金屬——超出想像的存在


3052 期(2023 年 2 月 19 日)
◎ 天地人和 ◎ 文:林慧琪

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文:林慧琪

圖:作者提供、網上圖片

  

天地篇

金屬——超出想像的存在

  大自然裏,百多種元素中金屬類佔了約四分三。各類金屬按其獨特性質早已廣泛應用在生活中:廚房裏的鍋子食具、飲食包裝、電器電池,或是家具以至汽車建造材料。它們除了存在於金屬礦裏,更以化合物形式存在於不同的自然成員裏,提供超出我們想像的功能!單單是人體運作,便需要十種金屬成分!


生命中不可或缺

  人體約70%重量是水——氫(H)及氧(O),連同其他組成有機物的成分,包括碳(C)、氮(N)、磷(P)和硫(S),已佔體重的97.5%。剩下的2.5%,絕大部分是金屬。譬如一位60公斤重的人,身體就有約1.5公斤的金屬成分!也就是我們一般稱為的礦物質。

  說起骨骼中的鈣(Ca),我們很容易聯想到牛奶的白色液體而遺忘它的本質是金屬,為骨骼和牙齒增加強度,提供支撐。若有傷口時,鈣會協助形成血塊減少失血。它還會協助肌肉收縮。貧血患者要多吃含鐵(Fe)的食物,因為負責運送氧氣的紅血球裏,要有含鐡成分的血紅蛋白才能順利工作,就是影響血色素的成分,所以有時捐血後會送你鐡丸補充劑協助造血。鈉(Na)和鉀(K)離子負責控制體內環境的水分/電解質平衡,所以若吃得太鹹攝取了太多鹽(即氯化鈉),血液內的鈉含量增加,身體讓更多水分進入血液來稀釋,遂形成高血壓。若遇上肚瀉或孕婦經常嘔吐,往往會流失過量水分連電解質,便需要補充鉀。鈉和鉀亦協助傳遞神經訊息,若你容易抽筋,可能是缺鉀造成。

  協助維持神經系統運作順暢,以及生產紅血球所需的維生素B12,其分子結構就含有鈷(Co)。身體的新陳代謝需要各式的酶協助,單單是鋅(Zn)就有份參與三百多種酶的結構,尤其是細胞分裂複製和修復DNA及RNA的工作,是減緩人體老化的重要成分。還有鎂(Mg)、錳(Mn)、銅(Cu)和鉬(Mo),它們各自參與身體不同生化反應,我們的人體運作共有十種金屬參與!


環環相扣的物質傳遞

  試過被醫生處方鉀的病人都知道直接食用味道十分苦!創造主沒有要我們直接吃金屬,我們卻可以透過美味的食物和環境自然地吸收,例如天然淡水流經岩層,就有礦物質溶解其中,即「礦泉水」。有些金屬礦物質主要來自動物性食物,如牛奶(鈣)和肝臟(鐡),但追本索源都是來自大自然的生產者——植物。植物體內同樣需要不同金屬維持新陳代謝,她們從泥土吸收所需的礦物質,例如鎂是葉綠素的重要成分。沒有葉綠素,植物便無法進行光合作用。自然界中沒有「垃圾」,生物死後分解腐化,回歸泥土,當中的礦物質便再次被植物吸收,傳遞至動物。即使地球上的物質有限,卻能不斷循環使用,令生命生生不息。


 
上主的創造美學

  金屬除了維持生命機能,透過與其他化學分子結合,我們便看到上主的「工程系」手藝,得見五光十色的礦物世界。礦物的顏色主要來自當中蘊含的金屬成分,有趣的是,這顏色不一定來自金屬本身,可以是金屬離子在該礦物中的相應結構位置變化而產生不同的色彩!我們看見顏色來自光譜的特定波長,不同波長帶有不同能量顯示不同顏色。金屬的原子特性令其電子容易遊走於不同的能量階級,當電子要跳往不同階級,就需吸收/釋放相應的能量,從而令我們看見沒被吸收/釋放的波段顏色。其複雜程度非三言兩語能解說,然而我們知道世界上的礦物已超過5000種,各有其專屬形態和色彩!不過,若是在生物身上見到金屬色彩,竟不是來自金屬成分!至於為何非金屬也有那種「反光閃亮」的色彩,上主自有它的辦法,留待日後再為各位拆解上主的精妙設計!

  

人和篇

消毒大過天?

  疫情期間,社會全民「消毒」。消毒產品標榜「能殺滅99.9%的細菌」,這包括對人體無害甚至有益的細菌嗎?可知道人體內協助我們保持健康的細菌數量比身體的細胞還要多!消毒產品五花八門,怎樣才能高效殺菌又減少殺錯益菌?不如回歸上主創造的微生物和物理世界,助我們了解更多。


細菌和病毒的本質

  細菌和病毒都是生物,本身存在於環境,遇到適合的環境就能大量繁殖。上主創造的世界裏,90%以上的細菌病毒對人體無害,甚至有益。例如日常聽到的「益生菌」,已確定對人體有益,主要來自乳酸菌家族。一般淹漬食品如泡菜,製作過程「使用」的細菌就是來自環境本身,透過發酵增添風味。

  創造主的設計藍圖中,沒有創造一個無菌世界,卻為我們預設了「免疫系統」,助我們應付環境中的外來入侵者。只是,它需要持續鍛鍊才能好好發揮功效。當環境「太乾淨」,免疫系統就無法學習,可能變成「胡亂工作」,攻擊自身組織成為免疫系統疾病,像很多香港人有的濕疹或引發兒童的急性白血病等等。


消毒殺菌的原理

  我們要防範的菌,應是那些進入人體,繁衍眾多後會造成身體不適,受感染者亦會將新產生的病菌傳播出去,且不斷傳播疾病。消毒就是將環境中致病的病菌減至無法感染人類的數量,減少疾病傳播。既然病菌是生物,對應它們的結構特質就能殺掉它們。主要消毒方法及原理如下:

  1) 高溫

  不論是沸水煮還是用蒸氣薰,病菌內的蛋白質在高溫下會變質,令它們無法執行原有功能。由水沸起計最少15至20分鐘,才能確保病菌死去。

  2) 破壞外殼

  細菌外壁有脂質和蛋白質為主的細胞壁和細胞膜,病毒也有蛋白質外殼,部分品種有脂質的外套膜。不同化學品能針對它們而殺死病菌:

  A. 酒精能溶解脂質,能破壞病菌的外殼,本期流行的冠狀病毒屬於有外套膜的病毒,所以酒精能殺滅它。濃度介符70至78%效果最好。

  B. 次氯酸納(漂白水成分) 與次氯酸在水中皆是強力氧化劑,能破壞蛋白質結構。使用時需稀釋至合適濃度,十分鐘以上的接觸時間才能殺菌。

  C. 消毒藥水主要有效成分氯二甲酚,可破壞細胞膜和細胞內的蛋白質,令細菌無法運作,但是高濃度對人體有害。

  D. 銀離子 (Ag+) 能與細菌的細胞膜上的蛋白質結合,令其變形影響細胞運作。然而對於病毒,銅離子 (Cu2+) 的殺滅效果比銀離子高很多。

  3) 破壞遺傳物質

  短波紫外線(UV-C)能直接破壞生物細胞內的遺傳物質 DNA 和 RNA,使其無法進行複製來繁殖。雖是十分高效的殺菌方式,但若有東西如灰塵阻隔,消毒效果會打折扣。這方式也有機會灼傷皮膚和眼角膜,要小心使用。


正確方法增效果

  我們沒可能亦沒需要消滅環境中所有微生物,只要減少接觸機會就好。病菌含量較高的地方如廁所馬桶、洗手盆、或者剛擺放使用後的快測用品桌面,可仔細消毒。大面積範圍要拭擦才能確保每一寸地方有消毒劑覆蓋。拭擦時要單一方向,避免令原本已擦走的病菌沾回已擦過的地方,造成重複污染。噴霧劑雖然方便,但吸入人體後可能引起不適,如刺激呼吸系統或眼睛黏膜。

  現在十分普遍的酒精搓手液,過量使用會除掉皮膚上的天然殺菌皮脂,令皮膚乾燥更易引起敏感或感染。更甚是促進病菌有「抗酒精性」,令我們將來更難對付。所以,如政府宣傳,「勤洗手,咪做傳染病幕後黑手」已經十分有效。要減少空氣中的病菌唯有靠過濾,這要看機器本身是純粹過濾微塵還是有消毒功能,還要看換氣速度、室內空間大小。在室外,空氣自由流動,隨身空氣淨化機效能必然極低,消委會322期《選擇》月刊亦有相關報道。

  消毒產品不論好菌壞菌都一併殺掉,當身體和環境中的好菌被殺掉,便減少對付壞菌的幫手。過量的消毒劑流入環境,長遠而言對自然界會造成甚麼影響仍是未知之數。既然上主創造了這些微小的生命體,我們認識它們,也就是認識創造的一部分了。

  (本欄作者為基督教環境保育機構「生命草」同工,FB/IG:hklivinggrass如有任何環保生活疑難欲知其科學 – 上主設計的原理,歡迎電郵至sunnystarrysky@gmail.com)


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