科學人 精采特輯：FOOD 舌尖上的科學

新食物運動
民以食為天。你吃的食物會成為你的身體的一部份，你知道自己究竟吃了些什麼？又吃對了嗎？
近年食安問題頻傳，暴露了現代人對於食物的無知。食物從農場生產、加工，到端上餐桌，經過了哪些程序？食物進入我們的嘴、消化道，又發生哪些反應？食物如何刺激、影響我們的大腦？要享受美食又維持健康，有更科學的方法嗎？飲食流言滿天飛，哪些正確？
咖啡、巧克力、葡萄酒和香檳，不只是感官饗宴，我們有更微觀的滋味分析。基因改造食物很邪惡嗎？看科學家來一場大辯論。吃牛肉會製造多少溫室氣體？培養皿裡人造肉，可能嗎？
飲食文化持續演變、氣候變遷引爆作物危機、未來科技引領食物革命，集合《科學人》歷年食物科學的精華，一次滿足你的知識養份！

精采單元：美味的秘密‧有益健康‧飲食文化的起源‧明日的食物

【導讀】

關於FOOD，你知道多少？
一日三餐，人的一生要吃上七、八萬頓餐。現代社會雖然飲食不虞匱乏，但除了要吃得飽、吃得好，更要吃得健康和安心。因此你需要的是關於食物的「知識養份」！
撰文／吳映蓉

不論男女老幼、身體健康或是罹患疾病，現代社會每個人都應該有健康飲食的概念，以及對於食物如何影響我們的身體有基本的認識。具有越豐富的食物科學知識，越能引領我們擁有健康的人生。

Feast：美味的來源
生物仰賴食物維生，但是，食物帶給人類不只是營養素及能量而已，還帶給我們無比的享受。味覺是食物帶給人類各種滋味的「橋樑」，味覺（美味）的來源可以是口、鼻、咽喉、視覺、聽覺，甚至記憶，更令人不可思議的是，連小腸也有味覺受體。那麼味覺的養成又是從什麼時候開始？環境如何左右我們對食物的喜好？這些關於味覺的秘密都在〈舌尖上的科學〉有所探討。

說到食物帶給人們的感官體驗，我們絕對不能不提許多人展開一天生活的動力泉源：咖啡。你知道嗎，烘焙後的咖啡豆香氣多達800多種；不同種的咖啡豆，染色體數目竟然也不一樣；原來Espresso 意思是「應要求而特別現做」…… 這些知識在〈咖啡香大有來頭〉都有深入的介紹。雖說咖啡有迷人的香氣，但我們不得不承認咖啡也有些苦澀，那為何還是讓許多人無法抗拒？想藉由咖啡「找醒」可能是主要原因，又咖啡為何可讓人清醒？此外，喝咖啡會造成骨質疏鬆症嗎？咖啡愛好者都可以在〈喝咖啡 聊咖啡因的是非〉找到這些有趣問題的答案。

很多人在日常生活中已經離不開咖啡，卻沒有想過全球咖啡產地岌岌可危，植物病蟲害、森林砍伐、氣候變遷，都使咖啡產量陷入危機。其中，咖啡葉銹病來勢洶洶，若置之不理，預計在2050年，中美洲的咖啡工業將消失殆盡，屆時想要好好聞一下咖啡香可能都是一種奢侈。透過〈拯救咖啡〉一文，讓大家了解科學家正在做什麼努力來解決這個危機。

大家或許覺得咖啡多是國外進口，其實台灣的咖啡歷史可以追溯到清朝光緒年間，那時開始出現「咖啡」兩字。那台灣的咖啡是原生種還是從國外引進的？台灣在1950年代曾經是咖啡輸出國，後來又因某些因素沒落，但是適者更香醇，2003年古坑咖啡崛起，不但帶動了台灣本土咖啡的咖啡魂，如今也在全球精品咖啡佔一席之講到享受飲品，除了咖啡，不得不提到香檳，大家有沒有想過為什麼喝香檳時要使用杯身較長的笛形杯？其實這關係到氣泡的「生命史」，要如何製造氣泡、延長氣泡存在的時間，是一連串物理和化學變化的巧妙結合。當你啜飲氣泡酒時，應該要知道氣泡對於香氣及味道的釋放，如何產生重大影響。這些有趣的科學知識都在〈香檳泡泡的金色魔力〉可以學到。

葡萄酒是許多名人雅士深愛的飲料，但是全球暖化造成葡萄糖份過多、香氣不足，若氣溫持續上升，有些地區將再也釀不出原來風味的葡萄酒，有些地區甚至只要升溫1℃，就會嚴重危及釀酒葡萄的產量。未來葡萄酒的故鄉將大風吹，有哪些地方會變成新興產區呢？這些疑問都在〈葡萄美酒走味了！〉做了深刻剖析。

享用葡萄美酒之際，當然也該來一些松露料理搭配，否則無法滿足老饕們的味蕾。但很多人不知道，松露這種餐桌上嬌貴的食材，其實是秘密生長在地下的真菌，聯繫著動植物間的生態，如果沒有松露，很多植物、動物可能會滅絕。但是，松露自己是如何繁殖下去的呢？由於它們總是藏在地下，必須靠強烈的氣味來吸引動物，幫助它們散佈孢子、繁衍後代。除了人類老饕喜歡品嚐松露，哪些動物也特別喜歡吃松露呢？〈松露的秘密生活〉為我們揭開這神秘食材的一生。

美食佳餚中，少不了大蒜調味，自古無論中西名醫也都認為大蒜有治療疾病的功效，因此大蒜在食療中總佔有重要角色，但是，多吃真的都不會傷身嗎？你看過綠色、藍色或黑色的大蒜嗎？它們是不是有毒呢？大蒜明明是植物，為什麼李時珍的《本草綱目》把它列為葷食？〈大蒜的化學〉替我們解開很多對於大蒜的疑問。

餐後來份巧克力做的甜點，絕對讓人難以抗拒，而情人節必送的巧克力更堪稱全世界的愛情魔藥。巧克力給人的戀愛感覺究竟從何而來？原來巧克力含有一種神經興奮劑「苯乙胺醇」，其化學結構竟然和安非他命相似！此外，巧克力含有豐富的類黃酮化合物，可以預防心血管疾病，但是必須要黑巧克力才有效喔！〈眾神的食物 巧克力〉為我們詳細介紹了這個魔幻食物。

巧克力的原料來自可可豆，可可樹的生長需要在高溫濕熱的環境，但是偏偏真菌、病毒、蟲害也喜歡這種環境，加上可可樹品種缺乏足夠的變異性來抵抗病蟲害，可可的產量因此受到嚴重威脅。目前科學家已完成可可樹的基因定序，希望能夠找到應對之策以延續可可農業。〈巧克力危機〉清楚解說了科學家如何努力搶救這個帶給人們幸福的滋味。

Fuel：吃得健康又安心
美食當前，我們常會忘情大吃，但是當飽餐一頓後，又端來一份美味的蛋糕時，為何我們會突然多出「第二個胃」，來吃這個充滿誘惑的美味？因為富含高油脂、糖份的食物會讓腦部釋放腦內啡，這種「美好的感覺」會凌駕原本身體進食的調控機制，也就是這種食物會讓身體不理會「吃飽了就該停止」的訊息。〈美食為何會上癮？〉告訴我們為何我們總是抗拒不了美食。

吃多了，體重難免也跟著升高，又開始步上減肥之路。肥胖不只是外型的問題，更與許多慢性疾病有密切關係，基本上，肥胖還是一種社會問題，從公共政策下手，或許才是根本之道。而解決肥胖問題並不簡單，很多研究也是各自瞎子摸象，試圖解釋謎團中的一小部份。〈戰勝肥胖〉介紹了從許多行為研究歸納出的有效減重四步驟：初步評估、自我監控、行為改變以及加入支持團體，可以供大家參考。
討論肥胖的議題時，〈果糖是甜頭還是苦果？〉這篇不容錯過。搖搖杯店滿街林立，用的糖多半是高果糖玉米糖漿，但是有些店家吹起「自然風」，標榜使用蔗糖，真的比較健康嗎？純果糖和高果糖玉米糖漿到底有什麼不同？對身體的影響有差別嗎？此外，在進行減肥前，有許多迷思需要先釐清，才不會誤入「歧途」，造成反效果。吃某些特定食物會提高基礎代謝率？減肥會不會使脂肪細胞數減少？睡眠不足也會變胖？這些問題都在〈減肥迷思〉有詳細解答。

不管需不需要減肥，人人都需要具備健康飲食的觀念，這些觀念多半已成為基本常識，例如飲食不過量、多運動、多吃蔬果和全榖類食物，以及避免垃圾食物等，在〈健康飲食很簡單〉對於許多營養議題有更深入的探討，例如有機食物比較營養嗎？喝牛奶會讓骨頭比較健康嗎？

只吃肉真的能減肥瘦身？但是吃肉過量又與癌症和心血管疾病有關，那吃魚是否比較能免於心臟病呢？〈邁向營養健康的人生〉也告訴我們如何吃得對、吃得健康，並且介紹了台灣新版的「每日飲食指南」，讓我們有依循的基礎。隨著生活型態改變，我們的飲食指南也需要更新，新版的飲食指南是如何調整並符合現代人的需求呢？

除了要吃得健康，更要吃得安心，但是最近食品安全問題層出不窮，〈你吃的食物安全嗎？〉告訴我們，從農場到餐桌，經過重重步驟，誰能保證每一步都安全無虞？說真的，目前的供應系統處處有漏洞！或許未來透過先進科技，例如微流體偵測器、主動包裝、射頻識別（RFID）標籤、可食用標籤等技術，可提高食物的安全性。但無論科技怎麼進步，我認為，人類的道德與良知才是確保食品安全的基石。

雖然大家相當關心食品安全，但有時也過於危言聳聽，〈你曾聽說過的飲食傳言〉向專家請益，破除網路謠言。〈食物加工萬年史〉列舉出許多我們每天食用的加工食品，例如麵包、麵條、糖、高果糖玉米糖漿、豆腐、咖啡、酒、汽水等，你知道它們是何時發明的嗎？為何會有這樣的食物？如何製作？或許了解這些歷史與製程，更能幫助我們知道如何從源頭解決食安問題。

Farm：重新認識食物
在我們討論食物的美味、食物的功能、食品安全等議題時，是否想過，有一天食物會不夠吃？全球人口不斷增加，到了2050年，預計會增加20億~30億，糧食需求也增加了一倍。環境污染、氣候變遷、商業行為都大為影響農業發展，若不予以重視，未來食物的供應將有很大的缺口。〈別吃掉地球的未來！〉提供五大解決方案：停止農業足跡的擴張、縮短全球作物產量的差距、更有效地使用資源、改變飲食習慣以及少吃肉、減少食物浪費，如果我們有積極作為，仍有機會確保未來糧食不虞匱乏。

全球暖化越來越嚴重，部份因素來自飼養太多牲畜，製作一客牛肉漢堡，中間過程要排放多少溫室氣體？〈溫室漢堡〉有詳盡分析。為了解決全球糧食問題，〈培養皿裡的人造肉〉提到，科學家已經有能力利用動物的幹細胞在培養皿合成一塊牛肉，很好奇大家會接受嗎？許多人對於基因改造作物懷有恐懼，但是，〈用天然標記選育美味蔬果〉裡分析，透過傳統育種方式選出優良品種，曠日廢時，因此有些新進科技還是有必要導入農業。不過現在也有技術能避開基因改造爭議，科學家可以運用「標記輔助育種」，以基因分析輔助傳統育種方式，事半功倍。

《FOOD 舌尖上的科學》透過Feast 這單元來讚頌我們對食物的熱愛，藉由Fuel 這單元了解食物如何改變人類，最後由Farm 這單元剖析食物供應的未來。希望大家透過這本食物特輯，能夠更了解我們每天吃下的食物。

(作者為財團法人台灣營養基金會執行長、中華民國肥胖研究學會理事、台北醫學大學保健營養學系兼任助理教授)

導讀
2　關於FOOD，你知道多少？
撰文╱吳映蓉


第一單元　Feast 美味的秘密

6　舌尖上的科學
撰文╱穆易爾（Michael Moyer）

12　咖啡香大有來頭
撰文╱意利（Ernesco Illy）

18　喝咖啡 聊咖啡因的是非
撰文／龐中培

22　香檳泡泡的金色魔力
撰文／李傑–貝拉（Gerard Liger-Belair）

28　松露的秘密生活
撰文╱崔普（James M. Trappe）
　　　克拉瑞吉（Andrew W. Claridge）

34　大蒜的化學
撰文／徐明達

38　眾神的食物 巧克力
撰文／李名揚

44　入侵種創意料理
撰文／黎文萃（Bun Lai）


第二單元　Fuel 有益健康

48　健康飲食很簡單
撰文／奈索（Marion Nestle）

56　美食為何會上癮？
撰文／肯尼（Paul J. Kenny）

62　戰勝肥胖
撰文╱傅利曼（David H. Freedman）

70　減肥迷思
整理／鄭靜琪

72　你曾聽說過的飲食傳言
撰文／郭雅欣

76　你吃的食物安全嗎？
撰文／菲謝蒂（Mark Fischetti）

82　果糖是甜頭還是苦果？
撰文／呂怡貞

84　邁向營養健康的人生
撰文／黃青真


第三單元　Farm 食物的過去與未來

90　現代飲食的起源
撰文／勞登（Rachel Laudan）

98　食物加工萬年史
撰文／金（Evelyn Kim）

104　酒精餵養西方文明
撰文／瓦勒（Bert L. Vallee）

110　葡萄美酒走味了！
撰文／尼可拉斯（Kimberly A. Nicholas）

118　拯救咖啡
撰文／羅斯納（Hillary Rosner）

124　台灣咖啡香
撰文／王裕文、林權均

128　巧克力危機
撰文／施密茲（Harold Schmitz）
　　　夏比洛（Howard-Yana Shapiro）

134　用天然標記選育美味蔬果
撰文╱賈布爾（Ferris Jabr）

140　翻開台灣番茄育種史
撰文／郭宏遠、孫永偉

146　培養皿裡的人造肉
撰文╱巴托勒特（Jeffrey Bartholet）

152　溫室漢堡
撰文╱費亞拉（Nathan Fiala）

156　基改食物很邪惡嗎？
撰文╱傅利曼（David H. Freedman）

162　別吃掉地球的未來！
撰文／佛里（Jonathan A. Foley）

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