腌个酸菜都能拿诺奖?他被嘲“最水诺奖”却真切让世界农业变了样

2017 年 10 月 18 日 中科院物理所

20世纪的诺贝尔奖颁奖史,就好比一部20世纪物理学发展史。

几乎每年刷新人类世界观的物理发现,都被诺贝尔奖一一记录了下来。


只是这个精准的科学成就风向标,偶尔也会记下让人啼笑皆非的成果。



达伦摘得1912年诺贝尔物理学奖,经常被人戏称“最水物理奖

他所发明的自动化灯塔和浮标,既不是重大理论贡献、也不是实验上的重要发现,却跻身物理大牛行列,的确是鹤立鸡群。


1934年的诺贝尔医学奖相比达伦的成果,技术含量还要更低一些。

三位获奖者发现了肝脏用于恶性贫血的治疗能够起到很好的效果,事实上真正起作用的是肝脏中富含的铁元素和维生素b12两种物质。


古斯塔夫·达伦


1945年的诺贝尔化学奖倒是以一个全新的角度被评上“最水诺奖

同年的物理学奖是泡利不相容原理,生物学奖是青霉素的发现,可以说都是划时代成就。


再看看化学奖:如何给动物腌个“酸菜”,让它们冬天也吃得上新鲜饲料,相比之下着实让人沉默。

总让人忍不住揣测到,获奖者阿尔图里·维尔塔宁是不是捡了漏。


1945年报道诺贝尔生理或医学奖的新闻

 

储藏过冬饲料并不是什么高科技,牛倌们早已有一套简易储藏饲料的方法。

储藏饲料都能拿下诺贝尔奖,真的没有隐情吗?


____________


1919年,芬兰正在经历巨大变革。

脱离了俄罗斯帝国的魔爪,推倒了王国政体,芬兰共和国在襁褓中成长。


只是芬兰1/4的领土在北极圈范围内,农业始终发展不起来。

一时间,贫穷和饥饿如同两把匕首,随时抵在芬兰人民的喉咙。


1918年在俄罗斯边界附近的特里科奇举行的芬兰军事游行

 

而此时,学有所成的维尔塔宁刚刚完成了自己的论文,从赫尔辛基大学毕业。


他几乎不假思索地放弃了一家工厂的邀约,加入了农业企业Valio的实验室。

这主要因为,Valio能为他提供了出国深造的机会。


Valio至今尚存

 

维尔塔宁在一个铁路工的家庭成长,多年社会动荡几乎将这个家庭冲垮。

因为家中贫穷,他亲眼看着四个不满一岁的弟弟相继去世。


幸运的是环境没有毁了他对阅读的兴趣,他始终相信书上所说:知识改变命运

因此Valio提出的条件,对他来说是非常诱人的。


维尔塔宁


在Valio的安排下,他被派往苏黎世技术实验室实习工作。

在这里,他第一次接触到土壤和饲料,也逐渐被微生物的变化吸引。


他每日孜孜不倦地向前辈们学习,吸收着生物化学、农业化学、微生物学的知识。

五个月时间转眼即逝,维尔塔宁只得踏上回国的路。



回到Valio后,维尔塔宁的才能逐渐显露,不到一年便当上了实验室主任。


但他发觉自己的细菌知识仍旧匮乏,抱着对微生物的兴趣,他开始追随瑞典细菌学家Barthel学习。


随后又去了斯德哥尔摩瑞典皇家理工学院,师从生物化学专家冯·切尔普


瑞典皇家学院位于斯德哥尔摩的会所

 

待这次学艺归来,维尔塔宁的生物化学水平已经走在国际前端。

他迫不及待地开始改进Valio公司的产品——黄油


黄油在芬兰生产,再从芬兰出口到英国,往往抵达英国时已经过去2~3周时间,黄油已经产生异味。

保鲜问题让芬兰的企业家们对黄油是又爱又恨。


黄油

 

维尔塔宁主要研究了乳制品的储存稳定性,他发现了pH值*对于食品保鲜起到了决定性的作用。


经过多次实验,他研发了一款缓冲盐,能够将黄油的PH值从4.5增加到6.5上下,使得黄油的风味维持更久。


他为这款缓冲盐申请专利,命名为AIV盐,大多数企业都用上了这款缓冲盐,黄油更是成了如今芬兰人民早餐的标配。


*注:pH值的范围在0~14,pH<7为酸性,7为中性,7<pH<14为碱性,pH值高低能够影响多数细菌的活性,例如腐生菌、乳酸菌等。


 

他攻克了黄油长期保存的难题固然值得庆贺。

只是黄油再热销,芬兰的穷苦人民也无力担负购买这类食品的开销。


他回想起小时候,家里便是因为条件艰难,只买得起廉价的脱脂牛奶。

四个年仅一岁的弟弟就因为长期缺乏维生素A而夭折*。


*注:脱脂牛奶不含脂溶性维生素A。



他接触了农产品之后才知道,工厂为了产品更多样,往往会将牛奶脱脂。

乳脂被做成了各种各样的奶制品,黄油就是其中之一。


若不是牛奶的产量不足,也许未脱脂的牛奶价格就不会一路走高。

他时常在想,贫穷已经夺走了他弟弟的生命,那拥有知识之后他还有没有办法改变这一切吗?



因为1/4的国土在北极圈内,芬兰的冬季漫长,这对于奶业而言是一个巨大的挑战。


除了将牛养的肥肥胖胖,只能依靠储藏起来还未腐坏的饲料度过冬季。

若还想奶牛能产奶,这简直是天方夜谭


 

维尔塔宁在延长乳制品保质期的研究中获得灵感。


如果能够让饲料储藏更长的时间,农场主们就能提前备料。

不但奶制品的供应不再受天气影响,冬天也能够吃上别具风味的牛肉了。


 

按照这个思虑,维尔塔宁在试验中有了重要的发现。

维尔塔宁在一家农场中,通过添加高浓度硫磺和盐酸来提高青贮饲料的酸度,阻止了饲料分解。


不仅如此,这个方法在防止腐烂的时候,还不会影响饲料的使用和营养价值。

这个方法与我国,一种叫做“腌酸菜”的民间技艺颇为相似。



 其中原理并不复杂,只需要营造无氧、pH<4的环境,就能使各类有害菌种失去活动能力。


这种方法的饲料也称为青贮饲料,发酵的过程有着两个节点,其一是当储藏容器中还有稀疏氧气时,各类细菌进行有氧呼吸消耗氧气,直至氧气耗尽。


随后,乳酸菌*开始卖力繁衍,产生的乳酸也逐渐提高酸度,待到pH<4以后,所有细菌都失去了活性,就连乳酸菌也变得懒惰,至此发酵进入稳定的状态。


*注:乳酸菌属于厌氧细菌,在无氧环境下繁衍更快。

 


青贮饲料一经提出,顿时结束了芬兰等国冬天时奶牛业的萎靡。


绿色饲料存储方法得以改进,绿色饲料存储量也有显著的提高。

直至如今,青贮仍是世界各国贮藏饲料的首选,对于畜牧业的贡献不言而喻。


 

维尔塔宁同样为青贮饲料申请了专利,并命名为了AIV饲料保鲜法。


单单凭借着这两项热销全欧洲的专利,就让他彻底脱贫致富,不禁感慨:古人诚不我欺。


知识致富之后,他买了一片农场,过上了科研、种田的生活。


维尔塔宁与妻子、两个儿子(摄于1935年)

 

尽管生活惬意,不过他的科研工作是一刻没有放松。

他在农业化学、营养化学的研究上不断有新的成果。


他撰写了1100多篇科学出版物,教出的学生几乎支撑起下一个50年里芬兰的化学领域。


他还偶尔帮帮国家搞搞化学研究,发明了卓有成效的对装甲车汽油弹。



不过年近50岁时,一件事打破了他生活的平静:他获得了1945年的诺贝尔化学奖!


从提出AIV饲料保鲜法开始,他已经连续12年被提名,心态上已经看得很开。


但是芬兰全国却沸腾了,如此小国走出一个诺贝尔奖得主实在让人激动。


颁奖现场

 

维尔塔宁随后的生活就有些匆忙了。

头顶着“芬兰生物化学之父”的名号,每天都要为了芬兰科学发展奔波。


领奖后的第三年,芬兰科学院成立,他当选了第一任芬兰科学院院长。

1956年,还被推为总统候选人,被他即惊又怕地拒绝了。


他的名字还被用来命名一颗小行星(1449 Virtanen)和一个月球火山口。


1449 Virtanen

  

尽管诸多金光加身,但很多人对于这个发明了奶牛“腌酸菜”的化学家仍是不以为意。


也许是看惯了量子理论、相对论这些名词,对于农学反倒多了一分不解。


遥想农学最初的发展,仅是一颗种子落在地上的偶然事件。

农学太贴近于我们的生活,以至于谈到培育、选种也感觉不难理解。



现在所说的培育,但在千百年前一个农民以好恶挑选也是一种培育。

更妄论杂交育种,山坡上两个临近的柑橘树便能自己完成。


青贮饲料也恰是如此,老祖宗早已睿智地研究出了“腌酸菜”的方法。

这便是农业,本就朴实无华,如果得一个诺奖便称作“最水”,又有谁会注意到农业专家同样走在科学的尖端?



 

物理学、医学、化学总会有着艰涩难懂的内容,它们为人类描绘了一幅欣欣向荣的未来图景。

而农学这种接地气的科学却是立足于当下,解决了温饱,才让科学家们有了思考远方的条件。


正如诺奖最初的宗旨:诺奖看重的是对一个领域有长期性的、革命意义的贡献,是对人类整个文明、社会进步都有重大作用的基础科学研究。


*参考资料

A.I Virtanen. Wikipedia(Finland).

A.I Virtanen, 生命科学百科全书.

A.I Virtanen, Nobelprize.

Artturi Virtanen, NNDB.


来源:SME

编辑:太阳骑士07


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