异烟肼(isoniazid，INH)是人工合成抗菌药，1952 年引入临床。INH 对结核杆菌具有高度的选择性，对生长旺盛的活动期结核杆菌有强大的杀灭作用，是治疗各种类型结核病的首选药物[1]。 最近，丁香园站内有关异烟肼与维生素 B6 的讨论比较有趣，主要的争论点如下： 观点1：异烟肼抗痨时需要搭配使用维生素 B6 以减少异烟肼导致的神经毒性。 观点2：维生素 B6 会影响异烟肼抗结核疗效，所以不应常规联合维生素 B6。 观点3：异烟肼为维生素 B6 的拮抗剂，可增加维生素 B6 经肾排出量，因而可能导致周围神经炎，服用异烟肼时患者体内维生素 B6 的需求量增加。 INH 的不良反应除了肝脏毒性还有周围神经炎，这种周围神经炎早期表现为“手套-袜子”状分布的感觉异常，可进展为感觉丧失与肌肉麻痹，表现为手脚麻木、肌肉震颤和步态不稳等[1]。 这种不良反应可能与剂量相关，INH 在 300 mg/d 的常规推荐剂量下很少出现这种不良反应[2]。 异烟肼的不良反应 图源：用药助手 App 综合站内网友的争论内容，可以将争论点拆解为 6 个紧贴临床的问题，笔者查阅资料，一一解答。 Q1：INH 导致周围神经炎机理是什么，与维生素 B6 有何关系? INH 可引起与剂量相关的周围神经炎，而产生这种药物不良反应最根本的原因是缺乏维生素 B6 [3]。 维生素 B6 药品说明书：维生素 B6 在红细胞内转化为磷酸吡哆醛，作为辅酶对蛋白质、碳水化合物、脂类的各种代谢功能起作用，同时还参与色氨酸转化成烟酸或 5-羟色胺。 异烟肼药品说明书：INH 为维生素 B6 的拮抗剂，可增加维生素 B6 经肾排出量，因而可能导致周围神经炎，服用 INH 时维生素 B6 的需要量增加。 维生素 B6 基团在体内迅速转化为辅酶磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺，这是蛋白质代谢必需的过程。目前认为高剂量 INH 会与磷酸吡哆醛(维生素 B6 的体内活性物质)竞争阿朴色氨酸酶，影响维生素 B6 的正常代谢，逐渐造成维生素 B6 的缺乏，从而产生神经毒性，出现周围神经炎症状。 Q2：哪些 INH 治疗人群易出现周围神经炎? 原有轻微维生素 B6 缺乏的患者，INH 治疗治疗期间易出现周围神经炎，包括孕妇、癌症、尿毒症、营养不良、慢性酗酒、慢性肝病及老年患者等。 所以对于上述人群，接受INH治疗时应同时补充维生素 B6，可予维生素 B6 10-50 mg/d 预防周围神经炎[2]。 Q3：INH 治疗时需要常规补充维生素 B6 吗? INH 治疗不推荐常规补充维生素 B6 预防，因周围神经炎不良反应并不常见，而且周围神经炎也易于识别、易于治疗[2]。 所以内科学第九版[4]建议：「如果发生周围神经炎可服用维生素 B6」，言下之意不建议常规补充维生素 B6。 Q4：INH 与维生素 B6 同时使用会降低 INH 疗效吗? 查阅 INH 的国外药品说明书[5]，INH 与维生素 B6 没有药物相互作用，可以理解为两药同时使用并不会降低 INH 的疗效。 但 McKUNE 等研究[6]认为，大剂量维生素 B6 或可降低(may reduce)INH 的抗菌活性，应予避免。 Q5：出现周围神经炎后需要停用 INH 吗? INH 治疗期间如出现周围神经炎，Girling[7]的观察性研究认为可予维生素 B6 100-200 mg/d 治疗成功，无须停用 INH。 存在药物不良反应时应权衡利弊，出现严重不良反应(如肌肉麻痹)时仍应考虑暂停 INH。 Q6：INH 过量中毒如何使用维生素 B6 急救? INH 说明书上有「INH 中毒时可用大剂量维生素 B6 对抗」，但怎么用 INH 的说明书没写，但维生素 B6 的说明书上有：「用于异烟肼中毒解毒时，每 1 g 异烟肼给 1 g 维生素 B6 静注」。 查阅国外 INH 药品说明书[5]： 过量使用 INH，如 80 mg/kg~150 mg/kg 可引发神经毒性，严重者可致死。 但目前认为绝大多数过量中毒患者经早期合适的治疗可获救成功。 无症状患者：活性炭可减少 INH 的胃肠吸收，催吐洗胃，注意保持呼吸道通畅。急性摄入异烟肼 ≥ 80 mg/kg者应予静脉维生素 B6 治疗。如服用剂量不明，成人可初始维生素 B6 5g 静注(持续 30~60 分钟)。 有症状患者：常规呼吸循环支持、洗胃的同时，如知晓服用剂量，可予可缓慢弹丸式静注维生素 B6(3~5分钟)，维生素 B6 与 INH 的剂量相同(1：1)。如 INH 服用剂量不明，可考虑维生素 B6 初始 5 g 弹丸式静注(成人)。若癫痫持续，可重复使用维生素 B6。维生素 B6 很少需要用到 10 g 以上的，维生素 B6 的最大安全剂量尚不明确。维生素 B6 无效时可使用安定。 总结 周围神经炎是 INH 最常见的不良反应，主要表现为手足感觉异常; INH 治疗时一般无须常规补充维生素 B6，出现周围神经炎时可予维生素 B6治疗; 如合并有营养不良、酗酒及糖尿病等情况时推荐合用维生素 B6 预防周围神经炎。

东京奥运会于2021年7月23日如期开幕了。因新冠肺炎疫情延期一年，本届奥运会注定是一届不平凡的盛会，也注定会载入史册。作为化工人，我们不仅要关注中国运动员的成绩，还要关注自己的老本行。下面就来盘点一下，本届奥运会都用了哪些新材料? 聚氨酯 1、聚氨酯材料举重器材 2019年，国际举重联合会与河北省泊头市张孔杠铃制造有限公司签署东京奥运会举重器材唯一供应商合同，张孔杠铃拿到2020年东京奥运会的“入场券”。 据相关负责人介绍，张孔杠铃公司淘汰杠铃片橡胶材质，选用抗撕裂、寿命长、外观美的聚氨酯材料。改进后的杠铃片达到二次弹跳静止，最大跳动幅度仅为10厘米，技术参数高于国家标准50%，产品合格率从60%提升到95%。按照“标准”生产出来的比赛杠铃杆轴线弯度值达到0.2毫米以内，杠铃片重量误差控制在5克以内，各项技术参数测评已达到世界领先水平。 2、聚氨酯跑道 1963年，美国3M公司首先突破技术关，铺设了田径跑道。由于跑道使用效果好，很快受到各国重视。1968年在墨西哥召开的第19届奥林匹克运动会上，聚氨酯塑胶跑道被正式采用。此后，国际奥委会正式把塑胶跑道定为国际比赛的必备条件之一。塑胶跑道清洁美观，易于维护，不受气候影响。而且塑胶的弹性可增加运动员蹬地时的反弹力量，确保膝的高抬位置，从而使步幅增加。 聚碳酸酯( PC) 1、 PC阳光板 东京奥运会的主场馆——新国立体育馆。该体育馆集看台、屋盖、休息室及主赛场为一体，至少可容纳一万多人。经过精心设计，体育馆由俯视的开阔视野——屋盖的乳白色板材以及看台的全钢结构组成。 从材料上来看，独特而如羽毛状起伏的屋顶，以及在体育馆周围等间距分布的支柱采用了全钢结构，而场馆遮阳棚部分材料选择了阳光板。 遮阳顶棚材料选用PC阳光板，目的是为了给在看台观礼的人员提供一个有遮蔽功能的场馆。 新型 散热 材料 作为2020年东京奥运会和残奥会的一项防暑降温措施，将在马拉松和竞走项目涉及的公路上全面采用具有降温作用的特殊路面。特殊路面是在道路表面涂上反射红外线的隔热材料。前马拉松奥运选手濑古利彦等人8月曾在东京都涩谷区的国道上进行过试跑，据悉路面温度比普通道路低5～6度。 再生塑料 1、颁奖台再生塑料造 东京奥运会和残奥会的获奖者将登上特别的领奖台，因为这些领奖台是由24.5吨废弃家用塑料制成的。 奥组委在日本各地的大型零售商和学校收集了近 40万个洗衣粉瓶。这些家用塑料被回收后制成细丝，采用3D打印制成98个奥运领奖台。据称，这是奥运会和残奥会历史上首次由公众参与收集废旧塑料制作领奖台。 2、环保床和床垫 东京奥运会主打环保牌，很多设施都用了环保材料。奥运村内的2.6万张床都是由硬纸板制作的，寝具也几乎都是由再生材料制成的，拼在一起像一个个大大的“纸盒子”，这在奥运会历史上还是首次。 运动员卧室里，硬纸板制作的床架可承重约200公斤。床垫的材料则是聚乙烯，分肩、腰、腿三部分，可根据身形调整硬度，为每位运动员量身定制最佳的舒适度。 3、再生塑料火炬手服饰 东京奥运会火炬手传递奥运圣火时所穿的白色T恤和裤子是由可口可乐收集的回收塑料瓶制成的。 东京奥运会设计总监Daisuke Obana表示，把软饮料塑料瓶回收回来，制作火炬手的制服，所选的材料符合奥运会主张的可持续发展目标。 这款采用回收后塑料的制服在设计上也别出心裁。T恤、短裤和长裤都有一条从前延至后的红色斜带。这种斜带类似于日本田径接力赛运动员经常佩戴的腰带。这套东京奥运会火炬手服装，不仅体现了日本传统体育元素，还体现了可持续发展的理念。 聚醚多元醇 东京奥运会场馆，采用聚醚多元醇(用于生产低密度至高密度泡沫作为密封剂)填补建筑材料之间的空隙，降低高温下混凝土膨胀引起的变形风险，可以保持体育场馆的安全和稳定。 胶粘剂 东京奥运会场馆里，用于内墙涂料的高耐用性丙烯酸乳液胶粘剂，具有出色的长期耐久性和基材附着力。而弹性体墙面涂料则可为外部提供解决方案，具有出色的抗污垢性和机械性能平衡。乙二醇醚在水性涂料体系中，可在满足低挥发性有机化合物(VOC)要求，同时优化涂料的稳定性和性能。

二氯甲烷(DCM)因其多功能性和较好的溶剂特性，如极性、比重、低毒和低沸点，已被广泛用作有机反应的溶剂。然而二氯甲烷作为卤代烃的特性却常常被人忽略。 据已有文献报道，二氯甲烷很易和胺类，特别是叔胶和仲胺发生反应，生成盐酸盐、“甲撑二胺”(aminals)和/或季铵盐。因此，用二氯甲烷提取胺类反应产物或用干燥剂干燥时，能及时分离就尽量不要拖，不要放置过夜，产生的铵盐沉淀可能就随着干燥剂过滤掉了，导致产率降低。还有对于做天然产物分离的朋友，要特别注意辨别所分离的化合物是天然产物还是分离过程中人为造成的化合物。 二氯甲烷与胺反应 其实，不光是胺，吡啶与DCM也是会反应的。只是在室温条件反应较慢，但在升高温度和加压时，反应会变快。 美国波特兰州立大学(Portland State University)化学系的研究人员发现，吡啶的10%二氯甲烷溶液放置一周后即可缓慢形成白色细晶体1,1'-亚甲基双吡啶二氯化物3a。9 M的溶液保存两个月，可以1%的收率形成3a。 不同吡啶衍生物反应速率不一样。研究人员将13种不同的吡啶衍生物溶解在DCM中，并通过1 H NMR光谱监测反应，寻找新的低场芳族质子信号和独特的亚甲基信号。吡啶衍生物1c与二氯甲烷反应是最慢的，5.5 M的二氯甲烷溶液需要2个月才能反应生成<1%的3c。相反，1.5 M的DMAP的二氯甲烷溶液两个月生成了78%的3b。 通过取样用NMR跟踪DMAP(1b)与DCM 在31天内形成3b的反应进程： 400 MHz的1 H NMR谱。下标o和m分别是指环氮的邻位和邻位的芳族氢，M是指亚甲基质子，Me是指甲基质子。 反应机理如下： 所以，当在DCM中使用吡啶进行有机合成时，应格外小心，尤其是DMAP时，其反应的速度是所研究的六种衍生物中最快，并且其产物仍溶于DCM中。当使用吡啶衍生物作为质子受体时，2-(或2，6-)取代的吡啶应能很好地工作，而不必担心副产物的形成。但是在温度高、压力大时，需要注意质量方面的影响。 二氯甲烷和吡啶及其衍生物经常用于羟基保护、酰化、Dess-Martin氧化和臭氧分解等反应。认识了二氯甲烷的特性，我们便能预测反应可能产生的困难，及时采取避免措施。

1 二甲双胍或缓和门静脉高压 据奇点网消息，最新的临床研究初步证实，二甲双胍可降低肝硬化患者的门静脉压力，有望缓和门静脉高压。 近段时间，二甲双胍的可能新作用可以说是不断涌现。 文章指出，最近丹麦奥胡斯大学医院斯泰诺糖尿病中心的临床研究专家Nikolaj Rittig及其团队，在《AP&T》期刊发表了一项最新的临床研究成果： 二甲双胍可显著降低肝硬化导致的门静脉高压患者肝静脉压力梯度(HVPG)。在近一半的患者中，HVPG达到有临床意义的下降，这表明二甲双胍有潜力成为一种治疗肝硬化患者门静脉高压的新疗法。 资料显示，门静脉高压是肝硬化的主要并发症和主要致死原因之一，未能成功进入肝脏的门静脉血直接进入体循环，会导致腹壁血管扩张和食管胃底静脉曲张，一旦血管破裂出血，就可能引发消化道大出血，促发肝性脑病和腹水等，对患者生命有巨大威胁。 就二甲双胍是否真的可以降低门静脉高压，研究人员设计了单一用药量的随机、双盲、安慰剂试验。一共有31名肝硬化患者服用二甲双胍或安慰剂，并检测干预后90分钟的HVPG(安慰剂组15例，二甲双胍组16例)。 结果显示，与基线水平对比，二甲双胍组的HVPG降低了16%，而安慰剂组没有明显变化，而且二甲双胍组46%的患者达到了——HVPG降低20%或者HVPG<12mm Hg;研究者还检测了肝静脉楔入压(WHVP)，发现二甲双胍组较基线时显著下降了约15%，两组肝门静脉压(FHVP)未观察到显著差异。 总的来说，本次临床研究中，二甲双胍使患者整体的HVPG降低了16%，近一半的患者HVPG降幅达到疗效达标界线，这表明二甲双胍达到了临床治疗门静脉高压的标准，具有一定的临床价值。 但同时需要指出的是，此篇论文的结果仅限于治疗后短期观察，二甲双胍长期治疗是否能够显著降低HVPG，真正改善门静脉高压患者的临床结局，还有待进一步研究。 2 二甲双胍新发现不断 弗若斯特沙利文的一份报告显示，在中国及全球销售收入前十的糖尿病药物中，中国药物格局的半数基本被胰岛素占据，剩余皆是面世超过20年的常见药物，比如阿卡波糖和盐酸二甲双胍。 二甲双胍面世60余年，在降糖领域一直备受推崇——根据相关研究，其具有良好的降糖功能，还能降低心脏病发作的风险，在部分患者身上还被认为可以帮助控制体重。 此外，二甲双胍还被认为具有保护心血管、抗肿瘤、改善血脂等额外临床获益。近日，广东省药学会发布57家全国知名大型三甲医院共同起草的《超药品说明书用药目录(2021年版)》，在这一版目录中，二甲双胍适应症增加了多囊卵巢综合征”。 在全球糖尿病药物市场前十名中，更多为利拉鲁肽、磷酸西格列汀、度拉糖肽、恩格列净、磷酸西格列汀片/二甲双胍、利拉利汀等新型药物。 不过围绕二甲双胍新作用机制以及新剂型用药、复方药的研究与开发一直在继续。比如，近日，据“医药观澜”消息，安济药业正在进行二甲双胍迟释片(ANJ900，全球临床3期)开发工作，用以管理合并中度慢性肾病的二型糖尿病患者的血糖水平。 下面再让我们一起回顾一下二甲双胍那些潜在的新作用。 1、减肥作用 二甲双胍是一种能减肥的降糖药。其能增加胰岛素的敏感性，减少脂肪的合成。而对于很多2型糖友而言，体重的降低本身就是一件有利于血糖稳定控制的事。 美国糖尿病预防计划(DPP)研究小组的一项研究显示，在非盲研究7年-8年的时间里，接受二甲双胍治疗的患者，体重平均减轻3.1千克。 2、抗衰老作用 日前，美国食品和药物管理局是批准了“用二甲双胍对抗衰老”的临床试验，国外科学家之所以将二甲双胍作为抗衰老候选药物，可能是因为二甲双胍能增加向细胞中释放的氧分子数量，从道理上来说，这似乎能增加机体的强健程度并延长寿命。 3、逆转生物年龄 国际性科技期刊《Nature》官网刊发一篇重磅新闻。报道显示，加州的一项小型临床研究首次表明，逆转人体表观遗传时钟是可能的。在过去一年的时间里，9名健康志愿者服用了生长激素和两种糖尿病药物的混合物，其中就包括二甲双胍。通过分析一个人基因组上的标记来衡量，他们的生物年龄平均下降了2.5年。 4、防雾霾 有研究结果显示，美国西北大学的ScottBudinger教授领导的团队在小鼠中证实，二甲双胍可以预防雾霾引起的炎症，阻止免疫细胞释放一种危险分子到血液中，抑制动脉血栓的形成，从而降低心血管疾病的发病风险。 5、协助戒烟 宾夕法尼亚大学的研究人员发现，长期的尼古丁使用会导致AMPK信号通路的激活，而尼古丁戒断时AMPK信号通路会受到抑制。因此他们推断如果用药物激活AMPK信号通路就可能缓解戒断反应。 二甲双胍是一种AMPK激动剂。当研究人员给产生尼古丁戒断反应的小鼠使用二甲双胍时，他们发现这可以缓解小鼠的戒断反应。他们的研究表明二甲双胍可以用于协助戒烟。 6、抗炎 有临床前研究及临床研究表明，二甲双胍不仅能通过改善诸如高血糖、胰岛素抵抗及致动脉粥样硬化的血脂异常的代谢参数来改善慢性炎症，而且有直接的抗炎作用。 研究指出，二甲双胍能抑制炎症反应，主要是通过AMP活化蛋白激酶(AMPK)-依赖或非依赖方式抑制核转录因子B (NFB)。 7、可促进毛发增长，治疗脱发 加州大学洛杉矶分校华人科学家Huang Jing 团队发现，二甲双胍、雷帕霉素等药物，可以刺激小鼠休止期毛囊进入生长期，促进毛发生长，相关研究被发表在著名学术期刊《细胞报告》上。 而且，科学家在用二甲双胍治疗中国和印度的多囊卵巢综合征患者时，也曾观察到，二甲双胍与头发脱落减少有关。 此外，不同研究结果显示，在一些影响女性身体健康的疾病上，二甲双胍也有新发现。 8、降低特定孕妇的流产、早产风险 柳叶刀子刊上的一项研究显示，二甲双胍或可降低特定孕妇的流产、早产风险。 据报道，来自挪威科技大学(NTNU)、St.Olavs医院的科学家们进行了一项为期近20年的研究发现：多囊卵巢综合征患者在怀孕3个月末服用二甲双胍，可能会降低后期流产和早产的风险。 9、改善多囊卵巢综合征 多囊卵巢综合征是一种以高雄激素血症、卵巢功能障碍、多囊卵巢形态为特征的异质性疾病，其发病机制不清，患者常存在不同程度的高胰岛素血症。研究表明，二甲双胍可通过减轻胰岛素抵抗，恢复其排卵功能，改善高雄激素血症。 10、联合用药，或可治疗三阴乳腺癌 芝加哥大学的Marsha rich rosner博士带领的团队发现，二甲双胍与另一种老药血红素( panhematin)联用，可以靶向治疗严重威胁女性健康的三阴乳腺癌。 并且有证据表明，这种治疗策略可能对肺癌、肾癌、子宫癌、前列腺癌和急性髓性白血病等多种癌症有效，相关研究发表在顶级期刊《自然》上。 11、心血管保护作用 二甲双胍具有心血管保护作用，是目前唯一被糖尿病指南推荐为有明确心血管获益证据的降糖药物。研究表明，二甲双胍的长期治疗与新诊断的2型糖尿病患者及已经发生了心血管疾病的2型糖尿病患者的心血管疾病发生风险下降显著相关。 12、改善肠道菌群 有研究显示，二甲双胍能够恢复肠道菌群的比例，使其向有利于健康的方向转变。为肠道有益菌提供优势生存环境，从而起到降低血糖、正向调节免疫系统的作用。 13、有望治疗部分自闭症 最近，麦吉尔大学的研究人员发现，二甲双胍可治疗某些形式自闭症的脆性X综合征，且该创新性研究发表在《自然》子刊《NatureMedicine》杂志上。目前，自闭症是科学家认为可以用二甲双胍治疗的许多医学病症之一。 14、逆转肺纤维化 美国阿拉巴马大学伯明翰分校的研究人员发现，在人类特发性肺纤维化患者和用博莱霉素引发的小鼠肺纤维化模型中，纤维化组织的AMPK活性降低，而且组织中抗拒细胞凋亡的肌成纤维细胞增多。 在肌成纤维细胞中使用二甲双胍激活AMPK可以让这些细胞重新对细胞凋亡敏感。而且在小鼠模型中二甲双胍可以加快已经产生的纤维化组织的消融。这项研究表明二甲双胍或其它AMPK激动剂可以用于逆转已经产生的纤维化。 15、逆转认知障碍 德州大学达拉斯分校的研究人员建立了一个模拟与疼痛相关的认知障碍的小鼠模型。他们利用这一模型对多种药物的疗效进行了检测。 实验结果表明使用200毫克/公斤体重的二甲双胍治疗小鼠7天可以完全逆转因疼痛而产生的认知障碍。 而治疗神经痛和癫痫的加巴喷丁却没有这样的疗效。这意味着二甲双胍可以老药新用，治疗神经痛患者的认知障碍。 16、抑制肿瘤生长 日前，据奇点网消息，欧洲肿瘤研究所的学者们发现，二甲双胍和禁食可以协同作用，抑制小鼠肿瘤的生长。 通过进一步研究发现，二甲双胍和禁食通过 PP2A-GSK3β-MCL-1通路抑制肿瘤生长，研究发表在Cancer Cell上。 17、可防黄斑变性 来自中国台湾地区台中荣民总医院的Yu-Yen Chen博士最新发现，服用二甲双胍的2型糖尿病患者的年龄相关性黄斑变性(AMD)发病率要明显低得多。这就表明，在控制糖尿病的同时，二甲双胍的抗炎和抗氧化功能对AMD有保护作用。 18、或可减少糖皮质激素不良反应 近日，《柳叶刀-糖尿病和内分泌学》发表了一项研究——研究结果显示，在2期临床试验中，二甲双胍用于慢性炎症性疾病的患者，能够改善代谢健康，减少糖皮质激素治疗的严重副作用。 有实验提示，二甲双胍可能通过关键代谢蛋白AMPK起作用，且与糖皮质激素的作用机制恰恰相反，有潜力逆转大量使用糖皮质激素带来的副作用。 19、有望治疗多发性硬化症 此前，英国剑桥大学的Robin J.M. Franklin和他的弟子Peter van Wijngaarden领导的研究团队，在顶级期刊《细胞·干细胞》上发文称，他们发现一类特殊的老化神经干细胞，经过二甲双胍处理之后，能恢复对促分化信号的响应，重现年轻态的活力，进一步促进神经髓鞘的再生。 这一发现意味着，二甲双胍有望用于治疗不可逆的神经变性相关疾病，例如多发性硬化症等。 20、有望改善肾衰竭和肾病死亡风险 药明康德内容团队医学新视点发布消息称，万人研究显示，二甲双胍或可改善肾衰竭和肾病死亡风险。 一个发表在美国糖尿病协会(ADA)旗下期刊《糖尿病护理》(Diabetes Care)上的研究结果显示——对超过一万人的用药和生存分析显示，合并慢性肾病(CKD)的2型糖尿病患者服用二甲双胍，与死亡风险和终末期肾病(ESRD)风险降低有关，且未增加乳酸酸中毒的风险。 虽然二甲双胍有这么多振奋人心的发现，但是药三分毒，大家不要自行买药服用，要在医师指导下使用。 21、可护胃，降低胃癌风险 近日，世界顶级科学期刊《CELL》的子刊《Cell Stem Cell》官网更新了有关二甲双胍的最新研究：二甲双胍可以调节胃内干细胞的代谢，促使它们分化为产胃酸的胃壁细胞。 研究显示，AMPK代谢通路促进干细胞生成分泌酸的壁细胞，二甲双胍通过激活AMPK和KLF4减慢祖细胞增殖的同时，也可以通过激活AMPK和PGC1a诱导壁细胞成熟，这为二甲双胍为何会增加酸分泌并降低人患胃癌的风险提供了潜在的暗示。 此外，2018年一项研究表明：二甲双胍的使用以持续和剂量反应的方式使幽门螺旋杆菌根除的糖尿病患者，胃癌风险降低了51%。 22、术前服用，降低患者死亡率 据药明康德旗下账号医学新视点消息，近期《美国医学会杂志-外科学》发表的一项研究发现了经典降糖药二甲双胍在控制血糖之外的又一项益处：术前服用二甲双胍，可能与糖尿病患者术后死亡率和再入院风险降低有关。 23、延长携带KRAS突变的晚期肠癌患者生存时间 据奇点网消息，近日，中国科学家团队中山大学中山医学院高国全团队在著名期刊PNAS上发表重要研究成果。 他们分析了数千名晚期肠癌患者的治疗数据发现：在携带KRAS突变的晚期肠癌患者中，与使用其他类型降糖药相比，服用二甲双胍降糖的肠癌患者总生存时间延长37.8个月，中位无进展生存时间(mPFS)延长8.1个月。 24、预防癌症和中风趋势 据医学新视点消息，美国糖尿病协会第80次科学会议(2020ADA年会)公布了糖尿病预防计划结果研究(DPPOS)的最新数据——二甲双胍22年持续降低糖尿病风险，展现预防癌症和中风趋势。 25、修复大脑损伤 在《自然·医学》杂志上，来自加拿大多伦多大学医学科学研究所和多伦多儿童医院的研究人员发表了试验结果：对于接受过颅脑放疗的儿童脑瘤患者来说，相比安慰剂，二甲双胍明显提高了他们的工作记忆和陈述记忆功能，修复了白质的损伤。 26、使食管鳞状细胞癌患者获益 近日，肿瘤学杂志Clinical Cancer Research发表了一项由和汕头大学等机构的研究人员完成的II期临床研究的结果。 该篇论文显示，降糖药二甲双胍可能通过改善肿瘤病灶内的免疫微环境(TIME)而使食管鳞状细胞癌患者获益。 27、或降低痴呆症发生风险 近日，美国糖尿病学会旗下期刊《糖尿病诊疗》发表了一项来自澳大利亚的研究——上述研究发现服用二甲双胍的2型糖尿病患者认知功能衰退更慢，痴呆症发生风险更低。 研究第一作者，悉尼圣文森特医院内分泌学家Katherine Samaras教授表示，“二甲双胍安全而且广泛应用，这些数据提示了它的新潜力。对于2型糖尿病患者，二甲双胍可能会带来控糖之外的认知健康益处。更广泛来看，对于痴呆症高风险人群及其家属来说，这可能会改变他们的生活。” 28、和雄激素阻断疗法联合发挥作用 有研究显示，雄激素阻断疗法(ADT)和二甲双胍联合治疗对于前列腺癌可能是一种可行的治疗方法。 根据微信公众号“MedSci梅斯”日前发布的文章《Mol Cancer Ther：二甲双胍能够合成致死代谢靶向雄激素缺乏的前列腺癌细胞》，最近，有研究人员调查了前列腺癌(PC)细胞响应雄激素阻断疗法治疗发生衰老的机制，并确定了二甲双胍是否与雄激素阻断疗法在前列腺癌的体外和体内中存在协同作用。 研究人员指出，雄激素阻断疗法和二甲双胍联合治疗可能是一种可行的治疗方法，该方法可以清除雄激素阻断疗法后宿存的PC细胞。 29、二甲双胍或提高肺癌患者生存率 据医学新视点消息，一个最近发表在《英国癌症杂志》(British Journal of Cancer)上的研究结果显示，在所有肺癌患者中，服用二甲双胍与生存率提高有关，尤其是在局部(TNM分期II-III期)肺鳞癌患者中。 文章指出，在肺癌患者中，糖尿病是常见的基础慢病之一。多项研究观察到，在合并糖尿病的肺癌患者中，服用二甲双胍对生存期具有积极影响。然而在非糖尿病肺癌患者中的临床试验并未得出一致的结论。 30、或显著降低2型糖尿病或肥胖女性COVID-19死亡率 近日，据生物谷报道，近日，发表在Lancet Healthy Longev杂志的一项研究显示，二甲双胍可显著降低2型糖尿病或肥胖女性COVID-19死亡率。 31、帮助降低患雌激素阳性乳腺癌的风险 近日，生物谷的一篇文章指出，日前，发表在国际杂志《Annals of Oncology》上的两篇研究报告称，来自美国国立卫生研究院等机构的科学家们通过研究发现，二甲双胍或会影响2型糖尿病女性患者患乳腺癌的风险。 在一项针对44541名女性的研究中，研究者发现，从总体上来讲，2型糖尿病和个体患乳腺癌风险之间似乎并无关联。这或许是因为研究中大部分的2型糖尿病患者都在服用二甲双胍，而二甲双胍是一种治疗2型糖尿病的药物，其作用或许能帮助降低机体患雌激素阳性(ER阳性)乳腺癌的风险。 32、联合靶向药延长EGFR突变晚期肺癌患者生存期 据“医世象”报道，近日，首个临床实验证实，二甲双胍联合靶向药一线治疗，可将携带EGFR突变晚期肺癌患者的生存期延长14个月。 33、改善由人工代糖引起的炎症以及脂肪肝症状 2021年3月，来自中国科学院武汉物理与数学研究所的张利民研究员带领团队，在微生物学领域著名期刊《mSystems》上发表了题为：《Impaired Intestinal Akkermansia muciniphila and Aryl Hydrocarbon Receptor Ligands Contribute to Nonalcoholic Fatty Liver Disease in Mice》的研究论文，解析了糖精与三氯蔗糖这两种常见的人工代糖是如何通过改变肠道微生物群导致非酒精性脂肪肝的。 结果显示，二甲双胍与 FOS 都能显著提高摄入代糖的小鼠肠道中的阿克曼菌种群数量。更重要的是，它们还能显著改善由人工代糖引起的炎症以及脂肪肝症状。 研究还提出了使用二甲双胍与果寡糖来治疗长期摄入人工代糖所致肝脏病变的可能。 34、作为治疗艾滋病的辅助疗法 近日，据“生物世界”报道，2021年3月25日，美国北卡罗来纳大学医学院的研究人员在 Nature子刊《Nature Immunology》上发表了题为：《Multi-omics analyses reveal that HIV-1 alters CD4+ T cell immunometabolism to fuel virus replication》的研究论文。 该研究发现二甲双胍可以作用于线粒体呼吸链复合体Ⅰ，抑制氧化磷酸化(OXPHOS)途径，进而抑制人类CD4+ T细胞和人源化小鼠模型中HIV-1病毒的复制。这一发现表明，二甲双胍和其他减少T细胞代谢的药物一样，可作为治疗艾滋病的辅助疗法。 35、减少HIV感染者的慢性炎症 一项研究发现二甲双胍可以帮助正在接受抗ART治疗的HIV感染者减轻慢性炎症。该研究的通讯作者、蒙特利尔大学免疫学教授Petronela Ancuta说：“此前的研究已经证明用药物抑制mTOR可以相当大程度地抑制HIV在病毒感染患者细胞中的复制，从而减轻慢性炎症。” 研究者用二甲双胍治疗22例接受抗逆转录病毒治疗的非糖尿病HIV感染者，发现患者对药物的耐受性极好。而且，研究者在结肠活检中观察到二甲双胍的有益生物学效应。发现存在于结肠中的CD4 T细胞中mTOR的激活减少，以及某些炎症和肠道损伤的血浆标志物的减少。因此，二甲双胍具有肠道和全身作用。 36、缓解早产先兆子痫 在母婴医学学会2021年妊娠会议上公布的一项研究显示：在早产先兆子痫孕妇中，二甲双胍延长了妊娠近一周，也与新生儿住院的时间缩短有关。 先兆子痫指孕期出现高血压、蛋白尿，以及头痛、眼花、恶心、呕吐、上腹不适等症状。血压正常的女性，先兆子痫通常在怀孕20周后开始。 南非开普敦斯坦陵布什大学教授Cathy Cluver说：“二甲双胍可能是治疗早产子痫前期的药物。我们计划开展一项更大规模的研究，希望证实这些发现，为延长妊娠和改善新生儿结局提供方案。” 37、改善结节性硬化症的症状 一项发表在《柳叶刀》子刊EBio Medicine的研究发现，二甲双胍能够成功减轻结节性硬化症(TSC)相关症状，包括减少癫痫发作频率和脑肿瘤大小。 TSC是一种遗传性疾病，患有该疾病的人可能会在全身发生错构瘤，影响心脏、肾脏、大脑、皮肤，还有可能会毁容、甚至出现危及生命的并发症。由于肿瘤可以在大脑中形成，75%的TSC患者会患有癫痫，导致日常癫痫发作。 研究小组发现，服用二甲双胍的人在一年内脑瘤体积缩小了21%，而服用安慰剂的人肿瘤体积增大了3%。服用二甲双胍的患者癫痫发作频率下降了44%，而安慰剂组仅下降了3%。 伦敦大学学院儿科神经科学教授Finbar O'Callaghan说：“我们发现二甲双胍对治疗年轻TSC患者更有效。一天几次或一周多次癫痫发作的患者，在治疗12个月后无癫痫发作，而其他患者的癫痫发作次数也比之前少。接下来将在TSC患者中进行进一步的大规模试验，以确定二甲双胍的最佳剂量和效果。” 38、二甲双胍在恶性肿瘤放疗中的应用 据医世象报道，二甲双胍在恶性肿瘤放疗中还有一定的积极应用。 发表在《中国肿瘤临床》上的一篇论文“二甲双胍在恶性肿瘤放疗中的应用研究进展”指出，二甲双胍在恶性肿瘤放疗中可以通过抑制DNA损伤修复、调节细胞周期分布、诱导活性氧的生成以及改变肿瘤细胞代谢等方面增强肿瘤细胞对射线的敏感性，二甲双胍可以作为一种有效的放射增敏剂，在恶性肿瘤的治疗中具有重要的潜在应用价值。 二甲双胍潜在的新作用虽然令人欣喜，但是作为降糖处方药，非适应症人群，万不可擅自服用。

味精对人体有没有害，每天吃多少，这似乎是老问题了。三十年前，联合国粮农组织和世卫组织，决定取消味精每日食用限量，美国FDA和欧盟一致赞同。 但是，欧盟食品安全局2017年发表声明说，他们在重新评估味精安全性之后，认为最大限额要设为每天每公斤体重30毫克。 目前，欧盟食品安全局提出的标准还只是一个建议，接下来将递交给欧盟委员会以及欧盟各成员国负责食品监管的机构和人士。但此举还是在食品科学界引起震动。 味精安全食用量的标准为何三十年河东，三十年河西?过量食用味精对人体究竟有什么不利影响?科技日报记者走访了相关专家。 味精的“前世今生” 味精是世界上用量最大的增鲜剂，已有上百年应用史。 上世纪初，日本人从海带的鲜味得到启发，提取谷氨酸得到了“味之素”，实现了人类餐饮史上的一次飞跃。20年后，中国化学家吴蕴初发明水解法生产谷氨酸的技术，将其称为“味精”以示和“味之素”的区别。 很多人认为，味精是化学合成的产物，所以是有毒的。其实，味精就是用淀粉等经过微生物发酵，然后通过一系列的提取过程，最终得到谷氨酸，并与钠结合形成谷氨酸钠。科学证据表明，人工生产的谷氨酸和天然的谷氨酸在代谢和生理上并无区别。 目前，市场上的增鲜剂有了更多选择，比如鸡精，其实它的主要成分还是谷氨酸钠，甚至许多酱油、蚝油、鲍汁也开始添加谷氨酸钠。 味精用量这么大，说白了，就是因为它不仅味道好，而且价格便宜量又足。 为何提出用量上限 1987年，世界卫生组织下属的食品添加剂联合专家委员会(JECFA)评估后，将味精的安全摄入量定为“无需限制”，即可以随便用。2004年，JECFA又一次评估了谷氨酸的安全性并维持了之前的判断。中国农业大学朱毅副教授撰文表示，30多年来，味精虽屡受质疑，但其安全性从未受到实质性挑战，直到这次欧盟提出了新的观点。 南京农业大学食品科技学院副教授周玉林告诉记者：“欧盟食品安全局在报告中引用了科学家在一项神经发育毒性研究中的发现，根据谷氨酸钠对动物的长期试验，没有产生有害作用的最大剂量(NOEAL)是每公斤体重3.2克。”谷氨酸可能给人带来的不良反应包括头疼、血压增高以及胰岛素水平增加等。过量食用味精还会造成脑神经损伤，对没有发育完全的儿童和青少年影响更大。 根据这项研究的结果，欧盟食品安全局采取100倍安全系数，为谷氨酸及其盐类制定了新的安全摄入量，即每公斤体重30毫克，相当于60公斤重的成年人每天摄入上限是1.8克。 专家认为，目前儿童和青少年的味精摄入量明显偏高，他们喜欢吃的食物包括午餐肉、火腿肠、调理牛排等加工肉制品，各种调味品，辣条等重口味零食中都含有味精。 “谷氨酸对于大脑的作用就像兴奋剂，但来自食物的谷氨酸不易进入大脑，这是因为我们有一个特殊的解剖结构，叫‘血脑屏障’，会阻止外来的谷氨酸进入大脑，大脑需要的谷氨酸，由其他氨基酸转化而来。”周玉林说，而未成年人发育还不健全，不能有效阻止过量的外来谷氨酸进入大脑。 像控盐一样控味精 周玉林认为：“过量食用味精导致脑损伤的案例极少出现，但需要提防的是，过量的钠盐会损害人体健康。” 与食盐一样，味精中的主要成分谷氨酸钠中含有钠元素，而过量摄入钠则会导致高血压等心脑血管疾病。因此，要像控制食盐摄入量一样控制味精。 我国居民膳食指南提倡每人每日食盐量应少于6克，但是实际摄入量普遍达到10克左右，如果再加上味精中的钠，就会更多。 “谷氨酸并不是人体必需的氨基酸，通过肉类食物就可以摄入足够的谷氨酸，不必每餐都要放味精增鲜。”周玉林说。 现在，科学界的主流观点认为，那些关于味精致癌和味精综合征的说法，都缺乏证据和说服力。但是，欧盟的最新观点也给人们提了一个醒，面对美食得管住自己的嘴，要倡导回归自然的饮食习惯，通过清淡的饮食减缓味觉系统的衰老。 而对于味精食用量标准的限量，欧盟食品安全局表示，食品健康最好是相信科学，但科学也是在不断发展和进步的。

记得在某养生节目中，有专家放言含苯环结构的物质大多不好，平时也常听人谈苯色变。 假如分子有意识，那苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、多巴胺、某些维生素、甲状腺素等等一定会感到自己的处境很尴尬。还有无数救死扶伤的药物，比如常见的阿司匹林、扑热息痛、布洛芬、苯佐卡因、阿莫西林等等，它们大概会拒绝提供服务吧。 物质是中立的。苯环结构是自然界能量最低法则的产物，六个平面碳竖起各自的p轨道，互相交织，六个电子在连绵一片的大π键中自由打转，实现了原子层面的共产主义。 孤枝易折，绑在一起的弓箭则不容易断，面对外界硬要拆散化学键的家伙，苯环就比单独的双键稳健地多。也正因为如此，苯环结构在天然物中广泛存在。比如木质素，曾经一度因为化学性质稳定差点灭了地球的碳循环，直到有个聪明的真菌想出办法降解了木质素，才演变成我们熟悉的世界。 所以苯环是如何被污名化的呢? 因为苯它确实致癌呀_(´ཀ`」 ∠)_ 只不过凶手另有其人，这就要说到细胞色素P450。 生命体拆化学键的本领是一定要有的，不然也没法利用外来物质进行新陈代谢。而作为高等生物，自然也演化出徒手拆自然界中稳定结构的本事，其中就有声名显赫的细胞色素P450家族，把进入人体的认识的、和不认识的脂溶性物质能掰断的化学键先掰断，再硬塞进一个氧原子。 所以苯进入人体后，一经加工成了环氧苯。稳定的芳香结构被打破，环氧苯非常不安分，来回和氧杂环庚三烯变换。 为了消灭这些高活性的不安定因素，接着又发生了三种途径的代谢，变成了苯巯基尿酸、苯酚类、苯醌类、已二烯二酸、葡萄糖苷酸或硫酸盐结合物等物质。 而苯的这些代谢产物，其中有一些可以与DNA发生共价结合，形成DNA加合物，还有一些可能转化成自由基的形式引起DNA断裂。凡此种种，都会影响细胞功能导致肿瘤的发生。 既然苯是起因(间接致癌物)，苯的代谢产物是凶手，细胞色素是帮凶，那为了掐灭癌症的可能性，必须想点对策才行。细胞色素当然是选择原谅它啊，不然还能怎样?╮(╯▽╰)╭人家平日帮你解毒，只不过这次老司机翻车造了一回毒。 那如果在苯上引入一些基团，比如甲苯或苯胺，毒性会小些吗? 与苯在人体中氧化反应不同，甲苯的氧化反应大多发生在甲基上，能被迅速氧化成苯甲酸，然后与肝脏中的甘氨酸缩合，以马尿酸的形式排出体外。同理，曾几度造成社会恐慌的PX(对二甲苯)也是低毒性的，在人体内最终代谢成甲基马尿酸排出。 仅仅添加了一个甲基，甲苯与苯这两种结构十分类似的化合物，在生理活性上表现出了巨大的差异。甲苯的氧化直接避免了生成致癌的中间体，因此在现代化学实验室，几乎都用甲苯代替苯作为溶剂，以减少对研究人员的伤害。 苯胺和甲苯一样，氧化发生在氨基上，生成苯基羟胺。苯基羟胺虽然不像环氧苯那么不老实，但也是个祸害：它能导致中毒性高铁血红蛋白血症，使血红蛋白无法携氧，机体缺氧溶血，引起中枢神经系统、心血管系统的损伤。此外，苯基羟胺也能通过硝基苯在体内的还原反应生成。 在苯环结构被污名化的过程中，多环芳香烃也是一个重要推手。 多环(稠环)芳香物指的是分子中含有两个或两个以上并环苯环结构的烃类化合物，并且不包含任何杂原子和取代基，是最早被认识的化学致癌物。早在1775年英国外科医生Pott就提出打扫烟囱的童工，成年后多发阴囊癌，其原因就是燃煤烟尘颗粒穿过衣服擦入阴囊皮肤所致，实际上就是煤炱中的多环芳香烃所致。多环芳香烃存在于煤和焦油沉积物中，也能通过有机物质的不完全燃烧产生(例如在发动机和焚化炉中，当森林火灾中的生物质燃烧时等)。例如，由含碳燃料例如木柴、木碳、油脂和烟草的不完全燃烧所产生，也存在于烤焦的肉类中。 然而或许让你出乎意料的是相当一部分多环芳烃并不致癌，比如最简单的萘、蒽和菲。与苯和甲苯的例子不同的是，它们的衍生物反而通常具有高致癌性。 以菲为例，它的反应位点主要在9和10位上，其双键也相对活泼。当菲环上引入供电子基团时(比如甲基)，那些自由打转的电子被挤去9和10位上，致使这两个碳周围的电子云密度升高，这也意味着9、10位双键更加被激活，使得菲的衍生物在体内极易被氧化成致癌的环氧化物。 在对不带取代基的多环芳烃的毒理学研究中，其中最富盛名的当属苯并[a]芘。它从18世纪以来，便发现与许多癌症有关。苯并[a]芘进入人体后，一部分会随着排泄物排除体外，而另一部分会经肝、肺细胞内的酶转化为数十种代谢产物，其中二羟环氧苯并芘能与DNA共价结合，是产生高致癌性的罪魁祸首。 据说烟草燃烧的烟雾中含有7000多种已知的化学物质，一包烟大约含有0.32μg 的苯并芘，除此之外，一氧化碳、重金属、有机农药也是危害健康的杀手。 随着合成化学的发展和越来越多的生理机制被阐明，科学家和研发人员总结出了一大套构效关系。比如从代谢的角度看，给目标分子引入一个甲基的行为，除了上述提到的被代替氧化和提升反应活性以外，还有可能会发生脱落迁移变成烷化剂，或者保护一些过于活泼官能团增加其代谢稳定性。 这些行为和分子本身一样，都是中立的，好坏取决于修饰底物的目的。比如烷化剂会导致健康细胞的DNA突变引发癌症，而对癌细胞而言，烷化剂又能起到抑制作用。曾在二战用作化学武器的氮芥类物质就经过结构修饰成了化疗药物。 药物化学/毒理学是高度复杂精细的学科，然而即使总结出了各种规律，分子仍是作为一个不可分割整体在研究，无法抽离出单独的一部分评价。失之毫厘，差之千里，苯致癌的锅，含苯环的物质不背。(╯°□°)╯

抗疫大片《中国·医生》以全景的方式展现了抗击新冠疫情一线广大医务工作者浴血奋战、争分夺秒地同新冠疫情进行搏斗的场景。最终，他们取得了疫情阻击战的胜利。在此次抗疫战争中，医用化工新材料功不可没。 一、医用化工新材料简介 化工新材料相比传统材料具有更加优异的性能，在医疗领域具有广阔的市场空间。医用化工新材料是发展最快的新兴材料产业之一，主要包括超高分子量聚乙烯、卤化丁基橡胶、硅橡胶、聚氨酯及其嵌段共聚物、尼龙、聚烯烃、聚碳酸酯、聚醚、聚砜、聚丙烯酸酯、聚乳酸、聚醚醚酮、聚四氟乙烯、聚乙烯醇等。 总体来说，我国医用化工新材料缺口较大，其中超高分子量聚乙烯、聚砜、聚乳酸、硅橡胶、卤化丁基橡胶、聚碳酸酯、高端聚丙烯等产品的对外依存度达到50%以上，国产替代空间十分可观。 二、部分医用化工新材料发展概况 1.超高分子量聚乙烯 在医疗卫生领域，超高分子量聚乙烯可用于关节材料、组织支架、牙托材料、医用移植物和整形健合、医用手套等，它的生物相容性和耐久性都较好，不会引起过敏。目前，国内超高分子量聚乙烯的用量超过4000吨，其中75%为进口产品，国内供应也主要为外资企业。 全球超高分子量聚乙烯市场主要由德国塞拉尼斯、Beaskem、荷兰DSM和日本三井化学等国外企业所占据。我国本土生产企业主要有河南沃森、上海联乐化工、特佳劲、九江中科鑫星、齐鲁石化等少数几家，目前我国产能约12.8万吨(含塞拉尼斯南京工厂)，市场集中度较高，但受技术限制、本土产品以中低端产品为主。 2.卤化丁基橡胶 在医疗卫生领域，卤化丁基橡胶是医药瓶塞和密封件材料的主要选择。医药用瓶塞是直接与药品相接触的密封包装用特殊橡胶制品，其性能和质量直接影响到药品的有效性、安全性、质量稳定性及使用方便性。卤化丁基橡胶不但透气率低，而且还有优良的耐氧化、耐酸碱、耐热和耐化学破坏的性能。使用卤化丁基橡胶瓶塞后，除制药厂可商化分装工艺，改用开口铝盖，取消封蜡和降低成本外，还可方便注射使用。 目前，国内医用卤化丁基橡胶年用量约3万吨，部分产品依赖进口。 3.硅橡胶 硅橡胶无味无毒，高低温环境下仍原有的强度和弹性，还有良好的电绝缘性、耐氧抗老化性、耐光抗老化性、防霉性、化学稳定性等，特别是还具有生理惰性，不会导致凝血的突出特性，因此在现代医学中发挥了作用。多种硅橡胶医疗用品已经广泛应用于防噪声耳塞、胎头吸引器、人造血管、鼓膜计。此外还有硅橡胶人造气管、人造肺、人造骨、硅橡胶十二指肠管等。 在医疗卫生领域，目前国内硅橡胶用量约10万吨，部分依赖进口。 4.聚砜 在医疗卫生领域，聚砜因其高透明性、耐热水、耐蒸汽、耐乙醇以及卫生性等特点，被用于制作防毒面具、接触眼镜片的消毒器、内视镜零件、人工心脏瓣膜、人工假牙等，此外，聚醚砜可制成人工呼吸器、血压检查管、注射器等。 目前，国内几家生产聚砜树脂的企业大都还处于中试生产阶段，仅威海帕斯砜新材料有限公司、山东津兰特种聚合物有限公司建设了千吨级聚砜生产装置。近年来，我国高端聚砜树脂一直处于供不应求的状态，尤其是医用聚砜树脂，市场缺口巨大，高度依赖进口。 5.聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) 医用聚甲基丙烯酸甲酯具有良好的生物相容性、耐生物老化性，且易于塑形，至今仍是临床上颅骨成形术的首选材料。此外，它还被用来胸腔充填材料、人工关节骨粘固剂以及义齿、牙托等。PMMA还是目前塑料中透光性能最好的一种，因此还可制作眼科用人工晶状体、各种病理标本及人工器官外壳等。还可制作婴儿保温箱，手术、医疗仪器及用具等。 目前国内聚甲基丙烯酸甲酯约4.5万吨用于医疗卫生领域，仍然处于长期依赖进口的局面。 6.聚乳酸 生物医药是聚乳酸最早开展应用的领域。聚乳酸的相容性与可降解性良好，对人体有高度安全性并可被组织吸收，加之其优良的物理机械性能，可制作一次性输液工具、免拆型手术缝合线、药物缓释包装剂、人造骨内固定材料、组织修复材料、人造皮肤等。例如，高分子量的聚乳酸有非常高的力学性能，可用于替代不锈钢，作为新型的骨科内固定材料如骨钉、骨板等。 目前，我国聚乳酸的生产仍处于起步阶段，多数生产线规模较小，用于医疗领域的更是少之又少，大部分依赖进口。 7.热塑性聚氨酯弹性体(TPU) 热塑性聚氨酯弹性体之所以能应用于生物医学领域，与它所具备的优异性能是分不开的。热塑性聚氨酯弹性体具有优异的抗凝血性能、生物相容性、韧性、弹性、加工性能，此外，TPU还具有良好的耐磨性能、软触感、湿气性、耐多种化学药品性能，能采用通常的方法灭菌，暴露在X射线下性能不变。目前，TPU在医疗卫生上，特别是在制造植入人体的各种医疗用品方面有着广泛的用途，包括人工心脏瓣膜、人工肺、骨黏合剂、人工皮肤与烧伤敷料、新增起搏器导线等。 目前，国内热塑性聚氨酯弹性体消费量约40万吨，医疗等高端消费领域基本被一些跨国公司主导，包括拜耳、巴斯夫、路博润、亨斯迈等，国内热塑性聚氨酯弹性体约2.5万吨用于医疗卫生领域，仍有很大的进口替代空间。 8.聚碳酸酯 聚碳酸酯制品可经受蒸汽、清洗剂、加热和大剂量辐射消毒，且不发生黄变和物理性能下降，因而被广泛应用于人工肾血液透析设备，以及其他需要在透明、直观条件下操作，并反复消毒的医疗设备中，如生产高压注射器、外科手术面罩、一次性牙科用具、血液充氧品加液收集存储器、血液分离器等。 目前，国内医疗用聚碳酸酯消费量约5万吨，占聚碳酸酯总消费量的2%左右。在医疗用聚碳酸酯方面，科思创占据领先地位，推出了多种医用聚碳酸酯产品，用于外科手术、肾透析、家用医疗器械以及可穿戴设备中。 三、医用化工新材料发展建议 随着我国人口老龄化加速、各种疾病患病率上升以及居民健康意识的逐渐提高，医疗卫生产业成为新的增长热点，医疗需求的快速升级将带动医用高分子材料尤其是化工新材料飞速发展。2019年我国高端医用化学品及材料市场规模已经达到380亿元，预计到2025年其市场规模可达755亿元。 化工新材料的开发与应用，为医疗卫生领域的发展做出了重要贡献，但目前我国医用化工新材料的开发水平仍处于低级阶段，发展也很不均衡，大多数产品仍严重依赖于国外进口。 面对巨大的发展机遇，我国医用化工新材料行业及相关企业，应紧紧把握行业动向，提升产品质量，加快产品升级换代，加大自主创新能力，争创自有品牌，力争早日进入全球领先行列。 不过，医用化工新材料是一门新型化、综合性的产业，涉及化工、化学、生物、药学、医学等多个领域，需要不同领域的产学研联盟协同发展以及国家政策的大力支持。 四、结语 随着我国人口老龄化加速、各种疾病患病率上升以及居民健康意识的逐渐提高，医疗卫生产业成为新的增长热点，医疗需求的快速升级将带动医用高分子材料尤其是化工新材料飞速发展。然而我国医用化工新材料的开发水平仍处于低级阶段，严重依赖进口，国产替代还有很大的发展空间。

科学家认为，最好的抗衰老候选药物是二甲双胍。 英国 《每日电讯报》 报道称，科学家现在相信，延缓人的衰老速度并让他们健康活到 110 多岁、甚至 120 多岁是有可能的。 研究人员已证明，用于治疗糖尿病的二甲双胍可以延长动物的寿命。美国食品和药物管理局现在已批准该项临床试验，以验证这种药物是否能对人产生同样的效果。 研究人员已证明，用于治疗糖尿病的二甲双胍可以延长动物的寿命。 如果试验成功，则意味着 70 多岁的老者从生物学角度而言将和 50 多岁的人一样健康。届时医生将不必再分别治疗癌症、糖尿病和痴呆症，而只需针对衰老这一根本的机制进行治疗。 衰老并非生命所不可避免的组成部分，因为所有细胞内都含有一种可让机体永远正常工作的 DNA 蓝图。有些海洋生物根本就不会衰老。 但在我们的一生中，必须要经历数十亿次的细胞分裂，才能维持机体的正常运转。而细胞分裂次数越多，就会有更多的错误潜入这一进程。随着细胞问题的增多，机体最终将无法对损伤进行修复。 以癌症为例，细胞不再有能力摆脱突变，肿瘤也就不断发展。再以阿尔茨海默症为例，大脑一旦停止清理淀粉样斑块，人随后便会出现痴呆症状。 科学家认为，最好的抗衰老候选药物是二甲双胍。它是世界上应用最广泛的降糖药，服用它每天仅需花费 10 便士 (约合 15 美分)。二甲双胍能增加向细胞中释放的氧分子数量，这似乎能增加机体的强健程度并延长寿命。 当比利时研究人员在秀丽隐杆线虫身上进行二甲双胍测试时，这些线虫不仅衰老速度变慢，而且保持更健康状态的时间也变长了。它们的活动速度没有减慢，也没有长出皱纹。 对老鼠使用二甲双胍后，它们的寿命延长了近 40%， 骨骼也变得更结实。去年，英国加的夫大学发现，糖尿病患者服用二甲双胍后，他们事实上比非糖尿病患者的寿命更长，尽管理论上糖尿病应该让他们平均减寿 8 年。 这项名为 “用二甲双胍对抗衰老” 的临床试验计划于2016年冬天在美国开始。 目前，来自多家机构的科学家正在筹集资金并招募 3000 名年龄在 70~80 岁之间、患有或今后有可能患有癌症、心脏病和痴呆症的老年人。他们期待能借此证明，二甲双胍能延缓衰老并阻止疾病的发生与发展。 编辑检索了ClinicalTrials，尚未检索到该项研究，不过会继续追踪这个研究的动态。在 ClinicalTrials 上有大量有关二甲双胍治疗各类肿瘤的研究正在进行。 来源：MedSci整理自参考消息网 二甲双胍有抗衰老抗肿瘤的神奇作用吗? 1、二甲双胍可延长2型糖尿病患者的寿命，甚至长于非糖尿病患者 一项纳入18万人的大规模研究发现，长期服用二甲双胍的2型糖尿病患者的平均寿命可能高于非糖尿病患者，且二甲双胍对非糖尿病患者的健康也有益处。 研究人员对服用二甲双胍和磺脲类药物的2型糖尿病患者的生存情况进行了研究，并将这些患者的预期寿命与匹配的非糖尿病患者进行对比，3组人群在年龄、性别、是否吸烟及其他临床状态等指标上均匹配。 结果发现，与非糖尿病患者比较，服用二甲双胍的糖尿病患者个体生存质量得到了明显改善，且预期寿命更高;服用磺脲类药物的个体生存质量却有所降低，其预期寿命亦降低。 该研究领导者克莱格·柯里教授表示：“二甲双胍具有抗癌作用，也可帮助人们抵御心血管疾病的侵扰，还能够降低糖尿病高风险人群的发病率，降低风险效果可达1/3。” 来源：Diabetes Obes Metab, 2014, 16(11):1165-1173. 2、二甲双胍强壮健康细胞，延长细胞寿命 一项来自比利时的研究发现，二甲双胍通过促进细胞中毒性氧分子的释放，从而增加细胞的坚固性及寿命，最终可以缓解机体老化，并延长个体寿命。 通过在秀丽隐杆线虫中关于二甲双胍抗衰老机制的研究发现，随着秀丽隐杆线虫机体的衰老，其个体会慢慢变小，全身褶皱，最后运动能力慢慢降低，但采用二甲双胍干预过的线虫身体尺寸的变小速度和起皱速度明显下降，不仅可减缓衰老速度，而且可以重新恢复至健康的状态。 研究者表示： 随着细胞中释放的有害活性氧分子量的减少，会对细胞带来长久的有益影响。在活性氧对细胞产生毒害之前，细胞通常会有效利用活性氧颗粒，而二甲双胍往往可以导致细胞中有害活性氧略微增加，使得细胞变得更加强壮，且延长健康细胞的寿命。 来源：Proc NatlAcadSci USA,2014,111(24): E2501-E2509. 3、二甲双胍或成抗衰老药物 来自伦敦大学学院的研究人员将线虫与大肠杆菌共培养，并检测了二甲双胍对于这些线虫的影响，结果发现，只有当共培养的大肠杆菌对药物敏感时，应用二甲双胍处理的线虫才会更长寿。 整个研究中，采用二甲双胍处理的时间共为6天，约为线虫正常寿命的1/3，其或是通过改变生存在线虫体内细菌的新陈代谢，转而限制线虫宿主获取营养物发挥作用，从而获得了与限制饮食相似的效应。 来源：Cell,2013,153(1):228-239. 4、二甲双胍可促进小鼠的健康，延长其寿命 一项发表于《Nature Communications》的研究显示，在中年时定时给予小剂量的二甲双胍，可促进小鼠的健康，延长其寿命，然而更大剂量的二甲双胍则会缩短它们的寿命。 该研究小组分别对0.1%和1.0%两种剂量进行测试。 结果表明，相较没有服用二甲双胍组，服用0.1%剂量组生存期延长约6%，但服用1.0%剂量组寿命平均缩短了超过14%，后者可能是由于肾功能衰竭所导致的，而服用0.1%剂量组似乎没有对肾脏造成任何影响。 研究表明：二甲双胍似乎促进了小鼠利用脂肪生成能量的效率，随着小鼠年龄增长，二甲双胍还帮助机体维持体重，这一特征与生存期延长有关。 二甲双胍还预防了代谢综合征的发生，并似乎在小鼠体内发挥出抗氧化效应。 该研究领导者Rafael de Cabo表示： “衰老是代谢综合征和糖尿病背后的一个驱动力。鉴于临床证实二甲双胍能减轻这些疾病的症状，减少患癌风险，我们认为它可能是一个很好的候选药物，可以用来研究其对于健康及寿命的更广泛影响。” 来源：Nat Commun,2013,4:2192. 5、二甲双胍抗衰老临床试验或启动 美国纽约阿尔伯特·爱因斯坦医学院的科学家Nir Barzilai教授准备向FDA提交申请，希望开展临床试验研究二甲双胍抗衰老的效果。FDA对这一提议表示欢迎，认为这一思路值得考虑。 该研究对象将主要包括癌症、心脏病和认知功能障碍的患者，且需未合并2型糖尿病，因为糖尿病患者可能本来就可以服用这种药物，即使有效也说明不了问题。 此项目计划连续5年跟踪3000名70岁以上的老人。目前，主要的障碍是缺乏资金，其经费需要5000万美元。 华盛顿大学的Matt Kaeberlein认为，Barzilai的研究计划是合理的。虽然动物实验中发现，其他药物的抗衰老效应更强，但是二甲双胍长期的临床应用历史是重要的基础。如果获批，这将是首个抗衰老药物在人类中的临床试验。 来源：英国《每日邮报》网站 二甲双胍抗癌的神奇作用 1、二甲双胍的抗癌作用 日本冈山大学免疫学系的研究人员在《美国国家科学院院刊》发表的研究证明，二甲双胍通过增加肿瘤CD8+浸润淋巴细胞(TILs)数量，阻止CD8+TILs因凋亡而减少，表现出抗癌效应。 TILs是一种特殊的肿瘤攻击性免疫细胞，这种细胞能直接攻击肿瘤细胞，数量与患者生存率密切相关，数量多能避免免疫反应导致的凋亡，这可能是二甲双胍抗癌的细胞学基础。 这一研究提示，二甲双胍配合各种抗癌症免疫治疗或许能产生意外的效果。 来源：Proc NatlAcadSci USA,2015,112(6):1809-1814. 2、二甲双胍抑制食道癌机制已探明 汕头大学医学院教授张灏带领的课题组发现了抗糖尿病药物二甲双胍对人类食道癌的作用机制，并进行了临床前研究。 课题组在分子、细胞、整体(动物模型)和患者标本等多个水平详细阐述了相关的科学问题。 结果发现，二甲双胍可选择性地抑制食道鳞状细胞癌细胞的生长，除能诱导凋亡性细胞死亡和抑制细胞增殖外，还能诱发自噬。 而通过药物或基因水平抑制自噬，可使肿瘤细胞对二甲双胍诱导的凋亡性死亡更加敏感。 二甲双胍治疗使Stat3通路特别是Stat3-Bcl2-Beclin1网络信号通路失活，促进细胞凋亡和自噬之间的串扰，形成了二甲双胍对肿瘤的生长抑制。 来源：Cell Death Dis, 2014, 5: e1088. 3、二甲双胍对肝癌有抑制作用 中国工程院院士王红阳教授带领第二军医大学、上海交通大学医学院等科研人员研究发现，二甲双胍对肝癌具有抑制作用。相关研究论文以封面文章的形式发表于国际肿瘤学领域刊物《临床癌症研究》杂志上。 该研究对273例肝癌患者的样本分析发现，肝癌细胞中蛋白激酶(AMPK)的活性降低，且低水平AMPK活性与患者预后差相关。二甲双胍可激活肝癌细胞中的AMPK，抑制细胞增殖，降低其体内成瘤能力。 科研人员解析了这一作用的分子机制，即二甲双胍通过激活AMPK发挥抑制转录因子NF-KB信号通路活性的作用。 该研究揭示，二甲双胍在治疗肝细胞癌方面具有极大的潜力。 来源：Clin Cancer Res, 2013, 19(19): 5372-5380. 越来越多的研究发现： 在肾功能轻中度受损的2型糖尿病患者人群中，使用二甲双胍者和停用二甲双胍者相比，继续使用组的尿蛋白和血肌酐水平有降低的趋势，意味着肾功能有好转，其原因可能与使用二甲双胍后血糖明显下降、血糖波动减少、体重下降等因素相关，最终这些患者通过加用二甲双胍延长了寿命，并改善了生活质量。 二甲双胍这个王牌老药的地位在未来的20年，甚至可能50年内都无法被逾越。 二甲双胍像热量限制一样能够延长生物的寿命，这已在线虫、大鼠和小鼠中得到证实。如此说来，二甲双胍堪称“神药”、“仙丹”!

在美剧《绝命毒师》中，收入微薄的高中化学老师沃尔特生活本来就是捉襟见肘，孰料近期更是屋漏偏逢连夜雨，妻子又怀孕了，残废的儿子也需要大笔的支出，自己还刚刚被确诊为肺癌晚期，什么倒霉的事情都叫他给碰上了。心情与生活环境恶劣到这种极端程度的人物，一般都会作出惊人的举动。沃尔特既然是名化学教师，那么他选择的邪路就是――制毒贩毒。 在第一集中，老白在看到毒贩在家制毒的现场过后，心中萌生了自己制毒的想法。我们也经常听说，很多小毒贩都会自己在家里制毒，甚至有人说，一个学化学的本科生在家里可以轻易的制造出毒品，那么现实是这样的吗? 以冰毒为例，冰毒，即兴奋剂甲基苯丙胺，因其原料外观为纯白结晶体，晶莹剔透，故被吸毒、贩毒者称为“冰”(ice)。由于它的毒性剧烈，人们便称之为“冰毒”。该药小剂量时有短暂的兴奋抗疲劳作用，故其丸剂又有“大力丸”之称。 以麻黄素为原料合成甲基苯丙胺是合成甲基苯丙胺的传统路线，也是制造甲基苯丙胺最常用的方法之一。目前有四种方法，我们一一来分析一下。 (根据相关法律法规，下列反应核心条件及原料配比已经略去!) 路线一：Nagai法，麻黄素在碘，红磷作用下生成甲基苯丙胺。碘和红磷先生成氢碘酸，氢碘酸中的碘取代麻黄素中的羟基，碱性条件下脱碘生成甲基苯丙胺。因这条合成路线所需原料，试剂成本较低，对操作者要求不高，所以该方法是传统从麻黄素合成甲基苯丙胺路线中最经典的方法和最常采用的方法。这也是为什么，老白在第一集的结尾时分会用到红磷将敌人致盲的原因。 路线二：Birch还原法，麻黄素在液氨，锂或者钠作用下生成甲基苯丙胺。由于金属钠非常活泼，且难获得，因此常用一次性锂电池中的金属锂代替金属钠。但是Birch还原法是极其危险的，因为碱金属和液氨都有极高的反应性。而且当加入反应物的时候，液氨的温度使其极易爆沸。但因为其合成路线短，所以这是一条日渐使用普遍使用的方法。 路线三：Emde方法，麻黄素在氯化亚砜或者三氯氧磷作用下1-氯-1-苯基-2-甲氨基丙烷(又称氯麻黄素)经氢和钯共同还原作用下生成甲基苯丙胺。该方法在合成的过程中不仅要用到强氧化剂，且要用到易燃易爆的氢气和价格昂贵的钯催化剂，因此该路线不仅操作难度大且成本昂贵，实验的操作者需要有较高的有机合成基础。一旦操作失误，就如同老白说的那样，会产生大量的副产物二氯二乙基硫(即芥子气的学名)，芥子气至今没有特效抗毒药物，仅能采取对症治疗措施。 路线四：Rosenmund方法，麻黄素在高氯酸作用下生成1-氯-1-苯基-2-甲氨基丙烷，经氢和钯共同还原作用下生成甲基苯丙胺。该方法与Emde法相似，只是氧化剂为高氯酸，也要用到易燃易爆的氢气和价格非常昂贵的钯催化剂，对高氯酸的处理需要非常复杂的纯化措施，因此该路线操作难度极大且成本昂贵，实验的操作者需要极高的有机合成技术和经验。 看完了方法，我们再来看看原料，合成甲基苯丙胺最重要的就是麻黄素，而毒品市场上麻黄素的来源主要分为以 下三种途径： 途径一：从植物麻黄中提炼。2012年10月福建某市查获 的一起非法提取麻黄素的案件中，查获麻黄5吨，已提取的麻黄素100余公斤。2012年10月福建某市查获的一起非法提取麻黄素的案件中，查获麻黄5吨，已提取的麻黄素100余公斤。2012年10月福建某市查获的一起非法提取麻黄素的案件中，查获麻黄5吨，已提取的麻黄素100余公斤。 途径二：从感冒药中提炼。从感冒药中提炼麻黄素是获取麻黄素经典的方法之一。早在2007年福建某市人员开始大量倒卖含麻黄素的药品从而获利，伴随着市场竞争激烈和利润的驱使，逐渐演变成自己从药品中提炼、加工生产麻黄素。2013年7月福建某市发生一起涉毒案件中缴获含有麻黄素的新康泰克18.4 公 斤。 途径三：从化工原料中合成。伴随着国家对麻黄和含麻黄素类药品的监管力度的加大，从化工原料合成麻黄素呈现出快速蔓延的趋势。因此应加大易制毒化学品监管力度，及时的建立敏感药品管控机制，要求生产者必须备案，购买者需经严 格的审批且要实名登记，加大对运输行业的监管力 度尤其是新兴的快递行业的监管。严控合成原料才能从源头上杜绝甲基苯丙胺合成。 根据国家规定，任何含有麻黄素的药品均受到国家管制，也就是我们常说的“处方药”，任何人无法大量购买。而非药品类依据中华人民共和国《易制毒化学品管理条例》第三章第十六条规定，个人不得购买第一类、第二类易制毒化学品。 所以说，即使是有着丰厚化学基础的人，想要在家里甚至简易实验室制备毒品是难上加难的，何况需要大量的实验来准确推算出反应的温度和配比，就算这些都成功了，制备出整板结晶状的冰毒也是需要非常精准的精细合成操作的，有可能在你制出毒之前，产生的异味已经足够惊动当地警方了，所以说，现实生活与影视剧中还是有着不小的差距的，毕竟艺术来源于生活，但高于生活，珍爱生命，远离毒品。 参考文献： 【1】 林应椿，郭建，李航麒，甲基苯丙胺合成路线解析及禁毒策略，CNKI:SUN:FJFC.0.2018-06-012. 【2】 《精细化学品化学》，化学工业出版社，2009，9787122064424. 【3】 中华人民共和国《易制毒化学品管理条例》，中华人民共和国国务院，中华人民共和国国务院令第445号，2018年9月18日. 【4】 学一般，甲基苯丙胺合成工艺技术的解析论述，2019-08-26，百度学术.

化学工业是人类改造世界最主要的手段之一，早在远古时代，人类便开始使用化学方法，来进行制陶、酿造、染色、冶炼、制漆等生产活动，通过这些行为，人类改造物质世界的伟大征程逐渐开启。而到公元前后，东西方分别开始了炼丹术与炼金术，得益于众多有钱没地方花的贵族投资，以及害怕活的时间长的诸位皇帝以身试毒，人类逐渐掌握了一些最为基本的化学知识。于是到15世纪时，西方的炼金术逐步转变为制药，并在实验室中，制得了一些最为基础的化学品，比如硫酸、盐酸、硝酸等。而真正意义上的现代化学工业，则开启于18世纪中叶的英国。 沉迷炼金的牛顿 当时在英国，出现了世界上第一个化工厂，他们使用硫磺和黄铁矿，经过氧化反应和水合反应后，制得了最重要的一种无机酸——硫酸，不过当时的技术条件毕竟十分有限，工厂的产量也不大。后来英国发生了工业革命，纺织业首先得到了长足发展，纺织业的高速发展，瞬间带动了对酸和碱的大量需求，比如说在过去，印染工业主要使用植物碱，而现在植物碱就明显供不应求，市场对人工碱变得极其渴望。 终于在1791年，法国化学家吕布兰，在法国科学院的重金悬赏下，开发出了一种以食盐为原料，制备纯碱也就是碳酸钠的新方法，并开始投资建厂，而在生产碳酸钠的过程中，还可以产出盐酸，盐酸可以用来制备氯气、氯化钙、次氯酸钙等含氯物质，而这些东西同样也是纺织工业所需的，可以用来制造漂白剂。另外，生产出来的纯碱，还可以转化为烧碱也就是氢氧化钠，烧碱可以用来生产肥皂等洗涤剂，当然也有其他更为广泛的用途。如此一来，这样一家工厂，就把原料和副产品都充分利用起来，这在当时是一个了不起的创举，于是人们就把这种制造纯碱的方法，称为吕布兰法。而在吕布兰法生产纯碱的过程中，所使用的吸收塔、旋转炉等设备，也逐渐被其他公司采用，成为了现在很多化工设备的鼻祖。就这样，整个化学工业的基础，也就是酸、碱等无机物的生产体系，被基本建立起来。 吕布兰 随着酸碱问题的解决，纺织业迎来了长足发展，但是新的问题又旋即出现，这就是对染料的需求，也开始大幅增加，导致天然染料的供应捉襟见肘，所以市场又呼唤人工染料的出现。幸运的是，在工业革命的伟大时代，陪同忙碌的纺织机一同到来的，还有轰鸣的蒸汽机，随着蒸汽机的逐渐普及，它的食物——煤炭，开始走进化学家的视野。最终研究一番之后，化学家从煤炼焦的副产物煤焦油中，陆续发现了苯、蒽、醌、萘等芳香族化合物，以此为基础，1867年，英国化学家威廉·亨利·珀金，首次合成了人工染料——苯胺紫紫染料。在此之后，一系列其他染料，也被陆续开发出来。再后来，随着石油的广泛应用，人类又逐渐开创了有机物的生产体系，就这样，以酸碱为代表的无机化学工业，以及化石燃料所开创的有机化学工业，便构成了如今庞大的化学工业帝国最坚实的两块基石。化学工业彻底改变历史进程的大幕，被就此掀开。 W.H.珀金 化学工业的发展，首先带来了农业的改变，最典型的代表，就是化肥和农药的普及使用。几千年来，人类基本没有改变靠天吃饭的命运，年景好能吃饱，年景不好就倒血霉了。后来人们发现，原来要想让庄稼茁壮成长，至少需要提供三种元素——氮、磷、钾，于是化肥在化学工业中，便应运而生了。这其中的磷元素和钾元素，在很多矿物中都有分布，所以这两种化肥并不难弄到。但是氮元素就比较另类了，因为绝大多数的氮元素，是以氮气的形式存在于大气中，但问题是，氮气中的氮元素，无法被植物直接吸收，植物能吸收的，只是氮元素的化合物，在过去这种化合物，只能通过农家肥、固氮菌转化，或是闪电等过程，获得极为有限的氮源，当然了最主要的来源还是农家肥。但这里面其实有个死循环，因为拉的数量是有限的，而且吃的多才能拉的多，但吃的多的前提是庄稼多，庄稼多就需要拉的多，这就是一个死循环。而至于通过闪电这个办法，就太不可控了，有的年景，别说闪电，就连雨都一滴没有。 总之就是，农业生产对氮有着极大的需求。于是人们就开始考虑使用化学方法，将空气中的氮气，转化为植物可以吸收利用的含氮化合物。但我们知道，氮气的化学性质异常稳定，人工制得氮的化合物非常困难。直到20世纪初，德国化学家弗里茨·哈伯才利用化学平衡理论，首次提出使用氮气和氢气直接合成氨的反应方法，不久之后，哈伯的同胞卡尔·博施，又进一步解决了设备的相关问题，工业化大规模生产氨气成为可能，氮肥由此问世，所以我们闻到的化肥那股刺鼻的味道，其实就是氨的味道。三种营养元素都搞定之后，人类的粮食产量开始大幅提高，鉴于此，哈伯和博施分别获得了1918年和1931年的诺贝尔化学奖。 弗里茨·哈珀 卡尔·博施 不过仅仅有化肥，人类还不满足，因为农业生产还面对另一个重要威胁，这就是虫害。在过去，人类只能依靠天然药物和少量的无机药物，来杀灭虫害，但是效果很差，一直没有明显的进展。直到上世纪40年代，有机合成农药才终于诞生。有机合成杀虫剂的发展，首先是从有机氯开始的，后来又出现了有机磷类和氨基甲酸酯类，尽管这些杀虫剂的使用，造成了污染和残留等众多问题，但人类毕竟获得了对抗昆虫的武器，我个人认为，有点残留反正吃不死，而现在那些过于恶魔化农药残留的，无非就是想把自己的韭菜包装一下，然后卖个高价。所以我一直很推崇鲁迅先生说的那句话：无论从那里来的，只要是食物，壮健者大抵就无需思索，承认是吃的东西，惟有衰病的，却总常想到害胃、伤身，特有许多禁例，许多避忌;还有一大套比较利害而终于不得要领的理由，例如吃固无妨，而不吃尤稳，食之或当有益，然究以不吃为宜云云之类，但这一类人物总要日见其衰弱的，自己先已失了活气了。 学工业首先为纺织业和农业，带来了极大改变，让人可以穿暖、吃饱，但只是吃饱还不够，我们还要活得更加健康，争取活个95岁轻轻松松。所以化学工业给人类社会带来的第二大改变，就是改善了人类健康。具体来看就是两大方面，一是生物工程，二是制药。 现在人都说，大学选择专业有四大天坑——生物工程、化工、环境科学与材料科学，简称生化环材，其实这些专业，都与化工有很大关系。不过虽然贵为四大天坑之首，但生物工程的名字毕竟十分高大上，所以还是阻挡不了那些猛士的脚步，这就叫真的猛士，敢于直面惨淡的人生。当然了不论生物工程如今让学生有多么糟心，但论及对人类社会所做的贡献，生物工程也不是谦虚，那是不知道高到哪里去了。 所谓的生物工程，狭义上指的就是运用生物学知识，定向地改造生物，这个生物一般特指微生物，通过改造，创造出具有超远缘性状的新物种，然后再通过合适的生物反应器，对这些“新物种”进行大规模的培养，以此生产出大量有用的代谢物，或是直接发挥它们某种独特的生理功能。由于微生物的代谢产物，都是由其体内的天然催化剂——酶来完成的，所以事实上，生物工程就可以看作是一种发生特定酶催化反应的化学过程。 迄今为止，生物工程的最大成就，当时青霉素的大规模生产与使用，早在1928年，英国细菌学家亚历山大·弗莱明，就已经发现青霉素良好的杀菌作用，但是直到二战末期，青霉素才开始大规模使用，为什么要等这么长时间?最直接的原因就是，天然存在的青霉菌的青霉素产量，实在是太低了，只有每毫升2个单位。而我们现在去医院挂吊针，正常情况下，一个成年人一次的注射量，就高达80万个单位，之所以今天可以这样大手笔地使用，幕后功臣正是化学工业。英国病理学家霍华德·弗洛里与生化学家恩斯特·钱恩等人，通过自我奋斗，经过多次的辐射与选育，最终将青霉素的产量，提高到每毫升5-6万个单位，最终这两人与弗莱明，共同获得了1945年的诺贝尔生理学或医学奖。 弗莱明 弗洛里 钱恩 青霉素问世之后，又有一大批抗生素类药物相继问世，它们都是通过生物工程的方法生产出来的。有了抗生素，人类面对细菌的战斗力大幅增强，短短几年内，婴儿的死亡率就显著降低，人类的平均寿命，也大幅延长。 化学工业给人类健康带来改变的另一种方式，便是制药。由于化学工业的发展，对于制造各种结构复杂的化合物，人类越来越得心应手，理论上说，能够限制人类设计未知化合物的，只有几条基本的化学规律，以及人类自身的想象力。如此多的物质，它们对人体、对疾病的作用会是怎么样，不管答案是什么，人类已经在这条茫茫的找药路上，获得了累累硕果。 早在19世纪上半叶，科学家就已经从药用植物中，提取出阿托品、吗啡、奎宁等成分作为药物，拯救了不计其数的生命。同时，也正是这些有效成分的分离，为化学药品的发展，奠定了基础。当然只是简单的提取，人类还不满足，随着对天然药物化学结构的认识水平不断提高，科学家逐渐开始尝试，对其进行化学改造，或是直接进行人工合成，这就是所谓的化学制药。最终经过一番自我奋斗之后，到19世纪末期，化学制药工业，已经初具雏形。1910年，德国医学家保罗·欧立希与日本学者秦佐八郎，发明了第一个治疗梅毒的药物——砷凡纳明606，保健的后顾之忧，大大减少。1930年，人工合成的抗菌药——磺胺类药被合成，随后，半合成的抗生素与人工合成的激素类药物，也相继问世。到今天，从治疗头疼脑热的扑热息痛，到让你雄风不倒的蓝色小药丸，无一不是化学工业的伟大成就，虽然我们仍旧无法摆脱疾病，但毫无疑问，人类对抗病魔的能力正在逐渐增强。 欧立希与秦佐八郎 化学工业带来的下一个改变，同样也是一个天坑专业，这就是高分子材料。世界上有三大合成材料——化纤、人造橡胶和塑料，它们都是石油产业的下游产品，让人类使用的有机材料，从天然的狭小范围中解放出来，从此，人类可以按照需要，定制自己所需的材料，当然了这三种材料，也无一例外都属于合成高分子材料。这其中所谓的高分子，指的就是分子质量很高。分子质量之所以高，原因就是它们实际上，都是由比较小的分子，通过一定的化学反应互相连接起来，最终形成一条条特别长的线，其实这几种材料，我们过去节目都曾经唠过，今天再简单炒一个冷饭。 首先看人造橡胶。在很久以前，人类就已经开始采集橡胶树上的胶乳，经过凝固干燥后，制成天然橡胶，天然橡胶的弹性非常好，适合制成轮胎以及其他弹性制品。但是天然橡胶也有个缺点，这就是受外在环境的影响十分大，受热就会发粘，受冷又会变硬，所以在比较特殊的环境下，橡胶强度损失得就比较厉害。1839年，美国发明家查尔斯·固特异，使用硫磺和橡胶助剂，加热天然橡胶，使其交联成弹性体，应用于轮胎及其他橡胶制品，结果性能非常好，并马上得到广泛应用，后来固特异成立了一家公司，这就是直到今天依然存在的固特异轮胎。合成橡胶的出现，是高分子化工的萌芽，而当世界大战开打之后，天然橡胶变得十分紧俏，再加上当时海运受阻，进口的渠道也被堵死，于是各个参战国，都开始积极研究合成橡胶替代天然橡胶。1937年，德国法本公司成功开发了由苯乙烯和丁二烯共聚合成的丁苯橡胶，之后，各国又陆续开发出了顺丁、基丁、氯丁、丁腈、异戊、乙丙等多种合成橡胶，它们各有不同的特性和用途。到今天，几乎所有的需要使用天然橡胶的场合，基本都可以被合成橡胶替代。 天然橡胶 固特异 丁苯橡胶 第二大高分子材料就是化纤，化纤也被称作人造纤维，所谓的人造纤维，是相对于棉、麻、蚕丝、毛等天然纤维而言的。人类对天然纤维的使用，由来已久，不过随着地球人口不断增多，天然纤维在产量上，无法满足所有人的需求，薅羊毛根本不赶趟。于是有人开始尝试，能否用人工合成的方法，制造出服装用的纤维。1891年，法国化学家夏尔多内在法国的贝桑松，建成了第一个硝酸纤维素人造丝厂，由此拉开了纤维人工合成的序幕。1937年，受雇于杜邦化学公司的美国化学家华莱士·卡罗瑟斯，成功合成了尼龙66，这是人造纤维史上的重大标志性事件，因为尼龙展现出了无与伦比的优异性能，它的强度之高，甚至可以用作降落伞。后来，涤纶、维尼纶、腈纶、锦纶、氨纶等也陆续投产，由于有石油化工为其原料保证，所以合成纤维逐渐占据了天然纤维的市场。 人造丝工业之父——夏尔多内 卡罗瑟斯与尼龙 最后一种高分子材料，那就更厉害了，这就是塑料，事实上，塑料和人造橡胶，基本上就是同一个东西，本质上看，都是高分子聚合物的一堆无序缠绕的长链。不过由于不同聚合物之间的范德华力不同，所以就导致高分子固体，在不同温度下的表现形态是不同的。对于高分子固体来说，温度较高时，它们呈现为一种橡胶般的柔软高弹性状态，温度较低时，则会变成类似于玻璃一样硬而脆的固体，而处在两个温度区域之间的交界点的温度，就被称为高分子的“玻璃化转变温度”。所以橡胶一般是玻璃化温度较低的聚合物，而塑料就是玻璃化温度较高的聚合物。 1869年，美国化学家海厄特，利用樟脑增塑硝酸纤维素，制成了赛璐珞塑料，直到今天，还依然很有使用价值，1909年，美国化学家贝克兰，又制成了酚醛树脂，俗称电木粉，这是第一种热固性树脂，可以广泛用于电器的绝缘材料。后来，脲醛树脂、醇酸树脂等热固性树脂，也相继出现。30年代之后，用途更为广泛的热塑性树脂，开始大量涌现，比如说我们常见的聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等，都属于这一家族。同一时期，还出现了一大批耐高温、抗腐蚀的材料，比如有机硅树脂、氟树脂等，其中的聚四氟乙烯，更是有塑料之王的美誉，我们平日用的不粘锅，就是在铁锅的表面涂上了一层聚四氟乙烯。 乒乓球由赛璐璐塑料制成 贝克兰 酚醛树脂常见的排水管都为聚氯乙烯 不粘锅的不粘层是聚四氟乙烯