南安小熊落難記：故事，從一隻走失的小熊開始——《小熊回家：南安小熊教我們的事》

本文由 Amway 委託，泛科學企劃執行。

到底怎樣才算是「乾淨」？這不是什麼靈魂拷問，而是一個價值上億的商業命題。

在半導體產業的無塵室中，「乾淨」的定義極其殘酷：一粒肉眼看不見的灰塵，就足以讓造價數百萬美元的晶圓直接報廢。空氣品質的好壞，甚至能成為台積電（TSMC）決定是否在當地設廠的關鍵性指標。回到你的家中，雖然不需要生產精密晶片，但我們呼吸系統中的肺泡同樣精密，卻長期暴露在充滿 PM2.5、病毒以及各種揮發性氣體的環境中。為了守護健康，你可能還要付費購買「乾淨的空氣」來用。

因此，空氣議題早已超越單純的環保範疇，成為同時影響國家經濟與個人健康的重要問題。

很多人可能沒想到，無論是家用的空氣清淨機，還是造價動輒百億的頂尖晶圓廠，它們對抗污染的核心武器並非什麼複雜的雷射防護罩，而是同一件看起來平凡無奇的東西：一片外觀像紙一樣的 HEPA 濾網。但你真的相信，就憑這層厚度不到幾公分的板子，能擋住那些足以毀滅精密晶片、滲透人體細胞的「奈米級刺客」嗎？

這片大家都聽過的 HEPA 濾網，裡面到底是什麼？

首先，我們必須打破一個直覺上的誤解：HEPA 濾網（High Efficiency Particulate Air filter）在本質上其實並不是一張「網」。

細懸浮微粒 PM2.5，是指粒徑在 2.5 微米以下的污染物，它們能穿過呼吸道直達肺泡，並穿過血管引發全身性發炎。但這只是基本，在工廠與汽車尾氣中，還存在粒徑僅有 1 微米的 PM1，甚至是小於 0.1 微米的「超細懸浮微粒」（UFP，即 PM0.1）。 UFP 不僅能輕易進入血液，甚至能繞過血腦屏障（BBB），進入大腦與胎盤，其破壞力十分可怕。

如果 HEPA 濾網像水槽濾網或麵粉篩一樣，單靠孔目大小來「過濾」粒子，那麼為了攔截奈米微粒，濾網的孔目只能無限縮小到幾乎不透氣的程度。更別說在台積電或 Intel 的製程工程師眼裡，一般人認為的「乾淨」，在工程師眼裡簡直像沙塵暴一樣。對於線寬僅有 2 奈米或 3 奈米（相當於頭髮直徑萬分之一）的晶片而言，空氣中一顆微小的塵埃，就是一顆足以毀滅世界的隕石。

因此，傳統的過濾思維並非治本之道，我們需要的是原理截然不同的過濾方案。這套技術的雛形，最早可追溯至二戰時期的「曼哈頓計畫」。

HEPA 的前身，誕生於曼哈頓計畫！

1940 年代，製造濃縮鈾是發展原子彈的關鍵。然而，若將排氣直接排向大氣，會導致致命的放射性微粒擴散。負責解決這問題的是 1932 年諾貝爾化學獎得主歐文·朗繆爾（Irving Langmuir），他是薄膜和表面吸附現象的專家。他開發了「絕對過濾器」（Absolute Filter），其內部並非有孔的篩網，而是石綿纖維。

有趣的來了，如果把過濾器放到顯微鏡下，你會發現纖維之間的空隙，其實比某些被攔截的粒子還要大。那為什麼粒子穿不過去呢？這是因為在奈米尺度下，物理規則與宏觀世界完全不同。極微小的粒子在空氣中飛行時，並非走直線，而是會受到空氣分子撞擊，而產生「布朗運動」（Brownian Motion），像個醉漢一樣東倒西歪。

當粒子通過由緻密纖維構成的混亂迷宮時，布朗運動會迫使它們不斷轉彎、移動，最終撞擊到帶有靜電的纖維上。這時，靜電的吸附力會讓纖維就像蜘蛛網般死死黏住微粒。那些狂亂移動的奈米刺客，就這樣被永久禁錮迷宮中。

現在最常見的 HEPA 材料，是硼矽酸鹽玻璃纖維。

現代 HEPA 濾網最常見的核心材料為硼矽酸鹽玻璃纖維。這些玻璃纖維的直徑通常介於 0.5 至 2 微米之間，它們在濾網內隨機交織，像是一座茂密「黑森林」。微粒進入這片森林後，並非僅僅面對一層薄紙，而是得穿越一個具有厚度且排列混亂的纖維層，微粒極有可能在布朗運動的影響下撞擊並黏附在某根玻璃絲上。

除此之外，HEPA 濾網在外觀上還有一個極具辨識度的特徵，那就是像手風琴般的摺紙結構。濾材會被反覆摺疊、摺成手風琴的形狀，中間則用鋁箔或特殊的防潮紙進行結構支撐，目的是增加表面積。這不僅為了捕獲更多微粒，而是要「降低過濾風速」。這聽起來可能有點反直覺：過濾不是越快越好嗎？

其實，這與物理學中的流速控制有關。想像一條水管，如果你捏住出口，水流會變得湍急；若將出口放開並擴大，雖然總出水量不變，但出水處的流速會變得緩慢。對於 HEPA 濾網而言，當表面積越大，單位面積所需承載的空氣量就越少，空氣穿透濾網的速度也就越低。

低流速代表微粒停留在濾網內的時間也更久，增加被捕捉的機會。此外，越大的表面積也為 HEPA 濾網帶來了高「容塵量」，延長了使用壽命，這正是它能夠稱霸空氣清淨領域多年的主因。

然而，即便都叫做 HEPA 高效率空氣微粒子過濾網 (High Efficiency Particulate Air filter)，但每個 HEPA 的成分與結構還是會不一樣。例如 安麗逸新空氣清淨機 SKY ，其標榜「可過濾粒徑最小至 0.0024 微米」的污染物，去除率高達 99.99%。

0.0024 微米是什麼概念？塵蟎、花粉、皮屑或黴菌孢子，大小約在 2 至 200 微米；細懸浮微粒  PM2.5 大小約 2.5 微米，細菌也大概這麼大。最小的其實是粒徑小於 0.1 微米的「超細懸浮微粒」，大多數的病毒（如流感、新冠病毒）都落在此區間。對安麗逸新 的HEPA濾網來說，基本上通通都是可被攔截的榜上名單。

在過敏防護上，它更獲得英國過敏協會（Allergy UK）認證，能有效處理 19 大類、102 種過敏原，濾除空氣中超過 300 種氣態與固態污染物。

然而，同樣的過濾邏輯一旦進入半導體無塵室，就必須換一條更為嚴苛的技術路線。因為硼矽酸鹽玻璃纖維對晶圓來說有個致命傷，就是「硼 (Boron)」。

在半導體製程中，硼是常見的 P 型摻雜物，用來精準改變矽晶圓的電性。如果濾網有任何微小的破損、老化或化學侵蝕，進而釋放出極微量的硼離子，就可能直接污染晶圓，改變其導電特性，導致晶片報廢。

此外，無塵室要求的是比 HEPA 更極致的 ULPA（超低穿透率空氣濾網） 等級的潔淨度。ULPA 的標準通常要求對 0.12 微米 的粒子達到 99.999% 甚至 99.9999% 的超高攔截率。在奈米級的競爭中，任何多穿透的一顆微塵，都代表著一筆不小的經濟損失。

為了解決「硼」的問題並追求極限的過濾效率，材料學家搬出了塑膠界的王者，PTFE 也鐵氟龍。鐵氟龍不僅耐酸鹼、耐腐蝕，還能透過拉伸製成直徑僅 0.05 至 0.1 微米 的極細纖維，其細度遠勝玻璃纖維。雖然 PTFE 耐化學腐蝕，但它既昂貴且物理上也很脆弱，安裝時若不小心稍微觸碰，數萬元的濾網就可能報銷。因此，你只會在晶圓廠而非一般家庭環境看到它。

即便如此，在空氣濾淨系統中，還有一樣是無塵室和你家空氣清淨器上面都有的另一張濾網，就是活性碳濾網。

活性碳如何從物理攔截跨越到分子吸附？

好不容易將微塵擋在門外時，危機卻還沒有解除。因為空氣中還隱藏著另一類更難纏的大魔王：AMC（氣態分子污染物）。

HEPA 或 ULPA 這類物理濾網雖然能攔截固體微粒，但面對氣態分子時，就像是用網球拍想撈起水一樣徒勞。這些氣態分子如同「幽靈」一般，能輕易穿過物理濾網的縫隙，其中包括氮氧化物、二氧化硫，以及來自人體的氨氣與各種揮發性有機物（VOCs）。

為了對付這些幽靈，我們必須在物理防線之外，加裝一道「化學濾網」。

這道防線的核心就是我們熟知的活性碳。但這與烤肉用的木炭不同，這裡使用的是經過特殊改造的「浸漬處理（Impregnation）」活性碳。材料科學家會根據敵人的不同性質，在活性碳上添加不同的化學藥劑：

• 酸鹼中和：對付氮氧化物、二氧化硫等酸性氣體，會在活性碳上添加碳酸鉀、氫氧化鉀等鹼性藥劑，透過酸鹼中和反應將有害氣體轉化為固體鹽類。反之，如果添加了磷酸、檸檬酸等酸性藥劑，就能中和空氣中的氨氣等鹼類。
• 物理吸附與凡德瓦力：對於最麻煩的有機揮發物（VOCs，如甲醛、甲苯），因為它們不具酸鹼性，科學家會精密調控活性碳的孔徑大小，利用龐大的「比表面積」與分子間的吸引力（凡德瓦力），像海綿吸水般將特定的有機分子牢牢鎖在孔隙中。

空氣濾淨的終極邏輯：物理與化學防線的雙重合圍

在晶圓廠這種對空氣品質斤斤計較的極端環境，活性碳的運用並非「亂槍打鳥」，而是一場極其精密的對戰策略。

工程師會根據不同製程區域的空氣分析報告，像玩 RPG 遊戲時根據怪物屬性更換裝備一樣——「打火屬性怪要穿防火裝，打冰屬性則換上防寒裝」。在最關鍵的黃光微影區（Photolithography），晶圓最怕的是人體呼出的氨氣，此時便會配置經過酸性藥劑處理的活性碳進行精準中和；而在蝕刻區（Etching），若偵測到酸性廢氣，則會改用鹼性配方的濾網。這種「對症下藥」的客製化邏輯，是確保晶片良率的唯一準則。

而在你的家中，雖然我們無法像晶圓廠那樣天天進行空氣成分分析，但你的肺部同樣需要這種等級的保護。安麗逸新空氣清淨機 SKY 的設計邏輯，正是將這種工業級的精密防護帶入家庭。它不僅擁有前述的高規 HEPA 濾網，更搭載了獲得美國專利的活性碳氣味濾網。

關於活性碳，科學界有個關鍵指標：「比表面積（Specific Surface Area）」。活性碳的孔隙越多、表面積越大，其吸附能力就越強。逸新氣味濾網選用高品質椰殼製成的活性碳，並經過高溫與蒸氣的特殊活化處理，打造出多孔且極致高密度的結構。

這片濾網內的活性碳配重達 1,020 克，但其展開後的總吸附表面積竟然高達 1,260,000 平方公尺——這是一個令人難以想像的數字，相當於 10.5 個台北大巨蛋 的面積。這種超高的比表面積，是市面上常見濾網的百倍之多。更重要的是，它還添加了雙重觸媒技術，能特別針對甲醛、戴奧辛、臭氧以及各種細微的異味分子進行捕捉。這道專利塗層防線，能將你從裝潢家具散發的有機揮發氣體，或是路邊繁忙車流的廢氣中拯救出來，成為全家人的專屬空氣守護者。

總結來說，無論是造價百億的半導體無塵室，還是守護家人的空氣清淨機，其背後的科學邏輯如出一轍：「物理濾網攔截微粒，化學濾網捕捉氣體」。只有當這兩道防線同時運作，空氣才稱得上是真正的「乾淨」。

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• 作者：王浤齡、陳玟蓉、高珮珊／台北市立大同高級中學

「數感盃青少年寫作競賽」提供國中、高中職學生在培養數學素養後，一個絕佳的發揮舞台。本競賽鼓勵學生跨領域學習，運用數學知識，培養及展現邏輯思考與文字撰寫的能力，盼提升臺灣青少年科普寫作的風氣以及對數學的興趣。
本文為 2021 數感盃青少年寫作競賽／高中組專題報導類佳作之作品，為盡量完整呈現學生之作品樣貌，本文除首圖及標點符號、錯字之外並未進行其他大幅度編修。

在拍照時，我們總是希望能夠自然地呈現出最漂亮的自己，但這是一件何其困難的事情。法國傳奇攝影師——羅伯特・杜瓦諾曾說：「如果我知道如何拍出好照片，那我每次都會拍出好照片了。」然而有沒有什麼拍攝方法，可以讓照片中的身材比例變得更完美呢？ 

有一天，我和一群朋友到某間知名服飾店逛街，試穿今年流行的秋冬款，並拍照片比較看看，選出較適合自己的衣服。在過程中，我發現一個問題：「為什麼在店家試穿時，全身鏡映照出的自己總是比照片中好看？」

嘗試幾次後，我們發現這是因為自己的身材比例，在鏡子與照片中的呈現是不一樣的，服飾店內的全身鏡，總是使腿的比例看起來比較長。

於是我們開始好奇，拍照時要如何拍攝出如同店裡的全身鏡具有長腿效果的方法，以及，是什麼原因讓這間服飾店內的全身鏡會有這樣長腿的效果呢？ 

上網搜尋之後，發現在這個社群軟體發達的時代，網路上有許多人分享不用俢圖軟體，就能「拍」出完美比例的文章或是教學影片，其結論是：「把手機或相機傾斜一個角度，就可以讓人的腿在照片中的比例變長。」然而，所謂的「傾斜一個角度」到底是幾度，卻沒有網站提供。

事實上，每個人身高比例皆不相同，取景的遠近都不一樣，甚至使用的拍攝器材也不 盡相同，使這個「角度」也會因情況而有所不同。因此，我們試著用所學的數學工具，去推論出不同人在拍照時，手機應該要傾斜幾度才能達到想要的長腿效果？ 

關於服飾店內全身鏡有長腿效果的原因，我在觀察這些鏡子後，發現它們都有傾斜（如圖一），而且與地面都是夾 80 度。這個傾斜角度到底有什麼樣的用意呢？我們試圖去解開這個業界沒有說出來的秘密。 

首先，我們先解釋物理上的「成像原理」。人的眼睛之所以能看到物體、相機可以拍到畫面，都是因為物體反射的光線，進入到眼睛內的視網膜、或是相機裡的底片後所成的「像」。

成像的原理與國中理化所教的凸透鏡成像原理相同，是由三條光線所交會而成的像（圖二），其中平行光通過透鏡後會穿過焦點，而穿過焦點的光通過透鏡後會成為平行光，交會處就是成像地點；並且第三條穿過透鏡的直線光也會與前兩條相交，因此可以由物距與像距算出成像縮放的倍率。 

如果我們在成像位置放一個平面，當成像的平面與物體是平行時，像會與實物相似，但是上下顛倒；但是如果把成像平面傾斜一個角度的話，成像的比例就會因為傾斜的角度，而 與實物的原比例不同。 

我們想要研究相機傾斜角度對照片中人物的身材比例的影響。 

考慮拍攝時，相機高度與被拍攝者的肚臍位置相同，如上面圖三所示，點 D 為相機的焦點，物體反射的光線直線穿過 D點，在另一側的平面上呈現一個倒立的像。

把 \( \overline{AC} \) 當成為一位站立著的被拍攝者， \( \overline{AB} \) =b 為被拍攝者的頭頂到肚臍的長度，即為身長；而 \( \overline{BC} \) =l 為被拍攝者的肚臍到腳底的長度，即為腿長； \( \overline{BD} \) =d 為被拍攝者與相機的距離。

當成像平面垂直地面時，若把像距等比例放大到等於物距時（即是 \( \overline{DI} \) =d ），則 \( \overline{HJ} \) 會是一個全等的倒立像，即 \( \overline{HI} \) =l 為像的腿長、 \( \overline{IJ} \) =b 為像的身長。

若把成像平面傾斜一個角度，轉成 \( \overline{EJ} \) ， 則像的身長會被拉成 \( \overline{IJ} \) → \( \overline{FJ} \)  ，像的腿長會被拉成 \( \overline{IH} \) → \( \overline{FE} \) 。

接下來，我們將推導出一條公式，可以算出相機該傾斜幾度，才能讓被拍攝者的身長及腿長呈現我們所想要的比例。 

假設在照片中，身長比腿長的比例為 \( \overline{FJ} \) : \( \overline{EF} \) =1 : r，先求出 \( \overline{HD} \) : \( \overline{HE} \) 。

如圖四，我們利用「孟氏定理」， ΔJEH 被直線 \( \overline{FD} \) 所截的線段比為

 \( \frac{\overline{JI}}{\overline{IH}} \) ✕ \( \frac{\overline{HD}}{\overline{DE}} \) ✕ \( \frac{\overline{EF}}{\overline{FJ}} \) =1  \( \Rightarrow \) \( \frac{b}{l} \) ✕ \( \frac{\overline{HD}}{\overline{DE}} \) ✕ \( \frac{r}{1} \) =1，則 \( \frac{\overline{HD}}{\overline{DE}} \) = \( \frac{l}{br} \) 。

又因為圖三中， \( \overline{IH} \) // \( \overline{EG} \) ，所以 \( \frac{l}{br} \) = \( \frac{\overline{HD}}{\overline{DE}} \) =  \( \frac{\overline{DI}}{\overline{DG}} \) = \( \frac{d}{\overline{DG}} \)  \( \Rightarrow \)  \( \overline{DG} \) = \( \frac{bdr}{l} \)

\( \overline{IG} \) = \( \overline{DG} \) – \( \overline{DI} \) = \( \frac{bdr}{l} \) -d

因為 ΔEFG ≈ ΔJFI，所以  \( \frac{\overline{IF}}{\overline{FG}} \) =  \( \frac{\overline{FJ}}{\overline{EF}} \) =  \( \frac{1}{r} \) ；可推得：

\( \overline{IF} \) = \( \frac{1}{(1+r)} \) ✕ \( \overline{IG} \) = \( \frac{1}{(1+r)} \) ✕  \( \left ( \frac{bdr}{l}-d \right ) \)

因此，若相機傾斜的斜率為 m，則

從這個公式可知，我們只要知道以下數據，代入公式之中即可算出相機的斜率：

若圖中 \( \overline{AJ} \) 的斜率與 \( \overline{CH} \) （原文使用的是雙箭頭線段符號，但公式表中找不到，所以就先以線段符號代替）的斜率分別令成 m_b 與 m_l ，則相機傾斜的斜率公式可用斜率簡化表示為

我們根據此公式進行以下實作。 

拍攝工具為 iPhone 手機，被拍攝同學的身體數據如下表一： 

我們設定畫面高度與人物身高的比例黃金比例（約為 1：0.618），而由〈物距計算器〉網站，可算出此畫面下的拍攝距離為 144.7 公分。並且，我們希望拍攝出的身長與腿長也是黃金比 例，即  \( r=\frac{1}{0.618}=1.618 \)。

由表一，因為 m_b = －身高 / 物距 =  \( \frac{-67.5}{144.7} \)，m_l = 腿長 / 物距 =  \( \frac{95.5}{144.7} \)，所以帶入公式可得：

因此，拍攝時手機傾斜的斜率約為 8.538，換算成角度： 

所以手機在拍攝這位同學時應該要傾斜 83.3°。

下圖是手機傾斜前後拍照出來的照片效果對比： 

從右圖看得出來，照片中的腿部確實有拉長的效果，其比例為 1 : 1.84，但並非是當初我們給 定的黃金比例。這個原因是來自於 iPhone 手機鏡頭視角的限制，當手機傾斜時，放在腰部的高度，被拍者會無法全身入鏡。所以，我們將手機高度降低至能夠完全拍攝到整個人，因而導致加大拉長效果。

因此，我們建議在拍攝時，若需要降低手機高度，則手機與地面夾角，要比原計算出來的角度更接近 90° 一點。 

接下來，我們利用研究的結果去計算，各個年齡層與性別的人在拍照時，身長與腿長在照片中要呈現黃金比例，手機適當的傾斜角度分別為幾度。

下圖五，是內政部〈建築使用行為與本土人因工程關連性研究〉指出的 19 項人體計測尺寸中的部份數據；而下圖六，則是將圖表的數據進行以下的計算，去推論一般人平均的身長與腿長。

• 膝蓋高度 − 膝膕高度 = 大腿厚度 
• 坐高 − 大腿厚度 = 身長（頭頂到肚臍） 
• 身高 − 身長 = 腿長 

把各個年齡層與性別的平均身長與腿長整理成下表二。最後，我們各別將數據代入公式計算得出，不同人在拍照時，手機的傾斜角度，如下表三所示。 

表格三中，65 歲以上的民眾要拍出黃金比例的手機角度比較垂直，是因為數據的統計有將駝背也考慮進去，導致統計出的結果，相對其它年齡層來說腿的比例較長。但普遍來說， 在未滿 65 歲的各個年齡層拍照時，手機傾斜角度分布在 65 ~ 70° 之間。

然而，考慮到手機傾斜時又要全身入鏡，需要降低手機拍攝的高度，會更加拉大腿長的比例，因此，一般人在拍照時，若想讓身長比腿長接近黃金比例的話，我們建議：

服飾業內不能說的秘密，全身鏡傾斜 80° 的原因！

在前文中，我們想探討第二個問題，是服飾店的全身鏡為什麼都與地面夾 80°。其斜置的原因，明顯是要讓腿看起比較長，但為何不用其它的角度而恰好是 80° 呢？ 

斜鏡面會產生仰視效果，讓人感覺鏡中的人像向後仰，使腿的視覺效果變長。事實上， 長腿效果與我們研究的主題一致，同樣是實物（鏡中後仰的人像）與成像平面（視網膜）不平行，因此後仰角度與視覺比例的關係，符合前文推論的公式。

如下圖七所示，全身鏡傾斜 80° 後，由於鏡子和直立的人夾角 O 為 10°，因為鏡射原理，鏡子和像的夾角也為為10°， 所以像會傾斜 70°，且 ∠ACD = ∠AOB = 10° 。

實際到店家測量全身鏡前的走道寬度，約為 78 公分。也就是一般民眾會站在距離約 78 公分的位置使用全身鏡，即 \( \overline{DE} \) = 78，則 

78+ \( \overline{EC} \) = \( \overline{DC} \) = \( \overline{AC} \) cos(10º)

 \( \Rightarrow \) 78+ \( \overline{EC} \) = 2 \( \overline{BC} \) cos(10º)

 \( \Rightarrow \) 78+ \( \overline{EC} \) = 2 \( \overline{EC} \) cos(10º)

因此，可以算出 \( \overline{EC}=\frac{78}{2cos^{2}(10^{\circ})-1}\approx 83 \)

所以當我們照鏡子時，眼睛與成像的距離為 78+83=161 公分。若成年女性（平均身長 75.6 公分、 腿長 81.8 公分）使用服飾店的全身鏡時，看到鏡中自己的比例（腿長 / 身長）為 r，則

 \( \frac{(1+r)\times \left ( -\frac{75.6}{161} \right )\times \left ( \frac{81.8}{161} \right )}{r\times \left ( -\frac{75.6}{161} \right )+\left ( \frac{81.8}{161} \right )}=tan(70^{\circ})\approx 2.747 \)

 \( \Rightarrow \) r ✕ [(-0.4696) ✕ 0.5081+2.747 ✕ 0.4696] = 0.4696 ✕ 0.5081 + 2.747 ✕ 0.5081

 \( \Rightarrow r=\frac{0.4696\times 0.5081 + 2.747\times 0.5081}{ [(-0.4696)\times 0.5081+2.747\times 0.4696] }=\frac{1.63435446}{1.0.5138744}\approx 1.565 \)

這個結果非常接近黃金比例。

用其它年齡層與性別的數據去計算，也可得到 r ≈ 1.618 ± 0.05

因此，我們發現服飾店會在店內全身鏡會斜置 80° 的原因，很可能是因為要讓顧客認為穿上自家的衣服後，會讓比例接近於黃金比例，以提升購買慾望。

結合我們計算的數據和實作的結果，可以得出一些結論：大多數的人拍攝時，如果想要拍出身體的比例接近黃金比例，手機需要傾斜的角度大約為 65° ~ 70°。若將傾斜時，可能會把手機高度降低的因素考慮進去，則是以 70° 為最佳角度。

下次拍照時，不妨也將手機傾斜成 70°，或許會有意想不到的效果！

參考資料

• 均一教育平台
• 內政部建築研究所研究報告
• 物距計算機 

• 作者 / 池边金勝

雖說熊小孩終有一天要離開媽媽自己生活，但若那一天來得太早，可是會讓熊
媽媽憂心的，還好一路上受到很多關愛與協助，熊小孩終於長大，帶著許多祝
福開始獨立生活，或許童年際遇離奇，卻也讓這世界學會愛，學會有一種心願
叫做「我只要你平安好好過」。

有熊國

台灣曾是「有熊國」，烏黑的毛皮，巨大的身形，胸前一道 V 字形白色花紋，就是台灣唯一的熊科動物「台灣黑熊」的特徵。

雖然台灣黑熊還存在這片土地上，但是野外的數量僅剩兩百到六百隻，比台灣許多外來種動物數量還要稀少，就算是最樂觀的六百隻，對野生動物的族群繁衍而言仍是在危險邊緣，從這樣的現況來看，台灣雖然有熊，但他們已經不是台灣原本的森林之王了，何時才能讓台灣重回有穩定黑熊族群的美麗國度，還有待政府如何積極的做出更有效的作為，以及民眾對環境保育觀念的深化。

台灣黑熊是亞洲黑熊在台灣的特有亞種，是冰河時期就存在台灣島上的大型食肉目動物。雖說是食肉目，但是黑熊屬於雜食性，除了狩獵中小型動物外，種子、水果、嫩葉或蜂蜜等都是黑熊會攝取的食物，可見黑熊的適應力高強，才讓他們的族群從冰河時期就存續下來。即便到了二十世紀初的日治時代，台灣黑熊還曾廣布中低海拔山區，但後來因為狩獵的威脅與都市擴展，台灣黑熊已經退守到海拔一千公尺以上的山區。

生性機警的台灣黑熊體型雖大又強壯，卻總是會避開有人的環境，如此害羞與世無爭的大型動物，卻長期受到獵捕危害，在野保法頒布以前，狩獵法從未被有效執行，使得台灣黑熊因為在民間迷信熊膽、熊骨等偏方以及饕客嗜吃野味的市場刺激下遭受大量的獵殺。到了一九八九年〈野生動物保育法〉成立，仍未終止台灣黑熊因為違法黑市交易而被盜獵的情形，所以台灣黑熊的族群數量多年來始終難有穩定成長。諷刺的是，台灣近代最常被政府機關或是公司企業當作吉祥物的野生動物，就是數量已經瀕危的台灣黑熊，雖然一直是「明星物種」，但這些對他們的保育工作卻沒有實質的幫助。

野保法實施後的初期，政府執法焦點著重在國際上的野生動物非法販運，但是對於台灣本土的野生動物保育，並沒有足夠的經費與人力能夠讓法律發揮效用，所以在執法能量不足的情形下，民眾的守法意識普遍薄弱，甚至連台灣有一部野保法都不清楚，才因此讓野生動物的盜獵情況不斷發生。台灣黑熊更是盜獵集團在黑市交易的重要提款機，就連剛出生的小黑熊也可能會被捕捉販售成為寵物，雖然沒像成年黑熊那樣斷熊掌、取熊膽然後失去生命，但一經人為飼養也等於被人類判了終生監禁，離開了媽媽也遠離了森林。

小黑熊兄妹

二○○一年的冬天，一對小台灣黑熊在大母母山區，被一位正在找尋愛玉樹的獵人遇見。兩隻小黑熊年齡約四、五個月大，體型頂多是中型狗的大小，圓滾滾的身體大大的黑耳朵，模樣引人愛憐，獵人一見欣喜，便擅自將那一對小黑熊抱回家中飼養。當家中有小黑熊的事傳遍了部落，獵人在族人的警告下，因為擔心觸法就轉送給高雄的友人，小黑熊們再次錯失了回家的機會。

兩隻小黑熊到了高雄後就開始過著「寵物」的生活，直到體型漸長力氣漸大，小黑熊們愛探索與玩耍的天性，對人來說卻像是難控制的破壞狂，飼主又擔心傷及家人，便長期將小黑熊們關進空間窄小的狗籠中長達三年，直到籠子空間越來越不能容納體型漸大的小黑熊們，於是飼主主動聯絡屏東縣政府協助收容，兩隻小黑熊才由屏科大野生動物收容中心接管。

當時野保法雖已實行十年多，但保育觀念卻仍不普及，這樣因為獵奇就私自圈養野生動物的情形所在多有，尤其是可愛的野生動物幼獸，民眾通常都沒意識自己對野生動物的喜愛，不僅讓親子分離，更對幼獸造成枷鎖終生的傷害。來到屏科大的小黑熊，公的被取名「黑皮」，母的被取名「黑妞」，在收容中心待的時間大約五年多，直到二○○九年才因為繁殖復育計畫移至特生中心低海拔試驗站。

黑皮、黑妞與台灣其他被民眾私自圈養的台灣黑熊相比，他們兄妹倆的運氣要相對好一些，有專業的獸醫師長期看顧健康狀況，也有較大且豐富度高的籠舍，但是像黑熊這類大型的食肉目動物，在野外需要的活動範圍就將近五百平方公里，他們的生理條件天生就是為了攀爬樹木︑翻石挖土搜尋食物，或是短暫衝刺奔跑以獵捕中︑小型動物，是種能量滿滿又爆發力強的大型動物，所以幾乎沒有一個人工的飼養場所能滿足台灣黑熊這種高智商也高體能的動物，一旦被圈養，為了消耗體能與分散環境單調的壓力，多少都會出現像是來回走動或是不斷自舔傷口的刻板行為。

黑妞幼年在高雄飼主家中就因為籠舍窄小，出現刻板行為，會對磨破的腳掌傷口不斷反覆舔舐，以至於傷口總難癒合。後來到了特生中心，研究人員才協同訓練師設計針對黑妞的行為課程並將食物豐富化提高，也讓她定期到戶外籠舍探索，增加她生活的刺激分散壓力。而黑皮雖然沒有自殘行為，但是反覆的搖頭或是來回踱步的情況一樣也有。

試驗站內圈養的台灣黑熊一共有五隻，每隻黑熊每天都有一半的時間會出現程度不一的刻板行為，這也證明了黑熊在圈養的環境下，就算照養員再用心照料︑圈養設備再豐富，都無法提供像森林那樣自由無拘︑跟日出同行與星月同眠的自在生活。

南安小熊野訓計畫

二○一九年十二月，由知名登山節目主持麥覺明導演，花費十一年所製作拍攝的生態紀錄電影《黑熊來了》上映後，榮登年度紀錄片開片冠軍，全台票房累計破千萬元，成為台灣紀錄片票房史上第九名，更是目前唯一擠進賀歲檔的紀錄片電影。

這當中的原因除了近十年在社群媒體的幫助下，許多野生動物的保育困境能見度提高，民眾關心生態與野生動物的比例增加，付出行動的人也越來越多，再者就是電影上映前一年，因為在花蓮南安瀑布附近發現落單的小黑熊「妹仔」，讓遠在高山上的黑熊與人間的距離再度拉近，全台灣當年對黑熊保育的相關議題，關注度空前的升高，南安小熊一夕之間成為了全民的「熊妹妹」，並寫下野放台灣黑熊的新頁。

二○一八年七月十日，有遊客在花蓮南安瀑布附近，發現一隻三到五個月大的台灣黑熊幼熊，這個時期的小黑熊尚未斷奶，因為不明原因造成小黑熊與母黑熊走散，所以第一時間花蓮林管處人員在現場布置了簡易圍籬，防止外來遊客進入，希望熊媽媽能再度回來把小熊帶走。

但消息從媒體傳出後，就吸引少數遊客前來小黑熊走失的地點附近拍照留念兼打卡，希望能目擊或拍到小黑熊身影，甚至有遊客闖進封鎖線內尋找，這些人為干擾可能都是導致母黑熊一直沒有出現的原因。雖然後來經過媒體勸導並加強管制，總算阻絕了前來的遊客，但是仍然不見母黑熊出現，小黑熊持續在南安瀑布附近等待，這段期間研究團隊密切觀察小黑熊的行為以及生理狀態，發現到小黑熊活動力逐漸降低。

小黑熊等待母黑熊回來的時間總共兩週，到了後期，小黑熊身體越來越虛弱，林管處與研究團隊準備的食物幾乎都不再進食，甚至開始體重減輕、出現下痢的狀況，最後有關單位與研究學者討論決定先將病懨懨的小黑熊搶救安置，再透過野訓計畫讓她回到森林的家。

小熊剛救援安置的時候，經過獸醫師檢查發現有肺炎︑貧血，鼻中還有幾隻鼻蛭，足以見得當時若繼續讓小黑熊留在原地狀況會更不樂觀，所幸在林務局與黃美秀老師帶領的黑熊研究團隊悉心照料下，這隻台灣史上第一隻被從野外救援安置的小台灣黑熊，很爭氣的恢復了健康活潑的狀態，還被研究團隊取了「妹仔」的暱稱，而妹仔恢復健康之後才是研究團隊挑戰的開始。

首先妹仔的野訓經費就是問題，所以當時「台灣黑熊保育協會」發起了小額捐款的募資活動，全台各地捐款者就有兩千四百多位，募到的款項約四百五十多萬。各界關心小黑熊的力量不只是化為實質經費，更有許多民眾透過協會粉專的食物募集資訊，寄送多種適合小黑熊妹仔食用的水果︑地瓜等食材，讓妹仔在野訓過程能有豐富多樣的食物供給。

除了在短時間籌備照養經費與食物之外，野訓過程需要的場地也極為重要，恰巧位於台中烏石坑的低海拔試驗站，有一座全台相對適合小黑熊野訓的展場，位處一片原始林中，面積有兩千四百平方公尺；這裡是大約十多年前，為了兩隻由人工飼養繁殖的小台灣黑熊，進行野放訓練而準備的野放籠舍。後來計畫中止場地閒置，籠舍內外的樹木野草更加茂密，也更接近原始林的樣貌，正好符合小黑熊野訓條件。妹仔就在各方援助與研究團隊悉心照料下，逐漸成長茁壯，開始了由人代母熊之職的野訓遊學之旅。

小黑熊被救援安置時的年紀雖小，卻也展現許多讓研究團隊過去從未見過的行為，像是剛到野訓展場時，就已經會爬到樹冠層利用周邊的植物當素材做出睡覺的窩，研究團隊推測這或許就是野外的台灣黑熊，從小就會跟著母熊學習所獲得的生存技能，這隻不小心來到人間遊歷的小黑熊，不僅牽動著台灣許多人的心，在這十個月「野訓遊學」期間，也開啟了人們對台灣黑熊新的認知，帶給黑熊研究團隊難能可貴的野訓經驗。

在野訓計畫下成長的妹仔，不負眾望的越來越具備野放條件，但是妹仔準備好了，野放的環境又在何處？經過研究團隊的研議決定，以花蓮山區做為野放妹仔的地點。再來就是野放環境附近的居民準備好了嗎？為了讓山區部落的居民也能成為妹仔的守護者，研究團隊多次進入部落宣導，經由黃美秀老師與團隊的誠心請託，加上妹仔的知名度，部落居民幾乎都欣然歡迎這隻素昧平生的小台灣黑熊，也答應成為妹仔野放後的「護妹使者」，這隻算是由「全民養大的」的台灣小黑熊妹仔，就在二○一八年四月三十日於全國的矚目下完成了野放，並在台灣黑熊保育協會的無線電追蹤項圈及定點相機的監測下，證實了一年之後妹仔還健康平安的在野外獨立生活，讓台灣許多關心妹仔的人，為妹仔的適應良好感到開心，也為台灣的黑熊保育成績感到些許的驕傲。

這隻台灣第一隻救援後再野放成功的小熊，來人類國走一遭之後，不僅給黑熊保育帶來可貴又實用的經驗，也讓台灣民眾上了一堂難得的公民生態保育課。

妹仔的成功野放，替往後台灣黑熊的存續似乎找到一線生機。相較十多年以前，近幾年雖然生態保育的公民意識更加扎根，山區裡對黑熊的盜獵大幅度減少，但是黑熊誤觸陷阱的機率仍然很高。就算這些陷阱設置目標不一定是黑熊，但是每次有黑熊誤觸，少說都會斷幾根指頭甚至斷掌，就算脫離陷阱存活下來，也會因為斷指殘肢而影響野外求生的技能，或是造成求偶與交配上的困難，這是接下來政府更要積極面對的保育問題。

野保法實施三十多年以來，台灣黑熊的野外族群仍然瀕危，顯示台灣自一九九○年代開始數次的政黨輪替，對於野生動物保育總是不夠積極，野生動物保育經費還年年下降，即便台灣黑熊這樣的「明星物種」保育經費卻也不足，尤其近代淺山環境過度開發，人與野生動物的遭遇或衝突的機率變高；另外，越來越多民眾花更多時間進入山林從事休閒活動，因此推廣無痕山林也是當務之急，才不會讓台灣黑熊改變食性，影響人與熊之間的和諧。

《黑熊來了》生態紀錄片電影，最後將南安小熊的身影加入作為電影結尾，訴說著如果我們人願意多給野生動物一些機會，一些愛與尊重，迷路的小熊也能重返大自然。電影動聽的配樂運用著布農族的族語，交織出人心中豐沛的生命悸動，觀者好似都化成了小熊，體驗著黑熊的奇幻流浪記，等到電影結束，才赫然發現我們都離開森林太久，忘記了有熊的森林。

作者簡介

池边金勝

　　野生動物畫家。復興商工繪畫組、國立台灣藝術學院視傳系畢業，熱衷繪畫創作，擅以水彩與油畫傳達山川海洋的寧靜祥和，以及野生動物的美好姿態，盼透過繪畫啟發社會對自然的感動與關注。

　　獲獎包括一九九六年台南美展油畫類鳳凰獎、一九九八年全國美展油畫類、二○○一年朱銘美術館「觀雨季」平面美術類、二○○三年國軍文藝金像獎西畫類優選，並於二○一五年至今於台北、台中多處舉辦過八場個展。曾獲國光劇團之邀繪製舞台屏風原始設計，並與文化部、國立自然科學博物館、台北市蝙蝠保育協會、台北市雙連國小、挺挺動物合作。二○一六年起，持續發行繪本創作年曆、文創文具，並以部分所得支持特有生物研究保育中心──野生動物急救站。