網路，讓「作品換成錢」的舊交易體系砍掉重練—《資訊分享，鎖得住？》

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 / 馬丁．魯維克 (Martin J.S. Rudwick)
• 譯者 / 馮奕達

滅絕，確有其事

截至十八世紀晚期，對於相關證據有第一手經驗的博物學家們，已經有了心照不宣的共識──地球歷史的整體時間跨度，必然大幅超越前幾代人信以為真、當作常識的區區幾千年。不過，在這一段剛拓展開來的深時間跨度中究竟發生什麼事，始終五里霧中。學者們探勘、描述了歐洲好幾個地方的岩層堆疊，顯示在一段起初並無任何生命存在的期間（以第一紀岩層為代表）之後，是另一段海中充滿大量生物的時期（以第二紀岩層為代表，其中經常有豐富的化石），而人類一直到最後一刻才出現在舞台上（顯然完全沒有任何化石代表他們）。可是，就連這種粗略的地球深歷史輪廓，都帶有不確定與爭議。就說布豐吧，他把這段歷史擴張成《創世紀》中創世敘事的世俗版本，但他的說法建立在薄弱的證據上，很容易被人當成純屬想像的科幻小說。德呂克根據大量的證據，主張在相對晚近的過去曾發生一場獨一無二、斷裂性的「鉅變」；但是，由於他把這場「鉅變」跟挪亞洪水的故事畫上等號，像赫頓等拒絕採用任何宗教文獻、不接受自然常態發展會有這種例外偏差的人，便會強烈否認他。赫頓等於同時拒斥布豐以截然不同的「紀元」構成的序列，以及德呂克的戲劇性晚近「鉅變」；他反而主張地球是一架平順運轉的自然「機器」，類似的「世界」不斷重複循環，始於永恆，終於永恆。

即便因為所有這類整體觀太自不量力、太不成熟而姑且不論，但其他博物學家的研究──在尺度上沒那麼宏大，但在田野調查方面通常做的比較透徹──在重建更可靠的地球深歷史時，成果也相當有限。尤其是，他們的圖像對於生命本身是否真有任何發展的歷程（除了姍姍來遲的人類以外），仍莫衷一是。深海發現的「活化石」意味著任何顯而易見的早期生命歷史序列，或許都只是根據對現今世界不夠充分的知識所推導的假象。例如較深、較古老的第二紀岩層中有豐富的菊石與箭石，較年輕的地層則無，但這或許只是跟牠們在當時與現在的深海棲息地位置有關。說不定，牠們並未完全滅絕。除非生物滅絕確實是自然世界經常發生的情況，否則就不能把化石當成大自然可靠的「錢幣」或「遺跡」，作為地球深歷史早期階段的可信證據。偏偏人們對滅絕一事完全無法確定：所有紀錄詳實的滅絕案例，都能歸結於人類近期的所作所為，知名案例如印度洋模里西斯島（Mauritius）上面不會飛的渡渡鳥。何況人類的本能會強烈懷疑這類大自然中生物滅絕的真實情況，無論是猶太──基督教有神論中慈愛應人的神，或是啟蒙自然神論中幾乎非位格性的至高存在，既不會也不能允許任何受造的物種走向滅絕，除非是因為罪惡的行為，或者是因為人類粗心之過。

因此，對於任何想了解久遠過去的嘗試，滅絕問題都是關鍵。正因為如此，骨頭化石才會在一八○○年前後成為博物學家注意力的焦點。「俄亥俄動物」的化石對這件事沒有決定性的影響，因為就算實際上跟任何已知哺乳類完全不同，但這種動物說不定仍然以「活化石」的樣貌，生活在北美洲或中亞未經充分探索的內陸。不過，要是能證明還有其他化石骨頭跟任何現存物種截然不同，完全滅絕的說法就會更為有力。所以，化解這種不確定性的最大希望，就在於比較化石與現今動物的骨頭，而且要調查得更細緻，檢視的物種範圍也要更大。

有一位博物學家在恰到好處的地點與時間做了這件事，事實證明他也有這一行需要的絕佳天分。法國大革命最血腥的階段恐怖統治結束後不久，年輕的喬治．居維葉（Georges Cuvier）獲得任命，成為自然歷史博物館的下級職員。自然歷史博物館才剛經歷「民主化」，從君主制舊政權底下由布豐專斷管理的巴黎學會中脫胎換骨。人在館中的居維葉得以接觸世界上最好的動物學標本蒐藏，這對於比較化石與現今物種來說，可能是最好的資料庫了。他抵達巴黎後不久，法蘭西學會（此機構取代了舊有的皇家科學院，就像自然歷史博物館的情況）便收到了若干版畫，畫的是西屬美洲出土、不久前在馬德里拼成的化石骨頭。居維葉把這些骨頭跟世界各地現存的哺乳類相比較。他提出驚人的主張：最接近這種動物的是現存的樹懶與食蟻獸，而這些他後來分類為「貧齒類」（edentates）的哺乳類動物，可是比化石骨頭小得太多了。這暗示著他稱之為「大懶獸」（Megatherium，意即「巨獸」）的動物恐怕已經滅絕了，畢竟牠體型這麼巨大，如果現今尚存，人在南美洲生活或工作的歐洲人必然會聽到消息。就像「俄亥俄動物」，「大懶獸」是自然史研究逐漸使用全球資源的絕佳實例，只是實際上仍幾乎都侷限在歐洲式的解讀。

幾乎在同一時間，居維葉仔細分析了猛獁象的化石骨頭與牙齒，跟現存的大象比較，從而強化了自己的論證。他很幸運，館方恰好獲取了相關的新標本，那是從荷蘭掠奪來的文物（法國在不久前的革命戰爭中征服了荷蘭）。居維葉證實印度象、非洲象是截然不同的物種。更有甚者，他還宣稱猛獁象與兩者完全不同。他主張其間的差異之大之徹底，就跟（打個比方）山羊跟綿羊一樣；這些差異無法只歸諸於年齡、性別或環境的影響。布豐主張在西伯利亞發現熱帶哺乳類動物遺骸一事，證明全球正逐漸冷卻，但居維葉的發現卻嚴重打擊了他的說法。此外，動物屍體是被巨大海嘯型態的大洪水從熱帶掃到西伯利亞的另一種說法，可信度也大受影響。假如猛獁象確實是不同的物種，說不定找到骨頭的地方就是牠生存的地方，意即非常能適應當地至今依舊的嚴寒氣候。這一點不久後便得到證實，有人在西伯利亞凍土中發現猛獁象骨架，連厚重的皮毛一起保存了下來。居維葉相信，這種比較解剖學的事實「就我看來，證明在我們的世界之前，還存在一個被某種災難摧毀的世界。」他來到巴黎之前就讀過德呂克的著作，這位老鴻儒的看法──「過去世界」因為猛烈的自然「革命」而與現今世界斷裂──仍清清楚楚迴盪在他心裡。

居維葉隨後研究「俄亥俄動物」，斷定牠其實跟大象或猛獁象完全不同，應該另立一個新的屬，他命名為「乳齒象」（mastodon，暗指其巨齒上乳房狀的突起物）。他進而主張在西伯利亞隨猛獁象一同發現的犀牛骨化石、巴伐利亞洞穴中找到的大型熊化石，以及從世界各地沖積層中找到的其他許多哺乳類化石，全都跟目前現存的相應物種不同（用今天的術語來說，他研究的是更新世巨型動物〔Pleistocene megafauna〕）。法蘭西學會意識到這項研究無與倫比的重要性，幫居維葉發表了一份聲明，呼籲博物學家與化石蒐藏家能把進一步的標本，或者至少是精確的素描寄來給他。縱使當時正值世界上第一場全球戰爭（編按：指十九世紀初的拿破崙戰爭），國際間仍慷慨響應，讓他得以大幅擴充相關標本的資料庫，他也穩定發表科學論文，分析一個接著一個的哺乳類化石，各自與現存最接近的相應物種做比較。

居維葉採取精準的科學研究策略，把研究焦點擺在大型陸生動物遺骸上，因為這些物種的後代（要是有任何「活化石」存在的話）很難視而不見。就算牠們生活在各大洲未經探索的偏遠地帶，大型動物就是不太可能躲過注意；即便博物學家還沒有親眼見到活體，牠們也很可能出現在獵人的報告，甚或是原住民口耳相傳的傳說中。居維葉體認到，自己支持生物滅絕屬實的論點，只能靠機率加以證明。他能證明這些化石與現存任何物種之間有別，只要這樣的化石數量愈多，該物種就愈有可能真已滅絕（居維葉的研究在一八一二年完整發表，同年還有一部同等重要的數學機率巨作出自他的老同事皮耶──西蒙．拉普拉斯（Pierre-Simon Laplace，他讓機率的概念廣為人知，影響深遠）。他的論據要靠累積，隨著他對各種化石骨頭的細緻分析發表得愈來愈多，其主張也更形穩固。

居維葉在博物館的一位同事誇獎他，說他在科學舞台上就像「雨後春筍」。年輕歸年輕，他還是很快就成了巴黎首屈一指的鴻儒之一；雖然連年戰亂，但巴黎仍然是科學世界無庸置疑的中心。他在比較解剖學上有著無與倫比的知識，讓他得以重建哺乳類化石的骨架，即使手邊有的只不過是一大堆分散的化石骨頭也難不倒他（他並未如後來的傳說那樣，宣稱自己有能力只靠一根骨頭就能重建整隻動物的樣貌，他只有說自己在情況不錯時，能辨認出這骨頭屬於哪種動物）。他對於動物身體結構與功能間關係的深度認識，更是讓他有能力推斷（幾乎跟辨識骨頭時一樣信心滿滿）這些已成化石的哺乳類動物過去如何生活、移動，以及長什麼樣子。聖經中有個段落，先知以西結在異象中見到滿是枯乾骸骨的平原。居維葉暗自援引這個典故，宣稱自己能讓化石骨頭復生，至少是在腦海中；他還用打趣的口吻說，自己可沒有神奇號角之助。他「復活」這些動物，就跟他家隔壁、博物館園區中動物園的動物一樣有生命力。居維葉等於豐富了德呂克「過去世界」的概念，讓裡頭多了一間迅速拓展的動物園，住著此前未知的各種哺乳動物，其中許多有著驚人的大小，而且全數都已滅絕。即便有更多的「活化石」現身（有是有，但情況稀少），也愈來愈難用牠們為化石和現有物種之間的差異做出全面的解釋。至此，人們已經把滅絕當成自然世界確實會發生的事情。化石因此可以當成「過去」的可靠見證，而過去與現在截然不同。深歷史確實是個陌生的國度。

• 作者／蔡宇哲、潘怡格

小美：「好想吃雞排啊，但吃了就減不了肥了！」
小明：「好想耍廢啊，但明天就要考試了！」
小美：「天啊，生活中的誘惑真是太多了，怎麼辦？」

你是不是也常陷入這樣的天人交戰中呢？事實上，我們每天都會面臨許多誘惑，如果要抗拒這些誘惑，我們需要有強大的「自制力」，也就是抑制內心衝動的能力。

自制力對人們與社會來說非常重要，因為它可以幫助我們省錢、保持健康的生活方式、和平的解決激烈的爭論、以及達成自己的理想；相反的，若是缺少了這個能力，就有可能對自己與社會造成不利後果，例如：藥物濫用、犯罪、暴力等問題。

不過說來簡單，但是怎麼克服心中的小惡魔呢？

相信大家一定有過一種經驗，就是當自己陷入這樣的兩難時，心中好像會出現一個小天使告訴你：「忍一下就過去了」、「加油，再堅持一下」、「不行，我應該起床了！」。

許多人相信這種內心的聲音跟自我控制間有強大的連結，不過，若真如此，它是如何運作的呢？要怎麼跟自己對話才能有最好的效果呢？

我們用內在聲音就能控制自己？

心理學家愛莉賽爾‧杜利特（Alexa Tullett）想了解內心的聲音對自制力的影響，而她的作法是藉由阻隔內心的聲音，來看看人們的自我控制能力是否會變弱。

研究者邀來 37 位參與者，他們需要藉由電腦來完成一個測驗，研究者告訴他們：「當螢幕上出現黃色方框時，就要按下按鈕，若看到紫色方框時，就不能按下按鈕」。同時所有人會被隨機分成語音組與空間組，語音組在進行測驗時，必須一直複誦同一個單詞，例如：「電腦」；空間組則是需要在進行測驗時，用自己的非慣用手劃圈圈。

語音組因為一直在重複說話，因此就無法出現內在聲音，而空間組雖也會分心，但內在聲音還能運作。

這個測驗困難的地方在於黃色方框出現的機率高很多，這樣每個人按多了就會習慣要按鈕。但是當螢幕出現紫色方框時就不能按，所以就必須適時的克制自己不按下按鍵，這就是一種自我控制能力的展現。

結果發現，當語音組參與者不能運用內在的聲音去控制行為時，他們按錯或是錯過的比例都很高。

研究者認為人們可以運用內在的聲音來提醒自己不要犯錯，一旦內在聲音也沒有辦法提醒時，舉止就會變得比較衝動，而無法有效的控制自己的行為。

你試過在心裡跟自己對話嗎？從這個研究知道，這樣的自言自語具有很重要的作用，訓練我們的自我控制能力，來抵抗生活中的各種誘惑。

所以不妨在生活中保留一點時間讓自己跟自己對話，久了以後養成習慣，不只會更了解自己，也能夠更有自制力。

用對方法，我們也能提升自我控制力

我們要怎麼做才能保持高度的自我控制呢？以下提供幾點建議：

一、與自己對話

無論是疲累時告訴自己繼續堅持下去、還是半夜想吃一份炸雞排時，告訴自己別再吃了，亦或是快被別人激怒時，告訴自己不要爆發。當我們能夠習慣性傳遞訊息給自己，便能慢慢的訓練出高度的自制力，有意識的控制自己的行為。

二、擁有充足的睡眠

很多人可能都忽略了，睡眠對自制力的影響相當大。當處於缺乏足夠的睡眠（少於六小時）時，大腦的運作效率就會下降，這樣不僅使得自我控制能力不佳，連帶創造力與對抗壓力的能力也會減弱。

人們常會說睡眠不足的人比較容易生氣，就是這個道理，因為缺乏睡眠就難以控制自己的情緒反應。因此，不要輕易熬夜，擁有充足的睡眠，才能為自己的目標長期奮戰。

三、培養運動的習慣

規律的運動也是一個提高自我控制力的好方法，有研究指出每個禮拜運動三次，自制力就有明顯的提升。不要再幫自己找藉口了，每個禮拜固定一兩天去慢跑，或是跟朋友打打籃球，甚至只是多走路，都是很好的方式，對自己的健康也有幫助呢！

想要提升自我控制能力，傾聽內在的聲音只是其中一種執行的方式，重點是我們是否能一次又一次的付諸行動，成功抵抗誘惑。若可以把握住上面幾個要點，那麼就可以讓自己更有效率的完成目標，掌控自己的生活囉！

——本書摘自《用心理學發現微幸福》，2019 年 11 月，幼獅文化出版。