美味穀物的科學

推薦序
台灣中文版序
前言

第1章  日本人與稻米
1-1 為什麼日本人以稻米為主食？
1-2 稻米的人口扶養能力
專欄：為什麼只有日本人將稻子的果實稱作米？

第2章  神奇的稻米
2-1 耐水性極佳的穀物 ── 水稻
2-2 深受人們喜愛的「糯性」
2-3 維持穩定收穫量的栽種機制
專欄：黑米與紅米被稱作古代米的緣由

第3章  「三大穀物」── 玉米、稻米、麥子
3-1 冬季的農作物 ── 小麥
3-2 水稻的再生能力
3-3 玉米能夠普及的原因
3-4 人類如何改變了穀物？
3-5 以最小的努力獲得最大利益
專欄：穀物名稱的意義

第4章  雜糧與精白處理
4-1 五穀米與白米
4-2 精白處理所造成的營養問題
4-3 雜糧是否有益身體健康？
專欄：日本保留下來的眾多雜糧文化

第5章  粉與麵
5-1 蕎麥的果實為什麼必須製成蕎麥麵食用？
5-2 決定喜好與口感的要素
5-3 小麥為什麼以麵包的形態食用？
專欄：「曝寒處理」改變了蕎麥的性質

第6章  品種與栽培技術
6-1 越光米的起源
6-2 稻米品種從過去到現在的變化
6-3 精密栽培技術
6-4 收割後處理（postharvest）的進步
6-5 暖化是否會影響稻米的品質？
6-6 風土創造風味
專欄：利用光來測量官能

第7章  穀物的未來
7-1 生質酒精（Bioethanol）的誕生
7-2 理想穀物的樣貌
7-3 水田的溫室氣體
7-4 兼顧高產量與低環境負荷
7-5 純化？多樣化？
專欄：基因改造米「黃金米」

結語
參考書籍
索引

推薦序

　　稻米是台灣、日本以及亞洲許多國家的主食，也是全球將近一半人口（約三十五億）每日獲取熱量的主要來源，更是全球農業貿易上，最重要的四種經濟作物之一（依產量，次序為玉米、稻米、小麥、黃豆）。

　　稻米的食用國家，百分之九十在亞洲，米食也成為這些國家，飲食文化與習俗的一部份。例如：農民曆所記載的二十四節氣，就是中國古代訂立，用來指導農事的曆法，詳載季節、氣候與溫度的變化，而這些變化與水稻種植息息相關。包括立春雨水、清明穀雨、立夏小滿、芒種夏至等，反應水稻從播種、插秧、生長、結實、到收成各時期的天候狀況。也因此，農村許多的節慶，均配合這些節氣而進行。例如：利用稻米做成各種米食點心，以祭拜神明與祖先、慶祝闔家團圓、歡迎親友、及辦喜事。包括春節的年糕與蘿蔔糕、清明節的草仔粿、端午節的粽子、宴客時的米酒、米粉、米糕、油飯、米苔目等。由此可見，稻米不只是中國人的主食，也深深融入傳統飲食文化中，其重要性不言可喻。

　　全球人口不斷增加，必須加緊糧食生產，但是極端氣候變化、經濟發展與工業化，卻使可耕地大幅銳減，導致糧食產量難以提升。基於稻米是重要糧食，如何提高其產量與生產效率？已成為亞洲各國政府極為重視的政策。為達到此目的，有必要研究如何提高水稻耐逆境能力與產量相關的基因，水稻基因體研究乃成為重要的課題。日本於1991年開始建立水稻基因體研究的各種遺傳與技術資源，使水稻成為穀類作物，及禾本科植物基因體研究的模式植物。一九九八年開始，日本又領導國際合作，進行水稻基因體核酸定序的浩大工程，終於二〇〇五年完成此一重大成就。而水稻基因體序列所包含的資訊，也成為其他基因體更大的重要作物—玉米、高梁、黃豆、小麥等進行基因體核酸定序的重要參考。這些資訊，對於各種作物利用育種提高產量、抗病蟲害與耐逆境能力、及改良米質等研究極具價值。由於日本學界與政府的遠見，開啟水稻基因體的研究，對全球糧食作物的育種，有無遠弗屆的影響，實在令人敬佩。

　　約一萬四千年前，中國長江及淮河流域，是現代水稻開始種植的起源地，而這些地區在八千年前，即有開始系統性耕作稻田的遺跡。台灣氣候高溫多濕，非常適合種植水稻，在五千年前，原住民也已開始種植野生水稻。十六世紀時，中國移民帶著印度型的長米（秈稻）到台灣，而日本人於一九八五年也帶著日本型的短米（稉稻）到台灣。經過二十五年的育種，稉稻（蓬萊米）成為台灣普遍種植的主要品系。今日，水稻仍是台灣栽種面積最廣的農作物。由於水稻對台灣的重要性，以及育種上與日本的淵源，中央研究院植物研究所（現已改名為植物暨微生物研究所）於一九九九年也加入日本所領導的國際水稻基因體核酸定序計劃，負責第五條染色體的核酸定序。與國際各國同時於二〇〇五年完成此一重大計劃，使中華民國國旗，能夠昂首懸掛於畫有參與水稻基因體核酸定序之各國國旗及十二條染色體的第五條染色體上。

　　水稻基因體定序完成，就好像把一本字典中的每個字母按照次序排好。但是接著需要瞭解超過四萬個水稻基因的功能，就好像需要把字典中每個字的意義加以註解，才能瞭解水稻基因體中每個基因的生物功能。因此，自二〇〇二年開始，本人領導超過五十人投入的龐大研究團隊，結合中央研究院、科技部、農委會農業試驗所、及國立中興大學的各項資源，歷經長達十三年的努力，於二〇一五年完成水稻突變種原庫及突變基因資料庫，成為全球研究水稻基因功能重要的資源，也豎立另一個與國際合作的里程碑。

　　中國悠久歷史深深影響日本，而日本近代文化又廣大影響台灣。中國、台灣與日本，在水稻育種、研究與文化上，有深厚的淵源、相同的耕種方式、類似的飲食習慣，交流從未間斷，甚至在面臨稻米食用人口日益下降，及國際貿易競爭上的問題也類似。井上博士的這本書，從稻米及其他穀類為主食開始，從科學角度來剖析育種栽培、型態構造、生理生化、生態環境、營養加工、及未來展望，有非常精闢的見解，深入淺出而易懂。

　　雖然這本「美味穀物的科學」的日文書於二〇一四年已出版，但是經過文筆洗鍊、用詞流暢的中文翻譯，連我這一生幾乎都在研究水稻的學者，也覺得獲益匪淺。這本書的內容，其實也是台灣稻米科學與文化的一面鏡子，無論是日文或中文，都非常值得兩國人民一讀。因此，我非常推薦大家也能閱讀這本書，將對我們的主要糧食有更深入的認識。除了感激大自然創造出這些特殊的植物，也對聰明的老祖先、辛勤耕作的農夫，與農業專家長期育種的豐碩成果，讓我們今日得以享受這些豐富美味營養的穀物，致上最深忱的敬意。
 
作者序

台灣中文版序：台日兩國對稻作的貢獻

　　值此著作在台灣發行中文版之際，很榮幸能在此致上感謝之意。在各位協助本書出版的同仁努力下，很高興有機會將中文版呈獻給以中文為母語的台灣讀者以及其他中文書籍的讀者眼前。我要在此要向各位同仁致上深深的謝意。因為中文版的翻譯出版，讓我回想起一九九八年在台中農業改良場舉行的亞洲作物學會，對當時的情形內心充滿感激，同時農改場色彩豔麗的「稻田藝術節」活動也讓人回味無窮。

　　台灣與日本在穀物方面的聯繫非常密切。本書中也提到，日本的研究人員為了培育出適合台灣栽種的稻米品種，將台灣的品種與日本的良質米品種進行交配，培育出「台中六十五號」，並且在台灣普及開來。台灣也被稱做是神仙居住的島嶼，又名「蓬萊島」，因此在一九二六年將台灣生產的稻米命名為「蓬萊米」，成了地區特產美食品牌的先驅，對振興農業貢獻良多。目前台灣所栽培的稻米百分之九十以上都是蓬萊米的子孫。這類台灣版的「綠色革命」就是由眾多日本人與台灣人共同合力達成的。

　　還有一件很關鍵的事情是，在第二次世界大戰後，當時為了透過提升亞洲的稻作收穫量以解決糧食問題，新培育的稻米品種就是利用台灣本地的品種。而且，這項培育開發的工作是當時居住在台灣的日本研究人員。這項亞洲「綠色革命」利用的是帶有半矮性基因的台灣在來米品種「低腳烏尖」擔任IR種群的親種。當時，倘若台灣與日本的稻子基因群與研究人員未能相逢，恐怕就無法讓「美味穀物的科學」更上一層樓。

　　當今全球面臨地球暖化的嚴重問題，水田產生的溫室氣體也被列為是溫室氣體的肇因之一。在本書中，介紹了像IR品種群這類「多分蘗型」水稻品種，它們的根部活力十足，群落的光合作用極為旺盛，能提供土壤豐富的氧，並抑制水田釋出甲烷。從環保的觀點來看，台灣的基因資源以及農業技術，今後可望對亞洲的穀物科學做出更多貢獻。

　　在本書中雖然未提到，其實台灣有一種特有種的雜穀，名為「台灣油芒（ Eccoilopus formosanus Rendl.）」，這種雜穀是一種珍貴的作物，也是讓地區驕傲的作物。

　　最後，希望本書能激發台灣讀者們對各種穀物產生更多興趣，並且體會到多元思考的樂趣。