书城科普扑朔迷离的化学宫殿(新编科技大博览·B卷)
14740300000013

第13章 化学元素(12)

经过无数周折,奥地利政府决定馈赠一吨残矿渣给居里夫妇,并答应若他们将来再需要的话,可以在最优惠的条件下供应。于是,居里夫人有了原料来源。他们夫妻夜以继日地在小屋里提炼,从1898年一直工作到1902年,整整4年时间,经过几万次的提炼,处理了几十吨的矿石残渣,他们终于得到了0.1克的镭,测定出它的原子量是225,镭宣告诞生了!

居里夫人以《放射性物质的研究》为题,完成了博士论文。1903年,她获得了巴黎大学物理学博士学位。之后,她与丈夫双双获得诺贝尔物理学奖。人们称她为“镭的母亲”。居里夫妇证实了镭元素的存在,使全世界都关注起放射性现象,掀起了一股放射性物质的研究和应用热潮。镭的发现在科学界爆发了一次真正的革命,动摇了传统物理学观念。

由于长期接触放射性元素,居里夫人得了严重的贫血症。1906年,皮埃尔·居里因车祸去世后,居里夫人克制了巨大的悲痛,仍然坚持对放射性物质的研究,并撰写了《放射性通论》一书。令人惊奇的是,1911年,她又一次获得诺贝尔物理学奖,成为世界上惟一两次获诺贝尔奖的女性。

居里夫人是一个无私而高尚的人。1906年丈夫皮埃尔去世后,她把与丈夫千辛万苦提炼出来的镭,无偿赠送给了治癌实验室。当时,那些镭可值100万法郎。亲友们为此责备她,劝说她应该改善一下生活,或把这些财产留给女儿。居里夫人却说,我希望女儿长大后自己谋生,我要把精神财富留给她,让她走上正确的人生之路。

令世人钦佩的是,居里夫人的女儿伊伦·约里奥,果然不负母亲厚望,她也走上了一条科学研究之路。在与丈夫合作研究了核裂变之后,她发现了人工放射的物质,并第一次制造出了人造同位素。因此,伊伦也获得了诺贝尔物理学奖,成为世界上惟一一对母女二人获诺贝尔奖者。

1934年,67岁的居里夫人终因劳累和疾病去世了。临终时,她留下遗嘱,不要人们为她举行葬礼,她希望埋到巴黎郊区丈夫的墓旁,她要永远和皮埃尔在一起,人们含泪满足了她的愿望。

铂的抗癌机理

黄金和白银,是贵重的金属。从“黄金”两字中取一个“金”字,从“白银”两字中取一个“白”字,合起来叫“白金”,这才是更贵重的金属。

“白金”,这是老百姓的叫法,买东西都那么说:“这个白金戒指重多少克。”而在化学教科书中,它的名称是“铂”。铂的质地也很软,伸延性好,像黄金一样,能打制成首饰,不过铂比黄金重,与同体积的水相比,黄金是水的重量的19倍多,而铂却是21倍多。

在实验室里,常用铂来制作耐高温的容器,比如钳锅、蒸发皿等,更多的是用来做催化剂。在厚壁玻璃瓶里,装进氢气和氧气,这两种气体会长期和平共处,不发生化学反应,只要投进一小片铂,只听得“嘣”的一声响,发出火花,氢和氧迅速结合,化合成水,瓶壁上出现了水珠。

铂的身价那么贵,主要是储量稀少,每年的产量只有20吨,它是18世纪才被发现的。这里,要提到一个发生在20世纪的故事。1978年9月,伦敦街头,随着一声枪响,一个保加利亚人倒在地上。遇刺的保加利亚人立刻被送进著名的圣詹姆斯医院进行治疗,子弹射进他的大腿,没有伤及要害,伤口没有发炎,没有溃烂,看来没有生命危险。4天后,遇刺的人竟莫名其妙地死了,医生感到有点意外,就对遗体进行检查,发现那不是一颗普通子弹,是被毒液浸渍过的铂—铱子弹。毒液要了他的命,铂抑制了细菌的繁殖,避免了通常的伤口感染,同时掩盖了子弹带有毒液的危险,使医生误以为一切正常,断送了遇刺者的性命。

从这个故事里,我们得到了一个信息:铂有抑制细菌生长的作用。美国的巴内特也通过实验发现了这种现象,用铂作为电极,通电以后,细菌就停止了生长。是不是电流的作用呢?不是。因为停电以后,铂附近的细菌照样停止生长,无疑是铂单独的作用。

这是化学家遇到的一个新问题,铂的化学性质不活泼,怎么会影响细菌的正常生活呢?有一种解释说,铂虽然不活泼,但是在生物体内或溶液内会形成微量的铂络合物,这些络合物会干扰细菌的新陈代谢,细胞不能分裂、生长和繁殖。

既然铂在生物体内会形成络合物,那就进行动物实验,通过实验去寻找答案。一实验又获得一个新发现,有些铂络合物不仅对细菌有抑制生长的作用,对恶性肿瘤——癌也有显著的作用。

恶性肿瘤、癌细胞可出现在许多器官,一旦形成癌症,就威胁着人的生命。我们知道,人的身体每天都会有新的细胞出现,正常细胞的生长,是长得快还是停止生长,受到许多因素的制约。比如,脚上出现伤口,那里的细胞会加速生长,修复伤口;一旦伤口愈合,就转入正常状态,绝不会无限制,不停顿地生长。

癌细胞就不同了。癌细胞可以是由正常细胞转变而成,现在还弄不明白的是一些什么隐性因素促成了这种转变。癌细胞是一些不受控制、无法约束的细胞,会不断复制自己,不停顿地生长,形成肿瘤。癌细胞无限制地生长,人的身体是受不了的,常常危及生命。

能抑制癌的铂络合物有一种简称为顺铂,它是1个铂原子,2个氨基和2个氯原子组合而成,是许多铂络合物中的佼佼者,当做药物应用时,能治疗多种癌症。

这又是化学家必须面对的一个问题,顺铂并不复杂,只不过是一种简单的化合物:二氨二氯化铂。

为什么这种简单的化合物能治癌,疗效显著?

要回答这个问题有点难。药物在人体内发挥作用,人眼是看不见的,无法知道这种简单的化合物在人体内面对细胞的时候,怎么区分正常细胞和癌细胞,怎么发挥作用,只能从产生的效果来分析原因。

有人认为,铂化合成络合物以后,已不是单纯的金属,而以金属粒子的面貌向癌细胞转移,而且具有溶脂性,破坏了癌细胞,因而具有抗癌性。

还有一种说法更为明确,说铂本来可作为催化剂使用,那就不仅能催化类似氢和氧化合成水这样的化学反应,也能催化机体内生化反应,这就促进了正常细胞的生长,抑制了癌细胞的繁殖。癌症的产生正是癌细胞毫无控制地生长,抑制了正常细胞的生长,有了顺铂,总算恢复了正常秩序。

最新的说法更为诱人,认为顺铂具有孙悟空钻进铁扇公主肚子里那样的本领,深深地侵入癌细胞的内部,与那里的DNA结合,破坏了DNA的遗传信息,无法复制出新的癌细胞,制止了瘤细胞的生长,从失控状态变成受到管制,再也不能任意扩张了。

这些说法还没有结论的时候,又产生另外一个问题,顺铂有毒性。为了减少毒性,研究人员对顺铂做了改进,用有机胺去替代铂络合物中的氨,结果新的铂络合物疗效不减,毒性却大大降低,这又是为什么呢?

氩元素的发现

詹森和洛克耶发现氦以后24年,即1892年,著名的英国科学杂志《自然》9月号上刊登了一封来信,信中说:“我对于最近测得的氮的两个密度,并不一致。虽然两个密度相差只有50克/升,但是仍然超出了实验误差的范围。希望贵刊的读者们能提供宝贵意见。瑞利谨启。”