當你我該知道的科學知識，一輩子學不完時——《新生活判讀力》推薦序

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。

• 文／蔡旻諭、羅尹悅

你曾經跟爸媽解釋你在做什麼科學研究嗎？是不是覺得要講到對方聽懂有點困難？如果你是科學界的專家，要把你的研究成果講得清楚、明白又有趣，難度可比登天。好像摸摸鼻子回去寫科技部計畫還比較實際。

寫完一份新的科技部計畫，頭髮都白了，為什麼還要跟非相同專業領域的人，說明自己的研究內容？這是科學家的責任嗎？

來自德國由利希研究中心 (Jülich Research Center) 神經科學與醫學研究所的 Hans Peter Peters 說了，科學知識為社會帶來便利及創新的科技，同時為政策制定者提供建議。正因為科學知識如此重要，科學和大眾之間密不可分，也因此建立大眾對科學的信任很。重。要。當社會大眾不相信科學，便認為科學於己無關，不僅民眾不會把科學知識應用於生活中，整個社會也不會支持科學研究進行。

• 延伸閱讀：誰在乎科學新聞？德國教授 Hans Peter：科學傳播不只新知，更是科技治理與民主政治的關鍵

科學家都喜歡怎麼講科學？

既然和大眾聊科學這麼重要，那我們來檢查一下，現在的科學家都怎麼把科學知識散播出去。是每個科學家都想要和大眾溝通嗎？科學家又都喜歡用什麼管道和大家聊聊自己的研究？

世新大學傳播管理學系教授羅尹悅在 2016 年的研究中，訪談科學家偏好使用哪種方式與大眾溝通。這些方式包含：

1. 透過科學記者與大眾溝通
2. 自己寫科學知識網站、部落格、或社群媒體
3. 直接與大眾面對面聊科學
4. 其他方式
5. 我對與大眾溝通沒有興趣

從研究結果我們可以看到，不管是德國、美國或台灣的科學家，都最偏好以「面對面」的方式與大眾進行對話。

好的科學傳播，應該長甚麼樣子？

除了以「面對面」的方式來聊科學、寫部落格、經營臉書跟 Youtube、或找記者來幫忙，這些都可以把科學家想說的話告訴民眾。不過，到底用什麼方式才能很好地跟大眾聊科學呢？

當大家被填滿科學知識，就會「因理解而相愛」？

當前科學知識的傳播模式，學界大致歸類為兩種不同的取向：

1. 缺失模型 (deficit model)
2. 公眾參與模型 (public engagement model)

「缺失模型」的主要假設，認為民眾對科學的不信任，是因為「缺乏」科學知識所導致，如果民眾能夠更了解科學，他們就會愛上科學。因此增加大眾的科學知識水平，就能讓大家更相信科學。

缺失模型最常遇到的抨擊是「知識傳遞關係的不對等」：公眾在這個模型中被當作對科學知識一無所知，而科學家的角色就像是課堂中的老師，以為我講你乖乖聽就好。此外，這個模型假設民眾對科學，會「因為了解而相愛」，後來也被證明是想太多。

在 80、90 年代，也就是缺失模型盛行的時代，核能電廠的危機、基改食物的出現、狂牛病的失控，讓民眾越來越不相信科學。於是社會與科學之間，是不是因為更多的科學知識而互相了解我們不清楚，但是我們知道他們沒有因此更相愛，不然也不會出現後來的「公眾參與模型」。

大眾和科學家是平等對話的好夥伴

公眾參與模型強調「平等對話」，自然是希望以不同的方式重新取得大眾的信任。理想的公眾參與模型中，公眾不是科學家的學生，而是科學家的夥伴，透過對話與溝通取得共識，同時科學和科技發展也因為民眾的參與，而更有落實的可能。

但是，以上只是理想。

Peters 教授指出，公眾參與模型在實際落實時，仍舊不脫缺失模型的核心：知識傳遞，打著「對話」的名堂，其實只是想要說服民眾接受科技。而他也質疑，不同專業之間（公眾與科學家）如果沒有基本的知識基礎、共同語言，真的能夠產生有效對話嗎？

他認為，科學傳播的目的，不應侷限在知識傳遞，溝通原本就是民主中的一個環節；而溝通的目的也不應該是「增加信任」，因為這樣傳播的本質就會淪為話術的包裝。信任的建立，在於專業結果的展現。

科學研究給記者寫就好了，幹嘛需要科學家出馬？

多數科學家喜歡以「面對面」的方式與民眾對話，在 Lo (2016) 的調查中排名第二位的方式，則是與記者對話。不過以臺灣的情況，我們也許需要更多想像。

Peters 教授引用英國機構 Wellcome Trust 2018 年的調查結果，比較臺灣、中國、美國和德國，公眾對科學家、政府機構和記者的信任程度。

從研究結果發現，台灣民眾對科學家的信任程度，比中國、美國與德國等國家少一點。而對政府的信任，（除了不能問中國人民這個問題 XD）台灣也比其他國家少一些。而臺灣對記者的信任比起其他國家少非常多。

從三張圖的比較看來，科學家非常受到民眾信任，尤其在台灣，民眾對科學家的信任程度，比對政府及記者的信任程度大得多。雖然 Peters 教授認為，對於具有較深厚的科學記者基礎的德國而言，記者能夠以「超脫科學」的客觀觀點、公眾角度來看科學；但是在台灣人對記者的信任程度相較其他國家低落許多的情形來看，由科學家擔任科學傳播的角色，似乎比其他國家來的更重要了。

誰都不能少之科學家的投入

結論之此，比起科學家，臺灣的記者朋友們也許才是最需要重新贏得社會大眾信任的族群（突然開始檢討別人了）。但是不可否認的是，缺少了「健康的媒體」，臺灣的科學傳播發展會一直跛腳。於是，在有一個健康的媒體之前，極須科學家們的投入去填補這一塊空缺。

回歸「溝通作為民主」中的一環，科技部計畫是科學家的專業發展，在計畫寫作與研究執行中深化專業，希望用專業結果打造科學研究的聲望；而與公眾對話，則是科學家對於民主社會實際投入，民主社會追求的多元價值與創造力，需要科學家的知識分享才得已持續發展。

• 賴以威 / 臺灣師大電機系助理教授、「數感實驗室」共同創辦人

勾踐宣稱，很多人都忽略了大便所帶來的訊息。他只要嘗一口大便，評估其香臭程度，即能了解此人的健康狀態。這套論點在吳王夫差身上得到驗證。勾踐表示，夫差的大便其臭無比，表示病情不嚴重，一定馬上痊癒。事後證明也的確如此。

專家表示，目前尚未有夠多案例證實此種診斷方式的效用，不過可以肯定的是，絕對需要豐富的吃屎經驗才能進行判斷，建議有興趣的民眾可以先從吃自己的大便開始學習。

由兩國君主同時認證的「大便問診」，預料將在民間捲起一股新的醫療旋風。

—〈吃屎新風潮？兩國王室的御用診療方式．吳越春秋〉[註]

如果春秋戰國時代的新聞媒體和現代一樣蓬勃發展，《吳越春秋》紀載（註）這段勾踐討好夫差的事件可能就會變成這樣，搭配幾張網友分享吃大便的自拍照。

怎麼看這都是一件有點可惜的事情。新聞，說穿了就是每天的日常，發生在你我周邊的真實故事。人們從閱讀小說中認識人生百態，從閱讀論文中學會科學知識。理所當然地，我們也應該也能從一份報紙或一個媒體網站中，學到很多。

日前新成立的鏡傳媒，聘僱許多作家擔任記者，負責人物採訪。參加他們相關的鏡文學平台發布會，我才知道原來該公司想藉由作家敏銳的直覺，將人物採訪轉換為精彩的故事，改編成小說、電影劇本。比方說，年輕女孩到台鐵失物招領處任職，原來是當年母親曾在那裏工作，她想去尋找如今失散的母親是否有留下線索。這既是一則新聞，也是一件會讓人好奇想知道「然後呢？」的小說開頭。

鏡傳媒讓文學從新聞事件中誕生，黃俊儒老師和團隊完成的《新生活判讀力》則是從新聞中體現何謂科學與科學方法。如果你只是快速瀏覽，會覺得它是一本踢爆各種新聞中的偽科學：鹽酥雞、濾掛咖啡、保險套跟奶嘴都可能致癌、室內曬衣形同慢性自殺等等。這些新聞看起來都有科學依據或是專家背書，可真的是這樣嗎？書中會給你一個更清楚的答覆。

但仔細閱讀這本書就會有更深一層的體悟。你會發現，它是秉持著「做研究」的心態所撰寫。常人看完這類新聞後可能有些擔心（但一天後又邊吃鹽酥雞邊在室內晾衣服，睡前還喝了杯濾掛咖啡），可能嗤之以鼻。本書認真抽絲剝繭尋找論點的起源，各界對此的評論，最後再自己做總結。我們指導研究生的時候不也是這樣嗎？要求學生具備獨立思考的能力，不輕易接受或否定一個論點，得充分閱讀相關文獻，如此一來，不僅能夠對這個論點更清楚，過程中還可能建立自己出的觀點。

如今有些人覺得，學者專家的話聽聽就好，做研究沒什麼用也沒什麼了不起。的確是聽聽就好，因為自己的判斷力最重要，而如何建立自己的判斷力，做研究是一種學習的方法，閱讀以做研究的方法寫成的本書，也是一種方法。

科學是一個很長的故事，媒體要的只是快門的一瞬間

我個人覺得，要求媒體做出一則具備相當程度科學素養、具有啟發教化意義的新聞，某種程度上不太實際也有點強人所難，畢竟這在媒體的各項目標中，不是最重要的。但新聞可以是一個很棒的土壤，讓文學、科學、教育在這裡萌芽。作家可以將新聞改編成一篇精彩的真人真事小說；數學老師可以從房貸中教等比級數；水逆與火逆同時發生其實就是算最小公倍數；而這本書，就是讓讀者看見如何從新聞中學習科學知識，了解到什麼是學術研究。

希望閱讀完本書後，你也能來個這麼一次，對自己感興趣的新聞議題，深入研究分析一番。

• 註：原文為——
  越王曰：「下臣嘗事師，聞糞者順榖味，逆時氣者死，順時氣者生。今者臣竊嘗大王之糞，其惡味苦且楚酸。是味也，應春夏之氣。臣以是知之。」吳王大悅，曰：「仁人也。」乃赦越王得離其石室，去就其宮室，執牧養之事如故。

本文為《新生活判讀力：別讓科學偽新聞誤導你的人生》推薦序

• 朱家安 / 沃草公民學院主編、哲學雞蛋糕腦板

台灣社會就跟所有其他社會一樣奇怪，人們一邊看各種不重要的聳動新聞，一邊抱怨這個社會的人都只會看不重要的聳動新聞。民主社會的政治效率，仰賴人們從傳播系統吸收的資訊質量，傳播系統的健康程度是大且複雜的議題，但我們還是可以找到明確的小領域來談。

例如說，在某意義上，聳動新聞不見得不重要，試著想像：如果你因為某個聳動新聞而錯誤地相信只有昂貴的「靈能水」才能治療自己的敏感皮膚炎，或者錯誤地相信必須加入某個沒見過的宗教靈修活動來改運，這些錯誤的判斷，小則讓你損失幾千塊，大則可能賠上人生。

如果大家都具備足夠的科學知識，能判讀資訊中的「科學說法」，揪出可能的問題，那麼我們或許就比較不用擔心上面這些情況了。

不過很可惜，這是不可能的。

美國曾經在一九八零年代實施「給所有美國人的科學」（Science for all Americans）計畫，召集各領域的科學專家，列出這些領域的基本知識。美國人的想法很明確：在教育體系裡把這些知識灌給美國人，就可以提升美國人的科學素養，減少錯誤判斷。不過他們很快發現這根本不成：專家們列出來的內容，很快就超過一個人（甚至一個專家）一輩子能學會的份量。而且，你可以想像，這個計畫若持續下去，隨著科學進展累積的新知識，份量還會繼續增加！

我們需要科學知識，但我們不可能真的學會所有我們需要的科學知識。我們該怎麼辦？日本科學哲學家戶田山和久認為，以美國為前車之鑑，要培養科學素養，我們不該把主力放在積累一般人的科學知識，而是要退後一步，培養一般人「科學思考」的能力。[1]戶田山河久的「科學思考」是指掌握一組「關於科學的概念」並且學會能夠操作這些概念來做出判斷的能力。

舉些簡單的例子：能夠知道「理論」和「事實」的區分；了解什麼是「對照組」、能說出為什麼做實驗需要「對造組」；知道「歸納」和「演繹」兩種推論方式的差別和應用範圍…等等。具備這些能力的人，戶田山和久認為，會比一般人更容易「偵測」出科學說法裡的各種不對勁，並且充分運用現在這個時代的傳播資源和資訊設備，來讓自己逼近真相。

我們不可能事先替所有人準備好一輩子會用到的科學知識，面對此事實，戶田山和久推薦了一個科學思考取徑的解決方案，你可以把《新生活判讀力》理解成這個解決方案底下的「科學新聞特化教材」。

《新生活判讀力》討論十二個有爭議的科學新聞，你沒辦法靠這十二個議題獲得多少科學知識，但藉由「解剖員」對新聞內容的查證和分析，你可以知道有科學素養的人是如何發現疑點、檢查推論，並且尋找資源來幫助自己做判斷。

在2008年，英國哲學家巴吉尼（Julian Baggini）出版了一本有趣的書《The Duck that Won the Lottery》[2]，在書裡，他列舉了一百個公開發言，用哲學和批判思考技巧一一指出其錯謬之處。巴吉尼這樣做，當然不（只）是為了數落包含前英國首相布萊爾、前法國總統席哈克、樞機主教墨菲歐康納在內的一百個公眾人物，而是為了藉由分析和檢討這些公開的思辨錯謬，來讓大家意識到人類才智的脆弱之處，並在未來得以避免重蹈覆徹。

《新生活判讀力》就像是科學版的《The Duck that Won the Lottery》，科學新聞解剖室讓你看到那些實際的科學新聞可以如何犯錯，而類似的錯誤可以如何偵測和修正。這兩本書得以出版，顯示我們的生活環境依然充斥著沒道理的說法和種種科學誤解、迷思。巴吉尼和科學新聞解剖室不惜得罪一卡車人，也要抵禦這些錯誤。

不讓他們的努力白費的方式，就是繼續閱讀像你手上這樣的書。

• ^[1] 戶田山和久 2017 《「科學的思考」九堂課》游擊文化。
• ^[2] 這本書的中文版《鴨子中了大樂透》在2010年由麥田出版。

本文為《新生活判讀力：別讓科學偽新聞誤導你的人生》推薦序