氣喘發作為何總在夜半或凌晨？

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。

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過度依賴氣喘「短效吸入劑」恐增死亡風險！醫師警告此藥救急不救命，治本關鍵是控制發炎。近期健保放寬生物製劑給付，助重度患者及早精準治療，擺脫發作夢魘。

「有位六十歲的女性氣喘患者，她自診斷以來一直非常配合治療，規律回診並使用長效型藥物。然而，每逢天氣變化或呼吸道感染，她仍會劇烈發作，頻繁進出急診甚至住院。」天主教輔仁大學附設醫院胸腔內科郭彥良醫師表示，「這種反覆發作的恐懼，嚴重影響了她的生活品質、家庭照顧與工作。直到生物製劑問世並獲得健保給付，讓她獲得合適的治療方案，僅一到兩個月內，她的病情便大幅改善，再也不必因天氣轉涼而徹夜難眠，跑急診的次數更是大幅減少。」

「救急不救命」：緩解型吸入劑的致命陷阱

這位患者的經歷並非個案。氣喘影響著全球超過2.6億人[1]，控制病情就像是一場長期的生活馬拉松。目標在於追求呼吸道的穩定，減少急性發作對生活的干預。在日常生活中，減少接觸塵蟎、寵物皮屑、香菸及空氣污染等誘發因子，搭配規律運動與均衡飲食，是守護呼吸道的重要防線[2]。然而，在藥物使用上，許多病友仍深受「緩解型吸入劑」的誤區影響。

診間常見到氣喘患者隨身攜帶小支的緩解型吸入劑，這類藥物多屬「短效支氣管擴張劑」，自1950年代開發以來，因其能迅速舒緩氣管痙攣、讓呼吸變順暢的特性，曾被視為氣喘治療的主要藥物[3]。它的機轉是與支氣管平滑肌的受體結合，在幾分鐘內快速擴張氣管[4]。因為短效支氣管擴張劑能即時緩解不適，在心理與認知上，容易讓患者產生「這是有效藥物」的錯覺，進而導致依賴。然而，這項曾經的標準配備，在現代醫學眼中卻隱藏著不容忽視的健康風險。

郭彥良醫師強調，這類藥物其實是「救急不救命」。氣喘本質上是一種「慢性氣管發炎」，而短效擴張劑並無法控制發炎。根據現行醫學研究，若病人在缺乏規律抗發炎藥物控制的情況下，一年使用超過3支（約200 劑裝）短效型支氣管擴張劑，與住院率和死亡風險上升有相關聯[5]。一代歌后鄧麗君當年因症狀嚴重而大量使用短效型吸入劑，雖獲得短暫緩解，但氣管仍處於嚴重發炎狀態，最終錯失黃金救治時機，造成遺憾[6]。

治療轉型：從緩解症狀到控制發炎

現代氣喘治療已發生關鍵轉變，從過去單純緩解症狀，轉而強調「控制發炎」才是長久之道[7]。郭彥良醫師說，實證醫學顯示，若僅使用短效藥物而未控制發 炎，與較高的急診就醫及住院機率具有相關性[8]。

目前治療的主軸是使用「長效型吸入劑」，這才是控制氣喘、改善生活品質的根本[9]。正確的用藥觀念應是：平常規律使用長效藥物穩定氣管，緩解型吸入劑僅作為緊急狀況下的備用。若發現短效藥物的使用次數變頻繁，就代表病情不穩，應提前回診請醫師重新評估。

重度氣喘的治療選擇：生物製劑精準醫療

對於前述案例中，即使用了中高劑量長效吸入劑仍無法控制發炎、反覆急性發作的重度患者，傳統上可能需長期依賴口服類固醇[8]，進而面臨副作用的隱憂。然而，生物製劑的出現帶來了轉機。(如同任何治療，皆可能發生不良反應。)

氣喘發炎涉及多種發炎路徑與物質，如 IL-4、IL-5、IL-13、IgE或TSLP等。生物製劑能針對這些特定發炎路徑進行阻斷，以改善病患發炎反應[10]。

健保給付新制：放寬條件、及早治療

過去，嚴重氣喘病人往往需要忍受長達半年的口服類固醇觀察期[11]，期間可能承受月亮臉、骨質疏鬆、感染等副作用負擔[12]。為了幫助病人儘早脫離對口服類固醇與短效支氣管擴張劑的依賴，健保署於近日大幅放寬抗生物製劑的申請門檻：

• 觀察期縮短：以往病患需連續使用口服類固醇達半年才能評估申請，現已縮短至3個月。只要3個月內仍無法穩定控制，即可由醫師提出申請。
• 精準治療指標：針對18歲以上、被診斷為「嗜伊紅性（嗜酸性）白血球」嚴重氣喘的成人[13]，若過去12個月內有2次以上急性惡化[14]，且過去3個月持續使用口服類固醇（每天至少 5mg prednisolone 或等量藥物），即可提出申請。

這項政策的放寬，讓更多深受重度氣喘困擾的患者能及時銜接適合的精準醫療。郭彥良醫師呼籲，治療氣喘不應只是追求一時的順暢，更要慢性氣管發炎讓生活回歸正軌。若發現對短效型支氣管擴張劑的需求日益增加，或對口服類固醇的副作用感到困擾，建議主動諮詢專業醫師，共同評估最適切的治療方案，以達到精準治療並降低反覆惡化的風險！

• [1]Add reference: THe Global Asthma Report 2022
• [2]台灣胸腔暨重症加護醫學會 2017 台灣氣喘照護精要-全民健康保險氣喘醫療給付改善方案教育訓練核心教材
• [3]Chu EK, Drazen JM. Am J Respir Crit Care Med. 2005;171(11):1202-8
• [4]Kapri A, et al. Proc Natl Acad Sci India Sect B Biol Sci. 2022 Nov 11:1–13.
• [5]Domingo C, Singh D. Adv Ther. 2023;40(4):1301-1316.
• [6]今日新聞2021年5月27日。男友不讓解剖！20年後鄧麗君「真正死因」終於曝光
• [7]Reddel, H. K., et al. (2019). European Respiratory Journal, 53(6).
• [8]Bloom CI, et al.  Adv Ther. 2020;37(10):4190-4208.
• [9]Domingo C, Singh D. Adv Ther. 2023;40(4):1301-1316.
• [10]Gyawali B, et al. Eur Respir Rev. 2025;34(175):240088.
• [11]衛生福利部中央健康保險署。最新版藥品給付規定內容-115.2.23  更新
• [12]Dalal AA, et al. J Manag Care Spec Pharm. 2016;22(7):833-47
• [13]嚴重氣喘且控制不良的 18 歲以上成人，投藥前 12 個月內血中嗜伊紅性白血球≥300 cells/mcL
• [14]需要使用全身性類固醇的惡化，且其中至少一次是因為氣喘惡化而需急診或住院治療

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「千萬不可小看肺炎鏈球菌！歷史及醫學文獻上告訴我們，即使青壯年感染流行性感冒，合併肺炎鏈球菌感染，可能病程進展快速，短短 48 小時就過世，相當可怕！」台大醫院內科部感染科教授兼科主任陳宜君醫師指出，「如果肺炎鏈球菌由上呼吸道黏膜進入血液，可能侵襲各個器官，演變為侵襲性肺炎鏈球菌感染症。患者的狀況可能兵敗如山倒，而住進加護病房；可能因而器官衰竭，如肝腎功能受損，嚴重甚至導致洗腎。這些情況都讓家屬很難過、無法接受。」

侵襲性肺炎鏈球菌感染症確診數，在 2023 年底有明顯上升的趨勢，且感染案例數創三年新高¹，民眾務必提高警覺。根據疾病管制署的統計，侵襲性肺炎鏈球菌感染症患者中，65 歲以上民眾佔了 44.5 %²。陳宜君醫師提醒，換言之有 55.5 % 是 65 歲以下民眾，比例超過一半。肺炎鏈球菌對各個年齡層都有影響，所以不是只有老年人，各年齡層都要注意。

不可輕忽！肺炎鏈球菌潛伏體內，流感合併肺鏈重症高四倍！

除了 5 歲以下嬰幼兒、65 歲以上老年人之外，還有許多族群屬於侵襲性肺炎鏈球菌感染症的高危險族群，包括慢性病患（如慢性腎病變、慢性心臟疾病、慢性肺臟病、糖尿病、慢性肝病、肝硬化患者）、酒癮者、菸癮者、脾臟功能缺損或脾臟切除、先天或後天免疫功能不全、人工耳植入者、腦脊髓液滲漏者、接受免疫抑制劑或放射治療的惡性腫瘤者或器官移植者³。

此外，原本健康民眾在感染流行性感冒、新冠肺炎等病毒後，呼吸道黏膜免疫會受到影響，續發性細菌感染的機會上升。陳宜君醫師說，台大醫院兒科團隊發表過一個很重要的研究，發現單純得到流感的患童約有 5 % 會住加護病房，而流感合併肺鏈的患童約有 20 % 會住加護病房⁴，顯示流感合併肺鏈比一般流感的重症風險高出四倍之多。

肺炎鏈球菌主要存在鼻腔黏膜，當免疫力正常時不會產生問題，但當黏膜免疫力下降時，便可能侵入組織，造成中耳炎、鼻竇炎、肺炎等感染；而免疫力低下患者，便可能發展成重症。陳宜君醫師說，患者會出現發燒、咳嗽、氣喘、噁心、胸痛、頭痛、呼吸急促等症狀，可能進展為肺炎、腦膜炎、關節炎、骨髓炎、心包膜炎、溶血性尿毒症、腹膜炎、敗血症等，危及性命⁵。

接種肺炎鏈球菌疫苗，預防勝於治療

面對肺炎鏈球菌感染，預防永遠勝於治療！陳宜君醫師說，肺炎鏈球菌經由飛沫散播，所以可以透過戴口罩、勤洗手、避開擁擠密閉的空間，更積極的做法就是接種肺炎鏈球菌疫苗。

肺炎鏈球菌可分為 92 種以上血清型，其中約有 30 種血清型會造成人類的感染，所以會針對較常見的血清型製作肺炎鏈球菌疫苗⁶。目前台灣有結合型疫苗（PCV）與多醣體疫苗（PPV）。

多醣體疫苗（PPV），通常不具備長期免疫記憶。陳宜君醫師解釋，結合型疫苗（PCV）可以誘發 T 細胞免疫，有助產生免疫記憶，提供較長時間的保護力⁷。

研究顯示，接種一劑結合型疫苗（PCV）後，再接種一劑多醣體疫苗（PPV），有助提升免疫記憶，提供較長時間的保護力，並使保護範圍更廣，能有效降低感染肺炎鏈球菌導致嚴重併發症或死亡的風險⁸。因此，疾病管制署針對 65 歲以上民眾提供公費疫苗政策：接種 1 劑 13 價結合型肺炎鏈球菌疫苗（PCV13）及 1 劑 23 價肺炎鏈球菌多醣體疫苗（PPV23），以保護年長者免於重症威脅⁹。

不過，一般年輕族群亦不可輕忽。陳宜君醫師提到，因為肺炎鏈球菌疫苗是準備讓健康民眾施打，所以在研發疫苗時，對安全的要求非常高。結合型疫苗（PCV）與多醣體疫苗（PPV）皆為不活化疫苗，免疫不全者皆可接種，且能夠與流感疫苗同時接種。國際建議在左手臂接種流感疫苗，在右手臂接種肺炎鏈球菌疫苗。

關於肺炎鏈球菌疫苗的接種方式，疾病管制署建議：

• 從未接種肺炎鏈球菌疫苗的民眾，可先接種 1 劑結合型疫苗（PCV），間隔至少 1 年後再接種 1 劑多醣體疫苗（PPV）。若是高風險對象，可先接種 1 劑結合型疫苗（PCV）後，間隔至少 8 週後再接種多醣體疫苗（PPV）。

• 曾接種過 1 劑結合型疫苗（PCV）的民眾，可於間隔至少 1 年後再接種 1 劑多醣體疫苗（PPV）。若是高風險對象，可於接種結合型疫苗（PCV）後，間隔至少 8 週後再接種多醣體疫苗（PPV）。

• 曾接種過多醣體疫苗（PPV）的民眾，可於間隔至少 1 年後再接種 1 劑結合型疫苗（PCV）¹⁰。

「肺炎鏈球菌感染不只造成肺炎！」陳宜君醫師叮嚀，「狀況許可時，建議及早接種疫苗，做好預防措施，才能保護自己、保護身邊的人。」

註解

1. 衛生福利部疾病管制署 65 歲以上公費肺炎鏈球菌疫苗三階段開打，呼籲長者接種(access date 2024/3/8)
   https://www.cdc.gov.tw/Bulletin/Detail/hr4M-Qmi3Fu2KPC3En2a6Q?typeid=9 ↩︎
2. 衛生福利部疾病管制署 肺炎鏈球菌疫苗 (Pneumococcal Vaccine)(accessed date 2023/12/15)
   https://www.cdc.gov.tw/Category/Page/ORBnRmMgImeUqPApKawmwA ↩︎
3. Hsing, T. Y., Lu, C. Y., Chang, L. Y., Liu, Y. C., Lin, H. C., Chen, L. L., Liu, Y. C., Yen, T. Y., Chen, J. M., Lee, P. I., Huang, L. M., & Lai, F. P. (2022). Clinical characteristics of influenza with or without Streptococcus pneumoniae co-infection in children. Journal of the Formosan Medical Association = Taiwan yi zhi, 121(5), 950–957. https://doi.org/10.1016/j.jfma.2021.07.012 ↩︎
4. 衛生福利部疾病管制署 侵襲性肺炎鏈球菌感染症(accessed date 2024/03/08)
   https://www.cdc.gov.tw/Disease/SubIndex/oAznsrFTsYK-p12_juf0kw
   ↩︎
5. 衛生福利部疾病管制署  侵襲性肺炎鏈球菌感染症 疾病介紹(accessed date 2024/03/08)
   https://www.cdc.gov.tw/Category/Page/MEYvHLbHiWOcLfQKKF6dpw
   ↩︎
6. Pollard, A. J., Perrett, K. P., & Beverley, P. C. (2009). Maintaining protection against invasive bacteria with protein-polysaccharide conjugate vaccines. Nature reviews. Immunology, 9(3), 213–220. https://doi.org/10.1038/nri2494 ↩︎
7. Intervals Between PCV13 and PPSV23 Vaccines: Recommendations of the Advisory Committee on Immunization Practices (ACIP) (cdc.gov) (accessed date 2023/12/15) https://www.cdc.gov/mmwr/preview/mmwrhtml/mm6434a4.htm ↩︎
8. 衛生福利部疾病管制署 為提升民眾免疫保護力，10月2日起分三階段擴大65歲以上民眾公費接種肺炎鏈球菌疫苗(accessed date 2024/03/08) https://www.cdc.gov.tw/Bulletin/Detail/q9_r5mAOvcpIPSUvrjGFpw?typeid=9 ↩︎
9. 衛生福利部疾病管制署 肺炎鏈球菌疫苗 (Pneumococcal Vaccine) (accessed date 2023/12/15)
   https://www.cdc.gov.tw/Category/Page/ORBnRmMgImeUqPApKawmwA ↩︎
10. 衛生福利部疾病管制署 肺炎鏈球菌疫苗 (Pneumococcal Vaccine) (accessed date 2023/12/15)https://www.cdc.gov.tw/Category/Page/ORBnRmMgImeUqPApKawmwA ↩︎

本衛教文章由台灣輝瑞協助刊登（PP-PRV-TWN-0166-202404）

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