科幻電影《侏羅紀公園》風靡無數小朋友，不少人更立志成為恐龍專家或科學家，可見恐龍主題有多引人入勝。香港中文大學（中大）助理教授文嘉棋博士童年時尤其喜愛觀看著名生物學家Sir David Attenborough主持的考古紀錄片，耳濡目染下對古生物產生濃厚興趣，長大後更成為古生物學家，專注研究恐龍演化史。文博士最近便聯同研究團隊成功研發一種鐳射螢光成像技術（Laser-Stimulated Florescence，LSF），成為全球首位古生物學家將這嶄新技術應用於化石研究和考古學。
「雀鳥飛行起源和恐龍進化過程都是我的主要研究領域，但我對考古學也很感興趣。而我與研究團隊亦有在其他研究領域發展。」 文博士說。
揭開藏於化石的秘密
LSF技術由文博士與美國科學進步基金會主任Thomas G. Kaye先生共同研發，不會破壞化石及研究樣本，且成本低廉。在過去數月，文博士帶領的團隊便發表了多個運用LSF技術的重要研究成果，其中一個與1億5千萬年前的小型翼龍有關。
科學界普遍相信小型翼龍擁有在水面起飛能力，但牠們展翅後身長只有約40厘米，這細小體型理應難以擺脫水的表面張力從水面上起飛。文博士的團隊利用LSF技術分析小型翼龍化石中的翅膀及腳蹼的細節，將數據輸入空氣動力學模型，推算出小型翼龍的身體構造其實讓牠能像鴨子一樣利用雙足和雙翼的力量克服水的表面張力並飛離水面。這個發現亦證明了小型翼龍早於一億五千萬年前的侏羅紀晚期已具備這種天賦，較以往的發現推前三千萬年。文博士表示，LSF技術讓研究人員更容易、更仔細地看到小型翼龍化石的翅膀及腳蹼的軟組織。
在另一項研究中，文博士的團隊在一塊一億二千五百年前的化石中，發現屬於白堊紀時期草食性恐龍「鸚鵡嘴龍」的完整臍部疤痕，相當於人類的肚臍，是科學界至今找到動物有肚臍的最古老記錄。文博士解釋，科學界早已推論恐龍是卵生動物，沒有臍帶，恐龍蛋的卵黃透過蛋殼上一條隙縫般的開口連接至胚胎。當蛋將要孵化時，這個位於臍部的開口會封起來，留下長形的臍部疤痕。團隊利用LSF技術能清楚看到鸚鵡嘴龍化石上臍部疤痕附近的獨特鱗片，是首次有研究找到實際化石證據支持這項假設。
恐龍化石經過長年累月的洗禮大多脆弱及容易損毀，極少能完整保存生物的軟體組織和細節，有幸保留下來的卻難以透過肉眼及傳統圖像顯示技術檢視出來。要深入了解雀鳥飛行的起源，只靠觀察骸骨會難以有研究進展。因此，文博士希望利用先進科技，從化石上蒐集更多生物組織的證據，這初衷亦引領他開發出LSF技術。
「鐳射技術對科學界而言並不陌生，利用紫外線的技術甚至更為久遠。雖然紫外線可以使紙幣和化石上的特徵在黑暗中發光，但LSF技術卻比它更出色。」文博士解釋，研究人員需要在黑暗的環境中將高功率的紫色鐳射光束（強度近乎紫外線）照射在研究標本上進行LSF掃描。「當鐳射照射在化石的礦物上，光束如乒乓球般在原子之間四處反彈，發出不同顏色的螢光。不同顏色能反映出不同礦物的組成。LSF技術相等於為化石建構一幅完整的化學成分圖，從而揭示平常不易看見的細節，例如皮膚組織和羽毛。研究人員可以利用這些數據來進行化學及解剖學的分析，例如化石上的皮膚紋路有何提示？我研究過成千上萬塊化石，但都不及利用LSF技術所獲得的發現令人震驚。」
不過，並非所有種類的鐳射光束都能有效發揮作用。文博士發現，紫色鐳射光束的波長在觀測有羽毛的恐龍或早期鳥類化石時尤為有效，能進一步看清楚一些以肉眼完全看不見的身體結構。隨著科技進步，鐳射光束的成本大大降低，文博士於是利用LSF技術重新審視了 5 至10 年前使用普通紫外線技術進行的研究工作，從中發現了更多被遺漏的細節。「鐳射科技的進步、LSF技術的應用，讓我們能利用科技快速看到化石上的更多細節。我們對於未來在該技術上的發展亦感到興奮。除了恐龍化石研究外，最近我也將LSF技術用於考古學工作。」
全球首度將LSF技術應用於考古研究 發現古代指紋
文教授與共同通訊作者Kaye 先生在上月發表了全球首個將LSF技術應用在考古文物的研究。團隊成功利用此技術在一個出土自英格蘭東南部古羅馬城維魯拉米恩（Verulamium）（約公元50–450年），曾被多次研究的羅馬瓶子上，發現數組以肉眼難以看見的二千年前的羅馬工匠指紋。這些指紋相信是工匠在瓶子表面仍是濕的時候留下。另外，團隊在另一個羅馬碗上發現一個手繪符號，與古希臘字母gamma （Γ）相似，為追溯它的來源地提供更多線索。LSF技術不但是前線考古驗證的重要工具，也是考古團隊評估文物修復進度及記錄文物細節的好幫手。
文教授自小鍾情於古生物學及考古學，LSF技術的應用讓他看到文物上很多意想不到的訊息，亦令他對考古學的熱情與日俱增。「鐳射成像技術是幫助我解答有趣問題的方法之一，並不是我研究工作的全部。今個月，我會到貝里斯（Belize）考察，研究瑪雅文明，希望找到更多新發現。我很慶幸能在古生物學及考古學這兩個截然不同的領域做研究，如異花授粉般，將技術應用在不同學科。」
