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能夠登上終極菜單的大便:麝香貓──《便便不思議》

貓頭鷹出版社_96
・2016/06/08 ・3597字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 513 ・六年級

「咖哩味道的大便和大便味道的咖哩,你要吃哪一種?」

這是小屁孩問的問題。真的很無聊。不過即使覺得無聊,還是會讓人忍不住認真思考:咖哩味道的大便即使好吃,但終究還是大便,而大便味道的咖哩卻是貨真價實的咖哩。到底哪一個才是正確的選擇?

這是讓人思考本質何在的哲學問題。即使現在成為大人還是無法回答。

那麼大便咖啡又如何?大便中未消化的東西比大便本身更噁心,然而卻有一種咖啡是從大便中取出來、烘焙過後給人喝的。

那就是印尼的「麝香貓咖啡」。

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麝香貓咖啡是許多咖啡愛好者夢寐以求的珍品。圖/Journeys and Travels

大便咖啡從字面上來看,應該會給人不潔又臭氣沖天的印象,但這種咖啡竟然是一般庶民不太買得下手的高級品。為什麼高級?當然是因為好喝。只要啜飲一口,香醇的風味就會由鼻腔直衝腦部,宛若鐘聲迴盪般留下久久不散的餘韻。圓潤但濃郁的風味、芬芳的香氣與清爽的喉韻,簡直就像是瓊漿玉液。製作這種高級咖啡的不是熟練的咖啡師,而是動物。生存於亞洲幾乎所有森林的馬來麝香貓正是製作出這種夢幻咖啡「Kopi Luwak(麝香貓咖啡)」的咖啡專家。

麝香貓屬於雜食性動物。牠們雖然也會吃昆蟲、蜥蜴、蝸牛等小動物,但主要食物是芒果、香蕉、無花果等水果。麝香貓也會吃咖啡果實。咖啡果雖然也會和其他水果一樣被消化,但種子部分(也就是咖啡豆)卻會保持原狀排出來。出未消化的咖啡豆,經過乾燥與烘焙,就是麝香貓咖啡。這是貨真價實的大便咖啡。

麝香貓擁有優異的嗅覺,可以專挑全熟的咖啡豆來吃,把外皮咬掉。這就是重點所在。咖啡豆和果實的風味在麝香貓體內混和,在一定的體溫之下,由腸內細菌以理想狀態進行自然發酵。咖啡豆的苦味來源的蛋白質成分會經過消化酵素分解,並與種種酵素混合。

這種複雜奇妙的化學反應使咖啡豆產生無法以言語形容的風味。原本只是單純的大便,結果卻出現奇蹟大逆轉,成為最高級的有機咖啡。聽到這裡或許會有些人動起歪念頭,想說:乾脆我自己吞下咖啡豆、從大便取出豆子來賣,就可以大賺一筆,這才是真正的歐雷(譯注:日文音同「俺」) 咖啡⋯⋯ 之類的。

然而能夠給予咖啡豆特殊作用的只有麝香貓的腸子。人類如果做這種事,大概就會被送到很大間的醫院了。只有這種既像貓、又像狸貓的動物大出來的大便,才能登上最高級的菜單,成為最高貴的咖啡品牌。

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咖啡剛被麝香貓「排」出來的樣子。圖/wikipedia

不過說到這裡不禁令人納悶:印尼人怎麼會想到從動物的糞便挖出咖啡豆來烘焙呢?要說明這一點,本書必須突然轉變為歷史教科書,開始熱烈講解印尼的歷史。

時間背景是十六世紀英國、法國、葡萄牙等歐洲列強昂首闊步的時代。原本只有小漁村、在整頓港灣後總算有了國家格局的荷蘭也效法列強大哥的先例,決定要進軍世界。它的目的地是東南亞。荷蘭抵達今日稱做印尼的亞洲群島,設置「荷屬東印度公司」。雖然說是公司,但實際上卻掌握締約權、開戰權等,等同於政府的駐外機關。

荷屬東印度公司是全世界第一家股份公司,同時也是黑心企業。他們巧妙地欺騙印尼「比羊群還要溫馴」的農民,甚至用武力逼迫就範,以超低工資榨取他們的勞力。東印度公司奪走印尼人的田地,要求他們栽種高經濟價值的作物,亦即香料。香料是保存食物重要的材料,可以去除肉類腥味,也能隱瞞體臭,在當時的歐洲是不可或缺的物品,也是保證暢銷的商品。

荷蘭東印度公司(VOC)是荷蘭為了向亞洲發展而成立的特許公司,200 年間共向海外派出 1772 艘船,約有 100 萬人次前往印尼、台灣……等地。圖/wikipedia

荷蘭人把只有在印尼才能採收的丁香、肉豆蔻等獨家香料拿到歐洲去賣。荷蘭藉由香料植物賺得的黃金累積財富,而太平洋上的印尼群島則被稱為「荷蘭女王的項鍊」。

有句話說,「上帝創造世界,荷蘭人創造荷蘭」。荷蘭國土有四分之一在海拔零公尺以下,必須開拓濕地及淤泥灘,以過人的努力增加國土。這種開拓精神令人欽佩。然而具有偉大開拓精神的他們進入亞洲之後,不知為何就成了不把人當人看的冷血漢。荷蘭單方面指定農民栽種經濟作物,然後全面以低廉價格收購。即使是農民手頭剩下的少許收益也被課以種種稅金。這種壓榨方式簡直就像是要硬從乾抹布擠出水滴。

其中最惡名昭彰的就是推動大規模栽植農業的「強制栽培法」。相較之下,就連德川幕府「對待百姓不使其生、也不使其死」的手段都像是優渥的社會福利政策了。日本甚至也曾記載:進出長崎的荷蘭人因為奴役奴隸、態度桀驁不馴,特別嚴格檢查其持有物。

喂,荷蘭人!你們在日本一副高尚的樣子傳授所謂的蘭學,為什麼在印尼卻做出這麼過分的事情?還好意思若無其事地轉風車!我要把鬱金香都拔光光!

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鬱金香是低地國的代表花卉。圖/Elvin@flickr

因為激憤過度,害我寫了些不知所云的話。不過當時歐洲各國幾乎都在做這種勾當。這樣想想,今日所謂先進國家感覺都像是用詐騙方式賺到資金之後才從良改做正當行業的犯罪集團。

當香料貿易景氣變差之後,荷蘭人就叫農民種植更賺錢的樹:咖啡。咖啡從十七世紀開始在歐洲廣為流傳。這種珍貴的飲料透過地中海貿易進入歐洲,立刻風行全歐洲,轉眼間就成為常見飲料。咖啡貿易原本是由伊斯蘭商人壟斷。這是因為咖啡豆從阿拉伯半島進入歐洲時一定會經過伊斯蘭國度。荷蘭人決定插手伊斯蘭的這項獨占事業。他們在印尼種植咖啡,自己來賣。他們的計畫獲得預期的成功。

不過荷蘭人並沒有因此而龍心大悅、大方請農民喝咖啡。相反地,他們甚至連一粒豆子都不分給農民。然而,農民也想喝喝看咖啡是什麼味道。他們想知道讓白人老闆如此狂熱的豆子究竟有多麼美味。但是他們被嚴禁偷嚐農作物,如果違規就會受到嚴罰。農民只能躲在荷蘭人看不到的地方,從麝香貓的糞便撿拾咖啡豆。辛辛苦苦流汗耕作卻無法入手收穫,只能去翻攪動物的糞便——他們一定覺得很悽慘吧?

然而奇蹟發生了。從這種野生動物糞便取出的咖啡豆具有遠高於一般咖啡的美味與香氣。而最初品嚐到這種美味的不是荷蘭人,而是沒有身分地位的農民。不過後來消息傳到荷蘭人耳中,於是連動物糞中取出的咖啡也成了榨取目標。改種經濟作物的一片片田地無法收成糧食,不久之後饑荒來臨,導致眾多農民餓死⋯⋯這樣的故事彷彿可以聽到黑人靈歌的樂聲。了解這段歷史之後,麝香貓咖啡感覺也帶有淚水的味道。

然而人類是無法戰勝美味誘惑的。即使知道這段痛苦悲哀的歷史,仍舊有人願意為了美味咖啡而花大筆錢。

人類的欲望是沒有限度的。假設確立了一種美容法:「只要跳入大便桶裡,絕對能夠年輕十歲。」一定會有女人願意付一百萬跳進去。有需求就會有人想賣、想賺錢。這就是資本主義的法則。

為了滿足人們對於麝香貓咖啡的需求,甚至有人特別飼養麝香貓。圖/中央社

話說回來,麝香貓咖啡是稀有品,也因此更具有價值。原本數量就稀少的野生麝香貓自己選擇成熟咖啡果來吃,然後在沒有壓力的健康狀態讓咖啡豆在體內發酵到理想狀態。滿足這些條件之後,才能得到夢幻的麝香貓咖啡。

不過目前在印尼據說是以大量生產方式來生產麝香貓咖啡。麝香貓就像養雞場的雞一般被圈養,強制餵食咖啡豆並採取糞便。

麝香貓被關在狹窄的籠子裡,即使因為壓力而發狂生病也無法逃脫,只能一直吃咖啡果實直到死亡。

像這樣生產的麝香貓咖啡雖然沒有受到正式認定,實際上卻有許多在市面上流通。

這樣的架構彷彿和昔日荷蘭人與印尼農民間的關係有某種相似性。

歷史會重複。邊咀嚼這句話,邊啜飲麝香貓咖啡。

這時照理說咖啡豆的苦味成分已經被酵素分解,仍然會感受到特殊的微苦滋味。


 

大便、糞便、便便……不管是多優雅的稱呼,我們腦中想到的就只是從洞口「噗通」一聲掉下去,而且很臭的那一坨東西。生物的神經系統和免疫功能如此精密,為什麼只有排泄過程卻這麼草率?大便啊,你到底是何方神聖?

動物的大便可是超有用的呢!

本書作者早川為日本知名的「奇怪生物」研究大師,他將帶你認識各種不同動物的大便,以及這些動物如何藉由大便產生了令人嘖嘖稱奇的動物行為!《便便不思議》,貓頭鷹出版

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貓頭鷹出版社_96
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貓頭鷹自 1992 年創立,初期以單卷式主題工具書為出版重心,逐步成為各類知識的展演舞台,尤其著力於科學科技、歷史人文與整理台灣物種等非虛構主題。以下分四項簡介:一、引介國際知名經典作品如西蒙.德.波娃《第二性》(法文譯家邱瑞鑾全文翻譯)、達爾文傳世經典《物種源始》、國際科技趨勢大師KK凱文.凱利《科技想要什麼》《必然》與《釋控》、法國史學大師巴森《從黎明到衰頹》、瑞典漢學家林西莉《漢字的故事》等。二、開發優秀中文創作品如腦科學家謝伯讓《大腦簡史》、羅一鈞《心之谷》、張隆志組織新生代未來史家撰寫《跨越世紀的信號》大系、婦運先驅顧燕翎《女性主義經典選讀》、翁佳音暨曹銘宗合著《吃的台灣史》等。三、也售出版權及翻譯稿至全世界。四、同時長期投入資源整理台灣物種,並以圖鑑形式陸續出版,如《台灣原生植物全圖鑑》計八卷九巨冊、《台灣蛇類圖鑑》、《台灣行道樹圖鑑》等,叫好又叫座。冀望讀者在愉悅中閱讀並感受知識的美好是貓頭鷹永續經營的宗旨。

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北極流言終結者:大便冰刀不太好用──2020搞笑諾貝爾材料科學獎
寒波_96
・2020/09/24 ・4287字 ・閱讀時間約 8 分鐘 ・SR值 520 ・七年級

搞笑諾貝爾獎每年都是新的開始,2020 年也不例外。今年「第 30 次第一屆搞笑諾貝爾獎」的材料科學獎頒給 7 位科學家,得獎理由是發現「冰凍人類大便做成的刀不好用(knives manufactured from frozen human feces do not work well)」。1

人類大便結凍後製成的冰刀,由金屬銼刀處理過邊緣,再置入攝氏−50 度的乾冰強化結構。圖/取自 ref 3

這個實驗其實算是人類學研究,也很有流言終結者的味道。今年 10 個獎項中它與管理學獎:「5 位中國殺手層層轉包,卻都沒有人下手」大概是最引人熱議的。不過為什麼有人想測試,冰凍大便的切割能力呢?起因自一則流傳的北極小故事。

延伸閱讀:疫情也阻止不了的2020搞笑諾貝爾獎!宅在家慶祝這充滿 BUG 的一年

人類學家的北極小故事

小故事的宣傳者不是普通天橋下的說書人,他是加拿大的不列顛哥倫比亞大學(University of British Columbia)的人類學家戴維斯(Wade Davis)。他在 1998 年出版的《Shadows in the Sun》書中記錄一則北極的伊努特人*故事,後來還在幾次演講時提到。

*註:伊努特人或翻譯為因紐特人,或發音類似單字的組合。

以北極伊努特人為主題的遊戲《永不孤獨》。圖/取自 ref 5

戴維斯自述,這個故事是加拿大北極區的巴芬島,一位伊努特獵人納基塔維克(Olayuk Narqitarvik)告訴他的。事情發生在 1950 年代,那時納基塔維克的爺爺不想隨眾人搬家,一個人留下;其他人為了促使他上路,把裝備、資源通通拿走。

納基塔維克的爺爺突發奇想,缺乏工具,就自己生產!於是他把自己的大便冰凍,做成刀的形狀,再用口水讓邊緣鋒利;接著殺掉一隻路過的狗,用狗的肋骨做成雪橇,又抓到一隻狗拉雪橇,就這麼消失在黑暗之中⋯⋯

這個故事據說流傳甚廣,不過有基本邏輯的人,一聽便能判斷是唬爛的。假如這些事都是由一個人單獨完成,旁邊沒有任何人,他最後又消失在黑暗中,那麼整個過程怎麼可能留下記錄呢?即使是作者戴維斯自己,也認為這則故事的真實性「可疑(apocryphal)」。

話說回來,人類從古至今利用過各種材料製作工具,不管北極小故事有沒有發生過,假如故事內容是真的,也可謂材料科學的一大發現。於是以美國的肯特州立大學為主的一隊科學家,真的進行測試,實驗結果強烈否決大便冰刀的可能性。2, 3

用大便冰刀和美豬做實驗囉

實驗過程其實不算複雜。一位研究者連續多天,吃高蛋白質、高脂肪的伊努特式傳統食物,然後把大便做成刀的形狀(用模型或是用手塑形),擺在攝氏−20 度到實驗開始為止。實驗開始前先以金屬銼刀把冰刀削利,再浸入攝氏−50 度的乾冰數分鐘,確保實驗時冰刀夠堅硬。

用人類大便製成的冰刀切割豬皮。圖/取自 ref 3

故事中的動物是狗,不過實驗切割的材料不是狗,是豬(在美國做的實驗,所以應該是美豬)。豬皮、豬肉、豬肌腱 3 種材料,先擺在攝氏−20 度很多天,實驗開始前 2 天再移到攝氏 4 度解凍。切割則是在攝氏 10 度左右的環境進行。

實驗結果非常清楚,冰刀連最軟的豬皮都無法無法切割,更不用說比較硬的豬肉、肌腱。即使冰刀一開始非常堅硬,與冷藏取出的美豬接觸後仍開始融化,甚至無法留下刀割的痕跡。另一位吃普通西洋食物的研究者,用一樣的步驟製作冰刀重複實驗,同樣無法成功。

豬皮下方的皮下脂肪,倒是能被冰刀切下一絲絲,但是冰刀接觸皮下脂肪後也迅速融化,無法繼續使用。

用人類大便製成的冰刀,切割豬皮的結果。冰刀融化後在豬皮表面留下痕跡,卻幾乎無法對豬皮造成傷害。圖/取自 ref 3

沒有任何狗受到傷害

戴維斯為了增加北極小故事的真實感,引用丹麥探險家福祿陳(Peter Freuchen)1953 年自傳的內容。福祿陳自述有一次在冰上被雪困住,他將自己的大便冰凍後作為鑿子,才成功脫困。

論文認為,儘管沒有理由認為福祿陳說謊,但是他的說法真實性存疑。而且就算福祿陳講的是真的,用鑿子除雪和用刀子切肉,難度不可一概而論。假如連最軟的豬皮都無法切割,要穿透一隻完整的狗根本毫無可能。

丹麥探險家福祿陳(左)的北極留影。圖/取自 alchetron

故事中另一段劇情:用口水讓冰刀邊緣變鋒利,論文沒有實際操作,但是強烈懷疑這會有幫助。因為早已知道水結凍製成的冰刀,只要接觸就會開始融化。

一系列實驗證實,用冰凍大便做成的刀肯定無法切割美豬,推論狗應該也沒辦法,所以戴維斯的小故事劇情不可能發生。

論文主張,人類學家會蒐集大量故事、謠言、口述歷史、都市傳奇等等記錄,有些情節卻不一定符合實際狀況。

人們愛聽千奇百怪的故事,而人類學家應該勇於驗證故事情節的真實性。

此研究在 2019 年發表於專業的考古學期刊《考古科學期刊:報告(Journal of Archaeological Science: Reports)》,由於題材奇妙,當時就引起一陣討論;隔年(2020年)獲得搞笑諾貝爾獎的材料科學獎,又引發一波轟動。

一位得主坐在馬桶上發表得獎感言。圖/取自搞笑諾貝爾獎頒獎影片

北極小故事原作者的反駁

論文在 2019 年發表後,小故事原作者戴維斯寫文章表達意見。從文字看來他不是很高興,他覺得在伊努特傳統文化逐漸消失之際,還有人浪費錢跟時間搞這種研究,實在不可接受。4

戴維斯自稱從未強調過故事情節的真實性,他沒有發表在正式的學術期刊、科學期刊,只在演講與普通文章中提及這個情節可疑、卻有象徵意義的小故事,目的是闡述伊努特人與冰的獨特關係:伊努特人不畏懼寒冷,懂得利用冰,才得以在嚴寒中生存。

儘管宣稱不在意真實性,戴維斯仍然質疑論文的實驗方法,和故事情節不一樣:狗皮和豬皮不同,豬皮切割失敗,不等於狗皮也會失敗;故事中是在冰天雪地下切狗,實驗卻是在攝氏 10 度進行。差異如此明顯,這個實驗一點都不客觀!

我們歸納一下戴維斯的論點:

第一,實驗根本沒意義,關心伊努特人才有意義。

第二,我從來沒說過那是真的故事。

第三,就算我沒說過故事是真的,實驗也無法證明故事不是真的!

小故事原作者戴維斯 2008 年的 TED 演講。圖/取自 TED

雖然冰刀無用,還是要關心逝去中的傳統文化

戴維斯展現出人類學家對現實人類的關懷姿態,但是他對科學的意見有沒有道理呢?我個人推測,就算改變條件,不會成功的實驗還是不會成功。

即使是在攝氏 10 度下實驗,冰刀的硬度多半不是問題,因為經過攝氏−50 度的乾冰處理,冰刀至少能保持一段時間的堅挺。如果一開始最硬的時候完全切不下去,狀況過更久應該也不會改變。

凍結人類大便製作的冰刀,角度正確的話可以擊倒狗,但是要再取出狗的肋骨,勢必需要切割。豬跟狗的身體當然不一樣,可是冰刀在已經分離過的豬皮組織,都無法留下切割痕跡,難以想像對一條完整的狗還有機會成功。(冰刀在北極可以隨處取材,要是真的能這樣用,探險還要帶那麼多裝備嗎?)

測試用的動物材料,若是用不久前還活跳跳的動物,殘留的體溫只會讓冰刀加速融化。經過一段時間讓肉體在雪地降溫後,太硬的肉還是會讓冰刀接觸摩擦時融化。處於冷藏狀態的肉,條件或許相對平衡,不過論文的實驗已經證明,切割攝氏 4 度的肉便足以令冰刀融化。

實驗失敗的關鍵,恐怕還是在於切割這件事會毀滅冰刀,只要開始切割,就註定會失敗。

北極伊努特人,與世界各地許多傳統文化正在消逝。圖/取自 ref 5

我想這個看似搞笑的研究背後,至少有兩件事值得認真, 一是科學,另一是人:

第一,故事不用在意真實性,但是仍然可以驗證,小處不可隨便。

第二,大家有興趣能多關注伊努特人,以及現代世界中漸漸消逝的傳統文化。

身為印地安人的遊戲評論員 Daniel Starkey,曾經在主打伊努特文化的遊戲《永不孤獨 (Never Alone,Kisima Inŋitchuŋa》評論中提到:5

「當我的文化益漸衰弱,我們曾經的一切彷彿也漸漸淡出而變得晦澀朦朧。要接受數百個文化豐富的歷史步入死亡,實在是再簡單不過了」

想看其他?第 30 次第一屆搞笑諾貝爾獎頒獎影片在這裡:

延伸閱讀

  1. 箕形門齒 X 美洲原住民 X 母乳——這三者源自冰河時期的神秘關係是?
  2. 黑曜石8000年前冰原歷險記,旅行1500公里
  3. 兩岸一家親的西伯利亞與北美洲,過去回來又過去的情慾流動
  4. 北境永不遺忘,西伯利亞,美洲人的交流分合
  5. 流言終結者:一場14年的「科普」爆炸!

參考資料

  1. 搞笑諾貝爾獎得主 https://www.improbable.com/ig-about/winners/
  2. Eren, M. I., Bebber, M. R., Norris, J. D., Perrone, A., Rutkoski, A., Wilson, M., & Raghanti, M. A. (2019). Experimental replication shows knives manufactured from frozen human feces do not work. Journal of Archaeological Science: Reports, 27, 102002.
  3. Scientists test to see if knives made from frozen feces can cut animal tissue
  4. The Problem with the Frozen Poop Knife Study
  5. 《Never Alone》:交織遊戲、群族記憶和生命文化的嘗試

本文亦刊載於作者部落格《盲眼的尼安德塔石匠》暨其 facebook 同名專頁

寒波_96
191 篇文章 ・ 870 位粉絲
生命科學碩士、文學與電影愛好者、戳樂黨員,主要興趣為演化,希望把好東西介紹給大家。部落格《盲眼的尼安德塔石器匠》、同名粉絲團《盲眼的尼安德塔石器匠》。

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輕微到無症狀的感染者,可能是許多傳染的關鍵源頭?
寒波_96
・2020/04/01 ・6273字 ・閱讀時間約 13 分鐘 ・SR值 591 ・九年級

世界衛生組織(WHO)定名為 COVID-19 的疾病,是由於感染冠狀病毒所致,國際病毒研究學會將這種病毒取名為 SARS-CoV-2,彰顯它與 SARS 的親戚關係,本文之後稱作「SARS二世」。

中文常將 COVID-19 稱作新冠「肺炎」或武漢肺炎,然而,人類被 SARS二世冠狀病毒感染後的症狀差異很大,少數人引發重症致死,不少人卻沒有發展為肺炎,有些人甚至一直毫無症狀。

NBA 爵士隊球員 Rudy Gobert 與 Donovan Mitchell 感染後沒經過太久便恢復健康,而且過程中幾乎沒有出現症狀。圖/取自 clutchpoints

什麼是「無症狀」感染者?

早在疫情初期的 1 月底已經有實例,出現了症狀非常輕微,幾乎沒有症狀的感染者,在開會時傳染給在場的好幾個人。然而當時 WHO 和一些專家都表示根據經驗,無症狀感染者即使存在也不會是傳染的主力,有症狀的病患才值得重視。

但是疫情發展至今,除了 WHO 的作用愈來愈引人疑惑之外,累積的證據也足以讓我們重新思考,非常輕微或無症狀的感染者,在這波疫情中不可忽視的角色。

智人感染 SARS二世病毒以後,會經過一段時間的潛伏期,大部分介於 2 到 14 天,潛伏期結束後才有症狀。感染病毒之後到尚未發病以前的這段潛伏期,算是尚未出現症狀(presymptomatic),發病後則會出現各種輕重不一的症狀(symptomatic)。卻也有些人感染病毒以後,到自行痊癒之前一直都沒有出現症狀,也就是無症狀(asymptomatic)。

每一位感染者在被傳染以後,都有一段沒有症狀的時期,卻也有為數不明的感染者從頭到尾都沒有症狀,可以將他們一同視為廣義的無症狀感染者。另外也有些感染者儘管出現症狀,卻相當輕微,甚至不需要醫療協助就自行痊癒,假如未經檢驗,根本不會知道這些人曾經染病。

從個人角度來說,一個人感染病毒卻跟沒事一樣,絕對是件好事;但是假如會傳染給他人,仍是防疫需要圍堵的傳染源。而了解有多少無症狀感染者,對於評估病毒擴散和影響程度也相當重要。可是疫情延續至今,仍不清楚究竟有多少無症狀的感染者。

有多少比例,多少人無症狀?

到底有多少感染者無症狀,或是輕微到可以當作無症狀,目前仍不清楚,不過蛛絲馬跡顯示,或許比例還不低。

史上最知名的無症狀傳染者之一,「傷寒瑪麗」Mary Mallon。圖/wiki

沒有症狀的感染者,不檢驗也就不會知道,但是全世界都面臨的困難在於,檢驗資源有限,光是調查有可疑症狀和接觸者都已經忙不過來,根本沒有多餘資源去檢驗其他人。例如 WHO 二月底發布的中國考察報告中,無症狀感染者比例非常低,這項數據基本上毫無參考價值。至今已知的無症狀感染者,幾乎都是「順便」發現的。1

WHO 在疫情初期不斷建議不用撤僑,但是各國還是陸續派出包機。日本由武漢撤僑的 565 人中有 13 位確診,其中 4 人無症狀,占 31%,不過樣本非常小。一項針對深圳 300 多位感染者的調查,無症狀的比例為 6.4%,但是該論文表示此數據肯定低估了。而義大利的倫巴底前 5800 多位確診者中,無症狀比例為 3.4%,這一定是低估。2, 3, 4

疫情初期受到許多注目的鑽石公主號,3000 位成員被關在一起許多天,解散時約有 700 人感染。成員在確診時約有一半沒有症狀,一項研究以模型估計,無症狀感染者比例約為 18%。不過這批感染者的年齡偏高,而我們知道症狀輕重與年齡密切相關,年紀愈大的族群,症狀嚴重的比例也愈高;由此推論:實際上無症狀的比例很可能比 18% 更高。5, 6

在疫情爆發的第一個中心,武漢,官方確診人數將近 7 萬人,各界卻幾乎一致公認實際的感染人數更多。一項研究以模型評估武漢的疫情,結果十分驚人,估計感染人數遠遠超出帳面,官方到 2 月 18 日以前紀錄的數字很可能不到實際的 41%。假如一大群超過 59% 消失的感染者真的存在,他們很可能沒有症狀或比較輕微,因此在兵荒馬亂下被忽視。7

以模型估計武漢逐日的感染人數,大深紅是官方確診數,小粉紅是估計沒有列入記錄的感染人數。圖/取自 ref 7

中國官方公開更改過幾次確診標準,其中一次是將病毒檢驗出陽性,卻沒有症狀的人排除在確診之外。也有媒體宣稱獲得中國的機密情報,指出至少有數萬無症狀感染者沒有列為確診紀錄。這或許能部分解釋,模型估計與官方數字之間極大的落差。8, 9 

探討無症狀感染者的另一個問題是「偽陽性」。確診而無症狀的人,也許其實不是沒有症狀,而是根本就沒有被感染!(對!未經量產標準化確認品質的試劑,即使是 qRT-PCR 也可能錯誤率不低)

SARS二世是一種全新的病毒,所有檢驗都要重新設計,在疫情蔓延,各國都在趕時間又大批檢測之下,尚未通過考驗的試劑被大量使用,偽陽性的數目或許不少,這也會影響無症狀人數與比例的判斷。

無症狀感染者的傳染力如何?

幾乎可以肯定,沒有症狀的感染者也有傳染能力。儘管樣本數目不多,至今已有多項研究發現,仍在潛伏期時尚未出現症狀、輕症、無症狀感染者,體內病毒含量都很高,和重症患者沒有多少差異。而即使沒有症狀,人類講話與呼吸時仍然會排出病毒。10, 11

沒有症狀的感染者,散播病毒的能力或許不如有症狀的患者,但是更具體的問題恐怕在於,身旁有人咳嗽、打噴嚏會引起注意,可是沒有症狀,看起來完全健康的人誰會提防?

例如疫情初期,有人質疑印尼沒有檢驗就放人離開,WHO 的印尼代表表示,被隔離的人都沒有症狀,看起來很健康,為什麼需要檢驗?「看起來很健康,為什麼需要檢驗?」這話講得多麼自然啊,想質疑都不行,不愧是完全聽從 WHO 指示的稱職代表。

Embed from Getty Images

然而,時間會證明一切。疫情最初期 WHO 採信中國單方面的說法,昭告世界 SARS二世病毒只能有限度,或是不會人傳人,幾天後就證實是大錯特錯,成為導致疫情擴散的關鍵失誤。

對於無症狀患者傳染的可能性,現今在許多中國專家都改口的情況下(或是終於可以講實話了?),WHO 仍一貫堅持症狀嚴重者才是散播病毒的主力,現在看來恐怕是另一起嚴重失誤。假如大部分感染者皆由症狀嚴重者所傳染,很難解釋目前各地這麼普遍又嚴重的疫情。

輕微或無症狀感染者在疫情中的角色

中國是病毒的發源地,韓國、伊朗則是疫情初期最嚴重的國家;各國開始注意中國的狀況,加強管制的時間不一。隨著疫情陸續在歐洲各國與美國爆發,明擺著的事實是:

即使各國已經有所防範,仍然有許多感染者順利進入,成為一段時間後大爆發的傳染源。

然後歐洲與美國又成為第二波傳播中心,向其他地方大批輸出感染者,如中國的鄰居台灣與俄羅斯,都靠著封鎖中國成功擋住第一波,卻在最近出現大量境外移入的確診者。

各國機場的量體溫等防疫措施,仍無法阻止感染者入境。圖/取自 BENSON IBEABUCHI/AFP via Getty Images

美國和歐洲疫情嚴重的國家,如義大利、西班牙、法國、德國等等,上萬感染者不可能在短時間內造成,極可能早在 1 月時已經存在傳染源,經過一到兩個月的醞釀才導致目前的疫情。諸國也不是沒有體溫檢測之類的防範,合理推論,1 月時已經有一些症狀不嚴重的感染者入境各國,成為當今疫情的種子。12

三個月來,除了大洋洲一些小島以外,SARS二世已經順利入侵世界上絕大部分地區,幾乎是無國不入。

輕微或無症狀的感染者,至少在疫情初期很容易逃過防範,成為新一地疫情的起點。被他們傳染的人當中只有少數會發展為重症,卻有相當比例症狀不嚴重,又成為後續的傳染源,就這樣愈傳愈廣,直到重症患者的數量累積到不可忽視。

口罩的用途,其實是阻止無症狀者散播病毒?

疫情發展至今的眾多防疫手段中,口罩的爭議很大。基本上西洋國家不建議,甚至反對一般民眾戴口罩,直到最近幾天有些國家才改變看法。許多亞洲國家的作法則截然不同,鼓勵民眾出門多戴口罩。13, 14

「1918新型流感」西班牙流感時的留影,一家洋人都不是醫護人員,但是人人戴口罩,連貓貓都戴,和現在截然不同。

醫療人員需要戴口罩,沒有任何質疑,但是口罩對一般人究竟有什麼防疫效果非常曖昧。口罩教範指出:「生病的人要戴口罩,健康的人不戴口罩」,或許仍然反映出大部分的事實。

一般手術口罩的防護有限,保護健康者的效果不是太完全。不過有個聽起來十分合理,但是仍然沒有實證的論點是:

假如許多感染者介於輕微到沒有症狀,卻仍然有傳染能力,那麼這些看似健康實則生病的人戴上口罩,確實能降低傳染機率,保護沒有生病的人。

不缺口罩的狀況下,減少接觸,與他人接觸時戴著口罩,搭配洗手、清潔等措施,應該能大幅降低被傳染的機率。

避免大象躲貓摔斷腿:了解疫情才不會錯誤防疫

掌握多少感染者沒有症狀,不是單純的學術問題,對於評估疫情也非常重要。有多少感染者沒有症狀,會影響致死率的計算。比方說確診 500 人,50 人死亡,致死率看似為 10%;可是倘若另有 500 位無症狀感染者,那麼致死率其實是 5%。在此之下,疫情實際況狀是傳播得更廣,致死率卻更低。

你知道冰山在水面上只是一部份,但是水面下看不到的地方,冰山到底還有多大?圖/取自 wonderopolis

SARS二世病毒在世界廣傳,各國都提出政策應戰,作戰必需掌握情報,了解病毒的傳播能力和狀況,才能正確調度資源,決定如何面對疫情。包括 WHO 在內,不少人建議各國要「學習中國的防疫手段」,說穿了就是搞嚴密封城那套,把每個人都變成孤島。

姑且不論在長期維持高度管制下,各國的資源是否充足到不至於令社會崩潰,根本問題在於:嚴厲的防疫手段是必要的嗎?

假如疫情其實沒那麼嚴重卻過度反應,對社會將造成不可忽視的反效果,反之亦然。就好像大象為了躲避犀牛衝撞,跳下壕溝摔傷一條腿大概值得;可是如果大象是為了躲貓貓衝撞而斷腿,卻是大大的得不償失

由於資訊有限,目前許多國家的決策十分依賴模型,但是模型很可能與現實不一致,而且疫情變化迅速,必須不斷使用新的正確數據調整模型,才不會有大象被犀牛衝撞卻不躲避,或是面對貓貓竟然反應過度的結果。15, 16

斷航、管制、隔離、封城等防疫措施對社會影響很大,妥善使用能減緩疫情,疫情不嚴重卻不可濫用。

怎麼知道多少人感染過病毒?

檢驗感染的方法很多,都會面臨偽陽性偽陰性,以及資源有限的問題。至今最廣泛使用的 qRT-PCR,偵測病毒的遺傳物質 RNA 核酸,相對準確但是耗費人力,不可能用於大規模的普查。

有些改良版的快速 PCR 已經投入戰場,如亞培的「ID NOW 快篩平台」,不過尚未普及,效果仍等待實戰考驗。也有人開發以 CRISPR 為基底,另一種偵測 RNA 的檢測方法。不過都一樣,各式各樣的檢測在原理上都說得通,但是效果如何仍需等待實測結果17, 18, 19

偵測核酸以外,也能以蛋白質為檢驗目標,通常被稱作各種「快篩」。例如可以偵測病毒的蛋白質。此一作法和偵測核酸一樣,適合了解一個人在檢測當下是否正在感染病毒;一旦確診便可立即隔離與治療,並追蹤接觸者,對於阻止傳播非常有用。

人體感染病毒後會產生抗體,即使康復後一段時間,抗體仍然存在,因此偵測是否有對抗 SARS二世的抗體,也能了解此人是否感染過病毒。若是有許多默默痊癒的無症狀感染者,多半能在他們的血液中抓到抗體。假如沒有出乎意料的技術進展,此一作法應該是普查的最佳手段,能用於了解全體人口中到底多少人感染過病毒,評估疫情的真實狀況。20

不過初步研究指出,感染 SARS二世病毒以後要過幾天才會產生抗體,所以檢驗抗體無法篩選感染初期的病患。必需搭配使用各種方法,才能拼湊出疫情的全貌。

劃重點:

  • 輕微或無症狀感染者究竟有多少,仍不清楚,但無症狀感染者很可能超過 18%。
  • 輕微或沒有症狀的感染者具有傳染力,容易成為防疫漏洞。尤其在疫情開始到仍在醞釀,尚未引發注意的階段。
  • 了解疫情的真實狀況,才能決定防疫手段,以免反應過度或不足。
  • 如果偵測抗體的技術(快篩)成功普及,可以進行普查了解疫情狀況。
  • WHO 就算不是疫情反指標,也是落後指標。

延伸閱讀

參考文獻

  1. WHO 的中國考察報告 pdf〈Report of the WHO-China Joint Mission on Coronavirus Disease 2019 (COVID-19)
  2. Covert coronavirus infections could be seeding new outbreaks
  3. Epidemiology and Transmission of COVID-19 in Shenzhen China: Analysis of 391 cases and 1,286 of their close contacts
  4. The early phase of the COVID-19 outbreak in Lombardy, Italy
  5. Mizumoto, K., Kagaya, K., Zarebski, A., & Chowell, G. (2020). Estimating the asymptomatic proportion of coronavirus disease 2019 (COVID-19) cases on board the Diamond Princess cruise ship, Yokohama, Japan, 2020. Eurosurveillance, 25(10).
  6. What the cruise-ship outbreaks reveal about COVID-19
  7. Evolving Epidemiology and Impact of Non-pharmaceutical Interventions on the Outbreak of Coronavirus Disease 2019 in Wuhan, China
  8. A third of coronavirus cases may be ‘silent carriers’, classified Chinese data suggests
  9. 【武漢肺炎】中國官方密件:4.3萬無症狀者未列入確診紀錄
  10. Zou, L., Ruan, F., Huang, M., Liang, L., Huang, H., Hong, Z., … & Guo, Q. (2020). SARS-CoV-2 viral load in upper respiratory specimens of infected patients. New England Journal of Medicine, 382(12), 1177-1179.
  11. To, K. K. W., Tsang, O. T. Y., Leung, W. S., Tam, A. R., Wu, T. C., Lung, D. C., … & Lau, D. P. L. (2020). Temporal profiles of viral load in posterior oropharyngeal saliva samples and serum antibody responses during infection by SARS-CoV-2: an observational cohort study. The Lancet Infectious Diseases.
  12. Li, R., Pei, S., Chen, B., Song, Y., Zhang, T., Yang, W., & Shaman, J. (2020). Substantial undocumented infection facilitates the rapid dissemination of novel coronavirus (SARS-CoV2). Science.
  13. Not wearing masks to protect against coronavirus is a ‘big mistake,’ top Chinese scientist says
  14. Would everyone wearing face masks help us slow the pandemic?
  15. Mathematics of life and death: How disease models shape national shutdowns and other pandemic policies
  16. Can you put a price on COVID-19 options? Experts weigh lives versus economics
  17. DETECT COVID-19 IN AS LITTLE AS 5 MINUTES
  18. The standard coronavirus test, if available, works well—but can new diagnostics help in this pandemic?
  19. 中國坑人的防疫黑心貨?西班牙陷入「無效快篩」退貨羅生門
  20. New blood tests for antibodies could show true scale of coronavirus pandemic

本文亦刊載於作者部落格《盲眼的尼安德塔石匠》暨其 facebook 同名專頁

寒波_96
191 篇文章 ・ 870 位粉絲
生命科學碩士、文學與電影愛好者、戳樂黨員,主要興趣為演化,希望把好東西介紹給大家。部落格《盲眼的尼安德塔石器匠》、同名粉絲團《盲眼的尼安德塔石器匠》。

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能夠登上終極菜單的大便:麝香貓──《便便不思議》
貓頭鷹出版社_96
・2016/06/08 ・3597字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 513 ・六年級

「咖哩味道的大便和大便味道的咖哩,你要吃哪一種?」

這是小屁孩問的問題。真的很無聊。不過即使覺得無聊,還是會讓人忍不住認真思考:咖哩味道的大便即使好吃,但終究還是大便,而大便味道的咖哩卻是貨真價實的咖哩。到底哪一個才是正確的選擇?

這是讓人思考本質何在的哲學問題。即使現在成為大人還是無法回答。

那麼大便咖啡又如何?大便中未消化的東西比大便本身更噁心,然而卻有一種咖啡是從大便中取出來、烘焙過後給人喝的。

那就是印尼的「麝香貓咖啡」。

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麝香貓咖啡是許多咖啡愛好者夢寐以求的珍品。圖/Journeys and Travels

大便咖啡從字面上來看,應該會給人不潔又臭氣沖天的印象,但這種咖啡竟然是一般庶民不太買得下手的高級品。為什麼高級?當然是因為好喝。只要啜飲一口,香醇的風味就會由鼻腔直衝腦部,宛若鐘聲迴盪般留下久久不散的餘韻。圓潤但濃郁的風味、芬芳的香氣與清爽的喉韻,簡直就像是瓊漿玉液。製作這種高級咖啡的不是熟練的咖啡師,而是動物。生存於亞洲幾乎所有森林的馬來麝香貓正是製作出這種夢幻咖啡「Kopi Luwak(麝香貓咖啡)」的咖啡專家。

麝香貓屬於雜食性動物。牠們雖然也會吃昆蟲、蜥蜴、蝸牛等小動物,但主要食物是芒果、香蕉、無花果等水果。麝香貓也會吃咖啡果實。咖啡果雖然也會和其他水果一樣被消化,但種子部分(也就是咖啡豆)卻會保持原狀排出來。出未消化的咖啡豆,經過乾燥與烘焙,就是麝香貓咖啡。這是貨真價實的大便咖啡。

麝香貓擁有優異的嗅覺,可以專挑全熟的咖啡豆來吃,把外皮咬掉。這就是重點所在。咖啡豆和果實的風味在麝香貓體內混和,在一定的體溫之下,由腸內細菌以理想狀態進行自然發酵。咖啡豆的苦味來源的蛋白質成分會經過消化酵素分解,並與種種酵素混合。

這種複雜奇妙的化學反應使咖啡豆產生無法以言語形容的風味。原本只是單純的大便,結果卻出現奇蹟大逆轉,成為最高級的有機咖啡。聽到這裡或許會有些人動起歪念頭,想說:乾脆我自己吞下咖啡豆、從大便取出豆子來賣,就可以大賺一筆,這才是真正的歐雷(譯注:日文音同「俺」) 咖啡⋯⋯ 之類的。

然而能夠給予咖啡豆特殊作用的只有麝香貓的腸子。人類如果做這種事,大概就會被送到很大間的醫院了。只有這種既像貓、又像狸貓的動物大出來的大便,才能登上最高級的菜單,成為最高貴的咖啡品牌。

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咖啡剛被麝香貓「排」出來的樣子。圖/wikipedia

不過說到這裡不禁令人納悶:印尼人怎麼會想到從動物的糞便挖出咖啡豆來烘焙呢?要說明這一點,本書必須突然轉變為歷史教科書,開始熱烈講解印尼的歷史。

時間背景是十六世紀英國、法國、葡萄牙等歐洲列強昂首闊步的時代。原本只有小漁村、在整頓港灣後總算有了國家格局的荷蘭也效法列強大哥的先例,決定要進軍世界。它的目的地是東南亞。荷蘭抵達今日稱做印尼的亞洲群島,設置「荷屬東印度公司」。雖然說是公司,但實際上卻掌握締約權、開戰權等,等同於政府的駐外機關。

荷屬東印度公司是全世界第一家股份公司,同時也是黑心企業。他們巧妙地欺騙印尼「比羊群還要溫馴」的農民,甚至用武力逼迫就範,以超低工資榨取他們的勞力。東印度公司奪走印尼人的田地,要求他們栽種高經濟價值的作物,亦即香料。香料是保存食物重要的材料,可以去除肉類腥味,也能隱瞞體臭,在當時的歐洲是不可或缺的物品,也是保證暢銷的商品。

荷蘭東印度公司(VOC)是荷蘭為了向亞洲發展而成立的特許公司,200 年間共向海外派出 1772 艘船,約有 100 萬人次前往印尼、台灣……等地。圖/wikipedia

荷蘭人把只有在印尼才能採收的丁香、肉豆蔻等獨家香料拿到歐洲去賣。荷蘭藉由香料植物賺得的黃金累積財富,而太平洋上的印尼群島則被稱為「荷蘭女王的項鍊」。

有句話說,「上帝創造世界,荷蘭人創造荷蘭」。荷蘭國土有四分之一在海拔零公尺以下,必須開拓濕地及淤泥灘,以過人的努力增加國土。這種開拓精神令人欽佩。然而具有偉大開拓精神的他們進入亞洲之後,不知為何就成了不把人當人看的冷血漢。荷蘭單方面指定農民栽種經濟作物,然後全面以低廉價格收購。即使是農民手頭剩下的少許收益也被課以種種稅金。這種壓榨方式簡直就像是要硬從乾抹布擠出水滴。

其中最惡名昭彰的就是推動大規模栽植農業的「強制栽培法」。相較之下,就連德川幕府「對待百姓不使其生、也不使其死」的手段都像是優渥的社會福利政策了。日本甚至也曾記載:進出長崎的荷蘭人因為奴役奴隸、態度桀驁不馴,特別嚴格檢查其持有物。

喂,荷蘭人!你們在日本一副高尚的樣子傳授所謂的蘭學,為什麼在印尼卻做出這麼過分的事情?還好意思若無其事地轉風車!我要把鬱金香都拔光光!

tulip heaven
鬱金香是低地國的代表花卉。圖/Elvin@flickr

因為激憤過度,害我寫了些不知所云的話。不過當時歐洲各國幾乎都在做這種勾當。這樣想想,今日所謂先進國家感覺都像是用詐騙方式賺到資金之後才從良改做正當行業的犯罪集團。

當香料貿易景氣變差之後,荷蘭人就叫農民種植更賺錢的樹:咖啡。咖啡從十七世紀開始在歐洲廣為流傳。這種珍貴的飲料透過地中海貿易進入歐洲,立刻風行全歐洲,轉眼間就成為常見飲料。咖啡貿易原本是由伊斯蘭商人壟斷。這是因為咖啡豆從阿拉伯半島進入歐洲時一定會經過伊斯蘭國度。荷蘭人決定插手伊斯蘭的這項獨占事業。他們在印尼種植咖啡,自己來賣。他們的計畫獲得預期的成功。

不過荷蘭人並沒有因此而龍心大悅、大方請農民喝咖啡。相反地,他們甚至連一粒豆子都不分給農民。然而,農民也想喝喝看咖啡是什麼味道。他們想知道讓白人老闆如此狂熱的豆子究竟有多麼美味。但是他們被嚴禁偷嚐農作物,如果違規就會受到嚴罰。農民只能躲在荷蘭人看不到的地方,從麝香貓的糞便撿拾咖啡豆。辛辛苦苦流汗耕作卻無法入手收穫,只能去翻攪動物的糞便——他們一定覺得很悽慘吧?

然而奇蹟發生了。從這種野生動物糞便取出的咖啡豆具有遠高於一般咖啡的美味與香氣。而最初品嚐到這種美味的不是荷蘭人,而是沒有身分地位的農民。不過後來消息傳到荷蘭人耳中,於是連動物糞中取出的咖啡也成了榨取目標。改種經濟作物的一片片田地無法收成糧食,不久之後饑荒來臨,導致眾多農民餓死⋯⋯這樣的故事彷彿可以聽到黑人靈歌的樂聲。了解這段歷史之後,麝香貓咖啡感覺也帶有淚水的味道。

然而人類是無法戰勝美味誘惑的。即使知道這段痛苦悲哀的歷史,仍舊有人願意為了美味咖啡而花大筆錢。

人類的欲望是沒有限度的。假設確立了一種美容法:「只要跳入大便桶裡,絕對能夠年輕十歲。」一定會有女人願意付一百萬跳進去。有需求就會有人想賣、想賺錢。這就是資本主義的法則。

為了滿足人們對於麝香貓咖啡的需求,甚至有人特別飼養麝香貓。圖/中央社

話說回來,麝香貓咖啡是稀有品,也因此更具有價值。原本數量就稀少的野生麝香貓自己選擇成熟咖啡果來吃,然後在沒有壓力的健康狀態讓咖啡豆在體內發酵到理想狀態。滿足這些條件之後,才能得到夢幻的麝香貓咖啡。

不過目前在印尼據說是以大量生產方式來生產麝香貓咖啡。麝香貓就像養雞場的雞一般被圈養,強制餵食咖啡豆並採取糞便。

麝香貓被關在狹窄的籠子裡,即使因為壓力而發狂生病也無法逃脫,只能一直吃咖啡果實直到死亡。

像這樣生產的麝香貓咖啡雖然沒有受到正式認定,實際上卻有許多在市面上流通。

這樣的架構彷彿和昔日荷蘭人與印尼農民間的關係有某種相似性。

歷史會重複。邊咀嚼這句話,邊啜飲麝香貓咖啡。

這時照理說咖啡豆的苦味成分已經被酵素分解,仍然會感受到特殊的微苦滋味。


 

大便、糞便、便便……不管是多優雅的稱呼,我們腦中想到的就只是從洞口「噗通」一聲掉下去,而且很臭的那一坨東西。生物的神經系統和免疫功能如此精密,為什麼只有排泄過程卻這麼草率?大便啊,你到底是何方神聖?

動物的大便可是超有用的呢!

本書作者早川為日本知名的「奇怪生物」研究大師,他將帶你認識各種不同動物的大便,以及這些動物如何藉由大便產生了令人嘖嘖稱奇的動物行為!《便便不思議》,貓頭鷹出版

文章難易度
貓頭鷹出版社_96
62 篇文章 ・ 25 位粉絲
貓頭鷹自 1992 年創立,初期以單卷式主題工具書為出版重心,逐步成為各類知識的展演舞台,尤其著力於科學科技、歷史人文與整理台灣物種等非虛構主題。以下分四項簡介:一、引介國際知名經典作品如西蒙.德.波娃《第二性》(法文譯家邱瑞鑾全文翻譯)、達爾文傳世經典《物種源始》、國際科技趨勢大師KK凱文.凱利《科技想要什麼》《必然》與《釋控》、法國史學大師巴森《從黎明到衰頹》、瑞典漢學家林西莉《漢字的故事》等。二、開發優秀中文創作品如腦科學家謝伯讓《大腦簡史》、羅一鈞《心之谷》、張隆志組織新生代未來史家撰寫《跨越世紀的信號》大系、婦運先驅顧燕翎《女性主義經典選讀》、翁佳音暨曹銘宗合著《吃的台灣史》等。三、也售出版權及翻譯稿至全世界。四、同時長期投入資源整理台灣物種,並以圖鑑形式陸續出版,如《台灣原生植物全圖鑑》計八卷九巨冊、《台灣蛇類圖鑑》、《台灣行道樹圖鑑》等,叫好又叫座。冀望讀者在愉悅中閱讀並感受知識的美好是貓頭鷹永續經營的宗旨。

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翡冷萃咖啡的祕密(下):手機也能測咖啡濃度!
活躍星系核_96
・2020/01/14 ・3453字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 566 ・九年級

圖/Pexels by Ylanite Koppens

上集,我們利用輸送現象,並建立模型,解釋了市售冷萃咖啡為什麼可能不是冷萃的原因。理論與模型終究是紙上談兵,複雜的現實情況必然無法用我們的簡單理論完美描述。

「一個好的模型,是帶來出乎意料成功的非現實簡化。1

本集,我們就要透過實驗,來檢視簡化模型預測的咖啡濃度差是否跟實驗結果相似。這個實驗不需要任何實驗室儀器,只需要手機鏡頭跟圖片編輯軟體就能辦到!

利用「比色法」辨別濃度

若要辨認咖啡的濃度,在使用同一種咖啡豆的情況下,我們一般會很直觀的認為顏色深的咖啡比較濃,顏色淺的咖啡比較淡吧2!如果我們知道什麼濃度的咖啡會有什麼樣的顏色,當我們沖出一杯咖啡時,就能以顏色判別濃度,這就是「比色法」的概念。咖啡濃度與顏色之間的關係,從「檢量線」可看出來 。可想而知,檢量線如果準確,實驗結果就會比較準。因此,如何建立檢量線就很重要了!

要建立檢量線,我們可以透過「連續稀釋法」,先取得數個已知濃度的咖啡樣品。首先,我們以正常方式用 80℃ 熱水沖一杯咖啡,設定這個濃度為 1.0,也就是標準濃度。接著,取出一部分的咖啡與等量的水混合,稀釋後的咖啡濃度就是原本的一半,也就是 0.5。再將稀釋後的咖啡取出一部分與等量水混合,得到 0.25 濃度的咖啡,依此類推。

圖一、利用連續稀釋法製作咖啡樣品,用來建立檢量線。圖/作者

小畫家就能量化顏色

有了咖啡樣品,接著需要找到量化咖啡顏色的方式。相信大家都有使用小畫家的經驗吧!若用小畫家開啟一張照片,使用「顏色滴管(color picker)」就可以知道某個特定顏色的 RGB 值,也就將顏色量化了。

所以,我們可以將咖啡樣品用相同規格的透明容器裝起來,在相同的光源、背景、角度下用手機拍照,傳到電腦再用小畫家開啟,就能知道這些咖啡顏色的 RGB 值了。

不過,再仔細想想,你會發現幾個問題:

  1. RGB 值有三個數字,哪一個數字或什麼樣的組合才代表濃度呢?
  2. 用小畫家一次只能得到一個點的數值,也就是滑鼠鼠標對應位置的 RGB 值,不利統計。

圖二、用小畫家擷取照片中咖啡的 RGB 值。圖/作者

為了解決第一個問題,我們可以使用灰階照片。假設顏色深淺是濃度對應的指標,那麼將彩色照片轉為灰階就可以讓 RGB 三個數字一致,又不失顏色深淺的特徵。

至於第二個問題,我們可以使用數學界四大軟體之一的「Matlab」。軟體中的 Image Viewer 可以一次獲得指定範圍內每一像素的 RGB 值,對這些數字取眾數,就可以獲得比較具代表性的 RGB 數值了。

圖三、用手機鏡頭與 Matlab 數值軟體估算咖啡濃度的方法:先拍照、調成灰階,用軟體取得指定範圍內的 RGB 值,最後再取眾數。圖/作者

將樣本濃度與灰階後的 RGB 值3 繪於一張圖上,就得到了檢量線。

圖四、以 80℃ 熱水沖泡咖啡得到的檢量線。繪圖/作者

簡化模型真的能成功嗎?

既然我們已經有了估測咖啡濃度的方法,現在就可以用不同溫度的水沖泡咖啡,來驗證實驗結果是否與模型相同。

首先,用 87.5℃4、80℃、25℃ 的水沖泡咖啡,並分別將咖啡拍照,轉灰階。接著用 Matlab 取得 RGB 值後,利用檢量線對應出相對濃度。最後,跟模型計算的數值比對。

圖五、以不同水溫沖泡的咖啡 RGB 值與對應濃度。繪圖/作者

T(℃) 模型預測 實驗值
87.5 1.676 1.780
80 1.000 1.000
25 0.119 0.196

表一、模型能合理預測不同水溫下的咖啡濃度。製表/作者

由表一可見,模型可以合理估算出實際沖泡的咖啡濃度,也再次強調,一個好的模型:是帶來出乎意料成功的非現實簡化!

比色法的缺點

看到這裡,或許你會覺得比色法實在太好用啦!是不是以後都不需要高階實驗儀器與方法,只要用比色法就能替所有化學物質定量了呢?當然不!

其實在這個簡易咖啡實驗中,我們能發現幾個顯而易見的問題:

1. 若要講究比色法的嚴謹定量,就只能使用在內插的範圍,絕不可用來解釋外插才能得到的數據5。舉例來說,圖五中 25℃ 水沖泡的咖啡落在檢量線的兩個數值之間,能夠對應出相對的濃度,這樣稱為內插。但是,87.5℃ 熱水沖泡的咖啡濃度定量,是由最後一段檢量線向外延伸到 87.5℃ 咖啡對應的 RGB 值,再向左對應出相對濃度。這樣的對應稱為外插。

這是相當不嚴謹的估算,因為我們無法確保 RGB 值與相對濃度的關係在這段範圍裡依舊會跟相對濃度 1.0 與 0.5 的直線相同。

圖六、比色法不宜外插,因為外插假設檢量線為橘色虛線,但實際情況可能偏離甚遠(例如圖中兩條紫色虛線),對應出來的濃度會有極大差異。繪圖/作者

2. 雖說上集介紹的模型可以套用在每一種化學物質,但我們的計算都是以咖啡因為基準(詳見上集的註解1)。但是,咖啡因溶於水是無色透明的,所以用比色法討論咖啡因或其他沒有顏色的物質並不合適。

不過,儘管有這些問題,若僅是要簡易估算各物質平均在咖啡中擴散的模型與實驗,從表一的結果來看依舊是可行的。

工程思維:效率與品質可以兼顧

合理簡化一個複雜問題,不一定會失去正確性。

在這次的實驗中, 質量傳遞模型有許多簡化跟假設,實驗用到的比色法也有許多假設,甚至還有小範圍的外插。我們當然可針對這些簡化,用更高深困難的理論與數學,例如考慮熱水在沖泡過程中冷卻、濾袋的幾何結構、捨棄等效水道長的概念而用顆粒床的公式計算等,結合程式編碼,模擬出更符合真實情況的計算。

可是,模型的建立會因此更困難,計算難度也高出許多,結果卻可能沒有顯著差異。相對的,簡化模型與比色法實驗的相符,替「出乎意料成功的非現實簡化」提供了最好的例子。總而言之,一個模型怎樣才算過度簡化,往往還是需要與實驗、經驗比對,才會知道。

雖然如此,這也不代表工程師不注重基礎理論。近年的化工研究發展大多高度要求物理、化學、生物理論的應用,諸如材料開發(分子設計)、藥物研究(像是標靶治療、奈米反應器、輸送治療蛋白質等)、能源工程(例如天然氣水合物性質研究、生質能轉換效率如何提高)、奈米製程(觸媒開發、晶圓製造等)。

對我來說,討論化工與化學、物理的差異,也不應停留在理論的複雜程度,而是著眼的系統跟尺度不同。舉例來說,化工藉物理、化學觀念來描述工廠的管線輸送、反應爐、蒸餾塔等設計,並用相同方法描述人體內的血液輸送以研究標靶治療與中風解方等;相對的,有些物理與化學領域專門研究分子、原子或更小層級7,意在關注物質與能量如何組成。

因此,區分化工與物理、化學領域的並不是使用理論的難易度,而是關注的應用不同,可別搞錯了喔!

註解

  1. 節自 Dill and Bromberg 在《Molecular Driving Force》一書中對統計力學的描述 “To borrow a quote, statistical thermodynamics has a history of what might be called the unreasonable effectiveness of unrealistic simplifications.”
  2. 通常淺焙咖啡的顏色比深焙淡,然而,這不必然表示淺焙咖啡中每一種化學物質的濃度都比深焙咖啡的還要低。所以此處強調要使用同一種咖啡豆才能比較。
  3. 因為黑色的 RGB 值是(0, 0, 0),白色為(255, 255, 255),如果直接使用,高濃度咖啡的 RGB 值較小,低濃度咖啡的 RGB 值較高,數值較不直觀。因此,我們使用經過轉換的 RGB 值來建立檢量線:Adopted RGB = 255 – Measured RGB。
  4. 熱水壺中的水溫原本是 95℃,但在沖咖啡的過程中,熱水會顯著的降溫。因此,模型預測時的參數是用熱水的初溫與末溫平均值來帶入計算,也就是 87.5℃。
  5. 內插的範圍是檢量線的最低與最高數值之間:RGB 值 77 到 211 之間。226.6 的 RGB 值不在此範圍間,屬於外插。
  6. 顆粒床(granular bed):在化工通常指布滿用以吸收、萃取之顆粒的長管。流體會由上而下或由下而上的在管中流動,以讓流體與顆粒可以盡量充分反應。但是要注意,顆粒床通常用來描述管內顆粒沒有被流體沖散而流動的情況,與之相對的是流體化床(fluidized bed)。
  7. 化工涉足這種微小尺度也行之有年,例如運用分子模擬開發材料、量化計算探討分子結構等。此部分的研究確實與化學、物理關心的領域重疊,但最終研究目的總會與工程應用連結。
  • 責任編輯/竹蜻蜓
活躍星系核_96
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活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia

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能夠登上終極菜單的大便:麝香貓──《便便不思議》
貓頭鷹出版社_96
・2016/06/08 ・3597字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 513 ・六年級

「咖哩味道的大便和大便味道的咖哩,你要吃哪一種?」

這是小屁孩問的問題。真的很無聊。不過即使覺得無聊,還是會讓人忍不住認真思考:咖哩味道的大便即使好吃,但終究還是大便,而大便味道的咖哩卻是貨真價實的咖哩。到底哪一個才是正確的選擇?

這是讓人思考本質何在的哲學問題。即使現在成為大人還是無法回答。

那麼大便咖啡又如何?大便中未消化的東西比大便本身更噁心,然而卻有一種咖啡是從大便中取出來、烘焙過後給人喝的。

那就是印尼的「麝香貓咖啡」。

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麝香貓咖啡是許多咖啡愛好者夢寐以求的珍品。圖/Journeys and Travels

大便咖啡從字面上來看,應該會給人不潔又臭氣沖天的印象,但這種咖啡竟然是一般庶民不太買得下手的高級品。為什麼高級?當然是因為好喝。只要啜飲一口,香醇的風味就會由鼻腔直衝腦部,宛若鐘聲迴盪般留下久久不散的餘韻。圓潤但濃郁的風味、芬芳的香氣與清爽的喉韻,簡直就像是瓊漿玉液。製作這種高級咖啡的不是熟練的咖啡師,而是動物。生存於亞洲幾乎所有森林的馬來麝香貓正是製作出這種夢幻咖啡「Kopi Luwak(麝香貓咖啡)」的咖啡專家。

麝香貓屬於雜食性動物。牠們雖然也會吃昆蟲、蜥蜴、蝸牛等小動物,但主要食物是芒果、香蕉、無花果等水果。麝香貓也會吃咖啡果實。咖啡果雖然也會和其他水果一樣被消化,但種子部分(也就是咖啡豆)卻會保持原狀排出來。出未消化的咖啡豆,經過乾燥與烘焙,就是麝香貓咖啡。這是貨真價實的大便咖啡。

麝香貓擁有優異的嗅覺,可以專挑全熟的咖啡豆來吃,把外皮咬掉。這就是重點所在。咖啡豆和果實的風味在麝香貓體內混和,在一定的體溫之下,由腸內細菌以理想狀態進行自然發酵。咖啡豆的苦味來源的蛋白質成分會經過消化酵素分解,並與種種酵素混合。

這種複雜奇妙的化學反應使咖啡豆產生無法以言語形容的風味。原本只是單純的大便,結果卻出現奇蹟大逆轉,成為最高級的有機咖啡。聽到這裡或許會有些人動起歪念頭,想說:乾脆我自己吞下咖啡豆、從大便取出豆子來賣,就可以大賺一筆,這才是真正的歐雷(譯注:日文音同「俺」) 咖啡⋯⋯ 之類的。

然而能夠給予咖啡豆特殊作用的只有麝香貓的腸子。人類如果做這種事,大概就會被送到很大間的醫院了。只有這種既像貓、又像狸貓的動物大出來的大便,才能登上最高級的菜單,成為最高貴的咖啡品牌。

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咖啡剛被麝香貓「排」出來的樣子。圖/wikipedia

不過說到這裡不禁令人納悶:印尼人怎麼會想到從動物的糞便挖出咖啡豆來烘焙呢?要說明這一點,本書必須突然轉變為歷史教科書,開始熱烈講解印尼的歷史。

時間背景是十六世紀英國、法國、葡萄牙等歐洲列強昂首闊步的時代。原本只有小漁村、在整頓港灣後總算有了國家格局的荷蘭也效法列強大哥的先例,決定要進軍世界。它的目的地是東南亞。荷蘭抵達今日稱做印尼的亞洲群島,設置「荷屬東印度公司」。雖然說是公司,但實際上卻掌握締約權、開戰權等,等同於政府的駐外機關。

荷屬東印度公司是全世界第一家股份公司,同時也是黑心企業。他們巧妙地欺騙印尼「比羊群還要溫馴」的農民,甚至用武力逼迫就範,以超低工資榨取他們的勞力。東印度公司奪走印尼人的田地,要求他們栽種高經濟價值的作物,亦即香料。香料是保存食物重要的材料,可以去除肉類腥味,也能隱瞞體臭,在當時的歐洲是不可或缺的物品,也是保證暢銷的商品。

荷蘭東印度公司(VOC)是荷蘭為了向亞洲發展而成立的特許公司,200 年間共向海外派出 1772 艘船,約有 100 萬人次前往印尼、台灣……等地。圖/wikipedia

荷蘭人把只有在印尼才能採收的丁香、肉豆蔻等獨家香料拿到歐洲去賣。荷蘭藉由香料植物賺得的黃金累積財富,而太平洋上的印尼群島則被稱為「荷蘭女王的項鍊」。

有句話說,「上帝創造世界,荷蘭人創造荷蘭」。荷蘭國土有四分之一在海拔零公尺以下,必須開拓濕地及淤泥灘,以過人的努力增加國土。這種開拓精神令人欽佩。然而具有偉大開拓精神的他們進入亞洲之後,不知為何就成了不把人當人看的冷血漢。荷蘭單方面指定農民栽種經濟作物,然後全面以低廉價格收購。即使是農民手頭剩下的少許收益也被課以種種稅金。這種壓榨方式簡直就像是要硬從乾抹布擠出水滴。

其中最惡名昭彰的就是推動大規模栽植農業的「強制栽培法」。相較之下,就連德川幕府「對待百姓不使其生、也不使其死」的手段都像是優渥的社會福利政策了。日本甚至也曾記載:進出長崎的荷蘭人因為奴役奴隸、態度桀驁不馴,特別嚴格檢查其持有物。

喂,荷蘭人!你們在日本一副高尚的樣子傳授所謂的蘭學,為什麼在印尼卻做出這麼過分的事情?還好意思若無其事地轉風車!我要把鬱金香都拔光光!

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鬱金香是低地國的代表花卉。圖/Elvin@flickr

因為激憤過度,害我寫了些不知所云的話。不過當時歐洲各國幾乎都在做這種勾當。這樣想想,今日所謂先進國家感覺都像是用詐騙方式賺到資金之後才從良改做正當行業的犯罪集團。

當香料貿易景氣變差之後,荷蘭人就叫農民種植更賺錢的樹:咖啡。咖啡從十七世紀開始在歐洲廣為流傳。這種珍貴的飲料透過地中海貿易進入歐洲,立刻風行全歐洲,轉眼間就成為常見飲料。咖啡貿易原本是由伊斯蘭商人壟斷。這是因為咖啡豆從阿拉伯半島進入歐洲時一定會經過伊斯蘭國度。荷蘭人決定插手伊斯蘭的這項獨占事業。他們在印尼種植咖啡,自己來賣。他們的計畫獲得預期的成功。

不過荷蘭人並沒有因此而龍心大悅、大方請農民喝咖啡。相反地,他們甚至連一粒豆子都不分給農民。然而,農民也想喝喝看咖啡是什麼味道。他們想知道讓白人老闆如此狂熱的豆子究竟有多麼美味。但是他們被嚴禁偷嚐農作物,如果違規就會受到嚴罰。農民只能躲在荷蘭人看不到的地方,從麝香貓的糞便撿拾咖啡豆。辛辛苦苦流汗耕作卻無法入手收穫,只能去翻攪動物的糞便——他們一定覺得很悽慘吧?

然而奇蹟發生了。從這種野生動物糞便取出的咖啡豆具有遠高於一般咖啡的美味與香氣。而最初品嚐到這種美味的不是荷蘭人,而是沒有身分地位的農民。不過後來消息傳到荷蘭人耳中,於是連動物糞中取出的咖啡也成了榨取目標。改種經濟作物的一片片田地無法收成糧食,不久之後饑荒來臨,導致眾多農民餓死⋯⋯這樣的故事彷彿可以聽到黑人靈歌的樂聲。了解這段歷史之後,麝香貓咖啡感覺也帶有淚水的味道。

然而人類是無法戰勝美味誘惑的。即使知道這段痛苦悲哀的歷史,仍舊有人願意為了美味咖啡而花大筆錢。

人類的欲望是沒有限度的。假設確立了一種美容法:「只要跳入大便桶裡,絕對能夠年輕十歲。」一定會有女人願意付一百萬跳進去。有需求就會有人想賣、想賺錢。這就是資本主義的法則。

為了滿足人們對於麝香貓咖啡的需求,甚至有人特別飼養麝香貓。圖/中央社

話說回來,麝香貓咖啡是稀有品,也因此更具有價值。原本數量就稀少的野生麝香貓自己選擇成熟咖啡果來吃,然後在沒有壓力的健康狀態讓咖啡豆在體內發酵到理想狀態。滿足這些條件之後,才能得到夢幻的麝香貓咖啡。

不過目前在印尼據說是以大量生產方式來生產麝香貓咖啡。麝香貓就像養雞場的雞一般被圈養,強制餵食咖啡豆並採取糞便。

麝香貓被關在狹窄的籠子裡,即使因為壓力而發狂生病也無法逃脫,只能一直吃咖啡果實直到死亡。

像這樣生產的麝香貓咖啡雖然沒有受到正式認定,實際上卻有許多在市面上流通。

這樣的架構彷彿和昔日荷蘭人與印尼農民間的關係有某種相似性。

歷史會重複。邊咀嚼這句話,邊啜飲麝香貓咖啡。

這時照理說咖啡豆的苦味成分已經被酵素分解,仍然會感受到特殊的微苦滋味。


 

大便、糞便、便便……不管是多優雅的稱呼,我們腦中想到的就只是從洞口「噗通」一聲掉下去,而且很臭的那一坨東西。生物的神經系統和免疫功能如此精密,為什麼只有排泄過程卻這麼草率?大便啊,你到底是何方神聖?

動物的大便可是超有用的呢!

本書作者早川為日本知名的「奇怪生物」研究大師,他將帶你認識各種不同動物的大便,以及這些動物如何藉由大便產生了令人嘖嘖稱奇的動物行為!《便便不思議》,貓頭鷹出版

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