空氣中的「負氧離子」,對身體好?錯!「負氧離子」不存在?

2020-12-05 科學聲音

聽眾於一丁問:

「「負氧離子」似乎是日常生活空氣品質的唯一衡量指標,代表著清新、健康和科學。前幾年維基條目,說所謂的負氧離子是偽科學,現在條目已刪除,只有「負離子(流行語)」的簡單條目。其他語言的維基,英法德日西班牙等,都有離子/負離子、氧離子/氧的條目,但都沒有「負氧離子」的信息。

其中,日文維基的相關條目,好像有科學與偽科學的爭論說明。但是,國內對負氧離子絕對認可,國家林業局正式批准發布了關於空氣負氧離子的兩項國家行業標準,明確負氧離子濃度監測的技術規範。按說國家專門的行業標準不可能假,但這樣一個基本、重要的科學概念,中外文維基不可能全部遺漏,太像偽科學。如果可能,麻煩解答一下,謝謝!

這個問題我一看到,就覺得很有意思,也很有挑戰。我想說,這個問題本身就已經很好地詮釋了科學精神,對我們日常生活中習以為常的很多概念提出大膽的質疑,小心地求證,我為這個問題點讚。

為了回答這個問題,我從兩條線下手,一方面是自己查資料、查文獻,另一方面是請教科學聲音專家團中的相關領域的專家。著實費了我一番功夫。

下面開始講具體的查詢過程,我所用到的方法實際上人人都可以掌握,我希望大家關注的不是這期問答的結果,而是一種態度和方法。

首先,這位聽眾提到了「國家林業局正式批准發布了關於空氣負氧離子的兩項國家行業標準,明確負氧離子濃度監測的技術規範」。關於這事,我自己也查詢了一下,發現,確實如他所說,在國家林業局的官網上[1],可以看到,2016年2月2日規劃院編制了《空氣負(氧)離子濃度觀測技術規範》,但是請注意,這裡的氧字是打括號的,因此,林業局的意思是負氧離子就是空氣負離子,只是因為約定俗成的叫法流傳太廣了,加個括號有注釋的意思。而空氣負離子,在很多情況下,一般又被直接稱為 「負離子」。因此,如果細看林業局的文件,會發現在正文中提到的都是負離子,不再提負氧離子了。

好了,有了這個前提,我們就可以繼續往下深究,首先,我也跟大家一樣好奇,究竟什麼是負離子呢?

為此,我首先請教了我的專家團中的一位留美化學博士,就是大家不陌生的美女學霸 Vivi 小姐姐,她說:

空氣的主要是氧氣和氮氣,當然還有其他一些氣體分子。在某些情況下,比如說,一道閃電下來,就有可能讓氣體分子上面多帶了 1 到 2 個電荷。電子是帶負電的,所以,就可以把帶負電的氣體分子叫做負離子,如果是帶了負電的氧氣分子,那就可以叫負氧離子了。但是,請注意,它們能在空氣中存在的時間非常短暫,存活時間是用毫秒級的。而且,這些名詞的叫法都不是正統的化學名詞,在化學中一般把帶負電的離子稱為陰離子

接下去,我又查詢了萬能的維基百科。

負離子的這個詞條上寫:負離子可能是指化學上的陰離子,或大眾文化和商品宣傳上的流行語「負離子」。

這個詞條的解釋不得不讓人佩服維基百科的嚴謹性。

我繼續搜索「負離子(流行語)」的詞條[2],詞條的全文不長,內容是這樣的:

負離子是源自日本的一個詞彙,這個詞在科學上並沒有明確意義,但廣泛使用於商業宣傳上,並且將負離子的存在與人體的健康連結在一起。例如負離子吹風機、負離子冷氣機、負離子電風扇、負離子直發、負離子空氣清淨機等。而關於負離子與人體健康的關聯性則起源於19世紀末到20世紀初之間,當時有些學者主張,負空氣離子(也稱負氧離子)對人體健康有正面幫助,但目前尚未有科學證據足以證明。各國主管機關未訂出相關法令標準,且有學者認為其為偽科學。

我覺得維基百科做的最好的一個地方就是所有的說法都可以追根溯源,這也就是我常常說的信源。於是,我交給我的助理小編一個任務,讓她把這個詞條中的引文都仔細看一遍,看看能不能幫我把「負離子」這個詞最早的出處,以及它的來龍去脈查清楚。小編沒有讓我失望,第二天,她就交來了她的作業,我不得不誇讚一下,現在小編已經青出於藍了,下面就是小編查證的結果:

負離子在日本首次見報是在 1987 年 12 月,當時是一則商業廣告,商品名稱叫作「離子吸菸器」,廣告文案是這樣寫的:本產品利用負離子功能,能將所吸入的香菸煙霧轉化為含有豐富離子的新鮮空氣。

之後每一年大概有一兩次的報紙報導,也有越來越多的商家瞄準了人工製造負離子的領域。一些大牌家電製造商從 1999 年起就開始陸續推出具備製造負離子功能的空氣清淨機和空調設備。

到了 21 世紀,報紙上的報導數量突然猛增,2002 年 60 次,2003 年 128 次,2004 年 51 次,而且也不再局限於廣告。

以上這些數字都是松永和紀在日本國內最大發行量的《讀賣新聞》的新聞資料庫中搜索的結果。他是京都大學農業研究所的碩士,曾在逐日新聞社做過十年的記者,離職後從事自由寫作。2009 年4月5日由日本商周出版社發行的《健康新知都是對的嗎?》一書,正是他的作品。這本書中,有一章的標題是《別被偽科學給騙了》,裡面介紹了負離子這個詞正式進入大雅之堂是在 2002 年 6 月 17 日。

也就是說,負離子這個概念的源頭是日本,這個倒一點也不奇怪,還有很多偽科學概念都是來自日本。本世紀初的時候,社會上比較盛行的說法是,負離子具有釋放壓力和解除疲勞的效果,含量最多的環境是在瀑布附近或森林之中。電視上也經常有所謂的負離子專家為負離子的效果站臺背書。著名的三菱電機 2001 年曾經推出了一款空氣清淨機,宣稱除了可以增加活性炭分解和清除乙醛等常規功能,還能在排出乾淨空氣的同時釋放負離子。

面對滾滾而來的負離子浪潮,第一位力排眾議提出批判的是當時東京大學的安井志教授,現在為日本國連大學副校長。他撰文提出:負離子根本沒有科學功效。他指責一位為負離子站臺的博士和電視臺的主播缺乏理性思考的能力,連什麼是科學都不懂。

質疑負離子的權威中還有諾貝爾化學獎得主野依良治教授,他的評論是:

倘若從科學的角度理解負離子,我們必須先行定義此物質的屬性,之後方有討論其效果的可能;讓大眾去相信一個根本不存在的、自創的名詞,個人認為匪夷所思」。

但是,時至今日,負離子這個概念因為有巨大的商業炒作價值,已經勢不可擋的在全世界蔓延開了,不但在中國是鋪天蓋地的負離子,負氧離子,在歐美國家也不例外。比如,我以關鍵詞「negative airions」在谷歌和必應搜索,也是讚美聲一片。大型醫療信息網站 WebMD 上刊載了一篇具有代表性的充滿溢美之詞的文章《負離子創造正效應》[3],把負離子稱為「空氣維生素」,援引一位應用認知科學中心研究主任霍華德博士的觀點,負離子可以加速氧氣流向大腦,使人警惕性增加,減少嗜睡,它們還可以降低空氣中細菌的刺激性,使打噴嚏、咳嗽、喉嚨痛都減少。

這篇文章表示,負離子可以讓室內的我們也感覺自己深處在戶外的新鮮空氣中。總之,營銷常見的說法似乎都出現了。文中還提到了負離子療法,可以緩解慢性抑鬱,效果和服用抗抑鬱藥物差不多,並且沒有副作用。

但是,如果大家聽過我的聽眾問答第 40 期《我們該如何判斷一個觀點是否可靠》,應該就會知道,這些說法都不能成為科學證據。如果沒聽過這期節目,建議回頭聽一下。要想找到科學依據,必須找到經過同行評議,發表在正規期刊上的論文,目前來說,科學成果的唯一表達途徑,依然只有科學論文這一條。

所以,我還需要在各種論文庫中檢索與負離子相關的論文,但是,我發現如果用「負離子」作為關鍵詞來檢索,那麼出來的結果基本上都是與 「陰離子」相關的專業化學論文,對著摘要一眼望過去,大多論文的探討都與電子相關,與我們想要檢索的信息風馬牛不相及。這下我才終於明白維基百科上為什麼要把負離子的解釋列為陰離子和流行語負離子這兩項了。

不過,我還是找到了兩篇相關論文

第一篇是發表在一本叫做《能源工程》的期刊上的,這本期刊並不是SCI收錄的期刊,但是被另外一個叫 Science Direct 的著名文獻檢索網站收錄了。我下載了這篇論文,打開以後,在標題前有一個定語,寫的是 2017 第 10 屆國際供暖通風及空調大會,說明這篇論文是在這次會議上首次公布的。論文的標題是《負氧離子與睡眠》[4],署名作者是來自上海交通大學的 Liu Ruiqi 等六位中國人,這篇論文的結論是負氧離子可以顯著提高人的睡眠質量。

但說句實話,我對這篇論文結論的可靠性是存疑的。一來,這本期刊的影響力因子 0.783,很一般,而且它基本上對會議上發表的論文照單全收,說明這本期刊與這個會議是有密切關係。但真正讓我覺得不是很放心的是在即將召開的這個大會 2019 年的官網上有這個大會的介紹[5],是中國創辦的,而且從 2009 年開始每兩年一屆,全都是在中國舉行,主辦方是哈爾濱工業大學,協辦方包括一本叫暖空空調的雜誌和一個叫暖空空調網的網站等。這個,有些話我不便在這裡講太多,怕惹來不必要的麻煩,不過熟悉中國式學術會議的聽眾大概能明白我的意思,點到即止。

總之,這篇論文在國際上沒有什麼影響力,這是肯定的,而我個人對這篇論文的結論也是存疑的。我提到的這篇論文和會議的官網我都附在本期文稿中了,想進一步了解的聽眾可以自行查詢。

第二篇論文,是在美國國家衛生研究所下屬的網站上在線發表的[6],網址在文稿中可查。這篇論文的結論是:

沒有觀察到負離子與焦慮、情緒放鬆、睡眠和個人舒適度正面或負面的影響相關,但負空氣電離與較低的抑鬱評分相關,特別是人處在最高的暴露水平中,負離子與抑鬱的相關性還需要進一步的研究來評估。

當然,這篇論文的權威性也不高,但至少沒看出有什麼利益瓜葛。

總之,論文檢索的結果顯示,負離子這個概念確實還只能算一個流行語,沒有多少真正的科學家在對它做研究。我想,最有可能的原因是它沒有太大的科研價值,但是對於生產各種各種暖風空調設備的廠商來說,卻有著很好的商業營銷價值。

這個話題我還沒講完,在資料查詢的過程中,我還注意到一篇論文,是發表在《中國環境科學》這本期刊上的,也是由中國人撰寫的《森林環境中空氣負離子濃度分級標準》,在這份標準中,將森林環境中空氣負離子濃度水平分為 6 個等級:

Ⅰ級叫「特別清新」,定義是每立方釐米大於 3 千個負離子,然後根據每立方釐米的負離子數量依次提高等級,最高的是 Ⅵ 級「特別不清新」,每立方釐米小於 400 個負離子。並且我也注意到市場上有很多檢測負離子的儀器設備,我就問 Vivi,這些儀器設備你覺得靠譜嗎?

她很認真地做了一番研究,然後告訴我,她查了現在主流的幾種負氧離子的測量儀,仔細去看它們的工作原理,她發現,其實這些儀器不是測負氧離子,而是用某種化學方法測量單位體積內空氣的負電荷含量。這就有點偷換概念了,其實從化學上來說,沒有辦法測量單位體積內有多少個負離子,只能測量這個體積空氣內有多少的負電荷。仔細去看國家林業局的招標採購公告,裡面他所採購的儀器都是在測量負電荷,而不是測量負氧離子。

Vivi 的觀點是,負氧離子這個概念就像很多保健概念,比如酸鹼體質什麼的,是有一些所謂的行業專家生造出來的一個概念,因為在它的後面是一塊巨大的商業蛋糕。

不過,最後,Vivi 想了一下,她補充說,你前面提到的那個分級標準似乎也有一定的參考意義,為什麼呢?因為在城市空氣比較汙濁的地方,這種短暫的帶負電荷的分子會迅速的與空氣中的其他雜質結合。而在深山中,空氣比較乾淨,這些帶負電荷的分子可以存活的久一些。

好了,關於這個問題我就回答到這裡。說實話,我想了半天,沒能總結出一句簡潔明了的回答,我只能把過程詳細講給你聽,大家自己總結吧。

[1]http://www.forestry.gov.cn/main/586/content-841290.html

[2]https://zh.wikipedia.org/wiki/負離子_(流行語)

[3]https://www.webmd.com/balance/features/negative-ions-create-positive-vibes#2

[4]https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1877705817348774

[5]http://www.ishvac2019.org/

[6]https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3598548/

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