【大纪元8月14日讯】自由时报 ◎记者郭怡君/前言：半个世纪前，一位空军少校飞过台北观音山的上空，飞机罗盘突然异常偏转，少校以为下方可能存有大规模的铁矿，兴冲冲地找地质学家前往探勘，却意外发现台湾目前唯一确定拥有史前炼铁技术的“十三行遗址”。
考古不只可靠罗盘指引，从年代鉴定、材料成分分析、古器具制作方法的解读，乃至古代人的食性和工作形态推测，都少不了科技参与，本文将带读者了解科技如何协助揭开古文明的神秘面纱。
花莲的“平林遗址”，被考古界誉为三千多年前首屈一指的“台湾玉器工业区”，不起眼的石块，清洗或切开后都是玉石。
时光倒回三千多年前的花莲平林，一群玉匠正卖力切割打磨玉石，修制出一批批精美的玉管珠、玉环和玉制工具。这些玉材和玉饰，不但卖到全台各地，还出口到海外……。这段“台湾三千多年前就是东南亚的玉器贸易大国”故事，近十年来靠考古学家和科学家的通力合作，逐渐拼凑出概貌。
台湾有玉器出土的考古遗址超过两百个，“平林遗址”就位在台湾最大玉矿区的花莲丰田附近。中研院地科所饭塚义之博士指出，亚洲太平洋地区的玉矿，只有丰田的玉石黑色斑点中含有元素“锌”，像指纹一样独一无二，利用电子微探仪等仪器分析，便可确认台湾各地遗址的玉料来源，都出自丰田。
饭塚义之和澳大利亚国立大学考古学与自然史系博士候选人洪晓纯合作，已确认菲律宾、越南的中南部及马来西亚的沙劳越地区出土的许多玉质耳饰品，都是用台湾玉做成的，显示三千多年前的台湾先人已和东南亚有广泛贸易和交流。
“考古堪称是与科学关系最密切的人文学科，可让我们窥探古人生活的不同面貌。”中研院历史语言研究所考古学门召集人刘益昌指出，考古最常用的科技是一九五○年代后才发展的碳十四定年法。
例如早在日据时代就发现的一级古迹“圆山贝塚”，年代到底多久远原本众说纷纭，日本政府天然纪念物委员会的名人尾崎秀真当年以“中国商朝用贝壳当货币”，猜测圆山贝塚的年代与商朝一样都是三千多年前，地质界则以台北盆地沉积速率推测为七千多年前。
刘益昌说，当年考古界咸认贝塚是先人食物的遗迹，都觉得尾崎秀真是瞎猜的，没想到后来用碳十四定年法鉴定古代煮食贝壳残留的木炭，揭晓圆山贝塚年代真的是三千多年前，为台湾考古史留下一段误打误撞的趣闻。
先人遗骸隐藏的讯息，近年来常借重化学分析、病理学解构及ＤＮＡ鉴定等科技解谜。中研院史语所副研究员陈光祖指出，以稻米或小麦为主食的族群，与主食为小米或玉米的族群，骨骼中的碳同位素比率通常会有差异，若以海鲜为主食，骨骼中的氮含量会比吃谷物的族群高。
位于台北县八里的“十三行遗址”共掘出三百多具遗骸，在七十多具较完整的遗骸中，普遍存有女人椎间盘突出、男人两肩锁骨韧带附着处受伤的现象。刘益昌说，结合现代病理学的推断，一千多年前十三行文化的女人，可能因负担许多荷重的粗活而脊椎不整，男人则可能需要负责划船出海捕鱼，才会在两肩锁骨出现溃疡痕迹。
孢粉分析 还原宜兰千年文化空白
早在四、五千年前，水源充足、自然资源丰富的宜兰就有史前人类活动，但在宜兰地区超过七十处的考古遗址中，却于距今两千四百年到一千三百年间，出现一段长达千年的文化空白期，这个谜题终于靠埋藏在土层里的微小花粉纪录提供了合理解答：“可能当年是季风增强，让宜兰环境恶劣到不适合人类居住！”
中研院史语所研究助技师林淑芬指出，从地下沉积物保存的孢子和花粉组合，可提供当时当地的古气候和古环境的讯息。宜兰地区的孢粉分析结果显示，两千三百年至一千九百五十年前的古地层遗留大量喜爱潮湿的蕨类孢子，可能是夏季季风增强使豪雨不断，导致山崩、土石流频繁，迫使史前人类搬离宜兰。
林淑芬说，其后从偏冷植物“赤杨属”花粉的逐渐兴盛，可推测宜兰在一千九百五十年前开始有转凉的趋势，有可能是冬季季风逐渐增强，并在一千五百五十至一千三百五十年前达到鼎盛。
孢粉资料显示，一千一百年前至九百年期间夏季和冬季季风相对衰退，让宜兰回复风调雨顺，淇武兰遗址的资料显示史前人类在一千两百年前再度来到宜兰定居，与古季风变化的资料相当一致。（记者郭怡君 )
碳化稻米 打开台湾4千年种稻史
台湾人什么时候开始种植稻米？答案是：“至少四千八百年前！”
主持抢救发掘南部科学园区考古遗址的中研院史语所研究员臧振华指出，南科至今共发掘出几万颗已经碳化的稻米遗存，年代鉴定最老的一批为距今四千八百年，考古队与中研院植物暨微生物研究所研究员邢禹依合作，以电子显微镜等仪器初步分析发现，这批古米的形态歧异度小，显然经过人工选种，与形态歧异度大的纯野生稻不同，表示史前时代的台湾先人已具备稻米栽培能力。
南科遗址也发掘出全台至今唯一的一批古代小米谷粒，年代同样为四千八百年前，对于了解台湾何时开始种植小米？以及如何演变为今日原住民的重要作物？提供解谜的关键证据。不过臧振华表示，这批小米的遗存，可能很难藉由抽取ＤＮＡ来鉴定其种属，目前只能做形态学的比对，未来将寻求跟国外专家的合作做进一步分析。
自然科学博物馆人类学组主任何传坤指出，中部的考古遗址挖出过不少梅花鹿、水鹿和山羌的兽骨，想要知道古人怎么吃这些动物，就要分析骨骼各个部分，从化学分析可得知是否煮过或烤过。过去考古界比较重视保存完整的骨骸，近年来发现碎骨反而比较容易看出人类加工处理过程的痕迹。（记者郭怡君 )
碳十四定年 让古物年龄现形
一块疑似在考古遗址发现的古木，正准备燃烧、制备成可用仪器定年的样本。发现者在检附资料的预期年代写着“一万年前”，但经过碳十四定年系统的鉴定，四天后就证明它其实是现代树枝残片，并非万年古木；可能只是近几年台风豪雨将它冲刷埋入较深土层。
全台唯一的碳十四定年实验室主持人台大地质系教授刘聪桂解释，碳十四定年法的原理，来自宇宙射线与地球高空氮气碰撞后，会形成具有放射性的碳十四同位素，这也是自然界碳十四的唯一来源。这些碳十四原子在高空会很快氧化，形成含碳十四的二氧化碳，跟普通的二氧化碳混在一起，透过植物的光合作用或动物的呼吸与摄食，进入到生物体内。当生物死亡形成封闭系统，不再补充新的碳，遗骸中的碳十四就随时间而衰变减少。
碳十四的“半衰期”约为五千七百三十年，换句话说，生物死亡后经过五千七百三十年，遗骸内的碳十四含量就只剩下死亡当时的一半；再经过五千七百三十年，便只剩原来的四分之一，依此可算出样本的年龄。但若某古物的年龄高过五万余岁，碳十四含量将只剩不到原来的千分之一，就很难用仪器测出来。（记者郭怡君 )
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