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心理學界的再現性危機,研究數據指出別輕易相信你所看到的「研究數據指出」

Te-Yi Hsieh_96
・2021/06/25 ・5224字 ・閱讀時間約 10 分鐘

「培養媒體識讀能力」已是這個資訊爆炸時代,人人都須具備的基本素養。閱讀報章雜誌時檢查資料出處、收到危言聳聽的訊息時先查明是否為假消息,這些幾乎都己經是基本常識。然而,撇除一些惡意扭曲事實的報導、刻意造假的研究結果不算,那些發表在國際科學期刊、經過嚴謹審查機制的研究報告,我們就真能全盤相信嗎?首先,讓我們從 2015 年心理學界的再現性危機1(reproducibility crisis,或作replication crisis)案例說起……

在資訊爆炸的時代,我們生活可能充斥著各種假消息。圖/Giphy

2015 年,有鑒於學界出版偏誤2(publication bias,註一)、選擇性分析資料、選擇性報告結果等問題,一大群世界各地的心理學家集結一起,合作進行了 100 個複製性研究 (replication studies),要看看如果以同樣的研究方法、實驗配置,能否成功重現一些刊登於三個心理學領域重要期刊(註二)的研究結果。畢竟,若一現象為真,研究人員能再次發現相同結果的機率應是相當高。心理學家們先是利用準隨機抽樣 (quasi-random sampling) 方式選擇要進行重複驗證的研究題目,分工合作、嚴謹複製原實驗的研究設計、程序與工具,過程也經過原作者的認證,並以相當高的統計考驗力(average replication power = 0.92)去檢定原實驗效果。原本,在他們參照的 100 個已發表研究結果中,高達97%的結果是有統計顯著性的,簡單來說,幾乎所有的原始研究都成功驗證某假說,或者發現某個顯著的現象、關聯。

然而令人驚訝且失望的是,重複驗證的結果中僅有 36% 是有統計顯著性的,即使是那些達到統計顯著的結果,新發現的平均效果值(mean effect size = 0.197)也小於原本發表於期刊上的效果值(mean effect size = 0.403)。這樣的結果給心理學界丟下了一個巨大的震撼彈!畢竟,可重複性(或作再現性,reproducibility)是科學的重要特徵之一,在眾多條件都控制的情況下,仍有如此高比例的研究結果無法被再現,不禁使人懷疑,是否多數心理學發現僅是曇花一現?在某個陰錯陽差的機緣下「幸運」達到的統計顯著性?再者,如果一項科學發現可以有時候是對的、很多時候是錯的,那這項科學發現的價值何在?

心理學期刊充斥著「有統計顯著性」的結果,但其中有多少是真實存在、能被重複驗證的現象?圖/Giphy

2018 年,另一批超過 200 位心理學家參與的大型研究計畫(Many Lab 2)3, 4中,他們針對 28 個常見的心理學現象進行重複驗證。類似於前述 2015 年的例子1,28 個重複驗證的研究中只有約一半(15 個)結果是支持原發現的,並有高達 75%(21 個)研究的效果值是低於原期刊中報告的效果值。另外,Many Lab 2 這項大型研究計畫廣納 36 個國家的 15305 位受試者,以確認心理學研究結果是否會受到族群間異質性等背景因素影響,他們的結果顯示,只有 39%(11 個)的研究結果呈現群體異質性(heterogeneity),而這 11 個研究大多是那些成功被重複驗證、效果值很大的研究題目。

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換句話說,要以受試者、情境的不同來解釋那些無法被重複驗證的結果,似乎是不成立的,因為反而是那些能成功重複驗證的研究題目會受到群體異質性影響4。複製性研究的成敗,更多取決於研究的現象本身1, 4。真實存在的現象、貼近事實的理論與假設,通常都能在不同環境、對象、時空背景下被重複驗證;相對的,僅因為偽陽性 (false positive) 機率或其他因素而發現的顯著結果,即使完美重現原研究場域、工具、對象,能再次有相同發現的機率也不高。

更令人吃驚的是,在近年無法被重複驗證的案例中,甚至不乏一些對心理系學生來說耳熟能詳、出現於教科書的經典心理學現象,例如,「臉部回饋假說」(facial-feedback hypothesis,註三)4-6、促發效應(priming effect,註四)4和自我耗損(Ego Depletion,註五)7, 8

在這波重複驗證風潮中最諷刺的莫過於,最經得住考驗的發現居然是「大約只有一半的心理學研究結果能被重複驗證」9

複製性研究的結果,令人大失所望!圖/Giphy

讀到這,先別急著把心理學教科書、期刊丟進垃圾桶!也先別急著下定論說:「果然心理學、社會科學都是主觀的!是不可信的!」當然不是。事實上,再現性不高的現象,在生物學、工程學、物理學、甚至醫學,都不算罕見10, 11。在質疑批判之前,或許我們更該思考:是什麼造成目前的現狀?以及,作為知識的產出者、使用者、讀者,我們能做些什麼?

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為何無法重複驗證?

假設研究員 A 和研究員 B 使用同樣研究設計、實驗方法,但得出的結果卻不一致,例如 A 發現的東西 B 沒發現,我們可以懷疑的解釋有:

  1. A、B 所研究的對象與環境不同,情境與個體差異的因素造成結果不同
  2. A 或 B 在研究時不小心出了錯,以至於 A 與 B 的實驗事實上不完全一樣
  3. 結果不同僅是由於抽樣誤差(sampling error)、機率的關係,A 的結果可能是偽陽性(false positive),或者 B 的結果是偽陰性(false negative)。此點的深入探討可參考「p 值的陷阱:p 值是什麼?又不是什麼?」12一文。
心理學的再現性危機,是由於實驗情境誤差?機率?抑或是其他因素?圖/Giphy

像是在 2015 年1與 2018 年4的大型複製性研究中,無法重複驗證的原因較不可能是實驗方法誤差或個體差異等混淆變項。原因是,可能影響結果、但無關於研究主題的混淆因素,都已被研究人員納入考量並透過統計方法排除,例如,樣本數、個體差異、文化差異等。並且,研究團隊在進行重複驗證時都與經過原作者審核、同儕審查,以確認實驗程序成功複製原始實驗。也就是說,現實條件下能控制的都控制了,但仍有如此高比例的研究結果與原始發現不同,究竟是哪裡出了問題?

Open Science Collaboration 團隊認為1,多數研究無法重複驗證的結果,指出了目前心理學領域出現的出版偏誤與選擇性報告等問題。一直以來,期刊出版者重視原創性研究多於複製性研究,加上過去期刊多半傾向發表有統計顯著性的結果,少數研究者甚至為了能成功在期刊發表,選擇性的報告結果,甚至修改原先假設、操弄資料以達到成功驗證假說的假象。而重複驗證危機正是顯現了這樣不當的風氣、行為造成的後果,並彰顯施行複製性研究的重要性與必要性。

當然,針對個別研究,單一一次重複驗證的失敗,不代表我們應該全盤否認原始發現,而應是蒐集更多、更透明、更全面的證據,以後設分析 (meta-analysis) 等統計方式,得出真正有可信度的結論1, 4

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研究人員可以如何應對?面對這樣系統性的問題,矯正方法當然也需要系統性的合作與改變。出版決策者在判斷是否發表一篇研究報告的標準,不該單靠結果的顯著與否,而是主題重要性、研究方法正確性、嚴謹性等,並給予支持性與不支持性的證據同等重視;研究資金贊助者,可以更鼓勵這類複製型研究、而非僅是創新研究;此外,目前學者也建議研究人員在開始進行實驗前進行預先註冊(Preregistration)13,或選擇進行註冊研究(registered report)14

例如,在 OSF (Open Science Framework)15此平台上,研究人員可以在實驗、收資料之前,先將實驗設計、實驗假設、受試者的排除標準(Exclusion Criteria)等,先在網頁上進行註冊16,如此一來便能保證研究的透明性、可信性,並避免有心懷不軌的研究人員在蒐集資料後,才事後操弄假設、扭曲數據13

此外,也越來越多心理學期刊提供「註冊研究」(registered report)17。此投稿方式,有別於以往只在完整撰寫完一篇研究報告後才投稿,進行註冊研究時,會在研究緒論、方法撰寫好時(實驗開始前),就先投稿到期刊接受第一階段審查(Stage 1 peer review),待該領域專家認可其研究價值、方法正確性之後,再開始實際進行實驗、收受試者的步驟。此舉也確保了,不管之後的研究結果是支持或不支持原先假設,其結果的報告都會在第二階段審查(Stage 2 peer review)之後刊登在該期刊上,藉此,多少有辦法校正目前文獻中支持性和不支持性證據失衡、研究發現過於正向的狀況14

同時,Open Science Collaboration 團隊也強調1,再現性危機不代表心理學家們應該志在讓所有初始研究都能在未來被重複驗證,因為這樣反而是變相地鼓勵研究者只去探討那些「明顯會成功」的研究題目,限制了該領域的創新性與探索性。也許我們該做的,單純就是回歸科學、理性的本質,真正聚焦在一研究主題的價值、方法嚴謹度、結果解釋的正確性等。而非單純因為某一研究題目有多「吸睛」或是某一研究「感覺」會不會成功,來決定研究以及領域的走向。

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身為讀者、知識使用者,我們可以如何看待再現性危機?

科學成果的品質很大程度取決於研究者,但同時,任何研究人員都不是完人、每個研究都可能因資源限制、現實考量而有其限制。另一方面,我們也不太可能要求社會上所有人都熟悉統計、數據分析的判讀,但身為讀者、知識使用者,我們可以做到的是,用正確、理性的態度面對所接受到的資訊。尤其是針對新穎、單一、小規模、樣本數少的研究證據,不要馬上視之為「真理」,並在之後有相斥、反駁的證據出現時,保持開放的心態,才不會落入確認偏見 (confirmation bias) 的陷阱中18

科學是一種問題解決、探究世界的方式,而非一種盲目的「信仰」。更重要的是,科學是依循序漸進的過程,也許我們很多時候會以為,科學發現的過程像是卡通、故事中的那樣,研究者經過幾年埋頭苦幹,在某個天時地利人和的當下,對天大喊「Aha!我找到了(某現象、某理論、某關聯)!」然後留下改變世代的研究成果與發現。

偉大的科學發現都是如石破天驚般、一舉成名?圖/Giphy

當然,這種故事可能在少數案例是真的,但大多時候,科學是一個集眾人之力、不斷自我修正、相互辯論,最後達到一個「趨近」真理的過程,過程中,可能會走岔路、會誤判虛實、會自相矛對,這不代表我們必須對科學失望,相反地,我們應該為「發現錯誤與不足」感到欣喜,因為唯有診斷出現有的病灶,我們才能真正對症下藥,從而將知識探索推向一個更正確的方向。

備註

註一:出版偏誤(publication bias)意指,科學期刊傾向於發表有顯著結果、成功驗證假設的研究結果,而非無顯著性、不支持假說的其他證據,造成學界充斥著過於正向的支持性證據,使學者難以權衡正負向證據、達成客觀觀點。

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註二:Open Science Collaboration(2015)進行複製性研究的主題選自2008年刊登於Psychological Science (PSCI)、Journal of Personality and Social Psychology (JPSP)、以及 Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory, and Cognition (JEP: LMC)的共100個研究

註三:「臉部回饋假說」(facial-feedback hypothesis)由美國心理學家William James提出,其假說認為臉部表情、肌肉的變化能導致心裡情緒反應上的變化,例如,咬一支筆時,做出嘴角上揚的表情能讓人心情感到快樂。

註四:促發效應(priming effect)指,藉由激發人們心中的某個概念,相關、類似的態度、信念、行為也會一同被激發。如,激發「熱」的概念,會強化人們對溫室效應的信念。

註五:自我耗損(Ego Depletion)理論認為,人的意志力(willpower)為有限資源,因此進行任何需要消耗心理能源的事之後,如自我控制、決策等,再從事其他作業的效能就會降低。例如,壓抑自己想吃零食的欲望後,專心於解數學難題的毅力就會降低。

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參考資料

  1. Open Science Collaboration. (2015). Estimating the reproducibility of psychological science. Science, 349(6251).
  2. Van Aert, R. C., Wicherts, J. M., & Van Assen, M. A. (2019). Publication bias examined in meta-analyses from psychology and medicine: A meta-meta-analysis. PloS one, 14(4), e0215052.
  3. https://osf.io/8cd4r/ 
  4. Klein, R. A., Vianello, M., Hasselman, F., Adams, B. G., Adams Jr, R. B., Alper, S., … & Sowden, W. (2018). Many Labs 2: Investigating variation in replicability across samples and settings. Advances in Methods and Practices in Psychological Science, 1(4), 443-490.
  5. https://digest.bps.org.uk/2016/09/01/no-reason-to-smile-another-modern-psychology-classic-has-failed-to-replicate/ 
  6. https://pansci.asia/archives/170845#:~:text=%E3%80%8C%E8%87%89%E9%83%A8%E5%9B%9E%E9%A5%8B%E5%81%87%E8%AA%AA%E3%80%8D%E6%B8%AC%E8%A9%A6,%E6%94%AF%E7%AD%86%EF%BC%8C%E4%B8%80%E9%83%A8%E7%89%87&text=%E7%84%B6%E8%80%8C%EF%BC%8C%E6%9C%89%E4%BA%BA%E8%AA%8D%E7%82%BA%E5%8F%8D%E9%81%8E%E4%BE%86,%E4%BA%86%E5%8F%88%E6%9C%83%E6%9B%B4%E5%BF%AB%E6%A8%82%EF%BC%81
  7. http://www.slate.com/articles/health_and_science/cover_story/2016/03/ego_depletion_an_influential_theory_in_psychology_may_have_just_been_debunked.html?via=gdpr-consent
  8. Hagger, M. S., Chatzisarantis, N. L., Alberts, H., Anggono, C. O., Batailler, C., Birt, A. R., … & Zwienenberg, M. (2016). A multilab preregistered replication of the ego-depletion effect. Perspectives on Psychological Science, 11(4), 546-573.
  9. https://www.theatlantic.com/science/archive/2018/11/psychologys-replication-crisis-real/576223/ 
  10. Baker, M. (2016). Reproducibility crisis. Nature, 533(26), 353-66.
  11. http://www.angle.com.tw/ahlr/discovery/post.aspx?ipost=2658#:~:text=%E6%A0%B9%E6%93%9AKNAW%E5%A0%B1%E5%91%8A%E4%B8%AD%E7%9A%84,%E7%9A%84%E7%9B%B8%E5%90%8C%E7%9A%84%E7%B5%90%E8%AB%96%EF%BC%8C%E5%8D%B3
  12. https://pansci.asia/archives/110923 
  13. Lakens, D. (2019). The value of preregistration for psychological science: A conceptual analysis. Japanese Psychological Review, 62(3), 221-230.
  14. Nosek, B. A., & Lakens, D. (2014). Registered Reports. Social Psychology, 45(3), 137–141. https://doi.org/10.1027/1864-9335/a000192 
  15. https://osf.io 
  16. https://www.cos.io/initiatives/prereg?_ga=2.70913104.1585635274.1623426782-1610779414.1622469013
  17. https://www.cos.io/initiatives/registered-reports
  18. https://pansci.asia/archives/185705
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Te-Yi Hsieh_96
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PhD in Neuroscience and Psychology/Social Robotics (University of Glasgow, 🇬🇧)。寫心理🧠、寫機器人🤖、寫跟你我生活有關的🙋‍♀️ 。 發表詳見 👉 https://hsadeline.wixsite.com/teyihsieh (Twitter: @TeYiHsieh)

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從奈米微塵到化學氣體, HEPA 與活性碳如何聯手打造純淨空氣?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/04/17 ・4433字 ・閱讀時間約 9 分鐘

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本文由 Amway 委託,泛科學企劃執行。

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,而是一片外觀像紙一樣的 HEPA 濾網
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 / 圖片來源:envato

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。

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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。

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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。

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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。

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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。

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)」 / 圖片授權:Shutterstock

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。

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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)。

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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。
活性碳如何從物理攔截跨越到分子吸附? / 圖片來源:Amway

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。

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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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NCC 攜手民間推動媒體素養公民培力,跨界協作深耕社區及校園共觸及逾 1,500 人次 
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・2026/01/26 ・1250字 ・閱讀時間約 2 分鐘

本文為 國家通訊傳播委員會(NCC) 廣告

為因應數位時代資訊爆炸的挑戰及落實全民媒體素養教育,國家通訊傳播委員會(NCC)114 年度持續推動「媒體素養公民培力計畫」,與 10 個專業單位跨界協作,針對一般大眾、銀髮族、兒少、身心障礙者及新住民族群,量身打造 22 場公民培力活動,計畫形式涵蓋互動講座、市集陳設及實地參訪等多元形式,成功吸引超過 1,500 人次熱情參與,不僅強化民眾的媒體素養辨識力,透過與民間單位緊密合作,建構多元健康的媒體環境。 

多方協作,以創意形式增進民眾媒體素養 

本年度成功攜手廣電媒體、學術機構、民間單位辦理,充分發揮自身專業,以多元互動形式引發民眾共鳴。例如:全聯數位有線電視巧妙結合動漫元素推出《守心之呼吸》教案,將「隱私權保護」與「性別平權」轉化為互動問答,讓兒少掌握議題核心;正聲廣播則深入偏鄉校園,透過互動課程與廣播劇體驗,並結合原創 IP 故事與錄音實作,教導學童「轉發前先停十秒」與「慢一秒,真一分」心法,並介紹介紹 AI技術在影音創作上的應用,帶領學童實際體驗 AI生成聲音與變聲效果,增進其辨識資訊正確性及近用媒體之能力。 

圖1. 全聯數位有線電視將議題結合動漫與兒少族群互動 
圖2. 正聲廣播透過互動課程與廣播劇體驗深入偏鄉校園分享媒體素養 

此外,本次計畫亦與社團法人臺南市樂活關愛協會合作,透過跨領域資源整合,針對銀髮族與身障族群深入探討「假訊息防治」、「身心障礙者權益」及「網路性別暴力」等關鍵課題,本次課程中亦提供手語翻譯與聽打服務,以確保聽障者能平等參與。 

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圖3. 社團法人臺南市樂活關愛協會舉辦「網路性別暴力與多元性別理解」講座,宣導性別平權議題 

公民培力計畫合作版圖橫跨北、中、南、東部,確保推廣觸角延伸至各縣市與族群。例如連花廣播與人人廣播分別於花蓮及台北舉辦市集擺攤,透過集點等活潑之互動方式將媒體素養意識深入大眾生活。 

圖4. 人人廣播透過市集擺攤形式將媒體素養植入大眾生活 

各參與單位透過多場主題講座與實體活動,與地方社區、校園及大眾深度連結,成功撒下媒體素養的種子。參與者課後反饋極佳,紛紛表示活動內容實用,有助於提升日常資訊判讀能力。 

深化全民媒體素養,建構優質媒體生態環境 

NCC 每年持續推動公民培力活動,幫助閱聽者增進對媒體資訊的辨識、思考與評估能力,以深化全民媒體素養。未來 NCC 將持續深耕,結合各界資源,共同打造一個更優質的社會環境。 

  • (本活動由國家通訊傳播委員會委託深得行銷股份有限公司辦理) 
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當心網路陷阱!從媒體識讀、防詐騙到個資保護的安全守則
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・2024/12/17 ・3006字 ・閱讀時間約 6 分鐘

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本文由 國家通訊傳播委員會 委託,泛科學企劃執行。 

網路已成為現代人生活中不可或缺的一部分,可伴隨著便利而來的,還有層出不窮的風險與威脅。從充斥網路的惡假害訊息,到日益精進的詐騙手法,再到個人隱私的安全隱憂,這些都是我們每天必須面對的潛在危機。2023 年網路購物詐欺案件達 4,600 起,較前一年多出 41%。這樣的數據背後,正反映出我們對網路安全意識的迫切需求⋯⋯

「第一手快訊」背後的騙局真相

在深入探討網路世界的風險之前,我們必須先理解「錯誤訊息」和「假訊息」的本質差異。錯誤訊息通常源於時效性考量下的查證不足或作業疏漏,屬於非刻意造假的不實資訊。相較之下,假訊息則帶有「惡、假、害」的特性,是出於惡意、虛偽假造且意圖造成危害的資訊。

2018 年的關西機場事件就是一個鮮明的例子。當時,燕子颱風重創日本關西機場,數千旅客受困其中。中國媒體隨即大肆宣傳他們的大使館如何派車前往營救中國旅客,這則未經證實的消息從微博開始蔓延,很快就擴散到各個內容農場。更令人遺憾的是,這則假訊息最終導致當時的外交部駐大阪辦事處處長蘇啟誠,因不堪輿論壓力而選擇結束生命。

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同年,另一則「5G 會抑制人體免疫系統」的不實訊息在網路上廣為流傳。這則訊息聲稱 5G 技術會影響人體免疫力、導致更容易感染疾病。儘管科學家多次出面澄清這完全是毫無根據的說法,但仍有許多人選擇相信並持續轉發。類似的例子還有 2018 年 2 月底 3 月初,因量販業者不當行銷與造謠漲價,加上媒體跟進報導,而導致民眾瘋狂搶購衛生紙的「安屎之亂」。這些案例都說明了假訊息對社會秩序的巨大衝擊。

提升媒體識讀能力,對抗錯假訊息

面對如此猖獗的假訊息,我們首要之務就是提升媒體識讀能力。每當接觸到訊息時,都應先評估發布該消息的媒體背景,包括其成立時間、背後所有者以及過往的報導記錄。知名度高、歷史悠久的主流媒體通常較為可靠,但仍然不能完全放下戒心。如果某則消息只出現在不知名的網站或社群媒體帳號上,而主流媒體卻未有相關報導,就更要多加留意了。

提升媒體識讀能力,檢視媒體背景,警惕來源不明的訊息。圖/envato

在實際的資訊查證過程中,我們還需要特別關注作者的身分背景。一篇可信的報導通常會具名,而且作者往往是該領域的資深記者或專家。我們可以搜索作者的其他作品,了解他們的專業背景和過往信譽。相對地,匿名或難以查證作者背景的文章,就需要更謹慎對待。同時,也要追溯消息的原始來源,確認報導是否明確指出消息從何而來,是一手資料還是二手轉述。留意發布日期也很重要,以免落入被重新包裝的舊聞陷阱。

這優惠好得太誇張?談網路詐騙與個資安全

除了假訊息的威脅,網路詐騙同樣令人憂心。從最基本的網路釣魚到複雜的身分盜用,詐騙手法不斷推陳出新。就拿網路釣魚來說,犯罪者通常會偽裝成合法機構的人員,透過電子郵件、電話或簡訊聯繫目標,企圖誘使當事人提供個人身分、銀行和信用卡詳細資料以及密碼等敏感資訊。這些資訊一旦落入歹徒手中,很可能被用來進行身分盜用和造成經濟損失。

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網路詐騙手法不斷進化,釣魚詐騙便常以偽裝合法機構誘取敏感資訊。圖/envato

資安業者趨勢科技的調查就發現,中國駭客組織「Earth Lusca」在 2023 年 12 月至隔年 1 月期間,利用談論兩岸地緣政治議題的文件,發起了一連串的網路釣魚攻擊。這些看似專業的政治分析文件,實際上是在臺灣總統大選投票日的兩天前才建立的誘餌,目的就是為了竊取資訊,企圖影響國家的政治情勢。

網路詐騙還有一些更常見的特徵。首先是那些好到令人難以置信的優惠,像是「中獎得到 iPhone 或其他奢侈品」的訊息。其次是製造緊迫感,這是詐騙集團最常用的策略之一,他們會要求受害者必須在極短時間內作出回應。此外,不尋常的寄件者與可疑的附件也都是警訊,一不小心可能就會點到含有勒索軟體或其他惡意程式的連結。

在個人隱私保護方面,社群媒體的普及更是帶來了新的挑戰。2020 年,一個發生在澳洲的案例就很具有警示意義。當時的澳洲前總理艾伯特在 Instagram 上分享了自己的登機證照片,結果一位網路安全服務公司主管僅憑這張圖片,就成功取得了艾伯特的電話與護照號碼等個人資料。雖然這位駭客最終選擇善意提醒而非惡意使用這些資訊,但這個事件仍然引發了對於在社群媒體上分享個人資訊安全性的廣泛討論。

安全防護一把罩!更新裝置、慎用 Wi-Fi、強化密碼管理

為了確保網路使用的安全,我們必須建立完整的防護網。首先是確保裝置和軟體都及時更新到最新版本,包括作業系統、瀏覽器、外掛程式和各類應用程式等。許多網路攻擊都是利用系統或軟體的既有弱點入侵,而這些更新往往包含了對已知安全漏洞的修補。

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在使用公共 Wi-Fi 時也要特別當心。許多公共 Wi-Fi 缺乏適當的加密和身分驗證機制,讓不法分子有機可乘,能夠輕易地攔截使用者的網路流量,竊取帳號密碼、信用卡資訊等敏感數據。因此,在咖啡廳、機場、車站等公共場所,都應該避免使用不明的免費 Wi-Fi 處理重要事務或進行線上購物。如果必須連上公用 Wi-Fi,也要記得停用裝置的檔案共享功能。

使用公共 Wi-Fi 時,避免處理敏感事務,因可能存在數據被攔截與盜取的風險。圖/envato

密碼管理同樣至關重要。我們應該為不同的帳戶設置獨特且具有高強度的密碼,結合大小寫字母、數字和符號,創造出難以被猜測的組合。密碼長度通常建議在 8~12 個字元之間,且要避免使用個人資訊相關的詞彙,如姓名、生日或電話號碼。定期更換密碼也是必要的,建議每 3~6 個月更換一次。研究顯示,在網路犯罪的受害者中,高達八成的案例都與密碼強度不足有關。

最後,我們還要特別注意社群媒體上的隱私設定。許多人在初次設定後就不再關心,但實際上我們都必須定期檢查並調整這些設定,確保自己清楚瞭解「誰可以查看你的貼文」。同時,也要謹慎管理好友名單,適時移除一些不再聯繫或根本不認識的人。在安裝新的應用程式時,也要仔細審視其要求的權限,只給予必要的存取權限。

提升網路安全基於習慣培養。辨識假訊息的特徵、防範詐騙的警覺心、保護個人隱私的方法⋯⋯每一個環節都不容忽視。唯有這樣,我們才能在享受網路帶來便利的同時,也確保自身的安全!

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