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豬圈裡的生活-《食品黑手黨》

商周出版_96
・2015/11/19 ・3657字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 489 ・五年級

美國賓州州立大學(Penn State University)的研究人員發現,豬也能了解簡單的影片遊戲規則,認得簡單的圖案和代碼。科學家認為豬能學會的指令比狗還多,而且個性和狗一樣親切又忠誠。多年來科學家利用相關實驗,試圖揭開更多有關豬的秘密。他們的看法並不孤單,一九九○年代一名丹麥農夫突發奇想訓練這種聰明的動物,最後他成功教會了他農場裡的豬利用操縱桿自行控制豬棚裡的通風和溫度。

豬,PanSci
豬其實是很聰明且愛乾淨的動物。Source: flickr/ kagawa_ymg

豬也有自我的觀念,但是一般人常認為只有海豚、大象和靈長類動物才會有的特性。二○○九年《動物特性》(Animal Behaviour)雜誌報導,豬能認得鏡中的自己。維也納的約翰尼斯.包格特納(Johannes Baumgartner)教授發現,豬具備一種至少有二十種音的「語言」,豬靠這個語言和同伴溝通,從求偶到表達類似「我餓了」都難不倒牠們。此外,牠們還知道如何誤導競爭者,被騙的豬會從自己的行為中學習,然後矯正。

一般人認為豬很髒,那也是錯誤的刻板印象。大家熟知豬隻喜歡在爛泥巴裡打滾的行為其實是為了清潔和調節體溫,因為豬沒有調節體溫的汗腺。如果周圍溫度超過二十度,豬隻體內便會悶熱難耐,只能藉由在水池或爛泥巴池裡來個冷水浴舒緩。爛泥巴在牠們皮膚上乾掉後還有另一項功能,這層泥巴盔甲除了能防止蚊蟲叮咬,還有防晒功能。此外,泥巴對抗寄生在皮膚裡的寄生蟲非常有效,豬隻在爛泥巴裡打滾完後,會靠在樹幹或柱子上磨蹭,這麼做不僅能讓牠們感到舒服,同時也能去掉害蟲。如果豬隻無法進行這種泥巴浴,才會有嚴重的後果,因為在緊急情況下,豬別無他法,就只能在自己的糞便堆裡打滾,所以我們人類才會說牠們髒。現代化的養豬場應該配備先進的通風和溫度系統作為補償,但是豬隻的打滾行為是與生俱來的,即使有先進的技術和設備,也無法滿足豬隻的天性需求。

豬,PanSci
豬隻喜歡在爛泥巴裡打滾的行為其實是為了清潔和調節體溫。Source: wiki/ Mark Peters

如果可以選擇,豬不會想要生活在人類給牠們的豬寮裡,因為牠們是很愛整潔的。不僅電影「我不笨,所以我有話說」裡那隻住在人類家裡的可愛小豬如此,這就是豬的天性。牛、雞和羊不會睡在自己的大小便附近,但豬會,要是有足夠的空間,豬絕對不會在自己吃飯和睡覺的地方大小便。豬對於生活空間有很嚴格的區分觀念,有休息區、睡眠區、餵食區和糞便廁所區,牠們會盡量將廁所區遠離其他功能區域。

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但集約圈飼養豬場並沒有將豬的這項天性納入其空間規劃裡,養豬場裡數百、數千隻豬每天與自己的排泄物為伍。一旦漏縫地板下的糞便清空,豬隻的腳還會踩空落入底下的糞坑裡。最可憐的就是待產的母豬,牠們被困在保護仔豬的鐵製柵欄下方,甚至必須在自己的糞坑上生小豬;在傳統養豬場裡,牠們還必須待在那裡長達三星期泌乳哺育仔豬。瑞士的研究人員實驗證實,母豬會盡量不讓糞便和尿液污染到分娩區。這些研究人員觀察到,母豬分娩後會憋尿數小時,如果放牠們出來,就立刻解放,尿出大量的尿。

豬,PanSci
仔豬群中,最強壯的仔豬占據母豬前方部位的乳頭。Source: wiki/ W457137120

無論養豬業如何改變豬隻的關鍵基因參數,雜交豬愛乾淨的本性和野生品種一樣強烈,豬隻的許多其他天性行為模式也一樣。如果豬能隨心所欲地生活,那麼牠們會選擇群居的家庭生活。最小的族群成員包括一隻母豬、剛出生的仔豬,以及上一胎生的雌性小豬。在一大豬群裡有無數個類似這樣的小單位族群,而公豬是被孤立的,牠們大多數時間是獨行俠。母豬只有在臨盆前才會離開群居的生活環境,但是在生完仔豬後就會再回歸群體。和其他群居動物一樣,豬群中也有階級之分,階級決定每隻豬在群體中的地位。而仔豬群中,最強壯的仔豬占據母豬前方部位的乳頭。

當新族群剛要建立的時候,成豬之間的階級之爭可能持續數分鐘到數天之久,排名一旦塵埃落定,豬群就再度恢復平靜。豬不喜歡長期的紛爭,牠們不是衝動又具攻擊性的動物。身為社會型的動物,牠們習慣和同伴一起進行生活中重要的大小事,例如:一起吃飯、一起探索環境、一起休息等等。如果生活在大自然的環境裡,牠們一天約有八小時花在搜尋食物、到處嗅聞和探索上,而且主要集中在上午和晚間做這些活動,其他十六個小時則在打盹或睡覺。

集約圈飼養殖場就跟其「集約」的字面意義一樣,沒有讓豬發揮其典型行為的空間。近幾年,養殖場的規模越來越大,而且還在持續擴大中。政府和說客陣營已經沒有什麼妥協空間,他們也只能推動些微的改善措施,例如:懷孕母豬的集中管理等,這也是相關團體經過長時間爭取才於二○一三年起成為強制性規範。但是集約圈飼養殖場的整體方式能改變的空間很少,因此一如以往,整體來看還是老樣子:狹小的豬棚、沒有活動空間、固定位置分娩,然而這一切會導致許多不良後果。

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pigs Swine center -College of Agriculture and Environmental Science Tuesday, May, 19, 2009, in Athens. (Photo/John Amis)
飼養場的環境窄小,且無法讓豬隻有足夠的活動空間。Source: flickr/ UGA College of Ag & Environmental Sciences – OCCS

就以進食為例,以目前普遍的養殖條件來看,豬隻會在最短時間內解決一餐。飼料會自動落入飼料槽內,狼吞虎嚥的豬隻不消多久時間便能將飼料吞下肚,如果供應的飼料又是液態的話,那麼二百五十公斤重的母豬只需要幾分鐘就能消滅二十公斤的飼料。囫圇吞棗的進食方式對豬隻健康蘊藏著極大的風險,母豬分泌的唾液可能會不足,導致胃酸不足以分解這些飼料,小腸的消化也會變差。天冷的時候,飼料也是冷的,快速進食可能會出現胃絞痛和胃炎。畢竟「正確」的豬飼料不僅有填飽肚子和養分供應的功能,還必須具備能讓豬隻活動的功能。

原則上,豬隻在吞食前必須有所付出,牠們必須搜尋食物或至少用嘴巴咬或咀嚼。如果一開動吃了十分鐘就吃飽,然後無所事事,那麼豬隻的基本需求就得不到滿足。在集約圈飼的養殖條件下,豬隻的好奇心和探索本性絲毫不減。但是在擠滿豬群的豬棚裡,除了漏縫地板、光禿禿的牆壁、欄杆、自動餵食器和給水器以外,牠們還能做什麼?

百般無聊逐漸形成壓力,最後演變成攻擊行為,最嚴重的情況是轉而探索、啃咬和傷害其他豬隻的耳朵和尾巴。擁擠、潮濕和寒冷的環境,糞坑發出的氨氣,蒼蠅騷擾,缺水,飼料的錯誤成分和其他更多因素結合起來,可能造成豬群之間可怕的同性相殘現象。而飼主非但未針對根本問題找出解決方法,例如從飼養小仔豬開始解決問題,反而採取裁剪掉豬隻尾巴的極端作法,讓這些豬隻承受更多的痛苦。飼主採取削足適履的方式,強迫豬隻適應人類的系統,而不是依據豬隻的需求調整系統。從豬隻的尾巴是否健在便能一窺究竟,因為專家認為完好無缺的捲曲尾巴是豬是否感到快樂的重要指標。

豬,PanSci
天性好奇又愛玩耍的豬需要空間發洩牠們的精力和活動需求。Source: flickr/ Brent Moore

天性好奇又愛玩耍的豬,在自然的生活環境中,眼、耳和鼻三管齊下地探索牠們的世界。這些活動占了牠們一天的一四%到三○%,因此牠們的生活深受環境和飼養方式影響。和其他動物一樣,牠們需要空間發洩牠們的精力和活動需求。特別是仔豬,但是成豬也是如此,牠們會高興地跳躍、奔跑、胡亂玩耍、在地上翻滾、用嘴巴撕扯野草,然後像狗一樣用嘴刁著這些草當作「獵物」般搖晃。

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讓我們來全盤了解豬隻鮮為人知的自然行為模式:母豬會幫剛出生的仔豬築窩,但不是鳥類的那種窩,而是能給予小仔豬溫暖和安全感的一個地方。分娩前數小時,母豬開始感到不安,牠會收集所有拿得到的乾麥桿,然後堆疊在牠精心挑選出來的地方,這個窩可高達一公尺。但是在沒有鋪上乾麥桿的擁擠豬舍或豬欄裡,母豬被固定在鐵欄杆下方,當然無法順從牠原始的本能,於是內在壓力逐漸增加,壓力造成分娩過程不必要的冗長時間。於是人類因錯誤的養殖方式造成的問題陷入困境,最終也只剩下一個方法:使用激素和藥物,才能不傷及母豬和仔豬的生命。

養殖場使用保護仔豬的柵欄,是擔心母豬躺下來的時候會壓到仔豬,但其實母豬是很溫柔和小心謹慎的。最新研究結果顯示,在正確配置仔豬欄和未固定母豬的情況下,仔豬被壓窒息而死亡的比例並不比母豬被固定在分娩欄的情況高。

食品黑手黨,PanSci

本文摘自《食品黑手黨》,由商周出版 出版。

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AI 可以設計散熱,但誰敢讓它出貨?林唯耕談算力背後的物理現實
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/08/20 ・2819字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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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。

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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。

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 / 圖片:envato

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。

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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。

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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。/圖片:envato

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。

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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。

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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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AI 進雞舍,感測器顧豬場:科技如何成為畜牧業的最佳幫手?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/09/05 ・3583字 ・閱讀時間約 7 分鐘

從仰賴人力巡視、憑經驗判斷,到導入感測、影像辨識、聲音分析與 AI,智慧畜牧正逐步以數據支撐養殖決策。(圖片提供:Shutterstock)

過去,養雞農得在半夜走進雞舍,靠耳朵分辨雞隻有沒有出現「囉音」(呼吸道疾病的特有聲音);但農民時間有限,一天頂多進雞舍巡三次,而打噴嚏、咳嗽這類異常聲音,又常和背景噪音太相似、不夠明顯,「漏聽」幾乎在所難免。

如果有一套系統能全天候守在雞舍,不僅聽見異常聲音,還能透過影像觀察雞隻狀態、同步記錄體重,情況會不會有所不同?這正是「智慧監測走進畜牧業」的真實場景。

透過感測、影像辨識、聲音分析與 AI,畜牧養殖管理,已經逐步從仰賴人力巡視、憑經驗判斷,轉向以數據支撐的決策;智慧畜牧不只能提高生產效率,也能改善動物福利與整座牧場的生物安全。

本文從家禽到豬隻,採訪兩位長期投入智慧畜牧管理的研究者:國立中興大學生物產業機電工程學系蔡燿全副教授以及國立臺灣大學生物機電工程學系郭彥甫教授,探討科技如何成為畜牧業的最佳助手。

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透過機器視覺與深度學習,系統能辨識母豬的姿態,量化進食、站立與哺乳時間,協助豬農及早發現健康異常。(圖片提供:臺灣大學生物機電工程學系郭彥甫教授)

科技接手觀察,補上人力巡視極限

「如何客觀量化健康指標,其實相當困難。」蔡燿全副教授指出,人工巡視的限制,在於「人不可能一直在現場」。以雞舍為例,雞隻體重反映健康狀況,但用「肉眼估算」並不精準,原因出在羽毛會隨當下溫濕度蓬鬆變化;至於雞隻的消化道疾病,則要看肛門與糞便,但「異常聲音」要在夜深人靜的半夜靠「人耳」去分辨,這些都是雞農單靠人力會存在的侷限。

養豬也是。郭彥甫教授指出,過去豬農評估一欄豬的健康狀態,多半是走進去、用肉眼看一下,母豬花多少時間吃料、站立、有沒有在哺乳,無法精確量化判讀。

靠肉眼、人耳判讀,既消耗人力、又不夠精準,因此,智慧畜牧把這些工作交給機器,透過感測器接手觀察,目標在於「及早發現」。

以雞舍為例,機器讀的是「身體徵象」。

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蔡燿全副教授指出,透過「家禽監測系統」,在雞舍裝設麥克風、攝影機與秤重平臺,把叫聲、雞冠與雞眼的顏色、體重,連同溫濕度、風速、氣體等環境資料,一併轉成可判讀的數據。

以體重為例,當雞隻走上秤重平臺,秤出幾隻的總體體重後,平台上方的攝影機,再以AI影像辨識方式,辨識出秤重平台上的雞隻數量,進而換算出雞隻的平均體重,更進一步的做法是,只要在雞舍中央架一臺主機,建立「影像輪廓對應實際重量」的關係,雞舍的其餘角落,只需由上往下拍的攝影機(不必裝設秤重平臺),單靠影像就能推算體重。這也同步解決了動物福利的問題:不必再人工抓雞懸掛量重,對雞隻的干擾降到最低。

在豬舍方面,機器讀的則是「行為與姿態」的動態變化。

郭彥甫教授指出,只要在母豬分娩欄後方架設攝影機,以機器視覺與深度學習,辨識母豬的姿態,量化牠花多少時間進食、站立與哺乳,同時逐隻追蹤欄內仔豬的移動,把狀態分成哺乳、休息與活動三類。當母豬把乳頭壓住、遲遲不讓仔豬吸奶,又不太進食,系統就能標記出這頭母豬已接近生病,整欄仔豬可能跟著吃不到奶、活動力下降。這些畫面,都讓長期被關在窄欄、行動受限的母豬處境,能夠直接被機器紀錄、透過數據化被豬農看見。

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專家教會 AI 讀懂異常,監測從記錄升級為預警

但機器「看得到」只是第一步,「讀得懂」則要靠人與 AI 協作。

以豬舍的應用場景為例,郭彥甫教授指出,AI的機器學習過程,得先由「人」在影像裡,把豬一隻一隻單獨標註起來,累積上千張影像之後,提供給AI學習、訓練,確保AI能夠「讀懂」之後,之後就由機器接手,自動辨識每一隻豬;例如有些小豬在吃飼料、有些在喝水、有些在打架、互咬;郭彥甫教授指出,這套AI 辨識仔豬「日常行為」的準確率已達到91.36%,等於在100隻仔豬中,AI就能精準判讀出91.36隻的行為模式。

雞舍的場景也是同樣邏輯。蔡燿全副教授解釋,透過預先架設機器在雞舍,進行現場錄音,接著以濾波去掉雜訊、把聲音切成小段,再請專家逐段標註,哪些是正常叫聲、哪些是異常囉音,取出聲紋特徵之後,再餵給AI機器學習,訓練出辨識模型。

當機器學會判讀後,監測的價值就能直接從「記錄」,升級為「預警」。

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舉例來說,雞舍的聲紋辨識系統,由於是24小時錄音,在農民尚未察覺、還沒記錄到異狀之前,系統就先發出「偵測到異音」的預警,不會等到農民到現場查看才發現。此外,影像辨識系統則可以預先偵測到人眼較難察覺的雞眼異常(雞眼異常後2至3天會出現較高死亡率),等於替農民爭取到提早3天處置的黃金時間。

預警換來實際效益。蔡燿全副教授表示,根據合作雞農的回饋,導入這項系統之後,育成率可提升約3%,因為透過系統24小時不間斷監控,農民更能做到「及早發現、及草治療」,提高雞隻「從飼養到出貨」生命週期的完整性。此外…….傳播途徑。蔡耀全副教授補充,傳統雞隻育成率大約落在80%,導入系統這幾年來,育成率持續提升,近年來已經逐步成長至85%至87%。此外,因為農民不再需要頻繁進出雞舍,也切斷了病原透過人腳、野鳥糞便帶入的傳播途徑。蔡耀全副教授補充,傳統雞隻育成率大約落在80%,導入系統這幾年來,育成率持續提升,近年來已經逐步成長至85%至87%。

豬舍也是。郭彥甫教授指出,量化母豬的姿態與哺乳行為,能夠提早判斷牠是否接近生病,另一方面,系統對仔豬群體活動力的追蹤,則讓農民能夠更早察覺「一頭母豬不好、整欄仔豬跟著受影響」的連鎖效應,進而提早做出相對應的準備措施。 科技帶來的好處,除了提前預警,減少人為疏漏,當農民的巡視工時下降、勞動強度減輕,也能間接讓更多青年農民,願意回鄉接手畜牧場。

雞舍聲紋辨識系統可 24 小時錄音,在農民察覺異狀前發出預警,影像辨識也能提早發現人眼較難察覺的雞眼異常。(圖片提供:Shutterstock)

技術到位、市場未到,智慧畜牧的應用挑戰

然而,儘管智慧畜牧的技術持續進步,但要真正落地應用並普及化,目前仍有待跨越的門檻。

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「因為農民沒有 IT 部門。」蔡燿全副教授點出了智慧畜牧最大的門檻:推廣難度高。

他解釋,老一輩農民對科技熟悉程度較低,一旦網路不穩、甚至插頭沒插上的小狀況,原廠可能就得親自跑一趟畜牧場,服務成本相當高,再加上臺灣市場規模有限,負責落地推廣、技術轉移的農業科技公司,意願自然不高。

此外,「農民投入意願」也是一大門檻。「如果這個科技一定可以幫他賺到錢,他就會樂意接受。」郭彥甫教授觀察,豬農評估導入系統的關鍵,在於能不能幫他「賺到更多錢」,而非只是「節省時間和勞力」,「如果只是省下勞力,農民多半會傾向自己來、或是另外聘請人力。」臺灣雖然在2020年就從口蹄疫除名,但近年來面對周邊國家持續存在的非洲豬瘟等疫情風險,豬農對外部人員(智慧農業團隊、農業科技廠商等)進出格外謹慎,都讓智慧畜牧的應用落地,還需要更多溝通與推廣。

最後一道判斷留給人,「資料治理」智慧畜牧下一步

換句話說,智慧畜牧的技術本身,其實已經備妥,唯獨產業與市場的節奏,還需要時間跟上。

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從雞舍到豬場,感測與 AI 接手了「看」這件過去只能靠人力與經驗撐著的工作,效率、動物福利與疫病防線,也因此被重新畫過一遍。

值得一提的是,兩位研究者不約而同都將「最後一道判斷」留給了人:雞隻該不該投藥、母豬難產怎麼處置,這類牽涉責任的決定,仍由農民與獸醫拍板,AI 負責的是更精準的監測、讓異常更及早被發現。

隨著愈來愈多養殖現場,開始累積這些數據,郭彥甫教授預測,「資料治理」將是畜牧業下一步的趨勢。他解釋,當養殖場規模擴大、不常親臨現場的經理人將更依賴簡單直觀的報表,掌握場內狀況;而這些累積下來的數據,還能推估產量、預估禽隻出場時機,同時對接市場價格,做出更合適的決策。

資料來源

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  1. 中興大學生物產業機電工程學系蔡燿全副教授
  2. 臺灣大學生物機電工程學系郭彥甫教授

原文連結:https://pse.is/9k7pkt

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鑑識故事系列:飛鏢射豬眼,證明傷不淺
胡中行_96
・2023/08/17 ・2179字 ・閱讀時間約 4 分鐘

聖誕市集是德國自 14 世紀以來的傳統:寒冬裡,露天攤販聚集,銷售應景美食、裝飾和手工藝品,周遭或許還歌舞喧騰。[1]有個去享受年節氣氛的 16 歲少女,坐在市集的金屬圍籬上。附近 3 名年輕人正把玩著從酒吧偷來,尖端有塑膠鏢頭的飛鏢。他們原想閃避旁人,以策安全,直接往泥土裡扔;但不知怎地飛鏢竟朝少女而去……。[2]

德國聖誕市集示意圖。圖/LH DD/Dittrich on Wikimedia Commons(CC BY-SA 3.0)

眼睛創傷

根據統計,平均每 10 萬人,就有 810 人眼睛創傷需要治療。兒童與青少年是眼睛最容易受傷的年齡層,約佔該器官穿刺傷患者總數的 25%。不過有別於此案,傷患以男性居多。過去的文獻討論過魚鉤、榴槤及飛鏢等,各種物品導致眼球部份穿刺傷的案例。飛鏢的結構,分為 4 個部位:鏢頭、鏢身、鏢桿和鏢翼。大多數的傷害,都是由鏢頭或鏢翼所致。[2]

鏢頭(point)、鏢身(barrel)、鏢桿(shaft)和鏢翼(flight)。圖/Jihei on Wikimedia Commons(GFDL-1.2)

眼睛的構造

眼睛的外層結構,包括眼睫毛眼瞼肌肉腺體淚膜(tear film)和結膜(conjunctiva)等,功能是保護內層;內層由外而內,則可大略分為3個部份:[3]

  1. 鞏膜(sclera)與角膜(cornea):兩者都由膠原蛋白所構成,排列方向不規則處呈白色,所以鞏膜亦稱眼白;相對地,角膜是透明無色,負責2/3的光線折射。[3]
  2. 葡萄膜(uvea):又細分成以顏色擋光,確保光線只進入中央瞳孔的虹膜(iris);控制水晶體形狀的睫狀體(ciliary body);以及佈滿血管,為水晶體供給養分的脈絡膜(choroid)。[3]
  3. 水晶體(lens)、玻璃體(vitreous body)和視網膜(retina):除了上述的角膜,另外 1/3 的光線折射,是由水晶體擔當。穿透它們的光,會通過黏稠的玻璃體,聚集於視網膜,再透過神經把訊號送去腦部。[3]
角膜(cornea)、鞏膜(sclera)、虹膜(iris)、睫狀體(ciliary body)、脈絡膜(choroid)、水晶體(lens)、玻璃體(vitreous body)和視網膜(retina)。圖/Cenveo on AnatomyTOOL(CC BY 4.0)

眼科證詞

少女的眼球 12 至 4 點鐘方向範圍內,鞏膜穿孔,虹膜脫垂。治療前,沒有拍照存證。手術出院後,視力只剩 1%。法庭上,2 位該醫院的眼科醫師表示,這種傷害應該與飛鏢的鏢頭無關,時機不可能那麼湊巧。他們還說,除非少女被東西以 100 公里的時速打到,不然就是自己跌撞桌邊。可是後面這個假設若屬實,受到衝擊的大概不只眼球,更何況少女堅稱沒有摔倒。[2]

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飛鏢射豬眼

輪到美茵茲大學(Johannes Gutenberg-Universität Mainz)的法醫提供專業意見時,他們決定實測。首先,要準備飛鏢和眼珠。同為射擊類的「玩具」,軟氣槍(softair gun)產生的動能介於 0.5 至 7.5 焦耳之間,≥ 0.5 焦耳在德國就會被當作武器管制。相對地,飛鏢雖能超過此門檻,卻完全不受限制,所以購買與持有均無問題。[2]至於眼珠的部份,基於倫理、成本、相似程度和取得的難易度,鑑識科學時常用豬作為人體替代品。[4]

(上)塑膠標頭的飛鏢,以及(下)正常與磨損的塑膠標頭。圖/參考資料 2,Figure 1(CC BY 4.0)

材料備齊後,法醫在 10 公尺高的落管(drop tube)底部,放置屠宰場廢棄的豬眼,讓飛鏢從中墜落。他們發現用金屬鏢頭的話,會穿破眼球;塑膠鏢頭則輕微傷害角膜。再來,他們手持鋼鐵鏢頭、塑膠鏢頭,以及塑膠鏢頭磨損的飛鏢,朝豬眼射去。大概是經驗不足,嘗試了超過 50 次,非常漏氣地僅有少數幾次擊中。最後總算有一次,在射擲塑膠標頭磨損的飛鏢時,造成與少女眼珠雷同的傷害。整體而言,從 5 公尺外射擊,鏢頭的動能可以達到 0.84 焦耳,具有軟氣槍的殺傷力;而鏢翼不會穿刺豬眼,頂多劃壞角膜表面。[2]

塑膠標頭磨損的飛鏢,在豬眼上造成的傷害。圖/參考資料 2,Figure 2(CC BY 4.0)

指控駁回

法醫大費周章的實驗,證明亂擲飛鏢的確有釀禍的機會;然而眼科醫師與少女的說辭大相逕庭,警方當時在聖誕市集又沒找到證物。因此,少女的指控終究遭法院駁回。結案之後,法醫團隊在期刊上發表個案報告,比較飛鏢和軟氣槍的動能,並以英國強制使用安全帶後,眼部創傷數減少 11.1% 為例,強調預防性法規的重要性。[2]

  

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參考資料

  1. Wilson A. (30 NOV 2018) ‘A brief history of Christmas markets’. The Guardian, Australia.
  2. Germerott T, Mann N, Axmann S. (2021) ‘Penetrating eye injury by dart’. International Journal of Legal Medicine, 135, 573–576.
  3. Pradeep T, Mehra D, Le PH. (01 MAY 2023) ‘Histology, Eye’. In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing.
  4. Matuszewski S, Hall MJR, Moreau G, et al. (2020) ‘Pigs vs people: the use of pigs as analogues for humans in forensic entomology and taphonomy research’. International Journal of Legal Medicine, 134, 793–810.
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胡中行_96
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曾任澳洲臨床試驗研究護理師,以及臺、澳劇場工作者。 西澳大學護理碩士、國立台北藝術大學戲劇學士(主修編劇)。邀稿請洽臉書「荒誕遊牧」,謝謝。