20世紀，DDT（雙對氯苯基三氯乙烷，又稱滴滴涕）曾被全世界用作為一種主要的殺蟲劑。在一項新的研究中，紐約大學的化學家基于對DDT的晶體生長研究，創(chuàng)造出了一種“新”的速效殺蟲劑——DFDT。除了研究DFDT的化學原理之外，他們還發(fā)現(xiàn)了一段二戰(zhàn)時期與殺蟲劑有關(guān)的復雜而又令人不安的歷史。
○ 一種與DDT類似的單氟化合物在光學顯微鏡下的樣子。固態(tài)的氟化DDT的殺蟲速度快于DDT。| 圖片來源：Xiaolong Zhu & Jingxiang Yang / 紐約大學化學系
紐約大學的化學教授Bart Kahr和Michael Ward研究的是晶體的生長。在兩年前，他們在研究臭名昭著的DDT時，發(fā)現(xiàn)了它的一種新的晶體形式。DDT對環(huán)境和野生動物的危害眾所周知，而Kahr和Ward所發(fā)現(xiàn)的新形式不僅表現(xiàn)出對昆蟲具有更加速效的殺蟲效應(yīng)，還有潛力將對環(huán)境的影響降到最小。
在對殺蟲劑的晶體結(jié)構(gòu)的后續(xù)探索中，研究小組開始研究DDT的氟化形式，他們用氟取代了其中的氯原子，將DDT制備成了兩種固態(tài)化合物，一種是單氟化合物，另一種是雙氟化合物，然后將這兩種化合物在果蠅和攜帶了瘧疾、黃熱病、登革熱和寨卡病毒的蚊子身上進行了測試。他們發(fā)現(xiàn)，氟化過的DDT的殺蟲速度遠快于DDT。其中，DFDT指的是含有兩個氟的DDT類似物，它殺死蚊子的速度是DDT的兩到四倍。
這種高速可以有效地抑制蟲害發(fā)展出抗藥性。當蚊子通過腳接觸到這種晶體殺蟲劑時，被吸收的化合物就能迅速殺死它們，可能使它們在能夠繁殖之前就已經(jīng)死亡。
除此之外，研究人員還進一步地詳細分析了固態(tài)含氟DDT的相對活性，發(fā)現(xiàn)那些熱穩(wěn)定性較差，或者說更容易釋放出分子的形式在快速殺死昆蟲方面能表現(xiàn)出更高的有效性。
通過查閱歷史文獻，他們得知在二戰(zhàn)期間，德國科學家就曾制造出過DFDT，并且被德軍在蘇聯(lián)和北非用作控制昆蟲的殺蟲劑，而當時的美國軍隊在歐洲和南太平洋使用的是DDT。
不過在戰(zhàn)后的混亂與蕭條中，DFDT制造戛然而止。一些調(diào)查過納粹德國科學家的軍官對于德國科學家所謂的“DFDT具有比DDT更快殺死昆蟲，并對哺乳動物的毒性更小”進行了駁斥，他們在軍事報告中稱這些科學家所作的研究是“貧乏”且“不充分的”。
○ 二戰(zhàn)后采訪了德國科學家的軍官駁斥了他們關(guān)于DFDT（也被稱為“Gix”或“Fluorgesarol”）能比DDT更快地殺死蟲害，并且對哺乳動物具有更小毒性的說法，稱他們的研究是“貧乏”和“不充分的”。| 圖片來源：《聯(lián)合情報目標小組委員會關(guān)于殺蟲劑、驅(qū)蟲劑、滅鼠劑和殺菌劑的報告》，1945（已解密）
1948年，諾貝爾生理學或醫(yī)學獎授予了保羅·穆勒（Paul Muller），以表彰他發(fā)現(xiàn)了DDT是一種能高效地殺死多類節(jié)肢動物的接觸性毒藥。但就在那時，穆勒就已經(jīng)指出：DFDT才應(yīng)該成為殺蟲劑的未來，因為它的功效比DDT更快。然而即便如此，DFDT在很長一段時間內(nèi)基本都被世人遺忘了。研究人員甚至咨詢了當代的一些昆蟲學家，發(fā)現(xiàn)他們也不知道DFDT的存在。
可以說，DDT在一開始就因為地緣政治、經(jīng)濟環(huán)境以及它與納粹德國軍方的聯(lián)系而輸?shù)袅怂驹摽梢詤⑴c的科學競賽。Kahr說：“一種像DFDT這樣的更快、更少殘留的殺蟲劑，是可以改變20世紀的進程的；這個故事使得我們不禁去想象那些反事實的科學歷史。”
蚊子的抗藥性越來越強，它們對用于蚊帳里的擬除蟲菊酯殺蟲劑可以毫無反應(yīng)。這種情況引起了從事公共衛(wèi)生的工作人員的密切關(guān)注，越來越多的人呼吁要重新考量DDT的使用。現(xiàn)在，世界上許多地方已經(jīng)禁用了DDT，只會有選擇地用DDT來控制瘧疾。但DDT那富有爭議的歷史和它對環(huán)境的影響無法避免地促使人們產(chǎn)生對新的殺蟲劑的渴求。
Ward介紹說，雖然他們還需要進行更多的研究才能更好地了解DFDT的安全性和它可能造成的環(huán)境影響，但科學界和世界衛(wèi)生組織都已經(jīng)深刻地認識到了對更新、更快速的殺蟲劑的迫切需求。因為能快速作用的殺蟲劑可以有效應(yīng)對蟲害的抗藥性問題，并且能通過使用更少的劑量，來減少殺蟲劑對環(huán)境的影響。
IEEE Spectrum
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