富者越富，為什麼？

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。

現代的科學研究不能自己關起門來，要把結果寫成論文發表；而公開發表的論文，可以再被引用。發表與引用，構成現代科學體系的基礎。

同樣研究科學，不同科學家被引用的數量卻明顯不同，但是具體狀況不容易釐清。一項研究指出，被引用數最多的前 1% 科學家，占總引用數的比例，高達 21%。

論文被引用數，前 1% 精英占 21%

如今每年新發表的論文超過一千萬篇，分析發表與引用行為很不容易。這項研究由科睿唯安 (Clarivate) 公司的資料庫「Web of Science」（簡稱 WoS）取材，分析從公元 2000 年開始到 2015 年，約 400 萬位作者的 2600 萬篇論文，探討引用狀況。

最近幾年新發表的論文，由於累積時間太短，不適合和 10 年前發表的論文相比，因此被比較的年份只到 2015 年為止。考量到資料可靠度，只有發表過 5 篇以上論文的作者，才被納入分析。

所有作者的前 1% 可謂「精英」。分析結果是，

2000 年那時，精英占所有引用的比例為 14%，接著逐漸上升，到 2015 年時提高為 21%。

上升的趨勢在 2010 年之後大幅提升，也就是說少數精英，獲得更高比例的引用。依照不同領域拆開分析，導致明顯增加的似乎只限於物理和天文，扣掉這兩個領域，其他領域算是緩緩提高。

物理和天文精英，從十年前開始存在感大幅增加。有個可能原因是，那時候起有些大規模合作計畫的論文發表，像是大型強子對撞機。這類論文發表後被極大量引用，也讓參與計畫的論文作者們存在感大增。

由一系列分析推論，15 年來科學界整體合作的程度持續增加，少數精英被引用的比例也持續提高。

被引用的前 1% 精英，多數任職於美國和英國的名牌單位，例如美國的哈佛大學、史丹佛大學；但是和 15 年前相比，美、英微幅下跌。相對地，西歐和澳洲增加較多，如荷蘭的萊登大學、澳洲的墨爾本大學。

值得注意「學術財富」不均的影響

有件事值得注意。這項研究只考慮發表超過 5 篇論文的作者，也就是說，只有 1 到 4 篇論文，博士畢業後便離開學術界，投入智庫、政府單位、產業界等其他行業的研究者會被忽略。

目前學術發表體系中，上述人士應該也有不少貢獻；具體而言，WoS 資料庫中高達 70% 作者的發表數未滿 5 篇，所以被這回的研究排除。很多人各自發表少數論文，忽略他們，會使得引用看起來更加集中在，極少數精英中的精英。

一個社會的大部分財富，集中在少數人身上是正常的，但是如果集中的趨勢大幅增加，加深貧富差距，往往會衍生出一些問題。

論文的被引用數，可謂科學家創造的「學術財富」，學術財富集中於少數人的趨勢不斷增加之下，會對科學研究造成危害嗎？

不知道。根據已知資訊，少數人不成比例地獲得大量引用，而且持續增加，是確定的事實。此一趨勢將帶來哪些負面、正面結果，或是沒什麼影響，將是值得關注的問題。

延伸閱讀

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參考資料

1. Global citation inequality is on the rise
2. ‘Elite’ researchers dominate citation space

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。

從商品資本主義到智慧資本主義

目前為止，我們只問到，科技如何影響到資本主義運作的方式。但是高科技進步所創造的混亂，又如何影響到資本主義的本質？這個革命所創造出來的混亂可以摘要成一個觀念：從商品資本主義（commodity capitalism）轉移到智慧資本主義（intellectual capitalism）。

史密斯時代的財富是以商品來衡量。商品的價格會浮動，但平均的商品價格在過去一百五十年以來，一直穩定地下降。今天，你吃的早餐，一百年前英格蘭國王還吃不到。世界各地的異國珍饈現在則慣常地在超市銷售。商品價格的下跌有種種原因，例如較佳的大規模生產、貨櫃運輸、船運、傳播和競爭。

例如，今日的高中生很難理解，為什麼哥倫布要冒著生命和肢體的危險，去發現一條通往東方的較短香料貿易航道。他們問：為什麼他不直接去超市購買，並拿一點奧勒岡葉（一種可用於調味的香草）？但是在哥倫布的時代，香料和草藥非常昂貴。它們之所以有價值，是因為在那個沒有冰箱的年代裡，這些香料可以掩蓋腐敗食物的味道。有時連國王和皇帝都得以腐壞的食物當晚餐。那時沒有冷凍車、貨櫃或船來越過大洋運輸香料。那就是為何這些商品如此有價值，以致哥倫布為了取得它們而賭上性命—雖然它們現在便宜得要命。

取代商品資本主義的是智慧資本主義。智慧財產所涵蓋的剛好是機器人和人工智能所無法提供的—模式辨識和判斷力。

如同麻省理工學院經濟學家萊斯特．瑟羅所說：「今天知識和技能已經獨立，成為競爭優勢的唯一來源……矽谷和一二八號公路（在波士頓地區）會在那裡，只不過是因為人才在那裡。除了人才，他們不為別的。」

為什麼這個歷史性的轉移動搖了資本主義？很簡單，人類的頭腦無法大規模生產。當硬體可以大規模造並銷售時，人類的頭腦不能。也就是說，人們的判斷力將是未來的貨幣。不像其他商品，要創造智慧財產，你必需培養、磨練和教育人類，而那需要數十年個別的努力。

如同瑟羅所說：「所有的其他東西都從競爭方程式中掉落，只有知識成為長期永續的競爭優勢來源。」

例如，軟體將會逐漸變為比硬體重要。當電腦晶片價格繼續下降，它將以貨車計量。但是軟體必需以老舊的方式創造，由人以紙筆，靜坐在椅子上寫出。例如，儲存於你的手提電腦的檔案，其中可能包含有價值的計畫、手稿和資料，那些可能價值數十萬美元以上，但是手提電腦本身僅值數百美元。當然，軟體很容易被複製並大量製造，但新的軟體的創造卻無法如此。那需要人類的思想。

依據英國經濟學家哈米許．馬克雷所說：「一九九一年，英國成為第一個從無形出口（服務）賺到的比有形出口多的國家。」

數十年來，美國經濟來自製造業所占的比率大幅下降，與智慧財產相關的部門（好萊塢電影、音樂事業、電玩、電腦、電信等等）卻在激增。這種由商品資本主義到智慧資本主義的轉變是漸進的，由上個世紀就已開始，但每隔十年就會加速。瑟羅寫道：「在依據通貨膨脹調整以後，從一九七○年代到一九九○年代，自然資源的價格下降了百分之六十。」

某些國家了解這一點。日本在戰後時代的教訓可供參考。日本並無很多的天然資源，但它是世界最大經濟體之一。日本今日的財富，是工業化和人民團結的證明，而不是來自腳下的財富。

不幸地，許多國家並未掌握這個基本事實，也未替他們的國民的未來做準備，反而主要依賴商品。這意味著擁有豐富天然資源的國家，若不了解這個道理，未來將會陷入貧困。

數位差距？

有一些責難資訊革命的聲音認為，在「數位富有」和「數位貧窮」之間（也就是那些能夠接觸到電腦的力量的人和接觸不到的人），我們將會有一個日益擴大的缺口。他們聲稱，這個革命將會擴大社會的斷層，打開新的、將會撕裂社會的貧富懸殊和不平等。

但這只是一個真實問題的狹隘觀點。在電腦運算力每隔十八個月就會倍增的過程，連貧窮兒童也會有機會接觸電腦。同儕壓力和低廉價格，已經對貧窮兒童使用電腦和網路產生激勵。曾有一個教育方案，是提供經費為每一個教室購買一台手提電腦。雖然有良好的意圖，但這個計畫廣泛被認為失敗。第一，手提電腦往往待在角落，未被使用，因為老師往往不知如何使用它。第二，多數學生只是繞過教室的手提電腦，已經與朋友們一起在網路上遊戲了。

問題不在接觸的機會。真正的問題是工作。就業市場正遭遇歷史性轉變，未來會繁榮興盛的國家將是那些能夠取得這個優勢的國家。

對於發展中國家，策略之一就是利用商品建立健全的基礎，然後以那基礎為跳板，轉移到智慧資本主義。例如，中國已經成功地採納這個兩步驟的過程：中國人建立成千上萬工廠，為世界市場製造產品，但他們用獲利去創造建立在智慧資本主義的服務部門。在美國，主修物理學的博士生，有百分之五十出生於外國（主要是因為美國本身並未培育足夠的優質學生）。這些外國出生的博士生中，多數來自中國和印度。這些學生中，有些回到他們的母國，去開創全新的企業。

入門級工作

這個轉移的受害人之一將是入門級工作。每一個世紀都會引進導致經濟和人民生活的扭曲和錯亂的新技術。例如，在一八五○年，百分之六十五的美國勞動力被迫在農場工作。（今天，只有百分之二．四。）這個世紀也會這樣。

在十九世紀，新一波的移民湧進美國，那時它的經濟速成長，足以吸納他們。例如在紐約，移民可以在服裝工業或輕工業找到工作。在成長的經濟中，不論教育程度如何，任何願意認真工作的工人，都能找到事情做。那就像是一個輸送帶，從歐洲的貧民窟帶來移民，將他們塞進美國繁榮的中產階級中。

經濟學家詹姆斯．格蘭特（James Grant）曾說：「手與心從田野長期地遷移到工廠、辦公室和學校，都代表生產力的增長︙︙技術的進步是現代經濟的堡壘。當然，過去二百年來都這這樣。」今天，這些工作中很多都不見了。還有，經濟的本質也改變了。許多入門級的工作被尋求廉價勞工的公司送到海外。而工廠中舊有的製造工作早就不見了。

但這中間也有很多令人啼笑皆非的情況。多年來，很多人要求公平競爭，沒有偏好或歧視。但如果工作能夠一按鍵就輸出，這個公平的環境現在延長到中國和印度。所以，以往扮演輸送帶，進入中產階級的入門級工作，可以外銷到其他地方。這對海外的工人是好的，因為他們可以受益於公平競爭，但卻造成美國都市貧民區的空洞化。

消費者也會由此受惠。如果有全球性競爭，產品和服務變得較便宜，發貨較有效率。如果只是試圖扶持過時的企業和待遇過高的工作，會造成自滿、浪費和無效率。補貼失敗的行業只會延緩不可避免的事情發生，延遲崩潰的痛苦，事實上也會使事情更糟。

（全文未完）

摘自《2100 科技大未來》第七章〈財富的未來〉。本書由時報出版社出版，為2012年11月PanSci選書。