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口紅、鑽石、威而鋼:商品背後的科學
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內容簡介

你是否曾想過,除皺乳霜真的有效嗎?口紅的色澤如何才能更閃亮?為什麼「鑽石是女人最好的朋友」?殺菌最好的方法是什麼?……。 科普作家約翰‧艾姆斯利從化妝品、飲食、閨房之樂、衛生保健等現代生活的領域中,為我們介紹了四十多種常見商品的化學成分及其功效。 化妝品是否真的具有它所聲稱的神奇效果?水中的硝酸鹽類是否會導致癌症?抗憂鬱藥物「百憂解」真的如他們所宣稱的安全嗎?諸如此類你不知道該去問誰的疑惑,讀完這本書你將豁然開朗。

目錄

【推薦文】商品背後的科學   ◎胡紀如
【前言】  ◎約翰.艾姆斯利(John Emsley) 1.皺紋不見了!
.口紅
.抗老化面霜:α氫氧基酸
.給你絲緞般的光滑肌膚:氮化硼
.防曬油與仿曬乳
.脂小體 2.健康的飲食
.認識脂肪
.反式脂肪酸
.共軛脂肪酸
.維他命C
.不可思議的硝酸鹽 3.性愛與威而鋼
.一氧化氮
.化腐朽為神奇的威而鋼
.愛情靈藥
.性愛元素:硒
.鑽石是女人最好的朋友 4.細菌大作戰
.消滅細菌
.次氯酸鹽
.酚和氯酚
.四級銨鹽
.過氧化氫
.臭氧
.衛浴清潔劑 5.都是大腦在作怪
.憂鬱症和抗憂鬱藥物
.百憂解
.鋰鹽
.阿茲海默症和鋁
.阿茲海默症的治療 6.聚合物的化妝舞會
.紙尿布和超吸水性聚合物
.碳氫聚合物之ㄧ:口香糖
.碳氫聚合物之二:靜音道路
.聚碳酸酯 後記:化學恐懼症的成因與治療
附錄辭典

序跋

【前言】  ◎文/約翰.艾姆斯利(John Emsley)


  「不確定感」是生活中最難處理的問題,而現代生活的複雜度,往往衍生出愈來愈多的不確定性。尤其是那些可能影響我們生活,但我們卻感到無力掌握的事:我找得到工作嗎?我會不會丟掉飯碗?會有人早我一步受到上司的賞識而升遷嗎?我的債務清償得完嗎?我會不會遇到搶劫?我的伴侶會不會移情別戀?我會不會得到癌症?孩子的生活安全無虞嗎?我深愛的人會不會不幸過世?……但這些不是《口紅、鑽石、威而鋼──商品背後的科學》將要探討的問題。我希望能有所建樹的,是關於其他可能對你造成困擾的不確定性。它們會出現在許多日常用品裡,像是化妝品、家用化學藥劑;或是偶爾才會用到的東西,像是改善性功能障礙或治療精神異常的藥物;又或者是那些我們提心吊膽吃下的各種油脂。本書提供了豐沛的知識,讓讀者充分了解常見的化學成分,安心使用各種生活用品。   許多人對於任何稱為「化學物質」的東西,都會有所疑慮,因此理所當然地,認為「天然原料」才是較好的選擇,因為「自然」就代表著使用時不會有風險。身為一個化學家,我認為這種推論相當不合邏輯,但卻可悲地普遍存在。《口紅、鑽石、威而鋼──商品背後的科學》的主旨並不是要證明化學物質安全無虞,也不是要說天然原料其實也會帶來威脅。不可否認地,有許多化學物質是相當危險的,而大多數的自然物質則是非常安全。但我想要說明的是,許多我們視為理所當然的日常用品,其實都是化學的產物,而這些化學產物確實提升了我們的生活品質。所以,我們實在沒有必要對這些化學物質抱持過多的疑慮。   化工產業作業輕率的時代早已過去,而且,就算在早期,它依然是解救百萬人口遠離髒亂、貧乏、疾病、單調生活的功臣。這些五十年前的成就,如今已使全世界受惠。唯一的挑戰是:該如何讓這樣的優點散播出去,而不會對環境造成傷害?只要利用可更新資源,我們沒有理由做不到。我可以想見,在這個世紀末,化學工業將可以把廢料轉變成有用的產品。相較於今日,這些工廠只需要小小的空間裡,甚或轉為地下化,不會對環境造成傷害。   同時,我們要注意的是,哪些是化學可以做到的?哪些是做不到的?《口紅、鑽石、威而鋼──商品背後的科學》強調化學在化妝品、食品、健康及精神衛生等方面所扮演的角色及所受的限制。其中〈偽裝下的聚合物〉一章,說明了化學如何在你意想不到——或以為合理——的領域中發揮作用。最後,在〈後記〉裡,我將會指出當今普遍反對所有「化學」的趨勢所帶來的危害,並試著說服那些抱持「化學懷疑論」(chemisceptics)和患有「化學恐懼症」(chemiphobics)的人,他們的懷疑和恐懼,恐怕是沒有根據的。   為了讓這本書容易閱讀,我盡量避免使用專業術語,目的是確保所有教育程度的讀者,都能夠了解書中的內容。我多半使用化學物質的俗名,希望那些有化學背景的人,尤其是化學老師,能夠明白我的用意。我也避免採用專業技術來解釋,如果希望更進一步了解,可以參考〈附錄辭典〉。辭典中收錄的名詞在書中皆以粗體表示。   我在書裡使用了一些化學式,並偶爾以化學式取代完整的化學名稱。在此,我要對部分讀者表達歉意,尤其是那些離開學校好些時間的人,因為這可能造成閱讀上的困擾。但我必須說明,這樣做是別有用心的;我希望藉著多多接觸化學式,讀者可以逐漸熟悉這些縮寫,而不會在突然看到時感到一頭霧水。大多數人都知道,氧氣是O2,水是H2O,NaCl是鹽,而二氧化碳是CO2;但這並非化學知識的全部。他們的父母親,甚至是祖父母,很有可能比他們知道的還多,可以馬上認出H2S是硫化氫,H2SO4是硫酸,Pb是鉛,NaOH是氫氧化鈉(不過他們可能叫它為「苛性鈉」)。毫無疑問地,有些讀者是科學家,覺得書裡不需要「教授」化學。不過,當學習化學的障礙似乎永難克服的時候,我願意多加嘗試,並且希望這些科學家能稍微忍耐一下。   現在,歡迎進入《口紅、鑽石、威而鋼──商品背後的科學》的世界!在即將介紹的產品中,將會有你目前正在使用的、你擔心可能有害的、你希望永遠用不到的、可以保護你及家人遠離疾病的,也有可以在你感到痛苦時提供安慰的,還有一些你根本就不知道它們是來自化學工業的。我希望這本書有助於你排除生活上的不確定感,並且說服你,那些來自「化學恐懼症」患者或是某些廣告所傳達的訊息,並非事實,也與事實相距甚遠。

內文試閱

口紅
口紅可以算是最誘人的化妝品,雖然早期的口紅有許多缺點,像是容易斷裂、脫妝、甚至帶有難聞的油脂味,但它在問世後不久,旋即成為大多數女性不可或缺的必備品。時至今日,口紅不但擺脫了這些缺點,更在顏色及質感方面有更多變化。   鮮豔欲滴的紅唇之所以開始廣受女性喜愛,或許是受到三○年代「特藝彩色電影」(Technicolor films)的影響;在此之前,「紅唇」一直被視為是娼妓和演員的特殊標記。雖然唇色經過特藝彩色的處理,呈現出極不自然的紅豔,但好萊塢電影所營造的形象總讓人趨之若鶩,口紅也因此在問世二十年後大受歡迎,而這股風潮也一直延續至今。   口紅也因為流行歌曲而大受矚目。一九三五年由馬維爾(Holt Marvell)填詞的暢銷情歌<這些愚蠢的事>(These foolish things remind me of you),第一句歌詞就是「香菸上還留有你的唇印……」(A cigarette that bears a lipstick’s traces.....)。一九五九年由路易斯(Edna Lewis)和葛林(George Goehring)填詞的<你領口上的唇印>(Lipstick on your collar),更從此讓口紅與偷情畫上等號。今日的美國女性每年在口紅上消費至少七億美金,全球的總消費額更超過這個數字的兩倍之多。   古代女性也喜歡強調自己的唇色。開始始祖大概是古埃及人,她們使用植物性染劑指甲花,以及另一種取自褐藻類植物的紅紫色素作為顏料。有些女性甚至使用繪畫用的鮮紅染料硃砂磺(亦稱朱墨,出現的年代最早可溯至兩萬年前的穴居人類),但因為其中含有氧化汞的劇毒,所以並不值得推薦。   一九一五年,美國人賴維(Maurice Levy)製造了市面上第一支伸縮式口紅。這種口紅所使用的深紅色素(carmine),萃取自一種生長在墨西哥原生種仙人掌上的雌性胭脂蟲(Dactylopus coccus)所分泌的胭脂紅(cochineal)。這些早期的口紅容易脫落,會沾上所碰觸到的杯緣、臉頰、香菸和領口。解決這些困擾的辦法是使用會直接染紅皮膚的著色劑,這樣的產品也在一九二五年問世,並持續受到歡迎。直到六○年代,女性追求鮮豔紅唇的熱潮才開始退燒。   一支完美的口紅在製作上必須符合許多技術條件,它必須能呈現出預期的顏色和效果,像是豐潤、閃亮、光澤、霜狀或珍珠光等等,而且還要能均勻塗覆、不會讓人感覺油膩,沒有特殊味道,效果持久且不易脫妝。此外,不論溫度高低,口紅本身都必須容易塗抹,維持固有的形狀且不易斷裂,不受濕度、空氣、細菌的影響,也不能採用有毒或對健康有害的物質。儘管要滿足各種條件並不是件容易的事,不過製造商仍竭盡所能,盡力為之。 (本文摘錄自商周出版《口紅、鑽石、威而鋼:商品背後的科學》)
化腐朽為神奇的威而鋼
當男人接近中年,他們對性愛的渴望,有時候可能因為無法勃起或無法持久而大感挫折,雖然等他們邁入老年之後,這個問題可能不再那麼重要,但是在那之前,他們會尋求威而鋼的幫助。   「威而鋼」是檸檬酸西地那非(sildenafil citrate)的商品名稱,由輝瑞藥廠位在英格蘭肯特郡沙維奇(Sandwich, Kent)的實驗室於一九八○年代所發現。這個發現其實純屬意外,因為當時只是為了尋找治療心絞痛的藥物,才合成這種化合物。自一九八五年起,坎培爾(Simon Campbell)與羅伯斯(David Roberts)開始尋找治療心絞痛的可能替代藥品,他們從一種可以抑制雙磷酸水解酶的分子著手;這種酵素的功能,是使傳訊分子環狀單磷酸鳥糞嘌呤(cGMP)失去活性。環狀單磷酸鳥糞嘌呤的角色,就是作為血管擴張劑,也就是說,藉由移除肌肉細胞裡的鈣離子,來放鬆血管壁的血管肌肉。   威而鋼不是春藥,只能在男性性慾受到激發後發揮作用。理論上,如果你吃下威而鋼但卻沒有受到刺激,那麼它就不會發揮藥效,不過我們實在很難想像有哪個吃了威而鋼的男人不是在想著性愛。   如果在發生性行為之前一個小時左右吞下一顆威而鋼藥丸,藥效可以持續激發男性性能力大約三到四個小時,並在一次成功的勃起期間數次射精。威而鋼也可以當作娛樂用藥,而且也真的有人這麼用,只是這種行為帶有風險,尤其是與俗稱「啵仔(Popper)」的揮發性亞硝酸類藥物混用的時候。混合這兩種藥物可能造成動脈擴張,對有可能發生心血管裂崩的人帶來嚴重威脅。
■ 威而鋼如何發揮作用?

男性必須受到性慾的刺激才會產生勃起——刺激可以來自一個念頭、一句話、或親密行為。這些刺激會使陰莖中的海綿細胞從神經末梢釋放出一氧化氮,可活化鳥糞嘌呤環化酶,進一步產生cGMP,並將之釋放到負責供血的陰莖肌肉,使更多血液流入陰莖,因而使陰莖開始膨大,最後飽充血液並呈現直硬狀態。

同時,另一種會移cGMP的雙磷酸水解酶也會出現,但速度遠不及一氧化氮與cGMP來得迅速。衰老的男性身體無法有效地製造化學分子來對抗雙磷酸水解酶的中和作用,所以會出現不完全或不持久的勃起障礙。威而鋼的作用原理,就是抑制雙磷酸水解酶的反應,以改善這些功能障礙。

可是,cGMP的生產和移除也會出現在身體的其他部位,為什麼威而鋼獨獨會對陰莖造成影響呢?關鍵其實就在於雙磷酸水解酶。雙磷酸水解酶的種類很多,專司陰莖部位的是雙磷酸水解酶第五型,威而鋼會使這個特殊酵素失去活性,但不會影響到其他的雙磷酸水解酶,像是心肌裡的雙磷酸水解酶第三型。威而鋼的分子大小剛好可以放進雙磷酸水解酶第五型的活化中心,打斷其作用。這個酵素在擺脫威而鋼分子的阻饒之前,無法對真正的目標分子cGMP進行作用,所以男性在受到性刺激時,陰莖裡還能累積高濃度的cGMP。

威而鋼的副作用,如頭痛及頭暈,肇因於腦部血管擴張。另一種副作用則是會暫時出現藍綠辨色異常,這是因為負責視覺顏色的錐狀細胞,也仰賴雙磷酸水解酶第五型的作用。

(本文摘錄自商周出版《口紅、鑽石、威而鋼:商品背後的科學》)鑽石是女人最好的朋友
.....瑪麗蓮夢露是這樣唱的。在那個年代,她大概是最讓人渴望的女人,而且曾經跟美國總統甘乃迪密切交往。而這寶貴的石頭,仍然被視為男性對女性不朽愛情的最佳象徵。   鑽石是永恆愛情的象徵,這可以用一句經典廣告詞道出:「鑽石恆久遠」。的確,鑽石是一種非常特殊的物質,它對化學家的吸引力,就像情侶之間的愛戀一樣,深深令人著迷。觸感冰冷的鑽石成分是純碳,是已知自然物質中最堅硬的一種。比較不為人知的是,每顆鑽石都是一個單一分子,而且無法永久存在。鑽石不只可以經過加工製造,還可以用來鍍在各種物體上——而且顏色豐富。有些非常有名的鑽石是有顏色的,像是保存在華盛頓特區史密斯森尼博物館(Smithsonian Institution)裡的「希望之星」(Hope diamond)就是藍色的。   鑽石不但代表著美麗、堅硬、冰冷、純度、火熱、財富、耀眼等意義,在危難之時,也提供一種經濟上的安全感,因為它們很容易被藏起來運送到他地。   我們常用「冰」來形容鑽石,因為它看起來就像冰一樣,是晶塋剔透的無色固體;但這並非唯一的理由。當我們把一顆大鑽石放到舌頭上的時候,會有一種冰涼的觸感。這是因為鑽石有非常高的熱傳導性,可以迅速把熱吸收到鑽石裡;這也是為什麼我們用鑽石作為微晶片裡的「散熱器」。   我們也常用「水」來形容鑽石,像是「優質水鑽」、「冰晶」,但是鑽石卻一點也不像水。事實上,鑽石不可能被水沾濕,因為它本質上是有機巨分子。不過,這表示你可以在表面塗上一層油類,自古人類就知道鑽石會黏在脂肪上。   西元前六世紀的希臘人已經知道鑽石,並稱之為「adamas」(不可征服的)。他們也知道鑽石來自東方,只是不清楚確切的產地;事實上,鑽石來自印度。據說尋找鑽石的方法,是把綁有肉的繩子丟進地下的深井裡,拉起肥肉時,鑽石就會黏在上面。   不論工業上如何發展鑽石的用途,或是如何簡化鑽石的製程,一顆經過細心切割的大寶石仍然是真愛的象徵。但是,為什麼女性深信鑽石是不朽的愛情誓言呢?有部份答案是受到時尚潮流所影響,另一部分則是受到大眾文化的驅使。從十五世紀開始,鑽戒被當成訂婚戒指配戴,因為寶石是個象徵恆愛情的適當符號。不過,那些鑽石顯然只是設計來增添富貴人士的風采。 現代訂婚戒指的形式則可以回溯到二十世紀初期,當時庫欣(E. Cushing)在他的著作《文化與禮儀》(Culture and Good Manners)中寫道,一個鑲嵌單粒鑽石的訂婚戒指代表著良好的品味,而且在當時,大部分熱戀中的男性都負擔得起這樣一只戒指。此外,這種戒指也可以做為男性財富及承諾的指標。鑽戒的贈與及收受,仍被視為是宣告彼此心意相屬的最佳形式。 (本文摘錄自商周出版《口紅、鑽石、威而鋼:商品背後的科學》)

延伸內容

商品背後的科學   ◎文/胡紀如
  我們通常可以藉由經驗,了解到生活中各類物品的功能與效用,並知道如何有效利用各項自然與人造的產物。但是我們通常只知道某些東西的效果「如何」,卻不一定清楚這些天然或人造的產物,其背後運作的化學機制「為何」。《口紅、鑽石、威而鋼──商品背後的科學》為讀者精心挑選生活中不可不知的化學常識,詳實懇切地描述這些神奇的化學物質,釐清大多數人的誤解或疑惑。   舉例來說,我們或許知道果酸(α氫氧基酸)可以刺激新皮膚生長、肉毒桿菌素可以消除皺紋且效果可維持幾個月,但你知道這些產品的來源、作用方式,與原理嗎?你知道這些產物怎麼使用才會有效?多少用量才合宜?女性(還有部分男性)朋友所使用的防曬乳液、美白霜、保溼露,你們知道裡面添加了什麼樣的化學物質,以及最適當的使用方式嗎?   除了這些日常生活的環節之外,我們也同樣會透過化學途徑治療心臟病、癌症等疾病,或是藉助各種化合物直接或間接維持我們的身心健康。人體需要維他命C等抗氧化劑來中和體內的自由基,需要脂肪酸來補充免疫系統必備的花生四烯酸,也需要透過一氧化氮來放鬆血管肌肉,以打開心臟之血液閥,甚至供巨噬細胞來對抗細菌、病毒,與寄生蟲。而外在環境也需要各種清潔劑來殺菌消毒,以維持無害的生活空間;甚至在對抗憂鬱時,也有化學的解決方法。此外我們每天接觸到的日常生活用品,也都依賴大量的化學研究成果設計而來。從CD到尿布、從口香糖到路面上的柏油(瀝青),《口紅、鑽石、威而鋼──商品背後的科學》為我們揭露了生活中習以為常的事物背後,令人驚奇及迷人的故事。   經驗法則可以讓我們對商品具備基本的使用依據,但了解其背後的化學原理,才能更清楚這些生活日常用品的有效範圍與限制,不至被誇大不實的廣告矇騙,或是因為誤用導致不良的後果。   讀者大可以撇開這些令人不安焦躁的誘因與威脅,單純感受化學世界裡獨有的迷人知性魅力,裡面有許多無法親眼目睹卻真實存在的作用機制,滲透我們生活中的每一個細節,影響著我們的生命。 (本文作者為國立清華大學化學系教授、北京大學講座教授、一九九四年世界十大傑出青年、第三世界科學院院士及英國皇家化學學會院士)

作者資料

約翰.艾姆斯利(John Emsley)

約翰?艾姆斯利在英國倫敦大學教授化學長達二十五年,發表過一百多篇研究論文,目前擔任劍橋大學系駐系科學作家。從一九九○年到九六年,艾姆斯利在《獨立報》撰寫「每日風雲分子」專欄,向廣大讀者介紹化學對我們日常生活的影響。一九九三年,他獲得格拉索科學寫作獎,一九九四年獲化學企業學會頒科學溝通會長獎。

基本資料

作者:約翰.艾姆斯利(John Emsley) 出版社:商周出版 書系:科學新視野系列 出版日期:2006-01-25 ISBN:9861245340 城邦書號:BU0063 規格:膠裝 / 單色 / 320頁 / 15cm×21cm
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