水、糖、焦糖色素是非酒精飲料的主要成份，但一些「天然」飲料業者，在配方中加了可樂果（cola / kola nut）萃取物，並在售價中，也加了幾分錢。現在，義大利的科學家開發出一套方法，可以偵測是否產品如帳單一樣，含有可樂果萃取物。研究團隊在一公升的天然口味汽水中，加入上萬個特殊的小珠子。這些小珠子表面，帶有不同的胺基酸序列，一些胺基酸會與汽水中的可樂果蛋白鍵結。接著，研究人員分離出這些被珠子捕捉到的蛋白，並鑑定。當研究團隊以這套方法檢測可口可樂，正如品牌所宣稱的不含可樂果成分，沒有偵測到蛋白訊號。
資料來源：ScienceShot: How Natural Is Your Cola? [6 May 2011]
每年農曆春節，到以辦年貨聞名的迪化街走一遭，可見南北雜貨行裡琳瑯滿目的海鮮乾貨，如魷魚乾、干貝、魚翅、乾鮑魚、昆布、魚乾或蝦米等，都是年節珍饈少不了的海味。
而說到乾貨，不禁聯想到動畫《中華一番》小當家為了拯救中毒的及第師父和嘟嘟，與下毒者面具廚師李嚴進行了一場攸關生死的料理對決──龍蝦三爭霸，第三回合比的便是龍蝦砂鍋料理。
李嚴用放了 16 年堪稱鮮味超濃縮的「頂級乾貨」作為湯底素材，包括鮑魚、魚翅、扇貝和海膽等做出海龍鍋，對上小當家用山菜做的四川家鄉味寶山飛龍鍋，然而李嚴終究還是不敵主角光環而不幸落敗。
為何用乾貨做料理，鮮味會如此濃郁呢？在這鮮美的乾貨背後，還隱藏了什麼危機？
海鮮乾貨的鮮味之所以如此濃郁，是因為水產品原本擁有的呈味物質眾多，尤其游離胺基酸的含量非常豐富。一般親水性胺基酸提供食品良好風味，如甜味、鮮味及肉味等；不良風味係由疏水性胺基酸所提供，如苦味。
麩胺酸（glutamic acid）為水產品的主要鮮味來源，以鈉鹽的形式存在，就是具有強烈鮮味的物質，即所謂的「味精」。其次為肌苷酸（inosine 5 ́-monophosphate; IMP），不但可提供鮮味，亦可使味道帶有圓潤感，並抑制酸味及苦味，具有緩衝風味的效果。這兩者共存還具有加乘作用，能使食品風味更加鮮美。
在水產品中，通常各自有某些胺基酸為其味道的主要特徵，如蝦是甘胺酸（glycine），海膽是甲硫胺酸（methionine）；丙胺酸（alanine）和甘胺酸是甜味來源，這兩者在貝類及甲殼類含量最多，可能是味道較魚類鮮甜的原因。
因此海鮮經過乾燥這個脫水程序後，使味道更顯濃縮，也能釋放更多上述的呈味物質，在料理上便能發揮很好的調味效果。這些豐富的呈味物質是蔬菜所沒有的，甚至連畜產動物都沒這麼多，所以筆者認為李嚴用海鮮乾貨做的海龍鍋，怎麼可以輸給小當家用蔬菜做的寶山飛龍鍋呢？！
海鮮乾貨除了動畫愛用，臺灣民眾最常用的乾貨就非「蝦米」莫屬了，在年菜、炒米粉、廣東粥或肉粽等料理都十分常見。然而在 40 年前的臺灣，蝦米就曾爆發食安危機。
根據行政院農業委員會水產試驗所（以下簡稱水試所）的調查報告[3]，民國 70 年傳出蝦米含螢光增白劑的消息，引起國內軒然大波。
螢光增白劑係利用化學物質的螢光反應，改變物品顏色使其潔白鮮豔，一般用在造紙、印染、洗滌，不得用於食品或食品的容器或包裝（跟食品有接觸的部分）。另外經許多研究證實，螢光增白劑無致癌性，惟對嬰兒、皮膚敏感者可能會造成皮膚過敏等症狀。
當年水試所立即對國內的蝦乾製品進行調查，幸好結果顯示全數皆不含螢光增白劑，也發現添加螢光增白劑對於蝦乾的色澤不但沒有改進的效果，反而還變差。
筆者推測因為蝦類本身的甲殼素，在紫外光燈（365 nm）下有螢光反應[註 1]，被誤認為是含有螢光增白劑，才會傳出不實的資訊，但實際上「有螢光反應」並不等於該物質「含有螢光增白劑」。
該起事件會如此一發不可收拾，是因當時國內蝦乾皆是以「散裝」的形式出售，不但容易受到污染，消費者亦無法辨識產品來源，一旦發生問題，整個加工業都遭殃，連帶漁民也蒙受無妄之災。
若各家廠商能以適當的小包裝密封供應，並在包裝外註明商號及來源，發生問題時比較容易調查或追究原因，可避免全體受責。
2016 年曾發生蝦子添加過量亞硫酸鹽類（sulfite; SO32-），導致二氧化硫殘留量超標的事件，是因為蝦子死亡後，體內的酵素會催化酪胺酸（tyrosine）代謝產生黑色素，使蝦體（特別是頭部）表面產生「黑變」的現象，易使消費者誤認為產品不新鮮了。
而亞硫酸鹽類會反應產生二氧化硫（sulphur dioxide; SO2），二氧化硫與水反應後轉變為亞硫酸（sulfurous acid; H2SO3），其具強還原性，在食品中能抑制該酵素活性作用，進而防止蝦子黑變發生。
目前亞硫酸鹽類是合法的食品添加物，具有漂白、保存、防止氧化之功能，法規規定其殘留量（以二氧化硫計）在蝦類、貝類的限量為 0.1g/kg 以下。
雖然二氧化硫在限量標準內是不必擔心，且人體內具有可以代謝的酵素，可隨著尿液排出體外，但對某些特殊體質者而言，有可能會引起哮喘等呼吸道過敏反應，必須注意。
著色劑泛指添加於食品、飲料或其他應用而產生顏色之物質。由於消費者主觀的認知，著色劑常應用於回復加工過程中損失的顏色、改變食品外觀及提升整體感官品質。
根據國立臺灣海洋大學近期研究[7]，針對國內各地區市場中販售的魚乾、魚卵及蝦米進行檢驗，結果發現三者皆有檢出著色劑，包含：
以上為合法食用的人工合成著色劑，然而魚卵和蝦米還檢出非法用於食用的著色劑，分別為酸性橙 7（orange II）和偶氮玉紅（azorubine），其中偶氮玉紅在我國雖非法，但在歐盟、日本或美國卻是合法著色劑，易因規範不同而造成違法事件，也凸顯出目前非法著色劑濫用問題仍然存在。
有研究指出，若長期食用這些合成著色劑可能會造成消化不良、貧血、過敏反應、生長遲緩及學齡前兒童過動症等健康危害。
值得注意的是，目前我國法規合法使用的著色劑，皆可於各類食品中視實際需要適量使用，並無最大使用量限制。但這些著色劑毒性很低微，也尚未有那些著色劑對人體直接有害的證據，是不需過於擔憂，比較需要擔心的是不肖業者添加了非法著色劑的風險。
雖然法規規定上述的食品添加物一定要在包裝上標示，但對於一些散裝、來路不明的乾貨來說，可能就沒有標示可讀了，這就是一大風險！所以建議消費者盡量購買包裝標示清楚且完整的產品。
另外由於台灣氣候濕度高，乾貨可能會有發霉的疑慮，購買乾貨一定要確實密封好，並保存在陰涼乾燥處，能冷藏、冷凍更佳，也不建議購買像李嚴那種放了 16 年的乾貨喔！（他保存在甕裡都不會壞，筆者覺得害怕…）
本文轉載自中央研究院研之有物，泛科學為宣傳推廣執行單位。
COVID-19 至今仍深深影響全人類，新冠病毒持續演化，例如曾經造成臺灣大規模社區感染的 Alpha 變異株、傳染力更強的 Delta 變異株，近期出現的 Omicron 變異株等，它們逃避免疫系統的能力都不一樣，關鍵就在不同的棘蛋白（spike protein）結構。「研之有物」專訪中央研究院生物化學研究所徐尚德副研究員，他的團隊陸續解析各種新冠病毒變異株的棘蛋白結構，不但能釐清新的突變帶來的威脅，後續也可作為研發人造抗體的指引。
COVID-19 的病原體是一種冠狀病毒，和 SARS 病毒是近親，正式命名為 SARS-CoV-2，中文常稱作新型冠狀病毒。為了知道病毒如何感染人體細胞，以及如何逃避免疫系統的辨識，我們需要進一步瞭解冠狀病毒表面的棘蛋白結構。
結構為什麼重要？因為結構會影響蛋白質功能。蛋白質是由不同的氨基酸所組成的長鏈，實際作用時會摺疊形成特別立體結構，而冠狀病毒的蛋白質中，又以棘蛋白最為關鍵。
徐尚德強調，棘蛋白是冠狀病毒暴露在表面的蛋白質之一，絕大多數被感染者的免疫系統所產生的抗體都是辨識棘蛋白。因此現今臨床使用的蛋白質次單元疫苗、腺病毒疫苗以及 mRNA 疫苗，都是以棘蛋白為基礎來研發。
工欲善其事，必先利其器。解析蛋白質結構的方法很多，早期的 X 光晶體繞射（X-ray diffraction），就像將影片定格截圖，但不一定為蛋白質實際作用的狀態。
再來是核磁共振（Nuclear Magnetic Resonanc，簡稱 NMR），這是徐尚德留學深造時的專業，可以重現蛋白質在水溶液中的結構及動態，更接近實際作用的形態，可惜不適合分子量較大的分子。
目前結構生物學最具潛力的新技術是：冷凍電子顯微鏡（Cryogenic Electron Microscopy，簡稱 Cryo-EM），Cryo-EM 可以拍出原子尺度下高解析度的三維結構，此技術於 2017 年獲得諾貝爾化學獎。中研院則於 2018 年開始添購 Cryo-EM 設備，而 Cryo-EM 正是徐尚德用來解析棘蛋白結構的主要利器！
在 COVID-19 疫情爆發初期（2020 年 1 月），徐尚德就率先啟動新冠病毒的結構分析，當時他的研究團隊剛好已分析過感染貓科動物的冠狀病毒，對於解析棘蛋白結構有一定經驗，可說是贏得先機。
具體來說，如何用 Cryo-EM 解析新冠病毒的棘蛋白結構？
首先要大量培養新冠病毒、再分離、純化得到棘蛋白。接下來，將大量蛋白質樣本鋪成薄薄一層液體，之後以 -190℃ 急速冷凍，讓蛋白質分子保持凍結前的形態，最後用程式重建棘蛋白的三維影像。徐尚德譬喻，就像一匹馬在高速移動時，連續拍攝許多照片，再將照片疊加起來，重建馬的形狀。
棘蛋白的體積已經算大，假如又與其他蛋白質結合，體積將會更大。能解析如此龐大結構為 Cryo-EM 一大優點，但是也會創造很大的資料量。徐尚德強調，用 Cryo-EM 分析蛋白質結構不只做實驗，也要協調資料處理等疑難雜症。
儘管已有貓冠狀病毒的經驗，徐尚德研究團隊初期仍經歷一陣摸索，一大困難在於，做實驗時發現不少棘蛋白壞掉，不再保持原本的結構。
這是因為一般取得蛋白質樣本後會置於 4°C 冷藏，但 4°C 其實不適合保存棘蛋白。接著徐尚德細心觀察到，具備 D614G 突變的棘蛋白，保存期限竟然比沒突變的棘蛋白要長，可以從 1 天增加到至少 1 週。
什麼是 D614G 突變呢？武漢爆發 COVID-19 疫情的初版新冠病毒，其棘蛋白全長超過 1200 個胺基酸，D614G 突變的意思就是：第 614 號氨基酸由天門冬胺酸（aspartic acid，縮寫為 D）變成甘胺酸（glycine，縮寫為 G）。
D614G 突變誕生後，存在感持續上升，2020 年 6 月時已經成為全世界的主流，隨後新冠病毒 Alpha、Delta 等變異株，皆建立於 D614G 的基礎上。
儘管序列僅有微小差異，許多證據指出 D614G 突變會增加新冠病毒的傳染力。有趣的是，它也能大幅增加棘蛋白在體外的穩定性。因此在研究用途上，變種病毒的棘蛋白反而容易保存，徐尚德更指出，對抗變種病毒的蛋白質次單元疫苗（subunit vaccine）穩定性也會增加。
徐尚德參與的一系列新冠病毒結構研究，除了棘蛋白本身，還包含棘蛋白與細胞受器 ACE2 的結合、棘蛋白和人造抗體的結合。
既然要解析結構，儀器「解析度」能看清楚多小的尺度就很重要！蛋白質結構學的常見單位是 Å（10-10 公尺），原子與原子間的距離約為 2 Å，Cryo-EM 的極限將近 1 Å，不過棘蛋白大約到 3 Å 便足以重建立體結構。
冠狀病毒如何感染宿主細胞，和結構又有什麼關係？棘蛋白位於冠狀病毒的表面，直接接觸宿主細胞受器 ACE2 的部分，稱為受器結合區域（receptor binding domain，簡稱 RBD），結構可能展現「向上」（RBD-up）或是「向下」（RBD-down）的狀態。向下，RBD 便不會接觸宿主細胞的受器，缺乏感染能力，；向上，RBD 方能結合受器，引發後續入侵。
新冠病毒表面的棘蛋白有「三隻爪子」（3 RBD），RBD 有可能同時向上（3 RBD-up），也可能只有 1～2 個向上，結構會影響病毒的感染能力。更詳細地說，棘蛋白某些胺基酸位置的差異，會影響結構的開放與封閉程度。
棘蛋白向上或向下是動態的，假如能保持穩定性，延長向上的時間，也有助於新冠病毒的感染。這正是徐尚德一系列研究下來，實際觀察到不同品系的變化。
和武漢最初的新冠病毒相比，D614G 突變帶來什麼改變呢？簡單說：棘蛋白向上的比例增加了，導致整個結構變得更加開放，增加新冠病毒對宿主受器的親合力（affinity）。
以 D614G 為基礎，接下來又獨立衍生出數款品系，皆具備多個突變，傳染力、抵抗力更強 。影響最大的是首先於英國現身的 Alpha（B.1.1.7）、南非的 Beta（B.1.351）、巴西的 Gamma（P.1），以及更晚幾個月後，於印度誕生的 Kappa（B.167.1）與 Delta（B.167.2）。Alpha 一度於世界廣傳，導致包括臺灣在內的嚴重疫情，不過隨後不敵優勢更大的 Delta。
對於上述品系，徐尚德率隊一網打盡。 Alpha 的棘蛋白結構解析已經發表於 《自然－結構與分子生物學》（Nature Structural & Molecular Biology）期刊，其餘新冠病毒變異株的論文仍在等待審查，目前能在預印網站 bioRxiv 看到，該研究一次報告 38 個 Cryo-EM 結構，刷新紀錄。
一度入侵台灣造成社區大規模感染的 Alpha 株有何優勢？其棘蛋白除了 D614G，還多出 8 處胺基酸突變，徐尚德發現 N501Y（天門冬酰胺變成酪胺酸）、A570D（丙胺酸變成天門冬胺酸）的影響相當關鍵。
直覺地想，棘蛋白的外層結構才會與受器接觸影響傳染力，立體結構中第 570 號胺基酸的位置比較裡面，乍看並不要緊。但是徐尚德敏銳地捕捉到，A570D 突變會改變局部的空間關係，令「RBD 向上」的結構更加穩定。徐尚德形容為「腳踏板」（pedal-bin）── A570D 突變的效果就像踩著垃圾桶的腳踏板，讓桶蓋（也就是 RBD）穩定保持開啟。
事實上，棘蛋白總體向上的比例，Alpha 還比單純的 D614G 突變株更少，不過 A570D 增進的穩定性似乎優勢更大。研究團隊製作缺乏 A570D 突變的人造模擬病毒，嘗試體外感染人類細胞，發現感染力明顯減少，證實 A570D 突變頗有貢獻。
另一個重要突變是 N501Y，不只 Alpha 有，Beta 等許多品系也有，Delta 則無。N501Y 在眾多品系獨立誕生，似乎為趨同演化所致。N501Y 能為病毒帶來哪些優勢？
第 501 號胺基酸位於棘蛋白表面，會直接與宿主受器 ACE2 結合。此一位置變成酪胺酸（tyrosine，縮寫為 Y）後，和受器的 Y41 兩個酪胺酸之間，容易形成苯環和苯環的「π–π stacking」鍵結，從而大幅提升棘蛋白對細胞的親合力。
另一方面，N501Y 突變也會干擾抗體的作用。中研院細胞與個體生物學研究所的吳漢忠特聘研究員，率隊研發一批針對棘蛋白的人造抗體，測試發現有一款抗體 chAb25 對 D614G 突變株相當有效，但是對 Alpha 株無能為力。徐尚德由結構分析發現：N501Y 改變了棘蛋白表面的形狀，讓抗體 chAb25 無法附著。
好消息是，另外有兩款抗體 chAb15、chAb45，依然能有效對抗 Alpha 病毒，不受 N501Y 影響。這兩款抗體會附著在棘蛋白 RBD 的邊緣，避免棘蛋白和宿主細胞接觸。而且抗體 chAb15、chAb45 會各占一方，可以同時使用，多面協同打擊病毒。
有了 Alpha 的經驗，接下來分析 Beta、Gamma、Kappa、Delta 便順手很多。這批新冠病毒的棘蛋白變化多端，但是「RBD 向上」的整體比例皆超過 Alpha 和 D614G 突變株，可見適應上各有巧妙。徐尚德也發現，要釐清棘蛋白的結構，不能只關心蛋白質，還要考慮棘蛋白表面的醣基化（glycosylation）修飾。
蛋白質在完工後，某些胺基酸還能加上各種醣基。病毒蛋白質表面的醣基可以作為防護罩，干擾抗體和免疫系統的辨識。醣基化修飾就像替病毒訂作一套迷彩外衣，不同變異株的情況都不一樣，假如醣基化的位置和數量，由於突變而改變，便有可能影響立體結構，有助於它們閃躲抗體。例如和武漢原版新冠病毒相比，Delta 株棘蛋白少了一個醣化修飾，Gamma 株棘蛋白則多了兩處醣化。
還好從結構看來，並沒有任何突變組合能完美逃避抗體。例如由美國的雷傑納榮製藥公司（Regeneron）製作並通過緊急使用授權的抗體；以及中研院吳漢忠率隊研發，有望投入實用的多款人造抗體，對變異品系依然有效。這場人類與病毒的長期抗戰中，同時使用多款抗體的「雞尾酒」療法，仍然是可行的醫療方案。
回顧將近兩年來的研究之路，徐尚德表示：時間壓力真的非常大！COVID-19 疫情爆發後，全世界投入相關研究的專家眾多，只要稍有遲疑，便會落在競爭者後頭。但是即使跑在最前端的研究者，也只能苦苦追趕病毒演化的速度，一篇論文還在審查時，現實世界的疫情已經邁向全新局面。
人類要贏得勝利，必需全方面認識病毒，而結構無疑是相當重要的一環。
本文轉載自中央研究院研之有物，泛科學為宣傳推廣執行單位。
古柯（Coca）是什麼？古柯是受到嚴格管制的作物，既可以拿來製造一級毒品古柯鹼（Cocaine），也可以做成大家都愛喝的可口可樂（Coca-Cola）。古柯是南美洲最具文化意義的藥用植物，古印加人將古柯稱為「神聖之葉」，因嚼食葉片會讓人有精神，相關品種的種植歷史已達上千年之久。在這悠遠的歷史中，不禁讓科學家好奇：現今人工種植的古柯都從哪裡來？有沒有單一的起源？還是說不同時空背景下人類各自馴化了不同的古柯呢？一起來看看中研院生物多樣性研究中心的黃仁磐助研究員怎麼說。
古柯原產於南美洲，嚼食葉片有提神興奮的作用，人類馴化與種植古柯的歷史，可能已超過 8000 年。現今人工種植的古柯有 4 種，它們從何而來？是只有單一起源，後來傳向各地，衍生出多個品種嗎？又或是不同地點的古柯愛好者，在不同時期獨自馴化了不同的古柯呢？黃仁磐 2021 年 1 月發表於《系統生物學》（Systematic Biology）的論文指出：4 種馴化的古柯經歷過多次的獨立起源。
黃仁磐在美國的密西根大學取得博士，後來前往芝加哥的菲爾德自然史博物館（Field Museum of Natural History）從事博士後研究，主要的研究對象其實是甲蟲和地衣，之所以會接觸古柯研究，是因為他善於族群遺傳學、分子演化學領域的分析技術，於是一位當時在博物館的博士生 Dawson M White 便邀請黃仁磐合作，一同探討古柯的馴化。
所謂馴化，就是人為挑選野生的植物或動物，經過一代一代培育，將其改造為適應人類特定目的之品系。源自南美洲的馴化植物非常豐富，例如馬鈴薯、蕃薯、花生、可可等等。野生古柯種類很多，多樣性最大的是亞馬遜地區；曾經有學者推論，人為馴化的古柯皆起源自亞馬遜，後來傳播到各地，衍生出各色變化。
人類種植的古柯可分為型態各異的 4 個品種（varieties），原本各有地盤。亞馬遜古柯（Amazonian coca）位於亞馬遜雨林西部，主要是巴西及其鄰國，其餘 3 種都算分佈於安地斯地區。哥倫比亞古柯（Colombian coca）位於南美洲西北部的哥倫比亞；瓦努科古柯（Huánuco coca）位於秘魯和波利維亞海拔較高之處，又稱玻利維亞古柯（Bolivian coca）；特魯西優古柯（Trujillo coca ）位於秘魯海拔較低處，值得一提的是，可口可樂傳說中的配方，就包含特魯西優古柯的萃取物。
探討古柯起源最大的問題在於，如今古柯鹼是毋庸置疑的毒品，能用於生產古柯鹼的古柯植物，都受到法規嚴厲管制。另一方面，隨著近期的人為交流和傳播，許多古柯被移植到新的地點，不再限於原本的產地，可能會影響判斷。幸運的是，上述兩個問題，博物館都能解決！
老牌而資源充裕的菲爾德自然史博物館，蒐集各種樣本的歷史超過一百年。大約介於 1920 到 1960 年，博物館收藏不少各地採樣回來、紀錄清楚的古柯。此一年代的採樣，足以代表最近的人為干擾以前，野生與馴化古柯的分佈情形。
生物的親疏遠近，能由不同個體間的 DNA 差異判斷，通常兩者間的親戚關係愈近，彼此的遺傳差異也愈少。黃仁磐的分析對象是博物館收藏的古柯樣本（> 90%）以及少數新採樣本，並從中選出 424 個基因……咦？等一下，為什麼是這個意味不明的數字？
這是因為古柯的遺傳學研究至今不多，科學家仍不清楚它們有多少基因；因此這項研究只著重在這 424 個有足夠了解的基因，分析起來比較方便。
如何回答「不同品種，只有一次或是多次馴化」這問題？首先，畫演化樹。
把 4 款人為種植的馴化古柯，和一大群野生親戚擺在一塊，根據親疏遠近畫出演化樹。假如馴化古柯只有單一起源，和野生親戚相比，它們在遺傳上應該最接近，演化樹上就會被畫在一起；相對地，倘若各地古柯是分別被馴化，它們應該會和各地的野生親戚關係更近，演化樹上將會被歸類到不同分支。
演化樹的結果相當明確，4 款品種都位於不同分支，即使考量到可能有些誤差，也能清楚看出它們不能歸類到同一個共同祖先。由此推論：馴化古柯曾經歷過多次起源。
為了進一步強化論點，接下來進行模擬。大意是先人為假設不同品種間，各種不同的演化關係，再分別以程式模擬，計算各種關係的機率。獲得結果為，只有一次起源可能性非常低，可以直接排除。
機率最高的可能性，是馴化古柯經過兩次獨立起源；首先從某種野生古柯，衍生出哥倫比亞和特魯西優，後來才又由另一種野生古柯，培育出瓦努科和亞馬遜。
至於經歷三次起源的可能性，模擬所得的機率較低，卻也無法排除。在這個劇本下，野生古柯首先馴化出哥倫比亞和特魯西優，接著另一種野生古柯衍生出瓦努科，最後又一種野生古柯被改造成亞馬遜。這兒的疑惑是，瓦努科和亞馬遜古柯被馴化的年代離現在太近，累積的差異還很少，不太容易分辨。
不過不管怎麼比較，古柯被馴化不只一次，是很明確的結果。各地人為種植的古柯，遺傳上也比較接近附近生長的野生親戚，符合預期。
有趣的是，野生古柯多樣性最高的地方是亞馬遜，但是人為種植的亞馬遜古柯，反而最晚才被馴化；野生種類比較有限的安地斯地區，反倒較早品味到古柯的奧秘。
另一個發現是，某些野生古柯存在和馴化品種一樣的基因變異，應該是由馴化往野生傳播的 DNA 流動所致；相對地，馴化古柯們都沒有見到野生基因。推測原因大概是精心培育的古柯，一旦混進野生成分而影響到風味，就被人類淘汰了。人類真的很嚴格！
探討馴化史，還有個問題是馴化從什麼時候開始？此一問題有不同的回答方法，黃仁磐與 Dawson 的研究是參考「有效族群量」（effective population size）的變化。所謂有效族群量，意思是一個時空之下，參與生殖、繁衍後代的個體總數有多少；此一數值，可以由樣本間的遺傳差異估計。
思路是這樣：人類如果在某個時刻挑選特定的植物培育，刻意一代一代繁衍，不再與野生同類雜交，如此一來，遺傳多樣性將會變得很狹隘。所以只要在歷史上的某個時候，見到有效族群量突然驟減，也就是當時的遺傳多樣性大幅降低，便有機會反映出馴化最初的階段。這項分析再度佐證之前的結果：哥倫比亞和特魯西優最資深，瓦努科較資淺，亞馬遜最年輕。
不過，在這邊要先提醒大家，生物的演化史常常比侷限取樣呈現的更加複雜；短期內族群量驟減，不一定是人類馴化造成，還有氣候轉變不利生存等許多可能因素。回答「什麼時候起源」這類問題時，不能只有單一證據，最好還要參考其他遺傳學分析方法，以及考古學的多重證據，才能得到更為可靠的答案。
想研究各地古柯馴化，除了博物館收藏外，還有些樣本是在南美洲當地採樣。各國法規不同，某些國家不允許本國的樣本出境，有些國家限制則沒那麼嚴格，只要有當地人合作即可。黃仁磐表示，想讓研究順利進行，獲得當地學者的協助不可或缺。
總之，在黃仁磐的有力參與下，第一作者 Dawson M White 順利完成了古柯起源的論文，並發表在知名期刊。
研究古柯，以及在菲爾德自然史博物館數年的體驗，也讓黃仁磐體會到：博物館對學術研究的長期發展相當重要！
科學研究中，材料常常很有價值，沒有好的材料，不容易做出優秀的研究。各種性質的研究單位相比，博物館是最適合定期蒐集、長期保存大量收藏的機構。現在入館收藏的樣本，也許相當長一段時間都只是放著，卻有可能在 50 年、100 年，甚至更久以後發揮價值──探討古柯起源的研究便是如此。因此，博物館除了日常展示、教育的功能以外，也不可忽視其支援學術研究的角色。
博物館除了日常展示、教育的功能以外，也不可忽視其支援學術研究的角色。
然而，假如缺乏足夠的經費與資源，博物館當然無法發揮它應有的價值。黃仁磐提到，在美國的文化氛圍下，許多博物館能夠維持營運，甚至蓬勃發展，除了政府預算之外，靠的是大量私人贊助，例如菲爾德自然史博物館，主要便仰賴民間有力人士的支持。
奉獻學術的風氣興盛，樂於捐款給大學、博物館等研究機構，這也是讓美國科學能蓬勃發展並領先世界的基礎之一，如哈佛大學、芝加哥大學等世界頂級的研究單位都是私立機構。
回到台灣後，黃仁磐除了鑽研多年的地衣、甲蟲以外，也嘗試新的方向：量化評估保育政策。例如為了保護野生動物，各地成立許多保育區，更在特定地點禁用 LED 燈等措施。然而，種種保育政策也常引起爭議，眾說紛紜。
身為專業的生物科學家，黃仁磐關注的問題是：如何用基因定序的技術來量化政府保育政策的有效性？解決現代問題，需要現代手段，面對現代的保育問題，黃仁磐認為可以利用族群遺傳學的手段評估保育成效。
例如某地的甲蟲，由於人類捕捉，30 年來族群數量下跌，後來 2010 年開始成立保育區保護，經過 10 年復甦的效果如何？假如能夠用族群遺傳學的分析手法，估計甲蟲族群的增減軌跡，將能獲得比較大量客觀的科學證據，評估保育政策的有效性。
此研究方向目前才剛開始，隨著氣候變遷帶來的海拔溫度改變，黃仁磐選擇海拔 1000 ~ 2000 公尺的範圍收集樣本，因為預期這區的棲地會有很大影響，將取樣長臂金龜、鍬形蟲、地衣、蘭花等多種生物，比較同一地點的不同生物，探討保育政策對整個生態系的影響，可望在未來提供保育政策的科學指引。
windmill
楊樂多
fierycloud
sci-1
Evelyn 食品技師
