互动科普

一种便携扫描仪或许可告知在超市的购物者，哪些水果含维生素最多。

撰文：安妮·安德伍德（Anne Underwood） 翻译：郭凯声

有机食物比常规方法种植的食物更有营养？斯坦福大学的科学家去年在一份广为宣传的报告中对这种看法表示怀疑。老实说，营养的玄机就在于，不管你吃的苹果和菠菜是不是有机食物，它们的营养价值可能都相差极大，具体要看生长的条件，诸如土壤类型和质量、温度以及晴天和雨天的多少，等等。身为消费者，你并没有任何独立的手段去核查你所选择的正好就是优质批次的产品。但如果你随身带着一台手持式扫描仪，可以即时检查营养物浓度，情况又会如何呢？“你可以把这批胡罗卜同另一批胡罗卜对比，”生物营养食物协会（该协会目前正在筹集资金以研发这样一种装置）执行董事丹·基特里奇（Dan Kittredge）说，“如果这批胡罗卜是劣质货，那么免谈；如果下一批很不错，那你可以花钱买了。”

这种装置的基本技术即近红外分光术（NIR）已经问世几十年了。基特里奇目前重点关注的正是此项技术，近红外分光术已经在药物生产、医学、农业及天文学等领域中获得了广泛应用，它的原理在于，不同的分子振动方式略有不同，当红外光透过样品或从样品上反射时，振动的化学键便会有选择性地吸收光，即对某些波长的光的吸收比对其他波长的吸收更为强烈。只要测量各个波长上被吸收的近红外光所占比例，科学家便可获得样品特有的明显“指纹”。 这个测量结果又快又准。FDA食物安全与应用营养学研究中心的化学家玛格蒂·莫索巴（Magdi Mossoba）说，“气相层析色谱术动辄就需要半天时间，而NIR几秒内即可得出结果”。

直到不久前，NIR及与之相关的各种振动分光术还只限于实验室，因为只有专业的科学家才会操作那些大型台式仪器。但随着技术的发展，这些仪器不断“瘦身”，已经可以塞进简单的便携装置中。而且，据分光仪主要生产商赛默飞世尔科技公司的资深主管玛吉·帕克斯（Maggie Pax）说，“随便哪位工作人员都可以在仓库或现场使用这些装置，不需要拥有化学博士学位”。目前多家制药公司使用这种装置确定各批次原料的标签内容是否正确，十多个国家采购了这种装置以打击日益猖獗的假药制售行径，农民也借助它来测定谷物的蛋白含量，以便对谷物的市场价值做到心中有数。

不过，对于超市使用的扫描仪而言，NIR装置有一个重大缺陷——它不能给出浓度在0.1%以下的化合物的读数。普通蔬菜水的含量最多，为92％。其次是碳水化合物及蛋白之类的常量营养物（它们的含量较大，可以通过NIR测出来）。再后则是维生素、矿物质及抗氧化剂之类的微量营养物（其中大多数的含量都低得无法检测出）。因此，要不是基特里奇有下面这个重要发现，关于便携扫描仪的整个构想便会彻底完蛋——“植物会以可预测的次序产生某些类型的化合物，并且这些化合物的含量与各种矿物质、蛋白及脂肪的含量有一定的关联”。目前基特里奇与俄勒冈州立大学莱纳斯·鲍林研究所联手开展的一项工作就是，对常见食物进行数千次分析化验，以开发一种扫描仪需要的可行算法。“它迟早将登场，”基特里奇坚称，“但我们不知道是在3年还是30年后。”