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这个男人用王水溶解了诺贝尔奖章,如今已是传奇

2016-8-26不详佚名

在完成了一系列的无机化学、胶体化学和电化学等方面的试验后,德海韦西对于RadiumD在有机体中的应用越来越感兴趣。既然RadiumD可以标记铅的浓度,那么它同样也可以用来指示铅的位置。

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(两种核药的PET显像结果)

1923年,德海韦西使用ThoriumB(铅212,另一种铅的放射性同位素)作为标记物,研究了蚕豆对铅的吸收利用情况。ThoriumB和稳定铅随着营养液被蚕豆吸收,分散到植株的各个部位。后来,德海韦西又使用放射性磷作为示踪剂研究了老鼠体内磷的代谢情况。

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(注射后血液中磷32的浓度变化情况[4])

长久以来,哲学家们一直被忒修斯之船(Ship of Theseus)问题所困扰。物体的构成要素被置换之后,它还是原来的它吗?德海韦西的试验至少从科学的角度给出了一种解答。我们的每一刻都不相同,唯一不变的只有变化本身。当然这些试验的意义不仅于此,它像一盏灯,照亮了科学家揭露生化原理的道路。借助同位素示踪法,我们可以了解DNA复制的过程,明白糖代谢的反应机理,追踪激素的合成利用,判断癌细胞的扩散情况。另外在同位素示踪法的基础上,科学家们还发展出了有特殊治疗效果的放射性药物,德海韦西也因此被成为“核药之父”。

不疯狂何以追求真理

德海韦西具有极强的天赋和旺盛的好奇心,他四处出击,在诸多领域颇有建树。他自己也很清楚这一点,在很多试验尚未得到数据之前,他就已经把论文的草稿写完。然而,要想成为一名优秀的科学家,尤其是从事放射化学研究的科学家,很多困难和危险是难以避免的。

在粒子回旋加速器发明之前,实验室中使用的放射性核素要么从矿物中分离提纯,要么使用复杂而危险的方法人工制备。在磷同位素示踪试验中,德海韦西就是通过一个危险的实验自己合成了磷32。

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利用氡气衰变产生的α粒子轰击铍得到一个简单的中子源,再利用中子轰击硫32得到了磷32。

之所以说这个反应非常危险,是因为反应物都是危险物质。铍具有极强的致癌性,但为了它能被α粒子轰击,德海韦西不得不在研钵中将其磨碎后烧制成玻璃瓶。反应中用到的α放射源——氡气不仅具有很强的放射性(500mCi的活度,每秒钟约有1.9×1010个原子发生衰变),而且极易泄露(氡气是一种1类致癌物质,吸入氡气会导致危险的α粒子内照射)。为了防止氡气泄露,德海韦西将放射源置于安瓿瓶中,将瓶口烧熔密闭。通过这个危险的反应,德海韦西制得了约1μCi的磷32。

后来欧内斯特·劳伦斯(Ernest Orlando Lawrence,1901-1958,1939年诺贝尔物理学奖获得者)发明了粒子回旋加速器,放射性核素可以更为方便的在实验室中生产,德海韦西再也不用冒着生命危险去合成磷32了。

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(1935年,德海韦西(右)和玻尔(左)、弗兰克(中)[3])

P.S.在德海韦西的一封感谢信中,我们得知当时劳伦斯是通过航空信件的形式将放射性的磷邮寄给德海韦西的。是的,就是在没有任何防护措施的情况下,将装有放射性磷的瓶子扔到信封里面寄了出去。他们这样做是因为缺少对放射性危害的认知,还是因为不得已为之,我们不得而知。不过从另外一件事情中,我们至少可以知道,德海韦西在探求真理时非常疯狂。

早在1911年的时候,德海韦西就很好奇我们喝下去的水在人体内是如何代谢循环的。但直到1933年,在哈罗德·尤里(Harold Urey,1893-1981,1934年诺贝尔化学奖获得者)向其提供了几升含氘(氢的同位素)的水后,他才真正有机会去验证自己的猜测。德海韦西将氘水(2H2O)稀释后作为水(1H2O)的示踪剂,然后将其喝了下去。(如今的实验伦理是不允许这样的试验进行的)在实验开始26分钟之后,他在尿液中检测到了氘水。根据最后的实验结果,德海韦西计算得到水在人体内的平均滞留时间为13.5天,一个成年人体内含有约1027个水分子(约30kg,这个数值低于人体内实际的水含量,因为人体的水分为结合水和自由水,只有自由水中含有氘水)。

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(人体各器官水含量(图片来自网络))

历史不会被遗忘

德海韦西一生著作颇丰,他共发表了论文四百余篇,还有数本专著。如果说这其中有什么秘籍的话,那只能归结为他对科研的全身心投入。他的学生希尔德·利瓦伊(Hilde Levi,1909-2003,拥有德国和丹麦双重国籍的物理学家)在其文章中回忆说,尽管德海韦西的记忆力惊人,但他却经常丢三落四,常常会忘记自己约了牙医或者邀请了别人来做客。有时看到他慌慌张张跑出实验室,那一定是他突然想起来有什么事情给忘记了。例如有一次他一边跑下楼梯一边大声喊着,“哈恩先生,哈恩先生,兔子已经给你了,我先回趟家”。(此处哈恩先生应为奥托·哈恩,Otto Hahn,1879-1968,1944年诺贝尔化学奖获得者。作者注)作为一个彬彬有礼的学者,他不是不尊重自己的合作伙伴,只是他明白,他现在不回家肯定会被骂,但哈恩却一定会忙碌到深夜等他回来。

即便在出门远足的时候,他都会喊上同事或者学生在路上谈论问题。有次利瓦伊去他家参加聚会,到了九点半的时候他给他女儿打电话,告诉她去关掉自己卧室的暖气。他向客人们解释到,自己一般睡前一个半小时会把暖气关掉。好一道委婉的逐客令。

历史不会忘记他给世界带来的改变,就像那注入体内的放射性核素一样,肉眼不见,但却闪烁着耀眼的“光芒”。

本文来源:不详 作者:佚名

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