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讓手機成為專業光譜儀/分光光度計: 科學 Maker 社群的科學台灣計畫!

Scimage
・2015/09/12 ・2784字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 493 ・六年級

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以下要說一個手機怎麼變身專業光譜儀跟分光光度計的故事,這是科學Maker社群繼設計手機顯微鏡一年多後,繼續希望讓台灣各處變成小實驗室的努力,也希望改變台灣的科學學習跟研究環境,歡迎更多對科學有興趣的朋友一起來參與完成~

光譜儀是很多科學研究跟探索自然的必備工具,凡舉分子特性的分辨,濃度的量測,物質的鑑定,天體光譜的量測等,很多精密的實驗也都需要光譜儀的協助。但是光譜儀是昂貴的儀器,最便宜的要數萬起跳,更別提高感度高精密度的研究光譜儀或是分光光度計。

以往有一些方式可以 DIY光譜儀,常用方式是在黑色的紙箱子中放進一片光碟做為光柵,設置一狹縫,然後在相對的角度上用眼睛觀測或是用相機拍攝,但是其中有不少問題,如光譜彎曲,雜訊高,不管是因為遮光不全,光徑設置不良,或是內部反射的多次傳播干擾,最後都造成對比不足,解析度不高,加上一般只能直接手持,使用上不穩定,讓這樣的工具僅止於初步對光源的觀察,難以進一步的使用。另一類的光譜儀使用網路攝影機的感光元件作為核心,以 USB連接電腦,只有解決觀測的不穩定,卻又造成光學鏡片不佳與感測器解析度低等問題,解析度有限。

下二圖為一般自製黑色紙筒光譜儀的觀察,左方為自製,右方為中研院物理所印行切割之設計。(感謝 科學Maker 社群 St Kao 黃奕杰 提供觀察結果。)

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圖片1
一般自製黑色紙筒光譜儀的觀察,左方為自製,右方為中研院物理所印行切割之設計 。

為了實現讓手機變成光譜儀,讓更多人可以擁有及使用研究等級的光譜儀,科學Maker社群即將製作的手機光譜儀,在本體設計上,重新根據光學成像與繞射原理,規畫垂直式短光徑設計,可同時提升光強與解析度。在光柵的設計上,使用特殊製作之高效率光柵,與新光路*結合後不僅光效率提高為研究用等級,可以免除一般自製儀器光譜彎曲的問題。(*光路就是光學儀器中光學元件的排列擺放位置的總稱)

 

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SciView手機光譜儀。

為了達成專業儀器的效果,在改善噪訊比上,使用了所需最小傳播光徑設計,免除任何非預期的光線傳播,也使用全密封的黑色壓克力隔絕外部任何光線的干擾,另外在內部配合特殊的表面抗反射黑色微粒層,讓訊號之外的光幾乎完全都被吸收與遮蔽,來實現高對比與準確的強度顯示,免除耀光雜訊的影響。

以下為以手機螢光燈光譜的直接量測,可以看出對比與解析度皆大幅改進,不僅解析度可以提升,亮度也能準確呈現。

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為了驗證手機光譜儀的強度的正確性與光譜的解析性,將所獲得的螢光燈光譜圖以 ImageJ軟體 直接對強度做圖並與文獻比較,可以看出汞譜線與相對強度都能忠實呈現,表示非光譜噪訊已經被有效控制。上圖為文獻中飛利浦螢光燈的譜線,下圖為手機光譜儀的量測結果。

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手機光譜儀的量測結果,點擊看大圖。

在構件設計上,手機光譜儀的特點為可與手機顯微鏡鏡座結合,使用載物台直接調整固定,使得手機只要直接水平放置就可以穩定跟光譜儀結合,變成穩定的手機光譜儀,在光譜儀前端設計可換式狹縫的螺絲,可以依照所需的亮度與解析度,更換相對應的狹縫,在低光照下可以選擇較大的狹縫,而需要高解析度時可選擇較窄的狹縫,滿足不同需求。以下為與手機顯微鏡台結合後量測LED燈的量測構造圖,只要放下手機就能穩定量測。6

另外前端的螺絲擴充設計也可直接鎖上分光光度計模組中放置比色管的裝置,來完成分光光度計的量測功能。下方為分光光度計模中前端擴充的樣子,中間有一對狹縫保證光線的直進,左右兩個孔為螺絲孔,放置在中間的為與專業分光光度計相同的比色管,可以直接量測或是校正吸光度。

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分光光度計模中前端擴充。

在分光光量測上,需面臨強度的正確性與否,以下是測試手機光譜儀的分光光度計量測功能來直接獲得吸收光譜圖,結果符合,這表示在合理的亮度範圍內,手機可以勝任分光光度計,顏色與白平衡在相對量測值下無大影響。樣本是一片綠色的小壓克力。同時量測有穿(上方光譜)跟沒有穿過壓克力的光(下方光譜),然後直接做影像計算,亮度相減除以沒有濾片的亮度,然後算出穿透率 。

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經測試後,只要在合理的亮度範圍內,手機應該可以勝任分光光度計使用。

另外在研究上高效率的光譜儀也可以用來做螢光光譜儀的核心,可以用來檢測例如不同油品的添加,為了測試這可能性,以下圖片是Rodamine B 的稀薄溶液,跟用紫光LED激發,用手機光譜儀拍的螢光光譜。

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圖片2
Rodamine B 的稀薄溶液跟用紫光LED激發的螢光光譜。

新設計的手機光譜儀我已取了名字,叫做 SciView,取這名字是希望可以從小小的觀景窗讓更多人看到動人的科學視野,非常輕巧簡潔的設計,除了喜歡這種質感,不論在科學上,使用上或是整體外觀結構上,也是我心中最好的設計了。

經由這工具,想像有一天在台灣的課堂,化學老師帶著學生邊看光譜,邊跟學生說明化學反應中分子怎麼重新組合,物理老師當著全班的面看著一條條光譜說明量子理論發展的由來,指著不同顏色的光跟出現的位置說明繞射跟光柵結構的關係,地科老師可以照著星體跟礦物,說很多關於地科的故事,生物老師可以培養細菌,用光度計量測生長曲線給學生看,說明生命最基本的動態,或是量著葉子說明能量怎麼被生命給擷取利用。

而在台灣對科學有興趣的同學,不用再去大學實驗室,就能在家還是在自己學校完成想做的科展,不僅能觀察顯微的世界,也能做定量定性的量測,不再是有關係的或有辦法去實驗室的人才能做。一些假東西還是汙染的東西一驗光譜就會原形畢露,投鼠忌器,或許黑心商人也會變少。

SciView手機光譜儀與分光光度計模組,即將要在科學Maker 社群登記製作,依照過去的科學儀器製作計畫,會讓參與的朋友一起做或是自由贊助來獲得,歡迎各位對科學有興趣的朋友加入科學Maker來一起完成!

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本文經原作者同意後轉載自《科學影像 scimage/ 科學Maker

 

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Scimage
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驅動未來科技創新的運算平台領導廠商—Arm
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2023/10/26 ・2594字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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本文由 Arm 委託,泛科學企劃執行。

Arm(安謀)是一家來自英國提供處理器 IP 架構設計的矽智財公司,你可能不清楚 Arm 在做什麼?但你可能在最近的新聞中聽過它,而且,你可能每天都在使用他們的產品!

實際上,90% 的智慧型手機使用的 CPU 晶片,其指令架構集(ISA)都是採用 Arm 架構,例如部分蘋果產品所使用的晶片、Android 手機常見的驍龍系列,以及聯發科技推出的天璣系列晶片,Arm 都是這些處理器架構的主要供應商。

每片 CPU 上,都有 ISA。圖/pixabay

不過這個指令架構集(ISA)到底是什麼?為什麼每台手機甚至電腦都要有呢?

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什麼是指令架構集(ISA)?

指令集架構(ISA)是電腦抽象模型的一部分,它定義了 CPU 如何被軟體控制。ISA 作為硬體和軟體之間的介面,既規定了處理器能夠執行的任務,又規定了如何執行這些任務。ISA 提供了使用者與硬體互動的唯一途徑。ISA 可以被視為程式設計師的手冊,透過 ISA,組合語言程式設計師、編譯器編寫者和應用程式程式設計師方能與機器溝通。

處理器的構建和設計稱為微架構(micro-architecture),微架構告訴您特定處理器的工作原理,例如,Arm Cortex-A53 和 Cortex-A73 都是 Armv8-A 架構的實現,這意味著它們具有相同的架構,但它們具有不同的微架構。

目前常見的 ISA 有用於電腦的 Intel/AMD x86_64 架構,以及在行動裝置是主流的 Arm 架構。而 Arm 本身不製造晶片只授權其架構給各個合作夥伴,授權的架構也被稱為「矽智財」(Semiconductor intellectual property core,簡稱 IP),並由合作夥伴依據規格打造合規的矽晶片。

Arm 成為全球關注的焦點

今年九月,Arm 在美國紐約那斯達克交易所掛牌上市,吸引大量投資者的目光,除了節能的設計,Arm 持續提升產品效能,使得 Arm 架構具有強大的競爭優勢,讓 Arm 的技術和產品,除了在行動裝置與物聯網應用佔據了重要地位,也在後續發展的其他產品持續協助產業推動技術革命。

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最早,Arm 架構是為了依靠電池運作的產品而設計的,隨著這十多年來的轉變,行動裝置成為主流,而 Arm 架構也成為了行動裝置的首選。

除了 Arm 原本行動裝置的通用 CPU 領域,Arm 亦著手開發專用 CPU 的架構,這些專用 CPU 的使用情境包含雲端基礎設施、車用和物聯網(IoT)。

現在 Arm 除了在手機處理器上有超過 90 % 的市占率外,在物聯網與嵌入式應用上有 65% 的市占率,目前車用晶片也逐步轉向由軟體來定義汽車的電子電氣架構,這凸顯了軟體在未來汽車架構的重要性。「嵌入式邊緣裝置使用的可擴充開放架構 (Scalable Open Architecture for Embedded Edge;SOAFEE) 」建立以雲原生的系統架構,透過雲端先行開發軟體,協助汽車產業業者在產品正式商品化前,能在基於 Arm 架構的晶片上進行虛擬環境測試,目前 Arm 在車用晶片上,市佔率超過四成。

由感測器至智慧製造系統設計,Arm 與生態系密切合作,推動技術創新

在雲端運算上,Arm 也推出了 Arm Neoverse 技術平台來協助雲端伺服器的晶片設計,並配合新推出的 Arm Neoverse 運算子系統(CSS),來簡化專用晶片的設計複雜性,減少晶片設計花費的時間。

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在 Arm 日益完整的產品組合下,透過與廣大生態系合作,能為市場提供許多軟硬體解決方案。首先,在行動裝置上,Arm 近乎霸占市場。而在 AI 發展與網路速度持續提升的趨勢下,許多運算都可以在雲端完成,最近的實例為 Nvidia 的 GeForce Now,只需一台文書機,就能暢玩 3A 大作,或是 Google 的 Colab,讓 AI 能在文書機上完成運算,造福了沒有高級顯卡的使用者。

未來,邊緣運算將陸續解開雲端運算的束縛,而 Arm 也在前期投入了雲端基礎開發,配合行動裝置的市占率,無論如何 Arm 都將在未來科技業占有一席之地。

Arm Tech Symposia 將在 11 / 1 與 11 / 2 盛大舉辦

2023 Arm 科技論壇(Arm Tech Symposia)即將在 11/1 台北萬豪酒店,11/2 新竹國賓飯店盛大舉辦!這是 Arm 每年最重要的實體活動之一,以【Arm is Building the Future of Computing】為主軸,探討在 AI 時代來臨之際,Arm 最新的技術如何驅動創新科技,為次世代的智慧運算、沉浸式視覺、AI 應用、自主體驗等帶來更多可能性。 

這次 Arm 科技論壇將圍繞在車用、物聯網、基礎設施、終端產品等熱門 AI 應用領域,並邀請台積公司、Cadence、瑞薩電子、新思科技、CoAsia 擎亞半導體等各領域專家,帶來產業第一手趨勢洞察。

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其次,也會分享 Arm 的新技術在 AI 的應用,包含如何透過軟體定義汽車降低汽車電子系統核心 EUC 整合的複雜性,同時維持汽車資安;以及介紹專為特定工作負載而設計的運算方式,如何讓企業不受外在環境與技術影響,處理更大規模的數據。

今年 11/1 在台北場的座談會,主題為 Edge computing on AI,探討邊緣運算在人工智慧上的應用,以及人工智慧對於半導體產業以及晶片研發帶來的影響,邀請 iKala 共同創辦人暨執行長程世嘉、聯發科技執行副總經理暨技術長周漁君,以及 Arm 台灣總裁曾志光與會。

Arm 科技論壇 11 月 1 日台北萬豪酒店。 圖 / Arm 

11/2 在新竹場的座談會主題為 The Keys of Automotive Transformation,探討汽車產業的轉型趨勢,邀請 Anchor Taiwan 執行長邱懷萱、友達光電執行長暨總經理/達擎董事長柯富仁、波士頓顧問公司董事總經理暨資深合夥人徐瑞廷,以及 Arm 台灣總裁曾志光與會。

Arm科技論壇 11月 2 日新竹國賓飯店。 圖 / Arm 

無論你是硬體工程師、軟體開發人員、晶圓代工、晶片設計商、OEM/ODM 還是相關產業人士,都能在這場論壇中互相交流,充實自己。

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2023 Arm 科技論壇報名連結

活動結束後填寫問卷的朋友,還有機會現場抽中 iPhone 15 Pro、 iRobot Roomba j7+ 掃地機器人、Sony WH-1000XM5 無線耳機、Dyson Purifier Big+Quiet Formaldehyde 空氣清淨機等精美好禮喔!

報名截止倒數中,現在就立刻報名吧!

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手機成癮上前線?俄烏戰爭有經驗
胡中行_96
・2023/10/19 ・4141字 ・閱讀時間約 8 分鐘

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忽然慘遭襲擊,距離如此靠近,想必是走漏了行跡。「哪個混蛋帶手機?俺宰了你!」「我剛才打給媽媽。」撤兵五分鐘內,這裡便被炸得粉碎。一則又一則 2014 至 2022 年間的前線通訊故事,收錄於 2022 年 10 月《數位戰爭》(Digital War)期刊,[1]烏克蘭戰爭傳播學者 Roman Horbyk 記載俄烏戰爭頓巴斯戰役(the War in Donbas)的論文裡。[1, 2][註1]

位於烏克蘭東部的頓巴斯。圖/Leftcry on Wikimedia Commons(CC BY-SA 4.0

前線通訊設備

Roman Horbyk 訪問了 14 名烏克蘭軍人與 2 名配偶,以下是他們提到的幾種通訊設備:[1]

  • 手機:有些軍人同時擁有廉價、續航力長達 4、5 天的按鍵式手機;以及附帶相機、上網等功能,卻十分耗電的智慧型手機。兩者搭配分別的電話號碼,區隔公務與私用。一旦發現按鍵式手機遭敵軍追蹤,「我就把它丟進河裡。…跟家裡聯絡的那支,則放在基地。」另外,也有軍人放棄脆弱的智慧型手機,擁抱適合戰場的復刻經典:「我剛買了 Nokia 的按鍵式新款,堅不可摧。」[1]
  • 筆記型電腦:比手機笨重,弄丟或必須毀屍滅跡的時候,損失又更大。「我們單位的指揮官有台筆記型電腦,儲存大家緊急聯絡人的資料。在可能即將被大規模轟炸的關鍵時刻,…他生起小火,把筆電燒了。」[1]
  • 平板電腦:雖然容易損壞,但是能在連線後,將反裝甲佈雷資訊,即時更新至 Kropyva 地圖。針對這個非營利組織 Army SOS 開發的軟體,受訪軍人讚譽有加。[1, 3] [註2]此外,民間專家設計的火砲射擊計算軟體 Bronya,也安裝在平板電腦裡。原本幾分鐘的計算時間,縮短至幾秒。私人層面,平板電腦多作娛樂用途。[1]
  • 無線電站台:多半為北約或其他來源的二手貨,為高階軍官處理要務的管道,比手機安全。[1]
  • 無線電對講機:在戰爭早期難以取得,到了後來「…我們用對講機聯絡敵軍,然後互嗆。嗯,就只是張揚,其實聰明人應該竊聽,而非吵架。」[1]
  • 野戰電話:由通信部隊牽電話線,經濟、安全,不像手機或網路通訊容易被駭,是僅次於無線電站台的公務選擇。除非遇上密集轟炸等物理性攻擊,否則不太受干擾。[1]
  • 衛星電話:多為高階指揮官所用。優點是可以在地底防空洞安心通話,而且還收得到訊號;缺點則是昂貴且罕見,使用者要承擔的責任較高,所以有些受訪者承認他們會盡量避免。[1]

整體而言,手機是最受歡迎的通訊設備。烏克蘭通訊業者在 2000 跟 2010 年代,以華為和 Ericsson 的設備,設立手機訊號基地台。跟城市相比,鄉村的訊號較差;而俄軍佔領區就使用俄國的服務。前線訊號不穩,部份原因是俄國刻意搗亂。「大卡車以人道援助之名抵達,卸下來的貨只有 10 包糖,其他都是訊號干擾設備。」[1]2014 年克里米亞危機(the Crimean crisis)的時候,俄羅斯曾出動 R-330Zh Zhitel 機動電戰車,偵測、分析,並干擾 100 至 2,000 MHz 的衛星和手機通訊。[4]

烏東前線充電中的手機。圖/參考資料 1,Figure 3(CC BY 4.0

假消息的傳播

對前線的軍人來說,手機最重要的功能之一,就是瀏覽網路新聞。烏克蘭官方的軍媒流行不起來,臉書倒是壓倒性地大受歡迎。這無可避免地,衍伸出事實查核的問題。有些人對假消息相當敏感,知道資訊會被操弄;許多則是抵達前線後,才開始有所警覺。[1]

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通訊軟體也是假消息傳播的管道,因此烏軍不得使用跟俄羅斯有關的 Viber,但向敵軍散佈錯誤訊息時除外。Telegram 維持開放至 2018 年;而 SkypeWhatsApp 則從未被禁。[註3]網路訊號微弱時,上述通訊軟體無法運作。大家會改用BluetoothSHAREit(茄子快傳),進行短距離的檔案傳輸。值得注意的是,儘管烏克蘭受訪者將此二者歸類為較安全的選項;[1]印度並不准許軍人安裝 SHAREit。2017 年印度媒體報導,該國政府列出 42 個向中國回傳資料的間諜程式,除了 SHAREit,其他上榜的知名軟體,還包括:微博、微信和 QQ 等。[5]

當然,也有人偏好傳統的資訊交流管道。「為了得知新聞,我們會打電話給彼此。」不過,原職為記者的前線軍人不以為然:「士兵對戰爭資訊非常沒興趣。」娛樂才是主要需求。[1]

電力、網路及娛樂

2014、2015 年深陷熱戰的時候,頓巴斯前線缺乏穩定電力與網路。然而隨著時間推移,壕溝和掩體的基礎設施逐漸升級:通常直接從附近的電網偷接,也有人用攜帶式發電機發電。後來不僅電力改善,還有閉路攝影機、電視機、冷凍櫃、無線網路,甚至三溫暖。[1]

烏東前線軍營的插座。圖/參考資料 1,Figure 4(© Valeriy Markus;CC BY 4.0

「習慣了窮忙,突如其來的寂靜,會令你覺得有鬼。」在暫時無聊的前線,「奇怪的想法開始自心底萌生」。士兵下棋、看電視消遣,或用手機聽音樂、追劇、打遊戲。電視訊號受俄羅斯系統性的干擾,網路連線又不穩定。「那些出入總部文明環境的人,會把東西下載到隨身碟給我們。」是說通暢的連線,也非絕無壞處。俄國情報單位就觀察電子設備朝遊戲網站的流量,試圖招募成癮的烏軍。[1]

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另外,蠻多喜歡閱讀的軍人,用手機和平板電腦儲存電子書,容量大、輕便、好攜帶。有一名神父將宗教書籍、音樂與儀式紀錄,裝進平板電腦。「我主持婚禮、洗禮等儀式,盡己所能照顧當地平民的心靈,並在前線小鎮建立了教堂及教區。」[1]

正在下棋的前線烏軍。圖/參考資料 1,Figure 9(© Valeriy Markus;CC BY 4.0

手機通訊的風險

對講機、手機和無線電站台都會被監控,所以指揮官一般傾向面對面討論事情。可是在私人層面,軍人不得不用手機與親友聯絡。「某回老婆打來問:『你現在在哪?』背景馬上就聽得到特別的聲音,代表(己方的安全單位)正在錄音。我說:『兄弟,把它關掉,讓我跟老婆說話。我合法。』」烏克蘭軍人頗習慣被同胞和敵軍監聽。即使通信部隊的成員,懷疑從雜音或是訊號跳頻,能辨識通話遭駭;許多軍人深信不疑,並發展出各種維護資安的溝通暗號。[1]

Norton防毒軟體公司的文章,也提及聽到雜音有可能是被監聽,還列舉其他徵象,例如:手機暗自不斷地向第三方傳輸,加快了電池耗電及數據用量;無故發出怪聲,或螢幕沒事亮起來;收到監控軟體故障時,傳來的亂碼訊息;以及因為尚未完成背景傳輸作業,所以拖長關機時間等。[6]

另一種手機通訊風險,總是隨關懷而來。彼時彈幕包圍,「我躲到某處,然後說:『我晚點再回電,現在正忙。』這樣他們就不會聽到砲聲隆隆。」很多烏克蘭的軍人跟家裡約定:他們只打電話,但絕不接聽。遇到適合的時機,便主動報平安。這當然無法阻止焦慮的家屬或放假的同袍,明知故犯:「我打去看他會不會接。有的話,必然一切都好;沒有的話,大概是人在掩體裡,或者正慘遭砲擊。那我就等他打回來。」至於文字溝通,容易啟人疑竇。「當你收到訊息,天知道是誰傳的;而當你傳出訊息,也不曉得誰會閱讀。」[1]

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更麻煩的是,就算通訊的時機和方式恰當,內容也沒有外流;光是開、關機,或無關緊要的手機操作,都還是有其危險。比方說,偵測荒野裡使用中的手機數量,可以推估該處的軍力。或是,「當我們開始用迫擊砲轟炸,會被要求關閉手機,以免干擾瞄準。結束後,才允許開機。」[1]

禁手機,像廢娼?

2015 年 7 月,烏克蘭國會禁止戰區士兵,使用手機、相機、無線電收音機和電腦。只是在缺乏安全通訊系統的狀況下,手機到頭來仍是最可靠的溝通設備,大家有命難從。到了 2017 年 8 月,迫於情勢,只得重新開放。[1]俄羅斯方面,也大同小異。《紐約時報》(The New York Times)報導,俄國前線士兵的手機被長官沒收,於是去偷烏克蘭人的,好打電話回家。時常通話暴露位置,而被炸翻也就在所難免。[7]

俄國擁戰派部落格形容 21 世紀前線的手機禁令,「跟廢娼一樣沒用」。[7]Roman Horbyk 也指出,烏克蘭人往往將之視為可接受的風險。畢竟除此之外,尚有諸多遭受攻擊的原因,而手機卻有不可取代的功能。「置身烽火數載,人們不再留意防彈背心與鋼盔。你無法逃脫命運。…我看過別人在砲擊下打手機。…自己則不會在遇襲時關機。相反地,當時很想發送道別簡訊。真的,只是我終究沒傳…」,受訪者笑道:「因為要是活下來了,怎麼辦?」[1]

  

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備註

  1. 俄烏戰爭是從 2014 年俄羅斯併吞克里米亞(Crimea)算起。[1]
  2. 原論文稱開發地圖軟體的民間組織為 Armiya SOS。[1]基於翻譯的緣故,網路上能查到數種拼法,例如:Army SOS、АРМІЯ SOS(Армії SOS)和 ARMIA SOS 等。[8, 9]他們的官方網站,採前二者;[8, 10]而早期的臉書頁面,曾用過最末者。[9]
  3. 原論文裡的禁用軟體清單,適用範圍應該僅限於軍人。根據自由之家(Freedom House)2023 年的報告,烏克蘭人仍大量使用 Viber 和 Telegram。[11]

參考資料

  1. Horbyk, R. (2022) ‘“The war phone”: mobile communication on the frontline in Eastern Ukraine’. Digital War, 3, 9–24.
  2. Roman Horbyk’. Academia, U.S. (Accessed on 17 OCT 2023)
  3. Defense Mapping Software’. Army SOS, Ukraine. (Accessed on 14 OCT 2023)
  4. R-330Zh Zhitel Russian Cellular Jamming and Direction Finding System’. OE Data Integration Network (ODIN), U.S. (Accessed on 17 OCT 2023)
  5. D’Mello G. (01 DEC 2017) ‘The Government Has Named 42 Apps “Chinese Spyware”, Including Big Names Like TrueCaller’. India Times.
  6. Stouffer C. (13 JUN 2023) ‘How to tell if your cell phone is tracked, tapped, or monitored by spy software’. Norton, U.S.
  7. Yuhas A, Gibbons-Neff T, Al-Hlou Y. (04 JAN 2023) ‘For Russian Troops, Cellphone Use Is a Persistent, Lethal Danger’. The New York Times, U.S.
  8. Improving Ukraine’s Defense Capabilities Since 2014’. Army SOS, Ukraine. (Accessed on 14 OCT 2023)
  9. Ukraine Army SOS’. Facebook. (Accessed on 14 OCT 2023)
  10. Ми покращуємо обороноздатність України з 2014 року’. Army SOS, Ukraine. (Accessed on 14 OCT 2023)
  11. Freedom on the Net 2023 – Ukraine’. Freedom House, U.S. (Accessed on 16 OCT 2023)
胡中行_96
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曾任澳洲臨床試驗研究護理師,以及臺、澳劇場工作者。 西澳大學護理碩士、國立台北藝術大學戲劇學士(主修編劇)。邀稿請洽臉書「荒誕遊牧」,謝謝。

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甲骨文有好幾種顏色?用拉曼光譜分析來告訴你!
史語所藏甲骨塗色現象研究團隊
・2023/10/16 ・10178字 ・閱讀時間約 21 分鐘

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  • 林百尉 中央研究院民族學研究所
  • 柯維盈 中央研究院歷史語言研究所
  • 劉致慧 中央研究院歷史語言研究所
  • 陳光宇 紐澤西州立羅格斯大學
  • 黃銘崇 中央研究院歷史語言研究所

1928 至 1937 年間,中央研究院歷史語言研究所(以下簡稱史語所)於河南安陽小屯村周圍進行 15 次發掘,發現晚商時期的大量遺存,包括宮殿宗廟區的大型建築基址、西北崗的大型王陵、墓葬、祭祀坑等遺跡,以及青銅、陶、玉、骨等遺物,首次在考古學上證實以安陽小屯為中心的區域,是晚商的都城殷墟。除此之外,更發現了兩萬多片甲骨,包括 1936 年發現大量未經擾動的甲骨層、備受學者矚目的 YH127 坑,[1]目前皆收藏於史語所。

過去學者對甲骨塗色現象多有關注,然而,由於缺乏科學儀器及技術,長期限於肉眼辨識顏色種類,以及推測顏料成分。近年,我們系統性整理史語所藏殷墟甲骨上的塗色現象,並採用拉曼光譜分析其顏料成分,首次揭開甲骨色彩與顏料的神秘面紗。

甲骨塗色現象的肉眼辨識記錄及其限制

甲骨塗色的記錄,始於 1910 年羅振玉《殷商貞卜文字考》記錄甲骨文字塗朱、墨;其後,王襄(1925)、容庚(1933)等著錄皆有提及塗朱、墨的現象。[2]對史語所發掘甲骨文字所塗顏色的觀察,始於 1929 年董作賓〈新獲卜辭寫本後記〉,將所見塗色分為朱、墨兩種。屈萬里在《殷虛文字甲編考釋》中,更將顏色分為朱、墨、赭、淡紅、黃、紫等色。張秉權對 YH127 坑甲骨進行復原、綴合和考釋,出版《殷墟文字丙編》,以單版甲骨為單位,逐版記錄甲骨文字的塗色與褪色狀況,分成硃、褐、墨三種顏色,並直言其顏料成分有待定性分析。[3]

YH127 甲骨坑全貌。圖/中央研究院歷史語言研究所

除了史語所 1928 至 1937 年發掘的甲骨之外,1950 年後殷墟的考古發掘繼續進行,陸續出土許多甲骨。其中,最有名的兩次發現為 1973 年於小屯南地發現五千餘片甲骨、1991 年於花園莊東地 H3 坑出土 659 件龜腹甲、25 件背甲和 5 件卜骨,分別著錄於《小屯南地甲骨》與《殷墟花園莊東地甲骨》,並有塗朱、塗黑等現象的記錄。[4]

2014 年,林宏明在檢視大量甲骨彩照之後,認為過去學者所判斷的顏色,可能受到埋藏環境及時間的影響,且無法確定是否為商人所塗原色,因此主張僅以塗朱、塗墨區分即可;而其學生林雅雯則認為褐色與朱、墨有顯著差異,提出甲骨塗色應有朱、墨、褐三色。[5]

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以上對甲骨塗色現象的記錄,皆為肉眼辨識,並未透過科學技術和方法進行顏料成分的定性分析。肉眼辨識的缺點,除了在人對顏色的感知和判斷標準不同之外,甲骨所塗顏料經過多年地下埋藏,可能導致嚴重的褪色,進一步使得今日學者肉眼辨識的顏色,不見得是晚商製作甲骨時所施用的顏色。除此之外,肉眼辨識僅能推測顏料材質,無法予以證實。因此,透過當代科學技術和方法進行顏料成分的定性分析,成為進一步討論甲骨塗色現象及其可能意義的突破點。 

拉曼光譜用於分析甲骨所塗顏料的可行性與突破性

過去使用科學方法檢驗顏料性質的研究,僅有 Benedetti-Pichler 透過傳統濕化學分析法,刮下普林斯頓大學所藏甲骨上的紅色顏料,推測其為硫化汞,存於自然界的硃砂。[6] 然而,這種侵入式方法不僅方法繁複、造成文物耗損,且僅能測出顏料可能的成分元素,而非分子結構。

硃砂。圖/wikimedia

目前學界常見的其他分析方法,包括氣相色譜—質譜聯用分析法(GC-MS)、傅里葉轉換紅外光譜分析法(FTIR)、核磁共振法(NMR)以及 X 射線螢光光譜法(XRF);然而,如學者所指出,這些方法或需進行化學預先處理、或易受不同因素干擾、或無法進行物相分析等。因此,非侵入式、高效的拉曼光譜(Raman Spectra),成為受到重視的分析方法。[7]

1928 年,印度科學家拉曼(Chandrasekhara Raman)發現,光線穿透透明液體時有散射現象,散射光的波長與原入射光不同,此一現象被稱為拉曼效應。波長改變的數值,反應分子內部的化學鍵振動(包括轉動)與不同能階的間距。因此,入射光與散射光的頻率移動差距,與分子的化學鍵與構成元素,有一定的密切關係。換言之,透過某一特定化合物入射光與拉曼光頻率之差所得光譜,等於該化合物的分子指紋(molecular fingerprint)。  

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由於拉曼散射強度僅為入射光的千萬分之一,直到雷射器問世,能提供優質、高強度的單色光,方推進其研究與應用。拉曼光譜儀結合共聚焦顯微鏡及雷射器,形成精準微量取得分子指紋的理想組合,可迅速辨識樣品中的各種化合物。自 2000 年代技術成熟之後,拉曼光譜已被學界大量用於分析考古所出土無機質類(包括陶瓷、玻璃等)、有機質類(包括竹木漆器、紡織品、紙質等)以及複合類(包括壁畫、彩陶等)文物,進行顏料成分鑑定、膠料及有機殘留物鑑定、胎體分析,以及真偽鑑別;其中,顏料成分鑑定被廣泛用於壁畫、紙本手稿、漆器、陶器,以及青銅器等,為學者提供關於古代文物所塗顏料種類、來源、製作方法,以及彩繪復原的重要材料。[8]

過去學者對甲骨塗色現象多有關注,然而,由於缺乏科學儀器及技術,長期限於肉眼辨識顏色種類,以及推測顏料成分。使用拉曼光譜分析甲骨所塗顏料,不僅具有技術上的可行性,更在相關研究上具有突破性。近年,我們系統性整理史語所藏殷墟甲骨上的塗色現象,由本所文物維護實驗室採用拉曼光譜進行分析。

拉曼光譜儀的架設。圖/wikimedia

實驗採用美國 Horiba Jobin Yvon 所出產 iHR320 拉曼光譜儀,採用共焦型—夾縫空間率波法,搭配 Olympus LMPLFLN 50x/0.50 物鏡或 PLL 80x/0.80 物鏡及 CCD 感光元件(1024×256 pixels)偵測儀,搭配 632.8nm 雷射光源約 17mW,物鏡下有效雷射能量約在 1.29-0.11mW 之間,將甲骨直接置於物鏡下進行顯微拉曼分析。此種無損分析方法,不須取樣或事前制樣作業,可針對甲骨刻辭塗色殘留區域進行分析。每件樣本分析前,須以單矽晶片校正光譜。進入分析過程後,先以 10x 物鏡觀察顏料殘留集中區域、避開纖維或汙染物干擾,再以 50x 或 80x 物鏡獲取圖譜分析位置,至少採集 1-5 次拉曼圖譜。條件設定如下:夾縫寬度(front entrance)約 100-400μm、光柵(grating)設定值為 1800 grooves/mm、曝光時間(Exposition)為 2-20 秒(sec)、掃描(Accumulation)次數皆為 1 次,可偵測波長範圍(wavenumber)為 100-4000cm-1。

綜上所述,透過非侵入式的拉曼光譜對甲骨所塗顏料進行成分鑑定,不但不必對甲骨進行任何化學前置處理作業,對甲骨刻槽中大小僅數微米的顏料顆粒,亦能借助顯微鏡,精準、迅速地獲得散射光譜。截至 2021 年,我們已檢測了史語所藏甲骨 48 片,並將所得結果與數據庫對照,確認甲骨所塗顏料的化學成分。[9]

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史語所藏甲骨上的色彩與顏料

本文精選史語所藏甲骨中,肉眼辨識色彩鮮明、具代表性,且經拉曼光譜分析證實,含括硃砂、赤鐵礦、碳黑、針鐵礦等不同顏料成分的 4 片甲骨,針對其形制、塗色分布、塗色刻辭內容,以及實驗分析顏料所得成果,逐片進行介紹。

由於下文將介紹甲骨上的塗色分布,在此先介紹龜腹甲的部位,以便讀者對照文字敘述與甲骨彩照,找到拉曼分析的刻辭位置。我們採用陳夢家《殷墟卜辭綜述》所繪龜腹甲線圖,[10] 並於其上標示不同部位名稱(圖 1)。以下,針對本文所選 4 片甲骨,逐一進行介紹。

圖 1 龜腹甲部位名稱示意圖

一、R041287(碳黑)

此版為一龜腹甲殘片,左右甲橋、下半部皆殘泐,表面有多處剝蝕,下端有一裂縫;全版長 13.7 公分、寬 12.2 公分。刻辭塗色部分,正面明顯塗黑;背面除左側占辭明顯塗黑,而首甲、中甲卜辭則呈現深褐色。甲骨正面及背面塗黑的刻辭均屬於生育事類,卜問商王武丁的三后之一——婦好分娩的時間和嬰兒性別,而武丁親自觀兆,並於占辭慎重推測丁日或庚日生男,而壬戌日則生女。然而,正問的驗辭「三旬又一日,甲寅娩;不嘉,惟女。」一段,記錄婦好是在 31 天後的甲寅日生出女嬰,生女不嘉,可見商人對於生男有所期待。[11] 我們透過拉曼光譜分析本段驗辭中,位於正面左首甲和中甲交界處「甲」字(圖 2-1 A),發現其拉曼特徵峰值為 1365.8、1585.3 cm-1(圖 2-1),為含碳黑顏料的特徵(圖 2-2),故判斷此處塗黑為碳黑。

K:\1.109年4月-\1.111年1月-\1.文物修護\甲骨文物修護分析研究與工作\甲骨殷商顏料的研究\維盈甲骨文章\甲骨上的顏色\R041287\Data_11_56_3685-R041287-圖譜.jpg
圖 2-1 R041287 碳黑拉曼分析圖譜。
    A. R041287 正面分析位置。B. 圖 A 紅點區 10x 物鏡下顯微照片。
    C. 圖 A 紅點區 50x 物鏡下顯微照片。
K:\1.109年4月-\1.111年1月-\1.文物修護\甲骨文物修護分析研究與工作\甲骨殷商顏料的研究\維盈甲骨文章\甲骨上的顏色\R044358\碳黑\Data_16_05_6267-C-47710kermer-633-462-484-1800-50x-1-50-1-1-ed.jpg
圖 2-2 碳黑顏料樣品拉曼圖譜,拉曼特徵峰值為 1329.7、1581.1cm-1
    參考標準樣為 Kremer47710-碳黑色粉。

二、R044327(硃砂)

此版為一龜腹甲殘片,甲橋及下半部多有殘泐,長 23.8 公分、寬 20.7 公分。刻辭塗色部分,正面從中甲以降,前甲與後甲部位皆塗紅;正面首甲兆序和背面首甲刻辭同為塗黑,應是同組。塗紅之刻辭皆屬於建築事類,記錄貞人「爭」於壬子日及次日癸丑,卜問上帝是否順祐興築城邑一事,占卜次數高達 35 次;癸丑日亦卜問上帝是否順祐商人遷入此邑,高達 20 次;可見商人對此次「作邑」、「宅邑」之重視。「癸丑卜,爭貞:帝弗若?」一段屬於「宅邑」正反對貞的反問,位於左前、後甲交界,左後甲殘泐之處。我們透過拉曼光譜分析其中橫跨齒紋的「貞」字(圖 3A),發現其拉曼特徵峰值為 200.6、252.8、342.5cm-1,為硃砂(硫化汞)的特徵峰,故判斷此處塗朱為硃砂(圖 3)。

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K:\1.109年4月-\1.111年1月-\1.文物修護\甲骨文物修護分析研究與工作\甲骨殷商顏料的研究\維盈甲骨文章\甲骨上的顏色\R044327\R044327-分析結果.jpg
圖3 R044327硃砂拉曼分析圖譜。比對樣本為Kremer-10620硃砂色粉。
   A. R044327拉曼分析位置。B. 紅點區10x物鏡下顯微照片。C. 紅點區50x物鏡下顯微照片。

三、R044358(硃砂、碳黑)

此版為一龜腹甲殘片,下半部殘泐,長 17.5 公分、寬 13.4 公分。刻辭塗色部分,首甲正面、自右向左的刻辭,與位於首甲、中甲背面的驗辭,皆為塗紅;位於左前甲正面邊緣的命辭,與位於左前甲背面邊緣的驗辭,皆為黑色;甲骨背面,中甲下方的卜辭為黑褐色;左右甲橋正面皆為黑褐色。刻辭屬於祭祀、氣象事類;正面塗朱大字的部分,卜問乙巳日酒祭下乙(祖乙),商王判斷該祭恐有禍害,應鑿牲祭祖以避禍。驗辭「乙巳酒,明雨,伐;既雨,咸伐,亦雨。●=它卯鳥星」一段,講述乙巳日天亮時正在下雨,進行酒祭、伐牲一人;酒祭進行時,雨停,酒祭結束後,繼續下雨。當天亦兼用●=它、卯兩種殺牲法祭拜鳥星。我們透過拉曼光譜分析位於正面中甲左半部的「既」字(圖 4-1 A),發現其拉曼特徵峰值為 200.8、254.3、343.4cm-1,為硃砂(硫化汞)的特徵峰,故判斷此處塗朱為硃砂。位於背面中甲左半部的「戠」字塗朱,亦有相同的特徵峰(圖 4-1 C),顯示此版甲骨正背面大字塗紅均為硃砂(圖 4-1)。

K:\1.109年4月-\1.111年1月-\1.文物修護\甲骨文物修護分析研究與工作\甲骨殷商顏料的研究\維盈甲骨文章\甲骨上的顏色\R044358\R044358-硃砂圖譜.jpg
圖 4-1 R044358 硃砂拉曼分析圖譜。比對樣本為 kermer-10620 硃砂色粉。
    A. R044358 正面分析位置。B. 圖 A 紅點區 50x 物鏡下顯微照片。
    C. R044358 背面分析位置。D. 圖 C 紅點區 50x 物鏡下顯微照片。

另外,我們亦分析位於背面左首甲、左前甲的刻辭「九日,甲寅,不酒,雨」,此段驗辭為正面命辭「丙午卜,爭貞:來甲寅,酒大甲」的驗辭,講述於丙午日貞問後九天,即甲寅日,並未酒祭大甲,當天即下了大雨。我們透過拉曼光譜分析其中位於左首甲的「酒」字(圖 4-2 A),發現其拉曼特徵峰值為 1376.7、1580.9 cm-1,屬於含碳物質的頻帶,故判斷此處塗黑為碳黑(圖 4-2)。

K:\1.109年4月-\1.111年1月-\1.文物修護\甲骨文物修護分析研究與工作\甲骨殷商顏料的研究\維盈甲骨文章\甲骨上的顏色\R044358\碳黑\Data_11_32_3737-R044358-PB圖.jpg
圖4-2 R044358 碳黑拉曼光譜分析。
    A. R044358 分析位置。B. 圖 A 紅點區 10x 物鏡下顯微照片。
    C. 圖 A 紅點區 50x 物鏡下顯微照片。

 四、R044852(針鐵礦、碳黑、赤鐵礦)

此版為一完整龜腹甲,長 20.3 公分、寬 11.7 公分。刻辭塗色部分,正面首甲和左右甲橋上半部以塗黑為主,僅有卜辭「貞」等個別字塗紅;前後甲所刻卜辭以褐色為主,僅卜辭末「年」字塗黃;背面左右前甲到後甲的卜辭和占辭,以及左右尾甲的卜辭,皆塗黑,有些呈現黑褐色。整版刻辭有官吏和農業等事類,而褐色為主,部分塗黃之卜辭屬農業事類。我們分析位於正面左前甲的「丙子卜,韋貞:我不其受年?」,貞人「韋」於丙子日卜問今年是否豐收,此段為該正反對貞的反問。我們透過拉曼光譜分析「年」字黃色筆畫處(圖 5-1 A),發現其拉曼特徵峰值為 300.6、387.3、471.3、547.2、1086.6,與針鐵礦(Goethite,α-FeOOH)的拉曼特徵峰值(299.3、355.1、386.5、551.8、1303.0 cm-1)相近,故判斷此處塗黃為黃色針鐵礦,主要成分為氧化鐵,是常見的天然礦物顏料之一,又稱土黃(Yellow ochre)(圖5-1)。

K:\1.109年4月-\1.111年1月-\1.文物修護\甲骨文物修護分析研究與工作\甲骨殷商顏料的研究\維盈甲骨文章\甲骨上的顏色\R044852\黃色\Data_16_23_3437-R044852-針鐵礦-圖譜.jpg
圖5-1 R044852 針鐵礦拉曼分析圖譜。
    A. R044852 拉曼分析位置。B. 圖 A 紅點區 10x 物鏡下顯微照片。
    C. 圖 A 紅點區 50x 物鏡下顯微照片。

另外,我們亦分析了位於正面左尾甲的刻辭「貞:王其有曰多尹,若?」,此段貞問:商王說過多位尹官,是否吉利順若?我們透過拉曼光譜分析「若」字(圖 5-2 A),發現其拉曼特徵峰值為 227.4、297.9、411.7、1322.4 cm-1,與赤鐵礦(Hematite,α-Fe 2O3)的拉曼特徵峰值(228.25、294.75、299.5、 413.5、1318.37 cm-1)相近,故判斷此處塗朱為赤鐵礦(圖 5-2)。

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K:\1.109年4月-\1.111年1月-\1.文物修護\甲骨文物修護分析研究與工作\甲骨殷商顏料的研究\維盈甲骨文章\甲骨上的顏色\R044852\赤鐵礦\赤鐵礦比對.jpg
圖5-2 R044852 赤鐵礦拉曼分析圖譜。
    A. R044852 塗珠分析位置。B. 圖 A 紅點區 50x 物鏡下顯微照片。
    C. 圖 A 紅點區 80x 物鏡下顯微照片。

最後,我們透過拉曼光譜分析位於背面左前後甲交界、近千里路處的刻字「𡧊」(圖 5-3 A),發現其拉曼特徵峰值為 1369.6、1587.4 cm-1,與碳黑的拉曼特徵峰值相近(圖 2-2),故判斷此處塗黑應屬於碳黑(圖 5-3)。

K:\1.109年4月-\1.111年1月-\1.文物修護\甲骨文物修護分析研究與工作\甲骨殷商顏料的研究\維盈甲骨文章\甲骨上的顏色\R044852\Data_16_15_3469-R044852-碳黑圖譜.jpg
圖5-3 R044852 碳黑拉曼分析圖譜。
    A. R044852 背面分析位置。B. 圖 A 紅點區 50x 物鏡下顯微照片。

結語與討論

綜上所述,我們以拉曼光譜分析塗色甲骨所得成果及其價值,主要有三點:

第一,顏料成分的鑑定。過去對甲骨所塗顏料成分的討論,長期停留在透過肉眼辨識進行推測,無法予以證實;以科學方法進行分析者僅有一例,但該分析技術不僅為侵入式,且缺乏效率及準確度。我們團隊透過精準且非侵入式的拉曼光譜,分析不同顏色的顏料成分,得出以下成果:紅色顏料成分為硃砂或赤鐵礦、黑色為碳黑,黃色則為針鐵礦 (見表一),從而解決學界長期懸而未決的顏料定性分析問題。

第二,顏色種類的確定。過去學者對塗色甲骨進行肉眼辨識,所提出的顏色種類,主要為紅色、黑色和褐色。然而,肉眼辨識受限於個人對顏色感知和判斷標準的不同,且甲骨經多年地下埋藏,常有嚴重褪色現象,故肉眼辨識建立的顏色分類,缺乏客觀、準確的科學基礎。透過拉曼光譜分析所得顏料材質,我們得以證實在紅、黑、褐三色之外,必須加上黃色。關於褐色的來源,過去學者多認為其為紅色顏料褪色的結果;然而,經拉曼光譜檢測,我們發現其為黑色顏料褪色的例子更多。除此之外,我們亦發現部分褐色有其獨立的顏料來源,但仍無法確定其成分為何。儘管如此,透過拉曼光譜分析,我們得以建立具有科學分析基礎的顏色分類。  

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第三,提供進一步研究甲骨塗色功能及意義的科學基礎及可能性。過去學者基於肉眼辨識建立的顏色分類,認為甲骨塗色的功能及意義,可能有美觀、區分和宗教等。然而,該顏色分類缺乏客觀性及準確性。我們透過拉曼光譜分析成果建立的顏色分類,不僅為學者提供客觀且準確的科學基礎,更增加了新的顏色種類,提供進一步研究塗色功能及其意義的可能性。

值得注意的是,本文所選四片甲骨中,內容相同的正反對貞或選貞卜辭(前辭、命辭、占辭及驗辭),即同組卜辭,所塗顏色大抵相同。R041287 正面卜辭與背面占辭,同為卜問婦好生育之事,且皆塗黑。R044327 正面大字卜辭,卜問興建、遷入城邑之事,左右正反對貞,且皆塗紅。R044358 的刻辭皆為祭祀、氣象事類,正、背面的同組卜辭,皆塗同色,分別為塗紅、黑。R044852 所刻對貞卜辭皆塗同色;其中,正面大字卜辭,卜問當年豐收與否之事,左右正反對貞,皆為褐色、僅尾字為黃色,且兆序多塗有黃色。同組卜辭塗色一致的現象,原因值得學者進一步研究。

綜上所述,透過拉曼光譜分析甲骨塗色現象,我們得以鑑定顏料成分、確定顏色種類,從而解決學界長期懸而未決的顏料定性分析問題,並建立客觀、準確的顏色分類,提供學者進一步討論甲骨塗色之功能及意義的可能性。本文透過精選具代表性的 4 片塗色甲骨,介紹其形制、塗色分布、刻辭內容,以及拉曼光譜對顏料成分的分析結果,將史語所具代表性的藏品,以及相關最新研究成果呈現於本文,以饗讀者。期能拋磚引玉,未來繼續開展對殷墟甲骨塗色現象及其功能與意義的研究。

表一 本文所選甲骨之拉曼光譜儀檢測結果* 筆者製表

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史語所典藏編號檢測位置檢測刻辭甲骨文字拉曼光譜波數cm-1顏料
1R041287正面,左首甲和中甲交界處三旬又一日,寅娩;不嘉,惟女。&43.F5F7;1365.8、1585.3碳黑
2R044327正面,左前、後甲交界處癸丑卜,爭:帝弗若?&41.F331;254.0、342.5硃砂
3R044358正面,中甲左半部乙巳酒,明雨,伐;雨,咸伐,亦雨。●=它卯鳥星。200.8、254.3、343.4硃砂
背面,中甲左半部乙巳夕,有于西。200.3、254.5、343.9硃砂
背面,左首甲九日,甲寅,不,雨?&44.E15A;1376.7、1580.9碳黑
4R044852正面,左前甲丙子卜,韋貞:我不其受&42.F0F2;300.6、387.3、471.3、547.2、1086.6針鐵礦
正面,左尾甲貞:王其有曰多尹,&41.E2C9;227.4、297.9、411.7、1322.4赤鐵礦
背面,左前後甲交界、近千里路處庚戌卜,𡧊1369.6、1587.4碳黑

* 每版均檢測多個刻字,本表僅舉數例,並使用粗體、畫底線標明被檢測字。

附錄:本文所引各版甲骨之彩照

附圖 1 晚商 帶卜辭龜腹甲 正面 中央研究院歷史語言研究所藏 R041287
    圖/中央研究院歷史語言研究所
附圖 2 晚商 帶卜辭龜腹甲 背面 中央研究院歷史語言研究所藏 R041287
    圖/中央研究院歷史語言研究所
附圖 3 晚商 帶卜辭龜腹甲 正面 中央研究院歷史語言研究所 藏 R044327
    圖/中央研究院歷史語言研究所
附圖 4 晚商 帶卜辭龜腹甲 背面 中央研究院歷史語言研究所 藏 R044327
    圖/中央研究院歷史語言研究所
附圖 5 晚商 帶卜辭龜腹甲 正面 中央研究院歷史語言研究所 藏 R044358
    圖/中央研究院歷史語言研究所
附圖 6 晚商 帶卜辭龜腹甲 背面 中央研究院歷史語言研究所 藏 R044358
    圖/中央研究院歷史語言研究所
附圖 7 晚商 帶卜辭龜腹甲 正面 中央研究院歷史語言研究所 藏 R044852
    圖/中央研究院歷史語言研究所
附圖 8 晚商 帶卜辭龜腹甲 背面 中央研究院歷史語言研究所 藏 R044852
    圖/中央研究院歷史語言研究所

註腳

  • [1] Chi Li, Anyang (Seattle: University of Washington Press, 1977), 3-157.
  • [2] 羅振玉,《殷商貞卜文字考》(玉簡齋石印本,1910),頁 31;王襄,《簠室殷契徵文.考釋.第一編》(天津:天津博物院石印本,1925),頁 2;容庚、瞿潤緡,《殷契卜辭》(1933 年),收入氏著《容庚學術著作全集.第一冊》(北京:中華書局,2011),頁 171、245-246。
  • [3] 董作賓,〈新獲卜辭寫本後記〉,收入《安陽發掘報告(第一期)》(臺北:中央研究院歷史語言研究所,1929;1996 年景印一版),頁 212;屈萬里,《殷虛文字甲編考釋》(臺北:聯經出版公司,1984);張秉權,〈序〉,收入氏編著《殷虛文字丙編.上輯(一)》(臺北:中央研究院歷史語言研究所,1957),頁 3-4。
  • [4] 中國社會科學院考古研究所編著,《小屯南地甲骨》上、下冊(北京:中華書局,1980、1983)。中國社會科學院考古研究所編著,《殷墟花園莊東地甲骨》(昆明:雲南人民出版社,2003),頁 1575、1683。
  • [5] 林宏明,《甲骨文中的塗朱卜辭研究》(科技部補助專題研究計畫成果報告,編號:NSC 102-2410-H-004-172,未出版,2014 年 10 月 30 日),頁 4;林雅雯,〈甲骨塗辭研究:以塗朱甲骨為核心〉(臺北:國立政治大學中國文學系碩士論文,2016),頁 83。
  • [6] Anton Alexander Benedetti-Pichler, “Microchemical Analysis of Pigments Used in the Fossae of Incisions of Chinese Oracle Bones,” Industrial and Engineering Chemistry 9, no. 3 (March 1937): 149-152. 同年,白瑞華(Roswell S. Britton)發表文章介紹前者的研究成果,並據此認為甲骨塗朱的顏料即為硃砂。見 Roswell S. Britton, “Oracle-Bone Color Pigments,” Harvard Journal of Asiatic Studies 2, no. 1 (March 1937): 1-3.
  • [7] 郭瑞、楊麗琴、楊璐,〈拉曼光譜法在彩繪文物分析中的應用進展〉,《光散射學報》,第 25 卷第 3 期(2013 年),頁 235-242。
  • [8] 馮澤陽、張衛紅、鄭穎、朱鐵權、陳建,〈2000 年以來拉曼光譜在考古中的應用〉,《光散射學報》,第 28 卷第 1 期(2016 年),頁 27-41。
  • [9] 柯維盈、林百尉、劉致慧、黃銘崇、陳光宇,〈甲骨刻辭之塗色及其意義——以 YH127 坑為例〉,收入《第二十一屆中區文字學學術研討會論文集》(臺中:逢甲大學中文系,2019 年),頁 1-48;陳光宇、劉致慧、柯維盈、林百尉、黃銘崇,〈甲骨刻辭塗色的拉曼光譜分析〉,收入宋鎮豪主編,《甲骨文與殷商史》新十輯(上海:上海古籍出版社,2020),頁 458-474;陳光宇、劉致慧、何毓靈、柯維盈、黃銘崇,〈殷墟出土甲骨、文物、棺土的拉曼光譜分析〉,《古今論衡》,37 期 (2021.12),頁 73-89;Jhih-huei Liu, Weiying Ke, Ming-chorng Hwang, Kuang Yu Chen, “Micro-Raman Spectroscopy of Shang Oracle Bone Inscriptions,” Journal of Archaeological Science: Reports 37 (2021), doi:102910. Available at ScienceDirect.com: https://doi.org/10.1016/j.jasrep.2021.102910. Jhih-huei Liu, Yuling He, Weiying Ke, Ming-chorng Hwang, Kuang Yu Chen, “Cinnabar Use in Anyang of Bronze Age China: Study with Micro-raman Spectroscopy and X-ray Fluorescence,” Journal of Archaeological Science: Reports 43 (2022), doi:103460. Available at ScienceDirect.com: https://doi.org/10.1016/j.jasrep.2022.103460.
  • [10] 陳夢家,《殷墟卜辭綜述》(北京:中華書局,2008),插圖一。
  • [11] 本文釋文參考張秉權,《殷虛文字丙編考釋》(臺北:中央研究院歷史語言研究所,1972);朱岐祥,《殷虛文字丙編選讀》(臺北:台灣學生書局,2021)。