埃托沙獅間情：我一定會幫馬麻保守這個秘密～

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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文/大貓讚

以大大的耳朵定位獵物

藪貓是體型中等的貓科動物（體重約 11～13 公斤），身為貓咪，視力當然很好，但是牠們主要還是仰賴那對大大的耳朵定位獵物，然後 ㄉㄨㄞ~ 到定點攻擊，再 ㄉㄨㄞ~ 回原點防守。 ^{1, 2}

牠們的食物種類很多元，最常吃齧齒類動物（尤其是老鼠），其次是小鳥，再來是爬蟲類（例如蛇蛇），小動物和昆蟲也是不錯的點心。由於中等體型的獵物獵起來會比較辛苦，所以不常見到藪貓吃，就算看到藪貓在吃，研究員也會懷疑那是不是其他掠食者吃剩的。^{1, 2, 3}

影片中介紹藪貓的生活，2:40秒可以看到捕捉獵物 ㄉㄨㄞ~ ㄉㄨㄞ~ 跳的藪貓；3:35秒則是侵入領土互相「溝通」的藪貓。

藪貓是籃板王，當小鳥飛離草叢的時候，牠們可以順勢跳起將其抓住，更能跳到三公尺高抓下白腹鸛。也很會撈湖裡的魚魚，但似乎只有動物園的奴才有幸見到過。 藪貓攻擊命中率在五成以上，由大大的耳朵接收聲音，在鎖定地底老鼠的位置之後，藪貓會悄然無聲的緩慢逼近，再直接跳到定點捕捉老鼠，若失敗了就跳回原點，重新瞄準。 ²

如果面對像蛇蛇這種比較危險的對手，除了保持安全距離，還要盡可能的抓準時機發動連擊，更要經常ㄉㄨㄞ回原點防守。 ⁴

水源地附近是藪貓的商店街

藪貓在撒哈拉以南的非洲廣泛分佈，除熱帶雨林和沙漠之外都有牠們的蹤跡，牠們需要高高的草叢提供掩護和休息，最喜歡生活在水源地附近的美食街，所以大多住在草原和濕地。^{1, 3, 5, 6}海拔三千多公尺的草原、沼澤和竹林也有分布。不過藪貓鄰居的地盤會互相重疊，但牠們除了約會，平常並沒有什麼往來，也很少吵架。就算出現外來者，本地藪貓只是兇一下做做樣子而已，不會大打出手。藪貓向來以和為貴～以和為貴～ ²

公母藪貓都會噴氣味標地盤，公藪貓的地盤範圍比較大而且習慣四處巡邏，也會走進森林裡⁵，所以氣味噴得特別多。那些離開媽媽獨自生活，沒房又沒％過的亞成年路過也會不斷地標氣味，高調通知住戶「本魯只是經過，請不要緊張！但如果有空房，那我就不客氣的住下了哦～歹就捕？」²

戀愛中的藪貓情侶會一起逛街吃飯，但都是各付各的帳，不會合作打獵。公藪貓有時候會偷吃鄰居母藪貓的食物。²

長長的腳丫短短的尾巴

長長的脖子和腿，方便藪貓從草叢頂端偷看，所以牠們常常在草叢裡面穿梭移動。

但是一樣都是四肢長的貓咪，獵豹很會跑步，藪貓卻很會跳。²若將貓咪的四肢類比作人類的腿並簡化作三個部位：大腿、小腿和腳ㄚㄚ。按比例來說，獵豹的大小腿比較長（而小腿又比大腿長⁸ ），得以邁開較大的步伐，加快跑速。藪貓則是因為腳ㄚㄚ長，離開地面時可以釋放跳躍所需的巨大能量。²

另一方面，獵豹需要在高速中保持平衡，雲豹需要在樹上自由來去，牠們都擁有長長的尾巴。但是藪貓只要會ㄉㄨㄞ就好了，所以尾巴不用那麼長。²

重視居住品質的藪貓媽媽

跟大多數的貓科動物一樣，寶寶都是母藪貓在養。藪貓媽媽整天都在打獵，餵一到三張永遠也吃不飽的嘴，會趁炎熱的中午稍作休息。²

藪貓媽媽很重視小孩的居住品質，她們選擇不受人類打擾又有豐富資源的地方，給小孩最優質的生活環境。外人在家裡其他地方串門子不會跟你計較，但如果執意要進入寶寶窩的範圍，藪貓媽媽絕對要跟你沒完沒了！（不過，藪貓大都很有禮貌的辣～） ²

藪貓寶寶最晚在一歲之後，就可以獨自生活，但通常會先賴在媽媽家一陣子才去外面找地盤。 ²

捉老鼠好朋友

藪貓習慣在白天和黃昏出門，正好是獵物大量活動的時間，也能避開夜間出沒的大型掠食者，例如獅子和花豹。但是由於人類過度開發，擴張土地用做放牧與農場，導致藪貓和野生獵物的家園被破壞和破碎化。因此只要農田附近有足夠的草叢遮蔽和獵物，藪貓就會走入農田捉老鼠，並改為在夜間活動，以躲避人類和狗的騷擾。值得一提的是，藪貓幾乎不捕食家畜。 ^{1, 2, 3}

一隻成年藪貓每年可以捕食四千隻齧齒類動物²，是對農夫很有益處的貓貓。但卻很常被誤認作花豹或胡狼等捕食家畜的掠食者而遭到殺害⁵。

另外，路殺事件也很常發生，加上藪貓被車燈照到會很容易呆住。某次研究員晚上看到一台汽車跟一對在過馬路的藪貓母子擦身而過，研究員急忙開車過去了解，還好母子只是被分散開來，但是當藪貓寶寶被研究員的車燈照到之後，還是繼續愣在原地，等到草叢邊的媽媽喊牠，才回過神跑過去跟媽媽團聚。³

僅管藪貓在非洲廣泛分布，各地的數量其實並不多，在許多地區也已經消失。但是在西非，由於森林被砍伐為草地，卻意外變成藪貓適合居住的環境，因此當地的藪貓數量反而可能上升。 ²

藪貓很瘦小、跑不遠又跑不快，被狗追的時候，通常會逃到樹上。比獵豹和花豹還要容易被獵人捕捉。在非洲當地的毛皮市場也很受歡迎，經常被用在傳統儀式與藥材製作，有些商人甚至將毛皮改標示成獵豹或花豹，哄抬更高的價格出售。^{2, 3, 6}

藪貓被列為無危物種，沒有被投入太多的關注與保育資源，大部分的紀錄都是來自保護區內的觀察，雖然不清楚其他地區的生活狀況。但在很多國家已經立法禁止藪貓獵殺和交易，如果往後可以做更多的濕地保育，就能夠順便保護藪貓的家園。⁶

參考資料

1. Stratford, K., Weise, F., Melzheimer, J., & de Woronin-Britz, N., “Observations of servals in the highlands of central Namibia.,” 2016.
2. Hunter L., “The Serval – High-rise Hunter.,” Africa – Environment & Wildlife, pp. 34-40, 2000.
3. Ray, J.C., Hunter, L., Zigouris, J., “Setting Conservation and Research Priorities for Larger African Carnivores.,” 2005.
4. Nat Geo WILD, “Serval vs. Snake | South Africa,” [Online].
5. Ramesh, T., Kalle, R., and Downs, C. T., “Sex-specific indicators of landscape use by servals: consequences of living in fragmented landscapes.,” 2015.
6.  Thiel, C., “Leptailurus serval. The IUCN Red List of Threatened Species 2015,” 2015.
7. Matthews, A. & Urscheler, A., “Project proposal: Research on black servals in the Aberdare National Park in Kenya,” 1993.
8. Gonyea, W.J., “Adaptive differences in the body proportions of large felids,” 1976.

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阿～～～茲班那～～媽媽咪～吉娃娃～

陪伴大家長大的《獅子王》即將在 7/17（三）以新版現身大銀幕了！新版本畫面由於太過真實，甚至被人戲稱在看 Discovery，既然如此我們就來聊聊動物們的生活吧！

獅子：木法沙被偷襲篡位是日常？

被稱作「萬獸之王」的獅子 (Panthera leo)，目前屬於易危物種（快要成為瀕危物種），現在絕大多數的獅子生活在非洲撒哈拉沙漠以南區域。過去除了森林之外，獅子出現在所有的生態環境中，而現在牠們的生存環境縮小，比較喜歡待在草原，偶爾在旱林和半沙漠中能發現牠們的身影，但已不存於沙漠和雨林中。

《獅子王》故事的主軸是很傳統的「王子復仇記」。但事實上，雄獅在獅群的地位並不是繼承來的，獅群的主要核心為多隻雌獅與幼獅；雄獅成長到 2~3 歲時就會被驅逐，雌獅則多會留下。而這些被趕出獅群的雄獅，在大草原成為流浪雄獅，直到挑戰其他獅群的雄獅成功（將其殺死或趕走），才能擁有在獅群中的地位。

驅逐未成年的雄獅，除了預防地位受挑戰，還有一個好處在於，原生獅群的組成包含母親、姊妹等親人，因此離開可盡量避免近親繁殖。

也就是說……電影中，生在同一個獅群的娜娜，很可能是辛巴同父異母的姊妹 或/兼 表姊妹。

集體出擊的斑鬣狗

一個故事中，最重要的除了主角，就是迷人又可愛（？）的反派角色了。接下來要介紹的就是跟在刀疤後面的「走狗」們──斑鬣狗 (Crocuta crocuta)。雖然斑鬣狗背負了「狗」名，看起來與犬科相似，但分類上其實更接近靈貓科。

與《獅子王》給人的印象相同的是，斑鬣狗屬於群居動物，會集體行動獵食。斑鬣狗其實是母系社會，雌斑鬣狗在社群中非常強勢，而且擁有「類陰莖」(pseudo-penis) 的結構，看起來跟雄性的陰莖非常相似，導致早期的科學家甚至曾以為牠們是雌雄同體。

此外，大家可能以為斑鬣狗只吃腐食，實際上獵食經驗豐富的牠們，大多捕食活獵物。斑鬣狗跟獅子的生存區域重疊，已知在食物壓力較大的情況下，會互相搶對方食物、甚至會出現攻擊捕獵的行為。

下一篇，讓我們來看看〈你所不知道的獅子王（2）：彭彭丁滿跟辛巴真的能成為好朋友嗎？〉

參考資料：

• 維基百科：獅、斑鬣狗
• 獅子生與死——國家地理雜誌