莫尊理 尹智宇
2023年3月22日,科學(xué)家對(duì)貝多芬的頭發(fā)進(jìn)行了脫氧核糖核酸(DNA)檢測(cè),試圖找到貝多芬死亡的真正原因。最新研究表明,這位德國(guó)作曲家有很高的肝病遺傳風(fēng)險(xiǎn),且DNA檢測(cè)還發(fā)現(xiàn)乙型肝炎病毒。
貝多芬傳奇的一生,于1827年3月26日落下帷幕。誰(shuí)能想到,解開(kāi)貝多芬死亡之謎的這把鑰匙,竟然是我們司空見(jiàn)慣的頭發(fā)!
作為人體皮膚的附屬器官,頭發(fā)是一種由角質(zhì)化的表皮細(xì)胞所構(gòu)成的天然高分子纖維。從縱向結(jié)構(gòu)上看,頭發(fā)主要由毛干、毛根和毛囊三部分構(gòu)成,毛囊里就含有DNA;從橫向結(jié)構(gòu)上看,頭發(fā)由內(nèi)而外又分為髓質(zhì)層、皮質(zhì)層和角質(zhì)層,其中皮質(zhì)層的主要成分是角蛋白。
科學(xué)家對(duì)貝多芬的頭發(fā)進(jìn)行分析測(cè)定,深度挖掘其中“隱藏的秘密”,不僅是可行的,也是可靠的。首先,頭發(fā)的采集安全便捷,不會(huì)傷及身體,且采樣步驟簡(jiǎn)單,為頭發(fā)的大樣本研究提供了便利。其次,頭發(fā)中蘊(yùn)含的信息可靠。頭發(fā)是人體新陳代謝的重要排泄途徑之一,其中各元素的含量高低直接反映了人體營(yíng)養(yǎng)代謝狀況。而且頭發(fā)一旦長(zhǎng)出,其元素很少發(fā)生變動(dòng),化學(xué)狀態(tài)穩(wěn)定。最后,頭發(fā)提供的信息是豐富的,不僅可以進(jìn)行DNA檢測(cè),而且可對(duì)特征蛋白質(zhì)、元素等進(jìn)行測(cè)定,檢測(cè)的結(jié)果除了反映空間信息,還能提供時(shí)間標(biāo)度。
拿元素檢測(cè)來(lái)說(shuō),頭發(fā)中的元素和我們身體內(nèi)的元素是“一脈同源”的。元素檢測(cè)可細(xì)分為同位素分析法、微量元素分析法和重金屬元素分析法。
同位素分析法檢測(cè)速度快,且測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確。檢測(cè)得出的結(jié)果,不僅可以作為研究人類飲食和健康的生物指標(biāo),而且可以反映生活地域和遷移、活動(dòng)軌跡等信息。換句話說(shuō),頭發(fā)里記錄著我們吃過(guò)的食物,走過(guò)的路程。
在微量元素研究中,頭發(fā)微量元素研究占有重要的地位,這是因?yàn)槲⒘吭嘏c頭發(fā)有特殊的親和力。以鈣、鐵、鋅為例,這3種元素在青少年的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中“責(zé)任重大”,也是較容易缺乏的微量元素。通過(guò)測(cè)定青少年頭發(fā)中這些微量元素的含量,我們就能大致掌握不同階段的缺失情況,從而提出更科學(xué)的補(bǔ)充建議。
重金屬是環(huán)境中普遍存在的一類污染物,它通過(guò)呼吸系統(tǒng)或消化系統(tǒng)等不同途徑進(jìn)入人體。重金屬元素在頭發(fā)中穩(wěn)定存在,因此頭發(fā)可以作為人體內(nèi)重金屬元素富集情況的標(biāo)尺。
作為反映健康狀況的指標(biāo),通過(guò)對(duì)頭發(fā)內(nèi)重金屬元素的檢測(cè),我們可以預(yù)知身體狀況,提前做好相應(yīng)準(zhǔn)備。不得不說(shuō),對(duì)頭發(fā)進(jìn)行檢測(cè)是經(jīng)濟(jì)、科學(xué)的健康檢測(cè)方法之一。
古人把頭發(fā)看作生命的象征,頭發(fā)檢測(cè)分析歷史悠久。被推翻的關(guān)于貝多芬鉛中毒的說(shuō)法,也是通過(guò)對(duì)頭發(fā)中元素進(jìn)行分析得出的結(jié)論。隨著DNA技術(shù)的迅速發(fā)展,我們有望從頭發(fā)中發(fā)現(xiàn)更多“不為人知的秘密”。
(選自2023年4月14日《科普時(shí)報(bào)》,本刊有刪改)