受傷了，照一下就好？

未來的傷口治療是否能「照一下」就好？
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在科幻電影裡面，如果有人受傷了，醫生就會拿出一隻光筆照一照，然後傷口就癒合了。這聽起來很像哈利波特的魔法，但是最近喬治亞理工學院（Georgia Institute of Technology）的研究團隊，似乎將我們帶近了這個「魔法」一步。

研究團隊將他們發明的RGD環多肽（Asp-D-Phe-Lys-Arg-Gly）在天冬氨酸（Asp）的那一頭以DMNPB（3-(4,5-dimethoxy-2-nitrophenyl)-2-butyl ester）這種可以被光活化的（原文為photo-labile，不過在整個實驗中的作用比較類似於被光活化）分子修飾之後，如果單獨將這樣的RGD環多肽凝膠塗在小鼠的傷口，再以350~365奈米波長的紫外光照射後，傷口會出現疤痕組織。

這沒什麼，但是接下來的實驗就有趣了。研究團隊在這個凝膠中加入血管生長因子VEGF（vascular endothelial growth factor），然後再使用紫外光照射。結果傷口很快地長出了新的血管！這對於組織移植非常的重要，因為若是新移植的組織與原來的組織之間無法長出新的血管，則移植的組織得不到養分供應，便會很快就死亡，於是移植就失敗了。

現在只剩下一個問題：在這個實驗裡使用的光波是紫外光。由於小鼠的皮膚較薄，紫外光容易穿透；但要應用在人類，由於人類的皮膚較厚，大約只有10%的紫外光可以穿過，雖然應該也能活化凝膠，但另一個考量則是紫外光會造成灼傷，並且有造成皮膚癌的風險。

目前，研究團隊正在嘗試能否以紅外光來活化凝膠。紅外光穿透人類皮膚的能力較紫外光好，也沒有灼傷與皮膚癌的疑慮。如果可以，未來受傷了，或許就是消毒一下、塗個藥、照一照就好了。

參考文獻：

2014/12/16. Researchers make blood vessels grow by shining a light on skin. Science Now.

Ted T. Lee, José R. García, Julieta I. Paez, Ankur Singh, Edward A. Phelps, Simone Weis, Zahid Shafiq, Asha Shekaran, Aránzazu del Campo & Andrés J. García. 2014. Light-triggered in vivo activation of adhesive peptides regulates cell adhesion, inflammation and vascularization of biomaterials. NATURE MATERIALS. doi:10.1038/nmat4157

維京人（Norse/Viking）與金屬器具鎔製

重建的維京人船隻。圖片來源：wiki

五十年前在加拿大巴芬島（Baffin Island）南部發現的一個石器，最近重新檢驗之後，發現維京人曾經使用這個石器來製造銅器或是銅製的裝飾品。

在這個石器中，研究人員除了發現銅的碎片以外，還發現了細小的玻璃珠。這些玻璃珠證明了維京人曾使用這個石器熔化銅。

研究團隊認為，維京人當年到此地，應該是為了獵捕海象牙（walrus ivory）與毛皮。這個發現，為加拿大的古代歷史再添加新的一筆。

參考文獻：

2014/12/15. Evidence of Viking/Norse metalworking in Arctic Canada. Science Daily.

天雷勾動鋅火

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受精時發生什麼事？根據最近發表在自然化學期刊（Nature Chemistry）上的研究顯示，受精時卵會釋放出鋅離子的花火，大約是她儲存的鋅離子總量的六分之一。

卵究竟儲存多少鋅離子呢？根據研究團隊的估計，大約是六百到八百億個，分散在八千個空間裡。在受精時，卵釋放出價值一百億個鋅離子的花火（請點選西北大學網站觀賞），並不是為了慶祝受精，而是為了接下來要發生的事作準備：由卵成為胚胎。

研究團隊在先前的研究工作中，發現小鼠的卵如果缺鋅則無法成熟。但是接下來的研究，卻因為無法觀察到鋅離子在卵中的位置而受到阻礙。

直到可以在活的卵中觀察到鋅離子的螢光標記發明後，他們才看到了究竟鋅離子被儲存在卵的哪裡，以及卵在受精時釋放出的鋅離子的花火。

研究團隊認為，未來可以使用這個技術，分離出鋅離子含量足夠的卵，提升人工受精成功的比率。

參考文獻：

2014/12/15.Stunning zinc fireworks when egg meets sperm. Science Daily.

聽歌嗎？

筆者在工作時沒有聽歌的習慣，不過這可能跟我只聽流行音樂有關（流行音樂有人唱歌，會干擾）。我有同事可以一邊聽布袋戲一邊工作，我頂多可以一邊聽電視一邊打毛線。如果寫文章的時候就不能聽歌了。

根據這一期的「英格蘭醫學期刊」（British Medical Journal）報導，從希臘時代，亞里斯多德便已認為音樂有療癒的能力；而十八～十九世紀的兩位名醫Leopold Joseph Auenbrugger與Rene Theophile Hyacinthe Laennec（後者就是聽診器的發明人）更是以音樂治療聞名。到了近代，音樂治療已經受到承認，成為醫學的一部份。

目前的研究顯示，每分鐘60-80拍的音樂（接近心跳頻率），最能達到使病人舒緩的效果，在手術前播放，其效果可以一直延續到手術後。雖然效果不如鎮靜劑，但相比於鎮靜劑，音樂又不要錢又沒有副作用，何樂而不播呢？

至於在手術室裡，大約62-72%的手術室會放音樂。放什麼音樂，通常由主刀醫師選擇（別讓醫生不開心！）。在手術室裡面的工作人員，有80%認為音樂有助於溝通、舒緩緊張的情緒以及提昇效率。對於日常就有聽音樂習慣的外科醫生來說，在手術室裡面放音樂可以提升專注力。

在手術室裡多半都放古典音樂。為什麼？一說是可以幫助專心（沒人聲），也有一說認為是外科醫生的性格使然（筆者認為，也有可能是人聲會干擾手術團隊的對話）。放流行音樂的不多，不過，威爾斯大學醫院的醫師們提出一些選擇，對於喜好流行音樂的醫生，可以有更多的選擇；筆者認為，應該也可以嘉惠病人吧？

建議清單第一名：比吉斯的Staying Alive（活著）
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建議清單第二名：Sade的Smooth Operator（順利的手術）
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建議清單第三名：Toni Braxton的Un-break my heart（癒合我的心）
筆者個人覺得心臟外科推薦使用。
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建議清單第四名：Pink Floyd的Comfortably Numb
（舒適的麻木），推薦麻醉前使用。
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建議清單第五名：Coldplay的Fix You（治癒我）
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建議清單第六名：WHAM的
Wake me up before you go-go
恢復室特別推薦
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而不建議的歌曲有哪些呢？

不建議清單第一名：Queen的Another one bites the dust.
（bite the dust是白忙一場的意思）
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不建議清單第二名：R.E.M.的Everybody Hurts （大家都在痛）
病人的OS：雖然大家都在痛，但是我更痛！
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不建議清單第三名：Radiohead的Knives out！（刀子拿出去）
手術團隊的OS：刀子拿出去，那我們在這裡幹嘛？
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不建議清單第四名：Red Hot Chili Peppers的Scar Tissue（疤痕組織）
整形外科絕對禁止！
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不建議清單第五名：Hip Hop Trio的House of Pain（痛苦之家）
病人：什麼？這裡是痛苦之家？我再也不敢來了！
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後面還有讀者推薦，在消毒時可以放Leonard Cohen的Iodine（碘酒）。

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開玩笑歸開玩笑，音樂的確有撫慰心靈的效果；筆者想到「怪醫黑傑克」裡面有位醫師，因為國家禁止接觸任何「外國」的事物，但是他偏偏好愛聽古典音樂，最後只能在手術室裡面偷聽古典音樂；一開始很不習慣，但是久了以後，動手術時不聽音樂倒沒辦法了。

大家聽音樂嗎？聽歌嗎？工作時聽不聽？

參考文獻：

BMJ 2014;349:g7436. Making music in the operating theatre.

荒年多女嬰，真有其事嗎？

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聽過「荒年多女嬰，盛世多男嬰」這種說法嗎？

事實上，過去科學家觀察到，極端氣候（酷寒或天災），甚至九一一，隔年出生的男嬰數目都減少了。究竟這只是巧合，或是真的發生在人類身上的自然現象呢？ 

最近發表在皇家科學院院刊B的論文（1），研究由1790-1870年保存於芬蘭教堂的紀錄顯示，在「歹年冬」的時候，男嬰的出生率顯著下降---甚至降低到79：100（正常的比例應該是105：100）。 

但是，別緊張。雖然男嬰在荒年時的出生率顯著下降，但是這些男寶寶的存活率卻比在盛世時出生的高了12%，而且他們產生了更多的後代（8.7%）。 

科學家們推斷，在荒年時的男/女嬰出生率失衡，可能是因為男嬰流產率較高；但是為何準媽媽們在荒年時較不容易保住男胎，這部分可能就有待進一步的研究了。（筆者按：不知是否與男性少了一個X染色體有關？）

參考文獻：

1. Tim A. Bruckner, Samuli Helle, Elisabeth Bolund, Virpi Lummaa. 2014. Culled males, infant mortality and reproductive success in a pre-industrial Finnish population. Proc. R. Soc.B 282: 20140835

2. Elizabeth Pennisi. 2014/12/11. Why women’s bodies abort males during tough times. Science Now.

關於沙克（Jonas Salk, M.D.）

10月28日是沙克的百歲冥誕。大家對他的記憶，大概都只限於他發明了針對小兒麻痺（polio）的沙克疫苗，不久以後被沙賓（Sabin）疫苗取代。

沙克（Jonas Edward Salk）在紐約出生，是猶太人的後裔。在他就讀紐約大學醫學院（根據維基百科的資料，他就讀NYU主要是因為學費便宜，而且對於猶太人不排斥）時，他開始對研究發生了興趣。或許這是命定的，不過他因為家境的因素必需半工半讀，其中有一份工作就是實驗室助理。當然，根據他自己的說法，他在高中以前也從未表現過對醫學的興趣；而他也說自己去念醫學系其實是為了做醫學研究。

1955年的沙克（Jonas Edward Salk）。
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當他在醫學院裡面的時候，他開始對細菌學感興趣；但是，等到他在1941年到密西根大學的Thomas Francis博士（B型流感病毒的發現者）的實驗室裡做研究以後，他開始對病毒學感興趣。

雖然他並不想當醫生，但是他還是在紐約的西奈山醫院（Mount Sinai Hospital）完成了他的住院醫師訓練。接著他換了幾個單位之後，在1947年落腳於匹茲堡大學醫學院。

1956年，他接受了美國國家小兒麻痺基金會（ National Foundation for Infantile Paralysis）的邀請，開始進行小兒麻痺病毒研究計畫。除了羅斯福總統本身就是小兒麻痺症的受害者以外，在當時，美國人對於小兒麻痺的恐懼大概僅次於原子彈。1952年的大流行造成3,145人死亡，21,269人終身殘廢，而大部分的患者是小孩。這個經由糞口傳染的病毒，是當年家長們最大的恐懼。

雖然他在1956年才接受小兒麻痺基金會的邀請，但他在到達匹茲堡以後，就開始進行發明小兒麻痺疫苗的工作了。當時對於人體試驗的限制沒有現在這麼嚴格，他在1952年就開始進行人體試驗-在華生兒童身障院（D.T. Watson Home for Crippled Children）以及波克啟智學校（Polk State School for the retarded and feeble-minded）為兒童進行疫苗的注射。這些人體試驗引發了大眾的疑懼。而面對外界的質疑，他的反應是，他會負起全責，同時他也強調，他的妻子與三個兒子也都參加了這項試驗。

在1954年，他的疫苗開始進行大規模的測試（field trial）。這項測試包括了兩萬名醫師與公衛人員，六萬四千名學校的人員，一百八十萬名學童以及二十二萬名志願者。因為大眾對小兒麻痺的恐懼，以及這項測試所牽涉到的人是那麼多，當年的蓋洛普調查發現，知道這項測試的人，比知道美國總統的名字的人還要多。而測試所需的經費，除了國家提供以外，March of Dimes Foundation也全力支持，甚至不惜讓基金會負債。

March of Dimes為疫苗測試製作的募款海報。
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而這些努力都感動了沙克，足足有兩年半的時間，他每天工作十六小時，從不休息，終於在1955年4月12日（羅斯福總統的十週年忌日）發佈了報告，證明了疫苗是有效的。在宣布的那一刻，全國歡欣鼓舞，教堂鐘聲齊鳴，甚至有商店在櫥窗上寫了：「沙克醫師，謝謝你！」

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雖然後來發現只有百分之60到90的免疫率，而且在幾年內很快的被沙賓疫苗取代，但是在當年，小兒麻痺症很快地由一年數萬名感染降到一年幾十個。而大家所不知道的是，由於沙賓疫苗近年來被發現有引發變種的疑慮，因此美國從1998年開始，已經不再提供沙賓疫苗，而是以改良版的沙克疫苗做為預防小兒麻痺的方式。

而沙克的成名也促成了沙克研究所（The Salk Institute for Biological Studies）的建立。可能是因為他在匹茲堡大學時的經驗，當他建立沙克研究所時，他找了他的好朋友Louis Kahn來設計建築，並要求每間實驗室都要有對外的窗戶。筆者剛到The Salk時，就對於它的建築讚嘆不已；但顯然日本人也有相同的喜好。假日時總會看到許多觀光客（日本人最多），躑躅於建築物之間，透過每間實驗室的窗戶往裡面好奇的窺探；有些研究人員感到不堪其擾，便拿了大張的海報把窗戶貼起來，這好像又違背了沙克博士的想法了。

沙克研究所。圖片來源：wiki

沙克一直對於科學研究與人文科學的融合非常有興趣，也不遺餘力地推動。雖然不見得成功，但是他對於人文科學的興趣，使得他結交如Louis Kahn等人，更不用提他1970年再婚的對象是畢卡索的最後一任女友Françoise Gilot囉。Françoise Gilot至今仍在人世，經常以展出畫作的方式為沙克研究所募款。

筆者在1998年剛到The Salk時，植物研究室是棲身於研究所後方的停車場的木造建築中；後來等到實驗室完成後，整個植物研究室搬到研究所的最前方。據說，那些木造建築是當年沙克做研究的地方，而「侏羅紀公園」的作者Michael Crichton曾經在沙克博士手下做過一段時間的研究，當時沙克的研究室還是在木造建築裡面。當時曾聽到討論要保存那些建築，不知道是否仍屹立在停車場上呢？

（台大科教中心擁有此文版權，其他單位需經同意始可轉載。）

參考文獻：

Wikipedia. Jonas Salk, Françoise Gilot
Daniel C. Schlenoff. 2014. Remembering Polio Vaccine Developer Jonas Salk a Century after His Birth.

雄性大鴇（Otis tarda）藉由服毒來博取雌性芳心？！

大鴇。圖片來源：wiki

看過大鴇（great bustard）這種鳥嗎？牠屬於鶴形目鴇科，分佈的地區包括了西北亞到中東，以及中亞與中國北方等地區。由於大鴇的雄性與雌性的差別還蠻大的，造成古代的華人以為大鴇的雄鳥是別種鳥類，認為大鴇只有雌鳥，接著便創造出「雌性大鴇要交配的時候，可以跟任何一種鳥來交配」這種神話，於是便把「鴇」做為妓女的代稱，妓院老闆便稱為「老鴇」了。

幸而歐洲人並沒有這樣的誤會。事實上，過去研究大鴇的交配行為的學者發現，雄性的大鴇在追求對象時，會特別跑去吃下有毒的甲蟲（blister beetles）。這一科的甲蟲會製造一種萜類化合物（terpenoid）稱為斑蝥素（cantharidin，蝥音毛），接觸到會產生皮膚炎，因此被稱為blister beetles。全世界這類的甲蟲約有七千五百種，其中最有名的應該就是西班牙蒼蠅（Lytta vesicatoria，Spanish fly）。

斑蝥素（cantharidin）。圖片來源：wiki

原本科學家們以為，雄性大鴇的這種行為，可能是類似於男孩子在心儀的女性前面好勇鬥狠，好博取女性的芳心；但最近的研究發現，雄性大鴇這麼做，雖然的確是為了求偶，但是卻不是純粹的逞兇鬥狠而已。

原來，斑蝥素可以殺死大鴇體內的寄生蟲；這些寄生蟲住在大鴇的泄殖腔開口。寄生蟲多，就代表這個大鴇不健康，雌性大鴇便會拒絕跟牠交配。

雌性大鴇如何知道雄性大鴇的寄生蟲多或少呢？原來雄性大鴇在求偶時的表演，會使得雌性大鴇很容易就可以看到他的泄殖腔開口，加上大鴇的泄殖腔開口附近的羽毛都是白色的，如果有寄生蟲，根本就是ㄧ望而知，無從隱藏哪！

雄性大鴇的求偶展示（A，B）以及泄殖腔的寄生蟲（E）。
圖片來源：PLOS ONE

因此，雄性大鴇在交配季節到來時，便會趕緊去找含有斑蝥素的甲蟲來吃，好提高自己雀屏中選的機會。筆者覺得，這就像抽煙的男性在第一次約會之前猛刷牙，不是嗎？

至於西班牙蒼蠅嘛...其實它的壯陽效果就是來自於它製造的斑蝥素。前面提過，皮膚接觸斑蝥素會引發水腫，口服斑蝥素會造成生殖器血流增加，產生類似性興奮的效果，所以被認為有壯陽的效果。其實斑蝥素是一種毒素，服食過量會造成消化道與泌尿道出血，10毫克可以致命。因此，筆者覺得，還是不要輕易去嘗試這類的藥品吧！臨床上斑蝥素可以用來除掉皮膚表面的疣，也可以用來除掉刺青；不過筆者記得現在除刺青應該是用雷射了吧？

所以，過去以為雄性大鴇在交配季節時會有「服毒」（吞食有毒的甲蟲）的行為是為了顯示自己很勇敢，以博取雌鳥芳心。這個研究發現，雖然目的還是為了博取雌鳥青睞，但與其說是「服毒」，不如說是「服藥」比較正確呢！

參考文獻：

Carolina Bravo, Luis Miguel Bautista, Mario García-París, Guillermo Blanco, Juan Carlos Alonso. 2014. Males of a Strongly Polygynous Species Consume More Poisonous Food than Females. PLOS ONE. DOI: 10.1371/journal.pone.0111057

Wikipedia. Cantharidin, Spanish fly.