2013年10月30日 星期三

基改食物的危機

我老婆定義的「天然食材」,是從物料、添加物、製造過程到包裝、容器都要完全透明的。於是從超市買了黃豆、白芝麻,到中藥房買了南杏仁,自己買了製豆漿機來磨、煮。以為這樣做的豆漿從原物料、製作到成品都是自己掌控的。這樣做出來的豆漿再加上麥片與葡萄乾烹煮出來的不知名的粥糊,當成早餐吃了好幾年。每次驗血的結果都在醫生近乎嚴苛的各種值域的區間內。無糖、無油、無鹽、高纖又降膽固醇,常常自以為是健康食品。

沒想到還是敗給基改食物了。原來其中的黃豆是基改的食物機率甚高,台灣有百分之九十的黃豆是基改的黃豆,而且台灣沒有區分食用及非食用的黃豆。

對於基改食物,我倒沒有許多人從本能上或宗教、倫理的反感。事實上我們所吃的近乎一切食物,都有基因改良的痕跡,只是基因改良的手法不同。我們現在吃的米飯,與良渚文化遺址中的粳米殘粒,已有非常大的差別。按照生物自然演化的速度,不可能幾千年就有如此翻天覆地的變化。至於水果,更不用說了,許多品種,像是釋迦鳳梨、金煌芒果等,都是近年培育出來的新品種。只是以前基因改良的手法,從嫁接、混種雜交、擇株不等。用試誤的手法,從原來沒有方向性的突變中挑出極少數成功的例子。而現在的基改不過是準確的將希望的顯性直接以 DNA 的方式植入。如果以戰爭來當比喻,以前的基改是傳統戰爭的狂轟爛炸;而現在的基改是用精靈炸彈,手術式的精準作業。

那基改黃豆我又怕什麼呢?1996 年上市的基改黃豆 (genetically modified soybean) GTS 40-3-2 [1] 最大的「改進」是它的抗藥性 (抗什麼藥待會兒說),而這抗藥性是來自截取抗藥性很強花椰菜鑲嵌病毒 (cauliflower mosaic virus) 中一段質體 (plasmid) DNA

黃豆本身有胰蛋白酶 (trypsin),足以對付大部份的病蟲害。會妨礙它的收成的,就只有與之競爭養份及生存空間的雜草 (weed)。所以傳統的黃豆以前植栽時會每年噴一次除草劑。這除草劑是全世界最常用的農藥之一。學名是草甘膦 (glyphosate) [2],美國的商品名叫 Roundup,在台灣叫年年春。這除草劑之所以流行除了是因為有效外,最重要的是對人體毒性很低。但它噴灑時,也會傷及黃豆本身,阻斷黃豆芳香族代謝產物的生物合成 (biosynthesis of aromatic metabolites),這也是它用來殺死雜草的機制。由於人類本身沒有這一類的生化機制,所以草甘膦的殘留對人類的影響也較小 (但是喝個 100 ml 也足以致命!)。因為草甘膦對於傳統黃豆的生長也有影響,所以過去農民在噴灑時有自利動機的節制。

但是基改的黃豆因為對草甘膦有抗藥性,農民在噴灑除草劑時,沒有傷害黃豆的顧慮,使用次數及量都增加了。這使得植栽的地點的公共衛生亮起紅燈。從 1996年起,黃豆產地的公共衛生研究顯示除草劑的使用增加與慢性病的增加之間有顯著的相關。另外,在德國柏林的公共衛生研究中發現在人體尿液採樣中,草甘膦的含量竟達當地飲水最高容許量的 5~20 [3,4],顯示除草劑殘留的問題比我們想像中的嚴重。

所以基改黃豆要擔心什麼呢?第一個是大多數人真正的擔心,其實是這植入的基因片段吃了會怎麼樣?這一段基因會不會被轉錄到其它植物 (譬如雜草,變成抗除草劑的超級雜草),甚或人體上?基因工程科學家的回答是肯定的 No。原核生物 (prokaryotes) [5] 與真核生物 (eukaryotes) [6] 最大的不同是真核生物有細胞核,所有遺傳物質被緊緊的包裹在其中,而原核生物 (譬如細菌) 沒有細胞核,所以遺傳物質容易互相交換。這是為什麼真核生物要靠性來交換、重組基因;而原核生物卻如此容易突變,對抗生素的抗藥性如此容易傳播的原因。基於對分子生物學的瞭解,我相信這個說法,但是很多人是不買帳的。

另外的兩個顧慮是基改黃豆的農藥殘留以及在植裁過程中對環境的影響,尤其第一個對我是迫切的危機 (clear and present danger),我現在己經改用有機黃豆。但這只是以自慰,因為食品檢驗的把關才是問題的癥結。標有機的真的就有機嗎?只要嚴格檢查農藥殘留,這個問題的威脅就較小。

公平的說,這兩個顧慮不是基改食物所特有的。草甘膦是台灣使用最廣的兩種農藥之一。沒有基改食物,它也一樣存在於環境及食物之中。問題又回到最基本的,食品檢驗與環境控制。

我已經努力親為食物,但還是留下令我遺憾的缺口。做豆漿時,沒像老婆做時先將材料泡一整晚,現在腸子都悔青了。園子中還有些空地,也許我應該自己種黃豆、小麥、芝麻、杏仁及葡萄。眼見為信。

[6]: http://en.wikipedia.org/wiki/Eukaryotes

2013年10月28日 星期一

「排油」減肥

我以前一直以為「排油」是類似「人體磁場」一樣,是賣草藥的人向壁虛構出來的,是話玲瓏的台詞。最近看威力纖 plus 的案子中提到了禁藥 cetilistat 才知道真的是「排油」。

人體脂肪的吸收其中之一機制是經胰脂肪酶 (pancreatic lipase) 裂解腸子中的三酸甘油脂 (triglyceride)沒有胰脂肪酶,三酸甘油脂無法水解成可被吸收的自由脂肪酸 (free fatty acid),就直接從腸道中排出去。而 cetilistat就是胰脂肪酶產生的抑制劑 (inhibitor)。這真是「排油」了!

只是這樣抑制油的吸收,當然要付出代價。常見的副作用是油稀便 (oily, loose stools)、大便失禁 (fecal incontinence)、常要上廁所 (frequent bowel movements)、脹氣 (flatulence) 等。這些都是腸子中滿是未分解的油很容易想到的現象。如果這樣敘述沒有感覺,吃一整副烏魚子就知道是怎麼一回事了。烏魚子滿是油,經過腸道時人體產生的人體產生的不足以裂解其中所有的油脂,其餘的就會從腸道中直接排出。

另外,因為缺乏油的攝取,因此脂溶性的維他命 (fat-soluble vitamins) ADEK 的攝取也會受到阻撓。長時間服用,缺乏這些維他命的症狀就會浮現。


現代醫學已開始利用人體傳輸機制來對抗疾病,譬如抑制對血清素 (serotonin) 的吸收以治療憂鬱症,降低對胰島素的抗性以控制血糖等。但這些都是在療效及副作用的評估下的權宜。對於飲食及體重,食物控制及運動是代價最輕微的作法。又要吃的好,又要身材曼妙,天下無此等美事。

2013年10月26日 星期六

彰化油

在目前的油風暴中,大統在彰化田中,富味鄉在彰化芳苑。出來為 GMP 標章講話的魏應充,本業頂新原來也是彰化的製油業。這麼多的製油業集中於一小塊區域當然與地理有關。

小時候四季有四季的苦。秋季的苦是小學制服未換季,短褲、裙子還在,秋風一起,飛砂走石,這真正是台語裏的「風飛砂」了。沙子打在小腿上,比老師的細竹枝打在腳上還疼。這猶是離海較遠的鎮上。騎十來分鐘的腳踏車到海邊,更是沙塵滿天。現在遊客麇集的芳苑鄉王功福海宮,從前廟前全是經年不散的沙丘。

這樣的地理景觀,到了六年代政府開始植防風林後才見改善。而於溪湖二林之間上廣告片的綠色隧道,就是那時候防風林成材了。

以前這樣乾旱、鹼土兼風砂的地理,適合種的東西實在不多。大抵除了以前的主食、隨種隨活的番薯外,經濟作物只有花生和蘆筍還勉強種的活。後來到日據時代,才又改種也是旱地的乾蔗。花生與番薯都是十五世紀後才從南美洲傳至中國的作物,沒想到台灣初期的開墾對它們的依賴是如此之深。花生主要用途當然是用來榨油,這也是為什麼彰化製油業盛行,因為接近物料原產地。

彰化南方濱海地區的製油大致始於道光、同治年間,與大量移入人口墾殖的時間約略只差一兩個世代。最早可考的稍具規模的製油坊為二林慶利號油坊。創始人是在當地仁和宮 (媽祖廟) 題「后來其蘇」的洪昌邦。現在鎮上還有個小古蹟,是個遵古法製的油坊博物館。


小時候打油都是提著空玻璃瓶去油坊「搭油」,手巧的會在玻璃瓶上打一個瓶口結比較方便提攜,免得手拿的粘兮兮的。店裏的伙計先將漏斗搭在瓶口,按斤兩從油桶裏一勺一勺的往瓶裏加。待在店裏時,一屋子的花生香,榨油就在後房。從物料到製造程序都一目暸然,比現在去超市去買莫名所以的東西安心多了。

2013年10月21日 星期一

從西螺大橋思想起

西螺大橋滿六十歲生日,這是從完工日起算。其實從日據時代就不斷有地方仕紳敦促日本政府興建,後來因為二戰物資缺乏停工。國民政府來台後,1948 年西螺鎮長廖重光又再次敦請政府修建,終於於 1953 年建成通車。以前唸書時暑假最愜意的事就是騎腳踏車至濁水溪岸,坐在竹蔭下乘風徜徉。然後騎過西螺大橋極目西眺,彷彿望得著海。再回頭,跟路邊的瓜農買現摘的西瓜。

以前就知道家中有廖重光這號親長,可一直到張超英的《宮前町九十番地》[1]後附的泛黃照片中才第一次見著。廖重光我外祖父得叫舅公,是我外曾祖母的舅父兼叔父。

母親說以前隨她祖母回西螺娘家,若是河床乾涸的日子,汽車就直跨濁水溪,汽車走在濁水溪滿佈卵石的河床上雖然顛簸,倒也不用太久。若是溪水漲了,就得先搭台糖小火車至田中,轉搭火車過濁水溪到斗六西螺,然後再轉搭汽車至西螺。清晨出門,傍晚才到的了。雖然征塵僕僕,可回到祖母娘家卻是美事一樁。吃飯時四個丫頭侍膳,一個手搖蟲膠唱盤,一個搖扇子,另外兩個才是管食具飯菜。飲食精饌就更不用說了。

外曾祖母本姓邱,父親是前清明經邱緝臣 [2],母親是正是廖重光的姊姊。因為是姻親,廖重光又拜邱緝臣為師,所以是姊夫兼業師。1895年邱緝臣因不願做日本臣民,舉家東遷,卻將幼女托給當時已成家的廖重光之兄,所以廖重光就從舅舅變成叔叔了,外曾祖母也因而改姓廖。而邱緝臣一家便成了日本第一次台灣人口統計中「台灣計二百九十萬餘人口,僅有六千多人內遷」的一小撮份子。邱緝臣以詩、書聞於當時。外曾祖母的姊姊邱蘊玉 (韻香) 也以詩名,得過全國桂冠女詩人第二名。父女倆在福建海滄還有紀念館,紀念這一位愛國詩人。中央圖書館也有他們的詩集。我手中也還留有他們的手澤。

為什麼隔著濁水溪如此不便卻還結親呢?外祖父一家自道光年間遷台後,一家都一直擔任二林庄的總理。以前二林庄包括二林上堡、二林下堡和深耕堡,約略包括今之二林、竹塘、芳苑、大城以及跨過濁水溪的二崙、油車等地,南端遠至虎尾溪溪,計七十九庄,與西螺是毗鄰交錯。地方上門當戶對的大多是同宗,所以提親大概是北向鹿港、南向西螺。而在西螺呢,廖姓也是望族,所以提親也是北向二林、南向嘉義,邱緝臣就是嘉義人。

廖重光為建西螺大橋是出錢出力,台灣中部的天然屏障因之而除,地方上感念他的貢獻自不待言。可建西螺大橋也有那麼一點點的私心。廖重光的女兒也是嫁給二林鎮上的一個留學日本東京帝大的醫生。小時候去看醫生總是不自在,進門要先叫姨婆祖、舅公祖。廖重光的女兒、姪女都嫁到隔著濁水溪的彼岸去,有西螺大橋回娘家省親便當多了。就算是利人也小小利己吧!

References:
[2]:http://smallintelligentsia.blogspot.tw/2011/09/1895.html

2013年10月9日 星期三

2013的化學諾貝爾獎


用這三個化學諾貝爾獎得主的英文名字 Google 遍了,也只得和中文新聞類似的結果。

化學我不熟悉,所以我只能約略知道他們的貢獻是電腦模型。以前物理分理論和實驗,八O年代後又多了計算物理 (computational physics) ,基本上是用電腦來模擬複雜系統。最早應用在 Lattice QCD (Quantum Chromo Dynamics,量力色動力學,強作用的理論),由於 QCD 是高度非線性系統,解析解近乎不可能,所以用電腦試圖在時空晶格上模擬。有段時問這是吃大學計算機 CPU 時間最兇的計算之一。

以後電腦應用的領域日漸擴增,凝態物理 (condensed matter) 現在對系統也多有商用的軟體對各種作用力、材質參數模擬。只要放入合適的條件,實驗做出來的結果就相類。

在我當學生的階段,學高能的人要會做積分,十幾重積分是家常便飯。學凝態物理的人要會解微分方程。雖然解析計算工具 Mathematica 當時已有鶵形問世,但是手算的還是比 Mathematica聰明的多。

前一陣子碰到一位星大的教授,他感嘆現在用這些軟體的學生連 coding也不會。而凝態物理主要期刊 Physical Review B的編輯也頗感頭痛。他說現在亞洲大學經費相對充裕,買了許多這類的軟體。投稿的論文,有很多是這類軟體 cranking paper出來的。


單靠電腦程式當然做不出好科學的。但是好的電腦程式可以在架設實驗前就先將系統模擬過一次,可以省卻摸石頭過河的過程。當然,好的程式要先有好的理論,這是一切科學的基礎。

2013年10月8日 星期二

Higgs 粒子

2013年物理諾貝爾獎揭揭了!

得獎的是兩位高能理論物理學家 [1]。其中一位是以其為名的。這個弱電作用 [2]的最後粒子在今年初 (March 14, 2013) 由多國合作團隊 (包括台灣中研院、台灣大學、中央大學等) CERN 的強子對撞機 (hadron collider) 共同發現。當初蓋強子對撞機的主要目的就是要尋找Higgs粒子。

關於它的理論,早在 1964年便由這兩位得獎的物理學家提出,卻在半個世紀之後才終於發現。當初需要此 Higgs粒子 [3] 的動機是因為在完美的弱電作用下,基本粒子是沒有質量的。但所觀察到的弱電作用基本粒子如W+W-Z等粒子均帶有質量,因此這個弱電對稱需要有被某種機制破壞。

對稱被破壞的機制有許多方法。高能物理學家借了凝態物理學家的傳統智慧,以自發性對稱破缺 (Spontaneous Symmetry Breaking; SSB) 來解釋弱電作用被破壞的事實。在自發性對稱破缺下,其實弱電作用本身的對稱還在,但是基態 (ground state) 的存在破壞了這作用的表面對稱。譬如有一個 W 型的位勢 (potential)。此位勢在對 W 的中軸來說是左右對稱的。通常物理會選擇最低能量的解,而在 W 型位勢中,兩邊的尖底能量都一樣是最低的,但大自然只能選擇一邊。一旦大自然選擇左邊或右邊,由基態來看左右對稱就被破壞了,這就是自發性對稱破缺的機制。有了自發性對稱破缺,參與弱電作用的粒子便有來源取得質量。

發現的 Higgs 粒子質量約 125 GeV (10^9 電子伏特,是能量的單位) ,大概是質子的一百多倍重。幸好在此能量發現了,否則根據理論預測,在再上去的很長一條能帶都是「沙簇」地帶,也就是不可能存有 Higgs 粒子的地帶。如果要往上再追尋,勢必要建一超高能量的對撞機。以參與方國的經濟狀況來看,投入這似乎無益於國計民生的基礎研究是比較不可能的。。如此一來,人類對於弱電作用的瞭解會永遠缺一角。

發現 Higgs 粒子是人類科學的重大勝利。一個半世紀前單憑理論模型預測的粒子在自然中被最終尋到。這也顯示了科學的兩大特性:有預測能力,也可以被驗證為真或為偽。

短期內高能物理學家會忙於分析實驗數据,譬如計算和測量 Higgs 粒子的作用和衰變模式。可下一步呢?有人已經把腦筋動到超對稱 (supersymmetry) [6] 了。

至於用「上帝粒子」,那是媒體的噱頭,就好比講地震是地牛翻身一般。學科學的人沒有人這樣稱呼的。
References:

2013年10月7日 星期一

All that gold!

對黃金有沒有感覺?由於最近幾年的經濟及金融動盪,各國央銀紛紛加碼買進黃金。今年金價崩跌,各國央行慘賠。美國聯準會自 2011迄今就賠了五千多億美金。中國大媽就更不用說了。

新聞 [1] 中說「倫敦世界黃金協會(WGC[2] 預估,持有占總開採量 18% 黃金的世界各國央行,今年最多將增持 350 公噸黃金,價值約 150 億美元。」,其實央銀的蛋頭們並不傻,這個數字其實是顯示在減碼之中。

全世界自有文明以來已開採的黃金約 17.4 萬噸 [3]。如果把它鑄成一塊大金塊,是一塊 21 立方公尺的大金塊,不是很大,是不是?每年新開採的黃金約二千噸。所以今年各央銀新添購的 350 噸約只佔新開採量的 17.5%。與以前的持有率相較,是略為減碼。

WGC Numbers & Facts [3] 是個有趣的網頁,有許多意想不到的故事及事實,建議一看。其中講到 In 95 BC, Chinese Emperor Hsiao Wu I minted gold commemorative piece to celebrate the sighting of a unicorn. 這也許是全世界鑄紀念金幣的濫殤。但這段文字犯了幾個錯;第一個是元狩元年,是 122 B.C. 而不是 95 B.C. 獲獨角白麟,這是中國帝王有年號的肇始。另外,漢武帝少有人稱孝武帝,雖然漢文帝也稱孝文帝。其它的也許還好。


最後談一下金本位 (gold standard) [4]。在通貨膨脹的時刻,人們總會緬懷金本位的制度。從新聞中算一算現在的金價,一噸約四千多萬美金。全世界已開採的黃金算來只有七兆美金的市場價值。這個數目只比美國一國國債的數目稍高。雖然金本位不必要求百分之百的準備,但總是要有發行貨幣的相當的百分比才有辦法支撐信心。以現在世界經濟的規模,金子的價值佔的百分比已微不足道。何況用來當準備金的黃金只佔開採總量的 18%60%以上的黃金都戴到仕女身上去了。金本位的日子早已經遠颺了。

References:

2013年10月4日 星期五

《倚天屠龍記》裏的明教

最近看陳學霖的《明初的人物史事及傳說》http://www.books.com.tw/products/CN10707787,才發現《倚天屠龍記》的明教可能是信錯教了。

小說中引入明教是因為要引入朱元璋,帶出明的國號。朱元璋原受小明王韓林兒節制,而韓山童、韓林兒父子也在明教座下,這一切安排的好像合情合理。但是正史上的記載都說韓氏父子是白蓮教,韓林兒的祖父也是白蓮教。明教沒被提過。

有幾個教派一直被混著談:摩尼教 (明教)白蓮教及彌勒信仰。吳唅 (就是那三位因《三家村夜話》揭起文化大革命其中之一) 的主張顯然是這些信仰在元末已交互混雜,所以名稱或有混雜,這是 80年代以前的主流看法。80年代後,這個看法開始受到質疑。

摩尼教是基督教伊朗馬茲達(祆教)教義混合而成的波斯宗教體系,唐時經西域輾轉傳入中國。摩尼教在中國又稱作明教,是因為信徒稱呼他們的神為「明尊」。明教入中國後因受唐武宗會昌滅法,逐漸融入道、釋而本土化。白蓮教源於淨土宗。裏面有彌陀信仰、彌勒信仰等。

代宗鑒作《釋門正統·斥偽志》,列舉了三種"邪偽"之教:摩尼教、白雲宗、白蓮宗[2]這裏的"邪偽"以及下文的"食菜事魔"自然是因為流派不同而黨同伐異,不必理會。但是因為受佛教的影響、或為佛教的衍派,而其行為相類"食菜事魔",所以被歸類相近。《佛祖統紀》中的記載也大致如此。

明教的經典主要是《二宗、三際經》,然而也有《大小明王出世經》。這是支持韓林兒自稱小明王的證據。但白蓮教最主要經典《大阿彌陀經》說「佛言:阿彌陀佛光明,明麗快甚,絕殊無極,勝於日月之明千萬億倍,而為諸佛光明之王。」所以明王是指阿彌陀佛,而且與韓家三代正史載信仰白蓮教相符。這是較近的看法。

金庸寫小說自然不必受這些細瑣考據束縛;有波斯美女黛綺絲當然增色不少。

References: