防疫的科學
台灣長年來重視公衛，因此在新冠病毒疫情防治上表現出色。
撰文／楊志良
從2019年底至今，影響全球最巨大的事件，莫過於新冠病毒引起的肺炎大流行，不僅威脅人們的生命，且對人類行為、文化互動、政治攻防、全球產業鏈，都造成了極深遠的影響。時至今日，疫情仍方興未艾，似乎短期內不能「善了」。
地球上的每種生物都要依賴其他生物物種才能生存繁衍，反之，也都有自己的天敵，即所謂「一物剋一物」，在各個物種間環環相扣的相生相剋之下，生態因此保持了平衡。病毒能使生物染病，但與同樣能讓生物致病的細菌，有很大的不同。
首要任務 了解病源
細菌是完整的細胞，有細胞壁或細胞膜，內部有重要的遺傳物質，即由DNA組成的染色體；細胞的繁殖是從外界吸取養份或進行光合作用，讓染色體能複製，分裂為兩個細胞；細菌可在冰河內存活數千年，解凍後仍有繁衍能力，而病毒只有少數種類遺傳物質是DNA，大多數則由RNA組成，因此只能生存在活的細胞內。病毒侵入細胞後，利用細胞內的資源複製，再破壞細胞而出，侵入其他活的細胞。因此它比細胞（或細菌）小很多，細菌通常是2~3微米，也就是2000~3000奈米，但病毒只有幾十奈米，相差百倍以上。
病毒在顯微鏡下有各種形狀，例如桿狀、鏈狀，冠狀病毒則是球狀，且有多個突起物，故稱冠狀病毒，引起嚴重急性呼吸道症候群（SARS）的病毒就是其中一種。多種哺乳動物（例如豬、貓、狗、蝙蝠）都會感染不同的病毒，有的病毒會造成宿主死亡（包括細菌，侵入細菌的病毒稱為噬菌體），有的病毒則與宿主共生，並不造成症狀或死亡。
為了有效防治新冠病毒疫情，必須先解讀並分析此病毒的傳染途徑及流行病學特性。臨床上，早已證實其傳染途徑是飛沫及接觸，病毒經過口、鼻、眼睛進入人體，繼而大量繁殖。在開放空間中，有效飛沫距離不超過兩公尺，而病毒離開人體後，依溫度、濕度等環境因素，在物體表面的有效傳染停留時間不同，一般是數小時至一兩天；在陽光（紫外線）及高溫下，則感染力只能維持數分鐘至十數分鐘，陽光似乎是消滅病毒的最佳良方。
再者，目前已有明確證據指出，新冠病毒傳染力強於2009~2010年的H1N1流感。根據世界衛生組織（WHO）統計，當年全球每五人就有一人感染H1N1，又因新冠病毒的潛伏期可達14天（但通常3~7天就有明顯症狀），在潛伏期就可傳染他人，且有不少感染者並無顯著症狀甚至不發病，特別是年輕的感染者。所以台灣的第31例11歲的感染者確診，可說是「瞎貓碰上死耗子」，他完全沒有症狀也從未發病，只因懷疑他與27例的祖父可能有接觸，才對他採檢。
從新冠病毒的這些特性可知，如果沒有開發出有效的疫苗，全球至少有三至四成的人口終將感染此病毒。至於確診後的死亡率，全球平均約為2%（除去中國約3%），雖比SARS的10%低很多，但比H1N1的0.058%（美國2019年下半年至今有3400萬人感染，約兩萬人死亡）高出30~40倍。
綜合起來，新冠病毒的傳染力強、潛伏期長且在潛伏期就能傳染、出現無症狀的感染者、死亡率遠高於流感但又不至於會讓宿主大量死亡（宿主大量死亡，病毒就無可傳染的對象），是最狡猾也最成功的病毒。美國總統川普對流感一直輕忽，但在新冠病毒大流行之後，也開始緊張起來。......
作者簡介：
各界推薦
特別收錄 / 編輯的話：
海天遊龍萬骨枯
撰文／李家維
美國哈佛大學的動物博物館中，最顯著的展示標本是這碩大無朋的克諾龍化石，體長12.8公尺。我流連於牠身旁，不捨離開。遙想1億3500萬年前，牠雄霸海洋，敏捷快速的衝擊，配上巨頭上長達30公分的圓錐利齒，再厚重的菊石殼也不堪牠一口穿刺。克諾龍是海洋爬行動物蛇頸龍類中，體型最大的物種。哈佛大學這具挖掘自澳洲昆士蘭的標本尤其出名，已在此展示60年了。直到最近，牠的體長有了爭議，質疑在化石重組復原時，多安裝了幾節臆想的脊椎骨。牠的體長應該短些，可能約9~11公尺，仍是頭巨獸啊！
2007年德國的一家私人博物館，運送了一具挖掘自北非摩洛哥的薄片龍化石來台灣，委請國際知名的蕭語富團隊清修並組裝。牠生活於7000萬年前的白堊紀末期，雖然與克諾龍同屬蛇頸龍類，但長相截然不同，小頭、長頸，腰帶的骨頭似薄板，因而得名薄片龍。牠身長8公尺，纖細的脖子有60節頸椎，佔了約一半體長。研判牠泳速不快，有可能是伸出怪異的長脖子，由後方悄悄挺進魚群，再從容捕食。這隻薄片龍化石保存極好，難得幾近完整，蕭語富為近800塊骨頭翻模，組裝了三件複製品。我喜得其中一件，懸在書房頂，讀書閒時抬頭望之，恍若同游於遠古大洋中，但該提防的是克諾龍進襲，曾發現薄片龍的化石骨上有著克諾龍的深深齒痕。
俱往矣，克諾龍、薄片龍和所有的海洋爬行類，皆滅絕於6600萬年前的小行星撞擊。中生代之初，約2億5000萬年前爬行動物開始輻射演化，在陸地成主角，更征服了海洋和天空。空中的霸主是翼龍，當那頭顱長3公尺、翼展12公尺的巨獸極速俯衝而來，地面眾生該是如何驚恐！然而過往這情景多屬想像，〈巨型翼龍飛天秘訣〉是新一代的古生物學家以動力學和數學進行分析，驗證了翼龍確實輝煌。
勇猛的翼龍終究還是滅絕了，如今稱霸藍天的鳥類並非翼龍的後代。人類正面對微小病毒的生死挑戰，及時的疫苗是關鍵，請詳讀本期特別企劃「新冠病毒疫苗催生中」。哈佛大學已全面封鎖，全球絕大多數的博物館也已關閉，大家把握機會去一趟台中的國立自然科學博物館吧！那裡的「熱河生物群」特展讓你一睹1億2000萬年前眾多精采的翼龍化石。
特別收錄 / 編輯的話：海天遊龍萬骨枯
撰文／李家維
美國哈佛大學的動物博物館中，最顯著的展示標本是這碩大無朋的克諾龍化石，體長12.8公尺。我流連於牠身旁，不捨離開。遙想1億3500萬年前，牠雄霸海洋，敏捷快速的衝擊，配上巨頭上長達30公分的圓錐利齒，再厚重的菊石殼也不堪牠一口穿刺。克諾龍是海洋爬行動物蛇頸龍類中，體型最大的物種。哈佛大學這具挖掘自澳洲昆士蘭的標本尤其出名，已在此展示60年了。直到最近，牠的體長有了爭議，質疑在化石重組復原時，多安裝了幾節臆想的脊椎骨。牠的體長應該短些，可能約9~11公尺，仍是...
目錄
【關於封面】台灣在新冠病毒防疫工作上表現亮眼、全球有目共睹，這一切歸功於充份檢視流行病學資料、深度了解病源，藉此訂定防治政策。疫苗研發進度如何？國際各家爭鳴，台灣有何「選項」？《科學人》持續追蹤。
特別企劃
23 新冠病毒疫苗催生中
24 防疫的科學
文╱楊志良
台灣長年來重視公衛，因此在新冠病毒疫情防治上表現出色。
28 快篩試劑與疫苗研發 加緊腳步
文／潘建雄、周彥宏
從抗原快篩、治療型抗體及預防型疫苗等多方著手，圍堵新冠病毒肆虐。
30 跨國合作 力促疫苗問世
文／林慧珍
高端疫苗生技公司與美國國家衛生研究院（NIH）合作，展開新冠病毒蛋白質疫苗的研製。
34 登革熱疫苗艱辛路
文／陳其暐
登革熱侵襲人類超過百年，複雜的致病機制導致疫苗研發不易，面對新冠病毒強勢來犯，能否從登革熱疫苗經驗得到啟發？
36 食用疫苗的奈何橋
文／王慧菁
我們可以「吃」出免疫力嗎？
科技
46 當GPS被駭？
文／杜利斯（Paul Tullis）
干擾或偽造GPS訊號並不困難，唯有打造地面備用系統才能有效防範駭客。
古生物學
54 巨型翼龍飛天秘訣
文╱哈比（Michael B. Habib）
牠們頭大身體小、體重遠超過現生鳥類，究竟是如何飛上天？近年來古生物學家藉由化石和數學模型，試圖解答長久以來的翼龍謎團。
演化
62 運動強身又健腦
文／瑞查倫（David A. Raichlen）、亞歷山大（Gene E. Alexander）
具認知功能的運動促使人體與大腦功能密不可分，或許也能成為延緩大腦老化的妙方。
物理學
68 量子電腦里程碑──量子優越性
文／葉平
Google量子實驗室突破科學與工程的分野，以自主設計並動手實作的方式，展現量子電腦的優勢，讓全世界驚豔不已。
健康
74 解脫類鴉片藥癮
文／葛雷郭里（James DeGregori）、蓋騰比（Robert Gatenby）
美國超過700萬慢性疼痛患者長期依賴類鴉片藥物止痛，研究人員正在尋找介入療法，協助患者戒除類鴉片藥物或減少劑量。
古人類學
82 拼湊史前臉孔
文／黃凱特（Kate Wong）
近年在衣索比亞挖掘出湖濱南猿幾乎完整的顱骨，意味人類譜系可能另有分支。
科學人觀點
6 螞蟻兵法：三十六計，滾為上策 文／曾志朗
總編輯的話
8 海天遊龍萬骨枯 文／李家維
10 讀者論壇
12 科學人新聞
光纖感測地震|光塑微粒|白噪音有助聽覺|從新地形圖看南極冰融|抗生素改變碳循環|甘藷葉的防蟲警報系統|一覽世界科技進展|重塑人類的未來|蝙蝠棲地浴火重生
形上集
40 戴森去世 文／高涌泉
教科書之外
42 病毒捉迷藏 文、圖／陳文盛
網上世代
43 網路協定的唯一選項 文／黃勝雄
談心說理
44 閱讀的《二路之書》：文字書與繪本 文／鄭谷苑
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86 醫學教育缺什麼？ 文／帕奎特（Erin Paquette）、巴特爾（Angira Patel）
科學佐以詩文
87 日食 文／柯金諾斯（Christopher Cokinos）
健康與科學
88 譫妄症終於被認真看待了 文╱華立斯（Claudia Wallis）
新創未來
89 防洪投資 文／羅許（Wade Roush）
科學焦點
90 儀器校正茲事體大 文／歐瑞斯克斯（Naomi Oreskes）
反重力思考
91 醫生的極速快感 文／米爾斯基（Steve Mirsky）
聊聊科學人
92 玻璃櫥窗裡的繪圖師──彭瑄玉 文／陳其暐
生物手記
96 天涯海角的美人兒──蘭嶼野牡丹藤 文／陳威諺
科學人書摘
100 做自己的地圖 文／摘自《Google地圖革命》
圖表會說話
104 課徵碳稅促進就業 文╱菲謝蒂（Mark Fischetti）
編輯部的抽屜
106 學習Online 文／老編
【關於封面】台灣在新冠病毒防疫工作上表現亮眼、全球有目共睹，這一切歸功於充份檢視流行病學資料、深度了解病源，藉此訂定防治政策。疫苗研發進度如何？國際各家爭鳴，台灣有何「選項」？《科學人》持續追蹤。
特別企劃
23 新冠病毒疫苗催生中
24 防疫的科學
文╱楊志良
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28 快篩試劑與疫苗研發 加緊腳步
文／潘建雄、周彥宏
從抗原快篩、治療型抗體及預防型疫苗等多方著手，圍堵新冠病毒肆虐。
30 跨國合作 力促疫苗問世
文／林慧珍
高端疫苗生技公司...
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