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高處不勝寒的高階草原狒狒

葉綠舒
・2011/07/15 ・429字 ・閱讀時間少於 1 分鐘 ・SR值 428 ・四年級

要當美猴王並不容易,由於草原狒狒(savanna baboons, Papio cynocephalus)的猴王的權力經常受到低階狒狒的挑戰,他們可以說是每天都跟壓力共存。

每天生活在壓力下,使得他們的分泌的壓力賀爾蒙(stress hormone, 在本文中為testosterone and glucocorticoid)量與低階狒狒不同。

科學家們分析草原狒狒的糞便,發現最高階的草原狒狒(alpha male)的testosterone(睪固酮)以及glucocorticoid(腎上腺糖皮質素)含量較低階的草原狒狒高了數倍,而較高階的草原狒狒 則是睪固酮較高但腎上腺糖皮質素較低。這個現象,即使在階級相當穩定的草原狒狒族群裡也一樣。

由於之前的研究發現,生活在持續的壓力下會造成免疫系統功能障礙,同時對健康也不好。在大猩猩的研究也發現,階級較高的大猩猩分泌較多的睪固酮,但腸道裡面的寄生蟲也比低階的大猩猩要多得多,可見對靈長類來說,位高權重其實並不是如大家想像的那麼開心,事實上這些上位者在健康上也付出了相當大的代價喔!

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參考資料:ScienceShot: It’s Lonely—And Stressful—At the Top [14 July 2011]

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葉綠舒
262 篇文章 ・ 10 位粉絲
做人一定要讀書(主動學習),將來才會有出息。

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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

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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狒狒之死,動物園的哪個環節出問題?
科學月刊_96
・2023/06/20 ・3101字 ・閱讀時間約 6 分鐘

  • 作者/林翰佐
    • 本刊總編輯,主修動物學
  • Take Home Message
    • 今(2023)年3月,一隻東非狒狒突然現身桃園地區,在混亂的捕捉行動後,狒狒中彈身亡。
    • 除了讓民眾休憩,動物園更具備自然保育教育的使命。不過由於園區管理困難,動物脫逃事件比你想像得多。
    • 若是動物園的存在仍具社會意義,動物脫逃又難以避免,社會應負起責任,以更人道的方式處理這類事件。

變調的暖心劇

春暖花開的3月,臺灣上演著一齣「動物星球」般的實境連續劇:一隻來源不明的東非狒狒(Papio anubis)在桃園地區突然現蹤,在社會上引起一陣漣漪。隨著目擊者們在網路上的分享,狒狒活動的消息開始在臺灣社群蔓延,甚至有熱心的網友繪製牠行蹤路線圖供民眾參考。農政單位也利用媒體提出警告,稱狒狒屬於兇猛的靈長類生物,呼籲狒狒活動區域中的居民需要多加留意,並提供民眾遭遇狒狒時的基本指引:

遇到狒狒時手中不要有食物,避免吸引其覓食接近…務必放下食物遠離牠,以避免遭受攻擊,確保自身安全。

實際與狒狒近距離遭遇的群眾,緊張之餘似乎也帶著一點興奮之情。據目擊者稱,這隻謎之狒狒並非想像中那般窮凶惡極,不僅會主動避開人群,也具有良好的生活紀律,在進食後還會將果皮整齊地擺放後離去。整個系列新聞宛如臺灣版《狗狗猩猩大冒險》(パン&ジェームズのおつかい大挑戦!),而狒狒屢次逃脫搜捕的劇情又有如《湯姆貓與傑利鼠》(Tom and Jerry)般的曲折,在忙碌的塵世生活中平添一些清新。

在狒狒現蹤後的第 18 天,編制混雜的搜捕隊終於發現了狒狒藏身處,一陣警匪對峙般的攻堅行動中狒狒胸部中彈身亡,一齣暖心劇最終以血腥收場。


狒狒是什麼樣的動物?

狒狒屬於猴科(Cercopithecidae),在物種分類關係上,相較於紅毛猩猩,牠與臺灣獼猴(Macaca cyclopis)的血緣更近一些。世界現生的狒狒大約可以分為五種,分布在非洲與阿拉伯半島東側的紅海之濱,大多落腳於草原、稀樹草原或灌木叢區,和大多選擇森林作為棲所的靈長目動物大相逕庭。科學家相信,狒狒因此發展出與其他靈長類動物不同的外貌,包括長得像犬科動物般突出的口鼻部、鋒利的犬齒、近距離的雙眼、厚重的皮毛、短短的尾巴等。現今學界認為的靈長類演化方向是口鼻部的扁平化,兩眼由側面調整至前方,以換取較好的立體視覺,作為森林間擺盪、穿梭時對距離有更好的掌握,狒狒的這番操作有些背道而馳。

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狒狒是猴科中最為剽悍的一支,牠們生活在天敵環伺的草原及疏林,缺乏森林的保護,因此洪荒之力是生存唯一的支撐。據信早年英國探險隊在非洲初見雄性狒狒力抗花豹,相互撕咬的景象相當震驚。狒狒通常為群體生活,由一隻雄性、數隻雌性及幼體組成一個基本家庭單元,然後由數個家庭組成更為大型的「部隊」(troop)集體行動,一支部隊的總個體數約 50~250 隻,但也有更小或更大的族群。狒狒是雜食性的機會主義者,幾乎什麼都吃,破壞性極強,在當地居民的眼中應該不是什麼善類。不過在古埃及,阿拉伯狒狒(Papio hamadryas)被視為是月神托特(Thoth)的化身,有趣的是,在古埃及諸神化的動物之中(豺狼、河馬等),只有阿拉伯狒狒並不是埃及原生的物種。

東非狒狒(Papio anubis)。圖/wikipedia

所以儘管狒狒的外貌並不出眾,其實還是一種相當有故事性的物種。


動物園的社會定位

動物園幾乎是絕大多數人的童年回憶,不過很少人會認真思考它在社會中的定位。如果有一群動物需要以終生監禁為代價,以近乎全年無休的犧牲成就大眾人生中的美好,我們似乎應該負責任地為牠們找個好理由。

從歷史的角度來看,動物園的形成與馬戲團有相當深厚的影響。事實上臺北動物園據信最早就是由馬戲團演變而來。早年的動物園以提供民眾休憩、活動為主要目的,除了展示來自世界各地的奇珍異獸之外,也推出動物表演秀等節目娛樂大眾。當時代更迭,動物保護意識抬頭,動物園的本質產生相當大的轉變;設計籠舍時開始考量動物的各項生理需求,除了空間與配置,也會控制溫度與光週期,盡量讓這些住客有家的感覺。動物園的使命也從單純的休憩娛樂,轉而成為教育及保育的平臺。

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現今的文明世界需不需要動物園?支持者或許認為動物園的存在仍然具備相當的自然科學教育意涵。但其實現代社會資訊發達,透過拍攝生物在原生棲地生活的影像資料,常常能提供更為正確而鮮活的認知。只是因為想看看這些動物就必須將牠們終生監禁,不知道動物們能否接受這樣的理由?

這裡想要表達的重點是,即便到了 21 世紀,動物園仍繼承著人類對動物好奇的各種欲望需求,不論是教育目的還是休憩。這些動物大使們有如漢朝蘇武持節般遠渡重洋,遭受無限期的拘留,為人類及其自身種族之間搭起一條相知的橋樑,這樣的犧牲是否應該值得我們這個社會給予更高規格的尊重?

動物脫逃事件其實比你想像的多

筆者大學時期主修動物學,並在年輕歲月時擔任臺北市立動物園義工達三年之久,對動物園的實務運作有所了解,也在服務期間聽了很多的鄉野傳奇故事。雖說都是豢養動物,但想要管好動物園,挑戰比一般農場複雜許多。

動物園管理有如電影中某國聯邦的重刑犯監所,裡面收容的「大哥角頭」各異:兇猛的、高智商的,或者兩者兼備的都有,比起農場裡那些「傻白甜」的家禽和家畜,管理難度完全不是同一級別。即便是「臺灣第一」的臺北市立動物園,動物脫逃的故事還是有如《一千零一夜》(One Thousand and One Nights)中的童話故事般豐富。「緝捕歸案」其實是這些故事裡主角最好的結局,不過依照臺北市立動物園的公開新聞訊息,動物脫逃處理 SOP 中的第一條便是取槍——麻醉槍及上膛的獵槍都要。為了避免困獸傷人,「滅口」永遠是一個選項。

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動物園該負整體事件全權責任嗎?

猴命鬧上新聞了,自然要追究事件的責任。謎之狒狒最後確定為六福村動物園所有,動物園因此公開坦承疏失,並果斷地執行人事懲處。新竹縣政府農業局身為主管機關,也以「未妥善管理導致脫逃,在狒狒脫逃後又並未主動通報」的理由,依現行的《野生動物保育法》第 37 條規定,祭出罰鍰五萬元的最嚴重處罰。由於民憤難平,所以中央主管機關農委會林務局適時地提出《野生動物保育法》修正草案:「逸失保育類野生動物未通報,罰鍰自一萬至五萬元,上修為三萬至十五萬元,並由飼主負擔圍捕費用⋯⋯」。

綜觀整件事件的善後,弦外之音有著「猴子是你家跑的,簍子是你捅的,所以罰你」的傳統直線邏輯,彷彿只要猴子不跑,世界便一片靜好。如果說動物園的存在仍然具備一些社會意義,而動物脫逃也難以完全避免,這個社會是否應該負起更大的道義責任,以更為人道的方式處理這類的事件?例如由中央協助跨縣市動物園間整合野生動物獸醫資源、透過工作坊精進各種野生動物誘捕回籠的技巧、組建可以相互支援、快速部署的反應小組等。

狒狒已死。筆者希望的是更多動物保護意識的喚起,進而化為行動,讓住在臺灣的這些動物大使有更為人道的對待——不論是住在裡頭,還是基於野性呼喚偶爾的外出放風。

  • 〈本文選自《科學月刊》2023 年 6 月號〉
  • 科學月刊/在一個資訊不值錢的時代中,試圖緊握那知識餘溫外,也不忘科學事實和自由價值至上的科普雜誌。
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非營利性質的《科學月刊》創刊於1970年,自創刊以來始終致力於科學普及工作;我們相信,提供一份正確而完整的科學知識,就是回饋給讀者最好的品質保證。

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提早乳房發育、睪丸變大,兒童中樞性早熟症狀及治療
careonline_96
・2023/05/16 ・2065字 ・閱讀時間約 4 分鐘

「醫師,小女兒最近都抱怨胸部會痛耶。」媽媽帶著小女孩來到門診。

「現在幾歲?」醫師問。

「6 歲 10 個月。」

「我們先檢查看看喔。」醫師和藹地說。

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檢查後確定小女孩已有乳腺發育,子宮與卵巢大小也處於青春期的狀態,而且骨齡顯著超前 3 年。台北長庚紀念醫院兒童內分泌科蘇雅婷醫師表示,由於小女孩屬於中樞性早熟,且有快速進展的趨勢,預估身高 153 公分低於遺傳身高 158 公分,所以在討論之後決定進行性釋素類似物的治療,每三個月一針,經過 3 年半的治療,在 10 歲半時停止。小女孩的初經在 11 歲半到來,最終身高 157 公分,接近遺傳身高,順利達到治療的目標。

正常的青春期,女生在 8 歲乳房開始發育,男生在 9 歲睪丸體積變大,如果發現有提早發育的現象,便要提高警覺。林口長庚紀念醫院兒童內分泌暨遺傳科主任羅福松醫師指出,常有家長在發現小朋友長陰毛或腳毛很多時便相當緊張,但是陰毛與腳毛並非性早熟的依據,建議至兒童內分泌科檢查,以確定診斷。

醫師會評估乳房、睪丸發育的程度,並安排骨齡檢查,了解生長板密合程度。羅福松醫師說,女生還會安排骨盆腔超音波,藉由卵巢大小、子宮大小、子宮內膜厚度來做判斷。另外還可以安排性釋素測驗(LHRH test),區分中樞性性早熟或周邊性性早熟。

兒童中樞性早熟,是因為下視丘-腦下垂體-性線軸提早活化,進而讓小朋友提早出現第二性徵。蘇雅婷醫師解釋,女生若在 8 歲之前有乳腺組織的發育,家長較容易察覺,至於男生若在 9 歲之前睪丸體積變大、陰囊變薄粉紅,家長較不容易發現,可能延誤就醫。

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8 成至 9 成的女性中樞性早熟,屬於特發性性早熟,沒有明確的腦部病灶,但是若伴隨癲癇、嚴重頭痛、視力缺損、多尿等狀況,可能要安排腦部核磁共振檢查。蘇雅婷醫師表示,男性中樞性早熟,整體而言有 2 成至 7 成 5 的比例是由顱內病灶所引起,因此所有性早熟的男生,都應該接受腦部核磁共振檢查。

性早熟可能與遺傳、飲食、環境賀爾蒙有關。羅福松醫師提醒,日常生活中,要避免用塑膠容器裝熱湯,避免讓小孩接觸香水、化妝品、保養品。至於牛奶、豆漿都可以喝,並不會造成性早熟。

蘇雅婷醫師也提醒,「吃東西之前,請多洗手,便可大幅減少攝入環境賀爾蒙!」

性早熟會伴隨許多問題,包括骨齡超前、初經提前、代謝問題等。蘇雅婷醫師指出,因為性激素會促進生長板密合,若性早熟快速進展,將造成骨齡超前,生長板過早密合,而影響最終成人身高。初經提前,可能對女童造成適應壓力,而且過早的初經也會增加罹患與賀爾蒙相關乳房腫瘤的風險。

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此外,性早熟的女孩在代謝問題方面,如肥胖、高血壓、高血脂的風險可能較一般族群高。

性早熟怎麼辦?

是否需要治療中樞性性早熟,必須經過兒童內分泌專科醫師詳細的評估。羅福松醫師解釋,治療與否取決於兒童的年齡、青春期進展的速度、身高增長速度、以及根據骨齡估計的成年身高。治療目標在於維持骨齡,避免初經提前,也有助於減少未來的代謝問題,或是與賀爾蒙相關乳房腫瘤的風險。

標準的治療是性釋素類似物針劑,打針方式可依照需求分為每個月或每三個月施打。通常是持續治療 2 年以上,直到把小朋友的骨齡拉到跟其他人差不多的程度,生理期也拉回跟同儕差不多的年紀再停針。蘇雅婷醫師說,使用性釋素類似物治療中樞性性早熟已有將近三十年歷史,安全性高。

研究發現,使用性釋素類似物,跟沒有使用藥物作比較,未來生育能力沒有差異,甚至有研究指出,如果不治療,性早熟女生未來遇到不孕的機率可能稍微增加。

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目前也有極細的性釋素類似物針劑可進行注射,有助降低兒童的疼痛與心理負擔,提升治療順從度。只要符合條件,健保也可以給付。

貼心小提醒

請小朋友們要早點睡、多運動、不要喝含糖飲料。羅福松醫師提醒,睡眠與運動可以刺激生長激素分泌,至於含糖飲料則會抑制生長激素,希望能夠在進入青春期的時候,達到較理想的身高。

家長若發現孩子們有性早熟的跡象,請務必至兒童內分泌科就診!

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