〈醫者心〉半導體與半透膜解析

施壽全 / 馬偕醫院醫師 2023/02/23 18:35 點閱 2795 次

週期表的元素,大致可分為金屬與非金屬兩大類。金屬是導電體,非金屬則為絕緣體,導電體與絕緣體都各有各在生活上的用途,但近半世紀來,對人類文明影響最大的,則是導電性質介於金屬與非金屬間的類金屬,包括矽、鍺及砷等等。它們是半導體的主要成分,帶給人類社會顛覆性的便利,但也造成許多意想不到的危機。

生物膜的作用

生命的基本單位是細胞,細胞外圍有一圈細胞膜,細胞內有各種胞器,胞器周圍也有膜,細胞或胞器的膜通稱為「生物膜」。雖然說生物膜只是一圈膜,但組成份子相當複雜。基本結構是雙層疏水性脂質,膜上則有跨膜的親水性蛋白或醣蛋白。

生物膜有保護、區隔內外的作用,但細胞或胞器,當然也需要內外交流,才能維持結構並發揮功能。生物膜的雙層脂質,會阻絕親水性物質任意移動,所以需要透過跨膜蛋白建構的許多「通道」來進出。進出這些通道,有些相對簡單,只是從濃度高的一邊移往低的一邊,有些則需要「能量」才會移動。

選擇性的允許

與「半導體」有異曲同工之妙的是,生物膜是一種「半透膜」,選擇性的允許某些離子或分子通過,完全視細胞或胞器的需要而定。

既然有膜,就會有能否通過的問題存在。「選擇性的允許」,是半透膜的特性,誰允許誰不允許,有一定的機制決定。如果完全不允許,那就不是生物膜,而是保鮮膜了。不設防讓什麼都通過,根本就不是膜了。

半導體與半透膜的特性,也可以拿來檢視其他領域的問題。

膜存在的必要

有些人很喜歡強調,辦什麼事都必須公開透明。有許多事確實應該公開透明,有些則否。主客觀評估後可以公開透明,就不必設膜,但性質上一定要有膜存在的事,卻強烈要求公開透明,就是矯情或民粹了。

當然,拿捏「選擇性的允許」並不容易。有人覺得某件事應該通過(透明),也講了許多不通過會帶來的弊病,但另有人卻不認同,也可以說出一些通過(透明)後可能帶來的危害,各有道理,決策者該如何抉擇呢?

隔在高層與員工,政府與民眾之間,通常就是一張半透膜,那些通過,那些不過,全看「細胞與胞器的需要」而定。