鼠蠍大戰，誰贏？

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。

「我覺得便祕對求偶過程的影響不大，雄性還是魅力無限，能夠誘惑雌性。……而雌性依然可以生產，只是胎兒數量較少，因為體內充滿糞便。」2022 年搞笑諾貝爾的生物獎得主 Solimary García-Hernández 與 Glauco Machado，手舞足蹈地在視訊頒獎典禮上，拿著蠍子填充玩具認真解說。^[1]

得獎原因

來自哥倫比亞和巴西，^[2]目前任職於巴西聖保羅大學的學者 Solimary García-Hernández 與 Glauco Machado，^[3]得獎的理由是「研究便祕如何影響蠍子求偶」。搞笑諾貝爾獎的官網上，列出了三份他們合寫的論文，主題是斷尾又便秘的蠍子，分別在獵食、運動以及生育方面的情形。^[2]首先，就讓我們來探討失去尾巴與排便不順之間的關係。

斷尾造成便祕

許多動物在受到掠食者威脅時，會有「自割」（autotomy）的行為。牠們主動切斷自己身體的一部份，例如：蜥蜴的尾巴或蜘蛛的腿，然後趕快逃跑。Ananteris 屬的蠍子也會斷尾求生，自然情況下這麼做的雄性多於雌性。^[4]斷肢的重量佔全身的 25%，^[3]脫落後多少還能抖一會兒，甚至試圖刺傷他人。儘管截面的傷口在 5 天內便會癒合，往事卻只能追憶，組織不再重生。偏偏牠們的肛門和螫針（aculeus 或 stinger）長在消失的尾巴末端，自此滿腹糞便，武功盡棄，慘度餘生。^[4]

斷尾影響獵食

「食色性也。」食擺在色前面，要先吃飽才有體力做愛。根據 García-Hernández 和 Machado 的論文，雄性 Ananteris balzani 自割後，制伏小型獵物的成功率從 90% 降到 17%；對大型獵物則由 47% 落至 1%。相較之下，雌性的表現沒那麼悲催，殺戮小型獵物的勝算頂多從 98% 掉到 93%；而針對大型獵物時，則自 97% 減為 70%。除了最終結果，狩獵所需的時間也會因自割而延長，並且在攻擊大型獵物時，尤為明顯。於是，食物來源被狩獵技巧失常所侷限，特別是斷尾的雄性，從此主要以攝取小型獵物為生。^[5]

斷尾與移動速度

吃飽有了體力，那也要「追」求得到心儀的對象，才有機會發生性關係。A. balzani 自割後，無論是正常飲食或營養過剩，而有不同程度的便祕，其移動的快慢皆無差異。此外，牠們短期內奔跑的速度不變；但長期來說，雄性就顯得遲緩，使得尋找性伴侶的路途較為艱辛。^[3]不過話說回來，Ananteris 屬的蠍子從失去肛門到便祕致死，最多有 8 個月的餘命，^[4]努力點應該還是有機會繁衍下一代。^[3]

就在克服身體殘疾的雄性蠍子，好不容易把自己餵飽，並奮力追上雌性的那一刻，關鍵的問題來了：蠍子求偶要用到尾巴！^[6]

斷尾後的性生活

García-Hernández 與 Machado 為 A. balzani，準備玻璃洞房（長 20 x 寬 10 x 高15公分），裏頭舖有潮濕的細沙、木片和素燒板，並打上浪漫幽暗的燈光。外部的上方和側邊，各架設一台 SONY 攝影機，詳實記錄性愛過程。撇除 27.5% 因為雌性可能已經懷孕而相親失敗，多數蠍子都在一小時內展開親密互動。^[6]從 García-Hernández 上傳 YouTube 的論文附帶影片，可見 A. balzani 求偶，大略有三個步驟：

1. 興奮擺尾：先天體型較小的雄性向巨大的雌性靠近，開始搖動尾巴。就算已經自割的雄性，還是會努力揮舞僅存的殘肢。^[7]
2. 雙蠍跳舞：雄蠍子用自己螯狀的觸肢（pedipalps）與雌蠍子的相扣，再拉著對方往自己這頭倒退。期間雙方口器上像是迷你鉗子的螯肢（chelicerae），猶如親吻般互相碰觸。^{[4, 7]}（螯肢其實長得不像螯，只是一對尖尖小小的東西。）
3. 傳遞精子：一般來講，接下來雄蠍子會將盛裝精子的精胞（spermatophore），排到體外的某個適當地點，^[4]然後再把雌蠍子推向那裡。雌蠍子的體重壓得精胞稍微變形，精子便進入牠的生殖器。^[8]上述有些細節在影片中不太清楚，^[7]但是由於 A. balzani 的精胞是透明的，科學家可以等牠們完事後，用立體顯微鏡檢查到底是成功了，還是有幾隻精子沒被帶走。^[6]

在第三個步驟裡，雄性 A. balzani 需要用尾巴末端的螫針撐住地面，奮力一推。實驗中，斷尾者毫無障礙地以殘肢的最後一節替代，^[7]而且精子仍有機會被雌性全數打包，^[6]可謂此生無憾。然而，往後命運艱苦的卻是大腹便便，卵糞滿懷的雌蠍子。基於斷尾後提高的死亡率和下降的生育力，牠們產出子代的數量，比健全的雌蠍子少了 35%。^{[6, 9]}

求愛的意志

搞笑諾貝爾獎的中心思想是「乍看好笑，卻又發人省思」。^[2]A. balzani 為了活命而自割，於便祕的痛苦中求愛，又趕在死前傳宗接代。牠們殘而不廢，越挫越勇的精神，是否激起了各位科學宅的生存與戀愛意志呢？

延伸閱讀

科學宅的戀愛契機：「同類交配」理論

如何選擇「基因交友軟體」？——影集《真愛基因》的現實

參考資料

1. ‘The 32nd First Annual Ig Nobel Prize Ceremony’. (15 SEP 2022) Improbable Research on YouTube.
2. ‘The 2022 Ig Nobel Prize Winners’. (15 SEP 2022) Improbable Research.
3. García-Hernández S, Machado G. (2021) ‘Short- and long-term effects of an extreme case of autotomy: does “tail” loss and subsequent constipation decrease the locomotor performance of male and female scorpions?’. Integrative Zoology, 17(5): 672-688.
4. Mattoni CI, García-Hernández S, Botero-Trujillo R, et al. (2015) ‘Scorpion Sheds ‘Tail’ to Escape: Consequences and Implications of Autotomy in Scorpions (Buthidae: Ananteris)’. PLOS ONE, 10(1): e0116639.
5. García-Hernández S, Machado G. (2020) ‘‘Tail’ autotomy and consequent stinger loss decrease predation success in scorpions’. Animal Behaviour, 169, pp.157-167.
6. Garcia-Hernandez S, Machado G. (2020) ‘Fitness implications of nonlethal injuries in scorpions: females, but not males pay reproductive costs’. Dryad, Dataset.
7. García-Hernández S. (18 NOV 2020) ‘Courtship behaviour of intact and autotomized males of the scorpion Ananteris balzani’. YouTube.
8. Olivero PA, Vrech DE, Oviedo-Diego MA, et al. (2019) ‘Courtship performance as function of body condition in an ‘ancient’ form of sperm transfer’. Animal Biology, 69 (1): 33-46.
9. García-Hernández S, Machado G. (2021) ‘Fitness Implications of Nonlethal Injuries in Scorpions: Females, but Not Males, Pay Reproductive Costs’. The American Naturalist, 197, 3.

• 文／A 編、F 編、Heidi
• 圖／F 編

一年一度、讓你廢到笑出來的搞笑諾貝爾獎，今年在美東時間 9 月 15 日下午 6 點準時直播。（為了不讓 Covid-19 有任何肆虐的機會，今年依舊為線上舉行。）

遵循著今年的主題「知識」，這次 10 項獲獎的研究都將讓你笑著笑著，回過神想想才發現奇怪的知識增加了！

現在就快讓我們一起來看看今年的得獎快訊，並一起期待後續的個別研究報導吧～

應用心臟病學獎：一見鍾情時，你的「心」會告訴你嗎？

在相親場合，如果兩個陌生人初次見面時，受到彼此吸引，他們的心率和皮膚電導就會同步。研究團隊發現，比起追蹤眼神接觸和表情變化，追蹤心率和皮膚電導等無法自主調節的生理活動，才是最好的方法。

• 原文研究：Prochazkova, E., Sjak-Shie, E., Behrens, F., Lindh, D., & Kret, M. E. (2022). Physiological synchrony is associated with attraction in a blind date setting. Nature Human Behaviour, 6(2), 269-278.

文學獎：到底為什麼全世界的法律文件都這麼難懂？

每次都看不懂法律文件在說什麼嗎？你並不孤單！全世界的人都在納悶這個問題。

研究團隊分析法律文件之所以難以閱讀、理解的原因，發現其中頻繁出現的法律用語都是平常不會接觸到的專有名詞，而雙重否定、被動語句和冗長的敘述，都會造成工作記憶不堪負荷，即使是有閱讀習慣的人，也都沒有辦法順利讀懂。

研究也建議法律文件應修正這些問題（特別是長句），或許可以提升整個社會的利益。

• 原文研究：Martínez, E., Mollica, F., & Gibson, E. (2022). Poor writing, not specialized concepts, drives processing difficulty in legal language. Cognition, 224, 105070. 

生物學獎：不小心斷太多？蠍子斷尾後，從此開始便秘……

有一種 Ananteris 屬的蠍子，遇到危險時就會斷掉佔據 25% 體重的尾部，以及消化道末端，包括肛門，而且斷掉的部分都不會再生。沒有了肛門就無法排泄，便便累積在體內幾個月後，甚至會因此死去。

好消息是，斷尾不影響他們的活動能力，他們可以善用這幾個月尋找配偶、繁殖下一代。

• 原文研究：GARCÍA‐HERNÁNDEZ, S., & Machado, G. (2021). Short‐and long‐term effects of an extreme case of autotomy: does “tail” loss and subsequent constipation decrease the locomotor performance of male and female scorpions?. Integrative Zoology.

延伸閱讀：【2022 年搞笑諾貝爾生物獎】斷尾便祕的蠍子傳宗接代？！

醫學獎：好吃的冰淇淋，可以有效緩解癌症化療副作用的不適？

在接受卵巢癌化療時，其副作用包含了「口腔黏膜發炎」的症狀，一般來說，會藉由「冰凍療法」來緩解口腔黏膜發炎，讓成年人在嘴巴裡含冰塊，不過，在對兒童施行「冰凍療法」時，卻是給他們吃冰淇淋！

這不公平的現象啟發了這次醫學獎的研究，Marcin Jasiński 等人的研究致力於發掘成年人吃冰淇淋緩解發炎的合理原因，為成年患者在痛苦中尋找一絲希望。

• 原文研究：Jasiński, M., Maciejewska, M., Brodziak, A., Górka, M., Skwierawska, K., Jędrzejczak, W. W., … & Snarski, E. (2021). Ice-cream used as cryotherapy during high-dose melphalan conditioning reduces oral mucositis after autologous hematopoietic stem cell transplantation. Scientific Reports, 11(1), 1-4.

延伸閱讀：【2022 年搞笑諾貝爾醫學獎】吃冰淇淋對抗化療後口腔黏膜破損、潰瘍的副作用

工程獎： DJ 的福音？旋鈕的大小與手指數量的關係

音量旋鈕的直徑大小，會影響你用幾根手指頭去轉旋鈕，你甚至不需要研究，就能知道太大會握不住，但研究者認為，應該要確切理解旋鈕直徑大小與手指數量之間的關聯性，因此有了這次工程學獎的研究。

下圖是研究的總結圖（異常精美），研究者以拇指位置（1M黑線）作為基準，把其他四根手指頭平均位置畫成黑線曲線，並把手指可能出現的區域（標準差範圍）以白色區塊表示。

此外，針對不同大小的旋鈕用了幾根手指頭，也可以直接在圖上看到，例如代表食指的 2M 黑線是從第一個圓開始，但中指的 3M 黑線卻從第二個圓開始。

如果需要設計符合人體工學的旋鈕，這篇研究非常有參考價值，但是應該沒人會因為轉旋鈕而手指痛吧……

• 原文研究：松崎元, 大内一雄, 上原勝, 上野義雪, & 井村五郎. (1999). 円柱形つまみの回転操作における指の使用状況について. デザイン学研究, 45(5), 69-76. 

延伸閱讀：【2022 年搞笑諾貝爾工程學獎】旋鈕大小與手指數之間的完美關係：轉動音量鈕需要用到幾根手指？

藝術史獎：這也是儀式的一環？用酒灌屁屁的馬雅人

Peter de Smet 和 Nicholas Hellmuth 從古馬雅的陶器上發現許多灌腸的場景(?!)，他們認為這些畫面很好的證明「灌腸」是古馬雅儀式中的一環。但馬雅人這邊灌的不是普通的水，從一些畫面的描繪中可以發現，他們灌的是酒～精～。（情況從難以置信，變成難以理解……）馬雅人可能利用直腸吸收的作用，加強喝醉的效果。這項新的發現，推翻了過去對於馬雅人儀式的認知。

除了酒精之外，菸草、睡蓮等植物所做的藥水，也是他們想灌進直腸的可能選擇。雖然現在學者們還不太明白，將睡蓮灌進去的作用是什麼……。

• 原文研究：de Smet, P. A., & Hellmuth, N. M. (1986). A multidisciplinary approach to ritual enema scenes on ancient Maya pottery. Journal of ethnopharmacology, 16(2-3), 213-262.

延伸閱讀：【2022 年搞笑諾貝爾藝術史獎】浣腸也搞儀式感！藥理學家的馬雅考古

物理獎：小鴨為什麼都排隊前進？因為這樣比較省力

「生物特殊的行為，背後通常都有其獨特的意義。」如果仔細觀察便會發現，小鴨子們在游泳時，可不只是跟在母鴨身後，而是以整齊的隊列前進著。就像是自行車競賽中，隊伍的第一位選手負責破風，讓後方選手受到的風阻較小。

原文研究：

• Yuan, Z. M., Chen, M., Jia, L., Ji, C., & Incecik, A. (2021). Wave-riding and wave-passing by ducklings in formation swimming. Journal of Fluid Mechanics, 928.
• Fish, F. E. (1994). Energy conservation by formation swimming: metabolic evidence from ducklings. Mechanics and physiology of animal swimming, 193-204.

延伸閱讀：【2022 搞笑諾貝爾物理獎】小鴨游泳為什麼要排成一排？母鴨身後的「加速相位」推著小鴨走

和平獎：「我跟你說一個秘密……」

八卦，是指說人閒話的行為，一個好的八卦，往往都是真假參半的內容。研究者深諳此道，建立模型來實驗。結果顯示，在不清楚消息來源是否真實的情況下，要說實話還是謊話，取決於你和對方的關係。

換句話說，如果你想要討好對方，你就會說實話，讓對方跟你站在同一條陣線上。

（這種情況，我們好像在生活中多少都遇過……）

• 原文研究：Wu, Junhui, et al. “Honesty and dishonesty in gossip strategies: a fitness interdependence analysis.” Philosophical Transactions of the Royal Society B 376.1838 (2021): 20200300.

經濟學獎：比起才華，「福氣（hok-khì）」更重要？

Pluchino、Biondo 和 Rapisarda 從數學上解釋了為什麼成功往往不屬於最有才華的人，而是屬於最幸運的人。

這個道理非常簡單：人類的才智呈現常態分布，而財富分配則是遵循 80/20法則，也就是 80% 的財富集中在 20% 的人身上，所以最聰明、最有才華的人，不一定就是最成功、最有錢的那些人，一切都是運氣！

註：這是 Pluchino 和 Rapisarda 獲得的第二個搞笑諾貝爾獎。他們曾經用數學證明，如果組織隨機提拔人員，就能變得更有效率，拿下了 2010 年搞笑諾貝爾管理獎。

• 原文研究：Pluchino, A., Biondo, A., & Rapisarda, A. (2018). Talent vs Luck: The role of randomness in success and failure (25.02. 2018).

延伸閱讀：【2022年搞笑諾貝爾經濟獎】不想努力的我，把運氣點滿就對了

安全工程獎：小心！前面有隻鹿！

日本琦玉一間餐廳推出新菜單「被撞死的鹿肉沙西米」，在台灣的我們看到可能會滿頭問號，但在某些地區時常會有大型野生動物與汽車相撞的事件，尤其是在有多種麋鹿出沒的斯堪地那維亞半島，麋鹿與車子之間的車禍問題急待解決。

為此，研究人員在參觀了動物園、諮詢獸醫與解剖麋鹿等仔細調查後，用橡膠板與鋼製零件製作一隻假的麋鹿，並用三輛淘汰掉的舊車進行各種碰撞測試。透過假鹿的英勇犧牲，藉此收集到與真鹿碰撞相似的結果。在未來相關的安全防護上，提供了重要數據。

當然，在收集到完整的資料之前，假鹿的未來還有更多的「車禍」等著它……。

• 原文研究：Gens, M. (2001). Moose crash test dummy: master’s thesis. Statens väg-och transportforskningsinstitut.

延伸閱讀：【2022 搞笑諾貝爾安全工程獎】交通安全麋鹿有責！用假麋鹿守護行車和平！