癢癢嗎？魔鏡讓你抓左邊解右邊的癢——2016搞笑諾貝爾醫學獎

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《癢到崩潰睡不著！慢性自發性蕁麻疹患者夜夜難眠、學業與職場表現受挫　標準治療重新找回安穩生活　專科醫師圖文詳解》，歡迎喜歡這篇文章的朋友訂閱支持 Care Online 喔
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每年十月一日是世界蕁麻疹日，國際間醫學機構與病友團體皆會發起活動，呼籲社會提高對蕁麻疹的認識。雖然活動已落幕，但慢性自發性蕁麻疹（Chronic Spontaneous Urticaria, CSU）的困擾並不會因時間而消失。這種疾病往往帶來長達數月甚至數年的反覆發作，偷走患者的睡眠、影響工作與課業，甚至壓垮心理健康。童綜合醫院過敏免疫風濕科主任邱瑩明醫師提醒：「別再把蕁麻疹當成單純過敏或皮膚病，正確就醫並接受標準治療，才是走出反覆惡性循環的關鍵。」

認識慢性自發性蕁麻疹：不是過敏，是自體免疫疾病

急性蕁麻疹常因特定食物或環境過敏原引起，幾天或幾週內即可緩解。然而，若症狀持續超過六週以上，且沒有明確外在誘因，就可能是慢性自發性蕁麻疹。邱瑩明醫師指出：「這是一種自體免疫疾病，起因於免疫系統失調，導致皮膚自發性發炎，不是因為吃了什麼或碰到什麼過敏原。」

也因為常見的症狀表現在皮膚上，許多患者與家屬誤以為只是過敏症狀，往往到處做過敏檢測，卻遲遲找不到元兇。邱瑩明醫師強調，若持續六週以上就要提高警覺，否則延誤治療只會讓病情拖延惡化。

以為只是皮膚病的一種，癢了塗抹藥膏就能好

「很多人把它當皮膚問題，覺得擦擦藥膏就能好。」邱瑩明醫師說明，這正是最普遍的迷思之一。由於只在發作時依賴藥膏或少量抗組織胺，患者常覺得「治療沒有根本改善」，陷入一種無力感與挫折感。

「其實慢性自發性蕁麻疹應該用標準治療，包含一套完整性的評估與用藥流程。」邱瑩明醫師提醒，如果不從體內免疫系統控制，只能頭痛醫頭，難以真正減少發作頻率與強度。這種誤解不僅延誤治療，還可能對患者心理造成打擊。有些人因此覺得「怎麼治都沒用」，逐漸放棄求醫，長期陷入癢痛循環。

不只是皮在癢 看不見的痛苦破壞生活品質

慢性自發性蕁麻疹的最大困擾是「癢」，但影響遠不止於皮膚。夜裡持續抓癢會讓患者難以入睡，長期睡眠不足使白天精神渙散，學生無法專心學習，上班族也難以專注工作。

此外，身上反覆出現的紅疹塊或浮腫，會影響外觀，造成缺乏自信。有些學童甚至因此遭受同儕異樣眼光，進一步影響人際關係。邱瑩明醫師指出，這些隱形的困擾往往被低估，但無論是睡眠不濟，還是外觀造成的壓力，都可能讓患者長期處於焦慮與情緒困擾之中，這些「看不見的痛苦」與身體症狀同樣需要被重視。

癢的折磨超乎想像：夜裡抓癢，白天床單、指甲都見血

邱瑩明醫師分享，一名患者因為嚴重的蕁麻疹長期受苦，曾做過各種過敏檢測、甚至嘗試中醫與各類偏方，每月花費上萬元，卻毫無改善。最讓他痛苦的，是夜間發作時無法自控的搔癢。「他告訴我，常常早上醒來才發現指甲裡都是血，床單也都沾滿斑斑血跡。」為了避免再次抓傷，他甚至把指甲剪得極短。

邱醫師指出，這樣的案例凸顯了慢性自發性蕁麻疹的隱藏折磨：外人難以理解，但對病人而言卻是日復一日的痛苦。所幸，在進一步與醫師討論後，他依照標準流程，接受了生物製劑治療，短短一週內症狀就顯著改善。此後僅需每月固定治療一次，夜間癢感明顯減少，生活品質也逐漸恢復。

標準治療流程：逐步升級，不能只靠忍耐

根據標準治療流程，慢性自發性蕁麻疹的第一線治療是使用口服第二代抗組織胺藥物。若初期劑量效果不佳，醫師會考慮逐步增加劑量。邱瑩明醫師說，若高劑量抗組織胺藥物仍無法有效控制症狀，標準治療流程的下一步是使用生物製劑。生物製劑不會出現嗜睡、注意力不集中等副作用。如果生物製劑治療仍殘留部分症狀未完全消除，可再加入免疫調節劑，以進一步控制異常的免疫反應。

若偶爾局部發作，也可能搭配外用藥膏，但藥膏僅是輔助，無法取代調整免疫系統。邱瑩明醫師提醒，台灣目前生物製劑與免疫調節藥物尚未納入健保給付，但皆已列為標準治療之必要藥物。患者可與醫師充分溝通，評估最佳治療方案。

此外，部分患者因抗組織胺嗜睡而自行停藥，也可能導致病情反覆。邱瑩明醫師呼籲，患者切勿自行中斷治療，應與醫師討論替代方案。

到底多癢？做好自我評估主動協助醫師判斷

「癢」是一種主觀感受，醫師很難光靠外觀判斷嚴重度。邱瑩明醫師建議，患者可以網路搜尋利用「慢性蕁麻疹評估量表」等工具，自行記錄癢感程度與生活影響，再帶到門診提供給醫師參考。透過這些數據，醫師才能更精準地掌握病人病情，避免因描述模糊而錯失最佳治療時機。

慢性自發性蕁麻疹不是單純的皮膚病，而是一種長期影響生活的自體免疫疾病。它讓患者夜夜難眠、白天精神渙散，甚至在人際關係與心理健康上帶來沉重壓力。邱瑩明醫師強調：「不該只是忍耐或擦藥膏，更不能把它誤當成單純過敏。唯有正確認識、規律治療，患者才有機會重新掌握生活。」

世界蕁麻疹日的國際關注雖已落幕，但疾病帶來的挑戰仍持續存在。唯有及早診斷、規律治療，患者才能遠離癢的折磨，重拾正常而安穩的生活。

搞笑諾貝爾獎每年都是新的開始，2023 年也不例外。今年「第 33 次第一屆搞笑諾貝爾獎」頒發十個獎項，「化學與地質獎」以看似獵奇的舔石頭博取不少眼球，不過得主揚．扎拉謝維奇（ Jan Zalasiewicz）的文章中，其實還提到另一件知名的歷史公案。

1951 年晚宴真相，竟然是海龜湯？！圖／americanoceans

文學史上用味覺帶出情節，最知名的案例之一是普魯斯特的小說《追憶似水年華》開頭，由瑪德蓮的味道切入，接著進入意識的海洋游泳。扎拉謝維奇的文章開頭，也從品嚐岩石的味道切入，自由切換不同的題材。

地質學家為什麼要舔石頭？《舌頭、石頭，迸出新滋味？科學家為什麼要舔石頭？——2023 搞笑諾貝爾獎》一文有精簡介紹。最主要的理由是，缺乏現代儀器之際，舌頭可謂方便的化學感應器，能提供有用的資訊。

• 延伸閱讀：舌頭、石頭，迸出新滋味？科學家為什麼要舔石頭？——2023 搞笑諾貝爾獎

當然，即使有了現代儀器，舌頭還是很方便的工具。

處於意識流科學史中，扎拉謝維奇的文章從舌頭感應器，十分合理地切換到一場宴會。那場 1951 年的晚宴中，據說提供猛獁象肉製作的餐點。

這場晚宴由美國的「探險俱樂部（The Explorers Club）」舉行，主辦方宣稱當天有道菜，來自已經滅絕的動物大地懶（Megatherium）。但是幾天後有報紙披露，宴會中的奇珍異獸不是大地懶，而是來自阿留申群島，25 萬年久遠的猛獁象！

1951 年保存至今的晚餐。圖／取自 參考資料3

奇妙的是，當天的餐點竟然有少量樣本被保留至今。當時沒有參加的豪威斯（Paul Griswold Howes）寫信要到一份樣本，一直保存到他去世為止。後來樣本輾轉來到耶魯大學的皮博迪自然史博物館（Yale Peabody Museum）。

那一餐到底是大地懶，還是猛獁象呢？2014 年，耶魯大學的研究生葛拉斯（Jessica Glass）等人成功由樣本中取得 DNA，結果在 2016 年發表。比對之下相當明顯，答案是綠蠵龜。

現今綠蠵龜是保育類動物，合法的狀況下沒有機會吃到。然而 1951 年那個時候，綠蠵龜尚未面臨滅團威脅，仍然是普遍的食材。

區區綠蠵龜製成的海龜湯，當然無法彰顯晚宴的尊絕不凡。不過俱樂部宣稱的大地懶，怎麼又會變成猛獁象？

最可疑的是當天在場的俱樂部成員尼可斯（Herbert Bishop Nichols），他也是基督科學箴言報（The Christian Science Monitor）的科學編輯。可考的記錄中，他第一個對外提出相關描述，後來被視為吃猛獁象的證據。

海龜湯的幾位相關人猿。(A) 據說將食材從北極帶回的極區探險家 Father Bernard Rosecrans Hubbard。(B) 極區探險家 George Francis Kosco。(C) 晚宴主辦人 Wendell Phillips Dodge。(D) 保存樣本的 Paul Griswold Howes。圖／取自 參考資料3

如果真的是那道菜的材料，那麼狀況就是：俱樂部用綠蠵龜做菜，宣稱是大地懶，報紙以訛傳訛寫成猛獁象。

「吃猛獁象」之類的傳聞，雖然不是嚴謹的科學，卻因為有噱頭而容易引人注目。作為沒多少負面影響的玩笑，也沒有人想要特別澄清。使得這類事件的真相，往往不了了之。

儘管沒有特別獲得搞笑諾貝爾獎關注，對於這道海龜湯的追根究底，倒是相當符合搞笑諾貝爾獎的精神。

海龜湯以後，扎拉謝維奇的文章意識又跳躍到另一種已經滅團的生物：貨幣蟲（Nummulites）。許多古生物，當初也是其他古生物的食物。儘管擁有堅硬的外殼保護，貨幣蟲這種生物依然有機會成為美食。

1912 年的時候，英國古生物學家庫克派崔克（Randolph Kirkpatrick）提出一個觀點：地球有一段時間存在非常大量的貨幣蟲，後來它們變成稱為「貨幣球（Nummulosphere）」的地層，是地殼岩石的源頭。

看起來很搞笑，可是庫克派崔克是認真的。所以他即使生在現代，應該也沒有獲得搞笑諾貝爾獎的機會。

2023 年搞笑諾貝爾獎頒獎典禮影片（化學與地質獎從 10:18 開始）：

延伸閱讀

• 【2023 年搞笑諾貝爾獎快訊】10 項怪奇獲獎研究出爐
• 探險家到底吃了猛瑪象、大地懶，還是…？
• 猛獁旅行家，1.71萬年前旅行將近2圈地球

參考資料

1. The 33rd First Annual Ig Nobel Prizes
2. Eating fossils
3. Was Frozen Mammoth or Giant Ground Sloth Served for Dinner at The Explorers Club?
4. Mammoth meat was never served at 1950s New York dinner, says researcher

本文亦刊載於作者部落格《盲眼的尼安德塔石匠》暨其 facebook 同名專頁。