正在发生的物种大灭绝

19 08 2017年

《美国科学院院刊》近日发表一篇论文,出示数据证明人类导致的物种大灭绝要比人们设想的严重得多,把它称为“生物毁灭”,警告人们这是“对人类文明根基的令人恐惧的攻击”,“人类最终将会因为大量毁灭宇宙中已知的唯一生命聚集而付出高昂的代价”,“生命的未来,包括人类的未来,前景黯淡”。科学论文的用语通常客观而冷静,像这么措辞激烈的很罕见,该论文作者说是因为情形已经变得这么糟糕,如果不采用强烈的措辞是不道德的。

有生必有死,没有哪个生物个体能够永生,也没有哪个生物物种能够长存。物种的灭绝是生物进化史上的正常现象。地球上存在过的生物物种,百分之九十九以上都已经灭绝了。在通常情况下,这是由于物种为了适应新的环境进化成了新物种,或者是因为没法适应环境的变化从此绝迹没有留下任何后裔。但是偶尔也会发生异常,绝大部分的物种(75%以上)在短时间内(指的是地质意义上的“短时间”,实际上可能有成千上万年)突然全部灭绝,也就是所谓物种大灭绝。说起物种大灭绝,人们马上会想到6500万年前白垩纪大灭绝,曾经主宰地球2亿年的恐龙突然消失了(除了有一支恐龙进化成了鸟类),同时消失的还有70%的海洋生物物种。那并不是进化史上唯一一次大灭绝,此前至少已经发生过了四次,按时间顺序分别发生于奥陶纪后期、泥盆纪后期、二叠纪后期、三叠纪后期。白垩纪大灭绝甚至也不是规模最大的一次大灭绝,在2亿5千万年前的二叠纪大灭绝中,95%以上的物种都灭绝了,包括著名的三叶虫。

是什么原因导致了物种大灭绝,还是一个争论不休的话题。导致恐龙灭绝的白垩纪大灭绝,现在一般认为是小行星撞击地球引起的。这方面的证据相当充分,已经很少有人怀疑在当时发生过一次天地大碰撞,那次碰撞留下的陨石坑也在1990年在墨西哥的尤卡坦半岛找到了。有争议的是是不是还有别的因素参与一起导致了恐龙灭绝,例如印度火山群大爆发。有人推而广之,认为其他的物种大灭绝的原因也都是小行星或彗星撞地球,所以大灭绝才会周期性地发生。但是这只是理论上的推测。小行星与地球的碰撞很可能导致了白垩纪的大灭绝,在地球进化史上,这也许只是一件特殊的事件。至于其它的几次大灭绝,我们连发生过陨石碰撞的迹象都难以找到,还是要从地球自身找原因。造成生物物种灭绝的原因无非有两种,一种是不同物种之间相互竞争而造成的,另一种是地理环境的变化导致的。物种大灭绝影响到几乎所有的物种,而且又是在一个特定时期内发生的,象这样的“大灾难”,很难归咎于不同物种之间的竞争,最好到地理环境的变化中找原因,而这种变化不能是局部的,而是全球性的。气候的变化、火山爆发、海平面的升降、大陆的漂移……都是物种大灭绝的可能因素。

自从人类进化出来以后,物种的灭绝又有了一个新的因素。在一万多年以前,一群人从西伯利亚穿过白令大陆桥(以后变成白令海峡)进入美洲大陆,成为美洲原居民的祖先。这些优良的猎手发现这里有如此丰富的猎物:猛犸象、柱牙象、雕齿兽、马……而这些猎物毫无对抗人类捕捉的经验,到了八千年前,这些大型的哺乳动物在美洲大陆乃至全世界消失了,美洲做为马的故乡再也见不到野马。人类的过量捕捉,对更新世后期的这次物种大灭绝起了举足轻重的作用。与此同时,澳大利亚的土著也灭绝了大型的有袋类哺乳动物。毛里人迁居新西兰,灭绝了许多不能飞翔的大型鸟类,包括比鸵鸟还大的恐鸟。波利尼西亚人迁到了夏威夷,至少有39种特有鸟类被他们捕杀一空。马达加斯加大约在2000年前才有人类定居,是人类发现的最后一块“大陆”,那里的象鸟、大型狐猴等各种大型动物都被去那里定居的人吃光了。武器精良的欧洲移民,其战绩丝毫不比当地土著逊色。美洲水牛虽然也是美洲原居民的猎物,却没有被灭绝;但是它们没能逃过一万年后欧洲移民之手。在欧洲人开始向美洲移民时,美洲水牛大约有五千万头,在欧洲移民有组织的捕杀之下,到了1888年底,只剩下了830头。如果环境保护主义者没在这时及时采取保护措施,美洲水牛也已灭绝了。候鸽就没有水牛这么幸运。在十九世纪初,候鸽还是北美最常见的一种鸟类,而到了1914年,它们就被欧洲移民全部杀光了。类似的屠杀今天仍然在进行着。例如,亚洲和非洲的犀牛、穿山甲都因为偷猎濒临灭绝。

除了有意的屠杀,还有被人类无意中带去的灾难。欧洲移民给澳大利亚带去了兔子和狐狸,结果有袋类哺乳动物又遭受了一次灭顶之灾。近半数的澳洲小型有袋类和啮齿类在兔子的掠夺和狐狸的捕食下灭绝了。移民也给加拉帕戈斯群岛带去了猪和田鼠,结果它们挖掘龟巢吞食龟卵,使那些著名的巨龟濒临灭绝。我们今天在那里见到的巨龟都是由人工培养出来的。

在大约一万年前,生活在中亚和东亚的人们各自独立地发明了农业和畜牧业,人类的大部分从此不再以打猎和采集为生,野生动植物的日子是不是就好过了呢?恰恰相反,反而更加恶化了。农业的发展保证了人类社会有充足的食物供应,从而导致了人口爆炸。人口的增长意味着对生活资源需求量的增加,需要更多的土地供人类居住和生产,不可避免地要对野生动植物的栖息地和产地大加破坏。亚马逊河流域的热带雨林是地球上最大的一片森林,也是动植物资源最丰富的一个宝藏,虽然只占地球陆地面积的7%,却拥有地球一半以上的动植物种类。但是,这么一片宝藏,却正在快速地被砍伐、焚毁,转变成农场和牧场,与1970年相比,亚马逊雨林只剩下了80%,预计到2030年,近60%的亚马逊雨林将会消失。其他地方的热带雨林,例如印度尼西亚的热带雨林,也因为被砍伐用来种植棕榈树供应棕榈油等原因,正在消失。

几乎人类的每一次进步,都伴随着对生物资源的破坏。工业的发展带来的环境污染,使动植物的处境雪上加霜。更重要的是,大气层中的二氧化碳的含量随着工业的发展和森林的消失,正在迅速增加,由此产生的温室效应导致全球气候的变暖,对许多生物的生存将会是灭绝性的,因为它们还来不及适应这么突然的变化,特别是植物,它们对气温更敏感,而且不会运动。气候变暖的一个副作用是海平面的上升。我们在前面已谈到,气候的变化和海平面的变化,都可能是造成物种大灭绝的因素。

新的物种大灭绝并不只是一种可能性,而是已经在发生的,有人称之为第六次物种大灭绝。在过去的一百年间,保守的估计也有大约200种脊椎动物的物种灭绝了,也就是说,每年大约灭绝2个物种,这个灭绝速度,是“正常”灭绝(背景灭绝)速度的10~100倍。这还是严重低估的,因为这只是脊椎动物的情况,对物种数量更为庞大的无脊椎动物和其他生物的灭绝情况我们所知甚少。即使是脊椎动物,我们的了解也不全面,特别是海洋生物,能够掌握的信息非常有限。有人估计现在物种灭绝速度高达每年大约五万个物种。除了物种灭绝,种群的减少同样值得关注。《美国科学院院刊》新发表的论文分析了27600种脊椎动物(大约占已知的脊椎动物的一半)的数据,发现自1900年以来,32%的物种的种群大小和分布范围都缩小,特别是177种哺乳动物全部丧失了30%以上的分布范围,40%以上的物种的分布减少了80%以上。

我们已知的现存生物物种不到两百万种,这只占现存生物的一小部分。我们不知道现存生物究竟有多少种,著名生物学家爱德华·威尔逊估计在一千万到一亿种之间。许许多多的物种,在被发现之前就已永远地湮没了。大自然通过几百万年、几千万年的进化创造出来的杰作在刹那间就被我们毁灭,而灭绝了的绝无再被进化出来的可能。每毁灭一个物种,就像是不可挽回地销毁了一本独一无二的珍贵的生命之书。即使纯粹从实用的角度看,这样的灭绝对于人类也是一种无可挽回的损失。人类的生存有赖于别的物种。至今我们只利用了生物资源中极少的部分,对生物资源的研究和开发实际上才刚刚起步。有多少宝物在被挖掘出来之前已经被人类毁灭或正在被毁灭?物种大灭绝造成的生态系统的崩溃,对人类的生存更会是一场大灾难。

我们人类就像白垩纪末期的那颗大陨石,一手造成了这一次大灭绝。的确,我们现在拥有的核武器,就已足以把地球毁灭几百次。人类的文化进化突飞猛进,但是人类的生物进化却仍然按部就班地缓慢进行。我们已进入了太空时代,但是我们的大脑仍然停留在石器时代,跟一万年前一般无异。从本质上说,我们仍然是挥舞着武器追捕其它动物的石器时代的野蛮人,只不过手中的武器精良百倍,对其它生物的毁灭性也增强百倍。但是,我们毕竟不是冷酷无情的天外来客,我们是有感情、有意识的生命。也许,仅仅是也许,有一天,我们会明白我们所作所为的后果,从而负起责任,不再盲目地毁灭地球我们的家园?

2017.7.20

(“UC名家”首发)



喝茶能防癌还是致癌?

3 08 2017年

传统饮料中,最流行的是茶和咖啡。奇怪的是,在一般人的心目中这两种饮料对身体健康有着相反的作用。咖啡经常背负损害健康恶名,人们常常把少喝咖啡列为健康忠告。咖啡一度还被国际癌症研究机构列为可能的致癌物,不久前才被平反。近年来有关咖啡的保健作用的研究才逐渐多了起来。相反地,茶一向被视为健康饮料,特别是在茶的故乡中国,茶在养生方面的地位更是无比崇高,喝茶似乎是多多益善,在我老家(闽南),茶叶干脆被称为“茶米”。国际生物医学界对茶的保健作用也有浓厚的兴趣,几十年来研究茶的保健作用的论文有成千上万篇,比研究咖啡的多得多。这些研究主要是想弄清楚喝茶是否能够预防癌症、心血管疾病、糖尿病等慢性病,其中研究得最多的,是喝茶与癌症的关系。

生物医学研究发现茶似乎的确含有多种有益健康的成分,主要是一些多酚类物质,最重要的是一类叫儿茶酚的抗氧化剂。用250毫升热水冲泡2.5克绿茶,能浸出620~880毫克水溶性物质,其中大约30~40%是儿茶酚。不同种类的茶因制作工艺不同,儿茶酚的含量也不同。绿茶氧化程度很低,避免了儿茶酚遭到氧化受破坏,儿茶酚的含量最高。红茶里的儿茶酚含量较低,因为被氧化成了更复杂的多酚类物质,例如茶红素和茶黄素,但是后二者也是抗氧化剂。通常认为抗氧化剂具有预防癌症发生的作用,如果茶能防癌的话,就要归功于里这些抗氧化剂。许多体外实验表明儿茶酚、茶红素和茶黄素能够抑制癌细胞的生长,动物实验也表明茶和茶中的多酚类物质能够防止多处器官长癌。这方面的证据是很强的。

能不能因此就说喝茶防癌有了确切的科学依据呢?不能。体外实验和动物实验结果并不一定能够推广到人身上。研究喝茶与人患癌的关系,主要是通过流行病学调查,即比较喝茶人群和不喝茶人群的患癌症的风险。但是这方面的证据很弱,有的互相矛盾。有些研究发现喝茶能够降低患乳腺癌、前列腺癌、结肠癌、卵巢癌和肺癌的风险,不过降低得不多。但是也有些研究发现喝茶并不能降低患癌症风险。我们以前介绍过,这类流行病学调查往往是很粗糙的,难以得出结论。比流行病学调查更进一步的是人体临床试验。研究喝茶与癌症关系的人体临床试验不多,主要是研究喝茶是否能降低体内某种与癌症有关的生物标识物的含量。比如有一种生物标识物叫8-羟基脱氧鸟苷,它是DNA受氧化损伤后产生的,如果尿液里8-羟基脱氧鸟苷含量比较高,就预示着癌症风险比较高。在一个临床试验中,124名因为患有乙型肝炎和接触黄曲霉素因而具有肝癌高风险的实验对象被分成三组,其中两组每天分别口服500毫克和1000毫克绿茶多酚类物质(相当于喝2杯和4杯绿茶),另一组口服安慰剂作为对照。三个月后,发现两个绿茶组的人尿中8-羟基脱氧鸟苷的含量都显著降低,只是对照组的一半。但是我们不知道降低尿中8-羟基脱氧鸟苷的含量是否真的就意味着降低了癌症风险。而且也有的人体临床试验发现喝茶并不能降低癌症生物标识物的含量。还有的临床试验发现,患有口腔癌前病变的患者,口服绿茶提取物能显著降低癌变的风险。但是这只是小型的临床试验,需要有进一步的大型临床试验才能得出结论。

所以虽然有很多体外实验和动物实验都表明喝茶能够防癌,但流行病学调查和人体临床试验的结果却不一致。这种不一致性可能与使用的实验材料不同有关。不同的茶叶种类(不发酵的绿茶、全发酵的红茶还是部分发酵的乌龙茶?)、茶叶用量、制造方法、饮用方式都能让茶中的成分发生很大的变化,从而让调查和试验结果难以一致。而且,人们通过喝茶摄入的多酚类物质含量是很低的,要比体外实验和动物实验使用的量低1~2个数量级,这也许可以解释为什么人喝茶的防癌效果不像体外实验和动物实验那么明显。所以在目前,我们无法建议靠喝茶来防癌。

不过,喝茶方式不当倒是可能致癌。英国的研究发现,喝很烫的热茶的人得食道癌的风险是喝温茶的人的三倍,这被认为是英国妇女食道癌发病率高的原因。这是由于热水长期损伤食道导致的,其实与茶无关。所以如果你喜欢喝茶的话,不要着急,刚泡出来的茶凉一下再喝。有人会说,那我干脆喝茶饮料或冰茶岂不更安全?问题是那种茶里多酚物质含量非常低,喝了对身体没有太大益处,如果你相信多酚物质就是茶叶里的奇妙物质的话,还是要热水泡茶慢慢喝。

如果茶叶制作或储存方式不当,也有致癌风险。我从小养成了喝茶的习惯,每天都要喝功夫茶,主要是喝老家产的乌龙茶,包括铁观音和武夷岩茶,偶尔也喝绿茶、红茶,但是有一种茶我是从来不喝的,那就是普洱茶。首先是因为喝不惯,质量号称很好、很贵的普洱茶在我喝来都有一股发霉的味道。其次是出于健康的考虑。普洱茶和其他茶的制作工艺不同,属于后发酵茶,传统的做法是把毛茶堆在厂房里,喷上水,任其自然发酵,据说放的时间越长,年代越久远,品质越好。现代工艺在卫生环境方面有些改进,但是大同小异。普洱茶还有所谓生普和熟普之分,生普号称是在自然状态下陈化的,没有像熟普那样经过渥堆发酵处理,但是同样会在存放时发酵,只不过过程比较缓慢、需要的时间比较长而已。在这种发酵、储存条件下,各种有毒真菌也容易生长,所以普洱茶中容易污染黄曲霉素、伏马毒素、呕吐毒素等各种真菌毒素。这些毒素中最著名的是黄曲霉素,它是最强烈的致癌物之一。那么长期喝普洱茶,是不是会增加患癌症的风险呢?

有这种担忧的当然不只是我一个。网上一直有传言喝普洱茶会致癌,茶业专家也一直在央视之类的官媒上“辟谣”。例如有一个茶叶方面的老院士经常说,普洱茶里是不会含有黄曲霉素的,因为只有对人体有益的真菌才会在普洱茶里生长,有害的真菌是不会的,说得好像普洱茶特别智能,能够帮人分辨、选择真菌的好坏似的。还有个台湾来的茶叶教授,承认所有的普洱茶不管是用什么工艺生产的,通通含有大量的霉菌,但是,只要经过80度水的浸泡,霉菌数都变为零,所以大家不用担心。这个台湾茶叶教授是在偷换概念。人们并不是担心喝普洱茶会被霉菌感染,而是担心霉菌毒素对身体的危害。80度的水可以杀死霉菌,却不可能让霉菌毒素失去毒性,黄曲霉素要280摄氏度的高温才能让其失去毒性。云南农业大学普洱茶学院的研究人员更是时不时地发表论文证明普洱茶中检测不到黄曲霉素。他们如果能检测到黄曲霉素就怪了,云南政府首先就饶不了他们。

普洱茶涉及到巨大的经济利益,这些利益相关方的说辞都不能轻信。还有的为普洱茶辩护的人,未必有利益在里头,只不过没有科学素养又喜欢想当然。比如果壳网有一个叫钟凯的食品安全方面的科学顾问,最近在网上发了篇文章,“科普”为什么不用担心普洱茶里的黄曲霉素污染,列举了三条理由,第一,真正品质优良的普洱茶几乎不可能出现黄曲霉毒素污染。第二,普洱茶每次用量很少,大约只有5~10克。第三,黄曲霉毒素不溶于水,因此在泡茶的时候,毒素不会全都进入茶汤,而大家喝茶的时候也不会把茶叶吃进去。

这些理由貌似有理,其实都经不起推敲。普洱茶的品质好坏是根据品种、风味、存放时间等因素评出来的,跟有没有黄曲霉素没有关系,普洱茶在上市前并没有做过黄曲霉素的测定,怎么知道品质优良的普洱茶就不含黄曲霉素?这不过是卖普洱茶的人欺骗人的话。年代久远的普洱茶会被认为品质优良,而这样的茶恰恰是污染黄曲霉素的风险更高。普洱茶每次用量5~10克,这个量是多是少,取决于其中真菌毒素含量的高低,没有任何数据,怎么就能说这个量少到不足为虑?何况茶通常是天天喝的,会积少成多。黄曲霉素不溶于水,但是在冲泡过程中会因为细胞脱落等原因黄曲霉素同样能进入茶汤中被人喝进去,也不能因此就觉得无所谓。

所以这些为普洱茶辩护的说辞都是不足为凭的,关键是要有证据。有没有证据表明市场上卖的普洱茶含有黄曲霉素呢?有的。2010年广州市疾病预防控制中心研究人员抽查了广州市场上的70份普洱茶样品,发现全都能检测出黄曲霉素,其中有8份黄曲霉素的含量超出了中国谷物标准规定的黄曲霉素限值(5微克/千克)。同时还查出了所有普洱茶样品都含有伏马毒素和呕吐毒素,其中有63份呕吐毒素的含量超出了标准规定的限值(1毫克/千克)。2012年,南昌大学一名食品工程硕士研究生重复了广州疾控中心的研究,结果也和广州疾控中心研究结果一致,从南昌市场采集了60份普洱茶,全都能检测出黄曲霉素,其中7份超标。也全都查出了伏马毒素和呕吐毒素,其中41份呕吐毒素超标。

可见市场上普洱茶普遍含有黄曲霉素和其他真菌毒素,有的含量还非常高。那么在喝茶时这些毒素有没有可能被喝下去对人体造成危害呢?能。2012年安徽省马鞍山市中心医院肾内科报道了一个病例,一名患者每天喝10克普洱茶,喝了一个多月后,发生黄曲霉素中毒导致急性肝损害。这名患者喝的普洱茶中黄曲霉素的含量超过了30微克/千克。每天才喝10克普洱茶,属于那位“科学顾问”所谓用量很少的范围,也不是把茶叶吃进去的,而是喝的,摄入的黄曲霉素的量都已高到了急性中毒,何况是低量摄入导致的慢性损害?仅这个病例就足以说明即使每天只用10克普洱茶,即使黄曲霉素不溶于水,普洱茶中的黄曲霉素同样能够进入人体造成伤害。急性的伤害容易发现,慢性的伤害,例如致癌,就是无形的了,不容易发现。因为不容易发现,就想当然地叫大家不要担心,这样的所谓“健康科普”,是害人的伪科普。

几年前我科普过过桥米线中半生不熟的猪肉容易让人感染寄生虫,让云南政府、云南人民都很愤怒。现在又科普普洱茶含有能对人体造成伤害的真菌毒素,难道跟云南有仇?其实各地都有不那么健康的饮食习惯。比如我的福建老家,喜欢吃鱼干,那里面同样含有致癌物,福建鼻咽癌高发可能就跟这种饮食习惯有关。含有致癌物的食品不一定就一点都不能碰,只不过需要了解其风险,在美味和健康之间做出权衡。如果你已习惯了喝普洱茶,想必也不会因为我的科普就吓得不敢喝了,所以云南政府、云南人民、普洱茶茶商们大可不必因此愤怒,只不过喝普洱茶的时候,要知道是有致癌风险的,不要轻信普洱茶不含致癌物反而能起防癌保健作用的宣传。对我来说,因为有别的茶更适合我的口味,而且不用担心黄曲霉素和其他真菌毒素,就没有必要冒险喝普洱茶了。

2017.6.12.

(《科学世界》2017.7)



不要妖魔化自慰

31 07 2017年

中国网络视听节目服务协会发布《网络视听节目内容审核通则》,其中被列为渲染淫秽色情和庸俗低级趣味的第一条是:“具体展现卖淫、嫖娼、淫乱、强奸、自慰等情节。”很显然,这个通则的制定者认为自慰是和卖淫、嫖娼、淫乱、强奸类似的不良行为,他们认为,如果是男女之间的性行为,只要不过分渲染或暴露,可以有,而自慰行为即使不过分渲染、暴露,也不能有。

这是一个很过时、落后的观念。以前自慰的确是被当成不良行为的。我上初中的时候,《生理卫生》课本还写着手淫是一种不良习惯,教导学生要怎么防止。现在的中学课本不知道还是不是这么写。以前西方国家也把自慰当成一种有害身体健康的疾病,美国精神病科协会一直到1968年还在《精神疾病诊断和统计手册》中把自慰列为一种精神疾病。到1972年,美国医学会宣布自慰是一种正常的性行为。现在这在国际医学界早已成为共识。但是在中国,仍然有一些所谓“专家”宣扬自慰有害,甚至把其后果说得十分严重。认为自慰有害是非常荒唐的。自慰是对做爱的模拟,如果自慰有害,岂不是意味着做爱也有害?

实际上,自慰是一种完全自然、正常的行为。对少年儿童来说,通过自慰探索自己的身体,是正常成长的一部分。大部分人成年后还继续自慰。美国有一个调查,95%的男性和89%的女性都有过自慰行为。《默克诊断与治疗手册》指出,只有在妨碍了性关系,公开地做,或者成了强迫症,自慰才被认为是不正常的。我再补充两点,第一,如果自慰方式不卫生或者很奇葩,那么是有可能对身体造成伤害的,例如临床上经常有这样的例子,自慰时往尿道、直肠乱塞东西,结果取不出来了只好上医院。还有的男的在开车时自慰,遇到情况一个急刹车,把阴茎碰断了。第二,由于错误地认为自慰有害身体,自慰之后有负罪感,造成了精神压力,这对身心也是有害的,也就是说,如果认为自慰有害,反而成了伤害。

自慰是最安全的性行为,它不会传染性病,不会导致怀孕,所以有些欧洲国家的教育部门还提倡中小学生自慰。有些研究发现,自慰对身体可能有一些好处。例如,有一项研究发现,男性在20多岁时如果每周射精5次或更多次,以后得前列腺癌的风险会显著降低。研究者认为,年轻人这么频繁的射精,最好通过自慰,因为如果是通过频繁的性关系,那么得性病的风险也增加了。还有的研究发现,性高潮越频繁的人,因冠心病死亡的风险也越低。

有人说,虽然偶尔自慰无害,过度了就有害。实际上人体在正常情况下会自我调节,自慰太频繁自然就失去了兴趣,无所谓过度。只要不因为自慰影响了生活、工作,次数再多也是正常的。如果影响了生活、工作,成了强迫症,那才不正常,要去做心理治疗,但是这是强迫症的危害,不是自慰本身的危害。如果因为上网影响了生活、工作,你能说上网有害吗?

2017.7.7



同性恋不是不正常的性关系

27 07 2017年

中国网络视听节目服务协会发布《网络视听节目内容审核通则》,以此指导各网络视听节目机构开展网络视听节目内容审核工作,规定了网络视听节目中含有某些方面的内容或情节的,应予以剪截、删除后才播出,其中有一条是:“表现和展示非正常的性关系、性行为,如乱伦、同性恋、性变态、性侵犯、性虐待及性暴力等”,也就是说,制定该标准的人把同性恋当成了非正常的性关系。
人们长期以来的确把同性恋当成不正常,医学界、心理学界还曾经发明了多种治疗方法想要把同性恋改造成异性恋。在一些国家同性恋还曾经被当成是犯罪。计算机科学创始人之一、英国著名科学家图灵就是因为是同性恋被迫自杀的。但是这种情形在上个世纪七十年代开始发生变化。1973年,美国精神病科协会率先将同性恋从《精神疾病诊断和统计手册》中删除,不再把同性恋列为精神疾病,认为同性恋是正常的性关系、性行为。随后美国心理学会也在1975年采取了相同立场,呼吁所有的心理健康工作者不要再把同性恋当成疾病。美国医学界、心理学界的做法逐渐获得了其他国家医学界的认同。世界卫生组织在1977年还在疾病名册中把同性恋列为一种疾病,但是在1990年正式将同性恋从疾病名册中去除,认为同性性取向是人类正常性取向的一种。2001年,中华精神病科协会在《中国精神疾病诊断标准》第三版将同性恋从精神疾病分类中删除。可见,不管是国际医学界还是中国医学界,都不再认为同性恋是不正常的,都公认它是正常的性倾向。中国网络视听节目服务协会对同性恋的认识还停留在几十年前。
有人之所以认为同性恋不正常,是因为认为它不自然。其实同性恋是一种自然的性倾向。这是因为,第一,在其他动物中也存在同性性行为,同性性行为并不是人类独有的。第二,一个人是同性恋、异性恋或双性恋,基本上是由基因决定的,是天生的。有人可能觉得奇怪,如果同性恋是由基因决定的,同性恋基因是怎么传下来的?对此进化生物学是有解释的,但说来话长,这里就不展开说了。
退一步说,即使同性恋不自然,也不等于就是不正常的。认为同性恋不自然、异性恋才自然的人,是认为异性性行为能够繁殖后代,所以是自然的,而同性性行为不能繁殖后代,所以是不自然的。其实人类的性行为在相当程度上已经和繁殖脱钩了。如果认为不以繁殖为目的的性行为是不正常的,那么很多异性行为也会被认为是不正常的。比如采取避孕措施,岂不也是不正常的?在不打算再要小孩之后还去发生性行为,是不是也是不正常的?在丧失了生育能力之后继续发生性行为,是不是也是不正常的?
一个人有什么样的性取向,不管是异性恋、同性恋,还是双性恋,或者什么都不恋,都是正常的,都是他或她的权利,他人无权干涉,也不应该歧视。
2017.7.1



世上最毒的毒药

8 05 2017年

1921年春天的一个晚上,德国生理学家奥托·洛伊维做了一个梦。他在梦里设计出实验证明神经信号是怎么从神经传递到肌肉的。当时已经知道信号在神经纤维里是通过电传播的,但是怎么再传到肌肉细胞呢?人们很自然地想到也是通过电。但是解剖发现,神经和肌肉细胞并不是紧密结合在一起的,它们之间有一个30纳米的间隙。间隙虽小,却也是一个障碍,让人疑惑:电流能否从神经通过间隙传到肌肉,还是有某种物质穿越间隙把信号传递过去?

洛伊维苦思冥想这个问题,所谓“日有所思,夜有所梦”,他在梦中竟然想到了一个实验来证明它。半夜梦醒,他抓起床头柜上的纸笔写下了梦里所想,然后又躺下睡觉。第二天早上醒来,他拿起床头柜上的纸张一看,傻了,完全看不懂写的是什么。幸而当天晚上他又再次梦见了这个实验计划,这回梦醒后不敢再拖延了,连夜去实验室做实验。

对于洛伊维晚年讲的这个梦故事的真实性,我们无从判断。我们知道的是他当时的确设计了一个巧妙的实验。这个实验用到了两个青蛙离体心脏,用生理盐水代替血液灌注离体心脏,还能让它们继续跳动。不同的是一个心脏还保留了迷走神经,另一个心脏没有。洛伊维先用电刺激第一个心脏的迷走神经。迷走神经是副交感神经,受到刺激后会让心脏跳动减慢。然后洛伊维把灌注第一个心脏的生理盐水取出一部分,灌注到第二个心脏,发现它的跳动也减慢了。这就证明了迷走神经受到刺激后会释放一种物质到生理盐水当中,是这种物质导致了心跳减慢。洛伊维把这种未知物质叫做“迷走神经素”,之后英国生理学家戴尔实验室证明了“迷走神经素”就是他们已研究多年的乙酰胆碱。1936年,这两个好朋友因为发现第一种神经递质共享诺贝尔生理学或医学奖。

现在我们知道了,神经信号是这么传递到肌肉细胞的:运动神经受到刺激后,释放乙酰胆碱到间隙当中,乙酰胆碱在间隙里扩散,到达了肌肉细胞。肌肉细胞表面上有乙酰胆碱受体,乙酰胆碱和受体结合,引起肌肉收缩。但是肌肉不能一直收缩,不然就成抽搐了,所以这时候还需要乙酰胆碱酯酶上场,把乙酰胆碱分解掉,肌肉就放松了。

这个过程的某个步骤出了问题,都会是致命的。例如,如果乙酰胆碱酯酶失去了活性,没法分解乙酰胆碱,肌肉一直抽搐,然后麻痹,而控制呼吸的肌肉一旦麻痹,人就会窒息死亡。一些神经毒剂就是通过与乙酰胆碱酯酶结合,让它失去活性来发挥作用的。这是德国化学家施拉德无意中发现的。施拉德本来是在研究用有机磷作为杀虫剂。1936年他合成了一种毒性非常强的杀虫剂——塔崩,不小心滴了一滴到实验桌上,几分钟后他和助手都感到瞳孔收缩、晕眩、呼吸困难,三周后才痊愈。

对人毒性这么强的物质显然不适合用作杀虫剂,而是适合作为杀人武器。纳粹在接到施拉德的报告后,大规模生产塔崩作为化学武器,后来又研发出了与塔崩类似的但是毒性更强的沙林、梭曼、环沙林,还没投入战场就被盟军缴获了。据说,希特勒曾经打算使用这些化学武器的,他的军事专家警告他说,同盟国也掌握了生产这些化学武器的技术,而且生产能力更强,如果首先使用它们,会遭到更严重的报复,希特勒才打消了使用化学武器的念头。这些神经毒剂被称为“G系列”,G代表德国。其中最著名的是沙林。日本邪教奥姆真理教1995年在日本东京地铁施放的“毒气”就是沙林。沙林其实是液体,但是挥发性强,所以可以当毒气使用。

虽然希特勒因为害怕遭到同盟国反击而不敢使用神经毒剂,但是并没有同盟国第二次世界大战期间研发神经毒剂化学武器的记载。同盟国是在战后才研发出了比G系列毒性更强的V系列神经毒剂。和G系列一样,V系列也是在研发有机磷杀虫剂的过程中偶然发现的,是英国化学家在1952年研发出来的,也是因为发现毒性太强没法当农药使用,引起了英国军方的兴趣,把它接手用来作为化学武器研发。但是到了1958年,因为英国放弃了化学武器和化学武器的研发,英军拿这些神经毒剂的资料跟美军交换获得了核武器的资料。V系列神经毒剂有几种,其中毒性最强的是VX,它是油状液体,沾上皮肤后可以渗透入人体。一个人皮肤上只要沾上一滴(大约10毫克)VX,就会被毒死。VX是人类制造出来的毒性最强的毒剂,在国际上被视为大规模杀伤武器加以禁止。

VX从没有在战场上使用过(但愿以后都没人用)。作为一种毒性极强的毒药,它当然也可以被用来刺杀。最早这么干的也是奥姆真理教。1994年,奥姆怀疑某个信徒是间谍,派人用自制的VX将他刺杀:把VX装在针筒里,在街上对着该“间谍”的脖子上喷,“间谍”追了几十米后昏倒,在医院昏迷了十天后死亡,是史上第一个被VX杀死的人。第二个则发生在今年2月13日马来西亚吉隆坡机场,受害者是著名的朝鲜人金正男,他遭到两个年轻女子的刺杀,在送往医院的途中身亡,轰动了世界。他是怎么死的,有各种各样的说法。最终,马来西亚警方根据尸体解剖和化验的结果,认定金正男是被VX毒死的。

据马来西亚警方说,刺客是先把毒药抹在自己手上,然后再抹到金正男的脸上。有人就觉得奇怪了,既然VX可以透过皮肤进入人体,毒性又这么强,怎么刺客自己没事?两个刺客之所以没事,有个很好的解释,她们用的是二元VX。军方的研究发现,要把VX当化学武器使用,是没有必要直接释放VX的,可以把无毒的QL和硫混合,让它们发生反应,立即产生VX。这叫二元VX。在根据化学武器条约销毁VX之前,美国和俄罗斯都生产过二元VX。从监控视频看,金正男遇刺的过程,是先有一个女子朝他脸上抹东西,然后另一个女子从后面用布罩住金正男的脸。所以很可能这两个刺客各用了一种药剂,它们是没有毒的,在金正男的脸上二者混合后,才产生了VX,而两个刺客并没有接触到VX,所以她们没有受影响。

VX毒性太强,作用太迅速,适合用于做化学武器,是不适合用来下毒搞暗杀的,因为受害者会当场死亡,刺客不容易逃脱。那些等受害者离开了下毒现场才毒性发作的毒药,更适合用来下毒,下毒的人不容易被抓住。这是历史上VX第一次被用来搞暗杀,策划的人可能根本就不担心刺客被抓住,才会使用毒性这么强的毒药。

神经毒剂毒性这么强,有没有解药呢?有的。根据神经毒剂的中毒原理,解药有三大类,一类是和乙酰胆碱竞争,跟乙酰胆碱受体结合后让乙酰胆碱结合不上去,这样就抵消了乙酰胆碱的作用。这类解药主要是阿托品,它本身也是毒药,副作用很大,过量使用也会死人。第二类解药是通过让乙酰胆碱酯酶恢复功能来起作用的,例如解磷定,它倒是没有毒,但是药效比较慢,在临床上要跟阿托品同时使用。还有一类解药是通过清除体内的VX来起作用的,例如丁酰胆碱酯酶,这是生物制剂,成本非常高,目前还未用于临床。这三类解药中,最常见的是阿托品。如果部队上了战场担心会遇到敌人使用VX化学武器,就会让士兵随身带阿托品,一旦敌人使用VX,赶快注射阿托品就能消除VX的毒性。

前面我们说到VX是人类制造出来的毒性最强的毒剂,之所以加上“人类制造出来的”限定,是因为在自然界还有比VX毒性更强的毒素。毒性最强的毒素是肉毒杆菌分泌的肉毒素,注射几十纳克就可以毒死一个人。肉毒素也是通过影响乙酰胆碱的功能起作用的,不过和有机磷神经毒剂不同,它抑制了运动神经释放乙酰胆碱,这样就导致了肌肉瘫痪。控制呼吸的肌肉瘫痪了导致呼吸困难,体内产生的二氧化碳排不出去,人就会昏迷,然后死亡。不过,和有机磷神经毒剂不同的是,肉毒素毒性很慢,通常要几十个小时乃至几天后才会出现症状,抢救还来得及。

    和VX不同的是,肉毒素离我们的生活很近。时不时的,会有人因为吃了被肉毒杆菌污染的肉制品,而发生肉毒素中毒。偶尔也会有婴儿吃了被肉毒杆菌孢子污染的蜂蜜中毒,因为婴儿的消化系统还不完善,消化不了肉毒杆菌孢子,孢子可以在婴儿消化道内繁殖肉毒杆菌,导致中毒,所以婴儿不要吃蜂蜜。还有很多人,为了美容,定期往脸上注射肉毒素,人为制造肌肉瘫痪,暂时地消除皱纹。

奥姆真理教也试验过用肉毒素投毒,在1990~1995年间曾经三次在东京市中心和美军基地投放肉毒素,不过没人中毒。也有的国家试图研发肉毒素作为生物武器。美国和俄罗斯都研发过,最后放弃了,因为发现肉毒素难以作为针对军队的武器使用,容易伤及无辜。对恐怖分子来说当然不用担心这点。1991年海湾战争结束的时候,伊拉克曾经宣布它生产出了19000升肉毒素。如果是真的,那足以杀死世界上所有的人。幸运的是,这些肉毒素和伊拉克传说中的大规模杀伤武器一样消失得无影无踪,萨达姆政权被推翻后,美军只搜到了一管肉毒杆菌。

2017.3.3.

(《科学世界》2017.4.)



蕨菜究竟会不会致癌?

4 04 2017年

很多人都喜欢吃蕨菜这种野菜,认为是美味。关于吃蕨菜会致癌,最好不要吃的事,我在各种场合说过好几次了。最近,有一个叫朱毅的中国农大副教授,在央视和中国食品药品监督管理局的微信公众号上都“辟谣”了,说是蕨菜可以放心地吃。这个副教授喜欢做所谓“科普”,但是说话、写文章一向颠三倒四的,让人不知所云。她为吃蕨菜辩护的理由,也是东拉西扯不知想说明什么,我归纳一下,她的意思大概是说蕨菜虽然含有致癌物,但是吃致癌物不等于会让人致癌,所以呢就可以放心地吃了。
吃致癌物当然不等于就会致癌,然而如果因此就可以放心地吃的话,还去划分、研究致癌物干什么呢?划分致癌物的目的,是要警示人们小心,而不是反而把含有致癌物当成了放心地吃的理由。世界卫生组织旗下的国际癌症研究机构把致癌物分成五类,蕨菜被分为2B类,意思是有限的证据表明它可能致癌。有些人说,咖啡以前也被归为2B类,和蕨菜是同一类致癌物,既然我们可以放心地喝咖啡,也就可以放心地吃蕨菜。其实国际癌症研究机构对致癌物的分类,只是根据证据的强弱来划分的,而不是根据致癌的严重程度,被划入同一类,只是说它们致癌的证据的证明力差不多,而不是说它们致癌的程度是一样的,是不能拿来相互对比的。
国际癌症研究机构只是不定期地评估致癌物,每年评估那么几种,已经评过的很少及时更新,这就导致对很多物质的评估是过时的。例如国际癌症研究机构是在1991年把咖啡评为2B类致癌物的,而过了25年,他们才给咖啡平反,不再把它当成致癌物。他们对蕨菜的评估是在1987年,也就是30年前做出的,那个时候对蕨菜致癌的研究刚刚起步,证据非常少,所以被评为2B级。之后有越来越多的证据表明蕨菜能够致癌,而国际癌症研究机构没有再根据新的证据对蕨菜的致癌性重新评估,所以是严重过时的。
蕨菜致癌的证据有三个方面。第一是分子生物学的证据。蕨菜里头含有一种特殊的成分叫欧蕨苷,实验表明蕨菜提取物和欧蕨苷都能够对细胞中的DNA造成损伤,诱发癌变。第二是动物实验的证据。用蕨菜喂牛,能让牛的膀胱长出肿瘤;喂小鼠,能让小鼠得白血病和胃部长肿瘤;喂大鼠,能够让小肠、膀胱长肿瘤。例如,在一个动物实验中,让蕨菜占大鼠食物的一半,喂了四个月后,所有大鼠的回肠都长出肿瘤。用欧蕨苷做实验,也能让实验动物长出肿瘤。第三是流行病学调查的证据,也就是对人群做调查、对比。世界上有一些地方有食用蕨菜的饮食习惯,除了咱们中国某些地方,还有亚洲、南美洲的一些国家。蕨菜经过加工、烹饪后能够消除一部分致癌物,但是不会完全都消除掉。对日本、巴西、委内瑞拉等国的调查表明,食用蕨菜会增加患上消化道癌症的风险。有研究算出每天吃蕨菜致癌风险增加了1.68倍,偶尔吃蕨菜致癌风险也增加了53%。也有研究认为,每天吃蕨菜的人,要比不吃蕨菜的人,患食道癌和胃癌的风险增加了5~8倍。
有一些地方没有食用蕨菜的饮食习惯,但是因为这些地方野外蕨菜植被很丰富,结果这些地方的人得某些癌症的风险也比较高,这是因为蕨菜中的致癌物会污染地下水,蕨菜的孢子会被人吸进体内,而且牲畜吃了蕨菜以后,蕨菜中的致癌物转移到牲畜的奶中、肉中,又被人吃下去。研究发现,奶牛吃了蕨菜以后,8.6%的欧蕨苷会进入牛奶中。生活在蕨菜植被丰富的地方的人,患食道癌和胃癌的风险至少是其他地方的2倍。
可见,近年来关于蕨菜致癌的研究是非常多的,证据也是相当充分的,如果国际癌症研究机构事隔30年再评估蕨菜,应该会重新分类,至少会把它评为2A类致癌物。中国农大副教授本来就喜欢不懂装懂乱做科普,而中国食品药品监督管理局也经常漠视公众健康,经常干与它的职权不符的事,所以公众更需要多接受专业的科普,增加识别能力,免得受到伪科普、伪辟谣的误导,危害自己的健康。

2017.3.17



有必要做手术矫正近视吗?

13 03 2017年

“加拿大发明仿生镜片,10秒内可恢复视力!”“2017年,世界上将不存在近视眼!”这个“福音”从2015年5月起就在微信朋友圈传,至今还时不时地有人问我这是不是真的。它是一则编译自国外报纸的报道,报道称,加拿大科技公司Ocumetic发明了一款仿生镜片,做一个小型植入手术,将仿生镜片折叠好与生理盐水一起置入注射器,然后通过无痛的注射植入眼球。用生理盐水冲洗后,10秒钟内,仿生镜片就会在眼球上扩散开来,马上矫正视力,而且还能比1.0的视力好出两倍。整个安装过程只要8分钟,佩戴者眼球不会感到疼痛和刺激,从此不用再戴眼镜,预计最快2017年产品将问世。听上去真是神奇。那么这是真新闻还是假新闻?

加拿大是有这么家公司,它有一个很简陋的网站,对该镜片的介绍很简单,并没有比媒体报道的提供更多的内容。据其发明人说,这个手术与白内障手术是一样的,把眼睛里的晶状体摘掉,换上仿生镜片,以后不会得白内障了。他说的白内障手术是指人工晶状体植入术,这是目前帮助白内障患者恢复视力的主要治疗手段,已经有几十年的历史,非常成熟,做法就是把病变的晶状体摘除,换上人工晶状体,整个过程只需要几分钟。

相似的手术也可以用来矫正近视。近视是由于眼球前后轴过长或眼球的屈光率过高引起的,成像的焦点落在视网膜之前,看远处的东西就模糊了。通过改变眼球的屈光率,让焦点落在视网膜上,近视就矫正过来了。通过把晶状体换成合适的人工晶状体来改变眼球屈光率,当然就可以矫正近视了,也的确早有人通过这种手术来矫正近视。但是用人工晶状体取代晶状体之后,有一个缺陷:没法再通过睫状体来调节焦距了。睫状体和晶状体相连接,通过睫状肌的收缩和放松改变晶状体的形状,从而改变屈光率,进行对焦。换上人工晶状体后,睫状体失去了作用,眼球屈光率就完全取决于人工晶状体。人工晶状体大都是单焦的,用它治疗近视,就只能看清远处的东西,和老花眼一样,要看近处的东西就要带老花镜。人工晶状体也有双焦的,但是也只能看清两个距离。美国市场上有一种人工晶状体号称是能变焦的,通过在眼睛里的移动来连续改变焦距,做了这种手术后多数人在通常情况下不用戴眼镜,但是它的功能仍然无法与睫状体-晶状体的调节相比,几项研究发现它实际上并不能有效地变焦,所以只适用于取代已丧失调节功能的老年晶状体,是不适于用来矫正近视的。

难道是这家加拿大公司发明了一种很完善的变焦人工晶状体,可以完全取代睫状体-晶状体了?这当然有可能,但是其网站说,接下来要做动物实验——也就是说,他们只是制造出了一种产品,却还没有做动物实验来验证它究竟是不是真的有效。如果动物实验效果很好,还要做人体临床试验进行验证,最后还需要提交监管部门审核、批准。这套程序走下来,顺利的话,至少也得好几年了,怎么可能在2017年就上市?根据其网站的最新说法,他们又推出一种新的设计,动物实验都不知道啥时候启动呢。甚至其设计的原理也语焉不详,他们的这种产品是不是比已有的变焦人工晶状体更好,没人知道。

在可以预见的未来,人工晶状体是不太可能具有完善的调节焦距功能的,通过植入人工晶状体来治疗近视,就不是一个合适的选择。但是要改变眼球屈光率以矫正近视,并不需要置换晶状体,把镜片贴在眼球前方就可以做到,这就是隐形眼镜的原理。但是每天要摘下、佩戴隐形眼镜毕竟不方便,能不能把镜片固定在眼球上,永久地改变眼球屈光率,从此不用再戴眼镜呢?这叫保留晶状体眼内镜(PIOL),也有几十年的历史了。目前美国食品药品管理局(FDA)批准了两种植入眼内镜但保留晶状体的矫正近视手术,一种是把镜片安置在角膜和虹膜之间,夹在虹膜上,可用于矫正-5.0D到-20.0D的近视(相当于500~2000度眼镜),一种是把镜片安置在虹膜和晶状体之间,可用于矫正-3.0D到-20.0D的近视。因为保留了晶状体,也就保留了眼睛原有的调焦能力。临床试验表明,在做了PIOL手术后,大约80%的人能够获得20/40(0.5)视力,30%~40%的人能获得20/20(1.0)或更好的视力。但这种手术需要切割角膜、植入异物,有一定的风险,虽然风险不高,但有的并发症很严重,包括感染、视网膜脱落、青光眼、白内障等。所以做这种手术有一个缺陷,做完手术后需要终身定期接受眼科检查,防止出现严重并发症。在美国,它通常只用于矫正高度近视(等于或高于-7.0D),因为高度近视本身发生视网膜脱落等严重眼科疾病的风险本来就比较高,用PIOL来矫正益处高于风险。

要改变眼球屈光率,也可以不植入镜片,而只是改变角膜的厚度。这就是目前最流行的近视矫正手术——准分子激光手术(LASIK)的原理。在做激光校正手术时,先要切割角膜,环切330度,制造出角膜瓣,然后把角膜瓣掀开,暴露出下面的角膜基质。这时激光才派上用场,对准角膜基质,让一部分基质组织蒸发掉,基质变薄,角膜的曲率就发生变化了。要蒸发掉多少基质,是由计算机计算好的,能精确地控制。然后把角膜瓣盖上,手术就完成了。

但是这个手术同样有风险,主要的问题出在角膜环切上。角膜上有丰富的感觉神经,所以我们能够感受到眼睛里有异物,“眼里容不得沙子”,并根据需要即时地分泌眼泪润湿眼睛,防止眼睛干燥。LASIK手术要环切角膜,角膜上的神经就被切断了,角膜不能正常地感受到外界的变化,眼泪分泌的反射机制受到影响,眼睛就容易干燥。所以LASIK手术常见的并发症是干眼。干眼会对视力造成影响。眼球保持湿润的一个作用是让角膜光滑,这样成像才会清晰,相反地,干眼让角膜不光滑,眼睛成像的清晰度就会受到影响。即使是最成功的LASIK手术,术后视力的清晰度也要比戴眼镜(包括隐形眼镜)要差一点。干眼如果严重的话,会导致角膜上皮细胞过早地死亡、脱落,使得角膜表面凹凸不平,出现散光、重影、雾状视力。术后角膜神经会逐渐长回去,但术后三年长回的角膜神经还不到50%。神经没法恢复到术前状态,干眼就可能是永久性的。

LASIK手术后,切开的角膜瓣虽然盖上了,但是它和角膜基质不像原来那么紧密了,之间存在间隙,而没有切到的部分是没有间隙的,这样角膜的厚度就相当于有的地方薄有的地方厚。在白天,由于光线强,瞳孔比较小,受的影响不大,但到了晚上,瞳孔放大到超过环切的边缘,视力就会受影响。另外,由于角膜瓣和角膜基质粘得不牢固,受到外力打击时容易发生角膜瓣异位,出现眼睛剧痛和视力迅速下降。最早把LASIK引入台湾的眼科医生蔡瑞芳举出过几个例子:一个患者接受手术已经六七年,去抱跑过来的狗时被狗头撞到眼睛,造成角膜瓣异位;还有2个女病人,在给婴儿换尿布的时候,被宝宝的脚踢到眼睛,造成异位。

因为没法接受该手术的风险,蔡瑞芳宣布“封刀”,不再做该手术。在美国也出现了类似这种反戈一击的例子。FDA在1998年批准LASIK,负责这项批准工作的是莫里斯·瓦克斯勒(Morris Waxler)。两年后瓦克斯勒退休,但这个手术并没有让他完全放心,在退休后反而花了更多的精力对它进行跟踪调查,在2010年频繁地上美国媒体质疑、反对该手术,并在当年9月上书FDA,要求禁止该手术。FDA是国际医疗界的一块金字招牌,其对药品和疗法的审批非常严格,获得FDA的认证、批准几乎就等于获得风靡全球的通行证。LASIK并非美国首创,但是能在全世界范围内推行,得到众多近视患者的信赖,FDA是功不可没的。现在负责批准该手术的FDA前官员突然变成了该手术的激烈反对者,使该手术的声誉大受影响。

LASIK是一项手术,手术就会有风险,关键是风险有多大,是否在可承受的范围内。根据美国白内障和屈光外科手术学会在2008年对3000多篇论文的分析,LASIK患者对手术的满意程度高达95.4%。通常认为手术的并发症发生率在1~3%左右。但是瓦克斯勒认为LASIK之所以能得到FDA的批准,是因为FDA未能获得关于手术风险的完整资料,LASIK设备制造商及其合作者隐瞒了相关数据。根据他本人的调查,虽然接受手术的人在第一年有95%不用戴眼镜,但在两三年后,却有50%的患者需要重新佩戴眼镜。而根据瓦克斯勒的统计,有并发症的患者高达20%,而且有0.9%的患者出现严重的并发症,需要做角膜移植手术治疗。

面对这些差别很大的数据,我们只能希望有权威机构能给出让人信服的结论。FDA、美国国防部和眼科协会在2009年宣布对LASIK安全性进行为期三年的研究,在2014年10月发布了第一份报告,2016年12月发布了第二份报告。根据这项研究,手术前已经患有视力症状(眩光、重影等)和对视力不满意的人很普遍,手术后患有视力症状和干眼症的人数降低了。但是在手术前原本没有视力症状的人中,有46%在手术三个月后至少会出现一种视力症状;手术前没有干眼症的人,28%在手术三个月后会患干眼症;1%~4%的人对手术后的视觉不满意,1%~2%的人对手术不满意。这个研究发现的术后并发症比例比别的研究高得多,研究人员认为是因为研究的方法不同导致的:他们直接对患者做问卷调查,而以前的研究是根据医生的报告,很多患者可能不好意思向医生报告负面的结果。

做近视矫正手术有风险,其他矫正近视的方法未必就没有风险。根据《眼科学档案》在2006年发布的一份报告,每天佩戴隐形眼镜的人在30年内有百分之一的几率发生严重的眼睛感染,并有二千分之一的几率由于感染而导致严重的视力丧失,而LASIK导致严重视力丧失的风险是万分之一。从这个角度看,佩戴隐形眼镜反而比做LASIK手术还不安全。最安全的当然是戴普通眼镜,代价是不方便。

著名科技记者土摩托在十几年前接受了LASIK手术,他曾经在网上说,这是“花在自己身上最值的一笔钱”,“手术后,在弱光下的视力会变差,老花的时间会提前,但对于一个喜欢运动和旅行的人,不戴眼镜的好处实在太明显了。”很多人去做LASIK手术,就是因为有做过手术的朋友推荐,所以FDA特地指出,在做该手术之前,应该根据自己的价值体系仔细地权衡风险和益处,避免受到做过手术的朋友或鼓励做该手术的医生的影响。不仅要知道该手术可能带来的好处,更重要的是要全面地理解可能的风险,做好心理准备。美国梅奥诊所的建议是,如果患有影响伤口愈合的疾病(例如类风湿性关节炎、狼疮、艾滋病)、正在服用免疫抑制药物、患有持续干眼症、角膜太薄或角膜表面不规则、瞳孔太大、眼睑位置异常、患有青光眼、视力不稳定、怀孕或正在哺乳等情形,会增加并发症的风险,可能不适合做LASIK手术。有下面几种情况时也要慎重考虑是否要做LASIK手术:高度近视,手术风险可能超过了益处;视力已经相当好,只需要偶尔戴眼镜,那么通过手术能得到的有限改善可能不值得去冒风险;经常参加接触性体育运动,脸部或眼睛会频繁遭到撞击。所有的手术决定都是要权衡利弊才做出的,尤其是对矫正近视这种并非必要的手术,和美容手术一样,更应慎重。

2017.1.21.



雾霾来了怎么办?

22 02 2017年

我最近回了一趟北京,刚好碰上雾霾天,红色警报,工厂停工,车辆单双号限行,学生放假,满大街是戴口罩的。有人问我,戴口罩防雾霾有用吗,能不能挡住pm2.5呢?pm2.5是指直径在2.5微米以下的细颗粒物,能不能把它们挡住,要看戴什么样的口罩。大街上人们戴的那种口罩,通常是防尘口罩、外科口罩,是用来遮挡灰尘和唾液的,挡不住pm2.5,戴这种口罩,最多起到心理安慰作用。

要挡住pm2.5,需要更专业的口罩,例如在2003年萨斯流行期间出名的N95口罩。所谓N95口罩,指的是通过美国职业安全与健康研究所的认证标准的口罩,意思是在非常严格的测试条件下,能够过滤掉至少95%的直径大约0.3微米的非油性的悬浮颗粒,那就能过滤掉多数pm2.5了。现在也有很多人推销这种口罩防雾霾,也有很多人戴这种口罩上街。N95口罩的问题是,如果它不能刚好与使用者的脸庞相吻合,外部空气还会从鼻子两侧等部位泄漏进去,在这种情况下,戴了等于没戴。因此,使用N95口罩,最好求助于受过训练的专业人士,在其指导下佩戴,并且使用专门的密合度检测工具进行密合度检测,以确保该口罩有真正的保护效果。一般的人是没有这个条件的。有呼吸系统疾病和心脏病的人更不适合戴N95口罩,因为这有可能让他们呼吸困难,加重病情。所有的N95口罩都是一次性的,都只能使用一次就要扔掉,这样成本就很高。如果戴口罩时不注意卫生,不随时更换,反而会造成二次污染。

还有人问,空气净化器能过滤掉pm2.5吗?空气净化器的原理很简单,其实就是一个抽风机加一个过滤膜,把空气抽动,经过过滤膜,吸附空气中的杂质,多多少少能有些用,但是究竟有多大的效果,目前并没有标准。有的空气净化器品牌声称能够过滤掉99%以上的pm2.5,是很值得怀疑的。其实自己可以找一台pm2.5仪器测一下,看使用空气净化器前后,房间里的pm2.5值发生了多大的变化。使用空气净化器的效果,和过滤膜的干净程度有关,如果长期不更换或清洗过滤膜,还不如不用。

在雾霾天该不该开窗户呢?之所以这也成了一个问题,是因为室内同样会产生pm2.5,例如炒菜的油烟、烧柴烧煤、吸烟都会产生大量的pm2.5,如果不通风,也会影响健康。此外,室内装修、家具散发的挥发性有机气体,也会造成室内空气污染。所以要不要开窗户通风,取决于室外和室内污染物的浓度比。有人做过测量,如果室外pm2.5值低于75,适宜开窗户透气,如果高于150,适宜关闭窗户。当然这种测量结果受很多因素的影响,不一定普遍适用。

一到雾霾天,就吓得大家都不敢出门,也大可不必。不过有一点倒是应该注意,就是雾霾天不要去室外锻炼了,因为锻炼时呼吸量加大,会吸入更多的污染物。

到了雾霾天,就有人说要吃清肺食品,比如木耳之类,甚至有的学校食堂也这么推荐。还有建议吃中药清肺的,同仁堂也乘机卖起了号称能够防治雾霾的中成药。其实并没有什么食品、中药能够起到所谓的清肺作用。你吃下的东西是要在消化道里被消化、吸收的,里面并没有什么神奇的物质能够跑到肺部把pm2.5清理掉。

2017.1.10



手机辐射是不是一定就无害?

30 01 2017年

国内有一份网络科普刊物,名为《赛先生》,自称是由“国际著名科学家”担任主编的,标榜“其主旨是通俗准确地传播科学知识,介绍科学人物,反映其中的科学精神。”然而时不时地刊登反科学、伪科学以及科学妄想者写的文章。新年伊始,其主编、麻省理工学院理论物理教授文小刚发了篇新年感想,说现在互联网上为了商业利益而大肆宣传的伪科学文章可谓俯仰可拾,举了“手机辐射致癌”的例子。文教授认为如果坚持科学精神,具有科学知识,就会坚定地相信“手机辐射无害”,理由是:如果定量比较各种辐射对人体的影响,会发现阳光才是对人体影响最大的辐射。和晒太阳相比,手机辐射实在是可以忽略不计。只有比紫光波长还短的辐射,如X光,才对人体有害。而比红外光波长长的辐射,如手机的微波辐射、高压线的辐射,则对人体没有危害。其唯一的影响就是加热效应。如果你感觉不到热,这些辐射就对你没有危害。

文教授自以为很有科学精神,其实他这种思维方式,就完全是科学妄想者的思维。科学妄想者的思维特征之一,是外行指导内行,偏要到其一无所知的专业领域指手画脚。文小刚自称是国际著名科学家,但是他著名的是理论物理学,而手机辐射是否会致癌,则是个生物医学问题,与文小刚的专业领域相差甚远,他怎么就那么自信这是个伪科学问题呢?实际上,有很多生物医学专业人士都在研究手机辐射是否会致癌的课题,例如美国国家环境健康研究所有一个项目就是研究手机辐射致癌,在2015年发布初步报告,研究人员用和手机信号相同频率和强度的电磁波刺激老鼠,做了两年实验,发现在雄性老鼠中有两种恶性肿瘤的发病率有所增加。难道在文小刚看来,这是在搞伪科学?世界卫生组织旗下的国际癌症研究机构在2002年将高压线辐射列为可能致癌物(2B致癌物),在2011年将手机辐射列为可能致癌物(2B致癌物),难道国际癌症研究机构是伪科学机构,都不如文小刚懂科学?

科学妄想者的另一个思维特征是极端简单化,以为懂一点常识就可以包打天下。例如文小刚认为手机辐射唯一的影响就是加热效应,如果你感觉不到热,这些辐射就对你没有危害。实际上,不管你能不能感觉到热,手机天线发出的无线电波产生的能量是能够被人体组织吸收的,那么就有可能对人体产生影响。例如,有人提出,手机辐射能够降低体内褪黑素的水平,而已知褪黑素能够抑制某些癌症。还有人提出,手机辐射能够影响葡萄糖的代谢,因此能影响脑细胞的活动。这些说法都没有得到证实,手机辐射有可能通过什么机制对人体产生影响,目前是不清楚的,但是这不等于就是像文小刚说的那样是不可能发生的事。

即使不清楚手机辐射对人体影响的机制,也还可以通过做动物实验和流行病学调查,来研究手机辐射是否会致癌。到目前为止,这个问题也还没有定论,有些研究发现手机辐射能够增加脑部某些癌症的风险,例如2004年的一项研究称,平均每天使用30分钟手机,连续用10年,神经胶质瘤的风险增加40%。有些研究发现不会增加风险。例如,根据对1990年到2007年年间358403名丹麦手机用户的分析结果,未发现长期使用手机能增加脑瘤(包括神经胶质瘤和脑膜瘤)的风险。所以不同的权威机构看法也不一样,国际癌症研究机构认为手机辐射可能是致癌物,而美国癌症学会、美国食品药品管理局、美国疾病控制中心、欧洲科学委员会都认为目前的研究不足以确认手机使用与脑瘤存在关联。

总之,这是一个还有争议的问题。对有争议的问题,要通过严谨的研究、寻找进一步的证据加以解决,这才是科学的态度。目前我们只能说,还没有充分的证据表明手机辐射是否能致癌,而不是断然截然地宣布“手机辐射无害”是“科学常识”,把有关研究都当成是伪科学。

2017.1.3



近视能不能预防?

14 01 2017年

中国是近视最严重的国家之一,而且有越来越严重的趋势,到高中眼睛发育基本定型时,有高达90%的中国人有了不同程度的近视。中国也因此成为最重视近视预防的国家之一。我们从小就被告诫,看书时眼睛不要离书本太近、看书每隔30分钟要让眼睛休息一会儿、不要在昏暗的光线下看书、不要在颠簸的车上看书……否则就会近视或让近视度数加深。在发达国家,比如美国,儿童并没有接受这类用眼卫生教育,近视的发生和加深也不被认为与用眼“不卫生”有关,然而他们的近视率却比中国低得多。

这套“用眼卫生”的说教倒不是中国人自己发明的,是从西方国家一百多年前的说教搬过来的,虽然并没有任何科学证据表明注意“用眼卫生”能够预防近视,但是中国眼科界有自己的一套近视理论为其提供依据。该理论声称儿童的近视是可以逆转的假性近视,如果注意用眼卫生,或者经过治疗,就可以让视力逐渐恢复正常,否则就会变成不可逆转的真性近视。国际眼科界也有“假近视”的说法,是指因用眼过度、创伤或其他疾病导致睫状肌痉挛引起暂时性视力模糊,它和单纯性近视是无关的另一种疾病,和国内医生说的那种不预防、不治疗就会变成“真性近视”的“假性近视”是两回事。然而同样讽刺的是,虽然中国眼科界相信儿童近视可以逆转,却没能逆转中国近视率名列世界前茅的趋势。

中国人也发明了独特的预防近视的手段,其中最独特的就是眼保健操。这是北京一名体育教师在在上个世纪60年代根据中医经络理论发明的,没有历史依据(因此不能用所谓“经验结晶”为其辩护),更没有科学依据,然而在一个特殊的历史时期,却很快推行到全国各地。“为革命保护视力,预防近视,眼保健操现在开始……”我们这一代人,是每天伴随着这个富有时代色彩的口令长大的。时代早就变了,但是眼保健操却在学生中一代代延续了下来,只不过口令、做法略有变化而已。

近年来才有人想到要对眼保健操的效果究竟如何做科学研究。北京同仁医院在今年发表了一篇论文,据他们说这是首次研究眼保健操对预防近视的长期影响。他们跟踪了201名初中儿童两年,其中98人做眼保健操,103人不做,其结果是做眼保健操既不能预防近视的发生,也不能阻止近视的加深。他们对做眼保健操的儿童进一步分组,认为其中有31人做眼保健操的“质量高”,然后发现他们的近视进展似乎比其他人减缓了一点,屈光度少了0.15D(相当于眼镜度数少了15度)。但是,这么小的样本数和这么微弱的效果,是没有统计意义的,何况做眼保健操“质量”高低本来就是很主观的认定。

国内有些预防、治疗近视的方法则是从国外学来的。例如通过戴远视眼镜(老花镜)来预防、治疗近视,其原理据称是戴上一个凸透镜之后看近处,就相当于分担了晶状体的一部分负担,从而防止了眼睛肌肉的过度疲劳;但是戴上远视眼镜以后看远处就看不清了,所以国内称之为雾视疗法。但是美国、芬兰、丹麦等国的随机、对照临床试验已经证明了戴远视眼镜是不能延缓近视的加深的。

国内目前比较流行的是戴角膜塑形镜(也叫OK镜)。角膜塑形镜是一种和隐形眼镜类似的角膜接触镜片,通过戴它压迫角膜,临时改变眼球的屈光,这样就能达到矫正近视的目的。一般是晚上睡觉的时候戴,白天摘下来。但是它只能矫正轻度、中度近视,对高度近视是没有效果的,效果好坏也因人而异。它对视力的矫正是临时的,戴一个晚上,可以维持白天不用戴眼镜,但是过两、三天,角膜又会恢复原状,又近视了,所以要每个晚上都戴。

和戴隐形眼镜类似,如果镜片和手不卫生,那么戴角膜塑形镜就会导致角膜被细菌或真菌感染。因为角膜塑形镜是在睡觉的时候戴的,感染的风险要比戴隐形眼镜高。因为小孩不像成年人那么注意卫生,小孩戴的感染风险更高。有一项研究发现,小孩在两年内至少戴三个月的角膜塑形镜的话,角膜感染的概率大约是百分之一。严重的感染会导致角膜溃疡,让视力丧失乃至失明。有的研究认为小孩戴角膜塑性镜能够防止近视加深,但是这些研究的设计存在缺陷,并不能作为定论。所以目前看来戴角膜塑形镜只是为了临时改善视力,是不是值得冒角膜感染的风险,就值得仔细考虑了。

上述这些做法都是想通过保健或使用器械来预防、治疗近视,但都没有效果或效果很小。近视被视为是一种疾病,当然就有人想到能不能用药物来治疗。人们很容易想到的是眼科做散瞳检查时使用的阿托品眼药水,它能够麻痹睫状肌,放松其痉挛,似乎可以借此预防近视。在19世纪就有医生想到了用阿托品来预防近视。动物实验表明阿托品的确能预防近视。例如近视研究经常用鸡做实验,在小鸡出生几天后把它的眼睑缝上,或者给它戴上半透明眼罩,会影响小鸡眼睛的发育,迫使它们变得近视。但是如果同时给小鸡眼睛滴阿托品眼药水,就可以防止它变近视。然而,鸟类的眼睛构造和哺乳类的眼睛是不同的,阿托品并不能让小鸡的眼睛散瞳或麻痹其睫状肌,说明阿托品并不是通过干预眼睛调节功能来预防近视的。

那么阿托品对人类近视有没有类似的预防作用呢?临床试验表明也有一定效果。有一项随机、对照、双盲临床试验是对400名新加坡儿童做的,其中一组儿童每天晚上用1%阿托品眼药水滴一只眼睛,两年以后,和对照组相比,他们眼睛度数加深程度低了77%,少加深了1.2D。他们的眼轴平均长度没有变化,而对照组的眼轴平均长度增加了大约0.4毫米(近视是因为眼轴太长导致的)。这种效果在停药以后还能保持,三年后(前面两年用药),用药组的平均屈光度是-4.29D,而对照组的平均屈光度是-5.22D。但是使用阿托品有副作用,因为瞳孔散开了,所以对光敏感,又因为睫状肌被麻痹,看不清近处。是不是还有长期的副作用,例如会不会因为眼睛调节功能丧失而导致紫外线对视网膜的伤害,目前也不清楚。所以一般只建议用于预防高度近视,对这类儿童来说,使用阿托品的益处可能超过了风险。

在《近视是遗传的还是环境因素引起的?》一文中我们谈到,近年来有关近视研究的一个出乎意料的发现是,户外活动的时间长短可能是与近视有关的一个环境因素,那些平时参与户外活动时间更长的学生,总体来说近视率更低,原因可能是强烈光照刺激了视网膜中多巴胺的分泌或影响了多巴胺的代谢,而多巴胺能够影响眼睛的发育。那么能不能通过有意地增加儿童户外时间来预防近视呢?最近有两项研究表明这样做可能是有效的。一项是在广州做的。2009年随机选择了广州6所小学,让900多名6~7岁学生在课后增加40分钟户外活动,3年以后,这批儿童有大约30%近视,而随机选择的另6所小学作为对照,有大约40%同龄儿童近视。另一项研究是在台湾做的,要求一所小学的老师在每天80分钟的休息时间都让学生在室外活动,一年以后,这些学生的近视率增加了8%,而附近一所学校学生的近视率增加了18%(一开始两所学校近视率差不多,分别是48%和49%)。

根据流行病学的调查结果估计,户外活动要能对预防近视有明显效果,每天需要在户外活动3个小时,而且需要是在比较强烈的光照下,光照强度至少要有10000勒克斯,这相当于在晴朗的夏天在树荫下戴太阳镜感受到的强度,而在光线良好的教室里,光照强度通常只有500勒克斯。如果这个估计是可靠的,世界上很多地方的小孩是难以有这个条件的,而且即使有这个条件,户外活动对近视的预防作用也只对一部分儿童有效。而且一旦近视开始形成,就没有了预防作用了,是不可逆转的。但是不管怎样,户外活动即使对预防近视没有效果,也有别的好处,锻炼了身体,减少了肥胖。而其他预防、治疗近视的方法,不管效果如何,都有副作用,例如做眼保健操不仅不能预防近视,而且不是一个良好的习惯:经常用不洁的手接触、揉按眼睛,增加了眼睛感染乃至呼吸道感染的风险(病毒会从鼻泪管进入上呼吸道)。

2016.12.6.

(《科学世界》2017.1.)