有一天,一群不同语言、不同肤色、不同衣着打扮的看上去奇奇怪怪奇怪的人们,被召集在一起,围坐在一张大圆桌边。主持人提出了一个问题——请问各位,这世间,什么东西最毒?
v.x.神经毒剂?抢答的是詹姆斯邦德。他刚刚从太空城凯旋归来。美人在怀,风流倜傥。
鹤顶红或者砒霜吗?金庸和古龙两位画风迥异的大师难得坐在一起小酌,闻言礼貌性的抬了抬头。
哈哈哈哈哈哈,难道不是含笑半步癫?这无疑是星爷魔性的笑。
钋?来自一个化学博士的执着的晦涩乡音。
香水有毒……女人。声音跟答案一样迷离。
现场人声鼎沸,各不相让。好似平静的亚马逊河流水面投入一只活羊,潜伏河底的无数只食人鱼倾巢而出,河面河水开锅爆沸。
谁都不能说服谁。
因为没有一个毒性判定的普适性的标准。
场面接近失控。主持人拿出早就准备好的一只皮鞋,使劲敲了敲桌子——“各位,这是来自西方世界j.w. trevan的一项重要发明。他提出了半数致死量的概念。堪称完美地解决了列位的困惑!”
半数致死量(median lethal dose, ld50), 表示在规定时间内,通过指定感染途径(比如说,口服,或者静脉注射),使一定体重或年龄的某种动物半数死亡所需最小细菌数或毒素量。半数致死量ld50是描述有毒物质或辐射的毒性的常用指标。ld50数值越小表示化学物的毒性越强;反之,数值越大,则毒性越低。
为了避免实验动物个体体重差异方面带来的误差,通常以有毒物质的质量和试验生物体重之比(mg/kg)表示。
相对而言,半数致死量ld50是目前世界科学界公认的描述所有物质毒性大小的最为客观标准。按照这个标准, 物质毒性被分为六级。如下表。
毒性分级 ld50 (mg/kg) 毒性判断
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一级 >15001 无毒
二级 5001~15000 实际无毒
三级 501~5000 低毒
四级 51~500 中等毒
五级 1~50 剧毒
六级 <1 极毒
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试着解读一下这个数据,有助于我们对毒性分级有一个感性认识。讨厌科学数据的纯文科的同学可以自动忽视并跳过,请不要对我扔臭鸡蛋。
举例,酒精ld50为10600mg/kg(经口)。因此,首先它被划入毒性二级,处于“实际无毒”级别。但是即便如此,对于一个80kg体重的壮汉而言,因为饮酒而“极有可能”壮烈献身的理论上酒量是10600 mg/kg×80kg,大约 800000mg,即800g,一斤六两酒精。所以,白酒喝两斤以上是非常危险的。不要过度任性。不然你如果不幸出事了,老婆孩子抹眼泪事小,你的悼词都不好说是被酒精毒死的,还是胀死的。临了落一个不清不白。
同理,如果詹姆斯邦德先生不幸遭遇一个毒性六级的毒物(ld50为1),对于体重80kg的他,理论致死量约为80mg。大约一滴眼药水,或者小指指甲尖挑那么一点点固体。据此推断, 星爷那只居家旅行必备良药之含笑半步癫大力丸,就毒性而言,恐怕只能算是土特产了,虽实惠,但还是不要角逐江湖排名吧。个人建议,心情不好的时候,约三五老友,以含笑半步癫煮青梅,应该可以佐酒。
蓦然回首,眼尖的列位看官一定看出,ld50值的定义上貌似挖了无数个坑。“试验期限和条件下,引起试验动物一半死亡的药物剂量”? 这句话话风太过写意,很多没说明白。没错。你很有科学挑战精神,具有拯救世界的潜质。我喜欢。
首先,什么动物最适于做测试ld50值的实验动物?答案是小鼠,通常是小白鼠。小白鼠听说后悲愤发声,为什么受伤的总是我?人类给出的理由有很多。很多是“科学的理由”——这意思是你就别问了。但是你肯定想不到,在“科学理由”之外,还有一个理由——小白鼠很温顺。人类才不会轻易选猴子做ld50实验。为什么?第一是贵,第二,猴子惹急了会大闹天宫的。马怂被人骑,人怂被人欺。丛林法则,概莫能外。
追问之二,对小鼠有毒,对人就一定有毒吗?未必。虽然二者同属哺乳动物,但无论是分子水平,还是放大到组织和器官,差异甚大。但是人类没有更好选择。
追问之三,选多少只小鼠ld50实验,结果才能相对准确?一只肯定不行。因为个体性差异会带来误差太大。如果你遇到的是一只体衰多病的小鼠,一点药,就可能要了卿卿性命,呜呼哀哉,数据就会偏低,毒性就会被夸大;或者反过来,你遇到一只小鼠界的mr. muscle史泰龙,怎么都毒不死,ld50数据就会偏大,而毒性就会低估。原则上说,实验样本数越大,数据可靠性也越大。但是显而易见的不利是,实验时间成本和经济成本也会增加。所以最终,实验小鼠的数量,由欧美早期的近百只,几十只,到现在的十只,十二只。甚至减少至6只一组。
值得一提的是,现如今有极少数国家部分取消了ld50实验。这到底是基于人类在伦理学上的进步,或者说人类内心的羞愧之心的觉醒,还是更市侩的的实用主义原则考虑?不得而知。你猜呢?
还有更多的追问。比如,药物摄入方式(给药途径)差异。口服给药,因为至少会遭遇肠胃系统多种生物酶的一定程度的降解破坏,所以毒性会比静脉注射“看起来”要小一些;小鼠的雌雄性别差异,也会影响结果;小鼠的年龄,一定也会影响结果——就比如,一个小伙子和一个老头,就算体重一样,抗药力能一样吗?等等。科学在进步,追问也在发展。
无论如何,尽管有各种吐槽和质疑,但是毫无疑问,通过ld50实验确认药物(以及其他物质)的毒性,迄今为止,仍然是科学界的主流做法。为了人类科学的进步——姑且给这么一个冠冕堂皇的理由吧——小鼠们真真做到了鞠躬尽瘁,死而后已。但是,站在小鼠的立场上,我相信这是弱者的悲哀,和无可奈何。如果有得选择,它们一定不会同意。它们也一定有一万个理由。
这些理由未必就没道理。
小鼠何辜?为什么人类科学的进步,必须以亿万只小鼠的牺牲为代价?茫茫宇宙之中,有无数比地球人更为高级的生命形态存在,那是不是意味着,某一天,当那些“高级生命”降临地球之时,它们也拥有对地球生命——包括人——的无限主宰权?
对于地球其他物种而言,人类有过无数亏欠。这次,请允许我来代表人类真诚说一句——
对不起,小白鼠先生。