獵豹的速度並非決勝關鍵

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。

動物的移動方式及進化

動物會使用肌肉骨骼系統來進行各種運動，有時是只動身體的一部分，有時則是移動整個身體，讓自己移往其他地方的情況。理所當然的是，動物將自己整個身體移動到其他地方，會比只有動一部分身體需要更多的能量。所以移動時會特別需要注重效率。

動物們在進化過程中獲得各種生活形態，以及適合該生活形態的移動方法。只要看看動物們的走路方式，就能理解這個進化過程。

像山椒魚等兩棲類動物，以及蜥蜴、壁虎等爬蟲類，都是從軀幹伸出四肢來撐起身體，並扭動身軀，一一藉著四肢的支點往前方移動（圖一）。扭動軀體的運動跟魚在游泳時的軀幹動作很類似。兩棲類和爬蟲類是脊椎動物進化過程中最初上陸的動物們，本來就擁有類似魚那樣扭動身軀的身體構造，要善用這種構造在陸地上運動，就演化出了這樣的走路方式吧。

後來兩棲類中有一部分軀幹變短、後肢也變得發達，那就是蛙類（圖二）。長長的後肢可以產生強大的跳躍力。說到彈跳，身體要是扭來扭去的穩定性就不好，要是身體變短，就不會扭來扭去的了。因為獲得了短身軀跟長後肢，使得蛙類可以進行大幅度跳躍。

一部分的爬蟲類（恐龍類）和哺乳類的四肢又更加發達，可以進行多樣化的運動。他們的四肢不只是變長，還跟兩棲類或蜥蜴等爬蟲類不一樣，四肢不是生長在身體兩側，而是下方。往下生長的四肢可以高高舉起軀幹，只要前後擺動四肢就能移動了。

比起移動整個身體，只有四肢動作的效率會比較好。另外，體幹如果可以不激烈動作，身體就可以比較安定，而且更容易控制。結果就能實現高速運動。另外，像鹿或是馬等擅長跑步的動物，牠們的四肢，特別是末端部分會很長（圖三）。腳變長的話，跨一步的距離也就會變長，可以跑得比較快。

本來哺乳類也不是軀幹就保持不動，而是軀幹跟四肢經常一起協調地動作，但是方向跟魚或蜥蜴的橫向運動不同，是身體往腹背方向彎曲再伸直，像是為人熟知的貓科動物跑步時的動作。例如，獵豹跑步時，身體會大大彎曲再伸直，用全身力氣來有力地跳躍並讓步伐加大，創造出陸地上最快生物才有的跑步速度。（圖四）

所有哺乳類雖有程度差別，但似乎都有像這樣身體往腹部方向屈伸的動作。前面所述的馬跟鹿等動物，雖然看起來軀幹動作沒這麼大，但脊骨還是會反覆進行彎曲再伸直的動作。只是活動程度比貓科動物少得多了。

稍微離題一下，從陸地再度回到水中的哺乳類也不例外，海豹或海狗、鯨魚等動物，游泳時的脊椎也是往腹背方向屈伸的。魚類一般是身體往兩側扭動來游泳，所以我們可以說水棲哺乳類的身體往腹背方向屈伸，是因為從腳配置在軀幹下方的哺乳類演化而來，可以說水棲哺乳類才有這樣的特性吧！

——本文摘自《鴿子為什麼要邊走邊搖頭？》，2023 年 8 月，晨星出版，未經同意請勿轉載。

每位小朋友心中都有一種最愛的動物，特別是那些有「最」字頭頭銜的動物總是榜上有名。目前現生陸地上奔跑最快的動物，大家馬上聯想到獵豹。事實上，獵豹成功打獵的關鍵，並不是牠們爆發出的驚人速度。最新的研究指出獵豹真正靠的是牠們更為出色的敏捷度和機動性，這才是牠們生存的高超技倆。

獵豹的速度究竟有多少一直是科學家眾說紛紜的主題，1960年代的測量計算出高達時速64英哩（相當於時速103公里）的速度，但後續的實驗量出來最快卻只有40英哩（相當於時速64.4公里，跟一種稱為靈提的獵犬差不多）。

為了找出這些苗條的傢伙到底最擅長哪部分，研究團隊在五隻野生獵豹身上裝上檢測器來追蹤牠們的行動。這個檢測器可以用來記錄速度、加速度、減速度和位置。最後經過17個月，共收集了367個跑步的數據。

作者驚訝地發現敏捷度和機動性是獵豹捕獵過程中最重要的關鍵。牠們的確有能力跑出高速，有隻名為法拉利的獵豹跑出了時速93公里的速度。但是總平均下來，時速最高只有53公里，而且這樣的速度也無法持續維持。另外，在成功捕獵和失敗的打獵過程中，科學家發現兩組不同速度的獵豹並無明顯的捕食差異。換句話說，超級快的獵豹和稍快一點的獵豹，牠們捕食成功的機率是差不多的。

研究資料顯示了這些獵豹是動物界中「加速度和減速度『最快』」的冠軍，獵豹可以在一次的跨步中增加或減少時速14.5公里。牠們的肌肉每公斤可以輸出100瓦的功率，這是陸生動物中單位重量輸出最高的功率。比較一下，全世界最快的紀錄保持人，來自牙買加的短跑選手Usain Bolt，他的每公斤肌肉只產生25瓦的功率。因此，比起單純的高速，獵豹真正致勝的關鍵，是牠們能夠在瞬間加速、又能在瞬間減速，持續緊跟著獵物不放，逮到時機一把撂倒獵物。

傳統上的思維都把獵豹描述成破曉殺手，待在開曠的草原上靜靜注視著，直到逼近到幾百公尺外，如鳴起賽跑槍聲一樣，倏然地展開精采的生死追逐戰。最新的研究則顛覆了這個想法：獵豹的確在白天展開殺戮，不過有半數的追逐時間是發生在灌木叢、疏林草原等具有很多植被的地方，好讓獵物處處碰壁、反應不及，最終成為獵豹的午餐了。

參考文獻：

1. Chow, D. 2013. Hunting Cheetahs Rely More on Agility Than Speed. Livescience.http://www.livescience.com/37372-cheetah-running-hunting-behavior.html
2. Wilson, A. M., Lowe, J. C., Roskilly, K., Hudson, P. E., Golabek, K. A. & McNutt, J. W. 2013. Locomotion dynamics of hunting in wild cheetahs. Nature 498, 185-189.http://dx.doi.org/10.1038/nature12295

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本文原發表於科學Online-科技部高瞻自然科學教學資源平台，經授權轉載。

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• 作者／怪奇事物所｜Incrediville

編按：泛科學的好夥伴怪奇事物所出第二本書啦！這次，我們收錄了五個與動物求偶行為有關的內容，快跟著怪奇事物所一起認識這很怪但也很可愛的世界吧！

母鬣狗的〇〇比公鬣狗還要大

雄鬣狗可以說是自然界裡，最有資格靠夭男人真命苦的動物了──在牠們的母系社會中，男生豈止下賤，那個身分地位真叫連狗都不如（鬣狗在分類上與貓科動物關係更近，真的不是狗）。

鬣狗的族長皆由最能打的雌鬣狗擔任，這位最強最惡的女王，又稱「阿爾法雌性」，而且在鬣狗社會，不只女王本人高高在上，任何雌性的地位，也都比雄性還要尊貴，連最低階的雌性都能壓過最高階的雄性。

為了貫徹這種雌性浪漫，雌鬣狗甚至演化出一種很屌的武器，就是在兩腿間直接長出一條「偽陰莖」：雌鬣狗在成長時，陰蒂會不斷延伸成長條狀，最長可達18cm，看起來就跟真的一樣棒。

每次交配前，雌鬣狗都得先把假陰莖往內收（大概像穿襪子前先翻一下的那種收法），雄鬣狗才算是獲得許可，得以長驅直入，雌性也就能完全掌握交配主導權了。此外這種假陰莖，還附帶社交作用──因為勃起的陰莖，在鬣狗社會是一種軟弱的象徵，所以當低階雌性想討好上面的大人物時，也會將陰莖勃起表達自己的順從。

也因為鬣狗使用陰莖的方式如此前衛，自古以來常被誤會是同性性行為，而飽受衛道人士抨擊，雖說如今看似還了鬣狗一個公道，不過這種女生都有大○○的設定，根本比同性戀還要刺激啊？

#古人真是太缺乏想像力了

80% 的公海豹一輩子都是處男，但剩下 20% 一生會和 250 頭母海豹交配

動物的求偶競爭，其實比你想像的更慘烈更無情。所以即使扣掉螞蟻蜜蜂這些習性特殊、只有權貴階級有生育能力的社會性動物，自然界還是存在不少可撥仔終身無法脫處。

比如象鼻海豹正是一個血淋淋的例子。

研究發現，雌性象鼻海豹只收菁英，絕不接受垃圾，擇偶條件開得非常嚴格──唯有那些最精銳、最能打的雄海豹，才可獲得牠們青睞、受邀繁衍下一代。

相對的，雄海豹一旦當上菁英，從此就能縱橫情場，躋身大眾情人，被翻牌的頻率直逼歌舞伎町夜之帝王，一生約可和 250 頭雌海豹勾勾纏。

然而在所有的雄象鼻海豹中，這種豹生勝利組僅僅只占兩成，其他 80% 通通算是被選剩的孩子，等待牠們的結局，只有母胎單身一輩子。

雖然聽起來好像很可憐，但象鼻海豹約在 5 歲達到性成熟，而平均壽命其實不到 15 歲。換句話說，牠們保持處男的歲月，最多也就十年，根本連轉職魔導海豹的資格都沒有。

從這個角度看，誰比較可憐還真的不好說啊 。

公獵豹光靠喵喵叫，就能讓母豹排卵喔！

一般來說，雌性動物的排卵機制分成兩種：一種是「自發性」，會在固定時間規律排卵；一種是「誘導性」，要透過特殊刺激，特別像是交配等外力影響才會排卵。

例如公貓生殖器上長滿的倒刺，就是為了在交配時刺激母貓排卵（這超痛）。另外雖然有些人聲稱看到帥哥會大排卵，但人類女性可是道道地地的排卵靠自發，所以妳家姨媽才會每個月固定來打卡。

至於今天要說的獵豹，雖然也是一種大貓，但過去一直沒人知道牠們究竟什麼時候排卵，既沒有固定週期，也不是在交配中被喚起，難道只有感覺對了才可以？

後來終於有科學家注意到，每當公獵豹發出一種奇異的喵喵叫，周圍母豹就有很高的機會在未來幾天受孕，才進一步發現，這是因為在聽到這種愛的呼喚後，母豹體內和發情或排卵有關連的性賀爾蒙──例如動情激素、黃體素助孕酮都會立刻噴發，從而刺激母豹排卵。

像這樣靠聲控啟動的繁殖機制，在哺乳動物中可是非常非常罕見，我想，這也是少數經過科學認證的──能讓人懷孕的好聲音。

越帥的小鳥越容易被吃掉喔

帥有什麼用？帥能吃嗎？這題的答案，其實要看你是什麼動物──如果你是隻小鳥的話，長得帥，還真的會讓你更好吃！

這要說到澳洲有一種青春小鳥，叫華麗細尾鷯鶯，每當發情警報響起時，雄鷯鶯的羽毛，都會由鐵鏽灰轉成小發財藍，目的當然是用力帥他一波好吸引雌鳥青睞。

但耍帥往往是要付出代價的，因為藍色在自然界非常顯眼，所以變了色的雄鳥，就像漆黑中的螢火蟲一樣，是那麼樣的鮮明，那麼樣的出眾，連帶提高了被掠食者盯上的風險。

因此科學家發現，這些拉風的雄鳥，不但會花費更多時間警戒周遭環境，遇到任何風吹草動，都要搶先躲進龜仔坑，就算風頭過了也要拖到最後一刻才出來面對，美其名是愛惜羽毛，講難聽點就是貪生怕死。

更有趣的是，相較於安全感不夠的雄鳥，雌鳥（不會變色）心臟反而會變得更大顆，找掩護以及警戒的時間都會比求偶期前更短，顯然是看準天塌下來也有帥過頭的雄鳥頂著先。所以在求偶期間慘遭捕食的雄華麗細尾鷯鶯，也算是名副其實的把自己「帥死了」，更應證了什麼叫長得帥死得快。

所以我們也在此呼籲，謹記帥小鳥的教訓，大家一起長得醜活得久，謝謝。

其實北極熊的腳非常臭喔

科學家發現，北極熊的腳是真的很臭。

許多動物都會利用氣味傳遞訊息，像熊族大多會透過摩擦樹木，留下牠們的體味。然而北極可沒有什麼樹，在白茫茫一片真乾淨的冰天雪地，除了幾道偶然的足跡，你很難再留下什麼東西。

好在北極熊的腳丫上，長著發達的汗腺及濃密的毛髮，那個積累的臭味，就連極地的寒風都會為之顫動，不論是北極寂寥的風中雪中或你的心中，北極熊走到哪，腳臭味就能留到哪。

此外，在收集了 200 多隻北極熊的腳臭後（噁），科學家還發現，公北極熊對發情母熊的腳臭，普遍有著更明顯的反應、看起來會更加興奮，可見想得到北極熊的芳心，一定要靠腳臭。而在這之後也有研究證實，野生公熊就是靠這薰人的腳氣，找到心儀的母熊。

所以對北極熊來說，腳是真的要越臭，才越有可能找到另一半（或者說被找到），反觀人類老要擔心自己腳臭口臭狐臭放屁臭，會嚇到約會對象以後不聯絡，這看在北極熊眼裡，還真是挺奢侈的煩惱欸。