兒童生長曲線的妙用

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。

「G.I.A.N.T! P.E.N.G.S.O.O!」這是最新韓劇《非常律師禹英禑》女主角禹英禑為了同樣患有自閉症的當事人，大唱 Pengsoo 之歌。就讓我們來一起認識什麼是自閉症？ 

「我叫禹英禑，正著唸、倒著唸都一樣，黑吃黑、多倫多、石榴石、文言文、鹽酸鹽、禹英禑。」《非常律師禹英禑》女主角禹英禑的自我介紹，近來讓許多觀眾深受吸引。

在今年 6 月底《非常律師禹英禑》開播後，已連續兩週穩坐影音串流平台 Netflix 非英語節目的收視冠軍。目前在台灣、韓國、印尼、馬來西亞、新加坡、泰國等國，都獲得蠻高的關注。

《非常律師禹英禑》劇情講述，患有自閉症類群障礙的菜鳥律師禹英禑（朴恩斌 飾演）在大型律師事務所的生存記。她也努力在社會和職場間打破成見，學習與人互動。

什麼是自閉症？自閉症類群障礙又是什麼？

過去大眾熟知的自閉症、亞斯伯格症等，目前在 DSM–5（《精神疾病診斷與統計手冊》第五版）中已整合成為「自閉症類群障礙」（Autism Spectrum Disorder，簡稱 ASD，又稱自閉症譜系障礙）的類別中。

自閉症類群障礙是一種由先天腦部功能受損而引起的發展障礙，多好發於兒童早期。主要臨床特徵有：情緒表達困難、社交互動障礙、語言和非語言的溝通有困難，以及會出現刻板和重複性的動作與行為。

過去在 DSM–IV-TR 中有四個診斷類別，分別為：

• 自閉症
• 亞斯伯格症
• 未分類的廣泛性發展疾患
• 兒童崩解性疾患

到了 2013 年出版的 DSM–5 中，這四個診斷類別都被整合在「自閉症類群障礙」中。

這裡提到的 DSM 是由美國精神醫學學會（American Psychiatric Association）所出版的《精神疾病診斷與統計手冊》（The Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders，簡稱 DSM），主要提供心理健康專業人員使用的正式診斷系統。

經歷了數次分類和修改，最終整合了「自閉症類群障礙」

DSM 最早在 1952 年出版後，中間就歷經五次的修改。從 DSM–IV-TR 到 DSM–5 對於病症、病因的診斷都有大幅度地改動。但為什麼過去在 DSM–IV-TR，將自閉症細分成四個不同診斷類別，到了 DSM–5 卻整合成「自閉症類群障礙」？

這是因為過去自閉症、亞斯伯格症、未分類的廣泛性發展疾患、兒童崩解性疾患，這些障礙症具有類似的臨床特徵和病因，只是在嚴重程度上有差異。因此，到了 DSM–5 以「自閉症類群障礙」一種類別來整合。

自閉症類群障礙會依照外顯行為、能力等嚴重程度進行評估，會有像是《非常律師禹英禑》女主角禹英禑的「亞斯伯格症」，也會有在 3 至 4 歲以前發展正常，後來出現語言、社會功能等發展和行為退化的「兒童崩解性疾患」。這也是為什麼在「自閉症類群障礙」的英文中，有 Spectrum （光譜）一詞，也說明自閉症類群障礙的多樣性。

亞斯伯格症是自閉症的亞型，最早由奧地利醫師 Hans Asperger 在 1944 年提出的。有亞斯伯格症的兒童在語言發展上，並沒有明顯遲緩現，在智商表現上也和常人一樣。他們也會想要主動與他人建立關係、互動，只是在社交技巧上較為笨拙。

另外，嚴重程度較輕、也時常和亞斯伯格症一起提到的「高功能自閉症」（High-Functioning Autism）。主要具有高功能自閉症的兒童在早期語言發展有遲緩的狀況。在言語表達、人際關係的維持上，會比亞斯伯格症更困難。

自閉症類群障礙會有哪些臨床特徵？

DSM–5 對自閉症類群障礙的診斷標準，包含在社會溝通及社會互動上有缺陷、有侷限且重覆的行為、興趣或活動模式，以及症狀會限制、干擾目前功能。（更多詳細內容，可參閱 DSM–5 ）

其中，有三個比較常見的臨床特徵，包含社交與情緒困擾、溝通缺損，以及重複的儀式化行為。

自閉症類群障礙兒童在社會互動、情緒表達上會有困難。像是，不太會主動接近他人或主動和其他小孩一起玩耍、對外界事物不感興趣、對他人的存在或環境的改變都不太容易察覺到，也比較少會分享自己興趣或情緒。

在語言和非語言的溝通上，自閉症類群障礙兒童在口語溝通表達能力、說話內容、速度等上都會有困難，也比較少出現眼神注視。像是，出現容易重複語句，沒有回答到對方問題的「鸚鵡式仿說」（echolalia），或是出現以第二或第三人稱來稱呼自己的「代名詞反轉」（pronominal reversal）的狀況。

重複的儀式化行為是自閉症類群障礙兒童明顯的臨床特徵之一。對周遭環境的擺設或特定事物，堅持照自己的一套順序排列、擺放，保持同一性。像是，用特定顏色的馬克杯喝牛奶等。如果改變物品的陳列位置有變動，他們會感到苦惱。

另外，也會有儀式化的手部動作、其他節奏性動作，像是不停搖擺身體、拍手等動作。這部分在《非常律師禹英禑》中，也可以看見。依據自閉症類群障礙兒童的嚴重程度不同，而會有不同的臨床特徵。

不論是《非常律師禹英禑》，或是其他以「自閉症類群障礙」為題材的戲劇，都讓大眾更進一步認識自閉症類群障礙的多樣性、理解他們正為生活做出的努力。

參考資料

• Kring, A. M., Johnson, S. L., Davison, G. C., & Neale, J. M. (2017). Abnormal psychology. Hoboken, N.J: Wiley Custom.
• 自閉症當律師？破解《非常律師禹英禑》自閉症四大迷思｜親子天下 (parenting.com.tw) 

養了小孩之後，育嬰家長之間最常交流的訊息，是哪裡有特賣會，有時是衣服的，有時是尿布的。但所有家長共同的困擾是今年買的衣服，明年能不能穿？而尿布有大小之分，那到底要扛幾箱才夠本？這個問題相信困惑非常多人，到底要怎麼預估小孩的身體發展情況？這個問題太太也問我很多次，一開始我也胡亂算算、隨意估估。後來覺得還是科學一點，從現有的醫療資料中來面對。若以醫學相關的知識來看待，發現問題很好解決，只要拿「兒童生長曲線」出來對照就行了(註)。

最容易取得的「兒童生長曲線」，就在兒童健康手冊之中。大家經常使用的場合，是小孩去打疫苗、健康檢查時，都會量量身高、體重、頭圍，之後去對照生長曲線，就可以知道自己的孩子落在哪一個百分位，醫療人員是以此來看嬰幼兒生長是否有過於遲緩，這是正式醫療上的作法。但是這邊要提供的妙用是，「兒童生長曲線」其實可以用來當成預估工具，若想要買「未來」需要使用的東西時，就可派上用場。

大部分正常的孩子，身體發展是有一定機制的，不是今天突然吃很多，明天就突然胖起來；也不是今天睡睡覺，明天就突然長高。如果可以像吹氣球那樣，相信多數家長不會養得那麼辛苦。假如一個孩子，幾次健檢之後都落在15百分位，那之後大概就是按照這個生長曲線在跑，不可能突然「爆走」（若短時間突然出現大跳躍，猛然跳了兩個區間，如從從3-15^th 變成85-97^th ，那生長也是過於快速，最好去看看醫生，是不是身體出了什麼毛病？）。

舉個女孩兒買衣服的例子來看，今年冬天一歲半的小孩若是15百分位，那就大約是77公分（小孩現在多大就是幾公分，也不用大約），明年冬天也是照著15百分位這個曲線在走，大約是87公分，那今年特賣會就可以考慮買到90公分的衣服。因此，不用在專櫃面前猜半天、猶豫良久，或者聽店員說一些奇奇怪怪的話，自己在家就可以先查好再去，也就不會有買錯的問題。另外，有一些人出國去了，感覺國外的衣服比較好，想給孩子多買一些，不只冬天的想買，夏天的也要買，那夏天的衣服要怎麼看長短，也是用同樣的方法：明年夏天小孩子幾歲了，就用同樣方式去推估。

買尿布也是同樣的道理，體重的預估一樣可以用相同的方法去看待。若是一歲半的小女娃落在15百分位這個曲線，那現在大約是9公斤，若依同樣方式去預測，一直要到兩歲五個月才有11公斤。也就是說，家長在尿布特賣會上就可以準備11個月的M號份量。像我們家是雙胞胎的，一個月就要一箱左右，那就是要扛12箱（當然各廠牌一包尿布有幾枚各有不同，買多了家裡也要有地方放才行）。

總而言之，使用科學方法推估小孩的生長發展狀態是可行的。我們每天都會遇到各種問題，但認真想想都可以有效解決，不用每次都天馬行空、毫無章法。

註：「兒童生長曲線」是什麼，養過小孩的家長應該都知道，這裡就不一一介紹了。

本文轉載自作者部落格暗香浮動月黃昏。

參考資料：
兒童健康手冊

「不要從鞦韆上跳下來，這樣很危險啦」、「不要爬到這麼高的地方，摔下來怎麼辦？」在成長過程中，爸媽一定會這樣說。有了小孩後，不知不覺地也會對他們這樣說。但看起來有點冒險的遊戲，卻能讓兒童有更好的心理健康？

近期，英國埃克塞特大學（University of Exeter）刊登在《兒童精神病學和人類發展》（Child Psychiatry & Human Development）的研究就發現，花更多時間在冒險遊戲的兒童，出現焦慮和憂鬱的情況比較少。

這兩者間的關聯，在英國進行第一次封城時更明顯。研究團隊發現，這些花更多時間在冒險遊戲的兒童，出現以焦慮和憂鬱為特徵的「內化性問題」（internalising problems）更少。

冒險遊戲和兒童心理健康，有什麼關聯？

在這份研究中，冒險遊戲（adventurous play）主要被定義為兒童主導的遊戲。兒童們會在遊戲的過程中，體驗到興奮、刺激、恐懼和不確定性的主觀感受。像是露營過夜、滑板、溜冰，或是騎腳踏車等嘗試各種新技能。

所以這裡的冒險遊戲，指的不是電玩遊戲，爸媽別擔心。

遊戲對兒童來說，不僅是一種獎勵，更在過程中提供兒童一種與世界互動、表達自己和理解周圍世界的方式。但是，近年來兒童從事戶外遊戲的時間大幅減少外，對兒童的獨立性也有更多限制 。

但是為什麼花時間在冒險遊戲上，和兒童的心理健康狀況有關聯？

主要，過去蠻多篇理論性論文假設了冒險遊戲、兒童心理健康的關聯性。包含學者 Ellen Beate Hansen Sandseter 和 Leif Edward Ottesen Kennair 就提出，兒童有參與冒險遊戲的自然驅力（natural drive）。

他們認為這樣的演化，和「抗恐懼效果」（anti-phobic effects）有關，是有助於兒童暴露在那些本能會害怕的刺激，像是高度和水。學者 Peter Gray 理論則認為，上一代遊戲時間減少和兒童心理健康問題的增加有關。

近來，學者 Helen F. Dodd 和 Kathryn J. Lester 以兒童焦慮發展相關文獻，發展出一個概念模型。也就是說，只要在兒童時期體驗足夠的冒險遊戲，可能有助預防兒童的焦慮情況。

具體來說，他們描述「對不確定性的容忍度」、「解決問題的能力」、「焦慮敏感性」和「迴避」因素，都在引發兒童焦慮上扮演重要角色。於是，他們提出，冒險遊戲讓兒童以健康的方式，接觸不確定性、緊張和恐懼等不同生理激發的機會。因此，當兒童在面對不確定性等因素的適應力提高，未來出現焦慮的風險也就會隨之降低。

研究團隊找來 2000 多名家長進行調查

承接在以上的理論脈絡，雖然假設冒險遊戲和兒童心理健康間的關聯，尤其是焦慮症、恐懼症等內化性問題，但幾乎沒有實務上的調查。

這也是埃克塞特大學的研究團隊想知道，「冒險遊戲是否有助於培養兒童的復原力，甚至能夠預防心理健康問題」。

他們找來兩組不同樣本的父母，使用同份兒童遊戲、心理健康量表，來進行研究。包含居住在北愛爾蘭的 427 名父母，以及住在英國（英格蘭、威爾士和蘇格蘭）具有全國代表性的 1919 名父母。

在兒童遊戲量表（Children’s Play Scale）中，父母需要評估兒童在 7 個不同地點（包含在家、遊樂場、住家附近的街道、靠近水的戶外場所、有樹木、森林的「綠色空間」等），玩耍的冒險程度、頻率和時間長短等。

兒童心理健康量表則透過三種不同的量表。包含衡量內／外化性問題的「SDQ」，有情緒症狀、品行問題、注意力不集中、同伴關係問題和親社會行為的分量表。

另外，衡量兒童正負向情緒的 PANAS，主要請父母選擇最符合近幾週兒童有類似情緒的選項。和前面兩者不同的地方，Kessler-6（K6）是用來衡量父母長期的心理健康狀況，請他們回想過去一年內感受到不同情緒的頻率。

投入越多時間在冒險遊戲的兒童，體驗到焦慮、憂鬱的情緒較少

兩項研究結果都發現，在冒險遊戲投入的時間、出現內化性問題，有微小但顯著的關聯。但在行為、注意力方面困難的「外化性問題」（externalising problems）上沒有發現顯著相關性。

花更多時間在冒險遊戲上的兒童，出現內化性問題的情況也比較少。尤其，在英國第一次封城期間，花更多時間在冒險遊戲的兒童，不僅內化性問題少，也會有較多的正向情緒。而且，通常玩得更冒險的兒童比沒有玩的兒童更快樂。

研究團隊也考慮不同的人口統計變量，包括兒童性別、年齡、父母就業狀況等和父母心理健康，結果仍然一致。值得注意的是，和來自高收入家庭的兒童相比，來自低收入家庭的兒童，這個關聯性更明顯。

論文提到，為兒童提供冒險遊戲的機會，對他們的心理健康，可能產生微小但正向的影響，尤其是來自低收入家庭的兒童。而重要的是，這樣微小的影響，可能在現實生活中產生重大的影響，因為會隨著時間推移和累積。

對此，論文也解釋到，在常見的冒險遊戲上，像是童子軍、武術或露營等活動，都提供兒童體驗到各種不確定性、恐懼、興奮等感覺。但對於來自家庭收入較低的兒童來說，這樣的機會可能不太豐富。因此，冒險遊戲對這些兒童來說更重要。

主導這項研究的埃克塞特大學兒童心理學教授 Helen Dodd 提到：「我們的研究結果表明，我們或許能夠協助保護兒童的心理健康，確保他們擁有充足的冒險遊戲機會。」

她強調，遊戲是免費的、本能的，而且對兒童們有益的。更重要的是，每個人都可以進行，也不需要特殊技能。因此，不管是在保護自然空間，或是提供能夠冒險遊戲的公園上都有迫切的需求。

非營利組織 PlayBoard NI 執行長 Jacqueline O’Loughlin 說道，「這項研究，強調了冒險遊戲的重要性」。她提到，兒童和青少年需要自由度和遇到不同風險和挑戰的機會。從這項研究結果也發現，在戶外玩耍、冒險和體驗刺激活動，對兒童的心理健康和情緒健康都有積極的貢獻。

冒險遊戲有助於兒童在充滿挑戰的環境中，適應對不確定性的容忍度，也建立管理壓力所需要的復原力。她也列舉，不用花錢就能進行的冒險活動有，從鞦韆上跳下來、露營、和朋友探索樹林、游泳或划船，以及學習滑板、溜冰或腳踏車等新技能。

最後，研究都有限制。在這項研究中，資料主要仰賴父母對兒童遊戲、心理健康的報告，成為它主要的限制。無論如何，在冒險遊戲和兒童心理健康的關聯，有了實務上的發現，也期待未來有更多深入的研究。

參考資料

1. Dodd, H.F., Nesbit, R.J. & FitzGibbon, L. Child’s Play: Examining the Association Between Time Spent Playing and Child Mental Health. Child Psychiatry Hum Dev (2022). https://doi.org/10.1007/s10578-022-01363-2　
2.  Dodd HF, FitzGibbon L, Watson BE, Nesbit RJ (2021) Children’s play and independent mobility in 2020: results from the British Children’s Play Survey. Int J Environ Res Public Health 18(8):4334
3.  Sandseter EBH, Kennair LEO (2011) Children’s risky play from an evolutionary perspective: The anti-phobic effects of thrilling experiences. Evol Psychol 9(2):257–284
4. Gray P (2011) The decline of play and the rise of psychopathology in children and adolescents. Am J Play 3(4):443–463
5. Dodd HF, Lester K (2021) Adventurous play as a mechanism for reducing risk for childhood anxiety: a conceptual model. Clin Child Fam Psych 24:164–81