有毒 : 从致命武器到救命解药,看地球致命毒物如何成为生化大师

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作者:[美] 克丽丝蒂·威尔科克斯 Christie Wilcox

翻译:阳曦

出版社:北京联合出版有限公司

出版时间:2019年11月

ISBN:9787559636874

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书摘 · 插画

有毒

内容简介

数千年来,人类对毒液深深着迷,无论是它迅速发挥功效的能力,或是极小量就足以造成伤亡的威力。半个世纪前,研究人员发现“毒液”的传递方式会影响其作用:吃下去可能无毒,经由皮肤或其他途径接触却会致命!生物学家克丽丝蒂•威尔科克斯探索世界上形形色色的有毒动物,带领读者了解毒液的演化、其细致的运作方式、对人类的影响,以及毒液为何具备改变当代生物化学和医学发展的非凡潜力。

 

作者以生动的口吻娓娓道来有毒动物研究者如何“以身犯险”,让你在捏把冷汗之余被她讲述的故事吸引。除此之外,作者还平易近人地置入多种原本可能令人望而却步的科学知识,包括化学分析、细胞分子生物学、生物化学、免疫学、神经科学、药物动力学、人体生理学等。如今我们已经能从基因和细胞层面来理解毒液分子对人类的影响,科学家们仔细探究毒液的各种组成,厘清不同成分对于人类的不同组织造成的影响,这些精密的作用机制让毒液得以为人类所用,进而开发成治疗癌症和艾滋病的潜力药物。读完本书,你将会发现,越来越多的研究让科学家更加肯定毒液在人类医疗领域的价值,以及有毒动物在生态体系中的重要地位。

作者简介

克丽丝蒂• 威尔科克斯博士是夏威夷火奴鲁鲁的一位科学家兼科学作家。她的作品散见于《发现》《纽约时报》《科学美国人》《石板》《大众科学》等媒体。她的网址是:www.christiewilcox.com。

 

译者简介

阳曦,长期从事翻译,为《环球科学》等科普杂志翻译文章。近年出版译作《宇宙的尺度:从无穷大到无穷小》《茶杯里的风暴:用日常之物揭开万物之理》《薛定谔的猫:改变物理学的50个实验》等。

试读

如果你打算数一数这颗星球上最不可思议的动物,那么最先出现在你脑海里的很可能是鸭嘴兽。鸭嘴兽如此特别,就连伟大的博物学家乔治•肖(George Shaw,他于1799年首次以科学的方式描述了这种动物)也很难相信它竟然是真实存在的。“一定程度的怀疑主义不仅可以原谅,而且值得赞赏。”他在自己的著作《博物学家文集》(Naturalist's Miscellany)第十卷中写道:“我或许应该承认,我几乎不敢相信自己的眼睛。”我十分理解他的感受。当我坐在位于澳大利亚墨尔本的龙柏考拉保护区(Lone Pine Koala Sanctuary)里,直愣愣地望着那头巨大的雄性鸭嘴兽时,我完全不敢相信眼前的生物是真实的。尽管它就在我眼前,我仍觉得它像个精巧绝伦的木偶、吉姆•亨森(Jim Henson)的杰作。

 

丽贝卡•贝恩(Rebecca Bain,大家都叫她“小贝”)是龙柏考拉保护区的哺乳动物饲养组组长,保护区里的两头雄性鸭嘴兽都归她的团队照顾。小贝好心地把我放进了动物生活区,这极大地满足了我对这种动物的好奇心。小贝费劲地把年纪较大的那头雄性鸭嘴兽从窝里弄了出来,看着它海狸似的尾巴、鸭子一样的喙,还有水獭似的脚,我惊讶不已。不过,尽管鸭嘴兽的外貌如此独特,但它还拥有另一种更奇异的特性,正是这种特性吸引我来到澳大利亚,亲眼看看这种奇妙动物的风采。面对雄性鸭嘴兽,请务必小心:在目前已知的5416种3哺乳动物中,只有它长着毒刺,为了争夺配偶,雄性鸭嘴兽会用脚踝上的毒刺攻击对手。

 

目前我们已经发现了12种有毒的哺乳动物,但除了鸭嘴兽,其他有毒哺乳动物都是通过咬的方式释放毒素。这12种毒物包括四种鼩鼱(shrew)、三种吸血蝠、两种沟齿鼩(solenodon,这种穴居哺乳动物口鼻部很长,类似啮齿动物)、一种鼹鼠、蜂猴和鸭嘴兽。有证据表明,蜂猴实际上可以细分成四个物种,那么这个名单里的动物数量将增加到15种,然而即便如此,有毒哺乳动物加起来也不超过3只手的手指数量。

 

在动物世系谱中,有毒动物主要出现在刺胞动物门(Cnidaria)、棘皮动物门(Echinodermata)、环节动物门(Annelida)、节肢动物门(Arthropoda)、软体动物门(Mollusca)和脊索动物门(Chordata)中—人类就属于最后这个门。与其他纲目的动物相比,哺乳动物里的有毒成员寥若晨星。比如说,水母、海葵和珊瑚所在的刺胞动物门里,几乎所有物种(超过9000种)都有毒;要说哪个门的有毒物种数量最多,那无疑是节肢动物门,它的成员包括蜘蛛、蜜蜂和胡蜂、蜈蚣、蝎子;蜗牛、蠕虫、海胆等动物都可能有毒,更别说脊索动物门里其他有毒的脊椎动物,例如有毒的鱼、蛙、蛇和蜥蜴等。

 

从生物学角度来看,要说某种动物“有毒”(venomous),必须满足一系列明确的定义。很多物种属于“带毒”(toxic):它们身上的某些物质(毒质)只需极小的剂量就能造成严重的伤害。人们常常觉得“带毒”、“毒性”(poisonous)、“有毒”几个词听起来差不多,但现代科学家对它们做了严格的区分。毒性物种和有毒物种都会制造毒质,或将毒质储存在自身的组织中。你或许听说过,“任何东西在一定剂量下都有毒”,但这句话其实并不准确。某些物质在足够大的剂量下可能会“带毒”,但如果这种物质需要很多才能致命,那我们就不能说它是毒质(toxin)。当然,你可以一直喝可乐喝到死,但汽水并不是毒质,因为它需要达到极大的剂量才能产生毒性(你得一次性灌下去很多升)。从另一个角度来说,炭疽杆菌(anthrax bacterium)的分泌物是一种毒质,因为它只需要一点点就能致命。

 

我们可以根据毒质进入受害者体内的方式来对这些物种做更细致的分类。任何可通过食用、吸入或吸收的方式造成伤害的毒质都可被视作毒药。不过箭毒蛙(dart frogs)或四齿鲀(pufferfish)之类的毒性物种必须等待其他生物犯错才有机会释放毒质。有的科学家或许会争辩说,除了毒性生物和有毒生物,还有第三种含有毒质的动物—带毒动物。4这些动物的确身藏毒药,但它们更有耐心,只在特定的情况下才会动用这种武器。比如说,喷毒海蟾蜍(poison-squirting cane toad)和射毒眼镜蛇(spitting cobras)只有在受到惊扰、不愿被触碰或被咬的时候才会像其他毒性动物一样释放毒质。

 

要获得“有毒”的头衔,动物不仅需要携带毒质,还必须有专门的手段将这些危险的“货物”送入其他动物体内——它必须主动发挥自己的毒性。蛇长着毒牙,蓑鲉拥有毒硬棘,水母有刺细胞,雄性鸭嘴兽也有刺。

 

你很容易就能发现鸭嘴兽的毒刺。小贝絮絮叨叨地说着鸭嘴兽和它们在龙柏考拉保护区的生活时,我一直盯着它后腿上那块类似牙齿的黄色凸起。鸭嘴兽的毒刺长约2.5厘米,比我想象中的大得多。毫无疑问,就算这根巨刺没毒,被它扎一下也够疼的。伸手凑近毒刺拍特写照片的时候,想到要是被它扎了该有多疼,我情不自禁地打了个冷战。

 

鸭嘴兽的毒性很强。他们告诉我,被这种动物刺一下将是一种改变人生的体验,就像那些足以塑造人格的重大创伤事件一样。鸭嘴兽毒素带来的疼痛将折磨你好几个小时,甚至几天。根据一份有记录的案例,一位上过战场的57岁老兵在外出打猎时发现了一只疑似受伤或生病的鸭嘴兽,出于对这个小家伙儿的关心,他试图把它抱起来,结果右手就挨了一下。因为这份善心,他住了整整6天院,经历了极大的痛苦。刚刚接受治疗的半个小时里,医生给他用了整整30毫克吗啡(吗啡用于止痛的剂量通常是每小时1毫克),但却几乎无效。5这位老兵表示,被鸭嘴兽螫比在战场上中弹疼得多。直到医生用一种神经阻滞剂麻痹了他右手的所有知觉,他才终于感到了解脱。