生活常识:人类梦魇-神经毒剂

俄罗斯双面间谍父女在英国被毒杀的新闻沸沸扬扬,英国如临大敌,究竟是什么让他们如此紧张?报道中提到的神经毒剂又有多可怕?一切还要从二战前说起……

噩梦的开始

格哈德·施拉德尔

1934年,年轻的德国化学家格哈德·施拉德尔(Gerhard Schrader)供职于德国法本化学公司(IG Farben),他接受上级的命令,正埋头研发新型杀虫剂。当年的德国战略家认为德国应尽量减少对外国的粮食依赖,故而用新型杀虫剂减少农业害虫,成了重要的“国家任务”。

施拉德尔尝试合成了几种含氟、含硫的化合物,但效果都一般,于是他决定在磷和氰化物上碰碰运气。这回不知道是施拉德尔走运还是倒霉,他成功找到了一个候选分子,但由于毒性太强,痕量的物质便让他在医院待了几个星期。可惜这没能阻止施拉德尔的脚步,1936年12月23号,施拉德尔回到实验室,合成了名为“Preparation 9/91”的化合物。这是种剧毒物质,其稀溶液除了能杀死粮食害虫,还会导致人呕吐、呼吸急促、瞳孔扩张、流口水、出汗、腹泻,能杀死猿猴等哺乳动物!

但施拉德尔的成果并未被上司认可,因为公司需要的是只杀灭虫子的药物,而不是什么都能毒死的毒药。鉴于这种分子对人类的猛烈毒性,法本公司向德国军方汇报了这一情况。这可能就是噩梦的开始。

魔盒开启

柏林的西北角静静伫立着雄伟的施潘道城堡(Spandau Citadel),它自16世纪便坐看这里的风云变幻。今天这里时常会举办音乐会、戏剧、婚礼、展览会,它还是一群蝙蝠的栖息地。途经此处的游客可能不会想到,80年前这里藏着纳粹秘密研究化学武器的科学家,这种行动显然不被《凡尔赛协定》允许。

施潘道城堡中的防化实验室设计图

施潘道城堡中的德国军方科学家首先分析了施拉德尔的“Preparation 9/91”。可能是震惊于它的毒性,纳粹科学家给这个分子起的名字塔崩(tabun)来源于禁忌(taboo)一词。芥子气和光气跟塔崩比就太小儿科了,前者杀人需几个小时到几天,塔崩只消20分钟。军方给了施拉德尔和另一名同事50000马克(当时相当于20000美元)的奖金。

接着,德国军方着手研究如何把塔崩武器化,他们找到了将塔崩装入弹药,又不会泄露的方法。还有一批人负责做动物测试,继续合成更多的塔崩,开发解毒剂和类似物。因为塔崩“名利双收”的施拉德尔尝到了研究杀人武器的甜头,在魔鬼的道路上越走越远。仅仅是两年后,施拉德尔便合成了一种新的试剂,其毒性是塔崩的两倍。1939年,施拉德尔带着他新发现的化合物“Substance 146”再次来到施潘道城堡。这种新毒剂便是大名鼎鼎的沙林(sarin)毒素,它的名字来自法本公司的4位研究者的姓氏中的5个字母:Schrader、Otto Ambros, Gerhard Ritter、Hans-Jürgen von der Linde。施拉德尔也因此被称为“神经毒剂之父”。

投入战争

随着第二次世界大战打响,德国军队在明斯特市附近的兰布卡麦尔(Raubkammer)森林地点建造了一个能够生产400公斤毒药的塔防试验工厂。在那里,他们测试了含有塔崩的空投炸弹,发现使用这种不易挥发的毒药的最致命方法是先用小爆炸将其分散成雾状。

1940年1月,德军又建造了一个秘密工厂,命名为“Hochwerk (High factory)”,该厂规模较大,完全独立,可合成所有中间体以及产品“塔崩”。该工厂雇佣了3000名德国公民,尽管他们穿了特制的防毒面具和服装,而且这些防护服穿着十次后就要被销毁,但工厂在开始生产之前就发生了300多起事故,并且在两年半的运营生产中造成至少10名工人死亡。“塔崩”的可怕之处可见一斑。

装填了塔崩的炸弹

同一年,德国陆军武器办公室下令大规模生产沙林用于战时使用。在第二次世界大战结束时,一些试点工厂已经建成,一座高产设施正在建设中(但尚未完工)。纳粹德国对沙林总产量的估计在500千克至10吨之间。

理查德·库恩

1943年,德国军方聘请了理查德·库恩(Richard Kuhn)研究神经毒气。库恩是一位杰出的化学家,他解析了维生素B和胡萝卜素的结构和功能,刚于1938年荣获诺贝尔化学奖。但可惜库恩是个纳粹狂热分子,他举报过自己的三名犹太同事,甚至会在科学报告和信件上签“Sieg Heil”(意为胜利,纳粹分子见面时的招呼语)。库恩和同事的任务是弄清楚神经毒剂的作用机制。他们发现神经毒剂能阻断胆碱酯酶,这种酶负责分解乙酰胆碱,而乙酰胆碱是在电信号传导中释放到神经突触中的神经递质。当这种酶被阻断时,大脑和肌肉中的神经细胞被卡在过度刺激的状态,导致各种各样的症状,包括过度出汗、流口水、针尖状瞳孔、呕吐、癫痫和窒息。作为他们研究的一部分,库恩等人合成了一种全新的神经毒剂梭曼(soman),它抑制胆碱酯酶的能力是沙林的两倍。

虽然沙林、塔崩和梭曼被装填进了火炮炮弹,德国政府最终决定对盟军的目标不使用神经毒剂。直到战争结束之前,盟军才得知这些毒剂的存在。

恶毒的竞赛

然而,查获了神经毒剂的盟军除了震惊之外,更多的是感觉如获至宝。盟军科学家发现,一些德国弹药含有的未知有机磷神经毒剂,胜过他们所知的任何毒素,于是他们开始分赃。美国人和英国人共享了资源,开始寻找参与化学武器研究的科学家。当军队在家中逮捕塔崩发明者施拉德尔时,他立即交出了化学式和神经毒剂的其他细节。后来,英美得知俄国人重建了塔崩和沙林工厂,一场化学武器竞赛就此开始。

被盟军发现的神经毒剂都被重新命名,塔崩被命名为GA,沙林为GB,梭曼为GD。

随着美苏关系紧张,两个超级大国都竭力招募前德军科学家为自己服务,以获得第三帝国的技术发明。时任美国总统杜鲁门不想让好战的纳粹分子踏上美国国土,但尴尬的是很多不错的科学家参加过纳粹党。美国军方只好替这些污点科学家洗白,制作新的履历和自传,并以军事安全名义带他们入境。当然,英国也有类似的招募行动。

GA GB GD让英美化学家大受启发,1952年,英国皇家化工公司(ICI)和德国山德士公司的研究员,发现了一批有机磷化合物可作为强力的杀虫剂。两年后,ICI让其中之一流入市场,但在1958年,这种杀虫剂被认为应用在农业中的毒性过大而被要求下架。

VX

英国肯特大学历史学家乌尔夫·施密特在他2015年所著的一书《绝密科研》中,披露了VX实验的暗黑历史。据施密特所说,英国相信对于化学武器的开发和利用会使政府在与美国谈判“急需核武器技术”的时候占据上风。因此,为了维持英国优势的谈判地位,英国政府的一些大臣提议由波顿唐国防科研基地研发VX神经毒剂。波顿唐国防科研基地隶属于英国国防部,是英国保密程度最高的军事科研单位,是英军最重要的生化和核辐射防护研究单位之一。它既是英国国防科技实验室的所在地,也是英国国防部应急战备与响应中心的所在地。

隐匿暗处的秘密

麦迪森死后,英国政府对毒性实验安全性的担忧达到了顶峰,进而针对人体毒性实验规定了一个漫长而复杂的审批过程。但是由于担心前苏联可能已经拥有了他们自己的V试剂,波顿唐的科学家直接忽略了这一缓慢而又充满繁文缛节的过程,在未经许可之下就进行了相关实验。

1958年1月,波顿唐国防科研基地的两名军官自愿成为VX实验的志愿者,实验人员在他们的手臂上滴上了50微克的VX,这在当时是一种新型的、能通过渗透皮肤快速致死的神经毒剂。VX毒剂是最致命的化学武器之一,无色无味,能引发不可控的肌肉抽搐,最终能在短短几分钟里置人于死地。施密特认为,这项实验是西方国家第一次进行的有关VX的人体实验,也是一个未经授权的躲在暗处的实验。

那两名勇于成为VX实验志愿者的军官,在实验中没有明显的不良反应并存活了下来——因为试剂用量是致死量的一半。后来,当上级官员们查出此事时,这两名军官辩解称“我们有自由使用我们的皮肤的权利”,这次实验没有被深究。

但上级部门仍然担心波顿唐的科学家会太过急于求成而不择手段,波顿唐的科学家被迫终止人体实验。15个月后,这项实验转移到猪身上进行。

有关VX的研究细节,最终传到美国,在20世纪50年代末期,美国马里兰州埃奇伍德兵工厂的生化专家范·辛利用化学品开始了自己的实验,并参与了一项以大多是军人为研究对象的实验项目。

埃奇伍德兵工厂的生化实验项目不仅仅是VX神经毒剂,军方投入测试的包括神经性毒剂、失能性毒剂、催泪瓦斯……诸如摇头丸等毒品也没落下。从1955年到1975年间,共有约7000名美军士兵接受了秘密试验。

埃奇伍德兵工厂制造的各种化学武器

美军之所以大力研发各类化学药剂,是因为“铁幕”落下后,他们认定苏联将抢先实施“疯狂的化学战”,遂开启了旨在抵挡生化武器攻击的防御性研究,将其视为最高机密。随着时间推移,研发活动逐渐走样,转变为对进攻性化学武器的研发。内部资料片显示,在美军的发明中,包括一种能让敌人陷于“真正的化学包围”的武器,这种失能性毒剂可以用炮弹发射,扩散后能飘进没有防护的、敞开的建筑物内。然而,仅靠动物实验不能精确掌握其效果,于是,“人类豚鼠”——美国大兵便成了试验品。

VX-神经毒剂之王?

按照化学毒剂的毒害作用,可以将化学武器分为六类,分别是神经性毒剂、糜烂性毒剂、全身中毒性毒剂、失能性毒剂、刺激性毒剂和窒息性毒剂。

VX一度被称为“神经毒剂之王”。这种毒剂比沙林毒性更大,是最致命的化学武器之一。人体吸入或是皮肤与之接触便会中毒,可造成中枢神经系统紊乱,甚至呼吸停止导致死亡。

VX毒剂学名是 S-(2-二异丙基氨乙基)- 甲基硫代磷酸乙酯,一种无色无味的油状液体,一旦接触到氧气,就会变成气体。工业品呈微黄、黄或棕色,贮存时会分解出少量的硫醇,因而带有臭味。可以通过空气或水源传播,几乎无法察觉。人体皮肤与之接触或吸入就会导致中毒,头痛恶心是感染这种毒气的主要症状。

VX可以做成二元化学武器,也就是它出厂的时候是两种无毒性or低毒物质(原料),在导弹战斗部上装填这两种无毒性or低毒物质,储存运输都很方便。但是,打出去之后,战斗部内先爆个小雷管,两种物质混合在一起,就生成了VX。

尽管VX在战争中并未被大规模投入使用,但这种毒剂之王仍可谓劣迹斑斑。

美军曾利用VX在美国犹他州达格韦试验场做过相关试验。1968年3月13日,一架F4战斗机携带两罐VX毒剂,并向一片没有标记的地面洒下。其中一个罐子出了故障,残留有9.07公斤的毒剂。

中毒身亡的羊

当这架战斗机飞离既定航线时,残留的VX毒剂泄漏出来。由于当时飞机还在较高的上空,VX毒剂随风飘落到距离试验场32公里处的颅骨谷地,在此放牧的6000多只羊因此中毒死亡。当时有多家媒体亲眼目睹了大批死羊被扔进仓促挖成的壕沟中。

1969年,在日本冲绳岛美军基地,VX神经毒剂从一个容器里溢出,使23名军人中毒被送进医院。

据报道,2017年2月13日,在马来西亚死亡的朝鲜籍男子身上也被检测出化学武器VX神经毒剂成分。

VX最令人厌烦的特征之一是有着机油一样的粘稠度,意味着当它散布出来的时候可以粘附在物体表面,无法及时清洗。在上世纪90年代中期,日本邪教奥姆真理教曾试图利用VX杀死三个人——其中一人成功被杀。

然而VX真的就是神经毒剂的巅峰之作了吗?当然不!!诺维乔克(Novichok)是一种更加神秘也更为恐怖的神经毒剂。

A-230很可能就是当世的神经毒剂之王

Novichok最初是在20世纪70年代和80年代由当时的苏联开发的。这个名字的意思是俄语的“新人”,它的开发标志着神经毒剂这种化学武器威力的重大突破。

诺维乔克是其二元装药的代号,其真正的毒剂代号是A-xxx系列,诺维乔克有几百种衍生物,其中具有军事意义的有A-230,即Novichok 7、A-232,即Novichok 5、A-234。

据称,A-230的毒性比VX神经毒剂高5至8倍,可以在几分钟内杀死一个人,暴露其中的人几乎不可能被治愈。种种迹象都表明诺维乔克已成为世界上最强大的神经毒剂,同时也是可用的最致命武器之一。

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一位专家曾说过,神经毒剂“可能是人类继原子弹后制造的最危险的东西”。尽管谁也阻挡不了人类不断探索、研究新的致敌人于死地的方法,不过我还是衷心地祈祷,但愿我们能够永远地远离神经毒剂这种可怕的武器,永远!

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