守護家庭前 先守護下一代的科學素養

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

COVID-19 疫情趨緩後，各國都敞開大門，迎接國際觀光客。今年雪梨同志狂歡節（Sydney Gay and Lesbian Mardi Gras）的主辦單位，與 InterPride 合作，將活動升級為 2023 雪梨世界驕傲節（Sydney World Pride）。^[1]其中最受矚目的年度大遊行，也於 2 月 25 日晚間，重磅回歸 Oxford 和 Flinders 兩街。^{[2, 3]}

警察的角色

澳洲雪梨一年到頭，觀光活動難以計數。從知名的跨年煙火、國慶典禮、體育賽事、聖誕市集、繽紛雪梨燈光音樂節（Vivid Sydney）到同志狂歡節等，^[4]負責維安的警察早已身經百戰，什麼場面都見過了。如果當天鬧事被逮的人數不多，他們有時還會在事後，透過新聞稿嘉勉群眾幾句。^[5]雖然新南威爾斯州警察，在1978年拘捕同志運動抗爭者；但誰也沒想到他們後來化敵為友，自 1998 年起，竟每屆都組隊參加遊行。^{[6, 7]}

2023 年面對前所未有的人潮挑戰，他們派出 900 多名員警，並與主辦單位、雪梨市政府、科技保全公司，以及州政府的觀光、交通、消防和急救等部門攜手合作。^{[2, 7]}

RAMP分析

根據英國曼徹斯特都會大學（Manchester Metropolitan University）G. Keith Still 教授 30 多年的經驗，規劃大型活動時，要從 RAMP 分析（RAMP Analysis）的 4 個面向，評估群眾安全。^[8]

1. 路線（routes）：進入與離開的方向。^[8]雪梨同志遊行的隊伍，一般不超出 Oxford 和 Flinders 這兩條街。^[2]遊客則必定是從四面八方，逐漸湧入。
2. 區域（areas）：人群聚集的範圍。^[8]當天的交通管制，擴及市中心與市郊的幾條主要幹道。^[9]
3. 動向（movement）：進場及散場的時間。^[8]官網號稱遊行從晚上 6 開始，預計 11 點結束。^[10]實際上，觀眾提早幾個小時佔位，正式開幕的時間為晚上 7 點左右，而結束後不少人仍於附近逗留。各街道的交通管制不同，最早從下午 2 點開始，最晚至隔天凌晨 4 點結束。^[9]
4. 群眾（people）：對參與群眾的了解。^[8]官方預計有 1 萬 2 千 500 人和 200 多輛花車參與遊行。^[10]此外，疫情解封以及世界驕傲節的國際觀光效應，勢必帶來人數龐大，而且類型多元的遊客。

此活動行之有年，遊行的路線、群眾聚集的區域，以及周邊交通管制的規劃等，多少都有參考依據。唯一可能比較難以預測的，是今年會增加的遊客。

群眾與手機

為了精準掌握群眾的情形，這次遊行首度依循跨年和燈光音樂節的模式，請動態群眾測量（Dynamic Crowd Measurement）公司在遊行地點周邊，架設了臨時性的監視攝影機與手機偵測器材。^[2]

1. 監視攝影機：配合相應的軟體，從蒐集到的個體表情，例如：開心、中性、難過、生氣等，分析群眾情緒的平均值。同時，測量他們步行移動的速度。^[2]
2. 手機訊號：現在幾乎人手一機，由手機通訊用的電磁波，便可推估現場人數。接受《雪梨晨鋒報》（Sydney Morning Herald）訪問的專家認為，不仰賴基地臺的技術，可以避免人數過多時，電信網絡的數據失準。動態群眾測量公司在附近店面，安裝臨時性的偵測器材。^[2]

監控軟體的功能

監視攝影機蒐集到的數據，會被上傳雲端，並呈現於動態群眾測量公司設計的軟體。^[11]遊行當天，由主辦單位的工作人員監控，再將必要的資訊報告給警方，以疏導聚眾。^[2]下面是該公司官網，所介紹的軟體特色功能：^[12]

1. 地理空間熱區圖（geospatial heatmap）：地圖以不同顏色，顯示人群的密集程度，並附帶群眾情緒和人流速度等資訊。^[12]
2. 警報程度指標（alert level indicator）：將各區域的危險程度，分級且視覺化，方便監控者一目了然。^[12]
3. 區域監視（zone monitor）：群眾密度、情緒和移動速率的警示程度，各區域可以分開設定。^[12]
4. 數據回放（data playback）：除了即時監控，已經上傳雲端的數據，也能重新調出來檢視。^[12]
5. 通知管理（notifications manager）：客製化群眾密度、情緒平均值，或移動速率等警示，以接收特定的更新資訊通知。^[12]
6. 視覺驗證（visual validator）：將即時影像或地理空間熱區圖，與數據並列比較。^[12]

隱私疑慮

美國喬治城大學法律中心（Georgetown University Law Center）的 Paul Ohm 教授曾說，手機的位置，不該被視為匿名數據。試想一個人幾乎每天在住家與公司之間往返，從手機蒐集到的地理資訊，還真能推測出其身份。^[13]所以，參與雪梨同志遊行的群眾，是否有個人隱私外洩的疑慮？主辦單位的發言人表示，他們單純偵測範圍內的手機數量，不包含任何個人化特徵。另外，監視攝影機不具人臉辨識功能，影像也不留紀錄，只儲存數據，因此大家不用擔心。^[2]

通宵達旦

遊行吸引 30 萬人聚集，^[14]連總理 Anthony Albanese 也親臨現場，成為第一位參加此活動的澳洲現任元首。^[3]整晚狂歡不夠，據報相關的官方派對，還續攤到翌日早晨 8 點。^[14]遊行當天有 4 人遭到逮捕；而衝突過程中，1 名員警似乎斷了鼻子，另個眼睛瘀青。^{[7, 15]}除此之外，賴在地上阻擋花車的國會議員 Lidia Thorpe，被和平勸離，並登上各大媒體。^[16]新南威爾斯州警察在新聞稿中，表示滿意群眾表現，請大家在 2023 雪梨世界驕傲節剩餘的活動裡，繼續關照彼此的安全。^[7]

參考資料

1. InterPride. ‘Proud to be here – Who we are’. Sydney World Pride 2023. (Accessed on 27 FEB 2023)
2. Grubb B. (24 FEB 2023) ‘How your phone and mood will be tracked at Mardi Gras’. Sydney Morning Herald.
3. ‘Anthony Albanese makes history as first sitting PM to march in Sydney’s Mardi Gras parade’. (26 FEB 2023) SBS News.
4. Destination NSW. ‘Sydney, Australia’. Sydney.com. (Accessed on 26 FEB 2023)
5. ‘Police pleased with behaviour of revellers during 2022 New Year’s Eve celebrations’. (01 JAN 2023) NSW Police Force.
6. The Age & Sydney Morning Herald. (24 FEB 2023) ‘Sydney Mardi Gras – from ’78 to World Pride’. YouTube.
7. ‘45th Mardi Gras celebrated in high spirits and perfect weather’. (26 FEB 2023) NSW Police Force.
8. Still GK. (2019) ‘Crowd Science and Crowd Counting’. Impact, 2019(1): 19-23.
9. InterPride. ‘Sydney Worldpride 2023 Road Closures’. Sydney World Pride 2023.  (Accessed on 01 MAR 2023)
10. InterPride. ‘Mardi Gras Parade’. Sydney World Pride 2023. (Accessed on 26 FEB 2023)
11. Shortstories Media. (28 JUL 2022) ‘DCM/Dynamic Crowd Measurement Explainer Video’. YouTube.
12. ‘DCM Features’. Dynamic Crowd Measurement. (Accessed on 28 FEB 2023)
13. Thompson SA, Warzel C. (19 DEC 2019) ‘Twelve Million Phones, One Dataset, Zero Privacy’. The New York Times.
14. Hyland J, Pearson-Jones B. (26 FEB 2023) ‘The morning after! Mardi Gras revellers finally start heading home as the last official party ends at 8am – and there’ll be some sore heads today’. Daily Mail Australia.
15. Sarkari K, Sciberras A. (26 FEB 2023) ‘Police praise behaviour of Mardi Gras attendees as Anthony Albanese makes history’. 9News.
16. Hildebrandt C. (27 FEB 2023) ‘Federal senator Lidia Thorpe halts Sydney’s Mardi Gras parade with police protest’. ABC News.

人一生中，能遇到幾個愛慕者，如此高調追求？同性戀性行為在伊斯蘭律法下，可處鞭刑、罰鍰與 20 年以下有期徒刑。^[1]這 2 名馬來西亞女子，卻干冒風險，在所不惜，分別對她瘋狂示愛。^[2]

玻璃市 Tuanku Fauziah 醫院的精神科醫師，無福消受，困擾至極。^[2]

病史

A 小姐 18 歲的時候，輕微跌跤，右側手腳便虛弱無力。在 5 名手足中排行第 2 的她，感受不到愛，認為父母偏心。^[2]兩件沒有明顯關聯的事情：無真實肇因的身體問題；以及未達重度憂鬱的心情不好，讓她被診斷為罹患伴隨轉化症狀的低落性情感疾患（dysthymic disorder with conversion symptoms）。^{[2, 3]}精神科醫師花了 1 小時為 A 小姐諮商，沒有開藥。^[2]

B 女士社經地位低落，缺乏家庭和社會支持。面對酗酒丈夫的精神與肢體虐待，她幾回過量用藥，自殺未遂。後來兩人離婚，她因 32 歲時罹患思覺失調症（schizophrenia），而喪失 9 歲兒子的監護權。服藥不確實的 B 女士，精神疾患老是復發，多次進出醫院。^[2]

自殺防治諮詢：
衛生福利部安心專線－1925
全臺生命線協談專線－1995
張老師專線－1980

追求

那次短暫的相處，令 A 小姐對精神科醫師一見鍾情。她追蹤醫師的臉書，下載數張照片。然後在臉書、微信和推特上，假冒後者建立帳號，發佈滿是愛意的影片。此外，A 小姐佯裝病患家屬，問得醫師的聯絡方式。用超過 10 個不同的手機號碼，每週猛灌大量的訊息和未接來電。^[2]

起先她談及生活和情感的困境；後來逐漸以威脅來換取關注。自稱病情惡化，有幻聽與自殘等症狀，卻堅決不就診。接著，內容竟變成指控父母家暴，逼得當地社福單位介入。他們發現 A 小姐用兩個門號，撥打政府的求助熱線，編造故事。假通報的案件，最終在詳盡的調查、驗傷，以及訪談家長後了結。^[2]

B 女士也是首次見面，便一往情深。當時離診斷出思覺失調症，已有三年之久，受妄想（delusions）和幻覺（hallucinations）纏身：以為被人控制迫害；「聽見」不存在的話語；甚至不知從哪生出與醫師交媾的「觸覺」體驗。她將醫師比做天神，覺得兩人命定要成為知己，而且來生當對方轉世為男人，她們終將結合。秉持著這般信念，B 女士不僅跟蹤人家，還贈與情書、禮物、糖果以及豪華的情人節花束。^[2]

戀愛妄想症

戀愛妄想症（erotomania）又譯「情愛妄想症」，有個逗趣綽號叫「老女僕的瘋狂」（old maid’s insanity）；還有以法國醫師Gatian de Clérambault （1872–1934）為名的別稱──「克雷宏波症候群」（de Clerambault’s syndrome）。^{[2, 4]}

每 10 萬人裡，只有 1 至 3 名會產生妄想；其中戀愛妄想的患者又更少，多以女性為主。^{[2, 4, 5]}而同性的戀愛妄想個案，則是不分男女都相當稀罕，難免被拿來投稿學術期刊。^{[2, 4]}上述兩名病患的行為雖然稍有差異，但發病脈絡高度相似。她們都自顧自地熱烈單戀，窮盡騷擾之所能，還以為人家也情投意合。作為一種克服極度空虛的調節機制，患者通常傾向追求社經地位較高，卻不熟識的對象。一面之緣或素昧平生，也能愛得痴狂入迷，死心塌地。^[2]

研究指出，典型的戀愛妄想症患者，多半缺乏魅力或性愛經驗，且從未建立有意義的情侶關係。^[4]病因方面的理論與假說，目前包括：大腦結構異常；多巴胺與血清素濃度失衡；以及環境、身心、藥物多方交互作用等。^{[2, 4]}

治療

這名馬來西亞醫師，僅想維持專業的醫病關係。當然做不到的時候，最輕易的解方，就是轉診給別人。然而，這未必有助於療效。A 小姐在醫師向警方通報跟蹤案件後，開始由其他醫師負責。及至 2021 年，她已經看過3個精神科醫師。從愛吃不吃的口服藥劑，換成每月穩定施打的長效肌肉注射，她依然沒有病識感。儘管不再試圖與第一個醫師聯繫，A 小姐始終堅信對方深愛著她。另一邊，醫師勉為其難地承諾 B 女士，繼續為她診療。B 女士於是同意接受注射。不過，一旦症狀改善，她就開始錯過門診，毛病三兩下便又再犯。^[2]

參考資料

1. Bloom LB. (25 NOV 2019) ‘20 Most Dangerous Places For Gay Travelers (And The 5 Safest)’. Forbes.
2. Jamaluddin R. (2021) ‘Same Gender Erotomania: When the Psychiatrist Became the Delusional Theme—A Case Report and Literature Review’. Case Reports in Psychiatry, 7463272.
3. ‘Conversion Disorder’. APA Dictionary of Psychology. (Accessed on 20 JAN 2023)
4. Valadas MTTRT, Bravo LEA. (2020) ‘De Clérambault’s syndrome revisited: a case report of Erotomania in a male’. BMC Psychiatry, 20, 516.
5. González-Rodríguez A, Esteve M, Álvarez A, et al. (2019) ‘What We Know and Still Need to Know about Gender Aspects of Delusional Disorder: A Narrative Review of Recent Work’. Journal of Psychiatry and Brain Science, 4:e190009.