《毒理學(xué)破案手冊》,【美】黛博拉·布魯姆/著 溫華/譯,上海譯文出版社,2022年12月版
這本《毒理學(xué)破案手冊》中的場景是20世紀(jì)早期的紐約,它以編年史的方式記錄了爵士樂時代的化學(xué)犯罪,開啟了一個又一個引人入勝的謀殺案件,展現(xiàn)了特定時代毒理學(xué)對社會進步的貢獻。這個書名里面,“毒理學(xué)”三個字對大眾來說,或許有點深奧,其實說白了就是一個物質(zhì)的壞的一面,與“藥理學(xué)”猶如一個硬幣的兩面。也就是說,一個事物,積極的、有益的一面,便是藥理;負面甚至有害的一面,就是毒理。
我們今天所知的毒理學(xué)始于著名的毒理學(xué)家帕拉塞爾蘇斯(Paracelsus),他對醫(yī)學(xué)和毒理學(xué)做出了重要貢獻,他提出的毒理學(xué)經(jīng)典語錄之一就是:“化學(xué)物只有在一定的劑量下才具有毒性”,“毒物與藥物的區(qū)別僅在于劑量”。中國古代也有一句習(xí)俗語“萬物皆毒唯量焉”。因此,化學(xué)物的有毒或無毒主要決定于劑量,只能以產(chǎn)生毒效應(yīng)所需的劑量大小相對地加以區(qū)別。
自有人類以來,中毒的情況就一直存在,并且日益與人類生活的大多數(shù)重要方面交織在一起,如飲食、工作、政治、宗教、民俗、謀殺、自殺和戰(zhàn)爭。如果說一開始是因為無知,那么越是往后,其中就越是充滿了惡意。
一系列經(jīng)典的中毒案例催生了毒理學(xué)的誕生,而毒理學(xué)的發(fā)展也反映了社會的發(fā)展:從簡單到復(fù)雜,從野蠻到文明,從粗魯?shù)絻?yōu)雅,從迷信到科學(xué),從取人性命到救死扶傷。
最初,中毒一般屬于意外。尋找食物很平常,但如果你選錯了植物,你就有麻煩了。與日常生活的許多方面一樣,對中毒影響的解釋經(jīng)常與宗教和神秘主義混合在一起。因果關(guān)系通常是未知的。早期的人類可能認為自己被毒物包圍了。經(jīng)過一些嘗試和犯錯之后,有毒的植物和有營養(yǎng)的植物之間的區(qū)別開始為人所知。但是,即使是人們認為健康無害的食物也可能因被霉菌污染而變得有害。因此,仍然有很多是未知的和不可控的。
而神秘主義和迷信恰好彌補了知識的不足,中毒很容易被想象或被視為魔法或神的行為。由于早期人類通過經(jīng)驗了解到植物分為有益的和有毒的,有毒的植物被用作狩獵的輔助工具,比如箭毒,箭毒是從幾種熱帶美洲木本植物的樹脂提取物中淬煉出來的。有毒的動物也被發(fā)現(xiàn)了,南美洲的人用兩棲動物的分泌物殺死動物作為食物。有毒昆蟲和動物的不良影響也可能被注意到了,但這些毒液的實際用途有限。雖然不知道第一個人類是什么時候故意使用某種物質(zhì)殺死另一個人的,但人類有一種本能,那就是控制自己的命運,滿足自己對權(quán)力、財富和享樂的欲望。當(dāng)毒物從隨機問題變成了可預(yù)測的工具,人類便在這種情況的誘惑下使用毒藥來推動歷史的發(fā)展。
隨著中毒或者說下毒發(fā)展成為一種藝術(shù),其從業(yè)者也變得臭名昭著。煉金術(shù)的發(fā)展使人們對毒物的認識逐步清晰。人們發(fā)明了蒸餾、升華和結(jié)晶,從朱砂(硫化汞)中冶煉出汞,從雄黃(硫化砷)中生產(chǎn)出砒霜(三氧化二砷),為人類提供了一種最廣泛使用的殺人毒藥。煉金術(shù)士們研究毒物和它們的作用,主要是為了創(chuàng)造最有效的混合物。那時生命不像今天這樣有價值,毒藥成為了一種主要的殺人工具,由于它極具隱蔽性,所以很適合用來除掉對手或伙伴。
19世紀(jì)上半葉是英國備受矚目的下毒最為盛行的一個時期,媒體對每一個細節(jié)的捕捉和美化起到了煽動作用,公眾因此陷入了恐慌。由于文化水平和科學(xué)教育程度的提高,毒物的唾手可得和科學(xué)知識的普及,再加上人壽保險的興起,中毒似乎對新的社會秩序構(gòu)成了一個特殊的問題。人們現(xiàn)在可以為錢為情為一切私人恩怨下手毒殺他人。無法發(fā)現(xiàn)毒物,也無法證明中毒的發(fā)生,民眾的恐懼進一步加劇。查明肇事者極為困難,因為確定死亡原因(中毒證明)需要分析技術(shù),而后者此時尚未開發(fā)出來。直到1836年,英國化學(xué)家詹姆斯·馬什(James Marsh)發(fā)明了馬什試驗,使當(dāng)時最流行的毒藥砷被明確地鑒定了出來。人們從此可以識別毒物,在法庭上給行兇者定罪,并采取合法行動,法醫(yī)毒理學(xué)的大門也由此開啟?!抖纠韺W(xué)破案手冊》一書中的主人公亞歷山大·格特勒(Alexander O. Gettler,1883-1968)可能是對美國法醫(yī)毒理學(xué)發(fā)展影響最大的人,他于1918年開始在紐約市首席法醫(yī)辦公室工作。
有意思的是,毒藥可以毀滅生命,但它也是治療疾病的手段。藥物對于醫(yī)生來說是治療疾病的工具,但它也可能成為有心人的殺人工具。比如,曾經(jīng)臭名昭著的毒藥三氧化二砷卻是治療急性早幼粒白血病的良藥。在歷史上,化學(xué)物曾作為大規(guī)模的殺人武器,也造福過人類。比如氯氣,它一度被用作戰(zhàn)爭武器,因為它能引起肺部刺激,對上下呼吸道造成急性損傷,使人最終因窒息而緩慢死亡。不過,今天,它被用作公共飲用水的消毒劑,能通過顯著減少水傳播疾病的威脅來預(yù)防疾病。煙霧,一種也用于化學(xué)戰(zhàn)的刺激物,也被用于保存食物。殺蟲劑的使用本身就是有毒的,但它能通過控制不需要的植物和動物來增加糧食產(chǎn)量,有助于養(yǎng)活日益增長的人口,并改善營養(yǎng)、健康,延長預(yù)期壽命。總之,人類一次又一次地以一種有用的方式使用有毒化合物來控制環(huán)境,使之對自己有利。
劑量決定了一種東西是不是毒藥。這也是當(dāng)人類對毒物的了解上升到科學(xué)或者學(xué)科階段時,科學(xué)對它提出的要求??茖W(xué)中的一切都必須被量化,風(fēng)險量化需要數(shù)學(xué)的概率論,沒有它,我們就不可能進行風(fēng)險評估。
當(dāng)人們發(fā)現(xiàn)非故意接觸化學(xué)品可能對健康產(chǎn)生不利影響時,例如在工作場所和環(huán)境中,就努力通過確定安全的接觸條件來防止這種影響。為了保護人類和其他生命形式免受傷害,科學(xué)家們建立劑量-反應(yīng)關(guān)系,即血液和(或)組織中化學(xué)物質(zhì)水平與毒性反應(yīng)之間的相關(guān)關(guān)系。其次,是對暴露后的風(fēng)險進行識別、量化、評估和管理,即風(fēng)險評估。量化一個風(fēng)險,給它分配一個數(shù)字,往往會減少外推的不確定性,減輕焦慮,并提供一定程度的安慰。
對毒物反應(yīng)的量化以及結(jié)構(gòu)與生物活性的關(guān)系也是許多科學(xué)活動的基礎(chǔ)。毒理學(xué)家的工作從中毒、供應(yīng)和使用毒物的藝術(shù)開始,隨后研究它們的作用機制,開發(fā)識別和量化體液和組織中的毒物的分析方法,制出合理的解毒劑,通過精心設(shè)計和執(zhí)行的研究確定安全的暴露限度,并量化和預(yù)測不良反應(yīng)。
此外,本書中的不少案例講到了在死者器官上鑒定毒物名稱和數(shù)量,這里涉及的專業(yè)叫做法醫(yī)毒化分析。這一行的鼻祖是約瑟夫·雅各布·普朗克,他將化學(xué)分析技術(shù)應(yīng)用于毒物檢測中,并指出中毒的唯一證據(jù)是在身體器官中鑒定出毒物,由此奠定了法醫(yī)毒理學(xué)的基本原則。分析毒理學(xué)的正式起源是“法醫(yī)毒理學(xué)之父”馬蒂厄·奧爾菲拉的杰出工作,他首次有效地將法醫(yī)和臨床毒理學(xué)與分析化學(xué)結(jié)合在一起,對各種中毒癥狀、毒物在體內(nèi)的作用、毒物的生理作用以及檢測毒物的方法進行實驗觀察,為法醫(yī)毒理學(xué)建立起一個巨大的寶庫。過去用來造成傷害的物質(zhì)現(xiàn)在被用來幫助人類。人們必須打破哲學(xué)和科學(xué)體系的束縛,就像打破科學(xué)奴役的枷鎖一樣。
這些學(xué)科在本書里被作者糅為一體,并解釋得通俗易懂。讀者或許會從那些經(jīng)典案例中發(fā)現(xiàn),毒理學(xué)學(xué)科已經(jīng)被科學(xué)界和社會公認為一個獨立的學(xué)科,它獨立于藥理學(xué),并借鑒化學(xué)、生物、物理學(xué)以及數(shù)學(xué),一方面,這是無數(shù)科學(xué)家不斷鉆研并在前人和同行研究成果的基礎(chǔ)上積累所得,他們的科學(xué)精神和人格魅力,讀來令人回味無窮。另一方面,學(xué)習(xí)和了解毒理學(xué)原理,將有助于保護公眾,也就是包括生產(chǎn)者和消費者在內(nèi)的我們自身免受化學(xué)品暴露的不利影響。