玩比特幣、NFT前必聽的初階課！從「程式教育」掌握數位時代新方向 feat. 航宇程式教育學苑紀凡老師【科科聊聊 EP75】

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」。

進一步了解商品：https://shop.amway.com.tw/products/2071?navigationType=brand&

間接互惠的要件之一：聊八卦

間接互惠（indirect reciprocity）的概念認為，受益者並不是直接回報給同一位利他的施恩者，而是會把恩惠轉給其他人。A 幫助 B，B 再幫助 C，C 再幫助 D，依此類推。於是，恩惠就能在社群裡傳出去，遲早也能回到 A 身上。種下的因，總有一天能得到最後的果。

而且這還能談到下一個層次：如果有個 Z，在 A 幫助 B 時，親眼見證了這件事，發現 A 是個慷慨的好人，他也會因為想和 A 建立關係，所以願意幫助 A。於是，就算這兩個人無法符合直接互惠所需要的「後會有期」條件，也能因為整個群體的利他行為而受益。樂於助人，自己就更可能得到幫助，至於那些不想幫助別人、只想貪小便宜的人，則是可能遭到懲罰或受到排擠。像這樣的間接互惠，是人類一種格外複雜的合作形式，需要兩項其他動物都辦不到的條件。

第一項條件是，不管互動雙方的行為是慷慨是自私，除了需要有目擊者親眼看到，還必須能把這項寶貴的資訊，分享到整個群體共有的資料池。也就是說，社群成員得愛聊八卦才行。如果大家都能知道某個人不值得信任、總是只接受別人幫助卻都不回報，等到下次這個人又碰上麻煩，社群成員就不會再伸出援手。

英文有句諺語說「騙子發不了財」（cheats never prosper），但不能說完全正確：騙子常常在短時間內還是能得逞，特別是在那些規模比較大、大家彼此比較不認識的社群；只是遲早仍然會東窗事發，讓自己名聲掃地。所以，想讓間接互惠的機制不被那些只想貪小便宜的人搞垮，聊八卦就是一個關鍵的必備條件，而且無論是營火旁、或是茶水間，人類實在是哪裡都能聊。事實上，相較於其他靈長類動物是用理毛之類的活動來建立關係，人類是以閒嗑牙、聊八卦取代了這些活動。

像這樣把個別成員的行為，拿來在社群裡大談特談（就像是一個由閒聊建立起的社群網路），就會打造出一套名聲系統，可用來判斷適不適合試著和某個人合作。某人對待他人慷慨大方，就能建立良好的名聲；老愛占別人便宜，也就會惡名遠揚，讓人知道以後可得敬而遠之。行為友善的人，其他人在未來幫助他們的機率也會比較高，於是在天擇的機制裡就能占點上風。所以說到頭來，仍是演化塑造了人類的心理，讓我們在意自己的名聲，聊八卦就成了確保大家別心存僥倖的機制。

在一個會聊八卦的社會裡，生活的第一守則就是要小心自己做的事；或者更重要的是，要小心自己做的事給別人的觀感。於是，人類社會也就成了一個人人都在猜測別人想法的社會——須推斷別人的動機與態度，評估自己的行為在他人眼中的樣貌，好維護自己在外的名聲。我們所謂的「良心」就是這樣的產物之一：內在的這股聲音，警告我們可能有人在看，要我們想想別人可能的觀感，好讓自己免受社會的制裁。

——本文摘自《人類文明：生物機制如何塑造世界史》，2024 年 05 月，天下文化出版，未經同意請勿轉載。

這世代的年輕孩子，隨便一位都比我們大人更精熟網路及數位裝置的操作；但面對網路上無所不在的陷阱，腦袋並沒有因此進化得更靈光。

當你以為壞人都藏在社區附近的陰暗角落時，專家正在警告，潛藏在虛擬世界中的詐騙與剝削，才是你真正該提防的。

網路陷阱：誘騙、色情與性剝削

孩子是如何上鉤的？

先來聽聽宇岩的故事吧！

宇岩是個國二男生，在班上成績中上，行為大致循規蹈矩。和大部分的同學一樣，每天會上網玩一下線上遊戲。他在線上遊戲中，認識了一位網友小芸。因為幾次合作很有默契，小芸主動提議互相加 line，以方便聯繫。

日後，小芸與宇岩就常在 line 上聊天，一開始是聊些與遊戲攻略有關的事，後來，聊及生活中的瑣事。小芸說，她是個高中生，功課壓力大，父母工作忙碌，不太關心她，她常覺得很寂寞。她覺得能和宇岩聊天很開心，希望宇岩當她的男朋友。

有一次，小芸問宇岩有沒有看過女生自慰，宇岩覺得不太對勁，但心中莫名興奮。後來，小芸時常提起一些性方面的話題，也開始傳一些露骨的畫面給宇岩，說是自己胸部、臀部等私密部位的照片。小芸問宇岩想看更多嗎？宇岩當然想！小芸要宇岩也傳張自己裸露生殖器官的照片過去，才要讓宇岩看更多。宇岩不疑有他，既然是男女朋友，應該沒關係，於是照辦了。

後來，小芸好幾次要求宇岩幫她買遊戲點數，但宇岩說自己身上沒那麼多錢。小芸卻生氣地抱怨宇岩一點都不在乎她，宇岩只好偷拿父母的錢。幾次之後，宇岩感到很不安，鄭重地拒絕小芸的要求，但她卻說：「別忘了，我手上有你的裸照喔！」

宇岩這才意識到，對方也許一開始，就不懷好意。事到如今只好硬著頭皮，向父母全盤說出這些事情，請父母出面解決。

如果宇岩沒有向大人求助，接下來會發生什麼事呢？

那位名為小芸的高中生網友，肯定會對他糾纏不已，繼續索討更多的金錢，進而要求他交出帳號密碼、家人的個資，或者出賣朋友來「抓交替」。如果宇岩不從，就威脅公開裸照，讓他的聲譽不保，宇岩只能任對方予取予求。

網路誘騙的方式推陳出新，大多都是利用人性的好奇、貪婪或恐懼心態，取得受害者的個資或私密影像，進而抓住把柄，再藉此要脅，逼你就範。詐騙者常是亂槍打鳥，在各種有聊天功能的網路平臺上隨意搭訕，利用兒童或青少年的好奇、同情心或想結交朋友的渴望，逐漸取得信任，再讓你一步一步地走進預先設好的圈套中。

二○二○年南韓媒體披露震驚社會的「N 號房事件」，主嫌在網路上經營類似聊天室的「房間」，每個「房間」都有編號。會員付費後，依照付費多寡，可以進到不同房間裡觀看女性裸露的不雅影像。房間裡的主角有許多是兒童或青少年，影片內容包含了性侵、性虐待等不堪入目的情節，甚至有的以直播的形式供會員觀賞。

這起駭人聽聞的性剝削事件，其實已經持續了數年之久，受害少女不計其數，凸顯了網路色情與誘騙氾濫的問題。究竟，這些不幸的孩子，是怎麼落入魔爪的呢？主嫌利用涉世未深的少女想快速賺錢的渴望，在網路上發布高薪兼職廣告，吸引許多有金錢需求的少女；主嫌再進一步要求他們提供個人資料或隱私裸照。如此，主嫌等於握有被害者的把柄了，便進一步要求少女錄下更多不雅影片，甚至約出來予以性侵。被害少女大多擔心自己的名譽不保，不敢不從，只能任憑主嫌擺布。事後有受害者向媒體表示，當時以為只要提供清涼照片，就能獲取大筆金錢，或者，以為只是單純的援交，沒想到，卻落到這般下場。

以網路做為誘騙或性剝削工具的事件在國內也時有所聞。不久之前，有位十四歲少女，在網路上認識三十一歲犯嫌。犯嫌以少女才華洋溢，想栽培她發展演藝事業為理由，哄騙少女離家，再把她囚禁於事先打造的夾層密室中。幸好警方快速偵破此案，少女得以平安返家。後來得知犯嫌專挑家境清寒的未成年少女下手，利用少女懵懂無知且一心致富的心態，誘騙上鉤。

復仇式色情

另一個值得關注的網路安全問題，是「復仇式色情」，常發生在情侶之間。

舉個常見的校園案例，小華與小明在學校社團中認識並交往，也常在校園中大方放閃。過一陣子，傳出兩人分手的消息。隔天，全校議論紛紛，原來，小華的私密影片被放到網路上瘋傳。才一個晚上，幾乎全校同學都看過這段影片，連別的學校的學生都知道這件事。

後來，學校調查得知，是小明不滿小華提出分手，心有不甘，便決定在網路上公開小華之前傳來的私密影片，以及兩人親熱時的影像。他決定來個玉石俱焚，做為報復。小華因此心理嚴重受創，她的世界在一夕之間崩解。一方面，光想到不計其數的同學正看著自己的身體品頭論足，覺得快要崩潰了。後來，又聽到同學的閒言閒語：「誰叫她當初要拍這些影片？」「是她自己活該！」「她就自己犯賤呀！」之類的話語，又是二度傷害。

我們確實很少考慮到以數位形式保存的資料，不論是聲音、圖片或影片，是如此容易被複製並散播，一旦放到網路上，就全面失控了。熱戀中的情侶，愛得死去活來，恨不得把自己的一切，毫無保留地獻給對方。萬萬沒想到分手後，那些當初「愛的證明」，竟成了對方遂行報復的武器。

保護個人資訊安全

我們不希望這樣的事件再度發生，但類似事件卻層出不窮。

為了避免孩子成為下一個受害者，建議家長可以善加利用這類新聞事件，與孩子討論網路安全與自我保護的話題。你需要明確地讓孩子知道一個觀念：「網路上是沒有祕密的」，所有的隱私都有被公開的可能，不只不該把私密資料放在網路上，更不可以告知任何人，包括信任的好朋友也是。

你或許可以這麼做，來保護孩子的個人資料與人身安全：

（一）如果可以的話，在孩子法定成年前，由你代為管理孩子的任何網路帳號。若孩子要新增或修改帳號內容，都需經過你的同意或由你代為操作。同時，定期為孩子更改帳戶密碼，避免遭駭。

（二）確保孩子接觸的網路內容符合年齡分級，盡可能不讓孩子接觸到風險性高或隱私控管不佳的網站。就算是一些常見的官方網站，若孩子需要輸入個人資料（姓名、身分證字號、住址、電話等）前，都需經過你的審核並同意。

（三）監督孩子的網路動態與行為。年紀較小的孩子，你需要知道他每次上網的內容，而大一點的孩子，你可以給予多一點的信任，但若察覺孩子出現任何異樣，仍該立即檢查帳戶，了解他在網路上是否惹上麻煩了。

（四）要求孩子養成「登出」的習慣。不論是在家中或使用外面的公用電腦，使用完畢一定要記得「登出」。要求孩子將「下次自動登入」的選項取消勾選，並選擇不讓瀏覽器存取帳戶資訊。

（五）時常提醒孩子，謹慎提防在網路上遇到的任何人，陌生人或認識的朋友師長亦然。告訴孩子，如果與網友互動時有任何不舒服，請相信自己的直覺，立刻終止互動，並向大人求助。請讓孩子知道你會幫助他，而不會責備他。

（六）提醒孩子「天下沒有那麼好的事！」如果有什麼好運、機會或財富從天而降，宣稱能輕鬆致富或讓你飛黃騰達，通常有詐，應立刻提高警覺。

（七）若有發現任何涉及色情、誘騙或性剝削的網站，請向相關單位檢舉或通報。臺灣展翅協會長期關注兒少上網安全問題，你可以進入其建置的「Web547」網站中檢舉不法網站或不當資訊。

至於，如何防範「復仇式色情」呢？

最簡單的方式，不是別把私密影像傳給對方，而是，根本不要拍下這類影像，連留著自己欣賞，都盡可能避免。再重申一次，所有以數位形式保存的內容，都能輕易被複製與流傳。不過，對方可能會因此抱怨：「不傳給我看，就是不夠愛我。」請教導孩子如何回應伴侶的情感勒索：「我認為，我們之間的愛情，不需要透過這種方式來證明。如果你愛我的話，請你尊重我。」 讓孩子知道，以尊重為前提的親密關係，才是健康的。如果對方仍死纏爛打，那麼，或許該認真考慮，是否還要繼續這段關係了。這是情感教育的一部分，而情感教育的核心，就是尊重自己與尊重他人。

——本文摘自《脫癮而出不迷網》，2022 年 1 月，圓神出版，未經同意請勿轉載。