本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，僅反映作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點
前幾天，我去紐約布魯克林當地的 Bodega 便利店，買了一盒16盎司的 Driscoll's 草莓。包裝上告訴我，這些水果產自墨西哥。它們看起來很美味。我洗了洗，拿起一顆特別飽滿、紅潤的草莓湊到鼻子前。雖然香氣絕非濃郁，但立刻就能辨認出來，而且非常誘人。當我咬開草莓時，一股風味湧上我的舌頭：甜美而略帶泥土氣息，還帶有一絲辛辣。味道很快就消失了。
我認為自己很幸運。我對超市草莓的體驗一直介於尚可接受和完全令人失望之間。過去，我買過一些草莓，它們甚至無法帶來一絲真正的風味。有傳聞稱，許多人也同樣感到不滿。雖然你幾乎每個月去購物都能在商店裡找到草莓，但消費者研究表明，大多數人每年最多隻冒險購買這種善變的水果四次。
但這真的不是草莓的錯。在創造現代超市草莓的過程中，我們無意中削弱了這種水果曾經濃郁的風味和香氣。現在，科學家們正在學習如何將美味帶回來。
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我們將野生草莓變成今天熟悉的商店購買版本的的故事始於很久以前。早在石器時代我們就已經享用草莓了。數千年來，人們採集野生草莓植物的小果實，這些植物生長在世界各地的溫帶地區。到 16 世紀，甚至可能更早，人們開始種植草莓地並在花園裡成叢種植。當歐洲人抵達美洲海岸時，他們發現了一種名為 Fragaria virginia 的本地物種，它結出許多小而美味的漿果。探險家們在 17 世紀將這個物種帶到了法國。18 世紀初，一位名叫阿梅代-弗朗索瓦·弗雷齊耶的法國軍事工程師和間諜在智利的海灘上發現了一種果實特別大的草莓品種。他將五個 Fragaria chiloensis 標本帶回了他的祖國，在那裡它與 Fragaria virginiana 一起種植在田野裡。正如同一屬的鄰近植物通常會做的那樣，這對洲際夫婦交配了。它們又大又甜的後代成為了現代草莓品種的祖先：Fragaria × ananassa。最感性的水果之一是法式愛情的結晶，這似乎很恰當。
為了滿足現代工業農業的需求，植物育種者孜孜不倦地雜交 Fragaria × ananassa 植物，這些植物的特徵各不相同，試圖創造出儘可能多具有理想性狀的新品種。他們培育出了產量高的草莓植株；他們使果實本身更大更硬；他們讓植株在一年中更早或幾乎全年結果；他們增強了植物對多種疾病的抵抗力；他們確保每個果實在成熟時都會變成鮮紅欲滴的紅色。風味和香氣很少成為這種育種的重點。這並不是說植物育種者不關心風味——他們關心。但是，保證植物能夠代代相傳地保留如此多不同的性狀是非常具有挑戰性的。“任何時候育種者需要將另一個重要性狀新增到組合中，都會增加複雜性以及搞砸事情的可能性，”佛羅里達大學草莓育種者萬斯·惠特克說。因此，育種者優先考慮那些能夠確保他們生計的性狀。對於草莓育種者向其出售水果的苗圃、託運人和雜貨商而言，風味根本不是首要考慮因素。主要關注的是產量、耐寒性和光澤。
如今，世界各地的農民每年種植超過250 萬公噸的超市草莓。在美國，絕大多數草莓都生長在加利福尼亞州和佛羅里達州適宜的氣候中。像我在布魯克林買的那些一樣，美國銷售的許多草莓都是從墨西哥進口的，那裡的勞動力成本相對較低。
現代超市草莓可能是種植最廣泛的品種，但它們絕不是唯一的品種。一些農民和園丁團體保留了數十種不同的傳家寶草莓：這些品種曾經很常見，但今天沒有為大眾生產。其中一些被忽視的品種比你在典型雜貨店找到的草莓更濃郁、更美味。一些園丁喜歡鎳幣和一角硬幣大小的 Fragaria vesca，也稱為高山草莓或森林草莓（法語為“森林草莓”），可以是紅色、黃色或白色，並將熟悉的草莓風味與菠蘿和玫瑰的風味融合在一起。然後是稍大的麝香草莓，它“具有斑駁的棕紅色或玫瑰紫色的外皮”，嫩白的果肉和“獨特的、辛辣的花香”，帶有蜂蜜、葡萄酒、甜瓜、覆盆子、動物和乳酪的味道，大衛·卡普在史密森尼雜誌中寫道。“有些人喜歡，有些人討厭，這種香氣非常濃郁，以至於幾個成熟的漿果就可以讓房間充滿香味。”麝香草莓出現在簡·奧斯汀 1815 年出版的《愛瑪》中：在一次野餐中，每個人都同意麝香草莓，或英國人所稱的“hautboys”，比其他品種“優越得多”——“無法比擬——其他的幾乎無法食用”。另一個受人喜愛的後院品種是瑪拉森林草莓，它於 20 世紀 90 年代在法國培育出來，生產出高度芳香、“極其美味”的水果，大小介於野生草莓和超市草莓之間。
如果存在如此美味的草莓，為什麼我們不進行商業種植呢？問題在於，這些品種通常容易受到常見的作物疾病的影響；它們不會結出大量果實；它們濃郁的風味集中在比我們現在習慣的草莓小許多倍的果實中；而且它們要麼在從田地到超市的長途運輸過程中變成糊狀，要麼即使它們到達了，保質期也很短——所有這些加起來使得它們對於全國雜貨商來說，大規模種植太沒有吸引力且無利可圖。
一些科學家並沒有試圖將相對較小的麝香草莓或高山草莓商業化，而是試圖將它們大膽的風味融入到大型現代品種中。將傳家寶品種與現代品種雜交以創造一種新型草莓是不切實際的，因為這些植物具有不同的染色體數量，最終會產生不育的後代。相反，研究人員試圖破譯決定超市型別和傳家寶品種風味的化學密碼，並利用這些資訊來找出能夠生產出最美味水果的植物。
當草莓經歷青春期時，它會從綠色變為白色變為粉紅色，最後變為鮮豔的猩紅色，因為一種名為花青素-3-葡萄糖苷的紅色色素會在其表皮中積累。果實開始產生和濃縮糖和酸。這兩種成分的適當平衡對於美味的草莓至關重要：總的來說，人們喜歡甜味的草莓。但還有另一種同樣重要且更復雜的化學成分：揮發性有機化合物——高度芳香的分子，它們從植物中飄出並進入我們的鼻子（想想：成熟橙子的辛辣而甜美的氣味；新鮮割草；松樹）。眾所周知，草莓會產生 350 多種不同的揮發性化合物；傳家寶品種——如高山草莓和麝香草莓——往往比標準商店購買的草莓產生更多。然而，草莓中含有大量芳香分子並不足以增強其風味——它們還必須以正確的方式組合在一起。例如，錯誤的揮發性化合物混合物會產生刺鼻的氣味，或者用令人不快的草味壓倒典型的草莓風味。
多年來，科學家們至少已經確定了一些關鍵分子，這些分子可以造就令人愉悅的濃郁而美味的草莓。例如，呋喃酮對於典型的草莓風味至關重要，因此它也被稱為草莓呋喃酮。另一種重要的風味化合物鄰氨基苯甲酸甲酯存在於傳家寶品種中，但不存在於標準超市草莓中。最近，惠特克和他的同事們發現了一些以前未被認可的美味草莓化學配方的組成部分。在 2010 年至 2012 年間，惠特克和他的團隊在佛羅里達州威馬烏馬種植了 35 種不同的草莓，並招募了 166 名男性和女性品嚐水果並對其風味、甜度和質地進行評分。科學家們還在機器內部汽化和焚燒草莓，這些機器可以檢測和計算每一種糖、酸和揮發性有機化合物，從而建立詳細的化學成分譜。將口味測試的結果與實驗室分析進行比較，揭示了 17 種以前的研究中未曾與香氣或味道聯絡起來的芳香分子。
事實證明，例如，通常與濃郁桃子風味相關的 γ-癸內酯，在與合適的芳香伴侶混合時，也有助於形成令人愉悅的草莓味道。今年冬天，佛羅里達大學將全面商業化一種名為 Florida Sensation™ 的新型草莓，它的含糖量比該州目前領先的品種高 15-20%，γ-癸內酯的含量也更高。
惠特克和他的團隊還發現了草莓基因組中與 γ-癸內酯持續相關的序列，並準備使用這種遺傳標記在雜交草莓植物時做出更明智的選擇。透過從非常幼小的植物中採集葉片樣本並分析其中的 DNA，惠特克和他的同事們可以確定這些植物是否會在其果實中產生 γ-癸內酯作為成年植物，以及它們是否會具有一系列其他性狀。這些資訊有助於決定是否將這些植物在田間培育至成年。也許一種植物具有產生 γ-癸內酯的正確基因，但沒有足夠的抗病性，在這種情況下，他們可以將其與缺乏桃子香味但對病原體免疫的植物雜交。透過分析草莓植物的 DNA 以預測它們未來的味道，並一代又一代地雜交植物，科學家們將逐漸培育出更美味的草莓。整個過程可能需要 5 到 8 年，但 DNA 分析有望加快一切速度。
用科學方法改良的草莓是一個誘人的前景，但我們應該記住，超市草莓讓我們失望的原因不僅僅是純粹的化學原因——還有心理學解釋。現代商店購買的草莓有點像視覺錯覺：我們培育它使其看起來非常美味，同時又耗盡了它的香氣和風味。因此，標準的草莓——那顆閃閃發光的猩紅色心臟，帶著它可愛的葉子花環——總是先讓眼睛眼花繚亂，然後才讓舌頭失望。這種感官脫節可能會使水果看起來比實際更平淡。在超市購物也剝奪了我們收穫的樂趣。在最佳成熟度採摘的漿果將比在運往雜貨店的黑暗卡車中忍受數週的漿果具有更堅實的質地和更濃縮的糖分和香氣。但是，吃我們自己採摘的水果和蔬菜也有一種發自內心的滿足感。從植物到手到口的喜悅是如此之大，以至於有時可以彌補濃郁風味的缺失。“如果我讓人們去田裡採摘草莓，他們會說‘哇，這太棒了！’”惠特克解釋道。“但我會說，‘這實際上是你在商店裡買到的同一種品種。’”