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！

本文由 環境部 委託，泛科學企劃執行。 

無論是在立法院的質詢臺，還是網路媒體或社論上，你應該經常聽到「環評」這個詞吧？它的核心理念其實很簡單，就是要在「經濟發展」和「環境保護」之間取得平衡。不管是建設重金屬冶煉廠、台積電進駐，還是打通山壁開闢新道路，都必須經過像動手術前的詳細檢查一樣，透過環評的嚴謹審查程序，確保這些開發不會對環境造成過度或無法挽回的損害。

 環評的概念起源於 70、80 年代，當時大規模開發導致嚴重的環境破壞，人們開始反思，發現單靠法規和污染處理技術不足以應對這些問題，環境惡化越來越嚴重，於是「事前預防」的想法應運而生。

我國的環評制度是借鑒美國的經驗，但並不是所有開發案都需要環評，只有那些可能對環境產生較大影響的開發行為，才需要在開發前進行環評。環評其實是開發許可的一部分，環保機關負責審查環評報告，並擁有否決權。但即便環評通過，並不代表開發案就能立即進行，最終的開發許可還是需由相關主管機關綜合考量政治、經濟、環境等多方面因素後，才能做出決定。

環評到底在忙什麼？

環評的全名為「環境影響評估」（Environmental Impact Assessment, EIA）。就像動手術會有術前檢查、術後定期追蹤及按時服藥，健康的把關需要仰賴定期進廠維修，同樣在開發行為實施前，我們需要評估其可能對環境造成的影響，提出相應的預防或減輕措施，施工中或營運後也需要由目的事業主管機關來進行追蹤，並由環保機關進行監督，確保不會進一步損害環境品質。

雖然「環評」這個名字大家耳熟能詳，但實際上它的評估過程可一點也不簡單，就像醫療檢查一樣，科學、客觀且精密，評估項目可不只侷限在空氣品質、水質或土壤是否受農藥或化肥影響、生態景觀與棲地等和自然環境切身相關的議題。根據環評法第 4 條規定，評估還涵蓋了社會、經濟、文化等多個層面。

環評就像是開發案的「術前檢查」，確保開發行為不會對環境造成不必要的風險和破壞。那麼，大家常聽說環評要耗費很長時間，那它到底在忙什麼呢？其實，環評的目的是要求開發單位對開發可能帶來的環境影響進行詳細調查和分析，這些調查結果會寫成報告，並進行公開，讓社會大眾了解並參與討論。最後，由專家組成的委員會審查，只有通過審查的案子，才有機會繼續進行開發，從而保護我們共同的生活環境。

誰應該接受環評的「考驗」？

根據環評法的立法精神，不是所有的開發案都需要進行環評，環評主要是針對那些可能對環境造成不良影響的開發行為。那麼，哪些開發案需要環評呢？環境部依法訂定了「開發行為應實施環境影響評估細目及範圍認定標準」（簡稱「認定標準」），這些標準主要是根據開發案可能帶來的影響程度、所在的敏感區域（如國家公園、重要濕地、野生動物棲息地等），以及開發的規模（如面積、處理量）來判斷是否需要進行環評。

舉例來說，像高速鐵路、大眾捷運、機場、離岸風力發電系統等這些建設，不論它們的規模或地點，都必須經過環評。而像科學園區、高爾夫球場的建設，若位於國家公園、重要濕地或野生動物棲息地，也需要辦理環評；至於太陽能光電設施，則是當它位於重要濕地時，才需要進行環評。

宛如開發前的「術前檢查」！淺談環評流程

我國的環評審查採取專家審查機制，環評主管機關依法成立環評審查委員會。委員會的成員包括政府機關的代表和專家學者，其中專家學者的比例不得少於總人數的三分之二。以環境部為例，環境部的環評審查委員會共有 21 位委員，其中 14 位是來自不同專業領域的專家學者，這些專家分別在生活環境、自然環境、社會環境等方面進行把關，確保審查過程的專業性與公正性。

臺灣的環評制度通常分為兩個階段。一階環評是透過報告書撰寫前的公開意見蒐集，開發單位將意見回應情形納入報告書後由專業的環評審查委員進行審查，若經審查後認為開發後對環境有重大影響之虞，則應對症下藥，進入二階環評，這個階段的審查更為嚴謹，並且依法規定進行範疇界定，篩選出環境關鍵項目與因子。整個環評流程大致包括以下幾個重要步驟，讓開發案能夠更透明、公開地接受環境影響的評估與檢驗。

STEP 1 資料填寫：開發行為規劃

這就像醫生在手術前，先為病患制定計畫，並在檢查前登錄好病患的個人資料，例如身分訊息、健康問題、藥物過敏或病史等。同樣地，環評也是這樣運作的。開發單位首先要擬定開發案的規劃，並且將這些內容在網路上公開蒐集意見 20 天，同時也會舉行公開會議，讓大眾參與討論。

接著，開發單位需要編寫環境影響說明書的主要章節，並且決定是否自願進入二階環評。這個階段開發單位會進行初步的計畫，確認開發的目標與範圍，並評估這個開發案可能對環境產生的潛在影響。這些步驟都是為了確保開發行為在開始前，能夠徹底評估可能的風險和影響

STEP 2 初步評估：編製環境影響說明書

就像術前檢查結果會匯集成一份醫療報告，在這個階段，開發單位也需要把他們的調查結果、預測和分析整理成一份「環境影響說明書」（簡稱環說書），環說書會說明如何預防或減少對環境的負面影響。

開發單位需要根據作業準則製作環說書，交給目的事業主管機關，確認無非屬主管機關所主管法規之爭點後，再轉請主管機關審查；主管機關確認沒有需要補正的地方（例如：沒有檢具環境保護對策與替代方案、執行評估的人忘了簽名等），環保主管機關所設的「環境影響評估審查委員會」則會著手進入審查階段。

STEP 3 手術可行與必要嗎：審查與結論

這部分就像醫療團隊評估手術的風險。環保機關會審查這份環境影響說明書，專家委員會會進行詳細的審查，並在一定的時間內做出結論。如果所有的環保問題都能得到妥善解決，開發案就能獲得初步通過並公告審查結論，告訴你這個「手術」（開發項目）可不可以做、在甚麼條件下做比較安全，或是可能要再做更進一步的檢查等等。以離岸風電開發為例，可能就會要求開發商調整風機位置，以避開白海豚的棲地。

對應環評法施行細則裡的審查結論，除了通過審查、不應開發等結果，也可能會出現「有條件通過審查」或「進行第二階段審查評估」的狀態。

STEP 4 完善的手術方案：進入二階環評

就像術前檢查發現可能有重大問題或可能帶來影響的副作用時，醫生可能會要求進行更詳細的檢驗及評估更好的治療方案，環評也是如此。如果第一階段的環評顯示這個開發案可能對環境造成較大的影響，那麼它就必須進入「二階環評」。

進入二階環評的開發案，意味著要進行更加深入的分析與評估。就像醫生要進行更精密的檢查來了解手術風險。除了基本的環評程序，開發單位還需要舉辦公開說明會與範疇界定會議、編製更複雜的「環境影響評估報告書初稿」送目的事業主管機關，目的事業主管機關收到初稿後需進行現場勘查與公聽會，讓當地居民或關心這個開發案的人可以參與，了解開發案的影響，並提出意見。

同時，開發單位也要依據這些意見，編製更詳細的「環境影響評估報告書」，將所有的調查、分析結果都納入評估報告書中，才能由目的事業主管機關轉送環保主管機關審查。而如果在審查過程中發現需要修改或補充資料，就像醫生建議調整手術計畫一樣，開發單位會進行修正，並重新提交補正及取得定稿備查。只有在所有問題解決後，開發案才是真正通過環評審查並進入下一階段。

如果在你生活周遭環境的開發案正好遇到環評的爭議，或者你關心的案件正在環評階段，你可以隨時上「環境部環評書件查詢系統」（https://eiadoc.moenv.gov.tw/eiaweb/）查詢相關的最新資訊。不僅如此，環評審查委員會的會議還有線上直播，讓大家能夠親自參與，為國內的開發案共同把關！

整個環評流程耗時多久？

環評法第 7 條規定，主管機關在收到環境影響說明書後，必須在 50 天內完成審查並公告結果，並通知相關主管機關和開發單位。如果遇到特殊情況，最多可以再延長 50 天。

根據環評法施行細則第 15 條，這個審查期限是從開發單位備妥所有資料，並繳交審查費後開始計算。但是有一些情況是不計入這個審查時間的，包括：

1. 開發單位補充資料所花的時間。
2. 請目的事業主管機關就法規進行釋疑，且不超過 60 天的時間。
3. 其他不可歸責於主管機關的可扣除天數。

因此，整個環評流程的時間會因為不同情況有所變動，但主管機關的基本審查時間是 50 天內，特殊情況最多延長至 100 天。

然而，實際所需要的時間，可能會根據開發案的複雜程度而有所不同。就像去放射科拍攝X光可能只要一、兩分鐘，但如果要做電腦斷層，可能就需要半個小時左右。

同樣地，根據環評法的規定，環境影響說明書的審查通常在收到資料後的 50 天內完成，若是進入二階環評，審查時間則是 60 天。聽起來似乎不算太久，通常三、四個月就能有結果。

但實際上，環評過程常常會因各種原因延長時間。環境部目前也正在進行環評總體檢，蒐集各界的意見，逐步檢視現行制度，並作為未來修正相關法規的參考依據。

環評帶來的效益是全方位的，它不僅幫助我們在追求經濟發展的同時，兼顧環境的永續。透過環評，開發行為的潛在風險可以提前被識別，並且在問題發生前採取預防和減輕措施。這樣的過程不僅讓開發行為更具透明度，減少未來可能面臨的環境爭議和成本，還能促進社會對環境議題的關注與參與。期待隨著法規的修正與完善，未來的環評制度在效率、透明度與公眾參與等方面有望取得更大進展，為可持續發展提供更有力的保障。這不僅是對環境的保護，更能促進經濟發展和社會福祉，實現政府、企業和民眾三贏的局面，讓我們共同打造一個更健康、更永續的未來。

本文由 唐獎教育基金會 委託，泛科學企劃執行。

• 採訪 / 泛科學編輯部、 廖英凱
• 撰稿 / 廖英凱

永續發展的世界觀

1960 年代至 1980 年代，伴隨經濟發展所帶來的環境與社會破壞，人類開始意識到環境破壞、經濟體制崩毀所帶來的全球性危害。而開始構思更合宜的發展方式，因而催生「永續發展」的概念。

與彼時單純強調環境保護，而甚至有反工商業的環境激進行動相比，永續發展更強調時空上的宏觀視野，既須考量不同國家的發展狀況，而顧及了未開發國家，必須仰賴環境開發的必要發展；更強調合宜的發展模式，應是既能滿足當代人的需求，又不損害子孫後代能滿足他們的需求。

1987 年，世界環境與開發委員會（World Commission on Environment and Development）提出確立永續發展概念的重要報告《我們共同的未來（Our Common Future）》，委員會時任主席為格羅・哈萊姆・布倫特蘭（Gro Harlem Brundtland）夫人，因此該報告也被稱作布倫特蘭報告。

在此報告指引下的永續發展方向，即強調善用科學和技術，在環境保護、經濟發展與社會公義三面向尋求兼顧與均衡。

布倫特蘭報告所揭示的永續觀點，也成為聯合國規劃國際發展願景的核心理念，1992 年聯合國環境與發展大會訂定了「21 世紀議程」；2000 年聯合國大會通過了以和平、人權、環境保護、消除貧窮等為目標的千禧宣言（Millennium Declaration）；2015 年至今，永續發展目標（SDGs）被精煉為全球性地消除貧窮、飢荒、促進教育、性別平等，促進和平與環境保護⋯⋯等 17 項目標與 169 項細緻的實踐指標。仰賴各國納入國內法律體系，並落實國際合作才足以具體實踐。

臺灣脈絡的永續發展

永續發展的概念在全世界甫提出便蔚成顯學，臺灣在極短的時間內也跟上了以永續發展為目標的政策方向，1994 年行政院成立「行政院全球變遷政策指導小組」至 1997 年擴編為「行政院國家永續發展委員會」；1998 年起，教育部開始推動以永續發展為題的教研計畫；2003 年「永續臺灣 2011」研究計畫，以跨領域的研究者團隊組成，訂定「海島永續發展指標」（Island Sustainable Development Indicators） 作為評估各項國家計畫的重要依據。

迄今行政院永續會已持續推出「永續發展政策綱領」、「永續發展指標系統」，以及「臺灣永續發展目標」。使我國在政策與研究的永續發展進程，在東南亞國家均名列前茅，更陸續培育東南亞諸多國家推動永續發展的高階政策人才。

永續發展的唐獎

在國內外對永續發展的殷切需求之下，對永續發展有卓越貢獻者也應得到充分的支持與獎助。

唐獎所設置的「永續發展獎」，即是致力於表彰對永續發展有開創性及卓越貢獻者，強調邁向永續發展的科技基礎成就，但也不僅限於傳統學術獎項著墨的科技突破，更標榜能同時兼顧環境保護、經濟發展與社會公義三大永續面向的貢獻。

永續發展雖然重要，但標榜永續的獎項卻較少為國際知名獎項所關注，如諾貝爾獎等獎項多聚焦於學術研究上的突破，並非表彰對真實社會的具體改善。唐獎永續發展獎召集人劉兆漢院士認為，落實永續發展問題的解決常非單一科技的突破，也不見得僅是學術上的成就，仰賴跨領域到跨科際的知識運用。落實於真實社會議題的改善，也不能僅止於科學，更需要有對社會人文的理解與作為。

歷任永續發展獎的得主也非單純學術成就卓越者，第一屆得獎者布倫特蘭夫人，正是在 1987 年時主持世界環境與開發委員，提出永續發展定義的關鍵創始者。

第二屆得獎者羅森費爾德（Arthur H. Rosenfeld）原為粒子物理學家，但經歷 1970 年代石油危機後，開始致力於提升能源效率，開發節能技術並制定能效標準，他與加州州政府合作，制定環境與能源相關的制度，而使加州擁有全世界最嚴苛的能耗標準，是一種基於科技專業，進而領導團隊，最終促成政策實踐的典範。

第三屆得獎者維拉布哈德蘭．拉馬納森（Veerabhadran Ramanathan）和詹姆士．漢森（James E. Hansen）發現氣候變遷的關鍵理論與證據，漢森更曾因積極倡議氣候變遷而多次被捕。2018 年唐獎頒獎期間，漢森根據臺灣歷年能源配比變化，提出與我國能源政策相反的建言，他認為再生能源無法取代化石能源，而需考慮核能與再生能源並用，作為臺灣挽救氣候變遷的解法，並在授獎期間親自參與臺灣在地的相關活動，知行合一地推動面對氣候變遷的主張。

第四屆得獎者珍古德（Jane Goodall）在靈長類的研究中首次觀測到黑猩猩也有使用工具、建立社交的技能，重新定義了人類與動物的關係，她更持續投入世界各地的生態保育與環境教育行動，並透過社區發展計畫，使貧困地區居民能在改善生活的同時，維護森林植被與生物多樣性。

歷屆永續發展獎得主，都在永續議題有基礎研究的關鍵突破，更能知行合一地運用知識，付諸行動帶來改變，強調知識與行動的並重，也突顯了唐獎與其他獎項在看待典範本質的差異。

地球的永續發展缺臺灣不可，面向世界的永續發展獎也非臺灣不可

唐獎既標榜面對是全世界，有為全世界發掘卓越貢獻者的使命。但永續發展處理的也是全世界，不只是科學技術，似乎也需要更宏觀的理念作為評判受獎者的指引。

劉兆漢院士認為，當代因各種過度開發導致的負面問題，與當代生活方式深受資本主義影響，仰賴大量製造、大量消費作為發展與維持經濟的方式。這意味著我們可能需要另一種不倡導消費的經濟模式，需要能強調惜物愛人，有節制的運用自然資源的發展方式。

以臺灣的文化底蘊來看，我們的文化與信仰早有永續發展的精神深植其中，從孟子《梁惠王上》以「不違農時，穀不可勝食也；數罟不入洿池，魚鼈不可勝食也；斧斤以時入山林，材木不可勝用也。」做為執政者看待自然環境開發應有節制的建言；悠久俗諺強調飲水思源的「食果子拜樹頭；食米飯拜田頭。」到慈濟多年持守的「敬天愛地惜物命」；近年也有以王道精神，強調「仁政、反霸、民本、生生不息、同理心」的永續發展觀點。

推動永續發展需要不同價值觀的刺激，評判永續發展貢獻者的知行，也需要文化底蘊作為指引。植基於東方哲理的唐獎，或許能以相對於西方治理哲學不一樣的觀點，鼓舞卓越貢獻者，揭示永續發展方向，使人類行於至善之路，邁向永續未來。

本文由 美國穀物協會 委託，泛科學企劃執行。

你加過「酒精汽油」嗎？

2007 年，從台北的八座加油站開始，民眾可以在特定加油站選加「E3 酒精汽油」。

所謂的 E3，指的是汽油中有百分之 3 改為酒精。如果你在其他國家的加油站看到 E10、E27、E100 等等的標示，則代表不同濃度，最高到百分之百的酒精。例如美國、英國、印度、菲律賓等國家已經開放到 E10，巴西則有 E27 和百分之百酒精的 E100 選項可以選擇。

為什麼要加酒精呢？

單論玉米乙醇來說，碳排放趨近於零。為什麼呢？因為從玉米吸收二氧化碳與水進行光合作、生長、成熟，接著被採收，發酵成為玉米乙醇，最後燃燒成二氧化碳與水蒸氣回到大氣中。這一整趟碳循環與水循環，淨排放都是 0，是個零碳的好燃料來源。

當然，我們無法忽略的是燃料運輸、儲藏、以及製造生產設備時產生的碳足跡。即使如此，美國農業部經過評估分析，2017 發表的報告指出，玉米乙醇生命週期的碳排放量比汽油少了 43%。

「玉米乙醇」納入 SAF（永續航空燃料）前瞻性指引的選項之一

航空業占了全球碳排的 2.5%，而根據國際民用航空組織（ICAO）的預測，這個數字還會成長，2050 年全球航空碳排放量將會來到 2015 年的兩倍。這也使得以生質原料為首的「永續航空燃料」SAF，開始成為航空業減碳的關鍵，及投資者關注的新興科技。

只要燃料的生產符合永續，都可被歸類為 SAF。目前美國材料和試驗協會規範的 SAF 包含以合成方式製造的合成石蠟煤油 FT-SPK、透過發酵與合成製造的異鏈烷烴 SIP。以及近年討論度很高，以食用油為原料進行氫化的 HEFA，以及酒精航空燃料 ATJ（alcohol-to-jet）。

每種燃料的原料都不相同，因此需要的技術突破也不同。例如 HEFA 是將食用油重新再造成可用的航空燃料，因此製造商會從百萬間餐廳蒐集廢棄食用油，再進行「氫化」。

就引擎來說，我們當然也希望用到穩定的油。因此需要氫化來將植物油轉化為如同動物油般的飽和脂肪酸。氫化會打斷雙鍵，以氫原子佔據這些鍵結，讓氫在脂肪酸上「飽和」。此時因為穩定性提高，不易氧化，適合保存並減少對引擎的負擔。

至於酒精加工為酒精航空燃料 ATJ 的流程。乙醇會先進行脫水為乙烯，接著聚合成約 6~16 碳原子長度的長鏈烯烴。最後一樣進行氫化打斷雙鍵，成為長鏈烷烴，性質幾乎與傳統航空燃料一模一樣。

ATJ 和 HEFA 雖然都會經過氫化，但 ATJ 的反應中所需要的氫氣大約只有一半。另外，HEFA 取用的油品來源來自餐廳，雖然是幫助廢油循環使用的好方法，但供應多少比較不穩定。相對的，因為 ATJ 來源是玉米等穀物，通常農地會種植專門的玉米品種進行生質乙醇的生產，因此來源相對穩定。

但不論是哪一種 SAF，都有積極發展的價值。而航空業也不斷有新消息，例如阿聯酋航空在 2023 年也成功讓波音 777 以 100％ 的 SAF 燃料完成飛行，締下創舉。

汽車業也需要作出重要改變

根據長年推動低碳交通的國際組織 SLoCaT 分析，在所有交通工具的碳排放中，航空業佔了其中的 12%，而公路交通則占了 77%。沒錯，航空業雖然佔了全球碳排的 2.5%，但真正最大宗的碳排來源，還是我們的汽車載具。

但是這個新燃料會不會傷害我們的引擎呢？有人擔心，酒精可能會吸收空氣中的水氣，對機械設備造成影響？

其實也不用那麼擔心，畢竟酒精汽油已經不只是使用一、二十年的東西了。美國聯邦政府早在 1978 就透過免除 E10 的汽油燃料稅，來推廣添加百分之 10 酒精的低碳汽油。也就是說，酒精汽油的上路試驗已經快要 50 年。

有那麼多的研究數據在路上跑，當然不能錯過這個機會。美國國家可再生能源實驗室也持續進行調查，結果發現，由於 E10 汽油摻雜的比例非常低，和傳統汽油的化學性質差異非常小，這 50 年來的車輛，只要符合國際標準製造，都與 E10 汽油完全相容。

解惑：這些生質酒精的來源原料是否符合永續的精神嗎？

在環保議題裡，這種原本以為是一片好心，最後卻是環境災難的案例還不少。玉米乙醇也一樣有相關規範，例如歐盟在再生能源指令 RED II 明確說明，生質乙醇等生物燃料確實有持續性，但必須符合「永續」的標準，並且因為使用的原料是穀物，因此需要確保不會影響糧食供應。

好消息是，隨著目標變明確，專門生產生質酒精的玉米需求增加，這也帶動品種的改良。在美國，玉米產量連年提高，種植總面積卻緩步下降，避開了與糧爭地的問題。

另外，單位面積產量增加，也進一步降低收穫與運輸的複雜度，總碳排量也觀察到下降的趨勢，讓低碳汽油真正名實相符。

隨著航空業對永續航空燃料的需求抬頭，低碳汽油等生質燃料或許值得我們再次審視。看看除了鋰電池車、氫能車以外，生質燃料車，是否也是個值得加碼投資的方向？

• Corn to Power Airplanes? Biden Administration Sets a High Bar. – The New York Times
• 台灣中油全球資訊網-加油站查詢
• https://grains.org.tw/最新科學研究：玉米燃料乙醇大幅減少溫室氣體排/
• USDA Releases New Report on Lifecycle Greenhouse Gas Balance of Ethanol
• https://scijournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/bbb.2225
• 本田・GE100% 可持續燃料航空引擎測試成功
• 阿聯酋航空邁向永續 完成 100％ SAF 驅動單一引擎首航
• https://tcc-gsr.com/module-1/transforming-transport-and-mobility/