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獨厚心得

《百年臺灣大地》歐素瑛:以學術研究取向,認識臺灣百年來地質學的發展與成果,並看見島嶼獨特的生物多樣性

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本書係延續個人對近代臺灣教育史、學術史的研究興趣,以臺北帝國大學理農學部地質學講座教授早坂一郎為核心,探究百年來臺灣在地質學調查研究上之發展歷程及其成果,以及這些成果在臺灣地質學上之重要意義等。

圖說:1972年菜寮溪採化石留影
資料提供:臺南市政府文化局左鎮化石園區圖說:1972年菜寮溪採化石留影 資料提供:臺南市政府文化局左鎮化石園區

臺灣的地質學研究

地質學的英文geology源自希臘文。geo-代表earth、地球,-logy代表science、科學。亦即,地質學等於地球科學earth science。但因地球科學的研究內涵包羅萬象,包括大氣、海洋、岩石等各層圈,且研究領域也日趨分工,故目前地質學一般指狹義的地球科學geoscience,是一門研究地球的起源、物質(material)、結構(structure)、地質作用(geological process),以及演變歷史(history)的科學。地質學的內涵一般可分為兩大部分,一為自然地質學(physical geology,或稱物理地質學),一為歷史地質學(historical geology)。自然地質學以研究現今或近代的地質作用和現象為主,通常可分為若干領域,包括:與地球化學成分相關的研究,如礦物學(mineralogy)、岩石學(petrology)、地球化學(geochemistry);與地球物理性質相關的研究,如地球物理學(geophysics)、地震學(seismology);與岩體構造相關的研究,如構造地質學(structural geology);與能源及資源相關的研究,如石油地質學(petroleum geology)、礦床學(ore geology)、水文地質學(hydrogeology);與地質環境及土木工程相關的研究,如工程地質學(engineering geology)。歷史地質學以研究時間上的關係為主,包括研究地球的發生、生物的演化過程和海陸演變歷史,如古生物學(paleontology)、地層學(stratigraphy)、古氣候學(paleo-climatology)、地史學(geochronic geology)。[1] 不但範圍十分廣泛,與人類生活更是息息相關。

臺灣位於亞洲大陸的東緣,島上高山疊起,地形起伏變化大。從全球板塊構造環境來看,處於歐亞板塊與菲律賓海板塊相接處,是板塊活動最劇烈、最頻繁的地區,加上島上多斷層及地震地形,以致大小地震頻仍。[2] 其他因造山運動、風化及侵蝕等作用而形成的特殊地質現象,如泥火山、海蝕地形、貝化石層等,均甚具獨特性,因而成為地質學研究的重要寶庫。

圖說:過港海岸的貝化石層
資料來源:臺灣總督府內務局編,《天然記念物調查報告》,第二輯(臺北:臺灣總督府內務局,1935年),頁29。圖說:過港海岸的貝化石層 資料來源:臺灣總督府內務局編,《天然記念物調查報告》,第二輯(臺北:臺灣總督府內務局,1935年),頁29。


臺北帝國大學地質學講座

臺灣最早的地質調查研究始於十九世紀中葉,乃因蘊藏豐富的硫磺、煤炭及砂金等礦產資源,引起英、美、德等西方國家之興趣,並派員來臺進行地質調查研究;惟上述人士大多有其特殊目的或興趣,僅針對特定區域或部分地區作調查,皆屬於初步的地質調查研究。

近代臺灣的地質學研究始於日治時期。一八九五年日本領有臺灣之後,曾先後派遣學者專家來臺,投入「學術探險」工作;同時逐步展開以國家經營為目的的殖產興業調查,留下為數可觀的調查報告和研究成果,促使臺灣地質知識有了飛躍性的提升,更是臺灣總督府政策的重要參考。迄一九二八年三月臺北帝國大學成立之後,地質學研究更進入學術研究的階段。該大學為日治時期臺灣唯一的綜合大學,也是最高的教育暨學術研究機關,不論是學術研究成果,或是高等教育人才養成,以及設備、師資素質各方面,都相當優秀。另外,為配合南進政策之推動,致力於臺灣、南支南洋地區自然和人文的研究和開發,肩負「國策大學」的使命。

圖說:早坂一郎與林朝棨合著之〈臺灣考古資料〉(1934)
資料提供:國立臺灣圖書館圖說:早坂一郎與林朝棨合著之〈臺灣考古資料〉(1934) 資料提供:國立臺灣圖書館


臺北帝國大學創設之初,設立文政、理農兩學部,同時比照德國的大學制度,施行講座制。每一講座均為一獨立而完整的研究單位,以講座教授及其專業領域為核心,追求卓越的學術研究業績,乃是大學最大的特色。理農學部之下設有地質學講座,為大學最早設立的講座之一,並延聘東北帝國大學地質學講座助教授、理學博士早坂一郎(1891-1977)為講座教授。早坂一手籌備創設臺北帝國大學地質學講座,在其領導下,旋即展開一系列科學的地質學研究,從臺灣新生界之古生物、地層、岩石、鑛物、地史及地質構造,到南支南洋之廈門、金門、海南島、帝汶島、泰國等的地質調查研究等,累積許多重要的、具開創性的研究業績,著書、論文達二五五篇,不但對日本、中國及世界的地質學研究有顯著的貢獻,對臺灣的古生物學研究貢獻尤鉅。同時,他也獲聘為臺灣總督府史蹟名勝天然記念物調查會委員、臺灣國立公園委員會委員,經其調查並向總督府推薦、指定海蝕石門、泥火山、貝化石層等為天然記念物;又建議將臺灣地理特徵的熱帶景觀,即南部的鵝鑾鼻及恆春半島一帶列入國立公園,對臺灣國立公園候補地之選定,頗多建設性意見。另外,他結合總督府技師、學校教師等地質相關人員,於一九三○年主導創設臺灣地學會,刊行《臺灣地學記事》,登載臺灣地質調查文章,以及其他地質相關文章,藉資交流、普及地質知識。

圖說:《臺灣地學記事》資料提供:蠹行文化聚合古書店圖說:《臺灣地學記事》資料提供:蠹行文化聚合古書店

要言之,臺北帝國大學地質學講座之創設與發展,實具體而微地呈現出近代臺灣地質學研究之建立和創新歷程,為臺灣學術發展史上重要的一頁。

東北帝國大學地質學科

早坂一郎教授的母校是日本東北帝國大學,為今東北大學的前身。

二○一五年夏天,我獲得日本國際日本文化研究センタ—聘為外國人研究員,加入該中心松田利彥教授主持之跨國研究計畫「植民地帝國日本における知と權力」,我的研究主題為「台北帝国大学と熱帶氣象学の展開──白鳥勝義を中心に」,係以臺北帝國大學氣象學講座教授白鳥勝義(1897-1957)為中心,探究該大學之熱帶氣象學研究及成果等。白鳥教授為東北帝國大學物理學科畢業,且曾留校任物理學教室副手、講師、大學附屬向山觀象所地球物理學研究室主任等職。為蒐集其相關文獻資料,遂前往仙臺的東北大學史料館蒐集資料,在文獻資料中,不時會看到早坂一郎以「早坂生」為筆名發表短文,留下深刻印象。之後,特別到該校理學部自然史標本館參觀。該標本館成立於一九九五年,主要展出東北大學在研究、教學過程中所留存下來的標本。一進入自然史標本館,首先映入眼簾的是一隻超過二十公尺的塞鯨的骨骼,其長度幾乎與整間標本館一樣大,地上還有幾隻碩大的劍龍模型,十分壯觀,參觀者無不驚嘆連連。全館總計展示了約一千二百種生命進化相關的岩石、鑛物,以及考古學、化學、金屬學的資料及最新的研究成果等,可藉此了解地球的起源及演化歷程。另外,也展出了宮澤賢治所發現的胡桃化石、鑛石以及動物標本等,並介紹了數位東北大學重要的地質學者,其中也包括了早坂一郎。

回到臺灣後,我立即蒐尋早坂一郎教授的資料,知其為臺北帝國大學教授,也是著名的地質學、古生物學者,早年以研究日本的地史、古生物學,在日本的地質學界嶄露頭角;一九二六年三十五歲時,由仙臺來到殖民地臺灣,先後擔任臺灣總督府臺北農林專門學校教授、臺北帝國大學教授,領導地質學講座助教授、講師、助手等投入臺灣的地質學研究,取得豐碩的研究成果。戰後一九四五年十一月,早坂一郎獲接收改制後的臺灣大學留用,也兼任臺灣省海洋研究所研究員,繼續教學、研究不輟。留用期間,早坂對臺灣政經局勢的變化有許多觀察,包括物價高漲、治安混亂、貧富差距日益懸殊等,更因參與籌組蓬萊俱樂部而引起國民政府之注意,不久即解散,工作與生活均戰戰兢兢,迄一九四九年五十八歲時返回日本。

早坂一郎在臺二十餘年間,適值其中、壯年階段,也自言是其一生中最活躍、最努力調查研究的一段時間,所取得的研究業績也最為豐碩。他的一生,跨越不同的時代與地域,也將研究範圍由日本、中國、朝鮮,擴大到臺灣、南支南洋,對東亞地區地質學、古生物學研究貢獻良多,可說是「臺灣地質學研究的先驅」。而他所指導的學生,包括林朝棨、顏滄波、王源等,先後獲聘為臺灣大學地質學系教授,使得戰前臺灣地質學、古生物學研究及其成果得以延續,學術系譜可說一脈相承。

圖說:新高阿里山國立公園
資料來源:岡田紅陽,《臺灣國立公園寫真集》(臺北:臺灣總督府內務局土木課內臺灣國立公園協會,1939 年)。
資料提供:國立臺灣圖書館圖說:新高阿里山國立公園 資料來源:岡田紅陽,《臺灣國立公園寫真集》(臺北:臺灣總督府內務局土木課內臺灣國立公園協會,1939 年)。 資料提供:國立臺灣圖書館


天然記念物、國立公園的指定

早坂一郎是臺灣博物學會會員,也是臺灣總督府史蹟名勝天然記念物調查會委員。迄一九四五年八月止,總督府公告之天然記念物計十九項。其中地質礦物一類,共指定四項,包括海蝕石門(臺北州淡水郡石門庄)、泥火山(高雄州岡山郡燕巢庄)、北投石(臺北州七星郡北投庄)、貝化石層(新竹州竹南郡後龍庄過港)等。除北投石外,均係根據早坂一郎之調查報告並經其推薦、指定者,在地質學及古生物學研究上具重大意義。

又,一九三三年六月臺灣總督府設置國立公園調查會,並於一九三五年聘任幣原坦、日比野信一、早坂一郎等人為國立公園委員會委員,開始研究在臺設定國立公園之相關事宜。早坂教授因從事調查活動,注意到臺灣南部的熱帶風景地。尤其一九三五年獲總督府指定為天然記念物的熱帶性海岸原生林、毛柿及榕樹林兩項,均位在屏東恆春鵝鑾鼻,風景頗令人驚豔。但總督府僅指定大屯、新高阿里山、次高太魯閣等三處為國立公園候補地,令早坂大失所望,並於委員會議中極力爭取,他認為臺灣國立公園的設置應考量其特異性,選出讓內地來的觀光客認為是來臺灣一定要看的風景、景觀,而鵝鑾鼻及恆春半島一帶,具有熱帶臺灣地理特徵的熱帶景觀,應列入國立公園。不過早坂的提議並未被採納,一直到一九八二年墾丁國家公園成立才獲得落實。

早坂犀牛化石標本

二○一九年五月,我應邀參加成功大學歷史系與南瀛國際人文社會科學研究中心、國立臺灣歷史博物館共同主辦之「府城深耕五十年,成就世界續百年:成功大學二○一九年臺灣史國際學術研討會」,並於會中宣讀〈早坂一郎與近代臺灣地質學研究之展開〉一文初稿,說明早坂一郎在臺灣開展地質學研究之歷程及其結果。印象深刻的是,會後有一位志工朋友來跟我道謝,說他今天收穫很大,之前他曾聽說過「中國犀牛早坂氏亞種化石(Rhinoceros sinensis hayasakai)」,但不知為何學名有「中國」兩字?也不知「早坂」是何許人。聽了我的報告之後,他才知道原來「早坂犀牛」的「早坂」就是早坂一郎教授,之所以有「中國」兩字,是因為這隻犀牛推定生存的年代距今約九十萬至四十五萬年前,那時尚未有臺灣海峽,臺灣與中國陸地相連,所以中國特有的大型動物才會跑到臺南左鎮山區來。同一年,臺南左鎮化石園區(前身為臺南市菜寮化石館,經擴大編制而成)正式啟用,其下計有自然史教育館、故事館、生命演化館、化石館及探索館等五館。其中,化石館即是以早坂中國犀的全身骨架化石作為展示主角。

早坂犀牛化石,係早坂一郎、陳春木等人於一九三○年代在臺南新化左鎮的菜寮溪一帶所發現的大型哺乳動物的化石,可能是數十萬年前的古老犀牛化石。一九七一年,犀牛化石的部分牙齒在臺南左鎮菜寮溪被發現,並推測一旁的岩層中還埋藏有同一個體的其他部位。臺灣省立博物館(今國立臺灣博物館)獲報後,旋即組成工作團隊,在臺灣大學教授、也是早坂一郎的學生林朝棨的指導下,前往臺南左鎮挖掘出犀牛化石的部分骨骼。翌(一九七二)年臺灣省立博物館再延聘兩位日籍的古生物學家鹿間時夫、大塚裕之教授,協助進行第二次的挖掘工作。一九八四年,大塚教授與林朝棨教授將這隻犀牛化石命名為「中國犀牛早坂氏亞種化石(Rhinoceros sinensis hayasakai)」,以紀念在臺灣發現犀牛化石的早坂一郎教授。這批犀牛化石的部分骨骼則保存於臺灣省立博物館。二○二一年,國際團隊重新研究早坂犀牛,發現其與菲律賓犀(Rhinoceros philippinensis)外形十分相似且獨特,有別於其他犀牛物種,故將兩者分類為「新屬島犀屬(Nesorhinus)」,早坂犀牛也被重新分類為「早坂島犀(Nesorhinus hayasakai)」,代表屬於臺灣過去獨特的生物多樣性。[3]

圖說:早坂中國犀化石模型
資料提供:臺南市政府文化局左鎮化石園區圖說:早坂中國犀化石模型 資料提供:臺南市政府文化局左鎮化石園區

福爾摩沙.美麗之島

臺灣向有「福爾摩沙(Formosa)」、「美麗之島」之稱,在地質上也有許多精采與特殊之處,值得仔細了解與觀察。

本書係以歷史學實證取向的研究,小題大作的方式,廣泛地蒐集臺、日兩國所典藏之相關檔案史料、回憶錄、圖書文獻資料等進行爬梳,並以早坂一郎為核心,透過對其一生學思歷程及研究成果之分析,探究臺灣地質學研究之建立和創新過程,並剖析早坂對臺灣地質學研究之貢獻及影響等,藉期對近代臺灣地質學研究之學術脈絡得到較為適切而周延的瞭解。

全書之章節架構,除序言、結語外,計分為四部分。第一部「礦之味.遠航來此——十九世紀中葉的地質踏查」,首先追溯十九世紀英、美、德等國之西方人士來臺之經緯及其地質踏查成果。第二部「學術探險與殖產興業——日治前期的地質調查研究」,係探究日治前期學者專家的「學術探險」以及臺灣總督府基於殖產興業的實用目的,展開全臺各地之地質學調查研究及其成果。第三部「全面展開的視野——早坂一郎的地質學研究」,係以臺北帝國大學地質學講座教授早坂一郎為核心,說明在其領導下,所展開的一系列科學的地質學研究及其成果。第四部「戰後留用與地質學研究傳承」,係探究一九四五年二次世界大戰結束後,早坂一郎獲臺灣大學留用期間之地質學研究及其傳承。透過上述考察,當有助於對百年來臺灣在地質學調查研究之發展,以及學術研究的取向及其成果等之認識與理解。

[1]劉聰桂,〈緒論〉,收入劉聰桂等人著,《普通地質學(上)》(臺北:臺大出版中心,2018年)。
[2]〈臺灣島的前世今生〉,《國立臺灣大學地質科學系碳十四定年實驗室》,網址:http://carbon14.gl.ntu.edu.tw/history2.htm,2023年6月3日點閱。
[3]〈早坂犀化石標本〉,《國立臺灣博物館》,網址:https://www.ntm.gov.tw/collection_288_68490.html,2023年6月4日。

作者簡介
歐素瑛

國立臺灣師範大學歷史學系博士,現任國史館修纂處處長、國立臺灣大學歷史系兼任副教授。研究專長領域為臺灣近現代史、臺灣教育學術史、在臺日本人之遣返暨留用研究、臺灣議政史研究、二二八暨白色恐怖時期政治案件研究。著有《傳承與創新:戰後初期臺灣大學的再出發(1945-1950)》、《臺北帝國大學與近代臺灣學術的奠定》,以及〈學術與產業—臺北帝國大學糖業研究體制與臺灣製糖業的發展〉、〈臺北高校與臺北帝大知識與人脈的流動─以瀨邊惠鎧為中心〉、〈海外雄飛─高雄商業學校與日本南進政策〉等多篇論文。

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