從野蠻到文明:毒理學(xué)的發(fā)展也是一部社會(huì)發(fā)展史

2024-08-17
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《毒理學(xué)破案手冊(cè)》,【美】黛博拉·布魯姆/著 溫華/譯,上海譯文出版社,2022年12月版

這本《毒理學(xué)破案手冊(cè)》中的場(chǎng)景是20世紀(jì)早期的紐約,它以編年史的方式記錄了爵士樂時(shí)代的化學(xué)犯罪,開啟了一個(gè)又一個(gè)引人入勝的謀殺案件,展現(xiàn)了特定時(shí)代毒理學(xué)對(duì)社會(huì)進(jìn)步的貢獻(xiàn)。這個(gè)書名里面,“毒理學(xué)”三個(gè)字對(duì)大眾來說,或許有點(diǎn)深?yuàn)W,其實(shí)說白了就是一個(gè)物質(zhì)的壞的一面,與“藥理學(xué)”猶如一個(gè)硬幣的兩面。也就是說,一個(gè)事物,積極的、有益的一面,便是藥理;負(fù)面甚至有害的一面,就是毒理。

我們今天所知的毒理學(xué)始于著名的毒理學(xué)家帕拉塞爾蘇斯(Paracelsus),他對(duì)醫(yī)學(xué)和毒理學(xué)做出了重要貢獻(xiàn),他提出的毒理學(xué)經(jīng)典語錄之一就是:“化學(xué)物只有在一定的劑量下才具有毒性”,“毒物與藥物的區(qū)別僅在于劑量”。中國(guó)古代也有一句習(xí)俗語“萬物皆毒唯量焉”。因此,化學(xué)物的有毒或無毒主要決定于劑量,只能以產(chǎn)生毒效應(yīng)所需的劑量大小相對(duì)地加以區(qū)別。

自有人類以來,中毒的情況就一直存在,并且日益與人類生活的大多數(shù)重要方面交織在一起,如飲食、工作、政治、宗教、民俗、謀殺、自殺和戰(zhàn)爭(zhēng)。如果說一開始是因?yàn)闊o知,那么越是往后,其中就越是充滿了惡意。

一系列經(jīng)典的中毒案例催生了毒理學(xué)的誕生,而毒理學(xué)的發(fā)展也反映了社會(huì)的發(fā)展:從簡(jiǎn)單到復(fù)雜,從野蠻到文明,從粗魯?shù)絻?yōu)雅,從迷信到科學(xué),從取人性命到救死扶傷。

最初,中毒一般屬于意外。尋找食物很平常,但如果你選錯(cuò)了植物,你就有麻煩了。與日常生活的許多方面一樣,對(duì)中毒影響的解釋經(jīng)常與宗教和神秘主義混合在一起。因果關(guān)系通常是未知的。早期的人類可能認(rèn)為自己被毒物包圍了。經(jīng)過一些嘗試和犯錯(cuò)之后,有毒的植物和有營(yíng)養(yǎng)的植物之間的區(qū)別開始為人所知。但是,即使是人們認(rèn)為健康無害的食物也可能因被霉菌污染而變得有害。因此,仍然有很多是未知的和不可控的。

而神秘主義和迷信恰好彌補(bǔ)了知識(shí)的不足,中毒很容易被想象或被視為魔法或神的行為。由于早期人類通過經(jīng)驗(yàn)了解到植物分為有益的和有毒的,有毒的植物被用作狩獵的輔助工具,比如箭毒,箭毒是從幾種熱帶美洲木本植物的樹脂提取物中淬煉出來的。有毒的動(dòng)物也被發(fā)現(xiàn)了,南美洲的人用兩棲動(dòng)物的分泌物殺死動(dòng)物作為食物。有毒昆蟲和動(dòng)物的不良影響也可能被注意到了,但這些毒液的實(shí)際用途有限。雖然不知道第一個(gè)人類是什么時(shí)候故意使用某種物質(zhì)殺死另一個(gè)人的,但人類有一種本能,那就是控制自己的命運(yùn),滿足自己對(duì)權(quán)力、財(cái)富和享樂的欲望。當(dāng)毒物從隨機(jī)問題變成了可預(yù)測(cè)的工具,人類便在這種情況的誘惑下使用毒藥來推動(dòng)歷史的發(fā)展。

隨著中毒或者說下毒發(fā)展成為一種藝術(shù),其從業(yè)者也變得臭名昭著。煉金術(shù)的發(fā)展使人們對(duì)毒物的認(rèn)識(shí)逐步清晰。人們發(fā)明了蒸餾、升華和結(jié)晶,從朱砂(硫化汞)中冶煉出汞,從雄黃(硫化砷)中生產(chǎn)出砒霜(三氧化二砷),為人類提供了一種最廣泛使用的殺人毒藥。煉金術(shù)士們研究毒物和它們的作用,主要是為了創(chuàng)造最有效的混合物。那時(shí)生命不像今天這樣有價(jià)值,毒藥成為了一種主要的殺人工具,由于它極具隱蔽性,所以很適合用來除掉對(duì)手或伙伴。

19世紀(jì)上半葉是英國(guó)備受矚目的下毒最為盛行的一個(gè)時(shí)期,媒體對(duì)每一個(gè)細(xì)節(jié)的捕捉和美化起到了煽動(dòng)作用,公眾因此陷入了恐慌。由于文化水平和科學(xué)教育程度的提高,毒物的唾手可得和科學(xué)知識(shí)的普及,再加上人壽保險(xiǎn)的興起,中毒似乎對(duì)新的社會(huì)秩序構(gòu)成了一個(gè)特殊的問題。人們現(xiàn)在可以為錢為情為一切私人恩怨下手毒殺他人。無法發(fā)現(xiàn)毒物,也無法證明中毒的發(fā)生,民眾的恐懼進(jìn)一步加劇。查明肇事者極為困難,因?yàn)榇_定死亡原因(中毒證明)需要分析技術(shù),而后者此時(shí)尚未開發(fā)出來。直到1836年,英國(guó)化學(xué)家詹姆斯·馬什(James Marsh)發(fā)明了馬什試驗(yàn),使當(dāng)時(shí)最流行的毒藥砷被明確地鑒定了出來。人們從此可以識(shí)別毒物,在法庭上給行兇者定罪,并采取合法行動(dòng),法醫(yī)毒理學(xué)的大門也由此開啟?!抖纠韺W(xué)破案手冊(cè)》一書中的主人公亞歷山大·格特勒(Alexander O. Gettler,1883-1968)可能是對(duì)美國(guó)法醫(yī)毒理學(xué)發(fā)展影響最大的人,他于1918年開始在紐約市首席法醫(yī)辦公室工作。

有意思的是,毒藥可以毀滅生命,但它也是治療疾病的手段。藥物對(duì)于醫(yī)生來說是治療疾病的工具,但它也可能成為有心人的殺人工具。比如,曾經(jīng)臭名昭著的毒藥三氧化二砷卻是治療急性早幼粒白血病的良藥。在歷史上,化學(xué)物曾作為大規(guī)模的殺人武器,也造福過人類。比如氯氣,它一度被用作戰(zhàn)爭(zhēng)武器,因?yàn)樗芤鸱尾看碳ぃ瑢?duì)上下呼吸道造成急性損傷,使人最終因窒息而緩慢死亡。不過,今天,它被用作公共飲用水的消毒劑,能通過顯著減少水傳播疾病的威脅來預(yù)防疾病。煙霧,一種也用于化學(xué)戰(zhàn)的刺激物,也被用于保存食物。殺蟲劑的使用本身就是有毒的,但它能通過控制不需要的植物和動(dòng)物來增加糧食產(chǎn)量,有助于養(yǎng)活日益增長(zhǎng)的人口,并改善營(yíng)養(yǎng)、健康,延長(zhǎng)預(yù)期壽命??傊?,人類一次又一次地以一種有用的方式使用有毒化合物來控制環(huán)境,使之對(duì)自己有利。

劑量決定了一種東西是不是毒藥。這也是當(dāng)人類對(duì)毒物的了解上升到科學(xué)或者學(xué)科階段時(shí),科學(xué)對(duì)它提出的要求??茖W(xué)中的一切都必須被量化,風(fēng)險(xiǎn)量化需要數(shù)學(xué)的概率論,沒有它,我們就不可能進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

當(dāng)人們發(fā)現(xiàn)非故意接觸化學(xué)品可能對(duì)健康產(chǎn)生不利影響時(shí),例如在工作場(chǎng)所和環(huán)境中,就努力通過確定安全的接觸條件來防止這種影響。為了保護(hù)人類和其他生命形式免受傷害,科學(xué)家們建立劑量-反應(yīng)關(guān)系,即血液和(或)組織中化學(xué)物質(zhì)水平與毒性反應(yīng)之間的相關(guān)關(guān)系。其次,是對(duì)暴露后的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行識(shí)別、量化、評(píng)估和管理,即風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。量化一個(gè)風(fēng)險(xiǎn),給它分配一個(gè)數(shù)字,往往會(huì)減少外推的不確定性,減輕焦慮,并提供一定程度的安慰。

對(duì)毒物反應(yīng)的量化以及結(jié)構(gòu)與生物活性的關(guān)系也是許多科學(xué)活動(dòng)的基礎(chǔ)。毒理學(xué)家的工作從中毒、供應(yīng)和使用毒物的藝術(shù)開始,隨后研究它們的作用機(jī)制,開發(fā)識(shí)別和量化體液和組織中的毒物的分析方法,制出合理的解毒劑,通過精心設(shè)計(jì)和執(zhí)行的研究確定安全的暴露限度,并量化和預(yù)測(cè)不良反應(yīng)。

此外,本書中的不少案例講到了在死者器官上鑒定毒物名稱和數(shù)量,這里涉及的專業(yè)叫做法醫(yī)毒化分析。這一行的鼻祖是約瑟夫·雅各布·普朗克,他將化學(xué)分析技術(shù)應(yīng)用于毒物檢測(cè)中,并指出中毒的唯一證據(jù)是在身體器官中鑒定出毒物,由此奠定了法醫(yī)毒理學(xué)的基本原則。分析毒理學(xué)的正式起源是“法醫(yī)毒理學(xué)之父”馬蒂厄·奧爾菲拉的杰出工作,他首次有效地將法醫(yī)和臨床毒理學(xué)與分析化學(xué)結(jié)合在一起,對(duì)各種中毒癥狀、毒物在體內(nèi)的作用、毒物的生理作用以及檢測(cè)毒物的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀察,為法醫(yī)毒理學(xué)建立起一個(gè)巨大的寶庫。過去用來造成傷害的物質(zhì)現(xiàn)在被用來幫助人類。人們必須打破哲學(xué)和科學(xué)體系的束縛,就像打破科學(xué)奴役的枷鎖一樣。

這些學(xué)科在本書里被作者糅為一體,并解釋得通俗易懂。讀者或許會(huì)從那些經(jīng)典案例中發(fā)現(xiàn),毒理學(xué)學(xué)科已經(jīng)被科學(xué)界和社會(huì)公認(rèn)為一個(gè)獨(dú)立的學(xué)科,它獨(dú)立于藥理學(xué),并借鑒化學(xué)、生物、物理學(xué)以及數(shù)學(xué),一方面,這是無數(shù)科學(xué)家不斷鉆研并在前人和同行研究成果的基礎(chǔ)上積累所得,他們的科學(xué)精神和人格魅力,讀來令人回味無窮。另一方面,學(xué)習(xí)和了解毒理學(xué)原理,將有助于保護(hù)公眾,也就是包括生產(chǎn)者和消費(fèi)者在內(nèi)的我們自身免受化學(xué)品暴露的不利影響。


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