影響我們的健康、意識以及未來的細胞

遙想當年來台灣降轉唸僑生大學先修班，原本是要考被戲稱為「醬料系」的那個系，可是後來卻唸了據說會終身科科的生科系，在僑大引起好一陣風波，回家也差點家庭革命，因為我當時的成績可以進第三類組所有科系，包括所有大學的醬料系。

轉眼過了近二十年，我回到母校分子與細胞生物研究所任教。現在醫界被健保給付、醫療訴訟搞得疲於奔命，一大群頂尖醫師轉行醫美，在這個醫臉比醫命更賺錢、安全又輕鬆的時代，不但已經沒人問我當年不唸醫科會不會後悔，還有人大讚我好有遠見。其實，我怎麼可能在二十年後預見今天？我只是想唸我真心想唸的科系，沒管什麼前途和他人期許。

但我一直沒向人提過自己毅然決然唸生命科學而非製作醬料的關鍵契機，因為這還真有點難以啟齒。僑大學期末，生物實驗課老師放了這段影片：




是的，像這樣約一分鐘無聲的黑白影片，讓我見識到生命的了不起！

一顆母細胞如此精準地把染色體排在中間、精確地分到兩顆子細胞，這過程在我們身上重複成千上萬次，先讓一顆受精卵一直分裂成為有幾十兆細胞的身體，並且在一生當中，不斷汰舊換新身體裡如皮膚和腸道等器官的細胞。

不瞞大家說，看了這段影片，我當場熱淚盈眶，於是不顧所有長輩、老師、同學、朋友的震驚、訝異和反對，搞得終身科科的下場。所以，我其實看了一分鐘影片就做了人生重大決策，嗯⋯⋯

因為這樣的感動，我大學時立志成為細胞生物學家，不過後來卻峰迴路轉在博士班唸了大學時不喜歡的遺傳學，現在過著白天做雞、晚上做鴨的研究生活。其實，生命的道理是相通的，各學科只是使用的方法不同。

以前看過一本有趣的漫畫，說明生物化學家、細胞生物學家、遺傳學家的大致差異：例如假設有個外星生命科學家來到地球，想要知道台北101是幹嘛的，外星生物化學家就把台北101搗爛，然後分離出各成份去分析；外星細胞生物學家就把台北101裡頭的東西染色或標上螢光，然後拿長鏡頭相機瘋狂拍照去分析；外星遺傳學家想知道台北101某物件的功能，就把它搞壞或拔掉看看會出什麼事。

這描述頗傳神，但是現在生命科學的研究往往要用多學科的方法多管齊下，因此外星生命科學家會把台北101的某件東西拔掉然後把其他物件標上螢光拍完照再搗爛來分析成份。因此，雖然我現在算不上是細胞生物學家，可是在研究基因功能的過程中，也要用到不少細胞生物學的研究方法。

那麼，細胞生物學家是如何研究細胞的呢？美國細胞生物學家約書亞．拉普波特（Joshua Z. Rappoport）在《細胞：影響我們的健康、意識以及未來的微觀世界內幕》（The Cell : Discovering the Microscopic World that Determines Our Health, Our Consciousness, and Our Future）中有通俗且詳細的描述。

除了病毒，所有生命都以細胞的形式存在，最主要的差別在於有沒有細胞核，真核生物主要又分為單細胞和多細胞。細胞，尤其是真核細胞，是一個超大型高科技工業園區，不同的胞器就是個別的工廠，裡頭有成千上萬架奈米機器（蛋白質）在進行各種催化、通訊、生產、運輸、組裝等重要工作。

園區管理局（細胞核）內的DNA硬碟蘊含整個園區乃至整個國家（生物體）發展和運作的所有必需資訊，尤其有所有奈米機器的製作藍圖（基因體），工程師會把管理局內的藍圖拷貝一份成RNA的精簡副本到工地，施工製成奈米機器（分子生物學的中心法則）；如果有需要也會在藍圖上放書籤讓一些藍圖更容易被找來拷貝，或者轉動移動書櫃藏起藍圖（表觀遺傳學）；工廠（胞器）間佈滿密密麻麻複雜的管線和運輸奈米機器。更絕妙無比的是，這個工業園區還會自我複製。

《細胞》的第二部分就是探討這個高科技工業園區，還有我們如何能夠破解那些生命藍圖的密碼，甚至能夠偷偷改寫生命藍圖。人工改造基因體技術CRISPR實在太強大了，能夠讓科學家更隨心所欲地精準改造其他生物的基因體。人類也有不少複製藍圖時出現錯誤（突變）而產生不良的藍圖，因而生產出不堪使用的奈米機器，或者更糟糕的爆走奈米機器，讓環環相扣的工業園區癱瘓甚至毀滅國家。因此有了人工改造基因體技術，就一定會有科學家試圖用來修正人類的不良藍圖。

身為美國西北大學芬博格醫學院（Feinberg School of Medicine）的高級顯微鏡中心和尼康影像中心主任，拉普波特，自然要在《細胞》暢談各種顯微鏡技術。他娓娓道出顯微鏡能夠讓科學家「看到」什麼，從虎克（Robert Hooke，1635－1703）以降的幾百年，各種顯微鏡技術發明，簡直是把光線甚至電子束在細胞內穿梭的路徑玩弄於股掌之間，讓我們窺見細胞的秘密內在生活。

沒有腦、手有毒、肛門就是口的水母也參上一腳，細胞生物學家用牠們的蛋白質當細胞內的燈泡，為科學家指引探索的方向；不讓水母專美於前，螢火蟲的冷光還能在活體細胞中一閃一閃亮晶晶，讓科學家更有效率設計實驗。

用高科技工業園區來比喻細胞有所不足，因為在多細胞生物中，細胞還會壯士斷臂，犠牲小我完成大我！精準地控制細胞自戕的時機很重要，自我發現錯誤的細胞也會自我了斷。爆了黑幕而發表不自殺宣言是必要的，可是發表不自殺宣言的癌細胞就是不折不扣的無恥混蛋，最後會讓整個國家淪陷；病毒也是個狡滑的間碟，潛入敵方的工業園區駭進管理局為自己製造彈藥，然後過河拆橋一走了之，再潛入下一個受害者⋯⋯

人體的好壞在於細胞。對我們這樣的多細胞生物來說，多樣的細胞會組成不同組織，組織再組成器官，器官組成系統，各系統之間協調運作而成為人體。就像城市鄉鎮組成郡縣，郡縣組成州省，州省組成國家。《細胞》舉了腎臟、大腦和免疫系統為例來讓我們瞭解各種細胞之間的不同協作來維持一個健康的人體。

拉普波特在《細胞》的第六部討論更深遠的問題，例如挑戰癌症、倫理、奈米技術、科學現狀等複雜的現實問題。細胞生物學為人類生物醫學的進展帶來很大的貢獻，但是很不幸的，近年台灣生科領域包括台大的造假事件也好，還有日本小保方晴子的幹細胞造假事件也好，都剛好涉及了細胞生物學的研究。

細胞生物學的研究是有名的技術難度高，更是需要投入大量的精力、時間和耐心，還要克服實驗經常失敗的沮喪和挫折。絕大多數細胞生物學家都是人格特質極為受人敬重的學者，只可惜極少數投身科學研究僅為爭奪名利的害群之馬，抄捷徑不擇手段地篡改甚至無中生資料，試圖坐享榮華富貴，讓幾顆老鼠屎壞了一大鍋好粥！

當然，真正的科學研究才一點也不會是如此不堪，而且真的精彩絕倫！要瞭解細胞生物學的研究是怎麼一回事，這本書值得一讀！


本文原刊登於閱讀‧最前線【GENE思書軒】。

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遇見貓狗的男人

　　我每天回到家時，愛貓小皮不管在睡覺與否，都會懶洋洋地走到門邊迎接我，只差沒十足像隻小狗搖尾巴。每當我準備出門，小皮還會衝到玄關門邊阻擋，我只能用零食誘拐牠到客廳享用，然後用最快的速度逃離現場，有時候還不見得有效。還住在舊家時，我才走到樓下街道，牠就已經認出我的腳步聲，開始在門邊大聲喵喵叫了。如果我把牠關在房門外，牠的叫聲更像是啼哭的小嬰兒。

　　小皮是黏人精，天天都要摸摸牠，否則就會生氣地喵喵叫，還用前腳輕摸我的臉提醒。牠在家中和我形影不離，幾乎是我走到哪裡就跟到哪裡；牠同時也是人來瘋，只要有人來家裡，牠一定會不停磨蹭、翻滾、跳上跳下地刷存在感，如果不理牠就會拚命搗蛋。但是牠的玩伴小白，在家時不僅不太理會我，一有陌生人來，就會躲到床底或沙發下害怕地發抖。小皮很愛和小白玩耍打架，儘管小白體型較大，可是從不認輸的小皮一旦打輸就會生氣地吼叫，小白也不得不讓牠幾分。

　　貓狗真的是很有個性的伴侶動物，難怪養了貓狗的人類幾乎都會把牠們當作小孩看待。畢竟牠們除了不會說人話，行為上和人類小孩有何差異？雖然人類不曉得貓狗聽不聽得懂，但仍不停地對牠們說話。我有時候會思考，人類和伴侶動物之間算是怎樣的友誼？而牠們對人類又懷抱著怎樣的感情？身為生物學家，又該如何以專業的視角來看待自己和伴侶動物之間的關係呢？

　　科普經典《所羅門王的指環：與蟲魚鳥獸親密對話》（Er redete mit dem Vieh, den Vogeln und den Fischen）作者——動物行為學的開山祖師、一九七三年諾貝爾生理醫學獎得主康拉德・勞倫茲（Konrad Lorenz）超愛飼養動物，在奧地利家中養了各種各樣的動物，其中也有不少貓狗寵物。他在這本《和動物說話的男人》（So kam der Mensch auf den Hund）以多篇散文揭示了他和貓狗之間的感情與故事。

　　勞倫茲和家人飼養了多隻愛犬和愛貓，他在書中暢談牠們的大小事蹟，用這些真情流露的故事闡述動物行為的不同面向。就像人類的頑皮小孩一樣，貓狗帶給人們的生活真是多彩多姿，好的壞的都有。勞倫茲和家中愛犬之間的關係和情感也是五味雜陳，帶有各種喜怒哀樂，有些令人捧腹大笑，有的令人火冒三丈，有些則令人不勝唏噓。這位動物行為學大師在觀察貓狗和彼此的互動過程中，對牠們充滿無窮的好奇心，並思索出許多科學的道理。他描述人類和貓狗的初次邂逅，並討論貓狗的忠誠、個性、情感，以及許多有趣的行為及互動交流，同時也給予飼主訓練上的諸多建議等等，真是一本寓教於樂的好書。只要養過貓狗等伴侶動物的人，讀這本書時一定會有超多共鳴及感動。

　　近年科學上對貓狗，尤其是家犬的心理學、動物行為學及神經科學的研究汗牛充棟，讓我們對牠們的行為愈來愈了解；人們也同時意識到，我們和這些「動物」的分野並沒有過去以為的那麼大，其間的差異並非出於本質上，而是程度上。換句話說，是量變而非質變，人類不過就是在智能上更發達的動物，而其他動物只是某些程度上還不如我們而已，甚至我們在某些心智技能上也有可能不如一些「低等」動物。儘管勞倫茲在世時，可能還沒有這些先進研究技術，但他貼身動物的觀察，迄今仍讓學術界受用無窮。

　　另外，近年利用新興的基因體學，加上考古發現，對家犬、家貓的起源有了愈來愈多的新發現，然而謎團卻也愈來愈多，無論是起源地、馴化的次數，以及時間等等仍有爭議。我們人類和這些伴侶動物間錯綜複雜的關係，還真的是剪不斷、理還亂，看來人類和其他動物建立友誼是性情使然，古今中外皆如此。勞倫茲也在書中提到，即使其他動物之間的友誼關係可能是存疑的，人類和動物之間無疑是雙向情感交流的真友誼。讓我們在《和動物說話的男人》中見證這些真摯的友誼吧！


　　本文為《和動物說話的男人：《所羅門王的指環》作者的狗貓行為觀察學》（So kam der Mensch auf den Hund）推薦序

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如何駕馭數位未來的機器，平台，群眾？

出國參加研討會或旅遊，招計程車有時候不是件輕鬆的事，因為很多國家的計程車司機不說英語，要不然就是我不清楚計價方式，或者擔心司機亂繞路。有次我出國查路線，Google Map出現了搭乘Uber的預計車資，幾位朋友一同搭乘，居然和搭公車的價錢相去不遠，我的Uber處女航於是開啟。

在國外搭Uber，完全不需要和司機語言溝通，路線和車資一目瞭然，還能用預設的信用卡付帳，而且可以選車型，幾乎零壓力。如果遇上會說英語又健談的司機，還能問出許多私房景點和美食，甚至探聽民情。

現在不僅可以搭私家車，連別人的房子也可以住，跳過旅館。我一些朋友間頗流行Airbnb，我偏好住旅館，但也在維也納住過私人公寓，不僅離著名景點咫尺之遙，而且還有很棒的體驗。有時候朋友用Airbnb訂到不錯的公寓，順便去轟趴一下也超讚。

輕鬆用APP或網站預訂就能搭乘私家車代步和住在民居內，這在不到十年前都是難以想像的。人工智慧（AI）打敗人類圍棋高手已不是新聞。科技始終來自人性，而且愈來愈了解人性，我們很可能會見到一個AI比我們更了解自己需求的時代，AI正以空前的快速改變每個產業及每個人的生活。

麻省理工學院數位經濟研究中心（MIT Initiative on the Digital Economy）共同主任安德魯．麥克費（Andrew McAfee）和艾瑞克．布林優夫森（Erik Brynjolfsson）寫了《機器，平台，群眾：如何駕馭我們的數位未來》（Machine, Platform, Crowd: Harnessing Our Digital Future）重新思考人腦與機器之間、產品與平台之間、核心與群眾之間的再平衡，全書依機器、平台、群眾的討論分成三部分。






現在我們常常看到大量「AI將取代人類工作」的言論，但樂觀的學者認為AI會像ATM那樣讓銀行業務更方便而擴張，因而製造更多新工作。過去電腦再強大，也還是人在操作，未來說不定會反過來，電腦操作人類。過去我們嘲笑很爛的譯文，就說那是洪⋯⋯哦不⋯⋯是Google翻譯的傑作，可是現在卻要改說，說那是比Google翻譯還不如。

人工智慧、自動駕駛汽車、無人機、3D列印機、人工神經網路等「機器」將無所不在。《機器，平台，群眾》裡舉了許多實例指出人類做決策時會受到的各種限制和干擾，例如隱性或顯性的偏見，以及不完美的本能。那麼確定機器可以做得更好、甚至勝過所謂的專家時，為何還要依賴人類的判斷力？作者們主張，最好的辦法是建立、善用人機新夥伴關係，在合適情境中讓機器做決策，但也主張人類不能盲目相信機器，要明智地讓人類智慧參與，否則就會出現GPS帶人墜崖的悲劇。

AI是個很複雜的領域，老實說沒有一個專家能夠清楚整個AI研究的所有方向和方法，可是媒體或甚至資助研究的政府部門，都外行地把一大堆不相干的研發混為一談。《機器，平台，群眾》提到規則式或符號式的AI很早就興起但已退流行了，現在主流的是機器學習系統，這是更像人腦的AI。

他們提出機器人寒武紀大爆發的概念，指出機器人、無人機、自動駕駛汽車將會更便宜、更廣泛、更強大、更多元，因此乏味、髒亂、危險、昂貴的工作將由機器人取代，但是數位科技不擅長滿足我們的社會性需求，未來高超的社交能力可能比強大的量化能力更吃香，可是如果台灣教育仍擅長訓練零社交能力但很會考試的阿宅，未來似乎真的岌岌可危。

現在的科技進展速度快得令人髮指，過去電腦──尤其筆記型電腦──是高價品，製造商有可觀的利潤，可是現在已是一片紅海，利潤沒比製作麵包好到哪去；接著是手機的天下，但沒多久智慧手機也變成紅海，只有幾家大廠能賺到錢。這個時代製造硬體不賺錢，提供平台的服務商能夠大賺特賺；我有些朋友一直嘲笑蘋果手機的SPEC不如其他品牌，是因他們搞不清楚蘋果主軸是服務，難怪硬體製造較強的台灣，薪資水平會不斷倒退。

在行動通訊的時代，我們手上的智慧手機比登月計劃用的電腦更強大，功能更多。這在十年前難以想像，變化快到過去經驗經常失靈，沒有時時重新理解商業活動，就出現各種奇怪言論，例如高官以為台灣因為ATM太多所以不必搞行動支付。

Uber可以讓人方便叫車，可是他們幾乎沒有自己的車隊，Airbnb讓旅人在外地住到民居，可是幾乎沒有房產，臉書擁有大量資料可以賣給劍橋分析騙選票，可是卻完全不生產內容。更賺錢的公司，已經不是靠賣產品而是提供平台，例如亞馬遜、蘋果、Uber和Airbnb等等帶來的革命。

這些線上平台改變了成本結構，邊際成本幾乎為零，並且利用收集使用者的各種資訊來作大數據分析，大幅改善供需媒合，在音樂、城市運輸、電腦軟硬體、團體運動等無數產業，創造出可畏的新競爭者。

然而，平台有所謂的網路效應，使用的人愈多就愈容易贏家通吃，大部分使用者都到人最多的平台去，除非有特別的需求，否則到老二平台去有什麼用？《機器，平台，群眾》用經濟學的方法提出互補品會帶動平台的需求，而成功的平台也極為重視使用者介面和使用者體驗，這方面是台灣業者較不擅長的。

《機器，平台，群眾》提出，這一波平台革命最應關注的是第二代O2O（Online to Offline）平台，能以多重效應結合原子經濟與位元經濟，創造極大價值，中國是O2O創新的溫床。平台削減了資訊不對稱而有助於成功的交易，對業者和消費者會有複雜的互動影響及動態發展，值得企業好好用心研究。

《機器，平台，群眾》第三部分探討群眾的力量。企業需要的業務，過去為何主要由內部員工來做，而不是凡事外包？諾貝爾獎經濟學家羅納德．寇斯（Ronald H. Coase，1910－2013）給了經典的答案，因為問題出在交易成本，外包業務有更多不確定性因素，還不如雇人來幹活更能提高確定性和品質以降低交易成本。

將業務交給烏合之眾的確會提高不確定性、大增交易成本，可是現在網路上自動集結的全球群眾，合力打造出世界上最大的作業系統LINUX與線上百科全書——維基百科。這個時代經常可見業外人士一再擊敗領域專家，因此《機器，平台，群眾》主張，企業該秉持著開放等原則，謀劃善用群眾的力量。

去中心化的力量也日益明顯，現在區塊鏈技術很流行，除了比特幣，還可能有許許多多創新的可能，只是有沒有人能夠早一些想到別人還未想到的可能，所以如果有一個新產業或新服務是用區塊鏈或加密技術橫空出世地創造的，別感到太意外。

讀完《機器，平台，群眾》，真令人感嘆科技進步太快，已經不是量變而是質變，很多商業活動已有結構性的改變，即使不是企業或創業家，這本書還是令人很有啟發，尤其是主導政策的政府官員，真該好好拜讀，別讓舊思維拖累了未來青年的可能性。




本文原刊登於閱讀‧最前線【GENE思書軒】。

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