燒毀基地台防堵新冠疫情？科學素養當道下的省思

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

約莫 30 年前，家庭經濟艱困，這名新加坡華人婦女選擇墮胎。固然有丈夫支持，仍深感愧疚羞恥。術後，她「聽到」誦經，並「看見」床舖上腐屍橫臥。^[1]

症狀再現

2017 年，婦人覺得整週被惡靈騷擾，腎臟切除術（nephrectomy）只得延期。後來在 2018 年的手術期間和之後，她分別接受兩種鴉片類藥物（opioids）止痛，卻導致不由自主的過動症狀。同時，繚繞的梵音與陳列的死屍，再次出現長達一個禮拜。她的腦電波圖及腦部核磁共振結果正常。投以具鎮靜效果的苯二氮平類藥物（benzodiazepines），兩週後外顯症狀消失並出院，但繼續用藥。此外，她術後情緒低落，有輕生的念頭，被診斷為重度憂鬱症（major depressive disorder），因此吃了兩年的選擇性血清素再吸收抑制劑（selective serotonin reuptake inhibitors）。^[1]

自殺防治專線：
 衛生福利部安心專線 1925
 生命線協談專線 1995
 張老師輔導專線 1980

2021 年，雷同的非自主性症狀重現：每日 2、3 回，胸口一股寒氣朝四肢擴散，再轉成刺痛。又哭又笑，尖叫、顫抖，手舞足蹈。幾分鐘至 1 小時下來，發汗疲憊。時年 62 歲的婦人，不禁憂心未來的日子如何是好。^[1]

4天後，在新加坡中央醫院（Singapore General Hospital）的急診室裡，婦人再次發作。肌肉注射一劑抗精神病藥物，沒幾分鐘，她就坐直身子，為自己的行為道歉。然而問診未及 10 分鐘，便再度失控。這回經靜脈打了苯二氮平類藥物，數分鐘內，又恢復鎮靜。^[1]

鑑別診斷

負責診療此婦人的精神科醫師認為，如果一個人著魔般地附體出神（possession trance），就要從心理諮商和心理治療，瞭解壓力來源，並學習調適；倘若罹患恐慌症（panic disorder），則可以再加上投藥。第一線的藥物，正是她之前手術後服用的選擇性血清素再吸收抑制劑，還有苯二氮平類藥物。理論說來簡單，偏偏兩種精神狀態，均會在壓力下的生氣和挫折時被觸發，症狀又有相似之處，診斷可得仔細鑑別。^[1][註]

恐慌症

剛入院時，婦人的生命徵象、血液、腦部斷層掃描、腦電波圖、神經功能；以及外表、情緒、表情、行為、言語、思考和感知等，精神狀態檢查（mental state examination）的項目都正常。不過住院期間，她已被病症折磨到想自盡。婦人告訴醫師，這些異狀起因於惡靈纏身。^[1]

在新加坡，22% 的華裔精神病患，將違常的思維與舉止，歸咎靈異附體：其中 40% 幻聽；32.7% 幻視。所以就是來者自稱能聽天音、見鬼神，精神科醫師想必都如禪佛入定，處變不驚。何況宗教信仰與精神醫學重疊的案例，並非當地獨有。比方說，有個 19 歲的突尼西亞裔義大利女子，描述《可蘭經》裡提到的那種精靈，侵入自己的身心。她被視為罹患恐慌症，施以選擇性血清素再吸收抑制劑，偕同心理諮商和心理治療後，情況便順利改善。^[1]

新加坡中央醫院的精神科醫師，盤點著婦人的症狀：流汗、顫抖、發寒、胸口不適、感覺異常，以及害怕失控。《精神疾病診斷與統計手冊》第 5 版中，恐慌症全數 13 種症狀，她就有 6 種。雖然墮胎與腎臟切除術的創傷經驗，有機會觸發中邪般的解離症狀；但是婦人意識清醒，未曾浮現其他人格，也無記憶斷片的現象。至於情緒不佳，主要是受到這些經驗的影響，倒不是本來就深陷低潮。換句話說，既非附體出神，也不是伴隨精神病特徵的重度憂鬱症，而是帶有文化特色的恐慌症。^[1]

婦人在對症下藥，且病情穩定後出院。她計劃一邊服藥；一邊尋求民間信仰的傳統諮商。基於文獻指出宗教活動有助預後，醫師亦樂見雙軌並行。^[1]

備註

原個案報告使用的「附體」（possession）和「出神」（trance）二詞，^[1]既有宗教意味；亦可指稱精神醫學中的附體出神障礙（possession trance disorder）。比起該醫師提到的恐慌症，附體出神障礙其實跟解離性身份障礙（dissociative identity disorder），更加相似。^[2]相關案例請見：〈精神個案系列：發瘋、中邪，還是通靈？〉

參考資料

1. Khoe HCH, Gudi A. (2022) ‘Case Report: An Atypical Presentation of Panic Disorder Masquerading as Possession Trance’. Frontiers in Psychiatry, 12:819375.
2. Pietkiewicz IJ, Kłosińska U, Tomalski R. (2022) ‘Trapped Between Theological and Medical Notions of Possession: A Case of Possession Trance Disorder With a 3-Year Follow-Up’. Frontiers in Psychiatry, 13:891859.

窗外的風景飛逝，火車快速前行。座位上 21 歲的荷蘭女子，突然恐慌發作（panic attack）。5、6 歲時，多次被兄姊鎖在衣櫃裡的恐懼，由這一刻起廣泛延伸：不僅深怕受困車廂和電梯，開車要有人陪，連單獨出門也擔心迷路。^[1]

23 歲那年，她接受理性情緒行為治療（rational emotive behaviour therapy，縮寫REBT），從認知、情緒和行為等層面，改變不合理的想法，可惜成效不彰。^{[1, 2]}後來結了婚，38 歲時孩子出生，她的病情卻惡化，無法專心育養。50 歲的時候，她又嘗試配合眼動脫敏再處理（eye movement desensitisation and reprocessing，簡稱 EMDR）的心理治療。^[1]雖然深入挖掘創傷的根源，但規律的眼球左右運動，沒有減低她的焦慮。^{[1, 3]}

治療目標

2017 年，跟丈夫還有 2 個小孩同住，並擔任市政府公務員的荷蘭女子，已經 53 歲。這次她改採藝術治療。事前的量表與各項評估，顯示女子難以調節情緒，並罹患恐慌症（panic disorder）、廣場恐懼症（agoraphobia）和幽閉恐懼症（claustrophobia）。^[1]另外，她還有疑病症（hypochondria）會過度煩惱健康的症狀，但未達診斷標準。這些全都是焦慮症（anxiety disorder）的子分類。^{[1, 4]}

為了避免先入為主，藝術治療師沒被告知病況細節。不過，女子有跟她說自己焦慮、緊張和疑病。療程長達 6 個月，中間扣掉暑假，每週 1 小時，總共 14 次，期間外加量表評估。第 1 次療程的前半個鐘頭，治療師先跟女子溝通，瞭解其病史、症狀和家庭等資訊；剩下的時間，則提供水彩畫的材料與工具，讓她自由發揮，作為診斷的根據。然而，沒有規則可循的創作，令女子缺乏安全感；於是改為她熟悉且偏好，又能刺激觸覺的捏陶。^[1]

廣場恐懼症及幽閉恐懼症，都是將外界視為痛苦的來源。治療師認為女子嚴謹的繪畫筆法，呈現出焦慮者高度警覺的心理狀態，但可以靠訓練改善。她為女子設定的治療目標，如下：^[1]

1. 提升內在放鬆的程度。^[1]
2. 解除高度的控制和警覺。^[1]
3. 促進對外界的客觀洞察。^[1]
4. 增強與外界的正向互動。^[1]

針對第一項，治療師計劃用簡單的捏陶，促成放鬆的效果；第二、三個目標，要透過較難上手的炭筆畫，破壞精確掌握的慣性，並探索光影細微的漸層變化，挑戰患者容易以偏概全的判斷；最後的階段，則以能刺激視、觸覺的粉彩為媒材，從指尖塗抹的色彩，回歸繽紛的日常。療程中，治療師很少因解釋打斷體驗，主要扮演支持與鼓勵的角色，傾聽個案的想法及感受。^[1]

治療過程

以下是 14 次療程的內容摘要：^[1]

• 第 1 次：問診、自由發揮的水彩畫，以及做陶土球。（細節如前述。）^[1]
• 第 2 次：先重複上次的捏陶，再將陶土球改成別的形狀，但不能偷看，僅仰賴觸覺，最後用炭筆素描該成品（圖 2）。^[1]
• 第 3 次：用炭筆描繪上回陶土作品外圍的空間（圖2），也就是在熟悉的事物前，面對新挑戰。接著是抽象畫練習，用線條連結隨機分佈的黑色方塊，再以漸層填滿空白（圖3）。治療師與女子討論暑假想在家畫什麼。^[1]
• 第 4 次：提前執行雙方同意的提案之一：報紙人物照片的炭筆素描。照片上下顛倒，所以得格外用心觀察。完成後，轉過來對照，女子驚訝竟十分相似（圖4）。^[1]

暑假期間，女子在家練習炭筆素描的光影，以及用粉彩仿畫印象派作品。下面是學期開始後，繼續的療程摘要：^[1]

• 第 5 次：把畫紙底部塗黑，再將碳粉向上推出漸層，迎向光芒。希望營造安全、舒適的感受。^[1]
• 第 6 次：女子安靜地把上次的作品完成（圖 5）。治療師不確定她在想什麼，但感覺其情緒平穩，該是時候進入下個階段了。^[1]
• 第 7 次：女子應要求，帶來自己 5、6 歲時的照片。治療師請她先把畫紙全部塗黑，再用橡皮擦拭出層次。試圖將她的注意力，從負面情緒和記憶，轉移到學習技法上，讓與童年之間的連結產生其他可能。過程中，她全神貫注。^[1]
• 第 8 次：女子忘了帶照片來完成上次的作品，所以畫了些隨機的黑點，練習漸層（圖 6）。^[1]
• 第 9 次：總算完成那張童年自畫像。（原文未附圖。）雖然沒有直接觸及創傷記憶，但是女子談到勇氣的重要性。^[1]

在第 10 次的療程開頭，治療師口頭描述光線照進一座山洞，同時提供一些參考照片，請女子用炭筆與粉彩，分別畫山洞裡的黑暗及外面的色彩。由此至第 13 次療程，逐漸減少山洞內部在畫面上的比重，並迫近洞口，擴大對洞外的描繪，直到剩下繽紛的外在世界（圖7）。在最終的第 14 次療程，治療師邀請女子一起回顧這段時間的畫作。女子表示，這些練習對她很有幫助。^[1]

人智學藝術治療

這名荷蘭女子經歷的人智學藝術治療（anthroposophic art therapy），不以排除症狀為優先，反而視個案為整體，並著重於問題背後的肇因。比方說，對付焦慮不能只處理情緒，而要改善過度思考。治療師運用色彩、形狀與氛圍，著手於潛意識的體驗。儘管病症尚未完全消除，此案女子自評的焦慮、疑病和緊張程度，都因此明顯降低。療程結束 4 個月後受訪，她說兒時的照片喚起孤獨感，然而「繪圖能拉開跟童年之間的距離…你看著它，畫它」。總歸而言，作畫時思緒暫停，「宛如冥想，幫助放鬆」。^[1]

參考資料

1. Abbing AC, Baars EW, Van Haastrecht O, et al. (2019) ‘Acceptance of Anxiety through Art Therapy: A Case Report Exploring How Anthroposophic Art Therapy Addresses Emotion Regulation and Executive Functioning’. Case Reports in Psychiatry, 4875381.
2. American Psychological Association. ‘Rational emotive behavior therapy (REBT)’. APA Dictionary of Psychology. (Accessed on 27 MAY 2023)
3. ‘Eye Movement Desensitization and Reprocessing (EMDR) Therapy’. (31 JUL 2017) American Psychological Association.
4. ‘Hypochondria’. (FEB 2021) Healthdirect Australia.