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【GENE思書軒】讓我們來趟醉人之旅

Gene Ng_96
・2019/01/12 ・3762字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 520 ・七年級

「對酒當歌,人生幾何?」、「今朝有酒今朝醉,明日愁來明日愁。」、「葡萄美酒夜光杯,欲飲琵琶馬上催。」……

和酒有關的詩詞多不勝酒力 …… 哦不 …… 多不勝數。酒逢知己千杯少,過完元旦很快就要過春節了,酒是不少家庭跨年和守歲不可缺的飲料。現代人一年到頭忙忙碌碌,親朋戚友甚少見面交往,沒了酒要如何打開話題匣子?在歐美,酒吧不是單純尋歡作樂的場所,而是正常社交生活的一部分,我博士班課程有教授,嫌教室太無聊,改到酒吧上課。

當然,幾杯黃湯下肚後,人類能幹出的憾事也絕對罄竹難書,所以酒類和酒的廣告都要加上如「飲酒過量,有害健康」、「未成年請勿飲酒」、「禁止酒駕」之類警語。不過,酒本身並非罪過,因為喝酒誤事的,畢竟是人。俗話說,喝酒傷肝,不喝傷心,「慨當以慷,憂思難忘。何以解憂,唯有杜康」。沒有酒,傷心的人要怎麼活下去啊?

圖/pixabay

酒帶給文人墨客吟詠千古的靈感,沒了酒,少了那些唐詩宋詞,我們的生活會有多乏味?酒也是不少文化古今中外社交場合必備的,許多友誼和生意是在杯觥交錯間產生的;酒也是不少文化或宗教祭祀不可或缺的,無論喜不喜歡,酒在人類文明中,佔有重要的一席之地。有些宗教故然禁酒,如佛教的五戒之一就是「不飲酒」,伊斯蘭教更是嚴禁教徒飲酒。但是有趣的是,酒精的英文「alcohol」其實就是從阿拉伯文來的,而且也要拜阿拉伯人發明的蒸餾器所賜,才產生了烈酒。

釀酒的藝術

釀酒,搞不好是人類最古老的產業之一。釀酒當然是門藝術,在過去幾千年來都是個一脈相承的技藝。即使科學昌明的今天,釀酒仍有很大部分是依賴傳統的智慧。不過,我們也不需要執著於古法,我們現在能喝到的酒,不管是燒酒、黃酒、葡萄酒、啤酒、清酒、琴酒、威士忌、白蘭地、伏特加、利口酒、龍舌蘭酒、雞尾酒 …… 都肯定比古人能喝到的更好,因為我們不僅有經驗傳承下來的古法,還有創新突破,以及更先進的保存技術。

圖/pixabay

這本談酒的好書《酒的科學:從發酵、蒸餾、熟成至品酩的醉人之旅》(Proof: The Science of Booze),是認識酒不可或缺的良伴。說穿了,酒就是酵母菌的尿液,就跟我們尿尿一樣,你不會想要泡在自己的尿裡頭,酵母菌也是逼不得已啊。只是,我們人類實在太愛酵母菌的尿液了,所以不斷精進釀酒技術,即使在巴斯德以前,沒人知道實際上發生了啥事。時至今日,我們也只懂得箇中奧妙的冰山一角而已。

酒的科學》從發酵、蒸餾到熟陳等工序,帶我們到世界各處遊歷,甚至還來到台灣品賞噶瑪蘭威士忌,述說台灣釀的威士忌,為何能在世界競賽出脫穎而出。作者亞當.羅傑斯 (Adam Rogers) 到各地實地考察先去英國酵母菌種中心,探究了酵母菌的身世之謎。

我博士班母校加州大學戴維斯分校有全美最頂尖的釀酒專家,甚至還有獨步全球的葡萄栽培及葡萄釀酒系,我導師就是該系教授。因為和加州釀酒業者有極為良好的關係,他們的系館是我們全校最漂亮和豪華的。來台灣工作前原本計劃用酵母菌當實驗模式,所以也多次和該系教授請益,亞當.羅傑斯當然也不例外。

酒精發酵

酒精,不過就是把糖類作化學上的重組,而過程中因為有許許多多稱作酵素的蛋白質,所以不需要像是在工廠中那樣高溫又高壓然後超酸或超醶,才能強迫分子作重組。生物細胞裡的酵素,在常溫常壓又近乎中性的環境中,優雅地像玩樂高積木一樣變幻堆疊出各種分子。

在發酵的世界裡,人類可能是多餘的,因為即使沒有人類,發酵當然也照樣會發生。那不過是自然現象,酵母菌只要有了糖,便會啟動。連猩猩猴子都知箇中滋味,人類、黑猩猩及大猩猩在一千萬年前的共同祖先,就演化出效率不錯的酒精代謝酵素,不光可吃樹上的果子,也能吃掉在地上已部分發酵的果子。

只是大約一萬年前,人類開始掌握其中訣竅,讓發酵這活依照自己喜好的方式進行,在想喝上一兩杯時唾手可得。有人類學家甚至提出,我們的祖先從四處遊蕩的狩獵採集者成了定居的農夫阿宅,就是為了要有源源不絕的酒可喝。

不過說發酵不需人類參與也不公平,和西方利用葡萄糖含量豐富的葡萄以及麥芽來釀酒不同的,東方如中國和日本,有名的酒都是用澱粉含量高的穀物如稻米、高粱等,但是酵母菌無法直接代謝澱粉,所以得要經由發酵產生酵母菌可直接利用的糖類。於是製麴成了製作中國的白酒、黃酒以及日本清酒、燒酒的特色技術。麴是麴黴菌感染穀物而得到的似絨毯密集菌絲,因此在生長過程中會分泌出各種酶,可以高效率的催化分解澱粉、蛋白質、脂肪等。製麴以不同用途的麴菌孢子作種麴,用米粉、蒸熟的米飯或熟大豆等作原料發酵製成。

因為酒是酵母菌的尿液,酵母菌當自己尿液濃到一定的程度,就會受不了而掛掉,所以人類一般是不可能得到 15% 以上酒精的酒,但是一項技術性的突破,徹底改變了酒的世界。蒸餾就是不折不扣的技術活,要能夠掌握火候、冶煉金屬、控制溫度高低,還要能製造出足以承受高壓的氣密器皿。有了蒸餾技術,東西方才出現了一堆烈酒,許多中國古裝片裡古人豪氣地大口喝白酒,非常不科學!因為過去古人喝的酒大多是如黃酒的釀造酒。

製作蒸餾酒,酒廠也在空氣中釋放出來出易揮發的酒精。去年參觀某家著名酒廠,看到酒廠的牆上、天花板長出的黑色、不甚美觀的黴菌,讓人有些驚訝。《酒的科學》指出,那些黑色的黴菌,其實就是靠揮發出來稱作「天使的分享」(The Angels’ Share) 的酒精而活的。書中還提到有家酒廠附近的鄰居飽受黑色的黴菌的困擾,專家也束手無策。

釀酒的蒸餾器。
圖/pixabay

我們都知道酒是愈陳愈香,老酒比新酒還高貴。西方的一些烈酒如白蘭地和威士忌的熟陳,還需要靠橡木桶,這些陳年佳釀如琥珀般的色澤,就是來自橡木桶。一些釀造酒,如紅酒也需要木桶中的某些特質,讓平凡、青澀發酵葡萄汁液緩慢轉化為芳醇、圓潤的葡萄佳釀。不同地區產的橡木桶也不同風味,例如美國橡木桶的威士忌有香水味,而法國橡木味道更像是香草和奶油糖。

東西方酒的熟成方法不一而且五花八門各有學問,不見得只用到木桶。有次我朋友給我喝兩瓶啤酒,一瓶平淡無奇,一瓶令人驚艷,兩瓶都來自同一批釀造,差別只是超好喝那瓶在陶土罐中熟成過,陶土有許多細微孔洞,裡頭不少成份有催化劑的效果,能夠產生許多芬芳的酯類。他朋友就靠製作陶土罐的獨門技術致富。

品酒也是門大學問

除了釀酒是門藝術,品酒當然也是。《酒的科學》提出不少問題,例如我們要如何說出酒的味道呢?品酒時,我們該用什麼方法將口中的主觀感受連結到我們對酒的客觀認知,包括它的成分及製造方式?品酒也非用口而已,還要觀察酒的色澤、聞酒的香氣、嚐酒的滋味,連如何吞吐都有學問。酒,尤其是葡萄酒,更講究如甜度、酸味、澀度、果味、酒體等感受。只有極少數人是天才的品酒天才,我們一般人都要透過學習來懂得體會酒的美好,是一件很有樂趣的事。

圖/giphy

酒的科學》指出,雖然酒被人類特意製造的歷史也有一萬年了,又經過近代科學家超過一個世紀的鑽研,然而人類至今還是無法完全明白微量酒精對身體造成的影響,只是大概知道小酌對身體健康是有益的。不過大量飲酒,尤其是喝了混酒,當下是很爽快,第二天卻有一大堆罪要受,宿醉的暈眩、頭痛、口渴、疲憊、噁心等等症狀可以讓人一整天毫無生趣和活力。每次嚴重宿醉都讓我至少一週看到酒就想吐。如果有人能研發出預防或治療宿醉的特效藥,應該會發大財吧?

酒的科學》也談到,為了理解酒中玄妙,人類撬開了酵母與相關微生物探究生物之謎,原本粗率難控的馴化農活,演進成為擁有基因工程的精準模式。在實驗生物學,酵母菌是好用的模式,因此在 1996 年成了第一個有全基因體定序的真核生物。

圖/pixabay

小酌品酒是件有益身心而充滿生活情趣的事,但能懂酒的科學,又是更上層樓的樂趣,一邊小酌的同時,也來翻翻令人有很多驚喜的《酒的科學》吧!

本文原刊登於閱讀‧最前線【GENE思書軒】,並同步刊登於The Sky of Gene

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Gene Ng_96
295 篇文章 ・ 24 位粉絲
來自馬來西亞,畢業於台灣國立清華大學生命科學系學士暨碩士班,以及美國加州大學戴維斯分校(University of California at Davis)遺傳學博士班,從事果蠅演化遺傳學研究。曾於台灣中央研究院生物多樣性研究中心擔任博士後研究員,現任教於國立清華大學分子與細胞生物學研究所,從事鳥類的演化遺傳學、基因體學及演化發育生物學研究。過去曾長期擔任中文科學新聞網站「科景」(Sciscape.org)總編輯,現任台大科教中心CASE特約寫手Readmoo部落格【GENE思書軒】關鍵評論網專欄作家;個人部落格:The Sky of Gene;臉書粉絲頁:GENE思書齋

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食品界的奇葩:讓人又愛又恨的納豆
iGEM NCHU_96
・2022/10/05 ・2204字 ・閱讀時間約 4 分鐘

納豆原本是日本的傳統食品,現在台灣也到處都可以看得到了。雖然不好聞,而且還黏黏的,很多人卻因此就愛這一味,連台灣人也不例外。那麼納豆到底是怎麼來的?又是怎麼做的呢?

納豆是由大豆經過名為 Bacillus subtilis natto 的枯草桿菌發酵後製成,氣味獨特,類似辛辣的陳年奶酪。攪拌納豆會產生許多粘稠的細絲,通常被當作早餐吃(拌/不拌派戰起來!),可以放在米飯上,再搭配芥茉、醬油,或是日本洋蔥,稱為 納豆ごはん (米飯上的納豆)。

納豆偶爾也用於其他食物,例如壽司、吐司、味噌湯、玉子燒、沙拉,或是作為御好燒、茶飯的成分,甚至可以與義大利麵一起食用。看著看著,再加上想像,是不是就讓人垂涎欲滴呀!

納豆飯。圖/Unsplash

儘管有許多人覺得它的味道令人不快,其他人卻將它作為佳餚。眾所皆知,納豆在日本關東東部地區很受歡迎,但在關西地區不太受待見。

在 1990 年左右,「乾納豆」和「油炸納豆」問世,氣味和黏性降低,這對不喜歡傳統納豆氣味和質地的人來說,更容易食用;而另一種名為「豆乃香」的發酵大豆,也透過改良大豆和納豆芽孢桿菌品種,降低了黏性。

納豆是從哪裡來的?有兩種故事版本!

關於納豆的最早起源眾說紛紜、莫衷一是。一種理論認為,納豆是在遙遠的過去,在多個地方各自起源的,因為它的製作材料及工具,自古以來就很常見。

  1. 日本的傳奇起源

西元 1086 年至 1088 年間,武士源義家在日本東北部進行一場戰役。某天,部隊在為馬兒煮大豆時,不巧遭到襲擊。他們急忙收起豆子,過幾天重新打開草袋,發現裡面的大豆竟然已經發酵了!士兵們或毫不在意,或硬著頭皮地吃了下去,才驚覺意外地好吃。於是,這種獨特而濃郁的風味,很快便在日本流行起來。

源義家是日本平安時代後期的著名武將。圖/Wikipedia
  1. 中國起源

在納豆之前,中國有一種類似的黑豆發酵食品,叫做「豉」或「豆豉」。這些在中國發明的大豆調味料,經由商品化後,傳播到整個東亞。這種食物通常由整粒發酵的大豆,透過鹽漬、發酵和陳化等手法製成。

但是,中國與日本的成分和製作方法有所不同:中國人使用黑豆和黃豆來製作豆豉,日本人卻只使用黃豆來製作納豆。另外,鹽的用量也會影響豆豉和納豆的味道和外觀。

大豆的種植方法是在彌生時代從中國傳入日本的。後來,鹽開始在日本流通,成為豆豉開始生產的契機。不過,當時的鹽非常昂貴,所以有些人認為,納豆是在生產豆豉時,偶然發明出來的食物。

除此之外,平城京出土的木簡上頭寫著「豉」字,因此,也有人認為是在中國豆豉傳入日本後,日本人才得以藉此發明納豆。

不同品牌的豆豉。圖/Wikipedia

想製作納豆?你可能得花費不少時間

納豆是由大豆製成的,通常會優先選擇較小顆的豆子。如此一來,在發酵過程中,就能更輕易地發酵到中心部位。首先,豆子會先被清洗乾淨,然後在水中浸泡 12~20 小時,以增加它們的大小,接下來再蒸 6 小時。

此時,必須特別注意,使材料遠離雜質和其他細菌。這些混合物需要在 40℃ 發酵長達 24 小時。之後置於冰箱冷卻、陳化一個禮拜,使納豆變得黏稠。在這些加工過程中,都必須盡可能地避免接觸到大豆,否則大豆也可能會受到皮膚上的菌群汙染。

納豆富含營養,卻不是人人能吃

那麼,納豆是如何從日常佳餚,搖身一變,成為保健食品呢?

大豆在發酵過程中,化學成分會有很大的改變。除了保有原本的蛋白質、鈣質、維生素 B1、食物纖維等營養素之外,更增加了發酵生產的多種維生素,例如維生素 B2、B6、K2 等等。納豆的營養素相當多元且豐富,每 100 公克就含有多種礦物質與維生素,包括:鐵(每日建議攝取量的 66%)、錳(73%)和維生素 K(22%)。

此外,納豆內含一種稱為「納豆激酶」的酵素,更是有多種保健功效,可以降低血壓、降低動脈硬化、降低因心血管疾病造成的死亡率、溶解血栓、強健骨骼、維護腸道健康、增強免疫系統。

然而,不是所有人都適合食用納豆激酶,因為納豆激酶有抗血栓(凝血)及降血壓的功用,不建議與抗凝血劑、降血壓藥一起服用。如果患有出血性疾病,也不建議食用。但一切都應在醫師的指示下,再作定奪。

如果不確定能不能吃納豆,可以先諮詢醫師喔!圖/Unsplash

參考資料

  1. Hosking, Richard (1995). A Dictionary of Japanese Food – Ingredients and Culture. Tuttle.
  2. McCloud, Tina (7 December 1992). “Natto: A Breakfast Dish That’s An Acquired Taste”. Daily Press.
  3. Deutsch, Jonathan; Murakhver, Natalya (2012). They Eat That?: A Cultural Encyclopedia of Weird and Exotic Food from Around the World. ABC-CLIO.
  4. William Shurtleff; Akiko Aoyagi (2012). History of Natto and Its Relatives (1405–2012). Soyinfo Center.
  5. “起源は?発祥は?知られざる納豆の歴史 | ピントル”. 納豆専門ページ | ピントル (in Japanese).
  6. “History of Natto and Its Relatives (1405-2012) – SoyInfo Center”. www.soyinfocenter.com.
  7. “History of Soy Nuggets (Shih or Chi, Douchi, Hamanatto) – Page 1”. www.soyinfocenter.com.
  8. “糸引きの少ない納豆「豆乃香」の開発” (PDF) (in Japanese). Ibaraki Prefectural Industrial Technology Center.
  9. “納豆が出来るまで。納豆の製造工程”. Natto.in. 2004. Archived from the original
  10. USDA Database: https://fdc.nal.usda.gov/fdc-app.html#/food-details/172443/nutrients
  11. Chen H, McGowan EM, Ren N, Lal S, Nassif N, Shad-Kaneez F, et al. (2018). “Nattokinase: A Promising Alternative in Prevention and Treatment of Cardiovascular Diseases”. Biomarker Insights.
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好吃一直吃,一直吃一直爽?要小心「超常刺激」成癮——《情緒的三把鑰匙》
大塊文化_96
・2022/10/02 ・2730字 ・閱讀時間約 5 分鐘

廷貝亨是在某個意外情況下偶然發現「超常刺激」概念的。

當時,他在荷蘭實驗室研究有著亮紅色腹部的公刺魚:即使養在水族缸裡,公刺魚依然保有領域行為,會攻擊其他侵入領域的公刺魚。

顏色鮮豔的「超常刺激」實驗

為了研究這種行為,廷貝亨和他的學生利用鐵絲操作死魚,接近守護領域的公刺魚;為方便操作,他們改用木假魚,結果沒多久就發現原來是公魚腹部的紅顏色會誘發攻擊行為——就算假魚再怎麼逼真,只要它的腹部不是紅色的,公刺魚似乎便完全不在意,但牠們會攻擊所有底部為紅色的物體,即使長得再不像魚也照樣攻擊不誤;養在窗邊的公刺魚就連看見路上駛過的紅色廂型車也會起反應。最重要的是,廷貝亨注意到:如果假魚身上的紅色比真魚更耀眼,公刺魚會無視真魚、攻擊假魚。

廷貝亨拿假魚對亮紅色腹部的公刺魚做實驗。圖/Pixabay

顏色鮮豔的假魚即為「超常刺激」,也就是比所有自然刺激更能強烈激發動物反應的人為刺激。廷貝亨發現,要製造這類刺激其實不難:譬如,習慣撿「流浪蛋」回家的鵝媽媽會為了把體積碩大的排球滾回家,而對自己生的一窩蛋置之不理。

如果綁在木棍上的假鳥嘴有著比親鳥嘴喙更鮮明的記號,剛孵化的雛鳥也會無視自己的爸媽,轉而向假鳥嘴索討食物。廷貝亨發現,放諸整個動物界,任何一個為了增強吸引力而刻意設計的人為刺激,似乎都能改變並控制動物的本能行為——這也是加工食品製造商、香菸產業、違禁藥藥頭們、還有那些供應類鴉片藥物的大藥廠對「顧客」所做的勾當。

透過加工讓使用者更容易成癮

最易成癮的物質或行為活動都屬於超常刺激。正如同超常刺激對刺魚世界的影響,它們也會擾亂人類世界的自然平衡。比方說,最容易使人上癮的藥物其實都源自植物,只是它們被精煉成高濃度,意即透過加工製成更強效、使主成份能更快被吸收並進入血液循環的產品。[1]

各位不妨再想想古柯葉(coca leaf):若是放在口中嚼嚼或煮成茶汁,它只會產生輕微刺激,成癮性也不強;若是精煉成古柯鹼或「快克」,不只吸收速度變快,成癮性也會大幅提高。同樣的,如果罌粟花是人類取得類鴉片物質的唯一途徑,大概也就不會有嗎啡濫用的問題了。

古柯葉若是放在口中嚼嚼或煮成茶汁,它只會產生輕微刺激,成癮性也不強。圖/Pixabay

香菸的情況也差不多。由於人類將採集來的菸草加工製成能以「菸氣」的形式抽吸,又加入數百種能增添香氣與風味、且令其能更快進入肺部的添加物,結果做出「香菸」這種明顯比未加工菸草葉更容易使人上癮的菸草產品。

酒也是加工品。如果我們在店裡買不到伏特加,只能靠馬鈴薯自然腐爛發酵的方式取得,或許也就不會有這麼多酒鬼了。

現今的肥胖問題也屬於超常刺激

現代社會的肥胖問題同樣源自超常刺激,食品科學界稱這類食品為「超可口食品」(hyperpalatable food)。為了避免營養不良,演化讓大腦偏好熱量密度高、像是漿果或肉類這種含糖量高或高油脂的食物;不過這種食物在自然界相對不易取得,故肥胖在古代並不常見。

為了避免營養不良,演化讓大腦偏好高熱量的食物。 圖/GIPHY

工業時代以前,人類主要以榖類和富含蛋白質的未加工食物維生,再加上這類食物鹽分不高,因此肥胖問題依舊罕見。

然而,近數十年來,加工食品製造商學會利用類似藥頭製造成癮性藥物的手法,改變食物風味——他們一發現人類酬賞系統會對哪些物質起反應,就馬上把這些物質變成非自然、能更快進入血液循環的高濃度型態。於是,含有這類物質的食品就像違禁藥一樣,憑藉其高濃度和快速吸收的特性,增強酬賞系統反應。

今天,食品公司每年投入數百萬美元研究如何開發超可口食品——業界稱為「食品最適化研究」(food optimization)

某位哈佛出身、從事食品研發的實驗心理學家表示:

「我做過披薩最適化,也改良過沙拉調料和椒鹽餅乾風味。我可以說是改變這個領域遊戲規則的人。」[2]

食品公司每年投入數百萬美元研究如何開發超可口食品——業界稱為「食品最適化研究」。圖/Pixabay

這群食品改良員之所以能改變遊戲規則,理由是超可口食品會干擾人類的自然傾向,就像排球對母鵝母性直覺、或假鳥嘴對雛鳥餵食的超常影響。於是乎,人類對這類最適化食品的渴望程度會遠大於愉悅感激發的需要程度。

成為良好的消費者,做出對的選擇

光是在美國,每年大約有三十萬人死於肥胖問題。[3]由於這種情況就像溫水煮青蛙一樣,並非突然發生,而是漸進使然,導致我們意識到問題時多半已經來不及了——容易取得並導致濫用的藥物和突飛猛進的商業食品加工技術,雙雙愚弄了人類的情緒酬賞系統。

儘管科學能闡釋食品使人上癮的機制,但留心警訊、避免被操縱導致肥胖,仍需仰賴消費者本身的自覺,方能達成。

喜歡和欲求系統的設計與機制、還有發現這些機制的故事,無一不教人驚歎。一旦明白酬賞系統在分子層次的運作方式,有些人便學會以之牟利,譬如利用生化機制操縱人類行為的菸草、食品及藥品製造商(違禁藥頭和某些大藥廠皆然)。

你我都是教育良好的消費者,既然已知他們的所作所為,我們更應該運用知識,做出更好、更健康的選擇,見招拆招。圖/Pixabay

你我都是教育良好的消費者,既然已知他們的所作所為,我們更應該運用知識,做出更好、更健康的選擇,見招拆招。

參考資料

  1. Gearhardt et al., “Addiction Potential of Hyperpalatable Foods.”
  2. Moss, “Extraordinary Science of Addictive Junk Food.”
  3. K. M. Flegal et al., “Estimating Deaths Attributable to Obesity in the United States,” American Journal of Public Health 94 (2004): 1486–89.

——本文摘自《情緒的三把鑰匙:情緒的面貌、情緒的力量、情緒的管理-情緒如何影響思考決策?》,2022 年 8 月,網路與書出版,未經同意請勿轉載。

大塊文化_96
8 篇文章 ・ 12 位粉絲
由郝明義先生創辦於1996年,旗下擁有大辣出版、網路與書、image3 等品牌。出版領域除了涵括文學(fiction)與非文學(non-fiction)多重領域,尤其在圖像語言的領域長期耕耘不同類別出版品,不但出版幾米、蔡志忠、鄭問、李瑾倫、小莊、張妙如、徐玫怡等作品豐富的作品,得到讀者熱切的回應,更把這些作家的出版品推廣到國際市場,以及銷售影視版權、周邊產品的能力與經驗。

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葡萄酒變酸了?這可不能忍!巴斯德揪出「乳酸菌」,成功拯救法國的釀酒業──《厲害了,我的生物》
聚光文創_96
・2022/09/12 ・2154字 ・閱讀時間約 4 分鐘

國安危機!為什麼葡萄酒變酸了?

在上一集中,我們聊到了十七世紀,荷蘭科學家 aka 手作達人雷文霍克,以他那充滿手工溫度的兩百五十臺顯微鏡,以及一百七十二塊鏡片,為世人展示了「微型動物」(微生物)的世界。

然而在雷文霍克之後,除了斯巴蘭札尼神父曾經投以關愛的眼神,做了一些相關的實驗與研究,微生物似乎逐漸被眾人遺忘。

一直到微生物學的奠基者,巴斯德(Louis Pasteur)的出現,微生物的存在終於開始閃閃發光。一開始,巴斯德是打算進行「自然發生說」的相關實驗,沒想到,一個可能動搖國本的問題卻找上了他。

巴斯德(Louis Pasteur)被譽為微生物學的奠基者,也是研發出狂犬病疫苗的科學家。圖/Wikipedia

在浪漫優雅的法國,飲酒文化與釀酒事業同樣歷史悠久,然而,當時的酒商與釀酒廠負責人卻天天急得跳腳,一點也浪漫不起來。

原來,釀酒這門手藝太過精細,只要一不小心,酒廠生產的酒很可能就會酸化變質,不僅造成商譽與營運的巨大損失,也會影響市場供應的穩定性。

生活不能缺少微醺的感覺,釀酒業的危機,簡直就是國安危機,巴斯德義無反顧的決定伸出援手。

於是,巴斯德拿出科學家的精神,仔細研究了整個釀酒過程,收集、觀察製程中,不同時間的發酵液,並且分析、比較這些酒液的不同。

經過一次一次的培養與試驗,巴斯德終於發現,在顯微鏡下,正常的發酵液中,有一種形狀圓圓的球體小生物(也就是酵母菌);而那些發酵失敗、變酸的酒液中,則可以看見一種又細又長的桿狀小生物(乳酸菌是也)。

乳酸菌平常也許是不錯的東西,但要是跑到酒裡面可就不好了。圖/envatoelements

抓出讓酒精變質的小小兇手

一八五七年八月,巴斯德發表了他的研究成果,這篇論文,可以說是現代微生物學的開山之作。論文中指出,發酵,是涉及某些特定的細菌、黴菌、酵母菌等微生物的活動。

這些研究不僅拯救了釀酒業,也影響著食品業與醫藥產業。當時的科學界一度認為,發酵與食物腐敗、傷口發炎等現象,是可以畫上等號的,因此啟發了一名外科醫師的抗菌革命之路(這段故事我們後面再聊,先賣個關子)。

回到釀酒業的危機處理之上,雖然揪出了讓酒變酸的凶手,但巴斯德的工作還沒有完成,還得找出一勞永逸的方法,才算是功德圓滿。

經過一番苦思冥想,巴斯德最後採用的是加熱滅菌法,這種方法,如今也被稱為「巴斯德消毒法」(pasteurization)。

我們都知道,加熱是個有效的滅菌方式,巴斯德將釀好的酒,短暫、而且小心翼翼的加熱,直到攝氏五十至六十度,藉此殺死那些可能讓酒變質的細菌。如此一來,不僅能讓酒長斯保存,也不會犧牲酒的口感,是不是很讚!

感謝巴斯德讓我們今天能喝到沒有壞掉的酒。圖/聚光文創

陷入絕境的養蠶業:蠶寶寶為什麼會生病?

感謝飛天小女警,啊不,是巴斯德的努力,一天又平安的過去了,釀酒業終於恢復了平靜。然而,一八六五年,法國農村再次遭遇危機。

雍容華貴的絲綢,是廣受貴族喜愛的高級布料,養蠶、攪絲、織布,也是當時法國農村的一大主力產業。沒想到,一種傳播快速、並且容易致死的疾病,卻在蠶寶寶界蔓延開來,蠶農們對此束手無策,養蠶業因此陷入絕境。

在昔日師長的建議之下,巴斯德決定投身於蠶病研究,為蠶寶寶尋得一線生機。

在此之前,他並沒有養過蠶,也缺乏相關知識。於是他動身前往法國南部,花了五年的時間,在第一線的蠶病疫區進行研究。

透過顯微鏡,巴斯德在病蠶的身體裡,發現了一些微小的病原體。

不曉得大家小時候有沒有養過蠶寶寶呢?圖/envatoelements

同樣的,溯源之後還得找出根治方法,巴斯德除了研究鑑定方法,以幫助蠶農辨認染病的蠶寶寶之外,也建議蠶農對病蠶進行隔離。

篩檢與隔離,加上選擇性育種與提高蠶群的清潔度,巴斯德提出的「蠶界防疫新生活」,不但拯救了無數蠶寶寶的性命,也讓瀕臨崩潰的法國絲綢獲得喘息。

在釀酒業與養蠶業分別取得成功之後,巴斯德於是將目光從經濟產業轉向醫療產業。

這些肉眼看不見的微生物,既然可能讓酒變酸,也可能讓蠶生病,是不是也可能引發人類的疾病?如果真是如此,只要知道如何躲避生物的攻擊,或許就能增加戰勝疾病的可能性。

大家努力待在家防疫的時候也別忘了記得動一動。圖/聚光文創

──本文摘自《厲害了,我的生物》,2022 年 9 月,聚光文創,未經同意請勿轉載。

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聚光文創_96
6 篇文章 ・ 3 位粉絲
據說三人出版社就算得上中型規模,也許是島嶼南方太過溫暖,我們對出版業的寒冬始終抱持著浪漫與天真。 作者們說,出版市場很艱困,但我們依然想在翻譯領軍的文學市場中,為本土的作者、原創故事發聲。 喜歡做為升學孩子減輕壓力的書,不要厚重百科類型、沒有艱澀的專有名詞,很多重大發現的背後故事更值得我們好好品味。