為何冬天打雷是不祥之兆？從歷史氣候研究找出端倪 - 泛科學

那為什麼冷的年份容易出現冬雷？目前還沒有定論，但王寳貫有個暫時的解釋：冬天產生雷雨，表示對流旺盛，但這個對流不一定是「熱對流 ... 0 0 2 文字 分享 友善列印 繁| 简 0 0 2 Promo 太空天文 文明足跡 活得科學 科學傳播 為何冬天打雷是不祥之兆？從歷史氣候研究找出端倪 研之有物│中央研究院 ・2018/06/21 ・3214字 ・閱讀時間約6分鐘 ・SR值557 ・八年級 ＋追蹤 相關標籤： 中研院廣告(191) 冬雷(1) 歷史氣候(1) 熱門標籤： 量子力學(47) CT值(8) 後遺症(3) 快篩(7) 時間(37) 宇宙(82) 國小高年級科普文，素養閱讀就從今天就開始!! 採訪編輯／歐柏昇　美術編輯／張語辰 中研院環境變遷研究中心的王寳貫主任，除了以雲物理的研究聞名，也致力於歷史氣候的研究。

他從古代文獻中尋找線索，了解過去的氣候變遷，也發現氣候經常影響著人類歷史。

冬天打雷，代表什麼徵兆呢？　圖／Unsplash,LeonContreras 氣象學家王寳貫，從小有個特別的興趣，就是閱讀古文。

他說，小時候父親買了很多古書，「他其實自己沒有時間看，都是我在幫他看！」於是，《史記》這些書在小學就已經讀過了。

小時候讀古文，王寳貫一直有個疑問：為什麼冬天打雷不祥？他始終無法得到解答。

後來進入台大地理系氣象組（現在大氣科學系的前身），老師也無法回答這個問題。

直到他前往美國加州大學洛杉磯分校（UCLA）留學，終於有了解惑的契機。

那時，他看到中國大陸氣象學者竺可楨寫的一篇文章，談中國五千年氣候變遷。

其中有條曲線，是利用古代文獻中「物候」現象的資料，拼湊出的中國歷史上氣溫演變曲線。

物候現象，例如燕子的來去、河水是否結冰。

通常燕子應該某一天到，但今年燕子比較晚到，可能就代表今年氣候比較冷。

若今年河水異常結冰，也表示氣候較冷。

中國歷史氣溫變化曲線（竺可楨，1973）。

（此圖資料以年份為準，左側朝代為輔助說明之標示，故部分年份與朝代年代會有些許差異）　圖／王寳貫提供　圖說重製／歐柏昇、張語辰 到底為何冬天打雷代表不祥呢？ 王寳貫看到竺可楨的研究方法，覺得非常有意思，直接從古代文獻來研究氣候。

於是，他翻找二十四史，將氣象相關的資料找出來。

目的就是解答多年的疑惑──為什麼冬天打雷是不祥的徵兆？ 整理了史書中關於冬雷的紀錄之後，王寳貫把過去2000年中每30年的冬雷次數統計出來。

最初猜想，冬天打雷應該是在比較溫暖的年份，因為溫暖的時候對流比較旺盛，產生雷雨，就會打雷。

王寳貫統計中國過去兩千年的冬雷次數，與溫度、降塵的關係。

圖／王寳貫提供　圖說重製／歐柏昇、張語辰 沒想到，跟竺可楨的曲線一比之下，結果跟王寳貫預期的剛好相反。

也就是說，冬雷多的時候，都是冷的年份，而且兩者的關係性還好得很！ 做研究好玩的就是，你以為是那樣，結果卻跟你想的相反。

那為什麼冷的年份容易出現冬雷？目前還沒有定論，但王寳貫有個暫時的解釋：冬天產生雷雨，表示對流旺盛，但這個對流不一定是「熱對流」，而可能是冷鋒的對流。

冷鋒附近，對流本來就比較強，而如果冷鋒後面的冷氣團特別冷，冷暖的對比特別強，在氣象上「斜壓性」強，容易造成「斜壓不穩定」。

斜壓不穩定，容易造成強的對流，比較有可能造成雷雨。

回到「冬天打雷不祥」的說法，古人說「不祥」應是有反常現象，而冬雷伴隨的反常，就在於該年天氣寒冷。

天氣寒冷，又對社會與政治有何影響呢？ 氣候影響歷史：乾冷的氣候容易造成社會動亂 天氣乾冷的時候，農作物收成相對也較差，老百姓沒東西吃，只好搶糧倉、發生社會動亂。

王寳貫舉例，明代末年進入了「小冰期」，氣候變得乾冷，發生大規模的旱災，民不聊生。

李自成、張獻忠成為「流寇」，應與小冰期的氣候背景有關。

王寳貫說，也許明末的皇帝不是真的比較糟，而是運氣不好。

相反地，大家會說唐太宗很英明，但現在知道唐代氣候溫暖，因此唐代的盛世可能也與此氣候條件有關。

從整個歷史氣候來看，統治體系比較不穩定的時候，往往發生在氣候比較不好、容易產生動亂的時期。

天氣乾冷，也與戰爭的頻繁有關。

王寳貫曾與一位中國大陸學者合作，統計歷代戰爭的次數。

他們發現，戰爭的次數，與冬天打雷的次數，呈現統計上很高度的相關。

冬雷多的時候，戰爭會比較多，而且中國歷史上的邊界也會相對南遷。

這顯示了天氣乾冷的時候，漢人與北方民族可能產生較多摩擦。

透過古代資料，了解今昔氣候大不同 王寳貫還曾經依颱風登陸站點，統計過明末清初的颱風路徑。

他發現，當時的颱風幾乎都停留在廣東沿海一帶，不會北上到福建、浙江。

這個結果和現在的氣象理論吻合：颱風需要溫暖的海面才能維持，但是明末的小冰期氣候較冷，海面也就比較冷。

於是，颱風只要往北一點，就沒有足夠的溫暖海面供應水氣、能量，很容易消散掉。

此外，王寳貫分享了一個有趣的例子，說明從古代詩文裡，也可看出東亞季風區的特性。

南宋詩人趙師秀，在《約客》這首詩這樣寫：「黃梅時節家家雨，青草池塘處處蛙」。

如果只看了那首，會以為黃梅時節每一家都下雨。

可是，南宋時期另一位詩人曾幾的《三衢道中》，又寫道「梅子黃時日日晴，小溪泛盡卻山行。

」看了這首，卻會以為黃梅天氣應該都很好。

但是，南宋時期又有一首詩寫說「熟梅天氣半晴陰」，梅子熟的時後，天氣半晴半陰，出自戴復古的《初夏遊張園》。

你說，是家家雨、日日晴還是半晴陰？都有可能。

東亞季風區的特點，就是它的天氣變率特別大。

甲骨文暗藏商代氣候的密碼 中研院引以為傲的甲骨文藏品，不僅是歷史文獻的紀錄，也可以用以進行氣候方面的研究。

當中國學者還在關注古文字的意思時，德裔美籍學者魏復古（KarlAugustWittfogel）從一個很有趣的思路來研究甲骨文：試圖從317片有時間記載的甲骨片推斷古代氣候的資訊。

例如，這片商代卜辭，是卜整個「旬」（一旬為10天）的有關天氣。

卜辭作：「癸亥卜，鼎(貞)，旬。

二月。

乙丑，夕雨。

丁卯，明雨。

戊(辰)，小采日，雨，風。

己(巳)，明啟。

壬申，大風自北。

」　圖／中央研究院歷史語言研究所藏品：《殷虛文字乙編》（一九九四）圖版一六三片（如需轉載本文，請另向中央研究院歷史語言研究所申請此圖授權） 魏復古看了上萬片甲骨，蒐集具有天氣紀錄的卜辭。

其中一項有趣的推論是這樣的──現在中國北方冬天不太會下雨，然而商代的卜辭中，冬天仍然常問未來幾天會不會下雨，這表示商代的氣候應比現在暖濕。

除此之外，魏復古還從打仗的季節，推出乾季、雨季的時間，因為下大雨的時候並不適合打仗。

他的結論不能說完全正確，但是提供了許多有意思的思路。

從古代氣候研究，到歷史氣象資料庫 王寳貫幾年前回到中研院之後，展開了一個更龐大的計畫，把氣象相關的歷史記載，製作成資料庫。

我們現在把文字記載完全變成電腦編碼，降雨、下大雨、大雪都編一套碼，一套歷史的編碼系統，把它數位化。

這套系統，將結合中研院歷史語言研究所范毅軍研究員製作的中國歷史GIS地理資訊系統，讓學者可以很容易地查詢歷史上某時、某地的氣候資訊。

這個開放資料庫即將上線供所有人使用，未來將造福許多領域的學者。

例如想要了解古代社會的動亂是否與氣候有關，或想了解疾病的發生與氣候、環境背景的關係，都可以利用這套系統。

王寳貫期待歷史氣候與地理資料庫完成後，可以更容易做統計研究，鑑古推今，探究氣候與環境的變遷。

　攝影／張語辰 延伸閱讀： 每天看到的雲，藏著什麼大學問？ 王寳貫的個人網頁 王寳貫，〈從歷史文獻看氣候變遷〉，《科學發展》第356期，頁52-59，2002年。

王寳貫，〈怎樣從甲骨文導出商代氣候〉，《科學發展》第360期，頁70-75，2002年。

本著作由研之有物製作，原文為《冬天打雷為什麼是不祥之兆？氣象學家有解釋》以創用CC姓名標示–非商業性–禁止改作4.0國際授權條款釋出。

本文轉載自中央研究院研之有物，泛科學為宣傳推廣執行單位 發表意見 文章難易度 剛好 太難 所有討論 0 登入與大家一起討論 研之有物│中央研究院 248篇文章 ・ 2026位粉絲 ＋追蹤 研之有物，取諧音自「言之有物」，出處為《周易·家人》：「君子以言有物而行有恆」。

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採訪撰文｜歐宇甜美術設計｜林洵安 日常壓力會誘發纖維肌痛症 纖維肌痛症(fibromyalgia)病患有全身慢性肌肉痠痛，可能伴隨失眠、焦慮和憂鬱等症狀，致病機轉一直是個未解之謎。

中央研究院生物醫學科學研究所陳志成研究員與研究團隊，找到纖維肌痛症可能的生理與心理致病機轉和關鍵抑制劑，論文於2020年9月發表於國際風濕免疫科權威醫學期刊(AnnalsoftheRheumaticDiseases)。

無藥可醫的纖維肌痛症 「纖維肌痛症」最常見的症狀是全身肌肉慢性痠痛，伴隨疲勞、失眠、焦慮和憂慮，有時被稱為稍微累一點就全身痠痛的「公主病」。

目前醫學對於該病的致病機制並不清楚，病人往往不斷轉診仍找不到明確病因，因此也尚未有專屬用藥，只能先緩解症狀，但效果相當有限。

纖維肌痛症是一種很常見卻又神秘的疼痛病。

在成年人中，約有2~6%的人罹患此病，特徵是慢性廣泛性肌肉疼痛，並伴隨疲勞、失眠、焦慮和憂鬱，嚴重影響病人的生活品質，甚至導致失能。

圖／iStock 不過臨床上發現，日常生活精神壓力會誘發或加重纖維肌痛症症狀。

多數病患的背後都是一段故事，可能有家庭、親友、經濟、工作等各種問題。

只是心理壓力和纖維肌痛症到底誰是因、誰是果？背後的致病機制是什麼？「我們必須建立一個可以反應纖維肌痛症的動物模式，以驗證心理壓力與纖維肌痛症的關係。

」陳志成說明。

在此之前，先來看看痠痛是怎麼引發的呢？ 組織酸化誘發痠痛 過去研究認為組織酸化會誘發痠痛。

1980年德國人曾做過人體實驗，直接把酸性物質注射入人體，結果發現真的會引起痛感，而且流速越快、越痛，初步證明酸與痠痛的因果關係。

但酸是透過什麼樣的分子機制來刺激痛覺神經，卻一直沒有定論。

陳志成嘗試以此建立纖維肌痛症的動物模式。

他們先幫小鼠注射酸鹽水，然後以壓肌肉或用細尼龍線刺激小鼠腳掌，發現小鼠碰到刺激會縮腳，代表的確有「疼痛過敏化」現象，但這疼痛過敏化現象在24小時以後會消失不見。

但如果五天之內在同樣位置再打一次，就會導致持續約一個月的疼痛過敏化，而且也會發生鏡像性的疼痛，成功符合纖維肌痛症的特徵。

這個小鼠實驗模式提供了一個平台，讓陳志成可以從神經學的分子機制上，深入研究組織酸化如何誘發慢性肌肉疼痛。

我們身上各個組織都有痛覺神經，神經上有許多可被酸給激活的離子通道或受體分子，最重要的包括酸敏性離子通道（ASICs），以及辣椒素受體蛋白(TRPV1)等等。

陳志成實驗發現，如果以藥物抑制ASICs或TRPV1，五天後再次的肌肉酸化刺激就無法誘發慢性疼痛。

但是，如果再次的肌肉酸化刺激發生於第二天，仍會誘發7~10天的疼痛過敏化現象。

因此，陳志成推論出，第一次肌肉組織酸化不僅是誘發短暫的疼痛過敏化現象，也讓肌肉痛覺神經產生了可塑性變化，所以五天以內再次肌肉酸化刺激，就足以發展成慢性疼痛。

我們身上所有組織都有痛覺神經，上面有許多離子通道或是受體分子，分別對應不同來源的痛覺，其中可被酸激活的是酸敏性離子通道（ASICs）以及辣椒素受體蛋白(TRPV1)。

圖／研之有物 用噪音製造壓力源 了解痠痛的神經科學分子機制，下一步就是建立心理壓力造成痠痛的動物模式，怎麼做？噪音是好工具！一般的壓力來源很難定量，但是噪音可以換算分貝並以程式設定，比較好掌握。

他們讓小鼠待在籠中，不定時播放尖銳、人耳可能聽不見的超音波噪音，一天重複六次，隔兩天後再連續兩天重覆進行……結果，受到噪音壓力的小鼠，出現了疼痛過敏化現象持續約一個月。

「我們發現，關鍵是要有不確定性、間歇性、重複性的壓力刺激，如果是給予短暫的壓力刺激，小鼠並不會出現慢性疼痛過敏化現象。

」 此外，一般纖維肌痛症患者常出現共病，像焦慮、憂鬱等情緒問題。

他們觀察具有疼痛過敏化現象的小鼠們，焦慮行為也變得明顯：一般健康的小鼠喜歡到處探索、玩耍，放入十字迷宮時，敢走到兩側開放懸空的部分，但有焦慮行為的小鼠喜歡躲在隱蔽空間、不敢跑出來。

壓力–>氧化脂質–>疼痛訊號 建立一套動物模式後，接下來他和研究團隊想知道，體內有什麼東西誘發了痠痛？ 他們分析小鼠血液中的脂質，發現小鼠在遭受壓力後，體內有一群特別的脂質被代謝出來。

「我們發現到一種氧化脂質LPC16：0，令人眼睛為之一亮！」陳志成說道。

原來，幾年前有法國科學家發現這種氧化脂質LPC16：0可以專一性的刺激感覺神經元上的ASIC3酸敏性離子通道。

賓果！全部事情似乎都可以串連在一起了。

經過反覆實驗，致病機轉的輪廓漸漸清楚了！外界的壓力源(噪音)，會導致小鼠體內的氧化壓力上升，造成脂質代謝異常，產生過量的氧化脂質LPC16：0，活化肌肉感覺神經元上的ASIC3酸敏性離子通道，造成疼痛過敏化現象，持續刺激下轉變成慢性疼痛。

圖／研之有物(資料來源｜陳志成) 纖維肌痛症療法現曙光 在小鼠身上驗證後，回到纖維肌痛症病人身上觀察：他們體內是不是有比較高的氧化壓力？比較高的異常脂質代謝呢？研究團隊將病患根據症狀嚴重程度分類，一群是全身痛、但症狀比較輕微，一群是全身又痠又痛、症狀比較嚴重，發現全身痠痛症狀嚴重的病人體內的LPC16：0特別高，另一組症狀輕微的病患則沒有，兩組之間有明顯的差異。

圖／研之有物(資料來源｜陳志成) 而人體其實本有快速代謝LPC16：0的路徑，但在五天內重複刺激，就可能變成慢性痠痛；換句話說，很多纖維肌痛症患者的病因可能是長時間一直受壓力刺激，體內會持續產生氧化脂質LPC16：0，導致肌肉長期慢性痠痛，「這也能說明一個奇特現象：許多纖維肌痛症病患即使用藥也不見效，但當壓力源去除，像是搬離不幸福的家庭，全身痠痛就可能突然不藥而癒。

」陳志成補充。

研究人員證明氧化脂質LPC16：0是引起痠痛感的禍首後，就可以嘗試去阻斷它產生。

研究團隊用一種可以抑制這種酵素的藥物–血小板活化因子乙醯水解酵素抑制劑(platelet-activatingfactor-acetylhydrolaseinhibitor;darapladib)，打到小鼠的身上，果真成功降低壓力造成的疼痛反應，此發現已申請國際專利，未來可望運用在纖維肌痛症臨床治療。

纖維肌痛症的神祕面紗，至此終於稍稍揭開！這項重大研究成果於2020年9月刊登在國際風濕免疫科權威醫學期刊(AnnalsoftheRheumaticDiseases)上。

不過這只是陳志成痠痛研究的一角。

他首創「痠覺理論」，希望能從更深入、全面解答慢性痠痛的成因，尋找更有效的療法。

建立痠覺理論，尋找新一代止痛藥物 何謂痠覺理論？首先，陳志成認為：痠是痠、痛是痛，兩者並不一樣。

這點對華人沒有問題！在臺語詞彙中有痠（SNG）、也有痛，國語詞彙中有又痠又痛、腰痠背痛等，可是在許多國家語言中只有關於疼痛(PAIN)的詞彙，沒有單獨提到痠覺的字彙。

目前國際上只有對於疼痛的定義，把痠痛視為同一件事，或認為痠只是比較輕微的痛覺。

但是痠痛成因其實相當複雜，與組織酸化的關係也有待釐清！ 比方說，酸可能引起疼痛，但你知道它也有止痛的效果嗎？在上述的小鼠肌肉酸化實驗中，陳志成發現同時抑制ASIC3與TRPV1，可抑制酸所誘發的疼痛過敏化現象。

但奇怪的是，第二天對於小鼠再次進行肌肉酸化刺激，雖然ASIC3與TRPV1這次沒被抑制，但小鼠竟完全沒疼痛反應！由此得知：除了ASIC3與TRPV1之外，還有一個未知、但是很重要的受體參與反應。

這個神秘的受體是一個可以止痛的酸敏性受體分子，讓止痛的效果從第一次實驗延續到第二次！ 接著，陳志成發現這個受體分子被刺激後，會促使感覺神經末梢釋放重要的神經傳導物質–物質P。

他認為：當痛覺神經被刺激後，在肌肉端的神經末梢會釋放物質P，物質P會抑制神經活性，達成止痛作用，宛如痠痛的煞車系統。

陳志成隨即抑制物質P，果然一次肌肉組織酸化就足以誘發慢性疼痛，讓小鼠無止盡痛下去。

那麼，問題來了！既然酸可以誘發疼痛、又可止痛，那麼痠痛病人到底是抱怨痠，還是痛呢？痠顯然不只是一種輕微的痛覺這麼簡單！這個「酸止痛」的神奇現象，提供了痠與痛的另類思考，物質P 也可能成為新一代的止痛藥物。

「我現在就像一個傳教士，必須努力說服大家，痠與痛不一樣！我也跟語言學家合作，了解其他國家的相關詞彙，希望不久後可以將痠覺清楚定義出來。

」唯有正視痠痛的不同，分別了解痠、痛背後各自的分子病理機制，才能發展更有效的止痛或止痠療法，嘉惠更多受到慢性痠痛折磨的病患。

陳志成自許像一個傳教士，努力建立痠覺理論，並跟語言學家合作，希望不久後可以將痠覺清楚定義出來，進一步找出痠與痛的不同分子機制，發展更有效的止痠與止痛療法。

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採訪撰文｜蕭歆諺美術設計｜林洵安 拚經濟VS顧性命，防疫政策可能兼顧嗎？ 新冠肺炎席捲全球，各國紛紛祭出的嚴格手段，封城、禁足、邊境管制。

但這類政策宛如雙面刃，控制人流接觸、傳播疫情，也可能同時衝擊經濟。

性命要顧，生計也不能不管，政府該如何擬定政策才能兼顧兩者？當Covid-19可能趨向常態化，從嚴防守零容忍是長期最好政策嗎？中研院經濟研究所團隊建構出一套經濟學運算模型，在健康與經濟權衡間，找出適合各國的最佳防疫政策。

防疫是公衛與經濟的拔河 想像一下，你現在是防疫團隊的決策者，此時正與各領域專家開會。

一群學者嚴厲警示：防疫如作戰，務必嚴格限制邊境、在家工作，用盡一切手段把感染人數降到最低。

但另一群專家立刻出聲反對：「沒錢也會沒命！」他們主張防疫必須適度寬鬆，盡量維持日常生活，才不會把人逼上絕境。

兩邊爭吵不休，你怎麼決定？ 對許多人來說，答案或許直觀：防疫首選應該是愈嚴密愈好，最短時間、最高防堵。

但在經濟學家眼中，答案沒有這麼斬釘截鐵。

中研院經濟所助研究員林軒馳、楊宗翰和訪問學者許文泰，耗費近五個月，建構一套量化運算模型，試圖在健康與經濟之間權衡，找出各國的「最佳防疫策略」。

「隔離實在太無聊……」談到研究動機，三人半開玩笑地說，但他們隨後也點出了幾個關鍵動機。

首先，新冠肺炎的衝擊百年罕見，但觀察目前的國外研究，多半仍有限制。

例如，總體經濟學家大多忽略國與國之間的互動，沒有納入國際貿易觀點；國際貿易學者則鮮少探討是否有共通的防疫政策。

因此，三位學者試圖更全面地找出：在開放經濟體中，什麼才是最佳的防疫政策？ 另一個關鍵動機是，他們發現權衡健康與經濟議題，國內輿論幾乎一面倒，「新聞裡的學者專家基本都是公衛或醫學背景，」防疫是公共衛生與經濟的拔河，畢竟健康重要，但放眼各國，長期全境關閉、封城禁足已衝擊眾多產業和商家的營運，擊垮無數家庭生計。

因此，經濟問題也不可忽視。

「我們可能同時顧及公衛與經濟，找出經濟損失最少的防疫選項嗎？」，成為研究團隊的核心問題。

各國國情不同客製化找疾病傳播速率 帶著這樣的問題，團隊以2020年初至7月22日的資料為基礎，建構出一套經濟學運算模型，檢視不同條件對疫情擴散、經濟損失的影響。

第一步，先了解各國疾病傳播速率。

他們使用流行病學的常用指標：基本再生數（BasicReproductionNumber,R0），意思是每一個感染者平均會傳播給多少人。

當R0 越大，代表疾病擴散快，疫情越難控制；若R0 小於1，傳染人數變少，疾病便會逐漸消失。

但即使是同一種疾病，R0 也並不是統一的。

「我們根據模型裡人與人的互動參數，或是各國的防疫政策等，反過來推估計各國的R0。

」 許文泰解釋：「每個國家的國情、防疫措施都不同，例如亞洲人習慣戴口罩，歐洲人打招呼會親吻，所以我們進一步去『客製化』各國狀況——結合各國的R0 、防疫措施，去計算出對應的有效傳染數（EffectiveReproductionnumber,Re）。

」 另外，他們也加入DingelandNeiman（2020）的「各國遠距工作指數」、牛津大學的「防疫政策指標」等重要指標，來做為模型內的運算參數，以提供「客製化」的結果供各國參考。

防疫政策好理解，但為何遠距工作要納入模型？原因是，遠距工作的可行性，也會同時影響疫情傳播與經濟衝擊。

楊宗翰舉例：「像美國肉品處理業、或是亞馬遜的雨林工業的工人，很難在家工作，使得工作地就成為群聚感染的破口。

」 因此，若一個國家產業的遠距工作可行性愈高，受到的經濟衝擊也相對愈小。

國內封城，人們還是可以遠距工作，以及透過國際貿易補足缺口、互通有無，經濟衝擊就可能降低。

結合流行病學、國際貿易的各項參數，建構出模型後，研究員開始進行各項模擬推算，了解實施不同的防疫政策下，經濟表現有何差異。

各國遠距工作、國際貿易的程度，都可能影響疫情傳播與經濟衝擊。

台灣由於製造業占比多，在遠距工作的可行性排行上算是中等國家。

圖／研之有物。

參照韓國防疫，「短期」經濟變好或變壞？ 他們先以第一波疫情的模範國韓國作為參照。

假設，世界各國都向好學生看齊，採用韓國政策防疫，各地的經濟狀況會變好嗎？ 檢視經濟狀況的指標有兩項：實質收入（realincome）和人民福祉（welfare）。

實質收入較好理解，即是指一國的實質GDP。

後者並非我們熟悉的社會福祉，而是考量了個人感受的效用（utilities）總和，包括風險趨避（riskaversion）、跨時間的替代效果（intertemporalsubstitutioneffect）等都納入衡量。

簡單來說：當疫情愈穩定、個人收入愈平穩、一國的人民感受愈好，福祉就會愈高。

要特別說明的是，「套用韓國政策」並不是模仿施行一模一樣的政策，而是「讓疾病傳播速度限制在某個數值（Re）之下」。

好比，台灣感染案例更低，因此採韓國政策就代表要增加現行Re，也就是放鬆現行管制。

至於，為何對照組是韓國，而非超級優等生台灣？說來有趣，答案正是台灣太「模範」了！林軒馳分析：「去年七、八月時，台灣幾乎毫無疫情。

如果以台灣做參照，各國經濟活動都要shutdown（全面中止），」台灣就像平行時空，R0 太低，多數國家難以企及。

因此，研究團隊以「韓國的有效傳染數（Re）」做基準，對比現行防疫措施，推算當各國都調整防疫措施，使傳播速度低於這個值時，是否能遏止病毒擴散？對經濟衝擊有何影響？ 結果出人意表！除了中國、台灣，短期來看其他國家的實質收入、人民福祉，全都變糟了！加強防疫後，代價是經濟蒙受不小損失。

細究原因，韓國疫情比絕大多數國家控制得好，各國需要收緊管制。

因此若向韓國看齊，雖然能降低感染人數、少死一些人，但也得承受明顯的經濟衝擊。

若各國採用韓國防疫模式作為替代政策，不論是染病人數、死亡人數，幾乎都會大幅降低。

圖／研之有物（原圖、資料來源│楊宗翰、許文泰、林軒馳）。

但短期實施後，各國將面臨經濟衝擊。

除了中國、台灣的經濟損失會減少，其他國家的經濟反而更慘烈。

原因是，韓國比多數國家防疫限制更嚴格，經濟衝擊因而增加。

圖／研之有物（原圖、資料來源│楊宗翰、許文泰、林軒馳）。

看起來，以韓國作為標竿從嚴防疫，對多數國家經濟福祉並不利。

難道，防疫真的是經濟殺手？ 短期而言，答案似乎是肯定的。

但是把時間拉長來看，問題將會複雜許多。

因為死亡帶來的各種負面成本，會隨著時間發酵。

比如，一位30歲年輕人不幸染疫身亡，假設他原本活到平均年齡的收入、稅金、社會貢獻、消費、可能生養的孩子，將通通化為泡影。

另外，狂飆的死亡人數也會讓恐懼陰影擴散，增加不安定的社會成本，「像是賭博一樣，政府都發爛牌給你，知道穩輸的感覺很差，」許文泰解釋。

參照韓國防疫，「長期」經濟變好或變壞？ 因此，研究團隊又做了下一個模擬，假定在廣泛施打有效疫苗之前，需要長期防疫。

若各國長期採用韓國政策，結果如何？ 情況開始出現分流：有人退步，有人進步。

也就是說，一半的國家需要收緊管制，另一半的國家需要放鬆管制，才能有較好的經濟表現。

韓國、台灣得放鬆管制，否則長期下來會承受經濟損失；美國、巴西、印度則應收緊防疫，雖然短期受到衝擊，但長期經濟表現反而更好。

把時間拉長來看，佛系國家若收緊管制，既能挽救更多人的性命，還增加整體經濟利益；中、台、韓等從嚴防疫的國家，則需要放鬆。

只是後者調整政策的迫切性沒那麼大，因為實質收入雖然可顯著增加，但福祉並不會巨幅提升。

許文泰強調：「防疫該收緊的時候，請一定要做到，不管是收入、福祉、心理成本都有影響，這不是開玩笑的！」 找出各國最佳防疫政策 保錢、保命一定相互衝突嗎？Re 降到最低，就是最好的防疫政策嗎？顯然，答案未必如此。

從研究結果看來，長期的最佳政策必須在經濟活動、疾病控制之間，找到平衡。

強力讓有效傳染數率急速歸零，不見得就能成為模範生，很可能撲滅疾病，但經濟也全面蕭條衰敗，付出慘痛成本，需要考量各國不同的情況，才能計算最佳的防疫政策。

因此，下一步， 團隊根據實質收入、人民福祉兩項經濟指標，融合流行病學模型與數據，演算出各國的「最佳防疫政策」──也就是實質收入、人民福祉都能最大化的各國Re 值。

世紀大疫爆發至今，應該強力封城或者佛系防疫，仍是爭論不休的議題。

三位學者透過經濟模型找出最佳防疫參考值，運算出各國最適合的Re 值，也成為這項研究的突破性發現！ 【上圖】研究團隊運算出的各國「最適疾病傳播速度」，例如印度只需要把Re 降至1.1，不須要小於1。

由此提供各國參考，現行政策應該放鬆或管制，才是最適合的防疫方向。

【下圖】若要獲得更好的經濟效益，藍線在０以上的國家，需要加強管制、降低Re 值；藍線在負值的國家，則需要放鬆管制。

圖／研之有物（原圖、資料來源│楊宗翰、許文泰、林軒馳）。

研究團隊運算出最能降低經濟損失的最適政策後，接著，三位學者也進一步檢視，實施後有多大成效？ 根據模型演算，如果各國採取各自最佳防疫政策，多數能增加2.5%福祉，包括美國、英國、印度。

2.5%聽起來微不足道，實際上，一兩年的差異如同發展基底，很有可能關乎後續深遠的經濟影響。

白線越短的國家，代表當時的防疫政策表現已接近最適政策。

例如，大家印象中的防疫後段班義大利，在圖中表現突出，原因可能是義大利後來採取封城等嚴格政策，將疫情控制住。

因此，從蒐集至2020年7月中的數據來分析，美國、義大利已呈天壤之別。

（在此張圖表中，由於台灣當時已無新增案例，R0太低，因此部分失真。

)圖／研之有物（原圖、資料來源│楊宗翰、許文泰、林軒馳）。

如果有一個超級WHO，該怎麼防疫？ 除了最佳防疫政策，他們也做了其他有趣的模擬。

例如，想像全世界是由一個機構（例如進化版WHO），制定全球統一的防疫手段，結果會如何？ 「我滿shocked的，最佳政策跟放任政策，整體來說實質收入沒有差很多！」林軒馳指出。

若全世界都走佛系路線，相較於採用各國最佳防疫政策，實質收入差距並不大。

然而，人民福祉就有顯著差異！這意謂，若國家長期放任，社會必須承受龐大的心理成本，即使表面看來實質收入損失不大，實際上將重創人民福祉。

總結本次研究，實施佛系防疫，無論在控制疫情、經濟表現，都明顯吞苦果；採用像韓國般的嚴謹作法，短期雖然會有可觀的經濟損失，長期而言對國家較有助益，死亡人數減少、經濟表現也更好。

值得注意的是，防疫絕非越嚴格越好！最佳防疫政策的推算，就是在控制疫情與經濟效益之間，尋求平衡。

佛系防疫是否可行？從實質收入來看，也許損失並不大；但人們會有風險偏好，當染病、死亡人數不斷攀升，沒有人喜歡隨時處在不安的恐懼陰影，死亡的長期經濟損失也會加成擴大，因而重創人民福祉。

圖／研之有物。

另外，三位學者也不約而同談到了國際貿易的重要性。

許多人認為，高度的跨國往來讓病毒很容易搭上「順風車」，是防疫大敵。

但研究團隊發現，國際貿易也可以是支援防疫的「後備軍」。

「二、三月的時候，一度出現反全球化浪潮。

但實際上，有國際貿易的情況下，才能更良好地控制疫情，」楊宗翰說明，如果各國完全回歸自給自足，疫情可能更糟。

比如逼得重災區如美國，工人仍得維持畜牧、肉品加工，因群聚而加速疫情傳播。

有他國貨物支援下，國家才能加強防疫，減少經濟衝擊。

林軒馳補充，現代商業交易並非只有人流往來，多數貿易其實是貨運，補足各國生產缺口，反而對拉平疫情曲線有正向幫助。

更遑論，許多醫療資源的跨國互助，也需要仰賴國際貿易。

要錢？還是要命？二選一的遊戲很殘酷，但現實中，這道抗疫選擇題不一定是零和挑戰，面對長期的病毒抗戰，社會需要更多面向的思考。

隨疫苗研發成功，台灣在努力維持抗疫好成績之時，或許也可以納入經濟學家的意見，找到下一階段最適合台灣的防疫政策。

研究團隊林軒馳、楊宗翰、許文泰（從左至右），為了運算出各國最適合的防疫政策，三人傷透腦筋，但也因此，突破關卡後格外收穫十足。

在高度抽象的模型、公式之外，三位研究員仍帶著投身人文社會科學的初心，關懷具體世界的焦慮困境，期盼能從經濟學觀點提供政策建議。

圖／研之有物。

延伸閱讀 Wen-TaiHsu,Hsuan-Chih(Luke)Lin,HanYang❬BetweenLivesandEconomy:OptimalCOVID-19ContainmentPolicyinOpenEconomies❭，2020許文泰個人網頁林軒馳個人網頁楊宗翰個人網頁 發表意見 所有討論 2 登入與大家一起討論 #1 狐禪 2021/03/15 回覆 人是非理性的，對得失的評價不對稱，這必需納入考慮才可能得到合情合理的結論。

#2 TinaChen 2021/09/10 回覆 很棒的文章由不同的角度看待疫情！ 研之有物│中央研究院 248篇文章 ・ 2026位粉絲 ＋追蹤 研之有物，取諧音自「言之有物」，出處為《周易·家人》：「君子以言有物而行有恆」。

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採訪撰文｜林承勳美術設計｜林洵安 追蹤新冠病毒突變 新型冠狀病毒(SARS-CoV-2)足跡遍布全球，在傳播過程中一再出現新的突變種，讓防疫工作與研究均困難重重。

中央研究院廖俊智院長組織研究團隊，根據全球共享流感數據倡議組織GISAID資料，分析三十萬筆以上的病毒基因序列樣本資料，將病毒劃分為六大類型，其中「第六型」佔目前流傳病毒類型的99%。

日前，中研院也成立「病毒變異全球即時監測網」分享資料，讓全世界均能即時追蹤病毒變異。

突變，到底怎麼變？ COVID-19疫情自2019年底爆發，隨著時間流逝，疫情不但沒有趨緩，多國甚至掀起二波感染潮。

因為在一年的時間裡，新冠病毒沒有被壓制，突變種還像雨後春筍般現身。

日前英國更出現了傳染力更高的新變種病毒。

究竟是什麼原因讓新冠病毒變化得如此快速？ 新冠病毒在穿透式電子顯微鏡下現形，可見病毒表現突起的棘冠。

因新冠病毒是RNA病毒，突變速度快。

中研院團隊將目前新冠病毒變異分為六大類型，目前全球流傳的幾乎都是第六類型病毒，未來團隊將持續追蹤病毒變異。

圖／Wikipedia 生物學中的突變(mutation)一詞，指的是細胞核裡的遺傳物質發生改變，可能是DNA最基本單位─核苷酸(nucleotide)發生一個或好幾個的缺失、重複或插入等變化。

造成DNA突變的原因很多，像是DNA受到化學物質、紫外線、輻射或病毒影響，或僅僅只是細胞分裂、DNA複製的過程發生失誤。

細胞全年無休，不停複製、分裂，DNA受損或是複製出錯其實並不少見。

但就像人類工廠對於商品會有瑕疵檢測、修復的SOP，細胞對DNA突變也有相對應的修正機制。

即使DNA序列異動後嚴重到無法修復，如果突變發生在無意義片段，或是單一核苷酸，大多成為沒有帶來任何影響的「中性突變」。

但，如果突變發生在會影響蛋白質製造的核苷酸片段（基因），就可能對生物有所影響。

一般來說，這種基因突變的機率約莫是十萬分之一。

這次的疫情元凶新冠病毒是RNA病毒，比起DNA病毒或是一般細菌，更加容易突變。

RNA病毒突變，比你想得容易！ 「新冠病毒的遺傳物質是單股的RNA(ribonucleicacid)，RNA結構不太穩定。

」本次研究團隊的楊欣洲研究員幫讀者劃重點。

相較於遺傳物質為DNA的病毒，RNA病毒在複製遺傳物質(RNA)的過程，更加容易突變，如需要年年選株的流感病毒即為RNA病毒。

新冠病毒雖然有校對酶、突變速度比流感病毒稍慢，但突變速度仍高。

面對新冠病毒不斷冒出的變種，中研院研究團隊從最常見的突變——單一核苷酸變異(single-nucleotidevariantion,SNV)著手研究。

研究人員結合病毒變異分析與分類樹分析兩種方法，著手分析從全球共享流感數據倡議組織(GISAID)取得的1932株病毒基因序列樣本。

病毒變異發生位置與頻率方面，則以中研院統計科學研究所陳君厚所長的統計矩陣視覺化，解析新冠病毒近三萬個核苷酸的RNA序列中，各個核苷酸變異之間的關聯；另一方面，使用一種統計分類樹和四種親緣關係樹，來瞭解各病毒株之間的距離與親緣關係。

「各國上傳的病毒株樣本資料都會附註收樣時間，也多少輔助親緣樹評判定演化前後關係的參考。

」楊欣洲補充。

14個印記，快速分類六大病毒 研究結果顯示，目前世界上的病毒株可以被分成六大型，每一型都有一組自己獨特的單一核苷酸變異(SNV)位點，這樣的SNV位點印記共有14個。

研究團隊在六千株、三萬多株以及三十萬株等，幾次擴大樣本數的病毒分析中都能得到重複的驗證。

上圖為新冠病毒六大型的突變位點，每一橫條代表某一型的RNA序列，向下的區塊為突變的單一核苷酸變異(SNV)位點所座落的基因。

目前世界上的病毒株可以被分成六大型，每一型都有一組自己獨特的SNV位點，這樣的SNV位點印記共有14個。

圖／楊欣洲 「未來不用再看完整病毒基因體，只要針對新樣本檢查這14個SNV印記，就可以在幾分鐘內將新病毒株分類歸檔。

」楊欣洲指出。

原本的分析方法是將病毒株樣本的RNA全部定序，但各國處理的標準操作程序不一、技術也存在些許落差，即使取得各國定序結果，因為提供的病毒全基因體長度不盡相同，也得再花費一番功夫比對。

然而，當病毒基因序列樣本快速增加，病毒分類研究耗時耗力至幾乎難以執行。

但搭配分類樹與矩陣視覺化的新技術，讓病毒分析變得非常簡單方便。

研究團隊還進一步開發出病毒株定型的快速演算法，即使有大量病毒株要定型也能在幾分鐘內完成，未來面對其他種類病毒的分型時也可以派上用場。

中研院團隊僅用14個SNV印記，用一對一序列排比(PairwiseAlignment)和文字探勘(TextMining)兩種方法，幾乎只要幾分鐘就能完成分類，且正確率分別是百分之100與98以上。

第六型病毒大解析 今年四月，研究團隊定義出病毒六大型時，原先是以病毒株發生的地理位置命名，稱作亞洲一、亞洲二、歐洲一、歐洲二、美洲、大洋洲／亞洲型。

但隨著病毒株在全世界各地快速交流傳播，很快就不再適用以地理位置區分，最後以TypeI~VI命名。

進一步分析發現，第一到第五型的病毒，除了有各自獨特的一組SNV位點印記外，在病毒外觀、致病力、傳染力方面還沒有觀察到顯著的差異。

但第六型的病毒就不太一樣了。

病毒樣本數據資料顯示，六種型的病毒在國際間交流競爭後，目前在世界各地均是由第六型勝出，成為主要的優勢型。

所謂的第六型，是將SNV位點分析結果與新型冠狀病毒株的參考序列(MN908947)相比，如果在C241T、C3037T、C14408T、A23403G四個核苷酸位點都發生變異，即歸類在第六型。

楊欣洲認為，第六型成為全球優勢型，而非僅在少數地區盛行這個現象，透露出這四個SNV很可能為病毒株帶來較好的適應能力。

中央研究院根據全球共享流感數據倡議組織（GISAID）資料，分析二十萬筆以上的病毒基因序列樣本資料。

發現病毒可歸類為六大類型。

其中「第六型」(藍色線段)自2020年2、3月開始在各國急速竄升，4月雄霸一方，佔目前流傳病毒類型的99%。

圖／TrackingSARS-CoV-2Variation 事實上，今年八月一篇發表在生物權威期刊《細胞》(Cell)的論文指出，新冠病毒的核苷酸位點A23403G變異，導致病毒刺突S蛋白上、第614位置的胺基酸由原本的天門冬胺酸(asparticacid)變為甘胺酸(glycine)後，會強化病毒的感染能力。

但楊欣洲表示，單靠一個A23403G變異其實無法解釋：為什麼第六型能夠逐漸成為數量最多的一型，而是需要四個突變一齊到位。

四個突變到位，病毒生命力大增 原來在研究過程中，團隊曾經發現隔一段時間偶爾會出現C241T、C3037T、C14408T、A23403G四個核苷酸位點裡，只有其中幾個位點突變的病毒株。

但是只要沒有四個同時突變，這些病毒都傳不久。

「就算有A23403G但缺乏另外三個變異的話，病毒株還是沒有辦法持續傳播。

」楊欣洲強調。

當四個SNV不齊全的時候，突變對病毒沒有實質影響、甚至不利其傳播。

C241T、C3037T、C14408T、A23403G四個突變位點齊全後，才會擴充病毒性能，提升第六分型的適應力與傳播力。

此外，其他研究似乎也暗示第六型的四個SNV疑似有帶來更多特殊功能。

2020年11月，一篇發表在著名學術期刊《科學》(Science)的論文提到，新冠病毒會經由人傳給水貂，且會再回傳給人類。

中研院團隊分析論文中的病毒樣本，發現人傳給水貂的病毒約有22%屬於第一型，76%屬於第六型。

但分析水貂回傳人類的十八個病毒株後，發現全部都屬於第六型。

「這個結果實在頗耐人尋味。

」楊欣洲指出，第六型病毒株適應力與傳播能力增加，很可能與四個核苷酸變異之間的交互作用有關，背後的生物機制都還有待未來更多的追蹤與研究來解答。

著名學術期刊《科學》(Science)的論文提到，新冠病毒會經由人傳給水貂，且會再回傳給人類。

圖／Wikipedia 當前疫苗可以應付變種病毒嗎？ 不過民眾最關心的，首推目前的疫苗能夠抵抗當前的變種病毒嗎？「跟疫苗研發與疫苗效果直接相關的，是刺突蛋白基因上的變異點：A23403G，也就是突刺S蛋白D614G突變。

」楊欣洲指出，已有初步研究顯示，D614G變異雖然會提升病毒的適應能力，卻不影響血清抗體對病毒的中和力。

而且在這之前科學家們就已經發現這個帶有A23403G變異的病毒越來越盛行，各疫苗廠於研發過程中大多也都有將這個SNV的變異納入研發考量，因此目前第六型的病毒還不致讓疫苗失去防禦力。

病毒變異株雖互有消長，但尚不致影響防疫策略。

楊欣洲也坦白說，新的變異一直在進行，無法排除任何可能性。

況且，研究會受到資料庫樣本的限制。

GISAID目前約有三十萬筆資料，英國上傳大十四萬筆最多，美國居次；中國則宣稱沒有多少新增病例，即使前陣子北京發生二波感染，也就提供三隻病毒株，沒有資料，就沒辦法全面掌握病毒變化。

「現在病毒是以第六型為主，但隨著各國的邊境管制，各地又開始出現新興的子型病毒。

像是北京提供的三個樣本，就是第六型的子型。

」楊欣洲提醒。

2020年12月21日，英格蘭公共衛生署(PublicHealthEngland)的報告指出，在英國發現新冠病毒變種，並已造成單日新增感染案例暴增。

英國立刻通報世界衛生組織此高傳染性的英國變種新冠病毒株，讓世界各國提高警覺，善盡世界公民的職責。

因應病毒的快速變異，中央研究院設置「病毒變異全球即時監測網」，廖俊智院長帶領，統計所研究團隊進行大數據分析，陳伶志資服處長開發網站，中研院病毒與生物化學專家參與討論，即時監測世界各國正在發生的新興病毒變異，發現需要密切注意的變異株時，盡速提供資訊給各個病毒傳播研究與疫苗研發單位，與全球繼續對抗這場世紀大疫。

中研院團隊設立網站，即時監測世界各國正在發生的新興病毒變異，發現需要密切注意的變異株時，盡速提供資訊給各個病毒傳播研究與疫苗研發單位。

圖／TrackingSARS-CoV-2Variation 延伸閱讀 病毒變異全球即時監測網AnalysisofgenomicdistributionsofSARS-CoV-2revealsadominantstraintypewithstrongallelicassociations.廖俊智個人網站陳君厚個人網站楊欣洲個人網站 發表意見 所有討論 0 登入與大家一起討論 研之有物│中央研究院 248篇文章 ・ 2026位粉絲 ＋追蹤 研之有物，取諧音自「言之有物」，出處為《周易·家人》：「君子以言有物而行有恆」。

探索具體研究案例、直擊研究員生活，成為串聯您與中研院的橋梁，通往博大精深的知識世界。

網頁：研之有物 臉書：研之有物@Facebook TRENDING 熱門討論 即時 熱門 來趟蕉心之旅？購買有產地履歷的香蕉好安心 1 3小時前 地球日50週年：午餐到底該吃什麼？為地球來點「植物性飲食」吧！ 1 3小時前 宇宙到底從哪來？從量子力學和相對論來看「宇宙起源」，解釋完全不一樣！——《宇宙大哉問》 1 17小時前 【2022年搞笑諾貝爾藝術史獎】浣腸也搞儀式感！藥理學家的馬雅考古 2 1天前 鑑識故事系列：被植入的性侵記憶 5 2022/09/18 全球熱浪災情頻傳！臺灣熱成這樣，竟然不符合「熱浪」的定義？ 3 2022/09/16 【2022年搞笑諾貝爾藝術史獎】浣腸也搞儀式感！藥理學家的馬雅考古 2 1天前 熱帶雨林如何自食其力？——《熱帶雨林：多樣、美麗而稀少的熱帶生命》 2 2022/09/19 RELATED 相關文章 不想染疫，只要吃五種食物就好？沒那麼簡單！ 陳建仁接受PanSci泛科學採訪：「我常常看PanSci喔！」 一波未平，一波又起！我們該擔心猴痘疫情嗎？——《科學月刊》 確診後為什麼會出現「腦霧」與「嗅覺異常」？新冠肺炎對腦神經的影響以及可能的治療方式 陳建仁出新書，用「因果螺旋」試想COVID-19的防疫之道──《因果螺旋：跨越時空的探索與思辨》 繁 简