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天然石材是怎麼來的?當天然石 PK 人造石的優缺差異在哪?

鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2023/04/07 ・3624字 ・閱讀時間約 7 分鐘

本文由 權創國際 委託,泛科學企劃執行。

擁有美麗自然紋理的大理石、花崗岩是不少居家裝潢時會選擇的石材。但你聽過「天然石材會有輻射傷害人體、致癌」這個說法嗎?

其實在我們生活中,到處都有天然背景輻射、地表輻射、氡氣、宇宙射線,就連我們體內也有微量的放射性物質。這代表我們從土壤、岩石、呼吸空氣、搭飛機或吃東西等等都會接受到輻射,甚至建築物使用的石材也會對室內輻射量的多寡造成些微差異。

今天我們就來談談室內裝潢中常用的天然石材、人造石材,它們是怎麼形成的?以及,既然輻射無所不在,那輻射量達到多少才需要擔心呢?

世衛組織 WHO 建議住宅氡標準為每立方公尺 100 貝克,最高不宜超過 300 貝克每立方米,根據 WHO 資料顯示在 100 Ba/m3 標準下,可以將室內氡氣暴露的健康危害降到最低,而根據原能會輻射偵測中心的調查結果,使用花崗岩建材時,其實僅有約 14~48 貝克/立方米,也就是天然背景輻射雖然有高有低,但這些變化的程度都屬微量,接近於天然背景輻射,或是盡量能保持通風,產生的輻射量就更不會對人體造成影響,不用過度擔心。

天然石材怎麼形成

花崗岩屬火成岩,是岩漿侵入地底後,在深度超過 3 公里的地下深處緩慢冷卻、結晶所形成的。大理石的主要組成是碳酸鈣,屬於變質岩的一種。變質岩為地殻中已有的岩石,受到反覆的溫度、壓力或岩漿的化學流體的「變質作用」影響,因此改變成分結構與礦物排列方式,生成特殊的礦物以及變質構造。

不過並不是達到變質條件,就會有相同的作用!不同的溫度壓力、岩石種類,都會形成不同的變質岩。例如在 300~450℃、兩千至七千倍大氣壓的環境下,會形成以綠泥石、白雲母為主的綠色片岩相;而在溫度相近,但壓力卻提高至七千至一萬三千倍大氣壓的環境時,卻會出現僅於超高壓環境下生成的藍閃石與其他指標礦物所組成的藍色片岩相。

像台灣花蓮瑞穗出產的「竹葉石」,就是含有藍閃石礦物結晶的高壓變質岩,依地質學家研究推測,竹葉石原本是海洋底部的沉積物與火山物質混合所形成的岩石,變質溫度與壓力可達 510℃,10~15kbar(約 15000 倍大氣壓力),又因為與菲律賓海板塊碰撞而被隱沒到地底 50 公里深處,最後又在極短的時間內被抬升至地表。

而近年在室內設計界流行的「奢石」風潮,這些如寶石一般的透光天然石材,成了全球豪宅爭相收藏的頂級大自然藝術品,其實也是不同程度的變質岩,那為什麼能透光呈現華麗又透明的外觀?和大理石又有什麼不同呢?

生活中的常見的大理石,是從石灰岩變質而成。石灰岩主要是由過去的珊瑚礁、生物碎屑(如貝殼)所形成,因為是沈積岩,孔隙率約為 10% 甚至更高,其中主要成分碳酸鈣(化學式:CaCO3)結晶顆粒小、排序雜亂,因此光線很難穿透,但受到溫度壓力的變質作用,其中的碳酸鈣經過重新結晶生長,這些晶體就是方解石,是碳酸鈣的穩定形態,而形塑了緻密的大理石紋理。

其中少數變質岩經過長時間作用且結晶完整,具有方向性排列,顆粒大的結晶光線容易穿越,才能透出不一樣的質感,並且若是帶有少量不同礦物成分,也會影響結晶呈現的色彩,像是帶有黑雲母或碳而呈現灰黑色,含錳或鐵而呈現粉色或紅色系等等,這些半透明、透光的外觀加上色彩紋理特殊的岩石,才被稱為頂級「奢石」。

照片授權/佳聯石業

重新結晶的晶體,彼此緊密鑲嵌在一起,也能大幅降低孔隙率,孔隙率的差異大大影響石材本身的吸水率,不易染色,也就能保持較好的抗污能力。

照片授權/佳聯石業

人造石材與天然石材

從建材使用的角度來看,天然石材美麗的色彩和紋理外觀固然吸引人,還依據質地硬度、孔隙度標準有所分別。

石材的硬度評判標準,是依據 1812 年德國礦物學家 Frederich Mohs 提出,硬度值越大越硬。

大理石硬度值約 3~4 度,花崗石約在 5~6 度,鈦鋼石則在 7~8 度。

大理石相對質地較軟,可塑性強,多半會用在室內牆面或藝術雕塑品,來營造居家空間質感。花崗岩又硬又耐磨,建築外牆、庭院、陽台地板等等地方都很常見。

這些千變萬化的天然石的各種性質取決於「自然」,也就是不同岩場所生產的岩石,全憑自然環境經年累月生成。再者大多數天然石本身的毛細孔多,使用一段時間後不但光澤黯淡,還容易吸水發霉,長期紫外線曝曬容易導致石材褪色。維護保養就成為裝潢時的最大課題。

既要長久保持美觀又具防水防潮防霉特質的石材,於是有了吸水率更低、毛細孔更少的人造石。人造石是利用「加工」手段做出類似大型石板的建材,透過結合碎石或石粉以及人工膠、樹脂等黏著劑,一起放入機器高壓 、震動、抽真空來形成「大板石材」。比如:人造石英石,結構為 90~96% 天然石英及 4~10% 環氧樹脂低溫壓製而成。人造大理石,結構為 60~70% 天然石粉及 30~40% 環氧樹脂原石硬化成型。

人造大理石雖然解決了天然大理石因為孔隙率大而有吸水發霉的問題,但人造石畢竟是使用膠合,還是有不耐高溫,不耐磨,時間長久後泛黃等等問題。再則,畢竟是人工仿造的紋理,其美感自然也不如天然石材。

鈦鋼石天然石與人造石的完美綜合

那有既有天然大理石優點又有人造大理石優勢的石材嗎?

其實有的!它的形成方式是模擬天然大理石的變質作用,只是這個變質作用是透過一種稱為「精密分子燒合技術」的人工技術,用於製造新興建材的。其原理是模擬岩石本身受到強烈的壓密,讓岩石間的礦物顆粒緊密的鑲嵌在一起。不需耗時數百萬年,能將完成時間壓縮到短短兩週。

「精密分子燒合技術」的建材製造,以天然花崗岩為原物料,將岩石中的各種礦物分離、磨碎、烘乾。之後將粉末按比例均勻調配,再送入特製的液壓機,以 2.4 萬噸的的壓力壓合原料粉末成型,接著再以 1230 度的高溫加熱板材,模擬出超越自然界需要耗時百萬年的變質作用,直接將粉末轉變為極為緻密且堅固耐用的材料,使原材料與石材擬真紋理完美結合,甚至可以刻畫出如玉石般通透質感,而且這過程完全不需要添加任何人造的環氧樹脂黏合。

簡單來說就是用近似花崗岩的純天然原料,模擬天然大理石的變質而成。像是義大利研發的次世代建材 INFINITY 鈦鋼石,就是這種「天然再製建材」。既可以擁有天然大理石的視覺美感,還有超高硬度,和人造石一樣抗污、防霉、零毛孔,同時又比人造石耐高溫,而且不含膠!

照片授權/權創國際
照片授權/權創國際

結語

經過實測證實鈦鋼石比一般人造石更好,而且鈦鋼石還取得歐盟認證的建築材標章。鈦鋼石因為集輕質、抗污好清理、耐磨耐刮、超低吸水率、抗酸醶,不吃色,性能、美觀、實用(耐用)兼具集眾優點於一體,多種空間都適用,像是油煙較重的廚房除了做為牆面,也可以用在廚房流理台、隱形爐具爐面等枱面。像是較為潮溼的衛浴空間裡的牆面、浴缸、洗手枱都可以依喜好規劃使用。此外,像是飽受日曬、雨淋、強風刮拂、碳排放及各種空污懸浮粒沾染催殘的建築外牆、地坪也很合適。

照片授權/權創國際

鈦鋼石因為集輕質、抗污好清理、耐磨耐刮、超低吸水率、抗酸醶,不吃色,性能、美觀、實用(耐用)兼具集眾優點於一體,多種空間都適用,像是油煙較重的廚房除了做為牆面,也可以用在廚房流理台、隱形爐具爐面等枱面。像是較為潮溼的衛浴空間裡的牆面、浴缸、洗手枱都可以依喜好規劃使用。此外,像是飽受日曬、雨淋、強風刮拂、碳排放及各種空污懸浮粒沾染催殘的建築外牆、地坪也很合適。

照片授權/權創國際

綜上所述,天然石材有其無法輕易取代的美感,而且在使用上也沒有謠傳的致癌疑慮,所以仍然是許多人心目中的首選,而鈦鋼石在美感方面盡心追求,更在品質方面致力於打造最高規格的產品,實測過後也證實,鈦鋼石比一般人造石更好,並且還取得歐盟認證的建築材標章。

大家不妨到義大利 INFINITY 鈦鋼石台灣總代理商位於新北八里的體驗館,親自感受鈦鋼石的天然與人造綜合的薄板藝術科技與創意魅力。

照片授權/權創國際
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為什麼越累越難睡?當大腦想下班,「腸道」卻還在加班!
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/04/30 ・2519字 ・閱讀時間約 5 分鐘

本文與  益福生醫 合作,泛科學企劃執行

昨晚,你又在床上翻來覆去、無法入眠了嗎?這或許是現代社會最普遍的深夜共鳴。儘管換了昂貴的乳膠枕、拉上百分之百遮光的窗簾,甚至在腦海中數了幾百隻羊,大腦的那個「睡眠開關」卻彷彿生鏽般卡住。這種渴望休息卻睡不著的過程,讓失眠成了一場耗損身心的極限馬拉松 。

皮質醇:你體內那位「永不熄滅」的深夜警報器

要理解失眠,我們得先認識身體的一套精密防衛系統:下視丘-垂體-腎上腺軸(HPA axis) 。這套系統原本是演化給我們的禮物,讓我們在面對劍齒虎或突如其來的危險時,能迅速進入「戰鬥或快逃」的備戰狀態。當這套系統啟動,腎上腺就會分泌皮質醇 (壓力荷爾蒙),這種荷爾蒙能調動能量、提高警覺性,讓我們在危機中保持清醒 。

然而,現代人的「劍齒虎」不再是野獸,而是無止盡的專案進度、電子郵件與職場競爭。對於長期處於高壓或高強度工作環境的人們來說,身體的警報系統可能處於一種「切換不掉」的狀態。

在理想的狀態下,人類的生理時鐘像是一場精確的接力賽。入夜後,身體會進入「修復模式」,此時壓力荷爾蒙「皮質醇」的濃度應該降至最低點,讓「睡眠荷爾蒙」褪黑激素(Melatonin)接棒主導。褪黑激素不僅負責傳遞「天黑了」的訊號,它還能抑制腦中負責維持清醒的食慾素(Orexin)神經元,幫助大腦順利關閉覺醒開關。

對於長期處於高壓或高強度工作環境的人們來說,身體的警報系統可能處於一種「切換不掉」的狀態 / 圖片來源:envato

然而,當壓力介入時,這場接力賽就會變成跑不完的馬拉松賽。研究指出,長期的高壓環境會導致 HPA 軸過度活化,使得夜間皮質醇異常分泌。這不僅會抑制褪黑激素的分泌,更會讓食慾素在深夜裡持續活化,強迫大腦維持在「高覺醒狀態(Hyperarousal)」。 這種令人崩潰的狀態就是,明明你已經累到不行,但大腦卻像停不下來的發電機!

長期的睡眠不足會導致體內促發炎細胞激素上升,而發炎反應又會進一步活化 HPA 軸,分泌更多皮質醇來試圖消炎,高濃度的皮質醇會進一步干擾深層睡眠與快速動眼期(REM),導致睡眠品質變得低弱又破碎,最終形成「壓力-發炎-失眠」的惡行循環。也就是說,你不是在跟睡眠上的意志力作對,而是在跟失控的生理長期鬥爭。

從腸道重啟好眠開關:PS150 菌株如何調校你的生理時鐘

面對這種煞車失靈的失眠困局,科學家們將目光投向了人體內另一個繁榮的生態系:腸道。腸道與大腦之間存在著一條雙向通訊的高速公路,這就是「菌-腸-腦軸 (Microbiome-Gut-Brain Axis, MGBA)」,而某些特殊菌株不僅能幫助消化、排便,更能透過神經與內分泌途徑與大腦對話,直接參與調節我們的壓力調節與睡眠節律。這種菌株被科學家稱為「精神益生菌」(Psychobiotics)。

腸道與大腦之間存在著一條雙向通訊的高速公路,這就是「菌-腸-腦軸 (Microbiome-Gut-Brain Axis, MGBA)」/圖片來源:益福生醫

在眾多研究菌株中,發酵乳桿菌 Limosilactobacillus fermentum PS150 的表現格外引人注目。PS150菌株源於亞洲益生菌權威「蔡英傑教授」團隊的專業研發,累積多年功能性菌株研發經驗的科學成果。針對臨床常見的「初夜效應」(First Night Effect, FNE),也就是現代人因出差、換床或環境改變導致的入睡困難,俗稱認床。科學家在進行實驗時發現,補充 PS150 菌株能顯著恢復非快速動眼期(NREM)的睡眠長度,且入睡更快,起床後也更容易清醒。更重要的是,不同於常見的藥物助眠手段(如抗組織胺藥物 DIPH)容易造成快速動眼期(REM)剝奪或導致睡眠破碎化,PS150 菌株展現出一種更為「溫和且自然」的調節力,它能有效縮短入睡所需的時間,並恢復睡眠中代表深層修復的「Delta 波」能量。

科學家發現,即便將 PS150 菌株經過特殊的熱處理(Heat-treated),轉化為不具活性但保有關鍵成分的「後生元」(Postbiotics),其生物活性依然能與活菌媲美 。HT-PS150 技術解決了益生菌在儲存與攝取過程中容易失去活性的痛點,讓這些腸道通訊員能更穩定地發揮作用 。

在臨床實驗中,科學家觀察到一個耐人尋味的現象:當詢問受試者的主觀感受時,往往會遇到強大的「安慰劑效應」,無論是服用 HT-PS150 還是安慰劑的人,主觀上大多表示睡眠變好了。這種「體感上的進步」有時會掩蓋真相,讓人分不清是心理作用還是真實效益。

然而,客觀的生理數據(Biomarkers)卻揭開了關鍵的差異。在排除主觀偏誤後,實驗數據顯示 HT-PS150 組有更高比例的人(84.6%)出現了夜間褪黑激素分泌增加,且壓力荷爾蒙(皮質醇)顯著下降,這證明了菌株確實啟動了體內的睡眠調控系統,而不僅僅是心理安慰。

最值得關注的是,對於那些失眠指數較高(ISI ≧ 8)的族群,這種「生理修復」與「主觀體感」終於達成了一致。這群人在補充 HT-PS150 後,不僅生理標記改善,連原本嚴重困擾的主觀睡眠效率、持續時間,以及焦慮感也出現了顯著的進步。

了解更多PS150助眠益生菌:https://lihi3.me/KQ4zi

重新定義深層睡眠:構建全方位的深夜修復計畫

睡眠從來就不只是單純的休息,而是一場生理功能的全面重整。想要重獲高品質的睡眠,關鍵在於為自己建立一個全方位的修復生態系。

這套系統的基石,始於良好的生活習慣。從減少睡前數位螢幕的干擾、優化室內環境,到作息調整。當我們透過規律作息來穩定神經系統,並輔以現代科學對於 PS150 菌株的調節力發現,身體便能更順暢地啟動睡眠開關,回歸自然的運作節律。

與其將失眠視為意志力的抗爭,不如將其看作是生理機能與腸道微生態的深度溝通。透過生活作息的調整與科學實證的支持,每個人都能擁有掌控睡眠的主動權。現在就從優化生活型態開始,為自己按下那個久違的、如嬰兒般香甜的關機鍵吧。

與其將失眠視為意志力的抗爭,不如將其看作是生理機能與腸道微生態的深度溝通 / 圖片來源 : envato

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肺部為何會「結疤」?揭開比癌症更致命的「菜瓜布肺」,科學家如何找到破解惡性循環的新契機
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/05/08 ・2041字 ・閱讀時間約 4 分鐘

本文由 肺纖維化(菜瓜布肺)社團衛教 合作,泛科學撰文

在現代醫學的警示清單裡,乳癌、大腸癌這些疾病大家都不陌生;但有一個「隱蔽且致命」的威脅卻常被忽視,那就是「肺纖維化」。其中最常見的類型「特發性肺纖維化」(IPF),其預後往往不太樂觀,確診後的五年存活率甚至比許多常見的癌症還低。

首先,我們得先破解一個迷思:肺纖維化並不是單一疾病,而是許多種間質性肺病的共同表現。當我們聽到「肺纖維化」,腦中常浮現「菜瓜布肺」的形象,患者的肺部外觀充滿一個個空洞與疤痕,像極了乾燥的絲瓜。這精準描繪了肺部組織逐漸硬化、失去彈性的過程。

更重要的是,IPF 這類肺纖維化的威脅在於「不可逆」的特性,一旦形成就很難逆轉。這跟部分 COVID-19 康復者身上、仍有機會復原的肺纖維化,是兩種完全不同的概念。

IPF 這類肺纖維化的威脅在於「不可逆」的特性,一旦形成就很難逆轉 / 圖示來源:shutterstock

肺部為何會變成「菜瓜布」?

為什麼好端端的肺會變成菜瓜布?這其實是一場身體修復機制失控的結果。

「纖維化」的組織,就是肺部間質組織(interstitium)的疤痕化。間質是圍繞在肺泡周圍,包含血管與支持肺部結構的結締組織。在正常情況下,肺部損傷後會啟動修復機制,並再生健康組織。但在肺纖維化的患者體內,這套修復機制卻「當機」了。

身體會不斷地發出訊號,導致負責修復工作的「纖維母細胞」(fibroblasts)被過度活化,進而失控地沉積膠原蛋白疤痕組織,最終在肺部形成永久性的纖維化。

科學家發現,這個過程之所以棘手,在於它是一個「惡性循環」,肺部同時存在著「發炎反應」與「纖維化」這兩條路徑 ,它們相互加乘,演變成難以阻斷的強大破壞力。

雖然特發性肺纖維化 (IPF) 的具體成因不明 ,但已知某些特定族群的風險更高。例如抽菸,特定年齡與性別(50歲以上男性)、長期暴露於粉塵環境的工作者(農業、畜牧業、採礦業…)、胃食道逆流者。此外,患有自體免疫疾病(如類風濕性關節炎、乾燥症、硬皮症、皮肌炎/多發性肌炎,)的患者,他們併發肺纖維化的機率遠高於一般人,必須特別警覺。

雖然特發性肺纖維化 (IPF) 的具體成因不明 ,但已知某些特定族群的風險更高。/ 圖示來源:shutterstock

打斷惡性循環的挑戰,為何只對抗「纖維化」還不夠?

面對這個不可逆的疾病,醫學界長年束手無策,直到 2014 年才迎來一道曙光。美國 FDA 批准了兩種機制不同的新藥:Nintedanib 和 Pirfenidone。這兩種藥物的出現是治療史上的分水嶺,首度被證實能夠「延緩」IPF 患者肺功能的惡化速度。

然而,這場戰役尚未結束。現有的治療雖然帶來了希望,卻也凸顯了「未被滿足的醫療需求」。從機制上來看,這些藥物主要抑制的是「纖維化路徑」。

這讓科學界開始思考這個未被滿足的棘手問題:既然疾病的本質是「發炎」與「纖維化」的雙重打擊,那麼,我們是否能找到「同時抑制」這兩條路徑的全新策略,從而更有效地打斷這個惡性循環?

找到同時調控「發炎」與「纖維化」的新靶點

為了解決難題,科學家將目光鎖定在一個細胞內的酵素:磷酸二酯酶 4B(PDE4B)

為什麼鎖定它?讓我們看看它的「雙重作用」機制:

  1. 關鍵位置: PDE4B 同時存在於免疫細胞(與發炎有關)與纖維母細胞(與纖維化有關)當中。
  2. 作用機制: PDE4B 的主要工作是降解細胞內一種叫 cAMP(環磷酸腺苷) 的訊號分子。cAMP 可以被視為細胞內的「穩定信號」。
  3. 雙重抑制: 當我們使用藥物抑制了 PDE4B 的活性,細胞內的 cAMP 就不會被分解,濃度會隨之升高。高濃度的 cAMP 能穩定免疫細胞和纖維母細胞,同時產生抗發炎抗纖維化的雙重效應。

簡單來說,鎖定並抑制 PDE4B,就像是同時抑制了免疫風暴與纖維化的工程,有望從雙從抑制打擊這個惡性循環。

全球臨床試驗帶來的新希望

近十年來,全球在肺纖維化領域投入了大量的臨床試驗,我們相信,在科學家逐步破解肺纖維化惡性循環的複雜難題後,期盼未來能為無數患者爭取到更安全、健康的生活與未來。

最後,我們必須再次提醒,特發性肺纖維化(IPF)與漸進性肺纖維化(PPF)是極具破壞性、且不可逆的疾病。面對這個比癌症更致命的對手,雖然現有的治療手段能延緩惡化,但無法逆轉已經形成的肺部疤痕組織,因此「早期診斷、早期治療」仍是對抗肺纖維化最重要的黃金時刻。

必須再次提醒,特發性肺纖維化(IPF)與漸進性肺纖維化(PPF)是極具破壞性、且不可逆的疾病。/ 圖示來源:


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