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從種子開始,米與人如何共同演化?|《看得見與看不見的多樣性》系列講座

鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2020/05/13 ・4618字 ・閱讀時間約 9 分鐘 ・SR值 513 ・六年級

本文與國立臺灣科學教育館、臺灣大學創新設計學院以及大學PLUS計畫辦公室合作

文字紀錄 / Der
文字編修 / 泛科學編輯部

讓我全神貫注地洗米煮飯,是小時候媽媽為了克制晚餐前耐不住饞,不斷到廚房巡邏的我,最有效的方式。我學會用近乎虔誠的敬拜手勢,掬一把米,在飯鍋裡輕柔淘洗,讓水流迴轉,趁白濁浮現,倒掉水,重複三次。浸泡半小時、瀝乾、外鍋加水,上蓋、按下開關。等。

然後奇蹟出現。起碼那時的我深信,靠著那麼簡單的手續,就能煮出一鍋冒著蒸氣跟香氣,令成千上萬米粒排列整齊的白亮飽實的飯,肯定是奇蹟。雖然有時水加太多,搞成稀飯,有時加太少,半生不熟,但我還是覺得自己煮的飯好吃極了。

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許多台灣人對家的回憶,就來自於米以及其變化。米酒、味噌、鹽麴、米醋、米粉、粄條、河粉……光是在鍵盤上敲下這些字,都可以讓人餓起來。(不知道你,總之我是餓了)

米飯乘載著你我的許多記憶。圖片來源 /  envato elements

為了更了解米以及發酵的知識,合理化嗑飯的強烈衝動,泛科學來到國立臺灣科學教育館,參加《看得見與看不見的多樣性:發酵、科學、微生物》系列首場講座。這系列講座以「發酵文化」出發,邀請不同專業領域的研究者與實務工作者對談,探索其如何交織於地方自然環境條件、農作型態與飲食文化。

第一場主題為「從種子開始,米與人的共同演化」,臺灣大學農藝系的郭華仁教授與臺灣無思農莊的主人無為大哥,一位分享探索品種、育種技術的科學演變,另一位談小農莊園的實作手釀產品與心得。接著我們就一起看看廚房裡常備的米與發酵食物,如何成為人們與彼此、與歷史、也與自然連結的美味橋樑。

日治時期的稉稻引種與種植

臺灣在來米多樣性極大,分別適合瘠土、海邊、深水等不同栽種環境,特性上有些品種早熟、有些香氣十足,應用也各有不同,如釀酒、蒸糕、代茶(亦稱炒米茶)等。

讓我們先從臺灣稻米的歷史談起,郭華仁老師詳細解釋了與你我天天相見卻不一定相知的「米」背後的故事。

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米,與我們的飲食文化息息相關。 圖片來源 / envato elements

日治時期,在臺的日本人吃不慣臺灣在地秈稻品種的在來米,因此自 1895 年起引進日本稉稻品種。1889 年,伊藤音市先生從「都 ( Miyako )」系品種中篩選「穀良都 ( Kokuliomiyako )」,並於 1899 年引入臺灣。有趣的是,引進過程中意外遺失標籤,不曉得正確品種名稱,當時的辦事員就用自己的姓「中村」來登錄。

然而因環境差異,中村米在臺灣提早抽穗(指還未成熟便從葉鞘中長出穗),產量不足,農民不願意栽種,直到 1923 年「幼苗插植法」問世,中村種才開始擴大生產。1926 年,臺北舉行第 19 屆米穀大會,臺灣總督正式將在台灣生產的稉米命名為我們熟知的「蓬萊米」。

19 世紀至 20 世紀初,歐美開始發展遺傳學與育種學,日本實施明治維新政策,與歐洲幾乎同步,連帶使臺灣迎接新科學。1924 年,臺中農改場嘗試雜交育種,以「龜治」和「神力」品種,創造出臺灣首個科學育種品種:臺中 65 號。「臺中 65 號後來在臺灣廣泛種植,現在的蓬萊米約八成都和 65 號有關。」郭華仁老師說。

日治時期的稉稻引種與種植。圖片來源/郭華仁老師簡報,中村圖片引用自やまぐち総合教育支援センター

1945 年日本人離開,臺灣的科學家們接手水稻育種,2016 年洪秋增先生以「低腳烏尖(具矮性,矮性的植株較低,較不會倒伏)」和「菜園種(具高產特性)」培育出「臺中在來 1 號」。此品種有個重大意義:是全球第一個用雜交方式育種出來的半矮性品種。

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戰後我國水稻育種家接手,1953 至 1982 年,共育成 85 個水稻品種,包含在東部表現佳,成為池上米最有名品種的「高雄 139 號」。近年來優質稻種仍不斷推出,如號稱益全香米,被製成清酒的「臺農 71 號」,和利用輔助選種技術的「臺南 16 號」以及適合做成米粉的「臺南秈 18 號」等。

沉睡 38 年的種子:銀珠香米的復育故事

而在南投,「米」則飄散著一股香氣,仔細一聞……是芋頭味?瑞岩部落有一種散發濃郁芋頭香的糯米 Tbula,因為稻熱病與部落轉種經濟作物的緣故逐漸被遺忘。族人鐵木.尤幹(楊茂銀醫師)回想,1970 年代到臺北讀書時,指導教授鍾文政曾到訪,家人烹煮美味香米招待,並贈送教授一把稻穀。

2009 年底,楊醫師與鍾教授提起被視為絕種的 Tbula,才發現鍾教授將香米放在冰櫃中妥善保存了 38 年。意外拿回珍貴的種子,並於 2011 年復育成功,以自己和妻子的漢字姓名末字命名為「銀珠香米」。2016 年,楊醫師的兒子也返回家鄉,發起網路募資,希望能與族人們繼續一起種植這項部落的原生作物。

楊醫師的兒子返鄉繼續耕種銀珠香米。圖片來源/銀珠香米助耕募資計劃頁面截圖

改良式分子輔助選種

前面提到的「臺南 16 號」,則是臺灣運用生物學技術中「改良式分子輔助選種」的成功案例。科學家們將日本越光米與生長期較長的臺農 67 號雜交,如下圖所示,2314 是控制生長期長久的基因,雜交後選出帶有此基因的種子,再次交配並於後代中選擇,經過四次後,選出外觀、品質、米質跟越光米相同,又有臺農 67 號優良特性的種子,培育出臺南 16 號。

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透過越光米與臺農 67 號雜交培育出的臺南 16 號。圖片來源/郭華仁老師簡報。

參與式育種,育種家、農夫、業者攜手合作

除了育種技術改良,近年更興起由育種家、農夫與業者共同合作的「參與式育種」。「首先,由農夫提出所需種子的特性,例如香氣、生長期、用途等,再由育種家尋找符合的品種進行雜交。但後代不種植在改良場,而是直接在農家選種!透過育種家的教導,由不同農民親自為成果打分數,最後看哪一排、哪一區的分數最高,就拿來做最後的品種。」

參與式育種甚至可以和後端業者比如釀酒師合作。如此一來,育種家只需做一次雜交,就能跟各地農民一起創造出更適合當地的品種。

意外踏上手釀旅程

除了食用之外,稻米還能做出釀酒、製茶、米粉、味噌與各種發酵物等種種變化!接下來,透過實務工作者的分享,我們一起來看看手釀者如何將其轉化為別具地方特色的釀造品。

身為發酵工作者的無為大哥才開場就笑說,自己最初其實並不是「下定決心」投入手釀。五年多前,他和太太思瑩搬到新北市石門山上,像其他小農一樣種植多樣化作物、同時去市集擺攤,過著自給自足生活。

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無思農莊的無為與思瑩。圖片來源 / 無思農莊臉書粉絲頁

到了五月,北海岸季節交替,沒有作物可種植,便嘗試與消費者分享自己食用的味噌和鹽麴,意外受到喜歡,才進而踏入手釀的世界。

少量多樣的小農手釀品

「我們從每個月幾罐,到幾百罐、上千罐,不斷積累,中間遇到幾位貴人,像是楊儒門先生,透過他的邀請參加不同市集與演講活動,才能被更多消費者認識。」無為大哥說道,由於理解小農的處境,他堅持所有手釀物都使用臺灣小農作物為原料。「我自己在小農時期遇到幾個困境:不曉得消費者在哪裡、找到消費者後又沒有足夠的產量販售,因此當有機會從小農轉為手釀品生產者,就決定要把生產方式調整為『少量多樣』來與小農做連結。」

他提到,目前政府扶植農業方向多朝「規模化」方向走,然而真正擅長規模化且具有管理能力的小農並不多,若硬要配合,時常導致農人背負沈重貸款或面臨賣不掉的困境。

另外,無為大哥也在市集中發現,近五年來大家賣的東西相似度很高,好賣的產品大量重複出現,消費者也不再感到新鮮。為此,他提出解法:「如同葡萄酒有莊園的觀念,或許我們也可以運用這種價值化的方式,使用不同農友的作物,釀造出專屬風味來為產品增值。」

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在手釀品中融入臺灣特色

「不少臺灣人覺得自己了解味噌、不懂鹽麴,但我覺得臺灣人並不理解味噌,在日本飲食文化裡味噌是無所不在的,不是只有湯。鹽麴卻相反,如果從製造過程去看,鹽麴其實和一種我們不陌生的傳統食物類似,就是鹹的『甜酒釀』喔。

無為大哥依據特色農產研發出蒜香鹽麴、馬告鹽麴、刺蔥鹽麴,在市集裡相當受歡迎;另外更推出一支「甘酒釀」,結合日本傳統飲食「甘酒」與臺灣人熟悉的「酒釀」,透過臺灣酒釀常溫發酵手法,熟成後接上日本甘酒低溫發酵手法,最後使用冰釀咖啡的冷藏發酵技術,以三種溫度帶不同的菌,創造出獨特風味。

「鹽麴、味噌都是調味料,很難立竿見影讓消費者吃出不同農作的差異,而鹽麴不搶風味、重在顯現食材本身味道的特性,要製造獨特性更是難上加難,甘酒釀算是解決了這個問題。」

其他特色還包含將黑糯米、玫瑰花、野薑花等食材融入釀造物,把臺灣農作物的好,透過簡單飲用呈現出來。「以柳橙為例,我們搾出柳丁汁,若稀釋五倍(就淡到)幾乎就不能喝了,但透過米麴發酵的途徑,能夠充分保存那些香氣,如此一來就更適合小農們產量不足的現狀。」無為大哥分享。

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融入不同特色食材的甘酒釀。圖片來源 / 無思農莊臉書粉絲頁

下一步:培養百名手釀師

研發有成之後,無為大哥更進一步把自己的經驗分享給其他小農。

「目前我的產品是月月缺貨、產能不足。這麼說好了,一個月釀 500 瓶沒問題,但當增加成 1000 罐,我的生活品質就會下降,失去了都市工作者來鄉下生活的意義。」因此他開始思考,能不能把一個月之中有三個禮拜沒使用的釀造空間、配方、品牌與通路,交給其他釀造者?

思考之後,無為大哥展開了「在臺灣培養百名手釀師」的計劃,鼓勵使用在地友善環境生產的食材,用無添加的技術製作有溫度的手釀產品。「我們提供訓練配方和訓練,前提是你一定要使用友善臺灣土地(食材)的方式,這是我們的原則。」

大約在三年前開始,無思農莊與在陳孟凱大哥台中樹合苑合作,開設釀造手創班,在班上的 60 幾位同學中培養出了 20 位手釀師,目前已延伸出 6 個自創品牌!而喜歡大自然也為了尋找第二故鄉的無為大哥,也在花蓮開張了聯合釀販所。如同手釀品鹽麴、味噌與酒釀,無為大哥的製造模式與信念價值正在發酵中。

無思農莊在花蓮的釀販所。圖片來源 / 無思農莊臉書粉絲頁

當我們一窺稻米與手釀品的發展經歷及製造過程,才發現原來碗裡的米飯米食與發酵食物有著科學家、農民、手釀者的滿滿用心。下一次,當你看著眼前的飯糰、味噌或鹽麴,除了舌尖上的悸動之外,會不會也對它們升起一股好奇甚至尊敬之心呢?

今天的「發酵」就到這裡,讓我們一起期待下一次在《看得見與看不見的多樣性:發酵、科學、微生物》相見,品嚐千變萬化的風味、也分享隨時間發酵的人生況味。

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從奈米微塵到化學氣體, HEPA 與活性碳如何聯手打造純淨空氣?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/04/17 ・4433字 ・閱讀時間約 9 分鐘

本文由 Amway 委託,泛科學企劃執行。

很多人可能沒想到,無論是家用的空氣清淨機,還是造價動輒百億的頂尖晶圓廠,它們對抗污染的核心武器並非什麼複雜的雷射防護罩,而是一片外觀像紙一樣的 HEPA 濾網
在半導體產業的無塵室中,「乾淨」的定義極其殘酷:一粒肉眼看不見的灰塵,就足以讓造價數百萬美元的晶圓直接報廢 / 圖片來源:envato

到底怎樣才算是「乾淨」?這不是什麼靈魂拷問,而是一個價值上億的商業命題。

在半導體產業的無塵室中,「乾淨」的定義極其殘酷:一粒肉眼看不見的灰塵,就足以讓造價數百萬美元的晶圓直接報廢。空氣品質的好壞,甚至能成為台積電(TSMC)決定是否在當地設廠的關鍵性指標。回到你的家中,雖然不需要生產精密晶片,但我們呼吸系統中的肺泡同樣精密,卻長期暴露在充滿 PM2.5、病毒以及各種揮發性氣體的環境中。為了守護健康,你可能還要付費購買「乾淨的空氣」來用。

因此,空氣議題早已超越單純的環保範疇,成為同時影響國家經濟與個人健康的重要問題。

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很多人可能沒想到,無論是家用的空氣清淨機,還是造價動輒百億的頂尖晶圓廠,它們對抗污染的核心武器並非什麼複雜的雷射防護罩,而是同一件看起來平凡無奇的東西:一片外觀像紙一樣的 HEPA 濾網。但你真的相信,就憑這層厚度不到幾公分的板子,能擋住那些足以毀滅精密晶片、滲透人體細胞的「奈米級刺客」嗎?

這片大家都聽過的 HEPA 濾網,裡面到底是什麼?

首先,我們必須打破一個直覺上的誤解:HEPA 濾網(High Efficiency Particulate Air filter)在本質上其實並不是一張「網」。

細懸浮微粒 PM2.5,是指粒徑在 2.5 微米以下的污染物,它們能穿過呼吸道直達肺泡,並穿過血管引發全身性發炎。但這只是基本,在工廠與汽車尾氣中,還存在粒徑僅有 1 微米的 PM1,甚至是小於 0.1 微米的「超細懸浮微粒」(UFP,即 PM0.1)。 UFP 不僅能輕易進入血液,甚至能繞過血腦屏障(BBB),進入大腦與胎盤,其破壞力十分可怕。

如果 HEPA 濾網像水槽濾網或麵粉篩一樣,單靠孔目大小來「過濾」粒子,那麼為了攔截奈米微粒,濾網的孔目只能無限縮小到幾乎不透氣的程度。更別說在台積電或 Intel 的製程工程師眼裡,一般人認為的「乾淨」,在工程師眼裡簡直像沙塵暴一樣。對於線寬僅有 2 奈米3 奈米(相當於頭髮直徑萬分之一)的晶片而言,空氣中一顆微小的塵埃,就是一顆足以毀滅世界的隕石。

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因此,傳統的過濾思維並非治本之道,我們需要的是原理截然不同的過濾方案。這套技術的雛形,最早可追溯至二戰時期的「曼哈頓計畫」。

HEPA 的前身,誕生於曼哈頓計畫!

1940 年代,製造濃縮鈾是發展原子彈的關鍵。然而,若將排氣直接排向大氣,會導致致命的放射性微粒擴散。負責解決這問題的是 1932 年諾貝爾化學獎得主歐文·朗繆爾(Irving Langmuir),他是薄膜和表面吸附現象的專家。他開發了「絕對過濾器」(Absolute Filter),其內部並非有孔的篩網,而是石綿纖維。

有趣的來了,如果把過濾器放到顯微鏡下,你會發現纖維之間的空隙,其實比某些被攔截的粒子還要大。那為什麼粒子穿不過去呢?這是因為在奈米尺度下,物理規則與宏觀世界完全不同。極微小的粒子在空氣中飛行時,並非走直線,而是會受到空氣分子撞擊,而產生「布朗運動」(Brownian Motion),像個醉漢一樣東倒西歪。

當粒子通過由緻密纖維構成的混亂迷宮時,布朗運動會迫使它們不斷轉彎、移動,最終撞擊到帶有靜電的纖維上。這時,靜電的吸附力會讓纖維就像蜘蛛網般死死黏住微粒。那些狂亂移動的奈米刺客,就這樣被永久禁錮迷宮中。

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現在最常見的 HEPA 材料,是硼矽酸鹽玻璃纖維。

現代 HEPA 濾網最常見的核心材料為硼矽酸鹽玻璃纖維。這些玻璃纖維的直徑通常介於 0.5 至 2 微米之間,它們在濾網內隨機交織,像是一座茂密「黑森林」。微粒進入這片森林後,並非僅僅面對一層薄紙,而是得穿越一個具有厚度且排列混亂的纖維層,微粒極有可能在布朗運動的影響下撞擊並黏附在某根玻璃絲上。

除此之外,HEPA 濾網在外觀上還有一個極具辨識度的特徵,那就是像手風琴般的摺紙結構。濾材會被反覆摺疊、摺成手風琴的形狀,中間則用鋁箔或特殊的防潮紙進行結構支撐,目的是增加表面積。這不僅為了捕獲更多微粒,而是要「降低過濾風速」。這聽起來可能有點反直覺:過濾不是越快越好嗎?

其實,這與物理學中的流速控制有關。想像一條水管,如果你捏住出口,水流會變得湍急;若將出口放開並擴大,雖然總出水量不變,但出水處的流速會變得緩慢。對於 HEPA 濾網而言,當表面積越大,單位面積所需承載的空氣量就越少,空氣穿透濾網的速度也就越低。

低流速代表微粒停留在濾網內的時間也更久,增加被捕捉的機會。此外,越大的表面積也為 HEPA 濾網帶來了高「容塵量」,延長了使用壽命,這正是它能夠稱霸空氣清淨領域多年的主因。

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然而,即便都叫做 HEPA 高效率空氣微粒子過濾網 (High Efficiency Particulate Air filter),但每個 HEPA 的成分與結構還是會不一樣。例如 安麗逸新空氣清淨機 SKY ,其標榜「可過濾粒徑最小至 0.0024 微米」的污染物,去除率高達 99.99%。

0.0024 微米是什麼概念?塵蟎、花粉、皮屑或黴菌孢子,大小約在 2 至 200 微米;細懸浮微粒  PM2.5 大小約 2.5 微米,細菌也大概這麼大。最小的其實是粒徑小於 0.1 微米的「超細懸浮微粒」,大多數的病毒(如流感、新冠病毒)都落在此區間。對安麗逸新 的HEPA濾網來說,基本上通通都是可被攔截的榜上名單。

在過敏防護上,它更獲得英國過敏協會(Allergy UK)認證,能有效處理 19 大類、102 種過敏原,濾除空氣中超過 300 種氣態與固態污染物。

同樣的過濾邏輯一旦進入半導體無塵室,就必須換一條更為嚴苛的技術路線。因為硼矽酸鹽玻璃纖維對晶圓來說有個致命傷,就是「硼 (Boron)」 / 圖片授權:Shutterstock

然而,同樣的過濾邏輯一旦進入半導體無塵室,就必須換一條更為嚴苛的技術路線。因為硼矽酸鹽玻璃纖維對晶圓來說有個致命傷,就是「硼 (Boron)」。

在半導體製程中,硼是常見的 P 型摻雜物,用來精準改變矽晶圓的電性。如果濾網有任何微小的破損、老化或化學侵蝕,進而釋放出極微量的硼離子,就可能直接污染晶圓,改變其導電特性,導致晶片報廢。

此外,無塵室要求的是比 HEPA 更極致的 ULPA(超低穿透率空氣濾網) 等級的潔淨度。ULPA 的標準通常要求對 0.12 微米 的粒子達到 99.999% 甚至 99.9999% 的超高攔截率。在奈米級的競爭中,任何多穿透的一顆微塵,都代表著一筆不小的經濟損失。

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為了解決「硼」的問題並追求極限的過濾效率,材料學家搬出了塑膠界的王者,PTFE 也鐵氟龍。鐵氟龍不僅耐酸鹼、耐腐蝕,還能透過拉伸製成直徑僅 0.05 至 0.1 微米 的極細纖維,其細度遠勝玻璃纖維。雖然 PTFE 耐化學腐蝕,但它既昂貴且物理上也很脆弱,安裝時若不小心稍微觸碰,數萬元的濾網就可能報銷。因此,你只會在晶圓廠而非一般家庭環境看到它。

即便如此,在空氣濾淨系統中,還有一樣是無塵室和你家空氣清淨器上面都有的另一張濾網,就是活性碳濾網。

活性碳如何從物理攔截跨越到分子吸附?

好不容易將微塵擋在門外時,危機卻還沒有解除。因為空氣中還隱藏著另一類更難纏的大魔王:AMC(氣態分子污染物)

HEPA 或 ULPA 這類物理濾網雖然能攔截固體微粒,但面對氣態分子時,就像是用網球拍想撈起水一樣徒勞。這些氣態分子如同「幽靈」一般,能輕易穿過物理濾網的縫隙,其中包括氮氧化物、二氧化硫,以及來自人體的氨氣與各種揮發性有機物(VOCs)。

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為了對付這些幽靈,我們必須在物理防線之外,加裝一道「化學濾網」。

這道防線的核心就是我們熟知的活性碳。但這與烤肉用的木炭不同,這裡使用的是經過特殊改造的「浸漬處理(Impregnation)」活性碳。材料科學家會根據敵人的不同性質,在活性碳上添加不同的化學藥劑:

  • 酸鹼中和:對付氮氧化物、二氧化硫等酸性氣體,會在活性碳上添加碳酸鉀、氫氧化鉀等鹼性藥劑,透過酸鹼中和反應將有害氣體轉化為固體鹽類。反之,如果添加了磷酸、檸檬酸等酸性藥劑,就能中和空氣中的氨氣等鹼類。
  • 物理吸附與凡德瓦力:對於最麻煩的有機揮發物(VOCs,如甲醛、甲苯),因為它們不具酸鹼性,科學家會精密調控活性碳的孔徑大小,利用龐大的「比表面積」與分子間的吸引力(凡德瓦力),像海綿吸水般將特定的有機分子牢牢鎖在孔隙中。
活性碳如何從物理攔截跨越到分子吸附? / 圖片來源:Amway

空氣濾淨的終極邏輯:物理與化學防線的雙重合圍

在晶圓廠這種對空氣品質斤斤計較的極端環境,活性碳的運用並非「亂槍打鳥」,而是一場極其精密的對戰策略。

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工程師會根據不同製程區域的空氣分析報告,像玩 RPG 遊戲時根據怪物屬性更換裝備一樣——「打火屬性怪要穿防火裝,打冰屬性則換上防寒裝」。在最關鍵的黃光微影區(Photolithography),晶圓最怕的是人體呼出的氨氣,此時便會配置經過酸性藥劑處理的活性碳進行精準中和;而在蝕刻區(Etching),若偵測到酸性廢氣,則會改用鹼性配方的濾網。這種「對症下藥」的客製化邏輯,是確保晶片良率的唯一準則。

而在你的家中,雖然我們無法像晶圓廠那樣天天進行空氣成分分析,但你的肺部同樣需要這種等級的保護。安麗逸新空氣清淨機 SKY 的設計邏輯,正是將這種工業級的精密防護帶入家庭。它不僅擁有前述的高規 HEPA 濾網,更搭載了獲得美國專利的活性碳氣味濾網。

關於活性碳,科學界有個關鍵指標:「比表面積(Specific Surface Area)」。活性碳的孔隙越多、表面積越大,其吸附能力就越強。逸新氣味濾網選用高品質椰殼製成的活性碳,並經過高溫與蒸氣的特殊活化處理,打造出多孔且極致高密度的結構。

這片濾網內的活性碳配重達 1,020 克,但其展開後的總吸附表面積竟然高達 1,260,000 平方公尺——這是一個令人難以想像的數字,相當於 10.5 個台北大巨蛋 的面積。這種超高的比表面積,是市面上常見濾網的百倍之多。更重要的是,它還添加了雙重觸媒技術,能特別針對甲醛、戴奧辛、臭氧以及各種細微的異味分子進行捕捉。這道專利塗層防線,能將你從裝潢家具散發的有機揮發氣體,或是路邊繁忙車流的廢氣中拯救出來,成為全家人的專屬空氣守護者。

總結來說,無論是造價百億的半導體無塵室,還是守護家人的空氣清淨機,其背後的科學邏輯如出一轍:「物理濾網攔截微粒,化學濾網捕捉氣體」。只有當這兩道防線同時運作,空氣才稱得上是真正的「乾淨」。

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越南兩千年古早味咖哩?香料的食慾流動
寒波_96
・2023/09/06 ・3133字 ・閱讀時間約 6 分鐘

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大多數台灣人對東南亞、南亞風格的香料不陌生,甚至有些常見的香料,不特別查詢還不知道起源於東南亞。

一項 2023 年問世的研究,調查將近兩千年前,越南南部的遺址,見到多款香料植物的蹤跡。證實那個時候已經有多款香料,從南亞或東南亞外海的島嶼,傳播到東南亞大陸。

很多香料,搭配是魔法。圖/參考資料3

越南兩千年古早味咖哩?

讀者們對咖哩(curry)想必都很熟悉,不過還是要先解釋一下。現今咖哩的定義範疇很廣,南亞、東南亞等地存在風味各異的香料混合料理,都能算是「咖哩」。此一名詞的讀音轉化自印度南部的泰米爾語,源自大英帝國對南亞的殖民,不過混合使用香料的料理,歷史當然更加悠久。

由澳洲國立大學的洪曉純率領的考古調查,地點位於越南南部的喔㕭(Oc Eo)遺址。這兒在公元一到七世紀,是「扶南國」的重要城市。這個政權以湄公河三角洲為中心,統治東南亞大陸的南部;柬埔寨的吳哥波雷(Angkor Borei)與喔㕭,為扶南國最重要的兩處遺址。

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東南亞大陸南部的喔㕭,與延伸的地理格局。圖/參考資料1

喔㕭地處湄公河三角洲的西南部,離海 25 公里。這兒一到八世紀有過不少人活動,四到六世紀最興盛。遺址中出土的 12 件工具,外型看來相當類似年代更早,南亞用於處理食物的工具。

進一步分析發現,工具上總共保存著 717 個澱粉顆粒,大部分年代可能介於距今 1600 到 1900 年左右的數百年間。不同植物產生的澱粉形狀有別,有時候可以用於識別物種,近年常用於考古學。

喔㕭遺址出土的研磨工具。圖/參考資料1

這批澱粉中有 604 個可以分辨物種,作為糧食的稻以外,還有八種常用於香料的植物,以薑科植物(Zingiberaceae)的存在感最高,包括五種:薑黃、薑、高良薑、凹唇薑、山奈;還有今日依然常見的丁香、肉豆蔻、肉桂。

解讀這些材料時必需注意,出土工具上能見到的澱粉,只是當年的一小部分,不能直接代表古代使用的比例,只能證明確實有過那些種類。

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越南南部,曾經相當繁榮的喔㕭遺址遠眺。圖/參考資料1

來自亞洲大陸:薑黃、薑、高良薑、凹唇姜、山奈

喔㕭遺址中出土數目最多的是薑黃(turmeric,學名 Curcuma longa)。薑黃的家鄉應該在南亞,早於四千年前的哈拉帕遺址中已經存在;後來薑黃向各地傳播,遠渡至地中海地區。這項發現則是東南亞大陸最早的紀錄。

台灣人大概對薑(ginger,學名 Zingiber officinale)更熟悉,薑可能起源於東亞與南亞,一路向西傳到歐洲。台灣飲食習慣中,薑不只是特定用途的香料,從海鮮湯中的薑絲,到餃子肉餡的蔥薑水與薑末,可謂無所不在的添加物(對!薑默默躲在很多食物中)。

另外三種比較少見的薑科植物,如今東南亞都有種植,包括高良薑(galangal,學名 Alpinia galanga)、凹唇姜(fingerroot,學名 Boesenbergia rotunda)、山奈(sand ginger,學名 Kaempferia galanga,也叫沙薑)。

香料考古的世界觀。圖/參考資料1

來自亞洲海島:丁香、肉豆蔻、肉桂

三種不屬於薑科的香料,如今台灣也都不陌生。肉豆蔻(nutmeg,學名 Myristica fragrans)原產於摩鹿加群島南部的班達群島。摩鹿加群島就是大航海時代歐洲人稱呼的「香料群島」,雖然算是東南亞外海的島嶼,不過靠近新幾內亞,和東南亞大陸有相當距離。

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丁香(clove,學名 Syzygium aromaticum)也原產於摩鹿加群島,早在公元前便已經傳播到歐亞大陸。越南南部的丁香應該是進口產品,不過無法判斷原本種在哪兒,是摩鹿加群島或更西邊的爪哇。

肉桂(cinnamon,學名 Cinnamomum sp.)可能源自好幾個物種,這回光靠澱粉無法準確判斷。不過從其餘植物遺骸看,喔㕭人使用的肉桂,大概是原產於斯里蘭卡,印度外海島嶼上的錫蘭肉桂(Ceylon cinnamon,學名 Cinnamomum verum)。

跨越空間,貫穿時間,香料的食慾流動

喔㕭出土的研磨器具上,除了澱粉還有另一種植物遺骸:植物矽酸體(phytolith),根據型態差異,也能用於植物的分門別類。棕梠、香蕉屬(Musa)植物的矽酸體,見證當時利用的植物種類相當多樣。

公元 1870 年,印度南部泰米爾的留影。 越南南部出土的工具,與她們使用的極為相似。圖/參考資料1

儘管缺乏直接證據,不過以常理推敲,東南亞大陸南部的喔㕭人,使用源於南亞的道具,研磨多款外地引進到當地種植,或是直接進口的香料植物,可能的一項目的,就是製作混合香料的咖哩料理。

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喔㕭遺址也保存許多稻米的碳化穀粒遺骸,稻米飯應該是當時菜單中的重要組成。我猜,當時的人會吃咖哩飯。

越南等地,香料搭配的魔法,顯然將近兩千年前已經存在惹。時至今日,和出土古物超過 87% 相似的研磨器具,依然有人使用。食慾流動的慾望,跨越空間,貫穿時間。

延伸閱讀

參考資料

  1. Wang, W., Nguyen, K. T. K., Zhao, C., & Hung, H. C. (2023). Earliest curry in Southeast Asia and the global spice trade 2000 years ago. Science Advances, 9(29), eadh5517.
  2. Researchers find evidence of a 2,000-year-old curry, the oldest ever found in Southeast Asia
  3. Curry may have landed in Southeast Asia 2000 years ago

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》。

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粒粒皆辛苦,那些促成蓬萊米上餐桌的田間推手——磯永吉和末永仁
PanSci_96
・2023/03/17 ・3667字 ・閱讀時間約 7 分鐘

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  • 撰文/邱睦容

1918 年,日本富山縣。

「請不要把米運往別處!」、「留下一升米!」在富山灣魚量枯竭、鍋子因無米可炊而被稱為「鍋割月」的八月,米商家的門口,一群漁村婦女們正在苦苦陳情。她們的求助並不完全出於貧窮之故,而是來自於,就算辛苦在碼頭工作一整天,隻身拖負著六、七俵(約 400 公斤)的米,她們勞動的工資仍不足以支付全家人一天所需的米錢。

這場陳情最終在日本遍地開花,成為引發百萬人上街頭的「米騷動」。

富山主婦的陳情,是一個引線,引爆了日本後續的社會變動,也連動了臺灣人碗中米食變革。

1918 年米騷動的一景。1918 年 8 月 11 日,神戶的鈴木商店在暴亂中被燒毀。圖/wiki

這場因米糧不足而引發的社會運動,不僅讓內閣總辭,也讓日本政府確立了帝國內糧食自給自足的目標,促進殖民地的稻米增產政策並加速稻種改良。

然而這樣的目標,並非一場社會運動就能一蹴可幾,它需要時間的積累、需要研究人員的投入,以及需要一些機運和巧合,的穿針引線,才能造就豐碩的成果。

系統性分類臺灣稻種,磯永吉解答米種改良的路線之爭

讓我們把時間倒退幾年,來到 1912 年。

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那是日本統治臺灣的第十七個年頭,截至那一年,總督府遴聘來臺的農業專家,已經引進了 145 個「內地種」稻米品種試種,卻屢試屢敗。

為什麼要這麼大費周章?

因為過往臺灣人吃的都是「(音ㄒㄧㄢ)」——細長、鬆散且甜度低,這種筷子一挾起就掉落好幾粒的米種,讓吃習慣了「(音ㄍㄥ)」——圓粒、具黏性與甜度品種的日本人難以適應。為了讓在臺日人也能吃到家鄉口味的白飯,也讓臺灣出產的米能夠成為日本內地糧食的來源,在臺進行米種改良一直是農業試驗場的重要工作。

秈米,是由秈稻(一種水稻的亞種)碾出的米,特色是細長、鬆散、缺乏黏度且甜度低,是台灣自明鄭時期以來廣泛栽種且食用的米種。圖/wiki
粳米,是由粳稻(另一種水稻的亞種)碾出的米。相較於秈米,粳米較為圓潤、黏度高且較甜。圖/wiki

而也在那一年,一位甫自東北帝國大學農科大學註 1畢業、有著一對濃眉的年輕人來到了臺灣。這位年輕人磯永吉(1886-1972),即將投入米種改良的工作。

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磯永吉抵臺之時,稻種的改良在「在來種改良註 2 」與「內地種導入」兩派方法間徘徊多年。前者致力於將臺灣原有的「秈米」改良成類似日本種的「圓粒米」,即便在口感上難以複製黏性,但至少圓粒的米型方便被混入日本米,也因此能售出較高價;而後者則試圖將日本種引入臺灣種植,卻因為對臺灣的日照敏感和稻熱病之故,十多年來始終難以在臺落地生根。

一邊是面對帝國糧食增產目標的經濟做法,一邊是試圖種出日本人真正吃的米,難以論斷兩派到底孰者較為「實際」,因此,磯永吉選擇回到學理的研究來釐清。他運用大學時所學到的傑卡德係數(Jaccard coefficient),將歷來臺灣繁多的稻種,依照其不同特性,包括日照、早晚熟、期作別⋯⋯等特徵一一整理和分類

透過此方法,磯永吉建構出一套系統,並藉此判斷到底是「在來種改良」還是「內地種導入」在未來還有發展空間。

經過七年的投入,1919 年磯永吉與研究團隊將成果出版為《臺灣稻的分類》,這是臺灣種植的五百多個米品種,首次進行系統性的分類。而研究結果也宣告了在來種的改良空間不多,投入內地種的導入才是發展之道。

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磯永吉。圖/wiki

磯永吉的心血,或許也鼓舞了研究團隊之一、已在實驗田裡踽踽獨行五年的夥伴末永仁(1886-1939)

田間鍥而不捨試驗改良,末永仁提出「幼苗插植法」

末永仁比磯永吉來臺的時間更早,原本是基層技術人員的他,因為能力而受到磯永吉的肯定,在 1914 年轉進到臺中州試驗農場工作,負責改良事業在田間的實務,進行稻種的雜交育種與日本稻的栽培。

末永仁在 1.5 公里長的實驗田步道辛勤工作,只為了讓秧苗能順利生育、每穗稻穀粒能收穫更多。當改良工作遇到瓶頸時,他就會和磯永吉商討對策,兩人互為頭手地協作。終於,在研究發表後兩年,轉機出現。

在一次總督府官員的登山活動中,大屯山一帶的火山堰塞湖盆地「竹子湖」被磯永吉、臺北廳農務主任平澤龜一郎等人發現。竹子湖的涼爽潮濕、土壤肥沃的特性,類似日本九州,有著讓稻米生育的好條件。

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不出所料地,在此播種的日本稻「中村種」生長良好。

然而僅能在特定地區生長的原種田,還需要研發出適當的種植方法,才能夠將稻種推廣到全臺、滿足糧食增產的目標的。於是,末永仁在一次次鍥而不捨的試驗中,根據秧苗對於日照的反應,又提出了「幼苗揷植法」,藉由縮短秧期,改變植株的生長週期,解決了因氣候提早抽穗的問題。

自此,「中村種」水稻終於走出山中臺地,駐足平原。

「蓬萊米」誕生!推廣種植的推手李鵬儀

1926 年,對磯永吉和末永仁都是關鍵的一年,也是兩人分別投入臺灣稻作改良的第十二與十四年。為了讓更多人認識這個在臺灣所生產的米種,當時的總督伊澤多喜男,在臺北鐵道飯店召開的第十九屆「大日本米穀會」中,正式為「中村種」——這個過往被概稱為「內地種」的米,命名為「蓬萊米」。

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為「蓬萊米」命名的第十任台灣總督伊澤多喜男。圖/wiki

然而,蓬萊米育種成功後,還有一段漫長的挑戰等著兩人。除了找到合適的種植方法、品種之外,還得有種植的人才行。

四月,蓬萊米才風風光光地在米穀大會中亮相,同年七月就遭逢稻熱病,使得收成慘淡。為此,磯永吉和末永仁一邊推廣各地農民試種蓬萊米,一邊朝向「廣域」、「豐產」、「抗鹽」、「抗蟲」、「抗病」等方向進行改良,要讓農民對於蓬萊米的種植有信心。

然而 1927 年,「昭和恐慌」報到。那一年國際市場蕭條,米價大跌,農民種植蓬萊米的誘因減少。看到如此情況,一位臺灣米商伸出了援手,他是出生於彰化花壇的米商,李鵬儀

執彰化市米市之牛耳的李鵬儀,跳出來鼓勵農民種植蓬萊米。他願意依照種植面積全面收購,無論收穫成果如何。第一年受到稻熱病的影響、第二年又陸續碰到大旱和颱風,碾米廠空了近三年,直到 1929 年,他的相挺終於迎來了風調雨順,使得當年度新種植的「臺中 65 號註 3」大豐收。

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這一年的豐收,使得價錢本來就高於「在來種」的蓬萊米,又收穫了超過「在來種」的三倍數量,一舉讓李鵬儀回收過去所賠外還有盈餘,更重要的是,這次的成功給了農民信心。隔年,臺灣有 75% 的水稻田都改種蓬萊米。

這就是關於今日餐桌上,那碗帶有黏性、咬起來香甜的白米飯由來。關於蓬萊米的故事,還有很多不及說完的,像是末永仁最後是倒在臺中的實驗田間去世,而磯永吉在戰後又留臺任教多年,從培植米到教育人,將大半的人生都奉獻在臺灣。

是主婦釀成的社會運動、努力不懈的育種家、一場的登山所見、還有近百年後才發現的陸稻基因混入稻種改良⋯⋯種種的巧合、機緣相遇,才成就了你我餐桌上那碗飯的誕生。

註解

  1. 東北帝國大學農科大學:前身為「札幌農學校」,現今為北海道大學
  2. 「在來」一詞為日語,有著「向來、一直以來、既有」之意,指的是過往臺灣人慣吃的秈米。
  3. 臺中 65 號:以抗蟲品種「龜治」與生產佳的品種「神力」交配而成的新品種

參考文獻

  1. Chu, H. (2020). Tropicalizing Taiwan: the Environment, Crops, and Institutions of the Japanese Colonial Food Regime, 1895-1945 (Doctoral dissertation, State University of New York at Binghamton).
  2. 謝兆樞、劉建甫,《蓬萊米的故事》,國立臺灣大學磯永吉學會出版,2020。
  3. 李鵬儀傳,臺灣歷史人物傳記資料庫。
  4. 鄧慧純,〈尋米稻足跡 溯蓬萊物語〉,臺灣光華雜誌。
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