尖端醫學
匯集頂尖科技，打造通往未來醫學的25條道路
抗生素無敵的時代已經遠去了，愛滋病等重大疾病的疫苗發展卻停滯不前。
人類對抗病原體的戰爭，距離落幕還遠：狂牛病依然讓人捉摸不定，瘧疾每年帶走數百萬條人命，抗藥性細菌在各大醫院中肆虐，新興疾病與基因不斷重組的流感病毒，從各種動物竄向人類傳播。
在《尖端醫學》特輯中，站在最前線的科學家，執筆寫下與病原鬥智鬥力的過程、在各戰役中的貢獻，以及對未來醫學的看法，帶給我們警惕，同時也帶來希望。
除了藥物，許多新技術不但能夠對抗疾病，還能搶救因休克而瀕死的病人。
原本是毒素的肉毒桿菌毒素，已廣泛使用於醫學美容，還能緩減頭痛。
科學家結合了幹細胞與組織工程的技術，做出人造肌肉、在試管中培養牙齒，人工器官也已在望。
電子科技讓患者在虛擬世界中減緩真實的疼痛，讓膠囊大小的無線內視鏡仔細檢查人體內部。
這些醫學技術上的最新發展，都在《尖端醫學》特輯裡從頭細說。
精采單元：防治傳染病‧細菌戰爭‧疫苗妙用‧公衛焦點‧五花八門新醫技
各界推薦
名人推薦：
【推薦文一】
◎陽明大學特聘講座、生化暨分子生物研究所教授 徐明達
這本特輯收集25篇與醫學發展有關的文章，從防治疾病到飲水加氟及人造器官、試管牙齒等與健康息息相關的知識，非常値得閱讀。《科學人》的文章一向圖文並茂，不但內容精采、深入淺出，生動易懂的插圖更讓一般民眾可以很容易了解先進的科學知識，甚至對在這些領域的專家也很有啟發性。這本書雖然是集結這幾年的文章，但我查閱最近有關的論文，並沒有發現更新的觀念或進展，它仍然提供了這些領域最好、最正確的知識，對年輕學子的學習特別重要。我建議中學及社區的圖書館都應購置它，來提升我國的科學教育。
【推薦文二】
◎中央研究院副院長、基因體研究中心特聘研究員 陳建仁
《科學人》雜誌發行的《尖端醫學》特輯，集結了2003至2010年間，很多位國際知名學者的精采醫學科普文章，他們以流暢易懂的文筆、精緻豐富的圖解，深入淺出地介紹最新的醫藥新知。本書內容涵蓋傳染病防治、細菌戰爭、疫苗妙用、公衛焦點、創新醫技等，不僅讓一般讀者興趣盎然而獲益良多，也讓醫藥領域的讀者溫故知新而見賢思齊。近年來，台灣的醫藥科技研發蓬勃發展，給世人帶來平均壽命的延長和生活品質的提升，希望未來能看到台灣傑出科學家所撰寫的尖端醫學科普文章。
【推薦文三】
◎長庚大學奈米材料實驗室主持人、長庚生技董事長 楊定一
《科學人》雜誌結合科學趨勢與前瞻思維，有此科學與人文對話的平台實為廣大讀者的福氣。不同於其他科普期刊，《科學人》由編輯與各領域具代表性之專家合作，運用深入淺出的文字闡述科學新視野。10歲時它就已是我最喜愛的科普期刊。個人與《科學人》淵源深遠，1988年我為其寫了篇封面故事，分享免疫系統中的殺手細胞如何辨識與殺死目標，之後幾乎每10年我就為它寫篇文章，發表最新研究。很高興獲知《尖端醫學》特輯即將發行，其內容結合尖端技術與實用議題，相信必能為讀者開啟科學新思維。
【推薦文四】
◎中央研究院分子生物研究所特聘講座、中國醫藥大學講座教授 賴明詔
在人類歷史中，死於傳染病的人數不遜於死於戰爭的人數，而醫學對人類最大的貢獻就是抗生素的發現及疫苗的研發，終使人類脫離瘟疫的威脅，所剩下的就是一些難纏的細菌、寄生蟲、不斷出現的新病毒及抗藥細菌，尚待科學家持續與之搏鬥。《科學人》雜誌在過去10年介紹了許多有關傳染病的新知識，以及幹細胞、生醫材料等新醫學科技的進展，這些文章集結成為《尖端醫學》特輯。它淺顯易懂，引人入勝，讓我們更加了解對付傳染病的新武器，同時也是現代人了解現代醫學必讀的書。
名人推薦：【推薦文一】
◎陽明大學特聘講座、生化暨分子生物研究所教授 徐明達
這本特輯收集25篇與醫學發展有關的文章，從防治疾病到飲水加氟及人造器官、試管牙齒等與健康息息相關的知識，非常値得閱讀。《科學人》的文章一向圖文並茂，不但內容精采、深入淺出，生動易懂的插圖更讓一般民眾可以很容易了解先進的科學知識，甚至對在這些領域的專家也很有啟發性。這本書雖然是集結這幾年的文章，但我查閱最近有關的論文，並沒有發現更新的觀念或進展，它仍然提供了這些領域最好、最正確的知識，對年輕學子的學習特別重要。我建議中學及...
章節試閱
【試閱篇章】
【試閱一】〈幹細胞醫療起死回生〉
【試閱二】〈迎擊抗藥性細菌〉
〈幹細胞醫療起死回生〉
成熟的體細胞經過重新設定，可能獲得類似胚胎幹細胞的潛能。
這種幹細胞可廣泛應用在研究與醫療上，而不會引起倫理與政治爭議。
撰文╱奧契德林格（Konrad Hochedlinger）翻譯╱林雅玲
我還記得2006年冬天的那一個早晨，那時我用實驗室的顯微鏡觀察細胞，突然發現有一團細胞看起來就像胚胎幹細胞一樣，當時的興奮我現在還記得。這些細胞在培養皿裡分裂繁殖將近三個星期，形成一個小小的群落，還閃耀著科學家用來辨識胚胎幹細胞「多能性」（pluripotency）的螢光訊號（多能性指的是能夠成為身體任何組織的能力）。但是我當時觀察的細胞並不是來自胚胎，它們是一般的成年小鼠細胞，只是因為加入了幾個基因而返老還童。
讓任何哺乳動物細胞的內在時鐘逆轉，回到胚胎階段，真的如此簡單嗎？當時我並不是唯一懷疑的人。日本京都大學的山中伸彌（Shinya Yamanaka）與同事在2006年8月發表了一個重大突破的研究，提出利用小鼠皮膚細胞製造他們稱之為「誘導多能性幹細胞」（iPS細胞）的方法。多年來，研究人員一直努力了解調控胚胎幹細胞生成特定組織的方式，因為這具有巨大的潛能，可供醫學與研究使用，卻引發使用胚胎細胞在政治與道德上的爭議，還得面對先前「人類胚胎幹細胞造假風波」帶來的挫敗與幻滅。因此一開始，研究幹細胞的科學家對日本團隊的成果感到驚訝，也有點懷疑。但是就在那個早晨，我在實驗室裡觀察到第一手的結果，驗證了山中伸彌的方法。
其他科學家也重現了山中伸彌的成果，這幾年來，製造與測試iPS細胞的技術進展快速。現今全世界有數千名科學家正在開發iPS細胞所蘊藏的潛力，希望有助於了解並且治療目前人類束手無策的疾病，例如第一型糖尿病、阿茲海默症和帕金森氏症。單純將幾個特定的基因送進細胞，就會改變細胞特性的可能性，也改變了科學家思考人類發育的方式。
有史以來，人類一直夢想找到躲避衰老與疾病的「青春之泉」，而讓成年體細胞回到胚胎階段的能力，顯然是最接近幻想成真的時刻。當然，這些技術仍在發展階段，在回答iPS細胞是否將會改變醫學，或證實它們與備受爭議的胚胎幹細胞能力相當之前，得先考量很多重要的問題。
原始的細胞、多變的力量
想要了解iPS細胞激起的希望，必須先認識胚胎的特別之處。目前的iPS細胞研究非常依賴30多年來胚胎細胞研究發展出的技術與概念，尤其是多能性的現象。哺乳動物的發育通常像單行道一樣，細胞隨著時間會變得越來越特別，功能也越來越窄，這個過程就是「分化」。只有在胚胎發育非常早期的一小段時間裡，胚胎裡的所有細胞才具備成為人體220種細胞的能力。將這些細胞取出並培養增殖，就可以得到胚胎幹細胞。真正的胚胎幹細胞會持續保有製造任何類型組織的能力，因此定義為「多能性」。
在胚胎發育後期，幹細胞就已經特化，只能成為特定幾種類型的細胞（例如存在肌肉和骨骼內的細胞），這些細胞具有的是「多效性」（multipotent），而不再是多能性。成體中，這些僅存的前驅細胞（成人幹細胞）則負責補充組織裡的成熟細胞。舉例來說，血液幹細胞持續製造12種不同的血球與免疫細胞，而每隔幾個星期，人類的皮膚幹細胞會重新製造皮膚與毛髮。
對哺乳動物而言，在正常情況下並不會發生細胞的「去分化」（也就是回到較原始的型態）。事實上，癌細胞是唯一的例外，它們分化的程度會比其來源的組織低。不幸的是有些癌細胞也能持續分裂，展現出類似多能性細胞的不死特性。
到目前為止，科學家讓正常成體細胞逆轉發育時鐘的唯一方法，是經由精巧的操縱程序，誘導細胞表現得像是胚胎細胞，這個程序稱為細胞的「重設程式」（reprogramming）。最早用來重設程式的方法是「體細胞核轉移」（又稱為「複製」），這是將成體細胞的遺傳物質注入已移除DNA的卵細胞。這個DNA–卵細胞的嵌合體會發育成早期胚胎，從中可以分離出多能性幹細胞。
自從1997年複製羊桃麗誕生、1998年首次分離出人類胚胎幹細胞以來，核轉移技術就受到許多關注，認為可能用來生產與訂做多能性幹細胞，取代因受傷或疾病而損壞的組織，不過當時對於卵細胞裡讓成體遺傳物質返老還童的因子，完全不清楚。研究人員發現，卵細胞染色體末端保護染色體不隨著年老而缺損的端粒，也恢復到年輕的狀態。不過雖然在動物研究上有進展，利用「複製」來製造人類胚胎幹細胞的企圖，始終沒有成功。
山中伸彌團隊採取嶄新的策略來突破僵局，他們將成體細胞直接轉形成多能性細胞，不需利用卵細胞或者胚胎。有別於將成體細胞的遺傳物質注入卵細胞，他們推論，將通常只在胚胎活化的基因注入成體細胞，可能就足夠將細胞重設為近似胚胎的狀態。他們第一步就是找出在多能性細胞中活躍、但是在成體細胞裡緘默的基因，接著以反轉錄病毒做為載體，把找到的24個不同基因送進皮膚細胞。就像變魔術一樣，皮膚細胞被重設為多能性細胞！山中伸彌進一步研究後發現，事實上只要有四個基因——Oct4,Sox2,Klf4和c-Myc，就足以製造iPS細胞。
隨著數個實驗室（包括我的）各自成功重現研究成果，這個魔術成了生物學的事實。目前約有來自四個物種（小鼠、人類、大鼠和猴子）、共十幾種不同的成體細胞，已經成功重設成iPS細胞，我們確信還會有更多的例子。幹細胞研究人員對於iPS細胞感到震撼，因為他們可以免於複雜的複製技術，還有人類胚胎研究中大部份的道德與法律限制。然而，這個新型的多能性細胞並非毫無問題。現今科學家探索iPS細胞的真正面貌和它們的潛能時，品質控管與安全性也是研究的焦點。
〈迎擊抗藥性細菌〉
在這場對抗超級細菌的戰爭中，
科學家正運用新工具與策略，來研發全新的抗生素。
撰文╱華爾希（Christopher T. Walsh）、費希巴哈（Michael A. Fischbach）
翻譯╱林雅玲
重點提要
■細菌正發展出對抗現有抗生素的抗藥性，速度比人類研發或找到新藥物還快。
■在新藥物研發策略中，已經開始研究特殊生態環境裡生物與微生物的整個基因組。
■目標縮小到單一物種或者不再企圖殺死病菌，可能有助於打破抗藥性的惡性循環。
「超級病菌入侵城市！」這聽起來像是恐怖片的片名，實際上卻是2007年10月26日美國《紐約郵報》的頭條新聞。就在12天前，紐約布魯克林的12歲男孩黎維拉在籃球場受傷後，死於抗藥性金黃色葡萄球菌（MRSA）感染，這種細菌對現有抗生素中最有效的二甲氧苯青黴素（methicillin）具有抗藥性。
在10多年前，我們根本無法想像健康的人會感染到無藥可治的細菌，但是現在真的發生了。2007年，美國疾病防制中心克利文斯（Monina Klevens）領導的研究團隊指出，MRSA在美國每年造成1萬9000個死亡案例，比愛滋病的死亡人數還高。這個數目特別令人擔憂，因為感染MRSA的死亡率將近20%，而且年輕健康的受害者在從事日常活動時被感染的趨勢也日漸增加。細菌感染原本只發生在醫院或療養院，那兒很多病人由於免疫系統受損，通常很脆弱。治癒MRSA的代價很高，病人平均要多住院10天，另外得花費三萬美元。
美國每年用在治療MRSA感染的支出高達30~40億美元，而金黃色葡萄球菌還只是越來越難以克服的病菌之一。有些我們一度認為已經征服的病菌，現代醫學卻節節敗退，我們需要新方法來研發與創造抗生素，以扭轉情勢。
細菌得到抗藥性的方式
細菌產生抗藥性的速度有多快，由MRSA的出現便可得知。事實上，金黃色葡萄球菌與其他細菌產生抗藥性的自然機制，讓這類問題幾乎無可避免，導致我們一直都需要有新的抗生素。
二甲氧苯青黴素衍生自知名的抗生素青黴素，在1959年開始用來治療抗青黴素的金黃色葡萄球菌和肺炎鏈球菌等細菌感染。兩年後，歐洲醫院就發現了抗二甲氧苯青黴素的金黃色葡萄球菌株，到了1980年代，MRSA已經遍及全世界的醫療機構。在1990年代中期，新的MRSA感染形式成形：在「社區」感染而不是在醫療院所。
MRSA難以治療的原因之一是一旦它進入人體的循環系統，就會迅速散佈。但是MRSA最致命的是能抵抗一類重要的抗生素：β內醯胺（包括頭芽孢菌素和所有青黴素的衍生物），因為它會製造出能夠切割與破壞這些藥物的酵素。對β內醯胺的抗藥性限制了醫生治療MRSA的選擇，只剩少數幾種抗生素可用，每一種都有嚴重的副作用，而且有些MRSA菌株已經能抵抗其中最強效的萬古黴素（vancomycin）。
在抗二甲氧苯青黴素的細菌中出現了萬古黴素抗藥性，也說明了醫生和藥物研發者都畏懼的問題：從抗生素引進臨床之時，它的有效期限也開始倒數計時，而禍首就是天擇。抗生素的存在創造了新環境，如果有一個菌株碰巧能抵抗該抗生素，比起其他競爭者，就能馬上具有生存優勢。萬古黴素在1958年由美國食品及藥物管理局（FDA）核准上市，在MRSA出現時，萬古黴素是MRSA的主要治療用藥。但是到了2002年，醫院開始出現抗萬古黴素的MRSA菌株（VRSA）。這種菌株是MRSA的後代，不過它們得到五個一起傳遞的基因群，而能夠抵抗萬古黴素。這些基因製造的蛋白質讓VRSA修改了細胞壁上的某個結構，讓萬古黴素不再能與之結合。所以原本認為是「最後一道防線」的萬古黴素，最後也無法抑制VRSA的生長。
改變抗生素的作用標的，只是細菌用來逃避死亡的三個主要方法之一。很多抵抗抗生素的基因（例如讓MRSA抗β內醯胺的基因）會製造出破壞或修飾抗生素的酵素，讓抗生素失去效用；有的抵抗抗生素基因攜帶的是製造幫浦的指令，這些位在細胞膜上的幫浦能把進入細菌的抗生素排出去，如此讓細菌細胞內的抗生素保持低濃度以避免死亡。
這些抗藥基因從哪裡來的呢？有些是細菌本身基因經由隨機突變而產生的，例如將酵素上塞浦弗洒辛（ciprofloxacin）和氟口奎諾酮（fluoroquinolone）等抗生素的作用標的置換掉，就能讓酵素能抵抗抗生素。其他抗藥基因來自於周遭的細菌，舉例來說，抵抗萬古黴素的五個基因來自生產這個抗生素的細菌，該細菌需要這些基因，才不會被自己的化學武器所傷害，但是其他細菌可能經由遺傳交換（基因水平轉移）而獲得這種抗藥性。
這種轉移常常由質體（環狀的DNA）執行，質體的行為就像裸露的病毒，能在細菌之間轉移。在轉移到新的宿主後，它們在那兒被當成宿主的DNA，並利用細菌的複製工具增殖。為了讓自己散佈，質體也帶有幫助宿主生存的基因，包括抵抗抗生素基因。有個從污水處理廠分離出的細菌質體，就攜帶了九種抵抗抗生素的基因。
2002年，美國密西根醫院在一位洗腎病患身上分離出MRSA、VRSA和糞腸球菌後，也證實了它們之間發生了基因水平轉移。遺傳分析顯示，有抗萬古黴素基因的質體（同時還有抵抗另外三種抗生素與某一類消毒劑的基因），已經從糞腸球菌轉移到了MRSA，產生了全新的VRSA菌株。
很遺憾的，在同時感染兩株不同病菌的慢性病人身上看到第三株抗藥細菌，並不令人驚訝。因為醫療體系中的密集照護單位與療養院中，有許多經歷密集抗生素治療的免疫受損病人，他們是眾所周知的新抗藥細菌滋生溫床。因為在病人間來回更換點滴與導管，護士與醫生可能不經意地幫助細菌轉移，這也是為何醫護人員在處理病人前後都消毒雙手，能確保感染人數的下降。
雖然VRSA尚未廣泛散佈，但臨床使用的抗生素只有少許對VRSA有效，而且VRSA有高致死率。另一類成形中的病菌：泛抗藥性革蘭氏陰性細菌，有更嚇人的抗藥能力。革蘭氏陰性細菌有兩層細胞膜，多出的外膜會阻止很多抗生素進入細胞，能夠抵抗大部份臨床使用的抗生素。這類細菌包括了污染食物的大腸桿菌和與其相近的克留氏肺炎桿菌，以及兩種伺機感染的細菌：綠膿桿菌和鮑氏不動桿菌，在免疫系統受損的醫院病人中，它們會引起肺炎、腦膜炎與菌血症。
很明顯的，在臨床環境與社區中，醫療人員必須盡力防止抗藥細菌與抗藥基因的傳播。但是我們也需要新的抗生素，共同對抗已經存在的抗藥細菌。
【欲閱讀更豐富內容，請參閱科學人雜誌精采特輯《尖端醫學》】
【試閱篇章】
【試閱一】〈幹細胞醫療起死回生〉
【試閱二】〈迎擊抗藥性細菌〉
〈幹細胞醫療起死回生〉
成熟的體細胞經過重新設定，可能獲得類似胚胎幹細胞的潛能。
這種幹細胞可廣泛應用在研究與醫療上，而不會引起倫理與政治爭議。
撰文╱奧契德林格（Konrad Hochedlinger）翻譯╱林雅玲
我還記得2006年冬天的那一個早晨，那時我用實驗室的顯微鏡觀察細胞，突然發現有一團細胞看起來就像胚胎幹細胞一樣，當時的興奮我現在還記得。這些細胞在培養皿裡分裂繁殖將近三個星期，形成一個小小的群落，還閃耀著科學家用來辨識胚胎...
推薦序
蘇益仁
國家衛生研究院感染症與疫苗研究所所長
【導讀】
百年來細菌與病毒帶給人類的啟示
◎國家衛生研究院感染症與疫苗研究所所長 蘇益仁
雖然人類與微生物在自然界相處，可上溯自人類初始，但微生物被發現與人類疾病息息相關，也不過是一百多年前的事。法國的巴斯德與德國的柯霍在19世紀末與20世紀初期，揭開了微生物引發人類傳染病過程的序幕。繼而病毒在電子顯微鏡下的真面目也為科學家所觀察到，微生物在自然界的生態及對人類的威脅也逐漸明瞭。到了21世紀，科學的發展已能經由監測工作及分子基因診斷而發現早期的疫情，並開發藥物及疫苗來預防。2003年的SARS及2009年的豬流感pH1N1（ p代表豬），幾乎都在疫情發生的幾個月內就受到控制，免除全球性災難的發生，這在19世紀之前是不可思議的事。
然而「道高一尺，魔高一丈」，在20世紀末人與微生物的戰爭中，科學家發現，對於微生物的控制，不如20世紀初抗生素如盤尼西林剛被發現時的樂觀，細菌及病毒自有一套生存之道，就如俗語所說「一枝草、一點露」，這些病原體在抗生素及抗病毒藥物的攻擊下，衍生出一系列的防衛做法，得以茍活殘存。細菌而後演變成金剛不壞的「超級細菌」，病毒則發展出對抗藥物的機制，這都令科學家及醫藥界傷透腦筋、疲於奔命。人類會不會面臨到無藥可用、被微生物反噬的地步，正是目前醫學界面臨的課題。人與微生物間如何共存，其實是科學家必須好好思考及研究的主題。
本特輯中的五個單元其實勾勒出科學界在過去一百多年間，從人與微生物互動的經驗中所獲得的寶貴知識。在第一單元「防治傳染病」中，指出自然界生態的改變及破壞，是人類傳染病大流行發生的根源。自然界環境中，生物的互動經歷長久的演化，已達成共生平衡的狀態，人類只不過是這個生態系統中的成員而已。但隨著人類的戰爭、遷徙、對資源的採取與利用，使得原始的生態環境中的平衡遭受破壞，原本只存在動物間的微生物開始傳染到人類，形成人畜共通（zoonotic）感染。
人畜共通感染幾乎是20世紀及21世紀以來人類全球疫情的主要來源。狂牛症、瘧疾、水患而來的血吸蟲病及鉤端螺旋菌、鼠疫、愛滋病、SA RS、禽流感等引起大疫情的疾病，其病原體幾乎都和環境及動物間的傳播有關。因此，監測環境中生物的病原，也成了世界衛生組織及各國疾病管制局最重要的任務。2003年引發恐慌的S A R S，最後被證明其原始病毒本來存在於野生的蝙蝠，之後傳到市場的果子狸，最後再傳給人類。在這一連串的人畜傳播過程中，病毒為適應不同宿主的免疫攻擊，不斷演化，終至造成危害人類的傳染病。
與人畜共通病毒傳染的演變類似的是細菌的演變。第二單元的「細菌戰爭」其實也代表著抗生素發明以來醫學的勝利與困境。如上所述，細菌在抗生素的攻擊下，衍生出一系列針對細胞壁、蛋白質、核苷酸等不同藥物的突變及抗藥性。現在金黃色葡萄球菌、腸球菌、結核分枝桿菌等許多病菌，都已出現這樣的情況，構成嚴重的威脅。目前在醫院中，尤其是加護病房，都存在著這些超級細菌，有5~ 20%的病人因住院而感染這些抗藥菌株，而必須以最後一線且昂貴的抗生素治療，但依然有很多人死於這些細菌造成的疾病。
在第三單元的「疫苗妙用」中，代表人類發現抗生素後另一項對抗微生物的法寶，即疫苗的開發。
在人類醫學史上很多疫病的消失或控制，都有賴疫苗的發展，這是人類科學的勝利，天花、小兒麻痺等的絕跡或控制，都與疫苗的應用有關。對愛滋病及瘧疾的疫苗開發，並不成功，乃因病原體的突變過快，所開發出的疫苗無法應付這些狡猾的病原。
人類的免疫系統雖然健全及完整，但整體免疫系統的弱點也在這些病原的攻擊下呈現出來。科學家正竭盡全力研究如何增強人體的免疫系統，例如以新佐劑去增強原始免疫系統中的樹突細胞（dendriticcell），以便活化T細胞，配合抗體的產生，聯合夾攻病毒，或對病毒引起的癌細胞提供免疫治療。
21世紀初繼人類基因組計畫完成之後，美國國家衛生研究院另外開啟微生物基因組的研究，其中最重要的成就，是發現人類腸道菌與益生菌之間的精采互動，也許可以為人類與微生物的互動提供發展應對方向及策略。醫學界開始利用對人體有益的細菌以對抗病原菌，或應用細菌毒素（例如肉毒桿菌毒素），來增進人類幸福。這也是本書第四單元「公衛焦點」與第五單元「五花八門新醫技」中，所嘗試要探討的主題，這些內容是21世紀生物科技的全新發展方向。
醫學的發展中，新創造的原理其實並不多，主要的還是去探討已存在的生物奧妙，進而提出良方去治療疾病。所有的發展都必須根植於細微的觀察、好奇心的驅使、科學能力的養成以及跨領域科技的應用方能成功。過去一百多年來的科學發展已告訴大家，匯集全人類的智慧是可以一步步解決微生物禍害，更進而藉由新科技去發現對人體有益的微生物及其產物，最終造福人類。
蘇益仁
國家衛生研究院感染症與疫苗研究所所長
【導讀】
百年來細菌與病毒帶給人類的啟示
◎國家衛生研究院感染症與疫苗研究所所長 蘇益仁
雖然人類與微生物在自然界相處，可上溯自人類初始，但微生物被發現與人類疾病息息相關，也不過是一百多年前的事。法國的巴斯德與德國的柯霍在19世紀末與20世紀初期，揭開了微生物引發人類傳染病過程的序幕。繼而病毒在電子顯微鏡下的真面目也為科學家所觀察到，微生物在自然界的生態及對人類的威脅也逐漸明瞭。到了21世紀，科學的發展已能經由監測工作及分子基因診斷而發現早期的疫情...
目錄
導 讀
4 百年來細菌與病毒帶給人類的啟示
撰文／蘇益仁
單元一 防治傳染病
8 狂牛哪裡逃？
撰文／普魯希納（Stanley B. Prusiner）
18 終止瘧疾悲歌
撰文／敦納凡（Claire Panosian Dunavan）
26 對抗血吸蟲
撰文／斯科利（Patrick Skelly）
34 水漫蟲生鼓脹病
撰文／鄧致剛、陳玉純
38 監測野生動物
預防下一個傳染病
撰文／沃爾夫（Nathan Wolfe）
單元二 細菌戰爭
46 幽門螺旋桿菌：胃的友善敵人
撰文／布雷塞（Martin J. Blaser）
56 看不見的傳染病
撰文／歐秋斯（David M. Ojcius）、達維爾（Toni Darvill）、巴沃義爾（Patrik M. Bavoil）
64 迎擊抗藥性細菌
撰文／華爾希（Christopher T. Walsh）、費希巴哈（Michael A. Fischbach）
72 反制結核
撰文／巴瑞（Clifton E. Barry III）、張梅嘉（Maija S. Cheung）
80 細菌的制勝兵法
撰文／芬利（B. Brett Finlay）
單元三 疫苗妙用
90 漫漫30年，輪狀病毒疫苗終有成
撰文／葛拉斯（Roger I. Glass）
100 抗體水晶球，疾病新指標
撰文／諾特金斯（Abner Louis Notkins）
108 愛滋疫苗路迢迢
撰文／華金斯（David I. Watkins）
116 佐劑，讓疫苗更夠力
撰文╱加康（Nathalie Garcon）、高德曼（Michel Goldman）
124 創新疫苗 終結瘧疾
撰文╱卡邁克爾（Mary Carmichael）
單元四 公衛焦點
134 飲水加氟的公衛爭議
撰文╱費根（Dan Fagin）
142 吃麵包為何也會拉肚子？
撰文／法沙諾（Alessio Fasano）
150 美容聖品的致命危機
撰文／柯爾曼（Ken Coleman）、奇林斯卡司（Raymond A. Zilinskas）
156 聞肉毒桿菌而色不變
撰文╱龐中培
單元五 五花八門新醫技
162 試管牙齒來了，假牙bye-bye！
撰文／夏普（Paul T. Sharpe）、楊恩（Conan S. Young）
170 整合生物科技 組織工程再出發
撰文／卡丹赫沙尼（Ali Khademhosseini）、瓦康堤（Joseph P. Vacanti）、蘭格（Robert Langer）
178 幹細胞醫療 起死回生
撰文／奧契德林格（Konrad Hochedlinger）
186 搶救休克
撰文／藍德瑞（Donald Landry）、奧利佛（Juan Oliver）
192 虛擬雪世界，無痛治燙傷
撰文／霍夫曼（Hunter G. Hoffman）
200 膠囊內視鏡：肚子裡的變形金剛
撰文／達里奧（Paolo Dario）
204 中英名詞對照
導 讀
4 百年來細菌與病毒帶給人類的啟示
撰文／蘇益仁
單元一 防治傳染病
8 狂牛哪裡逃？
撰文／普魯希納（Stanley B. Prusiner）
18 終止瘧疾悲歌
撰文／敦納凡（Claire Panosian Dunavan）
26 對抗血吸蟲
撰文／斯科利（Patrick Skelly）
34 水漫蟲生鼓脹病
撰文／鄧致剛、陳玉純
38 監測野生動物
預防下一個傳染病
撰文／沃爾夫（Nathan Wolfe）
單元二 細菌戰爭
46 幽門螺旋桿菌：胃的友善敵人
撰文／布雷塞（Martin J. Blaser）
56 看不見的傳染病
撰文／歐秋斯（David M. Ojcius）、達維爾（...
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