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「龍貓教授」王升陽與森林秘密世界!白千層舒緩殺菌土肉桂抗氧化,寶藏挖不完

更新時間:2019-01-11 15:40:13 / 張貼時間:2019-01-11 11:49:08
興新聞張貼者
單位秘書室
新聞來源上下游新聞網
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「有人說王升陽你這人都在講砍樹的事,其實不是這樣子!」眼前這位挺著圓圓肚子的老師,外型和笑容令人不禁聯想到日本動畫裡的龍貓,談吐既幽默又臭屁,他就是中興大學森林系的特聘教授王升陽。

王升陽的研究室像林間小木屋,四面牆壁都鋪上木板,有如龍貓的樹洞。龍貓是森林的守護者,怎會成天在說砍樹?

森林「保育」跟「保存」不一樣!
森林不是應該要保育?砍樹不是罪惡嗎?保育和利用之間的平衡點在哪?什麼才是真正的森林永續利用?林木除了砍下來當木材,好像還有很多特別的產物,有哪些應用價值?最終極的問題是,人跟森林之間,究竟應該維持什麼樣的關係?

面對滿滿問號,王升陽開頭先釐清「保育」的定義:「在英文有兩個字,一個叫conservation,一個叫preservation。」前者是讓這些自然資源維持原有的生物多樣性條件下,同時為人類謀求最大福祉。後者是完全不動它,不去砍伐也不利用。

Conservation是保育,preservation是保存,適用的情況不同。「但是過去三、四十年來,台灣對森林自然資源利用的觀念,所謂的保育跟環境保護,都是preservation,而不是conservation。」王升陽指出,天然原始林和保安林,當然應該好好保存、不可擾動,但人工種植的「經濟林」,這些樹本來就是種來用的,但長年刻意忽略不去使用,反而造成水土流失、樹木老化等許多問題,「整個森林就壞掉了。」

從濫砍到不砍,被扭曲的台灣林業
王升陽舉例,一公頃的的地,開始造林時叫作「密植」,會種下三千棵樹。為何要密植?因為樹會彼此競爭,就會長高。「但是理想來說,成材後一公頃的森林應該只有六百棵左右,所以在整個育林的過程就要有『疏伐』的作業,」也就是砍去長得不好的樹,空間變大,留下來的樹就會長得更漂亮。

國民政府來台後曾靠林業支撐財政,但到了民國七十年代,因環保意識抬頭,政府立法全面禁止砍伐。雖禁伐天然林,但連帶人工林也停擺,等同放棄經營。「砍樹就是不環保」的意識深植人心。

「結果那三千棵就繼續長,每一棵都細細高高,上面葉子很密,就發生更嚴重的事情,陽光進不到地表,地表所有植物都不會長,變成裸露的泥土地。只要有大雨來,就沖刷得亂七八糟。」王升陽大嘆:這是不符合森林經營理論的!

每年進口木材可塞滿一條雪山隧道
而且樹木也會老化,吸收二氧化碳、排出氧氣的能力變弱,無形的生態功能也就降低了。且這樣的樹木「不成材」,經濟價值也變低。人工經濟林應該以農地的經營角度看待,適度疏伐、輪替,砍伐以後再造林,才能增加碳的吸存量,也才能永續利用。

但現實是,外國木材比國產材便宜許多。「如果不砍台灣的樹,從美國買一立方公尺的木頭來這邊,要排出一百公斤的二氧化碳!」這是價格無法反映的環境成本,更何況當前進口木材中還可能有40%是非法盜採而來,繼續用這些木材是不道德的。王升陽強調,「我們應該是自己的木頭不夠用才跟人家買才對,這是國際公民的責任。」

鄰國日本的木材自給率有30%,反觀台灣的自給率只有0.5%,一年要進口六百萬立方公尺的木材。那是多少?「雪山隧道一整條把它塞滿,就是六百萬立方公尺。」王升陽說,如果把自給率提升十倍,到5%就好,以我們目前二十幾萬公頃左右的人工經濟林面積,可以砍一百年砍不完。而且不是砍掉就沒了,還會再一直種下新苗。

「用更多的樹,種更多的樹」才是愛地球
保育森林資源,和促進林業發展,原來可並行不悖。孟子曾曰:「斧斤以時入山林,材木不可勝用也。」事實上,人從來就離不開森林,「森林資源的利用,和人類文明的發展,從來沒有斷過,」王升陽說。

原來每個日常生活細節,都有森林的存在。不單單是衛生紙,我們早上盥洗用的牙膏、洗面乳、乳液,裡頭就有纖維素,吃的維他命丸裡面99%也是纖維素。打開衣櫥,由嫘縈絲製作的布料,成分即是來自木材的再生纖維。人類疾病史上用量極高的藥物也是源自森林:阿斯匹靈的有效成分水楊酸,是從楊樹樹皮萃取出來;治療癌症的紫杉醇是來自於太平洋紫杉、喜樹鹼是由喜樹所分離。

所以王升陽說,他不是喜歡一天到晚講砍樹,而是你不可能不用樹。如果不用木頭,而用塑膠,那等於是把地底下儲存的石油拿出來消耗,遠不及使用可以依靠太陽能不斷再生的森林。當然,前提是要選擇使用合法開採、嚴謹經營的木材來源。「所以真正愛地球的森林資源,就是要用更多的樹,種更多的樹。」

國際知名的環保學者派屈克.摩爾(Patrick Moore)在《綠色精神:林木即是答案》(Green Spirit: Trees are the Answer)書中所提觀念,即是如此。摩爾曾於2011年來台,看到荒廢經營的人工林,直呼太可惜,並直言台灣木材全靠進口既不環保也不明智。

強大研究團隊分析鑑定森林物質,開發醫療保健契機
所謂「林產物」(forest product),除了主產物木材,其實還包括許多副產物。自古以來人類利用的森林的副產物多到無法計數,包括漆樹的漆可作漆器、琥珀來自樹脂、宣紙防暈染而刷上松香、聖經中記載牧羊人去朝拜在馬槽誕生的耶穌基督所帶的伴手禮乳香、沒藥則是來自於樹木滲出物……而今科技發達,科學家得以更精細地從森林這座大寶庫中去分析萃取所含物質,這正是王升陽的研究專長。

他的「林木代謝體學暨天然藥物開發研究室」,研究成績驚人,師生聯手每年平均產出15篇左右的國際學術論文。在略顯老舊的森林系系館中,竟有著細胞培養室、化學萃取室、養老鼠的動物房……另外還有三部昂貴精密的儀器:核磁共振儀(NMR)、液相層析質譜儀(LC/MS)、氣相層析質譜儀(GC/MS),打破常人對森林系的想像。

這個實驗室最主要的工作,就是分離純化天然物的成分,加以鑑定,再探討這些活性成分的作用機制和功效。「台灣的寶太多了!」王升陽過去精研過的植物包括白千層、土肉桂、月桃、山胡椒(馬告)、三葉五加等不及備載,累積許多令人振奮的發現。

土肉桂、白千層,尋常樹木暗藏厲害成分
以台灣特有的土肉桂為例。「土肉桂的葉子磨成粉,跟肉桂是一樣的味道,」王升陽解說,肉桂是全球普遍使用的香料,咖啡、蘋果派、可口可樂都少不了它,但肉桂粉來自於樹皮,「把樹皮剝掉,這棵樹是不是就掛了?但我們的土肉桂用的是樹葉,摘葉成精,葉子採了會再長出來,樹還好好活著喔。」

再者,桂皮還含有高量的香豆素,會傷肝致癌,但在土肉桂則含量極低,極有潛力可取代桂皮。土肉桂葉不僅可以調節血糖和血脂,王升陽研究團隊還從中分離出兩個新化合物,具有顯著的抗氧化和抗發炎活性,而且簡單用熱水就可萃取出來。

國內常用來做行道樹和海岸防風林的白千層,葉子剪下來萃取精油,跟我們常用來舒緩和殺菌的澳洲茶樹精油,成分竟然幾乎一樣。原來兩者是同一屬的植物,目前雲林沿海已有農民投入產品開發。此外王升陽研究團隊還發現,精油蒸餾過後剩下的物質還可以再萃取出一個珍貴的成分,就是樺木酸,具有許多重要的醫療保健功用,可以抑制動物脂肪細胞的增生,還有抗癌功效。

四分之一是特有種,台灣植物寶庫挖不完
「台灣的植物每四種就有一種是台灣特有種,」在王升陽眼中,台灣森林像是大寶庫,但要如何去篩選出有潛力的植物?

他解釋有兩個研究取向,一是系統性的篩選,就是從植物的分類科、屬、種來尋找。譬如著名的藥用植物人參是五加科的,那麼五加科一定還有跟它很相近的東西,於是他就把台灣的五加科植物都收集過來一一分析。

又如樟科多含芬芳性物質,薑科常可做香料,就可從本土的樟科和薑科植物去鑽研。他發現台灣的樟科植物如土肉桂、天台烏藥、紅果釣樟等,都有很好的藥理活性和保健活性。薑科的月桃屬植物,台灣就有18種,他開玩笑的說,「可以做到退休都研究不完月桃,」他首先研究的普萊氏月桃就發現可以抗發炎、抑制癌轉移並調節中樞神經系統。

另一個取向就是由民俗藥理學著手。「譬如五加皮藥酒,用的是刺五加,台灣沒有刺五加,但是有三葉五加,是台灣原生種。」王升陽從三葉五加中分離出一個成分木酚素(Taiwanin E),試驗發現可抑制人類乳癌細胞的增生,具有作為化療藥品的潛力。

「森林特產物」多目標永續利用,產品已到位,行銷是關鍵
許多植物是台灣獨有,固然是優勢,不過當發現有用的物質,要到國外推廣,也比較容易受到質疑。「要花很多力氣,集合很多研究報告才能說服人家。」王升陽說,尤其要走到新藥研發,想全球行銷,更是困難。

不過若是走保健食品或保養品,目前研究團隊與業界已有許多合作。譬如跟林務局合作里山計畫扶植原鄉產業,他發現馬告的成分可以防曬兼防蚊,月桃的精油可抗菌保溼,都已做成產品。「開發產品不是問題,必須要有人去做包裝和行銷,台灣就是沒有這樣的人。」

然而這些豐碩的醫療保健研究成果已經大大拓展了對森林資源利用的想像,台灣森林的價值除了木材之外,還有更廣闊的天地。這些「森林特產物」,或稱「非木材森林產物」,彰顯出更有效益的多目標永續利用森林的方式。

芬多精到底是什麼?把森林空氣抓回實驗室分析
漫步森林,深深吸一口氣,我們總會想像這口新鮮空氣中飽含了滿滿的芬多精。但是芬多精到底是什麼東西?這問題的正解,問王升陽就對了。他是國內第一個把森林空氣捕捉回實驗室,分析芬多精成分的科學家。

「芬多精的英文叫phytoncide,phyton就是拉丁文的植物,cide就是致死,所以phytoncide的意思就是植物自己釋放的一些可以讓病原菌死亡的東西,」王升陽解釋,植物會自動產生化學物質來抵禦自然環境中對它的危害,而這些物質也可能有助於人類抵禦病原。

芬多精的組成物質以百千計,他的研究團隊分析了台灣各個重要森林遊樂區的芬多精,「每一座森林都不一樣,」春夏秋冬也有差異。奧萬大的楓林主要測得的是松烯,溪頭柳杉林是檸檬烯,而樟樹多的闊葉林散發較多的是芳樟醇。

王升陽實驗,給小鼠吸入芬多精,焦慮感明顯降低,在迷宮中也不急著出來,睡眠時數也增加了。人體實驗也發現,芬多精可以降低交感神經活動,提升副交感神經系統,令身心放鬆平靜。

那植物精油跟芬多精又有何不同?王升陽解說,精油是從植物萃取提煉出來、不溶於水,而芬多精是植物在自然環境下自動散發出來的物質,兩者可能含有類似的成分。

森林療癒和里山經濟,振興山村的未來
看不見的芬多精之外,森林給予我們的平靜力量還來自清新的負離子、舒適的溫度、柔和的光線和聲響,五感沈浸在森林中,身心靈都更健康。這些都可以透過科學方式驗證。日本就發展出「森林療癒」的研究與活動,同時還可振興山村,近年也在台灣萌芽。

「森林療癒和森林遊樂不一樣,」王升陽解說,森林療癒要有指導員的帶領,搭配會流汗的適當體力勞動,和林下的心理會談來紓解壓力,所以需要整合體能規劃師、心理師、營養師等專業才能達到療癒的目的。

森林擁有的寶貴價值無限,能療癒人,也能富裕人。在森林覆蓋的日本岡山,就有公司以木屑廢料做生質能源發電,成功發展「里山資本主義」。西粟倉村更因活化林業,成為地方創業聖地。原本凋敝的山村經濟開始活絡循環,人就回來了。

「再講下去,就要從外太空講到內子宮了。」說起森林與人的種種,妙語如珠的王升陽怎麼說都說不完。他笑嘻嘻地打發我去看那台像看起來像火箭一樣威武的核磁共振儀,又回到龍貓樹洞裡,繼續以研究守護森林。
中興大學森林系特聘教授王升陽認為,森林需要保護,也需要有效利用(攝影/蔡佳珊)

中興大學森林系特聘教授王升陽認為,森林需要保護,也需要有效利用(攝影/蔡佳珊)

未經疏伐的人工林,樹木生長過密(王升陽提供)

未經疏伐的人工林,樹木生長過密(王升陽提供)

適當疏伐的柳杉林,林下生機盎然(攝影/蔡佳珊)

適當疏伐的柳杉林,林下生機盎然(攝影/蔡佳珊)

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