人類狂牛症會人傳人嗎？

人類狂牛症會人傳人嗎？

科學家最近利用轉殖小鼠做研究，發現人除了吃罹患「牛海綿狀腦病變」（bovine spongiform encephalopathy, BSE，簡稱狂牛症，mad cow disease）的牛肉會被感染外，人類的狂牛症「變種庫亞氏病」(variant Creuzfeldt-Jakob disease, vCJD)還會由人傳染給另一個人，疾病是由一種變形的「普利昂蛋白質」(prion)引起，目前有報告提出英國有161例變種庫亞氏病，法國有18例，世界其他地區則只有12例，而從1980年代開始，雖然在英國的牛隻由於BSE流行已經發生超過180萬例病例，但是人類vCJD流行的範圍仍然有限，全世界人類病例的總數目不過為191例，因此科學家提出解釋：此種明顯的差異為牛與人間存在「動物種間障礙」(species barrier)，限制了人類感染BSE的敏感性，但一旦BSE傳染給人成為vCJD 的形態，其敏感性就會因人而異。

人體內具有預定製造兩種氨基酸（蛋白質的建構單元）的基因：甲硫氨酸(methionine, M)及纈氨酸(valine, V)，由於每一個人都有兩套（對偶）基因，因此個別人的基因型會是MM、MV或VV，這是一種特殊「多形性」(polymorphism)的表現，在基因之「密碼子129」(codon 129)上發生，以決定該位置之氨基酸是甲硫氨酸還是纈氨酸，大約40%的高加索人為MM基因型，其他50%為MV基因型，而剩餘10%是屬於VV基因型。英國動物健康研究所的科學家利用生物工程的方法將小鼠轉殖成個別攜帶這三種人類基因的動物，同時也製造出攜帶牛基因的小鼠作為實驗動物，然後將vCJD病人及BSE牛隻的大腦物質注射入各種轉殖小鼠，待小鼠死亡後檢驗其大腦組織，用來分辨是否有BSE或vCJD的臨床及病理徵象，結果發現BSE會傳染給攜帶牛基因的小鼠，但未發生於那些攜帶人類基因的小鼠，研究人員表示顯然有「動物種間障礙」存在，而vCJD卻成功地傳給所有攜帶三種人類基因型的小鼠，但是彼此間疾病表現不同，與17隻MM基因型及16隻MV基因型小鼠比較， 16隻VV基因型小鼠最不容易被傳染，大部分MV基因型小鼠並未產生vCJD的臨床症狀，而大部分MM基因型小鼠卻都出現出明顯症狀，敏感性最弱的VV基因型小鼠只有1隻呈現罹患疾病之徵象，卻無臨床症候表現。

由此動物實驗倒可提醒人類，如果此結果可擴張解釋，則表示具有MM基因型的人似乎對於vCJD特別敏感，果然沒錯，到目前為止所有變種庫亞氏病的人類病例都發生於MM基因型的人，只有一位MV基因型的人經測試為普利昂陽性，但卻死於其他原因，實驗也提示具MV基因型的人其實也有罹患vCJD的可能，而VV基因型說不定反而具有保護作用，但科學家表示人類如果暴露於足夠數量的感染原（普利昂），所有人都可能會被潛在感染，雖然許多MV基因型的人其疾病為潛伏性，但是他們終究還是會發病，或即使從不發病，但是有可能MV基因型的人與極少數VV基因型的人會被疾病感染並發展成為「次臨床攜帶者」（subclinical carriers，無症狀產生），因此本實驗認為BSE會經由輸血、血液製劑、未滅菌受污染之外科手術器械或其他方式形成人傳人之情況，而且是一種相當容易發生的感染模式，推測目前有許多次臨床疾病存在於人群中，而且潛伏期極長，得病人數可能由少許數百例至高達數萬例，形成重大的公共衛生議題。

在2004年8月，英國衛生主管機構報告有證據顯示變種庫亞氏病可能會藉由輸血傳染，有一位老年人於1999年接受輸血後被偵測出體內有變形的普利昂，而捐血者在捐血後發作變種庫亞氏病並於2001年死亡，另一個與輸血有關的病例是一位病人接受輸血六年半後產生變種庫亞氏病症狀，而捐血者在捐血三年後也死於此病。由於有潛在危險，美國就不接受下列人等捐血：由1980年起在歐洲住過至少五個月的人，或在1980年至1996年間在英國住過三個月時間的人，筆者剛好於這段時間在英國倫敦唸書，因此當然在美國不具有捐血的權利，換句話說，哪天也有發作變種庫亞氏病的可能。

無獨有偶，2005年4月英國法庭調查一宗病人因外科手術感染變種庫亞氏病而死亡的案例，驗屍官向法庭提出證據說，在英國劍橋郡有一位34歲的男病患於1987年在醫院進行外科手術，去除一個長在頭骨的腫瘤，手術完畢後醫生用一片修補大腦用的組織塊（由人類屍體得來）蓋在大腦外膜上使傷口容易癒合，這片組織塊名為「來歐丟拉組織塊」(Lyodura patch)，醫生用來修補受傷的腦膜組織，原本是醫院廣泛使用的產品，在使用時製造廠商或外科醫生都不知道會有感染變種庫亞氏病的危險，製造廠商為西德布朗(B Braun)公司，告訴法庭此產品已經於十年前停止製造，因為使用人類組織關係到倫理問題而引起公共爭議，但是據說在28年的時間裡全世界已經製造出90萬片這類大腦組織塊。英國愛丁堡「西方綜合醫院」(Western General Hospital)的顧問神經學家及英國「庫亞氏病調查單位」(CJD surveillance unit)的奠基者Robert Will教授告訴審訊團：他注意到有168位病人在大腦的腦膜上移植某種醫療物質後已經罹患了庫亞氏病，而在英國的7例病人中，就有6例曾使用到「來歐丟拉組織塊」，他表示經統計顯示由於外科手術而得到庫亞氏病的人在平均9年後會出現症狀，而潛伏期極長，約為22年，不過他認為如果有任何人在1980年代動過類似手術也無須驚慌或恐懼，因為大部分病例如今已經浮現，未來沒有理由會有大量病例出現，而此英國男病患似乎是最後一位因此種方式而罹患庫亞氏病的人，可笑的是最後驗屍官記錄此事件為運氣不佳的案例。

具有不同DNA的庫亞氏病患者

具有不同DNA的庫亞氏病患者

科學家表示：有一位被認為在2009年1月時死於變種庫亞氏病的30歲男人，是屬於某種從未顯示該疾病任何徵象的基因型。

在英國，目前有166個人死於「變種庫亞氏病」(vCJD)，與吃入被「牛海綿狀腦病變」(BSE)感染的牛肉有關，而所有人體內都被認為具有且分享某些基因。英國「國家普利昂臨床診所」(the National Prion Clinic)的John Collinge教授在「刺胳針期刊」(Lancet) 發表一篇病例報告，顯示英國藍那卡席爾郡這位因變種庫亞氏病死亡的病人Grant Goodwine具有不同類型的基因，因而提醒說該疾病並未遠離，估計此族群中有高達350個人可能罹患這種疾病。科學家一直認為變種庫亞氏病在第一波感染之後將在某一段時間出現第二波傳播，英國廣播公司科學通訊員Pallab Ghosh報告，這是第一個徵兆此種理論正在呈現，由於在原始基因型之外鑑定出第一個可能的變種庫亞氏病人，此種情況有可能發生，因為診斷是基於疾病進展之觀察而非病人死亡後的驗屍檢驗，這絕對證實了疾病的存在。

有幾千個人可能已經被感染，雖然他們從未顯現任何症狀，但是他們具有感染其他人的可能性。變種庫亞氏病是被稱為「普利昂」(prions) 的感染原引起，這種「普利昂疾病」(prion disease)影響大腦構造或其他神經組織，目前無法治療。普利昂被認為是含有異常折疊的蛋白質，容易讓人體內大部分細胞表面所發現正常健康的普利昂蛋白質改變形狀而擴散。檢驗結果顯示Goodwin具有異型結合類型的基因，預定製造人類普利昂氨基酸「纈氨酸」(valine, V)或「甲硫氨酸」(methionine, M)。

潛伏期

人體內具有VV（同型結合性，homozygous）、MM（同型結合性，homozygous）或MV（異型結合性，heterozygous）之基因，由1994年起，全世界大約有200例變種庫亞氏病例已經被鑑定出，而所有經過檢驗的病人基因組成皆為MM同型結合性，然而Goodwin卻是MV異型結合性，有人認為人口的47%具有此種類型的基因。Collinge教授表示：英國大部分人口可能已經暴露於牛海綿狀腦病變的普利昂，但是此種未顯現臨床感染之範圍有多大仍然未知。而大約有三分之一的英國人口是MM同型結合性，如果暴露於牛海綿狀腦病變後，具有其他基因型的個人也有類似敏感性發作普利昂疾病，但是加上較長潛伏期，則估計會有更多病例出現。

科學家從前研究新幾內亞的另一種普利昂疾病，稱為「庫魯症」(kuru)，是由吃進受感染的人類組織引起，所有原始病例都是MM型，但是最近已經有MV型出現，此情況顯示MV型的人能罹患像是庫魯症的普利昂疾病，但是潛伏期要長得多。英國健康部發言人說明：「海綿狀腦病變指導委員會」(The Sponfigform Encephalopathy Advisory committee, SEAC)已經注意到此發現，這證實對於變種庫亞氏病須要持續警戒及進行健全之調查，該委員會將繼續提供資源給庫亞氏病調查及研究之用，而研發變種庫亞氏病的檢驗方法仍然是優先考慮。

倫敦的波特貝露街

倫敦的波特貝露街

倫敦西區最有名的「波特貝露街」是一個跳蚤市場，大約兩英里長，穿越諾汀丘(Notting Hill)中心，整整一條街兩旁排著滿滿的攤販，充滿生氣與喧囂，假日時世界各地的遊客興致勃勃地在這裡尋寶，彼此潮湧推擠，真的是前胸貼後背，大家仍然興高采烈，因為這裡是旅遊者的天堂，到此大家都在問：那裡是藍門(blue door)？那裡是旅遊書店(travel bookshop)？那裡又是花園籬笆(garden fence)？因為電影「新娘百分百，Notting Hill」的場景就在這裡，記得大嘴巴的茱麗亞羅勃茲和花心的休葛蘭嗎？

第一次手裡拿的是裝彩色負片的尼康全手動相機，配上中長距離變焦鏡頭，幾乎沒有甚麼操作經驗，當朝向波特貝露街路牌時，突然見到一位佳人現身於窗緣內，猛然轉用最長焦距，但求不要轉首無情，按下快門，佳人芳蹤已渺，直至洗出照片方知卿待我不薄，姿態優雅永留我心。

胖婦坐於各式銀器之後，無視於眾人瀏覽，銀餐具擦得雪亮，各自有型，尚標有特異名稱，不識直寫英文者徒呼負負。記得曾拜訪雪菲爾大學女教授家，餐桌上就擺滿銀製餐具款待東方小子，女教授不久前喪夫（同大學教授），一人獨處，餐後指導教授（男）捲袖洗碗，小子只得傻笑相隨，正宗英國學者居家極大，客廳牆壁上緣設有書架一圈，曰英國學術人士家居典型之飾。

這個攤位上擺了許多瓷器，英國人喜歡小瓷器，從人物到動物到餐具，我曾經在威爾斯小店買到一個老頭坐在長板凳的小瓷器，鮮活靈動，老遠帶回台灣放在櫃子裡遙想當年的渾小子，如今也只能坐在板凳上喝咖啡了。

英國是個喝茶的國家，在餐廳中喝的是奶茶，鮮牛奶加紅茶，那時還不會喝咖啡。上下午各有一段飲茶時間，指導教授也在自己的辦公室裡煮小小一杯義大利咖啡，當老闆不在時，喝茶時間自動加長，甚至溜出實驗室買唱片去了。銀製茶具可真漂亮，擦拭得閃閃發光炫人眼目，悠閒其實是一種美德。

我累了，只得打個大哈欠，反正你們都是異客，過一下就鳥獸散了。

轉角處的小店藏有一輛紅旗牌的汽車，這可是當年老毛的御駕，只是與佛祖和彌勒佛相處有點詭異，這就是英國。

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精神疾病的新基因學

精神疾病的新基因學

化學拭除劑

研究人員希望闡明在經驗及精神疾病間的分子途徑，最終將繞過此途徑朝向對精神疾病異常發展出更佳治療方法，早期研究已經建議對抗壓力與焦慮（至少針對大鼠），可能部分為清除DNA上漸成標記之方法。

在2004年論文中，Weaver、Meaney及其同事對曾經被低度舔允及低度照料母鼠養育的大鼠使用一種組蛋白去乙醯抑制劑（一種化合物可同時促進乙醯群數量及減少染色體上甲基群數量）， Meaney的研究小組發現此種治療法可消除大鼠欠缺養育引起的情緒低落情況，經過治療的大鼠當被困在管子裡時不再特別焦慮：他們壓力賀爾蒙的量與被高度舔允及高度養育母鼠照顧的大鼠一樣。

最終科學家可能對罹患棘手精神疾病異常的人測試一種類似的治療方法，醫生也可能勸告具有精神異常症狀危險的病人注意行為，例如，改變他們的飲食（這能改變小鼠的基因表因而決定例如皮毛顏色等特徵），經過精神治療或服用藥物，這可能防止對他們的DNA產生破壞性的漸成改變，例如有一種甲基化作用的頡頏抑制劑可協助減少被性侵者及受創傷者發生「創傷後壓力症候群」(post traumatic stress disorder)之頻率或嚴重性，甚至可以限制戰爭對軍人的心理影響，即使此等治療方法仍然屬於未來性，最近對於精神異常症狀漸成作用的了解，已經激勵出有關我們生活事件及經驗如何能改變我們心靈的新觀念。（全篇結束）

精神疾病的新基因學

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製造連接

與藥物上癮明顯歸咎於環境相反，精神分裂症所產生之幻覺、冷漠與思想扭曲的原因仍然十分不明，在細胞層次，研究人員已經注意到已故精神分裂症病患大腦一種反常情況：與精神健康正常者相比，在病患大腦的某些認知及視覺部位，神經元較小、較薄且與其他神經元之連接較不密緻，雖然無人確定何者可解釋此種解剖學上之奇特處，但部分可能由於調控或形成神經聯絡所必要的某些蛋白質失常造成，此類蛋白質之一為「捲軸素」(reelin)，這是一種酵素作用於在神經元間延展之分子「構造基質」(structural matrix)上。

研究人員已經發現在已故精神分裂症病人大腦不同部位的捲軸素濃度大約減少50%，在2005年，兩個科學研究團隊同時報告有關捲軸素缺失的一個可能原因，在研究之一，美國芝加哥伊里諾大學的分子生物學家Dennis R. Grayson與其同事比較15位已亡故精神分裂症病人與15位沒有精神疾病者大腦在大腦組織裡的捲軸素基因，研究人員偵測到與正常大腦組織相比，在精神分裂症大腦後面部位的組織中，有較多數量的甲基群連接在捲軸素基因上，他們認為精神分裂症可能由減少捲軸素基因表現的漸成改變引起，雖然聖地牙哥加州大學的精神病學家Ming Tsuang與同事也獲得類似結果，但是其他組兩科學家後來卻無法找到捲軸素基因甲基化作用與精神分裂症間的關連性。

即使捲軸素基因甲基化是精神分裂症原因之一，卻沒人知道何種環境因子可能產生此種DNA之化學擾亂結果，同樣科學家也無法確定減少製造捲軸素如何能導致精神分裂症，缺乏參與神經遷移及重新建構神經連接的捲軸素，可顯現神經元與其他神經元無法形成通常的連接數量，但是此種情況如何導致如幻覺等症狀並不清楚。然而，逐漸增多的證據建議在精神分裂症病人大腦中過多的DNA甲基化作用在並不限制於捲軸素，卻延伸至包括神經溝通及大腦發育上許多其他基因，因此DNA甲基化作用，由未知之環境因子促發，可能在精神分裂症之發展上扮演一個重要角色。（待續六）

精神疾病的新基因學

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分支

漸成機制也可能存在於我們對於物質上癮（例如酒精及非法藥物）的根基內，藥物上癮可能由基因因子促進；這就是遺傳上敏感的個人比其他人更容易上癮，但是將大腦移轉至一種上癮狀態必須使用某種物質，而漸成作用似乎在此種移轉上具有功能。

上癮藥物藉脅迫大腦獎賞中心產生其暗中危害的作用，獎賞中心包括一個中腦構造稱為「依伏核」(nucleus accubens)，此構造正常對一般愉悅情況起反應，包括飲食及性，但是一種濫用藥物（例如古柯鹼，cocaine）能敗壞大腦的獎賞迴路，而使得此等藥物變成一個人愉悅的唯一來源，在細胞層次，「古柯鹼依賴性」(cocaine-dependent)齧齒類動物的依伏核含有神經元像是更茂密的灌木，比那些從未暴露於古柯鹼的動物有更多分支或樹突尖刺與其他神經元連接，藥物濫用似乎激勵這類分支的生長，此情況可能異常加強大腦獎賞迴路中神經元間的溝通。

可能刺激細胞變化的蛋白質是「激酶」【cyclin – dependent kinase-5 (Cdk5) 】，這是一種酵素似乎能調整兩個神經元在連接處【稱為「突觸」(synapses) 】如何溝通良好，在2003年，Nestler與其同事報告，以一種抑制Cdk5活性減少古柯鹼對於神經分支作用的藥物注射大鼠：結果大鼠依伏核神經元萌發較少分支，因此顯得較不像茂密的灌木，該研究作者下結論說：「在依伏核，古柯鹼誘發之樹突尖刺增生是依據cyclin – dependent kinase-5的活性而定。」

在2004年，Nestler與德州西南大學醫學中心的神經科學家Arvind Kumar及其他人報告，與喝下生理食鹽水的大鼠相比，長期暴露於古柯鹼的大鼠，在組蛋白上的Cdk5基因，具有超過4倍量的乙醯群存在（這些乙醯群能鬆開染色體構造使基因更容易被接觸到），因此暴露於古柯鹼似乎會促進基因的表現，提升Cdk5蛋白質的製造，轉而刺激或使得在依伏核上的神經連接生長，此等漸成改變可能因此造成上癮行為。（待續五）

精神疾病的新基因學

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緩解憂鬱症

在憂鬱症發作上另一種漸成改變可能扮演關鍵角色，雖然許多人的觀念認為憂鬱症係化學不平衡的結果，但是沒有人知道此病的真正機制，某些研究人員如今提出理論認為憂鬱症會由不足量的生長因子蛋白質例如「大腦衍生性神經營養因子」(brain-derived neurotrophic factor, BDNF) 產生，這如同其他生長因子，可支持並滋養神經細胞，在一個2006年的研究，研究人員發現在罹患憂鬱症女人的血液中BDNF的濃度異常低下，更加，以抗憂鬱劑治療後可將該女人血液中BDNF的量恢復正常，相似地，其他實驗證明例如以抗憂鬱劑、「電痙攣療法」(electroconvulsive therapy, ECT)及運動等治療方法皆能增加齧齒類動物大腦中BDNF的濃度。

直到最近，沒人曉得BDNF耗竭之分子機制，但是這十年初，美國德州西南大學醫學中心的精神病學家及神經科學家Eric J. Nestler與其同事提出理論，認為憂傷的經驗可能改變預定製造BDNF的DNA，在2006年一個研究，Nestler與同事讓「霸凌」(bully)小鼠與個頭較小的小鼠在籠中每天交配5分鐘，面對霸凌的對象，身材嬌小的小鼠動作焦慮且順從：牠們吱吱叫、畏縮並嘗試逃出籠子。

於是科學家用一片鐵絲網將兩隻小鼠分開停止接觸，但這仍然會讓身體較小的小鼠聞到霸凌小鼠的體味，直到下一次再相聚，如此處理10天後，較小動物的動作顯現受到挫敗的行為：像是憂鬱症病人，牠們不再與其他小鼠互動，並以一種古怪的姿勢呈現異常焦慮，站立不動而非探索對方，這些小鼠在牠們大腦裡也具有異常低量的BDNF。

為找出如何霸凌行為可能降低BDNF濃度，研究人員檢視被霸凌及較佳對待之小鼠兩者大腦海馬細胞裡製造BDNF的基因，他們發現受挫敗小鼠比正常小鼠在接近BDNF基因的組蛋白上有較大濃度的甲基群，因此認為受威脅之經驗能化學性隔絕BDNF基因，關閉藍圖並抑制BDNF的製造，更甚的是，以一種抗憂鬱劑(imipramine)治療受挫敗的小鼠，每天給藥共1個月，則會促進BDNF的製造（並緩解憂鬱症），明顯地係藉加入乙醯群至BDNF基因造成。

其他治療憂鬱症的方法對BDNF基因可能有類似作用，例如，在2004年一個研究，Nestler的研究小組發現，對罹患憂鬱症的齧齒類動物應用電痙攣療法時，也會增加BDNF基因周圍組蛋白上的「乙醯化作用」(acetylation)，神經科學家懷疑心理治療法可能具有相同作用，但是沒有人曉得究竟效果如何，因為還沒人對齧齒類動物發展出有效的談話治療法。（待續四）

精神疾病的新基因學

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雙親照顧的產物

某些雙親照顧的情況能深遠地型塑一個兒童的情緒發育及精神健康，而某些證據認為漸成作用也可做到此結果，例如，兒童時期受到性虐待及肉體虐待的女人具有過度的壓力反應：即使面臨微小壓力，在血液中壓力賀爾蒙「皮質醇」(cortisol)的量變得異常升高（例如在聽眾前面演講及進行心算10分鐘），另一方面，兒童接受許多正常身體動作及照顧，比那些較少受到注意及養育的人，可能在成年時停止更多情緒反彈及較少受到壓力影響，至少這是某些動物研究的建議。

1997年，加拿大馬基爾大學的神經科學家Michael J. Meaney與其同事比較大鼠的壓力反應，母鼠在頭10天用力舔允並照料剛出生的大鼠，與那些母鼠極少舔允及照料的大鼠相比，科學家發現受到高度舔允及照顧的剛出生大鼠顯現較少焦慮及壓力情況，而那些被限制在小塑膠管裡20分鐘時較少受到舔允及照顧的大鼠其大鼠壓力賀爾蒙「糖皮質醇」(corticosterone)的量顯著衝高得多，並維持更長時間。

但是動作與養育（或缺乏）如何型塑剛出生大鼠對壓力的生理反應？當一個人或動物察覺到一個威脅，大腦認知與情緒部位就警告「下視丘」（hypothalamus，位於大腦基部一個核桃大小的構造），下視丘然後傳送化學訊息至腎上腺，並經由另一個腺體稱為「腦下腺」(pituitary)，告訴它們釋放皮質醇或糖皮質醇（大鼠），這種賀爾蒙最終對下視丘提供回饋作用，結合至下視丘神經元特殊分子受體上，來抑制進一步活性，此種回饋可預防身體對壓力產生過度強大及延伸的反應，然而在焦慮的大鼠，該環路顯然並未工作良好，因此下視丘持續活化並對限制身體的壓力繼續釋放糖皮質醇。

Meaney與其同事感到好奇，是否在這些大鼠的問題可以回溯至下視丘的糖皮質醇受體上，研究人員找理由認為，如果大鼠大腦缺乏這些受體，這種缺失情況可能會在回饋系統上產生差錯，因此Meaney與研究生Ian Weaver（如今在多倫多大學）及其他人對不論接受母鼠許多或太少舔允及照顧的剛出生大鼠，更進一步檢視此種糖皮質醇受體的基因。

在2004年Meaney的研究小組報告：在受到低舔允及照料之剛出生大鼠比起相同在受到較佳照料對照組大鼠的相同基因，前者糖皮質醇受體基因帶有更多「甲基群」，結果，接受較少養育的大鼠此基因只有遲緩的表現，因此在下視丘產生較少糖皮質醇受體，缺乏受體減弱糖皮質醇在壓力事件後使下視丘安靜的能力，放大壓力反應並造成過度受壓及焦慮的動物，在另一方面，高度舔允及高度照顧之母鼠養育行為使它們小鼠糖皮質醇受體基因比較沒有甲基群存在，因而這些小鼠如同成鼠般能較佳處理壓力。（待續三）

精神疾病的新基因學

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表現的基因

我們的基因，埋藏於身體每一個細胞中央的DNA中，形成蛋白質藍圖、細胞的工作機器，蛋白質分子建立並維持我們的大腦與身體，型塑我們的人格及身體特徵，基因學的研究大部分是基因密碼【即其化學單元(A, T, C and G)的序列】與人或動物之型態或行為改變間，相關變化的一種規律。

但是具有一種作用，一個基因必定實際上被用來作為一種蛋白質的模版，此過程稱為基因表現(gene expression)，不同（從前製造）蛋白質結合至DNA上，並用其轉錄成中間分子稱為RNA，然後轉譯成為一種蛋白質，一個細胞並不轉錄及轉譯每一個基因，然而，個體的每一個細胞含有相同基因，但是不同細胞使用不同組合的基因，此等選擇性基因表現使得個肝臟細胞不同於大腦細胞，相似地，如果一個人細胞裡的基因表現改變，這個人就會表現不同的身體或情緒特徵。

此種情況如何發生？關閉一個基因的原始機制包括防止必要分子之接觸，像是一條長線圍繞在一個物件，DNA分子緊密捲曲【大部分圍繞於蛋白質「線軸」(spools)，或「組蛋白」(histone)上】 ），如果將這樣長度的DNA契合於細胞核內，這是一種必要的方式，以此種致密狀態，DNA無法靈活地作為蛋白質的模版，為要表現，一個基因的DNA段落必須鬆開並曝露出。

「漸成機制」(epigenetic mechanisms) 開放或抑制對一個細胞基因的接觸，因此可控制基因表現，此等機制包括在DNA或組蛋白添加或去除分子，例如，結合所謂「甲基群」【methyl groups，含有一個碳原子與三個氫原子(CH3)】至DNA，藉物理性阻礙轉錄機械結合至這個DNA的能力來限制接觸產生，因此能關閉或至少讓基因靜止，此外，固定「乙醯群」(acetyl groups，COCH3)至組蛋白可擴大染色體構造，有利基因表現，實驗人員發現愈來愈多此等化學改變能針對特殊生活經驗而產生，某些此種修飾作用會影響一個人的精神穩定性。（待續二）

精神疾病的新基因學

精神疾病的新基因學

在整個歷史上，巫醫、神職人員及醫生已經嘗試確定當一個人陷入悲哀、瘋狂或精神變態時何事出錯，理論學家已經將精神疾病歸咎於許多原因：如體液不平衡，星球運動、不自覺之精神衝突及不幸的生活經驗，今日許多研究人員相信精神異常大部分是由個人的基因組成形成，總而言之，基因是製造及控制大腦之蛋白質的藍圖。

然而基因學並非全部的故事：同卵雙胞胎，具有實際上相同的DNA，但並非總是發展出相同的精神疾病，例如，如果同卵雙胞之一罹患精神分裂症，另一個雙胞胎則只有百分之五十的機率也罹患同樣疾病，的確，許多數據認為精神疾病典型地是由環境及許多不同基因間複雜地相互作用產生，但是只有最近科學家開始領會環境如何作用於大腦而產生心理改變。

由一種精神疾病的新觀念引領，研究人員發現生命經驗能真正改變一個人的心靈：藉化學物質覆蓋控制其功能的DNA，但是以一種不改變基因密碼的方式進行。並非創傷經驗、藥物濫用或缺乏作用，有時其他因素會引起「附屬分子」(satellite molecules)結合至一個人的DNA上，這並未觸動基因的基本重要性，這些懸掛分子改變了基因的表現，關閉或加速某些蛋白質結構影響了一個人之精神狀態。

研究人員稱此新領域為「漸成作用」(epigenetics)【'epi'表示在上或在外】，他們發現藉促進一個調控壓力及焦慮的基因表現，大鼠母鼠養育行為能支撐剛出生小鼠情緒的恢復能力，另一方面，令人苦惱的事件似乎會藉「漸成機制」(epigenetic mechanisms)關閉一種神經生長蛋白質的表現，因此促進憂鬱情況。

相似地，近來研究認為漸成改變也可能對於藥物上癮及精神分裂症的病理學以及保留長期記憶方面具有影響。

鑑定此等引起精神疾病的分子變異，能使得科學家對於精神疾病發展出一套新的治療方法，例如，未來藥物可能設計在藥理上能擦拭DNA以消除導致變成精神分裂症、憂鬱症、焦慮症或藥物上癮的分子改變。（待續一）

英國人結婚

英國人結婚

2004年8月重回倫敦，這一別就是15年，老倫敦大部分沒變，只是多了千禧橋、倫敦眼與飛彈樓，有一日赴溫莎堡，見到英國人的結婚前與結婚後，男女都約摸40歲以上？先生是巧克立人（東印度群島移民？）太太是個白人，觀禮者一群，黑女人也戴起英國白女人的帽子，大部份白女人們則放棄了這一項美麗的妝扮，婚禮攝影者的照相機十分落伍，雖然也是數位，新娘的爸爸（？）著上大禮服，圍觀的媽媽告訴女兒那就是新娘（不過老了點），新郎與新娘笑得真心，想想是不是要將這些精彩的留影寄給他們（遠地的祝福），最後投擲鮮花，相機裡卻沒有了底片（可惜不是數位），最吸引我者則是那輛老花車莫屬，典雅與高貴，說不定是最新車種（十分英國），我們坐在路邊，吃著義大利人煮的魚與薯條，看到嗎？我們就在車後的白陽傘前，不久下雨了。

重寫達爾文 – 新的非基因遺傳學

重寫達爾文 – 新的非基因遺傳學

母親的營養也可能影響兒童形成肥胖的危險，在1944年及1945年飢荒時期，懷孕六個月（頭兩次三個月）的荷蘭女人，後來生出男孩，在其19歲時非常容易長成為胖子。

所有這些結果都提出一個重要問題，即為何在製造精子或卵的時期前後，或在胚胎時期，像是食物攝取或抽煙等因素，對於兒童新陳代謝及體重具有影響。

食物太多或太少的時期延長，可能啟動一種基因表現模式的開和關，結果產生青春期較早出現也因此較早死亡，Pembrey解釋說，而這可能是會遺傳的，「為何某些人體重更容易增加的原因是因為他們使用新陳代謝基因的方式不同，」美國西雅圖華盛頓大學的Reinhard Stöeger表示，他認為在近代人類出現很久以前，新陳代謝基因網路的演化被食物相對稀少性磨練，而非盛宴或飢荒，「這些基因在生命早期對不良環境條件（例如盛宴）的反應已經變得被程式化符合漸成性，此情況可以解釋目前在西方第二型糖尿病及肥胖的流行，這些國家食物非常豐盛。」對應環境使漸成性關閉延長可能也導致DNA改變，將漸成標記「鎖住」(locks in)，Stoeger認為情況是如此。

在最近發現的許多結果之中，一群基本問題如今被高舉，如果我們所吃的食物會影響我們的孫輩，我們是否必須要更小心？如果真是如此，以何種方式進行？我們是否應該更關心有關戰爭或虐待兒童的長期影響？我們可否選擇一種食物以減少我們自身及我們小孩癌症的危險？我們才剛剛開始獲得有關如何回答這些問題的跡象，但是有一件事是清楚的：基因只是故事的一部份。〈完結篇〉

重寫達爾文 – 新的非基因遺傳學

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在人也是如此，有證據顯示環境對父親及母親的影響能在他們小孩產生改變，此情況使某些研究人員考慮一種令人吃驚的可能性，即目前在已開發發國家中第二型糖尿病的流行及肥胖與我們父親及我們祖父所吃的食物有關？

目前肥胖流行與我們父親及祖父所吃食物有關？營養似乎的確具有長期作用，依據由英國倫敦大學大學學院兒童健康研究所Marcus Pembrey與其同事進行的研究，他們分析瑞典北方Överkalix隔離社區的記錄，發現祖父在年齡9至12歲間受苦於食物短缺的男人比他們的同伴活得久 (European Journal of Human Genetics, vol 14, p 159)，對於女人也有類似之母系影響存在，但是在此案例目前最大的影響在於孫女的長壽現象，這是當祖母在子宮中或是嬰兒時發生食物受到限制的情況，這似乎在食物供應相對貧乏時人類反而生長茁壯，該研究小組的結論認為，在這些條件下某些種類的關鍵資訊（或許是自然界中的漸成作用），被精子及卵形成的關鍵階段把握住，然後代代相傳。

Pembrey的研究小組也檢視最近英國的紀錄，是「亞文雙親與兒童直系研究」(Avon Longitudinal Study of Parents and Children)所收集，他們鑑定166位父親報告在11歲前開始抽煙，並發現這些父親的兒子（並非女兒）在9歲時身體質量指數的值要比平均數高得多。

同時在2006年，台灣大學的陳秀熙教授(Tony Hsiu-Hsi Chen)與其同事報告，規律性咀嚼檳榔的男人其後代具有兩倍危險性於兒童期發生新陳代謝症候群，檳榔也與咀嚼者本身新陳代謝症候群的幾種症狀有關，包括增加心跳、血壓、腰圍及體重。〈待續六〉

重寫達爾文 – 新的非基因遺傳學

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此研究結果只是建議性，但是當其針對癌症時，證據則更有力，已知當一個關鍵性修補DNA的基因MHL1變得被甲基群覆蓋防止其產生功能時，某些大腸直腸癌會發作，在2007年，Ward與其同事發表一個罹患此種癌症的女人與其三個小孩的研究，MHL1基因在兩個小孩體內活化，但是一個兒子的基因被嚴重甲基化，結果被關閉的基因像他母親一般（The New England Journal of Medicine, vol 356, p 697）。

該論文在癌症研究人員間引起一陣轟動，因為研究提出一個全新的方式即此疾病危險可能會遺傳，當然該發現說不定是偶然的，或兒子可能遺傳到此基因甲基化作用的遺傳習性，而非漸成標記本身，然而由該篇論文出現起，直接遺傳性開始看起來更為可能，其他研究小組已經鑑定出類似家庭，而在所有病例中其作用似乎經由卵藉母親途徑向下傳遞，MHL1基因在受影響男人的精子中似乎正常。

某些漸成標記也可能由父親遺傳，然而，在一個發表於2005年如今是傳統的研究中，美國愛達荷大學的Matthew Anway與同事顯示在子宮裡雄性大鼠暴露於普通作物殺菌劑vinclozolin後，其生殖力比較低，並且發作癌症及腎臟缺陷的危險性比正常要高，不只這些影響傳給牠們的後代，再經過後三代仍然也經由父親傳給兒子 (Science, vol 308, p 1466)，該研究小組發現DNA沒有發生改變，只有改變過的DNA甲基化作用模式出現於這些大鼠的精子裡，因此建議是漸成因子造成。

第二年，美國馬里蘭大學一個研究小組發現吸入古柯鹼的雄性小鼠會將記憶問題傳給牠們的小鼠，再一次，牠們的精子顯示沒有明顯DNA損傷，但是在製造精子的輸精小管裡，研究人員發現在DNA甲基化時所使用兩個酵素的量發生變化。〈待續五〉

重寫達爾文 – 新的非基因遺傳學

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飲食並非唯一環境因子能影響某些基因漸成設定，加拿大馬基爾大學的Michael Meaney與同事已經發現被母鼠忽視的新生小鼠在成年期時更常表現害怕行為，這些小鼠顯示包括在壓力反應時某些基因的甲基化作用要比正常高得多，有一個清晰的提示表示，這些小鼠也指出一種反轉漸成改變的可能方式。

在人類也是如此，有許多惱人的提示出現：在生命早期（此時大腦仍然在發育中）時的傷害經驗能影響漸成設定，或甚至有災難性結果。在2008年5月，Meaney與其同事報告一個有關13個男人自殺的研究，所有人都是兒童受虐的犧牲者，與死於其他原因的男人比較，在自殺者的大腦裡出現顯著漸成差異，該研究小組解釋，這可能是由於兒童期受到虐待而引起漸成標記改變，那麼這種改變是否也造成這些人的自殺？

最近的證據指出不正常的漸成模式在精神健康異常上扮演一個角色，在2008年3月，加拿大「上癮及精神健康中心」(the Centre for Addiction and Mental health)的Arturas Petronis與其同事第一次報告對35個罹患精神分裂症的人進行死後大腦組織「完全漸成基因組」(epigenome-wide)的掃瞄，他們發現有一個獨特的漸成模式，控制大約40個基因的表現，(The American Journal of Human Genetics, vol 82, p 696)，其中有幾個基因與神經傳導物、大腦發育及其他與精神分裂症相關的過程有關，Petronis解釋說，這些發現展示出對一種新方式了解精神疾病的基礎研究，由於疾病帶有重要的漸成組成。

由於在Meaney研究中的自殺者這些漸成標記可能在發育時出現，然而也有其他提示指出罹患精神分裂症的人可能相反地由他們的父母親遺傳得病，並轉而可能將標記傳給自己的小孩，在理論上，哺乳動物的不同代間會將漸成標記擦拭掉，然而令人困惑的是，在Petronis的研究對象中其DNA甲基化作用的異常並不侷限於他們的額葉皮質，而也存在於精子裡，「此情況認為有可能遺傳之漸成異常性造成精神分裂症及兩極性異常症的家族遺傳。」研究小組成員Jonathan Mill表示，他在英國倫敦大學國王學院精神疾病研究所工作。〈待續四〉

重寫達爾文 – 新的非基因遺傳學

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所有雌蜂（包括蜂后）都由基因完全一樣的幼蟲發育，因此對蜜蜂而言，在早期發育時所吃的食物產生一種漸成設定具有一輩子根本性的影響，當然這是一個極端的例子，但是研究人員開始體認到在其他動物也有相似機制產生作用，甚至包括人類。對蜜蜂似乎有一個極端重要的早期階段，在其個體基因的表現模式被大程度地「程式化」(programmed)，而環境因子能嵌入此程式化過程，可能具有長期健康影響。

在2000年，美國杜克大學的Randy Jirtle領導以具有一種完全相同基因的小鼠進行一個突破性的實驗，這些小鼠攜帶agouti基因，使得牠們變得肥胖並傾向產生糖尿病與癌症，Jirtle與其學生Robert Waterland在受孕前及懷孕期間給一群雌性小鼠一種富含甲基群的食物，結果發現後代小鼠與親代非常不同，牠們不但瘦而且可活至耄耋之年，雖然剛出生小鼠遺傳到可造成傷害的agouti基因，但甲基群結合至基因且減弱其功能。

Jirtle然後嘗試添加genistein至食物給懷孕agouti小鼠吃，這是一種在大豆中發現類似「雌激素」(oestrogen)的化學物質，劑量設計為與一個人吃高黃豆飲食的消耗量相比較，這與減少癌症危險及含較少量身體脂肪有關，結果這些小鼠也更容易生下體瘦、健康的後代，而且較少機會在成年時變得肥胖，這種改變與包括在管控agouti基因活性的六個DNA鹼基對位置上甲基作用增加有關。

這些實驗與其他動物研究強力建議懷孕女人的飲食能影響她小孩的漸成標記，因此某些營養成分的作用被稱為有問題或許並不令人驚奇，例如folate是一種有力的甲基供應者，這是在某些國家（包括美國）例行性推薦在懷孕時添加入穀類加工食品中，因為如果在懷孕期前後吃入可減少發生「脊髓管缺陷」(spinal tube defects)的危險，但是Jirtle懷疑是否這也會誘發目前還未知的、傷害性漸成影響。（待續三）

重寫達爾文 – 新的非基因遺傳學

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拉馬克有關真正非基因遺傳如何可能產生作用的想法是最了不起的，例如他寫道：長頸鹿的脖子一代接著一代變得更長，是因為動物有向上伸長脖子吃到樹頂葉子的習性，相反地，最近的研究則在生物機制上發展出一個堅實的基礎，就是所謂「漸成改變」 (epigenetic change)。

「漸成作用」(epigenetics)解釋在細胞內基因活性如何被管制，哪些基因被打開或關閉，及所有這些情況都發生時哪些基因功能如何及何時變弱，例如，一個人肝臟與皮膚細胞含有完全相同的DNA，這兩種器官特殊的漸成設定顯示組織看起來非常不一樣並執行完全不同的工作，同樣地，在不同發育階段及整個生命期，不同基因可能在相同組織中會表現，研究人員對於真正何種機制控制所有這些情況的了解還差得遠，但是他們獲得了某些進展。

在細胞核內，DNA疊起被一些稱為「組織蛋白」(histones) 的蛋白質束包圍，它們帶有尾巴由核心伸出，影響基因表現的一個因素是這些尾巴經過「化學修飾」（chemical modifications）的模式，例如乙醯及甲基群存在與否，基因也能直接經由將甲基群結合至DNA上的酵素而「失去功能」(silence)，所謂「RNA干擾作用」(RNA interference, RNAi)系統能經由小型RNA股指揮此活性，同時控制DNA「甲基化作用」(methylation)及改變組織蛋白，這些RNAi分子係針對信使者RNA（股的長度要長得多，作為在DNA序列及預定製造蛋白質間的中間物質），藉打碎信使者RNA成為許多小段，RNAi製造出漸成「標記」(marks)來控制基因活性。

我們知道基因（可能也包括非編碼DNA）控制RNAi，也因此在決定一個人的漸成設定上產生作用，然而情況變得愈來愈清楚，環境因子也具有直接影響，帶有可能改變生命的衝擊，最明顯的例子來自蜜蜂，所有雌蜂都由基因完全一樣的幼蟲發育出，但是那些餵食「王漿」(royal jelly)的蜜蜂卻變成具有生育力的蜂后，而其他蜜蜂則命定一輩子成為無生殖能力的工蜂，在2008年5月，澳洲國立大學由Ryszard Maleszka領導的研究小組顯示漸成機制可解釋此現象，科學家使用RNAi來關閉蜜蜂幼蟲中一個製造「DNA甲基轉變酵素」(DNA methyltransferase)的基因，這是將甲基群加至DNA上所必須的一種酵素，結果大部分這些幼蟲孵出成為蜂后，而牠們從未吃過王漿(Science, DOI: 10.1126/science.1153069)。〈待續二〉

重寫達爾文 – 新的非基因遺傳學

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在達爾文發表「物種原始」(On the Origin of Species)前半個世紀，法國自然學家拉馬克(Jean-Badptiste Lamarck)概述了他自己的演化理論，此理論的基礎為人一生後天所獲得的特性能傳給他們後代的想法，在那時，拉馬克的理論通常被忽視或被諷刺，然後來了達爾文及孟德爾發現遺傳學，在最近幾年，依據道爾金(Richard Dawkin)「自私基因」(selfish gene)觀念的想法已經主導有關遺傳學的討論，除了在19世紀後期及20世紀早期例外出現短期興趣之外，「拉馬克學說」(Lamarckism)已經長期被掃入理論的垃圾場。

如今情況卻完全改觀，沒有人爭論說拉馬克每一件事都對，但是在過去十年，情況變得愈來愈清楚：環境因子（如飲食或壓力）能具有生物性後果，可傳衍給後代而不發生任何基因序列的改變，實際上，某些生物學家已經開始考慮此過程是例行性的而完全接受此想法，挑釁地稱其為「新拉馬克學說」(new Lamarckism)，這將表示一種在根本上重寫近代演化理論，有某些人視其為異端邪說並不令人驚奇，以色列特拉維夫大學的Eva Jablonka解釋，「這表示自私基因理論的死亡，」「整個有關遺傳與演化的說法都將改變。」

這並非全部，對公共衛生的衝擊可也是非常大，某些研究人員談到有關了解疾病原因的一個典範轉移，例如，非基因遺傳學可能解釋目前的肥胖流行，或為何對於某些癌症與其他異常疾病顯現家庭模式，但是卻沒有可識別的基因原因，「這是一個全新的方式來檢視許多疾病的遺傳與原因，包括精神分裂症、兩極異常症及糖尿病，以及癌症。」澳洲新南威爾斯大學癌症研究中心的Robyn Ward如此表示。〈待續一〉

人類「基因密碼」的複雜性

人類「基因密碼」的複雜性

科學家表示人類基因組要比從前所知的複雜得多。

2007年6月14日，由來自世界各地超過35個研究中心的科學家，發表一個合作研究的結果，顯示人類的基因組構造要比我們從前所想的複雜得多，這在了解人類基因組上已經被推崇為畫時代之創舉。研究人員的合作稱為「DNA組成之百科全書」(the Encyclopedia of DNA elements, ENCODE)聯盟，檢視大約整個人類基因組之1%，得到結論為：從前相信是多餘的95%基因組，實際上在管制DNA如何表現自身上扮演一個重要角色，此研究對決定人類基因學在臨床醫學及人類演化如何與動物不同的影響上帶來新的維度。在2003年時研究人員宣布他們已經繪製了人類基因組，知道該基因組是由3億個DNA鹼基對組成，然而，其中只有介於1.5%至5%間包含已知為「基因」之部位（可實際製造蛋白質），其餘部位則被稱為「垃圾DNA」(junk DNA)，但是研究人員覺得基因組的其餘部位一定具有某種效用，在「自然」期刊發表的一篇論文中，科學家表示他們發現許多所謂垃圾DNA實際上可管制基因如何建立及維持身體功能。論文審查科學家美國亞伯愛因斯坦醫學院的John Greally解釋說，幾年前我們已經完成「人類基因組計畫」(Human Genome Project)，但是我們不知道所發現DNA裡的95%有何功能，此研究結果將是一個里程碑，Greally將基因比喻作樂器，而在此研究中發現的基因組管制部位則是一個樂團的核心，是讓整個交響樂在一起演奏的必要指引。

基因與附加知識

當Greally表示該研究在瞭解人類基因組上是個重要的里程碑，而DNA的其他部位進行管制功能的事實卻並不令人驚奇；而且這是許多科學家從前曾經預期的事，他也表示該研究開始回答一個科學家已經詢問過一陣子的問題：當所有細胞都具有完全相同之DNA時，人體內細胞如何產生不同的作用？我們已經知道很長一段時間：體內每一個細胞都具有相同的DNA，但是每一個細胞是使用不同基因，因而功能就不相同，然而目前研究僅繪製1%的基因組並已花費四年時間，科學家認為剩餘之99%基因組管制部位將在未來四或五年內繪製完成。這只是錢的問題，美國波士頓大學生物醫學工程教授Zhiping Weng如此表示，他是研究領導者之一，定序DNA技術的步調加速，而有興趣加入研究的試驗室數目將加快其餘的過程。波士頓大學生物資訊主任Charles DeLisi表示這是朝前進行的巨大一步，他在人類基因組計畫內扮演重要角色，但是對此特殊研究並未參與，DeLisi視該篇論文是在人類基因研究上一個新方向的開始，在此科學家對於DNA如何真正支配人體生理功能上獲得更廣泛的瞭解，在此計畫完成前每個人都學習到許多知識，參照他命名所謂「醫學進步的連續性」(a continuum of medical advances)將會發生，當研究人員學習更多有關遺傳缺陷如何導致多種疾病，像是糖尿病、心臟病及某些種類的癌症，醫生到時將具有更正確的方式來診斷發生特殊疾病危險的病人。

諧和研究

DeLisi表示此研究最重要的部分為：許多研究實驗室一起共同工作的事實，我們所有人都一起工作使得此結果產生比正常情況要快速得多，對其而言，這就是令人愉快的情況。美國國家人類基因組研究院院長Francis Collins及耶魯大學的Michael Synder在記者招待會上回應對於研究的感覺，他們指出有這麼多研究人員如此和諧地在一起工作是完成此重要研究的關鍵，由於科學家針對完成繪製人類基因組之圖譜，所以此種層級的合作將持續進行，重要結果之一為科學家可以辦得到，歐洲生物資訊研究所歐洲分子生物學實驗室基因組註解主任Ewan Birney表示，我們一定能夠獲得整個基因組之資訊。

增加瞭解

Birney指出基因組研究將採取許多不同方向，能導致許多不同發現，根據科學家對生物學熱心的程度，有關這些在不同層級的結果會讓他們興奮，對他而言，一個重要發現是人類與動物之DNA如何不同，多達一半具有功能的基因組在不同哺乳動物間表現不同，在其他動物間，已經檢視過小鼠、大鼠、刺猬、鴨嘴獸及狒狒的基因組。且不論人類與動物間之歧異，Birney強調人類在個別人之間仍然非常相似，不只是人與人間難以置信地相似，而且唯一合理的方式是應視所有人類為一個族群來檢視人類的基因學，我們彼此間之相似度要遠遠超過差異性，而新證據增加對於基因組之瞭解，研究人員指出完成繪製須要花費許多時間，基因組之複雜度是所有研究人員所畏懼的事，人類預期是如此複雜，而且事實顯然也是如此。

Look into my eyes: The power of hypnosis

Hypnotism is becoming invaluable to psychologists as a tool to reveal some of the bizarre ways in which our brains misbehave

2009年諾貝爾醫學獎

2009年諾貝爾醫學獎

今年的諾貝爾醫學獎頒給三位美國研究人員，他們發現人體如何保護存有重要基因密碼的染色體。

Elizabeth Blackburn、Carol Greider與Jack Szostak一起分享諾貝爾獎，他們的研究工作顯示染色體如何能複製，並進一步協助我們了解人類老化、癌症及幹細胞，答案在於染色體末端的「端粒」(telomeres)，及一種形成端粒的酵素「端粒酶」(telomerease)。人類有46條染色體包有寫成生命密碼DNA的基因組，當一個細胞將要分裂時，兩股的DNA分子被複製，但是科學家對一種異常現象感到困惑，對於兩股DNA分子中的一股，問題出現在股的末端無法複製。
保護生命密碼

因此，在每次細胞分裂時染色體必須減短，但事實上通常並非如此，如果端粒的確一再減短，細胞將快速老化，而相反地，如果端粒長度維持不變，細胞將獲得永恆的生命，這可能也形成問題，此發生於癌症細胞的情況，今年諾貝爾獎得主解決了此難題，他們發現端粒如何產生功能並發現複製端粒的酵素。
舊金山加州大學的Elizabeth Blackburn及哈佛大學醫學院的Jack Szostak在端粒發現一個獨特的DNA序列，可保護染色體不會分解，後來約翰霍普金斯大學的Carol Greider加入研究行列，她那時還是個研究生，Blackburn開始研究端粒自身如何製造，這兩人又繼續發現了端粒酶，該酵素使DNA聚合酶能複製整條長度的染色體而不會漏失最頂端的部分。

這三人的研究結果已經導致其他人尋求新方法來治療癌症，希望藉去除端粒可能治療癌症，在此領域已經有幾個研究正在進行，包括臨床試驗評估能對抗端粒酶活性升高之細胞的疫苗。瑞典卡羅林斯卡研究院的「諾貝爾委員會」(Nobel Assembly)頒發獎項，表示：這些發現對我們了解細胞上已經添加了一個新的維度，對於疾病機制也有所認識，並刺激發展出潛在的新療法，澳洲雪梨兒童醫學研究院的Roger Reddel教授也評論說：端粒酶的故事是基礎研究價值一個傑出的實例。

大腦節律器消除憂鬱症

大腦節律器消除憂鬱症

英國專家相信：在病人大腦裡裝上一個節律器可以消除難以治療的憂鬱症。

該技術已經用於治療巴金生氏病，是利用電線及電池來源以電流刺激大腦深處部位，對幫助以所有其他治療法都失敗的憂鬱症病人一樣，此法也可能有助於治療「強迫觀念及強迫行為異常症」(obsessive compulsive disorder, OCD)。這種方法在美國顯示試驗結果有希望後，英國神經學家表示他們也計畫進行測試，布理斯托大學及瑪莉皇后二世醫院的專家招募罹患強迫異常症的病人來參與2005年開始的試驗，此試驗建構在美國艾莫瑞大學醫學院Helen Mayberg教授的研究基礎上，1995年時，她是第一位科學家使用「深部大腦刺激」(deep brain stimulation, DBS) 開始治療憂鬱症的研究，藉檢視嚴重憂鬱症病人（無法用藥物緩解、心理治療或其他現有治療方法治療）的大腦掃描圖，Mayberg教授發現這些病人傾向在大腦邊緣系統內有一個部位具有非常高的活性，已知與情緒有關。

大腦活性

這些病人在大腦額葉的活性也比正常人低，似乎與邊緣系統裡活性異常高的部位有關，Mayberg教授稱之為「部位25」(area 25)，她解釋用電流刺激部位25可以再度平衡大腦活性並緩解憂鬱症，將所用的器材包括火柴盒大小及以電池啟動的發電機放置於胸腔，與心臟節律器十分相似，也會產生電流。電流經由細小的電線轉傳送至大腦深處的目標部位，電線係埋在頸部兩側皮底下。經局部麻醉後，研究小組將器材植入6位罹患嚴重且對治療不起反應的憂鬱症病人體內，過了一年，有4位病人表示他們注意到情緒產生巨大改善而且沒有副作用發生。

大腦掃描顯示病人如今在部位25之大腦活性較低，而在額葉活性則增加，Mayberg教授表示這是一種非常新的方式來思考有關憂鬱症的性質，不只是讓大腦興奮，還利用電來「再調律」(retune)及「再調節」(remodulate)大腦功能，科學家能打斷或關閉一種異常的功能迴路，她解釋說雖然深部刺激大腦對於治療憂鬱症仍然處於起步期，但是這種方法非常有希望，而且效果會立即顯現，有一位病人表示她感覺到瞬間解放。大約有10%的人在一生中會發生嚴重憂鬱症，而這些病人中大約有10%以傳統方法治療無效，就是這些病人可能由深部刺激大腦得到療效。

其他疾病

相似地，對某些罹患難以治療的強迫觀念及強迫行為異常症的病人也可能有益，這是一種焦慮異常症，特性為病人自身無法控制之強烈、再發、無用的思想及僵硬行為，英國伊莉莎白皇后二世醫院的精神病顧問Naomi Finebderg醫生認為，作為困難醫治的強迫症新治療方法而言，深部刺激大腦可能是個機會，因為總是有一種例外及罕見的治療方法出現。而布里斯托大學心理藥理學系主任David Nutt教授，也建議在英國應該能進行此種手術。目前有神經外科醫生具有進行深部大腦刺激的技術來治療巴金生氏病，在理論上沒有理由為何他們不能進行相同技術來治療憂鬱症及強迫症。

圖一、在憂鬱症病人大腦「部位25」（紅色）過度活化，而額葉（藍色）活性不足。
圖二、進行深部大腦刺激後，大腦「部位25」活性增加，而額葉活性也開上升。

培養流感病毒的人

培養流感病毒的人

全世界只有三間實驗室有能力培養、生長流感病毒「種株」(seed strains)來製造季節性流感疫苗，其中之一就是Doris Bucher（美國紐約醫學院微生物學家）的實驗室，她以在工程製造病毒來生產大量流感疫苗上具有特殊才能而知名，如今有一個新且急的任務，即產生一株病毒種株來製造疫苗對抗H1N1豬流感，自然期刊的記者Declan Butler訪問她有關工作進展的消息。

妳如何進行有關產生病毒種株的工作？

野生株流感病毒生長情況不佳，因此必須找到一株生長較好的疫苗種株，我們所做是以一種能快速生長且大量生產的「供應病毒株」(donor strain)，將須要製成對抗流感疫苗的病毒株「再分類」（reassort），我們先製造目前季節性流感病毒的H3N2成分，並以一株H1N1供應病毒株（稱為A/PR/8/34）將H3N2再分類，PR代表波多黎各(Puerto Rico)，1934年，這是一種古老的病毒株非常適合在雞蛋中生長。

由結合這些條件你所要得到的是種株病毒，在外表看起來像是針對季節性H3N2（這是免疫系統所見），但是在部內則具有高產量波多黎各供應病毒株的蛋白質，我們如此作是使用抗體對抗波多黎各病毒株的表面蛋白質來選擇病毒株，因此我們最後得到的是具有製造疫苗所需來對抗「目標病毒」(target virus)表面蛋白質的病毒株，這是我們由此種選擇過程產生的再分類結果，也是疫苗製造廠使用來作為季節性流感疫苗的H3N2成分。

對於新的H1N1如何處理？

對於H1N1，我們不使用波多黎各病毒株，由於其本身也是一種H1N1病毒，因此會產生某些交叉反應的危險，由不同流感亞型取得一株供應病毒株（這在免疫作用上更加不同），剛好使得整個「抗體 – 選擇過程」(antibody-selection process)更加容易，四、五年前，我們體認出需要一株針對H1N1目標的良好供應病毒株，因此使用另一株病毒株稱為NYMC X-157（取名向我們的研究所致敬），這是一種介於PR/8/34及H3N2病毒株間的再分類病毒株，X-157是在2005至2006年所用疫苗裡的H3N2成分，具有六個基因來自高產量波多黎各病毒株，所以雖然這是一株高產量PR/8/34病毒株，而其表面大部分卻為H3N2，因此對於免疫系統而言看起來就像是H3N2病毒株，當你與H1N1目標病毒作用時，就使其成為一種較好用的供應病毒株，而X-157已經顯示出具有以H1N1目標進行病毒再分類的大能力。

目標病毒與供應病毒再分類的實驗室步驟為何？

我們在2009年4月28日由美國疾病管制及預防中心取得一種新病毒由雞蛋分離出，我們所進行的每一個步驟都必須在雞蛋裡進行，幾乎世界上所有流感疫苗皆是病毒在雞蛋中生長後製造出，沒錯，有些人士說這是一種老式的方法，但是流感病毒在雞蛋中真正生長良好。

第一步，我們以豬流感目標病毒及X-157供應病毒同時感染一顆雞蛋；在每一次實驗皆使用20至30顆雞蛋，然後將病毒注射入「尿囊」（allantoic cavity，圍繞雞胚充滿液體的囊），病毒在膜細胞裡複製，我們加入足夠量的病毒以確定讓兩種病毒株同時進入相同細胞，這是由於必須讓基因產生混合作用，然後我們繼續培養42小時，尿囊裡含有大約10 毫升液體，一旦完成後，只要倒出液體再進行至下一步。

然後進行抗體選擇？

沒錯，在第一次循環後可獲得256種可能的不同基因再分類，記住，流感病毒有8個基因，因此每一個基因可能來自兩種病毒株的一種，數學給妳256種的答案，然後我們進行抗體選擇過程，以與疫苗接種本身相同的原則來進行，我們使用抗H3N2的抗體，針對並殺死那些表面抗原來自X-157的結合病毒，這與我們所要的H1N1不同，我們要的病毒是在外表看起來像是H1N1，但是具有能製造高產量H3N2供應病毒「內部蛋白質」(internal protein)的基因，在外表看起來像是對的病毒株才真正重要。

接著我們在42小時進行三次循環，此時加入對抗H3及N2的抗體來去除任何再分類病毒及其表面的抗原，此步驟減少你所要的可能再分類結合病毒數目至64，在每次循環的末了，我們收取尿囊液並進行下一步工作，如同抗體選擇，在相同時間你已經做出選擇，在每次循環中挑出生長最快且產量高的病毒，這是非常符合達爾文演化論的；而最能適應在雞蛋中生長的病毒數量將超過其他比較不易適應的病毒，因此勝出。

之後，我們擴增病毒量共42小時，複製再分類病毒，然後將其再度擴增，在此時獲得大約80毫升的種株病毒並運送給美國疾病控制及預防中心與其他實驗室，這些實驗室將以免疫血清測試這些病毒以保證再分類病毒看起來像是H1N1，他們也以再分類病毒感染雪貂來評估免疫反應，美國疾病控制及預防中心也定序「紅血球凝集素」(haemagglutinin)來監測因雞蛋適應性可能引發的任何改變，我們通常提供大約三種不同的候選用病毒。

目前病毒生長情況如何？

進行得十分順利，我們全部已經進行了7次循環每次42小時來發展種株病毒，我們一星期能進行三次循環，我們仍然依據目標在五月22日左右運送病毒，病毒生長情況十分良好，我們所檢視的抗體似乎作用不錯，再分類實驗如我們希望地進行。

有什麼竅門讓妳的實驗室顯得特殊？

訣竅就是我們有非常優良的試劑來選擇再分類病毒，以及具有高超技巧及經驗的研究人員，我們繼承了Edwin Kilbourne的實驗室，他是在1969年第一位提出以高產量再分類病毒製造疫苗想法的人，而這是第一次使用於1971年的香港流感疫苗，由那時起此種方法已經針對所有疫苗用來製備A型成分，我已經有40年經驗研究流感，並花了許多年時間來發展純化不同抗原的系統，並製造抗體，我的實驗室主要貢獻是製造出極為優良的選擇抗體。

當Ed雇用我時，我深深被研究流感疫苗的想法所吸引，我是一個十分實際的人，生長在農場，並喜歡做一些有用的事，了不起的是我們所作的是製造出某些疫苗實際在當年就可使用，而且希望能拯救人命。

憂鬱症逼近形成全球性災難

憂鬱症逼近形成全球性災難

依據世界衛生組織調查，憂鬱症將成為社會的最大健康負擔，不論在經濟上及社會上皆是如此，然而，據說開發中國家在精神健康照料上的花費卻不到它們國家預算的百分之二，這個警告出自於今年(2009)9月在希臘雅典召開的第一屆「全球精神健康高峰會議」(Global Mental Health Summit)，世界衛生組織的數字顯示，目前有超過4億5千萬人直接受到「精神異常」(mental disorders)或「失能」(disabilities)的影響，他們大部分生活於開發中國家，五天的高峰會議有機會強調世界衛生組織的呼籲：全球存在精神健康照料的危機。世界衛生組織精神健康部的Shekhar Saxena醫生表示，數字清楚顯示因為憂鬱症造成的負擔似乎增加，數字如此龐大，因此在2030年時此情況將成為所有健康問題負擔上單一的最大原因，「負擔」(burden)的科學觀念是量測生命損失之年限，由於被某種疾病引起早死或嚴重失能造成，在此案例即是憂鬱症。

沈默的流行病

比起某些其他更廣為一般人所害怕的疾病如愛滋病或癌症，憂鬱症要常見得多，由於憂鬱症更常被認出所以稱其為沈默的流行病，當其他疾病數目實際在下降時，憂鬱症已經完全呈現，而且以比例而言則不斷增加，其增加之負擔對開發中國家將成為一種特殊的難題，因為這些國家分配給精神健康的資源少得多，健康專家已經有數字指出，比起富裕國家，貧窮國家實際上已經有更多憂鬱症病例產生，甚至在同一個富裕國家中的窮人比較富有者具有更高度的憂鬱症盛行率，而比起低收入國家，高收入國家將200倍以上的資源分配給健康照料工作，此不但解釋在已開發國家中政府花費的重大比例，也同樣對其國民生產毛額造成衝擊。

憂鬱負擔

英國倫敦大學國王學院的流行精神病學教授Martin Prince，已經嘗試以經濟學名詞來計算一個憂鬱症病人所造成的負擔有多大，部分負擔是因為罹患嚴重憂鬱症病人被顧用及持續工作的機會要少得多而造成生產力的損失，然後是社會提供福利的費用（例如，對無能力及失業者），特別是在富有的已開發國家，據估計，在英國這些花費合起來的金額總數每年大約是12億英鎊（19億美元），或大約佔全國生產量之1%，因此這絕對是巨大的數字。預期精神疾病的負擔一直增加並在未來持續如此，因此社會對待精神疾病的態度必須改變，憂鬱症與任何其他人所罹患的身體疾病同樣都是病，憂鬱症病人在相同健康照料機構內，有權利獲得與其他病人相同的正確指導及治療。

The real Turing test: learning to say sorry

It's high time to apologise for mistreating computer guru Alan Turing and turn him into a Great Briton

使醫學進步的人類天竺鼠

使醫學進步的人類天竺鼠

「英國醫學期刊」(British Medical Journal)於2007年時要求讀者投票選出過去160年來在醫學上最偉大的突破性成就，初審通過的成就包括疫苗、X光、發現DNA構造、衛生及麻醉等，而其間最偉大的發明無疑是發現能止痛的藥物，徹底將外科手術由野蠻及殘忍的行為轉變成救命的科學，然而極少人知道這些成就大部分是經由在自己身上進行實驗的人工作得來，像是牙醫Horace Wells為測試一氧化二氮的威力，在吸入這種氣體麻醉劑時拔掉了自己的一顆牙齒，或William Morton醫生幾乎死於以自身測試的乙醚，但是他的研究創造出「麻醉」(anaesthesia)這個名詞，表示「沒有感覺」的意思。讓人驚訝的是偉大的醫學突破何其多，由疫苗至傳染病之治療，都是自體實驗的結果，而這是一種在今日仍然存活的傳統。

用細菌感染自己

在1984年，一位年輕的澳洲醫生Barry Marshall進行當時許多同行醫生視為魯莽的宣傳花招，他以一種新發現稱為「胃螺旋菌」(Helicobacter pylori)的細菌品系刻意感染自己。而這些細菌是被一位同事Robin Warren醫生在胃潰瘍病人的胃中發現，Marshall醫生及Warren醫生確信這些細菌是引起胃出血及胃潰瘍的一種重要原因，如Marshall醫生回憶，他們碰到許多懷疑的意見。十分明顯，大部分醫生並不相信他們，其他醫生認為他們錯了，這些細菌無害而且當病人產生潰瘍時只抓到無害的細菌，覺得他們對無中生有都很感興奮。可是當Marshall醫生嘗試以螺旋桿菌感染動物時卻沒有成功。因此到最後他決定他已經沒有選擇了，只有用細菌感染自己。

倒胃口的飲料

首先他作胃鏡檢查；將一條光纖管子通入他的胃，並切取一小片胃內層生體組織，這是正常步驟，下一步他要求一位實驗室技術員Neil Noakes幫忙培養細菌，他照作了，培養液聞起來很不好聞，像是沼澤裡的水，當細菌生長得夠多時，Noakes給Marshall醫生一個電話，醫生進入實驗室後技術員將燒杯遞給他，而Marshall醫生只是仰頭一口喝乾燒杯裡的液體，Noakes猜測這可不是小啜一口的動作。

一口氣吞下千百萬個細菌使得Marshall醫生如所預期般地生了病。幾天之內他就感覺疼痛而且開始嘔吐，每天早上在天剛破曉時，他醒來的第一件事就是衝到浴室對著馬桶嘔吐，幾天之後他再一次自己進行胃鏡檢查，取出另一片胃的內層組織，檢查結果足以確定他已經得到非常非常嚴重的胃炎（胃壁發炎），而那些細菌已經有幾百萬個生活於胃裡，Marshall醫生對此現象感到非常興奮，因為他握有這些細菌可以感染一個健康人並且引發胃部損傷的直接證據。

巨大衝擊

然後他用一種複雜的抗生素療法治療自己，結果症狀緩解，而他的實驗啟發了已經改變幾百萬人生命的研究，每年至少有1千萬人因為潰瘍而流血，現在這些人大部分不再有任何問題，人們曾經花了幾十年時間及幾億美元去研究的疾病如今卻變得十分常簡單，澳洲西部伯斯的兩個人發現了疾病的原因及治療方法，而真正解決了此問題。在2005年，Barry Marshall與Robin Warren贏得諾貝爾醫學獎，Marshall醫生以自己身體進行實驗，因為他覺得要求他人先作此事是不合倫理的。

鉤蟲

為相似理由，英國諾丁漢大學的David Pritchare教授與其同事最近用鉤蟲感染他們自己，他們發現鉤蟲產生的化學物質能安撫人類的免疫系統，減少過敏疾病（如枯草熱及氣喘）引起的症狀，但是在病人身上試驗鉤蟲前，他們必須找出被鉤蟲感染後病人究竟有多安全，所以他們自願利用自己的身體來實驗，他們作此實驗表現出他們的承諾，而且因為覺得只有這樣作才適當，一旦他們發現一個劑量是安全的，就可嘗試作為臨床試驗的一部分。當許多醫學研究的倫理基礎逐漸受到疑問的年代，發現科學家仍然準備將自己的身體放在研究的火線上讓人覺得十分驚喜。

大陸福建漳州土樓之旅

大陸福建漳州土樓之旅



漳州土樓群建築最近被聯合國認證為世界遺產，八月底去參觀此位於深山中具有800年歷
史的古建築，尤其南靖土樓有一個精彩的名稱：四菜一湯。在地風景與台灣鄉下一模一 樣。

Many degrees of separation in dementia brains

The network structure of healthy brains allows very efficient communication between different brain regions – but people with dementia don't have it

為什麼憂鬱症患者對往日的愉悅拒而遠之

為什麼憂鬱症患者對往日的愉悅拒而遠之

對於從前感覺興趣的活動失去喜好是憂鬱症常見的症狀，而這是一種研究人員能實際在大腦中見到的神經反應。加拿大研究人員在一個研究中詢問參與實驗者（包括15位無憂鬱症的健康人及16位最近被診斷出罹患憂鬱症的病人）一系列有關他們愛好的音樂及感覺是中性的音樂（既非喜歡也非不喜歡），然後讓這些人聆聽三分鐘他們所選擇的音樂，接著研究人員利用「功能性磁共振影像掃瞄儀」(functional magnetic resonance imaging, fMRI)掃瞄參與者大腦後顯示：在健康人大腦中幾個與處理獎賞及愉悅有關的部位比憂鬱症病人具有較大活性，該報告發表於2009年8月26日這期的「神經報告期刊」(NeuroReport)。

研究人員表示該發現顯現對於常見之憂鬱症狀有神經學之支撐基礎，並認為憂鬱症能干擾某些基本事物之喜好，如音樂。研究結果揭開在健康人大腦與處理獎賞有關的部位會呈現重要反應，而與健康人比較，也顯示最近罹患憂鬱症的病人在這些神經生理反應上出現重大缺失，科學家認為該發現對於憂鬱症可能提出新的治療方法，如果能針對這些大腦部位來治療，就有可能較早期且針對來源處治療憂鬱症。

Universal vaccine could put an end to all flu

The flu virus mutates so rapidly that our immune systems can't keep up. But experimental vaccines could change all that – and put an end to epidemics

她的出生改變了世界

她的出生改變了世界

今年(2008)7月25日是露易絲布朗(Louise Brown)的三十歲生日，這可是一個值得大書特書的日子，因為她是有史以來第一個試管嬰兒，在她之後，全世界已經有超過3百萬個嬰兒以相同方式出生，她完全成長而且極為正常，露易絲的存在已經排除了人們對於體外受精的恐懼與疑慮，人卵的確可以在實驗室的試管裡與精子產生受精作用並發育成胚胎，植入子宮後還可繼續成長，最後出生的就是一個試管嬰兒，這事實證明最初懷疑體外受精作用的人是錯誤的，而且也改變了生殖科學的世界，造成一個科學奇蹟。想想在三十幾年前進行此種研究的科學家被認為是邪惡的人，褻瀆了上帝，還想扮演上帝的角色，就如同英國小說家赫序黎(Aldous Huxley)所寫「美麗新世界」裡描寫的陰鬱影像與幻覺，可想而知偉大的科學家在研究此種題材時承受多大壓力？同時更被貶斥為巫師的角色。當記者詢問有關她的生日對於科學世界的重要性時，露易絲淡淡回應：「這種技術已經幫助如此多的人，我的意思是這是種感覺良好，或許如果我沒有出世，那麼這許多兒童也就不會出現。」試管嬰兒三十週年慶在英國劍橋郡波恩堂生殖診所舉行，診所是由體外受精作用研究小組生殖醫學先驅人物Patrick Steptoe醫生與Robert Edwards教授共同成立，他們兩人親手接生露易絲，從1978年開始，有30個試管嬰兒的家庭，每一年都聚集於此地共同慶祝，Steptoe醫生於1988年過世，Edwards教授還建在，但今年77歲也老了，他參與慶典並幫忙路易絲切蛋糕，露易絲的出生是二十世紀中最卓越的醫學研究突破之一。

如今露易絲住在英國布里斯托市，24歲時與33歲的銀行員Wesley Mullinder訂婚，那時她還不確定是否要生小孩，雖然在過去她曾經表示想要三到四個小孩，過了兩年(2004年)兩人在布里斯托的聖瑪莉雷德克麗菲教堂正式結婚，周圍有15位安全人員保護。2007年12月20日小男嬰柯麥隆(Cameron)出生，而且是自然懷孕的結果，驕傲的母親告訴記者：他這麼小，剛好不到6磅，但十分美妙，這時另一個偉大的徵象又呈現：試管嬰兒具有正常的生殖生理功能，代表體外受精作用圓滿成功，科學技術並未干擾生命本質，科學與上帝各安其位。

Edward教授回憶起當年研究體外受精作用時說，在1978年時，露易絲的母親(Lesley)懷孕消息一經洩露，她就必須躲起來避免記者騷擾，大家一直擔心她會失去胎兒，因為媒體不斷在她所居住的布里斯托市追蹤她的行蹤，Steptoe醫生不得不把Lesley藏在汽車裡，並駕駛帶她到林肯家中躲藏，整個事件變得神秘兮兮，Lesley在奧德罕醫院(Oldham hospital)待產時，許多記者嘗試各種方法溜進醫院，由假冒清潔人員到炸彈騙局等，等到露易絲一出生立刻就成為全世界報紙頭版頭的消息。Lesley後來又繼續藉體外受精技術生出第二個女兒，自從路易絲布朗出生後，體外受精作用不但合法化同時變成一種例行性手術，如今在英國一年有超過3萬個女人進行體外受精手術，並且有1萬1千個嬰兒出生。體外受精作用是英國醫學研究的突破，在英國進行治療的大部分人仍然得私人付錢，每對夫婦進行一次手術要花4千英鎊至8千英鎊，Edwards教授感到有些不平，因為體外受精技術在並未獲得「國家健康服務部」(National Health Service,NHS)的廣泛支持，他認為國家健康服務部應該至少協助每對夫婦利用此技術獲得3個嬰兒，因為這是你所能給予任何男人或女人最有價值的禮物。Patrick Steptoe醫生及Robert Edwards教授成為改變人類未來的先驅人物，他們的天才給上百萬個無法懷孕的夫妻帶來無限驚喜的禮物 - 一個嬰兒， Edwards教授描述：第一次在顯微鏡下見到精卵受精及人類胚胎細胞分裂簡直令人難以置信。

其實今日體外受精作用不只是幫助不孕的父母親，這種技術也可用來保證嬰兒出生是正常健康而且不會攜帶遺傳性疾病的致病基因，因為在90年代英國醫學界發展出一種技術稱為「植入前基因診斷」(pre-implantation genetic diagnosis, PGD)，醫生將體外生長發育三天的人類胚胎（已分裂成8個細胞）的一個細胞（胚葉細胞）取出，檢驗有無致病基因，如果正常的話就繼續讓胚胎生長至囊胚 (blastocyst) 期再植入母親的子宮，如今英國「人類受精及胚胎管理委員會」(The Human Fertilisation and Embryology Authority, HFEA)更將篩檢疾病的條件放寬，同意醫生利用此技術篩檢更多遺傳性疾病的基因，如纖維囊腫(cystic fibrosis)、家族性腺瘤息肉病(familial adenomatous polyposis, FAP)及視網膜胚細胞瘤(retinoblastoma)等，將來甚至也可檢驗女嬰胚胎有無乳癌基因。美國的醫生也表示詢問這種技術的病人數目一直增加，這種在嬰兒出生前就可去除家族性遺傳疾病的技術也符合醫學救人性命與緩解痛苦的最終目的，然而倫理難題也隨之出現，特別是當科學家鑑定出人類愈來愈多疾病基因時，到時作父母親的是否會藉此控制他們小孩的生物特徵嗎？如果醫生同意，父母親就會使用這種技術來探知嬰兒的性別、非致命性疾病基因或甚至怪癖行為嗎？進一步可能製造出訂製嬰兒嗎？

那麼對此「製造嬰兒」的議題會繼續延燒三十年嗎？下一個三十年會出現什麼情況？在生殖醫學上會有何種發展可能對人類具有巨大衝擊？以下參考幾位世界知名研究生殖生理學的專家對此所發表的意見做為參考：

Davor Solter，新加坡「醫用生物學研究所」(Institute of medical Biology)發生生物學家 - 體外受精作用已經達到最大目標，讓不孕的夫妻獲得親生骨肉同時排除生病的嬰兒，期望「誘發性多能幹細胞」(induced pluripotent stem cells, iPS)技術成功（此技術係誘導人類體細胞轉變成幹細胞），並由這種細胞製造生殖細胞來進一步形成人類胚胎，因此在下一個三十年每一個人不論年齡都能獲得小孩。如果胚胎能像其他細胞株一般培養，則能避免有關倫理的爭論，更有可能研究基因改變對胚胎發育之影響，預期將來會發展出某種人工胎盤，胚胎在液體中自由浮動，而臍帶是連結在機器上。

Alan Trounson，美國舊金山「加州再生醫學研究所」(California Institute Regenerative Medicine)研究體外受精作用的先驅者 - 從未想像此技術在全世界如此巨幅地廣泛應用，倫理學之定義持續改變，從前被認為危險的事現在卻是在可接受之危險範圍內，因此在此領域的主要發展來自我們從未想像到的某些情況。婦女的生殖年限可能延長，藉誘發之多能幹細胞技術或體細胞核轉移技術，將體細胞轉變成生殖細胞，或許增加許多有關嬰兒安全之倫理問題，人們也必須考慮婦女之生殖年限可否超越自然設定點。將來的科學家會朝向人工染色體及基因卡匣(genetic cassettes)的研究，將正常基因植入胚胎來矯正特殊疾病，如杭丁頓氏病等。

Susannah Baruch，美國約翰霍普金斯大學「遺傳學及公共政策中心」(Genetics and Public Policy center)生殖遺傳學主任 – 遺傳學大部分將持續協助生殖技術的發展，較大的問題是：科學家將測試何物？有人推測將會有訂製嬰兒出現，但是目前的數據並未支持此論點，人們要完美嬰兒之期望是基於錯誤的前提，其實沒有單一個基因可預測禿頭、贏弱、身高等性質，或看起來「完美嬰兒」所具有的條件，基因是會產生作用，但同時也有如許多其他的環境因子存在具有影響，人類是否將利用體外受精作用以取得選擇基因的機會？其實體外受精作用十分昂貴而且不舒適，而老式的方法卻比較廉價且更有趣，此情況在30年內將不會改變。

Alastair Sutcliffe，倫敦大學學院小兒科醫生，研究體外受精兒童之健康問題 - 由於愈來愈多人可選擇體外受精技術，因此應更強調其安全性，這個世界對於有關露易絲布朗的長期健康情況所知不足，如果有問題發生將是從前未預期到的，同時也應該關切在胚胎植入子宮前，用於滋養細胞及胚胎的培養基是否具有漸成作用(epigenetic effects，個人基因表現方式之改變），例如，有某些證據指出以體外受精技術懷孕的兒童較常發生「貝魏氏症候群」(Beckwith Wiedemann syndrome)，是否此為真正影響則不清楚，雖然此病非常少見，但是兒童因此而得病總是遺憾，而這些體外受精兒童在長大後呈現的生殖能力也相當有趣且值得觀察，我們是否可見到產生微妙影響之漸成標記呈現？

Scott Gelfand，美國奧克拉荷瑪州立大學倫理中心主任 – 目前有些研究的目標是增加胚胎存活率及體外受精作用的有效性，也有科學家對另一端的目標進行研究，如今嬰兒只能在大約22週時存活，但是在未來對於12週的胎兒有可能延長其生命，如果有人將這兩種優點結合起來，就會發展出完整的「人工生殖作用」（ectogenesis，胎兒在體外的人工子宮裡發育），這種趨勢十分有趣卻令人提心吊膽，如果真的製造出人工子宮，政府就有可能通過法律要求想要終止懷孕的婦女將胎兒放入這種子宮，這正是許多「前選擇理論學家」(pro-choice theorists)心中的恐懼，這時整個國家各地區都設立實驗室進行人工生殖，而美國一年內大約有1百萬例墮胎案例，如果將所有這些胎兒放入人工子宮發育成嬰兒，那麼就會有1百萬個以上的嬰兒等待受人領養，這可是惡夢一場。

Miodrag Stojkovic，西班牙「菲力普王子研究中心」(Prince Philip Centre of Investigation)的幹細胞生物學家 - 已經有科學家進行生殖性複製 (reproductive cloning) 研究，因此我們在缺乏對此管制的某些國家會見到複製嬰兒出生，而且在任何一天都可能發生，此領域發展得如此快速，某些人無法跟得上所發生的事並且感到害怕，有許多電影已經描述科學家可以複製人類，並使用他們的器官作為捐獻組織供移植使用，但這並非真實，目前沒有醫學需求來複製人，如果我們能製造出人工生殖細胞則無須如此作，未來並非只有生殖性複製工作值得進行，這是非常具有傷害性的技術，目前我們對於胚胎與母親間的溝通其實所知不多，我不認為未來30年足夠來回答這些問題。

Zev Rosenwaks，美國紐約生殖醫學及不孕中心(Center for Reproductive Medicine and Infertility)主任 – 我可想像生殖技術是朝向可能完全根絕不孕的情況發展，以細胞核轉移或改變細胞的技術，我認為將來任何人都可以製造精子及卵，以雌性的卵而言，我們可能已經達到生物學之極限，在最佳案例中，體外受精作用在一次週期的成功率可以超過70%，其侷限為無法保證胚胎一定正常，有些評估胚胎存活情況及基因能力的方法是以非侵入示方式進行，無須去除細胞，配製細胞培養基是一種方法，如同顯微影像技術檢視染色體組成，如果我們更能以標記來選擇最佳胚胎，例如我們以今日甚至無法想像的技術，如新陳代謝學(metabolomics)或造影技術，將能增加體外受精作用的成功率，如今我們已經能夠由胚胎取出細胞來製造細胞株，在未來，此種方法可能變成例行工作。

Regine Sitruk-Ware，生殖內分泌學家，紐約人口協會(Population Council)研究及發展執行主任 - 如果我們檢視由國家衛生研究院經費支持的生殖科學中心，有超過20個中心研究體外受精作用，而只有一小部分進行避孕藥研究，協助人們獲得嬰兒比相反目的之研究更具有政治正確性，但是維持研究目標的平衡其實十分重要。目前許多避孕方法有副作用或無效，我們應該要作得更好，對男人及女人而言，希望有避孕藥物的替代品出現，我們希望能發展出具較少副作用的非賀爾蒙方法，特別針對生殖過程中的酵素或蛋白質，例如抑制卵的成熟或讓精子無法進入卵等。
有許多讀者對這些議題感到極大興趣，也發表多種意見，他們的討論即使不夠專業，其實也值得我們檢視可能忽視的論點：

Tan Boon Tee：如果人類胚胎可以由皮膚細胞製造並生長於培養基中（因此避免了道德難題），那麼人們在任何年齡時都可以有任何數目的小孩，遺憾的是，只有那些專家具有專業知識，他們對於如何操作及技術過程有完全控制的能力，其他人將是他們自身的幻想與風格的對象，精確地講，這是一種威脅，如果幾個有力而發瘋的專家決定將特殊技術申請專利，並根據他們自己的術語及條件決定製造幾千個兒童，這個世界將會有大麻煩了，我才不要想像這種結果，你呢？

Piotr Michnowski：我完全不認同科學家所提出的想法，對我而言這種未來的景象相當令人害怕，在那時，生殖可能是政府特許及管制的主題，而非人類夫妻的無價之寶，我認為這並非第一次我們聽說希望停止這類實驗，但是這卻可能是我們仍然可以制止的最後一次機會。
Michael Hoffmann：我同意，這非常嚇人，而我不要一個已經有幾百歲了的母親或個父親，這不是我要生活的世界。

Marina GarcAa：我認為這件事已經走得太遠而且太超過了，科學家如此熱衷改良科學研究其實已經喪失真實感，大部分這類實驗已經限制了人類的自由，為何年輕伴侶不要生小孩？因為女人如果懷孕可能失去工作，為何科學家要用胚胎幹細胞作實驗？因為他們要有利於所有進行體外受精作用的冷凍胚胎。

Diana Flynn：我們必須嘗試想像人造子宮可能具有缺點，但是記住，人們從前也認為心臟移植是種令人毛骨悚然的手術，女人有選擇的權利，這不論在經濟層面或法律層面都應受到密切保護。

Nelson Jacomel Junior：沒錯，某些今日不合倫理的事在未來可能合理，但是對於複製嬰兒的研究必須要有節制，誰能決定哪些嬰兒可以沒有母親就能出生？「基因組設計者或訂製嬰兒」這個想法令人不寒而慄，某些論點已經超越恐怖而達到「去人性化」(de-humanization)的邊緣，科學家提出這些論點究竟尋求何事？完美？我們為什麼不去消滅貧窮或對抗地球暖化而獲得完美人生？

Colin Flinders：專家的意見純粹是代表某些可能性是否會在未來30年達到，而目前來探討此種可能性則十分重要，現在就譴責尚未發生之事「令人害怕」或「不道德」並不聰明，即使所有研究成真也必定具有優點及缺點，30年後設計嬰兒基因組的工作必定更加進步，這又有什麼值得恐懼的？植入前基因診斷技術已經讓體外受精專家去除某些致病的突變，更多疾病的基因原由如今都獲得了解，因此去除病因的方法會變得更加普遍，我個人不認為複製人是為了要作為移植手術的備份器官，因為病人所需之成熟器官並非當下可用。

Richard dawson：我不認為由誘發性多能幹細胞(iPS)形成之生殖細胞用於製造嬰兒或用於大量生產嬰兒的複製工作會很快地在任何時間發生，在類似的情況發生之前，總要解決非常基本的生物學問題，由於以往的複製動物具有許多缺陷，簡單的原因是所使用的成體DNA並非由生殖細胞得來，在複製時DNA功能變差了，當我們學得如何矯正及再程式化我們的DNA時，我們將能戰勝老化與疾病，到時不孕的問題也一併消失，這時目前所討論的技術將會全部過時。

Margaret Neville：下一個30年必須要獲得「健康更良好」的嬰兒，如今早產的比率為12%並逐漸升高，產前子癇（或稱孕婦搐搦，pre-eclampsia）影響高達5%的出生嬰兒，懷孕時肥胖的情況正在增加，而胎兒子宮內生長遲滯在某些孕婦仍然是個問題，這些問題在婦女經歷體外受精作用後的懷孕期一直增加，而且時常對嬰兒身體健康與認知發育產生嚴重的長期作用，為了兒童著想，我們對解決這些問題的研究投資必須立刻進行。