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本文由植物光生理的角度切入，針對人工光源部分，探討 LED 在植照應用的利基。
所謂植物照明需要的光質、光量，分別指光的顏色(波長)、照射強度、給光週期與累積總光量，植物體內不同色素分子吸收不同的波長，例如大家熟知的葉綠素，吸收光子進行光合作用，形成 ATP 和 NADPH 化學能，其他尚有受到紅光與遠紅光影響的光敏素(Phytochrome)，受藍光影響的隱花色素(Cyrptochrome)與向光素(Phototropin)……等，調控著植物種子的發芽、生長與分化、葉綠素的移動與發育、氣孔開合、開花的誘導、色素的合成、酵素的活化、蛋白質的合成…等各種生理現象⋯⋯
台大毒物所姜至剛教授
主張禁用巴拉刈
毒物專業機轉的說明
禁用巴拉刈，許一個未來！
姜至剛
台大毒理學研究所教授/
台大醫院腎臟科、血液淨化科主治醫師
台灣腎臟醫學會 食藥暨毒物安全委員會 主委
（本文發表於2017年7月「景福醫訊」第34卷第7期）
農委會主委林聰賢曾於2017年5月12日表示，最慢將於今年7月禁用劇毒農藥巴拉刈，好減少該農藥被不當使用作為自殺工具的作法。消息一出，自是正反雙方褒貶不一。
看到這則新聞報導時，我的腦海浮現十幾年前的一個夜晚，那位由女友陪伴前來就醫的二十幾歲年輕人。我的印象非常深刻，他的意識相當清楚，護士探詢病症，只強調喉嚨很痛、非常不舒服，說話間嘴巴還透出一股刺鼻的氣味。原來，女友與他鬧分手，盛怒之下抓起預先準備的農藥灌到嘴裡，幾分鐘之內喉嚨劇痛難忍，女友立即押著他前來就醫。
我們依據他口腔的潰爛、灼傷以及身體檢驗，逐步判斷他喝的農藥應該是巴拉刈。當時我與護士面面相覷，雖然那位年輕人反覆強調「只是半瓶養樂多的量」，我們知道死神已吹響他的進攻號角，我們必須與時間賽跑、跟死神搶人；即使我們心裡明白，在巴拉刈之前，醫師的手術刀無論如何，也敵不過死神的鐮刀。我們為他進行相關治療，打點滴、活性炭洗胃、血液灌注治療等，在24小時內他的呼吸越來越急促，但我們甚至無法為他供氧，因為這只會加速他肺部的惡化。「又一個年輕的生命即將殞落，因為一時情緒衝動，因為～巴拉刈」，當時、我心裡這樣想著。
我始終記得：那位二十幾歲的年輕人，聲嘶力竭的吶喊「我不想死」、「我只是想嚇嚇我女朋友」，他的女朋友更是哭到崩潰，一直苦苦哀求我們「求求你們救救他吧」、「只要能救回來，我馬上就跟他結婚」。但是，面對巴拉刈，我們又能做些什麼呢？那可是巴拉刈啊！醫療團隊的人能做得實在有限，我們只能盡量讓他感覺舒服一點。二日內，那位年輕人終是應了死神的召喚，更殘酷的是：他始終意識清楚，清楚感受自己即將離世，並一分一秒地倒數、能感受到身體某個部位的苦痛與不舒服，伴隨自己的懊惱悔恨與女友的無奈不捨，不甘心的過世了。
說回最近鬧得沸沸揚揚的「巴拉刈禁用」，主要目的就是在於防止自殺—不管是出於誤用或一時衝動使用。我們知道，每100名企圖自殺者，在追蹤1年後僅有2個人再次自殺而身亡；這說明一件事，大部分自殺者只是一時衝動，「一心求死」的人可謂鳳毛麟角。但是以上的樂觀數據，並不包含使用巴拉刈自殺者，也就是說企圖自殺者如果選擇巴拉刈作為工具，他將失去統計上高達9成存活率的初次尋死機會，即使以已故俠醫林杰樑教授提倡的「複合式脈衝式治療」，死亡率仍然超過5成。這些不幸都是來自於巴拉刈致命的作用機轉～耗損NADPH的同時生成大量自由基，器官組織傷害無處不在。
也就是說，當巴拉刈經口服進入人體內後，雖然90%直接經由糞便排出，但經由腸胃道吸收的10%卻能快速經由血液循環分布全身各器官，由於其結構具有極高的水溶性並帶2個正價離子，會經由細胞膜上轉運蛋白（Transporter）帶進細胞質中，在細胞內氧化NADPH並接收其電子，產生的還原態巴拉刈將電子轉傳給氧原子產生超氧自由基（superoxide radical, •O2—），超氧自由基在超氧化物歧化酶（superoxide dismutase, SOD）的催化下結合氫原子形成毒性更強的過氧化氫（Hydrogen Peroxide, H2O2），過氧化氫在鐵離子的催化下會繼續轉變成破壞力最強的氫氧自由基（Hydroxyl Radicals, •OH），攻擊細胞內DNA、蛋白質以及磷脂質，造成無法逆轉的細胞傷害。回覆氧化態的巴拉刈又可自NADPH接收電子，持續進行氧化還原循環（Redox Cycle）產生更多的自由基（如圖）。此外，NADPH是細胞內重要的還原劑，巴拉刈持續耗損NADPH會造成體內脂肪合成、膽固醇合成、以及脂肪酸鍊延長等重要的生物合成反應無法進行。苦主即使僥倖存活，它也會留下嚴重的肺部纖維化等後遺症，這種病痛將會糾纏終生。
雖然，巴拉刈對我們人類而言是劇毒農藥，但另一方面它卻是便宜又好用、對環境相對友善的落葉劑，因作為除草劑在噴灑後會被植物葉片吸收，產生自由基破壞光合作用和細胞膜，造成水分逸散，導致葉子快速乾燥使植株死亡。因此農民朋友離不開它，甚至近日已有囤積的消息傳出，可見巴拉刈禁用在短時間內勢必對農業發展形成一定障礙。
儘管如此，以醫師的觀點來說，我們仍贊成禁用巴拉刈，因為它會讓很多一時衝動的人「沒有回頭路」，被迫在意識清楚的情況下，面對自己生命一點一滴的流失，世間最殘酷者，莫過於斯。在人命關天、生命無價的前提下，值得我們採取諸多措施去捍衛生命的美好，包括—禁用巴拉刈。雖然有人說，想自殺的人不會因為政府禁用巴拉刈就沒辦法自殺了，還是會另外找到他的方法，這點我不否認！但我們必須正視巴拉刈極高的致死率以及多數人只是一時衝動並非一心求死的情況；另外，巴拉刈致死對於醫護人員心理的打擊，還有醫療資源的投入，這些都是無形的成本，也是我們應該嚴肅以對的問題。醫者見此殘酷事實，即使鐵石心腸也難放不下，唯一解決方法，還是只有禁了它吧～巴拉刈！
當然，這並不是說我們就要因此犧牲農業發展，或提高農民成本。科技進步一日千里，巴拉刈問世已有數十年之久，有無可能正因為它「好用便宜」銷路好，降低農藥廠商研發替代性產品的意願，導致更好的、對人體傷害更小的新農藥遲遲沒人研發或無法上市，這難道不是一種「惡性循環」嗎？正因為巴拉刈禁用勢在必行，政府更應該鼓勵研發其他可替代性的用藥，輔導農民改用其他農藥；唯有如此，才能在減少農民反對聲浪的情形下，達到降低自殺的政策目的，並兼顧農業發展與環境保護，許我們一個美好的未來！
註1：作者係母校毒理學研究所2006年畢業
註2：本文發表於2017年7月「景福醫訊」第34卷第7期
我最喜愛的生物學範疇之一：合成生物學
簡單說就是人工生物，逆向工程，創造新的生物系統。
【分享 轉化能源，改變代謝】
詹姆斯．廖的「合成生物學」介紹。
《短篇 完全沒有粒線體的單細胞真核生物》
http://neanderthaldna.pixnet.net/blog/post/202427716
「光合作用是自然界的能量轉換機制。廖俊智思考一個問題：大自然使用『光』，但我們能不能重新設計細胞的反應作用途徑，改成用『電』來驅動生物的固碳反應？」
「營造出『電驅動』的環境。在布滿 Ralstonia eutropha 細菌細胞的水溶液中，研究團隊放入電極，作為電能來源。但沒想到，一開始細菌細胞都被『電死』了！因為電極在溶液中產生很多自由基」
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「風力發電或太陽能發電，再生能源最大的問題是多餘的電能難以儲存。儲存電能就會用到電池，但現行的電池壽命有限、且效益不高。如果出現系統能有效率地將電能轉換為另一種較易儲存的化學能（NADPH），就可以作為更有效的儲存」
「『合成生物學』取之自然，改之創造新功能的知識技術，除了應用於微生物細胞，也可用來改造動物細胞的代謝途徑，藉此治療代謝異常」
「無論是生產燃料的電驅動微生物系統，或是加速脂肪代謝的肝細胞工程，都尚有許多待改進之處。從目前的實驗原型示範，到未來大規模的市場應用，還有許多研究方法值得嘗試」
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先備知識：
1.光合作用與ATP/NADPH
影片重點：
1.NADPH是一種核苷酸，在光合作用中扮演輔酶的角色。
2.NADPH分解釋出氫離子與電子提供碳反應所需。
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先備知識：
1.葉綠體的構造
2.類囊體與基質的功能
影片重點：
1.光合作用的總反應：二氧化碳+水(有光能，在葉綠體中)=醣類+氧氣
2.光反應後會產生ATP和NADPH
3.碳反應會消耗ATP和NADPH
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