《致命元素：毒药的历史》 孙轶飞解读

《致命元素：毒药的历史》| 孙轶飞解读

关于作者

约翰·埃姆斯利（John Emsley），著名科普图书作家，在伦敦大学从事化学研究和教学工作长达20年。他出版了多部科普畅销书，并因此获得1995年的罗纳-普朗克科学图书奖。该奖项是国际图书的重大奖项，许多知名人物都曾榜上有名，比如，斯蒂芬·霍金的《果壳中的宇宙》、戴蒙德的《枪炮、病菌与钢铁》等。

关于本书

在本书中，作者讲述了几千年来人类所发现的几种有毒的元素，并且从这些元素“有用、有毒、有影响”三个方面进行了介绍。通过多角度的观察，可以感受到在人类文明进程中，这些元素对我们生活的影响无处不在。以至于直到今天，这些元素不仅是化学、医学的研究对象，甚至在流行文化里也能看见它们的影子。

核心内容

人类在认识世界的过程里，发现了众多有毒元素，汞、砷、铅就是这样三种元素。我们对它们的利用，推动了文明的进程，但另一方面也在危害我们的健康。接触有毒元素，是人类认识世界、改造世界所不得不经历的过程。这个过程见证了人类的勇气、智慧和不可抑制的好奇心。

你好，欢迎收听每天听本书。今天为你解读的是《致命元素》，它的副标题是：毒药的历史。这本书的中文版大约30万字，我会用大约25分钟的时间，为你讲述书中精髓：人类通过不断的努力，是如何将那些有毒化学元素用于改变自己的生活，并在这个过程里，是如何理解和认识了世界。

先来给你说个小故事：前两年曾经上映过一部广受欢迎的迪士尼电影，《爱丽丝梦游仙境》。电影里有个很有趣的人物，绰号叫做“疯帽子”——这个家伙总是戴着一顶歪歪扭扭的帽子，整天疯疯癫癫而又神经质。这个角色由著名影星约翰尼·德普饰演。在他的表演下，这个整天神经兮兮的“疯帽子”活灵活现，给观众留下了深刻印象。人们常说“艺术来源于生活”，那么“疯帽子”这个绰号，是随便起的吗？这个人的疯癫状态，与帽子真的有关系吗？

还真有。在过去几百年里，戴帽子一直是西方社会的习惯，不管社会地位高低，出门不戴帽子是很没面子的事。直到50年前，这个习惯才慢慢消失。在那个时候，人们戴的帽子多用动物毛皮制成，因此在制作工序上，需要先制作毛毡，再做成帽子。动物的毛皮光滑而又富有弹性，想把它们粘接在一起非常不容易。于是，当时的制帽工人通常使用硝酸汞来处理这些毛皮，很好地解决了这个问题。

但是，另一方面，硝酸汞在使用过程中会形成大量粉尘，这些粉尘粘在帽子上，被车间里的制帽工人大量吸入肺部。因此，当时的制帽工人，最常患的一种病就是：慢性汞中毒。制帽工人在汞中毒之后的症状十分明显，比如：暴脾气、话痨、神经质，整天疯疯癫癫。最严重的时候，欧洲制帽行业工人有40%都被汞中毒困扰，在当时简直可以算是一种相当普遍的“职业病”了。

《爱丽丝梦游仙境》原著的作者是路易斯·卡罗尔，他对于当时这些制帽工人的处境是否真的了解呢？我们来列个时间表就清楚了。1830年，毡帽制作技术传入了卡罗尔的故乡英国。两年之后，卡罗尔出生。又过了5年，慢性汞中毒的症状已经被英国人非常熟悉——“像制帽工一样暴躁”，这句话在当时都成了一句流行语。如此算来，卡罗尔的青少年时代，英国制帽业正迅速发展，卡罗尔遇到汞中毒的制帽工人，并且把他们写进自己的小说，起了个绰号“疯帽子”，就再正常也不过了。

通过这段和汞有关的历史故事，我们可以看出：首先，汞非常有用，它的化合物硝酸汞可以加工动物毛皮，促进了制帽业的发展。其次，汞有剧毒，长期接触汞元素的人，发生汞中毒的几率非常高。第三，尽管这段历史已经过去，但是汞中毒所制造的“疯帽子”这个鲜活形象，依然保留在流行文化中。简单来说，汞元素的特点就是：有用、有毒、有影响。汞就是这样一种非常具有代表性的有毒元素之一，直到今天依然是重要的工业原料，也依然在威胁着人类健康。具备类似特点的元素其实还有很多。我们就跟随这本书作者的视角，一起来认识这些有毒元素，看看人们是如何利用它们、进而认识和理解世界。

本书作者是约翰•埃姆斯利博士，他在伦敦大学从事化学研究和教学工作长达20年。他出版了多部科普畅销书，并因此获得1995年“罗纳·普朗克科学图书奖”。该奖项是国际图书的重大奖项，许多知名人物都曾榜上有名：比如斯蒂芬•霍金的《果壳中的宇宙》、戴蒙德的《枪炮、病菌与钢铁》。今天要分享的《致命元素》，其实比这两本更早地获得该奖项，由此可见此书的价值与关注度。

介绍完本书基本情况和作者概况，那么下面，我就为您来详细讲述书中内容。下面我们重点讲述三个有毒元素的故事：第一，制造了日本水俣湾事件的汞；第二，可以治疗白血病、但也可以制造毒气的砷；第三，现代工业中必不可少的铅。

首先是第一个元素，也就是前面提到过的汞。汞，其实就是俗称的水银，它是常温下唯一一种可以保持液态的金属。人类在很早的时候就已经开始使用汞了，在中国、印度和埃及这些文明古国中都有记载。德国考古学家海因里希•席里曼在埃及的一座古墓里发现的汞样本，距现在已经3600多年了。而这还不是最早的，在法国和西班牙所发现的洞穴里，存在距今两万多年的壁画，其中含有大量朱砂，而朱砂的主要成分就是硫化汞。古罗马人对这种颜料更是有着无比的热爱，他们甚至用朱砂来粉刷家里的墙壁。不仅如此，古罗马人还发现，将朱砂加热之后，便能生成液态的金属汞。而液态的汞有着更为重要的作用，那就是提取黄金。

黄金是作为货币的贵金属，自古以来象征着财富和地位。同时，它还有良好的延展性，可以被做成各种器物，成为富人的首饰或餐具。而黄金的提取恰恰离不开汞，因为汞具有可以溶解黄金的特性，人们用汞从沙石中提取黄金，让汞和黄金形成合金，之后把它加热让汞蒸发掉，这样剩下的就是纯金了。今天我们知道，这样的做法会让汞蒸气污染大气环境，但在过去的几千年里，我们的祖先一直都是这么做的。

纽扣的镀金也会用到汞。过去的人们将黄金和汞按照1∶10的比例混合，配成一种合金，这个合金的专业名字叫做“金汞齐”。当时的人们，在纽扣的表面涂满这种金汞齐，最后把扣子加热，汞变成蒸气跑掉，那么纽扣表面就会留下一层薄薄的黄金——这样就完成了镀金工艺。用这样的方法，1克黄金就可以给500个纽扣镀金，低廉的成本让这种方法在过去非常流行。而镀金这个行业的工人们却倒霉了，他们也成了汞中毒的受害者。

在1830年，法国人路易•达盖尔尝试改进照相技术。他最一开始试图把光敏碘化银涂在铜板上，想用这样的方法成像，但效果总是不好。有一天，他偶然把曝光的底片放进了柜子里，他当时并没有注意这个柜子里有一支破碎的温度计。而第二天当他打开柜子，却意外发现这次照片异常的清晰。他研究了很久，最终确定原来这正是柜子里汞蒸气的功劳。正是汞的催化作用下，偶然造就了人类摄影历史上著名的“达盖尔照片”。

除了上述使用之外，在制作温度计、紫外线灯、电池甚至炸药等方面，汞都有着良好表现。汞这种元素就这样被人类到处利用，开发出了上千种不同的用途。作者认为，可能正是因为汞的用处太多，在使用中又不可避免地进入环境，因此汞的毒性也成了一个大问题。

汞的毒性程度和它存在的形式有密切关系。液态下汞的毒性最小，而蒸汽状态下汞或者汞的化合物，其危险程度非常高——比如甲基汞，只需要200毫克就可以导致人的死亡。人类通过长期医学研究发现：汞进入生物体内后，首先会在肝脏聚集，之后到达肾脏，并通过尿液排出体外。因此，汞中毒的早期症状就是尿量增加，在过去医学不发达的时候，对汞的毒性不甚了解，氯化汞甚至曾经被医生当做利尿剂使用，结果导致患者最终失去肾脏功能，引起死亡。而最让人痛苦的是，汞和汞的所有化合物，都可以进入人体大脑组织，造成永久性损害。正是因为如此，一旦环境被汞污染，后果就非常可怕。而这样事情曾经真实地发生在我们的邻国日本。

二十世纪初，日本有个叫野口遵的商人，在日本的水俣地区投资建立了一家化工厂。从二十世纪30年代开始，这家工厂开始大规模生产乙醛，在生产过程中会使用汞，其中一部分汞没能有效回收，和废水一起排进了水俣湾。据估计，在此后的60多年里，排放到水俣湾的汞居然多达80吨。这些汞在进入海底之后，在细菌作用下形成了甲基汞，并且进入到了食物链。一开始的时候，水俣地区周边生活的日本人发现，海水中漂浮的死鱼越来越多，海鸟开始来回乱飞甚至掉落下来，海边的猫走路跌跌撞撞，不停流口水，最终浑身抽搐而死亡。当时的人们只觉得这些现象非常可笑，但却不知道处在食物链最顶端的人类，正在面临巨大的威胁。在这些怪事出现4年之后，水俣地区爆发了大规模的甲基汞中毒事件，52人中毒严重，其中21人死亡。

当时的日本熊本大学医学院用了两个月时间反复确认，才终于发现这是重金属中毒导致。又过了两年之后，日本医学界才确认，罪魁祸首就是汞。而在这一年，又新增46个人死亡。在这次重大环境污染之后，化肥公司既不愿承担责任，也不想进行赔偿，甚至阻挠调查人员的行动。赔偿官司拖拖拉拉，直到2001年，大阪高等法院还因为此事要求日本政府赔偿当年的受害者。这就是著名的日本“水俣病事件”。

通过人类与汞元素的故事，我们可以看到，汞元素有重大的使用价值，这是它有用的一面。而水俣湾中毒事件，不但杀死了动物，还杀死了很多人，这是汞有毒的一面。类似这样的悲剧不是第一次，也不会是最后一次。比如日本水俣湾的化工厂，虽然乙醛的生产早已停止，排放的废水也有了净化装置，但那些已经沉积在海底的汞并没有消失，至今仍在缓慢释放着甲基汞。这些毒物会导致女性不育、流产和死产，即使活下来的孩子，也往往存在先天畸形或大脑损伤。从那之后，人类对于汞元素对环境的污染问题，有了更加深刻的认识。

说完了汞元素，下面继续说说砷元素。砷的化合物其实一直以来都存在于我们的生活中。比如《白蛇传》中让白娘子现出原形的所谓“雄黄”，就是硫化砷；《水浒传》里潘金莲毒死武大郎用的砒霜，就是三氧化二砷。在医学领域中，也一直有砷这种元素的存在。在12世纪，欧洲人试图用砷来治疗疟疾。此后数百年里，砷的化合物还被人们用于对付哮喘、肺结核、关节炎以及性病——当然，用现代医学的眼光来看，并没有什么真正的疗效。

砷真正应用于现代医疗，始于一种叫做福勒溶液的药物。这种药物在18世纪80年代被发明，主要成分就是砷酸钾。这种药水具有一定的疗效，但是却被大规模滥用。当时的人们把它当做无所不能的“万能药水”，甚至认为它能够起到滋补、壮阳的效果。然而遗憾的是，滥用的结果，带来了大量的砷中毒事件。伟大的博物学家达尔文就喜欢经常服用福勒溶液，他晚年的神秘疾病就很有可能与砷中毒有关。

从砷的这些不光彩历史来看，似乎它只能被当做毒药，看不到一点有益的价值。然而，事情在德国化学家埃尔里希手中出现了转机。在20世纪初，埃尔里希正在研究一种治疗锥虫病的药。他心目中的理想药物是一种“魔术子弹”，这种子弹可以杀死人体内的病原体，但对人体可以完全无害。于是，埃尔里希将他设计制造的每种化合物都按数字编号，逐一进行试验验证。这种试验繁琐而枯燥，几百次试验过去了，毫无进展。埃尔里希开始感到绝望，他根本不能确定，他心中设想的这种“魔术子弹”是否真的存在——然而幸运的是，一直试验到第606号化合物的时候，奇迹终于出现了。

埃尔里希用第606号药物对感染了梅毒的兔子进行治疗，结果惊喜地发现，兔子痊愈了。这种药物后来被正式命名为砷凡钠明，而它更为人们所熟知的名字就是“606”。砷凡钠明的成功，证明了科学家设想中的“魔术子弹”般的药物真的存在，让人类第一次有了可以对抗微生物的武器。更重要的是，砷凡钠明的出现，给后来的弗莱明提供了启发，推动了青霉素的发现。埃尔里希因为606而获得诺贝尔奖。

而这样鼓舞人心的发现自然也会被流行文化关注：在1940年，好莱坞拍摄的电影《埃尔里希医生的魔术子弹》，正是根据这段真实的历史改编而成。在此之后的大约30年里，多达8000种含砷化合物被合成并检测，其中只有少数几种可以被应用在临床治疗上。而在近几十年，砷的化合物又被陆续证明对白血病有治疗效果。

除了被当做药物使用，砷还是人体内不可缺少的微量元素之一，它对生物的发育发挥着作用。有人曾经用不含砷的饲料喂鸡，结果发现这些鸡不能正常生长。但是，人体所需的砷数量非常之少，只要稍微超出正常值就会产生不良影响。如果短时间内吃进去大量的砷，就会出现剧烈呕吐，出现时间在15分钟到几小时不等——理论上说，呕吐这个动作可以帮助人体把毒物排出体外；但麻烦的地方在于，砷中毒的呕吐症状一旦出现时，其实表明砷已经被吸收进人体了。因此，在经历种种痛苦之后，急性砷中毒患者往往只能面临死亡。

令医生头疼的是，砷中毒的症状往往不显著，中毒早期很难发现，而且很难和其他疾病区分开来。正是因为这样的特性，在中世纪欧洲，那些有钱人的家族里，继承人会拿砒霜毒死自己的长辈，以获得巨额财产。这让砒霜在当时获得了“继承粉末”这一讽刺的绰号。幸亏化学技术和医学科技的进步，后来医生们可以快速检测出人体内的砷，砒霜这种毒药这才逐渐退出了人们的视野。

在人类的战争领域，砷也一直被拿来充当重要角色，并且与战争武器密切相关。早在1300多年之前，拜占庭帝国使用硫化砷和硝酸钾作为助燃剂，发明出一种叫做“希腊火”的武器。这种混合液体遇到目标后会立马自燃，并且很难被扑灭。当时拜占庭的军队，通常在船头架起管子，把这种液体直接喷到敌人的船只上。可以想象，在那个年代拥有这样的“黑科技”武器，是多么地威风。拜占庭帝国可以维持统治1000多年，“希腊火”这种大杀器功不可没。热门美剧《冰与火之歌》中的野火，其创作灵感正是来自于历史上的“希腊火”。

在此之后，砷作为武器在战场上消失了很久，直到第一次世界大战才重出江湖，这一次，它的面目更加可怕。一战的交战双方为了突破对方的防线，都开始使用化学武器，比如被广泛使用的喷嚏性毒气，主要成分就是二氯化苯胂，它可以穿透防毒面具，让士兵的呼吸道受到巨大的刺激。另一种含砷的毒气叫做“刘易斯毒气”，它的杀伤力更巨大。虽然被叫做毒气，但刘易斯毒气其实在常温下是液体状态，军方一般把它当做喷雾使用。这种喷雾可以穿透衣服，甚至可以穿透橡胶层，进而让皮肤产生巨大水泡，并且伴随着剧烈的疼痛。因为具有这样的杀伤力，“刘易斯毒气”当时被称作“死亡露水”。

非常幸运的是，“刘易斯毒气”当时还未来得及投入使用，一战就结束了，但随后许多国家却都开始储备这种武器。抗日战争期间，日军在我国的东北地区使用过这种毒气。20世纪80年代伊朗和伊拉克战争期间，萨达姆也使用过它。

这就是砷的故事。作为砷凡钠明的成分，它对人类是有益的。作为毒气的原料，它产生出了非常可怕的化学武器。最重要的是，人类只要无法彻底终结战争，也就无法终结对于武器研发的狂热。也许就是此时，世界上的很多地方，癌症患者们正在使用着含有砷的化疗药物；而某些不为人知的角落里，也可能依然储存着含砷的化学武器。砷就是这样，用不同的方式深远而持久地影响着人类世界。

最后，我们来继续说说铅元素。铅是我们在生活中可以接触到的常见金属元素，比如铅球运动——不过铅球的外壳是铸铁制成的，铅块被巧妙的隐藏在里面，因此并不会危害运动员的健康。

人们通过长期的医学实践发现：人体如果短时间内摄取了大量的铅，就会出现明显的剧烈呕吐和腹泻，这样一来铅就排出了体外。但是如果缓慢、小剂量地摄取铅，人体就会逐渐吸收。这就是非常可怕的“慢性铅中毒”。在这种情况下，慢性铅中毒的人，可能很多年都不会表现出明显症状，但是通过血液检测可以确诊。这些在人体内留存的铅，会严重影响胃部，让患者出现急性腹痛；它让肠道的平滑肌蠕动减慢，让患者出现便秘；它还会影响人体肌肉和神经，让患者感到乏力和四肢麻木。更可怕的是，铅会影响三个非常重要的人体系统，分别是造血系统、泌尿系统和神经系统。尤其对于大脑的影响最为严重，铅会导致脑血管的脆弱、渗出液体，最终引起脑水肿——如果发生在儿童身上，可能导致永久性损伤。

人类认识铅的这些危害，其实是很晚的事情。可是人类使用铅，却有着几千年的历史。早在公元前2000年，腓尼基人就已经开始在西班牙逐渐开采铅矿。而大规模开采铅矿，则始于古希腊人——当时古希腊人发现了拉乌里翁地区的银矿，这些银矿的伴生矿物，正是铅矿，也被当时的古希腊人一起开采了出来。

在古希腊人之后，古罗马人对铅的使用更加痴迷。他们跑到这些枯竭的银矿里，接着古希腊人的脚步，又继续开采了几百年的铅矿。当时古罗马人修建了令人叹为观止的排水和供水系统——直到今天，在意大利罗马的街头，我们还可以看见那个时代遗留下来的水渠，在某些地区这些水渠至今还可以使用。在这些引水渠里，其实铺满了一层铅，用来防水；而当时古罗马城市中的供水水管，更是全部用铅制成。古罗马人在家里喝水的时候，盛水的器皿也是由铅铸造的。

除了通过饮水摄入了大量的铅，古罗马人在饮食里也离不开铅。当时古罗马人有一种非常喜爱的甜味调料，叫做“萨帕”——是把变酸的葡萄酒放在铅锅里煮沸而制成。当时古罗马著名作家普林尼，就在自己的著作中眉飞色舞地说道：“为了制作出最好的萨帕，你必须要在铅锅里去调制，这样的萨帕味道才最为甜美”。可后来人们通过化学知识的进步才知道，这种让古罗马人津津乐道的所谓“萨帕”，其实正是醋酸铅。在这种糖浆里析出的晶体，不管是外观还是口味，都和蔗糖十分相似，所以它也被称作“铅糖”。而令人感到可怕的是，这家伙其实恰恰是一种毒药。

在历史学家发现的一份很受欢迎的古罗马食谱里，450道菜，有85道都添加了这种有毒调料，“萨帕”在当时的受欢迎程度可见一斑。古罗马人还用“萨帕”来保存葡萄酒，可他们也发现，添加了“萨帕”的葡萄酒虽然好喝，但会导致头痛、失眠、不育和流产。后来人们才知道，这些都是铅中毒的症状。

古罗马的妓女当时也流行大量服用“萨帕”，除了不育和流产之外，萨帕还可以让人皮肤变白，以便显得迷人漂亮——事实上，这种所谓的“美丽白皙”，不过是铅中毒带来的贫血罢了。而在罗马帝国的历史上，统治阶层的生育率非常之低，低到令后来的历史学家们感到大惑不解；也是在人类真正了解铅的危害之后，才终于知晓了这个问题的答案。

放眼我们生活的现代社会，直到今天，铅这种元素依然在我们身边处处存在。在近现代，人类对铅的开采量超越了历史上任何一个时代，对铅的使用量也达到了古人无法想象的地步。比如：小汽车的底盘防锈层、轮胎和蓄电池里，都含有大量的铅。再比如：为了防止汽油燃烧时产生发动机爆震，长久以来人们习惯在汽油中添加四乙基铅——这也就是俗称的“含铅汽油”，而我国停止使用含铅汽油也不过区区14年而已。在汽车行业以外，焊接作业、玻璃制造、弹药生产、体育器材、PVC材料生产……处处都可以看到铅的身影。不可否认的是，铅是人类现代工业的重要原料。但是，我们依然可以引用莎翁名著《威尼斯商人》里，刻在铅盒上的那句话，来描述其中的代价：“谁选择了我，就必须付出，并且可能失去他所拥有的一切”。

以上就是铅元素的故事。铅可以制造汽车、子弹、玻璃和电池，这是它的有用之处。但铅也会导致失眠、贫血、流产和不育，这是它的有毒之处。直到今天，铅弹仍然在战争中被广泛使用，发射出的铅弹落在野外环境，就有可能进入食物链。不少地区已经禁止使用铅制的鱼钩，就是因为不慎掉进水里的鱼钩会被水鸟吃掉，并导致死亡和食物污染。我们已经极为清楚的知道，对环境的污染不仅仅关乎动物，最终都将影响到我们人类。铅对整个世界的影响之长远，可能直到今天我们依然无法完全评价。

说到这儿，书中的内容就为你讲述得差不多了。从“有用、有毒、有影响”的角度，我为你讲述了三种致命元素：第一，制造了日本水俣湾事件的汞；第二，可以治疗白血病、但也可以制造毒气的砷；第三，现代工业中必不可少的铅。

通过这本书讲述的内容，我们可以发现，人类在自然界中发现了汞、砷、铅等等元素，而在利用它们的过程里污染了环境，并且危害了自身健康。这是否说明了人类的无知呢？其实并非如此。我们的祖先怀着无比的好奇心，不断地认识世界、改造世界，目的是为了让自己的生活变得更加美好，事实上他们也做到了。而对世界的认识当然要有循序渐进的过程，承受有毒元素的危害，也是这个过程里可能无法避免的一部分。

事实上，我们今天来认识这些元素的毒性，和我们的祖先去认识它们的价值时，怀有同样的好奇心。我们今天避免环境污染的努力，和古罗马人用铅管修建供水系统一样，都具有划时代的意义，也一样的工程浩大。虽然跨越了几千年的时间，但我们感受到了同样的勇气和智慧。

人类现代社会对于化学元素的知识，最早源自于中世纪盛行的炼金术。炼金术经过了科学的洗礼，最终发展出了化学这门学科。在化学的指引下，我们更好地使用着自然赐予人类的资源，也愈发深入认识到，自然界中的物质可能带给我们的巨大危害。在这之后，我们才能找到避免这些危害的办法——比如前面提到的，14年前我国宣布停止使用含铅汽油。尽管以今天的化学知识看，把醋酸铅当糖吃，是非常愚昧和危险的，但这并不值得我们羞愧。从炼金术到化学的过程可以看到，愚昧的土壤里最终长出理性的大树，这所有的一切，都见证着人类永不停歇的努力。

撰稿：孙轶飞 脑图：摩西 转述：于浩