為什麼不問問神奇海螺呢？因為你恐怕會永遠聽不到答案了——淺談芋螺及其毒素

本文由 Amway 委託，泛科學企劃執行。

到底怎樣才算是「乾淨」？這不是什麼靈魂拷問，而是一個價值上億的商業命題。

在半導體產業的無塵室中，「乾淨」的定義極其殘酷：一粒肉眼看不見的灰塵，就足以讓造價數百萬美元的晶圓直接報廢。空氣品質的好壞，甚至能成為台積電（TSMC）決定是否在當地設廠的關鍵性指標。回到你的家中，雖然不需要生產精密晶片，但我們呼吸系統中的肺泡同樣精密，卻長期暴露在充滿 PM2.5、病毒以及各種揮發性氣體的環境中。為了守護健康，你可能還要付費購買「乾淨的空氣」來用。

因此，空氣議題早已超越單純的環保範疇，成為同時影響國家經濟與個人健康的重要問題。

很多人可能沒想到，無論是家用的空氣清淨機，還是造價動輒百億的頂尖晶圓廠，它們對抗污染的核心武器並非什麼複雜的雷射防護罩，而是同一件看起來平凡無奇的東西：一片外觀像紙一樣的 HEPA 濾網。但你真的相信，就憑這層厚度不到幾公分的板子，能擋住那些足以毀滅精密晶片、滲透人體細胞的「奈米級刺客」嗎？

這片大家都聽過的 HEPA 濾網，裡面到底是什麼？

首先，我們必須打破一個直覺上的誤解：HEPA 濾網（High Efficiency Particulate Air filter）在本質上其實並不是一張「網」。

細懸浮微粒 PM2.5，是指粒徑在 2.5 微米以下的污染物，它們能穿過呼吸道直達肺泡，並穿過血管引發全身性發炎。但這只是基本，在工廠與汽車尾氣中，還存在粒徑僅有 1 微米的 PM1，甚至是小於 0.1 微米的「超細懸浮微粒」（UFP，即 PM0.1）。 UFP 不僅能輕易進入血液，甚至能繞過血腦屏障（BBB），進入大腦與胎盤，其破壞力十分可怕。

如果 HEPA 濾網像水槽濾網或麵粉篩一樣，單靠孔目大小來「過濾」粒子，那麼為了攔截奈米微粒，濾網的孔目只能無限縮小到幾乎不透氣的程度。更別說在台積電或 Intel 的製程工程師眼裡，一般人認為的「乾淨」，在工程師眼裡簡直像沙塵暴一樣。對於線寬僅有 2 奈米或 3 奈米（相當於頭髮直徑萬分之一）的晶片而言，空氣中一顆微小的塵埃，就是一顆足以毀滅世界的隕石。

因此，傳統的過濾思維並非治本之道，我們需要的是原理截然不同的過濾方案。這套技術的雛形，最早可追溯至二戰時期的「曼哈頓計畫」。

HEPA 的前身，誕生於曼哈頓計畫！

1940 年代，製造濃縮鈾是發展原子彈的關鍵。然而，若將排氣直接排向大氣，會導致致命的放射性微粒擴散。負責解決這問題的是 1932 年諾貝爾化學獎得主歐文·朗繆爾（Irving Langmuir），他是薄膜和表面吸附現象的專家。他開發了「絕對過濾器」（Absolute Filter），其內部並非有孔的篩網，而是石綿纖維。

有趣的來了，如果把過濾器放到顯微鏡下，你會發現纖維之間的空隙，其實比某些被攔截的粒子還要大。那為什麼粒子穿不過去呢？這是因為在奈米尺度下，物理規則與宏觀世界完全不同。極微小的粒子在空氣中飛行時，並非走直線，而是會受到空氣分子撞擊，而產生「布朗運動」（Brownian Motion），像個醉漢一樣東倒西歪。

當粒子通過由緻密纖維構成的混亂迷宮時，布朗運動會迫使它們不斷轉彎、移動，最終撞擊到帶有靜電的纖維上。這時，靜電的吸附力會讓纖維就像蜘蛛網般死死黏住微粒。那些狂亂移動的奈米刺客，就這樣被永久禁錮迷宮中。

現在最常見的 HEPA 材料，是硼矽酸鹽玻璃纖維。

現代 HEPA 濾網最常見的核心材料為硼矽酸鹽玻璃纖維。這些玻璃纖維的直徑通常介於 0.5 至 2 微米之間，它們在濾網內隨機交織，像是一座茂密「黑森林」。微粒進入這片森林後，並非僅僅面對一層薄紙，而是得穿越一個具有厚度且排列混亂的纖維層，微粒極有可能在布朗運動的影響下撞擊並黏附在某根玻璃絲上。

除此之外，HEPA 濾網在外觀上還有一個極具辨識度的特徵，那就是像手風琴般的摺紙結構。濾材會被反覆摺疊、摺成手風琴的形狀，中間則用鋁箔或特殊的防潮紙進行結構支撐，目的是增加表面積。這不僅為了捕獲更多微粒，而是要「降低過濾風速」。這聽起來可能有點反直覺：過濾不是越快越好嗎？

其實，這與物理學中的流速控制有關。想像一條水管，如果你捏住出口，水流會變得湍急；若將出口放開並擴大，雖然總出水量不變，但出水處的流速會變得緩慢。對於 HEPA 濾網而言，當表面積越大，單位面積所需承載的空氣量就越少，空氣穿透濾網的速度也就越低。

低流速代表微粒停留在濾網內的時間也更久，增加被捕捉的機會。此外，越大的表面積也為 HEPA 濾網帶來了高「容塵量」，延長了使用壽命，這正是它能夠稱霸空氣清淨領域多年的主因。

然而，即便都叫做 HEPA 高效率空氣微粒子過濾網 (High Efficiency Particulate Air filter)，但每個 HEPA 的成分與結構還是會不一樣。例如 安麗逸新空氣清淨機 SKY ，其標榜「可過濾粒徑最小至 0.0024 微米」的污染物，去除率高達 99.99%。

0.0024 微米是什麼概念？塵蟎、花粉、皮屑或黴菌孢子，大小約在 2 至 200 微米；細懸浮微粒  PM2.5 大小約 2.5 微米，細菌也大概這麼大。最小的其實是粒徑小於 0.1 微米的「超細懸浮微粒」，大多數的病毒（如流感、新冠病毒）都落在此區間。對安麗逸新 的HEPA濾網來說，基本上通通都是可被攔截的榜上名單。

在過敏防護上，它更獲得英國過敏協會（Allergy UK）認證，能有效處理 19 大類、102 種過敏原，濾除空氣中超過 300 種氣態與固態污染物。

然而，同樣的過濾邏輯一旦進入半導體無塵室，就必須換一條更為嚴苛的技術路線。因為硼矽酸鹽玻璃纖維對晶圓來說有個致命傷，就是「硼 (Boron)」。

在半導體製程中，硼是常見的 P 型摻雜物，用來精準改變矽晶圓的電性。如果濾網有任何微小的破損、老化或化學侵蝕，進而釋放出極微量的硼離子，就可能直接污染晶圓，改變其導電特性，導致晶片報廢。

此外，無塵室要求的是比 HEPA 更極致的 ULPA（超低穿透率空氣濾網） 等級的潔淨度。ULPA 的標準通常要求對 0.12 微米 的粒子達到 99.999% 甚至 99.9999% 的超高攔截率。在奈米級的競爭中，任何多穿透的一顆微塵，都代表著一筆不小的經濟損失。

為了解決「硼」的問題並追求極限的過濾效率，材料學家搬出了塑膠界的王者，PTFE 也鐵氟龍。鐵氟龍不僅耐酸鹼、耐腐蝕，還能透過拉伸製成直徑僅 0.05 至 0.1 微米 的極細纖維，其細度遠勝玻璃纖維。雖然 PTFE 耐化學腐蝕，但它既昂貴且物理上也很脆弱，安裝時若不小心稍微觸碰，數萬元的濾網就可能報銷。因此，你只會在晶圓廠而非一般家庭環境看到它。

即便如此，在空氣濾淨系統中，還有一樣是無塵室和你家空氣清淨器上面都有的另一張濾網，就是活性碳濾網。

活性碳如何從物理攔截跨越到分子吸附？

好不容易將微塵擋在門外時，危機卻還沒有解除。因為空氣中還隱藏著另一類更難纏的大魔王：AMC（氣態分子污染物）。

HEPA 或 ULPA 這類物理濾網雖然能攔截固體微粒，但面對氣態分子時，就像是用網球拍想撈起水一樣徒勞。這些氣態分子如同「幽靈」一般，能輕易穿過物理濾網的縫隙，其中包括氮氧化物、二氧化硫，以及來自人體的氨氣與各種揮發性有機物（VOCs）。

為了對付這些幽靈，我們必須在物理防線之外，加裝一道「化學濾網」。

這道防線的核心就是我們熟知的活性碳。但這與烤肉用的木炭不同，這裡使用的是經過特殊改造的「浸漬處理（Impregnation）」活性碳。材料科學家會根據敵人的不同性質，在活性碳上添加不同的化學藥劑：

• 酸鹼中和：對付氮氧化物、二氧化硫等酸性氣體，會在活性碳上添加碳酸鉀、氫氧化鉀等鹼性藥劑，透過酸鹼中和反應將有害氣體轉化為固體鹽類。反之，如果添加了磷酸、檸檬酸等酸性藥劑，就能中和空氣中的氨氣等鹼類。
• 物理吸附與凡德瓦力：對於最麻煩的有機揮發物（VOCs，如甲醛、甲苯），因為它們不具酸鹼性，科學家會精密調控活性碳的孔徑大小，利用龐大的「比表面積」與分子間的吸引力（凡德瓦力），像海綿吸水般將特定的有機分子牢牢鎖在孔隙中。

空氣濾淨的終極邏輯：物理與化學防線的雙重合圍

在晶圓廠這種對空氣品質斤斤計較的極端環境，活性碳的運用並非「亂槍打鳥」，而是一場極其精密的對戰策略。

工程師會根據不同製程區域的空氣分析報告，像玩 RPG 遊戲時根據怪物屬性更換裝備一樣——「打火屬性怪要穿防火裝，打冰屬性則換上防寒裝」。在最關鍵的黃光微影區（Photolithography），晶圓最怕的是人體呼出的氨氣，此時便會配置經過酸性藥劑處理的活性碳進行精準中和；而在蝕刻區（Etching），若偵測到酸性廢氣，則會改用鹼性配方的濾網。這種「對症下藥」的客製化邏輯，是確保晶片良率的唯一準則。

而在你的家中，雖然我們無法像晶圓廠那樣天天進行空氣成分分析，但你的肺部同樣需要這種等級的保護。安麗逸新空氣清淨機 SKY 的設計邏輯，正是將這種工業級的精密防護帶入家庭。它不僅擁有前述的高規 HEPA 濾網，更搭載了獲得美國專利的活性碳氣味濾網。

關於活性碳，科學界有個關鍵指標：「比表面積（Specific Surface Area）」。活性碳的孔隙越多、表面積越大，其吸附能力就越強。逸新氣味濾網選用高品質椰殼製成的活性碳，並經過高溫與蒸氣的特殊活化處理，打造出多孔且極致高密度的結構。

這片濾網內的活性碳配重達 1,020 克，但其展開後的總吸附表面積竟然高達 1,260,000 平方公尺——這是一個令人難以想像的數字，相當於 10.5 個台北大巨蛋 的面積。這種超高的比表面積，是市面上常見濾網的百倍之多。更重要的是，它還添加了雙重觸媒技術，能特別針對甲醛、戴奧辛、臭氧以及各種細微的異味分子進行捕捉。這道專利塗層防線，能將你從裝潢家具散發的有機揮發氣體，或是路邊繁忙車流的廢氣中拯救出來，成為全家人的專屬空氣守護者。

總結來說，無論是造價百億的半導體無塵室，還是守護家人的空氣清淨機，其背後的科學邏輯如出一轍：「物理濾網攔截微粒，化學濾網捕捉氣體」。只有當這兩道防線同時運作，空氣才稱得上是真正的「乾淨」。

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芋螺科（Conidae）──那些有著象形文字圖案、在十七世紀激起林布蘭靈感與貝殼瘋的錐形貝殼建造者，也打造了一座神經毒素軍火庫。牠們從八百多種化學物中汲取精準的劑量，捕捉獵物。

這些新化合物瞄準獵物身上的不同受體，讓全世界速度最慢的這種軟體生物，得以殺死速度最快的魚。芋螺也會部署毒素自我防衛，這就是為什麼牠們有時會攻擊那些撿拾或踩到牠們的人。

殺手芋螺（Conus geographus，又名地紋芋螺）的毒素，是目前已知的動物毒素中對人類最致命的。牠們有「香菸芋螺」（Cigarette Cone）的外號，據說是因為被牠螫到的受害者，在毒發身亡之前，還有時間可抽根菸──但實際上要花上好幾個小時才會死去。

芋螺的毒素，是毒也是藥

自然界的殺人武器也能用於治療。著名的案例之一，就是從芋螺毒素開發出來的一種名為含辛抗寧（ziconotide，商品名 Prialt）的慢性疼痛藥物，強度超過嗎啡一千倍，而且不會上癮。但這項藥物無法穿越血腦屏障（阻止血液中化合物侵入腦部的保護性屏障），它必須透過脊椎穿刺輸入，無法緩解因為嗎啡不再有效而處於極度疼痛狀態的某些癌症患者與愛滋患者。

霍福德深信，在海底、海岸或珊瑚礁的某個地方，在眾多有毒的海洋動物中，總有一種會攜帶可穿越血腦屏障的鎮痛性化學物質；在某些未知軟體動物的外殼下方，隱藏著一種鴉片類止痛藥的替代物。

目前，她正在繪製軟體動物基因組，尋找可製出該種藥物的芋螺毒組合，以及可治療癌症與其他疾病的配方。DNA 定序與分子親緣關係學都是比較容易的部分，但更大的挑戰是如何拯救動物多樣性，霍福德認為那才是改善所有生命的關鍵──在這個許多物種還來不及命名就消失的時代。

芋螺的毒素也能殺死人類！

目前所知第一位被「芋螺小魚叉」殺死的，是安汶東南方班達群島的一名女性奴隸，該島目前隸屬於印尼的摩鹿加省。一六○○年代初期，荷屬東印度公司以大屠殺手段奪取班達群島，荷蘭人將倖存者與附近島民當成奴隸，讓他們在肉豆蔻種植園工作。

博物學家倫菲爾斯在他的《安汶珍奇櫃》中，講述了其中一位的悲慘故事：「她只是將拉圍網時從海裡撿拾起來的小香螺拿在手上。她走在海灘上，突然感到手部微癢，癢感逐漸爬上手臂，穿過整個身體，然後當場就死了。」

倫菲爾斯的敘述是官方紀錄中的第一起。毒芋螺攻擊人事件共有一百四十多起，其中三十六起造成死亡。真實數字很可能遠高於此；在先前幾個世紀，大多數的死亡並未得到報導與紀錄。華盛頓大學無脊椎動物生物學家艾倫．科恩（Alan J. Kohn，他的姓氏﹝Kohn﹞與鑽研毒芋螺﹝cone﹞的生涯頗為合拍）六十幾年來一直保留著該份紀錄。

一九五○年代初唸研究所時，他在耶魯實驗室的水族箱中，第一次觀察到一隻細線芋螺（Striated Cone）用「顯然是非常強烈的一種神經毒素」麻痺了一條魚。往後的歲月裡，他持續研究芋螺令人印象深刻的演化與生態學。

帶有劇毒，卻也最具多樣性

芋螺演化出八百多個物種，使牠們在多樣性方面成為最成功的活軟體動物。科恩的研究有助於解釋，為何有這麼多近親可以在熱帶地區住得如此靠近（同一塊珊瑚礁上可高達三十六種不同物種），卻不會為了同樣的食物彼此競爭。

答案是，不同種的芋螺會製造各自的獨門毒素，瞄準不同的獵物。大多數芋螺都吃蠕蟲，有些也吃軟體動物，大約有一百種是食魚動物。有些獵魚者演化出用魚叉麻痺獵物，有些則是用世界上最美麗的漁網。

鬱金香芋螺悄悄貼近一條小魚，帶著流蘇般迷你觸手的嘴網翻騰滾動。這動物沒有牠的魚叉親戚那種戲劇性，只是輕輕將魚兒包入網中，釋出牠的麻痺毒素，並將那隻還來不及感受到自身命運的昏迷生物吸入體內。

親身試毒的海洋科學家

根據目前所知，只有獵魚為食的芋螺曾奪走過人命。科恩甚至認為，殺手芋螺很可能是唯一殺過人的。而目前已知唯一一位曾給自己注射芋螺毒素的人士想必也是如此認為，否則他就是有自殺傾向。

一九七○年代末，東京海洋科學家吉葉繁雄，從日本玳瑁芋螺（Thunderbolt Cone，學名 Conus fulmen）中提煉出牛奶白的生物毒素，將毒素注入不同的海洋生物、兩棲動物與哺乳動物體內。魚類抽搐而死；蛙類死前，銳角狀的後腳僵直不動；兔子失去行走能力，但一小時後恢復。吉葉也將小劑量注入自己前臂。

「沒出現神經性或功能性障礙，」他愉快地寫著。「只有局部發現諸如疼痛、發紅、缺血、水腫、搔癢等症狀，大約持續三天。」

——本文摘自《海之聲：貝殼與海洋的億萬年命運》，2022 年 11 月，臉譜出版，未經同意請勿轉載。

——你為什麼不問問神奇海螺呢？

神奇海螺是《海綿寶寶》第 42 集中出現的一種玩具，故事中，海綿寶寶、派大星和章魚哥三人在森林中迷路，當海綿寶寶和派大星有疑問的時候，拉一下神奇海螺的繩子，牠就會隨機以預錄好的聲音回答問題。

而他們倆居然堅信，只要聽從神奇海螺說的話，便能順利脫困，卻未曾想過靠自己主動找出逃生辦法。

因但如果今天海綿寶寶他們拿到的不是玩具海螺，而是神奇的「真．芋螺」，他們可能永遠沒機會走出森林了……

芋螺有致命刺毒！小心撿拾的時候被刺傷中毒

芋螺是海洋中常見的有毒軟體動物，廣泛分布在熱帶或亞熱帶海域之潮間帶砂礫、石堆或珊瑚礁處，其種類繁多，光芋螺屬（Conus）這支族群目前大約有 500 至 700 餘種。

因芋螺具有美麗的外殼，是許多採集者喜歡收藏的螺類。然而其體內卻暗藏著致命刺毒（使人刺傷中毒），國外就曾發生過有潛水者或遊客，因撿拾芋螺或進行海上休閒娛樂時，遭芋螺刺傷導致死亡的案例。

臺灣雖然不曾發生過類似的案例，但在北海岸、花東海岸、屏東縣恆春半島、澎湖、東沙島、宜蘭縣蘇澳、小琉球及南沙群島等，都有芋螺的蹤跡，加上國人海上休閒活動多元，對有毒芋螺應要有所認識，才能小心防備^[1]。

但是芋螺哪裡有刺？怎麼會有刺毒呢？

芋螺攻擊獵物的武器，有如毒箭的齒舌

芋螺是肉食性的熱帶貝類，有些芋螺更具有捕食魚類的能力，其具有很特殊的捕食器官及毒液系統，攝食方式是以含有芋螺毒素、具有倒鉤的「齒舌」作為攻擊獵物的武器。

當芋螺準備捕食時，會利用其特化的長吻偽裝成蟲餌，待獵物靠近後，迅速將含有毒液的齒舌如同弓箭般射入獵物，毒液能夠瞬間使獵物麻痺而喪失運動能力，再將獵物吸入可伸縮的胃中被消化。

這整個誘捕過程相當快速，如掠魚性的紫金芋螺（Conus purpurascens），平均只需花兩秒鐘即能制伏一隻和牠體型相當的餌魚^[1]。

國外有人錄下用小魚餵食芋螺的影片，可點進連結觀看芋螺進食畫面——男子用小魚餵雞心螺 進食畫面超駭人！

芋螺毒素的種類、結構多變，有利於在大自然中生存

芋螺擁有這個如毒箭的齒舌屬於一種刺毒害^[註]，在刺傷獵物的同時，也把毒液注入獵物體內。其毒液的毒理性質，依芋螺種類的不同，有數十至數百種不等的芋螺胜肽（conopeptides）混雜在毒液裡，統稱為芋螺毒素（conotoxin, CTX）。

這些毒素多半是具有神經毒素性質的短鏈胜肽，可結合細胞膜上各種神經傳導物質、受器或離子通道，進而干擾神經或細胞間訊息的傳遞。且毒素種類繁多、結構多變，對於芋螺在生態系中的競爭有非常大的幫助^{[1, 3]}。

典型的中毒症狀，最初為輕微的局部疼痛，接著發生肌肉麻痺，後期可能會出現眼瞼下垂、視力模糊、言語和吞嚥困難、意識喪失及呼吸困難等，嚴重時會因停止呼吸而喪命，這些症狀約發生在被芋螺刺傷後 40 分鐘到 5 小時之內^[4]。

故在進行捕撈漁獲或在海邊撿拾貝殼時，需小心防範遭芋螺刺傷，若不慎被刺傷導致中毒時，應儘速就醫。

芋螺毒素還能開發成藥物，甚至是生化武器？！

芋螺毒素最大的特性之一，就是分子量非常小，意謂著它的分子結構穩定，不容易被破壞，也很容易化學合成。所以很多毒物學家對芋螺非常有興趣，因為芋螺毒可以發展成止痛藥、鎮定劑或用於治療神經系統疾病等藥物^[3]。

在 2004 年，美國食品藥物管理局核准上市一種從僧袍芋螺（C. magus）毒液中分離出，可減輕疼痛的芋螺毒素所製成的止痛藥 PRIALT^®（學名 ziconotide）。該止痛藥具有比鴉片類藥物效力強 1,000 倍的止痛效果，且較不具成癮性^[1]。

最近也有研究發現，芋螺毒液中含有特殊的胰島素，可快速降低獵物的血糖。科學家將芋螺的胰島素與人類的胰島素結合在一起，開發出更快速降低血糖的胰島素，開拓了合成胰島素藥物的可能性^[5]。

另一方面，有研究認為芋螺毒素具有成為「生化武器」的可能性，毒素不需從芋螺體內採集，直接使用化學合成來製造。然後透過污染食物讓人吃下毒素，或者在人口集中的地區進行空中散播使人吸入毒素（且發生中毒的作用可能比芋螺直接刺傷來得快），便是一種恐怖的生化武器……。

因此為了防止恐怖分子獲得芋螺毒素的研究資料，美國衛生與公眾服務部（Department of Health and Human Services）要求，處理超過 100 毫克的芋螺毒素案件時，需要進行註冊、背景調查和一些生物安全程序等^[6]。

神奇海螺利用刺毒得以在大海中生存

臺灣是四面環海的美麗寶島，在這得天獨厚的地理環境中，海洋生物種類豐富。而具有刺毒的美麗芋螺，以其特化的捕食器官與毒液系統，使牠在危機四伏、物競天擇的大自然生態環境中，得以生存在各大海域中。

不過，為了維護海洋生態的多樣性以及自身安全，還是盡量避免撿拾或捕抓這些海洋生物吧！

註解

刺毒害：為一種常見的海洋生物毒害，包括芋螺、喇叭毒棘海膽、獅子魚、魟魚、棘冠海星或海蛇等之毒刺、毒棘或毒牙，當被牠們刺傷時，毒液可能進人體中而引起中毒^[7]。

參考資料

1. 陳柏瑋，2008。應用 PCR-RFLP 技術鑑定芋螺之種類及毒素溶血性之探討。國立臺灣海洋大學食品科學所碩士學位論文。基隆。
2. 陳柏瑋、陳高松、黃登福、曾振德，2015。海洋中的刺毒－芋螺。水試專訊 050：6，45-47。
3. 李彥錚，2011。東北角的深海稀有貝類(二) 會射毒箭的芋螺。蘭博電子報 080：9。
4. Haddad Junior, V., Coltro, M. and Simone, L. R. L. 2009. Report of a human accident caused by Conus regius (Gastropoda, Conidae). Revista da Sociedade Brasileira de Medicina Tropical 42: 446-448.
5. 羅傑斯，2022。芋螺毒液合成胰島素。科學人知識庫 246：8。
6. Anderson, P. D. and  Bokor, G. 2012. Conotoxins: Potential weapons from the sea. J. Bioterror. Biodef 3: 1-4.
7. 行政院農委會水產試驗所，2015。刺毒害。農業知識入口網。

• 作者／齋藤勝裕，本文摘自《改變世界的碳元素》，世茂出版，2020 年 09 月 30 日

人類的歷史也可說是「與疾病的抗戰」。在此抗戰中，碳元素王國給予人類莫大的戰力。在碳元素王國的「居民」中，最讓人類感恩的應該就是藥物。

生病發燒、受傷疼痛的時候，沒有什麼比消去痛苦的一帖藥物更讓人感激。可謂是上帝的恩寵。

木乃伊過去被視為「萬靈藥」

人類經過長久的歷史，從自然界植物、動物、礦物等各種物質中尋獲藥物。這些知識原本是個人的經驗，靠著口述傳承下來，不久後轉為記錄成文章、書籍。

有關藥物的最古老記述出現在中國。據說西元前 2740 年左右的神話人物——神農氏，「親身力行嚐遍可作為藥物的植物」。統整其知識的書籍《神農本草經》，經過人們不斷傳鈔，長久以來流傳為中藥的原典。

古埃及也有編纂類似的書籍，據說在西元前 1550 年的莎草紙文書上，記載了約 700 種的藥品。埃及當時盛行製作木乃伊，就防止腐敗的觀點來看，他們也極需要藥物吧。過去，木乃伊是埃及貴重的輸出品，江戶時期的日本是其中一個大顧客。為什麼要進口木乃伊呢？據說將木乃伊敲碎磨成粉末，可當作「萬靈藥」使用。這可能是因為滲入木乃伊的防腐劑發揮某種藥效吧。

在古希臘，西元前 460 年左右出生的哲學家希波克拉底（Hippocrates）相當有名。據說，他被尊稱為醫學之父，相當熟習藥物，統整了數百種藥物的藥效。

10 世紀左右，伊斯蘭文化盛行，阿拉伯醫學、藥學興起。這些知識在文藝復興左右傳至歐洲，經由博物學家、鍊金術師發展起來，成為現代藥學、化學的基礎。說到鍊金術師，或許會覺得是一群不可信的騙子，但他們對現代化學、科學基礎的貢獻，應該要給予適當的評價。

毒和藥僅差在「分量不同」

如同「醫食同源」，所有食物都可視為藥物，自然界中存在著如此繁多的天然藥物。然而，需要注意的是，多數的天然藥物同時也是毒物。

日本古典戲劇——狂言《附子》的「附子」，是一種有名的烏頭毒物。烏頭會開出美麗的紫色花朵，整株植物都有毒，尤其根部特別有毒。其根為塊莖，小小一塊便能成長茁壯，新長出來的塊狀子根宛若「孩子附著」母根，故取名為「附子」。

愛奴人在有名的熊靈祭，會於弓箭上塗「箭毒」射殺棕熊。箭毒是許多民族固有的狩獵文化，但愛奴人為了讓民族免於挨餓，會將所知最強的毒物用於狩獵，而東北亞地區最毒的毒物就是附子。

然而，在中藥，附子可作為強心劑使用。當然，過量食用會令人撒手人寰。遵從醫生的指導，僅服用極少量才能發揮藥效。可見「毒和藥僅差在劑量不同」，用量非常重要。

即便在現代藥學，天然毒物的藥效仍然受到關注，愈強力的毒物，愈有可能出現強力的藥效。目前已經調查多數的天然物，最近備受注目的是芋螺。牠們是寶螺屬（Cypraea）的一種，但帶有強力的毒性。芋螺的毒一般稱為芋螺毒素（conotoxin），具有許多變種，目前尚未暸解其全貌。在已經解明的毒物當中，存在鎮痛效果比嗎啡強上 1000 倍的物質，而且已經認可為藥物。今後的研究非常令人期待。

拯救邱吉爾的抗生素

在現代的天然藥物中，地位最高的莫屬抗生素。抗生素意為「微生物分泌，用來阻礙其他微生物生存的物質」。

抗生素有許多種類，最有名的是弗萊明（Alexander Fleming）1928 年在青黴菌中發現的青黴素（penicillin）。青黴素在第二次世界大戰末期，拯救了罹患肺炎的英國首相邱吉爾，這項事蹟傳遍了世界各地。

後來，人們著手研究對抗世界各地細菌的抗生素，找到鏈黴素（streptomycin）、康黴素（kanamycin）等多種抗生素。然而，有些抗生素有副作用，例如作為肺結核特效藥的鏈黴素，會使部分患者產生聽覺障礙。

抗生素最大的問題在於出現抗藥性細菌。抗藥性細菌是指，細菌對某藥物產生耐受性、藥效無法發揮。若細菌具有抗藥性，抗生素就會失去藥物的效果。為了避免產生抗藥性細菌，應該避免濫用、大量使用抗生素。在化學上，我們可改變抗生素分子結構的一部分，讓抗藥性細菌無法分辨新的抗生素而消滅。