環境品質對我們的影響無所不在，除了健康還包括經濟因素。臺南北門鄉的烏腳病紀念館，見證了水質汙染造成的傷害；行政院農委會於南投嘉義等茶區，設置氣象觀測站，希望以科學的方式，記載環境資訊以改善農產。近年來，媒體經常報導的PM 2.5空汙、一氧化碳中毒等訊息，都和健康息息相關；而半導體廠的生產，更須嚴格控制環境品質。如果說科技始終來自於人性，那麼能夠監控環境品質的感測器當然備受矚目。

環境感測器應用廣泛，因此種類繁多，如要普及還需考慮價格、尺寸、功耗等因素。近年來，由於半導體產業的迅速發展，得以開發微小多元的環境感測晶片，並滿足價格、尺寸、功耗的考量。試想，未來如果安置這些環境感測晶片於手機、家庭、社區、農地、工廠、甚至電線桿或路燈等，除了可即時監控環境，也能夠經年累月收集環境大數據，協助追蹤疾病、改善水質、產業升級等，以提升生活品質。

台積電等高科技公司所建立的半導體相關技術，也廣泛應用於感測晶片的開發，例如知名的任天堂Wii及Switch，就是利用運動感測晶片實現體感遊戲，也由於感測晶片具備價格、尺寸、功耗的優勢，目前大量使用於手機等消費性電子產品，提供更方便與多元的人機互動。

我們團隊，包括筆者和清大李昇憲、王玉麟及臺科大柯正浩等4位教授，預見環境感測整合物聯網和大數據等技術，對健康和產業的影響及重要性，因此透過科技部射月計畫，結合彼此多元的專長和半導體產業鏈的實務經驗，開發溫溼度、壓力、噪音、紅外線、空氣懸浮微粒、重金屬、光譜儀等環境感測晶片，並根據應用場域整合前述感測晶片，輔以訊號處理和無線傳輸晶片，實現智慧多功的環境感測中樞，如圖二所示。

上述環境感測晶片易於和手機、家電等裝置整合，其應用小至個人或居家，例如個人透過手機即時監控空氣品質，藉由眾人收集的數據，可紀錄不同時間與區域的環境資訊 （如 Google 路況）；對於未來醫療健保、疾病管理、工廠汙染、甚至房屋銷售亦都有重要的參考價值。

至於居家用途，除了廣為人知的產品如空氣盒子，也可透過家電的環境感測晶片，確認廚房排煙的效能、或是管控冷氣的運轉模式等等。關於產業方面，如前面提及茶園的溫溼度條件，還有農業灌溉的水質監控，避免造成鎘米的汙染事件等，不勝枚舉。簡言之，環境感測晶片的需求無所不在，而感測的能力也是實現智慧的基礎。

臺灣歷經三十多年的耕耘，已建立完整的半導體上下游產業的鏈結與聚落，這也是我國重要的經濟命脈。我們團隊瞭解國內的優勢，透過筆者所成立的產學聯盟和服務於業界的畢業生與友人，與國內業者包括系統、設計、製造、封測、密切合作，開發環境感測晶片相關技術，完整串聯我國半導體產業鏈，藉以形成感測晶片國家隊。

例如以台積電製程實現的溫濕壓和紅外線感測晶片，晶元光電製程、和日月光封裝完成的重金屬水質感測晶片等等。其中，王玉麟、柯正浩兩位教授也分別成立兩間新創公司。

受到疫情的衝擊，許多協助快速檢驗的環境感測晶片如紅外線感測器，有大量的需求；此外，感測晶片也逐漸應用於一些高單價的產品如工具機、醫療設備等。因此，感測晶片已成為關鍵的戰略技術，也得以延續我國半導體產業的影響力和重要性。

本計畫執行期間，恰好發生新冠肺炎，也促成團隊所開發的幾項感測晶片，有更多發揮的舞臺，例如前述紅外線感測晶片。

此外，柯正浩教授的微型光譜儀「神光精準快篩儀」，如圖三所示，和市售醫學光譜儀相較，具有體積小、速度快等特點，因此已導入醫療體系（包括高雄小港、淡水馬偕等醫院），協助快篩試片判讀，也投入萬華地區進行5000人次快篩。

「神光精準快篩儀」因為利於攜帶且不失精準度，未來有機會走出醫院，廣泛應用於個人或家庭，據此可獲得大量數據，供專業機構分析，創造更高的衍生效益。因此，「神光精準快篩儀」獲頒國家新創獎（50大防疫科技），並取得美國FDA（美國食品藥品監督管理局，U.S. Food and Drug Administration）認證，除了充分顯示其商業價值，也可以發現，晶片不只是商機，更能是臺灣乃至全球的守護天使。