臺灣鐵器時代的「玻璃珠」從哪裡來？——彩色裝飾品見證臺灣與世界的交流

本文與  益福生醫 合作，泛科學企劃執行

昨晚，你又在床上翻來覆去、無法入眠了嗎？這或許是現代社會最普遍的深夜共鳴。儘管換了昂貴的乳膠枕、拉上百分之百遮光的窗簾，甚至在腦海中數了幾百隻羊，大腦的那個「睡眠開關」卻彷彿生鏽般卡住。這種渴望休息卻睡不著的過程，讓失眠成了一場耗損身心的極限馬拉松 。

皮質醇：你體內那位「永不熄滅」的深夜警報器

要理解失眠，我們得先認識身體的一套精密防衛系統：下視丘-垂體-腎上腺軸（HPA axis） 。這套系統原本是演化給我們的禮物，讓我們在面對劍齒虎或突如其來的危險時，能迅速進入「戰鬥或快逃」的備戰狀態。當這套系統啟動，腎上腺就會分泌皮質醇 (壓力荷爾蒙)，這種荷爾蒙能調動能量、提高警覺性，讓我們在危機中保持清醒 。

然而，現代人的「劍齒虎」不再是野獸，而是無止盡的專案進度、電子郵件與職場競爭。對於長期處於高壓或高強度工作環境的人們來說，身體的警報系統可能處於一種「切換不掉」的狀態。

在理想的狀態下，人類的生理時鐘像是一場精確的接力賽。入夜後，身體會進入「修復模式」，此時壓力荷爾蒙「皮質醇」的濃度應該降至最低點，讓「睡眠荷爾蒙」褪黑激素（Melatonin）接棒主導。褪黑激素不僅負責傳遞「天黑了」的訊號，它還能抑制腦中負責維持清醒的食慾素（Orexin）神經元，幫助大腦順利關閉覺醒開關。

然而，當壓力介入時，這場接力賽就會變成跑不完的馬拉松賽。研究指出，長期的高壓環境會導致 HPA 軸過度活化，使得夜間皮質醇異常分泌。這不僅會抑制褪黑激素的分泌，更會讓食慾素在深夜裡持續活化，強迫大腦維持在「高覺醒狀態（Hyperarousal）」。 這種令人崩潰的狀態就是，明明你已經累到不行，但大腦卻像停不下來的發電機！

長期的睡眠不足會導致體內促發炎細胞激素上升，而發炎反應又會進一步活化 HPA 軸，分泌更多皮質醇來試圖消炎，高濃度的皮質醇會進一步干擾深層睡眠與快速動眼期（REM），導致睡眠品質變得低弱又破碎，最終形成「壓力－發炎－失眠」的惡行循環。也就是說，你不是在跟睡眠上的意志力作對，而是在跟失控的生理長期鬥爭。

從腸道重啟好眠開關：PS150 菌株如何調校你的生理時鐘

面對這種煞車失靈的失眠困局，科學家們將目光投向了人體內另一個繁榮的生態系：腸道。腸道與大腦之間存在著一條雙向通訊的高速公路，這就是「菌-腸-腦軸 (Microbiome-Gut-Brain Axis, MGBA)」，而某些特殊菌株不僅能幫助消化、排便，更能透過神經與內分泌途徑與大腦對話，直接參與調節我們的壓力調節與睡眠節律。這種菌株被科學家稱為「精神益生菌」（Psychobiotics）。

在眾多研究菌株中，發酵乳桿菌 Limosilactobacillus fermentum PS150 的表現格外引人注目。PS150菌株源於亞洲益生菌權威「蔡英傑教授」團隊的專業研發，累積多年功能性菌株研發經驗的科學成果。針對臨床常見的「初夜效應」（First Night Effect, FNE），也就是現代人因出差、換床或環境改變導致的入睡困難，俗稱認床。科學家在進行實驗時發現，補充 PS150 菌株能顯著恢復非快速動眼期（NREM）的睡眠長度，且入睡更快，起床後也更容易清醒。更重要的是，不同於常見的藥物助眠手段（如抗組織胺藥物 DIPH）容易造成快速動眼期（REM）剝奪或導致睡眠破碎化，PS150 菌株展現出一種更為「溫和且自然」的調節力，它能有效縮短入睡所需的時間，並恢復睡眠中代表深層修復的「Delta 波」能量。

科學家發現，即便將 PS150 菌株經過特殊的熱處理（Heat-treated），轉化為不具活性但保有關鍵成分的「後生元」（Postbiotics），其生物活性依然能與活菌媲美 。HT-PS150 技術解決了益生菌在儲存與攝取過程中容易失去活性的痛點，讓這些腸道通訊員能更穩定地發揮作用 。

在臨床實驗中，科學家觀察到一個耐人尋味的現象：當詢問受試者的主觀感受時，往往會遇到強大的「安慰劑效應」，無論是服用 HT-PS150 還是安慰劑的人，主觀上大多表示睡眠變好了。這種「體感上的進步」有時會掩蓋真相，讓人分不清是心理作用還是真實效益。

然而，客觀的生理數據（Biomarkers）卻揭開了關鍵的差異。在排除主觀偏誤後，實驗數據顯示 HT-PS150 組有更高比例的人（84.6%）出現了夜間褪黑激素分泌增加，且壓力荷爾蒙（皮質醇）顯著下降，這證明了菌株確實啟動了體內的睡眠調控系統，而不僅僅是心理安慰。

最值得關注的是，對於那些失眠指數較高（ISI ≧ 8）的族群，這種「生理修復」與「主觀體感」終於達成了一致。這群人在補充 HT-PS150 後，不僅生理標記改善，連原本嚴重困擾的主觀睡眠效率、持續時間，以及焦慮感也出現了顯著的進步。

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重新定義深層睡眠：構建全方位的深夜修復計畫

睡眠從來就不只是單純的休息，而是一場生理功能的全面重整。想要重獲高品質的睡眠，關鍵在於為自己建立一個全方位的修復生態系。

這套系統的基石，始於良好的生活習慣。從減少睡前數位螢幕的干擾、優化室內環境，到作息調整。當我們透過規律作息來穩定神經系統，並輔以現代科學對於 PS150 菌株的調節力發現，身體便能更順暢地啟動睡眠開關，回歸自然的運作節律。

與其將失眠視為意志力的抗爭，不如將其看作是生理機能與腸道微生態的深度溝通。透過生活作息的調整與科學實證的支持，每個人都能擁有掌控睡眠的主動權。現在就從優化生活型態開始，為自己按下那個久違的、如嬰兒般香甜的關機鍵吧。

本文轉載自顯微觀點

火山灰掩蓋的龐貝古城中，科學家再度發掘價值非凡的考古地點：一座翻修重建中的民宅，其珍貴之處在於工地現場的工具與建材原料完好封存於西元79年，維蘇威火山爆發的時刻。現代科學家得以利用顯微鏡、能量散射X光譜（Energy-dispersive X-ray spectroscopy, EDS）、立體X光等科技深入分析原料成分，探究古羅馬建築工藝細節。

古羅馬建築物能夠長久矗立，建材韌性是不可或缺的關鍵。散布於帝國領土、綿長堅固的引水道（aqueduct）就是文明遞嬗中備受讚嘆的例子。其中數座引水道經歷修繕，迄今持續運作，西元前19年建立的少女水道（Acqua Vergine）今天依然為羅馬城內的噴泉供應來自20公里外的活水。

現代混凝土（concrete）具備抗壓、廉價、靈活等優點的同時，也有容易龜裂與腐蝕、難以修復等問題。現代高樓大廈需要以混凝土包裹鋼筋，才能達到維持近百年的高強度。尚未掌握鋼筋強化技術的古羅馬建築師，卻能以混凝土建造出核心架構長存超過2000年的大型公共建設，這種差異是材料科學家無法忽視的。

偽裝成雜質的秘方：石灰塊

近數十年間，材料科學界普遍認為古羅馬混凝土（Roman concrete）原料中的火山灰（pozzolan）是其堅強韌性來源，因為加入水與熟石灰後，火山灰中豐富的二氧化矽（SiO₂）與氧化鋁（Al₂O₃）可以形成水合矽鋁酸鈣（C-A-S-H. Hydrated Calcium Aluminosilicate）或水合矽酸鈣（C-S-H. Hydrated Calcium Silicate）膠體，提升羅馬混凝土的強度與耐腐蝕性。

但是，水合矽酸鈣並非羅馬混凝土所特有，今日最常見的混凝土原料「波特蘭水泥（Portland Cement）」就飽含矽酸鹽，與水混合後也能形成強化結構的C-S-H膠體。且現代混凝土也能展現水泥帶來的微弱自癒能力，但波特蘭水泥建成的現代建築，預估壽命大多不到百年，遠不如以穩固穹頂籠罩信徒千年的羅馬萬神殿。

2023年，麻省理工大學（MIT）材料科學家馬西奇（Admir Masic）研究團隊發表對古羅馬建材的成份分析，指出羅馬混凝土中特殊的「石灰塊（lime clasts）」提供了材料自癒能力，可能是古羅馬公共建築屹立不搖的關鍵。

石灰塊在顯微鏡下看來是數毫米大小的白色石塊，過往被材料科學家認為是羅馬混凝土品質控管不嚴的產物，但是馬西奇團隊的目光停留在這些未曾被科學界細究的「雜質」上。

馬西奇團隊指出，在古羅馬學者維特魯威（Vitruvius）和老普林尼（Pliny the Elder）的記載中，當時對混凝土原料之一的石灰石（limestone, CaCo₃ . 碳酸鈣）純化標準相當嚴格，成品必須要呈現純白粉狀。因此他們認為，混凝土中普遍存在的石灰塊不是古羅馬建材商品管鬆散所致，而是刻意加入的材料。

馬西奇團隊前往義大利中部普里維諾（Privernum）的古羅馬遺跡進行採樣，遺跡牆壁使用的砂漿（motar, 水泥混合水與砂礫等材料，比混凝土少了碎石等骨材，其他成分相近）中散佈著比水泥基質顆粒更大的亮白石灰塊。

科學分析 確認熱混合法

透過以能量散射X光譜（EDS）、X光散射、共軛焦拉曼光譜、掃描式電子顯微鏡分析這些構成牆壁近2000年的砂漿，研究團隊發現其中的石灰塊主要以鈣質構成，而且是來自生石灰（CaO, quicklime），現代建築工法已不再將這種材料加入混凝土中。

馬西奇論及，基於史料與現代技術，多數人相信古羅馬建築工使用熟石灰（Ca(OH)₂, slacked lime. 氫氧化鈣，來自生石灰加水）混合火山灰、水以及其他骨材形成混凝土，類似現代工法。但透過精密儀器分析樣本成份，他推論古羅馬帝國曾採用熱混合（hot mixing）技術，以生石灰取代/混入熟石灰，與其他材料、水混合製成混凝土。

在熱混合過程中，生石灰不會全數與水反應產生熟石灰與熱能，部分會形成不均勻分布的細小石灰塊。而這些石灰塊在混凝土乾燥的同時，會經歷表層的水化、擴張，最終碳酸化成為較為穩定的碳酸鈣外層。而石灰塊內層則保持著生石灰（CaO）的狀態與活性。

水流引發雙重自癒機制

構成建築物的羅馬混凝土若受到強大拉力，產生裂隙，諸多石灰塊的穩定外層很可能隨之裂開，並暴露出飽含生石灰（CaO）的核心。在自然降雨之下，經過石灰塊核心的水流會獲得鈣離子，並使鈣離子與周遭的基質反應，在裂縫中形成碳酸鈣，使裂縫在延伸擴大之前就被填補。

裂縫中飽含鈣離子的水流，也能在混凝土中的火山灰顆粒旁引發火山灰反應（pozzolanic reaction），生成穩固的水化矽鋁酸鈣或水化矽酸鈣，對裂縫產生「癒合」效果，讓整體結構更加強韌。馬西奇稱這種定型後發生的火山灰反應為「後期火山灰反應（post-pozzolanic reaction）」，與製作混凝土的反應作出區別。

馬西奇團隊更採用實驗觀察熱混合技術對古羅馬混凝土和現代混凝土強韌度的影響。他們將不同工法製成的混凝土柱從中分裂，造成5公厘的裂縫，再讓水流持續流經裂縫30天。

未使用生石灰進行熱混合的混凝土柱，僅出現一般水泥具有的小幅自癒能力，稍稍縮小裂縫。而具有石灰塊的古羅馬混凝土柱，則持續癒合，在水流第20天左右完成自我修復，水流幾乎完全無法通過。

多方驗證 重譯權威史料

古羅馬混凝土驚人的自癒能力引發熱議，並非所有材料科學專家都認同以生石灰為核心的熱混合理論。

更啟人疑竇的是，熱混合法並不符合維特魯威記錄的熟石灰建築工法。他在公元前30年左右著作的《建築十書》（De architectura）是唯一流傳後世的古歐洲建築著作，從文藝復興以來，就缺少足以挑戰其權威的建築史料，遑論馬西奇團隊基於成分分析的理論。

馬西奇團隊為了奠定更強的論證基礎，在2024年前往龐貝古城尋找證據。他們在民宅工地遺跡發現的建材原料，正包含熱混合工法的原料：生石灰與火山灰的乾燥混合物。這些原料與建築工具一起堆放在尚未完成的牆體旁邊，被公元79年噴發的火山灰封存至今。

馬西奇團隊透過偏振光顯微鏡、電子顯微鏡等分析方法比對乾燥材料堆、未完成的牆體、已完成的牆體，確認了這些預拌的熱混合材料與牆體的混凝土、砂漿成分相符，支持他們的假說：古羅馬帝國龐貝城在公元前79年以熱混合工法製作混凝土。

這項材料科學考古發現不僅補充了古代建築史料的缺漏，也創立了新的建築材料理論，為未來的建築材料提供自癒功能的靈感。或許在數年之內，具備自癒能力、壽命長達上百年的大型建築就會動工。而人們也能期待更加環保、安全、需要遠見的都市規劃。

馬西奇團隊透過多樣方法及跨領域探索，穿越時空檢驗了古羅馬熱混合法工藝的假說。他們在遺跡搜索考古證據，以科學分析技術交替分析樣本，更研讀古羅馬史料，發現維特魯威與老普林尼雖然以 ’macerata’ 敘述以水消化生石灰，製作出熟石灰的過程。但維特魯威提及建築結構用的石灰消化過程，會轉而採用 ’extincta’ 一詞。

儘管在文獻中的古代拉丁文 macerata 和 extincta 都被用來指稱「生石灰加水消化為熟石灰」，並未在考古學界與材料學界引起太多注意。但馬西奇團隊懷疑，這種字眼的轉換可能暗示了古羅馬建築結構中的石灰並非來自「先製成熟石灰，再混入水與其他原料」，而是「生石灰直接混入水與其他原料」的熱混合工法。

就如馬西奇團隊最新論文提及的，即使是古代文獻，也無法盡錄古羅馬從共和時期到帝國時期的建築文化變遷。透過顯微鏡與X光譜等現代科技，搭配古遺跡的妥善保存與發掘，我們今日依然有機會理解千年前的人類，如何利用更有限的科技，達成宏偉巧妙的文明成就。

參考資料

• Linda M. Seymour et al. ,Hot mixing: Mechanistic insights into the durability of ancient Roman concrete.Sci. Adv.9,eadd1602(2023).DOI:10.1126/sciadv.add1602
• Vaserman, E., Weaver, J.C., Hayhow, C. et al. An unfinished Pompeian construction site reveals ancient Roman building technology. Nat Commun 16, 10847 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-66634-7

本文轉載自中央研究院研之有物，泛科學為宣傳推廣執行單位。

• 採訪撰文｜寒波
• 美術設計｜林洵安

為什麼要研究臺灣鐵器時代玻璃珠？

古代物品的交換與流動，是考古學密切關注的主題。臺灣在新石器時代的流行物品是「玉」，到了鐵器時代，玉的風潮不再，取而代之的飾品正是「玻璃珠」。過去臺灣考古學家認為鐵器時代的玻璃珠是從東南亞進口，但沒有明確證據；中央研究院歷史語言研究所助研究員王冠文，透過嚴謹的材料科學分析，與研究團隊突破了這項瓶頸。

從材料科學出發

距今 2000 年內的鐵器時代，臺灣各地遺址出土不少玻璃珠，透過材料分析顯示，玻璃珠主要來自東南亞，甚至與更遙遠的南亞、西亞有所連結。可以說，這些彩色裝飾品見證了鐵器時代臺灣與世界的交流，也是中研院歷史語言研究所助研究員王冠文的研究主題。

與大多數考古學家不同，王冠文具有堅實的理工背景，同時也喜歡從考古發掘故事。大學就讀清華大學材料科學工程學系，碩士即出國深造投入考古學領域。一開始碩士時期研究中亞的釉，在英國雪菲爾大學讀博士時，主題就轉換到玻璃考古。

回臺灣之後，王冠文延續過去所學，思考著：出土於臺灣鐵器時代的玻璃珠數量很多，可是還沒有太多研究，應該會是值得探索的題材。

來源追追追：從玉器到玻璃珠

玻璃珠對臺灣的考古學有什麼意義？首先回顧臺灣古代史，距今 4000 多年前南島族群離開臺灣，移民到東南亞並逐漸形成各地南島語族時，臺灣和東南亞之間仍然保持來往，一大明確的證據來自「玉」。澳洲國立大學考古學家洪曉純比對東南亞玉器的化學成份，發現它們來自花蓮的豐田，證實當時臺灣與東南亞跨海的長距離連結。

臺灣玉器大部份流行於新石器時代，到了更晚的鐵器時代，玉的風潮不再，取而代之的飾品正是「玻璃珠」。王冠文說，藉由考古可以得知物的交換和流動，過去臺灣考古學家認為臺灣在新石器時代向東南亞出口玉材，到了鐵器時代則改成由東南亞進口玻璃珠，但沒有明確的證據證實玻璃珠的來源，王冠文與研究團隊透過科學分析突破了這項瓶頸。

玻璃製造技術與起源

已知的考古紀錄中，最早燒製玻璃的是古埃及與美索不達米亞人，隨後南亞、東亞也出現燒製玻璃的技術。儘管大原則類似，然而各地材料與製程仍有差別，玻璃燒製技術可能為多地獨立起源。

臺灣鐵器時代遺址出土的玻璃珠，幾乎都屬於「鈉鋁矽酸鹽」和「鈉鈣矽酸鹽」兩個系統，它們在製作時都使用鈉作為助熔劑，目的是降低氧化矽的熔點，減少製程難度。

兩個系統有何區別呢？王冠文說，科技考古學界習慣將鈉鋁矽酸鹽玻璃稱為「礦物鈉鋁玻璃」，因為鈉的原料來自礦物，這類玻璃最初在南亞研發，相關產品後來分布範圍很廣，東亞、東南亞、南亞、非洲東岸都能見到。公元前 4 世紀，也就是距今約 2400 年前開始，東南亞就從印度輸入礦物鈉鋁玻璃製作的飾品，但是東南亞當地的工匠是否也會生產這類玻璃，仍缺乏資料佐證。

相較於礦物鈉鋁玻璃為南亞起源，鈉鈣矽酸鹽玻璃則是西亞起源，科學分析發現鈉助熔劑來自植物灰，所以又可稱為「植物灰玻璃」，最早的植物灰玻璃可以追溯到古埃及，大約在 6~7 世紀時復現於西亞。這種玻璃製品出現在東南亞的年代稍晚，大概是 7~8 世紀之後。

從玻璃珠看見臺灣與世界的連結

王冠文分析的樣品，主要來自公元 1 世紀以後的臺灣玻璃珠，都是尺寸很小的中空串珠，顏色多變、色彩強烈，作為裝飾品或陪葬品。透過化學分析不同玻璃珠的材料差異，可以追溯其來源。

由於目前沒有考古證據支持臺灣在鐵器時代，和南亞或西亞有直接的交流，但考古證據顯示，當時兩類玻璃皆由南亞、西亞交易至東南亞。

納入地理因素考量，王冠文認為臺灣出土的植物灰玻璃珠和礦物鈉鋁玻璃珠，可以合理推論主要來自東南亞。不論玻璃珠最初的產地在哪兒，經歷過什麼旅程，它們抵達臺灣的前一站都是東南亞某處。

也就是說，臺灣或許處於傳統認知的歐亞大陸「文明世界」之外，幾千年來卻非文化上的孤島。透過東南亞這個中繼站，臺灣和蓬勃的南海交流圈有直接來往，和距離更遠的印度洋交流圈也有間接互動，甚至可以推論，亦與遠在半個世界以外的伊斯蘭文化圈間接有所聯繫。

有沒有可能從中國進口玻璃珠？

臺灣從文化相近的東南亞進口玻璃珠，那是否也有從東亞大陸引進？畢竟說到玻璃製作，埃及、中東、印度之外，中國也有悠久的傳統。

王冠文說，中國密集出產「高鉛玻璃」，並且有些成品含有「高放射性成因鉛^[註1]」。因此和臺灣鐵器時代前期的玻璃珠比較（包含西亞植物灰玻璃、南亞礦物鈉鋁玻璃），成份明顯不同，能清楚區別。

不過，臺灣遺址確實出土過高鉛玻璃，年代比南亞、西亞產品更晚，要等到 10 世紀。這些玻璃或許直接來自臺灣海峽的對岸，但是也可能經歷更加迂迴的路線，例如先從中國輸出到東南亞，再從東南亞引進臺灣，目前證據仍不足。

當時臺灣沒有生產玻璃珠嗎？

既然臺灣鐵器時代的玻璃珠來自東南亞，除了進口之外，臺灣本地是否也會自行生產？這個問題比想像中複雜，王冠文研究發現，鐵器時代的臺灣沒有燒製玻璃（glassmaking）的證據，但是有自行加工（glassworking）。

玻璃珠的考古通常更為困難，主要和玻璃製造方式有關。首先是需要採集矽砂及助熔劑原料，從無到有製造出玻璃，玻璃燒製的地點通常靠近矽砂或助熔劑來源，獲得玻璃成品或半成品之後，再送到其他地方加工。即使是玻璃成品，過了一段時間後也可能被重新熔化，加工做成新的製品，例如玻璃珠。

此外，玻璃的工坊遺跡也難以留存。目前印度仍有少數作坊以古法製造玻璃，考古學家觀察到，印度工匠的作坊只要不再使用，短短幾年後就不留痕跡。如果古代也是如此，也難怪考古學家至今為止，在南亞和東南亞仍然沒有發現明顯的玻璃工坊遺跡。

相較於另一個臺灣代表性飾品「玉」，玉本身就是礦物，成分幾乎不會改變，而且玉礦很少，追蹤來歷相對單純。玻璃是人造混合物，除了主要成份外，其餘成份可以持續變動，能製作玻璃的原料也普遍存在，不容易判斷具體的取材範圍。

臺灣古代最容易接觸東南亞的是東部、南部，也是較早出土玻璃珠的地區 。玻璃珠本身無法取得定年資訊，必需依靠周圍材料。可惜臺灣很多遺址缺乏更細緻的定年結果，也就難以釐清玻璃珠的精確年代，常見「3 到 6 世紀」、「6 到 9 世紀」這類範圍很大的年代估計。

儘管有重重限制，王冠文依然盡力追尋一切線索。回答臺灣玻璃珠生產的考古問題，舊香蘭遺址是很好的研究案例。

舊香蘭遺址找答案

舊香蘭遺址位於臺東，年代介於公元前 3 到 8 世紀，總共出土約 2800 件完整玻璃珠，以及數百件玻璃廢料，也有鐵器與處理金屬的相關遺留。處理金屬與玻璃珠同樣需要高溫，意謂當時的工匠懂得高溫工藝。

由於出土大量的玻璃與廢料，學者一度推論舊香蘭曾經是玻璃的燒製場所。然而，王冠文的分析指出，當地應該只有進行過玻璃珠加工，找不到燒製的證據。

舊香蘭出土的玻璃珠幾乎都是礦物鈉鋁玻璃，完全沒有植物灰玻璃，廢料則兩者皆有。以化學組成判斷，礦物鈉鋁玻璃的原料主要是花崗岩質砂，植物灰玻璃則需要沙漠地區的鹽生、旱生植物，這些原料不易在臺灣取得，因此玻璃珠或玻璃料最可能從海外進口；而植物灰玻璃廢料的年代，應該比部分礦物鈉鋁玻璃更晚。

要判斷製造的痕跡，玻璃珠製法也是關鍵。玻璃珠可分為拉製（drawn）和捲製（wound）兩大類，目標都是做出可以被串起的中空玻璃珠。捲製法相對簡單，用鐵棒捲起融化的玻璃條，冷卻後成形即可。拉製法則比較費工，製作時一位工匠使用空心長鐵棒，將熔爐中的玻璃捲成錐狀，另一位則在另一側從熔爐拉出長玻璃管，再裁切做成中空玻璃珠。製作過程，黏附在金屬工具的玻璃，冷卻剝落後，外觀也會形成易辨認的玻璃廢料。

南海交流圈的礦物鈉鋁玻璃珠，多由拉製法製成。臺灣舊香蘭遺址的完整玻璃珠成品也是拉製法，但是當地並未發現空心長鐵棒等相關遺留，也沒有典型的拉製法玻璃廢料，因此這批玻璃珠似乎並非於臺灣製造，而是直接進口而來。

有意思的是，舊香蘭的玻璃廢料，看起來是呈現捲製法的工藝技術。這表示舊香蘭工匠懂得加工玻璃的手藝，且和當時東南亞主流技術不同，技術從何而來，仍有待探究。從玻璃廢料與玻璃珠的製程差異來看，可推論兩者有不同的淵源：即玻璃珠是進口舶來品，玻璃廢料則為本地加工的遺留，兩者很可能處於不同年代。

另一處距離舊香蘭不太遠，位於屏東的龜山遺址，年代約介於 3 到 9 世紀，出土過 123 件玻璃珠，不過沒有加工玻璃的跡象。龜山玻璃珠超過 80% 是礦物鈉鋁玻璃，其餘則是植物灰玻璃，應該都是進口產品。

顏色透露出的考古訊息

顏色是玻璃珠考古的另一重點，加入不同化學成份作為「著色劑」（colouring agent），便能創造色彩多變的玻璃珠。著色劑可以在玻璃製造的初期就加入，也能加工時另外添加。

想像東南亞作坊的畫面：前一陣流行紅色珠珠，趕快製作一批；最近風潮又變成橘色，那就再加把勁，改燒製橘色玻璃，把紅色變成橘色珠珠趕流行。

臺灣不同遺址的玻璃珠顏色有別，例如有一款只有表面一層橘色的橘皮珠，只流行於北部和東北部，或許就反映當時該地區人群對橘色珠珠的偏好。鐵器時代絕大部分玻璃珠只有一種顏色，紅、橘、黃、綠、藍等色各有不同作法。目前王冠文的研究著重於礦物鈉鋁玻璃珠的著色。

臺灣的礦物鈉鋁玻璃珠皆由拉製法所製，大部分玻璃珠的著色步驟應該不在臺灣進行。對於臺東舊香蘭、屏東龜山、宜蘭淇武蘭、臺南道爺南和五間厝遺址的分析指出，銅是最普遍使用的著色劑原料，不同化學狀態的銅，根據氧化還原狀態的差異，可以產生紅、橘、藍等色彩；黃色玻璃的著色劑，來自人工製成的黃色顏料──鉛錫黃（水合錫酸鉛）；綠色玻璃則同時帶有黃色顏料以及銅藍著色劑。

有趣的是，透過科學分析，發現臺灣遺址有些橘色珠的微觀結構中，同時存在氧化銅及氧化錫的結晶，但形成橘色並不一定需要錫，例如淇武蘭遺址的某些橘色珠便幾乎無錫，可是為什麼錫會出現在橘色珠內呢？

可能的原因是，這些橘色珠當初添加銅為著色劑時，加入的是銅錫合金（青銅），所以錫不經意地一起熔入玻璃珠內。另一個可能性，是由玻璃科學的角度而言，錫有促進銅著色劑之橘色顯色功用。

古代工匠或許在不知情的狀況下，發現青銅的妙處，刻意選用青銅做為原料。而青銅是人類史上影響力最大的金屬之一，如果推論正確，玻璃珠和青銅之間的關係，將帶來新的認識。

基於材料科學的背景，王冠文目前研究題材多為高溫工藝素材，未來除了玻璃珠以外，臺灣遺址中的紅玉髓（一般人常和瑪瑙珠搞混）、青銅器等材料，也會納入研究對象。考古學研究，不僅可得知物的交換與流動，同時也能以更寬廣的視野來看待歷史與現實。

註解

• 註 1：高放射性成因鉛指的是，鉛的形成過程是經由放射性的衰變產生，例如鉛 206、鉛 207、鉛 208。

延伸閱讀

• 王冠文（2017）。〈出土物成分透漏的資訊〉，《科學發展》，540: 32-36。
• 王冠文、李坤修、陳光祖、飯塚義之、Jackson, C.（2018）。〈由舊香蘭遺址玻璃質遺留的原料及工藝談玻璃珠的交換〉，《考古人類學刊》，89: 57-91。
• Wang, K. W., Iizuka, Y., Hsieh, Y. K., Lee, K. H., Chen, K. T., Wang, C. F., & Jackson, C. (2018). The anomaly of glass beads and glass beadmaking waste at Jiuxianglan, Taiwan. Archaeological and Anthropological Sciences, 11(4), 1391–1405.
• Wang, K. W., Li, K. T., Iizuka, Y., Hsieh, Y. K., & Jackson, C. (2021). Glass beads from Guishan in Iron Age Taiwan: Inter-regional bead exchange between Taiwan, Southeast Asia and beyond. Journal of Archaeological Science: Reports, 35, 102737.

本文轉載自中央研究院「研之有物」，為「中研院廣告」

• 採訪撰文｜林庭葦
• 責任編輯｜田偲妤
• 美術設計｜蔡宛潔

上古中國最常見的武器是「戈」？

說到中國的兵器，你可能會想到金庸武俠小說中的倚天劍、屠龍刀。事實上，我們熟悉的劍是從歐亞草原傳入中國。早在劍成為主流兵器前，在上古中國的戰場上，廣泛使用的兵器是青銅製的「戈」。中央研究院「研之有物」專訪院內歷史語言研究所李修平助研究員，透過研究殷墟出土的「銅三角援戈」，分析這些兵器之於墓主的意義，並解開晚商社會與區域互動的謎團。

在中央研究院歷史語言研究所的研究室裡，李修平助研究員揮舞著一把仿銅戈模型，一邊講解、一邊模擬商代士兵的作戰情形。

銅戈這類青銅器是用銅、錫、鉛為主的礦物冶煉鑄造而成，跟非金屬材料做的兵器截然不同。第一，銅戈相當鋒利，就算沒有正中敵人要害也會造成大量失血，攻擊效率極高。第二，石器要花時間打磨，但銅戈只要有夠多模具，就能大規模量產。第三，石器斷了就斷了，但銅戈就算鈍掉，磨一磨就能再用；就算爛掉，也能重鎔再製。

「銅戈彰顯了商代的軍事和科技實力，你不覺得這類兵器超猛的嗎！」李修平讚嘆古人的智慧，娓娓道來自己對銅戈與青銅器著迷的原因：

青銅器的鑄造技術就像當代的半導體，是上古中國最尖端的科技！

的確，與石器、玉器或陶器相比，青銅器的製造技術更複雜，從開採礦物、冶煉金屬，乃至鎔鑄器物，整套製程都需要高超的知識體系和工藝技術。

此外，李修平更從銅戈觀察到複雜的區域互動關係。目前，學界普遍認為「戈」是中國本土發展出的兵器，源自黃河流域，並往四周流傳。而青銅鑄造則是來自歐亞草原的外來技術，傳入中國後逐漸本土化，被用來製作各式禮、兵器，也包括銅戈。

根據目前的考古發現，在被視為「晚夏時期」的二里頭文化（西元前約 1750 至 1520 年）、「早商時期」的二里岡文化（西元前約 1510 至 1300 年）就已出土少量的銅戈。到了中、晚商時期，銅戈不僅大量出現於黃河中游的小屯文化（包括「花園莊期」與「殷墟文化」，西元前約 1320 至 1050 年），更散布於上古中國境內各地。不同地區銅戈的形制變化與出土脈絡，成為考古學家研究上古中國區域互動的重要材料。

考古學家如何還原文物身世？

在殷商時期，銅戈已是中國廣為使用的兵器，一支銅戈基本上具備：青銅製的「戈頭」、固定戈頭並可手執的「柲」、柲上端的「冒」，與柲下端的「鐏」。

戈頭又可大致分為用來攻擊的「援」、支撐柲的「內」（常見的造型有直內、曲內、管銎），以及位於兩部位銜接處的「闌」（分為上闌、側闌、下闌）。

為了讓戈頭在作戰時不會從柲上脫落，會在「援」或「內」上設計稱為「穿」的孔洞，可穿繩將戈頭和柲綁在一起。後來更出現了合瓦形的「管銎」，是形狀如兩塊瓦片圍成的孔洞，可讓柲直接穿過戈頭固定。

在形態各異的銅戈中，李修平注意到一種形狀特殊、數量稀少的「銅三角援戈」。與一般銅戈相比，銅三角援戈的主要特徵為：援呈三角形、援末有長方形穿、無上下闌。

銅三角援戈不僅造型特殊，更令人矚目的是，學者對於銅三角援戈的起源意見紛陳，目前至少包括「漢中盆地說」、「中原說」、「漢水流域說」與「涇渭三角地帶說」等不同說法。這也連帶影響其背後所反映的不同區域互動關係，形成眾說紛紜的局面。

根據目前的考古證據，在距今 3000 多年前的商代，銅三角援戈已見於上古中國各地，包括今日黃河流域的河南、河北、山東、山西、陝西，與長江流域的湖北、湖南與陝西南部等地。此外，殷墟所在的河南省安陽市，則出土近 20 件銅三角援戈。

為了藉由銅三角援戈此一個案，進一步探索商代複雜的區域互動關係，李修平首先分析史語所典藏的 4 件殷墟出土銅三角援戈。當中有 2 件「直內三角援戈」和 1 件「曲內管銎三角援戈」發現於洹河以西的小屯東北地（即一般所謂的「宮殿區」）。另有 1 件「直內三角援戈」發現於洹河以東的大司空村。

研究的起點，就得先從殷墟的地理位置，與文物的出土脈絡說起。

殷墟是商代晚期的王都遺址，其歷史可追溯至距今 3000 多年前，位於今日中國河南省安陽市的洹河流域，佔地廣袤，遍布大大小小的遺址。

史語所自 1928 至 1937 年間，陸續在殷墟進行 15 次考古發掘，在當年是首次由官方學術單位，在單一遺址中，進行長時間、大規模、系統性的考古發掘工作，奠定了中國考古學往後 90 餘年的發展。

為了尋找中國最早的文字──甲骨文，經過多年調查，史語所的考古學家前往安陽市西北部的小屯村，進行田野考古工作。由於小屯村以北發現大量的夯土台基，顯示此處曾是商代晚期的宮殿和宗廟的所在地，因而稱之為「小屯宮殿區」。此外，更在小屯宮殿區的西北方、洹河以北的侯家莊以北，發現了「西北岡王陵區」。

考古學家藉由解讀出土於殷墟的甲骨文，證實了歷史文獻上殷商王朝的存在。墓葬中更找到各式青銅製的禮、兵器，與《左傳》「國之大事，在祀與戎」的記載相符。毫無疑問，在不晚於殷商時期，「祭祀」和「戰爭」就是一個國家立足的根本。

在殷墟發掘的文物，皆有賴考古學家就其出土「脈絡」，還原身世背景。

除了觀察文物本身的形制、材質、刻紋等外在特徵之外，文物出土的地層、在遺址中的位置、周圍的其他遺存等，都是協助考古學家研究古人思想行為的關鍵。

李修平舉例，一件銅器在遺址的不同地方被發掘，可能暗示它所處的不同生命週期。例如在作坊附近發掘，可能是半成品或廢料；在居住區發掘，可能是使用中的物品；在垃圾坑發掘，可能是毀棄品；在墓葬中發掘，則可能是陪葬品。

從墓葬風格推算墓主身份地位？從戈的形狀看出區域互動可能性？

史語所典藏的 4 件殷墟出土銅三角援戈，有 3 件出自墓葬、1 件出自水井。首先，李修平從墓葬所在的位置、墓室的規模、陪葬品數量，以及是否有殉葬者，推測墓主的身分，與文物對墓主的個人意義。

舉例來說，直內三角援戈 R002108、R002109 皆出自小屯宮殿區的墓葬（這兩座墓葬的年代，均埋於「小屯宮殿區」形成之前）。雖然這兩把銅戈都做工精美、鋒利依舊，但出土墓葬的「排場」卻有所落差。

R002108 出自墓葬 M232，規模頗大，不但有殉葬者，還有眾多銅、石兵器，暗示墓主的身分地位與眾不同，生前可能有指揮作戰的能力。R002109 則出自墓葬 M270，規模較小、陪葬品也少，推測墓主在當地社群大概屬低階貴族。

李修平指出，上述兩件「直內三角援戈」雖然都出自墓葬，但這兩件兵器對於它們的擁有者來說，意義可能大不相同。

對墓葬 M270 墓主來說，R002109 是他為數不多的陪葬品中相對珍貴的器物。反觀墓葬 M232 墓主，不只陪葬品豐富，胸前還放了一把比 R002108 更精美、鑲有綠松石的曲內銅戈。此外，就陪葬品放置的位置來看，M232 墓主可能重視鑲嵌綠松石銅戈，更勝於 R002108。

此外，李修平也透過分析出土脈絡，為大司空村發掘的「直內三角援戈」R015552 拼湊出不同身世。

R015552 的前鋒圓鈍、內上沒有可穿繩的孔洞，作戰時戈頭容易與握柄分離。因此，李修平推測，這把銅戈可能不是實用兵器，而是作為儀杖或有其他用途。

此外，R015552 所在的墓葬位於殷墟的「東部工業區」，該地已發現生產各式骨器、陶器的作坊，或許也鑄造銅器，而此墓葬的位置正好位於骨器作坊的範圍。

因此，墓主的身分地位和所屬社群，可能與小屯宮殿區的政治菁英較遠，而與大司空村南地的工匠社群較近。

另一方面，李修平也從造型特殊的「曲內管銎三角援戈」R002130，觀察到區域互動的可能性。

R002130 的出土地點特殊，位於小屯宮殿區北部的一處水井內。這座水井出土的考古遺存數量豐富、材質多元，包括占卜用的甲骨、銅渣（代表附近可能有鑄銅活動），以及至少 21 件青銅兵器與工具。李修平推測，這些青銅器物的擁有者可能是生活或服務於小屯宮殿區的人員。

為什麼說「曲內管銎三角援戈」反映出區域互動的可能性呢？

首先，在二里頭文化時期至小屯文化時期，中原地區（黃河中下游、今日中國河南省一帶）出土的銅戈，其援部大多呈長條形，外觀呈現三角形者相對較少。如前所述，援部呈三角形的銅戈，究竟源於何地，仍有進一步討論的空間。

此外，能插入握柄的管銎設計，是北方式青銅器的特色，殷墟雖然有出土管銎銅戈，但數量遠不及無管銎設計的銅戈。

最後，曲內設計是中原地區銅戈常見的造型，最早見於二里頭文化時期，但融合「三角形援」和「曲內」這兩種設計的銅戈卻非常罕見。

李修平認為，「曲內管銎三角援戈」展現了各地物質文化元素在晚商王都交融的現象，也體現了商代工匠勇於實驗各種創新的銅戈設計，致力打造出能讓戈頭和握柄緊密結合的完美兵器。

「研究史語所收藏的殷墟出土銅三角援戈，只是研究的起點。」李修平表示：「直到今日，殷墟的考古工作已持續進行約 100 年，不僅累積龐大的材料，更發現種類豐富的『舶來品』。此外，在上古中國境內各地，也陸續發現五花八門的外來遺存。換句話說，運用脈絡比較分析法來研究上古中國的區域互動，其實才正要起步。」

跳脫「華夏中心史觀」！區域互動有多複雜？

「區域互動」的研究看似有很多材料可做，但李修平坦言，如果單純相信眼前的證據，很可能會誤入陷阱。

舉例來說，假設 3000 年後，外星人來到地球考古，發現臺灣是全世界晶片製造廠最密集的地方，他們可能會以為臺灣是半導體的發源地，但其實真正的發源地在美國。光是當代社會的物質文化都能推敲出多種可能，要推斷 3000 年前殷墟文物背後的區域互動關係，就更加困難。

李修平進一步指出，在中國考古學的研究中，當墓葬中出土了外來遺存，經常採用較籠統的說法。例如，某地「影響」了某地，又或者兩地之間存在某種「關係」，但詳細原因無法具體說明。特別是進入了夏、商、周時期，「華夏中心史觀」成為詮釋區域互動的基本預設。

其中一個例子，就是被學界視為夏朝晚期的二里頭文化與周邊地區的關係：一般認為，二里頭的物質文化就像太陽般輻射四方，只要在周遭地區看到類似的物質文化，很可能就是受到二里頭的「影響」。

「但這樣的論述其實有待商榷。」李修平點出爭議：「只因為看到這邊出土的陶器跟二里頭的陶器類似，就能斷定它被二里頭「影響」嗎？物質文化流傳的動力，是文化？是政治？是經濟？還是偶然的巧合？又或者是其它多重、複雜的因素？」

有關區域之間的「互動關係」，其內涵充滿各種可能性，諸如交換、模仿、貿易、移民、戰爭或殖民等原因，真相並沒有那麼單純。

因此，自 2020 年接手史語所安陽工作室以來，李修平就試圖跳脫「華夏中心史觀」，將上古中國的區域互動關係進行更細緻的梳理。

然而，研究過程並不容易，因為做研究必須跟著材料走，而不是跟著既有的、主流的論述走。如果有新的材料出土，就要接受已有的認識很可能被挑戰、甚至推翻的可能性。

「現代社會都這麼複雜了，古代社會也有它複雜的一面。」李修平望著眼前正在進行的研究，僅管還有許多難題未解，卻擋不住他躍躍欲試的心情。

「新的考古材料持續出土，不斷更新我們對古代世界的認識。儘管如此，考古學家仍要竭澤而漁，盡力蒐羅所有材料，試圖在相對穩固的基礎上，還原古代社會的複雜性，並提出比較合理的解釋。這是我做研究的基本態度。」