積「針」成「岩」–軟珊瑚也能造出硬岩礁

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。

文／戴昌鳳｜台灣大學海洋研究所教授

大陸漁船在東沙大量採撈珊瑚、魚貝類和海龜的事件，再度讓珊瑚是否應禁止採捕成為關注焦點；另一方面，臺灣的珊瑚漁業也是眾人關心的議題。這兩件事看起來相似，事實上卻大不相同。前者採撈的是生長在淺海珊瑚，包括造礁珊瑚和紅扇珊瑚；後者則是生長在深海的寶石珊瑚；兩者的物種、價格、生態環境和採撈方法都大不相同。

珊瑚泛指會堆積碳酸鈣骨骼或骨針的刺細胞動物，包括水螅珊瑚、六放珊瑚和八放珊瑚等三大類，其中，水螅珊瑚的珊瑚蟲個體很小，呈細毛狀，觸手不明顯，而且種類較少；六放和八放珊瑚則是珊瑚類的大宗，牠們的珊瑚蟲和觸手都比較明顯，區別在於六放珊瑚的觸手是六的倍數，八放珊瑚則剛好八隻。在地理分布上，兩者從熱帶到寒帶、從淺海到深海都有分布，而以熱帶淺海的種類最多，最密集。當許多珊瑚的鈣質骨骼聚集和膠結在一起，形成堅固的立體結構，可以抵抗波浪，也可以讓許多生物居住或當作避難所，就成為珊瑚礁。 珊瑚礁是海洋中的綠洲，也是生機旺盛的海洋生態系，至少有數萬種生物依賴珊瑚礁生存，因此被認為是全球海洋保育的焦點。

造礁珊瑚多分布於淺海  但深海珊瑚也會造礁

珊瑚礁主要分布在熱帶至亞熱帶淺海；由於造礁珊瑚體內有共生藻，需要充足的陽光來行光合作用，以支持牠們的生長和造礁，因此幾乎都生長在水深 50 公尺以淺的海域。這些造礁珊瑚以六放珊瑚為主，牠們生長快，一年可生長數公分以上；八放珊瑚雖然也是淺海珊瑚礁的主要成員，但只有少數種類具有造礁功能，包括藍珊瑚、笙珊瑚和一些指形軟珊瑚等。

深海珊瑚是指分布在水深 50 公尺以深海底的珊瑚，包含六放和八放珊瑚種類；這些珊瑚體內沒有共生藻，完全仰賴捕食浮游動物或有機顆粒維生；牠們的生長緩慢，通常一年只長 1~2 公釐，因此長期以來被認為不會造礁，無重要生態功能；但是近二十年來，許多先進國家的深海探測都發現這些深海珊瑚可形成大型礁體，構成生物多樣性豐富的深海生態系，而且是許多海洋生物和漁業資源生存繁衍的關鍵棲地。這種深海珊瑚礁在大西洋、太平洋和印度洋都有發現，由於這些生態系普遍受到拖網漁業和環境污染的衝擊，因此受到廣泛重視，目前多處已被劃設為海洋保護區。

寶石珊瑚美麗的代價

深海珊瑚中最受矚目的就是寶石珊瑚。廣義上，任何可被當作珠寶販售的珊瑚，包括黑珊瑚、竹珊瑚，都可算是寶石珊瑚；狹義上則專指八放珊瑚亞綱的紅珊瑚科（Coralliidae）成員，牠們的價值高，也是珊瑚漁業的主要目標物種。紅珊瑚科全球共有 40 餘種，牠們通常生長在水深 100~2000 公尺之間的深海，只有分布在地中海的紅珊瑚（Corallium rubrum）可在水深僅 10 公尺的淺海發現；由於較易採集，早在二千年前就有地中海漁民採集紅珊瑚，當做珠寶販售的紀錄，這就是珊瑚漁業的起源。早期地中海的紅珊瑚經由絲路傳入中國，也經由海上貿易傳入印度和日本。此時期的寶石珊瑚由於產量稀少，而且是舶來品，價格非常昂貴。珊瑚被列為佛教七寶之一，代表佛祖化身；隨著佛教盛行，珊瑚在中國、日本和西藏都被當作寶物，代表財富與身分地位的象徵。

東亞的紅珊瑚採集顯然起步較晚。日本在 1870 年代發現琉球群島海底生產寶石珊瑚，於是發展出「纏繞網」來採撈這些深海紅珊瑚。這種網具使用石塊當作重錘，用來打落珊瑚，然後利用附掛的網子把珊瑚撈上來；當珊瑚漁船到達預定漁場，就放下網具，讓它隨海流漂動而打落、纏繞和採撈附著在海底山表面的珊瑚。這種漁法雖然不像拖網具有強大的破壞力，但是對於生長在底質表面的珊瑚和其他生物來說，仍然會造成嚴重的傷害；更何況這些珊瑚的生長速率緩慢，被開採過的漁場，往往需要很長時間才可復原。也正因為如此，每個新開發的珊瑚漁場都只有短暫的榮景，當產量大幅下降，就必須尋覓開拓新漁場。

日本珊瑚漁船沿著琉球島弧往南開拓漁場，1923 年在臺灣北部彭佳嶼海域發現寶石珊瑚，引進纏繞網採撈珊瑚，也開啟了臺灣的珊瑚漁業。初期以臺灣東北部和北部的海底山為漁場，並以南方澳為主要基地；然而榮景只維持數年，產量就銳減，於是再往南尋找新漁場；1934 年在澎湖海域發現有寶石珊瑚分布，又啟動澎湖南方的珊瑚漁業。

日治時期的臺灣珊瑚漁業，幾乎都掌握在日本人手中。二次大戰後，隨著日人撤離，臺灣珊瑚漁業曾經一度沉寂，其後藉著與日本人合作才逐漸恢復榮景，並且靠著臺灣漁民的勤奮和打拼精神，於 1960 至 70 年代達到生產高峰，珊瑚藝品加工技術也更為精進，建立臺灣為「珊瑚王國」的美譽。此時臺灣珊瑚漁船的採撈海域已經往南拓展到南海的東沙島附近。但是沒多久，珊瑚生產再度面臨困境，於是積極向外尋找拓展漁場的機會。

1980 年代，臺灣珊瑚漁船在夏威夷群島西北方的中途島和天皇海山鏈（Emperor Seamounts）發現豐富的寶石珊瑚資源，吸引大批漁船前往採撈，於是產量大增。根據聯合國世界糧農組織（FAO）的統計資料，臺灣珊瑚漁業在 1984 至 1986 年間的年產量都超過 350 公噸，產量大反而導致價格暴跌，其後隨著資源減少和美國政府的管制措施，產量在 1988 年之後就大幅滑落。其後，臺灣寶石珊瑚年產量大多低於 10 公噸，資源枯竭的警訊早已顯現。

國際上，自 2007 年起，美國和歐盟數度提議將寶石珊瑚列入華盛頓公約（CITES）二級保育物種，但是都被其他國家代表提出質疑，由於缺乏具體基礎資料而未能通過；然而，隨著國際海洋保育意識升高，資料逐漸累積，寶石珊瑚被列為保育物種應是遲早的事。原本我國漁業署也有意藉著珊瑚漁船逐漸汰舊不換新的方式，讓珊瑚漁業逐漸走入歷史。

停止開採 寶石珊瑚才有重新生長的機會

但是在近年兩岸三通之後，由於寶石珊瑚深受中國大陸遊客喜愛而價格飛漲，自 2009 年以來，五年之間就飆漲約十倍。面對龐大的經濟利益和漁民請求，農委會漁業署改採開放登記及嚴審嚴管政策，於 2009 年訂定「漁船兼營珊瑚漁業管理辦法」，規定每艘漁船每年限捕 200 公斤，並限制在臺灣經濟海域內的五處漁區作業，作業時應開啟船位回報器，並填報漁撈日誌。雖然漁業署訂定的年總採撈量為六公噸，但是實際採撈量僅約三公噸；而且所採得的珊瑚中，90% 以上是「蟲枝」，也就是在海底死亡已久，被許多鑽孔生物蛀洞的分枝；其次是枯枝，即死珊瑚分枝；只有不到 2% 屬於活枝。從這些採撈記錄就可看出深海寶石珊瑚資源枯竭的慘狀，已經不是嚴格管理可以挽救，更不用談永續利用。

挽救深海寶石珊瑚資源的唯一途徑，其實就是停止採撈，讓牠們有重新生長和復育的機會；即使如此，恐怕也需數十年或百年以上時間，資源才會有些起色。但是在產業界每年高達百億的經濟利益和上萬從業人員可能失業的壓力之下，漁政官員無人願意承擔停止寶石珊瑚採撈的風險，最終結局可能是產業和資源兩敗俱傷。當海底的寶石珊瑚資源完全枯竭，珊瑚產業又將如何延續？

寶石珊瑚產業的解決方案也許是替代商品。寶石珊瑚的成分說穿了就是碳酸鈣和角質素（或稱珊瑚素），以現代科技生產人造珊瑚，其實並非難事；事實上，現今市場上販售的寶石珊瑚多有贗品，真假已難區分；如果利用工業生產而使寶石珊瑚回歸合理價格，並使深海珊瑚生態獲得生息和復原機會，應該是最佳方案。

原刊登於作者臉書網誌，經作者授權轉載。