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國際性科學傳播與軟實力

蔡明燁
・2012/02/02 ・3562字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 630 ・十年級

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軟實力代表的是一個國家/地區/城市/組織的價 值體系,能夠吸引外界越多的肯定與認同,軟實力就越強,國際聲望也越高;反之軟實力就弱,聲望也低。軟實力價值體系的建立,不完全在於你說些什麼,而在於你怎麼說、怎麼做…

科學無國界,然而科學傳播卻可以分成「國內」和「國際」等兩大研究區塊──以針對國內受眾所做的科學傳播而言,科學傳播與科學教育(尤其是大眾科學教育)無疑有著密切的關聯,有時甚至很難在科學傳播與科學教育之間劃出明確的界線,例如科學博物館、科學展覽等,便是最明顯的例子;另一個區塊是以國際社 會為對象的科學傳播,而在這個層面上,科學傳播的教育意涵或許減少了,無形中卻也增添了至少兩個新的使命,其一是成為對外宣揚本國科學成就的展示窗口,其二是透過吸引外資或促進跨國合作等管道,提高科學發展的經濟價值,例如世界各國的科學園區,在某個程度上便都帶有科學外交(science diplomacy)的功能與色彩。

新竹科學工業園區@維基
新竹科學工業園區@維基

遠在「軟實力(soft power)」這個名詞成為近來政治與傳播學界的熱門話題以前,國際性科學傳播早已是世界各國展現國力的重要工具之一,例如法國人在1886年送給美國人的自由女神像,便是科學外交的經典傑作,跟1889年在巴黎世界博覽會中完成的艾菲爾鐵塔一樣,都是法國建築工程師艾菲爾(Alexandre- Gustave Eiffle)的作品,既向世人宣示了美、法兩國堅定的友誼,更炫耀著法國融合了建築、美學和技術的多元科學文化。艾菲爾鐵塔保有「世界第一高」的頭銜達 41年之久,直到紐約在1930年建造了克萊斯勒大廈(Chrysler Building),不過艾菲爾鐵塔的建築智慧與優雅的造型,迄今仍是全世界吸引了最多遊客的收費性建築,同樣的,自由女神像也已被世人公認為美國自由精神的象徵。

冷戰時期美國和蘇聯互爭雄長,比拼的不僅是軍事武裝的硬實力,也比意識型態(資本主義VS. 共產主義)和文化造詣(電影、文學、藝術等)的軟實力,因此當蘇聯搶先美國一步,在1957年成功發射出第一顆繞著地球軌道運行的人造衛星Sputnik 時,對以「科學超級強國」自詡的美國人來說,當真有如晴天霹靂,不但一百八十度扭轉了他們先前認為蘇聯人「無知」的錯誤偏見,刺激了美國當局卯足全勁發展 航太科技,並在接下來的數十年裡致力提升美國民眾的科學素養,於是一方面有了美國太空總署(National Aeronautics and Space Administration,簡稱NASA)1958年的成立、太空人阿姆斯壯(Neil Armstrong)在1969年登陸月球,乃至於Internet隨後的誕生,另一方面也加快了科學教育的進程,兼且拓寬了科學傳播的發展幅度。

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無可諱言,科學的「內容」本身(例如某種發明或技術)倘若缺乏深度,以此為根底的科學傳播無論是面向國內或國際,都將只是一種空洞而無太多意義的活 動而已;然而反過來看,如果沒有科學傳播──特別是對國際性科學傳播──的需求和壓力的話,國家機器不見得會在關鍵時刻挹注各種寶貴的行政資源,傾全力培 育科學人才、開發相關的智慧財產,也所以從這個角度說,國際性科學傳播毋寧是促進某些科學領域長足發展的一項重要動力。

在今天這個分工日益精細、國際關係漸趨複雜而微妙的世界裡,如要充分發揮國際性科學傳播的影響力,除了有必要加強整合科技、社會與人文知識的穿領域 科學教育理念,提高本國科學研究的創意和質量外,也有必要對「軟實力」的概念做進一步的掌握,以便發展出更完整、更前瞻也更具成效的公眾外交(public diplomacy)策略。

科學成就、文化資產、經濟財富、教育水平和體育表現……等,都是一個國家展現軟實力的籌碼,但並不等於這個國家的軟實力,例如台灣近幾年來特別喜歡打美食牌,可是一桌美味的台灣小吃本身並不代表台灣的軟實力,重點在於這些具有素民特色的籌碼是如何被運用的?展現出什麼樣的生活心態?釋放出了甚麼訊 息?

軟實力代表的是一個國家/地區/城市/組織的價值體系,能夠吸引外界越多的肯定與認同,軟實力就越強,國際聲望也越高;反之軟實力就弱,聲望也低。 軟實力價值體系的建立,不完全在於你說些什麼,而在於你怎麼說、怎麼做,例如中東很多國家因為石油量產,經濟富裕,可是除了錢滾錢以外,政權紀錄惡劣,自 然就稱不上有什麼軟實力;又如中國政府開始致力扶植電影工業,當張藝謀的《英雄》在2002年成為第一部由大陸主導的全球性華語電影時,確實提升了中國的軟實力,並非基於《英雄》的故事內容──事實上,電影本身強調武力統一、歌頌獨裁霸主的訊息引人質疑,在某個程度上反倒為中國的軟實力扣分──而是因為本 片證明了中國電影環境無論人才、資金、技術和美學品味皆已到位,可以拍得出和好萊塢抗衡的主流電影。不過隨後十年間,當中國影壇只一味注重類似的大堆頭鉅片時,此類作品華而不實、缺乏新意的問題卻一再暴露出背後體制的缺陷,包括創作自由的侷限、電影市場的失衡……等,也所以拍片的投資雖然愈益龐大,對中國軟實力的強化卻未成正比。

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運用150多萬支回收寶特瓶,以低碳建築工法完成了一座碳足跡歸零的永續性綠建築,成為全世界最環保的塑膠展覽館之一。(圖片來源﹕ MY LIU@Flickr)
運用150多萬支回收寶特瓶,以低碳建築工法完成了一座碳足跡歸零的永續性綠建築,成為全世界最環保的塑膠展覽館之一。(圖片來源﹕ MY LIU@Flickr)

台北市在2010年舉辦國際花卉博覽會,提供了寶島在國際上展現民間活力的重要契機,從整個規劃到展出的過程中,主辦單位是否在各方面都善用花博的 平台為台灣創造更多的軟實力,達成在國際社會上的宣傳效果,可謂見仁見智,不過標榜環保意識的主展館「環生方舟(EcoARK)」,運用150多萬支回收 寶特瓶,以低碳建築工法完成了一座碳足跡歸零的永續性綠建築,成為全亞洲、乃至全世界最環保的塑膠展覽館,透過國家地理頻道(National Geographic Channel)《偉大工程巡禮》(Megastructures)的介紹,堪稱近年來台灣國際性科學傳播的亮點,尤其是紀錄片不避諱衝突與爭議的敘事手 法,強調了從設計草圖到建築施工,每個步驟都是老建築師與年輕新血之間在專業、品管、創意上的拔河比賽,不但增強了節目的可看性,也不著痕跡地突顯了台灣 民間科技人才輩出、長江後浪推前浪的勃勃生機。

從【台灣環生方舟】的案例中,在此我想提出三個思考點:一、國際性科學傳播的推動,固然往往有軟實力的背後動機,但在實際操作上,卻必須回歸「科學無國界」的本質,讓科學歸科學,政治歸政治,否則一但被受眾當成是政治傳播(propaganda)時,無論在可信度與傳播效益上都將大打折扣;二、環生 方舟之所以具有高度的國際性與國際科學傳播的價值,因為它所標榜的環保意識是全球共通的議題,換句話說,台灣如果希望獲得國際的關懷,便需要關懷國際,放 眼台灣之外的全球脈動與世界萬象,才能真正與國際接軌;三、電視紀錄片固然是國際性科學傳播的重要途徑,但是否還有其他的傳播管道值得一試,以期發揮多管 齊下的加乘功效呢?或許穿領域科學傳播的作用之一,便是提倡科學家與傳播人的共同思考,在彼此的激盪中,擦撞出傳統思維以外更靈活、也更多元的傳播智慧吧?
蔡明燁博士特地提供了網路廣播版本,搭配文章閱讀,絕對讓你我都收穫良多!
International Science Communication and Soft Power (國際性科學傳播與軟實力) (mp3)
參考資料:

Cole, Devin (8 November 2011) ‘Diplomacy meets science in Boston’, The Boston Globe (http://www.boston.com/business/blogs/global-business-hub/2011/11/when_diplomacy.html).
Nye, Joseph (2008) The Powers to Lead: Soft, Hard and Smart. Oxford: Oxford University Press.
Rawnsley, Gary (2011–2012) Public Diplomacy and International Communications blog (http://wwwpdic.blogspot.com/).
Zheng, Chenguang (3 January 2012) ‘How to build up China’s soft power’ radio broadcast, CRI English.com (http://english.cri.cn/7146/2011/12/31/1942s674081.htm).
國家地理頻道《偉大工程巡禮》系列紀錄片 (2011) 【台灣環生方舟/Megastructures: EcoARK】。
蔡明燁(26/10/2011)“跨科際科學傳播:科技、社會、人文的撞擊與對話”,跨科際對話平台(http://case.ntu.edu.tw/shs/?p=6888)。

原刊載於 東西交叉口跨科際閱讀

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蔡明燁
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蔡明燁,英國里茲大學傳播研究所研究員。

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ECU: 汽車大腦的演化與挑戰
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/07/02 ・3793字 ・閱讀時間約 7 分鐘

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本文與 威力暘電子 合作,泛科學企劃執行。

想像一下,當你每天啟動汽車時,啟動的不再只是一台車,而是一百台電腦同步運作。但如果這些「電腦」突然集體當機,後果會有多嚴重?方向盤可能瞬間失靈,安全氣囊無法啟動,整台車就像失控的高科技廢鐵。這樣的「系統崩潰」風險並非誇張劇情,而是真實存在於你我日常的駕駛過程中。

今天,我們將深入探討汽車電子系統「逆天改運」的科學奧秘。究竟,汽車的「大腦」—電子控制單元(ECU),是如何從單一功能,暴增至上百個獨立系統?而全球頂尖的工程師們,又為何正傾盡全力,試圖將這些複雜的系統「砍掉重練」、整合優化?

第一顆「汽車大腦」的誕生

時間回到 1980 年代,當時的汽車工程師們面臨一項重要任務:如何把汽油引擎的每一滴燃油都壓榨出最大動力?「省油即省錢」是放諸四海皆準的道理。他們發現,關鍵其實潛藏在一個微小到幾乎難以察覺的瞬間:火星塞的點火時機,也就是「點火正時」。

如果能把點火的精準度控制在「兩毫秒」以內,這大約是你眨眼時間的百分之一到千分之一!引擎效率就能提升整整一成!這不僅意味著車子開起來更順暢,還能直接省下一成的油耗。那麼,要如何跨過這道門檻?答案就是:「電腦」的加入!

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工程師們引入了「微控制器」(Microcontroller),你可以把它想像成一顆專注於特定任務的迷你電腦晶片。它能即時讀取引擎轉速、進氣壓力、油門深度、甚至異常爆震等各種感測器的訊號。透過內建的演算法,在千分之一秒、甚至微秒等級的時間內,精準計算出最佳的點火角度,並立刻執行。

從此,引擎的性能表現大躍進,油耗也更漂亮。這正是汽車電子控制單元(ECU)的始祖—專門負責點火的「引擎控制單元」(Engine Control Unit)。

汽車電子控制單元的始祖—專門負責點火的「引擎控制單元」(Engine Control Unit)/ 圖片來源:shutterstock

ECU 的失控暴增與甜蜜的負荷

第一顆 ECU 的成功,在 1980 年代後期點燃了工程師們的想像:「這 ECU 這麼好用,其他地方是不是也能用?」於是,ECU 的應用範圍不再僅限於點火,燃油噴射量、怠速穩定性、變速箱換檔平順度、ABS 防鎖死煞車,甚至安全氣囊的引爆時機……各種功能都交給專屬的 ECU 負責 。

然而,問題來了:這麼多「小電腦」,它們之間該如何有效溝通?

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為了解決這個問題,1986 年,德國的博世(Bosch)公司推出了一項劃時代的發明:控制器區域網路(CAN Bus)。你可以將它想像成一條專為 ECU 打造的「神經網路」。各個 ECU 只需連接到這條共用的線路上,就能將訊息「廣播」給其他單元。

更重要的是,CAN Bus 還具備「優先通行」機制。例如,煞車指令或安全氣囊引爆訊號這類攸關人命的重要訊息,絕對能搶先通過,避免因資訊堵塞而延誤。儘管 CAN Bus 解決了 ECU 之間的溝通問題,但每顆 ECU 依然需要獨立的電源線、接地線,並連接各種感測器和致動器。結果就是,一輛汽車的電線總長度可能達到 2 到 4 公里,總重量更高達 50 到 60 公斤,等同於憑空多載了一位乘客的重量。

另一方面,大量的 ECU 與錯綜複雜的線路,也讓「電子故障」開始頻繁登上汽車召回原因的榜首。更別提這些密密麻麻的線束,簡直是設計師和維修技師的惡夢。要檢修這些電子故障,無疑讓人一個頭兩個大。

大量的 ECU 與錯綜複雜的線路,也讓「電子故障」開始頻繁登上汽車召回原因的榜首。/圖片來源:shutterstock

汽車電子革命:從「百腦亂舞」到集中治理

到了2010年代,汽車電子架構迎來一場大改革,「分區架構(Zonal Architecture)」搭配「中央高效能運算(HPC)」逐漸成為主流。簡單來說,這就像在車內建立「地方政府+中央政府」的管理系統。

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可以想像,整輛車被劃分為幾個大型區域,像是車頭、車尾、車身兩側與駕駛艙,就像數個「大都會」。每個區域控制單元(ZCU)就像「市政府」,負責收集該區所有的感測器訊號、初步處理與整合,並直接驅動該區的馬達、燈光等致動器。區域先自理,就不必大小事都等中央拍板。

而「中央政府」則由車用高效能運算平台(HPC)擔任,統籌負責更複雜的運算任務,例如先進駕駛輔助系統(ADAS)所需的環境感知、物體辨識,或是車載娛樂系統、導航功能,甚至是未來自動駕駛的決策,通通交由車輛正中央的這顆「超級大腦」執行。

乘著這波汽車電子架構的轉型浪潮中, 2008 年成立的台灣本土企業威力暘電子,便精準地切入了這個趨勢,致力於開發整合 ECU 與區域控制器(Domain Controller)功能的模組化平台。他們專精於開發電子排檔、多功能方向盤等各式汽車電子控制模組。為了確保各部件之間的溝通順暢,威力暘提供的解決方案,就像是將好幾個「分區管理員」的職責,甚至一部分「超級大腦」的功能,都整合到一個更強大的硬體平台上。

這些模組不僅擁有強大的晶片運算能力,可同時支援 ADAS 與車載娛樂,還能兼容多種通訊協定,大幅簡化車內網路架構。如此一來,車廠在追求輕量化和高效率的同時,也能顧及穩定性與安全性。

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2008 年威力暘電子致力於開發整合 ECU 與區域控制器(Domain Controller)功能的模組化平台 /圖片來源:shutterstock

萬無一失的「汽車大腦」:威力暘的四大策略

然而,「做出來」與「做好」之間,還是有差別。要如何確保這顆集結所有功能的「汽車大腦」不出錯?具體來說,威力暘電子憑藉以下四大策略,築起其產品的可靠性與安全性:

  1. AUTOSAR : 導入開放且標準化的汽車軟體架構 AUTOSAR。分為應用層、運行環境層(RTE)和基礎軟體層(BSW)。就像在玩「樂高積木」,ECU 開發者能靈活組合模組,專注在核心功能開發,從根本上提升軟體的穩定性和可靠性。
  2. V-Model 開發流程:這是一種強調嚴謹、能在早期發現錯誤的軟體開發流程。就像打勾 V 字形般,左側從上而下逐步執行,右側則由下而上層層檢驗,確保每個階段的安全要求都確實落實。
  3. 基於模型的設計 MBD(Model-Based Design) 威力暘的工程師們會利用 MatLab®/Simulink® 等工具,把整個 ECU 要控制的系統(如煞車),用數學模型搭建起來,然後在虛擬環境中進行大量的模擬和測試。這等於在實體 ECU 誕生前,就能在「數位雙生」世界中反覆演練、預先排除設計缺陷,,並驗證安全機制是否有效。
  4. Automotive SPICE (ASPICE) : ASPICE 是國際公認的汽車軟體「品質管理系統」,它不直接評估最終 ECU 產品本身的安全性,而是深入檢視團隊在軟體開發的「整個過程」,也就是「方法論」和「管理紀律」是否夠成熟、夠系統化,並只根據數據來評估品質。

既然 ECU 掌管了整輛車的運作,其能否正常運作,自然被視為最優先項目。為此,威力暘嚴格遵循汽車業中一本堪稱「安全聖經」的國際標準:ISO 26262。這套國際標準可視為一本針對汽車電子電氣系統(特別是 ECU)的「超嚴格品管手冊」和「開發流程指南」,從概念、設計、測試到生產和報廢,都詳細規範了每個安全要求和驗證方法,唯一目標就是把任何潛在風險降到最低

有了上述這四項策略,威力暘確保其產品從設計、生產到交付都符合嚴苛的安全標準,才能通過 ISO 26262 的嚴格檢驗。

然而,ECU 的演進並未就此停下腳步。當ECU 的數量開始精簡,「大腦」變得更集中、更強大後,汽車產業又迎來了新一波革命:「軟體定義汽車」(Software-Defined Vehicle, SDV)。

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軟體定義汽車 SDV:你的愛車也能「升級」!

未來的汽車,會越來越像你手中的智慧型手機。過去,車輛功能在出廠時幾乎就「定終身」,想升級?多半只能換車。但在軟體定義汽車(SDV)時代,汽車將搖身一變成為具備強大運算能力與高速網路連線的「行動伺服器」,能夠「二次覺醒」、不斷升級。透過 OTA(Over-the-Air)技術,車廠能像推送 App 更新一樣,遠端傳送新功能、性能優化或安全修補包到你的車上。

不過,這種美好願景也將帶來全新的挑戰:資安風險。當汽車連上網路,就等於向駭客敞開潛在的攻擊入口。如果車上的 ECU 或雲端伺服器被駭,輕則個資外洩,重則車輛被遠端鎖定或惡意操控。為了打造安全的 SDV,業界必須遵循像 ISO 21434 這樣的車用資安標準。

威力暘電子運用前面提到的四大核心策略,確保自家產品能符合從 ISO 26262 到 ISO 21434 的國際認證。從品質管理、軟體開發流程,到安全認證,這些努力,讓威力暘的模組擁有最高的網路與功能安全。他們的產品不僅展現「台灣智造」的彈性與創新,也擁有與國際大廠比肩的「車規級可靠度」。憑藉這些實力,威力暘已成功打進日本 YAMAHA、Toyota,以及歐美 ZF、Autoliv 等全球一線供應鏈,更成為 DENSO 在台灣少數核准的控制模組夥伴,以商用車熱系統專案成功打入日系核心供應鏈,並自 2025 年起與 DENSO 共同展開平台化量產,驗證其流程與品質。

毫無疑問,未來車輛將有更多運作交由電腦與 AI 判斷,交由電腦判斷,比交由人類駕駛還要安全的那一天,離我們不遠了。而人類的角色,將從操作者轉為監督者,負責在故障或斷網時擔任最後的保險。透過科技讓車子更聰明、更安全,人類甘願當一個「最弱兵器」,其實也不錯!

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2024 臺灣科普環島列車啟程 催生科學傳播新力量
PanSci_96
・2024/10/21 ・915字 ・閱讀時間約 1 分鐘

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「2024 臺灣科普環島列車」今(21)日自臺北火車站啟程,沿著西部幹線南下,將於 10 月 21 日至 26 日搭載全臺 202 所國小學生,展開 6 天的科普環島之旅。前副總統陳建仁、國科會主委吳誠文、數位發展部部長黃彥男、交通部臺灣鐵路公司副總經理賴興隆,美、荷、法、德、英國等駐臺代表、9 家車廂參與單位代表及師生們均蒞臨開幕式。

高中生成為科學傳播新力量 助力全臺科普教育

吳主委表示,自 2016 年以來,已連續 9 年舉辦科普環島列車活動,持續推動科學教育。今年活動規模擴大,火車將在 6 天內行經 17 個縣市、32 個站點,提供超過 300 項科學實驗,讓全臺學童能從小接觸科學。

更值得一提的是,近年來國科會積極邀請全臺高中學生,透過科學培訓後上車擔任「車廂關主」,帶領國小學童玩科普;高中生們由「知識接收者」轉為「科學傳播者」的角色,不僅加深其擔任小老師的使命感,也提升科學傳播、知識轉譯及組織規劃能力。

今年有 391 位來自全臺 18 所高中的學生參與培訓,其中 162 位為女學生,突破科技領域的性別刻板印象,展現女性在科學界的力量。這些科普小老師們將於 10 月 21 日至 26 日帶著全臺各縣市、鄉鎮國小學童學習更多有趣的科學實驗,為科普教育展開多面向的正循環。

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2024 年的科普環島列車很不一樣! 全民一起上列車、長知識

「2024 年臺灣科普環島列車」停靠站點及時刻表

今年臺灣科普環島列車首度開放全民上車體驗,活動開放報名迅速額滿,共有360位民眾參加,8節車廂搭載不同科技主題的特色實驗,包含今年最發燒的 AI 人工智慧、半導體、衛星通訊、以及與我們生活息息相關的隔震減震知識,都設計在車廂的科學實驗活動中,讓參與活動的學生、民眾能獲得最新最熱的科技知識。各車廂活動由台灣默克集團、友達永續基金會、瑞健醫療、ASM 台灣先藝科技、國家地震工程研究中心、數位發展部、緯創資通、聯華電子科技文教基金會和上銀科技等單位規劃設計。

國科會特別感謝各參與單位的支持與合作,讓此次活動更豐富多元。科普列車活動期間,在全國各地火車站及周邊地區也同時舉辦科學市集,歡迎各地民眾經過火車站時不要錯過難得的科學體驗機會!

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PanSci_96
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量子科技即將走入生活?最有趣的科學知識傳播 QuBear 量子熊,來了!
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2023/07/10 ・676字 ・閱讀時間約 1 分鐘

不知從什麼時候,「量子」取代了磁場、奈米,成了時興的名詞。特別是把量子與資訊兜在一起,無論是在科學或是科技上,都深具潛力。或許有一天,我們將打開以量子位元建構的量子電腦,透過量子演算法進行各種計算,並把資訊用量子傳輸的方式傳遞出去。

這樣的日子可能真的不遠了。

為了因應量子科技時代的來臨,行政院在 2022 年 3 月宣布成立「量子國家隊」,由 17 個產學研團隊組成,包含了通用量子電腦硬體技術、光量子技術、量子軟體技術與應用開發這三大領域。

「量子熊 QuBear」身為量子國家隊的推廣擔當,針對年輕世代學子,激發量子科學與科技的興趣與瞭解,將全力推動 Quantum PAY,以三大多元管道「Podcast、 Article、YouTube」進行知識傳播,內容類型含括播客、文章跟影音短片。量子熊 QuBear 除了打造線上平台,更製作多個 quantum PAY 學習模組,努力朝著建立量子熊的微學習平台,以及建構長遠的科學知識傳播生態圈的目標前進。

最後,你或許會好奇,量子熊的名字是怎麼來的?

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量子電腦的核心技術是量子位元 (qubit)。英文發音快一點,就跟 QuBear 有點相似,於是就裝個可愛,叫做量子熊啦!

記得看到量子熊時,幫忙按讚、訂閱,還有~開啟小鈴鐺~https://www.youtube.com/channel/UCkWM3vYaCd_VoPHQ1hrUdzA

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