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噓!噓!死骨頭在說話!

timd_huang
・2011/04/18 ・7511字 ・閱讀時間約 15 分鐘 ・SR值 515 ・六年級

噓!噓!安靜!恐龍死骨頭在說話,注意聽。

長久以來,科普頻道有關法醫鑑定(Forensic Investigation)的節目,都是我喜歡的節目,不管所報導的是某國、通常是美國的某個小城無意中發現的一堆多年荒郊白骨,或是幾百幾千年前的木乃伊人乾,看著刑事司法人員與科學家們,利用先端科技渾身解數,從一小塊被燒得烏七麻黑碎骨頭或一根牙齒,敬業地找出兇手,繩之以法,總有一種公義被伸張的快感;對於司法人員、或是人類考古學者來說,人死並非一了百了,死骨頭會說話,也一直在說話,只是你我有沒有聽到,有沒有聽懂這些死骨頭在說什麼;這個「死骨頭會說話,也一直在說話」的事實,不只發生在人身上,在恐龍也是如此。

說到恐龍,牠們雖然統治了地球大約一億六千萬年,從晚三疊紀約二點三億年前開始,到白堊紀結束六千五百萬年前下台,但是如今所能找到的,都僅僅是死骨頭一堆,沒有活體存留著,那些遊樂場內嚇小朋友的所謂恐龍,都是科學家加上藝術家再加上商賈做出來唬人賺錢的玩意兒,沒有任何人看過活的恐龍;當然,如今有一派學者說,其實恐龍並沒有滅絕,我們今天所吃的「啃大雞(Kentucky)」,也就是說鳥類,正是恐龍的後裔,他們隨著越來越多從遼西出土的帶毛恐龍,論述越講越大聲,甚是說鳥類歸入「會飛的恐龍(Avian-dinosaur)」類,原本的恐龍就是「不會飛的恐龍(Non-avian dinosaur)」,畢竟,恐龍和鳥類的演化關係非常密切;不過,到目前為止,還是有些恐龍學派並沒有完全接受此說,如以「恐龍是不會飛的恐龍」來稱呼恐龍,不是有一點脫褲子放屁嗎?總之,如今想玩恐龍,還是得從恐龍死骨頭堆中傾聽這些恐龍說些什麼。

比較傳統一點的恐龍學,特別是在中國大陸,老一輩的學者和徒子徒孫們,或許因為大陸的恐龍夭壽多,整天忙著挖掘都忙不過來挖不完,一旦發現恐龍化石,雇用些老鄉胡亂快速把大骨頭挖出來,稍微清理一下,看看是否是新品種,若是的話,給牠命個名,發表ㄧ篇描述性的文章,至於恐龍化石本身,幸運的被裝架放到展示廳去「驕其妻妾」,君不見乎,最典型的例子,就在所謂的「恐龍谷」大展廳內擺的那六十幾隻恐龍化石,看來看去,就是寥寥那幾個品種,同種的恐龍,用那樣子重複的排列方式展示,像不像菜市場裡面賣成衣的地攤?何況,那些裝架的姿態,千篇一律,總以某人想當爾的「雄姿」架出來,事實上錯誤百出,那有從恐龍實際的身體骨骼結構來考慮?比方說,看看這些恐龍被擺出來的「死相」,脖子是不是舉得高高的S型?腰帶連接大腿骨的部份,是否角度放錯了,而會導致屁股骨折?更不要說這些當中,有太多的「組合(Composite)恐龍」而非真正純單一隻恐龍,也就是說,這隻恐龍所缺的幾塊死骨頭,是從庫房裡找幾塊類似的來拼湊出一頭完整的恐龍骨架,討好外行人(包括領導們);再說回來,如此胡亂拼湊出一百隻類似的恐龍,意義在那裡?和台灣那些財大氣粗穿著拖鞋嘴吐檳榔汁、晚上到酒廊裡猛灌XO的暴發戶田僑仔,有什麼不同?一點知識水平都沒有。

算了,與其多說這種無知當有趣,只是浪費精力,俗語說:「無法教老狗新把戲」,還不如跟上世界的恐龍研究潮流,透過最新的設備儀器,做一些腳踏「石」地的好項目,用類似於法醫鑑定的方法,來玩玩恐龍死骨頭,傾聽這些恐龍所要告訴我們的信息,總比負面埋怨要來得有意思。

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最近這六個禮拜天晚上九點,國家地理頻道播放一系列的恐龍節目:〈侏羅紀犯罪現場〉;關於這個系列的總名稱,我不久以前就貼文說出它的錯誤,預告片的旁白也把六千五百萬年膨風成為六億五千萬年等等,在此不再重複;可是,說真心的,這系列的內容,倒是蠻值得好好看看,人家國際上研究恐龍已經走到什麼樣的地步?比方說,透過電腦斷層掃描(CT-scan)得知暴龍的腦部結構,進而推論暴龍的食性,似乎暴龍是機會主義者,幹嘛每次都費力辛苦去獵食?碰上自己不用花力氣撿死屍來吃,當然不會放過,又如,透過「來達(LIDAR, Light Detection And Ranging」來研究恐龍腳印,進而推論恐龍的行動,又如,藉由X光元素分析,探討帶毛恐龍的顏色,還有,從恐龍死骨頭病理學組織學的角度,說出那頭「穌」暴龍活了廿五歲,在牠十歲左右,曾經重重地受傷,或是受到攻擊,或是摔倒,前肢和肋骨都留下了傷痕證據在大聲說話,人家是怎麼算出這些年齡數字的?答案是,全方位的研究加上最先進的科學儀器,而非還是醬缸在傳統的系統描述恐龍學(Systematic Descriptive Dinosaurology)。

哈!說到恐龍病理骨科,對於所有研究恐龍者,這不是最起碼入門的科目嗎?我們所挖到的恐龍死骨頭化石裡的「怪異處」,如果有注意的話,應該不是太稀罕,我們人類無法逃脫生老病死,恐龍難道就不會?諸多證據就在眼前手頭中,關鍵是,你我到底有沒有看到、有沒有聽到死恐龍藉由骨頭怪異處所要講給我們聽牠的生活故事?或者,你我的注意力,只有從有限的系統描述恐龍學角度,關心這堆骨頭完不完整?外型和其它種恐龍對應的那根骨頭是不是同樣?如果有差異,是不是發現了一個新種的恐龍?甚至覺得這些恐龍死骨頭上面那些「不規矩」的地方,真是很「礙目」,快快把它清除掉,免得將來裝架起來不好看。

再一次,哈!受到國家地理頻道這次恐龍系列節目的啟發,半夜爬起來跑到樓上玩石家博石館,把一些有「毛病」的恐龍死骨頭找出來,東施效顰模仿人家,開始玩玩、不敢說「研究」恐龍骨頭病理,覺得實在太好玩了,於是在此再度野人獻曝,和大家分享我的樂趣。

不過,想要搞恐龍骨科病理,我又不是學古生物科班出身的,自己總要臨陣磨槍,惡補一下我完全是白痴的骨頭組織學領域,幸好,網路上可找到一些,好友蘇立文也給我一些相關的資料看,終於學了幾個最基本的名詞,在此現買現賣,專家們請勿見笑;此外,要玩這方面,當然需要有台顯微鏡,而且不久就發現,還不只是普通的礦物顯微鏡,必須有偏光顯微鏡才行。

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幸好,前幾天,我那亦生亦友的催眠學生,拿了一台數位顯微鏡(Digital Microscope)來讓我玩,拍了不少手頭上化石的顯微照片;其實,所謂的數位顯微鏡,說穿了,就是拿新台幣幾百塊錢就能買到的網路攝影機,把鏡頭拆下來反向裝上去而已,如果希望能調整倍率,就得有個可以移動鏡頭的機制,台灣的廠商,老早就有如此的產品,價格也只有幾千塊新台幣而已;這種數位顯微鏡,通常以反光方式取像,而非通常生物顯微鏡的透光取像;按:如果要透光取像,一方面需要配有從底下往上打光的設置,而且所看的樣本,必須磨成30 µm透光的薄片放在載玻璃片上,讓光線從下往上穿透,對於玩家來說,這兩者都嫌麻煩,初步可以跳過去,而採用反光式的,把想要看的化石表面,用砂紙磨平(先用100目,再用400目,如果有必要,最後用1000目),直接放在鏡頭前帶有二極燈(LED)之下照射,就可在電腦螢幕上看到顯微放大的影像。

剛剛開始的時候,有此科技新玩具,老頑童童心未泯,當然就像小孩子走進糖果店,這個也要,那個也要,但是,太過貪心,發現了自己的手卡在糖果罐中抽不出來,又捨不得把手中好吃的糖果放開;透過這個科技新玩具,把手中能拍、需要拍的樣本,一個個拿來拍,不同的倍率,不同的角度,不亦樂乎!可是,冷靜下來就發現了一些問題,比方說,樣本磨平之後,如果最後用的砂紙目數太細(1000目),常常因為燈源角度的關係,相片上會有很大一塊反光的白光區,又如,貪心高倍率放大,景深非常淺,對於我這種「視蒼蒼而髮茫茫」的老人家來說,光是要調準焦距,就是一大工程,眼睛昏花沒辦法。

不過還好,終於能把自己的興奮度控制下來,從諸多錯誤中學習,慢慢熟悉了這個硬體的獨有特性(毛病),也找到了在麥金塔上堪用的軟體來配合;對了,叫我每次要用數位顯微鏡近拍,都得回頭去用那個「不是人用(用久了也不是人)的視窗」,我寧願去跳淡水河,我的原則是,如果可以避免被一天到晚中電腦病毒、羞辱人性尊嚴的破爛視窗折磨,當然能閃就閃;事實上,雖然市面上各種網路攝影機和數位顯微鏡的品牌很多(上千種吧),可是實際上裡面最關鍵的感光晶片與控制晶片電路板,卻只有少數那麼幾家供應廠,源頭就只有這些而已,所以不管外殼包裝如何,裡面的肚腸都是一樣的,也就是說,這兩種電子攝影器材的電腦驅動程式,大同小異,大致都通用,網路上可以下載好多麥金塔可用免費或很便宜的應用軟體,當然也就一個個拿來試試看,選出自己覺得最順手的;好了,針對手頭上的軟硬體配備,終於可以「隨心所欲」地拍出「差強滿意」的近拍成果了。

可是,隨著累積起來的經驗,和所看到忽圇吞棗閱讀過的恐龍骨科病理的文章,我想進一步玩玩恐龍死骨頭,當個無牌照的恐龍骨科蒙古大夫,還有幾個關鍵擋在眼前必須克服,最為顯著的就是需要有台偏光顯微鏡;到網路上搜尋一下,傳統光學的那一大類就甭考慮了;數位顯微鏡這類的,倒是有幾家廠商推出有偏光效果的產品,不過價格都要很多百塊美元,不是目前可考慮的,可是,稍微仔細看看他們所做的,和我自己想出來「滴哎歪(DIY)」的,其實完全一樣,哈!這又是一次「天下英雄所見略同」,只不過我所想出來的,人家已經先走一步有商品化的產品了!

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偏光顯微鏡的原理,就是在鏡頭前面加上一片(固定)偏光濾片,另外在燈光(二極光)前面也加一片,不過,這一片燈源偏光片,要能旋轉到不同的角度,用以產生偏光過濾的效果;在此,我不再把偏光原理等複誦一遍,有興趣者,自己可上網去看看就知道了;偏光片在科學教材儀器行可以買得到,價格也很便宜,一大張一兩百塊錢而已,我呢,則是透過網路,向簡志祥老師要了幾片,收到後,自己剪裁一下,就把原本的數位顯微鏡增改成偏光數位顯微鏡,在此要大大地感謝簡老師。

上面這張照片中下方的圈圈,就是自己做的燈源偏光環,套在數位顯微鏡內建八個二極燈前面,提供偏光的光源,注意四個黏上去的小把手,方便轉動角度;鏡頭前面,也固定貼了一塊。

對於我們玩化石(和礦物岩石)者來說,不只是要把影像中的反光去除,更是要利用化石裡面的礦物質本身的偏光效果,看出一些普通燈光下所看不到的古生物結構,接下來左邊這張組合照片,非常清楚地顯示偏光的效果;在不正確(或沒有)的偏光角度之下(上半部),這根恐龍化石中央原本海綿狀骨頭組織的邊緣難以辨認,外圍硬骨質部份的細微結構也看不清楚,但是當轉到正確的偏光角度之後(下半部),嘩啦!一目了然,同時,也可看到外圍硬骨質裡面的骨頭細胞,好像灑在燒餅上的黑芝麻,提供了更多的資訊。

這是一根小恐龍肋骨,哈!突然想到,中文的斷詞,實在很有趣,剛才這短短五個字「小恐龍肋骨」有語病,有沒有看出來?它們可能有兩種解讀,「小恐龍」「肋骨」和「小」(的)「恐龍肋骨」,兩者都有可能,是兩種不同當時的情況:幼小恐龍的肋骨當然會很小,但是青少年期恐龍的肋骨遠端,也是小小的,到底是哪一種情況?說到這裡,不免想起有一次在雲南陪老外跑恐龍考察,這位恐龍學者對如此窮鄉僻壤小村落土瓦房屋外面處處都漆滿的標語,覺得很好奇,他跑過世界很多國家通常都是鳥不生蛋的恐龍點,沒有看過這麼多無孔不入的政治廣告,就指著其中一個「貫徹黨中央科學性教育」大紅標語問我說是什麼意思,突然間,我被中文的斷詞電到卡住了說不出來,這句政治廣告話最後面的五個字「科學性教育」,要看如何斷詞,才能確定它真正的意義,到底是「科學性」「教育」,或是「科學」「性教育」?因為在這種偏遠的村落,窮農人家那裡知道科學?教育小孩子,當然應該響應國家主席的「科學發展觀」,但另一方面,窮農晚上閒著無事,只好增產報國「做人」,也是整個大陸控制人口成長非常關鍵的項目,所以性教育也是絕對重要,這兩種解讀都說得通,至今我一直還沒搞清楚。

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話說回來,這已經忘記在雲南那個位置撿到的孤魂野鬼死骨頭,它的橫切面長徑只有一公分半,比起雲南那邊成年大恐龍的肋骨來說,的確是小了一點,不過體型已經接近成年龍的青年恐龍肋骨終端也不大;此樣本斷面外型略呈橢圓狀,應該是肋骨的一小段沒錯,不過,因為沒有鄰近部份的骨頭,無法確定是長長肋骨的那一小段;上面說過這小塊骨頭,有兩種可能,一是幼龍的一段肋骨,另外是青年(Juvenile)龍肋骨靠近終端的部份,何者才對?

哈!你知道嗎?除了樹木有年輪之外,恐龍和很多動物的骨頭,裡面也都有年輪(Annuli),記錄牠的成長過程,要知道這頭恐龍活了幾歲,算算它骨頭裡面的年輪數就知道了;好,回到照片來看,正確偏光的那下半張,從中央往右上方的方位,似乎可以看出四條片段的年輪,這些年輪線的距離相當大;這是什麼意思?首先,似乎可以說,這頭恐龍的年齡,應該在三到四歲之間,所以前面斷詞問題的答案,應該是「小恐龍」「肋骨」,這頭恐龍真歹命,很可能還沒慶祝四歲生日就嗚呼哀哉了!這一點符合自然界的實況--很多夭折的幼體,根本沒有機會長大到成龍,就是所謂的「夭壽」啊!你知道嗎?即便最兇猛的獅子,爸爸和媽媽獅子,要很辛苦連續做愛三千次,才會有一隻長大到成年的後代;再者,年輪距離的差異,也符合動物骨頭成長的情況,小的時候、特別是青少年發育期間,長得很快,年輪之間的距離比較大,後來越接近成年,成長速度慢下來,年輪間距越密集,到了老年甚至「老倒縮」,無法清楚分辨。

接下來談談以前一篇文章:〈帶病恐龍去看醫生〉已經說過的恐龍骨科病變,當時我和醫生有如下的對話:

「光從外表的畸形來看,我(醫師)認為有兩種可能,一、退化性關節病,也就是骨風溼,造成骨表面毀損,並有骨質增生現象,就是骨刺啦!第二種可能,我比較偏於這個看法,這頭恐龍患上了骨壞死病,因而導致接下來的骨質增生,這種情況,在我們人類也有,特別是年紀大的女性,手指最後關節也會有,關節都腫脹起來了。」

「醫師,不管怎麼說,這頭恐龍活著的時候,應該很痛苦吧?」「沒錯,如果是腳趾的話,就如你說的,牠會是一隻跛腳恐龍;從這些病徵來看,不會是骨折死亡的,而是活著的時候得了骨病。」

從這個病變趾骨和前面爪子的大小來研判,應該是一頭已經長得很大的恐龍,而不是青少年恐龍,也就是說,牠活著的時候,有好長一段時間飽受此骨頭病變的痛苦折磨,雖然無法說牠是因此病死的,但說不定此痛隨著牠一直到死;這頭跛腳恐龍,到底生了什麼病?為什麼會生這種病?原因何在?搞不好,是牠生命中某個時段,這隻指頭被咬或被壓受傷而產生的,一旦跛了腳的野生動物,通常就是宣告死亡,為何牠還活下來那麼久?或許將來能用電腦斷層掃描(CT-Scan),來進一步看看病變趾骨裡頭能否可提供更多的資料,真正的診斷宣判(Verdict),尚未出爐,請把手指交叉(Cross your fingers)吧!

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再來看下面這張照片,這是以前從雲南採集到的一根形狀比較奇怪的恐龍骨頭,當初清理了之後,發現它的形狀很不平常,右邊好好的,而從中央往左邊,則為扁平破碎,好像曾經被咬過的樣子,所以沒拿它來當我刻甲骨文印章的印材,一直很珍惜地保留著。

從正(上)反(下)兩面的照片可以看出來,原本橫切面(最右邊)本為大略圓形的骨頭,在此變了形扁了下去,而且有一條橫溝凹進去(上面照片中央),在另外一面(下面照片中央略左),也是如此,好像是被某種獵食恐龍咬過,中央那個洞,好像就是當初獵食恐龍牙齒所咬穿透骨頭之處;從骨頭碎裂的情況來看,諸多的小塊和移動的位置,這應該不是牠自己摔倒而造成的單純骨折,加上此骨頭碎塊之間沒有看到癒合的骨質增生,因此可以說,這頭恐龍可能因為這次被人家攻擊打死的,或者死了沒多久,被撿便宜的肉食恐龍啃食把肉吃掉吐出骨頭,而留下了這個證據。

至於,這頭恐龍是幾歲的時候死亡的?這要從橫切面來看下邊這張照片,照片右下方的比例尺,每一小格是 1 mm,從左上角尖凸出到右下角靠近比例尺的對角長度是27毫米,以此骨的橫切面外型來看,比較不像恐龍的肋骨,因為肋骨的橫切面通常比較扁平橢圓形,而是前肢的尺骨/徑骨或後肢的腓骨/脛骨之一小段落,這個尖凸出來的部位,其實沿著縱向走,而且在接近被咬的地方附近,已經形成一個內凹的小溝型態,似乎這根骨頭旁邊還有另外一根骨頭,就是我們人類小腿裡面兩根骨頭之一,但我限於我對恐龍解剖學的無知,目前真的無法辨識確認是那種恐龍身上的那根死骨頭;在偏光數位顯微鏡下的照片,我不得不承認,我是骨科外行人,無法看出牠的年輪,若要勉強猜測(從中央往左上方看),似乎已有十幾歲了,這還要請骨科專家來幫忙解讀,要不然以我這個恐龍骨科幼稚園生所言,可能只是不能太正確的老玩童之童言童語;嘿,抓到機會自我調侃一下,感覺也真不錯。

最後一個樣本,也是到目前為止的壓軸,這是一根又是忘記在什麼時候、在雲南什麼確切地點撿到的小骨頭;我為什麼會把它撿起來?原因就是照片中略微靠左邊鼓起來這部份,當時覺得怪怪的,好像不太正常,和一般的不一樣,當時先看到左邊這部份,右邊小段就在旁邊,所以清理之後,用三秒膠把它們黏回去,這兩段是連續的,這個黏合處的斷裂,應該是經常見到的骨頭形成化石後,受到地層擠壓變動而造成的,而非當時恐龍死亡或之前遺留下來的;若先忽略腫起來的部份,從整體的外型來看,這應該是一根縱向帶著弧度、橫切面略微橢圓的小肋骨,而且應該是一頭小恐龍的,照片右邊處的直徑,不到7毫米,不會是較大恐龍肋骨的尾端,青少年以後的恐龍肋骨尾端橫切面直徑,通常都超過一公分,不會這麼小。

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哈!現在我這個幼稚園生已經學到了,這個腫起來部份的原因,是因為當初這頭小恐龍的肋骨斷了,可是小恐龍沒有死掉而活了下來,在動物自我癒合過程中,牠以本身的癒合能力,沒有去找、也找不到恐龍骨科大夫幫忙看病,只能靠自己修復了這個簡單骨折,用骨質增生的方式把斷裂處多用骨頭包起來,補強化斷裂過的地方,免得以後再斷;至於進一步問為什麼此肋骨會斷掉的原因,那就難說了,可能是自己不乖趴趴亂走不小心摔傷的,也有可能還在恐龍窩內被父母大恐龍不小心踩斷的,這個無法確定,不過有一點很確定,這次的肋骨折傷害,並沒有促使此小貝比恐龍夭折,牠還繼續痛苦地活下去一段時間;至於,怎麼能說這是一頭幼小的恐龍、甚至可能小到還在恐龍窩內靠父母餵養呢?證據在橫切面的偏光顯微照片,似乎看不到明顯的骨頭年輪,而有好多相對來說比較大的骨細胞(斑點),這些說明此恐龍還處於快速成長的階段。

噓!噓!安靜!這五塊恐龍死骨頭在說話,你有聽到了嗎?

本文原發表於「催眠恐龍」[2011-03-02]

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從認證到實踐:以智慧綠建築三大標章邁向淨零
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/11/15 ・4487字 ・閱讀時間約 9 分鐘

本文由 建研所 委託,泛科學企劃執行。 


當你走進一棟建築,是否能感受到它對環境的友善?或許不是每個人都意識到,但現今建築不只提供我們居住和工作的空間,更是肩負著重要的永續節能責任。

綠建築標準的誕生,正是為了應對全球氣候變遷與資源匱乏問題,確保建築設計能夠減少資源浪費、降低污染,同時提升我們的生活品質。然而,要成為綠建築並非易事,每一棟建築都需要通過層層關卡,才能獲得標章認證。

為推動環保永續的建築環境,政府自 1999 年起便陸續著手推動「綠建築標章」、「智慧建築標章」以及「綠建材標章」的相關政策。這些標章的設立,旨在透過標準化的建築評估系統,鼓勵建築設計融入生態友善、能源高效及健康安全的原則。並且政府在政策推動時,為鼓勵業界在規劃設計階段即導入綠建築手法,自 2003 年特別辦理優良綠建築作品評選活動。截至 2024 年為止,已有 130 件優良綠建築、31 件優良智慧建築得獎作品,涵蓋學校、醫療機構、公共住宅等各類型建築,不僅提升建築物的整體性能,也彰顯了政府對綠色、智慧建築的重視。

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說這麼多,你可能還不明白建築要變「綠」、變「聰明」的過程,要經歷哪些標準與挑戰?

綠建築標章智慧建築標章綠建材標章
來源:內政部建築研究所

第一招:依循 EEWH 標準,打造綠建築典範

環境友善和高效率運用資源,是綠建築(green building)的核心理念,但這樣的概念不僅限於外觀或用材這麼簡單,而是涵蓋建築物的整個生命週期,也就是包括規劃、設計、施工、營運和維護階段在內,都要貼合綠建築的價值。

關於綠建築的標準,讓我們先回到 1990 年,當時英國建築研究機構(BRE)首次發布有關「建築研究發展環境評估工具(Building Research Establishment Environmental Assessment Method,BREEAM®)」,是世界上第一個建築永續評估方法。美國則在綠建築委員會成立後,於 1998 年推出「能源與環境設計領導認證」(Leadership in Energy and Environmental Design, LEED)這套評估系統,加速推動了全球綠建築行動。

臺灣在綠建築的制訂上不落人後。由於臺灣地處亞熱帶,氣溫高,濕度也高,得要有一套我們自己的評分規則——臺灣綠建築評估系統「EEWH」應運而生,四個英文字母分別為 Ecology(生態)、Energy saving(節能)、Waste reduction(減廢)以及 Health(健康),分成「合格、銅、銀、黃金和鑽石」共五個等級,設有九大評估指標。

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我們就以「台江國家公園」為例,看它如何躍過一道道指標,成為「鑽石級」綠建築的國家公園!

位於臺南市四草大橋旁的「台江國家公園」是臺灣第8座國家公園,也是臺灣唯一的濕地型的國家公園。同時,還是南部行政機關第一座鑽石級的綠建築,其外觀採白色系列,從高空俯瞰,就像在一座小島上座落了許多白色建築群的聚落;從地面看則有臺南鹽山的意象。

因其地形與地理位置的特殊,生物多樣性的保護則成了台江國家公園的首要考量。園區利用既有的魚塭結構,設計自然護岸,保留基地既有的雜木林和灌木草原,並種植原生與誘鳥誘蟲等多樣性植物,採用複層雜生混種綠化。以石籠作為擋土護坡與卵石回填增加了多孔隙,不僅強化了環境的保護力,也提供多樣的生物棲息環境,使這裡成為動植物共生的美好棲地。

台江國家公園是南部行政機關第一座鑽石級的綠建築。圖/內政部建築研究所

第二招:想成綠建築,必用綠建材

要成為一幢優秀好棒棒的綠建築,使用在原料取得、產品製造、應用過程和使用後的再生利用循環中,對地球環境負荷最小、對人類身體健康無害的「綠建材」非常重要。

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這種建材最早是在 1988 年國際材料科學研究會上被提出,一路到今日,國際間對此一概念的共識主要包括再使用(reuse)、再循環(recycle)、廢棄物減量(reduce)和低污染(low emission materials)等特性,從而減少化學合成材料產生的生態負荷和能源消耗。同時,使用自然材料與低 VOC(Volatile Organic Compounds,揮發性有機化合物)建材,亦可避免對人體產生危害。

在綠建築標章後,內政部建築研究所也於 2004 年 7 月正式推行綠建材標章制度,以建材生命週期為主軸,提出「健康、生態、高性能、再生」四大方向。舉例來說,為確保室內環境品質,建材必須符合低逸散、低污染、低臭氣等條件;為了防溫室效應的影響,須使用本土材料以節省資源和能源;使用高性能與再生建材,不僅要經久耐用、具高度隔熱和防音等特性,也強調材料本身的再利用性。


在台江國家公園內,綠建材的應用是其獲得 EEWH 認證的重要部分。其不僅在設計結構上體現了生態理念,更在材料選擇上延續了對環境的關懷。園區步道以當地的蚵殼磚鋪設,並利用蚵殼作為建築格柵的填充材料,為鳥類和小生物營造棲息空間,讓「蚵殼磚」不再只是建材,而是與自然共生的橋樑。園區的內部裝修選用礦纖維天花板、矽酸鈣板、企口鋁板等符合綠建材標準的系統天花。牆面則粉刷乳膠漆,整體綠建材使用率為 52.8%。

被建築實體圍塑出的中庭廣場,牆面設計有蚵殼格柵。圖/內政部建築研究所

在日常節能方面,台江國家公園也做了相當細緻的設計。例如,引入樓板下的水面蒸散低溫外氣,屋頂下設置通風空氣層,高處設置排風窗讓熱空氣迅速排出,廊道還配備自動控制的微噴霧系統來降溫。屋頂採用蚵殼與漂流木創造生態棲地,創造空氣層及通風窗引入水面低溫外企,如此一來就能改善事內外氣溫及熱空氣的通風對流,不僅提升了隔熱效果,減少空調需求,讓建築如同「與海共舞」,在減廢與健康方面皆表現優異,展示出綠建築在地化的無限可能。

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島式建築群分割後所形成的巷道與水道。圖/內政部建築研究所

在綠建材的部分,另外補充獲選為 2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學新建工程,其採用生產過程中二氧化碳排放量較低的建材,比方提高高爐水泥(具高強度、耐久、緻密等特性,重點是發熱量低)的量,並使用能提高混凝土晚期抗壓性、降低混凝土成本與建物碳足跡的「爐石粉」,還用再生透水磚做人行道鋪面。

2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學。圖/內政部建築研究所
2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學。圖/內政部建築研究所

同樣入選 2023 年綠建築的還有雲林豐泰文教基金會的綠園區,首先,他們捨棄金屬建材,讓高爐水泥使用率達 100%。別具心意的是,他們也將施工開挖的土方做回填,將有高地差的荒地恢復成平坦綠地,本來還有點「工業風」的房舍告別荒蕪,無痛轉綠。

雲林豐泰文教基金會的綠園區。圖/內政部建築研究所

等等,這樣看來建築夠不夠綠的命運,似乎在建材選擇跟設計環節就決定了,是這樣嗎?當然不是,建築是活的,需要持續管理–有智慧的管理。

第三招:智慧管理與科技應用

我們對生態的友善性與資源運用的效率,除了從建築設計與建材的使用等角度介入,也須適度融入「智慧建築」(intelligent buildings)的概念,即運用資通訊科技來提升建築物效能、舒適度與安全性,使空間更人性化。像是透過建築物佈建感測器,用於蒐集環境資料和使用行為,並作為空調、照明等設備、設施運轉操作之重要參考。

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為了推動建築與資通訊產業的整合,內政部建築研究所於 2004 年建立了「智慧建築標章」制度,為消費者提供判斷建築物是否善用資通訊感知技術的標準。評估指標經多次修訂,目前是以「基礎設施、維運管理、安全防災、節能管理、健康舒適、智慧創新」等六大項指標作為評估基準。
以節能管理指標為例,為了掌握建築物生命週期中的能耗,需透過系統設備和技術的主動控制來達成低耗與節能的目標,評估重點包含設備效率、節能技術和能源管理三大面向。在健康舒適方面,則在空間整體環境、光環境、溫熱環境、空氣品質、水資源等物理環境,以及健康管理系統和便利服務上進行評估。

樹林藝文綜合大樓在設計與施工過程中,充分展現智慧建築應用綜合佈線、資訊通信、系統整合、設施管理、安全防災、節能管理、健康舒適及智慧創新 8 大指標先進技術,來達成兼顧環保和永續發展的理念,也是利用建築資訊模型(BIM)技術打造的指標性建築,受到國際矚目。

樹林藝文綜合大樓。圖/內政部建築研究所「111年優良智慧建築專輯」(新北市政府提供)

在興建階段,為了保留基地內 4 棵原有老樹,團隊透過測量儀器對老樹外觀進行精細掃描,並將大小等比例匯入 BIM 模型中,讓建築師能清晰掌握樹木與建築物之間的距離,確保施工過程不影響樹木健康。此外,在大樓啟用後,BIM 技術被運用於「電子維護管理系統」,透過 3D 建築資訊模型,提供大樓內設備位置及履歷資料的即時讀取。系統可進行設備的監測和維護,包括保養計畫、異常修繕及耗材管理,讓整棟大樓的全生命週期狀況都能得到妥善管理。

智慧建築導入 BIM 技術的應用,從建造設計擴展至施工和日常管理,使建築生命周期的管理更加智慧化。以 FM 系統 ( Facility Management,簡稱 FM ) 為例,該系統可在雲端進行遠端控制,根據會議室的使用時段靈活調節空調風門,會議期間開啟通往會議室的風門以加強換氣,而非使用時段則可根據二氧化碳濃度調整外氣空調箱的運轉頻率,保持低頻運作,實現節能效果。透過智慧管理提升了節能效益、建築物的維護效率和公共安全管理。

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總結

綠建築、綠建材與智慧建築這三大標章共同構建了邁向淨零碳排、居住健康和環境永續的基礎。綠建築標章強調設計與施工的生態友善與節能表現,從源頭減少碳足跡;綠建材標章則確保建材從生產到廢棄的全生命週期中對環境影響最小,並保障居民的健康;智慧建築標章運用科技應用,實現能源的高效管理和室內環境的精準調控,增強了居住的舒適性與安全性。這些標章的綜合應用,讓建築不僅是滿足基本居住需求,更成為實現淨零、促進健康和支持永續的具體實踐。

建築物於魚塭之上,採高腳屋的構造形式,尊重自然地貌。圖/內政部建築研究所

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台灣有恐龍嗎?化石學家帶你探索島嶼的古老秘密——《好久・不見》
麥田出版_96
・2024/11/02 ・2579字 ・閱讀時間約 5 分鐘

台灣的地理位置與化石形成

台灣也有化石嗎?台灣也有恐龍嗎?

世界地圖攤開一看,台灣陸地上的面積看來是不大,但其面對的太平洋,不只在我的想像中、在我多年搭著飛機到世界各地檢視相關的標本,試著拼湊出鯨魚們在數千萬年間演化歷程的經驗中,我知道也相信台灣的地底下,必定蘊涵著能跟我們講出帶有全球視野的化石標本。

同時,台灣除了被海洋包圍之外,那平均深度只有六、七十公尺深的台灣海峽,也清楚的意味著,當更新世的冰河時期讓海平面下降幅度來到或超過這個臨界點時,台灣就會成為歐亞大陸最東南邊的一角。

相信在台灣的不少人都常聽過,台灣在冰河時期會和中國大陸連在一起,但我在跟大家解釋這樣的環境變遷與古生物演化時,總是會特別強調我不想泛政治化,但世界地圖清楚的標示出台灣的地理位置應該是可以、也該要放在更大的版圖:歐亞大陸的板塊底下來討論,而不是只有限縮在與中國大陸連結的關係。

畢竟,當我們像是讚嘆著非洲地區的陸生大型哺乳動物,能在以年為單位的時間軸來進行長距離的移動時,基本上是用「萬年」以上的尺度來探討生物演化、移動的古生物學,處於歐亞大陸東岸的台灣上的大型脊椎動物,要橫跨歐亞大陸到西邊、或是反方向的來到台灣,大概都會是稀鬆平常的移動距離。

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建立起這樣的思維模式後,當然就是需要有最直接的化石證據來驗證這樣的想法,或深入討論其化石標本的背後,隱藏了怎樣的大尺度演化事件。

大型脊椎動物跨越歐亞大陸到台灣,在古生物學的長時尺度下是平常現象。圖/envato

早坂一郎的開創性研究與犀牛化石

二○一八年一月底從日本的筑波搬到台北後,一邊重新改造所接手的退休丘臺生教授的實驗室、一邊開始準備新學期的上課內容;除此之外,很重要、也是主要的工作內容,就是要開始到野外和各個單位的收藏庫裡尋找、檢視相關的化石標本,試著解讀其背後所帶有的古生物學、演化學上的意義。

有趣、但不令人意外的是,知道我開始要在台灣從事大型脊椎動物化石研究的人,第一個反應通常都會是:台灣也有化石嗎?台灣也有恐龍嗎?這樣之類的疑問。

要回答台灣有沒有化石紀錄的出現,我在日本的工作經驗,和剛好不小心娶了日本太太,讓我能從搬到日本工作前還不會五十音的狀態,到現在能有一定用日文溝通和閱讀日文文獻的基礎能力,幫了很大的忙。

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因為,台灣的古生物研究歷史,基本上就是從日治時期展開並奠下根基。也因此,有一定的日文能力和在日本古生物學界中遊走的經驗,確實是對於一些細微的狀況,更能推敲或掌握。

舉例來說,我目前所服務的台灣大學於一九二八年創立時的前身:日治時期的台北帝國大學,一開始創校時就加入的早坂一郎教授,可以說就是在研究台灣大型脊椎動物化石的先驅,也就不意外為什麼一九八四年在台灣所發現、並被命名為一個新亞種的犀牛化石,會以早坂為名(犀牛的故事書寫在第四話)。

延伸閱讀:從放牛學生到震驚世界:左鎮犀牛化石背後的傳奇——《好久・不見》

台灣有化石的出沒,對生物多樣性、生命演化等議題有些敏感度的人來說,大概不會太意外。但台灣有沒有令許多人為之瘋狂的恐龍,聽起來就是一個棘手許多的疑問。

或許出乎大多數人的意外,台灣不只有貨真價實的恐龍,還有台灣才有的特有種恐龍!

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一九九三年上映的《侏羅紀公園》(Jurassic Park),可以說是徹底的激發了全世界對於恐龍的狂熱與追逐。即使到了二○二四年的今天,恐龍的形象,對於大多數的人來說,似乎就是古生物學研究的全部了。

《侏羅紀公園》激發全球恐龍熱潮,至今在大眾心中恐龍仍象徵著古生物學。圖/wikimedia

但恐龍有如此的代表性,可不是只有形象般的讓人摸不著邊際,而是有全世界各地的古生物學家用一生的精力,和政府、私人所挹注的大量資源,來試著一點一滴揭開恐龍那引人入勝的演化歷程。

舉一個比較可以讓大多數人理解到我們對於恐龍知識是如何持續的累積、建構起來的例子:我正在書寫這段文字的當下是二○二○年的五月中旬,這年從一月一日到這個時間點,已經有二十種,先前完全未知、生存於中生代的恐龍們被古生物學家發現,並且正式的命名為新物種、發表在國際間相關的古生物學研究期刊中—平均不到一個禮拜,全世界就又會多了一種中生代的恐龍在我們的知識體系中!

台灣的鳥類恐龍故事:恐龍演化新視角

藉由這樣的研究能量,我們現在不只清楚的知道所有現生鳥類都是貨真價實的恐龍,連我上課在談論恐龍演化所使用的教科書,所提到恐龍定義裡的其中一個主角,即有我們幾乎每天都會見到面的麻雀:

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恐龍包含了滅絕的三角龍和現生的麻雀最近的共同祖先,以及從這共同祖先開始的所有後代,都是恐龍。沒有被包含在三角龍和麻雀最近的共同祖先裡的後代,都不是恐龍。

大部分隨口問我台灣到底有沒有恐龍的人,我基本上都很難有足夠的時間用上述簡短的內容來說明,因為可以感覺得出來,大部分的人,真的都只是隨口問問,大概也沒有打算真的想要了解恐龍、或是古生物學的研究工作到底是怎麼一回事,背後又有什麼重要的意涵。所以我一般都只會簡短的回應著像是,台灣當然有恐龍,因為所有的鳥類都是恐龍,不只如此,我們每天也都在吃著貨真價實的恐龍肉!

——本文摘自《好久・不見:露脊鯨、劍齒虎、古菱齒象、鱷魚公主、鳥類恐龍⋯⋯跟著「古生物偵探」重返遠古台灣,尋訪神祕化石,訴說在地生命的演化故事》,2024 年 9 月,麥田出版,未經同意請勿轉載。

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麥田出版_96
27 篇文章 ・ 15 位粉絲
1992,麥田裡播下了種籽…… 耕耘多年,麥田在摸索中成長,然後努力使自己成為一個以人文精神為主軸的出版體。從第一本文學小說到人文、歷史、軍事、生活。麥田繼續生存、繼續成長,希圖得到眾多讀者對麥田出版的堅持認同,並成為讀者閱讀生活裡的一個重要部分。

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穿越時空的地球階梯:從深海生物到滅亡的恐龍,旅程永不停止——《地球的階梯》
悅知文化
・2024/10/01 ・808字 ・閱讀時間約 1 分鐘

來自悅知文化的編按:
城市中突然出現了一扇門, 門內是一條通往下方的樓梯!啊!原來這是一個「地球的階梯」。每下一層階梯,都將迎來不同時期的生物與環境,透過松岡老師精美的繪圖,孩子們得以加深每一層的印象。另外,書中還有位地球博士,適時地補充該時期的生物與環境等知識內容,你將發現原來鳥曾經是恐龍!生命的起源,竟是在有毒的水中誕生!
當你以為已經走向地球深處時,沒想到仍只來到 7000 萬年前……別停下來,旅程還很長,地球階梯繼續延伸,和我們一起洞悉地球生命歷史吧!

【本書特別邀請國立臺灣大學生命科學系.蔡政修副教授協助審定】

6600 萬年前

大約在 6600 萬年前,宇宙中有一顆小行星撞擊到地球,導致地球被大量的灰塵覆蓋著。灰塵遮蔽了太陽光,包含恐龍在內的緒多生物,都因此而滅亡。

7000 萬年前|白堊紀

在「白堊紀」末期,地球變得越來越寒冷。因此,有些科學家認為,暴龍的部分身體,可能覆蓋著跟鳥一樣的羽毛。

3 億 7000 萬年前|泥盆紀

從這裡開始,我們必須潛到海底,所以請穿上潛水服。請不要懷疑,狗狗也要穿。遠古時代的海洋,真是相當精彩呢!

魚石螈的體長大約 1 公尺,是一種兩棲類動物。牠類似現代的山椒魚(Salamander),卻有 7 根指頭。

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——本文摘自《地球的階梯》,2024 年 9 月,悅知文化,未經同意請勿轉載。

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悅知文化
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