小生活 硬知识

我们周围充满了形形色色的科学现象，我们司空见惯却对他们背后的原理非常陌生：

为什么茶壶总是会滴水，为什么烤面包片总是会烧焦，为什么灯泡会亮？

这本书为你揭秘日常生活里我们身边的那些科学之谜，讲述了一些奇妙又有趣的科学原理，原来我们生活里充满了这么多神奇又不可思议的伟大发明和化学反应。

阅读此书不仅可满足好奇，还可拓宽眼界，增加生活的趣味性。

作者马蒂·乔普森（Marty Jopson）是一名全面科学家，有细胞生物学博士学位，是BBC频道节目The One Show的常驻科学家。出版过多本畅销科普读物。

PART ONE 饮食篇

甜的东西  3

蛋糕彭松柔软的秘密  7

会变身的虾片  10

看不透的蛋白  13

熏制，但未烹饪  17

不能冷藏的面包  20

让你上瘾的疼痛  23

饼干，还是蛋糕？  27

毁掉葡萄酒的罪魁祸首  30

催泪因子和不好惹的洋葱  33

 

PART TWO 餐厨篇

西方餐饮的救星  39

关于卡路里的迷思  43

总是滴水的茶壶  47

不诚实的电子秤  50

法拉第钓鱼  53

发现微波的巧克力  56

总是发挥失常的烤面包机  59

咖啡环的难解之谜  62

会游泳的冰  65

神奇的蜡烛引擎  68

 

PART THREE 家居篇

缓缓照亮黑夜  75

一脚一脚下楼梯  78

它在看着你  81

反光的玻璃  85

下水口漩涡是向左还是向右  88

爱因斯坦，相对论和你的手机  92

偏好不同的烟雾报警器  96

正在消失的晶体管和摩尔定律  100

时钟里晃动不停的晶体  104

当电池耗尽  107

保护好你的气泡  111

用瓶子生产的服饰  115

毛衣会缩水，羊身上的毛就不会  118

新鲜空气确实对你有益  122

 

PART FOUR 人体篇

我们都被味道骗了  127

扳手指真会得关节炎吗？  131

超感知觉  134

在你头发上耍花样的化学物质  138

保护牙齿的卫士  141

在浴缸里减龄  145

你的脚趾有多冷？  150

那些你记得和记不得的梦  153

夏日杀手——酸臭的汗液  157

怎样长出新的四肢  161

 

PART FIVE 生活篇

公路垃圾里的贵重金属  167

为什么站在冰上容易滑倒？  171

爱迪生的骂战  174

受静电烦扰的猫  177

四处逃窜的热空气  181

如何消除玻璃上的雾  184

扔出去能飞回来的棍棒  187

 

PART SIX 自然篇

让苹果鲜脆的胶水  193

关于堆肥的谎言  196

光的诱惑  200

一棵树的影子  203

蜘蛛会捉住自己吗？  206

不可能存在的草坪  209

秋天的颜色  212

月光社和远处的雷声  215

碰上彩虹，吃定彩虹  219

致谢  224

甜的东西

甜蜜多汁的草莓，刚刚烘烤出炉还热乎的蛋糕，以及我爱的刚从蜂巢里割出来的蜂蜜……我们大多数人都喜欢吃甜食，寻找甜食对人脑来说似乎是与生俱来的本能。然而我们品尝甜味的能力却极其不准确，而且还会被大量似乎与糖类无甚相似的化学物质所愚弄。不仅如此，说到甜味，不管是普通的食糖，还是蔗糖，其实根本没那么甜。

迄今为止人类所发现的甜的化学物名叫 lugduname，学名为 N-(4-氰苯基 )-N-(2,3-亚甲二氧苄基 ) 胍乙酸，甜度约是蔗糖的 250 000 倍。但让化学家费解的是，它在结构上与其他食糖没有任何相似之处。这就给科学界提出了一个小小的问题，因为化学感受器一般的运行方式是，它只辨识一个分子中的一小部分，或许只是六个原子左右的排列方式。只要这六个原子在正确的位置，分子的剩余结构如何排列并不重要。这被称作锁钥模型（lock and key model），只要化学物拥有钥匙，那它就能打开这把锁。但蔗糖和
lugduname 似乎并不共享任何此类的钥匙。

“食糖”这一术语本身就能代表一系列的化学物，它们拥有不同长度的碳原子链，其中包括一个氧原子，而且往往还会弯曲成环形。简单的单糖类，如葡萄糖和果糖，只包含一个这样的碳原子链环。两个单糖可勾搭连环，构成如蔗糖之类的二糖，它实际上是由一分子的果糖和一分子的葡萄糖连接组成。所有这些化学物都共享同样的结构，而且很容易想象它们为什么会被记录为糖，因为它们全都拥有正确的钥匙。

我们再看糖替代品，事情就开始变得有些古怪了。我们都很熟悉甜味剂，比如阿斯巴甜（天冬甜素），许多食品包括无糖碳酸饮料中都含有这种成分。许多人以为这种糖替代品完全是合成品，是在实验室中制造出来的。但事实上，早在减肥产业出现以前，大自然中就存在这种物质了，你甚至会在一些令人意外的地方发现糖替代品。

我个人爱的糖替代品在海边就能找到，之所以说是爱，是因为次在生态学田野调查中见到它时，它让我大感意外。下一回，当你沿着一条多岩石的海岸线行走时，留心糖枫藻的藻叶，它更为常见的名字叫作糖海带（sugar kelp）。这种藻类外形相当独特，只要你认识就很容易发现。它是一种棕色的海藻，呈单片完整的叶片状，一般长至 2 米、宽 10 至 15 厘米。它与众不同的地方在于，叶片的边缘是平的，或呈轻微的波浪状，中间则整个皱在一起。如果把整片糖海带弄干，其表面会出现一层白色粉状物，口感香甜，带有一丝海洋的气息。不过，如果你现在就想去舔一舔海藻，那我建议你还是先咨询一下有正规证件的向导。糖海带在日本等一些地方人气很高，其他国家则不是太喜欢。

或者你也可以试试甘草甜素，发现于光果甘草的木质根中，这种植物更常见的名字是甘草，而甘草甜素则会被用来制作甘草味的甜食。虽然甘草甜素的甜度只是蔗糖的 50 倍，但它似乎在味蕾上能停留更久的时间，由此就赋予了甘草一种独一无二的特性。不过食用时好要适量，因为它不仅会导致血压升高，还有泻药的功效。

我后要举的一个来自自然界的人工甜味剂的例子是甜菊糖（stevia），或者更准确的说法是，从南美糖叶草中提取的化学物——甜菊糖苷。这种化学物比蔗糖甜 150 倍，温度稳定，耐酸，而且无须酵母发酵。这些特性使得它们成为很受欢迎的食品添加剂，包括可口可乐和百事可乐公司都有甜菊糖甜味素生产。

这些不含糖的糖替代品的共同点在于，它们在结构上都与蔗糖有一定的相似性。它们都含有可以打开甜味锁的钥匙，因此我们的味蕾会觉得它们是甜的，这也就不足为奇了。那么，超甜的 lugduname 又是怎样工作的呢？关于我们探测甜味的能力，有许多种解释理论，其中的一种被叫作多点依附理论（multi-point attachment theory），由法国里昂大学的生物学家提出。这个理论认为，舌头上的甜味接受体所探测的并非只是一个大的结构区域，而是八个较小的、有一定间隔的区域——也就是说，一个分子要想被舌头探测为甜，并不需要包含全部八个区域。这样就不太符合锁钥模式，而更像是有了一满袋子的锁，以及一个排满了小钥匙的钥匙圈。这样就让我们能够更简单地理解，为什么超甜的 lugduname 看上去并不像蔗糖。虽然两者的分子结构并不相同，但它们一定都有能打开这八只锁的钥匙，才有资格被定义为甜。也许两者中能被甜味接受体打开的锁的类型并不一样，但我们的舌头显然远不及想象中的灵敏，而所有的糖也并不是完全相同。