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拉瓦節成為化學之父,她是最大的推手

LIS_96
・2016/06/05 ・1353字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 510 ・六年級

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文/唐啟軒

1771 年春天,溫暖的金色陽光灑落在純白禮堂。女孩看著大男孩,許下了關於一輩子的誓言。他是瑪麗安・皮埃爾萊特,在他面前的大男孩則是多年後奠定現代化學基礎的拉瓦節。

瑪麗安與拉瓦節結婚後,雖然拉瓦節富得跟王子一樣,但他們卻不像老派故事裡,過著「王子與公主」的那種幸福快樂日子。瑪麗安受到他的科學狂伴侶拉瓦節的影響,漸漸地對科學產生了濃厚的興趣。從小在修道院受正規教育的瑪麗安,在拉瓦節與他同事的教導下,儼然成為了一個可以獨當一面的科學家。當拉瓦節必須要執行稅務官的公務時,瑪麗安便負責打理實驗室的大小事,讓實驗室繼續運作。而熱愛實驗的兩人同時是夫妻,也是對方重要的實驗伙伴。手牽手一起吃飯、睡覺、做實驗的日子,其幸福快樂程度也不下真正的王子跟公主。

呼吸實驗圖,瑪麗安與拉瓦節一同進行呼吸實驗。圖/By Madame Lavoisier, Public Domain, wikipedia.

不過你以為瑪麗安只會她老公教他的實驗嗎?那你就錯了!精通英文的瑪麗安,閱讀大量化學文章後翻譯,並且加上批評及註腳,甚至點出文章的錯誤。拉瓦節也藉由閱讀瑪麗安的翻譯,掌握當代化學的發展現況。甚至是著名的燃素說,也是因為瑪麗安發現瑕疵後寫下的筆記,才使得拉瓦節確信燃素說的問題,開始了後續對於燃燒的研究,進而發現氧氣推翻燃素說。

每每兩人實驗結束後,瑪麗安便會將實驗內容嚴謹且詳細地記錄下來。此外,他向大名鼎鼎的賈克路易大衛拜師學習繪畫。在當年沒有攝影術的時代,繪畫是除了文字以外,最重要的紀錄工具。他精細的描繪了實驗設備以及方法,而這些資料正是拉瓦節後來出版《化學基礎論》的重要資料。

拉瓦節配圖 夫妻
這張我們熟知的拉瓦節夫婦,就是出自瑪麗安的老師——賈克路易大衛之手。圖/By Jacques-Louis David – Metropolitan Museum of Art, Public Domain, wikipedia.

值得一提的是,在大衛的作品《拉瓦節夫婦》中,除了夫妻二人自然而不造作的互動與情感流露以外,我們還可以觀察到一些有趣的安排。明亮的光線灑落在瑪麗安身上,手搭在拉瓦節的肩膀,淺淺地對著前方微笑。相較於陰影處坐著回頭深情款款望向瑪麗安的拉瓦節,前者在畫面比重明顯大於後者。從這張畫像中,作畫者對於瑪麗安能力的評價可見一斑。

可惜人無千日好,花無百日紅,為人稱羨的瑪麗安與拉瓦節幸福快樂科學家時期,就這麼在一夕之間破滅。法國大革命開始後,國內持續了相當長的一段動盪時期。到處都有人民抗爭,放火、掠奪甚至是將對立份子暴打橫死街頭的事情層出不窮。而拉瓦節也因為稅務官的身份被送上斷頭臺,倖存下來的瑪麗安也被政府沒收的所有的財產,其中更包含了拉瓦節留下的實驗手稿與器材。一無所有的瑪麗安用盡所有的方法,終於保留下了部分資料。排除萬難地整理、編輯,替拉瓦節出版他的回憶錄。內容記錄下了拉瓦節生前的研究成果,而這本回憶錄不僅影響了當代科學發展,更奠定了拉瓦節的歷史地位。

由於瑪麗安對摯愛的堅持,使得拉瓦節能在科學史的漫漫長河中繼續活著。下回如果你在哪裡看到了拉瓦節這個名字,不妨想起這個與拉瓦節同樣偉大,卻經常被歷史遺忘的人——瑪麗安・皮埃爾萊特。

本文轉載自LIS線上教學平台


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LIS_96
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調香師的秘密:「糞臭素」挑起你骯髒的慾望

胡中行_96
・2022/05/16 ・2039字 ・閱讀時間約 4 分鐘

倫敦高級區梅費爾(Mayfair)的聯排透天洋房裡,他與屋主近身互動。六呎高,湛藍的雙眸,古銅的肌膚,寬闊的下顎,銀髮一絲不苟地貼齊,以及一縷迷人的香氣:肉桂、皮革和不可言喻的香味,他確定迎面襲來的深刻,源自另一個時空。

梅菲爾位在倫敦西區,它是世界上最昂貴的地區之一。圖/Wikipedia

「當你嗅聞,你是用腦在聞。最原始的,處理記憶和情緒的部位。」
屋主解釋:「若芸芸眾生試圖尋覓自我的氣味,那我正在打造專屬你的身份。」

關於香水的秘密

一場訪談,讓男性時尚雜誌《GQ》的作家 Michael Paterniti 化身高級訂製香水的顧客,而江湖人稱「香水界情色男優」(the Pornographer of Perfume)的屋主 Roja Dove,正優雅地介紹混香的秘密。「我使用『糞臭素』,一種帶有糞便氣息的醜陋分子。男女性器皆與肛門比鄰,底蘊裡一丁點的『糞臭素』,便能喚起骯髒的慾望。」[1]

Roja Dove 是一位英國調香師。圖/Wikipedia

糞臭素是怎麼來的?

來到住處之前,兩人在麗池飯店(Ritz Hotel)旁的沃爾斯利餐廳(the Wolseley)用過午餐。此時他們的消化系統正將蛋白質,分解成胺基酸(amino acid)。接著,腸道內的菌落會先進行「去胺作用」(deamination),用氫去代換胺基。於是,有一種叫做「色胺酸」(tryptophan)的胺基酸,就變成「吲哚-3-乙酸」(indole-3-acetic acid,簡稱「IAA」)。

再來,乳酸桿菌(Lactobacillus)、梭菌(Clostridium)和類桿菌(Bacteroides),透過「去羧作用」(decarboxylation;羧,注音ㄗㄨㄟ)把 IAA 中的羧基(carboxylic acid group)換成氫,人體內的「糞臭素」(skatole;即3-methylindole)就誕生了[2][3][4]

Roja Dove 的調香手法

在正式調香之前,Roja Dove 會提供約莫 200 張的試香紙,讓訂製高級香水的顧客挑選最能觸發當下感覺,並連結過往回憶的幾種氣味。Roja Dove 將以它們為發想的根據,把原料輕拍到試香紙上,再把試香紙與一只金屬小風車連結。當小風車運轉,微風迎面吹來,他便能感受這些原料的效果。

當然,調香運用的糞臭素不是靠「人體製造」,而是在實驗室或工廠裡「人工合成」。1883 年德國化學家費雪(Hermann Emil Fischer, 1852-1919)發明了「費雪吲哚合成」(Fischer Indole Synthesis):一種苯肼(phenylhydrazine)和醛(aldehyde)或酮(ketone),透過酸觸媒(acid catalyst)催化產生的作用。一般罐裝糞臭素,便是這麼來的[2][5]

從溝通、聞香、構想、嘗試、製作到完成需要耗時一到二年。圖/Pixabay

從溝通、聞香、構想、嘗試、製作到完成,長達一、二年後,每 3.4 盎司(100.55 毫升)要價 4 萬美元的訂製香水,才會被呈現在顧客面前。所幸,對花不起重金與不特別愛好香水的人來說,還是有其他巧遇糞臭素的機緣。因為某個程度上來說,糞臭素就像愛。它撲朔迷離地存在生活中出乎意料之處:香水、茉莉、橙花、甜菜、香菸、糞便、煤焦油與草莓冰淇淋。糞臭素時臭時香,載舟亦能覆舟,令人欲拒還迎。

氣味的關鍵在於濃度

氣味由香變臭的關鍵,在於濃度。像是過多的愛,使人無法擔待。以體積比來說,一旦超過 60 pptV(0.327 ng/L)[註1],就會開始臭得一去不返[7]。如果以重量比計算,健康人體製造的糞便中,糞臭素濃度約為 5 μg/g,但消化道疾病患者,則可高達 80 到 100 μg/g[註2]。換句話說,腸道保健雖然不會讓人芬芳馥郁,但至少能避免如廁之後臭名遠揚[8]

回顧過去的調香職涯,Roja Dove 感嘆上等的原料不再是小農收成,產地直銷,人工合成的產物也逐漸取代天然素材。

「的確,我們必須在香水裡添加合成物。」他向時尚作家 Michael Paterniti 坦承,那是為了襯托自然的味道,但是如果大比例的使用人造成份,「合成的香水聞起來,就永遠僅是人工的氣息。」然而大時代的趨勢,就連知名調香師也無力回天。諷刺的是,在這場產業變遷的遺憾裡,得知糞臭素並非天然,卻多少能帶給香水顧客卑微的慰藉。

註解

  1. pptV(parts per trillion by volume),則是兆分之一體積比。ng/L,指每公升幾奈克。
  2. μg/g,又作 mcg/g,指每公克中有幾微克,也就是 ppmW(parts per million by weight)百分之一重量比。

參考資料

  1. How to Smell Like a God (GQ, 2014)
  2. Skatole – A Natural Monstrosity In Perfume, Parliaments, Produce And Poop (American Council on Science and Health, 2020)
  3. Impact of the Gut Microbiota on Intestinal Immunity Mediated by Tryptophan Metabolism (Frontiers in Cellular and Infection Microbiology, 2018)
  4. 羧酸(教育部重編國語辭典修訂本,臺灣學術網路第六版)
  5. Emil Fischer Biographical (the Nobel Prize)
  6. Skatole (American Chemical Society, 2021)
  7. Identification, quantification and treatment of fecal odors released into the air at two wastewater treatment plants (Journal of Environmental Economics and Management, 2016)
  8. New Insights Into Gut-Bacteria-Derived Indole and Its Derivatives in Intestinal and Liver Diseases (Frontiers in Pharmacology, 2021)

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胡中行_96
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曾任澳洲臨床試驗研究護理師,以及臺、澳劇場工作者。 西澳大學護理碩士、國立台北藝術大學戲劇學士(主修編劇)。臉書:荒誕遊牧。