科学实验中的学习理性和成长

Lauren Hodge

如果你去饭店想吃得健康一点儿，你会选择哪种食品呢？烤鸡还是炸鸡？多数人都会选择烤鸡，的确，烤鸡含有较少的脂肪和卡路里。但是，烤鸡存在一个潜在的危险。这个潜在的危险是多环胺类——具体地来讲，是phenomethylimidazopyridine,或者简称为PhIP（图1），就是免疫原性或致癌物质的成分。致癌物质是指一切会导致细胞异常增长并引起细胞转移和扩张的介质，它们被有机物氨中的一个或多个氢替换成更复杂的组成形式。研究显示，抗氧化剂能减少这些杂胺环，但是现在还没有研究结果可以支持这一点。在对致癌物进行分类的5个不同的组织中，没有任何一个组织认为该组成物是安全的，这说明人们需要在饮食中减少对它们的摄入。

现在你可能会问：一名13岁的女孩怎么会想到这一点？其实是一系列事件将我引导至此的。首先，恰巧我在医生那里听到一场官司，诉讼发生在责任医学委员会和7个不同的快餐店之间。快餐厅被告并不是因为他们出售的鸡肉中有致癌物质，而是因为根据加利福尼亚州65号提案，如果产品中有任何有害成分，公司应该给出明确的警告。

我对此感到惊讶，很奇怪为什么没有人知道有害烤鸡，尽管它们看起来不那么有害。但是当一天做晚餐时，我妈妈在烤鸡，我注意到鸡肉的边缘经过柠檬汁的浸泡变白了。后来在生物课上，我学到这是由于一种叫变性的过程，就是蛋白质会改变形态，失去它们的化学性功能。所以，我将两种想法综合在一起，创造出一个假说：致癌物含量因为腌泡汁的浸泡而降低，很可能是因为酸碱度的改变。

这就是我的想法诞生的过程，既然我已经有了一个项目要开展和一个假说需要证明，那么我的下一步呢？很明显，我应该找到一家实验室，因为我所在的学校没有实验设备。起初我以为这会很容易，但是当我给在我居住的地方5个小时车程范围内的200多个人写邮件后，却只得到了一个正面的回复说愿意帮助我。更多的人要么根本不回复，要么就是说没有设备，帮不了我。这项工作的确很困难，要多次开车去实验室开展实验。但这是一个可以在真正的实验室工作的绝好机会，而我也终于得以开展我的项目。

第一步是完全在家完成的，其中包括腌制鸡肉、烹饪烤鸡，进而收集样本，准备送到实验室。第二步的完成是在我提取化学物质的地方，宾州大学的主校园实验室，在那里改变样本的酸碱度。我通过实验室的设备从鸡肉中分离我所需的成分。最后一步是把样本经过高压液相色谱质谱仪，分开混和物质并分析其中的化学物质。于是我能很准确地知道在鸡肉中有多少致癌物。当分析数据时，我发现了非常惊人的结果：5种腌制调料中有4种能够阻止致癌物的组成（图2）。当同那些没有经过腌制的鸡肉——也就是我的控制样本——相比较时，我发现柠檬汁目前是最有效的，能降低达98%的致癌物成分。盐水腌制和红糖腌制也同样有效，降低致癌物程度达到60%。而橄榄油只能轻微地降低PhIP的组成，但是这一结果几乎可以说是微不足道。由于数据范围的广泛，酱油的实验结果还未可知，但看上去酱油实际上增加了潜在的致癌物。

另外一个我没有事先预料到的重要因素就是烧烤时间。我发现如果增加烧烤时间，致癌物将飞速地增长。所以最好的腌制方式就是：不要生煮，但是一定不要煮过头和烤过头，并且用柠檬汁、红糖或者盐水来腌制。

根据这些实验发现，我有个问题想问大家：你们会愿意在你的饮食上做个简单的改变吗？由此可能会拯救你的生命！我并不是说如果你吃没有经过腌制的烤鸡就一定会得癌症然后死去。但是，你所采取的任何降低潜在致癌物质几率的措施，一定会助益你生活方式的质量。

对你来说，这值得吗？现在，你会怎么烹调鸡肉呢？

（本文译自TED-ED的“教育讲座：青少年获奖的科学实验”系列，为Lauren Hodge的获奖发言，标题为本刊所加。）

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