不懂化学的侦探不是好作家

推理小说女王阿加莎•克里斯蒂(Agatha Christie)平生创作侦探小说或剧本上百部,销量仅次于《圣经》和莎士比亚,俘获粉丝无数。就算你不喜欢读侦探小说,想必也曾听说过《东方快车谋杀案》、《尼罗河谋杀案》这样的名篇。阿加莎生于1890年的英国,经历过两次世界大战,是推理小说界无可争议的宗师级人物。所以,国内粉丝亲切地称她为阿婆。阿加莎的小说中特别偏爱毒杀。作为一个推理小说迷和化学研究僧,那些阴森可怖的毒药自然吸引了我。今天,小氘就带大家走进这位老奶奶的毒药世界。图片来源:电影《唐伯虎点秋香》▌与毒药结缘年轻时代的阿加莎还是个大美女哟。图片来源:Bettmann/Corbis砒霜这类毒药古已有之,阿加莎当然不是唯一描写毒杀的小说家。但她的独特之处在于作品中毒药出现的频率之高,种类之多,用法之奇。阿加莎的受教育程度并不高,青少年时学过一段时间声乐,写作方面完全是自学成才。她的毒药和化学知识来源于一战中的医院志愿工作。当时,她接受了药剂师的训练,掌握了一些医学和药物的知识。那时候的药剂师可不是简单的照方抓药,各种药丸、药剂都要自己做的。这也给阿加莎提供了很难得的实践机会。▌三种化学品的谋杀奇案或许是整日与瓶瓶罐罐打交道,阿加莎在创作之初就与毒药结下了不解之缘。她的第一部小说《斯泰尔斯庄园奇案》(The Mysterious Affair at Styles)中就用到了士的宁(番木鳖碱)、溴化物和吗啡。用了一连串化学知识让受害者顺利服下毒药。士的宁(strychnine)士的宁是一种味道非常苦的生物碱,提取自马钱子。它能够阻断运动神经元上的甘氨酸受体,从而干扰神经系统。甘氨酸与其受体结合能够使神经失活,而乙酰胆碱则活化神经。如果甘氨酸受体被阻断,乙酰胆碱就可以肆无忌惮地刺激神经了。低剂量的士的宁用作补药,那时候的人相信它对神经有好处。其苦味也被认为能够增加食欲(不太懂英国人的口味)。不过这些后来都被证明是谬论,士的宁也就被移出了药典。除了没什么好处,士的宁的真正问题在于所谓的治疗剂量和致死剂量差别很小,在使用士的宁合法的年代,这一点常常被利用。100毫克士的宁就足以阻断所有甘氨酸受体,15分钟后人体的神经系统失控,全身剧烈抽搐,中毒者一般死于肌肉瘫痪导致的窒息。在一些地区,士的宁仍然被用作杀虫剂。《斯泰尔斯庄园奇案》中受害者正是死于过量服用士的宁。但即便是那个年代,人们对士的宁的危险也是有相当认知的,没有人会傻到主动服下大量士的宁。用作补品的士的宁一般配成很稀的溶液,一次服用一勺。那么小说中,凶手如何得手呢?这里用了一个非常简单的化学知识。凶手在士的宁溶液中加入了溴化物(曾用于镇静类药物),用溴离子置换硫酸根离子,使士的宁沉淀在瓶底。当受害者最后一次服用士的宁时,一定是拿起瓶子一饮而尽,毫无知觉地服下了整瓶剂量的士的宁,中毒身亡。阿加莎的一些作品。图片来源:ImageBroker/Alamy《斯泰尔斯庄园奇案》还用到了第三种化合物——吗啡。吗啡或类似的麻醉剂能够减缓消化系统的运动,延长食物在胃中的留存时间。而士的宁无法在胃的酸性环境下吸收,只有当它进入弱碱性的小肠中时才会被吸收,进入血液。小说中,吗啡的应用使人们错误判断了服毒时间,成功地为士的宁洗脱了“嫌疑”。阿加莎在书中对士的宁的巧妙应用并非凭空想象。《药学杂志》上曾发表过一篇评论,高度赞扬了阿加莎在药物使用上的专业性和准确性(Pharm. J., 1978, 28, 572)。甚至有学者建议将《斯泰尔斯庄园奇案》编入教材,供药学和化学专业的学生学习(J. Chem. Ed., 1992, 69, 536)。《斯泰尔斯庄园奇案》无疑是阿加莎成功的开始,她对毒药的研究和兴趣维持了一生。据说当新药上市,阿加莎还时常咨询专家,了解最新的药学知识。可能是想在作品中应用最新的药物吧。不过,阿加莎人生的后半段,药物审批越来越严格和规范,很少有致命的药物可以通过审批进入市场了。除了用毒药杀人,阿加莎也很擅长用化学线索串联整个案件。《无言的证人》(Dumb Witness)就是其中的代表作。▌化学告诉你真相《无言的证人》的受害者死亡时嘴巴里冒出奇怪的光晕,这成了破案的关键。初中化学我们就学过白磷非常活泼,能在空气中自燃。哪怕一点点火星儿,也能引燃白磷,产生罕见的绿色火焰、极度的高温和浓厚的白烟。战争中,白磷常常用于信号弹、烟雾弹和燃烧弹中。如果皮肤不慎接触到白磷,会造成严重的烧伤。不过,和毒性比起来,白磷的燃烧性都不算事儿。长期吸入白磷蒸气会产生强烈的痛感,还会毁容。所谓“磷下巴”就是指磷毒性颌骨坏死。这种中毒症状最早也是发现于19世纪的火柴厂工人中。总而言之,白磷有100种方法弄死你。“磷下巴”(你们知道为了找这张最不可怕的图,本氘受到多少伤害吗?)除了毒性猛烈,白磷中毒还很容易伪装成其他死亡原因。100毫克白磷就足以杀死一个成年人,但并不会马上致死,通常要等三天左右。初期症状却没什么特别之处,仅仅就是呕吐、组织出血和剧烈的腹痛。唯一的线索在于,白磷会和空气反应,产生难闻的白烟。但这种味道又会被误认为是“大蒜”。毕竟,普通人接触大蒜的机会远高于接触白磷。初始症状可能会一点点消退,但这不过是黑暗前的黎明。很快,症状又会恢复,并伴有强烈的口渴,最后死去。关于磷中毒的确切毒理学还没有定论,但一般认为是肝损伤。磷具有亲脂性,很容易传过消化道的细胞膜进入血液。由于首过效应的存在,它会积聚在肝脏,通过自由基损伤细胞。一旦损伤超过了肝脏的修复能力,肝衰竭会几天内造成人体的死亡。如果没有足够的职业敏感度和化学知识,磷对肝脏的损伤很容易和酒精中毒或其他肝病混淆。当然,如果法医怀疑上磷中毒,验证并不很难。关上灯,磷中毒的消化道和肝脏会发出独特的淡绿色光。用水浴煮这些内脏也能很容易地分离出磷。白磷在氧气中缓慢氧化发出的淡绿色光芒《无言的证人》中受害者患有肝病,凶手正是利用了这一点,在受害者的肝病胶囊中加入了白磷。最后的死状最初也确实被误认为是肝病发作。好在受害者死时吐了一口会发光的气,给了侦探关键的线索。阿加莎除了对磷的毒性了如指掌,还在小说中准确描述了如何从老鼠药或火柴头中取得磷。▌无可复制的经典这篇文章仅仅是稍微展示一下阿加莎娴熟的毒药知识,她的作品中对化学品的巧妙运用不胜枚举。《蓝色天竺葵》(The Blue Geranium)中病人的铵嗅盐使石蕊试纸做的墙纸从红色变为蓝色;《H庄园中的一次午餐》(Sad Cypress)中从吗啡合成脱水吗啡;《勒梅热勒遗产》(The Lemesurier Inheritance)中蒸馏蚂蚁获得甲酸(蚁酸)……阿加莎的作品之所以经典,不光是对化学的巧妙运用,文笔、悬疑的制造、诡计都让人爱不释手。只是,当你拥有一定的化学知识,从这个角度去欣赏阿加莎,可能别有风味。最后有一点要着重说说,如果看了阿加莎书中的下毒方法很受“启发”,想要copy一下……类似的念头还是乘早打消的好。首先,就算在阿加莎的书中,凶手也一个个的难逃法网。另外,如今社会对有毒物质的管控十分严格,再加上先进精密的检测方法和不断进步的法医学,投毒者终将无处遁形,接下来就是漫长的铁窗生涯甚至更严厉的惩罚。编译自:Agatha Christie, the queen of crime chemistry(本文由氘氘斋供稿)

年终,让我们严肃地谈些“屁”事

年尾了,小氘在想写什么好呢,突然想到,不如写写人的末尾吧。所以,2016年最后的这篇文章,我们来严肃地谈些“屁”事吧。真的是谈身体中后偏下部产生的气体哦。平时我们说到屁,要么是为了好玩,要么会觉得尴尬。怎样都好,千万别忽视它,因为屁与健康息息相关。图片来源:电影《大话西游》▌可以燃烧的屁!屁里含有氢气、甲烷等易燃气体,真的可以燃烧。安全提示:下图属危险动作,请勿模仿!!图片来源:电影Dumb and Dumber说出来你可能不信,屁其实还蛮危险的。“有味道”、“辣眼睛”当然也是一种危险,但它的爆炸力可能更惊人。要知道我们每天吃下去的碳水化合物中,不能被小肠消化的部分,比如纤维,能产生13升易燃易爆的氢气!简直是行走的炸药包有木有。不过请放心,我们不会真的每天排出13升氢气,那么氢气去哪了呢?我们的结肠里住着约2公斤重的微生物,它们每天会发酵约40 g复杂碳水化合物,而每克碳水化合物能产生0.33升氢气。这样算下来这些微生物一天确实能产生13升氢气。但肠道微生物其实是个高效的物质转化工厂,这些氢气也是它们继续制造其他化学物质的原料。例如,有些细菌可以用氢气和硫酸根合成硫化氢,这是一种有毒、臭鸡蛋味儿且易燃的气体。古生菌可以用4分子氢气和1分子二氧化碳合成1分子的甲烷和2分子的水。还好这些肠道细菌都喜欢吃氢气。图片来源:Biomedical Imaging Unit, Southampton General Hospital / Science Photo Library▌在这一系列化学反应之后,屁的成分变成了什么呢?从肠道排出的气体大部分是不臭的,有四分之一就是呼吸进来的氧气和氮气。另外四分之三是二氧化碳、氢气和甲烷。产生臭味的分子,如硫化氢、甲硫醇、二甲基硫醚,在屁中的含量只有50 ppm(质量百万分之一)。最先系统研究屁的成分的是美国胃肠病学家Michael Levitt。自1970年代开始,Levitt就用在直肠中插导管的方式分析屁的组成。经过亲身体验,Levitt认为这种研究方法还蛮痛苦的(“亲…身…体…验…”……大写的服!)。不是所有人的肠道菌群都能产生甲烷。1998年,Levitt收集了6女10男的屁,发现他们排出气体的量在106毫升到1657毫升之间,其中只有4人的屁中检出了甲烷。屁的主要成分(人类)▌人一天放多少次屁是正常的呢?这应该是个因人而异的问题,不过1998年澳大利亚新南威尔士大学(University of New South Wales)的科学家还真研究过这个问题。他们追踪了60名男性和60名女性,发现男性每天放屁次数在2-53次间,平均12.7次;女性每天放屁1-32次之间,平均7.1次。高纤维和豆类食品会增加放屁的次数。这个倒是跟人家的日常生活经验吻合。要不要悄悄给自己计个数?▌屁竟能反映健康问题?英国西英格兰大学(University of the West of England)的Ben de Lacy Costello表示,肠易激综合征(IBS)和其他肠道疾病与肠道菌群失衡密切相关,能够反映在屁中氢气和甲烷的含量上。甲烷可能会导致便秘,因为它似乎能够抑制肠道肌肉收缩,也就是常说的肠道蠕动。硫化氢也会阻止肠道蠕动,还与炎性肠病(IBD)和结肠癌有关。不过这个领域的老前辈Levitt对这些结论表示怀疑,他认为有些人就是不明所以地会产生很多氢气和甲烷,并不能与肠病挂钩。因此,为了严谨起见,De Lacy Costello和同事转而去研究了粪便释放的微量气体。他们把粪便和培养基混合,用容器封闭,维持合适的温度,尽量模拟肠道中的环境。用微型泵将产生的气体抽出,并用气相色谱-质谱联用仪分析气体成分。他们发现了297种分子,包括挥发性硫化物,及吲哚、甲基吲哚(粪臭素)。也有一些味道宜人的分子,如蒎烯和柠檬烯。健康人和溃疡性结肠炎、空肠弯曲菌感染、腹泻病人的分子含量有所不同。De Lacy Costell分析粪便挥发气体的装置。图片来源:Ben De Lacy Costello2014年的另一项研究用更便宜、轻便的金属氧化物半导体检测器代替了质谱仪。整个系统变小了很多。这套设备能够将肠易激综合征患者和炎性肠病患者区分开,准确率达到76%。De Lacy Costello团队目前正努力研发一款“电子鼻子”,给结肠癌提供早期预警。De Lacy Costello相信将来医生可以通过检查身体的排泄物,如屁、粪便、汗液或呼气来诊断疾病。Levitt老先生则继续唱反调,他觉得要想准确地用屁来诊断,就要用直肠管,不然的话很容易受到空气中痕量物质的干扰。但直肠管太痛苦了,大家都不愿使用。最后回答一个很多人关心的问题,怎么才能少放屁?少吃含纤维食品可以减少肠道气体的产生。但纤维食品对人的健康很重要,它能降低结肠癌、痔疮、憩室的风险。燕麦和果蔬里的可溶性纤维能够促进肠道中益生菌的生长。肠道细菌生产出短链脂肪酸,能够降低血液中的胆固醇和血糖水平。Levitt曾经做过非常匪夷所思的实验,他让受试者每天吃定量的活性炭,结果发现活性炭并不能减少放屁的次数或改善气味。而且屁乃腹中之气,岂有不放之理,你不放它,它就不会放过你,游来游去,憋坏身体。所以,为了健康考虑,在不是特别必要的时候,还是有屁就放吧。参考文献:1. Gastroenterol., 1992, 102, 846, (DOI: 10.1016/0016-5085(92)90790-6)2. Trends Biotechnol., 2015, 33, 208 (DOI: 10.1016/j.tibtech.2015.02.002)3. Clin. Invest., 1992, 89, 1304, (DOI: 10.1016/0016-5085(92)90790-6)4. Am. J. Physiol., 1997, 272, G10285. Eur. J. Surg., 1998, 164, 115 (DOI: 10.1080/11024159850191553)6. FASEB J., 2007, 21, 1675 (DOI: 10.1096/fj.06-6927com)7. J. Breath Res., 2014, 8, 026001 (DOI: 10.1088/1752-7155/8/2/026001)8. Nutr. J., 2011, 10, 128 (DOI: 10.1186/1475-2891-10-128)9. Am. J. Gastroenterol., 1999, 94, 208 (DOI: 10.1111/j.1572-0241.1999.00798.x)本文编译自:https://www.chemistryworld.com/feature/explainer-the-chemistry-of-farts/2500168.article(本文由氘氘斋供稿)

还能不能愉快地在家做化学实验了?

在化学发展历程中,“在家做实验”曾有着光辉的历史。早期化学研究的先驱,如波义耳(Robert Boyle)、拉瓦锡(Antoine-Laurent de Lavoisier),都是在家做实验。后来,随着工业革命和现代大学的创建,化学逐渐成为一种专业,不过化学爱好者和业余化学家们也没有偃旗息鼓。19世纪50年代,年仅18岁的William Henry Perkin在家合成奎宁时,由于失误很偶然地得到了世界上第一个合成染料——苯胺紫(mauveine);1886年,Charles Martin Hall在自家后院里的小木屋中成功地从氧化铝中提纯了铝,这个当时23岁的年轻人后来成为美国铝业(Alcoa)的奠基人之一。[1]到了20世纪,化学学习日渐普遍,不少公司开发了一些面向青少年的化学实验套装,制作精美,即使今天看来也让人爱不释手(如下图)。[2]图片来源:Chemical Heritage Foundation其实,当时这些在玩具店里就能买到的化学实验套装,里面甚至包括有毒化学品、重金属甚至同位素!据称诺奖得主鲍林在他仅有11岁时就能轻松买到氰化钾。但现在日益紧张的安全环境下,“普通人也就能只能买到氯化钠、醋、苏打这些,运气好的时候能买到些明矾,来长长晶体什么的。”美国俄亥俄州13岁就开始在家做化学实验的Lou Britton说,“一个世纪之前,如果你在家有个化学实验室,你会被高看一眼——因为大家觉得你在追求神圣的科学知识。”但现在如果这么做,恐怕邻居们会第一时间报警,化学被妖魔化了,和恐怖分子或毒品贩子联系在了一起。20世纪40年代面向青少年的化学套装。图片来源:Wikipedia那么,现在那些喜欢做实验的化学爱好者们是个什么状态呢?我们来看看几位业余化学家的故事,或许有一些代表性。[3]业余化学家Lou Britton刚开始筹建自己的家庭实验室时,只有一些简单的玻璃仪器,他从中学习酸、碱、滴定的基础知识,然后将它们结合起来应用在自己的兴趣所在——提炼金属。他和朋友一起在朋友家的地下室建立了个实验室,装有通风橱、管式炉、分析天平,甚至还有个2.4米高的分馏柱。他们试图从金属废品中回收金属,然后卖掉,得到的资金再用于购置实验设备。Robert Vincent曾在家做过很多类型的化学实验,对化学的爱好有助于他成为一名更好的化学家。他在美国底特律郊区长大,小时候就着迷于化学,看到电视里酸液能溶解很多东西时,他感觉那太酷了。当他上了中学开始学习化学之后,发现学校几乎没有真正的化学实验室。他把化学书带回家,做些能做的试验。他还去商店里寻找合适的东西,做试验看看会发生什么,也尝试去重现那些历史上著名的试验,如分离磷元素。Robert Vincent。图片来源:Robert Vincent现在四十出头的Philippe Louis从13岁起就在比利时布鲁塞尔的家中做化学实验,8岁时曾得到了1个化学实验套装做礼物,当时还太小无法理解说明手册中实验的含义。Louis喜欢将化合物混合在一起,观察现象,如果会散发出味道、形成泡沫或颜色改变等,都会让他兴奋不已。在学校里的化学课程也帮助他开始理解这些实验的化学原理。有一次,因为流感错失了几堂重要的课程,他在考试时没有及格,这使他的自尊心受到了严重打击。他于是更加勤奋好学,省下零花钱买下的化学书籍,终于,后来的化学考试他几乎得了满分。Louis最初在地下室、阳台和花园中进行化学实验,后来又搬到了车库中,或者远离居民区的户外(与烟花、烟火和含能材料有关的实验)。Louis实验中的亮点,包括购买玻璃蒸馏装置并用来蒸馏发酵过的果汁、研究烟火制造术以及在中等浓度的硝酸中进行甲苯的单硝基化反应(尽管课本中已注明不会反应)。化学事故这些化学爱好者,都发生过一些小事故。Louis年轻时候遇到过氯气生成超量、卧室的地毯着火、天花板被染成了糟糕的黄色等等。发生最糟糕的事故时Vincent才10岁出头,当时试图沉淀银,高温熔化了手上的凯夫拉手套把他灼伤,这种纯粹的热灼伤,跟化学灼伤完全不同。还有个小事故,当时他试图从熔融的氢氧化钾中分离钾,结果包裹样品池的环氧树脂也熔化了,他只得把它扔到了一大桶水中,泛起的泡沫全扑到了草坪上。“重新长出来的草黑绿黑绿的,漂亮极了”,他说。Vincent的实验装置。图片来源:Robert VincentBritton在制备Mn2O7时,那天闷热潮湿,或许他们没有把东西清洗干净,突然发生了爆炸。他说,“一片东西落到了我朋友身上,他直奔淋浴头冲洗。我们决定以后再也不这么干了。”邻里关系直面邻居们的不满甚至批评,最好的办法是开诚布公。Vincent从不掩饰他的所作所为,他告诉邻居们他在做化学实验。只要没有恶臭,邻居们并不介意。他从不在家研究烟火和易爆物质,磷实验是在祖父乡下的花园里进行的,而在家做的都是温和无害的实验,不需佩戴防毒面具,要知道邻居们可没有戴着防毒面具。Britton也曾遇到过美国联邦调查局(FBI)造访,他购买的水银在运输途中发生了泄露。两个FBI探员很快就来敲门,然后Britton向他们解释道他不是想要制作炸弹上的开关,只是为了制备水银扩散泵,用来生长金、铂、钯等贵金属晶体。万幸两个FBI探员都有理科背景,认为他的解释非常合理,也就放过了他。Britton说,业余化学家们如果想要避免麻烦,就需要更负责任,遵守法律法规的要求来储存化学品和处理废物。从家庭实验室到职业生涯Britton和Vincent现在都是企业中的化学家。Britton将提炼金属的爱好变成了自己的商业计划,并在2010年成立公司,现在营业额有数百万美元。Vincent在美国SAFC公司做了十年的工艺化学家,很显然他做的那些工业级实验,在家中无法实现。现在,他还在继续他的家庭化学实验,但他的房屋抵押协议条款中注明不得在家中存有危险化学品,所以,他的实验仅限于一些电镀实验。编后语:时过境迁,在家做化学实验,从受人敬仰的科学探索,变成与恶名昭彰的制毒和恐怖袭击联系在一起,是化学的悲哀吗?对安全的重视,已经让各国对化学试剂管的越来越严,没有试剂能做什么?那么,热爱化学实验的人们,还是去专业的实验室吧,这里试剂齐全、设备先进、安全有保障,再顺便读个化学专业的研究生,过瘾吧?原标题:DIY chemistry原作者:Sarah Houlton1. https://en.wikipedia.org/wiki/Amateur_chemistry2. https://en.wikipedia.org/wiki/Chemistry_set3. https://www.chemistryworld.com/feature/hobby-chemists/1017482.article

有你们,真好!——一位科研人笔下的家庭生活

作为曾经的“科研汪”,X-MOL团队深知做科研不容易,不过,作为科研工作者的家人,同样不容易(或许更加不容易)。由于科研工作者的工作性质,为了支持他们的工作,家人往往承受着更多的责任与担当。下面我们来看一篇Science Careers 的文章,作者Adam Ruben是美国的一位生物学博士,看他对科研人的家庭生活有着怎样的感悟。图片来自网络对于很多人来说,感恩节是个好日子,趁此机会可以和亲朋好友聚一聚或者玩个够。不过,对于我来说,事情正好相反:这不,我站起身来,向全家人,包括我的女友(现在已经成了我老婆)表示歉意,然后驱车向南驶去,因为我现在急需一些鼠血。那时我正在检测一种新型抗疟疾药在实验鼠上的药效。为了知道鼠宝贝的健康状况,我不得不一天两次检验血涂片。不过对于疟原虫而言,它们可不管今天是不是感恩节,该折腾还是折腾。抛开自己的家庭生活跑去做实验,这既不是第一次也不会是最后一次——尽管亲朋好友们已经对我失望透顶,决定再碰上这样的日子就把我放弃了!如果你是一个科研工作者,那么对此情此景一定不会感到陌生。我们全身心扑在工作上:早饭时批卷子,午饭时看文献,深更半夜还在实验室里忙碌,就算是上了床,脑子里还在琢磨着如何申请基金。图片来自网络我们自己也就罢了,但我不认为家人会对这样的家庭生活表示满意。与普通家庭相比,科研工作者的家庭面临着一系列与众不同的挑战。我们一起来看一看。不靠谱的工作时间对于一份工作而言,不受朝九晚五之限本不稀奇,然而,科研人的工作时间却堪称奇葩,破了很多人的底线——并不是说科研人的工作时间一定长得要命,而是因为他们的工作时间有时候实在是颠三倒四、无规律可寻。有时你会告诉爱人:“没事,我总共也就需要做10分钟实验,只不过一次在凌晨3点,一次在凌晨5点……”当心,别被这里说的“……总共也就10分钟吧……”给骗了,实际上这句话应该理解为:“我要在实验室里做实验,不清楚要做多长时间!”对于科研人而言,实验计划是雷打不动的。比如说,你要给样品加热30秒,那你就会给它加热30秒。然而,基于某些原因,在实际执行时会有一定的波动性。比如,按计划实验只需要10分钟,但,糟糕!我需要小一点的移液管,它原本放在工作台上,不知道哪个讨厌的家伙把它拿走了!或者,手套怎么都用完了?可能储藏室里还有,只得再跑一趟去取……诸如此类。说起工作上的事情头头是道,家里的事情则是“左耳朵进,右耳朵出”老婆:“你还记得邻居们要过来吃饭的事吗?”我:“不记得了,但我现在知道了。”老婆:“瞧你这记性,我们昨晚才商量过这事!”我:“我记起来了,我们谈过这事。”老婆:“你还记得他们的名字吗?”我:“Jack和Cindy,他们的孩子好像是叫Heloise?”老婆:“胡说!是Amir和Beth,他们没有孩子!”我:“那好吧。”老婆:“我们认识他们两年了。”我:“是的,认识两年了。”老婆:“等等!家里怎么没牛奶了?你不是说去买的吗?!”我:“牛奶包含乳白蛋白……(巴拉巴拉一堆专业术语!)”图片来源:littleny/shutterstock让有趣的事物变得无趣有人觉得掌握了科学知识可以更好地欣赏自然之美!事实则是,这往往是一厢情愿的幻想。想一想你正在为美丽的云彩而陶醉和感动,突然从旁边那个不识趣的搞科研的讨厌鬼嘴里冒出一堆关于积云的拉丁学名,而且还开始大谈全球气候变化……一盆凉水从头上浇下,你顿时兴致全无。让我本人来个现身说法,看看科研人的家庭生活吧。有一次,因为很担心自己的职业生涯会对家庭有影响,所以我给老婆发短信,问她对我搞科研有什么想法。我刚把短信发出去,立马就意识到了第一个问题:为什么要给她发短信,而不是来一个面对面的沟通?算了,事已至此,现在来看看我老婆的回复吧。“你就像一个标签制造商。”这条短信把我看得一愣,不过事实证明这不过是前面的开胃小菜,后面是一连串猛烈的炮火。“你带回来那么多该死的书,害得我们搬家时还得带着,甚至得做几个书柜伺候着,而你根本就没用过它们!”说实话,我挺理解老婆的抱怨。没错,我们刚刚搬了新家,那些书厚得像砖头。书我目前倒真是用不上,但是把它们扔了吧总感觉不太妥当。于是我给自己找了一个勉强说得过去的理由——说不定这些书哪天真能派上用场呢?没过一会,老婆又发来一条短信。“你这个人,一旦手上没了配方表,整个人都会变得失魂落魄,连水和燕麦片你都搞不定,脑子呆得要死。”直到这时我才回过神来,其实我原本希望妻子给我的回答是:“亲爱的,我觉得你棒极了!”好吧,惨痛的教训就是:永远不要让你的另一半有机会给自己挑毛病!接下来是,“你这个人太讲究严谨和精确性”——我先是暗自窃喜,心想老婆大人终于说了一句好话,但她后来的评价证明我只是自作多情——“所以一般人都羞愧难当了,你还在洋洋自得!”说起来也不怪我老婆,由于有个搞科研的老爸,所以她对科研人是爱恨交织。她还是个孩子时,她老爸就总是把度假计划和自己科研项目扯上关系,结果就是:全家的旅行计划就变成了跑到斯洛文尼亚林业研究所去和各种奇异的真菌打交道了。作为科研人,我们之所以会选择过这样一种苦行僧般的生活,是因为我们热爱科学,其意义已超出工作本身,值得我们全身心去投入。科研人充满激情、斗志昂扬。我们相信自己的工作极其重要,即便这也意味着我们会因此而代价高昂。我们喜欢精确、喜欢问题、喜欢答案、喜欢知识。亲爱的家人们,感谢你们容忍我到现在,有你们,真好!原标题:When you're the scientist in the family原作者:Adam RubenDOI: 10.1126/science.caredit.a1600133尽管感恩节已经过去了,但说感谢永远不嫌晚。还不赶紧动动脑筋,向你生命中最重要的人们,说点暖心的话?http://www.sciencemag.org/careers/2016/09/when-you-re-scientist-family

欢乐科学人:简单粗暴的化学反应

法国“鸡汤”大师罗丹曰(yue,读ri的自己去面壁),“科学中不是缺少欢乐,而是缺少发现的眼睛”。孟子老先生said,“你一个人憋在旮旯里偷着乐,哪有大家一起乐更嗨皮?”X-MOL推出“欢乐科学人”系列,希望诸君放松心情,卸下压力,在科学道路上轻装前进。废话不说了,我们就从“听报告”开始,上图:刚看到这个,小编轻蔑地一笑,肯定是PS的!不过,最后还是忍不住去扒了扒,结果赫然发现:当即献上双膝!太霸气了!不知道内容是否一样气场强大?听过的小伙伴们可以分享一下哦~~如果你身边也有真实发生过又有意思的科研故事,欢迎联系我们,文字、图片、视频均可(后面两种最好,有图有真相嘛),发邮件到service@x-mol.com,选中的小伙伴有红包奉上哦!

多吃大豆能够降低孕期抑郁症的患病风险

日本爱媛大学和东京大学的联合研究小组宣布,他们证实吃大豆制品量越多的孕妇,其患上孕期抑郁症的几率越低。具体成果已刊载在《欧洲营养学杂志》(European Journal of Nutrition)电子版上。该团队以1745名孕妇为对象,进行了以日常饮食生活为主题的问卷调查,将关注点放在了豆腐等大豆制品上,以大豆制品的摄入量为基准将孕妇分为四组,分析其与抑郁症的关联性。调查发现,大豆制品摄入量越多的孕妇患上抑郁症的几率越低。平均每天食用93g的小组与平均每天食用21g的小组相比,患病率要低37%。http://www.twwtn.com/detail_223420.htm

非玩笑!卫计委倡导每天发呆5分钟

日前,国家卫计委疾病预防控制局、国家卫计委宣传司、中国健康教育中心和中国记协联合发起的“中国健康知识传播激励计划(乐享健康生活)”项目正式启动。国家卫计委首度推出“5125”健康生活理念。此次“乐享健康生活”开创性地提出了“5125”理念,即建议市民每天给自己留5分钟发呆时间;每天运动1小时、掌握1项运动技巧和加入1个运动社群;按照新版《中国居民膳食指南》的建议,每天摄入12种以上食物,每周摄入25种以上食物,做到膳食多样化。http://bjcb.morningpost.com.cn/html/2016-10/19/content_418068.htm

Science的博士舞蹈大赛,北大女生的钢管舞会夺冠吗?

据说,与圈外人聊天时被问到“你读博士都研究些啥?”是最让博士生和博士们痛苦的问题,没有之一,痛苦指数甚至超过在组会上被老板问到“你做的是什么sh*t工作?”其实,和非专业人士聊博士课题的时候,换一种角度,或许会有极度震撼的效果。比如,钢管舞……图片来源:AAAS/Science不要以为这不可能。美国科学促进会AAAS与Science杂志多年前就开始举办“Dance Your Ph.D.”竞赛,鼓励全球的博士生通过几分钟的舞蹈,来回答文章开头提到的那个痛苦指数爆棚的问题。去年的化学领域冠军是个德国大学的印度女生(点击这里欣赏)。今年的比赛,来自北大的女生Chong He入围决赛,她和她的舞蹈团队带来了一段精彩的钢管舞,能否问鼎最后的冠军,我们拭目以待。建议在WIFI环境下欣赏视频来源:AAAS/Science冠军归属有评委们操心,吃瓜群众可以通过下方链接,选出你的Audience Favorite。http://www.sciencemag.org/news/2016/10/who-will-win-year-s-biggest-science-dance-battle-you-decide

化学幽默,祝诸君中秋快乐

注:本文图片均来自网络,版权归原创作者。网上收集的几个化学笑话奉上,有的很乐,有的很冷……如果觉得好笑,就大声笑出来,压力啊郁闷啊都统统滚远~~如果觉得不好笑,就假装好笑,一样大声笑出来,压力啊郁闷啊一样会统统滚远~~无论化学是否有趣,生活不可无趣;无论笑话是否好笑,生活不可无笑声。在此X-MOL全体祝诸君中秋快乐、阖家幸福、笑口常开!http://www.chemistryjokes.com/jokes/how-they-really-made-the-periodic-table/http://9gag.com/gag/aE1b5op

纹身背后的化学魔影

走在夏日街头,只要你稍稍留意,就会发现不少人在前胸、后背、肩膀、手臂及脚踝等部位纹上了各式各样的纹身:一朵玫瑰,两只蝴蝶,几串美丽的字符……给炎炎夏日平添一抹亮丽的色彩。在漫漫历史长河,人类纹身史已有数千年:十字军战士给自己纹身,希望自己死后能够上天堂;水手给自己纹身,以夸耀自己周游了四方……就这样,人类利用纹身来记录一段历史,寄寓某种信仰、祈福或者给出某种警示。图片来源:Shutterstock据估计,全世界纹身人士现在有1200万之众,其中大多数是为了追求时尚。今年7月末,在英国曼彻斯特召开的欧洲科学开放论坛(ESOF)会议上,就职于联合研究中心(JRC)并主持了“纹身科学与政策”专题讨论的Darren McGarry曾表示,现在纹身越来越受到年轻人的欢迎,而在意大利、丹麦和美国,女性对纹身更是青睐有加。部分国家和地区有纹身者占人口比例。图片来源:Joint Research Council虽说人们如今对形形色色的纹身早已视为平常,但那些被注入皮肤下的物质究竟是什么,知道的人没几个。事实上,追根溯源,纹身墨所用的色素与纺织染料业、塑料涂料业和汽车油漆业存在着千丝万缕的联系。说到欧盟境内对纹身墨的监管,用“一盘散沙”来形容绝不为过,针对这一糟糕的现状,ESOF强烈呼吁对此保持高度警惕。另一方面,民众对纹身师所用材料表现出来的漫不尽心的态度,更是让ESOF忧心忡忡。ESOF迫切希望能对纹身的长期健康风险进行研究和评估,同时对欧盟境内的纹身场所和所用材料实行标准化管理。JRC本年度发布的一份报告显示,“纹身墨中很多成分并非专为纹身量身打造,其注入人体后会产生怎样的长期效应,也缺乏严格的安全评估。”这份报告也给美国和加拿大的纹身业打了五十大板,因为那里的监管也是一团糟。在这两个国家,监管之责被下放到了州或省一级,结果就是管理标准及尺度变得五花八门。纹身师们也有话说。“市面上色素生产商不少的确很棒,然而,别看产品是大把大把,但并不是设计用于纹身。他们只是把色料倒入花里胡哨的瓶子里,再弄个标牌什么的,就在市场上吆喝开了,”有着20年从业经验的纹身师Jens Bergström说,“你看,搞纹身门槛这么低,这就是危险所在。”令人眼花缭乱的纹身墨JRC的报告长达118页,对涉及纹身的一众信息来了个大汇总。报告称:如今欧洲市面上的纹身材料质量不容乐观,很多都含有危险物质或被有害微生物给污染了;常见的风险物包括多环芳烃、初级芳香胺、微生物、重金属及防腐剂。“尽管很多消费者都意识到了在身上弄个纹身有可能被感染,但知道其中蕴含着化学风险的人却寥寥无几。”德国联邦食品与农业部官员Anke Meisner说。JRC的报告显示,2005-2015年,欧盟境内报告的126个纹身墨涉及“危险产品”的案例,化学成分为主因的占95%。JRC报告特别指出,从“问题纹身墨”来源来看,美国货问题最多。此外,中国货和日本货也是五十步笑百步,问题不少。不少人已经发现,纹身很容易引发过敏反应和超敏反应,在红色或黑色区域体现得尤为明显。皮肤病医生Jørgen Vedelskov Serup曾处理过500多个纹身病例,他深有感触地说道:“作为一名医生,如果你要给患者做整形手术,你得告诉患者相关风险。而令人觉得不可思议的是,做纹身时这一必要流程通常却被无视了。”Maria Pilar Aguar Fernandez是JRC报告中化学品评估与测试部分负责人,她说,目前已在纹身产品中发现了上百种色素,以及上百种添加成分。报告显示,纹身墨中可能引发健康问题的成分中,占据头把交椅的当属多环芳烃,如苯并芘,这是一种致癌物。多环芳烃会从皮肤迁移至淋巴结。这些麻烦制造者常见于黑色纹身墨中。除此之外,纹身墨中还常含有铬、镍、铜及钴等重金属。纹身师Bergström还特别提醒道:“如果纹身墨在色泽上显得很亮,那么通常都含有有害物质。”不过值得庆幸的是,过去常用于纹身并赋予了其亮红色的硫化汞,如今已逐渐退出了历史舞台。现如今人们最关注的要算是偶氮类色素,这种有机色素现在被使用得尤为广泛。虽然稳定时这类物质并不会引发健康问题,但若外部因素(细菌、紫外光等)促使其降解,它们将摇身一变成为潜在的致癌物。如图所示,偶氮类色素在人体内有可能降解成危害人类健康的物质还有一点要特别当心,在去除纹身时——据调查,有一半纹身者会这么干——常常会用激光将色素分离,这有可能导致有害的降解物进入人体内。“研究人员并不清楚这些降解物在体内是如何分布的,也不知道它们如何被排出体外,”Meisner说,“我们对其代谢知之甚少。”纹身墨里另一大麻烦制造者是防腐剂——添加后用于抑制微生物的生长。瑞士监管部门曾对229种纹身墨展开了调查,发现其中近四分之一含有抗菌的苯并异噻唑啉酮,而这种物质对皮肤有刺激性。研究还揭示,7%的纹身墨里含有防腐用的甲醛,众所周知,甲醛是一种致癌物。“纹身墨就像一个难解之迷,还有那么多的未知等待我们去探索,这也是为何我们很难拿出比较好的调控手段的重要原因。”Serup对此感慨万千。2008年,欧洲理事会曾倡议采取有力措施提高纹身的安全性。该理事会在一份文件中列出了62种应被禁止用于纹身产品的化学物质;此外,还要求配套的瓶子应标有保质期、批号以及生产者和产地等信息。收到欧洲理事会的激励,不少欧洲国家开始行动起来。例如,德国已宣布不得使用欧洲理事会列出的禁品。还有一些国家要求纹身师必须具备执业资格,或要求他们告知顾客潜在的健康风险。“要不要弄个纹身,这完全取决于你自己。因此,作为消费者,你可以根据自己的意愿提出一些问题。如果纹身师能够回答并提供给你关于所用纹身墨的相关信息,那当然是好事,”Bergström说,“作为从业人员,我要求自己这么做,然而,必须提醒广大的纹身爱好者:不要想当然地认为所有的纹身师都值得信任、所用的材料也都靠谱,说一千道一万,最终你还得为自己的健康买单!”http://cen.acs.org/articles/94/i33/chemicals-tattoo.html

不是APP,胜似APP,快来将X-MOL移动版添加至桌面!

IOS操作系统(iPhone)在Safari浏览器中,访问X-MOL移动版(http://m.x-mol.com)点击“分享”按钮,之后点击“添加到主屏幕”修改标题后(可以不修改),点击右上角的“添加”按钮,大功告成!(Safari浏览器)Android操作系统各主流Android系统手机浏览器均可将X-MOL移动版添加至桌面,下面介绍几种常用浏览器的设置方法:UC浏览器访问X-MOL移动版(http://m.x-mol.com)----菜单按钮----收藏网址----收藏至手机桌面(UC浏览器)Google Chrome访问X-MOL移动版(http://m.x-mol.com)----菜单按钮----添加到主屏幕(Google Chrome浏览器)小米手机浏览器访问X-MOL移动版(http://m.x-mol.com)----菜单按钮----加快捷方式----收藏至手机桌面(小米手机浏览器)三星手机浏览器访问X-MOL移动版(http://m.x-mol.com)----添加书签----长按书签----添加快捷方式至主屏(三星手机浏览器)华为手机浏览器访问X-MOL移动版(http://m.x-mol.com)----添加书签到主页书签----在主页书签长按X-MOL的书签并拖动到上方(华为手机浏览器)红包彩蛋小编把X-MOL的每个模块都添加到了桌面,使用超方便!哪位真爱粉如果完成了下图相同的设置(不管是IOS还是Android),请把截图发给我们,红包奉上(限前五十名,真爱粉速来!)快来,和数万小伙伴们一起,把X-MOL添加到手机桌面吧!随时随地,看资讯、刷文献、问问题、找工作、查物性,您再也不会比别人慢一步了!(如果您在设置中遇到任何问题,请发邮件到service@x-mol.com,或直接联系微信:X-molTeam)

“碧池”,呃~不对……泳池中的化学

近日,里约奥运会泳池变绿引发网友热议。奥运会泳池变绿。图片来源:新华网泳池一夜变“碧池”,甚至引得好事网友作诗一首:一池碧水藏春意,满树红花娇艳开。奇峰化作相思女,遥望故人归乡来。随后,奥组委官方发布声明表示水质没有问题,变绿是因为泳池的水处理系统中一种化学物质用光了,导致池水的酸碱度急剧变化所致,并不会影响运动员的健康。这种解释,显然堵不住悠悠众口。什么化学物质?为什么加化学物质?加多少啊?让我们开启化学视角,一探其中的化学奥秘。泳池颜色及消毒剂游泳池或水上乐园的池水因光的散射一般呈现蓝色,并随着水深增加而颜色加深。当池水颜色发生变化时,显然是水质有问题了。红色或黄褐色的池水出现时,主要是因为池水中含有较多的铁离子,如管道生锈引起,换成塑料管道可以避免受到铁离子的影响,但因工程巨大,一般是加入螯合剂或者澄清剂可以去除。如果池水呈现蓝紫色甚至变成黑色,池水可能含锰,如高锰酸钾,这时水具有腐蚀性,但也不用惊慌失措,同处理铁离子一样,加入螯合剂或澄清剂。当池水变绿时,如不是含铜离子,就是水中就含有绿藻、蓝藻等藻类,此时就要杀菌剂和消毒剂了。由此不难推测,缺乏消毒剂等的捕杀作用,让藻类肆无忌惮,于是在合适的水温,灿烂的阳光,再加点“料”的情况下,自然就让藻类迅速增殖,造成水华,富营养化的水域更易爆发。虽古人用“日出江花红胜火,春来江水绿如蓝”赞美青山绿水生意盎然,但这时的一池绿水可不是秀丽风景,藻类的爆发不仅使水体缺氧,还代谢出毒性物质污染水质。水体变色或浑浊这类看得见的风险,我们可以避而远之。但在清澈的泳池中,还暗藏看不见的健康风险,不得不引起注意。事实上当人们一旦进入泳池,自身就被暴露在水池和附近空气中的消毒副产物DBPs(disinfection by-products)之中。依据饮用水的研究,DBPs的大部分化学物质在一定水平上都是有毒性的。虽然现在还不清楚摄入多少量会引起健康问题,但可以肯定的是长期训练的专业游泳运动员和游泳馆工作人员最容易受到危害。游泳池中最常用的消毒剂是氯气,各国都广泛应用,如德国泳池消毒的标准是0.3-0.6 mg/L,美国、加拿大和一些欧洲国家推荐的浓度更高些达到3 mg/L,[1]我国目前规定游泳池水中游离性余氯为0.2-1.0 mg/L,化合性余氯 ≤ 0.4 mg/L,[2]其次是次氯酸钠、溴、臭氧[3]和紫外线消毒。它们可以与微生物赖以生存的有机物反应或扰乱生物大分子的功能来杀死微生物。消毒剂可以单独使用或组合使用,有些病原体对氯气有抗性,如隐孢子虫Cryptosporidium,绰号“crypto”,可引起肠道疾病,就对氯气产生抗性,经过紫外线照射后使其不能增殖,组合氯气和紫外线就几乎可以除掉水中的任何微生物。但紫外线照射还会引起其他问题,它的能量足够高,因此能够断裂一些C-N键,生成更难对付的氯化氰,后者能引起呼吸道疾病。毫无疑问的是紫外线照射后确实可以提高水质。除此之外,也有些新型消毒剂如三氯异氰尿酸(trichloroisocyanuric acid)和溴氯海因(bromochlorodimethylhydantoin)在研究中。[4]泳池里的水循环泳池里水是循环使用的,通过排水管道,使水经过一系列的处理措施,如加入一些化学物质以杀死微生物和保持pH值,过滤除去泥沙和其他污垢,就可以再次使用。除此之外,由于蒸发和其他损耗,还要再补加约1%的新鲜水,相当于每100天才换次水,如果有不能除掉的有毒物质,就会在循环过程中不断富集。直接对泳池进行紫外线照射紫灭菌,会引起游泳者患皮肤癌的风险,一般在再生系统中加入UV照射。整个水循环示意图如下图所示。泳池水循环示意图。图片来源: ACS C&EN泳池水中DBPs的来源人类自身引起的DBPs来源可划分为三类。1、污垢:人身上的泥沙等污垢,跳进泳池很容易被冲洗下来,这些物质大概消耗掉约30%的氯气。2、汗液:这取决于水温和活动的剧烈程度。在冷水中游泳一般不会出汗,冷水起到了冷却体温作用。当水温上升至 27 到29 °C时,水的冷却作用已经不能阻挡体温上升了,人体开始出汗。对一般大众,汗水仅消耗了5-10%的氯气,但专业运动员的体能消耗大,可以高达40%,汗液中含有尿素。3、尿液:虽然大家都羞于直视这个现象,事实上在泳池里嘘嘘基本上是每个人都干过的事情。特别是专业运动员,这几乎是流行文化,豪取奥运20多枚金牌的“美国飞鱼”菲尔普斯就承认有在泳池嘘嘘的习惯。在泳池里平均每人要贡献30-80ml的尿液,普通游泳者出汗量少,尿液消耗约45%的氯气。图片来源:新浪博客研究者Keuten在室外泳池设立了个淋浴间,研究进入泳池次数对泳池污染的程度。志愿者从家中出来后直接接受淋浴2-5分钟,分析参与者被冲洗下来的成分。在泳池周围或草地休闲娱乐1小时后,参与者又会出汗或粘上泥沙。这时Keuten再次分析淋浴组分,实验发现,尽管人们已经洗过澡或游过泳,但仅仅一小时后,又和之前一样脏,所以应该重视个人卫生状况,不仅仅是第一次跳进泳池,每一次都得重视。DBPs的种类泳池中存在上百种不同的消毒副产物,最主要的成分是三卤甲烷(THM),如三氯甲烷(氯仿)、卤代乙酸、氯胺类、三氯化氮(三氯胺)等。下图列举了泳池中11种最常见的DBPs。除卤代乙酸不具有挥发性外,其他物质都会挥发至泳池附近的空气中,弥漫在水面上,更容易被吸入到身体中。泳池中常见的DBPs。图片来源:ACS C&EN三氯化氮是重要的DBPs之一,它与水质引起的健康问题如眼睛不适或呼吸道刺激密切相关。在三氯化氮中,三个氯原子都呈+1价态,具有极强的氧化性,可以腐蚀不锈钢和其他金属,那么吸入到人体中的危害可想而知,很多时候是引起呼吸系统疾病的罪魁祸首。纯的三氯化氮为淡黄色液体,具有刺激性气味和挥发性毒性。它在水中微溶(0.025 mol/L,25 ℃,pH 1-10),油水分配系数为log D为2.64(25℃,pH 1-10),挥发速度是氯仿的4倍。人体汗液和尿液中多种含氮的有机物大都能生成三氯化氮,其中含酰胺和氨基酸官能团的尿素、α-氨基酸、肌酸酐以及铵离子是主要来源,这些前体化合物结构见下图。特别是尿素,在酸性pH2.5下能有96%能转化为三氯化氮,中性pH值范围下有所降低,在真实泳池环境中尿素与次氯酸反应,约有1%尿素转化为三氯化氮,是最重要的前体物。水中这些DBPs不能被彻底消除,只能控制在一定限度之下,如法国规定室内游泳池空气中的三氯化胺的浓度不得超过0.5 mg/m3。[1]三氯化氮前体化学结构这些DBPs可以通过各种分析手段进行监测,如薄膜进样质谱MIMS(membrane-introduction mass spectrometry),MIMS利用装有气体过滤膜系统的取样探针或循环水取样器,直接将溶解在其中的气体吸入质谱仪真空分析室,经过离子化,由质谱仪检测器得出气体组成和含量息,可以在线检测,检测限高达1 ug/L。对于不挥发的或者低浓度的DBPs,可通过二维气相(two-dimensional gas chromatography)和四级杆飞行时间质谱仪(quadrupole time-of-flight mass spectrometry)进行检测。将两根气相色谱柱联用,分离效果更好,使相邻组分更容易分开,甚至可以看到19000个分离的色谱峰,借助于质谱数据库,就可以确认一些DBPs结构。通过这些先进的检测技术,水质研究者就发现了两种新的溴化咪唑类DBPs和含氮的DBPs。还有一些污染物可能来自服用药物后的代谢产物或者个人洗护用品,这都可能产生前所未见且数量众多的色谱峰。如苯醌类、卤代对苯醌等来源洗面奶防晒霜等个人洗护品。苯醌及卤代苯醌都是强致癌物质,在细胞中产生大量的活性氧,并损伤DNA和蛋白质。健康影响泳池水中有如此多影响健康的化学物质,高危人群必须重视,如专业的游泳运动员、教练、救生员和弱势群体如婴幼儿和儿童。最近,哮喘在游泳爱好者中逐渐多发,但这很难界定是游泳造成的。医生建议哮喘患者多游泳,如“洪荒少女”傅园慧就因此才去练的游泳,那就难说是因为游泳而得了哮喘,还是因为患哮喘去游泳健身。不过游泳可以锻炼肺功能,从而减少哮喘的几率。但不容置疑的是,在泳池中待的时间越长,DBPs的影响越大。最近的一项对比试验发现,在泳池游泳40分钟后,游泳者体内的DBPs代表物质三卤甲烷和三氯乙酸都增加。因此,在泳池中待的时间越长,呼吸越剧烈,摄取的DBPs越多;越多人在水中嘘嘘,DBPs也越多。不过,我们也不能因噎废食,毕竟游泳是一项非常健康的运动,也是重要的生存技能。关键是倡导大家文明游泳,如在游泳前冲个澡,不要在水中嘘嘘,都会减少DBPs,这样才能在泳池中健康放心的游泳。文章部分编译自ACS C&EN原文作者:Celia Henry Arnaud原文标题:The chemical reactions taking place in your swimming poolhttp://cen.acs.org/articles/94/i31/chemical-reactions-taking-place-swimming.html参考文献:1.Christina Schmalz, Fritz H. Frimmel, Christian Zwiener. Trichloramine in swimming pools – Formation and mass transfer. Water Research, 2011, 45, 2681-2690.2.《游泳池水质标准》,中华人民共和国城镇建设行业标准CJ 244-2007.3.Kamilla M.S. Hansen et al, Effect of ozonation of swimming pool water on formation of volatile disinfection by-products – A laboratory study. Chemical Engineering Journal, 2016, 289, 277-285.4.Linyan Yang et al, An insight of disinfection by-product (DBP) formation by alternative disinfectants for swimming pool disinfection under tropical conditions. Water Research, 2016, 101, 535-546.

登录X-MOL的这些福利,您都知道多少?

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人到四十,全职工作会让脑子坏掉?

如果你已年过40,那么每周工作超25个小时,脑子或变坏!如果你已年过40,已经整整忙了一周,千万不要测试你的IQ,结果会让你大失所望!请注意,这并非危言耸听!就在不久前,澳大利亚墨尔本应用经济与社会研究学院开展的一项研究得出的结论是:年过40的人若每周工作超25个小时,会影响到大脑!在该项研究中,研究人员对6000余名40岁以上的工人进行了包括阅读、感知和记忆在内的多项测试,以找出每周工作时间与人的感知能力之间有何关联,得到的正是上述结论。研究发现,就大脑认知功能而言,每周工作25个小时(兼职,或每周工作3天)或许是最佳方案,不过如果工作时间太短,低于这个数值,对大脑来说也不是什么好事,因为大脑同样需要“强身健体”。本研究负责人、庆应义塾大学经济学教授Colin McKenzie说:“工作可以刺激大脑活动,年龄大一点的人需要干点活来维持认知功能,正所谓用进废退。”但另一方面,“长时间过度辛劳则使人身心俱疲,弄不好会让认知功能受损,正所谓过犹不及。”但,为何科学家会把目光投向40岁,把它视为转折点呢?McKenzie的见解是:人类处理信息的能力差不多在20岁左右开始衰退;而与技巧、知识及经验有关的能力,则在30岁后开始衰退;到了40岁,大部分人在记忆测试、图像认知及大脑灵活性等方面都表现得比年轻时差一大截。众所周知,如今很多国家都推迟了民众的退休年龄,这也意味着他们可以申领退休金的年龄也被推迟了,因此,本项对认知疲劳的最新研究对探究这种现象的利弊有着非常重要的参考价值。“工作可谓一把双刃剑,一方面,它可以刺激大脑的活动,但另一方面,工作超量又让人不堪重负,导致认知能力受损。”McKenzie这样说道。背后的学问McKenzie等人的研究表明,尽管迫于经济压力,相比老一辈,如今人们不得不工作更长的时间,但其身心承受能力并未随之提高,因此,对于40岁以上的人来说,这种朝九晚五的节奏已经让他们开始吃不消了。之前已有研究表明,不管年龄多大,老是加班会带来很多问题,比如认知受损或精神疾病。波斯顿大学公共健康学院1996年的一项研究显示,对于汽车行业的雇员(比如装配线上的工人)而言,超负荷的工作会严重影响他们的精神健康。McKenzie等人的研究之所以令人大吃一惊,非常重要的一个原因就是与人们此前持有的观念相比,他们把出现健康问题和认知问题的门槛降低了很多——只要过了40岁,而且是在常规的工作时间内(不是超长时间工作)!事实上,压力会给心智带来影响在神经学研究领域早已算不上新闻。人们已经知道,通过影响类固醇激素、应激激素等的分泌,压力使得人的短期记忆、注意力、理性思维等都受到一定影响。不过,至于为什么40岁会成为一道坎,或许还存在其他的因素。人们常说,40岁左右的人正处于“三明治时期”,这个年龄段的人往往上有老下有小,不仅忙于工作,还得操心家事,用“三明治”来形容倒颇为贴切。他们从早忙到晚,想好好休息一下简直成了奢望。仅举一列,让我们来看看美国一名女性员工的生活吧。她今年49岁,每周要花上24.4个小时照顾家里一位体弱多病的老人,此外还得上班和做家务,忙得昏天黑地,这也是很多这个年龄段的人的真实写照。“三明治时期”的人压力山大啊!睡眠扮演的角色对于上班族而言,睡觉绝对是一件大事。不知你有没有发现,那些功成名就的大人物常自诩尽管自己日理万机但睡得很少,照样精神抖擞!这里面颇具代表性的人物就是英国前首相撒切尔夫人,她自称一天只睡4个小时!不过大伙儿先别盲目崇拜,因为后来有好事者通过镜头捕捉到这位“铁娘子”在大白天大打瞌睡的画面,真是自己打脸啊!即使号称“铁娘子”,撒切尔夫人也有打盹的时候啊!那么,一个人究竟应该保持多长的睡眠时间呢?美国国家睡眠基金会给出的建议是:对于26岁以上的人来说,一天应睡7个小时以上。佛罗里达州立大学心理学教授Karl Ericsson认为,学习和记忆能力与睡眠和娱乐关系甚大,他说:“要想表现优异,保证良好的睡眠至关重要。”McKenzie等人的研究结果也有力地证明了这一点。答案何在?话说回来,大部分人不是官二代或富二代,所以工作还是得干啊,否则只好喝西北风了。即便是一些年过40的人,也不觉得每周工作时间少于40个小时就是好事。不信?让Richard Salisbury大叔来个现身说法,他今年58岁,生活在澳大利亚蓝山地区,是个IT经理。他说:“其实我觉得随着年龄的增大,我的经验越来越丰富,做起事来反而更觉得心应手”“我身边的人一周干个35或40个小时,也没觉得认知能力受到什么影响。”由此可见,对于年过40的人而言,干多长时间才算是最佳,不同的人会给出不同的答案。我们还是来看看英国剑桥大学纽纳姆学院的Carol Black教授是怎么说的吧,她的观点是:“首先你得把工作做好了,只要做得好,那么工作时间多长都无所谓。”或许,她的这句话可以被评为最佳解答。http://dev.thedailystar.net/health/full-time-work-bad-our-brains-1256065

牙科中的化学

人的一生伴随着牙齿的萌发与凋落,牙齿的好坏与健康状况息息相关。众所周知,牙齿是人体最坚硬的部分,老子曾用“舌存齿亡”来思辨“强”与“弱”的关系,外表刚强的牙齿其实也有很多弱点,除了硬碰硬的机械损伤,龋齿、牙痛等对很多人来说,都是噩梦般的存在。牙齿如此坚硬,为什么还会产生孔洞呢?近来,美国化学会(ACS)旗下C&EN推出了关于牙科化学的画报,让我们一起普及一下牙科中的化学常识。图片来源:ACS C&EN大家对牙齿的结构都不陌生,从外到内依次为牙釉质、牙本质、牙骨质、牙髓等,其中牙釉质和牙本质的组分如表1所示。牙釉质的主要化学成分是羟基磷灰石,更确切的说应该是钙缺乏的碳酸根羟基磷灰石。对咱们化学人来说,任何华丽的词藻都不如分子式直观,牙釉质的主要矿物成分为Ca10-xNax(PO4)6-y(CO3)z(OH)2-uFu,与经典的磷灰石结构Ca10(PO4)6(OH)2相比,结构特点一目了然。其中阳离子中钙是部分缺失的,用10-x表示,约1%被其他元素代替,如钠、钾、镁等,其中钠是主要成分。阴离子中,除羟基可以被F离子取代外,另外一种主要取代基是碳酸根。正是碳酸根的存在,提高了牙釉质的酸溶性。牙本质和牙釉质的化学组分类似,但碳酸根含量更高,酸溶性也更高。酸和螯合剂在这炎炎夏日,来一杯冰镇的可乐或鲜榨的果汁,清凉解渴,神清气爽,不可谓不过瘾。当这些酸甜的饮料入口后,在刺激味蕾的同时,其中的一些成分就开始以各自的途径侵蚀牙釉质了。表2列出了常见饮料的酸性组分,其中可乐由于含磷酸pH值更低一些。让我们回归到牙釉质的本质——化学成分,一切关于牙釉质侵蚀的问题(如蛀牙等)就可以看的清清楚楚。牙釉质的化学组成决定了酸是牙釉质的天敌,酸电离出的质子会直接结合无机矿物质中的羟基、碳酸根和磷酸根,使它们从晶体结构中溶出,生成小孔。如方程式所示:图1. 牙釉质(Enamel)、羟基磷灰石(HAP)和氟磷灰石(FAP)的溶解度曲线溶解度曲线能清晰地解释酸的侵蚀能力,如图1所示:TCa和Tp代表溶液中总钙浓度和总磷浓度。以酸性物质侵蚀牙釉质表面的无机矿物质晶体结构时,pH值范围在4.5-7.3之间为例。第1步,牙釉质在pH 4.5时,溶解度增大,开始溶解出钙离子和磷酸根离子;第2步,当溶液中的钙离子和阴离子达到平衡时,溶解过程结束;第3步,口腔中的唾液冲洗牙釉质表面,使pH值重新回到7.0,溶解度变小;第4步,这时如唾液中含有氟离子,表面柔软的牙釉质会得到修复,至少部分形成的矿物质表面接近氟磷灰石,需要更低的pH值才能溶解,如果不含氟,回到牙釉质的溶解度曲线。图2 柠檬酸根络合钙离子除酸性物质电离出的质子外,酸根阴离子如果可以络合或结合钙离子,会对牙釉质造成额外的伤害。以饮料中常见的柠檬酸为例,除质子外,柠檬酸根与钙离子络合使其从晶体结构中流失(如图2所示),进一步造成牙釉质的侵蚀,达成“两连击”。生物膜和牙菌斑从牙齿萌生出来的那一刻起,其表面就会生成一层生物膜,起初是唾液蛋白和脂质粘附在牙齿表面。唾液蛋白是富酪蛋白,也含脯氨酸、组氨酸等,它和磷脂组成最初的生物膜,这层膜可以保护牙釉质免受酸的侵蚀。继而各种细菌等微生物开始生长繁殖,在这层膜上生成牙菌斑,细菌从口腔中的食物残渣中获得营养,它们会从糖类代谢中产生有机酸,如丙酸、乳酸等,继而侵蚀牙釉质。除此之外,这些细菌及其代谢产物还会引起其他口腔问题。氟对抗龋齿得益于各种牙膏的广告作用,含氟牙膏发扬光大。在非高氟地区(高氟区易患氟斑牙)使用含氟牙膏,刷牙时氟释放出来,一方面氟离子取代牙釉质中羟基磷灰石中的羟基生成氟磷灰石,有效的抵抗酸性物质;另一方面氟化物可以促进牙齿表面矿物质的沉积,使早期龋齿再矿化,修复牙釉质。氟的活性成分通常为氟化钠、氟化亚锡或单氟磷酸钠。牙齿修复材料早期,牙医用银汞齐填补牙齿,组分为水银(45-55%)、银(22-32%)、锡(12-30%)、铜(12-24%),由于调制时使用到水银可能会引起健康及环境问题,这种方法逐渐退出历史舞台。现在的主流修复材料是复合树脂,最常用的组分是Bis-GMA,由双酚A(BPA)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(glycidyl methacrylate)在紫外光下聚合。牙齿美白从古至今,白始终是衡量牙齿的审美标准之一。《诗经·卫风·硕人》形容美女庄姜“齿如瓠犀”,宋玉《登徒子好色赋》中大赞东家之子“齿如含贝”,东方朔直接自评为“目如悬珠,齿若编贝”。晶莹洁白、整齐均匀的牙齿令人向往,于是有了美白牙膏,牙医也适时推出牙齿美白。美白牙膏中含有如硅或氧化铝的磨料通过物理摩擦除掉牙齿表面的粘附物。牙医通常会用过氧化氢或者漂白剂,例如过氧化脲,分解产生过氧化氢,进行化学漂白。友情提示:关爱牙齿,不能只靠益达,更需要自己的珍爱和良好的生活习惯。牙齿有问题,应该去正规的口腔医院,找专业牙医。参考文献:1. Lussi A (ed): Dental Erosion. Monogr Oral Sci, Basel. Karger, 2006, Vol 20, pp 66-76.2. http://cen.acs.org/articles/94/i24/Periodic-Graphics-chemistry-dentistry.html

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