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熱血科學家的閒話加長(The Excited Scientists' Hot Tea)
熱血科學家的閒話加長(The Excited Scientists' Hot Tea)
Author: 傻呼嚕同盟
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© 國家科學及技術委員會/東海大學應用物理學系
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本節目有兩條線,以交互蹲跳方式隔週播出:
1. 吵死人的宅宅科學新聞:三個話很多老阿宅,包含兩個物理系教授以及一個影評人兼動畫導演湊在一起,跟大家分享最近在科學的世界裡發生了什麼新鮮事,加上動漫畫與電影一起攪和的大雜談。如果聽友能在輕鬆吵鬧的閒話中,順便知道一些科技新鮮事,大家應該都會很開心(吧)。
2. 你已經被量子熊造訪:量子科技時代即將來臨!台灣下一世代的護國神山!你是否被各種新推出的「量子商品」搞得頭昏眼花、差一點被詐騙呢?想知道「量子科學」是什麼,「量子科技」又是什麼,聽這台就對啦~~
製作:東海大學應用物理學系/國科會量子熊團隊
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1. 吵死人的宅宅科學新聞:三個話很多老阿宅,包含兩個物理系教授以及一個影評人兼動畫導演湊在一起,跟大家分享最近在科學的世界裡發生了什麼新鮮事,加上動漫畫與電影一起攪和的大雜談。如果聽友能在輕鬆吵鬧的閒話中,順便知道一些科技新鮮事,大家應該都會很開心(吧)。
2. 你已經被量子熊造訪:量子科技時代即將來臨!台灣下一世代的護國神山!你是否被各種新推出的「量子商品」搞得頭昏眼花、差一點被詐騙呢?想知道「量子科學」是什麼,「量子科技」又是什麼,聽這台就對啦~~
製作:東海大學應用物理學系/國科會量子熊團隊
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312 Episodes
Reverse
增刊號!搞笑諾貝爾獎特集第二彈!
2024年搞笑諾貝爾解剖學獎頒發給法國與智利的科學家,主題是「北半球的人南半球的人頭頂上的髮旋的方向一不一樣?是順時針還是逆時針?」
世界上有93.8% 的人髮旋是順時針方向,只有 6.2%是逆時針。這個研究觀察了來自北半球的巴黎、以及南半球的智利的各50位小朋友,以及出生於巴黎的37對雙胞胎頭上的髮旋。結果顯示,絕大多數雙胞胎的髮旋方向一致,可見基因的影響很重要。但是比較南北半球小孩的髮旋方向,南半球小孩逆時針的比北半球小孩高七倍,表示環境影響也不容忽視。
那這個環境因素到底是什麼呢,研究者說有可能是來自地球上的柯氏力。所以這其實也可以算得上是個物理獎!物理真是無所不在啊!
2024搞笑諾貝爾獎得主名單(2024/09/13):https://improbable.com/ig/winners/#ig2024
Journal of Stomatology, Oral and Maxillofacial Surgery論文(2024/04):https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2468785523002859
#搞笑諾貝爾獎 #IgNobel #解剖學 #戰南北
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EP.185 「GammaRay」揮棒落空!產生地球質量十倍的重金屬!
人類的身體由星塵構成!🌟
創造人類所需的元素,竟然來自於恆星的死亡。
過去在中子星相撞的事件中,產生了地球質量10倍的黃金跟白金。
但是中子星相撞的事件跟日本的壓縮機一樣,十分稀少。
最近發現產生「史上最強 Gamma 射線風暴」的超級新星爆炸和坍縮星,
能解釋重元素的來源嗎?讓我們繼續看下去💫🔭
Science 新聞(2024/04/12):https://www.science.org/content/article/brightest-gamma-ray-burst-all-time-emerged-collapsing-star
Nature Astronomy 論文(2024/04/12):https://www.nature.com/articles/s41550-024-02237-4
Nature Communication論文(2023/11/14):https://www.nature.com/articles/s41467-023-42551-5
#宇宙探索 #科學揭秘 #NatureAstronomy2024
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EP.299 比玻璃還透明、卻幾乎不導熱?MOCHI 是什麼黑科技?
採光、通風好是好房子的重要條件,所以透明的「玻璃窗」不可或缺,然而這可是個巨大的「能源漏洞」。由於玻璃的導熱性太好(大約是 800 mW K⁻¹m⁻¹,空氣則是 27 mW K⁻¹m⁻¹,差了 30 倍),夏天時會讓熱流入、冬天時會讓熱流出,為了維持室內的舒適,只好空調全開。平均而言,窗戶佔建築物表面積的 8%,但是傳遞了 50% 的熱量,也就是說,你為空調付的電費有一半是窗戶造成的。
想要解決這個問題,最直接的方式就是用水泥封掉所有的窗戶,保證節能又省電。但是人類總是貪心,想要「採光」與「節能」兼得,這個時候就需要一種「透明又絕熱」的新材料了。
美國科羅拉多大學與日本廣島大學的研究團隊,開發出了一種叫做「麻糬」(MOCHI)的新材料,解決了這個問題。它的全名是「Mesoporous Optical Clear Heat Insulator」(介孔透光絕熱材料)。它的導熱係數為 10 至 12 mW K⁻¹ m⁻¹,比空氣還低!而且 MOCHI 「比玻璃還透明」!因為它的折射率約 1.025~1.030,與空氣(1.0003)極為接近,折射率的匹配讓光線從空氣進出 MOCHI 時,幾乎不發生反射,表面反射率僅約 0.02%,遠低於玻璃(折射率 1.5)的約 8%。
這是怎麼做到的呢?MOCHI 是一種由聚矽氧烷(polysiloxane)製成的多孔隙材料,孔隙尺寸小於 50 奈米,比空氣的平均自由徑(mean free path,約 60 奈米)還要小。因此空氣分子在彼此撞到發生能量傳遞之前,就先「撞牆」了,因此大大抑制了熱傳導。
不只如此,MOCHI還可以當成新一代的「太陽能」!用它包覆能吸收太陽光並轉為熱能的「黑體」,由於 MOCHI 對可見光與近紅外線幾乎透明,可以將這個波段的光導入內部將黑體加熱,此時本來黑體會放出黑體輻射又散熱給環境,而 MOCHI 的主成分聚矽氧烷對數微米的熱輻射吸收率極高,加上 MOCHI 本身又是絕佳的絕熱材料,因此向外散熱的路徑全部被封死,能量只進不出,這不就是個完美的太陽能收集器嗎?實驗顯示,在沒有任何聚光設備的情況下,這個「MOCHI 包黑體」的裝置就能達到約 300°C 的高溫。即使在陰天,太陽能強度僅有平常的三分之一時,集熱效果依然顯著,以後冬天洗熱水澡就靠它了!
好處還不只這些,MOCHI 防火、超疏水(不怕髒,類似「蓮花效應」)、堅固耐久、隔音降噪、抗冷凝不起霧。而且用的還是早就廣泛使用的工業材料!高貴不貴!
這麼讚,趕快量產啊還等什麼呢?還要再等的原因是雖然聚矽氧烷並不貴,但是製程很貴!因為需要用到許多有機溶劑與介面活性劑,所以結構完成時是泡在液體裡的,要在不破壞奈米多孔隙結構的前提之下把液體弄出來置換成空氣,可不是那麼容易的事。所以想要大量生產用在建材上,可能還要再等等…
這個研究,發表於 2025/12/11 的「Science」。
#透明隔熱玻璃 #採光 #通風 #玻璃窗 #能源 #能源漏洞 #節能 #絕熱 #MOCHI #聚矽氧烷 #太陽能 #蓮花效應 #製程
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EP.298 喜歡物理,結果拿了諾貝爾化學獎?這是什麼展開?(量子熊#95)
什麼!
喜歡物理結果變成化學家還得了諾貝爾化學獎~
這是怎麼回事??
這一集的熱血科學家請務必要收聽喔!
新年賀詞:
馬年馬達不停歇,熱血科學家持續熱血中~新年快樂!!馬年馬力開到最大囉!!
#量子 #量子熊 #諾貝爾化學獎 #物理 #馬年 #新年快樂
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EP.297 如果人生突然沒有氣味,會發生什麼事?
雖說「嗅覺喪失症(anosmia)」以及「嗅覺減退症(hyposmia)」是一種貨真價實的神經學疾病,盛行率甚至超過一成,大家平時並不太會注意到這個問題,可能只是覺得嗅覺遲鈍一點而已,搞不好因此不用聞到各種臭味而覺得慶幸呢。
「直到武漢肺炎來襲的那一天,人類想起了,失去嗅覺的恐懼。」
在前幾年的疫情中,有人暫時或永久的「完全喪失嗅覺」,首當其衝的就是佔了人生樂趣一半(←因人而異啦,我隨便說的)的「吃美食」就大受影響,因為嗅覺跟味覺可是息息相關的。
研究指出,長期嗅覺喪失的人生活品質會顯著下降,且容易罹患心理疾病。因此,如果認為失去嗅覺不如失去其他感官那麼糟糕,就是大錯特錯了。
法國國家科學研究中心(CNRS)的研究團隊,為了讓失去嗅覺的人能重新辨識至少部分「重要的」味道,開發了一種新的技術。
標準的嗅覺恢復研究是這樣:使用儀器(電子鼻)偵測環境中的氣味分子,然後將這種味道編譯為神經訊號,然後去刺激患者的嗅覺神經和嗅球。說來容易,不過嗅覺神經系統非常複雜,人類可以用 400 多種嗅覺受體辨識可能高達數十億種氣味,這可不是能輕易破解的密碼!更根本的問題是,嗅覺喪失的人,就是嗅覺系統壞掉了嘛!所以如果沒有多少殘存一些功能,就算能夠編碼,壞了就是壞了咩。
所以這次的研究者捨棄了正攻法,採用迂迴手段,電子儀器偵測到氣味分子後,並不是把電訊號直接刺激嗅覺系統,而是另一個「三叉神經」(前幾天講鴿子的磁性感知時也提到過)。三叉神經其實不是管嗅覺,它接收來自整個臉部的訊號,也包含了鼻腔內部,可以偵測吸入空氣的溫度以及是否有辣椒、薄荷之類的刺激物。跟嗅覺不是完全無關,但畢竟不是嗅覺。所以這個替代方案的缺點是它不是正牌的嗅覺系統,所以沒那麼靈敏,優點是:「它是好的!」嗅覺喪失者,三叉神經依然能正常運作。而且要刺激三叉神經非常簡單,用個夾子夾在鼻腔內壁,給予輕微的電擊就好了。不同的氣味分子,就用不同的波形來電擊受試者,其實有點像是「鼻腔的點字書」,點字書不能取代完整的視覺,但是可以提供本來由視覺負責的文字資訊。
有些受試者能透過鼻腔內對三叉神經的電訊號刺激區分出不同氣味(這兩種不一樣),不過無法說出對應的氣味是什麼(這是蘋果那是橘子);其他受試者一開始分辨不出來,但是經過適當的訓練後,受試者都能可靠地區分兩種氣味。
雖然離「恢復嗅覺」還差得遠,不過這個方式相對簡單很多。刺激嗅球雖然能更精確的讓受試者感受到「真正的氣味」,不過嗅球藏在滿深的地方,要直接刺激難度較高,而且它可能已經壞掉了。
這種較為簡便的方法,至少可以讓使用者感知到「重要的味道」,像是瓦斯外洩、爐火燒焦等危險訊號。至於恢復完整的嗅覺,可能還得要再多多努力!
#嗅覺喪失症 #嗅覺減退症 #嗅覺 #味道
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【科學不設限】EP.013 失敗的實驗,為什麼成了物理史重要的一步?
從「干涉儀」的精密干涉條紋出發,回到 19 世紀末那場著名的「失敗」實驗:邁克森與莫雷試圖測量地球與以太的相對速度,結果以「什麼都沒看到」告終。
然而到了 1905 年,愛因斯坦從這個「沒量到」的實驗出發,掀起相對論的革命。
這一集我們就來聊聊,「干涉儀」這個極度精密的測量儀器,如何改寫人類對時空與光的理解?
#干涉儀 #干涉條紋 #邁克森 #愛因斯坦 #相對論 #時空 #光
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EP.296 為什麼一百年後,我們還在用薛丁格方程式?(量子熊#94)
就在一百年前的今天,當時默默無聞的薛丁格發表了了震驚學界的論文,裡頭提出了赫赫有名的薛丁格方程式,漂亮地解決了氫原子能階為什麼不連續的大難題。今天就讓我們好好聊聊薛丁格跟他的方程式!
#量子 #量子熊 #薛丁格 #薛丁格方程式 #百年
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EP.295 科學家真的讓房子「出汗」了!
天氣熱的時候怎麼辦?一般來說就是拿出葛城美里說的「人類的至寶、科學的勝利」—也就是冷氣啦。不過冷氣雖然方便,在能源短缺、全球暖化的今日,如果能有可以取代冷氣的替代方案就太好啦。
在室內覺得熱是因為建築物吸收了陽光的能量,尤其紅外線更是升溫的元兇。想要讓室內變涼爽,最簡單的方式,就是把外牆塗成白色把大部分陽光反射掉,緩和室內升溫。過去我們也介紹過「超激白」的塗料(請在本站搜尋「超激白」就可以找到這篇文章),就是利用這個原理來為室內降溫,現在市面上也已經可以買到這種「輻射冷卻塗料」。不過這種塗料也有缺點:只有在陽光強烈的天氣時有效,但是大家也知道,有的時候即使是陰天一樣熱得要命,這時輻射冷卻塗料就無法發揮降溫的功能了!
最近新加坡南洋理工大學的研究團隊更進一步,研發了讓建築物能「流汗」的新型塗料「CCP-30」,更提高了散熱的效率。這個新塗料是在水泥中加入硫酸鋇(BaSO4)的顆粒(粒徑 ~ 400 奈米)、聚乙烯醇(PVA)、以及氯化鋰(LiCl)製成。水泥本身凝固後的結構具有許多微米級的孔隙,是一種「多孔隙材料」。硫酸鋇顆粒除了能增加塗料對可見光與紅外線的反射率,減少房屋吸收的能量之外,還能讓塗料內部形成更細密的多孔隙結構,可以大幅增加塗料的「比表面積」(specific surface area,單位質量材料的表面積,詳情請看前幾天的「諾貝爾化學獎」介紹文)。
氯化鋰會從空氣中吸收水分保存在塗料孔隙內,當戶外氣溫上升,水分會開始蒸發帶走熱量。由於其多孔隙結構的超大比表面積,水分的吸收與蒸發的效率很高,讓建築物能以高效率散熱。PVA則是讓塗料的結構更穩定,因為這種塗料孔隙多、裡面又塞滿了吸飽了水而潮解的鹽類,可能會造成結構劣化變得脆弱,所以得用 PVA 來補強。此外,為了要在強度、孔隙率和塗刷性之間抓到最佳平衡,調水泥時的「水灰比」要介於0.38到0.47之間,調好的塗料刷一次的厚度為2.28 mm,可以視需要多刷幾次增加厚度。
研究人員用掃描電子顯微鏡(SEM)、穿透式電子顯微鏡(TEM)、能譜分析(EDS)、X光微電腦斷層(micro-CT)等儀器檢驗,發現塗料的微結構均勻又緻密,孔隙分布和Ca/Si比都比傳統水泥更均勻穩定。7天抗壓強度測試也高於一般水泥,也比只加奈米粒子的配方高,可見 PVA 是強化結構的關鍵。
反射率的實驗顯示,這種塗料在可見光的反射率是 93%,對「熱源」紅外線則可達到 95%,雖然比不上「超激白」塗料的 98.1%,不過因為還有「流汗」的機制,所以抗熱程度更勝一籌。而且硫酸鋇顆粒鑲嵌在水泥的孔隙結構裡,即使經過長時間的風吹日曬雨淋,反射率也沒有受到影響。
為了測試新塗料的效果,研究團隊蓋了三間長寬高分別為50、40、70公分的模型屋,分別在外牆塗上普通白漆、市售的高反射率冷卻漆、以及本次研究開發出來的CCP-30塗料,測試了一個月、歷經不同天候的結果顯示:在各種狀況下,使用 CCP-30 的房屋的室外表面溫度,都比普通白漆低了7~8℃,比冷卻漆低了 5 ℃,而室內溫度不管在什麼天氣下,都比其他二者低了超過 4.5℃。這個非常厲害,如果本來的室內氣溫是 31℃,光靠塗料就能降到 26.5℃,這樣根本不需要開冷氣,開個電風扇就行了。
不過在新加坡這種炎熱的地方,可能還是得要有開冷氣的時候。所以研究團隊不惜血本,再蓋了三間長寬高分別為3、3、4公尺的小房子,在裡面裝了冷氣,在保持室內溫度固定時,CCP-30比普通白漆省電將近40%,比市售冷卻漆省電30%。數值模擬的結果,一整棟四層樓的建築,一年下來可以省下 68333 度電,換算成電費是好幾十萬!當然碳排放也少得多。
CCP-30 塗料結合了「輻射冷卻」與「蒸發冷卻」的雙重機制來達到降溫效果。更重要的是成本極為低廉,沒有用到任何昂貴的材料,有極大的潛力可以成為下一個世代安全、耐用、便宜的「被動式降溫」方案,達到節能減碳的效果。所以雖然原理說起來挺簡單的,但可是發表在頂尖的「Science」期刊喔!(2025/06/05)
不過如果一整個城市都是這種房子,會不會像棒球隊更衣室一樣,一大堆汗流浹背的壯漢(房子)擠在一起,反而變得更熱呢?這就有待進一步研究了!
#輻射 #輻射冷卻塗料 #房子 #流汗 #降溫
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EP.294 量子不是在實驗室,而是在你去過的醫院!(量子熊#93)
量子足跡何處尋?
醫院裡就有!
現代醫療的診療利器,磁振造影就是不折不扣的量子產物。
它背後的原理是什麼?
它可以做什麼?
誰發現了這個神奇的技術?
這一集的熱血科學家的閒話加長告訴您!
#量子 #量子熊 #醫療 #磁振造影
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EP.293 免疫系統其實有煞車?這次真的拿諾貝爾奬了!
2025 年的諾貝爾生理學或醫學獎頒給了「工作細胞」…並不是,是頒給了美國系統生物學研究所(Institute for Systems Biology)的 Mary E. Brunkow 與 Sonoma Biotherapeutics 共同創辦人 Fred Ramsdell,以及日本大阪大學的阪口志文這三位免疫學家,表彰他們「發現了周邊免疫耐受性的機制」,也就是人體的免疫系統如何避免攻擊自身的細胞。
他們的研究確立了一種關鍵的免疫細胞——調節型 T 細胞(regulatory T cell, Treg),以及主要的基因 FOXP3。有看「工作細胞」的讀者與觀眾都知道,免疫系統不只有「殺手 T 細胞」這種戰鬥機器、指揮官「輔助 T 細胞」,還有控制整個 T 細胞大軍避免暴走誤傷友軍的「調節 T 細胞」。這次得獎的主題,就是作品中「姐控」屬性滿點的「調節 T 細胞」,在獎項公布時,這個角色的聲優早見沙織還在社群媒體上發文祝賀阪口志文:「我在電視劇《工作細胞》中飾演了調節性T細胞的角色。我想藉此機會進一步了解調節性T細胞!」,底下有人回:「每年看到諾貝爾獎新聞:『啊,這種東西對素人好難喔…』,今年:『這我知道,就是早見沙織小姐配音的那個』」…
抱歉阿宅話題講太多了…以下開始寫給不是免疫學專家也不是阿宅的讀者。
免疫系統是人體的防衛機制,其中的 T 細胞軍團可以說是主力部隊,它們靠著「T 細胞受體」來辨識抗原,這些受體就像鑰匙孔,一「看到」可以插入這個鑰匙孔的鑰匙(可以與受體結合的抗原)時,就會發動免疫反應。不同的免疫細胞「看到」的方式不同:細胞被病原體感染後,會把來自病原體的外來蛋白質片段(鑰匙)掛在細胞表面,也就是發出「媽呀我被這東西感染了」,帶有對應的「鑰匙孔」的殺手 T 細胞(特徵是表面帶有「CD8」蛋白,可視為「工作識別證」)一偵測到這個鑰匙,就會直接發動攻擊打爆這個被感染的細胞,避免感染擴大;如果是巨噬細胞的話,不是靠「抗原—受體」這(鑰匙—鑰匙孔)這種精密匹配的機制,而是「這傢伙看起來就是外來的(具有人體細胞所沒有的特徵),先吃了再說」,吞掉以後將病原體分解,並且把抗原掛在自己的表面上「遊街示眾」,輔助型 T 細胞(帶有「CD4」)透過「鑰匙—鑰匙孔」機制確認「犯人」之後,就會指揮免疫系統,號召各種免疫細胞發動協同攻擊。
不過由於 T 細胞的受體是透過基因重組隨機產生的,要是那個受體剛好跟正常細胞的表面抗原可以匹配,不就會對自體細胞發動攻擊了嗎?是的,這就是「自體免疫疾病」如紅斑性狼瘡、類風濕關節炎的原因。
如果沒有避免這種事發生的機制,那人類應該已經滅絕了。既然人類還存在,表示一定有「免疫耐受」的機制。後來發現 T 細胞成熟之前,會先在胸腺「受訓」,會攻擊自體細胞的 T 細胞,會在這個階段被視為「叛軍」淘汰掉,這就是「中樞免疫耐受」,也有拿過諾貝爾獎。(這個「工作細胞」都有演,還沒看的快去看。還有,以上是極簡化版,歡迎專家吐槽補充)
不過即使是經過胸腺的「特訓」,人體這種複雜東西不太可能做到百分之百精確,還是會有漏網之魚,因此除了「中樞免疫耐受」之外,必定還有「周邊免疫耐受」存在。
在這道外圍防線被找到之前,免疫學界曾經歷一段漫長而尷尬的「黑歷史」。1970 年代,有學者提出「抑制型 T 細胞」(suppressor T cell)假說,認為免疫系統中存在一群負責關閉免疫反應的細胞。這個概念聽起來非常合理,所以在當時成為顯學,短短幾年間,全世界各實驗室競相發表了一大堆相關論文。然而由於當時的技術與儀器不夠精確,許多研究只能用比較間接的方式來推論,簡直就是「看一個影、生一個囝」(台語)。甚至有研究者在證據相當薄弱的狀況下,宣稱找到了「抑制型 T 細胞」主要的「I-J基因」。
隨著時間過去,實驗技術越來越進步,1983 年時,科學家尷尬的發現:那個「I-J 基因」根本不存在。這個結果等於判了「抑制型 T 細胞理論」的死刑,在免疫學界引發了大地震,研究計畫被撤回、論文被撤銷,從此「suppressor T cell」成為免疫學界的「髒話」與「黑歷史」,沒有一個科學家感再提這個。
然而,雖然因為學界操之過急讓整個領域黑掉,但是阪口志文並沒有因此放棄這個其實相當具有說服力的假說,人體的各項機制雖然無法做到百分之百,但是會有第二、第三道機制來降低風險,具有抑制功能的免疫細胞應該還是存在,不然有自體免疫疾病的人應該會更多才對。
他在實驗中發現,如果在小鼠出生三天後切除胸腺,由於喪失了「中樞免疫耐受」機制,「叛軍 T 細胞」在體內肆虐的結果,導致小鼠罹患多種自體免疫疾病。但是如果把健康小鼠中特定的 T 細胞,注射到無胸腺小鼠體內,就可以阻止自體免疫的發生。由此他推論,動物體內確實存在能抑制 T 細胞暴走的 T 細胞。他在1995 年發表的論文中指出,帶有「CD4」(←免疫司令官「輔助型 T 細胞」的識別證)與「CD25」標誌的 T 細胞能抑制免疫反應。當這些細胞被移除時,小鼠會出現多種自體免疫病;若再補回這群細胞,疾病就被抑制。雖然的確是具有抑制功能的 T 細胞,不過為了避免「suppressor T cell」這個「不能說的名字」,阪口將它們命名為「調節型 T 細胞」(regulatory T cell, Treg)。在阪口透過嚴謹的實驗方法反覆驗證後,能抑制免疫反應暴走的 T 細胞理論,終於重見光明。
差不多在同一時期,美國華盛頓州的 Brunkow 與 Ramsdell 也在研究一種「scurfy 鼠」。這是在 1940 年代,美國田納西州 Oak Ridge 實驗室在研究輻射對小鼠的影響時(這是曼哈頓計畫的一部份),所發現的一種 X 染色體突變的品系,由於免疫系統失控,導致產生多種疾病:皮膚乾裂、脾臟腫大、淋巴腺肥大,幾週內死亡。要在長達 1.7 億個 DNA 碼的 X 染色體中找到突變點,簡直像是大海撈針。歷經一番奮鬥,他們於在 2001 年確定突變發生在一個新的基因上,他們將之命名為 Foxp3。只要在突變小鼠中重新導入正常的 Foxp3 基因,疾病就會完全消失。
人類也有一種罕見的 X 連鎖疾病「IPEX 症候群」,患者多為出生後不久的男孩,會出現多種自體免疫疾病。由於特徵實在太像,Brunkow 與 Ramsdell 懷疑這可能是「scurfy 鼠」的人類版。經基因分析後,他們發現這些病童果然也有 FOXP3 的基因突變。
2003 年,阪口團隊進一步證實,Foxp3 只會表達在同時具有「CD4」與「CD25」的細胞中,至此「調節型 T 細胞」完全「驗明正身」:就是會同時表現「CD4」、「CD25」與「Foxp3」的 T 細胞。如果用反轉錄病毒將將 FOXP3 導入輔助 T 細胞,這些細胞會轉化成 Treg 細胞。(如果用「工作細胞」的角色來看,就是把戴著眼鏡、文質彬彬的免疫司令官變成梳著高高髮髻,穿著套裝的冷豔美女秘書)。
結論至此塵埃落定:單一細胞類型(Treg)由單一基因(Foxp3)控制,這套機制發生缺失的話,就會造成「免疫暴走」,引發自體免疫的災難。
弄清楚 Treg 的真面目與機制之後,當然對於與免疫相關的疾病以及治療方法的研發大有幫助,目前有超過 200 種以 Treg 細胞為主角的臨床實驗正在進行中,應用於自體免疫疾病的治療、器官移植引起排斥反應的免疫調控、以及癌症的標靶療法。
#諾貝爾生理醫學獎 #T細胞 #工作細胞
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【科學不設限】EP.012 古希臘黑科技?傳說中的死光砲真相曝光!
🔥 阿基米德的「死光砲」真的能燒毀敵艦嗎?
相傳這位天才利用士兵盾牌反射陽光,聚焦熱能點燃羅馬戰艦。
雖然 MIT 實驗用了上百面鏡子,證實了的確可能;但現實中敵艦會移動,士兵也難以長時間「完美追焦」。
儘管用於實戰恐怕不切實際,這項「聚光原理」如今已成功應用於沙漠中的太陽能發電!☀️
#科學冷知識 #阿基米德 #物理
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EP.292 我們得獎了!量子熊拿下物理教育年會大獎!(量子熊#92)
哇!得獎了!
自從國中畢業典禮之後,久違地又得獎了。
量子熊這次得到物理教育年會的肯定,得到團體的教育推廣獎,真是太榮幸了。
想聽聽成員們的得獎感言嗎?
請不要錯過這集喔!
#量子 #量子熊 #得獎 #得獎感言 #物理教育年會
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EP.291 能用「分子」蓋房子的科學,拿下 2025 諾貝爾化學獎!
2025 年的諾貝爾化學獎頒給了日本京都大學的北川進(Susumu Kitagawa)、澳洲墨爾本大學的理查・羅布森(Richard Robson)與美國加州大學柏克萊分校的奧瑪・亞吉(Omar M. Yaghi)三位科學家,理由是他們開創出一類全新的「分子建材」,名為「金屬有機框架」(Metal–Organic Frameworks,簡稱 MOF)。
#諾貝爾化學獎 #分子建材 #金屬有機框架 #MOF
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EP.290 物理學家不只拚實驗,還要拚語文造詣?(量子熊#91)
物理學家不只要懂物理,還要比試希臘文?
當年發現介子的美國物理學家為新粒子取的名字,為何被一改再改?
今天我們要聊的就是這個八卦,請絕對不要錯過喔!
#量子 #量子熊 #卡爾.大衛.安德森(Carl David Anderson)#物理 #物理學家
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EP.289 被諾貝爾獎遺忘的女人:她其實才是 DNA 雙股螺旋的關鍵!
在科學史上,許多女性研究者的名字被淡化,然而她的軌跡燦爛而深刻 — 羅莎琳.艾西.富蘭克林,雖未獲得諾貝爾獎的榮耀,卻用實驗與影像為後世揭示 DNA 的結構。
出身於英國倫敦猶太裔家庭,她從小聰穎好學,高中就讀為少數對女學生開放科學課程的聖保羅女子學校。
她選擇化學作為志業,並於劍橋大學榮譽畢業。
戰時期間,她對煤炭顯微結構的研究奠定物理化學基礎,取得博士學位。
1947 年,她赴巴黎,習得 X 射線繞射技術,並於此期間實踐廣泛興趣:語言、政治、人權、游泳、登山,她都投入自如。
1951 年回到英國,進入倫敦國王學院從事 DNA 結構研究。
她率先辨識出 A 型與 B 型 DNA 的差異,並指出磷酸骨架應位於分子外側,為雙股螺旋模型留下關鍵線索。
儘管她拍攝出清晰的 X 射線繞射圖,為詹姆斯·沃森與弗朗西斯·克里克所提出的模型提供重要依據,但她的名字卻並未出現在 1962 年諾貝爾生理/醫學獎得主名單中。
當時,她於 38 歲因卵巢癌病逝,英年早逝。
今天,我們在倫敦大學國王學院看到以她命名的研究大樓,在美國也有以她為名的醫學大學校院,成為向她致敬的標誌。
她用堅持與熱情告訴我們:科學探索,不該被性別主流或權威定義。
她的一生,是科學競爭、偏見與卓越交織的縮影。當我們回首這段歷史,她的故事為現代女性科學家奠下榜樣:不僅追求知識,更為平等與尊重開闢道路。
#羅莎琳.艾西.富蘭克林 #雙股螺旋 #DNA #科學
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【科學不設限】EP.011 超級英雄變大變小真的沒問題嗎?
超級英雄變大變小真的沒問題嗎?
當蟻人縮到螞蟻大小,他講話其實只有蝙蝠聽得見?
巨大化超人力霸王,開口就是地鳴?
欲知科學詳情,請聽本集分解!
#超級英雄 #螞蟻 #超人力霸王
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EP.288 看起來像教授,其實是武林高手?大師兄的真面目公開!(量子熊#90)
「空手道是世界上最強的武術。」
「在座的各位都是垃圾。」
「我不是針對你,我是說在座的各位都是垃圾。」
大家還記得破壞之王的斷水流大師兄嗎?
不!
我們這一集要講的這位是為文質彬彬、氣質優雅的大師兄
唯一與破壞之王的斷水流大師兄相同的地方就是「武功高強」!
他是誰?
他的什麼工夫厲害?
聽完這集熱血科學家的閒話加長你就知道囉!
#破壞之王 #斷水流大師兄 #武功高強 #克拉莫斯
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EP.287 《新世紀福音戰士》裡的聖經梗,學界終於給答案了!
《新世紀福音戰士》從1995年播出到2021年落幕,26年間每次推出都成為熱門話題。
這部動畫故事的主軸似乎來自真實存在的「死海文書」的記載,但表現非常隱諱又故弄玄虛,只留下濃濃的陰謀論味道。
死海文書大約成書於兩千多年前,內容對猶太教及早期基督教起源的認識影響巨大,但具體年代一直存有爭議。
最近荷蘭團隊透過放射性碳14定年法,搭配名為「以諾」的AI模型,精確分析筆跡,首次證明許多古卷實際年代比原先學界推測要早很多。
例如著名的「以賽亞大卷」兩名抄寫員竟然幾乎同時抄寫,並非前後接力。
「傳道書」殘片更被推定為目前最早的聖經書卷之一。
這次研究不只是修正了年代,更可能促使學界重新理解甚至改寫那段重要歷史。
不過,到底有沒有看到「第三次衝擊」寫在哪裡啊?
Science新聞(2025/06/04):https://www.science.org/……/some-dead-sea-scrolls……
PLOS ONE 論文(2025/06/04):https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0323185
#新世紀福音戰士 #死海文書 #猶太教 #基督教 #荷蘭 #以諾 #以賽亞大卷 #傳道書 #第三次衝擊
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EP.286 意外的斜槓人生:我怎麼變成說故事的人?(量子熊#89)
這一集要來談談阿文如何踏上科學傳播這條被人視為不務正業的過程!
所謂無心插柳柳橙汁,本來做理論強子物理的專業科學從業人員是怎麼踏上這條不歸路的?😝
#量子 #量子熊 #阿文雜談 #強子物理
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【科學不設限】EP.010 共振的威力—美國大橋垮下來!
美國的塔科馬海峽大橋在風中劇烈扭曲、崩塌,整個過程被完整拍下,成為史上最著名的工程災難之一。
這座外型優雅、通車不到五個月的跨海大橋,設計上能承受時速 160 公里的強風,卻在只有 65 公里的微風中瓦解。
究竟發生了什麼事?
這一集,我們將從盪鞦韆的節奏到風中的渦流,揭開「共振」這個看似抽象卻威力驚人的物理現象,如何摧毀鋼筋混凝土建造的巨大橋樑。
#共振 #美國 #塔科馬海峽大橋
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