本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點
什麼是食物？
《韋氏詞典》的定義是“滋養、維持或供給的東西”。
多麼美好。這個定義捕捉到了關於食物的大部分情感和感覺，但這只是完整定義的一部分。
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那麼，食物從哪裡開始呢？
與大多數大問題一樣，這取決於你問誰。讓我們從還原推理的道路開始：一個年幼的孩子可能會說，當父母把盤子放在他們面前時，食物就開始了。一位廚師可能會使用她磨練的刀法和技巧，用手工挑選的新鮮農產品精心製作食物。反過來，農民知道食物由他飼養的動物和種植的作物組成。
生態學家會強調相互聯絡、網路和迴圈，這些展示了食物營養和能量在不同種群中的流動。生物學家進一步分解食物，將澱粉和蛋白質分解為簡單的糖和氨基酸。化學家（比如我！）進行了下一步飛躍，將這些食物成分分解為原子鍵形成和斷裂時釋放的能量（既然我們已經到了原子層面，我們應該提到很多人——生物化學家、工程師、有機化學家、材料科學家——試圖用更簡單的物質來構建這些食物分子）。
再進一步，天文學家和物理學家會關注太陽，這個巨大的聚變能量球不斷地向我們傳送光子，微小的光包。植物和微生物利用這些光子來驅動食物的形成。我們的營養是否可能起源於星辰之外？也許；科學傳統上將這些問題留給哲學家和宗教權威。
讓我們回到地球，在這裡我將為這個食物問題小組的探索活動提出我的主張。對我來說，食物始於你不能吃的分子——氮氣、二氧化碳氣體、某些鹽和礦物質——變成你可以吃的東西。為了實現這一壯舉，必須深入到酶的層面，這是生物學中的微型化學工廠。
僅一種酶的內部運作就足以寫一系列文章，所以我不會在這裡深入探討。透過極大地加速某些反應，酶將代謝惰性的物質轉化為糖和蛋白質的起始原料。它們的“燃料”來自許多地方：太陽的熱和光、金屬流出的電子、其他反應以及pH值或濃度的細微差異。酶促反應每天在我們周圍發生數十億次，但大多沒有被注意到。然而，它們構成了你放入腹中的一切，從蘋果到西葫蘆。
一旦你從原子尺度看到了食物，就很難再回到過去了。美味的牛排？完美煎制的肌肉組織。酸奶？正在預消化乳製品的活躍細菌混合物。堅果？富含單不飽和脂肪，這些脂肪的鏈條中有一個烯烴“扭結”，這意味著它們不能像飽和脂肪那樣緊密地堆積在一起。更不用說所有那些複雜的結構堪比藥物分子的維生素了。
還記得頂部的字典定義嗎？這是剩下的部分：“食物：基本上由蛋白質、碳水化合物和脂肪組成的物質，在生物體的身體中使用，以維持生長、修復和重要過程，並提供能量。植物以氣體形式或水溶液吸收的無機物質。”
讓我們一起探索這個美味的分子游樂場。我希望說服你，食物的開始和結束都與化學有關。