林奈出版《植物種誌》│科學史上的今天：5/1

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。

前華盛頓郵報記者蒙特．瑞爾（Monte Reel）這本《測量野性的人》，是維多利亞時代動物獵人保羅．梮謝呂（Paul Du Chaillu）深入西部非洲追獵大猩猩的故事，也是一部科學與文學、神學互動的歷史。中譯書名少見地比原文更有深意。書名若依原文直譯為「人獸之間」（Between Man and Beast）雖也不差，但總覺得少了些想像空間。

作者在本書開頭寫道，他「深受『野性』（wildness）這個字眼所吸引，特別是它塑造我們恐懼和夢想的方式，以及這些恐懼和夢想又如何反過來重新塑造我們對荒野的概念。」保羅．波嘉德（Paul Bogard）在《夜的盡頭》（The End of Night）這本書提到，梭羅的名言「野性隱藏著世界的救贖」（In Wildness is the Preservation of the World），其中的「野性」一詞經常被誤解為「荒野」（wilderness），但梭羅所指的野性是一種不受地理限制的特質，不只存在於荒野，也存在於城市及人的思想中。野性不只存在於大猩猩身上，也存在於保羅．梮謝呂身上。蒙特．瑞爾同時也藉由描繪梮謝呂的生平，帶出兩個主要歷史場景──維多利亞時期的英國及南北戰爭前夕的美國，那是一個極力否認人性中具有野性與獸性的時代。

在當時的英國，人的神聖性即將被野性動搖。在達爾文的《物種原始》於 1859 年出版前，地質學和古生物學上的發現已經讓《聖經》的權威搖搖欲墜，學界也已出現物種嬗變的想法，但是這些理論與達爾文版本的演化論最大的不同，就是仍試圖保持人類的特殊地位，例如理查．歐文（Richard Owen）雖然承認物種會演化，但他還是相信人類是獨立於其他動物發展出來的；就連幾乎與達爾文同時構思出演化論的華萊士，也認為像人腦如此精密複雜的存在，必定是一個「統治一切的智慧主」所設計的。不過達爾文主張演化並沒有目的性，傳記作家大衛．逵曼（David Quammen）認為，這就是達爾文的演化論令人難以接受的原因，因為它挑戰了人們自以為有的神性。

人，只不過是一種猿類？

這些爭論跟梮謝呂和他的大猩猩有什麼關係？正因為當時的人深信自己是上帝獨特的造物，因此大猩猩這與人極度相似、會模糊人獸之間界線的物種，讓維多利亞時代的人產生了極大的不安，他們開始懷疑自己是否也不過是一種猿類。現代生物分類學的鼻祖林奈曾在 1714 年寫信給朋友說，「必須把人類歸屬在靈長類中讓我感到不是很舒坦」，「我急著想從你那裡還有全世界尋求自然史中區分人猴之間的通則。」一百多年後，學者們更急切地想要知道測量野性的標準，而他們的依據就是梮謝呂千辛萬苦從西非帶回來的人類及猿類標本。

其中，兩位同樣借助梮謝呂蒐集的材料進行研究的學者理查．歐文與湯瑪斯．赫胥黎（Thomas Huxley），得出的結論卻是南轅北轍。有意思的是，作為達爾文的反對者，歐文雖然是科學史上的輸家，但他說對了一件事：「人類並不是從大猩猩演化出來的。」而且他也證實黑白人種的大腦與智力並無差異，無意間為種族平等提供了依據。相對地反對蓄奴的赫胥黎卻認為，非洲和澳洲的原住民屬於人類當中發展較低的階層，並錯誤地將人類各種族放在一條直直的演化路線上，從低等的黑人一直排到高等的白人。歐文與赫胥黎的例子，顯示出科學家的既定觀念、社會思潮與研究結果之間的微妙關係，即使看似中立的科學研究結果，也必定會鑲嵌進社會脈絡之中，產生研究者無法預料的影響。

對「野性」的偏執 成為蓄奴的藉口

在人們因大猩猩與人的相似性而緊張時，牠也同時成為異己的代表、蓄奴的藉口。支持蓄奴者認為跟白人相比，黑人與大猩猩更相似，應該被歸為動物而非人類，因此奴役他們完全沒有道德上的疑慮。在蓄奴者心目中，黑人／大猩猩就是獸性／野性的代表。美國國會在辯論廢奴議題時，一名印第安納州的代表宣稱，終結奴隸制無異於授權這些「人類大猩猩」謀殺他們的主人、強姦他們的妻女。梮謝呂在紐約時，一齣名為《八分之一的黑人》的戲劇正在百老匯上演，女主角絕望地表示，一滴非洲的血讓她成為「不潔之物」。雖然惡名昭彰的「一滴血法則」（one drop rule）是在二十世紀才成為成文法，但從這齣戲可以看出，美國當時對測量野性的偏執達到何種程度。

至於梮謝呂本人，他對於野性的標準顯然頗為迷惑。他從大猩猩的姿態、反應和叫聲中，感覺到「一些帶有人性的東西」，「當大猩猩站起身，以兩條腿奔跑時，就讓他想起人類短跑的畫面。每一次聽牠們咆哮，他彷彿在那哭聲中聽到了一個人類的發音。有時他覺得自己不是獵人，比較像個殺人犯。」蒙特．瑞爾如此解讀：梮謝呂既懷疑大猩猩具有人性，又在著作和演講中誇大這些怪物的可怕，這種矛盾可能是試圖壓抑他內心的不安：「這頭他所追捕的野獸似乎跟他本人有很多相似性。」

瑞爾的解讀非常精準，而這也是全書最具張力的部分：梮謝呂因為成功獵殺大猩猩而成為「偉大的白人獵人」，但他同時也是自己努力要躋身的上流社會中，那些菁英名流測量的對象。嫉妒他名氣的人試圖揭發他的非白人血緣，對梮謝呂來說是比探險經歷被質疑更大的危機。那些支持他的科學家「全都具有不能容忍非白人的名聲」，「皇家地理學會的會員中完全沒有少數族裔，他們被排除在外，並沒有引來任何爭議，因為這在大家心目中根本是理所當然之事。」

或許正因為梮謝呂本身有非白人血緣，因此他對其他種族乃至於動物多了一絲同理心。他在著作中曾紀錄一段軼事，試圖顛覆黑人與人猿相似的印象。他曾和非洲當地人一起獵殺一隻黑猩猩，當地人覺得黑猩猩的外觀神似高加索人種，於是對梮謝呂說：「你看！他的頭髮是直的，都和你一樣。你快來看看這個從灌木叢中出來的白臉親戚！他之於你，比大猩猩之於我們還要近！」

我不是人類的兄弟嗎？

保羅．梮謝呂生活的十九世紀，是一個思想、觀念處於劇烈變動中的時代。1858 年，德國探險家亞歷山大．洪堡（Alexander von Humboldt）的《宇宙》（Cosmos）完整英文版問世，這本書的核心思想正是現今生態學物物相關的概念，預示著下個世紀生態運動的萌發。梮謝呂在第二次前往西非探險前，曾向出版商訂購《宇宙》，他宣示此行將不再「無謂屠殺這些動物」，而是以更詳細的觀察取代蒐集標本。雖然批評者可能會視為預先為任務失敗的可能解套，但可以確定的是梮謝呂確實注意到世界對獵殺動物的看法已逐漸改變，而他確實也對獵殺大猩猩的行為感到厭倦了。

野性是否能測量，又該如何測量呢？從十九世紀至今，過往學界認為「唯人獨有」的標誌如語言、自我意識、使用工具、創造藝術，甚至豢養寵物都紛紛遭遇挑戰。人何以為人？我們對這個問題的迷惑程度，可能和一百多年前的梮謝呂和博物學家們不相上下。值得慶幸的是，如今這種迷惑使我們更加謹慎看待自己在自然界中扮演的角色。十九世紀英國禁止奴隸貿易協會的標誌，是一個跪地懇求的奴隸畫像，上面寫著「我不是人類的兄弟嗎？」（Am I Not a Man And a Brother?）1861年倫敦的《刺青》雜誌刊登了一幅戲謔的漫畫，把這句標語改成「我是人類的兄弟嗎？」配上一張直立大猩猩的插圖。今天不僅把類人猿視為兄弟的人越來越多，這個倫理標準也正持續擴及這個星球的所有生物。

也許所謂的人性，就是一種獨特的生物性（獸性），而人類這種生物特有的好奇心，最終將使我們發現世間萬物都是獨特的。

「以古為鏡，可以知興替。」如果能在過去、現在兩點拉出一條直線的話，未來的趨勢也有機會在我們掌握之中；當我們遇到困難時可以透過過往的經驗，幫助我們下判斷。這就是歷史的重要性！同樣的，歷史的脈絡可以幫助我們學習科學，而且還有機會發現科學家並不是我們想像中的神聖不可侵。2015 年 12 月 22 日在胖地台北，泛科學的專欄作者張瑞棋帶著《科學史上的今天》，和我們分享科學家背後鮮為人知的小故事。

「從小到大，科學家在我們心中非常偉大，無論是哥白尼的日心說，或者證明地心引力作用一樣的伽利略。這些科學家閃耀著光芒，直到越讀越多書後才發現，光芒的背後其實存在著陰影。這些科學家們的陰影來自信仰、權威以及性別。」

信仰

普遍認為哥白尼的日心說之所以不被認可，是因為宗教的打壓。然而另一種觀點是由於哥白尼認為上帝創造的宇宙應該存在著完美對稱的幾何關係，也就是軌道應該是圓形的！但這會和他觀察到的天文現象不吻合，因此與其說日心說的發表示因為教會的壓力，其實哥白尼本身的執迷才是造成學說延宕的原因。又比如提出滅絕說的居唯葉，他認為物種會因為某些災難而滅絕，另一方面在創世後仍物種繼續被創造。由於他深信聖經的創世論，甚至抨擊達爾文的演化論，導致演化論的發展備受阻礙。

權威

除了信仰外，有時候科學家利用自身權威、堅持己見，抑制別派學說，亦會影響科學的發展。你能想像西元十六世紀，醫生們拿著的解剖經典是出自於西元二世紀的蓋倫，且內容漏洞百出嗎？蓋倫是根據其動物解剖的經驗來推斷人體的內部構造，當然和人體的構造有很大的出入。但許多人不改抵抗權威，使得錯誤流傳千年。直到維薩留斯的出現，人體的結構才終於被了解。維薩留斯憑藉著大量的人體解剖經驗，推翻了多年來的理論，加上他有美術的長才，得以將知識快速的更新、傳播。

另一個為人所知的例子是牛頓及萊布尼茲。在微積分發展上，英國推崇地位較高的牛頓提出的流數，而非萊布尼茲的微積分，這導致英國的數學研究落後其他歐陸國家。最後一個權威造成的悲劇，讓許多產婦賠上了性命。十九世紀，醫生塞默維斯發現由醫院接生的產婦死亡率遠遠高出了由助產士接生的。他推測原因是醫學系的學生在解剖完大體後沒有清潔，而將細菌帶給產婦。然而其他高傲的醫生們認為：醫生怎麼可能害人呢？而摒棄了塞默維斯的想法。

性別

女性在科學界受到的打壓也不少：在代數領域有傑出成就的埃米諾特，竟因其性別而無法擔任大學教授；華生看了羅莎琳．佛蘭克林的 DNA  X 光繞射圖片，終於發現了 DNA 的雙螺旋結構，並以此得到了諾貝爾獎。雖然華生得獎的時候佛蘭克林已過世，然而我們可以想像，在當時的社會氛圍下，即便她在世，女性科學家的得獎機率仍然很低；發現脈衝星的喬瑟琳貝爾其成就在天文界有目共睹，然而諾貝爾物理獎的獎座是被指導教授赫維許拿走；吳健雄透過實驗證實宇稱不守恆，但最後是理論學家楊振寧及李政道是拿到了諾貝爾物理獎。

有些時候科學家對抗的不是來自外界的輿論、權威，反對的力量反而是來自科學界：牛頓打壓虎克及萊布尼茲；愛迪生堅持使用直流電系統，並利用交流電椅製造世人對交流電的恐懼，藉此反對特斯拉的交流電系統；發明氫彈的泰勒對前主管歐本海默落井下石，聲稱歐本海默對美國不忠……

我想呈現的不只是科學家的榮耀，還有其與常人無異的一面

跟著《科學史上的今天》的腳步，我們可以發現科學家或許只在智力上比一般人高超，但其品性仍和常人一樣：他們也會忌妒、也會排擠別人、也會為了得到權力耍手段。如果大家能用平等的角度認識科學家，去了解理論後的時代背景，那學科學就不再只是背公式和定理，而是和一段段生命故事相遇的奇幻旅程。