0

0
0

文字

分享

0
0
0

幾個世界之最…

timd_huang
・2013/06/13 ・6094字 ・閱讀時間約 12 分鐘 ・SR值 529 ・七年級

沒想到,我們一篇《自然》的論文(2013年4月11日,封面論文),竟然創了幾個記錄,我把它們記錄下來,不是要 ㄏㄧㄠˇㄅㄞ˙,而只是自己做個人記錄,人老不留白。

世界之最古老的恐龍胚胎

2003 年無意間在「百戰天龍」活動到雲南祿豐恐龍營撿到的一塊石頭,竟然引起了如此的「風波」,先是透過微型電腦斷層掃描,得知是很早期恐龍胚胎,後經兩度同位素定年,得到 1.95 億年的數字,證實為世界最古老的恐龍胚胎,比南非的大椎龍 (Massospondylus) 還早了 500 萬年;2010 上半年找到了這些恐龍胚胎出土的層位,展開三年的深入探討,終於建立了「恐龍胚胎學」;這些小小的恐龍胚胎,正是世界最古老的恐龍胚胎。

世界之最古老的陸相脊椎動物胚胎

恐龍是中生代最具有代表性的陸相(活在陸地上面)脊椎動物,但是,那個時代,在陸地上生活的,除了恐龍之外,還有其它的脊椎動物,如三列齒獸和早期哺乳動物,也都是陸相脊椎動物,所以,我這個無意間的發現,除了是世界最古老的恐龍胚胎之外,同時也是所知世界最古老陸相脊椎動物胚胎,一個發現,同時佔有兩項記錄,撿一送一,卯到啦!按:我並沒有說是最古老的脊椎動物胚胎,因為如魚類,也是脊椎動物,但牠們是海相的,所以「陸相」這兩個字不可漏失。

世界之最古老的恐龍胚胎骨床/孵育場

在 2010 年 3 月我再度探訪該地,除了恐龍胚胎骨頭和找到其層位之外,同時也在那個地方撿拾到成龍的爪子和肋骨終端,導致我認為此處是恐龍孵育場;不會飛的恐龍 (Non Avian Dinosaur) 和會飛的恐龍 (Avian Dinosaur,亦即鳥類) 有共同的特性,到了繁殖期間,大家會回到相同的地點交配、下蛋、孵蛋、育幼,因此,我同時找到恐龍胚胎骨頭和成龍骨頭,不得不讓我有此「孵育場 (Hatching Ground)」的推論;不過,從我們所做的埋藏學來說,這個地點,出土了至少三個不同孵化期的胚胎骨頭,應該是來自三窩,而且有很小水流稍微移動胚胎骨頭的跡象,所以稱為胚胎「骨床 (Bonebed)」,也說得過去;到底這邊快兩億年前的真相如何,還有待我們把那個小山包打開,才能見真章。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

目前的推論和判斷是:這個恐龍孵育場,鄰近水邊,可能是湖邊或河邊,中生代只有乾季和雨季兩個季節,在某次雨季,讓水位升高,氾濫出岸淹沒了這個孵育地區,靠水邊恐龍孵育場內正在孵化中的恐龍蛋胚胎,都被淹死肌肉腐爛蛋殼破碎,淹沒的水有些流動,造成某些較大骨頭排列成相同的方向(骨床特徵),可是水的移動很緩慢力道很小,所以像直徑不到一毫米 (mm) 的肋骨,還都保存下來,如果水流力量稍大一些,只有較大骨頭,如股骨、肱骨、脊椎骨等才可能會被保存下來,纖細的骨頭,如肋骨、上下頜骨等,會被沖刷破壞掉不會被保存下來,而我們兩種證據都有,既有相同方向排列的大骨頭樣本,也找到好些小肋骨、帶著尚未長出來牙齒的上頜骨,所以先做如此存疑的推論。

至於,到底這是單次,或是多次的淹水現象,從我們現有的證據來說,還無法完全定論;我們手頭上有的材料,有廿多根胚胎大腿骨,明顯地可區分為三個不同孵化階段,從小(孵化早期)到中到大(孵化晚期),它們應該是來自三個不同的窩,這一點可以肯定;可是,到底是不是同一次事件呢?在沒有更大規模深入探討之前,這就說不准了;目前我們只開挖了估計總共有 1,000 平方米中的 1 平方米面積而已,誰知道還有什麼驚喜等著我們?

有一種可能,說這是同一毀滅事件,有些祿豐龍爸爸媽媽迫不及待先來到此處做牠們喜歡做的事,有些來得晚一點,還有一些吊車尾,姍姍來遲,好不容易找到配對的對象(台語說:(女生)撿啊撿,撿到個賣龍眼的),所以在此孵育場總共有三批,有些恐龍蛋比較早開始孵化,有些晚了一些,導致三種不同孵化階段的大腿骨化石。

可是還有另外一種可能,此處前後總共最多有三次的淹水滅絕事件:在此情境中,得假設這些恐龍爸爸媽媽,大家都一起行動,成群性致高昂 (horny) 的成龍,來到此地同時上演活春宮,下了蛋也孵化到某個階段,沒預料到水漲掩埋毀了這次努力的結晶(造成了某孵化階段的化石);俗語說,不孝有三,無後為大,辛苦做愛的結晶被老天爺毀了沒了,只好等水退陸面乾了之後,繼續回到此地努力,不能絕後啊!如此的反覆,總共三次;當然,這種情況,並不一定是在相同的季節,有可能是一年兩年後、也可能是幾十年或幾百年後重來的;恐龍孵育行為,已經證實有地點忠實性 (Site Fidelity),也就說,牠們會回到相同的地點來做這件事情,其它動物,如鮭魚和某些鳥類,也有類似的行為,牠們會回到出生地點完成牠們傳宗接代的生命任務。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

世界之最古老的陸相脊椎動物胚胎骨床/孵育場

前面說過,恐龍也只是陸相脊椎動物之一,所以我們推論的世界最古老胚胎骨床/孵育場,也得把這一記錄算進去,在還沒有發現其它非恐龍陸相脊椎動物胚胎骨床/孵育場證據之前,這是完全是合情合理合法的「灌水」自我榮耀。

世界之最古老恐龍蛋殼

從上述的嘮叨描述可能的埋藏學(Taphonomy,又戲稱為「死相學」),大致可以知道,楚雄州祿豐大洼恐龍山這個胚胎點的祿豐龍蛋和胚胎,有受到相對於其它出土完整還保存在蛋殼裡面的胚胎,稍微比較大的外力(水流)影響,因此,希望能找到還保存完整蛋殼與胚胎的機會,實在不大;到如今,除了賴茲院士研究的南非大椎龍胚胎恐龍蛋之外,全世界上還沒有找到其它大約相同時期(早侏羅紀)的恐龍蛋,也就是說,早侏羅紀恐龍蛋長得什麼樣子,真的沒人知道,特別是祿豐大洼這個恐龍胚胎點,都是一堆沖散的孤魂野鬼死骨頭,期望能找到此處的恐龍蛋殼,希望渺茫;不過,人生有時候也很有趣,就如我 2003 年 1 月無意間撿起了一塊爛石頭,揭開了這個世界最古老的恐龍胚胎大戲;在我們研究過程中,賴茲院士寄了一些我們採集到的樣本給德國波昂大學的孔恩 (Koen) 博士,要他做脊椎骨的組織學切片,寄給他的樣本中,有一塊很不起眼的圍岩團塊,孔恩也不知吃錯了什麼藥無什麼聊,竟然把這塊樣本也切開了,放在偏光顯微鏡下去看,怪怪,竟然看到類似於恐龍蛋殼的東西,幾經反覆查證,終於確定這真的是此胚胎點這些孵化中恐龍蛋殼,賓果!證明這些小骨頭是恐龍胚胎骨頭,又得到一個絕對強而有力的證據,孔恩,你幹得好啊!

世界之最古老孵化中恐龍胚胎在蛋內運動證據

懷孕中的媽媽都會經歷到胎兒在肚子裡面、其實是「無時得靜」,會動來動去,這是為人(父)母者體會新生命的奧祕驚喜;從生理學來說,胎兒的運動,攸關他/她的骨頭和肌肉成長,胎兒浮在羊水裡面,比較不受地心引力的影響,肌肉的發展拉扯運動,也因而會影響到骨頭的發育,造成骨頭兩邊厚度的不對稱性,這種情況,到了小貝比出生之後開始爬走,受到地心引力作用,終而變成(如大腿骨)骨頭(橫切面)兩邊厚度對稱性;鳥類和其它哺乳類胚胎,也都可觀察到這種現象。

可是,恐龍胚胎,特別是如此早期的恐龍胚胎,是否也有相同的證據呢?證明恐龍在孵化階段的胚胎骨頭發育,受到肌肉成長的拉扯運動,導致(大腿骨橫切面)骨頭發育的不對稱性?從我們研究不同階段的祿豐龍胚胎,我們找到了世界最古老孵化中恐龍胚胎在蛋內運動的證據!

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

世界之最古老的有機殘留物

在我們研究中,最令我們老中次團隊興奮,也是所發表論文兩行題目中獨佔一整行的(第一行:Embryology of Early Jurassic dinosaur from China 「中國早侏羅紀恐龍胚胎學」,第二行:with evidence of preserved organic remains 「帶著保存的有機殘留物證據」) ,就是我們從這些將近兩億年的胚胎骨頭中,發現了有機殘留物,這是我們台灣團隊很值得 ㄏㄧㄠˇㄅㄞ˙ 的特點;當初,我知道我這個無意間的發現是如此重量級之後,立即考慮到一個很現實的問題,賴茲院士與他所組成的國際團隊成員,都是國際上響噹噹的古生物恐龍學者,我自己學化學的,根本是門外漢,台灣也找不到能搬上檯面的古生物學者,我們憑什麼和人家一起玩下去?在整個計畫中,完全沒有我們說話的餘地,想要插嘴都沒有機會,那怎麼辦?後來我想到了一個方向,可以讓台灣團隊從不同領域好好發揮一下,這就是我提出「看進骨頭裡面」的思維,玩傳統的古生物學,我們連幼稚園都沒入門,甭想了,可是,若從「看見骨頭裡面」來下手,正是我們可以打開一片天地的機會,台灣有各領域的專家學者一大堆,只要能說服他們放棄「隔行如隔山」的自我設限觀念,我們台灣學者專家可以玩出名堂來!在諸多領域,我們有不輸人洋人的人才群,也有些世界先進的科研設備,一點也不怕,也不會輸給其它人家;看骨頭外面的部份,我們有國際團隊,一點兒也不輸別人,所以台灣團隊從這個角度來切入,把恐龍胚胎骨頭裡面的成份組織等研究顯示出來,正好與「看到骨頭外面」的傳統古生物學,相輔相成,兩者相益得彰,也擴展了古生物學的視野範疇;其它想競爭的國際競爭團隊,肯定沒法做到這個地步,我們已經把古生物學擴展提升到另一個超高的水準,別人只能忘洋興嘆。

果真皇天不負苦心人,在十年 (2003-2013) 寒窗之後,我們團隊這幾年來努力在這些快兩億年的恐龍胚胎骨頭內,透過國家同步輻射研究中心 BL-14A 光束站的傅立葉轉換紅外線光譜 (Fourier Transformation Infrared Spectroscopy) 分析,特別感謝該工作站主任李耀昌博士的協助,我們找到了保存殘留有機物的證據,也寫入我們論文標題的第二行;這一點,除了證實我幾十年來切割化石聞到特殊味道的懷疑之外,也證實了,只要用對的方法、有足夠靈敏度的科研儀器設備,很多非常古老的化石,都可以找到有機殘留物。

如此一來,雖然回答了我個人幾十年的困惑問題,可是也立即引發更多幾個問題,如:一般的認知,化石都是古代的生物轉換成為(無機)的石頭了,怎麼有可能還保存著有機殘留物?接著,這些被保存的有機殘留物,到底是什麼?原本生物體內的有機物,到底裂解了多少?有沒有可能找到這些古生物的 DNA(〈侏羅記公園〉科幻電影)?這些複雜有機化合物之間,有什麼交互的作用;?最後,一個最重要的問題,也是可能屬於「抽地毯」(最根本)式的問題:從古代生物到變成化石的過程與機制如何?或說,這些有機物是如何被保存下來的?

能夠回答因我們找到世界最古老有機殘留物而引發以上這些相關問題,除了可修改過去石化過程的含糊認知之外,還可能大幅改寫人們對於古生物的認知--這又是一個屬於原子彈級的大好科研課題。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

世界之最先創的恐龍胚胎學

 

先看一下上面這兩張圖片,這是賴茲院士在 2005 年研究發表的南非大椎龍胚胎,非常完整漂亮,不是嗎?沒錯,多少古生物學者,窮一輩子之力,不就是渴望能有機會發現和研究如此罕見又珍貴的樣本嗎?人生的福氣啦!

可是,再仔細看一看,好好想一想,「福氣 (Blessing)」與「詛咒 (Curse)」,有時是一體兩面同時存在著;我說這話,絕對沒有對賴茲院士的任何丁點不敬,而是理智地來分析討論;試想,一、如此完整漂亮的樣本,有誰會讓你我取下任何一根骨頭來切割研磨深入研究?恐怕連用手碰一下都不允許,給你看外表、或甚至只看照片,已經是很大的恩惠了,不可能有機會讓研究人員想幹什麼就幹什麼,不是嗎?二、這麼漂亮的恐龍胚胎化石,是不是只是在整個恐龍蛋孵化過程中被凝結的某短暫剎那?此胚胎在漫長孵育過程中的此剎那之前和在此之後,完全沒有,它僅有這個短暫片段時刻的紀錄,沒有連續的資料,這也就是說,如此的樣本,同時是「福氣」也是「詛咒」。

相對來說,我在祿豐所發現、比大椎龍稍微早了 500 萬年的祿豐龍胚胎,除了我最早在 2003 年初找到的那個樣本之外,其餘的都是鬆散開 (Disarticulated) 的孤魂野鬼零星骨頭,完全沒有整體胚胎的型態保存下來,從胚胎完整性的角度來說,這是個「詛咒」,無法和人家在完整度方面來做任何比較;然而,也因為它們是零散的骨頭,我們卻因「禍」得福,把「詛咒」變成了「福氣」;怎麼說?

就是因為我們找到了很多鬆散開的胚胎骨頭,我們可以進行對骨頭的切割研磨,做各種具有破壞性的實驗,而讓我們能好好地「看進骨頭內」;就以上述的有機殘留物來說,如果沒有把那根大腿骨切割研磨到大約 150µm 的厚度薄片,大約一張影印紙厚度,根本無法進行紅外線掃描,我們也就無法說這些胚胎骨頭化石內還保存著大約二億年前的有機殘留物了:這不是因「禍」得福嗎?完整的大椎龍胚胎,有可能如此讓你我做嗎?不可能啦!

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

再者,從我們的初期田野考察所採集到的樣本,有超過 20 根大腿骨,其中 14 根是右腿,也就是說,至少有 14 個個體;這些大腿骨粗略以大小來分,大致上有三種不同的大小,代表著三個不同的孵化階段,很有可能來自三個不同的窩;相對於完整大椎龍胚胎化石的死亡剎那,我們有整個孵化期間更多的材料,讓我們探討胚胎孵化比較完整的發育過程;在我們發表的論文中,右邊這張圖裡面的那條直線,是整篇文章中最美麗的線條。

總加起來說,藉由以上所說的這一大堆,我們我們團隊在賴茲院士睿智的領導之下,把原本是「詛咒」(「禍」)的發現,很漂亮地轉換成「福氣」,我們因「禍」得福,才能在全球首創「恐龍胚胎學」,這是別人沒法做到的,更該好好珍惜,並且在各方的協力之下,特加發揚光大,更上層樓。

75年來,雲南楚雄祿豐龍首次榮登 Nature,而且是封面論文

就在我們台灣三位作者和賴茲院士參加第二屆「雲台會」的期間,雲南省考古所的吉學平博士指出:中國恐龍學在 1938 年從大洼開啟了,可是,這麼漫長的 75 (1938-2013) 年以來,從來沒有雲南恐龍登上 Nature 而且是封面論文,即便非封面的 Nature 論文也沒有;哇!這真是一個很有趣的觀察;依照他的說法,我們這篇 Nature 封面論文,正式而且很顯要地把雲南的恐龍標示在世界恐龍地圖上;對於十年寒窗的我來說,真是個莫大鼓勵,對於團隊其他的成員而言,也是臉上很大的光彩。

稍微做一些文獻搜索,發現到現在為止,其實以前比較有學術份量的學術期刊,曾經有兩度刊登雲南的脊椎動物:一是 2001 年中科院古脊椎與古人類研究所徐星在〈古脊椎動物期刊(Journal of Vertebrate Paleontology, 21(3): 477–483)〉發表鐮刀龍超科的出口峨山龍 (Eshanosaurus deguchiianus);不過,早在 1971 年,趙喜進就在中國雲南省峨山彝族自治縣發現一些恐龍化石,他所命名的峨山龍是一種植食性的原蜥腳類恐龍;但是後來徐星又命名了肉食性的峨山龍,他所依據的樣本是一個部分下頜骨頭與牙齒,發現於中國雲南省的下祿豐組,地質年代為侏儸紀早期的赫塘階,約 1 億 9600 萬年前;也就是說,一方面「峨山龍」這個命名鬧了雙胞,趙的是吃素的恐龍,而徐的卻是吃葷的恐龍;另一方面來說,〈古脊椎動物〉期刊的份量,其 SCI 點數,遠遠低於 Nature 的 36.28 點;另外一篇報導出現於 1963 年的 Nature 期刊,H. W. Rigney 報導了歐氏摩爾根獸 (Morganucodon oehleri);可是,這種動物是哺乳形類,而根本不是恐龍。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

總結來說,上述的兩篇文獻,一篇問題很大,也非 Nature 論文,另一篇根本不是雲南的恐龍,吉博士所說的沒錯,雲南所有的恐龍,自從發現 75 年以來,從來沒有上過重量級的學術期刊過,而我們這篇論文,的的確確是第一篇榮登科學界最權威學術期刊 Nature 的論文,而且還當了封面論文,更是不簡單;嗐,提出一個疑問:為何如所謂的中國恐龍王,繼承了中國恐龍學之父的衣缽,怎麼會把這麼重大的機會承讓給我這個撈河撈過界的門外漢?再者,如果我們國際兩岸團隊,還是照著傳統古生物界的遊戲規則來玩人家訂規矩的遊戲,而非不按牌理出牌,採用「看進骨頭內」的思維,我們國際兩岸聯合科研團隊,能有此小成就嗎?值得深思

本文原發表於作者部落格「催眠恐龍

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
文章難易度
timd_huang
24 篇文章 ・ 0 位粉絲
跟我玩恐龍去!

0

1
0

文字

分享

0
1
0
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。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
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。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
文章難易度

討論功能關閉中。

鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
211 篇文章 ・ 312 位粉絲
充滿能量的泛科學品牌合作帳號!相關行銷合作請洽:contact@pansci.asia

0

1
0

文字

分享

0
1
0
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。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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!

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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:

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

討論功能關閉中。

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。

0

1
0

文字

分享

0
1
0
「鯨」天發現!台灣鯨魚化石的離奇挖掘與神秘失竊——《好久・不見》
麥田出版_96
・2024/10/31 ・2809字 ・閱讀時間約 5 分鐘

大型古脊椎動物化石的研究工作在台灣會如此被忽略,可以歸咎的原因也不是三言兩語可以涵蓋,大概需要縝密的爬梳台灣整體歷史發展、國家政策、人民思維等眾多不同面向才可能會有較清楚的脈絡可循。

但簡略來說,光是台灣面積不大,再加上歐美等地區的古生物學家已經在世界各地許多地區耕耘了百年以上的時光,其迷人、常常令人難以理解的古生物形態、有點加油添醋的遠古故事,陸陸續續輸入到台灣,似乎讓台灣的人們覺得古生物研究就是、該是在那國外廣大且杳無人煙的地區所產出,有著浪漫風情的遠古憧憬—而台灣這塊土地似乎就是古生物的絕緣體。

出乎絕大多數人想像之外,埋藏、沉睡在我們腳底下的遠古生物,如果我們願意投入心思、資源去挖掘、研究,大概就會像不少人夢想著何時我們可以在腳底下挖出幾個油井一樣,發展出有著極高經濟價值的「黑金」產業,鈔票似乎就會源源不絕的流出來—古生物研究所能引起的古生物經濟學,不只能豐富我們社會的教育思維、娛樂面向,那背後的經濟產值真的也能達到無法計算的天文數字—還是再次想想《侏羅紀公園》的影響力。

古生物研究不僅具教育和娛樂價值,更蘊藏無限經濟潛力。圖/envato

迷人的是,台灣鯨魚的發現還真的就是台灣早期試著要開發地底下的黑金產業所意外發現的化石!社會中不同產業的連結,常常都會有令人意想不到的關係—像是台灣很發達的漁業就不小心從海底「撈」到了能串連起南、北半球的露脊鯨(第一話),或是母子情深的灰鯨繁殖地(第五話),而這台灣鯨魚有機會冒出頭來,其實是由另一個在台灣較不為人知的「黑金」產業,也就是在試著探勘我們腳底下的石油時,所不小心「流」了出來。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

採礦過程發現大型動物化石,卻被驚險「盜墓」!

第二次世界大戰結束後的隔年:一九四六年在中國大陸上海所成立的「中國石油」,經歷了國民黨和共產黨的戰爭後,一九四九年隨著國民黨正式搬到了台灣—也很自然的發展起探勘石油的鑽井或採礦等,帶有一定經濟價值相關的工作項目。

中油在一九六○年的十月底開始鑽起位於新竹竹東編號第二十四號的油井,鑽井的同時需要有鑽井液,也就是俗稱的泥漿,所以會在鑽井的鄰近地區尋找適合能製作泥漿的採礦地點。中油剛好在附近找到一九五○年代初期就已經有台灣水泥公司來挖掘、而當時已經被台灣水泥公司所廢棄的地點,要來當成可以製作竹東二十四號井泥漿原料的採礦地。

就在一九六一年的一月下旬,中油才準備好好的重新利用那已經被台灣水泥公司多年拿來製作了大量水泥的地點—也就是開採更多的礦來製作鑽井用的泥漿—沒想到一開始不久,就遇到了會延宕開挖工程進度的發現:不明的大型動物化石!

一開始發現並注意到這些看似不尋常石頭的是張南球,覺得不太對勁後就拿著兩、三塊小石頭去問竹東二十四號井駐地的地質學家:范玉來。范玉來跟著張南球到現場查看,意識到那一塊區域幾乎都散布著類似的碎塊,仔細的看著那斷面後,不只驚覺到這應該是動物的化石,提著木箱子沿途撿起、裝滿了好幾箱後,那可以連結起來的部分、看起來像是肋骨的結構也至少是以公尺為單位來計算的—手中握著的應該是隸屬於好幾公尺起跳的大型動物。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

范玉來也沒有遲疑太多,從竹東就帶著滿箱的化石碎骨前往中油位於苗栗的探勘處地質組,給當時主要的地質學家孟昭彜檢視。孟昭彜確認了箱子裡的標本應該是屬於大型的脊椎動物化石沒錯後,既驚訝又興奮,但也清楚認知到自己並不是研究大型脊椎動物化石的專業人員,不只不清楚這到底是隸屬於哪一類生物,對於該如何恰當的進行大規模開挖也感到遲疑。

孟昭彜在地質學界打滾多年,即使研究領域不是專精在古生物學,也大概知道有哪些研究人員對於古生物學有一定的涉獵或興趣。除了找中油內部的同事、專長為「微體古生物研究」的黃敦友之外,也聯絡了像是台灣大學的馬廷英、林朝棨和師範大學的戈定邦等人,一起來討論該如何進行下一步。

張南球發現異常石塊後,地質學家范玉來確認其為某種「大型動物」化石。圖/envato

不意外的,大家想法很一致,認為這個發現有著重大價值與意義,畢竟台灣本土有如此大型的脊椎動物化石,又有成群學術界裡的研究人員圍繞在一旁,保護著這台灣第一次在原地層中發現如此巨大的脊椎動物化石,可以想像著沉睡百萬年以上的遠古生物就要穿新衣、戴新帽,準備接受研究的洗禮,有著全新的、光鮮亮麗的裝扮來和世人見面了。

迷人的故事似乎總是一波三折—化石在野外被偷了!

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

化石失竊之謎:未解的盜墓事件

決定要仔細的將這一個大發現好好挖掘出來,進而提供後續深入的研究工作—中油的成員如范玉來和黃敦友就開始替露出地表的化石骨頭們穿上外套,也就是打上石膏,才能在後續搬運過程中減低對化石本身的撞擊或任何外部碰撞傷害的可能性—但挖掘、包覆的工作還在持續進行中,一九六一年的五月五日星期五早上,范玉來如常回到挖掘現場時,驚覺周遭維護的設備被破壞、好不容易已經小心翼翼挖出土的部分化石標本們也消失了!

過了半個多世紀,這「盜墓」事件的犯人仍是逍遙法外—或許該說是一直以來也沒有人啟動正式追查,到底是誰偷走了當時由孟昭彜、范玉來等中油成員正在挖掘的大型動物化石標本?被盜走的化石至今下落也同樣是沒有任何的消息。

五月四日星期四,范玉來等人仍是在化石四周持續擴大挖掘的範圍、避免破壞到化石的時候,也仔細檢視有沒有更多露出的化石標本—意味著化石大盜只有一個晚上的時間能帶走部分化石。損失雖已無法彌補,但能慶幸的是,除了已經挖掘、裝箱的標本之外,腳底下還可以看得到的表層仍有不少完整的化石骨骼。

經歷了挖掘過程中被盜墓的事件,孟昭彜等人仍是持續、盡可能的將有發現的化石標本從野外裝箱,或打上石膏後帶回實驗室。不只如此,令人興奮的是,一九六一年也有參與挖掘工作的黃敦友,在一九六四年拿到當時行政院國家科學委員會的經費支持,前往日本東北大學從事微體古生物學的碩士論文研究工作—一九六五年仍在鑽研微體古生物學的領域時,藉由一九六一年所發現的化石,發表、命名了「台灣鯨魚」!

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

——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。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

討論功能關閉中。

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。