事情要從2013年說(shuō)起。在這一年，來(lái)自法國(guó)和喀麥隆的研究人員把生長(zhǎng)在喀麥隆的一種植物寬葉烏檀 (Nauclea latifolia) 帶到實(shí)驗(yàn)室。這種植物在當(dāng)?shù)氐膫鹘y(tǒng)醫(yī)學(xué)中被用于消炎和治療瘧疾，因此大家想看看它里面有沒有某種未知的化合物可以被用作藥物。
功夫不負(fù)有心人，他們從這種植物的的根部分離出了一種化合物，測(cè)定完它的結(jié)構(gòu)，大家愣了：這不是“老熟人”曲馬多嘛。曲馬多結(jié)構(gòu)與嗎啡同屬鴉片類藥物，都是常見的鎮(zhèn)痛藥，但與嗎啡不同，曲馬多不是從植物中提取，而是用化學(xué)合成的方法得到的。看起來(lái)寬葉烏檀的藥用功效是來(lái)自于曲馬多嘍。
要不怎么說(shuō)還是大自然偉大，我們?nèi)祟惪赃昕赃臧胩旄愠鲆环N藥物，人家植物早在山頂?shù)群蚨鄷r(shí)了呢。這項(xiàng)研究很快被化學(xué)界最具有影響力的期刊之一《應(yīng)用化學(xué)》接受并發(fā)表。
這篇論文發(fā)表后引起了德國(guó)多特蒙德工業(yè)大學(xué)Michael Spiteller教授的興趣。他的研究有時(shí)也用到曲馬多，這些曲馬多當(dāng)然是人工合成的。植物也能合成曲馬多讓他感到很新奇，因此迫不及待地打開論文讀了起來(lái)�？墒亲屑�(xì)讀了這篇論文后，他卻覺得有點(diǎn)不對(duì)勁：論文中給出的從寬葉烏檀中分離出的曲馬多的一些表征數(shù)據(jù)怎么和我用的樣品這么接近呢？該不會(huì)是來(lái)自于人為的污染吧？
帶著這個(gè)疑問(wèn)，Spiteller教授決定親自趕赴喀麥隆進(jìn)行調(diào)查。他和同事在喀麥隆的多個(gè)地點(diǎn)采集了寬葉烏檀的樹根進(jìn)行分析，結(jié)果如何呢？在喀麥隆北部地區(qū)，他們確實(shí)從寬葉烏檀的根部分離出了曲馬多，但是在喀麥隆南方，他們卻無(wú)法從這種植物中找到曲馬多的半點(diǎn)蹤影。
而且即便是生長(zhǎng)在喀麥隆北方的寬葉烏檀，同一棵樹根部不同部位曲馬多的含量也有很大區(qū)別。同樣是寬葉烏檀，大家的差距咋就這么大呢？
這個(gè)結(jié)果讓他進(jìn)一步感到不安，但他還是覺得，樣品被人為污染應(yīng)該還是小概率事件。但這么大的差異總該有個(gè)合理的解釋吧？有沒有可能實(shí)際上曲馬多并不是來(lái)自于植物本身，而是共生在這種植物根部的微生物？
喀麥隆南北方環(huán)境差異巨大，北部是熱帶稀樹草原，南部則是熱帶雨林，某種能夠合成曲馬多的微生物恰好只生活在喀麥隆北方并非不可能。然而Spiteller教授和同事挨個(gè)“走訪”了生活在寬葉烏檀根部的微生物，大家都說(shuō)：對(duì)不起，這事兒不是我干的。
這個(gè)結(jié)果讓Spiteller教授更加感到困惑，他實(shí)在找不出更合理的解釋。思前想后，他決定要不去走訪一下喀麥隆當(dāng)?shù)鼐用癜�。俗話說(shuō)高手，說(shuō)不定真的能問(wèn)出什么有價(jià)值的信息呢。
沒想到這一問(wèn)，真的就發(fā)現(xiàn)了驚天大秘密。
曲馬多具有成癮性，本應(yīng)嚴(yán)格管制，在喀麥隆卻是隨隨便便就能買到。在喀麥隆的北方，農(nóng)民們經(jīng)常早晨就著一杯茶水吞下兩三片曲馬多，然后下地干活去了�；蛟S你會(huì)問(wèn)，沒事吃這玩意兒干什么呢？當(dāng)?shù)剞r(nóng)民說(shuō)，我們這鬼地方日照強(qiáng)烈、氣候炎熱，在地里從早干到晚十分辛苦，可是吃了曲馬多，腰不酸了，背不疼了，干一整天農(nóng)活兒也不會(huì)感到疲勞了。
至于你信不信，反正人家當(dāng)?shù)剞r(nóng)民是信了。這些喀麥隆農(nóng)民自己吃也就罷了，還把這種藥給耕牛吃。牛在干活的間隙經(jīng)常跑到寬葉烏檀樹下乘涼，順便拉屎撒尿。
這個(gè)消息讓Spiteller教授大為震驚。他想到，此前有研究表明，在服用曲馬多的人的尿液中能夠檢出尚未被代謝掉的曲馬多，也就是說(shuō)，這種藥物是可以進(jìn)入環(huán)境的。這樣看來(lái)，生長(zhǎng)在喀麥隆北方的寬葉烏檀中的曲馬多來(lái)自人為污染的可能性相當(dāng)大了。相反，在喀麥隆南方，當(dāng)?shù)厝瞬]有經(jīng)常服用曲馬多的習(xí)慣，因此環(huán)境中找不到曲馬多也毫不奇怪。
帶著這個(gè)線索，他們果然先是在喀麥隆北方土壤和地表水中檢測(cè)到了曲馬多以及它在人和哺乳動(dòng)物體內(nèi)代謝后生成的幾種化合物，隨后又在寬葉烏檀根部也發(fā)現(xiàn)了曲馬多的代謝產(chǎn)物，最后又在生長(zhǎng)在同一地區(qū)的其它幾種植物中也發(fā)現(xiàn)了曲馬多及其代謝產(chǎn)物，這些都證實(shí)了他的猜測(cè)。
但Spiteller教授又想到，或許會(huì)有人質(zhì)疑說(shuō)，并不是曲馬多污染了土壤和水源再進(jìn)入植物，而是剛好反過(guò)來(lái)，植物體內(nèi)合成的曲馬多進(jìn)入環(huán)境？于是，他決定祭出“終極武器”——同位素分析。
我們知道，同種元素的原子具有相同的質(zhì)子數(shù)，但中子數(shù)可以不同。這些不同的原子就被稱為這種元素的同位素。例如碳就有三種同位素：碳-12， 碳-13和碳-14，其中前面兩種是穩(wěn)定的，而碳-14卻具有放射性，會(huì)逐漸變成其它元素。
碳-14主要在大氣中存在，含有碳-14的二氧化碳通過(guò)光合作用不停地進(jìn)入植物，植物又被動(dòng)物吃掉，因此活的動(dòng)植物體內(nèi)碳-14與碳的另外兩種同位素的比例始終與大氣中碳的同位素的含量一致。然而一旦生命活動(dòng)中止，生物個(gè)體不再通過(guò)大氣補(bǔ)充新的碳-14，體內(nèi)碳-14的含量必然逐漸下降。
利用這種方法，我們可以已經(jīng)死去的動(dòng)植物的年齡，這就是考古學(xué)上著名的放射性碳定年法。
Spiteller教授也利用了類似的方法。合成曲馬多的原料主要來(lái)自于煤和石油等化石燃料，它們是生活在古代的動(dòng)植物轉(zhuǎn)化而來(lái)，其中碳14與其他兩種碳的同位素的比例自然低于生活在現(xiàn)在的生物。因此某個(gè)曲馬多樣品究竟是來(lái)自化學(xué)合成還是植物自身合成，用這種方法一測(cè)就真相大白。
他和同事首先測(cè)定了土壤中分離出的曲馬多中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)碳-14與其它兩種碳的同位素的比例大大低于生命體中的這個(gè)數(shù)值，而與人工合成的曲馬多十分接近。毫無(wú)疑問(wèn)，土壤中的曲馬多是來(lái)自于人為污染。
接下來(lái)他們又準(zhǔn)備測(cè)定按照同樣方法對(duì)寬葉烏檀中分離出的曲馬多“驗(yàn)明正身”。遺憾的是，由于種種原因，這個(gè)實(shí)驗(yàn)沒有成功。但即便如此，已有的結(jié)果基本上可以證明寬葉烏檀中的曲馬多是來(lái)自污染。
不過(guò)Spiteller教授還是不希望給質(zhì)疑者任何翻盤的可能，于是他決定來(lái)個(gè)“當(dāng)堂測(cè)驗(yàn)”：從英國(guó)皇家植物園獲得了一批不含曲馬多的寬葉烏檀的種子，將它們種下，看一下生長(zhǎng)出的植株是否會(huì)含有曲馬多。
此前有研究人員推斷，如果寬葉烏檀自身合成曲馬多，它們應(yīng)該是以某種氨基酸為原料。于是Spiteller教授特地把這種氨基酸添加到培養(yǎng)液中。盡管如此，這些“不爭(zhēng)氣”的植株仍然通通 “交了白卷” ——根本檢測(cè)不到曲馬多的存在。至此，真相大白，法國(guó)和喀麥隆研究人員此前在這種植物中分離得到的曲馬多確實(shí)來(lái)自環(huán)境污染[4]。
Spiteller教授通過(guò)敏銳的觀察、大膽的假設(shè)與縝密的分析，成功避免了錯(cuò)誤結(jié)論可能造成的誤導(dǎo)。
不僅如此，這項(xiàng)研究也揭示出藥物對(duì)環(huán)境的污染是多么的觸目驚心。事實(shí)上，許多人畜用藥在進(jìn)入環(huán)境后已經(jīng)造成非常嚴(yán)重的后果，例如雙氯芬酸這種經(jīng)常被用于動(dòng)物的止痛藥能夠?qū)е露d鷲產(chǎn)生嚴(yán)重的腎衰竭而死亡。在印度，長(zhǎng)喙兀鷲等幾種禿鷲由于食用死亡前被喂食了雙氯芬酸的牛的尸體而大量死亡，目前已經(jīng)瀕臨滅絕。
如果放任藥物污染問(wèn)題泛濫，我們必將嘗到更多的惡果。因此，這次烏龍事件不僅有趣，也為我們敲響了警鐘。
參考文獻(xiàn)：
[1] Ahcène Boumendjel， et al.， “Occurrenceof the Synthetic Analgesic Tramadol in an African Medicinal Plant”， AngewandteChemie International Edition， 2013， 52， 11780
[2] http：//cen.acs.org/articles/92/i39/Tramadols-Newfound-Natural-Product-Status.html
[3] Dr. Souvik Kusari et al.， “Tramadol—ATrue Natural Product？”， 2014， 53， 12073
[4] Dr. Souvik Kusari et al.， “Synthetic Originof Tramadol in the Environment”， 2016， 55， 240
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