【活動紀實】PanSci TALK：生而為人

• 作者／賴昭正｜前清大化學系教授、系主任、所長；合創科學月刊

我擔心人工智慧可能會完全取代人類。如果人們能設計電腦病毒，那麼就會有人設計出能夠自我改進和複製的人工智慧。 這將是一種超越人類的新生命形式。

——史蒂芬．霍金（Stephen Hawking）　英國理論物理學家

大約在八十年前，當第一台數位計算機出現時，一些電腦科學家便一直致力於讓機器具有像人類一樣的智慧；但七十年後，還是沒有機器能夠可靠地提供人類程度的語言或影像辨識功能。誰又想到「人工智慧」（Artificial Intelligent，簡稱 AI）的能力最近十年突然起飛，在許多（所有？）領域的測試中擊敗了人類，正在改變各個領域——包括假新聞的製造與散佈——的生態。

圖形處理單元（graphic process unit，簡稱 GPU）是這場「人工智慧」革命中的最大助手。它的興起使得九年前還是個小公司的 Nvidia（英偉達）股票從每股不到 $5，上升到今天（5 月 24 日）每股超過 $1000（註一）的全世界第三大公司，其創辦人（之一）兼首席執行官、出生於台南的黃仁勳（Jenson Huang）也一躍成為全世界排名 20 內的大富豪、台灣家喻戶曉的名人！可是多少人了解圖形處理單元是什麼嗎？到底是時勢造英雄，還是英雄造時勢？

在回答這問題之前，筆者得先聲明筆者不是學電腦的，因此在這裡所能談的只是與電腦設計細節無關的基本原理。筆者認為將原理轉成實用工具是專家的事，不是我們外行人需要了解的；但作為一位現在的知識分子或公民，了解基本原理則是必備的條件：例如了解「能量不滅定律」就可以不用仔細分析，即可判斷永動機是騙人的；又如現在可攜帶型冷氣機充斥市面上，它們不用往室外排廢熱氣，就可以提供屋內冷氣，讀者買嗎？

CPU 與 GPU

不管是大型電腦或個人電腦都需具有「中央處理單元」（central process unit，簡稱 CPU）。CPU 是電腦的「腦」，其電子電路負責處理所有軟體正確運作所需的所有任務，如算術、邏輯、控制、輸入和輸出操作等等。雖然早期的設計即可以讓一個指令同時做兩、三件不同的工作；但為了簡單化，我們在這裡所談的工作將只是執行算術和邏輯運算的工作（arithmetic and logic unit，簡稱 ALU），如將兩個數加在一起。在這一簡化的定義下，CPU 在任何一個時刻均只能執行一件工作而已。

在個人電腦剛出現只能用於一般事物的處理時，CPU 均能非常勝任地完成任務。但電腦圖形和動畫的出現帶來了第一批運算密集型工作負載後，CPU 開始顯示心有餘而力不足：例如電玩動畫需要應用程式處理數以萬計的像素（pixel），每個像素都有自己的顏色、光強度、和運動等, 使得 CPU 根本沒辦法在短時間內完成這些工作。於是出現了主機板上之「顯示插卡」來支援補助 CPU。

1999 年，英偉達將其一「具有集成變換、照明、三角形設定／裁剪、和透過應用程式從模型產生二維或三維影像的單晶片處理器」（註二）定位為「世界上第一款 GPU」，「GPU」這一名詞於焉誕生。不像 CPU，GPU 可以在同一個時刻執行許多算術和邏輯運算的工作，快速地完成圖形和動畫的變化。

依序計算和平行計算

一部電腦 CPU 如何計算 7×5+6/3 呢？因每一時刻只能做一件事，所以其步驟為：

• 計算 7×5；
• 計算 6/3；
• 將結果相加。

總共需要 3 個運算時間。但如果我們有兩個 CPU 呢？很多工作便可以同時（平行）進行：

• 同時計算 7×5 及 6/3；
• 將結果相加。

只需要 2 個運算時間,比單獨的 CPU 減少了一個。這看起來好像沒節省多少時間，但如果我們有 16 對 a×b 要相加呢？單獨的 CPU 需要 31 個運算的時間（16 個 × 的運算時間及 15 個 + 的運算時間），而有 16 個小 CPU 的 GPU 則只需要 5 個運算的時間（1 個 × 的運算時間及 4 個 + 的運算時間）！

現在就讓我們來看看為什麼稱 GPU 為「圖形」處理單元。圖一左圖《我愛科學》一書擺斜了，如何將它擺正成右圖呢？ 一句話：「將整個圖逆時針方向旋轉 θ 即可」。但因為左圖是由上百萬個像素點（座標 x, y）組成的，所以這句簡單的話可讓 CPU 忙得不亦樂乎了：每一點的座標都必須做如下的轉換

x’ = x cosθ + y sinθ

y’ = -x sinθ+ y cosθ

即每一點均需要做四個 × 及兩個 + 的運算！如果每一運算需要 10^-6 秒，那麼讓《我愛科學》一書做個簡單的角度旋轉，便需要 6 秒，這豈是電動玩具畫面變化所能接受的？

人類的許多發明都是基於需要的關係，因此電腦硬件設計家便開始思考：這些點轉換都是獨立的，為什麼我們不讓它們同時進行（平行運算，parallel processing）呢？於是專門用來處理「圖形」的處理單元出現了——就是我們現在所知的 GPU。如果一個 GPU 可以同時處理 10⁶ 運算，那上圖的轉換只需 10^-6 秒鐘！

GPU 的興起

GPU 可分成兩種：

• 整合式圖形「卡」（integrated graphics）是內建於 CPU 中的 GPU，所以不是插卡，它與 CPU 共享系統記憶體，沒有單獨的記憶體組來儲存圖形／視訊，主要用於大部分的個人電腦及筆記型電腦上；早期英特爾（Intel）因為不讓插卡 GPU 侵蝕主機的地盤，在這方面的研發佔領先的地位，約佔 68% 的市場。
• 獨立顯示卡（discrete graphics）有不與 CPU 共享的自己專用內存；由於與處理器晶片分離，它會消耗更多電量並產生大量熱量；然而，也正是因為有自己的記憶體來源和電源，它可以比整合式顯示卡提供更高的效能。

2007 年，英偉達發布了可以在獨立 GPU 上進行平行處理的軟體層後，科學家發現獨立 GPU 不但能夠快速處理圖形變化，在需要大量計算才能實現特定結果的任務上也非常有效，因此開啟了為計算密集型的實用題目編寫 GPU 程式的領域。如今獨立 GPU 的應用範圍已遠遠超出當初圖形處理，不但擴大到醫學影像和地震成像等之複雜圖像和影片編輯及視覺化，也應用於駕駛、導航、天氣預報、大資料庫分析、機器學習、人工智慧、加密貨幣挖礦、及分子動力學模擬（註三）等其它領域。獨立 GPU 已成為人工智慧生態系統中不可或缺的一部分，正在改變我們的生活方式及許多行業的遊戲規則。英特爾在這方面發展較遲，遠遠落在英偉達（80%）及超微半導體公司（Advance Micro Devices Inc.，19%，註四）之後，大約只有 1% 的市場。

事實上現在的中央處理單元也不再是真正的「單元」，而是如圖二可含有多個可以同時處理運算的核心（core）單元。GPU 犧牲大量快取和控制單元以獲得更多的處理核心，因此其核心功能不如 CPU 核心強大，但它們能同時高速執行大量相同的指令，在平行運算中發揮強大作用。現在電腦通常具有 2 到 64 個核心；GPU 則具有上千、甚至上萬的核心。

結論

我們一看到《我愛科學》這本書，不需要一點一點地從左上到右下慢慢掃描,即可瞬間知道它上面有書名、出版社等，也知道它擺斜了。這種「平行運作」的能力不僅限於視覺，它也延伸到其它感官和認知功能。例如筆者在清華大學授課時常犯的一個毛病是：嘴巴在講，腦筋思考已經不知往前跑了多少公里，常常為了追趕而越講越快，將不少學生拋到腦後！這不表示筆者聰明，因為研究人員發現我們的大腦具有同時處理和解釋大量感官輸入的能力。

人工智慧是一種讓電腦或機器能夠模擬人類智慧和解決問題能力的科技，因此必須如人腦一樣能同時並行地處理許多資料。學過矩陣（matrix）的讀者應該知道，如果用矩陣和向量（vector）表達，上面所談到之座標轉換將是非常簡潔的（註五）。而矩陣和向量計算正是機器學習（machine learning）演算法的基礎！也正是獨立圖形處理單元最強大的功能所在！因此我們可以了解為什麼 GPU 會成為人工智慧開發的基石：它們的架構就是充分利用並行處理，來快速執行多個操作，進行訓練電腦或機器以人腦之思考與學習的方式處理資料——稱為「深度學習」（deep learning）。

黃仁勳在 5 月 22 日的發布業績新聞上謂：「下一次工業革命已經開始了：企業界和各國正與英偉達合作，將價值數萬億美元的傳統資料中心轉變為加速運算及新型資料中心——人工智慧工廠——以生產新商品『人工智慧』。人工智慧將為每個產業帶來顯著的生產力提升，幫助企業降低成本和提高能源效率，同時擴大收入機會。」

附錄

人工智慧的實用例子：下面一段是微軟的「copilot」代書、谷歌的「translate」代譯之「one paragraph summary of GPU and AI」。讀完後，讀者是不是認為筆者該退休了？

GPU（圖形處理單元）和 AI（人工智慧）之間的協同作用徹底改變了高效能運算領域。GPU 具有平行處理能力，特別適合人工智慧和機器學習所需的複雜資料密集運算。這導致了影像和視訊處理等領域的重大進步，使自動駕駛和臉部辨識等技術變得更加高效和可靠。NVIDIA 開發的平行運算平台 CUDA 進一步提高了 GPU 的效率，使開發人員能夠透過將人工智慧問題分解為更小的、可管理的、可同時處理的任務來解決這些問題。這不僅加快了人工智慧研究的步伐，而且使其更具成本效益，因為 GPU 可以在很短的時間內執行與多個 CPU 相同的任務。隨著人工智慧的不斷發展，GPU 的角色可能會變得更加不可或缺，推動各產業的創新和新的可能性。大腦透過神經元網路實現這一目標，這些神經元網路可以獨立但有凝聚力地工作，使我們能夠執行複雜的任務，例如駕駛、導航、觀察交通信號、聽音樂並同時規劃我們的路線。此外，研究表明，與非人類動物相比，人類大腦具有更多平行通路，這表明我們的神經處理具有更高的複雜性。這個複雜的系統證明了我們認知功能的卓越適應性和效率。我們可以一邊和朋友聊天一邊走在街上，一邊聽音樂一邊做飯，或一邊聽講座一邊做筆記。人工智慧是模擬人類腦神經網路的科技，因此必須能同時並行地來處理許多資料。研究人員發現了人腦通訊網路具有一個在獼猴或小鼠中未觀察獨特特徵：透過多個並行路徑傳輸訊息,因此具有令人難以置信的多任務處理能力。

註解

（註一）當讀者看到此篇文章時，其股票已一股換十股，現在每一股約在 $100 左右。

（註二）組裝或升級過個人電腦的讀者或許還記得「英偉達精視 256」（GeForce 256）插卡吧?

（註三）筆者於 1984 年離開清華大學到 IBM 時，就是參加了被認為全世界使用電腦時間最多的量子化學家、IBM「院士（fellow）」Enrico Clementi 的團隊：因為當時英偉達還未有可以在 GPU 上進行平行處理的軟體層，我們只能自己寫軟體將 8 台中型電腦（非 IBM 品牌！）與一大型電腦連接來做平行運算，進行分子動力學模擬等的科學研究。如果晚生 30 年或許就不會那麼辛苦了?

（註四）補助個人電腦用的 GPU 品牌到 2000 年時只剩下兩大主導廠商：英偉達及 ATI（Array Technology Inc.）。後者是出生於香港之四位中國人於 1985 年在加拿大安大略省成立，2006 年被超微半導體公司收購，品牌於 2010 年被淘汰。超微半導體公司於 2014 年 10 月提升台南出生之蘇姿豐（Lisa Tzwu-Fang Su）博士為執行長後，股票從每股 $4 左右，上升到今天每股超過 $160，其市值已經是英特爾的兩倍，完全擺脫了在後者陰影下求生存的小眾玩家角色，正在挑戰英偉達的 GPU 市場。順便一題：超微半導體公司現任總裁（兼 AI 策略負責人）為出生於台北的彭明博（Victor Peng）；與黃仁勳及蘇姿豐一樣，也是小時候就隨父母親移居到美國。

（註五）或。

延伸閱讀

• 「熱力學與能源利用」，《科學月刊》，1982 年 3 月號；收集於《我愛科學》（華騰文化有限公司，2017 年 12 月出版），轉載於「嘉義市政府全球資訊網」。
• 「網路安全技術與比特幣」，《科學月刊》，2020 年 11 月號；轉載於「善科教育基金會」的《科技大補帖》專欄。

• 文／廖芷瑩

新北市八里區的十三行博物館，是證明臺灣先民擁有造鐵技術的證據，更是許多人假日郊遊的地點。但很少人知道，最早確認此地為臺灣珍貴遺址的人並非考古學者，而是地質學家林朝棨。

翻開臺灣地質與考古紀錄，林朝棨這個名字更是不可不提。不僅重要的考古遺跡「左鎮文化」、「八仙洞」有他的足跡；林朝棨作為地質科學的翹楚，對於臺灣的礦脈研究也做出了巨大的貢獻。

上山下海，地質學霸的養成之路

羅馬不是一天造成，學霸更不會一日成就。學識豐富的林朝棨先生，因時代背景及家庭因素，漸漸踏上臺灣地質界先驅研究者之路。

1917 年（大正 6 年）林朝棨出生於豐原，是當地望族的後代，並跟著父親信仰基督教。他從小在學業方面就展現出聰穎的天資，因此進入臺中第二中學校（今臺中二中）就讀，並考進臺灣總督府「臺北高等學校」。臺北高等學校是當時在臺灣唯一的高中，入學者以日人為主，競爭非常激烈，可說比當今的臺灣大學還難考。

更重要的是，林朝棨在參與教會活動的時候，認識了也同樣對臺灣地質科學及考古學有貢獻重大的日治時期科學家早坂一郎。接下來幾年，他們在臺灣上山下海，親身踏查也認識臺灣這片土地的構成。臺灣有許多現在地質、考古方面的重要地點，都可以追本溯源自於他們的這些踏查。

舉例來說，目前的「臺南左鎮化石園區」，正是起源自因 1930 年代當地保甲書記陳春木在該處撿到化石，加上早坂與林朝棨的研究發表，才讓世界看見臺灣化石的存在。此外，他們也一起發表了關於彰化八卦山及臺北市貝塚的發現，還有各式臺灣地質的紀錄。

而身為學霸的林朝棨，也在同時期完成臺北帝國大學地質古生物學科（現臺灣大學地質科學系）的學位，並成為第一屆唯一的一位學生。在眾多日本優秀地質科學家的教導與帶領下，他學習了理論與方法，並也完成無數次外地訪查，扎實的成為兼具理論與實作的研究者。而他所關注的臺灣土地相關的考古學與地質學，也在時代演進與諸多學者的努力下，一步步在臺扎根、也被更多人關注。

臺灣礦業發展背後的地質學推手

林朝棨的重要貢獻，除了地質學術研究外，他的許多發現更為臺灣現代化的發展打下科學基礎，像是對臺灣工業影響深遠的金礦、煤礦產業的礦脈，都在他的探究範圍內。

1930 年代，林朝棨從臺大畢業後，先是投入教職，一年後，他加入了「臺陽礦業株式會社」的行列（1935 年 4 月 16 日），成為社內的「地質士」，為企業在北部山區的挖掘做調查，甚至曾去到北朝鮮金礦進行考察，並藉此比較了解臺灣在地的礦脈及地質的構成。

在那個年代經營「臺陽礦業」的顏家富可敵國，而北部山區的成千上萬人，都要依靠這些產業工作過活。林朝棨在礦業任職時完成的工作，正是讓家後來成為巨商的重要礎之一。此外，在離開礦業界的工作之後，林朝棨的研究工作依舊關心著臺灣的煤田與礦產來源，且持續在《臺灣礦業》等刊物上發表作品，為後代的研究者奠基了臺灣礦脈的研究基礎^註。

戰爭作為地質教學之路的偶然起點 至死方休

林朝棨出生在世間多紛擾的年代，學術之路並不平穩，更要接受戰爭的挑戰，但也因此打開他的眼界，為科學研究開創了新路。

1930 年代的輝煌時期結束，世界陷入戰爭的恐慌。身為臺灣人的林朝棨，原本很有可能被送到南洋當日本兵，或甚至更遠的地方協助戰爭。但幸好有早坂先生的協助，林朝棨遠赴當時滿洲國的新京工業大學（現長春大學工學院）擔任教職。雖然投入教職這歷程是是源自戰亂的插曲，但也因此將林朝棨他拉離了產業界，轉而投入教育工作。

自此，就是五十年不曾間斷的持續投入，直到他逝世前，依舊掛念著臺灣的地質學教育發展。

戰後國民政府來臺，林朝棨因熟悉閩南語、中文與日文，被政府重用，除了教學外，更被政府派任協助各項重要的能源工作。因為在他對臺灣的土地組成，有基礎的科學了解，因此不論是延續煤礦業、油田開發、山林開採與河川建設等，甚至是水庫的興利，都需要他與國外專家做溝通，並給予專業意見。

林朝棨在民國五六零年代，一次次為臺灣的現代化工程多次環島探查，並擔任專業者的角色，為現代化建設把關。

應用專業與知識發光發熱的同時，林朝棨仍持續耕耘基礎研究。他於民國 52 年發表的〈臺灣第四紀〉一文，就奠定了臺灣近期的地質研究基礎。在《林朝棨先生紀念文輯》中，林朝棨的兒子林恩朋就提到，林朝棨對於古脊椎動物、考古學、甚至是人類學科皆有深厚的學識，加上原本地質學科學基礎，讓他得以在當時就有能力整合各學門、對臺灣的研究做出遠超過地質學科的貢獻。

除此之外，林朝棨面對各種階級的人，都不吝討論、鼓勵向學；在田野現場，不論是農夫、學生或勞工，任何人提出地質相關的疑問事項，他都會細心的一一查證並回應。林彭恩說，就是這種積極的態度，雖然讓他在晚年身體過度負荷、因而多次進出醫院，卻也驅使他成為頂尖的科學研究者，留下許多不凡的成就。

讓臺灣與世界相連 跨足考古與地質研究

除了文章開頭所提的左鎮人外，林朝棨在考古領域還有許多重要貢獻。在〈臺灣第四紀〉中，林朝棨認為第四紀的地層包含了近代人類發展的所有活動，因此十分重視此地層；在此發表中，他集結過往的田野成果，分類臺灣第四紀地層。延續這個研究，他對臺灣的考古有更深入的認識，也也陸續發表臺灣西南部之貝塚堆的研究（1961 年），以及金門貝塚堆的發現（1970、1971 年）。

此外另一個重大的發現，還包括 1968 年 4 月 19 日，林朝棨與臺大人類學系宋文薰教授，率領臺大考古隊在臺東長濱的進行挖掘工作，之後學者將其命名為「長濱文化」，為臺灣舊時代時期代表的遺跡，也是臺灣歷史教科書中重要的一頁。

林朝棨的學術生涯，不只限於地質學與、考古學的成就更有許多跨領域、跨國界的交流與發現，塑造了當代臺灣學科的發展。國民政府來臺後，林朝棨也協助推動了許多現代化產業的科學研究基礎，並且影響了我們認識臺灣歷史的角度。就像是左鎮人與八仙洞，還有犀牛骨頭與各地的貝塚，在剛發現的時候只是林朝棨手上某個不起眼的石頭，但從後來的研究所驗證的來源與成分，卻將臺灣與世界相連，更與大歷史相綁。

地質、考古總帶來有枯燥且漫長的印象，長期深耕的林朝棨，在關鍵的年代推動了臺灣地質學界與業界進展，為後代留下不可抹滅的科學與文化資產。

註解

• 關於礦業的研究論文，林朝棨多發表在《臺灣礦業》期刊上。此外，他也參與過《臺灣礦業史》，以及《臺灣通誌，經濟誌，礦業篇》的撰寫。

參考文獻

• 十三行博物館，〈十三行遺址是如何發現的？為何命名為「十三行」？〉，新北市立十三行博物館，檢自：https://www.sshm.ntpc.gov.tw/xmdoc/cont?xsmsid=0G251525821591816379&sid=0G251530665215018478
• 民報，2017 年 04 月 19 日（搜尋日期：2021 年 12 月 03 日）【那一年的這一天】1968.4.19 台東縣長濱鄉八仙洞發現史前遺址，檢自：https://www.peoplenews.tw/news/7c229eaa-4b32-4c02-b81f-5b68f1b2eaa1
• 作者不詳，日期不詳，漫話科技_科學家小故事_林朝棨篇，檢自：https://is.gd/DVSZOT
• 周貞玲，2021 年 5 月 8 日，台陽公司礦業文物捐贈黃博館，檢自：https://reurl.cc/xEVy6E
• 莊永明，〈臺灣第一位地質學家──林朝棨〉，《線上臺北畫刊》，檢自：https://reurl.cc/vgRlQl
• 林淑芬，〈初代青年團契指導者──臺灣地質學之父林朝棨〉，收入鄭仰恩等編，《信仰的記憶與傳承──臺灣教會人物歷史檔案 2》（臺北：臺灣教會公報社，2013），頁 497-504。
• 林吳嫣嫣，1986，《林朝棨 （戟門）先生紀念文輯》。
• 楊文喬，發行時間不詳，〈左鎮古生物化石的發現〉，《臺灣歷史事件》，國立臺灣圖書館。檢自：https://www.ntl.edu.tw/public/Attachment/011414392142.pdf
• 國家圖書館臺灣記憶系統：林朝棨。搜尋日期：2021 年 12 月 3 日，檢自：https://tm.ncl.edu.tw/ 
• 國立雲林科技大學，〈臺灣第四紀地質學之父——林朝棨〉，《臺灣記得你》，搜尋日期：2021年12月03日，檢自：https://taiwan.k12ea.gov.tw/index.php?inter=people&id=34

• 作者｜黃郁仁

在臺灣研究原住民文化的人，一定聽過伊能嘉矩的名號。目前我們將臺灣原住民區分為 16 族，就是奠定在伊能嘉矩的研究基礎上。他也是彼時的臺灣研究權威，所涉包括族群、語言、歷史、資源、制度，無所不包。

伊能嘉矩待在臺灣的 1896 到 1901 年間，總共進行了五次大規模實地調查，其中最史無前例的是 1987 年的全島大巡查，在長達近兩百天的調查過程中，伊能深入當時被稱為「番界」的禁地，行蹤從北到南、再從南到東，中間還一度遠赴蘭嶼。

在這次的調查成果中，伊能嘉矩詳細地紀錄了不同原住民族的外貌、語言、宗教及風俗習慣，並首次提出了原住民族近代的科學分類方法。

伊能嘉矩的研究影響百年

1889 年明治維新後，日本大量引進西方科學研究方法，而人類學也成為這波新興學科中的一環。1893 年，伊能嘉矩拜日本人類學之父──坪井正五郎為師，加入了「東京人類學會」，進一步組織了「人類學講習會」及「土俗會」。當時的人類學研究注重在「考古」及「體質」範疇，而坪井正五郎的研究範圍除了考古與體質外，也重視「社會人類學」及「語言學」領域，成為伊能日後研究的基礎。

1895 年清朝戰敗，與日本簽署了《馬關條約》，臺灣成為了日本向外擴張的第一個新領地，這成為了伊能嘉矩實現人類學研究理想的重要契機。他自告奮勇的寫信給日本當局，認為如果要順利治理臺灣，就必須先瞭解臺灣的居民。在臺灣的居民中，漢人相對好理解，但是島上的原住民是一塊完全陌生的領域，如果先進行詳細的調查，再制訂對策並給予教育，治理臺灣就會順利許多。他自信可以不畏艱難，完成這項調查臺灣原住民的工作。

最終日本當局接受了伊能嘉矩的建議，遠渡來臺的伊能嘉矩馬上在臺灣成立了「臺灣人類學會」，並開宗明義地說明將進行「人類的理學研究」，而要進行理學的研究，就必須從種族的「生物學」、「心理學」、「土俗學」、「言語學」、「地理歷史學」及「宗教」這六種不同面向著手。

克服治安與自然環境，進行踏查

伊能嘉矩常在日記透露自己查訪的過程，由於當時的臺灣治安不佳，不僅平地常有盜匪出沒，山麓一帶也有原住民出草的習俗；而難以捉摸的自然環境，也是探查的危機之一。所以在每次出發前，規劃出最妥善的行程是最重要的課題。

伊能每到新的訪查區域都有一套固定流程。首先是拜會當地的「撫墾署」，聽取當地的番情報告，然後以署為宿舍，或以轄區為中心，查訪各個番社。又因為原住民偶爾會下山到「換番所」（物品交換所），成為了伊能接近觀察對象的最好機會，先在遠處觀察其穿著的衣飾風俗及腔調特色，再就近與其交談。

透過撫墾署長的推薦，伊能幾乎都能投宿在轄區內的頭目或是地主家中，因為頭目和地主的居住地，是最容易取得民情資料的地方，也能第一手接觸到舊時代的文物，觀看舊時代的風俗，同時透過頭目的安排，與部落居民與會也更加方便。

為了更加理解原住民文化，伊能甚至有身份特殊的族語老師，幫助著伊能嘉矩的研究。他私下出資養育著來自不同家庭的泰雅族男女青年，把他們視為自己小孩般的照顧，並安排著日式教育。他一邊養育，一邊實驗著自己「番人教育」的初衷，他教育著這對青年的同時，也向他們學習泰雅語，把自己完全投入在研究範圍內。

訪查的過程不盡然一切順利，伊能嘉矩也曾遭遇過幾次危機，險些面臨殺身之禍。舉例來說，當伊能嘉矩拜訪新竹縣五峰鄉的十八兒社時，就曾有過與死亡非常接近的時刻。當地的十八兒社與霞喀羅社過去曾經遭受過清朝的討伐，因此對外人懷有強烈的敵意。而雖然伊能事先與頭目有訪談的共識，並夜宿在頭目家中，但是當天的半夜，此兩社的泰雅族人帶著山刀與頭目強硬談判，認為為了番社的名譽，取下日本人的頭顱是勢在必行。頭目無法化解此一強硬的態度，情急之下要求族人們在隔天日本人（即伊能一行人）離開的路上截殺，這才暫時勸退帶有殺意的族人。

勸退族人的頭目回到家中依然不敢大意，不僅用原木堵住門窗防止夜間襲擊，自己更守在門邊整夜不敢闔眼。而第二天一早，頭目親自帶隊護送伊能嘉矩下山，路線避開尋常道路。事後伊能嘉矩回憶道，當時為了逃避危險，俯身鑽過滿是荊棘的小徑，因為知道危在旦夕，即使滿身被刺傷也沒有感覺。而脫離險境之後，伊能馬上取出一瓶酒和頭目對飲，認為自己能夠避開這一次的殺身之禍，完全倚靠頭目的知遇之恩。

原住民族的分類與認定，換誰掉眼淚？

在清朝時期，對於臺灣原住民採用政治性的分類，依照順從的程度來區分為「生番」與「熟番」；但實際上，生番與熟番也有可能來自同樣的種族或部落。伊能嘉矩認為這並不是科學的研究方法，即使是當時的國外學者分類，也有許多缺失。

伊能就特別指出馬偕（George L. Mackay）與泰勒（George Taylor）的分類不夠嚴謹。例如馬偕所提出的「生番、熟番、平埔番與南勢番」分類偏重於臺灣北部且受到清朝的政治分類影響；而泰勒所提出的「排灣、阿美、知本與平埔」則偏重於臺灣南部，兩者都不是全體性的種族分類，而無法成為「理學」的研究成果。

因此伊能在經過全島調查後，提出了臺灣原住民的系統性分類。伊能依照「體質的特徵、土俗的異同、思想的現狀、語言的異同、歷史的口碑」等五點作為基本分類，再依照共有特徵的相關性，來劃定血緣的遠近關係。

最終，伊能將島上的原住民劃分為「四群八族二十一部」，並以「自稱」為原則，為各族命名。

雖然伊能提出了上述五點的分類依據，並曾在發表中表示，日後會更進一步說明採用五點分類的理由。但很不幸，直到伊能逝世之前，都沒有進一步說明對自己提出分類的依據。

伊能嘉矩所提出的分類標準，被沿用至國民政府來臺時期。一直到今天，對於臺灣原住民的分類，幾乎也還是在伊能嘉矩所訂定的框架下探索新的可能。

1948 年，國立臺灣大學民族學研究室首度將臺灣原住民族劃分為九族，隨著社會對原住民的理解，現在已擴增至十六族。但是尚未明確劃定分類的原住民，仍有 25 族以上，人數多達上萬人，甚至有著「中央政府未認定，僅地方政府認定族群」及「中央、地方政府皆未認定族群」等曖昧的分類標準。

在百年前伊能嘉矩對臺灣原住民進行訪查時，就發現原住民族有著獨特的文化、語言及習俗，而這一切正隨著原住民漢化而快速消失，甚至有著全面失傳的趨勢。伊能進而感慨：「如果不能進一步調查作成紀錄，將來要研究時，就只能面對番社廢墟流眼淚了。」

百年後的今天，隨著社會快速發展，原住民的漢化程度與文化消失的速度更是倍速成長，使得文化的採集與研究愈發困難，能夠獲得正名認定的門檻也愈加提高。

臺灣學的開拓者，無可取代的伊能嘉矩

隨著日本政府在臺的治理時間越長，陸續成立了「番情研究所」及「臺灣慣習研究會」等單位，而伊能嘉矩在其中都擔任重要職位。在這段期間，伊能密集且大量的在日本及臺灣的研究刊物上發表研究成果，研究範圍並不只侷限在原住民領域，而是擴及整個臺灣，從族群、語言、歷史、資源、制度等無所不包，儼然成為了彼時的臺灣研究權威。

1928 年，集合了伊能嘉矩畢生心血的時代鉅作《臺灣文化志》終於出版，一共分為上、中、下三冊，裡面完整記錄了當時臺灣的時代發展，如同一本關於臺灣的百科全書。但遺憾的是，伊能嘉矩本人無法見證作品的問世，因為他在 1925年就因為瘧疾復發而逝世。伊能嘉矩所染上的瘧疾，正是早年在臺灣踏查時所感染的。《臺灣文化志》的書稿是伊能的妻子在整理遺物時意外發現，上面還留有伊能嘉矩編輯校稿後的「校了」二字。

《臺灣文化志》的出版，造成了社會極大的迴響，自此奠定了伊能嘉矩在臺灣研究中無可取代的地位。

1945 年，隨著二戰結束，國民政府來臺，社會環境有了巨大的改變。伊能嘉矩雖然已經離世，但是透過翻譯的形式，其研究成果先在地方文史領域發揮影響力，後來也進入學術界的範疇。直到 1990 年代臺灣解嚴後，臺灣歷史研究獲得重視，而伊能嘉矩的過去的手稿及著作，也陸續獲得翻譯、再版，甚至數位化的機會。

百年前的伊能嘉矩透過歷史書寫推廣臺灣研究，而百年後的今天，伊能嘉矩則成為了臺灣歷史研究的一部分。

歷史學者楊雲萍教授曾經提及：「『臺灣研究的都市』任一曲巷小路，無一處沒有伊能嘉矩的『日影』映照。」。由此足以反映伊能嘉矩在臺灣舉足輕重的地位。

也許，自從伊能嘉矩在 1895 年遠從日本踏上臺灣土地的那一刻起，某部分的他就再也沒有離開過了。

補充資料：關於臺灣原住民族的正名

現代如果原住民族想要獲得正名認定，是採取申請制度。在提出申請的文件中，除了該族群的家譜蒐集、歷史相關紀錄外，還需要能夠有使用流利族語的族人，以及能重製傳統服飾的技能等。不論是因為傳統文化消逝而缺乏證明文件，或是族語因為殖民國語言政策影響而消亡，種種因素都使得族群被成功認定的機會渺茫。

例如位於高雄茂林、多納和萬山一帶的「下三社群」，在歷史上一直命運多舛，從 1935 年起因《臺灣高砂族系統所屬之研究》被併入魯凱族，1939 年因鹿野忠雄的研究，又被併入在排灣社群，合稱為「魯凱雅族」。

而今日的「下三社群」，在政府單位的系統中仍然被歸類在魯凱族之中。雖然有著與魯凱族截然不同的文化、部落傳說，甚至連語言也不盡相同。百般無奈下，只能開玩笑的說自己是「假魯凱族」。

實際上，下三社群自認為三個原住民族，分別為「歐佈諾伙族（’oponoho）」、「德樂日卡族（Teldrika）」及「古納達望族（Kongadavane）」。下三社群爭取正名運動已經達了數十年之久，至今尚未見到希望的曙光。

參考文獻

1. 伊能嘉矩（1996）。《平埔族調查旅行－伊能嘉矩＜臺灣通信＞選集》。楊南郡譯。臺北：遠流出版。
2. 伊能嘉矩（1996）。《台灣踏查日記〈上〉》。楊南郡譯。臺北：遠流出版。
3. 李筱峰、莊天賜（2004）。《快讀台灣歷史人物》。臺北：玉山社。
4. 陳偉智（2014）。《伊能嘉矩：臺灣歷史民族誌的展開》。臺北：臺大出版中心。