蜂王浆的神话

29 01 2011年

蜂王浆和蜂蜜不同,它并不是用花蜜酿造的,而是工蜂的喉咙里的一种腺体分泌的。和一般人设想的不一样的是,蜂王浆并不是专供蜂王的食品。其实,所有蜜蜂幼虫一开始吃的都是蜂王浆。吃了三天之后,才有了区别:大部分雌幼虫改吃蜂蜜和花粉,它们发育成工蜂,个别的雌幼虫继续吃蜂王浆,它们发育成蜂王。一只雌蜜蜂是发育成工蜂还是蜂王并不是天生注定的,而是完全取决于它后天吃的东西。换句话说,同一只雌蜜蜂如果按蜂王来喂,就成为蜂王,否则就成为工蜂。“吃什么就变成什么”,这话对蜜蜂无比正确。

蜂王和工蜂的差别极大:蜂王有旺盛的生育力,产卵是它唯一的工作,一天能下几千个卵,而工蜂却丧失了生育力;蜂王能活几年,而工蜂只能活几个月。为什么蜂王和工蜂有着相同的基因,结局却如此不同呢?最近的研究表明,这和“DNA甲基化”有关。DNA是组成基因的化学物质,如果它的某个地方被加上一个甲基(叫甲基化),那个基因的功能就被抑制住了。将蜂王和工蜂的大脑细胞中的基因做比较,发现有近600个基因在工蜂中被甲基化了,而在蜂王中没有。DNA的甲基化是由一种酶来控制的,如果让蜜蜂幼虫中的这种酶失去作用,蜜蜂幼虫就发育成了蜂王,和喂它蜂王浆的效果是一样的。可见蜂王浆的作用就是让控制DNA甲基化的酶不起作用,并不神奇。

但人们总觉得能让幼虫变蜂王的蜂王浆很神奇,就会想到,如果我们也吃蜂王浆,是否也能像蜂王那样长寿、生育力旺盛?由于这样的逻辑,蜂王浆成了常见的保健品。中国人有时还结合中药的补药,做成人参蜂王浆。蜂王浆也成了一味中药,据称其功效为“滋补,强壮,益肝,健脾”,不过这是现代中医发明的。中医的典籍(例如《本草纲目》)根本就没有提到蜂王浆,似乎不知道有蜂王浆这种东西(“蜂王浆”是外来语,是对英语royal jelly的翻译),否则不会不把这种神奇的东西囊括进去。中国人第一次把蜂王浆当成药品或保健品是在1962年,这是受国外的影响。在上个世纪50年代,欧洲(特别是东欧)开始有人把蜂王浆作为滋补品推销。蜂王浆后来又陆续被赋予了各种保健、治疗功效,例如抗肿瘤、降低血脂、降血压、升血压、抗炎、抗病毒、美容等等。这些说法传到东方,与原有的滋补文化一结合,更被发扬光大了。这种“蜂王浆文化”又传回了西方,在美国曾经多次发生过由于华人经销商宣扬蜂王浆的保健功能而受到美国食品药品管理局和美国联邦贸易委员会的警告、处罚。

有关蜂王浆的保健、治疗功效的说法都没有确凿的科学依据,它们或者只是想当然,或者只是有一点初步的体外实验、动物实验的证据,都不足为凭。从蜂王浆的成分看,它对人体不太可能有什么神奇的作用。蜂王浆大部分是水,所以和含水量很少的蜂蜜不同,蜂王浆很容易腐败,在没有冰箱的年代没法保存,传统上也就不采它。蜂王浆和蜂蜜的另一区别是,蜂蜜的成分主要是糖,而蜂王浆的蛋白质、脂肪酸含量比较高,糖的含量则比较低。一次对蜂王浆的典型测量结果是这样的:水占67%,蛋白质占12.5%,糖占11%,脂肪酸占5%,此外还有一些矿物质、维生素。这些物质当然有一定的营养价值,但是它们都可以从其他食品更便宜、更大量地得到,没有必要通过吃蜂王浆来补充。

我们现在并不清楚究竟是蜂王浆中的哪种成分让蜜蜂幼虫变成蜂王的,也许是某种特殊的脂肪酸在起作用。有人想当然地认为蜂王浆中含有很多雌激素,并以此警告儿童不要吃蜂王浆以免性早熟。事实上,蜂王浆不含有任何雌激素,只含有极其微量的雄激素,一克蜂王浆所含的雄激素的量只相当于一个男人体内一天合成的雄激素的量的几十万分之一,微不足道。

也许蜂王浆里头含有某种微量的未知物质对蜜蜂幼虫变成蜂王起着关键的作用,但是那也只是对蜜蜂很重要而已。蜜蜂和人的生理构造差别这么大,对蜜蜂有效用的物质未必就能应用到人身上。即使那种物质对人体也会有作用,它在蜂王浆中的含量那么少,而我们又不是像蜜蜂那样把蜂王浆当饭吃,每次只吃一点蜂王浆,神奇物质能起到的作用也是可以忽略不计的。

值得注意的是,蜂王浆能引起过敏反应,会出现荨麻疹、哮喘,严重的还会致命。有人吃了蜂王浆后觉得全身暖呼呼的“很补”,或“补过头了”而烦躁不安,除了心理作用,说不定也是一种过敏反应。

2011.1.24.

(《中国青年报》2011.1.26)



“水记忆”闹剧

20 01 2011年

法国免疫学家本维尼斯特并非等闲之辈。他是法国国家健康与医学研究院免疫学部的主任,在国际上小有名气。但是1988年其实验室给英国《自然》的一篇论文投稿却让编辑部感到为难。他们把抗体用水反复稀释,稀释到水中不存在任何抗体分子,但是他却声称仍然能检测到抗体的活性。他猜测这是由于抗体在稀释过程中,让水分子有了对抗体的“记忆”,能够表现出抗体的性质。这让人想起了西方传统另类医学——顺势疗法,也是声称对药物稀释程度越高,药效越好,即使稀释到只剩下水,也能用于治病(参见《“分子顺势疗法”来了》,本版2011年1月5日)。本维尼斯特似乎为顺势疗法提供了科学依据。
但是这种说法不仅违背常识,更违背了已知的物理、化学原理。要让水具有抗体的性质,水的化学成分或结构必然要发生变化。但是仅仅通过与抗体的接触并不能让水的化学成分发生任何改变,水仍然是一氧化二氢。这么简单的结构不会有“记忆”。水分子之间能够通过氢键相互连接聚成较为复杂的分子团,但是这种构造极不稳定,只能持续50飞秒(0.00000000000005秒),也不能用它来携带抗体的信息。
这种明显违背物理、化学原理的论文如果投到别的著名学术期刊,早被直接退稿。但《自然》对这种离经叛道的研究较为宽容,只要看上去研究方法没什么问题,就有可能发表。在1974年,《自然》就发表过研究以色列“特异功能大师”尤里·盖勒的论文(后来才发现盖勒是在玩魔术),只不过同时发了提醒读者不要轻信的编者按。这次《自然》编辑部也如法炮制,在发表本维尼斯特论文的同时发表质疑该论文的社论,并要求本维尼斯特接受调查,在监督之下重复实验。
论文发表一周后,由《自然》主编、物理学家约翰·马多克斯爵士,美国国家卫生研究院化学家、“学术打假斗士”瓦尔特·斯图瓦特,专门挑战特异功能的魔术师詹姆斯·兰迪等人组成的调查小组去了本维尼斯特实验室,监督他们重复实验。他们先用原来的实验步骤重复实验,重复了四次,有三次获得与原来类似的结果。但是马多克斯发现实验人员知道哪个试管原先装有抗体,无法排除在实验时有主观偏差。本维尼斯特主动提出用盲法再重复实验,即实验人员不知道试管编号对应的情况。为了防止作弊,兰迪把编号情况包在铝箔中,装进信封里,然后把信封贴在天花板上。
用盲法实验了三次,结果都是否定的。调查小组随后发表调查报告,列举他们在调查中发现的一系列问题:用来测试抗体活性的血液样本没有很好地控制、阴性的实验结果没有报告、有时几个月得不出实验结果、实验室接受生产顺势疗法药物的公司的资助,等等,更重要的是,盲法实验没法重复出结果。其实生物学实验一般不用盲法,但是如果实验结果可疑,采用盲法就是避免主观偏差的最好办法。本维尼斯特拒绝撤销论文,称自己遭受到了“迫害”,批评盲法实验不合适,忘了盲法实验是他主动提出了,实验设计也都是经双方同意的,却愿赌不服输,一旦结果出乎意料,就不认账了。
其他实验室试图重复本维尼斯特的实验,只要采用盲法,结果都令人失望。本维尼斯特从此在学术界名誉扫地。1989年,法国国家健康与医学研究院将其停职。本维尼斯特干脆一条路走到黑,自己掏钱做研究,而且越来越离谱,声称水的“记忆”可以通过电话线和互联网传播,让没有接触过抗体的水也具有抗体的活性。本维尼斯特因此自称创建了“数码生物学”,也因此两次获得搞笑诺贝尔化学奖。第一次是在1991年,为了表彰其坚信水是一种智能分子。第二次是在1998年,为了表彰其发现不仅水有记忆,而且该记忆信息能够通过电话线和互联网传播。
但是本维尼斯特也不乏重量级的支持者。1973年获得诺贝尔物理学奖的英国物理学家布莱恩·约瑟夫森就是其坚定的支持者。约瑟夫森也相信特异功能、支持冷核聚变,本身在学术界的名声就不佳。但是由于有诺贝尔奖获得者的头衔,说出来的话别人还不好不听。1999年,约瑟夫森向美国物理学会发出挑战,由他们监督,用随机双盲方法重复本维尼斯特通过互联网传播水记忆的实验。美国物理学会接受了挑战,愿意赞助实验费用。兰迪更是提出,如果实验成功,他将把用于悬赏特异功能的一百万美元奖金奖给本维尼斯特。但是直到2004年本维尼斯特去世,实验也没做成。
另一位诺贝尔奖获得者、法国著名病毒学家吕克·蒙塔尼也是本维尼斯特的坚定支持者,不过他是在2008年以76岁高龄因近30年前的艾滋病毒研究而获奖的。蒙塔尼将本维尼斯特称为现代伽利略,声称有些人重复出了本维尼斯特的实验结果,但是不敢发表。他本人倒是大张旗鼓地在做类似的实验,发现细菌DNA也能让水有“记忆”,即使高度稀释到水中没有细菌DNA,水分子还能发出细菌DNA特有的电磁波,可以据此检测和治疗疾病。
有点物理常识的人马上会想到,蒙塔尼检测到的细菌DNA电磁波很可能只是背景噪音——电磁波无处不在。没错,蒙塔尼也发现,如果把背景电磁波屏蔽掉,就检测不到细菌DNA电磁波了。但是蒙塔尼认为,这是因为细菌DNA要发出电磁波,必须靠背景噪音来诱导。如此强大的逻辑,足以抵御任何批评。发不了论文没关系,蒙塔尼就自己办刊物。要不来资助也没关系,中国人很乐意花巨资请诺贝尔奖获得者做研究。蒙塔尼如果足够长寿,很可能以上海交通大学全职教授的身份再获一个诺贝尔奖——搞笑诺贝尔奖。
2010.1.17
(《中国青年报》2010.1.19)



“分子顺势疗法”来了

7 01 2011年

中国人习惯把现代医学叫做西医,以表示和中国传统医学相对立。其实现代医学是世界医学,西方国家自己也有多种形式的传统医学,有的至今作为另类医学在民间流传。其中影响较大的是顺势疗法。它是18世纪德国乡村医生哈尼曼发明的。1796年,因为不满当时医学乱用药,改行当了翻译的哈尼曼在翻译一本英文医学著作时,获悉金鸡纳能够治疗疟疾。他在自己身上试验药物的作用,服用了大量的金鸡纳,出现不良反应。据他说,这些症状和疟疾相似,他因此灵机一动,提出了一个理论:那些能使健康人出现某种病的症状的东西,是治疗这种病的良药。他按这个理论发明了“顺势疗法”,以表示和一般的“对抗疗法”不一样。

为了避免药物的毒性,哈尼曼用水对药物进行了稀释,而且提出了一个更惊人的理论:把药物稀释得越多倍,药效就越强。哈尼曼提出,大多数药物都应该稀释10的60次方倍。这是一个什么概念呢?往海洋里滴一滴水,也不过稀释了10的26次方,也就是说,顺势疗法药物的有效成分的浓度,通常比沧海一粟还要低得多。有人可能觉得奇怪,配一种顺势疗法的药物,把全世界的水都用完也不够啊,怎么配的呢?其实有点初中化学常识的人就能轻易做到:你不需要一次性地稀释,只要采用连续稀释的办法,想要稀释多少倍、多少次方都可以。

以曾在国内销售的一种稀释10的23次方倍的“护肝液”为例:拿一颗护肝药(什么药其实不重要,反正最后都是水),用水溶解,取出其中一毫升(算是原液),滴到1升水中,混匀了,就稀释1000倍了。再从中取出1毫升,滴到1升水中,混匀了,就稀释10的6次方倍了。如此连续稀释下去,总共花个十几分钟,连续操作8次,最后一次只加100毫升水,就可以获得100毫升的“护肝液”,每30毫升售价1000多元!如果你对所有的稀释液都不抛弃,全都配成“护肝液”,理论上你用1毫升原液可以获得10的23次方毫升的 “护肝液”,不过那样的话全中国的水都得被你用光。这其中的成本其实就是水,最初的1颗药的费用和劳动成本是微不足道的。这还不是最惊人的。顺势疗法有一种药物,是把一小块鸭肝或鸭心组织用水稀释了10的400次方倍制成的。这种“药物”在美国的年销售额是2千万美元,而用一只鸭子就可以满足全部的原料要求了。

根据阿芙伽德罗定律,1摩尔的任何物质包含有大约10的24次方个分子,也就是说,稀释到10的24次方倍以后,已不可能含有被稀释的成分的一个分子,全都是水分子了。所以买顺势疗法“药物”,就是在高价买水,吃顺势疗法“药物”,就是在喝高价水。但是国外仍然有很多人愿意花大钱去“喝水”。比如有一位因为汉语讲得很溜、经常上中国电视节目的法国小伙子就相信顺势疗法,曾经在某个节目中对我说吃顺势疗法“药物”效果不错。顺势疗法“药物”如果能够有任何效果,也不神奇,可能是因为这两个原因:一、心理暗示作用,或者所谓“安慰剂效应”,许多疾病通过心理暗示也能治愈;二、有些疾病,患者喝水对恢复身体健康有好处。

在现代医学兴起之前,乱用药物会对身体造成进一步的伤害,靠“喝水”治病反而有其合理之处。因此顺势疗法在19世纪曾风靡一时,但是进入20世纪后,随着现代医学的进步,就渐渐衰落。在20世纪20年代,最后一所顺势疗法学校在美国关闭。目前美国正规的医学院都不开设顺序疗法的专业,正规的医院也不采用这种疗法。顺势疗法在国际医学界被公认为伪科学、伪疗法,甚至被当成江湖骗术。但是国外民间相信它的大有人在,其中不仅有像上述法国小伙子那样的没有受过高等教育的,还有大学教授,甚至诺贝尔奖获得者。他们试图为顺势疗法提供科学依据,声称在药物稀释过程中,改变了水的结构,虽然稀释到最后药物成分没有了,但是水有了药物的“记忆”,所以有了药效。这种观点不仅与物理、化学原理不符,逻辑上也说不通。用来稀释药物的水又不是凭空出现的,在其循环、流淌、运输、纯化等等过程中接触过无数杂质,该留下多少物质的“记忆”啊?凭什么只有稀释时接触的那种药物才能给水留下“记忆”?

顺势疗法也与时俱进,试图跟分子生物学结合起来。这门可称为“分子顺势疗法”的领军人物是艾滋病毒的发现者之一、法国著名病毒学家吕克·蒙塔尼。近几年来,蒙塔尼一直在声称他发现了一个新现象:在高度稀释的水溶液中的细菌DNA和艾滋病毒DNA能够诱导水分子发射电磁波信号。即使把DNA稀释10的18次方倍,理论上已不存在任何DNA分子,他仍然能检测到电磁波信号。他声称从自闭症、阿尔茨海默症和帕金森症病人的高度稀释体液中能检测到这种电磁波信号,据此提出一个令人啼笑皆非的新观点:这些神经系统疾病都是由于肠道里的细菌跑到大脑里伤害了大脑引起的,可以用抗生素治疗,也可以用某种频率的电磁波来消灭细菌DNA产生的电磁波。

蒙塔尼在国外到处推销这些“革命性”学说,不仅得不到任何资助,还成了笑柄。在2008年他因为当年发现艾滋病毒与人分享诺贝尔奖之后,他在国外学术界的遭遇并没有改变,但是在中国却时来运转:上海交通大学聘请他担任全职教授,据说将投资三亿元成立以他名字命名的生物医学研究所,专门研究这门“分子顺势疗法”。于是这位早该退休的78岁老人,由于有了诺贝尔奖获得者的头衔,能让国内高校创下聘请诺奖获得者作全职教授的先例,终于在中国焕发了青春,到中国领导医学革命来了。

2011.1.3.

(《中国青年报》2011.1.5.)

 



面粉增白剂有害无益吗?

29 12 2010年

国内有关面粉增白剂的争议已经有一段时间了,说是争议,其实在媒体上听到的几乎是一面倒地认为面粉增白剂有害无益应该被禁用的专家意见。据报道,商务部、国家发改委、质检总局、工商总局都早就同意取消面粉增白剂,只有卫生部反对。直到最近,卫生部终于让步,对是否禁止使用面粉增白剂公开征求意见,公告称将设1年的过渡期限,拟从明年12月起禁用面粉增白剂。这个决定也召到了众多质疑,网上的调查结果显示,90%以上的人赞成禁用面粉增白剂。
食品添加剂长久以来已被妖魔化,人们对之本就疑虑重重,巴不得什么食品都是“纯天然”的,如果换一种食品添加剂做调查,结果估计也差不多。但是监管部门在决定批准或禁用某种食品添加剂时,不能听从没有专业知识的普通公众的直觉,而应该有合理的科学依据。如果有科学证据表明面粉增白剂真的是有害无益,当然应该禁用,不用等到一年后。但是这种说法有科学依据吗?
刚磨出的面粉颜色发黄、粘性大、弹性差,用它做面点不仅不好看,还不好吃。因此传统上在供食用之前都要先把面粉储存几周到几个月让它自然“后熟”。面粉发黄是由于其中含有微量的类胡萝卜素(主要是叶黄素),在储存过程中空气中的氧气将类胡萝卜素氧化,面粉就逐渐变白了。同时氧气也促进了面筋的形成,让面点口感更好。但是长期储存不仅占地方,而且面粉容易发霉和滋生害虫、老鼠,并不卫生。使用增白剂和后熟剂能让面粉的后熟过程缩短为2~3天。
面粉增白剂用得最多、成为众矢之的的是过氧化苯甲酰。国内为使用过氧化苯甲酰辩护的人声称它还具有促进面粉后熟、改善口感的作用,但是英文的专业资料并不支持这种观点。过氧化苯甲酰的作用就只是给面粉增白,需要同时用别的后熟剂才能促进面粉后熟。增白只是让面粉显得好看,使用它的意义似乎不大。但是问题是面粉的白净已成为面粉高质量的标志,影响到人们对面粉的选择,而让面粉自然变白又不现实,那么使用增白剂也不能说毫无用处,前提是这种增白剂必须是对健康无害的。
那么过氧化苯甲酰是否对人体有害呢?我们首先要看它是否有急性毒性。毒理学衡量物质的急性毒性的常用指标是半致死量,也就是能导致一半的实验动物死亡的用量。半致死量越高,毒性就越低,口服过氧化苯甲酰的毒性极低,对大鼠的半致死量是每千克体重5克,毒性比食盐还低(食盐的半致死量是每千克体重3.6克)。动物实验未发现过氧化苯甲酰对生殖、发育会有不良影响,也没有证据能表明它是致癌物,所以国际上没有将它列为致癌物。国内有专家称长期服用过氧化苯甲酰“会造成苯慢性中毒”,并没有科学文献能支持这种说法。
过氧化苯甲酰加到面粉之后,几乎全部(91%以上)变成了苯甲酸。苯甲酸的毒性要高一些,半致死量是每千克体重1.7克。苯甲酸天然存在于某些食品(水果、奶制品、肉类)中,本身就是一种食品添加剂,作为防腐剂大量地用在食品中,使用量比过氧化苯甲酰高得多。碳酸饮料中含有苯甲酸200毫克/千克,喝一瓶500毫升的碳酸饮料摄入的苯甲酸的量相当于几斤使用过过氧化苯甲酰增白的面粉中苯甲酸的量。所以有专家从生成苯甲酸的角度反对使用过氧化苯甲酰,是没法令人信服的。
还有专家从过氧化苯甲酰会破坏胡萝卜素、叶酸、维生素E等维生素的角度反对使用过氧化苯甲酰,甚至说:“面粉是贫困地区人摄取微营养素的主要来源,而现在局面是孕妇一边吃着加有增白剂的馒头,一边还要服用叶酸。”其实面粉中这些能被氧化破坏掉的维生素的含量极低或难以被人体利用,本来就不具有营养价值。即使维生素保存最好的全麦面粉,胡萝卜素、叶酸、维生素K的含量分别只有每100克面粉含5微克、44微克、0.7毫克,而人们每天需要的这些维生素的量分别为(大约)2000微克、400微克、15毫克,都可以忽略不计(其中面粉中叶酸的量似乎不少,但天然叶酸不稳定,在储存、烹饪过程中会损失一半以上,剩下的又只有大约50%能被人体吸收)。
因此过氧化苯甲酰在国际上被普遍作为食品增白剂使用,除了用于面粉,还用于奶酪的增白等。1997年开始欧盟禁用了面粉增白剂,但是国际食品法典委员会(由联合国粮农组织和世界卫生组织共同建立)的最新标准仍把过氧化苯甲酰列为面粉增白剂,最高限量为75ppm。美国食品药品监督管理局也将它列为合法的面粉增白剂,在合理使用的范围内不做限量。加拿大的限量则高达150ppm。中国的国家标准反而比较保守,限量为60ppm,实际上普遍超标使用,用量大约是100ppm,但也没超过加拿大的标准。现在则干脆要禁用,比以面包为主食的美国、加拿大还严格。
有专家称,根据我国《食品安全法》,只要不能证明过氧化苯甲酰对人的健康身体有益,就不能添加。那么按这个观点,各种食用色素更应该被禁用。色素只是让食品显得好看,对人的健康身体没有益处,有的色素已知对人体有害。如果要禁用面粉增白剂,为什么不也禁用在面粉制品中使用的栀子黄、柑桔黄、姜黄素等着色剂?
以上提及的数据只要做一个简单的文献检索就能获得,不知为何国内这些专家却视而不见,偏要提出一些经不起推敲的反对理由,让人觉得是为了反对而反对。这或者涉及到行业利益,或者是为了迎合众人,或者是标新立异。在这个时代,出现在媒体上的所谓的专家意见也是靠不住的。
2010.12.27
(《中国青年报》2010.12.29)




甜蜜的谎言

23 12 2010年

什么是蜂蜜呢?这个问题似乎很简单,是蜜蜂采集花蜜酿造出来的甜味物质。蜜蜂把花蜜吸到它的第二个胃——“蜜胃”里面,在那里进行消化(让花蜜中的蔗糖大部分转化成果糖和葡萄糖),回到蜂巢吐出来,让水分蒸发、浓缩,这样,原来很稀的(含水分大约80%)、容易腐败的花蜜就转变成了很浓的(水分少于20%)、可长期保存的蜂蜜。那么,如果我们用人工的方法,制造出一种成分与蜂蜜一模一样的东西,能不能也说它是蜂蜜呢?在回答这个问题之前,我们首先需要知道蜂蜜的化学成分,看里面有没有什么特别的东西。

其实蜂蜜并不神秘,基本上就是高度浓缩的糖。蜂蜜除了水分,剩下的几乎都是各种各样的糖。蜂蜜的成分会有变化,但大同小异,一次典型的测量结果是这样的:水占17.1%,糖占82.1%,蛋白质占0.3%,其他成分不到1%。其他的成分包括有机酸、矿物质、芳香物质、色素等,它们虽然很少,但是决定了不同种类的蜂蜜的色泽、香味、口味的差异。

糖类包括多糖(例如淀粉、纤维素)、低聚糖(例如蔗糖、麦芽糖)和单糖。蜂蜜中的糖主要是两种单糖:果糖和葡萄糖,它们的含量差不多,果糖略多一些(果糖占大约38%,葡萄糖占大约31%)。其他的糖类在蜂蜜中很少。

我们的消化道只能吸收单糖。食物中的糖被消化后,最终都变成了单糖才被吸收进人体。我们平时吃的蔗糖是一种二糖。一分子的蔗糖消化、分解后变成一分子的果糖和一分子的葡萄糖。给蔗糖加上强酸或强碱,也能把它分解成果糖和葡萄糖,再加上苯乙酸酯等“蜂蜜香精”,几乎就和蜂蜜一样了。这样做成的假蜂蜜成本比较高。还有更便宜的制造假蜂蜜的办法。玉米、大米中的淀粉分解变成葡萄糖,其中一部分葡萄糖再经葡萄糖异构酶的异构作用,形成果糖。这样获得的产物同时含有果糖和葡萄糖,所以把它叫做果葡糖浆(又叫高果糖浆)。最常见的果葡糖浆含55%果糖、42%葡萄糖,二者比例很接近蜂蜜,色泽、香味也接近蜂蜜,加上蜂蜜香精、色素、增稠剂,几可乱真,完全能够做到符合国家蜂蜜标准,通过检测成为合格的蜂蜜产品。市场上的假蜂蜜主要就是用果葡糖浆做的,它的成本只有蜂蜜的十分之一。

市场上卖的蜂蜜大部分是这种假蜂蜜或在真蜂蜜中掺了假。有一则报道称,中国原蜜产量每年仅20多万吨,而且还要出口,而市场上每年卖出的蜂蜜有80多万吨。据此估计,市场上假蜂蜜占了7成以上。假蜂蜜泛滥的问题最近引起了媒体的关注。有专家接受记者采访称:“蜂蜜之所以会对人的身体有好处,有一个很重要的原因,就是蜂蜜是一种单糖,因而更容易被人体吸收,这也是国家标准中不允许在蜂蜜产品中添加糖类和代糖类物质的原因所在。而这些蜂蜜添加用陈米熬制的‘果糖’,价钱是低了,但营养价值直线下降,甚至还可能对消费者的身体造成不良的影响。”“被黑心业者这么一搞,蜂蜜的营养价值不但没了,还可能让消费者越吃越胖。”

只要有生物化学常识,就可以知道这些在全国性媒体上广为传播的专家说法纯属无稽之谈。用来假冒蜂蜜的“果糖”(即果葡糖浆)同样也是单糖,和蜂蜜中的单糖成分是一样的,它们的营养价值不会不同,对身体可能造成的不良影响也不会有差别,例如都可能让消费者越吃越胖。

不仅果葡糖浆的营养价值与蜂蜜一样,蔗糖、淀粉等其他糖类的营养价值也和蜂蜜一样,因为所有的糖类最终都会被消化成葡萄糖和果糖被人体吸收,也就是说,它们在消化道里实际上都变成了“蜂蜜”。有人说,蜂蜜是单糖,能不经消化就被人体吸收,不是更好吗?且不说其他食物中也有能直接被吸收的单糖(例如水果中的果糖),即使是需要消化才能吸收的糖类也并不因此就更不好,因为一个正常人消化糖类不会有问题,如果有问题就糟糕了,饭也没法吃了,必须靠输葡萄糖生存了。

蜂蜜和其他糖类一样,主要就是给身体提供能量,并没有特殊的营养价值。有人也许会说,蜂蜜除了糖,不是还有其他成分吗?它们就没有营养价值?这些其他成分,例如蛋白质、维生素和矿物质,不能说没有营养价值,但是它们在蜂蜜中的含量太少,可以忽略不计。有专家称,蜂蜜中的蛋白质是某种特殊功能的酶,对人体有保健作用。即便蜂蜜中真含有这种酶,且不说它的含量极低,作为蛋白质它也会在消化道中被消化掉,而不会直接进入人体发挥作用。所以,有关蜂蜜的养生、保健作用的种种说法,不管是传统所说的“益气补中”、“清热解毒”,还是今人说的改善睡眠、醒酒、提高免疫力、保肝、促进儿童生长发育、促进长寿等等,都没有任何科学依据,否则吃糖也能起到相同的效果。

用低成本的果葡糖浆假冒蜂蜜,是一种欺骗行为,当然应该谴责、惩处。但是这并不意味着它会害人。只要真实标明成分,生产质量有保障,不乱添加东西,人造蜂蜜就是很好的蜂蜜替代品,甚至比天然蜂蜜的健康风险更低。蜜蜂如果从某些有毒植物采集花蜜,就可能让毒素污染了蜂蜜。蜂蜜还经常被肉毒杆菌的孢子污染。孢子会被消化道消化,一般对人无害。但是婴儿的消化系统还不健全,肉毒杆菌孢子就有可能在婴儿消化道中繁殖,导致肉毒中毒,甚至引起死亡。所以一岁以下的婴儿不能吃蜂蜜,但吃果葡糖浆没有问题。天然的东西未必就比人造的好,也未必就比人造的安全。

2010.12.20

(《中国青年报》2010.12.22.)



再说张衡的地动仪是否管用

17 12 2010年

《张衡的地动仪管用吗?》(本版2010年12月1日)发表后,有记者询问主持2005年地动仪新复原模型的地震局研究人员的看法,答曰:“方舟子对地震这个领域并不了解。”至于如何不了解,却没有讲出个所以然来。实际上我那篇文章并没有涉及高深的地震学知识,依据的只是事实判断和对史料的解读。要了解地动仪复原模型的工作原理,只需要掌握物理学和地震学的一些常识即可,而这些常识恰恰是张衡所不具备的,我们倒是完全可以说:“张衡对地震这个领域并不了解。”那么为什么地震局研究人员反而如此信任张衡能够研制出管用的地动仪呢?
从张衡留下的文字叙述看,张衡对地震的认识,并没有超出当时的中国学者的地方。中国古人根据“天人合一”的思想,把地震视为天谴,是上天对时局的示警,因此每次较大的地震发生后,皇帝都要罢黜一些官员,甚至下罪己诏做自我批评。正是这个原因使得所谓的正史很重视有关地震的记载。在现在看来这当然是一种迷信,但张衡对此深信不疑,几次借地震发生之机上疏批评时局。张衡首先是个政治家、高官,他研究天象、地震,并非纯粹的科学探讨,而是出于政治目的,也就是他说的:“妖星见于上,震裂着于下,天诫详矣。”
中国古人不可能知道地震是地壳板块运动的结果,他们只能是根据万能的阴阳学说来解释地震是如何发生的。张衡被《后汉书》称为“阴阳之宗”,对地震的认识也局限于此。根据阴阳学说,天是阳的、动的,地是阴的、静的,所以张衡在《灵宪》一文中说:“天体于阳,故圆以动,地体于阴,故平以静。”那么本来是静的大地突然动起来,发生了地震,就是阴阳不和、动静无常,是因为阴气(地气)太盛,侵犯了阳气(天气)。
张衡在制作地动仪时,只能根据他对地震的这些玄虚的认识来设计。地动仪的全称叫“候风地动仪”,候风,就是观测风向,风是气的流动引起的,所以候风就是为了观测气的变化。地震发生时阴气上泄,而气弥漫宇宙之间无处不在,即使在远离地震的地方感觉不到地动,也能通过观测气的变化知道地动,所以叫“候风地动仪”,这应该就是张衡的设计思路。
《后汉书》对地动仪的描述不足200字,除了无关紧要的外观、装饰描写,与仪器构造、工作原理有关的只有这几句话:“中有都柱,傍行八道,施关发机。外有八龙,首衔铜丸,下有蟾蜍,张口承之。……如有地动,尊则振龙,机发吐丸,而蟾蜍衔之。振声激扬,伺者因此觉知。虽一龙发机,而七首不动,寻其方面,乃知震之所在。”这是很简明的文言文,并不难理解,大意是中间有一根大柱子,周围伸出八条道,装着机关。外面相应地有八条龙,含着铜丸,下面有蛤蟆张嘴对着。地震时龙被震动,机关发动,铜丸掉进了蛤蟆嘴里。只有一条龙的机关被发动,其他七条龙不动,所以能知道地震发生的所在。
这个构造就体现了“候风”的思路。为什么要有八条道?因为古人认为风有八个方向,以八风对应八卦之气。用直立的柱子来监测地震,这是人们首先能够想到的。直到今天,许多人还会无师自通地想到用倒立的瓶子来监测地震。但是这种做法的缺陷是抗干扰能力很差,无法区分是地震引起的震动还是建设、车辆、行人等引起的震动。把地动仪放在僻静的灵台上由专人守候固然可以避免周围的干扰,但是稍远一点地方的干扰仍然是无法避免的,如果地动仪能够监测到几百公里外的地震,那么几公里、几十公里外的干扰也有可能让它出现反应。即便地动仪只对地震发生反应,它也不可能只倒向某个特定的方向。前人的实验表明,这种直立柱在地震发生时会随机倒向任何一个方向。
直柱式的仪器没法用来监测地震,如果改成悬垂摆,抗干扰能力强,倒是可以监测地震,近代地震仪器就是这么设计的。地动仪新复原模型的设计者据此认为地动仪用的就是悬摆式,声称“中有都柱”指的是中间悬挂大柱子,但是那样就应该写成“中悬都柱”才对,否则没有人会读出悬挂的意思。何况,悬摆一晃动起来,各个方向都可能,怎么可能只限于“贴近行的微小侧向位移”(复原者对“傍行”的创造性解释)向八个方向?(如果是立柱,倒是可以设计只倒向八个方向)
    张衡没有物理学和地震学知识,也没有做模拟实验的条件,甚至连实验思想都不会有(标志着现代科学的诞生的实验思想是在欧洲文艺复兴时期出现的),我们有什么理由相信他制造出了管用的地动仪?非要根据现代科学知识和实验条件替他复原出一个管用的地动仪不可?也许以后通过反复摸索、实验能够制作出一个管用的地动仪模型,也不能就证明了张衡的地动仪就管用。就像复原者为了说明地动仪管用,牵强附会地挖掘出了一次“陇西地震”,他们对地动仪的复原,也是根据物理学、地震学知识和近代地震仪器,经过反复实验,先入为主地曲解历史记载,却又反过来要说明地动仪与近代地震仪器有继承关系,“张衡的科学思想和成功实践曾经在19世纪末现代地震学起步阶段发挥过重要的思想启迪作用”。中国古人曾经有过许多伟大的发明创造,即使地动仪的作用无法证实或被否定,也不能抹杀中国古代文明的灿烂。所以地动仪是否管用,与中国古代文明是否灿烂无关,而与历史记载是否可信、学术研究是否严谨有关。
2010.12.13
(《中国青年报》2010.12.15)



神农架会有“野人”吗?

9 12 2010年

中国许多地方自古以来就有“野人”的传说,时不时地也有某人无意中目击“野人”的记载。在上个世纪50~70年代,国内生物学家曾对此做过零星的调查,但“野人”(特别是湖北神农架的“野人”)成为媒体炒作的对象和全社会关注的焦点,则是80年代的事。在那个疯狂的年代,全国上下都痴迷于神秘现象,当然不会放过“野人”。这股“野人”热甚至引起国际的注意。在1989年,美国俄亥俄州立大学人类学家弗兰克·波伊里尔也被吸引到了中国。有一次他光着膀子在河边打盹,结果被从未见过欧裔人士的当地村民当成了“野人”报告。随后波伊里尔发现,很多种动物,包括熊、长臂猿、短尾猴和金丝猴,都曾经被当地人称为“野人”。

这毫不奇怪。“野人”的目击者基本上都是一些没有受过动物观察训练、也没有心理准备的人,他们在匆忙乃至惊慌中看到了某种他们不熟悉的动物,就有可能与在当地广为流传的“野人”联系起来。在研究人员或记者的诱导下,在事后的回忆中,目击者就会有意无意地进行加工,让自己的描述符合大家心目中的“野人”形象。即便如此,各个目击者对“野人”的形态描述,例如身高、毛发颜色,也很不一致,相互矛盾,以致有人干脆认为存在好几种“野人”。

从生物学的角度看,存在“野人”的可能性几乎没有。许多人以为只要有一公一母就能保证传宗接代,而实际上一个高等动物物种是不可能只靠一对雌雄,或者几头甚至几十头而繁衍下去的。当一个群体太小时,首先面临的一个问题是,很难一直保持合适的雌雄比例。在自然状态下,下一代是雌是雄的概率相等,因此一个大群体可以维持雌雄比例大致相等。但是在一个小群体中,这个平衡很容易因为概率事件而被破坏。例如,简单的概率计算表明,如果一个群体只剩三个个体,那么它们全都是同一性别的可能性为四分之一,如果它的个体数目一直不变,几代之内就很可能因为全都剩下同一性别的个体而灭绝。一个活生生的例子是,1977年新西兰峡湾地区一个岛上最后一群猫面鹦鹉虽然还有18只,但是全都是雄的。

小群体另一个难以避免的危险是近亲繁殖。近亲繁殖生下的后代,身体状况、生存能力都是比较差的,长期如此必然导致遗传品质的下降,遗传多样性的消失,从而走向整个群体的灭绝。一个群体要避免近亲繁殖,能够长期健康地繁衍下去,至少需要几百头个体。但是一个地方如果真存在数百个“野人”,就不会那么难以发现。不管是群居还是独居,猿类的活动范围都很大,更容易暴露行踪。

如果“野人”真的存在,它们不是从天而降的,必然有自己的进化历史,在进化过程中就会留下化石,尤其是作为一种大型陆生动物,相对来说更容易留下化石。越晚近的化石越容易被发现。人们发现了许多种类人猿、猿人、古人类化石,但是从没有发现过有一种能与“野人”联系起来的。有人认为“野人”是巨猿的后代,这是一种生活在几十万到几百万年前的一种猿,在中国多个地方都发现过其化石,光是牙齿化石就有上千颗。事实上巨猿和“野人”很不一样。巨猿要比“野人”高大得多,身高达到3米,而据目击者的描述“野人”身高并不超过2米。巨猿并不是直立行走的,和今天的类人猿一样主要靠四足行走,这也与目击者对“野人”的描述不符。巨猿大约在30万年前已经灭绝。如果“野人”是从巨猿进化来的,30万年的进化历程中留下的化石证据又在哪里呢?

“野人”死后不会凭空消失,总要留下残骸的。就算“野人”行动敏捷、行踪不定,难以被抓到,尸体是不会跑的,为何从未被发现过,连一颗牙齿都没留下?有人说这是因为在森林里不容易发现尸体,“野人”一死尸体很快就会被其他动物吃掉。但是总不至于连骨头、牙齿都被吃得干干净净吧?活不见人,死不见尸,一点直接的证据都没有,如何让人相信?“野人”发现者拿得出手的只是一些号称从“野人”身上掉下来的毛发。其中有些“野人”毛发经鉴定是其他动物的毛发,甚至连毛发都不是,是某种真菌或草。有的则不知道是哪种动物的毛发。根据毛发形态是很难鉴定出属于哪个物种的。如果毛根上残存细胞,从中提取DNA,倒是可以根据基因序列来确定其所属物种。但是现存的“野人”毛发却都没有毛根。有关“野人”的证据还有一些脚印,这更不足为凭。其他动物留下的脚印在某些情况下可以看上去很像人的脚印,例如熊、豹子在雪地上留下的脚印,由于雪的融化变形,曾被当作是喜马拉雅山“雪人”的脚印。

世界各地都有类似“野人”的传说,例如北美洲有“大脚怪”,南美洲有“大猴”,澳洲有“幽微”,都号称是像人一样直立行走的未知猿类。这就更荒唐了,因为美洲、澳洲并没有猿类进化的化石记录,特别是澳洲,本来连高等哺乳动物都没有。这也从另一角度说明“野人”的传说是多么的不靠谱。但是这样的传说能够吸引读者,招徕游客,还可以借机“科考”,总会有人宣扬,是不会完全平息下去的。

2010.12.6

(《中国青年报》2010.12.8)



转基因其实很环保

4 12 2010年

自去年抗虫害转基因水稻和植酸酶转基因玉米获得安全证书以来,媒体和网站上有关转基因作物的争论就没有平息过。近日抗虫害转基因水稻研发者、华中农大张启发院士到中国农大做学术报告,遭到某些校外人士有组织的搅局,上演了文革式的一幕。搅局者高呼打到“汉奸”、“卖国贼”,甚至还朝张院士扔了茶杯。一般人关心的是转基因食品是否安全,媒体也爱传播“美国把中国人当成小白鼠”、“世博会禁止转基因食品”、“转基因玉米让老鼠死绝”之类的谣言吓唬人。但这属于低层次的争论。怀疑者主要是缺乏生物学知识的外行和另有用意的组织,并没有太高的技术含量。转基因食品在被批准上市前都已经过了严格的安全性检测,其安全性获得了联合国粮农组织、世界卫生组织、国际科学理事会等国际权威机构的肯定,在学术界并无疑议。美国人普遍食用转基因食品已有十几年的历史,迄今未发现一例不良反应。

转基因技术对环境的影响则是属于层次高一些的问题,在学术界内也会引起争议。但是对此的担心也是有意无意地被夸大了。经常被提及的是担心种植了转基因作物后,其花粉与周围的其他植物、特别是该作物的野生种进行杂交,造成“基因污染”。例如担心转基因水稻的基因会“污染”了野生水稻,所以在有野生水稻的地区就不计划种转基因水稻。这其实并非转基因作物特有的问题。种植传统的作物同样有可能造成“基因污染”。例如杂交水稻的基因也可能会“污染”了野生水稻,但是人们并没有因此就不在有野生水稻的地区种杂交水稻。和传统作物相比,转基因水稻不过是在原有的几万个基因中增添了一个额外的基因而已,并没有造成实质性的差别,为什么对这么一个基因就那么担心呢?

一方面,转基因作物对环境的可能影响被大为夸大,另一方面,转基因作物对环境保护的实际益处又经常被忽略。当前种植得最多的转基因作物主要是两类:抗虫害和抗除草剂。农民选择种植这两类转基因作物的原因是因为它们降低了生产成本,潜在的好处是有助于环境保护。抗虫害转基因作物由于天生就能抵抗主要害虫的侵袭,种植它们大幅度地减少了农药的使用,减轻了农药对环境的污染和对生态的破坏,又减少了用于生产、运输、喷洒农药所耗费的原料、能源和排出的废料。抗除草剂转基因作物能够抵抗草甘膦,这样农民就可使用这种广谱、低毒的除草剂来除杂草,而不必像种植传统作物那样使用更有针对性、但是毒性也更大的除草剂。有人也许会问,如果什么除草剂都不用,那不是更环保吗?但是不用除草剂,就要靠耕耘除草,那样不仅费时费力,还耗费燃料,引起水土流失,反而破坏环境。

已研发成功、还未开始商业化种植的转基因作物品种中,有的对环境保护也大有好处。例如中国自己研发的植酸酶转基因玉米。这种玉米主要是要作为牲畜的饲料使用。玉米中含有大量的磷,但是这些磷存在于植酸中,大部分没法被牲畜吸收、利用。因此牲畜以玉米为饲料,容易患缺磷症,为此往往要在饲料中添加无机磷(通常用磷酸氢钙),不仅增加了成本,而且玉米中的植酸多数不被消化,随粪便排出,冲入河流、海洋,对环境造成磷污染,其后果是使水体富营养化。植酸酶转基因玉米含有大量的植酸酶,能把植酸分解掉,这样牲畜就可以吸收、利用玉米中的磷,既降低了饲料成本,又减少了磷污染。又如,美国将在2012年开始大规模种植抗旱转基因玉米,减少灌溉,对保护水资源也很有好处。

转基因作物对环境保护的益处是实实在在的,而它们对环境可能造成的负面影响从未发生过,即使发生了也不可怕。某些“环保组织”却把转基因作物当成恶魔,竭力阻挠其研发和推广,这不是很讽刺吗?所以对这样的“环保组织”,完全可以称之为伪环保。

2010.11.30

(《新华每日电讯》2010.12.3)



张衡的地动仪管用吗?

1 12 2010年

提起中国古代科学家,很多人马上会想到东汉多才多艺的大学者张衡。而提起张衡,人们马上会想到他发明的地动仪。那个八只蛤蟆对着八条龙张嘴的复原模型是一件令人印象深刻的艺术品,张衡的发明也因此深入人心,以致近年来每有大地震,总能见到有人指责地震局:“张衡的地动仪都能预报地震,你们这些地震专家怎么这么无能?”当然,张衡的地动仪不能也不是为了用于预报地震,而是要能检测到远方发生的地震,既不能确定震中,也不能计算震级,比现在的地震仪差远了。

地动仪早已失传,它是否真能起到检测地震的作用,也就成了一个谜。一百多年来,国内外不少专家根据范晔《后汉书·张衡传》上的简单描述,设计了各种模型,力图复原地动仪。我们在中学教科书上见到的那个模型图是其中最流行的一个,是1951年由王振铎设计的。但是所有这些所谓复原模型没有一个能够真正用于检测地震,不过是艺术品摆设。

2005年,中国地震局的专家宣布他们经过三年的研究,建立了新的地动仪复原模型,并第一次实现了验震功能,通过了专家鉴定和国家验收。他们在媒体上声称地动仪新模型对河北唐山、云南泸西、越南孟艺发生的三次真实地震进行了检验,听上去颇令人信服。但是这三次地震分别发生于1976、2000和2001年,而地动仪新模型在2005年才建成,怎么可能对它们进行检验呢?原来地动仪检验的不是真实地震的发生,而是实验室里对真实地震的模拟,实验的时候假定这些地震发生在几百千米之外。在该地动仪模型建成以后,中国境内每年都多次发生5级以上地震,在该地动仪的检测范围(实验用的“越南孟艺地震”是4.9级),却没有听说该地动仪模型检测到哪怕一次。特别是2008年的汶川大地震,北京有震感,也没听说在北京展出的该地动仪模型检测到(否则如此大事在其设计者于2010年发表的有关地动仪的论文中不会不提)。所以,该地动仪模型的验震功能实际上并没有经过真实地震的检验。

今人具有张衡所没有的物理学、地震学知识和现代工艺,动用了这么多的人力、物力、精力,也还无法实现地动仪的验震功能,不能不让人怀疑张衡的地动仪是否真的管用。《后汉书·张衡传》认为它是管用的,记载了这么一个著名的故事:有一次地动仪的机关发动,但是人们并不觉得地在动,京师(洛阳)的学者都怪它乱报,几天后信使来了,果然在陇西发生了地震,于是大家都佩服它的巧妙,从那以后皇帝就让史官记载地动发生的方位。

但是这个记载很成问题。按《后汉书·张衡传》所说,地动仪建成于阳嘉元年(公元132年),张衡卒于永和四年(公元139年)。在此期间,《后汉书》只记载发生过一次陇西地震,那就是永和三年(公元138年)的地震。一般认为地动仪检测的就是这次地震。但是《后汉书·五行志》说得很清楚,这次的陇西地震在京师是有感的,破坏很严重,“裂城廓,室屋坏,压杀人”,京师学者不会对地动仪的机关发动感到奇怪,与《张衡传》的故事矛盾。可见地动仪检测的不可能是这次地震。

于是地动仪新模型的设计者提出新说,认为地动仪检测的是更早一点的另一次陇西地震,而且时间、地点很具体,是阳嘉三年十一月壬寅(公元134年12月13日)的汉阳(现在的天水)地震。但是对这次地震《后汉书》并无记载,是设计者根据几处文献牵强附会地推理出来的。《后汉书·顺帝纪》记载阳嘉三年十一月壬寅司徒刘崎、司空孔扶被免职,袁宏《后汉纪》更详细地说是因灾异被免职的,清朝学者惠栋《后汉书补注》引《鲁国先贤传》称司空孔仲渊在阳嘉三年因地震被免职,于是设计者认为在阳嘉三年十一月壬寅发生了一次正史漏载的地震,导致两名高官被免职。明确提到地震的《鲁国先贤传》是已失传的晋人编写的野史,不足为凭。事实上,《后汉书·周举传》提到司徒刘崎是因为旱灾被免职的,而不是因为地震。可见《鲁国先贤传》写错了。

退一步说,即便《鲁国先贤传》记载可信,那么它也没有说地震的发生地,又如何证明就是《张衡传》中说的陇西地震呢?地动仪新模型的设计者从张衡《四愁诗》里找依据,里面提到:“我所思兮在汉阳,欲往从之陇坂长。”便认为是在思念汉阳发生的地震。这可就令人莫名其妙了。《四愁诗》是一首写相思的诗,有政治寓意,但没有任何能够与地震扯上关系的描述。除了“我所思兮在汉阳”,还有“我所思兮在泰山”、“我所思兮在桂林”、“我所思兮在雁门”,非要把它说成地震诗,难道在泰山、桂林、雁门也都发生过地震?其实张衡不过是用泰山、桂林、汉阳、雁门来代表东南西北罢了。

从地动仪建成到张衡去世,《后汉书》共记载发生过8次地震,但是这些地震在京师全都有感,所以都不可能是《张衡传》说的地震。史书漏载了发生在外地的地震当然有可能,但是《张衡传》所说的陇西地震是在京师学界引起轰动的社会事件,没有留下佐证就不合常理了。所以更可能的是,那只是为了说明地动仪的神奇而编造的故事。中国古代的史书本来就是史实、传说乃至神话混杂的。也没有任何记载能够证明在张衡之后其地动仪起过作用。我们不必怀疑张衡曾经建造出一台叫候风地动仪的仪器,但是没有证据能够证明、也没有理由让人信服地动仪曾经发挥过验震的功能,它很可能和今人复原的那些模型一样,仅仅是个无用的摆设。

2010.11.29

(《中国青年报》2010.12.1)



世上有解酒药吗?

17 11 2010年

一杯酒下肚,一部分(约20%)乙醇(俗称酒精)迅速地在胃里被吸收进血液,剩下的乙醇则到了小肠被吸收。细胞膜挡不住乙醇,一旦乙醇进入血液,全身所有的细胞、组织都会受到乙醇的影响,其中最受影响的是脑细胞。乙醇是神经抑制剂,能减弱神经系统的活动。当血液中的乙醇含量比较低时,由于大脑中起抑制功能的区域的活动被乙醇抑制住了,换言之,大脑的抑制活动减弱了,这时人就会觉得比较放松、自信、健谈,飘飘然感觉很不错。爱喝酒的人追求的就是这种感觉。这时如果继续喝酒,血液中乙醇浓度继续升高,高到一定程度,喝酒的快感就逐渐消失了,人变得反应迟钝、视力模糊、活动失调、说话含糊不清、意识模糊、感觉麻木,乙醇浓度持续升高,人就会晕眩、昏迷直至死亡。

所以乙醇本质上是对人体有害的。但是即使不喝酒,消化道里由于细菌对食物残渣的发酵作用,每天也会产生大约3克乙醇。在细胞新陈代谢过程中还会产生乙醇。因此人体必须能够把体内的乙醇清除掉。这主要是在肝脏中分两步进行的。第一步,当血液流经肝脏时,那里的乙醇脱氢酶就会把血液中的乙醇氧化成乙醛。但是乙醛要比乙醇的毒性更大,不仅能对身体器官造成损伤,还能让人脸红和不舒服。大部分亚洲人体内的乙醇脱氢酶的活性较强,他们喝酒时乙醇被快速地转化成乙醛。这些人的酒量显得非常小,一沾酒就脸红、不适,对他们来说喝酒毫无乐趣可言,不可能去酗酒。

第二步,肝脏中的乙醛脱氢酶把新产生的乙醛氧化成乙酸,也就是醋的成分,它是无毒的。一旦乙醇变成乙酸,就不会再危害身体。乙醛脱氢酶主要有两种,一种在细胞质中,一种在线粒体中,后者的活性比前者强。大部分白人都有这两种乙醛脱氢酶,但是大约50%的亚洲人只有一种乙醛脱氢酶,即细胞质中活性较差的那种,而这些人乙醇脱氢酶的活性往往比较高,他们喝酒时乙醇被迅速地氧化成乙醛,而乙醛却不能迅速地转化成乙酸,乙醛就迅速地在他们的体内积蓄下来。他们是最不会喝酒的人。

如果一个人体内的乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶的活性都正常,我们就会觉得这个人很有酒量。但是如果喝酒喝得太多太快,超过了体内清除酒精的速度极限(大约相当于一小时清除一罐啤酒中酒精的量),酒量再好的人也会醉,就是不醉也会觉得不适,喝完酒睡一觉第二天醒来仍然会觉得不适,特别是头会疼,也就是所谓宿醉。

如果有什么办法能让人既能享受喝酒的乐趣或满足应酬的需要,又不至于酒醉或宿醉,那该有多好啊!于是五花八门的解酒保健品应运而生,有号称是祖传中药秘方的,也有号称是最新高科技产品的。其中最著名的解酒药是RU-21,据说是冷战时期苏联克格勃研制出来的,苏联垮了以后转为民用。国内推销RU21的商家对其成分语焉不详,国外的商家倒是列得很清楚,不过是琥珀酸、富马酸等参与新陈代谢的有机酸以及几种维生素,都是食品中常见的物质,没有任何神秘之处。对RU-21的解酒效果只有传言,并无临床试验的证明。

有一位自称“美国大学副教授”的华人近年来在国内拉投资要生产一种高科技解酒药:“本项目应用基因工程方法,从嗜酸耐高温微生物中克隆出乙醇氧化酶基因,然后令其在生物反应器中超量表达,最终制成蛋白制剂。由于该基因来自嗜酸耐高温微生物,所以它们的产物也具有嗜酸和耐高温的特性,能够在人的酸性胃液中起作用,将乙醇氧化成乙酸,阻止或减少乙醇进入血液之中。”

这个据说很“明确”的作用机理却在三个方面存在误导:一,来自嗜酸微生物的乙醇氧化酶并不就一定具有嗜酸的特性,因为它原本是在细菌内部工作的,而细菌的内环境可能是中性的。所以这种乙醇氧化酶在强酸性的胃酸作用下很可能失去活性。二,退一步说,即使这种乙醇氧化酶能抗胃酸,也会被胃蛋白酶降解,无法发挥作用。可笑的是此人为了说明这种蛋白质制剂很安全,也知道:“蛋白质在肠胃消化系统中很快就会被蛋白酶分解成氨基酸,所以,除了少数毒素蛋白质外,绝大多数蛋白质作为食品服用是安全的。”却不知根据同一道理绝大多数蛋白质作为食品服用也发挥不了功能。三,再退一步说,即使这种乙醇氧化酶能在胃中催化乙醇的氧化,它的产物也不是无毒的乙酸,而是毒性比乙醇更大的乙醛,所以这种“解酒药”的效果适得其反,实际上是想做成酗酒药。

市场上的解酒药、解酒保健品没有一种已被证实确有效果的。如果你吃了它觉得有些效果,要么是因为心理作用,要么是因为水的作用:吃这些解酒药(例如RU-21)都要求用大量的水送服,那位“美国大学副教授”发明的解酒药也计划“制成汤剂供消费者趁热服用”。酒精是很强的利尿剂,喝酒很容易造成身体脱水,这是造成酒后不适的重要原因。因此水才是解酒的良药。要减轻酒后不适,有一个简单的办法,那就是一边喝酒一边大量地喝水。但是和民间的说法相反,不要喝茶醒酒。茶也是利尿剂,反而能让身体脱水更严重。

2010.11.15.

(《中国青年报》2010.11.17)