料理的美味其實來自於科學原理—「Pansci Talk：嚐識」

• 作者／賴昭正｜前清大化學系教授、系主任、所長；合創科學月刊

我擔心人工智慧可能會完全取代人類。如果人們能設計電腦病毒，那麼就會有人設計出能夠自我改進和複製的人工智慧。 這將是一種超越人類的新生命形式。

——史蒂芬．霍金（Stephen Hawking）　英國理論物理學家

大約在八十年前，當第一台數位計算機出現時，一些電腦科學家便一直致力於讓機器具有像人類一樣的智慧；但七十年後，還是沒有機器能夠可靠地提供人類程度的語言或影像辨識功能。誰又想到「人工智慧」（Artificial Intelligent，簡稱 AI）的能力最近十年突然起飛，在許多（所有？）領域的測試中擊敗了人類，正在改變各個領域——包括假新聞的製造與散佈——的生態。

圖形處理單元（graphic process unit，簡稱 GPU）是這場「人工智慧」革命中的最大助手。它的興起使得九年前還是個小公司的 Nvidia（英偉達）股票從每股不到 $5，上升到今天（5 月 24 日）每股超過 $1000（註一）的全世界第三大公司，其創辦人（之一）兼首席執行官、出生於台南的黃仁勳（Jenson Huang）也一躍成為全世界排名 20 內的大富豪、台灣家喻戶曉的名人！可是多少人了解圖形處理單元是什麼嗎？到底是時勢造英雄，還是英雄造時勢？

在回答這問題之前，筆者得先聲明筆者不是學電腦的，因此在這裡所能談的只是與電腦設計細節無關的基本原理。筆者認為將原理轉成實用工具是專家的事，不是我們外行人需要了解的；但作為一位現在的知識分子或公民，了解基本原理則是必備的條件：例如了解「能量不滅定律」就可以不用仔細分析，即可判斷永動機是騙人的；又如現在可攜帶型冷氣機充斥市面上，它們不用往室外排廢熱氣，就可以提供屋內冷氣，讀者買嗎？

CPU 與 GPU

不管是大型電腦或個人電腦都需具有「中央處理單元」（central process unit，簡稱 CPU）。CPU 是電腦的「腦」，其電子電路負責處理所有軟體正確運作所需的所有任務，如算術、邏輯、控制、輸入和輸出操作等等。雖然早期的設計即可以讓一個指令同時做兩、三件不同的工作；但為了簡單化，我們在這裡所談的工作將只是執行算術和邏輯運算的工作（arithmetic and logic unit，簡稱 ALU），如將兩個數加在一起。在這一簡化的定義下，CPU 在任何一個時刻均只能執行一件工作而已。

在個人電腦剛出現只能用於一般事物的處理時，CPU 均能非常勝任地完成任務。但電腦圖形和動畫的出現帶來了第一批運算密集型工作負載後，CPU 開始顯示心有餘而力不足：例如電玩動畫需要應用程式處理數以萬計的像素（pixel），每個像素都有自己的顏色、光強度、和運動等, 使得 CPU 根本沒辦法在短時間內完成這些工作。於是出現了主機板上之「顯示插卡」來支援補助 CPU。

1999 年，英偉達將其一「具有集成變換、照明、三角形設定／裁剪、和透過應用程式從模型產生二維或三維影像的單晶片處理器」（註二）定位為「世界上第一款 GPU」，「GPU」這一名詞於焉誕生。不像 CPU，GPU 可以在同一個時刻執行許多算術和邏輯運算的工作，快速地完成圖形和動畫的變化。

依序計算和平行計算

一部電腦 CPU 如何計算 7×5+6/3 呢？因每一時刻只能做一件事，所以其步驟為：

• 計算 7×5；
• 計算 6/3；
• 將結果相加。

總共需要 3 個運算時間。但如果我們有兩個 CPU 呢？很多工作便可以同時（平行）進行：

• 同時計算 7×5 及 6/3；
• 將結果相加。

只需要 2 個運算時間,比單獨的 CPU 減少了一個。這看起來好像沒節省多少時間，但如果我們有 16 對 a×b 要相加呢？單獨的 CPU 需要 31 個運算的時間（16 個 × 的運算時間及 15 個 + 的運算時間），而有 16 個小 CPU 的 GPU 則只需要 5 個運算的時間（1 個 × 的運算時間及 4 個 + 的運算時間）！

現在就讓我們來看看為什麼稱 GPU 為「圖形」處理單元。圖一左圖《我愛科學》一書擺斜了，如何將它擺正成右圖呢？ 一句話：「將整個圖逆時針方向旋轉 θ 即可」。但因為左圖是由上百萬個像素點（座標 x, y）組成的，所以這句簡單的話可讓 CPU 忙得不亦樂乎了：每一點的座標都必須做如下的轉換

x’ = x cosθ + y sinθ

y’ = -x sinθ+ y cosθ

即每一點均需要做四個 × 及兩個 + 的運算！如果每一運算需要 10^-6 秒，那麼讓《我愛科學》一書做個簡單的角度旋轉，便需要 6 秒，這豈是電動玩具畫面變化所能接受的？

人類的許多發明都是基於需要的關係，因此電腦硬件設計家便開始思考：這些點轉換都是獨立的，為什麼我們不讓它們同時進行（平行運算，parallel processing）呢？於是專門用來處理「圖形」的處理單元出現了——就是我們現在所知的 GPU。如果一個 GPU 可以同時處理 10⁶ 運算，那上圖的轉換只需 10^-6 秒鐘！

GPU 的興起

GPU 可分成兩種：

• 整合式圖形「卡」（integrated graphics）是內建於 CPU 中的 GPU，所以不是插卡，它與 CPU 共享系統記憶體，沒有單獨的記憶體組來儲存圖形／視訊，主要用於大部分的個人電腦及筆記型電腦上；早期英特爾（Intel）因為不讓插卡 GPU 侵蝕主機的地盤，在這方面的研發佔領先的地位，約佔 68% 的市場。
• 獨立顯示卡（discrete graphics）有不與 CPU 共享的自己專用內存；由於與處理器晶片分離，它會消耗更多電量並產生大量熱量；然而，也正是因為有自己的記憶體來源和電源，它可以比整合式顯示卡提供更高的效能。

2007 年，英偉達發布了可以在獨立 GPU 上進行平行處理的軟體層後，科學家發現獨立 GPU 不但能夠快速處理圖形變化，在需要大量計算才能實現特定結果的任務上也非常有效，因此開啟了為計算密集型的實用題目編寫 GPU 程式的領域。如今獨立 GPU 的應用範圍已遠遠超出當初圖形處理，不但擴大到醫學影像和地震成像等之複雜圖像和影片編輯及視覺化，也應用於駕駛、導航、天氣預報、大資料庫分析、機器學習、人工智慧、加密貨幣挖礦、及分子動力學模擬（註三）等其它領域。獨立 GPU 已成為人工智慧生態系統中不可或缺的一部分，正在改變我們的生活方式及許多行業的遊戲規則。英特爾在這方面發展較遲，遠遠落在英偉達（80%）及超微半導體公司（Advance Micro Devices Inc.，19%，註四）之後，大約只有 1% 的市場。

事實上現在的中央處理單元也不再是真正的「單元」，而是如圖二可含有多個可以同時處理運算的核心（core）單元。GPU 犧牲大量快取和控制單元以獲得更多的處理核心，因此其核心功能不如 CPU 核心強大，但它們能同時高速執行大量相同的指令，在平行運算中發揮強大作用。現在電腦通常具有 2 到 64 個核心；GPU 則具有上千、甚至上萬的核心。

結論

我們一看到《我愛科學》這本書，不需要一點一點地從左上到右下慢慢掃描,即可瞬間知道它上面有書名、出版社等，也知道它擺斜了。這種「平行運作」的能力不僅限於視覺，它也延伸到其它感官和認知功能。例如筆者在清華大學授課時常犯的一個毛病是：嘴巴在講，腦筋思考已經不知往前跑了多少公里，常常為了追趕而越講越快，將不少學生拋到腦後！這不表示筆者聰明，因為研究人員發現我們的大腦具有同時處理和解釋大量感官輸入的能力。

人工智慧是一種讓電腦或機器能夠模擬人類智慧和解決問題能力的科技，因此必須如人腦一樣能同時並行地處理許多資料。學過矩陣（matrix）的讀者應該知道，如果用矩陣和向量（vector）表達，上面所談到之座標轉換將是非常簡潔的（註五）。而矩陣和向量計算正是機器學習（machine learning）演算法的基礎！也正是獨立圖形處理單元最強大的功能所在！因此我們可以了解為什麼 GPU 會成為人工智慧開發的基石：它們的架構就是充分利用並行處理，來快速執行多個操作，進行訓練電腦或機器以人腦之思考與學習的方式處理資料——稱為「深度學習」（deep learning）。

黃仁勳在 5 月 22 日的發布業績新聞上謂：「下一次工業革命已經開始了：企業界和各國正與英偉達合作，將價值數萬億美元的傳統資料中心轉變為加速運算及新型資料中心——人工智慧工廠——以生產新商品『人工智慧』。人工智慧將為每個產業帶來顯著的生產力提升，幫助企業降低成本和提高能源效率，同時擴大收入機會。」

附錄

人工智慧的實用例子：下面一段是微軟的「copilot」代書、谷歌的「translate」代譯之「one paragraph summary of GPU and AI」。讀完後，讀者是不是認為筆者該退休了？

GPU（圖形處理單元）和 AI（人工智慧）之間的協同作用徹底改變了高效能運算領域。GPU 具有平行處理能力，特別適合人工智慧和機器學習所需的複雜資料密集運算。這導致了影像和視訊處理等領域的重大進步，使自動駕駛和臉部辨識等技術變得更加高效和可靠。NVIDIA 開發的平行運算平台 CUDA 進一步提高了 GPU 的效率，使開發人員能夠透過將人工智慧問題分解為更小的、可管理的、可同時處理的任務來解決這些問題。這不僅加快了人工智慧研究的步伐，而且使其更具成本效益，因為 GPU 可以在很短的時間內執行與多個 CPU 相同的任務。隨著人工智慧的不斷發展，GPU 的角色可能會變得更加不可或缺，推動各產業的創新和新的可能性。大腦透過神經元網路實現這一目標，這些神經元網路可以獨立但有凝聚力地工作，使我們能夠執行複雜的任務，例如駕駛、導航、觀察交通信號、聽音樂並同時規劃我們的路線。此外，研究表明，與非人類動物相比，人類大腦具有更多平行通路，這表明我們的神經處理具有更高的複雜性。這個複雜的系統證明了我們認知功能的卓越適應性和效率。我們可以一邊和朋友聊天一邊走在街上，一邊聽音樂一邊做飯，或一邊聽講座一邊做筆記。人工智慧是模擬人類腦神經網路的科技，因此必須能同時並行地來處理許多資料。研究人員發現了人腦通訊網路具有一個在獼猴或小鼠中未觀察獨特特徵：透過多個並行路徑傳輸訊息,因此具有令人難以置信的多任務處理能力。

註解

（註一）當讀者看到此篇文章時，其股票已一股換十股，現在每一股約在 $100 左右。

（註二）組裝或升級過個人電腦的讀者或許還記得「英偉達精視 256」（GeForce 256）插卡吧?

（註三）筆者於 1984 年離開清華大學到 IBM 時，就是參加了被認為全世界使用電腦時間最多的量子化學家、IBM「院士（fellow）」Enrico Clementi 的團隊：因為當時英偉達還未有可以在 GPU 上進行平行處理的軟體層，我們只能自己寫軟體將 8 台中型電腦（非 IBM 品牌！）與一大型電腦連接來做平行運算，進行分子動力學模擬等的科學研究。如果晚生 30 年或許就不會那麼辛苦了?

（註四）補助個人電腦用的 GPU 品牌到 2000 年時只剩下兩大主導廠商：英偉達及 ATI（Array Technology Inc.）。後者是出生於香港之四位中國人於 1985 年在加拿大安大略省成立，2006 年被超微半導體公司收購，品牌於 2010 年被淘汰。超微半導體公司於 2014 年 10 月提升台南出生之蘇姿豐（Lisa Tzwu-Fang Su）博士為執行長後，股票從每股 $4 左右，上升到今天每股超過 $160，其市值已經是英特爾的兩倍，完全擺脫了在後者陰影下求生存的小眾玩家角色，正在挑戰英偉達的 GPU 市場。順便一題：超微半導體公司現任總裁（兼 AI 策略負責人）為出生於台北的彭明博（Victor Peng）；與黃仁勳及蘇姿豐一樣，也是小時候就隨父母親移居到美國。

（註五）或。

延伸閱讀

• 「熱力學與能源利用」，《科學月刊》，1982 年 3 月號；收集於《我愛科學》（華騰文化有限公司，2017 年 12 月出版），轉載於「嘉義市政府全球資訊網」。
• 「網路安全技術與比特幣」，《科學月刊》，2020 年 11 月號；轉載於「善科教育基金會」的《科技大補帖》專欄。

• 作者／Evelyn 食品技師

《中華一番》小當家與七星刀雷恩為了爭奪傳說中的廚具永靈刀，進行了一場精采的神前刀工對決。雷恩做了 4 道鯛魚料理，分別為「新奇生魚片」以魚背鰭週邊腹筋、尾鰭所做成；「什錦蔬菜紅燒下巴」、「特製清蒸下巴」兩道皆取自魚頭；最後一道則用魚身製成「生魚薄片」，還另外搭配鯛魚高湯 (估計用魚骨熬煮) 做涮涮鍋。

整條魚都沒有浪費任何一個部位，雷恩真是位非常善用食材、減少剩食的優秀廚師。

小當家做的「真鯛大陸圖」一樣也有 4 道料理，分別作出 4 個不同省份的特色，北京使用麵皮包大蔥和魚背肉；四川是採用魚皮包魚身肉油炸，並淋上紅油醬汁；上海是以鯛尾生魚片包蟹黃；廣東則是蠔油時蔬魚肚肉。

不過你注意到了嗎？兩位大廚師都沒有使用到「魚肝」來做料理。

因為魚肝會累積高量維生素Ａ或其他毒素，不適合食用，我國於 2007 年就曾發生過食用笛鯛魚肝臟，導致急性維生素 A 中毒的案例。

吃魚肝、吃營養補充膠囊，都發生過維生素 A 中毒！

該事件是世界第一起吃笛鯛魚肝，導致急性維生素Ａ 中毒的案例。有一名年約 40 歲的男子於基隆八斗子漁港購買一種大型笛鯛——濱鯛 (Etelis carbunculus)，是體長可達 127 公分的大型魚類。

該男子想以魚肝湯替 4 歲女兒補眼睛，將魚肝煮湯後與女兒共食，結果食用完魚肝 3 至 4 小時後出現噁心、嘔吐、腹部不適、頭痛、眼窩痛、全身痠痛、臉部脫皮及紅斑等急性維生素 A 中毒症狀，就醫後不適症狀便改善^[2]。 

其實不只魚肝，西元 1943 年有北極探險家吃了北極熊肝臟後，出現嗜睡、頭痛 及嘔吐等，隔天出現皮膚脫落症狀，亦是急性維生素 A 中毒症狀之現象^[3]。

此外，不只有急性中毒，慢性維生素 A 中毒的案例其實較常見，例如香港就發生過，一家庭三姐妹從 2000 年開始每日攝取約 8,000,000 IU^{[註 1]} 的魚肝油膠囊長達 8 年，就醫診斷後三姐妹確認罹患肝肺症候群 (hepatopulmonary syndrome; HPS)^{[註 2] [4]}。

明明維生素 A 為人類必需營養素之一，為何還會中毒呢？

脂溶性維生素易累積在體內，過多一樣會中毒！

還是老話一句——「劑量決定毒性」。

因維生素 A 是脂溶性化合物，外觀為呈現淡黃到紅黃色的油狀物質，對空氣及光線敏感。雖有維護視覺功能、維持上皮細胞完整性、維持骨骼生長與細胞生長等許多重要的生理功能。

但其代謝速度慢，不像水溶性維生素可藉由尿液快速代謝排出，所以服用過量很容易累積在體內 (尤其是肝臟)，中毒風險便增加。

此外，它並不是一種單一成分，維生素 A (retinoids) 是一個總稱，主要係由視黃醇 (retinol)、視黃醛 (retinal) 與視黃酸 (retinoic acid) 等所構成，為一群具有 β-紫羅蘭酮 (β-ionone) 結構之脂溶性物質，並根據其側鏈終端的官能基的不同而有多種異構型態。

其中「視黃醇」是維生素 A 在食品中為最普遍存在的形式，其分子式為 C₂₀H₃₀O；分子量為 286.46，其他形式的維生素 A 都是透過它經過各種代謝而產生^[5]。 

而就毒性大小來看，視黃醇、視黃醇酯最具顯著毒性，故一般探討維生素 A 之過量危害、毒性指標，均是指視黃醇、視黃醇酯。

那麼我們日常應攝取多少劑量？而多少劑量又是過量的呢？

注意維生素 A 上限攝取量，中毒還分急性與慢性

根據我國所訂定的國人膳食營養素參考攝取量及其說明第七版^[6]，維生素 A 的建議攝取量 (recommended dietary allowance; RDA) 是以視黃醇當量 (retinol equivalent; RE) 表示，1 RE 等於 1 微克視黃醇，也相當於 3.33 IU^{[註 1]}。

一般成人建議攝取量為 500~600 RE / 日，成人上限攝取量 (tolerable upper intake levels; UL) 為 3,000 RE / 日 (約等於 10,000 IU)，所以前面提到香港三姐妹每天吃的劑量，大約是「上限攝取量」的 800 倍，還整整吃了 8 年…

所以建議消費者在購買維生素 A 營養補充品食用時，一定要先確認清楚食品標示上的使用單位及每日建議攝取量喔！

另外，這種維生素 A 食用過量所導致的不適症狀，又可稱為維生素 A 過多症 (hypervitaminosis A)，依中毒狀況分為急性中毒和慢性中毒：

一、急性中毒

成人短時間內 (數小時或數天內) 攝取維生素 A 超過 500,000 IU 即可能造成急性中毒，幼童則是為攝取超過 100,000 IU。

症狀包括噁心、嘔吐、頭痛、腦脊髓液壓力增大、暈眩、視力模糊及肌肉不協調。

二、慢性中毒

人體每日攝取超過 25,000 IU 持續 6 年以上，或每日攝取 100,000 IU 持續 6 個月以上，即可能導致慢性中毒。

症狀可能會出現畸胎、肝異常、骨質密度改變、脫皮、指甲脆化、口裂、脫髮、發燒、頭痛、嗜睡、易怒、體重減少及嘔吐等^[5]。

吃太多紅蘿蔔也會導致維生素 A 中毒？

除了認識維生素 A 過多會造成中毒之外，也需要理解日常生活中，有哪些食物會讓我們攝取到維生素 A，主要是分為動物及植物來源。

一、動物來源

主要以視黃酯如棕櫚酸視黃酯 (retinyl palmitate) 的形式存在於動物體內中，包括肝臟、魚肝油、奶油、起士及蛋黃等，食用後可立刻被人體利用。

二、植物來源

可合成維生素 A 的前驅物 (provitamin A)，也就是常聽見的類胡蘿蔔素 (carotenoid) 如 β-胡蘿蔔素 (β-carotene)，其在小腸或肝臟被轉化成視黃醛才能被人體利用。

類胡蘿蔔素主要存在於深綠色蔬菜、深黃色或橘色之蔬菜及水果當中，如青花菜、菠菜、葡萄柚、胡蘿蔔或南瓜等。

此外，攝取過量的類胡蘿蔔素並不會導致維生素 A 中毒，因為類胡蘿蔔素主要是經小腸內的酵素作用形成視黃醛，不會完全轉化成視黃醇^[5]。

所以「吃太多紅蘿蔔，會導致維生素 A 中毒」是謠言，短期食用大量動物肝臟，或長期食用高劑量魚肝油、營養補充劑才是造成維生素 A 中毒之主因。

補充劑服用前應詳閱產品說明，不自行添加劑量

許多人都抱持著多吃維生素，讓身體更健康的觀念，常常服用過量導致不必要的後果。

面對市面上琳琅滿目的營養補充劑，消費者購買前應先瞭解自身所需，並請教專業醫師、藥師或營養師等，完整評估自己的身體狀況，再決定是否要購買。

也要注意不同產品的營養素，會因種類與劑量而有所不同，服用需仔細閱讀產品說明，千萬不要擅自添加劑量。

不過話說回來，幸好雷恩和小當家兩位大廚都沒有料理魚肝給長老評審們吃，不然長老們要是因食物中毒而鬧出人命的話，神前刀工對決直接變成「神前下毒對決」，永靈刀絕對會直接放棄兩位廚師。

註解：

1. 國際單位 (International unit; IU)：是用生物活性或生物效價來表示某些維生素、激素、藥物類似的生物活性物質的藥理計量單位。例如食物中含有多種維生素 A 的前驅物 (precursors)，在人體內轉化為生物有效性的維生素 A，這些前驅物的活性便可以國際單位表示並比較其效價。

2. 肝肺症候群 (hepatopulmonary syndrome; HPS)：診斷的主要三個特徵分別為肝臟疾病、動脈血氧合功能障礙和肺內血管擴張。在肝臟衰竭的患者，其內生性的血管擴張物質增加，進而導致肺血管擴張，氣體交換變差，在臨床上主要表現為呼吸困難和發紺。

參考資料：

1. Muse木棉花，2021。中華一番(舊版小當家) 第31話【囊括四大中華！真鯛大陸圖】。

2. 呂曜丞，2012。臺灣大型笛鯛魚之肝臟維生素 A 含量及其肌肉蛋白質電泳分析。國立臺灣海洋大學食品科學所碩士學位論文。基隆。

3. Rodahl, K. and Moore, T. 1943. The vitamin A content and toxicity of bear and seal liver. Journal of Biochemistry 37: 166-168.

4. Lau, V. W. S., Lau, D. C. Y. and Huen, K. F. 2008. Hepatopulmonary syndrome: An unusual presentation of chronic hypervitaminosis A. Hong Kong Journal of Paediatrics 13: 46-52.

5. 黃育琳，2019。以小鼠神經 N2a 細胞模式探討視黃醇之細胞毒性。國立臺灣海洋大學食品科學所碩士學位論文。基隆。

6. 衛生福利部國民健康署，2011。國人膳食營養素參考攝取量修訂第七版 (Dietary Reference Intakes,DRIs)。

本文由衛生福利部食品藥物管理署委託，泛科學企劃執行

文／李秋容

有許多人趁著前陣子中秋佳節大烤一番了吧？除了各種生鮮，腸胃藥似乎也是大家必備的「食材」，如果不想再有走不出廁所的慘痛經驗，那一定不可不知道造成這種結果的幕後黑手之一——諾羅病毒。

2016 年 9 月 1 日的 PanSci TALK：「盤中飧的逆襲！食物中毒及諾羅病毒危機」邀請到疾管署鄭皓元醫師，來告訴我們這個曾經侵襲台灣、傳染力強的病毒到底是什麼？日常生活又該如何防範？

有個病毒叫諾羅

諾羅病毒（Norovirus）過去曾被稱為類諾瓦克病毒（Norwalk-like virus，簡稱 NLVs），是一種可感染人類並引起腸胃道發炎的病毒。「發發燒、拉拉肚子，聽起來好像沒什麼。」但腸胃道發炎，嘔吐和腹瀉的不斷循環會造成水分大量流失，在水分無法立即補充的地區甚至會導致休克、死亡。

諾羅病毒會經由飛沫（嘔吐）、糞口傳染病毒、也可能會透過空氣傳染（研究懷疑但尚未證實），尤其病毒若附著在物體表面會加深、加廣其傳染範圍，而病患帶原的時間越長，也越容易引發次發性疫情，以家庭為例，病患很容易傳染給病患照顧者；而在學校方面，則因為群體生活，容易造成學生集體感染。

且不同於一般印象，諾羅病毒反而在已開發國家中尤其明顯，急性腸胃炎事件中有五分之一是諾羅病毒引起。傳染力強、帶原時間長、容易造成大規模群聚，說它是食品中毒事件的第一主角，當之無愧。

誰應該要小心？

「得過諾羅病毒後是不是就有抗體了？」

不同於同樣可引起腹瀉的輪狀病毒，諾羅病毒的基因變異性大，容易產生多種型別病毒株，意思就是單次的感染並無法對其他型別的諾羅病毒產生免疫力，因此，無論是誰都有可能遭受感染，以及再次被感染。諾羅病毒群聚事件多發生於每年 12 月至隔年 2 月，且每 2 到 4 年會出現一次新型的大流行，最令人頭痛的是，目前尚未開發出疫苗。

「生蠔」真的可以生吃嗎？

除了人與人之間的傳播，受汙染的飲水和食物也是主要汙染來源，在所有可能的食物汙染源中，生鮮魚貝類中的濾食性生物會累積並濃縮病毒造成毒性加強。以「生吃界」的常客——生蠔為例，進口生蠔曾在全台各地造成小規模疫情，「但我們不可能去查驗每一家餐廳」，在制度還無法全面監控的情況下，鄭皓元提供大家一個方法：「不要輕易地嘗試生食或是不安心的來源。」

聽起來好像很嚴重？「貝類只可能帶來諾羅病毒嗎？」鄭皓元表示其實並不只，它同時也可能是 A 型肝炎的傳染媒介。到底海鮮該怎麼吃才安全？鄭皓元建議大家：「煮久一點。」

除了像海鮮這種特定目標，魔鬼還藏在許多生活細節裡。「大部分外面的冰塊都是以生水製成的。」且許多店家會使用自製冰塊，並非製冰廠出廠的冰塊。「生水當然可以喝，但需要經過適當的處理。」面對有疑慮的水源，就是濾水系統派上用場的時候，以 RO 逆滲透系統為例，先利用濾心將大分子濾掉，再以逆滲透膜將小分子（如病毒）排除。「活性碳只能吸附和過濾細菌，還是建議使用 RO 等級的濾水系統。」鄭皓元也提醒。

「冰塊吃了數十年也沒有聽說過有人死亡？」面對現場聽眾提出的疑問，鄭皓元表示，首先台灣人並沒有生飲水的習慣，自來水的源頭處理一般有先消毒過，大幅減少了感染的可能性，主要感染原因是飲水處理的後端容易產生交叉污染。再者，冰塊較常有大腸桿菌過高的問題，但由於輕微腹瀉過於常見，使得大部分的人並不會視這為是食品安全問題。

探討了這麼多案例與方法，究竟關心食品安全的第一步是什麼？「大家應該開始關心放進自己嘴裡的食物。」鄭皓元認為，良好的個人衛生是永遠的保命符。

嚐識，搭配三月選書《品嘗的科學》，邀請到兩位科學料理人，要帶你了解無人能抵擋的美食之中，有哪些隱藏的科學原理！

現代人越來越注重飲食，大家都能希望能夠吃得美味、吃得健康，而這一切其實都建立在科學的基礎上。2016 年 3 月的 PanSci Talk 邀請到熱衷於研究如何以科學的方式實踐美味的廚師史達魯，以及國內極少數研究感官品評的學者莊朝琪，分別從各自的專業出發，分享科學是如何與美食互相連結。

史達魯：廚房裡一些跟科學有關的事

相信泛科學的觀眾們對於史達魯一定不陌生，他近期跟泛科學合作拍攝了好幾部好吃又好玩的影片向大家介紹美食中的科學原理，這天他也是從料理中的科學出發，和大家聊聊關於美食、關於科學，他的所見所聞。

轉換跑道，擁抱夢想

史達魯並非餐飲本科系出身，擁有資訊碩士學位，畢業後曾經在微軟擔任過講師。只是原本就愛吃吃喝喝、也愛動手下廚的他，發現料理才是他的最愛，於是毅然決然來了一個人生大轉彎當起正職廚師，目前經營私廚餐廳兼釀造精緻啤酒、也是飲食顧問與文字工作者。正因為史達魯念資訊出身，他說他從來不藏私、也不相信什麼秘方，自己的做菜知識大多數都是從台灣博碩士論文網站查來的。（實在令人意外呀……）

飲食是文化的剩餘產物

史達魯坦承，過去的他在做料理的時候其實是很崇洋媚外的，特別偏好國外的食材，還曾經大費周章地舉辦奶油試吃會。後來當他了解到更多外國料理的內涵與做法，發現許多外國人其實也想望著神秘的東方料理，才領悟到「飲食是文化的剩餘產物」，食材從來不是重點，外國的月亮也不一定比較圓，料理的技法才是根本。史達魯說因為料理過程中的每一個細節都會影響到成品的味道，從此他就越來越關注料理中的科學。

做菜不是一件很浪漫的事，而是需要等待的實驗

說出這句話之後，史達魯馬上補充：「所以在等待時放的音樂很重要」（笑）。他舉了最近正在研發的粉紅色雞肝醬作為例子，他說坊間的鵝肝醬原肝比例通常只佔 5-10%，而他使用台灣土產的雞肝、參考西班牙知名大廚的配方，再配合嚴謹的程序（溫度差 1℃雞肝的顏色就會不同，這就是科學的力量！），才能做出既好吃顏色又很夢幻的雞肝醬。

除了雞肝醬之外，史達魯也再度以牛排為例，講解關於「煎」這個我們習以為常的動作背後蘊藏的科學意義。根據料理書的定義，「煎」就是拿淺鍋用油脂加熱食材、以高溫將大小一致的食材讓表面褐化、快速熟透的料理方式，所以用的鍋子必須厚（材質比熱乘以重量能得到最高數值）、食材下鍋前要去除多餘水份、下鍋時的溫度要高，才能達到梅納反應，讓料理發揮最佳風味。

由食譜到科學，史達魯說最重要的事情就是要不斷的想、不斷的思考每一道料理中的原理，他會隨身攜帶耳溫槍，測量究竟是怎麼樣的溫度讓台南牛肉湯如此美味，也會利用工業用熱風槍產生的穩定熱能來烹飪食材。只要能掌握科學原理，就會有無限的可能。

Q & A

梅納反應跟褐化反應（Browning reaction）是一樣的嗎？

答：褐化反應就是梅納反應的一種喔。

莊朝琪：（鬼味）力新世界—嚐識科學的軌跡

莊朝琪老師是台大食品科技研究所的食品科學博士，目前任教於中華科技大學，專長是食品加工。他在念研究所的時候發現感官品評的重要性，尤其是在追求食品科學化的過程中，感官品評是非常重要的技能。不過他也坦言，在台灣目前相關領域的學者不多，從事感官品評的研究是非常孤獨的一件事情。

「感官」是什麼？我們依據什麼來建構真實世界？

莊老師在演講的一開始就拋出了這個乍看之下相當哲學的問題，但他說這個問題其實也是食品工業發展的基礎和感官品評研究的開端。人類在經濟發達之後才開始注重食物的品質，想吃「好吃的東西」，食品工業便是在這種需求之下產生，以各種符碼吸引顧客、建立商業體系。

不過每個人的感覺都會有偏差，因此就需要設計實驗來驗證何謂感官的真實。舉例來說，到底奶茶先加茶或先加奶味道會不一樣嗎？這就需要利用統計學來驗證假設，也就是感官品評的開端。

我吃故我在

「吃」是人類存活的先決條件，而隨著社會不斷發展，人的常識會影響感官的品評，感官品評科學便是想藉由系統化分類去建構規律。此外，在感官品評的過程中，描述風味也是很重要的事，科學結果要能夠被描述才能服人，所以莊老師給現場的觀眾看了用來描述紅酒和咖啡風味的風味輪圖表，讓大家了解專家在形容風味時的依據。

配合本月選書的內容，莊老師也介紹了幾個關於感官品評的知識：例如有一張許多人熟知的舌頭味覺細胞分佈圖其實是錯的，味覺細胞後來經實驗發現是平均的散佈在舌頭的各個區域，不會有舌頭的前端嚐得到甜味、但後面沒有感覺這種情形發生。另一個有趣的知識則是「鮮味」已經被證明確實存在，但發現者是日本人，所以美國人不太想承認這個事實。（也太任性了吧）

品評科學的未來發展

感官品評的發展歷史中有些知名的重大事件，像是法國曾經舉辦過世界紅酒品評大會，並且自信滿滿地認為自己可以拿下冠軍。殊不知結果完全出乎意料，連續幾屆大會的盲測結果都是美國紅酒獲得較高評價。這個聽起來很不科學的結果背後卻是受到許多品評科學的要素影響，例如品嚐的順序或者人類反應的制約，所以很難貿然分出高下，只是往後不知道有沒有機會繼續舉辦了……

談到感官品評未來的發展，莊老師認為這幾年虛擬實境的技術相當受到矚目，有許多廠商先後投入相關應用的研發，這也將是品評科學可能的趨勢。他提到目前有號稱可以拍出味道的相機，雖然該產品只是噱頭（因為味覺是水溶性，而該產品並沒有類似探針的裝置可以偵測），不過以後的確有可能會發明出可以操控大腦味覺的晶片，將其用在醫療、減重等商業用途。

莊老師總結時表示，如果 2016 是「虛擬實境元年」，那麼也可能嚐識科學的另一個開端，未來科學家如何駭進人類大腦、善用大數據，進行食品科學與資訊科技、生醫等跨領域的整合，是值得我們持續觀察的方向。