怎样和有毒生物“共处”？不如“变毒为宝”吧~-

广泛存在的有毒生物

经过亿万年的进化，大自然创造了有毒生物。提到有毒，你首先想到的是什么生物呢？是代表神秘与危险的毒蛇？还是“红伞伞、白杆杆、躺板板”的毒蘑菇？在传统中医和民间文化中，五毒指的是蛇、蝎子、蜈蚣、蟾蜍和蜘蛛。其实，生毒素可以由不同的动物、植物、细菌及真菌产生。例如肉毒梭菌、产气荚膜梭菌、蜡状芽孢杆菌都能释放毒素，引起不同程度的食物中毒。

典型的有毒动物

箱型水母是一种生活在沿海区域的有毒动物，其毒素的致命性主要体现在毒液成分的致命性和用毒方式的致命性。箱型水母的触手上布满了刺细胞，一旦接触到物体，刺细胞就会射出数千个小刺叉，将毒素注入猎物体内。毒液通过静脉和动脉流入猎物的心脏，导致心脏收缩，最终死于心脏骤停。箱型水母的每一条触手上都分布着数百万条毒针，每一条毒针都可以完成毒液注射，这种多针齐下的毒液注射方式在最大程度上避免了毒液不能有效注入猎物体内的尴尬情况^[1]。但是箱型水母也并非无敌，棱皮海龟就是它的天敌之一。棱皮海龟全身被厚厚的皮革所包裹，它的这种进化方式也就决定了箱型水母的毒针无法刺破海龟的外皮并将毒液注入海龟体内。事实上，海龟在捕食箱型水母时，往往都会绕开箱型水母的触手攻击，所以箱型水母的毒液无法对海龟造成实质性伤害。

图1 箱型水母（图源自科普中国）

蝎子在捕食时，会将毒液注射到猎物体内使其运动麻痹。雄性鸭嘴兽是极少数有毒的哺乳动物，它们的后腿上有一个尖锐的刺状物，能刺穿柔软的身体组织并注入毒液，雄鸭嘴兽就是利用这一武器在交配季节打败竞争者的。

蓝环章鱼体型只有高尔夫球大小，体表为黄褐色。它最显著的特征是身体上分布着鲜艳的蓝色环纹，这些环纹在遇到危险时会发出耀眼的蓝光，起到警告作用。蓝环章鱼体内含有一种名为河豚毒素的神经毒素，这种毒素对中枢神经和神经末梢有极强的麻痹作用。河豚毒素能够阻断肌肉的钠通道，导致肌肉瘫痪和呼吸停止。

图2 蓝环章鱼（图源自科普中国）

有毒动物是否天下无敌？

有毒动物并非天下无敌。蜈蚣可以杀死体重大于自己的猎物例如小鼠，但它却杀不死同类。这是因为蜈蚣的受体发生了特异性进化，这种进化导致蜈蚣自身受体与毒液结合非常弱，并不产生显著影响。同样地，眼镜蛇毒液剧毒，可以快速地杀死猎物。但是，眼镜蛇毒却杀不死眼镜蛇，这也是因为眼镜蛇的受体发生了特异性进化，使得眼镜蛇的毒液不能结合在自身的受体上从而导致毒素无法发挥作用。

有毒动物生存方式多样，其中海葵与小丑鱼之间的互利共生关系非常奇妙。当猎物靠近时，海葵会用触手上的刺丝勾住猎物并释放毒素来麻痹对方以此获取食物。但小丑鱼却能在海葵的触手间安家落户。小丑鱼遇到危险时，可以在海葵的触手中寻求保护，避免遭受其它大鱼的攻击。而海葵也可以利用在它们触手中游荡的小丑鱼来吸引猎物，增加捕食的机会。

图3 海葵与小丑鱼（图源自科普中国）

总而言之，对于有毒动物而言，它们利用毒液进行捕食、防御以及种内竞争。有毒动物在捕食或防御时，会希望自己的毒液越毒越好，它们利用毒液对抗天敌，保全生命，确保自己不会在激烈的生物竞争中灭绝；但对于物种自身，毒液的毒性需要维持在适度范围内，以保障适度的种内竞争。

危险的“绿色杀手”

与有毒动物相比，有毒植物相对而言没有那么危险，它们通过产生有毒物质来保护自己。植物产生的毒素从有毒生物碱、糖苷、草酸盐到蛋白质，种类繁多。生活中，人们因食用野果、野菜而中毒的事情仍屡见不鲜。即便是餐桌上司空见惯的蔬菜，在选材和烹饪时若不加注意，也会造成中毒，比如食用未煮熟的四季豆、鲜黄花菜、杏仁等。

夹竹桃是一种广泛种植的观赏花，常见有白色、粉红色等。夹竹桃的所有部分包括茎、叶、花粉、种子、枝都有毒，它的主要毒性成分为强心苷类化合物。若不慎误食或伤口碰到夹竹桃分泌的乳白色汁液，可能会造成中毒。轻微中毒症状表现为食欲不振、恶心、腹泻等，严重中毒可能会危害心脏甚至诱发死亡。

图4 街边的夹竹桃（图源自科普中国）

水仙是中国十大名花之一，冬季开花，茎叶与蒜苗相似，误食水仙导致中毒的事件时有发生。水仙全草有毒且毒性较大，毒素主要来自鳞茎中的汁液，其中含有石蒜碱、拉丁可毒素等多种毒性物质。此外，像郁金香、滴水观音、风信子、一品红、杜鹃花、马蹄莲等都是含有一定毒素的观赏植物。

图5 水仙花（图源自科普中国）

城市园林中有毒植物远不止以上几种，既然有毒，为什么我们还能在公园经常看见呢？事实上园林绿化要考虑的远不止“是否有毒”这一个因素。

夹竹桃可通过插条、压条进行繁殖，植株易于存活，适应能力极强，无论是贫瘠的土壤还是恶劣的气候，它都能生长。此外，夹竹桃能净化空气，其叶片对汽车尾气排出的二氧化硫等有害气体吸收效果强，是城市、工厂、矿区绿化的首选树种，在环境绿化、环境保护方面发挥着非常重要的作用。还有一些有毒植物在文化上已经立住了脚跟，譬如说杜鹃、蜡梅、银杏等，园林设计时很难跳过它背后所代表的深厚文化意蕴。

需要注意的是，具有药用价值的植物，需要在专业医生指导下服用。随手薅一把花花草草就吃下肚，可能有中毒的风险。

有毒植物的演化并非孤立进行。一些动物为了适应环境，以某些有毒植物为食，逐渐演化出了对这些毒素的抵抗力。例如，树袋熊能够安全地享用桉树叶，这得益于体内的细胞色素P450酶，这种酶能够迅速分解桉树叶中的毒素。这种共演化的现象，不仅让动物获得了新的食物来源，也让植物得以继续存在，继续它们的毒性演化之路。

其他有毒生物

细菌毒素中，肉毒杆菌产生的肉毒素是已知最致命的毒素之一，可以导致肌肉麻痹和呼吸衰竭；霍乱弧菌则会产生霍乱毒素，这种毒素能导致剧烈腹泻和严重脱水。

真菌毒素中，由某些霉菌产生的黄曲霉毒素则是肝癌的已知致癌物。毒蘑菇是指人食用后出现中毒症状的大型真菌。由于野生蘑菇种类繁杂，很多毒蘑菇与一些野生食用菌极其相似，每年因误采误食野生蘑菇引起的中毒事件在全国各地时有发生。毒蘑菇所含毒素较复杂，因地区、季节、品种和生长条件的不同而各异，无通用解毒剂，必须进行专业医疗处理‌。预防蘑菇中毒的根本办法就是不采、不食、不买、不卖不明品种野生蘑菇。

图6 剧毒的黄盖鹅膏（图源自中国科学院昆明植物研究所）

如何抗毒？

不同生物的毒素成分不同，主要可分为蛋白质、多肽、小分子化合物。那么，有没有抗毒药物？它们又是如何制成的呢？

抗毒血清是可以中和特定毒素，使其毒性减弱甚至消失的血清制品，是目前治疗有毒物种致伤的最佳方法^[2]。抗毒血清是将特定毒素免疫动物后，提取其血液并纯化抗体制成的生物制剂。马或羊因其体型大、免疫系统强，可产生大量抗体。将低剂量毒素（经减毒处理或与佐剂混合）多次注射到动物体内，刺激其免疫系统生成特异性抗体。整个免疫过程需数月，期间逐步增加毒素浓度以提高抗体水平。定期抽取动物血液，检测抗体效价，确保达到中和毒素的标准。当动物血液中抗体浓度达标后，抽取大量动物血液，通过离心分离出血浆，血浆经进一步处理后即可获得抗毒血清。不同毒素制备抗血清的难易程度不同。

但是，抗毒血清应用也有一定的局限性。以毒蛇为例，抗毒血清需与毒蛇种类匹配，抗眼镜蛇血清对蝮蛇无效。抗毒血清在临床治疗中效果不理想的一个重要原因可能是毒素的地理变异，因此制备区域特异性抗毒血清是提高中毒患者临床救治效果最有效、最直接的方法^[3]。此外，动物源抗体可能引发过敏反应。

变毒为宝：毒素的人类妙用

动物毒素对人类有什么用处呢？我们换一个角度就会发现，毒素也可以成为救命的解药。

巴西蝮蛇在南美很常见，它造成的死亡人数远高于其他毒蛇。巴西蝮蛇咬人后会引起受害者血压的急剧下降，进而晕厥。科学家们从巴西蝮蛇蛇毒提取物中获得了一种多肽，并对它进行了活性改造，得到了药物卡托普利。现在，卡托普利仍然是市场上非常流行、应用很广的降血压药。

吉拉毒蜥的毒液并不致命，但它有个特殊的生活习性—食量非常大、进食次数却非常的少。它每年只需要进食4次，每次都要吃超过一半体重的食物，但是吉拉毒蜥却不会得糖尿病。科学家们从它的唾液里发现了一种血糖调节肽，命名为艾塞那肽。现在，艾塞那肽被用于II型糖尿病的治疗，注射艾塞那肽以后，身体会产生饱腹感，以此来减少食物的摄入。

抗体药物偶联物（ADC）是一种由抗体、连接子和毒素三部分构成的药物。毫无疑问，毒素是ADC药物真正用来“终结”癌细胞的武器。目前，ADC常用的毒素主要分为微管抑制剂类和DNA损伤剂两大类。除此之外，还有一些创新性机制的新型毒素正在不断研发和应用，为肿瘤治疗带来了新的可能。

现状与未来：我们的责任与行动

中国科学院昆明动物研究所在有毒动物研究方面有着悠久的历史，他们发明了基于有毒动物生存策略的定向挖掘技术。通俗来讲，就是研究有毒生物的生存方式，针对它们的特点来寻找新药开发的方向。例如，两栖类动物如蟾蜍，它们的皮肤是裸露的，没有鳞片或毛发，还时常受到来自天敌、紫外线和微生物的侵害。但是，它们的皮肤会分泌大量的活性多肽来抵抗以上侵害，这些活性多肽就为科学家们研发抗氧化、抗菌抗炎、镇痛、皮肤修复等多类药物提供新的思路。

虽然在长期的研究过程中，科学家们取得了一定成果，但整体来看，人类对于毒的认知还远远不足。此外，毒伤的救治仍是全球面临的重大挑战。

结语

我们目前正面临着资源流失的危机，栖息地破坏、气候变化和非法采集正在威胁许多有毒物种的生存，部分有毒物种消失的速度要远远大于科学界对毒素研究的速度。

有毒生物演化出“毒”这招，只为应对食物短缺、躲避天敌、适应恶劣环境的生存挑战！它们既是危险的“自然刺客”，也是潜藏的“医药宝库”！在这个毒与药并存的世界里，我们需要的不是恐惧与毁灭，而是尊重、理解与保护。面对有毒生物“来袭”，我们不要恐惧，保持好奇的同时保持距离，既是保护环境也为保护自己。健康出行，变毒为宝！