科學鑑定並非絕對正確？垃圾科學可能造成冤案？——《法庭上的偽科學》

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。

本文轉載自顯微觀點

用於鑑識科學的比較顯微鏡受到 1929 年的情人節黑幫大屠殺事件影響，有了進一步的發展。但是，除了比較顯微鏡外，還有哪些顯微鏡應用在鑑識科學呢？這篇文章帶你來一探究竟。

通常物證有許多種類和樣式，因此調查中會使用多種類型的顯微鏡和鑑識工具。現場通常使用的簡單放大鏡或低倍率（7-50X）立體顯微鏡，可幫助檢測和收集微量證據。另外，也會針對犯罪現場進行拍照，建立和犯罪行為之間的關聯。

彈道、毛髮、纖維和工具痕跡比較

還記得當時卡爾文‧戈達德（Calvin Goddard）協助調查情人節黑幫大屠殺案件，為了釐清涉案槍枝來源，而開發了識別子彈和彈殼的比較顯微鏡，最後確認槍枝並非來自警方。

比較顯微鏡是一種可並排分析樣本的設備，由透過光橋連接的兩個顯微鏡組成。樣本被放置在兩個載物台上，並使用連接兩個觀察頭光橋中的內置分割畫面同時觀察、比較可疑和已知的樣本。

用於比較彈道的比較顯微鏡具有長工作距離光學元件，還包括子彈座、鹵素或 LED 照明選項、偏光濾光片、放大倍率轉換器以及用於調整放大倍率和工作距離的輔助鏡頭。由於每支槍管內表面的製造痕跡都不相同，留在彈頭的細微特徵也不會一致。

加上射擊時，從裝填子彈到退出彈殼，彈殼在各步驟因為和槍枝組件的相互作用而留下獨特的痕跡，例如：撞針撞擊底火的撞針痕、火藥爆炸，彈殼向後撞擊槍機面所形成的彈底紋、只有具抓子鈎槍枝才會留下的抓子痕等。因此透過比較顯微鏡的比對鑑定可以用來確認涉案槍枝。

除了彈道比對外，比較顯微鏡還可以透過並排比較來確認簽名真偽，或是在確定歷史日期時使用。

凡「做過」必留下痕跡

根據法國法醫學家羅卡（Edmond Locard）提出的羅卡定律（Locard exchange principle, 又稱羅卡交換定律）：「凡兩個物體接觸，必會產生轉移現象」，也就是犯罪（嫌疑）者必然會帶走一些東西、也會留下一些東西，現場必會留下微量跡證。

因此，犯罪現場除了槍枝、子彈、彈頭和彈殼等物證外，槍擊殘留物（gunshot residues，GSR）或微量跡證（trace evidence）也是破解案件的關鍵。GSR是由槍擊後槍口排出的所有顆粒組成，主要包括炸藥底火、推進劑（火藥）、穩定劑和其他添加劑的燃燒或未燃燒完的顆粒。

GSR 顆粒最常見的特徵是其形狀和化學成分，華萊士（J.S. Wallace）和麥奎蘭（J. McQuillan）發現，所有檢測到的顆粒尺寸均在1微米到12微米之間，呈球形和不規則狀，主要成分為鉛、銻和鋇，可用掃描電子顯微鏡（SEM）配備能量色散X射線光譜偵測器加以檢測鑑定。

GSR通常是從嫌疑槍手的手上或其他物體上收集到，如果嫌疑者手上存在特徵性 GSR，通常會推測此人可能是開槍射擊者、開槍時靠近槍支，或處理被殘留物污染的槍枝或其他物體。

而在暴力犯罪中，體液是常見的證據。雖然現今常用 DNA分析，但顯微鏡仍發揮其作用。尤其位相差顯微鏡，可將樣品所造成的細微光程差轉變成明顯的光強度對比，能清楚觀察到在明野下透明的樣品，因此常用於自強姦受害者收集的陰道拭子中尋找精子。

另外，土壤也是調查犯罪的重要關鍵。偏光顯微鏡可對土壤顆粒的顏色、形狀和大小，以及當中的礦物質進行分類和分析。因此嫌疑犯鞋子上、屍體運送到埋葬地點的車輛外側或內部的土壤證據，都可能對調查起很大的作用。

• Bullets for my Valentine
• Lee, H. C. (1998). Applying Microscopy in Forensic Science. Microscopy and Microanalysis, 4(S2), 490–491
• Wallace, J.S., & McQuillan, J. (1984). Discharge Residues from Cartridge-operated Industrial Tools. Journal of The Forensic Science Society, 24, 495-508.
• 孟憲輝（2015）。物證鑑識在槍擊現場偵查上的應用。刑事政策與犯罪研究論文集，18，313-340。
• Gunshot Residue (GSR)

「雜種醫」的挑戰

余巖在一九三二年出版《醫學革命論文選》第二版之時，新版序的開場白就敘述了朋友對他的氣憤埋怨。他們說：

近年外面半新半舊非驢非馬的醫說，橫行得了不得。這點狡獪都是你教訓他們的。你若不去向他們攻擊，他們永遠不會變遷。舊的索性舊，新的索性新，倒是界限分明，容易解決。⋯⋯你拚命攻擊舊醫，結果是教訓他們尋出一條生路。

在一九二九年的衝突之後，許多批判中醫的人都注意到一個令他們毛骨悚然的現象：一夕之間，出現了一種「非驢非馬」的雜種醫。在很短的時間裡，雜種醫就在醫界大行其道，而之前這種混種現象只盛行於商業界的藥品市場而已。雖然抱持第一與第三立場的人對於中醫科學化的意見相反，但他們都把陸淵雷與譚次仲的方案抨擊為「非驢非馬」。

為何被譯為「雜種醫」？

在此，我想清楚說明為什麼把「非驢非馬醫」翻譯為「雜種醫」（mongrel medicine），而不是聽起來比較正面的「混種醫」（hybrid medicine）。第一，兩者間有一個重要的不同之處，就在於「雜種醫」是當年的歷史行動者所使用的概念。當年批判中醫的人士把「非驢非馬醫」等同於「雜種醫」，因爲他們想強調這種醫療是一個背叛了父母的雜種，是對兩個純種醫學傳統的雙重背叛。

這樣強烈的負面意涵便引出我的第二個論點：作為歷史行動者的概念而言，當年沒有任何中醫師會自我標榜為「非驢非馬」，「非驢非馬」是中醫批評者強加在他們身上的一種貶抑性的標籤。相較於「雜種」與「非驢非馬」所帶有的強烈的負面意涵，「混種性」（hybridity）這個後殖民概念的功能剛好相反，它強調「後殖民文化的混種性是一個優點，而不是弱點。」我想傳達的訊息卻正是混種的負面意涵：對於那些企圖匯通中西醫的人而言，他們必須承受對手加諸己身的羞辱與限制，被對手定義為「雜種」。為了傳達「非驢非馬」一詞的貶抑與羞辱，我決定將其意譯為「雜種醫」。

備受罵名，仍要追求中醫科學化的原因為何？

面對來自雙方的攻擊，陸淵雷決定在那份備受爭議的中醫科學化提案當中，將接納雜種醫列為五項前提之一：「故整理國醫藥學術，引用科學原理時，不任受破壞國粹之名。」在此陸淵雷清楚表示不認同將中醫視為「國粹」而保存其本真性（authenticity）。

這是一項重要的證據，顯示至少對陸淵雷而言，國醫運動不當被等同為一種文化民族主義運動。他特別提及儒學與佛教在宋朝（九六○ — 一二七八）成功融合的例子，而主張中醫科學化是性質接近的事業，是以一種大膽而富有創意的方式來融合中國與外國文化。就這個意義上而言，像陸淵雷這樣的人士不僅發動了中醫科學化方案，更心甘情願地承受論敵貼在他們身上的貶抑性標籤，因為他們追求的目標不是保存中醫既有的樣貌，而是要發展出國醫館所揭示的那種新生的混種醫。

余巖的友人責怪余巖協助創造了這種雜種醫。他們是對的。雜種醫之所以會興起，就是為了回應余巖和其他中醫批評者所倡議的醫學革命。這並不是說在余巖對中醫提出抨擊之前，不曾有人試圖融合這兩種醫學型態──唐宗海就是一個明顯的先例。重點是，雜種醫之所以突然間變地那麼值得追求、那麼引人痛毀極詆、那麼危機四伏，這一切都源於人們堅持要以科學方法整理中醫──換句話說，就是中醫科學化。有史以來第一次，當中醫師想像中醫與西醫的關係之時，他們無可逃避地必須共同直面科學的概念。

雜種醫與中醫科學化的關係？

雜種醫與中醫科學化之間，有一種相互建構與壓制的辯證關係。這兩者的關係具有相互建構性，因為中醫師會想追求雜種醫這種古怪的東西，完全是因為國民黨國家提倡中醫科學化，並強迫抗爭雙方以其作為停戰條件。正是這個科學化的目標，迫使中醫師在改革中醫時認真看待科學的概念以及相關的現代性論述──例如余巖對於中醫的三分法。就這個意義上而言，他們的改革體現現代性的特徵，因此截然不同於由唐宗海為代表的那種前現代式的匯通中西醫。

另一方面，這兩者之間的關係也具有壓抑性，因為正是科學的概念使人難以想像中醫與生物醫學之間能夠經由跨種雜交而產生有意義的成果。單純想像把兩種醫學型態混合起來，或許不需要擔心會產生怪物。但若是想像將科學與異己的他者進行跨種雜交，感覺上幾乎是褻瀆神聖。由於大家都覺得這是一個無法想像的作法，無怪乎批評者將這種新式醫學描述為「非驢非馬」。

就像那無法繁殖後代的騾，雜種醫雖然表面上看來充滿活力，卻絕對不可能長久存續，無法成為一個富有生命力的活著的傳統（living tradition）。正因為這種醫學廣受大眾歡迎，反對者覺得必須利用雜種醫這個貶抑性的概念，以提醒眾人逾越界線的危險，使人們產生強烈的負面情緒。總而言之，就是因為論爭雙方都接納中醫科學化方案，是以雜種醫才會變成一個廣受中醫師支持的、值得追求的、卻又沒有希望成功的方案；另一方面，也變成西醫師眼中巨大的威脅。

結論

西醫師為何強烈地偏好「中醫科學化」這句口號，而不是「以科學方法整理中醫」？關鍵就在防止雜種醫。由於這句口號包含了「科學化」這個在地發明的概念，因此也就把我們帶回了本章一開頭提出的那個問題：在一九三○年代初期的中西醫論爭中，中醫科學化方案做為一股關鍵歷史力量，究竟發揮了什麼樣的功能？最直白的答案就是，將科學轉化為一個動詞（科學化），其實是最有效的方式來展示世界上存在著一種同質性的實體叫做科學。

如果科學不能被理解為一種同質性的單一實體，那便難以想像將某個東西「科學化」究竟是什麼意思。更重要的是，當人們習以為常、不假思索地使用「科學化」這個動詞時，大家的行為便預設並且強化了一個想法：科學及其對反（中醫）是兩個可以清楚辨識的實體，就像具體的物品一樣真實。

——本文摘自《非驢非馬：中醫、西醫與現代中國的相互形塑》，2024 年 02 月，左岸文化出版，未經同意請勿轉載。