李斯特誕辰｜科學史上的今天：4/5

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。

• 作者／照護線上編輯部
• 本文轉載自 Care Online 照護線上《骨折手術要提防感染、骨髓炎，傷口併發症的成因與對策，骨科醫師圖文解析》，歡迎喜歡這篇文章的朋友訂閱支持 Care Online 喔
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「骨科手術的傷口很怕感染，如果感染無法控制，便得將植入物、人工關節移除，然後需要長時間的換藥，等到感染改善後再想辦法關閉傷口，往往需要3至6個月以上。」臺北醫學大學附設醫院骨科部運動醫學科主任呂憲宗醫師指出，「為了降低傷口併發症的風險，可以多管齊下，包括把血糖控制穩定、避免手術低體溫、使用手術後負壓傷口照護系統等，讓傷口順利癒合，能夠減輕患者與家屬的壓力，也能避免許多衍生的醫療花費。」

車禍、跌倒都可能造成骨折，車禍常造成脛骨、股骨、脊椎骨折；跌倒時因為會用手撐地，常造成手腕骨折；老人家在滑倒時容易出現髖部骨折。呂憲宗醫師解釋，如果在受傷時骨頭沒有跟外界環境接觸，稱為閉鎖性骨折；如果在受傷時骨頭有跟外界環境接觸，稱為開放性骨折。

隨著鋼板、鋼釘等醫材的進步，骨折的治療觀念逐漸改變。呂憲宗醫師指出，若狀況許可時，現在會傾向用鋼板、鋼釘進行固定，讓患者能早點活動。

因為如果採用打石膏的保守治療，患者可能要固定 4 至 8 週等待骨頭癒合。呂憲宗醫師說，如果動手術固定，能夠顯著縮短復原的時間。

接受手術治療後，便要好好地照顧傷口。無論是創傷造成的傷口，或是動手術造成的傷口，都得留意傷口併發症的發生。呂憲宗醫師說，常見的傷口併發症包括腫脹、疼痛、感染、壞死、崩裂等。傷口併發症可能導致住院天數增加、醫療花費增加。

與傷口併發症有關的危險因子很多，有些是與患者相關，有些是與手術相關。呂憲宗醫師說，患者相關的危險因子包括糖尿病、高血壓、肥胖、高齡、慢性腎病、慢性肺病、抽菸等；手術相關的危險因子包括緊急手術、二次手術、軟組織受損、汙染性傷口、高張力傷口、手術低體溫、手術時間長等。

為了減少傷口併發症，醫師會針對各種傷口併發症的成因擬定各種對策，包括把血糖控制穩定、採用個人專用熱空氣式保溫毯避免手術低體溫、使用手術後負壓傷口照護系統幫助傷口癒合與保護並控制傷口併發症等。

由於傷口中常會鬱積組織液，鬱積的組織液會增加傷口感染的風險。呂憲宗醫師說，手術後負壓傷口照護系統是在台灣是相對較新的技術，它是在傷口外覆蓋特殊海綿敷料，再以防水的薄膜固定，然後接上持續抽吸的主機。手術後負壓傷口照護系統能夠維持負壓，幫助移除滲液與感染物質，進而降低傷口感染的風險。

相較於使用紗布覆蓋傷口，手術後負壓傷口照護系統能夠帶給患者幾項好處。呂憲宗醫師說，因為具有防水薄膜，能夠避免傷口碰到水，讓患者、家屬較好照顧，而且可以連續保護手術傷口5至7天，減少換藥頻率與不適。

手術後負壓傷口照護系統能夠移除多餘的滲液，預防切口旁皮膚浸潤、並降低傷口感染的機會。亦能幫助拉近縫合傷口，減少傷口側邊張力，並可增加附近微血管的血流量，刺激肉芽組織生長。

「骨折的傷口若發生感染，可能演變成骨髓炎，就會相當棘手。」呂憲宗醫師說，「從臨床經驗看來，手術後負壓傷口照護系統能夠讓患者早一點出院、減輕傷口照護的負擔、降低感染的風險，帶給患者很多幫助。」在現今醫療人力不足的情況下，使用手術後負壓傷口照護系統可以讓患者傷口得到更好的照護成效及先進的醫療品質。

筆記重點整理

一、 隨著鋼板、鋼釘等醫材的進步，骨折的治療觀念逐漸改變。若狀況許可時，現在會傾向用鋼板、鋼釘進行固定，讓患者能早點活動。如果採用打石膏的保守治療，患者可能要固定 4 至 8 週等待骨頭癒合。如果動手術固定，能夠顯著縮短復原的時間。

二、 接受手術後，要留意傷口併發症。常見的傷口併發症包括腫脹、疼痛、感染、壞死、崩裂等。傷口併發症可能導致住院天數增加、醫療花費增加。

三、 為了減少傷口併發症，醫師會針對各種傷口併發症的成因擬定各種對策，包括把血糖控制穩定、避免手術低體溫、使用手術後負壓傷口照護系統等。

四、 相較於使用紗布覆蓋傷口，手術後負壓傷口照護系統能夠帶給患者幾項好處。因為具有防水薄膜，能夠避免傷口碰到水，讓患者、家屬較好照顧，而且可以連續保護手術傷口5至7天，減少換藥頻率與不適，讓患者傷口得到更好的照護成效及醫療品質。

五、 手術後負壓傷口照護系統能夠移除多餘的滲液，預防切口旁皮膚浸潤、並降低傷口感染的機會。亦能幫助拉近縫合傷口，減少傷口側邊張力，並可增加附近微血管的血流量，刺激肉芽組織生長。

• 本文轉載自 Care Online 照護線上《骨折手術要提防感染、骨髓炎，傷口併發症的成因與對策，骨科醫師圖文解析》，歡迎喜歡這篇文章的朋友訂閱支持 Care Online 喔
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即使沒有現代的醫療知識，古人也能進行截肢這類外科手術，不過手術很成功，但是病人死掉的狀況也不意外。一項考古研究宣稱發現已知最早的截肢手術，地點位於東南亞的婆羅洲雨林，年代距今 3.1 萬年。那麼久以前的原始人，真的有能力截肢嗎？

請注意，本文包含人類遺骸的圖像。

3.1 萬年前手術成功，而且病人活著？

之前知道最早的截肢手術年代是 7000 年前，法國新石器時代的 Buthiers-Boulancourt 遺址。

這項研究調查的地點是一處名喚 Liang Tebo 的石灰岩洞，位於婆羅洲東部。考古學家在這兒尋獲一位長眠者 TB1，估計於 3.1 萬年前去世。此時處於舊石器時代，一小群一小群人們不長期定居，沒有農業，以採集、狩獵維生。

考古學家由埋葬狀況判斷，排場儘管簡陋，應該為他人有意識的體面墓葬，骨頭保存相當完整。估計去世時 20 歲左右，憑藉骨盆無法判斷性別，他的身高不矮，可能是男生或高個子的女生。

經歷好幾萬年的歲月，遺骸少掉一些部位也很合理。然而，這位就是少掉左小腿中段以下的骨頭。考古學家仔細分析後，判斷他經歷過小腿的截肢（amputation）手術，之後至少又經過 6 到 9 年，直到去世。

考古學家根據什麼理由判斷他是截肢，而不是一般的斷腿呢？主因是他的小腿骨斷面非常平整，不像是事故摔斷，也沒有感染的跡象，表示腿骨離開身體後沒有造成嚴重的病變。

他左小腿保留的脛骨（tibia）和腓骨（fibula）尺寸比右邊小，明顯有生長落差。推論他在 10 歲多時由於未知原因，被身邊的人用某種利器將左邊小腿骨切斷，而且照護得宜，又生活至少 6 年，去世時受到妥善埋葬。

如果上述推論正確，這位 3.1 萬年前的東南亞人，就是世上截肢手術最早的成功紀錄。

東南亞的史前黑傑克

執行手術的工具不明，肯定不是金屬，可能是黑曜石或某種石材，或是鋒利的貝殼或骨製器具，甚至是加工處理過的竹子，都可能用於切斷骨骼，或是在手術中使用。

截肢不是簡單的小手術，當時的婆羅洲人懂得截肢手術需要的消毒、麻醉、止痛嗎？

即使是身強體壯的（十幾歲）原始人，完全沒有藥物輔助下，要在截肢後全身而退，連明顯感染都沒有，想來不太可能。當地環境一定找得到可供藥用的植物，雖然缺乏直接證據，不過可以假設施術者懂得這些知識。

手塚治虫創作的角色「怪醫黑傑克」開刀出神入化，黑傑克也成為動手術的代名詞。婆羅洲的史前黑傑克是如何習得開刀技能呢？

我自己的想法是，古早人處理動物時，可以獲得不少練習機會，對於骨、肉、血想必不會陌生。在決定截肢的時候，操刀者應該自認有成功的機會，有信心又技術熟練地下刀，否則不會有如此漂亮的手術結果。

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光憑極為零星的考古調查，無法估計當時的截肢狀況，不清楚這位是成功的特例，或是大批犧牲者中唯一的幸運兒。只能確定當時的婆羅洲人，不只已經有相關的醫療知識，還有團隊照顧的精神。

考古沒有發現，不等於真的沒有，也要考慮到遺骸保存的狀況。成功的截肢手術會在四肢留下痕跡，但是舊石器時代的遺骸，四肢骨頭保存往往不全，考古上難以辨識。我猜舊石器時代應該有更多截肢的成功案例，大部分卻無法被我們知曉。

之前研究得知東南亞的婆羅洲、蘇拉威西這塊區域，超過 4 萬年前便有壁畫等藝術創作。史前黑傑克與截肢者所屬的人群，應該和藝術家有關連。醫療、藝術，果然皆為高端的人類技能。

延伸閱讀

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參考資料

1. Maloney, T. R., Dilkes-Hall, I. E., Vlok, M., Oktaviana, A. A., Setiawan, P., Priyatno, A. A. D., … & Aubert, M. (2022). Surgical amputation of a limb 31,000 years ago in Borneo. Nature, 609(7927), 547-551.
2. Earliest known surgery was of a child in Borneo 31,000 years ago
3. Prehistoric child’s amputation is oldest surgery of its kind
4. World’s oldest amputation: Foot removed 31,000 years ago—without modern antibiotics or painkillers
5. Buquet-Marcon, C., Philippe, C., & Anaick, S. (2007). The oldest amputation on a Neolithic human skeleton in France. Nature Precedings, 1-1.

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。