【Focus_This 法科地史的八堂知識課】課程好評預售中！預購再送荒謬兵器扭蛋

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

本文由 NCC 提供，泛科學協助刊登。 

為促進廣電事業的健康發展，並提升廣電媒體從業人員的專業素養，國家通訊傳播委員會 ( NCC ) 今年將再次舉辦「廣電媒體專業素養培訓」課程。該課程主要在提升廣電媒體業者的專業技能，以期能持續製播優質節目並傳遞準確資訊。

本年度課程安排四場次，於 2024 年 8 月 29 日從高雄出發，並接續前往花蓮、臺中、臺北。四場活動日程分別為：高雄場（8 月 29 日 – 8 月 30 日)、花蓮場（9 月 19 日 – 9 月 20 日)、臺中場（10 月 3 日-10 月 4 日)、臺北場（11 月 13 日 – 11 月 15 日)。參與課程者也將獲頒「參訓證明」，歡迎廣電媒體從業人員、媒體研究者及關心此議題的民眾踴躍線上報名參加（https://linktr.ee/113mediatraining），名額有限，額滿為止。

「廣電媒體專業素養培訓」課程迄今已邁入第 16 個年頭，盼提升廣電從業人員的專業素養，建立優質的廣電環境，進而提供民眾正確適當的訊息及內容是重中之重，因此本課程參照 NCC 職掌法規及媒體素養培訓議題，規劃一系列課程包括「廣電事業營運發展」、「性別平權」、「權益維護」、「多元文化」、「內容自律」、「落實事實查證及公平原則」、「法規宣導」等七大多元主題，透過專家學者精闢解析、傳遞新知、案例解說外，更提供一個讓業者互動交流的平台。

NCC 作為廣電媒體監理機關，將持續舉辦各類課程，致力於提升我國廣電媒體從業人員的專業素養與新聞識讀能力。希望透過彼此勉勵與交流，成為最有素養的訊息守門人，傳遞更精準、更優質的內容給大眾，共同打造美好的閱聽環境。

活動資訊如下，詳見活動網站 :

• 高雄場：8 月 29 日 – 8 月 30 日，高雄福容大飯店（高雄市鹽埕區五福四路45號）
• 花蓮場：9 月 19 日 – 9 月 20 日，煙波大飯店花蓮館（花蓮縣花蓮市中美路142號）
• 臺中場：10 月 3 日 – 10 月 4 日，天閣酒店臺中館（臺中市南屯區大墩路525號）
• 臺北場：11月13日 – 11 月 15 日，集思交通部國際會議中心（台北市中正區杭州南路一段24號)

文 / 鄭國威，戴貝珊

很感謝，泛科學寒假中小學課程推出後，我們獲得許多正面迴響。但我們也發現有很多事情我們沒好好說清楚，因此在這篇長達 5000 字的文章中，我們整理了大家的問題。同時在文章最後，也會正式揭曉給每一位已經報名跟即將報名的家長的一份新年禮，請務必耐心看完。

什麼是泛科學院？跟泛科學有什麼關係？

從一開始誤打誤撞，到成為華語世界最具代表性的網路原生科學網，PanSci 泛科學為了讓科學回到公共論域，努力用吸引人、有趣味、不艱澀、不賣弄高深的方式來讓大家重新愛上科學，也讓具有公民角色的我們都可以更明智地與彼此溝通，藉此讓越來越破碎、節奏越來越快的加速時代社會調適地更好。成立七年以來，靠著熱血的科學家跟傳播人，我們造出一個超過 1.3 億瀏覽量，不重複用戶達到 3 千 3 百萬的台灣本土科學網站，每天都有 5-10 萬人透過泛科學接觸到讓人好奇心爆發的新知與具有科學批判思維的觀點，也激勵了台灣的知識內容創作社群快速發展。

但正如我們所看到的，這成績還遠遠不夠。偽科學、假新聞、反智與反邏輯的言論跟商品並沒有消失，甚至隨著社群媒體跟搜尋引擎只求讚不求正確的判斷機制、對內容守門人的打擊，而如雨後春筍般冒出。英國脫歐、川普當選等黑天鵝事件頻發、人工智慧跟物聯網時代到來，我們需要未來的新人類能夠比我們更能適應這個被科學跟科技快速顛覆的時代，而我們最不該犯的錯就是讓下一代欠缺科學的判斷能力跟科技的實踐能力、或因為不好的學習體驗對科學毫無興趣、甚至覺得憎惡。

就如同泛科學網站創造平台，讓有心與社會對話的科學家與科學愛好者可以連結廣大的線上讀者社群，我們認為台灣眾多科學人才的發揮場所，不只有矽谷或是科技公司，因此我們在 2017 年創立「泛科學院 PanAcademy」，就是為了連結有志將科學及各領域專業知識轉化成精彩課程的專家，與對自己有升級的期望、對學習關鍵知識有熱情的學生。從 6 月開始，我們推出的課程主要為泛科學的核心讀者群–社會各領域專業工作者而開。

而經過半年的模式修正與演化，我們在此自豪地推出專為國小跟國中學生設計的寒假課程，結合了泛科學的強項與 7  年來在數據與內容上的積累，提供每位未來科學家一套我們認為的「新學習」方案。

之前都沒辦過，為什麼現在泛科學才開辦自己的中小學寒假課程？

多年來我們專注於科學知識傳播，期望讓你即使不在校園中，還是能夠隨時隨地與社群同好一同學習正確的科普知識，我們認為科學本身就是極為有趣的，但得更為讀者想，提供恰當的轉化跟場景。同樣的，我們相信有效學習的重點是要讓人感到興致勃勃、並在分享跟討論過程中享受，而非把人推進另一個疲憊的知識泥沼。在泛科學院提出的「新學習」中有四個關鍵概念：

第一，世界就是無限的學校：學習絕不侷限在學齡期或學校內，在迎接快速變化的未來挑戰時，更要永續學習，保持從經驗中成長的心態，才能去面對。同時，我們的課程強調與生活連結、讓學習到的知識能有應用場景，才不會是死學。

第二，數據就是個人的教練：考試領導教學成為弊病，但那是因為我們以前只能從考試收集學習數據，所以過度仰賴考試，因而本末倒置。唯有透過收集個人化的學習數據才能替本來就不同的每一個人找到學習節奏跟方向。線上學習收集數據容易，那線下課程呢？我們每堂課都會有經過訓練的助教，除了協助講師指導學生以外，也會透過觀察跟互動以量化的方式收集學生的學習反饋。

第三，社群就是茁壯的土壤：學習從來不是個人的事。我們不鼓勵平時課後補習，因為過度學習會讓孩子喪失學習興趣，但我們也發現很多孩子就算不喜歡學習，還是會去補習班，原因是因為可以多跟同學在一起。讓孩子待在親近又帶有挑戰性的學習社群裡，就像是將種子種在肥沃的土壤，再加上好的學習內容跟指引作為養分。泛科學本身就是台灣最大的科學社群，家長跟孩子可以透過我們與科學家溝通，並無時無刻透過泛科學豐富的內容延伸學習。

第四，家長就是孩子的學長：現在家長都忙，但如果我們只是用幫孩子打發時間，也替自己省事的態度在挑課程，效果也不會太好。我們認為家庭教育跟終生學習是一體兩面。當家長本身就是終生學習者，孩子自然而然會被帶動。我們因此也提供了每一位報名寒假課程的學生家長加入泛科學院教育社群的機會，並提供家長用早鳥優惠價報名未來一年內任何泛科學院成人課程。

我們希望能將這樣的理念向下扎根，透過有趣生活化卻又富含知識的課程，讓孩子從小就能喜歡學習。若「放假」對孩子來說變成「可以不用學習了，好棒！」那他未來肯定也欠缺學習動力。為了策劃一整套的方案，我們花了很長的時間，包括找到適合的工作夥伴、課程講師、合作單位、還建立了實體的泛科學院場地，所以才在 2018 年寒假正式推出這系列課程，在此想跟催促以久的各位說聲對不起，我們動作慢了，但我們總算來了！

泛科學院的寒假課程跟其他單位辦的課程有什麼不一樣？

泛科學院的寒假課程不只是讓學員打發時間，或是安親輔導而已，我們重視課程內容的豐富度及知識的正確性，邀請的講師與團隊都擁有豐富的教學經驗，能帶給孩子最完整規劃的寒假課程。除了各系列主題之外，課程期間還會有一堂泛科學院獨家的科普文章探究課程。閱讀理解與轉化寫作是吸收知識的根本，我們會引導孩子試著閱讀泛科學文章，並透過內容的分析，教會孩子在面對困難並試著去解決問題的態度，讓孩子能夠更靈活運用網路上的資源並學習各種知識。不同於其他營隊上完課就無後續學習，泛科學院的課程上完之後還會贈送線上知識福袋，統整課程相關的文章及影音給您，讓您跟孩子都能獲取更多更深入的知識。我們也了解您想陪著孩子一起成長學習的心情，凡參加過我們課程孩子的家長，都能加入「泛科學院教育共享計畫」的社群，社群中將不定期更新教育相關資訊，讓您再忙也能得知重要的議題，並可以在社群中互相分享討論，讓我們協助您用最適合的教育方式陪伴孩子成長，此外為了讓您也能永續學習，會額外贈送一年期泛科學院課程早鳥優惠價不限時的VIP優惠，讓您以及孩子都能一起成為擁有科學素養的永續學習者！

你們的收費是不是比較貴？

泛科學院希望做出配得上泛科學的口碑，也配得上我們社群期望的好課程，而不是跟其他廠商搶生意。泛科學院課程的講師與使用的教材，都是嚴格挑選審核後才採用的，截然異於坊間許多營隊的講師大多為打工性質，並且使用低價組合材料包。在課程期間都會有一堂泛科學院獨家的科普文章探究課，以及課後的線上知識福袋，提升孩子科學的判斷能力以及永續學習的能力，最重要的是，我們重視的不只是孩子這短短幾天的教育而已，因為我們知道那不夠，因此才會設計透過泛科學院教育共享計畫，成為您與孩子終身的學習夥伴。

每一門課的師資強項在哪？經驗夠嗎？

〈科學家培訓營-太陽能電池〉

建華老師從事STEM教學以及課程設計已有5年以上，曾經擔任師大小大師、北科大、上尚文化等團隊的營隊講師，以及靜心中學、西門國小、和平高中國中部、辭修中學、恆毅中學國中部、金華國中等至少15間學校以上的科學社講師，這次與泛科學院合作，老師會利用多年來帶領科學班的經驗配合精緻的教材，完整規劃培訓課程，帶孩子一步步邁向科學家之路。

〈給小學生的第一堂動力機械課〉

瑞隆老師從事科普教育教學以及課程設計已有9年以上經驗，也非常了解學校教育的教學進度，因此擅長將生活中的各種事物結合動力積木、創意數學、動力機械的概念，並配合學校的課業進度，讓孩子能獲得從課業中無限延伸的知識。

〈自然探索-蒲公英冰磚〉

懷毅老師是台灣首創ＤＩＹ蒲公英樹脂的達人，教學上已有百場的經驗，同時也有10年以上的生態探勘與導覽經驗，因此這次泛科學院特別邀請老師將他生態環境的經驗，以及蒐集的各式植物，分享並教育孩子，這堂課不只有製作美麗的蒲公英樹脂，還能學到各式植物的採集法、在台灣的生長地點、以及如何才能讓大自然過得更好。

〈科學戲劇營-當維生素遇上碘〉

照明老師為現任大開劇團團員以及20%實驗劇坊副團長，曾任南新國小戲劇營以及家扶中心表演工作坊的講師，同時也擁有國立中山大學物理所碩士的學歷，是個教學經驗豐富又有科學背景的表演講師。這次獨家與泛科學院合作，全台首創推出將科普知識結合兒童戲劇營的課程，讓科普的學習法更加多元，讓孩子的學習體驗更加豐富。

〈日本ArTec程式機器車實作班〉 與〈日本ArTec程式機器人實作班〉

樂益文創代理日本第一個 ArTec 程式機器人，並將日本教案的方法引進台灣，於康橋國際學校、曙光小學、實踐大學等學校都舉辦過課程及體驗活動，同時也會定期與日本 Artec 學習交流，這次樂益文創與泛科學院合作，要帶來日本最好的程式學習教育給您的孩子。

〈泛科學院 x 數學實驗課〉

來自師大的最強數學教育團隊，數感實驗室團隊透過紙筆以外的數學學習方式，希望能讓每個人在生活中「看見數學」，並且堅持低師生比(1:4)，讓每一位學生都能與老師、助教互動，獲得即時的學習反饋。這次數感實驗室與泛科學院合作，將最完整的套裝課程一次讓孩子都學習到，從小開始培養數感能力。

〈億觀生技 x 泛科學院 STEAM課程〉

億觀生技講師林建明受邀在台大科學營隊及國中小教師研習擔任講師，擅長用簡易的方式，帶領學生進入科學領域，這次與泛科學院合作，不只是帶學生操作 uHandy Duet 行動生物顯微高低倍鏡組並可以將整組顯微鏡帶回家，還能透過體驗觀察及動手做實驗的方式加深生物及理化的科普知識。

〈桌遊裡的化學課-創意遊戲實驗班〉

建華老師從事STEM教學以及課程設計已有5年以上，曾經擔任師大小大師、北科大、上尚文化等團隊的營隊講師以及靜心中學、西門國小、和平高中國中部、辭修中學、恆毅中學國中部、金華國中等至少15間學校以上的科學社講師，這次與泛科學院合作，老師會利用多年來帶領科學班的經驗配合桌遊以及化學實驗課程，完整規劃探究與實作的課程，並強化學生的課業基礎。

你們的上課場地在哪？家長如何放心？

上課地點在忠孝復興站5號出口，直走5分鐘即可到達，交通十分便利。教室為全新裝潢並且設備齊全，定時會以酒精消毒，而大樓內公共區域都設有監視器，並有管理員隨時留意，讓您的孩子能在安全又舒適的環境下快樂學習。

什麼樣的學生適合來上？

無論是對自然科學有夢想的還是樂於學習科學知識的學生我們都極度歡迎。專業講師會由淺入深，帶領學生從日常的科學現象進入專業領域，並且結合著泛科的科普文章，讓求知慾旺盛的學生能獲得進一步的知識，進而反向將所學知識與日常生活、學校課程做結合，期望藉由這種延伸思考邏輯，讓學生能將學習突破學校的框架，培養永續自主學習的能力。

什麼是「泛科學院教育共享計畫」，為什麼不單純開課？

凡參加過寒假課程孩子的家長，都可加入此計畫的社群，泛科學院會提供第一手的相關資訊，不僅包含台灣國內的教育，更提供世界先進國家的教育相關新聞，例如芬蘭的教育改革或是歐美的美國國家科學基金會的STEAM計畫等，讓您再忙也能得知重要的議題。也可以在社群中互相分享討論，所有參與的家長得以隨時更新當前教育的進展，讓您與孩子走在世界的最前端。同時參與此計畫的家長，都能獲得一年期泛科學院課程不限時的早鳥優惠價，讓您與孩子都能不停地學習。

在傳統營隊中，與家長的接觸非常有限，當課程結束後便形同陌路，然而我們認為，既使結束了課程，學習仍該持續前進，與家長的連結更不該間斷，因此期望即使課程已結束，此共享計畫還是能讓家長可以持續獲得相關資訊。我們也樂於接受家長們所提供的資訊或是課程意見，透過計畫的平台進行討論，讓我們能夠與您一起為下一代創造更多學習的未來！

什麼樣的家長適合加入這個計畫？

無論是對教育、科普議題有興趣，抑或是對孩子培育有熱誠的家長都非常適合參加，誠摯地邀請認同我們「新學習」理念的您，讓我們陪伴您及孩子們一起永續學習，一同加入此計畫！

好了，我都了解了，該去哪邊報名呢？

小學生家長請往這邊>>

中學生家長請往這邊>>

如果我還有問題呢？

那更好，每一位家長的問題都是幫我們也幫其他家長把計畫想得更清楚。歡迎直接與我們聯繫，或是來參加 1/6 號的寒假課程說明會，包括我在內的所有課程講師，以及泛科學院的課程規劃經理，都會在現場直接與各位互動喔。