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侏儸紀世界大解密 「同步加速器光源」揭開恐龍牙齒的神秘面紗

大成報/ 2015.07.31 00:00
【大成報記者羅蔚舟/新竹報導】

你知道台灣為什麼不曾發現恐龍化石嗎?因為恐龍在6500萬年前就已經滅絕,但福爾摩沙島600萬年前,才因地殼隆起而露出地表。但是現在,世界知名博物館的恐龍牙齒化石,卻紛紛來到了新竹的國家同步輻射研究中心!

2013年時,國家同步輻射研究中心的李耀昌博士、江正誠,與著名古生物學家黃大一教授、中央大學張榮森教授以及加拿大多倫多大學的Kirstin Brink與Robert Reisz,共同發表了恐龍胚胎研究,登上國際知名期刊《自然》封面,成為首度登上《自然》封面的亞洲科學家。而今年,這個超級團隊再度攜手合作,共同研究恐龍牙齒的結構與成份,研究成果刊登在知名的《科學報導》(Scientific Reports)期刊中。

《牛排刀與恐龍牙齒,異曲同工? 》

今年全球爆發了恐龍熱潮,在電影〈侏羅紀世界〉中,雷克斯暴龍和其它獸腳亞目(Theropoda)的恐龍能夠大肆廝殺獵食,原因來自於牠們獨特的牙齒結構。在這個研究中發現,恐龍牙齒為深鋸齒狀,類似於牛排刀,能更有效的撕裂並咀嚼大型動物的骨頭與肌肉,讓牠們成為頂尖的獵食者並叱咤了1億6500萬年。而現存的生物中,只有印尼的科摩多巨蜥保有這種牙齒構造。

《紅外光譜顯微術,洞悉6500萬年前的世界》

江正誠指出,要了解恐龍牙齒的構造,首先要將恐龍牙齒製作成厚度約20微米的超薄切片,再利用紅外光譜顯微術(Infrared Micro-Spectroscopy, IMS),比對分子指紋(Molecular Fingerprint)後,才能得到恐龍牙齒的化學成分與影像分析,而其中切片的厚度是影響實驗成功與否的關鍵。

李耀昌表示,「要進行這項實驗,必須將同步加速器光源所產生的中紅外光,焦縮小到直徑約10微米的光點(相當於頭髮的10分之1),再把那麼細的光打到恐龍牙齒的超薄切片後,進行分析。由於國家同步輻射研究中心擁有超薄樣品切片的製作技術,以及高解析度的紅外光譜顯微術,所以才有這個殊榮迎接這些高齡6500萬歲的貴客,其中包含了雷克斯暴龍與特異龍等。」

《紅外光譜顯微術,可用於極早期癌症篩檢》

除了檢測古生物外,紅外光譜顯微術也可以用來發展早期癌症篩檢(Cancer Screening)。傳統的檢測技術,至少要等到癌細胞長大到1毫米才能發現,但紅外光譜顯微術可以辨識出微米等級的細胞變異,在極早期就能發現癌細胞並追蹤藥物治療的效果,而今年剛落成的「台灣光子源」,未來將是發展這個技術的關鍵設施。

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