过去人们普遍认为，洋葱之所以让人流泪，是因为催泪因子以气体形式飘入眼中。这种说法当然不能算错，但 2025 年 5 月发表在 arXiv 上的一篇预印本论文《切洋葱时的液滴飞溅现象》（Droplet Outbursts from Onion Cutting），则可能揭示了一个更具破坏性的真相：洋葱也许并非只是靠“散味”被动地消极防御，挨刀的那一刹那，洋葱就会发起绝地反击，而真正的“杀招”，就是高速喷射的液滴。
预印本论文 图片来源：参考文献[1]
康奈尔大学机械与生物工程团队搭建了一个微型“断头台”实验系统，通过高达 2 万帧/秒的高速摄像机记录洋葱在不同刀具切割下的反应。
他们发现，当刀刃刺入的瞬间，洋葱的表层组织并不是立即破裂，而是先被挤压、膨胀，随后在几毫秒时间内发生断裂，释放出大量高速液滴，速度最快时可达 40 米/秒，几乎相当于棒球投手的全力投球！
从洋葱切口中喷射液滴 图片来源：参考文献[1]
这一过程分为两个阶段：第一阶段是压力喷发，在刀具穿透洋葱表皮之前，洋葱内部柔软的叶肉在表皮的包裹下形成封闭腔体。当刀压迫表皮、造成内部压强累积，一旦表皮断裂，腔体瞬间释放压力，大量液滴以喷雾状喷出，直冲面部。
第二阶段是分散。初始喷出的液体并非都是球状液滴，而是细长的液丝（ligament），它们会在空气中继续断裂、雾化，形成更细小、更分散的微液滴群。正是这些微小颗粒，携带着高浓度催泪因子，漂浮在空气中，更容易进入眼睛、鼻腔，甚至被吸入呼吸道。
研究还发现，这一喷发过程的激烈程度受到两个关键参数的影响：一是刀具的锋利程度（blade sharpness），越锋利刀具快速切入时，组织破坏小，液滴释放量少，喷射速度低。而钝刀无法迅速切开表皮，反而造成更大的组织压缩，喷射更猛烈，液滴量最多可达锋利刀的 40 倍。
还有一点是切割速度，慢切会降低组织应变速率，减少瞬间压力释放；而快切会造成更大的剪切力和局部能量积聚，使液滴数量和速度进一步提升。
更厉害的是，这些平均半径仅为 13 微米的液滴因为体小身轻，能够悬浮在空气中长达数十秒钟，随空气流动传播。
如何科学地切洋葱？
网络上流传着各种“切洋葱不流泪”的偏方，有的听起来颇有道理，有的则显得“玄学感十足”。康奈尔团队的物理实验，以及食品科学与营养学界的研究，为我们提供了更理性的判断依据。以下是 10 种常见方法的科学评估：
从细胞酶反应到高能液滴喷发，洋葱的“催泪机制”其实是一套复杂又精准的生物防御系统。过去我们以为它只是释放了某种刺激性气体，但前沿物理研究表明，这是一场由组织变形、压力积聚和液滴喷射共同完成的微型“攻击行为”。刀越钝、下刀越快，我们所受到洋葱带来的伤害就越重。所以，如果你不想让熏出的眼泪将切洋葱的悲哀浇熄，快将旧刀换一把新刀，戴上泳镜慢慢切吧!
参考文献
[1]Wu, Zixuan, et al. "Droplet Outbursts from Onion Cutting." arXiv preprint arXiv:2505.06016 (2025).
[2]Sadowski, Mikołaj, 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.
策划制作
作者丨杨超 分析化学博士 深圳理工大学科普主管、中国科普作家协会会员
审核丨顾垒 首都师范大学生命科学学院 副教授 中国植物学会教育工作委员会委员
策划丨丁崝
责编丨甄曦
来源：科普中国返回搜狐，查看更多