原標題：科學大家|多識於草木之味:植物帶給人的甜酸苦鹹鮮肥
出品 | 新浪科技《科學大家》
撰文 | 顧有容 首都師範大學講師 科普達人
眾所周知，人類的味覺是由舌頭上的味蕾細胞傳遞給我們的神經衝動。通過味蕾細胞來到神經系統的味覺分別有六種，分別是甜、酸、苦、鹹、鮮，還有脂肪味，簡稱為一個字，肥。這六種味道是真正的味覺。另外還有幾種味道，比如說麻、辣還有澀，它們不是味覺細胞上面的受體傳遞來的信號，也就不是真正的味覺，但是我們也可以在食物裡面吃到。這些感覺都是可以在植物裡面品嚐到的。除此之外還有一些其他的感覺，比如說金屬味、鈣離子味、還有冷和溫的感覺。接下來我挨個介紹一下主要的味覺，會在哪些植物裡面品嚐到，它們對人和植物有什麼樣的特殊意義。
第一個味道是甜，漢朝《急就篇》說過， “梨柿柰桃待露霜，棗杏瓜棣饊飴餳”。可以說這是東漢時期甜食愛好者的食譜，提到的都是各種各樣的水果。實際上甜這個味道，最早是從植物裡面來的，而且到今天為止，甜這種味道的主要來源也仍然是植物。因為甜的來源是糖，糖是光合作用的主要產物。地球上只有植物，當然還有一些單細胞的藻類，可以通過光合作用製造糖。所以我們在從植物性的食物裡面獲取了糖，人類因為對於甜食的偏好，也對這些植物進行了很多的篩選。一個常見的例子就是西瓜。
西瓜是原產在非洲沙漠裡面的一種瓜，它的原始狀態是上圖這個樣子。如果我們把野生的西瓜剖開看，它裡面的瓤基本上是白色的，也沒有太多的甜味，水分還可以，但是甜味很少，甚至有點發苦。
在人類對於甜味的強烈偏好下，最終我們選擇出來了現在這樣基本上是紅色，而且甜味非常濃的西瓜。其實西瓜並不是一個糖含量特別高的水果，它的糖含量大概只有8%到10%的樣子。但是人已經覺得它很甜了，比起它的老祖宗來說，也甜了很多倍。
另外一個例子是梨，這個不是我們平常吃的那種東亞梨，是西洋梨，是在歐洲和美國比較常見的梨的品種。在林奈的時代，也就是植物學在西方真正興起的那個時代，當時的梨是不能生吃的，只能煮熟了才能吃。現在我們吃到的比較好的西洋梨，它的質地比較軟，汁水很多，和東亞梨那種脆的口感不一樣。這個品系大概是在十八世紀中期的時候，由兩個比利時人，在歐洲選育出來之後再擴散到世界的其他地方。這些水果的選育，都體現了人對甜食的偏好。
另外一個植物來源的甜味的東西，比水果要甜得多，這就是蜂蜜。植物產生花蜜，當然不是為了餵給昆蟲或者給人吃的。它專門付出這樣一部分能量和營養去產生花蜜，為的是它自己的繁殖成功。我們可以看到一些不同的傳粉者類群去訪問植物時候的樣子。蜜蜂對甜味也有非常強的偏好。一般來說蜜蜂會去訪問的花裡的花蜜濃度，可以達到30%甚至50%那麼高。和蜜蜂經常拿來做對比的是蝴蝶，蝴蝶也是一種非常喜歡吃甜食的、喜歡吃花蜜的昆蟲。因為他們的口器更細長一點，他們可以吃到一些濃度更低的花蜜，蝴蝶喜歡的花蜜大概是20%到30%左右。
還有一個例子就是蜂鳥，蜂鳥在中國沒有，只在美洲有，它是一種喜歡吃蜜的鳥類。蜂鳥喜歡的花蜜的濃度，一般來說只有10%左右，因為蜂鳥需要更多的水分，維持它長時間高強度的運動。但是蜂鳥喜歡吃的食物，在中國也能吃到，就是這種花。大家應該見過，在花壇裡面常見，它叫一串紅，原產在巴西，在原產地是由蜂鳥傳粉，到中國之後就沒有蜂鳥給它傳粉了，所以我們看不到一串紅結果。但是大家可以去嘗試一下，把一串紅的花從上面揪下來，然後從它的尾部吸一下，就能吃到裡面的花蜜，它是甜的，雖然濃度不是特別高，和西瓜也差不多。
另外還有一些植物把合成的糖儲存在自己身體裡面，這些植物也被人類發現了，並且從中提取蔗糖。這有兩種主要的用來提煉蔗糖的植物，左邊這個叫甜菜，它的根裡面有很多糖。另外一個是甘蔗。我們吃的白糖，基本上都是從這兩種植物裡面來的。
第二個味道說一下酸，也有兩句詩。叫“若作和羹，爾惟鹽梅”，說的是在製作羹湯的時候，有兩種調料是一定要放的，一個是鹽，還有一個是梅。當時可以想像在《尚書》誕生那個年代，醋這種發酵的酸味還沒有很普及，能夠直接獲取酸味的來源，基本上還是從梅這樣的植物裡面來的。關於梅我們有很多成語，比如望梅止渴。梅子不管是熟沒熟都酸，熟了以後更酸。它裡面含有的是被統稱為果酸的、若干種有機酸的混合物。植物產生酸性的物質，更多是為了自我保護。
比如這樣的一種植物，檸檬也是一個看見圖就會讓人流口水的東西。檸檬裡主要含的酸是檸檬酸，這是酸性是相對較強的有機酸。在檸檬裡面有一個常見的誤會，因為維生素C是酸味的，我們有時候會因為檸檬嚐起來很酸，就覺得這裡面含的維生素C的含量特別高。但是其實不對的，檸檬的維生素C的含量，甚至還不如橙子那些偏甜味的水果。我們常吃的水果裡面，維生素C含量最高的是新鮮的棗。檸檬這個酸，完全是由檸檬酸來的。
我們有時候可以在路邊上看到這樣的一種雜草，叫酢漿草。這種草吃起來也是酸的，它裡面含有很多的草酸。草酸是一種對人比較不好的酸。所以吃到這樣酸的東西之後，草酸會結合一些鈣離子，影響人對鈣的吸收，甚至導致腎結石。所以儘量不要吃含草酸非常高的食物，實在要吃的時候，可以用開水把它燙一下，把草酸溶解出去就會好很多。
這裡還有一個更加極端的例子，就是在蕁麻這種植物身上。可以看到蕁麻身上有很多小的刺，這些刺的頂端，有一個非常小的空腔，裡面裝著甲酸。這個是我們能夠在植物裡面見到的結構最簡單的有機酸。甲酸對蕁麻來說是非常好的防禦武器，我們去野外考察的時候特別害怕被蕁麻蜇到，它的刺刺進人的皮膚之後，上面的小球就會在皮膚下面破裂，然後把裡面的甲酸釋放出來，這樣的話你的身上就會像被螞蟻蜇到一樣，會起一個腫塊疼好幾天，當然有的人幾個小時就過去了。無論如何我們不太希望被蕁麻蜇到。
果實成熟的過程，是一個由酸變甜的過程，這個過程實際上是各種有機酸降解，然後糖分逐漸增加積累的過程。有沒有什麼辦法能夠非常快地把這個過程實現，讓它瞬間從酸變成甜呢？其實是有的，這種方式也是從植物裡面來的。在這裡我要給大家介紹一種很奇怪的東西，叫做神秘果，是原產於非洲西海岸的一種灌木。
它的果實大概只有大拇指第一節這麼大，可能還要再小一點，果肉吃起來也是沒什麼味道。但是它有一個非常神奇的作用，就是在吃完神秘果之後，半個小時以內，再去吃酸的東西，嚐到的都是甜味。這個過程的機制是這樣的，神秘果裡面含有一種蛋白質，叫做神秘果素，由191個氨基酸構成，它的結構圖大概是這樣的。它可以和味蕾上面的受體結合，先把其他的味蕾受體全部屏蔽掉，這個時候你吃什麼都是沒有味道的。但是如果你吃了酸的東西，你的口腔裡面的環境變成了酸性，這個神秘果蛋白會激活甜味的受體。所以這個時候你吃了酸的，但是感覺是是甜的。
大家可以想像一下，神秘果這個東西是一種非常好的，用來代替糖的甜味劑。比如說你做一個冰棍，裡面全灌檸檬汁，同時加一點神秘果素。當你吃這個冰棍的時候，你吃的雖然是檸檬汁，裡面一點糖都不含，在神秘果素的作用下你嚐到的仍然是甜味。神秘果素在被人發現了之後，大家認為它有非常好的應用前景，尤其對於不能吃糖的糖尿病人。
但是關於神秘果素，曾經有一個商業陰謀，讓這個東西到現在為止都還沒有能夠上市應用。在上個世紀七十年代的時候，美國的FDA曾經對神秘果素及其製品發出一道禁令，說它不能作為食品添加劑出售，因為很多安全性的實驗沒有做完。甚至有人提出過這樣的觀點，就是說如果小孩子吃了神秘果素之後，他有可能再去服用一些比較危險的強酸，像蓄電池裡面的硫酸，那他就會受到傷害。因為這樣的理由，當年神秘果素就沒有能夠上市，並且運營它的公司也就倒閉了。
說完酸說一下苦，我在這裡引用了陳奕迅的一首歌，這首歌名字叫《苦瓜》，苦瓜是我們經常能夠吃到的常見的苦味的食物。這個東西原產也是非洲，經過印度傳播到中國來，在中國培育了很多品種。苦瓜我想在座各位都吃過，但苦瓜並不是一直都這麼苦的。我們平時在市場上買到的苦瓜都是嫩的、沒有成熟的果實。
它熟了之後會變成橙色並且炸開，你可以看到在這個果實裡面有很多這種紅色的結構，是它的種子外面的假種皮，這層東西其實是甜的。所以如果家裡有種苦瓜的話，不妨等到這個苦瓜成熟了，等它炸開之後，再去吃它裡面的假種皮。另外，在長江下游地區，會有圖中這樣的果實出售，有的地方叫金鈴子或者癩葡萄。它是苦瓜的一個半野生狀態的亞種，你也可以叫它野生苦瓜，它和家裡種的苦瓜沒有實質性的區別，一般也是熟了之後才拿出來賣的，吃起來是甜的。
另外，在這個世界上盛行的三種主要飲料裡面，其中有兩種都是苦味的，一種是可可，另外一種是咖啡。我們看一下可可，可可的果實它的種子外面包含的果肉其實也是甜的，可以當水果直接吃。不管是可可還是咖啡，本身都是沒有苦味的，他們的苦味是在他們的種子在烘烤和發酵的過程中間，逐漸產生出來的味道。
植物為什麼要產生一些有苦味的物質呢？是為了用來防禦自己，防止被草食性的動物採食。在對苦味的感覺裡面，草食動物和肉食動物的感覺能力是不一樣的。右邊的這個生氣的貓代表肉食動物，它們吃不到苦味，它們因為舌頭上面用來感受苦味的受體的基因，在漫長的進化過程中間早就沉默了，不再表達了。肉食動物吃的食物裡面，沒有苦味的東西，因為沒有什麼動物會在身體裡面積累苦味物質用來防禦捕食者。
但植物就不一樣了，植物裡面積累的苦味物質非常多，所以食草動物必須要有能夠辨別苦味的能力，才能避免自己吃到那些有毒的東西。但是草食動物對苦味的感覺也不能太敏感，需要有一定的忍耐苦味的能力，否則會被餓死。
對苦味的敏感和忍耐在進化中獲得了平衡。不同的草食動物對於苦味的耐受能力不一樣，人類算是一個比較能夠忍耐苦味的物種。人類忍耐苦味的能力和年齡相關，這也是為什麼小朋友不愛吃苦瓜，大人可以接受苦瓜，因為大人的忍耐能力更強。吃苦味的食物對人沒有任何好處，純粹是因為忍耐被人當做一種美德，所以大家才回去吃苦。
下一個味道是鹹。莎士比亞的《李爾王》裡有這麼一句：“我愛您像愛鹽一樣不多不少”，人吃鹽也是，吃多吃少都不好。如果植物生長在鹽特別多的環境裡面會怎麼樣呢？這個是紅樹，是生長在沿海灘塗溼地裡面的植物。它一生中的絕大部分時間，下半截都會被海水給淹沒，也就是它說生活的環境是個非常富鹽的環境。所以在紅樹植物的葉子上，有一種泌鹽結構，它吸收了海水，就會通過這些分泌組織，把鹽粒分泌出去，自己身體裡面不至於儲存那麼多的鹽。
把這個樹葉子翻過來，就會看到後面有很多的鹽粒。當然這些紅樹植物不能吃，我們也不需要通過這種方式補充鹽分。其實正常情況下，我們接觸到的直接有鹹味的植物是很少的。這裡我找到一個例子，叫鹽膚木，是一個常見的落葉喬木。這是它的果實，它的果實表面有一層鹽霜，拿它的果實舔一下的話，可以嚐到鹹味。當然我們有正常的獲取鹽的途徑，犯不著用這種方式。大家如果看到這種植物結果，可以去試一試。另外鹽膚木是一種非常好的蜜源植物，蜜蜂也很喜歡，所以它不只是鹹，更主要的還是甜。
鮮這個字用來做一種味道的名稱，是江浙滬地區特有表達方式。鮮的本質，實際上是肉的味道，是蛋白質降解之後，分離出來的那些呈味氨基酸、主要是穀氨酸的味道，當然你也可以叫它味精味。因為味精是日本人發現的，所以我在這裡引了一個日本人的俳句。說到味精的來源，最開始是從海帶裡面提取出來的。海帶曾經被認為是種植物，但是現在的分類學已經不把它當植物了。
植物裡面也有鮮味的來源，在幼嫩的植物組織裡面比較常見。尤其是在種子萌發的時候，植物要通過體內的酶，把種子裡面積存的蛋白質分解成氨基酸，再運輸給新生的組織，讓它能夠進行生命活動。所以豆芽，就是一個重要的鮮味的來源。在很多佛教寺廟裡面，和尚們也需要鮮味，但又不能用雞來熬高唐，所以他們就用豆芽來煲湯，把這裡面的氨基酸溶解出來，就可以得到有鮮味的高湯。這又是一種在江浙滬地區才吃得到的植物，叫做草頭。注：草頭是南苜蓿的嫩莖葉，裡面含有很多的呈味氨基酸，所以吃起來也很鮮。
另外西紅柿也是一種呈味氨基酸含量比較高的果實，西紅柿有一種特別的味道，尤其是你在吃蕃茄醬的時候，會吃到和其他的果醬不一樣的感覺。蕃茄醬裡通常會添加一些和胡椒，強化呈味氨基酸的感覺，吃起來就顯得特別鮮。這也是為什麼番茄炒蛋、番茄蛋湯這種東西，這麼容易被大眾接受的原因。就是雖然番茄是一種水果，但它吃起來可能有肉味。（注：美國法律規定西紅柿是蔬菜，但西紅柿是蔬菜還是水果並沒有很明確的規定）
最後在鮮裡面我還想提一類東西，就是蘑菇。蘑菇的鮮味實際上是一個騙局，它裡面含的蛋白質的量並不多。新鮮的白蘑菇裡面，蛋白質的含量大概只有3%左右，相比之下牛肉蛋白質含量是26%，差距非常大。的蘑菇主要成分實際上是一些多糖，人類是沒辦法利用的。蘑菇只是吃起來鮮，但是對人沒有什麼營養價值，大家吃吃就好。
肥這個詞大家都很怕，但是脂肪的味道也是味蕾能夠傳遞給人的一種特別重要的味道。人對脂肪的味道是有偏好的，就像對甜味、對鮮味的偏好一樣。正如一位著名的美國廚師說過，“加上夠多的黃油，什麼東西都會好吃”。這是被這麼多年的自然選擇，刻在基因裡面的偏好，不喜歡這種味道的人，在漫長的演化中間都被淘汰掉了，因為他們無法獲得足夠的營養和能量。
但是現在我們生活在一個食物相對比較充足的年代，這些東西都會過量，所以對肥這個味道的喜好不是那麼流行了。常見的富含脂肪的植物性食物，有大豆、花生、葵花子。但是這些東西吃起來，並沒有給人那種特別滿足的感覺，因為它們的水分含量太少了，太乾了，而且脂肪在裡面的分佈方式也不對。我們來參照一下能給人很好的脂肪味體驗的動物性食物，應該是什麼樣子。
雪花牛肉和金槍魚大腹，這兩種肉的脂肪都均勻分佈在肌纖維裡面，同時含有足夠的水分，吃起來很多汁。具有類似質感的果實就是牛油果，它是一個核果狀的漿果，果肉裡面大概含有20%左右的不飽和脂肪酸，另外還有大量的膳食纖維。大家知道不飽和脂肪酸對人的健康有好處，所以牛油果的果肉是一種非常好的健康食品。而且有人也開發出了刺身一樣的吃法，用牛油果切片沾著芥末和醬油吃，大家可以嘗試一下。注：會有三文魚刺身的味道。
牛油果吃完了之後，裡面的籽不要丟，還有用處。用四根牙籤把它插起來之後，下半截浸在水裡面，大概一兩個月之後，就會長出根，再過一陣上面還會長出樹幹。把它從杯子裡面挪到花盆裡面栽種，就是一個非常不錯的盆景。如果你有耐心等上它十年的話，它還會結果子給你吃。
剛才的六種“真味覺”，說的是由味蕾上面的味覺感受器直接提供的感覺，接下來說說幾種由其它的感受器提供的“假味覺”。第一個是澀，澀字在中文裡面本來的意思是“不容易滑動”。我們吃到的很澀的果實，不管是生柿子也好，還是生香蕉也好，都是舌頭被粘在嘴裡面滑不動的感覺。這是什麼原因呢？因為這類的植物裡面含有很多的丹寧，它可以吸收水分，讓你嘴裡面的黏膜起皺，這樣舌頭就滑不動了。
丹寧這種物質對植物來說也是防禦性的，植物不希望在果實沒成熟的時候就被動物吃掉，它裡面會積累大量的丹寧。但是果實成熟之後，植物需要動物把它的果實吃了，種子把傳播出去，這個時候果實裡面的丹寧就會降解掉。這就是為什麼香蕉在青的時候很澀，但是熟了之後一點都不澀還很甜的原因。完全都是植物為了讓動物幫它傳播種子，而演化出來的一個適應性的性狀。
剛才說了三大飲料之中的可可和咖啡，除此之外還有一種就是茶，茶葉裡面也含有很多丹寧。丹寧的含量在茶葉浸出來的茶水裡面的含量不是很高，剛剛好讓人覺得稍微有點澀，但是不至於難受的程度。茶水喝過之後，回甜的感覺也是丹寧提供的。
麻這種感覺的地域性很明顯，因為只有四川人用花椒用得特別多。麻實際上不是一種味道，而是振動的感覺。花椒裡面的化學物質，會讓你的舌頭嘴唇以每秒50次左右的頻率振動。這個就是麻的本質，振動讓人覺得麻木。花椒在中國文化裡面也有很長的應用歷史，是作為祭祀祖先和神明的香料。王維這首詩裡的“椒漿”，就是用花椒泡的酒，用來敬神。另外，漢朝的宮殿中有個椒房殿，那是皇后住的地方。裝修這間宮殿的時候，會把花椒混在牆面塗料裡面一塊兒刷。
花椒蘊含多子的含義，讓皇后去住椒房殿，是表示國祚綿長的意思。花椒就長這樣，它晾乾了之後，大概有幾種不同的形態。一個是常吃的紅顏色的花椒，這是花椒的本種。上面那個是藤椒，也叫青花椒，它的麻味和香味，都比紅花椒來得劇烈一點，但是沒那麼持久。下面這種是日本的一種花椒，他們叫做山椒，如果你們喜歡吃鰻魚飯的話，鰻魚飯上面總會放一點山椒的粉末，來提香味。花椒最合適的用法就是用在水煮肉片這類菜上面，做好了之後澆一勺熱油，讓花椒的香味充分激發出來。除了自己吃之外，我們還可以拿花椒給其他動物吃。比如說用來養柑橘鳳蝶，我在北京經常乾的一件事，就是在花椒樹上摘葉子回來，像養蠶一樣養這種蝴蝶的幼蟲。
最後一種想介紹的假味覺就是辣，辣實際上是一種痛覺，灼熱而疼痛的感覺。感覺辣的感受器，除了口腔粘膜，在全身的皮膚上都有，所以把辣椒的汁液蹭到手上，收也會辣得疼。 “辣椒雖辣，辣不死人”，這句話是魯迅說的。和平常網上流傳的“魯迅語錄”不一樣，這句話真是魯迅說的，出自《偽自由書》。但是很不幸，魯迅這句話說錯了，辣椒是能辣死人的。
我們知道辣椒原產是南美洲，有非常高的品種多樣性。在世界各地見到的各種各樣的辣椒，辣度也有不同的等級。比如說菜椒基本上沒有辣的，而朝天椒吃起來就會很辣。有個定義辣的感覺的單位，叫做史高維爾單位。我們平常吃的普通辣椒，可能只有幾百幾千的辣度；如果是朝天椒的話，大概有五萬到十萬的辣度。
世界上最辣的一種辣椒，叫做Pepper X，這個是2017年才選育出來的一個品種，它的辣度大概是三百萬單位左右。這種東西已經不能算是一種食物了，它是一種化學武器。每年都有人組織吃極辣辣椒的比賽，迄今為止雖然還沒有參賽者吃辣椒吃死的報道，但是確實有人曾經被辣到食管破裂，要去醫院搶救。如果大量的辣椒素被吸入了鼻腔的話，會引起嚴重的呼吸道痙攣，真的有可能死人。
人對辣椒的喜好，是一種受虐的快感。這種疼痛和灼熱的感覺，會刺激腦部的內啡肽分泌，讓人產生欣快感。。
植物裡面其他有辣味的東西，還有姜、胡椒、大蒜等，它們的辣味大多是具有揮發性的化學成分。這就涉及到另外一個感覺系統，也就是嗅覺。食物帶給我們的美味享受實際上是味覺和嗅覺共同作用的結果。所以，人類在開發食物之餘，還找到了各種各樣的香料，用香氣來搭配食物的味道。但這就是另一個故事了，下次有機會再和大家分享有關香料的知識。
注：根據顧有容老師在墨子沙龍演講改編，圖片來源於顧有容老師演講PPT
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