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【央视新闻客户端】

由中国科学社于1933年8月创刊 ，距今已有80年的历史 。《科学画报》在80年的办刊历程中
，形成了通俗生动 、图文并茂地介绍最新科技知识，形式多样地普及科学技术的特点 ，对提高广大群众的科学水平
，启发青年爱好科学
、投身科学事业起了很大的作用，当今的不少著名学者、教授 、科学家 ，青少年时代都曾受到它的熏陶和启发
。

　　要说世界上最长的英语单词是哪个
，不能由笔者说了算，得问英国人。遗憾的是 ，英国人不知道 。问问美国人
、加拿大人、澳大利亚人 、新西兰人…… 他们也一头雾水
。那究竟该问谁呢?

　　问中国人!这可不是笑话。英语词汇逻辑记忆法的发明者黎学智教授是世界上最会背单词的人之一 。他著有《英语词汇逻辑记忆法》等系列丛书
，在中央电视台多个节目中专门讲过这种记忆法
。黎学智背过各种综合性
、专业性、著名的 、不著名的、厚的
、薄的英汉词典和英英词典，他找到的最长的单词是pneumonoultramicroscopic-silicovolcanoconiosis ，一共45个字母。

　　这到底是不是世界上最长的英语单词呢?黎学智通过各种机会向外国语言学家包括编写词典的专家求证 。听说黎学智背完了那么多词典，他们既惊叹又佩服
，也都接受了他的结论。直到现在这个结论也没有人提出异议
。

　　把这个单词从头到尾拆开来，分别是pneumono(肺) ，ultra(超)
，microscopic(显微的)，silico(硅) ，volcano(火山)
，coni(尘埃)，osis(表示疾病的后缀) ，连起来的中文意思是“超微小的火山灰样的含硅的尘埃引起的肺部疾病”
，简单说就是硅肺病。

　　硅肺病的罪魁祸首就是硅 。工人长期在灰尘很多的环境中工作时，肺部吸入大量的二氧化硅(SiO2)颗粒
。含硅颗粒引起肺部弹性下降 ，逐渐硬化
，使患者难以呼吸。

　　ultra和microscopic，连起来是“超微的 ” 。“微小
”的东西 ，科学上的说法是尺寸在微米级的，1微米=1/1000毫米
，要用显“微”镜才能看见
。超微就是比微小还要微小，科学上的说法是尺寸在纳米级的 ，1纳米=1/1000微米
，一般要用电子探针显微镜、高倍透射电子显微镜或扫描隧道显微镜才能看见。

　　超微尘埃

　　那么，为什么超微的灰尘会对肺部的健康造成很大危害呢?

　　空气中含有很多灰尘 ，直径大于10微米的根本不会被吸进肺里
，在鼻腔就被鼻毛挡住，或被鼻涕粘住 。直径大于2.5微米 、小于或等于10微米的 ，可以进入呼吸道
，但会被呼吸道壁上的黏液粘住
。随后，壁上的微绒毛摆动 ，将黏液推到鼻腔或喉咙中
，随鼻涕或痰液排出去。直径小于100纳米(0.1微米)的，可被吸入肺里 ，直至吸入肺泡;但有意思的是，因为过于微小
，它们在肺泡里打个转，就随气流被呼出来了 。

　　最讨厌的是直径大于或等于100纳米(0.1微米)但小于或等于2.5微米的颗粒物 ，它们不但能进入肺里
，深入肺泡，而且能沉积于肺泡壁 ，还能钻过肺泡壁一层薄薄的内皮细胞
，进入基底组织层
。如果它们不能快速溶解或被细胞分解，细胞就会分泌大量胶原蛋白纤维将其包裹起来 ，以防这家伙日后兴风作浪产生危害。

　　因此
，少量这样的颗粒物不会对肺部或人体产生多少不良影响，但是长期
、过多地吸入 ，就使肺泡周边的细胞分泌大量的胶原蛋白纤维
，挤占了肺泡周围另一种重要的蛋白质成分——弹性蛋白的活动空间，降低了弹性蛋白的相对含量 ，使肺泡周围失去弹性，不能正常地扩大和缩小
，使人因肺部呼吸功能受损而患病 。

　　这样尺寸的颗粒物正是我们常说的PM2.5。最长英文单词说到的灰尘成分硅(实际是二氧化硅)，在肺泡周围不能自行溶解 ，也不能被细胞分解
。大量吸入这样的灰尘
，当然会引起硅肺病。

　　说到含硅的PM2.5灰尘，可能我国西北地区的读者会比较担心 ，因为西北地区有大片沙漠
，沙粒的主要成分是二氧化硅，相对于东部地区来说 ，西北地区经常出现尘土飞扬的天气
，尤其当沙尘暴出现的时候，尘土遮天蔽日 。实际上 ，这样的空气中沙尘颗粒多数不在PM2.5范围内
，人生活在这样的环境中，平均寿命受到的影响很小
。

　　学生在教室里经常会吸入从黑板上擦下的粉笔灰 ，这对健康有严重影响吗?其实根本不用担心。粉笔的主要成分是硫酸钙(CaSO4) 。硫酸钙易溶于水，即便进入肺部组织也会自行溶解
。笔者与自己的孩子一起收集了上海市一所中学教室内多处位点飘落的灰尘
，发现绝大部分灰尘的直径都不在PM2.5范围内，而且成分中硅含量极低 ，用最先进的电感耦合等离子体光谱仪都检测不到(仪器检测下限为百万分之零点零三)。

　　必需元素

　　最长英语单词给人们留下了“硅是危害人体的坏东西 ”的印象 。问题是人类生活在地球上
，免不了要与硅为伍
。硅是地壳中丰度位居第二的化学元素，主要以二氧化硅和硅酸盐形式存在 ，广泛分布于山石、土壤 、海洋和空气之中。硅是计算机和手机芯片的基础
，是现代信息技术的基础，支撑了人类互联互通的现代生活 。那人类与硅为伍的生活中 ，身体健康是否也得益于硅呢?

　　硅对某些动植物的生存特别重要
，缺少硅则不能维持DNA的合成
、正常代谢和细胞增殖生长
。健康的人体几乎所有组织都含有数量不等的硅，其中大量的硅以单硅酸根离子(H3SiO4-)的形式存在 ，它们对维持人体正常代谢和健康起着重要作用。

　　硅(主要是单硅酸)可以说是人体的一种营养成分
，可以伴随食物在肠道内消化吸收 。硅常与硫酸软骨素、胶原蛋白结合。科学家发现，人体的硅含量随着年龄的增长而逐渐下降
。这说明 ，硅与人体细胞的结构 、功能
、代谢与衰老存在联系，并可能发挥重要作用。

　　修复伤口

　　20世纪60年代后期
，英国科学家伊迪丝·卡莱尔首先发现，硅在骨骼外层的含量远高于骨质层 ，她由此推测在骨骼的生长发育中硅是必不可少的 。后来
，她用鸡的生长实验证实，硅是人体的必需微量元素
。

　　卡莱尔的论文发表后不久 ，美国材料学家莱里·亨奇把玻璃中的硅含量调得特别高(比例达到45.5%)
，发现这种玻璃粉能缓慢溶解于水，所释放的含单硅酸根离子的产物可以促进骨骼细胞增殖 ，促进受损的骨骼迅速修复。他把自己发明的玻璃称为45S5生物玻璃
，开创了修复人体的第三代生物材料 。

　　进一步研究发现，这种生物玻璃不仅促进骨骼细胞增殖 ，而且能上调与骨骼生长相关的基因表达
。现在国内各大医院骨科所用的骨骼修复材料
，很多都采用了含硅的材料。

　　21世纪初，亨奇的实验室和笔者所在的实验室都推测 ，45S5生物玻璃不仅能修复骨骼等人体硬组织，而且还能促进皮肤、肌肉等软组织修复
，并可能促进伤口愈合和治疗晚期糖尿病患者腿部的腐烂，但并没有专门的实验对此加以证实 。

　　2008年5月12日我国四川部分地区发生特大地震 ，大批伤员需要救治
。第四军医大学附属西京医院骨科主任王榛教授用我们实验室生产的含硅生物玻璃粉
，挽救了4名被倒塌房屋埋压超过100小时 、本需要截肢的伤员的胳膊或大腿。当时谁也不知道为何会出现如此神奇的效果 。虽然先后有实验证实，含硅的材料能促进软组织的细胞增殖 ，但都没有触及修复伤口的根本机理
。

　　一年后
，笔者到位于日本筑波科学城的国立物质科学研究所做访问学者，利用该所的研究条件 ，终于揭开了这一秘密。原来硅(单硅酸根离子)能促进伤口生成新血管 。硅离子促进伤口处的活细胞发出新血管生成的信号
，然后信号逐级传导
、起作用：促进血管内皮细胞的增殖—— 促进与新血管生成相关的细胞因子受体的基因表达—— 促进内皮型一氧化氮(NO)合成酶基因表达——合成一氧化氮—— 形成新血管。

　　体外人体细胞实验和兔体内骨缺损修复实验都证实硅(单硅酸根离子)能促进新血管生成，同时揭示了新血管生成的机理
。伤口有新血管生成 ，就可以获得氧气、营养和肌体修复所需各种蛋白因子
，当然促进了伤口的修复。这一发现为探索硅酸盐材料的优化设计与临床应用 、相关营养与医药开发等提供了新的理论指导 。

　　世界上最长的英语单词提醒人们关注恶劣环境中含硅尘埃对人体的危害
。另一方面，人类从诞生之日起就与硅相伴 ，深深得益于雨水冲刷岩石而产生的溶解性硅(单硅酸根离子)对人体的保护作用。人与自然相依相伴，保护好自然
，保护好环境，归根结底就是保护我们自己 。这正是世界上最长的英语单词隐含的深意
。

文/翟万银

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