最近微信改版，容易找不到尹哥的文章，大家記得把尹哥設為星標?? 哦~

△ 一只等足目甲殼動物生活在海帶上

1908年的一天，東京帝國大學的池田菊苗教授在享用晚餐時，他覺得今天的柴魚片黃瓜湯尤其鮮美。經(jīng)過仔細的分析，他發(fā)現(xiàn)鮮味來自其中的海帶。很快，海帶中的物質(zhì)谷氨酸鈉被提煉出來，這就是在今天還在廣泛使用的味精和雞精的主要成分。

△ 日本漫畫家伊藤潤二創(chuàng)作的《漩渦》中還原了發(fā)現(xiàn)味精的一幕。盡管對味精的使用存在爭議，但目前尚無明確證據(jù)表明谷氨酸鈉對人體有害，世界衛(wèi)生組織下屬的食品添加劑聯(lián)合專家委員會（JECFA）將谷氨酸及其鹽類安全攝入量設置為“無需限制”（來源：the-buchiblo.com）

海帶在今天是一種常見的食材，但在古代卻非常罕見。雖然很早以前，我國的古人就已經(jīng)注意到它了。比如根據(jù)《本草綱目》的引述，唐代著名的詩人劉禹錫就曾經(jīng)記載過海帶：

海帶出東海水鍾石上，似海藻而粗，柔韌而長，今登州人干之以束器物，醫(yī)家用以下水，勝于海藻、昆布。

但由于海帶是一類極為“怕熱”的藻類，所以古代它極少在我國海邊出現(xiàn)，僅在朝鮮半島沿岸偶爾能發(fā)現(xiàn)。物以稀為貴，在我國南北朝時期，海帶曾作為貢品，由朝鮮半島的高句麗進獻給當時的中原政權。之后的上千年里，海帶一直作為來自遠方的海味珍饈，只有少數(shù)的貴族才能享用。

和我們在餐桌上見到的海帶并不相同，其實生長在海中的海帶非常巨大。它成熟的藻體最多可以有十幾米長，寬度也能達到半米。在眾多海藻中顯得獨樹一幟。古代人會把海帶想象成是龍王出巡時打的旗幟。

△ 在清代聶璜《海錯圖》筆記中，就有“龍王號帶，若玄若黃。飄飖海上，旟旐央央”的描述（來源：故宮博物院）

池田菊苗發(fā)現(xiàn)海帶的商業(yè)價值之時，海帶依舊是“大海的饋贈”，尚未能完全實現(xiàn)人工種植。

除了因為海帶只生活在冷水海域外，海帶本身的生命周期非常復雜：海帶會先釋放孢子，隨后發(fā)育成有雌雄之分的配子體，二者進行結(jié)合形成的新一代孢子體才能發(fā)育成海帶幼苗。

水溫、鹽度、洋流都會影響海帶的繁殖。

△ 我國海帶養(yǎng)殖的生長周期（來源：fao.org）

為了擴大海帶的產(chǎn)量，日本不僅在本土的北海道區(qū)域養(yǎng)殖海帶，還在當時的殖民地朝鮮半島以及我國東北區(qū)域嘗試人工培育海帶。

1927年，一位日本的年輕學者大槻（gui）洋四郎奉命來到大連。當船靠岸的時候，他意外發(fā)現(xiàn)，在岸邊一些浮木上面，居然長著一些海帶的幼苗。

這些浮木是從北海道運來的，一些海帶的孢子附著在上面被帶到了大連。這給了大槻靈感，能否通過移植孢子的方式讓海帶解決度夏的難題？

當時日本養(yǎng)殖海帶的方法是非常傳統(tǒng)的投石法，也就是把海帶的幼苗系在石頭上在海底進行養(yǎng)殖。這種方式不僅成本很高，而且產(chǎn)量低。

大槻在大連對海帶養(yǎng)殖進行了創(chuàng)新，他在淺海水域用浮木和繩索組成浮筏，并用纜繩固定于海底，為海帶模擬在野外生存的環(huán)境。

△ 我國福建省的一個海帶養(yǎng)殖場。在這里使用的還是“浮筏法”，人們在竹竿之間綁上繩子，在潮汐區(qū)養(yǎng)殖海帶（來源：Alex Berger / Flickr, CC BY NC）

大槻教授的實驗很成功。在他的努力下，中國海帶養(yǎng)殖場的規(guī)模很快就反超日本。而隨著時間的推移，日本侵略者被趕出了中國。但大槻教授作為學者，并沒有一同離開中國。他在中國一直待到了1953年，將半生投入在了海帶養(yǎng)殖的事業(yè)中。

盡管日本人最早在中國養(yǎng)殖海帶，是為了提煉味精和碘元素謀取利潤。但海帶在中國的大規(guī)模養(yǎng)殖，客觀上也讓海帶在我國東北地區(qū)乃至全國進行普及，緩解了很多地區(qū)“大脖子病”（碘缺乏導致的甲狀腺腫大）的癥狀。

△ 廣義的海帶（kelp）是褐藻綱海帶目海藻的統(tǒng)稱，大致為33個屬和112個種。狹義的海帶指海帶（Saccharina japonica）這一個物種，僅分布在東北亞的沿海區(qū)域（來源：dialogue.earth）

作為一名科學家，大槻教授為中國培養(yǎng)了一大批水產(chǎn)養(yǎng)殖人員。但他離開時還是帶著一絲遺憾，因為他雖然改進了海帶的養(yǎng)殖技術，卻始終未能真正解決海帶喜冷怕熱的特性。而解決這個難題的使命，則是轉(zhuǎn)移到了我國的科學家身上。

1951年，由曾呈奎院士組建的海帶養(yǎng)殖研究小組成立，開始嘗試在煙臺、青島等地進行海帶幼苗的改良。按照之前大槻教授的經(jīng)驗，海帶養(yǎng)殖是在秋天在海上采集孢子和培育幼苗。海帶養(yǎng)殖研究小組則將“秋苗”改進成“夏苗”，將海上改為了室內(nèi)。

經(jīng)過了長達十幾年的努力，我國的人工養(yǎng)殖海帶取得了突破性進展，不僅解決了海帶育苗問題，更是成功讓南至福建海域都實現(xiàn)了海帶生長。

△ 1965年，曾呈奎（中）等科研人員在海上研究海帶（來源：中國科學院）

如今我國是海帶第一大生產(chǎn)和消費國家。海帶的成功栽培，在為我國帶來巨大經(jīng)濟效益的同時，還帶動了紫菜、裙帶菜等其他海藻產(chǎn)業(yè)發(fā)展，并為鮑魚、貽貝、牡蠣等海產(chǎn)品的人工養(yǎng)殖奠定技術基礎。

可就當海帶事業(yè)進一步大展宏圖的時候，一個驚天霹靂劈了下來：海帶居然被開除出“植物籍”了！

當然，這不是分類學家討厭海帶，而是因為海帶的細胞和真正的植物有著明顯的區(qū)別。植物之所以能進行光合作用，是因為體內(nèi)含有葉綠體。

根據(jù)目前的主流學說，葉綠體原本也是一種獨立的單細胞生物，后來它不幸被一個真核生物吞噬了。按照正常情況，它應該會分解死亡。但意外發(fā)生了，它被“俘虜”成為了真核生物的一個細胞器，從此承擔了轉(zhuǎn)化能量的作用。

科學家們通過識別細胞是否有葉綠體，就可以很輕松地把生物分成動物或者植物?？蓡栴}是，這樣的意外在自然界并非只發(fā)生了一次，而是像“俄羅斯套娃”般，吞噬了葉綠體的生物還可能會被另外一個細胞所吞噬。

△ 根據(jù)內(nèi)共生假說，吞噬事件至少發(fā)生過三次，由此產(chǎn)生了各種各樣的生物（來源：encyclopedie-environnement.org）

而海帶所在的褐藻門，就是二次吞噬后的產(chǎn)物。因此它雖然也能進行光合作用，但卻有著4層膜葉綠體，而普通植物只有2層。這就讓海帶“不在五行中，跳出三界外”，傳統(tǒng)的分類方法已經(jīng)無法適用這一類生物了。

因此在1990年，科學界提出了一種新的分類系統(tǒng)，將生物分成了古菌域、細菌域和真核域，原本屬于植物的海帶成為了與植物界并列的囊泡藻界。

受到影響的遠不止海帶一種生物，與海帶同屬于褐藻的昆布、裙帶菜；同樣美味，屬于紅藻的紫菜；顯微鏡下晶瑩剔透，裝修過濾必備的硅藻；殺人無數(shù)，只能靠金雞納霜和青蒿素才能控制的瘧原蟲；善于變形，讓人拉稀的阿米巴蟲；甚至初中生物課上的“老熟人”草履蟲……它們同樣因為結(jié)構問題變得“無家可歸”。

△ 幾種不同的海帶。昆布在古代約等同于海帶，而現(xiàn)代主要指海帶目翅藻科的藻類（來源：dialogue.earth）

目前科學界只能用SAR超類群這個名稱來指代這些生物，但這個分類單元其實就像是單選題中的“其他”選項，只能暫時表示它們與其他生物有區(qū)別，但無法說明彼此之間的親緣關系。

有科學家估算，SAR超類群占據(jù)了全部真核生物中的一半。未來隨著分類學的進步，家族內(nèi)部一定還會繼續(xù)“分家”。

當然這些紛爭只是人類的煩惱，對海帶來說只有生存才最重要。而在今天，繼海帶的經(jīng)濟價值和分類爭議之后，人類看待海帶的視角又發(fā)生了變化：根據(jù)“對話地球”組織的估計，以海帶為代表的海藻每年可以吸收1.73億噸碳，相當于全球紅樹林碳吸收量的3倍。

△ 一只躲在海帶中的海豹。海帶不僅能為海豹提供食物，還可以為海岸提供緩沖，使其免受風浪的沖擊（來源：dialogue.earth）

養(yǎng)殖海帶還可以顯著抵消農(nóng)業(yè)污染，清除溢入沿海水域、造成大規(guī)模水華暴發(fā)的磷和氮，并為海獺、海鷗、鷺類等動物提供賴以生存的棲息地。

因此，海帶組成的巨藻森林對海洋健康的重要性，并不亞于珊瑚礁和紅樹林。而巨藻的價值目前被大大低估，它很可能在阻止海水變暖和保護海洋生物多樣性方面發(fā)揮著巨大的作用。

或許相比其他生物，海帶的故事有些平凡。但就和它身后那些同樣默默無聞的科學家們一樣，總會有一股力量在并不受關注的角落，用自己的身軀支撐著這個世界的歲月靜好。

△ 海帶的多種益處（來源：dialogue.earth）

撰文：河邊的卡西莫多｜審校：劉六七

參考資料：

[1] Krause-Jensen, D., Duarte, C. Substantial role of macroalgae in marine carbon sequestration. Nature Geosci 9, 737–742 (2016). https://doi.org/10.1038/ngeo2790

[2] Bureau of Fisheries, China. 2000. China Fisheries Statistical Compilation (1994-1998). Bureau of Fisheries, Ministry of Agriculture. China Ocean Press, Beijing, China. 182 pp.

[3] Ivin, V.V. 1999. Present situation, problems and perspective in Japanese Kelp cultivation in Russia. Presented at the International Symposium ?Earth - Water - Humans?, Kanazawa, Japan, 30 May-1 June, 1999.

[4] Jia, J. & Chen, J. 2001. Sea Farming and Sea Ranching in China. FAO Fisheries Technical Paper No. 418. FAO, Rome, Italy. 71 pp.

[5] McHugh, D.J. 2003. A guide to the seaweed industry. FAO Fisheries Technical Paper No. 441. FAO, Rome, Italy. 105 pp.Miao, G., Chen, J & Cui, Y. 1984. Generation of Japanese kelp (Laminaria japonica) and its breeding of seedling. Ocean Press, Beijing, China 222 pp.

[6] Ohuo, M. 1986. The Resources and Cultivation of Seaweeds, Monographs on Aquaculture Science Vol. 10. Green Publishing House, Tokyo, Japan. 354 pp. (in Japanese).

[7] Tseng, C.K. 1955. On the cultivation of Haidai (Laminaria japonica) by summering young sporophytes at low temperature. Plant Transactions, 4(3):255-264.

[8] Tseng, C.K. 1963. Study on growth and development of Haidai (Laminaria japonica) transplanted at the Zhejiang coast. Proceedings on Sea Science (Qingdao Oceanography Institute), 3:102-118.

[9] Tseng, C.K. 1964. Kelp Farming. A New Industry. China Reconstructs, 13(3):36-38.

[10] Tseng, C.K. 1981. Marine Phycoculture in China. In T. Leyring (ed.), Proceedings of 10th International Seaweed Symposium, Qingdao, China, pp. 123-152. Walter de Gruyter, Berlin, Germany.

[11] Tseng, C.K. & Borowitzka, M. 2003. Algae culture. In J.S. Lucas & P.C. Southgate (eds.), Aquaculture: Farming Aquatic Animals and Plants, pp. 253-275. Blackwell Publishing, Oxford, England.

[12] 船木實, 大槻一枝, 大野正夫. 大槻洋四郎氏による中國と日本におけるマコンブとワカメの養(yǎng)殖, 及びその評価[J]. Algal Resources, 2021, 14(2): 2