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Take Home Message
．古代人將發酵歸功於神蹟，現代科學則揭示為微生物原理。只要提供特定養分與環境，控制好發酵「魔法陣」的條件，就能駕馭這些小生物，將平凡的原料轉變為美酒佳餚等發酵產物。
．我們可了解微生物的習性並「投其所好」，設定好缺氧、光照與特定養分等條件。如此一來，即使是普通的水塘泥水，也能篩選出特定的益菌並加以「圈養」利用。
．活充滿微生物，維持健康的關鍵並非趕盡殺絕。日常的衛生習慣，例如刷牙、保持足部乾爽，其實就是在管理微生物的生長環境，透過簡單的調控來抑制壞菌、扶植好菌，與這群微小的鄰居和平共處！

無所不在的實境 RPG

我們的消化道自出生起便養了比菲德氏菌（Bifidobacterium bifidum），身死後又有厭氧梭菌進駐。最終，身體的物質轉化為成千上萬的微生物，回歸塵土。

或許這個雛形儲存在人類的集體潛意識裡，反覆出現於各種文學作品、休閒小說或遊戲動漫裡，像穿越輕小說就時常使用這個概念──生物死亡後轉化為「魔素」，使人重返天地。如果穿越輕小說的是「充滿魔素的世界」，那我們的日常生活就是「充滿微生物的世界」。輕小說的故事設計，其實在有意無意間挪用了自然界現象，甚至有時候是烹飪的科學知識。

闖蕩異世界前的魔法準備，不外乎求取知識、準備器具與材料、畫出魔法陣、提供魔素，然後啟動魔法。動漫和「實境」最大的差別，大概就是畫面沒有那麼體面又華麗。在現實裡，我們能用的「魔法」叫作「發酵」，但是會把畫出魔法陣換成「打造固定培養條件」，提供魔素啟動魔法換成「提供微生物啟動發酵」，其餘步驟就跟魔法一樣。

如果剛好穿越回古希臘時代，就會在民宅調查出啤酒與葡萄酒的釀造紀錄；當時人們知道釀造的方法，卻不清楚原理，於是把它歸功於酒神戴歐尼修斯（Dionysus）。換句話說，在人們得以用科學描述發酵的過程之前，這件事在古希臘人心目中近乎魔法與神蹟。

筆者自幼就立志當魔法師，家裡養的第一隻貓就叫戴歐尼修斯。沒，這當然是騙人的。不過「發酵」實在是種太迷人的魔法，因為就只有一開始需要準備，之後就是坐享其成。

參考現今的生命起源論，「勇者們」如果回到地球多細胞生物剛誕生的時期，會發現像夏天的海水浴場一樣人聲鼎沸，微生物早就無處不在。時至今日，我們仍舊活在「微生物鋪天蓋地的世界」裡，並且下意識地用不同方式在「豢養」它們。

我們只要先了解它們的動態本質，就可以隨心所欲地圈養這批可愛的朋友並施展「魔法」。

知己知彼：微生物觀察課

我們談談如何分離培養微生物們――的盲點，其實是應用性狀分類與生化反應的差異。首先，我們雖然活在「充滿微生物的世界」，卻可以創造出「沒有微生物的空間」。簡單來說，既然是生物，就怕煮熟；既然微小，就怕被吹走。

我們可以把器具加熱，同時維持穩定氣流，就能達成所謂的「無菌操作」。最簡單的方式是點燃酒精燈，然後在火焰周圍半徑約 10 公分的範圍裡，微生物就會被氣流穩定地「吹」往火焰處。順帶一提，傳統火鍋也算是一種貨真價實的「無菌操作」吃法（圖一）。

圖一｜酒精燈（左）與傳統火鍋（右），都是無菌操作的常見場景。
（FB 粉絲專頁「真的生科隨筆」，上升氣流無菌操作鍋！）

透過這個方式，我們能將各種微生物在沒有其他微生物汙染的情況下分離、純化，並觀察它們的特徵。

除了在顯微鏡下擺拍、觀察大小形狀，還可以用它們的生理特性來分類，例如醫院裡常用來鑑定革蘭氏陰性菌種類測試的「生化八管」。

這八管的基本原理，如同我們區別草食、雜食、肉食性動物的方法，是根據細菌「飲食習慣」作分類。它吃什麼糖？吃檸檬酸嗎？尿素咧？離胺酸吃不吃？你可能會拋出諸如此類的問題。表一簡單列舉生化八管的「餐點」內容。

表一｜生化八管的餐點內容（即 「培養基」）

人體腸胃道溫度大約是 35℃，所以在檢驗腸胃道細菌的過程中，培養溫度也是 35℃。另外，培養時間約為 18～ 20 小時，如果在 5 點下班前為微生物「送餐」，隔天早上就能觀察了。其後，我們再透過 GNB-14（GNB 革蘭氏陰性菌，14 種生化特性） 〔註〕電腦密碼鑑定系統判斷菌種。

〔註〕藉由生化八管得到 14 種生化反應，轉換為 5 個數字的菌碼，再查閱 GNB-14 密碼表，可輔助判斷葡萄糖發酵性菌和非發酵性革蘭氏陰性桿菌。

微生物演化的隱形劇場
談突變與品系消長的不可見性

發酵魔法需要「打造固定培養條件」，培養單一品種的微生物也是如此 。 然而，無論環境條件控制得多嚴格，生物就是一個不穩定的存在 。 幼時長輩曾說過一個故事：「大學的微生物學教授在學期初給班上每位同學一盤細菌，要大家持續培養到學期末。最後每個人的菌看起來都不一樣，因為細菌一直都在突變。」

微生物的種類當然遠不止於此，只是這方法能夠快速區分病原菌，好讓我們針對單一品種儘早選擇可行的治療方法。……【更多內容請閱讀科學月刊第671期】