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

你知道透過顯微鏡觀察紙張，其實很難看到完整的細胞樣貌嗎？因為大多數的紙，常經過搗碎「煮成」紙漿後，才壓製成型。因此將紙張放在顯微鏡下觀看，往往只剩植物纖維的網狀結構。然而，有一種紙在顯微鏡下卻能完整呈現植物細胞的形狀，甚至在太陽光下透光觀察，蜂窩般的六角格紋也能一覽無遺。這就是承載台灣經濟社會變遷史的「蓪草紙」。

蓪草紙為什麼能看到細胞？

和一般造紙方法不同，蓪草紙不是將植物打漿後壓製而成，而是取材自蓪草莖髓。工匠將蓪草莖截斷，取出中央白色的髓心，再將蓪草髓心緊壓在盤面，使用裁刀依髓心邊緣滑行，「削出」一張張輕薄的蓪草紙。蓪草紙的厚度則由銅片與盤面間的高低來調整。

因為蓪草紙是直接由莖髓切片製成，細胞結構未被破壞，保留了幾乎完整的細胞，因此當蓪草紙放在顯微鏡下，便能看到完整地細胞型態。

蓪草－台灣第一個被正式命名發表的植物

十八、十九世紀中外貿易展開，當時清政府唯一開放對外貿易的港口－廣州開設許多專售外銷水彩畫的商鋪。中國畫家受到西方技法影響，透過精細的分工合作，使用西畫材料在綾絹、蓪草紙等各式媒材上，大量製作帶有中國風土風情的畫作，是當時西方人到中國購買的最佳伴手禮。其中，蓪草紙潔白透明，當時在西方被稱為「米紙（Rice Paper）」。

由於十九世紀的歐洲正掀起博物學熱潮，除了透過畫作滿足對東方的想像，畫作所使用的媒材也引發西方人的興趣，因此歐洲植物學家開始疑惑：「米紙到底是從什麼植物而來的？」

正式為蓪草紙材料「蓪草」命名的是英國植物學家威廉．虎克（William Hooker）。

他在1830年發表對米紙的初步觀察，但無法確定來源植物。他曾經這樣形容：「如果將這張紙放在眼睛和光線之間，就會發現一種精美絕倫的細胞組織，這是任何人類藝術都無法創造或模仿的」。

其後，虎克仍陸續針對「米紙」進行研究。他於1841年被任命為英國皇家植物園邱園（Kew Garden）園長後，更是動用了所有官方和非官方的聯繫，透過廣州、廈門的商人與外交人員蒐集標本，不斷比對葉、花與莖髓，最終在1852年發表學名為 Aralia papyrifera，暫歸於五加科的五加屬（Aralia）。

之後德國植物學家卡爾．科赫（Karl Koch）認為蓪草的花瓣、雄蕊和葉片形態與五加科的其他屬及物種相差甚遠，便將其獨立為新屬，改名為 Tetrapanax papyriferus，並沿用至今。

蓪草在台灣的歷史身影

蓪草在東亞其實早已是社會常用、熟悉的植物，並以多種名稱「蓪草」、「通草」、「通脫木」散見於各類典籍。例如中國六朝史料集《建康實錄》便曾記載晉惠帝曾命宮女準備五彩「蓪草」紙花。唐代藥學著作《本草拾遺》中則記錄著「『通脫木』，生山側。葉似萆麻，心中有瓤，輕白可愛，女工取以飾物。」

而虎克則曾經記錄他向長期居住在印度的哈德威克將軍（General Hardwicke）詢問「米紙」事宜。哈德威回復印度當地人將製作「米紙」的植物用於多種用途。他們將最粗的莖切成薄片製作人造花和各種精美裝飾品來裝飾神龕；也利用「米紙」製作帽子。「米紙」的材料對當地漁民來說也非常有用，可以做成適合他們漁網的浮筒。

中國清末因畫在蓪草紙上的外銷畫價格便宜、畫幅小便於攜帶，外銷市場需求日益增加。加上鴉片戰爭爆發後，原本位於廣州的外國行商陸續移到廈門，連帶也帶動台灣的蓪草產業蓬勃發展。

蓪草在台灣的分布雖遍及全島，但受到氣候、土壤等影響，以新竹以北一帶山區生產的品質最佳，因此過去的新竹可說是蓪草產地的重鎮。

日治時期，日本政府進一步將蓪草列為台灣的重要殖產項目之一，設立農業試驗場改良品種、選定區域推廣栽種，原本野生採集的蓪草變成人工栽培，產量和品質都大幅提升。當時改良的美術蓪草紙被用於製作人造花、婚慶裝飾、扇子、畫材、蓪草卡片等，受到歐美各國的喜愛。

戰後國民政府接收台灣，蓪草製品（如蓪草紙、蓪草花及裝飾品）是重要的出口支柱，以外銷美國市場為主。在「客廳即工廠」的五、六〇年代，蓪草加工製品可說是許多家庭生計的依靠。

可惜隨著石化工業興起，價格低廉的塑膠花取代了蓪草花的製作，重創台灣蓪草產業，新竹的老牌業者金泉發蓪草行也在1972年結束長達約130年的蓪草事業。

蓪草的產業消長，反映了出台灣社會經濟的轉型過程。現今市面上雖然幾乎已不見蓪草紙的蹤影，年輕世代甚至根本不知道什麼是蓪草，但仍有許多人、組織致力於蓪草文化的推廣，開設工藝課程和工作坊、蒐集史料，盼讓這段歷史重新被看見。

蓪草紙不僅是能「看見細胞的紙」具有其科學趣味，也是一段跨越東西方的博物學探險旅程，更是台灣社會經濟史的一頁篇章。 下次當你拿著蓪草紙透著陽光觀察那一格格清晰的細胞形狀時，相信看見的不只是生物結構，也會看見台灣走入世界科學舞台的起點，以及一段歷經繁榮沒落、正在重生的文化記憶。

參考資料：

• Hooker, W.J. (1830). Some account of the substance commonly known under the name of rice paper. Botanical Miscellany, 1, 88-91.
• 劉湘瑤、王國雄（2015）。以蓪草發現史看博物學的探究歷程與知識發展特性。科學教育月刊，(382)，19-31。
• 洪麗雯（2007）。藝術與產業的交會：清末臺灣蓪草之運銷。《臺灣學研究》，4，61–76
• 蓪草女兒張秀美 重現臺灣即將消失的手工紙
• 尋找記憶的缺角系列特展（蓪草）
• 說不盡的蓪情草理｜逐漸失傳的造紙工藝。我們的島1140集（2022-01-17）

延伸閱讀：

馬祖藍眼淚：從海岸奇景到顯微鏡下的祕密

• 作者／照護線上編輯部
• 本文轉載自 Care Online 照護線上《產後減重遇到瓶頸？節食、運動還是好難瘦！張若偉中醫師：瘦身計畫這樣做》，歡迎喜歡這篇文章的朋友訂閱支持 Care Online 喔
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「曾經遇過一位媽媽，懷孕過程中增加了 15 公斤，產後一直瘦不下來，使體態改變，膚質也變差，顯得很沒有活力。」張若偉中醫師表示，「經過詳細的評估，我們針對她的生活習慣、飲食、睡眠、運動進行調整，並搭配婦科調養，讓體重、體態都逐漸恢復，連家庭關係都明顯改善。讓我深刻體會到，產後不僅是身體的恢復期，也是心理與家庭關係重要的適應期。」

孕期體重該增加多少？建議依 BMI 來評估！

懷孕過程中，除了胎兒的體重逐漸增加之外，母體也會增生額外的組織，如胎盤、羊水等，所以孕婦的體重一定會逐漸增加，但是也不可以讓體重失控。張若偉中醫師說，懷孕期間建議的體重增加範圍會根據懷孕前的體重而有所差異，一般而言，較瘦的孕婦有較大的體重增加空間，而原本體重較重的孕婦則應避免過多體重上升。

國民健康署建議，懷孕前身體質量指數（BMI）^[1]小於 18.5kg/m² 的孕婦，整個孕期建議增加 12.5 至 18 公斤；懷孕前 BMI 介於 18.5 至 24.93kg/m² 的孕婦，整個孕期建議增加 11.5 至 16 公斤；懷孕前 BMI 介於 25.0-29.9kg/m² 的孕婦，整個孕期建議增加 7 至 11.5 公斤；懷孕前 BMI 為 30kg/m² 以上的孕婦，整個孕期建議增加 5 至 9 公斤^[2]。

懷孕期期間要維持健康均衡飲食與適量運動，自第二孕期起，每日需增加 300 大卡的熱量攝取^[3]。張若偉中醫師提醒，建議孕婦要每週測量並記錄體重，若能將體重維持在建議的範圍內，產後較容易回復原本的體態。

產後瘦得健康，中醫調養更穩健！

針對計畫產後減重的婦女，中醫師可根據媽媽的體質特性，透過針灸、穴位埋線、內服中藥來輔助減重。張若偉中醫師說，針灸與穴位埋線的原理相似，但持續時間不同。針灸是透過金屬針刺激穴位，每次約 20至 30 分鐘；穴位埋線是在穴位中植入可吸收的手術線，讓該部位持續受刺激，可維持較長的時間。在經過評估後，針灸與穴位埋線也可以同時進行。

通常外治法（針灸、埋線）會搭配內服中藥，兩者同時進行較能達到預期的效果。張若偉中醫師說，哺乳期間可依個人體質適量使用中藥調養，但需選擇適合的藥方，確保對母嬰安全無虞。

產後減重不能一味依賴極端飲食或高強度運動，應該透過生活習慣、飲食、睡眠、運動，適時搭配婦科調養，逐步恢復身體狀態，才能達到更健康、穩定的減重效果！

破解迷思，避開產後減重陷阱！

產後的婦女常會遇到許多不易察覺的陷阱，看似對身體有益，但實際上可能影響減重進度，甚至有礙健康。張若偉中醫師說，許多家庭認為產後應該大量進補，但是攝取大量脂肪、蛋白質、醣類，反而可能導致體重上升，對身體造成額外的負擔。

由於哺乳會消耗熱量，使媽媽的食量增加，但是也要特別留意，應避免過度攝食。張若偉中醫師說，有哺乳的婦女，每日的熱量攝取以增加 500 大卡為宜^[4]，在停止哺乳後，也要調整飲食習慣，避免攝取過多熱量，才不會增加產後減重的難度。

擬定計畫，產後健康減重

一般而言，產後 4 至 6 個月是理想的減重黃金期。張若偉中醫師說，在產後 4 個月前，媽媽需要花費大量心力照顧寶寶，通常無暇進行減重計畫。從產後4個月開始，透過飲食調整與適量運動，輔以中醫調養，針對個人體質進行代謝調整，讓瘦身過程更穩定、不易反彈，產婦能達到明顯的體態改變，大多可以減少 4 至 8 公斤，比起追求快速瘦身，更重要的是打造一個健康平衡狀態。

飲食是產後減重的基礎，應以天然食材為主，請選擇原形食物，避免加工食品，避免攝取過多糖分與添加物，要多吃蔬菜，減少精緻澱粉，維持少油、少鹽、少糖的淡飲食。

在照顧寶寶時，父母親經常需要半夜爬起來餵奶、換尿布，許多人也會趁寶寶睡著時追劇、滑手機，導致長期睡眠不足。張若偉中醫師說，其實熬夜與睡眠不足會影響新陳代謝，而影響產後減重。建議盡量找時間休息，確保充分睡眠。面對生活的改變要嘗試調整心態，適當紓解壓力。把握時間運動，能夠幫助恢復體力與體態。

照顧好自己，吃對、睡飽、動起來，調整好生活步調，身體自然會慢慢回到理想狀態。

筆記重點整理

• 懷孕過程中，除了胎兒的體重逐漸增加之外，母體也會增生額外的組織，如胎盤、羊水等，所以孕婦的體重一定會逐漸增加，但是也不可以讓體重失控。一般而言，較瘦的孕婦有較大的體重增加空間，而原本體重較重的孕婦則應避免過多體重上升。
• 許多家庭認為產後應該大量進補，但是攝取大量脂肪、蛋白質、醣類，反而可能導致體重上升，對身體造成額外的負擔。
• 有哺乳的婦女，每日的熱量攝取以增加 500 大卡為宜 。在停止哺乳後，也要調整飲食習慣，避免攝取過多熱量，才不會增加產後減重的難度。
• 一般而言，產後 4 至 6 個月是理想的減重黃金期。在產後 4 個月前，媽媽需要花費大量心力照顧寶寶，通常無暇進行減重計畫。從產後4個月開始，透過飲食調整與適量運動，產婦能達到明顯的體態改變。
• 產後減重不能一味依賴極端飲食或高強度運動，應該透過生活習慣、飲食、睡眠、運動，適時搭配婦科調養，逐步恢復身體狀態，才能達到更健康、穩定的減重效果。

參考資料：

• ^[1] 身體質量指數BMI=體重（公斤）／身高²（公尺²）
• ^[2] 孕婦如何吃出健康？國民健康署
• ^[3] 第7版國人膳食營養素參考攝取量（Dietary Reference Intakes, DRIs）
• ^[4] 第7版國人膳食營養素參考攝取量（Dietary Reference Intakes, DRIs）

• 本文轉載自 Care Online 照護線上《產後減重遇到瓶頸？節食、運動還是好難瘦！張若偉中醫師：瘦身計畫這樣做》，歡迎喜歡這篇文章的朋友訂閱支持 Care Online 喔
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