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受保護的內容: 念生科系,我現在是繪圖助理工程師──「百工裡的科學人」徵文

活躍星系核_96
・2010/08/28 ・86字 ・閱讀時間少於 1 分鐘
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活躍星系核_96
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活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia

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AI 可以設計散熱,但誰敢讓它出貨?林唯耕談算力背後的物理現實
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/08/20 ・2819字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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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。

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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。

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 / 圖片:envato

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。

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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。

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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。/圖片:envato

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。

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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。

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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。

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蛋白質吃太多反而短命傷腎?破解 40 歲後的增肌迷思,教你吃出抗老體質!
PanSci_96
・2026/09/12 ・2624字 ・閱讀時間約 5 分鐘

本文由 AI 協助生成,內容經編輯審閱。

走進超商,從即食雞胸肉、高蛋白飲,甚至到水餃和餅乾,包裝上無不醒目地放大標示著「含有幾克蛋白質」。近年來,「高蛋白」似乎成了一種全民信仰,彷彿蛋白質就像存錢筒裡的硬幣,吃越多就能增肌抗老、活得越久。但同一時間,卻有另一派頂尖科學家警告,蛋白質吃太多可能會加速老化,甚至堵塞你的血管。到底誰說的才對?這一集,就讓挺健康鄭丁靚醫師帶我們看懂這場「科學羅生門」,不管你是想增肌的中壯年,還是擔心腎功能衰退的長輩,看完這篇文章就能掌握蛋白質的正確吃法!

迷思一:多吃蛋白質,究竟是長壽還是短命?

先說結論:在正常飲食範圍內,吃到建議量的蛋白質,對晚年身體的「韌性」絕對是有好處的。許多老年醫學指引(如 PROT-AGE、ESPEN)都建議,65 歲以上長者應將蛋白質攝取量從一般成人的每公斤 0.8 克,拉高到 1.2 克以上。2024 年哈佛團隊針對近 4.9 萬名護理師長達 30 年的追蹤研究也發現,中年時期蛋白質吃得夠,晚年免於慢性病且腦力、行動力俱佳的機率明顯較高。

那反對派在吵什麼呢?其實大家吵的「劑量」根本不同。現在社群媒體上有些長壽網紅提倡每天吃到每公斤 2.2 克的極端高蛋白飲食,但科學上並無證據支持超過 1.6 克能帶來額外好處。動物實驗甚至發現,過量的高蛋白飲食會讓血液中的白胺酸(Leucine)飆升,活化巨噬細胞裡的 mTOR 通路,進而抑制細胞的「自噬機制」,反而容易造成動脈粥狀硬化,提高心血管疾病風險。

更關鍵的盲點在於「年齡分水嶺」。南加大 Longo 團隊的研究指出,66 歲以上高蛋白攝取者死亡率較低;但在 50 到 65 歲之間,吃過多「動物性蛋白」的人,死亡風險卻大幅增加。後續大型研究進一步釐清:真正折壽的不是蛋白質本身,而是背後常伴隨的「高加工紅肉、少蔬果」生活型態。如果用植物蛋白取代部分動物蛋白,反而能降低死亡率。因此,蛋白質不是無腦狂吃就好,你該問的是「幾歲吃」、「從哪裡吃」。

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迷思二:動物、植物、蛋白粉怎麼選?看懂「吸收率」與「脂肪」的博弈

營養學上有個評估蛋白質吸收效率的指標叫做 DIAAS。動物性蛋白質(蛋、奶、肉)的評分多在 1.0 以上,效率最高;大豆蛋白約 0.9,是植物界資優生。單看數字動物性蛋白確實贏了,但別忘了,吃進動物蛋白的同時,你也吞下了動物性脂肪。這就像夜市點牛排硬要附贈超甜紅茶一樣,容易引發中年人最怕的「發炎性衰老」。

為了安全且高效地攝取,建議的優先順序是:第一名是「雞蛋」,屬於脂肪比例較低的純動物蛋白;第二名是「牛奶與無糖優格」;第三名是「植物性蛋白」(如豆腐、豆漿);最後才是「肉類」,且應挑選去皮雞胸、魚肉等低脂部位,將紅肉當作一週兩次補充鐵質與維生素 B12 的「微量元素補充劑」即可。

那麼,40 歲後需要買蛋白粉嗎?年輕人的肌肉工廠很敏感,吃點蛋白質就能長肌肉;但中年後細胞老化會出現「合成抗阻(Anabolic Resistance)」,單餐必須攝取 2.5 到 3 克的「白胺酸」才能打開肌肉合成開關。一顆雞蛋只有 0.5 克白胺酸,一餐吞 6 顆蛋會讓腸胃與膽固醇負擔過大。這時,「乳清蛋白粉」就是極佳的白胺酸分離萃取工具。腸胃較弱的中年人,建議挑選幾乎濾掉乳糖與脂肪的「分離乳清(WPI)」或預先消化的「水解乳清(WPH)」,並避開添加人工甜味劑的產品,以免破壞腸道菌叢。

迷思三:增肌別只買蛋白粉,醫師其實更推「它」?

如果你的預算跟意志力只能選一樣保健品來輔助重量訓練,其實「肌酸(Creatine Monohydrate)」可能比蛋白粉更關鍵。我們可以這樣想像:蛋白質是蓋房子的「磚塊」,而肌酸則是工地現場的「發電機」。

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重訓時,肌肉收縮極度依賴 ATP 提供爆發性能量,但 ATP 幾秒鐘就會耗盡,一旦沒力,肌肉的成長訊號就中斷了。肌酸的作用就是快速補充磷酸肌酸,幫身體在極短時間內「再合成」ATP,讓你在訓練最後關頭能多推那關鍵的一兩下。有了足夠的刺激,蛋白質磚塊才有發揮的舞台。(註:肝腎功能不全或孕婦不建議使用,躁鬱症患者需先諮詢醫師)。

迷思四:蛋白質吃多會傷腎?小心被「抽血報告」誤導!

「蛋白質吃多會洗腎」是最大的都市傳說。醫學共識很明確:對於腎功能正常的人來說,高蛋白攝取「完全不會」造成腎臟疾病。真正把台灣人吃到洗腎的元兇,是長期高血糖(糖尿病)與慢性發炎。如果你因為怕傷腎不敢吃蛋白質導致肌少症,大腿肌肉流失等於失去了身體最大的「血糖緩衝池」,最後得糖尿病走向洗腎的機率反而飆高。

更弔詭的是,你的腎功能報告可能「本來就不準」。臨床上用來評估腎絲球過濾率(eGFR)的指標是「血清肌酸酐」,而它是肌肉代謝的副產物。如果一位長輩患有嚴重的肌少症,肌肉量太少,製造出的肌酸酐自然很低,這會讓公式「誤判」她的腎功能非常正常。反之,如果你在抽血前剛吃了一大塊牛排,肌酸酐會暫時性飆高,讓 eGFR 看起來很糟。因此,如果你處於灰色地帶,可以請醫師加驗不受肌肉量影響的「Cystatin C」指標來確認真實的腎功能。

結語:把飲食放回人生尺度來評估

蛋白質到底怎麼吃?這不是單純追求數字的遊戲,而是要先問「我現在是哪一種人」。如果你是 50 到 65 歲的中年人,與其糾結蛋白質總量,不如優先優化來源,用植物蛋白取代部分加工肉品;如果你已經有腎功能缺損,請務必與腎臟科醫師討論專屬的蛋白質管理(例如搭配酮酸胺基酸)。別盲從網路上的極端飲食法,了解自己的身體狀態,才能讓蛋白質真正成為你的長壽存摺,而不是老化加速器。

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參考資料

  1. Bauer, J., et al. (2013). Evidence-based recommendations for optimal dietary protein intake in older people: a position paper from the PROT-AGE Study Group. JAMDA.
  2. Levine, M. E., et al. (2014). Low protein intake is associated with a major reduction in IGF-1, cancer, and overall mortality in the 65 and younger but not older population. Cell metabolism.
  3. Song, M., et al. (2016). Association of animal and plant protein intake with all-cause and cause-specific mortality. JAMA internal medicine.
  4. Zhang, X., et al. (2024). Identification of a leucine-mediated threshold effect governing macrophage mTOR signalling and cardiovascular risk. Nature metabolism.

延伸閱讀|實證醫學專欄|循證長壽、失智預防、更年期、睡眠科學|叮噹醫師
以同儕評審論文為根據的長壽科學深度解析。睡眠科學、光線生物學、更年期醫學、認知儲備、失智早期檢測。

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乾癬不只傷皮膚!三成病友恐併發「關節變形」,醫揭防失能黃金治療期與關鍵解方
careonline_96
・2026/09/10 ・2544字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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乾癬關節變形不可逆!專科醫師教您打贏「對抗乾癬性關節炎」關鍵保衛戰

乾癬不只是皮膚病!約三成患者恐併發「乾癬性關節炎」,延誤治療將導致不可逆的關節變形與失能。醫師呼籲把握半年黃金治療期,透過「生物製劑」從源頭精準抗發炎,達成除癬又保關節的雙效目標。

「有一位40多歲的男性患者,多年來深受重度乾癬所苦,經治療病情一度穩定。然而在藥物暫緩期間,他突然感到腳踝與阿基里斯腱附近劇烈疼痛、腳掌嚴重腫脹,甚至連煞車都踩不下去!」台北長庚醫院皮膚免疫科教授鐘文宏醫師表示,許多人以為乾癬只是單純的皮膚疾病,但若體內的發炎訊號蔓延至關節,就會誘發「乾癬性關節炎」,除了引發劇痛與腫脹,更可能導致不可逆的關節變形與失能。所幸後續透過生物製劑精準控制發炎,才讓患者順利消腫止痛,化解關節失能危機。

乾癬不只是皮膚病!約3成病友恐併發「乾癬性關節炎」

乾癬不只是皮膚病!約3成病友恐併發「乾癬性關節炎」

約有三成的乾癬患者會併發乾癬性關節炎。鐘文宏醫師指出,乾癬性關節炎通常呈慢性進展,早期徵象包括早晨起床時的晨僵、腰背痠痛,或是指甲與肉接觸的「接骨點(著骨點)」出現發炎與壓痛。值得注意的是,頭皮乾癬嚴重或指甲病變(指甲乾癬)明顯的患者,未來發生關節病變的風險相對更高。

鐘文宏醫師補充說明,臨床上也常見到皮膚病灶不嚴重的患者,卻已出現指節腫脹的現象,因此絕不能單憑皮膚面積來評估疾病嚴重度,只要出現關節疼痛或僵硬,就應儘速前往皮膚科或風濕免疫科評估。

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乾癬性關節炎破壞不可逆!傳統治療易面臨結構性瓶頸

為什麼醫師會不斷強調乾癬性關節炎必須「早期積極治療」?臺北榮民總醫院皮膚部主任陳志強醫師解釋,皮膚發炎在治療後有機會回復原貌,但關節軟骨與骨骼一旦遭到發炎破壞與增生變形,其關節結構損傷是完全不可逆的。

過去精準醫療尚未普及時,患者多依賴傳統口服免疫調節劑、外用藥膏或照光治療。陳志強醫師說明,傳統藥物對乾癬性關節炎的改善幅度往往不到一半,且常伴隨較大的副作用或器官負擔,導致病患遵醫囑性降低甚至自行中斷治療,使得慢性發炎持續在體內累積,最終導致關節結構破壞與功能喪失。

關節炎破壞不可逆早期搶救是關鍵

擒賊先擒王!IL-23生物製劑鎖定發炎源頭 達成「既控皮膚、又防關節」

隨著自體免疫機轉的研究進展,醫界發現乾癬與關節發炎是由體內的發炎細胞激素所驅動。鐘文宏醫師解釋,IL-23(介白素-23)屬於免疫發炎反應中較上游的「火種」與「總司令」角色,會持續活化下游的發炎細胞。傳統藥物多在中下游進行被動壓制,而新一代精準治療IL-23生物製劑則是透過精準抑制上游訊號,達到「既控皮膚、又防關節」的源頭管理目標。

陳志強醫師指出,從源頭阻斷發炎連鎖反應,能有效防止發炎細胞侵犯關節囊液與軟骨組織,減緩關節炎症狀並防止結構性損壞;同時也能降低代謝症候群與心血管疾病等全身性共病的風險。

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實證數據展現卓越保護力!1年近半數關節顯著改善、近75%皮膚病灶清除

在臨床實證數據上,IL-23生物製劑展現了突破性的雙效保護力:

  • 關節結構保護:鐘文宏醫師說明,根據臨床試驗,針對乾癬性關節炎患者,無論過往是否接受過精準治療,用藥24週時有52%至64%的患者能達到關節緩解(達成ACR20,代表關節發炎與腫痛獲得至少20%改善);用藥52週時,更有近半數(48%)未接受過其他精準治療者達到顯著改善(達成ACR50,代表關節炎與腫痛獲得至少50%改善)。
  • 皮膚病灶清除:在皮膚病灶的清除上,未接受過其他精準治療的族群在治療1年後,有近75%的患者能達到近乎完全清除(達成PASI90,代表皮膚病灶達到90%的近乎完全清除)。

陳志強醫師表示,由於IL-23位於發炎反應上游,其療效可持續較長時間,幫助患者達到長期緩解與疾病修飾的目標。

精準鎖定上游發炎因子,雙效防護關節與皮膚

把握發病半年黃金治療期 醫病共決守護乾癬病友關節健康

面對乾癬性關節炎,臨床治療思維已正式轉向「長期疾病管理」。陳志強醫師強調,發病的前幾個月至半年是極為關鍵的黃金治療期,早期介入精準治療能大大提升阻斷關節變形的成功率。

目前健保對於符合條件的中重度乾癬及乾癬性關節炎患者,已提供生物製劑給付機制。鐘文宏醫師建議,病友應把握自身權益與醫師充分溝通;除了醫療介入外,日常生活中也應維持正常作息、規律運動與體重控制,運動時注意姿勢正確、避免過度操勞。只要早診斷、早期精準治療並搭配良好生活習慣,就能徹底擺脫關節變形危機,找回高品質的生活。

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【對抗乾癬性關節炎關鍵重點複習】

  • 三成併發率與早期警訊: 約有30%乾癬患者會併發乾癬性關節炎。若出現晨僵、背痛、接骨點(著骨點)發炎腫痛,或伴隨指甲乾癬/頭皮乾癬,應警惕關節受侵犯風險。
  • 關節結構破壞不可逆: 皮膚病灶治療後可復原,但關節軟骨一旦受損變形即無法还原。傳統藥物改善率常不到50%,需把握發病半年內黃金治療期進行精準干預。
  • IL-23生物製劑精準源頭阻斷: 精準鎖定免疫上游「IL-23」發炎因子,阻斷發炎連鎖反應,提供「皮膚病灶清除」與「關節結構保護」雙效防護。
  • 臨床實證雙效成果: 治療52週時,近半數患者關節症狀獲得顯著改善(ACR50);治療1年後,高達近75%患者皮膚病灶達到近乎完全清除(PASI 90)。
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