【打開「新冠病毒」的潘朵拉盒子】
2019年11月17日,中國湖北省武漢市一張胸部電腦斷層掃描(CT)影像出現毛玻璃狀結節(nodule),疑似新型肺炎病例,病因成謎。隨著年關將近,人們在12月開始頻繁奔波各地,武漢市位居中國交通樞紐,陸續發現數起新型肺炎的病例。疫情似乎悄悄蔓延。
同年12月30日武漢中心醫院醫師李文亮透過網路社群通知同事,華南海鮮市場出現類似嚴重急性呼吸道症候群(SARS)的病患,應小心防護。不幸的是,李文亮醫師因這種新型肺炎於今年2月7日病逝於武漢金銀潭醫院。
英國醫學期刊《刺絡針》(Lancet)特別於2月18日發文悼念李文亮,引述了美國約翰霍普金斯大學彭博公衛學院主任英格勒斯比(Tom Inglesby)的一句話:「世界上最重要的預警系統是,醫護人員意識到某種新疾病正在出現,然後發出警報。」
醫學界現在清楚知道這種新疾病是由人傳人的新冠病毒(SARS-CoV-2)所引起,命名為嚴重特殊傳染性肺炎。但人們太晚意識到「吹哨人」發出的警報,低估新冠病毒的傳染力,疫情迅速從中國傳到新加坡、韓國、日本等亞洲區域,蔓延到歐洲地區(特別是義大利以及西班牙),再擴散至美洲地區(美國紐約成為重災區),死亡和感染病例以指數型曲線與日俱增,人類正面臨21世紀的瘟疫[1]。
■什麼是病毒
病毒是一種寄生在於細胞內的微小生物體,感染的對象涵蓋細菌、古菌和所有的真核生物。病毒的構造極為簡單,主要包括四層結構,由內而外依序為:位於核心的遺傳物質、蛋白質構成的衣殼、源自於宿主細胞膜的脂質外套膜、以及具有宿主專一性的特殊蛋白質。
某些病毒的構造甚至更為精簡,不具有外套膜。由於缺乏複製遺傳物質與合成蛋白質所需的材料和環境元素,病毒的生存繁殖需要完全仰賴宿主細胞;而脫離細胞體的病毒,其活性可以維持數分到數小時不等。
目前已知的病毒種類共有489種病毒,因病毒具有高突變率,衍生出的亞種通常具有不同程度的感染力和致病性。除此之外,病毒毒性的差異亦見於不同的宿主物種間。隨著自然環境變遷的壓力與日俱增,似乎也加速了病毒演化的時程:擴大感染的物種範圍以及產生新種病毒。
以近數十年來侵襲人類的新變異株或新種病毒為例,有些已經成功地潛伏在人類的群落裡(如:愛滋病毒);而毒性強的新變異株(如:伊波拉病毒、 SARS病毒),則以低致病性的形態潛藏於原始的宿主物種當中。這些現象投映出病毒演變的縮影,也展現了病毒病絕佳的可變性和適應力。
病毒的起源現今仍未有定論,若從部份病毒基因的相似性橫跨了原藻以至於脊椎動物的角度來看,病毒可能是演化上最原始的生命形態;然而,另一種說法是:細胞的基因組意外地分割出可以獨立複製的基因片段,形成病毒顆粒的前身。無論如何,可以確定的是,精巧詭變的生存策略足以讓病毒成為演化長河中最淵遠流長的物種[2]。
■病毒與人
傳染病的流行,常常會影響人類的所有活動。歷史上的社會榮枯、文化起落、宗教興滅、政體變革、產業轉型、科技發展,都和傳染病的流行有密切的關係。戰爭的勝敗也可決定於傳染病的蔓延。在中世紀的圍城戰爭中,曾經將黑死病患者的屍體當作武器,以強力彈弓拋擲到城堡裡,讓守城敵軍得病死亡,進而不戰而勝。
■影響人類至巨的流行病毒
當新種病毒出現時,所有人類對它都沒有抵抗力,一旦傳染開來,流行就大為爆發,使得民眾陷入一無所知的高度恐慌當中。像二十世紀的多次流行性感冒、愛滋病和狂牛症等,在擴散蔓延的初期,帶給人們極度懸疑的不確定性和不安全感。
一直等到醫學界闡明了感染途徑及擴散風險、重症與致死比例、易感受宿主特徵、病原體真面目、有效防治措施之後,人們才逐漸消滅心中的不安[3]。
■會感染人類的冠狀病毒
會感染人類的冠狀病毒包括:引起輕微症狀的人類冠狀病毒OC43、HKU1、NL63、229E,以及引起嚴重症狀的中東呼吸症候群冠狀病毒(MERS-CoV)、嚴重急性呼吸道症候群冠狀病毒(SARS-CoV)、新冠病毒。
從基因組分析可發現,新冠病毒與SARS病毒基因相同度約有80%,複製酶的胺基酸序列相同度達到94%,表明這兩種病毒屬於同一類;而新冠病毒與中國雲南當地的中華菊頭蝠(Rhinolophus affinis)冠狀病毒RaTG13整體基因相同度更達到96%,代表演化關係更接近。
但如果比較與感染細胞直接相關的棘蛋白(spike protein)基因組,新冠病毒與中華菊頭蝠(Rhinolophus affinis)冠狀病毒RaTG13的相同度高達93%,與SARS病毒的相同度卻只有75%左右,因此科學家已排除新冠病毒與SARS病毒的同源關係[1]。
■病毒是比人類更高級的存在!
科學家們尊稱為「冠狀病毒之父」的中研院院士、病毒學家賴明詔在 30 年前開始投入冠狀病毒研究,那時冠狀病毒被認為只是「感冒病毒」,研究的人少,非常冷門,連申請研究經費時,他都要再三強調「冠狀病毒未來會很重要」,才能順利過關。
直到 2003 年,亞洲地區爆發 SARS 疫情,才讓冠狀病毒成為病毒學研究的大熱門,更發現這或許是對人類最有威脅性的一種病毒。賴明詔院士直言「人類不可能比得過病毒,冠狀病毒比冠狀病毒學家還要聰明,病毒一定有很多奇妙的方法,可以把不可能的事情變成可能。」
■賴明詔院士:「永遠會有新興病毒出現」
病毒可以分成 DNA 病毒、RNA 病毒 2 種,DNA 病毒在複製的時候,需要複製雙股的基因,還要經過轉譯的作用;所以速度比較慢、也比較不容易突變、進化,相對來說是比較好控制的病毒。
但 RNA 病毒只有單股,複製速度快、又容易突變,相對來說比較難控制,像是愛滋病病毒就是 RNA 病毒,它也是世界上最難治療的疾病之一。
賴明詔院士說,而冠狀病毒又是 RNA 病毒中,最特別的病毒。「它有世界最長的 RNA 基因,有 3 萬個鹼基(承載基因的單位),理論上這樣的基因不應該存在,因為 RNA 複製時常常會出錯,所以超過 1 萬個鹼基之後,很多基因就會失去功能。但冠狀病毒可以遠遠超過這個數目,必然有個改變,可以去彌補出錯的問題。」賴明詔院士說。
而這次的新冠病毒又比以往的 SARS 傳播力更強,賴明詔院士說,「新型冠狀病毒跟 SARS 的病毒是很相近,但病毒受體的附著力將近高了 20 倍,可能是因為這樣所以傳播力很高,這是非常、非常奇怪的,我們以為新的病毒突變以後不會附著在受體,但附著力反而增加這麼多。」
在這樣的狀況下,賴明詔院士說,不管是動物跟動物接觸、還是動物跟人接觸,都可能產生出新的病毒,「只要接觸越來越多,我相信這個新的病毒會不斷的、繼續產生,而且會持續演化。」
■蝙蝠是冠狀病毒最重要的動物關鍵
跟冠狀病毒最緊密連結的動物,其實是「蝙蝠」。雖然很多動物身上都會帶有冠狀病毒,但目前觀察到的動物,只有蝙蝠可以跟冠狀病毒完全和平相處。
台灣病毒學權威、研究病毒數十年的徐明達教授說:「因為蝙蝠本身有很多可以抑制病毒發展的因素,一個是牠會製造很多干擾素,抑制病毒的發展,但是製造太多干擾素會影響細胞的活性,讓感染更厲害;但冠狀病毒在人身上,不會引起干擾素的製造,而蝙蝠有另外一些因素,很多干擾素也不會影響細胞。」徐明達教授說。
再加上蝙蝠的壽命很長,有的甚至可以存活四十年,種類又多、因此會帶有變種的病毒,同時數量也很多,病毒產生也多,所以影響的範圍也特別的大。
徐明達教授說「所以蝙蝠可以帶著病毒到處飛,到處去接觸(感染別人)」,但人類直接接觸到蝙蝠的機會很少,即使接觸也不容易直接引起突變,雖然(新冠病毒)跟蝙蝠定序有 96% 相似度,其中最重要的細胞受體的蛋白質不一樣,所以一定是有經過別的動物,經過變化,才變成新冠病毒。」
「這就是中間宿主。」林口長庚副院長、也是感染科醫師的邱政洵說,「冠狀病毒的自然宿主是果子狸跟蝙蝠,病毒接觸到中間宿主可能會停留一下,再傳染給人,但因為人不是自然宿主,病毒不會跟我們共存傳很久,所以之前像是 SARS、MERS 才會被控制住。」
所以邱政洵醫師很樂觀的認為,只要人類控制好跟動物的界線、不要輕易接觸野生動物、不要侵犯動物的領域,保持防疫觀念,新冠病毒還是有機會可以完全消失[4]。
2003年,SARS來襲。相隔17年後,新冠病毒帶著超強的感染力襲捲而來,現代文明社會遭受前所未見的打擊,幾乎全面停擺。面對不斷演變的新冠病毒,科學家在基因組定序、結構生物學、公衛及流行病防治等領域有了長足的進步,在短短數個月內,我們已能一窺新冠病毒的面貌及作用機制,同時擬定治療策略。
即使潘朵拉的盒子已經打開,這些無價的科學研究讓我們面對疫情時不會一籌莫展。在黎明來臨之際,世界必須團結一致,共同對付這個危險的敵人,相信不久之後,我們能戰勝這場嚴峻的瘟疫[1]。
【Reference】
1.來源
➤➤資料
[1] 《科學人》粉絲團「打開新冠病毒的潘朵拉盒子」:https://bit.ly/3BM5a9e、(Yahoo新聞)https://bit.ly/2YkoITx
[2](臺灣醫學會)「什麼是病毒」:http://www.fma.org.tw/2009/bio-1.html
[3](國研院國網中心 )「病毒與人-從SARS的流行談起 (▸演講人/陳建仁) (科學發展 2003年6月,366期)」:http://science.nchc.org.tw/science/science2005/Papers/c4academician/9206-08.pdf
[4](Heho健康)「病毒是比人類更高級的存在!台灣 4 大病毒學家:新病毒會不斷產生,只求和平共存」:https://heho.com.tw/archives/93282
➤➤照片
[1]科學家揭露新冠病毒基因組和棘蛋白胺基酸序列,探索其感染機制。
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【腦庫:守護腦健康的最後一哩路】
2020年6月夜幕低垂,忙完門診又接連開兩三個會議的台灣大學醫學院副院長謝松蒼,剛回到家就接到W病患家屬電話。「謝醫師,我覺得他這次也許撐不過了!我先生情況還好的時候,有交代要把他的身體給你,可能要麻煩你幫我們安排」
同時罹患「重症肌無力症」與「類澱粉神經病變」兩種罕見疾病。時隔數月談起往事,謝松蒼教授還是忍不住眼眶濕潤。那時候我跟家屬說我們再盡力看看。第2天就安排W轉院,沒想到進來幾個小時,他就走了。面對家屬強忍哀傷說:「我先生交給你,這樣我就放心了。」謝松蒼深深吸口氣緩和翻騰的情緒,語氣堅定地安慰W太太:「接下來就是我的功課」
謝松蒼教授清楚知道自己片刻都不能耽誤,隨即召集「腦庫小組」把握黃金6小時完成取腦,再做每個腦區神經組織切片,並進一步染色處理,「我們的功課就是做好病理診斷,妥善保存他的腦神經組織,提供科學家嘗試從裡面研究找出治療藥物。」透過家屬協助,W先生如願化身醫學院大體老師,也成為試運作剛滿周年的「臺灣腦庫」第3位捐腦者。
■盼政府成立腦庫國家隊
病友家屬、小腦萎縮症病友協會創會理事長朱穗萍說:『我們病友願意捐腦,但我們國內缺乏腦庫,我們希望在生命最後,將最珍貴的腦貢獻出來,就希望能夠破解或加速腦部研究的管道』
朱穗萍指出,自己一家七口就有六口患有小腦萎縮症,只有自己正常,希望發生在她身上的悲劇不要發生在別人家。她說,因為對疾病的不了解,帶病基因隱藏在社會各角落,期盼能早日找到疾病破解方法[1]。
■腦庫計劃獲各界相挺
2017年,台灣神經罕見疾病學會創會理事長宋秉文因應小腦萎縮症等退化性神經疾病病患與家屬敦促,決定根據歐美經驗發起籌設臺灣腦庫。在籌備會議上,宋秉文用懇切的眼神看著謝松蒼,「為了讓病友圓夢,能不能由謝教授領導規劃這件事情?」平日忙著門診,還兼顧研究教學的謝松蒼,沒拒絕這個艱困任務,反而二話不說當場答應。「因為這是老師的夢想,也是病友的夢想」
謝松蒼始終記得1995年從美國約翰霍普金斯大學完成博士後研究回到台灣大學任教,當時的醫學院副院長陳榮基交給他的首項任務,就是協助規劃建置腦庫,但寫好研究計劃送到相關部會審查卻未通過,籌設腦庫就此石沉大海,「老師到現在還常常在LINE寫說,這是他在退休前沒有完成的夢想!」[2]
■「腦庫:守護腦健康的最後一哩路」- 腦庫提供腦疾病與治療的研發:「腦庫」是什麼?相對於大家耳熟能詳的血庫或是器官捐贈,腦庫應該是陌生的字眼,但是它和血庫與器官捐贈有相似,也有不同的地方。
類似的是,腦庫和血庫、器官捐贈都是來自於民眾的捐獻,是大愛的表現;不同的是:在於捐獻的時機和目的,血庫是隨時可以捐血,器官捐贈發生在意外腦死判定之後,可以移植器官救人,但是腦庫的腦組織取得有時間限制,提供作為腦疾病與治療的研發,而非作為移植之用。
腦是非常精密的結構,每一個腦區都有特定的功能,所以在生前是無法取得腦組織的;所有腦組織的捐獻,都是在這些有大愛的民眾,往生之後才能捐獻出來作為研究之用,以開發新的藥物治療為目的。
從這個觀點來看,腦庫和我們所了解的其他捐獻,包括「大體老師」和「器官捐贈」,就非常的類似。大體老師是在民眾簽署同意書,往生以後,由家屬捐給學校,作為醫學院學生學習解剖實習之用,用來了解人體的三度空間結構。
器官捐贈則常是發生在意外之後,家屬感於這些民眾生前希望幫助其他民眾的大愛,把往生者的器官捐贈給需要的民眾移植。所以,器官捐贈可以給予受贈民眾新的生命和生活品質。
相對於大體老師和器官捐贈,腦組織捐贈者的大愛更為廣泛,因為經由這些研究,發現的治療藥物,可以嘉惠所有患有同樣疾病的民眾。
■收集各種不同腦疾病的腦組織作研究
簡單的比喻,大體老師的捐贈造福了醫學院學習解剖的學生,器官捐贈可以讓數個或者數十個病友得到新的生命。但是腦組織的捐獻,因為新的藥物開發,可能造福千千萬萬的患有同樣疾病的民眾,這樣的大愛,影響更為深遠!也因此先進國家,從 1960 年代開始,就以政府的力量,有系統地設置腦庫,收集各種不同腦疾病的腦組織,作為研究的標的。
為什麼需要使用人腦來做研究,難道沒有其他的替代方案?比如細胞培養、動物實驗,相對於身體其他的器官組織,腦神經是最精密的,各個不同的腦區,掌管不同的功能,有些負責運動、有些負責感覺、有些負責語言,特別是情緒等的表達,如此複雜的分區,在動物和人有相當大的差別。
在很多動物實驗上,可以發現有效的治療,但是到了人體試驗,卻無法成功,就在於動物的腦組織和人類的腦組織有相當大的差異。這些差異包括在基因、蛋白質的組成,以及神經細胞之間的網絡結構。
也因此,所有在動物實驗上面證實有效的藥物要到人體試驗之前,都必須經過驗證,也就是需要使用人腦的組織作為實證。比如,這一個蛋白質在動物實驗上發現是有增加,那麼在病人的腦組織是否有同樣的變化,如果有同樣的變化,那麼進一步的人體臨床實驗就有可能。
■那麼收集這些人腦的組織,真的有實際上的用途嗎?
一個最好的例子是阿茲海默病的失智症。在 1980 年代,美國神經科學家,注意到阿茲海默病患者的大腦底部有乙醯膽鹼神經元,這些神經元在阿茲海默病人很早就消失退化,也因此,建立了乙醯膽鹼學說。
有了這樣的分子標的,包括科學研究者和藥廠,就迅速的以乙醯膽鹼作為標的開發藥物。到了 1990 年代,第一個阿茲海默病失智症狀的藥物就進行臨床試驗,而且顯示可以有效地延緩失智症的進行。
到目前為止,乙醯膽鹼藥物也是在阿茲海默病使用最廣、最有療效的藥物,這一個現象說明了腦庫對於神經退化疾病研究的重要性。
隨著台灣的人口老化,各式各樣的疾病隨著年紀增加,盛行率都有提升,這當中最嚴重的就是神經退化疾病,全世界大規模的調查顯示,在 80 歲之後,半數以上的神經疾病,都是神經退化疾病或是神經罕見疾病,神經退化疾病當中最重要的就是失智症,特別是阿茲海默症和帕金森氏病,神經罕見疾病則包括運動神經元疾病(俗稱的漸凍人)、小腦萎縮症、類澱粉神經病變等等。
這些疾病到目前為止,都還沒有非常有效的藥物治療,所以這是全世界各國政府的研究單位和藥廠在極力開發的領域,而要從事這些研究、開發藥物最重要的就是需要有人類的腦神經組織[3]。
■我們希望這是一個有溫度的腦庫
曾因罹患肝癌引發嚴重內出血,被從鬼門關搶救回來,現在每過一天就賺到一天的謝松蒼教授從不覺得肩上背負著這麼多病友和家屬的愛心與期待,是沉重的壓力。
「我只是有個夢想,要幫他們完成這件事情。我也知道自己可能完成不了,但每天走一小步,讓更多人認同這個理念,即使我退休了,還是有人會接棒繼續下去。如果我們今天連一步都沒有踏出去,30年後還是零」
「我們希望這是一個有溫度的腦庫。」謝松蒼站在台大醫學院紀念大體老師的「無語良師」牆前,娓娓訴說臺灣腦庫的規劃藍圖與願景,「這個腦庫不屬於現在的任何一個人,而是屬於我們的下一代!」眼光停在「無語良師」牆上的台大醫學院前院長謝博生的名字上,謝松蒼平靜地說:「我也希望可以像謝教授一樣,生前是老師,往生以後也是老師」[2]
【Reference】
1.來源
➤➤資料
∎[1] ( Rti 中央廣播電臺 )「台灣神經科學家攜手號召捐腦、盼政府成立腦庫國家隊」:https://www.rti.org.tw/news/view/id/2078928
∎[2] ( 蘋果新聞網 )「蘋中人:從絕望深淵尋找希望之光 謝松蒼」:https://tw.appledaily.com/headline/20210314/ZYHSYXZSKNAK7F7225ITH3LSSY/
∎[3] 「腦庫:守護腦健康的最後一哩路/謝松蒼」〔 健康世界 / 109年8月號〕:https://www.health-world.com.tw/main/home/tw/thishealth_edit.php?id=1860
➤➤照片
∎(蘋果日報)「蘋中人:從絕望深淵尋找希望之光 謝松蒼」:https://tw.appledaily.com/headline/20210314/ZYHSYXZSKNAK7F7225ITH3LSSY/
凝望台大醫學院紀念大體老師的「無語良師」牆,謝松蒼希望臺灣腦庫也能立牆紀念每個捐腦者(李宗祐攝)。
2. 【國衛院論壇出版品 免費閱覽】
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▶(國家衛生研究院論壇)出版品【臺灣腦組織資源聯盟建置策略】
在高齡化社會的年長族群中,腦與精神疾病,特別是神經退化常是不可避免的人生歷程。其伴隨的失智、失能以及相關的健康與生活風險,對個人以及家庭造成莫大的負擔。世界各國無不致力於探索神經退化的病理與預防機制,而健康與疾病人腦的收集可提供腦科學研究的平台,對於腦與精神疾病的防治是刻不容緩的重要工作;遺憾的是,國內至今並沒有收集國人腦與相關組織的機構。臺灣必須盡速建立腦神經組織庫,趕上世界各國的腦科學研究、精進高齡醫學並參與長照規劃,預防神經退化與精神疾病對於個人、家庭、社會的衝擊。
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好書推薦《#造局者》部落格文末抽獎贈書 2 本
這是我今年讀過最喜歡的書之一,作者探討在這個 AI 崛起和時局飄渺動盪的年代,人類已經無法跟演算法和電腦的計算速度競爭。但是,身為人類的我們仍然擁有一項電腦無法取代的優勢:「懂得建立、想像、創造各種思考框架的能力」,掌握這項能力的人在未來會愈來愈有優勢。
部落格文章 https://readingoutpost.com/framers/
Podcast 用聽的 https://readingoutpost.soci.vip/
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【這本書在說什麼?】
《造局者》這本書的作者是三位學者共筆,他們都是在 AI 和 大數據領域有卓越的成就,分別是《經濟學人》雜誌資深編輯庫基耶(Kenneth Cukier)、英國牛津大學網路研究所教授麥爾.荀伯格(Viktor Mayer-Schönberger)、歐洲管理科技學院教授,決策、模型暨數據中心主任德菲爾利科德(Francis de Véricourt)。
他們發現在 AI 崛起和世局動盪的現在,人類最無可取代的能力之一就是「決策能力」,而要擁有好的決策能力就必須掌握許多不同的「思考框架」。因為當一個人能提出正確的思考框架,就能找出更多的選項,做出更好的決策,創造更好的局勢。深諳此道的人就被稱之為「造局者」。
這本書從人類如何做出好的決策出發,談到建立思考框架的重要性,也提供我們三種最重要的建立思考框架的方式。在書本中段,則說明了遇到瓶頸的時候,如何重啟另一個思考框架。在後半段則說明了我們該如何學習更多的思考框架,以及讓自己擁抱更加多元性的策略,並且培養敏銳的心智。
如同這本書的介紹影片裡談到的:生活中一切都需要抉擇,而做出更好抉擇的秘訣,就在於思考框架。駕馭這種思考方式可以讓你更瞭解世界、改善工作表現和人際關係、促進社會進步。這也是人類之所以能夠勝過機器和 AI 的因素。成為「造局者」正是未來人才必不可缺的關鍵技能。
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【什麼是造局者?】
以標準的定義來說,「造局者」(Framer)指的就是起草美國憲法的那一群人,他們建立了聯邦政府的框架。因為美國憲法就像是一個思考框架,用來定義和界定聯邦政府的職權及程序。而在這本書中,造局者指的就是那些「懂得建立和運用思考框架的能手」。
這本書要講的重點之一,就是無論人們的地位高低,每個人都可以成為造局者:「能夠發揮和建立思考框架,或是重啟思考框架的能力,讓自己的生活乃至於整個世界有所不同。」作者也不斷強調建立思考框架所需要的技巧,可以靠著訓練與經驗不斷進步。這本書就像是一本操作指南。
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【什麼是思考框架?】
在1970年代,「心智模型」(Mental Model)的概念開始流行,人類的推理並非以邏輯形式在運作,反而更像是在模擬現實:人們評估各種選項的方式,是去想像可能發生的種種情況。我們對於世界萬物的思考方式,會受到你「相信」這個世界如何運作而影響。因此,面對同樣一件事情,用不同心智模型在思考的人會有不同的觀點。
而在這本書中所謂的「思考框架」(Frame)就是我們選擇和應用的心智模型,這會決定我們如何理解世界、決定我們如何行動。面對一個新的情境,我們也可以用思考框架去歸納和歸類,並且想出一個抽象的概念,在應用到這個全新的情境裡面。
舉例來說,當我們要畫地圖的時候,經常會採取「笛卡爾直角坐標」的思考框架,這上面有X軸和Y軸的維度可以幫我們用2D的觀念畫出相對的距離和位置。可是當你要在台北市搭捷運從A地到B地的時候,反而採用「捷運地圖」的思考框架比較有效,雖然捷運地圖的站點之間,距離和位置都不是真實的呈現,可是卻能幫助乘客直覺地理解:下一站要去哪裡。這時的重點就不是距離和位置,而是清楚地辨認出目的地的站點該搭乘哪一條線。
所以當我們問:「哪一種地圖最好?」這個問題本身並沒有意義,而是會因為使用的情境和目的的不同,而產生不同的答案。所以,也沒有什麼叫做最正確的思考框架,都是要看情況和目的而定。讓自己成為建立思考框架的能手——也就是造局者,就能懂得如何選擇並且應用思考框架,這會是各種決定與行動的基礎。
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【思考框架的轉變】
在聊主動建立思考框架之前,讓我們先看一個被動轉換思考框架的真實故事,這是書中提到一段關於朗讀到默讀的閱讀框架轉變。在西元11世紀之前,歐洲大部分都是在教堂才會有閱讀的行為,而且都是以「集體朗誦」的方式在進行,主要的目的是讓大家參與一個讚頌神的集體活動。但是到了11世紀之後,開始出現另外一種閱讀的框架,也就是「默讀」。
默讀讓閱讀這件事情不再是集體的體驗,而是一種個人的經歷。每個讀者都可以控制自己要讀快一點或慢一點,你也可以重複閱讀某一些篇章,自己可以慢慢思考書裡面的內容,產生新的點子,促進獨立思考。到底,是什麼東西造成了人們從朗讀的閱讀框架,轉移到默讀的閱讀框架呢?
在早期的書籍和文章裡面,常常沒有標點符號,字跟字之間也沒有空格,就像是一連串的字母之間不斷地延續。這種情況下光是要閱讀就非常困難了,想要默讀更是不可能的任務。這個時候集體朗讀就有它的功能,因為在一群人裡面,總會有人過去曾經讀過這篇本文,還記得某些字跟段落該怎麼念,就可以帶領大家一起朗讀下去。
在後來才出現了一項創新,書籍的字裡行間,開始有了「空格」和簡單的「標點符號」,這個時候就不再需要有人帶領,許多讀者可以自己進行斷句,獨自閱讀一本書了。於是,在這個時候人們就可以切換到另外一種閱讀框架。這件事情的影響非常的深遠,因為這一整個新世代的讀者都可以自行默讀,有助於人們自己的獨立思考,進而激發出更多元的思考框架。
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【建立思考框架的三個方式】
建立思考框架的方式有三個:想清楚因果關係,想像出平行現實,運用物理學定律制定適合的限制條件。這三個特色正是應用思考框架的時候最重要的因素。值得注意的是,思考框架本身並不是解決方案,而且是尋找解決方案的工具。以下分別介紹這三個方式:
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1.#因果關係
人類運用因果思維來看待這個世界,可以更容易理解世界,也有助於預測未來可能發生的事情,可以說人類是天生「因果推理」的機器。相較起來,AI 科技就無法擁有自己的因果思維,而是需要人類幫忙設定。舉經典的 Dota 電腦遊戲來說,這是一個兩隊人馬 5 vs. 5 互相廝殺,力求破壞對方大本營的遊戲。
科學家找來遊戲高手擔任 AI 策略的開發人員,設計了一些獎勵因素,讓 AI 跟自己進行的數百萬次的對戰,反覆嘗試錯誤,找出最好的操作手法。但是當 AI 跟人類正式交鋒的時候,人類還是取得了上風,尤其在團隊合作上面 AI 顯得像一團散沙。
後來,開發人員發現說,一般玩家會分成三個階段來安排戰鬥,所以開發人員就依照這樣的順序安排程式,在不同的階段給予不同的策略,調整獎勵的優先次序。然後開發人員就發現說一開始機器人通常只會照顧自己,所以還得幫他們建立「團隊合作」精神的框架。他們建立起了一些跨越個人遊戲角色的「超參數」,調整成一隻要達成共同獎勵的團隊。經過這一些修改之後,AI 反過來把人類打得落花流水。
值得注意的是,電腦不是自己學會這些事情的,而是因為人類先輸入了一些「因果框架」的獎勵因素,才可以讓這些運算發揮它的功效。同樣的現象發生在其他像是圍棋和西洋棋遊戲的對決,真正的突破並不在於機器高速的數字運算,而在於人類調整了 AI 對於因果關係(獎勵)的思考框架。
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2.#平行現實
書中的說法是「反事實思考」,但我認為有點難懂,用「想像出另一個平行現實」比較好理解。這個方法可以讓我們跳脫當下對世界的認知,想像出一個全新的情境,問自己:「如果……會怎樣?」就像是小孩子在玩扮家家酒,或者是科學家透過抽象理論設計出全新的實驗。透過想像出一個平行現實,我們可以將因果關係轉換成實際行動,測試看看可能有什麼影響,帶來什麼後果。
心理學家高普尼克(Gopnik)認為這種能力其實在人類孩童時期就已經具備了,他還把嬰兒稱為「搖籃裡的科學家」,她設計過一個很有趣的實驗名叫「贊多測試」的假裝遊戲(贊多指的是顏色鮮豔、形狀可愛的物體)。
實驗的第一階段,高普尼克和孩童待在同一個房間,孩童會學到一個因果關係:把贊多放到一個機器上面,機器就會播放生日快樂歌,幫一隻猴子玩偶慶生。然後,在實驗的第二階段,會有實驗人員走進來把機器和贊多拿走,高普尼克和孩童一起露出失望的表情。
這時候高普尼克會拿出一個「盒子」、兩個不同顏色的「積木」,並對孩童說:「我們假裝這個盒子是機器,這塊積木是贊多,另一塊積木不是贊多。」接著她鼓勵孩童繼續幫猴子玩偶慶生。此時,孩童挑選了正確的積木,放到盒子上。即使她把兩塊積木的定義互相對調,孩童都能夠選到正確的積木。
這個假裝遊戲的實驗,證實了人類自幼就擁有了反事實思考的能力,也就是有能力可以想像出另一個平行現實。高普尼克發現,更會玩假裝遊戲的孩子,就能對平行現實做出更好的推論。她說:「嬰兒和幼兒就像人類社會的研發部門,至於成人這是那些單調無聊的製造與行銷部門。」許多人在成年之後,反而容易落入單一現實的思考方式,而忘記了我們天生就有想像平行現實的能力。
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3.#限制條件
作者提到,所謂的建立思考框架,並不是任由想像力無邊無際地飛翔,也不是像斷了線的氣球到處亂飄,而是要有一定程度的「條件限制」,有助於約束我們的想像力,讓平行現實的想像維持在可以執行的程度,這才能讓思考光架真正發揮效用。
書中舉了一個很像電影裡才會發生的真實故事「恩德培行動」,這是一個以色列精銳部隊在恩德培機場的行動中,從恐怖分子手裡救出人質的戰鬥情節。1976年,恐怖分子綁架了飛機上106名人質,關押在烏干達的恩德培機場航廈中。當時烏干達獨裁者跟以色列當局並不友好,出動軍隊肯定不是好的選項。另一個方案是讓突擊隊員假裝成獲釋的巴基斯坦犯人,但太容易被看穿了。還有人提議讓突擊隊員降落在機場旁的湖裡,但是湖裡有許多鱷魚,而且任務結束之後這麼多人該怎麼全身而退?
評估了各種可能選項後,在種種條件限制之下,以色列想出了一個奇招:讓突擊隊搭乘運輸機在夜間降落到機場,搭乘機場內常見的車輛前往航廈,消滅恐怖份子、救出人質之後搭乘運輸機直接回國。他們在空軍基地搭建了航廈的等比例模型,透過少數獲釋的人質口中知道人質的大約位置,並且一次又一次地排練所有行動,講究到每一秒、每一步該怎麼進行。
在一個沒有烏雲的午夜,29位突擊隊員搭乘運輸機降落機場,他們身穿烏干達軍隊的服裝開著機場車輛前往航廈。突擊隊以迅雷不及掩耳的速度突擊航廈,只花了十分鐘就解決所有的恐怖分子,然後就帶著人質直接搭乘運輸機返回以色列。整場行動中只有三位人質喪生,而且連烏干達政府都還來不及反應。這個故事從天馬行空的平行現實裡,限縮了各種條件,找出了最可行的方案,最後成功執行了這次任務。
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【重啟另一種思考框架】
當你想要解決一個全新問題的時候,尤其是還沒有人曾經解決過的問題,你可能會感到不知所措。這個時候,先透過兩個步驟來思考:(1) 先從自己腦袋裡的框架庫找找看,有沒有其他適用和類似的框架、(2) 檢查其他不同領域的框架庫,看看有沒有能夠直接借用,小幅度調整就可以使用的框架。
如果這兩個步驟都找不到適合的框架庫,那麼才嘗試最困難、也是最後的殺手鐧:「發明新的思考框架」。作者提醒道:「切換到不同的思考框架,能讓你對世界有不同的觀點,但這也有風險。」一旦你重新找到一個新的思考框架,帶來的報酬可以是相當可觀的。
書中有一個重啟框架的例子很值得我們參考,美國紐澤西南邊的小城市康登市為了改善當地的犯罪率,直接解散整個警察隊伍並且重整執勤策略。當時城市的治安非常糟糕,市容也很破舊,到處都會發生大小程度不同的犯罪。這還不是最慘的,警方栽贓、造假、暴力執法的情況更是屢見不鮮。民眾除了害怕黑道,也非常害怕警察。
當地首長找來社區領袖和居民共同商討,最後決定放棄頭痛醫頭、腳痛醫腳的貼膏藥方式,採取全新的執法策略。解散警隊之後,他們精挑細選和新聘任的警察,改變了巡邏的方式。他們逐家登門拜訪、自我介紹、談談可以幫忙居民什麼。警察在街頭舉辦派對,和民眾聚餐,和小孩打籃球。
過去的思考框架是「警方將人民視為罪犯」,但是新的思考框架則是「警民一家親」的社區群體,警察從原本打擊犯罪的戰士,搖身一變成了社區當中親切的守護者。最後,康登市的犯罪率下少了一半,謀殺率少了六成,警方過度使用武力的案件少了九成五。重啟思考框架的方式,獲得了前所未有的成功。
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【創造多元性的四種策略】
作者指出,很多人可能會認為,想要擁有多元性就代表要接觸大量的想法和觀點,其實那是抓錯了重點。多元性的優勢不是來自於數量,而是來自於差異。找出七百個類似的想法,不如找出七個不同的想法來得有價值。如果一個工具箱可以有七種不同的工具,絕對會比擁有七百把錘子的工具箱更加實用。
如果我們想要擁有多元的思考框架,就是要刻意的去營造,以及一起維護,這並不是一次的成功就可以高枕無憂。如同貝佐斯在《創造與漫想》書中提到的:「這個世界要你與眾無異,千方百計把你拉向跟大家一樣,別讓它得逞。」人類本能的從眾傾向,以及社會自然而然的同質化趨勢,都需要我們自己刻意地、有意識地選擇,才能夠擺脫與眾趨同的自然發展,擁抱更加多元化的觀點和想法。
如果你想為自己的生活、家庭、工作環境創造出多元性的樣貌,可以採取以下四種策略:擁抱變化,運用教育,鼓勵遷徙,容許摩擦。
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1.#擁抱變化
如果一個思考框架一直以來都行不通,最好的做法就是擁抱改變,試試看別種思考框架。書中舉例同性戀婚姻的推動者,把美國從1995年支持同婚的人從25%提高到2020年將近70%。以前的同志運動一直把婚姻當成是核心議題,也一直把爭取這種「法律權利」當作是重點。但是進展並不顯著。
當時那種法律思考的框架,講究的是「法律權利」,但就是沒有效果。那種框架太缺乏想像力、太唯物主義,沒有說服力。到了2000年,他們研究很多民意調查還有焦點團體的意見,想弄清楚大家到底還有什麼疑慮。他們去思考說要怎麼樣用大眾的思考模式來談。最後他們選定了一個價值觀的思考框架,鎖定大部分的人結婚的原因:「愛、奉獻、家庭」。
他們把同性戀婚姻不再當成一種自由或者是權利,而是對於愛的表達與承諾。他們漸漸的讓大家知道,世界上有許許多多不同的框架,而且都同樣正當。到了2011年,第一次出現的黃金交叉,支持的人數正式超過了反對的人數。根據調查,只有14%的人會說這是一種「自由」,而有32%的人會說這是一種「愛」,是一種人類的情感。最後在2015年聯邦最高法院正式裁定的用憲法來保障同性伴侶的結婚權利。這並不是強迫民眾接受某種特定的思考框架,而是讓各種不同的思考方式能夠共存。
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2.#運用教育
要建立起多元的思考框架,從教育著手是非常有效的模式。美國有一個很有趣的研究,就是去看美國的白人父母和黑人父母怎麼跟孩子談論種族。發自內心一片好意的白人父母,通常不會去刻意談到種族議題,因為他們相信「種族色盲」這種做法比較能夠讓孩子避免成為種族主義者。
另一方面,黑人父母卻常常和孩子討論種族議題,在他們看來,這種種族色盲的做法就是在故意忽視各種明顯的歧視現象。例如逛超市的黑人被懷疑是小偷,開著車子卻無緣無故被警察攔下來,黑人孩子的家庭教育就是要強調看到「種族的各種顏色」在日常生活的各種影響。
最後,這些社會學家發現,種族色盲的框架正好是種族歧視的主要來源,白人父母雖然出自於好意不想強調種族之間的差異,但也在無意之間,否認了有色人種遭受到歧視的真實狀況。這種教育方式忽略了差異,抹去了多元性。要培養多元的思考,就必須認識到差異的存在,承認仍然存在的落差。
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3.#鼓勵遷徙
如果我們能夠鼓勵遷徙及流動,人們會把自己的文化和思考方式帶到別的地方,促進融合和變化。曾經有學者研究各個區域和城市的經濟成敗因素,發現了這些地區成功背後的原因有三個主要的因素:「科技、人才、寬容」。作者認為,「寬容」是其中最關鍵的一項,那些現在最開放的地方,經濟表現就最好。因為這些地方有更大的思考地圖,會讓人能夠放手冒險,這也是思考框架多元化所造成的經濟紅利。
像是美國被譽為一個民族「熔爐」,但是最近比較像一個「燉湯」,也就是讓裡面的好料都還維持各自的形狀。像是韓國人會住在洛杉磯的韓國城,華人會住在舊金山的唐人街,拉丁美洲的族群住在德州南方,古巴人住在佛羅里達州,巴西人就住在波士頓。雖然這種文化融合的速度不像我們想像中的快速,但是不同的文化激盪之下,也為美國社會注入了很多元的觀點和看法。
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4.#容許摩擦
把社會上的摩擦,看成是這個社會的優勢、而非缺點。作者說到:「如果在社會裡面維持思考框架的多元化,確實會讓人們彼此之間感覺到不安很衝突,就是因為大家要看到彼此的不同,而且還要可以彼此互動。但畢竟,大家觀點不同、意見相對,本來就是正常生活該有的模樣。」
哈佛法律學院的昂格(Unger)教授認為,如果要讓政治進一步的去中心化,就必須要用一些反事實的模型來做思考。他說:「當社會很果斷地沿著一條路前進的時候,應該要多方下注,以避免損失,也就是要允許在特定的地點或部門,跳脫一般的解決方案,實驗看看不同的國家走向會怎樣。」
昂格鼓勵讓社會充滿摩擦,也鼓勵教育上面要用辯證式的討論方式,不要讓社會被束縛在單一的版本,而是可以嘗試其他的社會組織方式。運用和擁抱多元的思考框架,才能擁有多樣化的各種策略,再從中選取適合的方案。
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【對思考框架保持警覺】
這本書告訴我們,幾乎沒有錯誤的思考框架,只有不適合某種情況的思考框架。而且各種框架應該要有共同存在的權利。但是作者們提醒我們要保持一個警覺,他們說:「唯一要注意的是,這種慷慨的態度要有一個前提,也就是說:『唯一』的一種錯誤的思考框架,就是拒絕其他的思考框架。」
要讓框架多元性的目的,就是為了讓各種框架可以彼此競爭、互補、對抗、共存。然而,如果有某一套思考框架的目的在於完全抹煞其他框架的存在,這就是不可被接受的。所以作者們才說:「如果你聽到有任何人或團體,說只有自己的思考框架放諸四海皆準,只有自己說的是真理的時候,千萬別相信。」
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【後記:拓展想像的邊界】
如果說另一本我很喜歡的《超級思維》那本書是心智模型的「百科全書」,那麼《造局者》就像是心智模型的「使用指南」。書中有清楚的概念和步驟,讓我們了解為什麼要學習更多的心智模型,以及該怎麼樣活用各種心智模型,並且在必要的時刻推翻自己的假設,重新啟動一個新的心智模型。
這本書是今年我讀過的書裡面感到非常印象深刻,也讓我的思考方式深受啟發的。作者們把故事和理論的比例搭配得恰到好處,從一則又一則的故事和研究案例當中,會自然而然地理解作者們要帶給我們的觀點,也讓我感受到什麼叫做多元性,以及為何要擁抱差異。
從書中也可以發現,AI 並不會削弱心智模型的重要性,反而是增強了心智模型的重要性。因為 AI 無法自己建立思考框架,仍然只能依靠人類。人類最重要的特色就是可以處理「假設之外」的新問題,能夠把心智模型的空間拓展到可以親身體驗的範圍之外,也就是能夠做到抽象與推理。人類只靠著極少數的資料,甚至是完全沒有新的資料,就能夠適應全新的、過去從來沒有體驗過的情境。
作者最後提醒到:「這是一個救贖也是一個警訊:一個人如果擁有建立思考框架的能力,就會保有價值。但要是放棄了努力,沒有辦法做好這件事情,就會失去現在人類的特權地位。」我們能夠想像的邊界,就是我們世界的邊界。
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