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【Gene 思書齋】香蕉密碼之迷

Gene Ng_96
・2014/08/08 ・3124字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 502 ・六年級

我在美國唸博士班時,有天我們一伙人在實驗室聊天,提到在野外捉果蠅要用香蕉,而且是要用口嚼爛的香蕉,說我嚼了好幾百根香蕉後,有陣子看到看香蕉就會 怕。老闆夫婦說他們上次去汶萊採集,嚼了上千根香蕉,買香蕉的時候,小販還以為他們不會馬來語,數字亂數,老闆就用馬來語從一數到一千,他們才賣XD

不管是上百根還是上千根香蕉,嚼完後有陣子不想吃香蕉了,雖然台灣和東南亞的香蕉比美國超市賣的好吃多了。實驗室的老美助理一直無法理解,我們就解釋說東 南亞(和台灣)的香蕉味道是美國超市香蕉的兩三倍濃吧。結果那位老美還是無法理解,因為對他來說,香蕉是沒有味道的水果啊,零不管乘二還是三,都還是零啊 Orz

對很多歐美人士來說,香蕉僅是個富含熱量和維他命的食物,甚至可以當正餐吃。我弟在英國求學,他說英國超市有個很有趣的創新,就是香蕉太青不能吃,可是太 熟又容易爛,對一些忙碌的上班族,買不夠多要常上超市,買太多又可能會浪費。所以有些超市想出一個法子,把不同成熟度的香蕉包在一起賣,讓顧客可以連續好 幾天吃到成熟度剛剛好的香蕉。

這招在美國超市根本不會看到,我跟我弟解釋說,因為美國利用龐大的資本主義力量,把香蕉在超市的價格壓低到「起笑」,在沃爾馬超市,一串十幾根香蕉,才兩 塊美金左右,一根不到廿美分,幹嘛要那麼麻煩?我常有吃不完整根黑掉的香蕉,老闆老婆愛吃,就帶去實驗室喂她,她吃不完就拿去做香蕉麵包。

美國超市幾乎就只賣一種香蕉,而且幾乎都是都樂(Dole)的,不像我們東南亞的菜市場可以同時買到好幾種香蕉,有些比較甜、有些較酸,有些要炸來吃,在 馬來西亞,炸香蕉(pisang goreng)就像臭豆腐在台灣一樣流行的小吃,有人還會把炸香蕉沾泡了辣椒的醬油來吃,我們在柬埔寨還吃過烤香蕉,只是烤的還是沒炸的香甜。

然而,儘管美國超市的香蕉幾乎只有一種(華人超市偶爾有芭蕉),不像蘋果和柳橙有好幾種,可是原來美國人吃的香蕉,比蘋果和柳橙加起來還多!這本《香蕉密碼:改變世界的水果》Banana: The Fate of the Fruit That Changed the World)就是要述說香蕉在世界舞台,以及美國超市的演進,還有更重要的,香蕉與人和土地的血淚史!

改變世界並扭轉歷史的植物還不少,可是它們要嘛是糧食,而不然就是經濟作物,當作是水果的並不多(請參見〈改變歷史並扭轉近代文明的六種植物〉)。 而香蕉,卻是所有水果裡頭最特殊的,因為它富含澱粉,能當作主食,非洲和東南亞有不少村民是靠香蕉維生的。 香蕉不只是水果,也是亞洲與非洲約五億人口的主食,重要性僅次於稻米、小麥與玉米。貧窮國家民眾吃掉全世界九成香蕉,至少四億人每日攝取熱量的15%- 27%來自香蕉。《香蕉密碼》指出,古老的聖經譯本暗示夏娃偷吃的伊甸園禁果,其實並非大家認知的是蘋果,而是香蕉!因為聖經故事的起源地,根本不適合栽種蘋果,可是卻有香蕉。

《香蕉密碼》 作 者丹恩.凱波(Dan Koeppel)是科學及戶外活動類著述的得獎作家。他述說了香蕉的生物學:香蕉並不是樹,所以並沒有「樹幹」,因為香蕉雖然長得高大,可是卻是草本植 物,所以嚴格來說,香蕉是很大根的草XD 香蕉樹粗狀的「樹幹」,其實是 「假莖」是從土裡真正的莖「球莖」長出來的。因為香蕉沒有籽,我們也沒想吃到有籽的香蕉,所以香蕉都是無性生殖的。這帶來很大的好處,因為遍布各國的香蕉 都可以來自每一母株,品質堪稱蔬果界最穩定, 容易種植又便於運送。但其壞處也很可怕,就是疾病可以輕易橫掃千軍地破壞世界各地的果園。

接著《香蕉密碼》探 討了香蕉的地理學,香蕉的起源地可能是新幾內亞,香蕉從亞洲一路傳至非洲和美洲。當香蕉登陸美國時,大受老美歡迎,這種熱帶水果取代了蘋果和柳橙成了美國 最受歡迎的國民水果。 二十世紀上半,奇基塔(Chiquita)和都樂(Dole)這兩家公司攻占市場,這期間,有「香蕉共和國」(Banana Republic)之貼切稱號的中美洲國家,因為香蕉崛起又覆滅。

香蕉共和國,是一個經濟體系屬於單一經濟(通常是經濟作物如香蕉、可可、咖啡等)、擁有不民主或不穩定的政府,特別是那些擁有廣泛貪污和強大外國勢力介入 之國家的貶稱。通常指中美洲和加勒比海的小國家。「香蕉共和國」的綽號最初被賦予經濟命脈被美國聯合果品公司(United Friuts)和標準果品公司(Standard Fruit Company)控制的宏都拉斯(Honduras)、瓜地馬拉(Guatemala)、哥斯大黎加(Costa Rica)等中美洲國家。1871年,美國鐵路企業家亨利·梅格斯(Henry Meiggs)在哥斯大黎加建築首都聖荷西(San José)和檸檬港(Puerto Limón)之間的鐵路,讓中美洲各國出口香蕉到美國。梅格斯之姪基斯(Minor C. Keith)甚至娶哥斯大黎加總統之女為妻,1870年之前美國人並不認識香蕉,然自該鐵路建築後的28年內,美國共消費了1,600萬串香蕉。

自此,這兩家公司操控這些國家的經濟命脈,又自行或透過美國政府插手這些國家的政治、經濟,甚至操縱更改總統人選。例如1951年瓜地馬拉總統阿本茲宣布 將聯合果品公司在瓜地馬拉的大片因巴拿馬病而休耕土地的收歸國有,曾任職於聯合果品公司的美國國務卿杜勒斯(John F. Dulles,1888-1959)於1954年策動其競爭對手阿馬斯(Carlos Castillo Armas)從宏都拉斯入侵,導致阿本茲(Jacobo Arbenz Guzmán,1913-1971) 辭職,全身被剝至剩內褲流亡墨西哥。

讀了《香蕉密碼》, 才知道原來在美國超市裡扮可愛,看來一點也無害的香蕉,卻讓許多中南美洲國家死傷無數,香蕉工人的罷工曾讓軍人展開大屠殺,這悲劇寫進了不久前過逝的諾貝 爾文學家得主、哥倫比亞文學家馬奎斯(Gabriel García Márquez,1927-2014)不朽的世界文學名著《百年孤寂》(Cien años de soledad)裡。種植香蕉的狂灑的農藥,也讓許多農民生不如死。沒想到,為了把香蕉這個非必需品價格壓低到讓老美「起笑」,美國企業和政府曾狼狽為 奸,犧牲和殘害了無數的生靈。

為了防範巴拿馬病(Panama disease),美國人愛吃的香蕉從香氣較濃郁的「大麥克」(Gros Michel)換成了「華蕉」(Cavendish) ,佔整體香蕉47%產量。。可是《香蕉密碼》卻 指出,目前我們在超市買到的華蕉,正快速遭植物病侵襲。全球已有數十座蕉園毀於巴拿馬病,其威力難以抵擋,而且至今無法根治。 科學家正在在試管中培育新品種香蕉,跟時間賽跑,試圖拯救最受世界喜愛的重要作物。巴拿馬病是香蕉黃葉病(Fusarium oxysporum f. sp. cubense,FOC),「鐮胞菌萎凋病」(Fusarial wilt of banana),主要傳染途徑是土壤傳播。 香蕉樹一旦染病,蕉株下方老葉會先開始黃化,然後向上蔓延到幼葉,終至整株枯萎。

要有效對抗這個疫情,唯有找到抗病株,而且還要有華蕉的諸多優點,例如成熟穩定、耐運送、口味大眾化等等。可是香蕉的品種改良對科學家來說,卻是惡夢!因 為香蕉是無性生殖的,無法像大多數作物一樣用雜交選汰的方式來育種,而種籽又是幾十萬分之一的機會才會出現。丹恩.凱波 指出,為了拯救這個上億人口賴以為生的主食作物,基因工程的改造可能是條可行的路,如果環保團體能發棄成見,而政府也能開放的話,我對基改食品的淺見請參 見〈基改食品安全之我見〉

不管你愛不愛香蕉,《香蕉密碼》都能讓你對這個日常水果另眼相看!認識這個水果的前世、今生,甚至是未來。

 

本文原刊登於The Sky of Gene

文章難易度
Gene Ng_96
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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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沒看過打不壞的木製球棒?最新「加工法」讓木材硬度堪比金屬!

Rock Sun
・2021/11/19 ・2152字 ・閱讀時間約 4 分鐘

如果今天你想要好好的切食物,該用什麼樣的刀呢?

大家馬上想到的,應該不外乎就是金屬或是陶瓷吧?自古以來要製作工具,這兩個材料一定是首選,直到當代貪圖方便而使用的塑膠刀叉之外,好像想找不太到其他更好的替代方案了。

但是最近,有一群研究人員打破了大眾的想法和材料科學的界線——用木頭製作的刀來取代金屬。

10 月 20 號,這一群來自馬里蘭大學的材料科學家們在期刊《Matter》上發表了一種全新的加工方法,可以把跟木材大幅強化,製作成餐刀等工具。這把刀的硬度不只跟一般的牛排刀不相上下,可以輕鬆地切開 8 分熟的牛排,還可以多次使用、洗滌、有效的回收再利用,整個產品製造過程的能源消耗也比金屬或陶瓷低非常的多,有望在未來取代這類餐具。

經過最新加工方法製成的木材,所製作出的餐刀可比不鏽鋼材質的更加鋒利。圖/Pixabay

比金屬和陶瓷更環保的選擇:木材

當你環顧生活周遭需要以「堅硬」為訴求的材料,你會發現它們大部分都是人造或經過加工的,因為想製作堅硬的物品,最怕的就是整個物理結構上有裂痕、中空或缺口等等瑕疵,只要有以上任何一種,工具的耐久度就無法維持多久,然而天然材料通常都有這種缺陷,例如木頭內部會有中空導管,石頭內則會有導致它容易剝落或裂開的天然紋理。

所以物質多半都都需要經過高溫冶煉才能夠成為堅硬的材料,例如光是製造陶瓷,就需要將陶土加熱到幾千度的高溫,而在這個講求環保的時代,有時候又要考慮產品的碳足跡……不用說,從地球土壤中開採鐵礦和陶土所耗費的能源,絕對與使用天然材質相對多很多。

所以這群研究人員把腦筋動到了陪伴原始人類到現在、樸實無華的木頭身上,他們覺得人類還沒發揮木頭 100% 的能力。

一般的木材在結構上有裂痕、中空或缺口等等瑕疵,無法加工成非常堅硬的工具。圖/Pixabay

請給我木材!人類尚未 100% 發揮它

好幾千年來,人類就不斷地想在木頭身上動手腳,但是在工具和建築上,木頭的加工通常只限於蒸氣曲木和壓縮法,用這種方法處理的木頭都會有個問題,在一段時間過後,木頭本身會有些許的回彈(定型)。

要知道為什麼就得先了解木頭!

木頭最主要的成分是纖維素,雖然平常可能無感,但纖維素其實有相當高的強度與密度比,表面上看起來是一個輕量又堅固的超理想材質,只看數字的話,甚至凌駕於大部分的高密度建築材料如水泥、金屬等等。但是我們目前加工木頭的方式,都無法把木材的材料潛力發揮到極致,部分是因為纖維素其實只佔了木材的 50%,除此之外還包含半纖維素、木質素等物質,這些聚合物主要是作為介質,而非提供強度,但如果將這些東西去除掉,整個木頭結構會變得容易崩壞。

所以研究團隊找到了方法,移除木頭內比較脆弱的物質,但是仍保留纖維素的結構,這個技術可以把原本木材的硬度整整強化 23 倍,並打造出比不銹鋼刀還鋒利 3 倍的餐刀。

蒸氣曲木加工法,將木材放在充滿蒸氣的箱子內彎曲,能加工出優美的弧線。圖/WIKIPEDIA

兩步驟加工:讓「普通木材」變「超硬木材」

第一步是將木頭浸泡在添加了特定化學物質的水中,並加熱到攝氏 100 度,以去除部分木質素。失去木質素的木材會變得較為柔軟、具有彈性甚至還會黏稠;以往的木材加工通常不會將這個方法用在木材上,除了如上述提到的結構問題外,還會有使用溶劑的毒性問題,但研究人員研發出了毒性較低、還能重複使用的溶劑。

第二步是對木頭進行高溫加壓,去除水分並讓其材質更為緻密,確保不會有結構上的缺陷,連樹木中原本被導管佔用的空間都能夠去除。

藉由這兩個步驟,他們有辦法去除木頭原本的結構問題,而經過這樣處理後的木頭還可以裁切成想要的形狀,然後再塗抹礦物油延長壽命、也隔絕水分讓纖維素不要再吸水,以免洗滌餐具降低刀子的鋒利程度。

將木材加工為「超硬木材」的實驗步驟。圖/參考資料 1

木材應用百百種!「五金材料」的新未來?

同樣的手法可以用來製作其他工具,例如和金屬釘子一樣堅硬的木頭釘子,一樣可以釘穿 3 塊木板,但是好處是木頭釘子不會有生鏽的問題,除了釘子之外,還有很多東西可以用這種木頭材質製作,例如更耐用的木頭地板。

儘管目前這個技術的使用還只是存在於實驗室環境中,但是不可否認的是,我們還沒有發揮木頭百分之百的實力,只要這個技術成熟,加上樹木可以種植並回收的特性,在未來每個人都可以分配到的超級強化木材資源或許可以凌駕於金屬,或只是打造出打不壞的木製球棒、堅不可摧的小木屋、輕量化的木頭汽車和飛機、或者是一把堪比鋼刀的超強木刀。

阿銀,你的木刀原來是這麼來的啊 ?

參考資料

2021,《Hardened wood as a renewable alternative to steel and plastic

Rock Sun
84 篇文章 ・ 331 位粉絲
前泛科學的實習編輯,曾經就讀環境工程系,勉強說專長是啥大概是水汙染領域,但我現在會說沒有專長(笑)。也對太空科學和科普教育有很大的興趣,陰陽錯差下在泛科學越寫越多空想科學類的文章。多次在思考自己到底喜歡什麼,最後回到了原點:我喜歡科學,喜歡科學帶給人們的驚喜和歡樂。 "我們只想盡我們所能找出答案,勤奮、細心、且有條理,那就是科學精神。 不只有穿實驗室外袍的人能玩科學,只要是想用心了解這個世界的人,都能玩科學" - 流言終結者