Paolo Gasparini是意大利里亚斯特大学的一名医学遗传学家，他和另外一些意大利科学家组成的科研小组完成了一项旅行任务——收集丝绸之路沿途不同种族人群的DNA样本。这一行动的目的是绘制出关于食物偏好和导致食物偏好的感觉遗传基础图谱。该科研小组自2010年7月从里亚斯特出发开始，到2012年6月在吉尔吉斯斯坦北部获得最后一份样本为止，共收集到了包括高加索人、土耳其人和蒙古人在内的十几个不同的种族约1100份DNA样本和几千份感官测试报告。
丝绸之路的远征对Gasparini的团队来说是一个千载难逢的机会，他们通过研究那些与世隔绝的种族来确定遗传对食物偏好的影响。俄罗斯科学院细胞和遗传研究所的统计遗传学家Yurii Aulchenko评价说：“这次探险开拓了一个全新的视角来了解人与人之间的差异。”
萌生想法
说到丝绸之路的探险家，公认的鼻祖是马可•波罗，其实他走的是威尼斯人早在13世纪就开拓出来的路线。而Gasparini等科学探险家们出征于5年前。当时，Gasparini遇到了里亚斯特国际高级研究学院媒体实验室主任Enrico Balli，两人一拍即合，计划了这次探险。
相比大型的遗传多样性丰富的人群，在这些种族中更容易发现基因突变和表现型（如食物偏好）之间的联系。隔离种族之间的比较就更有价值，如果同一突变在不同的遗传族群中表达相同的特征，可能说明了它对于全人类的重要性。
丝绸之路是这些遗传学探索者的天堂。这条路线穿越了中亚的帕米尔高原和天山山脉，途经一些民族杂居区，那里既有游牧民族原住民，又有靠近客栈落户的商队后代。这些不同的族群间很少通婚，但却拥有相同的饮食习惯。丝绸之路沿途的菜系惊人的相似——各种烤面包、配上蔬菜或羊肉酱的面条、干果或新鲜水果等。这意味着族群间对食物偏好的差别更可能是由于基因变异而非饮食文化，这也使得丝绸之路对遗传学家的吸引力更大。
Gasparini和Balli起初把这次探险设想成一次自助游，只是简单地驱车从一个国家开到另一个国家。幸亏他们咨询了Lilia Smelkova，她是苏联的一名专家，也是由非营利性机构Slow Food（总部位于意大利都灵）成立的发展中国家农民组织Terra Madre的创办者之一。Gasparini和Balli出发前拜访了Smelkova，而她对他们要去的地方十分了解。她知道他俩计划途经的地区都是内战频繁、语言混杂和专制独裁的封闭社会。她说：“我想他们是疯了，不过我喜欢他们的想法，所以我决定提供帮助——跟他们一块上路。”Smelkova利用她的社会关系帮助研究人员获得了沿途村庄的信任和合作。
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满载而归
这次探险是成功的，最大的成功就在于将唾液样本带回了意大利。但这件事也并非一帆风顺。他们刚到家就得知乌兹别克海关截留了在阿塞拜疆、土库曼斯坦和乌兹别克斯坦收集到的350管珍贵样本。尽管已经十分疲惫，Balli还是立即飞回塔什干，将样本装在手提箱里带了回来。
对这次探险所获得的样本数据进行系统分析，将使这些科学家们忙上好几年。小组成员正在对所有DNA样本进行单核苷酸多态性的详细分析，并将对50个样本进行全序列测定。这次收集到的基因数据将填补国际千人基因组计划的缺口，这是一项对全球人类族群的基因变异进行分类的计划，但欠缺代表中亚人群的数据。人口遗传学家想知道各民族将怎样从丝绸之路DNA样本中发现自己的故事。Aulchenko说：“关于人类历史上的大迁移我们知道很多，比如说走出非洲，但我们不知道贸易是如何推动基因变异形成的。”
科学家们已经确认了已知基因中的8个突变，包括一个编码感知辣味的离子通道基因，这与一些特定的食物味道相关。他们还发现编码TAS1R2蛋白（甜味觉受体的一部分）的基因突变与对伏特加和白葡萄酒的强烈嗜好相关（N. Pirastu et al . J. Food Sci）。这一结果与一篇关于小鼠对酒精和甜味的偏好相关的研究报告（S. M. Brasser et al. Physiol. Genomics 41, 232-243; 2010）吻合，提示这两种物质是通过共同的受体感知的。
不管是进化学和人口遗传学的研究人员还是食品公司，都对这一领域的研究充满兴趣。在人类进化过程中，始终伴随着两大难题：一是食物匮乏——因此高热高脂的食物总是令人难以抗拒，而到了现代社会，食物已经大大丰富了，这种基因的传承便给人们带来了饮食导致的肥胖和健康欠佳；二是食物中毒，有毒的物质我们尝起来是苦的，所以苦味是用来防止食物中毒的，但这种机制有时也会出现差错，比如像西兰花这样营养丰富的食品，我们却觉得难以下咽。了解食物偏好产生的根源可能有一天让人们改变行为。
可能还有更大的科学发现隐藏在这些数据里。据Gasparini介绍，塔吉克斯坦民族的嗅觉受体基因不仅能感知不对劲的气味，还对苦味具有敏感性。小组正在检验这一发现，如果属实，则嗅觉和味觉将首次在基因层面关联起来。这也有助于解释不同的感觉信号是怎样组合起来形成个体的食物偏好的。这一发现也许还能提供进化是如何塑造感觉的线索。Gasparini沉思着说道：“也许那些不能有效分辨气味的人代偿性地进化出对苦味更敏感的基因以便识别毒素？”
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回首艰辛
这些数据来之不易。
探险队大约有10个成员，他们一起度过了三个夏天。第一年里，他们为了几件衣服和便携设备惹恼了格鲁吉亚武装分子，结果过上了苦不堪言的日子。每天要驱车数小时去社区进行采样和测试。科学家们还记录了志愿者听出不同频率声音的能力、尝出滤纸片上咸味或苦味化合物的能力、区别各种颜色深浅的能力以及分辨小棒上12种不同气味的能力。研究小组向志愿者展示80种食物的图片，询问每个人对各种事物喜欢或者不喜欢的程度。科学家们白天争分夺秒地工作，晚上一旦将工作成果输入电脑，就累瘫在床。
在探险旅程的那段低谷时期，车辆行驶在帕米尔高原的群山之间。有一次道路封闭，吉普车队只好绕道而行，为了采集样本，沿着阿富汗边界的喷赤河一直开了16小时。当时天气闷热、气氛紧张，道路和河流之间仅仅间隔数米的地段还密布着地雷。
不过，Gasparini和Balli已经掌握了野外工作的窍门，他们正计划着另一次远征。19世纪末，里亚斯特附近的一支意大利族群移居到了南美洲，他们在安第斯山脉的几个山谷中定居。Gasparini希望对这些人和他们意大利亲戚的食物偏好和感觉敏锐度进行对比。与丝绸之路上的族群不同，他们有相同的遗传背景但饮食口味却大相径庭。Gasparini希望这是一个天然的实验室，可以探索饮食和其他环境因素与丝绸之路样本中确认的有趣的基因变异间的相互作用。
Gasparini认为，相比探险中的种种艰辛，他们的收获绝对是超值的。
味觉的伴侣
我们体验食物用的不仅是嘴，嗅觉、视觉、听觉甚至触觉都能迅速改变食物的口感，或者影响我们对食物的偏好。在过去的二十年里，研究人员发现了舌头上感觉甜、鲜、苦、酸、咸的受体。他们认识到，口味这种感觉是由来自味觉受体的信号和数百种来自鼻腔中嗅觉受体的信号综合产生的。但为什么人们会对特定食物产生偏好还是一个不解之谜。
但这一切可能在出生前就形成了。羊水是婴儿的第一种食物，里面有葡萄糖、果糖、脂肪酸和氨基酸。在1970年代，研究人员就知道向羊水中导入甜性物质会使胎儿的吞咽更频繁，而苦的物质会使吞咽减少。类似的反应也见于婴儿，当他们尝到甜味时会舔唇微笑，而尝到苦味或者酸味时会皱鼻甩手。
在子宫里，新的偏好也能被导入。研究人员发现，怀孕妇女摄入特定食物——目前为止已试验了茴香、胡萝卜、薄荷、香草和蓝乳酪——能够将这种口感偏好传给胎儿。美国费城Monell化学感官中心的Gary Beauchamp解释说，这种表现很符合物种生存理论：当婴儿开始吃固体食物时，最正常也是最安全的食物就是母亲曾经吃过的食物。他补充道：“这一现象提示了改进大众饮食的一种策略：在婴儿出生前后将其暴露于人们需要补充的东西中会大有裨益。”
视觉提供了食物概念的感官输入，提升了期望值并驱动了偏好。我们下意识地只通过视觉便能鉴别出高热量和低热量食物。Monell中心的心理学家Kathrin Ohla的研究表明，观看高热量和低热量食物的图片会刺激大脑的不同部位产生不同强度的反应。甚至形状也能影响口感。西北大学的David Gal进行的市场和消费者行为研究发现，受试者完成一项不相干的任务之后，会感觉尖角的奶酪比圆角的尝起来更清新一些。
嗅觉自然扮演着重要角色。咀嚼释放的挥发性分子从口腔后部进入鼻道内层的感受器——与从鼻子吸气大不相同。这些感受器能产生“风味”的感觉。当我们吃草莓的时候，也许尝起来是甜的或者酸的，我们捏住鼻子也可以尝出来，但这样就吃不出“草莓味”来。
嗅觉比味觉要复杂得多。味觉只有少数几种，科学家普遍认可的是5种（酸、甜、苦、咸、鲜）。但是嗅觉受体的种类却有几百种。嗅觉与味觉的匹配和搭配十分繁杂，导致我们感受到的多种口味相似性很小。
嗅觉和味觉的神经联系方式区别于其他人类感觉。当我们同时听到和看到某物时，我们用到了两种不同神经通路的感觉，并且可以轻易加以区分。但我们却无法区分嗅觉与味觉。鼻前嗅觉和鼻后嗅觉通过相同的通路产生，但当它们与味觉同时产生时，嗅觉与味觉就整合了，对口味的看法也就产生了。换句话说，味觉和嗅觉通过不同的通路在脑岛重叠。
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我们还能通过我们身体上的接触来体验和区分食物，尤其是油脂。想象一下黄油和冰淇淋的那种奶油“口感”，以及高脂沙拉酱的油性和粘性。在脑前额皮层有一组专门的神经元对嘴里的脂肪质做出反应。这些神经元不仅对嘴里的动物脂肪有反应，还对如蔬菜油和富含脂肪的食物，如冰淇淋和巧克力，甚至是非食物性油，如矿物油和硅油有反应。对苏打的味觉也一样易被影响——一杯平苏打喝起来和有二氧化碳气泡的苏打味道相差很多。
温度也是一个因素。例如，非常冰的冰淇淋滋味很淡，但是加热一下就增加了甜味。舌头上味蕾的分子反应过程在甜、苦、鲜味觉中起到关键作用，同时还能调整对温度的敏感性。将食物的温度从15°C增加到35°C可以增加对甜味的神经反应。大约有50%的人，仅仅只是加热或者冷却舌头本身就足以导致产生味觉——加热舌头导致甜味觉，低温导致酸或者咸味觉。
声音也能导致味觉的变化。在两位神经科学家，意大利特伦托大学的Massimiliano Zampini和英国牛津大学的Charles Spence设计的实验里，受试品尝薯片，并对脆度和新鲜度打分。研究者在一些受试咬下去的同时播放一阵清脆的咀嚼声，这些受试对薯片的评价就更脆更新鲜。在另一项包含15对男女随机样本的研究中，两个晚上研究者观察他们在酒吧一晚喝了多少杯。第一晚将音乐音量设置为75分贝（相当于洗碗筷的声音），男性平均2.9杯，女性平均1.5杯。第二晚，音量加到91分贝（相当于摩托车的声音），则男性4.3杯女性2.1杯。
对食物的偏好会持续一生。当人们移民到另一个国家，他们接受了新习惯、新语言和新着装风格，他们甚至接受了新的与父母子女的关系形式。但Beauchamp说：“人们最难改变的是饮食习惯，这是最深层次的特征——原因之一在于这是他们非常早就形成的。”
（作者：程明、沈颖）
参考文献：《Nature》2012;486:S4-S5；《Nature》2012;488:269-271