面的期待也能夠讓惡夢成真。接下來介紹書中三個真實世界的例子,來看看如何運用「相信」的力量,來改善我們的工作、教育和民主運作。
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1.#論工作的內在動機
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研究發現,外在誘因例如紅利會減低員工的內在動機和道德標準。給予外在誘因會獲得相等的回報:按照工時給付,就會增加更多的工時(無論是否裝忙)。按照發表數目給予稿費,就會得到更多的發表文章(無論品質優劣)。按照手術量來給付,手術就會更多(無論是否必要)。
荷蘭的最大的鄰里照護平台「博祖克」(Buurtzorg)採取逆向而行的策略,這個組織沒有業績目標或分紅,沒有管理階層,沒有客服中心。運作的自主權下放給每一個十二人的團隊,團隊自己定行程表,自行雇用同事。省去的營運費用和會議時間都回歸到團隊本身。
執行長喬斯.德.柏洛克(Jos de Blok)是從最基層出身的人,他相信員工內心會選擇做「正確」的事。他說傳統的管理階層「喜歡憑空想像一些計畫給那群工蜂做」,還說「拿掉管理階層,工作還是照常進行」,他認為讓團隊自我導向、動手執行腦中想法,是最實際的做法。博祖克沒有人資部,被評為最佳雇主;沒有行銷部,卻獲得最佳行銷獎。
(延伸資源:在台灣有「台灣居護」引進了這套照護模式)
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2.#論教育的玩耍本質
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自古以來,愈是聰明的動物愈會玩耍,玩耍更深植於人類天性當中。創造力和學習力來自於自由地玩耍,孩子會自然地渴望探索這個世界。當社會工業化之後,學校的體制越來越制式化,學生的課表被排滿,家長連下課的時間也不放過。最近針對十個國家的民調顯示,監獄囚犯待在戶外的時間比孩子還要多。研究也發現一個趨勢,孩子愈來愈覺得「自己的生命被他人所決定」。這是一個快要忘記怎麼「玩耍」的世代。
荷蘭的「阿哥拉」(Agora,希臘語「市集」的意思)是一個沒有年級、班級、教室的學校,也沒有功課和成績,一組學生團隊就只有配一位「輔導員」,但自主權在學生身上,他們自己決定要學什麼。整個學校就像一個主題樂園,學生透過玩耍和探索,找到自己當下有興趣的題目攻讀,學校提供對應的資源給他們學習。相較於傳統教育把孩童當植物灌溉,這所學校將孩童當「人」看待。
在這裡,與眾不同是常態,一千個學生就有一千種學習路徑。這裡幾乎找不到霸凌的蹤影,因為不以年齡和能力區隔孩童,沒有誰的進度會落後,沒有誰的表現太過突出,每個人都在綻放當下最好的自己。作者引述道:「玩耍的相反不是工作,玩耍的相反是抑鬱。」問題不是孩子能不能掌控自由,而是大人有沒有勇氣給他們自由?我們是否問過自己,教育的意義究竟是什麼?
(延伸閱讀:Agora: Meet the school with no classes, no classrooms and no curriculum,英文文章)
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3.#論民主政體的模樣
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作者提到,世界上愈來愈多的民主政體正遭受七種瘟疫侵襲:政黨持續腐化、公民不再信任彼此、少數人遭排除、選民失去興趣、貪贓枉法的政客、有錢人逃稅、人們發現當代民主充滿貧富不均(怎麼跟我住的地方這麼像!?)。但世界上有地方嘗試了解法,簡單到令人難以置信,卻很少上新聞(你應該猜得到為什麼)。
委內瑞拉的托雷斯市(Torres)的民選首長胡立歐.查維茲(Julio Chávez)選擇一種嶄新的信念,他相信:「每個人心中都有一位積極認真的公民」。他的競選政見只有一個,下放權力給所有托雷斯市民,而且他遵守了承諾。所有的政府集會邀請全體居民參加,不只是討論,還要決議城市所有預算的使用。
結果人們空前踴躍參與政治,在最需要的地方蓋起了住宅和學校,有效地鋪整馬路清掃街區。因為預算透明,大幅削減了貪污和權威的弊病。市民們還一起要求提高稅收,並且說道:「過去我們不瞭解市政稅要用來支付那麼多東西。」這個被稱為「參與式民主」的方式,深受民眾喜愛,卻鮮少在新聞上被提及。
(在台灣我還沒聽過類似的試營運模式,有人聽過嗎?)
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後記:#相信善的一面
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《人慈》是我今年讀過最意猶未盡的一本書,作者的大膽思想,配上嚴謹的查證,讓人讀來格外痛快。從這本書中,我也慢慢體認到,問題不是二元化的「人性本惡或本善」選擇題。反而,透過這些精采的正反論述,猶如偵探小說抽絲剝繭般的分析,我理解到的是人性真正的「複雜」。
如同現在人工智慧和大數據這麼發達,如果只讓電腦演算法來判決,那麼歷久不衰的《蒼蠅王》人心黑暗論肯定佔據上風;《史丹佛監獄實驗》和《米倫格爾電擊器實驗》無以計數的論文和書籍引用,肯定讓演算法覺得這才是人性的真理。無數對人性帶有扭曲和偏誤的描寫佔據了媒體的版面。然而,事實呢?
這本書中段的畢馬龍和魔像效應教我們的就是,人們「相信」的事情往往會發展成「事實」,更是一個令人驚醒的提點。無論是書中獄卒和囚犯的故事、老師和學生的故事、老闆和員工的故事、父母和子女的故事,一再說明了:「當你把一個人當人看,他就會表現得像一個人。」反之。讀完這本書後,你可以踏實地選擇自己相信的那一面。
瞭解事實,讓我們得以明辨是非。擁有信念,才能以行動改變世界。原來,關於人性,我讀過的許多論點幾乎都是錯的。永遠別被自己希望相信的事所分心。只管去看,事實是什麼。然後在事實背後,找出值得相信的事情,讓它成為新的事實。這絕對是一本必讀之書。
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海藻糖的知識加 #文章非常長 #資料很齊全
資料來源:A+醫學百科
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海藻糖(Trehalose)是一種安全、可靠的天然糖類,1832年由Wiggers將其從黑麥的麥角菌中首次提取出來,隨後的研究發現海藻糖在自然界中許多可食用動植物及微生物體內都廣泛存在,如人們日常生活中食用的蘑菇類、海藻類、豆類、蝦、麵包、啤酒及酵母發酵食品中都有含量較高的海藻糖。
海藻糖是由兩個葡萄糖分子以α,α,1,1-糖苷鍵構成的非還原性糖,自身性質非常穩定,並對多種生物活性物質具有神奇的保護作用。科學家們發現,沙漠植物卷葉柏在乾旱時幾近枯死,遇水後卻又可以奇蹟般復活;高山植物復活草能夠耐過冰雪嚴寒;一些昆蟲在高寒、高溫和乾燥失水等條件下不凍結、不幹死,就是它們體內的海藻糖創造的生命奇蹟。海藻糖因此在科學界素有「生命之糖」的美譽。國際權威的《自然》雜誌曾在2000年7月發表了對海藻糖進行評價的專文,文中指出:「對許多生命體而言,海藻糖的有與無,意味著生命或者死亡」。
海藻糖對生物體具有神奇的保護作用,是因為海藻糖在高溫、高寒、高滲透壓及乾燥失水等惡劣環境條件下在細胞表面能形成獨特的保護膜,有效地保護蛋白質分子不變性失活,從而維持生命體的生命過程和生物特徵。許多對外界惡劣環境表現出非凡抗逆耐受力的物種,都與它們體內存在大量的海藻糖有直接的關係。而自然界中如蔗糖、葡萄糖等其它糖類,均不具備這一功能。這一獨特的功能特性,使得海藻糖除了可以作為蛋白質藥物、酶、疫苗和其他生物製品的優良活性保護劑以外,還是保持細胞活性、保濕類化妝品的重要成分,更可作為防止食品劣化、保持食品新鮮風味、提升食品品質的獨特食品配料,大大拓展了海藻糖作為天然食用甜味糖的功能。
海藻糖是運用當代最先進的生物工程技術和生產工藝,採用按國際製藥標準建造的成套設備,以當地特有的不含轉基因成分的天然木薯澱粉為原料,在國內首家以規模化形式生產海藻糖,產品指標達到國際同類產品標準。先進的生產工藝技術和完整的質量保證體系為國內外市場提供了質量過硬、價格合理的海藻糖系列產品,使生物製劑、化妝品、烘焙產品、水產畜產加工、米面製品、飲料和糖果以及農林種植等各個行業廣泛受惠。
應用
1.海藻糖在食品工業中的應用:
與其它糖類一樣,海藻糖可廣泛應用於食品業,包括飲料、巧克力及糖果、烘烤製品和速凍食品。
●烘烤製品類
在烘烤製品中,海藻糖有多種潛在的使用價值:它能調節蛋糕、餅乾和糕點上的糖霜、麵包奶油和水果餡的甜味與芳香,不損害貯藏壽命,使人們品嘗到產品原有的風味。
同時,海藻糖有助於甜餅、麵包奶油和糖霜中脂肪的降低,在可口餅及快餐中產生獨特的糖霜感覺。它使消費者因良好的甜質更容易接受含高脂肪和糖的高熱量產品。在保持產品貯藏期時,海藻糖能減少多成 分的烘烤製品中濕氣流動,以能使甜味更佳。
●糖果類
海藻糖與其它大多數增甜劑混合,可在糖果、果汁飲料和藥草產品中使用,以調節產品甜質,從而能真正保持產品的原有風味。
海藻糖用作糖果的外層可形成一種穩定的非吸濕性保護層。由於 性質的穩定性,海藻糖能在長期高溫下進行而不用擔心水解和色變,不負面影響產品品質。
滾海藻糖衣性能極好。海藻糖特有的溶解特性能真正使它們本身滾動形成保護層,這層覆蓋物極穩定、堅固,從而改善其它大多數增甜劑相對的白色層面。
●能量產品類
海藻糖被分解成葡萄糖,但與其他糖相比,海藻糖的血糖反應更平穩,這種獨有的特性結合它低致齲性和非瀉下性作用,使得海藻糖極適用於按配方製造的飲料,以提供能量和減輕疲勞與壓力。
●功克力糖果類
在巧克力糖果中使用海藻糖,能調節糖果的甜味,特別有益於含有乳製品的軟糖及含水果餡的產品,海藻糖還能減少多成分產品中水分游離。在模製品中,海藻糖對產品甜味的改善為創造新 口味巧克力提供了可能性。
由於它致齲性的降低,作為主要的增甜劑或結合其他低致齲性增甜劑,海藻糖可用於按配方配製益牙產品。特級海藻糖可和多元醇合用於製取巧克力,其溶解時 吸收的熱量可使多元醇的冷卻效應降到最低。
●水果類
在經加工過的水果(包括果醬、調味果醬和果餡)中,海藻糖是一種最好的甜味調節劑。在水果類製品中添加海藻糖能夠保持產品的原有風味 但不損害產品貯藏期。
另外,由於海藻糖性質的穩定性,不會產生水解,產品色澤不變並保持原有光澤。
海藻糖能用於佐料和可口果醬,通過調節甜味來產生風味感,同時保持產品貯藏壽命。
●速凍品類
海藻糖可代替蔗糖,降低冰淇淋和其他冷凍製品的凝結點。可在凍品和冰凍糖果中用於產生新的糖霜,併產生獨特的可口的風味。
●飲 料
海藻糖在飲料品中微甜口感好,能與其他大多數增甜劑結合使用,使其甜味更完善,可全面提高產品風味。在含酒精的飲料中,海藻糖不損減酒精的感官性能, 使飲料風味更佳。
●海鮮
海藻糖作為一種對海鮮的低溫保護劑特別有效,當海藻糖在蛋白質、水界面絕對抑制水的官能度時使海鮮的硬度、伸縮性及凝膠力增加,另外海藻糖的微甜 性質也提高了海鮮的口感質量。與其他的低溫保護劑用於處理海鮮不同,海藻糖不會導致喉嚨熾熱感,且沒有瀉下問題。
2.海藻糖在醫藥工業中的應用:
(1)在醫學上已經成功地應用海藻糖替代血漿蛋白作為血液製品、疫苗、淋巴細胞、細胞組織等生物活性物質的穩定劑。不僅可以常溫條件下乾燥存放,更重要的是可以防止因血源污染而引起B肝、愛滋病等致命疾病的傳播,世界衛生組織對此十分重視。
(2)英國劍橋的Quadrant研究基金會將小兒麻痹症疫苗與海藻糖混合凍干後,發現在乾燥狀態下45℃時其穩定性和液態4℃保存條件時相當。這項目研究成功,將大大減化疫苗處理工序,降低疫苗的貯存及運輸成本,且保證了長距離運輸疫苗仍可保持相當高的活性,這將會大大有助於世界衛生組織實現在最大範圍內消滅小兒麻痹症的目標。
(3)美國加利福尼亞大學的約翰•克勞及其同事將海藻糖與製造血小板的細胞混合,經乾燥脫水使細胞變干後,將其凍干在室溫下可長時間保存。實踐證明,加入海藻糖並經長時間保存的血小板在水化後仍有85%存活,存活率比大多數血庫短期保存的血小板還高。
(4)海藻糖可應用於研究用生物試劑的保存,例如各種工具酶、細胞膜、細胞器、抗體、抗原及病毒等等,使得生命科學研究更為方便快捷有效,英國大學Camilo.C等詳細的研究了海藻糖對DNA限制性內切酶DNA連接酶和DNA聚合酶的保護作用,結果表明,所有加入海藻糖乾燥的酶樣,在70℃保存35天或在37℃保存9個月後,其活力並無損失,仍能精確的將DNA截斷。我國中科院微生物研究所應用海藻糖乾燥製備、用於人血清膽固醇測定的三種診斷工具酶,在室溫下長期保存後,活性保持率都在90%以上,現已成功的進入於臨床應用。這是目前其它種類的保護劑都不可能達到的效果,利用海藻糖作為診斷工具酶等生物試劑的穩定劑和保護劑,可置於常溫條件下乾燥並保存,不僅簡化了生物試劑的製備過程,也給我國幅員廣大的農村地區患者的疾病診治帶來便利。
(5)雙岐桿菌是腸道中用於改善人體微生態平衡的細菌,雙岐桿菌活菌製劑作為防病治病的有力武器,在歐美日本等已開發國家倍受歡迎。在我國,雙岐桿菌活菌製劑已逐步成為製藥行業的一支生力軍。由於雙岐桿菌是一種對生存條件要求極為苛刻的厭氧菌,外界環境稍有變化就易引起該菌的死亡,因此,如何提高雙岐桿菌的存活率,保證產品的貨架壽命,一直是困擾活菌製劑行業的技術難題。目前普遍是採用脫脂牛奶作凍干保護劑,但效果不甚理想,在儲存過程中,細菌的存活率下降很快。近期的研究結果表明,採用海藻糖作保護劑,雙岐桿菌的存活率比脫脂牛奶提高一倍以上,特別令人振奮的是,海藻糖能夠使凍干雙岐桿菌在常溫下長期保持活性,大幅度延長活菌製劑的保質期。從而可以解決活菌製劑行業所面臨的產品儲存性能差,貨架壽命短的問題。
(6) 應用實例
1)、從液態製品製備固態製品
將500克無水海藻糖、270克用以上方法製成的蛋黃粉、290克脫脂奶粉、4.4克氯化鈣、1.85克氯化鉀、0.01克硫氨素、0.1克抗壞血酸鈉、0.6克乙酸維生素和0.04克煙酸胺混合後,每份取25克放入防水鋁箔袋內,熱封好,即製得該固態製品。因袋內空氣含水量少,該產品勿須冷藏,在室溫狀態下就可長期穩定存放。其具有良好的水溶性及分散性,使用前只需將1小袋該固態品溶於約150-300ml水製成流質食品,吸入體內或灌入鼻腔、胃或腸內即可。
2)、製備固體醫藥品
為了做BALL-1細胞的皮下移植手術,在剛產下的田鼠體內注入用傳統方法製取的免疫血清,以減少其免疫反應,按一般方法餵養3周後,取出田鼠皮下形成的腫瘤,將其切成小片,然後把小片分散溶在生理鹽水中。溶出的腫瘤細胞用無血清的RPMI1640培養基(pH值7.2)清洗後,再將其溶在新配製的同一種培養基中,稀釋培養液濃度至每毫升含2×106個細胞,並在35℃下保存。
在細胞懸液中加入200IU/ml人體a-干擾素,培養約2小時後,加入300HA/ml HVJ,再培養20小時,誘導培養體產生更多的人體a-干擾素。將細胞培養液在4℃、1,000×g條件下離心,去除沉澱物,上清液用膜過濾,把濾液加進一裝有防a-干擾素抗體的層析柱中,再加入緩衝液使未被吸收的組分流出,隨後把被柱子吸收的組分洗脫出來並濃縮成濃度約為0.01w/v%的人體a-干擾素溶液,其中的人體a-干擾素的比活力約為2×108Iu/mg蛋白,每隻田鼠可製得約4ml a-干擾素。
將6克無水海藻糖裝進100ml的防潮塑料瓶中,再往瓶中注入0.2ml約含4×106IU的人體a-干擾素溶液,用橡膠塞給瓶子無菌封蓋,這樣就可製得固體醫藥品。根據其製備過程,含人體a-干擾素的溶液經和無水海藻糖接觸,就很容易脫水乾燥,其不需冷凍乾燥,就能使固體製品的a-干擾素穩定高效。
該產品易溶於水,其中的人體a-干擾素可作為一種抗敏性試劑(如:抗病毒試劑、抗腫瘤試劑和抗風濕症試劑等),經滴注或肌注進入人體內,有效地預防或治療多種疾病。該產品適用於內科,還可作口腔試劑及診斷劑。
3)、製備固體醫藥品
將源於人體淋巴素的BALL-1細胞接種到加入20%的胎牛血清的Eagle基礎培養基(PH值7.4)中,按照常規方法在37℃的懸浮體中培養,培養出的細胞用無血清的Eagle基礎培養基(PH值7.4)清洗後,將其倒入新配製的含20%胎牛血清的Eagle基礎培養基中,並濃縮至濃度為1×107cells/ml。在溶液中加入1, 000HA/ml HVJ,在38℃下恆溫培養24小時,使HVJ誘變成a-hTNF。將製得含a-hTNF的細胞懸液在4℃,1,000×g下離心,上清液在含0.01M磷酸鹽緩衝液的生理鹽水中透析15小時後,用膜過濾。為純化a-hTNF溶液,將濾液加入一個裝有抗干擾素抗體的柱子中,把未被柱子吸收的組分倒進一裝有抗腫瘤壞死a-基因單株抗體、具有親和性的層析柱中,洗脫出被層析柱吸收的組分,得到a-hTNF溶液濃度至0.01w/v%,其中a-hTNF的比活力大約為2×106JRU/mg蛋白。這樣a-hTNF的得率約為5×104JRU/L細胞培養液。
將10克無水海藻糖裝入100ml的瓶中,再注入0.5ml含1×105JRU a-hTNF的溶液,用橡膠塞無菌封蓋後,即可製得該產品。用以上方法製得的藥品,粉末狀無水海藻糖吸水使a-hTNF的溶液脫水乾燥,不需經冷凍乾燥處理,就能使a-hTNF穩定高效。
該產品易溶於水,a-hTNF可作為一種抗敏性試劑(如:抗病毒試劑、抗腹腫劑及抗免疫疾病劑等),經滴注或肌注進入人體內有效地預防或治療多種疾病。該產品適用於內科,也可作口腔試劑及診斷劑。
3.海藻糖在化妝品中的應用:
海藻糖在化妝品上的應用是基於其具有優異的保持細胞活力和生物大分子活性的特性。皮膚細胞,尤其是表皮細胞在高溫、高寒、乾燥、強紫外線輻射等環境下,極易失去水分發生角質化,甚至死亡脫落使皮膚受損。海藻糖在這種情況下能夠在細胞表層形成一層特殊的保護膜,從膜上析出的粘液不僅滋潤著皮膚細胞,還具有將外來的熱量輻射出去的功能。從而保護皮膚不致受損。隨著人們對海藻糖功能和作用的認識,海藻糖作為新一代的超級保濕因子將成為化妝品市場消費的一個熱點。目前,國內外已有不少廠家成功將海藻糖添加到化妝品中。海藻糖在化妝品中使用參考如下:
2克聚氧乙烯乙二醇單硬酯酸脂,5克自乳化甘油醯硬酯酸脂,1克a-葡糖芸香苷,1克液體凡士林,10克甘油三(2-乙基己酸)酯,將這些物質與2克藻糖粉末混合,按一般方法加熱溶解,得到的溶液加進2克L-乳酸,5克,3-丁二醇及66克純淨水。此反應溶液經高速攪拌器乳化,再在高溫條件下加進足量的調和劑,即得到化妝霜。
超級防晒保濕因子—海藻糖
海藻糖是一種天然的糖類,存在於許多沙漠植物中,在植物乾枯時形成一層玻璃狀的基質,保護其內部結構,直至雨水來到,植物可奇蹟般地起「死」而復生。
大量的研究與實踐表明,海藻糖能有效地保護表皮細胞膜結構,活化細胞,調理肌膚,令肌膚健康自然、有彈性。表皮細胞在高溫、高寒、乾燥、強紫外線輻射等環境下,極易失去水分而使皮膚受損,海藻糖在這種情況下能夠在細胞表層形成一層特殊的保護膜,保持皮膚原有營養和水分,避免皮膚晒傷及黑色素沉澱,有效抵抗皮膚老化現象;從膜上析出的粘液可溫和滋潤肌膚,使肌膚瑩亮、光澤、柔嫩。
目前國內外一些比較著名的化妝品企業,如范思哲系列化妝品、雪白系列化妝品、草木年華海藻糖活泉補水系列化妝品等都已將產品中的海藻糖作為產品宣傳的重點內容。
海藻糖是藥品還是糖類?
海藻糖是由兩個葡萄糖分子以a,a,1,1-糖苷鍵構成非還原性糖,自身性質非常穩定,海藻糖對生物體具有神奇的保護作用,是因為海藻糖在高溫、高寒、高滲透壓及乾燥失水等惡劣環境條件下在細胞表面能形成獨特的保護膜,有效地保護蛋白質分子不變性失活,從而維持生命體的生命過程和生物特徵。許多對外界惡劣環境,表現出非凡抗逆耐受力的物種,都與它們體內存在大量的海藻糖有直接的關係。和自然界中如蔗糖、葡萄糖等其它糖類,均不具備這一功能。這一獨特的功能特性,使得海藻糖除了可以作為蛋白質藥物、酶、疫苗和其他生物製品的優良活性保護劑以外,還是保持細胞活性、保濕類化妝品的重要成分,更可作為防止食品劣化、保持食品新鮮風味、提升食品品質的獨特食品配料,大大拓展了海藻糖作為天然食用甜味糖的功能。
海藻糖對生物酶製劑中反應中激活劑與穩定劑
溫度是影響酶反應效率的重點因素之一,高溫能提高酶的催化活力,但易使酶失活。耐熱酶的發現為分子生物學帶來巨大的進步,如PCR和連接酶鏈式反應的產生,目前局限於從一些耐熱菌中分離得到耐熱酶,而且酶催化反應類型也受到限制。研究發現海藻糖在高溫下能保持酶的正常活性,甚至起熱激活作用,還能用於提高幹燥保存的酶的活性。在反應體系中加入海藻糖,使熱敏感的酶在高溫下穩定性和活性增加,可當作耐熱酶使用,海藻糖的這一作用在生物藥學和工業生產領域具有廣泛的應用價值。 未加海藻糖的限制性內切酶Nocl在溫度由45℃升到50℃時失活,加了海藻糖時酶不但不失活而且活力繼續升高,說明海藻糖能抑制高溫下酶的失活;37℃時海藻糖能夠激活DNasel,加了海藻糖,溫度升到50℃時酶活力仍顯著升高;豬的胰脂肪酶在無水海藻糖介質中可以耐受100℃高溫,有水時則會失活。有實驗表明海藻糖通過影響蛋白水合作用來穩定和激活蛋白,它可以降低溶液中蛋白質的水化作用,乾燥時則能取代水或作為玻璃樣穩定劑。海藻糖能阻止酶發生不可逆的熱凝聚-熱變性,與分子伴侶的功能相類似,實驗中將一些分子伴侶與海藻糖共同使用,能進一步擴大對酶具有熱穩定和熱激活作用的溫度範圍。另外海藻糖並不是對檢測的所有酶都有熱穩定和熱激活的作用,說明只有一些蛋白可能具有海藻糖識別和作用的位點。 獲得全長cDNA文庫,有利於分子克隆和全長cDNA測序,反轉錄反應是構建cDNA文庫的重要反應,mRNA的二級結構能夠終止反轉錄反應,釋放mRNA/非互補cDNA雜合體,導致合成全長cDNA效率很低,這是構建高質量的cDNA文庫最主要的問題。以前解決這一問題主要是在反應前使樣品變性,如熱變性、加氫氧化甲基汞處理mRNA等或者反應中提高反應溫度。前一類方法對破壞mRNA二級結構效果不佳,特別是從長轉錄產物獲得全長的cDNA,而後者雖然對破壞mRNA二級結構比較有用,但除了TchDNA聚合酶外,其它反轉錄酶者不耐熱,而TchDNA聚合酶催化反應需Mn2+,這容易造成mRNA在反應前就降解了。實驗證明海藻糖能使鼠白血病病毒逆轉錄酶具有熱穩定和熱激活特性,酶在60℃仍具有全部活性,足以在mRNA二級結構誘導終止反應之前合成全長的cDNA,反應效率大大提高。另外推測海藻糖可能具有改變核酸構型的作用,例如減少反轉錄反應中mRNA的二級結構。 生產中利用海藻糖熱穩定和熱激活的雙重功能,可以減少酶的用量和提高反應速率,提高消耗/產出和時間/產出比值,在一系列酶反應中都有很大潛力,如生化反應、診斷或工業生產領域,更重要的是熱激活能用於提高反應程度和總效率,獲得標準反應條件下不可能的產量。另外,利用熱穩定和熱激活的作用,可開發以前在常規反應條件下不可能進行的反應,例如專一性要求特別高的核酸雜交實驗,反應體系加入海藻糖,就可在適宜的溫度下同時使用幾種限制/修飾酶,提高雜交反應特異性,減少假陽性結果。
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日本智慧農業大步走 加速擴張帶動成本降低
農傳媒 20210529
內容提供/《農政與農情》 文/行政院農業委員會農業藥物毒物試驗所 陳彥佑、李春燕、陳思昀、行政院農業委員會臺南區農業改良場 張淳淳、工業技術研究院產業服務中心 林意潔
近年因資訊快速且多方突破發展,使其他可應用之領域及軟硬體同步帶動變化,除在網頁設計優化、開放資料多元應用、IoT、ICT、資料分析工具便利化及資料視覺化發展外,乃至高端如大數據、AI應用,也頻受矚目,本文將分享2019年日本農業Week活動資訊與及後續的發展方向觀點。
日本東京農業Week
2019年10月,農委會及工研院單位同仁於強烈颱風哈吉貝影響東日本時,自費前往日本東京農業Week參訪並收集資訊。這次展覽結合日本原有的國際農業資材展、國際次世代農業展、國際6次產業化展及國際畜產資材展,於千葉縣幕張展場合併為單一農業展 ,規模龐大,超過600家日本及各國廠商,3天展期近4萬人次登記參訪,展場中另有登記參觀的工具展和園藝展,三大展覽幅員非常廣闊,並結合不同農業發展方向,吸引各國的農資、機械開發公司、農企業、政府單位、研究單位等相關人員參觀,龐大的資訊量,如要仔細體驗及參與,勢必耗時一天半以上。
農業資訊的進階應用,目前可說是「百花爭艷」狀態,功能近似產品不斷推出並相互競爭,如各類無人機、辨識系統、管理軟體、機械外骨骼、管理連動應用平台等,各有特色,本展覽不僅止於展示農業相關資訊外,亦有各種農業資材的應用、新型態資材及栽培設施、農產品及農產加工器具、農具等展出,以「農業展」而言,可說非常完備,也明示了農業各領域將走向相互融合的方向。
接下來,筆者將就「無人載具、軟體、機械外骨骼、資材與技術」等主題,與各位讀者分享本次見聞。
無人載具
無人機為近年熱門發展的器械,包含水、陸、空形式及自動採收機等其他功能性的無人機械等,依需求而有不同的機型和設計,甚至有異業結合開發,如汽車企業結合飛行用藥無人機的共同開發,成為更便利作業的用藥組合,無人機發展方向為公分級精準定位及便利的自動作業,搭配遠端作業器具和軟體,可實現遠端作業、減少勞力及增進田間作業安全,達成精準農業及安全農業的目標,並減少農業缺工的問題。
軟體
2019年日本農業展展出的農業軟體,大多具整合及記錄性質,性質相似的軟體數量眾多,部分並搭配感測器械共同推出的軟體,如設施栽培內監測環境及疾病預測的軟體。另外,結合UAV多光譜拍攝做作物肥份影像解析的軟體,再以UAV定點調整施肥量;紀錄田間從業人員的工作與休息時間、體溫等紀錄和提醒的監測軟體;農產品行銷部分,不少廠商提供B2B 及 B2C類型的「農產品銷售管理系統」,提供生產者和消費者進行互動和販售;生產部分則提供生產者付費的管理解決方案(或稱營農指導員),內容類似國內植物醫生及農業張老師等,針對委託者進行客製化的栽培管理服務,提供者主要為日本國內廠商。展場另有攤位進行日本各地農產品、農藥施用講習、農產公司產品推廣。
機械外骨骼
機械外骨骼(又稱肌甲裝、動力服、Powered suit),主要以外骨骼模樣進行依使用需求設計,為著裝後可提升特定功能的裝備,在農業領域常見為提升搬運重物效率、避免重複動作造成職業傷害的外骨骼,對於務農人口老齡化及新農民的身體保護都有絕大幫助。而本次日本農業展令人印象最深刻的為著裝簡易化、輕量化的類型,甚至輕如一般大衣,且穿戴方式接近衣服的形式,展出國家為尼德蘭,筆者親自著裝試用後,明顯感覺提升搬運重量效果及作業時保護腰部的功能。未來外骨骼也將可結合或協同其他器械協同進行複雜作業,因應國內日益老化之農業從業人員及雇傭勞力減少部份,具有廣大的發展潛力與商機。
資材及技術
各式農業資材與技術亦是本次亮點,在栽培設備方面,有各種育苗材料、家庭用耕栽培裝置、高效能燈具、有機肥與土壤微生物商品、栽培介質,以及溫室建材組裝展示、植物工廠VR參訪、授粉資材等。防治資材方面,品項同樣繁多,除各類噴頭、農藥製劑及無人機用製劑外,在其他防治資材方面也具備高度多樣性,如生物防治罐、蟎類陷阱、安全可溶農藥包裝、費洛蒙產品、燻蒸器具、各色光波誘蟲、忌避燈、有害動物聲光忌避設備,及施藥專用口罩等。在採收及包裝的資材部分,則有透氣長貯包裝及包材等。上述資材多為跨領域合作開發,顯示農業研究相關人員可多與其他領域確切進行交流討論、研究協作,共創解決農業問題技術。
商業化生物防治天敵製劑罐。
農業科技因資訊技術的發展,有爆發性的成長,許多內容都逐漸貼合Global G.A.P及作業標準化、自動化、安全性提升的需求,從參訪各專案及產品項目來看,無論直接引進或進行跨領域開發合作,就「目的」、「經費」及「合作」、「商業模式」,皆須在不同領域的多方完整溝通理解後有明確同步,否則將易陷入單方利用;或因領域差異而限縮成果,浪費經費、時間,且無法解決問題或強化開發,因此未來農業資訊跨領域、組織合作時,必須更精實及對目標有共識。
2020年的日本農業展及日本農業發展政策,重點之一為智慧農業的成本降低及普及化(如搭配日本的準天頂衛星的精準定位,減少定位儀器成本),配合日本農林水產省針對智慧農業公告的政策「スマート農業推進総合パッケージ」(Smart Agricultural Promotion Comprehensive Package),並在資料格式規格化後與其中的WAGRI平台資訊連動(2020年開始公開OPEN API的服務),且於日本全國148個地區執行智慧農業實地作業示範推廣,無論從政策資料或展覽內容,均顯示智慧農業不僅只是單一的農業發展區塊,而是上述各類展出區塊內容的各項統整,也宣示了日本的智慧農業逐步走向橫向連結及加速擴張的階段。2021年開始日本農業展的其中一個展區「次世代農業EXPO」也將改名為「スマート農業EXPO」(智慧農業),可以想見智慧農業發展的比重越來越多。
本次除參觀展覽外,筆者亦前往大學拜訪開發茄科IPM技術的教授(前農研機構研究員),教授於對談中提到日本推廣IPM時,也遭遇農民傾向選擇簡單便利的害物防治方式(如單純使用農藥),使IPM即便效果卓越,但因操作相對複雜,降低農民採用意願,因此對於新科技或現有技術的推出,如能具備便利且直覺模式,將有機會提升利用率。
因應COVID-19疫情影響、氣候變遷及人力缺乏情形下,智慧農業企業加速選汰,筆者數年來參訪農業展及持續關注智慧農業演變,雖農業資訊更迭速度,不若科技業以「季」為計,也可略以「年」計變化,建議有興趣的讀者,可規劃每年或隔年參訪相關展覽,即可看見發展的趨勢及進度。待疫情趨緩後,無論公費申請或自費前往,日本農業展都非常值得前往參訪及收集各類資訊,或接洽引進適用國內的技術、資材,將有助持續強化國內農業競爭力及研究能力。
附圖:日本農業展於2019年開始將多個展覽一併展出。
東京農業展展場情形。
自動採收機器人示範採收蘆筍。
汽車企業與無人機公司的合作開發無人機用藥組合。
軟體應用種類多元(左至右為UAV應用、影像辨識、作物販售)。
月租型農業栽培管理軟體。
機械外骨骼輔具。
韓國企業的梨果類授粉用花粉噴射機(搭配噴藥車)。
農藥資材展示,提升安全性的可溶性農藥定量包裝(類似洗衣球)。
施用農藥使用口罩。
資料來源:https://www.agriharvest.tw/archives/59516
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