【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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「４コマ水産学」NEWシリーズ✨
〜もっと知りたい海のこと！〜

今まで4コマ水産学では、魚にターゲットを当てた内容をかいてきました。
私が今釣りをしているきっかけになったのは「海が好き」だったから。
今釣りができているのもこうした自然や生き物の恵みのおかげです。
しかし皆さんもご存知の通り、
近年は地球環境・人々のマナー・漁業法など、
様々な問題により海をはじめ自然界での生態系が脅かされています。
すぐに解決できることではないけれど、
海を理解し考える人が増えていけば
きっと良くなって素敵な海が未来へ続いていくいと思います。
そのきっかけとして海のことや漁業のことを知っていただけたらと思い、
お魚シリーズと並行して更新していきますので
お目通しいただければ幸いです！

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◆海の誕生
46億年前に誕生した地球。
その頃は地球の温度は1000℃以上の熱いマグマに覆われ、微惑星という小さな惑星が大量に地球に衝突していた。
その衝撃でこの惑星に含まれていた水が蒸発し水蒸気となった。水蒸気は他の成分と共に地球を覆い大気の層を作った。
その後、地表が冷え始め、空の水蒸気が雨となり激しく降り始めた。
やがて豪雨となり、雨水は激流となって地表を覆い始めた。
そうして38億年頃前には海が安定して存在するようになり、また海の中で地球初となる生命が誕生した。
この生命は、シンプルな構造の単細胞である、小さく微細な微生物だった。

◆海の広さ
今は地表の約70%を海が占めている。
地球の海洋は主に三大洋とその付属海に分けられる。
三大洋：太平洋、大西洋、インド洋
付属海：地中海（大陸と大陸に囲まれた水域）、縁海（大陸と島あるいは半島で囲まれた水域）

◆これからの海
地球を約７割占める海には、本当に沢山の生き物がいる。
海洋生物は既存種で約23万種と概算されている（参考：2010年,海洋センサス）が
未知種を含めると未だ全体数は分からない程、
海には未知なことや生き物がたくさん存在している。
そんな魅力溢れる海は今、
我々人間によって本来の生態系が脅かされている。
海の表層から沈み込んだプラスチックごみは、
1週間以内には水深4000〜6000mに到達すると推定されている。
海のプラスチックごみの量は年々増えており、
このままだと2050年までには世界中の魚の重量を超えると予測されている。

海を守り、魚を守り、未来へつなぐためにも
今私たちができることを着々と行なっていきたいです。
その一歩として、まずは海のことを知っていきませんか？🌊

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地球にはいくつの層があるの？地球の地殻の下には何があるの？

地球は玉ねぎのような構造をしており、その地殻はゆで卵の殻のような部分。

しかし地殻は地球全体の１％にも達しません。

地下深くへ行けば周りの圧力は３３０気圧、つまり頭の上にゾウを４頭乗せているのと同じになります。

世界で最も深いところに生息する多細胞生物は地下３６００mに生息する虫で、目を持ちません。

さあ、様々な地下の神秘をぜひご覧あれ！

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Koji Asano

サイズがぴったりで、何年経ってもシワができない。自己修復が可能で、防水性、冷暖房機能があり、更にダメージや放射線から身を守ってくれる完璧でしかも無料のスーツを想像してみてください。そんなお得なスーツ、もう身にまとっていますよ。人体は美しく神秘的な機械です。今回は、中でもスーパーパワーを持つ皮膚について見ていきましょう。

皮膚は表皮、真皮、そして皮下組織の３層で成り立っています。まずは表皮から見ていきましょう。表皮は肌の最上層部分で、バクテリアやダメージから体を守ってくれる、防水の鎧のようなもの。鎧自体の寿命はそう長くなく、4～6週間で新しい細胞に交換されます。ちなみに、家で見つかるホコリの半分は古い皮膚細胞なんですよ。肌が何でできているのか、なぜ敏感なのか、そしてなぜ傷跡は少し異なって見えるのかもご紹介します。

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あなたはいつもそれと一緒です。食べ物を与え、鍛え、休む時間を与え、時にはお気に入りのソファでリラックスさせます。でも自分の体について、どれぐらいよく知っていますか？何百年、何千年にわたって、人間は自然の作り出したものの中でも驚異の進化を遂げました。それでも、私たちはそこのことについてあまり考えないのです。

人体にはいくつの器官があるのでしょうか？（ネタばれ: 科学者の間では、何をもって器官とするのか議論がされています）人は何人の顔を記憶できるのでしょうか？小指に関するすごく面白いことって？これらの疑問の答え、そして他にもたくさん、私たちの皮膚の下に隠れている謎を解き明かしていきましょう。

消化器系のイラストに腸間膜の絵が貼られている By Scientific Animations/Wikimedia, CC BY-SA 4.0 https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=86253980

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