【大紀元8月14日訊】自由時報 ◎記者郭怡君/前言：半個世紀前，一位空軍少校飛過台北觀音山的上空，飛機羅盤突然異常偏轉，少校以為下方可能存有大規模的鐵礦，興沖沖地找地質學家前往探勘，卻意外發現台灣目前唯一確定擁有史前煉鐵技術的「十三行遺址」。
考古不只可靠羅盤指引，從年代鑑定、材料成分分析、古器具製作方法的解讀，乃至古代人的食性和工作形態推測，都少不了科技參與，本文將帶讀者了解科技如何協助揭開古文明的神秘面紗。
花蓮的「平林遺址」，被考古界譽為三千多年前首屈一指的「台灣玉器工業區」，不起眼的石塊，清洗或切開後都是玉石。
時光倒回三千多年前的花蓮平林，一群玉匠正賣力切割打磨玉石，修製出一批批精美的玉管珠、玉環和玉製工具。這些玉材和玉飾，不但賣到全台各地，還出口到海外……。這段「台灣三千多年前就是東南亞的玉器貿易大國」故事，近十年來靠考古學家和科學家的通力合作，逐漸拼湊出概貌。
台灣有玉器出土的考古遺址超過兩百個，「平林遺址」就位在台灣最大玉礦區的花蓮豐田附近。中研院地科所飯塚義之博士指出，亞洲太平洋地區的玉礦，只有豐田的玉石黑色斑點中含有元素「鋅」，像指紋一樣獨一無二，利用電子微探儀等儀器分析，便可確認台灣各地遺址的玉料來源，都出自豐田。
飯塚義之和澳大利亞國立大學考古學與自然史系博士候選人洪曉純合作，已確認菲律賓、越南的中南部及馬來西亞的沙勞越地區出土的許多玉質耳飾品，都是用台灣玉做成的，顯示三千多年前的台灣先人已和東南亞有廣泛貿易和交流。
「考古堪稱是與科學關係最密切的人文學科，可讓我們窺探古人生活的不同面貌。」中研院歷史語言研究所考古學門召集人劉益昌指出，考古最常用的科技是一九五○年代後才發展的碳十四定年法。
例如早在日據時代就發現的一級古蹟「圓山貝塚」，年代到底多久遠原本眾說紛紜，日本政府天然紀念物委員會的名人尾崎秀真當年以「中國商朝用貝殼當貨幣」，猜測圓山貝塚的年代與商朝一樣都是三千多年前，地質界則以台北盆地沈積速率推測為七千多年前。
劉益昌說，當年考古界咸認貝塚是先人食物的遺跡，都覺得尾崎秀真是瞎猜的，沒想到後來用碳十四定年法鑑定古代煮食貝殼殘留的木炭，揭曉圓山貝塚年代真的是三千多年前，為台灣考古史留下一段誤打誤撞的趣聞。
先人遺骸隱藏的訊息，近年來常借重化學分析、病理學解構及ＤＮＡ鑑定等科技解謎。中研院史語所副研究員陳光祖指出，以稻米或小麥為主食的族群，與主食為小米或玉米的族群，骨骼中的碳同位素比率通常會有差異，若以海鮮為主食，骨骼中的氮含量會比吃穀物的族群高。
位於台北縣八里的「十三行遺址」共掘出三百多具遺骸，在七十多具較完整的遺骸中，普遍存有女人椎間盤突出、男人兩肩鎖骨韌帶附著處受傷的現象。劉益昌說，結合現代病理學的推斷，一千多年前十三行文化的女人，可能因負擔許多荷重的粗活而脊椎不整，男人則可能需要負責划船出海捕魚，才會在兩肩鎖骨出現潰瘍痕跡。
孢粉分析 還原宜蘭千年文化空白
早在四、五千年前，水源充足、自然資源豐富的宜蘭就有史前人類活動，但在宜蘭地區超過七十處的考古遺址中，卻於距今兩千四百年到一千三百年間，出現一段長達千年的文化空白期，這個謎題終於靠埋藏在土層裡的微小花粉紀錄提供了合理解答：「可能當年是季風增強，讓宜蘭環境惡劣到不適合人類居住！」
中研院史語所研究助技師林淑芬指出，從地下沈積物保存的孢子和花粉組合，可提供當時當地的古氣候和古環境的訊息。宜蘭地區的孢粉分析結果顯示，兩千三百年至一千九百五十年前的古地層遺留大量喜愛潮濕的蕨類孢子，可能是夏季季風增強使豪雨不斷，導致山崩、土石流頻繁，迫使史前人類搬離宜蘭。
林淑芬說，其後從偏冷植物「赤楊屬」花粉的逐漸興盛，可推測宜蘭在一千九百五十年前開始有轉涼的趨勢，有可能是冬季季風逐漸增強，並在一千五百五十至一千三百五十年前達到鼎盛。
孢粉資料顯示，一千一百年前至九百年期間夏季和冬季季風相對衰退，讓宜蘭回復風調雨順，淇武蘭遺址的資料顯示史前人類在一千兩百年前再度來到宜蘭定居，與古季風變化的資料相當一致。（記者郭怡君 )
碳化稻米 打開台灣4千年種稻史
台灣人什麼時候開始種植稻米？答案是：「至少四千八百年前！」
主持搶救發掘南部科學園區考古遺址的中研院史語所研究員臧振華指出，南科至今共發掘出幾萬顆已經碳化的稻米遺存，年代鑑定最老的一批為距今四千八百年，考古隊與中研院植物暨微生物研究所研究員邢禹依合作，以電子顯微鏡等儀器初步分析發現，這批古米的形態歧異度小，顯然經過人工選種，與形態歧異度大的純野生稻不同，表示史前時代的台灣先人已具備稻米栽培能力。
南科遺址也發掘出全台至今唯一的一批古代小米穀粒，年代同樣為四千八百年前，對於了解台灣何時開始種植小米？以及如何演變為今日原住民的重要作物？提供解謎的關鍵證據。不過臧振華表示，這批小米的遺存，可能很難藉由抽取ＤＮＡ來鑑定其種屬，目前只能做形態學的比對，未來將尋求跟國外專家的合作做進一步分析。
自然科學博物館人類學組主任何傳坤指出，中部的考古遺址挖出過不少梅花鹿、水鹿和山羌的獸骨，想要知道古人怎麼吃這些動物，就要分析骨骼各個部分，從化學分析可得知是否煮過或烤過。過去考古界比較重視保存完整的骨骸，近年來發現碎骨反而比較容易看出人類加工處理過程的痕跡。（記者郭怡君 )
碳十四定年 讓古物年齡現形
一塊疑似在考古遺址發現的古木，正準備燃燒、製備成可用儀器定年的樣本。發現者在檢附資料的預期年代寫著「一萬年前」，但經過碳十四定年系統的鑑定，四天後就證明它其實是現代樹枝殘片，並非萬年古木；可能只是近幾年颱風豪雨將它沖刷埋入較深土層。
全台唯一的碳十四定年實驗室主持人台大地質系教授劉聰桂解釋，碳十四定年法的原理，來自宇宙射線與地球高空氮氣碰撞後，會形成具有放射性的碳十四同位素，這也是自然界碳十四的唯一來源。這些碳十四原子在高空會很快氧化，形成含碳十四的二氧化碳，跟普通的二氧化碳混在一起，透過植物的光合作用或動物的呼吸與攝食，進入到生物體內。當生物死亡形成封閉系統，不再補充新的碳，遺骸中的碳十四就隨時間而衰變減少。
碳十四的「半衰期」約為五千七百三十年，換句話說，生物死亡後經過五千七百三十年，遺骸內的碳十四含量就只剩下死亡當時的一半；再經過五千七百三十年，便只剩原來的四分之一，依此可算出樣本的年齡。但若某古物的年齡高過五萬餘歲，碳十四含量將只剩不到原來的千分之一，就很難用儀器測出來。（記者郭怡君 )
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