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科學少年 4月號/2020 第63期

  • 雜誌名稱:科學少年    新功能介紹
  • 刊別:月刊
  • 出版地區:台灣
  • 語言:繁體中文
  • 出版日期:2020/03/26
  • 定價:300
  • 優惠價:95285
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封面故事

病毒追緝令

2019新型冠狀病毒全球大流行!它到底是什麼樣的狠角色?
我們又如何自保?別害怕,先從認識病毒開始!

撰文/陳雅茜、盧心潔、陳怡軻 繪圖/張睿洋 企編/陳怡軻
審訂/胡哲銘(中央研究院生物醫學科學研究所長聘副研究員)


嘿!大家好嗎?
今年開春以來,許多人最關心的消息就是武漢肺炎了!新聞每天更新最新疫情,播報民眾搶口罩的狀況,強調洗手的重要,並且分享如何自製消毒水,學校更因此延後開學。導致這一連串焦慮的元兇,就是2019新型冠狀病毒,簡稱新冠病毒!截至目前為止,全世界已有超過20萬人染病,數千人不幸喪生,還有許多人仍在醫院裡和疾病搏鬥。

聽起來,新冠病毒是個凶狠的大魔王,而且令人捉摸不定,說是來自蝙蝠,又說和穿山甲脫不了關係。科學家拚了命尋找抗原、確認抗體,想要找到治病新藥,更想開發預防疫苗。病毒,到底是什麼樣的「東西」?為什麼會引發這麼多麻煩?《科學少年》知道大家都很關心,也很疑惑,因此派出特別偵察員,展開追緝病毒的行動。想知道新冠病毒的真面目,並了解如何保護自己嗎?請跟著偵察員的腳步,一起追緝真相!

戴皇冠的大魔王
接下來,偵察員針對這回引發武漢肺炎的魔王級病毒—2019新型冠狀病毒,提出了報告。

從它的名字,就知道這是一種冠狀病毒,在電子顯微鏡下觀察,會看到球狀外形,表面還有一根根棒狀結構,看起來像海膽、也像環繞著日冕的太陽,還有人說像戴著皇冠,因此將它取名為「冠狀」病毒。

這個病毒家族成員不少,感染對象通常是哺乳動物和鳥類。它們有些會入侵宿主的腸胃道和呼吸道,有些會沿著氣管抵達肺部,影響呼吸。比如感染火雞的火雞冠狀病毒,會讓火雞流鼻水、咳嗽,專門針對豬的豬傳染性腸胃炎病毒,則會讓豬拉肚子。那麼人類呢?

大魔王之亂
早在50幾年前,科學家已知有些冠狀病毒會讓人感冒,但直到18年前,一樁嚴重的傳染病陸續在中國、香港、加拿大與臺灣等地爆發,奪走許多人的健康與性命,科學家才開始正視冠狀病毒的厲害,這個鼎鼎大名的病毒就是SARS!臺灣在SARS病毒的肆虐下,短短兩個月有七家醫院、300多人受到感染,從那時開始,大家逐漸認識了「冠狀病毒」這四個字。

另一個由冠狀病毒引起的重大疾病,是2012年出現的MERS,染上這個疾病的患者,平均每10人當中就有3人不幸死亡。直到今天,這個疾病依舊在沙烏地阿拉伯等中東地區持續傳播中。

這次洶洶來襲的武漢肺炎,同樣是由冠狀病毒造成。疫情最早出現在中國武漢,所以俗稱武漢肺炎,正式名稱為COVID-19—嚴重特殊傳染性肺炎;致病病毒則簡稱「新冠病毒」。受感染的患者通常會發燒、四肢無力或咳嗽,嚴重的還會引發肺部發炎,導致呼吸困難。從去年年底出現第一個病例到現在,亞洲和歐美等國,已有超過20萬人受到感染,每100名病患當中約有4名不幸死亡。

儘管新冠病毒的殺傷力不如SARS或MERS,但它的傳染速度驚人,而且科學家未完全了解病毒的感染途徑,也還沒找到解方,前不久世界衛生組織宣布這個疾病已進入全球大流行的階段,疫情讓全世界不敢輕忽。

魔性來自何方?
目前共發現七種會感染人類的冠狀病毒,其中四種引發的症狀較和緩,主要感染呼吸道,如鼻子、喉嚨或中耳,造成普通感冒或中耳炎。而SARS、MERS和COVID-19病毒的致病力則強大許多,其中一個原因是它們比其他病毒更容易深入氣管,經由支氣管入侵人類肺部,導致嚴重發炎。當肺部受損,病患可能因為呼吸困難或其他併發症而死亡。另一個原因是,人類並不是這些冠狀病毒原本感染的對象,因此遇到這些「新」病毒時,身體會難以招架。

然而,為什麼原本在動物身上的冠狀病毒會找上人類、還造成這麼嚴重的傷害呢?一般而言,病毒能感染的對象有限,因為要進入宿主體內,病毒必須具有開啟宿主細胞的「鑰匙」,但不同的動物差異很大,鑰匙不易取得,因此病毒感染原宿主以外的生物通常會失敗。不過對病毒來說,能感染其他動物,就能爭取更多繁衍的機會,對生存來說至關重要。為了能得到進入其他物種的鑰匙,病毒有個妙招,那就是「突變」!

俗話說「種瓜得瓜,種豆得豆」,因為生物有遺傳現象,我們會長得像爸媽也是同樣道理,而負責把爸媽的特徵帶給我們的遺傳物質是DNA。許多生物的遺傳物質都是DNA,如人類、貓狗、植物……。不過病毒卻不太一樣,它們有些會以DNA做為遺傳物質,有些的遺傳物質則是RNA。RNA和DNA一樣,能把親代的特徵傳給子代,不同的是,RNA在遺傳過程中很容易出錯,也就是發生突變,機率是DNA的1000萬倍!而冠狀病毒的遺傳物質正是RNA!

進入生物細胞、快速複製的冠狀病毒,短短幾個小時就會產生上千個病毒顆粒,在這過程中,大概每複製一萬個RNA會出現一次突變。換句話說,這種病毒有大量突變的機會,當複製次數很多,或遇到的生物和它原本的宿主有類似的遺傳物質,透過突變取得的新鑰匙,就有可能讓病毒進入新物種體內,進而造成感染。比如SARS病毒疑似是由蝙蝠傳染給果子狸後,再感染人類,而這次的新冠病毒很可能也是來自蝙蝠,再透過其他動物傳到人類身上──只是這些推論尚未獲得證實。

生態平衡的重要
新冠病毒這個大魔王從動物傳到人類身上,因而引發嚴重的疫情,但這不代表動物或病毒罪大惡極,畢竟野生動物無意攜帶病毒,病毒也只是求生存而已。

從遠古至今,人類、動物、病毒……等生物經歷過長久的演化,原本已在自然中擁有各自的生存空間,彼此和平共處,這樣的平衡一旦打破,彼此的關係就可能產生變化。人類對環境的破壞,以及對動物的任意捕捉和販售,使動物失去原本的居所,原本不該聚集的動物,被迫聚在一起,甚至密集的共處一室。這都增加了病毒在動物之間傳播的機會,也提高了人類遭受新病毒感染的風險。

面對新冠病毒的威脅,我們除了追蹤疫情的源頭,尋找防治的辦法,也該體認生態平衡的重要,對大自然懷抱敬意。.

人類病毒攻防戰
了解病毒的厲害之後,我們該如何自保呢?病毒就像伺機而動、等待入侵的敵軍,一旦逮到機會侵入宿主身體,就會展開繁殖大軍的計畫,一變百、百變萬的進攻擴散。但別怕!人類天生配備超強的防禦系統,而且還發明了種種「外掛」的保健裝備!
想阻止病毒入侵,第一要務是把它們擋在體外。人類的身體經歷長年演化,已發展出一套阻擋病毒入侵的方法,像是有城牆功用的皮膚、能黏著病毒的黏膜,以及會把病毒送出體外的纖毛等。除了這些「天然」機制,肥皂、口罩和酒精的發明,更幫助我們進一步防止病毒的侵襲。……
 

編者的話

令人恐懼的,其實是未知

新冠病毒造成的這波疫情,到底什麼時候才會結束?雖然臺灣相對平靜,但每天看著新聞裡不斷上升的病例數字,以及哪些國家又封城了,心中不免跟著感到疑懼。疾病與醫療本來就是《科學少年》關心的主題,在此人心惶惶之際,我們更自問,能夠為讀者帶來些什麼?

我想,那就是「知」!也因此在上一期雜誌介紹過〈新冠病毒是什麼大魔王?〉之後,科少編輯室立即召開會議,討論如何把相關的科學知識做更基礎的介紹。在短短的時間裡,幾位編輯耗盡腦力,最後製作出長達18頁的封面故事〈病毒追緝令〉!
現在,我們把製作結果呈現在各位眼前。從病毒到底是什麼,如何致病,我們的身體如何透過免疫系統自保,到疫苗的原理……整個寫作與繪圖的過程,讓我們深深感覺過去所學真是不夠用,但也釐清了許多模糊的觀念。

知識清楚了,病毒似乎也變得沒那麼可怕。從過去的天花、鼠疫、西班牙流感、SARS……人類不知歷經幾次大規模的傳染病,但也紛紛度過難關,從中取得經驗、知識,為未來做準備。令人恐懼的,其實是未知。真心希望本期雜誌的介紹,能為各位帶來知識的力量!

此外,今年是世界地球日50週年紀念。在人人暢談環保的今天,你知道這個節日是如何誕生的嗎?本期〈422世界地球日〉搭配〈愛護地球30招〉酷海報,讓我們一起用行動愛地球。

總編輯 陳雅茜
 

雜誌目錄

2020年4月號

封面繪圖/張睿洋
封面設計/趙璦

8 科學新鮮事

新聞放大鏡
18蟲蟲危機──蝗蟲大軍來襲!
撰文/姚芳慈

海洋故事書
42當神祕變成莫測
撰文/方力行


Penny陪你玩科學
44 靜電轉轉輪
撰文/陳乃綺


封面故事
22  病毒追緝令
撰文/陳雅茜、盧心潔、陳怡軻

24 病毒是什麼?
28戴皇冠的大魔王
34人類病毒攻防戰

精采主題
66便便上的怪奇植物
撰文/曾彥誠

漫畫科學
49臺灣稻米傳奇
(6)水稻教母(下)
漫畫/夜未央 MiO

精采主題
73  422世界地球日──讓我們一起愛地球!
撰文/楊小君

推理故事
78少年一推理事件簿──臉盲症的天職
撰文/翁裕庭 繪圖/陳小雅

科少書房
86古怪問題大解密

我的酷海報
97愛護地球30招
設計/許雅筑、吳慧妮
繪圖/桃子

驚奇視界
76賣弄長舌
撰文/姚芳慈

40益智遊戲
48專家解答
90投稿園地
 

內容簡介

《科學少年》八大特色
一、以淺顯易懂的文字與精采詳實的圖片,傳遞最正確的科學知識。
二、專為國內的學子量身設計製作,內容完全自製。
三、每期不但有最新話題科學新聞,還有最先端的科學新知包括醫療、科技、宇宙探索等。
四、融合物質科學、生命科學、地球科學、環境科學、數學和科學史,內容多元全面。
五、第一線的老師上場,用孩子最易懂的角度解說。
六、搭配學校課程課綱,銜接專業科學知識架構,搭建孩子紮實的科學力。
七、學校不會教到但很想知道的大新聞,用生動易懂的方式呈現解說。
八、引導孩子從趣味科普知識,過渡到進階科學學習的橋樑學讀物。


購買《科學少年》的九大理由
一、讓科普閱讀成為一生的習慣,讓科學素養成為生活素養。
二、 在這個網路發達的資訊海洋中,為孩子選擇出正確的內容,不為偏狹花俏的文字所惑。
三、形塑孩子持續保有好奇心、理性思辯、邏輯推理、勇於追求問題真相的積極態度。
四、讓孩子的好奇心與上進心更加擴展強化。
五、讓孩子在自己有興趣的領域比一般人擁有更強知識
六、充份了解身邊驚奇的事,吸收世界在發生的最新知識。
七、正確科學新知最佳來源,豐富深入超過教科書水準。
八、 內容滿是孩子最愛的實驗與手作,讓科學變好玩,打下紮實科學素養。
九、大人們答不出來的發問,由一流的學者專家來回答。
 

附加商品

  • 隨刊附贈「酷海報:愛護地球30招」

    • 附加商品說明:

      紙質,共1張

      【贈品以實物為準】

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