科技人才看過來！三門獨家課程 YouTube 免費看！工研院「ITRI lab on-line」特色技術系列數位課程現正放送中

本文由 工研院 委託，泛科學企劃執行。

你有沒有想過，是什麼驅動著今日產業的創新與變革？答案就在工研院的「ITRI lab on-line」特色技術系列數位課程中！這是一個與眾不同的學習機會，讓你深入了解並參與到台灣產業創新的核心。

首先，來說說「環構計畫」的緣起。這個計畫是為了配合國家創新產業政策而生，它的目標是建置和維護創新技術與服務平台。這不僅幫助企業開發新產品和服務，推動新興產業和新創公司，還能加速創新技術的產業化，促進企業的轉型升級。為此，工研院不斷擴建新研發場域，涉及各主要技術領域，實驗室分為檢測/認驗證、試量產/試營運、軟體與硬體設施服務等類別。

工研院的目標是推動台灣產業的創新優化與轉型，幫助業界把握新契機，布局自主創新和產業韌性所需的基礎設施。為此，工研院提供「ITRI lab on-line」特色技術系列數位課程，這些免費的線上學習資源將幫助你快速掌握產業新趨勢，增強企業技術升級與轉型的意願。

這系列課程包括三大主題：「永續高值材化」、「智能晶片」和「精準健康」。每個主題都有專門的課程，總共22支數位課程影片，涵蓋從技術原理到應用範圍的各方面知識。這些課程不僅介紹了工研院實驗室的專業技術，也為企業提供了學習和轉型的寶貴資源。想先試看嗎？點這裡看看我們推薦的三堂課吧！

無論你有興趣的是材料檢測與模擬設計、半導體IC設計與檢測技術，還是醫材醫藥產品開發，這些課程都會給你全新的視角和知識。每個課程都是精心設計，旨在幫助企業和個人掌握關鍵技術，並在低碳化與智慧化的時代中保持領先。

現在，只需點擊下方的連結，就能免費加入這個精彩的學習旅程。快來發掘和學習那些塑造當代產業未來的關鍵技術吧！

材料檢測與模擬設計之原理與應用系列學習
半導體IC設計與檢測技術系列學習
解密醫材醫藥產品開發攻略系列學習

【ITRI Lab on-line】系列影片可在工研院產業學院YouTube頻道觀看：點我前往

本文由 工研院 委託，泛科學企劃執行。

Hey，未來的千萬年薪人才！來一起深入了解那些正在改變我們生活的科技吧！工研院為你精心準備了三堂超有趣的線上課程：從探索醫學界的 PLGA 微米球技術，到揭秘半導體測試的幕後英雄 ATE，再到讓塑膠也能有身分證的創新方法。這不只是學習，更是一場與科技親密接觸的旅程！

第一門 材料檢測與模擬設計之原理與應用系列學習

精選課程：塑膠也有指紋？如何給塑膠「身分證」來驅動循環經濟，減緩地球暖化？你要知道的光譜分選技術－材料光譜分選技術

這堂課將探討如何透過光譜智慧分選技術，為塑膠材料賦予「身分證」，進而推動循環經濟並減緩地球暖化。塑膠標籤的設置主要是為了方便辨識材質，這對於廢塑膠的回收和再利用至關重要。不同號數的塑膠因其分子組成、結構和排列的差異而有不同的特性和應用領域。

在光譜智慧分選技術中，首先要理解電磁波的概念。電磁波是一種電場和磁場交互變化的波動現象，其不同波長可以用於不同的應用，如手機訊號、微波爐、家用遙控器、X 光攝影等。在塑膠分選中，光譜技術常用的波長範圍落在近紅外到遠紅外光的區域，即 1 微米到 300 微米。這些波段的電磁波能誘發塑膠分子振動，並吸收散射或入射的電磁波能量，從而造成光譜的變化。科學家利用這種振動光譜的變化來獲得塑膠分子的特徵光譜，從而開發出能辨識不同塑膠分子的技術。

舉例來說，最簡單的雙原子分子，如 C-H、O-H 等，會有特定的振動頻率。當結構更複雜的分子（如水分子）被電磁波誘發振動時，會產生更多的振動模式，每種模式對應不同的特徵光譜。塑膠由多種原子組成，因此其特徵振動光譜相當複雜，但這也使得每種塑膠具有獨特的光譜特徵，類似於條碼或指紋，可用於辨識不同類型的塑膠。

本集介紹的光譜技術主要聚焦於紅外線頻譜區段，其波長範圍在 900-2500 納米。在這一範圍內的紅外光能量正好能引起塑膠分子的振動，並在不同波長上產生吸收。透過紅外線感測裝置掃描塑膠分子，可以快速獲得塑膠的材質信息，這不僅有助於塑膠的分類和回收，也對環境保護和資源再利用具有重要意義。

第二門 半導體IC設計與檢測技術系列學習

精選課程：好的良率就是好的利率！考試交卷前都會再檢查、確認了，IC 生產才不會忘記你－半導體測試簡介

在這堂課中，我們將探討自動化測試機台（ATE）在半導體測試領域中的關鍵作用。自動化測試機台是一種專為測試集成電路（IC）而設計的設備，它可以大幅降低手動測試的人力需求，並減少測試成本。每種IC根據其規格，都需要特定的測試項目。針對這些項目，專門編寫的測試程式被用於自動化測試機台，以自動檢測和篩選出不合格的 IC。

不同種類的 IC 需要不同的測試機台。例如，數位 IC 需要使用專門的數位測試機台，而記憶體 IC 則需要使用演算法來進行測試。類比 IC 和混合訊號 IC 則涉及電性測試，因為它們不是像數位IC那樣僅依賴固定的 0 和 1。

隨著系統晶片（SoC）的出現，測試機台的複雜性也隨之增加。SoC 整合了數位、記憶體、混合訊號甚至 RF IC 於一個晶片中，因此其測試機台必須同時具備上述所有種類機台的功能。這種SoC測試系統非常昂貴，每台造價可能高達數千萬。

最近，模組化測試系統成為了一種趨勢。這種系統的主要特點是其靈活性，能夠根據不同類型的IC進行不同模組的組裝，以進行測試。例如，對於數位IC，可以使用數位模組；對於類比或混合訊號IC，則可以使用相應的類比測試模組，如示波器或任意波型產生器。對於RFIC，則可以插入RF模組，如VNA等網路分析儀。模組化測試系統通常基於PXIE或LXI這樣的系統，其中PXIE是基於PCIE的擴展，加入了與儀器相關的電路；而LXI則是在LAN基礎上加入儀器相關電路。

總結來說，自動化測試機台在提高半導體製造過程中的良率和效率方面發揮著不可或缺的作用。無論是傳統的ATE還是新興的模組化測試系統，它們都在確保IC品質和性能方面扮演著關鍵角色。

第三門：解密醫材醫藥產品開發攻略系列學習

精選課程：藥不💊隨便你～但少了「它」，藥就不能發揮最大功效！製劑的分類與開發

在這堂課中，我們將深入探討 PLGA 微米球技術及其在長效針劑開發中的重要性。PLGA，全稱為聚乳酸甘醇酸，是一種被廣泛應用於藥物釋放系統的生物相容性高分子材料。自 1989 年日本武田藥廠開發出第一款使用 PLGA 的產品 Lupron Depot® 以來，這種技術已被用於多種藥物的開發，涵蓋了小分子藥物和胜肽類藥物。

PLGA 的關鍵特性，包括乳酸與甘醇酸的比例、分子量及高分子末端基團，對藥物的釋放速率和持續時間有著顯著影響。在製程技術方面，溶劑揮發法和溶劑萃取法是兩種主要的製備方法，它們對於親水性和疏水性藥物的包覆都至關重要。這些製程不僅決定了微米球的形成，也影響著藥物在微米球內的分布和最終的藥物釋放行為。

此外，微米球製程的工藝還包括乳化、coacervation 過程、溫度、攪拌速度、微米球固化和乾燥速度等因素，這些都對藥物包覆效率、微米球的粒徑大小分佈及藥物在微米球中的分佈位置產生影響。而不同的製程設計往往會導致藥物釋放行為的顯著差異，這對從實驗室到試量產階段的轉換是一大挑戰。

在台灣，工研院在經濟部的支持下建立了一個無菌製劑試製工廠，該工廠配備了微米球製程設備、高壓均質機、in-line均質機、噴霧乾燥機等關鍵製程設備。這些設備不僅能夠支持微米球的生產，還包括了關鍵的分析儀器，如液相層析儀、氣相層析儀、微米/奈米粒徑分析儀等。工研院的團隊擁有豐富的特殊製劑開發經驗，能夠提供從製劑配方研發、分析方法開發、放大製程開發到客製化產線設計的全方位服務。這些資源和專業知識使得工研院能夠有效地支持新藥的臨床前開發和商業化進程。

總的來說，PLGA 微米球技術在藥物釋放系統的開發中扮演著關鍵角色。透過精確的材料選擇和製程控制，這項技術有望為醫藥界帶來更多創新和有效的長效針劑產品。

還想看更多？不用掏出信用卡，三門線上課都在 ITRI Lab on-line 的 YouTube 頻道獨家放送中，手機打開就能看。但……雖然不用急，但是科技進步也是不等人的，快跟上吧！

編按：說到星際文明的發展程度，科幻愛好者必定會提到「卡爾達肖夫指數」，以使用的能源多寡，來區分文明發達程度。然而，除了從能源來評斷文明進程，其實還有其他的評判方式。

「宇宙文明演化史」系列，將在上篇回顧「卡爾達肖夫指數」，下篇介紹較少討論的「資訊量」與「微觀尺度」的評斷觀點。

資訊量的掌握層級

卡爾達肖夫指數是以「能量」作為文明分級的依據。同時，薩根（Carl Sagan）也有提出不同的分類法。他將文明所擁有的「資訊含量」作為依據，將文明分出「A — Z 級」。這些資訊量的定義很廣泛，語言、文字、影像都屬於資訊量的一部分。

在薩根的分類法中，「A 級」文明能掌握 10⁶ 位元的資訊，但目前人類史上的任何一個文明所掌握的資訊量都比這個數目還多。要超越一個 A 級文明相當簡單，比如：你只需要用「二分法」試探，例如判斷這個文明「是存在還是消亡的」。探問過二十次這樣的問題後，相當於掌握了 2²⁰ 種可能性，這個數字剛好略大於 10⁶。

也就是說，這已然囊括了一個 A 級文明的所有資訊，一旦通過了這個二分法測試，就可以被判定為 B 級文明。以此類推，當人類所擁有的資訊量每增加十倍、便對應到不同的字母分級，因此，在這個分類中最為先進的是「Z 級」文明、相當於能掌握 10³¹ 位元的資訊量。

資訊量的爆炸最早可以追溯至文字發明開始，書面文字使得人類得以記載當下、乃至於過去發生的一切歷史。古希臘時代所有的書面文物加總起來大概對應於 10⁹ 位元的資訊量，相當於薩根筆下的 C 級文明。1970、80 年代，薩根從全世界所有藏書館數以千萬計的藏書總量、頁數進行統計，我們人類從歷史上至當代所擁有的文字、語言、圖像等資訊含量總計大約是 10¹⁵ 位元，因此被歸類為「0.7 H」類文明。

而資訊量的第二次大爆炸莫過於網際網路的誕生。當網路普及後，無論是科學、經濟、政治、醫療、娛樂、藝術等包羅萬象的事物，都裝載在網際網路之中。2016 年，全球網路所涵括的總資訊量大概是 1.3 ZB （zettabytes），大約相當於 10²² 位元，對應於 Q 級文明。根據國際資訊公司（IDC）預測，人類所擁有的數據庫資訊總量在 2025 年可以達到 175 ZB，相當於 10²⁴ 位元——也就是說，當前人類正在往「S 級文明」邁進。

有趣的是，薩根推測人類初次接觸到的外星文明應當是 1.5 J 到 1.8 K 類的文明，通常他們已然克服恆星際旅行的瓶頸。至於卡爾達肖夫的第 II 型文明，大約對應於 Q 類文明；而得以掌控可觀測宇宙大部分星系的 III 型文明，則可以達到 Z 類文明的水平。畢竟掌握時空旅行需要相當複雜的計算與模擬，需要遠超越當今的人類設備所擁有的一切運算能力。

然而，從目前的角度來看，顯而易見地——我們早已超越了他所預測的第 II 型文明等級。這是因為薩根在當時提出這個分類法時，尚未預測到數十年後的今天資訊量會隨著網路的出現而劇增。即使在薩根指數定義的資訊量必須是「單一而不重複的」（比如 A 網站的圖片是從B網站引用來的、同時 C 網站也使用了該圖片，我們只能將該影像視為一組位元、而非三組），但這些資訊在枝繁葉茂的網路時代已然是幾乎不可能被估算的。

因此，薩根的這個分級法在網際網路出現後便可能無法作為合適的指標，但卡爾達肖夫指數目前依然能適用；換言之，資訊量急速暴增似乎也側面反映了「能量」對於人類而言比「資訊量」更難駕馭的事實。

微觀尺度的操作層級

另一個有關文明的分級是由英國宇宙學家約翰．巴羅（John D. Barrow）所提出的，是基於人類對於「微觀尺度」的「操作程度」。他發現，科學史上人類似乎不斷朝著微小尺度的事物進行探索，從生活中隨處可見的宏觀機械裝置、顯微鏡下的分析、到分子原子尺度的研究，某種程度上，「探測尺度」似乎與文明發達程度成正比。他將文明發達程度區分為下列等級：

1. 負 I 型文明（機械文明）：
   該文明能操控與個體同等尺度的一切物件，比如採礦、建築樓房、使用機械裝置等等。
   
2. 負 II 型文明（生物工程文明）：
   該文明能操控基因序列，或者藉由移植組織、器官來改變生命體的特性。
   
3. 負 III 型文明（化學工程文明）：
   該文明能操控分子，比如透過改變分子鍵結創造新物質。
   
4. 負 IV 型文明（奈米文明）：
   該文明得以操控個別原子，實現奈米科技在原子尺度的應用，並可能透過科技創造出複雜的人造生命體。
   
5. 負 V 型文明（核子文明）：
   該文明得以操控原子核，並能自由改造組成原子核的質子、中子。
   
6. 負 VI 型文明（粒子文明）：
   該文明將能操控夸克、輕子等組成萬物的基本粒子，並且能隨心所欲聚集粒子、駕馭高能量。
   
7. 負 Ω 型文明（時空文明）：
   該文明將能操控普朗克尺度（10^-35 公尺）下的事物，比如量子泡沫（quantum foam）等微觀時空結構；他們將有能力透過負能量或者奇異物質控制、放大隨機漲落的蟲洞，從而具備實現時空旅行的能力。

顯而易見地，人類距離負 Ω 型文明依然來日方長。目前，人類能夠自由操控與我們相同尺度的機械物件，可以建築、採礦，也可以完成一些簡單的基因工程；在近一個世紀內，我們掌握了相對論、發明了人造衛星與 GPS，同時也因為量子力學的發跡，打造出各式各樣的電子產品。但我們尚未能夠自由改變分子鍵結、發明新物質的能力也是侷限的、更無法隨心所欲操控並改變原子結構，因此目前人類大概落在負 I 型文明與負 II 型文明之間。

從物理學的角度來看，「探測尺度」和卡爾達肖夫指數的「能量」其實也是可以呼應的。由於相對論告訴我們宇宙中萬物都有一個速限，也就是光速，這意味著無論是能量、溫度、尺度、甚至時間單位都有一個極限值，也就是「普朗克單位」。在歷史上各種對撞機實驗告訴我們一個事實：當對撞機的能量愈高，人類所能探測的尺度就愈小。

事實上，普朗克能量（約 1.96ｘ10^9 焦耳，相當於一輛車中 16 加侖汽油槽所提供的能量——貌似普通，然而這個值在微觀尺度下是相當大的，「焦耳」這單位在微觀世界大概相當於用「光年」換算人類尺度的距離）對應於一個普朗克質量黑洞的史瓦西半徑（約 10^(-35) 公尺，亦即普朗克尺度）；用通俗的語言來說就是：一旦對撞機能量值大於普朗克能量，相當於把對應的質量壓縮到了小於史瓦西半徑的尺度，從而產生「黑洞」——即使是微型黑洞，也意味著我們的探測將被黑洞視界所設限。

換句話說，普朗克能量相當於我們能探測普朗克尺度的所需能量；一旦超越了這個值，我們的探測將因為黑洞的產生而不再精確。因此，即使是一個無限發達的文明，普朗克長度將會成為探測尺度的最終極限，小於普朗克尺度的事物便不再具有物理意義——要注意的是，這些事實是基於目前「已知的物理理論」，假設未來文明已經掌握了結合量子場論與廣義相對論的萬有理論，這些極限值並不是沒有被推翻的可能性。

對於未來文明的展望

從最基本有機分子、形成碳基生命體、再演化成為人類這樣的智慧生命，這樣的機率可以說是趨近於零，也因為如此，才有「地球殊異假說」、甚至是「創造論」這些爭辯。我們必須剛好躲過演化史上的大滅絕事件，並且在安穩的自然環境下演化為智人。這段過程還要大概經過一、兩百萬年後，才開始有文明的誕生；而縱觀整個人類史，科學正式發跡至今其實也就只有幾百年。

把地球 46 億年的歷史濃縮在一份年曆上，人類進入舊石器時代大概對應於 12 月 31 號晚上 11 點，大概跨年前 25 秒才進入新石器時代，而從文藝復興、大航海時代、科學革命至今，在這年曆的尺度下其實根本還不到一秒鐘。這還僅僅只是地球史的尺度——如果考量到 137 億年的宇宙史尺度，科技文明的興起根本是連一瞬間都還不到的事，可見人類的科技目前還算是相當稚嫩的。

科幻作品中那些搭乘星艦、遨遊星際空間的劇情，大多數便是 II 型文明；至於可以利用曲速引擎穿越時空的，或許是 III 型文明才能實現的。對於 II 型文明而言，他們或許能夠透過「戴森球」（Dyson sphere）控制恆星能量的輸出。當一個文明的工業發達到一個程度，便能夠駕馭恆星能量，搭建一系列能源板或人造衛星，從而環繞著恆星本體、調控能量的輸出，這種大規模的人造結構便稱為「戴森球」。

要建造這類型的結構，目前所知的方法大概就是藉由太空梭或者人造衛星在行星軌道上搭建一圈能源板，並可能需要碳纖維或者更堅韌且輕便的材料。

最基本的構造大概是建構一圈「戴森環」，再來是更多戴森環組裝成的「戴森雲」，或者可以透過光壓與重力的平衡打造出更完整的「戴森泡」；如果科技更發達，則有機會建造出完整且均勻的球殼包覆著恆星以及周圍的行星，也就是「戴森殼」，這類型結構基本上可以完全駕馭母恆星的能量、並且可以將球殼內層表面改建為太空殖民地——但這以目前人類科技水平、或者資金限制等各層面而言，數百年內是不太可能實現的。

2015 年，恆星 KIC 8462852 的光變曲線一度成為天文學界的謎團，因為當時天文學家們觀測到該恆星的光譜有異常，且這一異常用傳統模型（比如周邊小行星帶、彗星雲氣等理論）是無法解釋的，因此，有一部份天文學家猜測該恆星的光度變化可能源於「人造巨型結構」；也就是說，能造成光譜像觀測結果那樣異常變化的原因，唯一合理的可能性就是「戴森球」的環繞與掩蔽。

這項研究吸引了當時不少外星愛好者的興趣，畢竟這顆恆星很可能正被高等外星文明所搭建的一系列巨大人工建築圍繞著！然而，根據 2019 至 2021 年的最新研究，發現了這顆恆星其實有一顆「伴星」在外圍，而系外衛星的殘骸大規模地遮蔽了恆星、致使光度出現異常。因此，目前並沒有證據指出戴森球這種人工結構真實存在。

綜上所述，人類文明目前還算是新生兒，也或許，宇宙中還沒有更先進的文明出現。但在躍升為第 I 型文明之前，我們恐怕會經歷各種挑戰，而有些已經發生過、有些則或許正在醞釀，例如——宗教戰爭、糧食危機、核武威脅、氣候災難等等。

從目前看來，氣候變遷便是當務之急：人類過度排放溫室氣體，溫室效應導致了海平面上升、全球暖化，間接引發了各地氣候的異常、熱浪、饑荒，並一再落入惡性循環。此外，在二戰期間人類發明並使用了核子武器，其毀滅性更是不容輕忽的。我們尚不需考慮火山、地震這些自然災害，若無法擺脫上述這些境況，人類很有可能會在蛻變為 I 型文明前便自取滅亡。

因此，在未來數十年內，除了科技的提升以外，人類的當務之急是避免氣候災害與核武戰爭的發生。而人類對於星系文明的好奇與嚮往從未間斷，誠如 1977 年發射至太空的航海家金唱片中、美國總統吉米．卡特所提及的：

「我們正邁步度過我們的年月，好讓我們得以共生於你們的時代。我們期望有朝一日，能夠共同解決彼此所面臨的難題，並且聯合組成一個星系文明共同體。」

＂We are attempting to survive our time so we may live into yours. We hope someday, having solved the problems we face, to join a community of galactic civilizations.＂

參考文獻 / 延伸閱讀

1. Kardashev, N.S. (1964). Transmission of information by extraterrestrial civilizations. articles.adsabs.harvard.edu.
2. 加來道雄，《穿梭超時空》，台北：商周出版，2013
3. 加來道雄，《平行宇宙》，台北：商周出版，2015
4. 卡爾．薩根，《宇宙・宇宙》，台北：遠流出版事業股份有限公司，2010
5. 史蒂芬．霍金，《胡桃裡的宇宙》，台北：大塊文化，2001

• 作者／劉育成｜東吳大學社會系副教授

後人類學者 Rosi Braidotti 在其著作中提出了一個問題：

「後人類主體的感官與知覺器官，看起來會像什麼樣子？（What is the sensory and perceptive apparatus of posthuman subjects like?）」（Braidotti & Hlavajova, 2018, p. 12）。

或者，換一個問法。人類所擁有的情感、情緒、知覺或感官體驗，都是「自然的」嗎？這樣的論述有多大程度是真實的？以及，科技如何可能改變這樣的真實性？Jordi Vallverdú 提出「後認知時代（Post-Cognitive Era）」一詞，藉此思考以下提問：「情緒或情感是自然的嗎？」「在科技介入後，情緒或情感如何變得不自然？」，或者「如何挑戰情緒或情感是自然的這條界線？」（Vallverdú, 2017）。

換句話說，他的提問是：人造感官如何影響或形塑我們對世界的認識？以及，最終而言，如何形塑我們對自身之認識，以及形塑自身與機器之關係的認識？當然，這也挑戰了自然與技術的關係，也包含了重塑兩者之間原本存在之界線的內涵。

自然與非自然之間的關係

自然與技術（人造物）的關係，從希臘時代便有所論述。在史丹佛哲學百科（SEP）中，Franssen 等人歸納出了四個主題：首先，技術是學習於自然，或是模仿於自然。例如建造房子是模仿自燕子築巢、編織則是模仿自蜘蛛結網等。第二，自然與人造物之間存在著根本上的區別。例如亞里斯多德認為，自然界事物的產生與動作乃是內生的，而人造物是依賴外在的原因。此外，不同於自然，人造物也無法再製自身。第三，亞里斯多德的四因說（物質、形式、效用、目的）對技術哲學的貢獻。第四，柏拉圖與亞里斯多德對技術圖像的大量使用。例如柏拉圖將世界描述為是工匠的作品（the work of an Artisan）以及兩者都認為技術圖像在表達「世界的理性設計」這個信念上是不可或缺的（Franssen, Lokhorst, & Poel, 2015）。

在希臘神話中也經常見到技術如何借鏡於自然，以擴展人類的能力。例如伊卡洛斯與代達洛斯想要透過蠟製成的翅膀逃離克里特島的故事。對於自然與技術（人造物）之間的區別，以人造物無法再製自身為主要觀點，指出了某種對於自然與人造物之間似乎存在著一道無法跨越的鴻溝或高牆。無論是往下走到底或者往上爬，科技都尚未能帶領我們看到是否能成功跨越的終點。

從技術的角度來看，自然是可以被征服的。然而，自然卻從未想要征服技術。對人類與社會的演化而言，「自然」不過就是透過技術進行觀察與再現的產物。康德曾經提問，「自然如何可能（How is nature possible?）？」社會學家 Simmel 認為這樣的提問正指出所謂的自然，「只不過是對自然的再現而已（nothing else but the representation of nature）」（Simmel, 2009[1908], pp. 40-41）。此一對自然的再現，原本是透過感官、心智與意識的運作，綜合而來的主體經驗，例如味道、溫度、顏色、情緒等皆然。

對康德而言，自然「就是個特定種類的經驗，一個透過且在我們的知識範疇中所發展出來的圖像」（Ibid.）。Simmel 對康德有關自然的討論，原本是想要回答「社會如何可能？」的這個問題，但將它自身的問題類比於康德的提問，正好提出了當前關於科技與人類發展的重要議題，也就是：在多大程度上，人類其實是技術的產物，且徹頭徹尾就是技術的？以及，隨著科技的介入，人類—身體與心智—在多大程度上仍（會）是自然的？

自然（Nature）可以是資料（Data）嗎？

馬克思在《資本論》第一卷中說道：「人自身作為一種自然力，與自然物質對立。為了在對自己的生活有用的形式上佔有自然物質，人使自身的自然力——手臂和腿、頭和手運動起來。當人透過這種運動，對外在於自身的自然施加作用並改變自然時，也就同時改變他自己的自然／性質（Nature）」（引自，萬毓澤, 2018, p. 56）。

這似乎是說，人透過其原本作為自然界之一部分的自然之力，在改變自然的同時，也改變了自身的屬於自然的那一部分。科技不僅在這個運動過程中給予人的自然力大大的協助，甚至不斷地擴增其力量，更透過大腦的延伸——網際網路以及人工智能等——欲將人類身體的自然性質消除殆盡。儘管可以想見的是，這為人類的日常生活帶來更多的便利與效能，但與此同時，自然卻也成了一個再也回不去的想像。

「是不是自然的？」這件事重要嗎？在自然與技術（非自然或人造物）這兩個端點上，我們很少譴責自然是一個不好或不健康的東西，但是跟技術有關的，卻經常象徵了不健康的事物。當現代社會中出現越來越多諸如「吃得健康」、「吃原型食物」、「回歸自然」等論述，或許也指出了前述馬克思所論述的矛盾。

在科技發展上，將自然——透過各種感測器或演算法等——化約為「資料（data）」並且對透過這些資料以模擬、再現或理解自然的肯定，讓自然離人類越來越遠。Coyne 在探討自然在數位時代中的位置時也說道：「無論自然是什麼，其絕不是資料」（Coyne, 2018, p. 7）。我們之所以能夠區別何謂自然或不自然，前提是我們已經使用了「自然／非自然」的這組區別。對人類以外的有機體而言，這組區別無疑是不存在的。

換句話說，這組區別乃是技術的產物，也正是從技術（人造而非自然）的角度觀之，自然充滿了訊號（signals）或徵兆（signs）， 等待著被（技術）解讀。對自然的「認知」——搜集、解讀訊號並賦予意義，一開始雖是透過尚未被技術中介的身體與感官來實現，但如今卻逐漸轉向由人造感官（artificial organs）與演算法來架構出對自然的認識。

歷史上的四種認知階段

廣義而言，「認知」就是對世界或環境的感知與認識。Vallverdú 區分了歷史上的四種認知階段：自然、文化、計算，以及後設統計（meta statistics）（超人類／超智能）（Vallverdú, 2017, p. 194）。這四個階段也可以看作是四種認識世界的方式，而這個過程也標示了那個原本是自然之一部分的身體，在科技介入後如何逐漸消逝的過程。

在前三個階段，那個自然意義下的身體仍是認知發展與主體，感官在其中扮演重要角色。心智的發展也與感官如何感知外部世界有密切關係。因此，至少在這些階段中，知識仍是具身性的（embodied）。假如我們依舊相信科學與科技發展中的奇點（singularity）論述是可能出現的，那麼在奇點之後的人類以及「認知」又會是什麼樣子？這是 Vallverdú 所謂的第四階段：後設統計。他認為，未來的知識在本質上將會是「統計性的」。他稱那些在奇點之後所出現的認知實體為「後認知實體（post-cognitive entities）或「後奇點智能（post-Singularity intelligences）」（Ibid., p. 197）。

這樣的一種後認知實體主要有兩類，其一是「超人類（transhumans）」，其二則是人工智能學家 Nick Bostrom 所謂的「超智能（superintelligences）」（Bostrom, 2014）。超人類或許仍可被認為是人類或具有部分人類的性質，或者所謂的「賽博格（cyborg）」。然而，對於「超智能」——一種具有人類智能特性卻能超越人類智能的演算法，如何定義其是否為活著的或者是有機體等，對某些人而言似乎還是個困擾。

在探討認知的發展與情緒是不可分的前提下，Vallverdú 將這些後奇點智能的情緒系統描述為「para-emotions」，這個系統與當前人類的情緒系統運作會有很大不同，也將會是建立在新的資訊結構之上。如果情感與情緒在某種程度或意義上仍是自然的，那麼我們將要如何理解透過人造感官、各種感測器所蒐集到的數據，並據以形成關於情感與情緒的計算及結果？

另外，假如一個人工智能演算法能夠展現情感與情緒，並以此為基礎發展出對環境的認知與理解，這樣的一種非人的、後奇點實體是否能被視為是具有生命的？這些問題不僅在實務上會帶來各種倫理議題，在知識論上也直接挑戰了自然與技術的界線。

在日常生活中，我們已經可以見到人們透過穿戴式或植入式裝置搜集數據，並以此為了解自身身體的方式。這些人造感官、感測器所獲得之資料，可以單獨運作或與身體感官的運作合併，一同形塑出所謂的認知。人們感知的方式也會形塑其思考與行動的方式與內容。

Vallverdú 以「羞恥感（shame）」在社會連結中扮演之角色為例指出，羞恥感這種複雜的社會情緒，乃是透過複雜的社會互動而出現。此外，羞恥感更能夠用來實現人們彼此之間更細緻、複雜的社會互動（Vallverdú, 2017, p. 205）。這樣的情感與情緒如何在人造認知設備中獲得實現，以及對人機互動的影響與啟發等，都還尚待深入探究。

「感覺」可以透過大數據或演算法建構嗎？

「資料並未創造出感覺（data do not create sense）」，Vallverdú說道（Ibid.）。

透過技術能搜集到的資料越多，並不表示對自然或環境的感知或理解就必然會越加正確或適切。更重要的是，透過人造感官為人類或超智能所架構出來的環境特性，是否也是自然的，或自然的一部分？若我們將演算法也視為一種人造感官，當人們越來越依賴演算法來架構認知時，人類大腦是否會受到各種人造感官的影響，而被形塑成一種透過人造的方式來認識其環境，或者甚至，最終為人造大腦所取代？例如，書寫工具的數位化將我們與自然的接觸簡化到手指的固定、簡單的幾個動作，但卻給予與我們探索更多非屬於自然的可能性，而得以讓想像力因為數位化工具而得以更精緻、更多意想不到的方式來實現。其確實為我們帶來了更豐富的世界，但也將我們與自然的關係簡化為僅是手指的幾個動作。

再舉個例子，我們對植物的認識，過去需要到外面，透過觀察、觸摸等方式來認識植物，如今透過智慧型手機中的 APP（例如「形色」或 Google），只要對不知名的植物或花卉等拍攝照片，該程式就會將照片與其雲端上的資料庫進行比對，然後將結果回傳到手機螢幕上，然後使用者就會知道該植物的名稱及特性。在經驗研究中觀察到的是，使用者是在獲得回傳之資料後，再將該資料中對該植物特性的描述與眼前的植物進行比對，也就是透過回傳之資料來認識該植物的特性。

在此一過程中，原本一開始是需要透過感官進行仔細觀察、觸摸、尋找資料、比對等都被簡化為一連串數位化的動作，這些動作與所要認識的對象之性質無關，而我們卻越來越習慣於用這樣的方式來認識與接觸自然。當我們意識到時而想要回歸到更多的自然時，我們所需要付出的代價可能更高（一方面是因為我們已經習於技術為我們提供對自然的認識或進用），甚至是一件不太可能或相當困難的事。

Braidotti 認為後人類、後人類中心主義的觀點，乃是茁生於「展露自身於世界，且折疊世界於自身之中的實作」（Braidotti, 2013, p. 193）。對我來說，這就是將人類帶回自然。至於這個「將人類帶回自然」對人類自身而言是一種貶抑或者是提升，或許仍有待討論。若科技是為了征服自然而存在及發展，也就是致力於人與非人（人造物）、自然與技術之界限的消解，那麼這樣的一種後人類論述，或許更像是創造了不存在真正自然的對象物。前述之界線的消解包含兩種意涵。其一是解消而回歸自然，其二是解消但卻是回歸技術。

然而，對這兩種意涵的探究，是否也預設了人與非人這組區別是技術而非自然的產物？這或許也是值得思考的問題。關於後人類與後人類中心主義的提問便會包括，這組區別之解消，帶來的是偏向自然或偏向技術的世界或思維？

《脫稿玩家》中擁有自我意識的 NPC

在最近的一部電影《脫稿玩家（Free Guy）》（2021）中，劇情主要描述一個在數位虛擬世界中的 NPC（Non-Player Character，非玩家角色）在獲得自我意識之後所發生的各種情節。非玩家角色指的是，在角色扮演遊戲中，那些不是由玩家所控制的角色。非玩家角色通常是由電腦程式或人工智能演算法所控制，主要協助真人玩家進行遊戲或豐富遊戲的場景與互動內容。

在該電影中所設定的虛擬遊戲場景裡的 NPC—Guy—突然獲得了自我意識，因此也認識到他跟遊戲中的其他 NPC 角色有所不同。此外，該遊戲的真人玩家也在與 Guy互動的過程中，不僅有真實情感的投入，也引發了對於 Guy 是否應該被視為是「人」或者是「活著的」討論。這也直接挑戰了自然與非自然的界線，以及「什麼是『活著的（alive）』？」、「自然就等於是活著的嗎」等觀點。更進一步提問會是，在這個從自然到非自然的跨越，以及從非自然跨回自然之過程中，到底發生了哪些事？

結語

綜上所述，人類（社會）或許正經歷一個從「科技中介的自然（technologically-mediated nature, or artificial nature」到「科技的自然化（naturalization of technology）」之發展。在此過程中，關鍵的提問將會是，自然如何解消於科技之中，以及這樣的解消為物種帶來何種面對自身的方式及後果？無論是 Vallverdú 稱之的後認知或後奇點實體，還是 Braidotti 的後人類主體，這些都會是「身體主動吸引技術進入其中」的主體，技術不再是輔助身體之用，正常與不正常的身體，都期待技術帶來的好處——也將重塑正常／不正常的界線。

例如我們不只是無法抗拒智慧型手機，在某種意義上，我們歡迎智慧型手機對身體——姿勢、行為、心理與心智——的殖民。感官與知覺設備不再只是指單純的身體感官，也不是如麥克魯漢所言之的身體感官透過技術物而延伸的產物，而是技術物改變感官經驗甚至取代感官以提供資訊給心智（演算法）進行處理，最終帶來的或許正是一個科技就是自然的後認知時代。

參考資料：

• 萬毓澤. (2018). 你不知道的馬克思. 新北市: 木馬文化.
• Bostrom, N. (2014). Superintelligence: Paths, Dangers, Strategies. Oxford, UK: Oxford University Press.
• Braidotti, R. (2013). The Posthuman. Cambridge, UK: Polity Press.
• Braidotti, R., & Hlavajova, M. (Eds.). (2018). Posthuman Glossary. London and Oxford: Bloomsbury Academic.
• Coyne, R. (2018). Network Nature: The Place of Nature in the Digital Age. London & New York: Bloomsbury Academic.
• Franssen, M., Lokhorst, G.-J., & Poel, I. v. d. (2015). Philosophy of Technology. In E. N. Zalta, U. Nodelman, & C. Allen (Eds.), Stanford Encyclopedia of Philosophy (pp. 1-55). Stanford, CA: Stanford University.
• Simmel, G. (2009[1908]). Sociology: Inquiries into the Construction of Social Forms (Volume 1) (A. J. Blasi, A. K. Jacobs, & M. Kanjirathinkal, Trans.). Leidon & Boston: Brill.
• Vallverdú, J. (2017). The Emotional Nature of Post-Cognitive Singularities. In V. Callaghan, J. Miller, R. Yampolskiy, & S. Armstrong (Eds.), The Technological Singularity (pp. 193-208). Berlin, Heidelber: Springer.

本文由 工研院 委託，泛科學企劃執行。

Hey，未來的千萬年薪人才！來一起深入了解那些正在改變我們生活的科技吧！工研院為你精心準備了三堂超有趣的線上課程：從探索醫學界的 PLGA 微米球技術，到揭秘半導體測試的幕後英雄 ATE，再到讓塑膠也能有身分證的創新方法。這不只是學習，更是一場與科技親密接觸的旅程！

第一門 材料檢測與模擬設計之原理與應用系列學習

精選課程：塑膠也有指紋？如何給塑膠「身分證」來驅動循環經濟，減緩地球暖化？你要知道的光譜分選技術－材料光譜分選技術

這堂課將探討如何透過光譜智慧分選技術，為塑膠材料賦予「身分證」，進而推動循環經濟並減緩地球暖化。塑膠標籤的設置主要是為了方便辨識材質，這對於廢塑膠的回收和再利用至關重要。不同號數的塑膠因其分子組成、結構和排列的差異而有不同的特性和應用領域。

在光譜智慧分選技術中，首先要理解電磁波的概念。電磁波是一種電場和磁場交互變化的波動現象，其不同波長可以用於不同的應用，如手機訊號、微波爐、家用遙控器、X 光攝影等。在塑膠分選中，光譜技術常用的波長範圍落在近紅外到遠紅外光的區域，即 1 微米到 300 微米。這些波段的電磁波能誘發塑膠分子振動，並吸收散射或入射的電磁波能量，從而造成光譜的變化。科學家利用這種振動光譜的變化來獲得塑膠分子的特徵光譜，從而開發出能辨識不同塑膠分子的技術。

舉例來說，最簡單的雙原子分子，如 C-H、O-H 等，會有特定的振動頻率。當結構更複雜的分子（如水分子）被電磁波誘發振動時，會產生更多的振動模式，每種模式對應不同的特徵光譜。塑膠由多種原子組成，因此其特徵振動光譜相當複雜，但這也使得每種塑膠具有獨特的光譜特徵，類似於條碼或指紋，可用於辨識不同類型的塑膠。

本集介紹的光譜技術主要聚焦於紅外線頻譜區段，其波長範圍在 900-2500 納米。在這一範圍內的紅外光能量正好能引起塑膠分子的振動，並在不同波長上產生吸收。透過紅外線感測裝置掃描塑膠分子，可以快速獲得塑膠的材質信息，這不僅有助於塑膠的分類和回收，也對環境保護和資源再利用具有重要意義。

第二門 半導體IC設計與檢測技術系列學習

精選課程：好的良率就是好的利率！考試交卷前都會再檢查、確認了，IC 生產才不會忘記你－半導體測試簡介

在這堂課中，我們將探討自動化測試機台（ATE）在半導體測試領域中的關鍵作用。自動化測試機台是一種專為測試集成電路（IC）而設計的設備，它可以大幅降低手動測試的人力需求，並減少測試成本。每種IC根據其規格，都需要特定的測試項目。針對這些項目，專門編寫的測試程式被用於自動化測試機台，以自動檢測和篩選出不合格的 IC。

不同種類的 IC 需要不同的測試機台。例如，數位 IC 需要使用專門的數位測試機台，而記憶體 IC 則需要使用演算法來進行測試。類比 IC 和混合訊號 IC 則涉及電性測試，因為它們不是像數位IC那樣僅依賴固定的 0 和 1。

隨著系統晶片（SoC）的出現，測試機台的複雜性也隨之增加。SoC 整合了數位、記憶體、混合訊號甚至 RF IC 於一個晶片中，因此其測試機台必須同時具備上述所有種類機台的功能。這種SoC測試系統非常昂貴，每台造價可能高達數千萬。

最近，模組化測試系統成為了一種趨勢。這種系統的主要特點是其靈活性，能夠根據不同類型的IC進行不同模組的組裝，以進行測試。例如，對於數位IC，可以使用數位模組；對於類比或混合訊號IC，則可以使用相應的類比測試模組，如示波器或任意波型產生器。對於RFIC，則可以插入RF模組，如VNA等網路分析儀。模組化測試系統通常基於PXIE或LXI這樣的系統，其中PXIE是基於PCIE的擴展，加入了與儀器相關的電路；而LXI則是在LAN基礎上加入儀器相關電路。

總結來說，自動化測試機台在提高半導體製造過程中的良率和效率方面發揮著不可或缺的作用。無論是傳統的ATE還是新興的模組化測試系統，它們都在確保IC品質和性能方面扮演著關鍵角色。

第三門：解密醫材醫藥產品開發攻略系列學習

精選課程：藥不💊隨便你～但少了「它」，藥就不能發揮最大功效！製劑的分類與開發

在這堂課中，我們將深入探討 PLGA 微米球技術及其在長效針劑開發中的重要性。PLGA，全稱為聚乳酸甘醇酸，是一種被廣泛應用於藥物釋放系統的生物相容性高分子材料。自 1989 年日本武田藥廠開發出第一款使用 PLGA 的產品 Lupron Depot® 以來，這種技術已被用於多種藥物的開發，涵蓋了小分子藥物和胜肽類藥物。

PLGA 的關鍵特性，包括乳酸與甘醇酸的比例、分子量及高分子末端基團，對藥物的釋放速率和持續時間有著顯著影響。在製程技術方面，溶劑揮發法和溶劑萃取法是兩種主要的製備方法，它們對於親水性和疏水性藥物的包覆都至關重要。這些製程不僅決定了微米球的形成，也影響著藥物在微米球內的分布和最終的藥物釋放行為。

此外，微米球製程的工藝還包括乳化、coacervation 過程、溫度、攪拌速度、微米球固化和乾燥速度等因素，這些都對藥物包覆效率、微米球的粒徑大小分佈及藥物在微米球中的分佈位置產生影響。而不同的製程設計往往會導致藥物釋放行為的顯著差異，這對從實驗室到試量產階段的轉換是一大挑戰。

在台灣，工研院在經濟部的支持下建立了一個無菌製劑試製工廠，該工廠配備了微米球製程設備、高壓均質機、in-line均質機、噴霧乾燥機等關鍵製程設備。這些設備不僅能夠支持微米球的生產，還包括了關鍵的分析儀器，如液相層析儀、氣相層析儀、微米/奈米粒徑分析儀等。工研院的團隊擁有豐富的特殊製劑開發經驗，能夠提供從製劑配方研發、分析方法開發、放大製程開發到客製化產線設計的全方位服務。這些資源和專業知識使得工研院能夠有效地支持新藥的臨床前開發和商業化進程。

總的來說，PLGA 微米球技術在藥物釋放系統的開發中扮演著關鍵角色。透過精確的材料選擇和製程控制，這項技術有望為醫藥界帶來更多創新和有效的長效針劑產品。

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