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抽絲剝繭的果樹學,19世紀的進步與藝術──《馴果記》

臉譜出版_96
・2022/06/25 ・1811字 ・閱讀時間約 3 分鐘

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16 世紀,植物學先驅開始將植物分類成科和種,為記錄和研究植被的龐大工作奠定基礎。幸運的是,他們與當時的藝術家密切合作,為植物和果實創作無數描繪。這些圖像代表植物學插圖極盛時期,益形增加的精確度和美麗的形式,讓人感受到植物分類學在不同國家激發的熱情。

果樹學(種植水果的科學)在 19 世紀早期發展成為一門學科,並帶來了對不同類型水果的全新思考方式。這種新的系統研究還產生有趣的追溯效應:儘管「pomologist」(果樹學家)這個詞剛被創造出來,它似乎突然在歷史上有了許多適用的對象。

果樹學前輩的隊伍從泰奧弗拉斯托斯一直延伸到哈里斯(Richard Harris,在 16 世紀創立了英格蘭第一個商業苗圃),再到奈特(Tomas Andrew Knight, 1759–1838,倫敦園藝學會主席)等人。

托馬斯·安德魯·奈特,所羅門·科爾繪。圖/Wikipedia

奈特支持當時流行的一種理論,即所有果樹品種都有預先確定的壽命,當其終點到來時,就會腐爛和死亡。

雖然這種想法完全錯誤,但確實激發人們依當時最先進的科學方法栽培出大量新品種櫻桃(雞心﹝Black Eagle﹞、艾爾頓﹝Elton﹞和滑鐵盧﹝Waterloo﹞等品種)、蘋果、梨、李和其他水果,藉此確保這些水果在未來的供應。

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奈特最知名的著作是1811 年出版的《赫里福德郡的水果女神波莫娜》(Pomona Herefordensis)。

野生酸蘋果是我們喜愛的栽培蘋果的祖先,20世紀早期。圖/《馴果記

從那時起,果樹學作為植物學分支的地位就牢固地確立下來。

18 世紀末和 19 世紀初,大多數試圖為各種水果類型建立規範的人都不是專職的科學家,而是牧師、醫生、藥劑師和教師。他們收集標本、繪圖,並比較他們的發現。

平版印刷術出現後——而且很快就有了彩色平版印刷——更可以用相對較少的費用複製出水果圖像。

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《大英水果百科;或這個國家目前栽培的最受珍視水果集》(Pomona Britannica; or, A Collection of the Most Esteemed Fruits at Present Cultivated in This Country)這部作品就利用了這種新技術,該書由製圖師暨雕刻師布魯克紹(George Brookshaw, 1751–1823)於 1812 年初版。

布魯克紹的書收錄許多整頁插圖,這些令人印象深刻的插圖展現當時英國果園的豐收成果——十五種水果的兩百五十六個品種。這些圖像非常逼眞,即使在今日也會讓人口水直流。

隨後的幾十年間,更多作者創作了關於水果的重要作品,包括倫敦《園藝期刊》(Journal of Horticulture)編輯霍格(Robert Hogg, 1818–1897)。霍格的作品《水果手冊》(The Fruit Manual, 1860)曾多次再版。

同一時期,大英果樹學會(British Pomological Society)成立,其宗旨在於:

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在英國領地推廣水果文化,特別要注意水果新品種的生產,審查並報告其優點,並努力對大不列顛、歐洲大陸和美洲的水果進行分類。

收穫季節的花園,德國,19世紀晚期。圖/《馴果記

為什麼水果品種的世界一開始就像是一張糾結的網?

雖然水果種植者自中世紀以來就知道嫁接技術,但並不總是遵守規則,反而是在需要新樹時,自己去取隨機發芽的蘋果、梨、櫻桃或李的樹苗。如果他們喜歡這些植物,就會把它們用作下一次嫁接的接穗。

假使想像這個過程在許多不同地方一次又一次發生,就能想像出各地不同水果類型怎麼出現的。大多數地方的品種不會被記錄在果樹學概要中。

法國和德國是果樹學先驅,北美地區對水果類型的深入研究直到 19 世紀中期才開始。很長一段時間,品種的產生多少出於偶然。有目的性的水果育種,亦即刻意用父本植株的花粉讓母本植株的柱頭授粉,一直到 20 世紀才實踐。

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——本書摘自《馴果記》,2022 年 6 月,臉譜,未經同意請勿轉載

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臉譜出版_96
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臉譜出版有著多種樣貌—商業。文學。人文。科普。藝術。生活。希望每個人都能找到他要的書,每本書都能找到讀它的人,讀書可以僅是一種樂趣,甚或一個最尋常的生活習慣。

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純淨之水的追尋—濾水技術如何改變我們的生活?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/04/17 ・3142字 ・閱讀時間約 6 分鐘

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本文與 BRITA 合作,泛科學企劃執行。

你確定你喝的水真的乾淨嗎?

如果你回到兩百年前,試圖喝一口當時世界上最大城市的飲用水,可能會立刻放下杯子——那水的顏色帶點黃褐,氣味刺鼻,甚至還飄著肉眼可見的雜質。十九世紀倫敦泰晤士河的水,被戲稱為「流動的污水」,當時的人們雖然知道水不乾淨,但卻無力改變,導致霍亂和傷寒等疾病肆虐。

十九世紀倫敦泰晤士河的水,被戲稱為「流動的污水」(圖片來源 / freepik)

幸運的是,現代自來水處理系統已經讓我們喝不到這種「肉眼可見」的污染物,但問題可還沒徹底解決。面對 21 世紀的飲水挑戰,哪些技術真正有效?

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19 世紀的歐洲因為城市人口膨脹與工業發展,面臨了前所未有的水污染挑戰。當時多數城市的供水系統仍然依賴河流、湖泊,甚至未經處理的地下水,導致傳染病肆虐。

1854 年,英國醫生約翰·斯諾(John Snow)透過流行病學調查,發現倫敦某口公共水井與霍亂爆發直接相關,這是歷史上首次確立「飲水與疾病傳播的關聯」。這項發現徹底改變了各國政府對供水系統的態度,促使公衛政策改革,加速了濾水與消毒技術的發展。到了 20 世紀初,英國、美國等國開始在自來水中加入氯消毒,成功降低霍亂、傷寒等水媒傳染病的發生率,這一技術迅速普及,成為現代供水安全的基石。    

 19 世紀末的台灣同樣深受傳染病困擾,尤其是鼠疫肆虐。1895 年割讓給日本後,惡劣的衛生條件成為殖民政府最棘手的問題之一。1896 年,後藤新平出任民政長官,他本人曾參與東京自來水與下水道系統的規劃建設,對公共衛生系統有深厚理解。為改善台灣水源與防疫問題,他邀請了曾參與東京水道工程的英籍技師 W.K. 巴爾頓(William Kinnimond Burton) 來台,規劃現代化的供水設施。在雙方合作下,台灣陸續建立起結合過濾、消毒、儲水與送水功能的設施。到 1917 年,全台已有 16 座現代水廠,有效改善公共衛生,為台灣城市化奠定關鍵基礎。

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圖片來源/BRITA

進入 20 世紀,人們已經可以喝到看起來乾淨的水,但問題真的解決了嗎? 科學家如今發現,水裡仍然可能殘留奈米塑膠、重金屬、農藥、藥物代謝物,甚至微量的內分泌干擾物,這些看不見、嚐不出的隱形污染,正在成為21世紀的飲水挑戰。也因此,濾水技術迎來了一波科技革新,活性碳吸附、離子交換樹脂、微濾、逆滲透(RO)等技術相繼問世,各有其專長:

活性碳吸附:去除氯氣、異味與部分有機污染物

離子交換樹脂:軟化水質,去除鈣鎂離子,減少水垢

微濾技術逆滲透(RO)技術:攔截細菌與部分微生物,過濾重金屬與污染物等

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這些技術相互搭配,能夠大幅提升飲水安全,然而,無論技術如何進步,濾芯始終是濾水設備的核心。一個設計優良的濾芯,決定了水質能否真正被淨化,而現代濾水器的競爭,正是圍繞著「如何打造更高效、更耐用、更智能的濾芯」展開的。於是,最關鍵的問題就在於到底該如何確保濾芯的效能?

濾芯的壽命與更換頻率:濾水效能的關鍵時刻濾芯,雖然是濾水器中看不見的內部構件,卻是決定水質純淨度的核心。以德國濾水品牌 BRITA 為例,其濾芯技術結合椰殼活性碳和離子交換樹脂,能有效去除水中的氯、除草劑、殺蟲劑及藥物殘留等化學物質,並過濾鉛、銅等重金屬,同時軟化水質,提升口感。

然而,隨著市場需求的增長,非原廠濾芯也悄然湧現,這不僅影響濾水效果,更可能帶來健康風險。據消費者反映,同一網路賣場內便可輕易購得真假 BRITA 濾芯,顯示問題日益嚴重。為確保飲水安全,建議消費者僅在實體官方授權通路或網路官方直營旗艦店購買濾芯,避免誤用來路不明的濾芯產品讓自己的身體當過濾器。

辨識濾芯其實並不難——正品 BRITA 濾芯的紙盒下方應有「台灣碧然德」的進口商貼紙,正面則可看到 BRITA 商標,以及「4週換放芯喝」的標誌。塑膠袋外包裝上同樣印有 BRITA 商標。濾芯本體的上方會有兩個浮雕的 BRITA 字樣,並且沒有拉環設計,底部則標示著創新科技過濾結構。購買時仔細留意這些細節,才能確保濾芯發揮最佳過濾效果,讓每一口水都能保證潔淨安全。

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濾芯本體的上方會有兩個浮雕的 BRITA 字樣,並且沒有拉環設計 (圖片來源 / BRITA)

不過,即便是正品濾芯,其效能也非永久不變。隨著使用時間增加,濾芯的孔隙會逐漸被污染物堵塞,導致過濾效果減弱,濾水速度也可能變慢。而且,濾芯在拆封後便接觸到空氣,潮濕的環境可能會成為細菌滋生的溫床。如果長期不更換濾芯,不僅會影響過濾效能,還可能讓積累的微小污染物反過來影響水質,形成「過濾器悖論」(Filter Paradox):本應淨化水質的裝置,反而成為污染源。為此,BRITA 建議每四週更換一次濾芯,以維持穩定的濾水效果。

為了解決使用者容易忽略更換時機的問題,BRITA 推出了三大智慧提醒機制,確保濾芯不會因過期使用而影響水質:

1. Memo 或 LED 智慧濾芯指示燈:即時監測濾芯狀況,顯示剩餘效能,讓使用者掌握最佳更換時間。

2. QR Code 掃碼電子日曆提醒:掃描包裝外盒上的 QR Code 記錄濾芯的使用時間,自動提醒何時該更換,減少遺漏。

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3. LINE 官方帳號自動通知:透過 LINE 推送更換提醒,確保用戶不會因忙碌而錯過更換時機。

在濾水技術日新月異的今天,濾芯已不僅僅是過濾裝置,更是智慧監控的一部分。如何挑選最適合自己需求的濾水設備,成為了健康生活的關鍵。

人類對潔淨飲用水的追求,從未停止。19世紀,隨著城市化與工業化發展,水污染問題加劇並引發霍亂等疾病,促使濾水技術迅速發展。20世紀,氯消毒技術普及,進一步保障了水質安全。隨著科技進步,現代濾水技術透過活性碳、離子交換等技術,去除水中的污染物,讓每一口水更加潔淨與安全。

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(圖片來源 / BRITA)

今天,消費者不再單純依賴公共供水系統,而是能根據自身需求選擇適合的濾水設備。例如,BRITA 提供的「純淨全效型濾芯」與「去水垢專家濾芯」可針對不同需求,從去除餘氯、過濾重金屬到改善水質硬度等問題,去水垢專家濾芯的去水垢能力較純淨全效型濾芯提升50%,並通過 SGS 檢測,通過國家標準水質檢測「可生飲」,讓消費者能安心直飲。

然而,隨著環境污染問題的加劇,真正的挑戰在於如何減少水污染,並確保每個人都能擁有乾淨水源。科技不僅是解決問題的工具,更應該成為守護未來的承諾。濾水器不僅是家用設備,它象徵著人類與自然的對話,提醒我們水的純淨不僅是技術的勝利,更是社會的責任和對未來世代的承諾。

*符合濾(淨)水器飲用水水質檢測技術規範所列9項「金屬元素」及15項「揮發性有機物」測試
*僅限使用合格自來水源,且住宅之儲水設備至少每6-12個月標準清洗且無受汙染之虞

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鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
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草莓是果實還是種子?又或者……以上皆非?——「112年會考自然科考題」
椀濘_96
・2023/09/22 ・858字 ・閱讀時間約 1 分鐘

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112 會考甫結束,自然考科中有題非常令人印象深刻……。

自然科第 35 題。圖/國立臺灣師範大學心理與教育測驗研究發展中心

原來我們吃的草莓不是以為的「果實」,那個紅紅的果肉是其實是草莓的花托,而上面黑色的點點也不是「種子」,而是果實本人!至於真正的種子呢?當然是在那些黑黑的果實裡啦~

這似乎顛覆我們的印象,以為日常生活中所吃的水果果肉就是植物的果實,究竟這當中又藏著什麼奧秘呢?若想進一步完整理解草莓,就得從果實的構造及分類說起。

果實為被子植物的生殖器官之一,當雌蕊中的胚珠完成受精作用後,子房便逐漸發育為果實,胚珠則發育成種子。有些植物的花托、苞片、花萼等構造會與子房外壁癒合,並隨之生長而膨大,成為果實的一部分;例如這次的主角——草莓。

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接著我們談談果實的分類。可依據發育、構造、型態的不同,分為:橘子的「柑果」、水蜜桃為「核果」、杏仁屬於「堅果」等等,至於草莓則被歸類在「瘦果」及「聚合果」。

花的解剖構造。圖/維基百科

現在我們要先將草莓紅紅的果肉剔除,只剩下單獨一粒粒黑黑小小的果實。「瘦果」(achene)顧名思義,型態硬而細小,其內僅有一粒種子,除了草莓外,常見的如愛玉子、向日葵的瓜子。

屬於「聚合果」(又稱「聚心皮果」,為複合果實的一種)的植物則是一朵花中有多個(兩個以上)離生的雌蕊,花的萼片(花萼)、花托一同參與了果實的發育,最終膨大癒合形成肉質果肉;另外,其果實被分類在聚合果的植物,常見的有釋迦、覆盆莓。

其實除了草莓還有許多我們意想不到,所吃的水果果肉並非單單只有果實本人,例如鳳梨、桑葚、香蕉、無花果……等等;它們也都和草莓一樣,由於果實發育的方式,所造就了如此特別、豐富型態,等著我們一一去認識!

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椀濘_96
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喜歡探索浪漫的事物; 比如宇宙、生命、文字, 還有你。(嘿嘿 _ 每天都過著甜甜的小日子♡(*’ー’*)

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【成語科學】移花接木:「三十六計」之一竟然來自農務經驗?
張之傑_96
・2023/08/02 ・1028字 ・閱讀時間約 2 分鐘

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這個成語得自園藝上的經驗,在民間流傳已久,成為「三十六計」之一,比喻暗中使用手段,以甲替換乙。明代小說家淩濛初,在其短篇小說集《二刻拍案驚奇》中,首次使用這個成語,作為其中一篇的篇目「同窗友認假作真,女秀才移花接木」。

這篇小說的大意是說,有位聞小姐女扮男裝到學校讀書,和同學魏撰之、杜子中感情最好,但心中屬意杜子中。有位景小姐卻看中女扮男裝的聞小姐。後來魏、杜二人得知聞小姐的真實身份,都想娶她。聞小姐施出移花接木之計,將景小姐介紹給魏撰之,自己和杜子中結為夫婦。

談到這裡,小朋友可能還是懵懵懂懂,那就造兩個句吧。

這篇得獎的作品已被人檢舉,是將某小說家的作品改頭換面、移花接木而成。

這張老虎照片雖是移花接木之作,但電腦合成手段高明,連專家都沒看出來。

按照往例,接下去該談談這個成語的科學意義。移花接木,指得就是嫁接。果樹因發生突變,有時結得果實特別好吃、或特別大。農民發現這樣的果樹,就會留下它的種子,希望子代結的果實和親代一樣好吃、或一樣大。如果播種後不如預期,農民還有一招,就是插枝,如果可以插活,所結的果實絕對可以「掛保證」,我們常吃的葡萄,就是用插枝繁殖的。

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插枝(扦插)技術。圖/wikimedia

然而,有些果樹插枝根本就插不活;靠播種嘛,子代結的果實不能保持親代的優良特性。薔薇科的蘋果、梨、桃、李子、櫻桃就屬於這一類。嫁接技術還沒發明前,這類果樹如有一棵結的果實特別好吃、或特別大,那麼就只有這一棵,無法衍生出很多棵。

中國人幾千年前就發明了嫁接技術。農民一旦發現某一棵果樹結的果實特別好吃、或特別大,就割下一小段枝條,接在另一棵的樹枝(砧木)上。當嫁接的枝條和砧木結為一體,「嫁」到砧木上的枝條就可以繼續生長,結出和親本一樣好吃、或一樣大的果實。

嫁接技術。圖/wikimedia

嫁接廣泛用在果樹、花卉等園藝上。美國著名人類學家戴蒙在他的名著《槍砲、病菌與鋼鐵》裡說:「這些果樹(蘋果等)得靠複雜的農業科技——嫁接,中國在農業起源不久,就發展出這項科技。」戴蒙認為,嫁接是不斷實驗的結果,絕對不是偶然的運氣。

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張之傑_96
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張之傑,字百器,出入文理,著述多樣,其中以科普和科學史較為人知。