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搞笑諾貝爾再揭貓狗真面目!破解貓咪是固體還是液體?狗狗小便都成南北向?(下集) ft.曾柏諺【科科聊聊 EP68】

PanSci_96
・2021/11/24 ・2529字 ・閱讀時間約 5 分鐘


泛泛泛科學Podcast這裡聽:

聽完前集搞笑諾貝爾「貓咪如何以 20 種叫聲與人類溝通」的研究,是不是還意猶未盡?對貓狗的行徑,是否產生更多疑惑?下集節目,y 編將與泛科學作者曾柏諺再續前緣,暢聊搞笑諾貝爾的其他貓狗研究,解開貓咪到底是固體還是液體,較量貓狗身上跳蚤的「彈跳高度」,以及深究狗狗的「小便方位」。

柏諺也將從「兒童刊物編輯」角度,分享如何讓小讀者了解艱澀的科學研究,並且解析諾貝爾獎與搞笑諾貝爾獎的「精神」差在哪?不論是從正經或歪樓的角度,只要對世間學問與怪事保持好奇心,就能持續往「科普」這條路邁進!

圖/pixabay
  • 01:02 解開貓咪的固、液體之謎

外國網路論壇,曾瘋傳一系列貓「擠身」於玻璃瓶、洗手台的奇葩圖片,因此讓法國學者Marc-Antoine Fardin 突發奇想,以「底波拉數」(Deborah Number)研究貓究竟是「液體還是固體」,因而獲得 2017 年搞笑諾貝爾物理學獎。柏諺也以「職業鏟屎官」之姿,分享家中的貓特別喜愛鑽進紙箱,展現其「柔軟度」,也提及貓喜歡待在狹小、陰暗或高處,可能源於其獨來獨往的性格,需躲於藏身處或至高處,才能獲得安全感。

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延伸閱讀:貓體力學!喵星人的固液態之謎——2017搞笑諾貝爾物理學獎

  • 06:26 寵物洗衣機是「人類思維」產物?

2002 年,搞笑諾貝爾獎也曾授予「衛生獎」給研發「貓狗洗衣機」的產品品牌總監Eduardo Segura。近年,台灣亦流行「寵物烘乾機」等便於飼主照料貓、狗的用品,柏諺提醒這些以「人類思維」製造的發明物,常會忽略產品是否適用於寵物,如:把貓放置於烘乾機內,其音頻會否對貓造成壓力,溫度會否令貓感到不安或焦慮,都是發明者研發時該思考的方向,飼主購買時也應判斷產品是否真的「為寵物著想」。

  • 11:30 「貓咪剋星」防止喵星人攻佔鍵盤

另一項由「人類思維」發展的產物,則是 2000 年獲得電腦科學獎的防貓敲鍵盤軟體——「貓咪剋星(PawSense)」。軟體若偵測到貓在電腦鍵盤上行走,便會大聲播放「噪音」把貓嚇走,保護鍵盤不受破壞,更可訓練貓咪遠離電子產品。y 編也想到用於防路殺的「石虎紅綠燈」,以 AI 監測,當石虎出現在馬路邊時,會發射聲音跟光波,吸引石虎目光,也保衛其安危。

延伸閱讀:防貓咪敲鍵盤軟體—《搞笑諾貝爾獎》

  • 13:05 貓狗的跳蚤和小便方式很重要?

有兩項貓狗研究,令 y 編與柏諺摸不清研究目的。一是 2008 年獲得生物學獎「比較貓狗跳蚤彈跳高度」的研究顯示,狗蚤比貓蚤的彈跳高度多 10 公分,垂直起跳也多 2 公分;另一個則是 2014 的生物學獎,觀察出狗在便溺時,傾向於讓身體呈現南北向,與地球磁場線相符。團隊進而再以此往下發展,希望能研究出狗是否有磁覺(Magnetoreception)。曾有研究顯示,鳥類即因眼中的隱花色而具有「磁覺」,因此能夠準確感知、判斷方位。

延伸閱讀:2014搞笑諾貝爾生物獎—狗狗指北針鳥兒內建的磁羅盤-《鳥的感官》

  • 21:31 幫小孩「科普」諾貝獎之難處

柏諺也分享到每年期待「搞笑諾貝爾獎」勝過「諾貝爾獎」許多,因為編輯兒童刊物時,後者的得獎研究常讓他「絞盡腦汁」,才能思索出讓兒童讀者,以深入淺出的方式了解。例如:今年獲得物理學獎的「觀測地球暖化研究」,闡釋論文中自旋玻璃(Spin glass)的「受挫狀態」時,以「有些磁鐵不愛排隊」較生活化的方式解析;針對獲得生理或醫學奬的「人類神經系統的溫度和觸覺受體」,則以「守門員守球」比喻受體的功效,令小讀者更輕易理解。

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延伸閱讀:【2021諾貝爾物理學獎】如何觀測地球暖化?有「氣候模型」及「複雜物理系統」就搞定!【2021諾貝爾生理或醫學奬】為何會有「熱熱的、刺刺的」感覺?溫度與觸覺受體的發現

  • 29:30 搞笑諾貝爾展現科學家的「童心」

雖然科學家應不會以「獲得搞笑諾貝爾獎」作為進行研究的目標,但柏諺認為搞笑諾貝爾不僅展現科學家的「童心」,也打破「研究必定要有用處」的迷思,回歸到科學研究就是在探究萬物真理的初心。他在製作兒童刊物時,確實發覺小孩常對世界有千奇百怪的提問,也希望能藉由「搞笑諾貝爾獎」,持續激發孩童的好奇心,讓他們在未來能締造更大的可能性。

  • 32:08 哪個搞笑諾貝爾研究讓人難忘?

搞笑諾貝爾的研究百百種,柏諺印象最深的則是 2019 年獲得物理獎的「袋熊方形便便研究」,碰到參與研究的台灣學者楊佩良時,還請她在書封上簽名;y 編也表示,過往袋熊較常出現在「路殺」的新聞中,而搞笑諾貝爾則讓大眾發覺袋熊的「另一面」。

柏諺也提及,當諾貝爾獎鼓勵學者「為了全人類福祉」進行枯燥研究的同時,搞笑諾貝爾獎則是提醒著大眾,不要忘記對身邊大小事保持好奇,一如本次獲獎的「貓語研究」,也是出於瑞典學者舒茲對家貓的觀察,才發展出的研究。節目到這裡,狗派 y 編與貓派柏諺的「纏鬥」也告一段落,期待日後還有機會邀請柏諺,分享更多獨到的「科普」觀察!

延伸閱讀:不剛正,不屙!破解袋熊的「方便」之謎──2019搞笑諾貝爾物理獎

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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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【貓奴指南】把「貓界大麻」貓薄荷抹在身上,除了方便吸貓/給貓吸還有什麼作用?
PanSci_96
・2024/02/20 ・512字 ・閱讀時間約 1 分鐘

為什麼貓這麼喜歡貓薄荷呢?

原來是貓薄荷裡的荊芥內脂導致貓咪吸了貓心大悅,不住翻滾、流口水、打呼嚕。

但是,貓薄荷不是對所有貓都有用。不到六個月的小貓似乎不會有反應,而且有的貓喜歡,有的貓不喜歡……咦,這還和遺傳有關係嗎?

想要同時驅蚊,又讓貓貓情不自禁饞你身子嗎?那你一定要試試貓薄荷!

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荊芥內脂不只會讓貓咪快樂似神仙,也會活化蚊子體內的受體蛋白,接觸到的蚊子會產生搔癢和刺痛感。哈哈小蚊子,你也來嘗嘗癢癢痛痛的痛苦!

給你的貓貓來點刺激的快樂草吧!

延伸閱讀

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【2023 年搞笑諾貝爾化學與地質獎】舔石頭以外,猛獁象竟是海龜湯?
寒波_96
・2023/10/20 ・2211字 ・閱讀時間約 4 分鐘

搞笑諾貝爾獎每年都是新的開始,2023 年也不例外。今年「第 33 次第一屆搞笑諾貝爾獎」頒發十個獎項,「化學與地質獎」以看似獵奇的舔石頭博取不少眼球,不過得主揚.扎拉謝維奇( Jan Zalasiewicz)的文章中,其實還提到另一件知名的歷史公案。

1951 年晚宴真相,竟然是海龜湯?!圖/americanoceans

1951 年晚宴真相,竟然是海龜湯?!圖/americanoceans

文學史上用味覺帶出情節,最知名的案例之一是普魯斯特的小說《追憶似水年華》開頭,由瑪德蓮的味道切入,接著進入意識的海洋游泳。扎拉謝維奇的文章開頭,也從品嚐岩石的味道切入,自由切換不同的題材。

地質學家為什麼要舔石頭?《舌頭、石頭,迸出新滋味?科學家為什麼要舔石頭?——2023 搞笑諾貝爾獎》一文有精簡介紹。最主要的理由是,缺乏現代儀器之際,舌頭可謂方便的化學感應器,能提供有用的資訊。

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當然,即使有了現代儀器,舌頭還是很方便的工具。

處於意識流科學史中,扎拉謝維奇的文章從舌頭感應器,十分合理地切換到一場宴會。那場 1951 年的晚宴中,據說提供猛獁象肉製作的餐點。

這場晚宴由美國的「探險俱樂部(The Explorers Club)」舉行,主辦方宣稱當天有道菜,來自已經滅絕的動物大地懶(Megatherium)。但是幾天後有報紙披露,宴會中的奇珍異獸不是大地懶,而是來自阿留申群島,25 萬年久遠的猛獁象!

1951 年保存至今的晚餐。圖/取自 參考資料3

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奇妙的是,當天的餐點竟然有少量樣本被保留至今。當時沒有參加的豪威斯(Paul Griswold Howes)寫信要到一份樣本,一直保存到他去世為止。後來樣本輾轉來到耶魯大學的皮博迪自然史博物館(Yale Peabody Museum)。

那一餐到底是大地懶,還是猛獁象呢?2014 年,耶魯大學的研究生葛拉斯(Jessica Glass)等人成功由樣本中取得 DNA,結果在 2016 年發表。比對之下相當明顯,答案是綠蠵龜。

現今綠蠵龜是保育類動物,合法的狀況下沒有機會吃到。然而 1951 年那個時候,綠蠵龜尚未面臨滅團威脅,仍然是普遍的食材。

區區綠蠵龜製成的海龜湯,當然無法彰顯晚宴的尊絕不凡。不過俱樂部宣稱的大地懶,怎麼又會變成猛獁象?

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最可疑的是當天在場的俱樂部成員尼可斯(Herbert Bishop Nichols),他也是基督科學箴言報(The Christian Science Monitor)的科學編輯。可考的記錄中,他第一個對外提出相關描述,後來被視為吃猛獁象的證據。

海龜湯的幾位相關人猿。(A) 據說將食材從北極帶回的極區探險家 Father Bernard Rosecrans Hubbard。(B) 極區探險家 George Francis Kosco。(C) 晚宴主辦人 Wendell Phillips Dodge。(D) 保存樣本的 Paul Griswold Howes。圖/取自 參考資料3

如果真的是那道菜的材料,那麼狀況就是:俱樂部用綠蠵龜做菜,宣稱是大地懶,報紙以訛傳訛寫成猛獁象。

「吃猛獁象」之類的傳聞,雖然不是嚴謹的科學,卻因為有噱頭而容易引人注目。作為沒多少負面影響的玩笑,也沒有人想要特別澄清。使得這類事件的真相,往往不了了之。

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儘管沒有特別獲得搞笑諾貝爾獎關注,對於這道海龜湯的追根究底,倒是相當符合搞笑諾貝爾獎的精神。

海龜湯以後,扎拉謝維奇的文章意識又跳躍到另一種已經滅團的生物:貨幣蟲(Nummulites)。許多古生物,當初也是其他古生物的食物。儘管擁有堅硬的外殼保護,貨幣蟲這種生物依然有機會成為美食。

1912 年的時候,英國古生物學家庫克派崔克(Randolph Kirkpatrick)提出一個觀點:地球有一段時間存在非常大量的貨幣蟲,後來它們變成稱為「貨幣球(Nummulosphere)」的地層,是地殼岩石的源頭。

看起來很搞笑,可是庫克派崔克是認真的。所以他即使生在現代,應該也沒有獲得搞笑諾貝爾獎的機會。

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2023 年搞笑諾貝爾獎頒獎典禮影片(化學與地質獎從 10:18 開始):

延伸閱讀

參考資料

  1. The 33rd First Annual Ig Nobel Prizes
  2. Eating fossils
  3. Was Frozen Mammoth or Giant Ground Sloth Served for Dinner at The Explorers Club?
  4. Mammoth meat was never served at 1950s New York dinner, says researcher

本文亦刊載於作者部落格《盲眼的尼安德塔石匠》暨其 facebook 同名專頁

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寒波_96
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生命科學碩士、文學與電影愛好者、戳樂黨員,主要興趣為演化,希望把好東西介紹給大家。部落格《盲眼的尼安德塔石器匠》、同名粉絲團《盲眼的尼安德塔石器匠》。