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只要兩滴 這種物質就摧毀了一位科學家的大腦

今天要講的是一個關於一生致力於研究有機汞,但最後被它奪去了智力乃至生命的著名女科學家的故事,她的悲劇案例讓我們對有機汞的毒性有了一手的知識。

1997年1月的一天,48歲的女化學家卡倫·韋特豪恩(Karen Wetterhahn)因為平衡感、語言以及身體動作持續退化而進了急症室就醫。

卡倫·韋特豪恩

她告訴護士自己在2個月里輕了將近7千克,而且一直肚子疼。

實際上,卡倫一直以來研究的是有毒金屬暴露對有機體的毒性,她是這個化學領域有名的教授,世界上對有毒金屬了解得比她還多的人恐怕不多。

所以,她的毛病是怎麼一回事呢?

穿透手套的致命液體

大概在5個月前,卡倫正在做有關二甲基汞(一種有機汞)的實驗。突然,有2滴二甲基汞溶液從移液管里滴了下來,正好滴在了她的乳膠手套上。

她說,在這個意外發生後,她馬上按照程序清理了現場。她的手套裏面被汗浸透了濕漉漉的,因此她認為自己應該沒有和二甲基汞直接接觸。(實際上當時大家也不知道,二甲基汞可以穿透各種乳膠手套,她戴的手套形同虛設。)

但是在接下來的幾周里,卡倫開始出現了一些奇怪的癥狀,比如會撞到柱子上,有一天還差點出了車禍。

雖然她從外表上看起來沒什麼毛病,但是體檢顯示,她有動幅障礙,意思就是她的身體運動不協調,雙手無法瞄準近距離物體的準確位置。

此外,她的步態不穩,走起路來怪模怪樣的,失去了平衡。她說話也開始變得不清楚,字也寫得歪歪扭扭的。

所有這些癥狀顯示,她的神經系統正在退化。

隨着時間流逝,卡倫說她感到自己的手指開始變得越來越麻,眼睛裏經常有閃光,而且視野越來越窄,耳朵里也開始出現異常的噪音。

血檢顯示,卡倫的血液中的汞含量超過了4000微克/升,是正常值的4000倍有餘。

無力挽回

醫生基本上能確定,卡倫的神經系統衰退是過量的汞導致的。可是當時的醫生不理解的一點是,通常在不接觸毒物以後,患者的神經衰退就會停止。卡倫已經很長時間沒去實驗室了,但是她的大腦衰退卻停不下來,這是為什麼呢?

原來,二甲基汞的毒性會緩慢發作。

包括二甲基汞在內的有機汞大概只有5%在血液里,其他的95%聚集在其他器官里。二甲基汞很容易被人體吸收,而且具有親脂性,因此會緩慢富集在身體富含脂肪的部位——大腦里,因為大腦的60%都是脂肪。

在這幾個月里,有機汞不斷地在這個飽含脂肪的器官里聚集,產生自由基,殺死神經元。神經系統的其他部分也遭了殃,因為神經元外部包裹着髓鞘,而髓鞘的60%是由脂肪構成的,因此也受到了有機汞的青睞。

另外,傳統的解毒器官——肝臟對二甲基汞可以說是毫無反擊之力。一般來說,許多有毒物質可以在肝臟內被降解然後排出體外。但是二甲基汞不太一樣,它在肝臟里會轉化為另一種有機汞——甲基汞,甲基汞也是親脂性的,而且能夠產生自由基損傷身體組織。

果然,對卡倫的腦掃描顯示,有機汞大量聚集在了她的大腦里,尤其是額葉里,裏面的神經元成片死亡。

醫生們用了一些藥物試圖清除她血液內的有機汞,可是大腦里的有機汞沒有辦法被清除出去,卡倫的腦損傷已經無法挽回了。在進了醫院急診室的3周後,卡倫就對聲音、視覺信號和觸碰毫無反應了。1997年6月,卡倫醫治無效去世。

吸取教訓

後來根據卡倫頭髮中的汞含量估算得到的結果是,卡倫一開始吸收了1440毫克的汞,是致死量400毫克的近4倍。而從卡倫接觸的有機汞試劑看,的確只需要2-3滴就可以提供這樣多的汞了。

怎麼理解1440毫克的汞呢?實際上,攝入1440毫克的汞,相當於一次性吃下了65000千克的生三文魚肉。

經過卡倫的血的教訓,醫生和科學家們學到了至少2件事。

第一,最初的那幾滴二甲基汞的毒性足以使得一個人的大腦在幾個月里慢慢死掉。

第二,卡倫當時戴的乳膠手套根本無法阻止二甲基汞被皮膚吸收。

這些科學知識得來不易,因為在歷史上,二甲基汞致死的案例很少,加上卡倫一共只有4起。在1865年,有2個實驗室助手在合成了二甲基汞之後不幸去世了,20世紀90年代也有一個化學家死於和卡倫類似的事故。

那天當二甲基汞滴到卡倫的手背上的時候,局面就無法挽回了。作為有毒金屬領域的世界級專家,清醒狀態的卡倫也知道這意味着什麼。幸運的是,她的悲劇給他人敲響了警鐘,也促使了二甲基汞實驗操作的改革。現在那些需要做二甲基汞實驗的人要戴2副特製的手套。

不要以為這種事永遠不會發生在普通人身上。要知道,劇毒的有機汞離普通人的生活也不遠。

食物鏈上層的水生生物體內富集着有機汞

20世紀50年代,日本的水俁病就是甲基汞造成的。

2012年世界衛生組織(WHO)的一項研究指出,人體內的甲基汞的主要來源就是水產品,包括海水和淡水魚類,以及水生哺乳動物的肉。

WHO估計,住在金礦、北極和沿海附近的人群會因為海鮮和水產品中的甲基汞失去1-13分的智商(大多數人的智商在70-130分之間);而生活在金礦、北極和沿海地區的婦女以及她們的孩子更容易受到水產品中的甲基汞的危害。

在選購水產品時,盡量挑選產地明晰,最好有重金屬含量標示的產品。根據美國環境保衛基金(EDF)的建議,如果害怕汞污染,要盡量避免食用食物鏈上層生物的肉,如馬鮫魚、旗魚、鯊魚和藍鰭金槍魚。

阿波羅網責任編輯:夏雨荷 來源:環球科學 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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