一位没工资的外国科学家,因为一篇论文被日本人奉为女神

作者: 七君

来源: 把科学带回家

发布日期: 2021-03-25

凯瑟琳·德鲁·贝克,一位没有工资的科学家,因发现紫菜生命周期的重要环节,被日本人尊称为“海之母”,极大地推动了紫菜养殖业的发展。

紫菜是紫菜属(Porphyra)的红藻,是我国不少地区的常见食材。而在日本和韩国等东亚国家,紫菜更是居家必备。在日

本,紫菜叫做海苔,被用于制作寿司等食品。在韩国,紫菜可以做紫菜包饭。

因为东亚人民爱吃,紫菜成了世界上最有经济价值的海藻,全球年产值大约是18亿美金,每年亚洲的紫菜产量是650万吨。

红藻的蛋白质含量很高,比如甘紫菜(Porphyra tenera)的蛋白质含量可达干重的47%,是不亚于肉类的营养食品。

虽然东亚人民食用紫菜历史悠久,但你可能不知道,人类成功种植紫菜,却只有70年不到的历史。在此之前,紫菜几乎是

靠天赐的。

在宋太平兴国年间(976—983年),福建平潭的渔民发明了“菜坛养殖法”,也就是在适合紫菜生长的礁石上撒上壳灰水消

毒,杀死其他藻类,以便野生的紫菜附着生长。在江户时代(1603年-1868年),日本人会在潮汐带插上竹竿和网制作的海

苔篊(hóng),海苔篊上有时会长出紫菜。这类古早技术被称为“自然附苗养殖”。

可是,古人虽然知道紫菜是在春天产生“种子”,这些“种子”会在秋天长到竹竿和礁石上,但是夏天它们在哪儿就没人知道

了,紫菜养殖户从没见过紫菜的“种子”,大家对紫菜的生命周期几乎一无所知,养殖方法完全是试错式的盲猜,所以每年

的紫菜收成完全看天。

这就让紫菜成了异常珍贵的食材。在我国紫菜曾是贡品。《平潭县志》记载:“宋时,坛紫菜充当贡品。”在日本,紫菜曾

被叫做“博打草”,也就是说养紫菜就和赌博一样,或者叫“運草”,采到就是走运的意思。

702年日本飞鸟时期的法典《大宝

律令》里规定,紫菜是国有资产,持有紫菜要被征税。

在二战期间,日本的紫菜运气用完了。由于台风以及人造肥料入海污染,20世纪40年代日本的紫菜产业遭受重击,整个日

本紫菜的收成低得不像样,寿司失去了灵魂。到了1951年,整个日本几乎都吃不上紫菜了。和紫菜养殖户类似,当时的植

物学家们对紫菜的生命周期也几乎一无所知,因此也帮不上忙。

不过接下来,因为一位拿不到工资的科学家,紫菜的运势瞬间逆转。

20世纪50年代,东亚人民迎来了不用看天吃紫菜的好

日子。这位科学家就是

凯瑟琳·德鲁·贝克(Kathleen Mary Drew-Baker)。

1922年,德鲁以一等荣誉毕业于英国曼彻斯特大学,后来成了曼彻斯特大学的植物学讲师,研究课题是藻类。不过在70多

年前,英国的大学有一项规定,那就是不聘用已婚女性。因此当德鲁和学校的另一个教员

Henry Wright-Baker

结婚后,她就

被剥夺了教职,只能做一份没有薪资的研究员的工作。

尽管没有工资,德鲁对研究的兴趣不减。当时她的研究课题是一种好吃的紫菜——脐形紫菜(Porphyra umbilicalis)。

脐形紫菜是东亚常见的紫菜条斑紫菜(Porphyria yezoensis)和甘紫菜(Porphyria tenera)的近亲。英国盛产脐形紫菜,在

威尔士等地,人们会把这种紫菜磨成粉,用来烤面包或做汤。

20世纪40年代的某天,德鲁在海滩边上发现,空贝壳里经常有奇怪的东西混进来,哦原来是粉丝,粉色丝状体。她把这些

奇怪的粉丝带回了实验室用显微镜观察。

她注意到,这个混进来的粉色小东西不就是被植物学家称为壳斑藻(Conchocelis)的生物吗?此前,植物学家们认为壳斑

藻是一类和紫菜无关的单细胞生物,生长在废弃的贝壳里头。

德鲁发现,这个粉丝的数量在夏天特别多,而这个时间段恰好是紫菜神秘消失的季节。她明白过来了,好家伙,壳斑藻根

本不是什么其他物种,这货就是紫菜小时候啊。

我们来把紫菜变态的一生捋一捋。原来,我们平时吃的紫菜是生前,生孩子前的形态——叶状体。

叶状体紫菜能产生精子和卵子。紫菜的精子卵子结合后,产生果孢子(不要用四川话念),也就是紫菜的受精卵。果孢子

会长成紫菜北鼻,也就是德鲁发现的粉丝——壳斑藻,现在科学家们把它叫做壳斑藻丝状体。

不过,紫菜北鼻——壳斑藻丝状体必须要在贝壳里才能继续长大,因为在自然条件下,暴露的壳斑藻丝状体很容易被食草

动物吃掉。

壳斑藻丝状体也会生孩子,它能产生紫菜的第二种孢子——壳孢子。(一个叫果,一个叫壳,非常好记)人们在海里捞

到的紫菜其实是紫菜的壳孢子发育来的。到了冬天,壳孢子被浪花拍到礁石或农民的竹竿上。每个壳孢子做减数分裂,发

育成紫菜叶状体,也就是我们吃的紫菜。

看到这里你应该明白了,其实躲在贝壳里的小粉红壳斑藻拥有补完的染色体,它相当于紫菜的完全态,我们平常吃的紫菜

实际上只有半份染色体。

一生中一会儿来半份染色体,一会儿来全套染色体,紫菜这种放肆的生命形式被称为世代交替(alteration of generations)。

德鲁把果孢子放到干净的贝壳上,果然贝壳长出了壳斑藻,证明了壳斑藻来自紫菜。

1949年,德鲁把壳斑藻和紫菜的关系

发表在了

Nature

上。

同时,因为德鲁和日本九州大学的研究者瀬川宗吉相熟,就把这件事告诉了他。瀬川宗吉读了这篇文章,终于恍然大悟,

原来紫菜老是养扑街是因为没有重要的紫菜托儿所——贝壳。瀬川宗吉后来又把这件事通知了熊本县水产试验场。

用贝壳人工培养壳斑藻。

后来,日本研发出了工业化生产紫菜的方法——人工采苗技术:首先在育苗室里用牡蛎壳或文蛤壳培养壳斑藻,接着把壳

斑藻吐出的壳孢子粘到网上,然后放到海水中生长,到了冬天收网捞紫菜。差不多在同时期,中科院南海海洋研究所也在

德鲁的研究基础上研发了类似的紫菜人工采苗技术。

把网粘上壳孢子,然后把网放到海水中,过1-2个月就可以收网捞紫菜了。

2014年在接受

BBC

采访时,日本政策研究大学院大学(GRIPS)的经济学家

Alistair Munro

表示,

如果没有德鲁的发现,日

本经济在战后可能会停滞。

令人惋惜的是,1956年德鲁死于癌症,没能到东亚亲眼看一看现代化的紫菜养殖场。

为了纪念德鲁的恩德,从事紫菜养殖业的人们自愿捐款,于1963年在紫菜主产区熊本县宇土市的住吉神社的一角建造了德

鲁的纪念碑,并将她尊称为“海之母”(

海の母)。

此外每年4月14日,宇土市会举办纪念德鲁的节日ドリュー祭(德鲁节)。在德鲁节上,人们会挂上英国和日本的国旗,还

会穿上德鲁在获得学位时穿戴的学位服和学位帽。

2001年,也就是德鲁百年诞辰之际,她的儿女也受邀参加了庆典。

谁能预见到,一个没有薪水的研究员出于好奇心在海滩上捡起的小小贝壳,会让她成为大洋彼岸的女神呢。

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