人人都是拷貝貓──暴力影片造就模倣犯？

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

感同身受真的存在嗎？

有些人在看到卡爾．梅（Karl May）的小說拍成的電影裡溫尼圖（Winnetou）死去的那一刻掉下淚來；有些人為電影《油炸綠番茄》裡蘿絲（Roth）的死而哭；還有一些人在看到小說《哈利波特》裡鄧不利多（Dumbledore）教授被殺時流淚。

我們在看悲傷的電影或書的時候會哭，是因為我們設身處地去想像故事裡那些英雄們的感覺，彷彿他們的痛苦就是我們自己切身的痛苦一般；我們跟著笑，我們也為影片中的怪物和心理變態情節感到害怕，就好像他們威脅到了我們一樣。

這些是每個人都有過的經驗，但它們是如何產生的呢？為什麼我們能夠了解他人的感覺？為什麼我們會在電影院裡起雞皮疙瘩，雖然在那裡一點也不危險？為什麼他人的感覺會感染到我身上呢？

答案很簡單：我們能夠感同身受，是因為他人（在現實世界或電影裡）的感覺喚起了我們心中相同的感覺；而這很可能不僅存在於人類。

根據德瓦爾在麥迪森研究中心的觀察，母獼猴法恩的姊姊顯然也感覺到法恩的痛苦和恐懼。然而，即使能與他人「感同身受」或「心有戚戚焉」是如此理所當然，對科學界來說，直到近幾年，這仍是個完全無解的謎。令人驚訝的是，第一位提出具有科學說服力的學者，在其所屬的專業領域之外仍然鮮為人知。

腦部研究的佼佼者：賈科莫．里佐拉蒂

賈科莫．里佐拉蒂（Giacomo Rizzolatti）經常被人們和愛因斯坦相提並論：蓬亂的白髮、嘴上同樣蓄著的白鬍子，以及臉上狡黠的微笑。不過他們的相似處不僅止於外表。

對許多腦部學者來說，這位活潑開朗的義大利人是學界裡的佼佼者；他將腦部研究推向一個新的層次。不過，他的研究領域並不是最熱門的。里佐拉蒂探究控制行為的神經細胞，即所謂的行為神經元，已經超過 20 年了。

這個比較無趣的領域，因為啟動行為的「運動皮質」始終被視為比較遲鈍的腦區。大部分的學者都想：如果我們能夠研究像語言、智力或感覺等複雜的領域，又何必對簡單的肢體動作感興趣呢？

看來似乎是如此。不過，情況在 1992 年有所轉變，而且這個轉變令大家都跌破眼鏡。里佐拉蒂工作的所在地帕瑪（Parma）是歐洲最古老的大學，位於城市邊緣的醫學院卻是個非常前衛的雪白色建築樓群。

1990 年代初期，里佐拉蒂身邊的腦部學者從事一項很不尋常的研究。他們知道，特定的行為具有「傳染」的效果，發笑、打哈欠、甚至談話者的身體姿勢，都能立刻引起對方的模仿。在某些猿猴也出現相同的現象，某些種類甚至以喜歡模仿聞名。

不過研究人員偏偏決定以一種一般來說不會模仿同伴的豬尾獼猴作為研究對象。里佐拉蒂和幾位較年輕的同事伽列賽（Gallese）、佛格西（Fogassi）和迪派勒吉諾（di Pellegrino），將電極接到一隻豬尾獼猴的腦部，然後把一粒核桃放在地上，並觀察當猴子快速伸手抓取核桃時某個行為神經元如何反應。

鏡像神經元的發現

至此一切都算正常，不過，這時驚人的情況發生了：研究人員把同一隻猴子放到一片玻璃後方，這次牠抓不到核桃了，只能眼睜睜看著里佐拉蒂的助手伸手抓取核桃。這時猴子的腦部發生了什麼現象呢？ 當牠注視別人拿牠的核桃時，相同的神經元產生反應，就像牠之前自己伸手去抓核桃一樣，雖然牠的手並沒有移動，牠的精神卻想像了這個動作。

科學家們無法相信自己所看到的：無論猴子是親手完成某個動作，亦或只是精神想像了訓練師所做的動作，其神經細胞都做了完全一樣的工作。

在此之前，從未有人觀察腦部如何模擬現實裡沒有發生的動作，而李奧那多．佛格西（Leonardo Fogassi）則是第一人。不過成功應該是屬於整個團隊的。里佐拉蒂發明一個新的概念，他把這個在被動想像時卻如真實行為般於腦部引發相同反應的神經細胞稱為「鏡像神經元」，一個新的神奇術語就此誕生了。

「親身經歷」和「感同身受」的差別

首先是義大利，接著是全世界大學和研究中心的腦部學者，都立刻投入鏡像神經元的研究行列。如果人的腦部對於我們的「親身經歷」和只是「認真觀察並感同身受」的反應沒有差別的話，那麼這不正是了解我們社會行為的關鍵嗎？

至少鏡像神經元是其中一個重要部分。它位於額葉的前額葉皮質，一個稱為「腦島」的區域。然而這個腦島卻不同於「社會中心」，也就是到目前為止所說的「腹側區」。

其中的差別也很清楚，因為鏡像神經元雖然和無意識的「移情作用」有關，卻和更大範圍的計畫、決定或意願無關。到目前為止，我們還不很清楚這些腦區如何交互作用。

里佐拉蒂於 6 年前以圖像程序說明，人類的鏡像神經元顯然也位於負責語言的兩個腦區之一（布羅卡區）附近，這使得學界特別振奮。

荷蘭格羅寧根（Groningen）大學的腦部學者不久前在「聽到聲響」和「鏡像神經元發出信號」之間發現了有趣的關聯。當人聽到開飲料罐氣泡冒出的聲音時，腦中的反應就跟他自己開飲料罐完全一樣；也就是說，單憑聲音就足以讓人經歷到整個情況。

——本文摘自《我是誰：對自我意識與「生而為人」的哲學思考》，2022 年 10 月，啟示出版，未經同意請勿轉載。

藏在我們大腦的模仿鏡子：鏡像神經元

要理解反安慰劑效應在人與人之間傳播的方式，我們首先必須審視一般社會傳染的起源。

這是透過預測機制的一個重要元素所產生，亦即「鏡像系統」（mirror system），使我們將他人的身體和心理狀態建構到個人世界模擬中。

故事始於義大利帕爾馬大學（University of Parma）一隻猴子和花生的實驗。一九九〇年代初期，賈科莫．里佐拉蒂（Giacomo Rizzolatti）的神經科學家團隊一直在研究導致有目的動作的神經元活動——例如，指示手拿起霜淇淋筒的訊息。

為此，他們在一隻獼猴的大腦上安裝了一個感測器，並記錄它抓取玩具或將食物送到嘴裡時的神經元電活動。經過多次的試驗，研究人員發現，每個動作都引起不同的腦細胞群發光，顯然各別的神經編碼（neural code）代表了不同的意圖。

作為破解大腦「神經編碼」重要的一步，這絕對是一項重大的發現。

然而，他們無意間發現，即使猴子的身體處於靜止狀態，當它看到研究人員抓著它的花生或玩具時，大腦也會突然活躍起來。更引人注目的是，讀數顯示了一種異常相似的電活動模式，如同猴子本身抓取物體時所表現的。

大腦似乎在反射它所看到的東西，然後重新創造經驗本身，促使研究小組將這些細胞描述為「鏡像神經元」（mirror neurons）。

他們聲稱，這個過程使我們不必經過有意識地思考，就能夠立即了解另一個人在做什麼。

你笑，所以我也微笑了

根據後來在猴子和人類身上進行的研究，發現大腦的鏡像系統對感覺和行為都有反應。當我們看到別人表達某種情緒時，大腦在涉及情緒處理、以及相關情感表達的區域顯示出高度的活動——就好像我們自己也親身體驗一樣。

重要的是，這種內部鏡像會導致明顯的物理模仿，根據皮膚的電反應記錄顯示，當你看到別人微笑時，你自己的臉頰肌肉會開始輕微抽動；如果他們皺眉，你眉毛上的肌肉也會跟著皺起；如果他們抿著嘴，露出厭惡或疼痛的表情，你會忍不住有點畏縮——這一切都是因為這個鏡像系統的自主活動。

我們說話的語調和速度也會轉而趨近談話對象的聲音，就連瞳孔也會擴張或收縮，以配合我們正在觀看的對象。

因此，另一個人的存在甚至可以不知不覺地改變我們的身體和心理。這些身體效應顯然是有目的的，新增了我們對他人感受的理解。

在驗證此想法的一個精彩實驗中，研究人員招募了接受肉毒桿菌注射的整容手術患者，在其面部肌肉暫時麻痹時，要求他們描述在各種照片中人們所表現的感受。

結果發現，相較於注射了「皮膚填充物」但不影響面部肌肉的參與者，注射肉毒桿菌的患者更難識別情緒。參與者需要身體鏡像來充分理解照片中人物的感受；少了身體鏡像，他們的情緒處理就被擾亂了。

同理心，從表情的感受開始

當然，人類不僅僅是透過面部表情進行溝通；我們還有文字和符號，也能刺激大腦的鏡像系統。如果你聽到「微笑」這個詞，你會體驗到情緒處理區域的一絲活動，甚至可能會體驗到面部肌肉本身的小動作，就好像你真的快要露出笑容似的。

就像我們直接模仿別人的面部表情一樣，會讓我們本身感受到一絲影響，就算沒有客觀理由感到更快樂。

因此，里佐拉蒂的團隊——和他們的猴子——在偶然之間發現了同理心的神經基礎，能夠解釋情感如何透過某種傳染力在人與人之間巧妙地傳遞，他們後來寫道，「當人們說『我對你的痛苦感同身受』來表達理解和同理心時，可能都沒有意識到這個說法是多麼真實」。

當然，大多時候，我們只會對他人的感受產生微弱的反映。當我們看到彩票中獎者的照片時，不會感到極度狂喜；而看到有人哭泣時，也不會感到極度痛苦；他們的表情只會調節我們已經感受到的。

但是，如果我們和某人相處了很長時間，或是與不同的人進行多次互動，而這些人都表現出相似的情緒特徵，那麼即使是很小的影響也會累積起來。

當快樂被「傳染」，可以造成多巨大的影響？

為了說明一個人的情感能傳播多遠，想像一下你和一個對自己生活十分滿意、態度非常積極的人做朋友，你可能會為他們感到有點高興，但他們的喜悅真的也能為你的生活帶來長久的快樂感嗎？

根據弗雷明翰心臟研究一項詳細的縱向調查，答案是肯定的。

由於你經常與他們互動，你在生活滿意度調查中獲得高分的可能性將增加 15% ——儘管你目前的情況並沒有什麼改變。

你朋友的朋友呢？同一項研究發現，他們的幸福感會傳遞給你的朋友，而你的朋友會將幸福感傳遞給你，在未來幾個月裡，你感到快樂的機率會新增約 10%。你此時對生活的滿意度甚至會受到朋友的朋友的影響，他們會使你的幸福感提高 6%。這些人你幾乎肯定從未見過，也許甚至不知道他們的存在，然而，他們透過一連串的互動影響著你的幸福。

鏡像系統的發現、以及更普遍的社交傳染程度，對我們的心理健康有重要的影響，揭示了人們的健康幸福程度大多取決於個人的社交圈同心圓，同時也闡明在集體歇斯底里期間某些症狀在群體中傳播的方式。

例如，當我們身處一群極度關注生化武器威脅的人群中時，每個人都會開始放大其他人的恐懼——製造出一種迴響，讓每個人都陷入恐慌狀態。更重要的是，我們過度活躍的大腦移情作用，可能會開始模擬另一個人所報告的疼痛、噁心或暈眩等感覺。

如果幸運的話，這種影響或許不足以對身體健康產生重大的衝擊。但是，如果本身已經處於好像快要生病的狀況，那麼鏡像系統的模擬可能會進入預測機制的計算，因而產生或誇大反安慰劑效應。我們與身體不適的人互動越多、看到他們的痛苦、談論他們的症狀，自己的感覺就會越糟糕。

痛苦也會傳染！讓你感受到噁心、頭暈與頭痛

英國赫爾大學（University of Hull）的心理學家朱莉安娜．馬佐尼（Giuliana Mazzoni）是最早揭示這個過程有多強大的人之一。她邀請一小群的參與者參加「個人對環境物質反應的研究」。

參與者兩人一組，被要求吸入一種可疑的毒素，據報導該毒素會引起頭痛、噁心、皮膚搔癢和嗜睡等症狀。然而，真正的受試者並不知道所吸入的其實只是乾淨的空氣，試驗中的「搭檔」實際上是演員，他們被告知在吸入氣體時故意假裝症狀。

這項觀察結果令人震驚，與沒有看到副作用的受試者相比，看到搭檔身體不適的人報告自己出現更嚴重的症狀。

馬佐尼的研究結果首次發表於二〇〇〇年末，如今已有大量其他研究證明，類似反安慰劑效應的症狀可以透過社會傳染在人與人之間蔓延。

一項模仿藥物試驗的研究發現，在看到偽裝參與者出現的假症狀後，服用無害藥丸的受試者出現噁心、頭暈和頭痛等症狀高出了十一倍。

另一項研究檢視常到診所捐血的人。一般人在捐完血後感到暈眩或頭昏的情況是很常見的，但如果捐血者才剛看到另一位捐血者快要昏倒的樣子，這些症狀發生的可能性高出兩倍。

這些社會傳染效應具有高度的特殊性：在觀察過程中所傳播和加劇的，是他人特定的症狀，而不是一般的不適感。這些症狀的出現超出典型的反安慰劑效應，不像是可能從沒有表現症狀的人那裡得到的書面或口頭警告。

——本文摘自《心念的力量：運用大腦的期望效應，找到扭轉人生的開關》，2022 年 7 月，商業週刊。