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葡萄酒的酸甜苦辣從哪來?——葡萄酒的感官之旅(2)

活躍星系核_96
・2017/08/28 ・3432字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 543 ・八年級

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文/Terry Lin | 專業釀酒師,用科學,讓葡萄酒更淺顯易懂;讓葡萄酒回歸本質;讓品評更值得回味。加州戴維斯分校葡萄酒釀造學碩士、波爾多右岸釀酒實務經驗。

不想只是略懂略懂葡萄酒?一起來從感官科學(sensory science)的角度切入葡萄酒品評吧! 由此報名:「美酒中的科學:品味葡萄酒的第一課

從小被騙到大的味覺地圖

葡萄酒除了所含有的各種氣味讓人著迷之外,入口後的味道也是品質的重要指標。人類的味覺只有 5 種:酸、甜、苦、鹹、鮮(又稱做甘),而這 5 種味覺都是在我們的口腔中透過味覺神經受器所感受到的(註釋 1)。小時候一定有在課本讀過,我們舌頭的不同區位專司不同味覺的辨識,月考時試題還會考舌側前端負責鹹味、舌側後端負責酸味(當時就差這題滿分…飲恨!),但後來發現這樣的論述是錯誤的。

月考時試題還會考舌側前端負責鹹味、舌側後端負責酸味,但後來發現這樣的論述是錯誤的。圖/BY 作者提供

人類舌頭表面若仔細看,會發現有一顆顆叫做乳突的顆粒狀結構,而每個乳突裡都集結了為數不等的 5 種不同的味覺受器,每個乳突都能辨識酸、甜、苦、鹹、鮮(註釋 2)。儘管乳突的分佈可能密度不一,乳突間的敏感度也因味覺受器多寡而有差異,但現今的論點比較像舌頭不同區域的敏感度有所不同,而不是不同區域專司不同的味道。(所以老師是不是要幫我加分……)。

人類舌頭表面若仔細看,會發現有一顆顆叫做乳突的顆粒狀結構,而每個乳突裡都集結了為數不等的 5 種不同的味覺受器,每個乳突都能辨識酸、甜、苦、鹹、鮮。圖/BY 作者提供

中文常用「酸甜苦辣」講述味道,但辣其實是觸覺和溫度的感受(又稱溫覺),因此訓練吃辣訓練的不是味覺,而是口腔皮層以及舌頭上刺痛感(觸覺)和灼熱感(溫覺)的耐受度!而喝酒時感受到的辣其實是因為酒精使口中黏膜的水分析出所產生的刺痛。此外,另一種喝酒常感受到的觸覺,則是喝紅酒時的澀味[註3]。

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那麼葡萄酒的酸甜苦辣從哪來?

一般而言,葡萄酒中有酸、甜、苦以及鮮 4 種真味覺,以及另外其實是觸覺的酒精辛辣觸感、來自氣泡酒中二氧化碳於口中的刺激感,以及來自葡萄酒中單寧質的澀,以下分類進行解說:

酸度

葡萄酒中的酸主要源自葡萄本身的酒石酸(tartaric acid)和蘋果酸(malic acid),另外還有蘋果酸在乳酸發酵後轉化成的乳酸。圖/BY 作者提供

葡萄酒中的酸主要源自葡萄本身的酒石酸(tartaric acid)和蘋果酸(malic acid),另外還有蘋果酸在乳酸發酵後轉化成的乳酸(lactic acid)以及被醋酸菌或是不良乳酸菌污染所生成的醋酸(acetic acid)。醋酸由於具有刺鼻的氣味,在葡萄酒圈是個不良指標,如果是剛開瓶的酒就明顯感受到這刺鼻的氣味,通常表示酒在橡木桶或瓶中儲放又或是釀造酒製程中接觸到過多的氧氣,醋酸菌或是不良乳酸菌將酒精氧化成醋酸所造成。

葡萄酒的酸度是酒體的重要元素,在白酒中尤其重要。酒的酸度過高不是件容易入口的事,但若酒中完全沒有酸,酒體似乎也顯得太過單薄。在各種有機酸中,酒石酸會隨葡萄品種而異,因此有些品種好比 Barbera 天生就是比較酸,一般用於混釀(blending)時提升紅酒的酸度。蘋果酸的含量也會隨品種而異,但由於可以透過乳酸發酵轉化成乳酸,常常被釀酒師當作調整酸度的切入點 。

此外,不同的生長氣候也會對酸度造成影響,越寒冷的地方水果越不容易成熟,酸度就比較高;反之,越熱帶的地方水果越成熟越甜,水果的酸度就變低了。不說可能不知道,葡萄其實是自然界中酸度相當高的水果之一,高含量的酒石酸(重量百分比 0.7% 以上)為葡萄非常獨特的特徵,於分子考古學上,常利用器皿上檢驗出酒石酸來推斷該遺跡有葡萄酒釀造文化的依據(註釋 4)。

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甜度

釀酒葡萄的採收糖度多落在糖度 24-26 度之間(240 g/L – 260 g/L),而這麼多的糖大多是被酵母菌經過酒精發酵轉化成酒精,僅留下少部分殘留於酒中。不甜的酒其實也可能有殘糖,只是我們味覺感受不到因此覺得不甜,這種乾型酒(dry wine)業界殘糖大概是 10g/L 以下。近年普遍流行半乾型酒(off-dry wine),其殘糖在 20g/L 以下,喝起來微微感受得到甜味但又不至於覺得是甜酒,適口性提高許多,許多入門款的紅白酒都會刻意作成這樣的風格。

其實不含殘糖有眾多的好處,其中最重要的是微生物菌叢的穩定性。葡萄裡的葡萄糖和果糖是最簡單的能量來源,有不少的微生物可以在單純的糖水溶液中生長,而這也包含了眾多的腐敗雜菌。於古希臘、羅馬時代,環境衛生及隔氧技術尚未發達前,發酵至全乾有助於葡萄酒的保存,因此乾型葡萄酒深植這文化歷史中,也奠定了葡萄酒的主流風格。

另一個發酵至全乾的好處則是更能表現酒優異的品質,避免糖的遮蔽效應(當然,前提是酒的本質要夠好) 。 糖可以有效的降低酸跟苦的感受,但同時也可能遮蔽了許多微細氣味的表現。葡萄酒的品評是鑑賞眾多氣、味的組合,當然不希望有搗亂份子來干擾我們的享受。

苦與澀

葡萄酒在陳放的過程中多酚類會發生緩慢的氧化聚合。圖/BY 作者提供

這兩種感受其實都來自葡萄酒中的多酚類,也就是業界所謂的丹寧(tannin)。澀是一種觸覺,當酒中的多酚類與唾液蛋白結合時,會降低唾液的潤滑作用,使口腔內有如同喝完濃茶的乾乾澀澀的收斂感;而多酚類中,兒茶素(catechin)的延伸物發現會與人體的苦覺受器結合產生程度不等的苦味(註釋 5)。

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澀也是影響酒體的重要因素。然而不同於先前提及的酸,葡萄酒在陳放的過程中多酚類會發生緩慢的氧化聚合,所形成的巨分子可能因為結構上與唾液蛋白較難發生鍵結或是親和力降低,因此陳放過的葡萄酒丹寧「軟化」變「順」了,而這氧化聚合的反應也正是紅酒抗氧化活性的來源,多酚類含量越高的葡萄酒,抗氧化活性越高。

谷氨酸是構成蛋白質的組成胺基酸之一。圖/BY 作者提供

葡萄酒隨著時間陳放除了丹寧軟化,風味上也會逐漸產生一股猶如肉汁的鮮味,在歐美人士的味蕾,常常被當做好酒的品質標的。葡萄酒裡頭有肉汁的味道?乍聽之下可能覺得很不可思議,但卻是有科學證據的。味精能讓菜餚變得鮮甜,正是因為味精(谷氨酸鈉)溶於水後的谷氨酸離子是鮮味受器的受質之故。

谷氨酸是構成蛋白質的組成胺基酸之一,葡萄皮裡頭的游離胺基酸、經過葡萄自身酵素水解的果肉蛋白或是發酵終期自體水解的酵母菌,都是提供谷氨酸以及鮮味的來源(註釋 6),只是剛好因為葡萄酒裡頭蛋白質含量本來就很低,外加酵母菌自體水解在自然的情況下需要長時間的陳放,很剛好只有在老酒中才會出現,因此物以稀為貴。

來自氣泡的清爽感

酵母菌進行酒精發酵將單糖轉換成酒精的同時,另一個產物便是二氧化碳。一般的葡萄酒由於酒精發酵是在半開放的醱酵槽中進行,所生成的二氧化碳會隨著時間緩慢地揮發飄散到環境中,不會殘留在裝瓶的葡萄酒中;相反地,氣泡酒則是透過加壓的密閉環境,像是直接在玻璃瓶內進行二次發酵或是使用加壓的發酵槽進行,讓二氧化碳得以溶入酒裡頭,直到開瓶的時候瓶內壓力下降至環境大氣壓力,二氧化碳再次從酒裡頭釋出,變成我們所看到一粒粒向上冒出的氣泡。於口中,這些氣泡所帶來的刺激是觸覺,連同酒裡的酸構成氣泡酒獨有的刺激清爽感。

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葡萄酒之所以迷人之處,在於歷史、在於風土、更多在於那一瓢飲中所帶來的種種味覺(甚或觸覺)體驗。啜一口細細品味一瓶酒所帶來的酸、甜、苦、鮮之後,回頭細想微生物學之父  路易.巴斯德曾說的:

” A bottle of wine contains more philosophy than all the books in the world.“,(一瓶酒蘊含的哲理勝過世界上所有的書。)

一瓶葡萄酒裡所有的哲理能用開闊的心態來面對人生裡的各式難題,生活,真能變得可愛許多。

圖/BY Pixhere

______貼心提醒:未滿18歲請勿飲酒.酒後不開車.開車不喝酒______

覺得意猶未盡、還想知道更多?來報名「美酒中的科學:品味葡萄酒的第一課」吧!

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註釋

  1. Brandbury J. 2004, Taste Perception: Craking the Code. Plos Biol 2(3) 0295-0297.
  2. Barretto, R.P.J., Gillis-Smith S., Chandrashekar J., Yarmolinsky D.A., Schnitzer M.J., Ryba N.J.P., Zuker C.S. 2015, The Neural Representation of Taste Quality at the Periphery. Nature 517, 373-376.
  3. Lawless, H.T., Heymann, H., 2010, Sensory Evaluation of Food Principles and Practices (Chapter 2).
  4. McGovern P.E. 2009, Uncorking the Past – The Quest for Wine, Beer and Other Alcoholic Beverages.
  5. Yamazaki T., Narukawa M., Mochizuki M., Misaka T., Watababe T. 2013, Activation of the hTAS2R14 Human Bitter-Taste Receptor by (-)-Epigallocatechin Gallate and (-)-Epicatechin Gallate. Biosci. Biotechnol. Biochem. 77(9) 1981-1983.
  6. Klosse P. 2012, Umami in Wine. Res. Hosp. Manage. 2(1/2) 25-28.
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活躍星系核_96
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活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia

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上網也要有「技術」!從言論、隱私到國安,你我都該懂的界線
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/12/18 ・2366字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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本文由 國家通訊傳播委員會 委託,泛科學企劃執行。 

以為鍵盤俠天下無敵?小心一個不留神就觸法!人們常忽略「網路並非法外之地」這個重要事實。不只現實生活中的法律同樣適用於網路空間,隨著科技發展,更多應網路特性而生的法律規範也相繼出現。從基本的言論自由到隱私權保護,從智慧財產權到國家安全,法律體系正全面性地回應數位時代的種種挑戰。

在臺灣,網路上的言論自由權利源自《憲法》第 11 條的明確規定:「人民有言論、講學、著作及出版之自由。」釋字第 509 號則指出,「國家應給予最大限度之維護,俾其實現自我、溝通意見、追求真理及監督各種政治或社會活動之功能得以發揮。」網路快速傳播的特性放大了言論的影響力,而大法官的解釋將言論自由的邊際刻畫得更明確,這在數位時代裡顯得格外重要。

網路與社群媒體的快速傳播,放大了言論的影響力。圖/unsplash

網路上的性、暴力與未成年保護

顯然言論自由並非是毫無限制,2023 年 11 月的一起案件就展現其中一種界線的樣貌。當時,一名 36 歲男子將他和網友在網咖的性愛影片上傳至推特,還寫下「《網咖包廂實戰計 1》我跟某公司 OL 戰鬥」等文字。這段影片一經發布,當事女子立即採取法律行動。最終,法院依其以網際網路「供人觀覽猥褻影像」的罪名,判處該名男子拘役 30 日,得易科罰金。這個判決清楚說明了,即便在虛擬空間,散布猥褻影像仍須承擔實質的法律責任。

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特別是在保護未成年人方面,法律的規範更加嚴格。《刑法》第 235 條明文禁止散布、播送或販賣猥褻物品,無論形式是圖文、聲音還是影像。而《兒童及少年性剝削防制條例》第 36 條更進一步禁止任何形式的兒童色情製品被製造、散布和持有。2019年彰化縣曾層發生過這樣一起案件:一名陳姓中年男子將9歲女童帶往居所,不僅強迫她觀看色情影片,還對她進行猥褻行為,甚至將過程上傳至 Google 雲端。儘管他後來試圖以資助女童就學表達悔意,法院仍以加重強制猥褻等罪,判處他 4 年 4 個月有期徒刑。

不實言論的散布同樣可能觸犯法律。2021 年 9 月爆發的「台大狼師案」就是一個警示。一名女大生在網路上指控教師誘騙她發生關係並傳染性病,幾個月後又指控對方對她進行強制性行為。當她提出告訴時,檢方卻查無性侵事實,加上她反覆的說詞,不僅性侵告訴失敗,還因誹謗罪反被加重判刑。

當駭客、間諜都轉戰網路戰場

2013 年,一名退役空軍上校赴陸經商時被情治單位吸收,返台後透過人脈網絡發展組織、刺探軍事機密,並以空殼公司掩護非法報酬,這個情報網持續運作了 8 年之久。

在涉及國家安全的議題上,法律的態度更是嚴厲。根據《國家安全法》第 2 條的規定,任何人都不得為境外敵對勢力及其控制的組織、機構進行資助、主持、操縱、指揮或發展組織,更不能洩漏、交付或傳遞公務機密,違反者將面臨嚴厲的刑事處罰。《刑法》規定,意圖破壞國體、竊據國土,或以非法方法變更國憲、顛覆政府者,處7年以上有期徒刑,首謀更要判處無期徒刑。

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抄襲與轉貼的邊界在哪裡?

在智慧財產權的保護上,臺灣也經歷了數位時代的轉變。台灣第一個網路著作權相關判決,就發生在傳統出版與數位平台的碰撞之中。南方社區文化網路負責人陳豐偉等三人在中山大學 BBS 上發表的文章,未經同意就被《光碟月刊》收錄在隨刊光碟中發行。三人向台北地檢署提告後,《光碟月刊》發行人兼總經理黃俊義被判處七個月有期徒刑,緩刑三年。這個判決為數位時代的著作權保護樹立了重要典範。

臺灣首例網路著作權案判決,為數位時代智慧財產權保護樹立典範。圖/envato

近年來,影音平台的著作權爭議更趨複雜。2022 年,知名 YouTube 頻道「觸電網」就因為片商車庫娛樂檢舉七十多支未經授權的影片,導致經營 12 年的頻道被迫下架。車庫娛樂透過律師聲明,這是針對「未經合法授權影音內容」的標準處理,並表明將追究民事與刑事責任。

受害了怎麼辦?申訴管道報你知

當我們在網路上的權利受到侵害時,可以根據侵害類型尋求不同的救濟管道。最基本的言論自由權利受到侵犯時,可以先向社群平台提出檢舉。若遇到更嚴重的情況,如散布猥褻影像、非法性私密影片等,除了平台檢舉外,還可以向警方提告,或是尋求衛福部「性影像處理中心」的協助。

在面對網路霸凌、不實言論時,可以向台灣事實查核中心、MyGoPen 等組織求助,協助澄清真相。若發現有害兒少身心健康的不當內容,則可以向 iWIN 網路內容防護機構提出申訴。這個由國家通訊傳播委員會支持的組織,會在受理後進行查核、轉介業者改善或依法處理。

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智慧財產權的侵害在網路時代極為常見,就像「觸電網」遭片商檢舉下架的案例。這類情況可以透過平台既有的著作權保護機制處理,情節嚴重者也可以提起民事訴訟要求賠償。若發現可疑的廣告或不公平交易行為,則可以向公平交易委員會檢舉;若是特定領域的違規內容,則應該向各該主管機關反映,例如藥品廣告歸衛福部管轄、證券期貨廣告則由金管會負責。

網路時代的法律規範正不斷演進,從個人隱私到國家安全,從言論自由到智慧財產權,每個面向都在尋求數位環境下的最佳平衡點。作為網路使用者,我們必須理解並遵守這些法律界線,同時也要懂得運用各種救濟管道保護自身權益。唯有每個人都清楚了解並遵守這些規範,才能共同營造一個更安全、更有序的網路環境。

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當心網路陷阱!從媒體識讀、防詐騙到個資保護的安全守則
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/12/17 ・3006字 ・閱讀時間約 6 分鐘

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本文由 國家通訊傳播委員會 委託,泛科學企劃執行。 

網路已成為現代人生活中不可或缺的一部分,可伴隨著便利而來的,還有層出不窮的風險與威脅。從充斥網路的惡假害訊息,到日益精進的詐騙手法,再到個人隱私的安全隱憂,這些都是我們每天必須面對的潛在危機。2023 年網路購物詐欺案件達 4,600 起,較前一年多出 41%。這樣的數據背後,正反映出我們對網路安全意識的迫切需求⋯⋯

「第一手快訊」背後的騙局真相

在深入探討網路世界的風險之前,我們必須先理解「錯誤訊息」和「假訊息」的本質差異。錯誤訊息通常源於時效性考量下的查證不足或作業疏漏,屬於非刻意造假的不實資訊。相較之下,假訊息則帶有「惡、假、害」的特性,是出於惡意、虛偽假造且意圖造成危害的資訊。

2018 年的關西機場事件就是一個鮮明的例子。當時,燕子颱風重創日本關西機場,數千旅客受困其中。中國媒體隨即大肆宣傳他們的大使館如何派車前往營救中國旅客,這則未經證實的消息從微博開始蔓延,很快就擴散到各個內容農場。更令人遺憾的是,這則假訊息最終導致當時的外交部駐大阪辦事處處長蘇啟誠,因不堪輿論壓力而選擇結束生命。

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同年,另一則「5G 會抑制人體免疫系統」的不實訊息在網路上廣為流傳。這則訊息聲稱 5G 技術會影響人體免疫力、導致更容易感染疾病。儘管科學家多次出面澄清這完全是毫無根據的說法,但仍有許多人選擇相信並持續轉發。類似的例子還有 2018 年 2 月底 3 月初,因量販業者不當行銷與造謠漲價,加上媒體跟進報導,而導致民眾瘋狂搶購衛生紙的「安屎之亂」。這些案例都說明了假訊息對社會秩序的巨大衝擊。

提升媒體識讀能力,對抗錯假訊息

面對如此猖獗的假訊息,我們首要之務就是提升媒體識讀能力。每當接觸到訊息時,都應先評估發布該消息的媒體背景,包括其成立時間、背後所有者以及過往的報導記錄。知名度高、歷史悠久的主流媒體通常較為可靠,但仍然不能完全放下戒心。如果某則消息只出現在不知名的網站或社群媒體帳號上,而主流媒體卻未有相關報導,就更要多加留意了。

提升媒體識讀能力,檢視媒體背景,警惕來源不明的訊息。圖/envato

在實際的資訊查證過程中,我們還需要特別關注作者的身分背景。一篇可信的報導通常會具名,而且作者往往是該領域的資深記者或專家。我們可以搜索作者的其他作品,了解他們的專業背景和過往信譽。相對地,匿名或難以查證作者背景的文章,就需要更謹慎對待。同時,也要追溯消息的原始來源,確認報導是否明確指出消息從何而來,是一手資料還是二手轉述。留意發布日期也很重要,以免落入被重新包裝的舊聞陷阱。

這優惠好得太誇張?談網路詐騙與個資安全

除了假訊息的威脅,網路詐騙同樣令人憂心。從最基本的網路釣魚到複雜的身分盜用,詐騙手法不斷推陳出新。就拿網路釣魚來說,犯罪者通常會偽裝成合法機構的人員,透過電子郵件、電話或簡訊聯繫目標,企圖誘使當事人提供個人身分、銀行和信用卡詳細資料以及密碼等敏感資訊。這些資訊一旦落入歹徒手中,很可能被用來進行身分盜用和造成經濟損失。

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網路詐騙手法不斷進化,釣魚詐騙便常以偽裝合法機構誘取敏感資訊。圖/envato

資安業者趨勢科技的調查就發現,中國駭客組織「Earth Lusca」在 2023 年 12 月至隔年 1 月期間,利用談論兩岸地緣政治議題的文件,發起了一連串的網路釣魚攻擊。這些看似專業的政治分析文件,實際上是在臺灣總統大選投票日的兩天前才建立的誘餌,目的就是為了竊取資訊,企圖影響國家的政治情勢。

網路詐騙還有一些更常見的特徵。首先是那些好到令人難以置信的優惠,像是「中獎得到 iPhone 或其他奢侈品」的訊息。其次是製造緊迫感,這是詐騙集團最常用的策略之一,他們會要求受害者必須在極短時間內作出回應。此外,不尋常的寄件者與可疑的附件也都是警訊,一不小心可能就會點到含有勒索軟體或其他惡意程式的連結。

在個人隱私保護方面,社群媒體的普及更是帶來了新的挑戰。2020 年,一個發生在澳洲的案例就很具有警示意義。當時的澳洲前總理艾伯特在 Instagram 上分享了自己的登機證照片,結果一位網路安全服務公司主管僅憑這張圖片,就成功取得了艾伯特的電話與護照號碼等個人資料。雖然這位駭客最終選擇善意提醒而非惡意使用這些資訊,但這個事件仍然引發了對於在社群媒體上分享個人資訊安全性的廣泛討論。

安全防護一把罩!更新裝置、慎用 Wi-Fi、強化密碼管理

為了確保網路使用的安全,我們必須建立完整的防護網。首先是確保裝置和軟體都及時更新到最新版本,包括作業系統、瀏覽器、外掛程式和各類應用程式等。許多網路攻擊都是利用系統或軟體的既有弱點入侵,而這些更新往往包含了對已知安全漏洞的修補。

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在使用公共 Wi-Fi 時也要特別當心。許多公共 Wi-Fi 缺乏適當的加密和身分驗證機制,讓不法分子有機可乘,能夠輕易地攔截使用者的網路流量,竊取帳號密碼、信用卡資訊等敏感數據。因此,在咖啡廳、機場、車站等公共場所,都應該避免使用不明的免費 Wi-Fi 處理重要事務或進行線上購物。如果必須連上公用 Wi-Fi,也要記得停用裝置的檔案共享功能。

使用公共 Wi-Fi 時,避免處理敏感事務,因可能存在數據被攔截與盜取的風險。圖/envato

密碼管理同樣至關重要。我們應該為不同的帳戶設置獨特且具有高強度的密碼,結合大小寫字母、數字和符號,創造出難以被猜測的組合。密碼長度通常建議在 8~12 個字元之間,且要避免使用個人資訊相關的詞彙,如姓名、生日或電話號碼。定期更換密碼也是必要的,建議每 3~6 個月更換一次。研究顯示,在網路犯罪的受害者中,高達八成的案例都與密碼強度不足有關。

最後,我們還要特別注意社群媒體上的隱私設定。許多人在初次設定後就不再關心,但實際上我們都必須定期檢查並調整這些設定,確保自己清楚瞭解「誰可以查看你的貼文」。同時,也要謹慎管理好友名單,適時移除一些不再聯繫或根本不認識的人。在安裝新的應用程式時,也要仔細審視其要求的權限,只給予必要的存取權限。

提升網路安全基於習慣培養。辨識假訊息的特徵、防範詐騙的警覺心、保護個人隱私的方法⋯⋯每一個環節都不容忽視。唯有這樣,我們才能在享受網路帶來便利的同時,也確保自身的安全!

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采采蠅與寄生蟲,以及空氣中的油膩愛情
寒波_96
・2023/04/04 ・4059字 ・閱讀時間約 8 分鐘

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非洲的采采蠅(tsetse fly)以吸血維生,但是它們也時常是錐蟲的宿主,如果吸食人血,便有機會將錐蟲傳染給人類,引發昏睡病,在非洲導致不少問題。

昆蟲常以費洛蒙作為溝通媒介,采采蠅也不例外。2023 年發表的新研究,找到幾款采采蠅使用的費洛蒙,能促進情慾交流;而且又發現感染錐蟲會改變費洛蒙組成,求偶時還會降低身價。

在非洲體驗大自然,務必注意采采蠅!圖/TripSavvy / Nez Riaz 

昆蟲的氣味語言

舌蠅屬(Glossina)旗下有多個物種統稱「采采蠅」,這項研究著重的是 Glossina morsitans,為求簡便,本文之後直接稱之為「采采蠅」。要注意還有不一樣的其他款采采蠅,本文後面會登場一種。

費洛蒙是生物排放到體外,用於溝通的訊號分子,可謂是昆蟲的化學語言。一如人類的花言巧語或暴言各有巧妙,各種昆蟲使用不同費洛蒙,能達到不同效果。

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從前對采采蠅的費洛蒙也不是一無所知,以前知道有一種化學分子 15,19,23-trimethylheptatriacontane,也叫作 morsilure,被采采蠅當作費洛蒙。此分子是主鏈為 37 個碳鍊長,總共有 40 碳的脂肪酸衍生物,而且含量非常多,5 天大的女生超過 4 mg。

有些費洛蒙輕盈,可以揮發;也有的飄不起來,要直接接觸。40 碳的分子體重太胖,只能直接碰觸,可以說是一種接觸式的油膩情慾。

傳宗接代,迅速而持久

新研究的目標是探討:采采蠅是否存在揮發性費洛蒙,又如何作用。比較效果之前,要先了解采采蠅情慾交流的正常狀況。

把沒有性經驗的一男一女擺在一起,20 組幾乎都迅速合體,在 15 秒內開始啪啪啪(請自行腦補音效);而且平均 do 愛 58.5 分鐘之久,持久力一級棒。

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讓一女一男共處一室,紀錄它們的交配過程。所有沒有性經驗的采采蠅,都在幾分鐘內合體,延續超過 55 分鐘。圖/參考資料1

拿來對照的對象,是常被當作實驗動物的黃果蠅(Drosophila melanogaster)。黃果蠅和采采蠅雖然都叫蠅,但是親戚關係比人和猩猩之差還要遠,不是最合適的比較對象,不過是最方便取得的材料。

黃果蠅平均要等 22 分鐘才男女合體,維持 20 分鐘左右,明顯不如采采蠅對性的渴望。然而,采采蠅的實驗,假如一方換成交配過的女生,原本興致高昂的男生竟然會完全不想 do 愛,判若兩蠅。

總之,采采蠅情慾交流的正常狀態是,由男生向女生求偶,女生很快接受。過程中吸引男生辨識的「女蠅味」是哪些費洛蒙呢?

空氣中充滿愛情的味道

采采蠅的費洛蒙是脂肪酸衍伸物,和果蠅、螞蟻一樣,能用有機溶劑己烷(hexane)分離。

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可是一開始實驗,把接觸采采蠅 10 分鐘的己烷塗在棒棒上,結果不論是有或沒有性經驗的男女,4 類原味樣品對男生都毫無吸引力。

做過實驗都知道,沒反應不能寫論文 💔。所以又把搜集費洛蒙的時間延長到 24 小時,這下就對惹 ❤️!

觀察得知,沒有性經驗的處女原味,能吸引 60% 男生;有性經驗的女生則是 27%;男蠅味對男生依然缺乏吸引力。

把采采蠅身上萃取的氣味,塗在棒棒上,觀察是否會吸引采采蠅。圖/參考資料1

「女蠅味」具體是什麼呢?用氣相層析質譜儀(Gas Chromatography Mass Spectrometry,簡稱 GC-MS)分離可得到 6 種化學物質。

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3 種是脂肪酸:16 碳的棕櫚酸、棕櫚油酸,以及 18 碳的油酸。3 種是脂肪酸加上甲基酯(methyl ester)的衍生物:methyl palmitoleate(MPO)、methyl oleate(MO)、methyl palmitate(MP)。

就算是做這一行的,大部分也會覺得那一串名詞彷彿火星文,反正就是好幾種結構略有不同的油。但是以訊號分子來說,重點不是有多油膩,而是這些分子會啟動哪些神經反應,又影響哪些行為。

費洛蒙有時候化學結構只差一點點,意義完全不同,就像人類講話,「我日常生性活潑,想要多交朋友」和「我日常性生活潑,想要多交朋友」意思就很不一樣。

采采蠅身體外,存在感最明顯的 6 種分子,包括 3 種脂肪酸以及 3 種脂肪酸衍生物。圖/參考資料1

饞她身子的味道,油膩的情慾語言

女蠅味 6 種成分逐一測試,女生們完全不為所動。至於男生,3 款脂肪酸都缺乏吸引力,不過 3 款衍生物都有吸引力,尤其是塗抹 MPO 的棒棒,能吸引 87% 男生,效果最強(有人覺得奇怪,比前述實驗 60% 更高嗎?應該是因為濃度更高,效果更強)。

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費洛蒙有具體的收訊器,訊號應該是透過觸角(antenna)上的感覺受器傳達,因為如果把觸角切除,男生也不會起反應。

為了進一步認識費洛蒙的效果,研究者又將費洛蒙塗在近親物種 Glossina fuscipes 身上。正常時這次的主角 Glossina morsitans 采采蠅男生,對異種女生不會有性趣;但是近親女 MPO 上身後,有 60% 男生會撲上來。

可見單單 MPO 這種化學分子,便對男生有強烈的誘惑力。可是這只是單方面的喜歡,近親女依然對異種男生毫無感覺,會把他們馬上踢開。

感受情慾的神經元

不一樣的費洛蒙,會激發不同感覺神經元,就像把某個開關打開。采采蠅的觸角上有許多微小的感覺零件(sensilla),各自配備不同的受器神經元。被激發的 sensilla 上存在兩款神經元 A 與 B,對不同物質起反應。

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MPO 會刺激 B 神經元,而且分隔一段距離,透過氣流傳送便有效果。由此判斷 MPO 是揮發性作用的費洛蒙。

但是同樣的距離,MO 與 MP 都不起反應。不過縮短到距離 1mm 後,MP 就能刺激 B 神經元,MO 則能同時刺激 A 與 B。這兩款費洛蒙僅管結構類似 MPO,卻要近到快直接接觸才有作用。顯然這種事不能看結構鍵盤辦案,要實測才知道。

測試費洛蒙是否可以透過氣流飄送,只有 MPO 能在比較遠的距離起作用。圖/參考資料1

奇妙的是,這些費洛蒙對近親物種 Glossina fuscipes 的神經元,幾乎都不起作用。因此上述費洛蒙與受器的組合,僅限於 Glossina morsitans 這款采采蠅,和其他物種未必有共通語言,近親即使收到也理解不能。

寄生錐蟲降低身價,采采蠅也是受害者

不少采采蠅體內存在錐蟲,吸血時成為傳播媒介。檢驗發現,錐蟲對采采蠅的影響也非常明顯,會大幅影響求偶選擇。

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采采蠅的求偶是男生提出要求,女生決定是否接受。觀察得知,有或沒有感染的兩男,如果和處女共處一室,女生接受兩者的機率差異不多。但是有或沒有感染的兩女,給男生選擇,男生 100% 挑選沒有感染的女生。

這麼看來,有錐蟲寄生的女生,在男生眼中是比較差的對象,但是不知道男生如何分辨。費洛蒙方面,被寄生的采采蠅又會多出 21 種揮發性小分子,也許有所影響,可惜這些氣味的具體作用仍不清楚。

采采蠅感染錐蟲與否,費洛蒙們明顯有別。圖為氣相層析在不同時間點,陸續分離出的分子,感染錐蟲的采采蠅多出許多種分子。圖/參考資料1

上述結果都是實驗室中的測試。采采蠅在野外活動時,或許大部份候選蠅都是感染錐蟲的不理想對象。野生的采采蠅實際上如何擇偶,也許是另一番光景。不過應該能推測,它們也不喜歡錐蟲。

食慾與情慾的開關一同打開,吃飯,順便do愛?

野生的采采蠅,要自己尋找對象。最容易碰到異性的場合是采采蠅餐廳,也就是被吸血的動物周圍。實際觀察到,采采蠅常常在獵物附近順便情慾交流。

動物散發的氣味分子,就像餐廳飄出的香味,吸引采采蠅前來覓食。有趣的是,獵物排放的 4-methylphenol、1-octen-3-ol 兩種揮發性物質,和采采蠅的揮發性費洛蒙 MPO 使用同一套神經受器。

或許采采蠅去吃飯,開啟食慾的同時,也一同釋放情慾的開關。交配和吃飯是兩回事,如果能一次滿足,也很棒。

如果對氣味在各種生物的角色有興趣,可以閱讀科普書你聞到了嗎?:從人類、動植物到機器,看嗅覺與氣味如何影響生物的愛恨、生死與演化》。

延伸閱讀

參考資料

  1. Ebrahim, S. A., Dweck, H. K., Weiss, B. L., & Carlson, J. R. (2023). A volatile sex attractant of tsetse flies. Science, 379(6633), eade1877.
  2. Chemical notes of tsetse fly mating

本文亦刊載於作者部落格《盲眼的尼安德塔石匠》暨其 facebook 同名專頁

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寒波_96
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生命科學碩士、文學與電影愛好者、戳樂黨員,主要興趣為演化,希望把好東西介紹給大家。部落格《盲眼的尼安德塔石器匠》、同名粉絲團《盲眼的尼安德塔石器匠》。