，性格凶狠，正邪兼修，与人类结下了千年情仇。在蒙昧时代，它会在不经意中毒害众生，又被心怀鬼胎的人所运用而成为谋杀的利器。但是，科学的前进不只震撼了不法之徒，更将“

　　”人。他们过着渔猎日子，有着杂乱的葬礼风俗，还会将死者做成木乃伊以寄予哀思，这可比闻名的埃及木乃伊的还要早上几千年。

　　当地极为枯燥的气候使得木乃伊的皮肤、毛发和穿着被杰出的保存，所以人们能够以此探求几千年前“辛科罗”人的日子。经过现代科学技能检测，研讨者发现“辛科罗”人生前曾患有皮肤癌等多种疾病，并且还有近百具“辛科罗”木乃伊死时仍是孩提乃至胎儿。这一度让科学家非常困惑：为什么有这么多“辛科罗”人产生流产或许还未成年就早早夭亡。

　　直到2005年，关于“辛科罗”木乃伊的研讨才获得打破。智利科学家发现，当地的河谷中砷的浓度严峻超支，是世界卫生安排安全饮用水规范的100倍，而木乃伊毛发的剖析成果也显现，

　　这些“辛科罗”人生前曾长期暴露在高砷的环境下，所患疾病也很可能是砷中毒的成果

　　一个“辛科罗”孩提木乃伊，图源/span

　　上面说到的砷，是元素周期表中的第33号元素，坐落第4周期、第5主族，化学符号为As。

　　砷元素在天然界中散布很广，现在现已发现了数百种含砷的矿藏。除了以砷的硫化物为首要成分的砷矿石，许多铅、锌、金、铜的矿石中也含有砷元素 ，因而砷和它的化合物很早就被人们所知。

　　早在公元4世纪前半叶，我国炼丹家葛洪的名著《抱朴子•仙药篇》中就记载了从雄黄

　　西方化学史学家们普遍以为，单质砷最早是由13世纪德国炼金家阿尔伯特·马格努斯

　　与番笕的进程中制得的。但是，经过这种办法能获得砷纯属巧合。因为番笕的首要成分硬脂酸钠不行能将砷的硫化物转化为单质砷，仅仅其时的番笕用猪油或牛油与氢氧化钠一起熬煮制成的，未充沛皂化的猪油或牛油在受热后会炭化，而碳又能够还原由雌黄加热后构成的三氧化二砷，就得到了砷单质。

　　与较早被人类运用的金银铜铁铅等元素不同，砷元素在出产和日子中发挥的作用不多，却长期与毒药联系密切，名声欠安。需求首要着重的是，天然界中砷与生命并非互不相容。实际上，砷的毒性与它存在的方式以及价态密切相关。砷的单质便是无毒的，虾蟹等海产品中也含有数量可观的砷元素， 但人们不用忧虑吃虾会导致砷中毒，因为其间的砷多以有机化合物

　　的方式存在，毒性很低，乃至有学者以为微量的砷可能是一种有利的营养元素。

　　不同形状的砷化合物对大鼠的半致死量（LD50）。MMA：单甲基砷酸；DMA：双甲基砷酸

　　但是，比较于有机砷，砷的无机化合物毒性就要高许多，三价砷又比五价砷的毒性更强。砷元素剧毒的恶名很大程度上就源于它的一种三价无机化合物——三氧化二砷

　　三氧化二砷俗称砒霜，其口服半数致死量只要14.6mg/kg，一粒黄豆巨细的砒霜就足以使人毙命。咱们不知道终究谁是将其作为谋杀东西的始作俑者，但砒霜无疑是古代运用频率最高的一种毒药。

　　砒霜的形状以及化学分子结构，图源：/span

　　天然界中有毒之物许多，为什么砒霜如此引人瞩目？大都毒物或具有艳丽的色彩或带有影响的滋味，这是长期的天然进化赋予人类的保护性警惕，而砒霜偏偏长于假装，无色无味，所以很简单被误服。一起，砒霜中毒后又短少典型的症状，在卫生条件恶劣的古代很简单与霍乱等胃肠感染混杂，因而非常合适荫蔽下毒。

　　砒霜之所以成为被频频运用的毒物，与其简单获取和制备也有联系。被誉为我国古代科技百科全书的《天工开物》，就详细记叙了古代人们烧制砒霜进程。

　　古时烧制砒霜的质料被称为砒石，首要成分为砷的氧化物和硫化物。书中描述这种矿石像土但比土硬，像石但比石碎。因为其时在江西广信

　　其时人们在地下挖一个土窑，将质料砒石放入其间，下面引火烧柴，窑的上部装个曲折的烟囱，再把一个铁锅倒过来盖在烟囱口上。炼制进程中，三氧化二砷会在烟囱口冷却，逐步堆积在倒放的铁锅上，就像结了一层霜相同，砒霜也因而而得名。

　　《天工开物》一书中制作的砒霜烧制进程 。图源/span

　　书中也特别指出了烧制砒霜对人和环境带来的损害。比方，烧砒时操作的人有必要站在优势十余丈以外的当地，处在下风口的草木都会枯死。惋惜即使如此，因为古人没有防毒面具，也很简单患上 “职业病”。按书中的记叙，假如两年不改行，胡须和头发都会落光。

　　以现代科学的眼光审视，烧制砒霜时砷的硫化物会在高温下与氧气产生反响。排出的烟气中既可能有提高没来得及冷凝的砒霜，又有二氧化硫

　　用上述办法制得的砒霜，受其时技能所限常会混有硫化物，而硫能够与银进行反响，使得银针变黑，所以为了防范砒霜中毒，古代我国曾撒播银针探毒的办法。但是，银并不能和三氧化二砷进行反响，银针试毒最多能够幸运发现含有硫杂质的砒霜。考虑到许多食物中也常含有硫化物，所以这种银针探毒的办法不光不行靠，还简单形成冤假错案。

　　前史上很长一段时间，因为短少检测砷的牢靠办法，人们对砷中毒都无计可施，投毒者更是能够逍遥法外。因而，砒霜常常出现在严酷诡谲的权力斗争和各种民间凶案中，以至于有了 “攫取继承权粉末”的别号。

　　但是1836年后，砷“完美毒药”的位置开端急转而下。这首要得益于英国化学家詹姆斯·马什

　　主管的皇家兵工厂作业。法拉第很忙，许多详细的化学检测作业就交由年青的马什担任。

　　其时，许多砷检测的作业要作为法院断定谋杀的依据，但是化学家能够运用的检测砷的办法却非常有限。比方，假如因为吃了含砷的毒药病亡，加热死者胃内的残留物，会闻到一种相似大蒜的气味

　　。但是，这种检测办法一方面具有很大局限性，大蒜味必需当场做试验才能用嗅觉感受到，不能定量也不能过后留下可展现的凭据，简单被信仰眼见为实的陪审团人员置疑。另一方面，这种检测办法也显着短少特异性，假如凶手辩称死者生前就刚好吃过大蒜呢？

　　为了获得愈加令人信服的法庭依据，马什致力于对砷的检测办法进行改善，并在19世纪30时代成功规划出一个奇妙的试验设备。在这个设备中，样品中假如有砷化物，就会在还原剂

　　之后，砷化氢气体在无氧条件下传输到酒精灯，并在那里焚烧分化，生成的砷单质就会堆积玻璃器皿外表，留下具有金属光泽的黑色“砷镜”。这一反响的特征非常显着，能够让陪审团和法官实实在在的看到砷的存在，并且灵敏度也很高，能到达毫克级，所以一度成为判定砷中毒的必备利器。

　　马什砷检测试验中的设备，以及检测反响所对应的化学方程式，图源wikipedia.org

　　时过境迁，现在的毒物检测早已脱离了当年烧杯、试管和酒精灯的时代，检测技能的精确度已提升到千分之一毫克的水准。一起，现在毒物检测的规模也大大扩展，从胃内容物到血液、尿液、头发等各种人体安排。这使得咱们能够跨过时代，有证可循地探求像“辛科罗”木乃伊死因那样的前史疑团。

　　去世，关于他的死因议论纷纷。一向有人估测他死于谋杀，但又没有直接依据。

　　直至2008年，光绪去世一百年后，这段前史才水落石出。经过中子活化、X射线荧光剖析、原子荧光光度等现代技能手段，人们剖析了头发、遗骨、衣服以及墓表里环境样品。成果显现，

　　光绪的头发截段和衣物上都含有剧毒的砒霜，而体内毒物含量更是常人的两千倍

　　虽然因为毒物检测技能的前进，现在与砷有关的投毒事情已大幅削减，但受砷污染的水源以及被砷污染水灌溉的粮食作物，至今仍是全球公共健康的重要要挟。

　　很相似。因而，砷酸根在一些生化反响中能够以假乱真，搅扰本来需求磷酸根参加的能量代谢。

　　之间有巨大的亲和力，而人体内许多必不行少的酶就含有巯基。当这些酶中的巯基与砷结实结合后，活性就会被按捺。比方，砒霜能够炸毁线粒体中的丙酮酸脱氢酶，这种酶在有氧呼吸和无氧呼吸中都发挥着重要作用，一旦损失活性将使细胞走上快速凋亡的进程。

　　咱们能够从早年一篇经典的中学课文——《为了六十一个阶层弟兄》中寻觅答案。

　　这篇通讯报导生动记叙了1960年山西省平陆县61位民工团体食物中毒，生命垂危，并因的决断指挥调度，终究化险为夷的实在事情。

　　不为人知的是，这起中毒事情背面首恶，便是坏人在工人食物中放入了“信石”

　　，而报导中说到的曲折千里空投到事发地址的“二巯基丙醇”，便是医治砷中毒的一种特效药。

　　二巯基丙醇的分子结构式中也有两个巯基，相似螃蟹的大夹子，能够紧紧地夹住人体内的砷元素，阻挠其为非作歹。结合之后的产品又很简单经过尿液排出体外，从而使那些有重要生理活性的含巯基酶免受砷的侵扰。

　　三价砷与丙酮酸脱氢酶（pyruvate dehydrogenase）的结合，以及二巯基丙醇（2,3-Dimercaptopropanol）的解毒原理

　　砷与人类的联系莫非真的就只要暗杀与毒杀？这种性格凶狠的元素是否也有仁慈的一面呢？

　　实际上，虽然砒霜之毒路人皆知，出于“以毒攻毒”的朴素理念，砷的药用前史与砷作为毒物的前史简直相同长。

　　在我国医药典籍中，小剂量砒霜作为药用的记载能够追溯到公元973年宋朝人修改的《开宝本草》。在古代西方，砒霜和其他含砷化合物曾被广泛用在医治各种微生物感染的疾病。

　　但在科学不发达的时代，因为人们对砒霜针对的病症和所需的剂量并没有充沛掌握，即使医师出于杰出的愿望，那些承受含砷药物医治的患者也常常成为砷中毒的受害者。

　　假如说在古代，医师运用砒霜“以毒攻毒”碰运气看病并不为怪。但是，直至上一年新冠盛行期间，仍有庸医在没有科学依据支撑的情况下，引荐“喝砒霜防新冠”，这就颇有点时代穿越的感觉了。

　　新冠盛行期间，有印度医师主张人们每天空腹饮用一杯“砷蛋白 30（Arsenic Album 30）”药液，而这儿的“砷蛋白”便是高度稀释后砒霜。图源：YouTube 视频截图

　　砒霜能够促进细胞快速凋亡，而正是因为这种特性，砒霜成为铲除体内的恶性增殖细胞的有利兵器。除了对一些实体癌瘤有按捺作用，近年来科学家发现砒霜对多种恶性血液病，尤其是早幼粒细胞白血病更表现出令人瞩目的共同效果。在该范畴，我国医学家张亭栋教授在民间验方的基础上，经过了长期探究，是发现砒霜能够医治急性早幼粒细胞白血病的首要贡献者。

　　 并非直接服用砒霜，而是以砒霜为质料、经特别加工制成的静脉制剂。因为砷的剧毒特性，它的用法、用量都非常奇妙，也只要在现代科学指导下正确用药，世人皆知的毒药方能化为看病的良方。

　　许多含砷化合物有剧毒，让人避之不及，一起砷元素在地壳中的总含量也并不低，但2018年美国化学会却将其列为百年之内具有严峻缺少危险的元素。

　　这或许会让许多人颇感意外，而究其原因，当今社会砷元素的用处早已不再局限于“毒”和“药”，而是现已渗透到与咱们日子休戚相关的许多高科技范畴。

　　杂质总量小于10ppm的高纯砷是一种新式高端半导体资料。经过高纯砷还能够制备砷化镓、砷化碲、砷化铟等其他重要半导体资料，而这些砷的化合物广泛应用于微电子、光电子等范畴，在航空航天、GPS导航和一些顶级军事技能中发挥着关键作用。

　　被誉为继硅之后的第二代半导体资料，它的半导体电子迁移率比传统的硅快，且具有抗搅扰、低噪声、耐高压、耐高温与高频运用等特性，因而特别适用于无线通信中的高频传输范畴，是现代移动电话、卫星通讯和雷达体系中的一种中心资料。

　　惋惜的是，现在仅有少量发达国家能够量产高纯砷以及可用于半导体设备的砷化镓资料，所以这些国家能够运用砷化镓这张牌进行技能封闭。

　　就在2021初，在美国的指派下，韩国半导体公司中止向俄罗斯出售高性能的砷化镓半导体设备，理由是俄罗斯军工企业正在运用这些半导体，规划和制作N036有源相控阵雷达，这种雷达将配备在苏-57战役机上。韩国中止砷化镓半导体设备的供给后，俄罗斯的N036雷达将无法持续出产，苏-57战役机也面对罢工的危险。

　　，竟摇身一变成为一种具有重要商业价值的化合物和支撑现代半导体职业的要素。

　　时过境迁，砷元素的首要应用范畴现在现已有了面貌一新的改动。以砷化镓为代表的第二代半导体资料推动了互联网和通讯技能的高速开展，乃至还成为了顶级科技中急需解决的“卡脖子”问题。或许因为它作为毒药运用的前史太久，第一印象过分深入，以至于至今谈起它仍会令人心生惊骇，但现在是时分让咱们重新认识这一陈旧元素，在砷元素绵长的“黑前史”中寻觅可观的“正能量”。

　　2. 赵匡华,骆萌;关于我国古代获得单质砷的进一步确证和试验研讨[J];天然科学史研讨;1984年02期

　　5. 丁香园：印度政府力推「喝砒霜防新冠」背面，遍及全球的 200 亿商业帝国