我们知道，味觉起到帮助分辨营养物质和有害物质的作用。有些甜意味着糖、意味着能量；有些咸意味着盐、意味着矿物质；有些鲜代表了美味的肉、提示着优质蛋白质来源；而有些酸是腐败的象征；有些苦则是有毒。但是，有一种在人类历史上并不罕见的物质——二价铅离子，却兼具着甜和有毒这两个看似毫不相关的性质。这也是人类发现的第一种代糖：古罗马人将腐败的葡萄酒放置在铅罐内加热，醋酸与氧化铅反应生成了被称为铅糖的醋酸铅，这让发酸的葡萄酒变甜。据说，当时的贵族每天能喝2升这样的葡萄酒，无怪乎有学者将铅中毒视作古罗马灭亡的一大原因。其实，除了二价铅离子外，同属于无机物的铍离子、钇离子也是有甜味的。甚至在早期研究中，科学家就是靠尝铍离子独特的甜味来确定其存在——和铅类似，铍同样有很强的毒性。在自然界里，除了糖类和上述金属离子外，还有几种氨基酸和甜蛋白也能让人感到甜味。
为什么这些物质都是甜的？这就需要我们探明甜的味觉机制。虽然自19世纪晚期以来，人们合成了各种各样的非糖类甜味剂，并根据其分子结构提出了多种刺激甜味的结构模型。但这些模型不但无法解释所有的代糖，也难以指导发现新的甜味剂。直到2001年，科学家才最终发现甜味受体是由T1R2和T1R3两个蛋白质组成的异二聚体。并随后发现这两个甜味受体蛋白具有多个功能位点，不同类型的甜味剂能够与不同的位点结合，并激活甜味细胞传递神经信号。正因如此，甜味剂并没有一个统一的模型。目前，科学家已经发现了葡萄糖、蔗糖等糖类和糖精、三氯蔗糖、阿斯巴甜、甜蜜素等代糖在甜味受体上的结合位点，但还没研究报告无机金属离子是如何起作用的。当然，由于二价铅离子能与体内多种蛋白质结合（其毒性也是如此产生的），它如果能结合甜味受体也不是难以理解的事情。由于甜味受体是复杂的跨膜蛋白，至今未能解析其精确结构，还有许多需要研究的地方。
需要补充的是，虽然我们往往会默认甜味在所有动物中是相同的，但实际上，尽管甜味受体在哺乳动物的进化中相对保守，但也有不小的变化。比如猫科动物和吸血蝙蝠等的T1R2不表达，所以对甜味很不敏感。对醋酸铅而言，大鼠并不会取食，狗可能也不觉得甜，而属于灵长类的食蟹猴就会觉得先甜后酸。在灵长类中，包括人类与食蟹猴在内的旧大陆猴能尝出阿斯巴甜等代糖和产于非洲的甜蛋白的甜味，而新大陆猴与原始猴类都不能。这或许意味着旧大陆猴在进化过程中甜味感觉出现了重要变化。
味觉虽然很重要，但对生物的存续并没有生死攸关的意义，因此允许出现把一些在自然界中很少出现的有毒物质当成甜品的误差。如生物学家朱利安·赫胥黎所说：“如果醋酸铅在自然界中像糖那样普遍，而糖罕见得像醋酸铅那样，那就可以预言甜会变成最可怕的味道，因为那时我们必须吐出任何尝起来甜的东西方可生存。”
封面图：源自网络。新媒体编辑/小帆帆
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