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我看「2.5 ppm」事件

2008-09-26 13:20迴響:23點閱:6982

 

        正在讀高中的兒子,這學期學的是有機化學。他說化學老師在課堂上一直強調「sig fig」,而他以前講授科學學門的老師也都教過,因此讓他覺得很煩。我聽不真切,問他什麼是「sig fig」?他說是 significant figure 的縮寫。於是我對他說:你的老師不錯,很有科學觀念,你要好好學習並記住才是。

 

        所謂 significant figure (digit),中文就是「有效數字」,想必國內學子也都學過;那指的是任何以數字表示的定量值,最後一位確定的數字。以常用度量衡而言,長度的有效數字在 1 毫米、重量在 0.1 公克、體積在 0.1 毫升以及時間在 1 秒左右(這些是個人的估計值,可能與實際應用有點出入,但這非重點)。小於上述單位數值的數字,就有猜測的成分;除非使用更精確的測量儀器及方法,否則都作不得準。然而再精確的儀器,也只能把有效數字往下移,而不會完全消除。

 

        舉個簡單的例子,我們說某人身高有 175.5 公分(公分即釐米),至於那是 175.51 公分呢,還是 175.52 公分,就說不準;因為一般丈量身高用的尺,是分辨不出 0.01 公分的(1 公分等於 10 毫米,0.01 公分就是 0.1 毫米)。因此公分後頭的第二位數字是用猜的,不是有效數字。

 

        「有效數字」觀念的重要性,在於讓我們曉得:就算是使用科學儀器與科學方法做測定,仍然有其限度,這是人類感官與儀器靈敏度的先天局限。身為科學家必須了解這一點,才不會無限上綱,以為科學萬能,什麼微量的東西都測得到、且測得準。

 

        再來,我們得認清,各種化學測試方法(包括儀器)都存在或多或少的不準度。做過實驗的人都曉得,同一個樣本,交由不同人測定,結果經常不同。就算同一人就同一樣本進行重複測試,結果也可能有些許差異。這種不準度的產生原因,有各式各樣的可能性,從人為誤差 、雜質干擾,試劑失效,到儀器不穩,都有可能。對實驗人員而言,只要差異落在某個範圍之內,測定出來的數字就依然可以接受。以人體血液中各種參數而言,正常值都不是絕對值,而以一個範圍的數值表示。

 

        因此,從「有效數字」與「不準度」的觀念,來看此次衛生署將三聚氰胺的含量標準放寬至 2.5 ppm0.000025),應該還是務實的作法(注)。只不過在民心已然不安的情況下,政令出爾反爾,實屬不智。看來從政的博士醫生,還得多學點公關手腕才是。

 

注:檢驗單位應該告訴民眾:2.5 ppm 的有效數字是個位還是小數後一位?經過校準後,測量三聚氰胺的儀器,誤差(不準度)是多少?牛奶裡如沒有人為添加三聚氰胺,是否檢測值就一定是 0 ppm?毒理學家應該告訴民眾,2.5 ppm 的三聚氰胺,在一天一杯 500 cc 的飲用量下,毒性有多大?生活裡,我們還有多少機會接觸三聚氰胺?劑量可能有多少?如此才可能讓人更安心。

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引用:http://blog.chinatimes.com/jenntser/archive/2008/09/26/327335.html
2008-09-26 13:20作者:潘震澤分類:新聞科學迴響:23點閱:6982

迴響與引用列表

回應: 我看「2.5 ppm」事件

對了,我還須借一下版面
向Fair致歉,
我在討論水管腐蝕與結垢原因的時候,
句首竟然用"府上"二字,極為失言.
那是一時思慮不週,
其實心裡想的是
"您觀察到的",
在小框框裡急著打字,遣詞不當,
請見諒!

2008-09-30 16:24 北落孤鷹

回應: 我看「2.5 ppm」事件

容我幫"無言"兄的說明延申一下,
在過去只能利用LC或GC分析化合物時,
通常是用比對的方式,
研究者找出某項化學物質的分析條件後,
以標準品圖譜出現的時間為準,
只要待檢樣本中在"那個時間點"也有圖譜出現,
便可以"推定"為樣本中有那項化學品.
如果該方法顯現的圖譜面積,
能與配製置的標準品濃度呈線性關係,
那麼就可以透過檢量線內插得出樣本的濃度;
精密的話,可以說像"片段指紋"的比對,
但事實可能只是"像"而已,"照片"看起來"像"!

質譜儀MS問世之後,
在分析檢測工作上有如化合物"類DNA"分析,
提升了檢測結果的可信度.
質譜儀可以如"無言"兄說明的原理,
將化合物的各個元素以偵測到的離子質量呈現,
藉由元素原子量的比例關係,
可以推論出該化合物的化學結構式.
如果該結構式"正好"符合分析物種的結構,
那就BINGO了!(通常會有一些小小偏差的)

但是就算是DNA結果相符,
也很難說100%找出"元凶";
微米,奈米甚至原子觀的世界,
豈是人類現有科技及知識足以解讀?
"真值"及真"象"或許只有上帝能夠知道!
...
因為無言兄說明了MS原理,
覺得有必要將MS的功能及能耐稍加狗尾續貂,
大家才不會將儀器分析結果視為神般膜拜!
謝謝潘教授的版面!

2008-09-30 15:46 北落孤鷹

回應: 我看「2.5 ppm」事件

抱歉!有點小錯,得修改一下.

原先我寫道:「離子經過電磁場,會受力彎曲」,看起來像是離子本身會彎曲,其實並非如此,是我下筆太快,未詳加思考.應該是如下:

離子經過電磁場,其飛行路徑會受力彎曲

由電磁場之強度,以及彎曲之幅度,可算出質量/電荷之比值.

若是誤導了大家,謹在此說聲對不起.

2008-09-30 10:30 無言

回應: 我看「2.5 ppm」事件

再次謝謝北落孤鷹、Monodon、普通人及無言的回應。理未易明,事情真相總要從多方面來看,才可能有完整的面貌出現。

謝謝北落孤鷹代我回答了Fair的問題。我不是毒理學家,水質問題更不是我的專長,我只能提供一點常識之見:現代人在享受方便乾淨的自來水之餘,大多忘懷上世紀中因飲水污染,導致傷寒、霍亂大流行的恐慌,反而擔心起危險程度低得多的殘氯問題,可謂本末倒置。

也要謝謝無言的指證,我會修改對「質譜儀」的不正確說法。寫科學文章,尤其是寫到非本行知識,不經求證,憑想當然爾就率爾操觚,必然是要出錯。當年陽明藥理所同事常跑清華貴重儀器中心借用質譜儀 (GC-MS儀器不便宜,陽明買不起),定出某些天然物結構。想想要是把分子給打散了,怎麼定得出結構來?我也是沒想清楚就下了筆,慚愧。

我刪了幾篇回應,理由很簡單:我不希望有人藉此議題上綱上線,發表政治評論。中時部落格多的是地方可以說你們想要說的話,不少我一處。我不可能支持食品裡添加三聚氰胺的作法,也贊成品管從嚴,但這些與本篇文章想要說的,都沒有關係。

2008-09-29 23:18 潘震澤

回應: 我看「2.5 ppm」事件

我認同北落孤鷹的說法.crystal
around the faulcet與水中加氯一事無關.應該是水質較硬(含鹽類較多),鹽類沉積的結果.

2008-09-28 12:39 無言

回應: 我看「2.5 ppm」事件

「除非用上質譜儀,將分子打散了測其組成原子光譜」.

質譜儀的原理似非如此,並非測原子光譜.

質譜儀的原理是將分子的電子打掉,形成帶正電的離子.離子經過電磁場,會受力彎曲,曲度大小由分子量及電荷決定.測出來的數值,其單位為m/e(質量/電荷).

有機物的離子(這不是普通的離子,這種離子能量頗高)通常都會裂解(fragmentation)再裂解,故測出來的圖譜非單一條線,而是有多條線.

2008-09-28 12:30 無言

回應: 我看「2.5 ppm」事件

對於奶品中的三聚氰胺,政府需要在三個方面立定政策。今後生產的或進口的奶品,三聚氰胺檢測出的容許值是多少?已經進口的含毒奶品要如何處置?已經服下三聚氰胺的民眾,該給予什麼樣的醫療照顧?

三聚氰胺並非來自乳牛,而是騙徒故意加進牛奶中的。簡單的假設吧。在十公升牛奶中混入一公升清水。如果能以十一公升牛奶的價格賣出,營收便可驟增百分之十。如果原本營收中有百分之十是純利,參水後純利就暴增一倍。一個原本每月能賺十萬元的農場,參一下水就能賺二十萬。只是這多出來的十萬元,全是詐欺所得。農場送出的鮮乳量並沒有增加。然而,為了防範參水,乳品工廠會檢測鮮乳中的氮原子含量。於是,參水者便多加一些廉價的三聚氰胺,讓氮原子含量合乎標準。在負面效果方面,最嚴重的是三聚氰胺的毒害。但也還有詐欺的社會正義問題及消費者喝參水鮮乳而營養不如預期的問題。現在的儀器,對正常生產的乳品,測不出三聚氰胺。所以今後的檢測標準應該就是零:只要測出三聚氰胺就沒收銷毀。

對於不知情的商家已經進口的含毒奶品,是否可以設法讓他們賣完以減低損失?大多的毒素其毒性會因服用者的體質、體重、年齡及服用量而變化。如果有一群消費者自願在打折的條件下,慢慢將現存的含毒奶品消耗光,確實也是兩全其美的事。但是,誰能查證廉價購入含毒奶品的人真的是自用,而不是改換包裝後以正常價賣給第三者?台灣還沒人在牛奶中加三聚氰胺。但是以病死豬冒充正常豬肉的事抓到多少次了?世界各國對於不合格食品,大多銷毀了事。有其不得已的原因。

醫學界對三聚氰胺的毒性所知有限,以致於至今定不出人體可接受限度。因為這東西原本不該出現在食物中,所以沒人預作實驗。現在最大的三聚氰胺毒性實驗,就是數百萬大陸家庭被迫「捐出」獨生子或獨生女,所做的集體受害實驗。等到大陸衛生單位將這幾個月的數據整理好,醫學界自可歸納出三聚氰胺對幼童的短期﹝acute﹞效應。但是長期﹝chronic﹞效應則還要幾年才知道。例如在鉛中毒方面,已知幼童中毒後,除了會有成人鉛中毒相同症狀外,其智力發展也會受影響。如果今年才發生人類史上第一批鉛中毒,幾年內不會有人預知中毒幼童的智商將受到影響。所以對已經服下三聚氰胺的民眾,將來是否還需後續治療,現在沒人知道。

2008-09-28 12:25 普通人

回應: 我看「2.5 ppm」事件

敬致monodon:
您對melamine檢測的觀點是正確的,
但是此刻的台灣,在政客喧嚷以及
主管機關錯失澄清機會之後,
很難讓大官及民眾不要期待一個"0.0"的數據了!

敬致fair:
飲用水加 chlorine消毒以減低致病菌,
百年以來對於人類因微生物引起的腸胃性致命疾病
有很大的改善,
至於水中residual chlorine是否對人體有害,
上世紀70年代懷疑會形成 trihalomethane,
可能致癌之說,從形成機制到病理關聯,
其實沒有定論.
水中會不會形成 ppb級以上的三鹵甲烷,
與水中有機物含量成正相關,
所以水源水質的保護很重要,
水質雜質去除的處理效率要高,
就能減低三鹵甲烷形成潛勢.

至於水中餘氯會否傷害人體?
我認為那個劑量應該在飲水接觸到有機物質,
食物或胃液就被消耗掉了,不會引起
生理性或基因性的傷害.

府上的金屬管線或水龍頭有腐蝕或結垢的現象,
那與chlorination無關,
金屬管線曝露在空氣與潮濕環境中,
本來就會日漸氧化銹蝕,
其次,二種不同金屬材質聯結,
譬如水管與水龍頭,其間會有電位差,
產生弱電流,久而久之,其中一種就會先銹蝕
(通常是較弱的含鐵材質),打開水龍頭會有"紅水"
(氧化鐵)流出.
至於另一結垢及結晶現象,也與加氯無關,
通常是微鹼性以上的水,
其中的碳酸鈣與水中的濁度物質,雜質日漸積聚而成.
水管會結垢腐蝕與水的 pH值比較有關係,
與加氯無關.
自來水中有餘氯,表示該水在輸送及水塔中沒有被污染,所以是自來水保持良好的一項指標,
不應被濾水器販售業者污名化!

2008-09-28 09:49 北落孤鷹

回應: 我看「2.5 ppm」事件

Prof. Pan,
I am not good in chemistry, therefore
I can not comment on the issue of
melamine. However, I am dealing with
Department of Health Services every
month and I do have question with
regard to human health.
I have my own water system and monitor
the water in accordance with Rules of
CA. For years I have to deal with the
Bacteriological Sample from the well
water. I have to provide the continuous
chlorination in the well water.
One thing always puzzles me greatly is
that chlorination is the poisonous
liquid to kill the germs.I am in an
opinion the long period of application
of chlorination in human consumption
does provide thread and harm to human
body. After careful observation for a
long period of time the chlorinated
water does corroded the metal and
accumulated substance like crystal
around the faulcet. Would it, I mean
Bleach, accumulate in humans kidney
and form a kidney stone like melamine?
I would appreciate your thought as
scientist in this regards.

2008-09-27 22:46 fair

回應: 我看「2.5 ppm」事件

三聚氰胺具化學毒性 含氮量高 可偽裝蛋白質
自由時報╱自由時報 2008-09-27 06:00 調整字級:
文/吳卓翰、楊惠中

近日,毒牛奶事件令我們十分恐慌!擔憂的問題明顯並非在於「食物」本身;而在對於「三聚氰胺」這個物質的疑慮。

三聚氰胺的分子式為C3N3(NH2)3,俗稱「蛋白精」,又名氰尿胺(蜜胺),是一種有機化工中間體,日常主要用途是與醛縮合,生成三聚氰胺─甲醛樹脂,屬一種耐高溫樹脂,用於塗料、層壓板、模塑料、黏合劑、紡織和造紙等。

該物質白色無味,與蛋白質外觀相似,但具有化學毒性,不存在於天然食品。若檢測食品中,含有三聚氰胺,即可證實為食品加工時,人為外在添加,已觸及違反食品衛生管理法。

由三聚氰胺化學式可知其含氮量約為66%,較蛋白質中含氮量高出甚多(<30%)。因蛋白質檢測較為複雜;實務上藉由含氮量檢測(Kjeldahl method)即可推估蛋白質含量。

該檢測方法簡單來說,是先檢測總氮含量,根據總氮含量再「間接」計算出蛋白質含量。由於含氮量檢驗並不能區分「真蛋白氮」或「偽蛋白氮」。理論上,添加三聚氰胺的食品可檢出較高的蛋白質(實際上是較高的含氮量),如此可大幅降低其製造成本,從經濟上來說有較高套利空間。三聚氫胺無法替代真正蛋白質,且沒有任何營養價值。換句話說,添加的目的僅是為了「偽裝」蛋白質含量提高的假象,並可提高販賣價格!

若在不知情狀況下,不小心吃到含三聚氰胺的麵包或蛋糕,怎麼辦?成人的腎發展較成熟,功能也較好,且不需將奶粉當作主要營養來源,應不至於造成如嬰兒喝毒奶粉產生的嚴重後遺症。建議成人多喝水,讓一天排尿量到達2000西西,約一天上廁所7次,排尿量約300西西。

(作者分別為公職醫事檢驗師、愛滋感染者權益促進會常務理事)

2008-09-27 18:21 三聚氰胺具化學毒性

回應: 我看「2.5 ppm」事件

Because my Vista cannot type Chinese character, I have to use English.

Let me discuss this issue from the other point of view. First, it is important to know the acute and chronic toxicity of melamine. The acute toxicity as presented by LD50 in experimental animals, rats and mice, was around 3 gram/ kg of body weight by oral ingestion. I don't have the number for the cchronic toxicity but I would suspect it would be much lower than the acute one.

Secondly, from practical point of view, a low cost and effective measurement is a better choice. If we assume the acute toxicity of melamine in human is at the similar level as seen in rats and mice, the sensitivity of a measurement to detect melamine at the ppm level shall be sufficient. A more sensitive method at ppb or even ppt does not do any good heree.

Third, people have to realize that melamine is present in our daily life in many ways. Therefore, there is a backround level of melimine. It is important to stress that the melamine is udner a safe level in the food chain and people don't expect a "zero" melamine.



2008-09-27 13:45 monodon

回應: 我看「2.5 ppm」事件

潘教授:
謝謝允許我常來聒噪!
我只是略懂實驗稱不上行家.

乳製品的melamine測定紛擾
造成社會大眾恐慌及企業損失
是非常不幸的事!
我個人認為發言的官員以及主管檢測的機關
沒把事情講清楚,得鄭重向社會道歉!
官大也要用功專業才能有料,才能治國!

希望颱風豪雨不要再來了,
台灣民眾夠衰了,
官員也夠焦頭爛額了!
再有災情傳出要應變,他們會崩潰!

潘教授:
敬祝教師節愉快!

明天是孔子誕辰紀念日,
看在孔子的面上,
蜜薔?颱風請繞過台灣,直接北上日本海就好!

2008-09-27 10:41 北落孤鷹

回應: 我看「2.5 ppm」事件

北落孤鷹,

看來你是檢驗這行的行家,應該回答了 Luke 的問題。

一般人都高估了儀器的功能,只有在實驗室待過的人,才曉得品管與操作手續的重要性。我先前的實驗室以放射免疫測定法及高效液相層析-電化學測定法為主。一般操作當然都交給學生,但標準試劑的製備,我從不假手他人,但不時仍有夢靨,深怕標準曲線走樣。如今許多檢驗都使用商業套件 (kit),出了錯也不見得知道。

2008-09-27 09:52 潘震澤

回應: 我看「2.5 ppm」事件

luke兄 :
科學採樣檢測,除有方法偵測極限需要考慮之外,
還有更基本的儀器偵測極限須要先查考清楚,
檢測的結果才有可信度.
其實檢測工作從取樣,前處理,上機樣本製備
到定性,定量的所有過程,都必須非常嚴謹,
包括標準品檢量線,空白,重複,添加回收率...
一系列的實驗品管程序必須要先qualify!
其實我對於這一陣子那麼多單位的
所謂melamine檢測結果準確度是懷疑的.
感覺上都沒有一套經得起跨實驗室比對
或別人複驗查證的檢測方法與標準程序.
以上是簡略的檢測工作要件背景說明.
接下來回答你的質疑:
1.也許有ppb級或ppt級的分析儀器,但是也要有
相應的分析人員操作以及前處理,不是任何生手
可以勝任;而且通常繁覆昂貴費時...
2.方法偵測極限是2.5ppm如何測定0.01ppm的含量,
這就是前處理及樣本製備的技術了,譬如用溶劑淬
取,濃縮或其它可用技術,從500倍的原始樣品將
標的物質分離純化,然後上機.假設一系列QA\QC
都沒有問題,測定值若為4.7ppm.除以原樣品量
就可得到0.0094ppm的結果.
所以說法非唬讕!
至於要如何取有效位數及確認結果 (檢定)精準度
就是潘教授一直在提醒大家的.
以上所言僅是科學檢測的概述,疏漏粗略謹供參考.
順便要說的,有昂貴精密的儀器不是必要條件
分析人力素質及實驗室管理機制才是.

2008-09-27 08:49 北落孤鷹

回應: 我看「2.5 ppm」事件

先謝謝諸位的回應,我不是要替衛生署卸責,只是想指出記者報導的一些盲點,也希望衛生署檢驗人員及毒物學專家,能提供較為科學的說法。

Luke,

希望有人可以回答你的疑問。我只按常理推想,不同物質的測定法,靈敏度會有不同。有的可以側到 ppb,有的只能測到 ppm,是合理的。你該問的是:三聚氰胺的有效測定濃度是若干?而不是說,有的物質可以測到 ppb,所以三聚氰胺也可以。

又:1 ppm = 1000 ppb, not the other way around.

2008-09-27 03:07 潘震澤

回應: 我看「2.5 ppm」事件

>北落孤鷹
>>前天晚上衛生署記者會官方的說法應該是:
>>這項三聚氰胺檢測方法的偵測極限是2.5ppm
這說法講難聽點是100%的唬爛
偵測極限是2.5ppm
那請問你前幾天公佈檢驗產品的測試數據裡有2-3個產品的數據是0.0xppm是怎麼來的
是你衛生署的檢驗人員不會操作機器還是機器秀抖所產生的錯誤數據?
還有你衛生署所明定的一些食品規範裡
一些成份含量的標準都在定在多少ppb(1ppb=1000ppm)
如果你的機器只能驗到ppm
那你定規則定到ppb是在定假的啊?
明明就有可以驗到ppb的機器
卻跟國人說偵測極限是2.5ppm
是當現在的民眾像20-30年前一樣民智未開啊
講難聽點會拿這個理由來制定含量標準的官員
根本就是抱持著一種"多一事不如少一事 少一事不如不做事"的心態來做事

2008-09-27 01:36 Luke

回應: 我看「2.5 ppm」事件

成人的體積大,又雜食不是整天只喝毒奶,也會吃其它食物,多吃一點三聚氰安無大礙,故標準寬鬆;

小嬰兒體積小,整天只喝奶粉不吃其他食物,多吃就容易出現問題,故標準較嚴;

養殖魚的體積也小(指養殖的觀賞魚,不是指海裡的大魚),而且整天只吃主人餵的飼料,如果飼料裡有三聚氰安,也較容易出問題,故標準較嚴.

人不如魚?
這種體積不同的東西,相比較是無意義的.


2008-09-26 21:26 xx

回應: 我看「2.5 ppm」事件

希望潘先生能將這篇文章刊於報上
我學的是生化方面的學生,也有接觸到食品加工。最近看媒體報導時,有很深的感觸。新聞記者根本不了解[檢驗]。還看到有記者寫,檢驗速度過慢。認為半小時儀器就可跑出結果,為什麼要花一天才能公告。他不了解樣本前處理與系統清洗平衡的問題,所以煩請潘先生撰文於報上,教育大眾。不要每次出事時,就有一堆無知的媒體和政客不斷地恐嚇民眾,唯恐天下不亂。

2008-09-26 16:04 野狐之火

回應: 我看「2.5 ppm」事件

不同的檢測(儀器)方法有不同的偵測極限

一份正常檢驗報告中應標示其檢驗(儀器)方法及其偵測極限(MDL)

測不到並不代表沒有


2008-09-26 15:51 路人甲

回應: 我看「2.5 ppm」事件

文章寫的太好了....
這兩天的媒體像發瘋似的攻擊這個2.5ppm的標準
根本沒有人仔細理性的討論一下這個標準合不合理
好像有標準就不行似的...
以0為標準看起來很好,執行上卻辦不到
驗不到的標準是沒有意義的,定個合理的標準才是務實的政府決策

2008-09-26 15:19 路人
共2頁: 1 2 ,目前在第 1

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