一位從未踏上日本海岸的英國女科學家，如何拯救了全球海苔產業

2026 年10 月 13日

葉翰揚、陳柏蒝、曾豊家

一片海苔背後的科學故事

壽司、飯糰、海苔片是世界各地餐桌上常見的食品。然而，很少有人知道今日全球海苔產業的誕生，竟與一位從未研究過海苔養殖，甚至從未到過日本的英國植物學家有關。她的名字是 Kathleen Mary Drew-Baker (凱斯琳·德魯-貝克)(1901–1957)。這位科學家一生幾乎都在英國研究海藻的生活史，卻意外解開了紫菜繁殖長達數百年的謎團，使日本海苔產業起死回生。因此，日本人尊稱她為「藻類之母(Mother of the Sea)」，每年甚至會舉辦紀念儀式感謝她對海苔產業的貢獻(圖一)。

圖一、設立於日本宇土市(Uto City)的海藻之母紀念碑(摘自Harris et al., 2013)。

一位熱愛植物的女孩

Kathleen Mary Drew-Baker 出生於1901年的英國蘭開夏郡(Lancashire)，從小便對植物充滿興趣。當時女性投入科學研究並不容易，但她仍憑藉優異的能力進入曼徹斯特大學攻讀植物學，並在畢業後留校從事海藻研究。二十世紀初，植物學家開始注意到海藻具有複雜且多樣化的生活史。然而，由於許多藻類不同世代的外觀差異極大，有時甚至完全不像同一種生物，因此一直是植物分類與生殖生物學的重要難題。 Kathleen Mary Drew-Baker 選擇專注於紅藻的生活史，希望了解不同世代之間究竟有何關聯。

解開紅藻生命週期的秘密

1949年，Kathleen Mary Drew-Baker 在研究一種名為 Porphyra umbilicalis(紫菜)的紅藻時，發現了一項重要現象。過去科學家一直認為，紫菜成熟後釋放孢子，便能直接長成新的紫菜。然而，她透過培養實驗發現，紫菜釋放的孢子並沒有直接形成葉狀藻體，而是先形成一種細長絲狀、極不起眼的構造。更令人驚訝的是，這種絲狀體竟然會鑽入牡蠣殼等貝殼內部生長，形成另一個完全不同型態的生活階段。之後，再由絲狀體產生新的孢子，最終發育成我們熟悉的葉狀紫菜。她證明了紫菜具有異形世代交替，也就是同一種生物在不同生活階段具有截然不同的外觀。這項發現徹底改寫了人類對紅藻生活史的認識(圖二)。

拯救日本海苔產業

當時的日本，紫菜已經有數百年的養殖歷史。然而，日本漁民始終面臨一個難以解決的問題：有些年份紫菜可以大量生長，有些年份卻完全沒有幼苗，養殖量忽高忽低，沒有人知道原因。第二次世界大戰結束後，日本沿海受到嚴重污染，加上颱風及環境變化，使海苔產量大幅下降，整個產業瀕臨崩潰。1952年，日本藻類學家 Sokichi Segawa(瀨川宗吉)閱讀到 Kathleen Mary Drew-Baker 發表的研究後，立刻意識到日本養殖失敗的真正原因。原來，日本養殖者一直只注意海中的葉狀紫菜，卻不知道另一個生活史階段其實寄生在牡蠣殼內。如果缺少這個階段，就無法產生新的紫菜幼苗。日本研究團隊隨即依據她的理論，建立人工培養絲狀體的方法，再控制溫度、光照及培養條件，使紫菜孢子能穩定產生。自此，日本海苔養殖首次突破天然季節限制，建立完整人工育苗技術，海苔產量快速恢復並持續成長，也奠定現代海苔養殖產業的基礎。

日本人心中的「海洋之母」

1957年，Kathleen Mary Drew-Baker 因病逝世，享年56歲。數年後，日本海苔產業快速復甦，研究人員與養殖業者逐漸意識到，她的研究正是整個產業成功的關鍵。1963年，日本熊本縣宇土市建立了 Kathleen Mary Drew-Baker 紀念碑，並尊稱她為「海洋之母(Mother of the Sea)」。每年4月14日，當地都會舉辦 Drew Festival，由研究人員、學生及養殖業者共同向她獻花致意，感謝她對日本海苔產業的巨大貢獻。這項紀念活動至今仍持續舉辦，成為日本少數專門紀念外國科學家的傳統。

基礎研究是文明進步的基石

Kathleen Mary Drew-Baker 留給世界最大的啟示，不只是解開紫菜生活史。她讓我們理解，一項看似與產業毫無關聯的基礎研究，往往可能在多年後成為改變世界的重要關鍵。今日，紫菜已成為全球重要的水產養殖產品，每年產量數千萬公噸，廣泛應用於食品、保健及加工產業。從東亞走向世界的海苔文化，其背後正是建立在這位英國植物學家的研究成果之上。因此，每當我們拿起一片海苔，也許可以想起這位從未見過日本養殖場、卻改變全球海苔產業命運的女科學家。她沒有發明新的機器，也沒有建立大型企業，只是耐心地觀察一株小小的紅藻，卻因此影響了整個世界。

參考文獻

[1] Harris, Constance & Matsuda, Kazuhiko & Sattelle, David. (2013). Dr. Kathleen Drew-Baker, “Mother of the Sea”, a Manchester scientist celebrated each year for half a century in Japan. BioEssays : news and reviews in molecular, cellular and developmental biology. 35. 838-9. 10.1002/bies.201300061.
[2] Nicolas A. Blouin, Juliet A. Brodie, Arthur C. Grossman, Pu Xu, Susan H. Brawley. (2011). Porphyra: a marine crop shaped by stress, Trends in Plant Science, Volume 16, Issue 1, Pages 29-37.