THz | 太赫茲「解」毒:寄給川普的蓖麻毒素有多毒?!

2021-01-19 青源峰達太赫茲


導語:微量蓖麻毒素即可致人死亡,目前還沒有特效抗毒製劑。由於蓖麻是常見的經濟作物,還曾被作為觀賞植物種植,兒童誤服的可能性很大,家長應該加強監管,防止兒童誤食。



寄給川普的「毒信」,曾多次在白宮現身


近日,一封郵寄到白宮的信件登上熱搜:9月20日,美國執法部門截獲了一個寄給川普的包裹,裡面含有毒物質蓖麻毒素,讓這個對於大多數國人來說很陌生的化學名稱進入了普通公眾的視野。蓖麻毒素這一類的劇毒製品是一種恐怖的存在,曾多次被恐怖分子利用,作為暗殺、製造恐怖事件的工具。事實上,早在一戰及二戰期間,美國、英國和加拿大等國家就試圖用蓖麻毒素製造化學武器。1975年,《禁止化學和生物武器公約》生效,蓖麻毒素成為了被嚴密監管的對象。



2013年,時任美國總統的歐巴馬也收到過含有蓖麻毒素的「毒信」,而且這樣的信件曾多次在白宮現身。早在1997年,美國就已經將包括蓖麻毒素在內的一類核糖體活性抑制劑劃分為B類生物戰劑。美國的每一任領導人,大都受到過蓖麻毒素的威脅。歐巴馬收到過,還收到過兩次;2018年的川普,也收到過,加上最近這次,也是兩次了。



●金正恩他哥,死於該毒素之手:

●普京也曾收到過,裝有蓖麻毒素的信封,幸好最後人沒事:



微量蓖麻毒素即可致人死亡,目前無特效抗毒製劑


蓖麻毒素的歷史可以上溯到1888年,它由一位德國化學家分離並命名。蓖麻毒素是從大戟科、蓖麻屬植物蓖麻子中提純分離的。蓖麻子通常用於榨取蓖麻油,是重要的工業用油,由於需求量較大,在全球多個國家均有種植,因此蓖麻毒素的製作原料非常容易獲得,且製作工藝簡單,所以儘管已經被嚴格控制,卻仍對公共安全存在潛在威脅。雖然多數關於致死劑量的數據都來自於動物實驗,沒有更多的統計數據佐證人類的具體致死劑量,但從現有的資料來看,微量即可致死是毋庸置疑的。




蓖麻這種劇毒作物,為什麼全世界都沒有禁止?


國外沒有禁止就算了,為什麼我國也沒有?這個問題的答案很簡單:因為蓖麻雖然劇毒,但是卻渾身是寶!蓖麻最突出的優點,就是它超高的出油率,正常情況下,它的出油率就能高達42%到45%。因此上個世紀我國農村地區曾大量種植蓖麻,就為了燃油照明。蓖麻也憑藉著高出油率,成功躋身「世界十大油料作物」之一,還是目前唯一可代替石油的「綠色石油」資源。同時,蓖麻油也是高級潤滑油的理想原材料,具有在低溫下難以凍結的優點。隨著全球汽車、航天工業的飛速發展,蓖麻油的需求也越來越大。蓖麻的種植面積也因此水漲船高,受到世界各國的追捧。



▲ 蓖麻毒素結構


除此以外,蓖麻還有以下優點:


●蓖麻葉可用來養蠶,吃蓖麻吐的蠶絲,是優良的紡織原料。

●蓖麻葉也具有消腫拔毒、止癢的功效;

●由於蓖麻毒素可抑制蛋白質,部分科學家甚至想要通過蓖麻毒素,來抑制癌細胞,從而攻克癌症。



總而言之,蓖麻作為一款經濟價值較高,且擁有無限潛力的植物,哪怕自帶劇毒,也依然吸引著人類去種植、去研究它。當然了,作為普通老百姓,我們不用對蓖麻毒素太過緊張。一來我們沒機會被殺手暗殺;二來蓖麻子長這樣,我相信也沒人會吃下去!



有一種新技術,可以完美識別蓖麻毒素!


除了蓖麻毒素,有一種最常見的毒素:被世界衛生組織(WHO)癌症研究機構劃定為一類天然存在的致癌物的黃麴黴毒素,是食品安全檢測中國家規定必檢的一個項目,目前多採用生化的檢測方法。這類檢測方法都還存在著這樣或那樣的缺陷。如:TLC(薄層層析法)方法雖然簡便,但靈敏度差;HPLC(高效液相色譜法)雖然靈敏度高,但樣品處理煩瑣,操作複雜,儀器昂貴。ELISA(酶聯免疫吸附法)重複性差試劑壽命短需要低溫保存。在操作過程中,這類方法大多需要使用劇毒的真菌毒素作為標定標準物,有對操作人員造成巨大沾汙的危險。在對樣品進行預處理過程中,需要使用多種有毒、異味的有機溶劑,不僅毒害操作人員,而且汙染環境。操作過程煩瑣、時間長,勞動強度大。儀器設備複雜、笨重,難以實現現場快速分析。


▲ 黃麴黴毒素主要汙染糧油及其製品

如花生、花生油、玉米、大米及棉籽等


太赫茲(THz)是在微波和紅外波段之間的一個新興的電磁波帶。很多物質分子的振動和轉動光譜,尤其是生物大分子如蛋白質、核酸等的振動和轉動光譜在太赫茲的波段內有很多特徵吸收峰,因此太赫茲光譜技術可以通過檢測樣品時產生的特徵指紋圖譜來識別生物樣品。太赫茲電磁波有很高的時間和空間相干性且光子能量低,利用太赫茲脈衝可以便捷的對樣品進行物質微細變化的分析,而且不會對樣品產生損害,同時由於太赫茲電磁波的穿透力強使其廣泛應用在各個領域。




太赫茲射線能穿透塑料製品、服裝、箱包、紙雕產品和其他絕緣材料,傳輸或吸收光譜直接用於包裝內物質的定性。利用太赫茲成像或光譜技術發現可疑樣品並自動識別它們成為了一種的安檢方法



▲ 兩種毒品樣品在有無信封包裝時不同的吸收譜


▲ 2019年上海海關採購「太赫茲毒品危化品檢測光譜系統」公告


海關口岸採用太赫茲毒品危化品檢測鑑定光譜儀設備可以進行口岸肉毒桿菌毒素和蓖麻毒素等毒素的現場快速檢測,通過衍生物特性歸類,建立生物毒素資料庫,並形成一套適合國境口岸現場和重大聚集性活動場所安全保障的安全快速有效技術方法,填補國境口岸對生物毒素現場檢測技術的空白。


▲ 上圖為某植物毒素的太赫茲光譜測試圖

可根據其獨有的在1.07THz和1.90THz吸收峰對其進行識別


太赫茲作為一個技術領域,它的應用將不僅是毒素毒品、液體、信件的檢測,生物、雷達、通訊等相關檢測也將成為太赫茲光譜系統大展身手的舞臺。




中國工程物理研究院 | 香山科技會議



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