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臺灣鐵器時代玻璃珠從哪來？除了遺址考古，你還需要材料科學！
Sep. 03 2021
採訪撰文／寒波
美術設計／林洵安
為什麼要研究臺灣鐵器時代玻璃珠？
古代物品的交換與流動，是考古學密切關注的主題。臺灣在新石器時代的流行物品是「玉
」，到了鐵器時代，玉的風潮不再，取而代之的飾品正是「玻璃珠」。過去臺灣考古學家
認為鐵器時代的玻璃珠是從東南亞進口，但沒有明確證據；中央研究院歷史語言研究所助
研究員王冠文，透過嚴謹的材料科學分析，與研究團隊突破了這項瓶頸。
https://i.imgur.com/Eu0E5sl.jpg 圖一
距今 2000 年內的鐵器時代，臺灣各地遺址出土不少玻璃珠。
從材料科學出發
距今 2000 年內的鐵器時代，臺灣各地遺址出土不少玻璃珠，透過材料分析顯示，玻璃珠
主要來自東南亞，甚至與更遙遠的南亞、西亞有所連結。可以說，這些彩色裝飾品見證了
鐵器時代臺灣與世界的交流，也是中研院歷史語言研究所助研究員王冠文的研究主題。
與大多數考古學家不同，王冠文具有堅實的理工背景，同時也喜歡從考古發掘故事。大學
就讀清華大學材料科學工程學系，碩士即出國深造投入考古學領域。一開始碩士時期研究
中亞的釉，在英國雪菲爾大學讀博士時，主題就轉換到玻璃考古。
回臺灣之後，王冠文延續過去所學，思考著：出土於臺灣鐵器時代的玻璃珠數量很多，可
是還沒有太多研究，應該會是值得探索的題材。
https://i.imgur.com/NAFytab.jpg 圖二
王冠文從材料科學跨入考古領域，持續深化臺灣在地研究。
來源追追追：從玉器到玻璃珠
玻璃珠對臺灣的考古學有什麼意義？首先回顧臺灣古代史，距今四千多年前南島族群離開
臺灣，移民到東南亞並逐漸形成各地南島語族時，臺灣和東南亞之間仍然保持來往，一大
明確的證據來自「玉」。澳洲國立大學考古學家洪曉純比對東南亞玉器的化學成份，發現
它們來自花蓮的豐田，證實當時臺灣與東南亞跨海的長距離連結。
臺灣玉器大部份流行於新石器時代，到了更晚的鐵器時代，玉的風潮不再，取而代之的飾
品正是「玻璃珠」。王冠文說，藉由考古可以得知物的交換和流動，過去臺灣考古學家認
為臺灣在新石器時代向東南亞出口玉材，到了鐵器時代則改成由東南亞進口玻璃珠，但沒
有明確的證據證實玻璃珠的來源，王冠文與研究團隊透過科學分析突破了這項瓶頸。
玻璃製造技術與起源
已知的考古紀錄中，最早燒製玻璃的是古埃及與美索不達米亞人，隨後南亞、東亞也出現
燒製玻璃的技術。儘管大原則類似，然而各地材料與製程仍有差別，玻璃燒製技術可能為
多地獨立起源。
"臺灣鐵器時代遺址出土的玻璃珠，幾乎都屬於「鈉鋁矽酸鹽」和「鈉鈣矽酸鹽」兩
個系統，它們在製作時都使用鈉作為助熔劑，目的是降低氧化矽的熔點，減少製程難度。
"
兩個系統有何區別呢？王冠文說，科技考古學界習慣將鈉鋁矽酸鹽玻璃稱為「礦物鈉鋁玻
璃」，因為鈉的原料來自礦物，這類玻璃最初在南亞研發，相關產品後來分布範圍很廣，
東亞、東南亞、南亞、非洲東岸都能見到。公元前 4 世紀，也就是距今約 2400 年前開
始，東南亞就從印度輸入礦物鈉鋁玻璃製作的飾品，但是東南亞當地的工匠是否也會生產
這類玻璃，仍缺乏資料佐證。
相較於礦物鈉鋁玻璃為南亞起源，鈉鈣矽酸鹽玻璃則是西亞起源，科學分析發現鈉助熔劑
來自植物灰，所以又可稱為「植物灰玻璃」，最早的植物灰玻璃可以追溯到古埃及，大約
在 6~7 世紀時復現於西亞。這種玻璃製品出現在東南亞的年代稍晚，大概是 7~8 世紀之
後。
https://i.imgur.com/cRaRcvr.jpg 圖三
臺南道爺南遺址的玻璃珠，為顏色鮮豔的中空玻璃珠。
從玻璃珠看見臺灣與世界的連結
王冠文分析的樣品，主要來自公元 1 世紀以後的臺灣玻璃珠，都是尺寸很小的中空串珠
，顏色多變、色彩強烈，作為裝飾品或陪葬品。透過化學分析不同玻璃珠的材料差異，可
以追溯其來源。
由於目前沒有考古證據支持臺灣在鐵器時代，和南亞或西亞有直接的交流，但考古證據顯
示，當時兩類玻璃皆由南亞、西亞交易至東南亞。
"納入地理因素考量，王冠文認為臺灣出土的植物灰玻璃珠和礦物鈉鋁玻璃珠，可以
合理推論主要來自東南亞。不論玻璃珠最初的產地在哪兒，經歷過什麼旅程，它們抵達臺
灣的前一站都是東南亞某處。"
也就是說，臺灣或許處於傳統認知的歐亞大陸「文明世界」之外，幾千年來卻非文化上的
孤島。透過東南亞這個中繼站，臺灣和蓬勃的南海交流圈有直接來往，和距離更遠的印度
洋交流圈也有間接互動，甚至可以推論，亦與遠在半個世界以外的伊斯蘭文化圈間接有所
聯繫。
https://i.imgur.com/TNqhMsE.jpg 圖四
臺南道爺南遺址的玻璃珠，可串聯掛在頸部，做為陪葬品使用。
有沒有可能從中國進口玻璃珠？
臺灣從文化相近的東南亞進口玻璃珠，那是否也有從東亞大陸引進？畢竟說到玻璃製作，
埃及、中東、印度之外，中國也有悠久的傳統。
王冠文說，中國密集出產「高鉛玻璃」，並且有些成品含有「高放射性成因鉛（註1）」
。因此和臺灣鐵器時代前期的玻璃珠比較（包含西亞植物灰玻璃、南亞礦物鈉鋁玻璃），
成份明顯不同，能清楚區別。
不過，臺灣遺址確實出土過高鉛玻璃，年代比南亞、西亞產品更晚，要等到 10 世紀。這
些玻璃或許直接來自臺灣海峽的對岸，但是也可能經歷更加迂迴的路線，例如先從中國輸
出到東南亞，再從東南亞引進臺灣，目前證據仍不足。
當時臺灣沒有生產玻璃珠嗎？
既然臺灣鐵器時代的玻璃珠來自東南亞，除了進口之外，臺灣本地是否也會自行生產？這
個問題比想像中複雜，王冠文研究發現，鐵器時代的臺灣沒有燒製玻璃（glassmaking）
的證據，但是有自行加工（glassworking）。
玻璃珠的考古通常更為困難，主要和玻璃製造方式有關。首先是需要採集矽砂及助熔劑原
料，從無到有製造出玻璃，玻璃燒製的地點通常靠近矽砂或助熔劑來源，獲得玻璃成品或
半成品之後，再送到其他地方加工。即使是玻璃成品，過了一段時間後也可能被重新熔化
，加工做成新的製品，例如玻璃珠。
此外，玻璃的工坊遺跡也難以留存。目前印度仍有少數作坊以古法製造玻璃，考古學家觀
察到，印度工匠的作坊只要不再使用，短短幾年後就不留痕跡。如果古代也是如此，也難
怪考古學家至今為止，在南亞和東南亞仍然沒有發現明顯的玻璃工坊遺跡。
相較於另一個臺灣代表性飾品「玉」，玉本身就是礦物，成分幾乎不會改變，而且玉礦很
少，追蹤來歷相對單純。玻璃是人造混合物，除了主要成份外，其餘成份可以持續變動，
能製作玻璃的原料也普遍存在，不容易判斷具體的取材範圍。
臺灣古代最容易接觸東南亞的是東部、南部，也是較早出土玻璃珠的地區 。玻璃珠本身
無法取得定年資訊，必需依靠周圍材料。可惜臺灣很多遺址缺乏更細緻的定年結果，也就
難以釐清玻璃珠的精確年代，常見「3 到 6 世紀」、「6 到 9 世紀」這類範圍很大的年
代估計。
儘管有重重限制，王冠文依然盡力追尋一切線索。回答臺灣玻璃珠生產的考古問題，舊香
蘭遺址是很好的研究案例。
舊香蘭遺址找答案
舊香蘭遺址位於臺東，年代介於公元前 3 到 8 世紀，總共出土約 2800 件完整玻璃珠，
以及數百件玻璃廢料，也有鐵器與處理金屬的相關遺留。處理金屬與玻璃珠同樣需要高溫
，意謂當時的工匠懂得高溫工藝。
"由於出土大量的玻璃與廢料，學者一度推論舊香蘭曾經是玻璃的燒製場所。然而，
王冠文的分析指出，當地應該只有進行過玻璃珠加工，找不到燒製的證據。"
舊香蘭出土的玻璃珠幾乎都是礦物鈉鋁玻璃，完全沒有植物灰玻璃，廢料則兩者皆有。以
化學組成判斷，礦物鈉鋁玻璃的原料主要是花崗岩質砂，植物灰玻璃則需要沙漠地區的鹽
生、旱生植物，這些原料不易在臺灣取得，因此玻璃珠或玻璃料最可能從海外進口；而植
物灰玻璃廢料的年代，應該比部分礦物鈉鋁玻璃更晚。
要判斷製造的痕跡，玻璃珠製法也是關鍵。玻璃珠可分為拉製（drawn）和捲製（wound）
兩大類，目標都是做出可以被串起的中空玻璃珠。捲製法相對簡單，用鐵棒捲起融化的玻
璃條，冷卻後成形即可。拉製法則比較費工，製作時一位工匠使用空心長鐵棒，將熔爐中
的玻璃捲成錐狀，另一位則在另一側從熔爐拉出長玻璃管，再裁切做成中空玻璃珠。製作
過程，黏附在金屬工具的玻璃，冷卻剝落後，外觀也會形成易辨認的玻璃廢料。
南海交流圈的礦物鈉鋁玻璃珠，多由拉製法製成。臺灣舊香蘭遺址的完整玻璃珠成品也是
拉製法，但是當地並未發現空心長鐵棒等相關遺留，也沒有典型的拉製法玻璃廢料，因此
這批玻璃珠似乎並非於臺灣製造，而是直接進口而來。
https://i.imgur.com/pgLPlYV.jpg 圖五
玻璃工藝：捲製法。
https://i.imgur.com/sbqlv8x.jpg 圖六
玻璃工藝：拉製法。
有意思的是，舊香蘭的玻璃廢料，看起來是呈現捲製法的工藝技術。這表示舊香蘭工匠懂
得加工玻璃的手藝，且和當時東南亞主流技術不同，技術從何而來，仍有待探究。從玻璃
廢料與玻璃珠的製程差異來看，可推論兩者有不同的淵源：即玻璃珠是進口舶來品，玻璃
廢料則為本地加工的遺留，兩者很可能處於不同年代。
另一處距離舊香蘭不太遠，位於屏東的龜山遺址，年代約介於 3 到 9 世紀，出土過
123 件玻璃珠，不過沒有加工玻璃的跡象。龜山玻璃珠超過 80％ 是礦物鈉鋁玻璃，其餘
則是植物灰玻璃，應該都是進口產品。
顏色透露出的考古訊息
顏色是玻璃珠考古的另一重點，加入不同化學成份作為「著色劑」（colouring agent）
，便能創造色彩多變的玻璃珠。著色劑可以在玻璃製造的初期就加入，也能加工時另外添
加。
想像東南亞作坊的畫面：前一陣流行紅色珠珠，趕快製作一批；最近風潮又變成橘色，那
就再加把勁，改燒製橘色玻璃，把紅色變成橘色珠珠趕流行。
臺灣不同遺址的玻璃珠顏色有別，例如有一款只有表面一層橘色的橘皮珠，只流行於北部
和東北部，或許就反映當時該地區人群對橘色珠珠的偏好。鐵器時代絕大部分玻璃珠只有
一種顏色，紅、橘、黃、綠、藍等色各有不同作法。目前王冠文的研究著重於礦物鈉鋁玻
璃珠的著色。
https://i.imgur.com/YQeUbQk.jpg 圖七
鑲埋在環氧樹脂中的玻璃珠樣本，可透過掃描式電子顯微鏡分析。
臺灣的礦物鈉鋁玻璃珠皆由拉製法所製，大部分玻璃珠的著色步驟應該不在臺灣進行。對
於臺東舊香蘭、屏東龜山、宜蘭淇武蘭、臺南道爺南和五間厝遺址的分析指出，銅是最普
遍使用的著色劑原料，不同化學狀態的銅，根據氧化還原狀態的差異，可以產生紅、橘、
藍等色彩；黃色玻璃的著色劑，來自人工製成的黃色顏料──鉛錫黃（水合錫酸鉛）；綠
色玻璃則同時帶有黃色顏料以及銅藍著色劑。
https://i.imgur.com/prH7fle.jpg 圖八
宜蘭淇武蘭遺址出土的橘皮珠，添加銅作為著色劑。
有趣的是，透過科學分析，發現臺灣遺址有些橘色珠的微觀結構中，同時存在氧化銅及氧
化錫的結晶，但形成橘色並不一定需要錫，例如淇武蘭遺址的某些橘色珠便幾乎無錫，可
是為什麼錫會出現在橘色珠內呢？
可能的原因是，這些橘色珠當初添加銅為著色劑時，加入的是銅錫合金（青銅），所以錫
不經意地一起熔入玻璃珠內。另一個可能性，是由玻璃科學的角度而言，錫有促進銅著色
劑之橘色顯色功用。
"古代工匠或許在不知情的狀況下，發現青銅的妙處，刻意選用青銅做為原料。而青
銅是人類史上影響力最大的金屬之一，如果推論正確，玻璃珠和青銅之間的關係，將帶來
新的認識。"
基於材料科學的背景，王冠文目前研究題材多為高溫工藝素材，未來除了玻璃珠以外，臺
灣遺址中的紅玉髓（一般人常和瑪瑙珠搞混）、青銅器等材料，也會納入研究對象。考古
學研究，不僅可得知物的交換與流動，同時也能以更寬廣的視野來看待歷史與現實。