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你們都誤會了,科學是個好大叔

果殼網_96
・2013/07/16 ・2678字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 572 ・九年級

科學像個偏執的大叔,他不斷犯錯,然後改正,又錯、再改,再錯,再改,用自己的臉去撞出一條通往真理的血路。媒體不應用他的一次面孔去描述他的全貌,而應該引導公眾正確解讀他的這一特點。

常看新聞的人都知道,大眾媒體幾乎天天都在報導「科學發現」。它們出現在新聞播報和時事評論裡,通常是被用來提出各種涉及健康、養育子女、教育乃至信仰、自我認識等重要事情的觀點。我們該如何對待它們呢?

舉例來說,至少從2004年起我們就一直聽到各種有關「維生素D可以預防風濕」 的研究。一份2010年約翰霍普金斯大學健康通告(2010 Johns Hopkins Heath Alert)顯示,「維生素D對關節的健康至關重要,維生素D水平低可能引發類風濕關節炎和骨關節炎等類風濕病情」。然而,在2013年2月,一項更嚴謹 的研究對此前的那些研究提出了質疑。類似的,儘管有很多研究表明,服用煙酸(也叫維生素B3或維生素PP)增加「好膽固醇」可以降低心臟病發作的風險,但 一項更嚴謹的研究表明煙酸並沒有這種效果。

像這樣的研究使得人們懷疑科學的可靠性。而有鑑於這些新聞一貫被報導的方式,產生這樣的懷疑也情有可原。如果科學發現都像這樣常常被推翻,那要它們又有何用?但是,問題通常都不是出在科學,而是在報導上面。

「不科學」的科學報導

在上述兩個例子中,早期研究顯示的都是「相關關係」,而非「因果關係」。 比方說,這些研究沒有表明服用維生素D是疼痛減輕和疼痛沒有減輕這兩者之間唯一不同的有關因素。也許服用維生素D的人同時還做了更多的運動,而這才是導致 疼痛減輕的原因。通常來說,確立因果關係而非相關關係最好的辦法,是進行一項隨機對照試驗(RCT),實驗組和對照組之間只有唯一的一個已知有關因素不 同。維生D和煙酸的例子都是後來的隨機對照實驗表明,先前的研究發現的都只是相關關係而已。

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正確設置隨機對照實驗往往很困難,可能需 要很多年才能完成。因此,我們看到的大多數都只是涉及相關關係的研究。約翰•約安尼季斯(John Ioannidis)在他一系列備受關注的分析中指出(註:約安尼季斯在2005年發表的論文《為何大多數發表的研究都是錯誤的?》是 PLoS Medicine 迄今下載次數最多的技術論文),在發表出來的醫學研究中,有80%的非隨機研究(目前最常見的)結果都是錯誤的。就連25%的隨機研究和15%的大型隨機研究(好研究當中的好研究)也都存在種種缺陷。

那麼,明知道大部分結果都會錯,科學家幹嘛還要做這些相關性研究呢?其原因之一是,這類研究是非常好的開始,科學家用它們來決定之後要選擇哪一種假 說用更加嚴謹的隨機對照實驗去評估。與很多非科研工作者想的不同,實證檢驗法的關鍵特徵並不是它不會出錯,而是它具有自我糾錯的功能。正如物理學家約翰• 惠勒(John Wheeler)所說,「我們要做的就是儘可能快地犯錯。」 事實上,科學正是通過竭力證偽其假說來取得進步,卡爾•波普爾(註:Karl Popper,20世紀西方有影響力的哲學家)就是在這一觀點上創立了他那具有啟發性的科學哲學體系。

很多科學報導的問題,在於它們在確保公眾瞭解一項科研成果究竟有多重要這件事情上面做得不夠。好一些的,會暗暗地把結果中的相關性掩飾起來,例如, 維生素D「可能」減少關節炎疼痛,或者煙酸「或許能」減少心臟病發作。但這些報導很少說清楚,大多數的相關性研究是處在一個怎樣的階段,或者在多大程度上 可以依靠。它們沒有解釋這樣的研究通常在整個學科的進展中所具有的特異侷限性。

科學報導、特別是在心理學和社會科學的報導中,往往忽略了另一個重要的侷限。就算有了能夠確立科學定律的隨機對照試驗,並不意味著可以援引其結論來 指導實踐當中的決策。著名的科學哲學家南希•卡特賴特(Nancy Cartwright)近日強調,最好的隨機對照試驗本身只能證明一個原因只在一種特殊的情況下有效。例如,從相同的高度下落的羽毛和鉛球將在同一時間到 達地面——但只在沒有空氣阻力的條件下。通常情況下,科學定律使我們能夠預測一定條件下的某一個特定的行為。如果這些條件不成立,定律並沒有告訴我們會發生什麼。

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在面對自然世界時,我們往往能夠建立起足以使有關定律成立的條件;而在人類(尤其是社會性的)世界,其高度複雜性和相互關聯性使得這種條件極難形 成。一種五年級數學的教學法,經過嚴格證明對這一學區的師生很有效,但可能在另一個學區就不管用了。就像卡特賴特所說的那樣,隨機對照試驗告訴我們的,只 是「這個在這種情況下有用」。「這個在那種情況下也會有用」完全是另一回事,而且證明起來往往異常困難。

由此,即使從「純科學」中得到了可靠的結果,還需要工程師來告訴我們,這些結果是否以及如何適用於具體的情況。自然科學(物理、化學、生物)已經建立了良好的工程方法;但在人類世界中,除了少數例外,仍有很長的路要走。在報導人文學科的「突破」時,需要明確區分理論和應用之間的差距。

建立「科學的」的報導體系

媒體傾向於把幾乎所有他們報導的科學成果都做得好像對生活具有指導意義。其實,大多數科研成果並沒有直接的實用價值;它們僅僅是把我們往那個或許最終真的有用的結果推進了小小一步。有太多的新聞報導都將實驗發現當成了可靠的消息,讓人以為可以據此採取行動。在大多數情況下,最好還是把這些發現當成是讓接下來可以少犯一些的錯誤。

如果有一個標識制度,能夠明確指出某一研究在其整個學科發展中所處的位置,科學報導將會大為改善。這僅僅是一個「初步的結果」(小型的啟發式研究, 旨在提出假設,其結果本身就需要接受很多進一步的檢驗,才能得出可靠的結論),還是 「更大規模的觀察性研究」(表明相關關係,但絕不是建立因果關係),或者是「大樣本的隨機對照試驗」(建立特定的條件下因果關係)?又或者,是一個「在很 多條件下都能成立的行之有效的科學定律」?

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當然,像這樣分類只是我外行人的一個建議。各個學科應當(通過其管理機構和組織)設置專業的分類標準,對大眾媒體中報導的內容進行標註。一些這樣的制度是必須要有的,因為有很多關注通俗科研報導的人都在尋找科學發現,可以指導他們在生活、工作或公共政策實踐中進行決策。

不幸的是,這樣的成果比起初步研究結果來是少之又少(初步研究極有可能是錯的、但對於最終得出可靠結論的複雜過程是有貢獻的)。媒體報導說:「研究表明……」往往給我們的是非常初步的結果——極有可能是錯誤的。它們需要被標註出來。

資料來源:What Do Scientific Studies Show? NYT [April 25, 2013]
作者​Gary Gutting 是美國聖母大學的哲學教授

轉載自果殼網

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不是不會髒,而是更難沾:耐污馬桶的表面科學
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/09/22 ・3364字 ・閱讀時間約 7 分鐘

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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。

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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。
關鍵不是沖水,而是「這些污垢如何抓住表面」

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。

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材料科學的核心:想辦法讓污垢「抓不住」

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)」:

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  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。

阻止細菌、生物膜找不到「落腳點」

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。

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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。
Panasonic A La Uno 全自動洗淨馬桶

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。

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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

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114年度廣電媒體專業素養培訓課程全臺巡迴圓滿落幕,攜手產業共築優質閱聽環境
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/12/18 ・1258字 ・閱讀時間約 2 分鐘

國家通訊傳播委員會(下稱NCC)秉持健全廣電產業生態、提升從業人員專業素養為目的,今(114)年持續推動「廣電媒體專業素養」培訓課程,期促使業者產製優質節目並傳遞正確資訊。本年度培訓9月於花蓮啟動,10月相繼在臺中、高雄舉行,最後11月於臺北,完成北中南東全台巡迴,使專業學習資源深入各地,協助業者強化內容製播品質,進而營造令民眾信賴的媒體環境。 

圖1. 國家通訊傳播委員會陳崇樹代理主任委員致詞 

四場巡迴、七大課程主題 累計逾900位媒體人參與培訓 

本培訓活動已邁入第17年,持續受到業者肯定。本年度計有近300家廣電媒體業者報名,累計逾900位新聞、節目及相關從業人員共襄盛舉,展現產官學界共同提升媒體環境的努力。 

本年度課程於北、中、南、東4大場次呈現,涵蓋7大主題,包括「廣電事業營運發展/管理」、「性別平權」、「權益維護」、「多元文化」、「內容自律」、「落實事實查證及公平原則」,以及「法規宣導」等。課程自產業營運趨勢切入,帶領學員掌握廣電環境變化及AI技術發展可能帶來的影響;另透過性別平權、身心障礙者權益保障、消除種族歧視、兒少與自殺防治、隱私/個資保護與被害人權益、消費者保護與節目廣告化等議題,結合國際人權公約、法律架構及實務案例,使廣電媒體從業人員從不同面向去瞭解社會脈動、人權議題及多元文化,提升其對營運面及內容面相關法令之熟悉度,並增進其內容製播的深度與正確性。 

此外,活動也安排事實查核工具操作與案例解析,協助新聞工作者強化查證能力,並透過法規說明與裁罰案例分享,使業者更能掌握事實查證與相關自律規範,有效遏阻假訊息流通,進而提升新聞節目品質。 

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圖2. 集仕多股份有限公司梁哲瑋總經理分享「電視事業營運發展─AI技術於廣電媒體運用趨勢與運用倫理」  
圖3. 台灣障礙女性平權連線余秀芷理事分享「身心障礙者權益保障」議題 

課程內容專業多元 學員肯定實際助益 

本年度的專業訓練課程講師橫跨產業、學術界與非營利組織,分享多元視角、法律知識或豐富經驗。課堂中互動熱烈,與會學員積極就實務層面與講師交流。多數學員表示「培訓內容貼合實際面臨情形」、「課程探討議題多元」、「議題廣且內容豐富」、「講者專業度高」,肯定培訓對於專業成長上的助益等。 

面對廣電媒體環境快速變遷,NCC作為主管機關,將持續扮演產業夥伴角色,提供多元且前瞻的課程資源,與業者共同精進,攜手打造更優質、可信賴的視聽環境! 

(本活動由國家通訊傳播委員會委託深得行銷股份有限公司辦理) 

圖4. 國立臺灣海洋大學 共同教育中心博雅教育組許文宜助理教授 分享「從廣播/電視節目探討內容自律機制」議題 
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114年廣電媒體專業素養培訓將於9月開跑: 踴躍報名,提升媒體專業知能
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/08/21 ・819字 ・閱讀時間約 1 分鐘

為促進廣電事業的健康發展,並提升廣電媒體從業人員的專業素養,國家通訊傳播委員會(NCC)今(2025)年9至11月將再次舉辦「廣電媒體專業素養培訓」課程。該課程主要在提升廣電媒體業者的專業技能,以期能持續製播優質節目並傳遞準確資訊。

本年度課程安排四場次,於2025年9月11日從花蓮出發,並接續前往臺中、高雄、臺北。四場活動日程分別為:花蓮場(9月11日-9月12日)、臺中場(10月2日-10月3日)、高雄場(10月16日-10月17日)、臺北場(11月19日-11月21日)。參與課程者也將獲頒「參訓證明」,歡迎廣電媒體從業人員、媒體研究者及關心此議題的民眾踴躍線上報名參加,名額有限,額滿為止。

「廣電媒體專業素養培訓」課程迄今已邁入第17個年頭,盼提升廣電從業人員的專業素養,建立優質的廣電環境,進而提供民眾正確適當的訊息及內容是重中之重,因此本課程參照NCC職掌法規及媒體素養培訓議題,規劃一系列課程包括「廣電事業營運發展」、「性別平權」、「權益維護」、「多元文化」、「內容自律」、「落實事實查證及公平原則」、「法規宣導」等七大多元主題,透過專家學者精闢解析、傳遞新知、案例解說外,更提供一個讓業者互動交流的平台。

NCC作為廣電媒體監理機關,將持續舉辦各類課程,致力於提升我國廣電媒體從業人員的專業素養與新聞識讀能力。希望透過彼此勉勵與交流,成為最有素養的訊息守門人,傳遞更精準、更優質的內容給大眾,共同打造美好的閱聽環境。

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活動資訊如下,詳見活動網站:

  • 花蓮場:9月11日-9月12日,煙波大飯店花蓮館(花蓮縣花蓮市中美路142號)
  • 臺中場:10月2日-10月3日,天閣酒店臺中館(臺中市南屯區大墩路525號)
  • 高雄場:10月16日-10月17日,高雄翰品酒店(高雄市鹽埕區大仁路43號) 
  • 臺北場:11月19日-11月21日,集思交通部國際會議中心(台北市中正區杭州南路一段24號)
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