如月之恒,如日之升。如南山之壽,不騫不崩。如松柏之茂,無不爾或承。——《詩經˙小雅˙天保》
遠古時代,當人們採集的水果和糧食有了剩餘,便開始儲存,在儲存過程中會發生變質、腐爛,有些變成了酒,人們發現了酒的“神奇”,逐漸有意無意地利用這種現象。今天,我們就從考古開始。
1999年12月前後,在北京的一次國際考古學會議上,河南省文物考古研究所張居中研究員請美國賓夕法尼亞大學分子生物學實驗室負責人麥考文教授對賈湖遺址出土的陶器內壁附著物進行檢驗,麥考文欣然接受,回到實驗室後進行了認真分析研究,在一些陶器上發現了酒石酸沉澱物。
健客:又是酒石酸啊,我想起了比奧和巴斯德。
雲飛:嗯,麥考文也是化學博士。
為了進一步研究,2001年初,麥考文又向張居中要了16個陶器碎片繼續研究。當時,張居中已調至中國科學技術大學科技史與科技考古係任教。麥考文則是世界上著名的考古學與人類學家,是酒精飲料起源和歷史方面的專家,他認為:賈湖遺址出土的陶器上雖然由於酒精已完全揮發,無法證明酒精飲料是在這些陶器中釀造的,但推斷出這種結論並不難。他指出:在溫和氣候下,賈湖人把果汁和蜂蜜放入陶器發酵産生酒精,然後加入粳米繼續發酵,最終釀造成了賈湖古酒。在一次科普報告中,麥考文描述了賈湖人釀酒的情景:可能是在家留守的女性咀嚼米粒和山楂,吐到陶器中,靠唾液對粳米等進行發酵。非洲、日本和我國台灣等原住民至今仍在採用。別看男人喝酒多,但是很可能是女人發明瞭酒。
2004年12月,麥考文在沒有知會張居中的情況下,把研究成果正式發表于美國《科學院學報》。2004年12月9日,新華社播發消息,美國學者研究確認“9000年前的中國舞陽賈湖人釀造出了世界最早的酒”。對於沒能説明聯合研究問題,麥考文在給張居中發的電子郵件中作了解釋和道歉。2005年7月27日,河南日報在第一版顯要位置刊登文章,“美國複製出我國9000年前啤酒”。美國特拉華州裏霍博斯灣“角鯊頭”釀酒公司總裁加拉吉奧尼是義大利後裔,當時年齡只有35歲,他有文化商人銳利的商業眼光,嗅到了考古發現的商業潛力,他迅速聯繫了麥考文,提出複製中國賈湖古酒。之後,加拉吉奧尼多次到紐約的唐人街收購山楂、蜂蜜等從中國進口的原材料,開始了他的釀酒實驗和研究,由於美國農業管理部門不允許把山楂作為食品添加劑,所以他又選擇了一種菊花作為配料,2005年7月,他終於生産出了第一批600加侖的“賈湖城”啤酒,據説味道實在不怎麼樣。但加拉吉奧尼沒有氣餒,一直在做進一步實驗,為了使原料能夠發酵,他從中國引進了一種製作黃酒時使用的發酵“引子”,將其搗碎摻入大米中。大米開始發酵後往裏面加入水、蜂蜜、葡萄和菊花等其他原料。“我們還把發酵壇子架得高一些,因為古代中國人使用的是陶罐,底下燒火。我們要複製出那些味道,也應該在發酵壇子下面加溫。”角鯊頭釀酒公司經理吉爾哈特説,“這是我迄今為止所從事的最具創造性和令人激動萬分的項目之一。”2007年8月,角鯊頭釀酒公司終於向市場成功推出了高品位的“賈湖城”啤酒,在紐約華爾道夫酒店舉辦的新聞發佈會上,加拉吉奧尼説:“我讓人們品嘗的是9000年的東方文化!”
事實上,酒精在暴露後會蒸發或變成醋。但它留下了化合物,這些化合物充當了古酒的指紋。例如,為了得出這種飲料含有蜂蜜的結論,考古學家發現了蜂蠟碳氫化合物的痕跡。世界上所有生産最多的穀物或塊莖,如大麥、小麥、大米、玉米、木薯、紅薯、高粱和馬鈴薯,都有酒精版本。在《古代釀造:重新發現和重新創造》一文中,麥考文闡明瞭這一點,“我們可能知道基本成分,但每種成分的使用比例是多少?”他寫道,“既然所有的酒精都蒸發掉了,從舊的殘留物中消失了,我們怎麼知道酒精含量是多少?我們應該使用什麼酵母和相關細菌來進行發酵?如果成分複雜,我們是全部放在一起發酵,還是單獨發酵並在過程結束時將它們混合?當我們添加苦味和草藥成分時,是在開始,將它們完全融入飲料中,還是在最後,進一步保留其獨特的特性?” 麥考文的方法是將不同的軌跡和場景結合起來,測試再測試,直到找到令人愉快的東西。這是“基於這樣一個假設,即全世界的人類,可能追溯到數百萬年前的舊石器時代,與我們自己的基因、生理和心理構成相似”。簡而言之,“和我們一樣,我們的祖先知道什麼聞起來好吃,什麼讓他們興奮”。
麥考文認為他是以顧問的身份參與賈湖古酒的復原,與企業合作的主要目的“不是要製造一種商業性的飲料,而是為了試驗及發現可能會出現的情況,從而使古代飲料製造技術清楚明白地顯示出來。”他希望可以從古酒銷售中獲得資金支援,推動進一步考古研究。同時他也專門致函張居中就有關研究成果被企業擅自利用作了解釋和道歉。據張居仲介紹,國內研究釀酒起源的學者也大有人在,“但中國的學者,總是潛心學問,和商業界的聯繫太少。”中國古酒殘留物的發現在國外可以轉化生産,是因為國外研究者和産業界聯繫緊密,他們的思路更開闊。不僅僅是麥考文和加拉吉奧尼,考古學家和釀酒大師聯手製造出很多人文氣息濃郁的精釀啤酒。
健客:我想喝杯“賈湖城”啤酒,畢竟是咱們老祖宗留下的東西,真有點不甘心。
雲飛:有樣學樣,青出於藍。
真正的工業微生物學是在19世紀後期,以巴斯德為代表的一批科學家長期艱苦探索,證明發酵作用是由微生物的生命活動引起的化學變化,而且不同的微生物引起不同的發酵作用,産生不同的發酵産物。1836~1837年,施旺指出糖的發酵是酵母細胞生命活動的結果。“新陳代謝”一詞就是他創造的,用以説明活組織中的化學變化。但是,他的學説遭到了以德國化學家維勒和李比希的攻擊。1857年,巴斯德將酵母與發酵聯繫起來。巴斯德最初將發酵定義為無需空氣的呼吸,他説:“一切發酵過程都是微生物作用的結果”。釀酒是發酵,是微生物在起作用;酒變質也是發酵,是另一類微生物在作祟;可以用加熱處理等方法來殺死有害的微生物,防止酒變質。1879年,巴斯德發現通氣有利於酵母的生長,首次使用通氣法生産酵母。隨後,德國醫生科赫在研究致病細菌時發明瞭純培養技術。從此,人們知道微生物也和動植物一樣,有不同的種類。可以把發酵的微生物分離出來,通過人工培養,根據不同的要求去誘發各種類型的發酵,獲得所需的發酵産品。1897年,德國化學家畢希納確定了引起發酵的原因在於酵母分泌了一種酶,並於1907年獲得諾貝爾化學獎。從此,生命科學的一個新興分支——生物化學誕生了。人們開始考慮用微生物來生産化學物質,並深入研究微生物細胞內的各種化學變化、微生物的新陳代謝途徑,酶學研究從興旺起來。正是19世紀後期微生物學的重要進展,孕育了20世紀工業微生物學的核心技術—發酵工程,而同一時期化學工程和電氣化的曙光,催生了把微生物學和工程技術結合起來的工業微生物學。這些都是後話了。
健客:一大串名字,真是眼花繚亂啊!
雲飛:嗯,酵母的事先放一放。雖然我們稱之為酵母菌,但它不是由原核細胞構成的,而是由真核細胞構成的;不屬於細菌,而屬於真菌。
健客:傳説秦始皇一直在尋找不老藥,今天的題目叫不老藥,有什麼聯繫嗎?
雲飛:“如南山之壽,不騫不崩”,不再限于老臣對新君的美好祝願,科學家前赴後繼為人類健康,尋找真實存在的不老藥。也許不老藥的秘密就藏在讓牛奶發酵的細菌中。
1845年5月16日,梅契尼可夫出生在哈爾科夫附近的一個村莊伊瓦尼夫卡,位於當時俄羅斯帝國統治下的烏克蘭境內。他的父親是俄羅斯帝國衛隊的官員,也是烏克蘭草原上的地主。他的母親是信仰猶太教的猶太人,這使得他在猶太信仰的熏陶下長大。孩提時代,梅契尼可夫對博物學有著濃厚的興趣,他熱切的相信達爾文關於生命演化的理論,也喜歡植物學與地質學。後來他前往哈爾科夫大學學習博物學,並在兩年之內,就完成了原本應該花四年時間的學業。大學畢業之後,他到德國研究北海黑爾戈蘭島的海洋動物群。然後又先後進入吉森大學、哥廷根大學與慕尼黑學院深造。1867年,他回到俄羅斯帝國,擔任奧德薩大學的講師。不久之後,在聖彼得堡大學得到一個教職。到了1870年,梅契尼可夫重回奧得薩大學,並成為動物學與比較解剖學榮譽教授。1882年,他辭去奧德薩大學的職位,在義大利墨西拿建立了一所私人研究室,專門研究比較胚胎學。在研究海星幼體的發育時,發現了吞噬作用的存在。他提出了在當時相當激進的理論,認為白血球能夠吞沒並摧毀有害的生物體,例如細菌。來自西西裏小島的科學家竟然提出完全不同的細胞免疫理論,和科赫領軍的德國學閥抗衡。這場學術論爭打得轟轟烈烈,直到1908年,諾貝爾獎委員會不顧爭議,將生理學或醫學獎同時頒給2個團隊,才結束這場打了足足20年的論戰。
健客:什麼情況?
雲飛:簡單説,我們的身體,就是同時擁有“細胞免疫”和“體液免疫”兩種防衛體系。
梅契尼可夫從墨西拿回奧德薩,擔任一家研究院的主管,目標是生産狂犬病疫苗。由於遭遇一些問題,使梅契尼可夫前往巴黎尋求巴斯德的指導。1888年,因為受到巴斯德的賞識,梅契尼可夫留在了巴斯德研究院。年過50,特立獨行的梅契尼科夫,研究興趣由免疫轉到老化,老化學這個名詞就是由他首創。他提出:老化是因為腸內的腐敗菌産生有毒物質,引起慢性中毒所致。
在巴斯德研究院期間,梅契尼可夫曾經到保加利亞旅行,他發現當地有很多百歲老人。之後他調查當地居民的飲食習慣,發現他們經常飲用酸奶。恰好,日內瓦醫學院的保加利亞留學生克羅夫,在保加利亞酸奶中分離出數株乳酸菌,這些菌株現在命名為保加利亞乳桿菌及嗜熱鏈球菌。梅契尼科夫一得知這個消息,馬上請克羅夫到巴斯德研究所來,詳細討論這些菌株。梅契尼科夫相信:天天吃保加利亞酸奶,就是保加利亞人長壽者眾的原因,他説:“每天吃300到500克的酸奶,可以活化腸機能,預防腸內腐敗。”為了證明自己的理論,他每日飲用酸奶,並觀察身體變化,他自認為身體健康得到許多益處,留下一句名言“死亡從大腸開始”。
梅契尼科夫頂著諾貝爾獎光環,發揮一貫的強勢辯才,全歐洲巡迴演講,大談乳酸菌對人體的潛在益處,以及延長壽命的可能性。一時間,很多人瘋狂搶購酸奶。當然,也有人認為他是騙子。晚年,梅契尼科夫編寫了三本書,分別是《傳染性疾病免疫力》、《人類自然》和《壽命延長:樂觀的研究》。1916年,梅契尼科夫過世,正趕上第一次世界大戰,德法在馬其諾防線長期對峙。傳説梅契尼科夫過世前對弟子們説:“可惜我53歲才開始吃酸奶,你們還年輕,一定要天天吃”。一生漂泊,兩度自殺的梅契尼科夫,享年71歲,超過了當時的平均壽命。
梅契尼科夫是第一位塑造乳酸菌健康益生形象的學者,稱為“益生菌之父”絕不為過。只是,當時對乳酸菌的認知還非常粗淺,甚至還沒有益生菌這個詞。日本科學家代田稔受到梅契尼科夫的啟發,研究細菌與良好腸道健康之間的關係。他在實驗室裏,將人類腸道中能夠平衡菌群的菌株分離出來。經過數代的培養,該菌株能夠抵抗胃液酸性環境,直接進入腸道中。1935年,該菌株取名為代田株,並用於製造乳酸飲料,這種飲料就是養樂多,直到今天,其配方沒有太大改變。
健客:弱弱的分不清什麼是乳酸菌?什麼是益生菌?
雲飛:嗯,還記得大腸菌群、大腸桿菌嗎?
健客:記得,雖然都有一個“腸”字,但是區別挺大的。
雲飛:好。與大腸菌群相同,乳酸菌也不是細菌分類學概念。簡單地説,益生菌大部分是乳酸菌,乳酸菌只有少數菌株可以被稱為益生菌。益生菌是指經過研究、清楚證明對健康有益的、活的微生物。乳酸菌是指會生産乳酸的細菌。以舉養樂多為例,乾酪乳桿菌代田株屬名是乳桿菌;種名是乾酪乳桿菌。打個比方,買手機,只説買華為手機不行啊,還要具體到系列和型號。再往下説就有做廣告之嫌了哈。
健客:明白了,在屬種之下還有種下單元,都要説明白。
雲飛:正確。我們很容易由糞便中分離出無數的乾酪乳桿菌,但像代田株,既能改善排便,還可以提升免疫力的菌株,少之又少。否則養樂多憑什麼稱雄80餘年呢?因為乳酸菌成千上萬,只有極少數對健康真有益的特殊菌株,才能稱為益生菌,所以選購酸奶或益生菌産品要看到菌株層次。
健客:明白了,下次一定看看商品包裝上有沒有註明菌株。
雲飛:還有活菌量也關注一下。不怕不識貨,就怕貨比貨。沒什麼複雜的,比較一下就明白了。
民以食為天,糧食生産與細菌的關係是在土裏發現的,根子卻在空氣。
欲知後事如何,且聽下回分解。
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