同時矯正散光、老花眼——白內障手術挑選合適人工水晶體，提升視覺品質

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

你是不是也開始覺得，看手機的距離得越拿越遠，餐廳菜單上的字也變得有些模糊？沒錯，老花眼（Presbyopia）是每個人生命中難以逃避的生理關卡。目前全球有超過二十億人飽受老花之苦，長期以來，我們似乎只能無奈地戴上老花眼鏡，或是尋求侵入性的雷射手術。但近年來，醫學界出現了令人振奮的突破——「老花眼藥水」。滴一滴眼藥水，就能暫時告別老花眼鏡？這到底是甚麼黑科技？

為什麼會老花？傳統矯正方式有什麼盲點？

老花眼的根源在於眼內「晶狀體（Crystalline Lens）」的老化。年輕時，晶狀體充滿彈性，能隨著睫狀肌的收縮改變形狀，就像相機鏡頭一樣精準對焦。然而，隨著年紀增長，晶狀體內的膠原蛋白因為長期的氧化壓力而產生化學變化（形成雙硫鍵），導致晶狀體變硬、失去彈性。當它無法再聽從睫狀肌的指揮時，我們的眼睛就失去了看清楚近距離物體的能力。

過去，解決老花眼主要依賴光學矯正或手術。老花眼鏡雖然直接，但在看遠和看近之間必須頻繁摘戴，常讓人覺得麻煩，忘了帶眼鏡更是讓人焦慮；漸進多焦鏡片則有視野邊緣扭曲的問題，需要長時間適應，甚至會引發頭暈。而若是選擇多焦點隱形眼鏡，中高齡族群又常伴隨乾眼症，戴起來十分不適。至於單眼視力雷射或人工水晶體置換等手術，不僅費用高昂，不可逆的侵入性也伴隨著對比敏感度下降及夜間眩光等後遺症，讓許多人望之卻步。

「治本」太難，不如靠「針孔效應」治標？

為了解決傳統治療的痛點，各大藥廠開始研發能改善老花的眼藥水。從藥理機制的分類來看，研發方向主要分為兩大派別：「晶狀體軟化劑」與「縮瞳劑」。

科學家們最初滿懷理想，試圖開發能打破晶狀體老化化學鍵的「晶狀體軟化劑」（如 Novartis 的 UNR844 專案），希望讓晶狀體恢復彈性，達到徹底「治本」的效果。可惜的是，眼球內部的無血管封閉環境難以讓藥物達到足夠濃度，且打破化學鍵的過程極難精準控制，不僅未達預期療效，還可能引發白內障。隨著這條研發路徑在臨床試驗中受挫，產業界將資源全面轉向了另一條路徑——「縮瞳劑」。

縮瞳劑不改變晶狀體的結構，而是利用光學原理中的「針孔效應（Pinhole Effect）」。就像攝影機縮小光圈可以增加景深一樣，縮瞳劑會刺激瞳孔括約肌，使瞳孔縮小。當瞳孔縮小至 1.6 到 2.5 毫米的黃金區間時，能有效過濾掉周邊散射的光線並減少球面像差，大幅增加眼睛的「焦深」。這樣一來，不需改變晶狀體的形狀，患者就能看清楚近處和中距離的影像，同時也不會影響遠處的視力。

從霸主到挑戰者，老花眼藥水的市場大戰

自從 2021 年美國 FDA 核准了全球首款老花眼藥水 Vuity 之後，這個被視為眼科研發領域的「重磅炸彈」級市場便正式點燃戰火。目前市場上有幾個主要競爭者，各自在成分與技術上祭出奇招：

1. 先行者 Vuity（AbbVie）：作為市場霸主，Vuity 採用 1.25% 濃度的毛果芸香鹼（Pilocarpine），點藥後約 15 分鐘生效，藥效維持約 6 小時。它的優勢是搶佔先機與知名度，但作為第一代產品，其容易引起頭痛、眼白泛紅等副作用成為對手攻擊的弱點。 2. 挑戰者 Qlosi（Orasis）：同樣使用毛果芸香鹼，但將濃度大幅降至 0.4%，且搭配不含防腐劑的獨特配方。Qlosi 於 2023 年獲批，主打「舒適度」，試圖吸引那些因為 Vuity 副作用而停藥的患者。 3. 長效複方 Brimochol PF（Visus）：目前處於研發後期的 Brimochol PF 則主打「長效」。它巧妙結合了強效縮瞳劑（Carbachol）與防止瞳孔再次放大的成分（Brimonidine），有望將藥效延長至 8 到 10 小時，解決了第一代藥物一天需頻繁點好幾次的痛點。 4. 黑科技給藥 LNZ100（Eyenovia）：這款研發中的產品採用了更具「瞳孔選擇性」的成分 Aceclidine，專注作用於縮瞳而不影響睫狀肌，大幅減少了眼痛感。此外，他們還搭配了獨家「Optejet 微量噴霧技術」，透過更精準的給藥減少藥水溢流，直接從硬體設備端進行降維打擊。

滴一下就完美？不可忽視的副作用與風險

雖然老花眼藥水聽起來像是一秒變年輕的魔法，但它並非毫無缺陷。在臨床應用幾年後，醫界也提出了幾項重要的安全警示：

首先是「夜間視力下降」。因為瞳孔縮小，進入眼睛的光線變少了，導致在昏暗環境下視力明顯變差。因此，點藥後絕對不建議進行夜間駕駛。其次是「初期不適感」，包含眉骨痠痛、頭痛和眼睛充血，這主要是因為藥物刺激睫狀肌痙攣所引起。最後，也是最重要的警示——「視網膜剝離風險」。FDA 已要求 Vuity 更新標籤警告，因為睫狀肌的收縮可能會牽扯到視網膜，在極少數情況下增加視網膜撕裂或剝離的風險，高度近視患者在使用前必須經過眼科醫師的嚴格評估。

結語

老花眼藥水的出現，無疑為 40 到 55 歲的輕度老花族群提供了一個全新的「無鏡片」選擇。從傳統的光學矯正，到如今利用「針孔效應」的藥理學突破，我們見證了科學如何優雅地解決人類老化的痛點。雖然目前的產品仍需面對延長藥效與降低副作用的挑戰，目前的態勢更是「一超多強，差異化生存」。但隨著各大藥廠的激烈競爭，未來的產品勢必會越來越完善。或許在不久的將來，早晨出門前滴一滴眼藥水，輕鬆滑手機、看菜單，將成為我們日常生活的新常態。

參考資料

1. Charman WN, Whitefoot H. (1977) Pupil diameter and the depth-of-field of the human eye.
2. U.S. Food and Drug Administration (FDA) label update for Vuity regarding retinal detachment risks.

• 作者／照護線上編輯部
• 本文轉載自 Care Online 照護線上《白內障手術再進化！飛秒雷射白內障手術，提升精準度與安全性》，歡迎喜歡這篇文章的朋友訂閱支持 Care Online 喔
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「醫師說，我的白內障已經影響到視力了，該做手術了……但好擔心手術失敗？隔壁老王做完手術還是看不清楚耶，我會不會也有同樣的問題？」

別擔心！白內障手術的成功，關鍵在這三點：合適的人工水晶體、精準的度數測量、安全的手術方式。 只要掌握這三點，就能擁有滿意的手術成果！

第一關鍵：合適的人工水晶體

白內障手術的重點，就是用人工水晶體取代已經混濁、變硬的水晶體。但現在的人工水晶體種類很多，並不是『一種適合所有人』，而是需要根據每個人的眼睛條件與用眼需求來選擇。

目前常見的人工水晶體有幾種：

• 單焦點：只有一個焦距，通常會用於矯正近視，讓術後可以看清楚遠方的景色，但會需要配戴老花眼鏡來看近物。
• 三焦點：提供遠、中、近距離的視力，能減少對眼鏡的依賴，但三段距離間沒有延續的視力，而且因為把光線分給三段距離，所以視覺的清晰度比較不好，術後也比較容易有夜間光暈或眩光的問題。
• 長延焦點（EDOF）：提供更廣的視覺範圍，通常會設計一隻眼睛看遠中、另一隻眼睛看中近，適合長時間使用電腦或閱讀的人，但看極近距離的文字，還是會需要老花眼鏡的輕度輔助。
• 散光矯正水晶體：適合原本就有散光的患者，能讓視力更穩定，減少術後戴眼鏡的需求。

該怎麼選呢？來看診時，醫師會依據你的眼睛條件和日常用眼習慣，幫你找到最合適的選擇，讓我們來看幾個例子：

• 阿明，64 歲，常開車、喜歡戶外活動 →可選擇 單焦水晶體，晚上的銳利度最好，開車、爬山都清楚，但看手機會需要準備老花眼鏡。
• 張先生，52 歲，平時工作要用電腦，喜歡跑馬拉松、打高爾夫球 →可選擇 散光矯正 + 長延焦點水晶體，減少對眼鏡的依賴，視力自由切換跑步、打球、工作。
• 王太太，68 歲，有黃斑部病變 →可選擇 單焦水晶體，雖然王太太很想使用多焦水晶底，但扮演底片功能的黃斑部已經有病變，接收光線的能力有限，使用單焦水晶體才能確保有較好的視覺品質。

所以，沒有哪一種人工水晶體是『最好』的，只有最適合自己的選擇！如果你考慮開刀，不妨先想想自己的用眼需求，並且跟醫師充分討論，這樣才能選出最適合的人工水晶體

第二關鍵：精準的度數測量

選對人工水晶體只是第一步，接下來還要確保度數準確！但問題來了……白內障本身會影響度數測量的精準度！

因為水晶體變得混濁，光線進入眼睛時會受影響，所以單靠一台儀器測量，數據可能會有誤差。比較謹慎的醫療團隊，會使用多種高階儀器交叉比對數據，來提高測量的準確性。

而且測量完後，還不能直接『套公式』算度數，醫師需要根據每個人的用眼需求來設計人工水晶體的度數。像是：要不要矯正散光？一隻眼睛要設計看遠，一隻眼睛看中、近，還是兩眼對稱？這些都會影響術後的視力品質。

舉個例子，有些人天生角膜弧度比較特殊，如果水晶體的度數計算沒做好，術後可能會變成預期之外的遠視或近視，還有曾經做過雷射手術的人，因為角膜形狀已改變，傳統的水晶體度數公式可能不適用，術後誤差風險更高。所以，精準的測量與個人化的度數設計，才是確保術後視力達到最佳狀態的關鍵！

第三關鍵：安全的手術方式

最後，就是手術方式！ 現在的白內障手術，已經從傳統刀片切割，進步到飛秒雷射白內障手術，這種技術有什麼優勢呢？

傳統手術需要醫師手動劃開傷口、撕開水晶體前囊，再用超音波震碎白內障；但飛秒雷射手術不需要刀片切割，而是用雷射先在眼內劃出精準切口，再用雷射撕出漂亮的正圓形，確保人工水晶體的位置更置中，並事先切割硬化的水晶體，讓它更容易取出。

這樣的技術，能讓手術更快速、對眼睛的影響更小，傷口復原得更快，術後視力也更穩定。特別適合白內障比較成熟、想用多焦水晶體、需要矯正散光，或希望術後恢復快的患者！

結尾：掌握三大關鍵，白內障手術成功！

「所以，白內障手術的成功不是靠運氣，而是來自專業的選擇！當你在考慮白內障手術時，一定要確認這三點：」

✅ 合適的人工水晶體 – 是否有根據你的眼睛條件與需求選擇？
✅ 精準的度數測量 – 是否術前使用多台儀器交叉比對，並量身設計度數？
✅ 安全的手術方式 – 是否選擇飛秒雷射，讓手術更精準、恢復更快？

白內障手術，一輩子只有一次，選擇適合自己的人工水晶體、精準的測量技術，以及安全的手術方式，才能確保人生下半場也能有好視力！