Only Perception

2009-12-04

科學家發現在慢性病中控制發炎的細胞：Th22

Scientists discover cells that control inflammation in chronic disease
http://www.physorg.com/news177676663.html

November 17, 2009

(PhysOrg.com) -- 有種新型免疫細胞，首度在本週的 Journal of Clinical Investigation 上被描述，那在某些慢性發炎疾病中會失去控制，讓牛皮癬與氣喘這類疾病的症狀變得更糟。

這項研究的作者們，來自 Imperial College London、羅馬的 Istituto Dermopatico dell'Immacolata 與慕尼黑的 Center of Allergy and Environment（ZAUM），希望他們的發現能導致這些疾病的新療法，使這些細胞受到控制。

在研究中所描述的新細胞，稱為 Th22 細胞，是種新型幫手 T 細胞（T-helper cell）。這些細胞是白血細胞，當身體受到病原體（病毒或細菌）感染時，它們幫忙活化其他免疫細胞。它們也控制體內的發炎以協助對抗感染。

根據這項新研究，Th22 細胞在監督與協調引起發炎的免疫細胞上扮演一種特殊的角色。在慢性與過敏性發炎疾病中，例如牛皮癬（psoriasis）與過敏性溼疹（allergic eczema），Th22 細胞顯然作用不正常，導致過度發炎，那使症狀惡化。

這些研究者們希望，最終能讓新藥以 Th22 細胞為目標，藉此治療慢性皮膚病，甚至是氣管疾病。Dr Carsten Schmidt-Weber，該研究的領導作者之一，來自 Imperial College London 國家心肺協會，表示："我們正看見諸如皮膚與氣管疾病這樣的慢性疾病，因人們改變了生活方式而增加中。這些疾病對於人們的生活有很大的影響，且病患得面臨持續性抗戰使他們的症狀不臨其身。我們對於發現幫手 T 細胞的新子集感到非常振奮，而且我們認為在未來慢性發炎疾病的治療上，它能提供新的目標。"

這些研究者透過檢視來自牛皮癬、異位性溼疹（atopic eczema，異位性皮膚炎）與過敏性接觸皮膚炎（allergic contact dermatitis）患者的皮膚樣本而發現 Th22 細胞。他們分析這些樣本並發現一種全新類型的細胞。這些研究者這些細胞所製造的分子且發現其中一種為發訊分子，稱為介白素-22（interleukin-22，IL-22）。這種發訊分子警告組織，即將發生發炎或感染，所以組織能準備辨識與攻擊病原體或使它們自己免於發炎。這所產生的影響可以具保護性或是有害的 -- 例如，IL-22 分子與 Th22 細胞可導致皮膚細胞生長太快，導致疼痛、會剝落的皮膚。

這項新研究的作者們希望他們的新發現，使科學家們能以新的細胞藥物標靶發展發炎性失調的治療方法。研究者們現正深入調查這些細胞的角色，並探索它們在疾病發展中的角色。此外，Dr Schmidt-Weber 以及他的同僚想知道這些細胞如何在體內產生、這裡是否有任何方式能在這些細胞造成不需要的傷害前控制它們。

※ 相關報導：

＊ Th22 cells represent a distinct human T cell subset involved in epidermal immunity and remodeling
http://www.jci.org/articles/view/40202

Stefanie Eyerich, Kilian Eyerich, Davide Pennino,
Teresa Carbone, Francesca Nasorri, Sabatino Pallotta,
Francesca Cianfarani, Teresa Odorisio,
Claudia Traidl-Hoffmann, Heidrun Behrendt, Stephen R. Durham,
Carsten B. Schmidt-Weber and Andrea Cavani
J. Clin. Invest. 119(12): 3573-3585 (2009).
Published in Volume 119, Issue 12 (December 1, 2009)
doi: 10.1172/JCI40202.

＊科學家移除活體動物的阿茲海默症類澱粉班塊
＊新研究證明：疼痛能導致關節炎
＊ NF-kappa-B 起伏攸關發炎性疾病治療
＊忙碌的 B 細胞：以多重機制形塑免疫反應
＊慢性感染顯與免疫系統蛋白介白素-21 有關
＊源於脂肪的發炎因子或能解釋肥胖致病
＊ Omega 脂肪酸可改變免疫與基因表現
＊研究發現毛滴蟲性感染與侵略性前列腺癌風險之間的關連
＊新發現或能導致發展更安全的免疫抑制劑
＊研究確定何種「Fas」導致程式化的細胞死亡
＊多發性硬化症成功在動物中逆轉

2009-12-03

電動車 Google創辦人＋台灣科技業另場冒險

◆ 數位時代／電動車　Google創辦人＋台灣科技業另場冒險
http://www.nownews.com/2009/12/03/91-2541214.htm

採訪．撰文／何宛芳．李育璇

節能、速度，加上高科技智慧，以電池馬達取代汽油引擎的電動車，在強調綠色科技的年代，成為各方矚目的焦點。位在美國矽谷的特斯拉公司，在台灣供應鏈強力支持下，領先傳統汽車大廠，讓全電動車的夢想成真了……。

十三年前，佩吉（Larry Page）和布林（Sergy Brin）創辦Google，大大改變了人們上網搜尋的行為；十三年後，兩人又將點燃改變世界的企圖，這回他們瞄準的是電動車這塊全新的領域。

「許多人都希望在潔淨科技這件事上取得進展，假設現在已有一萬人在做這事，如果我們可以把它變成十萬人，那麼我們可以得到十倍的進步，」佩吉在接受美國《財星》（Fortune）雜誌訪問時指出，他們想做的創新，是像電燈的發明者愛迪生一樣，能將科技商品化，而不是像交流電、無線電的發明者尼可拉．特斯拉（Nikola Tesla）單純地投入在技術端的革新。

然而有趣的是，他們投資的電動車公司，名稱正是特斯拉（Tesla）。這家二○○三年成立於矽谷的公司，創辦人馬斯克（Elon Musk）將公司取名特斯拉，是為表彰尼可拉這位發明家在電力、磁性學上的貢獻，並象徵著電動車將創造一個新紀元。

開創產業新紀元

的確，在全球各國積極推動綠能經濟之際，產值龐大，且又是耗能主要來源的汽車，就成為關注的焦點。今年十月，加州政府正式宣布，到二○五○年所有車都必須是零碳排放（Zero-Emission）的車輛，不燃燒汽油的電動車則是合格的車種之一。

「在他們眼中，現在的汽車其實是非常低效率的一種設計，」特斯拉台灣分公司總經理魯希連分析，佩吉和布林投資電動車，是因為傳統內燃機引擎的能源轉換效率大約只有兩成，八○％的能源都轉換成熱能，浪費掉了。「改用電動馬達之後，電動車的能源轉換效率超過九四％以上，」魯希連說。

○六年，特斯拉發表了第一款全電動跑車Roadster，這台要價十萬美元的車，從外觀看來與一般跑車無異：四個輪子、兩個座位、標準煞車系統，以及啟動大燈、方向燈等。最大的差別在於，它不再靠點燃汽油來發動，而是透過裝在後座、一顆橄欖球大小的馬達輸出二百五十匹馬力推動。

馬達的動力，來自於分裝在十一個模組裡的六千八百三十一顆鋰電池控制，充一次電，這台電動車可以持續行駛三百公里。一般汽車行駛三百公里，光加油就要花上新台幣六、七百元，但充電就便宜得多。以台灣的電價，只要花四、五十元的電費，就能從台北開到高雄。

節能之外，更有速度

不只節能，當駕駛者踩下油門，就可以在五秒內，時速由零加速到一百公里。加速時，聽到的聲音，不再是轟隆轟隆的響聲，而是如冰箱運轉時，壓縮機發出的低吟，完全打破人們對於「電動車跑不快」的傳統印象。

更酷的是，透過一台如音響大小的行車控制器，只要把你的筆記型電腦，甚至iPhone接上這台車，就能了解這台車的剩餘哩程等最新狀況。

節能、速度、加上高科技智慧，使得Roadster跑車一亮相，就吸引了眾多人的目光，好萊塢巨星、導演兼製片喬治克隆尼，動作片天王、加州州長阿諾史瓦辛格都是它的支持者。到目前為止，Roadster跑車已吸引超過一千人的訂購。

過去包括全球最大的車廠通用（ＧＭ）汽車，都表示純電動車並不可行，但特斯拉只花了六年時間，就生產出全世界第一批商業化量產的純電動車，最大的關鍵，在於特斯拉捨棄汽車業的製造邏輯。「我們是用矽谷的方法，重新設計汽車，」魯希連分析。

特斯拉的高階主管裡，有學半導體的、有學化工、材料科學的，「只有一位整車製造的研發副總，是從ＧＭ來的，」魯希連說，特斯拉對車的設計概念完全不同，「我們是把汽車看成一項新的科技整合計畫。」

嵌入創新供應鏈

魯希連自己就是在拜訪特斯拉時被挖角。擁有德州大學航太博士學位的他，專長是管理複雜的開發案，而當時特斯拉一直找不到能主持大型設計案的主持人，加上台灣出身的背景，雙方一拍即合，特斯拉台灣分公司正式成立。

採用矽谷模式而非傳統汽車業的思維，不僅讓特斯拉打敗百年歷史的汽車大廠，更將台灣產業再次拉進全球創新的供應鏈之中。

這波量產電動車的心臟，關鍵是馬達引擎及行車控制器，分別由位在台中豐原的富田電機，以及位在高雄仁武的公準電子製造，再交由特斯拉進行組裝。

生產電動車用的馬達，並不是件容易的事，這台汽車的馬力需求，約在二百五十匹馬力左右，過去要像一間房間大小的馬達才能輸出這麼大的馬力，現在富田和特斯拉必須合作，把馬達縮小到能裝進汽車裡。

同時一般馬達的能源轉換效率只有五○％、六○％，不但浪費能源，轉速高的時候，馬達還會過熱起火。特斯拉的目標，是生產出轉換效率超過九五％的高性能馬達，這顆馬達不但要能像汽車引擎一樣任意控制，更要符合汽車的安全規範。

追求完美不懈怠

行車控制器也是一樣，如果說馬達是汽車的心臟，掌管全車六千八百顆電池的控制器，就是這台汽車的大腦。任何一顆電池過熱或是失去作用，行車控制器就會自動切斷電池供電，改由其他電池提供電力，同時控制輸出給馬達的電力。沒有行車控制器，這台車就是台不能動的廢鐵。

「一開始我們和廠商詢問，沒人聽過特斯拉，也沒人相信有人在做電動車的零件，」魯希連說。因為訂單量不大，大部分上市公司都興趣缺缺，只有公準、富田等公司，因為對研發新產品有興趣，願意和魯希連一起研究電動車的心臟，而高力及達鴻則分別投入了熱處理及動力系統的開發。

走進位於龜山工業區的特斯拉台灣分公司，公司裡有一個房間，門上貼著大大的War Room，房間裡密密麻麻貼著上萬項工程項目的進度和追蹤測試狀況。「設計的過程，是一連串嘗試和修改的過程，」魯希連說，每拿到總部一項原始設計，就和公準、富田等公司一起研究生產可行性和成本，再回傳給總部的工程師做參考。這項工作叫同步工程，確保當總部的工程師設計完成時，設計也隨時可投入量產，而且成本不會超支。

以馬達轉子為例，原本設計要求馬達軸心在一萬四千轉時，馬達的軸心都不能偏移一微米（萬分之一公分），但實際生產時，富田發現這麼做非常昂貴，富田再和特斯拉的技術人員合作，反覆修改規格，最後發現誤差控制在十微米內，不但成本大幅降低，馬達的可靠度也不受影響。

不斷湧現的新機會

材料上也做了改變，一般馬達多半用鋁做轉子材料，富田則改用效率更高的銅做材料。而且因為富田原本就參與中鋼的高效率馬達研究計畫，因此知道中鋼有一款鋼材，一公斤只要六十元，卻能提高馬達的能源轉換效率，馬上省下四成的材料成本。

經過一連串的修改，富田和特斯拉最後把能發出二百五十匹馬力的馬達，從一間房間大縮小到只有一個水桶包大小。

經過兩年努力，○六年，第一輛純電動車在矽谷的特斯拉正式上路測試，「那一個星期，我幾乎沒有睡覺！」魯希連說，經過一個星期的測試，電話那頭傳來「測試成功」的消息。

原本只是台中一家小型馬達廠的富田，因為和特斯拉合作的成功經驗，不但創投找上門來，也開始有人向富田提案合作開發電動船，這個領域裡，新機會正不斷湧現。

魯希連透露：「我們的目標不是賣一台一台的電動車，是像賣ＣＰＵ一樣，把包括電池、馬達、控制器在內的電動車動力控制系統，賣給各大車廠。」他更指出，由於戴姆勒集團已投資特斯拉，將有機會讓台灣的電子產業順勢跨入全球電動車產業。

不只是特斯拉，未來在賓士車的電動車上，也會看到「Made in Taiwan」的馬達和控制器。在追求創新的路上，台灣有機會再次寫下傳奇。

為了發揮電動車加速快的優勢，特斯拉選擇以跑車切入市場。但未來隨著電池成本的降低，家家戶戶也都有機會開著這樣的電動車出門。

雖然走的是高階的跑車市場，但目前特斯拉的全球交車數量已達到700台，可說是最為成功的電動車廠。

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＊ Tesla 電動車銷售點、服務中心今夏開張
＊ Yikebike - 大小輪電動小摺
＊ Honda 公開展示 U3-X 獨輪電動車

三維奈米成像

Nanoimaging in 3-D
http://www.physorg.com/news178870057.html

By Miranda Marquit, December 1, 2009

(PhysOrg.com) -- 當技術縮得更小時，對於奈米尺度物體與裝置的關注變得更顯而易見。然而，將這些物體在三維空間中具象化將面臨特殊的挑戰。Alexander Govyadinov（賓州大學科學家）指出，一般來說，讓奈米物體在三維中成像需要光學相位的測定 -- 這件任務如此困難，以致於很難辦到。

然而，Govyadinov 認為，這裡利用一種不需要相位的測量技術，能解決此一問題。Govyadinov 及其在賓州大學的同僚提議一種技術，在理論上，那能夠提供奈米結構的 3D 影像，而不需要測量或控制相位。他們的研究出現在 Physical Review Letters 的「Phaseless Three-Dimensional Optical Nanoimaging」這篇文章中。

"在研究非常小的物體上，近場顯微技術（near-field microscopy techniques）做了很多事，" Govyadinov 表示。"然而，這有所限制。最大的限制之一是：近場技術只能讓你看見什麼東西出現在表面上。你無法更深入。然而，物體的內部會影響你所獲得的影像，諸如，當對相同物體使用不同的近場技術成像時，你可能獲得二種不同的結果。" 他也指出，奈米成像的替代方法，諸如 UV 與 X 光斷層造影，對物體會造成損害，例如奈米晶片的分解或損害生物細胞。"

為了要解決上述這些問題，Govyadinov 及其同僚創造一種新技術，那完全不需要進行相位測量或使用相控照明。"身為光學相位的代替者（proxy），我們提議利用近場顯微術的的尖端（tip），" 他解釋。"此尖端是種小纖維，我們可沿著表面掃描全部，包括上與下。將光線照在樣本與尖端上，並測量散射多少功率，就能建構出 3D 影像。" 近場尖端的用途在於修改（modify）樣本內部所產生的照度樣式（pattern of illumination），那決定所測得的功率。

雖然使用近場顯微術在 2D 上造出奈米結構的影像已有可能，不過這個賓州大學團隊更進一步創造出在三維中為奈米級物體成像的能力。到目前為止，Govyadinov 所關注絕大多數應用都很實際。 "雖然理解數學在此有某些基礎上的優勢，不過技術性應用讓我們更感興趣。這提供一種方式，能為小東西造影而不會摧毀它們。此外，它提供了一個機會，研究奈米結構表面之外的東西，並明白裡面有什麼。"

下一步當然是從理論進展到實際的實驗上。"我們有個實驗小組對於我們的技術相當感興趣，而且在一年多一點以後，我們有可能看見概念驗證示範，" Govyadinov 說。"若果真如此，那將代表著奈米技術向前跨出一大步，並為眾多有用的技術性應用開闢道路。"

※ 相關報導：

＊ Phaseless Three-Dimensional Optical Nanoimaging
http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.103.213901