[翟本喬] 創新是一再自問「還有沒有別的可能」
[翟本喬] 創新是一再自問「還有沒有別的可能」
2016.06.27 | 創業

我們從小到大聽過不少偉大的發明故事,告訴我們許多改變世界的新點子,來自於科學家瞬間的靈光乍現。比方說,牛頓被蘋果打到頭,或是阿基米德跳出浴缸的那一剎那,都被譽為科學史上的關鍵一刻。讀著這些故事長大的我們,對於發明充滿了憧憬,認為我們也有機會,哪天靈光一閃,頓悟了大道理,做出了令人讚嘆的大發明,從此改變世界,青史留名。如果我們自己做不到,就會希望有聖人出世,天降英才,領導我們邁向光明的未來。於是我們找尋天才,培養天才,期待救世主降臨。

牛頓

牛頓

但是,發明的過程真的是這樣的嗎?

這是時報出版的一本書,作者是 Kevin Ashton,人稱「物聯網之父」。

作者在這本書中所要闡明的一個中心理念,就是「發明沒有捷徑」。一個新想法的出現,本身並沒有太高的價值。要把想法變成受人歡迎的產品或服務,進而創造出利益,才算是完成了一項發明。真正重大、影響我們生活的發明,都是很多人累積多年的努力,才能達成它的效果。而在發明創造的漫長路上,一定會面臨很多的挑戰和失敗。如果我們只想到成就的榮耀,而沒有適當的心理準備去面對這些挫折,我們就只能看著別人的成功,把它們當作童話故事來讀。

圖說明

物聯網之父Kevin Ashton:「發明沒有捷徑」,照片來自Larry D. Moore分享於Wikipedia, cc by 4.0

而在探索「創造力」這個概念的過程中,許多科學家也不止一次發現:有創造性結果的思考過程,和沒有創造性結果的思考過程,其實並沒有什麼差別。人在生活中累積所接觸的事實,成為自己的參考資料。思考的程序,就是從這些資料的排列組合中,導出新的結果來。所以,一個人的「創造力」,其實是來自於兩個部分:足夠的資料,和好的推導能力。我們只要能放任自己的思維,去探索自己所知事物的所有可能組合,就會有一些有趣的結果出現。現在常用的腦力激盪,就是這樣的一個過程:當你自己的資料來源不足的時候,設法集結眾人的資料;當一個人的推導能力產出不足的時候,設法集結眾多引擎一起工作。

從這裡,我們就可以看出標準化、齊一式教育之所以扼殺創造力的最大問題了:如果所有的人學到的事實、蒐集到的資料都一樣,而推導的方法過程也都一樣,那麼一百個人合起來,所能創造出來的東西,和一個人有什麼差別?

作者也對腦力激盪這個方法提出了質疑,因為有些研究顯示:把一些有創意的人分開工作,產出的點子,比合在一起進行腦力激盪還多。我覺得這並不抵觸:有創意的人被強迫和別人一起工作的時候,反而為了合作,牽就別人而失去了效率,或是自己的創意被別人的意見「污染」而失去了原創性。但如果是在創作不順利的時候,能聽聽不同的想法,反而可以推導出新的結果。

由書中所舉的一些例子我們可以看出,有創造力、能解決問題的人,和其他人最大的不同,是當他們看來走到死胡同的時候,他們會自問:「還有沒有別的可能?」並且找出這些可能性;一個受到僵化教育的人,則會很快放棄,宣稱:「沒有了,課本上只有這些,老師只教過這些。」

但是,並不是找出新想法就成功了。成功的發明家和一般人最大的差別,就是在產出這些有趣的結果之後,能夠判斷它們是否有價值,對於有價值的想法能夠堅持到實現。同時,在這個「堅持到實現」的路上,發明家們會碰到許多反對的人和意見。鼓吹創新的人會認為這些反對意見都是妨礙進步的阻力,而創新者成功之後,這些反對者就成為世人嘲笑的對象。但是真正成功創新的人,不會把所有的反對意見視為障礙,他們反而將這些挑戰當作自己創意的驗證,謹慎地找出證據來說服別人,最後走上成功之路。(塞麥爾維斯和巴斯德的對比,就是一個最有名的例子。可見本書第三章。)而發明家最大的批評者,往往就是他們自己,他們能夠比別人更早看到問題,在經過反覆淬鍊之後才提出自己的創見。

作者進一步將發明創意累積的過程從個人擴大到社會。他闡述了科學發現史上許多師徒傳承和分工合作,在幾代後或是以幾個國家的力量,解決了重大問題的例子。一個人早上起床到吃完早餐,已經依賴了至少半個世界。所以把重大發明歸功於單一個人或小團體的做法,就顯得膚淺了。

圖說明

一個人早上起床到吃完早餐,已經依賴了至少半個世界。圖片取自電影《It's Complicated》

而創造力和獎勵制度之間的關連,更是許多人(尤其是政府官員)的迷思,以為有了好的獎勵,創意就會源源不絕地冒出來。事實上,真正偉大的發明都是來自發明人本身的熱情,而不是別人的獎勵。有許多的例子更活生生地告訴我們,有潛力的創作者在得到外來的獎勵之後,反而喪失了他們的創造力,再也提不出好的作品了。在許多令人驚訝的兒童創意之中,我們也可以看出成人因為社會的其他制約,反而失去了創造力。

最後,作者再次重申本書最重要的理念:人類的前途不能仰賴少數的天才提出拯救世界的偉大發明,而是要靠所有人一同建立起的社會知識中發展出來的創新。

共勉之。

本文為《如何讓馬飛起來》推薦序,文章授權轉載自翟本喬Facebook

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突破摩爾定律極限!台灣奈微光用矽光子技術打造「會聞的晶片」,開創感測新藍海
突破摩爾定律極限!台灣奈微光用矽光子技術打造「會聞的晶片」,開創感測新藍海

在後摩爾定律時代,台灣奈微光不僅是開發出一款新晶片,更在於證明了創新不必只沿著摩爾定律持續追求製程極限,採取橫向發展同樣能找到市場著力點,台灣奈微光正運用 CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)製程,打造出全球少見、能「嗅聞」世界的感測平台,這場從臺大實驗室技術啟程的冒險,正讓臺灣半導體產業看見另一條通往未來的道路。

跨足大健康與車用,奈微光用矽光子打造感測新藍圖

台灣奈微光所研發的矽光子感測晶片樣品,針對多波段應用所設計的多樣化解決方案。
台灣奈微光所研發的矽光子感測晶片樣品,針對多波段應用所設計的多樣化解決方案。
圖/ 數位時代

正當全球半導體產業競相投入奈米級製程競賽,追求更小、更快的晶片時,台灣奈微光卻選擇了一條截然不同的道路。「我們的核心技術就在於光子 IC 設計。」台灣奈微光董事邱俊榮說明,他們所做的是「光的晶片」,與傳統專注於電子電路的 IC 完全不同。

長久以來,市場上若要製造中長波紅外光的光源,普遍會採用化合物半導體。然而,化合物半導體不僅成本高、良率較低,且在光譜調控上存在不少挑戰,台灣奈微光則突破性地利用 CMOS製程,直接從矽基底打造出中長波紅外光光源,顛覆了以往的作法。

邱俊榮強調,這都要歸功於臺灣半導體 CMOS 製程的高度成熟與優異良率,讓台灣奈微光能在成本上取得絕對競爭力,打破中長波紅外光技術高昂的門檻。「我們是透過 CMOS的半導體製程設備,把晶片延伸到矽光子光源與矽光子感測器。」他指出,「這就是台灣奈微光最核心的差異化。」台灣奈微光的矽光子技術,也催生出最具顛覆性的應用──微量氣體的連續偵測。傳統上,偵測微量氣體多依賴大型設備,或是藉由薄膜與電化學感測器,體積龐大、造價不菲,且難以持續監測,必須等待薄膜變化才能得到數據,台灣奈微光則運用中長波紅外光,透過氣體吸收特定波長時產生的能量變化,實現即時且連續的濃度偵測。

在應用面,台灣奈微光鎖定「大健康」與「汽車」兩大領域:希望未來能將這項技術導入智慧衣等穿戴裝置,持續監控呼吸與體內氣體變化,也可應用於電動車市場,偵測鋰電池異常釋放的氣體,為車輛安全嚴格把關。

挑戰摩爾定律侷限橫向創新,打開感測市場新局

台灣奈微光持續以矽光子技術挑戰摩爾定律的侷限,開創感測市場新局,展現臺灣半導體橫向創新的實力與決心。
台灣奈微光持續以矽光子技術挑戰摩爾定律的侷限,開創感測市場新局,展現臺灣半導體橫向創新的實力與決心。
圖/ 數位時代

這項突破性的感測能力,也展現出台灣奈微光對半導體產業發展脈絡的深刻洞察,傳統的半導體產業長期依循摩爾定律,追求單位面積內電晶體數量的極大化,也就是線寬持續縮小、功能不斷堆疊,屬於典型的「縱深式」發展,然而,隨著製程推進至1奈米世代,單台曝光機設備高達4億美元,資本支出急遽膨脹,物理極限與成本效益成為產業面臨的重大挑戰。

台灣奈微光選擇另闢蹊徑,他們將半導體製程的應用「橫向」擴展。邱俊榮指出,即便在傳統 IC 領域中,微米級製程線寬早已鮮少被提及,但在感測器等應用領域依然蘊藏廣大潛力,台灣奈微光正是運用這些「尚未被徹底開發」的微米級製程,結合自家的矽光子技術,開發出光源與感測器晶片,創造全新的應用價值,這意味著,臺灣半導體產業不只在奈米級製程領域具備領先地位,還能進一步將既有資產延伸至更多元的應用場景,而不必一味追逐最先進的製程節點。

「我們不是照著摩爾定律的方向往下挖掘,而是打開另一種可能,只要做一些物理上的調整,就能產生中長波的光源,還能偵測中長波紅外光,甚至在同一顆晶片上就可同時偵測到紫外光。」邱俊榮強調,這正是對半導體生命週期的延伸。他也提到,台灣奈微光的目標並非爭奪市場,而是藉由技術替換,協助既有產品升級、實現價值加值(value-add)。

不過,若要讓這項劃時代的光感測技術真正落地並普及至廣大市場,仍需面對商業化與規模量產的多重挑戰。為了推動晶片功能從單一走向多元,並提升其多波段的精確調控能力,台灣奈微光申請了經濟部產業發展署所推動的「驅動國內 IC 設計業者先進發展補助計畫」(簡稱晶創IC補助計畫),期望加速技術成熟與市場部署。

AI時代新戰局,台灣奈微光技術應用的無限可能

此計畫的核心目標,是讓單一晶片實現「多波段(multi-band)有效控制的微分辨識」。過去,台灣奈微光所開發的晶片多以單一功能為主,而透過晶創 IC 補助計畫的資源,將協助他們推進晶片功能的多元化。

這項技術的挑戰,在於如何精準控制多個光譜的發射。邱俊榮形容,以前的設計就像一次將所有光譜全部釋放,現在則能做到「要A動、BC不動」或「C動、AB不動」等更細膩的調控,要達成這種「誰要動、誰不動」的精準控制,必須增添新的光罩設計與更複雜的驅動機制,雖然這意味著更高的開發成本,但能顯著簡化後端機構,加速產品量產與推向市場的進程。

台灣奈微光預計在2026年6月前完成這項技術開發進入投片階段。儘管從投片到實際市場落地仍需時間,但他們已開始與紡織、電動車鋰電池、半導體廠房氣體偵測等產業客戶溝通布局,力求縮短市場開發週期。同時,在迎接AI的時代,數據品質與廣度更是關鍵。邱俊榮認為,台灣奈微光的矽光子感測技術,能為AI提供更精確、即時與連續的數據。透過晶片同時測量多種身體參數並實現每秒連續偵測,將提供豐富且精準的「身體密碼」數據,不僅能協助AI進行更深入的演算找出過去未能捕捉的變化規律,更將賦能AI在大健康等領域做出巨大貢獻。

目前,台灣奈微光正積極與半導體廠房氣體偵測廠商、大健康品牌客戶及跨產業夥伴合作。展望未來,台灣奈微光不僅要透過晶創IC補助計畫將晶片功能多元化,更將持續深化技術,證明台灣半導體產業不只在極限製程上領先,更能橫向開拓無限的市場潛力,為全球帶來前所未有的感測應用突破。

|企業小檔案|
● 企業名稱:台灣奈微光
● 董事長:張坤昱
● 核心技術:CMOS製程的先進矽光子光源晶片模組與感測晶片模組
● 資本額:新臺幣4.5億元

|驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫簡介|
在行政院「晶片驅動臺灣產業創新方案」政策架構下,經濟部產業發展署透過推動「驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫」,以實質政策補助,引導業者往AI、高效能運算、車用或新興應用等高值化領域之「16奈米以下先進製程」或「具國際高度信任之優勢、特殊領域」布局,以避開中國大陸在成熟製程之低價競爭,並提升我國IC設計產業價值與國際競爭力。

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