生化武器篇

生化武器

简述

生化武器旧称细菌武器。生化武器是利用生物或化学制剂达到杀伤敌人的武器,它包括生物武器和化学武器。

生物武器是生物战剂及其施放装置的总称,它的杀伤破坏作用靠的是生物战剂。生物武器的施放装置包括炮弹、航空炸弹、火箭弹、导弹弹头和航空布撒器、喷雾器等。以生物战剂杀死有生力量和毁坏植物的武器统称为生物武器。

发展历程

生物武器是一种大规模杀伤性武器,其发展大致可分为三个阶段:

20世纪初到二战结束

研制和使用的生物战剂主要是细菌,当时称为“细菌武器”。开始时的战剂仅限于少数几种细菌,如炭疽杆菌、马鼻疽杆菌和鼠疫杆菌等。生产规模很小,施放方法主要是由特工人员潜入敌方,用装在小瓶中的细菌培养物秘密污染水源、食物或饲料。

从30年代开始,研制生物武器的国家增多,主要有日本、德国、美国、英国等。生物战剂种类增多,生产规模扩大,施放方式改为用飞机施放带菌媒介物,包括带菌的跳蚤、虱子、老鼠、羽毛甚至食品,攻击范围扩大。

臭名昭著的731部队就是二战时期日本在中国建立的生物武器研制机构之一,日军使用细菌武器杀害了大量中国军民。德国主要研究鼠疫杆菌、霍乱弧菌、斑疹伤寒立克次体和黄热病毒等战剂和细菌悬气机喷洒装置。

美国于1941年成立生物战委员会,进行空气生物学实验研究。英国于1940年建立生物武器研究室,曾在格瑞纳德岛上用小型航弹和炮弹施放炭疽胞菌。加拿大也研究过肉毒毒素的大规模生产方法,并用飞机进行过喷洒试验。

20世纪70年代末

生物武器进一步发展,出现病毒武器、毒素武器等。生物战剂种类增多,包括细菌、病毒、衣原体、立克次体、真菌和毒素。

剂型除液体外,还有冻干的粉剂。施放方式以产生气溶胶为主。除用飞机抛洒、投弹以外,还可用火箭、导弹发射生物弹头。杀伤范围扩大到数百至数千平方千米。

美国的生物武器研制水平远远领先于其他国家,朝鲜战争期间,美军曾多次在朝韩北部和我国东北地区使用生物武器。

20世纪80年代以后

系统研制生物武器是微生物学和武器制造技术有了一定发展之后才开始的。在现代技术条件下,利用微生物学方法可以大量制取生物战剂,使用方式也由简单的人工撒布逐步发展为利用远距离投射工具进行规模撒布。

随着基因工程其他生物技术的迅猛发展,利用遗传工程、脱氧核糖核酸(DNA)重组或其他分子生物学技术调控、构建和改造微生物及毒素,研究和发展新的生物武器,其中备受注目的是基因武器。

发展趋势

《禁止生物武器公约》的签署,并没有使一些国家停止研制生物武器,只是更加隐蔽。随着生命科学和生物技术的发展。当前和今后的生物武器研究的重点主要表现在如下几方面:

1、是毒素类战剂成为研究的热点。毒素是由细菌、微生物、动物、植物和真菌等生物体产生的有毒化学物质,这类战剂又称生物化学战剂,其毒性比现有化学战剂高出100~1000倍,并难于检测和核查。

近年来生物技术的研究成果,已解决毒素战剂的批量生产、稳定(不易失去活性或改变性状)和如何才容易被人体吸收(中毒)等技术难题,毒素作为战剂的可能性越来越受到重视。

2、是运用分子遗传学方法研究和改造各种生物战剂。通过基因重组,使致病的细菌和病毒中接人能抗普通疫苗或药物的基因,使感染者难以治愈;或者在一些非致病微生物体内“插入”致病基因,制造出新的生物战剂。例如,在相中接人炭疽病基因,将眼镜蛇毒液的基因“插入”流感病毒等。

3、是研究提高生物战剂杀伤效应的技术。施放方法对生物战剂的杀伤效果影响很大。研究表明,以气溶胶形式施放生物战刘是使用生物武器的主要手段。

一些国家很重视提高气溶胶的发生率、稳定性、感染力及控制气溶胶粒度的研究。

4、是利用现代生物技术特别是基因工程发展新型生物战剂。生物战剂已经从由自然界筛选致病微生物与毒素发展到利用DNA重组与蛋白质工程技术改造、构建新的致病微生物和毒素的阶段。

生物武器的发展将特别重视用遗传工程对微生物和其他单细胞按设计要求进行DNA重组,然后转入受体细胞中克隆表达,以获得新的定向生物战剂。

利用基因调控方法改造病原微生物的致病基因,提高其毒性。利用蛋白质工程对天然蛋白质及多败毒素进行修饰改造使之成为具有毒性的毒素。

通过DNA重组转入受体细胞表达生产毒素,解决生物毒素的高密度、大容量培养和病毒的大量生产问题。

在发酵工程中应用固相培养、连续培养、高密度培养和中空纤维技术,大幅度提高细菌与病毒的培养效率,以缩小生放规模。利用多肽合成与纯化技术,使小分子的多肽毒素(如芋螺毒素)能通过多成进行生产。

生化武器特点

化学武器的特点是杀伤途径多,毒剂可呈气、烟、雾、液态使用,通过呼吸道吸入、皮肤渗透、误食染毒食品等多种。

生化武器途径使人员中毒;持续时间长,毒剂污染地面和物品,毒害作用可持续几小时至几天,有的甚至达数周;其缺点是受气象、地形条件影响较大。

应用

在人类战争史上,利用生化武器作为攻击手段的记载很多。著名的例子是1346年鞑靼人进攻克里米亚战争中利用鼠疫攻进法卡城。原来鞑靼士兵中有人因感染鼠疫而死亡,他们把死者的尸体抛进法卡城里,结果鼠疫在守城者中蔓延,终于放弃了法卡城。

18世纪英国侵略军在加拿大用赠送天花患者的被子和手帕的办法在印地安人部落中散布天花,使印地安人不战而败,也是殖民统治者可耻的记录。

1915年4月22日,德军在比利时的伊普尔战役中首次大规模使用毒气。当时战场出现了有利于德军的风向,德军打开了早已在前沿阵地屯集的装满氯气的钢瓶,一人多高的黄绿色烟云被每秒2~3米的微风吹向英法联军阵地。面对扑面而来的刺鼻的怪味,英法守军一阵大乱,阵线迅速崩溃,跟在烟云后面的德军未遭任何抵抗,一举突破英法联军防线。

这次攻击,英法守军共中毒1.5万人,德军亦有数千人中毒。毒气攻击的显赫战果引起了交战各国的极大重视。从此,一些国家竞相研制化学武器,并开始了化学武器与防化器材之间的角逐。

1939年,德国首先研制出新毒剂沙林,1944年又合成出毒性更高的梭曼毒剂。1953年,英国研制出维埃克斯毒剂。沙林、梭曼、维埃克斯统称神经性毒剂,这类毒剂毒性高、稳定性强,是目前为止各国化学武器的主要战剂。

在军用毒剂发展的同时,使用毒剂的方法也得到极大的发展。不仅有毒剂炮弹、炸弹和用于飞机布毒的布撒器,还有用于近战的毒烟罐和毒剂手榴弹。

二战中,苏联研制出可发射氢氰酸毒剂“卡秋莎”火箭炮,美国研制出M-34型沙林集束弹。抗日战争期间,日本军队对中国军民使用化学武器2000余次,染毒地区遍及19个省区。

在朝鲜战争中,美国军队对中朝军民也曾多次使用过化学武器。在战争中使用有毒的化学物质,历来遭到世界各国人民的反对。

早在1899年,海牙国际和平会议就通过了《禁止使用以散布窒息性或有毒气体为惟一目的的投射物宣言》;1925年6月,有45个国家参加的日内瓦会议,再次通过了《禁止在战争中使用窒息性、毒性或其他气体和细菌作战方法的议定书》。

然而,化学武器的发展历史证明,国际公约并没有能够限制这种武器的发展,更没有能限制它在战争中的使用。化学武器成了一种禁而不止的大规模杀伤性武器。

生物武器,由于以往主要使用致病性细菌作为战剂,早期它的名字便被称为细菌武器。随着科技的发展,生物战剂早已超出了细菌的范畴。

生物武器的首次使用始于第一次世界大战,但大量研制生物武器是在30年代确立了免疫学和微生物学之后。

1936年,侵华日军在中国哈尔滨组建细菌研究部队,并于1939~1942年先后在中国多处投掷细菌弹。后来,美国军队在朝鲜战争中也使用过生物武器。

国际公认的生物战剂有潜在性生物战剂和标准生物战剂两大类。作为生物战剂至少有6类23种病原微生物及毒素。这些生物战剂的使用方式也已发展成以气溶胶形式大规模撒布。

在现在大规模杀伤性武器中,生物武器的面积效应最大。一架战略轰炸机使用不同武器对无防护人群进行袭击,其杀伤面积是:100万吨当量核武器为300平方公里;15吨神经性化学毒剂为60平方公里;10吨生物战剂可达10万平方公里。

第二次世界大战期间,英国在格鲁尼亚岛试验了一颗炭疽杆菌炸弹,至今该岛仍不能住人。生物武器的罪恶,引起了世界人民的极端愤慨。

1972年联合国签订了禁止试制、生产和储存并销毁细菌(生物)和毒素武器的国际公约。但是少数发达国家从来就没有放弃生物战的准备,只不过是更加隐蔽罢了。

由于生物武器比其他大规模杀伤性武器更容易制造和走私,因此,它对整个人类的威胁不仅没有消除,反而在冷战后增大了。

传播途径

传播途径主要是空气、城市供水系统、食物供应。

传播手段

通过炸弹或导弹将化学或生物制剂传播到一个很广的区域。

利用作物喷洒机或其他飞机在城市上空喷洒毒剂。

由驶过城市的汽车或卡车沿繁华地段的街道喷洒毒雾。

在人群聚集区域(如地铁、体育场所或会议中心)释放小型炸弹或毒气罐。

法律限制

科学是一把双韧剑,它可以造福人类,但一旦被战争狂人利用,也会毁灭人类。国际社会必须对生化武器进行限制。

《禁止化学武器公约》主要是签约国将禁止使用、生产、购买、储存和转移各类化学武器,所有缔约国应在2007年4月29日之前销毁其拥有的化学武器;将所有化学武器生产设施拆除或转作他用;提供关于各自化学武器库、武器装备及销毁计划的详细信息;保证不把除莠剂、防暴剂等化学物质用于战争目的等。条约中还规定由设在海牙的一个机构经常进行核实。

影响及预测

生化武器对军事领域和国家安全存在一定的影响。

生化武器发展将加剧军事领域的竞争。生化武器的角逐是当今各国军事竞争的一个重要部分,生化作战能力的强弱,对于在国际竞争中能否赢得战略主动权有着特殊影响。

一方面,生化武器在战争中的作用地位仍很突出。尽管生化武器用于战争的可能性下降,但由于生化武器的物质基础仍然存在,生化武器在战争中给军队带来的威胁也客观存在。

伊拉克战争中,美英高度重视生化袭击防护,也再一次深刻反映了生化武器在军事对抗中的重要地位。

另一方面,生化武器领域已成为军事争夺的新制高点。美俄英等军事强国加紧制订规划,不断增加投入,加大研制力度,使生化武器的发展速度加快。其中,美、俄、英等国将发展基因武器、可控制性传染病手段作为军事技术开发的重中之重,并已取得一定优势。

生化武器履约困难将阻碍军控领域的有效合作。国际军控组织禁止生化武器的履约工作面临一系列新情况。国际军控组织与核查手段的发展,滞后于生化武器研制技术的发展和扩散。

非缔约国家发展生化武器无法控制。新一轮军备竞赛加剧,导致一些国家发展先进的生化武器。

生化安全环境恶化对国家安全将构成直接威胁。生化武器扩散带来的危害,反映了全球生化安全环境逐渐恶化。世界上有200多个恐怖组织,分布范围广,组织严密,具备化学攻击能力,少数具备生物攻击能力。

窒息性毒剂

这种毒剂会对人体的肺组织造成损伤,使人感到呼吸困难、胸部压痛,直至昏迷,严重时会导致死亡。

这种窒息性毒剂对人的眼、鼻、喉等有不同程度的刺激作用。1956年5月6日,美军在朝鲜战争中曾用B-29轰炸机对北朝鲜南浦市地区投掷窒息性毒剂炸弹,造成了1127个老百姓中毒,其中480人窒息而死。

糜烂性毒剂

这种毒剂能对人体的呼吸道、肺组织以及神经系统产生巨大损伤,严重时会导致死亡。人的皮肤接触这种毒剂后会发生红肿、起泡、溃烂等现象,尤其当人眼沾染了以后,眼睛就会瞎掉。

其中最出名的是芥子气,芥子气在第一次世界大战中曾被称为“毒剂之王”,直到现在人们也没找到它的解毒药。

1984年3月,伊拉克军队曾用飞机向伊朗军队的阵地大量布洒芥子气,造成伊朗士兵大量中毒而被迫撤退,造成的伤亡人数达2700多。

中毒性毒剂

因为它主要是对人体的血液细胞产生破坏作用,因此也称血液中毒性毒剂。人体吸人这种毒剂以后,会由于血液细胞受损而导致全身性组织缺氧,特别是呼吸器官受到损伤,出现呼吸麻痹,严重时可致死。

刺激性毒剂

这类毒剂主要是刺激人的眼睛。鼻子、喉咙、皮肤等器官,人中毒后会出现流泪、咳嗽、恶心、胸痛、头痛以及皮肤灼痛等症状。不过在脱离接触后几分钟至几个小时后,这些症状便可消失。但是如果在短时间内大量吸人也会造成肺部损伤而死亡。

失能性毒剂

人在遭受它的袭击后,会出现精神失常或躯体失去效能的情况,如出现幻觉,走路跌跌撞撞、辨不清方向或是全身瘫痪,暂时失明等症状,从而失去了战斗力。

神经性毒剂

其威力简直令人毛骨悚然,只要吸入或接触一小滴这种毒剂,立即能使人鼻子充血、全身出汗、恶心、呕吐。肌肉抽搐以至瘫痪窒息而死亡。

催泪性毒剂

催泪性毒剂是以眼睛的刺激症状为主的刺激性毒剂,引起大量流泪的毒剂。

刺激眼睛产生强烈的灼痛或刺痛,立即引起大量流泪及眼睑痉挛。严重时可影响视力,刺激鼻、咽喉,引起流涕、打喷嚏和胸痛,并可致恶心呕吐。

暴露时间短时症状持续数分钟,离开毒区后迅速缓解。暴露时间长可引起结膜炎和暴露部位皮肤损伤。长时间暴露在高浓度下可引起肺水肿,但极少见。

催泪性毒剂主要有氯苯乙酮CN、西阿尔CR、氰澳甲苯、催泪瓦斯等。西埃斯(CS)是既有催泪性又有喷嚏性的新毒剂。

神经毒剂

概述

在各种化学毒剂中,按其杀伤作用的时间长短,又分为暂时性毒剂和持久性毒剂。持久性毒剂施放后以液滴状或细粉状,造成地面染毒,人员接触中毒,有效杀伤时间长达60分以上,使用的毒剂多为沸点高、不易挥发的液态毒剂如芥子剂、VX,因其在地区造成长时间染毒,人员不宜立即进入该地区,故多在防御或退让时使用,以阻碍、迟滞或牵制对方的军事行动。

细粉状毒剂在施放后沉落于地面,人员或车辆通过或风速较大时再度飞杨,故可造成较长时间的地面和空气染毒。

VX毒剂是一种比沙林毒性更大的神经性毒剂,是最致命的化学武器之一。它也是一种无色无味的油状液体,一旦接触到氧气,就会变成气体。

工业品呈微黄、黄或棕色,贮存时会分解出少量的硫醇,因而带有臭味,主要是以液体造成地面、物体染毒,可以通过空气或水源传播,几乎无法察觉。

人体皮肤与之接触或吸入就会导致中毒,头痛恶心是感染这种毒气的主要症状。VX毒气可造成中枢神经系统紊乱、呼吸停止,最终导致死亡。

VX主要装填在炮弹、炸弹等弹体内,以爆炸分散法使用,也可用飞机布洒,VX毒剂以其液滴使地面和物体表面染毒;以其蒸气和气溶胶使空气染毒。

对VX毒剂的防护与对防护与对其他神经性毒剂的防护相同,应采取全身防护器材,即防毒面具、防毒、防毒手套、防毒靴套等,对中毒者急救可采用阿托平等药物,对其消毒可用次氯酸盐、二氯三聚异氰酸钠等消毒剂。

性能指标

VX是典型的持久性毒剂,杀伤作用持续时间为几小时至几昼夜。VX毒剂的毒害时间比其它神经性毒剂要长,毒性要强,致命剂量为10毫克,一小滴VX液滴落到皮肤上,如不及时消毒和救治,就可引起人员死亡。

VX化学弹药主要是用于迟滞性化学袭击,妨碍对方机动、阻止与限制对方利用有利地形和装备,以及消弱其作战能力。

装备使用

美军现装备的VX毒剂近3000吨,弹药有10多种、主要有E21型VX毒剂导弹弹头,毒剂重190于克;M55型155毫米VX毒剂火箭弹毒剂重45于克;M121、M122型VX毒剂炮弹,毒剂重3千克;203.2毫米榴炮M426型UX毒炮弹,毒剂重6.4千克;TMU-28/B型液体战剂飞机布洒器,装填毒剂616千克。

VX在名气上远超过其它几种神经性毒剂,那是因为20世纪60年代末期,出现了好几起和VX毒剂弹药有关“令人尴尬”的事件。

1968年3月,美国陆军在犹他州达格韦试验场用神经性毒剂进行了一系列的试验。3月13日下午6时许,一架F4鬼怪式喷气机在基地上空轰鸣,悬挂在飞机下面的罐向一片没有标记的地面洒下VX液体。其中一个罐子出了故障。大多数毒液已在预定高度布洒出去,但在那个出了故障的罐子里还残留了大约9.07千克的毒剂。

当这架喷气式飞机飞出它的航线时,VX毒剂从罐子中泄露出来。当时飞机还在较高的上空,风速达56千米/小时。神经性毒气悬浮在空中,最后漂落到颅骨谷地的地面。此地位于试验场大约32千米处。几小时后在谷地吃草的大批羊群中毒死亡。

当地摄影师和电视工作者闻讯纷纷赶到现场,亲眼目睹6000只死羊被扔进仓促挖成的壕沟里。用美军新闻发布官的话来说:现场目击者在国内和国际的宣传报道,给了美国化学生物战计划致命的一击。

1969年夏,坏消息又不期而至。在日本冲绳岛美军基地,VX神经性毒剂从一个容器里渗出,使23名军人中毒并送进医院。

这使得事件加倍严重,因为它不仅使人们对化学武器基地的安全措施更不放心,而且使日本政府知道了在他们的国土上还储存有化学武器。

美国军队20世纪60年代曾在巴拿马运河地区进行过化学武器试验,其中包括毒性很强的VX毒剂。

沙林

基本介绍

沙林,学名甲氟膦酸异丙酯,英文名称Sarin,可以麻痹人的中枢神经。化学式:(CH32CHOOPF(CH3)),它是常用的军用毒剂,按伤害作用分类为神经性毒剂。

沙林与塔崩、梭曼、维埃克斯(VX)同属于神经性毒剂,可以通过呼吸道、皮肤和眼结膜侵入人体,即使吸入少量数分钟之内也可致人死地。

主要性质

常温状态:纯品为无色水样液体。

颜色:工业品呈淡黄或黄棕色。

气味:纯的沙林无味,含杂质的沙林有苹果香味。

溶解度:可与水及多种有机溶剂互溶。

水解作用:慢,生成HF和无毒残留物,加碱和煮沸加快水解。

战争使用状态:蒸气态或气液滴态。

其他性状:易挥发,靠自然蒸发就可以达到战斗浓度;150℃以上会明显分解。

沙林可以通过呼吸道或皮肤黏膜侵入人体,杀伤力极强,一旦散发出来,可以使1.2公里范围内的人死亡和受伤。它分液态和气态两种形式,一滴针眼大小的沙林毒气液体就能导致一名成人很快死亡。中毒后表现为瞳孔缩小、呼吸困难、支气管痉挛和剧烈抽搐等,严重的数分钟内死亡。

研发历史

1938年,由德国人施拉德、安布罗斯、吕第格、范•德尔•林德首次研制成功,那是沙林仅是生产杀虫剂的副产品,这种毒剂就是以上述4个人的姓中的5个字母命名为“沙林”。

德国人很快发现这种毒气的军事价值,并投入生产,但是二战期间并未使用。二战后,这种毒剂才开始在世界范围内生产。

反应机制

沙林对机体的作用主要有三个方面:一是选择性抑制胆碱酯酶活性,使乙酰胆碱在体内蓄积,引起胆碱能神经系统功能紊乱;二是毒剂作用于胆碱能受体;三是毒剂对非胆碱能神经系统的作用。

沙林是有机磷酸盐会破坏生物体内的神经传递物质乙醯胆碱酯脢,生物的所有自主跟非自己肌肉运动是乙酰胆碱跟乙酰胆碱酯脢之间的一个平衡,破坏这个平衡的话,肌肉会只收缩而无法扩张。

主要会瘫痪呼系功能,缩瞳,肠胃痉挛剧痛,分泌眼泪汗水跟唾液的管道也会大量排放,会非常痛苦的死亡,而且立即发作发作到死亡剂量足够的话是2分钟左右。

沙林毒气是一种剧毒神经毒剂,通过过度刺激肌肉和重要器官影响神经系统产生致命效果。

二次大战期间,用来当化学武器与杀虫剂的这类有机磷化合物,提供研究人员一个线索而发现“醯基化酵素”的化学结构,我们以DFP为模型来解释这个过程。

体内的一些水解可对酯类水解成酸与醇,以提供体内所需生化反应的物质,例如脂肪水解成脂肪酸与甘油,乙酰胆碱水解成胆碱;而水解反应过程中会在酵素的活化中心,形成所谓醯基化酵素的中间产物。

反应方程式中水解上丝胺酸的OH基与酯反应形成醯基化酵素,再催化水解作用。不过,DFP会与酯竞争结合水解,因而使得正常酯类无法进行水解反应。

乙酰胆碱是神经传导物质的一种,传递讯息的神经末梢都内含有乙酰胆碱的小泡。当神经脉冲要在神经元之间传递时,小泡就会释出乙酰胆碱,乙酰胆碱再越过突触与受体结合,刺激更进一步的生化过程;或是Ach与乙酰胆碱酯酶结合,进行水解反应,形成胆碱以利回收、重新合成Ach。

而这一步水解反应相当快,以确保此神经刺激反应非常短。但如果乙酰胆碱酯被外来的化合物抑制了(例如沙林、DFP等有机膦会与乙酰胆碱结合),则乙酰胆碱水解反应就被迫停止了,但此时受体却继续不断地接受乙酰胆碱的刺激而无法水解释回胆碱,如此一来会很快地造成生理上的不平衡,使乙酰胆碱在突触活神经肌肉接头堆积而过度兴奋麻痹,导致死亡。当然如果此时能迅速利用一些解毒剂如阿托品等来解除乙酰胆碱与受体之作用,就可避免死亡。

历史应用

1995年3月20日清晨,原奥姆真理教部分信徒受麻原彰晃指使,在东京市区3条地铁电车内发生施放神经性毒气“沙林”事件,造成12人死亡、约5500人中毒。

美军沙林化学武器大约有7200吨,毒剂弹药27种,主要有MZ12型沙林毒剂导弹弹头,内装330枚M139型小炸弹,共装毒剂195千克;SE27型沙林毒剂导弹弹头、SM121A1型和M426型沙林炮弹,内装毒剂95千克和72千克;MC-1型和MK-94型沙林毒剂炸弹,内装毒剂分别为220千克和11千克。

芥子气

概述

芥子气为糜烂性毒剂,对眼、呼吸道和皮肤都有作用。对皮肤能引起红肿、起泡以至溃烂。眼接触可致结膜炎、角膜混浊或有溃疡形成。

吸入蒸气或雾损伤上呼吸道,高浓度可致肺损伤,重度损伤表现为咽喉、气管、支气管粘膜坏死性炎症。全身中毒症状有全身不适、疲乏、头痛、头晕、恶心、呕吐、抑郁、嗜睡等中枢抑制及副交感神经兴奋等症状。中毒严重可引起死亡。

芥子毒气弹是一种装入了芥子气的炸弹。芥子气是一种烷化剂,吸收后一部分经体内代谢转变为无毒或低毒产物,一部分与体内多种生化成分如DNA、蛋白质、酶等起烷化反应。

DNA烷化后分子结构被破坏,细胞有丝分裂障碍,影响细胞增殖。RNA烷化后,影响氨基酸摄合,导致蛋白质代谢障碍。因此增殖旺盛的组织细胞对芥子气最敏感,剂量大时出现细胞核碎裂、核崩解和细胞死亡。由于细胞死亡,引起组织炎症、坏死和后期的修复反应。

细胞分裂活跃、代谢旺盛的组织,如淋巴组织、造血组织、肠上皮组织及睾丸造精组织对芥子气较为敏感。中毒后淋巴器官萎缩,骨髓造血组织破坏,造血细胞减少或消失,肠黏膜上皮和腺体细胞核浓缩碎裂,绒毛水肿、坏死、黏膜脱落,黏膜下炎症、出血,导致腹泻、便血、水及电解质丧失,严重者可致休克。

各种战斗状态(蒸气、雾态和液态)的芥子气接触人体的皮肤、眼、呼吸道、消化道引起不同程度的损伤,较大剂量芥子气经皮肤、呼吸道、消化道吸收后可致全身吸收中毒。

主要表现

因此芥子气中毒的表现呈多种多样,其主要表现有:

皮肤损伤:皮肤接触芥子气时无明显刺激症状,经潜伏期(液态2~6小时、蒸气6~12小时)后,皮肤出现红斑,界限清楚有灼痛。再经18~24小时,红斑区出现众多小水疱,后融合成大水疱,边缘充血水肿,疱液清亮呈琥珀黄色,后变混浊,凝结成胶胨状,局部疼痛,水疱破溃形成溃疡,易致感染。

芥子气液滴染毒皮肤可产生凝固性坏死,坏死组织脱落也形成溃疡。经适当治疗,红斑在3~5日后变暗,形成暂时性色素沉着。浅水疱7~10日愈合,深水疱15~20日愈合。凝固性坏死经切痂植皮,1个月愈合。溃疡治疗不当或合并感染,则愈合时间常达数月以上。

眼损伤:眼对芥子气最敏感,根据芥子气状态不同、剂量不同,而出现不同临床表现,如不同程度的结膜炎和角膜炎,液滴溅入眼内可致结膜溃疡、角膜坏死穿孔和全眼球炎等,最后可导致眼球萎缩失明。

呼吸道损伤:轻度损伤有鼻、咽、喉的炎症,进一步发展可发生气管炎和支气管炎。严重损伤主要表现为从上呼吸道到细支气管的黏膜坏死性炎症,黏膜坏死形成伪膜性支气管炎,伪膜脱落可阻塞小支气管,继发感染可致化脓性支气管炎及支气管肺炎。

消化道损伤:由误食污染水或食物引起。消化道黏膜充血、水肿、出血、糜烂和溃疡,重者可致消化道穿孔。

全身吸收中毒:主要表现为早期中毒性体克,中枢神经系统先兴奋后抑制,造血功能抑制,肠黏膜出血性坏死性炎症和全身代谢障碍。造血和免疫功能抑制可继发感染、出血和后期的贫血。

肠道黏膜炎症产生血性腹泻,并发脱水和休克。实验室检查芥子气中毒无特异性实验室检查指标。全身吸收中毒时,血和生化常规检查可判断中毒的程度和预后。

理化特性

主要成分:纯品

外观与性状:纯品为无色有微弱大蒜气味的油状液体,工业品呈黄色、棕色至深褐色。

熔点(℃):14.4

沸点(℃):217(分解)

相对密度(水=1):1.2741

相对蒸气密度(空气=1):5.4

饱和蒸气压:0.01/30℃20℃时饱和蒸气压为8.66993Pa挥发度:0.5662mg/L

折射率:1.53125。

溶解性:微溶于水,易溶于丙酮、苯、乙醇、醚、四氯化碳、汽油等。

主要用途:用于有机合成及制造军用毒气、药物等。

日军罪行

1940年9月7日~10日侵华日军进行的一次发射芥子气毒弹实验:

当时,日军向3个地点发射芥子气(糜烂性毒气,化学成分是二氯乙硫醚)弹,每个地点都放置了着装防护面具及防护环境各不相同的一组活人。在第一区域放置了5个人,第二区域6个人,第三区域5个人,编上3位数的号码,观察被炸地点各种人被害后的结果。当然,那些人是被日本军队俘虏的中国人。

第一区域发射1800发,第二个区域发射3200发,第三个区域是4800发。发射后,观察那些人在4小时、12小时、24小时、2天、3天或5天后包括神经伤害在内的一般症状及皮肤、眼部、呼吸器官、消化器官的症状。这次实验不仅是用人体作靶子,检测毒气的伤害能力,而且还强迫被害人饮下混入毒剂的水。

在第一区域内,7日射击后普遍出现反应,而随着时间的延续,受伤的症状越来越严重:

7日18时许,全身倦怠,垂涎。颈、前胸皮肤呈现潮红。眼睑水肿,流泪多量,结膜充血;8日6时许,颈、前胸、上腹、阴囊呈现潮红浮肿状,遍布粟粒乃至小豆大小的水疱。眼睑、结膜充血并水肿,睁眼困难。18时许全身倦怠、难受;9日7时许,全身倦怠,四肢无力,眩晕,背、颈、前胸肿胀,由肩胛至背部糜烂,呼吸困难;10日,对第三区域进行了共计4800发毒弹发射,在这一区域内,除了放置5名被实验人员外,还在射击之后又放置了4人进行持久效力实验。

由于对这一区域发射的毒气弹的数量多,平均密度大,所以受伤害的情况也更为严重:10日23时,躯干各处呈现弥漫性发赤潮红,四肢尤其是大腿内侧各处潮红,呕吐达5次;11日17时,全身皮肤搔痒,头部见有弥漫性红斑,身体多处见有红斑。另外,背部、腹部有粟粒大水疱丛生。

氢氰酸

概述

氢氰酸为无色伴有轻微的苦杏仁气味的液体,分子式C-H-N,分子量27.03,相对密度0.69,熔点-14℃,沸点26℃,闪点-17.8℃,蒸气密度0.94,蒸气压101.31kPa(760mmHg,25.8℃),蒸气与空气混合物爆炸限6~41%,易溶于水、乙醇,微溶于乙醚,水溶液呈弱酸性。

侵入途径

主要经口或吸入致中毒。液体可经皮肤及眼结膜吸收致中毒。

可经各种途径吸收入人体。如吸收非致死量,部分以原形呼出;大部分氰离子可逐渐从体内细胞色素氧化酶或从高铁血红蛋白的结合中释出,在体内硫氰酸的作用下与体内的硫代硫酸离子结合而转化为相对无毒的硫氰酸盐从尿中排泄。

毒性数据

皮肤吸收蒸气6760mg/m3,50分钟,无症状;1230mg/m3浓度下发生吸收。嗅觉阈为0.22~5.71mg/m3。20~40mg/m3下,几小时后出现轻度症状,如头痛、恶心、呕吐、心悸等。

发病机理

主要为氰离子与氧化型细胞色素氧化酶中的三价铁结合,阻断了氧化过程中三价铁的电子传递,使组织细胞不能利用氧,形成内窒息。

临床表现

主要引起机体组织内窒息。

急性中毒病情进展迅速,无明显潜伏期。一般病情危重。吸入高浓度氰化氢或口服多量氢氰酸后立即昏迷、呼吸停止,于数分钟内死亡(猝死)。

重症而非猝死病例:早期症状,吸入者有眼和上呼吸道刺激症状,呼出气带杏仁气味;口服者有口腔、咽喉灼热感、流延、呕吐,呕出物有杏仁气味。并有头痛、头晕、胸闷、呼吸加深加快、血压升高、心悸、脉率加快、皮肤及粘膜呈鲜红色。后有胸部压迫感、呼吸困难、意识朦胧。继而抽搐、昏迷、呼吸减慢、血压下降、紫绀、全身肌肉松弛、呼吸停止、脉搏弱而不规则、心跳停止、死亡。静脉血呈鲜红色。

尿硫氰酸盐量可增高。轻症者可有头痛、头晕、乏力、胸闷、呼吸困难、心悸、恶心、呕吐等表现。皮肤或眼接触氢氰酸可引起灼伤。亦可吸收致中毒。

诊断原则与鉴别诊断:主要根据接触史及临床表现,中毒早期呼出气或呕吐物中有杏仁气味,皮肤、粘膜及静脉血呈鲜红色为特征,有助诊断,但呼吸障碍时可出现紫绀。

血及尿中硫氰酸盐量可作为接触指标,其受吸烟及饮食影响,应参考当地正常值。中毒时起病急,不能等化验结果才作诊断。应与其他原因引起的中毒、脑血管疾病、心肌梗塞等所致的猝死或昏迷相鉴别。

处理

一般治疗原则:立即脱离现场至空气新鲜处。猝死者应同时立即进行心肺脑复苏。急性中毒病情进展迅速,应立即就地应用解毒剂,吸入者给吸氧。

皮肤接触液体者立即脱去污染的衣着,用流动清水或5%硫代硫酸钠冲洗皮肤至少20分钟。眼接触者用生理盐水、冷开水或清水冲洗5~10分钟。口服者用0.2%高锰酸钾或5%硫代硫酸钠洗胃。皮肤或眼灼伤按酸灼伤处理。

光气

光气是一种无色或略带黄色的气体(工业品通常为已液化的淡黄色液体),当浓缩时,具有强烈刺激性气味或窒息性气味。

吸入光气引起肺水肿;肺炎等,具有致死危险。二战时被奥斯维辛集中营广泛采用,用来杀死战俘、犹太人、政治犯等。

光气是典型的暂时性毒剂。吸入中毒的半致命剂量LD50为3200mg•min/m3,半失能剂量为1600mg•min/m3。吸入后,经几小时的潜伏期出现症状,表现为呼吸困难、胸部压痛、血压下降,严重时昏迷以至死亡。

光气为酰卤类化合物,活性基团是羰基(O=C),化学性质非常活泼,它与肺组织蛋白中的氨基、巯基、羟基等重要功能基团发生酰化反应,引起肺酶系统的广泛抑制,从而影响细胞正常代谢及其功能,使肺气-血屏障受损,导致肺毛细血管通透性增高,引起肺水肿。

此外,光气中毒时,肺泡表面活性物质受损也是重要因素之一。正常时,在肺泡表面覆盖一层由肺泡Ⅱ型上皮细胞分泌出来的表面活性物质,该物质有降低肺泡内液体表面张力的作用,使肺泡在呼气时不致萎陷,并保持肺泡内的干燥。

二棕榈酰磷脂酰胆碱是肺表面活性物质的主要成分之一。在其生物合成中需要脂酰辅酶A酯酰转移酶的参与。光气中毒后,该酶活性下降,因而DPPC在肺泡壁的含量减少,使肺泡表面活性物质功能下降,从而肺泡内液体表面张力增大而致肺泡萎陷,肺泡压明显降低,与其相抗衡的肺毛细血管流体静力压就增高,液体由血管内大量外渗,导致肺水肿的产生。

光气也可做为一种重要的有机中间体,在农药、医药、工程塑料、聚氨酯材料,以及军事上都有许多用途。在农药生产中,用于合成氨基甲酸酯类杀虫剂西维因;速灭威;叶蝉散等许多品种,还用于生产杀菌剂多菌灵及多种除草剂。

以光气为原料生产的异氰酸酯类产品,例如TDI,MDI,PAPI是聚氨酯硬泡;软泡;弹性体;人造革的重要原料;有些品种的异氰酸酯,大量用于聚氨酯涂料;也有的特殊品种用于粘结剂,例如列克纳胶。

光气在染料工业中用于生产猩红酸等染料中间体,在国防工业中用于生产中定剂二甲基二苯脲和作为军用毒气。

氯化苦

概述

氯化苦中文名称三氯硝基甲烷,分子式CCl3NO2,无色或微黄色油状液体,有催泪性。分子量164.39蒸汽压5.33kPa(33.8℃),熔点-64℃,沸点112℃,不溶于水,溶于乙醇、苯等多数有机溶剂,相对密度(水=1)1.69,具有稳定性。

危害性

健康危害:蒸气强烈刺激眼和肺,具有全身毒作用。损害中、小支气管,导致中毒性肺炎和肺水肿。

急性中毒:出现眼与咽喉部刺激症状、头痛、恶心、呕吐、腹痛、呼吸困难、心悸、气促、胸部紧束感等。严重者发生肺水肿,往往由于肺水肿而致死。可引起角膜炎和虹膜炎。皮肤接触可致灼伤。

应急处理处置方法

泄漏应急处理

迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并立即隔离150米,严格限制出入。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防毒服。不要直接接触泄漏物。尽可能切断泄漏源。防止进入下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏:用砂土或其它不燃材料吸附或吸收。

大量泄漏:构筑围堤或挖坑收容;用泡沫覆盖,降低蒸气灾害。用泵转移至槽车或专用收集器内,回收或运至废物处理场所处置。

防护措施

呼吸系统防护:可能接触其蒸气时,必须佩戴自吸过滤式防毒面具(全面罩)。紧急事态抢救或撤离时,建议佩戴自给式呼吸器。

眼睛防护:呼吸系统防护中已作防护。

身体防护:穿防毒服。

手防护:戴橡胶手套。

急救措施

皮肤接触:立即脱去被污染的衣着,用大量流动清水冲洗,至少15分钟。就医。

眼睛接触:立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。

吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。

食入:饮足量温水,催吐,就医。

灭火方法:消防人员须佩戴防毒面具、穿全身消防服。

灭火剂:雾状水、泡沫、二氧化碳、砂土。

化学炮弹

化学炮弹是供各种身管火炮和火箭炮发射的装有毒剂的炮弹。通常由弹体、毒剂、炸药、爆管、引信等组成。弹爆时,借助于炸药的爆炸能量,将弹体炸开,使毒剂分散成蒸气、气溶胶、液滴等状态,造成空气及地面染毒,以杀伤对方有生力量,迟滞对方战斗行动。

为了有效地发挥炮弹内毒剂的杀伤效能,对分散毒剂的技术有严格要求。毒剂的性质不同,战斗状态和中毒途径的要求不一,因此,弹内炸药与毒剂量的比值和结构特点也随着改变。主要类型有:

装填氢氰酸类毒剂的炮弹。弹内装氢氰酸类毒剂和少量炸药,弹爆后,毒剂飞散,很快地全部蒸发成蒸气,造成空气染毒。

装填沙林类毒剂的炮弹。弹内装有沙林类毒剂和较多炸药,使用瞬时触发引信。弹爆后,毒剂被分散,一部分雾化成气溶胶状,形成初生毒氛云团,造成空气染毒;另一部分以细小液滴状散落在弹坑周围,蒸发后生成再生毒氛云团。这类炮弹由于炸药装量较多,除毒剂的伤害作用外,还有破片的杀伤破坏作用。

装填芥子气、维埃克斯类毒剂的炮弹。由于这类毒剂挥发度很低,为使更多的毒剂能分散成气雾和液滴,弹中装有较多的炸药,通常采用瞬时着发爆炸和低空爆炸两种方式。

弹爆后,小部分毒剂被雾化成气溶胶状,形成初生毒氛云团,造成空气染毒;大部分毒剂被分散成液滴状,使地面、物体表面和暴露人员染毒。这类炮弹也有破片的杀伤破坏作用。

此外,还有装填胶粘毒剂和固体刺激性毒剂的炮弹。胶粘毒剂炮弹以定距空中爆炸方式为主,使毒剂液滴落地时能均匀分布,增大有效染毒面积。这类炮弹的炸药装量很少,破片的杀伤破坏作用很小。

固体刺激性毒剂炮弹内装亚当氏气、苯氯乙酮、西埃斯等毒剂。弹内炸药可和毒剂分开装,也可和毒剂混合装。弹爆后,毒剂分散成气溶胶状,造成空气染毒,以伤害对方有生力量。

化学炮弹具有杀伤面积大、作用范围广、持续时间长等特点;但它的使用效果受气象、地形条件的影响较大。

化学火箭弹

化学火箭弹是一种装有毒剂的火箭弹。

化学火箭弹通常由弹体、毒剂、引信、炸药、爆管、燃烧室、喷管和点火系统组成。使用时,可根据作战需要,采用触发爆炸或空中爆炸。由引信引爆炸药,将弹体炸开,毒剂被分散成蒸气、气溶胶或液滴等战斗状态,造成空气、地面和物体染毒。

火箭炮发射的化学火箭弹,一般装填沙林、维埃克斯、氢氨酸类型的毒剂,能突然、集中、大量使用,杀伤较大区域内的有生力量。

此外,有的国家把装填刺激剂的火箭弹,也称为化学火箭弹。

化学航空炸弹

化学航空炸弹是一种装有毒剂的航空炸弹,又称航空化学炸弹。属于航空兵化学武器。

按毒剂装料的形式,分为一元化学航空炸弹和二元化学航空炸弹(二元化学弹药)。

按毒剂作用持续时间,分为持久性化学航空炸弹(装填芥子气、路易氏剂、梭曼、维埃克斯等)和暂时性化学航空炸弹(装填沙林、氢氰酸等)。

气溶胶弹

气溶胶弹主要由大量腐蚀性的化学物质组成,在路面引爆使化学物质撒满路面,可以渗入并损坏坦克、汽车的发动机,使之停止转动;也能损害橡胶制品、腐蚀玻璃、让水、汽油变成凝胶无法使用;它甚至能让润滑油和燃料忽然变稠而导致发电机熄火。

还可以用特殊装置发射金属薄片,使之贴满装甲车辆,遮挡驾驶员的视野。同时用粘性物质在瞬间“封杀”汽车及发动机的部件,用燃烧阻化剂阻止燃料燃烧,使发动机停转。

由超级酸制成的气溶胶悬浮微粒、液体、粉剂或者凝胶可以快速地腐蚀橡胶、沥青和建筑物的房顶。为安全保存,需要把它们与爆炸物质进行双层装药,在引爆后则混合在一起同时爆炸。

气溶胶弹,这种炮弹爆开后在附近数千平方米、地表数米高度的空气内密布高附着力高粘接强度气溶胶悬浮颗粒,很快附着在人体和衣物表面、炮膛内、雷达机件等运动表面,使人员动作迟滞失误甚至无法动作,使炮弹在炮膛内被急遽减速失去射程甚至膛内爆炸。

臭弹

臭弹通常用硫磺、氯、硫化氢和氨制成,但原则上可以使用任何能令人不悦的气味,包括腐烂食物的味道、很久未洗的袜子的味道等。对气味的选择还要考虑到敌人的民族习性和战场地理特点,因为不同民族的人对气味的反应不同。臭弹中还可以加入高效麻醉剂或催眠剂,使人失去活动能力或者干脆丧失知觉。

2001年美国研制一种可驱散敌军和暴民的臭气炸弹。可帮助警察对付大规模的人群骚乱,同时又可将警方和民众伤亡的风险降到最低限度。

美国的研究人员发现,臭气和人的恐惧有着十分密切的联系,臭气可以激活人脑深层的细胞,引发人们做出反应。但是,臭气可以引发不同的人群做出不同的反应。

臭气弹会散发出用途不同的各种气味,有的会发出令人恶心的气味,有的会发出很有诱惑力的气味,有的能够模仿一些危险品的气味,如模仿瓦斯的气味,还有的臭气弹会散发出腐尸的恶臭。

另外,美国人还研制了不同类型的臭气弹。同时用火箭筒、迫击炮、飞机或导弹也能发射这些臭气弹。

毒烟罐

毒烟罐是一种装有固体毒剂能放出毒烟的罐状容器。毒烟罐可以人工摆放施放,也有将罐装入炮弹或航空炸弹中使用。

毒烟罐有两种:一是毒剂与发烟剂制成混合物,发烟剂燃烧时将毒剂蒸发到大气中;二是毒剂与发烟剂分装,发烟剂燃烧时放出的热量,把毒剂加热到一定温度,毒剂升华到大气中。

毒烟罐多用作警用器材或军队训练器材。在有利气象条件下,也可用在战场上疲惫敌方,削弱其战斗力。

毒素战

概述

毒素是由生物机体(微生物、动物和植物等)分泌代谢或半生物合成产生的有毒化学物质,这类物质毒性极大,可以直接使人或动物、植物产生伤害或死亡。

毒素战剂是指用于敌对活动的毒素。毒素战剂因是处于传统的生物战剂和经典的化学战剂之间系谱的一类化学战剂,故也称生物化学战剂。

分类

生物化学战剂主要包括:1、天然毒素;2、生物调节剂,如肽,前列腺素及P-物质等。

天然毒素是天然生物产生的有毒物质,通常分为蛋白质(或肽类)毒素和非蛋白质毒素;按生物来源分为细菌毒素、真菌毒素、动物毒素和植物毒素等。

天然毒素分类。毒素:植物毒素,相思子毒素,蓖麻毒素;真菌毒素:黄曲霉毒素,T—2毒素;细菌毒素:肉毒毒素、破伤风毒素、白喉风毒素赤痢毒素、葡萄球菌肠毒素B。

动物毒素分类。原生动物毒素:西加毒素;两栖动物毒素:箭毒蛙毒素;腔肠动物毒素:岩沙海葵毒素;软体动物毒素:石房蛤毒素,芋螺毒素;爬行动物毒素:蛇毒素;鱼类动物毒素:河豚毒素。

天然毒素的特点:毒性强烈,比现有化学战剂大数千至数万倍;毒理作用特殊,难以防治;性质稳定,难于侦检;低分子量化合物较易化学合成;分子结构新颖,可作为合成新毒素的导向物或修饰改造成新毒素。生物调节剂活性极高,微量即可引起机体调节功能障碍及精神或躯体失能作用。

生物剂调节剂通过控制内分泌发挥化学信使功能,有机组合成一系列严密的控制系统。作为生命的控制开关,一旦失调,就会导致正常生理过程的选择性破坏。因此,生物调节剂可能被滥用作为躯体或精神失能剂,对人类构成潜在的威胁。

生物调节剂作为化生战剂研究,是毒剂新范畴的演变,它能产生传统毒剂所没有的性能,具有重要的军事应用潜力,并受到外军的高度重视。

生物调节剂具有低剂量、高活性和速效性的作用特点,而且内源性生物活性物质难以核查,以引起世界各国军事化学家的注意。在十几个具有军事意义的生物调节剂中,内皮素、P物质、神经肽Y、神经激肽A等具有重要的潜在军事威胁,应划入重要防护目标进行研究。

毒素的军事意义

20世纪40年代,国外已对毒素产生了军事兴趣,美国和前苏联等国就将天然毒素作为侯选毒剂进行了广泛深入的研究和评价。但当时对能制造降低战斗力有意义的足够量的毒素有困难。同时,所研究的许多毒素对光和热敏感,在光和热的环境中下稳定,因此在军事上使用不现实。

近二十年来,由于分子生物学和生物技术的迅速发展,致使毒素作为战剂的威胁再次出现。目前,许多毒素比较容易大量生产,甚至可以合成,可以用基因工程技术改造毒素,以使最终产品获得新的性质。

并且由于现代生物技术的规模化生产和气溶胶分散技术的解决,毒素武器化己趋成熟,美、俄等国在这方面已进行了大量的工作。

应用生物技术方法可以大量合成来源于动物、植物和微生物的毒素、病毒。这意味着在不久的将来冲破比现有装备毒剂的毒性大30~100倍的新毒素和病毒将出现,使现有的化学战剂发生很大的变革。1998年英国波顿化学防护研究所所长皮尔逊提出了化学生物战剂谱的新概念。

其一,化学和生物战剂之间的界限在逐渐消失,拓宽了化学、生物战的内涵。从前化学战剂和生物战剂之间存在着严格的界限,目前从化学生物战剂谱看,显然在化学武器和生物武器之间的差别已变得不明显,变得模糊不清且交叉重叠。

尤其是位于中间的一类——化学生物战剂,随着分子生物学和生物技术在合成毒剂方面的应用,化学、生物武器之间的区别将会逐渐消失。

以前化学生物战剂的内涵指杀伤有生力量,只伤人不伤物,现在其内涵显然拓宽了,不仅可伤人,还可利用某些化学物质和生物的某些特性,使之产生特殊效应,达到毁坏作战物资和妨碍作战行动,而发展成为一种新的化学生物战剂。

其二,《禁止化学生物武器公约》很难限制其发展。化学生物战剂谱中段包括了工业毒物、药物、农药、生物调节剂、天然毒素。它们涉及了目前许多国家正在广泛研究的科学领域,其中某些毒物的适用性是受需要支配的。

它们有的受禁止化学武器公约限制,但所有化学品和生物制品都可能被化学生物学家秘密地对其分子结构稍加改造,就能够生产出一种新的、毒性更强的战剂,而不受条约限制,对细菌和病毒来说,同样可加以改造,而不受化学和生物武器公约的限制。为此,将导致新的生物源战剂的出现。

毒素战剂的特点

毒素的毒性超群

有机磷神经性毒剂是目前装备的合成毒剂中最毒的;其毒性在mg/kg级水平,而毒素的毒性要比它们高数百倍至数干倍,毒素的毒性作用机制与现有毒剂不同,它不抑制酶系统,而是直接作用于靶细胞受体上,如肉毒杆菌毒素阻断乙酰胆碱释放通路;箭毒蛙毒素改变生物膜的离子通透性。

对监测其战场使用,至今尚无特异性侦检方法,中毒后亦很难救治。例如葡萄球菌肠毒素中毒的预防是可能的,但一旦中毒,现尚无解毒药。

适宜战场使用

微包胶囊技术的发展使毒素战剂的空气分布在技术上更加可行,许多毒素如肉毒毒素,同样的剂量,在空气中存在的毒性比经口更大。

毒素的合成成为可能

由于毒素是通过生物体产生的,他们的合成由基因间接或直接地控制,这些基因易采用基因工程的方法进行设计。现代基因工程、细胞技术、蛋白质工程和免疫技术方法使大量毒素的生产成为可能。并且能够发展修饰毒素,使之成为具有所需毒性特征、作用功能密集的小分子毒素,使有毒物质攻击人体靶细胞的选择性更强,毒性更高。

发展新的毒剂

现代生物技术既为毒素大量生产创造了条件,也可用来对肽类或蛋白质毒素定向地加以改造,甚至可能进行“分子拼接”,从而成为研制各种新型化学生物战剂的技术基础;现代化学技术为人工合成小分子毒素、生物调节剂的活性碎片的编码基因提供了可能。

利用基因重组技术创造新的物种,如利用基因,通过变异、杂交、嫁接、插入等手段重新组合成一种新的病原体,增强其毒性和致病性。

媒介生物

媒介生物是指直接或间接传播人类疾病的生物,按动物分类学上,通常指二大类,即节肢类昆虫和啮齿类动物。

由媒介生物(病媒生物)传播的疾病称媒介生物性疾病,包括完全或部分由病媒生物传播的疾病。媒介生物性疾病习惯上又称虫媒传染病。

媒介生物不仅可以传播几十种人类疾病,同时还骚扰、吸血、寄生、致敏、污染食品和粮食,给工业、农业、旅游、电讯、水利、仓储、文物等造成破坏,危害相当严重。

媒介生物性疾病传播方式有机械性传播和生物性传播二种。前者如苍蝇传播肠道传染病,后者如蚊虫传播疟疾等。

常见的媒介生物有:蚊、蝇、鼠、蟑螂、臭虫、虱子、跳蚤、蚂蚁、蜱、螨,另外还有蠓、蚋、虻、白蛉等。

重要媒介生物性疾病有:鼠疫、肾综合征出血热、疟疾、乙型脑炎、淋巴丝虫病、流行性斑疹伤寒、地方性斑疹伤寒、莱姆病、登革热和登革出血热、钩端螺旋体病、恙虫病、西尼罗病毒病等。另外,苍蝇、蟑螂、蚂蚁等在传播肠道传染病如霍乱、伤寒、痢疾等过程中具有重要意义。

基因武器

1972年,美国斯坦福大学以科恩伯格为首的研究小组,运用限制性内切酶和DNA连接酶,首次实现了DNA的重组。

从此,遗传工程宣告诞生。遗传工程的诞生,标示着人类已经彻底改变了过去传统生物技术的被动状态,使得人类能够按照自己的意愿去改变生命的形态。同时,这种技术应用于军事目的后,也会给人类带来巨大的灾难,制造出比生物武器更凶恶的基因武器。

基因武器就是运用遗传工程技术,用类似工程设计的方法,通过DNA重组,在一些致病细菌或病毒中植入能对抗普通疫苗或药物的基因,或者在一些本来不会致病的微生物体内植入致病基因,以培育出新的抗药性很强的致病菌,使之对特定遗传型的人种有致命作用。

由于基因武器使用的是难以制服的微生物,因而会给人类带来灾难性的后果,因此,基因武器又称作“世界末日武器”。这种基因武器由于其致病力强,对侦察器材、预防疫苗不敏感,从而给侦察、防护和治疗造成极大困难。

自1983年以来,国外对20余种潜在生物战剂的病毒分子的基因进行了研究,建立了8~9种病毒的基因信息库,研究其基因结构、抗原性、毒力、复制因子等,为改造和提高传统生物战剂的性能,研制新的生物战剂奠定了基础。

美国生物技术研究人员已用现代生物技术繁殖成功炭疽杆菌、A型肉毒杆菌、霍乱弧菌、志贺氏痢疾和白喉杆菌毒素的基因。他们还在研制用生物技术生产更具毒性的同种细菌和病毒甚至用加入基因的方法使本来不引起疾病的细菌转变为病菌。

美国已把具有抗四环素药物的大肠杆菌的遗传基因和具有抗青霉素作用的金色葡萄球菌的基因拼接在一起,再把拼接的分子引入大肠杆菌中,培养出了一种可同时抗上述两种杀菌素的新型大肠杆菌,另外美国重组DNA顾问委员会遗传工程管理人员透露,痢疾菌毒素基因也已被移植到非致病的大肠杆菌中。如果在大肠杆菌中加入能使大批人畜死亡的炭疽基因,并撒入敌方境内,就会使敌军不战而亡。

除此之外,西方国家还正企图利用遗传工程学的方法制造“种族武器”,即通过对具有群体遗传特点的人的细胞、组织器官和机体系统,施加目标明确的化学或生物影响,从而达到有选择地损害某些民族和种族的目的。

尽管现在世界各国已签订了禁止使用化学武器和生物武器的公约,但是,这并不能阻止军用化学和生物技术的发展。

未来军用化学和生物技术的发展,必将使化学武器和生物武器的毒性更高,作用速度更快,而且,其战术、技术的灵活性更强,从而能使决策者有更大的选择性。

人种炸弹

“人种炸弹”属于基因武器,是一种处于探索阶段的生物武器。它利用重组脱氧核糖核酸技术来改变非致病微生物的遗传物质,以形成某种致病菌,并让该致病菌因人体特征上的差异,选择对特定遗传型的人体产生致病作用,以达到对特定人员(如某个家族、某个民族、某种肤色人种等)进行杀伤的目的。

“人种炸弹”的提法缘于当今的以色列军方。伊拉克在海湾战争中以“飞毛腿”导弹攻击以色列,使以色列与伊拉克之间的种族敌对情绪日益加深,因此,为了对付萨达姆,以色列军方决定不惜一切代价加紧研制一种专门的武器,这就是“人种炸弹”。

研制“人种炸弹”的目的,就是使其能识别不同人种之间的差别,以便有选择地发挥杀伤力,比如能识别犹太人与阿伯人的基因,并且只对阿拉伯人具有杀伤力,这样,一旦以色列释放“人种炸弹”,在一定区域内,凡是具有阿拉伯人基因的人就会感染致病菌。同理,可以根据需要研制出识别种族基因、性别基因、血型基因等的“人种炸弹”。