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《科學新聞不能這樣看》

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蘇瓦茲Dr. Joe Schwarcz

加拿大麥基爾大學(McGill University)化學教授,也是廣播人,聽眾call-in進來問的日常生活疑難雜症,蘇老師都能用簡單的科學概念解析清楚;他也固定在報紙上發表關於「化學與生活」的故事,是北美最受歡迎的科學名嘴。
蘇老師最會用幽默又明瞭的方式,對一般大眾解釋生活中遇到的問題,如何用化學方法解決,精彩有趣的程度讓許多諾貝爾獎得主也欽佩不已。
蘇老師的另外五本科普作品《蘇老師掰化學》《蘇老師化學黑白講》《蘇老師化學五四三》《蘇老師化學聊是非》《蘇老師生活化學快問妙答》中文版已由天下文化出版。

葉偉文 譯


 

對大眾解釋科學,是一件永不無聊的工作。每天你都會碰到一些和日常生活有關的新鮮科學研究。我積極深入了解這些科學論文,但卻愈來愈難以避免沉沒於數據的大海裡。資訊氾濫是很傷腦筋的問題。對我而言,真正的困難卻是要從一大堆科學發現中,去蕪存菁,找出真正有意義的東西。

通常新聞記者對有新聞價值的議題敏感度很高,我當然可以追隨他們的判斷,去報導那些吸引人的頭條故事。但我擔心的是,新聞通常都過度簡化這些公開發表的研究結果。因此多半會讓大眾產生不必要的恐懼,或有過度期待。就如同馬克吐溫說過的妙語:「科學有一個很迷人的現象。對真相做一點點投資,可以得到一大缸猜測。」

小心提防資訊氾濫

現在,把科學研究的成果轉化成有意義的資訊,比以往更為重要。現代是資訊氾濫的時代,有關健康與安全的建議多如牛毛,科學研究的成果堆積如山,卻經常互相矛盾。很多人飽受挫折,不得不舉雙手投降。

有一項研究指出,紫錐花可能對一般感冒有幫助,另一項研究卻說它根本沒有用。維他命E到底是能對付各種病症的萬靈丹,還是根本沒什麼用,甚至可能有害健康,要看你讀到的是哪一份研究報告。根據某項報告,咖啡會使你血壓升高,但另一項報告卻說它是北美洲居民飲食當中,最主要的抗氧化劑來源。

最後,消費者可能會關上耳朵,完全不理會任何建議。

因此,我們必須強調,科學會對所有的研究一直做持續性的評估,直到達成一致的結論為止。根據任何單一研究的結果來改變生活方式,都是很不智的。

希臘雅尼納(Ioannina)大學醫學院的流行病學家,約阿奈德斯(John Joannidis)博士曾在《美國醫學會期刊》上發表過一篇論文,表示若是以隨機方式任選一篇科學論文,其結果的可靠度低於50%。他的分析指出,由於實驗及統計方法、樣本數太少及研究者的立場與選擇性報告等問題的影響,大部分的發現都不可信。我想,這或許也包括他的發現。

著名的科幻小說家艾西莫夫(Isaac Asimov, 1920-1992)說得好,現在科學蒐集知識的速度,快過社會累積智慧的速度。且看我們怎麼運用智慧來解釋蒐集到的知識。各位猜得到嗎?吃些亞麻仁可能對這件事有幫助。最少有一項研究顯示吃亞麻仁可以增加智力,當然啦,這項研究也可能是錯的。(摘錄自本書序言)

學家舉行記者會時,媒體通常期待聽到重大的消息。例如:他們複製出一頭羊啦;他們在試管裡發現核融合的方法啦;他們已經確定出人類基因圖譜的序列啦;或者他們發現襪子在洗衣機裡愈洗愈少的真正原因等等。

■ 記者聽不清,讀者陷恐慌

但是當瑞典的國家食品管理局在20024月召開記者招待會時,記者聽到的卻完全不是這回事。斯德哥爾摩大學的研究人員告訴大家,在洋芋片、炸薯條和很多平常的食物裡,發現到丙烯醯胺。由於這玩意兒不常聽到,記者在會後紛紛交頭接耳,「丙烯啥?它是什麼『碗糕』?」。這名字太拗口了,於是記者很快就讓它變成一個很通俗,但帶有強烈負面印象的名詞。

記者為讀者解釋說,丙烯醯胺是已知的動物致癌物,而它居然出現在一般的食物裡,這可能是每年幾千例癌病產生的原因。現在,它變成許多媒體的焦點。其實丙烯醯胺本來就少量的存在我們的生活環境裡,例如飲水就有它的蹤跡,世界衛生組織(WHO)就曾訂定丙烯醯胺在飲水裡的含量標準。但是現在它在洋芋片、炸薯條和一些烘培食物裡的含量,居然是水中標準的數百倍,這怎麼得了?

到底飲用水中為什麼會有這種東西呢?因為在水處理的過程裡,常用「聚丙烯醯胺」來捕捉並凝聚水中懸浮的雜質。聚丙烯醯胺是無害的,但它會含有微量的原始材料,也就是丙烯醯胺。當然,用大量的丙烯醯胺餵大鼠,會讓這可憐的小動物產生很多不同型式的腫瘤,不過衛生專家也都同意,由於丙烯醯胺在水中的最大許可濃度是十億分之零點五,也就是0.5ppbppb,十億分之一),因此每天由飲水裡吃進一、兩微克,是根本產生不了什麼效應的。換句話說,利用聚丙烯醯胺移除水中汙染物質的益處,遠超過它可能引起的風險

但是這些瑞典科學家所談的,並不是水中0.5ppb的濃度。他們發現在炸薯條裡,丙烯醯胺的濃度是400ppb,而洋芋片裡的含量更是高達1,200ppb。科學家認為這種濃度已經可能使人產生腫瘤了。丙烯醯胺的故事立刻成為媒體頭條,在超級市場的走道及食品製造廠的會議室裡,引起恐慌。它會只是曇花一現,很快就遭遺忘的虛驚故事呢?還是足以讓大家改變飲食習慣的重要事件?

要進一步探討這個問題之前,我們先回頭看看,食物裡有丙烯醯胺的事件,到底是怎麼暴露出來的。

這一切開始於1997年,當時瑞典有一些母牛發生癱瘓。比加(Bjare)半島地區的農夫發現他們養的母牛,站立時搖搖晃晃的;不久之後,漁民也發現養殖池裡的魚開始大量死亡。政府當局開始警覺,可能發生某種環境汙染問題了。

果然不出所料。當地附近建造了一條隧道,隧道壁發生嚴重的漏水問題,為了解決漏水的困擾,工程單位在隙縫裡灌了1,400噸的防水劑,而這些防水劑是用聚丙烯醯胺做成的。科學家早就知道,高濃度的丙烯醯胺會影響神經系統。母牛癱瘓和魚群死亡都是丙烯醯胺滲入地下水層所引起的。進一步的調查顯示,受影響的不只有母牛和魚群而已,隧道工人也受到了波及,有人覺得四肢末端知覺麻痺。正如大家所料,當地人嚇壞了,家畜全撲殺,乳品都銷毀。為了擔心丙烯醯胺的汙染,甚至連蔬菜也統統銷毀。

■ 事情沒有想像的單純

斯德哥爾摩大學的童奎斯特(Margareta Tornquist)教授,就是在這個時間點切入的。她受命調查隧道工人受丙烯醯胺汙染的程度,因此蒐集了工人的血液樣品,分析其中該化學物質的含量。為了做比較,她也分析了一般瑞典人的血液樣品。沒想到做出來的結果,讓她大吃一驚。

隧道工人的血液樣品裡,果然含有很高的丙烯醯胺。但出乎意料的是,其他人的血液也一樣,這些人血液裡的化學物質,又是從何而來的呢?瑞典飲水裡的丙烯醯胺的濃度是正常的,因此來源就很可能是食物了。經過一番波折,童奎斯特發現了洋芋片、炸薯條、麵包、餅乾和脆片裡有丙烯醯胺。最後證明,富含澱粉的食物在高溫的油裡炸過後,就會產生丙烯醯胺。

餵食油炸食物的大鼠,血中丙烯醯胺的濃度,比餵食水煮食物的老鼠要高得多。因此令人害怕的景象開始形成:在一般食物裡形成的這項致癌物質,會進入血液然後遍布全身。根據瑞典國家食品管制局的說法,他們有責任把這項風險昭告世人,於是就舉辦了這次的記者招待會。

但等一下,沒有證據顯示丙烯醯胺是人類的致癌物質。它是廣為人知的神經毒素。製造這種化學藥劑的工人,必定受高劑量的暴露,我們曾對8,000名以上的這些工人做過長期研究,並未發現它和癌病有什麼關聯性。還有一點是大家必須知道的,就是我們的食物裡本來就含有許多不同種類的致癌物。例如:花生裡有黃麴毒素、酒裡有乙醇、雪莉酒裡有胺甲酸乙酯、肉桂含苯乙烯,而牛肉濃湯裡有雜環芳香胺。對齧齒動物而言,這些化合物跟丙烯醯胺一樣,都是致癌物。

但我們吃的是食物,而不是單獨分離出來的化學原料。何況食物裡也含有很多不同的抗癌物,像綠色花椰菜、洋蔥、大豆、亞麻種子及蘋果,都含有許多抗癌物質。因此,沒有科學證據指出,食物裡的丙烯醯胺是導致每年幾千人罹癌的原因。不過,建議人少吃洋芋片、薯條之類的油炸的食物,倒有充分的科學根據。因此,如果因為害怕丙烯醯胺而避開油炸食物,倒是好事一樁。

不過食品工業界可積極多了。針對這個丙烯醯胺事件,馬上進行一連串研究,探究在烘培過程中丙烯醯胺如何形成,該怎麼降低它們的含量。不久,就發現丙烯醯胺分子主要是來自一種叫做天門冬醯胺的胺基酸。天門冬醯胺在富含葡萄糖的環境裡加熱時,會經過一系列的化學反應,最後釋放出丙烯醯胺。

於是食品化學家開始工作,發現在較低溫度(低於175℃)下烘焙或油炸,丙烯醯胺的含量會明顯降低。如果調整食物的烹調條件與製作順序,含量能進一步降低。例如在烘焙薑汁餅乾時,如果其中的膨脹劑以碳酸氫鈉(烘焙蘇打)代替碳酸氫銨時,丙烯醯胺的含量能減少60%。在油炸之前,若把薯條在稀釋的醋酸溶液裡浸泡一下,也會大量降低丙烯醯胺的含量。

很多類似的指施已經正式採行,因此美國國家環境衛生科學研究院的國家毒物學計畫,召集了相關的專家開了一個研討會,訂出食物裡丙烯醯胺的安全標準:每人每天的攝取量,在一公斤體重裡低於0.43微克,就不會有問題。這個標準遠低於會使實驗動物誘發癌病的量。

■ 會不會致癌,不能隨便說說

前幾年,美國哈佛大學的公共衛生學院和瑞典的卡洛琳斯卡研究院,共同做了一項研究,結果也令人安心不少。他們發現攝取丙烯醯胺與發生結腸癌、膀胱癌及腎臟癌之間,並無關聯性。該項計畫的研究人員把這個控制實驗的結果,發表在2003年的《英國癌症期刊》上。他們調查了987位癌症病人日常飲食裡的丙烯醯胺攝取量,再和538位正常人的攝取量比較,看看能不能在癌病和這個化學物質之間,找到關係。結果看不出有什麼關係。

癌症病人攝取的丙烯醯胺量,不會比健康人多。事實上,飲食中攝取較高丙烯醯胺的人,罹患結腸癌的風險反而較低,而不是較高。當然,我們也不準備宣稱丙烯醯胺是抗癌物質。最可能的情況是,含有丙烯醯胺的食物同時也含有一些其他成分,例如纖維什麼的,而這些成分有抗癌的效果。一項義大利的研究也得到類似的結果,由針對超過7,000個癌症病人的調查顯示,癌病和炸或烤馬鈴薯的消耗量之間,並沒有關係。

至於丙烯醯胺和乳癌之間有沒有什麼關係,也有很多人研究。因為高劑量的丙烯醯胺會使老鼠得乳房腫瘤的風險增加。發表在在2005年《美國醫療協會期刊》的一篇瑞典研究報告顯示,在追?了超過43,000名平均年齡39歲的婦女七年之後,發現丙烯醯胺和乳癌之間並沒有什麼關係。他們根據在研究開始時對婦女的飲食所做的問卷調查,把對象依丙烯醯胺的攝取量分成五組。後來其中約有700人診斷出得了乳癌,但並沒有證據顯示,丙烯醯胺攝取量的多寡與罹患乳癌有什麼關係。

最後,我想提醒大家注意一篇發表在《美國臨床營養學期刊》的文章,這文章不像丙烯醯胺的故事那樣引人矚目。美國杜蘭大學的研究人員研究超過9,000位大約25歲的人,發現每天吃三份以上蔬菜、水果的人,比起吃得少的人,得到中風和心臟病的風險低了大約30%。他們並未召開記者會,但其實應該要召開才對。(摘自本書第一篇〈吃這些損健康?〉)

■ 吃檳榔真的有害

在台灣的許多街角都可以看到一些可愛的少女,穿著短短的迷你裙,露出迷人的笑容,招呼客人買檳榔。大家稱她們為檳榔西施。

南亞各地,約有數億人習慣嚼檳榔,但在台灣,這項行為特別引起很多科學或政治上的注意。檳榔是棕櫚科植物上的堅果,通常塗上石灰泥,再用辛香類植物的葉子(荖葉)包起來,放在嘴裡咀嚼並吸食汁液。為什麼要這樣吃?因為堅果裡的化合物會讓人有溫暖的感覺,這是讓人開心的感受,而且它能提高我們的警覺性,這一點顯然會提升工作能力。

聽起來很不錯。因此,你馬上會想到它一定另有蹊蹺。不錯,研究顯示,嚼食檳榔會增加患心臟病、糖尿病和氣喘的風險但最令人憂慮的,還是嚼食檳榔與口腔癌之間有強烈的關聯。事實上,在某些南亞國家,口腔癌已經是最普遍的惡性腫瘤。

檳榔裡的精神作用性物質,應該是一種生物鹼,稱檳榔鹼,它有類似乙醯膽鹼的作用。乙醯膽鹼是神經傳導物質,與神經系統的功能有關。大家都知道這種類似乙醯膽鹼的物質會讓人產生幻覺,並伴隨著一大堆副作用,其中之一就是大量流口水。因此,嚼檳榔的人會不停的把唾液吐在地上或人行道上,看起來很不雅。檳榔汁會把嘴巴及唾液染得紅紅的,在車水馬龍的公路上,路面上暗紅色的唾液痕跡,就是有人吃檳榔的證據。

但是嚼食檳榔的人呈現的生理反應,並不能全用檳榔鹼來解釋。他們的心跳加速,皮膚溫度也較高,可能是腎上腺分泌的兩種荷爾蒙,正腎上腺素與腎上腺素引起的。吃檳榔的人,血漿中正腎上腺素與腎上腺素的濃度較高。也可能是包檳榔的荖葉裡,特定的多酚類產生的作用。

另外,檳榔對眼睛也有些影響。由於檳榔西施通常穿著清涼惹火,男性的卡車司機總是無法移開目光,因此檳榔攤旁總是塞滿大卡車。但檳榔最為人所垢病的,是會產生嚴重的環境問題。種植檳榔利潤豐厚,許多農人紛紛停種原來的稻米等作物,改植檳榔,山坡地土壤嚴重的流失。難怪亞洲各國以台灣為首,對檳榔設立積極的管理計畫。鄰近台北的桃園縣,就曾頒布禁令,取締檳榔西施過分暴露的穿著,引起檳榔西施的反彈,認為生意大受影響。

■ 蘇鐵的堅果也別亂吃

關島居民則面臨另一種堅果問題。不過我們並不從關島談起,而是從紐約的洋基球場說起。

193974日,深受球迷喜愛的棒球好手盧賈里格(Lou Gehrig)宣布退休。球迷含淚聆聽他的退休告白:「親愛的球迷,相信過去這兩星期,大家都聽說過我碰上的壞消息了。但就在今天,我認為自己是世界上最幸運的人。」盧賈里格提到的壞消息,就是肌萎縮性偏側硬化症。這種運動神經系統的退化性疾病很可怕,通常在確定診斷後沒幾年,病人就會死亡。

令人意想不到的是,居然有一天,有一種蝙蝠(bat,也有棒球的打擊之意)和這種以盧賈里格為名的可怕疾病,發生了關係。盧賈里格當然知道如何打擊。但我們在這裡談論的,並不是他知道的那種,而是居住在關島上,以水果為生的蝙蝠。

1900年代早期開始,一些住在關島的查莫洛原住民開始發生令人害怕的神經疾病,他們的肌肉慢慢沒有力氣,最後導致死亡。到了1940年代左右,這種疾病成為查莫洛成年人的頭號死亡原因。

突然發生某種疾病,而且病情迅速擴大,通常是環境出現問題的徵兆,很可能是某種毒素進入了食物供應鏈。查莫洛人日常飲食的特點是,常吃一種由蘇鐵堅果磨成的粉。研究人員從蘇鐵樹的堅果裡,分離出神經毒素β-甲胺-L-丙胺酸(beta-methylamino-L-alanine, BMAA)時,他們認為已經找到這種神祕惡疾的原因。

但這裡還有個令人困惑的問題,查莫洛人早就習慣吃它,為什麼到1904年才開始爆發這種神經性疾病?後來科學家發現,堅果在製成果粉的過程中,神經毒素會遭破壞,使問題更加複雜。因此,若元凶真的是蘇鐵堅果裡的毒素,一定是由別的途徑進入查莫洛人的體內。

後來,著名的神經學家兼作家薩克斯(Oliver Sacks)提出了一個想法。他發現查莫洛人有個特別的嗜好,喜歡把水果蝙蝠放進椰乳之中煮,且整隻吃得精光。當然,水果蝙蝠不容易抓,因此這道大菜只有在很特殊的節日才有-至少在美國和西班牙人打仗,取得關島之前情況是如此。但後來槍枝多了,蝙蝠就常出現在餐桌上。然後呢,水果蝙蝠最喜愛的食物,就是蘇鐵樹的堅果。

因此,他的理論是這樣的,蝙蝠吃了蘇鐵的堅果,把毒素累積在身上,人吃了蝙蝠,牠身上的毒素跟著進入人體內。到了1940年代,水果蝙蝠幾乎滅絕,疾病的數量跟著銳減。

這是個有趣的理論,但仍然需要進一步研究。尤其當科學家發現,蝙蝠身上可以累積大量的BMAA毒素,大約相當於成噸的蘇鐵堅果粉的BMAA含量。我敢打賭。

盧賈里格從沒吃過水果蝙蝠。但由關島怪病所蒐集的證據顯示,我們的環境裡可能還有其他的毒素,應該為盧賈里格的病負責。盧賈里格發表了那場「最幸運的人」的演說後,過了兩年就逝世了。

在一些其他的可怕疾病裡,也看得到BMAA的蹤跡。有九個因阿茲海默症身亡的加拿大人,腦子裡也出現BMAA。他們當然從來沒有吃過水果蝙蝠,那怎麼會有這種毒素呢?常出現在湖泊、海洋與土壤中的藍藻細菌也會產生BMAA,這種細菌會在食物鏈中累積。阿茲海默症與環境中毒素的關聯,還需要進一步的研究才能確認。不過研究飲水中的BMAA含量將會是很適當的開始。這就是我們正需要的:另一種該擔心的毒素。(摘自本書第一篇〈吃這些損健康?〉)

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