「同步加速器光源」揭開恐龍牙齒的神秘面紗

你知道台灣為什麼不曾發現恐龍化石嗎？因為恐龍在 6,500 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，雷克斯暴龍和其他獸腳亞目（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 6,500 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 6,500 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（相當於頭髮的十分之一），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。