文／檸檬

在犯罪現場，警察會蒐集指紋；而在科學實驗室，研究人員也常常在找指紋，這些指紋藏在物質的分子結構之中，稱作「化學指紋」。它們不像人的指紋黏在玻璃杯上那麼明顯，但一旦找到，就能知道這些是什麼、從哪裡來、是不是冒牌貨。

祕密真相 肉眼不見



這些化學指紋並不是用眼睛看得見的，需要透過特殊的光、熱或電磁波與物質互動後所產生的訊號。紅外線光譜像是在測試分子的「舞蹈頻率」，不同的化學鍵對特定波長的紅外光有反應，會以各自獨特的震動方式吸收能量，產生專屬的吸收圖譜。

拉曼光譜則像是在與分子進行一次溫和的對談，以雷射光激發分子，觀察它們回應出的散射光，藉此推敲出分子結構的細節。而質譜儀會先將分子打碎成一堆碎片，再根據這些碎片的質量與電荷比，反推出原始分子的身分。

偵探分析 物質檢測



那化學指紋對我們有什麼幫助呢？在食品檢驗上，化學指紋是辨真假利器。橄欖油有沒有摻別種油、蜂蜜是不是加了糖，只要比對光譜圖樣就能識破。

在環境領域，它像空氣與水質的偵探。PM2.5（細懸浮微粒）從哪裡來、重金屬排放源是哪一條管線，只要分析分子組成就能追蹤路徑，而光譜儀更能讓現場檢測變得快速且有效。

化學指紋技術也逐漸應用在醫療上。像糖尿病患者的呼氣中，可能會出現較高濃度的丙酮；部分癌症患者也可能釋放出獨特的揮發性分子。這類方法目前還在發展中，雖不至於「一口氣診斷全身」，但未來有望成為輔助篩檢的工具，溫和又快速。

在藝術鑑定上，化學指紋也派得上用場。一幅被稱18世紀的畫作，若檢出的是20世紀才發明的顏料，那就直接穿幫囉。

無論是食物真假、空氣汙染、藝術真偽，還是人體健康，這些微小的分子訊號原本難以察覺，現在都能透過化學指紋技術被讀出來。科學家用光、能量與數據，把分子的祕密一一揭開。這不只是破解謎題的工具，更是讓我們用全新的方式，理解這個看似平凡、其實精密無比的世界。