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商品簡介
目次
書摘/試閱
商品簡介
《古生物化學入門》是一個勇敢的嘗試，介紹古生物學和化學結合而成的一個新興多領域的交叉學科，以“看進骨頭內”為思維指導，從更完整的角度，探索地球生命的演化，充實人們對於浩瀚宇宙中這顆小藍色星球的認知，讓我們因為更充分的了解而更加愛護保護它。透過結合先進的傳統古生物學和化學，讓我們不止更詳盡地看進化石樣本內部細節，也看到更完整的外圍巖內成分與變化的真實情況。如此的結合，把古生物學提升到一個系統性量子跳躍階層，同時也打開了一個化學界的新領域；通過加入化學方面的努力，可以揭開並了解更多的地球生命演化；這是我們該做的雙贏科學進步——讓我們從*裡面到外面全盤了解，其威力和影響，無可限量。
目次
目錄
序一
序二 出新意於法度之中
自序
第1章 範疇與簡介 001
1.1 古（生）物化學的範疇 001
1.2 形態學 021
1.3 化學成分 030
1.4 形態學＋化學 035
1.5 化石的非均勻性成分 041
1.6 著重於化石內部微觀與基質 043
第2章 古代生物 047
2.1 遠古地球生命演化 047
2.2 埃迪卡拉紀生命爆發 051
2.3 寒武紀生命再爆發 073
2.4 古生物化學的意義 077
第3章 操作背景 081
3.1 從活著到化石 081
3.2 多領域交叉學科 085
3.3 在原位同點多重檢測 092
3.4 先進行所有可能非破壞性方法，不得已才用破壞性 100
3.5 提升古生物學到新水平，打開化學新領域 103
第4章 工具 108
4.1 同步輻射設施 109
4.2 核科技設施 116
4.3 微型計算機斷層掃描/計算機斷層掃描 125
4.4 中子斷層掃描 133
4.5 小角度中子/X射線散射 137
4.6 傅裡葉變換紅外光譜/同步輻射傅裡葉變換紅外光譜 141
4.7 拉曼計算機斷層掃描 144
4.8 多頻顯微 147
4.9 直接質譜分析與解吸電噴霧電離 163
4.10 電感耦合等離子體質譜及激光剝蝕電感耦合等離子體質譜 169
4.11 X射線熒光/同步輻射X射線熒光 173
4.12 激光熒光光譜 174
第5章 有機殘留物 187
5.1 熬出龍骨湯 194
5.2 有機殘留物研究三步驟 209
5.3 有機殘留物分類 217
5.4 大問題：有機殘留物在生物與演化的重要性 236
第6章 無機物 241
6.1 磷灰石群 241
6.2 稀土元素 246
附 透過稀土元素分析探討云南恐龍地層 251
6.3 化石內的碳酸鹽 275
6.4 痕量元素 277
6.5 元素分析 279
6.6 同位素分析 284
第7章 有機殘留物與無機物交互作用 289
7.1 在膠原白保存中的赤鐵礦 289
7.2 碳酸鹽膠合 291
7.3 自然界的騙局 292
7.4 我們能向火星好奇號學習嗎？ 295
7.5 三葉蟲在頭部下蛋？ 300
7.6 硬殼來自海水成分變化、新發現古菌分子化石 301
7.7 展望未來 306
7.8 一個綜合實例 310
CONTENTS
Foreword I
Foreword II New Ideas from the Ordinary
Preface
Chapter 1 Scope and Introduction 001
1.1 The Scope of PaleoChemistry 001
1.2 Morphology 021
1.3 Chemical Composition 030
1.4 Morphology+Chemistry 034
1.5 Heterogeneous Fossil Composition 040
1.6 Concentrate on the Micro View of Fossil Inside and Immediate Surroundings 043
Chapter 2 Ancient Organism 047
2.1 Primeval Life Evolution on Earth 047
2.2 Ediacaran Life Explosion 051
2.3 Cambrian Life Explosion again 073
2.4 The Meaning of PaleoChemistry 077
Chapter 3 Operation Background 081
3.1 From Life to Fossil 081
3.2 Multiple Disciplines 084
3.3 In Situ in Loco Multiple Examinations 092
3.4 Shall Exhaust all Possible Nondestructive Methods before any Destructive Analyses 099
3.5 Elevating Paleontology to a New Level， as well as Open up a New Field of Chemistry 102
Chapter 4 Tools 108
4.1 Synchrotron Radiation Facility 109
4.2 Nuclear Science Facility 116
4.3 Micro Computer Tomography/Computer Tomography 125
4.4 Neutron Tomography 133
4.5 Small Angle Neutron/X-ray Scattering 137
4.6 FTIR/sr-FTIR 142
4.7 Raman-CT 145
4.8 Multiple Harmonic Generation Microscopy 148
4.9 Direct Mass Spectrometry and Desorption Electrospray Ionization (DESI) 163
4.10 Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS) Laser Ablation Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (LA-ICP-MS) 170
4.11 X-ray Fluorescence/sr-XRF 173
4.12 Laser Stimulated Fluorescence Spectroscopy (LSFS) 176
Chapter 5 Organic Remains 187
5.1 Brewing Dragon Soup 194
5.2 Three Stages of Organic Remains Study 209
5.3 Classification of Organic Remains 217
5.4 The Big Question: The Importance of Organic Remains in Biology and Evolution 238
Chapter 6 Inorganics 241
6.1 Apatites 241
6.2 Rare Earth Elements 246
Appendix Exploring Dinosaur Strata of Yunnan via Rare Earth Element Analyses 251
6.3 Carbonates in Fossils 275
6.4 Trace Elements 277
6.5 Elemental Analyses 279
6.6 Isotopes Analyses 284
Chapter 7 Interactions between Organic Remains and Inorganics 289
7.1 Hematite in Collagen Preservation 289
7.2 Carbonate Cementing 291
7.3 Nature Deception 292
7.4 Can We Learn from Curiosity on Mars 295
7.5 Eggs of Trilobite in the Head 300
7.6 Hard Shell Came from Change of Seawater Composition and New Archaeal Molecular Fossils 301
7.7 Looking Forward 306
7.8 A Real Combined Example 310
Structure and evolutionary implications of the earliest (Sinemurian， Early Jurassic) dinosaur eggs and eggshells 311
序一
序二 出新意於法度之中
自序
第1章 範疇與簡介 001
1.1 古（生）物化學的範疇 001
1.2 形態學 021
1.3 化學成分 030
1.4 形態學＋化學 035
1.5 化石的非均勻性成分 041
1.6 著重於化石內部微觀與基質 043
第2章 古代生物 047
2.1 遠古地球生命演化 047
2.2 埃迪卡拉紀生命爆發 051
2.3 寒武紀生命再爆發 073
2.4 古生物化學的意義 077
第3章 操作背景 081
3.1 從活著到化石 081
3.2 多領域交叉學科 085
3.3 在原位同點多重檢測 092
3.4 先進行所有可能非破壞性方法，不得已才用破壞性 100
3.5 提升古生物學到新水平，打開化學新領域 103
第4章 工具 108
4.1 同步輻射設施 109
4.2 核科技設施 116
4.3 微型計算機斷層掃描/計算機斷層掃描 125
4.4 中子斷層掃描 133
4.5 小角度中子/X射線散射 137
4.6 傅裡葉變換紅外光譜/同步輻射傅裡葉變換紅外光譜 141
4.7 拉曼計算機斷層掃描 144
4.8 多頻顯微 147
4.9 直接質譜分析與解吸電噴霧電離 163
4.10 電感耦合等離子體質譜及激光剝蝕電感耦合等離子體質譜 169
4.11 X射線熒光/同步輻射X射線熒光 173
4.12 激光熒光光譜 174
第5章 有機殘留物 187
5.1 熬出龍骨湯 194
5.2 有機殘留物研究三步驟 209
5.3 有機殘留物分類 217
5.4 大問題：有機殘留物在生物與演化的重要性 236
第6章 無機物 241
6.1 磷灰石群 241
6.2 稀土元素 246
附 透過稀土元素分析探討云南恐龍地層 251
6.3 化石內的碳酸鹽 275
6.4 痕量元素 277
6.5 元素分析 279
6.6 同位素分析 284
第7章 有機殘留物與無機物交互作用 289
7.1 在膠原白保存中的赤鐵礦 289
7.2 碳酸鹽膠合 291
7.3 自然界的騙局 292
7.4 我們能向火星好奇號學習嗎？ 295
7.5 三葉蟲在頭部下蛋？ 300
7.6 硬殼來自海水成分變化、新發現古菌分子化石 301
7.7 展望未來 306
7.8 一個綜合實例 310
CONTENTS
Foreword I
Foreword II New Ideas from the Ordinary
Preface
Chapter 1 Scope and Introduction 001
1.1 The Scope of PaleoChemistry 001
1.2 Morphology 021
1.3 Chemical Composition 030
1.4 Morphology+Chemistry 034
1.5 Heterogeneous Fossil Composition 040
1.6 Concentrate on the Micro View of Fossil Inside and Immediate Surroundings 043
Chapter 2 Ancient Organism 047
2.1 Primeval Life Evolution on Earth 047
2.2 Ediacaran Life Explosion 051
2.3 Cambrian Life Explosion again 073
2.4 The Meaning of PaleoChemistry 077
Chapter 3 Operation Background 081
3.1 From Life to Fossil 081
3.2 Multiple Disciplines 084
3.3 In Situ in Loco Multiple Examinations 092
3.4 Shall Exhaust all Possible Nondestructive Methods before any Destructive Analyses 099
3.5 Elevating Paleontology to a New Level， as well as Open up a New Field of Chemistry 102
Chapter 4 Tools 108
4.1 Synchrotron Radiation Facility 109
4.2 Nuclear Science Facility 116
4.3 Micro Computer Tomography/Computer Tomography 125
4.4 Neutron Tomography 133
4.5 Small Angle Neutron/X-ray Scattering 137
4.6 FTIR/sr-FTIR 142
4.7 Raman-CT 145
4.8 Multiple Harmonic Generation Microscopy 148
4.9 Direct Mass Spectrometry and Desorption Electrospray Ionization (DESI) 163
4.10 Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS) Laser Ablation Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (LA-ICP-MS) 170
4.11 X-ray Fluorescence/sr-XRF 173
4.12 Laser Stimulated Fluorescence Spectroscopy (LSFS) 176
Chapter 5 Organic Remains 187
5.1 Brewing Dragon Soup 194
5.2 Three Stages of Organic Remains Study 209
5.3 Classification of Organic Remains 217
5.4 The Big Question: The Importance of Organic Remains in Biology and Evolution 238
Chapter 6 Inorganics 241
6.1 Apatites 241
6.2 Rare Earth Elements 246
Appendix Exploring Dinosaur Strata of Yunnan via Rare Earth Element Analyses 251
6.3 Carbonates in Fossils 275
6.4 Trace Elements 277
6.5 Elemental Analyses 279
6.6 Isotopes Analyses 284
Chapter 7 Interactions between Organic Remains and Inorganics 289
7.1 Hematite in Collagen Preservation 289
7.2 Carbonate Cementing 291
7.3 Nature Deception 292
7.4 Can We Learn from Curiosity on Mars 295
7.5 Eggs of Trilobite in the Head 300
7.6 Hard Shell Came from Change of Seawater Composition and New Archaeal Molecular Fossils 301
7.7 Looking Forward 306
7.8 A Real Combined Example 310
Structure and evolutionary implications of the earliest (Sinemurian， Early Jurassic) dinosaur eggs and eggshells 311
書摘/試閱
第1章 範疇與簡介
本章先敘述古生物化學的範疇與內涵以及從事古生物化學必須注意的化石不均勻本質和微觀特性。
1.1 古（生）物化學的範疇
古（生）物化學不只是一門新創的古生物學領域，專注於探討古代生物形成化石過程中和之後、實體與其緊接近臨區域圍巖的化學與變化，更深入探究古（生）物的化學本質。還基於這些“看進骨頭”內外的化學成分與變化探討，回頭了解古生物活著時候和死亡當時與爾後漫長歲月所發生的事，進而了解地球上生命生物演化。它並非取代或排除先進古生物學的顯微形態學或組織學獨立自主，而是與之相輔相成，從另一個角度深入，進而提供更完整的信息。在此用“古（生）物化學”的用意在於：除了本書主要討論的化學與古生物學交叉學科之外，其實“Paleo”這個詞，也適用於諸多與“Paleo”有關的學科，如古人類學、考古學等等。
化學，變化之學也，就是探討宇宙間物質與其變化之學。有趣的是，“Fossil” 中文翻譯為“化石”兩字，不只用到“化”這個字，而且實質上就是探討古生物石化的結果，透過石化的古生物，探索古生物時代該古生物與其環境可能的情況、地球生命演化等等；然而，目前的古生物科研方法，通常只著重並且限於從外表易見形態系統描述等特征，而少從其內的變“化”切入。因此，古生物化學是將古生物學帶回正途的學科，研究古生物學，必須從古生物“化”學的方向著手，深入化石（骨頭）裡面，探討該古生物從當年活生生狀態變化到如今硬邦邦石塊，在此漫長時間內其化學組成細微構造等變化，有什麼成分起了什麼變“化”？“化”成了什麼？如今保留的是什麼“化（學）”結果的成分？簡言之，古生物化學，即古生物生前死後到如今變化之學也；如此一來，始能從裡到外，有個比較完整的認知。
舉一個非常實際的例子：從形態學的角度來說，如果想看到骨頭化石內的構造、包裹在圍巖裡面的化石、很小的化石 一定得使用到現代化的幾種掃描儀器設備，包括高倍率顯微鏡、電子顯微鏡、微型計算機斷層掃描、中子斷層掃描等等，因為使用不同的照射源，所觀察到的結果，可能會有很大的差異。為什麼？進一步來說，用X射線為照射源的微型計算機斷層掃描所看到的和用中子為照射源的結果不同。為什麼？說穿了，原因很簡單：因為樣本內不同成分的原子對於不同照射源會有不同的反應。搞清楚某塊化石內的原子及分子組成，就是古（生）物化學的一部分。
古生物化學是一門結合傳統系統描述性 (Systematic Description) 古生物學 (Paleontology)、古代生物學 (Paleo-biology)和化學的新興交叉學科，基本的思維是“看進骨頭內 (Look into the bone)”和“異想開天 (Think outside the box)”，從非傳統典型的方法（用奇異的想法，解開如登天之難的問題），透過探索化石本體與緊鄰圍巖內的化學成分與化學變化，試圖了解古生物活著時候的情況以及死亡掩埋後發生的種種，並從地球生命演化意義的角度來研究古生物學，從化石本體裡面到外面，取得相對完整的內外信息，以至於能更徹底清晰地揭開古生物有趣的奧秘。如此的結合，將古生物學提升到一個新的水平：從文獻上所見，古生物與相關學術界，到如今多少有些零星的研究成果，分散於各領域（如地球化學等）期刊，然而卻未見有系統性的整合。因此，本新學科是個勇敢的系統性整合嘗試，不只限於個別有機殘留物、無機物而已，更要探討兩者之間的相互作用。歡迎有興趣者一起合作，撰寫新的歷史。
因為這是一門前所未有的全新學科，本書試圖做個系統性的整合，在正確的“看進骨頭內”思維引導之下，把當下古生物學的成果與課題，借用先進科研儀器設備來探討，期望能打開一片新天地：這也就是說，本書所討論到、引用到、使用到的課題、文獻、科研方法等等，只是目前的一張張缺失而令人困惑的拼圖。從實際的角度來說，我們靠著這些來日會覺得是古董的航海圖（設備），勇敢地出發航向一個未知的水域，我們現在還不知前面的航行會碰到什麼驚奇風暴暗礁亂流。不過有一件事情可以保證，隨著科技的進步，日新月異的科研儀器分析方法出現等等，肯定會有好些新發現，否定過去的（錯誤）認知。舉一個實際的例子來說，一般傳統的思維，認為化石就是古生物變化成為石頭，從有機體變成無機的礦物質，有機體不可能保存成千萬上億年，然而我們團隊卻在二億年前的祿豐龍胚胎骨頭內，發現了被保存下來的原生第一類膠原蛋白 (native collagen I)。甚至我們還可以大膽推測，如果用正確的思維、對的研究方法、夠靈敏的儀器，發現實體化石內保存著有機殘留物，會是一個普遍現象。這就如陶淵明所說的：“覺今是而昨非。”今日之我否定昨日之我，科學的進步，不就是如此一句話嗎。
雖然本書是以古生物為主要討論的課題，但是本書所提到的諸多科研方法與設備，沒有任何理由不能“撈河撈過界”，從而應用在其他的領域。比方說，來個“考古化學”，不是也很恰當嗎？沒有任何的理由，同樣的方法與設備，不能再度跨領域交叉學科啊，歡迎也等著你來加入！
看進骨頭內，恐龍胚胎學
本節以一個實例來說明古生物化學的諸多“眉角”。
“恐龍胚胎學 (Dinosaur Embryology)”是我們團隊透過在 2003 年中華玩石家地科協會舉辦到云南的“百戰天龍”活動，在接受中央電視臺 (CCTV) 采訪過程中無意間撿到，後來在 2010 年 3 月機緣巧合下又被重新發現的世界上*古老的恐龍胚胎化石，從而建立起來的恐龍學研究中的一個新領域。我們能夠有幸首先創立恐龍胚胎學，透過各種以下所述“看進骨頭內”研究方針，使用各種先進的科研儀器設備和方法，深入了解為什麼恐龍胚胎發育過程會如此快速，恐龍為什麼會長那麼大等等。初期的部分成果，我們已經在 2013 年 4 月 11 日的國際頂尖多領域科學期刊Nature封面論文（圖 1.1.1）內敘述了一部分，同時目前我們團隊還正在進行幾個很有趣的課題，進一步充實“恐龍胚胎學”的內涵。
“看進骨頭內”是我在國際聯合團隊研究這個世界*古老恐龍胚胎過程中，考慮臺灣過去沒有好好培養古生物學專家，而不得不“異想開天”所提出來給臺灣科研界的一條新路。這個“看進骨頭內”為臺灣學者們打開了一個新思維領域：臺灣從光復以來沒有培養古生物學者，所以我只能放棄傳統古生物學那種“看骨頭外表（系統形態描述）”的做法，把這些看骨頭外表的事項，交給團隊裡諸多世界頂尖的科班古生物學者，他們才是訓練有素的學者專家，在這方面，我完全沒有說話的機會。雖然如此，臺灣學者們也不能妄自菲薄，透過這個“看進骨頭內”的思維，請團隊裡的國際學者們去看骨頭外面，臺灣學者專家來探看恐龍骨頭裡面到底是什麼，怎麼回事。皇天不負苦心人，我們還是能在全球古生物界做出領先傲人的成果來：我們團隊所發表的Nature封面論文，就是五位臺灣專家學者用“看進骨頭內”做出來的傲人成果。這五位沒有一位是科班的古生物學者，甚至有好幾位剛開始的時候，老是搞不清楚“古生物學 (Paleontology)”和“考古學 (Archeology)”的差異，反而隨著無知的記者，經常考古來考古去，鬧了不少笑話。
Chapter 1 Scope and Introduction
This chapter describes the scope and content of PaleoChemistry and the two characteristics of the heterogeneous nature of fossils and micro view， which must be kept in mind.
1.1 The Scope of PaleoChemistry
PaleoChemistry is not just a newly created paleontological field. It concentrates on exploring the chemistry and changes during the ancient organism still alive and after the formation of fossils and the surrounding matrix. It is the essence of paleontological exploration. Based on the strategy of “Look into the Bone” on the compositions and their changes， we can go back to understand what happened when the ancient organism still alive， died and the long time after. That will enhance our knowledge of the life evolution of this earth. This is not replacing or excluding the advanced microscopic morpho-
logy and histology of paleontology studies. On the contrary， it is complimentary from a different angle to provide complete information sets. Furthermore， PaleoChemistry is not limited to combining paleontology with chemistry as the majority topics of this book， but also for many fields related to “Paleo-”， including such as Paleoanthropology， Archeology etc.
Chemistry (化學) is a science of studying changes. It studies the changes of matter in the universe and how they change. Interesting enough， the translation of the word “Fossil” into Chinese “Huashi (化石)” ， not only use the same character of “Hua (化)” as in chemistry， the actual works of paleontology are to explore the fossilization of ancient organisms by exploring the paleoenvironment， life evolution on earth， etc. However， the current paleontological studies are usually limited and concentrated on the outside morphological system description with little efforts on how they changed. So， PaleoChemistry is the route to bring paleontology back to the right track. That is for PaleoChemistry studies， the change of composition is the right direction， dive deeply into the
本章先敘述古生物化學的範疇與內涵以及從事古生物化學必須注意的化石不均勻本質和微觀特性。
1.1 古（生）物化學的範疇
古（生）物化學不只是一門新創的古生物學領域，專注於探討古代生物形成化石過程中和之後、實體與其緊接近臨區域圍巖的化學與變化，更深入探究古（生）物的化學本質。還基於這些“看進骨頭”內外的化學成分與變化探討，回頭了解古生物活著時候和死亡當時與爾後漫長歲月所發生的事，進而了解地球上生命生物演化。它並非取代或排除先進古生物學的顯微形態學或組織學獨立自主，而是與之相輔相成，從另一個角度深入，進而提供更完整的信息。在此用“古（生）物化學”的用意在於：除了本書主要討論的化學與古生物學交叉學科之外，其實“Paleo”這個詞，也適用於諸多與“Paleo”有關的學科，如古人類學、考古學等等。
化學，變化之學也，就是探討宇宙間物質與其變化之學。有趣的是，“Fossil” 中文翻譯為“化石”兩字，不只用到“化”這個字，而且實質上就是探討古生物石化的結果，透過石化的古生物，探索古生物時代該古生物與其環境可能的情況、地球生命演化等等；然而，目前的古生物科研方法，通常只著重並且限於從外表易見形態系統描述等特征，而少從其內的變“化”切入。因此，古生物化學是將古生物學帶回正途的學科，研究古生物學，必須從古生物“化”學的方向著手，深入化石（骨頭）裡面，探討該古生物從當年活生生狀態變化到如今硬邦邦石塊，在此漫長時間內其化學組成細微構造等變化，有什麼成分起了什麼變“化”？“化”成了什麼？如今保留的是什麼“化（學）”結果的成分？簡言之，古生物化學，即古生物生前死後到如今變化之學也；如此一來，始能從裡到外，有個比較完整的認知。
舉一個非常實際的例子：從形態學的角度來說，如果想看到骨頭化石內的構造、包裹在圍巖裡面的化石、很小的化石 一定得使用到現代化的幾種掃描儀器設備，包括高倍率顯微鏡、電子顯微鏡、微型計算機斷層掃描、中子斷層掃描等等，因為使用不同的照射源，所觀察到的結果，可能會有很大的差異。為什麼？進一步來說，用X射線為照射源的微型計算機斷層掃描所看到的和用中子為照射源的結果不同。為什麼？說穿了，原因很簡單：因為樣本內不同成分的原子對於不同照射源會有不同的反應。搞清楚某塊化石內的原子及分子組成，就是古（生）物化學的一部分。
古生物化學是一門結合傳統系統描述性 (Systematic Description) 古生物學 (Paleontology)、古代生物學 (Paleo-biology)和化學的新興交叉學科，基本的思維是“看進骨頭內 (Look into the bone)”和“異想開天 (Think outside the box)”，從非傳統典型的方法（用奇異的想法，解開如登天之難的問題），透過探索化石本體與緊鄰圍巖內的化學成分與化學變化，試圖了解古生物活著時候的情況以及死亡掩埋後發生的種種，並從地球生命演化意義的角度來研究古生物學，從化石本體裡面到外面，取得相對完整的內外信息，以至於能更徹底清晰地揭開古生物有趣的奧秘。如此的結合，將古生物學提升到一個新的水平：從文獻上所見，古生物與相關學術界，到如今多少有些零星的研究成果，分散於各領域（如地球化學等）期刊，然而卻未見有系統性的整合。因此，本新學科是個勇敢的系統性整合嘗試，不只限於個別有機殘留物、無機物而已，更要探討兩者之間的相互作用。歡迎有興趣者一起合作，撰寫新的歷史。
因為這是一門前所未有的全新學科，本書試圖做個系統性的整合，在正確的“看進骨頭內”思維引導之下，把當下古生物學的成果與課題，借用先進科研儀器設備來探討，期望能打開一片新天地：這也就是說，本書所討論到、引用到、使用到的課題、文獻、科研方法等等，只是目前的一張張缺失而令人困惑的拼圖。從實際的角度來說，我們靠著這些來日會覺得是古董的航海圖（設備），勇敢地出發航向一個未知的水域，我們現在還不知前面的航行會碰到什麼驚奇風暴暗礁亂流。不過有一件事情可以保證，隨著科技的進步，日新月異的科研儀器分析方法出現等等，肯定會有好些新發現，否定過去的（錯誤）認知。舉一個實際的例子來說，一般傳統的思維，認為化石就是古生物變化成為石頭，從有機體變成無機的礦物質，有機體不可能保存成千萬上億年，然而我們團隊卻在二億年前的祿豐龍胚胎骨頭內，發現了被保存下來的原生第一類膠原蛋白 (native collagen I)。甚至我們還可以大膽推測，如果用正確的思維、對的研究方法、夠靈敏的儀器，發現實體化石內保存著有機殘留物，會是一個普遍現象。這就如陶淵明所說的：“覺今是而昨非。”今日之我否定昨日之我，科學的進步，不就是如此一句話嗎。
雖然本書是以古生物為主要討論的課題，但是本書所提到的諸多科研方法與設備，沒有任何理由不能“撈河撈過界”，從而應用在其他的領域。比方說，來個“考古化學”，不是也很恰當嗎？沒有任何的理由，同樣的方法與設備，不能再度跨領域交叉學科啊，歡迎也等著你來加入！
看進骨頭內，恐龍胚胎學
本節以一個實例來說明古生物化學的諸多“眉角”。
“恐龍胚胎學 (Dinosaur Embryology)”是我們團隊透過在 2003 年中華玩石家地科協會舉辦到云南的“百戰天龍”活動，在接受中央電視臺 (CCTV) 采訪過程中無意間撿到，後來在 2010 年 3 月機緣巧合下又被重新發現的世界上*古老的恐龍胚胎化石，從而建立起來的恐龍學研究中的一個新領域。我們能夠有幸首先創立恐龍胚胎學，透過各種以下所述“看進骨頭內”研究方針，使用各種先進的科研儀器設備和方法，深入了解為什麼恐龍胚胎發育過程會如此快速，恐龍為什麼會長那麼大等等。初期的部分成果，我們已經在 2013 年 4 月 11 日的國際頂尖多領域科學期刊Nature封面論文（圖 1.1.1）內敘述了一部分，同時目前我們團隊還正在進行幾個很有趣的課題，進一步充實“恐龍胚胎學”的內涵。
“看進骨頭內”是我在國際聯合團隊研究這個世界*古老恐龍胚胎過程中，考慮臺灣過去沒有好好培養古生物學專家，而不得不“異想開天”所提出來給臺灣科研界的一條新路。這個“看進骨頭內”為臺灣學者們打開了一個新思維領域：臺灣從光復以來沒有培養古生物學者，所以我只能放棄傳統古生物學那種“看骨頭外表（系統形態描述）”的做法，把這些看骨頭外表的事項，交給團隊裡諸多世界頂尖的科班古生物學者，他們才是訓練有素的學者專家，在這方面，我完全沒有說話的機會。雖然如此，臺灣學者們也不能妄自菲薄，透過這個“看進骨頭內”的思維，請團隊裡的國際學者們去看骨頭外面，臺灣學者專家來探看恐龍骨頭裡面到底是什麼，怎麼回事。皇天不負苦心人，我們還是能在全球古生物界做出領先傲人的成果來：我們團隊所發表的Nature封面論文，就是五位臺灣專家學者用“看進骨頭內”做出來的傲人成果。這五位沒有一位是科班的古生物學者，甚至有好幾位剛開始的時候，老是搞不清楚“古生物學 (Paleontology)”和“考古學 (Archeology)”的差異，反而隨著無知的記者，經常考古來考古去，鬧了不少笑話。
Chapter 1 Scope and Introduction
This chapter describes the scope and content of PaleoChemistry and the two characteristics of the heterogeneous nature of fossils and micro view， which must be kept in mind.
1.1 The Scope of PaleoChemistry
PaleoChemistry is not just a newly created paleontological field. It concentrates on exploring the chemistry and changes during the ancient organism still alive and after the formation of fossils and the surrounding matrix. It is the essence of paleontological exploration. Based on the strategy of “Look into the Bone” on the compositions and their changes， we can go back to understand what happened when the ancient organism still alive， died and the long time after. That will enhance our knowledge of the life evolution of this earth. This is not replacing or excluding the advanced microscopic morpho-
logy and histology of paleontology studies. On the contrary， it is complimentary from a different angle to provide complete information sets. Furthermore， PaleoChemistry is not limited to combining paleontology with chemistry as the majority topics of this book， but also for many fields related to “Paleo-”， including such as Paleoanthropology， Archeology etc.
Chemistry (化學) is a science of studying changes. It studies the changes of matter in the universe and how they change. Interesting enough， the translation of the word “Fossil” into Chinese “Huashi (化石)” ， not only use the same character of “Hua (化)” as in chemistry， the actual works of paleontology are to explore the fossilization of ancient organisms by exploring the paleoenvironment， life evolution on earth， etc. However， the current paleontological studies are usually limited and concentrated on the outside morphological system description with little efforts on how they changed. So， PaleoChemistry is the route to bring paleontology back to the right track. That is for PaleoChemistry studies， the change of composition is the right direction， dive deeply into the
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