在哈佛大学皮博迪博物馆内研究甲骨文，1980年（图片为编者所加）
张先生学贯中西，提出了一系列关于文明起源的理论，如“相互作用圈”、“连续-断裂文明起源二元说”等，为中国考古学研究提供了崭新的视角。
实际上，张先生不仅在中华文明起源上大有建树，而且对中国台湾史前史也进行了一系列研究。他结合其“相互作用圈”模型，分析新石器时代中国东南沿海的史前文化，并且阐述了台湾地区史前史和大陆东南沿海的联系，提出“大坌坑文化代表台湾南岛语族文化祖型，而南岛语族的老家是在大陆东南沿海”这一假说。
大坌坑文化是台湾地区新石器时代早期的考古学文化，年代约在公元前5000-2000年。1964年，张光直先生参与“台湾史前史研究计划”，对八里乡大坌坑遗址进行考古调查。大坌坑的陶器特征包括以罐和钵为主导的器形、以粗绳纹为主，并有刻划纹和贝纹的纹饰、器壁较厚，含粗砂、陶色以棕、深红、黄、灰等色为主。石器种类较少，有小型石锄、磨制小型石斧等，也有网坠。从遗址分布看，大坌坑文化遗址面积普遍较小，位于海边或河口台地上。
张光直先生根据大坌坑遗址出土遗存，提出了“台湾地区的大坌坑文化有无延伸到大陆”的问题。为此，他将台湾大坌坑文化和当时金门的富国墩遗址、闽侯的白沙溪头遗址、平潭南厝场遗址进行了比较。这些遗址年代范围约在公元前4500-3500年以前，与台湾大坌坑文化的时代基本重合。这些遗址的陶器饰有绳纹，数量较少。此外，他还观察了广东的潮安陈桥遗址、海丰西沙坑遗址的陶片。据此，先生将东南沿海和台湾岛新石器时代早期文化统称为“大坌坑文化”，下分两个类型：即大坌坑类型和富国墩类型。限于材料不足，大坌坑文化与大陆东南沿海同时期文化的关系仍有待确认，但张先生却依旧认定台湾大坌坑文化的来源应追溯到闽粤地区。
1972年，中美合作联合开展“台湾省浊水溪和大肚溪流域自然史和文化史科际整合研究”，即“浊大计划”，张先生主持。该项目对台湾中部的浊水溪和大肚溪流域古今人地关系进行了调查，为台湾中部史前史提供了重要的资料，同时也将“科际整合”的新型研究方法引进台湾。
“浊大计划”张光直先生手稿 ( 图片来源 | 陈光祖主编《东亚考古学的再思：张光直先生逝世十周年纪念论文集》 台湾“中研院”历史语言研究所 2013年)
张光直先生对台湾史前史的考古学观察不仅包括文化的互动和交流，还从人类学视角关注族群地起源、迁移。张先生在台湾史前遗址发掘工作结束后，除了思考大坌坑文化范围外，还思考南岛语族在大陆下落的问题。他推测南岛语族源地应该分布在闽粤一带，并在《中国东南海岸考古与南岛语族起源问题》中初步阐释了这个观点。在文章中，张先生指出“东南海岸的考古工作牵涉到东南亚与大洋洲一亿五千万说南岛语系语言的人的祖先的来源问题。在这个问题的研究上，我们不但要打破省份的界限，而且更要打破国家的界限，与东南亚和太平洋区域的考古工作者携手合作。很清楚的，如果不把眼界放广，我们手中宝贵的资料的意义便不能充分地发挥”。在南岛语族地起源和迁移问题上，张先生不仅关注台湾，而且还放眼大陆和东南亚，这无疑为我们开拓了新的思路。
2001年，张光直先生病逝。但是先生就台湾地区史前史提出的两个问题，近年来在两岸学者的努力下取得了重大进展。这些新成果和新发现实证了张先生对东南沿海史前文化发展演变推断的正确性。
第一个问题，即“台湾的大坌坑文化是否延伸到大陆？”就目前的考古调查来看，确实如此。在海峡两岸，中国考古工作者都发现了具有大坌坑文化因素的遗址。台湾地区主要有台南科学工业园的南关里和南关里东遗址。这两处遗址自1996年发掘以来，出土了类型丰富的大坌坑文化遗存。遗物包括陶器、石器、骨、角、牙、贝器等，还有一系列生态遗物。台南大坌坑文化的发现，为研究大坌坑文化的年代、工具组合、生业经济、聚落形态以及墓葬习俗等提供了关键资料，也有助于和大陆东南沿海的同时代文化进行比较。
大陆方面，东南沿海的考古也有了重大进展。在福建，主要有昙石山文化、1980年以后调查发掘的福建平潭壳丘头遗址、闽侯庄边山遗址、黄瓜山遗址等。在广东，则发现了大量新石器时代史前遗址，如深圳的大黄沙、珠海的东澳湾和后沙湾、香港的东仔湾等。这些珠江三角洲史前遗址的陶器以夹砂陶为主，多为手制；器类有釜、罐、钵、碗、盘等，流行圜底器；纹饰以绳纹和划纹为主，彩绘纹图案以几何图案居多。此外，聚落形态和生业经济表明，珠江三角洲新石器时代的人群主要以渔猎经济为主，可能出现原始农业。近年来，大陆学者在海南及南海地区所做的考古调查，更是将东南沿海史前史的研究目光向南海及其周边岛屿拓展。这与张先生最初设想的大坌坑文化圈相比，已经有了极大的发展。
这些新发现，无一例外表明台湾的大坌坑文化不仅延伸到大陆，而且其起源也在大陆。台湾的大坌坑文化不仅有本地起源的因素，也有相当一部分是来自大陆东南沿海的新石器文化。东南沿海的新石器先民通过台湾海峡远渡重洋，来到台湾岛上，繁衍生息，创造了台湾史前史。
第二个问题，就是南岛语族的起源和下落问题。张光直先生综合语言学、体质人类学、民族学和考古学的视角，指出南岛语族的“老家”在大陆的东南沿海，而拓展和迁移则延伸到南太平洋群岛。在南岛语族的发展史上，台湾是第一站。闽粤地区的南岛语族先民从台湾海峡迁入台湾，发展出泰雅语群、排湾语群、邹语群和马来亚波利尼西亚语群四个分支。在此基础上，南岛语族兵分两路，分别向东南亚和南太平洋扩散。在张光直的时代，南岛语族起源的研究主要通过语言学比较和考古学文化分析来追溯，因此具有局限性。随着科技的发展，南岛语族起源问题已可以通过体质人类学追溯。中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的付巧妹研究员运用古DNA技术，实证南岛语族发源地在福建地区，将台湾和大陆的族群历史紧密联系在一起。
纵观张光直先生对台湾史前史的研究，主要贡献在于：一是通过扎实的田野调查，获取了一批丰富的台湾新石器时代实物遗存。这些遗存为研究台湾史前文化序列提供了丰富的材料。二是将台湾和大陆紧密联系，从文化圈和区域考古的角度审视台湾史前史。张先生不仅着眼于台湾史前文化，还将台湾史前史放置在中国东南沿海进行研究，密切了台湾和大陆的文化联系。三是透物见人。张光直先生通过台湾史前文化遗存，思考台湾南岛语族的起源和扩散问题，将台湾史前史的研究从器物、文化上升到“人”的层面。今天，中国的考古学人在东南沿海、台湾乃至东南亚地区的考古学研究，仍然在张先生的基础上不断拓展延伸。
百年来，中国考古学从“绝学”逐渐转为一门促进社会发展的社会科学。考古学不仅通过实物遗存重建古史，更是促进我们的国家认同。台湾是中国不可分割的一部分，因此台湾的史前考古也是中国考古学不可割裂的一员。台湾史前史的考古学观察，不仅有助于我们认识的理解台湾地区的史前文化发展和历史脉络，更有助于我们理解“台湾自古以来就是中国领土不可分割的一部分”这个历史命题。因此，台湾海峡考古学仍然是中国考古学的重要课题。
作为祖国的边陲岛屿，台湾岛是中国海洋文化的重要基地。台湾史前史的研究，作为边疆考古学的重要组成部分，仍然有很多未解之谜等待我们发现。张光直先生在新旧世纪之交时提出的一个问题——诸位青年考古学家，希望你们以下一世纪考古学家自命，用新的观念去问：什么是二十一世纪第一个考古的问题？我想，台湾史前史及其与大陆之间的联系，是新世纪中国考古学需要回答的问题之一。台湾地区史前史研究，不仅是张光直先生留给我们的学术遗产，更是我们作为中华儿女所肩负的历史责任。