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寶可夢抓膩了?用 QRcode 抓真實植物寶貝

oeo
・2016/10/19 ・4639字 ・閱讀時間約 9 分鐘 ・SR值 544 ・八年級

文、圖/ oeo;白流蘇|中興森林學研究所畢業

「如果沒有人在觀察,世界是否存在?」——物理學大師約翰.惠勒。

如果沒有人在感知,森林是否存在?

如果沒有人在大地遊戲,人類是否有存在的意義?

今年八月,炙熱的夏天,原本不出門或不喜歡運動的宅男宅女,突然間全都聚集在家裡附近的公園、馬路邊,這些人有一個共通點:低頭滑手機。這年頭低頭族已是常態,但人潮突然大量聚集在某一地點低頭的現象還是頭一次出現。原來,是任天堂開發一款新遊戲「Pokémon GO」(精靈寶可夢)在台灣上線了,圓了許多玩家引頸企盼的抓寶夢,也讓七、八年級生的童年回憶「神奇寶貝」再度引發熱潮。

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這款遊戲結合神奇寶貝圖鑑與地圖,突破「宅在家玩遊戲的刻板印象」,必須走出戶外才能抓寶提升經驗值。從事森林與生態教育推廣工作多年,使用智慧手機並非教育項目首選,但行動科技普及的生活環境中,科技來自人性,人們為了更好的生活品質,發展「雲端網路」與「行動科技」結合,都是為了「親近世界」、「交流感通」。此時,我們不禁好奇,除了神奇寶貝、虛擬寶物,對於真實生活中生物資源這類真正的生態寶貝——以植物為例,是否能透過科技協助,有更多更廣的認識與資訊的應用?

相信親生物、學自然的人很多都有「山林綠境就是最鮮活的教室,自然天地就是最精彩的博物館」的觀念甚至信念,此現象歷史悠久且範圍廣大,但很多尚處在「意識」層面,真正於知識與技術的開發、整合及應用其實仍屬草創階段,方興未艾。例如博物館學中的經營理念與技術,如何將作品物件與參訪動線做最精緻的設計與規劃;又如森林遊樂區或公園內的樹木,如何讓前來吸收芬多精的旅人了解與認識,除了靜態的解說牌之外,還可以用什麼形式呈現?到戶外抓虛擬寶貝之餘,何不趁機認識一下當地的生態環境與植物呢?

現有植物解說、管理系統亟待升級

現今植物解說牌材料所費不貲,但內容常以簡陋形式呈現。(作者提供)
現今植物解說牌材料所費不貲,但內容常以簡陋形式呈現。(作者提供)

在現有的植物導覽媒體、解說看板與標記系統中,常存在各有利弊的現象,如解說牌內容文字落落長或粗略敘述兩極化、看起來是高級材質製作的解說牌經過風吹雨淋已搖搖欲墜不敷使用;另外許多森林遊樂區提供團體預約專人導覽解說服務,但仍須達到人數門檻才能成行,等待集結人數的時間就消耗吸收解說知識的慾望,亦可能不滿一定人數就無法擁有專人導覽,因此錯失許多獲得新知的機會。

用 QRcode 做新的解說牌

因此,我們注意到近年二維條碼(QRcode)的製作與讀取成本已經非常低廉且普及便利,手機等行動設備與網路雲端科技也是日進千里。國立苗栗農工森林科杜加維老師自民國 101 年開始指導一群熱衷森林教育與生態保育的學生,利用專題學習、專業課程與課餘時間,以 QRcode 掛牌結合網路解說影音發展「生態保育行動解說 QRcode 系統」並於 102 年起執行應用、推廣,至今邁入第五年度,進展順利。這個系統突破傳統靜態解說牌的呈現方式,解說影音帶有生動情境的意向,讓接收訊息者較易進入狀況,且無須預約導覽,只要拿起手機掃描 QRcode 即可觀看解說內容,可能遠比真人解說來得精彩豐富。

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QRcode 植物解說牌。圖/作者提供
QRcode 植物解說牌。圖/作者提供

除了導覽之外,這個系統亦建立一種以植栽、樹木為記錄、調查、保育、管理的基點,如將來要知道某一森林的樹木生長,可從系統中獲取資訊,當然此系統需具備長期可擴充與可更新性,有新的生長就即時從系統中做修正與記錄。運用 QRcode 的好處是它只需要一個 3 cm x 3 cm 的面積即可秀出條碼,供人掃描,在建置時也具有便利性及即時性,可以一次攜帶上千張的 QRcode 解說牌幫樹木「掛牌」,比起傳統豎立大型解說看板來得簡單與輕便。QRcode 解說牌小巧簡樸、製作成本低廉,建置後不太需要擔心財產管理問題;使用者又可免費下載掃描軟體使用,對應到現今提倡環保、保育教育的顯學,何嘗不是一種具體實踐呢?

所以,這個系統是怎麼建立起來的呢?

「生態保育行動解說 QRcode 系統」建置流程為調查某一地點的物種並蒐集資料、開始拍攝解說影片、修改影片並將影音上傳至網路雲端、將影片網址製作專屬 QRcode 牌,列印護貝剪裁穿孔穿線、再將 QRcode 牌掛置於目標物種上即完成建置,此外,師生經營團隊亦成立網路相關平台,投入後續擴增、改善工作,主要網路平台名稱與網址如下:

一、生態保育行動解說QRcode系統

生態保育行動解說 QRcode 系統網誌。圖/作者提供
生態保育行動解說 QRcode 系統網誌。圖/作者提供

將解說影音上傳至 Youtube 網站,並建立整合植物物種解說影片與使用回應的網誌。目前已初步完成苗栗農工校內植栽 82 科 275 種近 400 株的解說建置,852 株生長與保育管理建置,對應於雲端資源,主要再分為兩個子系統,一者為影音解說系統,一者為生長與保育管理系統(樹木生長紀錄網)。

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二、樹木生長記錄網

為實踐於山野地況及森林環境,特地於苗栗獅潭和興林場實行樣區設置,且以生長與保育管理系統為主,並做為樹木生長與保育管理的網誌,經過三年多的建置與更新,目前已完成林木 20 科 600 餘株掛牌、記錄樹種、胸高直徑、樹高、枝下高與材積等資料的設立,且持續增設與擴大中。此系統促進森林地面調查與長期監測方法系統化與數位資料化的落實,直接、間接也就提昇了科學科技探究、森林保育與管理之功效。

在森林裡設立一定面積的樣區座森林資源調查與監測。圖/作者提供
在森林裡設立一定面積的樣區座森林資源調查與監測。圖/作者提供
實際到實習林場進行樹木胸高直徑生長調查。圖/作者提供
實際到實習林場進行樹木胸高直徑生長調查。圖/作者提供
利用森林資源調查的資料製作QRcode解說牌,為日後追蹤樹木生長紀錄建立資料庫。圖/作者提供。
利用森林資源調查的資料製作 QRcode 解說牌,為日後追蹤樹木生長紀錄建立資料庫。圖/作者提供。

三、「生態 QRcode 行動解說保育網」臉書社團

經營團隊也透過建立臉書社團「生態 QRcode 行動解說保育網」與使用者交流,若有學校或機關團體有意自行現場建立樹木解說掛牌,也可透過這個社團與經營團隊聯絡,免費下載樹種解說 QRcode 表使用。目前已有近 300種樹種,持續增建中。

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在一次苗栗縣教師研習(104 年度精進教學能力計畫)的分享後,參與的教師就表示願意拓展此一系統,並連結史地人文與藝術領域的內容,成為社區生態與環境教育的據點。

此外,每當我們看到一些山林路標、指示標物、解說標牌甚至登山綁帶時,,就會引發我們去思考如何增進其內容、效用與改善其形式、結構。我們也嘗試將這些指標與我們的「生態保育行動解說 QRcode 系統」,做初步比較分析。例如近年在林務局轄下森林遊樂區或自然步道,可以看到一些解說牌或非常簡單的樹種掛牌(以下以八仙山森林遊樂區為例),我們嘗試暫掛上相同樹種的 QRcode 掛牌,在未增加材料花費與製作成本的情況下,解說內容(影音)與應用連結卻著實增加。

生態保育行動解說牌QRcode(右)與原掛牌(左)比較。圖/作者提供。
生態保育行動解說牌 QRcode(右)與原掛牌(左)比較。圖/作者提供。

其他校園與綠境部分,目前此系統正式公告推廣範圍為苗栗、台中的中小學,而實際上,學生親身前往建置單位則以新竹、苗栗的中小學與少數私人機構為主,兩年多來有記載者已包括 30 處中小學與私有綠地,總計高達上百種數千株的植物解說建置。

至森林遊樂區進行系統推廣前置勘查與試驗。圖/作者提供
至森林遊樂區進行系統推廣前置勘查與試驗。圖/作者提供

還能做什麼?

經營團隊持續投入「生態保育行動解說 QRcode 系統」建置已經數年光景,不過整個統的潛在發展空間實屬龐大平台與計畫,目前的發展仍處於草創階段,還有許多不足之處。例如掛牌的方式與條碼的規格、造型、材質還有非常多的改進空間。雲端的管理、資料的整合在此系統中扮演至為關鍵的角色,以學生群為主的經營團隊單單是在影片上傳雲端與搬遷、公共帳號密碼管理、系統維護與更新工作交接上產生傳承延續問題。而目前系統還存有很大一部分定位在學校教學活動,所以學生為解說影片拍攝與製作主體具有相當程度的效益,但若考量長遠的發展與大規模的應用,解說影片的拍攝品質與製作水準仍非常需要更多專業與持續性的投入及提昇。

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結合行動科技感知生物、認識生境的終極標示條碼,其實就是生物、生境的自身密碼,這也是我們小小研發團隊近年的努力投入方向,例如以葉脈紋理數位資料辨識樹種為主題,探究成果陸續發表於全國科展、專題競賽、相關期刊與科普網站,也獲得初步成果與肯定。但在目前可行階段,「生態保育行動解說 QRcode 系統」仍是一種「實惠」的推行方案。

「改一點,好很多」是「生態保育行動解說 QRcode 系統」建置的重要理念之一,例如從解說設備與服務的經濟評估觀之,從成本而言,一個解說成本單價 0.5 元和 50 元的差異會造成整體發展(例如環境教育、生態測計)方向上成與敗的天壤之別,相對的,從效益而言,一處可提供的解說或記錄據點是 10 個亦或是 100 個也會造成截然不同的規模效益。

當行動科技、網路應用蓬勃發展的今日,我們除了享受這些進步帶來的便利與益處,但在現實社會上也必須面對它帶來的副作用與反撲的衝擊與隱憂,像是眾多「數位移民與原民」過度執迷於虛擬世界與物質享樂的偏狹負面現象,不重視真實世界的生態,若未在此時代洪流中站穩腳步,我們將面臨什麼樣的世界?若我們認同從物質文明過渡至生態文明的進程,那當物聯網(Internet of Things,IoT)觀念與技術沸沸揚揚、方興未艾的當今,是否也該為未來姑且稱之為生聯網(Internet of Lives,IoL,可參考〈生聯網前傳〉一文)的建構有所著力?

生態保育、教育、研究本是無遠弗屆,生生不息的,期望將來的「地球居民」對於生活周遭的環境生態都有非常豐富而活絡的感知交流。對應到近期為之瘋狂的寶可夢遊戲,走出戶外,雖是虛擬抓寶遊戲,但從遊戲中也能感知與你一同抓寶的路人,進而體會真實環境,或許生態世界中的一草一花一樹,透過人類的遊戲,形成活的形象。

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德國狂飆運動時期思想家席勒(Schiller)所說:「只有當人是完全意義上的人時,他才遊戲;只有當人遊戲時,他才完全是人。」

當行動科技與穿戴設備的發展內容若能充分連結、融合具有生命、富涵生物資源的真實世界,並且不要「只有看見,卻沒有觀察」,進一步更要能感通道交與互惠共生的世界。我們以「生態保育行動解說 QRcode 系統」邁出簡陋粗破的一小步,卻欣喜分享這樣的大方向,更期待將來「生態保育行動解說 QRcode 系統」能結合地圖尋找樹木(生態)寶貝,並且不斷開展、精進投入與發揚。

  • 致謝:在此感謝國立苗栗農工「生態保育行動解說 QRcode 系統經營團隊」的熱心付出、森林科同仁支持、實習處林孟郁主任、羅家榮老師、林務局東勢林管處劉惠宜技士、森林科學生陳筠、陳昱廷、王嘉豪、劉怡秀、林冠宏、劉家翔、彭紫綺、陳姿妤、白軒寧、張宇婷、邱永貴、邱怡萍、李雅婷、秦子喬等歷屆專題經營小組與參與學生在各階段與實踐上的鼎力投入、資料提供與整理,方成此作。
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森林學研究所畢業 曾任台大創發社幹部(臉書社團 "創發社CAIV" 召集人 ) 某屆倪匡科幻獎得主 從事教育工作 科學科幻 自然生態 文藝創意 一切"豐富生命"的愛好者...

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AI 可以設計散熱,但誰敢讓它出貨?林唯耕談算力背後的物理現實
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/08/20 ・2819字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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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。

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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。

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 / 圖片:envato

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。

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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。

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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。/圖片:envato

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。

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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。

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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。

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