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毒物為何如此致命?

新版《神鵰俠侶》因其造型、台詞、劇情有諸多「雷人」之處,引發了觀眾的瘋狂「吐槽」,並紛紛出示舊版《神鵰俠侶》的劇照,懷念自己心目中的小龍女。


《神鵰俠侶》出版於1959年,是「射鵰三部曲」系列第二部,上承《射鵰英雄傳》,下接《倚天屠龍記》,不僅是金庸先生個人創作的里程碑,也可以說是新式武俠的巔峰。全書以楊過和小龍女的愛情為主線,描寫了一個充滿武功與俠義的世界。整個故事裡最重要的兩樣道具,一樣是劍,另一樣就是毒——鶴頂紅、絕情丹、斷腸草……林林總總,不一而足。那麼,這些神奇的毒物到底是什麼呢?


毒物為何如此致命?

毒物的歷史


斷腸草學名雷公藤,是野生藤本植物,莖高三四米,葉互生,花小色白,現在主要分布於東亞地區。雷公藤的根、莖、葉皆有劇毒,即使經過泡製,也仍需在醫師指導下使用,否則可引起肝、腎、血液系統和生殖系統等損害。[1]其實,在浩如煙海的有毒物質之中,雷公藤只能算是「小意思」。


毒藥與人類的糾葛可以追溯到公元前4500年之前。這些晶體、粉末或者汁液,在人類的歷史上扮演了重要角色——不管是作為武器還是藥品。最早的毒物認知可能來源於誤食。在這樣接連不斷地實踐之中,原始部落與早期文明積累了一定的毒藥知識,並且由於其獨特性——殺傷性好、難以治療——把它作為一種狩獵工具,來加速並確保獵物或敵人的死亡。


毒物為何如此致命?

隨著國家的出現,中央集權的政府取代了部落聯盟,毒藥的使用開始出現分化:對外,用於戰爭;對內,用於暗殺。前者比如雍正年間,清軍在鎮壓雲貴地區土著苗人時,深受葯弩傷害,言其「中人所入不深,原不甚傷,無如其葯極毒,才破皮肉即難救治」。因而清軍在戰爭中大力收繳箭弩,對敷箭毒藥和解毒藥方亦四處尋訪。在以後的戰爭中,清軍還依方製藥,部分裝備了部隊用於實戰。[2]後者則是因為毒藥的隱蔽性,使其成為除掉對手的絕佳選擇。早在公元前331年,就有在食物和飲料中下毒的記載。處於羅馬帝國統治時期的歐洲人,用毒藥進行暗殺已經極為普遍,就連貴族也經常用毒藥來對付政敵或生意上的對手。


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毒藥的廣泛運用也為它蒙上了一層神秘的色彩。《隋書.地理志》記載了製造「蠱毒」的做法:「其法以五月五日聚百蟲,大者至蛇,小者至虱,合置器中,令其相啖,餘一種存者留之……行以殺人,因食入人腹內,失其五臟,死則其產移入蠱主之家。」隨著對毒藥認識的不斷加深,毒藥的另一個用途——藥物,也被挖掘出來。以中國為例,《神農本草經》是現存最早的中藥學專著,作者不詳,目前認為約成書於秦漢時期。書中已經出現了「諸毒」、「毒氣」、「百毒」、「蠱毒」等多種詞語,並且按照毒性,將葯分為三品:認為無毒的稱上品為君,毒性小的稱中品為臣,毒性劇烈的稱下品為佐使。[3]


毒物為何如此致命?收集蠱毒


隨著科學技術的發展,尤其是現代法醫學的進步使得故意投毒的事件越來越少。但是,有毒物質的用途也不斷增多,被普遍用於殺蟲、消毒劑、洗滌劑或防腐劑等領域,因而,日常用品所導致的意外中毒頻率卻更高了。醫學上,將進入人類的化學物質達到中毒量產生組織和器官損害引起的全身性疾病稱為中毒,引起中毒的化學物質被稱為毒物。需要指出的是,廣義上講,毒藥、藥物、毒品乃至水都能在一定劑量下對人體造成損害,因此,判斷物品的毒性需要考慮其濃度。在毒理學中,常用半數致死量判斷物品的毒性大小,指能殺死一半試驗總體之有害物質、有毒物質或游離輻射的劑量。半數致死量的表達方式通常為有毒物質的質量和試驗生物體重之比,例如「毫克/千克體重」。由於不可能直接拿人體做毒性測驗,因此大多數致死量的數據來自於大鼠和小鼠,另外也可能使用倉鼠、豚鼠、兔、雪貂、貓、犬、猴、豬、馬、蛙、魚、鳥等實驗動物。雖然毒性不一定和體重成正比,但這種表達方式仍有助比較不同物質的相對毒性,以及估計同一物質在不同大小動物之間的毒性劑量。

有毒物質按照來源和用途可以被分為工業性毒物、藥物、農藥、有毒動植物等,按照成分可以分為元素單質、無機化合物、有機化合物等,按照中毒類型可以分為急性中毒和慢性中毒。下面以時間為順序,介紹人類歷史上最著名的那些「毒手」。


農業重金屬


雖然毒藥的歷史很長,不過,真正將毒藥發揚光大的,是早期的化學家——鍊金術士。在中國。印度、中東、歐洲以及任何人們珍視黃金並渴望獲得更多黃金的地方,鍊金術都曾盛行一時。在西方,鍊金術可以追溯到古埃及。最早的可以考證的鍊金術師——德謨克里特生活在公元前200年左右的尼羅河地區。他所寫的《自然和神秘之物》一書,不僅包括了許多有用的燃料配方,而且還包括一些製造黃金的方法。他的這些配方都用非常晦澀的語言寫成,很難理解,也許是他用來製作假黃金的。[4]


毒物為何如此致命?煉金


另一位生活在古埃及的鍊金術士——阿加索黛亞蒙描述了一種礦物,當他將這種礦物與泡鹼(存在於自然界的碳酸鈉)熔合的時候就會產生一種劇毒物質。它溶解在水中,形成一種透明的溶液。很顯然,他所得到的這種物質是三氧化砷。現在,任何一個具備科學常識的人都會知道,鍊金術不過是個騙局。騙子們的伎倆包括使用雙層底的坩堝來掩藏黃金或者在添加到坩堝里的木炭中夾藏薄金片等。不過直到近代,仍有鍊金術士活動,奧地利皇帝弗朗茲.約瑟夫就曾在1867年被三名自稱為鍊金術士的人騙走了相當1萬美元的錢。鍊金術唯一的的貢獻就在於它為現代化學積累了一些知識——17世紀末,英格蘭的鍊金術士們的實驗表明,汞蒸氣是有毒的。

實際上,重金屬中毒一直深深地困擾著人類,有學者認為,羅馬的衰落就和鉛中毒有關。[5]20世紀70年代,劍橋大學物理系舉世聞名的卡文迪什實驗室搬到了一座新樓之中。原來的實驗樓在重新裝修之後被用作社會科學家的辦公室。不料,搬進那座樓中的43名社會科學家不久就開始抱怨身體不適,其罪魁禍首,就是實驗中常年灑落的汞。


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汞可以通過呼吸、飲食或者皮膚接觸進入體內,其毒性取決於存在形式,甲基汞極為危險,液態汞毒性最小,汞蒸氣則危險得多。汞的毒性來自於它的化學特性:它非常容易與硫結合,會附著在一些氨基酸的硫原子上,如果這些氨基酸是酶蛋白的一部分的話,那麼它就可能導致酶失效。Na/K-ATPase酶是中樞系統運作極為重要的酶,在被汞破壞後,會出現汞中毒最明顯的癥狀——震顫。


汞會刺激唾液的分泌,因此口腔也會出現汞中毒的癥狀。這種癥狀通常在中毒後數小時出現,並伴隨口臭加重,嘴唇、牙床。牙齒髮炎等。如果繼續惡化,最終牙齒會鬆動、掉落,一部分顎骨暴露在外。此外,汞還會對腎產生作用,使腎臟停止工作,導致尿液無法排出。慢性汞中毒會損害大腦,病人可出現交替性膽怯、憤怒和攻擊性情緒,精力無法集中,喪失記憶,抑鬱,失眠,精神萎靡和易怒等癥狀。

氰化物與名人


「銀針驗毒」的說法曾經廣為流傳,不管是民間還是小說中都能見到其身影。事實上,這一做法並無科學依據,或者說,只有部分科學依據。銀針變黑的原因是銀與食物中的硫發生化學反應,出現黑色的硫化銀沉澱。的確有毒藥是含硫的,但也有些東西並沒有毒,卻含有很多硫,比如雞蛋黃,更有一些東西,毒性劇烈,卻並不含硫,比如氰化物。


具有強烈毒性的氰化物有三種,即,氰化鈉(NaCN)、氰化鉀(KCN)以及氫氰酸(HCN)。其有效成分,是氰離子。氰化物可以通過多種途徑進入人體,例如:接觸皮膚、呼吸吸入、口服、注射等。之後,氰化物解離出氰基離子,該離子能與人體細胞線粒體內氧化型細胞色素氧化酶的三價鐵結合,阻止氧化酶中的三價鐵還原,妨礙細胞正常呼吸,組織細胞不能利用氧,造成組織缺氧,導致機體陷入內窒息狀態。同時,因為缺乏呼吸作用產生的能量(ATP),中樞神經系統會迅速喪失功能,繼而使人體出現呼吸肌麻痹、心跳停止、多臟器衰竭等癥狀而迅速死亡。


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外觀上,由於氰化物中毒的機理是細胞缺氧窒息,因而靜脈血液中富含氧氣,屍體表面可見鮮紅色的屍斑,特別是耳廓、耳垂多呈櫻紅色,顏面及嘴唇有紫紺;解剖後可見血液不凝固且呈鮮紅色,腎、肝等臟器淤血、腫大;口服中毒者則可見胃部粘膜廣泛出血。2009年第4版的《法醫毒物分析》認為,氰化鉀的致死劑量在50~250毫克之間,如果考慮的是最小劑量的話,米粒大小的氰化鉀粉末就可能致死。[6]正是由於氰化物致死劑量小,死亡速度快,搶救困難,它一直被視為一種強力毒藥。歷史上,不少名人用它自殺。


二戰最後階段,大勢已去的希特勒一直把氰化鉀帶在身上。為了保證讓自己無痛苦地迅速死掉,希特勒在自殺前先給自己的狗吃了氰化鉀,狗迅速死亡後希特勒服下。據說氰化鉀的毒性並沒有立刻讓希特勒死亡,反而讓他十分痛苦,於是只能又對著自己頭部開了一槍。


毒物為何如此致命?自殺前的希特勒


和惡魔的自我了結相比,阿蘭.麥席森.圖靈的遭遇,令人同情得多。這位計算機科學之父和人工智慧之父,在1952年,被英國警方以「明顯的猥褻和性顛倒行為罪」控訴。在那場著名的公審後,他被給予了兩個選擇:坐牢或女性荷爾蒙注射療法,即,化學閹割。當時的英國,充斥著懷疑猜忌、間諜危機和勒索敲詐的「冷戰」背景,同性戀不僅是一種有傷風俗、不可容忍的法定罪行,而且會被當成是一種對國家安全的威脅。為了能夠繼續進行科學研究,他最後選擇了雌激素注射,並持續一年。在這段時間裡,藥物產生了包括乳房不斷發育的副作用,也使原本熱愛體育運動的圖靈在身心上受到極大傷害。1954年6月8日,可能是終於忍受不住,他在食用浸染過氰化物溶液的蘋果後死亡。正義終究會到來的,雖然很多時候有點晚——2013年12月24日英國司法部長克里斯宣布,英國女王伊莉莎白二世赦免上世紀50年代因同性戀行為被定罪的英國著名數學家、密碼學家、計算機科學之父阿蘭·圖靈(Alan Turing)。英國首相卡梅倫則表示說,圖靈在破解二戰德軍密碼、拯救國家上發揮了關鍵作用,是一個「了不起的人」。[7]


目前,各國都將氰化物列為最嚴格管制的物品目錄,購買和使用都處於嚴密監控之下,防止它們被用於非法用途。


沙林——納粹的武器


進入近代以後,由於技術的進步,各種各樣的有機毒劑被合成出來,沙林即是非常有代表性的一種。沙林毒氣是「二戰」前夕,由德國一位名叫格哈德·施拉德的生物專家研製的,是在另一種名叫「塔崩」毒劑的基礎上發現的。據說在研製「塔崩」時,用於試驗的是狗和猴子。施拉德在狗和猴子身上各灑了一滴「塔崩」毒液,3分鐘後,狗和猴子口吐白沫,瞳孔縮小,四肢扭曲抽搐,接著肌肉縮成一團,不到10分種相繼死去。


毒物為何如此致命?


在「塔崩」的基礎上,施拉德發現了另一種神經性毒劑,殺傷力比「塔崩」更強,名為甲氟磷酸異丙酯。由於該毒劑的研製涉及到4位關鍵人物,施拉德便將4位關鍵人物名字的第一個字母組合成新的命名,音譯為沙林。[8]沙林屬於神經毒劑,無色,可製成液體,也可製成氣體,經由呼吸系統、飲水或食物進入體內。無論是受氣體或液體所傷,其受害癥狀幾乎是一樣的:中毒較輕時,主要癥狀是唾液分泌增加、流口水、胸口受壓迫,瞳孔收縮、視力模糊,若要凝視某一物體時,會有疼痛感。有時會嘔吐,產生幻覺;中毒較重時,呼吸系統內黏液分泌導致呼吸困難、咳嗽、腸胃不適、大小便失禁,除唾液大量分泌之外,還會流淚、出汗、肌肉無力、顫抖或者抽筋;當受到嚴重侵害時,中毒者可能會失去意識,肌肉癱瘓,嚴重影響呼吸器官和中樞神經,從而導致死亡。沙林中毒的輕重程度取決於兩大因素:遭受襲擊的時間及生化戰劑的濃度與烈性。


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1994年6月27日,日本奧姆真理教教主麻原彰晃在日本長野縣松本市進行噴撒沙林毒氣的實驗,導致7名市民死亡,受傷者達600多人。1995年3月20日,奧姆真理教信徒在東京地鐵施放沙林毒氣,導致13人死亡,5500多人受傷,其中有14人終身殘廢。不幸中的大幸是,真理教並沒有提純沙林毒氣的設備,否則最後死亡人數可能是13人的百倍以上。這就是震驚世界的「東京地鐵沙林毒氣事件」。


這一行為受到了全世界各國政府的譴責,在警察的全力追捕下,罪犯相繼落網。事件策劃者奧姆真理教教主麻原彰晃,以及執行任務的5名教徒先後被判死刑,另3名輔助施襲者則被判無期徒刑。2012年6月15日早晨,日本警方在東京都大田區西蒲田的的一間漫畫咖啡店逮捕最後一位在逃特別嫌犯高橋克也,正式宣告長達17年的沙林毒氣事件落幕。


結語


正是因為毒品的巨大危害,各國政府都對其十分重視。一方面頒布法律法規,嚴格監督生產環節,比如我國《劇毒物品品名表》(GB58-93)將毒分為四類,制定了相應的管理辦法;另一方面,對有毒物質進行標識,以起到警示作用。目前,世界各國用於有毒物質的標誌各不相同,但都以骷髏頭為基本圖案。世界衛生組織(who)對有毒物質進行了急性毒性分級,以供各國參考。


毒物為何如此致命?急性毒性分級


NFPA 704是美國消防協會(National Fire Protection Association,簡稱NFPA)制定的危險品緊急處理系統鑒別標準。它提供了一套簡單判斷化學品危害程度的系統,並將其用藍(健康危害等級)、紅(可燃等級)、黃(反應活性等級)、白(特殊危害性)這四色警示菱形來表示。每一項皆以為0到4這五個數字表示,數字越大,則危害越大。


毒物為何如此致命?


那麼,作為個人,應該如何保護自己呢?筆者認為,應該遵循三個原則。


第一,要正確地對待有毒物質,不能談毒色變。有毒的並不全是壞的,實際上,進入現代社會以後,有毒物質常作為原料或者反應媒介,廣泛運用在工業製品製造方面,在日常生活中做出貢獻。例如,三氫化砷常被用於製造半導體,氨被用於氨肥製造,鉛可以作為鉛酸蓄電池的電極等。若使用得當,有毒物質也能利用在醫療方面。如蛇毒可防止血栓形成,具有藥用價值;肉毒素(botulinus toxin)是肉毒桿菌(Clostridium botulinum)產生的毒素,將其注射或塗抹在臉部皮膚、可抑制肌肉運動,減少皺紋,具美容功效。


第二,要適當了解有毒物質。首先,不要認為有毒物質離日常生活很遠,實際上,故意投毒和意外泄露導致的中毒事件仍然時有發生。不明原因的突然昏迷、嘔吐、驚厥、呼吸困難和休克患者或不明原因的發純、周圍神經麻痹、貧血、白細胞減少、血小板減少及肝損傷患者都要想到身體中毒了。其次,要學習必要的毒理知識。哪些物質有毒?如何識別?它們是怎麼進入人體的?代謝途徑是什麼?


毒物通常經消化道、呼吸道、皮膚黏膜和傷口(蛇毒)侵入機體,進入血液後,與紅細胞或血漿中某些成分相結合,分布於全身組織和細胞。大部隊毒物在肝臟內通過氧化、還原、水解和結合等作用進行代謝,然後與組織和細胞內化學物質作用,分解或合成不同化合物。多數毒物代謝後毒性降低,不過也有少數反而加強。由於有毒物質眾多,其損傷機制也各不相同。如,強酸強鹼的腐蝕作用;一氧化碳、氰化物導致組織缺氧;親脂性毒物的麻醉作用;有機磷農藥會抑制酶的活性;阿托品和體內的正常組織(毒蕈鹼受體)競爭抑制,從而阻斷正常的生理過程等。


毒物為何如此致命?安徽一家五口鉈中毒


有些毒物的反應機理是多方面的,以鉈中毒為例,目前仍沒有清晰的結論。多數人認為鉈離子與鉀離子的化學性質相似,在生物體內會與鉀離子發生競爭,影響有鉀離子參與的生理活動如神經衝動的傳導。也有證據表明,鉈會與線粒體中相關蛋白結合,導致氧化磷酸化失偶聯,干擾機體的能量代謝,甚至干擾DNA的合成並抑制有絲分裂。


腎臟是主要的排毒器官,因而利尿葯對某些中毒有正面作用。一些揮發性物質經呼吸道呼出體外,重金屬主要由消化道排出,汞、砷能進入到乳汁中,可導致哺乳期的嬰兒中毒。此外,一些物質可以在體內器官中蓄積,排出緩慢,再次釋放又可產生中毒。最後,應該了解一些典型的中毒特徵,如氰化物中毒為口中帶有杏仁味,有機磷農藥中毒為呼吸帶有大蒜味等。


第三,要掌握中毒後的急救方法。一旦懷疑中毒,應立即終止暴露,撤離或將患者撤離中毒現場,轉到空氣新鮮的地方,儘快向專業人士求助,及早就醫——早一分鐘,就多一份存活的可能。在此期間,可以脫去污染衣服,用溫水或肥皂水清洗皮膚和毛髮處的毒物,用清水徹底沖洗清除眼內毒物,清除傷口處的毒物。假如受過相應訓練,可以著手清除體內尚未吸收的毒物,清除愈早、愈徹底愈好。經口中毒者,早期清除胃腸道尚未吸收的毒物可使病情明顯減輕。對於神志清楚的合作患者,可以用物理法剌激催吐,用手指或壓舌板、筷子剌激咽後壁或舌根誘發嘔吐。未見效時,飲溫水200~300ml,然後再用上述方法剌激嘔吐,如此反覆進行,直到嘔出清亮胃內容物為止。需要注意的是,催吐法易引起誤吸和延遲活性炭的應用,目前,臨床上已不被常規應用。昏迷、驚厥、休克、腐蝕性毒物攝入和無嘔吐反射者禁用此法。


毒物為何如此致命?


2013年,「復旦投毒案」震驚全國。2014年12月8日,隨著案件二審,再次引起了人們的強烈關注。庭審中,雙方就作案動機、死亡原因、量刑輕重等關鍵環節,進行了激烈辯論。公訴方堅持,犯罪嫌疑人林某在明確了解N-亞硝基二甲胺(又稱二甲基亞硝胺,經消化道進入人體後,被肝臟里的酶類分解成甲醛,甲醇和烷基化中間產物,後者可以和蛋白質和DNA上的鹼基結合,對肝臟造成損傷,因而具有高毒性、高致癌性,常被用於誘導肝損傷、肝癌的動物模型)毒性的情況下,因瑣事預謀殺死室友黃洋,作案手法特別殘忍,罪行極其嚴重,「符合判處死刑的情形,原審判決定罪量刑準確,請求法院維持原判。」[9]


然而,逝者已矣,不論什麼樣的判決結果,都很難彌補受害人親屬的損失。在這裡,筆者無意討論案件是非,或者去為犯罪嫌疑人尋找「體制原因」,而是希望以此為契機,樹立人們對於有毒物質的正確認知,具備一定的自救的能力,遠離不必要的中毒事件,更好地呵護自身健康。


(作者:趙言昌)


【參考文獻】


[1] 藥品不良反應信息通報(第46期),關注雷公藤製劑的用藥安全


[2] 哈恩忠. 雍正朝箭毒及解毒藥方史料 中國第一歷史檔案館[J]. 歷史檔案, 2007 (1): 3-13.


[3] 常富業, 張允嶺, 郭蓉娟, 等. 毒相關名詞歷史沿革[J]. 北京中醫藥大學學報, 2008, 31(1): 30-34.


[4] 約翰.埃姆斯利.致命元素:毒藥的歷史 [M]. 生活.讀書.新知三聯書店,2012.6


[5] Gilfillan S C. Lead poisoning and the fall of Rome[J]. Journal of Occupational and Environmental Medicine, 1965, 7(2): 53-60.


[6] 饅頭老妖. 氰化物,入口即死的「毒藥之王」?果殼網,http://www.guokr.com/article/165448/,2012.4.27


[7] Enigma codebreaker Alan Turing receives royal pardon,http://www.theguardian.com/science/2013/dec/24/enigma-codebreaker-alan-turing-royal-pardon,The Guardian, 2013.12.24


[8]徐遠靜. 魔鬼的唾沫沙林毒氣[J]. 軍事展望, 2005 (1): 75-76.


[9] 嚴劍漪.星期二復旦投毒案二審開庭,中國人民法院報,http://rmfyb.chinacourt.org/paper/html/2014-12/09/content_91416.htm, 2014年12月09日


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