■一片不太特別的木夾板，可能就已經包含了十多二十種木材。 網上圖片全球暖化、氣候轉變是近年我們非常關注的問題，這項議題也催使我們謹記樹木對我們的重要：樹木吸收人類活動產生的二氧化碳以進行光合作用，因而減慢全球暖化的速度。而樹木生長相對緩慢，參天大樹自然得來不易，許多原始森林同時也是很多珍貴生物生存的地方。正因如此，不少國家都採取了或多或少的方法去保護它們的木材資源，例如183個國家已簽署了《瀕臨絕種野生動植物國際貿易公約》，限制甚至禁止珍貴動植物的貿易，當中也包括了不少珍貴的樹木。一些國家則禁止在受保護的地方砍伐樹木，而美國、韓國、歐盟等地亦要求進口商證明他們的木材及木製品「來源清白」，並不是由非法的地方得來。
活用電場磁場 從軌道看分別
這些都是十分重要的保護樹木資源的措施，不過卻有點兒知易行難：一片不太特別的木夾板，可能就已經包含了十種至二十種木材；而且木材的物流網絡複雜，從木材變成產品、從出產地到用家的手裏，中間可能經過了不少「中轉站」，要確認木材的原產地，殊不容易。
隨着科技的進步，「木材解剖學家」也在利用各種儀器去更準確、客觀地推斷木材的來源地。質譜法（mass spectrometry）就是其中一個例子。這種分析技術利用高溫的氦氣離子去不斷地「衝擊」牙籤大小的木材樣本，從而由木材樣本之上「擦走」微細的木材分子，再送進質譜分析儀的中心部分。儀器的這個中心部分帶有電場和磁場：電場會令帶有電荷的木材分子繼續前進，而磁場則可以驅使分子慢慢向左或向右改變移動的方向，最終令帶有電荷的分子以圓形的軌跡移動。
這個圓形軌跡的大小，除了受磁場的強弱、分子電荷的多寡所影響外，還要視乎分子的質量：高質量的分子就好比一輛火車，要改變它移動的方向自然毫不容易，因此也很難令這些分子以細小的圓形軌道運行；相對來說，在相同的環境下，質量低的分子自然可以更「急促」地轉彎。正因如此，不同成分、不同質量的木材樣本就會分散到不同的軌道之上，容許我們知道它們的分別。由於木材的成分受着樹木生長地的環境、氣候所影響，知道木材的成分往往能協助我們推斷木材的來源。
分析基因特徵 找到生前位置
近年十分熱門的基因分析，也是木材解剖學家可使用的另一種技術。一個令人印象深刻的例子，就是2015年調查人員從美國一家木廠取走一些楓樹木材，分析出它們的基因特徵，然後成功在華盛頓州的國家森林之中找到配對吻合、樹幹被砍下的楓樹頭；這些楓樹木材的「出處」，自然就顯而易見。如此明確的案例並不常見；不過倘若能將我們手上木材的基因特徵與世界各地的木材互相比較，也可以幫助我們確定手上的木材究竟是從何而來。
2017年世界自然基金會的德國分會亦委託了德國漢堡的木材專家Gerald Koch，去研究德國人所使用的木炭究竟來自何方。一般來說專家會將木材切成薄片以便在顯微鏡下分析。不過木炭太脆，嘗試將它切成薄片只會令其粉碎。
Koch的團隊因此開發一個新的方法，利用新型的立體顯微鏡從不規則的木炭表面重組出木炭的橫切面。最終的分析顯示，Koch收到的木炭樣本，可能有四成來自巴拉圭、尼日利亞等熱帶國家。
今天提到的幾種技術，都對木材專家的工作十分有幫助。不過要準確、快速地推斷出木材的來源，我們可能還需要一個詳盡的數據庫，收集不同地方的樹木的各種特質以便我們未來參考。看來要保護珍貴的森林，我們仍需繼續努力呢。
■張文彥 香港大學理學院講師
短暫任職見習土木工程師後，決定追隨對科學的興趣，在加拿大多倫多大學取得理學士及哲學博士學位，修讀理論粒子物理。現任香港大學理學院講師，教授基礎科學及通識課程，不時參與科學普及與知識交流活動。