编者按:以下是《大众科学经典》2015年3月刊的导言: 醉人的:酒精科学
酒精长期以来一直困扰着我们人类。无论我们审视古代还是现代世界,人们都展现出非凡的创造力,发现了如何酿造发酵和蒸馏饮料,并将它们融入到自己的文化中。非洲是大约20万年前智人首次出现的地方,它奠定了这种模式,随着人类遍布全球,这种模式一次又一次地重复出现。如今,非洲数千种独特的文化都沉浸在高粱啤酒、小米啤酒、蜂蜜酒以及香蕉和棕榈酒中,其中许多很可能是很久以前就“遗留”下来的。从出生到死亡,生活的几乎方方面面——日常饮食、成人礼和主要的宗教节日——都围绕着一种或多种酒精饮料展开。同样,葡萄酒是西方宗教的核心,米酒和小米酒在中国古代占据重要地位,而发酵的可可饮料是前哥伦布时期美洲精英阶层的饮品。
尽管酒精饮料在世界各地广受欢迎,但它们的潜在危险在人类历史上却扮演着一种不祥的主题。根据圣经诗篇作者的说法,葡萄酒可能会使人心欢喜,但也可能像蝰蛇一样蜇人。据说公元前二千年末伟大的中国商朝皇帝就因饮酒过量而亡,变得疯狂并自杀。禁酒运动不可避免地兴起,以应对世界各地的这一挑战,从印度(佛教强调冥想技巧以获得超越)到最近19世纪和20世纪美国和欧洲彻底消除酒精消费的尝试。这本深入的文章集,选自《大众科学》档案馆,描述了这段漫长且常常两极分化的历史。
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如果酒精经常被描绘成负面的,那么如何解释它的魅力呢?包括乙醇在内的醇类并非我们人类独有——甚至并非我们地球独有。数十亿升的醇类构成了银河系中心恒星形成区域的巨大云团。此外,地球上最早的一些单细胞生命形式很可能通过厌氧发酵或糖酵解来滋养自身。这个过程导致乙醇和二氧化碳的排泄,类似于今天天然发酵饮料的制作方式。
鉴于酒精的普遍存在,几乎所有动物在生理上都适应这种化合物,并被它及其糖分所吸引,这也许就不足为奇了——从卑微的果蝇(用酒精喂养幼虫)到鸟类,再到大象。我们灵长类动物当然也不例外,但在灵长类动物中,可能没有其他动物比马来西亚笔尾树鼩更优雅地展示了其对酒精的嗜好。作为地球上最早的灵长类动物之一(大约在5500万年前出现),这种生物主要以发酵的棕榈花蜜为食,每晚饮用相当于人类九杯葡萄酒的量——而没有明显的醉酒迹象。这种树鼩的饮食为灵长类动物数百万年的酒精消费奠定了模式。
大多数现代灵长类动物的饮食大约四分之三是水果,而且众所周知,当有机会时,它们会尽可能多地食用发酵水果或饮料。“旧石器时代”或“醉猴”假说总结了这些考虑,该假说认为,饮酒是存在于我们基因中的,无论是好是坏。这些基因包括与醉酒相关的基因,我们与果蝇共有这些基因,并且这些基因带有诸如“酒吧常客”、“吝啬鬼”和“欢乐时光”等异想天开的名字。其他基因则参与所谓的兴奋效应,即低水平接触潜在毒物可能有助于产生积极的生理效应。
鉴于这些基因基础和漫长的动物历史,不难想象,我们的祖先早期人科动物可能已经开始用野生水果、咀嚼过的根茎和谷物、蜂蜜以及从环境中采集的各种草药和香料制作葡萄酒、啤酒、蜂蜜酒和混合发酵饮料。因此,人类的第一项生物技术诞生了,它基于经验观察——并在一种微观生物——酵母菌(至今仍用于现代发酵饮料制作)的帮助下。由于缺乏在季节性保存水果和其他天然产品的手段,人们很可能将发酵作为一种延长食品和饮料保质期的方法。
古代在酿造酒精饮料方面的实验也受到许多生理因素的推动,包括我们对酒精的感觉意识以及发酵产生的芳香和味道化合物;我们的肝脏,它使用乙醇脱氢酶(约占该器官代谢酶的10%)有效地将化合物转化为能量;也许最重要的是,酒精在我们大脑中释放的神经递质的快感级联。发酵饮料显然缓解了日常生活的困难——建造古埃及和中美洲金字塔的工人们是用啤酒支付报酬的。酒精还通过将人类聚集在一起并使他们彼此热情起来,从而编织或“润滑”了文化的社会结构。
本合集中的许多文章都从医学角度看待酒精,展示了过去一个世纪以来,关于酒精与人类生理学关系的科学知识是如何进步的。事实上,在现代合成药物出现之前,酒精饮料是一种通用药物。具有药用特性的植物化合物也可以溶解在酒精介质中,用于涂抹在皮肤上或饮用。世界古代药典——中国、印度、埃及和希腊-罗马——都以这类配方为主。此外,由于酒精的防腐特性,那些饮用蒸馏饮料而不是可能被有害微生物和寄生虫污染的生水的人,寿命更长。
这里的文章重点介绍了具有悠久历史的饮料的现代版本,包括葡萄酒以及大麦和小麦啤酒。人类的创新最终还导致了如何制造高碳酸化饮料(如香槟)以及通过蒸馏浓缩酒精的发现,有时还会加入苦艾、茴芹或其他添加剂(如苦艾酒)的草本风味。为了提醒读者科学永不止步,最近的研究结果表明,与本卷收录的一篇文章相反,苦艾酒并没有构成特别严重的健康威胁。其在美国的生产已再次获得食品和药物管理局的批准。
关于酒精的利弊之争丝毫没有减弱的迹象。我想在其中加入另一个令人困惑的成分:我们认为的许多独特的人类特征——音乐、舞蹈、戏剧、宗教故事和崇拜、语言以及最终发展成为科学的思维过程——很可能是在旧石器时代,由酒精饮料的创造和消费所激发,旧石器时代涵盖了我们大部分不为人知的人科动物历史的约95%。我们的祖先一定对发酵过程本身感到震惊,因为液体神秘地翻腾并转化为另一种具有精神活性特性的物质。当然,还有更多有待发现。
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