要隔離多久，才能形成新人類物種？－－《未來人類》

本文與 BRITA 合作，泛科學企劃執行。

你確定你喝的水真的乾淨嗎？

如果你回到兩百年前，試圖喝一口當時世界上最大城市的飲用水，可能會立刻放下杯子——那水的顏色帶點黃褐，氣味刺鼻，甚至還飄著肉眼可見的雜質。十九世紀倫敦泰晤士河的水，被戲稱為「流動的污水」，當時的人們雖然知道水不乾淨，但卻無力改變，導致霍亂和傷寒等疾病肆虐。

幸運的是，現代自來水處理系統已經讓我們喝不到這種「肉眼可見」的污染物，但問題可還沒徹底解決。面對 21 世紀的飲水挑戰，哪些技術真正有效？

濾水技術：從霍亂危機到高效濾芯

19 世紀的歐洲因為城市人口膨脹與工業發展，面臨了前所未有的水污染挑戰。當時多數城市的供水系統仍然依賴河流、湖泊，甚至未經處理的地下水，導致傳染病肆虐。

1854 年，英國醫生約翰·斯諾（John Snow）透過流行病學調查，發現倫敦某口公共水井與霍亂爆發直接相關，這是歷史上首次確立「飲水與疾病傳播的關聯」。這項發現徹底改變了各國政府對供水系統的態度，促使公衛政策改革，加速了濾水與消毒技術的發展。到了 20 世紀初，英國、美國等國開始在自來水中加入氯消毒，成功降低霍亂、傷寒等水媒傳染病的發生率，這一技術迅速普及，成為現代供水安全的基石。    

 19 世紀末的台灣同樣深受傳染病困擾，尤其是鼠疫肆虐。1895 年割讓給日本後，惡劣的衛生條件成為殖民政府最棘手的問題之一。1896 年，後藤新平出任民政長官，他本人曾參與東京自來水與下水道系統的規劃建設，對公共衛生系統有深厚理解。為改善台灣水源與防疫問題，他邀請了曾參與東京水道工程的英籍技師 W.K. 巴爾頓（William Kinnimond Burton） 來台，規劃現代化的供水設施。在雙方合作下，台灣陸續建立起結合過濾、消毒、儲水與送水功能的設施。到 1917 年，全台已有 16 座現代水廠，有效改善公共衛生，為台灣城市化奠定關鍵基礎。

進入 20 世紀，人們已經可以喝到看起來乾淨的水，但問題真的解決了嗎？ 科學家如今發現，水裡仍然可能殘留奈米塑膠、重金屬、農藥、藥物代謝物，甚至微量的內分泌干擾物，這些看不見、嚐不出的隱形污染，正在成為21世紀的飲水挑戰。也因此，濾水技術迎來了一波科技革新，活性碳吸附、離子交換樹脂、微濾、逆滲透（RO）等技術相繼問世，各有其專長：

• 活性碳吸附：去除氯氣、異味與部分有機污染物

• 離子交換樹脂：軟化水質，去除鈣鎂離子，減少水垢

• 微濾技術、逆滲透（RO）技術：攔截細菌與部分微生物，過濾重金屬與污染物等

這些技術相互搭配，能夠大幅提升飲水安全，然而，無論技術如何進步，濾芯始終是濾水設備的核心。一個設計優良的濾芯，決定了水質能否真正被淨化，而現代濾水器的競爭，正是圍繞著「如何打造更高效、更耐用、更智能的濾芯」展開的。於是，最關鍵的問題就在於到底該如何確保濾芯的效能？

濾芯的壽命與更換頻率：濾水效能的關鍵時刻濾芯，雖然是濾水器中看不見的內部構件，卻是決定水質純淨度的核心。以德國濾水品牌 BRITA 為例，其濾芯技術結合椰殼活性碳和離子交換樹脂，能有效去除水中的氯、除草劑、殺蟲劑及藥物殘留等化學物質，並過濾鉛、銅等重金屬，同時軟化水質，提升口感。

然而，隨著市場需求的增長，非原廠濾芯也悄然湧現，這不僅影響濾水效果，更可能帶來健康風險。據消費者反映，同一網路賣場內便可輕易購得真假 BRITA 濾芯，顯示問題日益嚴重。為確保飲水安全，建議消費者僅在實體官方授權通路或網路官方直營旗艦店購買濾芯，避免誤用來路不明的濾芯產品讓自己的身體當過濾器。

辨識濾芯其實並不難——正品 BRITA 濾芯的紙盒下方應有「台灣碧然德」的進口商貼紙，正面則可看到 BRITA 商標，以及「4週換放芯喝」的標誌。塑膠袋外包裝上同樣印有 BRITA 商標。濾芯本體的上方會有兩個浮雕的 BRITA 字樣，並且沒有拉環設計，底部則標示著創新科技過濾結構。購買時仔細留意這些細節，才能確保濾芯發揮最佳過濾效果，讓每一口水都能保證潔淨安全。

不過，即便是正品濾芯，其效能也非永久不變。隨著使用時間增加，濾芯的孔隙會逐漸被污染物堵塞，導致過濾效果減弱，濾水速度也可能變慢。而且，濾芯在拆封後便接觸到空氣，潮濕的環境可能會成為細菌滋生的溫床。如果長期不更換濾芯，不僅會影響過濾效能，還可能讓積累的微小污染物反過來影響水質，形成「過濾器悖論」（Filter Paradox）：本應淨化水質的裝置，反而成為污染源。為此，BRITA 建議每四週更換一次濾芯，以維持穩定的濾水效果。

為了解決使用者容易忽略更換時機的問題，BRITA 推出了三大智慧提醒機制，確保濾芯不會因過期使用而影響水質：

1. Memo 或 LED 智慧濾芯指示燈：即時監測濾芯狀況，顯示剩餘效能，讓使用者掌握最佳更換時間。

2. QR Code 掃碼電子日曆提醒：掃描包裝外盒上的 QR Code 記錄濾芯的使用時間，自動提醒何時該更換，減少遺漏。

3. LINE 官方帳號自動通知：透過 LINE 推送更換提醒，確保用戶不會因忙碌而錯過更換時機。

在濾水技術日新月異的今天，濾芯已不僅僅是過濾裝置，更是智慧監控的一部分。如何挑選最適合自己需求的濾水設備，成為了健康生活的關鍵。

濾水技術：不僅是進步，更是守護未來

人類對潔淨飲用水的追求，從未停止。19世紀，隨著城市化與工業化發展，水污染問題加劇並引發霍亂等疾病，促使濾水技術迅速發展。20世紀，氯消毒技術普及，進一步保障了水質安全。隨著科技進步，現代濾水技術透過活性碳、離子交換等技術，去除水中的污染物，讓每一口水更加潔淨與安全。

今天，消費者不再單純依賴公共供水系統，而是能根據自身需求選擇適合的濾水設備。例如，BRITA 提供的「純淨全效型濾芯」與「去水垢專家濾芯」可針對不同需求，從去除餘氯、過濾重金屬到改善水質硬度等問題，去水垢專家濾芯的去水垢能力較純淨全效型濾芯提升50%，並通過 SGS 檢測，通過國家標準水質檢測「可生飲」，讓消費者能安心直飲。

然而，隨著環境污染問題的加劇，真正的挑戰在於如何減少水污染，並確保每個人都能擁有乾淨水源。科技不僅是解決問題的工具，更應該成為守護未來的承諾。濾水器不僅是家用設備，它象徵著人類與自然的對話，提醒我們水的純淨不僅是技術的勝利，更是社會的責任和對未來世代的承諾。

*符合濾(淨)水器飲用水水質檢測技術規範所列9項「金屬元素」及15項「揮發性有機物」測試
*僅限使用合格自來水源，且住宅之儲水設備至少每6-12個月標準清洗且無受汙染之虞

在過去，許多電影創作者曾經嘗試在電影裡加入氣味，隨著劇情走向讓觀眾聞到不同角色、場景的味道，更能夠融入電影的情境中。而現在，則有科學家想藉由偵測電影院裡的空氣，反過來得知觀眾在看電影時的情緒反應、甚至推測電影當時播放的情節。

我們時常會形容一部電影是歡樂的、或者驚悚懸疑的，光是坐在電影院裡頭就能感受到影片的氣氛。但最近有科學家發現，對於某些電影來說「氣氛」並不是只有字面上的抽象意義。在德國的麥因茲（Mainz），馬克思．普朗克化學研究所（Max Planck Institute for Chemistry）和約翰．古騰堡大學（Johannes Gutenberg University）的科學家分析了電影院裡的空氣，發現不同的電影在放映時分別會在空氣中留有一些獨特的特徵。

藉由化學分析來分辨電影場景究竟是緊張、有趣、或者是無聊的，如今已經是一項有可能實現的技術。麥因茲的研究人員分析每位觀眾在觀看不同類型的電影時，空氣中的化學成分組成有何改變，來區分觀眾對每部電影的感受，利用分析的結果還可以反過來推斷電影播放到哪一幕。根據研究結果顯示，當電影播放到緊張或者有趣的片段時，空氣中的化學特徵是最容易辨認的。

馬克思．普朗克化學研究所的研究團隊負責人強納森．威廉斯（Jonathan Williams）表示：「電影『飢餓遊戲』的化學訊號非常明顯，即使我們對不同的觀眾重複進行實驗依然得到同樣的結果。例如播到主角在為了她的生命奮戰時，電影院裡的二氧化碳和異戊二烯濃度會明顯地提高。」過去威廉斯和他的團隊經常到亞馬遜雨林進行氣體偵測，異戊二烯是人類呼吸時除了二氧化碳之外最常排出的微量化合物，不過目前還不知道是什麼樣的過程導致異戊二烯的分子生成。

研究團隊發現，二氧化碳和異戊二烯濃度提高的原因是因為觀眾在看到刺激的電影片段時因為緊張、焦慮而使得呼吸速度加快。至於喜劇片則會產生不同的分子跡象，而且研究團隊可以清楚的分辨出兩者的不同之處。

人類呼吸對於全球微量氣體濃度變化的影響

「我們一直很好奇是否能夠用化學方法來分辨不同電影情節所引發的情緒」，威廉斯一直致力於研究一大群人在特定時間內呼出來的氣體，還曾經用裝置測量麥因茲的一座足球場在比賽時的空氣組成。當時他想要知道人類的呼吸是否會對微量氣體(例如溫室氣體：二氧化碳與異戊二烯）的濃度造成顯著影響，不過他在足球場所做的實驗結果並不如預期，原本想要觀測足球迷在進球後極度興奮地歡呼、吶喊對空氣造成的化學反應也沒有成功，因為該場比賽最後是0：0打成平手（呃）。後來威廉斯和他的同事才決定改在電影院這個較穩定的環境裡分析人們的情緒體驗。

氣體偵測技術未來的發展可能

威廉斯說到：「目前看來，我們可以測量空氣中是不是有緊張的氣氛存在」，他相信這些微量氣體的測量結果有十足的潛力可以應用在和人類呼吸相關的研究，還有更多的數據可以拿來分析調查人體的新陳代謝系統。

測量一個大型群體的呼出氣體，或者所謂的「群聚呼吸」，提供給許多個案研究一個新的研究方向，特別是近來許多研究都面臨了艱困的挑戰和道德框架的束縛。此外，這類研究也可以實際應用在產業方面，例如廣告商可以迅速而且具體的測量一大群人對於情緒刺激的反應，不再需要進行費時的調查。

研究團隊的測試內容總共包含16部電影，向不同體型的觀眾放映了許多遍，例如光是「哈比人」就播了15次。研究人員會替每部電影裡的各個場景剪成約30秒的片段，然後替這些片段想出具體的形容標籤。接著交由十位志願者分別判定這些片段是屬於「幽默」、「對話」、或者「打鬥」的場景，一個場景的標籤必須要數個研究人員都做出相符的判斷才會被採用。

確定測試片段的類型之後，研究人員在電影院的技術室內安裝測量裝置，記錄觀眾在空氣中呼出的二氧化碳其他數以百計的化學元素。他們在通風系統中放置了質譜測定儀的偵測器，每隔30秒會進行一次偵測。這個裝置會將化學分子離子化之後，讓它們在一個電子場域內加速，以判定各個元素所佔的比例。

得到這些資料之後，威廉斯也約翰古騰堡大學電腦科學研究室的克萊瑪(Stefan Kramer）教授請求幫助，這個研究室是世界上數一數二的系統化資料搜集與分析（數據挖掘）機構。而發展出這套評估機制另一位研究人員威克爾（Jörg Wicker）說出他的結論：「從統計學的角度來看，我們從喜劇片和驚悚片蒐集到非常明確的化學信號，我們甚至可以不用看電影就分辨出來。」

而威克爾和克萊瑪的下一項研究也準備好了：觀察觀眾在觀看熱門電影「星際大戰」時的釋放出的微量化學物質，不曉得星戰迷在看電影的時候是不是會釋放出特殊的化學元素，或者會偵測到原力的存在呢！？

資料來源：

• Suspense in the movie theater air

印尼東部的佛洛勒斯島（Flores island）得名於葡萄牙文的「花」，位於度假勝地巴里島東方，面積 14300 平方公里，大概是 40% 台灣大。1998 年論文報告，島上出土距今 80 幾萬年的石器時[1]，沒人料到隨後幾年這個島上的新發現，將徹底顛覆我們對人類演化史的認知。

智人以前，島上的石器製造者

人類現存於世最近的親戚是黑猩猩，兩者大約在 700 萬年前有共同祖先。人這一邊，幾百萬年來曾演化出許多與人類似的物種，例如阿法南猿（Australopithecus afarensis）、尼安德塔人（Neanderthal）等等，統稱「hominin」，不過他們全都滅絕了。除了 hominin 之外，沒有別的動物會製造石器，因此 88 萬年前島上有石器，等於那時島上也有 hominin 存在。

當時推論最可能的石器製造者，來自附近的爪哇，畢竟講到直立人（Homo erectus），最有名的就是一南一北的爪哇人與北京人。但這無法解釋一個問題：直立人怎麼渡海？所有大猿與 hominin，都沒有主動渡海的能力，唯一例外就是我們智人。

冰河時期時海平面較低，許多現在是島的地方，以前曾與臨近陸地相連，例如不列顛、台灣、爪哇。不列顛島上有尼安德塔人、台灣島附近有澎湖原人、爪哇島上有直立人，都可以推論是走過去的，然而佛洛勒斯島不同，這個島一直都是個島，即使海平面最低時，離最近的陸地仍有 19 公里之遙，沒有已知的 hominin 有能力克服[2]。

不過 2004 年發表的新發現遠比渡海更難解，讓全世界都驚呆了。

在很久很久以前，有一個哈比人住在洞裡

事實上，佛洛勒斯人（Homo floresiensis）公諸於世前，早就先震驚了知情者。每個人類演化學家都期待有新發現，但當你費盡千辛萬苦後找到的，是個看起來像成人，身高卻只有一公尺，腦容量只有 400 cc（智人大概是 1300）的「人」，正常反應也會是驚嚇的無法言語，甚至沒辦法寫出令編輯滿意的論文。

Nature 期刊編輯 Henry Gee 看到論文初稿時，腦補作者們真正的意思是：「幫幫我們，我們實在不知道找到的是什麼，該怎麼描述，只好先來個曖昧的寫法，看看你覺得怎樣。」那時電影《魔戒》系列當紅，有作者甚至一度打算把這矮小的人種命名作「Homo hobbitus」，後來雖然沒有成真，「哈比人」仍成為佛洛勒斯人通用的外號[3]。

總之 2 篇論文還是在 2004 年發表了，「Homo」這個分類也不意外引爆論戰，這可是腦容量不到 500 cc 的物種，第一次被歸類為人屬[4] [5]。但隨著化石一起出土的石器卻表示，這種住在海島上的小腦袋生物，有製造工具的能力，更驚人的是，他們一直生存到距今 2 萬年內，那時智人都已經抵達附近的島嶼和澳洲幾萬年了。

至今唯一發現佛洛勒斯人化石的，仍只有佛洛勒斯島上的梁布亞洞穴（Liang Bua Cave），在此後續幾年的挖掘又找到一些化石與石器。今年最新研究則發現，以前低估了化石所處地層的年代，定年結果修正後，化石介於 6 到 10 萬年前，石器介於 5 到 19 萬年前[6]。

好，我們現在知道佛洛勒斯人可能在 5 萬年前滅絕，那時剛好智人抵達附近區域，給人不少想像空間。然而這只是發現佛洛勒斯人後，一長串疑問中的一個，學者只能一方面儘量拼湊已知線索，另一方面繼續尋找更多資訊。目前佛洛勒斯人還有環環相扣的三大未解問題：他們是誰？怎麼抵達島上？在島上住了多久？

哈比人：意外旅程

佛洛勒斯人在島上住了多久？不知道。但 2010 年的論文報告，佛洛勒斯島上另一個地方找到距今 102 萬年的石器，刷新之前的 80 多萬年記錄，而且相隔甚遠的三個年代，石器技術卻很相似，也許意謂佛洛勒斯人獨居島上有百萬年之久[7]。不過 80 到 19 萬年間，畢竟是段很長的落差。

佛洛勒斯人是誰，演化上如何定位？假說主要有三個[8]。一說認為這些矮小、小腦袋的人，其實只是病態的智人，而非一種獨立的物種，但隨著對 9 個陸續挖掘出個體的分析，這論點站不住腳，因為不同個體的化石，皆在某些形態上觀察到原始的特徵，可見佛洛勒斯人與智人分家很早，有著不同的演化史[9]。

其餘兩個假說，又關係到佛洛勒斯人是哪裡來的，至今勝負未分。一派學者主張，佛洛勒斯人本來是住在海的西邊，爪哇的直立人，在佛洛勒斯島上歷經島嶼侏儒化（insular dwarfism），所以身高變矮、大腦變小。另一群學者則認為（善意提醒，本文作者較為偏好這個，以下描述可能會有偏見），佛洛勒斯人源於某個古老的演化分枝，或許接近巧人（Homo habilis）、甚至是某種南猿，如此一來就比較難判斷，佛洛勒斯人經歷過哪些改變、變化程度如何。

不論佛洛勒斯人的祖先是爪哇直立人，或不知道哪來的人，要登陸佛洛勒斯島都勢必要先渡海；而不管是主動用木筏渡海，或是被動漂到島上，海流的方向都至關重要。

哈比人：隨波逐流

假設佛洛勒斯人的祖先無法主動渡海，最初又是如何抵達島上？學者推論是被海流帶上去的，海嘯、颶風在佛洛勒斯島附近的海域並不罕見，2004年的南亞大海嘯，更是有生還者直接從一個島被沖到另一個島，可見這種狀況的確有機會發生。

假如佛洛勒斯人從那時連著南亞大陸的爪哇來，最近路徑是「爪哇－巴里－龍目－松巴－佛洛勒斯」，直線距離看來比另外兩條可能路線更短，一條是「加里曼丹－蘇拉威西－佛洛勒斯」，另一條繞更遠：「中國－台灣－菲律賓－蘇拉威西－佛洛勒斯」。兩點間直線一定是最近距離嗎？考慮到海流方向，通過佛洛勒斯的海流，方向大致是從太平洋往印度洋，換句話說，爪哇路線距離雖短卻是逆流，機率反而不如另外兩條隨波逐流之路要高[10]。

兩條繞島路線共通點是，佛洛勒斯的前一站，都是形狀很神奇的蘇拉威西島，若此假說為真，意謂爪哇那邊住著直立人，「蘇拉威西－佛洛勒斯」這邊住著佛洛勒斯人一脈，兩者擁有不同的過去，也沒見過面。蘇拉威西島上最近找到 10 到 20 萬年前的石器，替此說提供新的佐證[11]。

值得一提的是，抵達蘇拉威西前，佛洛勒斯人可能曾路過台灣，機率不高就是。台灣目前已知的非智人 hominin 雖然只有澎湖原人，但台灣在人類演化史中，也許還有更重要的一席之地。（《除了左鎮人，還有哪些古代人們在台灣生活過？ 》）

人類來到西邊與哈比人的隕落

綜合佛洛勒斯島的各項資訊，本來看似合理的故事是，百萬年來佛洛勒斯人在島上歷經海嘯、颶風、地震的重重兇險，一直延續到一萬多年前，終於不敵一場巨大的火山爆發，與島上共存許久的大型動物們，如劍齒象（Stegodon）一起滅團。但佛洛勒斯人更早消失的新事證，推翻了這個故事，也增添一個新問題：這與智人有關嗎？

看到這裡，讀者應該能更加了解佛洛勒斯人。這種小腦袋、小身軀的神秘 hominin 發現後，讓學者提出一個又一個推論，卻沒一個能肯定。每個如佛洛勒斯人或納萊迪人般（《納萊迪人－既原始又現代的南非新星 》），人類演化領域的震撼發現都提醒我們，對這方面的了解仍是多麼侷限。

參考文獻：

1. Morwood, M. J., O’Sullivan, P. B., Aziz, F., & Raza, A. (1998). Fission-track ages of stone tools and fossils on the east Indonesian island of Flores. Nature, 392(6672), 173-176.
2. Dennell, R. W., Louys, J., O’Regan, H. J., & Wilkinson, D. M. (2014). The origins and persistence of Homo floresiensis on Flores: biogeographical and ecological perspectives. Quaternary Science Reviews, 96, 98-107.
3. The discovery of Homo floresiensis: Tales of the hobbit
4. Brown, P., Sutikna, T., Morwood, M. J., Soejono, R. P., Saptomo, E. W., & Due, R. A. (2004). A new small-bodied hominin from the Late Pleistocene of Flores, Indonesia. Nature, 431(7012), 1055-1061.
5. Morwood, M. J., Soejono, R. P., Roberts, R. G., Sutikna, T., Turney, C. S., Westaway, K. E., … & Hobbs, D. R. (2004). Archaeology and age of a new hominin from Flores in eastern Indonesia. Nature, 431(7012), 1087-1091.
6. Revised stratigraphy and chronology for Homo floresiensis at Liang Bua in Indonesia
7. Brumm, A., Jensen, G. M., van den Bergh, G. D., Morwood, M. J., Kurniawan, I., Aziz, F., & Storey, M. (2010). Hominins on Flores, Indonesia, by one million years ago. Nature, 464(7289), 748-752.
8. Human evolution: Small remains still pose big problems
9. Jungers, W. L., Harcourt-Smith, W. E. H., Wunderlich, R. E., Tocheri, M. W., Larson, S. G., Sutikna, T., … & Morwood, M. J. (2009). The foot of Homo floresiensis. Nature, 459(7243), 81-84.
10. Morwood, M. J., & Jungers, W. L. (2009). Conclusions: implications of the Liang Bua excavations for hominin evolution and biogeography. Journal of Human Evolution, 57(5), 640-648.
11. van den Bergh, G. D., Li, B., Brumm, A., Grün, R., Yurnaldi, D., Moore, M. W., … & Storey, M. (2016). Earliest hominin occupation of Sulawesi, Indonesia. Nature, 529(7585), 208-211.