1908 年，出生於 1868 年 3 月 22 日、邁入不惑之年的美國物理學家密立根 (Robert Millikan) 望著窗外的校園，檢視目前還算令人稱羨的生活：美滿的婚姻、三個小孩、在芝加哥大學任教，而且還是個頗有名聲的教科書作家。然而，有件事他始終耿耿於懷，那就是他還沒有足以名留青史的研究成果。仔細思考後，他決定挑戰至今眾人仍束手無策的難題：測定電子的基本電荷。只是他沒料到，當名聲如願以償時，伴隨而來的，卻是難以抹平的陰影⋯⋯

雖然 J. J.湯姆生 (Joseph J. Thomson) 1897 年就發現電子，但對於電子攜帶的電荷究竟是大小各有不同，還是有共同的基本單位，始終沒有概念。J. J. 湯姆生帶領學生鑽研這個問題已好幾年，他們在雲霧室裡裝了可以通電的金屬板，然後觀察帶負電的水氣下降速率，在扣除重力與空氣阻力的影響後，估算出平均每一微滴平均所受的電力──也就是電子的電荷大小。但因為霧氣很快就蒸發，只能得到相當粗略的估算。

密立根沿用這個方法，但將設備改良成研究單一水滴，而非一片雲霧。最重要的突破在 1910 年，他用油滴取代水滴，克服了快速蒸發的問題。這許多年來，他除了盡教學工作的本分之外，其餘時間幾乎完全投入這項實驗，還屢屢忘了參加應允出席的宴會。最後，那單調乏味的長期觀察終於有了成果，1913 年他發表論文，宣告基本電荷的值為 1.592 x 10^-19 庫倫，與目前已知的電荷值誤差在千分之五以內。

這項成就，再加上三年後又以實驗證實愛因斯坦的光電效應，密立根終於如願以償，在 1923 年獲頒諾貝爾物理獎（諷刺的是，他根本不相信光是量子，做實驗是想證明愛因斯坦是錯的）。只不過這個光環日後卻有些黯淡。1981 年，先是美國科學哲學教授艾倫．富蘭克林 (Allan Franklin) 發現密立根當時是從 140 個實驗數據中挑選出 58 個他認為「美的」，才得出基本電荷存在的結論；雖然算出來的電荷值相當精確，但這種人為操弄畢竟不符合科學精神。接著，密立根當年的研究生佛萊契爾 (Harvey Fletcher) 死後，人們才從文件中發現他也共同參與了油滴實驗——事實上，改用油滴取代水滴根本就是佛萊契爾建議的，但密立根卻隻字不提，自己獨佔所有功勞。

對於榮耀的渴求，固然能帶來鍥而不捨地追尋科學真理的動力，卻也容易誘使人們走向歧途，忘了科學精神比科學成果更重要。密立根的故事又怎能不讓人警惕？

本文同時收錄於《科學史上的今天：歷史的瞬間，改變世界的起點》，由究竟出版社出版。

倫敦高級區梅費爾（Mayfair）的聯排透天洋房裡，他與屋主近身互動。六呎高，湛藍的雙眸，古銅的肌膚，寬闊的下顎，銀髮一絲不苟地貼齊，以及一縷迷人的香氣：肉桂、皮革和不可言喻的香味，他確定迎面襲來的深刻，源自另一個時空。

「當你嗅聞，你是用腦在聞。最原始的，處理記憶和情緒的部位。」
屋主解釋：「若芸芸眾生試圖尋覓自我的氣味，那我正在打造專屬你的身份。」

關於香水的秘密

一場訪談，讓男性時尚雜誌《GQ》的作家 Michael Paterniti 化身高級訂製香水的顧客，而江湖人稱「香水界情色男優」（the Pornographer of Perfume）的屋主 Roja Dove，正優雅地介紹混香的秘密。「我使用『糞臭素』，一種帶有糞便氣息的醜陋分子。男女性器皆與肛門比鄰，底蘊裡一丁點的『糞臭素』，便能喚起骯髒的慾望。」^[1]。

糞臭素是怎麼來的？

來到住處之前，兩人在麗池飯店（Ritz Hotel）旁的沃爾斯利餐廳（the Wolseley）用過午餐。此時他們的消化系統正將蛋白質，分解成胺基酸（amino acid）。接著，腸道內的菌落會先進行「去胺作用」（deamination），用氫去代換胺基。於是，有一種叫做「色胺酸」（tryptophan）的胺基酸，就變成「吲哚-3-乙酸」（indole-3-acetic acid，簡稱「IAA」）。

再來，乳酸桿菌（Lactobacillus）、梭菌（Clostridium）和類桿菌（Bacteroides），透過「去羧作用」（decarboxylation；羧，注音ㄗㄨㄟ）把 IAA 中的羧基（carboxylic acid group）換成氫，人體內的「糞臭素」（skatole；即3-methylindole）就誕生了^[2][3][4]。

Roja Dove 的調香手法

在正式調香之前，Roja Dove 會提供約莫 200 張的試香紙，讓訂製高級香水的顧客挑選最能觸發當下感覺，並連結過往回憶的幾種氣味。Roja Dove 將以它們為發想的根據，把原料輕拍到試香紙上，再把試香紙與一只金屬小風車連結。當小風車運轉，微風迎面吹來，他便能感受這些原料的效果。

當然，調香運用的糞臭素不是靠「人體製造」，而是在實驗室或工廠裡「人工合成」。1883 年德國化學家費雪（Hermann Emil Fischer, 1852-1919）發明了「費雪吲哚合成」（Fischer Indole Synthesis）：一種苯肼（phenylhydrazine）和醛（aldehyde）或酮（ketone），透過酸觸媒（acid catalyst）催化產生的作用。一般罐裝糞臭素，便是這麼來的^[2][5]。

從溝通、聞香、構想、嘗試、製作到完成，長達一、二年後，每 3.4 盎司（100.55 毫升）要價 4 萬美元的訂製香水，才會被呈現在顧客面前。所幸，對花不起重金與不特別愛好香水的人來說，還是有其他巧遇糞臭素的機緣。因為某個程度上來說，糞臭素就像愛。它撲朔迷離地存在生活中出乎意料之處：香水、茉莉、橙花、甜菜、香菸、糞便、煤焦油與草莓冰淇淋。糞臭素時臭時香，載舟亦能覆舟，令人欲拒還迎。

氣味的關鍵在於濃度

氣味由香變臭的關鍵，在於濃度。像是過多的愛，使人無法擔待。以體積比來說，一旦超過 60 pptV（0.327 ng/L）^[註1]，就會開始臭得一去不返^[7]。如果以重量比計算，健康人體製造的糞便中，糞臭素濃度約為 5 μg/g，但消化道疾病患者，則可高達 80 到 100 μg/g^[註2]。換句話說，腸道保健雖然不會讓人芬芳馥郁，但至少能避免如廁之後臭名遠揚^[8]。

回顧過去的調香職涯，Roja Dove 感嘆上等的原料不再是小農收成，產地直銷，人工合成的產物也逐漸取代天然素材。

「的確，我們必須在香水裡添加合成物。」他向時尚作家 Michael Paterniti 坦承，那是為了襯托自然的味道，但是如果大比例的使用人造成份，「合成的香水聞起來，就永遠僅是人工的氣息。」然而大時代的趨勢，就連知名調香師也無力回天。諷刺的是，在這場產業變遷的遺憾裡，得知糞臭素並非天然，卻多少能帶給香水顧客卑微的慰藉。

註解

1. pptV（parts per trillion by volume），則是兆分之一體積比。ng/L，指每公升幾奈克。
2. μg/g，又作 mcg/g，指每公克中有幾微克，也就是 ppmW（parts per million by weight）百分之一重量比。

參考資料

1. How to Smell Like a God (GQ, 2014)
2. Skatole – A Natural Monstrosity In Perfume, Parliaments, Produce And Poop (American Council on Science and Health, 2020)
3. Impact of the Gut Microbiota on Intestinal Immunity Mediated by Tryptophan Metabolism (Frontiers in Cellular and Infection Microbiology, 2018)
4. 羧酸（教育部重編國語辭典修訂本，臺灣學術網路第六版）
5. Emil Fischer Biographical (the Nobel Prize)
6. Skatole (American Chemical Society, 2021)
7. Identification, quantification and treatment of fecal odors released into the air at two wastewater treatment plants (Journal of Environmental Economics and Management, 2016)
8. New Insights Into Gut-Bacteria-Derived Indole and Its Derivatives in Intestinal and Liver Diseases (Frontiers in Pharmacology, 2021)