高處不勝寒的高階草原狒狒

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／林翰佐
  • 本刊總編輯，主修動物學

• Take Home Message
  • 今（2023）年3月，一隻東非狒狒突然現身桃園地區，在混亂的捕捉行動後，狒狒中彈身亡。
  • 除了讓民眾休憩，動物園更具備自然保育教育的使命。不過由於園區管理困難，動物脫逃事件比你想像得多。
  • 若是動物園的存在仍具社會意義，動物脫逃又難以避免，社會應負起責任，以更人道的方式處理這類事件。

變調的暖心劇

春暖花開的3月，臺灣上演著一齣「動物星球」般的實境連續劇：一隻來源不明的東非狒狒（Papio anubis）在桃園地區突然現蹤，在社會上引起一陣漣漪。隨著目擊者們在網路上的分享，狒狒活動的消息開始在臺灣社群蔓延，甚至有熱心的網友繪製牠行蹤路線圖供民眾參考。農政單位也利用媒體提出警告，稱狒狒屬於兇猛的靈長類生物，呼籲狒狒活動區域中的居民需要多加留意，並提供民眾遭遇狒狒時的基本指引：

遇到狒狒時手中不要有食物，避免吸引其覓食接近…務必放下食物遠離牠，以避免遭受攻擊，確保自身安全。

實際與狒狒近距離遭遇的群眾，緊張之餘似乎也帶著一點興奮之情。據目擊者稱，這隻謎之狒狒並非想像中那般窮凶惡極，不僅會主動避開人群，也具有良好的生活紀律，在進食後還會將果皮整齊地擺放後離去。整個系列新聞宛如臺灣版《狗狗猩猩大冒險》（パン＆ジェームズのおつかい大挑戦！），而狒狒屢次逃脫搜捕的劇情又有如《湯姆貓與傑利鼠》（Tom and Jerry）般的曲折，在忙碌的塵世生活中平添一些清新。

在狒狒現蹤後的第 18 天，編制混雜的搜捕隊終於發現了狒狒藏身處，一陣警匪對峙般的攻堅行動中狒狒胸部中彈身亡，一齣暖心劇最終以血腥收場。

狒狒是什麼樣的動物？

狒狒屬於猴科（Cercopithecidae），在物種分類關係上，相較於紅毛猩猩，牠與臺灣獼猴（Macaca cyclopis）的血緣更近一些。世界現生的狒狒大約可以分為五種，分布在非洲與阿拉伯半島東側的紅海之濱，大多落腳於草原、稀樹草原或灌木叢區，和大多選擇森林作為棲所的靈長目動物大相逕庭。科學家相信，狒狒因此發展出與其他靈長類動物不同的外貌，包括長得像犬科動物般突出的口鼻部、鋒利的犬齒、近距離的雙眼、厚重的皮毛、短短的尾巴等。現今學界認為的靈長類演化方向是口鼻部的扁平化，兩眼由側面調整至前方，以換取較好的立體視覺，作為森林間擺盪、穿梭時對距離有更好的掌握，狒狒的這番操作有些背道而馳。

狒狒是猴科中最為剽悍的一支，牠們生活在天敵環伺的草原及疏林，缺乏森林的保護，因此洪荒之力是生存唯一的支撐。據信早年英國探險隊在非洲初見雄性狒狒力抗花豹，相互撕咬的景象相當震驚。狒狒通常為群體生活，由一隻雄性、數隻雌性及幼體組成一個基本家庭單元，然後由數個家庭組成更為大型的「部隊」（troop）集體行動，一支部隊的總個體數約 50～250 隻，但也有更小或更大的族群。狒狒是雜食性的機會主義者，幾乎什麼都吃，破壞性極強，在當地居民的眼中應該不是什麼善類。不過在古埃及，阿拉伯狒狒（Papio hamadryas）被視為是月神托特（Thoth）的化身，有趣的是，在古埃及諸神化的動物之中（豺狼、河馬等），只有阿拉伯狒狒並不是埃及原生的物種。

所以儘管狒狒的外貌並不出眾，其實還是一種相當有故事性的物種。

動物園的社會定位

動物園幾乎是絕大多數人的童年回憶，不過很少人會認真思考它在社會中的定位。如果有一群動物需要以終生監禁為代價，以近乎全年無休的犧牲成就大眾人生中的美好，我們似乎應該負責任地為牠們找個好理由。

從歷史的角度來看，動物園的形成與馬戲團有相當深厚的影響。事實上臺北動物園據信最早就是由馬戲團演變而來。早年的動物園以提供民眾休憩、活動為主要目的，除了展示來自世界各地的奇珍異獸之外，也推出動物表演秀等節目娛樂大眾。當時代更迭，動物保護意識抬頭，動物園的本質產生相當大的轉變；設計籠舍時開始考量動物的各項生理需求，除了空間與配置，也會控制溫度與光週期，盡量讓這些住客有家的感覺。動物園的使命也從單純的休憩娛樂，轉而成為教育及保育的平臺。

現今的文明世界需不需要動物園？支持者或許認為動物園的存在仍然具備相當的自然科學教育意涵。但其實現代社會資訊發達，透過拍攝生物在原生棲地生活的影像資料，常常能提供更為正確而鮮活的認知。只是因為想看看這些動物就必須將牠們終生監禁，不知道動物們能否接受這樣的理由？

這裡想要表達的重點是，即便到了 21 世紀，動物園仍繼承著人類對動物好奇的各種欲望需求，不論是教育目的還是休憩。這些動物大使們有如漢朝蘇武持節般遠渡重洋，遭受無限期的拘留，為人類及其自身種族之間搭起一條相知的橋樑，這樣的犧牲是否應該值得我們這個社會給予更高規格的尊重？

動物脫逃事件其實比你想像的多

筆者大學時期主修動物學，並在年輕歲月時擔任臺北市立動物園義工達三年之久，對動物園的實務運作有所了解，也在服務期間聽了很多的鄉野傳奇故事。雖說都是豢養動物，但想要管好動物園，挑戰比一般農場複雜許多。

動物園管理有如電影中某國聯邦的重刑犯監所，裡面收容的「大哥角頭」各異：兇猛的、高智商的，或者兩者兼備的都有，比起農場裡那些「傻白甜」的家禽和家畜，管理難度完全不是同一級別。即便是「臺灣第一」的臺北市立動物園，動物脫逃的故事還是有如《一千零一夜》（One Thousand and One Nights）中的童話故事般豐富。「緝捕歸案」其實是這些故事裡主角最好的結局，不過依照臺北市立動物園的公開新聞訊息，動物脫逃處理 SOP 中的第一條便是取槍——麻醉槍及上膛的獵槍都要。為了避免困獸傷人，「滅口」永遠是一個選項。

動物園該負整體事件全權責任嗎？

猴命鬧上新聞了，自然要追究事件的責任。謎之狒狒最後確定為六福村動物園所有，動物園因此公開坦承疏失，並果斷地執行人事懲處。新竹縣政府農業局身為主管機關，也以「未妥善管理導致脫逃，在狒狒脫逃後又並未主動通報」的理由，依現行的《野生動物保育法》第 37 條規定，祭出罰鍰五萬元的最嚴重處罰。由於民憤難平，所以中央主管機關農委會林務局適時地提出《野生動物保育法》修正草案：「逸失保育類野生動物未通報，罰鍰自一萬至五萬元，上修為三萬至十五萬元，並由飼主負擔圍捕費用⋯⋯」。

綜觀整件事件的善後，弦外之音有著「猴子是你家跑的，簍子是你捅的，所以罰你」的傳統直線邏輯，彷彿只要猴子不跑，世界便一片靜好。如果說動物園的存在仍然具備一些社會意義，而動物脫逃也難以完全避免，這個社會是否應該負起更大的道義責任，以更為人道的方式處理這類的事件？例如由中央協助跨縣市動物園間整合野生動物獸醫資源、透過工作坊精進各種野生動物誘捕回籠的技巧、組建可以相互支援、快速部署的反應小組等。

狒狒已死。筆者希望的是更多動物保護意識的喚起，進而化為行動，讓住在臺灣的這些動物大使有更為人道的對待——不論是住在裡頭，還是基於野性呼喚偶爾的外出放風。

• 〈本文選自《科學月刊》2023 年 6 月號〉
• 科學月刊／在一個資訊不值錢的時代中，試圖緊握那知識餘溫外，也不忘科學事實和自由價值至上的科普雜誌。

• 作者／照護線上編輯部
• 本文轉載自 Care Online 照護線上《乳房發育、睪丸變大，兒童中樞性早熟要正確診斷、及早治療，兒童內分泌專科醫師圖解說明》，歡迎喜歡這篇文章的朋友訂閱支持 Care Online 喔
• 加入照護線上 LINE 官方帳號，健康資訊不漏接

「醫師，小女兒最近都抱怨胸部會痛耶。」媽媽帶著小女孩來到門診。

「現在幾歲？」醫師問。

「6 歲 10 個月。」

「我們先檢查看看喔。」醫師和藹地說。

檢查後確定小女孩已有乳腺發育，子宮與卵巢大小也處於青春期的狀態，而且骨齡顯著超前 3 年。台北長庚紀念醫院兒童內分泌科蘇雅婷醫師表示，由於小女孩屬於中樞性早熟，且有快速進展的趨勢，預估身高 153 公分低於遺傳身高 158 公分，所以在討論之後決定進行性釋素類似物的治療，每三個月一針，經過 3 年半的治療，在 10 歲半時停止。小女孩的初經在 11 歲半到來，最終身高 157 公分，接近遺傳身高，順利達到治療的目標。

正常的青春期，女生在 8 歲乳房開始發育，男生在 9 歲睪丸體積變大，如果發現有提早發育的現象，便要提高警覺。林口長庚紀念醫院兒童內分泌暨遺傳科主任羅福松醫師指出，常有家長在發現小朋友長陰毛或腳毛很多時便相當緊張，但是陰毛與腳毛並非性早熟的依據，建議至兒童內分泌科檢查，以確定診斷。

醫師會評估乳房、睪丸發育的程度，並安排骨齡檢查，了解生長板密合程度。羅福松醫師說，女生還會安排骨盆腔超音波，藉由卵巢大小、子宮大小、子宮內膜厚度來做判斷。另外還可以安排性釋素測驗（LHRH test），區分中樞性性早熟或周邊性性早熟。

兒童中樞性早熟，是因為下視丘－腦下垂體－性線軸提早活化，進而讓小朋友提早出現第二性徵。蘇雅婷醫師解釋，女生若在 8 歲之前有乳腺組織的發育，家長較容易察覺，至於男生若在 9 歲之前睪丸體積變大、陰囊變薄粉紅，家長較不容易發現，可能延誤就醫。

8 成至 9 成的女性中樞性早熟，屬於特發性性早熟，沒有明確的腦部病灶，但是若伴隨癲癇、嚴重頭痛、視力缺損、多尿等狀況，可能要安排腦部核磁共振檢查。蘇雅婷醫師表示，男性中樞性早熟，整體而言有 2 成至 7 成 5 的比例是由顱內病灶所引起，因此所有性早熟的男生，都應該接受腦部核磁共振檢查。

性早熟可能與遺傳、飲食、環境賀爾蒙有關。羅福松醫師提醒，日常生活中，要避免用塑膠容器裝熱湯，避免讓小孩接觸香水、化妝品、保養品。至於牛奶、豆漿都可以喝，並不會造成性早熟。

蘇雅婷醫師也提醒，「吃東西之前，請多洗手，便可大幅減少攝入環境賀爾蒙！」

性早熟會伴隨許多問題，包括骨齡超前、初經提前、代謝問題等。蘇雅婷醫師指出，因為性激素會促進生長板密合，若性早熟快速進展，將造成骨齡超前，生長板過早密合，而影響最終成人身高。初經提前，可能對女童造成適應壓力，而且過早的初經也會增加罹患與賀爾蒙相關乳房腫瘤的風險。

此外，性早熟的女孩在代謝問題方面，如肥胖、高血壓、高血脂的風險可能較一般族群高。

性早熟怎麼辦？

是否需要治療中樞性性早熟，必須經過兒童內分泌專科醫師詳細的評估。羅福松醫師解釋，治療與否取決於兒童的年齡、青春期進展的速度、身高增長速度、以及根據骨齡估計的成年身高。治療目標在於維持骨齡，避免初經提前，也有助於減少未來的代謝問題，或是與賀爾蒙相關乳房腫瘤的風險。

標準的治療是性釋素類似物針劑，打針方式可依照需求分為每個月或每三個月施打。通常是持續治療 2 年以上，直到把小朋友的骨齡拉到跟其他人差不多的程度，生理期也拉回跟同儕差不多的年紀再停針。蘇雅婷醫師說，使用性釋素類似物治療中樞性性早熟已有將近三十年歷史，安全性高。

研究發現，使用性釋素類似物，跟沒有使用藥物作比較，未來生育能力沒有差異，甚至有研究指出，如果不治療，性早熟女生未來遇到不孕的機率可能稍微增加。

目前也有極細的性釋素類似物針劑可進行注射，有助降低兒童的疼痛與心理負擔，提升治療順從度。只要符合條件，健保也可以給付。

貼心小提醒

請小朋友們要早點睡、多運動、不要喝含糖飲料。羅福松醫師提醒，睡眠與運動可以刺激生長激素分泌，至於含糖飲料則會抑制生長激素，希望能夠在進入青春期的時候，達到較理想的身高。

家長若發現孩子們有性早熟的跡象，請務必至兒童內分泌科就診！

• 本文轉載自 Care Online 照護線上《乳房發育、睪丸變大，兒童中樞性早熟要正確診斷、及早治療，兒童內分泌專科醫師圖解說明》，歡迎喜歡這篇文章的朋友訂閱支持 Care Online 喔
• 加入照護線上 LINE 官方帳號，健康資訊不漏接