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因為煮熟比較好吃啊!就算是原始人也想用火煮出美食!——《舌尖上的演化》

商周出版_96
・2023/01/03 ・2207字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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善用工具烹飪的原始人

既然黑猩猩會用石頭打碎、敲爛食物,當然不難想像遠古人類也會做同樣的事,而且可能還做得更頻繁、更有效率。

我們知道遠古人類會拿石頭當作錘子敲擊另一塊石頭,敲出銳利的石頭碎片、還有除去碎片之後剩下來的核心部位。石頭的核心可經進一步修飾,做成一種稱為「手斧」﹙hand axe﹚的工具﹙但這種工具的實際用途至今仍爭論不休﹚。遠古人類有可能利用銳利的石頭碎片切割食物、並用比較鈍的石頭和石頭底部敲爛食物。把肉切成小塊,特別是鳥類和哺乳類的肉,使其較易消化。

遠古人類切肉的行為,本質上也許就是把石製工具當作比牙齒更有力、更尖銳、且更易替換的替代品。最初的遠古人類出現的時候﹙距今約一百九十萬年前﹚,他們已經累積了長達一百四十萬年使用工具的歷史。

歷經這段漫長歲月,遠古人類可能已經將切割技術掌握得得心應手,也可能像多數的狩獵採集者和某些黑猩猩族群一樣,學會了捶打食物。跟切割一樣,捶打的動作不僅能去除食物的外殼、還能幫助研磨食物,釋出細胞中更多的營養和熱量供人利用。用來捶打食物的石頭,再次成了牙齒的化身。

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人類善於利用工具切割食物到方便消化的大小。圖/envatoelements

除了切割捶打食物之外,最初的遠古人類可能也已經會發酵食物。發酵跟切割捶打是相似的原理,也能讓食物變得更好咀嚼、更易消化。發酵能將熱量變得更易吸收,而且如果處理得當,還具有殺死潛在病原菌的額外好處。不只如此,在疆肉類和植物根莖類發酵的過程中,還能增添原本食材沒有的營養素。

有些細菌能製造維生素B12,有些細菌能吸取空氣中的氮氣、並將其轉化為胺基酸。可惜的是,考古紀錄並沒有辦法證實遠古人類是否曾經利用發酵技術處理食物。在西北大學﹙Northwestern  University﹚任教的靈長類學家凱蒂.亞瑪托﹙Katie Amato﹚, 不久前舉出有力的證據,主張最初的人類物種可能已經會發酵食物,但是事實上是否真的如此,至今還是未知數。

再接下來,就是已知用火的威力了。

人類用火煮食的理由?

靈長類學家理查.蘭翰姆﹙Richard Wrangham﹚在他的著作《生火: 烹飪如何造就人》﹙Catching Fire : How Cooking Made US Human﹚中主張,生火煮食的行為是早期遠古人類的演化歷程中獨特、關鍵的特徵。

蘭翰姆推測,人類祖先是因為食用熟食,才得以獲得足夠熱量、演化出更大的腦部。如果煮食要能成為影響早期人類演化的關鍵驅動力,最晚必須要在一百九十萬年前就已經發展出來才行。但是目前我們比較確知的、人類最早開始控制火源煮食的證據,發現的年代都還要晚很多。

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平心而論,就連人類在早於一百九十萬年前開始進行發酵、採集蜂蜜、更常切割捶打肉類或根莖類、或更常食用海產等等行為的證據,至今也都還沒有發現。

但是不論蘭翰姆這個爭議十足、關於人類用火的重大猜想是否正確,其中蘊含了另一項假說,是我們認為爭議小很多的。這個假說無關乎用火是否左右了人類祖先的演化,而是關乎人類祖先最初發明新飲食方法的動機。這個假說不只與用火有關,還牽涉到切割、磨碎以及發酵食物等種種行為。

蘭翰姆在他的書中不時提到:他認為人類祖先開始用火的動機,是因為熟食比較好吃——起碼比生食好吃。沒錯,用火煮食讓人們更易取得食物中的熱量,甚至可能讓人們有更多空閒時間做其他事情,像是發明語言、用石頭製作工具等等。但人們並不是為了計畫要做這些事情才開始用火的。很少有動物是基於長期的利益而選擇進行某一行為, 現代人類也不例外。

用火烤東西是為了讓食物變得更好吃。圖/envatoelements

蘭翰姆主張:人類祖先開始煮東西吃的理由無他,單純是因為煮過的食物比生食更好吃。讓我們好好思量一下蘭翰姆這項主張所代表的意義。火帶給我們溫暖、指引我們方向;火受人們馴服並幫我們加熱爐子裡的食物;火最終帶來了內燃機、現代城市、現代戰爭、網際網路等等無數技術革新。但人們最初開始用火,就只是為了讓食物更好吃。

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我們來給蘭翰姆的這項假說取個名字吧,這樣比較好記:不如就稱為「尋味者假說」好了。不論用火技術最早是在何時開始,我們都可以利用尋味者假說來說明用火的功能。不管蘭翰姆所另外提出的、關於用火對早期人類演化的重要性的假說正不正確,尋味者假說都有可能成立。

這個假說單純認為:人類開始用火最初、最主要的動機,是因為用火煮過的食物比沒煮過的食物風味更豐富、吃起來更享受。這個假說不只適用於火而已。尋味者假說可以套用在黑猩猩的飲食傳統和料理方法上:黑猩猩製作並使用工具,是為了追求更豐富的風味,而牠們使用哪些工具,一部分與環境有關、一部分與傳統有關。

尋味者假說或許也可以解釋為何人類祖先開始利用其他技術處理食物, 不管那些技術源自哪個年代。但是尋味者假說有一個重大前提:它預設人類祖先運用新工具和新技術所獲得的食物,實際上真的比原本的食物好吃。幸好,大部分的證據都顯示確實如此。

——本文摘自《舌尖上的演化》,2022 年 12 月,商周出版出版,未經同意請勿轉載。

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ECU: 汽車大腦的演化與挑戰
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/07/02 ・3793字 ・閱讀時間約 7 分鐘

本文與 威力暘電子 合作,泛科學企劃執行。

想像一下,當你每天啟動汽車時,啟動的不再只是一台車,而是一百台電腦同步運作。但如果這些「電腦」突然集體當機,後果會有多嚴重?方向盤可能瞬間失靈,安全氣囊無法啟動,整台車就像失控的高科技廢鐵。這樣的「系統崩潰」風險並非誇張劇情,而是真實存在於你我日常的駕駛過程中。

今天,我們將深入探討汽車電子系統「逆天改運」的科學奧秘。究竟,汽車的「大腦」—電子控制單元(ECU),是如何從單一功能,暴增至上百個獨立系統?而全球頂尖的工程師們,又為何正傾盡全力,試圖將這些複雜的系統「砍掉重練」、整合優化?

第一顆「汽車大腦」的誕生

時間回到 1980 年代,當時的汽車工程師們面臨一項重要任務:如何把汽油引擎的每一滴燃油都壓榨出最大動力?「省油即省錢」是放諸四海皆準的道理。他們發現,關鍵其實潛藏在一個微小到幾乎難以察覺的瞬間:火星塞的點火時機,也就是「點火正時」。

如果能把點火的精準度控制在「兩毫秒」以內,這大約是你眨眼時間的百分之一到千分之一!引擎效率就能提升整整一成!這不僅意味著車子開起來更順暢,還能直接省下一成的油耗。那麼,要如何跨過這道門檻?答案就是:「電腦」的加入!

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工程師們引入了「微控制器」(Microcontroller),你可以把它想像成一顆專注於特定任務的迷你電腦晶片。它能即時讀取引擎轉速、進氣壓力、油門深度、甚至異常爆震等各種感測器的訊號。透過內建的演算法,在千分之一秒、甚至微秒等級的時間內,精準計算出最佳的點火角度,並立刻執行。

從此,引擎的性能表現大躍進,油耗也更漂亮。這正是汽車電子控制單元(ECU)的始祖—專門負責點火的「引擎控制單元」(Engine Control Unit)。

汽車電子控制單元的始祖—專門負責點火的「引擎控制單元」(Engine Control Unit)/ 圖片來源:shutterstock

ECU 的失控暴增與甜蜜的負荷

第一顆 ECU 的成功,在 1980 年代後期點燃了工程師們的想像:「這 ECU 這麼好用,其他地方是不是也能用?」於是,ECU 的應用範圍不再僅限於點火,燃油噴射量、怠速穩定性、變速箱換檔平順度、ABS 防鎖死煞車,甚至安全氣囊的引爆時機……各種功能都交給專屬的 ECU 負責 。

然而,問題來了:這麼多「小電腦」,它們之間該如何有效溝通?

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為了解決這個問題,1986 年,德國的博世(Bosch)公司推出了一項劃時代的發明:控制器區域網路(CAN Bus)。你可以將它想像成一條專為 ECU 打造的「神經網路」。各個 ECU 只需連接到這條共用的線路上,就能將訊息「廣播」給其他單元。

更重要的是,CAN Bus 還具備「優先通行」機制。例如,煞車指令或安全氣囊引爆訊號這類攸關人命的重要訊息,絕對能搶先通過,避免因資訊堵塞而延誤。儘管 CAN Bus 解決了 ECU 之間的溝通問題,但每顆 ECU 依然需要獨立的電源線、接地線,並連接各種感測器和致動器。結果就是,一輛汽車的電線總長度可能達到 2 到 4 公里,總重量更高達 50 到 60 公斤,等同於憑空多載了一位乘客的重量。

另一方面,大量的 ECU 與錯綜複雜的線路,也讓「電子故障」開始頻繁登上汽車召回原因的榜首。更別提這些密密麻麻的線束,簡直是設計師和維修技師的惡夢。要檢修這些電子故障,無疑讓人一個頭兩個大。

大量的 ECU 與錯綜複雜的線路,也讓「電子故障」開始頻繁登上汽車召回原因的榜首。/圖片來源:shutterstock

汽車電子革命:從「百腦亂舞」到集中治理

到了2010年代,汽車電子架構迎來一場大改革,「分區架構(Zonal Architecture)」搭配「中央高效能運算(HPC)」逐漸成為主流。簡單來說,這就像在車內建立「地方政府+中央政府」的管理系統。

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可以想像,整輛車被劃分為幾個大型區域,像是車頭、車尾、車身兩側與駕駛艙,就像數個「大都會」。每個區域控制單元(ZCU)就像「市政府」,負責收集該區所有的感測器訊號、初步處理與整合,並直接驅動該區的馬達、燈光等致動器。區域先自理,就不必大小事都等中央拍板。

而「中央政府」則由車用高效能運算平台(HPC)擔任,統籌負責更複雜的運算任務,例如先進駕駛輔助系統(ADAS)所需的環境感知、物體辨識,或是車載娛樂系統、導航功能,甚至是未來自動駕駛的決策,通通交由車輛正中央的這顆「超級大腦」執行。

乘著這波汽車電子架構的轉型浪潮中, 2008 年成立的台灣本土企業威力暘電子,便精準地切入了這個趨勢,致力於開發整合 ECU 與區域控制器(Domain Controller)功能的模組化平台。他們專精於開發電子排檔、多功能方向盤等各式汽車電子控制模組。為了確保各部件之間的溝通順暢,威力暘提供的解決方案,就像是將好幾個「分區管理員」的職責,甚至一部分「超級大腦」的功能,都整合到一個更強大的硬體平台上。

這些模組不僅擁有強大的晶片運算能力,可同時支援 ADAS 與車載娛樂,還能兼容多種通訊協定,大幅簡化車內網路架構。如此一來,車廠在追求輕量化和高效率的同時,也能顧及穩定性與安全性。

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2008 年威力暘電子致力於開發整合 ECU 與區域控制器(Domain Controller)功能的模組化平台 /圖片來源:shutterstock

萬無一失的「汽車大腦」:威力暘的四大策略

然而,「做出來」與「做好」之間,還是有差別。要如何確保這顆集結所有功能的「汽車大腦」不出錯?具體來說,威力暘電子憑藉以下四大策略,築起其產品的可靠性與安全性:

  1. AUTOSAR : 導入開放且標準化的汽車軟體架構 AUTOSAR。分為應用層、運行環境層(RTE)和基礎軟體層(BSW)。就像在玩「樂高積木」,ECU 開發者能靈活組合模組,專注在核心功能開發,從根本上提升軟體的穩定性和可靠性。
  2. V-Model 開發流程:這是一種強調嚴謹、能在早期發現錯誤的軟體開發流程。就像打勾 V 字形般,左側從上而下逐步執行,右側則由下而上層層檢驗,確保每個階段的安全要求都確實落實。
  3. 基於模型的設計 MBD(Model-Based Design) 威力暘的工程師們會利用 MatLab®/Simulink® 等工具,把整個 ECU 要控制的系統(如煞車),用數學模型搭建起來,然後在虛擬環境中進行大量的模擬和測試。這等於在實體 ECU 誕生前,就能在「數位雙生」世界中反覆演練、預先排除設計缺陷,,並驗證安全機制是否有效。
  4. Automotive SPICE (ASPICE) : ASPICE 是國際公認的汽車軟體「品質管理系統」,它不直接評估最終 ECU 產品本身的安全性,而是深入檢視團隊在軟體開發的「整個過程」,也就是「方法論」和「管理紀律」是否夠成熟、夠系統化,並只根據數據來評估品質。

既然 ECU 掌管了整輛車的運作,其能否正常運作,自然被視為最優先項目。為此,威力暘嚴格遵循汽車業中一本堪稱「安全聖經」的國際標準:ISO 26262。這套國際標準可視為一本針對汽車電子電氣系統(特別是 ECU)的「超嚴格品管手冊」和「開發流程指南」,從概念、設計、測試到生產和報廢,都詳細規範了每個安全要求和驗證方法,唯一目標就是把任何潛在風險降到最低

有了上述這四項策略,威力暘確保其產品從設計、生產到交付都符合嚴苛的安全標準,才能通過 ISO 26262 的嚴格檢驗。

然而,ECU 的演進並未就此停下腳步。當ECU 的數量開始精簡,「大腦」變得更集中、更強大後,汽車產業又迎來了新一波革命:「軟體定義汽車」(Software-Defined Vehicle, SDV)。

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軟體定義汽車 SDV:你的愛車也能「升級」!

未來的汽車,會越來越像你手中的智慧型手機。過去,車輛功能在出廠時幾乎就「定終身」,想升級?多半只能換車。但在軟體定義汽車(SDV)時代,汽車將搖身一變成為具備強大運算能力與高速網路連線的「行動伺服器」,能夠「二次覺醒」、不斷升級。透過 OTA(Over-the-Air)技術,車廠能像推送 App 更新一樣,遠端傳送新功能、性能優化或安全修補包到你的車上。

不過,這種美好願景也將帶來全新的挑戰:資安風險。當汽車連上網路,就等於向駭客敞開潛在的攻擊入口。如果車上的 ECU 或雲端伺服器被駭,輕則個資外洩,重則車輛被遠端鎖定或惡意操控。為了打造安全的 SDV,業界必須遵循像 ISO 21434 這樣的車用資安標準。

威力暘電子運用前面提到的四大核心策略,確保自家產品能符合從 ISO 26262 到 ISO 21434 的國際認證。從品質管理、軟體開發流程,到安全認證,這些努力,讓威力暘的模組擁有最高的網路與功能安全。他們的產品不僅展現「台灣智造」的彈性與創新,也擁有與國際大廠比肩的「車規級可靠度」。憑藉這些實力,威力暘已成功打進日本 YAMAHA、Toyota,以及歐美 ZF、Autoliv 等全球一線供應鏈,更成為 DENSO 在台灣少數核准的控制模組夥伴,以商用車熱系統專案成功打入日系核心供應鏈,並自 2025 年起與 DENSO 共同展開平台化量產,驗證其流程與品質。

毫無疑問,未來車輛將有更多運作交由電腦與 AI 判斷,交由電腦判斷,比交由人類駕駛還要安全的那一天,離我們不遠了。而人類的角色,將從操作者轉為監督者,負責在故障或斷網時擔任最後的保險。透過科技讓車子更聰明、更安全,人類甘願當一個「最弱兵器」,其實也不錯!

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偏食是因為懷念媽媽?人們如何喜歡上某些氣味——《舌尖上的演化》
商周出版_96
・2023/01/04 ・1884字 ・閱讀時間約 3 分鐘

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讓人懷念的好氣味

關於第一個人們如何學會喜愛香料的問題,其實比較容易回答。打從胎兒還在母親子宮裡的時候, 就會開始學習享受某些香料的香氣﹙以及風味﹚,並在出生之後繼續強化這些他們學到的經驗。

在懷胎期間,母親所吃的食物的味覺和氣味,胎兒一樣會接觸並品嚐到。食物中的化學物質會進入羊膜液、跑進胎兒的鼻子裡:胎兒有辦法嗅聞自己身處的那片小小海洋。胎兒似乎先天就傾向認定,在自己悠游的環境中所聞到的母體香氣是令人愉悅、在出生之後也值得追求的好香氣。就算那香氣是來自植物的防禦性成分也一樣。

母親懷孕期間的飲食習慣對小寶寶有很大的影響。圖/envatoelements

舉例來說,母綿羊食用大蒜後,牠們的羊膜液聞起來也會帶有大蒜中的防禦性物質的氣味。聞到這種氣味的綿羊胎兒,在出生之後便會因為有過接觸經驗,而較為偏好那種氣味。

若是在懷孕大鼠的羊膜液中注入大蒜萃取物,大鼠的小孩在出生後,只要聞到大蒜的氣味就會不由自主地開始噘起粉紅小嘴吸吮起來、並四處尋找母親。「你在哪裡,我親愛的蒜味媽媽?」

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母親懷孕期間的飲食會影響小嬰兒喜歡的氣味

對人類進行的研究,實驗侵入性沒有那麼高,不過結果依然類似。法國國家科學研究中心﹙National Center for Scientific Research,CNRS﹚的貝諾瓦.夏爾﹙Benoist Schaal﹚及其同事們在一項研究中,比較了兩群來自法國阿爾薩斯地區﹙Alsace﹚的女性。

在其中一群女性懷孕的最後十天,研究人員提供了大茴香口味的薄荷糖、餅乾和糖漿任她們盡情享用。對於另外一群女性,研究人員則不提供任何大茴香口味的食物,也要求她們不要食用任何含大茴香的食物﹙她們顯然有遵照指示﹚。研究者藉此比較,這兩群女性所產下的新生兒,對於大茴香氣味來源的茴香腦的偏好程度是否有所不同。

懷孕期間沒有吃大茴香的母親,嬰兒出生後接觸到稀釋的茴香腦樣本時通常會露出不悅的表情。相反地,懷孕期間有吃大茴香的母親,生下的嬰兒則比較可能會將頭轉向茴香腦,伸出舌頭,並做出彷彿是在舔嘴唇的動作。

另一項對人類進行的研究顯示,母親在懷孕期間如果曾吃過大蒜,新生兒聞到大蒜的氣味時便會噘起雙唇吸吮。同樣地,在懷孕期間吃豌豆、四季豆以及如卡芒貝爾乳酪、蒙斯特﹙Munster﹚乳酪及埃普瓦斯乳酪﹙Époisses﹚等氣味濃郁的乳酪,也有研究發現會導致相似的效果。

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母親在懷孕期間曾吃過豌豆、四季豆和其他綠色蔬菜的八個月大的嬰兒,會偏好綠色蔬菜帶有的氣味﹙2-異丁基-3-甲氧基吡嗪,2 – isobutyl -3 – methoxypyrazine﹚;若是母親在懷孕期間吃過氣味濃郁的乳酪,嬰兒則會偏好二甲硫醚﹙dimethyl sulfide,在氣味濃郁的乳酪以及大蒜中都存在的成分﹚。

在哺乳期間有吃魚的母親,養出的嬰兒也通常會喜歡魚味或起碼是喜歡魚中含有的三甲胺﹙trimethylamine﹚分子的氣味。在有吃魚的母親的羊膜液及母乳中,都可以找得到三甲胺的蹤跡。羊膜液及母乳中的氣味所造成的這些現象,似乎可以維持到童年時期或更久之後,雖然並不總是如此  。

小寶寶會較容易習慣或喜歡上媽媽懷孕時吃過的東西。圖/envatoelements

信任的氣味=媽媽的味道=喜歡!

大自然告訴人類以及其他動物,要信任他們的母親和母親吃下肚的食物的氣味。在過往人類祖先規模較小的族群中,母親所吃的東西的氣味,通常就等同於族群中其他成員所吃的東西的氣味,少有例外。

人類身為哺乳動物的一員,透過在出生前及出生後的嗅覺學習,得以一代一代累積對自己有益或有害的食物知識,甚至不需要人教。回想一下黑猩猩的飲食傳統:對黑猩猩寶寶來說,出生前的學習,也許就已經足以讓牠們認識很多該吃的食物,特別是氣味強烈的食物。

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人類與黑猩猩六百萬年的共同祖先大概也一樣。現代人類確實是如此,而且還有個額外的特徵:人類使用語言的能力,能幫我們為這套傳承偏好的古老系統再添加一層複雜度。

我們母親的身體教導了我們要喜愛什麼風味,而父母的話語也再三提醒此事。除了這兩方面的影響,整個社群中其他人的行為以及飲食習慣,也會助我們一臂之力,時時提醒我們人類喜愛什麼風味。因此,我們的老祖宗應該很容易就學會了如何喜愛香料,同時也忘記了自己並非自古以來總是喜愛香料。

——本文摘自《舌尖上的演化》,2022 年 12 月,商周出版出版,未經同意請勿轉載。

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善用工具烹飪的原始人

既然黑猩猩會用石頭打碎、敲爛食物,當然不難想像遠古人類也會做同樣的事,而且可能還做得更頻繁、更有效率。

我們知道遠古人類會拿石頭當作錘子敲擊另一塊石頭,敲出銳利的石頭碎片、還有除去碎片之後剩下來的核心部位。石頭的核心可經進一步修飾,做成一種稱為「手斧」﹙hand axe﹚的工具﹙但這種工具的實際用途至今仍爭論不休﹚。遠古人類有可能利用銳利的石頭碎片切割食物、並用比較鈍的石頭和石頭底部敲爛食物。把肉切成小塊,特別是鳥類和哺乳類的肉,使其較易消化。

遠古人類切肉的行為,本質上也許就是把石製工具當作比牙齒更有力、更尖銳、且更易替換的替代品。最初的遠古人類出現的時候﹙距今約一百九十萬年前﹚,他們已經累積了長達一百四十萬年使用工具的歷史。

歷經這段漫長歲月,遠古人類可能已經將切割技術掌握得得心應手,也可能像多數的狩獵採集者和某些黑猩猩族群一樣,學會了捶打食物。跟切割一樣,捶打的動作不僅能去除食物的外殼、還能幫助研磨食物,釋出細胞中更多的營養和熱量供人利用。用來捶打食物的石頭,再次成了牙齒的化身。

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除了切割捶打食物之外,最初的遠古人類可能也已經會發酵食物。發酵跟切割捶打是相似的原理,也能讓食物變得更好咀嚼、更易消化。發酵能將熱量變得更易吸收,而且如果處理得當,還具有殺死潛在病原菌的額外好處。不只如此,在疆肉類和植物根莖類發酵的過程中,還能增添原本食材沒有的營養素。

有些細菌能製造維生素B12,有些細菌能吸取空氣中的氮氣、並將其轉化為胺基酸。可惜的是,考古紀錄並沒有辦法證實遠古人類是否曾經利用發酵技術處理食物。在西北大學﹙Northwestern  University﹚任教的靈長類學家凱蒂.亞瑪托﹙Katie Amato﹚, 不久前舉出有力的證據,主張最初的人類物種可能已經會發酵食物,但是事實上是否真的如此,至今還是未知數。

再接下來,就是已知用火的威力了。

人類用火煮食的理由?

靈長類學家理查.蘭翰姆﹙Richard Wrangham﹚在他的著作《生火: 烹飪如何造就人》﹙Catching Fire : How Cooking Made US Human﹚中主張,生火煮食的行為是早期遠古人類的演化歷程中獨特、關鍵的特徵。

蘭翰姆推測,人類祖先是因為食用熟食,才得以獲得足夠熱量、演化出更大的腦部。如果煮食要能成為影響早期人類演化的關鍵驅動力,最晚必須要在一百九十萬年前就已經發展出來才行。但是目前我們比較確知的、人類最早開始控制火源煮食的證據,發現的年代都還要晚很多。

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但是不論蘭翰姆這個爭議十足、關於人類用火的重大猜想是否正確,其中蘊含了另一項假說,是我們認為爭議小很多的。這個假說無關乎用火是否左右了人類祖先的演化,而是關乎人類祖先最初發明新飲食方法的動機。這個假說不只與用火有關,還牽涉到切割、磨碎以及發酵食物等種種行為。

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用火烤東西是為了讓食物變得更好吃。圖/envatoelements

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這個假說單純認為:人類開始用火最初、最主要的動機,是因為用火煮過的食物比沒煮過的食物風味更豐富、吃起來更享受。這個假說不只適用於火而已。尋味者假說可以套用在黑猩猩的飲食傳統和料理方法上:黑猩猩製作並使用工具,是為了追求更豐富的風味,而牠們使用哪些工具,一部分與環境有關、一部分與傳統有關。

尋味者假說或許也可以解釋為何人類祖先開始利用其他技術處理食物, 不管那些技術源自哪個年代。但是尋味者假說有一個重大前提:它預設人類祖先運用新工具和新技術所獲得的食物,實際上真的比原本的食物好吃。幸好,大部分的證據都顯示確實如此。

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動物其實吃不出甜食!因「偏食」而消逝的味覺演化——《舌尖上的演化》
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本喵不懂甜食啦!

貓即便有了甜味受器,也不會更容易存活或繁殖,如果牠們花更多時間吸花蜜,吃獵物的時間就會變少,如此一來還可能會影響生存。因此,即便貓的祖先的甜味受器失去功能,牠依舊可以存活。

時任蒙內爾化學感官中心研究員的李夏發現:這個演化對貓不僅有存活的意義,更是現代貓科動物的味覺濫觴,沒有任何一種現代貓科動物具有活化的甜味受器,充滿花蜜與甘甜果實的森林對貓沒有一絲口慾上的吸引力。

如果你給一隻貓一片糖霜餅乾,呃,牠也不會理你;就算牠吃了餅乾,也沒辦法感受到糖霜帶來的愉悅感,因為這個餅乾對牠來說沒有甜味。

貓咪其實無法分辨甜味。圖/envatoelements

除了貓以外,其他肉食動物如海狗、亞洲小爪水獺、斑鬣狗、馬島長尾狸貓以及瓶鼻海豚,牠們的甜味受器也沒有作用,只是這些甜味受器基因出現的破壞性突變都屬於獨立的演化事件,不過也共屬於一種基因功能缺失的趨同演化。

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有人可能會想問,為什麼其他肉食性動物的甜味受器沒有失去功能?例如貓的鹹味味覺受器,就跟其他肉食性動物一樣依舊安在,但牠們獵物體內鹽分的含量就足以應付生理所需,所以牠們的鹹味味覺受器喪失功能可能只是時間早晚的問題。

海獅已經喪失了甜味跟鮮味的味覺,海豚也是,而且海豚的無味人生開始得更早,牠們根本無法嚐出甜味、鹹味或是鮮味。對海豚來說,存在的只有飢餓感與飽足感,餓了就去吃飽,而牠們相信海裡任何長得像魚而且會動的東西都可以餵飽自己。

有人可能也會好奇,到底海豚的獵物要有什麼特色才能為牠們帶來進食的愉悅感?我們不知道。海豚的愉悅感從哪來、是什麼,至少到目前為止都是科學謎團。

不吃肉改吃素的大貓熊

特定味覺受器失去功能的情況,並不單發生在肉食性動物身上,也發生在食物選擇非常專一的動物身上。大貓熊的祖先屬於熊科動物,也跟現代的熊一樣是雜食性動物,會狩獵,會吃酸酸的螞蟻,也會吃甜甜的莓果。但到了大貓熊身上,新的食物偏好出現了,就是愛吃竹子,牠們吃竹子就可以活。

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其實,當牠們才剛開始喜歡吃竹子時,竹子跟肉都是牠們愛吃的食物,但久而久之,仍然愛吃肉的大貓熊就變得難以生存或難以交配繁殖,或另一個機率較小的可能是,牠們的食物偏好無法符合生理需求,所以在覓食時無法專心致志。一段時間後, 大貓熊的鮮味受器就失去功能了,就像貓兒的甜味受器。現在就算你把肉端到大貓熊面前,牠們也不會碰上一口。

即便在多年後的未來,貓、海獅或海豚的後代也不太可能會嚐到甜味,大貓熊也依然無法嚐到鮮味,雖然隨著竹林減少,大貓熊對吃竹子的執著也讓牠們的數量不斷減少。從這些日常生活中的演化故事中我們學到:當某些東西成為需求時,比起破壞,建設是更困難的。但從頭做起雖然很難,也並非完全不可能。

現在的熊貓不在吃肉,演化成只吃竹子。圖/《舌尖上的演化》

過了三億年,蜂鳥才嘗到了「甜」的滋味

以甜味受器為例, 它在某些動物身上曾經失去功能, 但後來又重新復活了。三億年前,現代鳥類、哺乳類與爬蟲類的祖先,應該可以嚐到食物中的鹹味、鮮味與甜味,然而現代鳥類的甜味味覺沒了,不知是什麼原因,牠們的甜味受器都失去了功能。因此鳥類無法嚐出甜味,至少大多數鳥類都無法。

蜂鳥是從古燕演化而來的,而古燕跟現代的燕子一樣專門吃昆蟲,喜歡品嚐蟲子體內會出現的鮮味,對於糖分則沒什麼興趣。但在大約四千萬年前,有一群燕子開始以花蜜與含糖物質為食,可能只是為了解渴。一般鳥類並無法嚐出花蜜的甜味,所以牠們吸食花蜜就像在喝水,但花蜜畢竟不是水,裡面可富含著糖分。

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因此有一假說猜測,那些喝到比較多花蜜的鳥可能獲得更多能量,因此更有機會將牠們的基因傳給後代,而牠們的鮮味受器在演化過程中,變成不只辨識原本的鮮味成分﹙像麩氨酸或是某些核苷酸﹚,也可以同時偵測糖分。

出現這種特徵的古燕就是最早的蜂鳥。蜂鳥跟一般鳥類不同,不僅能嚐出胺基酸,也能嚐出糖分。不過牠們只靠同一種味覺受器,所以胺基酸跟糖分對牠們來說,應該是同一種味道,一樣是帶來愉悅感的「鮮甜味」。

動物吃下新食物而產生美味感受的同時,也滿足了營養所需,這類美妙的演化故事,正是生物藉由愉悅感以精巧調控的生化機制滿足需求的例子。只要持續研究味覺受器的演化,我們就會發現更多類似的故事。

——本文摘自《舌尖上的演化》,2022 年 12 月,商周出版出版,未經同意請勿轉載。

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