“伞毒”之谜

1993年秋天，苏联情报机关克格勃的一名高级官员出访伦敦，刚下飞机，就被英国反谍报部门拘留，对他的查问进行了一整天。据新闻媒介报道，英国官方认为这位苏联的情报官员与70年代在伦敦发生的一起“伞毒”谋杀案有关，他们希望能从中了解这件谋杀案的详情。

1978年，一位在伦敦寻求政治避难的持不同政见的保加利亚人士马科夫，在公共汽车站等车时被人用雨伞的伞尖戳了一下，这在行人拥挤的街头，也许是一件很偶然的事件，但不幸的是，这位保加利亚人在几天之后就一命呜呼了。验尸结果证明，他是被伞尖上的毒素戳入体内后中毒身亡的，这种毒素极可能是一种毒性很强的生物毒素。官方认为这件事系苏联的克格勃所为，并将此种毒素称为“伞毒”。

英国反谍报部门在查问了这名克格勃官员后，报纸上并未发表查问的结果，人们也不知道“伞毒”之谜是否已经解开，但是，对于生物毒素这一大类物质，确是很值得我们去了解的。

在古代，人们已经知道利用生物毒素来制造武器，杀伤敌人，也知道利用生物毒素来作为药物。例如，南美洲北部的印第安人，将一种属于丛蛙科的蛙类皮肤分泌出的毒素涂在箭头上，用以杀伤敌人或获取猎物；很久以前，中国和日本的医生，就用干燥的蟾蜍皮粉（其中含有蟾蜍毒素）作为强心物质。

在漫长的科学进程中，人们逐渐认识了生物毒素的本质。生物毒素可以存在于微生物中，亦可存在于植物或动物中。

细菌毒素是病原菌致病的主要原因之一

细菌毒素是一类微生物毒素，产生细菌毒素是病原菌致病的原因之一。

细菌可以分泌外毒素，例如，一种被称为腊肠杆菌的细菌能分泌一种腊肠毒素，当人吃了含有这种毒素的食品之后，就会产生严重的食物中毒现象。由于人消化系统中的酶不能分解这种毒素，它就能进入人体的血液中，最后影响神经系统，造成吞咽、说话和视觉上的困难，如不及时治疗，将会造成呼吸肌肉的麻痹，最后使人窒息而死。凭借分泌外毒素而致病的细菌还有破伤风菌、白喉菌及其他引起食物中毒的细菌。

细菌除了分泌外毒素外，在其菌体内还带有内毒素，当细菌死亡分解后，内毒素就会释放出来，造成人体血管系统的严重损害，导致所谓的“内毒素休克”。某些含有内毒素的细菌会引起肺炎或引起肠道或尿道的感染。

种类很多的毒蘑菇

毒蘑菇中存在的蘑菇毒素是我们所熟悉的。蘑菇属于真菌类，在我国辽阔的土地上，四季都可以生长，特别是在夏、秋两季，长得更加茂盛。早在3000多年以前，我们的祖先就已经知道蘑菇鲜美可口，1000多年以前，有了用蘑菇治病的记录，而蘑菇中毒的病例，则在公元1250年陈仁玉著的《菌谱》中才看到记载。

据科学工作者调查，我国现有毒蘑菇80多种，根据它们对人体造成损害的不同，可以将其分为四类：一种是肝损害型，这类毒素主要是蛋白多肽类（多肽和蛋白均由氨基酸组成，但多肽分子较小，蛋白分子较大），它们能破坏肝细胞，引起肝肿大，甚至导致肝昏迷而使患者死亡；一种是神经精神型，这主要是指生物碱类的毒素，它们能引起精神兴奋、精神错乱或精神抑制等症状；一种是肠胃类型，它能引起恶心、呕吐、腹痛、腹泻等症状；最后一种是溶血型，它的毒素是一种称为马鞍酸的物质，在一两天内，由于红血球大量被破坏而引起急性溶血性贫血，重者置人于死地。

植物毒素中有一个大类是生物碱类毒素，它们的作用较广，不仅可用作毒药，还可作为麻醉剂、刺激品或作为治病用的药品。南美箭毒（苦拉拉）就是从南美洲一种植物中提炼出来的生物碱，它可以使人随意肌瘫痪，阻碍呼吸而致人死亡，南美洲的印第安人至今还将箭毒涂于箭头用来打猎。

与人类关系极为密切的动物毒素

动物毒素与人类关系极为密切，它们作用的多样性令人感到惊奇，它们的化学结构的多样性也同样令人称奇，这些毒素可以是蛋白质或多肽，也可以是生物胺、生物碱，还有的是杂环化合物。

据不完全统计，目前全世界每年大约有170万人被毒蛇咬伤，其中4万个案例中的受害者中毒死亡；每年有2万人由于吃了有毒的鱼类或贝类而中毒，其中有300个案例致人死亡。在墨西哥，每年就有7万人被蝎类刺伤，其中1200人死亡。在美国，从1959～1973年的14年间，共有1726人被毒蜘蛛刺伤，其中55人死亡。

河豚鱼类是卵巢毒素鱼类。在日本，河豚鱼被作为美味食品上市，但必须经过十分仔细地处理。在我国，河豚鱼是不许上市出售的，因为河豚鱼的毒素太毒了，它的半致死剂量为8微克/千克，这对于一个体重为75千克的人来说，1毫克多的毒素就能置人于死地。河豚鱼毒素存在于鱼的卵巢、睾丸、肝脏和肠胃中，肉和皮肤中的含毒素相反却很少。河豚毒素的毒性与生殖周期有关，最大毒性期是在怀卵期内。河豚鱼毒素不仅作用于人的神经系统，而且还作用于人的心脏。

蛇毒是人类研究得较为深入的另一种动物毒素。在我国南方各省中，有着金环蛇、银环蛇、眼镜蛇、竹叶青蛇等剧毒的蛇。在北方，大连附近的海上，有一个叫蛇岛的小岛，上面有数以万计的蝮蛇。目前，我国已建立了不少养蛇场，饲养着许多毒蛇。

毒蛇有一个完整的毒器，这种毒器由高度特异的牙齿和毒腺组成，它们的毒腺相当于鳃腺，输导毒素的导管由毒牙处出口，毒蛇在咬人时，毒液就从毒牙中注入人体。蛇场的工作人员定期从毒蛇身上采集毒液，这种取毒的办法很有趣：取毒者一手抓住毒蛇的头部，另一只手拿一只玻璃的培养皿，让毒蛇咬住培养皿，此时毒液就从毒牙中流入培养皿。从毒液中可以分离出毒蛋白，然后再进一步分离其中的有效成分，科研工作者研究它们的化学结构和药理作用，并利用免疫学的办法制成抗血清，用于救治被毒蛇咬伤的人。

蛇毒的成分多为毒蛋白，而且多数属于神经毒素类型，例如，眼镜蛇蛇毒为心脏毒素和类似于箭毒的神经毒素。

生物毒素损害人类的健康，威胁人类的生命，但如果使用得当，它们又能造福于人类，不少毒素现已被广泛应用在临床治疗上。

蛇毒具有镇痛作用，这对于癌症病患者的后期特别有意义，这种病人往往疼痛难忍，不得不采用吗啡类的药物来镇痛，吗啡类的药物用多了之后就会上瘾，得不断注射。临床实验证明，眼镜蛇毒素的镇痛效果比吗啡要好，而且不会有成瘾的副作用。

毒蝰蛇和沙蝰蛇的毒素，对风湿性关节痛和关节炎痛，可取得满意的效果，响尾蛇毒还可治偏头痛。

蝰蛇毒素的制剂，具有抗凝血作用，可作为抗凝血剂，而红嘴蝮蛇的毒素中，有血小板溶解因子，它的制剂可用来治疗血栓静脉炎所引起的凝血块。

另外，蜂毒素可用来治疗风湿性关节痛，蟾蜍毒素用于治疗心脏水肿及老年性心脏病。

在我国，动物毒素应用于医药的研究很早就已经开始了。唐朝柳宗元写的著名文章《捕蛇者说》中就有这么一段话：“永州之野产异蛇，黑质而白章，触草木尽死、以啮人，无御之者。然得而腊之以为饵，可以已大风、挛踠、瘘疠，去死肌，杀三虫。”

生物毒素之谜历经多年，终于部分为人类所破解。当今，许多科学家还在努力研究各种生物毒素，相信随着科学的发展，它能更好地造福于人类。

生命起源之谜[1]

大约在45亿年前，地球诞生了。当时地球的温度大于2000℃，可想而知，地球上在那时是不存在任何生命的，甚至于连组成生命的简单的有机化合物都没有。那么，地球上的生命是怎样形成的呢？或者说是怎样来的呢？这是历代科学家关心的一个焦点——生命起源之谜。

生命起源的种种学说

在生命起源的问题上，流行着众多学说，如《圣经》关于上帝造人的说法和我国古代女娲氏造人的传说极为著名，但是因为归结到神的力量，离开了从科学角度探讨的范围，因而在科学上没有实际意义。

天外胚种说　这是19世纪一些人提出来的主张，他们认为地球上的生命来源于地球之外的空间。长时期以来，科学家们一直在不断探索地球之外生命存在的可能性，但迄今尚未找到明确的答案（我们将在后面讨论这个问题）。然而，即使地球上的生命来自别的星球，那么在宇宙中同样有着一个生命起源的问题需要解决。

自然发生说　这是起源于古代的另一种学说，从亚里士多德到牛顿，这些著名的科学家都相信这个学说。因为有人看见腐肉中长出了蛆，就认为生命是在自然界中“自动”产生的，他们不知道这是苍蝇在腐肉上产卵的结果，从而得出“腐肉生蛆”的结论。

化学起源说　这一论断的主要提出者是苏联学者奥巴林，但在他以前，已有不少学者提出了类似的学说。例如奥肯就提出：最初的生命是一种原始的“黏液”，一切有机物质都出于这种“黏液”，而它又是从无机物演化过来的。1869年，海克尔指出，地球上的生物最早是“由非生命物质发生的”，其中历经由简单到复杂的长期演化过程。赫胥黎也提出过类似的观点。

为化学起源学说在实践上取得第一个证明的是德国化学家武勒，他是世界上第一个将无机分子氰氢酸转化为有机分子尿素的人。1824年，年仅23岁的武勒在研究氰氢酸和氨水这两种无机化合物的化学作用时，得到了两种有机物，即草酸和尿素。他的实验结果惊动了科学界，当时也有人对他的实验结果表示怀疑，并讽刺挖苦他。为了使实验结果更加可靠，他又花了4年时间进行系列研究，他用不同的原料和不同的方法，合成了同一种有机化合物尿素。1828年，他发表了《论尿素的人工合成》这一总结性的论文，他的实验打破了有机物只能由“有生命的”物体产生的“活力论”，证明有机化合物与无机化合物之间并没有一条不可逾越的鸿沟。他对他的老师说：“我能够做出尿素而不需要肾脏，或者说，不需要动物，不论是人或狗。”他的实验为现代生命起源的研究提供了依据。

奥巴林学说

奥巴林是苏联的生物化学家，苏联科学院院士，1922年，他在全俄植物学大会上发表了有关生命起源的学说。1924年和1934年，他两度撰写了《生命的起源》一书，他在书中汲取了当时各学科的最新成就，进一步阐明了生命起源的问题，此书在世界上产生了很大的影响。

奥巴林学说的主要内容是，无论是“天外胚种说”还是“自然发生说”，都不能解决地球上生命起源的问题，只有赫胥黎和恩格斯提出的“最初的生命是从非生命物质产生的”观点才合乎自然界的客观本性。奥巴林认为，生物体大都由各种有机物组成，所以这些有机物的形成，是生命出现的物质基础。奥巴林认为，初期地球的大气层中，存在着甲烷、氨气和氢气，另外还有水的存在，通过大自然中闪电和紫外线的照射，逐步产生了简单的有机化合物，通过这些有机化合物的聚合，逐渐形成了原始生命，正如奥巴林自己所说：“物质从无生命向着有生命发展……首先，在亿万年过程中产生出有机物质，然后有机物质转变为高分子聚合体，进而形成单个的高分子系统，只有这些系统的方向性进化才产生出原始有机体——原始的生命形式。”

在奥巴林学说的启发下，不少科学家进行了实验性研究，以论证这个学说的正确性，其中最著名的是美国科学家米勒的实验。1953年，芝加哥大学的研究生米勒在实验室中制作了一锅“原始生命汁”，他在密闭的烧瓶中放入水，再灌入混合的甲烷、氨和氢的气体，他将这瓶混合物煮沸，然后向烧瓶中插入电极，通上6万伏的高压电，使之在烧瓶中发生火花放电。反应物经过几天至一周的反复反应后，变成了棕褐色。米勒对这种反应产物进行了系统的分析，证明其中有甘氨酸、丙氨酸等重要的氨基酸，还有乳酸、醋酸、尿素、甲酸等20种有机物质。实验结果还表明，有机物质产生的速度快，数量也比原先预料得要多，而且实验中产生的有机物分子和活组织中存在的有机物分子相一致。1957年，米勒的实验结果在莫斯科召开的地球生命起源专题国际会议上发表，引起了各方面极大的重视。

在这以后，在米勒的实验室和世界上其他实验室里，应用火花放电、紫外线照射、冲击波冲击、电子束影响等多种方法，并有选择地改变反应原料，进行了类似的实验，在产物中得到了多种氨基酸、糖类、嘌呤和嘧啶。我们知道，氨基酸是组成蛋白质的基本物质，嘌呤和嘧啶则是组成核酸（包括DNA和RNA）的基本物质，这些实验结果有力地支持了奥巴林学说。

关于这些简单的有机化合物如何形成了生物大分子（如蛋白质、核酸、糖类），而生物大分子又如何形成了细胞，这又是生命起源的谜中谜。目前，仍有科学家在进行研究。关于生物大分子的起源，就有海相起源派和陆相起源派两个学派，他们都各自在进行模拟实验，但至今仍没有满意的结果，谁能最先解开这个谜？人们在期待着。

地球以外还有生命存在吗

地球是我们的母亲，生活着成百万种的生物，它们组成了我们多姿多彩的世界。但是，地球之外是否还有生命存在呢？这就是人类一直在探索的宇宙生命之谜。

古时候，科学不发达，人们一直向往着“天上人间”和“天堂”。古人认为，天上是神仙住的世界，于是有了许许多多的故事：嫦娥奔月，仙女下凡，玉皇大帝，王母娘娘等。现在，科学发达了，人们知道那都是古人编出来的童话。但是，地球之外的太空中是否有生命存在，仍然是一个极吸引人的问题。

从理论上来说，宇宙是无限的。地球只是太阳系中的一颗行星，而太阳系只是银河系中一个极小的部分，整个银河系中，大约有1500亿颗恒星，类似太阳系这样的星球系为数不少，其中与地球类似的行星也肯定是存在的。可以猜测，地球绝不是有生命存在的唯一天体。但是人类至今尚未找到另外一颗具有生命的星球。

哪些天体上可能有生命存在呢？这个天体又必须具备什么样的条件呢？我们了解了生命起源的过程之后，认为至少应有这样几个条件：一是适合的温度，也就是要有适合生物生存的温度，一般应在-50～+50℃之间；二是必要的水分，生命物质诸如蛋白质、核酸和酶的活力都是和水紧密相关的，没有了水，也就没有了生命；三是适当成分的大气，虽然已发现少数厌氧菌能在没有氧气条件下生存，但氧气和二氧化碳对于生命的存在是极为重要的；四是要有足够的光和热，为生命体系提供能源。根据这些条件，科学家首先对太阳系除地球以外的其他行星进行了分析：水星离太阳最近，向阳时表面温度可以达到300～400℃，不可能存在生命，金星是一颗高温、缺氧、缺水、有着强烈阳光辐射的行星，也不可能有生命存在；木星、土星、天王星、海王星和冥王星几颗行星离太阳很远，它们的表面温度低，一般都在-140℃以下，环绕它们的大气成分主要是氢气，其次是甲烷和氨，因此，在这几颗行星上，也不可能有生命存在。

太阳系中唯一有可能存在生命的星球是火星。关于火星上是否存在着生命的问题，也已争论了100多年，随着航天技术的迅速发展，这个谜已经揭开了。

火星与地球有不少相似之处：地球自转一圈是23小时56分，火星自转一圈是24小时37分；地球自转轴与轨道平面有23度27分的倾角，而火星的倾角是24度，所以火星和地球一样有昼夜，有四季，火星的两极也和地球一样，被冰雪封冻着。更有趣的是，1879年，意大利的一位天文学家观察到火星表面有很多黑色的、纵横的线条，于是人们猜测这是火星人开挖的运河。人们还观察到火星表面的颜色随着季节而变化，有人认为这是火星表面植物随着季节的变化而改变了颜色。

由于空间技术的迅猛发展，科学家们决定利用宇宙飞船对火星作近距离的观测，以揭开火星神秘的面纱。1971年，美国发射的“水手9号”宇宙飞船进入了环绕火星飞行的轨道，给火星拍摄了大量的照片。这些照片表明，意大利天文学家观察到的所谓“运河”，原来是一连串的暗环形山和暗的斑点。通过近距离观测还发现，以前观察到的火星表面上所谓颜色的四季变化，并不是由于植物的生长和枯萎所造成的，而是由于风把火星表面上的尘土吹来吹去，才造成了颜色明暗的变化。

宇宙飞船还发现，火星是一个非常干燥的星球，在它的大气中虽然找到了水汽，但含量极少，只有地球上沙漠地区的百分之一；火星的大气层非常稀薄，百分之九十六是二氧化碳，氧气含量极少；火星表面温度很低；火星上没有磁场，它的大气层中又没有臭氧层，因而不能抵御紫外线和各种宇宙线的照射，所有这些因素都说明，在火星上生命难以生存。

为了对火星作进一步的考察，1976年，美国又发射了两艘名叫“海盗号”的宇宙飞船。这两艘飞船在火星表面着陆，并进行了一系列的分析和测试，其中有两项重要的结果，一是在火星的土壤中未能检测到有机分子；二是在火星表面取样的培养中，未发现微生物的存在。这两项结果直接证明了，在飞船着陆的地区，火星表面上没有生命存在。此时，又有科学家提出，生命物质是否会存在于火星的岩层之中呢？这还有待进一步地进行研究。

人们至今尚未能在地球以外的太空中找到生命，但科学家仍然相信在地球以外的宇宙中存在着生命。近年来，通过对落在地球上的一些陨石进行分析，结果发现外空中有有机分子的存在。1976年我国东北吉林省下了场陨石雨，对其中最大陨石块进行取样分析后，也找到了有机分子。

结束语

生命起源之谜自人类诞生起就一直萦绕在人类心头，千百年来众多的科学工作者一直在孜孜不倦地探求答案。随着现代科学高度发展，我们完全有理由相信解开这个千古之谜的时候已为期不远了，科学期待着。