【Gene思書齋】迷失在腦海中停不下來的人

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

部分病人出現「特殊的偷竊行為，卻找不到任何理由或動機」。現在，偷竊症的案例遠少於強迫症，而相較於一般在商店中順手牽羊的小偷，偷竊症患者的年紀通常比較大，而且就像妥瑞氏症患者一樣，他們在偷竊前備感焦慮，偷竊後反而鬆了口氣。類似的疾患還有購物癖（或稱強迫購買症），它曾於一百年前短暫出現在精神醫學的教科書中。

另一項帶來極大困擾的衝動控制疾患是拔毛症。顧名思義，就是患者經常拔自己的頭髮，一旦到了東禿一塊、西禿一塊的地步，他們就會用假髮遮住。拔毛症患者所拔的通常是頭髮，但也有人偏好拔睫毛或陰毛，有些患者甚至完全沒察覺到自己的行為：一名因嚴重拔毛症而接受治療的男子，某次開車的時候低頭一看，赫然發現儀表板上竟然布滿自己的頭髮。有些患者則會吃毛髮：一名三十四歲的土耳其熟女連吃了十年的頭髮，最後醫生不得不動手術，取出塞滿她胃部的髮球。髮球一旦超過胃的負荷而被擠進腸道，就是醫師所說的「毛石腸梗阻症候群」，俗稱「長髮公主症候群」，名字源自格林童話《長髮公主》，但這個症狀可是會致命的。

還有一種疾患叫做「摳皮症」，患者不斷摳抓皮膚上的斑點、結痂等凸起或瑕疵，一天可以抓上好幾個小時，就連睡覺時也一樣。約有三分之一的摳皮症患者，甚至會吃掉自己摳下來的碎屑；部分患者還會用細針、大頭針、刮鬍刀和除針器等工具輔助。這些舉動都可能導致極為嚴重的後果。美國東部有名男子曾將患有摳皮症的妻子緊急送醫，因為他一回到家，看到妻子脖子上有個血淋淋的大傷口，看起來活像是彈孔，直覺以為她身受槍傷。

他的妻子聲稱脖子上有顆粉刺，動不動就會用指甲摳抓。那天，她拿了支鑷子來摳粉刺，甚至往皮膚下挖、深入皮下組織，最後碰到了肌肉；她用鑷子夾著自己的肉，一次又一次向下摳，差點就刺穿了頸動脈。萬一真的到了這種地步，她勢必會因失血過多而死亡。

這名女子是會計師，腦筋很好又口齒伶俐，各方面都十分正常，唯一的問題就是摳皮症。她對自己的皮膚外觀十分在意，簡直到了妄想的地步。她從四十四歲開始出現摳抓的毛病，而令她備感挫折的是，所有諮詢過的醫生都不了解她；對她來說，摳抓的動機並不是要傷害自己，而是要去除皮膚上的瑕疵。她會指著自己的臉，堅稱某塊皮膚有異狀，而且不承認自己有任何誇大；事實上，她身上所有的瑕疵，全都是自己狂抓腿部、手臂和臉部所留下的傷疤。

強迫症光譜上最令人煎熬的症狀，應當是「身體畸形恐懼症」。這個症狀會讓人過度在意外表的缺陷，通常是不滿意自己的樣子，但有時候是挑剔別人的容貌（所謂的「身體畸形恐懼投射症」）。這類患者的男女比例相當，多半是在意自己臉上或頭部的瑕疵，就算是一點點皺紋，他們都能當成難看無比的畸形。他們每天會花好幾個小時，強迫執行特定的儀式，可能是反覆檢查鏡中的自己，或者刻意上好幾層妝。這些患者多半認為自己外表的缺陷會嚇到其他人，有人甚至把自己關在家裡；即使出門，也要戴上假髮、帽子、墨鏡等配件，或是走路要維持特定姿勢；有些人只要經過商家或汽車的窗戶，就一定要照一下鏡子；還有人會把家裡所有的鏡子都蓋上毛巾。大部分患者都要再三確定自己外貌正常才能安心，且約有四分之一的患者會出現自殺的念頭。

不過，這種恐懼症並不新奇。早在一八九一年，義大利精神科醫師恩里科．摩瑟利就接手過類似病例，他說：「病人在日常生活中，會忽然萌生對身體畸形的恐懼，無論是說話、讀書或吃飯到一半，隨時隨地都可能出現這種念頭。」根據統計，目前約有一％至二％的人口罹患這種疾病。但是就跟強迫症一樣，患者本身羞於啟齒，再加上醫生不夠敏銳，導致診斷出來的病例比實際上要少。身體畸形恐懼症患者往往把真正的想法藏在心裡，因為怕別人會嗤之以鼻，批評他們虛榮或自戀；在臨床上，這些患者也比強迫症患者更容易被判定為妄想，因為他們較不會認知到自己的念頭或行為有多麼荒唐。

有人會把身體畸形恐懼症和「肢體健全認同障礙」混淆。所謂的肢體健全認同障礙，指的是身體健全的人覺得多了一隻手或一隻腳，因此會要求醫師幫自己截肢；如果醫師拒絕動手術，患者就會試著用斧頭、菜刀或自製的裁切器來完成心願。

如果腦袋浮現的擾人念頭跟外表無關，而是跟健康有關，那就有可能是「慮病症」。就像我們會形容某人「有點強迫症的傾向」，這個症狀也已經脫離了原本的臨床定義。許多人以為，慮病症患者就是對鼻塞和咳嗽等小毛病大驚小怪，或者一頭痛就擔心長了腦瘤。

這種症狀聽起來好像不嚴重—還讓人覺得有點蠢，但是真正的慮病症患者在日常生活中所受的煎熬，其實並不亞於強迫症患者：對罹病的焦慮轉變成執念，再用繁複冗長的強迫行為去壓抑。他們會自己量體溫、脈搏和血壓，反覆檢查自己的吞嚥能力、追蹤尿液和排便情況，並留意疑似癌症的腫塊。有些患者本來健健康康，但身體經過百般折騰後，反而出現變化或不適。他們也需要獲得別人的安撫才能放心，包括親朋好友、醫師、專家、醫院專線、網友等等。強迫症是源於內心的念頭，慮病症則沉溺在身體的感受，並將影響加以誇大。

厭食症和暴食症等飲食疾患，同樣有與強迫症明顯相同之處。重複出現的強烈念頭，迫使患者採取特定的行為模式來減少焦慮，譬如拒絕進食或吃個不停，隨之而來的就是催吐或劇烈運動等強迫行為。其中，刻意壓抑念頭似乎是關鍵所在。暴食症患者很厭惡自己的飲食習慣，努力克制卻不得要領，反而更容易出現暴食的行為。厭食症患者的執念和強迫行為則可能無關食物或體重，包括想把東西對稱排列等非理性的欲望。

本文摘自泛科學2015四月選書《停不下來的人：強迫症，與迷失在腦海中的真實人生》，究竟出版社出版。

俄國小說家托爾斯泰深知，人類的理智無法趕走不想要的念頭。他小時候會跟哥哥和妹妹玩個遊戲：世上有個叫「螞蟻兄弟會」的祕密社團，有許多美好的事物等待成員發掘，而入會的唯一條件就是必須站在房間角落，而且不能想到北極熊。但無論再怎麼努力，托爾斯泰和其他兄妹都辦不到。

同時代的杜斯妥也夫斯基也知道北極熊的事。他在一八六三年出版的《冬記夏日印象》中寫道：「努力讓自己不去想北極熊，北極熊卻像詛咒一般，無時無刻不在腦中。」百年後，杜斯妥也夫斯基的這段話，出現在美國雜誌《花花公子》的一篇文章中，當時還是心理系學生的丹尼爾．維格納剛好讀到。

維格納後來成了哈佛大學心理學家。二○一三年七月，他因運動神經元疾病過世。他生前負責管理哈佛大學的「心理控制實驗室」，最為人知的莫過於「白熊實驗」，足以解釋為什麼我們在騎腳踏車時，即使看到前方路面有洞，還是會騎進洞裡去，也能說明為何禁忌的愛戀總是最具快感；而足球員罰球時，為什麼越不想踢向守門員，越容易事與願違。

二○○九年，維格納在聲譽卓著的《科學》期刊上發表一篇文章，標題為〈思想、語言和行為為何沒有最壞，只有更壞〉。從重點來看，他的研究說明了擾人的念頭為什麼在侵入腦袋後就揮之不去，以及為什麼有些人特別不易擺脫這些念頭，並提及執念產生的過程。

德州聖安東尼奧市的三一大學距離阿拉莫要塞不遠，與北極熊根本八竿子打不著；不過在一九八○年代，維格納在這裡以科學方法，請部分學生重現托爾斯泰的實驗：他們必須努力不去想白熊。

學生很快就發現，要不想到白熊實在太難了；另一組學生的任務則相反，必須盡可能想著白熊，白熊也就不斷在腦海中浮現（維格納要他們按鈴，方便記錄白熊出現的次數）。讓人意想不到的是，當維格納把兩組的任務交換，原本努力不去想白熊的學生，現在完全不用刻意去想，腦袋就源源不絕地冒出白熊，次數多於原本要刻意想著白熊的那組。

經過後人多次重複實驗，都得到類似的結果。想壓抑討人厭的念頭雖然不是沒有可能，但要做到真的有夠困難；而且越用力壓抑，等到不需要壓抑時，念頭反而出現得越頻繁。心理學教科書指出，這就是壓抑念頭產生的反彈效應，許多心理學家稱為「白熊效應」：費盡心力趕走煩人的念頭，只會強化它反撲而來的力道。

套句愛爾蘭名作家王爾德的話，如果你「什麼都能抗拒，但就是抗拒不了誘惑」，就會明白要壓抑念頭根本就是難上加難；曾試過戒菸或節食的人，想必也點滴在心頭。渴求和欲望隆隆作響，就像白熊在外頭拚命拍門。

說來真是諷刺，越是壓抑想法，它越會反撲，這足以說明許多不尋常的行為。例如，最努力鞭策自己戒菸的人，通常是最難成功的那個。我們的大腦一旦被執念入侵，就會把它解讀成渴望，於是癮君子越抗拒香菸，內心的渴望也就越加倍放大。研究顯示，戒菸一再失敗的人，確實比較容易壓抑自己的想法。暴飲暴食的胖子也是一樣，他們極力抗拒巧克力或洋芋片，但對零食的欲望反而有增無減。而如果在睡前刻意壓抑某個念頭，它就很可能在夢中出現。

為什麼會這樣呢？根據大腦的理論，白熊效應主要牽涉兩種運作機制。第一種是「分神」，也就是為了不想到白熊，我們必須找個替代品，例如回憶早餐吃了什麼。但在這之前，我們要知道自己想躲開什麼念頭，所以大腦為了確定目標就是「白熊」，必須刻意想起牠，偏偏這又是我們最初想避開的。第二種是「監控」，用來確定目標已經消失，也就是腦中不再出現討厭的白熊。這種機制會在潛意識中自動執行，所以不需要耗費心力。

分神（也就是壓抑念頭）和監控是完全相反的，因為分神需要刻意為之，所以無法持續太久。心理學家認為，因為監控較不花力氣，運作時間較長，使得我們的大腦持續尋找目標。結論就是：刻意抗拒厭惡的念頭，只會讓它出現得更加頻繁。

這不代表我們無法趕走侵入腦袋的想法—至少會有短暫的效果。利用別的事情分散注意力，不讓腦袋閒下來，基本上就很有用了，但問題在於：很難維持太久。德國滑雪好手馬庫斯．瓦斯邁爾頂多只能撐三分鐘—這已經足以創下世界紀錄了。

本文摘自泛科學2015四月選書《停不下來的人：強迫症，與迷失在腦海中的真實人生》，究竟出版社出版。