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每一個馬桶都是英雄

oeo
・2011/12/15 ・2732字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 529 ・七年級

在一次修理玩具成功並回答一連串怪奇嚴酷的提問後,小兒回以認真、滿意與崇敬的眼神並說出:「我覺得把拔是真正的英雄!」印象中這大概是他從出生數年至今,給過我最崇高的肯定,當時的確難掩得意,不過想一想,只要一種設備與工程存在的一天,我們哪裡有浪得虛名的份,它—馬桶—才稱得上是「真正的英雄」!

說到馬桶,其實我也算是和它很有淵源的。記得快二十年前還是大學新鮮人,第一次踏進創造發明社正式課程(活動)所在教室時,除了門可羅雀、慘澹經營的境況,與附近一些才藝、社交、團康甚至宗教社團熱絡場面成為強烈對比外,內容中印象最深的一部分其實就是主題「馬桶」!寫完本文標題一陣子,覺得文頭應該要修正成「每一個『正常運作』的馬桶都是英雄」才真正更貼近事實(相信實際負責家居生活的長工們想想馬桶不通時的情景,馬上就會強烈支持上文修正的必要性)!但這也絕無誇大,根據英國著名的「焦點」雜誌曾邀請國內100名最權威的專家學者和1000名讀者評岀了世界上最偉大的發明,位居榜首的竟然就是抽水馬桶。現今,抽水馬桶也被公認為「衛生水準的量尺」,無疑是對人類社會的一大貢獻。

美國馬桶達人(單用這詞,就已有了笑梗)哈丁・卡特走遍世界各地,考證古今史料,嘔心瀝血完成了一部受注目度可能很容易被隨意丟棄在馬桶角落的曠世巨著(但不要有品賞壓力,其實它只有薄薄一本)―「馬桶如何拯救文明」。開始閱讀時還有些不習慣,因為它幾乎是以小說、雜記體裁完成,但讀完整本,雖不方便說有書香四溢,餘音繞樑之感,但絕對稱得上有種茅塞頓開、通體舒暢之快!

「從最基本的層面看來,什麼對你更重要:電還是自來水?電腦還是馬桶?大規模軍事行動還是下水道?」這是本書最基本也最尖銳的提問,從這樣跳脫習舊思維與獨占價值的觀察與探究,把平凡事物提升至一個厚高的位階,不讓它們只停留在譁眾取寵、標新立異的角色,其實不只是創造發明的核心議題,更是整個文明進展必須常常停下腳步好好思考的關鍵方向。很多時候,我們連討論所謂這個「(文明)世界的界定」都常常已是脫離精確現實的產物,了解世界上還有九億人還住在貧民窟(資料來源:科學人116期),二十億人大小便沒有正式、像樣的馬桶,從這樣的角度來看,可以說:無論我們對文明發展抱持什麼樣的立場、在對熟悉的科技創造發明得到什麼樣的評論,其實幾乎可以說都算是容易傾向蠻「貴族的」世界!

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如同大多數的科技發明一樣,現代馬桶的誕生並不是以一種石破天驚、一招斃命的姿態登場,故事其實都是以多視角、多路線的劇情逐步成局。例如一五九六年發明抽水馬桶的哈林頓爵士和第一個發明單體馬桶的崔佛,都算是馬桶進化的重大功臣。而另一個馬桶界名人克雷波並沒有發明馬桶(這是一個流傳很廣的誤解),「但他的確改進了馬桶,並於十九世紀末期在英國販售一種無閥式馬桶。」一七七五年,一位叫卡明斯的手錶製造商解救了平底馬桶的狀況。卡明斯在英國申請了第一個有閥馬桶的專利,卡朋斯革命性的設備很快又被細木工布拉默改進。

而在與馬桶密不可分的水管工程方面,中國人更可能在西元前四千多年就運用了已知最早的水管工程。他們使用竹子做的水管。至於「羅馬人讓古代的水管工程足以媲美現代的水管工程,這要歸功於他們對浴池建築的徹底迷戀;羅馬人是第一個真正的水管大師。不管他們去到哪裡,從非洲到英格蘭,他們都會製造過剩的輸水管與奢侈的澡盆,從古至今都沒有其他類似的狀況:對於流水懷有宗教般的虔敬。」更重要的一點是:「古羅馬人不羞於排泄身體廢物,所以公共廁所是為交談而建立的。」

近年常常由衷讚嘆童書的精練與簡要,也許作者們的主要訴求對象是孩童,所以反而將許多複雜易忘的世態人間,用一種最真切深刻的圖文形貌表達、映照。「馬桶如何拯救文明」一書其實不但發掘了馬桶科技層面的脈絡,還延伸出許多以馬桶事物為連結的人文內涵,其中之一,其實就是呈現一種「眾生平等」的入門觀察,本書作者就用了一本日本童書標題,舉重若輕地提示性地破除了許多容易被庸碌生活與名聞利養所建構的厚重假象,書名就是「大家都大便」!

書中還提到,「在第十世紀,統治威爾斯大部分地區的好人豪厄爾創造了「尿液部長」這個職位,認為尿液是不可被浪費的珍貴商品。威爾斯各地也任命「糞便市長」,負責為鄉鎮買賣糞便。」馬桶到底還有什麼英雄事蹟呢?根據「所有現代便利設施」作者奧爾格的說法,在美國的社會發展過程中,這項發展(馬桶與水管工程)的關鍵是對改革美國人性格的迫切渴望。鄉鎮與城市蔓延著疾病、犯罪,以及「社會邪惡」,公民領袖鎖定抽水馬桶為救贖的關鍵—在1840年只有五十個社區有水利工程,到了1870年增加為兩百四十個。直至現代,廢水仍是印度苦難的源頭。2004年,5003個印度城鎮裡,只有232個城鎮有廢水系統,剩下的4771個城鎮的居民大部分使用無水的公共廁所。印度仍然有一千萬個無水的公共廁所,並雇用六十萬個「不可碰觸者」(untouchable)來清理穢物。而「不可碰觸者」位在印度種姓制度的底層,是唯一被視為卑賤到只能處理人類排泄物的一群人。但從觀光客甚至一些高層比較容易看到並以為自己了解的印度世界,卻是德里大約二十家五星級飯店,一天總共使用八十萬公升的水。浴室的設備跟世界上其他地方的設備一模一樣。相反地,印度大多數的人沒有浴室,每天用少於一公升的水過活。應驗了當年印度獨立後第一任總理尼赫魯對他整個國家的希望:「當我們每個人都有馬桶可用的那一天,我就知道我們的國家已經到達進步的頂點。」由這個層面上來說,常被一些尤其是電腦工程界朋友罵翻的比爾蓋茲,總算是有一個慧眼獨具的卓越功績:懸賞數百萬美金鼓勵改良並創新更科技、更普及、更環保的馬桶系統!

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總結而論,英雄也許風貌萬千,但論人、敘事、談物,要成為英雄可能多少要具備偉大力量的共通因素,但要成為「真正的英雄」恐怕就得要有「平凡慈悲」的本質內涵了!最後和大家分享李安修作詞,陳國華作曲,藝人劉德華曾演唱的「馬桶」一曲,內容耐人尋味,也許在千年以後,它的文辭會像如今我們讀頌唐詩宋詞那般為人賞析,只是不知那時候是否也有人平凡地坐在馬桶上,進行這類身心暢通的偉大工程!

馬桶

我的家有個馬桶 馬桶裡有個窟窿
窟窿的上面總有個笑容 笑人間無奈好多
每個家都有馬桶 每個人都要去用
用完了以後逍遙又輕鬆 保證你快樂無窮
每一個馬桶都是英雄 只要一個按鈕 他會沖去你所有煩憂
你有多少苦痛 你有多少失落 他會幫你全部都帶走
每一個馬桶都是朋友 可以真心相守 一輩子你都不能沒有
我的秘密太多 我的夢想太重 你會慢慢的懂 親愛的馬桶

本文原發表於作者部落格[2011-12-14]

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森林學研究所畢業 曾任台大創發社幹部(臉書社團 "創發社CAIV" 召集人 ) 某屆倪匡科幻獎得主 從事教育工作 科學科幻 自然生態 文藝創意 一切"豐富生命"的愛好者...

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從奈米微塵到化學氣體, HEPA 與活性碳如何聯手打造純淨空氣?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/04/17 ・4433字 ・閱讀時間約 9 分鐘

本文由 Amway 委託,泛科學企劃執行。

很多人可能沒想到,無論是家用的空氣清淨機,還是造價動輒百億的頂尖晶圓廠,它們對抗污染的核心武器並非什麼複雜的雷射防護罩,而是一片外觀像紙一樣的 HEPA 濾網
在半導體產業的無塵室中,「乾淨」的定義極其殘酷:一粒肉眼看不見的灰塵,就足以讓造價數百萬美元的晶圓直接報廢 / 圖片來源:envato

到底怎樣才算是「乾淨」?這不是什麼靈魂拷問,而是一個價值上億的商業命題。

在半導體產業的無塵室中,「乾淨」的定義極其殘酷:一粒肉眼看不見的灰塵,就足以讓造價數百萬美元的晶圓直接報廢。空氣品質的好壞,甚至能成為台積電(TSMC)決定是否在當地設廠的關鍵性指標。回到你的家中,雖然不需要生產精密晶片,但我們呼吸系統中的肺泡同樣精密,卻長期暴露在充滿 PM2.5、病毒以及各種揮發性氣體的環境中。為了守護健康,你可能還要付費購買「乾淨的空氣」來用。

因此,空氣議題早已超越單純的環保範疇,成為同時影響國家經濟與個人健康的重要問題。

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很多人可能沒想到,無論是家用的空氣清淨機,還是造價動輒百億的頂尖晶圓廠,它們對抗污染的核心武器並非什麼複雜的雷射防護罩,而是同一件看起來平凡無奇的東西:一片外觀像紙一樣的 HEPA 濾網。但你真的相信,就憑這層厚度不到幾公分的板子,能擋住那些足以毀滅精密晶片、滲透人體細胞的「奈米級刺客」嗎?

這片大家都聽過的 HEPA 濾網,裡面到底是什麼?

首先,我們必須打破一個直覺上的誤解:HEPA 濾網(High Efficiency Particulate Air filter)在本質上其實並不是一張「網」。

細懸浮微粒 PM2.5,是指粒徑在 2.5 微米以下的污染物,它們能穿過呼吸道直達肺泡,並穿過血管引發全身性發炎。但這只是基本,在工廠與汽車尾氣中,還存在粒徑僅有 1 微米的 PM1,甚至是小於 0.1 微米的「超細懸浮微粒」(UFP,即 PM0.1)。 UFP 不僅能輕易進入血液,甚至能繞過血腦屏障(BBB),進入大腦與胎盤,其破壞力十分可怕。

如果 HEPA 濾網像水槽濾網或麵粉篩一樣,單靠孔目大小來「過濾」粒子,那麼為了攔截奈米微粒,濾網的孔目只能無限縮小到幾乎不透氣的程度。更別說在台積電或 Intel 的製程工程師眼裡,一般人認為的「乾淨」,在工程師眼裡簡直像沙塵暴一樣。對於線寬僅有 2 奈米3 奈米(相當於頭髮直徑萬分之一)的晶片而言,空氣中一顆微小的塵埃,就是一顆足以毀滅世界的隕石。

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因此,傳統的過濾思維並非治本之道,我們需要的是原理截然不同的過濾方案。這套技術的雛形,最早可追溯至二戰時期的「曼哈頓計畫」。

HEPA 的前身,誕生於曼哈頓計畫!

1940 年代,製造濃縮鈾是發展原子彈的關鍵。然而,若將排氣直接排向大氣,會導致致命的放射性微粒擴散。負責解決這問題的是 1932 年諾貝爾化學獎得主歐文·朗繆爾(Irving Langmuir),他是薄膜和表面吸附現象的專家。他開發了「絕對過濾器」(Absolute Filter),其內部並非有孔的篩網,而是石綿纖維。

有趣的來了,如果把過濾器放到顯微鏡下,你會發現纖維之間的空隙,其實比某些被攔截的粒子還要大。那為什麼粒子穿不過去呢?這是因為在奈米尺度下,物理規則與宏觀世界完全不同。極微小的粒子在空氣中飛行時,並非走直線,而是會受到空氣分子撞擊,而產生「布朗運動」(Brownian Motion),像個醉漢一樣東倒西歪。

當粒子通過由緻密纖維構成的混亂迷宮時,布朗運動會迫使它們不斷轉彎、移動,最終撞擊到帶有靜電的纖維上。這時,靜電的吸附力會讓纖維就像蜘蛛網般死死黏住微粒。那些狂亂移動的奈米刺客,就這樣被永久禁錮迷宮中。

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現在最常見的 HEPA 材料,是硼矽酸鹽玻璃纖維。

現代 HEPA 濾網最常見的核心材料為硼矽酸鹽玻璃纖維。這些玻璃纖維的直徑通常介於 0.5 至 2 微米之間,它們在濾網內隨機交織,像是一座茂密「黑森林」。微粒進入這片森林後,並非僅僅面對一層薄紙,而是得穿越一個具有厚度且排列混亂的纖維層,微粒極有可能在布朗運動的影響下撞擊並黏附在某根玻璃絲上。

除此之外,HEPA 濾網在外觀上還有一個極具辨識度的特徵,那就是像手風琴般的摺紙結構。濾材會被反覆摺疊、摺成手風琴的形狀,中間則用鋁箔或特殊的防潮紙進行結構支撐,目的是增加表面積。這不僅為了捕獲更多微粒,而是要「降低過濾風速」。這聽起來可能有點反直覺:過濾不是越快越好嗎?

其實,這與物理學中的流速控制有關。想像一條水管,如果你捏住出口,水流會變得湍急;若將出口放開並擴大,雖然總出水量不變,但出水處的流速會變得緩慢。對於 HEPA 濾網而言,當表面積越大,單位面積所需承載的空氣量就越少,空氣穿透濾網的速度也就越低。

低流速代表微粒停留在濾網內的時間也更久,增加被捕捉的機會。此外,越大的表面積也為 HEPA 濾網帶來了高「容塵量」,延長了使用壽命,這正是它能夠稱霸空氣清淨領域多年的主因。

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然而,即便都叫做 HEPA 高效率空氣微粒子過濾網 (High Efficiency Particulate Air filter),但每個 HEPA 的成分與結構還是會不一樣。例如 安麗逸新空氣清淨機 SKY ,其標榜「可過濾粒徑最小至 0.0024 微米」的污染物,去除率高達 99.99%。

0.0024 微米是什麼概念?塵蟎、花粉、皮屑或黴菌孢子,大小約在 2 至 200 微米;細懸浮微粒  PM2.5 大小約 2.5 微米,細菌也大概這麼大。最小的其實是粒徑小於 0.1 微米的「超細懸浮微粒」,大多數的病毒(如流感、新冠病毒)都落在此區間。對安麗逸新 的HEPA濾網來說,基本上通通都是可被攔截的榜上名單。

在過敏防護上,它更獲得英國過敏協會(Allergy UK)認證,能有效處理 19 大類、102 種過敏原,濾除空氣中超過 300 種氣態與固態污染物。

同樣的過濾邏輯一旦進入半導體無塵室,就必須換一條更為嚴苛的技術路線。因為硼矽酸鹽玻璃纖維對晶圓來說有個致命傷,就是「硼 (Boron)」 / 圖片授權:Shutterstock

然而,同樣的過濾邏輯一旦進入半導體無塵室,就必須換一條更為嚴苛的技術路線。因為硼矽酸鹽玻璃纖維對晶圓來說有個致命傷,就是「硼 (Boron)」。

在半導體製程中,硼是常見的 P 型摻雜物,用來精準改變矽晶圓的電性。如果濾網有任何微小的破損、老化或化學侵蝕,進而釋放出極微量的硼離子,就可能直接污染晶圓,改變其導電特性,導致晶片報廢。

此外,無塵室要求的是比 HEPA 更極致的 ULPA(超低穿透率空氣濾網) 等級的潔淨度。ULPA 的標準通常要求對 0.12 微米 的粒子達到 99.999% 甚至 99.9999% 的超高攔截率。在奈米級的競爭中,任何多穿透的一顆微塵,都代表著一筆不小的經濟損失。

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為了解決「硼」的問題並追求極限的過濾效率,材料學家搬出了塑膠界的王者,PTFE 也鐵氟龍。鐵氟龍不僅耐酸鹼、耐腐蝕,還能透過拉伸製成直徑僅 0.05 至 0.1 微米 的極細纖維,其細度遠勝玻璃纖維。雖然 PTFE 耐化學腐蝕,但它既昂貴且物理上也很脆弱,安裝時若不小心稍微觸碰,數萬元的濾網就可能報銷。因此,你只會在晶圓廠而非一般家庭環境看到它。

即便如此,在空氣濾淨系統中,還有一樣是無塵室和你家空氣清淨器上面都有的另一張濾網,就是活性碳濾網。

活性碳如何從物理攔截跨越到分子吸附?

好不容易將微塵擋在門外時,危機卻還沒有解除。因為空氣中還隱藏著另一類更難纏的大魔王:AMC(氣態分子污染物)

HEPA 或 ULPA 這類物理濾網雖然能攔截固體微粒,但面對氣態分子時,就像是用網球拍想撈起水一樣徒勞。這些氣態分子如同「幽靈」一般,能輕易穿過物理濾網的縫隙,其中包括氮氧化物、二氧化硫,以及來自人體的氨氣與各種揮發性有機物(VOCs)。

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為了對付這些幽靈,我們必須在物理防線之外,加裝一道「化學濾網」。

這道防線的核心就是我們熟知的活性碳。但這與烤肉用的木炭不同,這裡使用的是經過特殊改造的「浸漬處理(Impregnation)」活性碳。材料科學家會根據敵人的不同性質,在活性碳上添加不同的化學藥劑:

  • 酸鹼中和:對付氮氧化物、二氧化硫等酸性氣體,會在活性碳上添加碳酸鉀、氫氧化鉀等鹼性藥劑,透過酸鹼中和反應將有害氣體轉化為固體鹽類。反之,如果添加了磷酸、檸檬酸等酸性藥劑,就能中和空氣中的氨氣等鹼類。
  • 物理吸附與凡德瓦力:對於最麻煩的有機揮發物(VOCs,如甲醛、甲苯),因為它們不具酸鹼性,科學家會精密調控活性碳的孔徑大小,利用龐大的「比表面積」與分子間的吸引力(凡德瓦力),像海綿吸水般將特定的有機分子牢牢鎖在孔隙中。
活性碳如何從物理攔截跨越到分子吸附? / 圖片來源:Amway

空氣濾淨的終極邏輯:物理與化學防線的雙重合圍

在晶圓廠這種對空氣品質斤斤計較的極端環境,活性碳的運用並非「亂槍打鳥」,而是一場極其精密的對戰策略。

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工程師會根據不同製程區域的空氣分析報告,像玩 RPG 遊戲時根據怪物屬性更換裝備一樣——「打火屬性怪要穿防火裝,打冰屬性則換上防寒裝」。在最關鍵的黃光微影區(Photolithography),晶圓最怕的是人體呼出的氨氣,此時便會配置經過酸性藥劑處理的活性碳進行精準中和;而在蝕刻區(Etching),若偵測到酸性廢氣,則會改用鹼性配方的濾網。這種「對症下藥」的客製化邏輯,是確保晶片良率的唯一準則。

而在你的家中,雖然我們無法像晶圓廠那樣天天進行空氣成分分析,但你的肺部同樣需要這種等級的保護。安麗逸新空氣清淨機 SKY 的設計邏輯,正是將這種工業級的精密防護帶入家庭。它不僅擁有前述的高規 HEPA 濾網,更搭載了獲得美國專利的活性碳氣味濾網。

關於活性碳,科學界有個關鍵指標:「比表面積(Specific Surface Area)」。活性碳的孔隙越多、表面積越大,其吸附能力就越強。逸新氣味濾網選用高品質椰殼製成的活性碳,並經過高溫與蒸氣的特殊活化處理,打造出多孔且極致高密度的結構。

這片濾網內的活性碳配重達 1,020 克,但其展開後的總吸附表面積竟然高達 1,260,000 平方公尺——這是一個令人難以想像的數字,相當於 10.5 個台北大巨蛋 的面積。這種超高的比表面積,是市面上常見濾網的百倍之多。更重要的是,它還添加了雙重觸媒技術,能特別針對甲醛、戴奧辛、臭氧以及各種細微的異味分子進行捕捉。這道專利塗層防線,能將你從裝潢家具散發的有機揮發氣體,或是路邊繁忙車流的廢氣中拯救出來,成為全家人的專屬空氣守護者。

總結來說,無論是造價百億的半導體無塵室,還是守護家人的空氣清淨機,其背後的科學邏輯如出一轍:「物理濾網攔截微粒,化學濾網捕捉氣體」。只有當這兩道防線同時運作,空氣才稱得上是真正的「乾淨」。

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從羅馬帝國的浴池,到中古歐洲的隨地大小便:「水」如何影響都市衛生和疾病?——《世界史是由化學寫成的》
圓神出版‧書是活的_96
・2023/05/16 ・2009字 ・閱讀時間約 4 分鐘

羅馬浴場:帝國先進的水利設施

水與都市衛生也有很大的關係。人類總是居住在河川、湖泊、湧泉等可以立刻取得乾淨水源的地方。但隨著文明的發展,人口集中的都市日漸發達,水源也因此逐漸短缺,於是發展出可大量供應乾淨水資源的設備——上水道

所謂的上水道,指的是透過建造溝渠等方式,將水從郊外的湖泊或河川上游引進城市。

最早大規模建設上水道的是古羅馬人。他們不但整頓了上下水道、做出用水沖刷排泄物的馬桶,更驚人的是,他們甚至建造了公共廁所——考古學家曾在一處遺址裡挖掘出一千六百座馬桶。

在奧斯提亞安提卡挖掘到的羅馬公共廁所。圖/wikipedia

從西元前三一二年至西元三世紀左右,古羅馬建設了許多上水道,從數十公里遠處將乾淨的水引進都市。當時以建造地下管線為主,不過也會用石材和磚塊建造拱型的水道橋;而且為了保持水質,還沿著主要管線設置蓄水池和過濾池。這些運送到市區的水,會分配至公共浴池、宅邸、公共設施,以及讓民眾汲水的噴泉。

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圖/《世界史是化學寫成的

古羅馬的公共浴池規模龐大,內部裝潢也十分豪華。一般來說,每座城市至少都有一座公共浴池,做為重要的社交場所。裡面設有專用的房間,由專人在身上抹油,並用木製或骨製刮板將身上的汙垢連同油脂一起刮除,以及不同水溫的浴池、蒸氣烤箱、健身房、圖書室等,民眾還可以在公共浴池內的講堂談論哲學和藝術。

高跟鞋、斗篷和香水 衛生觀念的倒退

然而,隨著羅馬帝國覆滅,大部分的上水道也遭到破壞。一直到中世紀晚期,不但上下水道長期不見天日,連公共廁所也消失了。當時的基督教教義認為,所有肉體欲望都要盡可能節制,裸體入浴是深重的罪孽。公共浴池就別提了,連自家也未設置洗浴設備,可說完全不具備衛生觀念。

這麼一來,城鎮會變成什麼樣子呢?

民眾在道路和廣場上隨意大小便。只能隨便處理的結果,使得排泄物滲入地下,導致病原菌汙染水源。

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貴婦們身穿下襬寬大的長裙,就是為了方便隨地排泄;十七世紀初問世的高跟鞋,則是為了避免街上的糞尿泥濘弄髒腳而設計出來的——所以當時的高跟鞋不只是鞋跟,連鞋尖也會墊高。據說,當時甚至有鞋底高達六十公分的超級高跟鞋⋯⋯

另外,民眾會從二樓或三樓的窗口,將尿壺裡的排泄物直接往路上傾倒,所以外出時需要穿上斗篷,以遮擋這些「天上掉下來的禮物」。由於危險有可能隨時從天而降,當時的紳士才會養成護衛淑女走在道路正中央的習慣。

英國版畫家霍加思(William Hogarth)筆下的倫敦街頭:當街傾倒糞便的場景。圖/wikipedia

當時的人不太洗衣服,也完全不泡澡或沖澡。為了掩蓋體臭,有錢人會噴上大量的香水,香水工業發達的背後,其實是這個緣故。

乖乖照規定,才叫有禮貌

當時的人一旦感覺到便意,根本不在乎時間、地點,直接公然在外排泄。就連十七世紀的法國代表性建築凡爾賽宮,在早期的建設工程中,根本不包含廁所用和浴室用的水道設備。

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宮殿裡,像是太陽王路易十四和著名的瑪麗.安東尼王后,他們所使用的都是坐式馬桶——臀部挖空的椅型便器,而排泄物就積放在下方用來承接的盆子內。當然,國王的馬桶不但鋪上了天鵝絨,還以金銀刺繡做為裝飾,是非常豪華的設計。

這個時代的凡爾賽宮,包含王公貴族、僕人在內,推測約有四千人住在裡頭,但宮中的坐式馬桶僅有不到兩百八十具,數量嚴重不足。因此,在宮中舉辦豪華絢麗的舞會時,愛乾淨的人還會帶著攜帶式便座,再由僕人負責將桶內的排泄物倒進庭園裡;當然,宮中的排泄物也一樣倒在這裡。至於未自備便器的人,則會直接在走廊、房間角落、庭園草叢裡大小便。結果,以美麗聞名的庭園處處充滿糞便,散發出嚴重的惡臭。

宮殿的庭園造景師見狀,非常憤怒,便在庭園裡插了一座「禁止進入」的牌子。一開始大家還不放在眼裡,直到路易十四下令要遵守立牌的指示,賓客才開始守法。

事實上,法語「禮儀」(uiquette)的原義就是「立牌」——最基本的禮貌,其實就是遵守既有的規定。而從這段軼事中,我們也可以預見,惡劣的衛生條件,必然為生命帶來重大威脅。

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——本文摘自《世界史是化學寫成的:從玻璃到手機,從肥料到炸藥,保證有趣的化學入門》,2022 年 2 月,究竟出版,未經同意請勿轉載。

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圓神出版‧書是活的_96
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書是活的,他走來溫柔地貼近你,他不在意你在背後談論他,也不在意你劈腿好幾本。 這是一種愛吧。 圓神書活網 www.booklife.com.tw

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終結鼠疫!「臺灣醫學衛生之父」——高木友枝
PanSci_96
・2023/03/26 ・3213字 ・閱讀時間約 6 分鐘

1901 年,一場可怕的災難無聲無息地降臨到臺灣,無數看不見的細菌跟在老鼠身上,穿越過大街小巷,讓鼠疫在臺灣各地四散傳播,最終有 4 千多人染疫,3 千 6 百多人因此身亡,就連當時負責收治、隔離傳染病的「台北避病院」院長本田祐太郎也不幸殉職。

過街老鼠還能人人喊打,但看不見的鼠疫卻依然難以預防,於是,時任臺灣總督府民政長官的後藤新平特別請來了「鼠疫專家」高木友枝來臺灣。他一舉讓臺灣醫療升級成 2.0 版本,成功撲滅了令人頭痛的鼠疫,到了 1910 年,該年度臺灣因鼠疫死亡的人數一口氣降至僅僅 18 人。

究竟是多麼強大的存在,有如外掛般推動臺灣的公共衛生發展呢?高木友枝在臺灣醫療史上有重要的一席之地,被杜聰明譽為「臺灣醫學衛生之父」。

臺灣總督府衛生課長高木友枝。圖/國立臺灣圖書館

空前成功的霍亂防治經驗

雖說高木友枝是後藤新平在帝國大學唸書時認識的好友,但真正讓後藤新平延請高木來到臺灣的理由,還是著眼於他於傳染病防治本身的強大實力與經驗。

1894 年,中日之間爆發甲午戰爭,隨著戰爭而來的,除了硝煙戰火,更有無數傳染病趁虛而入,當時,高木友枝就曾深入香港進行鼠疫調查。

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隔年,日本的軍事用船上爆發霍亂,高木友枝被派往似島臨時陸軍檢疫所擔任事務官,最後製造出了霍亂血清、成功治療了霍亂患者,締造了史上首次用血清治療霍亂的成功案例。

這漂亮的第一仗,建立了高木友枝在公衛領域的名聲,接下來他擔任了各種公衛相關職位,更在 1897 年成為日本代表,前往莫斯科參加萬國醫事會議,以及柏林萬國癩(痲瘋)病會議。

而面對臺灣的鼠疫,高木友枝認真制定了兩大方針:撲滅鼠類、接種疫苗。

雙管齊下撲滅鼠疫

消滅老鼠說起來容易,做起來卻不簡單,高木友枝首先針對船舶、火車等處頒布了相關檢疫辦法,對外部來源進行控管。對內部原有的潛在病原呢,高木友枝則採用了軟硬兼施的方式,除了用獎勵的方式鼓勵大家捕鼠,也會請衛生警察加強規範清潔不合格、或沒有配合捕鼠的家戶,最後則透過重新規劃城市分區,來提升臺灣的衛生條件。

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1919 年臺北廳實施家戶大清潔。圖/中央研究院台灣史研究所檔案館

另一方面,高木友枝也全力支持鼠疫疫苗接種計畫,一步步降低感染率與死亡率,最終讓鼠疫逐漸絕跡。後來,高木友枝將這段時間內的研究與行政措施出版成德文著作《臺灣的衛生事情》,為這段歲月留下了光輝的紀錄。

鼠疫病死者與患者統計對照表。圖/國立台灣師範大學台灣史研究所范燕秋

然而,撲滅鼠疫並非高木友枝對臺灣醫療衛生唯一的貢獻,他還有許多影響更加深遠。

為醫之前必先學為人 高木友枝的醫療教育理念

1902 年,高木友枝開始擔任臺灣總督府醫學校的校長。

就任醫學校校長期間,他創立了「臺灣醫學會」,嘗試聯合當時的臺灣醫界力量,為公衛盡一份心力。同時,他還創辦《臺灣醫學會雜誌》,讓大家可以透過刊物去探討西方醫學研究的成果,同時對總督府的衛生政策提出建議。

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高木友枝在臺擔任教職時,從不會有種族偏見,也不禁止學生在學校使用母語,用一顆尊重臺灣文化的心,栽培新一代的醫生。同時,他也非常重視學生的品格教育,對每一屆畢業生都會給出同樣的勉勵:

為醫之前,必先學為人。

1912 年前後,臺灣總督府曾意圖逮捕當時從事抗日活動與學生運動的蔣渭水、杜聰明等人。當時他們尚在醫學院就讀,高木友枝身為校長,以「教育獨立」、「校園自治」的理念一肩扛下總督府的壓力,甚至對學生表達自己不反對相關運動的立場。

種種事蹟,都在這些學生心中留下了無法取代的重要形象。

為科學研究奠定基礎建設

除此之外,高木友枝對於當時的臺灣科學研究也奠定了重要的基礎。

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當時基礎建設並不發達,臺灣各處仍處於瓦斯與自來水缺乏的時代,要進行實驗可說是非常不便:加熱試管得用酒精燈、想要有壓力的水也得自己生,總之就是十分麻煩。於是乎,高木產生了設立基礎研究機關的念頭,並且拿著草案去找了後藤新平。

計畫很快就取得了共識。1907 年,日本特別撥下了一筆經費,準備成立「臺灣總督府中央研究所」,其下分別有化學部及衛生部,而首任所長正是高木友枝。

日治時期的臺灣總督府中央研究所(簡稱中央研究所)。圖/wiki

1939 年,中央研究所在幾經改制後撤廢,另成立農業試驗所林業試驗所工業研究所熱帶醫學研究所。雖然「中央研究所」不復存在,但其打下的基礎仍成為了臺灣早期學術研究發展最重要的支柱。而部分單位如林業試驗所、農業試驗所亦延續至今,繼續為臺灣做出貢獻。

1919 年高木接到一項令人意想不到的任務。時任臺灣總督的明石元二郎創立了「臺灣電力株式會社」,並制定了當時臺灣最大規模的電力建設案──日月潭水力發電計畫。

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這案子有多大,其中出現弊案的可能性就有多大。為了避免這些事情影響工程進度,明石元二郎特別找來了高木擔任社長(沒錯他又一次地空降了),而且,這個位子一做就是十年。

想見識高木友枝的廬山真面目?彰化高中就看得到!

高木友枝在臺灣的期間,充分發揮了一位知識份子的影響力,不僅推動了公共衛生發展、培育了無數重視德行的學生、促成了研究院的誕生、監督了水力發電的開發,更是用一顆溫暖而充滿人道精神的心,溫暖了無數學子。

在他過世後,杜聰明等人特別撰文表達自己對他的懷念,黃土水更特別為他雕塑了半身像,如果你想瞧瞧高木友枝這位一代宗師的真面目,可以去彰化高中的博物館看看這件國寶級作品喔!

參考文獻

  1. 張名榕。高木友枝典藏故事館落腳彰化高中,教者之愛打動人心。台電月刊,677 期。https://tpcjournal.taipower.com.tw/article/3203 
  2. 林炳炎。重塑台灣醫校長高木友枝博士的雕像。https://www.lib.ntu.edu.tw/CG/resources/U_His/academia/no2-ch3.htm
  3. 鈴木哲造(2007)。日治初年台灣衛生政策之展開——以「公醫報告」之分析為中心。臺大歷史學報,37,143-180。https://www.his.ntnu.edu.tw/publish01/downloadfile.php?locale=en&periodicalsPage=3&issue_id=33&paper_id=193
  4. 鼠疫:疾病介紹。衛生福利部疾病管制署。https://www.cdc.gov.tw/Category/Page/iCortfmEfVKqcZMeDdEuDA
  5. 陳恒安(2017)。漱口水、高木友枝與《台灣的衛生狀況》。科技大觀園。https://scitechvista.nat.gov.tw/Article/C000003/detail?ID=d9810238-4efa-47b0-a619-94d98a603f77
  6. 莊永明(1998)。台灣醫療史: 以臺大醫院為主軸。遠流出版,頁 711。
  7. 林炳炎(2013)。高木友枝醫學博士的學術生涯。https://pylin.kaishao.idv.tw/wp-content/uploads/2013/11/20131114drtakaki.pdf
  8. 劉仁翔(2020),明治初期岩田技師的臺灣中部地區鼠疫調查報告。國史館臺灣文獻館電子報,197 期。https://www.th.gov.tw/epaper/site/page/197/2729
  9. 避病院。維基百科,自由的百科全書。https://zh.wikipedia.org/wiki/避病院
  10. 范燕秋。醫療衛生歷史篇:日治時期。國家圖書館,臺灣記憶展覽。https://tme.ncl.edu.tw/tw/醫療衛生歷史篇#h1-
  11. 劉士永。日治時期臺灣的防疫與衛生行政。https://www.ntl.edu.tw/public/Attachment/1119143647100.pdf
  12. 魚夫。中央研究所──日治時期臺灣學的重鎮。天下,獨立評論。https://opinion.cw.com.tw/blog/profile/194/article/4481?fbclid=IwAR2kIbtcHiFZizClhLs0RxSs7GjDNwA9POujMN-YLkmI7Gq5i3RRMYfwxj4
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每一個馬桶都是英雄
oeo
・2011/12/15 ・2732字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 529 ・七年級

在一次修理玩具成功並回答一連串怪奇嚴酷的提問後,小兒回以認真、滿意與崇敬的眼神並說出:「我覺得把拔是真正的英雄!」印象中這大概是他從出生數年至今,給過我最崇高的肯定,當時的確難掩得意,不過想一想,只要一種設備與工程存在的一天,我們哪裡有浪得虛名的份,它—馬桶—才稱得上是「真正的英雄」!

說到馬桶,其實我也算是和它很有淵源的。記得快二十年前還是大學新鮮人,第一次踏進創造發明社正式課程(活動)所在教室時,除了門可羅雀、慘澹經營的境況,與附近一些才藝、社交、團康甚至宗教社團熱絡場面成為強烈對比外,內容中印象最深的一部分其實就是主題「馬桶」!寫完本文標題一陣子,覺得文頭應該要修正成「每一個『正常運作』的馬桶都是英雄」才真正更貼近事實(相信實際負責家居生活的長工們想想馬桶不通時的情景,馬上就會強烈支持上文修正的必要性)!但這也絕無誇大,根據英國著名的「焦點」雜誌曾邀請國內100名最權威的專家學者和1000名讀者評岀了世界上最偉大的發明,位居榜首的竟然就是抽水馬桶。現今,抽水馬桶也被公認為「衛生水準的量尺」,無疑是對人類社會的一大貢獻。

美國馬桶達人(單用這詞,就已有了笑梗)哈丁・卡特走遍世界各地,考證古今史料,嘔心瀝血完成了一部受注目度可能很容易被隨意丟棄在馬桶角落的曠世巨著(但不要有品賞壓力,其實它只有薄薄一本)―「馬桶如何拯救文明」。開始閱讀時還有些不習慣,因為它幾乎是以小說、雜記體裁完成,但讀完整本,雖不方便說有書香四溢,餘音繞樑之感,但絕對稱得上有種茅塞頓開、通體舒暢之快!

「從最基本的層面看來,什麼對你更重要:電還是自來水?電腦還是馬桶?大規模軍事行動還是下水道?」這是本書最基本也最尖銳的提問,從這樣跳脫習舊思維與獨占價值的觀察與探究,把平凡事物提升至一個厚高的位階,不讓它們只停留在譁眾取寵、標新立異的角色,其實不只是創造發明的核心議題,更是整個文明進展必須常常停下腳步好好思考的關鍵方向。很多時候,我們連討論所謂這個「(文明)世界的界定」都常常已是脫離精確現實的產物,了解世界上還有九億人還住在貧民窟(資料來源:科學人116期),二十億人大小便沒有正式、像樣的馬桶,從這樣的角度來看,可以說:無論我們對文明發展抱持什麼樣的立場、在對熟悉的科技創造發明得到什麼樣的評論,其實幾乎可以說都算是容易傾向蠻「貴族的」世界!

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如同大多數的科技發明一樣,現代馬桶的誕生並不是以一種石破天驚、一招斃命的姿態登場,故事其實都是以多視角、多路線的劇情逐步成局。例如一五九六年發明抽水馬桶的哈林頓爵士和第一個發明單體馬桶的崔佛,都算是馬桶進化的重大功臣。而另一個馬桶界名人克雷波並沒有發明馬桶(這是一個流傳很廣的誤解),「但他的確改進了馬桶,並於十九世紀末期在英國販售一種無閥式馬桶。」一七七五年,一位叫卡明斯的手錶製造商解救了平底馬桶的狀況。卡明斯在英國申請了第一個有閥馬桶的專利,卡朋斯革命性的設備很快又被細木工布拉默改進。

而在與馬桶密不可分的水管工程方面,中國人更可能在西元前四千多年就運用了已知最早的水管工程。他們使用竹子做的水管。至於「羅馬人讓古代的水管工程足以媲美現代的水管工程,這要歸功於他們對浴池建築的徹底迷戀;羅馬人是第一個真正的水管大師。不管他們去到哪裡,從非洲到英格蘭,他們都會製造過剩的輸水管與奢侈的澡盆,從古至今都沒有其他類似的狀況:對於流水懷有宗教般的虔敬。」更重要的一點是:「古羅馬人不羞於排泄身體廢物,所以公共廁所是為交談而建立的。」

近年常常由衷讚嘆童書的精練與簡要,也許作者們的主要訴求對象是孩童,所以反而將許多複雜易忘的世態人間,用一種最真切深刻的圖文形貌表達、映照。「馬桶如何拯救文明」一書其實不但發掘了馬桶科技層面的脈絡,還延伸出許多以馬桶事物為連結的人文內涵,其中之一,其實就是呈現一種「眾生平等」的入門觀察,本書作者就用了一本日本童書標題,舉重若輕地提示性地破除了許多容易被庸碌生活與名聞利養所建構的厚重假象,書名就是「大家都大便」!

書中還提到,「在第十世紀,統治威爾斯大部分地區的好人豪厄爾創造了「尿液部長」這個職位,認為尿液是不可被浪費的珍貴商品。威爾斯各地也任命「糞便市長」,負責為鄉鎮買賣糞便。」馬桶到底還有什麼英雄事蹟呢?根據「所有現代便利設施」作者奧爾格的說法,在美國的社會發展過程中,這項發展(馬桶與水管工程)的關鍵是對改革美國人性格的迫切渴望。鄉鎮與城市蔓延著疾病、犯罪,以及「社會邪惡」,公民領袖鎖定抽水馬桶為救贖的關鍵—在1840年只有五十個社區有水利工程,到了1870年增加為兩百四十個。直至現代,廢水仍是印度苦難的源頭。2004年,5003個印度城鎮裡,只有232個城鎮有廢水系統,剩下的4771個城鎮的居民大部分使用無水的公共廁所。印度仍然有一千萬個無水的公共廁所,並雇用六十萬個「不可碰觸者」(untouchable)來清理穢物。而「不可碰觸者」位在印度種姓制度的底層,是唯一被視為卑賤到只能處理人類排泄物的一群人。但從觀光客甚至一些高層比較容易看到並以為自己了解的印度世界,卻是德里大約二十家五星級飯店,一天總共使用八十萬公升的水。浴室的設備跟世界上其他地方的設備一模一樣。相反地,印度大多數的人沒有浴室,每天用少於一公升的水過活。應驗了當年印度獨立後第一任總理尼赫魯對他整個國家的希望:「當我們每個人都有馬桶可用的那一天,我就知道我們的國家已經到達進步的頂點。」由這個層面上來說,常被一些尤其是電腦工程界朋友罵翻的比爾蓋茲,總算是有一個慧眼獨具的卓越功績:懸賞數百萬美金鼓勵改良並創新更科技、更普及、更環保的馬桶系統!

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總結而論,英雄也許風貌萬千,但論人、敘事、談物,要成為英雄可能多少要具備偉大力量的共通因素,但要成為「真正的英雄」恐怕就得要有「平凡慈悲」的本質內涵了!最後和大家分享李安修作詞,陳國華作曲,藝人劉德華曾演唱的「馬桶」一曲,內容耐人尋味,也許在千年以後,它的文辭會像如今我們讀頌唐詩宋詞那般為人賞析,只是不知那時候是否也有人平凡地坐在馬桶上,進行這類身心暢通的偉大工程!

馬桶

我的家有個馬桶 馬桶裡有個窟窿
窟窿的上面總有個笑容 笑人間無奈好多
每個家都有馬桶 每個人都要去用
用完了以後逍遙又輕鬆 保證你快樂無窮
每一個馬桶都是英雄 只要一個按鈕 他會沖去你所有煩憂
你有多少苦痛 你有多少失落 他會幫你全部都帶走
每一個馬桶都是朋友 可以真心相守 一輩子你都不能沒有
我的秘密太多 我的夢想太重 你會慢慢的懂 親愛的馬桶

本文原發表於作者部落格[2011-12-14]

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森林學研究所畢業 曾任台大創發社幹部(臉書社團 "創發社CAIV" 召集人 ) 某屆倪匡科幻獎得主 從事教育工作 科學科幻 自然生態 文藝創意 一切"豐富生命"的愛好者...