醋为什么是酸的？

相比之下，酸味和咸味物质更像是异类。之前的研究根据在其他细胞上的经验，判断这些离子可能通过一些通道直接大摇大摆地进入细胞内？

在网络上晃的时候，我被一项“拨乱反正”的研究深深吸引（也许该归咎于当时肚子饿了），美国霍华德·休斯（Howard Hughes）医学研究院的Charles Zuker领导的研究小组发现味蕾上存在专门感知酸味的蛋白质感受器（如果科学研究也颁古怪奖项，这大概算有助开胃）。这项工作上了2006年8月24日出刊的Nature杂志的封面，也许是因为编辑觉得这样做比较诱人。

直观点说，这个工作能帮助人们理解，醋为什么是酸的。

这个问题倒像是个脑筋急转弯题，让外行人茫然。我顺便忆起某一年遇到的研究生神经生物学期终考试题：试分析兔子看到狼以后的反应（在不同版本的题目里两大主角可从草食或肉食动物中分别选取）。

解题者需要从视觉信息的输入起题，以大脑信息输出指导肌肉运动收尾，辅之以激素分泌和调控，有理有据地完成这一类题。类似的，醋为什么是酸的这一宏大命题，从生物学研究者的角度，就可以解析成：醋怎样触动舌头上的味觉感受器，以及这些信息如何迂回曲折地被大脑感知为酸味。

这回Nature刊登的研究可以说解决了前一部分问题。而且它的重要性在于颠覆了教科书上的传统知识，因为此前的观点普遍认为，与甜味、苦味和鲜味不同，酸味并不靠特异性的感受器来捕获。

味觉体验全靠味蕾。人的舌头表面（甚至口腔内也有）分布着2000～3000个味蕾。人到老年会渐渐食不甘味，就是由于味蕾慢慢萎缩而减少。味蕾上伸出一些叫味毛的细小纤毛，探头探脑，揣摩着入嘴的味觉刺激。溶解在唾液中的不同种类物质，一旦遭遇味毛上专业的味觉感受器，就引起不同的味觉。食分五味，甜、咸、苦、酸和鲜，就是这样来的。

但是，引起五种味道的物质在化学本质上并不一样，截然两大阵营。甜物质（糖）和苦物质（如生物碱）通常为大分子，应该有专门的味觉感受器与它们相匹配；而引起鲜味的谷氨酸分子，连在人体的其他地方都存在专门的感受器。因此，在这三类感受器蛋白被发现之前，教科书早就言之凿凿地判明了它们的存在。结果不出所料，最近7年间，Charles Zuker和他的同伴们相继找到了这几种蛋白质。

相比之下，酸味和咸味物质则像是异类。酸味来自于高浓度的氢离子，咸味出自游离在唾液中的钠离子，两种小离子是如何刺激味觉细胞呢？之前的研究者们根据在其他细胞上的经验，判断这些离子可能通过一些通道直接大摇大摆地进入细胞内。他们怎么也没法接受这样的假设：小离子会和大分子一样，配有量身打造的蛋白质感受器。

但是，Charles Zuker等觉得，这样的模型太糟糕了，要知道，跟氢和钠离子相关的各种离子通道实在太多，味觉信息会这么复杂吗？有没有可能存在专门感知酸味和咸味的感受器呢？科学不是喜欢简洁嘛。他们决心尝试寻找。

这样的思路听起来倒也合情合理，何况他们有先前研究的经验和技术，那就不妨试试看。这些科学家从小鼠下手，用生物信息学和分子生物学手段，从蛋白质候选名单中筛选可能的目标。研究者设想，如果存在这种蛋白质，那它一定是在细胞膜上，只有这样才能直接接受外界的信号分子。

于是，候选名单从最初的30000个蛋白质缩到了10000个。第二步，他们假设感受器应该只在很少种类的组织（如舌味觉细胞）中存在，这样，名单缩减到了900个。然后他们研究已知的三种感受器的基因序列，接着就发现了第一个疑犯-PKD2L1。

为了验证这个蛋白质的功能，研究小组弄出了一种基因改造过的小鼠，它体内能产生一种毒素，杀死表达PKD2L1的细胞，就是说，这种小鼠不再有带PKD2L1蛋白质的味觉细胞。很幸运，他们成功了。科学家喂这些小鼠吃酸的食物，它们吃得喜滋滋的，而正常小鼠是讨厌吃酸的食物的。

这就证明了，这种蛋白质是接受酸味的关键感受器，如果没有带PKD2L1的细胞，小鼠就丧失了分辨酸味的能力。一旦弄清味觉感受的原理，将来有无可能人为增加某种新异的味觉呢？嘿，这可真令食客们期待。

很自然，Charles Zuker的下一步目标是寻找咸味的专门感受器，假使成功的话，他就“五味俱全”了，同时，研究味觉感知的第一道工作也可以算收工了。但是，科学家也承认，关于味觉的问题并非那么简单。例如，苦味可以帮助我们检测毒物，甜味则是糖分的标志，是必需的能量来源，而在自然界中，酸味代表着未成熟果实，酸味感受器的进化动机似乎不够强烈。

醋为什么是酸的，这个问题刚刚开场。

文/姬十三