吃貨有淚不輕彈？切個(gè)洋蔥試試看。做飯的人，誰沒因?yàn)椤皞Α毖笫[灑下過熱淚呢？為了更體面地切洋蔥，人們發(fā)明了許多民間妙招——有人將洋蔥提前冷凍，有人嘴里含著片面包切洋蔥（這是等不及吃了吧），甚至有人點(diǎn)起蠟燭或戴上泳鏡。

切洋蔥使人流淚 圖片來源：作者使用 AI 生成

那么問題來了：洋蔥為何讓人流淚？這些所謂的防淚妙方是否真的有效？有沒有更科學(xué)、系統(tǒng)的方法來對抗洋蔥的催淚攻擊？接下來就揭曉答案。

洋蔥的化學(xué)催淚武器從何而來？

從植物分類來看，洋蔥屬于蔥屬植物，這一類植物普遍富含硫化合物，這是它們具有辛辣氣味和刺激性的根源所在。在洋蔥的細(xì)胞結(jié)構(gòu)中，含有一種叫做 S-1-丙烯基-L-半胱氨酸亞砜（PRENCSO）的含硫前體化學(xué)物質(zhì)。它本身無毒無味，安靜地儲存在液泡中，與它的合作者——一種酶類物質(zhì)洋蔥酶分隔在不同的細(xì)胞區(qū)間。

當(dāng)我們用刀切開洋蔥，細(xì)胞結(jié)構(gòu)被破壞，前體物質(zhì)與酶發(fā)生接觸，觸發(fā)一系列快速反應(yīng)。短短幾秒內(nèi)，洋蔥酶催化 S-1-丙烯基-L-半胱氨酸亞砜分解為一種揮發(fā)性含硫化合物的催淚因子。

催淚因子的分子式 來源：參考文獻(xiàn)[2]

這個(gè)小分子極易蒸發(fā)，它在空氣中飄散，飄進(jìn)你的眼睛，并與眼表淚液中的水結(jié)合，生成微量的亞硫酸和硫酸。盡管濃度極低，但它們足以刺激角膜上的感覺神經(jīng)，從而引發(fā)淚腺的保護(hù)性反應(yīng)——不停地流淚，以試圖“沖洗”掉這些刺激物。

這種機(jī)制本質(zhì)上是一種植物防御反應(yīng)。對洋蔥而言，切割它就相當(dāng)于掠食者攻擊，它通過化學(xué)反應(yīng)制造出“刺激氣體”，趕走入侵者。這種策略在進(jìn)化上極為成功，不只洋蔥，像大蒜、芥末、辣根等植物也有類似機(jī)制。

看了上面的解釋，可能有的朋友會嗤之以鼻——就這？我早就知道了！先別急，下面咱說點(diǎn)更厲害的。

洋蔥，自帶“防吃貨噴霧”

過去人們普遍認(rèn)為，洋蔥之所以讓人流淚，是因?yàn)榇邷I因子以氣體形式飄入眼中。這種說法當(dāng)然不能算錯(cuò)，但2025 年 5 月發(fā)表在 arXiv 上的一篇預(yù)印本論文《切洋蔥時(shí)的液滴飛濺現(xiàn)象》（Droplet Outbursts from Onion Cutting），則可能揭示了一個(gè)更具破壞性的真相：洋蔥也許并非只是靠“散味”被動(dòng)地消極防御，挨刀的那一剎那，洋蔥就會發(fā)起絕地反擊，而真正的“殺招”，就是高速噴射的液滴。

預(yù)印本論文 圖片來源：參考文獻(xiàn)[1]

康奈爾大學(xué)機(jī)械與生物工程團(tuán)隊(duì)搭建了一個(gè)微型“斷頭臺”實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，通過高達(dá) 2 萬幀/秒的高速攝像機(jī)記錄洋蔥在不同刀具切割下的反應(yīng)。

他們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)度写倘氲乃查g，洋蔥的表層組織并不是立即破裂，而是先被擠壓、膨脹，隨后在幾毫秒時(shí)間內(nèi)發(fā)生斷裂，釋放出大量高速液滴，速度最快時(shí)可達(dá) 40 米/秒，幾乎相當(dāng)于棒球投手的全力投球！

從洋蔥切口中噴射液滴 圖片來源：參考文獻(xiàn)[1]

這一過程分為兩個(gè)階段：第一階段是壓力噴發(fā)，在刀具穿透洋蔥表皮之前，洋蔥內(nèi)部柔軟的葉肉在表皮的包裹下形成封閉腔體。當(dāng)?shù)秹浩缺砥ぁ⒃斐蓛?nèi)部壓強(qiáng)累積，一旦表皮斷裂，腔體瞬間釋放壓力，大量液滴以噴霧狀噴出，直沖面部。

第二階段是分散。初始噴出的液體并非都是球狀液滴，而是細(xì)長的液絲（ligament），它們會在空氣中繼續(xù)斷裂、霧化，形成更細(xì)小、更分散的微液滴群。正是這些微小顆粒，攜帶著高濃度催淚因子，漂浮在空氣中，更容易進(jìn)入眼睛、鼻腔，甚至被吸入呼吸道。

研究還發(fā)現(xiàn)，這一噴發(fā)過程的激烈程度受到兩個(gè)關(guān)鍵參數(shù)的影響：一是刀具的鋒利程度（blade sharpness），越鋒利刀具快速切入時(shí)，組織破壞小，液滴釋放量少，噴射速度低。而鈍刀無法迅速切開表皮，反而造成更大的組織壓縮，噴射更猛烈，液滴量最多可達(dá)鋒利刀的 40 倍。

還有一點(diǎn)是切割速度，慢切會降低組織應(yīng)變速率，減少瞬間壓力釋放；而快切會造成更大的剪切力和局部能量積聚，使液滴數(shù)量和速度進(jìn)一步提升。

更厲害的是，這些平均半徑僅為 13 微米的液滴因?yàn)轶w小身輕，能夠懸浮在空氣中長達(dá)數(shù)十秒鐘，隨空氣流動(dòng)傳播。

如何科學(xué)地切洋蔥

網(wǎng)絡(luò)上流傳著各種“切洋蔥不流淚”的偏方，有的聽起來頗有道理，有的則顯得“玄學(xué)感十足”。康奈爾團(tuán)隊(duì)的物理實(shí)驗(yàn)，以及食品科學(xué)與營養(yǎng)學(xué)界的研究，為我們提供了更理性的判斷依據(jù)。以下是10 種常見方法的科學(xué)評估：

從細(xì)胞酶反應(yīng)到高能液滴噴發(fā)，洋蔥的“催淚機(jī)制”其實(shí)是一套復(fù)雜又精準(zhǔn)的生物防御系統(tǒng)。過去我們以為它只是釋放了某種刺激性氣體，但前沿物理研究表明，這是一場由組織變形、壓力積聚和液滴噴射共同完成的微型“攻擊行為”。刀越鈍、下刀越快，我們所受到洋蔥帶來的傷害就越重。所以，如果你不想讓熏下的眼淚將切洋蔥的悲哀澆熄，快將舊刀換一把新刀，戴上泳鏡慢慢切吧!

參考文獻(xiàn)

[1]Wu, Zixuan, et al. "Droplet Outbursts from Onion Cutting." arXiv preprint arXiv:2505.06016 (2025).

[2]Sadowski, Miko?aj, et al. "Syn-Propanethial S-Oxide as an Available Natural Building Block for the Preparation of Nitro-Functionalized, Sulfur-Containing Five-Membered Heterocycles: An MEDT Study." Molecules 29.20 (2024): 4892.

[3]Pareek, Sunil, et al. "Fruit and vegetable phytochemicals: chemistry and human health." Willey black well 29 (2017): 269.

[4]Lanzotti, Virginia. "The analysis of onion and garlic." Journal of chromatography A 1112.1-2 (2006): 3-22.

[5]Kato, Masahiro, et al. "Production and characterization of tearless and non-pungent onion." Scientific Reports 6.1 (2016): 23779.

策劃制作

作者丨楊超 分析化學(xué)博士 中國科普作家協(xié)會會員、廣東省青年科技創(chuàng)新研究會會員

審核丨顧壘 首都師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 副教授 中國植物學(xué)會教育工作委員會委員

策劃丨丁崝

責(zé)編丨丁崝

審校丨徐來、林林