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目前顯示的是 10月, 2014的文章

發現植物對抗UVB的武器之一:芥子酸酯(sinapate esters)

植物如何避免自己被曬傷?不知道有多少人認真想過這個問題。筆者的一位同事,有個非常可愛的小朋友;有一次,她問我為什麼植物每天站在太陽下面那麼久,也沒有撐傘、擦防曬,也不能跑到屋子裡面躲起來,怎麼都不會曬黑呢? 其實植物如果過度曝曬,也是會曬傷的;但是植物曬傷不會曬黑,而是曬白。聽起來好令人羨慕不是嗎? 先別羨慕,其實植物曬白了也是曬傷,由於接收了太多的光子,造成光合作用的電子傳遞鏈產生電子大塞車, 光合作用之光反應。圖片來源: wiki 塞車的地點主要位於PQH 2 的部分,因為當它由第二光系統(photosystem II,PSII)接收到電子時,接下來要靠它自己在類囊體膜(thylakoid membrane,如圖所示之膜即是)以擴散作用慢慢的移動到細胞色素 b 6 f (cytochrome b 6 f )處,將電子交給細胞色素後,再回去PSII接收下一對電子。 由於這個步驟僅能以擴散作用來進行,因此PQH 2 要花費幾個毫秒(millisecond,ms)才能將電子送到細胞色素 b 6 f 那裡。毫秒就是千分之一秒,看起來似乎很短;但是,如果跟PSII裡面的色素間的能量傳遞速度相比,毫秒其實是非常慢的。怎麼說呢?原來,在PSII裡面進行的能量傳遞,只需要幾個微秒(microsecond,μs)就傳過去了。微秒是毫秒的千分之一喔!所以,當有過多的光子(陽光太強)的時候,自然就會在PQH 2 發生大塞車啦! 塞車的結果就是:有些PQH 2 上面的電子就會開始離開,到處亂跑,去還原其他不該被還原的分子,然後最後葉綠體就會因為這樣而被燒壞,等到整個細胞的葉綠體都被燒壞,那顆細胞也死了,然後...這樣死掉的植物細胞,因為沒有色素而變成白色...所以就「曬白」了! 植物當然不想被曬傷,我們會為了避免被曬傷而合成黑色素,植物為了避免被曬傷,變出了很多花樣來保護自己。這些花樣包括:讓葉綠體「疊羅漢」以及合成許多可以吸收多餘的光能的分子等等。 讓葉綠體疊羅漢這部分,因為考慮到文章的長度,所以在這裡我們就先不提;第二個部分,過去已經知道,植物裡面的葉黃素(xanthophyll)以及類胡蘿蔔素(carotenoid),還有類黃酮素(flavonoids and isoflavonoids)都具有這方面的功能。而最近,法國的一個研究團隊又發現一族

植物媽媽的愛心便當

植物從一開始生長,就被充滿微生物的環境圍繞。有些微生物對植物有好處,如 根瘤菌 ( Rhizobium )以及與植物根部共生的真菌(Mycorrhizae)。最近幾年的研究成果,也已經讓我們知道:圍繞在植物周圍的微生物們,構成了 植物微生物體 (Plant Microbiome);而它們可以協助植物更容易獲得養分,也能幫植物抵抗外來病原菌的入侵。 許多動物(包括人)的小寶寶,在出生之前是處於無菌狀態之中;出生之後,人的小寶寶會經由與父母親人的接觸,得到父母親人身上的益菌;而植物呢? 從過去的研究成果得知,豆科植物在氮素不足的環境中,會在土壤中分泌出一些化學物質(如類黃酮素),以吸引生活在土壤中的根瘤菌前來跟豆科植物建立共生關係。但是植物的種子就如人類的胚胎,在剛發芽的時候,根系尚未建立,也不可能分泌化學物質來召喚益菌;而它們又無法像人的小寶寶一樣,從父母親人處得到益菌,那麼,植物寶寶要如何建立起自己的微生物體呢? 最近由諾特丹大學(University of Notre Dame)在由美國微生物學會舉辦的第五屆有益微生物年會(the 5th ASM Conference on Beneficial Microbes)上,所發表的研究成果告訴我們,雖然植物媽媽無法在小寶寶離家後照顧它們,但植物媽媽卻在每個小寶寶身上都放了一個愛心便當。 由李博士(Dr. Shaun Lee)所領導的研究團隊,做了一個很簡單,但是從來沒有人想到要做的實驗,證明每個植物寶寶身上都有媽媽的愛心便當。 綠豆。圖片來源: wiki 研究團隊將綠豆(如上圖)先進行了表面消毒。通常在實驗室裡,我們會使用低濃度的漂白水或是酒精來做這件事。消毒完後會進行測試,確認種子表面已經是無菌的。 接著他們把種子剝開,並進行培養。結果他們發現,綠豆的內部分離出一隻特別的桿菌, Bacillus pumilus (短小芽孢桿菌)。 短小芽孢桿菌是格蘭氏陽性菌,而且相當的耐旱。但是這都不是重點。重要的是,在綠豆裡面分離出來的短小芽孢桿菌,它具有三個特殊的基因群組(gene cluster),會產生細菌素(bacteriocin)這種抗微生物肽(antimicrobial peptide)。 這是一個非常有趣的發現。未來,或許研究團隊應該進一步研究其他的植物,了解「帶便當」是否是一

極端季雨影響茶葉品質

根據馬里蘭大學醫學中心的資料,茶是世界上最廣泛飲用的飲料,僅次於水(如果您要把水算作飲料的話)。茶的飲用開始在中國,現在每天世界各地有成千上萬的人們飲茶。 烏龍茶。圖片來源: wiki 因為含有包括兒茶素(catechin )等多酚類抗氧化劑物質,綠茶被公認為許多健康益處。據美國茶葉協會的資料,在美國,茶葉的消費已經連續20年增加,年銷售額超過22億美金,有160萬美國人天天喝茶。 兒茶素(catechin)。圖片來源: wiki 蒙大拿州立大學(Monata State University)的研究團隊表示,他們在在中國雲南省西雙版納傣族自治州的勐海縣(Menghai County, Xishuangbanna Dai Autonomous Prefecture in Yunnan Province of southwest China)進行的研究結果顯示,在極端季雨期間,雖然茶葉的產量上昇了50%,但是茶的主要的抗氧化成分(決定了茶的健康特性和風味):包括沒食子兒茶素(epigallocatechin)、表沒食子兒茶素沒食子酸酯(epigallocatechin gallate)、表兒茶素沒食子酸(epicatechin gallate)、沒食子兒茶素沒食子酸酯(gallocatechin gallate)、兒茶素、沒食子酸(gallic acid)在茶葉中的含量下降達50%,而其他多酚類化合物增加,整體抗氧化活性上昇。但是,茶葉在極端季雨期間的銷售收入也下降了50%。 這個研究同時也訪問了茶農,茶農也普遍認為,季雨後的茶菁品質較差,他們寧願出售在非雨季採摘的茶葉。但是,隨著全球氣候變遷,極端氣候發生的頻率上昇,旱澇交替的影響,勢必會為茶葉的品質帶來許多變數。 參考文獻: 2014/10/22. Shifting precipitation patterns affect tea flavor, health compounds, study shows . Science Daily. Selena Ahmed, John Richard Stepp, Colin Orians, Timothy Griffin, Corene Matyas, Albert Robbat, Sean Cash, Dayuan Xue,

人算不如天算之光合作用改進

光合作用(photosynthesis)裡面最重要的酵素就是簡稱Rubisco的酵素了。 Rubisco。圖片來源: wiki 這個酵素有個很長的名字,D-ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase,因為酵素命名的通則是「受質或產物名稱」(D-ribulose-1,5-bisphosphate)+「反應類型」(carboxylase/oxygenase),所以就有個「落落長」的名字。 從它的名字可以看到,這個酵素有兩種反應類型:一個是我們熟悉的反應類型,將二氧化碳與D-ribulose-1,5-bisphosphate(RuBP)結合,產生兩個分子的帶有磷酸根的三碳化合物3-phosphoglycreate (3-PGA),這個反應是所謂的羧基化(carboxylation);另一個則是將RuBP氧化,產生一分子的3-PGA以及一分子的2 - 磷酸乙醇酸(2-phosphoglycolate)。2 - 磷酸乙醇酸對植物無用,必需消耗能量來回收它,回收的過程被稱為光呼吸(photorespiration)作用。 因為光呼吸作用會消耗能量,對植物來說當然是有害無益;但是偏偏Rubisco就是沒辦法把對氧氣的親和力完全去除。由於Rubisco只能利用溶於水的氣體(不論是氧或二氧化碳),當溫度上昇時氣體對水的溶解度會下降;而二氧化碳因為分子量比氧大,所以溶解度下降得更明顯,造成在氣溫上昇的時候,光呼吸作用會變得更劇烈。 對於溫帶植物或許這個問題只是小事情,但是對於熱帶與亞熱帶的植物來說,光呼吸作用是他們一年到頭都要處理的問題。 於是,某些熱帶與亞熱帶的植物(如:玉米),演化出了C4代謝。C4代謝並沒有把Rubisco給消滅,而是在Rubisco的反應前面,加入了一個濃縮二氧化碳的機制(CO 2 -concentrating mechanism,CCM)。同時,執行C4代謝的植物把CCM與包含Rubisco在內的整個卡爾文循環(Calvin cycle)分開,將卡爾文循環關到髓鞘細胞(bundle-sheath cell)中,減少Rubisco與氧氣的接觸,使得C4代謝可以成功地將光呼吸作用給消滅。 C4植物的葉片橫切面。 綠色部分是葉肉細胞(mesophyll),圍繞著中心的 維管束(

【植物生理學上課規定 - 缺席篇】

如因事不能來,需要 依照學校規定 請假。 期末老師會核對學校的紀錄,沒有來也沒有請假一律算 曠課 ,扣分。 缺席(含請假與曠課) 超過(含)三分之一 , 明年再見 。 如果你不打算重修,因為這是選修課,那就跟您說 掰掰 了。

無刺的刺槐(Acacia)如何在非洲存活?

全世界有許多植物,當然也有許多食草動物。有些植物為了不被吃光,演化出了產生有毒物質(如菸草、咖啡,以製造尼古丁、咖啡因來毒殺害蟲)的機制,或是讓自己變得難吃(如長出尖刺等)。 當然,也有些植物會 請打手來幫忙 。特定品系的玉米,在被蟲咬以後,會釋放出與寄生蜂費洛蒙類似的化合物,將寄生蜂召喚到自己身邊。寄生蜂到來以後,沒有遇到對象,卻發現了蛾的幼蟲,於是便在幼蟲身上產卵 -- 於是蛾的幼蟲被殺死。 那麼,對於既沒有演化出產製有毒物質的能力、也沒有演化出尖刺、更沒有辦法請打手的植物,要怎麼辦呢?福特博士(Adam T. Ford)以及他的研究團隊,研究生長在東非草原上的刺槐,找到了答案。 對在東非大草原上活動的高角羚(impala, Aepyceros melampus )來說,刺槐也是很重要的食草。但是有些刺槐有尖刺,有些沒有。 高角羚( Aepyceros melampus )。圖片來源: wiki 把有尖刺的刺槐( A. etbaica )與無尖刺的刺槐( A. brevispica )相比,高角羚當然比較喜歡沒有尖刺的 A. brevispica 。可以想見的是, A. brevispica 早晚會被吃完。 那麼,它是怎麼存活下來的呢? 研究團隊發現,雖然高角羚比較喜歡吃 A. brevispica ,但是為了要避免被捕食,高角羚不會在樹木濃密的地方採食 -- 因為那裡是掠食者理想的藏身之地。於是,樹木濃密的地方也成了 A. brevispica 理想的生長的地方。 樹木越多的地方(深綠色條帶), A. brevispica 就越有機會生長。 圖片來源: Science 由於高角羚為了躲避敵害,比較不會到樹木繁密的區域去採食,這就讓 A. brevispica 靠著跟其他樹木長在一起得以存活。至於說為什麼 A. etbaica 在樹木濃密的區域長得少?或許是它需要比較多的光線,加上有尖刺也不怕被高角羚採食,於是它在草原上長得比在樹林中要好得多吧! 參考文獻: Adam T. Ford, Jacob R. Goheen, Tobias O. Otieno, Laura Bidner, Lynne A. Isbell, Todd M. Palmer, David Ward, Rosie Woodroffe, Ro

【植物生理學期中報告】

各位修習植物生理學的同學大家好,目前已經分組完成,共有六組。 第一組:林佳玟、陳柏倫、吳亭宜 第二組:黃建翔、葉偉倫 第三組:高誠皓、林聖閎 第四組:林容興、劉力華 第五組:肖思怡、陳麒元、魏詳運 第六組:涂品揚、簡易 (組別順序與報告順序無關) 請各組在10/31(五)繳交報告的PPT到moodle,遲交或逾期未交會扣分。 11/3植生正課時抽報告的順序。

植物胚乳α-amylase活性的測定

今天的實驗要作植物胚乳中α-amylase活性的測定。 植物種子發芽時,胚乳會產生大量的α-amylase來分解儲存的澱粉,經過轉化成為幼苗生長發育所需要的成分,直到幼苗破土而出,可以自己進行光合作用為止。 有些植物的種子(如小麥),發芽時只會產生α-amylase來分解澱粉;而玉米(這次的實驗材料)以及大麥,在發芽時除了會產生α-amylase以外,還會產生β-amylase。 在這個實驗裡,我們只要測定α-amylase。至於裡面的β-amylase怎麼去除呢?我們利用β-amylase不耐熱的特性,將萃取出來的酵素溶液放在70℃加熱一段時間,就可以去掉β-amylase的活性。 我們這次要測定的是由一天大、三天大、五天大的玉米胚芽中分離出來的酵素。但是給大家的是以A、B、C標記的未知樣品,大家要經由測定酵素活性的曲線,來推斷究竟哪一個是一天大、三天大、五天大的胚芽萃取出來的? 實驗簡單的流程如上圖:將0.25ml的酵素萃取液加入4.75ml的澱粉反應液(澱粉反應液要先預熱),快速混和後取出0.5ml加入5ml的碘液中,做為時間原點。 2分鐘、5分鐘、10分鐘、15分鐘各取出0.5ml加入5ml的碘液中。加入碘液後混和再用分光光度計測量。 由於碘液主要是與反應液中的澱粉反應,所以如果酵素的確有跟澱粉反應,分光光度計所讀出的數值,應該會隨著時間過去而降低才是。 A、B、C三個樣本做完後,畫出三條反應曲線,根據反應曲線,哪一個樣品是一天、三天、五天大的玉米胚芽呢?

【豆知識】本土細菌(autochthonous bacteria)

今天筆者在看Science Daily的每日更新時,看到一個詞「 autochthonous bacteria 」。 autochthonous bacteria ?那是什麼?從Science Daily的 那篇文章 ,以及字典的幫助,筆者了解到應該指得是「本土細菌」,也就是原本就生存在當地土壤中的「原住細菌」啦! 這篇文章主要是想要從當地的土壤以及植物上,分離出具有製造生物肥料(biofertilizer)潛力的細菌。這些細菌可以刺激植物吸收更多養分、製造更多植物賀爾蒙、以及協助控制植物病菌,使它們無法滋生。 如果可以成功分離出這些「本土細菌」,就可以減少農藥與肥料的使用。上次筆者也曾看到 另一篇文章 ,裡面提到植物會把有益的細菌包裹在種子裡面,這樣種子發芽時,這些細菌就會先一步在幼苗周圍的土壤中滋生,形成益菌的rhizosphere(根圍)。相信這些本土細菌也是「根圍」的一部份,目前研究團隊正在測試從萵苣(lettuce)上找到的本土細菌,看看是否能發揮他們設想的功效。 rhizosphere(根圍),包括了根(黃色)、細菌(BL,BU)、 真菌(F)、脫落的根部細胞(SR)、線蟲(N)、原蟲(A)、 根部分泌的碳化合物(RC)等。圖片來源: wiki 如果能使用本土細菌做為生物肥料,相信對於生態的保育絕對是一個很大的福音。從1930年代開始,大量的使用化肥已經對土壤造成傷害,但是有機耕作其實有另外的問題。什麼問題呢?目前大部分的有機耕作,經常都會使用外購的有機肥料,而這會使得土壤的菌相改變。如果各地都可以找到可做為生物肥料的本土細菌,大家都可以在對土地生態改變最小的狀況下耕作,相信應該是最好的選擇。 參考文獻: 2014/10/10. Potential of autochthonous bacteria for use as biofertilizers. Science Daily.

【豆知識】法蘭克辛納屈(Frank Sinatra)跟咖啡的淵源

Frank Sinatra. 圖片來源: wiki 美國人都愛喝咖啡,所以可以說每一個美國人都跟咖啡有關係。不過,「瘦皮猴」法蘭克辛納屈能夠成名,跟咖啡大有關係。 1935年,他跟另外三個人組成一個樂團,稱為the Hoboken Four,報名參加一個名為「業餘者的時間」(Major Bowes Amateur Hour)的廣播節目上的歌唱比賽。這個歌唱比賽是由聽眾打電話進來投票來票選優勝者,而the Hoboken Four得到四萬票,勇奪冠軍,得到六個月的歌唱合約。 合約結束後他就離開the Hoboken Four單飛,開始了他的歌唱生涯。 所以,這些跟咖啡有什麼關係? 當時,「業餘者的時間」節目是由著名的標準品牌公司(Standard Brands')旗下的Chase and Sanborn Coffee所出資的節目來資助的,所以,如果沒有Chase and Sanborn Coffee,法蘭克辛納屈可能會晚些才成名喔! 至於Chase and Sanborn Coffee,後來輾轉歷經多次轉手,一度屬於雀巢公司(Nestle),也曾一度屬於卡夫(Kraft)、納貝斯克(Nabisco),目前是屬於Massimo Zanetti Beverage Group唷! 參考文獻: Mark Pendergrast. 咖啡萬歲:小咖啡如何改變大世界。聯經出版。 Wikipedia. Frank Sinatra , Chase and Sanborn Coffee , Major Bowes Amateur Hour

【豆知識】為什麼 thall(o)- 還可以代表元素鉈(Thallium)?

字首thall(o)-除了代表植物的地上部分(莖、葉)之外,也代表了元素鉈(代號Tl)。為什麼呢? 圖片來源: wiki 因為在1861年,William Crookes受委託鑑定一批受到未知雜質污染的硫酸,他在作焰色試驗時,看到燃燒產生鮮豔的綠色火焰,類似於嫩芽的綠色,於是取希臘文的thallos(嫩芽)為這種元素命名。 Sir William Crookes. 圖片來源: wiki 同年稍晚,另一位化學家Claude-Auguste Lamy也發現了鉈。 鉈在歷史上常被拿來當作毒藥,因為它無色、無味,摻混在飲食中不容易被發現。但是中毒者有一個很明顯的特徵就是脫髮(在以前,鉈鹽還曾經被利用來做為脫髮劑),但是這個特徵並不出現在早期。早期的鉈中毒經常被誤診為腸胃炎(腹瀉)、神經炎、關節炎,所以最近 在醫院發生 的鉈中毒案例能夠診斷出來,也真的是運氣很好。 在歷史上,據說伊拉克的海珊(Saddam Hussein)是鉈鹽的愛用者,有數十個海內外反對他的人都死於鉈中毒;但似乎都沒有實證? 據說對於鉈中毒描述的最詳細的,是Agatha Christie的「The Pale Horse」(中譯「白馬酒館」)。雖然曾因此遭到指責,但是在1977年發生在蘇格蘭的一樁硫酸鉈中毒事件中,卻因為這本書的詳細描述而拯救了中毒者的性命。 一位護士在聆聽醫生們討論患者的病情時,提出可能是鉈中毒,並將她正在看的「白馬酒館」借給醫生們閱讀,幫助醫生確定病人是鉈中毒。 小說「白馬酒館」。圖片來源: 博客來 鉈的毒性機轉目前仍不明,但是據信應該是取代鉀所造成。鉈中毒的解毒藥是普魯士藍(Prussian blue),也就是藍墨水的顏料。但可不能在懷疑自己鉈中毒時喝藍墨水喔! 參考文獻: John Emsley. 2005. 致命元素:毒藥的歷史 。三聯書店。

不能變成植物,就造個植物機器人!

在學習植物相關的科學時,往往會遇到一個瓶頸:因為我們不是植物,所以無法了解植物為什麼要這樣?為什麼要那樣? 例如,在植物的代謝途徑中,就常常可以看到,同一個反應由好幾個酵素負責;而這幾個酵素雖然都催化相同的反應,但是在某些方面還是有不同之處。這些重複性(redundancy)經常令研究植物的科學家們百思不得其解。 這是因為我們是動物,所以要了解動物並不困難;但是要了解植物就很不容易。 有些人會認為植物就是很安靜、沒有感覺的生物,但是植物也有感覺,他可以看到光的顏色(雖然他不見得看得到你穿什麼衣服),可以感覺到冷跟熱,可以了解自己是不是「倒頭栽」,也知道自己是不是生病了。 最近,義大利技術學院(Istituto Italiano di Tecnologia)的一群科學家,在歐盟的經費支持下,開始了一個為期三年,共計160萬歐元的研究計畫,要經由製作一個「植物機器人」,來了解植物的想法。這個稱為 FP7 -- PLANTOID(PLANTOID意為「類植物」)的計畫,主要就是希望透過製作一個植物機器人的過程,來深入了解植物。 PLANTOID機器人。圖片來源: Science Daily 研究團隊為原型PLANTOID機器人設計了兩種「功能根」:第一種可以經由根頂端的感應器輸入的資訊,使根彎曲以遠離擋路的石頭、或具腐蝕性/有毒的物質;第二種則是模仿真的根的生長,把新的材料沉積在根尖附近,產生動力來穿透土壤。簡單來說,這個機器人的根作的事跟植物一樣:經由建立自己的結構來穿透土壤。 而這個機器人還有主幹(trunk),裡面有一個微型電腦(micro-computer)。另外,這主幹還有枝葉,它的葉片可用於評估包括溫度、濕度、重力、觸摸、以及化學分子等環境條件。 值得注意的是,這個機器人的研究計畫,並沒有設定特定的應用目標;不過 負責協調計畫運作的 Mazzolai博士說,未來實際應用可以包括 環境中 污染物( 例如重金屬 ) 檢測和 營養物 濃度的評估,以及繪製與監測的表土的狀況。當然它也可以用於太空探索、醫療應用或搜救等。植物有自己獨特的穿透土壤等物質的方式,與動物的挖掘不同,這也給了設計機器人的研究團隊不一樣的想法。 這個研究計畫將於2015年4月完成,目前團隊正努力將兩種功能根整合在一起,使機器人的根與植物的根更相似。

從哈伯法(Haber-Bosch Process)說起

自從幾年前開始教通識課以後,對於許多課程要怎麼教,開始有了不同的想法。怎麼說呢?一般專業課程總是強調「專業」,舉個例子好了,學過國高中化學的同學應該都知道哈伯法(Haber-Bosch Process),在高溫高壓下以鐵粉做為催化劑將氮氣與氫氣轉化為氨(ammonia): N 2  + 3H 2  → 2NH 3 通常化學課的時候,老師只會提到,因為氮氣(N 2 )的兩個氮原子之間是三鍵,所以要打開氮氣很不容易;因此不但要用高溫高壓,還要用鐵粉當催化劑... 然後?就沒有了。講完了。 但是,哈伯法偉大的地方就只是這樣嗎?哈伯(Fritz Haber)因為發明了這個方法,得到1918年的諾貝爾化學獎。難道就是因為他成功的打斷了氮-氮三鍵而已嗎? 哈伯(Fritz Haber),圖片來源: wiki 當然不是。哈伯法的重要性在於,從此人類打開了以人工提高作物產量的大門,農作物的產量從此大大的提高。 當然,產量提高其實也是有限度的,在植物的營養上,有個名詞叫做「關鍵濃度」(critical concentration)。當土壤中的養分低於這個濃度時,植物的生長與養分的濃度成正比;超過這個濃度以後,植物的生長跟養分的濃度就不成正比了,也就是說,用再多也沒有明顯的效果。 但是,在過去只能使用天然肥料(動物的屍體、糞尿、植物的落葉等)的時代,由於天然肥料必需要等待微生物分解(這部分在堆肥時已經大致完成),再經過土壤中的微生物將其中含氮成分分解為硝酸根(nitrate,NO 3 -)與銨離子(NH 4 +)後,才能為植物所吸收,因此效果緩慢。加上為了方便起見,農人們總是會以單作(monoculture)的方式來種田,這種在大片的土地上種植單一作物的方式,很容易會使土壤缺少某些特定的養分(尤其是氮與磷),所以在哈伯法還沒有出現以前,要提高土壤內的氮濃度,除了使用天然肥料之外,就只剩下使用綠肥,或是與豆科植物輪作了。 但是,這些方法,都不能使土壤中的氮的濃度超過關鍵濃度;因此,當哈伯法出現之後,農夫將化學肥料施放在田裡,立刻有了奇效--農作物的產量大大的提升。加上育種改良以及殺蟲劑、除草劑的使用, 20世紀小麥與稻米的產量提升了8-10倍 (平均產量是4倍)。 但是哈伯法對於科學界的貢獻,並不僅僅在於農作物產量的提升;在哈

叛艦喋血記與皮特凱恩島

在1787年,植物獵人David Nelson受邀請上船去太平洋群島尋找麵包樹。這個計畫是由班克斯爵士(Sir Joseph Banks)建議、英國皇家學院(Royal Society)出資的,目的是希望能改善加勒比海諸島的原住民奴隸們的營養狀況。 麵包樹。圖片來源: wiki 本來,對植物獵人來說,旅程艱辛的部分應該是從到岸後才開始;但是這次卻不是這樣。 在1789年4月28日,船航行到東加群島附近時,船上發生了叛變。結果是,David Nelson跟其他18個船員(包括船長布萊William Bligh)被趕下船,在茫茫大海中航行了3,800英里後到了帝汶(Timor)的古邦。 David Nelson到了帝汶以後幾天開始發燒,最後不治死亡。 發生在邦迪號上面的事件,後來被改編成電影「叛艦喋血記」(Mutiny on the Bounty)。 恩澤號。圖片來源: wiki 當時原本是希望能在加勒比海諸島種植麵包樹,來改善居民的營養狀況;由於那時候的人對於麵包樹的營養價值有不正確的概念,認為麵包樹的果實營養非常豐富(其實還好而已:麵包果除了富含澱粉,還有鈣質與維他命C,但是維他命C受熱會被破壞,麵包果本身又不耐久儲),因此想引進到加勒比海諸島來。 這個計畫最終還是失敗。除了犧牲了David Nelson這位植物獵人以外,後來真的引進了麵包樹到加勒比海諸島後,當地的人並不喜歡它的味道。所以這部分也不成功。 而那些叛變的人呢? 當時的主謀Fletcher Christian,後來帶著船員們往Tubuai島航去,但後來因為和當地原住民發生爭鬥,後來又離開了當地,回到大溪地(Tahiti)。 叛變的邦迪號的航程(黃線),以及被丟下船的船員 與船長的航程(綠線),恩澤號的原始航程(紅線)。 圖片來源: wiki 到了大溪地以後,有16個人留下來(其中有四個人本來就不是叛黨,因故沒有跟著船長一起離開),這些人後來被英國派出的船「潘朵拉號」(HMS Pandora )找到,並帶回英國審判。 而其餘的人繼續航向皮特凱恩島(Pitcairn)。皮特凱恩島是個火山島,大概比台北市的大同區大一點(6.5平方公里,大同區是5.68平方公里)。島上可以耕作的面積很少,加上沒有珊瑚礁,所以漁獲也極少。基本上來說,在這個島上要