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急急如「氯」令!先斬後奏的水庫消毒之戰──《我們如何走到今天》

PanSci_96
・2017/04/05 ・4142字 ・閱讀時間約 8 分鐘 ・SR值 538 ・八年級

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只許成功不許失敗的氯革命

顯微鏡和測量方法兩者迅即在打擊細菌上開闢一個新戰線:藉由替廢棄物安排好輸送路線,使其遠離飲用水,人類可用新化學物質來直接打擊細菌,而非間接予以打擊。在這個第二戰線上,美國紐澤西州醫生約翰.李爾(John Leal)是關鍵戰士之一。一如他之前的約翰.斯諾,李爾是個既替人治病的醫生,也對更廣泛的公共衛生問題非常關注,特別是與受污染的供水有關的問題。

他的關注源於切身之痛:內戰期間他父親喝了充斥細菌的水,而在痛苦煎熬中慢慢死去。他父親的戰時遭遇,為受污染的水和其他健康風險在那個期間所造成的威脅,提供了有力的統計數據說明。第一四四團有十九人戰死,但有一百七十八人於戰時病死。

在美國南北戰爭時死於衛生環境的士兵比戰死的還多,約翰.李爾的父親就是受害者之一。圖/By Thure de Thulstrup, Public Domain, wikimedia commons

李爾嘗試用多種方法來殺菌,但早在 1898 年,就有種毒物特別引他關注:次氯酸鈣。那是種具有潛在致命性的化學物質,較為人知的名稱是氯,但當時也被稱作「漂白粉」(chloride of lime)。這個化學物質當時已作為公共衛生藥品廣為流通:爆發傷寒或霍亂疫情的房子和鄰里常用此化學物質殺菌。

但此舉完全未能壓制住靠水傳播的病,因為把氯投入水中的觀念,此時尚未獲普遍認可。歐美各地的城市居民,一想到漂白粉的刺鼻味,就必然聯想起傳染病。那肯定不是人希望在自己的飲用水裡聞到的氣味。大部分醫生和公衛當局不接受這一作法。

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有個著名化學家說:「化學殺菌這想法本身就讓人很反感。」

但有了工具讓李爾既可看到傷寒、痢疾之類疾病的病原體,又可測量病原體在水中的多寡,他始相信氯在用量得當的情況下,能比其他任何方法更有效地除去水中的危險細菌,且不會對飲水的人帶來任何威脅。

李爾後來在澤西市供水公司找到工作,負責監管帕塞伊克河(Passaic River)流域的七十億加侖飲用水。這一新工作,為公共衛生史上最古怪、最大膽的干預行動創造了有利條件。1908 年,該公司因為他們不久前完工的水庫、供水管承包工程(相當於今日價值數億美元的工程),陷入漫長的法律訴訟。此案法官批評該公司未能供應「純淨無害」的水,命令他們另外建造昂貴的污水管,以將病原體阻絕在該市飲用水之外。但李爾知道污水管效用有限,特別是在大暴雨時,於是他決定把他最近進行的氯實驗付諸最後測試。

在幾乎完全保密且未得到政府當局許可(和未知會一般大眾)的情況下,李爾決定把氯加入澤西市水庫。在工程師喬治.華倫.富勒(George Warren Fuller)協助下,李爾在澤西市外的布恩頓水庫(Boonton Reservoir)蓋了一個「漂白粉添加設施」。這作法風險極大,因為當時一般大眾反對以化學物質過濾,但法庭的裁定沒給他充裕的時間,而且他知道實驗室測試對外行人來說毫無意義。

「李爾沒時間做試點研究。他的確沒時間建造一個示範規格的設施來測試這項新技術,」麥可.麥圭爾(Michael J. McQuire)在《氯革命》(The Chlorine Revolution)中寫道:「李爾知道,如果漂白粉添加系統無法控制加入的化學物質的數量,輸送到澤西市的水裡殘留有大量高濃度的氯,這道工法就算失敗。」

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李爾後來在澤西市供水公司找到工作,負責監管帕塞伊克河流域的七十億加侖飲用水。這一新工作,為公共衛生史上最古怪、最大膽的干預行動創造了有利條件-把氯加入澤西市水庫。圖/By Lithium6ion, Public Domain, wikimedia commons

氯化消毒的世界,成為孩子們的快樂天堂

那是史上第一次將城市供水大規模氯化。消息一傳出去,外界初步的反應似乎把李爾看成瘋子或某種恐怖分子,畢竟喝下數杯的次氯酸鈣會要人命。但李爾做過夠多的實驗,知道少量的這種化合物對人體無害,卻能殺死許多種細菌。這項實驗的三個月後,李爾被叫上法庭為他的作為辯護。整個訊問過程中,他極力捍衛他的公共衛生創舉:

問:醫生,你能舉出世上還有哪些地方,試過以同樣方式把漂白粉放進有二十萬城市居民的飲用水裡?
答:二十萬居民?世上沒有這樣的地方,它從未被人這樣試過。
問:從未?
答:它未曾在這樣的條件下或在這樣的情況下試過,但未來它會被使用許多次。
問:澤西市是第一個?
答:受惠於它的第一個。
問:澤西市是第一個被用來證明你的實驗有益或有害的地方?
答:不能這麼說,先生,是第一個受惠於它。實驗已經結束。
問:你有告知市民你要做這個實驗?
答:沒有。
問:你有喝這個水?
答:有,先生。
問:你會毫不猶豫把它拿給你的妻子和家人喝?
答:我認為它是世上最安全的水。

最後,這樁官司李爾幾乎全勝收場。此案的法官特助寫道:「關於那個問題,我裁定並報告,這個裝置能使輸送到澤西市的水純淨無害……能有效除去水中的……危險細菌。」支持李爾之大膽舉動的數據,幾年後即變得不容置疑:澤西市等享用加氯飲用水的城鎮,傷寒之類靠水傳播的疾病劇減。

李爾在澤西市法庭上接受反詰問時,控方檢察官一度指控他從其加氯創舉中牟取龐大金錢報酬。檢察官不屑說道:「如果這個實驗結果良好,那你可就發大財了。」李爾從證人席打斷他的發言,聳聳肩說:「我不知道哪裡可發財;對我來講沒有改變。」與其他人不同的,李爾未想過替他在布恩頓水庫率先使用的氯化技術申請專利。凡是想提供「純淨無害」水給自家客戶的水公司,都可無償採用他的構想。沒有專利限制,不用繳使用許可費,於是,全美,最後全世界,市政當局迅即把氯化列為標準作業程序。

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約十年前,大衛.卡特勒(David Cutler)和格蘭特.米勒(Grant Miller)這兩位哈佛大學教授,著手查明 1900 至 1930 年氯化(和其他濾水技術)在全美各地施行期間所帶來的衝擊。由於全美不同地方的疾病率,特別是嬰兒死亡率的現存資料非常廣泛,也由於當年氯化系統是以交錯方式啟用,卡特勒和米勒得以非常精確地掌握氯對公共衛生的影響。他們發現乾淨的飲用水使美國一般城市的總死亡率下降了四成三。更令人驚嘆的,氯與過濾系統使嬰兒死亡率降低了七成四,孩童死亡率也有幾乎一樣程度的降低。

在此應該停下來思考一下那些數據的意義,把它們抽離冷冰冰的公共衛生統計領域,放進實際生活經驗的領域。一直到二十世紀,身為父母者都還得面臨一個無可逃避的事實,即生下的子女裡至少有一個早夭的機率非常高。失去小孩很可能是今日我們最無法承受的悲痛,但在過去,那是稀鬆平常的人生遭遇。

一直到二十世紀,生下的子女裡至少有一個早夭的機率非常高。如今那一稀鬆平常的遭遇已變成難得一見,保住性命―保護自己小孩免受傷害―比以往容易許多。圖/By mulan @ flickr, CC BY-SA 2.0

如今,至少在已開發世界,那一稀鬆平常的遭遇已變成難得一見。保住性命──保護自己小孩免受傷害──比以往容易許多,功臣之一是大規模工程的施行,另一個功臣則是次氯酸鈣化合物和微小細菌兩者看不見的互撞。推動那場革命的人未致富,其中只有少數人出名。但他們在我們生活裡留下的印記,從許多方面來看,比愛迪生或洛克斐勒或福特的影響還要深遠。

自由的比基尼美女?都是「小氯氯」的功勞!

氯化不只是為了挽救性命,還為了玩樂。一次大戰後,萬座加氯的公共浴室和泳池在美國各地開張;游泳成為必學的技能。在兩次世界大戰之間,新的戲水公共場所帶頭挑戰規範婦女端莊行為的舊規則。市立泳池興起之前,戲水女人通常全身裹得像要去坐雪橇一般。到了 1920 年代中期,女人開始露出小腿;低胸單件式泳衣於數年後出現。不久後,1930 年代,出現露背泳衣,接著出現兩件式泳衣。

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「整個來講,1920 至 1940 年,女人的大腿、臀形、肩膀、肚子、背部、乳形都開始公開暴露。」史學家傑夫.維爾策(Jeff Wiltse)在其研究游泳的社會史著作《爭奪的水域》(Contested Waters)中如此寫道。

我們能從單單物質的角度衡量這一轉變:十九、二十世紀之交,一般女人的泳衣需要十碼的布;到了 1930 年代底,一碼布就夠了。我們往往把 1960 年代視為變動的文化態度促使日常時尚有了最劇烈改變的時期,但比起兩次世界大戰之間女人身體愈露愈多一事,還是相形見絀。的確,若沒有游泳池興起,女人的時尚可能還是會找到另一個裸露的門徑,但即使真是如此,似乎也不可能發生得那麼快。

但氯化不只是為了挽救性命,還為了玩樂。一次大戰後,萬座加氯的公共浴室和泳池在美國各地開張;游泳成為必學的技能。在兩次世界大戰之間,新的戲水公共場所帶頭挑戰規範婦女端莊行為的舊規則。圖/IMDb

約翰.李爾把氯倒進澤西市水庫時,當然未特別想到讓戲水女人裸露大腿,但一如蜂鳥的翅膀,某領域的改變,在另一個層次的存在引發看似不相干的改變:一兆隻細菌死在次氯酸鈣之手,二十年後,對女人露出身體一事的基本看法徹底改觀。

一如許許多多文化改變,並非氯化一事獨力改變了女人的時尚。許多社會性、技術性因素合力使泳衣布料變少:各種早期的女權主義、好萊塢鏡頭戀物式的凝視,更別提那些穿著較暴露泳衣的明星。但若非大眾共同將游泳視為休閒活動,那些時尚會少掉一個重要的展示場所。此外,氯化之外的那些說法(同樣言之有理持之有故),通常奪走所有目光。

上街頭隨便找個人問什麼因素在推動女人的時尚,他們必然會指出好萊塢或印刷精美的通俗雜誌,但往往不會提到次氯酸鈣。


 

 

本文摘自《我們如何走到今天?印刷術促成細胞的發現到製冷技術形塑城市樣貌,一段你不知道卻影響人類兩千年的文明發展史》,麥田出版。

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ECU: 汽車大腦的演化與挑戰
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/07/02 ・3793字 ・閱讀時間約 7 分鐘

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本文與 威力暘電子 合作,泛科學企劃執行。

想像一下,當你每天啟動汽車時,啟動的不再只是一台車,而是一百台電腦同步運作。但如果這些「電腦」突然集體當機,後果會有多嚴重?方向盤可能瞬間失靈,安全氣囊無法啟動,整台車就像失控的高科技廢鐵。這樣的「系統崩潰」風險並非誇張劇情,而是真實存在於你我日常的駕駛過程中。

今天,我們將深入探討汽車電子系統「逆天改運」的科學奧秘。究竟,汽車的「大腦」—電子控制單元(ECU),是如何從單一功能,暴增至上百個獨立系統?而全球頂尖的工程師們,又為何正傾盡全力,試圖將這些複雜的系統「砍掉重練」、整合優化?

第一顆「汽車大腦」的誕生

時間回到 1980 年代,當時的汽車工程師們面臨一項重要任務:如何把汽油引擎的每一滴燃油都壓榨出最大動力?「省油即省錢」是放諸四海皆準的道理。他們發現,關鍵其實潛藏在一個微小到幾乎難以察覺的瞬間:火星塞的點火時機,也就是「點火正時」。

如果能把點火的精準度控制在「兩毫秒」以內,這大約是你眨眼時間的百分之一到千分之一!引擎效率就能提升整整一成!這不僅意味著車子開起來更順暢,還能直接省下一成的油耗。那麼,要如何跨過這道門檻?答案就是:「電腦」的加入!

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工程師們引入了「微控制器」(Microcontroller),你可以把它想像成一顆專注於特定任務的迷你電腦晶片。它能即時讀取引擎轉速、進氣壓力、油門深度、甚至異常爆震等各種感測器的訊號。透過內建的演算法,在千分之一秒、甚至微秒等級的時間內,精準計算出最佳的點火角度,並立刻執行。

從此,引擎的性能表現大躍進,油耗也更漂亮。這正是汽車電子控制單元(ECU)的始祖—專門負責點火的「引擎控制單元」(Engine Control Unit)。

汽車電子控制單元的始祖—專門負責點火的「引擎控制單元」(Engine Control Unit)/ 圖片來源:shutterstock

ECU 的失控暴增與甜蜜的負荷

第一顆 ECU 的成功,在 1980 年代後期點燃了工程師們的想像:「這 ECU 這麼好用,其他地方是不是也能用?」於是,ECU 的應用範圍不再僅限於點火,燃油噴射量、怠速穩定性、變速箱換檔平順度、ABS 防鎖死煞車,甚至安全氣囊的引爆時機……各種功能都交給專屬的 ECU 負責 。

然而,問題來了:這麼多「小電腦」,它們之間該如何有效溝通?

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為了解決這個問題,1986 年,德國的博世(Bosch)公司推出了一項劃時代的發明:控制器區域網路(CAN Bus)。你可以將它想像成一條專為 ECU 打造的「神經網路」。各個 ECU 只需連接到這條共用的線路上,就能將訊息「廣播」給其他單元。

更重要的是,CAN Bus 還具備「優先通行」機制。例如,煞車指令或安全氣囊引爆訊號這類攸關人命的重要訊息,絕對能搶先通過,避免因資訊堵塞而延誤。儘管 CAN Bus 解決了 ECU 之間的溝通問題,但每顆 ECU 依然需要獨立的電源線、接地線,並連接各種感測器和致動器。結果就是,一輛汽車的電線總長度可能達到 2 到 4 公里,總重量更高達 50 到 60 公斤,等同於憑空多載了一位乘客的重量。

另一方面,大量的 ECU 與錯綜複雜的線路,也讓「電子故障」開始頻繁登上汽車召回原因的榜首。更別提這些密密麻麻的線束,簡直是設計師和維修技師的惡夢。要檢修這些電子故障,無疑讓人一個頭兩個大。

大量的 ECU 與錯綜複雜的線路,也讓「電子故障」開始頻繁登上汽車召回原因的榜首。/圖片來源:shutterstock

汽車電子革命:從「百腦亂舞」到集中治理

到了2010年代,汽車電子架構迎來一場大改革,「分區架構(Zonal Architecture)」搭配「中央高效能運算(HPC)」逐漸成為主流。簡單來說,這就像在車內建立「地方政府+中央政府」的管理系統。

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可以想像,整輛車被劃分為幾個大型區域,像是車頭、車尾、車身兩側與駕駛艙,就像數個「大都會」。每個區域控制單元(ZCU)就像「市政府」,負責收集該區所有的感測器訊號、初步處理與整合,並直接驅動該區的馬達、燈光等致動器。區域先自理,就不必大小事都等中央拍板。

而「中央政府」則由車用高效能運算平台(HPC)擔任,統籌負責更複雜的運算任務,例如先進駕駛輔助系統(ADAS)所需的環境感知、物體辨識,或是車載娛樂系統、導航功能,甚至是未來自動駕駛的決策,通通交由車輛正中央的這顆「超級大腦」執行。

乘著這波汽車電子架構的轉型浪潮中, 2008 年成立的台灣本土企業威力暘電子,便精準地切入了這個趨勢,致力於開發整合 ECU 與區域控制器(Domain Controller)功能的模組化平台。他們專精於開發電子排檔、多功能方向盤等各式汽車電子控制模組。為了確保各部件之間的溝通順暢,威力暘提供的解決方案,就像是將好幾個「分區管理員」的職責,甚至一部分「超級大腦」的功能,都整合到一個更強大的硬體平台上。

這些模組不僅擁有強大的晶片運算能力,可同時支援 ADAS 與車載娛樂,還能兼容多種通訊協定,大幅簡化車內網路架構。如此一來,車廠在追求輕量化和高效率的同時,也能顧及穩定性與安全性。

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2008 年威力暘電子致力於開發整合 ECU 與區域控制器(Domain Controller)功能的模組化平台 /圖片來源:shutterstock

萬無一失的「汽車大腦」:威力暘的四大策略

然而,「做出來」與「做好」之間,還是有差別。要如何確保這顆集結所有功能的「汽車大腦」不出錯?具體來說,威力暘電子憑藉以下四大策略,築起其產品的可靠性與安全性:

  1. AUTOSAR : 導入開放且標準化的汽車軟體架構 AUTOSAR。分為應用層、運行環境層(RTE)和基礎軟體層(BSW)。就像在玩「樂高積木」,ECU 開發者能靈活組合模組,專注在核心功能開發,從根本上提升軟體的穩定性和可靠性。
  2. V-Model 開發流程:這是一種強調嚴謹、能在早期發現錯誤的軟體開發流程。就像打勾 V 字形般,左側從上而下逐步執行,右側則由下而上層層檢驗,確保每個階段的安全要求都確實落實。
  3. 基於模型的設計 MBD(Model-Based Design) 威力暘的工程師們會利用 MatLab®/Simulink® 等工具,把整個 ECU 要控制的系統(如煞車),用數學模型搭建起來,然後在虛擬環境中進行大量的模擬和測試。這等於在實體 ECU 誕生前,就能在「數位雙生」世界中反覆演練、預先排除設計缺陷,,並驗證安全機制是否有效。
  4. Automotive SPICE (ASPICE) : ASPICE 是國際公認的汽車軟體「品質管理系統」,它不直接評估最終 ECU 產品本身的安全性,而是深入檢視團隊在軟體開發的「整個過程」,也就是「方法論」和「管理紀律」是否夠成熟、夠系統化,並只根據數據來評估品質。

既然 ECU 掌管了整輛車的運作,其能否正常運作,自然被視為最優先項目。為此,威力暘嚴格遵循汽車業中一本堪稱「安全聖經」的國際標準:ISO 26262。這套國際標準可視為一本針對汽車電子電氣系統(特別是 ECU)的「超嚴格品管手冊」和「開發流程指南」,從概念、設計、測試到生產和報廢,都詳細規範了每個安全要求和驗證方法,唯一目標就是把任何潛在風險降到最低

有了上述這四項策略,威力暘確保其產品從設計、生產到交付都符合嚴苛的安全標準,才能通過 ISO 26262 的嚴格檢驗。

然而,ECU 的演進並未就此停下腳步。當ECU 的數量開始精簡,「大腦」變得更集中、更強大後,汽車產業又迎來了新一波革命:「軟體定義汽車」(Software-Defined Vehicle, SDV)。

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軟體定義汽車 SDV:你的愛車也能「升級」!

未來的汽車,會越來越像你手中的智慧型手機。過去,車輛功能在出廠時幾乎就「定終身」,想升級?多半只能換車。但在軟體定義汽車(SDV)時代,汽車將搖身一變成為具備強大運算能力與高速網路連線的「行動伺服器」,能夠「二次覺醒」、不斷升級。透過 OTA(Over-the-Air)技術,車廠能像推送 App 更新一樣,遠端傳送新功能、性能優化或安全修補包到你的車上。

不過,這種美好願景也將帶來全新的挑戰:資安風險。當汽車連上網路,就等於向駭客敞開潛在的攻擊入口。如果車上的 ECU 或雲端伺服器被駭,輕則個資外洩,重則車輛被遠端鎖定或惡意操控。為了打造安全的 SDV,業界必須遵循像 ISO 21434 這樣的車用資安標準。

威力暘電子運用前面提到的四大核心策略,確保自家產品能符合從 ISO 26262 到 ISO 21434 的國際認證。從品質管理、軟體開發流程,到安全認證,這些努力,讓威力暘的模組擁有最高的網路與功能安全。他們的產品不僅展現「台灣智造」的彈性與創新,也擁有與國際大廠比肩的「車規級可靠度」。憑藉這些實力,威力暘已成功打進日本 YAMAHA、Toyota,以及歐美 ZF、Autoliv 等全球一線供應鏈,更成為 DENSO 在台灣少數核准的控制模組夥伴,以商用車熱系統專案成功打入日系核心供應鏈,並自 2025 年起與 DENSO 共同展開平台化量產,驗證其流程與品質。

毫無疑問,未來車輛將有更多運作交由電腦與 AI 判斷,交由電腦判斷,比交由人類駕駛還要安全的那一天,離我們不遠了。而人類的角色,將從操作者轉為監督者,負責在故障或斷網時擔任最後的保險。透過科技讓車子更聰明、更安全,人類甘願當一個「最弱兵器」,其實也不錯!

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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

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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!

  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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