洗手為什麼能預防疾病？
― 最早發現這件事的醫師，卻沒有人相信他
「回家要洗手」。這個現在看來理所當然的習慣，在大約180年前，就連醫師之間也不是常識。最早用數字證明洗手能救命的人，是一位在維也納醫院工作的年輕醫師。他發現的事實是：疾病的源頭「會搭著手被帶走」。
從外面回到家，你看看自己的手。沒有沾到泥土，也沒有油污。看起來很乾淨，於是你沒洗手就伸手去拿點心。
但是，這雙手剛才還摸過電車的吊環、門把和錢。眼睛什麼都看不到。
「看不見，卻是髒的」。這種想法本身，對古人來說很難接受。
洗手能預防疾病的理由，只有兩個
許多疾病，是因為看不見的微小生物（細菌或病毒）進入體內而引起的。它們自己無法移動到遠處，而是靠手碰過的東西，被帶到下一個被碰到的地方。
這些微小生物，會附著在皮膚的油脂和髒污上。肥皂能把那層油脂拆散，讓它浮在水中。接下來，流水就會把它帶離手部。
這兩點，現在在國小就會學到。可是，最早發現這件事的醫師，卻幾乎沒有同行理會他。故事就從這裡開始。
同一間醫院，死亡率卻相差3倍
1840年代，奧地利維也納總醫院設有兩個產科病房。當時，產後發高熱而死亡的「產褥熱」是一個重大問題。
在醫院工作的年輕醫師伊格納茲·塞麥爾維斯，注意到一件奇怪的事。由醫師與醫學生負責的第一病房，大約每10名母親就有1人死亡。由助產士負責的第二病房，則大約每30人才有1人。請看圖1右側的圖表，比較最左邊的兩根柱子。
鎮上的居民也知道這個差異。據傳，有些孕婦甚至哭著不願進入第一病房。許多醫師認為原因是擁擠或空氣不好，但兩個病房在同一棟建築裡，條件幾乎相同。
關鍵線索，來自一位同事的死亡
1847年，塞麥爾維斯的一位前輩醫師柯雷奇卡去世了。原因是在解剖時，被學生的手術刀割傷了手指。他的症狀，和死於產褥熱的母親們幾乎一樣。
塞麥爾維斯這時想到了兩個病房的差異。第一病房的醫師和學生，早上會先解剖遺體，然後直接診察產婦。助產士則不做解剖。他猜測，遺體上附著的「某種東西」殘留在醫師手上，進入了母親的身體。
1847年5月，他下令所有進入第一病房的人，都必須用含氯的水（漂白粉溶液）洗手。那是一種氣味強烈、會讓手變粗糙的溶液。但效果十分明顯。到了1848年，第一病房的死亡率降到約1.3%。即圖1最右邊的柱子。
塞麥爾維斯並不知道疾病的源頭是微小生物。他稱之為「遺體的微粒」。巴斯德和柯霍要到1860～1880年代才證明細菌會引發疾病。他在不知道機制的情況下，僅靠數字就得出了正確答案。
肥皂和流水，到底從手上洗去了什麼？
現在我們已經知道，塞麥爾維斯當時看不到的東西究竟是什麼。手部皮膚上，一直覆著一層薄薄的油脂膜。來自接觸物的細菌或病毒，就纏附在這層油脂和髒污上。光用水是沖不掉的，因為水會把油脂彈開。
肥皂的分子，一端親水，另一端親油。親油的那端會鑽進油脂膜裡，把周圍包圍起來形成小顆粒。顆粒外側是親水的，於是就隨著流水一起離開手部。
此外，感冒和流感病毒大多外層包著一層油脂膜。據信肥皂也能破壞這層膜本身。也就是說，洗手的主要作用與其說是「殺死」，更接近「剝離並沖走」。無論是搓揉還是沖水，兩者都不可或缺。
「醫師的手會傳播疾病」這個主張，等於是醫師自己承認自己是加害者。而且當時還沒有能解釋原因的機制。塞麥爾維斯後來離開了維也納，於1865年47歲時去世。他的想法要到後來細菌學研究有所進展，才被廣泛接受。
那麼，該怎麼做才好？
- 把肥皂充分搓出泡沫再搓洗只用水的話，油脂會被彈開，髒污容易殘留。
- 指尖、指甲、大拇指到手腕都要洗據說最容易洗不乾淨的地方，是指尖和大拇指根部。
- 至少搓洗20秒，再用流水徹底沖洗美國疾病管制與預防中心建議以20秒以上為標準。大約是哼完半首歌的長度。
總結
洗手能預防疾病，是因為看不見的病原體會搭著手被帶走，而肥皂和流水能把它從手上剝離並沖走。最早證明這一點的人，是一位在不知道機制的情況下，持續比較兩個病房數字的醫師。
看不見，不代表就是乾淨的。
洗手，是180年前由數字告訴我們的「生命的習慣」。
肥皂包覆油脂的機制，請見〈水和油為什麼不會混合？〉；細菌增生的速度，則在放了一晚的咖哩那篇文章有詳細解說。
- 在手掌上塗一點護手霜或食用油，再均勻撒上約半小匙的肉桂粉之類的粉末。
- 先照平常的方式，只用水洗10秒。接著把肥皂搓出泡沫、搓洗20秒後再沖掉。
- 兩次之後，分別在明亮的地方比較指尖、指甲周圍和大拇指根部是否還殘留粉末。
粉末是代替細菌的「標記物」。你會發現只用水洗時，粉末容易和油脂一起殘留下來。皮膚敏感的人請避免這個實驗。
想深入了解的人 ― 術語、公式、與教科書的連結從國中理化到大學專業科目，會明確標示這是哪個程度的內容
- 國中國中理化會學到的範圍
- 高中高中「生物」「化學」會學到的範圍
- 高中＋高中的進階內容，或教科書專欄程度的內容
- 大學高中不會教、屬於大學專業科目（流行病學、微生物學）的內容
- 研究中連大學也還不當作「定論」教授、研究者目前仍在探討的內容
國中術語：這個現象是有名字的
- 產褥熱：產後因產道等傷口感染細菌而引發的感染症。在沒有抗生素的時代，是會危及生命的疾病。
- 界面活性劑：同一個分子上同時具有親水部分和親油部分的物質。是肥皂和清潔劑的主要成分。
- 接觸感染：病原體透過手或物品，從人傳給人。洗手主要防止的就是這條傳播途徑。
國中高中用公式確認：洗手一年救了多少位母親
根據塞麥爾維斯留下的數字，來估算死亡率，以及洗手救下的人數。
| 用符號表示 | p ＝ D ÷ N ， S ＝ N × ( p前 − p後 ) |
| 用文字表示 | 死亡率 ＝ 死亡人數 ÷ 生產數。救下的人數 ＝ 生產數 ×（洗手前死亡率 − 洗手後死亡率） |
| 公式的由來 | 這就是流行病學中「率」的定義本身。假設同一人數分別以洗手前的率和洗手後的率死亡，兩者的差，就是因洗手而減少的死亡人數（可避免的人數） |
| 符號 | 意義與單位 |
| N | 生產數（件） |
| D | 死亡的母親人數（人） |
| p | 死亡率（比例，無單位） |
| S | 估計因洗手而救下的人數（人） |
| 第一病房的生產數（1841〜1846年共6年） | 20042 件 |
| 同期死亡的母親人數 | 1989 人 |
| 第二病房的死亡率（同期間） | 約 3.38 % |
| 洗手後第一病房的死亡率（1848年） | 約 1.27 % |
| 洗手前第一病房的死亡率 | 1989 ÷ 20042 ≒ 0.0992 |
| 是第二病房的幾倍 | 9.92 ÷ 3.38 ≒ 2.9 |
| 洗手後下降的死亡率（%） | 9.92 − 1.27 ＝ 8.65 |
| 每年的生產數 | 20042 ÷ 6 ≒ 3340 |
| 每年估計救下的人數 | 3340 × 0.0865 ≒ 289 |
③ 換算成實際感受，光是開始洗手，單單一個病房一年就少了約290位母親死亡。相當於每年都保住了好幾個班級的國小學童人數。
高中高中＋肥皂的分子，與氯的作用
高中肥皂是脂肪酸的鈉鹽，具有長鏈碳氫化合物（親油端）與羧酸離子的頭部（親水端）。濃度升高時，分子會聚集形成「微胞」，將油脂包入其內側。
高中＋塞麥爾維斯使用的漂白粉（含次氯酸鈣）溶液，會藉由氧化作用破壞微生物的蛋白質等成分。相對於肥皂是「剝離並沖走」，氯的作用則是「破壞」。由於對手部刺激性強，現在的醫院主要使用酒精類手部消毒液。
大學比較與驗證 ― 流行病學的思維方式
比較兩個群體的比率，並逐一排除造成差異的原因，塞麥爾維斯的方法，形式上與後來的流行病學基本做法相同。比率之比稱為「相對風險」，比率之差稱為「可歸因風險」，上述計算中的2.9倍和8.65個百分點即屬此類。疾病由微生物引起的想法稱為「病原菌說（細菌說）」，由巴斯德和柯霍的研究確立。全院維持洗手效果的措施，現在被世界衛生組織整理為「手部衛生」方針。
📖 延伸閱讀：塞麥爾維斯的生平與記錄（日文維基百科） ／ 產褥與產褥熱（日文維基百科）
研究中目前還不完全清楚的事
- 要洗多少秒才足夠。 雖然有20秒、40秒等標準，但依髒污種類與洗法不同，去除效果差異很大，最適合的時間目前仍在研究中。
- 酒精不易對付的病原體。 像諾羅病毒這種不具油脂膜的病毒，據說酒精效果較差。該在什麼場合使用肥皂、什麼場合使用酒精，研究仍在持續進行。
- 與手上原本存在的菌群的關係。 皮膚上也住著有保護身體作用的細菌。過度洗手或肌膚受損會如何改變這些菌群的作用，這個領域還有很多未知之處。
也就是說，本文的內容也是「目前已知範圍內的說明」。就像塞麥爾維斯在不知道機制的情況下找到正確答案一樣，科學有時會在搞懂「為什麼」之前，先找到「該怎麼做」。
與教科書的連結（依程度分類）
| 程度 | 科目・單元 | 本文對應位置 |
|---|---|---|
| 國中 | 理化・生物的身體構造、微生物 | 理由1・疾病源頭由手傳播的內容 |
| 高中 | 化學・油脂與肥皂 | 肥皂分子包覆油脂的機制 |
| 高中＋ | 化學・氧化還原 | 氯溶液破壞微生物的作用 |
| 大學 | 流行病學・微生物學 | 相對風險、病原菌說 |
| 研究中 | 感染管制學・皮膚微生物 | 洗手時間、使用區分、皮膚常在菌 |
| ― | 與生活的連結 | 回家後、用餐前、上完廁所後的洗手 |
- Ignaz Semmelweis, The Etiology, Concept, and Prophylaxis of Childbed Fever（1861年，英譯 K. Codell Carter, 1983, University of Wisconsin Press）
- 日文維基百科「伊格納茨・塞麥爾維斯」(イグナーツ・ゼンメルワイス)
- 世界衛生組織（WHO）・World Hand Hygiene Day
- WHO Guidelines on Hand Hygiene in Health Care（2009年，世界衛生組織）
- Sherwin B. Nuland, The Doctors' Plague: Germs, Childbed Fever, and the Strange Story of Ignác Semmelweis（2003年，W. W. Norton）
※本文為一般大眾的科普解說。文中數值為幫助理解機制的參考估算值。歷史數值依當時的記錄而定，不同資料可能略有差異。若對身體狀況有疑慮，請諮詢醫療機構；傳染病流行期間，請遵循衛生主管機關及地方政府的指示。