洪水淹没了地球：冲走了村庄，淹死了动物 · 陆地上的生命终于毁灭了。然而，水刚退去，我们看看发生了什么？“诺亚登陆后便开始种植葡萄。他把成熟的葡萄酿成酒，自斟自饮，他醉了，赤身裸体地躺在帐篷里。”

这就是葡萄酒和人类的关系。然而，至今人类还不清楚是什么因素给我们带来了葡萄酒的美味，是什么原因导致了坏味，这些问题一直困扰着科学家们。

历史进入到现代，葡萄酒厂家利用现代化的科技手段来生产文明世界的最受人喜爱的饮料，这些在以前都是无法想象的。另外，这些穿白大褂的化学家们将早期的遗传工程和光谱分析改进后可能为我们提供更好的夏敦埃酒（Chardonnay，一种无甜味的白葡萄酒）。

“你可以将葡萄酒化学分解为二个方面：葡萄酒质量问题和葡萄酒味道问题，”戴维斯加州大学的化学家安德鲁 · 沃特豪斯（Andrew L. Waterhouse）说，“改进葡萄酒的质量是长期的目标。随着大量的优质葡萄酒的不断上市，现在的问题就是怎么样才能更有效地生产出更多的优质葡萄酒。”

“至于葡萄酒的味道问题，仅有几个问题有待于解决，”他补充道，“今天生产葡萄酒的先进技术已远远超过30多年前。”

澳大利亚（格伦奥斯蒙德）葡萄酒研究所的化学家伊丽莎白?沃特斯（Elizabeth J. Waters）目前正在她的实验室里解决葡萄酒的棘手问题——浑浊，“如果白葡萄酒没有保管好——也就是说，在搬运过程中温度过高——就会产生浑浊的悬浮，看起来就像变质了，”沃特斯说，“这一问题是由于葡萄蛋白质引起的，当温度上升时，这些蛋白质就会发生沉淀。这种浑浊是无害的，但是却叫人看了不舒服。”为了消除这种浑浊，葡萄酒厂用一种叫做膨润土的粘土来过滤这些蛋白质。这一过程不但影响了葡萄酒的味道，而且还使这些用过的粘土成为工业垃圾造成新的污染。

不久前，沃特斯在芝加哥召开的美国化学会（ACS）会议上说，在寻找解决浑浊问题的过程中，她偶然发现了一种“浑浊保护因子，”这是让葡萄蛋白质发生沉淀的一种多糖。这种因子叫做甘露蛋白（mannoprotein）。它是葡萄酒酵母细胞壁上的一种天然成分，主要由甘露糖和蛋白质链组成。沃特斯认为，当葡萄酒发酵时，这种因子可以增强发酵作用——或者使发酵时间更长——或者使酵母量增加。

葡萄酒浑浊可能是很难看，但是雷斯令白葡萄酒（Riesling）还有一种情况：雷斯令专家将这种酒珍藏5年后，竟然发现他的杯子里有一股煤油气味。“雷斯令白葡萄酒在保管过程中可能走味了，”德国维尔茨堡大学的化学家彼得 · 温特哈特（Peter Winterhalter）说，“如果你放葡萄酒的地方温度过高，走味就会加快，这可是一个大问题。”通过多次检查和分析，他已找到了引起煤油味的一些线索。“我们知道，这是易挥发的化合物凝固成了糖苷他说，这是在生产雷斯令葡萄酒的果实和叶子中发现的。目前还没有办法除掉这种化合物，他想改变这一化学过程，让这种化合物直接形成无毒的气体。

法国蒙彼利埃大学的化学家克劳泽特（J. C. Crouzet）正在寻找葡萄酒香味的来源和增加美味的途径，他在实验室里一待就是几天，做试验用的是圆叶葡萄。在实验室里，他将各种气味剂——主要是糖苷化凝固成的气味剂——分解，然后研究它们的结构。“所有产物里都含有芳香族化合物，但是有时它们不挥发，这样你就闻不到。在成熟过程中，香味自然产生，但是我们想使这一过程加快。”

应该保留哪些芳香族化合物？这使葡萄酒厂家进入了二难境地。尽管仪器能够识别出这种“浪漫的饮料”（Blood of Romance）中的胶体成分，但是葡萄酒的质量还是完全靠主观判断。葡萄酒的味道和质量主要就是饮酒者进口时的那一会儿的感觉。

为了能控制葡萄酒的质量，戴维斯加州大学的化学家安 · 诺布尔（Ann C. Noble）正在对“主成分分析法”进行琢磨。这种方法主要分析特别的葡萄酒成分和葡萄生长条件时的气味和香味。根据亚历山大圆叶葡萄中的单萜（monoterpene）反应时发出的微妙的气味或者苦味以及酚类的收缩感觉，她研制出一种葡萄酒香味轮——根据这一图表化学家就能够得也葡萄酒是发出葡萄味还是木头味。也就是说，能够得出它的确切的化学来源。实际上，利用这一尝味系统，诺布尔能够知道21种卡百内葡萄（Cabernet Sauvignon）原先生长在哪块土地上。

例如，诺布尔最近报告，卡百内葡萄酒中的浆果、香料、香草、黄油硬糖味浓的和较老、较深、含水少，营养水平和密度低的含砾石土壤有关。数千种有机化合物的混合，葡萄酒就能够呈现出微妙的气味，甚至能够得出是哪种蛋白质发出的味道。另外，天气、土壤和浇水这些因素稍微变化一点，就可能使葡萄多出汁。

在加州683000英亩的葡萄园的产量约占美国生产葡萄酒用的葡萄总量的96%，Napa谷和Carneros谷地势低洼，属多风、海洋性气候，还有Howell山地多是湿润的小山坡，这些地方都是种植葡萄的好地方，“从技术观点来看，我们想知道有哪些自然因素影响葡萄的质量，”裁维斯加州大学的詹姆斯 · 拉普斯莱（James Lapsley）说，“生产葡萄酒用的葡萄有什么不同？哪些化合物影响它们的味道？在葡萄的生长周期里，什么时候产生最重要的味道化合物？生长环境中哪些是影响葡萄的质量的因素？”为了回答这些问题，研究人员试验了葡萄的群体生长情况、干度和湿度，朝阳和背阴、肥料和农药等。

“欧洲人对葡萄研究了数百年，试验了各种类型的土壤和生长条件，”沃特豪斯补充道，“在加州，我们用新技术在做同样的试验，并且已取得了一定的进展实际上，加州的葡萄酒的质量近年来已达到了国际水平，加州最好的葡萄酒在国际葡萄酒竞争中已获得了大奖。

更多的研究是在培育酿制浓葡萄酒用的葡萄，特别是培育抗葡蚜的研究越来越受到重视。这种害虫已经肆虐了美国和欧洲100多年，并且这几年来还在危害加州的葡萄园，研究人员正试图将抗葡蚜的根部嫁接到获奖的葡萄株上。但是许多牢固的根部系统可能排斥这种嫁接。因此研究人员对Vitis vinifera（一种酿酒用葡萄），进行了嫁接，这种葡萄是美国和欧洲酿制葡萄酒中最重要的。嫁接后，它不但出汁多，而且还能抗葡蚜。

葡蚜灾在19世纪开始蔓延，主要是美国和法国的葡萄酒酿制者在进行交易时造成的。一些进口商让5000多种葡萄参加了竞争，使得种植者不知这些葡萄来自何处，因而把事情搞得更糟。为了将这些V. vinifera进行分类，裁维斯加州大学的遗传学家卡罗尔 · 梅雷迪思（Carole P. Meredith）用DNA印谱来确定每种葡萄的产地，她用限制片断多态性（RELP）的基因图法分析葡萄株上的嫩叶的芽尖，然后将查出的DNA带形和基因组库进行比较，她发现了一些明显的差异。

例如，加州津芬德尔葡萄（Zinfandel）和普里米蒂沃葡萄（primitivo）来自意大利南部，因为从条带上看是独特的。而且，加州著名的加美葡萄（Gamay）、博若莱葡萄（Beaujolais）和法国的黑双诺葡萄（Pinot Noir）、灰比诺葡萄（Pinot Gris）的遗传型式相同。但是，100多年来，一直认为加州的小西拉葡萄（Petite sirah）和法国的杜里夫葡萄（durif）—样，然而，通过分析表明，这二种葡萄的遗传型式不一样。

“葡萄遗传学是一项冒险的工作，”拉普斯莱说，“葡萄酒的历史很长了，酿酒厂在名称和商标上的投入很大，因此他们不想有任何改变一些葡萄酒厂为了维护他们的名声和市场，他们已向法院诉讼了葡萄的DNA印谱术。法国酿酒厂对美国以同样的名称如博若莱葡萄酒进口表示抗议，因为这种葡萄起源于法国的博若莱地区——尽管加州从本世纪20年代就已经移植过来，“现在我们能够查出葡萄的遗传史，”拉普斯莱说，“但是一扯上政治问题就麻烦多了

[Science News，1993年10月23日]