因此，人类已经学会避免吃到含有有毒物质的植物，并且也和含有毒液的动物保持距离。只要躲避得当，这些植物或动物的有毒化学物质，就不会对人类构成重大危险。 同样的态度也可以（应该）用来对付人造化学物，对这些人造化学物保持正确的尊重和了解，可以让我们安全使用它们。人造或天然产生的化学物都会影响到我们生活的每一层面，且在大部分情况下都对我们有益。这并不是说没有危险，只是我们必须把危险降到最低，并且接受这个事实：永远都有危险存在，不论这样的危险是否很小。除了蓄意用毒物进行谋杀或毒害之外，人们在使用化学物时也会出现中毒现象，例如在开采汞（mercury）和铅这些金属时，以及熔解和铸造它们的过程。16世纪，人们在斯洛文尼亚的伊德里亚（Idrija）开采汞，汞有纯金属也有矿砂，而这种金属会毒害人类神经系统，所以当时的采矿工人及他们的家属身上可能都已经出现汞中毒症状。汞采矿工人的职业病，以及汞造成的长期影响，最早出现于巴拉塞尔士记录的文献中，在毒物学这个领域里，他可能是最重要的人物。他明白实验的重要性，也了解化学物剂量代表的重要意义，一种化学物会出现治疗效果或产生毒性，完全取决于剂量的多寡，他也知道，化学物可以产生某些特定效果。直到近代，对于化学物如何产生毒性的研究才真正科学化，同时也更重视对中毒症状的描述。 几千年来，人类早已知道化学物可能有毒且加以利用，这些化学物大部分从植物中提炼，或是在岩石中自然产生。一直到最近，人类才开始用合成法制造出新物质，而且这些新物质当中，大部分都是自然界所没有的。近几年，我们都已经很习惯看到报纸刊出一些跟化学物有关的大标题，比如“化学公司毒害我们的水源”、“毒物污染我们的食物”、“毒油事件”等等，在大众脑海里“毒物”和“化学物”几乎已经成了同义词，于是引发爱丽丝•奥托巴尼（Alice Ottoboni）所谓的“毒物恐惧症”或是“新闻媒体毒物学”。伊蒂思•伊夫隆（Edith Efron）在她的著作《启示录》（The Apocalyptics）中指出，对于化学物的这种非理性恐惧，可能开始于1976年美国环境保护署署长告诉新闻记者：“一直以来，大部分美国人都不知道……他们经常在从事危险的化学物轮盘游戏，其结果要在很多年后才会知道。”我们会在后面章节再度讨论这些问题，但首先，我们必须了解“化学物”这个名词的意思。 我们，就是化学物 化学物可以是天然或人造的。天然与人造化学物在本质上并没有什么不同，都可能同样危险。对科学家来说，化学物是原子的集合，原子的数量从一或两个到几十万个。原子组合成分子，例如，H2O（水）是由两个氢原子和一个氧原子组成的分子。水是化学物，并且是很重要的一种，没有它，就不可能形成我们所知道的生命。 有些化学物是我们熟悉且相当重要的，像氧、盐、水和糖，但很多人并不把它们看成是化学物。这个世界是由化学物质组成，有些化学物很简单，像水或盐，有些则很复杂，像在每个有机体的细胞里都可以找到的DNA。我们的身体是由简单到复杂的各种化学物组成，使用化学物是我们日常生活的一部分。化学物其实就是我们自己，它是不可或缺的！因此，我们不应该害怕化学物。 化学物有各种形态和大小，并且有各种来源。虽然很多人主观认为“化学物”和“毒物”都是人造的，像戴奥辛（dioxin）、有机磷、杀虫剂和神经毒气，但事实上还是有很多化学物是天然产生的，例如从有毒龙葵里提炼出来的颠茄素，以及存在于蓖麻籽里的蓖麻毒素，或是由细菌产生的肉毒杆菌毒素。很多动物，像蛇和蜘蛛，都会分泌毒液，有些毒物则会在地底下自然产生，像石棉（asbestos）、镉（cadmium）和铅。 由于化学物有各种形状、大小和来源，所以和它们的接触就取决于环境。我们也许会把它们吃进肚子里、吸入体内或在喝水时喝进肚里，在花园里种花、在办公室工作时，都会用到它们。我们也许也会故意摄取，像咖啡里的糖、食物里的盐，以及伏特加等酒类饮料里的酒精。但是，你也许会质疑，那些人造的化学物真如报纸上所说，对我们有害吗？答案是肯定的，在某些情况下确实是如此，但要视环境而定。化学物并不会只因为是人造的就有害，也不会因为它是天然的就无害。某些化学物（人造和天然的都有）对某种生物来说，几乎完全无害，但对其他生物则有害。我们生活的这个世界里，到处是化学物，我们随时都在摄取成千上万的化学物，其中99.9％都是天然化学物，并非像某些报纸标题所说，我们生活在“污染的大海”中。这些化学物当中，有些可能具潜在危险性，甚至有毒，但大部分都无害，甚至对我们有益。 那些本来就不在我们身体内的化学物，对我们有什么影响？它们会伤害我们吗？它们是从哪里来?？我们能够避免它们吗？这些问题的答案还是“视情况而定”：要看我们居住在哪里、吃什么、在哪里工作，以及从事什么活动。本书目的之一，就是试图解答这些问题。 这些化学物从何而来？我们将大部分存在于人体外且具有潜在毒性的化学物统称为xenobiotics（外生性物质），由xeno（外来）和bios（生命）两字合成。这些人体外的化学物，大都在食物里发现，不管是素食还是荤食，很多都是蔬菜与水果的天然成分，其他则可能是天然产生的污染物，或是在烹煮时产生的有毒物质。经过几百万年之久暴露于多种这类化学物中，人类的进化已经使人体发展出解除这些化学物毒性的方法，一般来说，就是尽快把它们排出体外。人类也学会辨认哪些植物是有毒的，如此就可以避免受到毒性较强的化学物毒害。 食物里也会有很多添加物，这要视居住地及吃什么而定，食物里也许还含有人造的污染物，像杀虫剂或人造荷尔蒙，我们喝下的水也许含有某些金属和其他物质，可能是水在流经岩石时自然产生，水在流经农田时，也或许会夹带杀虫剂和肥料，流经工厂废水时会被工业化学物污染，流经下水道时则被化学物污染。 除了食物之外，我们暴露于化学物的另一种来源，就是我们的工作场所。可能是工厂使用溶剂或金属，或是制造某些化学物，也可能是印刷厂、相机胶卷冲印厂或是科学实验室。即使是在一般办公室的上班族，也可能暴露在某种化学物中，例如复印机碳粉。但还有一些化学物是在我们知道的情况下摄取，例如药物以及咖啡这类提神饮料，当然还有酒精类饮料。因此，我们每天都暴露在很多化学物中，但它们对身体会有什么影响，它们是否会造成真正的伤害？化学物既然是我们日常生活中很重要和不可分割的一部分，为什么媒体会对它们作如此负面的报道，为什么它们会在一般大众的脑海中产生中毒、污染和危害生命的种种不良形象？ 化学物经常被媒体形容成危险和有毒的，很少报道它们对人类有何益处。有一部分也许是因为先前发生过很多问题，但就如伊蒂思•伊夫隆指出的，这也许是管理单位某些成员和科学家错误解读资料，或者也可能是为了他们本身的特殊目的而故意夸大危险性。毕竟比起正面性报道，灾难是更好的新闻。有些电影和纪录片描述工人如何和化学工厂抗争，为暴露于铬化学物而造成的疾病和死亡要求赔偿，电影《永不妥协》（Erin Brockovich）就是叙述这样的事件。这虽然是真实故事，但像这样的电影还是会加深一般大众对化学物的偏见，虽然电影是希望借此传达另一项信息：这些化学公司的资方不仅忽视工人的福祉，也不尊重他们使用的化学物，这才是真正问题所在。 化学物当然可能有毒，有些还特别危险，但必须对此保持平衡的看法。想要做到这一点，唯有了解化学物如何、为什么以及在何种情况下会产生毒性，以及这种危险性的真实状况。说明这些情况是什么？解释化学物如何产生毒性？以及如何安全使用它们？也是本书目的之一。 巴拉塞尔士所提的“剂量造成毒物”原则，十分重要。这表示所有化学物不管来源是什么，也不管是人造还是天然，在某种剂量下，都有可能产生毒性。这是毒物学的基本概念之一，对于评估化学物的危险性及安全使用性十分重要。根据这个原则作出的推论则是，所有化学物在某种剂量（也许是极低剂量）下都有可能是安全的，大部分都可以安全运用。化学物的剂量与毒性效应之间的关系，稍后会讨论。 化学物必须穿过的组织厚度、存在于组织中的微血管数目，以及血液流经这些微血管的速度，便是影响吸收速度与数量的因素。 化学物在体内的命运 从胃肠吸收的化学物会被直接送到肝，肝在化学物的命运里扮演着重要角色，因为它是人体内新陈代谢最活跃的器官：它会转化从消化道吸收来的食物与其他化学物。 在肝里面，从肠子吸收来的化学物可能有以下几种命运：它可能渗透进入肝细胞，也许会在那里被分泌到胆汁中，或者被转化或代谢成其他物质。化学物和它的分解产物通常被转入血流中，从肝流出，进入人体中最大的血管腔静脉，血液则带着化学物分子或代谢产物，从那里流经身体其余部位。 化学物可能和血液中的蛋白质相互作用（很多药物都是如此），或是扩散进入其他器官或组织的细胞，并一直停留在那里。它也可能被肾脏排至尿液中，然后被排出体外。如果化学物或它的产物进入其他组织或器官，它可能会滞留在那里一段时间，可能因此产生某些不好的效果，例如铅金属最终将留在骨头里，并成为骨头结构的一部分，这会影响到儿童骨头的成长端，也会积聚在牙齿，影响到外表：可以看到牙齿表面的铅线纹。不能被代谢且能够溶于脂肪的分子，自行转移到高脂肪含量的部位（动物性脂肪组织），它们会在 肝 肝是人体内最大腺体，在一般人体内的重量约2.5千克。负责人体大部分的新陈代谢活动，把从淀粉、脂肪和蛋白质这些食物吸收来的化学物分解成肝组成成分：碳水化合物、三酸甘油酯（triglyceride）和氨基酸（amino acid）。这些成分可能被更进一步分解，用来提供能量或是合成新的蛋白质、大的碳水化合物，或是脂肪，然后储存起来，或是从肝转送出去，进入血液中。 肝这种器官也把药物和其他化学物代谢成更容易溶于水的物质，然后就可以经由尿液排出。肝会产生胆汁，这种绿色胆汁会在胆囊分泌及储存，然后在饭后送进小肠。胆汁含有清洁液能够分离我们食物中的脂肪，让它们能够被肠子吸收。 肝是由大部分都相似的细胞组成，和其他器官比起来，它是相当同质化的。因此，万一受损的话，即使只剩下一半是正常的，它也还能继续发挥作用，但如果受损的部位很大或丧失功能，身体的其余部位也会受到影响。肝的重要功能之一，就是除去阿摩尼亚（氨）。阿摩尼亚有毒，是分解蛋白质和氨基酸后造成的结果。肝受损后，这项功能将会减少，造成阿摩尼亚在体内积聚，并且严重伤害脑部，造成痉挛和昏迷。 这里停留数天、数周甚至数年。像杀虫剂DDT（请参阅第四章），和被当作耐燃物使用的多溴联苯（PBBs）及当作电子绝缘体使用的多氯联苯（PCBs）这些物质（请参阅第五章），都有这样的特性。这些物质都很容易溶于液体，但很难被代谢，所以不容易被排出，因此它们会残留在高脂肪部位或脂肪本身，并且滞留好几年。它们被释放到血液中及被移送到其他器官和组织的过程相当缓慢，这样的特性会对人体产生不好的效果（请参阅第十章“密西根农场灾难”）。 分子会在体内停留多久，取决于它有多容易被排泄出去。常规是被排入尿液经由肾排出，但有些化学物可能在呼气时被排出或被排入胆汁中。挥发性的化学物，像挥发溶剂（汽油）和同样也是挥发性的麻醉剂［氟烷（halothane）］则是经由呼气排出。但要完全排出体外，需要几小时甚至几天时间，视吸收量而定。也许你已经注意到，某些人在实验室或工作室工作几个小时后，可以从他们的呼吸中闻到某种溶剂的气味。像这样的化学物通常很容易溶于脂肪中，所以会在多脂肪组织中溶解，因为在呼气时，血中的挥发性化学物的含量会随着降低，溶解在多脂肪组织的这些化学物就会因此扩散进入血液中，以求平衡。由于这些化学物是挥发性的，所以接着也就能够从血液中扩散进入肺脏，并且经由呼气排出。 容易被吸收进入体内的化学物通常可以溶于脂肪，这使得它们很难被排出体外（如乙醯对氨酚）。这种化学物如果想经由尿液（尿液基本上就是水）排出，它们的分子必须要能溶于水，而化学物很少能够同时溶于脂肪和水。但人体有一种机制可以处理这种问题，这种机制叫做新陈代谢或生物转化，经由这种机制来产生比较能够溶于水的产物。 化学物或它的产物越能溶于水，便越能迅速且有效地被排到尿液中。新陈代谢的功用就是把能够溶于脂肪的物质——例如存在于汽油中的苯（图4）——转变成能够溶于水的物质。如果这个过程很成功，这个物质就能在几小时内很快地被排到尿液中。这种新陈代谢过程可以确保身体不会长期暴露于某种具潜在危险性的化学物中。这种过程已经经过几百万年的演进，让人类和其他动物可以排除从食物吸收而来的化学物。 图4：这张图使用一种简单的化学物苯（存在于汽油中的一种溶剂和污染物），来说明化学物在肝里面转变（新陈代谢）的方式。经由这种方式转变出来的产物，通常更容易溶于尿液，所以也就容易被排出体外。 从体内除去化学物 把化学物排泄到尿液的过程，目的便是为了可以除去体内的有毒物质。有些有毒物质是人体正常活动的产物（像分解蛋白质以及除去在这种过程产生的阿摩尼亚），它们会被转变成在肝里面的尿素，然后排到尿液中。这种排泄过程已经演变成用来保护身体的机制。尿液排泄主要涉及血液的过滤，在这种过程中，当血液流经肾脏时，血液中的大部分化学物都会被过滤掉，同时也会除去人体需要的基本化学物（如葡萄糖），接着就会进行把这样的化学物再吸收回去的过程，剩下来的化学物，像尿素废物或药物及它们的分解产物，则全都排入尿中。 排泄是由肾除去化学物和它们的分解产物的过程。大部分药物和其他化学物都是由肾从体内排除，通常是经由一种过滤的过程。化学物和它们的分解产物会经由血液流遍全身。许多血液会流经肾脏（四分之一的血由心脏送出）。当血流经肾脏时，因为肾内某些微血管拥有相当大的洞或气孔，在压力下，漂浮在血液中的化学物分子（例如乙醯对氨酚的分解产物）会像水一样，从这些大洞穿过去，一些小粒子则从气孔跑出去。肾接着把部分人体需要的基本化学物葡萄糖和部分水分再吸收回来，但其余废物则留下不管，这些废物虽是正常代谢过程的产物，但必须予以消除。这种选择性的流失，主要在确保一些有毒物质和无用的化学物质，包括天然废物，可以快速且有效排除，而保留大部分基本物质。水也是基本物质之 分解体内的化学物 化学物进入人类或动物体内后，很多都会被改变，这种天然处理过程就称作“解毒”（detoxication）。之所以被冠上这种名称，是因为这样的改变，通常会把化学物变得更容易被排出体外，减少对人体产生的危害。不过，有时候也并非如此，有些化学物的毒性反而会因此变得更强。 这种过程通常分成两阶段：第一阶段就是改变化学物结构来提供“把手”（handle），然后把手接着被用来加到另一种分子上，这种情况在人体内通常很容易发现，这也使得因此产生的分解产物更溶于水，接着，它就可以被排泄到尿中。 这种解毒过程就是经由新陈代谢把化学物转变成可溶于水的产物，适用于人体外所有“外来”化学物，不管它们是合成的还是天然的，这种改变（或新陈代谢）过程，是在称作酶的生物触媒协助下发生的。酶是蛋白质，是成链氨基酸（我们可以从饮食中获得部分的氨基酸）组成的大分子，而整个分子则折成特别的形状。酶就像一个锁，即将被新陈代谢的化学物就像一把钥匙那样插进锁中，这使化学物得以进行改变，或和另一种物质相互作用。人体内有很多酶各司其职，大部分都是执行一些普通功能，像消化食物、产生能量，或是制造人体需要的一些补充物质。 化学物越容易溶于脂肪，就越容易溶入酶（锁）中，并且被代谢成更容易溶于水的物质。可以用苯（benzene）这种化学物来加以说明，它是汽油里的一种挥发性溶剂和污染物（图4）。这种代谢过程可以让人体把苯有效排掉。 案例：乙醯对氨酚服药过量 1966年，一名年轻男子被送进爱丁堡的一家医院。入院前7小时，他吞了大量乙醯对氨酚碇，他自己估计有150颗，同时喝下四分之一品脱伏特加。接下来的24小时，他的情况不错，但有点暴躁；第二天在医院里，他抱怨腹痛和反胃；第三天，他呼吸不正常（换气过度），并且出现黄疸（jaundiced）；第四天，他的情况恶化，终于在入院80小时之后死亡。 经过解剖（post-morten）发现，他的肝及肾管严重受损，血中的乙醯对氨酚含量很高，一切都符合乙醯对氨酚剂量过高的症状。这名年轻男子死于肝受损，以及可能肾衰竭。虽然这名病人也曾服用其他药物，但乙醯对氨酚是他唯一服用过多剂量的药。 这个因为乙醯对氨酚服用过量造成致命肝受损的案例，发表于《英国医学杂志》（British Medical Journal）。这是最早被发表的这类案例之一。乙醯对氨酚服用过量的案例，目前每年全世界都在数百件以上，甚至可能上千。 如果在1966年因为剂量过高而死亡的那名年轻男子活在今天，他可能可以生还下来，因为现在已经有这方面的解药。 不过，只要按照正确剂量服用，乙醯对氨酚是很安全的药。（记住！没有安全的药，只有安全的服药方式！）我们在这儿再度重申巴拉塞尔士原则：“所有物质都是毒物，没有一种不是毒物，只要剂量正确，就可以把毒物变成仙丹。”因此，即使是像乙醯对氨酚这种安全得可以在药房开放架上买到的药，也有可能变成毒药。这种相当安全的药因滥用造成的死亡人数，以及它所造成的病变，已导致有人呼吁将它下架（请参考下面的案例）。 任何药只要过量都有可能造成死亡和生病，很多不需要医师处方就可以在药房直接买到的药，在这些情况下，也有潜在危险性。 人们如果想自杀，还有很多不需要医师处方就可以在药店的开放货架上买到的药，其中有一些比乙醯对氨酚更让人感到不愉快。对于乙醯对氨酚中毒，已经有解毒剂可用，但很多被用来自杀的化学物并没有解毒剂！ 为什么正常剂量下安全的药，还有可能造成致命危险？答案跟新陈代谢有关。 乙醯对氨酚的毒性并不在药的本身，也和它在低剂量时对身体产生的治疗效果（降低温度和减少疼痛）无关。乙醯对氨酚是在大量服用后才会对肝造成毒性，并且可能造成肝衰竭。 我们在第二章已经讨论过：药（或其他化学物）经口服后，首先抵达胃，接着是小肠，它最有可能被小肠吸收，进入血液，被直接带到肝（图2）。进入肝后，乙醯对氨酚会被改变成两种其他物质，一 案例：医师要求管制“杀人药”乙醯对氨酚 在研究报告显示止痛药乙醯对氨酚造成中毒意外事件的次数创下记录之后，多位医师要求管制这种药。对接受急诊救治病患所作的第一次分析报告显示，高达40 000人出现严重剂量过高症状。 克里斯•欧文斯（Chris Owens）医师，伦敦的医学院附设医院（University College Hospital）资深药理学讲师，研究去年54 000名急诊病人。他发现其中有167件乙醯对氨酚中毒事件；海洛因中毒事件则只有129件。英国全国一年跟这种药有关系的死亡人数超过500人。欧文斯医师认为，这样的数字等于是全国性的丑闻，“有这么多人死于不需要医师处方就可以买到的药，这应该值得我们注意！”他说。 ——医药记者洛易斯•罗吉斯（Lois Rogers ）报道 种相当无害，另一种产量很少的代谢物却有潜在毒性，但这种代谢物会被另一种物质麸氨基硫进行更进一步代谢时安全除去。不过，若是服药过量，这种解毒过程就会终止，有毒物质将会攻击肝脏。 如果损坏情况严重的话，会造成肝衰竭，并且可能死亡。肝对身体极其重要，它的功能如果受到破坏，身体其他部位也会受到影响。由于肝无法除去氨，将造成过量的氨积聚在脑内，使脑受到影响，病人可能会出现痉挛和陷入昏迷；肝也会影响血液是否可以正常凝结成块，因为凝血因子是在肝产生。 幸运的是，科学家在美国先对动物进行实验，再对病人进行实验，终于让科学家了解到乙醯对氨酚是如何对肝产生毒性，并因而发明出一种成功的解毒剂Parvolex。 解毒剂的发明 在知道乙醯对氨酚是由麸氨基硫这种硫醇进行解毒后，终于导致解毒剂的发明。在剂量过量后，麸氨基硫并不能让病人直接服用，因此最初是拿多种类似的物质进行实验，希望可以从中找出合用的解毒剂，最后发现能够在肝中帮助制造麸氨基硫的解毒剂乙醯半胱胺酸（N-acetylcysteine）。这种物质不会产生重大副作用，可以直接注射进入血管，如果在服药过量后不久（最长10或12个小时之后）马上注射，这种解毒剂通常很成功。 某个病人如果被怀疑服用乙醯对氨酚过量，医院急诊室采取的第一阶段治疗将是?胃，用这种方法除去任何尚未被消化的药碇，有时候这可以显示出已经被服下的药物有多少。这种方法对于治疗决心要自杀的病人来说相当有帮助，因为这样的病人不会告诉你他们服用了什么药。血液和尿液样本也会被用来进行分析检验，看看能不能检测出一些常见的药物或其他化学物，包括乙醯对氨酚在内。这样的分析也许可以辨认出病人究竟吞下什么药。 运用一种技术来验出血中的化学物含量，显示出服药过量的严重程度，也就是已经有多少分量被吸收，以及是否需要使用解毒剂。乙醯对氨酚服药过量后造成的中毒症状一开始很温和，所以常会造成误导，但病人之后可能会开始觉得不舒服，并且抱怨有恶心的感觉及腹部疼痛，这些症状可能会舒缓约一天时间，但接着症状就会恶化，病人将会死亡。这种中毒症状可能会持续几天，因此对于自杀者来说，这并不会造成快速的解脱。 不过，最后的结果可能因人而异。医师建议的乙醯对氨酚正常剂量是1—2颗（每颗500毫克），要对身体成伤害的剂量则是因人而异。平常没有服用其他药物的一般人，也许必须服下约20颗，才会造成肝受损，但有些人只要服下10颗，就会造成一样的伤害。由于每个人新陈代谢能力不一样，所以对于乙醯对氨酚的敏感度也会有所差异。其中最重要的影响因素就是看个人是否经常喝酒或服用其他药，例如巴比妥酸盐（请看以下案例）。 案例：啤酒和乙醯对氨酚 一位43岁的男子因为产生幻觉而被送进医院。他是在骑脚踏车时摔倒，肩膀骨折，医师开给他的处方是每4—6小时服用1—2颗Tylenol［乙醯对氨酚加上可待因（codeine），为一种镇痛解热剂］，连续服用两天。但他仍会偶尔产生幻觉和呕吐，并出现黄疸。医院对他抽血，进行肝功能检测，发现他的肝已经受损，最后在入院30个小时后死于肝昏迷。 会发生这样的情况是因为，患者在摔伤之后，自行增量服用医生开设的处方，一次吞下9颗Tylenol及10颗其他配剂。而另一个原因在于患者本身有酗酒习惯，一天大约会喝12瓶啤酒。 巴比妥酸盐和酒精都会增加引进酶的活动，而这些酶则会把乙醯对氨酚代谢成有毒产物。长期酗酒或是长期服用巴比妥酸盐药的人，在服用超过正常剂量的乙醯对氨酚时，其面临的危险性会高于平常人，因为这些剂量中有更多比例会被转化成有毒物质，相当于服下更大量乙醯对氨酚。长期酗酒者因为肝脏本来就已经因饮酒过度而受损，因此更容易受到伤害，它们解除乙醯对氨酚毒性的能力也较低，体内保护性物质（如硫醇）的含量也可能较低。 相对的，其他药物也可能抑制新陈代谢和解毒。一般认为，如果在服用乙醯对氨酚的同时，喝下大量的酒，就会发生这种情况。但其他因素，像食物成分和基因变异，也很重要。 研究发现，每个人的乙醯对氨酚代谢能力各自不同，最多可以相差十倍。很明显的，在服药过量后，乙醯对氨酚造成的毒性影响会因人而异，在下面的案例中就可以看到。 但在英国，人们仍然继续使用DDT，但须经过审慎的评估。1963年，它被用来对付松树尺蠖毛毛虫，这种害虫已经对英国松树林造成极大破坏。按每英亩11磅的剂量，大区域地喷洒DDT，最后这种毛毛虫被成功控制住了，而且虽然在当地一些鸟类身上有DDT含量，但并没有发现因此死亡的鸟类，它们的数量也未见减少。这个例子说明只要在使用上谨慎以对，像DDT这样的杀虫剂，并不会对非目标的生物造成不好的影响。 DDT为什么对昆虫有毒性，对哺乳类动物则无？ DDT的作用机制在于干扰昆虫神经系统的功能。昆虫和人类的神经讯息传导皆是经由活动电位（action potential）产生神经脉冲引发电流来传导，活动电位的产生取决于两种金属离子（metal ion）钠、钾离子，在细胞膜上钠离子信道短暂开启时内外的移动。 DDT和昆虫神经中的钠离子信道交互作用，延缓这个信道的关闭，让钠离子和随后电流的流动延长，原本一次的神经脉冲可能会增加成数次，神经的作用因此变得无法控制，且DDT的这种效果具可逆性。 昆虫比哺乳动物更容易受到影响，原因有二：第一，昆虫神经比较容易受到DDT的影响；第二，哺乳动物的解毒系统发展得比昆虫更好，因此能够更有效地从体内除去DDT。由于对神经功能的效应，DDT在高剂量时在人类身上造成的毒性效果会被逆转过来。 DDT除了会对生物产生直接与致命的影响，另外还有间接与更微小的影响。例如在英国与美国，肉食性猛禽游隼和茶隼的数量大减，并不一定是因为这些鸟本身的DDT含量达到致命剂量，而是因为它们的繁殖过程受到影响，DDT会改变鸟蛋的形成过程，尤其是蛋壳。1960年代，发现游隼和塘鹅的蛋壳变薄了，因此容易破裂，影响繁殖率。这种现象从1940年代便已经开始。 后来发现，这和蛋中的DDE（DDT的衍生物）的含量有关。科学家相信，这是因为DDE影响到壳腺对钙的处理。其他有机氯化合物也可能造成这种影响，但不同鸟类对这种化学物的敏感度，彼此有很大的差别，以猛禽和吃鱼的鸟最为敏感。不过，加州兀鹰的数量锐减是否也源于DDE，最近遭到质疑。 一直到最近才发现，像DDT和其他有机氯化合物这样的物质，也会对野生动物产生其他影响，影响蛋的形成，导致繁殖失败，甚至造成生殖器官的畸形。这样的影响，现在称之为内分泌失调，最早是在美国和英国河流的鱼类身上发现，但原因可能很多（请参阅第五章）。其中最著名的一个案例发生于佛罗里达州的阿波卡湖。 这个湖中的短吻鳄被发现数量逐渐减少，而且这种动物繁殖率似乎也很低。雄鳄鱼和雌鳄鱼的生殖器官都出现畸形。后来发现，湖中DDE的含量相当高。这是因为一种名叫大克螨（dicofol）的杀虫剂被倒进湖中造成的，这种杀虫剂不但和DDE有关系，也受到DDE污染，在实验室时就已经发现会造成这些现象。 现在已经知道，比起增加女性荷尔蒙数量（雌激素效应）的影响，DDE对男性荷尔蒙睾丸素（反雄性激素）的影响更大，一般认为会减少精子的数量，这是睾丸发生变化的初期结果。有一些证据显示，人类的精子数目和生育能力都在衰退（但也有一些研究主张人类精子数目在增加），有科学家便认为某些物质应该负起责任，例如有机氯化合物。但是，对人类来说，这方面并没有直接证据。我们会在第五章就这个问题作更进一步讨论。 DDT的真正问题在于它会一直留在环境中，并会在某些动物体内累积，而可能要花5—25年时间，土地中的DDT含量才会减少95%。在使用的这些年当中，它会累积在环境里，野生动物便会一直遭遇到暴露在这种物质下的问题，且暴露的剂量还可能高于环境中的含量。 虽然DDT本来局限在脂肪中，且可能相当无害，但等到脂肪在动物体内分解以提供能量时，DDT就会跟着被释放出来，且含量可能足够对比较容易受到影响的物种造成毒性，例如蝙蝠。蝙蝠是食虫性动物，它们会从吃下的猎物里把DDT累积在脂肪组织里。在美国南部，发现一些蝙蝠在迁移飞行途中死亡，因为飞行当中脂肪会被代谢以提供能量，因此连带释放DDT进入血液，产生毒性致死。 DDT对人类有什么样的潜在毒性？并没有DDT造成死亡案例的资料，也没有DDT造成生病的例子。在环境中和某些食物中仍然可以检测到DDT，但因为我们会监测食物中这些物质的含量，而且我们体内有一套相当有效率的解毒系统，加上DDT都储存于脂肪里，因此，DDT对我们的潜在毒性可说相当少。 DDT的故事说明了什么？我们可以从化学物的使用上得到什么教训？ DDT开始被使用时，不仅效果相当好，而且看来也好像没有任何害处，基于这些原因才致使人类过量使用（越“多”越“有效”的错误观念）。因此，不可避免的后果就是促使野生动物死亡、一些书籍的大力谴责，像《寂静的春天》。这有一部分是基于恐惧：既然这种情况会发生在鸟类身上，是不是也同样会发生在我们身上？ DDT毒性主要针对昆虫，但一些较敏感的哺乳类动物也会直接或间接受到影响。 最新的DDT检测技术极其敏感，像母乳、食物和野生动物都可以被检测是否含有DDT，很多鸟类和动物都已经被检测出含有DDT。但只是在某种动物身上测出某种化学物，并不表示它就会造成死亡或生病，或是已经造成危害。 这个故事也可以用来提醒我们，当问题尚未出现时，就推断未来也不会发生任何问题，这是非常危险的做法。当科技进步到可以很精确检测出DDT时，马上就发现DDT其实一直累积在环境中，而且一直到最近，DDT对生殖系统的影响才被发现。这显示，必须要拥有正确的工具和意愿，才能发掘出潜在的问题。 从以上的介绍便可以了解，想要有效和负责地使用DDT是可能的，而且这种化学物曾经替人类带来莫大的好处，只要在使用时，更小心谨慎，慎重地使用这种化学物，就可以改善危险—利益之间的平衡。DDT的例子再度证明了巴拉塞尔士原则的重要性，特别是那些被当作杀虫剂的化学物。我们也知道，化学物施用在不同昆虫和其他动物时，其剂量与药效之间的关系是不一样的。因此，即使使用低剂量DDT，也仍然会发挥它的效果，并且也可能对其他物种造成微弱的伤害。 禁用DDT的影响 禁用DDT之后造成了什么影响？第一，其他取代DDT的杀虫剂，大部分的毒性更强。DDT不曾造成任何人类死亡，取代DDT的有机磷杀虫剂却已造成成百上千例死亡事件；第二，在DDT被禁用后，因消灭疟蚊的行动遭到阻碍，结果在印度和斯里兰卡这些国家里，有更多人死于疟疾，最后造成全球数百万件疟疾病例发生。 最近在南非发生这样的例子：当地因为禁用DDT而使用价钱更贵、效果反而更差的除虫菊杀虫剂来代替，造成夸祖鲁纳塔省 （KwaZuluNatal）的疟疾病例大幅增加，从1995年只有4 000件，到1999年增为27 000多件。 DDT是很好的例子，说明了当误解和扭曲化学物的毒性资料，并且毫不仔细衡量它的危险—利益比例，就会造成原本可贵且曾经解救数百万人生命的化学物遭到禁用。不过，在部分发展中国家，还是有人在使用DDT，因为这种杀虫剂既便宜又有效。 有关DDT的争辩还未过去，有很多毒物学家和科学家认为《寂静的春天》书中的一些案例可能被过度夸大，而且可能连地点都弄错了。另外一位作者雷伊（D.L.Ray）在1992年出版的《垃圾星球》（Trashing the Planet）则提出不同的观点：在环境中甚至鸟类脂肪组织中检测到的DDT含量（使用高敏感的仪器测量），可能与野生动物的死亡无关，也就是说，这两者的关联也许只是巧合，而不是互为因果的事实。 因为DDT已经普遍存在于环境中，所以很多人认为，他们自己体内也会累积这种东西，最后对他们造成危险。但事实上，以美国为例，人们体内累积的含量，和那些自愿者服用的剂量比起来，实在微不足道，而且这些自愿者在服用那么高的剂量后，也未对他们造成任何不良影响，没有任何造成伤害的证据。英国致癌物质委员会（UK Committee on Carcinogenicity）在1999年提出的报告总结说：没有证据证明，DDT会增加罹患乳癌的风险。 类似事件也发生在日本的其他地区，东京西北方的新潟，昭和电工公司（Showa Denko Company）经营的另一家工厂也同样生产乙醛，并且把工厂废水排入当地的阿贺野川（Agano river）。1965年当地出现了多起与在水俣市发现的相同病例，在这一个事件中，共造成690人中毒，等到受害者出面时，工厂早已停止生产这项产品，也不再污染河川。 这些悲惨案例，是工厂把含有某种已知且毒性很强物质的废水排入海中或河流，所造成的结果。这些污染之所以更为严重，是因为被排放出来的汞被转变成毒性更强的形式，而且比无机汞更容易累积。日本政府禁止在这些被污染地区捕鱼，渔民生计受到影响，后来在1974年到1990年之间，对这些地区水域进行疏浚，除掉海湾湾底被污染的沉淀物。 1961年，水俣湾的鱼类汞含量高于16 ppm，1969年则降到0.4 ppm（政府先前规定的容许含量）。根据日本环境厅环境卫生局的统计，每年赔偿受害者的金额、环境清洁费用，以及对渔民的补偿费，将近120亿日圆，相当于防制环境污染措施实施经费的100倍。当然，这笔钱并不能充分反映出受害者的悲惨情况，却可以显示出工业公司无法规避的环保责任。 另外还有几次有机汞中毒的案例，其中最严重和最受瞩目的一次于1970年代早期发生在伊拉克，当地人们误用了本来打算在春季播种用的进口小麦及大麦。这些大麦及小麦皆曾用甲基汞杀真菌剂处理过，尽管包装上印有警告语，警告这些谷物不可以用来制成面粉，但这些警告语并未受到重视，这些种子最后还是磨成面粉，制成面包，结果共有6 500人受害，约500人丧生。科学家在研究过庞大的中毒人口后，终于能够明确定义出有机汞中毒的症状，包括手指和脚趾有刺痛感（感觉异常）、肌肉缺乏协调（运动失调）、耳聋和丧失清楚表达语意的能力（口齿不清）以及血中有很高的汞含量。 由于掌握了这些资料，因此能够在人类身上建立起“剂量—反应关系”，这种关系是线性的，但每一种症状都不一样，每一种特定效应的门槛都不相同。对死者进行的解剖显示，脑部的神经细胞出现衰退迹象，尤其是那些跟视觉相关的神经细胞。跟水俣湾的中毒事件一样，有些中毒母亲生下的婴儿，也出现脑性麻痹和智力迟钝的症状。 同样的，把这些被污染的谷物拿去喂牲畜，如喂猪，然后再吃下猪肉，也会造成中毒。这种情况于1969年发生在新墨西哥州，某家庭里的孩子们出现神经病变，在母亲子宫内被感染的婴儿出生时脑部受损。结果发现，这名新生儿尿液中的汞含量是母亲的15倍。另外也发现，发育中胎儿红血球的甲基汞含量是成年人的70倍。甲基汞会在人体内停留很长的一段时间（它的半衰期大约是70天），并且特别局限在肝和脑。 使用有机汞当作杀真菌剂来处理种子，也会造成鸟类中毒，导致汞累积在食物链里，因此食物链最上层的掠食者也会成为受害者。在某些国家，因为鸟类死亡事件频传，因而禁止使用多种有机汞化合物替种子消毒。资料显示，从1840年以来的100多年里，像苍鹰和冠鸟这些掠食性鸟类体内的汞含量已经增加了大约10倍（图12）。 图12：过去100年来鸟羽毛（取自瑞典一家博物馆）汞含量的增加幅度。 其他的污染来源包括从制纸工厂排放出去的废水。工厂在制纸过程中，会在纸浆内使用含有有机汞的杀真菌剂，废水因此污染了河川。掠食性鱼类的汞含量通常高于非掠食性鱼类（原因和掠食性鸟类相同），特别是在比较没有潮汐的封闭水域，如地中海。 根据汞的半衰期和已知的毒性含量，加上必须考虑的安全因素（请参阅第十二章），就可以计算出每天可被接受的汞摄取量约为每天0.1毫克，相当于吃200克汞含量0.5 ppm的鱼。有时候，在北美密歇根湖及瑞典海岸外的鱼，其汞含量也不时被发现是这个含量的10倍。因此，大量地吃某种鱼类可能就会增加遭受汞污染的危险，尤其是容易受到感染的人群，如怀孕妇女。英国食品标准署便建议怀孕妇女节制鲔鱼的摄取量，并避免吃某些特定鱼类，比如剑鱼（swordfish）（剑鱼的甲基汞含量，可能约为鳕鱼的20倍、鲔鱼的6—7倍）。 最后，应该指出环境中的有机汞不完全是人类活动造成的，因为微生物也会把天然产生的金属汞或无机汞，比如在斯洛文尼亚某些岩石中，转化成有机汞。 为什么不同形态的汞会造成不同影响？ 答案主要在于它们的分布与特性。天然汞（液态汞）为挥发性，会被吸入。当一定分量的天然汞进入体内时，它会跟着进入体内组织，如进入脑部造成损坏引起头痛，同时也可能会破坏牙龈和牙齿。液态汞如果被胃吸收（当小孩子拿着温度计放进嘴里咬，并且把它咬破，就会发生这种情况），并不会造成太严重的后果，因为过一段时间后，它就会随着残渣从肠子里排泄出去，只有极少量会被吸收进入血液中。无机汞，例如存在于盐中的氯化汞（也被称作升汞），会从肠子里被吸收，并有足够的含量进入血液中，和含硫的化合物结合在一起；虽然肾一开始可以解除这些无机汞的毒性，但它们会递降分解（degrade），并产生天然物质的仿制品，让它们被送进细胞中，这时就会造成重大破坏。不过，无机汞并不会进入脑中，因为它不溶于脂肪，所以无法穿越血脑屏障。 有机形态的汞，像造成水俣病的甲基汞，和另外两种形态的汞不一样，它很容易溶于脂肪，因此能够轻易进入脑部和神经系统（请参阅第一章）。再度强调，在体内和天然含硫物质交互活动相当重要。这种交互作用的产品会模仿一种氨基酸，形成进入脑中的特别运输系统。如此一来，汞就像藏身在特洛伊木马的战士，得以进入脑中，一旦进入，就会破坏脑部的基本功能。 所有形态的汞都会和硫原子交互作用，这在像酶这样的蛋白质作用中经常占有很重要的地位。特别是其中一种酶，钠离子钾离子腺苷三磷酸酶（Na，K-ATPase），被认为是甲基汞的特定目标之一，这和钠与钾这样的离子活动有关系，对神经功能极其重要。严重中毒的受害者脑部某些区域的神经细胞会被破坏，有些受害者脑部的汞含量达到50 ppm。 这三种不同形态的汞在人体内的分配方式不一样，也就造成三种不同的效应。 砷 长久以来，这种元素和中毒扯上关系的次数，远超过任何其他元素。著名的推理小说家阿加莎•克里斯蒂就把她的一出剧本命名为《毒药（砷）与老妇》（Arsenic and Old Lace），大文豪福楼拜的小说《包法利夫人》中的爱玛•包法利则是用砷化合物自杀。有关砷中毒的这一类故事，会在第九章更详细讨论。 跟汞不一样的是，砷造成的严重中毒，大部分都是由水中的天然污染物造成，而且这种污染物是无机砷，通常比有机砷毒性更强。砷可在多种矿物中发现，像雌黄、雄黄（硫化砷），以及砷酸铅和二硫化铁，可能都含有砷。大气中的砷，是由火山和一些微生物天然形成，有些微生物会把无机砷转化成挥发性的有机砷化合物，如甲基胂。有机砷也会出现在环境中，例如存在鱼类体内，因此便可能被人类摄取。事实上，有些海鲜，像蚌类和虾类，它们体内的砷含量可能超过100 ppm。 砷污染也可能是工业活动造成，大气中大部分砷来自燃烧矿物燃料。砷一直被用作农药、杀虫剂、洗羊药液、捕蝇纸、木材防腐剂、玻璃制剂，现在也被用在半导体产业。中国人在几世纪前就已经用它作为杀虫剂。世界各地对砷的商业用途，大部分都用在各种杀虫剂中，这无可避免导致砷对环境的污染。 大规模砷中毒事件，肯定都是人类活动所造成，例如1900年发生在伯明翰的啤酒饮者中毒事件，约6 000人中毒，70人死亡，中毒起因是制作啤酒的葡萄糖被砷污染。葡萄糖制作过程中必须用到的硫酸被二硫化铁污染，这一批啤酒因此含有约15 ppm的砷；如果喝了6品脱（约3.4公升）这批啤酒，等于摄取了45毫克的高危险剂量。一开始，这些因为喝啤酒而出现身体不适的受害者，被认为是因为酒精而患了末梢神经炎。后来一位名叫雷诺斯的医师，很机警地认出，这其实就是砷中毒，因为砷中毒也会出现很相似的症状。 砷自环境对人类造成的最重大的中毒事件，就是在孟加拉、印度和中国等国的地下水砷污染，孟加拉的情况尤其受到注意，这样的污染事件所引发的问题会不断衍生。 砒咯啶植物碱 虽然砒咯啶植物碱并不是植物产生的最毒的化学物，但它们分布很广，在过去及现在都曾经引起严重的疾病。有很多中毒事件，都是因为使用的草药中含有这些生物碱。 砒咯啶植物碱（pyrrolizidine alkaloids）指的是一大家族的同类化学物，在超过6 000多种植物中都能发现，包括豆科（Leguminosae）、菊科（Compositae）和琉璃苣科（Boraginacae），例如黄菀属（Senecio）、天芥菜属（Heliotropium）和野百合属（Crotolaria）的植物，很多都在世界各地以野草的形态出现，都会产生这些生物碱。大约一半的砒咯啶植物碱都被认定有毒。 这些植物可能就是让人类以及家畜与宠物中毒的最常见原因。中毒的原因可能是谷类作物遭到污染，用这些谷物磨成的面粉将也会含有有毒物质。在某些国家，用来当作花草茶或草药的植物可能含有植物碱。 案例：毒茶 在奥地利，一名18个月大的小男孩生病了，送到医院后检验出罹患肝病，而且是因为砒咯啶植物碱中毒而产生的肝病。他从3个月大时，就开始被喂食某种花草茶，这种花草茶本来应该用一种名叫款冬（coltsfoot）的植物制成，但却误用了紫山葵（alpendost），结果造成这名小男孩的肝血管阻塞（静脉阻塞病），肝血管遭到破坏而出血。 在南非两所医院进行的研究发现，有20名小孩子也罹患这种类型的肝病，都是服用某种传统草药而造成的。这些小孩子当中，大部分的腹腔都有积水，并且肝肿大，显示肝受损和功能异常。这种病的病情相当严重，死亡率也很高，侥幸活下来的，也会演变成肝硬化。其中4个病例的小孩子尿液中验出砒咯啶植物碱。 生物碱造成的中毒事件在全世界很多地方都发生过，特别是农业条件较差的地区，当地百姓可能被迫使用遭到污染的作物。1930年代，南非当地的贫穷白人出现生物碱中毒事件，因为他们的主食是小麦，而小麦受到会产生这种生物碱的植物污染，而当地的黑人班图族（Bantu）则是以玉米为主食，玉米没有受到污染，所以安然无事。最近，类似中毒事件分别发生在塔什干（乌兹别克共和国首都）、印度中部和阿富汗北部。其中一次中毒事件共造成1 600人中毒，当地已经去壳的小麦被发现受到天芥菜（Heliotropium popovii）种子污染，并在这些小麦里检测出砒咯啶植物碱。 如同我们在第三章看到的，砒咯啶植物碱的毒性一直是个问题，因为含有砒咯啶植物碱的植物也被用在传统草药里，用来制成花草茶，特别是在西印度群岛。除了人类之外，动物和家畜也可能暴露于砒咯啶植物碱，受到它的毒害。在有很多植被可以放牧的土地上，动物会自动不去吃含有这些植物碱的植物，如狗舌草（ragwort，学名Senecio jacoboea），但当可以啃食的植物很少时，动物就会吃下这些有毒的野草。 常见的植物危险化学物 砒咯啶植物碱会造成一种罕见的肝病，叫做静脉阻塞病。对实验室动物进行的研究显示，这些化学物的毒性都很强，特别是对肝和肺的伤害最大。这些植物碱，例如野百合碱（monocrotaline），会在体内进行代谢变成某种代谢物，并和肝里面的血管壁细胞及肝细胞本身产生反应，而且会破坏它们，造成肝细胞被破坏和出血，最后则会变成肾病。肝血管被阻塞后，最后会阻止血液流入肝里面，这表示肝将无法正常作用，肝功能异常的情况就会增加。血流则被改道流入新血管，可以清楚看到受害者腹部皮肤下的这些新血管不断在成长。 在某些国家，像澳洲，经常发生大量马、牛和羊因为吃了天芥菜属的植物而中毒的事件，牲口暴露于这些植物碱后，人类就会因为喝了它们的奶，而间接暴露于这些植物碱，因为牛吃了这些植物后，在牛奶中曾经验出这些植物碱。 蓖麻毒素 最毒的植物毒物就是蓖麻毒素（ricin），而对人类来说，这也是毒性最强的化学物。跟砒咯啶植物碱不一样的是，蓖麻毒素是蛋白质，它极其聪明地针对细胞内部功能进行破坏，这种最毒毒物发挥效能的方式，可说相当优雅。它是在蓖麻籽里发现，也用蓖麻籽（castor bean，学名Ricinus communis）来制造。 蓖麻毒素中毒后的初期症状是肠胃炎，肠胃出血，接着是心律不齐（arrythmias）、中枢神经系统失效、昏迷，接着死亡。这种毒素如果采取注射方式，毒性更强，但只要不把它嚼碎，即使吞进一整颗蓖麻籽，也不会产生毒性。 即使把它嚼碎，也可能不会造成致命结果（不过，这还要看嚼食 案例：6人因恐怖下毒事件被捕 昨晚在伦敦北区一栋公寓里发现有蓖麻毒素的残留物，并有6人被反恐怖警察留置询问。 ——记者约翰•史提尔（John Steele）和珊德拉•拉维（Sandra Laville）报道，2003年1月英国电讯报网站（http://www.telegraph.co.uk/news） 的数目多寡），因为蓖麻毒素不会被肠子充分吸收。如果把它磨成细粉，并且吸入，那毒性就会更强。蓖麻籽除了含有蓖麻毒素，还含有一种蛋白质，会使得红血球凝聚在一起，但这种蛋白质不容易被肠子吸收。 在一些国家，原住民把这种毒物当作杀婴剂，有些母亲用它来杀死她们不想抚养的婴儿。1962年，美国陆军取得蓖麻籽粉的专利，可能用它们制成化学战的毒剂。 如同本书讨论过的其他化学物，也有人提过将蓖麻毒素制成药品的可能性，尤其是用来治疗癌症。科学家研究过，是不是可以把对细胞有致命毒性的蓖麻毒素的一部分和抗体结合在一起，然后用它来对抗癌细胞。 另一种由植物产生，具有选择性、毒性很强、目的在杀死食草动物的化学物就是氟乙酸钠（sodium fluoroacetate），特别有趣的一点 毒雨伞 蓖麻毒素被认为是用来暗杀保加利亚异议分子、新闻记者和广播人乔治•马可夫（Georgi Markov）的毒物。1978年在伦敦，马可夫走路经过滑铁卢桥（Waterloo Bridge）时，被一种特制的雨伞刺了一下，雨伞射了一枚小球进入他腿里，这小球里被认为含有某种毒药。他临终前出现的症状和蓖麻毒素中毒症状相似。 是，这是少数在自然界的生物体内发现的含氟有机化学物。氟在地球上的含量很充足，但大部分都是无机的，像氟化物，这是很稳定的矿物质。 在南非和澳洲发现的一些植物会产生这种简单的有机化学物，毒性很强，因为它会阻断某条重要的代谢通路，对大部分动物来说，这条通路是在体内产生能量时不可或缺的。如此一来，心脏和脑就会因为缺乏能量而衰竭，暴露于这种化学物的动物就会死亡，不过，某些动物已经对这种影响产生免疫力，因此可以吃这些植物。在新西兰也把这种化学物当作杀虫剂使用，用来杀死负鼠，负鼠并不是当地原生动物，但却在新西兰很多地区鼠满为患，成为一大问题。 蓖麻毒素：蓖麻籽的分子特洛伊木马 蓖麻毒素是一种蛋白质小分子，含有两个部分：Ａ链和Ｂ链。Ｂ链类似于被称作外源凝集素（lectin）的蛋白质，这种蛋白质会认出我们体内周遭的细胞并和它们的细胞膜结合。Ｂ链会把蓖麻毒素粘住细胞膜，然后向内折，蓖麻毒素分子就会进入细胞内的一个袋子里，叫做液泡（vacuole）。Ａ链和Ｂ链之间只有一条联结，而这个联结断了，Ｂ链接着在液泡里形成一个洞，Ａ链会经由这个洞进入细胞内，并直接进入名叫核糖体的结构内，有很多蛋白质在这里面形成，其中很多种对我们的身体功能相当重要。Ａ链接着会选择性地除去核糖体内RNA的某种特定分子（碱基腺嘌呤）。RNA含有制造蛋白质的必要信息，因此，如果其中信息被除去一部分，将会使得蛋白质的形成受到影响，细胞将会因此而死亡。一个蓖麻毒素分子就足以杀死一个细胞，这使得蓖麻毒素成为目前已知最毒的毒物。 在对实验室动物所作的研究中，这些动物暴露在这种化学物的各种浓度中，其中有些浓度很高。有些工厂工人也暴露在高浓度中，尤其是那些清洁压力室的工人。即使这样的暴露是断断续续的，但已经足够引发癌症。暴露浓度和人类发生癌症的几率之间有关系，暴露浓度最高的工人，致癌的危险性也最高。因此，也有证据显示，在实验室动物身上，这种浓度—反应关系是存在的；在人类身上，癌症形成的时间比较长，至少要25年，可能还会长达40年，所以，还有一些病例尚未出现。 这个例子说明了，如果这些工人暴露于氯乙烯之前，能够先评估氯乙烯的毒性，后来那一两百个已经或可能罹患肝癌的工人，可能就不必受这种苦了；对实验室动物以及试管实验所作的测试，可以使这些工人免于这些危险。最近对这些动物实验的资料进行的更多评估，显示出这些危险性，不过，它们过度高估了报告案例的实际危险性（请参阅第十二章）。 氯乙烯如何致癌？ 氯乙烯是一种简单的挥发性工业化学物，进入肝后，就会被一种酶（细胞色素P450）转化成一种活性产物，这种活性产物能够和蛋白质交相作用，更重要的是跟肝细胞核交互作用。这种代谢物和DNA基柱中四个碱基中的两个——腺嘌呤和胞嘧啶——交互作用。这些碱基和DNA中的其他碱基形成基因码和碱基对；加进氯乙烯后，就会改变碱基，并减少它们形成碱基对的能力，造成DNA中的基因码被误读，因而产生突变。 肝细胞分裂，或是基因码的哪一部分被表达出来时，就会出现错误或突变。现在已经知道，肝细胞暴露于氯乙烯后，致癌基因就会发生突变。从这些基因产生的突变蛋白质，可以在暴露于氯乙烯，并因而罹患肝癌的工人的血液中检测出来，这种蛋白质的含量，似乎和氯乙烯的暴露量成正比。 奇怪的是，有一项研究发现，增加氯乙烯的浓度，并不会造成老鼠体内肿瘤发生率相对增加。这是因为在更高浓度时，代谢物已经饱和，所以活性代谢物的产生并不会跟着增加。 对暴露于高浓度的任何化学物的工作人员可能面临的潜在危险性，如果一般大众能够事先有所警觉的话，应该就可以防止工作场所再进行这些可能产生危险的作业方式。对于我们目前生活中的这种很有危险性的不良环境，我们都会忍不住质问，怎么可能发生这种情况？知识不足，肯定是原因之一，然而，在某些国家这种情况还是持续存在。 除了麻醉及肝癌等不良效应，氯乙烯还会造成其他毒性效应，统称为“氯乙烯病”，包括皮肤病变、手指变白和麻木［雷诺氏现象（Raynaud’s phenomenon）］，以及手骨头变化（这可能是由于四肢末端的血液供应发生变化），四肢末端（手指和脚趾）也会有刺痛和疼痛感，这可能是因为末梢神经遭到破坏。某些工人也出现头昏眼花、疲倦、头痛、记忆丧失，以及视力和听力受损等症状。氯乙烯也被认为有可能影响男女两性生殖系统，生殖能力降低，在实验室雄性动物身上也出现睾丸受损的情形。肝除了会罹患癌症，也会遭到破坏。 这些效应一般都和高暴露浓度有关系。在美国，OSHA（Occupational Safety and Health Administration，职业安全与健康管理局）目前制定的暴露上限是1 ppm。这是一个工人一天工作8小时，或是一周工作44小时，所能接受的暴露浓度。 那么，关于工业化学物暴露问题的答案是什么？原则应该是，对于不可避免会暴露于化学物的那些工人，应该让他们暴露于最低浓度下；应该发给他们防护衣，并激活防护机制。除此之外，工人应该定期接受检查，并把检查结果保存下来，可以让这些工人接受任何有关不良效应的研究。更进一步来说，化学物对试管实验和实验室动物的影响，都应该加以研究。把实验室资料和流行病学信息结合起来，对指认出化学物的危险性，这是最基本的研究基础，目前在很多国家里，已经要求一定要这样做。 由于这还会牵涉到代谢问题，因此，酒精摄取量也是很重要的一项因素，例如有酗酒习惯的工人，比较容易罹患肝癌，这可能是因为酒精会增强某种酶的活动，而这种酶会代谢这样的化合物，因此改变产生出来的有毒代谢物含量。 氯乙烯对一般大众有危险吗？PVC产品可能含有微量的氯乙烯，但氯乙烯是挥发性的，所以它的含量非常少。不管如何，任何PVC产品中的氯乙烯含量上限，都必须接受有关单位的管理。汽车内的空气，以及我们的饮水中，只要是经由塑料零件过滤，或是经由水管流出，可能都含有某些氯乙烯。 地下水也含有微量氯乙烯，当它受到三氯乙烯污染时，会经由细菌分解三氯乙烯，产生氯乙烯。一般来说，我们暴露的氯乙烯浓度都很低。 氯乙烯引发的肝癌相当罕见，所以当病例增加，很容易就会被发现。在瑞典，对PVC工厂四周居民进行的研究，并未发现肝癌的发生有任何变化。因此，看起来氯乙烯并不会对一般大众构成危险，而制造和使用氯乙烯工厂的环境也都已经获得改善，使得氯乙烯不再是职场危险。 另外有很多工业化学物，已经被认定是人类的致癌物质，或是被怀疑是致癌物（表6）。 表6：常见的职业致癌物 致癌物被影响的器官使用致癌物的职业 石棉肺、肋膜电子工人、矿工、建筑和造船工人 2-奈胺膀胱染料、橡胶、油漆制造 苯骨髓制鞋工人、染料工人、油漆工人 铬鼻子、肺、喉头焊工、铬制造与处理工人 柏油、煤焦油肺、喉头、皮肤、膀胱气体供应厂工人、焦炭炉工人、煤焦油与柏油工人 镍鼻子、肺镍熔解、搅拌、烘烤、电解工人 异氰酸甲酯和波帕的悲剧 喷灯对我眼睛喷火，酸液灌入喉中，撕裂我肺中组织，将我溺毙于自己的血中，让我窒息而死。让我看她如何做死前的挣扎，让我子女成残废，让疼痛成为他们每天唯一的玩伴。对我毫不留情，毁掉我的健康，使我再也无法养家口。看着我们饿死，说这跟你完全无关，永远不说抱歉。污染我们的水，造成魔鬼在我们之中出生，迫使我们咒骂神祇。影响我们子女成长，十七年来，对我们的哭喊不闻不问。我终于明白，我的愤怒就像眼泪一样无用。证明这世界毫无公平正义。你是有钱的美国大公司，我只是波帕的一名毒气受害者。 ——英国《卫报》（Guardian），2001年12月8日 写出这首感人小诗的，是1984年12月印度波帕市那次可怕工业意外事件的一名幸存者。1984年12月2日刚过午夜，波帕市一家工厂突然泄出一大团蒸气，扩散到附近的贫民区，几千名居民正在睡梦中。共有30—40吨有毒化学物外泄。很多人死于窒息，因为这种高刺激性毒气破坏了他们的肺，造成肺液累积，把他们溺死。有些人虽然没有在这第一波毒气攻击中死亡，但后来还是死于肺和其他器官受损引发的多种症状。侥幸未死的人也无法完全康复，继续为肺病所苦，有的眼睛瞎了或是视力受损，免疫系统受损，生殖系统也出现问题。这种有毒化学物的高刺激特性会攻击肺、眼睛和皮肤膜。 异氰酸甲酯如何夺走受害者的性命？ 异氰酸甲酯是挥发性、活性化学物，具高刺激性。它的活性特性表示，当人类接触它时，它会和人体组织的成分结合，像眼睛、皮肤和肺脏的蛋白质，尤其会和蛋白质中的硫原子产生反应。这些交互影响会破坏肺脏的内壁，让水可以从周遭组织和血液中进入肺，造成所谓的肺水肿（pulmonary oedema），受害者好像溺死一般，因为他们的肺充满液体。对低浓度异氰酸甲酯暴露的老鼠所作的研究显示，这种化学物对肺很有刺激性。 在肺里有大量含硫物质麸胱氨酸（glutathione），它的功用是对有毒化学物进行解毒，它可以和异氰酸甲酯起反应，并将它除掉。不过，这种解毒过程看来只是暂时转移而己，因为这项交互作用的产物会把异氰酸甲酯从肺中带走，带到骨头和肌肉释放出来，造成伤害。这种解毒产物被称为“化学出租车”（chemical taxi）。 对动物所作的研究显示，异氰酸甲酯和体内蛋白质交互作用，并改变这些蛋白质，然后，这些改变后的蛋白质会被免疫系统视为异物，于是免疫系统就会产生抗体，用来对抗这些改变后的蛋白质。这种情况，也在波帕灾难事件受害者身上发现。 从下面介绍的一个故事里可以发现，一氧化碳中毒造成的问题之一就是身体缺氧，中毒者会变得很虚弱，通常无法去求救或逃生。 一氧化碳因为无色无味，没有刺激性，所以特别危险。因此，中毒者通常完全不知道自己正在吸入这种气体。它的毒性也很强：空气中的一氧化碳含量只要达到0.1%，吸上一段时间（1个小时左右），就足以造成严重中毒和死亡。如果是本来就有心脏病或肺病的人，即使吸进比这种浓度更低的含有一氧化碳的空气，也会中毒。 案例：故障锅炉造成中毒死亡 法院昨天接获的调查报告指出，一位年轻女会计因为中央暖气锅炉故障，而在不知不觉中中毒死亡。艾曼达•莱斯戴维斯（Amanda Rhys-Davies），23岁，被发现死在她公寓卧室地板上，她的男朋友韦恩•寇特（Wayne Court），26岁，倒在她身旁。法院刑事法庭获知，他们俩躺在那儿，孤独无助，共昏迷了3天，莱斯戴维斯小姐因为一氧化碳中毒死亡，寇特先生则得救。 寇特先生说，他下班回到家里后，觉得很不舒服，于是上床睡觉。不久，他觉得想要呕吐，于是起床到浴室，发现他的女朋友已经倒在浴室里。接着，莱斯戴维斯小姐伸手触摸他，“就如同人们在绝望中会向别人求救那样，”他说。寇特先生接着也昏倒在她身旁。第二天，他听到有人敲门，但没有力气响应。第三天，他的母亲和妹妹敲破大门玻璃，大声呼叫他去开门，他好不容易办到了。莱斯戴维斯小姐当时还有呼吸，马上被送到朴次茅斯的中毒急救医院，但还是不幸死亡，时间是去年2月3日。 检察官尼吉尔•李斯曼说，莱斯戴维斯小姐的死亡是房东疏于检查及维修暖气锅炉造成的结果，这个暖气锅炉装上一条“不合标准的”暖气管。除了因为这条暖气管太脏，而造成一氧化碳被倒抽进入公寓内之外，先前房东在更换窗户后，还移走了一部抽风机。 伦敦《都会报》（Metro）2001年3月8日，第七版，记者邱汉（N.Chohan）报道 一氧化碳中毒的第一个症状是严重头痛，接着是恶心、呕吐和呼吸急促，之后中毒者将会精神混乱、肌肉无力，一用力就会觉得头晕。因此中毒者经常无法移动很远，也就无法逃出中毒环境。一氧化碳中毒者的特征是皮肤呈樱桃色，这是因为一氧化碳和血红蛋白联结在一起［碳氧血红蛋白（carboxhaemoglobin）的颜色和氧合血红蛋白（oxyhaemoglobin）不同，通常存在于血中］。最后阶段则是丧失意识和昏迷，结果导致死亡，死因可能是心律不齐，以及心脏和脑受损（表7）。这些症状大部分都是因为缺氧，而不是因为一氧化碳含量太高，一氧化碳会夺走体内的氧，把氧排除在身体特定部位之外。 煤气含有大量一氧化碳（5%—10%），当它被广泛使用时（天然瓦斯尚未出现之前），煤气中毒十分普遍，每年在英国有几千人因为这种意外而死亡。这也是最常使用的自杀方式之一，自杀者通常是转开瓦斯，将头探近瓦斯炉。 我们之所以能够知道一氧化碳会造成什么症状，以及这些症状和一氧化碳含量高低的关系，这全归功于科学家霍尔丹进行的实验，他在1895年发表了实验结果。他把自己当作实验对象，让自己暴露在不断增加的各种不同浓度的一氧化碳中，并且很仔细地把产生的症状记录下来。他也量出自己血中的一氧化碳含量，以便找出所产生的症状和他所暴露的瓦斯浓度之间的直接关系。 表7：血中一氧化碳含量和出现的症状之间的关系 血中一氧化碳含量（血红蛋白饱和度％）出现的症状 20以下也许没有症状，但在高于10%后，心理与体力工作可能受到影响。 20-30也许会有轻微和持续抽痛式的头痛、虚弱、一用力就会昏倒。 30-40脑里阵阵抽痛和很胀的感觉、严重头疼、软弱无力、恶心、不出力就会觉得很虚弱、血压下降、脉搏加快、呕吐。 40-60同上，加上虚弱和身心不协调、心神混乱、无法行走。 60丧失意识、抽搐、死亡，除非很快移出中毒环境。 80快速死亡，除非及时救治。 当他血中一氧化碳浓度达到27%时，他的视线变暗，当他企图稍微出力时，脚步会变得蹒跚，如果太用力，像是想推开椅子站起来，可能就会昏倒。另一位勇敢的科学家则发现，在40%的一氧化碳浓度时，即使只是想刺一下手指取血检验，也会十分困难。当霍尔丹的血中一氧化碳含量达到56%时，他已经无法行走，他的短期记忆受到影响，他无法记得中毒实验期间的所有行为。最后由其他勇敢（或玩命！）的科学家接着进行的实验，以及从中毒者那儿获得的信息，证实了这些结果。 一氧化碳为什么是如此要命的杀手？ 一氧化碳是一种简单的分子，化学符号是CO，一个碳原子加上一个氧原子，它的简单性往往会掩饰了它的毒性。即使只是在很低的浓度下（空气中含量只有0.1%），也已经有毒性产生，因为它会热烈地与血红蛋白结合；在红血球中发现的血红蛋白，它的作用本来是要和吸进肺中的氧结合。血液接着把已经结合了血红蛋白的氧运送到各个器官和组织，像脑部、心脏以及肌肉，并在这些器官与组织内进行新陈代谢反应，因而产生能量。跟大部分生物一样，没有氧，人就会死亡。 就化学性质来看，一氧化碳和氧有一些相似之处，因此，一氧化碳也可以和血红蛋白结合。但是，一氧化碳的结合力比氧强上220倍。所以，即使每个血红蛋白分子可以结合4个氧分子，但在中毒的浓度下，至少会有2个一氧化碳分子结合上血红蛋白。如此一来，就没有足够的氧可以传送到需要用到氧的身体部位。另外，一氧化碳也会改变血红蛋白，造成在需要氧的时候，血红蛋白无法轻易释出它所携带的氧，整个结果便是这些器官和组织缺氧。 呼吸一氧化碳浓度0.1%的空气80分钟，将会使得体内饱含一氧化碳的血红蛋白达到一半（50%），这也许已经足以致命；60%的浓度则一定会导致失去知觉和死亡。 因为一氧化碳会跟铁结合，而铁是血红蛋白不可或缺的，所以，它也会和其他含有金属的蛋白质结合，这会抑制产生能量的细胞进行新陈代谢，使得中毒者更为虚弱。 我们现在能够很清楚地了解这种有毒气体中毒的主要症状，因为测量血中的一氧化碳含量相当简易，所以治疗起来也相当明确。 虽然一氧化碳会强力结合血红蛋白，但幸运的是，这并不是永久性的，当中毒者开始呼吸未受污染的空气时，它就会被氧取代。所以，中毒者一定要尽快移出中毒现场，呼吸新鲜空气。如果是严重中毒者，一定要让病人呼吸氧气，在某些情况下，如果可能的话，也许可以使用高压舱来增加氧气的压力。使用氧气，尤其是高压氧，可以增加身体排除一氧化碳的速度。 目前并不清楚一氧化碳中毒者复原后，会有什么长期性的症状。那些高浓度暴露中毒的复原者，如果他们在中毒期间曾经丧失意识，他们的记忆、脑部和心脏都可能受到伤害，且可能持续一段时间，甚至变成永久的伤害。某些中毒者在复原一段时间后，尤其是老年人，可能会发生心脏病，或是出现肺炎。同样的，尽管好像已经完全复原，在中毒的几个星期后，中毒者脑部可能也会受损［如脑病（encephalopathy）］，造成类似帕金森氏症的症状，或是个性改变（例如易怒），这会持续一阵子。丧失短期记忆是很常见的，有时候也会出现肌肉受损的情况，可能导致肾衰竭，这是因为肌肉的裂解产物会被排入尿液中，造成肾脏负荷过度。这些症状最可能出现在严重中毒者身上。 因为工作而吸入汽车废气（如交通警察和汽车修理技工），或是住宅里有低浓度的一氧化碳存在（可能是火炉故障），都可能造成低度中毒。目前也还不清楚这种长期暴露的症状是什么，但有人认为，烟瘾很大的瘾君子，如果暴露在浓度5%—10%的一氧化碳，或是血中的一氧化碳浓度更高，就有可能造成心脏病；不过，抽烟者还会出现其他不同的中毒症状。事实上，我们体内某些酶也会产生很微量的一氧化碳，但这样的数量太少，少到几乎没有意义。 氰化物有很多种形态，每一种的毒性都同样强烈。毒性最强而且最有可能让人丧命的是氰化氢，当它溶于水中时叫做氢氰酸（prussic acid）。这是一种挥发性液体，但只要把某种酸加进氰盐里，就可以产生毒气（例如将氰化钾与硫酸混合）。纳粹在奥许维次集中营（Auschwitz）这些地方的毒气室里制造出氰化氢，他们当时使用的是一种名叫Zyklon B的商业杀虫剂，这种杀虫剂会释放出氰化氢。氰盐的种类很多，其中最出名的是氰化钾。另有其他化学物也含有氰化物，例如：氰化钠、铁氰化物，还有乙腈（acetonitrile）。这些化学物有些用在工业上，像用来制造表面硬化钢、用在摄影以及电镀过程，以及用来从矿石中提炼出黄金和银。因此在这些工业用途中，就有发生意外中毒的可能。 实验室里也使用氰化物。曾经用它来破坏蜂巢，以及为建筑物内部消毒，造成几起意外中毒事件，因此才改用其他化学物。燃烧某些物质时也会释放出挥发性的氰化物，像聚氨酯泡沫，所以当人们被困在火灾现场时，可能会因为吸入浓烟而造成氰中毒。 案例：集体自杀 1978年，一个名叫“人民圣殿”宗教团体约900名教友在南美洲的盖亚那集体自杀。这个宗教团体是由一位名叫吉姆•琼斯（Jim Jones）的宗教治疗传教士在美国加州创立，成员复杂，包括毒瘾者、心理不正常的人以及一些前科犯。当教友家属准备组团前往盖亚那调查这个宗教团体时，这位创办人已经设法说服他的追随者喝下由医疗人员调制的药水，药水中就含有毒性极强的氰化钾，在教友们喝毒自杀后，琼斯开枪自杀。 有些天然产物也会含有氰化物，例如树薯（请参阅第十章）以及多种果仁，像杏、杏桃和苹果的果仁；用来烹调的苦杏仁油，就含有足以致命分量的氰化物，有人因此利用它来自杀。 1981年发生两起氰化物意外中毒事件，都是因为儿童误食了杏桃仁，显然是因为他们觉得这种果仁“又甜又好吃”。第一起事件，共有13名儿童中毒，其中3个在吃下这种“甜食”半小时后死亡。另一次中毒事件，共有8名儿童中毒，在吃下这种果仁2小时后就有1名儿童死亡。杏仁和杏桃果仁都含有一种叫做苦杏仁素（amygdalin）的物质1960和1970年代，有人把苦杏仁素制成一种名叫“Laeotrile”（杏素）的药，用来给癌症病人服用。在美国，食品药物管理局立法禁止使用这种药，并以诈欺罪名起诉制药者。不过，由于不断有癌症病要求服用这种药物，于是美国国家癌症研究所和食品药物管理局就进行了临床实验，发现它并无任何效用，因此将它界定为没有治疗癌症效果的毒药。，这是一种跟糖很相似的分子，里面含有氰化物。这种果仁被嚼碎时，氰化物就会被释放出来，因为嚼食时唾液中的酶会分解苦杏仁素，释放出氰化物发挥毒性。要吃下多少杏桃仁才会产生毒性，得依个人体质及果仁种类而定。若是吃下50粒以上肯定会出现中毒症状，但也曾经发生只吃下12粒苦杏仁就产生严重中毒症状的案例。 树薯也曾造成多起中毒事件，在一些以树薯为主食的地区，可能就会是很严重的问题。将月桂树叶捣碎也会释放出少量氰化氢，昆虫学家一度用它来杀死制作标本的昆虫。被形容为是“最后的炼金士”的普莱士（Price）博士，1783年用捣碎的月桂树叶制成汁液毒死自己。1781年，杜纳兰（Donallan）上尉把希欧多尔•布夫顿（Theodosius Boughton）爵士平常服用的药水换成用捣碎的桂樱树叶制成的药水，将他毒死。 氰化物也被当作合法药物使用，硝基普鲁士酸钠（sodium nitro-prusside）这种含有氰化物的化学物，被用来作为降血压药。这种药物会在新陈代谢过程中产生氰化物，让病人大量服用的话，会造成氰中毒。 还好人体有一种可以解除氰化物毒性的机制，可能是人体为了对抗一些植物中自然产生的氰化物。但这种防卫机制很容易就会受到压制，因而造成丧命的悲剧。当有人在工作上接触到氰化物，会发现他嘴角出现小泡沫且颜色比平常更红，可以闻到苦杏仁的味道（有点像是杏仁糖），这就是氰中毒的现象。氰中毒有解毒剂可用，也有一些治疗方法，但不幸的是，并非每个人都可以闻出氰化物的气味，因为有些人可能会有某种遗传基因缺陷，以致他们无法用嗅觉来发现自己已经中毒。 须使用氰化物的实验室和企业，都应该随时准备好解毒剂。 氰化物中毒的发现和治疗 现在已经有几种方法可以很灵敏地测出血中的氰化物，所以用氰化物进行谋杀或自杀，已经无法轻易逃脱被检测出来的命运。其中一种很简单的方法就是使用特制的试纸，检测到氰化物时，试纸的颜色就会改变。 治疗及解毒剂的主要功用就是把氰化物从血中排出，并促成正常的解毒过程。人体解除氰化物的方法就是把它和一种名叫硫代硫酸盐的物质结合在一起，这种物质在饮食中都可以找到。以注射的方式把这种物质注入中毒者体内，就可以加速解毒，但这样并不一定足够，所以通常还是必须将氰化物排除。由于把氰化物和体内重要的酶结合的过程可以逆转，所以去除氰化物是可行的，而且 氰化物如何发挥毒性？ 各种氰化物的重要部分都是一样的，不管这些重要部分是来自氰化盐、氢氨酸、氰化氢，还是从果核中释放出来。化学家通常把它写成CN-，这代表它是氰离子。氰化物从胃被吸收进入体内后，其中一部分会存在血中，并被运送到肝脏，在肝脏被一种酶转变成毒性较弱的硫氰化物，接着，这种物质就会被排入尿液中。人类和其他动物之所以演化出这种机制，可能是为了保护自己对抗各种自然含有氰化物的植物。但如果摄取的氰化物分量超过这种机制所能负担的，中毒者仍然有丧命的危险。 血中的氰化物是小分子，能够很容易进入细胞内，再从那里设法进入细胞中产生能量的粒线体结构，细胞中有很多这种结构。在这个制造能量的结构中，氰化物会强力地结合一种特别的酶（但这种过程可以逆转），并且阻塞会产生能量和使用氧的机制。如此一来，人体就无法产生足够的能量，组织或器官（例如心脏）就再也无法正常运作。人体的新陈代谢也会跟着改变，为了试图产生更多能量，结果产生过量的酸。 首先，血中会有足够的氧，但最后呼吸变得费力，因为循环系统已经开始丧失功能，中毒者的脸色和皮肤就开始呈现紫蓝色［这种症状叫做发绀或青紫（ cyanosis）］，因为氧气已经不再被吸收进入肺里。一般的死亡原因是循环系统或心脏衰竭，或是脑部丧失功能。心脏尤其容易受到能量供应不足的影响，中毒者就会开始出现心律不齐的症状。脑部也很容易受到影响，最后因为缺乏能量，脑部出现官能障碍，造成抽搐。中毒者最后陷入昏迷，然后死亡。 效果很好。要达到这个目的，就要给中毒者服用能够结合氰化物的化学物，这种化学物称为螯合剂，螯合剂在结合了氰化物之后，就会被排到尿液中。这种治疗法经常在治疗中毒者时使用。 万一没有螯合剂，氰化物就会被迫和病人血中的血红蛋白结合，当病人的血处于氧化状态时，它就会和氰化物结合。只要给病人一种叫亚硝酸盐的物质，他们的血红蛋白就会被转化成氧化状态，接着血中的氰化物就会和氧化血红蛋白结合。从事这种治疗时，也可以给予氧气，似乎也有效。 跟一般人的想法正好相反，氰化物中毒情况并不会很快恶化，但如果吸入的是氰化氢，在几秒到几分钟之内可能就会马上死亡。如果胃中有食物的话，将会延缓由嘴摄取的氰化盐的吸收速度，所以也就会延后中毒症状，这时候就可以赶快给予解毒剂。有些中毒者在摄取致命分量的氰化物后，还可以存活超过30分钟或更久（甚至有存活2—3小时的记录）。如果病人存活超过几个小时，就很有可能可以复原，他们的症状包括头痛、眩晕、焦虑和困惑。侥幸生还的中毒者会描述一些奇怪的经验，例如感觉好像可以穿透墙壁走出去。 霉菌毒素中毒事件不断减少，可能是以下各项因素综合作用的结果：全球气候改变、大众对真菌污染问题更加警觉、农业和农作物的储藏和加工都得到改善，以及世人饮食习惯的改变。对生活在发达国家、吃着从超级市场买来的高品质食物的人来说，实在难以理解以前的食物品质有多糟糕。直到引进现代化农业耕种和食品加工技术、肥料、抗生素、杀虫剂和详尽的科学知识，情况才获得改善。 麦角菌 麦角菌（ergot，法文，指公鸡的脚刺）是生长在黑麦、小麦、燕麦和大麦这类作物上的黑色块状真菌，相当好认。它会产生多达12种的化学物，统称麦鱼生物碱。生物碱的特性会跟随气候状况、植物种类及其他因素的不同而有所变化。不同生物碱造成的效应各自不同，因此不同生物碱中毒产生的症状也各不相同。麦角菌产生的化学物包括麦角新碱（ergometrine，有时称作ergonovine）和麦角胺（ergot-amine）。麦角新碱会使小动脉收缩，造成坏疽，使手指或四肢坏死，也会造成流产和产生幻觉。 萨冷郡的“女巫病” 美国东北部的萨冷郡（Salem county）于1691年12月爆发“女巫病”（bewitchment），持续1年之久，在4月达到高潮，接着7月出现另一波。共有30人被认为患了这种病，其中24人全身疼痛，好像被捏、被刺甚至被咬，还会突然痉挛，这些全都被认为是“女巫病”的症状。这些“女巫病”最后还引发令人发指的“萨冷郡女巫大审判”，留下一些法庭记录。这些审讯直到1692年10月才被马萨诸塞州州长下令禁止，但已经有20个人因被认定为女巫而被处死。剧作家亚瑟•米勒在剧本《熔炉》（The Crucibl）中对这些事件有生动的描述，读来让人不寒而栗。 对这种怪病的发生有各种解释，包括歇斯底里、当地社区某人的特殊影响力、当地教会的派系之争，以及对教会某位牧师的反感等等。另一种解释则是，这些“女巫病”病人（大部分是年轻人）其实是感染了麦角病（ergotism），也就是麦角菌毒素的中毒症状。有什么证据可以证明这种解释呢？新英格兰地区的殖民者本来种植小麦，但在女巫病出现的几年前，因为小麦受到真菌感染，发生锈病，收成不好，于是开始改种黑麦。根据现在可以取得的当时的资料，像树木年轮记录以及当时的日记，全都显示在1690年到1691年之间，当地气候异常寒冷，1692年的春天则特别潮湿。这些都是麦角菌成长的最佳条件，而黑麦尤其容易受到麦角菌感染。也许更重要的证据是法庭文件上所记录的女巫病症状，除了突然痉挛发作，还包括全身出现灼热感，产生幻觉，以及觉得好像灵魂出窍，暂时眼盲、耳聋或说不出话来。其中部分症状还会同时伴随痉挛，是麦角病的最大特征。 根据萨冷法庭文件和其他文件记载，有一些人和牛也出现奇怪的症状，并且死亡。而这些症状的发生地点也不限于萨冷郡，同年也出现在新英格兰另外三个郡。造成萨冷女巫大审的原因，可能另有其他因素，但对于女巫病这种怪病发生的原因，麦角病还是比较可信的解释。 萨冷“女巫病”绝对不是麦角菌引发的唯一事件，但可能是最著名的一次。另外一个例子是1789年发生于法国北部的“大恐慌”（La grande peur）事件，当时发生民间反抗政府的叛乱和暴动，凑巧也爆发黑麦被麦角菌严重感染的情况。当时的农民好像失去理智，他们的行为被归罪于健康情况不佳以及吃了“坏面粉”。麦角菌的感染谷物制成的面粉和面包呈红色（事实上，1692年赛勒法庭一篇报告中也提到“红面包”）。谷物受到麦角菌感染所造成的不好影响，早在公元前600年，亚述人就有记载：“麦穗上长出有毒的脓包。” 麦角病的症状有很多变化，这一个特点引发人们的困惑。这是因为麦角菌会产生多种毒素，分别对人体产生不同的影响。例如公元前约350年左右，祆教徒的著作中提到：“毒草造成妇女子宫下垂，在分娩时去世。”这是麦角菌产生的一种物质造成的毒性效应之一。而10世纪的一些报告描述病人“因为神经收缩而痛苦、扭曲”，或是“四肢像被圣火烧灼，黑得像焦炭”。17世纪的文件描述的症状则略有不同：“男性的手脚突然发生痉挛、扭曲，有点麻木感。可怕的剧痛伴随魔鬼而来，病人相当吵闹，发出惊恐的尖叫……有人出现癫痫，接着，有人会躺下来持续6或8个小时不动，好像死了一般。” 麦角病 麦角病有两种——痉挛型和坏疽型——这是因为真菌产生的不同生物碱，会对人体造成不同的影响。痉挛型麦角病的特色是病人身体会痛苦地扭曲和颤抖，并经常会出现痉挛和抽搐，视生物碱的类型而定，可能也伴随肌肉痉挛、幻觉和妄想。坏疽型麦角病会出现四肢、手指和脚趾的血管收缩，导致血液的供应减少，从而造成手指或脚趾坏死，如果时间拖得太长，甚至连四肢也会坏死。 有一些报告描写麦角菌中毒后产生的一连串让人困惑的现象和症状，这些症状包括坏疽、抽搐、心脏病、呕吐、腹泻、目盲、耳聋、妄想、幻觉、扭曲，以及皮肤出现痒和灼热的感觉。病人的生育能力降低，怀孕妇女可能出现死产和流产，母乳的出乳量可能减少，这些生物碱也会进入母乳中，使得吃母乳的婴儿也会中毒。 麦角病的症状如此之多且让人觉得困惑，导致中世纪及以后的人，将这种病视作上帝对罪恶的惩罚。这种病也被称作“圣火”，因为患者的皮肤有烧灼感，如果是坏疽型麦角病，患者的手脚还会变黑。所以有些患者会向有抗火神力的“圣安东尼”祈求健康，因此这种病也被称作“圣安东尼之火”。这种病几次的大流行造成数万人死亡，例如公元994年，一份翔实记录的文件指出，当年法国发生的麦角菌中毒事件中，死亡人数可能高达40 000人。俄罗斯把这种病称作恶魔的扭曲（zlaia korcha），俄罗斯老百姓因麦角病死亡的人数，可能是全世界最多的，死亡率有时候高达40%。俄罗斯人一直都食用黑麦和黑麦面包，所以特别容易受麦角病侵袭。俄罗斯的气候条件也有利真菌生长，加上常发生饥荒，更增加麦角菌中毒的机会。俄罗斯曾在1932—1933年间爆发过几次麦角病。 上面提到，最近一次的麦角病发生在1978年的埃塞俄比亚，是在两年干旱后发生。当时大麦长不出来，田地都被野生燕麦占据，并且严重感染麦角菌。在这次麦角病的爆发期间，共有93个病例，其中44人出现坏疽症状，有几个人失去手脚，其他症状则有皮肤出现烧灼和类似蚂蚁在皮肤上爬行的感觉、恶心、呕吐以及腹泻。哺乳的母亲分泌不出奶水，造成50—60名婴儿死亡。 不过，麦角菌也并非完全没有好处，麦角菌的一些成分化学物（生物碱）便拥有重要的医疗用途。早在1582年，麦角菌就被用来在生产时加速阵痛，最近则用麦角新碱控制妇女产后出血，因为它会使子宫内的血管收缩。麦角新碱还可以成功治疗偏头痛；偏头痛是因为脑中血管变松，而生物碱可以收缩一部分血管，达到舒缓效果。麦角菌也是“巴拉塞尔士原则”的另一个例证：即使是有毒化学物，只要剂量正确，仍然可以产生有益健康的疗效。 T2霉菌毒素和其他霉菌毒素 第二次世界大战期间，在苏联，几千人由于吃了霉菌毒素感染的面粉制成的面包而死亡。因为有些谷类作物被留在田里过冬，在变得潮湿且发霉之后才收割，然后再制成面粉。造成这些作物发霉的是镰胞菌（Fusarium），这种霉菌会感染黑麦和稻米等多种作物，并产生T2霉菌毒素。这些毒素的致死率极高，并会产生多种让人感到困惑的现象和症状，经常性的喉咙痛以及发烧的症状，常会让人们以为得了白喉或猩红热传染病。事实上，这些毒素会破坏免疫系统，使中毒者更易受到感染。 镰胞菌会产生多种有毒生物碱，像T2霉菌毒素、雪腐镰刀菌醇，以及呕吐毒素，这些都很容易检测出来，并能测出它们的含量；小麦和小麦产品，最易受到呕吐毒素感染。根据污染的程度以及毒物暴露量，这些毒素造成的症状会有所不同。如果是轻微的病例，中毒者会出现头疼、恶心、呕吐、扁桃腺发炎、喉咙痛，以及皮肤出疹子；如果病情严重，则会腹泻、出汗、嘴巴坏疽、腺体肿大（如腋下）、血尿、发烧、精神错乱、抽搐、脑出血。这些毒素也会减少骨髓生产白血球，由于白血球会帮助人体对抗细菌，因此这个结果会让中毒者受到感染的可能性大增。 不过对消费者而言，食物里的色素类添加剂并没有明显好处，只是对制造厂商来说，比较重要而已。为了增加食品的吸引力、提高食品安定性，似乎就是厂商使用色素或其他添加剂的主要原因。在以前，消费者通常比较喜欢颜色漂亮的食品，但最近，很多消费者开始质疑食物是否需要添加其他不必要的物质，并且要求厂商推出“不含任何添加物”或是只添加天然添加物的食品。但事实上，有些天然产品的毒性其实不亚于人工产品。因此，每一种“天然”食物添加物的安全性，也必须加以评估。一罐蛋奶冻粉也许宣称不含“人工着色剂”，但事实上含有胭脂树籽红天然色素，虽然这是天然产物，但还是被认为可能对健康造成不好的影响。 食物添加物有害吗？ 大量使用食物添加物，已经开始受到毒物学家质疑，尤其是这些物质的长期效应目前都还不知道。随着食物添加物的使用大量增加，已经有资料显示，有些人无法承受某些添加物，并有几种身体症状与心理问题跟使用某种添加物有关系，包括多动症儿童的问题。为了响应大众消费者的压力，食品制造商已经开始提供“有机”食物，指不添加任何添加物的食品，例如只含有“天然”色素；“有机”食物也指在成长或收获阶段都未使用杀虫剂的食物。 关于食物添加物对人体会有什么不良影响，目前还没有足够的可靠的科学资料，但一般大众对这些问题却很关切，同时，跟食物添加物有关系的报道也相当多，尤其是关于过敏反应的问题。不过，对食物添加物无法接受的人，10 000人当中大约只有3个人，或者只占总人口的0.026%。现有资料大都提及病人出现一些症状，像皮肤出疹（荨麻疹）。不过，有些研究倒是证实，某些症状和报道中提到的食品添加物确实有关系：酒石酸盐和苯甲酸是最常被提到的祸首，尤其是被认为跟造成多动症儿童有关系。另外也会有交叉反应的情况发生：因为被某种添加物变得敏感而对另一种添加物出现症状。这种情况会出现在添加物和天然产生的食物成分之间，例如在某些食物中自然产生的水杨酸盐和酒石酸盐之间。 酒石酸盐 酒石酸盐是很出名的食用色素，目前还在使用中，不过由于来自消费者的压力，很多种食品已经不再使用它。在欧洲，酒石酸盐的代号是E102，在美国食品药物管理局的FD＆C染料表中是黄色5号，它是含氮染料，呈鲜艳的黄／橘色。它的颜色和天然橘子汁很相似，这也就是清凉饮料厂商大量采用的主因。它的用途很广，可用来加在面包和医药里，它也是最常用来研究食物不适应现象的色素，同时因为它有时候也会被加入药品中，所以被用来研究药物反应问题。它所造成的不良反应，大部分都发生在儿童身上，据统计，10 000个儿童当中，大约有1个会对酒石酸盐过敏。据范格医师（Benjamin Feingold）和他的研究团队研究，对酒石酸盐的不良反应，最常出现在也对阿司匹林和水杨酸过敏的人身上，这项发现已得到其他研究的证实。这些研究结果表明，对阿司匹林过敏的人当中，约10%—40%的病人也会对酒石酸盐产生不良反应，这些不良反应包括气喘、荨麻疹、鼻炎和多动症。对酒石酸盐最强烈的反应是过敏性休克，这种情况会发生在本来就对酒石酸盐过敏的人身上。在英国，使用酒石酸盐的情况已经大为减少，在美国，酒石酸盐则已经不准使用，因为它已被认定为一种会引起过敏的物质。 酒石酸盐过敏反应 目前还不知道是什么机制引发酒石酸盐过敏，但有些研究人员提出一种可能的原因是，这是酒石酸盐被消化系统里的一种细菌分解后，产生的几种生成物所造成。研究显示，被喂下酒石酸盐的动物，尿液就含有这些生成物，而这样的尿液会诱导有机体发生突变。这表示，细菌暴露于这种尿液时，它们的基因物质将会出现突变。也就是说，其中的某种（或多种）化学活性物质会和DNA产生反应，这种活性物质也会和蛋白质交互作用，因此（虽然这只是假设）产生突变的蛋白质，这种突变的蛋白质会被身体误认为是外来物。这种外来蛋白质（抗原）的存在，会刺激免疫系统产生抗体，直接对抗这些抗原。这可能会导致免疫系统的过敏反应，像气喘、流鼻水和皮肤发痒。 但是，在饮食中也存在很多可能是抗原的外来蛋白质，并被吸收进入消化道。大多数人的免疫系统都可以容忍外来物，主要是通过一种管理系统，阻止对食物成分和添加物产生不良反应。不过，有些个体似乎天生就容易发生过敏症状，无法容忍这些外来物，因此就会对食物成分产生不良反应。有可能是酒石酸盐的某种分裂生成物和体内的一种蛋白质交互作用就足以造成某些敏感体质的人产生过敏反应。 儿童多动症症状很难诊断，也很难跟平常的坐立不安加以区别，后者可能是其他因素引起，像饥饿、无聊或对大人的不恰当管教产生反弹。对于多动症是否由食品添加物所引起?目前还有争议，但已经有研究显示，在改变饮食内容后，一些多动症儿童的行为马上获得改善，比如把饮食换成“范格式饮食”（Feingold diet），这种饮食完全没有人工色素和调味料，但其他研究则看不出有任何改善。对15名多动症儿童进行的一项双盲交叉研究（double-blind crossover study）发现，在食用不含添加物的“范格式饮食”后，这些儿童的多动现象确实获得一些改善，但有人认为，在饮食习惯发生重大改变后，本来就会造成行为改变。另一项双盲交叉研究则是对实验室和教室的对象进行客观的观察，结果发现，在改吃“范格式饮食”后，并没有出现任何改变。对22名多动症儿童进行的另一次试验，母亲对她们子女行为的改变，都给予很高的评价，但如果是请其他的人进行评估，则不是如此。另一次研究是根据最严格的科学标准来进行，并且找来一些最客观、跟研究对象毫无关系的人士进行观察，结果发现，饮食的改变，对行为完全不发生作用。 荨麻疹是摄取酒石酸盐后最常出现的反应，在很多研究中都出现这种不良反应。在这种反应中，组织胺这种物质会被释放进入血中，使皮肤出现如鞭打般的红色疹块，并且会痒。另有多种食物色素和其他食品添加剂也会造成荨麻疹，同时在赤藓红和落日黄这样的色素之间，可能会出现交互作用。有些病人在改吃完全不含着色素的饮食之后，荨麻疹获得改善，但如果再让这些人摄取0.15毫克的酒石酸盐，摄取后3小时内，13个病人中，有3个再度出现荨麻疹。 气喘也可能是对酒石酸盐过敏的症状之一。有一项研究显示，11%的气喘患者都会对含有色素的橘子饮料过敏。 总而言之，虽然有很多看来似乎相互矛盾的信息，但现有的证据显示，酒石酸盐显然会造成多种不良症状，包括过敏反应（这牵涉到免疫系统）和多动症。不过，这些反应的发生率很低，而且食品添加物引发儿童多动症的说法，可能是过度研判了。还有，有些研究为了在研究对象身上引发不良症状，而在他们身上使用了不合理的大量添加物！ 其他食物色素 虽然酒石酸盐是最常引发不良反应的食物色素，但还有其他色素也会造成心理或身体出现不良症状，如天然色素洋红（cochineal）、丽春花4R（E124）以及赤藓红（E127）。赤藓红和洋红都被认为会造成儿童的多动症，气喘患者以及对阿司匹林（水杨酸盐）过敏的人应该避免摄取丽春花4R。 目前使用中的其他色素有落日黄（E110）以及焦糖，落日黄是另一种合成的含氮染料，焦糖是用糖制造的，使用量很大。焦糖色素曾经引起人们关切，因为它们会对实验室动物产生一些效应，例如减少老鼠的白血球数目。这可能是因为焦糖摄取剂量太高所引发的反应，而食物中的维生素B6摄取量又正好同时减少，更增强这些反应。天然色素包括胭脂树籽红和β胡萝卜素，但目前有研究显示60%的慢性荨麻症病人都对胭脂树籽红产生过敏反应。 苯甲酸和苯甲酸盐 这组天然化学物在很多水果中都可发现，主要被用来作为防腐剂，这也是它们在水果中的主要功能。苯甲酸本身就可以使用，不过比较常用的是苯甲酸钠（苯甲酸盐的一种）、苯甲酸甲酯或苯乙酸酯（ethyl or methyl para-hydroxybenzoate），也被称作羟基苯甲酸酯（paraben）。它们有时候会引发不良反应，像过敏性反应以及荨麻疹，4%的气喘患者接触到苯甲酸盐时，会出现无法呼吸和发出嘶嘶的气喘声。羟基苯甲酸酯经常被用作化妆品的防腐剂。 在研究中评估人类暴露于某种化学物的风险时，通常都不能满足上述所有的标准，但有人提出另外的标准或指导方针，布拉福•希尔（Bradford Hill）在他于1966年发表的文章《环境与疾病：关联性或致病原因？》（The environment and disease：association or causation？）中就制定了以下的评估标准： 1.前后一致和公正的发现：不同的调查人员对不同人口所作的研究，都发现同一种症状。 2.关联性强度：在这种疾病中发现某种化学物的次数，与在没有疾病的情况下发现这种化学物的次数。 3.时间连贯性：对这个化学物的暴露应该发生在疾病爆发之前，这种物质的暴露和疾病出现的次数之间，应该有某种关系。 4.剂量—反应关系：对这个化学物的暴露程度，以及疾病发生的次数或严重程度，这两者之间的剂量关系，一定要能够确定。 5.明确性：这种化学物一定从其他化学物之中分离出来，并要证明它会在疾病的发生上造成改变。 6.一致性：得到的证据，应该符合已知的事实。 7.生物学赞同性：得出的关联性，应该符合生物学知识。 8.类似情况：这样的情况可以和别的情况比较吗？ 9.实验证据：除掉这种化学物后，疾病或症状是否获得改善？ 使用这种指导方针，并以工业化学物氯乙烯作例子（请参阅第七章），我们就可以看出如何去考虑这些证据（证据力），并作出致病的结论： 1.不同国家的调查人员都发现，他们的病人全都暴露于氯乙烯，并罹患相同的肝癌。 2.血管瘤这种特别的癌症，在一般人口中的发生率相当低，但在工业界开始使用氯乙烯后，这种癌症的发生率马上增加。 3.化学物暴露的时间，和几年后在这些暴露者身上出现肝癌，有某种关系存在。 4.暴露的程度和肝肿瘤的发生之间有某种关系。 5.血管瘤只出现在氯乙烯暴露的工厂工人身上。 6.氯乙烯已经被确认会对肝造成影响。 7.化学物已经被确认会造成癌症。 8.会影响到肝的其他化学物也会造成癌症（如黄曲毒素）。 9.对工人提供保护后，工人的氯乙烯暴露程度随之减少，工人生病的情况大为降低。氯乙烯被发现也会在实验室动物身上引发相同影响，现在这种情况发生的机制已经公式化。 从证据来看，氯乙烯似乎确实会产生某种不好的效应，它的使用应该受到管理，应该保护工人不暴露于氯乙烯，这是必然的结果。 其他也显示出暴露于某种化学物和症状有强烈关系的疾病，就是沙利窦迈造成的婴儿营养不良，以及跟石棉有关系的癌症（间皮细胞瘤）（请参阅第三章和第七章）。所有这些例子的疾病或不良效应，都是相当罕见的疾病，这都有助于发现和诊断出病因。 流行病学研究可以用几种不同的方式进行：“回顾法”，把已经暴露于某种化学物中的人口当作研究对象；或是“预期法”，从某些人口一开始暴露时，就对他们展开研究。回顾研究也被称作“病例对照研究”（case-control studies），将已经暴露于化学物的那一群人的发病率和对照组的那一群人作比较。大部分意外暴露事件的研究，都是采取回顾研究法。预期研究法也被称作“世代研究”（cohort studies），暴露的那一组人会被长期追踪，他们发病的次数会被拿来跟对照组作比较，对药物可能产生不良效应的研究，通常属于这一类。另外还有“代表性研究法”，就是评估某种疾病在已经暴露的那一群人当中的流行程度，以及“生态研究法”，比较某种疾病在可能有某种化学物潜在暴露的某一特定地区的发生率，以及没有化学物暴露的另一地区的发生率。 这些研究的设计相当重要，对照组和暴露组的人选都要是同一性别，年纪和生活形态也应该尽量相似。建立与解释流行病学研究的人，一定要了解会造成偏差和任何干扰因子的来源，例如被研究人口中有哪些成员抽烟或喝酒，尤其是在评估癌症或肝病的发生原因时。 在预期性研究中，例如在评估药物的不良效应时，不会给对照组（他们可能罹患跟这种药物有关系的疾病）这种药物，而是给他们“假药”，称为安慰剂。最理想的情况是使用双盲法，自愿者和病人都不知道他们服用的是不是真药，甚至连研究人员也不知道。安慰剂是一种没有作用的物质，或是不会产生跟接受调查中的药物相同效应的物质，但服用这些安慰剂的病人或自愿者可能会说，他们在服用后出现不良反应，或者他们也会宣称，这种安慰剂会产生他们想要的效用，减轻他们的病情，这就是所谓的“安慰剂效应”（the placebo effect），这显示有些效应只是因为我们预期它会发生而发生，而不是因为真正的原因而发生。从流行病学研究中取得的资料，可以用来研判是不是有某种化学物暴露的风险，这可以量化成胜算比（odds ratio）、相对风险（relative risk）和绝对额外风险（absolute excess risk）。 流行病学调查的结果可以拿来分析，看出某种疾病在暴露组中发生的几率是否真的比较大（也就是说，可以从统计数据上看出来）。不过，如果是采取回溯研究，由于这种研究法比较缺乏管控，也欠缺对某种化学物暴露的信息，所以只能单纯显示出某种疾病在被假设暴露于某种化学物的这一群人当中的发生率比较高，这并不能当作因果关联的证据。布拉福•希尔的指导方针和柯霍假设都必须同时采用。如此一来，生物学和科学的赞同性就可以同时显示，也许在统计数据上可以看出某种表面关系，但并不会出现因果关系，也就是说，它们可能只是巧合，而不具有因果关系。 流行病学研究的困难（尤其是回溯研究），在于化学物暴露的资料相当少。因此，虽然可能有证据显示某种化学物曾经存在于环境中，但经常无法证明罹患某种疾病的患者曾经暴露于该种化学物中。如果这些证据够强（例如符合布拉福•希尔提出的多项标准），像氯乙烯的情况，那就可以合理地确定这种化学物就是造成疾病的元凶。在调查某个特定地区某种疾病的发生率，并且企图把这个数据和此一地区的某种可能暴露来源挂钩时，这种因果关系的问题尤其明显。例如，曾经有研究显示，某处核电厂和核处理设施附近村庄的儿童罹患血癌病的比例稍高。虽然这在统计上有其意义，但毕竟这个村庄里的血癌病例只有少数几个人。造成血癌的原因很多，所以要证明它的真正病因，相当困难。虽然也许可以达到一些标准，但其关联性不够强，而且找不到这些孩子遭到暴露明确且看来合理的途径。因此，只有统计数据还不够，也不能用来确定指认这种疾病的元凶。某一特定地区人口中发生血癌，原因可能很多；核辐射是造成血癌的原因之一，但并不能就说，这是此一地区发生血癌的原因。另外还有其他天然的辐射来源，像氡气（radon gas）可以从地下岩层向上渗透进入住家。这处核电厂附近地区的血癌病例较多，可能只是巧合，而不具因果关系。 由化学物引起的很多疾病，可能还有其他致病原因。癌症不是一种单一疾病，而是有很多种，而且一般来说，化学物只会造成单独一种癌症，而不是好几种。即使如此，在整个人口中，通常还有背景发生率存在，想要表现出发病率增加，在统计上来说，有时候相当困难。其他像畸形胎儿或肝病，也有很多成因。 回溯研究法还有另一个困难，从受到暴露到发生疾病（特别是癌症）之间的潜伏期可能相当长，所以很难在因果之间建立起相互关系。跟受到高控管的动物实验不一样，人类环境与工业化学物的暴露，经常是长期性的，而且可能断断续续，而非随机发生。这使得要找出真正的暴露者更为困难。意外暴露于化学物，不管是短暂还是长期性的，通常只能采取回溯分析，因此测量暴露值的机会，通常早已消失不见。 设计不科学或是执行得很差劲的流行病学研究，所取得的资料可能不可靠，这些资料可能会错误地要一般大众安心，或是对化学 fungicide杀真菌剂：会杀死真菌的化学物质（合成或天然）。这是杀虫剂的一种。 genotoxic基因毒性：对遗传系统有毒的化学物，会破坏DNA或染色体。 glutathione谷氨酸盐：重要的天然物质，特别是在肝中发现，具有保护性。这是一种抗氧化剂。 gut消化道：胃、小肠和大肠。 halflife半衰期：化学物在体内或环境中的浓度衰减一半所需要的时间。 hallucinogenic（ic）迷幻药：会引起幻觉的化学物，例如LSD。 hazard危险性：危险性指的是化学物造成不良反应的天生能力。 herbicide除草剂：会破坏植物的化学物（天然或合成的都有）。这是杀虫剂的一种。 histology组织学：在显微镜下检验器官或身体组织的切片，看有没有遭到破坏或出现不正常状况。 immune response免疫反应：体内免疫系统对外来有机体或化学物挑战所作出的反应。 induce/induction（of enzymes）引发（酶）：动物暴露于某种化学物后，造成某种酶数量增加，因此增加新陈代谢的能力。 insecticide杀昆虫剂：会杀死昆虫的化学物（天然或合成的都有）。这是杀虫剂的一种。 intravenous injection静脉注射：把药物注射进入静脉。 in vitro试管实验：使用生物体分离出来的一部分来进行实验，像细胞或细胞的一部分。 ion离子：正极或负极原子或分子。 isomers同分异构物：某种化学物的多种形态，成分完全一样，但空间的排列不同。 jaundice黄疸：胆汁累积在血液和组织中，使病人脸色看起来发黄。这是由于肝功能衰竭的缘故。 lead铅：有毒金属，化学元素之一，有多种形态，自然存在于岩石中。 liver cirrhosis肝硬化：会持续恶化的肝疾病。 mercury汞：有毒液态金属，化学元素之一，自然存在于岩石中，呈金属状，有多种形态。 metal ions金属离子：正极形态金属，例如铁（Fe2+）。 molecule分子：由一群原子组成，保持原物质的一切化学性质，是化学物的最小单位。 monoglycerides 和diglycerides单甘油酯和双甘油酯：脂肪的种类。 mucosa（e）黏膜：柔软的内部组织，例如嘴巴内的黏膜。 mutation突变：DNA或染色体发生变化，可被遗传至后代。 mycotoxin霉菌毒素：真菌产生的毒素。 necrosis坏疽：一个区域的组织坏死，可能是化学物暴露造成。坏疽会造成器官功能丧失。 neurotoxin神经毒素：对神经有毒的物质。 nitrite亚硝酸盐：一种无机化学物群（可在盐中发现，例如亚硝酸盐钠），用来保存食物，自然存在于水中。剂量高时，会产生毒性。 no observed adverse effect level （NOAEL）无明显有害效应剂量：会产生有毒效应的门槛。根据剂量与反应关系曲线来判定。 oestrogen雌激素：雌性荷尔蒙。 oncogenes致癌基因：会造成癌症的基因。 organochlorine compound有机氯化合物：含有氯原子的有机化学物。它很稳定，而且不能被生物分解。 oxidative stress氧化压力：体内产生活性氧衍生物和其他氧化化学物，这对细胞和组织有害处。 oxidized氧化：把氧加进某个分子中，会损失氢或造成其他形态的化学变化。 oxyhaemoglobin氧合血红蛋白：含有氧的血红蛋白，会把氧传到身体各部位。 pancreatitis胰脏炎：胰脏发炎，有致命危险。 paraquat巴拉刈：除草剂。在英国，以Weedol的商标名称上市，供家庭使用，另以Grammoxone商标名称上市，供农业使用。 parathion巴拉松：一种有机磷杀虫剂。 PBBs和PCBs聚溴联苯（polybrominated biphenyls）和多氯聚溴联苯（polychlorinated biphenyls）：有多种工业用途的化学物，可制成防火剂和电子绝缘体。如果被释放到环境中，它们的持久性很强。 peripheral neuropathy末梢神经病变：手臂或腿部末梢神经遭到破坏，导致手指和脚趾发生病变。 pH酸碱值：代表酸性或碱性的程度。pH 1表示很酸，pH 14表示碱性很强。 phthalates邻苯二甲酸：塑化剂，是一种用于加进塑料中，让塑料变得更有弹性的化学物。 physicochemical characteristics物理化学特性：化学物的特性，例如它们的形态（气体或液体）、溶解度、酸度。 placebo安慰剂：在药物实验中使用不具任何效果的物质。 polyneuritis多神经炎：神经遭到刺激和发炎，导致手脚产生刺痛感。 postmortem验尸：死后解剖，检查死因。 potentiation潜在毒性：化学物慢慢增加毒性或其他不良效应的现象。 ppb十亿分之一（请看附录之计量单位）。 ppm百万分之一（请看附录之计量单位）。 ?promoter促进物：这种物质不会引发致癌物质的发生，但在致癌物的发展过程中却是不可或缺。 prophylactic（ally） 预防药（预防性地）：用药物治疗，以便预防疾病或病痛的发生。 prostaglandins前列腺素：人体体内细胞遭到破坏时会产生这种物质，这是一种调停者，它会告诉身体有地方遭到破坏。人体出现疼痛或发炎状况时，它就会产生。 protein蛋白质：人体的主要构成成分之一。蛋白质是很大的分子。 pulmonary oedema肺水肿：液体积聚在肺中。 receptors受体：体内的结构（通常是蛋白质），有时候在细胞内，会和化学物（药物）结合，并引发某种反应。 risk风险：某种化学物造成某种不良效应的可能性。就化学物来说，它的风险的定义就是危险性×暴露值。 RNA跟DNA很相似的一种复杂的化学结构（分子），负责把信息从DNA传送给蛋白质。 rodenticide灭鼠剂：以老鼠这种啮齿目动物为消灭目标的杀虫剂。 salmonella沙门氏菌：会造成食物中毒的一群细菌。 slow acetylators缓慢代谢者：对某种化学物代谢较慢者。 solvent溶剂：能够溶解固体物质的任何液体，例如水、酒精、汽油、石油溶剂油和苯。 sulphur硫磺：在生物体系中十分重要的一种化学元素。 sulphydryl group硫氢基：含有硫磺的化学物群，存在于很多重要的生化分子中。这群化学物会被氧化，因此会受到破坏。 teratogens致畸胎物质：会造成畸形胎的物质，如果给怀孕的动物服用，就会产下畸形胎。 testosterone睾丸素：男性荷尔蒙。 thiols硫醇：含有硫磺的化学物群，在蛋白质和组织结构中相当重要。它们是有毒化学物攻击的目标。 tolerable daily intake（TDI）每日容许摄取量：在一个人的一生中，在不会出现可被察觉出来的健康风险之下，每天可以摄取该种食品添加物的剂量。与每日可接受摄取量（ADI）的计算方式相同。