自古以來,人類對汞的著迷從未斷絕。
早在公元前 1500 年,埃及權貴們就開始在自己墓穴中使用這種自然狀態下為液態的金屬。秦始皇的陵墓中,也發現了大量汞的存在。汞的獨特性質,也讓它成為了古代煉丹方士及西方煉金術士的心頭好,是「仙丹」與「真金」的重要原料。
盡管無數方士與術士在追逐長壽與財富的過程中中毒殞命,「以毒攻毒」的概念卻使得汞具有了獨特的藥用價值。無論是作為朱砂的主要成分在中藥的被廣泛使用,還是在青霉素出現之前作為治療梅毒的一線藥物,汞在人類歷史中扮演了重要的角色。
直到二十世紀,數起臭名昭著的大規模汞中毒事件的發生,才讓全人類重視起了汞,尤其是有機汞中毒的問題。
二十世紀中期,日本熊本縣水俁市出現了大量奇特的病人。這些患者手足麻痹,運動失常,并伴隨著失智、精神錯亂等癥狀。根據當地的地名,這種病被命名為「水俁病」。后續調查發現,這些癥狀是由有機汞中毒導致的,而汞的來源是位于水俁的肥料工廠。
十年后,日本新潟因企業亂排放含汞廢液再次爆發「水俁病」。兩次事件共計對數萬人造成了不可逆的損傷,數千人因此喪命。
1971 年,伊拉克民眾由于誤食甲基汞殺真菌處理過的小麥和大麥種子,再次爆發大規模汞中毒事件,造成六千余人中毒,數百人死亡。
這幾起事件的發生,引起了科學界對金屬中毒的高度關注。
就職于達特茅斯學院的凱倫?維特哈恩(Karen Wetterhahn)就是金屬毒性研究的佼佼者。可沒有人想到的是,這位可能是當時全世界最了解金屬毒性的人,最終卻因為一次意外的金屬中毒事件,永遠的離開了我們。
突如其來的汞中毒
1996 年 8 月,凱倫像往常一樣,使用二甲基汞對 199Hg 核磁共振波譜儀進行校準。當幾滴二甲基汞不小心滴到凱倫的橡膠手套上時,對實驗室安全操作無比清楚的她并沒有太往心里去。
她有條不紊地關上裝有二甲基汞的試劑瓶,并標記好試管,再仔細地將臺面清洗干凈,最后才將被污染的手套脫下。
但幾周之后,凱倫發現自己的身體開始出現異常。她的手腳趾開始疼痛,學生反饋聽不清她上課時講的話。
五個月后,凱倫身體的平衡變得異常困難,視線也開始變得模糊。種種跡象,讓熟知汞中毒癥狀的凱倫立即警覺起來。凱倫立即前往醫院,并被確診為急性汞中毒。
此時凱倫血液與尿液中的汞含量高達 4000 μg /L 與 234 μg/L,是正常人的 500 與 50 倍,更是遠超汞的毒性閾值。
由于此時凱倫的汞中毒已經非常嚴重,醫院立即采用了極其激進的螯合療法來清除她體內的重金屬,但凱倫的身體狀況依舊加速惡化。
就在凱倫出現神經系統癥狀 3 周后,凱倫陷入深度昏迷,成為了「植物人」。
1997 年 6 月 8 日,大腦重度受損的凱倫永遠的離開了深愛著她的丈夫與兩個孩子。
在凱倫失去意識之前,她終于想起來,自己汞中毒的原因,可能正是五個月前,那次她沒有放在心上的小意外。
失效的橡膠手套
時間回到 1996 年 8 月,當那幾滴二甲基汞滴落在凱倫的橡膠手套上時,沒有人知道橡膠手套在二甲基汞這種高有機性的劇毒物前形同虛設。
這些致死量為 400mg 的毒藥迅速穿透了凱倫的手套,并在接觸到皮膚的一瞬間,被皮膚吸收。整個過程不超過 15 秒。
當凱倫正在進行整理試驗臺的操作時,這幾滴二甲基汞就已經宣告了凱倫的死亡。
二甲基汞在進入人體后難以隨著代謝被排出體外,反而會產生造成「水俁病」的甲基汞。對于甲基汞,人類大腦引以為傲的血腦屏障也束手無策,任其穿透。隨著甲基汞在大腦中的生物富集,它們會與半胱氨酸形成復合物,最終對人體的神經系統造成不可逆的損傷。
盡管研究重金屬對生物損害的凱倫對甲基汞的毒性了如指掌,但人類對二甲基汞穿透性的知識盲區,還是帶走了她的生命。
因為對自己事業的熱愛,這位金屬毒性研究的巨匠,在失去意識前對治療自己的醫生說出了自己的遺愿,那就是讓科學家與醫生竭盡所能研究二甲基汞,使其他的學者不重蹈覆轍。
為了完成凱倫的囑托,治療她的醫生在死后對凱倫進行了解剖,并把一份詳細的報道發表在了醫學頂刊 NEJM 之上,向世人警告二甲基汞的危害。
在論文發表后,監管機構對二甲基汞的使用加以了限制,并要求使用特制的手套進行二甲基汞的相關操作。
凱倫的遺產
作為一名杰出的化學家,凱倫留下的遺產遠不止二甲基汞毒性的警示。身為一名女性學者,凱倫推動了女性科學家在學術界地位的提升。在任職期間,凱倫成功將達特茅斯學院主修科學的女性數量從 13% 提高了 25%,成為全美模范。
在凱倫離世后,達特茅斯學院以凱倫之名設立了基金會,向優秀的化學博士提供資助。也無時無刻不在告誡著世人,實驗室安全的重要性。
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