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作者：林時彥研究員（本院應用科學研究中心）

當曾經年輕的我們決定從事研究工作的時候，我們想要達到的目標是什麼，是在人類的歷史中留下自己的痕跡，還是只是想要窺探宇宙運行的道理。當接到撰寫這篇文章的邀請時，我希望讓這篇文章更有可讀性，因此我結合了一些不太嚴謹的推論再加上一些對於二維材料的敘述而寫成這篇文章，試圖以更宏觀的角度來看待自己的生命以及存在的意義，在數千字內是否能達成這個目標，我不知道，但無論如何，總是將這篇文章寫完了。謹以此文致敬三體一書。

在地球宇宙軍總部，他站在全景投影之中，周遭所顯示的，是銀河系的投影，其中間歇亮起的，是外星艦隊觸發維度地雷的紅色閃光，他在閃光間隔時間逐漸縮短下逐漸陷入了沉思。

地球文明與外星文明的戰爭，已持續了一百年，外星文明由銀河系外圍，已逐漸迫近太陽系。在戰爭之初，外星文明並不瞭解地球文明掌握著縮減空間維度的能力，由於維度的縮減不會停止，因此，在全面進犯銀河系之後，外星文明才發覺所觸發的維度地雷已斷絕了艦隊撤退出銀河系外三維空間的可能性，唯一的活路便是加速衝向仍維持三維維度的銀河系內部，摧毀或佔領掌握縮減空間維度能力的地球文明，並在銀河系全面二維化之前發展出繼續延續種族生存的方式。

在地球文明的方面，雖然認知到外星文明入侵的可能性，不過設置維度地雷時並未預期到會有外星文明大規模包圍式進攻的可能性，最終才形成這個你死我活的困局。不過在這場星際大戰開戰之初，地球文明本來曾有20-30年的空檔可以逃離銀河系以避免種族的滅絕，然而由於人類的文明發展軌跡過於著重研究投資與成果收穫的平衡，因此人類花費了大量的資源投入維度物理的研發而忽略了星艦技術的發展，也因此，在外星艦隊合圍網尚未組成前，人類沒有足夠的技術能力建立大型且可高速移動的星艦以逃離銀河系。而根據歷史記載，人類對空間維度控制的投入其實始於二維材料的發現。

在幾百年前，科學家使用膠帶的重覆黏貼，在二氧化矽基板的表面製作出第一個二維材料：石墨烯。這個發現，除了破除當時科學界普遍相信二維材料不能長時間的存在自然界的迷思外，由於石墨烯本身的高遷移率以及人們可以使用電場對此材料的載子濃度進行調制的特性，人們開始相信二維材料或許可以取代當時已逐漸陷入微縮瓶頸的矽元件並推進至非矽時代的次奈米元件。

然而由於石墨烯本身並無能隙，因此以石墨烯製作的電晶體電流並無法完全關閉，隨著時間的演進，人們又逐漸將注意力轉移至其他具有能隙的二維材料，例如：二硫化鉬以及二硒化鎢。然而，科學家們又逐漸發現，雖然二維材料薄體的特性有助於次奈米元件的製作，然而其原子等級的厚度又使得二維材料的特性很容易受到與其他材料或是環境間介面的影響，其中一個是二維材料與氧化層的介面，另一個便是二維材料與金屬電極的介面。

從人類歷史的角度來看，每當有發生迥異於過去的經驗卻出現在人們眼前的現象時，人類群體總是第一時間先抗拒，拒絕承認這個現象的真實性，然而當否認無法阻止事實的重複發生之後，人類又傾向於用當時有限的知識來解釋所發生的現象。

正如同二維材料發現之初，科學界普遍使用更原始的三維半導體物理來試圖解釋在二維材料以及相關的元件所觀察到的現象，例如：二維材料與金屬電極間的高接觸電阻。剛開始，人們認為像半導體一樣，二維材料元件透過熱退火，可以讓金屬電極及二維材料間形成歐姆接點進而降低其接觸電阻，還是透過電極與二維材料邊緣的接觸以降低接觸電阻，對於這些研究初始的掙扎，適當的比喻或許像是，當原始人偶然間獲得了瓦斯爐，卻試圖用鑽木取火的方式將瓦斯爐點燃。

然而生命中總是有著莫名的巧合，像是某一位原始人不小心轉動了瓦斯旋鈕，又或是，結晶的電極大幅度的降低了二維材料與電極的接觸電阻之後，人類才會如夢初醒般的了解，瓦斯爐與火堆有他根本上的差異。那麼，二維材料與非二維材料的接面是否可以透過二維材料的遮蔽層來降低氧化層對二維材料通道的影響？或是，究竟是電極本身的特性或抑是電極的結晶性降低了元件的接觸電阻？透過了這些現象的發現以及對二維材料根本特性的瞭解，最終也導致了維度物理的興起，最後讓人類掌握了縮減空間維度的技術能力。

在二維材料開始發展之初，最主要的驅動力在於半導體晶片的微縮需求，當時的主導公司認知到非矽世代的必然到來而開始投入二維材料的研究，然而，正如同人類歷史上對待新事物的態度一樣，當時的主導公司仍貪戀於傳統半導體的餘暉，不肯大幅的投資在新興材料而導致了公司錯失了下一個成長的機會，最終，由於技術的必然擴散性以及市場嚴峻的競爭，該公司還是退出了領先的浪頭而消失在歷史的浪潮下。在相關的紀錄片中，有許多當事人不住的喟嘆，如果當初，能夠再勇敢一點就好了。可惜，即使人類已可以縮減維度，時光的倒流在如今仍是科幻小說的專利，在歷史中所失去的，終究沒有能透過在時間中的跳躍而降低遺憾。

由可翻閱的史料中所查到，當時有一個研究團隊積極的與該主導公司合作，期望透過想法引導的研究來推進二維材料在次奈米元件的應用。在半直覺半摸索的過程中，該團隊發現了二維材料表面的凡德瓦磊晶模式對於元素態二維材料成長的助力，不同於傳統的半導體磊晶模式，由於二維材料表面沒有懸鍵，二維材料層間倚賴凡德瓦力貼合彼此，在這個情況下，磊晶層與基板的晶體結構或是晶格常數沒有直接的關係，相對地，透過微弱的凡德瓦力吸引，這些吸附在二維材料表面的原子反而易於形成結晶。

因此，單晶元素態二維材料如銻烯、鍺烯以及錫烯便便可以在二硫化鉬表面上成長出來。他們更進一步發現這些半金屬二維材料可以作為半導體二維材料的低接觸電阻電極，在後續的研究中，他們更進一步將接觸電阻的降低推進並歸因於電極結晶特性的提升。而這些異質或異維結構更可以應用在高效能光偵測器，由於二維材料對環境/介面的變化十分敏感，介面電偶極的變化引起了二維材料的電荷濃度的變化，進而造成極高的光響應，因此，透過電荷傳輸層以及吸光層的分離，他們製作出跨越多波段的高效能偵測器。

然而即使這些概念確實牽動了當時研究學群的漣漪，然而在以影響因子為王道的當時，這些漣漪在當下也未能興起大浪，最終只能留待來者將其發揚光大，隨著時間的演進，曾經的可能也逐漸消散，最終淹沒在歷史的洪流中。

從深層的思緒中掙扎出來，他望向銀河系的投影，間歇的閃光提醒他外星文明的侵略仍在持續，那刺眼的紅光也讓他想起十幾年前，當大量的外星戰艦試圖突破維度地雷區時，外星戰艦的艦海戰術在二維/三維混合空間中破開一條三維空間通道，在間不容髮的當下，他下令距離最近的地球戰艦引爆該艦所攜帶的維度炸彈以封閉這條三維通道。

那艘戰艦的艦長，是讓他魂牽夢縈的她，從下令到引爆的時間不會超過1秒，然而，在那個跨越時間以及空間的瞬間，她仍然留下了一個與周遭的毀滅絕不相容的笑容，這個告別的笑容也成為他揮之不去的夢魘。因此，在幾年前開始的生命維度改造計畫中，原本他擁有優先權，可以改造他的存在維度，將他的意識轉換到二維生命體上，但是他拒絕了，和其他同樣拒絕生命改造的宇宙軍成員一起，他們扛起了守護三維銀河系以及維度縮減技術的責任。

他有時很難分辨，這個決定，是為了他所效忠的地球文明，還是只是想終結這一輩子的輾轉反側。突然間，系統送出警告，有一些維度地雷被觸發但並未引起維度的縮減，這或許代表外星文明已開始掌握維度控制的技術。為了防止外星文明進入二維空間，地球議會早已授權他當這種危險的情況發生時，他可以同時引爆儲存在地球的千萬顆維度炸彈，如此一來，銀河系空間便會在很短的時間內完全縮減至二維，那麼，尚處於三維空間的地球生物以及外星艦隊便會被完全消滅，變成在宇宙空間遊蕩的能量及二維元素。

這個決定，無須議會的核准，因為人類由歷史的演進中已經了解，自我滅絕的選擇，不是人類群體可以達成共識的決定。認知到最後時刻到來的同時，他露出了如釋重負的笑容，開始向地球各地播放預錄好的滅絕宣言。人類文明存在的時間雖然短暫，然而我們仍在宇宙的歷史上留下了明確的印記，這片二維銀河系便是人類文明的紀念碑。在宣言播放完之後，他毫不猶豫地按下了毀滅三維銀河系的按鈕。