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專屬你的雪天使

邱文凱
・2013/09/03 ・1878字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 501 ・六年級

文 / K(物理碩士)

緣起

高中曾去安寧病房照顧癌末病童,當時裡面的一個孩子對我說:「哥哥,我沒有看過雪,你能不能變出雪給我玩」因為我便去尋找、思考如何製作人造雪。

後來於日本的書籍發現了或許可以使用高分子吸水物(聚丙烯酸鈉)來製作,也是這時候發現原來可以拿來堆雪人,製作雪人出來時,的確讓孩子很開心。

當孩子向我道謝時,我心裡想著:「其實,我能做的也只有這樣而已了……」

所需材料

p1

  1. 尿布或衛生棉的內容物(高分子吸水物,請別誤食),也可至化工行購買聚丙烯酸鈉(俗稱的吸水粉)。
  2. 冰水(只是為了讓產物觸摸溫度更像真正的雪,也可使用室溫的水取代)
  3. 塑膠盆之類的盛裝容器
  4. 手扒雞手套(防止高分子吸水物沾黏於手上,若是想體驗人造雪的觸感,則可不必使用)
  5. 竹籤、串珠等裝飾用物品以及老虎鉗(剪裁竹籤用)

製作流程

1. 一開始將尿布或衛生棉內容物放在杯子(請盡量撕碎內容物,方便之後製作)

p2

2. 然後加入冰水後,會產生神奇的變化 (如下圖,為了讓圖片更清楚,所以放置到黑色杯子中)

p3

*這裡有個關鍵點:

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如果是使用市售的尿布或衛生棉製作,再加水之後,必須盡量清除內含的棉絮成分,只保留其中的高分子吸水物

p4

拿起來會像如此的凝膠物質(高分子吸水物)

p5

3. 之後再把人造雪從杯中倒出,會呈現像筒仔米糕的樣子(如下圖),這樣比較好塑型

p6

4.將他塑形,先捏出大小兩顆圓球,作為雪人身體與頭部 (請穿戴手扒雞手套)

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p7

5.最後以竹籤、串珠等物品裝飾雪人,即大功告成

p8

製作完後,把手扒雞手套取下翻面,手套外沾到的人造雪便會被包在手套中,手上便不會沾黏到人造雪

原理

在尿布或衛生棉中的高分子吸水物通常是吸水力超強的聚丙烯酸鈉(可以吸收質量比200到300倍的水分),乾燥時是白色粉末,放進水中會像海綿般吸水,成為凝膠聚合物。

主要是因為結構中的鈉含量很高,使水分子經由滲透作用進入聚合物中。反過來若把鹽灑在凝膠上,使聚合物外部的鈉濃度更高,就可以逆轉,讓水從凝膠流出。

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P.S.一開始製作雪人時,也曾仿效「撒鹽空中差可擬,未若柳絮因風起」,結果差強人意XD

下落速度超快的撒鹽空中差可擬XDD

後來想到曾聽過羅馬帝國的皇帝尼祿命令人從高山上取雪,加上水果和牛奶,製作成原始的冰淇淋,所以我開始嘗試製作無糖的冰淇淋來模仿雪的外觀與觸感(即使沒加糖,但因為有牛奶的成分,所以在塑型時手會黏黏的……)。

失敗了幾次以後,我開始分析古人說的撒鹽、柳絮還有我做的冰淇淋,到底是想表現雪的何種性質?撒鹽、柳絮應該是想表現雪的外觀、飄落,而冰淇淋是想模仿外觀、觸感,綜合以上的想法,如果要做出人造雪,必須做到外觀(白色)、觸感(柔軟、可塑、冰涼)。

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在查詢資料跟實驗的過程中發現高吸水樹脂吸水後會呈現顆粒狀,一粒粒的小樹脂加冰水膨脹,塑型後的質地和觸感摸起來很接近真實的雪,因為雪本身便是由小小的冰顆粒物構成。

而最近也使用手機顯微鏡來觀察聚丙烯醯銨(人造雪人原料聚丙烯酸鈉的近親)觀察吸水前後的狀態,同樣放大倍率下,吸水後體積增加不少,也意外地發現微觀世界下的聚丙烯醯銨,竟是如此的美!!!10255553_10201336537649996_4408258660115502247_n-horz

吸水實況影片

後來有位讀者剛好看到了這篇文章,他也正好是醫院志工,並將這雪人分享給在病房中的孩子們,而雪天使也就這樣傳遞了出去。

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螢幕快照 2015-05-24 下午1.30.47

生活應用

嬰兒紙尿布、女性衛生用品、膨脹玩具(恐龍蛋)、水晶寶寶、魔晶土、人造雪……等,都含有這類成分。

P.S. 筆者於製作時發現,一些較便宜的衛生棉中,聚丙烯酸鈉的含量頗少(幾乎都是棉絮),吸水性不佳,且不利於製作人造雪人。還記得當時為了找雪人的材料,買了個品牌的衛生棉來嘗試,結帳時被店員跟顧客被奇怪的眼光注視著… 不過為了病童的願望,只能豁出去了 XD

作者:K,物理碩士。相信著 “以人化物” 器物再美,缺乏人的溫度,終將不完美 而若多一分人性的溫暖,便能包容原先器物的小缺陷 這是設計科學小物的初衷 希望這些東西能充滿著溫暖,無論是手心的亦或是內心的。

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邱文凱
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相信著 "以人化物" 器物再美,缺乏人的溫度,終將不完美 而若多一分人性的溫暖,便能包容原先器物的小缺陷 這是設計科學小物的初衷 希望這些東西能充滿著溫暖,無論是手心的亦或是內心的

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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

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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妳的月經褲有毒嗎?
胡中行_96
・2023/10/30 ・2803字 ・閱讀時間約 5 分鐘

「我把『發誓』絕沒穿過的 Lunapads 跟 Thinx 月經褲,寄給聖母大學(University of Notre Dame)的核能科學家 Graham Peaslee 博士。」2020 年 1 月 7 日,美國《Sierra》雜誌專欄作家 Jessian Choy 發表〈我的月經褲有毒〉一文,說 Thinx 的兩款有機月經褲,分別含有 3,264ppm 和 2,053ppm 的全氟/多氟烷化物(per- and polyfluoroalkyl substances, PFAS),並指控廠商刻意添加。[1]Jessian Choy 的說法不完全正確:那些數值其實是氟的濃度,不過的確能代表 PFAS 是否很多。[2]

不明廠牌的月經褲。圖/Vulvani on Wikimedia Commons(Edited;CC BY-SA 4.0)

全氟/多氟烷化物

PFAS 是一堆化學物質的總稱,其中以全氟辛烷磺酸(perfluorooctane sulfonic acid;PFOS)和全氟辛酸(perfluorooctanoic acid;PFOA)的運用最為廣泛。[3]PFAS 具有耐熱,又防油、水的特性,做出來的塗料,可見於衣物、家具、黏著劑、食物包裝、耐熱不沾黏的廚具,以及絕緣電線等產品。[4]PFOS 與 PFOA更是消防用品水成膜泡沫(Aqueous Film-Forming Foam;AFFF)的主要成份。[3][註1]PFAS 滲透土壤而汙染水源,無法於環境中分解,[4]並在野生動物與人體內累積。[3, 4]

目前 PFAS 對人類產生嚴重影響的證據有限,[3]低濃度環境暴露的傷害也尚不確定。[4]已知可能與高濃度 PFAS 相關的症狀,包括:體內膽固醇含量微升、嬰兒出生體重稍減、兒童對疫苗的反應略降、肝臟酵素和某些荷爾蒙變化,還有增加腎臟癌、睪丸癌,以及孕婦高血壓的風險等。[3, 5]

集體訴訟和解

Thinx 公司分別在麻州和加州被告,後來又整併為集體訴訟。這些健康沒有受到傷害的告訴人,指稱又叫作「永久性化學物質」(forever chemicals)的長鏈 PFAS,雖然逐漸從美國退場;但是廠商卻改用短鏈的PFAS。她們認為Thinx的網站,不該宣稱產品不含有害化學物質。[6]

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2022 年 12 月,此案於紐約達成和解。「和解不代表 Thinx 承認錯誤」,該公司的發言人表示:「我們否認訴訟中的所有指控。」儘管堅持產品的設計從來就不含 PFAS,Thinx 公司同意負擔 5 百萬美金,讓 2016年 11 月 12 日至 2022 年 11 月 28 日間,購買其產品的消費者,在 2023 年 4 月中之前,上網申請退費。每人最多 3 件,每件退美金 7 元;或領取 6.5 折,最高折抵 52.5 元的折價券一張。[6]

他們也承諾繼續確保製作過程不刻意添加 PFAS,同時照常要求原料供應商遵守此規範。另外,還會改變行銷用語,例如:寫明產品經過抗菌處理等。[6]總之,美國 Thinx 公司的事件落幕了。但是消費者從此高枕無憂了嗎?

送驗更多產品

《紐約時報》(The New York Times)旗下的商品評測網站「剪線鉗」(Wirecutter),曾經推薦過 Thinx 的月經褲,所以大概覺得欠讀者一個交代。2023 年,他們一口氣寄了各品牌的衛生棉、衛生棉條、月亮杯、月經褲、失禁褲和漏尿墊等,總共 44 種產品去聖母大學。[2]

那位曾捲入 Thinx 月經褲風波的 Graham Peaslee 博士,這回跟研究生 Alyssa Wicks 等人,針對產品鉅細靡遺地做了超過 200 次氟濃度的檢測。比方說,Wicks 把棉條給支解成棉條本體、繩子、導管和包裝紙;月經褲的布料分層拆開;還從衛生棉的雙面與外包膜取樣,通通分別檢驗。[2]

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結果全部產品都至少有微量的氟:近半應該是受到汙染(> 50 ppm),而其中 8 件則為刻意添加(> 300 ppm)。Thinx 的產品在送驗的 10 件月經褲裡,含量最低,只有 26 ppm。另外有個號稱絕對沒有 PFOA 和 PFOS 的廠牌,卻高達兩萬多 ppm。至於多數的衛生棉皆有汙染的現象,而醫療級矽膠月亮杯和棉條的含量則非常低。[2]

月亮杯。圖/Marketing City to Sea on Unsplash

下個月怎麼辦?

不是每個人都喜歡用月亮杯或棉條,更何況臺灣買得到的,未必是那些在美國驗過的廠牌。如果已經習慣了環保又方便的月經褲,下次生理期怎麼辦?「我自己就有還沒扔掉的 Thinx」,加州大學舊金山分校的婦科教授 Marya Zlatnik 說。[2, 7]既然環境裡到處是 PFAS,「對我而言,這不是最重要的一個。」[2]

要是做不到如此灑脫呢?事實上 Thinx、Modibodi、Aisle、Bambody、Selenacare 和 Chantelle 等品牌的月經褲,都持有 OEKO-TEX 認證;[8-10]而臺灣廠牌月亮褲®的產品,則通過 SGS 檢驗。[11]兩者檢測的項目,均包含 PFOS 跟 PFOA 在內的諸多 PFAS。[11-13][註2]如果依然擔心有微量汙染,根據美國化學學會(American Chemical Society)《環境科學及科技》(Environmental Science & Technology)期刊的論文,衣物水洗、晾乾後,PFAS 的濃度會降低。[14]因此,請記得月經褲買來,第一次穿著前一定先要清洗乾淨。

  

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備註

  1. 根據環保團體「看守台灣」的報導,環保署已將 PFOA 和 PFOS 列管,2022 年 12 月 31 日後不得用於消防泡沫中。[15]
  2. 本文列舉的品牌,大概都可以在臺灣的店面或從網購買到。根據《紐約時報》「剪線鉗」網站報導,Thinx 的所有產品都具 OEKO-TEX 認證,[8]但是不曉得有無涵蓋外銷及聯名的部份。筆者發現 Thinx 與 Kotex(靠得住)合作的月經褲,紐澳版盒底確實有註明。不過,類似的商品在臺灣康是美的網站上,似乎沒有特別標榜,[16]還請讀者選購時自行確認。其他像是 Chantelle 和 Selenacare,在臺灣的銷售網站,有提及 OEKO-TEX 認證;[9, 10]月亮褲®則是公佈 SGS 的檢驗報告。[11]

參考資料

  1. Choy J. (07 JAN 2020) ‘My Menstrual Underwear Has Toxic Chemicals in It’. Sierra.
  2. Redd N. (10 AUG 2023) ‘We Had 44 Period and Incontinence Products Tested for Forever Chemicals. Many Were Contaminated.’ Wirecutter, The New York Times.
  3. ‘PFAS Health Study’. Australian National University. (Accessed on 18 OCT 2023)
  4. U.S. Centers for Disease Control and Prevention. (02 MAY 2022) ‘Per- and Polyfluorinated Substances (PFAS) Factsheet’. U.S. National Biomonitoring Program.
  5. ‘What are the health effects of PFAS?’. (01 NOV 2022) Agency for Toxic Substances and Disease Registry, U.S.
  6. Treisman R. (19 JAN 2023) ‘Thinx settled a lawsuit over chemicals in its period underwear. Here’s what to know’. National Public Radio, U.S.
  7. ‘Marya Zlatnik, MD’. UCSF Profiles, U.S. (Accessed on 19 OCT 2023)
  8. Redd N. (11 AUG 2023) ‘The Best Period Underwear’. Wirecutter, The New York Times.
  9. 「【Period Panty】 仙黛爾集團創新女性衛生用品」(27 APR 2023)Chantelle
  10. 「奧地利SELENACARE月亮可兒-機能經期褲(月經褲)-動感活力款」PChome24h(Accessed on 19 OCT 2023)
  11. 嘉曜醫材有限公司(23 FEB 2023)「【公告:月亮褲®️產品通過 PFAS 檢驗】」月亮褲®
  12. ‘OEKO-TEX® New regulations 2023 press release’. (10 JAN 2023) OEKO-TEX.
  13. ‘OEKO-TEX® Standard 100’. (04 JAN 2023) OEKO-TEX.
  14. van der Veen I, Schellenberger S, Hanning AC, et al. (2022) ‘Fate of Per- and Polyfluoroalkyl Substances from Durable Water-Repellent Clothing during Use’. Environmental Science & Technology, 3;56(9):5886-5897.
  15. 林奕均(10 JAN 2022)〈不沾鍋、消防泡沫和速食包裝袋的祕密〉看守台灣
  16. 「Kotex靠得住 月經褲M號(包裝隨機出貨)」康是美COSMED(Accessed on 18 OCT 2023)
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胡中行_96
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曾任澳洲臨床試驗研究護理師,以及臺、澳劇場工作者。 西澳大學護理碩士、國立台北藝術大學戲劇學士(主修編劇)。邀稿請洽臉書「荒誕遊牧」,謝謝。

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人類為何會有月經?|真.月經文01
雷雅淇 / y編_96
・2020/12/18 ・3329字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 507 ・六年級

「為了虛無飄渺的未來,典當了現在。」這種無力感每個月會出現兩次:一次是繳房租的時候,另一次是月經造訪。面對這些事,難免會有些怨嘆,畢竟不是所有人都要繳房租和經歷生理期的。

每次月經來的時候,我都想挖掉子宮。source:engagestock

尤其是這位「好朋友」,會強迫你早上洗內褲睡衣床單、毀了你計劃好久的出遊、打亂你整日的工作節奏,又腹痛又讓你提心吊膽的折磨身心,每個月還要為它編列預算買生理用品,更別說一些傳統習俗覺得此事晦氣。這算哪門子的朋友?也真是莫名其妙的世界。

更想對天發問:為何要有月經?這耗能、讓人不舒服、大多數動物都沒有的生理現象,到底有什麼意義?

人類為什麼會有「月經」?古早時代有人覺得很晦氣

是的,不說不知道說了嚇一跳,其實大多數的哺乳動物都是沒有月經的。只有包含人類的靈長類動物、少數的蝙蝠和象鼩是有月經週期的。

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象鼩超級可愛!source:Smithsonian’s National Zoo

人類月經週期的行經期,每次大約3~7天左右,都會讓女性流失30~90毫升的經血。這不僅耗能,生理期間的不舒服和留下血液,其實也都不利生存,那到底為何會有月經的存在?如果月經在演化上是有意義的話,那為什麼其他動物不也一起選配呢?

這個問題許多研究者也很感興趣,並在不同年代提出了不同的假設。不過早期的研究視角,有些富含濃厚的月經禁忌色彩。

在1920年時,貝拉‧希克 (Bela Schick)  醫師提出了有名的「經期毒物(menotoxin) 理論」,認為經期是女性排出有毒物質的過程。在 1919 年時希克做了個現在看來相當荒謬的實驗:他讓經期和非經期的女性去處理鮮花和製作麵團,然後「發現」正在經歷生理期的女性使花朵枯萎了、月經毒物還抑制了酵母生長使麵糰無法發酵,這系列實驗成了「經期毒物」研究的濫觴。

月經毒素的系列實驗,當時的實驗設計為將花朵放進一般血清和相同濃度的月經水中花朵的生長情形。source: Wikimedia, David I. Macht, Dorothy Lubin: A phyto-pharmacological study of menstrual toxin.

後續相關的研究還有:將經血注入到大鼠身體中,發現會造成大鼠死亡;用經期女性的靜脈血去種植植物,來確認「經期毒物」對植物造成的影響等等。更糟糕的是,後來還擴及到所有初經來潮後絕經前的女性。在當時,有研究和案例報告認為,經期毒物不只存在於經血,也存在於女性的靜脈血、汗液和母乳當中,因此哺乳期間發生的哮喘、絞痛等現象,有可能是母乳中的經期毒物引起的。

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直到1974 年在 《刺胳針》(The  Lancet) 等知名期刊上,還可以看到關於經期毒物討論一些植物枯萎現象到底是不是月經所造成的。經期毒物的相關研究至少持續了60多年,1970年代還有許多科學家如火如荼的在尋找這會影響植物和女性情緒的物質到底是什麼。

私心覺得,這一系列的實驗如果是近代才做的話,應該很有機會得搞笑諾貝爾獎啊!(啊哈哈哈哈哈)

雖然謝天謝地關於月經毒素的研究沒有延續到當代,但認為月經是「不潔的」、是必須被排出的視角隱約仍影響著後世的研究者們。1993年 Margie Profet 認為月經的功能是防禦精子攜帶的病源體感染子宮,即月經是一種定期排出精子帶來的病原體的機制,「不潔的」一方便成了男性,這在當時被認為是「激進」的觀點。不過這個假設缺乏證據支持,月經前子宮內的致病微生物並沒有多於經期後,甚至有一些研究發現,月經期間由於經血富含細菌喜歡的營養,反而感染風險增加。1994年 Clarke 提出,月經是排出不必要胚胎的一種機制。

但你有沒有想過,會不會月經的出現只是偶然而非必然呢?

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月經,可能是子宮和胚胎競爭關係下的副產物?

在2000年到來前,有其他科學家們提出了不一樣的假設,認為月經是演化的副產物,而非適應後的結果;也就是月經的出現並非目的本身,而是在走向其他目標的途中不小心造成的現象罷了。

1996年 Strassmann 的觀點認為,比起讓子宮一直都保持著內壁厚實能夠讓胚胎著床的狀態,不如週期性的拆卸再組裝比較省能源,因此有了週期性的月經週期。

月經週期時激素與子宮內膜的變化。source: wikimedia

1998年,Finn 則透過爬梳雌性脊椎動物生殖道的演化,提出了是因為胚胎和母體子宮共同演化導致了競爭,因此子宮以內壁增厚的方式來保護自己不受胚胎的侵入,因此才有了月經的產生。

2011年 Emera 等人的研究也認為月經是子宮保護自己、防止不良胚胎著床時所產生的副產物。其理論奠基於子宮內膜的變化完全是由女性體內的激素控制,而胚胎只能在子宮壁夠厚、且發育良好時才能在子宮著床。這有什麼意義呢?

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讓我們先想想:胚胎要生長成胎兒期間需要攝取許多營養,這些營養是哪裡來的?大部分都是從媽媽身上搶過來的。因此,增厚的子宮內膜可說是保護母體的城牆,防止胚胎太過深入到子宮壁內,搶光了母體的資源。

那又為何要脫落、形成月經呢?自發性的蛻膜化 (spontaneous decidualization) 讓增厚的子宮內膜汰換更新,另一方面也藉此淘汰掉了有缺陷的受精卵,只讓有潛力發育的胚胎著床,避免女性浪費能量,投資在無法好好生長的胚胎上。

不同於其他大部分的哺乳類動物,子宮變化是由胚胎發出的訊息所觸發的,有月經週期意味著「懷孕」這件事雌性也有掌控權而非完全被胚胎控制,而「月經」則是母嬰拉鋸戰中所產生的副產物。

話說在找圖片的時候,真的都找不太到可用的「真. 月經」圖。source:LightFieldStudios

雖然仍無法拍板說月經之謎從此撥雲見日,但這個理論更好的解釋了生理期的意義。某種程度上,這或許也解放了女性「必須要有月經」這件事。

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至於能不能不要有月經呢?就讓我們在下一篇《真.月經文》中來好好聊聊吧!


關於月經,還可以討論一千零一夜

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  1. 可不可以不要有月經?
  2. 生理期可以吃冰嗎?
  3. 經痛有多痛?為什麼會經痛?
  4. 月經會跟周遭的人逐漸同步嗎?
  5. 生理期會水腫嗎?為什麼?
  6. 安全期怎麼算?可靠嗎?
  7. 一輩子要花多少錢在生理用品上?
  8. 月經沒有來,除了懷孕還有什麼可能?
  9. 生理期期間真的比較暴躁嗎?
  10. 生理期減肥法有用嗎?

那我們就下一篇文章出現時再見囉:)

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參考資料:

  1. Helen King, “Menotoxin – when menstruation can kill?”. Wonders and Marvels. (2013).
  2. Helen Evans Reid, “THE BRASS-RING SIGN”. The Lancet, 303(7864), 988. (1974).
  3. M. F. Ashley-Montagu, “Physiology and the Origins of the Menstrual Prohibitions”. The Quarterly Review of Biology, 15(2), 211-220. (1940).
  4. Margie Profet, “Menstruation as a Defense Against Pathogens Transported by Sperm”. The Quarterly Review of Biology, 68(3), 335-386. (1993).
  5. Natalie Angier, “Radical New View of Role of Menstruation”. The New York Times. (1993).
  6. B I Strassmann, “The evolution of endometrial cycles and menstruation”. The Quarterly Review of Biology, 71(2), 181-220. (1996).
  7. C A Finn, “Menstruation: a nonadaptive consequence of uterine evolution”. The Quarterly Review of Biology, 73(2), 163-73. (1998).
  8. Dyani Lewis, “Explainer: why do women menstruate?”. The Conversation. (2013).
  9. Marilyn B. Renfree, “Why menstruate?”. BioEssays, 34(1), 1-1. (2012).
  10. Dizzy In Science. 大姨媽究竟有什麼終極演化意義,才值得讓女性受盡了折磨?. 知乎. (2018).
  11. Shreya Dasgupta, “Why do women have periods when most animals don’t?”. BBC. (2015).
  12. Kate Clancy,“Menstruation is just blood and tissue you ended up not using”. Scientific American.

月經很髒還有毒?經期知識大蒐集!

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雷雅淇 / y編_96
38 篇文章 ・ 1386 位粉絲
之前是總編輯,代號是(y.),是會在每年4、7、10、1月密切追新番的那種宅。中興生技學程畢業,台師大科教所沒畢業,對科學花心的這個也喜歡那個也愛,彷徨地不知道該追誰,索性決定要不見笑的通吃,因此正在科學傳播裡打怪練功衝裝備。
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