恐怖的化学武器，转身就用来救人性命啦？

战争是十分残酷的，开战双方无论结果，必定死伤无数。自上世纪以来，除了枪支火炮，生化武器也开始出现在战场上，这其中最臭名昭著的莫过于芥子气。包括中国在内，两次世界大战中许多国家的军民都因这种毒气伤残和死亡。

一战期间遭遇芥子气攻击的士兵

图源：britannica

直到上世纪80年代，芥子气仍出现在各地的冲突和局部战争中。由于没有解药，受害者一旦接触只能反复用水冲洗并对具体症状进行治疗，过程十分痛苦。而释放到自然中的芥子气，还会与空气中的水反应生成次氯酸，对周围环境及生物造成伤害。

一位医护人员为芥子气受害者送水

图源：britannica

不过就像俗语所说，一枚硬币有正反两面。谁能预料，如此恐怖的化学武器在科学家的研究下，竟然也能转变成救人性命的灵丹妙药？

芥子气的大名叫二氯二乙硫醚，简称是硫芥，有“芥”这个名字大概是因为高浓度时它十分刺鼻，让人想起芥末。不过也别被它的名字迷惑，由于沸点高达215~217℃，而冰点大致在14℃，常温下它一般凝结成细小的水雾，并不是气体，所以也许叫它芥子雾更准确一点。

硫芥化学结构

图源：quimicafacil.net

硫芥是19世纪有机化学的研究者，纯粹为了探索新化合物而合成的，发明之初并没有什么实际目的。然而实验中它屡次损害人的皮肤、气道、眼球，就有人意识到了它作为战争武器的可能性。1917年，德国军队率先在第一次世界大战当中将这种剧毒物质作为武器使用。

一战时期的毒气攻击演习

图源：britannica

芥子气一旦接触到人体，在最初的几个小时就会让皮肤瘙痒变红，逐渐起水疱开始溃烂，眼睛会瘙痒难忍，即使恢复亦可能失明，还会喉咙嘶哑、恶心呕吐等。这些症状都是因为硫芥能破坏细胞DNA，影响细胞正常的有丝分裂。

一位被芥子气攻击后的士兵

图源：worldwar1centennial

除了外部症状，吸入芥子气3~5天后，医生还观察到受害者身上出现了不同程度的骨髓抑制，表现为淋巴细胞等血细胞减少。这次在臭名昭著的生化武器中，人们看到的却是希望的曙光，科学家开始设想：是否能用它治疗异常的淋巴细胞增多，比如淋巴瘤呢？

好点子生成中……

二战期间，科学家们推测其毒性源自结构中硫的活性太强，如果将硫换成活性没那么强的氮，这种物质就也许可以治病。于是氮芥就诞生了。1943年，氮芥首次在动物实验中用来治疗小鼠的淋巴肉瘤，证实其可以杀伤淋巴组织。

氮芥（第一排）及其衍生物结构

图源： Institute of Medicine

在此基础上，通过不断降低对淋巴组织杀伤的速率、降低对其他部位的影响、以及增加药物稳定性，科学家开发出了各种各样的氮芥衍生物，氮芥类药物也成了人类历史上最早的一批化疗药物，可以说是一种现实版的“铸剑为犁”了。

联合国的“铸剑为犁”青铜像

图源：United Nations

从一战时的毒物到二战后的药物，氮芥的诞生颇有传奇色彩。历史上像这样原本是毒药，后来却变成药物的例子还有不少。除了氮芥之外，最著名的大概要数华法林了。

19世纪20到30年代，美国威斯康星州的农场中，常常有牛羊在食用了发霉潮湿的草木樨饲料后死亡。威斯康星大学的科学家们对这些动物进行了检查，发现它们是因血液无法凝结导致内出血而死。

科学家展示有毒草料对动物的影响…我猜右边是有毒的

图源：sciencehistory

经过研究，科学家逐渐将“罪犯”锁定在草木樨中的香豆素身上。原来在草料发霉后，香豆素会与一些霉菌发生反应，生成一种防止血液凝固的物质，双香豆素。

常被用作绿肥的黄香草木樨

图源：outsidepride

如果它能够让牛羊出血，当然也可以用来对抗血栓！根据该物质的结构，科学家们合成了上百种具有抗凝活性的物质，其中的42号物质就是后来的华法林（warfarin，由威斯康星校友基金会WARF与香豆素coumarin的最后一个音节组合而成）。

马克·斯塔曼与卡尔·保罗·林克发现强效抗凝剂双香豆素

图源：ACS

由于华法林对鼠类有极强的杀伤力，对猫狗这些相对大型的生物则较安全。在1948年，华法林率先被作为一种老鼠药上市，并迅速成为应对鼠患时的标配。而有趣的是，这种“老鼠药”虽然不能给老鼠治病，却很适合被开发为人类的药物。

老鼠药“华法林”广告

图源：sciencehistory

本来是老鼠药，现在却用来给人治病，这靠谱吗？毒药的出身，让华法林在1954年作为临床抗凝血的药物上市时备受质疑。不过第二年，在美国总统艾森豪威尔因心脏病接受治疗时，医生公开使用了华法林，打消了大众疑虑。

在医院接受治疗的艾森豪威尔

图源：sciencehistory

另一个大家熟知的例子是肉毒素，你可能听说它作为美容产品的名声，却未必知道它可怕的一面——肉毒素能阻断突触间神经信号的传递，引起呼吸肌麻痹，让中毒者窒息而亡。只要几十纳克的肉毒素就足以让一个成年人死亡，比河豚毒素还要毒。

有毒又怎样有人根本不在乎

不过肉毒素这种阻断肌肉收缩的特性，竟然正好被人们用来除皱！不过去皱时注射的肉毒素通常每次只有50~100个单位，换算下来只有0.05~0.1纳克，只要正确操作一般对人无害。

一些有毒物质能变成药物，靠的是“歪打正着”。还有不少本职其实毫不相干的物质，能成为药物纯属“误打误撞”，磺胺类药物就是其中之一。

世界上的第一种磺胺类药物“百浪多息”，最开始是一种红色染料，因为它能紧密地和羊毛蛋白质结合，染色后可以洗晒而不褪色。

百浪多息样品

图源：The Bulletin of the Royal College of Surgeons of England

德国化学家多马克最先在动物实验中，观察到百浪多息能够有抗链球菌和葡萄球菌活性，随后在此基础上，又开发出了如复方新诺明等常规的磺胺类药物。这一研究还意外救了他自己的女儿。当多马克的六岁的女儿因严重的链球菌感染而面临截肢时，他用百浪多息让女儿恢复了健康。

多马克的研究成果让他获得了1939年的诺贝尔生理学或医学奖，但是因为战争，他直到1947年才去领奖（当然这时候奖金已经没了）图源：sciencehistory

神秘的是，如果你直接把百浪多息像青霉素那样加进细菌培养皿，将观察不到任何现象。这是因为百浪多息的抗菌作用，本质上是来自其经过生物体代谢后的产物——磺胺。而实验证明，磺胺无论是在体内还是体外都有抗菌作用。

在二战中，士兵随身携带的磺胺类药物粉末以预防伤口感染

图源：The Bulletin of the Royal College of Surgeons of England

除了百浪多息之外，常用的纺织染料亚甲基蓝其实也能成为药物。德国科学家保罗·埃尔利希在做组织染色时，发现这种染料能够在不伤害周围细胞的情况下杀伤疟原虫。

亚甲基蓝色的裤子

图源：hard-wear

在两次世界大战中，亚甲基蓝曾被用于治疗尿路感染和疟疾，现在在临床上则被用于治疗急性一氧化碳、氰化物中毒以及高铁血红蛋白症。近些年国外研究者还发现，亚甲基蓝竟然对阿尔茨海默症等神经性退行疾病也有一定效果，但在这方面仍需进一步探索。

据说士兵不太喜欢亚甲基蓝，因为使用后他们的尿液也跟着变蓝了（这就不放图了，大家自行想象一下）图源：harvard health

日常生活中跟亚甲基蓝打交道最多的，估计还是家里养鱼的朋友。在水族箱出现病菌时，鱼友们可能就是用亚甲基蓝进行杀菌，或对患鱼进行药浴的。

图源：shopee

不过亚甲基蓝也没忘记自己的染料老本行。除了药用外，它还能在手术中对组织染色标记。例如在乳腺癌手术时，医生就可能会注射亚甲基蓝来定位前哨淋巴结，确定淋巴结清扫范围。

亚甲基蓝还被用于烧伤护理，就是涂完后人也要蓝一段时间

图源：pubmed

在人类对抗伤痛和疾病的漫长历史上，不光是人自己走过不少稀奇古怪的弯路，就连一种药物要找到自己的“使命所在”也得历经曲折。我们平时老喜欢说“是药三分毒”，不过今天看来，就算是毒，那也可能有两分“药”呢！

虽然科学家们研究了这么多药物，但最希望的当然还是大家都不用吃药，健健康康。冬季天冷，也提醒一下看到这里的读者朋友们：保持开心，多喝热水（但也别太热）！

再忙也要记得好好吃饭喝水！

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撰文 | 萧旭

部分图源 | 图虫创意

微信编辑 | 阿矢