Archive for the ‘科學空想’ Category

THE LAST OF US最後生還者—沒有解藥的未來

2020/07/15

「最後生還者」二部曲在尚未發售前就話題性十足,這裡沒有要談劇情感想,不過想討論一下這部遊戲的科幻設定。來想像一下,喬爾與艾莉所身處的末日世界,這個致命感染是怎麼回事,有什麼治療方法可以提升生存機率呢?待我撿起讀過的書本再看一下。

依據遊戲設定,變成殭屍狀態的感染者所感染的是真菌,健康人只要被感染者咬到一口,就迅速蔓延全身變成殭屍狀態。現代治療真菌感染的藥物機制主要針對細胞膜作用,改變細胞膜通透性或抑制細胞膜成分的合成,或是抑制DNA與RNA合成,還有一種是抑制有絲分裂等等,大多是抑制真菌細胞增殖的原理;而且有一定時間的療程,嚴重的感染不是短時間內就能治好的(歡迎專業人士補充偵錯)。在「最後生還者」裡面臨到的問題是,物資與藥物的缺乏,可能連止痛藥、抗生素都無法繼續生產的情況下,這些治療真菌感染的藥物就更難獲得啦,藥物治療在這個末日世界裡是很難執行的。

如果藥物無法獲得,或是缺乏有效治療的藥物,身為免疫者的艾莉,要怎麼拯救全人類呢?我們來推論一下艾莉對感染者是何種免疫力。人體感染初期會啟動發炎反應,產生紅、腫、熱、痛。嗜中性球最先穿出血管壁到達感染區域執行「自殺任務」,接著單核球被活化成巨噬細胞,以吞噬方式消滅感染的真菌,以上是主動的、非專一性的先天免疫。如果感染的真菌量少,毒性弱,先天免疫就能清除掉感染源。但遊戲裡就不是這樣演的,這種真菌又毒又可怕,所以要後續的免疫反應來處理。

被吞噬細胞所吞噬的真菌,它的蛋白質在巨噬細胞內被酵素分解成小片段。吞噬細胞將具有真菌抗原的片斷放到自己的細胞膜上,呈現給輔助者T細胞與B細胞,來活化與刺激這兩種淋巴球,進一步引發特異性免疫反應,以上是專一性的後天免疫。假設艾莉對真菌的免疫力是因為後天免疫的B細胞能製造出對抗真菌的抗體,抗體有沉澱、中和、調理、凝集的方式,來與真菌的抗原結合,讓真菌更容易被吞噬細胞吞噬,進而消滅真菌,讓艾莉不受感染。

雖然可以抽艾利的血分離出抗體使用,但抗體量實在太少,無法給予大部分的感染病人治療。如果可以大量生產抗體就好了,這時候可以使用單株抗體技術來大量生產抗體。實驗過程必須取出艾莉的脾臟,將含有B細胞的脾臟細胞與骨髓瘤細胞進行細胞融合,篩選出有效的融合瘤細胞株。有這樣的細胞株就能大量培養,並進一步大量製造出艾莉的有效抗體,給予被感染者咬傷病人注射治療。如果艾莉取出脾臟,就勢必失掉性命,所以喬爾為了救艾莉殺了許多火螢成員,包括知道方法的醫師。

製造單株抗體這個計畫已經無法繼續了,但還有製造疫苗這條路,讓未感染的健康人也能產生有效抗體就好啦。二部曲最後的劇情讓我有個想法,艾比被感染者咬傷幾天後,為什麼沒有感染症狀?這麼多被咬傷的人架在海邊,可能是嘗試著為真菌「減毒」。如果遊戲的末日世界裡沒有完備的實驗設備,製作人工合成的疫苗,製作疫苗的方法中也有比較傳統且需要時間嘗試的,像是去活化病原體,或是經過長期培養、或使用化學藥品、輻射線導致突變等等方式,讓病原體失去致病性,但仍保留抗原特徵的活病原體減毒疫苗。最後這個蛇幫組織做的事,大概像是到處抓健康未受感染的人,給感染者咬傷,希望能夠繼代培養出弱毒性的真菌病原體,用這種人體試驗的方式來開發減毒疫苗,說不定有個科學家暗地裡在推動這種研究計畫哦。嗯,應該是我想太多了XD

其實在看二部曲的遊戲實況時,我為喬爾掉淚了兩次。希望將來頑皮狗可以做一個前傳故事,喬爾跟艾莉在傑克森市關係還沒有變差之前,喬爾開始跟艾莉談起以前當走私客的往事,讓我們可以多看到一點喬爾在失去女兒之後,如何在這個末日世界生存下來的故事吧!

 

參考資料

真菌病 – 維基百科,自由的百科全書

https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%9C%9F%E8%8F%8C%E7%97%85

三分鐘了解免疫系統怎麼對抗外來敵軍 – PanSci 泛科學

三分鐘了解免疫系統怎麼對抗外來敵軍

科學人雜誌-保衛人體健康的免疫大軍

https://sa.ylib.com/MagArticle.aspx?Unit=easylearn&id=1885

中山大學高中生物科學資優生培育計畫高雄區-感染與免疫

按一下以存取 Inf-imm98.pdf

單株抗體 – 莊榮輝 – 國立臺灣大學

http://juang.bst.ntu.edu.tw/ECX/monoclonal.htm

疫苗-吳彰哲

按一下以存取 002wu.pdf

Behind Death Stranding: We Need More SAM’s Blood.

2019/12/19

在死亡擱淺背後:我們需要更多山姆的血

小島秀夫離開KONAMI後的第一款遊戲今年在PS4平台上發售了,雖然我不擅長這種類型的遊戲,但是故事非常吸引我,所以我很努力地把別人的遊戲實況看完了(遊戲真的很長)。故事結局非常感人,看起來會有續作的感覺?雖然覺得續作的主角應該會換人,但個人非常希望能繼續看山姆的故事啊!

「死亡擱淺」遊戲的設計非常厲害,小島監督真的懂很多東西,讀了很多書。很多設定都是精心設計,富涵深遠的意義,隨便一個小地方都可以拿來討論出好幾篇文章。光是故事劇情就是很棒的科幻片,把它當電影看也很讚哦!

在「死亡擱淺」遊戲裡,主角山姆對付BT(怪物)的武器就是用自己的血製造出來的彈藥,雖然不是新穎的遊戲元素,不過藉這個機會來討論一下「造血」這件事情吧。

為了製造血液彈藥,第一步要先收集山姆的血液,每次收集一袋500ml的血袋是標準作業。

依照遊戲的需求,玩家需要愈多彈藥愈好,收集的血液愈多,彈藥就愈多。全身血量約占體重的十三分之一,體重越重,血量越多,能製造的彈藥就越多。這可能也是主角山姆後來設定成彪形壯漢的原因之一吧?

美國紅十字會的捐血流程,基本上都是以一袋500ml的血為一單位,不像台灣因為體型因素,是以250ml為一單位(美國的一半)。一次收集500ml,不能再多,這是以「60公斤」的「健康成年人」所訂的標準。

收集一袋500ml的血之後,要隔多久可以再收集一次血呢?在遊戲裡只要有血袋,在私人間裡休息,就可自動收集一袋500ml的血,收集血的時間間隔不太清楚(因為沒玩遊戲不知道啊…)。就現實世界來說,美國的規定是56天(約兩個月)後可以再捐血,台灣的規定是三個月後才可以再捐血。台灣血液基金會的「捐血須知」說,骨髓會加速造血,很快就可以補充新血,但還是要等三個月啊,究竟「快」是多快呢?

以捐血500ml來說,血漿可以在5~6天補足,紅血球則需要6~8週(兩個月)才能補足。因每個人的飲食、遺傳、運動、代謝速率等等不同,造血的速度就會不同。鐵是合成血紅素的基本原料,為了讓紅血球內的血紅素含量足夠進而成熟,攝取鐵質與蛋白質,還有造血所需的營養素(葉酸、維生素B6、B12、C、E及礦物質如銅和鈷)等等,都可以增加造血速度。美國人體型普遍比台灣人壯碩,因此可以56天後捐血。台灣三個月後才能再捐血,是為了等血紅素製造充足,能募到更成熟的紅血球的關係。大家盡量少爆一點肝,好嗎?

遊戲世界的規則當然不如現實世界嚴苛。為了打倒BT(怪物),玩家需要更多山姆的血液,所以在遊戲裡可以吃隱生蟲馬上恢復血量,相對應於現實世界的需求,隱生蟲應該富含鐵質與蛋白質吧?

希望可以看到死亡擱淺接下來的後續劇情!超想看!

Tomorrow is in your hands!

 

參考資料

捐血須知

按一下以存取 91f9cdf6-16a6-46fd-adfc-d8db51ef45a0.pdf

失去的血,怎麼找回來?

http://www.blood.org.tw/Internet/main/docDetail_Content_Print.aspx?uid=6380&pid=6377&docid=23639

捐完血後血液多久可以恢復?

http://city.udn.com/52340/1484901

捐血,不是想捐就能捐!5大QA看仔細

https://www.commonhealth.com.tw/article/article.action?nid=74342

[神奇寶貝太陽與月亮]飛航安全很重要

2019/11/04

我習慣叫神奇寶貝…

在神奇寶貝動畫太陽與月亮系列的最後一集,「ありがとうアローラ!それぞれの旅立ち!!」(謝謝你阿羅拉,我們各自的旅程!)裡,小智坐上飛機回到真新鎮,阿羅拉的朋友們乘上飛行系ポケモン飛在飛機旁邊向小智告別,這麼感人的畫面,卻在我腦中被我的科學腦破壞殆盡了…(自己都覺得很抱歉啊…)

假設真的有飛行系ポケモン可以騎乘,在民航飛機飛行時,親朋好友們飛在旁邊道別,其實是不太可能的事哦。

來看看民航客機的正常起飛過程,其實飛機離地起飛後,會先拉高一段,離地400英呎(121.92公尺)的高度,平飛一小段,再爬升至36,000英呎(10972.8公尺),同溫層的巡航高度,再飛到目的地。假設要在飛機旁道別,比較理想的高度是第一段離地400英呎的高度,因為第二段爬升到同溫層,氣壓很低,氣溫又只有攝氏-56度,根本不利低海拔的生物生存,生物不可能獨力飛到那麼高的。第一段400英呎高空的溫度如何呢?每上升100公尺氣溫下降0.6度,頂多下降0.8度好了,25-0.8=24.2度,這個高度的溫度還可接受。

大家都看過飛機被鳥擊的新聞吧,鳥擊的原因大部分是因為飛機的高速讓鳥類躲避不及撞上飛機,或是因為引擎進氣口的強大氣流使得鳥類被吸入發動機,導致發動機故障。民航客機起飛的速度大概是時速220~350公里,機型越大,所需要的起飛速度越快。即使400英呎高空是可以跟飛機會合的高度,也會因為飛機速度太快,ポケモン應該是追不上起飛時的飛機的,還有可能會被飛機高速撞上,對飛機或ポケモン是很危險的,飛航安全要顧啊。

我們還是等劍與盾動畫開播好了,別想這麼多啦:P

 

參考資料

1.民航客機的正常飛航過程

https://ejournal.stpi.narl.org.tw/sd/download?source=10107-07.pdf&vlId=5230DC35-D745-494B-823B-1AAE51374E84&nd=1&ds=1

2.飛機爬升四階段介紹

https://blog.xuite.net/maningrey/dic/587014710-起飛爬升四階段介紹++%C2%A0

3.鳥擊-維基百科

https://zh.wikipedia.org/wiki/鸟击

4.飛機起飛速度一般是多少?

https://kknews.cc/zh-tw/military/xmmb8b8.html