【記錄】M.I.C. XIV－「獸心」：一隻貓與一萬隻蟲何者重要？

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

F 編按：本文編譯自 Live science

螃蟹一直是海鮮美食中的明星，從油炸軟殼蟹到清蒸螃蟹，餐桌上經常見到牠們的身影。有地方也習慣直接將活螃蟹丟沸水煮熟，認為這能保留最多的鮮味。過去人們認為甲殼類缺乏複雜神經結構，不會感受到痛苦，因此不必過度憂心道德問題。但近年來，越來越多研究開始挑戰此一想法，指出螃蟹與龍蝦等甲殼動物可能具備類似疼痛的神經機制。

甲殼類是否能感覺到痛？

人類長期習慣以哺乳類的神經構造作為痛覺判斷依據，由於螃蟹沒有哺乳動物那樣的大腦腦區，便被認為只憑簡單反射行動，談不上真正「痛」。然而，新興科學證據顯示包括螃蟹、龍蝦在內的甲殼類，除了可能存在被稱為「nociceptors」的神經末梢，更在行為上展現自我防禦模式。這些研究結果顯示，螃蟹對強烈刺激不僅是本能抽搐，還有可能進行風險評估或逃避策略，暗示牠們的認知或感受方式比我們想像更精緻。

關鍵證據：nociceptors 與自我保護行為

近期實驗在歐洲岸蟹（Carcinus maenas）中觀察到，當研究人員以刺針或醋等刺激手段測量神經反應，牠們顯示與痛覺反應類似的神經興奮；若只是海水或無害操作，則無此現象。此外，透過行為實驗也可看出，寄居蟹在受到電擊時，會毅然捨棄原本的殼子逃離電源，但若同時存在掠食者味道，牠們會猶豫要不要冒著風險離開殼子。這些結果使科學家認為，螃蟹並非單純反射，而可能有對於痛感的判斷。若只是「低等反射」，牠們不會考慮掠食風險等外在因素。

痛覺與保護：實驗結果引發的道德思考

以上發現已在科學界引發廣泛關注，因為餐飲業與漁業中常見「活煮」或「刺穿」處理螃蟹方式，如今看來很可能讓牠們承受相當程度的不適或疼痛。瑞士、挪威與紐西蘭等國已開始禁止活煮龍蝦或螃蟹，要求先以電擊或機械方法使其失去意識，試圖減少痛苦。英國也曾討論是否將甲殼類納入動物福利法保護範圍，最後暫時擱置，但此爭議仍在延燒。

部分學者保持保留態度，認為雖然甲殼類展現疑似痛覺的行為與神經反應，但與哺乳類相同的「主觀痛感」仍需更多研究證明。大腦與神經系統結構畢竟存在很大差異，有些反射也可能是進化而來的自衛機制，而非真正意義上的感受。然而，科學家普遍同意，既然相關證據已經累積到一定程度，毋寧先採取更謹慎與人道的處理模式，而非輕易推卸為「牠們不會痛」。

海洋生物福利：未來的規範與影響

如果螃蟹被證實擁有痛覺，將牽動更廣泛的海洋生物福利議題，包括鎖管、章魚或多種貝類也可能具有類似神經機制。人類一直以來習慣將無脊椎動物視為「低等生物」，未必給予與哺乳類相同的法律或倫理關注。但若更多實驗持續指出，牠們同樣對嚴重刺激展開避痛行為，社會或終將呼籲修訂漁業與餐飲相關法規。未來可能要求業者在捕撈與宰殺前使用電擊或麻醉，並限制活煮等方式。這勢必對漁業流程與餐廳文化造成衝擊，也引發經濟與文化折衷的爭議。

龐大的實驗數據雖已暗示螃蟹「會痛」，但確鑿的最終定論仍需更多嚴謹研究支持，包括更深入的大腦活動成像與突觸路徑分析。同時，落實到實際操作也需追問：是否存在更快、更人道的宰殺或料理方式？能否維持食材鮮度同時保障動物福利？這種思維轉變既考驗科學進程，也考驗人類對自然資源的態度。也許未來，既然我們仍會食用海產，就該以最小痛苦的方式對待那些可能感受痛苦的生物，為牠們提供基本尊重。

• 文/李宜龍

零安樂是目前台灣流浪動物後端收容的政策，實施 3 年來流浪動物問題似乎層出不窮。現在有動保團體想將 TNVR （Trap 誘捕、Neuter 絕育、Vaccinate 防疫、Return 回置）入法，希望政府強制實施，認為這是零安樂政策最好的配套措施，能將流浪動物問題妥善解決。

但這會是完美解方嗎？流浪動物管理條例的催生，將是福還是禍？

在零安樂政策下普遍可以看見幾個現象：收容所的超收、野外族群沒有減少、偵測率提高、預算越編越多卻來不及提升收容品質與降低遊蕩動物數量。

如今 TNVR 被部分動保團體視為解決遊蕩動物問題的神主牌，由台灣貓狗人協會執行長黃泰山、台南徐春水抓紮團隊等訴求入法化，期許能夠依法強制執行，並提高預算的編列；亦有其他團體反對 TNVR 入法化的操作，認為將衝擊飼主責任的規範等。

然而以 108 年寵物登記率估計 67% 與來看，這確實存在遊蕩動物議題上的隱憂，也代表飼主責任的推行仍然還有很大的進步空間。最後在 8 月 25 日招開遊蕩動物 TNVR 入法公聽會，結論中提到「執行量能不足」為各團體間的共識，農委會也承諾，將再找相關單位研議「流浪動物管理條例」是否有推動的必要性。

TNVR實際執行強度難以達成，遊蕩動物春風吹又生

以往 TNVR 的施作模式，往往因人設事，處理的區域通常是人畜衝突高或主觀認定的核心區域，捕捉方式又因各個操作人員所受的訓練、操作強度不同，而有所差異。這樣的TNVR執行常常不夠具有策略性，時常產生抓紮不徹底且忽視新個體出現的問題，一段時間後遊蕩動物春風吹又生。關注流浪動物議題的賴亦德 在 2014年刊登於泛科學的文章中就表明，TNVR 的強度若不能維持在 75% 以上，操作很有可能破功。

因此，在預算有限的情況下，TNVR 操作前應該更系統性地實施遊蕩動物與寵物飼養模式普查，瞭解各地遊蕩動物的族群動態、分布、遷出移入、行為的模式等，再來規劃人力資源進駐，實施 TNVR 或 TNS，配合飼主責任的推廣、策略性規劃捕捉方式，提升捕捉率、結紮率，應可降低量能不足且不夠精準操作的問題。

最後「回置」的區域依然考驗遊蕩動物的動物福利與環境衝突，若是繼續放回衝突的高風險區，如交通要道、生態敏感帶、人為活動頻繁的區域等，則可能造成衝突不減。因此操作人員的訓練與操作地點評估、後續管理的規劃，因地制宜的考量，亦是操作上重要的核心之一。

遊蕩動物對生態造成的衝突與影響

站在生態學的角度來看，遊蕩動物造成的問題被視為外來種入侵的一種，往往威脅原生動物的存續，衝突的發生也造成兩敗俱傷。

當遊蕩動物族群數量、佔據範圍的提升，會造成許多珍貴稀有的野生動物在救傷後，難以找到適合的地方進行野放；而民眾毫無規範的餵食行為，造成遊蕩動物的群聚，也是提高野生動物被侵擾的因素之一。

甚至國內具有狂犬病及麗莎病毒的潛在傳染風險，雖然有施打疫苗（也就是 TNVR 的 V）的操作，但疫苗每隔一年要再次施打，遊蕩動物的「再捕捉率」亦是防疫的一大考驗，過去遊蕩動物回置後再捕捉施打疫苗的成功率更是受到質疑。

近年，越來越多在地的資料統計與研究刊登於報章雜誌及科學期刊上，如保育生物學、生態學專家顏士清等人 2019 年在陽明山國家公園的調查，表明遊蕩動物的出現，會對原生動物造成負面影響，像是陽明山在 2012 至 2014 年間就曾記錄過三筆麝香貓疑似遭犬攻擊致死的記錄

不只陽明山，2019年七股發生群聚的犬隻追逐黑面琵鷺的事件，也是遊蕩動物侵擾瀕臨滅絕等級的保育類動物案例。

根據特有生物研究保育中心「2017整合保育暨穿山甲族群與棲地存續分析國際研討會」的資料指出，救傷及路殺所收到的 257 隻個體中有 66 隻受到動物攻擊，林務局更表明歷經 6 年的野生動物監測，遊蕩動物數量高的區域，穿山甲的族群就相對下降，且拍攝到犬貓的自動相機點位逐步攀升也表明棲地逐漸被遊蕩動物佔據的現象。

「流浪動物管理條例」應和「保育與防疫機關」討論

回置的遊盪動物，仍然對生態環境有衝擊，因此盤點生態與防疫的重點區域，如國家公園、保護區、保留區、甚至郊山、某些特定物種的重要棲所，例如石虎等，都應該表列並分類管理，進而與相關單位研議條列執行的配套，預防回置後對生態的持續衝擊，降低疾病跨物種感染的可能，改善遊蕩動物與野生動物之間的問題。

其中錯誤的「異地釋放」更是需要預防，若將遊蕩動物釋放到生物敏感帶，則可能讓原生動物面臨的衝突有增無減，佔據更多野生動物的棲所環境，也因此更精準記錄釋放的位置與族群追蹤，為遊蕩動物族群管理上很重要的一環，一來可以確保釋放位置的準確性，二來防止發生人員怠忽職守的錯誤操作，同時得以瞭解族群概況還有個體情形。最重要的是，別讓遊蕩動物專法成為解決問題的絆腳石，遊蕩動物的議題需要更系統性的規劃與討論，更不應該全盤押注在TNVR上，通盤檢討環環相扣的因子，並且需要納入更多受此議題影響的部會及學者的意見，避免消磨更多資源，進而改善長久以來的爭議。

參考資料

1. 穿山甲與狗
2. 衛福部疾管署：因應國內出現第4例蝙蝠確診麗沙病毒，疾管署調整人用狂犬病疫苗及免疫球蛋白之接種適用條件
3. 自由時報：防疫漏洞！ 認養流浪狗 未打疫苗又放生
4. 2017整合保育暨穿山甲族群與棲地存續分析國際研討會
5. 自由時報：七股流浪犬追逐攻擊黑琵
6. 欸！遊蕩犬貓真的會威脅原生種
7. 中央通訊社：林務局完備動物監測網 穿山甲流浪犬數呈負相關
8. 泛科學：當TNR和捕捉移除的效果遇上棄養

本文亦刊登於 窩窩 讀者投書｜流浪動物管理條例的催生，將是福還是禍？