姬十三：浪漫的溫度

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

作者／Isa-Dietitian 

味道（taste）是我們品嚐到食物中的「非揮發性」化學物質。我們熟悉的味道都有哪些？幾百年來，我們熟悉的4種味道是酸、甜、苦、鹹；而第五種味道——鮮味（Umami）也在1908年被日本科學家發現，並廣泛應用於食品工業和我們的日常生活中。現在，美國普渡大學的理查德·馬特（Richard D. Mattes）教授認為，除了上述五種味道，還有一種神秘的「第六味道」，它隱藏在已知的五種味道之中，卻在潛移默化地影響著我們對某一道菜的喜愛和胃口，且這種味道的發現和應用甚至可以影響我們的飲食和健康。

這味道是什麼？其實，當你吃蛋糕、大嚼披薩、啃牛排、吸大骨骨髓的時候，你可能已經嚐到它了，科學家們將「第六味覺」命名為 Oleogustus ——這是一個拉丁語詞彙，指油或脂肪的味道，它還沒有對應的中文名，但你可以近似地把它理解為「油脂味」。早在公元前330年，亞里士多德就總結出了「油脂味」，但現代科學一直將其與食物的口感、質地、熱學性能及風味釋放聯繫到一起，並沒有過多關注它的味道本身。

「油脂味」並沒有聽起來那麼美味

油脂味聽起來似乎十分可口誘人，但其實不然，有興趣的各位可以去喝一口植物油嚐一嘗，看看味道好不好。真正的油脂味並不是我們品嚐美食時的愉悅感​​受，它嘗起來其實挺噁心的。而我們品嚐美味的蛋糕、漢堡、薯條、比薩以及牛排時那種滑膩的乳脂感、黏稠度等濃郁複雜的味道並非真正的油脂味，而是源自於三酸甘油酯——甘油和脂肪酸（即產生油脂味的真正物質）酯化後產生的產物。它也有脂溶性味道，但它並不是真正的油脂味。真正產生「油脂味」的化學源頭是未酯化脂肪酸（NEFA），而它嘗起來一點兒都不好吃。

不同的化合物代表不同味道，它們都能發出營養信號：

• 甜味——自由羥基和碳水化合物
• 酸味——氫離子和酸性物質
• 苦味、過酸——食物腐壞產生的化合物
• 鹹味——鈉離子及其他人體必須的礦物質
• 鮮味——蛋白質及胺基酸

那麼油脂味呢？科學家們認為，過多的脂肪酸意味著腐壞的食物。所以當未酯化脂肪酸的濃度超過某一個數值時（因人而異），就會讓人明顯產生噁心反感的感覺。且當濃度更高時，人口腔對質地的感受及嗅覺也參與其中。食品工業很早就意識到人們對脂肪酸本身味道的抵觸，將加工食品中油脂的味道刻意降低到0.1-3%，低於人類感知的水平，或通過特殊方法將它們酯化。

我們的舌頭是味覺接收器（taste receptors）聚集地，不同的味覺化學物質被接收後，產生信號傳遞到大腦。這條通路的前提是：味道分子激活味覺細胞上的味道接收器。油脂分子也由它的特殊接收器（CD36, GPCR和DRK）處理和加工。有研究證明，油脂分子能迅速被舌頭上的接受器捕捉並迅速通知大腦準備吸收和消化脂肪。還有研究認為，我們的舌頭上有一種酶，叫做舌脂酶（Lingual lipase），它將三酸甘油酯分解成脂肪酸，而後者更容易被味覺細胞捕捉。但舌脂酶的濃度和活性到底如何，能否迅速將我們咀嚼食物中的脂肪酸釋放出來，及其脂肪酶抑制劑（Orlistat）對其味覺閾的營養還有待進一步的研究。

如何確定一種味道？

我們吃食物時可以有各種各樣的感覺，到底需要滿足什麼條件，才能將它稱之為一種味道？馬特做了一個總結：

• 這一類刺激物本身有特殊的化學結構；
• 人體針對這一刺激物，存在不同於其他味覺的、特殊的接受機制；
• 它由味覺神經傳遞給中央神經系統並能被解析；
• 它對人體有特殊的功能；
• 它能影響人類的生理和行為，且有一定的社會生態學意義。

馬特教授和他的同事們將受試者們的鼻子用夾子夾住（防止嗅覺干擾味覺），然後將代表不同味道的化合物給他們品嚐：果糖和葡萄糖代表甜味；醋酸和檸檬酸代表酸味；尿素和奎寧代表苦味；氯化鈉代表鹹味；谷胺酸鈉代表鮮味；油酸和亞油酸代表「油脂味」。品嚐之後，馬特教授讓他們將所嚐到的味道分類。

馬特教授發現，當所有味道混合在一起時，人們對甜味、鹹味和酸味很敏感，卻總會將鮮味、苦味和「油脂味」混為一談，並將它們歸為一類。隨後，馬特教授將區別明顯的甜、鹹、酸三種味道去掉，只給被試者們呈現鮮味、苦味和「油脂味」。這一次，他明顯地觀察到，即使人們連「第六味道」的感覺都形容不出來，人們仍然將它區別於鮮味和苦味，單獨劃分為「另一種味道」。

「想要確定人們到底能不能區分出『油脂味』實在太難了，因為它連個名字都沒有。」馬特教授說，「但確鑿的證據和受試者鮮明的感知區分都證明它真的存在。」

越敏感，越不容易胖

在「第六味覺」被發現之後，味覺與營養、肥胖也建立了新的聯繫。長期高脂肪飲食容易導致「脂肪味」的主要味覺接受器CD36減少，而CD36恰恰能夠讓人們對脂肪產生滿足感。換句話說，CD36的減少讓人們對脂肪變得「反應遲鈍」，吃得就會越來越多。不論是動物實驗還是人群試驗，科學家都發現，對油脂味感覺越敏感的個體越瘦，而對它的味道較為遲鈍的個體則容易進食更多的脂肪，脂肪積累得更多。

現在，人們可以更清晰地了解味道和食物本身帶給人們的感覺，也能利用這些知識改變人們的飲食習慣和健康：它可以應用於提高加工食品的質量，減少心血管疾病，治療味覺障礙等等。在「第六味」被發掘之後，還有更多的可能等待我們去嘗試。

參考文獻：

1. Cordelia A. Running, Bruce A. Craig, and Richard D. Mattes. Oleogustus: The Unique Taste of Fat. Chemical Senses, 2015, 1–10. doi:10.1093/chemse/bjv036
2. Angela Chale´-Rush, John R. Burgess and Richard D. Mattes. Evidence for Human Orosensory (Taste?) Sensitivity to Free Fatty Acids. Chem. Senses 32: 423–431, 2007 doi:10.1093/chemse/bjm007. Advance Access publication March 14, 2007
3. Stewart J, Newman LP, Keast RS: Oral Sensitivity To Oleic Acid Is Associated With Fat Intake And Body Mass Index. Clin Nutr 2011, 30:838–844.
4. Russell SJ Keast and Andrew Costanzo. Is fat the sixth taste primary? Evidence and implications. Keast and Costanzo Flavour 2015, 4:5
5. Keller KL, Liang LC, Sakimura J, May D, van Belle C, Breen C, Driggin E, Tepper BJ, Lanzano PC, Deng L, Chung WK​​: Common variants in the CD36 gene are associated with oral fat perception, fat preferences, and obesity in African Americans. Obesity (Silver Spring) 2012, 20(5):1066–1073.
6. Pepino MY, Love-Gregory L, Klein S, Abumrad NA: The Fatty Acid Translocase Gene CD36 And Lingual Lipase Influence Oral Sensitivity To Fat In Obese Subjects. J Lipid Res 2012, 53(3):561–566.

本文轉載自果殼網

文 / 羅佩琪

演講的開始，來自中國科學松鼠會及果殼網的創辦人姬十三跟大家玩了個遊戲，要台下三百多位觀眾「用右手握住你身邊人的左手」，雖然戲稱這其實是給大家一個彼此搭訕的機會（還因此跟大家要到了感謝的掌聲），但也同時讓大家感受到一件事：手的溫度容易感知，但，內心的溫度呢？

世俗總認為科宅們的內心是低溫、冷靜的，這當然是一種偏見，科宅表達情感時當然也會有高溫、熱戀的時候──雖然，表達方式的確是比較含蓄、曲折、甚至古怪。姬十三與一群朋友們，因此寫了《冷浪漫》這本書記錄下科宅們的浪漫。

姬十三將冷浪漫技巧化成「獵人的敏銳、詩人的心靈、工匠的手藝」的三種技能，具體體現如：用數學公式決定最適合交往的求愛者序位、

[

  陌生, 愛

          )

這首以開/閉區間完成的小詩、甚至自製空氣淨化機的情人節禮物……正當大家嘖嘖驚奇之時，姬十三一句結語，讓在場所有科宅們驚醒：「要浪漫……死宅是沒有前途的！」。

http://www.youtube.com/watch?v=YG5DQrV-Vr8

本次活動由下列單位支持舉辦

主辦單位：國立臺灣科學教育館、台灣數位文化協會｜PanSci 泛科學
協辦單位：果殼網
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文 / 羅佩琪

「喂？」（現場靜默……）

「喂？」（現場持續靜默……OS：講者都還沒開口，是誰就大喇喇地講電話干擾活動……）

觀眾們面面相覷、騷動著找尋這位失禮的觀眾之際，台上的壓軸講者張語涵俏皮地道了歉：「不好意思，麥克風到了我手中 ── 就會變成這樣。」

可說是人們最喜歡的聊天對象之一，「腹語師」的身分讓原本平凡的獸醫系學生張語涵開啟了豐富精采的生活新頁。大三時在youtube看到美國腹語大師Jeff Dunham的表演影片，抱持著「想知道怎麼讓玩偶說話」的單純動機，小強開始蒐集腹語術的學習方式、下苦功練習，一年後，終於成功讓自己的玩偶（花名大呆）成為一隻「會說話的玩偶」。

與坊間的說法不同，腹語其實不是用肚子說話，依然是以聲帶發聲，腹語與一般說話真正的差別在於：人類平時是在嘴型、舌頭的共同協作下完成咬字；使用腹語時嘴唇則不能移動，僅保留上下唇一絲縫隙流通氣流，並讓舌頭辛苦地完成所有咬字工作──這也是腹語訓練被稱作「舌頭重訓」的原因。

在與夥伴大呆的一搭一唱中，小強用她的科仔七分鐘展示了腹語的迷人與可親，也為PanSci年會畫上充滿驚嘆的壓軸句點。

https://www.youtube.com/watch?v=X_KwOMf8QgU&feature=youtu.be