
小時候的自然科學課都有做過一個小實驗,
近年在國際漸漸竄紅的比利時設計師凡德威(Jolan van der Wiel)利用了這個原理,將「鐵磁流體(Ferrofluid)」參雜了凝固劑,先用強力磁鐵塑形,再讓它慢慢凝固成為可用來當做家具的結構。
太有創意了!生活中的小科學也可以應用到藝術設計上呢!
下面是凡德威描述他創作的方法:

小時候的自然科學課都有做過一個小實驗,
近年在國際漸漸竄紅的比利時設計師凡德威(Jolan van der Wiel)利用了這個原理,將「鐵磁流體(Ferrofluid)」參雜了凝固劑,先用強力磁鐵塑形,再讓它慢慢凝固成為可用來當做家具的結構。
太有創意了!生活中的小科學也可以應用到藝術設計上呢!
下面是凡德威描述他創作的方法:
本文與 益福生醫 合作,泛科學企劃執行
昨晚,你又在床上翻來覆去、無法入眠了嗎?這或許是現代社會最普遍的深夜共鳴。儘管換了昂貴的乳膠枕、拉上百分之百遮光的窗簾,甚至在腦海中數了幾百隻羊,大腦的那個「睡眠開關」卻彷彿生鏽般卡住。這種渴望休息卻睡不著的過程,讓失眠成了一場耗損身心的極限馬拉松 。
要理解失眠,我們得先認識身體的一套精密防衛系統:下視丘-垂體-腎上腺軸(HPA axis) 。這套系統原本是演化給我們的禮物,讓我們在面對劍齒虎或突如其來的危險時,能迅速進入「戰鬥或快逃」的備戰狀態。當這套系統啟動,腎上腺就會分泌皮質醇 (壓力荷爾蒙),這種荷爾蒙能調動能量、提高警覺性,讓我們在危機中保持清醒 。
然而,現代人的「劍齒虎」不再是野獸,而是無止盡的專案進度、電子郵件與職場競爭。對於長期處於高壓或高強度工作環境的人們來說,身體的警報系統可能處於一種「切換不掉」的狀態。
在理想的狀態下,人類的生理時鐘像是一場精確的接力賽。入夜後,身體會進入「修復模式」,此時壓力荷爾蒙「皮質醇」的濃度應該降至最低點,讓「睡眠荷爾蒙」褪黑激素(Melatonin)接棒主導。褪黑激素不僅負責傳遞「天黑了」的訊號,它還能抑制腦中負責維持清醒的食慾素(Orexin)神經元,幫助大腦順利關閉覺醒開關。

然而,當壓力介入時,這場接力賽就會變成跑不完的馬拉松賽。研究指出,長期的高壓環境會導致 HPA 軸過度活化,使得夜間皮質醇異常分泌。這不僅會抑制褪黑激素的分泌,更會讓食慾素在深夜裡持續活化,強迫大腦維持在「高覺醒狀態(Hyperarousal)」。 這種令人崩潰的狀態就是,明明你已經累到不行,但大腦卻像停不下來的發電機!
長期的睡眠不足會導致體內促發炎細胞激素上升,而發炎反應又會進一步活化 HPA 軸,分泌更多皮質醇來試圖消炎,高濃度的皮質醇會進一步干擾深層睡眠與快速動眼期(REM),導致睡眠品質變得低弱又破碎,最終形成「壓力-發炎-失眠」的惡行循環。也就是說,你不是在跟睡眠上的意志力作對,而是在跟失控的生理長期鬥爭。
面對這種煞車失靈的失眠困局,科學家們將目光投向了人體內另一個繁榮的生態系:腸道。腸道與大腦之間存在著一條雙向通訊的高速公路,這就是「菌-腸-腦軸 (Microbiome-Gut-Brain Axis, MGBA)」,而某些特殊菌株不僅能幫助消化、排便,更能透過神經與內分泌途徑與大腦對話,直接參與調節我們的壓力調節與睡眠節律。這種菌株被科學家稱為「精神益生菌」(Psychobiotics)。

在眾多研究菌株中,發酵乳桿菌 Limosilactobacillus fermentum PS150 的表現格外引人注目。PS150菌株源於亞洲益生菌權威「蔡英傑教授」團隊的專業研發,累積多年功能性菌株研發經驗的科學成果。針對臨床常見的「初夜效應」(First Night Effect, FNE),也就是現代人因出差、換床或環境改變導致的入睡困難,俗稱認床。科學家在進行實驗時發現,補充 PS150 菌株能顯著恢復非快速動眼期(NREM)的睡眠長度,且入睡更快,起床後也更容易清醒。更重要的是,不同於常見的藥物助眠手段(如抗組織胺藥物 DIPH)容易造成快速動眼期(REM)剝奪或導致睡眠破碎化,PS150 菌株展現出一種更為「溫和且自然」的調節力,它能有效縮短入睡所需的時間,並恢復睡眠中代表深層修復的「Delta 波」能量。
科學家發現,即便將 PS150 菌株經過特殊的熱處理(Heat-treated),轉化為不具活性但保有關鍵成分的「後生元」(Postbiotics),其生物活性依然能與活菌媲美 。HT-PS150 技術解決了益生菌在儲存與攝取過程中容易失去活性的痛點,讓這些腸道通訊員能更穩定地發揮作用 。
在臨床實驗中,科學家觀察到一個耐人尋味的現象:當詢問受試者的主觀感受時,往往會遇到強大的「安慰劑效應」,無論是服用 HT-PS150 還是安慰劑的人,主觀上大多表示睡眠變好了。這種「體感上的進步」有時會掩蓋真相,讓人分不清是心理作用還是真實效益。
然而,客觀的生理數據(Biomarkers)卻揭開了關鍵的差異。在排除主觀偏誤後,實驗數據顯示 HT-PS150 組有更高比例的人(84.6%)出現了夜間褪黑激素分泌增加,且壓力荷爾蒙(皮質醇)顯著下降,這證明了菌株確實啟動了體內的睡眠調控系統,而不僅僅是心理安慰。
最值得關注的是,對於那些失眠指數較高(ISI ≧ 8)的族群,這種「生理修復」與「主觀體感」終於達成了一致。這群人在補充 HT-PS150 後,不僅生理標記改善,連原本嚴重困擾的主觀睡眠效率、持續時間,以及焦慮感也出現了顯著的進步。
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睡眠從來就不只是單純的休息,而是一場生理功能的全面重整。想要重獲高品質的睡眠,關鍵在於為自己建立一個全方位的修復生態系。
這套系統的基石,始於良好的生活習慣。從減少睡前數位螢幕的干擾、優化室內環境,到作息調整。當我們透過規律作息來穩定神經系統,並輔以現代科學對於 PS150 菌株的調節力發現,身體便能更順暢地啟動睡眠開關,回歸自然的運作節律。
與其將失眠視為意志力的抗爭,不如將其看作是生理機能與腸道微生態的深度溝通。透過生活作息的調整與科學實證的支持,每個人都能擁有掌控睡眠的主動權。現在就從優化生活型態開始,為自己按下那個久違的、如嬰兒般香甜的關機鍵吧。

討論功能關閉中。
現代人很難想像沒有提款機的生活,但提款機其實是從 1970 年代才開始流行。世界上第一台提款機是約翰.雪伯巴倫(John Shepherd-Barron)所發明的,安裝在大倫敦區的恩非市(Enfield)。
如今,隨處可見的自動櫃員機讓民眾可以一天 24 小時便利存提款,不須到銀行排隊。但在方便的背後,提款機其實要執行許多困難的把關工作,才能維持服務品質;像是提款機必須檢核使用者的身分、卡片的真偽,還要調閱你的帳戶資訊,才能執行正確的交易,同時更要保護提款機裡的鈔票,以免被歹徒盜取。
提款卡背後的磁條,看起來是一條實心的黑色長條,實際上卻是由上百萬個微小的磁鐵所組成,每個小磁鐵各有不同的極性,經由兩組磁頭讀取後,解讀為二進位碼資料。第一組磁頭先確認卡片真偽,接著第二組磁頭才會讀取帳號和密碼,並比對你輸入的數字。
密碼確認後,櫃員機會自動連結到銀行網路,接收傳回來的訊號,再針對機器內部的出鈔系統下達一連串指令,然後由提款機完成剩下的存提款交易。如果提款人不小心忘了把鈔票拿走,新型的櫃員機會在一段時間後把鈔票回收,以免用戶蒙受損失。
提款機經常成為罪犯覬覦的目標,有幾種常見的詐騙手段可以輕易偷取你的卡片資料,其中最常見的是卡片側錄器,安裝在提款機上就能偷偷記下提款人的帳號資訊。通常歹徒還會搭配隱藏式攝影機,將之鎖在櫃員機上方,或安裝在附近,用以拍攝輸入密碼時的手部動作。另一種越來越常見的詐騙手法是盜卡陷阱,利用特殊裝置讓卡片卡在機器裡出不來,等提款人離去後歹徒就可以取走卡片。為了避免成為受害者,警方建議民眾使用提款機時要提高警覺,隨時注意是否有不尋常的狀況,並盡量使用固定的提款機,就能識破詐騙手法。輸入密碼時也一定要設法遮蔽,並小心在提款機附近出沒的可疑人士。
本文節錄自《How It Works知識大圖解 國際中文版》第 23 期(2016 年 08 月號)
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想像以下這個情境:經過了一週的辛苦工作,你接受同事的邀約來到了酒吧,想在 Friday night 輕鬆一下。入座之後,你發現吧台上有位女子獨自一人。她身材姣好、面容清秀,不像是會來到酒吧的氣質,她肯定是遇上了什麼困難。她一個人在這裡喝悶酒,你的好同事們當然也都注意到了。而年過三十又沒有交往對象的你理所當然地擁有優先權,就在眾人的慫恿下,你鼓起勇氣緩緩地走向吧台。
「兩瓶啤酒!」你對酒保這麼說,希望輕鬆一點的飲料能帶來放鬆的氣氛。她向你看了一眼,似乎對陌生人的接近有點意外,但並沒有展現排斥的神情。你也就順勢地坐到她的身旁。接過啤酒後,你拿了開瓶器豪氣地開瓶。不料!這啤酒外表看似冰山,其內在卻是座火山!源源不絕的泡沫自瓶口不斷湧出,流滿了桌子,灑滿了褲子。在混亂之中她嚇得跳離你三步之遙,你慌張地看向酒保卻又壓抑不住心中的羞憤,回頭看看那群損友早已笑得人仰馬翻,你認為這一定是他們早已安排好的惡作劇……。
啤酒開瓶時,大量的二氧化碳泡沫湧出瓶口是偶爾會碰上的情形(而且是在未經搖晃的情況下)。這種現象的產生,是啤酒在釀造時,其主要的原料-麥,遭受到真菌感染所致,而這些貼附在大麥表面的真菌,其表面富有疏水蛋白。在釀造的過程中,這些疏水蛋白會吸附發酵時所產生的二氧化碳。當啤酒中含有過多的二氧化碳,開瓶時就會有大量的泡沫湧出。釀酒廠為了因應這種現象,會加入啤酒花萃取物(hops extract)作為抗泡沫因子(antifoaming agent),它們運作的原理是能較二氧化碳優先與真菌表面的疏水蛋白結合,被搶走位置的二氧化碳也就不會在啤酒中留下那麼多了。
以使用啤酒花萃取物為基礎,位於比利時的食品科學家近日更開發了除去泡沫的新技術-利用磁鐵。他們發現,在啤酒釀造時施加磁場,能將這些作為抗泡沫因子的啤酒花萃取物化分為更小的粒子,如此一來便能有效地提升與疏水蛋白的結合(分子更小、表面積增加的原理),也更能夠避免啤酒泡沫失控。
研究團隊將於下個月份的《食品工程期刊》(Journal of Food Engineering)中發表此研究結果。當這個方法真正運用在釀造啤酒時,其極佳的效率可令製酒商減少啤酒花萃取物的添加,而這對於降低成本相當具有潛力。研究團隊表示,在未來的研究中,希望能達到在工業生產的尺度下,單以施加磁場就能夠減少泡沫形成的結果。
所以說囉,當下次再遇到啤酒噴發的情形,切記:莫急、慌莫、莫害怕。保持鎮定,將溢出的啤酒清理乾淨後,你大可以從容地分享啤酒暴走的原理。如此一來不但展現了氣度,避免錯怪朋友,更能夠散發身為一個科學青年的無窮魅力。
參考資料: