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做人,要像「水」,但不要「灌水」。─王文華

第331期 2012/8/18

本期摘要

 
熱門專題:

菜市場水果圖鑑

好書推薦:

統計學的世界I(2012年最新修訂版)

科文書摘

良藥苦口

科文新聞 地球生命可能孕育在隕石撞擊時
 

阿司匹林這個家喻戶曉的小藥片,有一段相當豐富的歷史。它的根源來自於流傳相當久的民間信念:良藥苦口!「苦味良藥」這個信念不知道是如何開始?但確定的是,幾百年前居住於南美洲高原的原住民,便有這個觀念。在高山叢林中找到帶苦味的樹皮,用它來治療腳抽筋,以後更發展為治瘧疾的靈藥。
這個「祕魯苦樹皮」的故事廣泛傳播到世界各地,啟發了英國一位牧師以「白柳樹皮」治風濕痛的傳奇事蹟。後來更帶動了阿司匹林的合成,使得我們的地球村產生了一種百年不衰的靈藥。兩、三百年來,大地上的生物已為人類帶來不少的靈藥。這些藥物蘊藏於自然,但靠著科學家的智慧及努力發掘製造出來。阿司匹林、盤尼西林、奎寧等等,都是起源於天然的靈藥,造福人類至巨,為我們的社會帶來了福祉。 

菜市場水果圖鑑
進來看看這本書台灣是水果王國,四季均有不同種類的當季水果輪番上場,不僅品質沒話說,而且也價廉物美。
水果的辨識雖然難度不高,大多數人對水果的名稱都能朗朗上口,但果實之外的植物特徵,如葉片、花朵等卻未必見過,同時也對繁多的品種一無所知。本書特別以精美的水果圖鑑插畫來呈現,並囊括市場常見的品種,一一繪製插畫,讓每個人都可輕鬆按圖索驥。同時也會描述每一種水果的源起、實用市場資訊、品種的特色等豐富內容,讓大家可以帶著書到菜市場認識台灣豐富無比的本地水果。…………《進來看看這本書》

統計學的世界I-III(2012年最新修訂版)
進來看看這本書《統計學的世界》這本書適合當作通識課或統計入門等課程的教科書,它的呈現方式完全不同於一般教科書,讀起來像科普書一般親切、容易懂,所以也非常適合當做修習統計課同學的參考書。
只要想做個不落伍的現代人,這本書就絕對值得你一讀,因為它著重「統計常識」的建立和「統計觀念」的釐清,可以幫助你提升在日常生活中對數據的判斷及應用能力。一般充滿公式及計算的統計教科書如果讓你讀了「無感」的話,不妨試試讀這本。只要你讀時腦袋有開機,我相信你讀過之後必定會有心得。…………《進來看看這本書》

  良藥苦口

祕魯原住民的治瘧疾祕方
治療瘧疾的奎寧,就是在這種「良藥苦口」的民間信念下發現的。

位在南美洲高原地帶的祕魯,是個樹木茂盛的國家,在地的原住民經常上山拾取木材做為燃料。數百年前,就有人偶然嘗到一種帶有相當苦味的樹皮。那時當地民間已經流傳著良藥苦口的觀念,因此就收集了樹皮,拿來壓碎、熬湯,試著治療各種病狀,結果發現它對治療肌肉抽筋滿有效的。

但是這種樹皮熬成的湯實在太苦了,很難入口。聰明的原住民便在苦湯中加糖,讓湯汁喝起來比較順口,於是這藥很快的流傳開來,在當地廣用於治療抽筋。這種傳統的湯藥後來還流傳到歐美,普遍用來治療嚴重的抽筋。

治療抽筋算是個小療效,想不到這個苦樹皮後來驚動了全球,成為治療瘧疾的靈藥!

十六世紀,瘧疾橫行全球,祕魯也避不開。瘧疾是經由蚊子叮咬,把瘧疾原蟲帶進人體。感染了瘧疾,會發高燒,燒退後會發冷,發冷過後,高燒又來,就這樣燒、冷交替。瘧疾原蟲還會進入血液循環,侵入紅血球,把紅血球一個一個的破壞,使大量血紅素由尿中排出,把尿搞成黑漆似的,俗稱為「黑水」症。罹病者死亡率很高,因此是個非常可怕的感染病。

祕魯的原住民拿苦樹皮汁給得到「寒熱症」的人喝,發現它可退燒及去寒,而且讓不少人恢復正常,因此常用於當地的居民,解除了不少人的病痛。

這種可治寒熱症及抽筋的苦樹皮,來自一種長得並不高的樹。到了夏天,它開出來的花顏色繽紛,有紅、白、粉紅等顏色,給森林帶來了生氣。這種樹喜歡生長在南美的祕魯及玻利維亞的高原地帶,當地的印地安人有需要時才去採取樹皮使用,不傷害到這種樹的生長,可以說是人樹和諧共存、相輔相成。

金雞納樹皮立大功
西班牙佔領祕魯後,大批西班牙人移居到祕魯。據說駐祕魯的西班牙司令的夫人,金瓊伯爵夫人(Countess of Chinchón)得了寒熱病,病情嚴重。醫生試了多種藥物,都沒法將夫人的發冷及發燒壓下來。在急迫的情況下,醫生從當地的印地安人取得了一些樹皮藥粉給金瓊伯爵夫人服用,結果夫人病情轉佳,逃出了瘧疾的魔掌。

著名的植物學家林奈(Carolus Linnaeus)將這種治好金瓊夫人瘧疾的樹,以金瓊夫人的名字為字根,稱之為金雞納(Cinchona)。金雞納樹就這樣的永遠留名於全球。

十七世紀初,瘧疾在羅馬地區,尤其是羅馬城附近的沼澤地流行,災情相當嚴重,且愈來愈猖狂。羅馬是天主教的首府,是天主教教宗及樞機主教的所在地。陸續有教宗、樞機主教及教士因瘧疾而死,天主教會內鬧得人心惶惶。

教宗與主教們為了避開瘧疾,暫時遷移到羅馬北部的托斯卡尼。這個地區氣候溫和,景色優美,傳播瘧疾的蚊蟲無法在這地區生長。教宗甚至在西恩納的近郊,建造了富麗堂皇的宮殿,做為長期的避難所。

但是一般教士及百姓並無法遷離羅馬,到其他地方避病,因此生活在恐怖之中。

當時被派遣去祕魯的一位耶穌會弟兄,沙崙布尼諾(Agostino Salumbrino)已在祕魯首都利瑪住了一段時間,對於當地印地安人以金雞納樹皮粉治熱病,稍有了解。由於他是藥學出身,對金雞納樹皮粉相當有興趣。

沙崙布尼諾寄了一些藥粉給羅馬的朋友,請他們讓在羅馬得寒熱症的病人試用。幾個病人服了藥粉後,熱果然退了,病也好了。他得到這個好消息,便在利瑪大量搜集樹皮粉運回羅馬,給瘧疾病患使用。

後來,金雞納樹皮粉的需求量遽增,頓時成為珍品。本來金雞納樹安安穩穩的矗立於祕魯高原上,沒想到它的樹皮會成為歐洲治瘧疾的珍品,許多人開始大量採取樹皮、運到羅馬,毀壞了許多樹,也破壞了環境。還好,金雞納樹分布很廣,而且位在深山內,因而沒被完全破壞殆盡,有一些金雞納樹得以存留下來。

到了十八世紀中旬,法國探險家拉孔達明(Charles Marie de La Condamine)對植物有興趣,到祕魯山區採集標本,鑑定樹種。他注意到,金雞納樹不只是一種,他一共發現了三個物種。拉孔達明把這個發現寫了一篇論文,描述這三個不同的樹種。

後來的學者發現了更多金雞納樹的樹種,現在所知的已有三十八個物種。這些樹種的樹皮對瘧疾的療效不一,其中以拉孔達明發現的新種最有效。

金雞納樹皮內到底含何種化學物,可有效的治療瘧疾?早期並不清楚。到了十九世紀初,有效的化學成分才由金雞納樹皮分離出來。在一八二○年,法國的化學家佩雷提耶(Pierre Pelletier)及卡勉圖(Jean Caventou)由樹皮粉分離出小分子化學物,命名為奎寧(quinine),這個名字是取自祕魯原住民稱樹皮為quina而來。

當人類可以由樹皮粉分離出奎寧後,就開始以分離技術大量的製造奎寧,供作瘧疾預防及治療之用。於是所需的樹皮粉原料量愈來愈大,到了十九世紀,祕魯的金雞納樹皮變得很少,已無法供應足夠的樹皮製造奎寧。

植物學家試著人工種植金雞納樹,但並不成功,主要原因是金雞納樹生長於赤道線附近,有特殊的溫度及土壤需求。英國的探險家馬堪(Clemens Markham)由南美帶了金雞納樹的種子,在當時的英協屬地錫蘭(現名為斯里蘭卡)試著種植。他在一個植物園內找一塊地試種,結果成功了。這表示斯里蘭卡的氣候及土壤適合種植金雞納樹。

有一位居住在斯里蘭卡的英國人泰勒(James Taylor),早先在斯里蘭卡發展茶園,非常成功,賺了很多錢,並擁有很大片的土地。當他聽到了金雞納樹在植物園培植成功後,就開始在自己擁有的大片土地上種植金雞納樹,也成功了。從此斯里蘭卡便成為金雞納樹皮的主要來源。

奎寧由金雞納樹皮粉萃取及純化的技術不難,而且可大量生產。很快的,奎寧傳布各地,用來預防瘧疾。十九世紀,歐洲白種人去非洲時,都是服用奎寧才能夠避免瘧疾。有了奎寧,讓白種人可以征服非洲,並建立了不少附屬國。

第二次世界大戰的時候,金雞納樹皮很難取得,因此萃取出的奎寧產量也大減,美國的化學家開始試著以化學方法人工合成奎寧。一九四四年,兩位美國化學家伍德沃得(R.B. Woodward)及德爾寧(W.E. Doering)成功的以化學方法合成出奎寧。此後奎寧便不必由金雞納樹皮萃取,讓祕魯與玻利維亞的亞馬遜河沿岸森林不再受人類蹂躪,得享安寧。

人工合成的奎寧普遍使用之後,使得人類避開了瘧疾的侵襲,因而被稱為靈藥。
但是好景不常,引起瘧疾的原蟲學會了應付手段,來了幾個基因突變,便對奎寧產生了抵抗力。所以到了一九七○年代,奎寧對瘧疾治療已無效,而被其他藥物取代,一代抗瘧靈藥就此消失。(以上摘自
《神奇的天然靈藥─阿司匹林的故事》)

 地球生命可能孕育在隕石撞擊時

科學新聞由SciScape提供

科學家發現,地球在生命形成時期,曾經持續遭受隕石的撞擊,而撞擊的結果可能大到將海水蒸發,影響早期的生命演化。

在地球上有活躍的板塊運動、與表面的侵蝕風化作用,往往早已抹去多數隕石直接撞擊的證據,不過,撞擊亦能在地層內留下痕跡。大的撞擊,如在六千五百萬年前造成恐龍滅絕的那一次,能產生分佈全球的撞擊球粒(impact spherules)[註一]。

美國普渡大學的科學家研究形成於20~35億年前、並且含有撞擊球粒的岩層,再根據岩層的厚度、與撞擊球粒的大小來推估撞擊物的直徑與衝撞時的速度。結果發現,這些撞擊物多數大於恐龍殺手,而且當時地球遭受撞擊的頻率遠高於現在。他們認為,這波的撞擊可能與在38億年前結束的晚期大撞擊事件(Late heavy bombardment,LHB)[註二]有關,美國另一個團隊則解釋兩者的關連。這兩個研究均已發表在Nature期刊上。

美國西南研究所與NASA月球科學研究所團隊利用數值模擬小行星在LHB時的遷移。他們認為太陽系巨行星(土星與木星)的軌道變化,能將小行星(asteroid)推入與行星交錯的軌道中,造成有些小行星注定與地球相撞的命運。他們發現,若當時小行星帶的區域能往內延伸至距離太陽1.7AU,不僅有10倍數量的小行星會進入地球,並且LHB時間還會比在月球上觀察到的還要長20億年,如同第一個研究發現的證據。這也表示在地球生命形成時(38億年前),正不時經歷小行星劇烈的撞擊。

究竟早期生命如何能在此惡劣的環境存活下來?科羅拉多大學科學家Steve Mojzsis向Nature表示,或許,並非所有的生命都能倖免於難,但是撞擊造成的高溫環境,類似深海熱泉的環境,這可是有些微生物生活的好地方,不少現今生命的共同祖先都是嗜熱的有機體。

[註一] 撞擊球粒是隕石衝撞地面時造成岩石熔融、並飛濺至高空,等它再墜回地球時,已凝固為玻璃質的小球。

[註二] 在38億年前,月球在形成之後,曾經被隕石密集的轟炸過,在表面造成形成密佈的撞擊坑,這事件被稱為月球災難 (Moon’s cataclysm),又稱為晚期大撞擊事件(Late heavy bombardment),因為不僅在月球上,水星與火星表面都有發現類似的大量隕石坑,太陽系的內行星可能都曾經歷過。

原始新聞
1. Nature News & Comment: Ancient asteroids kept on coming
2. Goldin , T. Earth’s ancient catastrophes, Nature Geoscience, 5, 309 (2012)


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