（圖片來源：Shiuli Debnath/Pixabay）

從(cong) 技術層麵上來看，地球上的水並不都是由H2O分子組成的。

不到一個(ge) 世紀之前，人們(men) 發現了氫的同位素氘（也被簡寫(xie) 作D），也揭示了另一種水的存在——重水。

這兩(liang) 者間確有區別。一個(ge) 普通的氫原子的原子核隻是一個(ge) 質子，而其同位素氘的原子核則還包含一個(ge) 中子，使得氘原子具有更大的質量。也正因此，由這種更重的氫原子所構成的水通常也被稱為(wei) 重水。

除了密度上10%的差別以外，H2O和D2O並沒有太大差別。這兩(liang) 種水具有一致的化學性質，不過氘之間的化學鍵與(yu) 普通的氫原子（氕）有細微不同。

正因為(wei) 成鍵行為(wei) 上的細微不同，通過喝D2O攝入氘會(hui) 影響體(ti) 內(nei) 的化學反應。科學家們(men) 認為(wei) 喝重水並不是個(ge) 好主意，至少狂飲重水並不是個(ge) 好主意。

但小劑量的攝入被認為(wei) 對人體(ti) 無害，事實上科學實驗經常會(hui) 給參與(yu) 者發放重水。

由於(yu) 這種偶然的攝入，近一個(ge) 世紀以來，人們(men) 一直對重水與(yu) 一般飲用水的味道異同存有疑問——同位素上的微小差異，人類的味覺能夠察覺嗎？

一個(ge) 國際研究團隊在最新研究中指出：“自20世紀30年代以來，有傳(chuan) 聞稱D2O的味道不同於(yu) H2O，通常被稱為(wei) ‘甜味’。”該研究由兩(liang) 名共同第一作者、生化學家Natalie Ben Abu和Philip E. Mason領導。

“但是，Urey（發現氘的化學家Harold Urey）和Failla在1935年針對這個(ge) 問題給出了結論——‘我們(men) 兩(liang) 人都無法發現普通蒸餾水與(yu) 純重水之間味道的差別’。”

這個(ge) 結論是否為(wei) 時過早？Ben Abu和Mason說，Urey和Failla對這個(ge) 話題的明確態度實際上扼殺了接下來一個(ge) 世紀這一領域的研究，至少在人類味覺方麵。

大鼠實驗表明，大量的重水攝入對動物是致命的，但對於(yu) 大鼠是否能分辨出重水，尚沒有明確的線索。

在過去的二十年間，我們(men) 對人類味覺感受器的理解不斷進步，促使人們(men) 重新審視這些舊案。在Ben Abu與(yu) Mason最新的研究中，他們(men) 的團隊終於(yu) 肯定，重水的味道確實有不同之處。

“盡管這兩(liang) 種同位素名義(yi) 上有著相同的化學性質，但我們(men) 已經表明，人類能夠通過（基於(yu) 化學感知的）味覺分辨出H2O和D2O，後者具有明顯的甜味。”研究資深作者、捷克科學院（Czech Academy of Sciences）的物理化學家Pavel Jungwirth說。

圖片來源：Pixabay

在一個(ge) 有28名參與(yu) 者的味覺測試實驗中，大多數受試者都能夠區分H2O和D2O，而將兩(liang) 者混合的測試表明，重水比例越高，混合物嚐起來就越甜。

但在小鼠實驗中，小鼠原本偏愛糖水，但它們(men) 對重水並沒有表現出比普通水更多的偏愛——這意味著對小鼠而言，D2O無法誘發人類感知到的甜味。

該團隊進行的其他味覺測試指出了其原因，表明人類對D2O的味覺是由TAS1R2/TAS1R3受體(ti) 介導的，該受體(ti) 對天然糖和人造甜味劑均會(hui) 產(chan) 生響應。

實驗室使用HEK 293細胞進行的實驗也說明了同一點，表明TAS1R2/TAS1R3暴露於(yu) D2O時會(hui) 有明顯響應。

此外，基於(yu) 分子動力學模擬的建模計算也揭示了蛋白質與(yu) H2O和D2O之間相互作用的細微差異。該團隊表示這需要進一步的研究來充分解釋，但目前的結果與(yu) 先前的研究相符，提供了另一個(ge) 化學係統（包括水）中的核量子效應的例子。

“我們(men) 的發現表明，人類的甜味受體(ti) TAS1R2/TAS1R3對於(yu) D2O的甜味感知十分重要。”作者總結。

圖片來源：mohamed Hassan/Pixabay

“在分子層麵上，這種一般行為(wei) 可以被歸因為(wei) D2O中的氫鍵比H2O中的氫鍵稍強，這是由於(yu) 一種核量子效應，確切地說是零點能不同……雖然重水顯然不能作為(wei) 甜味劑使用，但它使我們(men) 能夠一瞥甜味分子遼闊的化學世界。”

這一發現發表於(yu) 《通訊生物學》（Communications Biology）。

撰文：Peter Dockrill

翻譯：武大可

編輯：戚譯引

引進來源：Science Alert