人與黑猩猩的心智，在《想像的力量》

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。

動物有自我意識嗎？

動物有自我的意識嗎？這是很有意思，卻難以捉摸的問題。如果可以跟動物溝通，直接問牠們就好：

「你好，請問你認識自己嗎？」

「……」（毫無反應，如同一隻動物）

偏偏目前沒有智人有能力問這種問題，或是能理解動物的回答。

要試探動物的自我認知，研究者常用的一種作法是「鏡子測試」，它比較正式的全名是「鏡像自我認知測試（mirror self-recognition test）」。基本概念不算複雜，就是把動物放在鏡子前面，觀察動物是否能認出鏡子中的投影是自己，而不是別人。

鏡子測試的標準極為嚴苛，至今通過的動物種類非常稀少，只有黑猩猩、亞洲象、瓶鼻海豚、喜鵲區區幾種。根據嚴格的判斷標準，一般我們覺得「聰明」的動物，像是貓、狗，甚至是和人類差異沒有太遠的猴子，都無法通過。

然而，新近發表的研究報告，有種 10 公分左右的小魚：裂唇魚（cleaner wrasses，學名 Labroides dimidiatus），靠著小小的腦袋，竟然通過了鏡子測試！這是怎麼回事？

• 狗在鏡子前認不出自己，竟然有魚類可以！？

替黑猩猩量身打造的鏡子測試

要了解鏡子測試，各位讀者首先要有的概念是：鏡子測試很不好用。

這款由加魯普（Gordon G. Gallup）在 1970 年提出的實驗，一開始是為了研究黑猩猩有沒有自我認知，因此整套實驗都是以黑猩猩的特質量身打造。

測驗方法說明這裡引用 wiki：

「在動物身上標上兩個無味的顏料斑點。測試斑點被置於動物身體上，在鏡中可見的部分，而對照斑點則放在動物身體上，可觸及但不可見的地方……意識到測試斑點是在自己身上，而同時忽視對照斑點」

所以鏡子測試的適用範圍，受到許多限制：

受測動物視覺上看不見，不行。
沒有肢體可以標記，或人類無法判斷反應，不行。
太懶就是不愛動，即使有意識也不反應，不行。
北京反對，這個沒差。
動物太害羞，不習慣看別人，不行。

偏偏黑猩猩對鏡子的反應超級好，輕而易舉就通過了測試（有些黑猩猩甚至平時就很愛照鏡子），害得動物行為學家擺鏡子試探其他動物的時候，常常難以判斷，牠們在鏡子旁邊摸來摸去，到底是不是真的看到自己！

• 延伸閱讀：黑猩猩為什麼跟人一樣，會互相幫助？

幫小魚訂做改版測試

鏡子測試是根據黑猩猩量身訂做，用在生理構造類似、屬於靈長類的近親倒還好，但其他哺乳類就比較麻煩了，更別說要延伸到鳥類、爬蟲類，甚至水中的魚類，實在是愈來愈不簡單。

很多動物其實不是無法通過測試，而是根本想不到怎麼做實驗。

幸好裂唇魚相對容易。這種小魚平時生活在大魚身邊，吃大魚的寄生蟲或屑屑，因此又叫作清潔魚，或魚醫生。它們日常與同儕的互動還算頻繁，有社交，就比較有機會擁有自我意識。更重要的是，這種魚愛乾淨，身上沾到東西會清潔身體，是個智人能判斷的明顯反應。這些特徵，使得它們適用於改版後的鏡子測試。[1][2]

裂唇魚並不能立刻就通過水中版的鏡子測試，要先經過一系列前置準備。

首先，先把鏡子放在魚身邊，多數魚會把自己的鏡中投影視為敵人，發動攻擊，經過 7 天才會完全停止。

• 攻擊鏡中自己的魚：

隨後幾天，習慣鏡子的裂唇魚，在能見到鏡子的時候，會有一些沒有鏡子時不會出現的行為，例如游泳時上下翻轉身體。其實之前已經有另一種魚：蝠鱝（manta rays），也能達到這個階段，研究者卻想不到辦法繼續進行標記測驗。

• 游泳時身體上下翻滾：

接著，不再攻擊鏡子的魚，會增加待在鏡子旁邊的時間。
經歷 2 個星期準備，到達此一階段，裂唇魚的標記測驗才能正式開始。

第一種通過鏡子測試的魚類！

裂唇魚的標記方式，是麻醉後皮下注射橡膠顏料，再把恢復的魚放在鏡子旁邊。

如果被注射魚眼可見的棕色顏料（不同魚標記在不同部位），旁邊又有鏡子，那麼它會照鏡子發現身上的異物，然後做出一些摩擦動作（scraping behavior），試圖把身上的髒東西除掉。假如沒有鏡子，則不會有清潔行為。

• 試圖靠摩擦清潔臉部顏料的魚：

• 試圖靠摩擦清潔喉部顏料的魚：

作為對照，研究者也用視覺不可見的無色顏料標記；而這組的魚即使身邊有鏡子，卻沒什麼清潔行為。表示身上有標記的魚，確實是「在鏡子中看到自己」，才引發後續的行為反應。

論文由此判斷：裂唇魚成為第一種通過鏡子測試的魚類！

問題是，一開始設計給黑猩猩的實驗，如今有魚類通過，就等於小魚也跟黑猩猩有一樣的自我意識嗎？畢竟，辨識鏡子中的形象，貓不行、狗不行、猴子不行，全長 10 公分的小腦袋小魚竟然辦到了？

論文宣告發現後，並沒有下定論，而是希望促進大家討論討論，到底鏡子測試是不是衡量動物行為的好辦法？

德瓦爾真的很嚴格：魚沒有通過，還差一點

說到動物行為學，不可忽視德瓦爾（Frans de Waal）這號人物，論文旁邊也刊出他對新研究的評論。他現年 70 歲，是此一領域教父級的人物，在 1982 年出版的《黑猩猩政治學》，當時看來驚世駭俗，如今卻證明德瓦爾的前瞻眼光。

論文宣稱，裂唇魚通過了鏡子測試的每一項標準。德瓦爾卻不夠滿意，他認為小魚並沒有通過鏡子測試，但是只了差一點。[3]

德瓦爾真的很嚴格。他指出，之前通過鏡子測試的動物，見到鏡中自己時，會出現「前所未見」的反應；然而，裂唇魚清潔身體的反應，卻是本來就有的行為模式，證據不夠力。

另一方面，魚的標記方法是注射橡膠色素，是個生理上的額外刺激。見不到顏色，對鏡子沒反應，表示光有生理刺激是不夠的；但是能見到顏色，對鏡子起反應的魚，刺激卻也存在。也就是說，裂唇魚對鏡子有反應，或許是視覺加上生理刺激的效果，不單純是視覺。如此，不能算是真正通過鏡子測試。

即使如此，德瓦爾仍然認為裂唇魚達到猴子的等級。猴子無法單靠視覺，直接認出鏡中的自己，但是假如視覺再加上體感，猴子也能通過（德瓦爾稱作「Felt Mark test」）。德瓦爾主張，小魚也符合此一標準。

我們有聰明到，能知道動物多聰明嗎？

不管小魚有沒有通過鏡子測試，這個案例都能讓我們體會，用鏡子測試評估動物意識，即使不算太糟糕，也是相當侷限的方法。適用範圍受限以外，通過標準也太過嚴苛，嚴苛到幾乎失真。

以猴子來說，至今仍沒有吱吱能完全通過鏡子測試，而這卻不等於猴子缺乏自我意識。

證據是，假如不擺鏡子，換成另一位陌生的吱吱，受測猴的反應將完全不同；猴子也許無法認出鏡中那個是自己，卻分得出不是陌生猴。如此能說吱吱沒有自我意識嗎？

德瓦爾其實對鏡子測試很不滿意，在 2016 年的《你不知道我們有多聰明：動物思考的時候，人類能學到什麼？》書中花了不少篇幅批判。他認為，用演化的角度思考，自我意識應該是漸進式的衍生，親緣關係類似的動物，彼此間應該是如光譜般的程度高低之別，而不是二分法的有或無。

比方說，喜鵲通過鏡子測試，表示這種鳥類的自我認知非常強烈。而與喜鵲遺傳關係接近，生活環境也類似的鳥類，就算無法通過測試，其實多半也該具備相當的自我意識，只是沒有喜鵲那麼強烈（類似黑猩猩與猴子之類的關係）。

過去的動物行為學研究，傾向把自我意識的出現視為「大霹靂」，大部分動物不存在，只有在少數特殊的物種出現，這卻不太符合演化的道理。而鏡子測試標準嚴苛，只有自我認知很強烈的動物能夠通過，又僅能代表特殊的狹隘情境，也助長了這股風氣。

更基本的問題是，就算腦袋最簡單的動物，怎麼可能不「認識自己」？想想看，一隻兔子，假如無法意識到自己在環境中的相對位置，下場將不是撞死就是被吃掉，還能活到把基因傳承下去嗎？因此，每一種動物應該都有自己認識世界，定位自我的方式，才能順利繁衍至今，只是動物往往跟智人的經驗差異太大，使得我們無從理解。

每一種動物都有自己的演化歷史、生存環境。德瓦爾主張，我們不應該繼續以智人的主觀標準，由動物與人的相似程度，評判動物有多聰明，而是應當改為站在動物的立場，設身處地理解它們的處境，如此才能真正了解動物的行為。

當然，受限於生物間的隔閡，智人永遠不可能真正讓自己變成其他動物，如同各種動物一般思考。不過，若要認識在不同環境中演化出的動物行為，從各種動物本身的角度出發，將是比較客觀的方向。

延伸閱讀

• 我們真的知道動物有多聰明嗎？《你不知道我們有多聰明》導讀
• 你嘛幫幫忙！黑猩猩也懂利他主義？
• 當你模仿黑猩猩時，黑猩猩也在模仿你──2018搞笑諾貝爾人類學獎

參考文獻

1. Kohda, M., Hotta, T., Takeyama, T., Awata, S., Tanaka, H., Asai, J. Y., & Jordan, A. L. (2019). If a fish can pass the mark test, what are the implications for consciousness and self-awareness testing in animals?. PLoS biology, 17(2), e3000021.
2. Do fish recognize themselves in the mirror?
3. de Waal, F. B. (2019). Fish, mirrors, and a gradualist perspective on self-awareness. PLoS biology, 17(2), e3000112.

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。

荷蘭的靈長類動物學家德瓦爾(Frans de Waal)，對一群生活在荷蘭阿納姆(Arnhem)動物園內獨立棲地的黑猩猩，觀察並研究他們的社會生活與行為，寫出這本《黑猩猩的政治》，描述這群黑猩猩爭權奪利的現象及其機制。原來，在黑猩猩社會中，也有政治活動。政治，並非專屬於智人的社會產物，可能早已存在於數百萬年來的人科動物中。政治的起源，比人類更古老。

閱讀全文，請見：政治的起源，比人類更古老：讀《黑猩猩的政治》| 張清浩律師的部落格。