什麼是冠狀病毒?
新冠病毒感染如何席捲全球?
為什麼這次疫情這麼嚴重?
疫苗真的是我們的救星嗎?
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🤺【聚焦肺炎疫情】為什麼輕重症不一?疫苗是最佳解嗎?
冠狀病毒其實是人類常見的病毒,流行感冒有 10%至20%由這種病毒引起,但大部分是 α 群的病毒。大部分的人都有抗人類冠狀病毒的抗體,例如對 OC43 這型的冠狀病毒,6 歲以上的人普遍擁有抗體。不過,SARS、MERS、新冠病毒毒(COVID-19)對人的傷害比較大,同屬於 β 類。
冠狀病毒是一種單鏈的 RNA 病毒,它的遺傳物質是由一條約 2 萬至 3 萬鹼基組成的單鏈 RNA 分子構成,由病毒的外膜保護。
冠狀病毒可能是由蝙蝠傳給動物,再由動物傳到人。為什麼是蝙蝠?這是由於蝙蝠有很強的免疫系統,尤其是可以抑制發炎反應,因此可以和許多不同的病毒和平共存。蝙蝠的壽命很長,有的甚至可以存活四十年,因此會帶有變種的病毒,而且蝙蝠出去一次數量很多,病毒產生的數量很大。我想研究冠狀病毒應該從蝙蝠為什麼可以和病毒共存著手,尤其是抗發炎的方式,蝙蝠會一直分泌干擾素,這會造成細胞的傷害,但蝙蝠的巨噬細胞會製造大量的抗發炎細胞素IL10 可以防止傷害。另外,蝙蝠也演化出六個可抗病毒和抗發炎的基因。
🤺新冠病毒感染如何席捲全球?
2019 年 12 月武漢發現多起不明原因的病毒性肺炎病例,2020 年 1 月,病原體初步判定為新型冠狀病毒,這支新冠病毒很快在人與人之間傳播,快速擴散全球,2 月 WHO將這個從中國武漢開始流行,在世界各地造成嚴重疫情的新型冠狀病毒肺炎,正式命名為 COVID-19。
由於國際人口流動速度很快,新冠肺炎在全球大流行,尤其是韓國、日本、西歐、美國家官員警覺性不足,疫情爆發不可收拾,大家又沒有習慣帶口罩,群聚說話或吃飲東西時,會把病毒直接由口腔進入氣管,而不是從鼻腔進入氣管。鼻子首先有鼻毛及黏液來阻止病毒進入,後面還有長的鼻腔,上面有黏液及鞭毛細胞,可以將病毒抓住,使進入氣管的病毒變少很多,如果加上口罩這個障礙病毒就更少了。要防止病毒進入肺部,除了帶口罩之外,在交談時最好保持一段距離,飲食時更要保持距離。新冠狀病毒也會感染消化道,在尿液及糞便都可測到病毒,因此有可能經由尿液及糞便傳染。
🤺為什麼這麼嚴重?
病毒進入肺部就會遇到氣管的黏液及肺部的巨噬細胞,大約 80%的病人病毒會被攔截,因此都症狀輕微。只有經過鼻腔的感冒症狀,或因為感染鼻腔的嗅覺細胞造成失去嗅覺及味覺,經過氣管黏液黏住的就咳嗽將病毒吐出來,少量進入肺部的病毒就會被肺巨噬細胞清除掉。如果嚥下去就會到糞便,或直接由口腔進入消化道,小腸細胞有 ACE2,會造成下瀉的症狀。
大約 10 至 14%的人會比較嚴重,有肺炎及呼吸困難的問題,主要是巨噬細胞的量不足以抗拒大量的病毒,或巨噬細胞的功能萎縮,造成肺部下部細胞感染,這個病毒又不會引起第一及第三類干擾素來警告隔壁細胞,因此感染會擴大。感染的細胞及巨噬細胞發出求救的化學信號,引起肺部周邊的血管鬆開,讓白血球進入來攻擊病毒,產生發炎反應,白血球作完事就會自殺,讓巨噬細胞清理戰場,但約 4.7 至 10%的人因為免疫的過度反應,讓血管鬆開太多,血漿也跟著進入肺部,造成肺部無法呼吸,必須用呼吸器增加氧氣的壓力幫助呼吸,而且可能會產生多種器官衰竭或敗血性休克,一些人會因而死亡。
當然,死亡率隨地而變,可能和直接進入口腔有關。依據義大利和其他國家的數據顯示,老年人是主要的死亡者,病毒在肺部繁殖,引起血液中大量白血球和血漿進入肺部,造成急性肺炎,這和老年人的免疫系統下降和吸菸、室內污染、慢性病有關,老年人也比較會有慢性疾病,肺巨噬細胞也比較少,比較容易產生嚴重的肺炎,相對的,幼兒免疫力尚未成熟,也容易因感染死亡。德國的死亡率很低,主要是德國人有自制的能力,少量的病毒從鼻孔進入,因此雖然有很多人感染,大都症狀輕微。
其實每年肺炎的病患約有 4.5 億人,死亡有 400 萬人,只是這個短期內快速感染的疫情讓衛生單位措手不及,設備不足尤其是呼吸器短缺,難以應付快速送進來的病人做有效治療。
🤺新病毒侵襲,疫苗是最佳解嗎?
這次新型冠狀病毒爆發,讓世界各國都措手不及,大家應該痛定思痛,預作準備,以防下一次新病毒侵襲。那麼,要如何為未來做好準備?病毒的研究當然非常重要,政府也很慷慨拿出大筆的研究經費,不過,研究是長期作戰計畫,無法應急,因為:
1.發展疫苗通常需要相當長的時間,而且,這種千變萬化的 RNA 病毒很難有單一有效的疫苗,而且要考慮到病毒利用抗體感染細胞及其他的免疫反應。我們從流感病毒疫苗的痛苦經驗學了乖,流感疫苗每年必須更新、接種後兩星期才有效。美國 1989至 1992 年的流感疫苗有效率只有 31 至 45%,而且相當昂貴。以前也發展過人類 229E 型冠狀病毒疫苗,但並不具有長期的免疫效果,針對動物冠狀病毒的疫苗也不完全成功,而且可能還會有抗體幫助感染的問題。因此,雖然發展疫苗可行,但我們缺乏對這個新病毒的了解,以及發展疫苗所需的時間,都是必須仔細評估的問題。
2. 發展抗 RNA 病毒的藥並不簡單,需要多年人力物力的投資,可能緩不濟 急。不過,欣慰的是,德國法蘭克福大學從甘草找到抑制 SARS 病毒生長的化合物,許多藥廠也都有發展抗 SARS 的藥物,美國製藥公司 Gilead發展的瑞德西韋(Remdesivir,抑制伊波拉病毒複製酵素) 似乎可以用來治療這個感染。國家衛生研究院最近也從成藥發現一些抑制病毒的藥。
3. 一般病毒學的研究固然很重要,但從流感病毒數十年的研究仍無法找出有效的方法來看,要在短時間內找出對付 SARS 或新冠狀病毒的學理恐怕也不容易。
4. SARS 和新冠病毒病情嚴重,其實和人體免疫系統的過度反應關係密切。因此只有針對病毒的策略是不夠的。我們除了趕快加緊腳步研究這些病毒的性質,以及它為什麼對人類產生這樣大的傷害,並找出對付的方法之外,最重要的是儘快擬定包括有效及快速檢驗新病毒的緊急應變突發性傳染病的完善計畫,訂定防範傳染病的相關法令,健全人民的醫療常識及有效的醫療系統。
其實惡毒的流感病毒最可怕的地方,是引起我們身體免疫系統的不平衡及過度反應,造成我們自己的傷害。因此想辦法減低這個反應才是救病人的最好方法。這次新冠病毒不會引起細胞製造第一類及第三類干擾素,這些干擾素是要告知隔壁細胞有發生感染了,但會引起細胞製造發炎的細胞素,所以和別種肺炎病毒有些差別,希望科學家能夠趕快從現有的藥物中,找到可以有效抑制這個發炎反應的藥。
#病毒 #疫苗 #疫情 #新冠肺炎
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✴書名:《人類與病毒之戰》
✴作者:徐明達
✴出版社:天下雜誌出版
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#節目預告
2020/02/13 週四,上午七點到八點《#蘭萱選書》單元
邀請到 科學人雜誌總編輯 李家維 教授,
與我們分享 2月號的【科學人雜誌】逃出黑洞
【農業】尋回水稻生物多樣性
【演化】鳴鳥染色體有玄機
【特別企劃】DNA醫療革命
【科學人書摘】吃抗生素長大的雞
歡迎你的收聽!
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【蘭萱時間】
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【#霍金 留給世人的10個大哉問】
我們提出很多大哉問,
它們展現了我們的好奇與想像。
例如:上帝存在嗎?
霍金也提出了他的見解。
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這將是你最後一次讀懂霍金的機會👇👇👇
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#科學人書摘📘《霍金大見解:留給世人的十個大哉問與解答》#霍金遺作出版
❓大哉問之一:#上帝 存在嗎?
科學已開始回答許多原本屬於宗教領域的問題。宗教是人類早期的嘗試,希望能回答我們共有的疑問:我們為何會在這裡?我們從何而來?
從很久以前開始,答案便幾乎只有一個:神造萬物。這個世界其實是一個相當恐怖的地方,因此即使強悍如維京人,也相信有超自然的神存在,從而去理解一些諸如閃電、暴風雨與月食等自然現象。現在,即使科學已經為這些自然現象提供了更好、也更具一致性的答案,但還是有許多人仍舊依附在宗教上,因為宗教給了他們慰藉,而且他們也不信任或不瞭解科學。
✴上帝沒有創造宇宙
幾年前,《泰晤士報》的頭版標題是〈霍金說:上帝沒有創造宇宙〉。這篇文章的插畫擷取了米開朗基羅著名畫作《創造亞當》中,生命之火從上帝的右食指傳遞給了亞當的畫面。文章下方,附帶一張我看起來像是沾沾自喜的照片。整個版面看起來,似乎是我與上帝展開決鬥的樣子。然而,我對上帝完全沒有絲毫怨恨。我也不希望給大家一個錯誤的印象,認為我的科學研究工作與「證明上帝是否存在」有關。我的科研工作,是希望尋求一個理性的架構,可以用來理解我們身處的這個宇宙。
數個世紀以來,人們一直相信,像我這樣的身心殘障人士,是受到了來自上帝的詛咒。好吧,也許我真的是得罪了「上面的某人」,但我傾向於認為,每一件發生的事都有另外的一種解釋方式,譬如自然律(law of nature)。假如你像我一樣相信科學,認為自然界中有些定律是牢不可破的。你若喜歡,你也可以說這些定律是上帝的傑作;但這比較接近是「上帝」這個稱謂的定義,而不是證明上帝存在的證據。
大約在西元前三百年,古希臘的哲學家阿里斯塔克斯(Aristarchus)對於各種食(eclipse),特別是月食,感到非常有興趣。他很有勇氣的提問了:是否真的需要由神來引發月食或日食現象?
阿里斯塔克斯可算是真正的科學先驅。他仔細觀測與研究天象,得出一個大膽的結論:月食是由於地球的影子投射在月球上,而不是一件神蹟。由此發現而解開的思想束縛,讓他可以真正搞清楚,在他的頭頂上方到底發生了什麼事,他並且繪出太陽、地球與月球三者之間,真正的幾何關係。由此,他得出一個更為驚人的結論:地球不是位於宇宙的中心,而是位在一個繞著太陽運行的軌道上。這與當時所有人的想法都不同。
事實上,他的這份理解,可以完美解釋所有的食:當月球的影子投射到地球上時,發生日食;而當地球的影子投射到月球上時,發生月食。不僅如此,阿里斯塔克斯再進一步推論:天空中的星星,不是當時人們普遍認為的,是天堂地板上的裂縫,而是像我們的太陽一樣,只不過是距離非常遙遠的太陽。
✴「自然律」就是愛因斯坦和我的上帝
這是一個多麼迷人、多麼讓人讚嘆的領悟啊!這個宇宙就像是一部機器,依循著少數幾條原理或定律在運作,而我們人類的心靈,竟然可以理解這些定律。
我相信,發現這些定律,是人類最偉大的一項成就;這些我們現在稱為「自然律」的東西,將告訴我們,我們是否真的需要一位上帝,來解釋這個宇宙。
這些自然律確切描述了,各項事物在過去、現在與未來的運作方式。例如打網球時,這顆球總會根據這些定律的指示,飛往它該去的地方。掌管世間事物的定律不只這一條,還有許多其他的定律,例如能量如何從網球選手的肌肉,轉換成揮拍的力量;再如草地球場上,這些綠草的生長速率快或慢。然而最重要的是,這些物理定律不僅容不得任何的修改,而且適用於萬事萬物——不僅適用於飛在空中的網球,也適用於行星運動,以及宇宙中的每一樣東西。它們與人類制定的法律不同,對自然律而言,沒有「違法」這回事,這就是它們為何如此有威力、有權威的緣故,這也是為什麼從宗教的角度來看,它們非常具有爭議性。
如果你也像我一樣,可以接受這些自然律是固定的、牢不可破的,那麼很快你就想問:上帝在這裡扮演了什麼角色?這是存在於科學與宗教之間的一個重大矛盾,雖然我在不久之前才登上報紙的頭條新聞,但這卻是一個淵源已久的古老矛盾。我們或許可以定義,上帝是這些自然律的化身。然而,這卻不是大多數人心目中的上帝形象。大家心目中的上帝,是個像人一樣,且可以和我們建立個人關係的神。然而,當你仔細去思索宇宙的浩瀚,以及人類的渺小與偶然時,這種上帝的形象似乎就顯得讓人難以接受了。
跟愛因斯坦一樣,我使用「上帝」這個詞,也是採取一種非人格的態度,指的是自然律。因此,所謂瞭解上帝的心靈,其實就是瞭解這些自然律。我個人的預測是,在二十一世紀末之前,我們便會瞭解上帝的心靈。
✴宇宙來自空無
目前,創世(宇宙的起源)是宗教還能置喙的領域,然而,即使是這個領域,科學也已經有長足的進展,相信在不久的將來,也能為宇宙的創生,提供明確的答案。我之前出版了一本書,主要討論上帝是否創造了宇宙,結果引起了一些騷動。科學家就宗教議題發表言論,的確讓人惱火。我無意去勸說別人,該去相信什麼,但對我而言,思考上帝是否存在,是一個真真切切的科學問題。畢竟,我們很難再去找到一個比這個問題更重要、更基本、也更神祕的問題:究竟是什麼,或是誰,創造並主宰了這個宇宙?
根據科學定律,我認為,宇宙是從空無(nothing)之中很突然的、自發誕生出來的。科學的基本假設是「科學決定論」:若已知道系統某個時刻的狀態,那麼科學定律便能決定該系統(宇宙)後續的種種演化過程。這些定律可以是由上帝所頒布的,也可以不是;但無論如何,上帝都無法再干擾或違背這些定律,否則這些就不能稱為定律了。
如此一來,上帝僅剩的自由,便只剩下決定宇宙創生之時的初始狀態了。然而,即使是那個瞬間,也可能有一些必須遵守的定律。換言之,上帝在決定這些事情上面,是根本不享有任何自由的。
✴宇宙級「食譜」
除去宇宙的複雜與多樣性暫且不論,試想一下,如果我們想創造出一個宇宙,我們需要哪些材料?讓我們像在寫食譜那樣,把這些材料寫下來。對於宇宙「這道菜」,我們需要準備哪些材料呢?
首先是物質;所有的物體都具有質量。我們的四周充滿了各式各樣的物質,不論是在腳底下、頭頂的天空中,甚或是在太空之中。灰塵、岩石、冰塊、液體等等,都是物質。散布在浩瀚而難以想像的距離之外,那些巨大的氣雲、為數眾多的螺旋星系、以及每個星系之中的那數十億顆恆星,也都是物質。
能量,是我們需要的第二樣材料。即使你從來沒有思考過這個問題,我們也都知道能量是什麼。它是我們每天生活都會遭遇到的東西。抬頭看看太陽,你的臉立刻就能感受到它的熱,這是從一億五千萬公里遠的恆星傳來的能量。能量在宇宙之中穿梭,驅動各式各樣的過程,讓宇宙成為一個生生不息、充滿變化的地方。
現在我們有了物質,也有了能量,第三樣材料則是空間,很大、很大的空間。你可以用很多方式來形容宇宙:令人讚嘆的、美麗的、猛烈的,但是你絕對不能用擁擠、狹小來形容它。無論我們望向何處,總會看到空間,而且愈看,看到的空間愈多、也愈廣闊。
環顧四面八方,所有這些物質、能量與空間,究竟從何而來?我們一直等到二十世紀,才開始有些頭緒。
這個答案,來自於一個人的洞察,他也許是有史以來最了不起的科學家。他就是愛因斯坦。我很遺憾,自己沒有機會和他碰面,因為他過世時,我只有十三歲。
愛因斯坦理解到一件相當特殊的事情:兩樣構成宇宙的主要材料,質量與能量,基本上是同一樣東西,你可以把它想成是一枚銅板的兩面。他最著名的方程式 E = mc^2基本上就是說:可以把質量想成是某種形式的能量,反之亦然。所以,現在構成宇宙的材料,不再是三樣,而是只有兩樣:能量與空間。
那麼,所有這些能量與空間,又是從哪裡來的呢?經過數十年的研究,科學家終於找到答案了:空間與能量是在一個我們如今稱為大霹靂的事件中,自發創生出來的。
在大霹靂的那一瞬間,整個宇宙就此出現,並與空間一起存在。它開始暴脹,就像氣球被吹氣膨脹那樣。那麼所有這些能量與空間,究竟來自何處?這個充滿能量、有著浩瀚驚人的空間、以及擁有那麼多萬事萬物的宇宙,如何能從空無之中突然出現?如何無中生有?
對某些人而言,這就是上帝現身的地方。上帝,就是創造這些能量與空間的造物主;大霹靂,就是創世紀的時刻。然而,科學卻有另外一個版本的故事。冒著讓自己惹上麻煩的風險,我想:我們現在已經可以理解,當初讓維京人感到害怕與恐懼的一些自然現象;我們甚至可以超越愛因斯坦所提出的能量與物質這個優美的對稱關係;我們更可以根據自然律,來探討宇宙的起源,並試著問自己,是否「上帝存在」是宇宙創生的唯一解釋。
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✴《霍金大見解:留給世人的十個大哉問與解答》
✴作者:史蒂芬.霍金(Stephen Hawking)
✴譯者:蔡坤憲
✴出版社:天下文化
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牛頓給了我們答案,霍金卻給了我們問題。
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#宇宙 #大哉問 #天文 #黑洞 #愛因斯坦 #霍金
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#外太空條約 #南極條約 #月球協定
各節重點:
00:00 開頭
01:09 【NVIDIA GTC Spring】一分鐘廣告
02:50 聯合國的《外太空條約》
04:09 解決南極紛爭的《南極條約》
05:57 《南極條約》的極限?
07:01 所有人共享資源的《月球協定》
08:19 官方不能佔為己有,那民間呢?
09:27 美國不玩了!
10:36 我們的觀點
12:13 問答
12:33 結尾
【 製作團隊 】
|企劃:宇軒
|腳本:宇軒
|編輯:土龍
|剪輯後製:鎮宇
|剪輯助理:歆雅、珊珊
|演出:志祺
——
【 本集參考資料 】
SpaceX 建立火星基地的相關報導
→Elon Musk says SpaceX is on track to launch people to Mars within 6 years — here's the full timeline of his plans to populate the red planet' - Insider:https://bit.ly/3rTlK1w
外太空條約相關討論
→50岁的《外层空间条约》名存实亡? - 中国航天科技集团:https://bit.ly/3sSAAqs
→Extraterrestrial real estate:https://bit.ly/3wx6Cu3
→月球协定:https://bit.ly/3dHCXWN
南極條約 相關討論
→南極條約體系 - Wikipedia:https://bit.ly/31PiEky
→南極條約一甲子,老而彌堅還是行將就木? - 鳴人堂:https://bit.ly/3cUi23o
月球土地和資源利用等相關討論
→無主之地的管轄權:在南極和太空犯罪要歸誰管? - 法操:https://bit.ly/3uq3Ox3
→摘下星星送給你–國家或個人可以把星體當自己的嗎? - 法操(這裡面有在月球上成立國家的案例):https://bit.ly/3mmUGq6
→你真的能買下月球的土地嗎? - 天下雜誌(裡面有提到Lunar Embassy Corp 的例子):https://bit.ly/3dxjGXS
→月球土地先佔先贏? - 科學人:https://bit.ly/3mjYLLW
→在月球上炒「地皮」 - 科學Online:https://bit.ly/2PDhhD1
→月球屬於誰? - 泛科學:https://bit.ly/2RbJSzO
NASA 阿提密斯協定
→8國簽署Artemis Accords協議 訂定探索月球標準 - 科技政策研究與資訊中心:https://bit.ly/3rSnHvb
→NASA 發布新版月球探索公約《阿提米絲協議》,鼓勵資源開採 - 科技新報:https://bit.ly/3mmPYc0
→人類月球探索:誰將擁有月球資源的開採權? - BBC 中文:https://bbc.in/2PUSQ3M
【 延伸閱讀 】
→富豪星際爭霸戰(上):馬斯克、貝佐斯與他們的太空事業 - 鳴人堂:https://bit.ly/3cTbaU4
→富豪星際爭霸戰(下):雲端、衛星與國防,誰能把握太空經濟先機? - 鳴人堂:https://bit.ly/39OlFWy
→Making Humans a Multi-Planetary Species‘ - Elon Musk:https://bit.ly/3mo879n
→SpaceX's Mars Colony Plan: How Elon Musk Plans to Build a Million-Person Martian City:https://bit.ly/2PZAChw
→How SpaceX's Starship Will Help Establish a Mars Base :https://bit.ly/39NYxaV
→Elon Musk on planning for Mars: ‘The city has to survive if the resupply ships stop coming from Earth’ - CNBC:https://cnb.cx/2PGUYw9
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