為什麼不能下海？海灣中有隻海豚太熱情啦

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

法國在路易十四的打造下成為時尚中心，即使過了百年，依然擁有絕對性的影響力，正如美國第二任總統約翰亞當斯（John Adams）於一七八二年寫道：

在巴黎的首要之務，永遠是先派人去找裁縫、假髮師傅跟鞋匠。
這個國家已經確立了它在時尚界的主宰地位，其他任何地方的衣服、假髮、鞋子在巴黎通通上不了檯面，此為法國向歐洲各國課徵關稅的眾多管道之一，對美國也不例外。
維持並提升國家在時尚方面的影響力，是法國王室政策相當重要的一環。

路易十四與柯爾貝推行的諸多政策不只為國家帶來豐碩的經濟成果，對內也滿足了政治上的需求。在路易十四手中，服裝成了一種精妙的控制手段，某些服飾成為寵臣的象徵，比方說由路易十四親自設計、綴有金銀刺繡的「裘斯特克」（just-aucorps à brevet）藍色絲綢外套，一次僅容許五十名貴族穿著，且只有穿上它的人才能跟隨路易十四外出打獵，是爭取他青睞的難得機會。能夠貼身接觸君王，對貴族而言是最重要的事。

路易十四本人就是這場宮廷古裝大戲的主角。他熱愛芭蕾舞，曾在宮廷舞劇中飾演太陽神阿波羅而獲得「太陽王」稱號，並持續領銜演出許多劇碼，藉此秀出他那雙據說非常自負的健美小腿。

他腳上的鞋子（不是靴子）將美腿的線條展現得淋漓盡致，在他執政期間風靡一時，尤其是那雙紅色高跟鞋。

但路易十四扮演過最偉大的角色終究還是他自己，就跟瑪莉蓮夢露（Marilyn Monroe）一樣，以精湛到位的演技展現出真正自我。事實上，他的著裝流程才是宮廷內最精心策劃的儀式。路易十四有所謂「早朝」的接見慣例，全程總共有六輪，由特權人士依序進入寢宮向他請安，可看出其地位高低及受寵程度，但幾乎所差無幾。能夠出席早朝並獲得接近國王的機會，是每個朝臣夢寐以求的無上殊榮。

前兩輪接見時，路易十四還躺在床上：先是他的婚生與私生子女，接著才是最受寵的貴族。

他一起身，負責宮廷內務的內廷大臣與首席寢宮侍從便將長袍擺好，接著讓下一批人進來；等他穿上鞋子，再開放下一輪。

王室內務總管及首席衣袍侍從兩人一左一右拉住衣袖，脫下他的睡衣，再小心翼翼替他換上內廷大臣遞上的日常服，由首席貼身侍從及衣袍侍從各自替他套上兩邊的袖子，接著繼續穿鞋、佩劍、披上外袍。

這一連串行禮如儀的動作不禁讓人想起遠古蘇美神話中掌管愛與生育的女神伊南娜（Inanna）：她決定去冥界找姊姊厄里斯奇格（Ereshkigal），途中必須穿過八道門，每一道都得脫下一件衣服才能通過。

儘管這些繁文縟節都是路易十四自己一手立下的規矩，但朝臣百官無不恪守，就連他死後也不例外。

法國王室對於人民穿著打扮及階級流動的焦慮並非在路易十四掌權期間才浮現。事實上早從十五世紀開始，政府就制定了一連串的禁奢令，從法律條文中便可看出端倪。一四八五至一六六○年間通過了十八項法令，意圖管制法國民眾的衣著及飾品穿戴。

例如，一五一四年頒布的法律在前言中開宗明義指出：「絕對嚴禁所有人，包括平民及非貴族人士……利用穿衣風格或服裝打扮假冒貴族之頭銜。」這兩百年來，法國君主試過各種手段，包括限定貴族才能使用絲綢、禁止將金銀用於織品（從而導致貴金屬無法轉入國庫或在市面流通）、建立顏色位階制度等。

從亨利四世到路易十四在位期間，教會講道更進一步強化禁奢法的立意，要求每個人按照地位階序著裝，不可踰矩。

禁奢法是否真能奏效令人懷疑。以散文著稱的哲學家蒙田（Montaigne）認為此舉適得其反。他寫道：「我們的法律試圖規範愚蠢而虛榮的食衣開銷，反而弄巧成拙，」因為這些法令「只會激起大家更想花錢的欲望。」但就在路易十四於一七一五年逝世後，禁奢法隨之廢弛，彷彿打開了水閘，追逐時尚的浪潮正式從上流社會解放，傳入民間。

奢華的衣物不再是貴族的專利。在服裝類型全面解禁，人人皆能仿效的情況下，貴族只能在風格樣式上作文章，藉由不斷變化的細微差異來與大眾做出區隔。

套句盧梭（Jean-Jacques Rousseau）一七六一年小說《新愛洛伊絲》（The New Eloise）核心人物聖波洛（Saint-Preux）的話：「舉目所及，人人不分貴賤，衣著大同小異；若非公爵夫人慧眼獨具，能看出資產階級女性所不敢模仿的風格特色，幾乎無從區分貴族與平民。」這種「一眼看出風格特色的本事」加快了十八世紀法國服裝樣式變化的腳步，而現代時尚之濫觴，即源自於這種日益加速的演變週期。

社會上各階層總是緊跟著上層人士的風向爭相模仿。大眾對時尚的議論尤其激烈，是因為有關服裝的爭辯已經演變成一種「代理人戰爭」，實際上的問題核心是舊制度一成不變的地位階序正逐漸被日益顯著的社會流動取代。社會階層產生新的可塑性，使某些人感到惴惴不安，服裝便成了代罪羔羊。

戲劇家埃德梅．鮑索（Edme Boursault）在一六九○年推出的《伊索寓言》（Les Fables d’Esope）寫道：

巡佐太太要是穿得起，

就會濃妝豔抹，打扮得像個老鴇；

皮條客的妻子為了給人留下好印象，

穿得跟律師太太一樣端莊；

律師太太甚至膽敢

模仿議員夫人的神態樣貌；

就連議員夫人也毫無顧忌，

與議長夫人爭妍比美。

紀錄顯示，法國在路易十四之後確實繼續立法規範布料的用途，但這些法令只是證明了當時社會鋪張炫富的風氣愈演愈烈，一發不可收拾。僕人的制服被貴族拿來當成宣揚聲望的工具，貴族間的地位之爭最終促使政府在一七二四年立法禁止穿著制服的僕人使用綴有金銀裝飾的絲襪。

羅什在一份針對巴黎財產紀錄的詳細研究中明確點出，整個十八世紀，巴黎各個社會階層─舉凡貴族、專業職人、工匠、店舖業者、工人及家傭等─在服裝上的消費都有所增長：「每一種社會類屬（social categories）皆陷入不斷加速的變化更迭之中。」

路易十四時期興起的時尚出版業方興未艾，自一七○○至一八○○年間，法國有多達五十種不同的雜誌期刊在市面上流通，跟服裝有關的書籍亦出現爆炸性的成長，十八世紀後半的出版量比起前半世紀足足超出五倍以上。因此法國作家夏爾．佩羅（Charles Perrault）一六九七年出版的改編童話《灰姑娘》（Cinderella）在此時大受歡迎，或許也不足為奇。

故事描述女主角透過一襲優雅禮服及精美便鞋的穿針引線，從可憐的廚房女傭飛上枝頭嫁給國王，成為皇后。新衣的魅力產生強大的吸引力，盜竊衣物的罪行亦隨之增加。

一七六○至一七六九年間，巴黎的一千七百起審判案件中，就有九百多起（占整體的五成二）與衣物及亞麻織品有關。服裝出租變成熱門行業，假如灰姑娘真有其人，她只需要租件禮服就能脫離苦海，從無名小卒搖身一變枝頭鳳凰，但實際上的社會底層並沒有如此幸運。

某位名叫拉方丹（Lafontaine）的人大吐苦水，說他把衣服租給那些「閱人無數的女性」（暗指妓女），最後她們卻穿著這些衣服死在醫院或牢裡，害他足足損失了四千五百里弗（livre）。

——本文摘自《穿過了：從人類服裝史發掘全球製衣體系背後的祕辛》，2023 年 10 月，時報出版，未經同意請勿轉載

宣揚「愛國主義」而掀起的人民戰爭

法國革命者大聲宣揚「不再有政治操弄、軍事藝術，只有火、鋼鐵和愛國情懷」。而拿破崙的天才之處在於將口號變為現實。拿破崙的軍隊放棄了只會拖慢職業軍隊行軍速度的補給線，轉而在當地購買或竊取所需的物資。

十七世紀以來，沒有人嘗試過這項做法，因為部隊規模太過龐大，無法在軍隊沿線的農場取得足夠食糧。拿破崙的應變之道是，將軍隊拆散成軍團和單位更小的師，每個軍團或師沿著不同路線行進，在必要情況下也能獨立作戰。但勝利的關鍵在於，這些軍團和師能在發現敵人後迅速集結，使拿破崙掌握壓倒性的軍事力量。

戰場上，拿破崙也遵循著同樣原則。他的部隊無法像舊式部隊那樣發動精心設計的火槍陣攻勢，所以他不要求軍隊這麼做，而是讓散兵排成鬆散的隊形狙擊敵人整齊的防線，大量步兵則在火力掩護下以不規則的陣形衝鋒。

接近敵軍時，部隊可以分散成大致陣列進行火槍陣射擊，以數量代替準度，或是用固定的刺刀殺入敵人防線。即使是敵人派出的專業軍隊，面對革命軍的衝鋒也常落荒而逃。

就在康德撰寫《永久和平論》期間，發動人民戰爭的法國軍隊在未深思熟慮的情況下，戰爭目的就由捍衛革命轉為擴大革命成果。拿破崙在一七九六年橫掃義大利北部，一七九八年入侵埃及，一八○○年十二月率軍一路攻打到離維也納僅五十英里處。一八○七年，康德去世三年後，拿破崙占領了康德的家鄉柯尼斯堡（Königsberg）^[註1]。

歐洲的人民戰爭與美國革命背道而馳。一七八一年，英軍在約克鎮投降後，美國人鑄劍為犁，將兵力投入生產中。革命將領回到他們的農場，而傑弗遜和志同道合的共和黨人則頑強抵制中央集權、稅制、國債、常備軍及利維坦的一切統治手段。

據此，某些美國人堅信他們比腐敗的歐洲人更有美德。然而，每當美國意識到危險時仍會向利維坦靠攏，一七九○年代當法國入侵的恐懼蔓延全國時就是如此。這證明歐美真正的差異在於政治地理層面。

美國在一七八一年後就鮮少面臨生存威脅，因此只要維持微小的軍事力量即已足夠，甚至能針對利維坦的存廢進行辯論。另一方面，歐洲列強則面臨著來自鄰國四面八方的威脅，最微小的弱點都相當致命，共和國若要生存就必須像其他君主國家一樣戰鬥。

權力的演變——「民族主權」最終成了「帝國主義」

在歐美兩大洲，愛國情操高漲只是權利開放的社會秩序興起後的現象之一。然而，當拿破崙意識到這熱情能與共和國體制脫鉤時，法國的人民戰爭開始走向與美國截然不同的道路。

一七九九年，一場悄無聲息的政變使拿破崙成為法國君主，一八○四年他更公開加冕自己為皇帝。

從那時起，法國軍隊出征的目的不再是捍衛主權，而是帝國擴張這個老套的理由。

華盛頓曾認為商業使戰爭變得多餘，但拿破崙不這麼想，一八○六年後他更試圖證明情況恰恰相反，打算利用戰爭來壓制商業活動。他要求戰敗國加入法國的「大陸體系」，這個貿易禁令實際上是為了封鎖英國進入歐洲市場的通路，企圖從經濟上拖垮英國。

歐洲要再經歷十年的戰爭，包括歐洲史上一些規模最大的戰役（如一八一三年動員六十萬人的萊比錫之役），才證明拿破崙的想法是錯的。以戰爭壓制商業的唯一辦法，就是透過法國艦隊封鎖英國貿易通路，但由於貿易是如此有利可圖，因此英國總能生產比法國更優良的船艦、訓練更優秀的船員。

拿破崙的海上封鎖宣告失敗，而由於英國在全球的貿易得以生存，歐陸國家很快就發現比起英國依賴歐陸，歐陸反而更依賴英國貿易。因此，其他歐陸國家漸漸找到繞過大陸體系的方法，和英國通商。

拿破崙為強化大陸體系所發動的戰爭，很快就使人民戰爭達到勝利頂點。一七九九年以來，拿破崙已證明能透過人民戰爭取得王位，而歐洲朝代悠久的君主漸漸學會以同樣的方式扳倒他。

一八○八年，當拿破崙發動半島戰爭占領西班牙，打算將其納入大陸體系，法軍在當地陷入人民起義的泥潭中。西班牙起義者在英國派遣正規軍支援下，往後六年間成功在當地牽制住數十萬法軍。

但拿破崙仍執意強化大陸體系，他在半島戰爭後入侵俄羅斯，使情勢雪上加霜。如第三章所述，正是這次決斷失誤啟發了克勞塞維茨的「頂點論」。

克勞塞維茨的祖國普魯士投降法國後，憤恨之情促使他在一八一二年以志願兵身分加入俄軍，後來他意識到自己的反法情緒僅僅是拿破崙做得太過頭造成的巨大效應而已。

戰爭的情勢正被逆轉，拿破崙占領莫斯科兩年後，包括俄羅斯在內的第六次反法聯盟占領巴黎，將拿破崙流放至義大利外海孤島上。然而，拿破崙於一八一五年潛回法國重新召集軍隊，並在滑鐵盧戰役迎戰英軍。但這場戰役最終功虧一簣，拿破崙被流放到更偏遠的大西洋小島上。

英國這座新式、權利開放的貿易帝國，最終在拿破崙軍國主義、人民戰爭新舊結合帶來的巨大挑戰中倖存下來。一八二一年，拿破崙逝世於大西洋小島上（有傳聞指出是英國派人毒死他），大英帝國自此成為統治歐洲的巨人。

英國在各地充當世界警察的行為是有回報的。儘管派遣英國戰艦巡視航道相當花錢，但這麼做很值得，因為自一七八一至一八二一年間，英國的出口就增漲了兩倍，英國工人成為世界生產力最高的族群。

解決了前所未見的拿破崙戰爭後，英國也成長為一座前所未見的強盛帝國。

註釋

註1：今名加里寧格勒，隸屬於俄羅斯。

——本文摘自《戰爭憑什麼：從靈長類到機器人的衝突與文明進程》，2022 年 11 月，黑體文化出版，未經同意請勿轉載。