蔓越莓能對抗泌尿道感染

本文由 高柏科技 合作，泛科學撰文

林唯耕剛回台灣任教時，曾在清華大學的實驗室裡用一立方公分的「氨」做實驗。沒想到氨氣意外洩漏，那股刺鼻的氣味瞬間瀰漫整棟大樓，引來眾多師生抗議。

「從此以後，我再也不敢在實驗室裡用氨了。」他在《思想實驗室》的訪談中，帶著笑意回憶這段往事。

這段插曲聽來像是一則工程師的寓言：在理論模型中，氨是太空熱控系統的理想介質；但在現實的辦公大樓裡，它首先是逼人逃竄的臭味。公式本身沒有錯，但現實世界永遠比公式更複雜——它包含了人、成本、風險，以及必須為後果負責的工程師。

高柏科技技術專家、清華大學榮譽退休教授林唯耕 ，曾任職於美國 OAO 工程部熱流組，深耕電子構裝散熱與熱管技術多年。隨著 AI 浪潮席捲全球，他鑽研一輩子的老問題再次被推向科技產業的核心：當晶片運算速度無止境攀升，那股伴隨而生的熱，究竟該往哪裡去？

熱不會讀新品發表會

科技巨頭在發表會上熱衷於談論大型語言模型、GPU 規格與驚人的算力。這些詞彙在投影片上光鮮亮麗，彷彿進步毫無邊界。然而，每一次數位運算都紮實地發生在實體晶片上。晶片會發熱、材料會疲勞老化，一旦設備過熱，系統便會降頻保護。在物理現實面前，再動聽的發表會敘事也必須低頭。

回顧個人電腦發展早期，晶片幾乎不需專屬散熱元件。隨後，鋁製鰭片、風扇、熱管到均溫板逐一登場。這段歷程常被視為技術升級，其實更像是對空間的極限勒索：晶片功率翻倍，發熱源的面積卻沒變大，機箱空間也不可能無限擴張。

林唯耕指出，散熱設計的核心只有三要素：功率、熱源面積與空間限制。他舉例，在標準的 1U 機箱中，若發熱面積約為三十乘三十毫米，氣冷系統在達到八百瓦時就會面臨瓶頸。這並非固定的物理常數，而是取決於空間、面積與氣流的動態平衡。最現實的代價在於，風扇轉速提升的背後，是噪音、電力損耗與空間占用。

因此，「液冷技術」的興起並非單純為了追求酷炫，而是算力密度提升後的必然選擇。它能更精準地帶走晶片廢熱，卻也將新的挑戰帶入機房：漏液風險、流道堵塞、材料相容性，以及維運時的難度。工程的進步，本質上鮮少是徹底消滅問題，更多時候是選擇一組「比較值得承擔」的新問題。

太空教他的，不是把答案搬回地面

太空熱控工程之所以迷人，是因為它剝奪了地球上最常見的散熱工具。在真空宇宙中，沒有空氣能讓風扇製造對流；受光面溫度破百度，陰影處卻極度嚴寒。工程師必須純粹仰賴熱傳導、熱輻射，以及熱管與環路型熱管（LHP）來搬移熱能。

熱管運作的關鍵在於「相變」——液體蒸發時吸收大量潛熱，冷凝後重回循環。林唯耕比較了銅與水的熱傳導能力：在他設定的特定條件下，實心銅塊約能傳導 120 瓦的熱能；但若每秒有一立方公分的水發生蒸發相變，移熱量可瞬間拉升至 2.4 千瓦（kW）。他強調「每秒」的觀念，因為散熱談的是動態流動速率，而非靜態的冷卻魔法。

儘管如此，太空科技並不能直接套用到地面。太空元件因考量重量、功耗與維修難度，偏好無馬達幫浦的被動式設計；但地面 AI 伺服器面臨更高的熱負載與環境溫度，往往仍需幫浦驅動流量。當年那場「氨氣洩漏」事故正是最好的提醒：技術是否「先進」，與它是否「適合」當下的場景，始終是兩回事。

好論文，為什麼仍可能造不出好產品

學術研究致力於證明「可行性」，而工業現場則要求「可重複性」——不僅要能運作，還得確保每台出廠的設備都不漏水。林唯耕將此定義為「從 0 到 1」與「從 1 到 100」的差別。後者涉及良率、成本、公差與客戶信任。論文中那次最完美的實驗數據，在產線上往往未必管用。

他從不避談失敗。在高柏科技早期與學界合作時，也曾遇過實驗數據無法複製，或研究方向偏離產業需求。這未必是雙方努力不夠，而是彼此對「成功」的標準不同。為了解決這道鴻溝，高柏科技推動「柏苗啟航創新培育計畫」，每年投入逾千萬資金與成大、中山、台科大等校合作，並指派專業人才在過程中持續微調、校正，確保研發貼近產線現實。

他分享了近期一項液冷工質校正專案。團隊使用非侵入式的超音波流量計進行觀測，但由於儀器預設以「水」校正，換成其他化學流體後讀數便出現誤差。最初嘗試用幫浦壓差推算，卻發現缺乏重複性，數據甚至推導出不合理的蒸發率。最後團隊回歸基本面，改用秤重法搭配能量平衡進行交叉驗證，才讓數據成功收斂。

這個故事真正的價值不在於「產學雙贏」的口號，而在於那段不夠優雅的挫折：假設失效、數據混亂、方法砍掉重練。也正是在這種時刻，企業需要的不只是會算數的人才，而是能洞察研究何時「走鐘」，並有權力喊停、要求重來的關鍵決策者。

林唯耕坦言，過去在校園裡總認為「技術第一、成本第二」，進入商界後才驚覺行銷與信任關係往往才是關鍵。這番話雖然不如科技突破那樣動聽，卻是產品能否進入市場的殘酷真相。再卓越的散熱設計，若無法穩定生產或贏得客戶信任，也僅止於一份精美的報告。

AI 會給答案，誰來負責出貨？

訪談尾聲，主持人國威提出了一個時代難題：假設 AI 能在彈指間生成散熱架構、材料配方與流道設計，企業該選擇全面擁抱 AI 的速度，還是保留緩慢但穩定的工程驗證，以規避潛在的失效風險？

林唯耕拒絕落入二選一的框架。他的觀點是：兩者並存。AI 擅長處理資訊、生成草案；但工程師仍須實作原型，進行嚴苛的性能與可靠度測試，最終由人決定是否出貨。這並非盲目崇拜人類直覺，而是基於一項事實：AI 的資料庫裡，通常沒記載下一次「意外洩漏」或「材料疲勞」的細節，且模型永遠無法為量產結果擔負法律與商業責任。

在 AI 時代，最稀缺的未必是熟練下指令（Prompt）的人，而是具備這種能力的人：能預判答案可能在哪裡出錯、能設計實驗將問題「逼」出來，並且願意為最終的量產品質負起責任。

大眾習慣將雲端想像成輕盈、無重量的空間。但現實中，雲端是由龐大的機房架構而成，裡面裝滿了晶片、管線、泵浦與冷卻液。虛擬算力的每一次擴張，都會在實體世界留下發熱的足跡。散熱工程師的價值，就是不讓這筆物理帳單，被埋沒在光鮮亮麗的投影片背後。

陳建仁是公衛專家，意外成為中華民國副總統，2020 年卸任後又回到學術界，不過在此之前已經有多次當官的紀錄。身為應用科學的學者，又有擔任政府高官的經驗，切換於研究和公僕之間，讓他思索學到的事。

第一課：用受過的科學訓練，尋找影響系統的變量。

學者和官員，要考慮的層面很不一樣。研究者主要在意疾病有多嚴重，如何治療患者。部長則關心在什麼時候，如何投入資源治療，必需顧及公平、可能選項、可行性、財政預算。

陳建仁以台灣的肝炎舉例。住在偏遠地區的人，很難常常前往醫學中心，所以要設置基層小單位。針對特定疾病編列獨立的固定預算，並不明智；治療上，反病毒療程很貴，但是肝臟移植和癌症治療更是如此。另外也調整政府的決策結構，如建立長期的國際合作，來針對棘手的關鍵議題。

第二課：科學從來不足以帶來昌盛的社會，這需要的是信任、堅強的機構、社會凝聚力。

不能團結一致，便無法實施邊境管制、隔離、追蹤等有效的防疫手段。政府必需提供支持，例如補助低收入的人打疫苗、經濟支援餐廳、計程車司機等有需要的人。

• 延伸閱讀：集權卻不威權獨裁—台灣「辛辛納圖斯式」防疫

第三課：傳染病和汙染，影響可以持續幾十年，長期投資能獲得回報，不過當下行動必需迅速。

2003 年 SARS 入侵，台灣剛開始沒有做好準備，損失慘重。此時於主要醫學中心訓練一批人，再分別前往各地培訓基層，各自建立組織，2 週後便讓全台灣都採用同樣的標準。以同一套標準追蹤傳染源、尋找誰到過熱點很重要。由此建立的基礎，對台灣隨後出現的流行病也頗有貢獻。

每次當官結束回到學術，陳建仁的政府經驗都使他更關注疾病的早期階段：更多的預防、更快的檢驗、更少的治療時間。通常這意味著，快速而實用的診斷，以及疫苗。

要達到目標，需要考慮公衛計畫中的經濟和政治因素。若希望讓患者有效接受治療，必需注意執行治療的地點，患者需要支付的費用，以及令患者感到不方便和不舒服的原因。

1990 年代陳建仁還是台大的年輕教授，在對抗砷汙染時，首度學到這些教訓。當時他發現飲用水中有愈多砷，癌症與心血管疾病的發病率便會愈高。

陳建仁和環境健康專家、土木工程師、地理學家、經濟學家、律師等不同專家合作，根據資訊設定管制標準，降低飲用水中許可的砷含量。他原本想的很直接，許可含量當然是愈低愈好。接著他意識到，更貴的水費，也會對健康造成影響。

這次經驗令陳建仁見識到，科學和技術在促進人類福祉上的侷限，以及跨領域合作與共同創造的必要。他感覺幸運，有這麼多機會將經驗應用於服務同胞。

我們也感覺幸運。

• 本文轉載自 新公民議會《建仁經驗談：做研究與做官，看問題的視角不同》

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• 台灣如何面對全球大流行的 COVID-19？陳建仁談台灣的防疫經驗
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• B型肝炎疫苗的誕生，和臺灣的B肝「清零」計畫——臺灣大學醫學院倪衍玄院長專訪
• B 肝疫苗及台灣的肝炎聖戰——疫苗科學的里程碑（三）

參考資料

• Taiwan’s pandemic vice-president — from lab bench to public office and back

本文亦刊載於作者部落格《盲眼的尼安德塔石匠》暨其 facebook 同名專頁。

• 本文接續上一篇：倫理難道不重要？基因編輯的爭議性在哪？——《上帝的手術刀》（中）

與其說倫理，不如說嚴格的專業監管

說到這裡，僅是對「不傷害其他人類個體」這條看似毫無爭議的倫理「紅線」略作討論，我們就能立刻看到社會慣常的倫理觀在面對新鮮事物，特別是科學發展時的無力。正因為這樣，我想，我們應該先承認倫理觀本身的多元化和動態性，以期從中達成科學進步與倫理觀念的協調，而不是試圖在科學領域中畫出一條不許越雷池一步的絕對「紅線」來約束科學發展。

如果說利用倫理問題約束基因編輯技術很可能徒勞無功，甚至會導致開歷史倒車的話，那麼我們是否就應該允許和放任類似的技術迅速進入臨床實踐，為人類有目的地改造自身遺傳因子、修改和創造自己偉大時代的到來歡呼呢？也不是。與其說倫理，不如說監管。我的看法是：

涉及人類應用的技術時，必須在嚴格的專業監控和法律約束下進行。這是在以下兩個邏輯下得到的結論。

基因編輯的技術與社會風險

第一個邏輯是上述討論過的技術風險問題。和人類掌握的大多數技術一樣，基因編輯技術，包括 CRISPR／cas9 技術，仍存在大量的未知問題和技術風險。其中最為人所知的是基因編輯的脫靶問題：

在有目的地編輯某個基因的同時，可能會在基因體其他無關位置引入非特異性遺傳改變。

與藥物的「副作用」概念類似，基因編輯技術的脫靶問題帶來潛在的臨床風險。因此，就像所有用於人類臨床實踐的藥物、醫療器械和手術操作一樣，改變人類胚胎的基因也必須接受嚴格的專業監管，在確保安全性和有效性可控的前提下，才能進行大規模臨床實驗。

而考慮到人類胚胎操作的特殊性，監控機制還必須深入人類生殖細胞的獲取、培養、體外受精和子宮植入等各個環節，確保不會有非法獲取生物材料和隨意開始培育人類胚胎的可能。對於任何一種相關研究，我們都必須追問，科學家有沒有透過合法途徑取得人類胚胎？提供者是否知情同意把這些人類胚胎用於研究？科學家如何確保這些人類胚胎在實驗結束後被徹底銷毀，而不是又被放回母親的子宮？在學校和政府監管層面，人類胚胎的遺傳操作是否取得了相關許可，是否遵循對人類胚胎的操作指南和倫理要求？

只有所有相關的研究程式都得到嚴格的專業監管，我們才能做到盡可能規避技術風險，確保該技術不會在尚未成熟階段就進入臨床實驗。但是，僅僅進行倫理層面的疑問並不能幫助我們改善技術和管控技術風險。

第二個邏輯則是不少人曾指出的社會風險。儘管基因編輯技術仍存在巨大的技術障礙，奢談其大規模的臨床應用為時尚早，但人類胚胎基因編輯技術的確有被濫用的可能。最嚴重的潛在社會風險包括，基因編輯可能造就永久性的階級分化，基因編輯可能被希特勒這樣野心勃勃的人用來大範圍改造人類。

技術應用為時尚早，但我們絕不應該忽略這一潛在風險。

然而，有風險並不是禁止基因編輯技術的理由。事實上，單純禁止科學家合法研究某一項技術，往往會把相關技術研究推向暗處，造成更加難以監管的局面。在如何對待基因編輯技術的問題上，人類對原子能的和平利用應該說是一個不完美但可資借鑒的範本。限制關鍵技術細節外流，追蹤和控制關鍵實驗設備和原料流向，加強相關技術人員訓練，規範相關研究和應用機構的工作準則，應該能夠幫助我們大大降低技術進步帶來的社會風險。

科學改變世界，用開放的心態和嚴謹的監控來面對未來

青山遮不住，畢竟東流去。這句詩也許能代表科學進步在人類社會發展中的地位和意義。

也許自科學誕生的那一天起，人們對科學被誤用和濫用的恐懼就如影隨形。這種擔心並不全然是無本之木：一方面，科學進步確實馬不停蹄地改變人類的生活方式、思維習慣、社會結構乃至人類本身，對科學這種無堅不摧的力量的恐懼是自然而然的；另一方面，已有太多的歷史教訓告誡我們，尖端科學與技術成就一旦落入「壞人」之手將會造成多麼大的破壞。

然而，青山遮不住，畢竟東流去。

歷史的經驗告訴我們，人類對自身和對世界的認識與改造也許會停滯，但似乎從未被逆轉。在 21 世紀開頭的十幾年，我們已經見證了以鋅指核酸酶、「神話」核酸酶以及以 CRISPR／cas9 技術為代表的基因編輯技術發展，迅速降低了人類改造自身遺傳因子的門檻，為人類治療疾病、預防疾病乃至改善自身性狀開啟了一扇大門。

不管是恐懼也罷、抵觸也罷、歡迎也罷、漫不經心也罷，我們這個物種在進化數十億年之後，確實已經站在大規模改造其他生物乃至創造自身的門檻上。在這個很可能被載入史冊的關口，與其試圖用道德觀念和倫理批判延緩腳步，還不如用更開放的心態擁抱它，用最嚴格的監管管控它，讓新技術在進化成熟之後，讓人類更能認識和改善自己。

本文摘自《上帝的手術刀》，2019 年 1 月，大寫出版。