標示餐點熱量就能幫助人減肥嗎？消費者知道越多資訊越好嗎？——《經濟學家眼中的世界》

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

難以公平？潛在的柏瑞圖增益

當我們從事市場交易時，的確可能傷害到其他人。譬如亨利．福特（Henry Ford）銷售他的 T 型車時，馬車鞭子的製造商就無法從中獲益。在市場不存在缺陷的情況下，這交易的確實現了潛在的柏瑞圖增益（也就是贏家獲得的收益超過輸家的損失）。亨利．福特和所有購買福特汽車的人都有能力補償馬車鞭子製造商的損失，同時還能改善自己的生活。

但如果補償並沒有發生（就如一般生活中發生的情況），這問題又該怎麼看呢？消費者以金錢投票，市場對投票結果做出反應，但許多人認為這些投入市場的金錢並沒有公平分配。購買鉛筆（或iPad）的人可能是最渴望擁有這些物品的人，有時剛好也是最富有的人─因為購買意願取決於支付能力。

如果都更建商想向地主購買市中心的一塊土地，而此處補貼低所得居民的住房，不論成交價格為何，都會是有效率的交易。此時，代表新住戶的土地開發商願意支付給地主的錢，高過低所得居民為保住房子願意支付的錢。但我們也許應該阻止都更建商，因為低所得戶特別需要幫助。

經濟學家解決公平性問題的方法之一，是在更大的背景下思考。

效率至上？潛在柏瑞圖增益是市場中決定性標準

在一幢出租大樓中，如果因為房東想把店面租給電腦銷售與維修商，以便收取更高的租金，導致樓下的三明治餐廳被迫關閉，餐廳經理就會失去工作。這結果符合潛在的經濟效率：電腦店預期迎來更多客戶，有能力比三明治餐廳支付更高的租金。但請考慮市場未來可能發生的所有變化。

如果「讓贏家贏得比輸家輸得多」是市場在大多數情況下的決定性標準，要是其他市場也改變，這位前餐廳經理也可能是新的贏家，所得也能完全補償輸家並改善自己的生活。

如果在任何情況下，潛在柏瑞圖增益都是決定性的市場標準，經濟將會不斷成長，餐廳經理也會隨著時間推移獲得更高的所得。就算他個人沒從中受益，他的孩子也因出生在更為繁榮的經濟社會而受益。這樣的思維與論述很完備，但無法說服許多關注公平性的人。

批評經濟學家公共政策的方法時，經常是指責他們只在乎經濟效率。經濟學家在運用其專業知識時，比起討論公平性，討論效率時會更有信心。因此，他們寧願談論效率，也確實更常談論效率。不過，經濟學家還是花了許多力氣在討論公平性和所得分配。

人與人之間的分配問題

有篇經濟學文獻曾討論不同種族、男女及年齡層的所得分配是否公平。此處無法援引過多細節，只能簡單地說，經濟學家最常關注的一個特定分配問題是：不同所得階層握有國家資源的相對占比。在討論所得再分配之前，應該先解釋一個運作良好的市場會如何分配產出。

在市場經濟中，一個人的所得取決於他人使用他的勞動力、土地和資本而獲得的報酬。然而，對這些生產要素的需求，則取決於人們對其最終產品的需求。市場若非不完善，個人的所得取決於他的勞動力，和他擁有的生產要素能對市場提供的商品與服務。

市場競爭的壓力會推升工資，直到它能反映邊際勞動者（雇主願意多僱用一位勞動者）對生產的貢獻，而這邊際貢獻就是這位勞動者在此處工作（而非他處或根本不工作）所能獲得的工資。

許多經理人的確只想支付相當於員工生產能力一半的工資，但他們會面臨來自同業的競爭壓力，因為其他經理人會試圖挖角這些員工，願意支付稍微多一點但仍低於其生產力的工資。這位經理人仍可以獲得額外的利潤，但也同樣面對勞動市場的壓力，因為還有其他經理人願意再多付一點工資。

個人在勞動市場獲得的所得是機會和選擇的結果，而機會和選擇則取決於他出生的家庭、成長的社群、他的智力和其他能力，同時也取決於他的努力和遠見。懶惰的天才不會與勤奮的天才賺得一樣多，卻可能賺得比勤勞的一般人多一點。某些才華橫溢又勤奮的人，要是沒遇到識貨的伯樂（例如馬車鞭子製造商），其所得也可能不如他人。

編按：想知道後續更多內容，歡迎閱讀本書 ↓

——本文摘自《經濟學家眼中的世界 (40周年好評增修版)：一本讀懂經濟學的優劣與局限，剖析政府、市場和公共政策，探索人類的幸福》，2023 年 5 月，今周刊出版，未經同意請勿轉載。

想做就要做到最好？經濟學家：我不這麼認為

成長的過程中，也許某些事情你並沒有全力以赴。例如：你可能曾經翹掉壘球練習，練鋼琴的次數也比原本預計的少。

老師、教練或家長可能會把你拉到一旁告誡：「任何值得做的事情，都該做好做滿。」

如今你還是喜歡打球和彈琴，有時也希望當時聽進長輩的話，在這些活動上花更多時間。

然而，經濟學家認為這句格言毫無意義，你也不必因而責備自己。要瞭解經濟學家為何這麼想，就得探討他們對邊際主義的看法。

水比鑽石更必須，但為何鑽石比水貴？

亞當．斯密（Adam Smith）在 18 世紀撰寫他的經濟學著作時，一直努力思考「使用價值」與「交換價值」之間的悖論。為了說明，且讓我們比較水和鑽石。水是生存不可或缺的物品，具有巨大的使用價值；鑽石是浮華的裝飾物，顯然不是生活必需品。然而每盎司的鑽石價格（即其交換價值），遠高於水的價格。亞當．斯密想知道，是什麼原因造成這種差異？

曾困擾亞當．斯密的問題，現在每位大學新生都可以在經濟學導論第一章找到解釋：他未能區分總效用和邊際效用（marginal utility）。這 2 個概念的洞見，在 19 世紀後期改變了經濟學。邊際主義帶來的革命性成果，時至今日已成為個體經濟學的基本框架。

經濟學家認為，我們在生活中做出的多數選擇，都是邊際上的問題。

什麼是邊際效用？

你沒有鑽石仍可存活，但沒有水就會死。因此，經濟學家會說：「水的總效用或總體滿足感超過鑽石。」然而，我們很少會面臨這種全有或全無的選擇。除非身處即將渴死的情境，否則所有人都寧願獲得 1 盎司鑽石，而不是 1 盎司的水。

換句話說，某物品的邊際效用，取決於我們已經擁有多少項物品。儘管我們消費的水，在第一個單位時具有龐大的價值，到了最後一單位時卻沒什麼價值。每額外增加一單位消費帶來的效用（也就是其在邊際上的效果），會隨著消費的增加而減少。

即使我們視鑽石為愚蠢和虛榮，仍願意獲得一顆鑽石，因為出售 1 顆鑽石可換取多過 1 桶的水。由於人們這樣想，因此每盎司鑽石的價格會比水高；再者，鑽石稀有又難以獲得。由於價格高昂，許多人選擇根本不購買鑽石，其他人則會買下一定數量後停止購買，即使他們仍舊非常想多擁有 1 顆鑽石。

因此，實際消費選擇不僅反映人們的核心價值觀或偏好（水比鑽石更重要），還反映了商品的相對稀少性。這些消費選擇顯示出人們如何權衡手邊機會的邊際效用和邊際成本（marginal cost）。

邊際主義好朋友：邊際收益、邊際效用

在經濟學中，邊際一詞通常會再搭配另一個詞：邊際收益或邊際效用，是增加一單位商品的消費或服務後，增加的滿足感；邊際成本，是增加一單位商品的生產或服務所需要的成本；邊際稅率，是一個人因增加 1 美元的收入，而必須向美國國稅局額外支付的金額；邊際儲蓄率，是在額外增加的 1 美元收入中，選擇要增加儲蓄而非支出的金額。

邊際主義和機會成本都來自相同的概念。生產某商品的邊際成本，即是其機會成本，因為機會成本是放棄其邊際替代方案能帶來的效益（或被放棄的邊際效益）。

儘管這 2 個概念密切相關，但邊際主義更適合說明人性理論和大型公共政策下的某些錯誤。經濟學家認為，多數人的私人決策都是基於邊際效用和邊際成本的比較，即使這可能只在潛意識中進行。但對人性進行理論建構時，非經濟學家往往會忽略邊際主義這項常識性的概念。

——本文摘自《經濟學家眼中的世界 (40周年好評增修版)：一本讀懂經濟學的優劣與局限，剖析政府、市場和公共政策，探索人類的幸福》，2023 年 5 月，今周刊出版，未經同意請勿轉載。