薯片背後科學：研究員數十年育種改良 應對市場需求與儲存挑戰

美國密歇根州東蘭辛（East Lansing, Mich.）— 一包薯片背後，蘊藏著令人驚訝的科學研究。數十年來，研究人員一直致力於為薯片製造商開發更優良的馬鈴薯品種，務求它們能適應各種氣候、抵抗病蟲害、長時間儲存，並在製成薯片後仍能保持酥脆口感。同時，他們亦密切關注消費者趨勢，例如市場對小份量零食的需求增加，便推動了對較小薯片用馬鈴薯的需求。

密歇根州立大學（Michigan State University）教授大衛杜奇斯（David Douches）領導該校的馬鈴薯育種與遺傳學計劃（Potato Breeding and Genetics Program），他指出：「馬鈴薯產業充滿活力，需求、成本、壓力及市場都在不斷變化。因此，我們必須透過改良品種來適應這些轉變。」

密歇根州立大學教授兼該校馬鈴薯育種與遺傳學計劃負責人大衛杜奇斯，於2026年3月24日周二在密歇根州東蘭辛的校園溫室檢查物品。(美聯社圖片/Mike Householder) AP圖片

過去15年，杜奇斯已開發出五種新的薯片用馬鈴薯品種。他最新的突破是一種生物工程馬鈴薯，能在較低溫度下儲存時保持適當的糖分平衡，有助於防止馬鈴薯腐爛。目前，他正為這種尚未上市的馬鈴薯培育種子，以進行商業測試。

杜奇斯的工作不僅有助於對抗全球飢餓，他為尼日利亞（Nigeria）、肯尼亞（Kenya）、盧旺達（Rwanda）和孟加拉（Bangladesh）的農民開發了抗病品種。同時，他亦協助美國的薯片製造商、廣大零食愛好者以及密歇根州價值25億美元的馬鈴薯產業。雖然愛達荷州（Idaho）在美國馬鈴薯產量中居首，但密歇根州卻是薯片用馬鈴薯的最大生產地。

薯片於2026年4月2日周四在底特律的貝特梅德零食公司加工設施內，沿著輸送帶移動。(美聯社圖片/Mike Householder) AP圖片

據全國薯片計劃（National Chip Program）指出，目前美國約有50種獨特的薯片用馬鈴薯品種。該計劃是一個合作組織，匯集了密歇根州立大學及其他11個大學育種計劃，並與種植者、薯片製造商及美國農業部（U.S. Department of Agriculture）合作。

美國馬鈴薯協會（Potatoes USA）生產研究總監添倫德爾（Tim Rendall）表示，改良這些品種的工作持續不斷。全國薯片計劃每年評估約225個新馬鈴薯品種，並選出其中100個進行進一步試驗。

貝特梅德零食公司員工托尼婭廷斯利於2026年4月2日周四在底特律的加工設施內，對馬鈴薯進行品質檢查。(美聯社圖片/Mike Householder) AP圖片

貝特梅德零食公司（Better Made Snack Foods）自1930年起在底特律（Detroit）生產薯片。該公司採購副總裁菲爾古斯曼諾（Phil Gusmano）形容，研究人員、農民和薯片公司之間的緊密合作在食品行業中實屬罕見。古斯曼諾稱，貝特梅德在杜奇斯開發該公司現時使用的其中兩個品種時，曾與他緊密合作。

古斯曼諾指出：「我們能夠討論尺寸規格和不同需求，以製造出真正優質的薯片。最棒的是，他們願意聽取我們的意見，因為如果他們培育出的馬鈴薯無法滿足最終加工商的需求，對他們來說也毫無益處。」

密歇根州立大學教授兼該校馬鈴薯育種與遺傳學計劃負責人大衛杜奇斯，於2026年3月24日周二在密歇根州東蘭辛進行試食時，手持一片薯片。(美聯社圖片/Mike Householder) AP圖片

杜奇斯稱，培育一種新型馬鈴薯可能需要長達15年。這種看似簡單的馬鈴薯，其遺傳結構卻出奇地複雜，每個細胞有四條染色體，而包括人類在內的大多數物種只有兩條。他解釋，這使得預測雜交植物將繼承哪些性狀變得更加困難。

杜奇斯表示：「我們從未能固定某個性狀並將其傳承到下一代，因此很難找到一種具備我們所有所需性狀的馬鈴薯。」

杜奇斯在研究生時期便對馬鈴薯育種和遺傳學產生濃厚興趣。由於密歇根州是主要的薯片用馬鈴薯生產地，他在密歇根州立大學專注於此領域。據密歇根農業委員會（Michigan Ag Council）指出，該州約七成馬鈴薯作物用於薯片加工。該貿易組織估計，美國每四包薯片中，就有一包含有密歇根州出產的馬鈴薯。

在杜奇斯長達40年的職業生涯中，培育能夠儲存近一年的馬鈴薯一直是他面臨的最大挑戰之一。過去，農民收穫馬鈴薯後，會將其堆放在約攝氏10度的環境中。任何更低的溫度都會導致這種根莖類蔬菜的糖分含量升高，而糖分含量越高，製成的薯片顏色會越深。然而，較高的儲存溫度又可能導致腐爛。

杜奇斯形容：「你以為它們只是無生命的物體，但它們實際上在呼吸。當你對它們進行處理時，它們只有大約兩到三天的『快樂期』。」

他於2013年發布的馬尼斯蒂（Manistee）品種，可安全儲存至7月，溫度為攝氏7.2度。他新開發的生物工程馬鈴薯則可在攝氏4.4度下儲存。

古斯曼諾表示，貝特梅德過去每年有一半時間需要從密歇根州以外採購馬鈴薯，因為該公司秋季收穫的密歇根馬鈴薯只能儲存到2月。現在，該公司使用較新的品種，例如杜奇斯的麥基諾（Mackinaw）馬鈴薯，這種馬鈴薯可儲存至7月，並對多種常見疾病具有抵抗力。

古斯曼諾稱：「我們不再需要從全國各地運送馬鈴薯到密歇根州進行油炸。相反，它們全年都從約一個半小時車程的地方運來。」

（美聯社）

農民面對日益增加的壓力，需要在相同土地上生產更多糧食，同時更有效率地利用資源，並減少農業對環境的影響。先正達今日公布EXORT™技術，這是一項重大的科學突破，有助植物更善用自身的生物機能。

這項新技術為新一代生物解決方案開啟大門，可協助農民種植出更大顆的穀物，以及更優質的蔬菜和水果，而毋須改變其日常田間作業。EXORT™技術產品以極小劑量施用於葉片，透過植物本身已用於調節生物過程、生長發育及應對環境變化的天然信號發揮作用。

在同類規模最大的生物田間試驗計劃之一中，EXORT™技術多年來在不同地區的主要農作物，包括水稻、大豆、玉米、棉花、蔬菜及水果，均持續帶來顯著的產量增長。 AP圖片

對農民而言，其潛力巨大：可提高農作物產量、改善品質，並以實用方式支援更高收成及更低影響。在同類規模最大的生物田間試驗計劃之一中，EXORT™技術多年來在不同地區的主要農作物，包括水稻、大豆、玉米、棉花、蔬菜及水果，均持續帶來顯著的產量增長。

EXORT™技術背後的科學原理，基於天然微核糖核酸（microRNAs）——這些微小分子存在於植物中，有助調節生物指令的運用。天然微核糖核酸猶如信號，協助協調生物過程；EXORT™技術旨在於田間大規模精確應用經篩選的天然微核糖核酸，協助農作物優化其自身資源的利用。

先正達作物保護研發主管卡米拉·科爾西表示：「EXORT™技術令人興奮之處，在於它將一個基本的生物機制轉化為實用的農業解決方案。基因組學、生物信息學及植物科學的進步，現時讓我們能夠以前所未有的精確度識別及應用有益的天然微核糖核酸。這是一個卓越的例子，展示突破性科學如何能被利用，協助農作物發揮最佳表現，同時支持更可持續的農業發展。」

EXORT™技術建基於多年來在快速發展的微核糖核酸科學領域的內部研究——其發現改變了生物學領域，並獲2024年諾貝爾生理學或醫學獎肯定——首批基於EXORT™技術的產品計劃由2027年起推出。隨後數年將分階段推廣至約20個國家及多種農作物。先正達相信EXORT™技術有潛力成為下一代生物解決方案的基礎平台。

先正達是一家領先的科學農業科技公司，為農民在各個領域創造突破，以滿足現代農業的需求。先正達利用尖端創新，並以「更高產量、更低影響」的可持續發展目標為指導，協助農民種植具韌性、健康的農作物，以養活不斷增長的全球人口，同時保護及改善地球。先正達在全球超90個國家僱用超3萬名員工，是先正達集團的一部分。該集團由兩個業務部門組成：總部位於瑞士的先正達作物保護，以及總部位於美國的先正達種子。

（美聯社）