核四終將公投了斷 | 郭譽申

核四的規畫始於上世紀80年代初,建造接近完工的2014年被封存,自始至今已糾纏40年,12月18日終將舉行「重啟核四公投」,做個了斷。

照理說,核能發電是專業的高科技,一般人了解有限,沒道理參與決定,應該由核電和能源專家來做決策。然而在選舉民主、政黨競爭之下,藍、綠兩營似乎各有專家,專家是憑專業還是政黨立場發言,令人置疑。專家的中立性既失去大眾的信任,核四的決斷就只好交給全民公投了。核四的決策影響全民的禍褔得失,由全民公投決定,看似合理,但是了解核電有限的大眾對核四投票,不是跟擲骰子差不多?只能求神明保佑,公投結果符合台灣的利益!

核四的整個建造過程一直頗受民意影響。回顧核四為何被封存?2011年日本東北地方大地震和海嘯,造成宮城縣內的福島核電廠核洩漏的嚴重事故,日本因此暫停所有核電廠的運作,間接導致了核四的封存。在福島核事故以前,台灣支持核電和反對核電者人數接近,支持者還稍多;在事故之後,反核者大幅超過了支持核電者。在此情況,當時的馬英九政府只好順應民意在2014年4月決定核四停工、封存。

核四封存的原因是,台灣民眾對福島核災的一時恐懼,加上台灣人總覺得比不上日本人的先進,日本都不能保證核電的安全,台灣何能保證核電的安全?台灣人當年的心態很不正確,根據一時的恐懼決策是不理性的,而且台灣人未必比不上日本人,近年鴻海買下日本夏普,日本拼命爭取台積電去投資設廠,都是例證。台灣人現在應該自己理性客觀的思考是否重啟核四。

民意如流水,常會隨著國內外狀況的變化而改變。現在的國內外狀況已經與核四封存時大不相同。國際上,為了抑制地球暖化,減少碳排放的呼聲響徹雲霄;很多國家於是又在建造核電廠,而日本則重新啟用因福島核災停用的核電廠。在國內,國人愈來愈了解空氣污染的可怕,癌症長期位居國人十大死因的榜首,而肺癌又是癌症中的榜首,肺癌的高發生率絕對與空氣品質惡化相關。燃煤、燃油、燃氣發電都會排放大量二氧化碳或甲烷,都不潔淨;核電於是成為不得已中較佳的選擇。(再生能源既不穩定又需要大量空間,地狹人稠的台灣只能有小比例的再生能源。)

反核是民進黨的神主牌,不論能源科技和國內外狀況如何變化,民進黨還是反對重啟核四到底。它在公投說明書上登錄的理由是:「核廢料沒處去,萬一核災,台灣『去一半』。核四當年的廠商已經解散、建照過期,生產機器的廠商已停產,核四廠燃料棒已送回美國,所以沒有可能重啟,何況它就蓋在地震帶上。」簡單說,就是核四無法完工,加上不安全。

世界上仍有很多核電廠在運作或在建造中,怎會沒有廠商能支持核四繼續建造完工?而安全根本不是問題。核四完工後、商業運轉前,當然必須通過標準的嚴格的核安查核(包括核廢料的封存或處理),不通過就不能運轉。核安查核是非常專業的工作,須由國內外專家執行,投公投票的一般民眾其實沒能力也沒道理參與。

本文全屬理性分析,而執政黨則完全訴之於民眾的直覺和恐懼:核四建建停停,既已延宕這麼久,必定不安全。雖然現在的國內外狀況有利於重啟核四,但是執政黨投入大量資源宣傳核四不安全。最後結果如何,就等投票吧。

半導體產業面臨大變局-護國神山能否持續 | 郭譽申

台積電分別在去年和今年初宣佈在美、日投資興建晶圓廠。9月底,美國商務部要求包括台積電、三星在內的主要半導體公司在11月8日前繳交被視為商業機密的庫存量、訂單、銷售紀錄等數據;儘管這項要求沒有強制性,但美國媒體報導,白宮不惜祭出《國防生產法》來逼外國業者就範。看來美國已展開重振其半導體產業的積極行動。不過,幾天前張忠謀卻表示不看好美國在地製造半導體。這些現象顯示,全球的半導體產業正面臨大變局。

今年5月,筆者就為文不看好美國政府主導投資其國內半導體產業 (參見《美國要重振其半導體產業,對全球有何影響?》),現在獲得張忠謀的背書:「美國已經回不去了,現在就算投下去1千億美元,想在美國重建有競爭力的供應鏈,最後仍會發現成本太高,欠缺競爭力。」

美國的半導體產業已經回不去了,為何台積電、三星還到美國投資?相當程度是被迫的。以投資/報酬而言,不是好的投資案,但是台積電、三星和背後的台灣、南韓政府都不敢得罪美國,於是只好掏錢支持美國重振其半導體產業。台積電的美國廠大約3年後可以量產,屆時很可能沖淡台積電的整體獲利。

美國為何要求主要半導體公司繳交被視為商業機密的庫存量、訂單、銷售紀錄等數據?美國聲稱是為了了解晶片短缺的狀況,但是卻構成不公平的競爭。這些數據顯然有利於美國的投資半導體產業,讓美國能投資於較有獲利空間的子領域;此外,若美國的半導體公司獲得這些商業機密,將很有利於其與外國半導體公司的競爭。

美國一向主張自由市場的公平競爭,自己卻濫用其政治優勢,既逼迫台積電、三星到美國投資,又要它們交出商業機密數據,反正就是吃定了台灣、南韓是美國的附庸,無能反對。美國的吃相實在太難看了,夫復何言!

美國不惜以低劣的手段損害台積電、三星,也要重振其國內半導體產業,除了商業利益考量,更重要的原因是國家安全。美國擔心,中國大陸有可能武統台灣而奪取台積電 (筆者早已預見這可能性,參見《武統的可能性提升》);南北韓有可能爆發戰爭而毀掉三星半導體公司。美國不願承擔這樣的風險,因此更要重振其國內半導體產業,以逐漸取代台積電、三星。

半導體產業由於投資金額龐大,一向常有國家政府的投資,而政府投資是為了促進科技和經濟,並不影響半導體產業的自由市場和公平競爭。現在美國的投資其國內半導體產業,卻是為了國家安全,把半導體產業幾乎變成國防工業,這勢必導致全球半導體產業的大變局。

半導體產業變成關係國家安全的國防工業,很可能造成過度投資,未來影響半導體公司的獲利,甚至導致虧損;而且大家不再講究公平競爭,各國就是各顯神通了。台積電、三星雖然有強大的競爭力,能否抵抗美國的不公平競爭?即使能,日子絕不會像過去那麼好過。(本文未提及中國大陸的半導體產業,因為它受制於買不到光刻機,仍無法生產高階晶片。若大陸能突破此瓶頸,全球的半導體產業將更競爭激烈。)

中國發展民航飛機歷經滄桑仍待努力 | 盛嘉麟

中國1949年建國以來,雖然國家貧困,工業落後,卻有強大的國家建設計畫。 1970年國家航空工業領導小組的708工程,在上海和廣州開始研製民航飛機運10,這是中國發展民航飛機的起始。

如今2021年中國軍用民用的飛機設計,航空發動機及航空材料進展迅速,已經突破技術瓶頸,國產發動機已經服役殲20、運20,將來C919、CR929的國產發動機也都有備無患。

【放棄的運10】

中國自行研製的運10 民航機,參考了美國DC-8、波音707、蘇聯Tu-154和英國三叉戟客機,發動機則採用波音707,但是中國也在研發渦扇8(WS-8),作為未來運10 的替代發動機。製造了3架, 1980~1985年之間在全國成功試飛,包括西藏高原的拉薩,可謂雄心勃勃。

後來中國政府考慮運10 的國內市場不夠,技術落後,競爭力弱,成本及單價過高,冒然起動民航機產業,失敗風險太大。外加當時支持運10 計畫的是文革的四人幫,帶著政治因素,1986年運10 計畫全面終止。

【滄桑的ARJ21】

2002年3月,中國第十個五年計劃,開始推動中國的航空工業,由中國商飛研製支線飛機ARJ21。這是中國研製的70~100個座位的支線飛機,參考美國 DC80、DC90的設計,發動機採用通用公司的CF34發動機。

2008年7月上海首飛成功,2011年8月全部試飛完畢,2017年取得CAAC國家認證,迄今共生產了71架,其中55架已經投入成都、北京、上海等熱門航线。中國商飛在上海浦東的工廠,開建了生產線製造ARJ21,年產30架。ARJ21現有211架的訂單,600架意向備忘錄,累計24家客户,大部份是國內的航空公司,國外少量訂單來自美國,印尼,寮國及剛果。

ARJ21的生產緩慢、交貨不足,目前沒有取得歐盟EASA和美國FAA的適航認證,ARJ21只能在國內市場營運,或出口到第三世界國家。

【慘淡的C919】

鑒於中國國內民航的急速發展,估計未來20年需求8700架新飛機,價值1.5萬億美元,中國必須發展自己的民航客機。國家中長期科學與技術發展規劃綱要,確定研製C919。 C919是中國研製的150~190座位級,參考波音737、空巴320中短程窄體幹線民航客機。

2008年由中國商飛設計研製,2011年製造原型機,2017完成測試飛行。 C919的發動機是美國GE和法國Safran合資的賽峰公司CFM生產的LEAP-1C,與波音737max和空客A320neo的發動機屬同一等級。

由於美國一度威脅禁售LEAP-1C 發動機,中國商飛委託中國航發研製長江1000A發動機,預期2022~2025年通過中國CAAC的國家檢驗,長江1000A將足以替代C919目前使用的 LEAP-1C發動機。

中國希望C919盡量與外國零組件供應商合作,採用CFM國際公司生產的LEAP-1C發動機,C919的製造供應鏈盡量國際化,共享利潤,自製率維持在60%。目前C919有815架訂單,約200架意向備忘錄。首批生產的6架,完成試飛測試,取得CAAC國家認證,交付中國東航營運使用,在取得足夠的安全數據之後,C919才會加快生產線。

【中俄的CR929】

C919満足了中短程窄體幹線民航客機,中國還需要廣體遠程洲際,載客250~320的大型民航客機。 2011年中國商飛與俄國聯合飛機公司成立合資企業,中俄商航國際公司CRAIC (The China-Russia Commercial Aircraft International Corporation Limited ),開始研製CR929。2015年完成設計,機體採用50%合成材料及15%鈦金屬, 採用俄國的PD-35發動機,2021年已經開始製造首架原型機。預計2025年完成試飛,開動飛機生產線,2027年取得中國的CAAC認證及俄國聯邦民航局RFCAA的國家認證,2028年交貨營運。

CR929以波音767、777、787及空巴330、350為競爭對手,估計到2033年,全球廣體遠程洲際大客機約8,000架,中國佔1,200架,俄國只佔200架。俄國依賴中國的市場獲利,必須與中國合作。但是又顧慮PD-35發動機的設計落入中國手中,兩國的合作波折不斷。中國商飛爲CR929配套的國産35噸推力的長江2000渦扇發動機已完成核心機試驗,必要時將來可以替代PD-35發動機,中國獨立製造C929。

【中國的優勢】

中國的國內民航市場目前佔全球20%, 現有民航機3,800架,每年以5%的速率上升,2030年可達到6,000架,佔全球30%, 即使沒有歐美的適航認證,國內市場也足以支撐民航機產業。國家所佔全球民航市場的份額,也代表了適航認證的權威及話語權,如今美國FAA,歐盟EASA,中國CAAC已三足鼎立。近日美國商務部長要求中國開放波音,3000架訂單必须購買,否则對華重啟制裁,急不擇言,可見佔有國際民航市場份額的重要及優勢。

自從波音737-800max 出事以後,揭穿了美國FAA和波音在適航認證上狼狽為奸,中國首先發難,禁止波音737-800max 進出中國,不接受美國民航局FAA的執照,接著世界各國多有響應,許多國家不再依賴美國FAA的執照,譬如衣索匹亞委託法國為它執行適航認證,馬來西亞也開始獨立適航認證。從此美國民航局FAA失去了國際適航認證的霸權地位。

國際民航機發動機製造商競爭劇烈,即使美國制裁中國取得航空發動機,英國的勞斯萊斯公司RR就很想向中國提供發動機。同時中國的C919具有國際化的材料零組件供應鏈,利潤與歐美共享,有助於取得歐美的適航認證。歐美阻礙中國民航飛機適航認證終將解決,中國仍待努力。

譬如俄國民航機伊爾96的適航認證長期被歐美刁難,俄國就以不賣天然氣,威脅歐盟,最終取得歐盟EASA的適航認證。這種不合理的適航認證辦法隨著美國FAA的霸權衰落,獨立適航認證的國家增加,美國FAA及歐盟EASA必須有公平透明的適航認證程序,不能讓政治力量介入。

閒話南島語族 | 賈忠偉

考古學家以──距今約7,000年至4,700年之間位於今臺灣新北市八里區埤頭里公田聚落南方的大坌坑文化遺址來分析,在1,000年內大坌坑文化逐漸散播到整個南島語族的分布範圍,即北至夏威夷群島,東南至復活節島,西南至紐西蘭群島的三角形區域之內。學者認為大坌坑文化與大陸福建、廣東的新石器時代文化有密切的關係。賈德.戴蒙因此直言──臺灣是南島語族(Austronesian)的故鄉,目前世界所有其他的南島語,西起馬達加斯加島上的南島語,東到復活島上的,都是由臺灣出發的祖先群帶出去的。

《民族語》基於白樂思(Robert Blust,1940~,夏威夷大學馬諾阿分校語言學博士)1999年的新分類,將1,256種南島語言,分為10大分支(分群),是民族語有列出語系中,語言數目第二多的語系。而臺灣原住民說的26種南島語構成其中。

就因為南島語內部,包含上千種語言;因此一部分學界參照區分生物地理區域的華萊士線(Wallace Line),將南島語分別為東、西兩大支,即大洋洲語(Oceanic,含大洋洲波里尼西亞、密克羅尼西亞、美拉尼西亞三大群島語言,以及新幾內亞東部語言)與非大洋洲語(Hesperonesian,含馬來西亞語、印度尼西亞語、爪哇語、菲律賓語等)。臺灣原住民的語言,在語區上被歸屬為西支,但部分語言學家在與數百種南島語進行同源字鑑定與百分比計算、探求各語言之間的親疏關係後,有學者認為臺灣在南島語的源頭與擴散上具有特殊的地位,甚至有獨立為福爾摩沙支,與東西兩支鼎立的說法。

(Ⅰ)賈德.戴蒙(王道還、廖月娟譯):《槍炮、病菌與鋼鐵~人類社會的命運》(時報文化),p373~377。

(Ⅱ)維基《中文百科》之【南島語系】(https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%8D%97%E5%B3%B6%E8%AA%9E%E7%B3%BB)。

(Ⅲ)《科學人博學誌:科學探險奇兵》(科學人/2019.11.29),p122。

(Ⅳ) 詹素娟:《典藏臺灣史(二)臺灣原住民史》(玉山社),p16~17。

◆另根據《維基百科》與《百度百科》的解釋:波利尼西亞人(Polynesians)是大洋洲一系列族群的總稱,他們使用玻利尼西亞諸語言,屬於南島語系的一個分支,並居住在玻利尼西亞。即北至夏威夷群島,東南至復活節島,西南至紐西蘭群島的三角形區域,包括毛利人、薩摩亞人、東加人、吐瓦魯人、夏威夷人、塔希提人、托克勞人、庫克島人、瓦利斯人、紐埃人、復活節島人等10多個支系。以1978年的統計顯示,波利尼西亞人口總數約有90多萬人。

◆除了依據大坌坑文化遺址來判斷南島民族是如何移入臺灣的之外,也可以從山地陸稻(即旱稻)的移入路線來追蹤和推演臺灣原住民是從何移入的。目前已知,稻起源自長江流域,後來與山東起源的黍、稷一起往南方傳播,之後再隨移民進入臺灣,這個路線也許透露南島語族遷徙的線索……而從生物分類學來分析,陸稻和水稻其實是同一種(species),都屬亞洲栽培稻(Oryza sativa)。稻子既能生長在水田也能適應旱地,栽種在水田的叫水稻,種植在旱地的就是陸稻了。

根據南科文化遺址(臺灣南部科學工業園區臺南園區各個考古遺址的統稱)挖掘到的稻米化石,大約5,000年前,臺灣史前的原住民即以旱作的方式種稻,以作為日常食用的糧食。這個農耕生活的方式,一直延續到明末清初,福建沿海一帶的漢人移民來臺,才引進「秈稻」和水田的耕種技術。

而這些經過千年環境演化,早已適應臺灣日照長度與溫度的山地陸稻,之後意外與日本的稻米品種--龜治和神力的基因混合,就孕育出適合臺灣氣候的「臺中65號」稉稻--即今日蓬萊米的祖先。

參見--《山地陸稻很有事!破解臺灣蓬萊米身世,發現南島語族遷徙線索》(https://research.sinica.edu.tw/hsing-yue-le-rice-gene-austronesian/)。

◆在追蹤山地陸稻之後,也可以從──雞、豬、狗、太平洋鼠(又稱玻里尼西亞鼠、緬甸小鼠、緬鼠,是世界上分布第三廣泛的鼠類,僅次於褐鼠,黑鼠)……麵包樹、芋頭、香蕉、構樹等70多種植物所構成的「農業包裹」來追蹤探討南島語族的遷移路徑與過程。這其中又以原生於東亞與中南半島的構樹最具代表性。

中央研究院生物多樣性研究中心副研究員鍾國芳,透過分析──臺灣、大陸、中南半島、日本、菲律賓、印尼蘇拉威、新幾內亞及大洋洲島嶼,共計604個構樹樣本,在母系遺傳的葉綠體基因組ndhF與rpl32兩個基因間的DNA序列中,偵測到48個單倍型。其中分布在太平洋島嶼的構樹都帶有南臺灣構樹特有的單倍型cp-17,這可以證實太平洋構樹的起源地就是臺灣。而分布於北臺灣構樹的單倍型多樣性則較低,但幾乎都攜帶cp-1或cp-1衍生型的單倍型,cp-1是福建至華中一帶最常見的單倍型…由此可以推斷北臺灣帶有單倍型cp-1的構樹可能是南島語族「先祖」由福建從北臺灣登陸的證據。這樣的推論與臺北盆地五股13號鑽井中的桑科植物地質花粉出現年代,以及八里大坌坑文化遺址出土的有溝槽石拍打棒的年的相當一致,顯示構樹單倍型cp-1可能是南島語族的「先祖」、「出南中國」、「入北臺灣」的遺傳印記,而這樣的推論與近年來馬祖「亮島人」遺骸粒線體DNA分析結果也頗為一致。

此外,根據英國自然史博物館以及美國國家標本館於1959年和1964年採集自新幾內亞山區部落栽種的構樹標本,其中偵測到一株帶有cp-17、兩株帶有cp-34的構樹。由於cp-34是廣東至中南半島一代最常見的基因單倍型,最有可能源自於中南半島,暗示了「多元擴散路徑假說」的可能性。而同時發現cp-17與cp-34似乎又顯示,來自臺灣與中南半島兩股元素交會「入侵」了美拉尼西亞的新幾內亞海岸後,巴布亞人把此南島文化元素「整合」帶入新幾內亞山區,與「航海廊道整合說」不謀而合。

所謂的「基因單倍型」指的是,染色體上的DNA序列在複製的過程中偶爾會發生突變,造成了不同染色體間DNA序列的差異,這些位於同一染色體區位但序列不盡相同的DNA序列就稱為:「基因單倍型(又稱:單元型/haplotype)」。經過分析,單倍型之間的關係及演化途徑可藉由「單倍型網狀圖」呈現。染色體的某些區域中DNA中有較高的突變率,會產生較高單倍型多樣性,這些不同的單倍型隨著物種族群的消長而散布各處.而藉由分析單倍型地理分佈來檢視物種族群歷經傳播、擴張、隔離等歷史的研究領域,稱為親緣地理學。

參見──《科學人博學誌:科學探險奇兵》(科學人/2019.11.29),p121~125。

◆人類首次運用語言來解決民族起源問題,其實是從印歐語系(Indo-European languages)的研究開始的。早在十六世紀,人們就已察覺歐洲所使用的義大利語、凱爾特語、日耳曼語以及波羅的語、斯拉夫語,與遠在印度所使用的所謂「雅利安語」存在著相似性。英國的威廉•瓊斯 (William Jones)爵士在1786年第一個提出這些語言可能有共同的祖先,這就是所謂「印歐語系假說」……

臺灣的原住民在語言上是屬於南島語族,南島語系是西元1,500年之前世界上分佈最廣的語系,現在世界上講南島語的人口超過兩億,散佈在北到臺灣,西至馬達加斯加島,南至紐西蘭,東達復活節島之間的廣大地域。1600年,荷蘭商船在馬達加斯加島進行補給之後,一路航行至印尼,他們發現馬達加斯加島民所說的話與馬來語極為相似。後來學者又進一步發現西玻里尼西亞語也同馬來語類似。到了1838年,Wilhelm von Humboldt提出了馬來--玻里尼西亞語(Malayo-Polynesian)一詞,來統括分佈於島嶼東南亞與太平洋地區的語言。1906年,奧地利學者Wilhelm Schmidt提議以Austronesian(意為南方島嶼)一詞取代原先的馬來‧玻里尼西亞語……

有關南島語系的起源問題,臺灣的地位相當重要,因為有不少學者主張臺灣及中國東南沿海一帶是南島語系的早期起源地,特別是澳洲的考古學者貝爾伍德(Peter Bellwood,1943~)。其他的語言學家也多有贊同此說者,如Robert Blust(白樂思)認為在大約西元前4,500年的時候,原南島語(Proto-Austronesian)分化為臺灣和馬來--玻里尼西亞語(MalayoPolynesian),臺灣可能是南島語的起源地,至少非常接近這個起源地。澳洲語言學者Darrell Tryon則推測最早的南島語起源於華南,在5,000~6,000年前遷移到臺灣,再由臺灣東南部的阿美語族群遷徙至菲律賓,並進一步擴展至馬來半島、印尼及大洋洲。其他如Stanley Starosta(帥德樂)和Lawrennce Reid等語言學家也持近似的看法……

臺灣可能是南島語系起源地的說法,在語言學研究中似乎已經成為一種優勢的見解,但是最近遺傳學家所做的基因研究中,卻提出不同的觀點。像中國大陸的──宿兵與金力等學者就南島族群男性的Y染色體進行分析,結果發現東南亞才是南島民族的發源地。不過,看似較為「科學」的DNA分析也有歧異的研究結論,Terry Melton的基因研究就支持「臺灣南島原鄉論」的觀點,他推測臺灣為遺傳獨立區域,環太平洋地區的南島族群極可能自臺灣擴散出去。也有學者的DNA分析結論是認為:東印尼才是南島族群的原鄉,可能的地區為婆羅洲東南部及印尼東部的摩鹿加。另外更有學者指出從DNA分析來看,原住民在臺灣的歷史不是只限於最近的6,000年,而是更久遠,甚至早於12,000年。

針對語言學與遺傳學研究結果的歧異,大家都寄望於考古學的研究成果。已故的張光直院士曾提出臺灣北部的大坌坑文化(距今約7,000~4,700年前,為臺灣新石器時代)很可能是南島民族早期所遺留的考古文化,最近焦天龍先生在張光直先生的理論基礎上,提出大坌坑文化與大陸東南史前文化在特徵上表現出很強的共性,其發源地是在大陸東南沿海地區……臺灣中央研究院歷史語言研究所研究員臧振華以考古證據提出一種綜合性的假說──《多元擴散路徑假說》,他認為南島民族是原居於大陸福建、廣東沿海的新石器時代居民,約在5~6,000年前開始向臺灣移民,而這批抵達臺灣的南島居民主要是在臺灣獨立發展,並透過海上活動與大陸東南沿海和東南亞的人群有所接觸,而可能受到若干影響,其間也有可能偶爾有來自華南及東南亞的少數新人群移入,結果才造成了現代臺灣南島語言和文化的高度複雜性。

參見--陳健文:《語言與民族起源及遷徙的關係~以印歐語言和南島語族為例》。

澳洲學者貝爾伍德提出的《南島語族出臺灣說》,則是整合了考古學、語言學、遺傳學等資料,貝爾伍德認為南島語族的「先祖」是新石器時代活躍於中國東南沿海的農民,在人口增加與土地需求的壓力下,在公元前4,000年前開始向外擴張,並於公元前4,000~3,500年間來到臺灣,距今5,000年前一部分南島語族人「出臺灣」向南擴散到菲律賓北部,到了公元前2,500~2,000年間,他們迅速擴張,取代了東印尼群島以狩獵和採集維生的原住民。距今3,400年前,南島語族進入近大洋洲,而到了公元1,000年前後,南島語族已拓殖大洋洲多數島嶼。紐西蘭考古學家葛林(Robert Curtis Green)強調南島民族的複雜性,以《航海廊道整合說》闡述南島語族由島嶼東南亞「入侵」近大洋洲後,「整合」了美拉尼西亞住民(美拉尼西亞人來自非洲,在遷移的過程中,曾先後和已經滅絕的──尼安德塔人和丹尼索瓦人混血過)在地的物質與技術,「創新」形成拉匹達文化(Lapita Culture),奠定了南島語族成功拓殖大洋洲的關鍵。拉匹達文化是在西元前1600~1500年的大洋洲新石器文化。

參見──《科學人博學誌:科學探險奇兵》(科學人/2019.11.29),p122。

◆宿兵(中國科學院昆明動物研究所博士、中國科學院昆明動物所研究員)與金力(美國德克薩斯大學生物醫學/遺傳學博士、現為中國科學院院士)曾分析了東南亞、臺灣、密克羅尼西亞、美拉尼西亞、波里尼西亞地區的36個族群,共計551位男性的19個Y染色體單一核酐酸多態型(Single Nucleotide Polymorphism)所組成的單倍體基因型(haplotype),發現臺灣南島民族(即通稱的臺灣原住民)普遍出現的Y染色體單倍體基因型,和密克羅尼西亞、波里尼西亞普遍出現的基因型差異極大:臺灣原住民的主要型態為H6至H12(但不同的臺灣原住民族群各有不同的基因型態),密克羅尼西亞、波里尼西亞為H1、H5、H6等,而美拉尼西亞則為H1、H5、H17。但在島嶼東南亞族群中,前述兩個地區的單倍體基因型都有出現,顯示島嶼東南亞可能是這兩個地區南島族群共同的起源地……

宿兵等人在這一篇論文發表之前一年,已經檢測東南亞地區34個族群925位男性的Y染色體單一核酐酸多態型,發現中國大陸北方族群的單倍體型式較少,且都被大陸南方族群的單倍體型式所包含,因而推測現代人在最後冰河期進入東亞後由南向北遷移(Su et al. 1999)。

而金力與宿兵甫於2000年11月份在Nature Reviews發表的一篇回顧論文中,更進一步確認現代智人種(homo sapiens)「遠離非洲」(out of Africa)的理論(Jin and Su 2000),他們認為:現代智人種於六萬至一萬八千年前的更新世(Pleistocene)最後一個冰河期間進入中南半島,其中一波由南往北遷移,形成現今東北亞的族群(日本、朝鮮、蒙古),另有一波則往南遷移,經過馬來西亞與印尼,並往東遷移至大洋洲。上述研究所包含的阿美、排灣、泰雅、雅美等四群臺灣原住民的血液檢體,係由1992至1996年中研院主題計畫「臺灣與東南亞南島民族的生物與文化類緣關係之研究」所提供。

這一些震撼臺灣原鄉論的資料主要來自遺傳基因的分析;但是並非所有遺傳基因的分析都指向這個結論。至目前為止,被用來探討南島族群起源地的基因資料,除了Y染色體之外,還包括紅血球血型、人類白血球抗原(HLA)、微衛星體 (microsatellite)、粒線體DNA(mtDNA)等。值得注意的是,利用不同的指標所得到的結論往往有相當大的差異……

參見--陳叔倬、許木柱:《臺灣原鄉論的震撼~族群遺傳基因資料的評析》。

創造力是怎麼發生的 | 張復

前言:創造力是我認為神經科學能夠提供給世人最有價值的研究課題。它可以把這個學科裡分散的研究項目整合起來,以便解釋一個對人類來說是非常重要又相當神秘的能力。這篇文章從幾個不同的角度來討論創造力的議題,包括一般人與專業人士在行為上所表現的創新能力,以及這些能力與大腦運作的關連。


科學家、發明家、文學家、藝術家被認為是具有高度創造力的人。創造力是他們的特長,他們在社會生存的利基,也是他們受到世人激賞的原因。然而創造力到底是怎麼回事?有些人認為,創造力是一種不可多得的人類特質,我們無法用理性或科學的方法來理解它。又有人說,創造力無法透過勤奮努力可以得來。沒有錯,電影或小說常常描寫那些感覺靈感(被認為是創造力的來源)正在枯竭的藝術家,無論他們做何種努力都無法讓它再度幸臨自己。然而,這樣的看法又與另一些大師所說的話相抵觸。例如,法國的微生物學家巴司德(提出疫苗原理的科學家)說:「機會是留給準備好的人。」愛迪生(偉大的發明家)也說:「天才是1%的天分,加上99%的努力。」

那麼創造力到底是什麼東西?為什麼世人對它懷有截然不同的看法?或者,這些表面抵觸的看法是否有其相容之處?此外,科學能不能對創造力有所述說,能不能在我們的大腦中找到它運作的區域,因而可以進一步讓我們理解創造力的來源以及特色,甚至找出提升創造力的方法?

一、 兩種解決問題的模式

創造力毫無疑問是我們在嘗試解決問題時所秉持的動力來源。一般而言,當一個特定的問題發生時,我們的大腦會使用兩種可能的模式來尋找答案。一種是在指定的範圍內尋找解答。使用這種模式的好處是便捷而快速,但也會受到一些意想不到的侷限。我拿我最近所發生的一個例子來說明。我試圖在地圖上尋找一條童年常去的街道。它的名字是水源街,我以前經常騎腳踏車去那裡溜達。那時我住在現今新北市的永和區。在過去,永和是個人口並不稠密(6萬)的小鎮,四處佈滿農田,總共只有兩條大馬路,而今天的永和則是一個人口眾多(22萬)、街道繁密、走在街道上會讓你感到眼花繚亂的城郊區域。

在我的記憶裡,水源街位於中和路的右側(假定你面向南方),而中和路則是我剛才說到的兩條大馬路之一。然而,當我開始審視地圖,我找不到任何一條名字是中和路的街道。根據我的直覺,我研判這條路應該是現今的中山路(圖一)。有了這個假定,我的下一步是沿著這條路的右側去搜尋,然而我沒有找到水源街。

圖一、永和街道的示意圖

這是我面臨的困境。我假定中山路就是以前的中和路,卻無法在後者的右側找到水源街來。遭逢這樣的挫折,我暫時放棄了搜尋。我開始以自由聯想的方式回想我以前所認識的永和。我回想我過去所知道的那兩條大路,它們周遭的小路,以及這些道路的空間關係。一開始,這樣的思維並沒有任何特定的目的,卻讓我開始產生懷疑,也許中山路並不是以前的中和路。我的理由是,中山路與永和路(另一條大馬路)保持的是垂直的關係,這並不符合中和路與永和路之間的關係。於是,我建立了一個新假定:中山路並不是以前的中和路。然後,透過我現在掌握到的記憶,我終於在地圖上看出來,過去的中和路其實已經併入現在的永和路,成為它後半部的路段。有了這個新的認識,我很快就在這個路段的右側找到了水源街(圖一)。

上面所說的第一種思考模式比較像學生所習慣做的填充題。它要求我們在指定的脈絡中提供答案。例如,倫敦是____的首都。我們經常使用這種方式來解決日常生活中所遭遇的問題。在上述的例子,我起先也使用這種方式來展開我的搜尋:我嘗試在中山路的右側尋找水源街。如果我真的在那裡找到了這條街(也就是,它沒有改變名稱),我的問題便豁然而解。否則,我會設法尋找一條街道具有我所記得的水源街的特色。例如,它的起始與中和路相接,它的中間會穿過一個渠道,過了渠道以後左轉會經過一個學校等等。然而我並沒有找到這條街。實際的情況是,永和的變化遠超出我的想像。它生出了幾十多條全新的街道。而且,舊的街道不是改了名,就是夾雜在新的街道當中,失去了它們容易被辨認的特色。因此,我期待從一條大馬路的右側來尋找水源街的作法並不是一個有效的方法。

第二種思考模式比較像學生所從事(而且多少有點畏懼)的作文。它要求我們先建立一個論述的框架(framework),然後利用這個框架來收集更多的資訊,並且透過這些資訊的組合來尋找答案(或結論)。這是我後來所採用的方法。一開始,我並沒有任何特定的目標,只是企圖從記憶裡擷取更多關於永和的街道資訊。然後,我在自己的腦子裡建立了一個簡單的地圖(也就是上面所說的框架)。這個地圖並不是為尋找水源街而建立的。然而,有了這個較為周全的架構,我意識到我原先所做的假定有誤。於是我猜想中和路其實是現在永和路的後半段。為什麼我會想到這一點?因為現在的永和路看起來比我所記得的長了許多,因此我懷疑它已經延伸到中和路去了。有了這個新假定,我開始在現在永和路的後半段尋找水源街。很快的,我找到了它。原來它一直都在那裡,而且根本沒有改變名字。

二、 創造性的思考模式

第二種思考模式,我認為,是富有創造力的人所擅長使用的模式。在科學發展的歷史,我們看到很多學科曾經被錯誤或無用的理論所引導,直到一個意想不到的突破讓科學家看到全新的局面。牛頓的萬有引力理論就是這樣的一個突破。在他以前,無論是地球中心理論(托勒密)或太陽中心理論(哥白尼)都假定星球運轉的軌道是完美的圓形,直到開普勒才發現地球是以橢圓形的軌道環繞太陽。牛頓把注意力從星球軌道移轉到另外一個問題。他想知道,為什麼一個星球(地球)會環繞另一個星球(太陽)運轉。他提出來的解釋是,地球原來是以直線的軌跡行進,直到它行走到太陽的引力範圍內,開始受到後者的牽引,才變為環繞太陽而運轉。

牛頓的突破在於,他引進一個力學的框架,在其中提出一些假說(慣性定律、萬有引力定律等等),使用這些假說來推測某些規律性(例如,地球環繞太陽的軌道),並且進一步使用觀測到的現象來驗證他的推測。從牛頓力學的例子,我們目睹了人類從事認知活動的一個通則,那就是,我們從比較確定的事物出發,去推想還不確定的事物。在這個例子裡,比較確定的是力學的規律性,還不確定的則是星球運轉的規律性。

不僅科學的活動如此,推理小說或電影裡也常出現相似的思維模式。例如,有一個謀殺案件發生了,卻沒有任何第三人目擊。這時候,從事偵察的人除了可以在現場採樣,對屍體從事解剖以外,還可以對受害者展開背景調查。從事後面的這種工作不一定能夠立即找出謀殺者是誰,卻有助於找到與受害者有厲害關係的人,從而建立兇殺動機(歷史性的仇恨、財富的希圖等等)的假設。這種形態的偵察過程可能要歷經好幾次的嘗試與錯誤(假設與求證)才會得到有意義的結果(找到兇手),但常常是有助於破案的卓越策略。

我們在上面說過,人類的認知行為是從比較確定的事物去推想還不確定的事物。然而,我們所處身的世界常常充滿了變數(或所謂「雜訊」)。在這樣的世界裡,沒有任何一樣事物是百分之百確定的。例如,在尋找水源街的例子裡,我原來想依據它與中和路之間的關係來搜尋這條街。然而,我發現我並不確實知道中和路在哪裡(它已經改名)。因此,在一個充滿了不確定的環境裡,我們不一定能夠依靠單一的線索來找到我們所追尋的答案。好在,這個世界雖然充滿了雜訊,它也富含許多堪用的線索。如果我們能夠將好幾個線索集合在一起(在我的例子,是關於水源街、中和路、永和路的回憶),並且做交叉比對,我們找到正確答案的機率就遠比倚賴單一的線索來得高。

我們不難發現,充滿了創造力的人是那些具有強烈好奇心的人。他們感興趣的不僅僅是解答單一的問題,而是得到比較完整的圖像。而且,他們樂意從不同的角度思索問題。例如,愛因斯坦會先從一些精巧的思想實驗看出某個想法的合理性,然後才去形成更普遍、更抽象的理論。費曼也曾經說,他必須看到好幾種不同的推導都能夠得到同一個結論,才會相信那個結論是正確的,也就是,普遍性的真理,而不是特殊狀況下的現象。

現在讓我們回顧一下上面講到的那幾個例子。在第一個例子(我個人的親身經驗),我以自由聯想的方式去回想永和以前的模樣。當我回想的時候,我在腦海裡看到的是什麼?它們是我童年時騎著腳踏車所看到的畫面。我可以利用這種視覺圖像(visual imagery)來幫忙我搜尋地圖上的街道。事實上,當計程車司機聽到你告訴他你想去什麼地方,他可能會保持短暫的沈默。這時候,他的腦子所做的事也是我的腦子所做的事。接著,他可能會問你,你要去的地方是不是在某個建築物的附近,或者,是不是從某條路可以到達。這些問題都是在進一步確認他想到的目標是否與你所指定的相同。事實上,計程車司機在這短暫的時刻裡所做的事情與科學家在腦子裡所做的也沒有什麼不同。當他在腦中得到答案的時候,跟科學家說:「啊哈!」也沒什麼兩樣。計程車司機所倚賴的是他在這個城市豐富的駕駛經驗,而科學家所倚賴的則是他在某個領域裡豐富的探索經驗。然而科學家跟計程車司機不同的地方是,他們不像後者必須在很短時間內想出答案,因為沒有人事先知道這些問題的答案是什麼,甚至如何找到答案。

上面講到的另一個例子是推理小說裡常常看到的刑事案件。刑事偵探所做的推理活動通常是把他們過去所累積的經驗與知識轉移到新的案件上。然而,這世界上沒有任何兩個案件是完全相同的,所以刑事偵探必須將大腦所儲存的資訊做重新的組合來模擬新發生的狀況。這種重新組裝的工作當然也出現在計程車司機的腦子裡,以及我的腦子裡(當我企圖在今日的地圖上找到水源街)。近年來,神經科學出現了一個令人激賞的發現。當人們回想自己的過去,或構想自己的未來,或想像一個虛擬的事件,或想像別人的所思與所為,這些活動都出現在有相當重疊的腦部區域,顯示這些思維共用了相當多的大腦核心機制。

三、靈感的來源:自發性的思維

有一個笑話,說某個白癡被問到他的名字時就開始唱「祝你生日快樂……」,因為他的名字會出現在這首歌接近末尾的地方。我們會覺得這個笑話好笑,因為當我們回溯自己的過去,我們並不會把曾經發生的事情像影片一樣重新播放一遍(有如笑話裡的主角必須唱出一首歌來重新發現自己的名字)。事實上,我們所回溯的過去是經過大腦剪輯(或重構)的,正如同每一部電影都經過後製人員的剪輯一樣。因此,我們回想自己的過去就如同我們想像未來的事件一樣,會激化相同的大腦群組。我們也使用同樣的方式來想像虛擬的事件,或發生在別人身上的事件。不僅如此,即使我們所想像的不是發生在特定時間或場地的事情,例如物理學家所想像的思想實驗,也是透過同樣的大腦群組來完成的。

這個群組現在被神經科學家稱做預設模式網路(default mode network,簡稱DMN)。它包含好幾個交互作用的大腦區域,而且呈現了兩個重要的特色。第一,在這個群組所發生的活動不與外在刺激相關,而是自發的思維或感覺。所謂外界刺激指的是與感官和動作相關的刺激。大腦會依循感官所得來的訊息決定做怎樣的行為反應。當我們的腦部不在處理這類的訊息時,DMN反而會變得活躍。第二、發生於DMN的活動有很多種類,但有一個共同的特色,它們都是從記憶與現狀資訊的結合來想像、預期、揣摩、預測我們還沒有看到或無法看到的事物。

換言之,DMN活躍的時候是我們在出神(自由聯想)的時候,也是文學家或藝術家尋找靈感的時候,或者科學家培養直覺的時候。概括言之,這是創造性的思維容易發生的時候。這狀況下所出現的思想或感覺都是自發的,讓人們誤以為創造力不是單憑努力便可以求得的東西。我們將會發現,這是一種過份簡化的看法。

我們先看看愛因斯坦怎麼談論他自己的創造過程。他說:「我的發現從來不是透過理性的思維得來的。」他又說,「一個新的念頭會很快以直覺的形式出現。然而直覺不過是先前的智識活動所產生的結果。」沒有人懷疑愛因斯坦是一位勤於思考、勇於創新、觸角深廣的科學家。然而,如果他沒有將平日的所思所想以記憶的形式儲存在DMN裡,就不會有太多新穎的念頭降臨在他的腦子,他也不可能在這些念頭出現的時候掌握住它們的意義。這就好像計程車司機如果沒有在一個城市裡取得豐富的駕駛經驗,他們不可能很快找出前往指定地點的路徑。最近的研究顯示,倫敦計程車司機的海馬體(hippocampus)容量比一般人大。海馬體是DMN裡職司記憶的區域。無獨有偶的是,早先科學家針對愛因斯坦遺贈給世人的腦部所做的分析,他左半腦的海馬體也比一般人大。

四、創新來自於有意識與自發性思維的合作

然而這裡仍然有兩個關鍵的問題需要回答。第一,大腦用什麼方式來編碼記憶資料?它又如何透過無意識(也就是,自發性)的方式來針對問題提供解答?第二,為什麼大腦有時候需要以無意識的方式來尋找答案,而不能採取有意識的方法來達成相同的目的?

第一個問題是非常深刻的問題,也是神經科學以及人工智慧領域都感興趣的研究題目。這問題牽涉到大腦的複雜結構與功能,至今還沒有人能夠提出完整的答案。然而我在這裡可以稍微點到的是,很多學者認為大腦是利用類比(analogy)的方式來尋找困難問題的答案。科學家所擅長使用的思想實驗就是一種類比的思考模式。我們將在其他的文章進一步說明這種模式,並且提出大腦可能操作類比的方法。

第二個問題則比較容易回答。事實上,我在前面已經提供一些線索。近年來腦成像技術顯示了,我們的大腦依照神經細胞的連結狀態可以被劃分為好幾個群組。上面所說的DMN就是其中的一個群組。另一個重要的群組則是當我們講話、閱讀、書寫、從事決策、規劃未來的時候所牽涉到的神經細胞叢集,被稱做中央執行網路(central executive network,簡稱為CEN)。發生於CEN的活動是有意識、有目標、有使命的活動。當我們從事這一類型的工作時,我們必須把注意力聚焦於固定的事物,我們的思維就容易被侷限在狹小的範圍。中文裡所說的「當局者迷」指的就是這種狀況。我在第一節所談到的在指定的範圍裡尋找解答也是在這種狀況下發生的。這類型的作業模式對於例行工作可以收取快速達標的效果,對付難度高、沒有人碰觸過的工作則不容易發揮效益。因此,當我們重複同一形態的作業卻沒有帶來期待的收穫,我們就可能暫時擱置這樣的努力。從神經科學的角度來說,大腦在這時所做的事就是暫時停止CEN活動,因而自動開啟了DMN匣門。

並非所有創新的工作都是在DMN下完成的。事實上,近年的神經科學研究告訴我們,創新需要CEN與DMN的攜手合作。DMN能夠提供我們平日容易忽略的資訊、線索、構想等等。然而,從DMN裡面迸跳出來的想法常常只是有趣、值得繼續探索的點子。在這個時候,CEN的介入變得非常重要。後者提供了各種再評估的機制。例如,它可以設想一些狀況來測試初始想法的合理性,或者建立一個雛形的模型來檢視這想法的潛力等等。我們常常在電影裡看到作曲家為一個新出現的旋律感到著迷,然而他們必須使用鋼琴或吉他來進一步測試它是否能夠發展為一首完整的曲調。科學史上有太多的例子告訴我們,即使那些後來廣被接受的新觀點(例如,太陽中心理論)一開始常常遭遇到相當多的理論困境,需要人們做進一步的思索才能夠克服。

我們在日常生活中當然也受惠於DMN。然而有時候DMN會對我們做一些無謂的騷擾。例如,我在近年的夢中還會提醒自己,我應該趕快退選我一直沒有去上課的大學課程,以免我將被學校退學(請相信我,我早已經從大學畢業)。DMN所製造的另外一種夢魘則是經常糾纏憂鬱症患者的反芻(rumination)思想。事實上,正常人處於沮喪、憤恨、恐慌的時候也會陷入這種反覆無益的思想模式。這種時候,CEN可以跳出來提醒我們,不要繼續重複這種沒有結果的心靈活動。出門去找朋友聊天,或者做一些需要動用其他大腦部位的事情,有助於停止這種心靈的自我折磨。

巴司德說的沒有錯,機會是留給準備好的人。人們可以從各種可能的方式得到有價值的啟示:在路上聽到有人說的一句話,從書本或文章得到一個概念,從自由聯想或夢中得到某種靈感等等。然而,我們需要有足夠的敏銳度來賞識這些從天而降的理念,還要有足夠的專業能力將它們擴展為有用的理論或產品。另一方面,我們需要有足夠的意志力來阻止大腦陷入負面情緒所引發的惡性循環(即使天才也會懷疑自己的價值)。創新不是一個靜態的屬性,而是一個極為動態的過程。不斷的嘗試與錯誤才能夠將靈感送上成功之路。

長三角國際應急減災和救援博覽會 | 鄭可漢

在5月7-9日上海舉辦的首屆長三角國際應急減災和救援博覽會上,作為中國航空工業的主力軍,中國航空工業集團攜百餘項國產航空應急救援裝備產品精彩亮相,突出展示了國產航空應急救援裝備體系化發展的最新成果。其中,地效飛行器AG930、新舟滅火飛機和翼龍-2H應急救災型、氣象型無人機等多項國產航空應急救援新利器首次亮相,成為展台明星,倍受公眾關注。

精通“水上漂”的飛機AG930

由航空工業特飛所自主研製開發的5噸級地效飛機AG930,是一款介於固定翼飛機和高性能船之間的新型水面高速運輸工具,其可以以180千米/小時的速度迅速抵達救援現場,在0.5-3米的超低空進行快速搜尋,鎖定目標後迅速降落並實施救援,一次性救援人數可達8人,並實時傳輸救援信號。AG930兼具飛機運動的快速性、舒適性和船舶運動的安全可靠性,具有速度快、備航時間短、安全性高、經濟性好等特點,成為當代海上應急救援的新利器。

翼龍-2H應急救災型無人機系統

翼龍-2H應急救災型無人機系統是由中航(成都)無人機系統股份有限公司在翼龍-2無人機系統基礎上,針對災害探查、應急通信保障、應急投送等任務研製的大型應急救災型無人機系統。該無人機系統具有航程遠、留空時間長、承載能力大、環境適應性強等特點,可在“斷路、斷電、斷網”等極端災害條件下,完成多譜段災害現場探查:公/專網應急組網通信、應急物資投送等任務,並融入應急指揮體系,是我國應急救災保障的新質力量。

翼龍-2H氣象型無人機系統

翼龍-2H氣象型無人機系統是由中航(成都)無人機系統股份有限公司在翼龍-2無人機系統基礎上,針對大氣探測、人工影響天氣等任務研製的大型氣象型無人機系統。該無人機系統具有航程遠、留空時間長、承載能力大、環境適應性強等特點,可在強對流、結冰條件下的高原、海洋環境下,完成多參數、立體化氣象參數採集,也可採取“邊探測、邊播撒”方式實施精準、高效的人工影響天氣作業,為我國精確氣象探測和人工影響天氣作業提供了精確、安全、高效的新型手段。

翼龍-10H近海救援型無人機系統

翼龍-10H近海救援型無人機系統是航空工業在翼龍-10高空高速無人偵察機系統基礎上,根據民用市場需求改進研製,能夠執行海上快速搜救任務的無人機系統。翼龍-10H近海救援型無人機配裝兩台渦扇發動機,可以快速到達應急處置區域。該機裝備有高清光電弔艙(將海面實時圖像回傳),應急通信中繼弔艙、信號搜索定位弔艙(迅速確定受困人員船隻位置)、氣象下投探空弔艙(提供氣象支持),還可根據用戶需求加裝其它應急救援設備。

新舟滅火機

新舟滅火機是在國家“全災種、大應急”的任務需求背景下,為積極響應國家對構建應急救援體系需求而研製的一款集森林火情監測、消防滅火、緊急運輸等功能為一體的應急救援固定翼飛機。新舟滅火機可豐富國家森林消防手段,為國家構建應急救援體系提供有力保障。該機型繼承了新舟飛機的成熟技術和優點,巡航速度快、航程遠、低空飛行速度小、可靠性高、服務保障體系強,在救災物資運輸、遠距離跨區調機等方面具有明顯優勢。

美國要重振其半導體產業,對全球有何影響? | 郭譽申

車用晶片全球缺貨,短期不會緩解。美國白宮召開半導體執行長峰會,台積電、三星、英特爾等19家公司高層受邀,總統拜登在峰會上表示,中國計劃主導半導體供應鏈,美國不能坐視,也要加強投資國內半導體產業,金額達千億美元。英特爾的新任執行長宣佈要重返晶圓代工戰場。這些對全球的半導體產業有何影響?

台積電、三星分別座落在美國的附庸國家,台灣和南韓,美國還是不放心、不甘心,非要把半導體供應鏈放在美國本土不可,這是什麼心態?其一,美國害怕大陸會武統台灣,奪取台積電;也怕北韓會南侵南韓,毀掉三星。其二,半導體產業利潤豐厚,美國要自己賺。前者顯示美國的霸業動搖,後者顯示美國只管自己,不顧盟邦的利益,恐怕加速霸業的衰落。

講點半導體產業的特性。半導體產業牽涉很多科技,包括半導體物理、電路學、光學、化學、軟體等,不僅要懂學理,更是精緻的工藝。晶片常被區別為多少奈米(1奈米=10-9m),表示晶片裡電路的細緻程度,也表示晶片裡電路的龐大和複雜程度(晶片愈細緻,就能容納愈龐大、複雜的電路)。晶片裡的電路愈細緻、龐大,其製造的難度和成本自然愈高。

晶片應用在各種電子系統裡,手機和高速電腦的主機(CPU)一般需要最細緻、複雜的晶片(如7奈米),可稱為高階晶片;包括車用晶片在內的其他晶片不需要那樣細緻、複雜,可稱為低階晶片。兩類晶片各有市場,高階晶片的利潤一般比低階晶片高,但是低階晶片的需求量大得多。

由於半導體的製造有很多複雜的製程步驟,是精緻的工藝,因此很需要技術的累積和經驗,即必須28、14、10、7奈米的製程技術…循序漸進、逐步提升。大陸是半導體產業的後進入者,目前只能製造低階晶片。台積電、三星是領先者,能製造低階晶片,也能製造高階晶片。(高階晶片的供應商少,並多受控於美國,美國因此能禁止供應商銷售高階晶片給中國企業,如華為。)

美國要加強投資國內半導體產業,必定以高階製程生產高階晶片為主,因為美國的公司,如英特爾,本來就擁有較高階的製程(但不大做晶圓代工),而且美國的人員和建廠成本都高於中、台、南韓,在低階晶片市場是缺乏競爭力的。

美國要角逐高階晶片市場,會受較大影響的將是台積電、三星等領先企業,而不是還在生產低階晶片的大陸企業。英特爾、台積電、三星等共同角逐、分享高階晶片市場,恐怕會使大家的利潤都降低而沒有贏家;而利潤降低又可能導致缺少資源來投資開發更高階的製程技術。

車用晶片全球缺貨,顯示低階晶片市場仍有很大獲利空間,對於生產低階晶片的大陸企業是大利多,它們不僅能藉此站穩腳跟,還可能賺到資源來投資開發較高階的製程技術。雖然美國禁止一些高階製程的關鍵生產設備賣給大陸,以大陸擁有龐大市場和大量優秀工程師,大陸仍有可能自力更生,突破瓶頸。

以上是就短期的評估分析,長期而言,筆者不看好美國政府主導投資半導體產業。美國政府的補貼會有短期效果,但是政府不可能永遠補貼,等補貼過後,市場競爭終將恢復常態。美國的半導體產業曾經很興旺,後來逐漸萎縮,過去產業萎縮的因素,如人員和建廠成本高昂,看來並未改變,因此未來多半仍會重蹈覆轍。(若美國把半導體視為國防而願意長期補貼,則需另當別論。)

台灣的半導體危機 | 盛嘉麟

【汽車芯片突然全球缺貨】

汽車芯片是低階的芯片,卻需要極高的良率,因為手機芯片有些微差錯只會影響手機的功能,而汽車芯片若有些微差錯可能影響行車安全,所以汽車芯片是低階工藝,利潤偏低,卻製造嚴謹,所以不是熱門生意。

2020年受到新冠疫情的影響,活動減少,汽車銷量大減,同一時間人們對視頻娛樂的需求激增,線上遠距工作的需求增加,電腦相關產品的銷售快速增加,於是半導體產業減少了汽車芯片的產能,轉而生產工藝較高,利潤豐厚的電腦,視頻及手機芯片。

這時加上美國總統川普粗暴制裁中國,打擊中國半導體的產能,使得中國的汽車芯片生產受到破壞,同時限制在華汽車公司不得向被制裁的中芯國際就地購買汽車芯片,迫使汽車工業轉向台灣、韓國訂購汽車芯片。

更沒想到2021年新冠疫情好轉,汽車銷量回升,世界主要的汽車產業紛紛擴大生產,汽車芯片的需求頓時猛增,汽車產業集體轉向台積電及三星求購汽車芯片。而台積電及三星正在生產工藝較高,利潤豐厚的電腦視頻及手機芯片,一時勻不出生產線大量生產汽車芯片,頓時全球汽車產業因為缺乏汽車芯片而關廠減產,造成全球性汽車芯片短缺的風暴。

【中國歐美都要自製半導體】

全球性汽車芯片的短缺風暴,歐美、日本汽車大廠集體向台灣訂購求援,他們同時警覺到世界 90%芯片的製造過程要依賴台灣,是一個嚴重的瓶頸,已經危及國家安全。美國人工智能國家安全委員會NSCAI及美國半導體協會SIA 都提出報告,建議美國必須在國內製造芯片,不能依賴台灣的產業鏈。於是拜登總統以行政命令,決定聯邦政府出資超過1,000億美金,發展國內完整的芯片產業鏈。

歐盟,尤其是其中的德國,發現芯片的製造程序依賴台灣,危及國家安全,也出資超過1,000億美金,發展建立歐盟的芯片完整的產業鏈。

中國在遭受美國川普總統的打壓制裁之後,痛定思痛,同樣出資超過1,000億美金,決心發展國內完整的芯片產業鏈,並釐定其為國家重要策略,計劃5~10年之內,有中國完全獨立自主完整的芯片產業鏈。

【台積電受外資左右】

受到美國的要脅,2019年台積電決定投資20億美元到美國亞利桑那州設立5奈米芯片製造廠,最近更傳出台積電要在美國建立五、六處芯片廠,完成從晶圓、設計、製造、測試、封裝所有工序的美國產業鏈。台積電的五萬台灣員工,夙夜匪懈,打造了台積電的輝煌。將來台積電被迫在美國設廠,失去了台灣的特殊工作文化,台積電不可能在美國同樣的開花結果,很可能就此前途終結。

台灣的半導體大廠台積電其實是受制於美國,外國人持股佔78.48%的外資企業,不是真正的台灣企業。外資不但名列董事之列,其靈魂人物張忠謀還時稱自己是美國人,曾呼籲美國不該放掉半導體製造。在緊要狀況下台積電諒不會不顧及美國利益。加上台積電高層或一般員工未被課以國家忠誠之義務,自就難不以個人利害為考量被他國挖角,跳槽韓國三星, 或轉為中國大陸效勞,不乏前例。

【台積電不是護國神山】

台積電是外資企業,美國要他去美國設廠,他就效忠美國,再者台灣當前執政當局,為求美國的保護,凡涉美事務或談判,莫不曲意承歡,自我矮化,難期其在半導體產業的國家利益上堅持維護。所以,即使現在台灣舉國上下,將台積電捧為護國神山,驕寵有加,但真正大難臨頭時 ,是不會保護台灣的。

半導體產業已經提高到攸關國家安全的位置,照此情勢發展下去,世界半導體10年之後必然是中國、美國、歐盟三國鼎立,將來的芯片訂單不再考慮商業競爭的價格,而是各為其國下單,台積電未來不能再悶聲發大財,而是被排擠的小咖。

台積電是世界唯一的企業,為了因應手機競爭,大量投資,瘋狂開發 5, 4, 3, 2 奈米的芯片製造,擁有芯片最高端的製造工藝。華為已經放話要開發5G的雲端手機,把手機的作業運算交给雲端處理,使得未來的雲端手機成為簡單的終端機,不再需要高端工藝的手機芯片。最近任正非放話,華為兩年之內將可芯片脫困,果真如此,台積電的最高端工藝的手機芯片生產投資,可能泡湯。

台積電投資開發的 5, 4, 3, 2 奈米的芯片製造工藝可能已經觸及矽原料的物理極限,石墨烯及其他兩種有可能替代半導體的原料,可以取得更快更穩的電子流動效果,果真如此,如同重新洗牌,台積電優勢盡失。

【台灣半導體一枝獨秀的危機】

台灣對世界貨物出口的44%銷往大陸,其中半導體產品佔了28%。這是台灣出口賺取外匯的龍頭產業,也代表半導體產品嚴重依賴大陸市場,其中台積電利潤的22%來自大陸,目前受到美國脅迫,只得放棄。

台灣的半導體產業幾乎囊括了台大、成大、清華、交大70%的理工畢業生,這是台灣最優秀的人力資源,導致了這許多年來台灣大部份傳統產業停滯不前,乏善可陳。也就是說,台灣的教育,台灣的員工,都為了支撐半導體產業付出代價。

民進黨政府認為汽車芯片全球缺貨,各方有求於台灣,正是台灣的驕傲,有助台灣經貿談判的籌碼,大力內宣,卻不瞭解,估計10年之後,中國、歐盟、美國都會有自己的芯片產業鏈,屆時台灣的台積電及半導體產業就不可能再像過去一樣,惦惦呷三碗,悶聲發大財。

台灣半導體貢獻了台灣GDP的16%,這是極端不平衡的GDP結構,一旦半導體有事,GDP崩塌16%是不可想像的災難,希望政府能未雨綢繆。

為何科學革命發生在歐洲而非中國 | 郭譽申

中國近代落後於西方是因為科學和工業革命發生在歐洲而非中國。科學革命一般被認為始於16世紀,比工業革命早約兩百年。科學革命對工業革命既有思想啟蒙作用,後來科學成果被用於工業,更強化了工業的影響,使工業化成為人類社會的革命性改變。科學革命影響重大,為何科學革命發生在歐洲而非中國?在此科學指自然科學,並包括數學。

稍涉獵科學史就知道,科學革命時期開始了科學發現的大爆發,在此以前的幾千年,科學的進步非常緩慢,只是零零星星的偶而出現在世界各地。怎會如此?世界一定有某些重大改變才導致科學革命的出現。中世紀後期開始(12-3世紀),歐洲逐漸出現許多大學,部份大學有科學課程,經過三、四百年的科研努力,終於產生了科學革命的大突破。

中世紀歐洲的大學最主要的課程是天主教神學(每個大學生必須修習神學),有些大學僅教授神學,但有些大學也教授一些其他學問,如科學。雖然科學不如神學受到重視,大學裡的科學教授像神學教授一樣,可以一輩子以研究、教授科學為生。隨著大學的增加及科學教授的增多,科學教授於是會以研究成果彼此競爭;一個科學教授若有重要的科研發現,立刻會聲名大噪。當時雖然科學還少有應用,科研競爭就好像現代的運動競賽一樣,驅使科學教授全力以赴,也使更多大學增加科學課程。這樣的科研環境是大學出現以前不曾有過的。

中世紀時中國的經濟狀況優於歐洲,因此宋朝時就出現很多書院,早於歐洲的大學。然而中國自漢朝就罷黜百家、獨尊儒術,因此所有的書院都只研究、講授儒學相關的學問,而不涉科學,自然不可能導向科學革命。

科學革命發生在歐洲而非中國,因為部份歐洲的大學自始就有科學課程,而中國的書院普遍沒有科學課程。為什麼會這樣?有些人認為,歐洲大學有科學課程的主因是承襲了古希臘的科學傳統。筆者卻相信最主要的原因在於,歐洲是小國林立,自然比較多元化,因此有些大學有科學課程,而有些大學沒有;然而中國很早就大一統,獨尊儒術,因此所有的書院同樣都沒有科學課程。若歐洲像中國一樣大一統,歐洲也可能會獨尊神學、罷黜科學,因為古代的科學成果(包括古希臘科學)幾乎都是無法證實的臆測(並且被現代科學證明是錯誤的),誰知道幾百年後科學研究可以有許多重大突破!

中國科學的落後也因為明末到清朝雖然逐漸接觸到西學,但是龐大陳舊的國家和人民要從不重視科學改變為重視科學,非常遲緩,非要等到五四運動之後全民才逐漸改變態度。

中國科學曾經大幅落後,讓部份中國人對科學沒有自信,擔心中國搞不好科學,尤其是基礎科學,即使中國的應用科技已經大致追上世界水準。回顧科學革命的關鍵在大學以及人們對科學的重視,現在後者不成問題,因此中國只要辦好大學就可以了。近年中國大學的水準已頗有提升,是可喜的現象。

網路巨頭與澳洲之戰 | 盛嘉麟

網路巨頭與澳洲之戰,Google屈服,Facebook開打。

Google是搜索引擎,他應搜索的人要求,主動進行網路搜索,把搜索到的澳洲新聞供給搜索的人,付點錢給澳洲新聞算是合理。不過除了媒體之外,搜索引擎也提供了許多其他資訊,是不是都要付費?還是因為澳洲媒體聲音大,才能壓迫搜索引擎付費,這有不公平。但是我理解Google屈服的道理。

Facebook是社交平台,不是搜索引擎,是澳洲新聞自己主動在Facebook上開戶,像我們在Facebook上開戶一樣,組織粉絲團,吸引粉絲,擴大散佈澳洲新聞,是Facebook免費讓澳洲新聞拓展影響力,現在反過來要錢,毫無道理。Facebook取消了所有澳洲新聞的各種帳戶及粉絲組織,拒絕付費,有道理。當然Facebook取消了所有澳洲新聞的各種帳戶及粉絲組織,本身也有使用者減少的損失,它願意承擔。Facebook開打之後,澳洲用戶看不到澳洲新聞,受不了又哇哇大叫。澳洲人就是享受了Facebook社交平台的好處,還伸手逼人要錢。

要強行收費的澳洲政府有理,還是說屏蔽就屏蔽的Facebook有理?近年來川普風流行起來,國家成為巨獸,慣用公權暴力對待科技、商務及慣例,粗暴干涉科技合作、商務契約,以及許多國際慣例,澳洲及歐洲國家屢屢向科技及網路業者強行徵收數位稅,美國國會甚至計劃對網路的email收取郵費,用來貼補不思長進,虧損累累的郵局。現在Facebook取消了屏蔽,回到談判桌和澳洲政府協商中。國家公權暴力巨獸對上科技力大無窮的巨獸,這些問題值得我們想想。

澳洲這個弱小國家,不要說中國、俄國,日本、韓國,印尼、馬來西亞、越南、泰國….. 都可以打死它,但是這個狗子自以為是Anglo-Saxon人,就以強國自居, 常常在國際上以強國身份吱吱叫(很像鼻屎大的新加坡)教訓別的國家。澳洲已經被中國的貿易戰打得鼻青面腫,但是劣習難改,再找Facebook來欺負,想不到當場被打。為什麼同樣被要錢,Facebook不敢封殺法國、德國、英國?這就是要讓澳洲知道自己是弱小國家。

說到媒體,現在傳統紙張媒體都快消失了,世界大部份的紙張媒體都投下大錢建立自己的網站,有的免費有的收費,建立自己在網路上的銷路及讀者群,有的官方支持,維持高水準的公正媒體(如CCTV, RT)。像是澳洲新聞、台灣媒體、印度媒體,這種不要臉的媒體去死最好,少浪費森林資源人力資源。