2024年1月29日 星期一

你也被唬弄了嗎?:20個最容易被誤解的科普知識


作者:軌道君
譯者:陳曉菁
出版社:臺灣商務印書館


「為了調節進入體內的不安定壓力,身體裡有一個維持體內壓力的器官——叫作魚鰾(ㄅㄧㄠˋ)

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「時光機開始運作之前的過去,是沒有時光機的時代;唯有時光機啟動後,才是迎來了自由穿梭於時空中的新時代。這麼看來,目前為止都看不到未來的旅客,也有道理。因為從未來的角度看,現在我們這個時代,正是他們無法回來的時代。」

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「其實你身上也留有被馴化的痕跡——就是眼白。不是雞蛋的蛋白,是眼睛的眼白。未馴服的動物眼睛裡是看不到眼白的,但人類的眼睛裡大部分都由眼白占據,寵物也是如此。即便眼白範圍再擴大,對視力也沒有任何幫助;黑色的瞳孔愈大,才愈有利於視力。反之,眼白愈多,視力只會愈下降。既然要承受如此不利的情況,為什麼眼白還是變多?我相信眼白的存在,還是可以帶來某些好處。

有眼白的話,遠處就能知道對方在看哪裡,可以感覺彼此互相凝視的眼神,溝通時也經常以目示意。這表示,透過瞳孔所看的方向,可以給予雙方信任的感覺。」

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區塊鍊技術:「所有的交易內容都要在聊天室留下紀錄,讓群組所有人都知道內容。即使駭客入侵,只要他無法駭入所有參與者的手機,刪除紀錄的話,他就無法湮滅掉所有證據。可說是目前最完美的保安系統了。」

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「若在拉開薄透的保鮮膜上面,放一個相當有份量的鮪魚罐頭,保鮮膜會在凹陷時往下延展開來。接著,再丟入一顆非常輕巧的珠子,珠子會慢慢順著凹陷的保鮮膜滾下去。如果保鮮膜透明到幾乎不存在,我們就會認為珠子和鮪魚罐頭處在互相吸引的狀態。」

「所謂的重力就是,代表有質量的鮪魚罐頭,直接改變了代表空間的保鮮膜。隨著扭曲空間的凹陷,進而產生一股牽引周圍物質的流動力量,這就是現代廣義相對論的核心概念。」

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「人造衛星或火箭碎片等人為的太空垃圾。為了讓它們順利進入太空,設計時已使用了特殊材料,即使經過大氣層也不會被燒毀。」

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📝 如果我的面前站了三個人,我將球拋向其中一人,就只有一個人會接到球,所以球是「粒子」。不過如果我向那個人大喊,並不會只有那個人聽到聲音,而是三個人都會聽到,所以聲音是「波動」。但在量子力學的世界裡,我拋出球後,三個人都能夠接到球,就是所謂的「同時具有波動和粒子的特性」,稱為:「波動—粒子的雙重性」,例如:光子。

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電子的特性:「不看它的話就是波動,有人看的話又變成粒子!閉上眼不看就是波動,睜開眼一看又是粒子!」

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「我們之所以能看到東西,是因為光子撞擊某個特定的物體後,再反彈回來,凝聚在視網膜上產生的視覺現象。」

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「在量子世界裡,光子是個體型非常壯碩的傢伙。以波動狀態、像海浪起伏的電子,若被光子這樣的大塊頭粒子迎面撞擊,電子就會受到巨大的衝擊,導致失去原有的波動性,最終使電子塌縮為粒子。我們只想看一眼而已,可站在電子的立場來看,就像發生了單方面過失的交通事故。」

2024年1月28日 星期日

癌症探祕:揭開最深沉的醫學謎團


作者:George Johnson
譯者:張瓊懿
出版社:天下文化


「研究人員把致癌物注射到蠑螈體內時,很少引起腫瘤,反倒常在不該長腳的地方長出新的腳。大部分的動物都在演化過程中,喪失了這種再生能力,這會不會是癌症興起的另一條線索?難道是組織受損時,生物想重新生成一個,只不過忘記該怎麼做了?」

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「一群較弱勢的癌細胞會伺機搭上順風車。這些超腫瘤細胞好比寄生蟲般,不斷從腫瘤吸取能量,就算不破壞腫瘤,也會讓它生長停滯。在體型大、壽命長的動物中,腫瘤的發展速度較緩慢,於是超腫瘤便有機可趁。也因此,大型動物或許確實比較容易罹患癌症,但是牠們的腫瘤不見得比較大。讀了這麼多與癌症有關的文章,我還是頭一次聽到癌細胞也會得癌症的說法。」

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「有研究甚至指出,合成的葉酸(綜合維他命常見的成分)反而會提高罹癌的機率。而且腫瘤一旦生成,葉酸反而會促進癌細胞生長,幫了倒忙。有些腫瘤甚至是利用『抗葉酸』藥物控制住的,事實上,抗葉酸藥物是最早的化療藥物之一。」

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「先天缺陷和癌症都是突變造成的,為什麼只出現了先天缺陷,卻沒有引起癌症呢?或許我們可以這麼解釋,發育中的胚胎因為細胞不斷在分裂,因此對破壞性影響的感受度會比完整的個體來得敏感。胚胎發育時期,只要出現一個突變就會改變它的命運,但是對一個器官來說,可能得累積好幾個突變,才會產生癌變。」

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「大體來說,乳癌的發生率近年來有趨緩的跡象,原因可能是更年期使用荷爾蒙替代療法的人變少了。」

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「物理學上有一個古老的想像實驗,實驗中的主角是馬克士威精靈(Maxwell’s demon)。這個小精靈極力想要阻擋浩瀚宇宙不斷向更大亂度前進的趨勢,於是四處拉回在外遊蕩的分子,動作敏捷地把它們放回正確位置。就像撿起即將倒塌的沙堡落下的每一粒沙子,把它們放回原位一樣,又好比在一片大草原中拔掉每一根雜草,或是修復細胞DNA的每一個失誤。只要我們努力不懈,似乎就可以阻止亂象發生。」

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  「原子衰變時發出的閃爍光芒,是最標準的隨機事件。(中略)兩個一模一樣的原子核並列在一起,突然,其中一個沒來由的衰變了,另一個卻可能還要等上一千年,這些原子核當中有一半會衰變,但是我們永遠無法預知衰變的會是那些個原子核。

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癌症也是如此。人口族群夠大時,我們可以預測有多少比例的人,可能會罹患癌症,但是我們沒辦法推測,究竟是哪幾個人會得癌症。」

2024年1月27日 星期六

三條線筆記術:史上最強英語學習法


作者:橋本和彥
譯者:王慧娥
出版社:文經社


「比方來說,『△△和XX的意思有何不同?』、『第○個選項是陷阱嗎?』、『單字雖懂,但不懂整句的意思』、『聽不懂』等等,一邊答題,一邊把自己想到的事、自己認為的重點,一一記下來。」

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「利用英語教材來學習卻半途而廢,其中絕大多數的原因,就在於教材的程度不適合自己,因為很多人都有選擇高出自己實力的教材或參考書的傾向。或許是大家誤解了只要會做難的,自然就懂簡單的,可是就實際上而言,這根本就天方夜譚。學習就該從基礎開始,以循序漸進的方式聚沙成塔。」

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「選擇參考書的時候,一定要選擇瀏覽之後懂個七~八成的。」
從感覺『好像稍微有點簡單』的教材開始,然後完美地克服一本又一本。」

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「有的人習慣同時使用不同的教材,但其實只要一本就足夠了。(中略)一次不要使用太多本,請先踏實地學會一本,完成之後再接著下一本。中級、高級程度的人,或許因為學習閱讀、聽力的關係,而需要數本教材,但即使如此,一樣盡可能地精簡教材數量。」

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英語會話課最好在上課前「準備課程當天自己想說的主題。」「當下要脫口說出兩句、三句,其實絕不是一件簡單的事。因此才需要事先準備自己想說的主題,」

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「使試題練習與背誦的時間取得平衡,這就是分配學習時間的本質。而在實際的例子裡,許多的人都是『學習時間=練習考題』,並沒有安排最重要的『背誦時間』。(中略)透過練習答題,找到自己不懂的單字及表現句型、文法,並且把這些不懂的部分『背下來』。安排進度表之際,請將試題練習與背誦的比例,依照2:8的時間分配來規畫。」

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「具體而言,利用數本試題冊或參考書,以進階的方式學習,將能使某個學習內容A,透過第一本教材A(基礎)→第二本教材A(應用)→第三本教材A(延伸)的小步驟學習(small step)方式,加深學習內容。不要想一下子就直接挑戰延伸的內容,請從基礎慢慢地打起,以便得到扎實的成果。而且A的相同內容因為反覆學習好幾次,所以還能避免忘記。」

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「就這層意義來說,我不太建議『一本書闖天下』的招術,也就是從頭到尾只用一本試題冊或參考書的方式。最好的學習方式,我建議應該先完成薄薄一本教材之後,接著再一本一本地換。重複研讀可以避免忘記舊的,同時也能學到新的。」

2024年1月26日 星期五

生活中的東西都可以寫成化學式


作者:山口悟
譯者:洪文樺
出版社:快樂文化出版

  • 化學式:H2、O2、CO2
    化學反應式:2H2 + O2 → 2H2O
  • 「澱粉」是由許多「葡萄糖」相互連接組成的大分子。
  • 「CO2在室溫時是氣體,但在很冷的環境下就會變成固體(乾冰),跟水在低溫下會變成冰是一樣的道理。水在0℃時會結成冰,而CO2則是大約在零下78℃時才會變成固體。」
  • 乙醇(酒精)進入人體後,會跟肝臟中某種稱為『酶』的分子發生化學反應。酶是一種巨大的分子,可以促進化學反應。」醋酸會在被分解後排出體外,但如果喝的酒「超過體內的酶所能反應的量,乙醇和乙醛就會殘留在體內」,這就是宿醉的原因。

    乙醇 → 乙醛:醇脫氫酶(ADH)
    乙醛 → 醋酸:醛脫氫酶(ALDH)
  • δ(Delta):「些微」的意思。
  • 為什麼NaCl(氯化鈉,鹽)會一下子就在水中分解?
    因為NaCl和H2O(水)的原子都含有些微的正、負電,所以可以輕易結合。
  • 砂糖的主要成份是蔗糖。
  • 蔗糖 = 葡萄糖 + 果糖(兩個的化學式都是C6H12O6,但結構不同)。
  • 分子中氫和氧連結組成的部分稱為「羥基」(氫氧基)
  • 甘蔗和甜菜能夠產生大量的蔗糖,所以這兩種植物是製作砂糖的主要原料。砂糖吃下去後,其中的蔗糖會在腸子被「蔗糖酶」分解為果糖和葡萄糖。
  • 蔗糖含有許多「羥基」(OH),也就是很多「些微的正、負電」,所以跟鹽一樣也很輕易會在水中分解。
  • 澱粉:(C6 H10 O5)n ← 數量的意思,如果是 3,就是指3個C6 H10 O5。
  • 「葡萄糖」重複連結就會變成澱粉。
  • 「200~300個葡萄糖結合在一起就是澱粉」:(C6 H10 O5)200~300
  • 「許多分子重複連結所組合成的物質,就稱為『高分子』。」
  • 澱粉分為「直鏈澱粉」和「支鏈澱粉」。「直鏈」:葡萄糖以直線方式連結;「支鏈」則是部分葡萄糖產生分支。糯米幾乎100%是支鏈澱粉。
  • 「當澱粉(C6H10O5)n與『環糊精葡萄糖基轉移酶』(CGTase)作用時,就會形成由六至八個葡萄糖連接組成的環狀分子。這些分子稱為『環糊精』,而且是根據葡萄糖的個數來命名。」

    6個葡萄糖:α環糊精
    7個葡萄糖:β環糊精
    8個葡萄糖:γ環糊精
  • 「(環糊精)具有利用內部空洞來捕捉分子的有趣特性。而且,環糊精也能反過來將捕捉到的分子慢慢釋放出來。」
  • 除臭芳香劑:「製造時先將香味分子摻入環糊精中,讓環糊精慢慢釋放出香氣,再利用空洞捕捉臭味分子,這就是除臭芳香劑的功效。」
  • 「有些除臭商品標示的成份名稱為『環狀寡糖』。」
  • 「環糊精能捕捉讓茶產生苦澀味的分子,而茶的苦澀味和一種稱為『兒茶素』的分子有關。兒茶素已被證實具有減少體脂肪的功效,但要真正達到降低體脂的效果,就必須攝入相當大量的兒茶素才行;因此,市面上販售許多含有大量兒茶素的健康食品。如果茶中的兒茶素濃度過高,會讓茶過於苦澀而難以入口;所以先在茶中加入環糊精,讓環糊精捕捉兒茶素,就能抑制苦澀味,讓茶變得更順口好喝。」
  • 木糖是藉由分解玉米中一種稱為木聚糖的分子(由許多木糖分子連接組成)得到的,所以木糖醇是由玉米衍生出來的分子!」
  • 「直鏈澱粉會先被唾液中的酶分解,然後再被胰液中的酶分解,因為這兩種酶都會分解直鏈澱粉,所以都稱為「澱粉酶」。
  • 經澱粉酶分解後的產物,主要是由兩個葡萄糖連接在一起的分子,稱為「麥芽糖」,而這種分子會再被小腸腸液中的酶進一步分解,這種酶稱為「麥芽糖酶」。經過愈來愈多的分解,最後的產物就是葡萄糖。葡萄糖會被小腸吸收,之後會再進一步被分解成為能量。」
  • 『Poly』這個字首是代表『很多』的意思。」

2024年1月7日 星期日

舌尖上的演化:追求美食如何推動人類演化、開啟人類文明


作者:羅伯.唐恩、莫妮卡・桑切斯
譯者:方慧詩、饒益品
出版社:商周出版


「有一種稱為布拉薩瘤葉樹(Pentadiplandra brazzeana)的植物,它的果實含有一種蛋白質,會讓哺乳類的甜味受器徹底短路:這種蛋白質比糖還要甜上一百倍,所以植物只要生產一點點就有辦法吸引哺乳動物上門。而且生產這種蛋白質並不耗太多成本,所以對植物而言十分划算。但因為布拉薩瘤葉樹的果實幾乎不含什麼熱量,所以哺乳動物取食這種果實對自己並沒有什麼好處。」

「杜克大學的科學家伊蓮.格瓦拉和同事們發現:所有大猩猩的甜味受器基因都有一個突變,讓布拉薩瘤葉樹的果實嘗起來不甜。(中略)這個版本的基因能夠如此快速散佈,代表它必須要在某方面帶來非常大的演化優勢,而這份優勢就是:帶有這種突變基因的個體,不會浪費時間去攝取這種沒營養的果實。」

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「《食物與廚藝》的作者哈洛德.馬基在書中提到,黑猩猩、大猩猩與人類都喜歡的食物中,許多都具有複雜的香氣。類似結論也出現在不同化學化合物的近期研究,人類無論其文化背景、種族或地理位置,都傾向喜歡內容組成複雜的氣味。也許我們的大腦容易經過學習而喜歡結構複雜的氣味分子,進而偏愛這些分子形成的複雜組合。」

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「讓詹森(Daniel Janzen)開始研究起果實細節的,是大果鐵刀木(Cassia grandis)乏人問津的果實,這種樹木又被稱為『臭腳樹』。」

「臭腳樹顯然投資了龐大的能量在它那外表怪異、味道刺鼻又美味(對某些人來說是美味)的果實上,但卻沒有被動物取食或傳播到遠處,而是掛在樹上好幾週甚至好幾個月,真菌因此可以趁機侵蝕果莢,接著果實就會落地,甲蟲便能在種子上鑽洞,螞蟻與嚙齒類動物便會搬走遺留在地面上的果實殘骸,結果就是沒有幾顆臭腳樹幼苗能在母樹底下成長。」

「詹森認為:臭腳樹的果實會被遺留在樹枝上,就是因為原本應該吃掉他們的大型哺乳類動物已不復存在。他認為,也許哥斯大黎加森林裡那些乏人問津的大果實原本都是依賴大型哺乳類動物傳播的,牠們吃下大果實、把種子留在腸胃裡到處移動,然後在排泄的時候順便散播種子。」

「這個假說解釋了為什麼乏人問津的果實通常都很大顆,因為它們是為了吸引大型哺乳類動物而演化的,也解釋了為什麼這些水果的外殼通常不容易裂開,因為要防止小型哺乳類動物入侵。此外,這也解釋了為什麼大果實的種子又大又堅硬:大體積是因為要確保能順利萌芽,堅硬的外殼是要確保不會被大哺乳類的牙齒咬穿。甚至,我們也可以解釋有些果實的種子之所以又小又黏糊糊的,是因為如此一來,可以在大型哺乳類的牙齒間滑動而不被咬穿。」

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「最早在這個遺址居住的狩獵採集者,以製作一種稱為『爾特伯』風格的大型陶製容器聞名,因此也被稱為爾特柏人。而在較晚期於此地行農耕生活的居民,製作的是一種較小、稱為『漏斗燒杯』的陶器,因此被稱作漏斗燒杯人。(根據這套命名規則,現代人應該會被稱為『塑膠杯人』。)」

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「啤酒花是蛇麻(Humulus lupulus,念起來有些逗趣的名字)這種植物的花。人們最早是基於安全考量,而將這種花朵(或是其圓錐狀的花序)加入啤酒之中。我們會知道這點,是因為啤酒花的使用起於中世紀,而且使用原因也被記載了下來。加入啤酒花有助於殺死可能會讓啤酒腐壞的細菌。因此,加入啤酒花的傳統啤酒保存期限較長,也較適合運送。」

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「鳥類的口腔中有一種特定的感熱受器,但是跟哺乳類動物的同種受器組成不同,兩者差異大到辣椒素甚至無法觸發鳥類的感熱受器。因此,鳥類在吃辣椒的時候其實感受不到辣味。(中略)有辣椒素的辣椒,嚙齒類動物不會去碰,牠們並沒有聰明到知道嘴巴的燒灼感並不真的危險。」

📝 所以,辣椒鮮豔的顏色可以吸引鳥類來吃,辣椒素不會讓牠們反感,又可以排除嚙齒動物。這樣說的話,有些我們覺得難吃的果實,是否也是一種篩選客群的機制?

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「酵母菌的能量來源是糖分,它們每吃一個分子的葡萄糖就會產生兩分子的二氧化碳和兩分子的乙醇,乙醇就是蘋果酒、啤酒或葡萄酒裡的酒精。在這個神奇的生化反應中,酵母菌獲得能量後便將酒精排出體外——是的,你豪飲的快樂水是某種真菌排泄物。不過產生酒精並不是酵母菌唯一選擇,酵母菌在分解花蜜或水果時如果不產生乙醇,就能更完整分解葡萄糖並獲的更多能量。那為什麼酵母菌要產生乙醇?這原理就跟細菌產生酸以抑制其他細菌與酵母菌一樣,酵母菌產生酒精是為了殺死其他細菌。由此可知,具有酒精成分的水果或其他食物,通常對動物來說是安全的,因為酒精跟酸一樣會殺死病原體。」

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「體型大小不同的動物,其甜味味覺受器的敏感度也會有所不同。體型小的動物有更高的新陳代謝率,也因此需要更高濃度的糖分作為身體的燃料,如此一來,唯有極度甜、全糖等級的花蜜與果實對於小型哺乳類(例如最小型的猴子)才算甜;大型哺乳類的單位體積所需能量比小型哺乳類小,所以牠們不需要甜度高的糖分(每口食物的含糖量可以更少)。另一方面大型動物的腸胃道也較長,因此更有餘裕讓腸胃道中的微生物和腸胃以更長時間來分解複合型碳水化合物,並獲得能量,所以對於像大象這麼大的哺乳類,就算是一根草吃起來都是甜的。」

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「三億年前,現代鳥類、哺乳類與爬蟲類的祖先,應該可以嚐到食物中的鹹味、鮮味與甜味,然而現代鳥類的甜味味覺沒了,不知是什麼原因,牠們的甜味受器都失去了功能。因此鳥類無法嚐出甜味,至少大多數鳥類無法。」

「蜂鳥跟一般鳥類不同,不僅能嚐出胺基酸,也能嚐出糖分。不過牠們只靠同一種味覺受器,所以胺基酸跟糖分對牠們來說,應該是同一種味道,一樣是帶來愉悅感的『鮮甜味』。」

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「費雪(Daniel Fisher,古生物學家)形容給我們聽:『假設你成功獵捕到一隻乳齒象或猛瑪象,你根本不可能在一個下午內把幾千公斤的肉吃完,甚至給你一個禮拜也吃不完,那你要怎麼辦呢?做臘肉嗎?就算做成臘肉,你也要背著一大坨臘肉走來走去,然後呢?不就剛好吸引跟熊一樣大的恐狼、或是跟現生犀牛一樣大的巨熊來吃自助餐?』」

之前曾有證據顯示,有一隻乳齒象被史前人類存放在沼澤之中,費雪教授決定來驗證這項做法是否可行。

「費雪設法『借到』了一隻重達一千五百磅(680公斤)的大型工作馬,這匹馬在不久前自然死亡,屍體還很新鮮,不僅如此,牠剛好死在初冬,正是最適合本實驗的季節,因為史前人類在秋末冬初時需要收集食物,就像松鼠度冬前要囤積堅果一樣,獵人與採集者都需要為接下來物資缺乏的日子做準備。」

首先他從朋友那裡取得一隻剛死沒多久的大型工作馬,接著他重製了史前人類的屠宰工具,用這些工具將馬肢解、切塊,然後在水面冰層挖洞,將這些肉塊全部扔進沼澤裡。

「第一次採樣在兩週後,他在冰上把一些馬肉拉起來仔細嗅了嗅,想靠鼻子來判斷馬肉熟成的程度。聞起來不錯,甚至感覺還滿新鮮的,可見這肉還可以吃。他把馬肉拿去餵給朋友養的三隻德國牧養犬與狼的混種狗,嗯,狗吃了沒事,所以他自己也嚐了一些。」

「到了二月,已經又再過了兩個禮拜,湖水開始回暖,費雪持續採樣,此時馬肉聞起來開始有點酸味跟乳酪味,就跟上個實驗的鹿頭和羊腿一樣;這時的肉,就微生物分析結果看來細菌數頗高,但從肉的氣味可以發現乳酸菌還是優勢種,所以肉還是安全可食的程度。」

此時費雪教授決定仿效一下克洛維斯文化※的冬天烤肉情境,他將一塊「聞起來已經像藍乳酪的馬肉」厚切放在木炭上烤到三分熟,「吃起來有點像牛肉但更甜,且甜中帶著微酸」。

※ 克洛維斯文化(Clovis culture)為北美洲史前文化之一。

「實驗做到這樣,一般人大概就想收工了,但是費雪的字典裡沒有『停止』這兩個字。到了四月,他又進行了一次採樣工作,此時他撈上來的馬肉表面蓋滿藻類,但把藻類撥開,底下的肉還是可以吃,肉香甚至還略勝以往,不過仍保有藍乳酪的強烈氣味。」

「到了六月,他繼續採樣,此時的肉已經很接近乳酪了,但還在可食範圍內。實驗過程中,費雪在實驗室分析肉表面上的細菌組成,他把家裡冷凍庫的肉品拿去跟沼澤裡發酵熟成的肉比較,發現冰箱肉竟然比沼澤含有更多有害細菌!」

「沼澤肉的優勢細菌主要為乳酸桿菌,乳酸桿菌所製造的乳酸,可能可以抑制其他細菌生長,使沼澤肉得以保存至春天。」

「費雪很好奇沼澤肉可以保存到什麼地步,所以實驗仍然繼續進行下去,到了七月繼續採樣。最後,沼澤肉放到八月,肉質開始變得鬆散,已經不是塊狀,而此時實驗已經進行了七個月,即便過了這麼久,沼澤肉仍安全可食,只是散得不成原形。」

「費雪藉由這個實驗讓我們知道,要是史前人類獵到一隻乳齒象,他們有機會吃上七個月,甚至八個月。」

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