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科学好故事

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匿名  发表于 2021-5-5 15:17:12 |阅读模式

2021-5-5 15:17:12 648 0
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从能够自润滑的避孕套到内置预防性病药物的避孕套,科学家正在不断创新

  来源:BBC
  撰文:Chermaine Lee
  翻译:任天
  许多人还在为购买避孕套而感到尴尬,这大可不必——毕竟这种东西的存在历史甚至可以追溯到一万多年前的穴居时代。没错,避孕套的历史非常悠久。许多个世纪以来,男人们一直尝试把他们的阴茎放到各种奇怪的东西里,以避免怀孕和性病。
  当然,很久以前的避孕套远没有如今的乳胶避孕套那么有效和舒适。事实上,避孕套的演变是一个漫长的过程,让我们回到最初的岁月,来了解一下这个神奇的避孕方法。

来自小亚细亚的一种罕见的龟头避孕套,制造于青铜时代,用金和银制成

  避孕套的诞生
  在古希腊神话中,米诺斯是克里特之王,宙斯与欧罗巴之子。5000年前,他统治着欧洲最早的伟大文明之一(后来,克里特岛的这一古代文明也被称为米诺斯文明)。然而根据传说,米诺斯遇到了一个问题——他的精液有毒。据说,这位国王的几位情妇在与他发生性关系后都先后死去,因为他射出的精液中有“蛇和蝎子”。
  这看起来是一种相当不寻常的性病,但却导致了一项现代人再熟悉不过的伟大创新。避孕套的历史可以追溯到公元前11000年。在如今法国的一个洞穴内,人们发现了一幅最早描绘避孕套类似物品的壁画。历史学家认为,这幅粗糙的画作描绘了一名男子在性交时戴着某种动物的皮来保护自己。当然,那时候可供选择的材料并不多,男人们只能在洞穴里随便对付一下。

早期的避孕套是用羊肠制作的,比如这个1800年左右的避孕套

  几千年之后,在埃及象形文字和古希腊神话中都出现了这种避孕方法。古埃及人穿着缠腰布,以保护他们的私处免受日晒和伤害,而一些历史学家推测,古埃及男性会将阴茎包在薄亚麻布里,以防止在性交时被昆虫咬伤。
  后来的古罗马人也会使用动物的膀胱和肠子来制作避孕套,以防有人在传说中的罗马狂欢会上提出要进行安全性行为。尽管到罗马帝国末期,有关使用避孕用品的文献基本都不复存在,直到15世纪才重新在欧洲出现。
  就在这个时候,中国人和日本人也开始使用自己版本的避孕套,尽管在材料上与其他文明有所不同。中国人凭借在丝绸方面的专长,用丝绸纸制成了可以用油润滑的护套。日本人则使用一种用来覆盖阴茎顶端的护套,用动物的角或龟壳制成,有时也用皮革。

  人类使用避孕套的历史甚至可以追溯到洞穴时代。今天,乳胶避孕套已经成为安全性行为的标配,但在历史上,人们曾为了实现这一目标而费尽心机

  避孕套复兴
  大约在16世纪,一种恼人的性病开始在整个欧洲传播,这就是梅毒。这种传染病造成了严重的问题,直到意大利医生加布里瓦·法罗皮奥(输卵管的英文名称“Fallopian tubes”便来自于他)引入了一种更先进的避孕套,以对抗梅毒的爆发。
  这种新型避孕套是一种用化学物质浸泡的亚麻护套,可以套在阴茎上并用缎带绑住。法罗皮奥甚至对这一新型抗梅毒用具进行了研究,并让大约1000名参与者进行了试验。让他高兴的是,所有参与者都没有感染性病,这让法罗皮奥成为了第一种被证实可以预防性病的避孕套的发明者。
  不幸的是,法罗皮奥的新型避孕套遭到了来自宗教和科学界的审查和争议。1605年,天主教神学家莱昂纳多·勒西乌斯成为第一个将使用避孕套列为不道德行为的守旧者。一个世纪后,英国医生丹尼尔·特纳发起了一场反对使用避孕套的运动,奇怪的是,他声称避孕套会鼓励男性拥有更多的性伴侣,从而增加不安全的性行为。
  尽管遭到避孕套反对者的批评,但从18世纪后期开始,用动物肠子制成的避孕套开始在欧洲和亚洲流行起来。不过,由于价格昂贵,购买者会经常重复使用它们。
  今天,全世界每年售出近300亿个避孕套。据联合国艾滋病规划署(UNAIDS)的数据,自1990年以来,通过使用避孕套而避免的艾滋病病毒感染估计有4500万例。不过,根据世界卫生组织(WHO)的数据,世界上每天仍有100多万例性传播感染。另据估计,每年全世界约有8000万例意外怀孕。

  一位科学家正在对避孕套进行破裂测试。美国联邦法律规定,避孕套在破裂前要装满25升空气。这项测试有助于检测微小的缺陷

  橡胶和乳胶改变了一切
  到19世纪,避孕套市场开始迅速扩张。尽管英国议会的一些成员给避孕套贴上了不足以预防梅毒的标签,但在这段时间里,避孕套已经在工人阶级中流行开来。
  在很大程度上,我们需要感谢一位名叫查尔斯·古德伊尔的美国人。著名的固特异轮胎与橡胶公司(Goodyear Tires)的名称由来,便是为了纪念这位硫化橡胶的发明者。也正是他,使避孕套告别了动物膜材料,进入了橡胶时代。1839年,查尔斯·古德伊尔发明了橡胶硫化技术,到1855年,世界上第一个橡胶避孕套诞生了。
  在此之前,避孕套的价格昂贵,被认为是专属富人的奢侈品,一个避孕套甚至可能会花掉妓女几个星期的收入。当然,这些早期的橡胶避孕套与我们今天所用的乳胶避孕套相去甚远。首先,这些避孕套很容易脱落,并且只覆盖在阴茎顶端。这意味着那些真正想要有效避孕的人不得不尴尬地求购定制产品。

1900年左右,英国Bell Croyden公司利用动物膜材料制作的避孕套

  尽管用动物材料制成的避孕套仍然更受欢迎,但从19世纪中叶开始,《纽约时报》等报纸上已经出现了避孕套的广告。在避孕套的历史上,这段时期也标志着一场倡导运动的开始;一些团体走入欧洲较贫穷的社区,分发关于如何使用避孕套的印刷品。
  使用橡胶是避孕套的一大进步,但真正的变革是1920年发明的乳胶。这使得避孕套基本上可以用均一尺寸满足绝大多数人的需求——避孕套的销量也翻了一番。
  此前,生产橡胶避孕套是一种相当危险的行为,因为过程中会使用汽油和苯,因此很容易成为火灾隐患。而在乳胶避孕套的生产过程中,可以用水来进行制备,从而减少了工厂火灾的机会,并降低了生产成本。

1943年的一幅平版版画,用于在二战的美国军队中推广使用避孕套

  在第一次世界大战期间,美国和英国没有给他们的士兵分发避孕套,导致了40万例梅毒和淋病的记录。值得庆幸的是,山姆大叔在第二次世界大战中吸取了教训,军队很明智地向士兵分发避孕套,甚至用“别忘了——先戴上再进去”这样的口号来推广避孕套。
  乳胶避孕套在20世纪迎来了一次重大的升级。1957年,英国杜蕾斯公司发明了第一个润滑避孕套。到1965年,42%的性活跃成年人使用了避孕套;60%的已婚夫妇报告称,他们在卧室里使用过避孕套。
  此时,避孕套比以往任何时候都更受欢迎,但直到20世纪80年代,当艾滋病开始流行时,避孕套才真正成为价值达十亿美元级别的主流产业。相关的公益活动对大众进行了普及,使避孕套成为预防性传播疾病最有效的工具。
  至于有关避孕套的道德批评,罗马天主教廷和教皇曾一直是避孕套的坚定反对者。但在2010年时,教皇本笃十六世在一本新书中首次承认,在为预防感染艾滋病等情况下使用避孕套是可以接受的,也是正确的。这一态度转变也得到了全世界预防艾滋病组织的赞扬。

20世纪80年代的一则公益广告,宣传使用避孕套抗击艾滋病

  这一切使得许多公共卫生专家坚持认为,避孕套应该在预防疾病传播和家庭生育计划方面发挥更大的作用。现代男性使用的乳胶避孕套对大多数性传播疾病提供了80%或以上的保护,而这一数字包括了不正确甚至不匹配的避孕套使用方式。研究发现,如果使用得当,避孕套在预防艾滋病毒传播方面的有效性可达95%。
  即使是在现代文明社会,让人们正确地使用避孕套仍然是一个巨大的挑战。从研究来看,很多人想要使用安全套,但在使用避孕套时都有过负面经历,相信与避孕套有关的“恶名”,或者不知道如何正确使用避孕套,以及如何在享受快感的同时使用避孕套。

为了使用起来更加舒适,乳胶避孕套通常需要润滑剂,但水凝胶或许能带来自润滑的避孕套

  新材料会让避孕套更完美?
  人们抵制使用避孕套的原因有很多,包括宗教原因、糟糕的性教育以及自身感受不佳等。避孕套破裂或滑脱的情况相对不常见,但确实也不时发生。据一些研究估计,这些情况的发生概率在1%到5%之间,这也会影响人们对避孕套的信心并决定是否使用避孕套。
  现状不如人意,也促使研究人员通过创新材料和技术来对避孕套加以改进,希望能让更多人使用它们。
  石墨烯或许是制造出更完美避孕套的理想材料。2004年,英国曼彻斯特大学的科学家们首次发现了石墨烯,一种超薄的单层碳原子,他们也因此获得诺贝尔奖。材料科学家认为,这种“世界上最薄、最轻、最强和最好的导热材料”可能是改善避孕套性能的理想材料。
  作为开发创新避孕套套设计运动的一部分,一个研究的团队在2013年获得了比尔-梅林达·盖茨基金会的资助。然而,石墨烯无法单独制成任何物品,因此研究团队正尝试将其与乳胶和聚氨酯结合在一起。
  石墨烯是一种纳米级材料,只有一个原子厚,几微米宽,但在如此小的尺度下,它却成为地球上最强的材料。我们面临的挑战是将这种强度从纳米尺度转移到宏观尺度,这样就可以用于真实世界的物品。通过将强石墨烯颗粒与弱聚合物(如天然橡胶乳胶或聚氨酯)结合来做到这一点。然后,石墨烯会将其强度传递给弱聚合物,使其在纳米尺度上具有更高的强度。
  这种结合可以使聚合物薄膜的强度增加60%,或者在保持现有强度的情况下,使避孕套厚度减少20%。目前该团队正致力于将其创新的强化橡胶商业化,或许在不久的将来,石墨烯避孕套就将上市。
  与此同时,澳大利亚昆士兰大学的另一个研究小组正致力于使生产避孕套的材料更薄、更坚固。他们开发的是一种结合了乳胶和澳大利亚本土鬣刺属植物纤维的避孕套。
  鬣刺属植物为多年生草本,杆质坚硬,其分泌物长期以来一直被澳大利亚的原住民社区用作制造石器工具和武器时的粘合剂,从鬣刺属植物草浆中提取的纳米纤维素可以用来提高乳胶的强度,所得到的乳胶膜强度可增加17%,并且更薄。研究人员表示,他们所生产的避孕套在破裂测试中可以承受比普通商业乳胶避孕套多20%的压力,充气时也可以比普通避孕套大40%。
  昆士兰大学的材料工程师Nasim Amiralian是该项目的领导者之一,他的团队现在正与避孕套制造商合作,尝试优化配方和加工方法。他们希望制造出更结实的避孕套,并且厚度比现在的避孕套薄30%,这可能会让男性在佩戴时感觉不那么明显,从而提高接受度。这种材料还可以用于其他用途,比如制造外科医生所用的手套,其强度更高,且更加贴合,从而更具敏感性。

避孕套的强度测试方法通常是充气或灌满液体,直到避孕套破裂。

  目前,乳胶是避孕套最常用的材料,但许多人发现,这种避孕套在使用时并不舒服,经常需要润滑油。乳胶也相对昂贵,这可能是避孕套推广的另一个障碍。此外,全球约有4.3%的人群患有乳胶过敏,换言之,有多达数百万人无法使用这种最常见的避孕套。尽管还有聚氨酯或天然膜安全套可用,但它们也有缺点。聚氨酯避孕套比乳胶避孕套更容易破裂,而天然膜避孕套含有小孔,不能阻止包括乙肝和艾滋病在内的性病病原体的传播。
  在澳大利亚,另一个研究团队希望用一种名为“坚韧水凝胶”的新材料来取代乳胶。水凝胶是一类亲水的三维网络结构凝胶,可以在水中迅速膨胀而不溶解。大多数水凝胶往往是松软、湿滑的,但研究人员新开发的这种水凝胶却能像橡胶一样坚韧、有弹性。
  由于不含乳胶,该产品可以避免与传统避孕套有关的过敏问题。研究人员表示,这款水凝胶也可以设计得更像人类皮肤,能带来更自然的感觉。由于水凝胶中含有水,因此也具有自润滑功能,甚至还可以在使用过程中释放内置的抗性病药物。
  科学家关注的另一个挑战是确保避孕套在没有额外润滑的情况下也能正常使用。美国波士顿大学的研究人员开发出了一种涂层,可以涂在避孕套表面,使其具有自润滑功能。为了这项创新,研究人员成立了一家名为“HydroGlyde Coatings”的初创公司,这种自润滑避孕套至少能承受1000次插入,而普通安全套只能承受600次左右。
  大多数用于乳胶避孕套的润滑剂往往是粘性、防水的,并在使用过程中会逐渐减少。但波士顿大学的研究人员发现,他们可以将一层薄薄的亲水聚合物粘在乳胶表面。这些聚合物与水接触时会变得很滑,意味着可以利用体液中的水分来保持润滑,并在整个使用过程中减少摩擦。
  一项33人参与的小型调查发现,与未润滑的乳胶相比,这种涂层可以减少53%的摩擦,其性能与市场上的润滑剂相似。在小规模盲触测试中,相比使用润滑剂,有70%的参与者更喜欢有新涂层的避孕套。


  匹配性是避孕套另一个经常被诟病的问题。美国一家避孕套制造商正在销售的定制避孕套具有60种尺寸。印第安纳大学在2014年的一项研究发现,美国1661名性活跃男性的阴茎勃起长度在4厘米到26厘米之间,周长在3厘米到19厘米之间。而目前男性避孕套的平均长度是18厘米。
  为了回应这种需求,全球防护公司(Global Protection Corporation)提供了10种长度和9种周长的避孕套。辛西娅·格雷厄姆是英国南安普顿大学的性健康和生殖健康教授,也是印第安纳大学金赛研究所安全套研究小组的成员,她也一直在评估新的避孕套佩戴方式是否可能让它们更容易使用。他们正在试验一种新型的避孕套,可以通过内置的敷贴装置使避孕套在无需触及的情况下戴上。
  这种避孕套的包装具有一个拉片,很便于取用和拆开。这样做的目的是为了防止避孕套在传统的锡箔包装中被损坏。它还具有一对展开条,可以在完全展开时脱离,从而确保避孕套在使用前被正确戴上。不过,由于缺乏资金,这款避孕套尚未投入临床试验。
  还有其他更基本的问题阻碍着避孕套的使用。人们不使用避孕套的现象很常见,而且他们使用避孕套来预防怀孕而不是性传播感染。更糟糕的是,很多年轻人认为其中大多数疾病是可以治疗的,因此并不担心。
  因此,在开发出更结实、更薄和更舒适的避孕套的同时,我们也需要进行更多的教育,才能真正实现有效预防性传播疾病的目标。(任天)

来源:新浪网 https://finance.sina.com.cn/tech/2021-04-30/doc-ikmxzfmk9906552.shtml
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