歡迎來到《大眾科學》的居家科學實驗系列。我們將在工作日中午發布新的實驗項目，這些項目所需的材料都可以在超市買到。請在社群媒體上使用#popsciprojects標籤分享您的實驗成果。
軟糖熊很好吃，這點毋庸置疑（當然，你也可以吃幾個來驗證這個假設）。但它們也是演示生命得以延續的關鍵過程——滲透作用——的絕佳對象。
信不信由你，把軟糖放入水中也會發生滲透作用，這能揭示你身體細胞最基本的運作機制。只要加水和一匙鹽，就能親眼見證這過程。
統計數據
- 時間：準備工作 5 分鐘，等待時間 3 至 9 小時
- 難度：簡單
你需要準備什麼
- 深軟糖熊
- 三個小碗
- 水
- 2湯匙鹽
- 湯匙
- （可選）尺子
- （可選）廚房秤
指示
1. 在兩個碗裡倒入涼水。室溫水即可，但不要用熱水－熱水會融化你的軟糖熊。
2. 將鹽加入第一個碗中。第二個碗中只需盛有水。
3. 將一顆小熊軟糖放入每個碗中。確保它們完全浸沒在水中。將碗放在不會被打擾的地方。小熊軟糖很誘人——即使它們又鹹又軟！
- 注意：我們嘗試了不同類型的軟糖（包括那種表面裹著酸澀晶體的酸味軟糖），最終得出結論：最適合本次實驗的軟糖是顏色較深、有嚼勁而非軟糯的——也就是經典的軟糖熊。顏色較深的軟糖在吸水後不會完全變透明，而較濃稠的明膠混合物也能防止軟糖在取出觀察時散開。此外，請避免使用酸味軟糖和添加了特殊香料的軟糖，因為它們不太可能達到預期效果。
4. 留出第三顆軟糖作為實驗對照。我們建議你在吃掉剩下的軟糖之前就先做好這一步。萬一你突然發現自己把剩下的都吃光了，實驗就失去了對照，那就太糟糕了。保持乾燥。
5. 等待三小時。
6. 再次檢查一下浸泡過的糖果。你可以用湯匙把它們舀出來，放在紙巾上觀察，但一定要把它們放回原來的碗裡。注意觀察軟糖的變化——把你的觀察結果寫下來，以便與最終結果進行對比。三個小時後你可以再檢查一次。
7. （可選）進行一些測量。如果你的小實驗家需要更大的挑戰，你可以讓他們用尺和/或廚房秤測量小熊，併計算小熊的尺寸和質量變化了多少。
8. 再等六個小時。整個過程應該在第九個小時左右完成。
9. 將軟糖從碗裡取出。用小湯匙將它們排成一排放在盤子或紙巾上，看看它們的變化。浸泡在清水中的軟糖應該比未浸泡的軟糖大得多，而浸泡在鹽水中的軟糖應該大小基本上保持不變——除非鹽水導致軟糖縮小了。稍後會詳細說明。
10. 在第三個碗倒入涼水，加入一湯匙鹽。將吸飽水膨脹的橡皮糖放入碗中，每隔幾個小時觀察一次。隨著浸泡時間的延長，橡皮糖應該會明顯縮小。
工作原理
滲透作用是指水分子通過半透膜的運動－半透膜是一種膜上佈滿小孔的材料，這些小孔足以讓某些物質通過，但又足以阻止其他物質通過。在這個過程中，水分子無需外力或能量就能穿過半透膜，使膜兩側的水分子濃度與其他分子的濃度大致相等。
這個過程對維持我們的生命至關重要。我們細胞的外膜是半透膜，允許水和氧氣等小分子通過，同時保護細胞內的所有細胞器並保持在原位。當需要排出廢物時，細胞會開始排出有毒分子，同時透過滲透作用從血液中吸收水分。一旦細胞內外的水分濃度達到平衡，它就會停止吸收更多液體，從而防止細胞破裂。
軟糖熊由明膠和糖製成，而構成明膠的蛋白質與我們細胞的外膜非常相似。就像細胞膜一樣，軟糖熊的明膠「外皮」允許水和其他小分子通過，同時阻止較大的分子通過——在這種情況下，這些較大的分子就是讓軟糖熊如此美味的糖。
當你把一顆軟糖放入水中時，糖分子會試圖擴散並均勻地分散到整個水碗中。但是，明膠膜會阻止它們擴散。這些糖分也使得軟糖內部的水分濃度相對於周圍的液體而言較低。滲透作用會試圖糾正這種不平衡，因此水會不斷滲入軟糖內部並穿過明膠膜，直到明膠膜兩側的水分濃度達到平衡。這意味著你的軟糖會吸收大量的水分。
在水和鹽的混合溶液中，碗和糖果熊的含水量相近，因此如果水的鹽度足夠高，糖果熊的大小可能保持不變，甚至會縮小。就像糖果熊體內的糖分會降低其含水量一樣，碗裡的鹽也會降低水分子與其他分子的比例。為了應對這種情況，糖果熊可能會排出水分來稀釋碗裡的液體。如果你把吸飽水的糖果熊放入鹽溶液中，這些多餘的水分子就會從糖果熊體內排出，進而降低碗裡的鹽濃度。
如果你有時間（和一些軟糖），可以嘗試不同的鹽濃度來擴展這個實驗。你可以準備幾個碗，在等量的水中加入不同量的鹽。鹽加得越多，糖果的體積就應該縮小得越多。
