命中注定忘記你？ 淺談非遺傳性阿茲海默症

本文與 高柏科技 合作，泛科學企劃執行。

當我們談論能擊敗輝達（NVIDIA）、Google、微軟，甚至是 Meta 的存在，究竟是什麼？答案或許並非更強大的 AI，也不是更高速的晶片，而是你看不見、卻能瞬間讓伺服器崩潰的「熱」。

 2024 年底至 2025 年初，搭載 Blackwell 晶片的輝達伺服器接連遭遇過熱危機，傳聞 Meta、Google、微軟的訂單也因此受到影響。儘管輝達已經透過調整機櫃設計來解決問題，但這場「科技 vs. 熱」的對決，才剛剛開始。 

不僅僅是輝達，微軟甚至嘗試將伺服器完全埋入海水中，希望藉由洋流降溫；而更激進的做法，則是直接將伺服器浸泡在冷卻液中，來一場「浸沒式冷卻」的實驗。

但這些方法真的有效嗎？安全嗎？從大型數據中心到你手上的手機，散熱已經成為科技業最棘手的難題。本文將帶各位跟著全球散熱專家 高柏科技，一同看看如何用科學破解這場高溫危機！

運算=發熱？為何電腦必然會發熱？

這並非新問題，1961年物理學家蘭道爾在任職於IBM時，就提出了「蘭道爾原理」（Landauer Principle），他根據熱力學提出，當進行計算或訊息處理時，即便是理論上最有效率的電腦，還是會產生某些形式的能量損耗。因為在計算時只要有訊息流失，系統的熵就會上升，而隨著熵的增加，也會產生熱能。

換句話說，當計算是不可逆的時候，就像產品無法回收再利用，而是進到垃圾場燒掉一樣，會產生許多廢熱。

要解決問題，得用科學方法。在一個系統中，我們通常以「熱設計功耗」（TDP，Thermal Design Power）來衡量電子元件在正常運行條件下產生的熱量。一般來說，TDP 指的是一個處理器或晶片運作時可能會產生的最大熱量，通常以瓦特（W）為單位。也就是說，TDP 應該作為這個系統散熱的最低標準。每個廠商都會公布自家產品的 TDP，例如AMD的CPU 9950X，TDP是170W，GeForce RTX 5090則高達575W，伺服器用的晶片，則可能動輒千瓦以上。

散熱不僅是AI伺服器的問題，電動車、儲能設備、甚至低軌衛星，都需要高效散熱技術，這正是高柏科技的專長。

「導熱介面材料（TIM）」：提升散熱效率的關鍵角色

在電腦世界裡，散熱的關鍵就是把熱量「交給」導熱效率高的材料，而這個角色通常是金屬散熱片。但散熱並不是簡單地把金屬片貼在晶片上就能搞定。

現實中，晶片表面和散熱片之間並不會完美貼合，表面多少會有細微間隙，而這些縫隙如果藏了空氣，就會變成「隔熱層」，阻礙熱傳導。

為了解決這個問題，需要一種關鍵材料，導熱介面材料（TIM，Thermal Interface Material）。它的任務就是填補這些縫隙，讓熱可以更加順暢傳遞出去。可以把TIM想像成散熱高速公路的「匝道」，即使主線有再多車道，如果匝道堵住了，車流還是無法順利進入高速公路。同樣地，如果 TIM 的導熱效果不好，熱量就會卡在晶片與散熱片之間，導致散熱效率下降。

那麼，要怎麼提升 TIM 的效能呢？很直覺的做法是增加導熱金屬粉的比例。目前最常見且穩定的選擇是氧化鋅或氧化鋁，若要更高效的散熱材料，則有氮化鋁、六方氮化硼、立方氮化硼等更高級的選項。

典型的 TIM 是由兩個成分組成：高導熱粉末（如金屬或陶瓷粉末）與聚合物基質。大部分散熱膏的特點是流動性好，盡可能地貼合表面、填補縫隙。但也因為太「軟」了，受熱受力後容易向外「溢流」。或是造成基質和熱源過分接觸，高分子在高溫下發生熱裂解。這也是為什麼有些導熱膏使用一段時間後，會出現乾裂或表面變硬。

為了解決這個問題，高柏科技推出了凝膠狀的「導熱凝膠」，說是凝膠，但感覺起來更像黏土。保留了可塑性、但更有彈性、更像固體。因此不容易被擠壓成超薄，比較不會熱裂解、壽命也比較長。

OK，到這裡，「匝道」的問題解決了，接下來的問題是：這條散熱高速公路該怎麼設計？你會選擇氣冷、水冷，還是更先進的浸沒式散熱呢？

液冷與 3D VC 散熱技術：未來高效散熱方案解析

傳統的散熱方式是透過風扇帶動空氣經過散熱片來移除熱量，也就是所謂的「氣冷」。但單純的氣冷已經達到散熱效率的極限，因此現在的散熱技術有兩大發展方向。

其中一個方向是液冷，熱量在經過 TIM 後進入水冷頭，水冷頭內的不斷流動的液體能迅速帶走熱量。這種散熱方式效率好，且增加的體積不大。唯一需要注意的是，萬一元件損壞，可能會因為漏液而損害其他元件，且系統的成本較高。如果你對成本有顧慮，可以考慮另一種方案，「3D VC」。

3D VC 的原理很像是氣冷加液冷的結合。3D VC 顧名思義，就是把均溫板層層疊起來，變成3D結構。雖然均溫板長得也像是一塊金屬板，原理其實跟散熱片不太一樣。如果看英文原文的「Vapor Chamber」，直接翻譯是「蒸氣腔室」。

在均溫板中，會放入容易汽化的工作流體，當流體在熱源處吸收熱量後就會汽化，當熱量被帶走，汽化的流體會被冷卻成液體並回流。這種利用液體、氣體兩種不同狀態進行熱交換的方法，最大的特點是：導熱速度甚至比金屬的熱傳導還要更快、熱量的分配也更均勻，不會有熱都聚集在入口（熱源處）的情況，能更有效降溫。

整個 3DVC 的設計，是包含垂直的熱導管和水平均溫板的 3D 結構。熱導管和均溫板都是採用氣、液兩向轉換的方式傳遞熱量。導熱管是電梯，能快速把散熱工作帶到每一層。均溫板再接手將所有熱量消化掉。最後當空氣通過 3DVC，就能用最高的效率帶走熱量。3DVC 跟水冷最大的差異是，工作流體移動的過程經過設計，因此不用插電，成本僅有水冷的十分之一。但相對的，因為是被動式散熱，其散熱模組的體積相對水冷會更大。

從 TIM 到 3D VC，高柏科技一直致力於不斷創新，並多次獲得國際專利。為了進一步提升 3D VC 的散熱效率並縮小模組體積，高柏科技開發了6項專利技術，涵蓋系統設計、材料改良及結構技術等方面。經過設計強化後，均溫板不僅保有高導熱性，還增強了結構強度，顯著提升均溫速度及耐用性。

隨著散熱技術不斷進步，有人提出將整個晶片組或伺服器浸泡在冷卻液中的「浸沒式冷卻」技術，將主機板和零件完全泡在不導電的特殊液體中，許多冷卻液會選擇沸點較低的物質，因此就像均溫板一樣，可以透過汽化來吸收掉大量的熱，形成泡泡向上浮，達到快速散熱的效果。

然而，因為水會導電，因此替代方案之一是氟化物。雖然效率差了一些，但至少可以用。然而氟化物的生產或廢棄時，很容易產生全氟/多氟烷基物質 PFAS，這是一種永久污染物，會對環境產生長時間影響。目前各家廠商都還在試驗新的冷卻液，例如礦物油、其他油品，又或是在既有的液體中添加奈米碳管等特殊材質。

另外，把整個主機都泡在液體裡面的散熱邏輯也與原本的方式大相逕庭。如何重新設計液體對流的路線、如何讓氣泡可以順利上浮、甚至是研究氣泡的出現會不會影響元件壽命等等，都還需要時間來驗證。

高柏科技目前已將自家產品提供給各大廠商進行相容性驗證，相信很快就能推出更強大的散熱模組。

• 作者／照護線上編輯部
• 本文轉載自 Care Online 照護線上《HER2基因突變肺癌治療新突破！抗癌標靶藥「魔術子彈」跨界出擊 有望提升腫瘤反應率和存活期》，歡迎喜歡這篇文章的朋友訂閱支持 Care Online 喔
• 加入照護線上 LINE 官方帳號，健康資訊不漏接

剛診斷為第四期肺癌的患者都相當沮喪，但現在對於晚期肺癌的治療已有長足的進展！新光醫院血液腫瘤科林瑛珠醫師指出，以前第四期肺癌患者的存活期大約只有6個月，隨著標靶治療的進步，若能找到合適的藥物，便有機會讓病情得到長期穩定控制，患者的存活期便能有望延長。抗癌藥物的進展日新月異，如今抗體藥物複合體（Antibody-drug conjugate ; ADC）漸漸運用於具有 HER2 基因突變的非小細胞肺癌，像魔術子彈一般精準攻擊癌細胞，幫助提升治療成效，讓患者多一項選擇。

肺癌治療已進入精準醫療時代，除了考量病理組織型態，也可透過基因檢測來幫助擬定治療策略。林瑛珠醫師指出，次世代基因定序檢測（NGS，Next Generation Sequencing）可一次檢測數十個甚至上百個基因變異，讓醫師能夠依照基因檢測結果來選擇對應的藥物。

在肺腺癌患者中，大約有 50%～60% 的病人可以找到基因突變，最常見的是 EGFR 突變，其他還有 KRAS、ALK、HER2、ROS1、BRAF、MET 等。以具 EGFR 點突變的患者為例，使用相對應的標靶藥物已能有效延長患者的存活時間。林瑛珠醫師指出，一般大眾對 HER2 突變的印象多與乳癌相關，而肺腺癌的 HER2 基因突變佔比約為 3% 至 6%，且多為女性、非吸菸者，不容忽視。因為HER2基因突變與癌細胞的惡性度有關，具有 HER2 基因突變的腫瘤較容易轉移，且對化學治療和免疫治療的反應較差，也較容易復發。

過去沒有針對 HER2 基因突變的非小細胞肺癌的治療藥物，患者大多是使用化學治療、免疫治療來進行全身性治療，缺少直接作用於癌細胞的標靶藥物，治療成效較有限。林瑛珠醫師指出，過往討論度很高的 HER2 突變乳癌標靶藥物「魔術子彈」在乳癌治療成效良好，目前已新取得 HER2 基因突變的非小細胞肺癌適應症，讓患者有更多的治療可搭配選擇，有望突破 HER2 基因突變之非小細胞肺癌的治療瓶頸。

「魔術子彈」屬抗體藥物複合體 ADC，是藉由連接子將 HER2 單株抗體與化療藥物組合而成，林瑛珠醫師解釋，因為單株抗體會與癌細胞表面抗原結合，癌細胞會將抗體藥物複合體內化至細胞內，連接子被癌細胞高度表現的酵素切斷後能釋出化療藥物，所以能夠精準地將化療藥物運送至癌細胞內產生毒殺效果，並且化療藥物可以穿透細胞膜到鄰近沒有表現 HER2 的癌細胞，克服腫瘤異質性問題而達到更好的腫瘤毒殺效果（旁觀者效應）。

非小細胞肺癌患者搭配次世代基因定序檢測 NGS，如果檢測發現具有 HER2 基因突變，便可以考慮使用魔術子彈。林瑛珠醫師指出，由於抗體藥物複合體 ADC 的作用機轉更精準，讓化療藥物直接作用在腫瘤細胞，有望提升腫瘤反應率和存活期，是這類患者的新抗癌利器。不過藥物治療仍須注意藥物相關的副作用，如噁心、疲倦等，因此醫師仍會根據病人的身體狀況，決定合適的治療選擇並妥善安排後續的監測計畫，以確保用藥安全。

日前次世代基因定序檢測 NGS（Next Generation Sequencing, NGS）已納入健保給付，可一次檢測多種基因變異，針對非小細胞肺癌實體腫瘤的基因檢測有健保給付相關方案，減輕患者經濟負擔。林瑛珠醫師指出，現在大多會建議患者在確定診斷時便進行次世代基因定序檢測，因為透過切片取得的肺癌檢體相當珍貴，及早進行次世代基因定序檢測，有機會找到最適合的標靶藥物，獲得越多的資訊，對治療的選擇很有幫助。

肺癌的治療持續進步，陸續也有新藥被研發出來，讓醫師有更多的武器來對抗肺癌。患者務必和醫師密切合作，善用各種治療工具，達到較佳的治療成效！

筆記重點整理

• 如果基因檢測發現非小細胞肺癌具有 HER2 基因突變，可以考慮使用魔術子彈。抗體藥物複合體 ADC 的性質，能夠讓化療藥物直接作用在腫瘤細胞，有望提升腫瘤反應率和存活期。不過藥物治療仍須注意藥物相關的副作用，如噁心、疲倦等，因此醫師仍會根據病人的身體狀況，決定合適的治療選擇並妥善安排後續的監測計畫，以確保用藥安全。次世代基因定序檢測 NGS 已納入健保給付，現在大多會建議患者在確定診斷為肺癌時便進行次世代基因定序檢測，因為透過切片取得的肺癌檢體相當珍貴，及早進行次世代基因定序檢測，獲得越多的資訊，對治療的選擇很有幫助。
• 肺癌治療已經進入精準醫療時代，除了考量病理組織型態，還可透過基因檢測，幫助擬定治療策略。次世代基因定序檢測（NGS）可一次檢測數十個甚至上百個基因變異，讓醫師能夠依照基因檢測結果選擇對應的藥物。
• 在肺腺癌患者中，HER2 基因突變大概佔 3% 至 6%，但也不容忽視。因為 HER2 基因突變與癌細胞的惡性度有關，具有 HER2 基因突變的腫瘤較容易轉移，對化學治療和免疫治療的反應較差，而且較容易復發。
• 治療 HER2 基因突變之肺癌「魔術子彈」屬於抗體藥物複合體 ADC，是藉由連接子將 HER2 單株抗體與化療藥物組合而成，因為單株抗體會與癌細胞表面抗原結合，癌細胞會將抗體藥物服和體內化至細胞內，連接子可被癌細胞高度表現的酵素切斷後釋出化療藥物，所以能夠精準地將化療藥物運送至癌細胞產生毒殺效果，並且化療藥物可以穿透細胞膜到鄰近沒有表現 HER2 的癌細胞，克服腫瘤異質性問題而達到更好的腫瘤毒殺效果（旁觀者效應），就像「魔術子彈」一樣。

• 本文轉載自 Care Online 照護線上《HER2基因突變肺癌治療新突破！抗癌標靶藥「魔術子彈」跨界出擊 有望提升腫瘤反應率和存活期》，歡迎喜歡這篇文章的朋友訂閱支持 Care Online 喔
• 加入照護線上 LINE 官方帳號，健康資訊不漏接

飲料中的添加糖和食物中的添加糖，造成的影響有所不同嗎？

如果生存開關的啟動只與熱量有關，無論是吃軟糖，還是喝汽水，高果糖玉米糖漿所產生的作用理當一樣。但事實並非如此，喝糖通常比吃糖更糟得多。為什麼會這樣？生存開關是由於肝臟中的 ATP 濃度下降所觸發，因此關鍵在於有多少果糖到達肝臟。如果肝臟接收到大量果糖，則 ATP 會大幅下降，刺激生存開關強烈反應。倘若只有少量果糖到達肝臟，果糖代謝效應會比較溫和。這意味著，儘管我們在談論生存開關時，一直將它簡化為一種按鈕，可控制為開或關，但實際狀況比較像是可調整強度的旋轉鈕，會根據狀況產生強弱不同的反應。

換句話說，肝臟的反應是依據接收到的果糖濃度，而不是果糖量。比起果糖一次全部進入的狀況，當果糖緩慢進入時，肝臟接觸到的果糖濃度會比較低。也因為如此，軟性飲料比固體糖類更容易啟動生存開關。軟性飲料含有大量的糖分（以 600 毫升的汽水為例，當中含有約 17 茶匙的高果糖玉米糖漿，其中約 9 茶匙是果糖），通常幾分鐘即可喝完，而且由於是液體，不需要消化，這會讓肝臟中迅速充滿果糖和葡萄糖。相較之下，固體食物必須經過消化，需要更長的時間才能到達肝臟。（這也是完整水果較不易啟動生存開關的原因，因為水果纖維有助於減緩吸收。）因此，固體食物中的果糖到達肝臟的速度較慢，不會讓生存開關一下子轉到最強狀態。

營養學家兼遺傳學家斯皮克曼（John Speakman）進行的實驗證實了這一點，他發現餵食液體糖的小鼠，比餵食固體糖的更肥胖。人體臨床研究也比較食用液體糖（來自軟性飲料或其他飲料）和固體糖（來自糖果和甜點）的差別，所有證據都指向同一個結果：液體糖導致肥胖和（或）糖尿病前期的可能性，比固體糖更高。在一項研究中，將年輕受試者隨機分成兩組，一組每天喝一杯 240 毫升的軟性飲料，一組吃下含糖量相等的軟糖，持續四週，然後恢復正常飲食，也持續四週，並在這段「淨化」期之後，讓兩組受試者交換，原本喝軟性飲料的改吃軟糖，反之亦然，再持續四週。試驗結束時，研究人員發現，受試者在「喝糖」期間攝取的總熱量，比「吃糖」期間多了約 17%。在喝了四週的軟性飲料後，受試者的體重增加，脂肪也增加。相較之下，吃軟糖的四週內，他們的體重並未增加。

液體糖比固體糖更容易導致肥胖，而且喝液體糖的速度也會造成影響。為了證明這一點，我們在伊斯坦堡科曲大學的合作夥伴坎貝，提供蘋果汁給志願的受試者，這些蘋果汁內的果糖含量與軟性飲料相似。坎貝讓一半的人在 5 分鐘內喝下 500 毫升果汁，另一半則是每隔 15 分鐘喝下 125 毫升，用一小時喝完 500 毫升的果汁。一小時結束時，雖然兩組人喝下的蘋果汁分量一樣，但兩組間的差異卻非常驚人。5 分鐘內喝完蘋果汁的人，體內的尿酸和血管加壓素（肥胖荷爾蒙）快速增加。相較之下，花一小時喝完蘋果汁的受試者，尿酸和血管加壓素的變化比較緩和。由於尿酸和血管加壓素升高相當於生存開關活化的證據，這表示如果一定要喝軟性飲料，慢慢享用會比大口豪飲來得安全。

幾年前，曾有人基於軟性飲料含糖量高，提議紐約市政府對軟性飲料課稅。軟性飲料業者指出其他食品也含有大量的糖，專挑軟性飲料課稅並不公平。基於這項爭議，再加上其他因素，飲料稅法案最後沒有通過。但根據前面提到的研究，軟性飲料業界的論點其實有誤。

根據液體糖和固體糖的研究，還可以得到一個結論：「魚與熊掌或許可以兼得」。也就是說，享用富含糖類的甜點時，如果吃得夠慢，或許可能避免觸發生存開關。這時蛋糕就只是熱量而已。問題是，要慢慢的吃甜點幾乎是不可能的事！

喝軟性飲料時不能大口暢飲，而得用一小時的時間慢慢啜飲完畢，也同樣不容易。另外，與其單獨飲用軟性飲料，不如在用餐之間慢慢喝，畢竟邊吃邊喝，讓液體中的糖與食物混合，可減慢吸收速度。

重點

液體糖比固體糖更有害，大口喝下軟性飲料是啟動生存開關最有效的方法。含糖軟性飲料、能量飲料、果汁、含糖的茶和咖啡，全都應該避免。如果偶爾想放縱一下，請放慢飲用速度，並一定要與食物搭配。

——本文摘自《大自然就是要你胖！》，2024 年 06 月，天下文化出版，未經同意請勿轉載。