南瓜們,要胸懷大志!


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科宅小時候曾經讀過一則勵志故事,記憶猶新,因為實在太特別,這故事的主角是……一顆南瓜。

故事說道:

曾經有人做過這樣的實驗,將一顆剛結出來的南瓜箍上了鐵圈,再加上鉛錘荷重,面對這一共幾千磅的壓力,南瓜居然不屈不撓地繼續成長,甚至將一部分的鐵圈繃斷了。

在實驗的尾聲,科學家檢查了南瓜的根部,發現它居然向四面八方延伸,布滿了整個菜園的土壤,估計總長達兩千英呎。容許它能拼命吸水,用水的壓力頑強抵抗外力。

諸君你看,區區一顆南瓜面對逆境,求生意志是多麼的堅強。因此人絕不能妄自菲薄——千萬別輕忽生命的潛力呀!

上面是我寫的縮減版,不過大致是這樣的內容。

回想起來,這個故事也未免太離奇了,小時候筆者就納悶道:這完全像是寫心靈雞湯的作者掰的……嗎?

桀桀桀~~太遺憾了,這次居然不是。據我翻箱倒櫃的 google 搜查,赫然發現,這實驗真有其事!而且還牽涉了一位名震日本的「名人」——北海道大學的首任校長:

威廉.S.克拉克博士

克拉克博士的名字也許不是最為人熟悉的,反道是一句透過無數熱血的日本動漫,遍行天下的名言:

騷年,要胸懷大志!(Boys, be ambitious!)

日語是

少年(しょうねん)よ大志(たいし)を抱(だ)け

Boy, be ambitious.

書法出處 (YouTube @Shinsui okuda)

應該有耳熟吧。

這句名言,據傳是克拉克博士自美國赴日,在北海道薰陶莘莘學子的八個月之中,曾說出的帥氣話語。

北海道大學的前身是札幌農學校,成立之初便不遠千里,從美國延請了專長是植物學、園藝學與礦物學的克拉克博士擔任校長。

話說日本人貌似已將這位學者與教育家,推升到半神話的地位了XD。例如,傳說中,北海道人開始吃日式咖哩飯,就和克拉克推廣學生吃肉食(農業社會的日本傳統上是米食蔬菜),好增加營養、強健體魄的政策,於是在學校食堂推出了咖哩有關。

在被日本挖角之前,威廉.S.克拉克博士是美國聲譽卓著的「麻省農藝學院」(Massachusetts Agricultural College, 今屬於麻州大學安默斯特分校)的校長。

前文所說的南瓜實驗,就是他擔任麻省農藝學校校長時籌畫的「卓越教學計劃」之一。

OS: 我忍不住手癢就做了這個圖 [原圖出處]

教學一夕爆紅南瓜或成最大贏家

 

克拉克博士認為,光是一般講課灌輸知識,對於學問的養成是不夠的。一定要用更有創造力(ingenuity)的方式對學生加以洗腦薰陶。他寫道,最好的方法,就是在控制的環境中進行實驗、密切觀察、並且進行思辨。可見後來一番大費周章,絕不是只為了虐待南瓜之類的……

克拉克博士的「卓越教學計畫」,開始於1875年夏天,成效驚人,不久便成了麻省當地口耳相傳的奇聞。經由媒體報導,這顆超耐壓的大南瓜,便躍升為美東的另類「名流」,每天吸引絡繹不絕、估計有上萬人次前往學院溫室參觀。

在描述實驗經過之前,我先花十秒考證這個故事怎麼進入中文圈子的。

二○○○年,史特夫·古迪牧師(Steve Goodier, MDiv)在他的報紙勵志專欄 “Your Live Support System” 寫了這故事,隨後被人翻譯成中文,一般的標題是〈南瓜的力量〉。古迪牧師是許多本勵志、成長、人品發展書籍的作者——約等於美國版劉墉、孫叔叔、吳姐姐……(你懂我意思)。

好ㄌ,回來講克拉克博士的實驗,我們之所以今天知道這些細節,是因為克拉克博士把過程寫在他的著作《植物生命現象的觀察》(Observations on the Phenomena of Plant Life: A Paper Presented to the Massachusetts Board of Agriculture)當中。

書中還附了插圖,所以我們能得知,實驗場所和器材是長這樣:

圖片來源:Google Books (public domain) 科宅修圖。

圖中是個溫室,以木板搭建的落葉堆肥溫床(compost hotbed)上有精心清理過的肥沃土壤。只有當事南瓜從一顆種子開始發芽,生長在土壤裡面。有人定期澆灌,讓它水喝到飽,喝到呼乾!

到此我一直說是南瓜,但其實是Squash(筍瓜,Cucurbita maxima)。但沒關係,無論是Pumpkin或是Squash,總之都是英文口語中,表示南瓜極多品種/栽培亞種的其中一些。參見 Mr Tuesday 的文章:

Pumpkin、Squash傻傻分不清

時序來到 1875 年八月份,南瓜開了些大黃花,此時有人替南瓜的花人工授粉。而且只授粉一朵花,這樣保證只會有一顆南瓜生長,「一胎化」保證它獲得全部的養分供給。

我們的當事南瓜,看來除了後來會遭到鐵箍的淒慘命運之外,其他物質條件都過得蠻爽的XD。

克拉克博士在《植物生命現象的觀察》書中,詳盡的描述植物怎麼從種籽發芽。種子中的胚乳、子葉含有什麼樣的營養成分。南瓜的軸根先往下扎根,然後水平發出的側根,會往四面八方輻射狀延伸。極細根毛的吸水作用。南瓜的捲鬚(tendril)的向觸性是多麼迅速、彷彿有智慧一樣尋找可供攀緣的高處,捲上去就不放開……

對我們這些只關心最後南瓜有多大力量的死老百姓來說,這些都是些題外話,但是從中完全看得出克拉克他的個性是「植物癡,植物狂,沒有植物就吃不下飯,睡不著覺」講起植物現象特別不厭其煩——學者本性判定XD。

根據提供種籽的農民/園藝家,這品種的南瓜稱為「長毛象黃椒」(’mammoth’ yellow Chili),表示它能長到很大很大顆,當時的紀錄是曾長到 246 磅(111公斤)。

究竟,面對上圖中那鐵箍、鋼梁、和吊掛的鐵砧、重錘和沙包。南瓜的發育如何呢?

*資料出自原書 pp 18-19。橫軸: 日期。縱軸: 磅。

如表格所示,忍辱負重的南瓜的生長是蒸蒸日上,不見趨緩之勢。侯李害呀!

眼見不停生長的果皮都已經向外膨脹,擠進鐵條的縫隙之中,南瓜變得渾然像顆手榴彈的形狀。果皮的突出處也可見裂縫,裂縫中不停分泌出如天然橡膠一樣的乳汁,來關閉傷口,防止真菌的感染。

出自原書 pg 108

可是超強悍的南瓜就是無動於衷,沒事一樣繼續生長,膨起來。甚至把一部分的鐵條如上左圖那樣,居然弄斷掉了。你可以看到上方少了一根。

於是南瓜變成另類的觀光名勝。有個學院教授天天沒事幹就跑到溫室,敬畏的眼神盯著它看好幾個小時。另一名教授替它寫了一首贊詩。這顆大南瓜,好像象徵與承負了美國清教徒硬頸打拼的精神……(這句是我亂說的)。

總之,最後時序進入了十一月,南瓜的負重來到 4500 磅(逾兩公噸)的大關。在最後一次加重,提升到 5000 磅的步驟中,意外發生了,因為操作者不小心把重量加太快,南瓜的果皮崩裂開來。克拉克博士等人只好向桑心的圍觀群眾宣布實驗中止。

接著就如上所述,眾人把溫室的泥土小心的清掉,觀察南瓜的根部如何延展。

很好玩的是,據說克拉克他五歲的女兒,在實驗結束不久之前才 7PUPU(氣噗噗)說:

「阿爸,你再不住手,南瓜它會掙脫,回來找你報仇喔。」

7pupu示意圖(出演=小梅)[出處]

實驗中止後,克拉克請人來小心翼翼的把鐵條鑿開,替本體製作了一個石膏翻模。這個模型到今天還在麻州大學阿默斯特分校的 Durfee 溫室中展示。

至於這顆妖怪南瓜,倒沒能回去找克拉克博士報仇——因為它先被剖開,觀察內部了XD 真是貫徹教學研究的精神。

人們發現,除了果皮厚達3吋(7.6公分),總重50磅(22.6 公斤)之外,南瓜裡頭不管是果肉還有種子,都看似正常無異狀。

克拉克在書中很科學地分析道,這是因為植物細胞的生長方式,是在每一個纖維素細胞壁之中,植物細胞分裂為兩個,在中間建構新的細胞壁,再靠著液體的膨壓將細胞撐開(像液壓起重機一樣)。先前已有數不盡的例子觀察到,植物在岩石隙縫生長、根部從石磚裂縫中穿出,甚至蕈菇(人們曾經認為菇類是一種植物)都能將大石頭頂起來。這些例子也是本次實驗的動機之一。

南瓜實驗的成功遠遠超出所有人的預期,不止給麻州農藝學院帶來萬餘人次的曝光——用成語「不脛而走」形容正好XD,也勾起了師生對於植物學的高昂興致。如果 1875 年就有社群媒體,我們這南瓜,十分有望成為世界性的網紅吧。

尾聲

在1987年,麻州農藝學院成立的120年紀念典禮上。校方決定重複這個校史上最有名的實驗。

在校慶會場,張燈結綵一片喜洋洋,演說、慶祝的掌聲響徹雲霄。記者和圍觀的群眾都已經把相機對準了即將突破紀錄的大力士南瓜二號。

實驗裝置都現代化了,鐵箍換成了透明壓克力玻璃,而荷重也變成了一輛有兩公噸重的 Deere 牌曳引機(tractor)。大家都預期這次能超越校史,達到成就的新高峰。

就在鎂光燈的閃爍,與眾人的驚呼聲中,巨大的南瓜二號「噗吱」一聲,被壓扁了,厚厚的果皮凹陷,裂成了五十多塊。

咦咦咦咦咦……咦?屁啦。怎麼這樣。

極為難堪,面色鐵青的校方代表事後宣布,他們弄錯了三件事:南瓜的品種(南瓜有數不清多種的栽培亞種)、栽種的時間(校慶在春天舉行,比起1875年實驗結束時的十一月冬天,已晚太多)、以及不透氣的壓克力容器,導致了植物激素「乙烯」(ethylene)的累積。

乙烯: C2H4

乙烯會刺激植物細胞,開始分泌水解酵素,把細胞壁分解掉,因此讓南瓜的結構整組壞了了。兩噸的拖車一壓上去,就垮了。

(科宅按:水果催熟是用乙烯的類似物乙炔(acetylene),乙炔的活性不如乙烯,只有幾千分之一。成熟的蘋果會釋放出乙烯,乙烯催化細胞反應,產生更多乙烯的惡性循環,所以如果把蘋果和其他水果包在不透氣的塑膠袋裡面,很快就會全部軟爛成一片喔。)

克拉克博士在天上有知,應該會笑說:

「南瓜們!要胸懷大志。」「不要耍軟爛。」

好啦這句是我瞎掰的XD 我們下次見。


參考資料:History – 1875 – The Durfee Squash UMass Amherst

『怪奇物种』听说瓜娃子有压力才会坚强?by 科學松鼠會 – 红色皇后


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七月 9th, 2018 by