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「此致:凱特琳.D」一封實驗邀請信-《WWW.甦醒》

貓頭鷹出版社_96
・2012/12/16 ・4705字 ・閱讀時間約 9 分鐘 ・SR值 443 ・四年級
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整個晚餐時間,凱特琳都裝出一臉勇敢的樣子,告訴父母她一切都好,反正就是很讚啦,可是天啊,這真是充滿了鳥事、可怕的一天:其他學生在人來人往的走廊上推擠她,老師提到寫在黑板上的東西,而且毫無疑問的,每個人都盯著她看。以前在奧斯汀的德州啟明學校,她從沒覺得這麼不自在,但現在她可是被當眾展示。其他女生也戴耳環嗎?穿這條燈芯絨長褲對嗎?是的,她很愛這種布料的觸感和摩擦時發出的聲音,可是在這裡,一切都跟外貌有關。

她坐在臥房的書桌前,面對敞開的窗戶。一陣夜晚的微風輕拂她的及肩長髮,同時她聽見了外面的世界:有隻小狗在吠叫,有人沿著寧靜的住宅區街道踢著一塊石頭,遠處,一個惱人的汽車警報器響了起來。

她用手指摸摸手錶:七點四十九分,七和七的平方,這將是今天最後一次出現像這樣的序列。她轉身面對她的電腦,然後打開LiveJournal。

下「標題」很容易:「新學校的第一天」。至於「地點」,預設值是「家」,這棟陌生的房子——見鬼了,還有這個陌生的國家!——感覺不太像家,但她還是讓那段建議文字選項留在原處。

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「心情」欄有個下拉式選單,可是要等她的螢幕語音朗讀軟體「聲點」唸完所有選項,簡直要等到天荒地老,所以她總是直接打進某個字。思索片刻之後,她決定打上「信心十足」。她在現實生活裡可能心懷恐懼,但在線上她是Calculass(微積芬),微積芬什麼都不怕。

至於「音樂」,她還沒開始播放MP3……所以她讓iTune隨機從她的蒐集的歌曲裡挑一首來播。才聽三個音符她就知道了,是阿莫黛歐的〈搖滾我的世界〉。

她用食指撫摸著盲用點字按鍵上的 F J 那讓人心安的凸起,同時想著要怎麼起頭。

※ ※ ※

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電腦發出啾地一聲:有新郵件。凱特琳打出鍵盤指令,讓聲點讀出信件標題。

「此致:凱特琳.D,」電腦唸了出來。凱特琳只有在新聞群組上貼文時才會那樣署名,所以不管是誰寄了這封信,他都是從國家冰球聯盟球員統計資料討論版,或她常出入的其他地方弄到她的電郵地址。「來自:海斯汀」。她不認識。「主旨:加強你的表現。」

她碰了一個按鍵,聲點開始讀信件內容。「雞雞太小讓你很難過嗎?如果是這樣……」

該死,她的垃圾郵件過濾系統應該攔截得到這封信啊?她的食指掃過點字顯示器。喔,原來那個神奇的字眼被寫成「唧唧」所以躲過過濾。凱特琳刪掉那封信。

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電腦又響了,宣布有更多電子郵件進來了。先用快捷鍵貼出文章後,凱特琳讓聲點唸出新信件的標題。

「此致:凱特琳.戴克特,」她的電腦朗聲讀道:「來自:黑田正行」。又是一個她不認識的人。「標題:一項提議。」

毫無疑問,內容大概包括一根硬得像石頭的「唧唧」吧!正當她要按下刪除鍵時,薛丁格跑過來摩擦她的腳,讓她分心了,她喜歡把這種狀況說成是貓外涉,聽起來就像高潮來臨時,硬生生中斷「外射」一樣。「誰是好貓貓?」凱特琳說著,伸手去安撫牠。

薛丁格跳上她的膝頭,而且肯定在同時擠到了鍵盤或滑鼠,因為她的電腦繼續往下讀信件的內容:「我知道,一位妙齡少女面對網路上的交談對象,必定步步為營……」

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這個網路跟蹤狂會用步步為營這種成語耶!她覺得很有意思,就讓聲點繼續唸下去:「……所以在此強烈建議您立刻讓令尊令堂知道這封信件。希望您考慮我的請求,我並不是隨隨便便提起的。」

凱特琳搖搖頭,等著他開口跟她要裸照。她在薛丁格脖子上,找到他喜歡被搔抓的那一點。

「我搜遍了研究文獻與線上資料,要為我們團隊的研究找出一個理想候選人。我的專長是跟主要視覺皮質區有關的信號處理流程。」

凱特琳的手搔抓到一半就僵住了。

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「我不願激起虛妄的希望,而且在核磁共振掃描結果確認之前,我也不能憑空臆測成功率,但我確實認為有相當大的可能,我們所發展出來的技術也許至少能夠治療您部分失明問題,而且……」她跳起身來,害薛丁格跌到地板上,搞不好根本摔出門外了。「至少讓您的一隻眼睛有部分視力。我希望您最早的……」

「媽!爸!快來啊!」

她聽到兩組腳步聲:輕盈的是媽媽,她五呎四吋高又很苗條;重得多的另一組是爸爸,他六呎二吋高,有著漸漸發福的中年小腹,這是她從極少數他容許來個擁抱的場合裡得知的。

「怎麼了?」媽媽問道。而爸爸,當然,什麼都沒說。

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「讀讀這封信,」凱特琳說著朝她的螢幕一指。

「螢幕是空白的,」媽說道。

「喔,」凱特琳摸索著開了十七吋液晶螢幕的電源開關,然後讓到一邊去。她可以聽到媽媽坐下來,爸爸則站在椅子後面。凱特琳坐在床緣,不耐煩地在床上彈跳。她疑惑地想著爸爸是不是在微笑;她喜歡這麼想,他和她在一起的時候,確實微笑了。

「喔,我的天啊,」媽說:「麥爾康?」

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「用google查查,」爸說道:「讓我來!」

更多窸窸窣窣的聲音傳來,然後凱特琳聽到爸爸在椅子上坐定了。「他在維基百科上有條目;喔,他的網頁掛在東京大學;是劍橋博士,還有好幾十篇同儕審過稿的期刊論文,其中一篇登在《自然神經科學》上面,就跟他說的一樣,他研究的是主要視覺皮質區的信號處理流程。」

凱特琳害怕自己期望過高。她還小的時候,他們看過一個又一個的醫生,可是全都不見效,她也聽天由命,讓自己過著一種……不,不是黑暗的人生,而是一無所見的人生。

但她可是「微積芬」啊!她是數學天才,應該要去上一間好大學,然後在某個像google一樣,真的很酷的地方上班。不過,就算她設法完成第一個步驟,她也知道某些人會說出這類蠢話:「喔,對她來說真是太好了!再怎麼艱困,她還是會排除萬難拿到一個學位啦!」聽起來就像那個學位是個結束,而非開端。可是,要是她看得到就不同了!要是她看得見,整個遼闊的世界都會屬於她。

「他說的事情有可能嗎?」她媽媽問道。

凱特琳不知道這個問題是問她還是她爸爸,她也不曉得答案是什麼。不過,爸爸回答了:「聽起來還不至於不可能,」他這麼說,但他頂多只願意肯定到這個地步。他讓旋轉椅轉過來(發出一點吱嘎聲),說道:「凱特琳?」

她知道,這由她決定;她才是那個曾被勾起希望,最後卻重重摔下的人,而且——

不,不對,那樣說不公平,而且不真切,她父母希望她擁有一切。過去的其他嘗試失敗時,也曾經讓他們黯然心碎。她感覺到自己的下唇在顫抖,她知道自己對他們來說是多麼大的負擔,雖然他們沒用過那種字眼,連一次都沒有。但要是有機會的話……

我就是完美的化身,才怪咧,她這麼想著,然後開口說話了;她的聲音又小又恐懼。「我想,寫個回信給他不會怎樣吧。」

※ ※ ※

黑田博士是從《眼科醫學》期刊的一篇文章裡發現了凱特琳,她有一種極端罕見的病,無疑與她的失明有關,這種病稱為托瑪塞維奇症候群,特徵是反向的瞳孔擴張模式:她的瞳孔不是在亮光下收縮、在微光下放大,而是恰恰相反。所以就算她的棕色眼睛外觀正常,至少她是這麼聽說,她還是要戴著墨鏡保護視網膜。

黑田的信裡說,人類眼睛裡有上億個桿狀細胞,還有七百萬個錐狀細胞。視網膜透過這些細胞處理訊號,以超過一百比一的比率壓縮這些資料,這樣才能在視神經裡的一百二十萬個神經軸裡傳送。黑田認為凱特琳的托瑪塞維奇症候群,顯示她的視網膜用錯誤的方式解碼這些資料。儘管她大腦裡控制瞳孔收縮的前頂蓋核,可能可以從她的視網膜資訊流中稍微擷取到一點資訊(雖然全部弄反了!),她的主要視覺皮質區卻無法理解。

或者至少可以說,他希望就是這個狀況,因為他已經發展出一種信號處理裝置,他相信可以糾正視網膜的編碼錯誤。但如果凱特琳的視神經受損了,或者她的視覺皮質區因為缺乏使用而發育不良,光這樣做還是不足以恢復視力。

為此,凱特琳跟她父母徹底認識了加拿大的醫療體系。為了評估成功率,黑田博士希望她能讓大腦的某幾個部位做核磁共振掃描(像是「視神經交叉」、「布羅德曼十七區」,還有一大堆她從來不知道自己有的其他部位)。可是實驗性療程並不包括在安大略省的保健給付範圍內,所以沒有一家醫院願意做這些掃描。她媽媽終於氣炸了,說道:「聽好,我們不在乎這樣要花多少錢,我們會付錢的!」可是問題不是錢。凱特琳要是需要這類掃描,在這種狀況下,掃描免費;但如果是不需要掃描的狀況下,再多錢都不能挪用醫院的公共設備。

幸好還是有幾家私人診所願意提供設備,他們最後只好到那裡去掃描,然後透過加密的FTP站,把核磁共振掃描的影像上傳到黑田博士在東京的電腦裡。她爸爸不惜血本,這也許算是他愛她的表現……不是嗎?天啊,她真希望他能直接出來!

總之,算算時差,今晚或隔夜之後的某一刻,黑田可能就會傳來回應。凱特琳已經調整過她的信件閱讀器,所以只要他一寄信來,就會有個提醒信號……就在這時,她的電腦發出那種特別的聲音,有那麼一刻她根本不知道她最希望誰來信。她壓下按鍵,讓聲點大聲讀出訊息。

這封信來自黑田博士,還副本一份給她爸爸;信件開頭維持他拐彎抹角的風格,快把她逼瘋了。也許這是日本文化的一部分吧,可是這樣不直接講重點的風格快搞死她了。她按下「下一頁」按鍵,叫聲點唸快一點。

「……我的同僚跟我檢查過您的核磁共振影像,一切正符合我們先前的期望;您有著看來完全正常的視神經,而且就一個生來失明的人來說,您的主要視覺皮質區發展健全得驚人。我們先前研發的這個信號處理裝置,應該可以攔截您的視網膜輸出值,重新加以編碼,轉換成適當的格式,然後再傳遞到視神經上。這套設備包括一個負責信號處理的外接電腦組件,還有一個植入體,我們會把它插入您的左眼球後方。」

插到她眼球後面耶!噁!

「如果這個流程對一邊眼睛奏效,最後我們可能會在您右眼球後方加上第二個植入體。不過剛開始,我希望我們限制在一隻眼睛就好。在這個計畫在起步階段就嘗試處理左右視神經部分交叉的訊號,我怕會讓狀況變得極端複雜。

「我要很遺憾地通知你們,我的研究經費現在幾乎已經用光了,差旅經費很有限。但是如果您可以到東京來,我們大學的醫院將免費為您進行植入程序。我們的教師陣容中有一位技巧純熟的眼部外科醫生,他可以勝任這個工作……」

去東京?她甚至還沒想過這種事。她以前只搭過幾次飛機,到目前為止最長程的飛行,就是幾個月前從奧斯汀飛到多倫多,當時她跟著父母搬到這裡來。那一趟花了五個小時;搭機到日本去的時間肯定要長得多。

還有費用問題!天啊,飛到亞洲再回來一定會花掉好幾千塊,她父母也不可能讓她獨自跑那麼遠。她媽媽或者爸爸(或者兩人一起!)必須陪著她。那個老笑話是怎麼說的?這裡十億、那裡十億——在妳發現以前,妳已經在談真正的大錢了。

她必須跟她父母討論這件事,她已經聽過他們為搬到加拿大花掉多少錢爭執了,而且——

沉重的腳步聲在樓梯上響起;是她爸爸。凱特琳把椅子一旋,準備好在他經過她房門口時出聲叫喚,不過——

他並非經過,而是停在她房門口。「我想妳可以開始打包了,」他說。

凱特琳覺得心頭一陣雀躍,不只是因為他答應了這一趟東京之旅。當然他有一台黑莓機,在周長研究所工作不可能沒有黑莓機,可是他在家裡通常不開機。而且他收到黑田信件副本的時間跟她一樣,這表示……

表示他確實愛她。他跟她一樣,也急切地等待聽到來自日本的消息。

「真的嗎?」凱特琳說:「可是機票一定會耗掉……」

「一本有作者馮紐曼跟摩根斯坦簽名的初版《賽局理論與經濟行為》:五千塊錢,」她老爸說道:「讓你女兒有復明的機會:無價。」

這是他有史以來最接近真情流露的一次;他竄改了廣告台詞。但她還是很緊張,「我不能自己搭飛機啊。」

「妳媽媽會跟妳一起去,」他說:「我在研究所裡有太多事要做,不過她……」他的聲音消失了。

「多謝啦,老爸,」她說。她想抱他一下,可是她知道,這樣只會讓他全身僵硬。

「應該的,」他這麼說,然後她就聽見他走開了。

(全文未完,待續……)


摘自《WWW.甦醒》第一、三章。本書由貓頭鷹出版社出版,獲2012年12月PanSci選書推薦。為PanSci選書所推薦的第一本科幻小說。
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貓頭鷹自 1992 年創立,初期以單卷式主題工具書為出版重心,逐步成為各類知識的展演舞台,尤其著力於科學科技、歷史人文與整理台灣物種等非虛構主題。以下分四項簡介:一、引介國際知名經典作品如西蒙.德.波娃《第二性》(法文譯家邱瑞鑾全文翻譯)、達爾文傳世經典《物種源始》、國際科技趨勢大師KK凱文.凱利《科技想要什麼》《必然》與《釋控》、法國史學大師巴森《從黎明到衰頹》、瑞典漢學家林西莉《漢字的故事》等。二、開發優秀中文創作品如腦科學家謝伯讓《大腦簡史》、羅一鈞《心之谷》、張隆志組織新生代未來史家撰寫《跨越世紀的信號》大系、婦運先驅顧燕翎《女性主義經典選讀》、翁佳音暨曹銘宗合著《吃的台灣史》等。三、也售出版權及翻譯稿至全世界。四、同時長期投入資源整理台灣物種,並以圖鑑形式陸續出版,如《台灣原生植物全圖鑑》計八卷九巨冊、《台灣蛇類圖鑑》、《台灣行道樹圖鑑》等,叫好又叫座。冀望讀者在愉悅中閱讀並感受知識的美好是貓頭鷹永續經營的宗旨。

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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

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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洗腎機從沒把腎修好過?台大研發「花生米」大小細胞技術,挑戰逆轉腎衰竭!
PanSci_96
・2026/09/19 ・2757字 ・閱讀時間約 5 分鐘

本文由 AI 協助生成,內容經編輯審閱。

台灣被稱為「洗腎王國」,目前大約有 9 萬 7 千名洗腎人口,盛行率高居全球第一。但你有沒有想過:洗腎機代替腎臟工作了幾十年,卻從來沒有把任何一顆腎「修好」過。面對腎衰竭,多數人只能在「一週三次洗腰子」和「排隊好幾年等換腎」之間二選一。難道沒有第三條路嗎?這一次,就讓挺健康鄭丁靚醫師帶我們一起了解,台灣大學團隊如何站上亞洲先發,利用一顆比「花生米」還小的組織,試圖完成讓壞掉的腎自己「長回來」的醫學創舉。

為什麼腎臟壞了就回不去?

要搞懂這項新技術,得先知道腎臟為什麼這麼脆弱。腎臟負責過濾血液的基本單位叫做「腎元」,兩顆腎臟加起來大約有快兩百萬個。你可以把它想像成一間擁有兩百萬名員工的濾水工廠,這批員工在你出生前就已經全數到職,而且「遇缺不補」。這跟切掉七成還能長回來的肝臟完全不同,腎元只要死了一個就少一個,永遠不會再生。

很多人直到腎功能掉了一半都毫無感覺,是因為這間工廠特別會「硬撐」。當一批員工倒下,剩下的就會自動補位,一個人當兩個人用,醫學上稱為「代償」。短期內這招非常有效,讓你完全沒有症狀;但長期下來,無異於慢性自殺——過勞的員工加速陣亡,剩下的班加得更兇,形成惡性循環。當健檢報告上的 eGFR(腎絲球過濾率)開始往下掉時,通常已經是崩塌的中後段了。

值得注意的是,慢性腎病雖然女生較多,但真正走到「非洗腎不可」這一步的,卻是男生明顯較多。國際研究顯示,校正年齡、三高等干擾因素後,男性進展到末期腎病的風險比女性高出整整 50%。這也不是老年人的專利,許多人在 35 到 50 歲時應酬、熬夜、三高不控制、腰痠就吞止痛藥,看似在拚事業,其實都是在「拚腎」。

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用「花生米」大小的細胞救腎,是怎麼回事?

既然腎元天生無法再生,換腎又面臨供體嚴重不足的死結,全球再生醫學近年開始轉向同一個目標:「能不能不靠捐贈者,用自己的細胞把腎修回來?」這正是台大參與的研究核心。

這項技術的底層技術來自美國 AcroCyte 公司,由台大與美國芝加哥大學共同進行臨床試驗,背後更有美國「醫療高級研究計畫局(ARPA-H)」撐腰。ARPA-H 是美國政府專門投資「可能改寫醫療遊戲規則」的高風險突破性研究單位,台大能被選中,是亞洲第一家參與此等級計畫的醫學中心。而台灣會入選,正是因為我們洗腎病患多、健保資料完整且醫療成熟,過去「洗腎王國」的痛點,反而成了再生醫學最需要的臨床沃土。

這項技術的做法並不複雜:先從患者腎臟取下一小塊不到「花生米」大小的健康組織,挑出裡面的腎細胞,在體外培養放大約一萬倍,存成你的「專屬細胞庫」。未來有需要時,再透過影像導引注射回腎臟。

不過要釐清的是,這批細胞打回去,並不是幫工廠「增聘兩百萬個新員工」(憑空生出新腎元)。面對發炎、纖維化的慢性腎病現場,這批細胞更像是一支「維修兼精神喊話小隊」——它們負責滅火(抑制發炎)、敲掉結疤的水泥(延緩纖維化),並把奄奄一息的員工拍醒叫他們回去上工。這項技術目前能做到的是「修與保」,讓工廠產能不再直線下降,甚至稍微回升。

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換豬腎或生物列印不行嗎?為什麼要用自己的細胞?

你可能會想,如果只能延緩惡化,那為什麼不乾脆換一顆新的?近年備受矚目的「異體移植」——例如將經過基因編輯的豬腎移植到人體,確實帶來過希望。美國病患 Tim Andrews 曾帶著豬腎存活 271 天,但最終仍因排斥反應與功能下降,不得不摘除豬腎並重回洗腎機的懷抱;另一名病患 Towana Looney 的豬腎也僅撐了 130 天。異體移植不僅需要終身服用抗排斥藥,還有跨物種病毒與倫理疑慮。

那「3D 生物列印」呢?2025 年確實有團隊成功用腎臟萃取物製成生物墨水,印出帶有血管的結構,並在動物體內長出類似腎絲球、腎小管的組織。然而,這項技術距離「在人體印出完整且能運作的腎臟」還有非常遙遠的一段路。

相較之下,利用「自體腎細胞擴增」的技術,因為用的是自己的細胞、自帶身分證,能完美繞過免疫系統的攻擊,不需吃一輩子抗排斥藥。雖然目前台大這條線還在動物實驗階段,但美國已有類似概念的人體試驗,看見了病患腎功能下降速度減緩的曙光。台大的研究樂觀估計在 2 到 3 年後可能規劃人體試驗,是非常值得期待的第三條路。

新技術還要等,現在該如何「逆轉腎」?

腎元用一個少一個,但我們絕對不能只是坐著等。關鍵在於「時機」——趁著腎臟存款還沒花光前及早介入,就有機會把退化速度壓下來,甚至一路撐到自然終老,都不用走進洗腎室。

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其實,不用等好幾年後的再生技術,現在你家附近的診所就有能幫你踩煞車的武器。例如俗稱排糖藥的「SGLT2 抑制劑」,原本用於治療糖尿病,卻在大型試驗中被證實超級護腎,能讓慢性腎病惡化的風險相對下降約四成。它的證據力強到台灣健保從 2025 年 3 月起,有條件將其腎臟保護功能納入給付。此外,像 GLP-1 或是新型口服藥 finerenone,也都被證實能延緩腎功能惡化。(溫馨提醒:任何藥物都有副作用,怎麼用請務必遵照醫師指示,切勿自行亂加亂停。)

掌握關鍵指標,別讓腎臟默默崩盤

台灣延緩病人進入洗腎的時間,已從 2016 年的 1.8 年拉長到 2025 年的 2.9 年。在斷崖來臨之前提早介入,永遠是成本最低的策略。如果你年過 40 或有三高,請主動去驗血與驗尿。國健署資料顯示,有高血糖或合併三高的人,每 5 個就有 1 個腎功能已經出問題。

檢查時除了看血液中的 eGFR(腎絲球過濾率),一定要驗尿看「UACR」(尿液白蛋白對肌酸酐的比值)。蛋白尿通常比 eGFR 更早出現異常,是你的腎臟最早發出的求救訊號,成人健檢就有給付,千萬別跳過。

如果你已經是慢性腎病患者,請更主動地詢問醫師三個問題:第一,「我適不適合 SGLT2 抑制劑?」第二,「我有沒有被收進慢性腎臟病的照護計畫?」第三,「我現在吃的藥裡,有沒有傷腎的?能不能調整?」

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如果這篇文章對你有幫助,請把它分享給身邊那位「應酬很兇、腰痠就吞止痛藥、健檢紅字當沒看到」的親友——你可能正在拯救他的一顆腎!

參考資料

  1. 台灣器官移植困境與腎病現況,中央通訊社
  2. AcroCyte Therapeutics Awarded ARPA-H Funding, PR Newswire

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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AI 伺服器晶片大又貴,萬一焊接失敗還有救嗎?
宜特科技_96
・2026/09/18 ・3984字 ・閱讀時間約 8 分鐘

本文轉載自宜特小學堂〈CoWoS, EMIB, SoIC等先進封裝如何精準貼裝且順利重焊(Rework)?〉,如果您對半導體產業新知有興趣,歡迎按下右邊的追蹤,就不會錯過宜特科技的最新文章!

隨著 ChatGPT、生成式 AI 與大語言模型(LLM)的爆發,輝達(NVIDIA)的 Blackwell(如 B200)、Ultra系列,以及 AMD、英特爾(Intel)的高階伺服器晶片,都高度依賴 2.5D / 3D 異質整合先進封裝技術。

為了追求運算極限,晶片不再只是單一矽晶圓,而是 CPU、GPU 和好幾顆 HBM(高頻寬記憶體)用先進封裝「拼貼」在一起。這導致整個封裝完的晶片尺寸變得奇大無比,隨便就突破 90 X90 mm的尺寸,這在以前的消費性電子,例如手機晶片頂多 15 X15 mm,是難以想像的大小。

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一顆高階 AI 晶片的報價動輒幾萬美金,如果在最後打上印刷電路板(PCBA)時,才因為焊接不良(如冷焊、橋接)導致測試失敗,若要整顆報廢,所費不貲。這時,就是「返修系統」上場的時候!如何完美地拆下這顆昂貴的晶片、清理乾淨電路板,再精確地焊回去,是極高難度的維修門檻。

面對晶片巨大化的硬體挑戰,業界普遍遵循的 IPC-9701 規範(焊接性能與可靠度實驗標準)也更加嚴格。從組裝到 Rework(重工)都是重要環節;所謂 Rework,就是將已組裝的元件拆下、修復或更換後再重新組裝,尤其適用於高價值元件的修復與再利用,也是確保 AI 伺服器在高溫、高負載環境下維持可靠度的關鍵。

本文將探討在 AI 算力大爆發的時代下,如何提供一套能跨越物理限制、確保高良率與高可靠度的「大尺寸晶片貼裝與自動返修關鍵解決方案」,協助AI供應鏈上下游克服硬體演進的最後一哩路。

一、AI伺服器晶片巨大化帶來的製程痛點

近期業界最常面臨的痛點是:「現在的大尺寸晶片可能達到 150x150mm,能用什麼工具貼裝?晶片重工維修時又該如何確保品質?」

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(一) 現有設備的尺寸限制:

現行普遍的貼片設備(Pick and Place, P&P)受到物理限制,最大僅能支持邊長約 90×90 mm 的元件,面對現今尺寸動輒超過 90×90 mm 的巨型晶片,已完全無法滿足對位與貼裝的需求。

(二) 手工返修帶來的重工風險:

當大尺寸晶片需要進行重工(Rework)或維修時,若使用傳統人工或非專用設備加熱,容易導致以下缺陷:

1. PCB剝離(Peeling):因加熱不均勻或過熱,導致印刷電路板層壓結構受損。

2. 零件燒焦與冷焊(Cold Solder):溫控不精準導致元件表面燒焦,或是錫膏未完全熔化而形成冷焊,嚴重影響焊接品質。

由左至右是傳統人工除錫製程中,易因溫控不準確,導致爆版、燒焦或冷焊(焊接不良)。圖/宜特科技

3. 焊墊缺陷:傳統人工除錫製程中,容易因物理接觸刮傷或拉扯,造成電路板焊墊(Pad)損壞。

傳統手工除錫常見的缺陷:左圖造成BGA焊墊損傷,右圖為人工除錫後高度不均的現象。圖/宜特科技

二、解密「晶片手術」:高階返修與自動除錫技術

從上面的案例可以了解,在面對大型 AI 晶片的貼裝與返修,真正的挑戰不只是「拆下來再焊回去」,而是如何在不傷害晶片與電路板的前提下,精準完成拆除、除錫、對位與重焊。要完成這場高難度的晶片手術,尺寸、精度、溫控與除錫,每個環節都是關鍵。


因此,專為大型晶片開發的「高精度返修系統解決方案」誕生了!透過精準的溫控技術與光學對準功能,確保BGA元件的可靠拆裝與高效返修,避免因焊接不良導致的損毀。

(一)超大尺寸晶片的也能拆裝:

現行普遍的貼片設備(Pick and Place, P&P)受到物理限制,最大僅能支持邊長約 90×90 mm 的元件,面對現今尺寸動輒超過 90×90 mm 的巨型晶片,已完全無法滿足對位與貼裝的需求。

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(二)高精度光學對位控制更精準:

晶片拆下後,要重新對準電路板上的焊點並不容易。透過高解析彩色相機與光學影像重疊技術,可微調 Theta 角與 X/Y 軸,將對位精度控制在 ±25 μm 以內,降低貼裝偏移的風險。

(三) 複合溫控提升受熱均勻度:

大型晶片若局部溫差過大,可能造成基板翹曲甚至損傷,採用大功率紅外線(IR)結合熱風循環複合加熱,並配備即時監控系統,確保大面積基板受熱均勻,避免板材翹曲或損傷。

結合大功率底座紅外線(Dynamic IR)與頂部熱風循環(Hot Air)的精密加熱架構示意。圖/Kurtz ersa,宜特科技重製

(四) 不傷板清理殘留焊錫:

晶片移除後,電路板上仍會留下殘錫,傳統人工除錫可能增加焊墊受損的風險。自動吸錫技術則能以完全不接觸 PCBA 的方式,自動把殘錫吸取乾淨,徹底杜絕手工除錫帶來的焊墊損壞缺陷 。

三、實際案例分享

宜特經常收到客戶緊急送修、搭載大型 AI晶片的高價伺服器主機板。為了兼顧「高精準貼裝」與「無損維修」,以下是我們將核心技術應用在真實案例的分享。

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案例一:大尺寸晶片(> 90 X 90 mm)光學對位貼裝

客戶研發出一款全新的超大尺寸AI晶片,常規SMT(表面黏著)產線根本無法精準貼裝,也會擔心焊接過程溫度不均,導致高價晶片損壞,而以下是我們針對大型晶片的貼裝流程建議。

大尺寸晶片(> 90mm x 90mm)貼裝流程。圖/宜特科技

1. 精密光學重疊對位(Optical Superposition):
在實機對位時,系統配置了5 MP GigE高解析彩色相機,利用光學影像重疊技術,將晶片接腳(下圖的橘點)與電路板焊墊(下圖中的綠方塊)的影像同時呈現在螢幕上。
工程師就能非常直覺地在畫面上進行Theta角度微調(旋轉修正與 X-Y 軸向微對齊,將貼裝精度控制在極精準的±25 μm以內。當對位完成,真空吸嘴便會自動放開,安全地將元件放到極其精準的座標上。

高精度光學影像重疊(Optical Superposition)對位原理,是系統利用分光鏡(Beam Splitter)與雙LED光源,同時捕捉上方晶片接腳(橘點)與下方電路板焊墊(綠方塊)的影像,將兩者即時重疊於螢幕中,協助工程師進行極其直覺且精準的對位微調。圖/Kurtz ersa,宜特科技重製
IC對位微調補償機制(Alignment Correction)。系統在影像重疊後進行兩階段修正:1. Theta軸向調整(Theta adjustment),旋轉校正晶片角度偏差;2. X-Y 軸向調整(X-Y adjustment),進行前後左右的水平線性對齊,確保晶片錫球與PCB焊墊達到精密接合。圖/Kurtz ersa,宜特科技重製

2. 即時溫控多點監控(Real-time Profile):
在焊接階段,系統採用大功率紅外線(IR)與熱風循環複合加熱。我們在電路板上拉出多達7個位置的溫度感測線(熱電偶),在螢幕上即時繪製動態溫度Profile曲線。此技術能確保這顆超大晶片的每一處受熱都完美均勻,徹底杜絕了傳統加熱不良導致的翹曲(Warpage)、零件損壞或焊接問題。

實機運作時,透過多達7組熱電偶拉線進行的Real-time Profile即時溫度曲線監控,確保巨型基板受熱完全均勻、避免板翹。圖/Kurtz ersa

案例二:高價大尺寸 BGA 元件無損重工返修(Rework)

當客戶測試完的 AI 伺服器主機板上的大尺寸晶片,因焊接不良需要更換。此時最擔心的是拆下舊晶片後,人工清理電路板殘錫可能會刮傷、扯斷脆弱的焊墊(Pad),導致整片百萬級主機板報廢。
針對此案例,我們以自動無接觸的除錫手法解除了人工除錫可能刮傷焊墊的問題,將焊墊損傷機率降為零,讓後續重新貼裝(Remount)的新晶片能夠再次擁有完美的焊接基底。

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晶片重工返修流程。圖/宜特科技

四、自動無接觸除錫技術(Auto Scavenger):

當系統自動將舊晶片安全解焊並移除後,電路板上留下了參差不齊的殘錫。此時,「Auto Scavenger 自動吸錫模組」立即啟動。這是一個完全獨立的智慧模組,不需要操作人員費時設定。吸嘴會自動下降至板材上方,在「完全不與PCBA發生物理接觸」的前提下,自動、快速地將殘留焊料吸取乾淨。

(從左到右)顯示了從開始拆拔BGA到焊料吸取,再到完全去除殘留焊料的過程。圖/宜特科技

隨著 2.5D/3D 先進封裝技術發展,AI 晶片越做越大、成本也越來越高,一旦焊接出問題,直接報廢的代價可不小。如何在不傷害晶片與電路板的情況下完成返修,並確保後續使用的穩定與可靠,也成為 AI 晶片製程中越來越重要的一環。

本文出自 www.istgroup.com

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