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以前的人會CPR嗎?──《科倫醫生吐真言:醫學爭議教我們的二三事》

左岸文化_96
・2016/04/26 ・6122字 ・閱讀時間約 12 分鐘 ・SR值 539 ・八年級

復甦術的歷史

就如同大多數的醫療領域,心肺復甦術的技術有段漫長的歷史,而且隨著現代醫學知識的出現而歷經戲劇性的轉變。不同的方法出現又消失,在死亡、瀕死與人性尊嚴的信念等變動的脈絡中斷斷續續地轉變。某些復甦方法雖然沒有生理學知識的基礎,卻被視為有效。相反地,也有些在實驗室細心研究過的方法,在醫療現場卻證實無效。在復甦術的舞台上,不只有研究科學與醫學的男男女女,也包括運用這些技術的常民,他們在面對猝死的威脅時,擔當「弟兄的守護者」(their brother’s keeper)。上個世紀此一領域的一些關鍵性突破來自於軍方,這點不令人意外,因為軍隊經常遭遇到猝死及伴隨而來的種種問題。儘管有著各種不確定性,使用的方法也隨時代而不同,但有兩件事情是不變的:猝死以及人們克服猝死的努力。人們相信這些技術是有效的;他們總是秉持這樣的信念而為。十八世紀如此,今日亦然。

醫療文獻經常將復甦術的根源追溯到聖經

三二、以利沙來到,進了屋子,看見孩子死了,放在自己的床上。

三三、他就關上門,只有自己和孩子在裡面,他便祈禱耶和華。

三四、上床伏在孩子身上,口對口,眼對眼,手對手,既伏在孩子身上,

孩子的身體就漸漸溫和了。

三五、然後他下來,在屋裡來往走了一趟,又上去伏在孩子身上,孩子打

了七個噴嚏,就睜開眼睛了。(列王記下,第四章,三二三五節)

在宗教當道的時代,只有上帝能讓死者復活。人類想做這樣的事情不只是徒勞無功而且還有罪。然而隨著時間的過去,人類的介入取代了神的介入。死亡不再是生命旅程中最後而無可避免的一段,死亡慢慢地變成人類能夠迴避與減緩的一段路。要了解復甦術所扮演的角色,我們必須區分「臨床的死亡」(clinical death)以及「生物學的死亡」(biological death)。臨床的死亡意謂著循環、呼吸等的衰竭;生物學的死亡是人類有機體不可逆的凋亡。兩者間的差距創造出復甦術的空間。第一次有系統地試圖創造出這樣的差距並主動加以介入,似乎源自於十八世紀。

溺水所造就的復甦科學

溺水而亡向來普遍,時至今日也還是如此(年輕人意外死亡的原因當中,只有交通意外是更大的死因)。復甦術運動始於荷蘭與英國這兩個人民濱水而居的國家,或許不會太令人意外。荷蘭人在一七六七年創立一個復甦溺水者的協會,並宣稱他們在四年之內救活了一百五十人以上。英國在七年後成立了皇家瀕死者救援人道協會the Royal Humane Society for the Apparently Dead),它的前身是瀕臨溺死者救援協會(Society for the Recovery of Persons Apparently Drowned)。它的主要推動者暨創辦人威廉豪斯醫師(Dr. William Hawes)在一七七四年提醒會員,指出去年在倫敦有一百二十五人溺水:「假如這裡面每十個人當中就有一個可以復原,而他自己、他的親戚或他的朋友就是這獲救的溺水者,還有誰會認為本會的宗旨不重要?」(引自 Timmermans,34)。然而許多人,尤其是教會人士仍然反對──這太像讓死人再起,而唯有上帝才有權這樣做。

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by William Ridley, published by John Sewell, stipple engraving, published 1 July 1802
威廉豪斯創辦了瀕臨溺死者救難協會。圖/wikipedia

為了克服懷疑,協會鼓勵人們蒐集受復甦術成功救活者的證言:每個案例都需要三個可信的證人,或一位有學識的人如牧師、醫師或軍官等來作證。由於遭到宗教上的反對,豪斯和他的同儕明確地區分復甦和復活:「前者只是對已經點燃的木材輕輕搧風,讓火焰重新燃起;後者則是在生命的火花已經完全熄滅之後,重新讓屍體恢復生命。」(引自 Timmermans,35)因此協會的口號是「也許還埋藏著小小的火苗(Lateat Scintillula Forsan)」。協會終於贏得教會的認可,要特別歸功於它致力於復甦自殺者(自殺被視為是最邪惡的死亡方式)。有位貴格會的成員舉出自然界的例子,就像凍僵的鰻魚在稍微加熱後會復甦一樣。如果上帝賦予簡單的動物復甦的力量,那人類當然可以致力於復甦而毋須多慮。豪斯向政府官員請願時,機巧地指出,如果可以復甦謀殺案的受害者的話,犯罪案件就能偵破!他也操弄大眾對活埋的恐懼。到了一七八七年,他的論點已經獲得公眾輿論的支持,喬治二世也贊助該協會。

早前協會成功復甦的比例是百分之四十七點三(總共有一七○六個案例),這個數字相當可觀。但這個比例混雜了不同類型的案例,包括人們在暴風雨中掉到水裡高聲呼救而被成功救起,以及那些因為吸入濃煙而失去意識的人。「復甦術」一詞涵蓋的救援情境範圍相當廣泛。隨著時間日久,人們日益認知到最佳的成果是在水邊處所得到,因此他們的努力也越來越專注於溺水(Timmermans,37)。

皇家人道協會起先用的是荷蘭盛行的復甦技巧,包括「保持溫暖、人工呼吸、將菸草的煙灌進肛門或者是用煙燻肛門、把身體放在桶子上滾動、按摩身體、靜脈放血,還有一些輔助的辦法,像是催吐、催打噴嚏以及內服的刺激劑」(Timmermans,38)。協會經常更動其所認定的最佳辦法,也不斷推薦(偶爾也會禁止)不同的技術。

讓受害者保持溫暖一直都是受歡迎的技術,它吻合希臘醫師蓋倫(Galen)的理論,認為溫暖是生命力必要的成分。很明顯的,死掉的身體是冰冷的身體。雖然停止呼吸意謂著死亡,但是在整個十八世紀,呼吸對於成功復甦的重要性一直有所爭議,而使用風箱來進行人工呼吸的做法,也一直有正反兩面的看法。長久以來,解剖學家已經知道在進行實驗時可以用風箱維持實驗動物的生存,但這個做法在一八三七年開始失去支持,因為法國研究者的報告認為用風箱突然對肺臟灌氣會殺死動物,並可能在動物身上導致肺氣腫(肺部有液體) 及氣胸(氣體跑進胸腔中導致肺臟崩塌)。甚至連皇家人道協會的主席班傑明布洛迪爵士(Sir Benjamin Brodie)都宣稱,呼吸沒辦法讓停止跳動的心臟恢復跳動。有趣的是,口對口人工呼吸曾進行過短暫的實驗,但是在一八一二年放棄這做法,因為當時認為呼出來的氣體是有毒的。

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口對口人工呼吸救難法在歷史上一度被救難者忽視。圖/wikipedia

復甦術的兩大流派

馬歇.霍爾醫師(Dr. Marshall Hall)在瞭解到人工呼吸並沒有列入人道協會的推薦步驟之後,在一八五七年於屍體上進行一系列實驗,進而提出關於溺死的新理論。他的結論是,溺水就類似於麻醉與中毒,因為這三者都涉及到二氧化碳呼出的問題。這使得幫肺臟呼吸又成為焦點。霍爾想要避免將受害者臉朝上進行復甦時,舌頭往後掉而堵塞呼吸道的問題。他的解決之道是把受害者擺在臉朝下的位置。霍爾基本上是把身體放在桶子上滾動的舊做法,轉變為他所謂的「身體姿勢法」(postural method)人工呼吸。將患者臉部朝下對胸腔與後面的背部施加壓力來造成呼氣。在壓力放鬆之後則會造成吸氣,而最後的步驟則是讓病人以側躺的姿勢滾動。

在此同時,一位年輕的外科醫師亨利席維斯特(Henry Silverster)提出另一種重要的手動呼吸技術。霍爾檢視的是死亡時哪些功能衰竭,相對地,席維斯特則是試圖模仿活人的自然呼吸運動。他偏好臉部朝上的姿勢,因為他相信這讓施救者可以檢查患者呼吸道是否阻塞。施救者站在患者的頭部位置,抓住他的兩邊手肘,然後把手臂往後拉到耳朵的位置來模擬吸氣的動作,接著把手背推回原來的位置,然後按壓胸腔來模擬呼氣的動作。霍爾和席維斯特的新技巧,各有當時立論深遠的理論與研究成果的支持,其成功程度也令人印象深刻。皇家人道協會碰到兩難。該採用哪種技術呢?他們對屍體進行比較研究,發現席維斯特的方法較有利於肺臟的呼吸;但不是每個人都信服這樣的結論。

皇家人道協會新上任的主席愛德華謝佛(Edward Schafer)在一八八九年重新進行評估,並提出另外一種間歇按壓胸部的手動呼吸技術,而患者又是放在臉部朝下的位置。協會對席維斯特法與謝佛法的優劣進行激烈的辯論。席維斯特本人反對臉部朝下的方法,因為施救者的姿勢會「跨在病人身上」,如果患者是女性的話,這種姿勢是很「不可取的(Timmermans,42)。早期的研究者用剛死掉而還有溫度的屍體或是狗來做研究,謝佛發明的現代技術則是使用忍住呼吸反射的自願者來做研究,並且測量其呼吸氣量(〔tidal air volume〕一次呼氣和吸氣的「循環」所置換的氣體體積)。然而,在五個自願者身上用十種不同方法所測得的呼吸量,卻都沒辦法提供定論。

一九○九年一位研究者回顧協會的復甦術紀錄後,提到「每一種復甦的技術,不管是禁止的或推薦的、生理學上合理的或荒謬的、有沒有使用人工呼吸,似乎都能夠拯救數量可觀的性命。」(引自 Timmermans,41)有一種不尋常的方法,是法國人拉伯德(Laborde)在一八九二年引進的拉舌術。這個方法是「把嘴巴撐開,然後用點力把舌頭拉出來」(Timmermans,4)。這種方法沒有生理學上的基礎,因此被列為禁用的方法,但拉伯德指出,有六十三個成功用這個方法救活的案例。

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最後協會會員同意保持身體溫暖以及進行人工呼吸,是救活受害者最好的方法,「人工呼吸」與「復甦術」二詞也開始等同使用。二十世紀前半的人工呼吸,不是採用謝佛這種臉部朝下按壓的方法為標準,就是採納席維斯特的技術作為標準。謝佛法在英國、法國、比利時以及美國最受歡迎,席維斯特法則在德國、荷蘭與俄國受到支持。要判斷是否需要進行復甦術,呼氣成為關鍵的生命跡象。肺部缺乏氧氣將導致死亡。把一面小鏡子放在受害者嘴巴前面,是當時決定是否還在呼氣的有效方法。如果鏡面起霧的話,受害者就還活著而不需要加以復甦,只需保暖就好。如果鏡面沒有起霧的話,就得馬上實施人工呼吸。鏡子實際上成了復甦術第一個採用的可攜式診斷工具。英國童子軍一九五○年代的訓練要求攜帶鏡子「待命」。

第二次世界大戰之後,復甦術的研究轉移到美國。回顧海岸防衛隊以及芝加哥、底特律以及洛杉磯的消防局之個案報告,顯示謝佛法在美國是主流,存活率是百分之六點七。儘管謝佛法廣泛使用,但戰時的表現並不好,許多運兵船上的士兵都淹死了。戰爭刺激新的研究,因為當時擔心德國可能會使用麻痺呼吸肌肉的神經性毒劑。美國陸軍與國科會(National Research Council)在一九四八年主辦一場研討會,召集醫師來比較所有不同的方法。與會者同意他們缺乏足夠的資料來決定最好的辦法,因此展開了廣泛的比較實驗。令人驚訝的是,結果發現過去五十年來居於主流、似乎拯救了數千條生命的謝佛法,從實驗的結果看來是毫無價值的。實驗發現它無法讓氣管中停滯的氣體流動,這意謂著沒有新鮮的含氧空氣能夠進入到肺部。實驗也發現,席維斯特法同樣有缺陷,因為患者被放在臉部朝上的位置,導致舌頭堵塞呼吸道。於是這時採用了一種新的手動呼吸方法,稱之為「壓背舉臂法」(back-pressure arm-lift method)。它是在一九五一年的一場研討會中引進的,與會者包括來自美國紅十字會、軍方、美國童子軍、AT&T、礦業局、營火女孩(Campfire Girls)、美國女童軍、基督教青年會(YMCA)、美國醫學會,以及許多公營事業與民防組織的代表。接著出版長達兩頁的標準方法並發行訓練影片,這是廣泛宣導活動的一部分。戰後的研究似乎終於找出了最好的復甦術。有一套大家同意的標準,受到許多的組織採納,運用於日常拯救生命的努力。

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舉臂壓背法教學。圖/NCBI

理論與實務的差距

不過短短四年的時間,新的標準就遇上麻煩。哈洛德里卡德(Harold Rickard)是位自稱有三十五年從事復甦術經驗的美國海軍艦長,他對復甦幼兒 的問題進行研究,指出呼吸道阻塞的問題。里卡德從自己的實際經驗得知,所有獲得推薦的技術都是沒有用的,因為患者鬆弛的舌頭會阻塞呼吸道。里卡德的想法沒有任何臨床的支持,然而彼得.沙法(Peter Safar)這位麻醉科醫師受到里卡德的啟發,使用光和肺活量計(用來測量氣流的裝置)進行研究,結果指出所有的手動人工呼吸技術,不管患者的臉部是向上還是向下,都有同樣的問題。此一發現再度令人震驚。所有在實驗室所做的測量似乎都有插管,而這預防了阻塞的發生。用來測量氣流的管子把舌頭給推開了!不過如果把患者的臉朝上,並且讓頭往後仰的話,手動人工呼吸技術是可以生效的,而且很明顯地,沙法的研究促使一個古老的技術再度受到注意:口對口復甦術。

軍方再度在此一新發展中扮演重要角色。迪克約翰斯(Dick Johns)與大衛庫柏(David Cooper)在一九五○年是陸軍研究團隊的成員,該團隊研發出在受汙染的環境下,對神經毒氣受害者進行防毒面具對防毒面具的復甦術(mask-to-mask resuscitation)。庫柏和約翰斯怨嘆美國陸軍的愚蠢及其對手動人工呼吸的態度,他們發展出一套將兩個防毒面具連在一起的方法,讓施救者的呼氣可以進入受害者的肺部。他們在彼此身上以及狗的身上用此一裝置進行實驗,然後寫了一份報告。他們試著引起美國海軍對這個裝置的興趣,但徒勞無功。他們的報告卻引起了詹姆斯.艾蘭(James Elam)這位年輕醫師的注意;艾蘭在小兒麻痺患者的鐵肺失去動力時,曾直覺地使用口對口人工呼吸救活病人。艾蘭在一九五○代取得人生中第一個大學職位時,開始進行口對口人工呼吸的研究。艾蘭的研究對象是手術後仍受到乙醚麻醉的病人,以口對口的方式將氣體吹進其氣管。在此同時,助手抽血測量氧氣的濃度。他發現此一方法的結果,遠優於使用手動人工呼吸的方法。

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艾蘭受邀參加一九五一年那場公佈新的手動人工呼吸標準的著名學術會議。他在會議接近尾聲時的一場特別報告中,急切地想要引爆他的「炸彈」。但結果卻是空包彈,因為主要的研究者認為他的技術不過是「常識」,而沒有太大興趣(Timmermans,48)。艾蘭試圖在華盛頓推廣他的新技術,並且在重要醫學期刊發表論文,卻沒有什麼效果。一九五六年出現突破,他在堪薩斯的一場麻醉科學術會議,與同時出席的沙法共乘一輛車子;沙法那時已經成為美國的復甦術頂尖權威之一,也是巴爾的摩市立醫院的麻醉科主任,此時他正開始實驗口對氣管的呼吸術研究,透過吹脹病人的肺來確認胸腔兩側的運動。他和艾蘭比較了兩種方法,結果顯示出口對口人工呼吸的好處。其他主要的研究者也很快確認了這樣的結果,一群國際研究者於一九六○年,在六個都會區一千個以上的麻醉病人身上,測試了口對口人工呼吸,並且推薦口對口人工呼吸是唯一適用於所有人的方法,只有新生兒例外。他們強烈推薦教導專業人員與一般人此種技術。商業公司企圖推廣一種必須將人工口腔呼吸道插入患者喉嚨的複雜技術,但這組研究人員抗拒這種作法,堅持新的技術是簡單、安全且容易學習的。

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我們現今學習的復甦術,其實是經歷過好幾世紀的經驗與實驗而來的。圖/TMCC@flickr

雖然沙法和艾蘭得到了研究社群的支持,但他們也很清楚,當初臉部朝下這類手動技術剛出現時,也曾有理論上的支持,因此在引進新技術時,沙法和艾蘭強調這種技術讓患者的臉清楚可及,可以檢查呼吸道並運用口對口的復甦術。這種實用性的論點贏得了支持,而口對口成為現在心肺復甦術訓練所採用的標準


 

本書從「安慰劑效應」到「接種疫苗的決定」,共舉出八個例子,說明醫學複雜的面向,並用合理的態度面對醫學得不確定性,改善與醫療專業的互動,《科倫醫生吐真言:醫學爭議教我們的二三事》,左岸文化出版。

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左岸文化_96
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左岸的出版旨趣側重歷史(文明史、政治史、戰爭史、人物史、物質史、醫療史、科學史)、政治時事(中國因素及其周邊,以及左岸專長的獨裁者)、社會學與人類學田野(大賣場、國會、工廠、清潔隊、農漁村、部落、精神病院,哪裡都可以去)、科學普通讀物(數學和演化生物學在這裡,心理諮商和精神分析也在這裡)。

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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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鑑識故事系列:水刑,沒有遺書
胡中行_96
・2023/08/07 ・1695字 ・閱讀時間約 3 分鐘

22 歲的義大利男性學生跟人講好時間,卻不知何故爽約。對方找上家長,但後者試圖電話聯絡,都無人接聽。該學生住所的公寓管理員,於是受家長請託,帶著備用鑰匙,前去查訪。當她推開門,潺潺水聲從浴室的方向,傾瀉而來。[1]

當時水不斷地從箭頭處的蓮蓬頭流出。圖/參考資料 1,Figure 1A(CC BY 4.0)

命案現場

急救人員接獲管理員的通報,抵達現場。看見一名膚色淺,體毛黑,近乎全裸的男性,躺在浴缸裡。蓮蓬頭的水,朝男子頭上罩著的帆布袋直沖。他們把水關了,剪斷頸部的白色尼龍繩,掀開帆布袋,宣告男子死亡。(請慎入命案現場無碼照片。)[1]

警察與鑑識專家稍後趕到蒐證:男子的手臂和手腕都被捆著,還有一只小鎖緊扣左右兩邊的尼龍繩。小鎖的鑰匙跟一把剪刀,落在浴缸底部,算是雙手可即之處。屍斑(post-mortem lividity)明顯,只是部份因背部擠壓而消失。脖子、四肢與開闔嘴巴的顳顎關節,都呈現屍僵(rigor mortis),已經硬化。[1](請慎入屍體照片。)

公寓內乾淨整潔;門窗沒有強行進入的跡象;廚房桌上,有咖啡及水各一杯;用剩的尼龍繩,則散落於臥室地板。家屬向警方表示,男子既沒有精神病史或社經困難,亦未曾顯露自殺傾向。[1]

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A. 臥室地板上的尼龍繩;B.(6)小鎖的鑰匙、(7)剪刀。圖/參考資料 1,Figure 3(CC BY 4.0)

死亡時間

由於男子似乎剛過世不久,從死後身體降溫的屍冷(algor mortis)現象,判斷死亡時間,會是最精準的方法。[2]此時室溫 24.0 °C,而男子的肛溫 32.5 °C,[1]再配合體重和衣著覆蓋程度等資訊,[3]根據 Henssge 列線圖(Henssge nomogram),可推估死亡時間為 5 至 12 小時前。[1]

Henssge 列線圖:綜合肛溫和環境溫度,以及體重、衣著等資訊,推測死亡時間。圖/HB on Wikimedia Commons(GFDL 1.2+)

司法驗屍

36 小時後,檢方要求米蘭鑑識機構(Milan Institute of Legal Medicine)進行司法解剖:男子高 180 公分,重 70 公斤。身上沒有鈍器損傷,或自我防禦的痕跡。照理來講,死前若曾掙扎,上肢通常會留下不少的傷。他頭顱兩側,位於耳朵附近的顳骨岩狀部出血。胃裡僅有 50 毫升的褐色液體,無食物殘渣。呼吸道方面,肺臟外表蒼白,內部進水,體積過度膨大,且部份區域出血;肋膜下有瘀點;氣管、主支氣管裡,則有帶血色的泡沫。死後理應崩塌的肺部,受支氣管裡的積水影響,於水性肺氣腫(emphysema aquosum)的情況下,維持著吸氣時鼓脹的形狀。 [1]

另外,由送驗的毛髮、血液、尿液、膽汁、鼻腔拭子、腦部切片和胃部殘留物等,排除男子在酒精或藥物抑制中樞神經的狀態下,被人殺害。而公寓內採集到的 DNA,都屬於他本人。警方調閱監視錄影,也證實在估計的死亡時間內,周邊沒有可疑活動。[1]

水刑

最後,法醫判定男子死於水刑(waterboarding)溺斃,一種向口鼻灌水,極其嚴酷的軍事逼供手段。然而,文獻統計 215 起浴缸陳屍案件中,僅 11 起為謀殺,而且遭人強迫溺水窒息的那 2 起,有諸多鈍器損傷,明顯與此案不同。上述的其他證據和檢驗結果,也指出案發當時,應該沒有別人在場。那麼尼龍繩與帆布袋,大概得由男子自己捆上身。警方根據男子於命案現場的樣貌,反推綁縛的步驟,認為雖然困難,但是確實可行。法醫則解釋死者之所以這麼做,通常是為了避免因痛苦而反悔。不過,公寓內尋無遺書。直到 2021 年鑑識期刊登載此案,男子自殺的動機,依然不明。[1]

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自殺防治專線
 衛生福利部安心專線 1925
 生命線協談專線 1995
 張老師輔導專線 1980

  

參考資料

  1. Galante N, Terzi M, Gentile G, et al. (2021) ‘An unusual suicide by self-waterboarding: forensic pathological issues’. International Journal of Legal Medicine, 135, 2351–2356.
  2. Shrestha R, Kanchan T, Krishan K. (30 MAY 2023) ‘Methods of Estimation of Time Since Death’. In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls.
  3. Wilk LS, Hoveling RJM, Edelman GJ, et al. (2020) ‘Reconstructing the time since death using noninvasive thermometry and numerical analysis’. Science Advances, 6, 22.
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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。

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鑑識故事系列:浸入性肺水腫,在冬季的日內瓦湖
胡中行_96
・2023/03/27 ・2373字 ・閱讀時間約 4 分鐘

於平均水溫 7°C 的 12 月底,一名 56 歲的男子,潛入瑞士日內瓦湖。肥胖的軀體(BMI = 33 kg/m2),緊繃著潛水衣,背上扛負沉重的開放式水肺。有 6 個月潛水經驗的他,在水中悠游無阻。10 分鐘後,來到水面下 19.5 公尺。[1]

瑞士日內瓦湖。圖/Alexander Kovacs on Unsplash

突然,他咳嗽且呼吸困難,但嘴裡仍含著潛水用的呼吸調節器。同行的人陪他,一起遵循減壓程序:[1]每向上一段距離,就稍作停留,再繼續移動。[2]3 分鐘後,他們回到水面,男子立刻吐血。緊接著在船上,他心臟病發,失去意識,被及時施予包含心肺復甦術(cardiopulmonary resuscitation,簡稱 CPR)在內的基本救命術(basic life support),長達 5 分鐘。直到船隻靠岸,改由急救團隊接手,執行高級心臟救命術(advanced cardiac life support):除了 CPR,還做氣管插管(intubation)。期間血沫從他的口咽滲出。[1]

鼻咽、口咽和喉咽。圖/GnolizX & U.S. Centers for Disease Control and Prevention on Wikimedia Commons(Public Domain)
非此案的高壓氧氣艙。圖/Hyperbaric Center of Queens on Wikimedia Commons(CC BY-SA 4.0)

在持續不斷的心肺復甦術下,男子被直升機送抵附近唯一設有高壓氧氣艙(hyperbaric oxygen chamber)的日內瓦大學醫院。進入急診室時,離急救開始,已經過了 84 分鐘。他呼吸著低流量的氧氣,情況依然不見好轉。時而心臟暫停跳動;時而心室頻繁顫抖。血液中乳酸含量飆高,pH 值下降。入院 20 分鐘,也就是展開 CPR 後的第 104 分鐘,男子被宣告死亡。[1]

死因與責任歸屬

他的死因與相關責任的歸屬,得從 3 個面向的線索來分析:

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  1. 醫療紀錄:咳嗽、咳血、血沫,還有愈往水面愈惡化的病況等。之前的事件描述,大致涵蓋了重要資訊。[1]
  2. 警方調查:水溫、證人筆錄、潛水紀錄,以及潛水用具的運作狀況。警方排除潛水用具異常致死的可能。[1]
  3. 驗屍報告:屍體解剖、電腦斷層掃描、病理現象分析、尋找溺水跡象,以及組織學和毒物學檢驗等。驗屍在男子死後的隔天進行。他肺泡與肺泡之間的肺間質(pulmonary interstitium),病變增厚;[1]肺泡破裂出血,形成肺氣腫(pulmonary emphysema),且淤積液體;[1, 3]部份肺臟被填滿,呈現肺實變(pulmonary consolidations)。另外,呼吸道有少量泡沫和血液;心臟肥大;而且因為肥胖的緣故,肺動脈及冠狀動脈有脂肪斑紋(fatty streaks)。不過整體而言,沒有任何溺水的跡象。[1]
男子的肺間質增厚與肺實變。圖/參考資料 1,Figure 1(CC BY 4.0)

浸入性肺水腫

最後男子的死因,被判定為浸入性肺水腫(immersion pulmonary oedema)。《國際法醫期刊》(International Journal of Legal Medicine)的論文,分析此症詳細的形成機制,有下列幾種可能:[1]

  1. 人在水中的時候,水壓會促進心肺氣體交換的血液循環,也就是肺循環,以及提升心臟的血液輸出量,即心輸出量。因此而集中的血液,帶來過大的壓力,令肺部的微血管不堪負荷,血液便滲入肺泡。此時,其他因素也可能惡化病況,例如:緊繃的潛水衣、冰水收縮血管、高血壓、心臟肥大、體內水份過多、心理壓力和劇烈運動等。[1]
  2. 水壓集中血液,增加了右心室的工作量,使得左右兩個心室的輸出失衡,也造成肺部微血管壓力衰竭,終致水腫。如果病患原本還有左心室或心臟瓣膜異常,問題會更嚴重。[1]
  3. 水壓升高肺部的血壓,以及從潛水氣瓶費勁吸氣,都可能危及肺泡與肺部微血管;而呼吸不順的心理壓力、運動大量換氣,還有不當使用呼吸調節器的氣流阻力等,則加重對肺部微血管的傷害。[1]

急救和治療

一般潛水者察覺身體不適,當下會想回到水面上。然而,在水中上升的過程裡,逐步減壓的身體,會產生下列變化:無法繼續溶於血液的氣體被釋出,氣泡於是傷害肺部微血管;胸腔裡的氣體膨脹,水腫重新分佈;肺泡內壓力下降,拉大肺泡與肺部微血管的壓力梯度。這些都會使浸入性肺水腫的症狀惡化。[1]

儘管如此,急救的第一個動作,還是得把病患盡快送至水面。[1]情況許可的話,才在不同的水深處暫時停留,使氣體能安全地從身體組織釋出,免於氣泡的產生。[2]遠離水壓,脫去潛水衣,並溫暖身體,以減少血液過度向心肺集中。如果沒有生命危險,就讓病患坐下,經由面罩吸入高濃度的氧氣,然後送去有加護病房和高壓氧氣艙的醫院。[1]

在醫院裡,無論是用侵入性或非侵入性的呼吸器,都要以正壓維持呼吸道通暢。除非併發減壓疾病,系統性的高壓氧氣治療,其實沒有必要[1]同時,醫師可能也會開 β2-交感神經促進劑(beta-2 agonists),這種常見的氣管擴張藥物,加速肺泡清除液體。[1, 4]至於心臟的部份,硝化甘油(nitroglycerin)點滴則能放鬆血管,調節左右心室的血液流量。[1, 5]

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多數浸入性肺水腫的案例,不像此男子這麼嚴重,大約 2 至 3 天即可出院。不過,1 個月內,絕對不得再潛水或游泳。最好由醫師診斷,是否罹患高血壓、糖尿病、高血脂等心血管疾病,並檢查呼吸功能有無異常。未來下水時,務必選擇水溫暖和的地點,穿著合身的潛水衣,限制活動的水深與時間長度,還要避免水份過量,或吸入太多氧氣。[1]

  

參考資料

  1. Evain F, Louge P, Pignel R, et al. (2022) ‘Fatal diving: could it be an immersion pulmonary edema? Case report’. International Journal of Legal Medicine, 136, 713–717.
  2. CHAPTER 3 — Underwater Physiology and Diving Disorders’. (2016) In: U.S. Navy Diving Manual — Volume 1. U.S. (pp. 50) Naval Sea Systems Command.
  3. Emphysema’. (28 APR 2017) Mayo Clinic.
  4. Hsu E, Bajaj T. (23 JUN 2022) ‘Beta 2 Agonists’. In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing.
  5. Kim KH, Kerndt CC, Adnan G, et al. (27 SEP 2022) ‘Nitroglycerin’. In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing.
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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。