2017年7月28日 星期五

《鄧寇克大行動》:藝高人膽大



史丹福小時候是二戰狂迷,幾乎對二戰重要戰役、將軍、武器都倒背如流,再加上今次由「拍乜都好睇」的神級導演Christopher Nolan執導,小弟實在非看不可。 《鄧寇克大行動》是導演Christopher Nolan的新嘗試。比起《潛行凶間》、《星際啟示錄》等前作,《鄧寇克大行動》有著明顯的不同,所以小弟很理解為什麼這次的反應會如此的兩極,喜歡的人很多,討厭的也確實不少。

這次電影的情節很簡單,簡單得近乎令人難以置信。導演今次放棄了複雜的劇本,而改用畫面與音效說故事(強烈建議大家看IMAX版),所以今次明顯少了高深的哲學意味,沒有如《潛行凶間》的三層夢境結構、沒有如《星際啟示錄》的相對論時間性,有的就只不過是幾位戰爭中的小人物求生的故事。

電影只聚焦在當下,它甚至沒有交代人物的背景,有時候你甚至連角色叫甚麼名字都不知道。導演似乎是想刻意營造這種效果。真實的戰爭本來就是這樣,大部分戰士都是無名無性的,你不會知道你旁邊的人的名字。這是種近乎紀錄片的拍攝手法。 導演甚至放棄了以對白來交代劇情,電影中的對白少之又少,但每句都是有內容有意思的。

電影所描述的人性層面也是很獨特的,電影沒有特顯戰爭的醜惡,也沒有特別歌頌戰爭英雄。電影有兩個人性的衝突劇情,一是英軍趕法軍下船以減輕船的重量,二是被炸彈震懾後的士兵害死了少年George,他的朋友Peter卻沒有告發士兵。導演沒有過分渲染這些人性問題,只是把它輕輕帶出,然後描寫一些平凡人會做的事。電影一句畫龍點睛的對白是,"All we did was survive." "That's enough." 戰爭中的人大部分都是偉大但又平凡的,他們到最後都只不過是求生。

這樣的安排真是藝高人膽大,如果導演功力略有不足,就會令到悶場連連。但Christopher Nolan卻找到另一個方式去吸引觀眾──以畫面及音效說故事。電影以最華麗最真實的畫面及音效,做到了令人親歷戰場的感覺,你就如身在噴火星戰機上俯瞰英倫海峽的艦艇,你就如身在鄧寇克海灘上被空中掉下的炸彈轟炸。

電影由頭緊張到尾,這種緊張不同於大部分其他典型電影,而是製造了一個戰場的氣氛,令你感受到當時當刻的壓迫感及無助感。就以鬼片為比喻,鬼片最恐怖的不是鬼出來的一刻,而是未出來之前令你疑神疑鬼,但又不知它何時出來。本電影都一樣,它令你不斷地浸沒在一種山雨欲來,時間緊迫的壓迫氣氛,但電影卻甚至連一個德軍的鏡頭都沒有。

雖然本電影作了很多新嘗試,但仍然有一點是很Nolan的,就是分海、陸、空,一周、一日、一小時,三條不同時間線,最後重疊在一起的非線性敍事手法。這是導演的拿手好戲,他在《潛行凶間》的三層夢境已經試過一次,而且很多其他作品都有類似的敍事方法,想不到他可以在如此平實的故事中當運用到這個有趣的手法。


總括而言,《鄧寇克大行動》是Christopher Nolan的新嘗試,這可算是一種前無古人的戰爭片模式。至於這個改變好不好,實在是見仁見智。小弟覺得很好看(雖然未能超越《潛行凶間》及《星際啟示錄》),但也理解到為何這麼多人不喜歡。

史丹福推介度:84/ 100

2017年7月22日 星期六

最短的路不一定最好,最重要是選一條適合自己的路

這是一題很有哲學意味,可以令你的人生有所頓悟的數學問題:一個質點在重力作用下,以速率為零開始,由點A移動到點B(點B低於點A),點A沿著甚麼路徑才能令所需的時間最短呢?

如果路徑是直線的話,質點移動的距離明顯是最短的。但如果路徑是向下凹的話,質點一開始的加速就會較多,這樣雖然路程長了,但又似乎可以更快去到目的地點B。向下凹的曲線都有很多不同的種類,可以是圓弧,可以是拋物線,可以是其他圓錐曲線,可以是其他古靈精怪的曲線,究竟那一條才是我們尋找的「最速降線」(Brachistochrone)呢?

Adapted from Curiosa Mathematica

這題經典的數學物理問題由著名的數學家約翰伯努利(John Bernoulli)提出,之後共收到其他4位數學家的答案。這4位數學家全部都是明星級的人物,包括牛頓(大家不可能不認識他的大名吧?)、萊布尼茲(Gottfried Leibniz,除了牛頓外另一位微積分的始創人)、雅各伯努利(Jacob Bernoulli,約翰的哥哥,他們兩人是伯努利家族中最出色的天才,但卻彼此憎恨大家)及羅必達(Guillaume de L'Hôpital,就是L'hopital's rule的那個L'Hôpital)。據聞約翰伯努利自己用了兩個星期求得答案,而牛頓只用了一晚想到答案了。牛頓最初是匿名提交答案的,但約翰伯努利憑著答案的風彩,已經猜到了答題者是誰,他形容自己「靠著爪印認得出一隻獅子」。

約翰伯努利自己的答案很有趣,他用到了光學中的費馬原理。費馬原理告訴我們,光線一定會用沿著一條需時最少的路徑走。那麼如果我們把質點想像成光,光線從點A移動到點B的路徑正正就是我們想尋找的「最速降線」。

參考上圖,利用能量守恆定律(Law of conservation of energy),我們得出質點在向下走了y’時的時候速度v = √(2gy’)。再利用光學中的斯內爾定律(Snell’s law),我們得知光線的入射角的正弦與光速成正比,如果我們把質點想像成光線,就可以得出sinα / v = constant



我們運用了光的類比,就得出了這一條優雅的微分方程。之後只要解了這條微分方程就可以了:



我們得出的曲線叫做「擺線」(Cycloid),它是一個圓沿一條直線運動時,圓邊界上一定點所形成的軌跡。

Adapted from Wikipedia

這條曲線除了是「最速降線」外,原來他還有另一個非常有趣的性質,在約翰伯努利未提出這個問題以前已早被惠更斯(Christiaan Huygens)所發現,就是把質點放在擺線的任何一點上,讓它在重力作用下移動,質點都會以同樣的時間走到最低點。

Adapted from Wikipedia

其後兩位數學巨人──歐拉(Leonhard Euler)及拉格朗日(Joseph Lagrange)發展變分法(Calculus of variation),一門可以系統化地解決類似「最速降線」這類問題的學問。典型的微積分可以尋求一個極值,使函數取得極大或極小值;而變分法則可以尋求的是函數:使得泛函(Functional)取得極大或極小值。

歐拉-拉格朗日方程式指出如果要令到



取得極大或極小值,那麼:


如果F獨立於x,那麼歐拉-拉格朗日方程式就可被寫成



我們試試用歐拉-拉格朗日方程式再求一次「最速降線」,這個是今時今日最標準的方法:


根據歐拉-拉格朗日方程式,要令質點落下的時間t取得最小值的話


得出的微分方程與約翰伯努利用光學原理導出的方程式完全一樣。之前我們已經解了這條方程式,答案就是一條擺線。


這題數學題除了很有數學的內涵外,更帶有哲學意味,它教了我們「最短的路不一定最好,最重要是選一條適合自己的路」。

Adapted from Curiosa Mathematica

2017年7月8日 星期六

是否合乎科學?

這是一個荒謬的年代,這是一個不重視科學的年代。這個年代,人人都可以是專家,隨意地亂說一些理論,然後又竟然有人會相信。當專家出來改正他們的錯,他們又覺得專家「收了錢」、「幫政府說話」,或是「只重視數據,不著重人性」。

史丹福對這個現象深感厭惡,所以今次決定寫篇文章談談科學。其實科學不是知識,而是一個方法,是一種精神。科學的方法其實遠比知識本身重要,科學知識會錯,但科學方法不會。我們之所以覺得科學知識是真理,不是因為它來自權威人士,而是因為它來自科學的方法。

在我們談科學方法之前,先說一個小故事。有一位癌症病人,他在使用化療後發燒,而抗生素對他也沒有效,於是我為他處方了抗真菌藥micafungin。第二天,我再去看病人時,他跟我說:「醫生,我覺得這種藥很好!可不可以繼續讓我使用?我用了這種藥後就再沒有去夜尿了!」小弟一臉無奈,憑我藥理學及生理學的知識,我知道micafungin不會令人夜尿減少,但這其實也不是一個符合科學方法的推斷。我們要如何才能夠很科學地推斷出micafungin不會令人夜尿減少呢?

先始聲明,下面所提及的方法主要都是用在生物學及醫學中,對物理學或化學等的科學則未必一定有用。因為涉及生物的科學是很複雜的,比物理學或化學複雜。物理學家容易找到兩粒相同的電子、兩個相同的磁場、兩個相同的無線電波;化學家容易找到兩種相同的金屬、氣體、溶劑,但生物學家不會找到兩種相同的生物,生物有不同的基因,不同的營養狀態,不同的器官功能,所以涉及生物的科學現象很難如物理化學的精準,它很多時候都只是可以提供到一個大約的因果關係。

要確立一個因果關係,其實也是很困難的,因為生物學及醫學的世界太複雜,往往都會有些混擾因子(Confounding factors)去影響你。舉個例子,雪糕的銷售量越高,於海灘遇溺的人數也越多。那我們可以說雪糕令人遇溺嗎?當然不是,它們表面上看似有關係,其實只不過是因為氣溫越高,越多人買雪糕,同時也越多人游泳,所以遇溺的人也越多。但其實這個偽關係是由氣溫高這個「混擾因子」引起的。

例如反疫苗人士其中一個最愛的論點是,「自從美國開始引進MMR三合一疫苗後,自閉症的人數也大幅度上升,所以MMR三合一疫苗會引起自閉症」。這個推論其實與「雪糕令人遇溺」一樣,初看好像很合理,但當中可以干擾我們分析的混擾因子太多了。美國引進MMR三合一疫苗後,除了自閉症的人數上升,也發生了很多其他事,香港的人口增多、樓價上升、美國政府投放在科研的經費上升、毛澤東過身,鄧小平第三次復出根據相同的邏輯,難道我們可以得出鄧小平第三次復出令自閉症人數上升嗎?

Figure adapted from Wakefield (1999)

依照相同的邏輯,在泳池中遇溺的人數與美國核電廠發電量也是高度相關的,那又是否代表核電廠發電會「引致」人在泳池中遇溺呢?

Figure adapted from http://tylervigen.com

甚至美國小姐的年齡與被蒸氣或熱的物件所謀殺的數量也是相關的,難到年紀大的美國小姐會「引致」人被蒸氣或熱的物件所謀殺?


Figure adapted from http://tylervigen.com

我想帶出的是,Correlation doesn’t imply causation,相關不代表因果!

其實理論上,如果要得出X導致Y的結論(確定性因果關係,deterministic causality),應該要下列三個條件都要成立:
1. X發生在Y之前
2. X不發生則Y也不發生
3. X發生則Y一定發生

但生物學及醫學中很多的因果關係其實並不是確定性因果關係,X可能只會增加Y的機會,但不一定會引起Y。這被稱為機率性因果關係(probabilistic causality)。

機率性因果關係是很難處理的,特別是因為有很多混擾因子可以介入。英國的一位流行病學學者Bradford Hill就曾經提出過9項的準備,幫助我們分析出兩件事件間有沒有因果關係,這幾個準則被稱為Bradford Hill’s criteria

這些準則其實也有不足的,但可以作為入門,讓大家初步地了解一下科學家是如何思考的。我們就以micafungin令夜尿減少為例子,看看Bradford Hill’s criteria如何分析這個問題。

第一,時序性(Temporality),即如果X導致Y,那X一定發生在Y之前。這應該是9個準則中最重要的,如果不附合時序性,因果關係可以立即被否定。如果因果成立,病人一定是先用了micafungin,夜尿才開始減少。如果病人在用micafungin之前夜尿已經開始減少,那夜尿減少的原因當然不是micafungin

第二,強度(Strength),即觀察一個事件對另一個事件的影響有多強。例如,如果病人用micafungin後,夜晚排尿由1升減至990毫升,這個影響似乎是微不足道,我們覺得它們兩者有因果關係的機會不高。但如果病人用micafungin後,夜晚排尿由1升減至100毫升,這個影響可大了!我們對它們兩者有因果關係的信心自然大得多。

第三,一致性(Consistency),即兩件事件的相關性在不同情況之下都會出現。例如,如果病人在內科病房時用micafungin會夜尿減少,但在外科病房中使用則不會,這又會令我們覺得它們兩者有因果關係的機會不高。所以一般在學術界中,如果越多不同的團隊做研究都得多相同的結果,我們覺得這些研究證明的因果關係的可信性是越高的。

第四,劑量反應關係(Dose-response relation),即接受的劑量越高,反應也應該越大。如果病人在接受較高劑量的micafungin時,夜尿會減少得更多,我們就比較有信心它們間有因果關係。

第五,可逆性(Reversibility),就是將因子移除會令另一因子發生的程度減低。如果病人在停用micafungin之後,夜尿又再度增加,那我們就比較有信人它們兩者是相關的。反疫苗人士另一個大論點是疫苗中合有硫柳汞(Thimerosal),一種含有水銀的防腐劑,所以會導致自閉。其實在瑞典及丹麥,研究人員發現當1980-1990年,含有硫柳汞的疫苗被使用的時候,自閉症的人數的確持續上升。但在1992年後,疫苗已經不再使用硫柳汞,而自閉症的人數卻依然持續上升,這似乎是不符合Bradford Hill’s criteria中可逆性的準則。

第六,生物合理性(Biological plausibility),即相關是否有一個合理的解釋。如吸煙引起肺癌,我們有一個很合理的解釋,就是煙草中的致癌物質會破壞細胞的DNA,增加基因變異的機會,所以可以引起肺癌。至於,micafungin這種抗真菌藥物令到夜尿減少,似乎沒有甚麼合理的解釋。當然,這不是一個十分強的準則,因為也許有一些可以幫助解釋現象的知識是我們暫時所缺乏的。

之後的三個準則是比較弱的,所以小弟只是約略提一下:

第七,同調性(Coherence),即沒有與現有的其他理論衝突。

第八,類比性(Analogy),將某個已知的因果關係,類比至其他相似的關係上,並依此推論其因果關係存在與否。

第九,特異性(Specificity),即一個果只有一個因。但這個準則也許是9個準則中最弱的,因為生物學及醫學上的複雜性,一個果往往都可以又不同的原因促成,例如肝癌可以是由乙型肝炎病毒、丙型肝炎病毒、喝酒,甚至是發霉的花生所引起的。

在明白了Bradford Hill’s criteria9個準則之後,大家以後聽到「MMR疫苗會引起自閉」、「CIK療法可以補身」、「睡在天壇公園的大理石橋面上可以治病痛」、「反國民教育會令青少年殺父母」、「TSA可以提升學生成績」、「醫生,我次次食完個蘋果,第二日就退燒啦,蘋果可以幫我退燒」、「醫生,我次次做完運動就會發燒,做運動會令我發燒」等訊息時,可以用Bradford Hill’s criteria去思考一下當中的因果關係是否合乎科學,合乎邏輯。

Bradford Hill’s criteria其實只是一個入門,小弟想介一介紹它,好讓大家明白一個因果關係不是容易建立的,科學家在確定一個因果關係之前,其實已經考慮了很多的因素。如果大家實在無法明白或記得Bradford Hill’s criteria,也不要緊,小弟希望大家至少可以記得一個重點訊息──「Correlation doesn’t imply causation,相關不代表因果」!

當然,要證明因果關係,先要有數據。而怎樣去獲得數據,又是一門大學問。我們下次再談談如何可以合乎科學方法地獲得數據,可以合乎科學方法地分析數據。

資料來源:

Mrozek-Budzyn, D., Kieltyka, A., Majewska, R., & Augustyniak, M. (2011). Lack of Association between Thimerosal-Containing Vaccines and Autism: A Case-Control Study in Poland. Pediatric Research, 70, 339-339. 

2017年7月3日 星期一

《神奇女俠》:士別三日,刮目相看



看完《Batman vs Superman》後,小弟本應已對DC意興闌珊。決定結最後一次機會DC,想不到士別三日,刮目相看。今次的《神奇女俠》,竟然甚至比不少Marvel系列電影更好看,實在是很大的驚喜。

DC系列電影一向有好幾個很嚴重的通病。一,為鋪而鋪。DC系列電影為了急速地趕上Marvel的大宇宙,就拔苗助長,往往莫名奇妙地一下子就出現一大堆人物,然後又假設了每個觀眾都是DC漫畫粉絲,就算你毫不介紹,他們都會立即精通新人物的背景性格。然後又加入了一些擺馬車馬是只有DC漫畫粉絲少會有感受的片段,對小弟這些沒有追過漫畫的人來說,實在很不爽。二,動作場面太誇張,而且是為打而打。本來看英雄片有大場面很好,但DC系列電影的場面多是大得太過分,純粹是力的表現,例如超人打一拳就差不多把半個城市的建築打爛,看完只覺視覺疲勞,遠不及Marvel的戰鬥場面有玩味,有謀略,有小聰明。三,故事人物太黑暗,黑暗得像有一陣很重的氣場壓著自己的感覺,整套電影都是悶悶不樂的感覺。

但今次《神奇女俠》竟然一次過把這三個問題都完滿解決。電影獨立成故事,專心一意,觀眾即使對DC宇宙完全沒有概念,都可以看得很痛快。動作場面方面也是穩重了很多,大部分對戰時間的主要敵人是德軍的機槍,甚至是埋身肉搏的戰鬥,這樣的對戰比較少視覺疲勞。而且動作場面也不是為打而打,每個場面都對故事的推進有重要作用,且配角都有他們的作用,除了以力量對戰,也加入了一些謀略,比純粹的大場面討好得多。

另外這套電影徹底地改變了DC以前那種dark到令人透不過氣的風格。片中女主角Diana代表的是最純潔最光明的正能量,她相信人性本善,她相信愛。”It's not about deserve. It's above what you believe. And I believe in love.”相信看過此電影的觀眾無不為她這個信念而動容。儘管Diana也曾經動搖過,被人影響,但她最後也選擇了堅持這個正面的理念。而且電影用了一個非常有趣又高明的手法去描述她堅持的原因。男主角Steve跟她道別時,聲音完全被炮火遮蓋,她其實完全聽不到Steve的說話。直到後來,她才想起Steve的說話。有人說,她其實從頭都尾都沒有聽到Steve的說話,她只是相信Steve會跟她說的話這翻話。其實她有沒有聽到其實都不重要,”It's about what you believe.”

除了以上提及的幾點外,這套電影做得好的地方還有太多:

作為一位歷史愛好者,我很欣賞電影融合了第一次世界大戰的歷史,帶出了一戰中最有特色的戰壕戰、毒氣戰。它竟然還把大名鼎鼎的德國將軍Ludendorff當成了主要奸角,可見編導都應該對歷史有一定的考究。

神奇女俠的主題曲很正,一響起的時候簡直有熱血沸騰的感覺!

最後,也是絕大部分人喜歡《神奇女俠》的原因--Gal Gadot太正了!

史丹福推介度:87/ 100

2017年6月30日 星期五

777與小圈子2

上次( 777與小圈子)已經談過,7這個數字很特別,很有小圈子的特性。今次再讓大家看看第二個例子。(純數學討論,大家切勿對號入座。)


大家拿出計算機,試試計算tan (π/7) tan (2π/7) tan (3π/7)。答案是2.645751311…再試試計一下這個數的平方,竟然是7!也就是說tan (π/7) tan (2π/7) tan (3π/7) = √ 7



我們竟然用tan37,再次得出一個7!為甚麼會如此?



2017年6月24日 星期六

「物競天擇,適者生存」與疾病?

相信大家在中學的時候都學過達爾文提出的「物競天擇,適者生存」。如果生物擁有某種優勢,令牠們更加適應環境,生存機會增加,繁殖的機會也同時增加,於是牠們有更大的機會把這種優勢傳給後代。漸漸地,這些較成功適應環境的生物就會成了大多數。


提出「物競天擇,適者生存」的達爾文
但原來「物競天擇,適者生存」還可以用來解釋很多有趣的醫學現象。

為什麼西方人比較容易有血管栓塞?為什麼非洲人比較容易有高血壓?為什麼非洲、地中海地區及東南亞人有最多地中海貧血症?原來這幾個現象全都是來自「物競天擇,適者生存」。

先來談談西方人與血管栓塞的關係,研究顯示,西方人血管栓塞的風險比我們亞洲人高得多。例如因坐長途飛機而引起的深層靜脈血管栓塞中,絕大部分都是西方人。所以在某些血管栓塞風險很低的情況,如小手術、坐長途飛機等,我們未必會為亞洲人處方抗凝血藥物,對西方人卻「鬆手」得多。

為什麼會有這個情況呢?其中一個重要的原因是外國人有增加血栓風險的基因,例如factor V Leidenprothrombin G20210A,的比率比亞洲人高。

Factor V Leiden
基因會影響凝血因子V的結構,令到它較難像正常凝血因子V一樣被C蛋白(Protein C)所分解。Factor V Leiden基因在歐洲人的比率高達5-15%,但亞洲人則接近完全沒有。

那為什麼西方人有如此高比率的factor V Leiden基因?其中一個猜想是當歐洲從舊石器時代進入新石器時代後,人們慢慢改變飲食習慣,從捕獵動物改成耕種食物作為食糧。但植物缺少鐵質,所以人們更易得到缺鐵性貧血。特別是女士,她們因為經期及懷孕生產時流血,所以更加是飽受缺鐵性貧血影響的受害者。「物競天擇,適者生存」令歐洲人慢慢演變出factor V Leiden基因,這個基因令他們更易凝血,女士可以減少經期及生產時的流血,男士也可以減少打鬥時受傷引起的流血。在一個缺少鐵質的環境下,減少流血就等如減少鐵質流失,自然就成為了生存的優勢。

科學家發現歐洲較古老的巴斯克人(他們現在居住在西班牙)是歐洲舊石器時代居民的後裔,他們長時期保存捕獵動物的習慣,所以缺鐵性貧血的問題理應較少,而他們帶有factor V Leiden基因的比率差不多是全歐洲最低的。這也為上面的猜想提供了一個證據。

至於為什麼非洲人比較容易有高血壓?科學家相信是因為非洲的氣候又熱又乾,人們流汗流得多,鹽份及水份都流失得很快,於是他們演化出基因,令到他們腎臟可以減少鹽份及水份從尿液中流失。但鹽份及水份過量地留在身體中,就會引起高血壓。

另一個更有趣的猜想是,17世紀的時候,歐洲殖民者大規摸進行黑奴交易,奴隸們被帶至加勒比海地區買賣,所賺的盈餘便購買糖,再運至歐洲。這條從非洲西岸、至西印度群島的黑奴貿易路線被稱為「中央航線」,造成幾百萬非洲黑奴的死亡。黑奴在穿過「中央航線」的時候,時常都缺少食水,而且衛生環境極差,時常會因感染而引起腸胃炎並因肚濕而脫水,所以只有擁有基因令到腎臟減少鹽份及水份流失的黑人才有較大的生存機會。「物競天擇,適者生存」,現在大部分的非洲人的腎臟都有很強的保存鹽份及水份的能力,也因此他們有較高機會有高血壓。這個「中央航線」的猜想近年受到不少質疑,也有科學家提出證據去反對這個學說。但因為它很有趣,小弟還是跟大家分享一下。

最後到談談地中海貧血症,它是一種血紅蛋白上的基因問題引起的紅血球疾病,基因突變令甲型或乙型球蛋白鏈(Globin chain)的製造減少,剩餘的蛋白鏈會生成不正常且很脆弱的血紅蛋白,引起溶血,造成貧血。

但為什麼這個疾病只出現在非洲、地中海地區或東南亞等熱帶地方呢?原來是因為瘧疾。瘧疾大概是人類史上殺人最多的寄生蟲,它經蚊子傳播,在進入血液後就會走到紅血球內生長。(如果大家想認識多點瘧疾,可以參考史丹福的兩篇舊作《病理筆記:再來2個血液學的個案2》的個案2及《諾貝爾獎特寫:抗瘧記》。)

瘧疾靠蚊子傳播,所以在熱帶地方最盛行,這就正與盛行地中海貧血症的地區脗合。原來地中海貧血症的基因攜帶者的紅血球會令瘧疾原蟲的生長速度減低,於是「物競天擇,適者生存」又令到這些地區的地中海貧血症基因攜帶者大大增加。如果病人只是基因攜帶者,一般都沒有甚麼症狀,而且可以減低瘧疾的攻擊,自然是生存優勢。但如果病人有多條地中海貧血症基因,就可能會變成重型地中海貧血症患者,出現嚴重的貧血症狀,可能需要終生接受輸血。

有趣的是,瘧疾是一個非常非常強的演化因素,除了地中海貧血症,熱帶地區的人還演化出很多種不同的紅血球基因來對抗它,並引起了各式各樣的紅血球疾病。可以說瘧疾根本上就是「紅血球疾病之父」。當你打開一本血液學的教科書,你會發現紅血球的疾病十居其九都是為了對抗瘧疾而演化出來的,包括鎌刀型細胞貧血症(Sickle cell anaemia)、G6PD缺乏症、遺傳性橢圓形紅細胞增多症(Hereditary elliptocytosis)、東南亞卵圓形紅細胞增多症(Southeast Asian ovalocytosis)、丙酮酸激酶缺乏症(Pyruvate kinase deficiency)。非洲人甚至演化出一種很罕見的血型Duffy A- B-去對抗瘧疾,由於它在其他地區非常罕有,當我們要為這些病人尋找血液去進行輸血時可麻煩了!

資料來源:

1. Bauduer, F., Degioanni, A., & Dutour, O. (2009). Medical Genetic Polymorphisms as Markers of Evolutionary Forces Within the Human Genome: Hypotheses Focusing on Natural Selection in the Basque Population. Human Biology, 81(1), 23-42.

2. Lindqvist, P., & Dahlback, B. (2008). Carriership of Factor V Leiden and Evolutionary Selection Advantage. Current Medicinal Chemistry, 15(15), 1541-1544.

3. Bauduer, F. (2015). Why is factor V Leiden so rare in the Basques? Journal of Thrombosis and Haemostasis, 13(5), 697-698.

4. Young, J. H. (2007). Evolution of blood pressure regulation in humans. Current Hypertension Reports, 9(1), 13-18.

5. Kwiatkowski, D. P. (2005). How Malaria Has Affected the Human Genome and What Human Genetics Can Teach Us about Malaria. The American Journal of Human Genetics, 77(2), 171-192.