也許出軌，和你想像的不同──依附理論系列(十二)

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

讓房子增值的方法

一位房地產經紀人接受《房地產》雜誌訪問時談到，她在澳洲賣過一棟房子，那棟房子「有一個寬廣的花園露台，冬天面向波濤洶湧的大海，迎著狂風吹拂」。

她開了暖氣，但在開放看屋日刻意把暖氣調小，「點燃蠟燭，放一些有情調的音樂。」她告訴《房地產》雜誌，那棟房子「之前的售價是兩百五十萬澳幣，最終是以兩百七十六萬澳幣賣出，成果斐然，我覺得這一切要歸功於在冬天做出那樣溫暖的展示」。

由此可見，在「寒冬」戶外環境的對比下，提供「溫暖」的室內環境能夠有效地提高賣價。或許吧！但是，一如既往，當我們試圖根據心理學原理提出切實可行的現實建議時，往往赫然發現我們生活在一個充滿因果關係的世界裡，深受多種可能變數的影響。

因此，我們應該謹記統計學中所謂的「可解釋變異」（explained variance），而我們通常只能解答其中一些。例如，房地產產業裡，購屋者的購屋時間會受到一些固有的變化所影響，比如熱門假期有較多的閒暇時間看房、總體經濟狀況（景氣好壞）、房貸是否容易取得等等。

此外，冬天雖然可以讓一棟精心陳列的「溫暖」屋子看起來特別有吸引力，但在很多地區，這種賣屋方式需要買家在寒冬中冒著風雪與凍雨去看屋，那很容易令人望之卻步。一間房子或許在冬天看起來價值較高，但要是缺乏前景與競爭出價，就可能會壓低價格。那些因素與溫度無關，卻也會影響一間房子的預期售價。

所以，在我們深入研究資料之前，這裡有個免責聲明：除了溫度以外，還有其他變數也對房屋的售價有很大的影響。

為什麼會有家的感覺？

雖然我們應該認真看待這種涉及多種因果關係的情況，但無論你是想賣屋、還是推銷其他產品、服務、想法或觀點，瞭解背後的演化與文化驅動因素，仍能為你增添一些優勢。知道該從演化與社交體溫調節的哪個角度出發以說服顧客，其實滿實用的。我們也應該注意，不要從單一面向解釋我們與房屋及其他「商品」之間的溫度調節關係。

歷史顯示，人類一直在尋找空間的分界線─從天然洞穴、壁龕、洞室到小屋，最後是房屋─以便把掠食者與大自然的力量隔絕在外，尤其是抵禦要命的酷寒。

我認為，生存是一個關鍵的動機，促使人類強化住屋功能，使其超出維持基本生存所需。物質文化的證據也證明了，住屋是用來滿足我們的從屬或歸屬感。一間房子越能夠滿足這種從屬或歸屬感的需求，感覺起來越舒適溫馨，也會越有家的感覺，或者套用依附理論的說法，越容易讓人覺得那是一個「安全的避風港」。

許多研究提出以下假說：我們把某個空間分界視為「家」的認知機制，跟早期演化與個體發展時，幫助我們透過其他人來禦寒的生理機制（即依附與恆定體溫調節機制）是一樣的。

早期人類與其他哺乳動物，確實會把體溫調節任務分散給一個群體來承擔，而在社交演化的過程中，房子至少取代了一部分社會分擔的功能。某種意義上來說，這個概念如此明顯，甚至不言而喻。隨著文化發展，房子變成一種方便又有效率的禦寒方式，再加上室內供暖技術的發展，也提供了產生熱能的方法。

為了研究這點，我和以前的學生范艾克（Bram van Acker）與潘托夫萊特（Jennifer Pantophlet），以及其伙伴克瑟雷爾斯（Kayleigh Kerselaers）一起設計了幾個研究，以測試氣溫下降時，房地產廣告中的房屋是否變得更有吸引力。

我們想要測試「房子就是家」的概念中、比較沒那麼顯而易見的一面：更具體地說，是它的社交體溫調節功能。我們想知道，環境溫度較低，會不會讓人對房屋產生偏好，就像低溫使人對他人產生依附感，而去租浪漫電影來看或產生懷舊念頭一樣。

由於房地產經紀人直覺認為「溫暖」的房子最熱銷，所以我們試著從經驗上驗證，像家一樣的房子，要如何藉由營造「家的感覺」讓我們想要與他人在一起。此外，我們也想調查這種歸屬感能不能滿足體溫調節的需求，以及是否會使人更願意為廣告中的房子支付更高的價格。

我們的推論是，溫度與「家的感覺」之間的關聯，是由我們想與他人在一起的動機所促成的。接著，我們設計了一套研究，裡面包含三個研究，以調查較低溫度如何誘發社會心理學家帕克（Lora E. Park）與馬納（Jon K. Maner）所謂的「歸屬的渴望」，這個歸屬的渴望是由想要打電話給朋友或跟朋友在一起等行為來衡量。

從這裡，我們希望進一步知道，這種歸屬的渴望如何促使我們對「感覺像家」的房子產生偏好。

為了確保研究結果的準確性與可複製性，我們使用線上協作網站「開放科學平台」（Open Science Framework）來決定我們的假說，並在收集資料之前先暫停一切決定，把探索性的「假說生成研究」與驗證性的「假說檢驗研究」分開。

我們認為，較低的溫度應該會引發一種「歸屬的需求」。此外，溫度也能用來預測一個人覺得一間房子多有家的感覺，以及他願意付多少錢買那間房子。第二個維度因為看似較為「客觀」（因為它提供具體的數字，例如對溫度的感知，而不是「較暖」或「較冷」這種主觀的感覺），也許能佐證一個觀點：待售屋給人的「居家舒適感」渴望，與行動的經濟性有關。

其他的因素

本書前面提過，行為生態學以及由此延伸的體現認知，可為行動機會的決策提供資訊，以便權衡行動的效益與成本。

例如，面對相同的斜坡時，背負沉重背包的人所估計的坡度，會比沒有背背包的人還陡。一個人所估算的上坡代謝成本（能量消耗），會影響他對角度的「客觀」感知。就像考慮爬坡的旅人會先自問是否負擔得起爬坡的代謝成本一樣，潛在的購屋者雖然想要一個溫馨的家，但也會自問是否負擔得起那些舒適特質的額外成本。

我們在本書中已經看到，體溫調節在人際互動中扮演多麼重要的角色。體溫調節在基因與文化的演化，以及這兩種演化的持續相互交流中，都扮演吃重的角色。尤其，我們已經看到社交體溫調節如何促使我們組織與加入更多元的網絡，創造文化、社會、文明。

這一切的核心，都在於我們始終非常需要把核心溫度維持在很窄的範圍內，以達到溫度恆定。雖然如今人類已經開發出許多工具，使富國的人民不再覺得這是如此重要的問題，但這其實是攸關生死的迫切課題。

——本文摘自《做個有溫度的人：溫度如何影響我們的生活、行為、健康與人際關係》，2022 年 9 月，時報出版，未經同意請勿轉載。

賽局理論演算的「穩定婚姻」

賽局理論中有所謂「穩定婚姻問題」。在所有婚姻狀態均「穩定」的已婚社群，每對夫妻各自都無法找到比現在更好的另一半。換句話說，所謂「穩定」的已婚社群，就是丈夫想出軌，他想出軌的對象也不認為他會比現在的另一半來得好，因此不可能會跟這位丈夫在一起，反之妻子亦然。 因此，婚姻中的男女即使見異思遷，實際上也改變不了自己的婚姻狀態。

穩定婚姻意涵社群中，曠夫怨婦不可能藉著與原來配偶離婚，再互相結婚來改進他們的婚姻狀況。這也是賽局理論所說的「伯瑞多最佳」狀態。但這並不代表每個婚姻中人都是如魚得水，他們可能只是找不到更好而有意願的對象而已。

「穩定婚姻問題」尋求一個把男女配對而形成穩定婚姻社群的演算法。這方法早在 1962 年即由 2012 年諾貝爾經濟學獎得主 Lloyd Shapley 和 David Gale 解出。其方法稱做 Gale-Shapley 演算法。Gale-Shapley 演算法的應用遠超過婚姻配對問題，例如美國醫學協會把住院醫師與實習醫院配對便用了這個演算法。

這個演算法要求社群中每個人都要列出他或她對所有異性的喜好順序。例如在三男三女的社群中，假設各人的偏好順序如下表：

三男三女共可有六組不同的婚姻配對，其中有三組是穩定婚姻。

第一組：（A 女，乙男）、（B 女，丙男）、（C 女，甲男）。社群中每位女士均嫁了她們最心儀的男士，但每位男士均娶了他們最看不上眼的女士。很顯然地，雖然男士們都蠢蠢欲動，其奈女士們不動如山何？這組婚姻符合穩定的定義。

第二組：（A 女，甲男）、（B 女，乙男）、（C 女，丙男）。與第一組恰恰相反，這裡每位男士均娶了他們最心儀的女士，但每位女士均嫁了她們最看不上眼的男士。依同理，這組婚姻也是穩定的。

第三組：（A 女，丙男）、（B 女，甲男）、（C 女，乙男）。這裡不分男女均已獲得了次愛對象的垂青。如果有人還不知足，想更上一層樓，很抱歉：他（她）們心目中最愛的對象卻看他（她）們最不上眼呢，還是乖乖守護家庭吧。穩定婚姻！

從這個例子可以看出：穩定婚姻的演算法並不保證唯一解，而且也不保證人人都美滿幸福。

那麼，對婚姻充滿浪漫期待的青年男女們如何才能在穩定的前提上爭取到如意的對象呢？賽局分析顯示，採取主動的一方，比較容易得到排序較高的對象。例如若女性採取主動，則結果較可能是第一組。若男性採取主動，則結果較可能是第二組。被動的一方很可能在形勢比人強的情形下止於末選。

網路上有好幾個網頁以 Python 程式語言執行了 Gale-Shapley 演算法。有興趣的讀者可以參考文末書目。

中國古詩中的穩定婚姻問題

這裡以兩首中國古詩為例說明什麼是「穩定婚姻」、什麼不是「穩定婚姻」。

從漢朝樂府詩 《陌上桑》來看穩定婚姻問題

漢朝樂府詩《陌上桑》全詩如下：

日出東南隅，照我秦氏樓。秦氏有好女，自名為羅敷。羅敷喜蠶桑，採桑城南隅。青絲為籠繫，桂枝為籠鉤。頭上倭墮髻，耳中明月珠。緗綺為下裙，紫綺為上襦。行者見羅敷，下擔捋髭鬚。少年見羅敷，脫帽著帩頭。耕者忘其犁，鋤者忘其鋤。來歸相怨怒，但坐觀羅敷。

使君從南來，五馬立踟躕。使君遣吏往，問是誰家姝。「秦氏有好女，自名為羅敷。」「羅敷年幾何？」「二十尚不足，十五頗有餘。」使君謝羅敷：「甯可共載不？」

羅敷前致辭：「使君一何愚！使君自有婦，羅敷自有夫。東方千餘騎，夫婿居上頭。何用識夫婿？白馬從驪駒。青絲繫馬尾，黃金絡馬頭；腰中轆轤劍，可直千萬餘。十五府小吏，二十朝大夫，三十侍中郎，四十專城居。為人潔白皙，鬑鬑頗有鬚。盈盈公府步，冉冉府中趨。坐中數千人，皆言夫婿殊。」

這詩中的「使君」與「羅敷」都已婚。「使君」喜歡「羅敷」甚於喜歡自己太太，但是「羅敷」喜歡自己的先生甚於「使君」。何以見得？「使君一何愚」等於現代人罵無聊男子是「癡漢」。而「皆言夫婿殊」更掩不住嫁了如意郎君的沾沾自喜。

另外，詩中雖未點明，但「羅敷」的夫婿四十幾歲了能娶到十幾歲而又真心愛慕他的美女，即使「使君」的太太羨慕「羅敷」先生高富帥，怨嘆「使君」隨地拈花惹草，「羅敷」的先生應該不至於會喜歡她甚於喜歡自己太太。果然如此，這兩對夫妻所組成的社群，其婚姻狀態便算「穩定」。所以「穩定婚姻」不代表婚姻中人不見異思遷，而是即使想劈腿自己更喜歡的人也找不到願意的對象而無法做到。

依照上面的假設，各人的偏好順序如下：

我們可以看到（羅敷，羅敷夫）、（使君婦，使君）的配對是穩定的。雖然使君婦跟使君都是跟他們的最末順位結婚，可是那即使不滿意也已經無法改善了，被罵「癡漢」也只能黯然。

從《節婦吟·寄東平李司空師道》來看穩定婚姻問題

同樣描寫婚姻狀態的唐代張籍的《節婦吟·寄東平李司空師道》，道出了不太一樣的情境。

君知妾有夫，贈妾雙明珠。
感君纏綿意，繫在紅羅襦。
妾家高樓連苑起，良人執戟明光裡。
知君用心如日月，事夫誓擬同生死。
還君明珠雙淚垂，恨不相逢未嫁時。

這首詩中的「妾」受到「君」的撩撥其實已經動了心。她起初還把「君」贈她的兩顆明珠繫在她貼身的紅色蕾絲小可愛上。後來雖然還給了他，並不是因為喜歡「良人」甚於喜歡「君」。

何以見得？詩中所引用的理由是「妾家高樓連苑起，良人執戟明光裡」。這兩句我怎麼看怎麼不對勁。也許傳統的解釋是說夫家有錢還位居高官。但高樓深宅事實上並沒有防得了「妾」與「君」私通款曲，當然更栓不住她愛慕的心。

至於「良人執戟明光裡」，其實也不過是在皇宮充當侍衛，並不是什麼大不了的官，遠比不上「陌上桑」裡羅敷的夫婿。說不定「良人」不值班的夜晚便拿著他那枝戟月光下在自家門外巡防太太私奔呢！無論如何，這詩裡的「妾」只是個受傳統規範羈束的「節婦」加「怨婦」。「事夫誓擬同生死」不過是「從一而終」的概念。

最後一句「恨不相逢未嫁時」更毫不掩飾地表明了「怨婦」的心情：如果不是喜歡「君」甚於喜歡「良人」，直接罵他「痴漢」就是了，何至於「還君明珠雙淚垂」？又何需心中有恨？這樣的婚姻只能以外力來維持穩定，算不得賽局理論的「穩定婚姻」。

在這個配對中，假設各人的偏好順序如下（註：原詩未提「君」是否已婚。這裡的分析假設他已娶妻，但「君婦」的偏愛順序並不重要。）：

（妾，妾夫）、（君婦，君）的配對是不穩定的，因為「妾」跟「君」如果做得到可以離開原配、互結連理而改進他們的婚姻幸福。只是不幸活在不能隨意離婚的時代，也只能「恨不相逢未嫁時」了！

參考書目：

1. D. Gale and L. S. Shapley. “College Admissions and the Stability of Marriage.” The American Mathematical Monthly, Vol. 69, No. 1 (Jan., 1962), pp. 9-15.
2. Alexander Osipenko, “Gale–Shapley Algorithm Simply Explained.”
3. 漢娜．弗萊著，洪慧芳譯。《數學的戀愛應用題》第三章〈提高安打率的秘密〉。天下雜誌出版。