2006世界盃：禁慾？還是不禁慾？

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

是不是常聽人家講「運動天賦」？這種天賦到底是什麼？運動員哪裡跟我們不一樣？這個問題現在科學家或許可以給你一個答案。近年透過腦科學研究發現，運動員的大腦與普通人的大腦存在顯著差異，這些差異塑造了他們在比賽中的敏捷反應、精確動作及卓越判斷能力。

所以現在運動選手不只比體力，還要比腦力了嗎？這些差異具體差在哪裡？

快速反應：視覺處理能力

在團隊運動如足球或籃球中，快速處理視覺資訊並作出決策對勝負至關重要。一項 2013 年發表於《Scientific Reports》的研究發現，職業運動員比起業餘運動員或一般人更擅長處理動態視覺場景，例如追蹤快速移動的物體。這種能力能夠幫助運動員在瞬間解讀賽場上的複雜資訊，並迅速做出反應。

視覺處理能力的測試還可用於判斷運動員是否適合回歸賽場，例如在傷後復健階段，確保運動員在完全恢復判斷能力之前不會貿然上場。

肌肉記憶：動作的自動化編程

對於體操選手或跳水運動員而言，肌肉記憶是完成複雜動作的關鍵。2023 年《Journal of Neuroscience》的一項研究表示，大腦如何通過訓練快速「壓縮」和「解壓縮」動作資訊，最終將動作序列整合成一個流暢的過程。這種訓練過程使運動員能夠無需刻意思考，便能完美執行複雜動作。

肌肉記憶的形成依賴於大腦皮層神經元的網絡活動，這種神經編程能力也同樣適用於訓練有素的音樂家或舞蹈家。

預測能力：球場上的決策利器

運動員擁有卓越的預測能力，例如棒球擊球手能根據投手的動作，快速判斷球的速度與方向。2022 年發表於《Cerebral Cortex》的研究發現，當擊球手預測投手的投球軌跡時，大腦左腹側顳葉皮質的神經元活動會根據預測結果而改變。

這種高效的預測能力源來於運動員在比賽中，學會透過關聯視覺線索與物體運動軌跡的技能。研究還發現，潛水選手等專業運動員的大腦中與動態運動解讀相關的區域，如上顳溝（STS），比普通人更厚，這也反映了運動訓練對大腦結構的塑造。

平衡與空間感：身體控制的高峰

對體操選手來說，擁有非凡的平衡感與空間感知能力，兩者缺一不可，而這在科學上被稱為「本體感覺」（proprioception）。位於小腦的神經網絡讓運動員能迅速調整身體姿態，即使在空中失誤也能及時修正動作。

然而，當這套「安全網」失靈時，可能導致嚴重後果。如 2020 年東京奧運中，體操選手西蒙·拜爾斯（Simone Biles）因「扭轉失靈」而一度無法控制動作，凸顯了平衡能力在高風險運動中的重要性。

注意力與認知靈活性：多任務處理的關鍵

團隊運動要求運動員能快速在不同思維模式間切換，例如足球選手需在控球時預測對手動作並調整策略。2022 年《國際運動與運動心理學期刊》的一項研究顯示，運動員，特別是參與高強度間歇訓練的選手，擁有更強的認知靈活性和注意力分配能力。

研究也指出，這些能力的提升可能與長期訓練相關，但確切機制仍需進一步研究。

抗衰老的秘密：運動對老年大腦的保護

這些運動訓練對大腦的影響，可不是只有相關區域的提升。運動對大腦健康的影響，可能會持續一生。一個典型例子是加拿大田徑選手奧爾加·科特爾科（Olga Kotelko），她在 95 歲時仍保持驚人的腦部健康，其白質結構完好程度甚至接近比她年輕三十多歲的普通人。科學家認為，持續的運動訓練可能是她保持記憶力與認知敏銳的原因之一。

下一代的訓練策略：腦力與體力並重

隨著運動科學的不斷進步，科學家也開始呼籲教練更注重對年輕運動員的腦部訓練，例如提升記憶力與決策能力。西悉尼大學的運動科學家凱莉·斯蒂爾（Kylie Steel）指出，運動員的身體或許會訓練至極限，但在認知能力上仍擁有巨大的潛力提升。例如，足球訓練中可以鼓勵球員使用非慣用腳進行射門，以提升大腦靈活性，幫助他們在成年後更加出色地應對比賽挑戰。

近年研究讓我們重新認識了體育訓練對人體的深遠影響，運動改變的不僅是肌肉，還包括大腦。從視覺處理到肌肉記憶，再到抗衰老的腦部結構，透過運動與科學的結合，將為未來的運動員開啟全新可能性，也提醒我們，持續鍛煉不僅益於身體，也有助於大腦的健康。

2020 東京奧運如火如荼地進行，但日前美國「體操天后」拜爾絲以心理健康因素，退出東奧多項體操賽事震撼各界！但運動員除了體能出類拔萃外，其實心理層面與常人無異。她的退賽也讓大眾更加關注運動員的心理健康。

「體操不是一切，心理健康比運動更重要！」身為美國隊奪金熱門人選、手握奧運 4 金輝煌戰績的拜爾絲（Simone Biles）在賽後記者會上強調。最終，她以心理健康為由，退出東奧體操團體賽後，再度退出跳馬等多項賽事。

被公認為「有史以來最偉大的運動員」（Greatest of All Time, G.O.A.T.）的拜爾絲在奧運退出多項賽事，許多媒體在第一時間紛紛讚賞她的決定。

拜爾絲和先前日本網球女將大坂直美（Naomi Osaka）的退賽，也都再次突顯兩大心理健康的趨勢：Ｚ世代比起其他世代，更能覺察自身的心理健康；以及，受到疫情影響，運動員的心理健康狀況變得更需要關注。

繼大坂直美退賽後，Ｚ世代運動員帶頭倡議心理健康

在拜爾絲退賽之前，世界排名第 2 的「網球天后」大坂直美，就因長期飽受憂鬱症之苦，拒絕出席賽後記者會。最終，以保護心理健康為由，在 6 月宣布退出今年法國網球公開賽。

她也在《時代》周刊寫下「不 OK 也沒關係！」（‘It’s O.K. Not to Be O.K.’）的專欄文章，除了首次對外揭露從法網退賽後的心路歷程外，也呼籲體壇需積極正視運動員的心理健康。

不只拜爾絲、大坂直美積極為心理健康公開發聲，過去游泳名將「飛魚」菲爾普斯（Michael Phelps）、短跑運動員諾亞萊爾（Noah Lyle）等運動員，都曾公開自身患有憂鬱症等經驗。

高度關注自身心理健康的浪潮，也開始吹向各行各業。在去年對 1000 名美國成人所進行的調查，就發現有 80% 的員工考慮辭掉目前的職位，轉而從事更注重員工心理健康的工作。考量自身心理健康的因素，也與正在歐美職場出現的大規模離職潮有關。

比起其他世代，Ｚ世代更有心理健康病識感

心理學家麥克米倫（B. Janet Hibbs）就強調，在 1996 年後出生的Ｚ世代，比前幾代人，更願意尋求心理健康的幫助，並揭露自身相關經歷。而對心理健康議題積極關注和公開發聲的新動力，可能是種世代轉移。

Z世代比起其他世代更能「覺察」自身心理狀態，主要和學校的心理衛生教育，以及當今對心理健康議題的討論更開放有關。而會開始如此「重視」自己的心理健康，一部分原因也和新冠疫情有關。

畢竟在這段期間，我們多出許多時間和自己獨處，也會開始重新審視、並評估現有的生活。也積極去思考未來要專注在哪些對自己真正重要的事，而不只是取悅別人等。

雖有調查指出，Ｚ世代的心理健康狀況比上個世代更差，但同時也指出Ｚ世代是更善於意識自身心理健康問題，並積極尋求相關幫助。在 2019 年的調查就發現，Ｚ世代只有 45% 的人，表示他們的心理健康狀況良好；相比之下，千禧一代（1980－1990 年代出生的人）則有 56%。

且在疫情之下，也重創年輕族群的就業機會。去年美國 CDC 的調查也有類似發現，在18 至 24 歲年輕族群中，有 62.9% 的人表示自己有焦慮或憂鬱的症狀，是所有年齡層中比例最高的；且在該族群有 25% 的人，表示自己曾在過去一個月內考慮過自殺。

值得慶幸的是，Ｚ世代卻比長輩們更可能尋求心理支持的相關資源。在 2019 年的調查就發現，在Ｚ世代中，有 37% 的人表示自己曾接受過心理治療，或尋求其他心理支持資源；而在千禧一代、Ｘ世代、戰後嬰兒潮的比例，尋求資源的比例分別為 35%、26%、22%。

疫情之下，運動員的心理健康變得更需要關注

Z世代除了對心理健康有更多覺察外，運動員們更是獨自承受各界、贊助商等的期待和關注，並且需要在賽事中拿出最完美的表現。也因此他們承受超乎常人想像的壓力——尤其是菁英運動員。

過去國際奧委會的報告就指出，大約有三分之一的運動員，曾在職涯中遭受心理健康危機，包括沮喪、憂鬱、焦慮、飲食失調和倦怠等。

古特巴格（Vincent Gouttebarge）等人在 2019 年的薈萃分析研究也發現，有「33.6% 的菁英運動員」和「26.4% 的前運動員」都表示自己有焦慮和憂鬱的症狀。另外在近期研究中，發現相較於男性運動員（10.2%），女性運動員在焦慮或憂鬱症上，有更高的患病率（約 26%）。

在疫情期間，要如何持續維持身心巔峰狀態，並迎戰推遲一年的東奧，成為運動員們最大的挑戰。這些處於運動生涯巔峰的運動員，多半難擁有正常的社交生活，且在封城期間，運動員的訓練方式、時間，以及經濟狀況等方面都受到衝擊，這些也都影響到他們的心理健康。

去年 10 月，史丹佛大學團隊的研究就發現，有更多的職業運動員體驗到焦慮／憂鬱的症狀，且比疫情之前更嚴重。在去年 3 月中到 8 月間，有 22.5% 的運動員至少有一週有一半的時間，感到沮喪和憂鬱等，而疫情之前這個比例只有 3.9%。同樣，也有 27.9% 的運動員表示自己在疫情期間，感受到緊張和焦慮的情緒，而疫情前只有約 4.7%。 

「運動員能夠優先考慮自身的心理健康，而不是不惜一切參加比賽。」

拜爾絲、大坂直美等運動員的公開喊話和倡議，不僅能讓大眾理解他們正面對的心理健康挑戰是如何影響他們的工作，更能夠試圖消弭精神疾病的汙名化。希望未來不論是體壇、職場及整體社會，都能逐漸接受「不 OK 也沒關係」！

參考文獻

• Gouttebarge, V., Castaldelli-Maia J., Gorczynski, P., Hainline, B., Hitchcock, M., Kerkoffs, G., Rice, S., and Reardon, C. (2019). Occurrence of mental health symptoms and disorders in current and former elite athletes: a systematic review and metaanalysis. British Journal of Sports Medicine, 53, pp.700-706.

Original publish date:Jun 14, 2006

編輯 John C. H. Chen 報導

參加世界盃的總教練請注意，研究顯示選手比賽前一天享受性行為基本上並不會影響隔天場上的表現。

在重要比賽前夕要求參賽選手禁慾以全力備戰幾乎是個不成文的慣例。歷史上最早出現相關的記載出現在四千年前的美索不達米亞，近代支持此說的另一重要代表則是前世界拳王阿里。而現在正在舉行的四年一度的世界盃，相當多的總教練為了確保球員場上的競爭力，自然就對球員下達禁慾令。根據近期出版的英國版Marie Claire雜誌對世界盃參賽球員顯示，的確有相當多的球員相信禁慾對球場上表現有幫助，而決定在比賽期間克制自己的慾望。

但是對禁慾可以提高運動員的場上表現這種說法，一直沒有生理學上的確切證據。所以加拿大McGill University的Ian Shrier找了一些運動員來做實驗。他發現運動員在發生性行為後十二個小時與發生性行為前踩健身車的表現相比，並沒有表現下滑的情形。因此他認為，比賽前禁不禁慾跟選手的表現應該沒有影響。他表示運動員發生性行為之後對他的肌耐力、肌肉強度及利用氧氣的能力都沒有影響。而運動員心理層面上也一樣沒有顯著影響。

金賽性學研究所的前所長ohn Bancroft則表示，主要的問題可能是出現在男性性高潮之後的不反應期。這段時間的長短不等，從青少年的二十分鐘到中老年人的廿四小時都有。在這段期間最大的特點就是會相當放鬆，也就是會想睡覺。但是Bancroft認為足球選手的體能都很好，基本上這不會是個問題。

當然，幾乎所有專家都同意，無論是男女運動員，重要比賽前一天最重要的就是好好休息。曾經擔任美國職棒洋基隊總教練的Casey Stengel就表示，並不是性行為把選手搞垮了，而是選手滿腦子都在想這檔事，弄的一整晚都不睡而累垮的…

原始論文
(1)McGlone S. & Shrier I. Clin. J. Sport Med. , 10. 233 – 234 (2000).
(2)Rerkpattanapipat M. S. & Kotler M. N., Eur. Heart J., 22. 201 – 208 (2001).

參考來源：

• News@nature.com: Sex before the big game?

相關連結：

• 2006/06/14 中國時報：禁慾一周 8分鐘高潮3次

本文版權聲明與轉載授權資訊：

• 本文採用書面授權轉載模式，詳細著作權聲明與轉載規定請見 http://sciscape.org/copyright.php。

• [Jun 16, 2006] 2006世界盃 2010年的世界盃在人工草地比賽？
• [Jun 15, 2006] 2006世界盃 世界盃另一戰場：賭客對莊家
• [Jun 14, 2006] 2006世界盃 進球、進球、再進球