為什麼陌生人當眾出洋相和自己不小心跌倒一樣好笑？

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

雖然很少有學生小學畢業後還不懂乘法表，但有很多人確實不會算，如果一個人開車的速度是每小時 56 公里，開了 4 小時之後，他就開了 224 公里。要是每公克花生賣 40 美分，而 1 袋花生賣 2.2 美元，那麼，這袋花生裡就有 5.5 公克花生。假如全世界人口中有 1/4 是中國人，其餘的 1/5 是印度人，那麼，印度人在全世界的人口中就占了 3/20，或說是 15％。當然，要理解這些問題，並不像學會算 35×4＝140、（2.2）/（0.4）＝5.5、1/5×（1–1/4）＝3/20＝0.15＝15％ 這麼簡單。對很多小學生來說，這不是自然而然就會的東西，要靠做很多很實用、或是純屬想像的問題，才能進一步學會。

至於估計，學校裡除了教一些四捨五入之外，通常也沒有別的了。四捨五入和合理的估計與真實人生大有關係，但課堂上很少串起這樣的連結。學校不會帶著小學生估計學校砌一面牆要用掉多少塊磚、班上跑最快的人速度多快、班上同學爸爸是禿頭的比例多高、一個人的頭圍與身高之比是多少、要堆出一座高度和帝國大廈等高的塔需要幾枚 5 美分硬幣，還有他們的教室能否容納這些 5 美分硬幣。

幾乎也沒人教歸納推理，也不會用猜測相關性質和規則的角度，來研究數學現象。在小學數學課裡談到非形式邏輯（informal logic）的機率，就跟講到冰島傳說一樣高。當然，也不會有人提到難題、遊戲和謎語。我相信，這是因為很多時候，聰明的 10 歲小孩輕輕鬆鬆就能打敗老師。

數學科普作家葛登能最不遺餘力探索數學和這些遊戲之間的密切關係。他寫了很多極有吸引力的書，也在《科學美國人》撰寫專欄，而這些都是會讓高中生或大學生感到很刺激的課外讀物（前提是有人指定他們去讀的話）。此外，數學家喬治．波利亞（George Polya）的《怎樣解題》（How to Solve It）和《數學與合情判讀》（Mathematics and Plausible Reasoning），或許也屬於這一類。有一本帶有這些人的文風、但屬於較初階的有趣好書，是瑪瑞琳．伯恩斯（Marilyn Burns）所寫的《我恨數學》（The I Hate Mathematics! Book），書裡有很多啟發性的提示，帶領讀者解題與發想各種奇思異想，是小學數學課本裡罕見的內容。

有太多教科書仍列出太多人名和術語，就算有說明解析，也很少。比方說，教科書上會說加法是一種結合律運算（associative operation），因為（a + b）+ c＝a +（b + c）。但很少人會提到非結合律運算，因此，充其量來說，結合律運算的定義是畫蛇添足。不管是結合律或非結合律，你知道了這些資訊之後要怎麼應用？書上還會介紹到其他術語，但除了用粗體字印在書頁中間的小框框裡，看起來很了不起之外，也沒什麼值得提的理由。這些術語滿足了很多人認為，知識就好比一門普通植物學，每種學問都可以在體系中，找到自己的類別和位置。相比之下，把數學當成有用的工具、思維方式或是獲得樂趣的途徑，在多數小學教育課綱中都是很陌生的概念（即使教科書內容不錯也一樣）。

或許有人會認為，在小學階段，可以用電腦軟體，來幫助學生掌握基本的算數原理及相關應用（應用題、估計等等）。可惜的是，目前可用的程式通常是從教科書上擷取無趣的例行練習，轉化成電腦螢幕版本而已。我不知道有任何軟體可用整合、一致且有效的方法，來教算術與解題應用。

小學階段的數學教學品質普遍不佳，最終必會有人怪罪於老師能力不足，而且對數學沒什麼興趣、或不懂欣賞數學。我認為，這當中有一部分又要歸咎於大專院校的師資培養課程中，很少或根本不強調數學。以我自己的教學經驗來說，我教過的學生中，表現最差的是中學生，而不是大學主修數學的學生。準小學老師的數學背景也很糟，很多時候甚至根本沒有相關的數學教學經歷。

而每所小學聘用一、兩位數學專才，在學校裡每天分別到不同班級輔導（或教授）數學，或許可以解決部分問題。有時我認為，如果大學數學教授和小學老師每年可以交換個幾星期，會是個好方法。同樣的，把主修數學的大學生和研究生交到小學老師手裡，不會造成傷害（事實上，後者或許能從前者身上學到一些東西）。而三、四、五年級的小學生則可以在完全適任的老師教導下，接觸到數學謎題與遊戲，將可大大獲益。

稍微打個岔，謎題與數學之間很有關係，而且相關性會一直延續到大學與研究階段的數學。當然，把謎題換成幽默也通。我在《數學與幽默》（Mathematics and Humor）書中試著說明，數學和幽默都是某種益智遊戲，與猜謎、解題、遊戲和悖論多有共通之處。

數學和幽默都是把概念組合、拆開再拼回來，然後從中得到樂趣。慣用的手法包括並列、歸納、迭代和倒向（比方說「aixelsyd」就是把「dyslexia」﹝閱讀障礙﹞的字序倒過來）。那麼，如果我放寬這個條件，但緊縮另一個條件會怎樣？某一個領域的概念（像是綁辮子），和另一個看來完全不同領域的概念（如某些幾何圖形的對稱性）有什麼共通點？當然，即便不是數盲，可能也不熟悉數學這個面向，因為你必須要先具備一定程度的數學概念，才可以拿來耍弄。其他像獨創性、不協調感以及精簡的表達，對於數學和幽默來說也都同樣重要。

可能有人說過，因為所受訓練之故，數學家有一種特殊的幽默感。他們往往會接受字面意義，但字面上的解讀又常和標準用法的意義不同，因此很好笑。比方說，哪種運動比賽時要蓋臉？答案是，冰上曲棍球以及痲瘋病人拳擊（按：原文「Which two sports have face-offs」，「face-off」其中一個字面意義為「蓋臉」，而這也是冰上曲棍球常用的術語，意指「爭奪球權」）。他們也很沉溺於歸謬法（reductio ad absurdum），或設定極端前提條件然後做邏輯演練，以及各式各樣的字組遊戲。

如果可以透過小學、中學或大學階段的正式數學教育，或是非正式的數學科普書籍，傳達數學有趣的面向。我認為，數盲就不會像現在這麼普遍。

——本書摘自《數盲、詐騙與偽科學》，2023 年 11 月，大牌出版，未經同意請勿轉載。

受試者看完令人不安的電影後，血液循環降低 35％，但看完幽默題材後則增加 22％。根據研究的結果，研究人員建議大家每天至少笑十五分鐘。

憂傷小丑？喜劇演員的心理特質

1981 年，紐約州立大學雪城分校的心理分析師西摩爾．費雪（Seymour Fisher）與若達．費雪（Rhoda Fisher）發表研究結果，他們並不支持傑納斯所謂「喜劇演員是憂傷小丑」的說法（編按：許多人認為喜劇演員得在舞台前、舞台後承受高度的壓力，不管他們現實生活中發生什麼事，總得每晚登台作秀製造效果，有些演員甚至因此受憂鬱症、躁鬱症所苦，也因此大眾對喜劇演員往往有「喜劇演員其實是憂傷小丑」的印象）。

費雪兄弟進行廣泛的調查，研究四十多位知名的喜劇演員與小丑，包括席德．西薩（Sid Caesar）、傑奇．梅森（Jackie Mason）、小丑布林可（Blinko the Clown），並出版《假裝世界永遠滑稽》（Pretend the World Is Funny and Forever ）一書發表他們的研究。

他們在研究中做了一個經典的佛洛伊德測試：羅夏克墨漬測驗。他們請受試者看模糊的墨漬，說出他們想起什麼。學術研究中時常用到這類測試，甚至有一個知名的佛洛伊德笑話也以此為主題：

一名男子去看心理分析師，分析師拿出一疊印有墨漬的卡片，讓男子一次看一張，問他墨漬讓他想起什麼，男子看了第一個墨漬後說：「性」，看到第二個墨漬後又說：「性」。事實上，他看到每一張卡片都說：「性」。心理分析師憂心地說：「我不是想嚇你，但你似乎滿腦子都是性。」那男子驚訝地回答：「我真不敢相信你剛剛說的，擁有整疊色情卡片的可是你。」

多數測試是在餐廳與馬戲團的更衣室進行，費雪兄弟表示，這些測試往往很難進行，因為旁人和其他表演者常打斷他們。費雪兄弟的研究和一般人對「憂傷小丑」的印象及傑納斯之前的研究結果剛好相反，他們發現喜劇演員與小丑鮮少有精神疾病。專業喜劇演員的工作雖然充滿壓力，但費雪兄弟意外發現，這些受訪者都能迅速恢復元氣，調適力都很好。

被接納的需求

另一方面，費雪兄弟也檢視喜劇演員與小丑的童年經驗，他們說受訪者大多從小就開始走這一行，小時候通常是班上的活寶。他們常開老師的玩笑，這點也符合幽默的「優越」論。有一位表演者記得老師叫他到黑板拼「petroleum（石油）」一字，他馬上走到前面，拿起粉筆寫下「oil」。

專業喜劇演員通常出生低收入戶，童年不是過得很好，所以他們的表演可能是想獲得觀眾的喜愛，藉此彌補童年的缺憾，有很多實際證據支持這點。伍迪．艾倫曾說「被接納的需求」是他想要變得風趣的主要動力之一。傑克．班尼（Jack Benny）不喜歡在古巴度假，因為那裡沒人認得他。W.C. 菲爾茲（W.C. Fields）曾經提到他喜歡讓人發笑是因為「⋯⋯至少在那短暫的時刻裡，大家是愛我的。」

是喜劇演員也是社會學家

費雪兄弟研究的第三方面是檢視與好笑有關的心理特質，有些演員坦承他們對人與行為很好奇，他們會不斷觀察別人的生活細節，直到發現一些小特質可以拿來當新的笑話或表演題材為止。

費雪兄弟發現喜劇演員與社會科學家有很多相似處，他們認為這兩種人都時常注意人類行為的新鮮面，唯一的差異在於喜劇演員用這些觀察讓人發笑，社會科學家則是以這些觀察做為學術論文的基礎。我畢生都在研讀社會科學家的文獻，所以我想主張這種分法並無法清楚區隔這兩種人。

費雪兄弟也檢視喜劇與不安之間的關係，一般人看到墨漬時，通常會看到一個影像，然後才發現墨漬可能有不同的觀察方式。

仔細分析喜劇演員從墨漬中看到的圖案後，費雪兄弟的結論是，他們的受試者常會把墨漬想像成「好的怪獸」，把有威脅感的圖案轉變成比較親切的感覺。「噴火龍」會變成被誤解的高貴角色，「骯髒的土狼」會變成可愛討喜的寵物。費雪兄弟認為這是喜劇演員與小丑在無意間想要以幽默感因應困境的證明。

幽默的長壽

很多人都曾經對喜劇根本上和憂傷與精神病有關的說法提出質疑，費雪兄弟並不是唯一的學者。佛羅里達國際大學的詹姆斯．羅頓（James Rotton）深入探討霍夫曼（Hoffman）的《過往娛樂名人》（Entertainment Personalities of the Past），了解知名喜劇演員的出生與死亡年份，並以同年出生的非喜劇藝人當對照組^註一。

羅頓在名為〈幽默與長壽：搞笑演員較長壽？〉（Trait Humor and Longevity: Do Comics Have the Last Laugh？）的論文中說明研究的結果，他主張喜劇演員和其他藝人的死亡年齡差不多。後續關於喜劇演員死因的研究^註二也顯示，他們並沒有比較常因心臟病、癌症、肺炎、意外或自殺而身亡。

總之，沒有證據顯示每晚必須搞笑演出的明顯壓力會讓他們比較短命。

其他研究顯示，能夠笑看人生可以減少不安，羅頓的研究也呼應了這點。如果喜劇真的有影響，那麼就是有益健康。十三世紀的亨利．德．曼德維爾醫生（Henri de Mondeville）推測笑有助於病人康復，他寫道：「外科醫生應該禁止病人生氣、怨恨與難過，提醒病人歡樂可以讓人心寬體胖，哀傷讓人瘦骨如柴。」

幾百年後，莎士比亞也呼應同樣的理念，他表示：「讓內心充滿歡笑與喜樂，可以遠離傷害，延年益壽。」

最近有一項研究也支持笑聲、因應壓力、身心健康之間的關係。該項研究顯示，會很自然地以幽默應付壓力的人，免疫系統比較健康，心臟病發與中風的機率也少 40％，看牙時比較不會痛苦，壽命也比多數人多四年半。

1990 年，研究人員發現觀賞比爾．寇斯比（Bill Cosby）的脫口秀錄影帶可增加唾液的免疫球蛋白 A。免疫球蛋白 A 是避免上呼吸道感染的要角（受試者聆聽梅爾．布魯克斯〔Mel Brooks〕與卡爾．萊納〔Carl Reiner〕的經典《兩千歲的人》〔2000-Year-Old-Man 〕時，這些優點明顯下降）。

這不是唯一探討笑對身體有何影響的研究。2005 年，馬里蘭大學的邁可．米勒（Michael Miller）與同事研究笑看世界與血管內壁的關係。血管擴張時，可促進血液循環，有益心血管。他們讓受試者看可能讓他們感到不安（例如《搶救雷恩大兵》最初三十分鐘的劇情）或歡笑（《當哈利碰上莎莉》的「假高潮」戲）的電影。整體而言，受試者看完令人不安的電影後，血液循環降低 35％，但看完幽默題材後則增加 22％。根據研究的結果，研究人員建議大家每天至少笑十五分鐘。

天然的止痛劑

羅頓也依循同樣的邏輯，檢視觀賞不同影片對整型外科病患的復原有何影響。他請一組病患從《香蕉》（Bananas）、《站在子彈上的男人》（Naked Gun）、《金牌製作人》（The Producers）等等喜劇片中挑選，但不讓另一組看任何可能讓他們微笑的影片，而是叫他們從《南海天堂》（Brigadoon）、《北非諜影》（Casablanca）、《第七號情報員》（Dr. No）等「嚴肅」片單中選片。研究人員秘密追蹤病患由自控式裝置中使用的止痛劑藥量。觀賞喜劇的人使用的藥量比觀賞嚴肅電影者少 60％。

在另一個有趣的實驗中，研究人員又找另一組病患，不讓他們任選喜劇片，而是叫他們看別人幫他們挑的影片，這組使用的止痛劑比另外兩組都多，這證明觀賞讓你笑不出來的喜劇比什麼都還痛苦。

笑看生死

最後，有一群研究人員要求受試者立下模擬遺囑，開自己的死亡證明（包括估計的死亡日期與死因），寫自己的喪禮追悼文，研究人員發現喜歡笑看人生的人比較不覺得這有多難。在比較實際的情境中，也出現同樣的現象。輔導員訪問失去伴侶半年的人，發現能笑看生離死別的人比較能接受那個情境，繼續過日子。

不過，就像笑話實驗室收到的一則笑話所說的，笑看生死也有可能出現太誇張的情況：

一名男子過世了，他的太太打電話到當地報社說：「我想刊登以下的訃聞：柏尼死了。」報社員工楞了半响後說：「其實刊登十個字的價格是一樣的。」

女士回答：「喔，好吧，那我刊登：柏尼死了，豐田汽車出售。」

註解

1. 羅頓的報告只研究男性喜劇演員，因為他發現很多女性喜劇演員的年齡並不可靠，與其他傳記資料不符，這很可能是一種喜劇的時間心理學。
2. 此研究蒐集 1980 到 1989 年間刊登在《時代》與《新聞週刊》上的演員訃聞。

——本文摘自《怪咖心理學之史上最ㄎ一ㄤ實驗，用科學揭露你內心的真實想法》，2023 年 2 月，漫遊者文化出版，未經同意請勿轉載。