各國審美觀的差異

本文由 Amway 委託，泛科學企劃執行。

到底怎樣才算是「乾淨」？這不是什麼靈魂拷問，而是一個價值上億的商業命題。

在半導體產業的無塵室中，「乾淨」的定義極其殘酷：一粒肉眼看不見的灰塵，就足以讓造價數百萬美元的晶圓直接報廢。空氣品質的好壞，甚至能成為台積電（TSMC）決定是否在當地設廠的關鍵性指標。回到你的家中，雖然不需要生產精密晶片，但我們呼吸系統中的肺泡同樣精密，卻長期暴露在充滿 PM2.5、病毒以及各種揮發性氣體的環境中。為了守護健康，你可能還要付費購買「乾淨的空氣」來用。

因此，空氣議題早已超越單純的環保範疇，成為同時影響國家經濟與個人健康的重要問題。

很多人可能沒想到，無論是家用的空氣清淨機，還是造價動輒百億的頂尖晶圓廠，它們對抗污染的核心武器並非什麼複雜的雷射防護罩，而是同一件看起來平凡無奇的東西：一片外觀像紙一樣的 HEPA 濾網。但你真的相信，就憑這層厚度不到幾公分的板子，能擋住那些足以毀滅精密晶片、滲透人體細胞的「奈米級刺客」嗎？

這片大家都聽過的 HEPA 濾網，裡面到底是什麼？

首先，我們必須打破一個直覺上的誤解：HEPA 濾網（High Efficiency Particulate Air filter）在本質上其實並不是一張「網」。

細懸浮微粒 PM2.5，是指粒徑在 2.5 微米以下的污染物，它們能穿過呼吸道直達肺泡，並穿過血管引發全身性發炎。但這只是基本，在工廠與汽車尾氣中，還存在粒徑僅有 1 微米的 PM1，甚至是小於 0.1 微米的「超細懸浮微粒」（UFP，即 PM0.1）。 UFP 不僅能輕易進入血液，甚至能繞過血腦屏障（BBB），進入大腦與胎盤，其破壞力十分可怕。

如果 HEPA 濾網像水槽濾網或麵粉篩一樣，單靠孔目大小來「過濾」粒子，那麼為了攔截奈米微粒，濾網的孔目只能無限縮小到幾乎不透氣的程度。更別說在台積電或 Intel 的製程工程師眼裡，一般人認為的「乾淨」，在工程師眼裡簡直像沙塵暴一樣。對於線寬僅有 2 奈米或 3 奈米（相當於頭髮直徑萬分之一）的晶片而言，空氣中一顆微小的塵埃，就是一顆足以毀滅世界的隕石。

因此，傳統的過濾思維並非治本之道，我們需要的是原理截然不同的過濾方案。這套技術的雛形，最早可追溯至二戰時期的「曼哈頓計畫」。

HEPA 的前身，誕生於曼哈頓計畫！

1940 年代，製造濃縮鈾是發展原子彈的關鍵。然而，若將排氣直接排向大氣，會導致致命的放射性微粒擴散。負責解決這問題的是 1932 年諾貝爾化學獎得主歐文·朗繆爾（Irving Langmuir），他是薄膜和表面吸附現象的專家。他開發了「絕對過濾器」（Absolute Filter），其內部並非有孔的篩網，而是石綿纖維。

有趣的來了，如果把過濾器放到顯微鏡下，你會發現纖維之間的空隙，其實比某些被攔截的粒子還要大。那為什麼粒子穿不過去呢？這是因為在奈米尺度下，物理規則與宏觀世界完全不同。極微小的粒子在空氣中飛行時，並非走直線，而是會受到空氣分子撞擊，而產生「布朗運動」（Brownian Motion），像個醉漢一樣東倒西歪。

當粒子通過由緻密纖維構成的混亂迷宮時，布朗運動會迫使它們不斷轉彎、移動，最終撞擊到帶有靜電的纖維上。這時，靜電的吸附力會讓纖維就像蜘蛛網般死死黏住微粒。那些狂亂移動的奈米刺客，就這樣被永久禁錮迷宮中。

現在最常見的 HEPA 材料，是硼矽酸鹽玻璃纖維。

現代 HEPA 濾網最常見的核心材料為硼矽酸鹽玻璃纖維。這些玻璃纖維的直徑通常介於 0.5 至 2 微米之間，它們在濾網內隨機交織，像是一座茂密「黑森林」。微粒進入這片森林後，並非僅僅面對一層薄紙，而是得穿越一個具有厚度且排列混亂的纖維層，微粒極有可能在布朗運動的影響下撞擊並黏附在某根玻璃絲上。

除此之外，HEPA 濾網在外觀上還有一個極具辨識度的特徵，那就是像手風琴般的摺紙結構。濾材會被反覆摺疊、摺成手風琴的形狀，中間則用鋁箔或特殊的防潮紙進行結構支撐，目的是增加表面積。這不僅為了捕獲更多微粒，而是要「降低過濾風速」。這聽起來可能有點反直覺：過濾不是越快越好嗎？

其實，這與物理學中的流速控制有關。想像一條水管，如果你捏住出口，水流會變得湍急；若將出口放開並擴大，雖然總出水量不變，但出水處的流速會變得緩慢。對於 HEPA 濾網而言，當表面積越大，單位面積所需承載的空氣量就越少，空氣穿透濾網的速度也就越低。

低流速代表微粒停留在濾網內的時間也更久，增加被捕捉的機會。此外，越大的表面積也為 HEPA 濾網帶來了高「容塵量」，延長了使用壽命，這正是它能夠稱霸空氣清淨領域多年的主因。

然而，即便都叫做 HEPA 高效率空氣微粒子過濾網 (High Efficiency Particulate Air filter)，但每個 HEPA 的成分與結構還是會不一樣。例如 安麗逸新空氣清淨機 SKY ，其標榜「可過濾粒徑最小至 0.0024 微米」的污染物，去除率高達 99.99%。

0.0024 微米是什麼概念？塵蟎、花粉、皮屑或黴菌孢子，大小約在 2 至 200 微米；細懸浮微粒  PM2.5 大小約 2.5 微米，細菌也大概這麼大。最小的其實是粒徑小於 0.1 微米的「超細懸浮微粒」，大多數的病毒（如流感、新冠病毒）都落在此區間。對安麗逸新 的HEPA濾網來說，基本上通通都是可被攔截的榜上名單。

在過敏防護上，它更獲得英國過敏協會（Allergy UK）認證，能有效處理 19 大類、102 種過敏原，濾除空氣中超過 300 種氣態與固態污染物。

然而，同樣的過濾邏輯一旦進入半導體無塵室，就必須換一條更為嚴苛的技術路線。因為硼矽酸鹽玻璃纖維對晶圓來說有個致命傷，就是「硼 (Boron)」。

在半導體製程中，硼是常見的 P 型摻雜物，用來精準改變矽晶圓的電性。如果濾網有任何微小的破損、老化或化學侵蝕，進而釋放出極微量的硼離子，就可能直接污染晶圓，改變其導電特性，導致晶片報廢。

此外，無塵室要求的是比 HEPA 更極致的 ULPA（超低穿透率空氣濾網） 等級的潔淨度。ULPA 的標準通常要求對 0.12 微米 的粒子達到 99.999% 甚至 99.9999% 的超高攔截率。在奈米級的競爭中，任何多穿透的一顆微塵，都代表著一筆不小的經濟損失。

為了解決「硼」的問題並追求極限的過濾效率，材料學家搬出了塑膠界的王者，PTFE 也鐵氟龍。鐵氟龍不僅耐酸鹼、耐腐蝕，還能透過拉伸製成直徑僅 0.05 至 0.1 微米 的極細纖維，其細度遠勝玻璃纖維。雖然 PTFE 耐化學腐蝕，但它既昂貴且物理上也很脆弱，安裝時若不小心稍微觸碰，數萬元的濾網就可能報銷。因此，你只會在晶圓廠而非一般家庭環境看到它。

即便如此，在空氣濾淨系統中，還有一樣是無塵室和你家空氣清淨器上面都有的另一張濾網，就是活性碳濾網。

活性碳如何從物理攔截跨越到分子吸附？

好不容易將微塵擋在門外時，危機卻還沒有解除。因為空氣中還隱藏著另一類更難纏的大魔王：AMC（氣態分子污染物）。

HEPA 或 ULPA 這類物理濾網雖然能攔截固體微粒，但面對氣態分子時，就像是用網球拍想撈起水一樣徒勞。這些氣態分子如同「幽靈」一般，能輕易穿過物理濾網的縫隙，其中包括氮氧化物、二氧化硫，以及來自人體的氨氣與各種揮發性有機物（VOCs）。

為了對付這些幽靈，我們必須在物理防線之外，加裝一道「化學濾網」。

這道防線的核心就是我們熟知的活性碳。但這與烤肉用的木炭不同，這裡使用的是經過特殊改造的「浸漬處理（Impregnation）」活性碳。材料科學家會根據敵人的不同性質，在活性碳上添加不同的化學藥劑：

• 酸鹼中和：對付氮氧化物、二氧化硫等酸性氣體，會在活性碳上添加碳酸鉀、氫氧化鉀等鹼性藥劑，透過酸鹼中和反應將有害氣體轉化為固體鹽類。反之，如果添加了磷酸、檸檬酸等酸性藥劑，就能中和空氣中的氨氣等鹼類。
• 物理吸附與凡德瓦力：對於最麻煩的有機揮發物（VOCs，如甲醛、甲苯），因為它們不具酸鹼性，科學家會精密調控活性碳的孔徑大小，利用龐大的「比表面積」與分子間的吸引力（凡德瓦力），像海綿吸水般將特定的有機分子牢牢鎖在孔隙中。

空氣濾淨的終極邏輯：物理與化學防線的雙重合圍

在晶圓廠這種對空氣品質斤斤計較的極端環境，活性碳的運用並非「亂槍打鳥」，而是一場極其精密的對戰策略。

工程師會根據不同製程區域的空氣分析報告，像玩 RPG 遊戲時根據怪物屬性更換裝備一樣——「打火屬性怪要穿防火裝，打冰屬性則換上防寒裝」。在最關鍵的黃光微影區（Photolithography），晶圓最怕的是人體呼出的氨氣，此時便會配置經過酸性藥劑處理的活性碳進行精準中和；而在蝕刻區（Etching），若偵測到酸性廢氣，則會改用鹼性配方的濾網。這種「對症下藥」的客製化邏輯，是確保晶片良率的唯一準則。

而在你的家中，雖然我們無法像晶圓廠那樣天天進行空氣成分分析，但你的肺部同樣需要這種等級的保護。安麗逸新空氣清淨機 SKY 的設計邏輯，正是將這種工業級的精密防護帶入家庭。它不僅擁有前述的高規 HEPA 濾網，更搭載了獲得美國專利的活性碳氣味濾網。

關於活性碳，科學界有個關鍵指標：「比表面積（Specific Surface Area）」。活性碳的孔隙越多、表面積越大，其吸附能力就越強。逸新氣味濾網選用高品質椰殼製成的活性碳，並經過高溫與蒸氣的特殊活化處理，打造出多孔且極致高密度的結構。

這片濾網內的活性碳配重達 1,020 克，但其展開後的總吸附表面積竟然高達 1,260,000 平方公尺——這是一個令人難以想像的數字，相當於 10.5 個台北大巨蛋 的面積。這種超高的比表面積，是市面上常見濾網的百倍之多。更重要的是，它還添加了雙重觸媒技術，能特別針對甲醛、戴奧辛、臭氧以及各種細微的異味分子進行捕捉。這道專利塗層防線，能將你從裝潢家具散發的有機揮發氣體，或是路邊繁忙車流的廢氣中拯救出來，成為全家人的專屬空氣守護者。

總結來說，無論是造價百億的半導體無塵室，還是守護家人的空氣清淨機，其背後的科學邏輯如出一轍：「物理濾網攔截微粒，化學濾網捕捉氣體」。只有當這兩道防線同時運作，空氣才稱得上是真正的「乾淨」。

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• 文／何崇瑋

為何美感會因人而異？

由內政部舉辦的「身分證明文件再設計」大起爭議，網路票選獲得將近十萬高票的作品沒有獲得評審的青睞，而評審選出的作品卻只獲得寥寥可數的 46 票，這讓許多人對「審美觀」產生質疑：「究竟是評審曲高和寡？還是大眾的美感有待討論？」

不過，在這快節奏的時代，大量資訊的出現分散了人們的注意力，這可能造成人們的對作品美醜喜好的票選只憑一眼就決定，就如作家盛浩偉所言：「網友比較可能先是單點式的（甚至少數有心人才會認真瀏覽全部作品），但評審卻先是全面式地接收」。難道大眾的審美就真的比較膚淺且不如評審嗎？

心理學上如何看人們的「審美」？

什麼樣的事物會讓人覺得美，心理學上有個著名的「審美流暢理論（Aesthetic fluency）」（Reber, Schwarz & Winkielman, 2004）。這理論非常「簡單直白」： 當觀賞者欣賞一事物時，如果大腦愈能順暢地解讀，觀賞者愈會覺得美。

因此，「美」是來自於大腦的認知處理歷程，當認知處理愈順暢時，觀賞者會感到愉悅進而感受到「美」。後人也研究發現，當圖形愈複雜、結構愈不對稱，大腦處理會愈不順暢，人會因而覺得圖形愈不美，反之亦然（Jacobsen, Schubotz, Höfel & Cramon, 2006）。在真實生活中也可以發現人們對對稱結構的著迷，就是因為大腦處理起來輕鬆順暢，如此才美。

此理論的精隨在於融合了對美的「客觀」與「主觀」：物品本身的特性會影響處理歷程順暢與否，例如對稱性；人過去的知識經驗也會影響事物解讀的處理歷程，因此才會有著「情人眼裡出西施」，不同人有著不同的美感。

當然，人的美感並非如「流暢理論」這麼簡單！

之後，有許多學者發現「審美流暢理論」並不能完美解釋人的審美。例如，按照「審美流暢理論」，人看到新事物時並不會感受到美，因為缺乏過去經驗，大腦無法順暢處理。但研究發現並非如此，人在欣賞新物品時也會感到美，且愈典型常見的事物也並不一定會覺得美（Blijlevens, Carbon, Mugge & Schoormans, 2012）。生活中也可以發現人們對新物品感受到美的例子，2007 年 Steve Jobs 展示第一代 iPhone 時，iPhone 的設計在當時並非手機的典型，人們卻望著 iphone 讚嘆它的美。相反的，人會看膩常見的事物，你會看著一塊常見的橡皮擦，然後欣賞著橡皮擦的美嗎？

因此後來有學者提出「審美流暢理論」的改版 ：「愉悅─興致的審美模型（Pleasure-Interest Model of Aesthetic Liking, PIA Model）」 （ Graf, & Landwehr, 2015），此理論認為人在觀賞物品前會有所預期（我要來投新身分證的票囉），而在觀賞時勢必會遇到與預期不符的情形（喔！這個身分證設計跟我想像的不一樣），也就是大腦在處理看到的訊息時有了不流暢感（disfluency），此不流暢感會「序列性地」經過兩階段的審美處理：

第一階段：主要是受到物體本身的整體特性所影響，人們看到物體的第一眼時，大腦就會「快速自動地」處理產生不流暢的訊息，大腦並沒有多餘的意識介入。此時的自動處理可能產生愉悅感（哇有我喜歡的粉紅色）或厭惡感（畫面怎麼會有噁心的蟲），這都是受到作品本身特性所影響。

第二階段：當人們想要更進一步想賞物品時，就會進入第二階段。此階段主要受到觀賞者的動機以及背景知識所影響，需要有意識地動用大腦的認知資源。如果人們能動腦順利解開謎題時，會因而產生興致；如果人們就算動腦也搞不懂所看到的東西是何物時，就會因此產生困惑。

我們來做個小實驗，請你一起來觀賞下面這張圖。

是不是讓你產生了興致呢？乍看之下是個白雪公主（第一階段審美），但白雪公主好像有哪裡不一樣（不流暢感），仔細一看就發現原來還有福爾摩斯（第二階段的審美產生興致）。

值得注意的是，如果從頭到尾與預期相符，大腦完全流暢地處理看到的訊息，人就會因此感到無聊。因此，審美並非能讓大腦處理愈流暢愈好，而是要有適當的難度，讓大腦有適當的不流暢感。例如，畫面的「複雜度」會影響著人們的審美，不會太單調又不會太複雜的畫面最會讓人感到賞心悅目（Güçlütürk., Jacobs & Lier, 2016）。

如何用「審美理論模型」解釋票選行為？

前面提到大眾可能膚淺地只憑一眼就進行票選，確實有不少研究證實人會有快速審美的現象。例如，研究者呈現一網頁畫面給受試者看，但只短短呈現 50 毫秒。在這短短 50 毫秒之內，根本還沒仔細看清且還尚未親手操作，就已對網頁外觀產生美醜的印象，就算研究者把畫面呈現時間延長到十倍，其印象評分也與只呈現 50 毫秒一樣（Lindgaard, Fernandes, Dudek & Brown, 2006）。而這種快速審美也會影響後續決策，當人們覺得網站的外觀吸引力愈高，也會覺得網站愈容易使用，對其的信任程度也愈高（Lindgaard, Dudek, Sen, Sumegi, & Noonan, 2011）。此現象不僅止於觀看使用者介面，人對第一次見到的陌生人也是如此（Willis & Todorov, 2006）。

因此，如果網友是快速瀏覽就決定要投票給哪件作品，並沒有花更多的心思欣賞每件作品時，可能就只是讓自己快速審美這些作品。不過如果按照剛介紹的「愉悅─興致的審美模型」，就可發現這種快速審美是因為審美只停留在第一階段，並沒有過多的意識介入。在第一階段，人的確會看一眼就自動地對物品本身的特性評論美醜，但如果是願意花心思去欣賞（例如我想真實了解這件作品），讓自己進入第二階段的審美，說不定就會發現作品在第一階段審美時所沒發現的「美」。

總而言之，的確有可能有些網友的投票是受限於時間緊迫或其他因素，只憑第一印象去投票。但這不是大眾的美學素養膚淺，只是沒有花心思靜下心來好好欣賞而已。

說完了心理學對審美的看法，可以怎麼解讀「新身分證」評審與大眾美感上的不同呢？

剛剛提到的審美模型，有一點很重要：人的背景知識會影響審美。

因此，評審與大眾選出來的作品不一樣就不是一件奇怪的事了。研究也的確發現，「受過美術訓練的專家」與「沒受過美術訓練的一般人」會因為背景知識的不同而有不同的審美觀：一般人覺得抽象畫比較不美，但覺得繪有具體事物的具象藝術比較美；反觀專家不僅覺得具象畫美，抽象畫也會覺得美。研究甚至還發現，「觀賞作品時的生理反應」與「觀賞者對作品『美』的評分」無關，反而是「背景知識」與「『美』的評分」呈現正相關（Van Paasschen, Bacci & Melcher, 2015）。

這時我們來看獲得評審青睞的「新身分證」，請各位想像自己是評審，進入審美第二階段來好好欣賞。此時可以發現，設計獎的新身分證背景有許多「抽象線條」，完全與上述提到的研究一致：專家覺得抽象畫美而生手覺得抽象畫不美。這時你是不是能理解評審為什麼會喜歡這件作品，而大眾比較無感了嗎？

再來我們來看網友票選第一的「新身分證」，可以發現背景有非常具象的圖案──山脈。這時你是不是可以理解為何此件作品相較於設計獎的作品，比較會受到大眾的青睞了呢？

綜合上述，從心理學的角度可以發現，人的審美是有不同階段，而且會受到背景知識所影響的。因此評審或是大眾審美觀有所不同都是正常的，並沒有誰好誰壞的問題，不會有人故意選一件自己覺得不美的作品。這時，您是不是對這次的事件有了不同角度的理解了呢？

參考資料：

• Blijlevens, J., Carbon, C. C., Mugge, R., & Schoormans, J. P. (2012). Aesthetic appraisal of product designs: Independent effects of typicality and arousal. British Journal of Psychology, 103(1), 44-57.
• Graf, L. K., & Landwehr, J. R. (2015). A dual-process perspective on fluency-based aesthetics: the pleasure-interest model of aesthetic liking. Personality and Social Psychology Review, 19(4), 395-410.
• Güçlütürk, Y., Jacobs, R. H., & Lier, R. V. (2016). Liking versus complexity: decomposing the inverted U-curve. Frontiers in human neuroscience, 10, 112.
• Jacobsen, T., Schubotz, R. I., Höfel, L., & Cramon, D. Y. V. (2006). Brain correlates of aesthetic judgment of beauty. Neuroimage, 29(1), 276-285.
• Lindgaard, G., Dudek, C., Sen, D., Sumegi, L., & Noonan, P. (2011). An exploration of relations between visual appeal, trustworthiness and perceived usability of homepages. ACM Transactions on Computer-Human Interaction (TOCHI), 18(1), 1.
• Lindgaard, G., Fernandes, G., Dudek, C., & Brown, J. (2006). Attention web designers: You have 50 milliseconds to make a good first impression!. Behaviour & information technology, 25(2), 115-126.
• Reber, R., Schwarz, N., & Winkielman, P. (2004). Processing fluency and aesthetic pleasure: Is beauty in the perceiver’s processing experience?. Personality and social psychology review, 8(4), 364-382.
• Van Paasschen, J., Bacci, F., & Melcher, D. P. (2015). The influence of art expertise and training on emotion and preference ratings for representational and abstract artworks. PloS one, 10(8), e0134241.
• Willis, J., & Todorov, A. (2006). First impressions: Making up your mind after a 100-ms exposure to a face. Psychological science, 17(7), 592-598.

文/劉以安

編/洪群甯

對自己的外表不滿意，夢想著能變更帥或是耀眼動人嗎?相信大家或多或少都曾經懷抱這樣的想法。但是，長的平凡真的就錯了嗎？研究指出，人們會傾向於信任那些長相平凡，而非擁有被大眾判斷為「有吸引力」臉龐的對象。

較早期的研究曾表示：經過軟體疊加而成的平均臉孔，比單一張特殊臉孔更有吸引力（可以參考〈整形要像林志玲還是安潔莉娜裘莉？〉一文）；但是心理學家蘇菲兒（Carmel Sofer）教授和他的研究團隊卻發現事情可能沒有這麼簡單。他們認為，一個人的臉孔除了反映出有多少吸引力外，還包含了這個人有多值得被信賴。

為了驗證這個假設，研究團隊進行了一項新的實驗：研究人員將一組共92名長相普通之女性臉孔，用軟體合成出一張「大眾臉」；另外把12 名長相出色的女性臉孔合成出了一張「最具有吸引力」的臉。接著他們再將這兩張臉孔依據不同比例混合，創造出9張界於「平凡」和「具有吸引力」之間的臉孔。最後為了避免出現潛在性別差異，只邀請女性參與者觀看並評量這共11張臉，以九點量表來評量這些臉孔（1代表非常不吸引/不可信任；9代表非常吸引/可信任），每位參與者各要重複進行看與評量三次。

結果發現越「大眾典型（typical）」的臉孔越容易使人信任，但是卻不一定最具吸引力的。那為什麼還是有些研究顯示，由多臉平均而成的臉蛋具有吸引力呢？蘇菲兒教授認為，這是因為先前的研究忽略了「可信度」與「吸引力」這兩個變項的關聯，並且將他們混為一談。

除了上述實驗，在另外一組實驗也得出了相同的結果。研究人員發現，平凡臉孔和可信度的關聯不會因為在合成臉孔時使用了少數特殊面孔而改變；同時，使用不同軟體進行合成的動作也不會改變研究結果。

蘇菲兒教授表示：會有這樣的研究結果可能是因為平凡的臉孔讓人感到熟悉；使我們覺得自己與該人屬於同一個文化。因此，新的問題產生了！當我們出國旅行面對不同種族的居民時，這個研究成果還會成立嘛？此外，臉部情緒是否會影響他人對你的信任程度呢？教授笑著說：這就是接下來的實驗了，大家敬請期待。

總之，別再抱怨自己有一張在人群裡無法被認出的大眾臉了，因為它可是能帶來他人對你的信任喔！

參考資料：

1. People trust typical-looking faces most  [Science Daily , December.16,2014]
2. Sofer, C., Dotsch, R., Wigboldus, D. H., & Todorov, A. (2014). What Is Typical Is Good The Influence of Face Typicality on Perceived Trustworthiness.Psychological science, 0956797614554955.