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「一日生科,終生科科?」想念生命科學系,這些事你想過嗎?

Gilver
・2015/03/16 ・1393字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 513 ・六年級

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source:geralt
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聽說八卦板最近又在戰生科啊!(年經話題) 前一陣子回母校雄中,聽到敬愛的班導竟告訴她的學生不要去念生科,心碎之餘也稍微想了想自己這幾年的學習歷程和所見所聞。雖然個人還不是個溫拿,要說念生科有前途沒啥說服力,但大致有幾個感想。

source:wiki
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生科的黃金時期已過、政府帶領生科起飛已成過去式,此事為真。不要期待念生科以後應徵公司都會勢如破竹,也不要期待生技公司有讓你飛黃騰達的空間,當幾年sales就轉行也是常有的事。目前看起來沒轉行的大多都繼續念博士學位、走入學術研究領域。如果你喜歡科學研究、喜歡探討議題、對科學家如何以縝密的研究探索這個大千世界的沙數問題,念生科將會適合你,但不一定只有生科系能幫你打開這扇門。

評念生科沒價值,此事為誤。好好念生科,可以讓你比一般人更了解生命萬象的複雜和組織不易,還有生命是如何自己找出路。對念生科的人來說,落花流水不但有情,對自然界能量的維繫更是有理。懂了生命怎麼運作以後,對自然環境和保育相關的工作會更有概念。逛逛寵物店或花市,你養起動物或植物會更得心應手。看電視新聞和商品廣告時,能看破坊間諸如放生、能量水、美容、營養流言等等的謊言。當然,生科系提供邏輯訓練,也提供機會讓你認識所謂學術圈的生態是怎麼回事。

source:johnhain
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生科系教職員生都說,生科出路廣;外人說,沒一個精,找不到對應的職業。此事雖然可以說對,但也並非準則,就像複雜的生命一樣,有通則就有例外。毫無疑問的,念生科的一堆人紛紛轉行,但就我看來每個人轉行的動機不都是因為放棄了生科。在我認識的人裡,有不少怪咖雖然沒有繼續完成生科的科學之路,卻也把生科給的訓練或是對於生物的認識應用在他們真正想從事的工作裡,發揮生科知識的附加價值。

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之前中山大學顏聖紘老師在演講中說:「不會有某個科系,會讓你念了它就不能去做什麼事情。」我建議心臟不夠大顆、承受不起流言蜚語和數落,別念生科。如果你是處在拿不定主意的狀態下選擇了生科,那請你接下來的幾年好好思考自己喜歡什麼、想要什麼、生科能不能給你想要的。如果答案是否,請隨時轉系輔系或雙主修,不會有人阻撓你。如果施主在不知道要幹嘛的情形下很不幸的從生科系畢業了,未來還是有機會用上知識,只是可惜它現在幫不上你就業。

現實一點來看,念生科可能短期之內真的看不出前途,但也要不時回頭看看選擇生科的自己到底有沒有先認清楚生科到底能給予自己什麼。我覺得瞧不起生科卻又唸完生科、偏偏也沒多認真念、畢業以後再回頭罵生科給不了自己什麼的人,真的是浪費四年的學習了。

 

(後記:我並不是反對老師告訴學生不要念生科,而是不希望師生都在對生科現況、學界定位與展望、對於台灣生態資源扮演的角色都不甚理解的情形下,只憑媒體和八卦版的資訊,就抹煞掉其實對這個領域很有熱誠的種子。我知道台灣生科領域可能真的賺不了大錢,但誰說一定要賺大錢才是美好的人生?就沒有其他更值得追求的自我實現方式了?)

本文轉載自作者的臉書網誌

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Gilver
28 篇文章 ・ 3 位粉絲
畢業於人人唱衰的生科系,但堅信生命會自己找出路,走過的路都是養份,重要的是過程。

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伺服器過熱危機!液冷與 3D VC 技術如何拯救高效運算?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/04/11 ・3194字 ・閱讀時間約 6 分鐘

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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。

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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?

為什麼電腦在運算時溫度會升高呢? 圖/unsplash

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。

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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。

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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?

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液冷與 3D VC 散熱技術:未來高效散熱方案解析

除了風扇之外,目前還有哪些方法可以幫助電腦快速散熱呢?圖/unsplash

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。

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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。

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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。

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鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
224 篇文章 ・ 313 位粉絲
充滿能量的泛科學品牌合作帳號!相關行銷合作請洽:contact@pansci.asia

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備審卡關、筆記好難整理?國高中生必學,一個 prompt 讓 AI 幫你做科系探索!
泛科學院_96
・2024/04/13 ・450字 ・閱讀時間少於 1 分鐘

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這集來分享學生必學的 AI 工具與操作!

本來是想做寫作業的 AI prompt,但肯定會被罵翻……因此這次聚焦在如何用 AI 協助整理筆記、職涯探索、製作歷程檔案等事情上。

廢話不多說,讓我們開始吧 !

最後,附上本支影片的學習懶人包:

如果你有更多想要學習的操作技巧,歡迎在下面留言跟我們敲碗~有其他想要看的 AI 測試或相關問題,也可以留言分享喔!

更多、更完整的內容,歡迎上科學院的 youtube 頻道觀看完整影片,並開啟訂閱獲得更多有趣的資訊!

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泛科學院_96
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我是泛科學院的AJ,有15年的軟體測試與電腦教育經驗,善於協助偏鄉NPO提升資訊能力,以Maker角度用發明解決身邊大小問題。與你分享人工智慧相關應用,每週更新兩集,讓我們帶你進入科技與創新的奇妙世界,為未來開啟無限可能!

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白色巨塔中的性別:性別意識對醫學生的職涯預期有什麼影響?
活躍星系核_96
・2020/05/22 ・2108字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 560 ・八年級

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  • 作者/劉俊毅(臺北醫學大學醫學系學生)

圖/pxhere

2019 年台灣的同性婚姻合法化,性別差異也隨著教育普及、時代前進而不斷改善。儘管男性數理強、女性文科強的刻板印象依然存在,但傳統上以男性為主的醫學系中,女生的數量卻明顯增加,甚至有幾間醫學系男、女學生人數相去不遠!

那麼,在這個醫學系男女學生比例逐漸平衡的同時,我們是否可以期待這些未來的準醫生們在性別意識上也能大幅領先,進而影響到傳統醫學領域中由男性主導的慣習,使女性醫生的地位逐漸抬頭呢?

醫學系男女比例的平衡,代表了白色巨塔中的性別平等嗎?

如果仔細檢視不同科別、不同層級的醫師,便能清楚看見醫師群體隱而未顯的性別差異:院長、副院長、主任等主管多由男性醫師壟斷;而女性醫師則高度集中於兒科、眼科、婦產科及家醫科,鮮少選擇泌尿科、神經外科、骨科等科別。

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進入醫學系的性別差距日益縮小,但醫師科別的選擇卻有著高度的性別差異化──這不禁教人好奇:

介於其中的「醫學生」,其性別觀念在求學階段究竟產生了甚麼樣的轉變?不同性別的醫學生,又是如何看待未來的家庭與職涯規劃?

為此,高雄醫學大學的陳建州老師展開一項研究:蒐集超過 400 名醫學生的問卷,試圖了解不同性別醫學生的性別意識是否具有差異,以及自己的性別對未來職涯發展又會產生甚麼樣的影響。

圖/giphy

性別角色態度影響職涯發展?

研究分成「性別刻板印象」以及「性別對職涯的影響」兩個部分。首先,研究發現相較於男醫學生,女醫學生較不具有「男主外、女主內」、「男性應該陽剛、女性應該陰柔」、「男性數理好、女性文科好」這三類刻板印象。

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而在「男性社經地位優於女性」和「男生應該懂電腦與水電、女生應該懂烹飪」這兩類與工作有關的刻板印象上,醫學系的男孩和女孩的態度差不多,但整體來說女孩的觀念更傾向性別平等。

圖/wallpaperflare

有趣的是,隨著年級的增加,男、女醫學生皆在「男主外、女主內」的態度上越傾向於男女有別,且醫學系女學生對「男性社經地位優於女性」的態度漸趨於平等。而正是這些對於性別角色態度的差異,造成了男女醫學生對於工作與家庭態度上的不同!

醫學系女生:為了家庭必須妥協自己的職涯

醫學系女生愈認同「男主外、女主內」和「男生應該懂電腦與水電、女生應該懂烹飪」的話,她評估婚姻、生育對於自己工作的衝擊就會越高。換句話說,一位傾向男女有別的女性,可能會預期自己必須肩負母職,所以當工作與家庭面臨選擇時,就必須調整原有的工作、配合男性進入家庭。

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醫學系男生:為了家庭必須積極爭取職場升遷

反觀醫學系男生,若越認同社經地位應該男高女低的話,他認為家庭對工作的衝擊就越高;而越認同「男性數理好、女性文科好」的話,他認為家庭對工作的衝擊就愈低。換句話說,一位強調男性地位應該高於女性的男醫師,可能會預期自己在為人夫、為人父的時候,必須調整原有的工作,積極爭取職位升遷,或者努力加班賺錢養家。而另一方面,一位強調男性與女性在擅長的學習領域上有所差別的男人可能認為,女性更應該配合家庭犧牲工作。

最後,醫學系的男孩擔任主管的企圖心,明顯高於醫學系女孩;並且女孩較有可能認為結婚和生育對於「擔任主管」會有負面影響,所以當面對家庭與升遷的抉擇時,醫學系女孩的企圖心便會低於醫學系男孩。

醫學教育應更重視性別平等

從這項研究中,我們發現儘管醫學系的男女比例日趨平等,但隨著年級越高,男女醫學生在「公/私領域分布性別差異」的態度上越傾向於男女有別,「性別平等」很可能是醫學系中,始終缺少的一堂重要課程。

醫學院作為一個教育系統,不但不能降低醫學生對於傳統性別角色的態度,更可能隨著年級的發展,漸漸形成「男、女分別有適合的科別與職級」,導致男女醫師在醫療職場上發展出大不同的結果。

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圖/pxfuel

我們無法得知這樣的情況是否因醫學教育(包括潛在課程)所致,但進一步檢視醫學教育確屬必要。或許未來,我們更應該在醫學教育與生涯規劃中,強調醫師生涯與性別意識,才能減少那些被性別耽誤的「女」醫生。

本文轉載自 科技部補助性別與科技相關規劃推動計畫 科研成果科普好文,原文〈醫學院沒教的性別課─被性別耽誤的「女」醫生?! (105年陳建州教授計畫)

介紹由高雄醫學大學醫學社會學與社會工作學系陳建州副教授所主持的科技部 105 年度性別與科技研究計畫「醫學系男女學生的職業生涯想像差異與影響因素」之研究成果。

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活躍星系核_96
778 篇文章 ・ 128 位粉絲
活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia