致幻、致鬱、致癱,夜店裡倒在「氣球」下的年輕人
2020-11-30 騰訊網出品：科普中國
製作：小球君
監製：中國科學院計算機網絡信息中心
《速度與激情》系列電影在全球都擁有極高的人氣，最近上映的外傳《速度與激情：特別行動》更是獲得了票房和口碑的雙重肯定。在以街頭賽車作為背景的一系列電影中，都不會缺乏這樣的橋段——主角在排位落後的不利局面下，恰到好處地開啟「氮氣」加速開關，賽車瞬間迸發出驚人能量，最終逆轉乾坤。
其實，街頭賽車中用於加速的「氮氣」，與拔牙時使用的麻醉劑，以及讓人發笑的「笑氣」，都是同一種氣體——一氧化二氮。今天，就讓我們來一同領略一下一氧化二氮的神奇。
罐裝的一氧化二氮 （圖片來源：visualhunt）
做實驗做到哈哈大笑停不下來是怎麼回事？
早在兩百多年前的英國，化學家戴維用自己的身體進行了一場實驗。他將加熱硝酸銨晶體產生的氣體，通過水蒸氣過濾去雜質後直接吸入（小朋友千萬不要直接吸入任何實驗氣體！），竟然感到了一絲甘甜！在吸入更多氣體後，他感受到了一種獨特的快感！這種氣體就是一氧化二氮。因為吸入後能夠讓人開心發笑，一氧化二氮又被稱為「笑氣」。
英國科學家Humphry Davy （圖片來源：Wikipedia）
「笑氣」讓人發笑的機理是，一氧化二氮（N2O）具有脂溶性，即易溶於脂肪及有機溶劑，吸入後不會與血紅蛋白結合，而是極易穿過細胞膜進入細胞。當一氧化二氮進入大腦中的神經細胞後，會干擾神經細胞的受體，從而產生讓人安靜和快樂的效果。
笑氣進入人體後，一旦停止吸入，氣體會迅速通過呼吸釋放出體外，一般來說30分鐘後血液中的氣體濃度可以下降95%以上。因此，笑氣引發的「發笑」作用會在停止吸入後很快消失，但進入大腦中的一氧化二氮分子仍然會持續作用一段時間，甚至在吸入一天後仍然能夠維持一定欣快感。
小知識：正是因為一氧化二氮的脂溶性特徵，我們才能吃上蓬鬆的奶油蛋糕。一氧化二氮溶於油脂，所以也被用於奶油的製作。奶油槍噴出奶油後後，溶解的N2O析出，產生氣泡，形成蓬鬆的口感。
奶油 （圖片來源：Visualhunt）
拔牙時吸入這種氣體就不疼了？
牙醫使用一氧化二氮麻醉 （圖片來源：stock.adobe.com）
因為具有鎮靜的效果，一氧化二氮早在1844年就被用於牙科手術的麻醉劑，緩解了無數病人的痛苦。但在最初也導致了很多人出現噁心，頭暈，甚至窒息的副作用。為了儘量減少其負面效果，科學家們的不斷研究，發現將一氧化二氮與氧氣按照1：1的比例混合，可以有效的發揮麻醉功用，還能減少其產生的副作用保證其安全性。從此之後，牙醫通過簡單的裝置，就可以一邊進行牙科手術，一邊讓患者保持清醒，聽從牙醫的指示和回答問題。不僅如此，一氧化二氮麻醉劑在緩解分娩痛苦等外科手術方面也有所應用。
讓人大笑的氣體卻是讓人上癮的毒藥？
吸食一氧化二氮的人 （圖片來源：Visualhunt）
近幾年「笑氣」進入人們的視野，是因為一些吸食「笑氣」產生負面效果的新聞。「笑氣」讓很多留學生上癮，國內趕時髦的年青人在酒吧吸食「嗨氣球」，最終導致生理功能失調，甚至腿部、面部癱瘓等生理問題與「笑氣成癮」，抑鬱症等心理問題。
《Scientific Amusements》中人吸食「笑氣」的圖片（圖片來源：Visualhunt）
早在其效果被發現之初，「笑氣」就被人開發成為派對中的助興物。在當時的很多文學作品中都可以看到人們吸入「笑氣」後手舞足蹈的瘋狂表現。過量吸食「笑氣」帶來的負面效果，同樣很早之前就為人所知。在《蝙蝠俠》的漫畫中，「笑氣」成為了蝙蝠俠最大的對手——小丑的招牌殺人招數，這也反映了人們的焦慮與恐懼其實早已有之。
吸食了小丑笑氣的人會一直狂笑不止直到死亡（圖片來源：Visualhunt）
作為一種能夠刺激人產生欣快感的化學物質，笑氣在本質上與毒品有著相似之處。人體神經系統對欣快感的閾值會隨著接受刺激次數和劑量的增加而不斷提高。最初很小劑量就能夠獲得的愉悅感會隨著使用次數的增加而越來越難以再現，使用者不得不增加藥劑的用量和使用頻度。
與此同時，使用藥劑帶來的欣快感會在神經系統中留下「印記」，即便停止用藥，這些「印記」仍然會不斷「提醒」使用者再次用藥，形成藥物依賴。更加嚴重的後果在於，一旦中斷用藥，人體神經系統無法在短時間內恢復到正常狀態，機體極度不適感隨之產生，出現戒斷反應。
據統計，截至2014年英國有近50萬年輕人在聚會、夜總會及節日的時候使用過一氧化二氮。2006至2012年間，英國就有17人因此死亡。很多國家開始在討論「笑氣」是否應該被列入毒品的行列中。不同的國家，甚至不同的城市都制定了不同的法律。
臨床上對於笑氣的應用可以認為是安全合理的，畢竟笑氣的成癮性要比其它毒品低的多。然而，正是因為笑氣是一種在日常生活中普遍應用的物質，對於它的管理和控制才更應該引起重視。
「氮氣加速」加的竟然不是氮氣？
《馬裡奧賽車》中就包含了「氮氣加速」的元素（圖片來源：Visualhunt）
在賽車遊戲中我們常常看到這樣的場景，賽車在高速漂移過彎時會積攢一種能量值，一旦達到一定程度，就能讓賽車在短時間內進行的持續加速。這就是玩家們口中的「氮氣加速」。
其實仔細想想卻發現有一些蹊蹺，氮氣在大氣中含量78%左右，還極其穩定，這東西怎麼可能讓賽車加速。
美國Holley公司的氮氧加速系統 （圖片來源：Visualhunt）
其實「氮氣加速」的原型是由美國Holley公司開發的氮氧加速系統（Nitrous Oxide SYSTEM），其主要反應物是一氧化二氮（N2O）。遊戲中也都標識了N2O，只是玩家們約定俗成，稱之為「氮氣加速」。
「氮氣加速」的原理簡單來說，就是壓縮後的液化一氧化二氮進入氣缸，受熱分解成為氧氣和氮氣。分解氣體中氧氣和氮氣的比例為1:2，氧氣分子佔三分之一，高於一般空氣中的21%。大量氧氣的進入也就意味著發動機能燃燒的燃料也更多，從而使得發動機的功率得到提升。而一氧化二氮的氣化和分解又吸收了熱量，為發動機的壓縮階段提供了冷卻的助力。
在真實的街頭賽車和一些對於汽車的改裝中，這些一氧化二氮都是事先充入氣罐並安裝調試好的，通過漂移過彎來累積一氧二化氮只是遊戲中的一種設定罷了。此外，由於正常的發動機並非為「氮氣加速」這樣的工況所設計，經常使用這種加速方式將會極大傷害車輛的使用壽命。最後，所謂「氮氣加速」系統在我國屬於非法改裝範疇，各位車友就不要在這方面多下功夫了。
小知識：一氧化二氮也因毒性低與穩定的優點被廣泛應用於火箭時起飛的氧化劑 。
（圖片來源：Visualhunt）
看了這麼多，大家一定對一氧化二氮這種物質感到又愛又恨了吧。一氧化二氮讓很多人為之痴狂並沉迷，但在很多領域發揮著其獨特的作用，改善了人們生活，推動了科技發展。
其實任何化學物質都可以助人也可以害人，重要的是看我們作為使用者要如何應用它。我們不討厭化學，也不能畏懼化學，只希望在利益與欲望面前，人們可以多點理智與良知。
參考文獻：
https://biology.stackexchange.com/questions/2320/how-does-laughing-gas-n%E2%82%82o-work
https://zhuanlan.zhihu.com/p/28298713
http://www.xinhuanet.com/science/2015-08/14/c_134517680.htm
https://www.zhihu.com/question/38182938
https://www.guokr.com/article/442251/?page=2
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