从未生过效,这或许是唐氏综合征患者的福音

审美自爱的心情,人皆有之。所以,用美丽的晶石来点缀自我,这本无可厚非。 希望自己能长期健康的心情,人亦皆有之。所以,想让保持自身健康的方案更多一点,亦合情合理。

流言: 驱蚊手机软件是这个夏天网上的大热门,据说它能发出雄蚊的超声波赶走叮人的雌蚊,这也使得市面上的许多“声波驱蚊器”热卖,那么声波驱蚊确有其事吗?

中科院神经所的博士后左二伟可能从没想过,自己一个无心插柳的实验竟能带来如此不可思议的收获。

在宝石、晶体的市场上,我们可能听说过很多这样的宣传:滋养人体的“能量”、呵护精气的“力场”、对治疗XX病症有奇效的“作用”等等。这些功效无疑吸引了不少人,否则它们也不会长盛不衰了——佩戴这些晶石宝玉,本身就是个挺光鲜的事儿,虽然那些功效玄秘不可理解,但能有一点这样的盼头也算是锦上添花。再说了,向他人秀出自己的饰品时,这也算是个不错的谈资吧?于是,一传十、十传百,这些璀璨绮丽的矿物晶体,也就真的成了的神秘良方。

真相:

时光回溯到2015年四月,当时的左博士正在研究如何利用刚问世不久的CRISPR技术敲除小鼠Y染色体中的基因。Y染色体非常特殊,传统技术对敲掉它的基因无能为力,而左博士希望新技术可以帮助他突破这个瓶颈——逐一敲除Y染色体中的基因,以便理解这些基因各自的功能

这两份看上去很美的期待,真的能不能合二为一呢?我们今天就来较下这个真——矿物,真的有这么奇特的性质吗?

传说中的声波驱蚊机制

流言中是这样解释电子蚊香的作用机理的:雄蚊仅靠花蜜、植物汁液等营养就足够,不吸血;而雌蚊必须吸取人畜血液,才能孕育产卵;雄蚊子会不断发出求偶的声波,但已经受孕的雌蚊因为不想重复受孕,便会竭力回避雄蚊。驱蚊器是利用这个原理,模拟雄蚊飞行时震动翅膀所发出声音的频率来吓走雌蚊,达到驱蚊效果。[1]

这种说法靠谱么?这得从蚊子的习性说起。

大部分种类的蚊子在破蛹后的几天内会组成一个由雄性组成的大群,想必常在夏日到湖边转悠的同学都见过这样的繁殖群体。而雌性个体会被大群雄性翅膀发出的声音所吸引,进入群体中寻找配偶[2]。包括蚊子在内的所有昆虫的雌性的生殖器官中有一个叫做受精囊(spermatotheca)的结构,通常情况下一次正常的交配后受精囊内储存的精子就足够其一生所用,但这并不意味着所有种类的蚊子的雌性都会拒绝多次交配。所以,“已经受孕的雌蚊因为不想重复受孕,便会竭力回避雄蚊”这个说法并不靠谱。

我们这儿说的“声波”实际上是由蚊子翅膀震动而产生的声波,蚊子翅膀震动频率约在每秒250到1000次这个范围内,其声波频率范围基本也在250Hz至1000Hz之间。蚊子能听到其它个体翅膀发出的声音,但翅膀震动的频率与蚊子品种有关,各种蚊子的这个数值有一定的差异[3]。所以,即使某一频段的声波确实能驱除某种蚊子,也不可能对所有的蚊子有效——要知道,骚扰你的蚊子可不只有一种。

既然蚊子并不能发出超声波联络信号,那为什么诸多声波驱蚊器都标榜“超声波驱蚊”呢?实际上,有的生产厂商宣传“驱蚊器产生类似公蚊子拍动翅膀的超声波,达到驱赶母蚊子之目的”是闹了个大笑话。西方市场上确实出现过“超声波驱蚊器”,但人家那玩意儿是在模仿蚊子的天敌——蝙蝠的声音。众所周知,蝙蝠会利用超声波定位猎物。有的昆虫(例如某些夜蛾)为了抵御蝙蝠的捕食,进化出能够识别超声波的器官,在听到蝙蝠的声音后就能够逃开。

那么,利用这个原理制造出的驱蚊器是否有效呢?别看广告,看疗效!

结果非常喜人,CRISPR果然能高效地敲除小鼠受精卵中Y染色体上的基因。有的基因被敲除之后能让小鼠出现弱精症,有的则会令小鼠生殖器发育不良,一切都很顺利,实验结果也基本能和前人的研究对得上号[1-2]

佩戴矿物就能保健?不可能

矿物,被定义为天然产出的,在通常情况下以固态产出的无机化合物。换句话说,只要不是人造的,而又能被人们用一套化学结构式表示出来的无机物,就是矿物。矿物是否有“能量”或者“场”?有。而且,这些东西也还真的即看不见又摸不着。只不过,当你佩戴矿晶首饰的时候,这些“能量”无论如何也不会对你产生有效的作用罢了。

矿物身为晶体,它们所含有的能量是以离子键或共价键的形式储存在自己的晶格中的。如果这部分能量真的能够拿来“用于人体的保健”,那么你也得首先把晶体的结构给彻底破坏掉,让化学键断裂,才能获取这些能量。当你佩戴晶体时,晶体的化学键只会维持着自己的晶格,无法对你的身体产生无论是正面还是负面的影响。

也许有人会好奇有没有可能是矿石的放射性能对佩戴的人有作用, 但是其实放射性矿物在世界上并不常见。常见的水晶、碧玺以及各种常见宝石几乎没有放射性,常见矿物中,只有部分天然锆石(而非人工合成的立方体氧化锆,即日常装饰品上所点缀的“锆石”)和少量特殊的萤石具有放射性风险——当然,各种专门的铀矿石、稀土元素矿石除外。

超声波驱蚊产品坑爹的效果

电子驱蚊器在西方市场上出现了几十年,在这段时间内不断受到质疑,而大部分的驱蚊器也都没有能够通过科学的检验。

曾有科学家作过一系列试验[4][5][6],评价了频率为2~60 kHz、谐波峰为4~68 kHz的11 种超声波驱蚊器在不同距离对埃及伊蚊( Aedes aegypti )、尖音库蚊( Culex pipiens )、四斑按蚊( Anopheles quadrimaculatus )、白纹伊蚊( Aedes albopictus ) 和趋血蚊( Haemagogus equinus )等雌蚊的驱避效果。结果发现在野外和实验室条件下,测试产品没有一种能成功阻止这些蚊虫的叮咬。

在政府方面,美国的联邦贸易委员会和国家环境保护署曾对超声波驱虫产品进行过严格的审查,他们表示目前还没有足够的证据可以证明这类产品对害虫或鼠类有驱避的效果。此外,美国印第安州政府还曾要求44个生产超声波驱虫(鼠)器的厂商提供证明其产品的确有效的试验数据,最后只有5个厂商给予了回复,且这5个勇气非凡的厂商提供的数据还都没法支持其产品真的有效。显然,这些驱虫(鼠)产品并没有厂商吹嘘的神奇效果。[7]

敲到最后,Y染色体上只剩下三个还不曾尝试敲除过的基因——Ssty1、Ssty2和Rbmy。然而,就在敲除这三个基因的时候,发生了很诡异的事情。

对人体健康有贡献的矿物

到这里,谣言看似很简单就被破解了:“矿物晶石本身是不会对人体产生直接治疗功效的”。是吗?不,今天我们的回答还真得要反一反常态。我们说:矿晶不但可以,而且还很广泛地、甚至直接地参与着人体的医疗。只不过,这些矿晶,不是水晶,不是碧玺,不是任何绚丽的珠宝。而是石膏、重晶石、光卤石、方解石、磷灰石、锂云母这些平凡的矿物。让我们来认识一下他们。

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石膏,硫酸盐大类,单斜晶系。表生地质作用常见的典型沉积矿物。大量发育于蒸发岩系中。/dave.ucsc.edu

石膏(Gypsum, CaSO 4 ·2H 2 O)尽管是一种美丽的晶体,但在生活中,由于它的硬度很低,无法进入饰品圈。陆内的盐湖、潮坪的上部带域,都是石膏大量产出的环境。石膏是一种极软的矿物,作为摩氏硬度2级的标度矿物,石膏晶体甚至可以用指甲轻易划动,这种低硬度的特性使它赢得了雕塑家们的青睐。

石膏对于健康的贡献来自于它们在骨折固定中的应用。所谓骨折固定,是指将骨折处维持在复位后的位置,使其在良好对位的情况下达到牢固愈合。该处理过程是骨折愈合的关键。而石膏固定便是骨折固定中很常见的一种方式。人们首先将石膏脱水,制为熟石膏(Anhydrite,CaSO 4 ),并将其细粉末散布在特制的纱布绷带上,做成石膏绷带。这种涂满熟石膏的绷带呢,经过浸水之后会迅速重结晶为含水的石膏, 在5-10分钟之内变硬、成形。可想而知,当这种熟石膏绷带实际应用于患者肢体时,便会迅速地固化为患肢坚实的支撑了。石膏极低的硬度,以及这种极易脱水化/水化的特性,使得它可以根据肢体的形状任意塑形,并在塑性之后迅速提供可靠的、能够维持较长的时间的固定力。

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重晶石,硫酸盐大类,斜方晶系。为中低温热液蚀变作用产物,亦可为浅海沉积产物。/mineralman.com&irock.com

说起石膏,也就不能不提一下同属硫酸盐大类的重晶石(Barite,BaSO 4 )了。Ba 2+ 离子赋予了它极高的比重,重晶石之名也因此而来。作为一种低温热液蚀变矿物(地壳中离子浓度较高的流体,与构成其通道的基岩发生反应而生成的产物),它的身影显然不如石膏一样遍布地表,然而,在医疗上,重晶之石硫酸钡,却有着不输于石膏的普遍应用——它可以作为X射线检查中的一种造影剂,用于消化道的影像检查。没错,当我们把重晶石和硫酸钡再换一个更熟悉的名称表达出来时,可能你就会不禁莞尔了——它,就是人们俗称的“钡餐”。

钡餐的核心机理,在于它可以在X射线下使消化道的轮廓平滑连续地显影。而硫酸钡不溶于水和脂质,在消化道内不会被吸收,因此对人基本无毒性,使它最终得以广泛地应用于医疗。医学告诉我们,发生病变的消化管内壁会发生外形上的改变。于是,当患者服用一定量的医用硫酸钡混浊液时,消化道轮廓改变与否,怎样改变,便可以由“钡餐”显影,从而直接为医生初步判断疾病提供直观的信息。

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左边为钾盐,卤化物大类,等轴晶系。大量发育于蒸发沉积环境。为盐湖相最末期的典型沉积产物。图片来自于kchloride.tumblr.com 右边为光卤石,卤化物大类,斜方晶系。同钾盐一样为盐湖最末期产物。析出于高浓度的苦卤。图片来自于growmaxagricorp.com

在盐湖中,还有与石膏相伴生的光卤石(Carnallite, KMgCl 3 ·6H 2 O)与钾盐(Sylvite, KCl)。对盐湖中“泪滴构造”有印象吗?从外向内,碳酸盐、硫酸盐,直到蒸发最甚之时沉积的卤化盐。没错。作为盐湖终了期的产物,卤盐开始大规模析出。石盐、钾盐、光卤石,都是这个时期最典型的代表。钾盐和光卤石对人类重要的意义之一,便在于它们是提炼氯化钾的直接原料。

氯化钾虽然是一种简单的卤盐,但它可以作为临床上常用的电解质平衡调节药,广泛应用于各个科室的医疗工作中。钾离子是人体内非常重要的一种物质,它可以维持细胞的正常代谢、维持神经肌肉组织的兴奋性,以及维持心肌的正常功能等。当血液中的钾过低时(小于3.5mmol/L),可产生恶心、呕吐、心律失常、肌无力甚至呼吸困难等症状。因此,氯化钾可以用于治疗和预防各种原因(长期进食不足、呕吐、应用利尿剂、大量输注葡萄糖和胰岛素)引起的低钾血症。更不提氯化钾还可以用于治疗洋地黄中毒引起的快速性心律失常等等了。氯化钾对人体的作用是如此之大,有了“生命之盐”的美誉。

我们在这里举出的几种矿晶,远不足以囊括矿物之于人类医疗保健的重要作用。在它们之外,还有以方解石为原料所制备出的氯化钙,可用于治疗由于低钙引起的各种疾病(手足抽搐症、肠绞痛、渗出性水肿、瘙痒性皮肤病等);金红石、钛铁矿作为钛的几乎唯一来源,用于制备人造钛金骨骼;锂辉石、锂云母这些锂矿蕴含着对治疗抑郁症至关重要的锂等等。

结论: 佩戴各种宝石矿石无法给人带来任何保健作用,但是在医疗上有很多矿石都扮演着重要的角色。

本文另一作者为 @熊出-没注意

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手机、超声波和人之间不得不说的事情

退一万步,我们假设那些模仿蝙蝠超声波的电子驱蚊器真的有效。而蝙蝠发出的声波频率至少在10kHZ以上,甚至能高于100kHZ[8]。因此,这些“驱蚊器”如果有效,就必须要能够发出包含超声波频段的声波。对于人体来说,长时间超大剂量的超声波有可能会对人体细胞造成损伤。人们在运用超声波时,也都需要严格的控制强度,以保证安全。(相关阅读,请点击科学松鼠会文章: 《准妈妈需要担心超声的危害吗?》 )。

不过,好在那些所谓的超声波驱蚊软件坑爹到了一定地步,根本就无法发出超声波,无心中反而避免了可能对使用者产生的危害。

其实,若干年前在PC机上也出现过超声波驱蚊软件,但它们同样没什么作用。虽然一些音箱的高音单元发声上限号称可达30kHz,但民用多媒体音箱都是按照人耳20Hz-20kHz的听觉范围设计的,声音往往在18kHz就开始衰减了,在20kHz以上频段不衰减的几乎没有。所以,指望在电脑上使用超声波驱蚊软件来驱赶蚊子的话还得斥巨资攒一套hifi设备(高保真),仅仅指望使用超声波驱蚊软件来让电脑产生超声波驱赶蚊子实在是很困难。《北京青年报》就曾委托专家对驱蚊软件进行测试,试验结果显示,几款所谓的超声波驱蚊软件均未能发出超声波[9]。连电脑音箱都不敢保证能发出超声波,更何况手机呢。

而有些产品为了造成一种驱蚊的效果,特地会发出“嗡嗡”声,这种手段不仅滑稽还很烦人,耳鼻喉科医生则表示,人耳长时间处于“嗡嗡”等单调声响下,容易产生烦躁情绪和生理不适,甚至导致耳鸣。

结论: 超声波驱蚊的效果本就是微乎其微。大部分手机驱蚊软件都无法发出超声波,完全没有驱蚊效果,部分软件还发出“嗡嗡”声和闪烁的蓝光以期达到以假乱真的目的,实际的效果只会让你的手机费电量增加。所以,想要驱蚊,还是使用老法子吧——蚊帐、蚊香、驱蚊水。

网上论坛有着很多关于“声波驱蚊”的讨论帖,从回复中我们可以看出大部分人反映驱蚊效果不是太明显。但是驱蚊软件的下载量却未见减少。这其中的原因很可能是公众对“电子蚊香”这一新奇事物抱有好奇心,而那些驱蚊软件也不占多少内存空间,加之大家都有“反正也不会有什么害处,何妨试试,说不定有效呢”的思维定势。这种思维定势,正是谣言传播的最佳土壤。

参考资料:

[1] 电子蚊香
[2] wiki_Mosquito
[3] Frequency of Mosquito Wings
[4] Singleton RE. Evaluation of two mosquito2repelling devices [J].Mosquito News , 1977 ,37 :195 199.
[5] Belton P. Attraction of male mosquitoes to sound [J] . J Amer Mosq Control Assoc , 1994 , 10 :297 301.
[6] Foster WA , Lutes KI. Tests of ultrasonic emissions on mosquito attraction to host is a flight chamber[J ] . J Amer Mosq Control Assoc ,1985 , 1 :199 202.
[7] 傅桂明,莫建初. 声波驱蚊器及其驱蚊效果.中国媒介生物学及控制杂志.2005.6第16卷第3 期
[8] Frequency of Bat Sonar
[9] 北京青年报:超声波驱蚊软件到底有用吗?

 

关于这个流言的更多讨论,请见流言百科条目《某种手机软件可实现声波驱蚊》。

简单来说,这三个Y染色体基因无论敲除哪一个,都好像会让小鼠“变性”——生下来全成了雌的。虽然科学家对这几个基因了解还不多,不过一般认为,它们也就能稍微调节一下雄性的生育力而已,再怎样也不至于让小鼠变成“女装大佬”呀。

跟导师讨论了一番后,一个有点离经叛道的想法冒了出来:

Y染色体该不会整个都没了吧……

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