我開發了台灣第一台筆電 | 丁紹傑

日本東芝在1985年11月推出了9英寸液晶單色顯示屏的T1100 Dynabook筆記型電腦,這T1100 Dynabook是世界首台廣泛銷售於市場的筆記型電腦。

在筆記型電腦之前,可𢹂帶外出使用的電腦,稱𢹂帶型電腦(Portable computer),尺寸比筆記型電腦大一點,可在膝上使用的電腦,稱膝上型電腦(laptop computer)。在台灣第一家膝上型電腦的生產廠商是郭家電子,老闆郭滄隆是光華商場名人,我們彼此認識。

台灣第一家生產筆記型電腦的廠商是永吉電腦,我就是這家的老闆,可說是台灣筆記型電腦發展史上的最大苦主,故事繼續說下去。

1985年,東芝T1100 Dynabook的功能包含可充電電池、LCD 螢幕、3.5吋軟碟和IBM相容性等。

約1989年我們著手開發的筆電,已經隔了一代,3.5 吋硬碟機已經問市,我們筆電的功能包括3.5吋硬碟機,SHARP的LCD螢幕,Oki的鍵盤,我們的3.5吋硬碟採外接式,所以尺寸較小,比A4紙略大一點,是當時尺寸最小的筆電,也是筆電史上,第一台不內含軟碟的筆記型電腦。

我們會開發筆電,有二個原因,第一,我們當時是台灣工業電腦CPU卡的主要廠商,台灣四層電路板雙面SMD,我們也是領先廠商,所以把電腦系統的PCB縮小,本來就是我們的工作。第二,我們筆電在充電方面的功能,取得台灣及德國的專利。

當時筆電,在電池充電以及電池能量的顯示並不完善,有改進的空間,所以我們設計一套電池充電以及電池能量顯示的系統,我們在電池組之中設置了一顆微處理器,以及電池溫度感應器、電池電壓感應器,我們在筆電內也設置了一顆微處理器,兩個處理處器可以互相溝通。當時的電池是鎳鎘電池,我們的充電方式是隨著電池溫度充電,電池溫度低,系統執行快充,電池溫度高,系統執行慢充,整個充電過程電池電壓會上升,當電池電壓不再上升,開始下降時,我們的系統會停止充電。另外我們系統會計算電池內有多少電力,並顯示在筆電上,但每隔一段時間要把電池內的電,全部使用完,這樣我們重新計算電池內的電力才能準確。

當時我們專利到手,包括宏碁電腦在內,台灣沒有廠商開發筆電,於是我們組織一個四人研發團隊,電機博士、碩士、學士各一人,加上我。

1990年,就是因為「當時台灣沒有人開發筆電」,於是工研院籌組了一個「筆記型電腦聯盟」,結果工研院招來47家廠商參加,工研院提供相同的筆電機殼,相同的筆電主機板。47家付百萬加盟的廠商,其中量產慢的廠商就立刻降價求售。幾十家外觀相同功能相同的筆電,又都在台北電腦展展出並殺價。以下是工研院的文獻記載:
「整個聯盟展現的迅速動作和浩大聲勢,確實令美、日、歐等國廠商矚目。」

這場台灣筆電的瘋狂殺價,當然影響日本筆電的出口,於是日本通產省禁止「LCD螢幕」出售給台灣廠商。

這下慘了,我們昂貴的筆電機殼已開發成功,打様也成功了,試產用300台OkI鍵盤買了,試產很貴的3.5吋硬碟機,買了100多個,3.5吋軟碟機好買,也買了一些,結果SHARP的LCD螢幕怎麼買,都買不到,我們只能停產,賠掉幾戶房子,回去幹老本行。

以下是天下雜誌的文獻記載:
「去年由工研院、電工器材公會與四十七家廠商籌組的筆記型電腦聯盟,原本被視為台灣產業聯手挑戰高科技的象徵。然而一年過去,聲勢浩大的結盟行動卻形同解體,聯盟瞬間的起與落,暴露台灣產業界那些問題?
有如慶典中的高空煙火,象徵台灣產業挑戰高科技的第一代筆記型電腦共同開發聯盟,瞬間沖起,火花迸放,卻又迅速消逝。」

後記:
後來,既有的生意忙,沒空理「電池充電」這一塊,專利中的以下部份:
「鎳鎘電池,我們的充電方式是隨著電池溫度充電,電池溫度低,系統執行快充,電池溫度高,系統執行慢充,整個充電過程電池電壓會上升,當電池電壓不再上升,開始下降時,我們的系統會停止充電。」
被原單晶片代工廠私下拿去用,賣到台灣市佔率有七成,賺了幾戶房子。
之後一次酒敍,代工廠寫單晶片韌體的工程師阿超告訴我:
我們公司用你的充電程式流程圖,都沒改過,一次成功。

華為要超越台積電「根本不可能」? | 黃國樑

劉德音說華為要超越台積電「根本不可能」。這是一種將現狀當成永恆的大腦病症,人類很容易犯下這個認知上的毛病,以為眼下的一切都是恆定的,可以持續到遙遠的未來。

Intel大概也曾將台積電當成不必放在眼裡的吳下阿蒙,90年代初期,Intel是晶圓製造霸主,剛成立的台積電還在到處找訂單。去問當時Intel的CEO說,台灣的代工廠台積電積極發展晶圓代工,Intel怎麼看?當時的CEO大概也會說,要超越Intel,根本不可能。

問題在於,Intel當時若這麼以為還有些道理,因為台積電的本事也就如此,只會專注地做一件事情,而且規模還小得可憐。但華為是什麼?在英文裡要稱呼Huawei,前面得加上tech behemoth的修飾語,即科技巨頭,才不致太不相襯。

可能behemoth都不足以描述華為,這字是在聖經約伯記中出現的,主要是指稱一種巨獸,但聖經中還有一個字是利維坦,即livyatan或leviathan,它是遠古的一種巨鯨或巨鱷,或海怪,它的力量更勝於behemoth。

利維坦有負面的意涵,故我不想用這個字套在華為頭上,但華為也不適合用這個字,因為它恐比利維坦更為強大得多。它在全球單一霸主美國窮一國之力,再聯合盟友共同打壓下,竟只用了三年就重回顛峰,這是何等令人讚嘆?

這種力量劉德音竟然像一個盲劍客一般,完全看不到,此種見識真是令人掉下眼珠子!怕是連牙齒都得掉光。

台積電若沒有ASML的極紫外光刻機(EUV光刻機),能生產出幾奈米的晶片?而華為卻必須在沒有EUV光刻機的情況下生存下來,並立志自己造出EUV光刻機。先不要談他們的領域有巨大差異,就說台積電有沒有遭遇過極限施壓,被一種生死存亡等級的絞殺的經驗?答案是,完全沒有。

光憑這一點,台積電就已經比華為要矮上好幾截,更不必說華為是通訊領域的先鋒與王者,並且同時在萬物互聯的作業系統、智能駕駛、晶片設計等多個領域都是領先者。

劉德音這一回答,不但洩露其見識淺薄,更讓人看出其器小哉!提前離開台積電,也是合適的歸宿。

創造力從何而來? | 張復

從事視覺藝術的工作者具有不同的目的來創造他們的作品。有些藝術家想要呈現自然景物(海邊、河邊、鄉野風光、靜物的組合),有些人的興趣在社會景物(火車站、咖啡館、舞者的練習場),有些人想要呈現更複雜的人與人的互動關係(例如,Norman Rockwell),還有些人想要呈現非現實世界的景況(例如夢境)。然而,他們所面臨的挑戰都相同,那就是,如何選擇物件的特徵(feature)以及它們之間的組合來建構自己的作品,讓欣賞者能夠看到他們想要呈現的物件、場景,甚至體會到他們想要傳達的某種情感(如果這也是他們的目的)。

事實上,這些藝術家想要做的事正是我們的記憶系統所要做的事:儲存哪些特徵以及它們的組合,以便在將來看到類似的物件或場景時,我們可以馬上認出它們來;不僅可以辨認某些物件的身份,還可以理解它們與其他物件之間的關係(或互動),甚至可以產生某種情緒的反應(例如懷舊之情)。另一方面,藝術欣賞者也使用自己的記憶系統來觀賞藝術作品。為什麼?因為,記憶系統本來就有encoding與retrieval兩個功能。藝術家從事的是前者,而欣賞者所從事的是後者。

這麼一來,藝術家在創造自己的作品時就有了一個很好的憑藉。他們可以讓自己同時扮演兩個角色,創作人以及欣賞者。他們一方面創作,一方面用欣賞者的角度來判斷:自己所創造的東西是否在欣賞者那邊得到他們所要製造的效果(看到他們所要呈現的,得到他們所要表達的意義、情感等等)。這是為什麼藝術家會不斷回顧自己的作品(短期或長期)。從回顧裡,他們可以看到很多可以改進甚至重組自己作品的地方。

上述的工作不僅發生在視覺藝術上,也發生在文學、戲劇、電影的創作上。事實上,也發生在科學的研究上。

後言

一、科學家最常扮演雙重角色的時機是當他們開始撰寫論文時。這時候,他們會從評審者(referees)的角度來審視自己的論述是否合理,證據是否充分等等,就像他們擔任評審者的時候(會對別人的論文)所做的事。

二、很多人不曉得,電影導演扮演雙重角色的時機是在edit自己影片的時候。據說,好的導演一定會在剪輯人員的幫忙下親自做影片的editing。這才是他們創造藝術作品的時機。之前的拍攝工作只是在幫助他收集必要的零組件而已。

三、也許對某些人來說,創造力來自一個突如其來的偉大靈感。但這種充滿了奇幻以及wishful thinking的想法早已經被經驗所否定。已經有大量的證據顯示,創造力來自遠超乎常人所願意付出的嘗試與錯誤。這也是很多被公認有天分的人常常表達的看法。然而,這裡還留下一些問題:人怎麼去嘗試,怎麼看到錯誤,又如何修正錯誤?我在這裡提出的解答是,創造者經常以雙重角色的方式來解決這些問題,而這兩個角色都是從記憶系統裡汲取它們所需要的東西。這個方式很清楚地表現在藝術的創造上。我認為,它也表現在各種型態的創造上。

從短焦指紋辨識系統看華為產品價值 | 殷正淯

我時常看到手機評測博主批評華為、榮耀還在使用短焦指紋解鎖,特別是在旗艦機上,每次都說「都一萬多塊一支,還不給用光學指紋」。於是我特別找了相關的訊息去瞭解一下這兩種指紋辨識系統差別在哪兒?得到的結論就是,短焦指紋比較安全,光學指紋干擾少用起來比較順手。這我就能理解為什麼華為、榮耀還在使用短焦指紋而不用光學了,就是因為安全性。

短焦指紋和長焦指紋的區別

這兩家公司特別強調安全性,華為、榮耀的高端手機使用群體多半是以社會人士,特別是政府部門、事業單位、國營企業的領導,或者私人企業高管為主。
一、這些人群不在意這一點點不便。
二、這些人更重視安全性。

同樣是高端旗艦手機,米、O、V的用戶群多半是家境比較好的學生,或者是小資、個體商家的老闆,他們常做的事情就是購物、遊戲、看影片,安全性的需求比較小,即便被騙了損失的只是個人,影響層面比較單純。可是華為、榮耀的用戶影響的範圍就非常大。

例如我看到的學校領導都是使用華為的高端旗艦,別的不用說,就單單以考試為例,他們有的要負責國家考試的相關作業,比如考場的座位安排。如果有駭客能力比較強的學生或學校職員,要藉機侵入他們的手機蒐集相關文件,那麼相比之下,米、O、V的安全性是不是就比較差一點?更不要說手機後台的問題,這部分榮耀就不如華為,畢竟榮耀用的是高通的芯片。如果從這個角度思考這問題,那麼公務體系,或與公務體系常往來的私人企業,是不是用華為會比米、O、V更安全?

這麼一想,就知道這些博主思考格局還是太狹隘了一些。當然他們可以說,我們是基於普通消費者的角度思考,就普通群眾來說,這樣的手機價格太貴了。回到消費行為上來說,都說是高端旗艦,高端體現在哪裡?每一個商品都有市場區間,高端不僅價格比較貴,更重要的是這類產品鎖定的客群是哪些人,這才是高端真正的意義。

我有一位學長是台灣百年唐裝老店的少東,在跟他聊天的時候才知道,原來高端服飾的用料跟他們家的用料沒有太大的差別,有些布料可能都是同一家紡織廠的產品,並且做工來說,我這位學長家的包包的編織工法,還有細膩程度也不亞於這些奢侈品品牌,或者所謂的大牌,這點我真的比較過,NIKE、THE NORTH FACE等廠牌的縫線跟他們家包包的縫線相比,我學長的產品比較紮實。那麼為什麼我學長的產品最貴5、6千塊台幣,而這些品牌動輒上萬、數十萬?因為品牌效應。高端市場做工只是基本,但因為不同的原因,在做工上考量的不是單純的先進,更重要的是客群的基本需求。

華為主打的是安全,這是他們的客群需求。同樣是旗艦機,米、O、V在個人訊息安全保護上不需要要求這麼多,所以堆料和使用體驗就是他們的首選,他們的高端客群的定位不是真正的「高端」人群,而是手上有點閒錢可以提升生活品質的小資而已。但華為的定位是真正高層的商務或公務人士,使用體驗上稍微差一點沒有關係,但安全性一定是首選。這才是高端旗艦機真正需要的。

反過來說,蘋果對於多數西方國家的商務或公務人士來說也是一樣,他們不擔心被他們的政府後台監控,他們在做的事情,都跟他們的高層有默契,被監控就監控唄。但對我們來說就不可以,因為我們兩國現在正在打仗,被監控就是大問題,所以才需要華為這種產品。

最後,許多博主也在酸華為目前的PURA 70 ULTRA在很多地方不如這兒、不如那兒,然後說華為的旗艦很拉垮。我就納悶了?美國對華為的禁令解除了嗎?還沒有,當然華為還比不上現有的國產或三星、蘋果的旗艦機,因為各項自主產品雖然能造,但還沒做到超越。可光是能造這一部份,就足夠讓華為手機賣到這個價錢,因為這是一個里程碑的進步。當初剛禁華為的時候,大家都說華為沒有十年造不出芯片,可現在才幾年,別忘了中間還有一個三年疫情,華為不僅沒有停下腳步還超前進度。這一點難道不值這個價位嗎?

三星當初沒有起來的時候,我買過他們的手機。那水準真的是,我用不到半年就換成華碩的,當然我非常悔恨這個決定。重點是三星一開始也很爛,也很貴,也是被大家酸到爆。可現在呢?在國內買不到,但不影響在世界的銷量(即便我還是覺得很不好用)。很多事情真的必須要更宏觀的思考,才會知道背後的意義。

是誰孕育了台積電的基礎 | 丁紹傑

這些人孕育了台灣理工科的人才與師資,造就了今天的台積電。

1973年,剛從台大電機研究所畢業的林百里與溫世仁,接受時任行政院長蔣經國先生頒發的第一屆「青年獎章」,表揚他們設計出台灣第一部電腦。

1999年,新股王廣達電腦公司的董事長林百里,回台大母校演講,這是第一次公開演講,講的是他在台大的求學經歷與創業經驗,台大電機系畢業後,他考上台大電機系研究所碩士班,當時電腦的硬體技術非常少,他決定選修這個領域並參與製作迷你電腦,他慎重的提到他的碩士論文指導教授張煋對他影響很大。

這位張煋教授何許人也?他1917年生,浙江紹興人,1940年,畢業於國立浙江大學電機工程學系;同年,入空軍無綫電修理廠任技術員。1943年,任空軍雷達測向台台長。1944年,任空軍通信學校教官。抗戰勝利後,赴英國皇家空軍無線電研究所進修雷達工程。1952年,受訓於美軍空軍電子工程中心。回台灣後,任空軍通信學校電子訓練中心主任。1953年,任空軍總司令部電子處處長。1959年,任空軍指揮參謀大學研究發展系主任,並擔任海軍專科學院、陸軍理工學院、私立大同工學院、國立成功大學電機研究所等兼任教授。1963年退役,應聘為國立台灣大學電機工程學系專任教授。1967年,任美國布魯克林工藝大學客座教授一年,並進修電子計算機工程。嗣後在台大任教。

民國40~50年台灣各大學缺乏電機、電子教職人才,所以空軍應國家需要適時釋出人才,張煋教授就是其中之一,當時台大、成大、交大、清大許多理工科的教授大多來自空軍,故有「四大皆空」之說,這些教授培養了台灣理工科的人才,這些人才包括林百里、溫世仁、曹興城,同時也造就了台灣電子業及半導體業的基礎。

類似張煋,出自中央航空機械學校或空軍通信學校的大學教授,他們是大學畢業去報考的稱高級班,高級班每期都有淸華大學的畢業生報考,尤其是清華1944屆航空工程系的畢業生,幾乎全班投效空軍。我搜尋到30位,簡介如下:

林致平:機校高級班執教、台灣中央研究院院士、國立中興大學首任校長並創立台灣第一個應用數學系、中央研究院數學所所長、美國維吉尼亞理工學院暨州立大學、佛羅里達理工大學數學教授。

劉浩春:機校高級班執教、空軍通信器材修理廠廠長、空軍通信電子學校教育處長、國立成功大學教授、國立交通大學校長、中華民國教育部全國大學聯合招生考試主任委員。

李登梅:機校高級班1期、空軍供應司令部副司令、空軍機械學校第十任少將校長、國立成功大學教授、國立清華大學教授、華光工程公司總經理、臺灣航勤公司總經理。

呂鳳章:機校高級班1期、以交換學生身份至德國留學,畢業於阿亨工業大學,獲得德國國家特許工程師。回國後,任教於清華大學、西北工學院、西南聯合大學,曾任華夏塑膠公司董事長,華隆紡織股份有限公司總經理、董事長。

朱越生:機校高級班1期、航空領域專家、國立成功大學教授機械工程系系主任、1957年為成功大學創辦機械研究所,1965年,在成功大學工學院創辦工程科學系。

盛健:機校高級班1期、美國辛辛納提大學航空系教授、國立清華大學動力機械工程學系特約講座教授。

李永炤:機校高級班2期27年班、我國航空工業的先驅、空軍航空工業發展中心(漢翔航空公司前身)中將主任、任內完成了介壽號、中興號教練機、UH-1H直昇機、中運機、F-5E戰鬥機等飛機的製造生產、也奠定了IDF戰機自製的堅實基礎。

朱芳秀:機校高級班2期27年班、新埔工專教授工業工程科主任、中華民國教育部部聘機械工程名詞審查委員會副主任委員。

田長模:機校高級班3期27年班、國防部軍事工程局少將副局長、國立臺灣科學教育館館長、國立成功大學教授工商管理系主任。

張璐:機校高級班4期28年班、中華民國空軍少將、國立成功大學教授工業與資訊管理學系主任。

孫方鐸:機校高級班4期28年班、國立台灣大學教授、國立清華大學創辦應用數學研究所首任所長及專任教授。

趙浡霖:機校高級班4期28年班、中原大學教授機械工程學系首任系主任、台北工專教授工業工程科主任。

葉上芃:機校高級班4期28年班、國立中興大學教授機械工程學系系主任。

蕭汝淮:機校高級班4期28年班、中華民國經濟部中國生產力中心顧問,銘傳大學商業設計科首任科主任。

李家騵:機校高級班9期32年班、空軍航空工業發展中心少將副主任兼介壽一廠(飛機製造廠)廠長、國立台灣大學土木研究所教授、中正理工學院首任航空系系主任、逢甲大學教授機械工程研究所首任所長。

郭鏡冰:機校高級班33年班、於空軍航空研究院電子組任內時發明「飛行生性向測量儀」,民國四十二年被選為國軍克難英雄並蒙蔣總統召見,國立中興大學教授、在校講授普通物理、理論力學、近代物理、熱力學等課程。

沈在崧:機校高級班畢業,國立成功大學電機工程學系教授,計算機與網路中心首任系主任。

蔡振鵬:機校高級班畢業,淡江大學教授航空系系主任。

果芸:機校正科班7期、台灣資訊產業界大老,中華民國陸軍二級上將、空軍後勤管制中心主任、國防管理學校在台創校校長、駐美國軍事採購團團長、中華民國經濟部資策會執行長、總統府戰略顧問、神通電腦董事長,對臺灣資訊科技擁有重大貢獻。

李文寶:通校正科班9期38年班、美國電機、哲學雙博士學位,中華民國國防部通信電子資訊局中將局長,榮電股份有限公司董事長。

張丹:通校高級班執教、空軍電台台長、國立成功大學文理學院院長、台北工專校長、國立交通大學教授電子研究所奠基人之一(排位第一)、逢甲大學機電系創始人系主任,中華民國教育部常務次長。

張去疑:清華大學電機系畢業,通校電子組組長,曾赴英國、美國研習電子科學。歷任臺灣成功大學、交通大學工學院、清華大學教授20餘年,曾任交通大學研究所主任及教務長12年。先後兩次應聘為美國麻省理工學院客座教授。1975年任“行政院國家科學委員會”副主任委員。

李順救:通校高級班2期34年班、國立台灣科技大學教授電子工程系首任系主任,兼任初創電機系系主任。

魏天柱:通校高級班2期34年班、國立交通大學教授。

孫邦治:通校高級班2期34年班、新埔工專教授電子系主任。

李育浩:通校高級班6期36年班、國立清華大學教授、中華民國核能學會理事長,國家中山科學研究院核能研究所副所長。

包白水:通校高級班9期39年班、國立交通大學教授。

張繼炎:通校高級班9期39年班、國立成功大學教授。

唐明道:通校正科班6期36年班、台灣著名原子科學家、國立清華大學教授,清華大學核子工程系設立「唐明道獎學金」,以表彰他的功績,激勵青年攀登科學高峰。

楊正民:通校正科班10期39年班、教授、生物電子工程專家,曾在美國波士頓哈佛大學、麻省理工學院和紐約洛克菲勒大學任職客座教授。

另外:被譽為「台灣的科技教父」的李國鼎,中央大學物理系畢業,赴英國劍橋大學習物理,放棄博士學位返國投效空軍參加抗戰,民國二十七年任航空委員會防空學校照測總隊少校機械員及修理所所長。

以上31位並不包括空軍官校,空軍官校最有名的應該是華錫鈞將軍,介紹如下:

華錫鈞將軍,1925年生,空軍幼校第一期、空軍官校第二十六期畢業,美國普渡大學航空工程碩士、博士,哈佛大學高級管理班畢業。曾獲頒國軍寶鼎及雲麾等勛獎章二十三座、美國空軍飛行優異十字章、中國工程師學會工程獎章、普渡大學傑出校友、名列科技名人錄及世界名人錄。1948年至1964年任空軍飛行軍官,肩負台海兩岸第一線空防重任;後為黑貓中隊隊員,曾數度駕駛U-2戰機深入中國大陸,執行高空偵察任務。

【台南訊】民國101年7月9日,出身空軍幼校第一期、空軍官校第二十六期畢業、曾數度駕駛U-2戰機深入中國大陸執行高空偵察任務,並深度參與台灣軍用航空自製發展歷程,被譽稱為「IDF之父」的前總統府戰略顧問華錫鈞將軍,雖已從熱愛的職場退下來旅居美國,仍心繫國內航空工業的發展,6日透過前漢翔公司董事長邢有光的幫忙,把他畢生大部分積蓄新臺幣1500萬元捐贈給成大作為航空工業發展基金,義行可風。
今年87歲的華錫鈞將軍與成大的淵源,最早開始於民國59年,那時成大仍為「臺灣省立成功大學」,羅雲平博士為校長。在當時機械系系主任李克讓教授的邀請下,華將軍於59學年度在機械系研究所二年級碩士班開始授課,上學期開授「高速流動理論」之課程,下學期開授「磁性流體」之課程,教學認真,讓師生印象深刻。

這些為台灣這塊土地耕地的農夫,幾乎都過世了,為感念他們對台灣的奉獻,我撰寫此文,希望大家分享出去,做為感謝。

中國的能源戰略引領清潔能源革命 | 盛嘉麟

中國的煤炭儲量雖然是世界第五,卻只有美國的一半;石油儲量是世界第十三;天然氣儲量第十五。與相對於14億的人口大國,世界的製造工廠,能源需求為全球能源消費之26.5%的情況相比,中國是能源貧乏的國家。因此,必須要有高瞻遠矚的能源規劃戰略和落實執行的實踐能力,才能繼續在強國之道上邁進。

煤炭是中國目前能源消費的主力,佔56.0%;天然氣、水力、核能、風力、太陽能佔能源消費的25.5%;其他的能源佔18.5%。煤炭能源污染大氣,效率低下,所以降低對煤炭依賴是能源戰略的目標。中國貧油貧氣,仰賴進口,但國際運輸油氣通道,霍爾木茲海峽(Hormoz)以及馬六甲海峽(Melaka)局勢詭譎,所以降低對油氣的依賴也是能源戰略的目標。清潔能源包括水力、風力、太陽能、核能等都是中國能夠開拓的能源,它們都以發電為終級,所以全面電力化更是能源戰略的目標。

目前中國電力來源之分佈狀況

2023年中國的電力大部分來自化石燃料,佔63.67%(煤電60.48%,天然氣2.99%)。來自清潔能源總共佔了36.33%(水電13.66%,風電10.61,太陽能發電5.76%,核電4.48%,其他1.82%)。世界主要大國的電力分佈狀況則如下:
法國的電力,化石燃料6.34%,清潔能源93.66%。
德國的電力,化石燃料36.23%,清潔能源51.70%。
美國的電力,化石燃料61%,清潔能源37%。
俄國的電力,化石燃料63%,清潔能源37%。
日本的電力,化石燃料66%,清潔能源32.14%。

相比之下,顯示中國的電力來源結構與俄美相近,都是以化石能源為主,但不同的是他們都是化石能源最豐富的國家,而中國是貧煤貧油貧氣的國家,中國必須積極發展清潔能源,擺脫對化石能源的依賴。

中國新裝發電機組的發展趨向

2022年新裝的發電機組,使用清潔能源的佔48% (水電16.1%,太陽能發電15.3%,風電14.3%,核電2.2%,其他0.1%),使用化石燃料的佔52% (煤電43.8% ,天然氣4.5%,其他3.7%) 。2023年新裝的發電機組,使用清潔能源的佔50% ,首次等同來自化石燃料。估計到2024年,新裝的發電機組使用清潔能源的將超過化石燃料,並且以年增 7.8%的速度迅速升高,這是可喜的趨勢。

中國清潔能源產業技術引領世界

清潔能源產業不但在中國快速發展,其技術及發電設備也領先世界。太陽能設備壟斷了全球市場的90%;風力設備佔據了40%;水力發電的築壩技術、水輪發電機製造技術都領先世界;核能發電在 2021年後,世界核電專利申請量,前三名的國家分別為中國、美國、日本。中國清潔能源發電量,水力、風能以及太陽能都遙遙領先世界,超過第二名國家幾乎三倍,僅核電次於美國、法國,居世界第三。

中國清潔能源發電的前景

太陽能及陸上海上風能,中國裝置面積廣大,技術先進,前景光明。

中國的水力發電資源的蘊藏量佔全球的30%,居世界第一位。 蘊藏量估計約6.7萬億瓩,已開發的電力為3.8萬億瓩,僅佔57%,前景大有可為。以四川的雅礱江為例,其最高海拔3830公尺,有足夠的水位開發22座水壩發電站,目前僅建成了四處,尚有80%的蘊藏量一萬億瓩等待開發。

目前中國核能發電總量5,700萬瓩,是世界第三的核電大國。 中國已經成功製造了華龍一號110萬瓩機組、國和一號150萬瓩機組、玲瓏一號30萬瓩機組,適應大小不同的需求。新近研製的釷基熔鹽堆核能10萬瓩第四代,已在甘肅成功運轉,可擴充到100萬瓩。中國江南造船公司已正式接單打造釷基熔鹽堆核動力,全球最大2.4萬個貨櫃的貨櫃船。

儲存電力技術創新

風力及太陽能發電,最大的障礙是受晝夜及天氣的影響,發電不穩定,無法配合電力的負載,所以儲存電力的技術成為各國研發的項目。目前最常用的是兩個水庫技術,利用輕負載時段,用剩餘的電力將下端水庫的水抽送到上端水庫,儲存位能。在高負載時段兩個水庫加入發電,稱為儲水電池,但這需要水庫水源。中國最近在江蘇建成了第一個不需要水源的重力電池,建造一座長110公尺、寬120公尺、高148公尺的長方體高塔,內含一個重達百噸的立方固體在高塔中升降。輕負載時段,用剩餘的電力推動起重機,將百噸的立方固體緩緩升起,儲存位能。在高負載時段,百噸的立方固體緩緩下降,釋放位能,推動發電機,可發電2.5萬瓩。中國首開先例成功之後,或能改變全球能源格局。其他的高壓空氣電池、固態電池、汽車電池也在蓬勃發展。

電動汽車是巨大儲存電力

2023年中國行駛的電動車數量已攀升至1,460萬輛,佔全球 2,770萬輛電動車的 53% 。1,460萬輛的汽車電池容量,以平均60Ah計算,以平均充滿50%估計,儲藏的電力是525萬瓩,等同5條核能發電機組,大約兩座核電廠的發電能力。若是中國在2040年達成完全淘汰燃油汽車,所有汽車實現電動化。 中國的3億輛汽車可以儲電10,800萬瓩,大約40座核電廠的發電能力。這是龐大的儲存電力,中國全力推廣電動車的國家能源戰略勢在必行。

電力輸送技術

由於國土遼闊,尤其是清潔能源的發電廠多在西部南部,而工業民生用電集中在東部及沿海地區,中國是電力輸送最遠程的國家。中國已經發展出超高壓110萬伏特的輸電線路,世界其他國家最高只到達50萬伏特。中國也發展出長距離超過7,000公里的直流電輸電線路。中國的電力輸送的線耗只有4.69%,電力輸送技術絕對領先全球。

國家電網智能管理

中國的國家電網有限公司是全球最大的公用事業,在2021年財富(Fortune)世界500強排名第2。自從2008年中國雪災大停電以後,國家電網有限公司研發了先進的高壓輸電線自動除冰技術,運用高效率的智慧管理技術,連接世界最龐大的供電用電系統,穩定了國家電力的調配。

中國電力境外工程承包合約金額穩定成長,2022年簽訂工程191個,合約金額327.71億美元。截至2022年底,累積境外承包工程涉及58個國家及地區,為菲律賓、巴西、葡萄牙、澳洲等國家建造其國家電網,海外業務承包合約總金額3759.71億美元。

中國能源前景

由於全球氣候變化日益嚴峻,各國努力尋求再生的、清潔的、綠色的能源,全面電力化,希望減少對化石能源的依賴。這將引發人類從化石能源轉向清潔能源的第四次工業革命,而中國超越歐美西方的先進能源科技及製造 ,正在引領第四次工業革命。根據美國高盛(Goldman Sachs)2023年的估計,中國風能和太陽能電力發展迅速,加上水電及核電,可望在2060年實現能源自給自足。中國的能源前途似錦。

PC硬碟崩壞歷險記 | 盛嘉麟

相信極少人有過硬碟故障的經驗,你的PC硬碟忽然就停止工作了,所有與這隻硬碟有關的資料瞬間無法取讀儲存,你幾年來在硬碟的文字、論述、照片、軟體等等通通消失無法使用了。

前幾天我在工作時覺得寫了一半的文章,要存放起來,以後再取出來繼續寫下去,應該是一瞬間的事,忽然見到鼠標一閃一閃幾秒鐘後才完成,當時只想或許PC在忙,存儲慢一點,後來取讀文章的時候也是一閃一閃幾秒鐘後才完成,覺得怪異。終於不久,無法存取了,這時才意識到硬碟崩壞了,幾年來的心血、文字、論述、照片、軟體都報銷了,才感覺事態嚴重,心神慌亂起來。

幸好幾年前我自己組裝這台PC的時候,嚴格遵照基本原則,必須有兩隻硬碟:一隻是SSD硬碟,速度較快,裝上Windows OS,以及所有的應用軟體,如MicroSoft Word、 Photo processor、音樂播放等等;另一隻是傳統1T (1000G)硬碟,速度一般,只堆放資料,如文字、照片、音樂、視頻等等。所以傳統硬碟崩壞之後不影響PC的操作,只是沒有了資料。

第一個想到的是打電話給附近的電腦修理裝配店,非但態度不友善,而且開價300美元幫我取出硬碟的資料,如果情況複雜的可能要1000元,我想我幾年來寫作收藏的那些文字圖片最多值100元,就作罷了。

忽然想起以前上班時有一個美國同事告訴我,他知道一個村野的土法,可以拯救壞掉的硬碟,就是把硬碟放進凍箱一晚,再拿出來試試,硬碟可能暫時恢復工作,你趁機把硬碟的資料通通copy下來,溫度回升以後硬碟又不靈了。原理可能是硬碟故障多半是快速旋轉的碟片(一般是5400或7200)的軸承或者碟片卡住不動了,希望冷凍之後體積縮小騰出空隙,碟片又可以轉動起來;而且電子零件怕熱不怕冷,不會凍壞。

雖不相信,還是死馬當活馬醫,試試不妨。第二天取出結霜的硬碟,抹去冰霜,拜了三拜,很快接回到PC。想不到PC起動之後,打開 D disk,資料檔案全部出現,急忙copy paste 到安全的地方,兩隻USB隨身碟,每個64G,足夠存放所有的資料。20來分鐘完成了,心裡的大石頭頓時消失。然後找到家裡另一隻舊的傳統(1000G)硬碟,替換了冷凍的硬碟,再把兩隻USB隨身碟的資料copy到硬碟,開機再試,一切正常,懊惱一掃而空,歷經一小時奮鬥,躲過了一場小災難。

後來在網路上也看到有人提出冷凍法急救故障的硬碟,但是網路上多的是胡言亂語,不試過真不敢相信。一般用PC的人恐怕一輩子也不會遇到硬碟故障的狀況,我只是寫出來當有趣的事。

從中國「網路防火長城」到美國禁用華為、TikTok | 郭譽申

美國眾議院以352票對65票的壓倒性票數通過法案,要求中國的字節跳動公司在6個月內賣出TikTok公司股份,否則美國將禁用TikTok。在此之前,美國已有超過20個州,禁止公家機關使用TikTok。看來上述法案不難也在參議院通過而成為法律。近年美國對很多中國的網路企業推出禁令或制裁,多得讓人記不得,本文就以最知名的華為和TikTok為例。

近年美國人被禁止使用不少中國企業生產的網路產品,這很像二十多年前互聯網剛興起時,中國建立起全面的網路防火牆(firewall),被稱為「網路防火長城(Great Firewall)」,來阻擋中國人使用某些外國(主要是美國)的網站/網路服務。當年美國指責中國專權,限制人民的自由,二十多年後風水輪流轉,現在是否美國專權,限制人民的自由?

自由當然不是普遍相同的,不同的人有不同的自由度,不同的國家也有不同的自由度。這正是古希臘歷史學家修昔底德的名言「強者爲所欲爲,弱者逆來順受」(The strong do what they can; the weak suffer what they must.)。強者有高自由度,而弱者只有低自由度。當年美國比中國強大得多,中國只好建立「網路防火長城」,限制人民的網路自由,以免被「和平演變」;現在中國的實力已逼近美國,美國只好也限制人民的網路自由,以免損害國家安全(是否真損害國家安全是少數決策者的判斷,旁人無可置喙)。美國就別再吹噓自由吧。

不僅國家安全,還有國家利益。當年美國的網路技術/服務遠勝中國,若沒有「網路防火長城」,中國民眾自然會使用美國的網站/網路服務,中國的網路市場將全被美國的網路巨頭吞沒。現在美國禁用或買下TikTok,可以奪回TikTok所擁有的社群媒體市場(據說FaceBook對此非常積極)。美國打擊華為的部份原因是,避免手機和網路設備的龐大市場落入中國企業之手。國家希望保護本國市場是情有可原,然而美國聯合盟國對華為往死裡打,如斷供高階晶片,已經遠超過保護本國市場,可說是窮兇極惡啊!

當年中國背負惡名,建立起「網路防火長城」,阻擋美國的網路巨頭吞沒國內的網路市場,因此造就了華為、阿里巴巴、騰訊、字節跳動等等中國的網路巨頭。現在這些中國的網路巨頭反過來威脅到美國的國家安全和國家利益,逼得美國施展各種惡招,來保護本國網路市場及打壓中國網路企業,卻改變不了這「美降中升」的趨勢。華為被美國打壓已有將近十年,雖曾受損不小,現已回歸正常成長,就是明顯的例證。

中國登月計劃引領各國重啟月球競爭 | 盛嘉麟

自從美國宇航員1969年成功登陸月球,和蘇聯的科技競賽獲勝後,40多年來沒有國家再搞費錢費力的登月計劃。但中國於2007年啟動嫦娥登月計劃,逐步成功,採回月壤,並宣佈了2030年完成載人登月計劃以後,美國焦慮中國崛起,國際間又見登月競爭的熱潮。以下是美國、俄國、日本、印度、歐盟各國的月球競爭。

美國
美國阿提米絲計劃(Project Artemis)是2017年由美國太空總署(NASA)與美國私營的航太公司合作,並聯合歐洲、日本、德國、義大利、以色列、加拿大各國,發展的機器人和宇航員合作的宏偉登月計劃。其目標是在2024年以前實現重返月球,將美國宇航員送上月球,並在2028年前於月球表面建立永久基地,為登陸火星和更深遠的太空探測任務奠定基礎。

2022年8月29日發射的阿提米絲一號火箭,帶著「遊隼」月球探測器,因為氫排放管線出現洩漏,NASA 取消了發射;9月3日再因氫氣洩漏取消發射;11月16日,終於在甘迺迪太空中心發射成功,「遊隼」正在無人繞月飛行。

美國航太機器人技術公司(American Aerospace Robotics Corporation),2024年1月9日承載著美國五十多年來首次登月願景的「遊隼」月球探測器,搭乘美國聯合發射聯盟公司(United Launch Alliance) 研發的「火神半人馬座」火箭發射升空,不到24小時後,因推進劑出現洩漏,宣告任務失敗,在重返地球大氣層時燒毀。

美國直覺機器(Intuitive Machines)航空航天公司建造的無人登月探測器「奧德修斯」(Odysseus),搭乘太空探索科技公司(SpaceX)的獵鷹(Falcon)火箭,2024年2月15日 成功發射。2月22日在月球南極附近成功著陸,這是美國自1972年以來首次成功著陸月球。擧國歡騰之際,卻發現月球探測器在月球地表翻倒一側,使其太陽能板、通訊天線及探測活動都發生困難,任務失敗。

現在美國NASA 延遲了登月計劃,將於2025年完成「阿提米絲二號」任務,載人繞月飛行;2026年完成「阿提米絲三號」任務,送第一批宇航員在月球南極附近登陸;2028年完成「阿提米絲四號」任務,送第一批宇航員前往月球軌道的太空站。雖然計劃十分宏偉,但是依賴不同的民間企業及不同的國家,聯邦政府撥給有限的預算,頻頻故障的系統能力,美國的登月計劃並不樂觀。

日本
為配合美國的阿提米絲計劃,日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)和豐田(Toyota)聯手開發月球探測器。日本的目標是在2020年代將一名宇航員送上月球表面,作為美國阿提米絲計劃的一部分。

2020年,日本的智慧月球探測器(SLIM),搭乘日本的固體燃料火箭,升空不久發生故障而失敗。 2022年搭乘日本新一代主力運載火箭H3首次發射,點火出現問題失敗。2022年日本月球探測器「好客」搭乘美國新型火箭SLS升空,但與火箭分離後隨即失聯。2023年日本民間企業航太公司發射「月兔」月球探測器,在月表降落時墜毀。

2024年1月20日,日本發射的SLIM最終成功登陸月球,成為第五個登月的國家。惟著陸時SLIM底部朝天,頭部埋入月球表土,呈現翻覆狀態,使太陽能板、通訊天線及探測活動都發生困難。日本依附美國的阿提米絲計劃,沒有自己獨立的登月計劃,而且財力及人才不足,前途不看好。

印度
2008年,印度太空研究組織(ISRO)成功發射首個月球探測器「月船一號」,繞月運行,獲得了大量圖像和數據,但原計劃可以運行兩年的「月船一號」 ,於2009年8月失聯。2019年,ISRO再發射「月船二號」月球探測器,登陸時墜毀。

2023年8月23日,印度發射的「月船三號」月球探測器,在飛行途中三次詭異變軌,最終在月球南極附近著陸成功,成為全球第四登月、首個於月球南極地區著陸的國家。「月船三號」月球探測器在月球表面又經過兩次詭異跳躍,改變位置。完成任務後著陸器與月球車進入休眠,原定於9月22日重新喚醒,但被月球夜間零下180攝氏度的極低溫度凍壞,喚醒失敗。印度並不積極檢討失敗原因,反而聲稱「月船三號」的材料許多購自中國,品質有問題。

印度人好大喜功,急迫追趕,登月計劃及火星計劃也同時並進,只為了不甘落後於中國。太空產業的品質及體系都不夠紮實,沒有相應的太空科技發展目標,缺乏人才、財力及太空產業鏈,登月計劃不可信賴。

俄羅斯
1959年,蘇聯的「月球一號」登陸月球失敗。蘇聯在同年9月以「月球二號」完成了墜毀式的硬著陸。1966年,蘇聯的「月球九號」第一次成功著陸,並拍攝了第一張月球表面的照片。從那以後蘇聯在月球上進行了多次著陸,並在月球表面進行科學研究,總共三次採樣月壤返回。1976年蘇聯「月球廿四號」完成登陸月球後, 從此長期陷入沉寂。

2023年8月,俄羅斯又興起登月計劃,其「月球廿五號」探測器,原計劃在月球南極的博古斯拉夫斯基隕石坑附近著陸時,偏離預定軌道,撞上月表後失聯;這是47年來首次的登月任務,以失敗告終。

蘇聯原為領先世界的太空強國,1991年瓦解以後,俄羅斯國事蜩螗,財政貧困,已經失去太空強國的地位。但俄羅斯也要參與月球競爭,計劃在2031至2040年間將宇航員送上月球。並且揶揄美國,聲稱俄羅斯登陸月球後,將會查驗美國1969年登月的真假。

歐洲
由22個歐洲國家合作資助的歐洲太空總署(ESA),預計2028年將建立一艘能往返國際太空站的太空船,並發展宇航員登月的能力。歐洲的伽利略系統近年來故障頻頻,幾度停擺。現在的歐洲國家的科技落後,工業能力、財政力量以及經濟發展都欲振乏力,幾十個國家難以同心合作。所謂登月計劃只是擺擺曾經是世界列強的樣子,其實歐洲在太空領域沒有地位。

中國
「嫦娥一號」是中國的登月計劃的第一階段,於2007年10月24日在西昌衛星發射中心搭乘長征三號甲運載火箭順利發射升空。其主要目的是獲取月球表面的立體影像、分析月球表面有用元素的含量和分佈、探測月壤厚度和地球至月亮的空間環境。2009年3月1日完成使命後硬著陸於月球預定地點,首次月球探測圓滿成功。

2010年10月,「嫦娥二號」由長征三號丙運載火箭在西昌衛星發射中心發射升空。「嫦娥二號」以試驗、驗證部份登月計劃的新技術和新設備,任務圓滿成功。

2013年中國的「嫦娥三號」在月球表面成功著陸,放出月球車「玉兔一號」。隨後「嫦娥四號」於2019年實現人類首次月球背面成功著陸放出月球車「玉兔二號」。2020年「嫦娥五號」在月球登陸後,成功帶著1731克的月壤樣本返回地球。

2024年中國的登月計劃是在上半年發射「嫦娥六號」,其任務將嘗試月球逆行軌道的設計與控制、在月球背面進行多樣科學探測、岩石採樣、並從背面起飛返航。

中國用於載人登月任務研製的長征十號火箭已經完成測試,並驗證了火箭引擎對載人登月任務的全部要求 。 載人月球探測飛行器定名「夢舟」,載人登月車定名「攬月」;中國載人登月計劃將於2025年~2030年之間完成。比較各國的登月計劃,唯有中國的目標明確、工程紮實、按部就班、財力充沛、人才濟濟、雄心勃勃, 前途看好。

望遠鏡與科學革命 | 徐百川

科學革命,我覺得有一件事不可忽略,那就是望遠鏡的發明。

西方雖有研究知識的大學,但主要目的是培養神職人員,在受到以神學和希臘學術為主的經院哲學的支配和影響下,是承續托勒密的天文學與亞里士多德的物理觀念來理解宇宙和世界。

西方當時的知識份子理所當然地安於基督教聖經的神話,無人越雷池半步。即使到了文藝復興的時期,科學也並不受重視,不像藝術和文學一樣有輝煌進展,最主要的原因還是自然界的現象難測難識,難解難窮,而且即使解釋了,又無法證實,不知然否。因此一般人都不願枉費心思對自然界多加深究,全世界的人如此,西歐人當然也如此。

當哥白尼的〈太陽中心論〉提出時,即使對天文學和數學有高深研究的人都難以接受,至多認為只是理論上說得通的「假說」而已。一般人均視〈太陽中心論〉為荒誕無稽的說法,教廷根本不在意,是被教廷准予發表的。1615年紅衣主教貝拉明發表聲明,稱哥白尼學說不成立,除非「有物理證據證明太陽不是圍繞地球,而是地球圍繞著太陽運行」。

而哥白尼的〈太陽中心論〉並非甚麼新鮮的發現,早在紀元前三百年古希臘的阿利斯塔克斯(Aristarchus, 315-230 BC)即已提出過。在14世紀,阿拉伯也有位科學家沙蒂爾(al-Shatir, 1304–1375)透過長期觀測的天文數據,也主張〈太陽中心論〉,否定了托勒密以地球為中心的天體論。

有一篇故事生動地記述了伽利略這樣說:「哥白尼是靠假設,布魯諾是靠計算,而我們有了這望遠鏡,可以直接觀察,也可以讓那些不相信事實的人來觀察。要知道,亞里士多德、托勒密當初並沒有望遠鏡啊,可是現在我有了,我有了!看他們還有什麼話可說!」

有了望遠鏡,眼見為憑,西方對數學、天文學一竅不通的普通人,都能夠毫不懷疑地接受匪夷所思的〈太陽中心論〉。西方人這才發現他們思想和生活在虛無的聖經神話中,這對西方人心靈就如受霹靂雷擊般的震撼。(上帝並未被打倒,僅是重創了宗教,宗教一度衰微,後來又逐漸復甦。)

這使人們聯想:宇宙的萬事萬物都是可能依循著某種固定的原理在變化、在活動。有人甚至斷言,拉·梅特里(Julien de La Mettrie)在其1747年《人是機器》一書中:「人的身體,甚至人的思想,都只不過是複雜精密的機械構造和作用而已」。

於是〈太陽中心論〉「照亮了籠罩在假設與猜想的黑暗中的科學」,產生了牽一髮動全身的蝴蝶效應,激起了研究科學重新解釋自然界的普遍興趣和強烈熱潮。

在這樣一個天迴地轉的啟示下,自此以後西歐人對科學的興趣無比升高,人們從相信「上帝萬能」轉成相信「科學萬能」,以科學觀點解釋事態成了風氣。

於是,在此時期人們盡量發揮想像空間,從各種方式、各種理論,對宇宙和自然現象尋求答案。而新發現又鼓舞了探研科學的更高熱誠,新技術又提高了更好的研究方式和實驗方法,如此一來,西方科學焉不突破和躍進?焉不出現大量科學奇才?

此時期西方研究科學的興趣和熱誠不但空前,也是絕後。再加上歐西各國之間的鐵血競爭,大家力爭上游,致力發展科學之熱潮有如熊熊烈焰,古希臘研究科學的盛況只等於是星星之火。即使現代,由於自然界的未知領域大致已被探索明白,現代人對科學的興趣和熱誠,也是遠遠遜於那個時代的。

總歸起來,使得西方科學發生突變,自火花而大放光明,迅猛地飛躍入現代科學,窺破天機的望遠鏡功不可沒。