美食：科學與人文間的絕佳媒介
- 科學家隨筆
- 撰文者：阿不然
- 發文日期：2020-03-10
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當我第一次坐在「科學與料理( Science and Cooking)」的講堂上，看到眼前的投影片上出現一個擴散(diffusion)方程式，而全場學生竟爆出如雷的掌聲時，不瞞你說，我真的嚇到了。
「靠，這難道沒有違反通識課十誡之首----"汝不可使用方程式"嗎?」
隨著演講的進行，我才發現剛才的"異象"其實是課程所建立的慣例：只要方程式出現在螢幕上，現場的學生們就會齊一用鼓掌的方式來感恩方程式、讚嘆方程式。
Ferran Adrià 於2011年秋季的課堂演講
圖片來源:eviany
科學類通識課的對象是非理工主俢的大學部學生，他們多數視數學方程式如畏途。而這門課卻能讓學生樂此不疲、搶破頭地選修來與方程式作直球對決，其奧祕或許就在於他們將這顆硬球果上厚厚的糖衣，哦不，精確的說，是世界頂尖名廚端上的一道道經典美食。
“Science and Cooking: From Haute Cuisine to the Science of Soft Matter” (以下簡稱S&C) 是哈佛大學應用科學與工程學院(SEAS, School of Engineering and Applied Sciences) 在2010年起所開設的一門全新通識課程。以世界領袖袖搖籃自詡的哈佛大學將「科學」視為領導者必備基本素養，因此要求所有大學部學生，無論主俢科目，在畢業前都需修滿一定學分數的科學課程。
通識科學教育的目的之一，在於讓學生能體會並掌握科學的邏輯與方法論，然而這些觀念的養成未必需要透過高深的重力波、微渺的上帝粒子或者肉眼看不到的單層石墨烯這些炫人耳目的科學題材達成。只要稍加動腦，就能看見日常經驗裡蘊藏著俯拾即是的科學素材，那還有什麼，會比一日三餐加下午茶與宵夜，更日常、更普遍、更適合作為通識科學教育的載體呢?
你是否曾佇立在美食街、餐廳或廚房中，感到好奇而自問：
鮮奶油怎麼變成冰淇淋？
如何才能一次又一次煮出完美的水煮蛋？
果汁為什麼會變成酒，酒為又什麼能變成醋？
熔岩巧克力蛋糕裡的"岩漿"是怎麼灌進去的？
用真空與低溫如何能拿來烹調食物？
怎麼樣才能夠萃取出土壤、石礫與溪流的味道來入菜？
牛排與烤肉的迷人香氣來自哪裡？
同樣來自麵團，麵包和蛋糕為什麼會烤成那麼不同的食物？
美乃茲放久了為什麼會出水？
所謂的分子料理是什麼?假掰炫麗的美食雜誌上，那一球一球的橄欖油球是怎麼煉成的?
圖片來源：123rf
諸如此類的問題，隨時都能出現在我們的廚房或餐廳，其背後的答案，都指向一個或多個基礎的科學原理，Science & Cooking 課程的旨趣，就在於藉著這些食物背後的科學，引導學生踏上理解與超脫或者說是舉一反三之路。
全明星陣容
上述思維，是 Science & Cooking 的三位核心人物---物理學家 David Weitz 教授、數學家 Michael Brenner 教授以及化學家 Pia Sörensen博士---在課程初始即抱持的初衷，目前，他們將整學期的課程設計成大致七個模組依序進行(註1)，分別是
模組 1: 分子，莫耳量，味道與酸鹼值 (Molecules, moles, flavor, and pH)
模組 2: 能量，溫度，與熱 (Energy, temperature, and heat)
模組 3: 相變化 (Phase transitions)
模組 4: 擴散與球體化(Diffusion and Spherification)
模組 5: 熱傳導 (Heat Transfer)
模組 6: 糖果 (Candy)
但這只屬於科學(Science)的部份，那麼課名的另一半，"料理(cooking)"呢? 放心，課名裡的「精饌料理（ Haute Cuisine）」 不是喊假的。
我們可以說，Science & Cooking 這門課緣起於西班牙傳奇餐廳「鬥牛犬(El Bulli)」 的主廚/老闆 Ferran Adrià 的又一個奇想。 Ferran Adrià 自21世紀初起對餐飲界的革命性影響，哪怕寫上百篇博士論文都說不完，我們現在只需要記得，是他，將科學在料理舞台幕後所扮演的角色翻轉到鎂光燈下，甚且進一步藉科學與技術的發展，引領了整個世代的廚師們發現全新的味覺天地。正因為 Ferran 主動向校方提議，Science & Cooking 這門課才能誕生，從此成為每年秋季班最熱門的通識課之一，替 Ferran Adrià 的先知傳奇再添一筆。
在 Ferran Adrià 的號召下，Science & Cooking 於草創之初便得天獨厚地組織起了一個星光熠熠的超級名廚講師陣容，以2011年(該課的第二年)為例，他們就請到了13位來自西班牙、紐約以及芝加哥的米其林星級大廚(其中米其林三星主廚便有四位(註2))，巧克力師，橄欖油職人， 彼時的白宮甜點主廚Bill Yosses，曾擔任過微軟技術長、退休後致力於以科學解析烹調過程的現代主義料理巨匠 Nathan Myhrvold，以及著有當代料理科學聖經 「食物與廚藝 (On Food and Cooking)」一書的化學家/作家 Harold McGee 等人。
同學們，下課前請記得把自己的實驗吃掉
雖然叫通識課，但學生們可不是光憑聽聽名廚演講就能拿到學分。
S&C 每週課堂時間大約七小時，其中兩堂課的時間講授科學概念(如前述)，另外有兩堂課的時間(大約 100分鐘)則是由來自世界各地的星級值星主廚們，從廚房實務的角度來詮釋該週所要討論的科學概念。但真正的重頭戲仍在於每週三小時的實作。
這堂課所用的”實驗室”，其實是一大間近乎專業水準的廚房，除了基本的烤箱、電磁爐以及各種廚房家電，連當時(2010年)尚僅見於高級餐廳的真空烹調 (sous vide) 機以及旋轉式蒸發器(rotary evaporator)都一應俱全，佔了一整個牆面的櫥櫃裡則備有各色食品、調味料與香料，全都是由當地的文青超商 Wholefoods Market 所贊助的有機食材。
實驗設計的目的，在於讓學生親身體驗每天吃的食物與講堂上學到的物理、化學知識間的聯結: 從奶油變成冰淇淋的過程中，觀察相變化與吸熱反應; 透過製作酸黃瓜與醃菜，建立酸鹼(pH)值的概念; 測量熟度從三份到全熟牛排的楊氏系數（Young’s modulus)，重新認識「口感」這個我們經常掛在嘴上的概念; 在製作 Ricotta cheese 的過程中，看看膠體溶液與電解質反應會帶來什麼結果; 在重現 Ferran Adrià 的經典菜橄欖油球(spherical olive)時，親手驗證擴散(diffusion)的過程…
然而令我印象最深的，絕對是那個用熔岩巧克力蛋糕 (lava cake/fondant au chocolate) 來量測熱傳導係數 (coefficient of thermal conductivity) 的實驗。
熔岩巧克力蛋糕實驗
圖片來源: Harvard University https://youtu.be/m2c1Nu_G1oc
這種外層看似普通巧克力蛋糕，切開時卻有巧克力醬如熔岩汨汨流出的經典法式甜點，有別於小籠包或港式流沙包這些爆漿系美食，整個蛋糕由內到外都是均一成份的麵糊(batter)構成，純粹靠烤箱溫度與時間的來控制蛋糕體與巧克力醬汁的比例。
實驗做法是這樣的: 將調好的巧克力麵糊，等量注入 4 個相同的模具中(確保重量一致)，然後全部一齊放入烤箱烤並計時，經若干時間之後，以一定的時間間隔，將蛋糕依續拿出來，然後一刀切開，用尺測量蛋糕體從外殼直到與巧克力漿交界處的厚度。
由於烤箱以及麵糊固化(從流體變蛋糕體)的溫度是固定的，所以學生從測量蛋糕本身在不同位置的溫度與蛋糕體的厚度，加上簡單的估計與假設，便能推估這個巧克力蛋糕的熱傳導係數(註3)！
我迄今仍念念不忘這門課，除了實驗設計的簡單漂亮，更重要的是熔岩巧克力蛋糕實在令人百吃不厭，堪稱雙重經典。
“Cooking is a call to act ”
每年秋天，在S&C進行期間，每週都會有一場開放給大眾參與的講座，由值星主廚及其團隊擔綱演出。這樣的安排不僅讓社區民眾或是選不到課的學生們，得以一窺課程內容以及那些令人目眩神馳的頂級美饌，同時也提供了一個讓料理人向大眾宣揚理念的平台。
事實上，過去十數年來，歐美的明星料理人(celebrity chef)不僅走出廚房，現身於各種型式的媒體平台上以傳播飲食、健康與生活的概念，許多人更是不吝於利用自己的知名度與社會影響力，義無反顧地表達對公眾事務的關懷。
參加 S&C 市民講座的人可能會聽到諸如 Dan Barber 談用永續(sustainable)的生產方式來取代某些殘忍或不健康(但實在有夠美味)的”高級”食材，同時又毋須犧牲味覺上的滿足; 張錫鎬(David Chang)與他的團隊正在研究中的各種醱酵食品(醬油、味噌、泡菜等等)，以及他如何破除存在西方(美國)社會對亞洲料理的迷思甚至隱含的歧視; 當然還有 Ferran Adrià 在 2011 結束了傳奇的El Bulli 餐廳後所傾全力打造的人類美食智庫 El Bulli foundation。
但最令我動容的，還是 José Andrés 講述2017年，在被瑪利亞颶風近乎徹底摧毀的波多黎各，他與他的 NGO 「世界的中央廚房(World Central Kitchen)」如何在災後的第一時間趕到島上，目的只有一個：儘可能餵飽每一個人。
“你們也曉得，我其實是很享受做菜給一小撮人吃的(按: José Andrés 在華府的米其林二星餐廳 Minibar 只有12個座位)，但是到波多黎各，我只想盡可能餵飽島上的每一個人––不是用只堪維生的罐頭還是乾糧，我要提供他們熱騰騰、充滿香氣與營養的東西，而且那必須是當地人日常熟悉的味道，因為我要讓他們知道，「世界並沒有忘記你們，你和我都一樣，依舊活生生地生活在同一個世界裡…」”
José Andrés 將當地廚師、生產者、物流業與志工們組織起來，在波多黎各諸島建立了總計 18 座臨時廚房，用餐車與各種配送方式在一個月內提供超過 200 萬份的熱食給當地災民(註4)。同樣的行動終年不斷在全球各地進行(註5)， 而且就在我寫這篇文章的此刻，Jose 本人與 WCK 團隊正忙著在日本橫濱港碼頭，為著因武漢肺炎(COVID-19)受困於鑽石公主號郵輪上的乘客們提供食物。
這些內容或許不屬於科學或料理的範疇，但這樣的討論，卻讓S&C的通識意涵更加飽滿。
好的料理來自好的食材與人––包含料理人與消費大眾––而這兩者惟有在自然健康的環境以及文明開化的公民社會裡才能供給無虞。因此我想，這些成就已達世界頂峰的廚師們，在面臨社會乃至人類共同的挑戰時，大概不至於說出「政治的歸政治，珍奶的歸珍奶」或者「我只想烤個麵包，其他我不(想)懂」這樣“出世“的語言，而是會以自己最擅長的武器，「料理」，作正面對決。
我想，2018 年世界 50 最佳餐廳之首，義大利 Osteria Francescana 的主廚 Massimo Bottura 在課堂上的演講題目” Cooking is a call to act (或可翻作「料理即行動」)!” 正是此一概念的絕佳註解。
在地的美食，普世的科學
科學，當然不只存在於所謂的高級西式(尤以歐陸為主的)料理中。在邁入十週年之際，Science & Cooking 開始將眼光投注到更深廣多元的層面，展現出既本土又全球化的視野。
2018、19 年所邀請的講師，除了來自丹麥、義大利、西班牙或是紐約的星級主廚這些固定招牌，還進一步囊括了在地(波士頓)的烘焙師、連鎖餐車業者以及烤肉(BBQ)專家，也有鑽研美國原住民烹飪的印地安主廚; 遠道而來的，則有南美洲(波利維亞)、非洲(嘉納)以及亞洲(菲律賓、香港與新加坡)的主廚或甜點師們。
主廚 Freddie Bitsoie 在課堂上示範美國原住民族料理
圖片來源：Science and Cooking public lecture (photos by Joshua Chiang)
這些來自世界不同角落、具有不同文化背景的來賓們，所帶來的料理或食物容或有迵然不同的面貌，但只要經過簡單的分析探討，展現出的科學內涵卻是共通的，這不正是科學最最迷人之處嗎?
於是我也不禁想像，若是在台灣，這樣的課能用什麼材料來上呢?
- Elasticity：珍奶裡的珍珠
- Viscosity：蔭油與油膏
- Colloidal dispersion：鹹豆漿
- Thermal conductivity：鹹酥雞、碗粿還是中秋節烤肉?
- Diffusion：當．然．是．臭．豆．腐
圖片來源：123rf
換句話說，只要去夜市逛一圈，實驗就全部做完了!
就在把玩著這些緣自鄉愁的聯想時，我赫然體悟 Science and Cooking 這一門課歷久不衰的魅力本質: 我們每一個人––包含了一屆又一屆、帶著飢渴的眼神專注聽課的大學生，或者是開學前一整個月待在實驗室悉心設計、演練實驗的助教，以及遠從外州慕名而來，排隊索票進場聽講的人們––對於「盤中飧」其實都懷抱著深深的好奇與了解的渴望。
認識食物，便認識了世界，更認識了你自己。
註1: Science and Cooking 課程目前也提供線上版 https://www.edx.org/course/science-cooking-from-haute-cuisine-to-soft-matter
註2: https://sciencecooking.seas.harvard.edu/science-and-cooking-2011
註2: https://youtu.be/m2c1Nu_G1oc
註3: https://youtu.be/e6ai3bFzLr4
本文作者：阿不然
作者簡介：本文作者曾擔任2011年 Science and Cooking 課程助教。現居美國，在吃飯喝酒以及思念台灣小吃之餘並從事介觀物理學，二維材料，以及超導量子運算的研究。