來點悲傷的負能量反而對你我有益？那該如何擁抱悲傷呢？

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

渴求過去的心態

我與眾多喪親者做了大量訪談；其中一次，一位年長的出色男性坐在小桌子另一端與我談話，他的妻子幾年前過世了。

他對我說了過去夫妻之間的暖心故事，告訴我他們中學時認識的過程，之後年紀輕輕就結了婚，生了兩個孩子一起建立美好的家庭。他訴說著過去的家庭生活有多快樂、他有多愛她。

說起妻子因病去世時，他就有點忍不住淚水了，在她過世前的最後幾週，他陪伴左右，然而最後她還是走了。接著他又說，自己最近認識了一位和妻子很不一樣的女性，對方有著與妻子截然不同的興趣，而且個性比較外向。

對他來說，重新開始約會雖然感覺有點怪，但他覺得和對方在一起的自己充滿了活力。這時他靜了下來，沉思了一陣子後，只說了一句：「我只是想說，以前的我們很好。」他又停頓了下，「而現在這樣也很好。」

渴求的心情並不是專屬於過去的產物，也不是只會令人緬懷以前的人事物；渴求同時也代表一個人對當下有某些不滿。假如人真的只會對過去產生渴求，那就可以單純花一些時間回憶過去，覺得追憶夠了以後再把注意力轉回當下發生的一切就好。

然而在面對悲傷的時候，眼前的現實可能充滿了痛苦，這也就顯得過去的一切更加美好。假如當下的現實生活真的不是那麼吸引人，或是因為自己根本無法將注意力從過去移開，因此不知道當下能賦予自己什麼，這種渴求的狀態就更可能會不斷持續。

悲傷的盡頭是恐懼嗎？

除了我在前文已提過的悲傷、憤怒和失去一部分自己的感受以外，悲傷也可能令人心裡充滿恐慌。

《卿卿如晤》是C．S．路易斯（C. S. Lewis）在太太過世後寫出的優美作品，他在書中寫道：「我從不知道，悲傷與恐懼竟如此相像。」（No one ever told me that grief felt so like fear.）對我來說，悲傷到一個極致時，確實可以稱得上是恐慌的狀態了。

父親過世後，我沒有孩子、沒有配偶、也不再有父母；在那之後的幾年我都覺得自己與這個世界徹底疏離，過去那些我習以為常的依附關係皆已不復存在。通常在傍晚時分，現實世界中的當下就會引起我的痛苦，而恐慌便成了我面對這些情緒產生的自然反應。

我的心和思緒會如萬馬奔騰一樣高速運轉，同時焦躁難耐地坐也坐不住；在這種恐慌的時刻，唯一能讓我好一點的就是順應身體釋放的腎上腺素，好好動一動身體，因此我通常選擇於夜色籠罩下在社區裡快走。走一走以後我的身體累了，心靈也終於開始感到疲憊，這時我會忍不住流淚，然後慢慢回家。

就我自己的體驗與C．S．路易斯的文字來說，其與神經學家賈克．潘克賽普（Jaak Panksepp）的想法不謀而合。

潘克賽普是情感神經科學（affective neuroscience）這個領域的先鋒，研究的正是情緒的神經運作機制；他堅信能以科學方法和實驗研究動物的情緒，也真的發展出了完整的科學模型，對大腦製造出的各種情緒以及情緒功能提出了解釋。

土桑的溫暖天氣是吸引年長學者造訪的一大誘因，我也因此有幸於二○一七年潘克賽普過世之前，在亞利桑那大學數次聆聽他的演講。大家對他的科學貢獻了解不多，然而其中之一就是神經生物學的悲傷研究。

悲傷與恐懼的身體反應

潘克賽普對悲傷不僅止於學術上的了解──他的女兒在青少年時期因酒駕者肇事而喪命，因此他對悲傷有最切身的經驗。

潘克賽普用全大寫的字母為掌管不同情緒的神經系統命名，如愉悅（JOY）、憤怒（RAGE）以及恐懼（FEAR）；掌管失落相關情緒的系統則是恐慌／悲傷（PANIC／GRIEF），從名稱就可以看出這兩種情緒的高度重疊。當然了，悲傷與恐慌的感受並非完全相同，潘克賽普的論述中指的是（一）強烈的悲傷、（二）物種間共通的悲傷感受、（三）尚未經過較高層次大腦皮質處理的悲傷。

他曾記錄下動物與同類被分開時會產生的反應，這些動物會產生更多身體活動，包括心跳與呼吸速率都會上升，同時也會釋放壓力賀爾蒙（例如：皮質醇）、發出求救訊號。潘克賽普在此領域提的焦點是動物發出的求救訊號，甚至有些物種會發出超聲波求救。

潘克賽普也提出了他稱為悲傷解剖學的理論，也就是動物在受到電流刺激時，大腦中互相連結而產生求救訊號的腦區。這些腦區當中就包含了中腦（midbrain）的導水管周邊灰質（periaqueductal gray），位置就在脊髓上方。

在我的第二項神經成像研究中，所有喪親受試者（無論有沒有複雜性悲傷）在看著他們深愛的逝者照片時，導水管周邊灰質都會產生活動；看著陌生人的照片時則沒有這種反應。

恐慌是為了讓自己與他人再產生聯繫

恐慌、身體活動增加、求救訊號都可能會令孤伶伶的動物與其他同類產生接觸；因此我們或許可以想像，恐慌／悲傷的功能就是為了促使動物（包括靈長類）與其他個體接觸；即便落單的個體無法再與原本的照顧者團聚，有其他同類在還是比較能夠提升其存活率。

處於壓力下的動物能透過社交接觸釋放類鴉片物質，不僅能夠舒緩壓力狀態，也能促使牠們學習新的經驗—與其他同類接觸的行為會使動物得到強大的酬賞（也就是體內產生的類鴉片物質），而這種有強烈吸引力的酬賞就會促使動物繼續做出能促發酬賞的行為。

假如我們能夠把這種生理機制當作獨特的治療機制，那該有多好啊。

——本文摘自《悲傷的大腦：一位心理神經免疫學者的傷慟考，從腦科學探究失去摯愛的悲痛與修復》，2023 年 ３ 月，臉譜出版，未經同意請勿轉載。

記憶的自主性

父親死後我時常花時間回想關於他的回憶，也因此開始質疑心理學家們對侵入性思維的看法，畢竟以我的例子來說，我是自己選擇想起那些回憶的。

丹麥心理學家多爾泰．本森（Dorthe Berntsen）找來近期發生人生重大壓力事件的人，問他們在做白日夢或腦袋放空時會想到什麼；她發現這些人腦袋裡也會出現自主記憶（voluntary memories）（就像我主動回想父親的病床在醫院裡移動的那段回憶一樣），其頻率與非自主記憶（involuntary memories）（就像父親在廚房烹飪的回憶突然出現在我腦海裡）出現的頻率相當。

因此，雖然非自主記憶確實比較令人難過，但它們出現的頻率其實並不比自主記憶高。與生命一帆風順時相比，人們面對充滿壓力的變故時會比較常回想起上述兩種記憶，而我們會覺得非自主記憶比較常出現其實是因為它更令我們困擾，因為這些記憶帶來的情緒令你我措手不及。

當我主動向親朋好友們訴說父親耍幽默的故事時，雖然一樣會有強烈的情緒，但因為那是我「選擇」要提起的回憶，所以我能夠事先準備好面對情緒帶來的影響。

自主記憶與非自主記憶之間的差別也讓我們察覺人類大腦與動物大腦（例如田鼠）之間的差異；人類比動物多出了近一公斤的大腦皮質，最重要的是，這些多出來的皮質都位於人類前額與太陽穴之間的額葉（frontal lobes）。大腦的前額腦區為人類所獨有，有協助人類調節情緒等功能。

各位或許還記得，人類大腦提取記憶的方式就像在烤蛋糕一樣，必須從不同腦區集結各種材料；必須用到海馬迴及其周遭用來儲存與回憶相關的各種線索的腦區，大腦同時也得從負責掌管視覺或聽覺的腦區提取內容，以增加思緒的真實性，讓大腦產生想像的同時也具備視覺與聽覺效果。

無論是自主記憶或是非自主記憶，都必須運用到這些腦區，而本森為了搞清楚這兩種記憶之間的差異，仔細比較了受試者在產生這兩種記憶時的功能性磁振造影結果。自主記憶與非自主記憶不同之處在於，它是人類自己主動提取的記憶，因此會運用到額葉外側接近頭骨的腦區──背外側前額葉皮質（dorsolateral prefrontal cortex）。

偶然間想起的記憶總特別難過？

我們需要具備神經心理學家所稱的「執行功能」（executive functions）才能刻意想起某件事情，這是人類特有的能力；這種能力就像企業的執行長一樣，負責組織、指示大腦的其他腦區擔負各種任務。

無論是刻意提取記憶片段，還是回憶不由自主湧上心頭，人類大腦製造記憶的方式大致相同；其中的差別之處在於，如果是刻意提取記憶，人類額葉掌管的執行功能會參與運作，負責指揮大腦想起某一段記憶。

無論是大學畢業典禮、第一個孩子誕生的瞬間，或是結婚的那一天，在這些人生大事過去後的幾週、幾個月甚至是幾年後，就算沒有刻意回想，每個人都有可能突然想起那些時刻，思緒突然出現在腦海裡。也許你當下只是在做一些平凡單調的日常瑣事，或是當天剛好看到某些有關的事物，這些美好的回憶都很有可能驟然躍上心頭。

侵入性思維由令人情緒極度激動的事件而起，當然也可能包括有正面意義的事件──並非只會因為極度負面的事件而產生。但因為關於負面事件的侵入性思維總是特別令人難過，人們才會在出現這些討厭的回憶時格外擔心自己的心理健康。

大部分情況來說（特別是在面對強烈的悲傷時），侵入性思維其實只是大腦的自然反應，目的是要讓我們記住這些重要、充滿情感波動的事件。從大腦的角度來看，人類大腦好像是一再讀取關於失落的思緒，然而大腦對於人們生命中重要的正面事件同樣也是這麼做的。

在猝不及防的情況下，思緒與感受突然被悲傷佔據確實令人非常難受，但大腦其實是為了了解情況才會重新讀取這些記憶，就像你我對親友重新訴說某些記憶與故事一樣，我們只是想更深入了解這些人生片段。

如果能從這個角度看待侵入性思維，下一次這種狀況再次發生時，你就不會覺得有什麼大不了了，畢竟大腦這麼做確實有其緣由；侵入性思維的閃現因此感覺起來更具實際功能，不再像過去一樣，只讓我們覺得自己沒有好好駕馭心中的悲傷。

——本文摘自《悲傷的大腦：一位心理神經免疫學者的傷慟考，從腦科學探究失去摯愛的悲痛與修復》，2023 年 ３ 月，臉譜出版，未經同意請勿轉載。