[From Sciscape]醫學：小心，BPA就在你手上！

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。

• 作者／照護線上編輯部
• 本文轉載自 Care Online 照護線上《腦下垂體出問題，常見原因與警訊，專科醫師圖文解析》，歡迎喜歡這篇文章的朋友訂閱支持 Care Online 喔
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「醫師，我的心跳都很快、手會抖，是甲狀腺功能亢進嗎？」40 歲的李先生問。

輕觸患者手腕的橈動脈，醫師發現患者的心跳速度高達每分鐘 120 次，因為還有手抖、體重減輕等症狀，的確要考慮甲狀腺功能亢進。萬芳醫院內分泌暨新陳代謝科劉漢文醫師說，抽血檢查結果顯示，他的甲狀腺素濃度偏高，而甲狀腺刺激素 TSH 濃度在正常範圍內。這是不典型的結果，因為大多數甲狀腺功能亢進病患的甲狀腺素濃度偏高，而甲狀腺刺激素 TSH 濃度會偏低。

在正常生理狀態下，當甲狀腺素太多時，甲狀腺刺激素 TSH 就不再分泌。但這位病患的甲狀腺素濃度偏高，但甲狀腺刺激素濃度 TSH 卻在正常範圍內，可能是因為腦下垂體分泌太多甲狀腺刺激素 TSH，進而導致甲狀腺分泌過多甲狀腺素。

劉漢文醫師說，後續進行腦部核磁共振檢查，發現患者的腦下垂體有顆 2 公分的腫瘤，於是便轉介給神經外科醫師評估手術治療。在接受經蝶竇內視鏡腦下垂體手術後，患者的甲狀腺功能漸漸恢復正常。

腦下垂體位於顱底中央，是人體重要的內分泌器官。劉漢文醫師說，腦下垂體能夠分泌多種荷爾蒙，調節全身的生理機能，包括生長、代謝、生殖、血壓等。由腦下垂體前葉分泌的荷爾蒙，包括生長激素（GH）、促腎上腺皮質激素（ACTH）、甲狀腺刺激素（TSH）、泌乳激素、黃體生成素（LH）、濾泡刺激素（FSH）；腦下垂體後葉可分泌兩種荷爾蒙，抗利尿激素（ADH）和催產素。

腦下垂體疾病，症狀很多樣

腦下垂體疾病能夠以功能或結構來區分。劉漢文醫師說，當腦下垂體的功能異常時，會引發各種疾病：

1. 甲狀腺刺激素（TSH）過多會導致甲狀腺功能亢進，甲狀腺刺激素 TSH 過少會導致甲狀腺功能不足。
2. 生長激素（GH）過多在兒童會導致巨人症、在成人會導致肢端肥大症。
3. 濾泡刺激素（FSH）與黃體生成素（LH）分泌異常會導致月經失調、不孕等。
4. 促腎上腺皮質激素（ACTH）過多會導致腎上腺功能亢進，產生庫欣氏病，症狀包括月亮臉、水牛肩、皮膚變薄、肌肉萎縮、中樞型肥胖等。促腎上腺皮質激素（ACTH）過少會導致腎上腺功能不足。
5. 泌乳激素過多會造成乳房脹痛、乳汁分泌、月經失調、不孕等。
6. 抗利尿激素 ADH 分泌異常可能導致低血壓或尿崩症等問題。
7. 催產素主要是在分娩時大量分泌，促進子宮收縮。

腦下垂體結構出現異常，通常是因為腦下垂體長出腫瘤，劉漢文醫師說，能夠分泌荷爾蒙的腦下垂體腫瘤，稱為功能性腫瘤；不能分泌荷爾蒙的腦下垂體腫瘤，稱為非功能性腫瘤。

非功能性腦下垂體腫瘤是指腺瘤本身沒有異常功能，但腦下垂體腫瘤可能壓迫正常的腦下垂體細胞或上方的下視丘，影響原本應該分泌的荷爾蒙。

因為腦下垂體位在大腦的正中間，旁邊有視神經通過，所以逐漸變大的腦下垂體腫瘤有可能壓迫到視神經與腦組織，而造成頭痛、視力模糊、視野缺損，甚至雙顳側半盲。如果腫瘤壓迫到下視丘，就可能造成腦下垂體分泌荷爾蒙全部偏低的狀況。

腦下垂體腫瘤亦可能出現腫瘤出血、腫瘤梗塞，而需要緊急接受治療。

內分泌失調，警訊愛注意！

腦下垂體出現功能異常或長出腫瘤的機會不算高，不需要定期篩檢，通常是在出現相關症狀時才會進行相應的檢查。

如果出現月經失調、乳汁分泌等症狀，需要檢查泌乳激素。

如果發現鞋子越買越大、戒指戴不下、鼻子變大等狀況，需要檢查生長激素。如果出現庫欣氏症，如月亮臉、水牛肩、皮膚變薄、肌肉萎縮等症狀，需要檢查促腎上腺皮質激素 ACTH。

如果出現手抖、心悸、容易流汗、體重減輕等症狀，則需要檢查甲狀腺素、甲狀腺刺激素 TSH。

如果出現容易疲倦、怕冷、沒胃口等症狀，則需要檢查甲狀腺功能低下或腎上腺功能低下。

檢查方式會根據症狀的不同而有所不同。劉漢文醫師說，除了抽血檢查外，有時候還需要進行內分泌功能性檢查，例如喝糖水測試生長激素濃度變化、檢查一整天尿液中的腎上腺分泌皮質激素的量，或讓患者口服類固醇，觀察腎上腺對外來類固醇的反應情況。

臨床上會一步一步地檢查，確定功能是否正常，再進一步檢查是否有腫瘤。劉漢文醫師說，另一種情況是在健檢或其他檢查中發現腦下垂體長有腫瘤，此時需要針對腦下垂體的功能進行檢查，確認腦下垂體腫瘤是否影響內分泌功能。

貼心小提醒

腦下垂體與全身內分泌有關，包括生長、代謝、生殖、血壓等多項生理功能都受到腦下垂體的調控，因此當腦下垂體出狀況的時候，影響範圍廣泛，症狀表現會相當複雜。劉漢文醫師說，若懷疑有內分泌失調的狀況，建議至內分泌科就診，抽絲剝繭找出正確的病因！

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可以傳染的「興奮感」：費洛蒙

費洛蒙是一種非常大的分子，會從動物體內散發出來並影響其他動物身體的行為。

這種物質當初是在 1959 年由德國生物化學家阿道夫．布特南特（Adolf Butenandt）發現， 這位科學家在二十年前就因為首次合成出性激素而獲得諾貝爾化學獎，說他是化學界的搖滾巨星都還不足以形容他的貢獻。

他的研究發現，費洛蒙的功能和激素一樣，但是只對附近的相同物種個體有效。

舉例來說，如果動物 A 在動物 B 附近釋放出性費洛蒙，動物 B 的身體會吸收這些分子，整體行為也會受到影響。這其實代表動物 A 具有像丘比特的能力，只不過用的不是箭，而是分子。

基於以上的原因，費洛蒙有時會被稱為「環境激素」（eco-hormone），因為這類分子的運作方式就像是體外的激素。

和激素相同的是，費洛蒙有各式各樣的結構。有些分子非常小，有些則相當大，不過全都是揮發性分子，這表示分子在特定條件下會輕易蒸發。揮發性物種通常很好辨識，因為會帶有強烈的氣味（像是汽油或去光水）。

研究人員決定把這種分子命名為費洛蒙（pheromone），是因為字面上的意思是「轉移興奮感」，而這正是費洛蒙的功能。

動物間的費洛蒙功用

強大的費洛蒙分子可以傳送幾種不同主題的訊號給附近的同類，例如食物、安全狀況或者性。舉例來說，螞蟻會在巢穴和食物之間的路徑散發費洛蒙，來通知彼此食物來源在哪裡。

狗在散步時對消防栓撒尿是為了標示自己的領域，這時釋放的就是領域費洛蒙。就連雄鼠也會散發出性相關的費洛蒙來吸引雌鼠，同時也會導致附近的雄鼠變得更有攻擊性。

那麼人類呢？

人也會散發出任何一種類型的性費洛蒙嗎？

出乎意料的，人類不會散發任何一種形式的性費洛蒙。不過我們自以為有費洛蒙的原因在這裡：1986年，溫尼弗雷德．卡特勒（Winnifred Cutler）發表的研究宣稱，她成功分離出第一種人類性費洛蒙。

在這項研究計畫中，她蒐集、冷凍並解凍來自幾位不同對象的性費洛蒙。一年之後，她將這些分子塗在許多女性受試者的上唇，接著便宣稱她觀察到和大自然的動物類似的結果。

事實上，卡特勒的研究完全是一派胡言。她根本沒有分離出人類性費洛蒙；而只是把奇怪的氣味塗在隨機受試對象的上唇，其中包括——請做好心理準備——腋下的汗水。

與其說是分離出純費洛蒙，不如說她蒐集的是人流汗時排出的電解質，而且還抹在別人的臉上。

直到今天，卡特勒的噁心科學研究還流傳在網路上的各個角落，這表示如果有人在 Google 上搜尋「人類性費洛蒙」，就會和得到一堆錯誤資訊。有些研究人員堅信我們總有一天會發現性費洛蒙，不過在這本書出版的當下，科學界尚未找到任何人類性費洛蒙。

一直以來有不少相關研究在執行和重複進行，也盡可能針對各種變數進行調整，而所有的研究團隊都得出相同的結論：二十一世紀的人類大概沒有性費洛蒙。

但人類有史以來就是這樣嗎？如果大多數的其他哺乳類都有性費洛蒙，包括兔子和山羊，為什麼我們沒有？

答案其實意外簡單：人類學會了溝通。

我們可以用語言（和蠟燭……還有性感內衣……）告訴伴侶我們有興趣滾床單，而雪貂則必須往理想交配對象的方向散發性分子。

——本文摘自《完美歐姆蛋的化學》，2022 年 12 月，日出出版出版，未經同意請勿轉載。