台南記錄二：門神藝術與樂高

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。

魚類是人類重要的資源，許多古代文化裡魚是日常飲食的一部分，台灣古時候也是如此。一項新發表的研究，調查台南 5000 年來的遺址中有哪些魚，得知古早台南人食用的魚類，受到環境變化的影響。

用耳朵裡的石頭，判斷古代人吃哪些魚

如何得知古代人吃哪些魚呢？魚有骨頭，有機會在遺址中留下遺骸，但是相對其他動物來說，魚類的骨頭沒那麼容易留下。所幸硬骨魚的頭部內，有種負責聽覺的構造「耳石（otolith）」。

耳石成分為碳酸鈣，魚去世後是相對容易留存的部位。不同魚類的耳石型態有別，所以見到遺址中的耳石，可以得知古時候有哪些物種。比較不同年代遺址間，耳石組成的變化，便能推論不同時代吃魚的改變。

• 延伸閱讀：解開古代魚類耳朵裡的「石頭」秘密！專訪古生物學家林千翔

由中研院的生物多樣性研究中心，林千翔主導的研究，算是用魚類耳石回答考古學的問題。自然死亡的魚也會留下耳石，不過這項研究分析的耳石大部分來自貝塚，也就是人類活動造成的垃圾堆遺址，當年應該曾經是人類的食物。

樣本皆來自南科遺址群，也就是南部科學園區的臺南園區的一系列遺址。中研院的歷史語言研究所於公元 1993 到 2010 年，在李匡悌等人率領的挖掘下有許多收穫，魚耳石只是其中一小部分。

從距今 5000 年的新石器時代早期開始，現在是南科的這塊地方便有許多人類活動。南科遺址群的 82 處遺址中，有 17 處出土過魚類耳石，被納入本次研究。考古學上可分為 5 個時期：新石器時代的早期、中期、晚期，鐵器時代，以及歷史時期。

5 個時期中，新石器時代中期只有 1 處遺址 1 件樣本；距今 300 年到現在的歷史時期，也只有 3 處遺址 8 件樣本。用於分析的 1254 件樣本，大部分屬於新石器時代早期、新石器時代晚期、鐵器時代。

新石器時代早期，距今 4200 到 5000 年前的 2 個遺址，總共出土 789 件魚類耳石，分別屬於 24 個分類群（taxa），不論數量或多樣性都最高。

新石器時代晚期，距今 2000 到 3300 年前的 7 處遺址，共出土 112 件樣本，分屬 16 個分類群。而鐵器時代，距今 300 到 1400 年前的 4 處遺址，出土 344 件樣本，分屬 13 個分類群。

新石器時代最有存在感的是大黃魚（Larimichthys crocea），早期占 57.29%，晚期占 41.96%，皆為當期最高比例的魚類。鐵器時代變成海鯰（sea catfish）最多，占 61.24%。

台南環境變化，影響食用魚種

地處台南同一個地區的遺址，魚類的數量和多樣性都漸漸減少。之前有個論點主張，這是由於過度捕魚所致。但是這項研究充分利用耳石分析的優點，判斷出土魚耳石組成的變化，並非人為捕撈，主要是自然環境變化的影響。

同一種魚，耳石的型態不會改變，但是大小會變，耳石大小又正比於魚體的尺寸，耳石愈大，魚體也愈大，反之亦然。

大黃魚在現代也是常見的食用魚類，最近卻由於過度捕撈（過漁），使得野生族群大福縮水；在此之下觀察到，多數個體的身體及耳石也明顯變小。由此推測，倘若古時候發生過漁，遺址中大黃魚的耳石應該會縮小。

新石器時代早期、新石器時代晚期，鐵器時代，三個時期都有大黃魚。比較發現大黃魚的耳石並沒有變小，鐵器時代的耳石雖然數量大幅減少，尺寸還變大一點。表示至少從新石器時代早期到鐵器時代，也就是從 4000 多年到幾百年前，大黃魚並沒有面臨生存危機。

大黃魚在台南遺址的存在感之所以下降，更合理的論點是：海岸線和沿岸環境的改變。

台南的地貌不斷變化，陸地向海延伸。如今南科遺址群位於內陸，離海岸有相當距離；但是在新石器時代早期，南關里、南關里東遺址的年代（屬於小有知名度的大坌坑文化），這塊地方位在海邊；新石器時代晚期陸地範圍前進，不過依然位於海邊。

大黃魚住在岸邊海域，而新石器時代的台南人住在海邊，使他們不難獲得大黃魚之類的海產。魚類以外，這些遺址也出土不少貝類，表示當時的居民，善於利用沿海的水產資源。

隨著泥沙持續淤積，原本位於海邊的南科地區，鐵器時代成為內陸，淤積和河道後來形成台江內海。南科到台灣海峽之間有潟湖存在，鐵器時代的台南人，不用太靠近海邊便能取得水產資源。也許就是如此，大黃魚不再那麼流行，住在河口、潟湖環境的海鯰，變成這個時期遺址中最常見的魚類。

耳石只代表一部分古代魚類

不論古今，耳石都是識別魚類的好材料。比較不同年代魚類耳石的改變，可以判斷自然環境與人類文化的變化，但是也要注意，考古遺址中的耳石，無法代表古代食用魚的全貌。

見到某種魚的耳石，那種魚一定存在過，可是曾經存在過的魚，不一定會留下紀錄，耳石組成也不完全等於實際比例。這兒最明顯的例子是，不同年代的多個遺址有出土鯛科魚類（Sparidae）的骨頭，然而其耳石只有 1 件。或許還有些魚類，不論魚骨或耳石都沒有留下，我們根本不知道它們存在過。

我們見到大黃魚在新石器時代早期占 57.29%，晚期占 41.96% 這項數據，並非意謂當時真的有 57%、42% 食用魚為大黃魚；合適的解讀大概是，大黃魚是新石器時代主要的食用魚種，晚期的比例有所降低。

大黃魚的古老傳承與當代危機

有趣的是，一直到中國漁民近期過度捕撈以前，野生大黃魚在東亞的東部沿海都很常見。古代台南人捕食不少大黃魚，可謂有偏好也具備技術，他們對大黃魚的偏愛和捕捉技術，或許能追溯到還在對岸海邊的日子。

綜合考古、語言學等方面的資訊推敲，台南在新石器時代的大坌坑文化，應該是台灣初期的南島族群，他們很可能是更早以前來自東亞沿岸移民的後裔。這群人的生產方式包含農業，會種植稻、小米等馴化植物，不過仍然有不少採集和狩獵，以及利用水產資源。他們捕食大黃魚的文化，也許在祖先尚未渡海移民前已經養成。

古代人吃進不少大黃魚，現在大黃魚也是受到歡迎的食用魚，一度族群龐大的魚群還因為濫捕面臨滅團危機，至今沒有從過度捕撈的打擊中走出去。無疑，人類如今也成為影響魚類生態的要角。

延伸閱讀

• 林千翔實驗室網站
• 吃魚頭常常啃到的那兩顆「魚耳石」，對古生物學相當重要
• 耳中乾坤─魚耳石
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• 台灣海洋化石與魚類化石的研究、回顧與展望
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• 8000年前賈湖遺址，最早養殖鯉魚

參考資料

• Lin, C. H., Wang, Y. C., Ribas-Deulofeu, L., Chang, C. W., & Li, K. T. (2022). Changes in marine resource consumption over the past 5000 years in southwestern Taiwan revealed by fish otoliths. Journal of Archaeological Science: Reports, 42, 103400.

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。

泛泛泛科學Podcast這裡聽：

棲身於都市的我們，可曾自問理想的居住環境應該是什麼樣子呢？科幻電影中，不論是《黑豹》的烏托邦科技之城，還是《銀翼殺手》賽博龐克式的頹廢，他們時而嚮往未來世界、時而批判當代問題。《國家地理雜誌》曾於 2019 年推出「未來城市」專題，指出全球將於 2050 年達到 98 億人口，並且將有 70% 居住於城市。專題中勾勒出「未來城市」的十項關鍵原則，包含：生態、經濟、基礎建設、水資源、廢棄物、食物、移動性、文化、能源、適居性等。

回到台灣，你心中的理想城市應該如何？科技新潮、舒適宜居？還是通勤方便、適合就業？你知道現在就有一座「科技之城」正朝這樣的路上邁進嗎？

位於台南的「沙崙智慧綠能科學城」將成為研發綠能科技的重鎮，不僅有全台唯一的自駕車測試實驗場、綠能科技示範場域，更與南科並駕齊驅，成為推動台南前進的「雙引擎」，引發青年「南漂」的熱潮。本集節目，P 編、y 編將與臺南市政府經濟發展局長陳凱凌，一起探索未來城市的可能性！

• 03:26 科幻題材的城市想像

許多科幻作品對「未來城市」有相異想像，y 編、P 編大致分為以下三種類型：第一種為「烏托邦」型，科技已發達進步，城市發展完善，生活、交通便利，能源問題已被解決，如：電影《關鍵報告》、《黑豹》中的城市面貌。第二種為更為常見的「賽博龐克」（Cyberpunk）型，資本大企業掌控城市，機器人取代人類的功能性，不顧工業造就的環境污染、破壞，城市的一切以「獲利」為最高原則。第三種則如同《瓦力》、小說《月球城市》，人們被迫離開地球，重新在其他星球另闢疆土，重建起新的城市風貌。

延伸閱讀：

在科幻與科學之間，寫一座充滿故事的月球城市──《月球城市》作者 Andy Weir 訪談

• 08:37 科幻反映現代城市的 bug

相較之下，y 編、P 編認為上述的第二型、第三型「糟糕」的城市面貌，在科幻題材更為常見，藉此也顯示題材背後對於現代城市的批判。y 編形容科幻題材荒涼的城市景觀，像是對人們「敲響警鐘」，希望大眾意識到現實城市中的 bug 在哪，若不早點解決問題，城市未來即可也變得如此「糟糕」。

• 09:47 建築師眼中的「未來城市」

《國家地理雜誌》曾於 2019 年推出「未來城市」專題，指出全球將於 2050 年達到 98 億人口，並且將有 70% 居住於城市。專題中更邀請美國 SOM 建築設計事務所，列出設計「未來城市」的十項關鍵原則，包含：生態、經濟、基礎建設、水資源、廢棄物、食物、移動性、文化、能源、適居性等，並強調循環利用水資源、發展再生能源、在地生產食物、建設高速鐵路作為城市間的聯繫等，都會是規劃、設計城市的取向。

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未來城市 – 都市垂直農場供你溫飽

• 14:55 未來房子的設計「因人而異」

《國家地理雜誌》「未來城市」專題指出，以後人們所居住的房屋應「因人而異」，依據每個人的條件（如身高差異、對不同空間的需求量），更有效利用居所中的空間；P 編也再提到，專題也強調「關聯就業」（Connected Employment）的重要性，希望能拉近城市「就業中心」與「居住中心」的距離，因此建設高速鐵路，成為減少通勤時間的解方。

• 18:28 「沙崙智慧綠能科學城」在做什麼？ 

「沙崙智慧綠能科學城」位於台南，目前為南部重要的研發中心，也是政府「5+2產業創新計畫」中綠能科技產業的發展重鎮。園區內更有許多「全台唯一」的建設，包含：自駕車測試實驗場、綠能科技示範場域、台糖智慧綠能循環住宅，另也有中研院、科技部的研究機構進駐，提升台灣南部的科技研發能量。

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• 20:59 「軟硬兼具」的台南動起來

臺南持續推動「雙引擎」計畫，一為南部科學園區（南科）光電產業的發展，近年亦有台積電設置 5 奈米製程工廠，目前已可量產，3 奈米製程生產也如火如荼的進行中，皆有助帶動硬體與光電業的成長；另一大「引擎」即是沙崙智慧綠能科學城，帶動綠能科技、資安智能的研發。陳凱凌局長也表示，兩者「軟硬兼具」的發展，將為光電、科技與研發帶來巨大的演進。

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• 23:47 「南漂」人才回流的原因

過去台灣南北區域發展不均，導致高階人才往往「北漂」工作。陳凱凌局長指出，南科、沙崙科學城的興起，已讓南部產業產生巨大變化，工廠人才需求量爆增。不論是低階作業員、高階研發人員在台南皆能有不錯起薪，更以 ASML 於南科設立的 EUV 研訓中心為例，大學畢業生即有年薪兩百萬薪資，培訓完更可能達到三至五百萬，與北部同等工作薪資無異，加上台南的生活機能佳、消費相對北部平價，都是吸引人才「南漂」的關鍵。

• 28:25  「雙引擎」發展下硬體設施夠嗎？

目前，台南「雙引擎」穩定推動，人才大量湧入，城市的硬體發展與空間規劃，能否隨產業變化而跟進也頗為重要。陳凱凌局長舉例，目前台南的水電供應十分穩定，供電部分更積極發展「太陽能發電」， 備案容量更已達 2.24 GW，在六都中的首屈一指。

科技部更預計在沙崙科學城設置資安中心，並增設第二條南到北的光纖網路，另也有海底電纜預計將於安平港上岸，皆是促進發展的網路資源。陳凱凌也指出，科學城三井Outlet、台南會展中心都將於明年陸續開幕，讓台南的商業、休閒機能更為完善。

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• 33:01 科學城「造鎮ING」

陳凱凌局長表示，沙崙科學城的研發機能漸趨成熟，日後也希望引入更多生活、商業、生態、醫療的軟硬體設施，讓沙崙科學城的「造鎮」發展更為完整，一步步實現「未來城市」的藍圖。科學城內的中研院南部院區、國家高速網路與計算中心臺南分部，也各自持續在農業生技、量子科學、人工智慧等領域穩定發展。他也提及，台南是文化古都，現在更是科技新城，伴隨新一批研發人才「南漂」，必能讓這座新舊合一的城市更具魅力。