2006-03-07 10:58:14千年老妖

《生命之液》

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前一陣子由美國發射的無人探測器登陸火星,引起不少新聞報導;此外,還有人重提再度登陸月球之旅,以賡續三十年前即已終止的阿波羅登月計畫。無論探測火星還是登陸月球,其中經常浮現的一樁話題就是:火星及月球上到底有沒有水?

 地球號稱「藍色星球」,主要是超過70%的地表都由海洋所覆蓋,在太空中看來,就像一顆藍色的球。有水代表可能就有生命,因為地球上最早期的生命,可能出現於太古沸騰的濃湯當中。就算火星與月球的環境未能孕育出具有生長及繁殖能力的生命體,只要有水,也就能提供前往探測、甚至居留的人類所需;如若不然,所有用水都得用太空船運送,可是不切實際的做法。

 水對於人體的重要性,大概無人不知;人要是沒有水喝,可活不過幾天。但人體為什麼需要水,以及水在人體內的分布、作用與調節等問題,就屬生理學家最清楚:人體體重將近60%都是水;不單細胞質的主成分是水,所有的細胞也都浸置在「內在的海洋」(細胞外液)當中。此外,無論食物的消化吸收(消化道一天處理高達七公升的液體)、養分運送(人有三公升的血漿),以及廢物排泄(人一天平均排出一點八公升的尿液)等,在在都需要水。因此,水是僅次於空氣的維生必需品。

 古早的人喝的都是天然的泉水、井水、湖水、河水或雨水,最多用砂石過濾,或以明礬沉澱,以除去大顆粒的雜質。在曉得水中可能有肉眼看不見的病原菌存在之前,中國人習慣喝煮沸的水,歐洲人以酒代水,都是經驗下的產物。而生活在開發國家的現代人,自來水的衛生基本上已無問題,然而卻跑出販賣各式各樣淨水裝置的生意人,利用人不怕一萬、只怕萬一的心理,打著似是而非的理論賺錢。今年二月號《科學人》有篇文章〈誰給我們健康的水?〉,對此現象介紹得巨細靡遺,讓人嘆為觀止;像蒸餾水對肝臟是負擔、礦泉水中的礦物質不易吸收、洗臉水可做能量活化處理等,稍有點常識者,都曉得是瞎說。也不禁讓筆者想起十多年前剛回國任教並建立實驗室時,有人告知:「國內的水質不佳,拿來配溶液會做不出實驗。」結果我拿經逆滲透過濾的水做實驗,一點問題也沒有,證明那是胡說。

 
至於水的特性,當然是化學家最清楚。著名的英國化學家艾特金斯(P. W. Atkins)曾寫過一篇文章〈水之愉悅〉(The Joy of Water),指出水分子在簡單的構造下,擁有的複雜面。大家都曉得水可以固、液、氣三種型態存在,主要是因為水分子夠小,僅由一個氧及兩個氫原子構成,故能漂浮於大氣之中;同時水分子帶有極性(氧原子端帶負電、氫原子端帶正電),彼此可相互吸引,因此常溫下聚集形成液態,低溫下則可凝成固態。也由於水分子的體積小及帶有極性,而成為最佳溶劑及化學反應場所,也提供了生命的起源及演化之所。由此可見,水之為用大矣。

 然而《科學人》的文章中還提出一些問題,像一天該喝多少水、什麼時間喝、水溫應該如何等,並質疑我們的科學教育沒有教;其實,真正的生理學家對上述問題是沒有標準答案的,只有江湖郎中才會言之鑿鑿。人一天從皮膚、呼氣、尿液及糞便當中,排出約2.5公升的水,然而喝進的液體僅需1.2公升左右,其餘的1公升從食物中取得,0.3公升由體內代謝產生。因此,不同的氣候環境(炎熱潮濕或乾燥寒冷)、生活型態(靜態或勞動)、飲食內容(清淡或重鹹)等,都會影響每日所需的飲水量,不能一概而論。

 此外,人體對於細胞外液的滲透度有嚴密的調節機制,太濃了,就會感到口渴並減少水分從尿液的排除,太稀了,就會增加排尿的體積,把多餘的水分排出。坊間流行一天喝八杯水的說法,只能當成參考,不必過於拘泥。這又不禁讓我想起國內腎臟生理專家楊志剛教授的趣言:「水喝多了可是會造成水中毒的。」任何東西過猶不及,都不是好事,水也一樣。至於不能喝冰水、飯後睡前不宜喝水,其實都沒有什麼科學根據。

 那什麼是健康的水?我認為只要生菌數及已知可影響健康的物質(重金屬、農藥、三鹵甲烷、揮發性有機物等)濃度都低於標準值,就是可用的飲用水。煮沸、蒸餾、過濾、滲透等都是保證飲水安全的做法,其餘號稱「科學」的淨水或活化水方法,則聽聽可也,不必當真。

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{本文原載於中央日報副刊2004.6.9}
美國韋恩州立大學醫工系及奧克蘭大學生物系兼任教授 潘震澤
SCC - 科文知識 第158期 2005/9/17
http://scc.bookzone.com.tw/
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