陳柏瑞會是台灣另一個張忠謀?
陳柏瑞會是台灣另一個張忠謀?
2001.07.01 | 人物

你的手機可能同時是電話、是收音機、是PDA、是錄音機也是電玩,但它還不是影像電話、不是攝影機、不是電腦,因為小小的手機目前還容不下那麼多的零組件。
但愈來愈多人期望擁有一支萬能手機,怎麼把零件做得更小、怎麼在只比都澎打火機大一點的手機裡塞進更多功能是全世界科學家努力的方向。
過去台灣多是等待國際大廠開發出新產品,再將之快速商品化,以大量製造降低成本賺取利潤。這一回,以製造見長的台灣,研發與世界同步。
一個年輕的團隊,奈米生物技術公司,開發了名為「DNAIC」的半導體技術,這種技術是拿DNA來製造很小很小的電子元件,未來主機板可能比手機SIM卡還小,一元硬幣大小的硬碟就能裝下全套百科全書。當那天來到,你的行動電話就是影像電話、是攝影機、更是一部超級電腦。
DNAIC全名為「去氧核醣核酸邏輯積體電路」,是拿DNA做為半導體積體電路材料的技術。奈米生技總經理陳柏瑞表示,DNAIC可將晶片體積縮小為目前晶片的2%,拿DNA來做CPU,運算能力可增加4倍。

**比SIM卡還小的主機板

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「晶片的效能每18個月提升一倍、價格降低一半。」屹立30年的摩爾定律,描述每隔18個月,晶片上容納的電路倍增。晶片愈複雜,電腦功能就愈強大,若晶片大小不變,電路必須愈做愈小,才能提升晶片效能。
目前台積電最新製程是0.13,也就是每條電路和電路之間距離0.13微米,科學家認為以同樣的技術和材料,0.1微米將是極限。但DNAIC技術突破矽製程限制,可達0.002微米。
0.002微米相當於2奈米,微米是百萬分之一公尺,奈米則是微米的1/1000、也就是十億分之一公尺,將1奈米的物體放到乒乓球上,就像一個乒乓球放在地球上一般,所以電子元件若能以DNA為基礎材料,要做出比SIM卡還小的主機板並非不可能。
陳柏瑞表示,以目前台積電的技術,12吋矽晶圓如果能切出1000片晶片,同樣大小的DNAIC晶圓至少能切割成1萬片晶片,而且功能更強大。
除了體積優勢,DNA電子元件還有成本低廉、省電、環保等好處。
奈米生技技術經理林育立指出,從雞血裡萃取一整罐DNA,成本不到1000元,而DNA只需極小電流就能被驅動、進行操作,產品自然小而省電,加上DNA電子元件製造過程幾乎不會造成環境污染,製程只需數天,又不必在嚴格的無塵室裡製造,比耗時數月的矽製程更具競爭力。

**26歲的陳柏瑞異軍突起

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過去幾年,英國及以色列傾全國之力,研究如何將DNA製成半導體元件,英國甚至將發展進度視為國家機密。1998年《自然》(Nature)雜誌曾報導,以色列研發的DNA電子元件能將一般晶片體積縮小一半。
台灣在這方面研發異軍突起,很難想像領軍的陳柏瑞竟然只有26歲。
生命科學背景出身的陳柏瑞,曾是西屋科學生化獎得主,他在研究癌細胞切片時,發現DNA染色技術能改變DNA電性,啟發他利用抗癌藥物與DNA之間的鑲嵌原理,控制DNA導電性,將DNA製成電子元件,突破現有半導體製程瓶頸。
「DNAIC」這項技術,已經取得台灣專利認證及美國專利優先權,據了解,矽統在奈米取得專利之前,就曾開價上億台幣,奈米對這件事則不願回應。
但有好技術,仍需發展出商品才能真正改善人類生活,陳柏瑞希望業界能參與開發DNAIC的商業應用。
如果DNAIC能順利商業化,所有用得到晶片的產品都將變成「DNA inside」。陳柏瑞指出,DNAIC可以做成記憶體、通訊IC、或高速CPU等各種電子零件。他舉例,現在的PDA記憶體一般只有8MB,如果拿DNAIC做記憶體,體積不變,容量將成長125倍,超過1GB。
除了應用在半導體產業,奈米生技正在研究利用過去判定DNA片段的染色技術,與光電技術結合,讓DNA發出螢光,開發輕巧、省電的DNA-LCD螢幕。

**離商業化
還有很長的距離

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一名威盛工程師認為,如果DNA真的可以拿來做IC,所有製程、機台都必須重新設計,對現有半導體產業將產生劇烈衝擊,「現在的半導體廠商都沒得玩了。」
但許多業界人士對這項突破仍多所保留,甚至半信半疑。
聯電董事長曹興誠表示,「類似創意很多,」即使技術真的開發出來,離商業化也還很遠,根本不值得擔心。像中華開發技術部專案經理李世仁便認為,拿DNA應用在電子材料上並非了不起的創意,兩年前以色列就曾開發出DNA導線,即使奈米生技擁有技術,還需大量累積經驗與實驗數據,才能說服業界人士採用DNAIC。
但李世仁也期待,DNA IC技術成熟之日,將是產業界的新紀元,不但電子元件將縮小至分子大小,科學家夢想中的超高速電腦也將誕生。
陳柏瑞表示,奈米生技已經掌握將DNAIC製成記憶體的技術,在奈米生技背後的精神導師──前英特爾台灣區總經理陳朝益牽線下,英特爾實驗室曾試作奈米的DNAIC晶片。
目前奈米正與英特爾、威盛、矽統等IC設計公司積極接觸,討論將DNAIC技術納入設計中。
陳朝益期許陳柏瑞能成為未來的李遠哲,工研院院長史欽泰也肯定DNAIC的技術成就,但技術若不能應用在工業上,終究無法發揮它的影響力。只是,要將技術應用到生產線,如曹興誠所說,還有一段很遠的路要走。

**陳柏瑞 1分天才加99分努力 **
把IC縮小98%,是很保守的估計!」奈米生技總經理陳柏瑞,瞇著的細長眼睛裡,有著超越26歲的自信。
座落在宜蘭羅東的奈米生技,是典型學生創業的團隊,陳柏瑞本來是東華大學生命科學系的學生,在前英特爾台灣區總經理陳朝益的鼓勵下創業,公司成立短短半年多,就發表了驚人的成就,但DNA IC的種子,卻早在陳柏瑞高中時期就已種下。
陳柏瑞在擔任生物老師的母親耳濡目染下,從小就對生命科學產生濃厚興趣。高中一次實驗,讓他偶然間學習到「DNA能導電」這件事,但直到1996年,陳柏瑞才開始投入DNA導電性的研究。
曾是西屋科學獎(ISEF)得主的陳柏瑞,去年在得獎學生聚會上認識陳朝益。DNAIC的構想,讓陳朝益大為雀躍,積極為陳柏瑞奔走、尋求業界支援,當技術成形,陳朝益還介紹陳柏瑞到美國英特爾實驗室試做產品。
擁有賽車選手執照的的陳柏瑞,被好友林育立形容是一個「很衝、很敢做」的人,「要做,就要做最好的,用命去換也在所不惜,」好強的陳柏瑞做起實驗來,不吃不喝、不眠不休,團隊也常開會到凌晨4點。
為了做測試、跑數據,陳柏瑞和林育立兩人幾乎跑遍了台北、新竹各大學實驗室,2000年4月,奈米生技研發出第一片「DNA inside」的基礎晶片,比陳朝益的估計整整早了兩年。

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2025台灣設計展在彰化!直擊「圓未來之行」必看十大亮點:3+1大展區,跨入時空轉換通道,共創未來新可能!
2025台灣設計展在彰化!直擊「圓未來之行」必看十大亮點:3+1大展區,跨入時空轉換通道,共創未來新可能!

亮點一:回溯城市源頭起點,航海語彙彷若時光倒流

「圓未來之行」共分為室內三大展區與一戶外展區,以「與城市一同成長」做為策展主軸,梳理出:「源─緣─圓─合」x時光「過去─現在─未來」串接時代軸線,將彰化的「交通、建設與生活」呈現於展區中。「源」記憶之源展區入口處,是彰化航運貿易的起點,設計語彙透過水波、帆船、引領觀展者漫步前進,從最微觀的早期建材文物看到城市發展的歷史,如:清領時期至日治時期的多樣建築元素與素材,包含:戎克船、壓艙石、福州杉、枕木、酒甕,回望彰化的源頭,憶起移居而來的風光繁榮。

亮點二:光雕沙盤演譯交通建設願景,點亮未來發展藍圖

「緣」的轉譯之間,以「連結」為核心主題。居民與城市透過交通路網緊密相繫,象徵彰化從人與地的互動中,編織出發展的脈動。〈脈動彰化〉展項以光雕技術投影於立體沙盤模型上,生動演繹「一軸一環雙樞紐四引擎」的整體建設願景。
隨著各交通樞紐依序點亮,縣域交通網絡的節奏逐步展開,城市與鄉鎮間的連結脈絡清晰浮現,展現彰化邁向均衡發展、共榮未來的宏觀藍圖。

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〈脈動彰化〉以光雕技術生動演繹「一軸一環雙樞紐四引擎」的整體建設願景。
圖/ 彰化縣政府

亮點三:模型x互動表述社群共融,實踐宜居生活的想像

以等比縮小建築模型結合互動展示,呈現伸港基地新時代青年住宅與社會住宅的「租售共融」模式,觀展者可透過互動深入瞭解青宅社宅共居的設計意圖與社會影響,感受彰化如何回應居住正義與社會福祉的生活需求,看見宜居城市的生活模樣。

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〈宜居共築所〉展示伸港基地「青宅+社宅共居」的創新政策。
圖/ 彰化縣政府

亮點四:鹿江綠建築校園AR互動,亮相生態x教育x文化的交織成果

教育是宜居生活的一大環節。「鹿江綠建築校園」透過立體模型結合互動呈現:未來綠學園─教育x永續x建築示範,將綠建築結合AR增強影像互動,觀展者用手機對準模型,即可看到校園的環境永續設計特點,讓綠建築不僅是獲獎的優秀成果,更是一個精心設計的教育實踐。

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本次作為【圓未來之行】展區的鹿江國際中小學,即是榮獲公共工程金質獎的綠建築場域,民眾可透過掃描模型上的標示點探索其中的永續設計。
圖/ 彰化縣政府

亮點五:你看不見的城市隱形治理設計,一地多用校園複合蓄洪池

展區中,將「全國首創校園複合蓄洪場─地下停車場兼蓄洪池」,透過立體模型結合電控薄膜,呈現蓄洪場域與生活場域的結合。看資源如何整合應用,超越既定印象,創造一地多用,融合教育、社區、防洪機能的複合設計新模範,表達城市韌性設計的新可能。

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〈全齡照護網〉展示一站式長照大樓,民眾走至定位即可揭露對應設施的照護服務。
圖/ 彰化縣政府

亮點六:回應健康共融的生活型態,窺見一站式長照大樓、共融公園等

健康共融的生活型態,城市是如何回應的呢?展區中也將呈現城市「全齡共享」的生活設計典範,讓不同的年齡層,都能被承接、照護與支持,展出:因應共融需求而設計的一站式長照大樓,內含不老健身房、托嬰與育兒親子館、長照創新等多項措施,只要踩在地上互動點位,便會亮起相應服務的大樓樓層,完整了解一站式長照大樓的服務項目。此外,也設計了「反應力x不老健身房」、「全民運動」等互動感應投影遊戲,以及未來「共融式遊戲場」投票選擇,表達未來城市規劃意向,提供參與城市共融的連結與共造,傳遞永續、人本兼容並蓄的溫柔回應。

亮點七:探索時間如何轉譯新生?走進老屋再造活化空間

展區概念中,回應300年的城市建設新舊共生,「時光新生所」打造出「老屋點燈造型故事屋」,精選五組代表案例,從老屋前身到改造過程,以及此刻的成果,看見老屋與社區、青年與夢想、創業與創新,透過建築再造表達當代生活的新生命與城市活力。

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〈時光新生所〉以翻牌形式呈現老屋整修前後的使用對比。
圖/ 彰化縣政府

亮點八:情境式體驗未來車廂,城市藍圖引導對未來的渴望期盼

當過去、現在被梳理完整後。未來會是什麼呢?「未來城市展區」則以縫合、綻放、圓滿、快捷幸福未來為題,透過「情境式劇場」,讓觀展者置身未來車廂中。搭乘未來號看著窗外,播放著目前規劃的未來藍圖,當旅程來到終點,未來就是始於現在的行動。邀請你共同參與種種希望與可能性。

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【圓未來之行】展區內的未來車廂,在車廂兩側呈現城市未來規劃遠景,帶給每位觀展者沉浸式體驗快捷幸福未來。
圖/ 彰化縣政府

亮點九:建築AI互動選擇,未來共創基地展區實驗計畫

彰化縣長王惠美表示,「未來城市的藍圖,必須由民眾共同描繪,唯有大家的想法與創意,才能讓城市更貼近生活、貼近人心。」因此,「未來城市共創基地」設計共創互動環節,以大尺度的城市規劃角度出發,邀請觀展者共同打造屬於彰化的未來城。
以彰交特定區為城市共創背景,觀展者能透過平板互動,依需求、喜好選定主題類型與建築,如:該區域希望如何發展?公園綠地(共融公園、生態濕地)、產業經濟(百貨商場、研發大樓)、休閒育樂(美術館、圖書館等),民眾意見將影響城市發展指數,並由 AI 生成建築於畫面上,最終於大顯示螢幕上看到共創未來城市的樣貌。
透過互動體驗,民眾得以反思發展過程中經濟建設與生活環境的平衡取捨,展項最終會將互動成果整理成報告做為縣府施政參考,此區域的未來,將是共創而生的實驗基地。

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〈未來城市共創基地〉可透過平板互動生成多種建築,邀請民眾一同建設未來的理想城市。
圖/ 彰化縣政府

亮點十:戶外串聯生態作品區,看行動如何實踐永續?

最終,來到更宏觀的探討彰化未來城市的環境,傳遞三大核心:未來想像、智慧永續循環、綠色療癒,將其展現於生態設計作品中的〈魚的肚子是我們的生活〉、〈往事河光.未來亭〉、〈漂泊之所〉,分別呈現自然環境保護,由在地師生共創孕生作品、以太陽能系統呈現未來資源的自給自足,及將彰化歷史重要的戎克船體轉化休憩裝置。回扣彰化的起點主軸:生態環境與幸福宜居生活,完成一趟精彩的「圓未來之行」體驗。

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【圓未來之行】戶外展區中的展品:〈魚的肚子是我們的生活〉,呼籲大眾綠色環保、永續循環的重要性。
圖/ 彰化縣政府

採訪・撰文/楊喻婷
【彰化縣政府廣告】

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