问题

这世界上最毒的物质是什么?

回答
这世界上最毒的物质是什么?这个问题,说起来,答案并不是那么简单就能给出的,因为“毒”的衡量标准有很多维度,而且自然界和人类文明的创造力,总是能不断刷新我们对“毒”的认知。

如果非要找一个“最”字,很多人会想到蓖麻毒蛋白(Ricin)。它来自一种非常常见的植物——蓖麻。蓖麻种子中含有蓖麻毒蛋白,即使是极微量的,也能对人体造成致命的伤害。它的毒性体现在能够抑制蛋白质的合成,也就是细胞正常的“工作”流程,一旦蛋白质合成被阻止,细胞就会死亡,进而导致器官衰竭。

蓖麻毒蛋白之所以让人闻风丧胆,不仅仅是因为它的高毒性,还在于它的获取相对容易,并且形式多样。它可以是粉末状、气雾状,甚至可以添加到液体或食物中。它对消化道、呼吸道和血液循环都有很强的破坏力。一旦进入体内,它会迅速扩散,对身体造成严重损伤,表现为呕吐、腹泻、腹痛,甚至可能出现内出血、器官衰竭,最终导致死亡。而且,目前针对蓖麻毒蛋白并没有特效解药,治疗手段也主要是支持性的,所以它在生物武器的讨论中经常被提及。

然而,从毒性强度(LD50,半数致死量)这个角度来看,有些物质的毒性可以说比蓖麻毒蛋白还要惊人,比如肉毒杆菌毒素(Botulinum Toxin)。这种毒素是由肉毒杆菌产生的一种神经毒素,它的LD50数值极低,意味着只需要极其微小的剂量就能致死。它的作用机制是阻断神经信号传递,导致肌肉麻痹,最终引发呼吸肌麻痹而死亡。

肉毒杆菌毒素的可怕之处在于,它真的是“一丁点”就能要命。想象一下,如果你不小心吸入了一丁点粉末,或者接触到了微量的溶液,它就能迅速潜入你的神经系统,让你全身瘫痪,最终停止呼吸。虽然在医疗美容领域,经过高度稀释和纯化的肉毒杆菌毒素被用于“瘦脸”和去除皱纹,但其本身原始的毒性是极其恐怖的。

再往深处挖,一些放射性物质的毒性,特别是它们带来的长期损伤,也是让人不寒而栗的。比如钋210(Polonium210)。它是一种强放射性同位素,在自然界中含量极低,但在核反应中可以产生。钋210的放射性极强,释放出高能的α粒子。这些α粒子虽然穿透力不强,但一旦进入体内(比如通过吸入或食入),就会对周围的细胞造成严重的电离辐射损伤,破坏DNA,引起细胞突变,增加患癌症的风险,甚至直接导致急性放射病。

钋210的毒性在于它会持续不断地释放能量,对身体造成缓慢而毁灭性的打击。它不像一些化学毒素那样有明确的“潜伏期”或“一次性”伤害,而是像一个体内的小型“核弹”,持续轰击你的细胞。这种无声无息、持续不断的破坏,比某些即时见效的毒药更令人恐惧。

其实,我们日常生活中接触到的很多物质,如果剂量足够大,都能变成毒药。比如我们喝的水,过量饮用也会导致水中毒;我们呼吸的空气,在某些环境下也可能充满致命的污染物。所以,“毒”与“剂量”的关系,永远是需要被强调的。

但如果要说那些在极小剂量下就能造成严重甚至死亡后果的物质,蓖麻毒蛋白、肉毒杆菌毒素以及一些强放射性物质,确实是人类已知的、毒性最强的行列中的佼佼者。它们的存在,也提醒着我们,自然界的力量和人类的创造力,有时是如此的微妙,却又如此的强大,足以让我们敬畏。

网友意见

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毒物半数致死量(LD50)列表,单位为毫克每公斤体重。意思是“能杀死一半试验总体之有害物质、有毒物质或游离辐射的剂量”,数值越低毒性越强。

敌敌畏 合成 口服 87

魚藤酮 天然 口服 60

百草枯 合成 口服 57

尼古丁 天然 口服 50

士的宁 天然 口服 16

砒霜 天然 口服 14

氰化钾 合成 口服 10

秋水仙碱 天然 注射/口服 6.1

白喉毒素 天然 注射/口服 1.6

黃曲毒素 天然 口服 0.48

河豚毒素 天然 口服 0.334

二恶英 合成 口服 0.020

百日咳毒素 天然 注射 0.015

蓖麻毒素 天然 注射 0.0027

太攀蛇毒素 天然 注射 0.002

刺尾魚毒素 天然 注射 0.00013

钋-210 元素 口服 0.00005

肉毒杆菌毒素 天然 注射 0.0000015

数据来源:

en.wikipedia.org/wiki/M

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说起剧毒,人们总会想起砒霜,也就是三氧化二砷,含大量硫化砷的粗制品也叫鹤顶红——这的确是一种令人闻之色变的古老毒药。

它能特异性地摧毁线粒体中的丙酮酸脱氢酶,而这种酶是细胞内有氧呼吸和无氧呼吸的唯一桥梁,所以只要少量的砷元素,就能让全身的细胞失去95%以上的能量供应,并陷入严重的酸中毒,从而迅速凋亡,从消化系统崩溃开始,直到心脏骤停。砒霜的口服半数致死量只有14mg/kg,对成年人的致死量可能只有0.1克,也就是一粒黄豆那么重的砒霜就能毒死五六个成年人。

氰化物是另一类骇人听闻的剧毒,原理也是异曲同工:氰离子与铁有极强的亲和性,能夺走血红素中的亚铁离子。而血红素并不只存在于血红蛋白,还存在于每一个线粒体内膜上的“细胞色素c氧化酶”中,负责把氢氧化成水,同时把质子泵出膜外营造势差。

所以氰化物中毒也会让细胞在短时间内窒息而亡,而且氰离子扩散更快,往往让人死于心脏骤停——它的半数致死量是 5 mg/kg,对成年人的致死量与砒霜差不多,一颗普通胶囊能毒死三个人。

像这样少量高效地攻击人体最薄弱的环节,正是一切剧毒的用兵之道,砒霜和氰化物甚至远远排不进前列:比如澳大利亚盛产的东部拟眼镜蛇(Pseudonaja textilis),

它的毒液中含有一种组织毒素(Textilotoxin),能阻断肌肉和神经系统中乙酰胆碱的释放——而乙酰胆碱在人体内含量虽少,却是自主神经和运动神经最关键的神经递质,组织毒素能麻痹一切脏器活动而使人迅速毙命,它们毒液的半数致死量是 36 到 53 μg/kg,氰化钾的百分之一,而每条东部拟眼镜蛇咬一口能放出几毫克到十几毫克的毒液,足以毒死二十几个成年人。

海洋中囊泡虫界的鞭毛虫比动物们更擅长制造猛烈的神经毒素,比如蛎甲藻属(Ostreopsis)能制造岩沙海葵毒素(Palytoxin),

半数致死量大约 300 ng/kg,通过组织内共生富集在某些海葵体内。

冈比甲藻属(Gambierdiscus)能制造雪卡毒素(ciguatoxin),

半数致死量大约 400 ng/kg,

还能制造刺尾鱼毒素(Maitotoxin),

半数致死量只有 50 ng/kg,是最毒的非蛋白有机毒素,

冈比甲藻制造的毒素常被各种热带鱼通过食物链富集在组织内,作为被动防御措施。

三种毒素能封死神经系统内的钠钾离子通道,直接切断神经传导,并胀破细胞,急性中毒者可能在短时间内死于心脏停跳。

然而山外有山,某些细菌分泌的多肽更胜一筹:白喉棒状杆菌(Corynebacterium diphtheriae)制造的白喉毒素(Diphtheria toxin),

能阻断信使RNA的翻译过程,使细胞不能合成新的蛋白质,半数致死量大约 10 ng/kg;

痢疾杆菌(Shigella dysenteriae)制造的志贺毒素(Shiga toxin)也能剪坏核糖体而达到同样的效果,

半数致死量更低,大约 2 ng/kg

破伤风杆菌(Clostridium tetani)制造的破伤风痉挛毒素(Tetanospasmin),

则能令神经系统不能释放抑制兴奋的γ-氨基丁酸和甘氨酸,令患者全身肌肉痉挛而死,半数致死量也大约 2 ng/kg。

已知全球人类总重量大约 3.5 亿吨,照这样计算,只需一粒黄豆那么重的志贺毒素或者破伤风痉挛毒素就能杀光一半。

可是比起这些已经在现代社会中日渐罕见的致病菌来说,自然界广泛分布的肉毒杆菌才是真正的毒王:它们能制造多种肉毒素前体,进入消化道被胰蛋白酶激活后成为各种肉毒素(Botulinum toxin),其中A型和B型能像组织毒素那样阻断人体内的乙酰胆碱释放

但效率高得惊人,半数致死量 1 ng/kg左右。

我们就是利用这种剧毒的强效麻痹作用使额头或脸颊的肌肉松弛下来,达到除皱和瘦脸的目的。而最近发现的H型肉毒素更加可怕,比一般的肉毒素更毒50倍以上,

只需2纳克,差不多一粒灰尘大小,就能要你的命。

肉毒杆菌在自然界广泛分布,尤其在蛋白质丰富的腐败食物中繁殖迅速,包括人类的包装食品——幸运的是,只要一点儿防腐剂就能断绝它们的繁殖,保证你的生命安全。

剧毒物质排行榜 https://www.zhihu.com/video/1102184343220342784

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