從演化觀察團結合作在人類史上的必要性——《當我們一起》

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

• 作者｜Vivek H. Murthy
• 譯者｜廖建容

為孤獨壯大聲勢的另一個社會變化，是普遍存在的不信任與分裂的氛圍。雖然這種對立是許多因素造成的，但社交疏離是一個重要的根源。

如同健康的連結能幫助我們解決人際關係中的挑戰，強韌的人際連結能幫助我們解決社會面臨的挑戰。全世界的社群都忙著處理各種迫切的問題，像是氣候變遷、恐怖主義、貧困，以及種族與經濟領域的不公平待遇。這些議題需要靠對話與合作來解決。儘管我們的生活方式愈來愈多元，然而，不論是在網路世界、還是現實世界，我們卻愈來愈傾向於只和自己的同類（例如外表、觀點和興趣相似的人）接觸。這會使我們很容易在不認識別人的情況下，只根據他們的信念或背景，將他們視為和自己沒有關係的人。這會形成一種疏離的螺旋，造成公民社會的分裂。

這是一種惡性循環。當我們與他人沒有連結，我們就不願意傾聽彼此的意見。於是我們會傾向於輕易的評斷他人，對於和我們抱持不同看法的人，把他想成最壞的狀況。這使得我們彼此愈來愈難以一起合作，克服挑戰。當我們遇到的問題愈多，我們就愈憤怒，這使害怕與不信任的惡性循環加速，進而使得我們對整個社會的疏離感愈來愈強烈。

情況是怎麼演變到這個境地的？

一個因素是社會地理學（social geography）。今日，絕大多數的美國人住在郊區，而且人數正不斷成長中。根據皮尤研究中心（Pew Research Center）的調查，現在有68％的郊區居民是白人，城市居民只有44％是白人。這個情況凸顯出城市與郊區種族人口的差異。即使在城市中，相同種族或社經地位的人，也傾向於集中居住在同一個鄰里中。

同時，許多人認為自己的薪資一直凍漲，而社會的貧富差距愈來愈大。此外，不論在城市、郊區或鄉村，有數百萬美國人正在與貧困奮戰，他們得不到收入好的工作。覺得失去自己應得地位的人，以及自認為是資源分配不均受害者的人，因此產生愈來愈強烈的擔憂與忿恨情緒。我們從網路、街頭抗議、電台談話性節目，以及政府內部，都聽見日益沸騰的民怨。2018 年，一個大型民調發現，79％ 的美國成人對於「聯邦政府的負面論調與欠缺禮貌素養，將導致暴力或恐怖行動」表示關切。這項民調發現，絕大多數的民眾都表達出這種不滿，不論他們的政治立場、年齡、收入水準、教育程度，以及居住地區是什麼。這股暗潮洶湧的焦慮把所有人推向某個既定立場，彼此交流減少了，互相指責增加了，相互理解也變少了，我們陷入無比的孤立狀態。

拜科技所賜，我們現在可以透過前所未有的各種工具投入和參與，發現我們和不同族群的人的共同點。現在有愈來愈多正在進行中的運動，試圖重拾文明有禮的對話，邀請人們參與有建設性的辯論，以超越那些將我們撕裂的偏見、歧異的觀點與生活經驗。這些運動的目標不是在一夜之間解決問題，而是協助所有的人一起面對問題。

約翰．保羅．萊德拉赫（John Paul Lederach）致力於建構國際和平，他也是調解衝突的專家。他曾深入思考，把人們凝聚與撕裂的機制是什麼。他很坦白的告訴我，「人類在本世紀的挑戰是，我們這個全球性的大家庭如何滿足創造歸屬權（right of belonging）的基本要素？這世上沒有任何一個社群不需要面對這個問題。」

那麼，我們應該做什麼？

在萊德拉赫看來，第一步是促進共同的歸屬感。那代表我們要到人們居住的地方，也就是到他們的家裡或社區鄰里去拜訪他們、服務他們。「當你到人們的家裡，和他們坐在一起，你其實就啟動了集體同理心—你從他們的觀點和生活方式，來看這個世界。」萊德拉赫告訴我。

他說，當你要見的人和你有所不同，即使他們對你有一些擔心或不信任，你仍然希望與他們建立連結，那麼取得這個觀點就成了一件格外重要的事。唯有透過這個方法，我們才能真正開始理解彼此的人生脈絡。

萊德拉赫的話使我想起，在過去那個醫生到病人家裡出診的年代，醫病關係比現在更親密，醫生對病人的了解也更多。我在擔任住院醫生期間，曾做過家庭拜訪，那些經驗使我明白了家訪的價值。我還記得，我曾經家訪一位身體虛弱的年長女性。當她覺得自己以個體的身分、而不是病人的身分被看見與理解之後，她給予我的信任增加了。

而我對她的健康情況也有比較多的了解，因為她比較能夠自在的告訴她所關心的事，包括她對某個家庭成員的擔憂，以及房屋修繕方面遇到的問題。這些問題與治療無關，卻會影響她的狀況。現代醫療基本上已經不做家訪了，但這並不改變一個事實：若要將患者視為一個完整的人，最好的方法是到他們住的地方去認識他們。

萊德拉赫說，「人們的孤立程度取決於，他們覺得自己被別人當成隱形人的程度。而這個隱形程度和地盤的模糊性有很大的關聯。因此，當你來到他們的地盤，表達對他們的關切，與他們對話，你就為這個已經失去深層連結的情境，重新注入人性的元素。」

為情境注入人性元素，是產生歸屬感的起點，當我們共處於同一個空間，我們就在促進共同歸屬感的形成。基於這個理由，自古以來，所有的社群一定會在自己的小鎮和城市，刻意建造一些同享空間。在世界各地，人們居住的房舍一定圍繞著公共廣場建造。市場、市集和音樂會這類全體居民的活動，都會在那個廣場上進行。在殖民時代，美國的社群都是以村子裡的綠地為中心，向外擴散。孩子們會在綠地上玩耍，大人則在那裡互相認識。埃比尼澤．霍華德（Ebenezer Howard）爵士是 1880 年代出現的現代城市規劃先驅之一。他心目中的烏托邦是一個自給自足的社群，被公園圍繞，與工業區和農業區分開。這些城鎮由市民管理，所有的市民共同分享當地的經濟利益，形成一個獨特的社群歸屬感。不過，在郊區住宅區興起，汽車文化凌駕居民文化之後，這個理想就式微了。

萊德拉赫說，當人們使用同一個空間，分擔屬於那個地方的責任，分享來自那個地方的報酬，所有人就在那裡扎了根。他以社群造園運動（community gardening movement）為例來說明。在世界各地，人們一起種植果樹和蔬菜，在公共和私人土地上創造了共享的利害關係。「那種想像力有助於排除深切的失根性（ungroundedness），而失根性似乎已成為現代社會的一部分。」

萊德拉赫的話指出了這個時代的一個重要挑戰。遷徙、遠距工作與遠距商務等趨勢的出現，使社群變得更加難以打造，也失去其重要性。現代人比從前更需要某個實體的共同基礎，讓我們在那個空間裡一起生活、工作、玩樂，以及互相歸屬。

若有長期不和的團體，對彼此的不信任引發恐懼與憤怒，並因此拒絕分享空間，該怎麼辦？那種恐懼和憤怒會削弱我們對彼此的同理心與關懷，使我們離彼此愈來愈遠，並使疏離感愈來愈強烈。在人類的歷史上，戰爭都是這樣挑起的。假如你除了在戰場之外，永遠不會和敵人碰面，要將敵人妖魔化是很容易的事。隨著全天候的節目播放與社交媒體的出現，影響變得更大了。

• 作者｜Vivek H. Murthy
• 譯者｜廖建容

集體更甚於個人——集體主義

全世界有許多傳統社會建立在共享的歷史、錯綜複雜的家系、當地的價值觀、交織的故事，以及宗教信仰的基礎上。就和哈特派信徒一樣，歸屬感是這些文化的核心。南非的祖魯族甚至有個說法：「我在是因為你在，你在是因為我們同在」，這個說法還可以濃縮成一個字「ubuntu」，意思是「透過其他人而活著」。「ubuntu」與個人主義相反，它把個人與群體的連結放在第一位，視和諧為最重要。

研究者用「集體主義」來描述一種結構上強調集體更甚於個人的團體，相反的概念是個人主義團體。另外還有第三種文化：正在從集體主義進入到個人主義的「過渡」文化。羅卡奇發現，過渡文化裡的年長者特別容易感到孤獨，因為他們已經習慣擁有強大的社會支持，當社群裡的成員開始各自打拚後，年長者很可能不知道如何適應新的處境。羅卡奇說，在個人主義傳統盛行的國家（例如挪威），年長者很習慣自己一個人生活，但在日本或以色列，年長者往往將獨居視為不正常，並因此感到沮喪，也難以承認這個事實。他們比較容易將社交孤立視為自己的問題，彷彿獨居代表「我不值得別人花時間來看我」。

極端集體主義文化的服從與脫離

我們或許很容易將傳統文化與其他集體主義文化浪漫化，但也不該將它們視為孤獨的解方。這類文化幾乎容不下個人發展與表達的空間，一旦你脫離或拒絕服從規範，將會面臨另一種類似疏離感的孤獨。當歸屬感是在嚴格的條件下才能獲得，即使是輕微的違背規範也可能引發痛苦的後果。當你反抗與違背準則，可能導致其他人開始躲避你、將你放逐，甚至更糟的情況。

對於讓家族蒙羞的成員施予榮譽處決（honor killing），是極端的例子，但遺憾的是，在南亞、北非與中東，每年仍有數千件這樣的案例。鄰居之間經年累月的長期不睦，也可能導致集體暴力衝突、文化分裂，乃至戰爭。我們在土耳其、印度、盧安達和前南斯拉夫都見過這樣的悲劇。中東情況更嚴重。

傳統社會的根是部落。部落將維持緊密連結的所有好處，都賜給遵從社群制定的信條和行為準則的成員，對於不遵守部落意識型態和規矩的人，就加以抵制反對，而且往往將他們妖魔化。如同古老的部落，傳統社會傾向於對外來影響與變革心存懷疑，因為那些東西不是完全在個人的掌控之中。擁有認識了一輩子的好朋友和鄰居的支持，固然令人安心，但它也可能使人感到極度孤獨，甚至致命——當你的膚色、性傾向或種族和其他人不同，或是你嚮往族人禁止的職業、宗教或生活方式。在今日的美國，成長於關係緊密的極端主義社群、長大後開始質疑家族價值觀的孩子，就會體驗到這種孤獨。

德瑞克．布萊克（Derek Black）正是其中之一。德瑞克的父親曾經是白人民族主義運動的領袖、三K 黨（Ku Klux Klan）的「大巫師」（Grand Wizard），以及美國第一個、也是最大的白人至上網站「風暴前線」（Stormfront）的創立者。德瑞克的教父是大衛．杜克（David Duke），他也曾是三 K 黨的「大巫師」。德瑞克在家人深厚的愛與保護中長大，從小在家自學，由家族成員教導。由於周遭只有家族成員圍繞，所以他從來不曾質疑家人相信白人至上的假定，直到他離開家庭，到「外面」上大學。

我和德瑞克在 2019 年有個機會聊天，他回憶道，「我們感受到某種意義和目標，覺得自己做的是對的事。」

為了說明這種親密的關係，他告訴我一段青少年時期的經驗：他與家人進行一趟長途公路旅行，「我有機會和社群裡形形色色的人相處，我從來沒有見過他們。這種把人連結在一起的人際網絡，感覺非常踏實。」

德瑞克告訴我，問題是，這種緊密關係有一部分是建立在對外人的憤怒和仇恨之上，尤其是對猶太人和少數民族。德瑞克很難對外人產生同理心，因為他所處的文化強調外人和他之間的差異，而不是他們共有的價值觀或經驗，並且習於用負面的方式描繪外人。

走入不同人群認識社群的意義

當德瑞克在 2010 年到佛羅里達新學院（New College of Florida）讀大學時，他的為難處境開始被突顯出來。「上大學讓我第一次看見成長環境以外的社群，而且是一個我能夠認同的社群。我後來也開始關心這個社群。」德瑞克曾經和父親一同主持廣播節目，有位打電話進電台的聽眾稱這所大學為「多元文化主義的溫床」。德瑞克的父親認為，德瑞克上大學相當於是到敵對的人文陣營臥底，進行祕密蒐集情報的任務。但德瑞克天生充滿好奇心，突然間，他的周遭全是個人信念、政治理念和性別認同與他不同的人，「我想要更深入了解他們的不滿和問題。」

他原本打算悄悄執行這個想法，但這個計劃有一天突然被中斷了，因為有個學生發現了他的身分，並在學校的留言板「爆料」他是白人民族主義者。結果，德瑞克遭到許多人的撻伐，但有少數人例外。有幾個同學向他伸出援手，和他進行深入對話。這些人帶著尊重與同情之心，主動與德瑞克分享交流。這個舉動逐漸改變了德瑞克的信念，並幫助他意識到自己原本的價值觀極具毀滅性。德瑞克後來揚棄了家族的信條。雖然他試圖與家人維持關係，但是家人認為德瑞克背叛了他們的核心價值觀，關係變得很緊張。白人民族主義社群裡的人，大多唾棄他的做法。

與家人的關係斷裂雖然已經好幾年，但德瑞克至今依然非常痛苦。他告訴我，這件事促使他認真思考，社群造成的正面與潛在負面影響。

「社群真正的意義與目的，」德瑞克反思的結論是，「來自擁有共同的理念，根植於共同的信念。不論這信念的基礎是宗教、政治、藝術或是體育運動，都反映出某個理想世界的獨特願景。一旦信念（連結的基礎）是建立在仇恨與恐懼之上，便會滲出毒性，慢慢侵蝕社群的正當性，最後破壞所有成員的幸福。這個情況不只發生在白人民族主義這類極端主義者身上，其他維繫關係的基礎是排斥與仇恨他們視為「不同」的其他人，最後也將面臨這樣的結果。」

雖然這類社群的成員可能感受到與彼此的連結，然而他們對於非我族類的懷疑，會使他們以嚴格的條件篩選往來的對象，進而限制了他們與廣闊世界的連結。他們對別人的信任、覺察與了解，也會隨之消逝。對於像是德瑞克這種決定冒險離開社群的人，這種情況將會使他們感受到的威脅與孤獨感更加強烈。然而即使刻意為之，能夠完全與世隔離的人少之又少。在現今這個極其多元的社會，我們注定會與不同背景的人交會。要在這個社會建立歸屬感，必須看見並欣賞存在於種種差異之上的共通人性。

這意味我們需要運用同理心，使自己不陷入從狹隘觀點指責他人的束縛，想像另一個人正在體驗的感受。即使那個人來自不同的種族、人種、宗教或國家背景。我們要有意願一起發現與培養共同的興趣和目標。

這不代表我們應該完全忽視彼此的差異與歧見，這代表的是，我們的共同點可以讓我們團結在一起，在我們因為衝突感到孤獨與焦慮時，幫助我們克服這些問題。如同德瑞克發現的，若社群只將同理心留給志同道合的人，這個社群注定會被整個社會疏遠。於是，隨著世界不斷改變與成長，社群成員開始覺得憤怒、害怕，愈來愈容易感到孤獨。

把人們凝聚在一起，使我們覺得所有人真正彼此相屬的，是連結，而不是仇恨。