奇妙的塵埃

各界好評

推薦序　微不足道？——一個嶄新科學領域的探索　程延年

前言　地球新聞播報員

第一章　　沙塵的世界
　　　　　數量驚人的微粒．百分之一，萬分之一……．不可或缺的小東西．
　　　　　人類與塵埃．聚眾進襲．過去與未來

第二章　　星辰的生死輪迴
　　　　　碎片的凝聚．遙想星際塵埃．孕育星球．太陽的成形．地球的誕生

第三章　　輕巧神祕的星塵雨
　　　　　遙遠的旅程．造訪地球．捕捉星塵的獵人．如獲至寶．
　　　　　身世之謎．抽絲剝繭．星星的傳承

第四章　　恐龍滅絕與沙塵暴
　　　　　洪荒時代．被掩埋的古老歷史．製造沙塵．漫天狂潮．
　　　　　沙塵暴疑雲．現場重建

第五章　　騰騰上升的煙雲
　　　　　沙塵襲擊．企鵝微粒．空氣中的小生命．御風飛行．
　　　　　渡鴉的交易品．縱火成癮．汙濁上路

第六章　　風中塵埃無國界
　　　　　向東飄移的沙流．沙塵籠罩．塵埃獵人．空中河流．亞洲快遞．
　　　　　落歸異鄉．小甘迺迪的悲劇．來自撒哈拉．全球一體

第七章　　冰河與塵埃
　　　　　南極冰蕊．冰中微粒．弦外之音．沙塵的把戲．身世比對．
　　　　　風的影響．珍貴的冰蕊．有待證實的學說．浮游生物的角色．
　　　　　硫粒子與二氧化碳．不能降雨的雲朵

第八章　　沙塵雨，直直落
　　　　　加勒比海的滋養．絕地生命．海底電梯．神奇肥料．珊瑚瘟疫．
　　　　　青黴菌預報．呼吸道裡的戰爭．愈小愈危險？

第九章　　隔壁來的討厭鬼
　　　　　危險的結晶．與石棉比鄰．頑強的石英粉末．煤塵殺手．
　　　　　生物微粒的侵擾．農場危機四伏．細小物體的巨大災難．
　　　　　木乃伊的肺．意想不到的塵害

第十章　　室內的隱形殺手
　　　　　登堂入室．掃帚與吸塵器．「偽」清潔用品．狡猾的爽身粉．
　　　　　煙霧瀰漫廚房．溫水裡的房客．屠城木馬．嬰兒吸塵器！．
　　　　　黴菌部落．勤奮的塵蹣．住家的塵埃生態圈．
　　　　　退化與進化．衛生假說

第十一章　一切都回歸塵埃
　　　　　火葬的奇想．骨灰的創意去處．地球的可能結局．終極命運

延伸探索　網站相關資料

微不足道？——一個嶄新科學領域的探索

程延年（國立自然科學博物館地質學組資深研究員）

　　出版這本書的中譯本，是一項大膽的挑戰。全書譯文逾十五萬字，沒有一張附圖。那也不足為奇，探究奇妙塵埃的私密一生，本來就很難用任何影像加以捕捉。身為靈長類的我們，是容易被視覺引導的動物，這本書誠然在考驗並測試中文讀者，對科普書的閱讀潛力與品味。

　　二○○一年，這本書一上市，就獲評為Amazon.com年度科普好書。接著成為英國科學書籍Aventis獎的最終入圍者，該年度這項大獎最後落入鼎鼎大名的史蒂芬．霍金（Stenphen Hawking）手中。藉此我們應可體會，這本書是如何受到媒體與廣大英文讀者的青睞了！

　　全書從戈壁沙漠恐龍挖掘的探險之旅開始。紅塵滾滾，歷久而難以洗淨塵世的混濁，這現象觸動了作者最敏銳又纖細的神經。塵埃無所不在，但它們真是一群微不足道的小傢伙嗎？喔，那可不是！塵埃的世界裡，隱藏著天大的祕密，直到最近，科學家們才逐漸撥開迷霧，參悟其中既迷人又難以捉摸的祕辛。這個全然嶄新的科學領域，對我們絕大多數的讀者來說，還真是前所未聞呢。寫這篇序文，我曾一度想用另一個標題以彰顯其境界：一沙一世界，一花一佛陀。很東方！

　　對於塵埃的深刻感受，是源自孩子們在幼稚園時期過敏性體質的夢魘，原來過敏原正是無所不在的塵埃！讀者可以在第十章「室內的隱形殺手」一探究竟。當文明騰升、都市化成形，人們窩居在水泥牆的叢林中汲汲營營，所謂的文明病症也一一現形。氣喘是最顯著的病兆。作者歷數地毯、清潔用品、殺蟲劑、陰暗角落的黴菌，以及香菸致命的吞雲吐霧，讓人心驚的是：我們那擁擠的安樂窩竟然是病菌孳生的大庫房！

踏出房門，走進原野，又是怎樣的景象呢？

　　第六章「風中塵埃無國界」和第八章「沙塵雨，直直落」，分別描繪那些輕盈的小傢伙們，如何隨風而漂泊，又如何沾附水氣和雨滴而降臨大地。讀者將看到，科學家們為了研究開發中國家的髒空氣，以嶄新技術捕捉微粒，再透過精心設計的實驗分析，揭露「北京霧」的真實面貌，也一窺所謂「亞洲快遞」的行徑——原來它們乘風破浪，一直通行無阻地穿梭全球。近幾年來我們熱烈討論沙塵暴預警系統，責難中國對我們施以另一種形式的非軍事威脅，殊不知在地球的另一端，源自撒哈拉沙漠的塵埃，可能正是美洲大陸「空氣糟透日」的罪魁禍首呢！讀者將藉此深刻體會地球一家的概念。不論是加勒比海珊瑚礁上的紅土層、孕育中國文明的黃土高原、南極洲大陸神奇的粉層……在這一門嶄新科學的顯微鏡透視下，都將一一現身。

　　在第五章「騰騰上升的煙雲」和第九章「隔壁來的討厭鬼」，作者生動又細膩的勾勒各種塵埃的樣貌。有源自汪洋的鹽巴晶體微粒，有源自火山噴發的灰燼顆粒浮塵，有源自生命傳遞的孢子、真菌、矽藻、細菌和植石（phytolith），有大自然週而復始的森林大火，更有人類縱火燃燒的煤灰。自然現象加上工業生產的微粒，使得我們眼中清澈透明的大氣層，充滿著穩定升騰的塵埃雨。科學家們抽絲剝繭，發現它不但造成氣候變遷，更涉及多起神祕的飛機失事。塵埃的危害往往不在預料之中。在土耳其一座座寧靜岩洞中，發生了連串離奇的死亡病例，經過追查，才知道是一種天然礦物針狀微晶惹的禍。此外，煤灰、石棉礦與石英研磨粉末，更造成大量礦工吸入粉塵，罹患肺部病變。至於看似悠閒的農場也不平靜，細究其間各種塵埃的真實面貌，還真讓人觸目驚心。

　　把場景回推到地質史的過去，恐龍到底是怎麼滅絕的？電影「冰原歷險記」所描繪的場景又是如何發生的？在第四章「恐龍滅絕與沙塵暴」和第七章「冰河與塵埃」，作者與第一流的科學家面對面，或前往戈壁荒漠，或進入凍原冰柱鑽探岩心的庫房，一探這千古懸案的祕辛，真是有趣極了！作者傳神的描繪，讓我們彷彿走回時光隧道，親炙那一場場的神祕災變——想像當年的戈壁沙漠，在竊蛋龍專心孵蛋的當頭，雪崩式的塵埃流以迅雷不及掩耳的速率，將親子一起埋藏，成就了永恆。而塵埃與冰河又有何關聯？「給我一堆鐵，就給你下一個冰河期！」能否想像，在海洋注入鐵，所引發的連鎖反應，將使天空中雲朵增加，使地表溫度降低！

　　場景再往前推移，回到宇宙的誕生。第二章談及星辰的生死輪迴，第三章描繪輕盈神祕的星塵雨，乃至第十二章，萬事萬物終究要塵歸塵、土歸土。宇宙間滿佈著星辰，我們常仰望天空中的流星，而十一月獅子座流星雨，正是當年北宋天官觀察所得，向皇上啟奏的天象。可知道，平均每天有一百噸的星際塵埃掉落到地球上，天文、宇宙學家正興致勃勃的想盡辦法收集這些塵埃，並小心翼翼地分門別類蒐藏它們；這一座迷你博物館，將是人類探究星際起源的無價知識庫。

　　塵埃是否微不足道？當你讀完這本書，就知道此中有真義，欲辯已忘言。這是個嶄新的科學領域，也如同一場科學革命：塵埃學的誕生啟發我們，對知識體系的建構與教育傳授的架構，當有新思維、新作法與新視野。如何掌握並解析全然不同尺度的對象；如何彙集跨領域知識，旁徵博引，游刃有餘；如何問對的問題，問出關鍵性的問題……這種種新思維將從天而降，匯入腦海，一如微塵。如果我們只求訓練出一群考試的機器，而不是思考的頭腦；如果我們只想讚頌考滿分的孩子，而不是培養全人教育，發展觀察力、好奇心、想像力與操作力，那麼，恐怕天空依然清澈透明，對於乘風漂泊的塵埃我們終將視而不見。

前言

地球新聞播報員

　　我為什麼想寫一本關於塵埃的書？

　　事實上，是這個小東西熱烈地向我介紹它自己。幾年前，我為了寫一篇尋找恐龍化石的探險文章，前往蒙古的戈壁沙漠工作。在那裡，我目睹了一場如橘紅色巨大雲朵的沙塵，橫掃過沙漠表面，壯觀的景象令人難忘。漫天狂飛的細沙吹進我的眼睛和鼻子，滲入我的書頁，連我裹得緊緊的睡袋裡也有它們的蹤跡。

　　原本我以為凌亂的沙塵只是戈壁當地的特有景象，然而同行的地質學家大衛．羅普（David Loope）卻告訴我，其實整個地球上空的高處都覆蓋著一層薄薄的飛沙，我立刻為這個題材深深著迷。當我們站在一處砂岩峭壁旁，觀察著這些曾在空中盤旋飛舞的沙塵，羅普向我解釋戈壁沙漠裡豐富的化石寶藏是如何在沙塵的幫助下成形。 「水蒸氣凝結在這些飄浮於高處的沙粒上，形成了雨滴，」他說，「降雨時沙粒被雨水順勢帶下，然後在地上的沙丘施展它的幽暗魔法。」

　　想想看，當同樣的事發生在世界各地，會是怎樣的景況：每一天，全世界有多少雨水從天而降？而且每一滴雨中都含有一顆沙塵？因此，天空中究竟需要多少沙塵，才能提供足夠的降雨核心？再說，這些沙塵又是從哪裡來的？

　　另一位同行的伙伴則警告我，在離開戈壁沙漠之後連續六個月，我得不斷清潔耳朵裡的沙塵。不過，有一些粉沙似乎已經進入耳朵的更深處。回家後，我去醫院檢查，醫師告訴我，我的腦子裡竟然也有沙子。每當我朝天空仰望，總是試圖尋找那片無所不在的沙塵帷幕；每當雨滴拍打我的手臂，我會瞪著這滴濺開的水花，心想到底裡頭包裹著什麼樣的顆粒；每當我擦拭電腦螢幕，我會透過放大鏡，端詳那些卡在手指頭指紋細縫間閃閃發亮的絨毛狀物體。這些來自破碎世界的單一碎片實在太渺小了，小到無法用肉眼分辨：可能是皮膚碎屑、岩石微粒、一小片樹皮、腳踏車剝落的塗漆、燈罩的纖維、螞蟻的腳、毛衣上的羊毛、磚塊碎片、磨損的輪胎橡膠、漢堡肉烤焦的碳灰，或是一顆細菌。這個世界總是維持在解體的狀態。

　　這些肉眼看不見的塵埃，並不像表面看起來那樣對環境無害；它們也可以是冷酷無情的小流氓，到處惹事生非。從氣候學到免疫學，塵埃是各學門科學家正審慎研究的對象。它可能是地球氣候變遷的祕密樞紐。每年，有數十億噸的沙塵飄揚在空中，造成地球大氣的改變。而且，不再只有礦工、砂石工和從事石棉產業的工人屬於高危險群，現在有數千、甚至數百萬每天生活在髒空氣中的普通人受到生命威脅。儘管我們的身體已演化出阻擋天然沙塵的生理機制，肺部仍抵擋不了工業生產所製造的更細微顆粒。此外，塵埃與氣喘病的關係是現今另一項逐漸熱門的話題，而科學界新的解釋方向出人意料：氣喘病之所以那麼普及，或許就是因為居家環境實在太乾淨了。

　　基於實際上的需要，研究塵埃的學者也是富有創造力的一群傢伙。對於研究大象的學者來說，要取得一份樣本並不會太困難，但是對於研究塵埃的學者來說，他們一定得常常發明新的儀器來取得感興趣的研究樣本。例如，有一位女性科學家為了從井底收集星際塵埃，發明了一種水下吸塵器；另一位研究人員為了研究最後一次冰河時期所遺留的塵土，想盡辦法從冰河的鑽探岩心裡分離出塵埃樣本。不過，收集樣本只是這場研究戰役的前半段，後續的處理與分析過程，更因為實驗對象過於精巧而變得複雜萬分。科學家甚至得用保鮮膜把手指頭包裹起來，以處理得來不易的塵埃。

　　自從我那一天站在戈壁沙漠上思考天空中沙塵的數量，我將空氣當作媒介，而沙塵正是這媒介所攜帶的訊息。從這個角度來看，沙塵正在向世界播報著新聞：落磯山脈正受到侵蝕；菲律賓群島上某一座火山正在爆發，請民眾小心。它也播報著在地的頭條新聞：隔壁鄰居的咖啡機正在烹煮咖啡豆；高速公路上正在大塞車，請民眾多加注意。它也有社會新聞：接下來讓我們關心所有的人類活動。因為我們人類也是骯髒的塵埃製造者。

　　寫這本書的目的，首先是要幫助讀者解讀空氣中的沙塵所要傳達的訊息。地球因為幅員過於遼闊而難以全盤了解，但是收聽這些地球上最小的播報員所帶來的新聞快報，也許可以幫助我們更加理解這顆星球的全貌。

　　第二個目的是要向讀者介紹塵埃，讓人們了解自己所製造的塵埃。不必因為這項事實而難為情：其實我們每個人都一直籠罩在自己的皮膚碎屑和衣物纖維所形成的薄霧之中。除此之外，我們在日常生活中每點一根火柴、每按一次電燈開關、每開一里路的車，一舉一動都在製造更多的塵埃。就全世界的總產量來說，人類自己所製造的塵埃量已經有一顆行星的大小。

　　當自然現象與人類活動造成地表的塵土揚起，天氣、甚至是長期的氣候就會因此改變。而當塵埃落定之後，便輪到海洋、土壤以及我們精巧的肺部構造受到影響。這些微小的東西，具有巨大無比的魔力和破壞力。