脫光光的西瓜長啥樣？晚餐桌上聊科普

本文與 威力暘電子 合作，泛科學企劃執行。

想像一下，當你每天啟動汽車時，啟動的不再只是一台車，而是一百台電腦同步運作。但如果這些「電腦」突然集體當機，後果會有多嚴重？方向盤可能瞬間失靈，安全氣囊無法啟動，整台車就像失控的高科技廢鐵。這樣的「系統崩潰」風險並非誇張劇情，而是真實存在於你我日常的駕駛過程中。

今天，我們將深入探討汽車電子系統「逆天改運」的科學奧秘。究竟，汽車的「大腦」—電子控制單元（ECU），是如何從單一功能，暴增至上百個獨立系統？而全球頂尖的工程師們，又為何正傾盡全力，試圖將這些複雜的系統「砍掉重練」、整合優化？

第一顆「汽車大腦」的誕生

時間回到 1980 年代，當時的汽車工程師們面臨一項重要任務：如何把汽油引擎的每一滴燃油都壓榨出最大動力？「省油即省錢」是放諸四海皆準的道理。他們發現，關鍵其實潛藏在一個微小到幾乎難以察覺的瞬間：火星塞的點火時機，也就是「點火正時」。

如果能把點火的精準度控制在「兩毫秒」以內，這大約是你眨眼時間的百分之一到千分之一！引擎效率就能提升整整一成！這不僅意味著車子開起來更順暢，還能直接省下一成的油耗。那麼，要如何跨過這道門檻？答案就是：「電腦」的加入！

工程師們引入了「微控制器」（Microcontroller），你可以把它想像成一顆專注於特定任務的迷你電腦晶片。它能即時讀取引擎轉速、進氣壓力、油門深度、甚至異常爆震等各種感測器的訊號。透過內建的演算法，在千分之一秒、甚至微秒等級的時間內，精準計算出最佳的點火角度，並立刻執行。

從此，引擎的性能表現大躍進，油耗也更漂亮。這正是汽車電子控制單元（ECU）的始祖—專門負責點火的「引擎控制單元」（Engine Control Unit）。

ECU 的失控暴增與甜蜜的負荷

第一顆 ECU 的成功，在 1980 年代後期點燃了工程師們的想像：「這 ECU 這麼好用，其他地方是不是也能用？」於是，ECU 的應用範圍不再僅限於點火，燃油噴射量、怠速穩定性、變速箱換檔平順度、ABS 防鎖死煞車，甚至安全氣囊的引爆時機……各種功能都交給專屬的 ECU 負責 。

然而，問題來了：這麼多「小電腦」，它們之間該如何有效溝通？

為了解決這個問題，1986 年，德國的博世（Bosch）公司推出了一項劃時代的發明：控制器區域網路（CAN Bus）。你可以將它想像成一條專為 ECU 打造的「神經網路」。各個 ECU 只需連接到這條共用的線路上，就能將訊息「廣播」給其他單元。

更重要的是，CAN Bus 還具備「優先通行」機制。例如，煞車指令或安全氣囊引爆訊號這類攸關人命的重要訊息，絕對能搶先通過，避免因資訊堵塞而延誤。儘管 CAN Bus 解決了 ECU 之間的溝通問題，但每顆 ECU 依然需要獨立的電源線、接地線，並連接各種感測器和致動器。結果就是，一輛汽車的電線總長度可能達到 2 到 4 公里，總重量更高達 50 到 60 公斤，等同於憑空多載了一位乘客的重量。

另一方面，大量的 ECU 與錯綜複雜的線路，也讓「電子故障」開始頻繁登上汽車召回原因的榜首。更別提這些密密麻麻的線束，簡直是設計師和維修技師的惡夢。要檢修這些電子故障，無疑讓人一個頭兩個大。

汽車電子革命：從「百腦亂舞」到集中治理

到了2010年代，汽車電子架構迎來一場大改革，「分區架構（Zonal Architecture）」搭配「中央高效能運算（HPC）」逐漸成為主流。簡單來說，這就像在車內建立「地方政府＋中央政府」的管理系統。

可以想像，整輛車被劃分為幾個大型區域，像是車頭、車尾、車身兩側與駕駛艙，就像數個「大都會」。每個區域控制單元（ZCU）就像「市政府」，負責收集該區所有的感測器訊號、初步處理與整合，並直接驅動該區的馬達、燈光等致動器。區域先自理，就不必大小事都等中央拍板。

而「中央政府」則由車用高效能運算平台（HPC）擔任，統籌負責更複雜的運算任務，例如先進駕駛輔助系統（ADAS）所需的環境感知、物體辨識，或是車載娛樂系統、導航功能，甚至是未來自動駕駛的決策，通通交由車輛正中央的這顆「超級大腦」執行。

乘著這波汽車電子架構的轉型浪潮中， 2008 年成立的台灣本土企業威力暘電子，便精準地切入了這個趨勢，致力於開發整合 ECU 與區域控制器（Domain Controller）功能的模組化平台。他們專精於開發電子排檔、多功能方向盤等各式汽車電子控制模組。為了確保各部件之間的溝通順暢，威力暘提供的解決方案，就像是將好幾個「分區管理員」的職責，甚至一部分「超級大腦」的功能，都整合到一個更強大的硬體平台上。

這些模組不僅擁有強大的晶片運算能力，可同時支援 ADAS 與車載娛樂，還能兼容多種通訊協定，大幅簡化車內網路架構。如此一來，車廠在追求輕量化和高效率的同時，也能顧及穩定性與安全性。

萬無一失的「汽車大腦」：威力暘的四大策略

然而，「做出來」與「做好」之間，還是有差別。要如何確保這顆集結所有功能的「汽車大腦」不出錯？具體來說，威力暘電子憑藉以下四大策略，築起其產品的可靠性與安全性：

1. AUTOSAR ： 導入開放且標準化的汽車軟體架構 AUTOSAR。分為應用層、運行環境層（RTE）和基礎軟體層（BSW）。就像在玩「樂高積木」，ECU 開發者能靈活組合模組，專注在核心功能開發，從根本上提升軟體的穩定性和可靠性。
   
2. V-Model 開發流程：這是一種強調嚴謹、能在早期發現錯誤的軟體開發流程。就像打勾 V 字形般，左側從上而下逐步執行，右側則由下而上層層檢驗，確保每個階段的安全要求都確實落實。
   
3. 基於模型的設計 MBD（Model-Based Design）： 威力暘的工程師們會利用 MatLab®/Simulink® 等工具，把整個 ECU 要控制的系統(如煞車)，用數學模型搭建起來，然後在虛擬環境中進行大量的模擬和測試。這等於在實體 ECU 誕生前，就能在「數位雙生」世界中反覆演練、預先排除設計缺陷，，並驗證安全機制是否有效。
   
4. Automotive SPICE (ASPICE) ： ASPICE 是國際公認的汽車軟體「品質管理系統」，它不直接評估最終 ECU 產品本身的安全性，而是深入檢視團隊在軟體開發的「整個過程」，也就是「方法論」和「管理紀律」是否夠成熟、夠系統化，並只根據數據來評估品質。

既然 ECU 掌管了整輛車的運作，其能否正常運作，自然被視為最優先項目。為此，威力暘嚴格遵循汽車業中一本堪稱「安全聖經」的國際標準：ISO 26262。這套國際標準可視為一本針對汽車電子電氣系統（特別是 ECU）的「超嚴格品管手冊」和「開發流程指南」，從概念、設計、測試到生產和報廢，都詳細規範了每個安全要求和驗證方法，唯一目標就是把任何潛在風險降到最低

有了上述這四項策略，威力暘確保其產品從設計、生產到交付都符合嚴苛的安全標準，才能通過 ISO 26262 的嚴格檢驗。

然而，ECU 的演進並未就此停下腳步。當ECU 的數量開始精簡，「大腦」變得更集中、更強大後，汽車產業又迎來了新一波革命：「軟體定義汽車」（Software-Defined Vehicle, SDV）。

軟體定義汽車 SDV：你的愛車也能「升級」！

未來的汽車，會越來越像你手中的智慧型手機。過去，車輛功能在出廠時幾乎就「定終身」，想升級？多半只能換車。但在軟體定義汽車（SDV）時代，汽車將搖身一變成為具備強大運算能力與高速網路連線的「行動伺服器」，能夠「二次覺醒」、不斷升級。透過 OTA（Over-the-Air）技術，車廠能像推送 App 更新一樣，遠端傳送新功能、性能優化或安全修補包到你的車上。

不過，這種美好願景也將帶來全新的挑戰：資安風險。當汽車連上網路，就等於向駭客敞開潛在的攻擊入口。如果車上的 ECU 或雲端伺服器被駭，輕則個資外洩，重則車輛被遠端鎖定或惡意操控。為了打造安全的 SDV，業界必須遵循像 ISO 21434 這樣的車用資安標準。

威力暘電子運用前面提到的四大核心策略，確保自家產品能符合從 ISO 26262 到 ISO 21434 的國際認證。從品質管理、軟體開發流程，到安全認證，這些努力，讓威力暘的模組擁有最高的網路與功能安全。他們的產品不僅展現「台灣智造」的彈性與創新，也擁有與國際大廠比肩的「車規級可靠度」。憑藉這些實力，威力暘已成功打進日本 YAMAHA、Toyota，以及歐美 ZF、Autoliv 等全球一線供應鏈，更成為 DENSO 在台灣少數核准的控制模組夥伴，以商用車熱系統專案成功打入日系核心供應鏈，並自 2025 年起與 DENSO 共同展開平台化量產，驗證其流程與品質。

毫無疑問，未來車輛將有更多運作交由電腦與 AI 判斷，交由電腦判斷，比交由人類駕駛還要安全的那一天，離我們不遠了。而人類的角色，將從操作者轉為監督者，負責在故障或斷網時擔任最後的保險。透過科技讓車子更聰明、更安全，人類甘願當一個「最弱兵器」，其實也不錯！

高 176 公分，重 57 公斤，身上多處刺青，雙臂有頻繁注射的疤痕。曾經是個毒蟲兼老菸槍的他，7 年前因持有並販賣毒品遭到判刑；如今，這名阿爾巴尼亞男子 30 歲了，依然被關在義大利米蘭的監獄裡。低安全等級的牢房，每間容得下兩個受刑人。最近前獄友刑期剛滿，床位尚且無人替補，所以過去二天他都獨自一人。長期低落的情緒缺乏出口，而他基於良好表現所獲得的特別待遇，也不過就是打掃飯廳的機會。^[1]

他勢必得用萬無一失的方法，脫離困境：用完餐後，穿著囚衣的他靜靜地躺下。當獄方打開房門，眼前竟是一具屍體。三天後，鑑識團隊奉命驗屍。^[1]

死者身上無明顯外傷，呼吸道也沒有阻塞。口腔與唇黏膜輕微充血（hyperaemia）；肺、肝以及腎臟鬱血（congestion）；^[註]而氣管與支氣管流著泛紅的黏液和血液。150 毫升的胃部內容物中，包含部份消化的帶皮植物性殘渣。此外，根據醫療紀錄，他生前患有氣喘，對花粉過敏，但平時沒有服用任何藥物。以上線索都不足以用來推論確切的死因。^[1]

該名阿爾巴尼亞受刑人的口袋裡，有一張手寫的字條提到「我受夠了」、「我過敏」，還有最重要的「我吃了已知能自殺的東西」。在與獄方既有的文件比對後，確認二者筆跡相符，確實為他親筆所寫。鑑識團隊做的血清分析，也證實他的 IgE 抗體濃度偏高。這就耐人尋味了：IgE 抗體是診斷過敏反應的指標。^[1]既然監獄中理論上沒有花粉，除非有人偷渡進來，不然就是死者還有不為人知的過敏原？

他生前最後一餐吃剩的桃子，擺在身旁。這一點和花粉過敏的病歷，給了鑑識團隊一個靈感，並決定朝此方向，縮小調查範圍：檢驗與桃子以及樺樹有關的特定 IgE 抗體。^[1]

花粉食物過敏症候群（pollen food allergy syndrome）是一種同時對特定花粉和食物過敏的毛病。^[2]其中樺樹果實症候群（birch-fruit syndrome）的意思，不是說吃了樺樹的翅果會出事，而是對樺樹花粉以及桃子、梨子、李子、蘋果、草莓、櫻桃、杏桃和杏仁等薔薇科（Rosaceae）的果實過敏。^[2-4]此症患者多半會在食用上述果實後的 5 至 15 分鐘內，出現發炎反應。^[3]不過，也不是每個對樺樹花粉過敏的人，都不能碰此類果實。樺樹果實症候群的盛行率，還有這兩種過敏原之間的關係，在各地差距甚大。比方說，美國有 75.9% 的樺樹花粉過敏者，吃蘋果也會產生症狀；丹麥 34%；而義大利只有 9%。^[4]為了預防發作，盡量避開這些果實是最簡單的作法。但有趣的是，其實果實只要被煮過了，例如：製成果醬，患者通常便可盡情享用，不會有事。^{[2, 3]}

話說回來，如果食用者是刻意藉此自殺，那存活率就看個人造化了。花粉食物過敏症候群所造成的症狀，一般侷限在食物觸碰到的範圍，例如：嘴巴、嘴唇、舌頭和喉嚨等部位，會腫脹或搔癢。^{[2, 5]}這些症狀大多不會維持太久，因此無需用藥治療。^[2]偏偏就有那麼倒楣的少數人，光是吃顆桃子，便會腹痛、腹瀉、嘔吐、氣喘、咳嗽，還有皮膚紅疹和眼皮浮腫；更誇張的話，甚至會血壓下降，並產生致命的休克現象。^[3]

最後，鑑識團隊從桃子和樺樹特定的 IgE 抗體濃度，確定這名阿爾巴尼亞囚犯應該是嚴重過敏患者。^[1]他在不會被及時搶救的狀況下，成功地吞桃自盡。

延伸閱讀

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備註

充血（hyperaemia）是發炎反應中，主動增加輸入的血液所致；而鬱血（congestion，又譯「被動充血」）則是減緩的回流，造成血液被動聚積。^[6]

1. Tambuzzi S, Gentile G, Boracchi M, et al. (2021) ‘Postmortem diagnostics of assumed suicidal food anaphylaxis in prison: a unique case of anaphylactic death due to peach ingestion’. Forensic Science, Medicine, and Pathology, 17, pp. 449–455.
2. ‘Pollen Food Allergy Syndrome’. (21 MAR 2019) American College of Allergy, Asthma & Immunology.
3. Manchester Academic Health Science Centre. (18 OCT 2006) ‘Allergy information for: Peach (Prunus persica)’. The University of Manchester.
4. Wang J. (2013) ‘Chapter 12 Oral Allergy Syndrome’. In Metcalfe DD, Sampson HA, Simon RA, Lack G (Eds.), Food Allergy: Adverse Reactions to Foods and Food Additives. John Wiley & Sons.
5. Kim JH, Kim SH, Park HW, et al. (2018) ‘Oral Allergy Syndrome in Birch Pollen-Sensitized Patients from a Korean University Hospital’. Journal of Korean Medical Science, 33 (33): e218.
6. López A, Martinson SA. (2017) ‘Chapter 9 – Respiratory System, Mediastinum, and Pleurae’. Pathologic Basis of Veterinary Disease (Sixth Edition), pp. 471-560.e1.

• 作者／ 顏瑞泓

為了讓西瓜甜，會打針注入甜味劑？

專家說：

這則消息最初是盛傳於中國的網路上。內容是中國不肖商人為了讓西瓜賣相佳，用針注入色素和甜味劑，文章裡面還附上照片，清楚標出西瓜哪些地方有打針的痕跡，造成大多數民眾一吃到甜度較高的西瓜，就擔心自己嘴裡的西瓜是不是被打了針。

其實這是很誇張的誤導，我們從幾個層面來說明：

首先，在田裡的西瓜是要靠外皮來保護裡面充滿水分及甜分的果肉，如果用針將瓜皮刺穿，馬上就會被微生物入侵、引來蟲蟻等昆蟲侵襲，再加上田間的陽光曝晒，西瓜馬上就會腐爛。

其次西瓜果肉密實，如果要打入藥劑，無法以快速大量的注入方法進行，因為強行注入液體會從注入孔回溢出來，需要用像點滴的方式讓液滴進入。而有看過西瓜田的人就知道，瓜田都是一整片平原，根本沒有可以掛點滴的設施或位置。

我們再想想西瓜在品質極佳的盛產季節，產地批發價一顆不過兩百元，如果農民還要到田裡幫西瓜一顆一顆打針、用藥，只為了增加甜度，那成本都不知道要增加多少。所以消費者從一些情理上去判斷及了解，就可以知道這個謠言根本就不可信。

農民會在「鳳梨心」注射生長激素？

專家說：

鳳梨是可以合法使用植物生長調節劑的，主要應用在：

一、鳳梨生長調節：在鳳梨果實發育期中，會適當的施用「萘乙酸鈉（NAA-sodium）」，避免因乾旱所引起之果梗腰折、增加果重、延遲成熟期，並可以調節產期。使用此藥劑注意事項為：

1. 發育良好的鳳梨園不必施藥，以發育較差的鳳梨園為施藥對象；
2. 每個果實僅可施藥一次，絕不可連續施藥兩次以上；
3. 夏果或供外銷用鮮果，施用本劑後，不耐貯放，必須盡量避免施用，如為改善鮮果外觀，應將濃度減半再行施用；
4. 不按規定施藥，容易增加病果發生，以及抑制吸芽、裔芽發育等不良效果，同時也會影響果實品質。

二、鳳梨催熟：施以「益收生長素」可促進鳳梨成熟、縮短採收期間，並可減少採收次數。但是外銷用果實不宜施用。此外，如過早施用，可能會引起果實減輕。（※資料來源為植物保護資訊系統）

前述兩種生長調節劑之所以不建議施用於外銷用鮮果，是因為會使鳳梨不耐貯放，無法長途運輸。

三、抑制抽穗：鳳梨抽穗抑制劑是用於抑制鳳梨植株開花抽穗，因此施用時鳳梨尚未有果實。
所以，網路上鳳梨注射生長激素後可以迅速結果收成的說法，就如同西瓜打針一樣，也是不合常理的。

蓮霧添加人工色素，衛生紙一擦就染色？

專家說：

這不只是網路上在流傳，還上過新聞媒體的報導。各種顏色的水果，含有天然來源的花青素等植物色素，這也是水果重要的營養成分之一，尤其是一些漿果類，像是草莓、蓮霧、桑葚、葡萄等水果，表皮容易破損，滲出的有色汁液即帶有花青素成分。

除了這些漿果之外，在市場上常見到紫色高麗菜或是紫色花椰菜等，被學生拿去取出汁液，做為酸醶試驗的材料，也都是利用這些蔬菜水果中含有高量花青素，這些成分都是很重要的營養成分。

千萬不要被誤導，將營養成分當成人工色素的添加。也不要相信可用衛生紙擦拭來判斷水果是否有添加人工色素。

草莓長得漂亮是因為用了很多農藥？

專家說：

草莓香甜可口，色澤鮮麗，一般人都很喜歡，但也會擔心這麼鮮嫩香甜的草莓一定用了大量農藥才長得這麼好，不會生病或被蟲吃。

但其實草莓的栽培管理上，使用了相當多的措施，例如田畦覆蓋、網室設施等等，並不是完全依賴農藥，而且使用過多藥劑會加重農民栽培的成本，藥效也並不會更好，反而容易產生抗藥性，影響農民收益。所以草莓使用很多農藥是一種誤解。

還有人質疑草莓常有形狀特殊、大小不一、顏色不均或味道不同，也是農藥造成的。

其實大家要了解，草莓是一種連續採收的作物，其果實的成長過程並不一致，大小會隨著長出的草莓在植株上的位置而有不同；形狀則會受到授粉的影響；而且隨著光照的情形，顏色會有不同的呈現，有些品種特性也會有不同顏色的呈現；至於味道、甜度等，則與產期、栽培管理方式及品種較有相關，因此從外觀上判斷草莓是不是使用太多農藥也是不可靠的方法。

葡萄表面白色的粉末是因為農藥殘留？

專家說：

葡萄表皮呈現霧狀的白色粉末覆蓋，是葡萄自然產生的果粉，並不是農藥。即使有套袋的葡萄也是會有果粉產生，並不是外來加上去的。

許多水果表面都會有果粉，除了葡萄外，還有李子、藍莓等，而蔬菜的冬瓜表面也常有一層白色粉狀物，都是類似的東西。所以這些蔬果表面的白色粉末並不是農藥殘留，清洗葡萄並不是要將表皮的果粉洗掉。

——本文摘自《正確洗菜，擺脫農藥陰影【增訂版】：家庭必備！學會洗泡刷，減少蔬果農藥殘留，確保全家人健康》，2020 年 5 月，商周出版