料理的美味其實來自於科學原理—「Pansci Talk：嚐識」

本文與 威力暘電子 合作，泛科學企劃執行。

想像一下，當你每天啟動汽車時，啟動的不再只是一台車，而是一百台電腦同步運作。但如果這些「電腦」突然集體當機，後果會有多嚴重？方向盤可能瞬間失靈，安全氣囊無法啟動，整台車就像失控的高科技廢鐵。這樣的「系統崩潰」風險並非誇張劇情，而是真實存在於你我日常的駕駛過程中。

今天，我們將深入探討汽車電子系統「逆天改運」的科學奧秘。究竟，汽車的「大腦」—電子控制單元（ECU），是如何從單一功能，暴增至上百個獨立系統？而全球頂尖的工程師們，又為何正傾盡全力，試圖將這些複雜的系統「砍掉重練」、整合優化？

第一顆「汽車大腦」的誕生

時間回到 1980 年代，當時的汽車工程師們面臨一項重要任務：如何把汽油引擎的每一滴燃油都壓榨出最大動力？「省油即省錢」是放諸四海皆準的道理。他們發現，關鍵其實潛藏在一個微小到幾乎難以察覺的瞬間：火星塞的點火時機，也就是「點火正時」。

如果能把點火的精準度控制在「兩毫秒」以內，這大約是你眨眼時間的百分之一到千分之一！引擎效率就能提升整整一成！這不僅意味著車子開起來更順暢，還能直接省下一成的油耗。那麼，要如何跨過這道門檻？答案就是：「電腦」的加入！

工程師們引入了「微控制器」（Microcontroller），你可以把它想像成一顆專注於特定任務的迷你電腦晶片。它能即時讀取引擎轉速、進氣壓力、油門深度、甚至異常爆震等各種感測器的訊號。透過內建的演算法，在千分之一秒、甚至微秒等級的時間內，精準計算出最佳的點火角度，並立刻執行。

從此，引擎的性能表現大躍進，油耗也更漂亮。這正是汽車電子控制單元（ECU）的始祖—專門負責點火的「引擎控制單元」（Engine Control Unit）。

ECU 的失控暴增與甜蜜的負荷

第一顆 ECU 的成功，在 1980 年代後期點燃了工程師們的想像：「這 ECU 這麼好用，其他地方是不是也能用？」於是，ECU 的應用範圍不再僅限於點火，燃油噴射量、怠速穩定性、變速箱換檔平順度、ABS 防鎖死煞車，甚至安全氣囊的引爆時機……各種功能都交給專屬的 ECU 負責 。

然而，問題來了：這麼多「小電腦」，它們之間該如何有效溝通？

為了解決這個問題，1986 年，德國的博世（Bosch）公司推出了一項劃時代的發明：控制器區域網路（CAN Bus）。你可以將它想像成一條專為 ECU 打造的「神經網路」。各個 ECU 只需連接到這條共用的線路上，就能將訊息「廣播」給其他單元。

更重要的是，CAN Bus 還具備「優先通行」機制。例如，煞車指令或安全氣囊引爆訊號這類攸關人命的重要訊息，絕對能搶先通過，避免因資訊堵塞而延誤。儘管 CAN Bus 解決了 ECU 之間的溝通問題，但每顆 ECU 依然需要獨立的電源線、接地線，並連接各種感測器和致動器。結果就是，一輛汽車的電線總長度可能達到 2 到 4 公里，總重量更高達 50 到 60 公斤，等同於憑空多載了一位乘客的重量。

另一方面，大量的 ECU 與錯綜複雜的線路，也讓「電子故障」開始頻繁登上汽車召回原因的榜首。更別提這些密密麻麻的線束，簡直是設計師和維修技師的惡夢。要檢修這些電子故障，無疑讓人一個頭兩個大。

汽車電子革命：從「百腦亂舞」到集中治理

到了2010年代，汽車電子架構迎來一場大改革，「分區架構（Zonal Architecture）」搭配「中央高效能運算（HPC）」逐漸成為主流。簡單來說，這就像在車內建立「地方政府＋中央政府」的管理系統。

可以想像，整輛車被劃分為幾個大型區域，像是車頭、車尾、車身兩側與駕駛艙，就像數個「大都會」。每個區域控制單元（ZCU）就像「市政府」，負責收集該區所有的感測器訊號、初步處理與整合，並直接驅動該區的馬達、燈光等致動器。區域先自理，就不必大小事都等中央拍板。

而「中央政府」則由車用高效能運算平台（HPC）擔任，統籌負責更複雜的運算任務，例如先進駕駛輔助系統（ADAS）所需的環境感知、物體辨識，或是車載娛樂系統、導航功能，甚至是未來自動駕駛的決策，通通交由車輛正中央的這顆「超級大腦」執行。

乘著這波汽車電子架構的轉型浪潮中， 2008 年成立的台灣本土企業威力暘電子，便精準地切入了這個趨勢，致力於開發整合 ECU 與區域控制器（Domain Controller）功能的模組化平台。他們專精於開發電子排檔、多功能方向盤等各式汽車電子控制模組。為了確保各部件之間的溝通順暢，威力暘提供的解決方案，就像是將好幾個「分區管理員」的職責，甚至一部分「超級大腦」的功能，都整合到一個更強大的硬體平台上。

這些模組不僅擁有強大的晶片運算能力，可同時支援 ADAS 與車載娛樂，還能兼容多種通訊協定，大幅簡化車內網路架構。如此一來，車廠在追求輕量化和高效率的同時，也能顧及穩定性與安全性。

萬無一失的「汽車大腦」：威力暘的四大策略

然而，「做出來」與「做好」之間，還是有差別。要如何確保這顆集結所有功能的「汽車大腦」不出錯？具體來說，威力暘電子憑藉以下四大策略，築起其產品的可靠性與安全性：

1. AUTOSAR ： 導入開放且標準化的汽車軟體架構 AUTOSAR。分為應用層、運行環境層（RTE）和基礎軟體層（BSW）。就像在玩「樂高積木」，ECU 開發者能靈活組合模組，專注在核心功能開發，從根本上提升軟體的穩定性和可靠性。
   
2. V-Model 開發流程：這是一種強調嚴謹、能在早期發現錯誤的軟體開發流程。就像打勾 V 字形般，左側從上而下逐步執行，右側則由下而上層層檢驗，確保每個階段的安全要求都確實落實。
   
3. 基於模型的設計 MBD（Model-Based Design）： 威力暘的工程師們會利用 MatLab®/Simulink® 等工具，把整個 ECU 要控制的系統(如煞車)，用數學模型搭建起來，然後在虛擬環境中進行大量的模擬和測試。這等於在實體 ECU 誕生前，就能在「數位雙生」世界中反覆演練、預先排除設計缺陷，，並驗證安全機制是否有效。
   
4. Automotive SPICE (ASPICE) ： ASPICE 是國際公認的汽車軟體「品質管理系統」，它不直接評估最終 ECU 產品本身的安全性，而是深入檢視團隊在軟體開發的「整個過程」，也就是「方法論」和「管理紀律」是否夠成熟、夠系統化，並只根據數據來評估品質。

既然 ECU 掌管了整輛車的運作，其能否正常運作，自然被視為最優先項目。為此，威力暘嚴格遵循汽車業中一本堪稱「安全聖經」的國際標準：ISO 26262。這套國際標準可視為一本針對汽車電子電氣系統（特別是 ECU）的「超嚴格品管手冊」和「開發流程指南」，從概念、設計、測試到生產和報廢，都詳細規範了每個安全要求和驗證方法，唯一目標就是把任何潛在風險降到最低

有了上述這四項策略，威力暘確保其產品從設計、生產到交付都符合嚴苛的安全標準，才能通過 ISO 26262 的嚴格檢驗。

然而，ECU 的演進並未就此停下腳步。當ECU 的數量開始精簡，「大腦」變得更集中、更強大後，汽車產業又迎來了新一波革命：「軟體定義汽車」（Software-Defined Vehicle, SDV）。

軟體定義汽車 SDV：你的愛車也能「升級」！

未來的汽車，會越來越像你手中的智慧型手機。過去，車輛功能在出廠時幾乎就「定終身」，想升級？多半只能換車。但在軟體定義汽車（SDV）時代，汽車將搖身一變成為具備強大運算能力與高速網路連線的「行動伺服器」，能夠「二次覺醒」、不斷升級。透過 OTA（Over-the-Air）技術，車廠能像推送 App 更新一樣，遠端傳送新功能、性能優化或安全修補包到你的車上。

不過，這種美好願景也將帶來全新的挑戰：資安風險。當汽車連上網路，就等於向駭客敞開潛在的攻擊入口。如果車上的 ECU 或雲端伺服器被駭，輕則個資外洩，重則車輛被遠端鎖定或惡意操控。為了打造安全的 SDV，業界必須遵循像 ISO 21434 這樣的車用資安標準。

威力暘電子運用前面提到的四大核心策略，確保自家產品能符合從 ISO 26262 到 ISO 21434 的國際認證。從品質管理、軟體開發流程，到安全認證，這些努力，讓威力暘的模組擁有最高的網路與功能安全。他們的產品不僅展現「台灣智造」的彈性與創新，也擁有與國際大廠比肩的「車規級可靠度」。憑藉這些實力，威力暘已成功打進日本 YAMAHA、Toyota，以及歐美 ZF、Autoliv 等全球一線供應鏈，更成為 DENSO 在台灣少數核准的控制模組夥伴，以商用車熱系統專案成功打入日系核心供應鏈，並自 2025 年起與 DENSO 共同展開平台化量產，驗證其流程與品質。

毫無疑問，未來車輛將有更多運作交由電腦與 AI 判斷，交由電腦判斷，比交由人類駕駛還要安全的那一天，離我們不遠了。而人類的角色，將從操作者轉為監督者，負責在故障或斷網時擔任最後的保險。透過科技讓車子更聰明、更安全，人類甘願當一個「最弱兵器」，其實也不錯！

• 作者／Evelyn 食品技師

《中華一番》小當家與七星刀雷恩為了爭奪傳說中的廚具永靈刀，進行了一場精采的神前刀工對決。雷恩做了 4 道鯛魚料理，分別為「新奇生魚片」以魚背鰭週邊腹筋、尾鰭所做成；「什錦蔬菜紅燒下巴」、「特製清蒸下巴」兩道皆取自魚頭；最後一道則用魚身製成「生魚薄片」，還另外搭配鯛魚高湯 (估計用魚骨熬煮) 做涮涮鍋。

整條魚都沒有浪費任何一個部位，雷恩真是位非常善用食材、減少剩食的優秀廚師。

小當家做的「真鯛大陸圖」一樣也有 4 道料理，分別作出 4 個不同省份的特色，北京使用麵皮包大蔥和魚背肉；四川是採用魚皮包魚身肉油炸，並淋上紅油醬汁；上海是以鯛尾生魚片包蟹黃；廣東則是蠔油時蔬魚肚肉。

不過你注意到了嗎？兩位大廚師都沒有使用到「魚肝」來做料理。

因為魚肝會累積高量維生素Ａ或其他毒素，不適合食用，我國於 2007 年就曾發生過食用笛鯛魚肝臟，導致急性維生素 A 中毒的案例。

吃魚肝、吃營養補充膠囊，都發生過維生素 A 中毒！

該事件是世界第一起吃笛鯛魚肝，導致急性維生素Ａ 中毒的案例。有一名年約 40 歲的男子於基隆八斗子漁港購買一種大型笛鯛——濱鯛 (Etelis carbunculus)，是體長可達 127 公分的大型魚類。

該男子想以魚肝湯替 4 歲女兒補眼睛，將魚肝煮湯後與女兒共食，結果食用完魚肝 3 至 4 小時後出現噁心、嘔吐、腹部不適、頭痛、眼窩痛、全身痠痛、臉部脫皮及紅斑等急性維生素 A 中毒症狀，就醫後不適症狀便改善^[2]。 

其實不只魚肝，西元 1943 年有北極探險家吃了北極熊肝臟後，出現嗜睡、頭痛 及嘔吐等，隔天出現皮膚脫落症狀，亦是急性維生素 A 中毒症狀之現象^[3]。

此外，不只有急性中毒，慢性維生素 A 中毒的案例其實較常見，例如香港就發生過，一家庭三姐妹從 2000 年開始每日攝取約 8,000,000 IU^{[註 1]} 的魚肝油膠囊長達 8 年，就醫診斷後三姐妹確認罹患肝肺症候群 (hepatopulmonary syndrome; HPS)^{[註 2] [4]}。

明明維生素 A 為人類必需營養素之一，為何還會中毒呢？

脂溶性維生素易累積在體內，過多一樣會中毒！

還是老話一句——「劑量決定毒性」。

因維生素 A 是脂溶性化合物，外觀為呈現淡黃到紅黃色的油狀物質，對空氣及光線敏感。雖有維護視覺功能、維持上皮細胞完整性、維持骨骼生長與細胞生長等許多重要的生理功能。

但其代謝速度慢，不像水溶性維生素可藉由尿液快速代謝排出，所以服用過量很容易累積在體內 (尤其是肝臟)，中毒風險便增加。

此外，它並不是一種單一成分，維生素 A (retinoids) 是一個總稱，主要係由視黃醇 (retinol)、視黃醛 (retinal) 與視黃酸 (retinoic acid) 等所構成，為一群具有 β-紫羅蘭酮 (β-ionone) 結構之脂溶性物質，並根據其側鏈終端的官能基的不同而有多種異構型態。

其中「視黃醇」是維生素 A 在食品中為最普遍存在的形式，其分子式為 C₂₀H₃₀O；分子量為 286.46，其他形式的維生素 A 都是透過它經過各種代謝而產生^[5]。 

而就毒性大小來看，視黃醇、視黃醇酯最具顯著毒性，故一般探討維生素 A 之過量危害、毒性指標，均是指視黃醇、視黃醇酯。

那麼我們日常應攝取多少劑量？而多少劑量又是過量的呢？

注意維生素 A 上限攝取量，中毒還分急性與慢性

根據我國所訂定的國人膳食營養素參考攝取量及其說明第七版^[6]，維生素 A 的建議攝取量 (recommended dietary allowance; RDA) 是以視黃醇當量 (retinol equivalent; RE) 表示，1 RE 等於 1 微克視黃醇，也相當於 3.33 IU^{[註 1]}。

一般成人建議攝取量為 500~600 RE / 日，成人上限攝取量 (tolerable upper intake levels; UL) 為 3,000 RE / 日 (約等於 10,000 IU)，所以前面提到香港三姐妹每天吃的劑量，大約是「上限攝取量」的 800 倍，還整整吃了 8 年…

所以建議消費者在購買維生素 A 營養補充品食用時，一定要先確認清楚食品標示上的使用單位及每日建議攝取量喔！

另外，這種維生素 A 食用過量所導致的不適症狀，又可稱為維生素 A 過多症 (hypervitaminosis A)，依中毒狀況分為急性中毒和慢性中毒：

一、急性中毒

成人短時間內 (數小時或數天內) 攝取維生素 A 超過 500,000 IU 即可能造成急性中毒，幼童則是為攝取超過 100,000 IU。

症狀包括噁心、嘔吐、頭痛、腦脊髓液壓力增大、暈眩、視力模糊及肌肉不協調。

二、慢性中毒

人體每日攝取超過 25,000 IU 持續 6 年以上，或每日攝取 100,000 IU 持續 6 個月以上，即可能導致慢性中毒。

症狀可能會出現畸胎、肝異常、骨質密度改變、脫皮、指甲脆化、口裂、脫髮、發燒、頭痛、嗜睡、易怒、體重減少及嘔吐等^[5]。

吃太多紅蘿蔔也會導致維生素 A 中毒？

除了認識維生素 A 過多會造成中毒之外，也需要理解日常生活中，有哪些食物會讓我們攝取到維生素 A，主要是分為動物及植物來源。

一、動物來源

主要以視黃酯如棕櫚酸視黃酯 (retinyl palmitate) 的形式存在於動物體內中，包括肝臟、魚肝油、奶油、起士及蛋黃等，食用後可立刻被人體利用。

二、植物來源

可合成維生素 A 的前驅物 (provitamin A)，也就是常聽見的類胡蘿蔔素 (carotenoid) 如 β-胡蘿蔔素 (β-carotene)，其在小腸或肝臟被轉化成視黃醛才能被人體利用。

類胡蘿蔔素主要存在於深綠色蔬菜、深黃色或橘色之蔬菜及水果當中，如青花菜、菠菜、葡萄柚、胡蘿蔔或南瓜等。

此外，攝取過量的類胡蘿蔔素並不會導致維生素 A 中毒，因為類胡蘿蔔素主要是經小腸內的酵素作用形成視黃醛，不會完全轉化成視黃醇^[5]。

所以「吃太多紅蘿蔔，會導致維生素 A 中毒」是謠言，短期食用大量動物肝臟，或長期食用高劑量魚肝油、營養補充劑才是造成維生素 A 中毒之主因。

補充劑服用前應詳閱產品說明，不自行添加劑量

許多人都抱持著多吃維生素，讓身體更健康的觀念，常常服用過量導致不必要的後果。

面對市面上琳琅滿目的營養補充劑，消費者購買前應先瞭解自身所需，並請教專業醫師、藥師或營養師等，完整評估自己的身體狀況，再決定是否要購買。

也要注意不同產品的營養素，會因種類與劑量而有所不同，服用需仔細閱讀產品說明，千萬不要擅自添加劑量。

不過話說回來，幸好雷恩和小當家兩位大廚都沒有料理魚肝給長老評審們吃，不然長老們要是因食物中毒而鬧出人命的話，神前刀工對決直接變成「神前下毒對決」，永靈刀絕對會直接放棄兩位廚師。

註解：

1. 國際單位 (International unit; IU)：是用生物活性或生物效價來表示某些維生素、激素、藥物類似的生物活性物質的藥理計量單位。例如食物中含有多種維生素 A 的前驅物 (precursors)，在人體內轉化為生物有效性的維生素 A，這些前驅物的活性便可以國際單位表示並比較其效價。

2. 肝肺症候群 (hepatopulmonary syndrome; HPS)：診斷的主要三個特徵分別為肝臟疾病、動脈血氧合功能障礙和肺內血管擴張。在肝臟衰竭的患者，其內生性的血管擴張物質增加，進而導致肺血管擴張，氣體交換變差，在臨床上主要表現為呼吸困難和發紺。

參考資料：

1. Muse木棉花，2021。中華一番(舊版小當家) 第31話【囊括四大中華！真鯛大陸圖】。

2. 呂曜丞，2012。臺灣大型笛鯛魚之肝臟維生素 A 含量及其肌肉蛋白質電泳分析。國立臺灣海洋大學食品科學所碩士學位論文。基隆。

3. Rodahl, K. and Moore, T. 1943. The vitamin A content and toxicity of bear and seal liver. Journal of Biochemistry 37: 166-168.

4. Lau, V. W. S., Lau, D. C. Y. and Huen, K. F. 2008. Hepatopulmonary syndrome: An unusual presentation of chronic hypervitaminosis A. Hong Kong Journal of Paediatrics 13: 46-52.

5. 黃育琳，2019。以小鼠神經 N2a 細胞模式探討視黃醇之細胞毒性。國立臺灣海洋大學食品科學所碩士學位論文。基隆。

6. 衛生福利部國民健康署，2011。國人膳食營養素參考攝取量修訂第七版 (Dietary Reference Intakes,DRIs)。

本文由衛生福利部食品藥物管理署委託，泛科學企劃執行

文／李秋容

有許多人趁著前陣子中秋佳節大烤一番了吧？除了各種生鮮，腸胃藥似乎也是大家必備的「食材」，如果不想再有走不出廁所的慘痛經驗，那一定不可不知道造成這種結果的幕後黑手之一——諾羅病毒。

2016 年 9 月 1 日的 PanSci TALK：「盤中飧的逆襲！食物中毒及諾羅病毒危機」邀請到疾管署鄭皓元醫師，來告訴我們這個曾經侵襲台灣、傳染力強的病毒到底是什麼？日常生活又該如何防範？

有個病毒叫諾羅

諾羅病毒（Norovirus）過去曾被稱為類諾瓦克病毒（Norwalk-like virus，簡稱 NLVs），是一種可感染人類並引起腸胃道發炎的病毒。「發發燒、拉拉肚子，聽起來好像沒什麼。」但腸胃道發炎，嘔吐和腹瀉的不斷循環會造成水分大量流失，在水分無法立即補充的地區甚至會導致休克、死亡。

諾羅病毒會經由飛沫（嘔吐）、糞口傳染病毒、也可能會透過空氣傳染（研究懷疑但尚未證實），尤其病毒若附著在物體表面會加深、加廣其傳染範圍，而病患帶原的時間越長，也越容易引發次發性疫情，以家庭為例，病患很容易傳染給病患照顧者；而在學校方面，則因為群體生活，容易造成學生集體感染。

且不同於一般印象，諾羅病毒反而在已開發國家中尤其明顯，急性腸胃炎事件中有五分之一是諾羅病毒引起。傳染力強、帶原時間長、容易造成大規模群聚，說它是食品中毒事件的第一主角，當之無愧。

誰應該要小心？

「得過諾羅病毒後是不是就有抗體了？」

不同於同樣可引起腹瀉的輪狀病毒，諾羅病毒的基因變異性大，容易產生多種型別病毒株，意思就是單次的感染並無法對其他型別的諾羅病毒產生免疫力，因此，無論是誰都有可能遭受感染，以及再次被感染。諾羅病毒群聚事件多發生於每年 12 月至隔年 2 月，且每 2 到 4 年會出現一次新型的大流行，最令人頭痛的是，目前尚未開發出疫苗。

「生蠔」真的可以生吃嗎？

除了人與人之間的傳播，受汙染的飲水和食物也是主要汙染來源，在所有可能的食物汙染源中，生鮮魚貝類中的濾食性生物會累積並濃縮病毒造成毒性加強。以「生吃界」的常客——生蠔為例，進口生蠔曾在全台各地造成小規模疫情，「但我們不可能去查驗每一家餐廳」，在制度還無法全面監控的情況下，鄭皓元提供大家一個方法：「不要輕易地嘗試生食或是不安心的來源。」

聽起來好像很嚴重？「貝類只可能帶來諾羅病毒嗎？」鄭皓元表示其實並不只，它同時也可能是 A 型肝炎的傳染媒介。到底海鮮該怎麼吃才安全？鄭皓元建議大家：「煮久一點。」

除了像海鮮這種特定目標，魔鬼還藏在許多生活細節裡。「大部分外面的冰塊都是以生水製成的。」且許多店家會使用自製冰塊，並非製冰廠出廠的冰塊。「生水當然可以喝，但需要經過適當的處理。」面對有疑慮的水源，就是濾水系統派上用場的時候，以 RO 逆滲透系統為例，先利用濾心將大分子濾掉，再以逆滲透膜將小分子（如病毒）排除。「活性碳只能吸附和過濾細菌，還是建議使用 RO 等級的濾水系統。」鄭皓元也提醒。

「冰塊吃了數十年也沒有聽說過有人死亡？」面對現場聽眾提出的疑問，鄭皓元表示，首先台灣人並沒有生飲水的習慣，自來水的源頭處理一般有先消毒過，大幅減少了感染的可能性，主要感染原因是飲水處理的後端容易產生交叉污染。再者，冰塊較常有大腸桿菌過高的問題，但由於輕微腹瀉過於常見，使得大部分的人並不會視這為是食品安全問題。

探討了這麼多案例與方法，究竟關心食品安全的第一步是什麼？「大家應該開始關心放進自己嘴裡的食物。」鄭皓元認為，良好的個人衛生是永遠的保命符。