世界头条：它能让你甜蜜蜜，也能让你急性中毒......

2022-08-08 09:58:37 来源：科普中国

你知道吗？元素也会骗人！

比如微量的铍是甜的，但随着剂量增大，它的毒性会急剧上升。

据估测，全世界高达十分之一的人对铍过敏，这种疾病被称为急性铍中毒，完全就是周期表里的花生过敏。

(资料图片)

有史以来最伟大的科学家之一恩里科·费米发现，就算是不过敏的人暴露在铍粉尘中，肺部也会受到损害，和吸入极细的硅颗粒一样会引发化学性肺炎。

年轻气盛的费米在测试放射性铀的时候使用了铍粉，铍非常适合这种实验，因为与放射性物质混合时铍能减缓逸出粒子的速度。粒子不再毫无意义地逃逸到空气中，铍会把它们束缚在铀格里，再去激发更多粒子。

后来费米从意大利移居美国，之前的实验给了他莫大的信心，于是他开始在芝加哥大学的壁球场里尝试史无前例的原子核链式反应实验。（幸好他不但会启动实验，还有能力停止实验。）但在费米驯服核能的同时，简单的铍也在给他设下圈套。

年轻的费米过多地吸入了这种化学“糖粉”，于是53岁时，他患上了肺炎，被牢牢拴在了氧气瓶上，他的肺已经被撕碎了。

铍能愚弄对它不了解的人，部分是因为人类的味觉实在有点扭曲。

现在，人们公认5种味蕾中有一部分是靠得住的。负责苦味的味蕾能分辨出食物，尤其是植物里有毒的含氮化合物，例如苹果种子里的氰化物。负责鲜味的味蕾只认谷氨酸盐，谷氨酸盐便是味精（MSG）里的G，它是一种氨基酸，能够帮助蛋白质合成，所以这些味蕾会提示你食物里含有丰富的蛋白质。不过，负责酸味和甜味的味蕾很容易上当。

铍能骗过它们，某些植物浆果里特殊的蛋白质也能。神秘果蛋白的确十分神秘，它能除去食物里令人不快的酸味，却不会改变食物的口感，所以它能让苹果醋喝起来像是苹果汁，或者让塔巴斯科辣酱尝起来像是意大利番茄酱。

神秘果蛋白会抑制负责酸味的味蕾，同时勾搭负责甜味的味蕾；酸产生离散的氢离子，在神秘果蛋白的作用下，一点点氢离子就可以激发甜味味蕾，于是你就尝到了甜味。根据同样的原理，不慎吸入过盐酸或硫酸的人经常会想起当时牙疼的感觉，就像嘴里被塞了一片非常酸的生柠檬一样。不过正如吉尔伯特·刘易斯证明过的，酸与电子及其他带电粒子的关系十分紧密。

那么从分子层面上说，我们尝到的“酸味”只不过是味蕾被氢离子激活了。我们的舌头会将带电粒子产生的电流和酸的味道弄混。

早在1800年左右，意大利伯爵亚历山德罗·伏特（电压单位“伏特”就是以他的名字命名的）设计过一个聪明的实验来演示这种现象。伏特找了几个志愿者，让他们排成一排，每个人都用手捏住自己旁边那个人的舌头，然后两头的人把手指放在电池的引线上。电流一接通，每个人都尝到别人的手指头是酸的。

负责咸味的味蕾也很容易被电流影响，但它只对特定元素的电荷感兴趣。钠激发出的咸味最强烈，但钠的化学表亲钾风风光光地骑在它头上，尝起来也是咸的。在自然界中，这两种元素都以带电离子的形式存在，舌头探测到的其实并不是这两种元素本身，而是它们所带的电荷。

我们进化出分辨咸味的味蕾，是因为钾和钠能帮助神经细胞传递信号，也有助于肌肉收缩。如果没有它们提供的电荷，那我们的心脏就会停止跳动，大脑也会真正死亡。舌头也能尝出其他有重要生理作用的离子，比如说镁和钙基本上也是咸的。

当然，味觉如此复杂，咸味也没有上面说的那么简单，一些没有生理用途的离子也和钾、钠一样尝起来是咸的（例如锂和铵）。而钾和钠如果配对的元素不同，尝起来也可能是甜的或酸的。有时候，某种分子（例如氯化钾）在低浓度下是苦的，高浓度时却会变成咸的，就像电影里的旺卡一样变化多端。钾也能不表现出任何味道。匙羹藤的叶子里有一种名为匙羹藤钾的化合物，咀嚼生的匙羹藤钾能中和神秘果蛋白的改味性。

葡萄糖、蔗糖和果糖能为舌头和心脏带来吸食可卡因似的快感，据报道，咀嚼匙羹藤钾会阻断这样的快感：即使在舌头上堆满糖，尝起来也不过像是一堆沙子。

这些事情告诉我们，追寻元素的时候，味觉实在是个十分差劲的向导。

铍为什么能误导我们，也许是因为直到法国大革命以后，巴黎才有一位化学家提取出了纯净的单体铍，在此之前人类从未在自然环境中遇到过纯净的铍，所以我们还来不及进化出对它的本能厌恶。

重点在于，我们毕竟是这个环境下的产物，至少部分是。无论在实验室里我们的大脑有多擅长解析化学信息、设计化学实验，但感觉总会自顾自地得出结论，感觉会让我们在碲身上找到大蒜味，在铍身上尝出甜味。

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责编/心与纸

关键词：谷氨酸盐带电粒子带电离子