化学与人类健康(精选7篇)
合成化学是新药发现的主要动力和药物制造工业技术进步的源头。20世纪是人类社会发生深刻变化的世纪,在过去的100多年中,特别是20世纪50年代以后,人类的平均寿命和健康水平得到了空前的提高。这一巨大进步很大程度上归功于合成药物的发展,其中最为重要的当属抗菌剂和抗生素的开发。上世纪初,由病原微生物引起的炎症和传染病是人类健康的巨大威胁,当时医生对于流行脑膜炎、肺炎、败血症等这些现在已经十分普通的症状束手无策,甚至人们可能仅仅因一次感染而死亡。19世纪后半叶,在珀金(W.H.Perkin)合成的苯胺类染料的基础上,德国细菌学家郭霍(H.H.R.Koch)尝试用这些染料对细菌进行染色,成功创建了细菌染色法,大大促进了微生物学的发展。同时,科学家在用染料对细菌进行染色的试验过程中,观察到某些合成染料有一定的杀菌作用,1932年,德国I.G.染料工业研究所病理学主任杜马克(G.J.P.Domagk)在试验过程中发现,一种被称为“百浪多息”(Prontosil)的红色的偶氮类染料对于感染溶血性链球菌的小白鼠以及兔、狗等都具有很好的疗效,并以此染料挽救了身患链球菌败血病的女儿,一个人工合成抗感染疾病化学治疗药物的新纪元由此开启。科学家通过对这一药物作用机理的进一步研究发现,百浪多息的杀菌作用实际上是由于其在体内发生降解所生成的产物4—氨基苯磺酰胺(也就是我们熟知的“磺胺”)产生的,从而诞生了磺胺类药物,并挽救了无数人的生命,杜马克也因此获得了1939年的诺贝尔生理学或医学奖。在磺胺的启发下,化学家们又合成了无数的磺胺类似物,并通过研究磺胺类药物的化学结构和抑菌作用的关系,从中寻找更为强效、更为广谱的抗菌剂,现在已经有20多种磺胺类的药物在市场上销售。
磺胺药物只是现在全世界正在使用中的成千上万种化学合成药物中的一员。但是仅从磺胺的发展历程中便可以窥见化学合成所起的巨大作用:不论是最早合成的、与抗菌似乎关系不大的染料,还是基于磺胺改造获得的更为强效的磺胺类药物,都依赖于合成化学所赐。可以想象,没有合成化学,像磺胺这样现在看来再平常不过的抗菌剂根本不可能被发现,更不用说那些结构复杂、利用不断发展完善的化学合成技术获得的、过去很难或者不可能合成的化学药物。类似青霉素这样的抗生素药物,曾经挽救了无数的生命,但目前的问题是,随着微生物耐药性的增加,抗生素的使用寿命已愈来愈短。而且,由于细菌抗药性的发展,现在青霉素的给药剂量已经比60年前增加了数十万倍。然而,从天然来源发现新结构类型、效果更好的抗生素越来越困难。但合成化学家运用化学合成方法,在青霉素的基础上,通过结构修饰创造出了更多的、效果更好的抗生素系列,比如我们熟知的阿莫西林这样一类“西林”类的抗生素,有效地解决了这一问题。
2009年,全球前200个销售额最大的药物[5]中,至少有140种是化学合成药物,这还不包括那些半合成的化学药物。在今天以及可预见的未来,化学合成药物仍然会是最重要的治疗药物。然而药物中合成化学的作用似乎越来越被忽视,药物的品牌化开发,温情脉脉的药品广告,让人联想到的更多是“生物科技”、“蛋白组”、“基因”这样一些“时尚”的名词,兼以在当今提倡“节能减排”、“绿色环保”的语境下,化学,尤其是合成化学似乎越来越成为其对立面,好像所有牵涉到化学的东西就是“高污染、高耗能、高耗水”的非环保和不健康的东西──这显然有失公允!因为无论公众在感冒时服用的是“泰诺”、“日夜百服宁”还是“白加黑”,也无论这些药物的品牌是多么地出名,它们都是化学合成的产物,并且它们的化学组成其实别无二致。要消除这样的负面的印象,一方面需要化学家们不断地科普宣传,更需要引导媒体进行平衡地报道。
“人类健康”或“人类医学”的概念要求在临床保健、共患疾病监控、科技宣传教育、病理研究、诊断治疗、防控接种以及全球变暖等环境因素对人类、家畜和野生动物健康的冲击方面要建立医学和兽医职业的联合探索 (Monath等, 2010) 。该概念不是一个新的想法, 在历史上, 有影响的人物已经提出过“人类健康”这个话题。在法国里昂庆祝第一个兽医学院建立250周年时, 就知道学院的创办者Claude Bourgelat曾在文章中陈述:“我们已经看到了人和动物机理之间应有的亲密关系, 这种亲密关系是当我们抛弃嘲弄甚至偏见时, 其中的一类医学对另一类医学有促其成熟和完美的作用”。19世纪的伟大医学家Louis Pasteur (巴斯德1822~1895) 、Robert Koch (1843~1910) 和Rudolph Virchow (1821~1902) 都研究过动物疾病。Virchow曾说:“人和动物医学没有分界线, 也不应该有分界线。尽管主体不同, 但机理和医学构成是相通的”。在英国, 最早的“人类健康”概念倡导者是John Mc Fadyean先生 (1853~1941) , 他既是兽医学家, 又是外科医学家, 曾在英国伦敦皇家兽医学院从事过动物主要疾病的研究 (Pattison, 1988) , 他还在1888年创办了“比较病理杂志”, 使它成为共同研究人与动物疾病的主要宣传工具 (Day, 2008) 。
1 再提“人类健康”的概念
虽然这个概念现在有很多倡导者, 但“人类健康”概念的再次出现很大程度归功于兽医传染病学家Calvin W.Schwabe (Cardiff等, 2008) 。现在医学科研机构、政府部门以及工业部门都承认在实验室研究、公共卫生、食品和环境科学以及生化武器研究等方面人和动物科学所做的贡献对二者之间的有利互补。在2005年英国医学协会和英国兽医协会共同出版的“英国医学杂志”和“兽医记录”补充册中, 重点讲述了两个职业之间的亲密关系 (Alder和Easton, 2005) 。2006年, 当“美国兽医协会 (AVMA) ”和“美国医学会 (AMA) ”之间确立联络关系后, 2007年的“美国兽医协会 (AVMA) ”主题就是“人类健康” (Enserink, 2007) 。2008年, 美国兽医学院内科医学院的论坛题目也是“人类健康, 人类医学:兽医和医学的共同之路”。“人类健康”的概念也再一次出现在2008年“国际新发传染病会议”的议题中。英国比较临床科学基金会的建立, 促进和资助了人畜共患疾病的研究。2009年, 该基金会在伦敦主办了一次专题会, 吸引了100多位英国医学家和兽医学家参加 (Anon, 2009) 。在欧洲, 多数欧盟国家的资助也贡献给了LUPA项目, 该项目是一个关于犬类疾病基因也许和人体生理紊乱极其相似的研究课题 (Pennisi, 2007) 。“欧洲兽医联盟 (FVE) ”和“世界小动物兽医师协会 (WSAVA) ”都采用了“人类健康”这个主题。
最近一次“人类健康”专题是由世界动物卫生协会 (OIE) 、世界卫生组织 (WHO) 、粮农组织 (FAO) 、联合国儿童基金会、联合国系统流感协调员和世界银行共同发起的, 这个群体组织产生了一个关于医学和兽医合作的文件, 在2008年10月份由100多个国家的代表参加的会议上被采纳, 2010年4月由DIE、WHO和FAO三方共同产生的一份关于“人类健康”的联合报告出台 (Anon, 2010) 。最近, 美国宣布成立了“人类健康专业委员会”, 这是由AVMA“人类健康”发起者Task Force组织的、8个专业机构介入包括AVMA和AMA在内的一次合作 (King等, 2008) 。
此外, “人类健康”课题也广泛讨论“人类病理”的问题。因它促进了医学和兽医学的结合, 尤其是促进了在未来取得主要成果的基因工程鼠的特点研究等前沿科学方面的有机结合 (Cardiff等, 2008;Sundberg和Schofield, 2009) 。在澳大利亚的墨尔本举行的“第一届人类健康国际大会”已把所有对此感兴趣的组织迅速联合了起来。
2 小动物与“人类健康”的关系
“人类健康”专题的一个目的是讨论目前人类发生的和在生产性为主的动物以及野生动物之间发生的共患疾病。这里有小动物起传染作用或为传染贮源疾病的具体实例, 如狂犬病和利什曼病的研究。狂犬病仍然是人类的主要疾病, 且往往“被忽视”, 世界2/3的人口生活在狂犬病疫区, 每年有超过5.5万人死于此病, 多数在非洲和亚洲地区, 疫苗注射和管理流浪犬是控制此病的关键。在近期的“兽医记录”上刊登和总结了这方面开展的活动文章 (Anon, 2009) 。 (1) 由OIE、WHO和美国疾病中心 (CDC) 等发起的世界狂犬病日活动; (2) “动物医学+人类医学=人类健康”主题的欧洲兽医周活动; (3) 为了研究消灭狂犬病, 由Gates基金会奖励1000万美元给WHO的热带病防控部门的活动。利什曼病是在许多国家发生的人类疾病, 家养的犬是主要的传染贮源, 尽管同狂犬病发病机理不相似, 但对犬群防控仍是此病的关键。第一代利什曼病疫苗已在巴西应用, 而且很有效 (Palatnik-de-Sousa等, 2009) , WHO将此病认定为“被忽视”的疾病, 此病在世界上88个国家存在, 其中72个是发展中国家, 每年有200万新增病例发生, 估计目前有1200万人感染。狂犬病和利什曼病是宠物和野生动物之间交叉感染的典型实例。城市饲养的狐狸也认为是这两个疾病的传染贮源。以上内容证实了小动物的这两个全球性疾病感染的实例, 但伴侣动物和人之间的亲密关系创造了许多疾病传染的机会。猫易感染SARS病毒和全球新出现的流感病毒如高致病性H5N1型 (Kuiken等, 2004;Marschall和Hartmann, 2008) 和H1N1型 (Lohr等, 2010) 就是最好的例证 (Van den Brand等, 2008) 。宠物对西尼罗河病毒、尼帕病毒和亨德拉病毒等都易感。目前, 宠物传染病随着伴侣动物的国际旅行有明显增加 (Brown, 2010) , 自从2000年“英国宠物旅行计划”推行后, 截止2010年8月份, 猫、犬和雪貂的旅行数量达到了717965只 (Anon, 2010) 。宠物医师对此应高度警觉。在发达国家, 引起高度重视的实例是耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌 (MRSA) 的感染, 认为这些有抗力的病原体也容易感染宠物 (一般认为是由人传染到动物的) 。
“人类健康”专题的另一个主要目的是整合医学和兽医学的研究成果。一致认为犬和猫病的自发研究对理解人类疾病有重大的帮助, 因为犬和猫身上出现的大面积感染、产生的赘生物、炎症和免疫低下等疾病症状和人体机理发生的紊乱极其相似。随着对环境影响、生活方式所起作用的认识明显增强, 人们都知道引起人和犬共患疾病的因素是多方面的, 而且人和动物分享着同一环境, 这种比较研究日趋成熟 (Bernstein和Shanahan, 2008) 。在西方国家, 人和动物的最主要健康问题仍是肥胖, 这与人和动物的生活方式有直接关系。“人类健康”最后讨论的是“人和宠物建立联系”的议题, 家庭饲养宠物对小孩的抚养、老人慢性病的恢复以及保健有好处, 人类也能从动物身上获得身心愉悦。
3 关于世界小动物兽医师协会 (WSAVA) “人类健康委员会”的介绍
小动物对人类健康的影响是清楚的, 但令人惊讶的是许多“人类健康”的平台将重点放在了人、生产性动物和野生动物之间的交叉感染上。为纠正这种观点, WSAVA在最近成立了“人类健康委员会”, 宗旨之一就是确定了小动物在人类健康框架中的地位。“世界小动物兽医师协会”是一个独特的组织, 它是80多个国家小动物兽医机构的8万小动物兽医执业者交流的平台。该组织的基本精神是通过年会和发展中国家取得的成就, 提高人类的科学技术教育意识。因为通过物种交叉感染人畜共患疾病时, 发展中国家的兽医执业者处于疫情的最前沿, 宣传这些科学技术是“人类健康”专栏的主要功能。
“世界小动物兽医师协会”这个特殊的地位能够快速联系和收集到在发展中国家兽医执业者所做的教育努力的成果。例如该协会的许多成员国就是狂犬病和利什曼病流行的国家。它在人类健康领域所起的第一个核心作用就是建立一个强大的有效的全球网络系统, 可以很快提供这些技术信息, 如有关伴侣动物的全球传染病病例, 或推出新的疫苗等, 对OIE这样的组织有很大益处。近年选择了由WSAVA“疫苗指导”生产的猫和犬疫苗就是该网络系统的作用。
为了理解城市生态对城市公共卫生需求的影响,人们的眼光应当超越贫困率、患病率和死亡率,而将注意力集中在生活条件的差距上。虽然消除贫困通常被认为是改善城市总体卫生条件最重要的一步,但是贫困人口微薄增收的增加并不能为他们带来像样的住房、安全的供水和足够的卫生设施。穷人被驱逐至城市中最不发达的地区,在那里落后的环境使得卫生条件越来越差,污水没有得到合理管理,并且还导致了一些其他危险的环境。儿童在不达标的环境里接触到受污染的空气、食物、水和土壤,携带寄生虫的昆虫在这些环境中繁殖。环境公平是比国家富强更能决定人们健康和死亡率的因素。
城市生态中的住所和环境卫生
贫民窟落后的卫生设施、不安全的供水和卫生意识的缺乏每年都夺去许多居住者的生命。许多研究都表明,卫生设施是保护水、空气、土壤和食物不被污染的首要因素,从而减少疾病发生的风险。如果将卫生设施和良好的卫生习惯结合在一起——如用肥皂或其他清洗剂洗手、进行安全卫生的储水——其发挥的效果是最大的,能够创造出安全的环境并巩固人们的健康状况。然而,在人口密集的城市,废弃物处理并没有减少通过口腔传播的疾病,因为废物处理设施并不清洁,也没有得到定期的维修。例如,城市儿童疾病传播程度只有在其住所被剥夺时才体现出不同,即在缺乏四项基本的家庭住宿条件时,疾病才会肆意传播。同样,城市中最贫困家庭的孩子和最富裕家庭孩子之间也存在非常大的差距,他们中间疾病传播的概率非常高。
不足为奇的是卫生设施和城市疾病之间的关系在不同地区、国家和城市中并不一样。例如,在一些非洲国家,生活在供水、卫生设施都没有得到改善且居住面积不足的家庭中的儿童疾病传播要远高于非贫民家庭。在其他国家,仅仅是缺乏良好的卫生设施这一条就足以使儿童非常容易受到如腹泻疾病这样的风险威胁。
提高生活用水的质量和供应量可以大大减少疾病的发生,并且减少腹泻及水源性疾病导致的死亡的发生。但是,有时水源虽然是安全的,但一些受到污染的运输设施或其他环境条件会使得水源在家庭使用前就被污染了。在发展中国家的很多城市中,供水是不能饮用的,因为这些水受到细菌、未处理或处理情况很差的污水、重金属、土壤流失中的泥沙、化肥、农药、矿渣和工业废弃物的污染。根据联合国人居署的数据,仅仅因缺乏改善的供水就使得儿童患病的风险比整个城市区域的人口要高出一倍。
更好的住房条件对确保人口健康也非常重要。贫民窟中高密度的居住环境、棚户区的存在和住房条件普遍落后都加剧了疾病传播的风险。过于拥挤的环境会增加飞沫传播疾病的风险,因为不良的通风设备会阻碍被污染的空气流通,并且缺乏光照会阻止阳光对空气的自然消毒。在过于拥挤的贫民窟区域,坑式厕所使儿童患腹泻疾病的风险高于城市中不拥挤区域。在贫民区里,很多家庭通常共用一个马桶,所以就算厕所条件有所改善,也仍然不安全,儿童依然受到腹泻疾病的威胁。人们集中居住在狭小的、通风条件很差的地方会增加疾病传播和交叉感染的风险。当缺乏四项基本的住宿条件时,流行疾病便开始大行其道。
城市生态和疾病的全球环境
在全球城市化和工业化不断发展的背景下,现代环境健康危害成为引发殃及全世界的环境疾病的主要因素。主要危害包括环境退化和工业发展导致的水污染、汽车尾气导致的城市空气污染、辐射危害、气候变化和新出现的或再次出现的传染病。尤其是工业污染在城市边缘中变得越来越严重,所以发展中国家区域污染的密度正在逐渐攀升。即使是在提供服务方面取得显著成效的国家,虽然他们改善了供水和卫生设施,并提供了可靠的、居住面积充足的住房,但环境健康危害仍然影响着许多城市居民。
随着生产力的发展,科学技术的进步,化学与人们生活越来越密切。众所周知,我们周围的事物都是由许许多多的化学元素组成的,包括我们人体不可缺少的许多元素。化学在人类的生产和生活中发挥了不可估量的作用。
最近关于食品安全的问题天天在新闻中报道,什么牛肉膏,什么瘦肉精,甚至连平时吃的玉米馒头也是假的,真是令人悚然,但是也让我们明白其实化学并不是很高深莫测,其实化学就在我们的身边,化学和我们的人类的关系是密切的,人类促进了化学的发展,化学提高了人类的生活。随着生产力的发展,科学技术的进步,化学与人们生活越来越密切。众所周知,我们周围的事物都是由许许多多的化学元素组成的,包括我们人体不可缺少的许多元素。化学在人类的生产和生活中发挥了不可估量的作用。
大家都知道食盐是怎么来的吧?现代人类经过对化学的研究,食盐可以说是取之不尽,用之不竭的。在过去,人们没有掌握科学的方法,常常做菜没有盐或者盐中缺碘,导致了“大脖子病”等等。
日常生活中,化学还给人类带来许多方便,洗衣粉和肥皂是家用去污的好产品,啤酒是人们喜欢的饮料,蒸馒头时放些苏打,馒头蒸得又大又白又好吃,还有许许多多的例子。
化学与医学也密切相关,供氧器就是利用过氧化钠与二氧化碳反应来制氧,挽救了许多人的生命,我就是其中一个。人们还应用科学的方法制造生理盐水,减轻病人的痛苦。近代,人类发明了许多新药品,攻克了不治之症,如青霉素等。但是,癌症和艾滋病仍令医生们束手无策,这两个重大难题,相信我们未来的接班人一定能够解决的。
在一些重大的科学领域里,化学的作用也不小,火箭发射所需燃料,就是利用了氢氧燃烧得水的原理。可是残酷的人类又把化学带入战争,日本帝国主义毫无人性地利用人做化学试验。现代人类已采取了措施,比如禁止使用核武器。
化学给人类生活带来了变化,有利也有弊,汽车尾气排放,造成大气污染,酸雨在警告我们,臭氧层空洞威胁着我们,环保成了化学给人们生活带来的一重大问题。
对于我们这一代担负的任务,只有好好学习科学文化知识,改善人类生活,或许将来,化学的益处更多些。弊处少一些。
对于我们这一代担负的任务,只有好好学习科学文化知识,改善人类生活,或许将来,化学的益处更多些。弊处少一些。
化学是一门基础的自然科学,对人类有重大意义,跟生活也有很大关系。化学能帮人们做有用的事。衣、食、住、行、用,化学无所不在。
在衣方面,化学可谓给生活增添温暖。尼龙,分子中含有酰铵键的树脂,自然界中没有,需要靠化学方法得到;涤纶,用乙二醇、对苯二甲酸二甲酯等合成的纤维。还有类似的许多衣料,丰富了人们的衣橱。在食方面,化学同样重要。用纯碱发面制馒头,松软可口。各种饮用酒,经粮食等原料发生一系列化学变化制得。槟榔是少数民族喜爱的食物,在食用前,槟榔必须浸泡在熟石灰中,切成小块。到一定时间后,才可食用。
由于有了化学,我们的住房才有多彩的装饰。生石灰浸在水中成熟石灰,熟石灰涂在 上干后成洁白坚硬的碳酸钙,覆盖了泥土的黄色,房子才显得整洁明亮。化学炼出钢铁,我们才有铁制品使用。化学加工石油,我们才能用上轻便的塑料。化学锻烧陶土,才能使房屋有漂亮的瓷砖表面。
化学反应是交通工具得以行驶的动力。没有燃料的燃烧放出热量,车辆根本无法开动。化学能是它们得以行动的最原始的能量来源,即使用了电做动力,也不能忘记化学能伟大的贡献。在现在,化学仍是交通工具的生命仍对人们出行起重大作用。
化学无时不在人们生活的各种活动中。洗涤剂是含磷的化合物,广泛应用于人们清洗器具、纺织、造纸、农药等部门。用磺铁矿燃烧制硫酸,作为重要的化工原料。用“王水”检验金子是否纯。用酸洗去水垢。用汽油乳化橡胶做粘合剂。用氢氟酸雕画玻璃。用泡沫灭火器灭火。用二氧化碳加压溶解制爽口的汽水,用小苏打做可口的饼干。用腐蚀性药品清除管道阻塞。生活中,化学的频繁使用不是举例能举完的,它已与生活紧密联系在一起。
化学本身是一面魔术镜,将一百多种元素巧妙地结合,组成神奇美丽的世界。它使碳这一元素形成了美丽高贵的金刚石和柔软廉价的石墨两种天壤之别的形态,跟人们开了玩笑。人们将在他的一个个玩笑中不断摸索进步。而我们的生活也将随着它的进步而进入美好的未来。
生活丰富多彩,在不经意之中,人们经常遇见一些化学与生活的完美结合。但人们很少注意到其中的微妙与有趣。
大家对“咸鱼”一定不陌生。可为什么鱼加上点盐就可长期放置,而不腐蚀、变质呢?其中的关键是食盐。食物腐败的原因是由于微生物细菌的作用。只要控制生物细菌的生长,就能防止食物腐败。食盐的主要成分是氯化钠,氯化钠是电解质,它的饱和溶液渗透压大于非电解质溶液(微生物细菌中的细胞中蛋白质溶液)的渗透压。当渗透压大的溶液和渗透压小的溶液间隔以半透膜(如细胞膜)隔开时则溶剂分子将从渗透压小的一方渗透到渗透压大的一方。即在食盐溶液存在下,微生物细菌细胞中的水分子将不断进入食盐溶液中去,导致细胞干枯致死,而起到防腐的作用。氯化钠不仅创造了“ 死海不死”的特例,而且在防腐领域也有良好的表现。
水乃生命的源泉,水的硬度高低跟人体健康关系极大。高硬度水中的Ca2+、Mg2+能跟SO42-结合,使水产生苦涩味,还会使人的胃肠功能紊乱,出现暂时性的腰胀、排气多、腹泻等现象,这就是“水土不服”的秘密。
了解化学,懂得生活,同时也可避免“大降横病”。
1938年3月14日,比利时的哈塞尔特城处在零下15℃的严寒中,横跨在阿尔伯运河上的一座雄伟壮丽的钢桥,突然间发生巨响,不到几分外钟即折成几段,坠入河中。此事故的肇事者是钢铁中的磷。磷是钢的有害元素之一,能使钢产生冷脆性,使钢在常温下轧制和加工时容易断裂,尽管它能提高钢的硬度,但显著降低了钢的塑性和韧性。可见,生活中了解化学是必要的。
生活的方式不断变化,化学与生活之间的联系是不断增多。请经常关注身边,关注化学与生活的联系。
化学是一门基础的自然科学,对人类有重大意义,跟生活也有很大关系。化学能帮人们做有用的事。衣、食、住、行、用,化学无所不在。
在衣方面,化学可谓给生活增添温暖。尼龙,分子中含有酰铵键的树脂,自然界中没有,需要靠化学方法得到;涤纶,用乙二醇、对苯二甲酸二甲酯等合成的纤维。还有类似的许多衣料,丰富了人们的衣橱。在食方面,化学同样重要。用纯碱发面制馒头,松软可口。各种饮用酒,经粮食等原料发生一系列化学变化制得。槟榔是少数民族喜爱的食物,在食用前,槟榔必须浸泡在熟石灰中,切成小块。到一定时间后,才可食用。
由于有了化学,我们的住房才有多彩的装饰。生石灰浸在水中成熟石灰,熟石灰涂在 上干后成洁白坚硬的碳酸钙,覆盖了泥土的黄色,房子才显得整洁明亮。化学炼出钢铁,我们才有铁制品使用。化学加工石油,我们才能用上轻便的塑料。化学锻烧陶土,才能使房屋有漂亮的瓷砖表面。
化学反应是交通工具得以行驶的动力。没有燃料的燃烧放出热量,车辆根本无法开动。化学能是它们得以行动的最原始的能量来源,即使用了电做动力,也不能忘记化学能伟大的贡献。在现在,化学仍是交通工具的生命仍对人们出行起重大作用。
化学无时不在人们生活的各种活动中。洗涤剂是含磷的化合物,广泛应用于人们清洗器具、纺织、造纸、农药等部门。用磺铁矿燃烧制硫酸,作为重要的化工原料。用“王水”检验金子是否纯。用酸洗去水垢。用汽油乳化橡胶做粘合剂。用氢氟酸雕画玻璃。用泡沫灭火器灭火。用二氧化碳加压溶解制爽口的汽水,用小苏打做可口的饼干。用腐蚀性药品清除管道阻塞。生活中,化学的频繁使用不是举例能举完的,它已与生活紧密联系在一起。
人类对化学的认识和利用始于农业。两千多年前,人类就能够经过腐殖或燃烧植物获得肥料,经过用石灰对酸性土壤的改良,争取粮食的丰产丰收。20世纪初,人类发明了合成肥料,而后又创造了各种农药、高效饲料、肥料添加剂。异常是20世纪中叶,以土壤为基础,以植物营养为中心,以肥料为手段综合研究三者之间关系的农业化学的出现,将盆栽试验、田间试验、农业化学分析、作物营养诊断、同位素技术、仪器分析技术等化学技术应用于农业,开辟了农业生产的新天地。无论在任何时候,农业都离不开化学的支持。比如:要使农作物优质高产,就必须防治病虫害,防治病虫害在目前的条件下首选就是使用农药,而研制高效低残毒的农药必须应用化学知识。为了使农作物的果实色泽、大小、品质、风味及抗逆本事贴合人们的要求,就必须对作物的生长发育过程实施人工调控,而植物生长调控剂的研究也需要化学。随着人们对生活品质的要求越来越高,对农产品的深加工,提高其附加值,便于人们对其营养成分的吸收,更是化学的功劳。
食品中的三大主要营养素是糖、脂肪和蛋白质。在人体内,糖被氧气氧化后,产生足够的热量,供人们进行各种活动的需要;脂肪供给人体热量以维持体温;蛋白质是人类细胞原生质的组成部分,能够促进人体组织的生长和修补。除此之外,食品还包含多种维生素、纤维素、矿物质和微量元素,使人体得到均衡发展,增强抵抗力,抵御各种传染病。为了增强食品的营养成分,改善食品的品质,延长食品的保存期,人们往往要经过化学的手段,到达既定的目的。比如:生柿子包含鞣质,不仅仅涩口,还对胃肠有刺激。我们就能够把生柿子密闭在一个室内,增加室内二氧化碳的浓度,降低氧气的浓度。使生柿子在缺氧呼吸的条件下,内部产生乙醛、丙酮等有机物。而这些有机物能将溶解水的鞣质变成难以溶解于水的物质,于是柿子吃起来没有涩味,又香又甜。在我们的生活中,制作糕点、馒头等的面团一般都要添加酵母或发醇粉进行发酵,使制成的糕点、面包疏松可口。这实质是在食品制做中应用了化学反应。酵母中的酶促进面粉中原包含的微量蔗糖以及新产生的麦芽糖发生水解;发酵粉受热时就产生出二氧化碳气体,使面制品成为疏松、多孔的海绵状。能够说没有化学就没有现代食品的色香味俱全。
关键词:转基因食品,人类健康,伦理思考,安全管理
转基因食品 (Genetically Modified Food, GMF) 是指利用基因工程 (转基因) 技术在物种基因组中嵌入了 (非同种) 外源基因的食品, 包括转基因植物、转基因动物和转基因微生物食品。转基因技术作为一种新兴的生物技术手段, 它的不成熟和不确定性, 必然使得转基因食品的安全性成为人们关注的焦点。
1发展现状
近10余年来, 世界很多国家均把转基因食品列为国家优先发展的重点领域。2001年, 全世界转基因食品种植面积为5260万公顷, 约为1996年的30多倍, 创历史新高[1]。2000年, 各国生产的转基因食品已达4000余种。但转基因食品的发展在世界各国间很不均衡。
20世纪80年代初, 美国培育世界上第1例转基因烟草成功, 意味着转基因食品的正式诞生。10年后, 美国研制的转基因番茄批准上市, 标志着转基因食品开始进入市场。目前美国人购买的大多数食品中都含有转基因成分。
经过多年的不同领域的研究, 我国转基因食品得到了飞速的发展。目前, 我国转基因植物研究涉及的植物种类有50多种, 各种功能基因有120多种[2]。10年前, 我们还难以想象的这些转基因食品, 现在正源源不断地送到了人们的餐桌上, 成为一道道美味佳肴。
2评价标准
国际组织1993年提出评价转基因食品安全性的基本原则——实质等同性原则 (Substantial Equivalence Principle) 。实质等同性原则是指一种新食品或食物成分与现在的食品或食物成分基本等同, 则转基因食品的安全性方面应该采取同样的措施[3]。实质等同性评价需要比较的主要内容包括以下方面。
2.1生物特性比较
生物特性 (Biological Characterics) 包括植物、动物和微生物等特性。植物特性包括形态、产量和抗病性能等;动物特性包括形态、生长繁殖和健康特性等;微生物特性包括培养、侵染性、寄主范围、质粒和毒性等。
2.2营养成分比较
营养成分 (Nutrient Proponent) 包括主要营养因子、抗营养因子、毒素和过敏原等。主要营养因子包括脂肪、蛋白质、碳水化合物、矿物质、维生素和水等;毒素是对人体有毒害作用的各种有机、无机物质;过敏原是指造成某些人群产生过敏反应的一类物质。
3伦理思考
转基因食品与对应的原有食品不一样, 对人类健康以及生态环境的影响存在许多疑问, 转基因食品对人类健康的伦理思考主要包括以下方面。
3.1营养问题
国内外很多专家认为, 外来基因可能以一种不太清楚的方式改变食物的营养结构。转基因食品一则打破食品的营养结构, 改变食品的营养成分, 二则影响食品的消化吸收, 造成人体的营养紊乱, 甚至出现更严重的健康问题。目前, 国际上还没有开展转基因食品长时间的安全试验 (Safety Test) 和随访研究。
3.2毒性问题
有关学者认为, 转基因食品基因的人工提取和嵌入, 可能产生人们意想不到的毒素, 同时也增加食物中原有的微量毒素。转基因食品不可预见的基因突变 (Gene Variant) 可能在较高水平产生新的毒素, 或者提高原来的毒素水平。目前, 许多国家还没有进行转基因食品的医学研究, 更未明确对人类产生的健康问题[4]。
3.3过敏问题
长期以来, 人们一直认为转基因食品会引发或加重过敏反应。插入的外源基因编译新的蛋白质, 产生新的过敏物质, 可能引起人体的过敏反应 (Allergy Reaction) [5]。然而, 葡萄牙的一项最新研究显示, 转基因食品与普通食品一样, 在人体内并不会过多或过度引发过敏反应。有关转基因食品引发过敏反应的问题还有待科学家进一步研究。
3.4耐药问题
科学家把一种外来基因转移到食物中, 人们进食这种转基因食品后, 在人体内产生耐药问题, 影响各种抗生素对人体的药效, 不能有效杀灭或抑制病原微生物, 导致人类新的传染性疾病产生, 或老的传染性疾病死灰复原。目前, 转基因食品的研制大多数只局限在动物实验, 并未实施医学实验 (Medical Experiment) , 也无长期的随访观察, 因此对人类的健康影响尚无定论。
3.5环境问题
转基因食品除了可能对人体健康造成伤害外, 还会对生态平衡造成影响。生态环境是一个有机的整体, 很多转基因生物具有很强的生存能力, 一旦进入生态环境中, 直接或间接影响生态系统的其他生物, 导致生态系统失衡。
4管理策略
转基因食品是世界科技高速发展的产物, 与绿色食品 (Green Foods) 所倡导的传统、天然的初衷相违背。转基因食品给人类社会带来巨大利益的同时, 也给人类健康和环境安全带来潜在的风险。因此, 转基因食品的安全管理受到世界各国的高度重视[6]。转基因食品的安全性, 从广义上讲, 包括环境安全性和食用安全性两个方面。
转基因食品在成为未来主流食品的进程中存在诸多不确定性因素, 世界各国对转基因食品的管理采取宽严不同的态度和管制, 主要存在两种代表性的政策: 第一类以美国为代表, 采取可靠科学原则, 转基因食品采取积极支持、自愿标识的宽松政策;第二类以欧盟为代表, 采取谨慎预防原则, 转基因食品采取严格监管、技术标识的严格政策[7]。我国当前需迫切进行的工作是完善转基因食品的政策法规建设、建立转基因食品的管理体制、制定转基因食品的安全标准和加强转基因食品的信息化建设。
4.1完善转基因食品的政策法规建设
与国外相比, 我国转基因食品尚未建立转基因食品专门的安全立法机构。在制定专门的转基因食品安全法时, 我国已逐步建立并完善转基因食品的安全评价、监控及标识等一系列制度, 有效保证转基因食品对人类的健康安全。2001年5月, 国务院制定了“农业转基因生物安全管理条例”。同年7月, 根据该条例农业部制定了“农业转基因生物安全评价管理办法”和“农业转基因生物标识管理办法”, 卫生部也颁布了“转基因食品卫生管理办法”, 目的在于加强转基因食品的安全管理。
4.2建立转基因食品的管理体制
2004年6月1日, 联合国粮农组织 (FAO) 公布新的《植物生物风险防范纲要》。目前, 约130 个国家已采纳这个转基因生物风险评估标准。纲要的发布意味着今后发展中国家可以采用与发达国家相同的风险分析标准。转基因作物用于商业化种植前, 先要经过严格的田间试验, 在各个环节都要围绕食用安全、环境安全等方面开展风险评估, 在商业化种植阶段还需要长期监测生态环境风险及人类应用相关产品可能带来的影响, 确保转基因食品对人类的健康安全。
4.3制定转基因食品的安全体系
为强化转基因食品的安全管理, 保证政策法规的顺利实施, 我国应尽快制定科学的转基因食品种植、检验和监控体系, 建立统一的转基因食品安全评价和检测标准。在此基础上, 食品药品监督机构还应建立健全的转基因食品安全生产的认证体系, 建立一套可以执行的国家或者行业标准。为此, 农业部应在全国范围内开展转基因食品安全生产执法检查, 食品卫生和安全监督主管部门联合开展转基因食品流通过程的专项管理, 制定相应的管理程序和方法。
4.4加强转基因食品的信息化建设
在国家对转基因食品专项研究的基础上, 一方面应加大经费投入, 积极培养生物工程人才, 深入开展转基因食品的科学研究, 另一方面应引进国外的研究成果, 拓宽国内技术合作的渠道, 提高转基因食品检测技术。食品卫生和安全监督主管部门应建立转基因食品的信息平台, 动态监控最新动态, 利用电视、报刊等新闻媒体听取消费者的建议。研究机构以科学的态度对待转基因食品的安全问题, 积极引导转基因食品的健康发展, 确保转基因食品成为造福人类的“绿色食品 (Green Foods) ”。
5研究前景
在分子生物技术及基因工程产品的相应法律制度的保障下, 转基因食品的发展前景非常深远, 我国有能力保证转基因食品的种植、生产与监控, 满足人类需求, 造福子孙后代[8]。随着生物技术的快速发展, 转基因技术将给农业、食品及医药等产业带来技术革新, 转基因食品也将成为一个具有巨大发展潜力的食物来源。
参考文献
[1]平静.转基因食品存在的人类健康伦理疑虑及其发展对策[J].经济与社会发展, 2010, 17 (6) :87-89.
[2]韩跃红.护卫生命的尊严——现代生物技术中的伦理问题研究[M].北京:人民出版社, 2006.
[3]杨丽.来源于转基因植物的食品安全性评估[J].世界标准化与质量管理, 2008 (12) :53-55.
[4]顾祖维.转基因食品的安全性及其毒理学评价[J].毒理学, 2005, 19 (1) :7-9.
[5]毛新志, 张利平.转基因食品安全评价的方法[J].科技管理研究, 2010 (12) :39-40, 48.
[6]张艳, 王卫红.转基因食品安全管理的中外比较研究[J].科技管理研究, 2009 (12) :49-51.
[7]王锐.国际组织和世界各国对转基因食品的管理[J].卫生研究, 2007, 36 (2) :245-258.
人类对气候变化的适应能力包括遗传和后天两种。遗传表现在各种气候条件下表现形态和生理特征,为先天适应。例如在热带地区,由于气候原因,那里的人们具有皮肤色素深、身材矮小的特征,他们的后代基本继承了这种特征来适应当地的气候;后天适应是指人类生命期限内,在特有的气候条件下继承适应能力形成的。例如,出生在高海拔地区的儿童体重较轻,神经系统发育不健全,但因氧气不足导致呼吸系统更加健全。因此,人类一般适应出生地气候,例如:南方人适应潮湿多雨,北方人适应干旱多风,迁居地改变就会出现水土不服而产生疾病。气候变化对人体部位的反映是非常敏感的,气象因素是通过人体的感觉器官影响到人体部位,各种天气、气候,以及气象的变化,都会引起人体生理反应。
气候变化对人类生存健康带来诸多危险,气候变化的结果之一是气候带的改变,热带的边界会扩大到亚热带,温带会变成亚热带。数据表明,全球平均气温升高1摄氏度,气候带约向极地方向推移100千米,而这种推移不可能是均匀的,某些气候带会因高山、海洋、荒漠的阻隔而间断甚至消失。热带非洲是传染病、寄生虫病的高发地区,也是病毒性疾病最大的发源地。随着温带地区的变暖,将使感染或携带病原体(尤其是病毒)的分布区域扩大,每年的危害期限延长,使这些疾病的扩散成为可能的事实。
气候变化的另一结果是,适宜媒介动物生长繁殖时空范围扩大,从而使细菌和病毒的生长繁殖期扩大。随着全球气候的变化,以及人与动物越来越频繁的接触,病原体(尤其是病毒)将突破其寄生、感染的分布区域,可形成新传染病的病原体。由新病原体引起的新传染病对人类是最具危害性的。气候变化对人类健康最直接的影响是极端高温产生的热效应,它将变得更加频繁、更加广泛。由于高温热浪强度和持续时间的增加,而导致以心脑血管和呼吸系统为主的疾病或死亡率增高。
空气污染与气候变化关系十分密切。在全球变暖的大背景下,由于极端天气的出现,如夏季高温、冬季温暖、干旱等,往往会造成局地空气质量下降。特别是在人口密集的大城市,由于城市热岛环流的存在,导致空气污染物不易排放出去造成严重污染。大气中的污染物进入人体后会引起人体感官和生理机能的不适反应,由此产生病理改变,出现临床体征或存在潜在的遗传效应,由此发生急、慢性中毒或死亡等。例如,近年发生在北京等地的雾霾污染,不仅对人类健康构成威胁,而且成为国家经济和社会发展的瓶颈。伴随着全球气候变化,导致紫外线辐射增加。试验表明,大气中的臭氧每减少1%,到达地表的紫外线辐射量将增加2%,皮肤癌变发生率则增加4%。地面增加的紫外线辐射对人类健康具有十分有害的影响。
气候变化对人类健康影响的评估,目前还存在许多不确定性。
1.由于气候变化通常伴随其它各种环境变化,而气候变化对人体健康影响不是唯一的,还受其它如遗传、自身素质、饮食、生活习惯,以及环境等因素的综合影响,因此在气候变化与健康影响的研究中,关键要从影响健康的诸多因素中分离出气候对人类健康的影响。
2.气候变化是一个长期的、多变的、复杂的过程。事实上,人类健康水平是社会环境、自然环境、物质生活以及社会福利的综合反映。研究气候对人类健康的影响,要从气候变化对生态系统、生物过程、物理环境、社会环境、经济发展等方面综合考虑。
降低气候变化和灾害风险,开展气候与人类健康问题研究,建立健全影响健康的预警系统,是国际社会面临的重要任务。我认为:一个国家、一个城市,一要树正气,二要接地气,三要顺天气。树正气:要加强生态文明建设,构建国家生态安全格局,改变粗放型经济发展模式,改善不健康的风俗习惯,全面提高国民的综合素质。接地气:一是要把被破坏的自然环境加以修复,推动绿色发展和可持续发展。二是要推动生态立法和环境立法,严厉打击生态犯罪和环境犯罪,确保民众生存安全和生命安全。顺天气:一是要降低气候变化和灾害风险,二是要对灾害和次生灾害进行评估。三是建立灾害预警系统和救援体系,要实现人与自然的和谐发展。正气、地气、天气相通,就不生浊气,没有浊气就不生雾霾。人体本身就是一个微观生态系统,经络不通易生百病,经络相通百病皆无。
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