爸，為什麼我有兩個媽媽？

本文與 Panasonic 合作，泛科學撰文 

●以下科學研究內容作為知識分享，不直接與Panasonic A La Uno全自動洗淨馬桶產品功能連結

在做家務的痛苦排行榜上，「刷馬桶」絕對名列前茅。明明天天都在沖水，但過不了幾天，馬桶內壁邊角總會浮現黃黃的水垢、角落發黑的霉斑，甚至是那些刷掉又長出來的粉紅色污垢（黏質沙雷氏菌）。

許多市售衛浴設備常標榜「神奇抗污」或「永久不沾」，讓人誤以為安裝後便能永保潔淨。然而從材料科學的角度來看，世上並無能使污垢憑空消失的魔法。所謂「耐污」的實質機制，並非打造完全不沾染髒污的材質，而是調整表面的物理與化學屬性，使水垢和微生物難以強力附著。一旦降低了污垢與內壁之間的附著力，透過日常水流沖刷，便能輕易地將髒污帶走。

為什麼污垢「黏不住」？ 

要搞懂為什麼某些特殊表面能做到「耐污」，我們得先像偵探一樣，拆解馬桶裡的髒污究竟是怎麼「抓緊」材料表面的。馬桶內壁的污垢主要有兩大難纏的元兇：

1. 水垢與礦物沉積*1：我們日常使用的自來水中含有鈣、鎂等金屬離子。當水滴在表面經歷反覆的濕潤與蒸發乾燥循環時，這些離子會逐漸結晶析出，變成硬度極高、緊緊「卡」在微觀縫隙裡的礦物質水垢。
2. 生物膜與有機物*2：包含尿液中的無機鹽、油脂殘留，以及細菌入侵後分泌出像超強膠水一般的聚合物，所組成的黏滑防禦大本營。

這兩大類污垢想要在材料上「落腳」，前提是它們必須能在表面找到足夠的附著點與黏合力。那麼，材料科學家是如何讓這些髒污「站不穩」的呢？答案就藏在「表面能（Surface Energy）」與「濕潤性（Wettability）」這兩個核心概念中。

當我們把水滴在某個表面上時，水滴會聚成一顆圓滾滾的水珠，還是迅速攤平開來？這取決於表面的特性：

• 疏水路線（Hydrophobic）*1：具備低表面能的疏水表面，能顯著減少水分子或污染物與表面之間的極性作用力與氫鍵。水滴在這種表面上會因為表面張力而收縮成水珠，當水珠滾動滑落時，就能順便把表面的灰塵與礦物質顆粒帶走，這就是著名的「自清潔效應」。
• 親水路線（Hydrophilic / Superhydrophilic）*2：相反地，極度親水的超親水表面則會強烈地吸引水分子，在材料最外層形成一層薄薄的「水化層（Hydration Layer）」。這層水化層就像是實體的液體盾牌，讓油污、蛋白質或細菌無法直接接觸到材料基底，只能漂浮在水膜上方。

如果要用攀岩來比喻：傳統粗糙的表面就像是有許多凹槽的攀岩牆，髒污就像攀岩者，需要找到落腳點並用力撐住才能攀附；而我們做的是抽掉把手點，或是在把手上塗上潤滑油，讓髒污找不到施力點，自然難以停留。

不給細菌「握手」的機會

解決了水垢，下一個更棘手的對手是「細菌」。

馬桶內壁那些黑黑粉粉、摸起來滑滑的污垢，在微生物學中被稱為「生物膜（Biofilm）」。細菌並不是孤立生長的，當單顆細菌落在表面後，如果覺得環境舒適，它就會開始分泌胞外聚合物（EPS），這是一種天然的超強膠水。細菌們用這種膠水把自己與同伴緊緊黏在一起，並築起堅固的防禦堡壘，這時一般的沖水就很難把它們沖洗乾淨了。

根據《Nature Communications》與《Microsystems & Nanoengineering》的學術期刊研究指出，要阻止生物膜形成，除了化學上的抗菌，材料的「表面微幾何結構」扮演了至關重要的角色。

材料科學領域中有一個著名的「附著點理論（Attachment Point Theory）」：

1. 粗糙與微孔洞表面：如果材料表面存在許多微小的裂縫、氣孔或微米級凹洞，細菌（體積通常約 1 到 3 微米）就會興高采烈地鑽進這些小凹槽裡。這些凹槽不僅提供了極佳的機械咬合支點，還能幫細菌擋掉水流的沖刷。
2. 極致平滑與微結構表面：相反地，如果材料表面做到極致平滑，完全沒有微米級的缺陷；或者反過來設計出尺寸遠小於細菌的奈米結構，細菌的足跡構造（如鞭毛或纖毛）就無法在表面找到穩固的「接觸附著點（Contact Points）」。

當細菌發現自己在這個表面上連「手都握不緊」、隨時會被水流吹走時，它就無法順利定殖並分泌膠水築巢。此外，現代衛浴結構在設計時，也越來越強調「一體成形」與「無接縫工藝」。消除接縫與死角，等於直接拔除了細菌與水垢最喜歡的避風港。

當材料、結構與流體科技組隊聯防 

了解了材料化學與微觀幾何，我們就能勾勒出一座現代耐污馬桶的完整防禦體系：【材料層（低附著力）】+【結構層（無縫平滑）】+【動態流體層（泡沫與水流剪切力）】= 高效清潔！

以市面上備受矚目的 Panasonic A La Uno 全自動洗淨馬桶為例，就是將材料科學、結構工程與流體力學發揮到極致的典型代表：

1. 材料層：有機玻璃系新素材

A La Uno 全自動洗淨馬桶採新開發的「有機玻璃系新素材」（以壓克力高分子為基礎研發的衛浴專用材料，這類高分子成形技術亦被廣泛運用於大型水族館高壓觀景窗與飛機機艙罩）。這種材料表面具備極佳的疏水性與耐水垢特性，水滴不易長時間攤平停留；材質堅固、不易破裂，耐刮、不易造成細小傷痕。通過實驗測試，這種素材配合泡沫洗淨，在沖洗後能有效沖刷掉高達 99.99% 的大腸桿菌，從源頭阻斷細菌定殖。

2. 結構層：無接縫工藝與三重防濺防護

在宏觀結構上，A La Uno 全自動洗淨馬桶採用無水箱沖水與便器、溫水洗淨便座一體成型設計，減少傳統水箱與座體之間的結構層次及接縫，並搭配可動迴轉式排水系統完成沖洗。更貼心的是其「三重防護」設計：

• 泡沫防護：在水面上製造一層充沛的泡沫緩衝層，有效抑制男性站立小便時的尿液與污水飛濺；
• 外圍防護：馬桶邊界特別設計了高約 3mm 的水檔，防止液體延著外壁滴落至地板；
• 測漏防護：便座與馬桶本體採用不外露的防護設計，避免液體從縫隙飛濺滲漏。

3. 動態流體層：雙效泡沫洗淨、漩渦水流與 nanoe™ X

當污垢降落在馬桶內壁時，A La Uno全自動洗淨馬桶 的動態流體科技便接手進行徹底打掃。其「雙效泡沫洗淨」會先釋放直徑約 5mm 的「毫米泡沫」包裹並帶走大塊髒污，再透過直徑約 60微米的「微米泡沫」深入微觀縫隙，徹底溶解殘餘的油脂與細微污垢。接著，配合高度清潔力的「漩渦型強力水流」，利用旋轉產生的流體剪切力，一口氣將附著力已被削弱的污垢剝離並沖走。此外，Panasonic A La Uno 全自動洗淨馬桶還搭襯了 nanoe™ X 健康科技，釋放氫氧離子有效抑制異味與髒污，維持空氣與內壁的良好衛生狀態。

科技讓生活變輕鬆，但物理法則依然誠實

從材料化學的低表面能設計，到微觀幾何的附著點控制，再到流體力學的水流沖刷，一座現代抗污馬桶的演進，縮影了人類如何運用基礎科學來解決日常生活痛點的智慧。

我們習慣將衛生清潔想像成一場與細菌髒污的硬碰硬死鬥。然而，A La Uno全自動洗淨馬桶 等現代衛浴技術的突破，展示了材料科學的另一種聰明思維：不靠強酸強鹼硬打，而是透過物理與化學邏輯，將「污垢固著」的機率降到最低。

當材料科學與現代衛浴技術結合，刷馬桶不再是一件令人頭痛的辛苦瑣事。透過這些前沿科技的加持，我們得以從繁重的家務勞動中解放，享受更加乾淨、舒適且有品質的日常生活。

*1 參考論文：A metallic anti-biofouling surface with a hierarchical topography containing nanostructures on curved micro-riblets

*2 參考論文：Brushing up functional materials

• 作者／照護線上編輯部
• 本文轉載自 Care Online 照護線上《卵子數量不足、取卵好辛苦！養卵調理有助提升凍卵品質，張若偉中醫師圖文解析》，歡迎喜歡這篇文章的朋友訂閱支持 Care Online 喔
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高齡備孕挑戰多，30至35歲效果最佳

「那是一位40多歲的女士，在外商公司擔任高階主管，平時工作繁忙、經常出差。直到積極備孕時，才發現自己的卵巢功能已大幅退化。」張若偉中醫師表示，「她曾兩次嘗試試管嬰兒療程，卻連卵子都取不到，讓她非常失望。」

經過診治後，患者開始接受調養療程，後續順利取得卵子，雖然數量不多，但是經過多次取卵後，最終成功挑出一顆品質較佳的受精卵植入，並順利懷孕。後來，她還繼續努力準備迎接第二個孩子。

隨著現代女性婚育年齡普遍延後，越來越多女性會主動安排生育計畫，凍卵的需求逐漸增加，然而在凍卵過程中常會遇到一些挑戰。張若偉中醫師表示，由於卵巢功能會隨年齡而持續下降，所以年齡越輕凍卵的效果越好，在30至35歲凍卵是較佳的時機。30歲以下的女性，通常會建議嘗試自然懷孕，如果經過一年都無法自然懷孕，便要盡快尋求協助。

AMH數值檢測，有助掌握卵巢健康關鍵

許多女性在執行凍卵時，會碰上卵子品質不佳或是數量不足等問題。張若偉中醫師說，由於年齡越大，卵子的染色體異常率越高，所以必須凍存越多卵子，但是每次取到的卵子數量又會比較少，所以常常需要反覆取卵，相當辛苦。

部分女性因為缺乏相關資訊，沒有察覺卵巢功能已衰退，在進行凍卵時才發現難以順利取卵，而感到相當挫折。

臨床上可以透過檢測抗穆勒氏管荷爾蒙（Anti-mullerian Hormone，AMH）來評估卵巢功能，抗穆勒氏管荷爾蒙AMH是由卵巢中未成熟的濾泡細胞所分泌，可以用來評估卵巢卵泡的庫存量。一般年輕女性的AMH介於2至5 ng/ml；若AMH小於2 ng/ml，代表卵泡的庫存量減少。如果在年輕的時候便發現抗穆勒氏管荷爾蒙AMH偏低，可能是有卵巢早衰的現象，務必特別留意。

中醫量身調理體質，助凍卵事半功倍

計畫進行凍卵療程時，很多人會希望中醫協助調整體質，常見的方式包括中藥、針灸等，張若偉中醫師說表示，針灸其實是兩個動作，一個是針刺，一個是灸療，灸療就是在針上面加一顆小小的艾粒進行溫熱刺激。

「我們會根據患者的生活型態、工作壓力、遺傳體質等狀況，量身定做開立處方與治療計畫，調養過程一般約三個月。」張若偉中醫師也提及，「基本上會使用一些暖胞宮、溫補腎陽、滋養腎陰的藥材，幫助達到陰陽平衡。中醫調理與凍卵療程上可以互相配合，同時併行。根據患者身體狀況進行調整，在有限時間內爭取最大的成效。」

常用針灸穴位包括腹部的氣海穴、關元穴、子宮穴，腿部的足三里、三陰交、太衝、血海等，這些穴位有助於溫養胞宮、促進氣血運行，而平時在家也可以練習呼吸吐納、伸展、八段錦等幫助調養。

身體調好再凍卵，睡眠飲食習慣都是關鍵

在計畫凍卵的過程中，除了醫療與中醫調理，飲食的搭配也扮演極為重要的角色。張若偉中醫師提醒，凍卵前建議多攝取天然的原型食物、豆類與穀物飲品等。滋陰食物包括黑木耳、白木耳、海帶、海參、秋葵、皇宮菜、地瓜、南瓜、豬腳、蹄筋等。請減少加工、存放過久的食物，不要攝取過量咖啡因與甜食，也要避免接觸環境荷爾蒙與重金屬，透過均衡的飲食調養為身體打好基礎。

在生活習慣方面，請保持規律的睡眠、避免熬夜、規律運動、維持理想體重、適時紓解壓力。張若偉中醫師說也呼籲，可以把凍卵視為一段需要身心整合調整的過程。從早睡、運動、放鬆，到飲食與人際關係的平衡，每一項習慣的改善，都可能為身體帶來健康的正向轉變！

筆記重點整理

· 由於卵巢功能會隨年齡而持續下降，所以年齡越輕凍卵的效果越好，在30至35歲凍卵是較佳的時機。30歲以下的女性，通常會建議嘗試自然懷孕，如果經過一年都無法自然懷孕，便要盡快尋求協助。

· 抗穆勒氏管荷爾蒙AMH是由卵巢中未成熟的濾泡細胞所分泌，可以用來評估卵巢卵泡的庫存量。一般年輕女性的AMH介於2至5 ng/ml；若AMH小於2 ng/ml，代表卵泡的庫存量減少。如果在年輕的時候便發現抗穆勒氏管荷爾蒙AMH偏低，可能是有卵巢早衰的現象，務必特別留意。

· 計畫進行凍卵療程時，很多人會希望中醫協助調整體質，常見的方式包括中藥、針灸等。基本上會使用一些暖胞宮、溫補腎陽、滋養腎陰的藥材，幫助達到陰陽平衡。中醫調理與凍卵療程上可以互相配合，同時併行。根據患者身體狀況進行調整，在有限時間內爭取最大的成效。

· 凍卵前建議多攝取天然的原型食物、豆類與穀物飲品等。滋陰食物包括黑木耳、白木耳、海帶、海參、秋葵、皇宮菜、地瓜、南瓜、豬腳、蹄筋等。請減少加工、存放過久的食物，不要攝取過量咖啡因與甜食，也要避免接觸環境荷爾蒙與重金屬。

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恢復初始體重與延長健康壽命

身體的能量大多由細胞裡的能量工廠產生，也就是粒線體。這種能量以 ATP 的形式存在，用來驅動體內種種的生物過程，維持新陳代謝。攝取果糖後，身體會產生尿酸，對能量工廠造成氧化壓力，導致 ATP 產量減少，最後果糖所含的熱量會以脂肪和肝醣的形式儲存在體內。這個過程能幫助我們儲備能量，以因應食物不足的狀況。

生存開關活化所產生的氧化壓力，可能對細胞內的能量工廠和身體其他部位造成損害。在自然界中，這種氧化壓力通常為時短暫，能量工廠很快就會恢復正常運作。相對之下，現代人體內的生存開關卻是全年無休、火力全開。原本是為了生存而暫時抑制粒線體的能量產生，沒想到卻變成一種永久的枷鎖，並帶來嚴重的後果。

長期暴露在慢性氧化壓力中，會使能量工廠的結構發生變化。粒線體會變小，功能下降。即使在生存開關並未活化的狀況下，粒線體產生的能量也不復以往。這等於重新設定了新陳代謝的基礎值，降低能量的產生和使用，隨之而來的便是體重增加。因為身體現在認定減重前的體重才是正常，所以將體重減輕視為生存威脅，於是調整新陳代謝速率做為因應。這時，你的新陳代謝就成為你的敵人！

生存開關長期處於活化狀態，不只會影響體重和能量。現在更有證據指出，慢性或反覆出現氧化壓力，也會導致人體老化，於是皮膚出現皺紋，內臟器官緩慢磨損。所有的食物攝取，多少都會對能量工廠造成氧化壓力（第一章曾說過，減少熱量攝取可能延長壽命，原因可能正是在此）。然而，與其他營養相比，攝取果糖對粒線體造成的氧化壓力要大得多。

在我看來，若能在粒線體受到永久損傷之前，及早對肥胖症展開治療，效果最好。的確，我個人的經驗是，兒童和青少年的肥胖症比較容易治療，只需要改變飲食，減少攝取會活化生存開關的食物，因為年輕人仍然擁有大量功能正常的粒線體。相較之下，要治療肥胖症的長期患者挑戰就高得多，因為他們的能量工廠長期承受慢性的氧化壓力。然而，任務仍然可能達成，關鍵在於恢復粒線體。

要治療肥胖症，就得增加粒線體的產能

我們被「鎖定」在高體重和低能量的狀態，這聽來真是令人沮喪，但這種狀態並非不能改變，能量工廠是可復原的。基本上有兩大方法，首先，盡量減少對能量工廠的損害，讓它們有時間自然恢復。這種方法主要著重在中止生存開關持續活化。其次是積極修復能量工廠，甚或是增加生產粒線體，以彌補失去的數量。

在討論如何達成這兩項目標之前，我想先提供簡單的方法，讓你評估自己能量工廠的健康狀況：觀察自己的自然步態，也就是平時的行走速度。你可以記錄自己繞行附近一個街區的時間，同時佩戴計步器計算步數，然後算出每秒行走的步數和距離。另一種方法更簡單，只要記錄繞行街區的時間，將現在的時間與之後的時間進行比較，就能判斷粒線體的健康狀況是否改變。重點在於測量時要採行自然步態；換句話說，行走時請勿故意加快腳步。正常的步行速度約為每秒 1.2 公尺，但每秒 0.6 至 1.8 公尺都算正常範圍。我建議把目標設定為每秒 1.2 公尺以上。長期超重的人步行速度通常較慢，平均約為每秒 0.9 公尺。

研究顯示，自然步行速度與粒線體的品質呈現正相關，步行速度較快的人壽命較長，整體健康狀況也較好。步行速度減慢可能是因為骨骼肌疲勞增加，或 ATP 濃度低。值得注意的是，年輕超重者的步行速度往往與其他年輕人相似，但隨著年齡增長，超重者和正常體重者之間的步行速度差異會愈來愈大。

我鼓勵你去散步，評估你的自然步行節奏。這可幫助你深入了解減肥和維持體重的難易程度，不僅如此，長期監控自己的自然步行速度，還有助於評估體重控制的整體進展。

——本文摘自《大自然就是要你胖！》，2024 年 06 月，天下文化出版，未經同意請勿轉載。