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美國在蜂蜜中發現 50 年前殘餘的輻射物質!?

Yubari
・2021/06/12 ・2073字 ・閱讀時間約 4 分鐘

甜滋滋的蜂蜜大家都喜歡,但含有放射性元素的蜂蜜呢?美國地質學家 James Kaste 某次給了他的學生們一份作業,帶來當地的食物進行檢測。結果令人驚訝,蜂蜜竟含有比想像中更高濃度的放射性元素銫 137,雖然該濃度仍然遠低於安全標準,但卻可以讓科學家重新檢視核汙染在自然界中的移動與去向。

美國科學家在當地的蜂蜜中發現比預料高的銫 137 濃度。圖/Pexels

核子試爆後的放射餘塵

二戰之後的 1950 及 60 年代時,各國開始進行核子武器的研究。其中以美國和後蘇聯國家為主,進行了一系列的核子試爆,產生了大量放射性元素 (例如:碳 14、銫 137、碘 131 … 等等),並且進入大氣中散布出去。這是人類史上目前排放最多放射性元素進入環境的事件,直到 1963 年國際頒布了禁令之後,各國的核爆試驗才迅速減少。當時被釋放出來的放射性元素幾乎在全球各地都有發現的紀錄,甚至在世界最深的馬里亞納海溝內也曾經被偵測到2

遍佈世界的大量放射元素,同時也被地球科學家們廣泛地利用,透過檢測礦物所含的放射元素比例,便可以推論該樣品是否是在 1960 之後形成。同時也可以作為為1960 後土壤搬運和沉積物的定年指標,甚至可以利用半衰期來推估地質樣品形成的年代。

放射性元素在環境中會自動衰退減少,而衰退至原本一半的數量所需要的時間,就稱為半衰期。也就是半衰期越短,該元素就會越快消失。大部分核子試爆所釋放的放射性元素的半衰期都很短,會在數天之內衰退消失。只有半衰期夠長的元素能夠留存至今,其中銫 137 的半衰期大約是 30 年左右,因此在現今的環境中仍可以偵測到當時的銫 137 。

大氣中的碳 14 與時間關係圖。1960 過後,大量碳 14 被釋放到大氣中,並隨時間遞減。
不同時期形成的身體構造記錄下不同的碳 14 比例。圖/參考資料 3

身為一位地質學家,James Kaste 對於這些放射性元素當然相當熟悉,於是在課堂出了作業給學生們,讓他們在放假返校時,帶著當地的食物來進行檢測。但連他都沒想到的是,其中一位學生從北卡羅萊納州所帶來的蜂蜜,所含有的銫 137 濃度竟然比預想高出如此之多。

濃縮再濃縮,非常「 ㄏㄠˇ 銫」的蜂蜜

銫元素並非植物生長所需的營養,然而鉀 (K) 卻是植物的必要元素,因此同樣身為1A 族的銫,溶解在水中後,可以透過鉀離子的專用通道被植物所吸收,接著進入食物鍊之中。因此在食物中發現銫元素並不意外,為了監測銫 137 的動向,1950至 80 年之間,科學家們持續測量著牛奶中所含的銫 137 含量。

James Kaste 發現,學生所帶來的蜂蜜銫 137 的濃度約為其他食物的一百倍!讓他不禁好奇,是否其他的蜂蜜也是如此。於是他和團隊從美國東部各地收集了 122 個蜂蜜樣品。其中最高的測量結果為每公斤 19.1 貝克 (becquerels),來自佛羅里達州,這個濃度比 1958 到 2014 之間的所有牛奶紀錄結果都要高,即便在牛奶的銫137 濃度最高的 1960 年代,也頂多只有每公斤 10 貝克左右的紀錄。

美國東部牛奶與蜂蜜的銫 137 檢測紀錄。
紅色點顯示佛羅里達州的樣品,藍色則代表紐約地區。圖/參考資料 1

蜂蜜是蜜蜂將採集來的花蜜等原料製作而成,蜂蜜的過程中會產生脫水反應,這可能使得某些物質的濃度因為濃縮而提高,類似的案例在近年常被提出,因此銫 137的高濃度也可能是因為類似的原理形成。

人生短短幾個秋,蜂蜜檸檬還可以喝嗎?

那麼這樣具有高濃度放射性元素的蜂蜜,是否還可以食用呢?答案是可以的。縱使James Kaste 是因為蜂蜜的銫 137 高濃度而開啟這項研究,然而這裡的高濃度只是與其他食物比較的結果。根據研究報告,美國食品藥品管理局 (FDA) 對於食物中銫137 濃的標準訂為每公斤 1200 貝克,就算是這項研究中最高的每公斤 19.1貝克,也可以說是相當安全。

James Kaste 表示:「我一點也不擔心蜂蜜的安全性,進行研究後,我比以前吃了更多的蜂蜜,而且也給我的孩子吃。」(等等教授你是不是把研究剩的樣品帶回家吃了Σ(っ°Д°;)っ)

哎呀,實驗室的秘密被發現了呢。圖/作者自製

雖然對人體並沒有危害,但對於其他生物是否安全,這又是另一個問題。在 1986 年的車諾比核災之後,科學家發現輻射可能會阻礙該地蜜蜂的繁殖4,雖然那時的劑量示目前這份研究的 1000 倍。但在 50 年的長時間尺度之下,銫 137 的存在是否對於蜂群有所影響,是一個尚待研究的議題。

因此在核子能源仍被使用的今日,為了守護生態環境與社會的健康,了解核汙染的移動仍然是十分重要的課題。

參考資料

  1. Kaste, J. M., Volante, P., & Elmore, A. J. (2021). Bomb 137 Cs in modern honey reveals a regional soil control on pollutant cycling by plants. Nature communications, 12(1), 1-7.
  2. Wang, N., Shen, C., Sun, W., Ding, P., Zhu, S., Yi, W., … & Druffel, E. R. (2019). Penetration of bomb 14C into the deepest ocean trench. Geophysical Research Letters, 46(10), 5413-5419.
  3. Grimm, D. (2008). The mushroom cloud’s silver lining.
  4. Raines, K. E., Whitehorn, P. R., Copplestone, D., & Tinsley, M. C. (2020). Chernobyl-level radiation exposure damages bumblebee reproduction: a laboratory experiment. Proceedings of the Royal Society B, 287(1937), 20201638.
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Yubari
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一位小小小小地科研究生

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不想染疫,只要吃五種食物就好?沒那麼簡單!
科學新聞解剖室_96
・2022/08/28 ・5689字 ・閱讀時間約 11 分鐘

  • 「科學新聞解剖室」案件編號 38
  • 文/黃俊儒、賴雁蓉、陳儀珈

案情

2020 年 1 月 21 日,自中央流行疫情指揮中心公布[1]台灣第一個新冠肺炎確診案例開始,疫情至今已延燒兩年多。過程中,我們歷經了兩個多月的全國疫情警戒第三級[2]、清零的舉國歡騰,但很遺憾,疫情仍未宣告結案。今年四月,新一波 Omicron 所開始造成的確診數節節攀升,再度拉扯我們的焦慮神經。在防疫政策逐漸從清零轉向共存,確診數連日破萬的今日,我們該如何避免成為確診者?如何提升免疫力與保護力?如何成為獨特的天選之人?等等,儼然成為最具話題性的議題。

隨著疫情拉長戰線,各種防疫知識、妙方、偏方與日俱增,解剖員就在不同的親友的 LINE 群組中看到這一則許多人都轉傳的熱門影音[3],扛著「不想染疫?名醫教你 5 招自救法:預防確診、快速康復」的響亮標題,頗有為無助大眾指點明燈的救世感。

影/YouTube

簡單明瞭的「5 招」自救法,實在為焦慮的民眾提供了一條明確又簡單的防疫大道,加上又是醫生現身說法,實在太安心了。但解剖員仔細觀看影片內容,仍不禁冒出幾個疑惑——如果這麼容易,為什麼確診數依舊居高不下?疫情指揮中心為何不參考作為全民指引呢?面對諸多疑慮,就和解剖員一起深入探查防疫的灰色地帶!

解剖

一、台灣的名醫快要跟孝子一樣多了!?

「不想染疫?名醫教你 5 招自救法:預防確診、快速康復」,瘟疫蔓延的年代,來自「名醫」的建議,或許足以作為許多民眾心中的慰藉。但是,到底符合什麼樣的資格,才可以算得上是「名醫」呢?只要是「有名」的醫生,都適合為疫情代言嗎?

這段期間,各大媒體無不熱衷談論、討論、辯論疫情的種種:要打哪個廠牌的疫苗?小孩要打疫苗嗎?要如何預防?疫情指揮中心的政策是否合宜?在媒體前侃侃而談的醫生們,儼然成為世人的救世主,但是也偶爾會發現,醫生之間的言論也有矛盾之處。那麼,我們要相信誰說的呢?

例如,胸腔外科蘇醫師在臉書上發表[4]:「當國外都在強調會重複感染,卻只有台灣在強調感染會有『無敵星星』」。對此,前台大感染科林氏璧醫師則協助緩頰澄清無敵星星的概念:「主要論點是「混合免疫」(Hybrid immunity),強調的是混合感染後產生的免疫力,對未來的任何變種病毒應該都更有免疫記憶、更能防重症,如此而已。」[5] 兩位都是很有名的醫師,觀點卻不盡相同,我們要相信誰呢?

再者,這麼複雜的疫情,哪一科的醫生最適合為新冠疫情發聲呢?胸腔科的醫師適合嗎?身心科的醫師呢?和疫情最直接相關的醫生專家應該是誰呢?「事實查核中心」的醫生專訪[6]中提到,就學理上,小兒感染科或許才是最熟悉疫苗的專家,他們替民眾施打過最多疫苗,因此最瞭解。但我們也常看到很多不是疫情控制相關領域的醫師抒發意見,大多數是善意提醒民眾應注意的事情,從各種角度來防堵疫情。

這倒也無妨,但可以確定的是,面對這麼複雜的百年一疫,所謂的「名醫」或是「專家」,都不是這麼容易的可以輕易地界定出來。

回過頭來看,影片中提出五招自救法的江醫師,算是「名醫」嗎?經過解剖員抽絲剝繭地搜尋後,發現江醫師在網路媒體平台[7]上寫著腎臟科專科醫師,長期研究保健食品、癌症預防、血管通路問題診斷及治療等,涉獵十分廣泛。除了醫生本業之外,江醫師同時也是一位很成功的健康食品經營者,所經營的公司[8]營運販售多樣健康食品和保健品。

此外,搜尋的過程中,也很意外地發現,江醫師經常於許多媒體中曝光,同時也是幾個社會新聞裡面的當事人[9]。所以,如果從媒體曝光的角度來看,江醫師確實「很有名」,但是誠如先前的討論,這樣的「有名」是不是可以轉換成足以針對疫情提供專業意見的「名醫」,這可能就待商榷了。台灣媒體界有個笑話,就是新聞報導中「女的都是正妹,男的都是肥宅,出車禍的都是孝子! 」

當新聞中的「名醫」快要跟「孝子」一樣多的時候,也是閱聽人需要小心判斷的時候。

二、維生素 D、魚油、藻油、蜂膠真的神奇好棒棒嗎?

在這一部訪談影片中,所謂的「5 招自救法」指的是維生素 D、魚油/藻油、蜂蜜/蜂膠、鋅、鹽水漱喉這五項。江醫師引經據典、旁徵博引了許多論文數據,還有看起來「很科學」、「很實證」的實驗統計結果,告訴觀眾哪些營養補充品真的可以有效預防重症,甚至減緩新冠疫情的症狀。

經過解剖員的查證,江醫師引用的醫學研究確實存在,不過這些研究結果真的如同影片中所描述的這麼篤定嗎?我們從最廣為人知的疫情營養補充品——維生素 D 開始說起。影片中,江醫師秀出了一篇統合分析(Meta-analysis)論文的數據,言之鑿鑿地告訴大家,攝取維生素 D 補充劑,不僅可以讓住院率降低一半,也可以讓插管率降低大約 26%,「它是有效的,可以幫忙避免轉成中症、轉成重症!」。

江醫師引用的數據。資料來源/Clinical Nutrition ESPEN

然而,面對一樣的圖表數據,原始論文的作者,卻遠遠沒有江醫師所演繹的這般篤定,文章[10]是這麼寫的:「維生素 D 『可能』和較低的插管率、較短的住院天數『有關』」,而且在最後指出:「需要更進一步的研究,才能確認這些數據之間真正的關係。」因此,不能說江醫師所引述的資料毫無根據,但是最主要的差別在於研究結果的篤定程度。當然,謹慎的醫學研究者會十分小心地推論及下結論,但是媒體訪談往往更在乎戲劇效果。

為了進一步瞭解這個問題,解剖員索性在許多醫學研究人員常檢索的 PubMed 期刊搜尋網站[11]中,搜尋維生素 D、鋅、茶葉、漱口水、蜂蜜/蜂膠、藻膠等經常被熱議的偏方關鍵詞。針對 2022 的期刊研究結果,可以發現不同研究主題的研究關注度有落差(篇數如下圖所示):維生素 D 及鋅的研究比較多,其他主題的研究則比較少。

再分析裡面的內容,例如可以發現學者們用過各式各樣的統計和研究法,探討維生素 D 在感染率、住院天數、重症率和死亡率上的關係。不過,這些論文的意見並不一致,多數可以區分為三種狀況:「正面,但有條件」、「有些狀況有效果,有些沒有」、「有點效果,但沒有顯著差異」,其中有不少論文認為維生素 D 跟某些數據有關,但也有不少研究認為無關。

更重要的是,維生素 D 對 COVID-19 在人體內的影響機制一點都不明朗。對此,美國國立衛生研究院(NIH)也在 COVID-19 的治療指引(COVID-19 Treatment Guidelines)[12],很明確地寫道:目前學界仍然沒有足夠的證據可以推薦或反對使用維生素 D 來預防或治療 COVID-19。

此外,江醫師在節目中大力推廣的魚油、鋅、蜂蜜和蜂膠,也多存在類似的狀況。其中,江醫師在「蜂蜜」的說明中指出蜂蜜裡面有雙氧水(過氧化氫的水溶液),吃了就可以幫你的鼻子和喉嚨消毒,而且蜂蜜含有的高良薑素、白楊素等成分,可以成功打斷病毒的複製。最棒的是,吃了「真正的」蜂蜜後,不會增加你的血糖!隨後,他也引用了一份巴基斯坦的論文,告訴閱聽眾,吃蜂蜜可以降低四分之一的死亡率。

依據解剖員的理解,雖然蜂蜜進入我們的體內後,的確會產生過氧化氫,但過氧化氫非常微量,跟可以拿來消毒用的雙氧水濃度相差甚遠,恐怕難以藉此殺死我們喉嚨中的病毒!而高良薑素、白楊素是否真的可以阻斷病毒複製?如同前述一樣,目前學界也同樣地無法有如此高度共識的認證。

再來,就是蜂蜜不會增加血糖的這個說法。蜂蜜與所有碳水化合物都一樣,不僅會提高血糖,而且對疾病管理和血糖控制並無好處,這是國健署都曾經公開澄清過的錯誤傳言[13]。此外,若真的按照江醫師所言,60 公斤的人每天要攝取 60 公克的蜂蜜,再加上平時所攝取的糖分,長期吃下來,可能要小心在成功抵擋病毒之前,就先變成一個大胖子囉!

蜂蜜不僅會提高血糖,對抵擋病毒、控制血糖也都沒有幫助。圖/Pixabay

從 2020 年 COVID-19 疫情爆發,直到這部受訪影片上線,隨著病毒不斷產生變異病毒株,各國的疫情瞬息萬變,對於步步謹慎的科學研究來說,兩年半的時間,真的太短了! 雖然疫情期間,COVID-19 的研究百花齊放,但在這麼短的時間內,科學家能做到的,也只能慢慢累積數據,還沒有辦法在各種細節上這麼快地得到共識。因此,科學家們發表論文時,用詞與結論通常也都不會非常斬釘截鐵。他們知道自己單一的研究論文面臨許多限制,沒有辦法直接成為科學界的代言人,更不可能藉此強烈主張某個行動或是食品有直接的療效。

若我們細細解剖江醫師所引用的文獻,會發現他是在尚且渾沌、並未凝聚共識的科學界中,挑出部分支持他論點的文獻,並宣稱這是有「科學研究支持」的補品。或許,江醫師是急著想要守護民眾的健康,也或許是媒體需要有一些節目效果,所以無法像專業醫學研究人員那般謹慎溫吞,但事實是,這些內容及態度確實不是目前醫學界的共識。

由於這「5 招自救法」並沒有什麼立即的危險性,所以一般民眾如果抱著「有病治病,無病強身」的態度姑且參考之,或許也無大礙。但如果可以審慎地瞭解這些自救法並沒有影片中這麼「絕對」與「篤定」的效果,對於我們判斷其他更為相關及迫切議題,都將會是有幫助的!

三、順便賣點東西又何妨?

其實解剖員很願意相信,在這一次疫情中,許多醫生積極地發言討論疫情,多是基於對社會的責任感。當然,如果在這樣的過程中,可以帶來一些實質的好處,應該也是不錯的選擇,畢竟此乃人之常情。

在這則影片中,江醫師搭配國外知名期刊的研究,逐一分享該研究大致上如何進行、該營養補充品在什麼時間點能發揮效果,善心地為大家整理出四項增強免疫力的保健補充品,外加一項非常容易執行的食鹽漱口方法。江醫師運用自己的專業,搜尋並整理出有效的保健產品,無非也是希望大家都不要染疫,能夠健健康康地挺過這場戰役。

只是,當解剖員循著江醫師的建議搜尋相關保健品時,一不小心地就滑進了主講醫生自營商店[14]的頁面,也意外地發現影片中提到的幾項保健抗病毒產品,例如魚油、蜂膠、維生素 D 等,都是商店裡面的熱銷產品,甚至有幾項產品在解剖員查閱時已售罄。在蜂膠產品頁面中,還貼心地提醒使用者在疫苗施打前後該如何補充,算是非常佛心。只是,這些看似不經意卻又密切的連結,不免讓解剖員感受到一股濃濃的置入性行銷味道。

江醫師販售多樣健康食品,無非也是希望大家都健康,卻不免有股置入性行銷的味道。圖/Pixabay

台灣人一直對於各種健康食品情有獨鍾,根據經濟部統計[15]資料:「隨人口結構高齡化,預防保健意識提升,機能性保健及營養補充食品需求漸增,帶動保健營養食品 109 年產值達 195 億元續創新高,年增 9.78%,連續 6 年正成長」。平時就穩定成長的狀況下,再碰上大疫情時代就更不得了,有「名醫」加持的保健方法當然無庸置疑地成為大家追逐的焦點,而這也成為疫情期間另類的一門好生意。

基於民眾面對病毒時的焦慮而進行恐懼行銷,向來就是生意人屢試不爽的商業模式。雖然保健商品不是一種會立即造成危險的消費,但是當媒體訪談的專家夾帶專業權威形象和過度篤定的口吻,引起行銷效果時,則不免造成某些衝動性消費,甚至不當地把保健跟防疫進行過度連結。雖然暫時不傷身,但如果經常這樣傷荷包,可能也不是一件好事喔!

總結

兩年多來的防疫期間,我們走過、路過在各種場合、各種媒體中最常聽到的防疫提醒,就是做好個人防疫。像是口號,也像是標語,雖然心累,但也的確是生活中無法切割的一部分。為了提高免疫力,買點保障、吃點保養品補足營養當然沒有什麼不好,但如果因為媒體透過名人的推波助瀾而導致心慌,使得從早到晚狂吞各種營養品,或搶購名人掛保證販售的商品,這就真的大可不必。

據此,本解剖室給予這系列新聞以下評價:

註解與參考資料

  1. 我國藉由登機檢疫即時發現首例中國大陸武漢移入之嚴重特殊傳染性肺炎個案 指揮中心提升中國大陸武漢之旅遊疫情建議至第三級警告
  2. 因應本土疫情持續嚴峻,指揮中心自 110 年 5 月 19 日至 5 月 28 日止提升全國疫情警戒至第三級,各地同步加嚴、加大防疫限制,嚴守社區防線
  3. 【健康】不想染疫?名醫教你 5 招自救法:預防確診、快速康復!ft. 江守山醫師|下班經濟學 254
  4. COVID 感染完會有無敵星星?
  5. 「無敵星星」真的威!何美鄉再提綜合免疫力神威:不要恐懼被 OMICRON 感染!
  6. 疫情謠言鋪天蓋地,專家如何突破同溫層傳遞正確醫學知識?上億點閱醫師部落客經營新媒體平台心法大公開。專訪林氏璧(感染科醫師)
  7. 江守山醫師
  8. 江醫師健康鋪子/魚鋪子
  9. 名醫江守山詐健保費被解雇 他不滿告新光醫院確定輸了
  10. Beran A, Mhanna M, Srour O, Ayesh H, Stewart JM, Hjouj M, Khokher W, Mhanna AS, Ghazaleh D, Khader Y, Sayeh W, Assaly R. (2022). Clinical significance of micronutrient supplements in patients with coronavirus disease 2019: A comprehensive systematic review and meta-analysis. Clinical Nutrition ESPEN , 48, 167-177. doi: 10.1016/j.clnesp.2021.12.033.
  11. PubMed
  12. Vitamin D|COVID-19 Treatment Guidelines
  13. 健康網》糖友吃蜂蜜不會影響血糖值? 國健署:錯
  14. 江醫師健康鋪子/魚鋪子
  15. 無畏疫情來襲,食品製造業 109 年第 1 季產值逆勢成長 2.41%
科學新聞解剖室_96
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「科學新聞解剖室」是由中正大學科學傳播教育研究室所成立的科學新聞監督平台,這個平台結合許多不同領域的科學解剖專家及義工,以台灣科學新聞最容易犯下的10種錯誤類型作為基礎,要讓「科學偽新聞」無所遁形。已出版《新時代判讀力:教你一眼看穿科學新聞的真偽》《新生活判讀力:別讓科學偽新聞誤導你的人生》(有關10種錯誤的內涵,請參見《別輕易相信!你必須知道的科學偽新聞》一書)。

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將一生毫無保留地奉獻給科學——瑪麗亞.斯克沃多夫斯卡.居禮
椀濘_96
・2022/03/21 ・3561字 ・閱讀時間約 7 分鐘

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瑪麗亞.斯克沃多夫斯卡-居禮(Maria Skłodowska-Curie,1867-1934),看姓氏不難聯想到,她就是我們所熟知的居禮夫人。她開創了放射性理論,發明分離放射性同位素技術,以及發現兩種新元素,是第一位獲得諾貝爾獎的女性,也是首位獲得兩座獎項的學者,在科學上的貢獻對後世影響深遠。

瑪麗亞.斯克沃多夫斯卡-居禮(1867-1934)。圖/Wikipedia

艱難困苦的童年

瑪麗生於波蘭華沙的書香世家,排行老么,家中有布朗斯拉娃(二姐)與索菲亞(大姐)兩位姊姊。父親是一名中學老師兼理事,母親原為一名校長,祖父亦是位受人尊敬的數學與物理教師。

當時的波蘭已被俄羅斯帝國佔領,在沙皇的統治下,波蘭人民的生活處處受限,也影響了瑪麗一家的命運。瑪麗的父親因濃烈愛國精神而被俄國上司打壓,校方撤除了他的理事一職,並將他們全家趕出宿舍;加上雙親的家庭參與波蘭獨立民族起義,家中又遭遇投資失利,經濟頓時陷入困境。

隨後瑪麗一家搬進廉價的住所,父親為貼補家用便招收了多名寄宿生,平時除供應食宿外,從學校下班後還替他們補習來賺取更多收入。生活看似漸漸好轉,但遺憾的是,短短三年內瑪麗的大姐及母親皆因病去世。

1890 年,瓦迪斯瓦夫.斯克沃斯基與女兒們的合影,左起:瑪麗亞、布朗斯拉娃(二姐)、索菲亞(大姐)。圖/Wikipedia

因性別在求學路上受阻

天資聰穎的瑪麗亞自幼就是個相當用功的學生,尤其在數理方面更是表現亮眼;在她 15 歲那年,便以第一名的成績從女子文理學校畢業。

然而,因當時波蘭的正規高等院校拒收女性學生,波蘭女子若想繼續接受正規的大學教育,唯一一條路就是出國留學,但這對瑪麗家中的經濟條件而言,是筆相當大的開銷且難以負擔。

成績同樣優異的二姐曾想過前往巴黎學醫,夢想成為一名懸壺濟世的醫師,但礙於家中經濟狀況遲遲無法如願。瑪麗想幫姐姐盡早完成學業,決定先當家教來資助其學費,兩人也約定,待畢業後再協助瑪麗出國求學。在瑪麗的支持下,二姐終於得以前往巴黎一圓醫師夢。

爾後的幾年,瑪麗一面做著家教工作,一面自學,期間閱讀了大量化學相關書籍,也是在這時獲得了第一份實驗室工作機會,這消息對她相當振奮;儘管實驗室設備簡陋,但能把在書中讀到的知識親手實作就已心滿意足,此經歷也影響了她未來將走上科學研究這條路。晚年瑪麗回憶起這段的時光:

「就是因為這第一次的實驗室工作,使我肯定自己在實驗研究上的興趣。」

突破重重阻礙取得學位

1891 年,24 歲的瑪麗在進行實驗室工作的同時,也終於踏上留學路,前往巴黎大學修讀物理學。剛到巴黎的她人生地不熟,對語言不熟悉外,又因過往在波蘭所受的教育無法應付大學課程,初期學業表現遠遠不及同儕。瑪麗便在課業上下足功夫,閒暇時間也都泡在圖書館裡,終於皇天不負苦心人,靠著清晰的思維加上勤奮苦讀,成績漸漸有了起色。

1893 年瑪麗以第一名的佳績成功取得了物理學碩士學位,原先是想再取得一個數學學位,但此時她已將留學用的積蓄花光,也就放棄了這份念頭。幸運的是,在友人的協助下,華沙當局頒發給瑪麗海外優秀留學生「亞歷山大獎學金」,使她得以重返巴黎大學繼續深造,並在隔年順利取得第二個碩士學位。值得讚揚的是,在畢業的幾年後她將這份獎學金歸還給委員會,這舉動令人相當震驚,從未有任何一名學子歸還過,而瑪莉是第一位。

科學界的佳偶——居禮夫婦

學成後,瑪麗留在法國並開啟了她的科研生涯。當時為了能夠順利進行工作,正尋找著合適的實驗室;在同鄉物理學家約瑟夫.科瓦爾斯基介紹下,她結識了未來的丈夫,法國青年科學家——皮耶.居禮。對科學滿懷熱情的兩人情投意合,彼此欣賞著對方的個性及才華。

1894 年,瑪麗返回波蘭生活,原以為能在家鄉繼續從事喜愛的科研工作,然而波蘭的大學仍以性別為由將其拒絕。在皮耶的說服下,瑪麗回到巴黎並協助他完成了磁性研究,兩人也在同年結為連理。

當時總有人打趣得說:「皮耶最大的發現就是瑪麗」。

在實驗室裡的居禮夫婦。圖/Wikipedia

帶領科學邁向新篇章

婚後夫婦倆一面養育女兒,一面做科研。瑪麗首要目標就是取得博士學位,她選定了當時剛發現的X射線以及鈾射線作為研究主題。後續在研究鈾礦時,透過驗電器的測量結果,瑪麗推斷鈾礦必定含有其他活性比鈾大的物質,於是開啟了她尋找其他放射性物質之路。

皮耶對瑪麗亞的工作越來越感興趣,隨後也加入了太太的行列。他們用酸液分解研磨過的瀝青鈾礦,再用化學分析方法分離出瀝青礦中可能含有比鈾更具放射性的物質。不久後,成功從實驗裡發現了比鈾的活性高 300 倍的新元素。隨後居禮夫婦發表了一篇聯合署名論文,正式宣布以「釙」(Polonium)命名所發現的新元素,以紀念波蘭。

在發現釙之後不久,她從實驗中發覺似乎有更強烈的放射性物質,便認定這也許是另一個新元素,這時物理學家亨利.貝克勒也加入了居里夫婦的研究行列。他們終於找出這個放射性比鈾大 900 倍的物質,三人將新元素命名為「鐳」(radium),拉丁文意為「射線」,也在研究過程中創造出單詞「放射性」(radioactivity)。

在當時居禮夫婦聯合及單獨發表的 32 篇論文中,其中一篇就為:在鐳輻射下,病變或腫瘤細胞比健康細胞死得更快。可說是若沒有這份的研究成果,就不會有現在用來治療癌症的放射性療法了。

得來不易的諾貝爾獎

在一系列研究及發現後,1903 年瑪麗終於獲得巴黎大學物理博士學位。同年瑞典皇家科學院授予居禮夫婦及亨利.貝克勒諾貝爾物理學獎,起初委員會僅表彰皮耶和貝克勒,不過有位倡導女性科學家權利的委員通報並向上申訴,瑪麗亞才能獲得提名,成為了首位獲得諾貝爾獎的女性。

1911 年諾貝爾獎證書。圖/Wikipedia

隨著瑪麗亞成功從金屬中提煉出鐳,1911 年瑞典皇家科學院授予她第二座諾貝爾獎(此次為化學獎),以表彰:「發現了鐳和釙元素,提煉純鐳並研究了這種引人注目的元素的性質及其化合物」。此次的獲獎肯定也使她能夠說服法國政府支持並建立鐳研究所,該研究所於 1914 年建成,研究領域涉及化學、物理、醫學等。

將自己毫無保留地貢獻給科學與社會

一戰期間瑪麗為協助戰地外科醫生,便在靠近前線的地方設立了戰地放射中心。她的身影穿梭在戰地醫院中,指導著 X 光裝置的組裝及使用,據估計,超過 100 萬受傷士兵受過她的流動式 X 光機治療。

瑪麗與她的 X 光車。圖/Wikipedia

在戰後的歲月裡,瑪麗亞將時間奉獻將所學與經驗傳授給學生,也包括許多遠從世界各地慕名而來的後進學者。在她的指導下,鐳研究所培育出了四位諾貝爾獎得主,女兒伊倫.約里奧-居禮及女婿弗雷德里克.約里奧-居禮也在其中。

1934 年,瑪麗亞因再生不良性貧血逝世於療養院,後世普遍認為是因長時間暴露於輻射中而造成的,當時科學上並未了解到游離輻射會對人體產生危害,也未開發任何防護措施。瑪麗亞的生活處處充滿放射性物質,幾十年間患上了多種慢性疾病,然而一直到去世,她從未意識到這會危及自己的健康甚至是生命。

瑪麗亞.斯克沃多夫斯卡-居禮一生不慕名利,奔波於科學研究、教育學子,將畢生毫無保留地貢獻給科學與社會。直到今日,世人仍持續讚賞她的付出與貢獻,紀念這位偉大的科學家。

參考資料:

  1. 維基百科—瑪麗.居禮
  2. 科學名人堂—居禮夫人
  3. 居禮夫人:大家都聽過的科學家,與她充滿波折的人生和感情路
  4. 科技大觀園—開啟輻射醫學大門的居禮夫人
  5. 傑出的科學貢獻與多舛波折的人生:瑪麗.居禮誕辰|科學史上的今天:11/7
椀濘_96
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考慮輻射粉塵飄落,福島五縣食品改為「品項限制」是較有保障的作法
台灣科技媒體中心_96
・2022/02/18 ・1636字 ・閱讀時間約 3 分鐘

行政院於今(111)年 2 月 8 日宣布取消日本福島地區食品進口禁令,以「回歸科學檢驗、比國際標準更嚴格、為食安把關」 等三原則調整管制措施,其中包括從「禁止特定地區進口」改為「禁止特定品項進口」、風險品項需提供雙證(輻射檢測證明及產地證明),以及福島等五縣食品必須逐批檢驗才能進口等三項配套措施。

由於目前大眾仍未能有機會看見和理解「日本進口食品」相關的科學證據,常出現因政治而失焦的非理性討論,台灣科技媒體中心於 2 月 17 日召開記者會,邀請慈濟大學公共衛生學系謝婉華副教授與清華大學原子科學技術發展中心許芳裕教授,分別說明輻射食品的科學證據,以及目前制訂福島食品進口的規範時,如何評估對人體健康的影響。

台灣科技媒體中心邀請許芳裕教授、謝婉華副教授一同召開記者會。圖/台灣科技媒體中心提供

許芳裕表示,目前世界上很多國家都遵循國際放射防護委員會(ICRP)的建議,制定與核輻射有關的法規。ICRP 將輻射的危害分為「確定效應」和「機率效應」,前者是指過量輻射對人體的損害會隨著劑量提高而加深,後者則與癌症發生的機率有關。從 1945 年開始的輻射效應數據研究顯示,只要劑量低於每年 1 毫西弗(mSv),對人體的影響都是可以忽略的。

目前國際標準指出,若是單次或年累積曝露的劑量低於 100 毫西弗,都可以忽略,若超過 100 毫西弗,可能會有健康影響。研究證據也說明 100 毫西弗對人體沒有確定效應(損害),機率效應(癌症發生率)的影響則可以忽略。因此目前各國法規均訂有人員劑量限值:輻射工作人員職業曝露每年不得超過 50 毫西弗,一般人則不得超過 1 毫西弗——只要符合法規劑量限值內,健康效應的風險應可忽略。

至於國際是如何換算「食品檢驗」到「人體接受的安全劑量」。許芳裕說明,國際上是透過國際食品法典委員會(Codex)的規範,假定成人每年攝取 550 公斤的食物量、嬰幼兒的每年攝取 200 公斤的食物量,再參照各國進口日本食品的比例,來制訂食品輻射限量標準。假設日本食品佔所有飲食的十分之一,納入放射性元素和劑量的影響後,就可換算出各國成人和嬰幼兒的食品輻射限量標準。

日本在制訂國內標準與估算安全劑量時,是以銫-134 和銫-137 為準,假定每人 100% 會攝入輻射食品。

以衛福部的資料為例,台灣目前是參照日本較嚴格的數值,相對其他國家來說較為嚴格。

謝婉華依據其在 2017 年的研究結果表示,大部分的檢測結果都顯示「若台灣民眾因進口食品產生額外的輻射曝露,健康危害應是可被忽略的」。在計算這些額外的輻射總曝露風險時,0-3 歲兒童的額外輻射曝露總量為每年 0.000147 毫西弗,相比照一張胸部 X 光片的 0.02-0.05 毫西弗,風險極低,但和攝入的曝露風險無法類比。

澳洲官方報告也指出,日本福島事件帶給澳洲居民的風險低於 1 毫西弗的輻射曝露量,對人體的機率效應影響可以忽略。另外,在去(2021)年 9 月,美國也解除日本食品輸入的「進口警示」,並且分析 1,749 筆資料,發現僅有 3 筆(2 筆綠茶、1 筆薑粉)檢出輻射量,但遠低於標準。

綜上所述,現今開放日本福島五縣市食品,對國人的健康風險應該可被忽略。

許芳裕和謝婉華都同意,因台灣對福島地區食品的檢驗標準比國際嚴格,在符合檢驗標準下,進口該地區食品的健康風險極低。至於法規將原先的「地區限制」修訂為「品項限制」,確實是更安全的方法,因為輻射粉塵可能會飄落其他縣市,使得鄰近福島 5 縣的地區也有風險,所以改為品項限制更能安全把關,也更符合科學做法。

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