毒理学的故事:甲醇与氰化物,一氧化碳与铊

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要想杀人,有很多办法,而在这其中,最阴险、最隐蔽、最让人无法察觉的,当属下毒。而从19世纪开始,在化学革命和工业创新的推动下,下毒者可以选择的毒物就变得更多了,很多毒物完全可以做到杀人于无形,比如说我最近正在拆快递,有老板给我寄吃的,要是在这里面有科学精神人士给我下毒,最后我死了,你该怎么判断我是被毒死了,还是说突发某种恶疾?判断的方法就是毒理学,毒理学会给我主持公道。那要说到毒理学,就不得不提两个人——查尔斯·诺里斯和亚历山大·格特勒,今天就讲一下这两位的故事,顺便搞一点没有任何科学精神和信源的小科普。

催生毒理学这门学科出现的是甲醇。很多人都把甲醇称为工业酒精,这种说法其实是错误的,咱多多少少还是要讲点科学精神,工业酒精的主要成分还是乙醇,只是其中含有少量的甲醇,而且占比不高,一般不超过4%。人类使用甲醇的历史,那也是源远流长,古埃及人在尸体防腐的过程中,就曾使用过甲醇。制作甲醇也很简单,把木头放到封闭容器里面,加热到200多度,木材就变成了木炭,而它里面含有的液体,经过蒸发、冷却、浓缩、蒸馏之后,就成为了一摊混浊的水,这里面就含有甲醇、丙酮和乙酸。因为是从木头里来的,所以甲醇也被称为“木醇”或是“木精”。

再后来,随着工艺的不断改进,就可以提取出纯粹的甲醇了,这哥们无色透明,闻起来就和酒精差不多,但却含有剧毒,少则腹痛、呕吐,多了,也不用太多,喝两小勺就能导致昏迷甚至是双目失明,再多了那就心力衰竭直接死了。其实客观地讲,从木头里搞出来的甲醇确实和从粮食里搞出来的乙醇差不多,为什么一个剧毒,另一个就能让人飘飘欲仙?原因就在于,甲醇在人体内的代谢比较慢,而且它在人体内被分解之后会形成甲酸,要命的就是这个甲酸,都可以用作化学武器了。

当然人也不傻,谁闲得蛋疼喝甲醇?但甲醇的命运啊,自己是不能预料的,这固然要靠自我奋斗,更要考虑到历史的进程,这个历史的进程就是上世纪初美国的禁酒令。美国政府不让卖酒不让喝酒了,怎么办?酒的交易就只能转到地下,这就妥了,过去卖酒,咱也不知道美国那边叫什么,就叫它市场监督管理局吧,反正是有工商部门做监管,到了地下,谁还管你那一套?于是乎大量的假酒就出现了,这个假酒就是掺了甲醇的酒,因为甲醇是从木头里搞出来的,成本要比乙醇不知道低到哪里去了。据说在当时的纽约,每三十多个中毒而死的人里面,就有六个是喝假酒喝死的。

看到甲醇这么厉害,有些人就有想法了,杀人何须东奔西走,一瓶假酒搞定所有。比如说汪老师过年给我送瓶假酒,喝完我就死了,警察来了当然要调查一番,可该如何确定我的死因呢?在过去这是非常难的,因为甲醇非常难以被分离检测,警察能想到的办法也就两个,一是问问我家里人,我死之前是什么状态,二是让家里的狗也喝一壶,看它有没有反应。但很显然,这么做非常没有科学精神,要是狗喝完也死了,说不定就是巧合呢?就在这样的背景下,毒理学这门学科诞生了,我们的两位主人公诺里斯和格特勒也就登场了。

诺里斯是纽约的一名法医,这哥们相当有科学精神,他就指出,如果一个人喝酒喝死了,你只是询问目击者,或是让狗也喝一壶,检察官是无权起诉嫌疑人的,我们必须要保存死者的肝脏和大脑,也要保存酒和酒瓶子,咱必须确凿地查出来确实有甲醇,才能起诉,否则就容易造成冤假错案。可是怎么检测甲醇,诺里斯也没有这个能力,那就另请高明,于是他就聘请了一位化学家,这就是格特勒,诺里斯希望格特勒可以从零开始,专门设计一间毒理学实验室,攻克甲醇检测的难题。要说这位格特勒也确实有两把刷子,而且他对化学有着近乎狂热的信仰,他相信不管什么东西,都是可以找到检测方法的。

查尔斯·诺里斯

话说简短,从1918年到1919年,经过了大量繁复的实验,格特勒终于找到了两个检测方法,第一种办法是针对尸体的,操作比较复杂,要取一块一斤左右的组织,又是磨碎又是加热,还要加入酸和氧化物,最后就能把甲醇分离出来。这个方法的精度非常高,有了这个方法,以后就好判断死者是不是喝了假酒。当然对于死者本身来讲,这就是事后诸葛亮,不过格特勒还有第二个办法,在你喝酒之前,就可以检测是不是含有甲醇。方法就是把一枚铜币加热,然后扔到酒里,在铜的催化作用下,甲醇和氧气发生反应,会释放出一种刺鼻的气体,这个东西就是甲醛。这个方法很简单,但精度有点问题,因为甲醛这个东西如果浓度不高的话,基本上闻不出来特殊气味。

所以下一步要做的,还是找到更精确的分离检测方法,这就需要更多的钱。但是纽约市长认为,这间实验室没有什么用,所以就不断地克扣预算。其实在研究甲醇的时候,实验室里的设备,基本都是诺里斯和员工本人掏的腰包,当时还能顶住,可是现在真是顶不住了。于是他就给纽约市政府写信要钱,他说:有罪或是无辜,完全要依赖于犯罪现场证据的化学和生物分析,市政府如果认识不到这一点,那法医的工作就不可能做好。但是不管怎么软磨硬泡,纽约市政府就是一毛不拔。这种情况一直持续到了1922年,当时有两个人死于非命,警方无力破案,最后不得不求助于毒理学实验室,那就妥了,实验室的钱来了,可以继续搞下去了,而这一起案件就涉及到我们今天要讲的第二种毒物——氰化物。

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诺里斯的毒理学实验室

1922年4月27日,75岁的杰克逊和他60岁的老婆死在浴室,两个人牙关紧咬,嘴唇上占满了血沫,整张脸呈现出一种怪异的蓝色。负责案件的医生认为,他俩应该是吞服了某种快速起效的毒药,这起案件是自杀。但是死者的家人说,两个人都是独居多年,死的时候刚结婚不到一年,憋了那么多年,现在生活幸福得很,根本不可能想不开自杀。而另一方面,警察在现场也没有发现任何毒物,于是这起案子就走到了死胡同。最后实在没办法了,还要去找诺里斯的毒理学实验室,你们给我查查到底是被什么东西毒死了。诺里斯和格特勒首先想到的当然是喝假酒了,但靠着他们研究出来的方法,不管是尸体还是家里的酒里,都没有发现甲醇的踪迹。不是甲醇,还能是什么?这时候格特勒想到了氰化物。

氰化物也是很有历史了,历史学家研究认为,古埃及人就能从植物里提取出氰化物,然后用来杀人。还有一种虫子叫马陆虫,长得和蜈蚣差不多,这个虫子的排泄物里也含有氰化物。当然这些都是老黄历了,氰化物被人广泛认识,还要得益于德国的一位画家。1704年,德国画家海因里希·狄斯巴赫想制造出一种血红色的染料,然后他就把一大堆原材料放在烧瓶里疯狂搅拌。但事与愿违,最后得到的却是紫蓝色。这个紫蓝色也很好看,甚至说是有点迷幻,反正是没见过,狄斯巴赫就给它起名叫“柏林蓝”,后来一位英国化学家又把它改名叫“普鲁士蓝”。普鲁士蓝被发现80多年后,一位瑞典化学家把普鲁士蓝和酸溶液混合,得到了一种无色气体,看不见,但是有着淡淡的苦杏仁的味道,还挺好闻,进一步的,这种气体很容易浓缩成一种酸性液体,起名叫“普鲁士酸”,它的主要成分就是氰化物。

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普鲁士蓝

再后来,氰化物在工业中被大量应用,氰化氢被用于制造杀虫剂,氰化钾被用于照明,还有氰化钠,在开采金矿中用来腐蚀岩石。但是虽然得到了广泛应用,可是很少有人会用氰化物下毒,因为它留下的痕迹太过明显。一般来讲,摄入氰化物不到五分钟,人就完了,而且不是悄无声息地完了,往往都会伴随着痛苦的大声大叫,这么一折腾,就和下毒所追求的隐蔽背道而驰。另一方面,就算当时没人听到,法医也很好判断,因为氰化物会阻断氧气传送,所以人死之后,皮肤就会泛出蓝色斑点。因为很容易被察觉,所以大部分氰化物致死的案例,都是自杀,因为氰化钾相当便宜,也很容易弄到手。

具体到杰克逊两口子的案件,格特勒马上就想到了氰化钾,他也想到是自杀,但是当他把死者的胃剖开之后,不论是胃组织,还是胃里面的东西,都没有发现一丝一毫氰化钾的痕迹。这就很奇怪了,格特勒也是百思不得其解,不过偶然间,他得到一个消息,说杰克逊夫妇死亡当天,曾经找人对地下室进行了消毒,消毒用到的是含有氰化氢的气体。格特勒就此做出推断,有毒气体是沿着水管进入到浴室,最终导致二人死亡。有了这一推测,格特勒马上就对杰克逊夫妇的肺部开始了化学检测,果不其然,一通操作之后,怪异的普鲁士蓝色出现了。不仅如此,格特勒还做了一场模拟,他把六只耗子放在浴室,然后在地下室释放氰化氢,不到三个小时,所有的耗子全都死了,这就进一步证明了他的推断。

检方一看,你给我搞的这个东西啊excited,随后就对实施消毒的公司经理和消毒工提起诉讼。按理说,现在已经是铁证如山了,不负刑事责任,也要负民事责任了。但是被告请了一位非常厉害的律师,这位律师就提出了质疑,说你们检测出氰化物的时候,案发已经半个多月了,尸体都已经腐烂了,那么你们能证明氰化物一定可以在腐烂的尸体中保存那么长时间么?你们怎么能确定,检测出的氰化物不是尸体自己的产生的?要说这位律师确实不简单,这个问题真是问到了点子上,格特勒表示,哥们确实证明不了。最后陪审团做出裁决,宣告经理和消毒工无罪。在败诉之后,检察官就找到格特勒对他说,毒理学这门学科实在是太新了,革命尚未成功,同志仍须努力啊。

事实证明,诺里斯和格特勒也没有因为这一次的败诉就灰心丧气,恰恰相反,他们决定继续努力,不断地完善毒理学这一全新的学科。不久之后,格特勒就用实验证明,尸体中的氰化物在头一个月内,含量不会发生太大变化,另一方面,腐烂的尸体确实会产生氰化物,但只能算是微量,而且很快就会分解掉,并不会干扰或改变氰化物中毒的判断。可以说经过这一次败诉,诺里斯和格特勒真是长了不少经验教训,几个月之后,拿着毒理学这个法宝,诺里斯发起了“改善法医学环境”改革运动,他呼吁人们要认识到毒理学的重要作用,当然只是呼吁还远远不够,不久之后的1923年和1926年,两起案件的发生,终于让毒理学名声大噪,预知后事如何,且听下回分解。

书接上回,上回讲到,1923年和1926年的两起案件,终于让毒理学这门全新的学科名声大噪,而这两起案件涉及到的毒物,就是非常常见的一氧化碳。一氧化碳的中毒原理非常简单,我们知道在人体内,负责运输氧气的是血红蛋白,但是一氧化碳对血红蛋白的吸引力,是氧气对血红蛋白吸引力的200倍,所以要是一氧化碳进入体内,它就会把氧气挤出血液,最后导致化学性窒息。因为一氧化碳中毒经常发生,所以很多时候,它就可以作为完美的背锅侠,1923年冬天,纽约就发生了一起这样的案件。

说纽约有一位破产画家,实在是穷得过不下去了,于是就想到了一个好办法,他给他老婆买了一份1000美元的保险,然后在她睡觉的时候,活生生把她掐死了。而为了避免账算到自己头上,这哥们就掰断了煤气灯,让煤气尽情释放,然后自己就出门了。第二天一早,妻子被发现死亡,这哥们哭得还很伤心,乍一看,这就是一场一氧化碳中毒事件,但是格特勒感觉不对劲,他抽取了尸体的血样,然后拿到毒理学实验室进行检测,结果发现,血液里并没有一氧化碳,反倒是充满了二氧化碳,这是典型的窒息的表现,再结合尸体脖子后面的黑色手指印,最后判断她是被人掐死的,真正的凶手被绳之以法。

第二起案件发生在1926年,同样是一个冬天,说一位巡警在码头上看到一个男人,这哥们抱着一个包裹,鬼鬼祟祟,巡警朝他喊话他也不理,而是慌忙地把包裹扔到河里,然后就逃进了浓雾之中。看到这个场面,巡警马上向空中开了三枪,其他巡警应声而来,最后到底是把那个人给逮住了。当时警察就注意到了一个现象,这哥们的脸实在是太红了,就是这个细节,在后来起到了关键作用。犯罪嫌疑人被带到警局之后,警察当然要问一问你大半夜鬼鬼祟祟干什么呢?结果是问他什么他都不讲,就知道他名字叫特利维亚。那没办法了,警察只好先去他的公寓搜查一番,结果这一去,场面那是相当炸裂,简直就是一个屠宰场,厨房地板躺着一个被分尸的女人,那妥了,事情再明白不过了,特利维亚就是杀人分尸,然后分批次往外扔。

虽然说案子已经是板上钉钉,但是该走的程序还是要走,法医也要被请过来检查一下尸体,就这样,诺里斯来到了案发现场,他定眼一看就发现事情不对,尸体的脸泛出一种奇怪的粉红色,而这正是煤气中毒的典型表现。再加上警察描述的说特利维亚被抓时,脸上也是这种色儿,诺里斯马上就告诉警察,说你不能以谋杀罪指控特利维亚。警察一看,你这些知识分子不是瞎胡闹么,人不是他杀的,他又为什么要分尸抛尸?诺里斯表示你给我等着,我要以理服人,这个理就是毒理学。诺里斯把尸体运回了实验室,他从心脏里抽取血液,展开了标准的化学检测,如果这些血液是正常的含氧血液,那么检测的结果应该呈现深灰色,可事实却是耀眼的红色,诺里斯和格特勒就此报告,说死者在特利维亚拔出刀子之前就已经死了,死因就是煤气中毒。

后来案子还是调查清楚了,死者叫安娜,四十岁出头,是一个酒鬼,那天晚上,安娜去找特利维亚要酒喝,特利维亚给她一些酒之后就要赶她走,可两人争执一番,安娜还是不走,最后特利维亚也就不管了,自己趁着酒劲儿就睡着了。不知道过了多久他醒了,然后他就发现安娜躺在地上,摸上去又冷又硬,分明是已经死了。特利维亚的第一反应就是,自己在争执的时候不小心把安娜给掐死了。万分惊慌之下,他就作出了要处理掉尸体的决定。而安娜真正的死因,是因为煤气炉子烧了一晚上,导致一氧化碳中毒身亡。就这样,特利维亚被免去了谋杀罪名,最后就判了一个非法肢解尸体罪,虽然也要进监狱,但至少不用坐上爱迪生的电椅被电死。当然了我们也可以怀疑,特利维亚就是想用煤气毒死安娜,在这一过程中,自己也冒着被毒死的风险,但毕竟证据不足。

你看这两起案件,一起让真正的罪犯原形毕露,另一起还人清白,一正一反,就让诺里斯和格特勒以及他们的毒理学声名大振,所有人都意识到,毒理学是个强有力而且值得信赖的工具。可以说正是从此开始,法医的工作不再是警察和法官的一个参考,而是成为了判断案件的基础。当然检测和下毒之间,就是一种此消彼长的关系,随着毒理学的不断发展,为了应对毒理学的明察秋毫,下毒的手段和材料也在发展,而到今天,最为隐蔽、最为凶险的毒物,非“铊”莫属。

“铊”这个名字来自希腊语thallos,意思是长出新叶的植物,所谓旧的不去新的不来,这就反映了铊的一个能力,就是让你掉毛。所以在很长时间中,铊都是脱毛剂的主要成分,帮助爱美的女性和伪娘做腋下管理,但是如果不注意控制用量,就不止是脱毛了,还会掉头发,严重的更是双目失明。当然这些还只是小打小闹,相比于脱毛剂,铊可以说是天生用来谋杀的毒物,因为它无色无味,可以轻易混入任何液体,如果铊中毒了,一开始的表现是恶心、腹泻、腿疼,偶尔伴有精神抑郁或是亢奋、失去理智,你看所有这些表现,都会被认为是得了某种传染病,或是得了精神病。

如果说运气不好被毒死了,很多时候人们也不会怀疑是被下毒了,因为铊不会给身体造成任何异质性的损害,它不像氰化物有蓝色信号,或是一氧化碳有红色信号,也不像镭中毒会导致骨骼破裂。急性铊中毒的尸体,也就会表现出一些胃黏膜发炎的状况,基本上再就没有任何痕迹了。比如说我要是铊中毒了,我估计家里人都会认为是我猝死了,赶紧拉火葬场烧了得了,那个地方也得排队。所以有很多铊中毒事件,都是警方后知后觉,可等人们反应过来,早就找不到任何有效证据了,铊就这样成功地藏匿了凶手。而毒理学发展的目的,就是避免此类事件再次发生,可以说发展到今天,要想把下毒完全伪造成突发疾病意外身亡,基本上逃不过毒理学的火眼金睛,当然凶手有关系、有背景另当别论。