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以科學說浪漫,在《冷浪漫》

張清浩
・2013/04/06 ・143字 ・閱讀時間少於 1 分鐘 ・SR值 535 ・七年級
相關標籤: 冷浪漫 (6)

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「何謂浪漫之事?」
「色、愛、和、美、酒、新生、藝術。」
「這些都可以從科學的角度來描述嗎?」
「可以的,且看中國科學松鼠會的二十多名青年學者,如何以科學說浪漫。」

閱讀全文,請見:以科學說浪漫,在《冷浪漫》| 張清浩律師的部落格

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張清浩
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AI 可以設計散熱,但誰敢讓它出貨?林唯耕談算力背後的物理現實
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/08/20 ・2819字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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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。

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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。

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 / 圖片:envato

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。

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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。

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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。/圖片:envato

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。

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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。

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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。

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這一夜,我們與科學相戀
Peggy Lo
・2013/04/19 ・3135字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 523 ・七年級

文 / 羅佩琪、廖英凱

七位講者、四百位現場觀眾、上千位全球收看網路直播的網友,在三月三十日這天,一起聊了整晚的……科學!

創立兩年半的Pansci泛科學,三月三十日晚上在科教館舉辦了成立以來規模最大的活動《科仔七分熟》,邀請七位講者,進行七分鐘的科學演講。這場與台灣科學教育館合辦的活動,除了創下泛科學現場參與活動人數之最,也在通泰媒體的協助下全程網路直播,超過7,300次的瀏覽量;活動現場也邀請十八個科普相關贊助單位擺攤,分享科普書籍、電子叢書、生物模型及3D列印機等科學產品。不論是人數、型式及規模,這場實體活動都是泛科學成立以來最大的挑戰與突破。

用歷史揭開序幕:回顧國內最大科普網站Pansci發展

主持人,同時也是泛科學的共同創辦人鄭國威,首先帶大家回顧了泛科學過去兩年半的歷史及現況。在去年二月Makiyo事件、Linsanity的夾殺下,泛科學上兩位專家討論美國牛肉的安全問題,為台灣觀眾提供了第三種選擇,也創造了開站以來瀏覽量的最高峰。目前,泛科學的單月獨立訪客已突破13萬,平均每天有超過兩萬次的文章點閱,總文章數也達到兩千七百八十篇-就算沒有新文章,一天看七篇,一年也還看不完!

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去年四月開始,泛科學也從虛擬網路扎根至實體活動,陸續舉辦了《成大Pansci Talk》、小規模定期科學聚會《M.I.C.微型點子對撞機》及台灣偏鄉高中的巡迴演講《PanSci 360-科學有梗》,並成立子網站《Pansci天天問》,提供民眾一個開放的科學問答平台。

泛科學的招牌開胃菜:全場自我介紹

簡單的介紹結束後,正式進入科仔七分熟的流程,但主角還不是講者,而是──台下的觀眾!「全場隨機自我介紹」是Pansci的招牌流程,藉由自由傳遞麥克風,握到麥克風的人就必須進行自介,但當晚的規則稍做了修正,因為……現場主動舉手搶著自介的人就把名額用完了!

每個人的背景都不相同,也都有屬於自己與泛科學相識的獨特故事:有在TED×Taipei聽到Z編演講而認識泛科學的工程師、對AI互動網站有興趣而搜尋到 Pansci的設計師、因為關心氣候變遷而關注泛科學的研究生,也有直白的對主持人表白:「我覺得你很好笑……不,是幽默」的澳門僑生。有趣的是,現場其實有不少新結識Pansci的夥伴:兩週前才知道Pansci的國中數學老師,在自介時展示了他用活動文宣做的摺紙;而一位原本只為姬十三而來 的大陸同學誠實的表示之前沒聽過Pansci,「但是,今天來了知道你們在做什麼,覺得很感動」。

不論是科學背景、非科學背景,認識泛科學半小時或兩年半,今晚我們都在這裡,一起聊科學。

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科仔7分熟

(點選收看各段演講摘要)

講者 × 觀眾:線上與現場開放式互動問答

演講結束後的觀眾Q&A時間,來自網路直播的網友及現場聽眾踴躍地針對七位講者提出了有趣的科學與非科學問題:

對於「少年Pi的奇幻旅程」中栩栩如生的動物,李佳懷老師透露電影中上百隻的飛魚可以先以動物標本開一個模,複製後再做修改,但是每一隻都一定要不一樣,而當觀眾提問那大型動物如長頸鹿該怎麼辦時,李老師則打趣地說那就要請在座有位從事獸醫的觀眾幫忙、「若動物園有長頸鹿過世時」麻煩通報一下了。在台日青斑蝶遷徙的主題中,蝴蝶姊姊余小雅則為觀眾解惑蝴蝶遷徙是否可能透過交通工具、氣流等非自願因素,以及因雄性蝴蝶的聚集現象,導致目前觀察到遷徙的蝴蝶均是雄性的現象。

關於睡眠與心理的提問,蔡宇哲老師則解釋了清明夢在臨床上可以治療睡眠困擾的功效,以及介紹以電流刺激前額葉而達到操控夢的研究,並說明做夢其實是很累的事情,在心理學上,夢境可透過後設認知的過程幫助我們了解自己,更達到紓解壓力的效果。在今日交往年紀越來越低與分手越來越頻繁的現狀提問中,在國中擔任輔 導老師的海苔熊則認為早點戀愛其實有助於了解異性的思考方式,若要降低分手可能性,不如努力多提供些安全感吧!

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一位國小老師觀眾則發問如何在學校推廣科普,林怡萱認為教育不應把科學與人文、社會截然而分,也以都柏林博物館的例子期待台灣能有更多科學家、藝術家共同合作,把科學變成像看電影一樣的事,讓更多人可以了解科學裡面的故事。橫跨科學與藝術的Dr.i也以自身經驗建議對跨界有興趣的朋友,在跨領域對話時,要能持續溝通、重視邏輯與文化差異,並提醒藝術家在發揮創意的同時要能回歸實際,而科學家們不能只聚焦於機能性更要重視視覺帶來的感受。

每一個意猶未盡的七分鐘演講,源於開放的科學點子。是久經沉澱的情感,是百般梳理的想法,是一再錘鍊的字句,是精粹昇華的未來願景。在這將近三小時的活動中,融合了各個領域,激盪著腦力與創意,也開拓了視野。期望這場活動能成為發掘有趣的科學與科學家們的契機,期望這場活動能讓更多人了解科學愛上科學。科 學有著很開放的本質,他不只在象牙塔中更在美術館裡,不只在書本期刊上更在每場甜蜜的夢中,不只是闊談辯論更流連於每個怦然心動的吻痕上,無論你來自何種領域,讓我們繼續「開放吧!科學」!

活動手冊

影像集

本次活動由下列單位支持舉辦

主辦單位:國立臺灣科學教育館台灣數位文化協會PanSci 泛科學
協辦單位:果殼網
網路直播/網站贊助:通泰媒體應用有限公司
恆星級贊助單位:積木文化cacaFly 聖洋科技
海洋級贊助單位:BBC知識Knowledge石尚集團遠見.天下文化教育基金會科學再發現PunApp
森林級贊助單位:貓頭鷹出版社經濟新潮社探索頻道雜誌漫遊者文化商周出版WIRED.tw時報出版RegistranoReadmoo電子書店國航科技視群傳播小牛頓

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姬十三:浪漫的溫度
PanSci_96
・2013/04/19 ・905字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 468 ・五年級

文 / 羅佩琪

演講的開始,來自中國科學松鼠會果殼網的創辦人姬十三跟大家玩了個遊戲,要台下三百多位觀眾「用右手握住你身邊人的左手」,雖然戲稱這其實是給大家一個彼此搭訕的機會(還因此跟大家要到了感謝的掌聲),但也同時讓大家感受到一件事:手的溫度容易感知,但,內心的溫度呢?

世俗總認為科宅們的內心是低溫、冷靜的,這當然是一種偏見,科宅表達情感時當然也會有高溫、熱戀的時候──雖然,表達方式的確是比較含蓄、曲折、甚至古怪。姬十三與一群朋友們,因此寫了《冷浪漫》這本書記錄下科宅們的浪漫。

姬十三將冷浪漫技巧化成「獵人的敏銳、詩人的心靈、工匠的手藝」的三種技能,具體體現如:用數學公式決定最適合交往的求愛者序位、

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[

  陌生, 愛

          )

這首以開/閉區間完成的小詩、甚至自製空氣淨化機的情人節禮物……正當大家嘖嘖驚奇之時,姬十三一句結語,讓在場所有科宅們驚醒:「要浪漫……死宅是沒有前途的!」。

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http://www.youtube.com/watch?v=YG5DQrV-Vr8

 

本次活動由下列單位支持舉辦

主辦單位:國立臺灣科學教育館台灣數位文化協會PanSci 泛科學
協辦單位:果殼網
網路直播/網站贊助:通泰媒體應用有限公司
恆星級贊助單位:積木文化cacaFly 聖洋科技
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森林級贊助單位:貓頭鷹出版社經濟新潮社探索頻道雜誌漫遊者文化商周出版WIRED.tw時報出版RegistranoReadmoo電子書店國航科技視群傳播小牛頓

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