說起毒物,人們很可能會想到氰化物、砒霜或士的寧,但這些并不是已知的毒性最強的物質(zhì)。河豚毒素的毒性比這些還要大,但它仍然算不上最毒的。
半數(shù)致死量(LD50)即殺死試驗人群的50%所需要的劑量,是最常用的毒性評估指標(biāo),用每千克體重需要多少劑量來衡量。例如,按照這個指標(biāo),氰化鈉的LD50為6毫克/千克。相比之下,口服河豚毒素的LD50約為300微克/千克,而注射的話,這一數(shù)字則只有10微克/千克。
評估毒性并非易事。物質(zhì)處于什么化學(xué)狀態(tài),以什么方式攝取它,都是重要的考量。如果我們吞下液態(tài)汞金屬(與吸入汞的蒸汽不同),它很可能會直接通過我們的身體,不會造成任何的傷害。然而,1996年,一位美國教授的橡膠手套上只滴了一兩滴二甲基汞,它就滲透進了手套和她的皮膚,最終致使其不治身亡。
下面就來列舉一下五種真正致命的毒藥,它們的毒性都至少是氰化物、砒霜或士的寧的100倍。
5. 蓖麻毒素
這種劇毒的植物毒素曾被用來殺死流亡倫敦的保加利亞異見人士喬治·馬爾科夫(Georgi Markov)。1978年9月7日,他在滑鐵盧橋附近等公共汽車時,感覺右大腿后部受到撞擊。于是,他環(huán)顧四周,看見一個人彎下腰來撿起雨傘。馬爾科夫很快因高燒被送往醫(yī)院,三天后去世。尸檢顯示,馬爾科夫大腿上有一個由鉑銥合金制成的小球體。這個球體鉆過孔,藏有少量蓖麻毒素,可能是從藏在雨傘里的氣槍發(fā)射到馬爾科夫的大腿。
蓖麻毒素是從蓖麻油植物的豆子中提取出來的。它是一種糖蛋白,可干擾細(xì)胞中蛋白質(zhì)的合成,進而導(dǎo)致細(xì)胞死亡??诜脑?,它的LD50為1-20毫克/千克,但如果是吸入或注射(如馬爾可夫的情況),致死的用量則要少得多。
4.VX
在這個榜單上,神經(jīng)毒劑VX是唯一的一個合成化合物。它產(chǎn)生于1950年代早期英國化學(xué)工業(yè)公司ICI對新型殺蟲劑的研究,但被證明毒性太大,無法用于農(nóng)業(yè)。VX通過干擾細(xì)胞間神經(jīng)信息的傳遞而殺死細(xì)胞。在傳遞信息后,乙酰膽堿需要被一種叫做乙酰膽堿酯酶的酶催化劑分解(否則它會持續(xù)不斷地傳遞信息)。VX和其他的神經(jīng)毒劑會阻止這種酶運作,因此肌肉收縮失去控制,最終使得人類死于窒息。
冷戰(zhàn)時期,美蘇兩大陣營都制造了神經(jīng)毒劑,但VX是在出現(xiàn)于好萊塢大片《勇闖奪命島》(The Rock)后才聲名大噪的。根據(jù)已知的記錄,只有一人被VX殺死,受害者是奧姆真理教前教徒。不過,在1968年猶他州Skull Valley發(fā)生的一起事故中,約有4000只羊被VX殺死。它的LD50低至3微克/千克。
3.箭毒蛙毒素
南美印第安人會用帶有毒液的吹管來捕獵獵物。其中箭毒(Curare)最有名,它來自一種植物。然而,最毒的物質(zhì)來自小青蛙的皮膚,而最致命的則是箭毒蛙毒素。
哥倫比亞西部的土著印第安人會收集這些青蛙——金色箭毒蛙和兩色葉毒蛙,然后將它們放在火上烘烤,逼出毒液,再把毒液涂在飛鏢上。這種毒液的LD50大約是2微克/千克,也就是說兩粒食鹽大小的用量就能殺死你。
箭毒蛙毒素通過干擾肌肉和神經(jīng)的細(xì)胞中的鈉離子通道,使它們只能打開不能關(guān)閉來殺死細(xì)胞。鈉離子的持續(xù)轉(zhuǎn)移最終會導(dǎo)致人心力衰竭。
有趣的是,如果是人工飼養(yǎng),這些種類的青蛙是無毒的,這表明毒素來自它們的飲食。
2.刺尾魚毒素
強效的海洋毒素有許多,如蛤蚌毒素。它們通常與海洋中有害的藻華有關(guān)。
刺尾魚毒素是這些物質(zhì)中最致命的一種,據(jù)估計其LD50比箭毒蛙毒素低一個數(shù)量級。它是由海洋浮游生物腰鞭毛蟲形成的,具有非常復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。刺尾魚毒素是一種心臟毒素;它會增加鈣離子在心肌膜中的流動,最終導(dǎo)致心力衰竭。
1.肉毒桿菌毒素
科學(xué)家們對物質(zhì)的相對毒性看法不一,但他們似乎都一致認(rèn)為,由厭氧細(xì)菌產(chǎn)生的肉毒桿菌毒素是已知的毒性最大的物質(zhì)。它的LD50很小——最多1毫微克(十億分之一克)/千克就能殺死一個人。從其在小鼠身上的效用推斷,靜脈注射僅僅10-7克對一個70千克的人來說便是致命的。
在18世紀(jì)末的德國,由于香腸制作不當(dāng),肉毒桿菌毒素首次被認(rèn)定為食物中毒的原因。肉毒毒素有幾種,其中A型是最強效的。它們屬于多肽,由超過1000個氨基酸分子組成。它們通過阻止信號傳遞分子(神經(jīng)遞質(zhì))乙酰膽堿的釋放而導(dǎo)致肌肉癱瘓。
這種同樣的麻痹特性是肉毒桿菌毒素在美容產(chǎn)品(Botox保妥適)中的臨床應(yīng)用的基礎(chǔ)。靶向注射少量這種毒素,可以阻止特定的肌肉工作,從而讓導(dǎo)致皮膚起皺紋的肌肉得到放松。它還被應(yīng)用于一系列的臨床疾病,比如肌肉麻痹,如不加治療,會導(dǎo)致斜視。
據(jù)稱,500年前,帕拉塞爾蘇斯曾說過:“世間萬物都是有毒的,沒有一樣?xùn)|西是沒有毒的:有毒沒毒取決于劑量。”他說到點子上了。最終,我們被各種潛在的危險物質(zhì)所包圍,正是劑量讓它們變得致命。