转自公众号：《化学科讯》

水是我们赖以生存的重要物质，大众对于水的化学式H2O应该都不陌生。不过你想过，水不只有H2O一种吗？

自然界有许多同位素──同种类的原子，却有不同的中子数量。比如氢原子的同位素就有三种: 氢（亦写作氕，元素符号为H）、氘（元素符号为D）、氚（元素符号为T）

如果今天我们用同位素氘（D）来取代水的氢原子，便会得到化学式为D2O 的水，称为重水（Heavy water）。重水在自然界中本身就存在，但含量不到万分之二；一般商业上量产都是采用电解法将其浓缩成高浓度的重水。

其中氘原子量为氢的两倍，组成的水重量会比一般水重，密度自然也较大，不过氘本身不具有放射性（部分种类的同位素有放射性）。

那么，重水喝下去有什么影响？重水能喝吗？

虽然这问题很有趣，学界也十分好奇，但我们总不能为了知道答案就找个人来试喝，毕竟攸关人命兹事体大。因此有团队以动植物进行了重水的生物实验，看看会有什么反应。

如果我们以不同含量比例的重水来培养植物，并观察其成长状况，就能很清楚的了解重水对植物带来的影响了。实验结果发现重水的含量愈高，植物生长会明显放慢，而重水的比例超过一半时，植物甚至会死亡。

那么动物呢？在老鼠实验当中，当老鼠摄入的重水浓度达25%时会导致不孕。若连续数天只喝重水，使体内重水的含量达到50% 时，需要快速细胞增生的组织（如发根及胃膜）会最先出现毛病，其余组织病变也随着浓度加高越来越多。直到高达90% 时，老鼠便会快速死亡。

可见，重水对动植物都有负面影响，尤其是生长方面。

如果人类真的喝了重水会……？

水占了我们身体70% 以上的重量比，人体的细胞、组织、器官、系统都有水的成分，水扮演极重要角色。如果喝进少量重水，不太会影响身体的运作机能；但是在量大的时候，会最先影响新增生的细胞。

重水以氘元素取代氢形成D2O之后，分子间的作用力也会随之改变，比起H2O  增强许多（D2O  有较强的氢键效应），对生物体的化学作用力自然不同。第一个影响的是酵素。人的身体内充满酵素（蛋白质），每一种酵素有其功用，若重水充满体内，便会改变酵素活性，使体内很多基本的反应中断而渐渐的失常。另一个影响的是DNA。DNA也是由氢键组成的稳定结构，研究显示，重水的存在会影响细胞分裂或有丝分裂的过程，也就是细胞的复制与增生。这种伤害与辐射相似，都是改变细胞本质，影响都可能扩及全身。

不过别太担心，要影响有丝分裂，体内的重水浓度要达到25%～50% 左右才行。而且，其实我们每天都会摄取到微量的重水，自然界的水中，每一公升就含有0.29 克的重水。

参考文献

1. Heavy Water Ice Cubes Do Not Float. mathscinotes. 2014/2/23

2. Koch, Steven et. al. The biophysical effects of deuterium oxide on biomolecules and living cells through open notebook science.The University of New Mexico Digital Repository. 2013/5/9

• 文字编辑/翁郁涵

来源: Pansci