愛迪生 (Thomas Edison)

10月 17, 2021

文/郭立昌

愛迪生說：「當你用盡所有可能性時，請記住這一點——你還沒有。」(When you have exhausted all possibilities, remember this—you haven’t. Thomas Edison)

門羅公園的愛迪生塔

● 前言

愛迪生最可惜的是，沒有一個像立昌既懂精密科技又有環保意識，還有奉行「社會責任」的朋友；若有的話，今天環團擔心的就不是「生態浩劫」的問題了。

每逢10月總會想起1963年收到平生第一份生日禮物—表哥楊世榮送的《愛迪生傳》。因為沒有其他書可看，所以反覆地看，看到書都變厚了。小學導師丘森然過來檢查，看見《愛迪生傳》，那半天的課，變成說愛迪生的故事。如今，國際重大會議不斷地討論「2050年淨零排放」的目標，卻眾說紛紜，沒有工具型解決方案；鑒古知今，回顧愛迪生的故事，看看能否得到一些啟示。最重要的是，「在國際大變革之中，影響的是『產業的生存、下一代的出路、國家安全』，台灣應該怎麼做？」

● 成長過程

愛迪生(Thomas A. Edison, 1847~1931)從小就被老師列為「問題兒童」，只得在家由媽媽教他學習識字和算術，因此他沒有受到傳統教育污染，而能把想像力實踐出來，造福世人。他十來歲就外出工作，不久即賺得第一桶金，在紐約置產。1871年，24歲的愛迪生和出生於紐澤西紐華克(Newark, NJ)的瑪麗(Mary Stilwell, 1855~1884)結婚。愛迪生為西聯公司(West Union)開發「四路電報機」( Quadruplex Telegraph)，收到1萬美元的貨款，愛迪生1876年就用這筆「鉅款」在紐華克的門羅公園設立「研究實驗室」(該地現已改名為「愛迪生，Edison」)，啟動了他影響世界的長串發明。1877年，愛迪生接受西聯公司委託，改良貝爾(Alexander G. Bell,1847~1922)發明的電話；新電話是利用碳的顆粒，把聲音的振動，改為電流的變化，並使用感應線圈，使聲音顯著加大，並拉長通話的距離，電話開始進入實用期。這一年秋天，愛迪生也發明「留聲機」—即錄音機的前身。30歲的愛迪生已經在紐約相當有名氣了。

1979年，立昌到紐約設立KSI科學中心，立馬去向前輩愛迪生致敬；即使遭受兩次石油危機重擊，紐澤西的「門羅公園」(Menlo Park)有售票亭，有販售紀念品的店，遊客如織，顯示大家對愛迪生的精神仍有興趣。到了2004年，門羅公園顯得相當蕭瑟，滿地落葉，沒有售票亭，一座愛迪生塔孤單地矗立在空地上，但從塔的外牆上所刻的文字，可以看出愛迪生對世界的重大貢獻；紀念品店大門深鎖，「愛迪生紀念石」必須蹲下來清理落葉，才看得清愛迪生的雕像和美國國旗，顯示大家對愛迪生的精神已經失去興趣，似乎愛迪生已經退了流行。

● 發明電力及其禍害

愛迪生小時候看見母親因盲腸炎開刀，晚上點煤油燈手術很危險，所以他發願：「我將來要發明一個『晚上的太陽』，手術就不會太危險了。」長大之後，愛迪生真的於1878年，和他的助手在實驗室裡發明了鎢絲電燈；翌年即進一步地發明了直流發電機。愛迪生急於與世人分享「電燈」，期望人們能夠出黑暗，進入光明國度，而與妻子瑪麗於1882年創辦了「通用電氣公司」(簡稱GE)—到了21世紀仍是全球最大的企業，全世界三分之一的電力及其相關設施是GE供應的，可以想見其影響之深遠。

愛迪生在成功地發明電燈的翌年，即發明「直流」發電機，以配合將來電燈深入每一個家庭時使用，他主張「電力供應社區化」，以「小電站」就地供應終端用戶的電力需求。由於普遍商用需要龐大的資金，所以愛迪生邀請摩根(J. P. Morgan, 1837~1913)參加投資GE，進而運用資本市場的資源，實現其理想。然而，摩根知道以愛迪生的方式，個人所賺的錢有限，決意使用「交流」發電機，到紐約最北邊的尼加拉瀑布建水力發電廠，架設高壓電塔遠距輸配電，到處裝設電線桿、變電所，到每一戶人家裝設電錶，每月收取電費。

愛迪生堅持使用直流電，聲稱：「對環境保護有益處，對人體的健康無害。」當時因提不出數據證明他的堅持，反而被他的競爭對手大肆嘲笑，而且與摩根鬧翻。最後，愛迪生夫婦被趕出自己創辦的公司，瑪麗則於1884年鬱鬱而終，享年29歲。瑪麗‧愛迪生之死，代表不公義的猖狂；不公義的後果，就是人類必須承擔毀滅的惡果，而邪惡的一方卻早已裝滿口袋，享受一生的榮華富貴，不必擔負任何的「社會責任」。

喪偶的愛迪生除了到紐約處理雜事之外，多數時間埋首於門羅公園實驗室，化悲憤為力量，把長才轉用於發明今日普遍應用的影音視聽設備—「錄音機、攝影機、電視機…」等等，譜出五光十色的世界。持續改良發電機，使之朝向自然能和生物能發展。倘若沒有愛迪生發明的發電機、改良的蓄電池，就沒有汽車、飛機、輪船、潛艇；但因著某些人貪婪和欠缺社會責任，肇致愛迪生的「電力運用概念」未能貫徹，一堆當代的學者專家，更把科技發展的方向扭曲，謂：「啊，愛迪生的發明都是『粗糙的實驗結果』！」造成無可彌補的錯誤，埋下「生態浩劫」的因子。

● 遇到米娜後的轉變

直到1886年，愛迪生遇到了他的第二任妻子「米娜」(Mina Miller, 1865~1947)。米娜與瑪麗不同的是，她能夠應對許多對愛迪生的挑戰；同時，米娜擅長公關，堅持保護丈夫的隱私，提升了愛迪生及其迅速成長的聲譽。愛迪生在紐澤西的西桔市建造了一座「格倫蒙特」(Glenmont)莊園，米娜在此接待許多的名人，包括胡佛總統和威爾遜總統、瑞典和暹羅國王、環保主義者，愛迪生在他的留聲機唱片中錄製的著名音樂藝術家，以及後來成為汽車大王的「亨利福特」(Henry Ford, 1863 ~1947)。米娜撫養孩子，管理大莊園，也保護愛迪生，避免使他遭受可能削弱創造力的干擾和煩惱。1931年10月18日，湯瑪斯‧愛迪生逝世於美國紐澤西州西桔市(West Orange, NJ)，享年84歲，有生之年備受尊榮。

這幾年來，大家開始正視「氣候變遷、全球暖化」的問題；哥本哈根的氣候會議有上萬人參加，《巴黎氣候協定》搞得沸沸揚揚，國際能源署(IEA)則聲稱：「過去12年，使用煤炭增加23%、石油和天然氣增加18%，電力增加41%。2050年『淨零排放』(Net Zero Emission, NZE)的目標難以達成。」退回到1884年，電力開始商用之初，如果是愛迪生在使用植物燃料「直流電」的戰役得勝，今天大家就不會憂心氣候的問題了！

● 愛迪生對我的影響

《愛迪生傳》提及愛迪生在16歲時，在舊書攤看見一本英國物理學家法拉第(Michael Faraday, 1791~ 1867)寫的《電學概論》，如獲至寶，開啟了愛迪生對電和電器產品及其相關設施發明的旅程。

立昌創業不久即和美商電子公司(NYSE上市名稱Avnet)做成生意，他們提出相當嚴苛的要求—例如產品品質絕對要好，還必須附「承認書」—內容包括材質、圖樣、機械和電氣特性等等，幸好有成大電機系姚靜波教授可問，姚教授送我一本《基本電學》使我像愛迪生那般如獲至寶，也運用來賺錢脫貧轉富，使身邊的人都忘了「我是誰？」1970年，世界面臨了「真空管轉型到電晶體」的關卡，由於當年的電器產品都是使用「配線」—電線直徑都是「2.54」公厘(mm)，深受愛迪生發明的啟發，我們創造新加工方法抽製出直徑「0.035mm」的銅線(頭髮直徑的一半)，應用「尖端放電」的概念大幅縮小變壓器的體積，啟動「輕薄短小」的世代。

當時最主要的產業革命在於，使用「電路板」替代傳統的配線方式，我們發明「陰極共用接地」的概念，改善了迴路設計的難題，大幅降低電器的體積，同時放棄了「專利權」，把心得與成果與世人分享。電路板的基材是「電木」(Bakelite)，其乃是早年電燈的「絕緣」部份—例如燈座之原料。「銅」則是電燈「導體」的主要材料，電線是在銅的外部披覆上一層「橡膠」，才不會觸電。簡言之，「銅、電線、電木」的廣大用途，都是愛迪生的傑作，也是我們創造台灣精密工業的基礎材料。

● 原材料與「利用厚生」

愛迪生發明了許多電器產品，但「電木和橡膠」兩項重要的化工原料，都是從歐洲進口的；1914年8月爆發的第一次世界大戰，導致進口化學品馬上短缺的窘境。愛迪生建議成立一個「科學和工業委員會」，為美國軍方提供建議和研究，並於1915年領導了「海軍諮詢委員會」。愛迪生立刻啟動電木原料—「苯酚」(phenol)之自製研究，期望在美國製造，不至於受到戰爭的影響。

當時，苯酚來自「煤」，是從焦爐煤氣、或用於燃氣照明的人造氣體的副產品。《阿斯匹靈戰爭》(The Aspirin Wars)書中，講述了1899年發明止痛藥「阿斯匹靈」(Aspirin，乙醯柳酸)的故事，因為它也是苯酚衍生物，而且成為一種重要的藥物。苯酚可以硝化為苦味酸(picric acid)並轉化為苦味酸銨( ammonium picrate)，製造成為戰場上的「黃色炸藥」。苯酚和「甲醛」(formaldehyde)在酸觸媒、或鹼觸媒條件下進行縮聚，形成「酚醛化合物」，成為「熱塑性酚醛樹脂」，作為電木的基材，製造成為家家必用的照明設備及黑膠唱片。

1904年，愛迪生開始在紐澤西的銀湖工廠生產新型「蓄電池」，幫助汽車工業發展。1914年，苯酚在戰時變成一項戰略物資，愛迪生運用他的發明長才，找來化學家一起開發苯酚，開始在銀湖工廠生產；進而建造了幾座工廠，開始大量生產與酚醛化合物相關的原料，使得電木的供應不虞匱乏，以取代以前來自德國的供應。

1972年，我們在台灣開發成功的「電晶體產品」接到了許多國外的訂單，那時「電木板」主要的供應來源是日本—說漲價就漲價、說斷貨就斷貨。腦中儲存愛迪生當年的作法，我們即刻快馬加鞭在永康建廠生產不可或缺的「絕緣材料」，進而在麻豆建廠以擴大其生產規模。「原料自主化」的倡議，受到來訪的行政院長蔣經國先生之嘉許，他贈送「利用厚生」(語出尚書‧大禹謨) 四個字，作為紀念。

● 愛迪生的植物實驗室

比較鮮為人知的是，愛迪生設立一間「植物實驗室」。愛迪生在喪偶的翌年—1885 年，從東北部的紐約跋涉兩千多公里到東南部的佛羅里達州南部邁爾斯堡(Fort Myers)散心時，花了2,700美元購買了13英畝的土地(約1.6萬坪)，除了建造名為「賽米諾小屋」(Seminole Lodge)」度假別墅之外，後來也在此建立了「植物實驗室」(Botany Lab)。KSI科學中心於1979年在紐約成立，過了一條隧道(Holland Tunnel)就到緊鄰的紐澤西，位於東北部的紐華克在五月天還下過雪，九月已感覺重重涼意，所以多是高大的喬木，植物的種類較少；然而，佛羅里達南部，陽光充足，有十分豐富的植物，愛迪生主要研究和「橡膠、酚醛」有關的植物—包括橡膠樹、篦麻和漢麻。在1914年第一次世界大戰爆發時，愛迪生也幫助美國政府發展一些對軍人有益的植物衍生產品。

● 天然橡膠的研究

愛迪生對美國的貢獻並不僅止於「電燈、電力」的發明，試圖在美國境內研發「天然橡膠」的他，致力於研究植物和種植工作。愛迪生採用兩部分酸鹼提取法，在「巴西橡膠樹」的乳液乾燥並粉碎成粉末後，從植物材料中提取乳膠。不過，他覺得並不滿意；進而在測試了「17,000個植物樣本」之後，最終在「金黃花植物」(Goldenrod)中找到了理想的乳膠來源。愛迪生經由配種，培育出兩倍大的金黃花植物，乳膠含量從原來的5%提升至12%。

愛迪生創辦的照明公司，亨利福特於1891年(27歲)成為這家公司的一個工程師，愛迪生允許福特運用公司的資源，去進行他個人的「內燃機」研究；福特在1896年製造了他的第一輛名為「四輪車」(Quadricycle)的汽車。亨利福特於1903年創辦了福特汽車公司，五年後推出了福特「T型車」，不久即成為美國的最暢銷車。福特成了汽車大王之後，也置產於邁爾斯堡，成為老東家愛迪生的鄰居。愛迪生則邀請福特及輪胎製造商費爾斯通(Harvey S. Firestone, 1868~1938）一起參與美國製造的「天然橡膠商品化」。愛迪生和妻子米娜，親手在邁爾斯堡種植了上千種的植物，今天這間「植物實驗室」已經是當地的地標，成為美國化學歷史博物館。

KSI科學中心曾經在邁爾斯堡附近的奧蘭多(Orlando)設有實驗室，工作團隊去參訪前輩的故居，看見愛迪生留下的箴言：「當你用盡所有可能性時，請記住這一點—你還沒有。」(When you have exhausted all possibilities, remember this—you haven’t.) 愛迪生持續著他的研發工作，直到1931年去世前幾個月，才把研究案轉移到美國農業部(USDA)。後來，第二次世界大戰爆發時，亨利福特和他的研究團隊發現「合成橡膠」是一種更快速而價廉的工藝，可用於生產福特汽車的輪胎，愛迪生對「金黃花」所做的研究工作被放棄了。其實福特也曾經參與研究從「大豆」(Soybeans)提取天然塑料，應用於他的汽車上面，惟隨著愛迪生的辭世，這些「生物基」原材料的研發成果通通被放進冰櫃裡。如今，大家談「碳排放淨零」，諷刺的是，輪胎卻是污染源的大項；當其焚燒時，釋放出來的「戴歐辛」(dioxin)相當地毒，不僅會造成肝功能異常，更會傷害視力、皮膚和影響生育。受過愛迪生恩惠的後輩，只考慮商業利益，種下了破壞「生態環境」的動因。

● 篦麻的研究

愛迪生的第二個重點植物研究在「蓖麻」(Castor)。KSI科學中心曾經訪問參加過一戰的長者，提到「蓖麻」的用途，並不僅限於提取「生物基燃料」(bio-based fuel)，更有其他工業和醫藥用途。蓖麻生長速度快，「莖皮」含有麻纖維，是生產「繩索、紙張和板材」的原料。蓖麻葉可飼養蓖麻蠶，「蓖麻蠶絲」是優良的輕紡材料—1960年代，台南市北區崇安街的「郭坤成」就運用來發展合成皮的鞋子之內襯，既好穿又防水且便宜，算是今天全球風行的運動鞋鼻祖。蓖麻的種子可用來榨取蓖麻油，其中富含中性脂肪的三酸甘油酯(Triglycerides, TG)。蓖麻油粕經「脫毒」處理後，是優質的蛋白質飼料，也可以用作生產肥料及活性炭的原料。蓖麻油可用作食品、藥物和護膚品的添加劑，以及工業潤滑劑和生物柴油燃料。

猶記小學導師指著窗外的「蓖麻」說：「愛迪生研究篦麻的原因，可能是它能促進『傷口癒合』。」檢閱文獻，蓖麻油刺激組織生長，從而在傷口和環境之間形成屏障，降低感染風險；它還可以減少乾燥和角質化，因為死皮細胞的堆積會延遲傷口癒合。將蓖麻油塗抹在傷口上會創造一個潮濕的環境，促進癒合並防止結痂變乾。戰場上難免會受傷，這說明了愛迪生的研究篦麻有其時代實用性。研究發現，含有蓖麻油的藥膏可能對治癒皮膚的「壓瘡」 (pressure ulcers)特別有幫助；壓瘡是一種因皮膚長期受壓而形成的傷口。一項針對療養院居民的研究，觀察了含有蓖麻油的軟膏對912名患有壓瘡的傷口癒合情形，那些用蓖麻油治療傷口的人比用其他方法治療的人，有更高的癒合率和更短的癒合時間。

1915年一戰期間，愛迪生領導「海軍諮詢委員會」，他建議提供「蓖麻油」給上戰場的軍人；例如蓖麻油有對抗「真菌」(Fungus)的效果，「白色念珠菌」 (Candida albicans )就是真菌，通常會導致牙菌斑過度生長、牙齦感染和根管感染等牙齒問題，隨身攜帶，若沒機會刷牙，也可以保持口腔健康。檢閱文獻，發現篦麻油有助於治療與假牙相關的口炎—由念珠菌過度生長引起的痛苦狀況，這是戴假牙的老年人的常見問題。一項研究發現，用含有蓖麻油的溶液刷牙和浸泡假牙，可以顯著減少佩戴假牙的老年人感染念珠菌。另一項研究發現，蓖麻油也有助於婦女私密處的保健。

蓖麻油能夠「保護皮膚」，因為戰場的地點可能環境品質不佳，蓖麻油很濃稠，可以和杏仁油、橄欖油或椰子油，調合製成「護膚霜」。不過，即使對大多數人有效，但仍是有人會產生過敏反應(allergic)。文獻指出，蓖麻油富含不飽和脂肪酸的蓖麻油酸，可充當「保濕劑」，用於滋潤皮膚；保濕劑經由防止水分從皮膚外層流失來保持水分。蓖麻油被用於化妝品中，以促進水合作用，並經常添加到乳液和清潔劑等產品中。也可以單獨使用蓖麻油，敷於面部和身體，替代市面上的保濕霜和乳液；因為研究發現某些流行的保濕產品都含有潛在的有害成分，例如防腐劑、香水和染料，這些成分可能會刺激皮膚並損害健康，換成蓖麻油有助於減少接觸這些添加劑的機會。

蓖麻油具有「抗菌」(fight bacterial)特性，有效遏止皮膚的「金黃色葡萄球菌」(Staphylococcus aureus)生長。青少年和年輕人中，常見臉上或身上長出膿瘡或粉刺(Acne)，蓖麻油有助於減輕這些症狀。而炎症被認為是導致粉刺發展和惡化的一個因素，它被發現通常與皮膚上的某些類型的細菌失衡有關，蓖麻油塗抹在患部時，可能有助於對抗細菌過度生長，有助於舒緩患者常見的發炎和受刺激的皮膚。

戰時，因為精神緊張，所以經常會出現「便泌」(constipation)的情況；據說蓖麻油可以增加推動物質通過腸道的肌肉運動，幫助「清理腸道」，適量的蓖麻油是治療便秘的天然療法。當口服時，蓖麻油在小腸中被分解，釋放蓖麻油酸，然後被腸道吸收，刺激強瀉作用。如今減肥盛行，聽說有人視蓖麻油為減肥聖品；專家建議，小劑量蓖麻油被認為是安全的，但大量使用會導致「腹部絞痛、噁心、嘔吐和腹瀉」，雖然它可以用來緩解偶爾的便秘，但不建議將蓖麻油作為長期問題的治療方法。

蓖麻油具有「減輕疼痛」的效果。因為蓖麻油酸具有「抗炎」(anti-inflammatory) 特性；研究顯示，當局部塗抹蓖麻油時，它可以減少炎症並降低疼痛感。文獻顯示，蓖麻油的止痛和抗炎特性可能對患有「類風濕性關節炎」等炎症性疾病的人特別有幫助。此外，蓖麻油的抗炎作用，及其保濕特性還可緩解「牛皮癬」(銀屑病，Psoriasis)患者的乾燥、皮膚疼痛。

蓖麻油的「抗菌、抗炎」特性，專家研究的結果，其可有效地緩解「脂漏性皮膚炎」(Seborrhoeic dermatitis)—這是一種炎症性皮膚病，會導致頭皮上出現紅色鱗狀斑塊，產生「頭皮屑」(dandruff)和奇癢難耐，抓到頭髮掉落一地。使用蓖麻油作為天然護髮素，可保持頭髮和頭皮健康。乾燥或受損的頭髮，尤其可以從蓖麻油之強效保濕劑中受益。定期在頭髮上塗抹蓖麻油等脂肪有助於潤滑毛幹，增加柔韌性並減少斷裂的機會。蓖麻油可能有益於那些經歷頭皮屑困擾的人，其特徵是頭部皮膚乾燥、片狀。雖然，頭皮屑有許多不同的原因，但它與由於蓖麻油具有減少炎症的能力，可能是治療由脂漏性皮膚炎引起的頭皮屑的有效方法。此外，在頭皮上塗抹蓖麻油有助於滋潤乾燥、受刺激的皮膚，並可能強壯髮根、減少剝落。

1972年，美國禁種篦麻；美國使用篦麻原料者被迫求助於印度、中國和巴西的生產商來滿足其需求，而印度生產了全球約「90%」的蓖麻油。1970年代以前，電視廣告的主要客戶之一是「髮膠」，據悉其中就含有「蓖麻油酸」的成份，那時禿頭者相當罕見，後來「髮膠」突然從市場消失。經過長期觀察，發現美國禿頭者逐年增加—有的二十來歲就沒頭髮了，甚至於連頭髮最強壯的黑人也會禿頭。根據佛羅里達大學的一項新研究顯示，蓖麻在二戰期間在佛羅里達種植，雖然曾經被砍伐殆盡，但目前可以在這裡再次種植，使用適當的管理技術，「蓖麻毒素」會在油提取和精煉過程中被分解。

看著被禁的篦麻，也想起愛迪生研究的另一個重點植物「漢麻」(Hemp)。

● 漢麻的研究

愛迪生於1886年再婚，和第二任妻子米娜在紐澤西的西桔市建造一座名為「格倫蒙特」(Glenmont)的豪宅，除了接待過胡佛總統和威爾遜總統，以及瑞典和暹羅國王之外，也接待「環保主義者」巴勒斯(John Burroughs, 1837-1921)；愛迪生夫婦亦邀請巴勒斯開著車隊，在1914-1924年間，數度與亨利福特跑了2,104公里到邁爾斯堡度假，可見他們對環保領袖之重視。

愛迪生在一戰爆發後，建造了幾座工廠生產「酚醛化合物」，用於工業、製藥和軍事用途。苯酚來自「煤」；而「甲醛」是天然存在的有機化合物，2011年《美國國家毒理學計畫》(US National Toxicology Program)聲明甲醛為「已知人類致癌物」。甲醛水溶液又稱「福馬林」(Formalin)，相傳為古埃及保存屍體，製造木乃伊的材料。世界衛生組織(WHO)公告甲醛為「一級致癌物」，對人體健康的影響主要表現在過敏、刺激嗅覺、傷害肝肺功能、造成免疫功能異常、誘發兒童氣喘、傷害視網膜、影響生育，以及引起青少年記憶力和智力下降等等。酚醛化合物則被郭坤成稱為「禍害萬年」之物。當年就有環保意識的愛迪生，經過幾年的接觸之後，發現酚醛化合物的問題之後，開始嚐試研究替代原料。

立昌在1966年創業之初，尚未和美商全球電子公司做成生意之前，產品的大宗就是電燈泡的「燈頭、燈座」(銅製)及電源插座和開關，只用很簡陋的工具製作出「電木成型模」以生產其「絕緣部品」—就是摸了不會觸電的部份。「電木成型模」必須放進烤箱中壓著加熱，使模具中的電木粉熔合，燒結成型為各位曾經看見過的電燈及插座。每次聞到散發出來的氣味，總免不了「咳嗽和涕泗縱橫」，「呼吸困難及淚眼汪汪」，只好把機器和模具教常來坐的矮仔土學會操作，成為代工廠商。後來建造「電木板」工廠，雖然整個生產流程和機器都是立昌的傑作，個人卻是對生產現場敬而遠之；不過，操作員卻說氣味很香，顯然個人對酚醛化合物極度過敏。後來綜合考量，決定放棄這個有害健康和環境的產品。

相信前輩愛迪生也對酚醛化合物有相同的感受。所以，愛迪生期望從植物中尋找解決方案，因此每年到了十月，就浩浩蕩蕩地，大車隊從西桔市南下邁爾斯堡。同行的不只是家人和親友而已，還有許多的工作夥伴及其家人。家人們到溫暖的佛羅里達度過冬天，愛迪生就和工作同仁埋首於植物實驗室，經過幾萬次的實驗過之後，他們最終選定「漢麻」作深入的研究。

其實漢麻從發現新大陸之前就是一項「經濟作物」(a cash crop)，幾乎與生活有關的產品都可以從漢麻中轉化得來。甚至於美國開國之父—喬治華盛頓說：「漢麻是美國的未來。」漢麻用於製造各種商業和工業產品，包括「繩索、紡織品、服裝、鞋子、食品、紙張、生物塑料、絕緣材料和生物燃料。」植物內部的木質纖維，甚至於可製作家具和建築材料。

可惜，愛迪生的「植物替代」研究隨著他在1931年辭世而告終。1920年至1933年是美國的「禁酒時期」(Prohibition Era)，那時財政部有個官員名叫安斯林格(Harry Anslinger, 1892~1975)，他除了積極地「禁酒」之外，並戮力地搜集「大麻」(Marijuana)導致犯罪和暴力的故事，把「漢麻」(Hemp)當作大麻廣事傳播其之毒害，真的有篤信抗議教的衛道之士大力支持他。後來，安斯格林自己成為真正的毒品—「嗎啡」(morphine)之愛用者。由於安斯林格事件，使得大家對漢麻的研究採取保守的態度，愛迪生的研發成果也變成了歷史的謎團。

● 國家地理雜誌特刊

十月初，《國家地理雜誌特刊》特地以整本的篇幅探討「大麻」到底是「毒品」還是「藥物」？讀過《生物學》者，皆知道「生物分類法」(Taxonomy)有「域-界-門-綱-目-科-屬-種」等級別；具有高經濟價值的「漢麻」和「大麻」同是薔薇目(Rosales order)大麻科(Cannabaceae)的「大麻屬」(cannabis)，算是表親，卻不是同樣的東西。而英文的「marijuana」(麻你忘拿)源自於南美洲納瓦特爾語(the Nahuatl)的「mallihuan」—意指「囚犯」(prisoner)，是個貶義詞。漢麻的英文名「hemp」(漢)係指五千年前神農氏即用於食物和藥材的植物。

毒品的特性是具有「精神活性」(psychoactive)。KSI科學中心曾經訪談毒品研究人員，他說：「如果以『精神活性』來區分，大麻若是1，鴉片是10、嗎啡100、海洛因則是1千。」所以大麻根本不能算毒品，不只不會致命，而且對風濕性關節炎有臨床的效果；漢麻的功能剛好與大麻相反，所以和毒品根本沾不上邊。漢麻含有的「漢麻素」(Cannabidiol, CBD)就是自古以來人類治百病的「萬靈丹」(cure-all)—19世紀和20世紀初美國市面到處都銷售「漢麻酊劑」；最重要的是，它的工業用途相當廣泛。

● 政治猶凌駕於實質的民生

最離奇的是，美國總統尼克森(Richard M. Nixon, 1913~1994)承襲安斯林格之志，發動「抗毒戰爭」(War on Drug)，在1971年把他的開國之父華盛頓總統列為「經濟作物」(a cash crop)的「漢麻」給正式禁了—所謂的「cash」就是「現金」，意思指漢麻植物等同現金。後來，安斯林格的反對者發現，原來「禁麻令」是為了圖利石化利益集團及其相關工業的公司。漸漸地，已經沒有幾個人記得愛迪生的植物研究了。

比尼克森還要離奇的是，1969年某日，台灣的蔣介石(1887~1975)總統下令砍光全台灣島內的「大麻屬」植物，連篦麻和夾竹桃等灌木都以「有毒」為名砍光光，冀望討好尼克森的抗毒戰爭。台灣民間從事生物基燃料及相關工業產品者，全都頓時失去生計，無以為生。美國主張結束這場抗毒戰爭的「毒品政策聯盟」(the Drug Policy Alliance)在2015年估計，美國每年在這項措施上花費510億美元經費；然而，迄2021年，經過50年的抗毒戰爭，其他NPO估計美國累計花費了「1兆美元」，所得就是：「毒品更加泛濫。」而且，美國年輕人患抑鬱症者據說高達36%。

立昌曾經在2009年APEC領袖會議倡議「IIA-TES」，意思是「投資美國促成經濟復興」，具體作法是：「善用科技(T)，進行維護『生態環境』(E)的『社會責任』(S)投資。」也舉例說明：「善用美國的特色植物，發展生物基產品。」美國總統歐巴馬(Barack Obama)則在任內努力地促進「頁岩油的開發」，與倡議之「以農場取代礦場」完全背道而馳。據報導指出，2017年歐巴馬卸任後，統計頁岩油虧損兩千多億美元—這筆錢如果用來繼續愛迪生當年的「植物研究」，相信成果必然與開發頁岩油不同。

農場是一種「生生不息」的概念，種植植物會保護生態環境，今年收成之後，明年還會繼續生長—這就是「碳水化合物經濟」(簡稱CE—醣經濟)的思維；而礦場是「遞減」的概念，挖挖挖，挖到沒有就廢棄—這就是百年來「碳氫化合物經濟」(簡稱HE—烴經濟)的思維。最要命的是，政客寧可選擇後者，完全無視於居住的地球會面臨何等的狀況；幸好還有不畏強權的環保鬥士，前仆後繼地發出警語，才有今天「淨零排放」(NZE2050)的口號。令人想起1884年一位紐澤西鄉下的家庭主婦瑪麗‧愛迪生之死，她只是協助丈夫湯瑪斯實現理想而已，卻被強權活活嚇死；所以，這個世代需要像米娜‧愛迪生的女士，懂得善用公關力來框限政治力的膨脹，不至於讓政治成為民生的絆腳石。

● 我們的研究

KSI科學中心研究新晶片材料，實驗多種的植物，訪問以色列專家；發現以色列一直保持著「漢麻」的研究—因為這是他們數千年來生活中使用的材料。漢麻的強纖維特性，自古以來即是繩索和風帆的材料，而且從服裝到建築材料，從絕緣材料到塑料，工業用途相當廣泛。根據各種訪談資料，嘗試回溯及重建當年愛迪生研究漢麻植物的現場，發現漢麻的確是酚醛化合物的替代方向，值得深入研究。

各位還記得「三星手機爆炸」事件吧！其實那並非爆炸，而是「膨脹」現象。現代商用蓄電池是愛迪生發明的，供應福特汽車所需，它原來被愛迪生稱為「Accumulator」—中文翻譯為「積壓器」，就是會累積壓力的意思。KSI科學中心在上世紀末發展「動力晶片」以應用於未來的行動通訊器之中，採用義大利物理學家伏特(Alessandro Volta, 1745~1827)的「伏特堆」(Voltaic Pile)概念，一層金屬箔疊一層絕緣箔，依此類推，多元積層而製出動力晶片—這個概念被應用於現代電池裡面。然而，電池使用之後有溫度升高的問題，吸收空氣降溫之後，化石原料所生產的絕緣板材會吸收空氣中的水份，過了累積壓力的臨界點之後就會出現「膨脹」現象。多片積層壓合的電池瞬間膨脹，乍看之下，宛如爆炸，相當嚇人。

經過研究之後，礦物絕緣材料的空氣含水量的抗滲透率到達百分之二就會失效；實驗多種植物之後，漢麻植物產品的「多孔」(porous)特性，其抗滲透率達到礦物絕緣材料的10倍。植物的多孔特性允許空氣循環，不斷排出用過的空氣並更換新鮮空氣，其透氣的防水屏障便於從牆體結構內排出水分，而不至於失去熱性能。人類若要進行太空旅行，絕對要解決電子零組件的「膨脹」現象。毋怪乎，當年愛迪生會研究漢麻，試圖用來取代酚醛化合物及化石原料。

● 植物戰已經啟動

KSI科學中心搜集相關文獻和數據，研究具有質輕、防黴、透氣、抗侵蝕、強纖維及可生物降解(biodegradable)等特點的植物，結論是：「漢麻最符合條件。」當在2009年APEC領袖會議倡議「IIA-TES」時，不是只有美國代表聽見而已，還有20國和地區的代表聽見，一時「IIB-TES」、「IIC-TES」…此起彼落。特別是，法令嚴格的中國大陸，今年7月在雲南昆明已經舉辦「第二屆工業大麻博覽會」，教導民眾認識這個具有經濟價值的植物，美國聯邦卻依然躊躇不前。

檢閱文獻，發現利用漢麻植物的韌皮纖維(bast fiber)與玻璃纖維、洋麻和亞麻作成複合材料，自2002年以來，已經被應用於汽車工業之中。未來微奈米科技(pico-tech)時代的產品，需要應用類似造紙的技術來生產所需的「箔板」，樹木的生長需時20年以上，但漢麻僅需100天就能收成。「漢麻漿」(hemp pulp)的纖維比木漿長四到五倍，木質素含量顯著降低，抗撕裂性和拉伸強度更高；而且只需使用「過氧化氫」(H₂O₂)就可以漂白，不像木漿使用「有毒漂白劑」—例如氯或戴歐辛會傷害生態環境。漢麻紙最多可回收8次，而用木漿製成的紙只能回收3次。最重要的是，停止砍伐森林，尤其是停止對原始森林的破壞，以及保留全球野生木材資源，進而有助於保護生物多樣性，使瀕臨絕種的生物能夠自然復育。

2017年中國政府發證給雲南和黑龍江省，廣植工業漢麻，看來不僅在植物戰中拔得頭籌，也對新興應用材料的研究發展充滿了企圖心。落在其後的美國，終於在2018年12月31日由川普總統簽署《農場法案》(Farm Bill)，明定「漢麻種植法」，50州的州法陸續開放，目前佛羅里達州已經有3萬英畝(約1.23萬公頃)的漢麻田，想必愛迪生先生在天之靈也樂觀其成吧。此外，這場美中角力的大戲，不僅只有貿易戰而已，還有「植物戰」；倘若美國再不加把勁，看來會輸得很慘。

● 結論

愛迪生發明電燈及電力設備，這是眾所週知；在這之前，他在30歲時曾經發明了一種高度靈敏的裝置，他將其命名為「測速計」(tasimeter)，說要用來測量「紅外線輻射」(Infrared Radiation, IR)。據說，他創造它的動力是希望在1878年7月29日日全蝕期間測量來自太陽的熱量，雖然愛迪生當年找不到知音，但可見他早已經有「生態環境」的概念了。紅外線是波長介乎微波與可見光之間的電磁波，室溫下物體所發出的熱輻射多在此波段，其實可應用於軍事、醫學、工業及科學領域中—例如夜視鏡、觀察皮膚中血液流動的變化，以及觀察大氣中的特定物質(水露、二氧化碳、甲烷、一氧化氮、硫化物…)等等。今天國際會議討論著「溫室效應」造成地球表面的溫度升高，主要是燃燒石化燃料和砍伐森林，加強了自然溫室效應，引發全球暖化現象。愛迪生在143年前就發明了測量儀器，也警告財閥勿以商業利益為首要考量，眼光要放遠一點；可惜，一場直交流戰役，他的擇善固執就賠了夫人又折兵。然而，他並沒有退縮，反而到佛羅里達散心時，花了2,700美元買下13英畝土地，建造「植物實驗室」，研究生物基燃料以取代石化燃料，研究植物取代礦物。一戰開始，他準備了29年的自主原料派上了用場。愛迪生的啟示是，和平時代的國際分工，變得很方便，對外採購反而成本比自製低；但是面臨戰爭時，互相封鎖，國際分工停止運轉，生產者賣不出去產品，使用者買不到東西。因此，「戰略物資」還是必須維持某個比例的自製率—愛迪生的想法，影響著我們當年創造「台灣精密工業」的作法。只是可惜，那時的愛迪生沒有像立昌這樣懂「TES」的朋友，如果有的話，今天的空污及生態破壞都可能不至於如此嚴重。最重要的重點，仍在於「小型經濟體的台灣要怎麼做？」李前總統登輝先生曾經說：「台灣『10萬多公頃農地廢耕』實在太可惜了！」粗估若用於發展上述植物的培植和應用，將有七千億元的產值，既能創造衍生性價值鏈，又能與國際接軌。希望本文能夠拋磚引玉，提供海島當局一個個方向，制定合宜的公共政策，造福鄉親。

【有智財權、請勿抄襲。如需引用，請說明出處。】

作者郭立昌早年創造台灣的精密工業，為APEC領袖會議代表。

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https://pkoldstory.blogspot.com/2019/01/blog-post.html (郭立昌論醣烴之爭)

https://plckbooks.blogspot.com/2020/03/blog-post.html (從精密工業到微奈米科技)

https://klcpcm.blogspot.com/2020/07/blog-post.html (動力晶片的發明)

https://ldinvention.blogspot.com/2020/10/blog-post.html (丁玲虹發明的非現金交易制度)