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原创  摩天大楼的“挣扎”:高楼崇拜背后的危机

1970-01-01 作者: 查看次数:次
导读

无处不在的辐照食品

提到杀菌,人们往往会想到各种药剂或是紫外线,殊不知核产品却是这方面的“行家”。

在食品加工过程中,利用放射性钴-60、铯-137产生的γ射线或电子加速器产生的或高能量电子束等进行辐照加工处理,可以使食物产生化学、生物或物理效应,达到抑制发芽、杀虫灭菌、防腐保鲜等目的。用这种方式处理过的食品,就是“辐照食品”。

早在20世纪50年代,国外就开始应用这项技术。我国也在1997年公布了谷物豆类、新鲜水果蔬菜、干果果脯、脱水蔬菜、香辛料等6大类食品辐照的卫生标准。

辐照食品听起来陌生,但它很早就走向了普通消费者的餐桌,比如方便面中的脱水蔬菜、医院病人食用的无菌食品、人气零食泡椒凤爪等,都是辐照食品。目前,辐照技术已被广泛应用于食品、保健品和卫生材料的保质,以及高分子材料的改性等方面。

举个例子吧,像北方来的大蒜、洋葱,如果不做辐照处理,储存不到2个月就会发芽,失去食用价值;若是做了辐照处理,大蒜可保持1年、生姜可保持6个月不发芽,且品质、口感不变。辐照处理过的龙眼可在低温下保鲜40天,板栗能达到180天,其颜色、风味与新鲜的基本一致。

用辐照办法处理过的肉类食品,其致病性微生物如霉菌、大肠杆菌、芽孢杆菌、沙门氏菌、葡萄球菌等可被全部杀死,保质期可长达1年。土豆、大蒜、姜和红薯等根茎类蔬菜经辐照后,能避免发芽变质;辣椒、茄子、黄瓜、蒜苗、豆角、白菜等蔬菜经辐照后,可抑制腐烂,延长贮藏期;对板栗、香蕉、草莓、荔枝、柑橘、梨子、橙子等水果进行辐照,可延长其成熟过程,便于长时间保鲜和长途运输;对一些中药材和保健食品、脱水蔬菜、方便面调料等实施辐照,可抑制细菌传播,防止变质。

而对于茶叶、香烟、白酒等食品,辐照则能提高其陈化度。如当年的普洱新茶,经辐照后茶味口感可保鲜5年;辐照过的香烟,虽说烟味有些淡,但却能降低其中的尼古丁成分;白酒更加神奇,一瓶出厂仅半年的茅台,辐照后酒味醇厚,相当于窖藏了20年的口感。

与传统的消毒灭菌方式相比,辐照具有不使物品升温、灭菌彻底、不受物品包装和形态的限制、不损害物品外观和内在品质特性等优势,安全可靠,操作简单,应用范围广,既节约能源,又不污染环境。

如今,辐照加工与高温蒸煮、低温冷藏一样,已经成为了安全的食品灭菌方式之一。辐照杀菌的最大优点是能彻底消灭微生物,防止病虫危害,射线穿透力强,可在不打开包装的情况下进行消毒。有些人担心,食物经过“辐照”后,营养成分会大量流失。经过科学分析证明,辐照食品所引起的营养成分的变化,远远小于加热蒸煮、煎炒等方式。

其实,用辐照处理食物,就像烹饪、罐装或冷冻处理一样,只会引起食物分子的微小变化,这种变化是无害的。辐照加工是一种“冷处理”,它不会显著地提高被处理食物的温度,所以食物能保持得更新鲜,而且也不会像化学处理一样留下有害的残留物。另外,辐照处理之后的食物能立即被运输、储存,或者立即进食。北京奥运会期间,组委会成员和运动员们吃的食物均是经过辐照处理的。

辐照灭菌过程不添加任何化学物质,没有化学残留。灭菌过程中,食品只是获得射线的能量,并不直接接触放射源,因此,不会出现人们害怕的“放射性残留”,更不会造成环境污染。

经过超过40年的研究,现在约有36个国家的大约50多种辐照食物得到承认。正如世界卫生组织所作出的结论:辐照食品就像用巴氏灭菌法消毒的食物一样安全,而且有益健康。

目前我国已有28个省(区、市)的200多个单位分别对200多种食品进行了辐照保鲜、杀虫灭菌、改善品质方面的研究,国家已批准18种辐照食品上市,年辐照食品总量达10万吨,居世界第一。

质子治疗:与“癌”赛跑的新武器 

2019年1月7日,世界羽坛最佳男单之一、马来西亚羽毛球名将李宗伟重新回归球场训练。5个月前,李宗伟被检查出初期鼻咽癌,这对一名职业运动员而言是一个噩耗。他曾一度深陷绝望。在医生的建议下,李宗伟赴中国台湾接受了33次质子治疗,每天治疗约35分钟。过程十分辛苦,但最终结果良好。

目前,医学界公认的恶性肿瘤治疗手段主要有三种,手术、放射治疗和化学药物治疗。质子重离子治疗是放疗的一种。放疗是运用放射线轰击肿瘤细胞,抑制肿瘤细胞增殖、杀死肿瘤的一种治疗方式。1898年,居里夫人发现了射线镭。次年就有人开始用X射线试治皮肤癌,开启临床放疗的先河。

临床上常见的放疗多是光子放疗,如三维适形放疗、调强放疗、X刀放疗、伽马刀放疗、赛博刀放疗等。不同于常规放疗使用α、β射线和各类x线,质子重离子治疗使用质子或者重离子射线对肿瘤进行放射治疗。

所谓质子,是氢原子剥去电子后带有正电荷的粒子,重离子,是碳、氖、硅等原子量较大的带有正电荷的粒子。通过同步加速器,这些带电粒子被加速到光速的70%,大约21万公里/秒,可以变成穿透力极强的电离放射线,以非常高的速度穿过人体,到达靶向肿瘤部位。

目前,质子重离子治疗在业内被公认为是最先进、最尖端的肿瘤放疗技术。该技术的推广实施者、上海市质子重离子医院技术委员会主任蒋国梁介绍,这项技术相较于常规放疗,拥有显著的放射物理学和生物学的优势。

常规放疗中,光子射线穿过人体组织达到肿瘤病灶时,剂量逐渐减少。但是只要射线经过,就会损伤肿瘤前后的正常组织,甚至可能会给病人带来严重的副作用。同时,肿瘤病灶也达不到足够的剂量分布。

北京大学第一医院放射治疗科行政主任高献书介绍说,在理论上,只要照射剂量足够大,没有照不死的肿瘤细胞,但是肿瘤细胞周围的正常组织限制了照射剂量的提升。

质子重离子的优势就在于,它在计算机的控制下速度极快,射程前段释放较少能量,医生“瞄准”肿瘤位置,高能粒子在特定深度瞬间释放大部分能量,随后能量迅速衰减。学界把这一过程形象地比作“立体定向爆破”,它能使肿瘤病灶接受较大放射剂量,而前后正常组织受到的损伤降到最低。蒋国梁在临床中发现,使用质子重离子放疗,正常组织的放射毒性和副作用明显减少。

在放射生物学上,重离子放疗的优势最大,它使用的是比质子质量更高的粒子射线,能够打断肿瘤细胞的DNA双链,对肿瘤细胞的杀灭作用是光子的2~3倍。而质子相对较轻,只能打断肿瘤细胞的DNA单链,对肿瘤细胞的杀灭效应约是光子的1.2倍。重离子放疗的优势使得它常常被用于对光子和质子射线抗拒的肿瘤。目前,我国还只有上海市质子重离子医院与北京的中日友好医院两家正式拿到了国家卫健委下发的医用重离子加速器配置许可证。

核领域的“轻工业”未来可期

如果将核能与核动力比喻为核领域的“重工业”,辐照技术与同位素等非动力核技术就是核领域的“轻工业”。

以核技术为基础的示踪技术,将放射性同位素作为示踪剂,用以了解人们看不见、摸不着的一些物理变化和化学变化。目前,示踪技术在化工、石油、水利等众多领域发挥了重要作用。

由于放射性同位素可在其存在的地方发出“信号”。因此,放射性同位素常常作为示踪剂,用来研究化学反应发生的步骤或工业生产的过程。而作为示踪剂的放射性同位素,它的性质和没有放射性的同位素一样。以放射性同位素及其标记化合物作为示踪剂,可对一些物质在体内的代谢规律进行定性、定量及定位的研究。

在工业上,示踪剂主要用于寻找金属管道,特别是输油管上的裂缝或孔洞。将加了示踪剂的液体倒入管子中,如果管壁有微小的裂缝,液体就会从这些裂缝中泄漏出来,由于其中含有示踪剂,因而很容易检测出来。实际检测时,工程师通常利用放射性同位素的Y射线来寻找金属中的裂缝和瑕疵。Y射线能够轻松地穿过金属,然后在照片底片上成像而被检测到。借助Y射线的图像,结构工程师可以方便地检测桥梁和建筑物的金属结构中的微小裂缝。如果没有这样的图像,这些微小的裂缝通常是很难被发现的,从而导致裂缝不断增大,最终造成重大的事故。

同位素标记的示踪剂还应用于生物医学、药物研发、营养代谢和临床研究。目前,世界上的趋势是逐渐由非放射性同位素示踪剂取代放射性同位素。非放射性同位素在自然界(如食物、饮水和空气)自然存在而无辐射污染,故也称稳定同位素,或绿色同位素,可用于婴儿和孕妇。

我国使用稳定同位素示踪剂技术较晚,虽然近年来有所发展,然而远远跟不上欧美国家的进度,而且主要集中在地质、生态等领域。稳定同位素示踪剂的丰度由质谱仪测定,其特点是高精度和超高精度, 可达到PPM级(百万分之一);它不但能追踪化合物的整个分子,还能追踪其某个原子,比如葡萄糖分子各个原子的不同代谢途径, 哪些原子进入了三羧酸循环产生能量,而哪些原子用于脂肪酸的合成等代谢途径。

此外,核技术还可以应用于放射性药物制造领域。放射性药物是含有放射性核素、用于医学诊断和治疗的一类特殊药物。目前我国已形成了一整套放射性药物的研发体系。

例如碘-131胶囊,是将碘的放射性同位素用于甲状腺功能检查、治疗和诊断其他疾病用的一种放药,在治疗甲状腺癌和甲亢之中堪称行业“金标准”。

在幽门螺杆菌的诊断上,呼气试验则是“金标准”,通过仪器检测呼出的气体中碳13或碳14 标记的二氧化碳就可判断受检者胃部是否存在幽门螺杆菌,可精确诊断包括胃炎、胃溃疡、胃癌等在内的胃病。

在现代医学中,医学影像是重要的手段。核医学显像即正电子发射计算机断层显像(PET)和单光子发射计算机断层显像(SPECT)在医学影像中所占的比重也越来越大。尤其是PET在肿瘤定位、术后复查、体检方面的作用独一无二,具有技术上和用途上的独特性。核医学显像必须使用放射性药物才能实现。原子高科生产的诊断用放射性药物已用于内分泌系统、心血管系统、神经系统、呼吸系统、骨骼系统、消化系统、泌尿系统、肿瘤、炎症、血液和淋巴等的显像诊断。

和核电、核燃料相比,无论是产值还是利润,核技术的应用我国还处于奋斗期、爬坡期,但远景非常可观。

 

(参考资料:陈瑜,《我国核工业:从大国重器走向民生日常》;《生活中的辐照食品,安全吗》;刘姿含,《莫把辐照食品和辐射食品混为一谈》;李瑚、尹嫦月,《辐照食品:隐姓埋名缘哪般》;杨智杰,《质子重离子治疗癌症,那么好又那么远》;梅花,《质子治疗:与“癌”赛跑的新武器》;《什么是质子放射治疗》;宁菁菁,《中核集团放射性药品制造:争分夺秒造福患者》等。)

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