鑑識故事系列：毛滿腸胃的長髮公主症候群

本文與 高柏科技 合作，泛科學企劃執行。

當我們談論能擊敗輝達（NVIDIA）、Google、微軟，甚至是 Meta 的存在，究竟是什麼？答案或許並非更強大的 AI，也不是更高速的晶片，而是你看不見、卻能瞬間讓伺服器崩潰的「熱」。

 2024 年底至 2025 年初，搭載 Blackwell 晶片的輝達伺服器接連遭遇過熱危機，傳聞 Meta、Google、微軟的訂單也因此受到影響。儘管輝達已經透過調整機櫃設計來解決問題，但這場「科技 vs. 熱」的對決，才剛剛開始。 

不僅僅是輝達，微軟甚至嘗試將伺服器完全埋入海水中，希望藉由洋流降溫；而更激進的做法，則是直接將伺服器浸泡在冷卻液中，來一場「浸沒式冷卻」的實驗。

但這些方法真的有效嗎？安全嗎？從大型數據中心到你手上的手機，散熱已經成為科技業最棘手的難題。本文將帶各位跟著全球散熱專家 高柏科技，一同看看如何用科學破解這場高溫危機！

運算=發熱？為何電腦必然會發熱？

這並非新問題，1961年物理學家蘭道爾在任職於IBM時，就提出了「蘭道爾原理」（Landauer Principle），他根據熱力學提出，當進行計算或訊息處理時，即便是理論上最有效率的電腦，還是會產生某些形式的能量損耗。因為在計算時只要有訊息流失，系統的熵就會上升，而隨著熵的增加，也會產生熱能。

換句話說，當計算是不可逆的時候，就像產品無法回收再利用，而是進到垃圾場燒掉一樣，會產生許多廢熱。

要解決問題，得用科學方法。在一個系統中，我們通常以「熱設計功耗」（TDP，Thermal Design Power）來衡量電子元件在正常運行條件下產生的熱量。一般來說，TDP 指的是一個處理器或晶片運作時可能會產生的最大熱量，通常以瓦特（W）為單位。也就是說，TDP 應該作為這個系統散熱的最低標準。每個廠商都會公布自家產品的 TDP，例如AMD的CPU 9950X，TDP是170W，GeForce RTX 5090則高達575W，伺服器用的晶片，則可能動輒千瓦以上。

散熱不僅是AI伺服器的問題，電動車、儲能設備、甚至低軌衛星，都需要高效散熱技術，這正是高柏科技的專長。

「導熱介面材料（TIM）」：提升散熱效率的關鍵角色

在電腦世界裡，散熱的關鍵就是把熱量「交給」導熱效率高的材料，而這個角色通常是金屬散熱片。但散熱並不是簡單地把金屬片貼在晶片上就能搞定。

現實中，晶片表面和散熱片之間並不會完美貼合，表面多少會有細微間隙，而這些縫隙如果藏了空氣，就會變成「隔熱層」，阻礙熱傳導。

為了解決這個問題，需要一種關鍵材料，導熱介面材料（TIM，Thermal Interface Material）。它的任務就是填補這些縫隙，讓熱可以更加順暢傳遞出去。可以把TIM想像成散熱高速公路的「匝道」，即使主線有再多車道，如果匝道堵住了，車流還是無法順利進入高速公路。同樣地，如果 TIM 的導熱效果不好，熱量就會卡在晶片與散熱片之間，導致散熱效率下降。

那麼，要怎麼提升 TIM 的效能呢？很直覺的做法是增加導熱金屬粉的比例。目前最常見且穩定的選擇是氧化鋅或氧化鋁，若要更高效的散熱材料，則有氮化鋁、六方氮化硼、立方氮化硼等更高級的選項。

典型的 TIM 是由兩個成分組成：高導熱粉末（如金屬或陶瓷粉末）與聚合物基質。大部分散熱膏的特點是流動性好，盡可能地貼合表面、填補縫隙。但也因為太「軟」了，受熱受力後容易向外「溢流」。或是造成基質和熱源過分接觸，高分子在高溫下發生熱裂解。這也是為什麼有些導熱膏使用一段時間後，會出現乾裂或表面變硬。

為了解決這個問題，高柏科技推出了凝膠狀的「導熱凝膠」，說是凝膠，但感覺起來更像黏土。保留了可塑性、但更有彈性、更像固體。因此不容易被擠壓成超薄，比較不會熱裂解、壽命也比較長。

OK，到這裡，「匝道」的問題解決了，接下來的問題是：這條散熱高速公路該怎麼設計？你會選擇氣冷、水冷，還是更先進的浸沒式散熱呢？

液冷與 3D VC 散熱技術：未來高效散熱方案解析

傳統的散熱方式是透過風扇帶動空氣經過散熱片來移除熱量，也就是所謂的「氣冷」。但單純的氣冷已經達到散熱效率的極限，因此現在的散熱技術有兩大發展方向。

其中一個方向是液冷，熱量在經過 TIM 後進入水冷頭，水冷頭內的不斷流動的液體能迅速帶走熱量。這種散熱方式效率好，且增加的體積不大。唯一需要注意的是，萬一元件損壞，可能會因為漏液而損害其他元件，且系統的成本較高。如果你對成本有顧慮，可以考慮另一種方案，「3D VC」。

3D VC 的原理很像是氣冷加液冷的結合。3D VC 顧名思義，就是把均溫板層層疊起來，變成3D結構。雖然均溫板長得也像是一塊金屬板，原理其實跟散熱片不太一樣。如果看英文原文的「Vapor Chamber」，直接翻譯是「蒸氣腔室」。

在均溫板中，會放入容易汽化的工作流體，當流體在熱源處吸收熱量後就會汽化，當熱量被帶走，汽化的流體會被冷卻成液體並回流。這種利用液體、氣體兩種不同狀態進行熱交換的方法，最大的特點是：導熱速度甚至比金屬的熱傳導還要更快、熱量的分配也更均勻，不會有熱都聚集在入口（熱源處）的情況，能更有效降溫。

整個 3DVC 的設計，是包含垂直的熱導管和水平均溫板的 3D 結構。熱導管和均溫板都是採用氣、液兩向轉換的方式傳遞熱量。導熱管是電梯，能快速把散熱工作帶到每一層。均溫板再接手將所有熱量消化掉。最後當空氣通過 3DVC，就能用最高的效率帶走熱量。3DVC 跟水冷最大的差異是，工作流體移動的過程經過設計，因此不用插電，成本僅有水冷的十分之一。但相對的，因為是被動式散熱，其散熱模組的體積相對水冷會更大。

從 TIM 到 3D VC，高柏科技一直致力於不斷創新，並多次獲得國際專利。為了進一步提升 3D VC 的散熱效率並縮小模組體積，高柏科技開發了6項專利技術，涵蓋系統設計、材料改良及結構技術等方面。經過設計強化後，均溫板不僅保有高導熱性，還增強了結構強度，顯著提升均溫速度及耐用性。

隨著散熱技術不斷進步，有人提出將整個晶片組或伺服器浸泡在冷卻液中的「浸沒式冷卻」技術，將主機板和零件完全泡在不導電的特殊液體中，許多冷卻液會選擇沸點較低的物質，因此就像均溫板一樣，可以透過汽化來吸收掉大量的熱，形成泡泡向上浮，達到快速散熱的效果。

然而，因為水會導電，因此替代方案之一是氟化物。雖然效率差了一些，但至少可以用。然而氟化物的生產或廢棄時，很容易產生全氟/多氟烷基物質 PFAS，這是一種永久污染物，會對環境產生長時間影響。目前各家廠商都還在試驗新的冷卻液，例如礦物油、其他油品，又或是在既有的液體中添加奈米碳管等特殊材質。

另外，把整個主機都泡在液體裡面的散熱邏輯也與原本的方式大相逕庭。如何重新設計液體對流的路線、如何讓氣泡可以順利上浮、甚至是研究氣泡的出現會不會影響元件壽命等等，都還需要時間來驗證。

高柏科技目前已將自家產品提供給各大廠商進行相容性驗證，相信很快就能推出更強大的散熱模組。

16 歲的女兒罹患非何杰金氏淋巴癌（non-Hodgkin’s lymphoma），^[1]異常的淋巴細胞循環全身，不曉得會往哪裡擴散腫瘤。^[2]身為母親的她，愛莫能助，憂心難眠。眼看女兒接受化療，髮絲一縷一縷地落在床單上；一股想「吃掉頭髮」的衝動，竟在心底萌生。^[1]

吃頭髮

她不假思索地拾起 4、5 根女兒的頭髮，揉成球，往嘴塞，慢慢咀嚼。髮絲觸碰舌頭的感覺，彷彿使焦慮溶解，便能整團往肚裡吞。食髓知味，她將女兒整週的落髮，小心裝進塑膠袋。接著的 2 個月，只要情緒超載，她便取些存貨來品味。^[1]

該母親今年 36 歲，來自中美洲，操西班牙語，和伴侶還有 2 個女兒同住美國。雖然教育程度低落，靠幹粗活維持生計，但這無礙她於網路上吸收資訊。好奇自己新養成的習慣是否正常，她上網搜尋，得到以下結果：據說食髮的人，到後來或許會吃土、喝漆…。預言驚悚，真偽不明，重點是該如何抗拒頭髮的魅力？^[1]

天人交戰之際，她向家庭醫師求助；後者覺得這大概與營養不良有關。畢竟女兒確診癌症後，她胃口盡失，體重嚴重下滑。遵循專業建議，她馬上調整飲食，並停吃女兒的頭髮。隔月，電腦斷層掃描奇蹟似地，顯示女兒的腫瘤縮小。她 3 個月來的奇怪慾望，亦自此煙消雲散。^[1]

毛糞石

不闇英語，跑急診極是麻煩，所幸有傳譯服務。她說，已經腹痛、噁心、嘔吐和便秘數週。醫師透過剖腹探查手術（exploratory laparotomy），找到一球填飽胃部的毛糞石（trichobezoar），尾端還延伸到十二指腸。移除完實體的「毛」病，她馬上被轉診精神科。^[1]畢竟這類滿腹異物的案例，與精神問題脫不了關係。（噁心，請慎入！非當事人的剖腹探查手術以及毛糞石照片。（CC BY 4.0））^[3]

適應障礙

精神醫師聆聽這名母親闡述她的故事，並考慮了數種可能的診斷，例如：

• 異食癖（pica）：吃毫無營養價值的物質，像是土、紙、木炭、粉筆、衣物和爽身粉等，時間超過一個月，^[4]常發生在兒童與孕婦身上。^[1]
• 強迫症（obsessive-compulsive disorder，簡稱 OCD）：為了舒緩揮之不去，又惱人焦心的感受，發展出強迫性的儀式。^[5]某個程度上，她的確與此描述雷同。然而，對女兒病情的擔憂，並無過慮，而且怪異的行為，僅限那段特定的日子。^[1]
• 重度憂鬱症（major depressive disorder）：情緒長期低迷，缺乏動力和興致，食慾改變，睡眠絮亂，心理性動作遲緩，無法集中注意力，感到罪惡或一文不值，也許想自殺。^[6]該名母親雖然心情不好，有其中幾項症狀，卻也還沒慘到全盤符合定義。^[1]
• 拔毛癖（trichotillomania）與食髮癖（trichophagia）：一般是指拔除或食用自己的頭髮；而不是別人的。^[1]

最後，考量這名母親的調適問題，在外來壓力解除後就消失，醫師認為應該歸屬「適應障礙（adjustment disorder）伴隨混合性情緒與行為失調」。精神科安排她去心理治療，並開了抗憂鬱劑米氮平（mirtazapine），進一步改善其焦慮、睡眠和胃口。後來回診追蹤的情形良好，未再復發。^[1]

創造病名

至於吃頭髮的部份，以往的文獻中，出現過食用自己的、自己和別人的，或是人工接髮的案例。總之，就是和這名母親的行徑不完全相同。把此個案報告投稿至期刊的作者群，於是為她創了個新字──「allotrichophagia」，即希臘文「食用別人毛髮」的意思。^[1]

1. Huremović D, Nagalla ML, Khan S. (2022) ‘Allotrichophagia: A Unique Case of Parental Adjustment to Filial Pediatric Malignancy’. Case Reports in Psychiatry, 5949321.
2. ‘Non-Hodgkin’s lymphoma’. (26 OCT 2022) Mayo Clinic.
3. Pipal D K, Verma V, Murlidhar M, et al. (2022) ‘Gastric Perforation With Peritonitis Secondary to a Trichobezoar: A Literature Review and Report of a Rare Presentation’. Cureus, 14(4): e24359.
4. Al Nasser Y, Muco E, Alsaad AJ. (27 JUN 2022) ‘Pica’. In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing.
5. Brock H, Hany M. (15 AUG 2022) ‘Obsessive-Compulsive Disorder’. In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing.
6. Bains N, Abdijadid S. (01 JUN 2022) ‘Major Depressive Disorder’. In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing.

【閱覽提醒】

本文含有屍體照片，已拉燈處理，請小心閱讀~

多功能家具可以在有限的室內空間中，發揮最大效益。有些床舖底下設計了抽屜，同時兼顧使用者的睡眠與儲藏需求。如果遇上狹小到連抽屜都拉不開的臥房，掀床（ottoman storage beds^[1]）則是異曲同工，卻更有彈性的首選。其儲物區一樣在床板底下，打開的方式卻改成向上掀起，容易擺進擁擠的地方。^[2]

在義大利有一名 56 歲，高 150 公分，重 55 公斤的女性，個頭雖小，但擁有一張巨大的白色雙人掀床。她在床上堆滿衣服和毛毯，底下也放了雜物，可謂物盡其用。事發當時，她正打開床底的儲物空間。然而，之後當急救人員衝進她的臥室，把床板向上推開，從下面拖出來的不是任何私人物品，而是她的屍體。^[1]

更確切地說，他們所見的情形是這樣的：該女子趴著，上半身被夾在掀床的底板和儲藏區之間。急救人員把她移到一旁，想要開始搶救，卻發現為時已晚。於是，她就被留在床邊的地板上，頭部朝左側轉，如同翻肚的死蛙般，彎曲的手腳向外攤開。不久，鑑識團隊趕到現場，此時女子的體溫等同室溫。臉、胸和上腹等處有定型的紫色屍斑（livor mortis、hypostasis 或 lividity^[3]）；而下巴與四肢硬化，為屍僵（rigor mortis）現象。因此，他們認為當急救人員抵達，女子應該早就死亡超過 24 小時。^[1]

驗屍工作於三天後展開，根據報告：她的結膜充血；面部浮腫；下巴與脖子擦傷；口鼻流血；舌頭從牙齒間伸出；臉龐與雙手發紺（cyanosis），呈現青色。頸椎雖然沒有斷裂，但頸靜脈擴張，且軟組織滲血。此外，她的肺部，也鬱血和膨脹。^[1]

法醫認為，女子體內的血液循環與氧氣輸送，都嚴重受到影響。從病理生理學的角度來說，干擾氧氣輸送的機制，大致分為五種：^[1]

1. 環境中的氧氣遭其他氣體取代，因而濃度下降。
2. 從口鼻至肺泡，整個空氣流經的路徑中，任何一處受到阻礙。
3. 脖子的血管受到壓迫，導致腦部血流減少。
4. 細胞因氰化物中毒，無法運用氧氣新陳代謝。
5. 結合多種機制，例如：上吊有同時壓迫呼吸道，以及阻斷血流等效果。

這名女子的創傷性窒息（traumatic asphyxia），一方面是呼吸道遭阻斷，而無法輸送氧氣到肺部；另方面又是頸部血管受外力擠壓，以致腦部缺氧，所以應該歸類為上述的第五種。^[1]

全天下那麼多人睡掀床，憑什麼她這張會格外致命？首先，鑑識團隊注意到她的掀床，缺乏防止床板墜落的懸吊機關，^[1] 所以手必須一直撐著，才能保持開啟。這可能也是為什麼知名家具行的網頁會強調，不要使用過重的床墊，否則裝置無法安全且正常地運作。^[4] 再來，該床底儲藏空間的口緣，有一抹血跡，那大約是她被卡住的地方。這個位置離床頭，也就是開關床板的支點頗近，比較不方便施力。最後，如果房間或至少屋子裡還有其他人，她或許不會那麼晚才被發現。^[1]

「有鑑於此，我們相信掀床的儲物空間，最好保持清空；不然就是要於他人在場時，才能放置物品，雖然這不太實際。…我們更強調其安全系統，要定期接受合格的人員檢查及維修…儲存與拿取東西的時候，則應該站在槓桿支點的對面。」鑑識團隊以一種家具使用說明書的口吻，為這篇個案報告作結。^[1]

延伸閱讀

鑑識故事系列：嬰兒側睡，會猝死？

1. Cinquetti A, Franchetti G, Fichera G, et al. (2022) ‘Entrapment within an ottoman storage bed: an unusual accidental asphyxial death’. Forensic Science, Medicine, and Pathology, 18, pp. 176–181.
2. Biggs C. (27 NOV 2019) ‘Small Bedroom Ideas: The Best Ways to Maximize Your Tiny Space’. The Wirecutter.
3. Wolfe J. (2011) ‘Easing Distress When Death Is Near’. In Wolfe J, Hinds P, Sourkes B, Textbook of Interdisciplinary Pediatric Palliative Care: Expert Consult Premium Edition – Enhanced Online Features and Print. (pp. 381)
4. 「KORTGARDEN：雙人掀床，kimstad淺乳白色」IKEA臺灣版官網（Accessed on 01 OCT 2022）

吃完義大利麵的 4 歲女童，嘔吐、昏迷。母親叫救護車的同時，她缺氧發紺（cyanosis；紺，音ㄍㄢˋ），膚色泛青。急救人員抵達後，搶救無效。女童沒幾分鐘就死了。^[1]

住院

2 個月前，女童連續 2 天腹痛嘔吐，食慾不振，以致脫水。然而被醫師按壓腹部，她卻不感疼痛。^[1]在醫院做了驗血等，醫療影像以外的基本檢查，診斷出血液中氫離子濃度上升，碳酸氫鹽下降的代謝性酸中毒（metabolic acidosis）；以及跟感染或發炎有關的嗜中性白血球過多症（neutrophil leukocytosis／neutrophilia）。^{[1, 2, 3]}當時神經精神科醫師注意到，母女倆情感共生：只有在緊張兮兮的母親沒介入對話時，女童才比較能反應，不再煩躁。^[1]

女童住院 5 天後返家，儘管仍會噁心想吐，但飲食問題已經改善。因此，直到那天猝死前，父母都不覺有異。地方檢察官懷疑家長虐童，於是要求法醫驗屍。^[1]

驗屍

屍體依照義大利的法律，擺在室溫下觀察 24 小時：女童高 111 公分，重 21 公斤，髮長 5 公分。頭髮及眼睫毛數量正常；2 顆牙齒狀況不佳；身上有急救留下的針孔、心電圖貼片和心肺復甦的痕跡。她的肛門擴張，但是下體沒有創傷的現象。之後，屍體被放入停屍間，以 −10 °C 冰了 22 個鐘頭，才取出解剖：女童的心包表面，因急救按壓而血浸潤；肺部鬱血，紋理增加；肺泡和支氣管內，有不慎吸入的嘔吐物；腹部內臟蒼白；淋巴細胞發炎性浸潤遍及胃、小腸、胰臟和心肌；腹腔累積 600 毫升的褐色液體（照片）；壁層腹膜呈現不透明的灰綠色。^[1]

女童窄小的消化道裡，堵著3顆巨大的團狀物：胃部的約 15 x 11 x 5 公分，重 307 公克（照片：外觀、解剖）；小腸的空腸和迴腸，塞的那顆是 9 × 8 × 2 公分大， 72 公克重；大腸的升結腸與橫結腸中的，則為 6 × 4 × 1.5 公分，46 公克。它們的核心結構皆為蔬菜等，消化時會在胃中停留較久的食物；而外層包裹的是糾結的頭髮。^[1]

長髮公主症候群

拔毛癖（trichotillomania）患者時常扯下自己的頭髮、眼睫毛等各種毛髮；而食髮癖（trichophagia）的病人，則是拔了之後，還將毛髮吞下。後者大多是 20 歲以下的女性，常伴隨焦慮症、憂鬱症或注意力不足過動症等其他精神疾患。沒有完全消化的食物，若在腸胃道中累積成團，叫作糞石（bezoar）；其中摻了大量毛髮的類型，則稱毛糞石。0.4% 至 4% 的腸胃道阻塞病例，是由糞石所引起。食髮癖長期不治療，最後可能演變為長髮公主症候群（Rapunzel syndrome）：巨大的毛糞石不僅塞滿了胃，甚至還延伸到小腸的空腸與迴腸等地方。此疾的兒童病患，一般不超過 6 歲。^[1]（延伸閱讀：〈精神個案系列：吃女兒頭髮的母親〉）

年幼的食髮癖病患，多見於社經地位低落的家庭；不過此個案據說出身中產階級。女童的父母其實曾注意到她吃頭髮，卻以為只要時常修剪，維持短髮就沒事了。他們未必像地方檢察官臆測的惡劣，但是的確忽略了孩子身體不適的警訊。長髮公主症候群有許多非此疾特定的症狀，例如：貧血、吸收不佳、營養不良、發育遲緩、慢性胃炎、低白蛋白血症（hypoalbuminemia）、腸套疊（intussusception），以及腸胃道或膽道阻塞等，診斷頗為困難。有時也會觸發腹膜炎、敗血症、多重器官衰竭，還有食物進入支氣管所致的呼吸窘迫等併發症。嚴重的長髮公主症候群，會造成腸穿孔，終致死亡。此案的女童在住院期間，沒有拍攝任何醫療影像；出院後，又缺乏明顯症狀，頂多就是想吐，也難怪她的父母不曉得事態危急。^[1]

法醫最後綜合驗屍證據，推論女童死亡的主因，為腸胃堵塞後，腹腔壓力升高，阻礙下腔靜脈和其他靜脈血液回流的腔室症候群（compartment syndrome）。^[註]至於罹患長髮公主症候群的精神肇因，原個案報告並未詳述。可能是因為病歷資料不足，再加上地方檢察官禁止驗屍團隊與家長接觸。^[1]

備註

腔室症候群比較常見於腿部，通常是因為出血腫脹，使筋膜（fascia）包覆的肌肉腔室（muscle compartments）壓力提高，而影響血流輸送氧氣和養份。^[4]

1. Piras GN, Tomassini L, Bottoni E, et al. (2023) ‘An atypical death from Rapunzel syndrome: a case report’. Forensic Science, Medincine, and Pathology, 19, 207–214.
2. Burger MK, Schaller DJ. (17 JUL 2023) ‘Metabolic Acidosis’. In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing.
3. Marx J, Hockberger R, Walls R. (2013) ‘Chapter 121: Anemia, Polycythemia, and White Blood Cell Disoders’. In: Rosen’s Emergency Medicine – Concepts and Clinical Practice. (p.1603) Elsevier Health Sciences.
4. ‘Compartment syndrome’. (JUL 2022) Healthdirect Australia.