靠腌酸菜拿諾獎,這個研究一點也不水反而很偉大

20 世紀的諾貝爾獎頒獎史,就好比一部 20 世紀物理學發展史。

幾乎每年刷新人類世界觀的物理髮現,都被諾貝爾獎一一記錄了下來。

只是這個精準的科學成就風向標,偶爾也會記下讓人啼笑皆非的成果。

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達倫摘得 1912 年諾貝爾物理學獎,經常被人戲稱“最水”物理獎

他所發明的自動化燈塔和浮標,既不是重大理論貢獻、也不是實驗上的重要發現,卻躋身物理大牛行列,的確是鶴立雞群。

1934 年的諾貝爾醫學獎相比達倫的成果,技術含量還要更低一些。

三位獲獎者發現了肝臟用於惡性貧血的治療能夠起到很好的效果,事實上真正起作用的是肝臟中富含的鐵元素和維生素 b12 兩種物質。

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圖:古斯塔夫·達倫

1945 年的諾貝爾化學獎倒是以一個全新的角度被評上“最水”諾獎

同年的物理學獎是泡利不相容原理,生物學獎是青霉素的發現,可以說都是劃時代成就。

再看看化學獎:如何給動物腌個“酸菜”,讓它們冬天也吃得上新鮮飼料,相比之下著實讓人沉默。

總讓人忍不住揣測到,獲獎者阿爾圖裡·維爾塔寧是不是撿了漏。

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圖:1945 年報道諾貝爾生理或醫學獎的新聞

儲藏過冬飼料並不是什麼高科技,牛倌們早已有一套簡易儲藏飼料的方法。

儲藏飼料都能拿下諾貝爾獎,真的沒有隱情嗎?

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1919 年,芬蘭正在經歷巨大變革。

脫離了俄羅斯帝國的魔爪,推倒了王國政體,芬蘭共和國在襁褓中成長。

只是芬蘭 1/4 的領土在北極圈範圍內,農業始終發展不起來。

一時間,貧窮和飢餓如同兩把匕首,隨時抵在芬蘭人民的喉嚨。

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圖:1918 年在俄羅斯邊界附近的特里科奇舉行的芬蘭軍事遊行

而此時,學有所成的維爾塔寧剛剛完成了自己的論文,從赫爾辛基大學畢業。

他幾乎不假思索地放棄了一家工廠的邀約,加入了農業企業 Valio 的實驗室。

這主要因為,Valio 能為他提供了出國深造的機會。

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圖:Valio 至今尚存

維爾塔寧在一個鐵路工的家庭成長,多年社會動蕩幾乎將這個家庭衝垮。

因為家中貧窮,他親眼看著四個不滿一歲的弟弟相繼去世。

幸運的是環境沒有毀了他對閱讀的興趣,他始終相信書上所說:知識改變命運

因此 Valio 提出的條件,對他來說是非常誘人的。

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圖:維爾塔寧

在 Valio 的安排下,他被派往蘇黎世技術實驗室實習工作。

在這裡,他第一次接觸到土壤和飼料,也逐漸被微生物的變化吸引。

他每日孜孜不倦地向前輩們學習,吸收著生物化學、農業化學、微生物學的知識。

五個月時間轉眼即逝,維爾塔寧只得踏上回國的路。

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回到 Valio 后,維爾塔寧的才能逐漸顯露,不到一年便當上了實驗室主任。

但他發覺自己的細菌知識仍舊匱乏,抱著對微生物的興趣,他開始追隨瑞典細菌學家 Barthel 學習。

隨後又去了斯德哥爾摩瑞典皇家理工學院,師從生物化學專家馮·切爾普

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圖:瑞典皇家學院位於斯德哥爾摩的會所

待這次學藝歸來,維爾塔寧的生物化學水平已經走在國際前端。

他迫不及待地開始改進 Valio 公司的產品——黃油

黃油在芬蘭生產,再從芬蘭出口到英國,往往抵達英國時已經過去 2~3 周時間,黃油已經產生異味。

保鮮問題讓芬蘭的企業家們對黃油是又愛又恨。

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圖:黃油

維爾塔寧主要研究了乳製品的儲存穩定性,他發現了 pH 值 * 對於食品保鮮起到了決定性的作用。

經過多次實驗,他研發了一款緩衝鹽,能夠將黃油的 PH 值從 4.5 增加到 6.5 上下,使得黃油的風味維持更久。

他為這款緩衝鹽申請專利,命名為AIV 鹽,大多數企業都用上了這款緩衝鹽,黃油更是成了如今芬蘭人民早餐的標配。

* 註:pH 值的範圍在 0~14,pH

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他攻克了黃油長期保存的難題固然值得慶賀。

只是黃油再熱銷,芬蘭的窮苦人民也無力擔負購買這類食品的開銷。

他回想起小時候,家裡便是因為條件艱難,只買得起廉價的脫脂牛奶。

四個年僅一歲的弟弟就因為長期缺乏維生素 A 而夭折 *。

* 註:脫脂牛奶不含脂溶性維生素 A。

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他接觸了農產品之後才知道,工廠為了產品更多樣,往往會將牛奶脫脂。

乳脂被做成了各種各樣的奶製品,黃油就是其中之一。

若不是牛奶的產量不足,也許未脫脂的牛奶價格就不會一路走高。

他時常在想,貧窮已經奪走了他弟弟的生命,那擁有知識之後他還有沒有辦法改變這一切嗎?

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因為 1/4 的國土在北極圈內,芬蘭的冬季漫長,這對於奶牛業而言是一個巨大的挑戰。

除了將牛養的肥肥胖胖,只能依靠儲藏起來還未腐壞的飼料度過冬季。

若還想奶牛能產奶,這簡直是天方夜譚

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維爾塔寧在延長乳製品保質期的研究中獲得靈感。

如果能夠讓飼料儲藏更長的時間,農場主們就能提前備料。

不但奶製品的供應不再受天氣影響,冬天也能夠吃上別具風味的牛肉了。

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按照這個思慮,維爾塔寧在試驗中有了重要的發現。

維爾塔寧在一家農場中,通過添加高濃度硫磺和鹽酸來提高青貯飼料的酸度,阻止了飼料分解。

不僅如此,這個方法在防止腐爛的時候,還不會影響飼料的使用和營養價值。

這個方法與我國,一種叫做“腌酸菜”的民間技藝頗為相似。

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其中原理並不複雜,只需要營造無氧、pH

這種方法的飼料也稱為青貯飼料,發酵的過程有著兩個節點,其一是當儲藏容器中還有稀疏氧氣時,各類細菌進行有氧呼吸消耗氧氣,直至氧氣耗盡。

隨後,乳酸菌 * 開始賣力繁衍,產生的乳酸也逐漸提高酸度,待到 pH

* 註:乳酸菌屬於厭氧細菌,在無氧環境下繁衍更快。

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青貯飼料一經提出,頓時結束了芬蘭等國冬天時奶牛業的萎靡。

綠色飼料存儲方法得以改進,綠色飼料存儲量也有顯著的提高。

直至如今,青貯仍是世界各國貯藏飼料的首選,對於畜牧業的貢獻不言而喻。

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維爾塔寧同樣為青貯飼料申請了專利,並命名為了 AIV 飼料保鮮法。

單單憑藉著這兩項熱銷全歐洲的專利,就讓他徹底脫貧致富,不禁感慨:古人誠不我欺。

知識致富之後,他買了一片農場,過上了科研、種田的生活。

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圖:維爾塔寧與妻子、兩個兒子(攝於 1935 年)

儘管生活愜意,不過他的科研工作是一刻沒有放鬆。

他在農業化學、營養化學的研究上不斷有新的成果。

他撰寫了 1100 多篇科學出版物,教出的學生幾乎支撐起下一個 50 年裡芬蘭的化學領域。

他還偶爾幫幫國家搞搞化學研究,發明了卓有成效的對裝甲車汽油彈。

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不過年近 50 歲時,一件事打破了他生活的平靜:他獲得了1945 年的諾貝爾化學獎!

從提出 AIV 飼料保鮮法開始,他已經連續 12 年被提名,心態上已經看得很開。

但是芬蘭全國卻沸騰了,如此小國走出一個諾貝爾獎得主實在讓人激動。

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圖:頒獎現場

維爾塔寧隨後的生活就有些匆忙了。

頭頂著“芬蘭生物化學之父”的名號,每天都要為了芬蘭科學發展奔波。

領獎后的第三年,芬蘭科學院成立,他當選了第一任芬蘭科學院院長。

1956 年,還被推為總統候選人,被他即驚又怕地拒絕了。

他的名字還被用來命名一顆小行星(1449 Virtanen)和一個月球火山口。

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圖:1449 Virtanen

儘管諸多金光加身,但很多人對於這個發明了奶牛“腌酸菜”的化學家仍是不以為意。

也許是看慣了量子理論、相對論這些名詞,對於農學反倒多了一分不解。

遙想農學最初的發展,僅是一顆種子落在地上的偶然事件。

農學太貼近於我們的生活,以至於談到培育、選種也感覺不難理解。

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現在所說的培育,但在千百年前一個農民以好惡挑選也是一種培育。

更妄論雜交育種,山坡上兩個臨近的柑橘樹便能自己完成。

青貯飼料也恰是如此,老祖宗早已睿智地研究出了“腌酸菜”的方法。

這便是農業,本就樸實無華,如果得一個諾獎便稱作“最水”,又有誰會注意到農業專家同樣走在科學的尖端?

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物理學、醫學、化學總會有著艱澀難懂的內容,它們為人類描繪了一幅欣欣向榮的未來圖景。

而農學這種接地氣的科學卻是立足於當下,解決了溫飽,才讓科學家們有了思考遠方的條件。

正如諾獎最初的宗旨:諾獎看重的是對一個領域有長期性的、革命意義的貢獻,是對人類整個文明、社會進步都有重大作用的基礎科學研究。

* 參考資料

A.I Virtanen. Wikipedia(Finland).

A.I Virtanen, 生命科學百科全書.

A.I Virtanen, Nobelprize.

Artturi Virtanen, NNDB.

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