貓頭鷹為什麼可以左右轉頭270度，血管不會扭曲炸裂嗎？

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／照護線上編輯部
• 本文轉載自 Care Online 照護線上《超虐脊椎的地雷姿勢，你中了幾項？》，歡迎喜歡這篇文章的朋友訂閱支持 Care Online 喔
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脊椎是人體中軸，當身體傾斜或彎曲的角度愈大，脊椎便會承受愈大的壓力，也愈容易受傷，而造成腰酸背痛，甚至椎間盤突出、壓迫神經。

日常生活中，請避免這些超虐脊椎的地雷姿勢。

地雷一：低頭看手機

我們的頭顱具有相當重量，頸部越往前傾斜，就越傷頸椎。根據研究，當頭部前傾15度時，頸椎得承受12公斤的壓力；當頭部前傾60度時，頸椎得承受27公斤的壓力 ！

使用手機時，請把手機拿到眼睛平視的高度。

地雷二：彎腰搬重物

彎腰搬重物，對脊椎很傷。搬東西時，身體要先靠近，然後屈膝蹲下，盡量將背打直，腹部收緊，再站起身來。

提醒您，小孩也算是重物喔。

地雷三：斜躺靠椅背

無論是坐椅子或坐沙發，請將屁股靠近椅背，盡量坐好、坐滿，保持脊椎端正。
斜躺靠椅背感覺很舒服，卻使脊椎承受不當的壓力，而越坐越痠痛。

另外，體重過重也對脊椎不利，會在日積月累中形成傷害。

脊椎出狀況，問題一籮筐，千萬別大意喔！

活動紀錄／文詠萱

當代的動物保育議題，無論是棲地保育或是野生動物復育，都與人類的行為選擇息息相關。本次《我們與野生動物的距離》專題，希望初窺這個龐大題目的一角：生而為人，遇上野生動物，我們可以做什麼？我們該怎麼做？

由誠品書店敦南店、麥田出版主辦的「猛禽獸醫超日常 有愛有淚還有什麼呢？」講座活動於 6 月 14 日在誠品敦南店舉行，主講人為台灣猛禽研究會猛禽救傷站主任王齡敏，分享猛禽救傷經驗及過程中的小故事，以及從這些經驗中我們可以如何改變環境與做法。

王齡敏畢業於中興大學獸醫系，畢業後曾於金門縣野生動物救援暨保育協會、特有生物研究保育中心野生動物急救站等地任職，並於 2013 年至美國明尼蘇達大學猛禽中心任獸醫師 2 年，累積許多野外動物救傷經驗。

專研「兇猛的禽類」，台灣猛禽研究會

台灣猛禽研究會成立於 1994 年，當時主要僅針對猛禽做研究調查，非營利組織要成立新的業務要考慮很多事項，所以當時並沒有救傷中心。直到 2017 年，才成立救傷站。

猛禽可以解釋為「兇猛的禽類」，可分為日行性與夜行性，日行性猛禽也就是泛指的「老鷹」，夜行性猛禽就是我們泛稱的「貓頭鷹」。牠們共同的特質是有尖銳的嘴與銳利的腳爪，而猛禽大部分是用腳爪獵捕食物。全世界大概有五百多種猛禽，台灣有五十種左右。

而因為《哈利波特》電影及小說風潮，曾在國外當時引起養貓頭鷹的風潮。但其實，根據台灣野生動物保育法規定，禁止持有、飼養及販賣老鷹及貓頭鷹等猛禽，因此並不是想養就可以養的。救傷站從事猛禽救傷工作，則需要固定向地方政府申請救傷許可。王齡敏表示：「猛禽救傷站主要以北部地區，從桃園到宜蘭送來的傷鳥，除了猛禽外的鳥類比較沒有處理，大部分是由野鳥學會處理。雖然成立的時間沒有很長，救傷站已經收到超過一百多隻猛禽已經。」

抽絲剝繭推理「牠怎麼受傷的？」

在救傷的過程中，鳥兒沒法告訴你發生了什麼事，許多時候需要層層推測才能猜出一些狀況。

在捷運明德站附近撿到的大冠鷲「逼逼」就是個好例子。在剛開始收到的前兩週，「逼逼」並沒有什麼嚴重的外傷。這隻鳥看起來有點胖，照理說代表在野外吃得很好、求生的能力還不錯。除了發現尾巴有點折傷之外，真的看不出有什麼問題，但牠就是非常虛弱。

這隻大冠鷲在兩個月後肚子開始消去，皮膚出現傷口：「我們推測是慢性燙傷，又考慮了這隻大冠鷲的地緣位置（位於北投附近），進一步推測可能是因為泡了溫泉燙傷的，鳥的皮膚很薄，剛好受傷的位置是在肚子和腳。」

他們照顧了「逼逼」四個月，在這段時間，都必須用鑷子餵食他，因為傷口會痛沒有辦法彎腰。在野放前，除了要讓「逼逼」重新練習飛行外，還有羽毛折斷需要處理。

飛羽是鳥類飛行很重要的工具，如果因意外而折斷等有可能會影響在野外的適應，雖受損一時不傷及性命卻需要積極處理。處置方式之一，是等待鳥兒自己換毛時長出新羽，但大型猛禽換一輪毛大概需要四年的時間，損害較大時等待期會太長。另外一種處置是拔毛刺激羽毛重新生長，但因為羽毛是猛禽的飛行重要工具，羽毛根部都很緊密，硬拔容易流血或甚至造成羽管阻塞畸形。王齡敏在美國時學到了「接羽」的處置方式，就像人類接髮一樣，為牠們接上羽毛，以此得以重回天空飛翔。

鳥類受傷的主要原因：車禍、窗殺、黏鼠板

由於鳥兒不會說話，救傷人員往往只能根據眼前的狀況、地區等因素來猜測猛禽受傷的原因。在都會區，常見的受傷原因包括車禍撞擊、窗殺（鳥兒飛行時撞上玻璃），還有很大一部分是因為黏鼠板。

黏鼠板上通常會黏著猛禽的食物，像是老鼠、壁虎、小鳥或昆蟲等，機會主義者的猛禽飛下去嘗試進食，就會跟著被黏住。黏鼠板對鳥類羽毛影響非常大，狀況輕微的可以利用接羽技術治療；但如果遇到全身上下連身體的小羽毛都被黏到，對救傷單位來說都會非常難處理。

如果若遇上了被黏鼠板黏著的鳥類，對一般人千萬不要自己嘗試處理，因為拆黏鼠板的過程中很有可能會造成鳥類骨折。王齡敏表示，也遇過有人直接將羽毛剪掉，造成後續很大的麻煩。她建議若在臺北地區，可以將黏鼠板可以用紙蓋住黏的地方避免板上的膠到處亂黏，然後將整組黏鼠板（連同動物）送至救傷站。

反光或不反光，都影響鳥類飛行的玻璃窗戶

另外，窗殺是人類建築對鳥類的一大威脅，窗戶無論是透視或反射，都可能造成鳥類飛行視野誤判而撞上。根據數字統計，在美國一年約有1~10億隻鳥因為窗殺而死亡，佔野鳥死亡原因第一位。

一般透明玻璃在某些角度會有鏡子的效果，貼有隔熱紙反光則會更加嚴重。除了會反射的玻璃之外，透明狀玻璃也是野鳥的殺手。「在韓國國道通常設有高度相當高的透明玻璃隔音牆，常常會有野鳥撞上去。韓國環境署現在相當重視此一問題，對此做了大規模宣導教育。」王齡敏說道。

有些人會在透明玻璃貼防撞紙，讓野鳥知道那邊有玻璃。但後來發現，貼紙以外的透明部分野鳥還是會撞上。實驗發現到貼紙間隔需要密至 5×10 公分，才能防止 90％ 的窗殺事件。因此，降低鳥類窗殺需要使用較為密集的貼紙，像是國外有針對窗殺推出窗殺點點陣圖貼紙，或是可以用菱形網貼在窗戶四個角，視覺效果也不錯；另外也可以在窗外掛些垂墜物，像是藤蔓，窗簾等。

編按：如遇野鳥窗殺可將相關資訊通報 FB社團 野鳥撞玻璃回報 (Reports on Bird-Glass Collisions) 或 路殺社（選擇窗殺），協助蒐集相關資訊。

學飛的小鳥別亂撿

另外，救傷站還常常收到沒有受傷的鳥，這常見於學飛中的幼鳥。雖然是出於一片好心，但有些時候這樣的干擾是沒有必要的。

王齡敏分享：「想像一下，人學會走路、跑步就是一個漸進的過程；小鳥雖然有飛行本能，也是需要學習才能讓自己越飛越好。小鳥在學飛時於如果再山林野地落地，不會被人看到，過一會就會再飛起來；但在都會區學飛的小鳥，落地如果被行人看見，往往會被誤送救傷。」

學飛的幼鳥並不會時時待在鳥巢中，鳥巢只有在鳥很小的時候才有休息或窩著的用途。在學飛時，鳥巢對幼鳥而言比較像是廚房，會在附近學飛一陣子，再回去吃飯。又再長大一陣子，親鳥會將食物放在幼鳥附近，連巢都不回了。因此如果確認鳥兒很有活力沒有受傷，就讓牠在安全的地方學飛、接受爸媽的照顧吧。

而如果撿到幼鳥，最後後送相關單位，也要注意記錄拾獲的時間與地點，並拍照記錄附近的環境。救傷站對於幼鳥的處置，主要也會先檢查健康狀況，如果健康的話會傾向盡可能放回原位，讓牠們親子相聚。對救傷站來說，比較大的困擾是鳥兒常是經過好幾次轉手如常見先送到消防隊或警察局，才抵達救傷站，這種情況下時常缺乏地點、時間等資料，要送回鳥兒的老家就變得不可能。

這些沒辦法放回原始拾獲點，但身體健康的幼鳥，有個可能處置方法是替牠找「養母」，將幼鳥放入同類正在繁殖的巢之中。「要這樣做是有條件的，首先要是同種，再來放的數量不能超過母鳥先天可以哺育的數量，像鳳頭蒼鷹只能哺育兩隻、稜角鴞則可以到五隻，這些母鳥不太會算自己的小鳥，但如果放超過就會失敗，這樣的做法也不是所有物種都可行。」

除了救傷外，猛禽救傷站也會藉機進行保育教育的工作。救傷固有生老病死，而到達救傷站的鳥兒，最好的結局就是野放重回天空的懷抱。因此台灣猛禽研究會尋找野放地點附近適合的國中、小等學校合作，讓學生參與其中的過程，藉機傳播鳥類保育觀念。也希望未來有越來越多的人關心參與，營造出更友善的環境。