霍普金斯與維他命 │ 科學史上的今天：06/20

本文與 Panasonic 合作，泛科學撰文 

●以下科學研究內容作為知識分享，不直接與Panasonic A La Uno全自動洗淨馬桶產品功能連結

在做家務的痛苦排行榜上，「刷馬桶」絕對名列前茅。明明天天都在沖水，但過不了幾天，馬桶內壁邊角總會浮現黃黃的水垢、角落發黑的霉斑，甚至是那些刷掉又長出來的粉紅色污垢（黏質沙雷氏菌）。

許多市售衛浴設備常標榜「神奇抗污」或「永久不沾」，讓人誤以為安裝後便能永保潔淨。然而從材料科學的角度來看，世上並無能使污垢憑空消失的魔法。所謂「耐污」的實質機制，並非打造完全不沾染髒污的材質，而是調整表面的物理與化學屬性，使水垢和微生物難以強力附著。一旦降低了污垢與內壁之間的附著力，透過日常水流沖刷，便能輕易地將髒污帶走。

為什麼污垢「黏不住」？ 

要搞懂為什麼某些特殊表面能做到「耐污」，我們得先像偵探一樣，拆解馬桶裡的髒污究竟是怎麼「抓緊」材料表面的。馬桶內壁的污垢主要有兩大難纏的元兇：

1. 水垢與礦物沉積*1：我們日常使用的自來水中含有鈣、鎂等金屬離子。當水滴在表面經歷反覆的濕潤與蒸發乾燥循環時，這些離子會逐漸結晶析出，變成硬度極高、緊緊「卡」在微觀縫隙裡的礦物質水垢。
2. 生物膜與有機物*2：包含尿液中的無機鹽、油脂殘留，以及細菌入侵後分泌出像超強膠水一般的聚合物，所組成的黏滑防禦大本營。

這兩大類污垢想要在材料上「落腳」，前提是它們必須能在表面找到足夠的附著點與黏合力。那麼，材料科學家是如何讓這些髒污「站不穩」的呢？答案就藏在「表面能（Surface Energy）」與「濕潤性（Wettability）」這兩個核心概念中。

當我們把水滴在某個表面上時，水滴會聚成一顆圓滾滾的水珠，還是迅速攤平開來？這取決於表面的特性：

• 疏水路線（Hydrophobic）*1：具備低表面能的疏水表面，能顯著減少水分子或污染物與表面之間的極性作用力與氫鍵。水滴在這種表面上會因為表面張力而收縮成水珠，當水珠滾動滑落時，就能順便把表面的灰塵與礦物質顆粒帶走，這就是著名的「自清潔效應」。
• 親水路線（Hydrophilic / Superhydrophilic）*2：相反地，極度親水的超親水表面則會強烈地吸引水分子，在材料最外層形成一層薄薄的「水化層（Hydration Layer）」。這層水化層就像是實體的液體盾牌，讓油污、蛋白質或細菌無法直接接觸到材料基底，只能漂浮在水膜上方。

如果要用攀岩來比喻：傳統粗糙的表面就像是有許多凹槽的攀岩牆，髒污就像攀岩者，需要找到落腳點並用力撐住才能攀附；而我們做的是抽掉把手點，或是在把手上塗上潤滑油，讓髒污找不到施力點，自然難以停留。

不給細菌「握手」的機會

解決了水垢，下一個更棘手的對手是「細菌」。

馬桶內壁那些黑黑粉粉、摸起來滑滑的污垢，在微生物學中被稱為「生物膜（Biofilm）」。細菌並不是孤立生長的，當單顆細菌落在表面後，如果覺得環境舒適，它就會開始分泌胞外聚合物（EPS），這是一種天然的超強膠水。細菌們用這種膠水把自己與同伴緊緊黏在一起，並築起堅固的防禦堡壘，這時一般的沖水就很難把它們沖洗乾淨了。

根據《Nature Communications》與《Microsystems & Nanoengineering》的學術期刊研究指出，要阻止生物膜形成，除了化學上的抗菌，材料的「表面微幾何結構」扮演了至關重要的角色。

材料科學領域中有一個著名的「附著點理論（Attachment Point Theory）」：

1. 粗糙與微孔洞表面：如果材料表面存在許多微小的裂縫、氣孔或微米級凹洞，細菌（體積通常約 1 到 3 微米）就會興高采烈地鑽進這些小凹槽裡。這些凹槽不僅提供了極佳的機械咬合支點，還能幫細菌擋掉水流的沖刷。
2. 極致平滑與微結構表面：相反地，如果材料表面做到極致平滑，完全沒有微米級的缺陷；或者反過來設計出尺寸遠小於細菌的奈米結構，細菌的足跡構造（如鞭毛或纖毛）就無法在表面找到穩固的「接觸附著點（Contact Points）」。

當細菌發現自己在這個表面上連「手都握不緊」、隨時會被水流吹走時，它就無法順利定殖並分泌膠水築巢。此外，現代衛浴結構在設計時，也越來越強調「一體成形」與「無接縫工藝」。消除接縫與死角，等於直接拔除了細菌與水垢最喜歡的避風港。

當材料、結構與流體科技組隊聯防 

了解了材料化學與微觀幾何，我們就能勾勒出一座現代耐污馬桶的完整防禦體系：【材料層（低附著力）】+【結構層（無縫平滑）】+【動態流體層（泡沫與水流剪切力）】= 高效清潔！

以市面上備受矚目的 Panasonic A La Uno 全自動洗淨馬桶為例，就是將材料科學、結構工程與流體力學發揮到極致的典型代表：

1. 材料層：有機玻璃系新素材

A La Uno 全自動洗淨馬桶採新開發的「有機玻璃系新素材」（以壓克力高分子為基礎研發的衛浴專用材料，這類高分子成形技術亦被廣泛運用於大型水族館高壓觀景窗與飛機機艙罩）。這種材料表面具備極佳的疏水性與耐水垢特性，水滴不易長時間攤平停留；材質堅固、不易破裂，耐刮、不易造成細小傷痕。通過實驗測試，這種素材配合泡沫洗淨，在沖洗後能有效沖刷掉高達 99.99% 的大腸桿菌，從源頭阻斷細菌定殖。

2. 結構層：無接縫工藝與三重防濺防護

在宏觀結構上，A La Uno 全自動洗淨馬桶採用無水箱沖水與便器、溫水洗淨便座一體成型設計，減少傳統水箱與座體之間的結構層次及接縫，並搭配可動迴轉式排水系統完成沖洗。更貼心的是其「三重防護」設計：

• 泡沫防護：在水面上製造一層充沛的泡沫緩衝層，有效抑制男性站立小便時的尿液與污水飛濺；
• 外圍防護：馬桶邊界特別設計了高約 3mm 的水檔，防止液體延著外壁滴落至地板；
• 測漏防護：便座與馬桶本體採用不外露的防護設計，避免液體從縫隙飛濺滲漏。

3. 動態流體層：雙效泡沫洗淨、漩渦水流與 nanoe™ X

當污垢降落在馬桶內壁時，A La Uno全自動洗淨馬桶 的動態流體科技便接手進行徹底打掃。其「雙效泡沫洗淨」會先釋放直徑約 5mm 的「毫米泡沫」包裹並帶走大塊髒污，再透過直徑約 60微米的「微米泡沫」深入微觀縫隙，徹底溶解殘餘的油脂與細微污垢。接著，配合高度清潔力的「漩渦型強力水流」，利用旋轉產生的流體剪切力，一口氣將附著力已被削弱的污垢剝離並沖走。此外，Panasonic A La Uno 全自動洗淨馬桶還搭襯了 nanoe™ X 健康科技，釋放氫氧離子有效抑制異味與髒污，維持空氣與內壁的良好衛生狀態。

科技讓生活變輕鬆，但物理法則依然誠實

從材料化學的低表面能設計，到微觀幾何的附著點控制，再到流體力學的水流沖刷，一座現代抗污馬桶的演進，縮影了人類如何運用基礎科學來解決日常生活痛點的智慧。

我們習慣將衛生清潔想像成一場與細菌髒污的硬碰硬死鬥。然而，A La Uno全自動洗淨馬桶 等現代衛浴技術的突破，展示了材料科學的另一種聰明思維：不靠強酸強鹼硬打，而是透過物理與化學邏輯，將「污垢固著」的機率降到最低。

當材料科學與現代衛浴技術結合，刷馬桶不再是一件令人頭痛的辛苦瑣事。透過這些前沿科技的加持，我們得以從繁重的家務勞動中解放，享受更加乾淨、舒適且有品質的日常生活。

*1 參考論文：A metallic anti-biofouling surface with a hierarchical topography containing nanostructures on curved micro-riblets

*2 參考論文：Brushing up functional materials

提到諾貝爾獎，就想到一系列複雜又艱深的研究嗎？其實諾貝爾獎從上個世紀的 1901 年開始頒發，有許多成果已經進到我們的國中國小課本，甚至原本就存在於我們的生活中，與現代的科技、醫療息息相關。

來和我們一起瞧瞧，一間小小的診療間裡藏有多少個諾貝爾獎吧！

侖琴 (Wilhelm Röntgen) 在研究陰極射線時，發現了 X-ray。並利用其可穿過皮膚器官、不能穿過骨頭的特性，在數月就後成功應用成像到醫學診斷。

—1901諾貝爾物理學獎

• 在陰極射線被發現後的數年間，陸續有科學家發現其輻射現象。直至 1895 年才有侖琴正式發表新射線，並為了彰顯其未知性而命名為 X-ray。
• 將底片放置在人體後方，經 X-ray照射便可得到影像，軟組織如皮膚器官在顯影後呈黑色，像骨頭一樣的硬組織則呈白色。
• X-ray 的成像再加上電腦計算合成後，便是今日常見的 X射線電腦斷層掃描 (X-CT)。

透過福蘭克林 (Rosalind Franklin) 與威爾金斯 (Maurice Wilkins) 得出的 遺傳物質 DNA X-ray 繞射的資訊，華生 (James Watson) 與克里克 (Francis Crick) 破解了遺傳物質 DNA 的雙股螺旋結構，以及四種含氮鹼基與其配對 。

—1962諾貝爾生理醫學獎。

• 二十世紀初，科學家們普遍認為遺傳物質是蛋白質而非我們現在已知的 DNA。直到 1944 年，艾佛瑞 (Oswald Avery) 的研究團隊證實生物體的基因密碼在 DNA 上，並且往後幾年其他科學家得出相同研究成果，才讓學界信服遺傳物質為 DNA。
  延伸閱讀：DNA 為遺傳物質嗎？為何早期科學家不相信？——《生物學學理解碼》
• 可惜的是對於DNA繞射影像作出重要貢獻的羅莎琳．福蘭克林在 1958 年逝世，無緣獲獎。華生與克里克的論文中也未提及她的貢獻，而在四、五十年後，華生與克里克才公開肯定她的研究是他們破解結構的關鍵。
  延伸閱讀：破解 DNA 結構被遺忘的功臣：弗蘭克林誕辰│科學史上的今天：7/25

卡爾文(Melvin Calvin) 團隊的研究找出了光合作用不同階段中碳的移動途徑，由此知道了植物是如何吸收並利用二氧化碳以形成醣類，即卡爾文循環 (Calvin cycle)。

—1961 諾貝爾化學獎

• 卡爾文在研究過程中利用了放射性同位素以及層析法，才成功探究完整路徑。
• 此研究也讓學界了解到磷化合物對醣類形成所扮演的重要角色。

葛拉尼特(Ragnar Granit)、哈特蘭(Keffer Hartline)與沃爾德(George Wald)的研究，讓我們了解到視網膜對於光線刺激的接受特性，以及視覺的初級訊息在神經網路的加工過程。

—1967諾貝爾生理醫學獎

• 葛拉尼特是使用了極為精細的電極才有辦法研究視網膜上的電脈衝。
• 哈特蘭還發現：當一個細胞受到訊號刺激而興奮時，旁邊的細胞反而會因此被抑制 (lateral inhibition)。
• 沃爾德除了發現維生素A 是視紫質(rhodopsin)的重要組成成分，還解釋了自 1930 到 1960 年代間一系列對光線影響視紫質(rhodopsin)的相關論文。
  延伸閱讀：視網膜竟然裝反了！演化留給人類的奇怪結構──《人類這個不良品》

巴佛洛夫(Ivan Pavlov)透過研究狗狗的胃與腸道，得以了解消化系統的相關運作與分泌物質，以及胃液分泌和胃黏膜對不同化學物質的敏感性。

—1904諾貝爾生理醫學獎

• 著名的「古典制約」就是巴佛洛夫對狗狗看到食物就分泌唾液的相關研究噢。

戈登(John Gurdon)證明了成熟細胞核仍存有形成其他種類細胞所需的基因資訊，而山中伸彌(Shinya Yamanaka)則成功誘導細胞回到具有全能分化性的胚胎幹細胞，即 iPS 細胞。

—2012諾貝爾生理醫學獎

• 我們通常認為，生命的開始是從受精卵分裂、增生後形成許多細胞，並在成熟分化後組成為個體，但成熟細胞無法再回復到有能力分化成各式功能細胞的未成熟階段，所以可見戈登與山中伸彌的研究真的帶給大家很大的驚喜。
• 1952 年戈登的實驗將青蛙受精卵的細胞核取出，並以蝌蚪小腸細胞的細胞核替換置入受精卵，在經過培養之後成功生長成一隻新的青蛙。數十年後風靡一時的複製羊桃莉就是建立在戈登的研究基礎上。
• 2006 年山中伸彌從小鼠的基因體中找到一些極為關鍵的基因，在成功活化基因並培養出「誘導性多能幹細胞 (iPS細胞)」後，又培養出人體的 iPS細胞，對幹細胞的研究具有突破性的貢獻。

在達姆(Henrik Dam)透過實驗發現維生素K及其凝血作用後，多伊西(Edward Doisy)研究出維生素K 的結構，使其可以用人工的方式合成，讓孩童凝血不易的症狀得以妥善治療

—1943諾貝爾生理醫學獎

• 達姆的實驗發現，被給予含有較少量脂肪食物的雞隻，出現了不易止血的症狀，而後他發現大麻籽的攝取對出血狀況有所改善，進而在其中找到了可以協助凝血的脂溶性物質，即維生素K。
• 在維生素K被發現後，各界便致力於研究攝取維生素K的方式，而杜西便是在 1939 年成功製成維生素K 的變體，並由此確認其結構，使得往後得以用人工方式合成。
• 因為維生素K 不易經由胎盤傳給嬰兒、母乳哺育缺乏維生素K 與能在腸道生產維生素K 的細菌尚未進入體內等種種因素，所以新生兒可能出現維生素缺乏K 的狀況，進而造成凝血不易。

塞門薩(Gregg Semenza)、雷克里夫(Sir Peter Ratcliffe)和凱林(William Kaelin Jr.)在前人研究的奠基上，解密參與調控的蛋白質複合體HIF與蛋白質VHL，最後在HIF上找到可受氧氣調控的區塊，就此完全解構細胞偵測氧氣並引發相關調節的途徑

—2019諾貝爾生理醫學獎

• 因為紅血球生成素 (EPO) 在缺氧時濃度會上升，這才引發科學家研究的興趣。
• 原本在研究癌症的凱林 (William Kaelin Jr.) 發現了 VHL 與缺氧狀態的關聯，這才意外協助了解氧氣調控的秘密。
• 更詳細的資訊都在：【快訊】氧氣不夠了，細胞怎麼做？──2019年諾貝爾生醫獎

艾利恩(Gertrude Elion)和希欽斯(George Hitchings)利用生物化學和疾病的知識背景，建立了系統性的製藥方法，而布萊克(James Black)則研發出降血壓與治療潰瘍的藥物

—1988諾貝爾生理醫學獎

• 早期認為藥物僅存在於自然物質中，但艾利恩和希欽斯的製藥方法使其能夠人工合成，讓白血病、瘧疾、傳染病、痛風等其他疾病得以藥物治療
• 布萊克研發的藥物普萘洛爾(propranolol)，是透過阻斷心臟接收腎上腺素(使心搏加速、血壓升高)而使血壓降低；而西米替丁(Cimetidine)則能夠抑制胃酸分泌，治療潰瘍。

諾貝爾獎代表了當時對於人類有重大貢獻的團隊與研究，而我們今天的許多科學知識當然也奠基在這些成果之上。本篇介紹的內容主要與生理醫學獎較相關，敬請期待下篇生活中的諾貝爾吧！

資料來源

• 諾貝爾獎官方網站
• 維基百科：X射線
• 維基百科：卡爾文循環
• 維基百科：巴夫洛夫
• 維基百科：Lateral inhibition
• 維基百科：維生素K
• 維基百科：普萘洛爾
• 維基百科：西米替丁
• 科學月刊，諾貝爾生醫獎 2005-2015，八旗文化，2016/2/3

維他命是人體維持健康不可或缺的營養素，這已是現代社會人人皆有的基本常識。也因為這個常識如此深植人心、如此理所當然，很多人可能會以為科學家很早以前就找出各種維他命了，其實不然。直到二十世紀初期，各種維他命才陸續被發現；這麼說吧，當愛因斯坦發表狹義相對論時，第一種維他命都還沒被發現哪！

其實人類歷史上更早之前就已發現富含某種維他命的食物與特定疾病間的關聯性，例如 1747 年，蘇格蘭醫生林德（James Lind）就建議食用檸檬以預防壞血病；唐朝醫學家孫思邈更是在撰於西元 652 年的《備急千金要方》中就提到用動物肝臟防治夜盲症。然而他們都只是以營養均衡的觀點看待，並未指向食物所含的特殊成分。一直要到 1861 年的今天出生的英國生物化學家霍普金斯（Frederick G. Hopkins, 1861－1947），於二十世紀初，經由一連串的動物實驗才首度證明維他命的存在。

霍普金斯將當時所知維持生命必要的營養素提煉出來，包括蛋白質、碳水化合物、脂肪、礦物質和水，用以餵食動物後，發現動物仍無法健康生長。他因此於 1912 年發表論文，主張除了上述營養素之外，必定還存在著未知的營養素，是維持生命所必需的。因為此一研究，才無懈可擊地證實了維他命的存在，霍普金斯因此與荷蘭病理學家艾克曼（Christiaan Eijkman）兩人共享 1929 年的諾貝爾生理或醫學獎。

艾克曼早在 1897 年就率先用白米與糙米分別餵食不同雞隻，證明糙米具有白米缺乏的成分，可以預防腳氣病。雖然艾克曼並未提出維他命的概念，但基於他是以科學方法研究維他命的先驅，所以給予諾貝爾獎的肯定。至於糙米所含之預防腳氣病的成分，直到 1912 年才由波蘭生物化學家芬克（Kazimierz Funk）分離出來，就是維他命B1，這正是第一個被發現的維他命。而維他命這個名詞也是此時由芬克所創。

維他命 A、C、D、E 於隨後十年內被陸續發現，1941 年之前又接著發現維他命 K 與 B群。如今市面上各種維他命藥丸琳瑯滿目，許多人也當成每日必服的營養補充品。其實維他命存在於我們日常生活就可接觸到的食物中，只要飲食均衡，就已攝取到足夠的維他命，不分青紅皂白地囫圇吞棗，反而過猶不及啊！

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。

編按：蘇上豪醫師的《藥與毒》，在本章談及能量飲料的誕生：

糖、香料和各種美好的事物是用來製造人工甘味飲料的原料，
但是比爾 · 史瓦滋教授不小心在裡面加入了維他命 X——於是，能量飲料就被創造出來了！

能量飲料怎麼來？疲累、時髦和商機

一九四九年以前，民眾平時喝的飲料多屬於前述加糖的碳酸水，或是添加了水果風味的人工甘味飲料。到了一九四九年，一位芝加哥化學家卻另闢蹊徑，發展出另外一種飲品，正是機能飲料的濫觴——「能量飲料」（energy drink），這似乎可以看作是我們這個時代的「時代飲品」。

這位化學家叫比爾 · 史瓦滋 （Bill Swartz），因為常常聽到周遭的工作夥伴抱怨疲累，而且談到可能是食物中缺乏維他命所導致，史瓦滋心有所感，於是以一般氣泡飲料為基底，加入咖啡因、維他命 B 群以及檸檬汁。

為何史瓦滋的同事會覺得自己沒有工作活力是食物裡缺乏維他命？原因很簡單，維他命在當時是新興時髦的玩意，正被商人製成各式各樣的錠劑，宣傳它的好處，要消費者當成營養補充品。

二十世紀初，研究腳氣病的波蘭化學家芬克 （Casimir Funk），認為米的外殼（husk） 有種胺類（amine）物質，缺乏該胺類物質是造成腳氣病的原因。他稱此種胺類對人體很重要（vital），所以將兩字「vital」、「amine」組合，成為今日「維他命」（vitamin） 的由來。人體缺乏各種維他命時，會發生疾病。一九一二年英國化學家佛瑞德克‧ 霍普金（Frederick Hopkins）爵士，以及芬克提出「腳氣病是缺乏維他命的假說」，並成功分離出糙米外皮的胺類物質及維他命 B1，開啟了日後的重要研究。

能量飲料的噱頭：變成必須品的維他命

佛瑞德克以餵食「單純化」的食物為設計，做出可能缺乏營養素的食譜餵動物，慢慢找出各種維他命，後來才能知道缺乏維他命 A 會引起夜盲症，缺乏維他命 B2 會有口角炎，而缺乏維他命 D 身體會有骨質疏鬆現象。於是各種維他命被做成藥片上市，商人們鼓吹消費者多加服用，做為一種營養補充。殊不知這些維他命是治療疾病用的，並非是真正必要的食品，無奈這種觀念還充斥於現代的民眾之間，也算是商人廣告的厲害之處。

史瓦滋腦筋動得快，將維他命混入飲料。但他沒有製造經驗及設備，於是在雜誌中刊登廣告，想找合作夥伴。結果在田納西州強森市 （Johnson City），有一個名叫「Tricity」飲料公司的負責人查爾斯 · 高登（Charles Gordon） 來找他。二人一拍即合，創造出「能量補充」（engery booter）飲料—— Dr. Enuf ，Enuf 發音同英文「enough」，表示「足夠」的意思，同時在宣傳中說到：維他命 B 群就是飲料可以提神的來源。這種沒有科學根據的說法，時至今日還是沿用在各種提神飲料或維他命補充品中，以含有維他命 B 群自豪，算是商人利用廣告洗腦、以訛傳訛最佳例子。

Dr. Enuf 最後賣給百事可樂集團，目前仍有生產，而且與時俱進推出各種不同內容物的飲料，添加了更多「科學研究發現人體不可缺少的胺基酸或營養素」，雖然銷路大不如前，但仍不失能量飲料領頭羊的風範。在 Dr. Enuf 之後，有更多能量飲料出現，其中最成功的當是紅牛（Red Bull） 這個品牌。它的崛起是個傳奇。

能量飲料再進化：抗疲勞之效

紅牛原是華裔商人許書標（Chaleo Yoovidhya）於一九六六年在曼谷製造的飲料，因為含有咖啡因可以提神，常常被夜班工人、長途貨運司機，甚至是泰拳選手做為提神與健身用；也因為叫紅牛，常被認為有牛身上的萃取物，大概是其成分牛磺酸（Taurine）的關係。

牛磺酸雖然在一八二五年就被發現，但是效用在二十世紀中葉才慢慢為科學家所了解。它能維持腦部運作及發展，還有加速神經元增生作用，除此之外也可以降低血壓及減輕心衰竭症狀。因為具有抗氧化、增加肌耐力的作用，所以被以「抗疲勞」的效用加入能量飲料中。

奧地利商人迪特利西‧ 馬特其茨（Dietrich Mateschitz）很喜歡紅牛，於是在一九八五年，和許書標合資創立紅牛公司，以時尚包裝，加上提升精神力的宣傳，成為世界知名品牌，同時也是各式各樣機能飲料模仿的對象。被視為經典的紅牛，始終擁有驚人銷售成績，現在以每年三十億罐的銷量持續受消費者歡迎。

機能飲料提神好棒棒？且看調查報告略知一二

含有牛磺酸的機能飲料真的很神嗎？姑且不論它的評價是正面或負面，且讓我們看看蓋爾 · 史考特（Gayle Nicholas Scott）所整合的報告，他是美國東維吉尼亞醫學院（Eastern Virginia Medical School）的副教授，也是臨床藥學專家。我將報告的重點整理於下：

1. 研究發現，這些機能飲料提神的作用應該是來自其中的咖啡因，而不是牛磺酸。

2. 不少小型研究發現，類似紅牛的飲料有增加運動能力的效果，但發現無效的也有很多。二者的共同弱點都是沒有大型、可受公評檢驗的研究群組，僅限於幾十個人的觀察報告。

3. 有不少報告指出，飲用過多機能飲料對身體有害，像是血小板功能受損、心律不整，或是增加心血管疾病風險，這也是為什麼偶爾會看到媒體報導有人喝了它之後猝死。

4. 史考特在結論裡提出一個很重要的論點：若是牛磺酸可以增加運動能力，應該會被世界反禁藥組織（World Anti-Doping Agency, WADA）列為禁藥，但事實上沒有。

有異於史考特對這些機能飲料含有牛磺酸的損益討論，有另一個更嚴重的問題潛藏其中：這些飲料含有大量糖分。一罐不到三百毫升的機能飲料，若以一顆方糖 4.5 公克來算，含糖量至少在六顆以上，而這也是二○一六年九月十二日《美國醫學會雜誌》（The Journal of American Medical Association, JAMA） 一篇研究文章中提到的重大問題。

牙醫師柯恩斯 （Chritin E. Kearns）所帶領的團隊，發表了一九六○年代對糖的研究。根據他們所掌握的內部文件顯示，當時的糖研究基金會 （Sugar Research Foundation），即今日的糖業協會（Sugar Association），支付了五千六百美元（相當於現在的五萬美元）給三位哈佛大學的學者，他們的研究主題是關於糖及脂肪對於心臟病的影響。

一九六七年，這三位哈佛學者將研究成果發表於《新英格蘭醫學期刊》（The New England Journal of Medicine）上，盡量淡化了糖與心血管疾病的關聯，轉而強調飽和脂肪酸是最大禍首。這件像是「買通」學術研究報告的事件發生在五十年前，這些哈佛學者與糖業基金會高層目前皆已不在人世，也無從得知相關批評，只剩下《紐約時報》所下的驚悚標題：「糖業公司企圖操縱科學研究」（Sugar Industry Attempt to Shape Science）。

國民健康 vs. 經濟利益：別鬧出人命就好

身為醫師，我覺得這不過是冷飯熱炒，畢竟今日研究環境早已不是五十年前可比——因脂肪和攝取過多糖分（尤其是加工糖）引發的疾病，在期刊報告上已不勝枚舉；二○○二年七月二十三日，美國心臟學會在《循環雜誌》（Circulation）上，甚至開宗明義指出攝取過多糖分，對心血管疾病、糖尿病都有一定影響，連帶在網站上公布對於代糖及合成糖的飲食建議，這些資料都已公開十年以上。

不過當整體經濟利益對上國民健康，政府的態度卻是鬆散的。即便美國是研究心血管疾病的翹楚，但是只要沒有鬧出人命，要是能促進經貿發展，這些行為都可以被容忍。像是添加瘦肉精、高糖、高脂及高度加工的食物，都能夠順利販賣。畢竟如果生了病，後面還有龐大的醫療商機。

然而還是有些國家不是這樣想。以匈牙利為例，二○一一年開始管制加工食品，一口氣將糖、鹽、咖啡因及油脂含量全部加入課稅範圍。因為政府發現民眾肥胖的問題十分嚴重，日後對健康的影響勢必加劇。墨西哥政府也學習匈牙利，在二○一五年開始徵收糖稅，民眾飲用含糖加工飲料的比例因此下降 2.5 ％到 6 ％。這些措施立意雖美，產生的後續效應卻不見得是好的。匈牙利雖在四年內增加了七十億元稅收，許多食品加工廠卻因此倒閉，數以千計的工人失業。被視為「不健康」的加工食品價格提高後，墨西哥國內經濟條件差的人只好選擇「更便宜」的食品，而非「更健康」的那些。

身在臺灣的我們，看到正反二面的效應後，應該追隨匈牙利、墨西哥，甚至即將開徵「含糖飲料稅」（sugar soft drink tax）的英國嗎？

台灣處理食安問題的困境？缺乏嚴謹態度與人力編制

每當發生重大食安事件，政府除了查封食品、要求廠商自律、提出證明，似乎也只有任事件降溫，祈禱沒有其他意外發生。究其原因，除了人員編制短缺，更沒有大家期待的國家級食安單位出現，達到統合檢驗與稽查，甚至研究的可能，為國民降低食安風險做努力。這讓我對臺灣的食安問題憂心忡忡，並對這樣的鴕鳥心態不以為然。

即使現在有了更為嚴苛的立法做準則，但法官的自由心證往往「高高舉起、輕輕放下」，彷彿要等到類似美國磺胺萬靈丹的死亡事件發生，才對摻入危害人體成分的食品加工業者嚴懲。是否現代的我們也要成立如美國當年的「食毒小隊」，找一群志願者吃下那些害人的東西，依照其損害程度決定刑責高低？

我強烈主張只要摻入有害物質於食品中，基本上就要有近似「殺人未遂」的刑度量刑，若有人因此死亡，「謀殺罪」的判決就應該加諸在這些眼裡只有錢的黑心商人。法律是最後的防線，我們不能期待每個犯罪者都像化學家瓦特金，在犯錯之後有道德覺醒。太多人像他的上司馬森吉一樣，反正有法律漏洞可以鑽，嘴上認錯永遠是下下之策─最近因為黑心油而鋃鐺入獄的魏姓食品公司負責人，截至目前為止，未對自己公司做出的違法食品誠心道歉，他說的三十億食安基金，亦如空中樓閣。

最後一點，也是我不能接受的，就是機能飲料在廣告上說的「國家級」抗疲勞認證。仔細看看它得到認證的理由，只是餵食了四十隻老鼠而得到的結果。憑著薄弱的研究報告便得到背書，政府卻忽略其中高糖分的危害，顯示沒有替食安把關的決心。

身為醫師，我一直希望政府負起照顧人民健康的責任，不過總是事與願違，只看到疏忽怠惰的食安環境。或許政府認為有了全世界 CP 值最高的健保制度，可以亡羊補牢。就像八仙塵爆的傷患已經有了妥善照顧，而肇事者依然逍遙法外。這種深沉的無力感，如同李前總統的名言，真是「身為臺灣人的悲哀」。

延伸閱讀

1. Coca Cola
2. Hisory of the Soda Fountain
3. Patent medicine
4. 蘇上豪(2015)，《暗黑醫療史》。臺北：方寸文創。
5. 蘇上豪(2015)，《胖病毒、人皮書、水蛭蒐集人：醫療現場的46個震撼奇想》。臺北：時報文化。
6. FDA’s origin & Function
7. The Jungle
8. Sulfanilamide Disaster
9. The Poison Squad: An Incredible History
10. Gayle Nicholas Scott: Taurine in Energy Drinks: Backed by Research or Just Bull
11. Kearns CE, Schmidt LA, Glantz SA. “Sugar Industry and Coronary Heart Disease Research: A Historical Analysis of Internal Industry Documents.” JAMA International Medicine. 2016 Nov 1;176(11):1680-1685

——本文摘自《藥與毒：醫療的善惡相對論》，2017 年 12 月，時報出版。