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致命剂量的迷思：LD50究竟是如何计算的？
在毒理学中，LD50（代表「致死剂量的中位数」）是一个广泛使用的指标，通常用来测量特定物质的毒性。它指的是在经过特定测试持续时间后，能够致死一半受试者所需的剂量。这个指标在评估物质的急性毒性时，提供了一个简明的参考值。一般来说，LD50数值越低，毒性就越高。
LD50的概念源于1927年由约翰·威廉·特里凡提出，他设计的测试方法至今仍被广泛应用。
LD50通常通过实验动物来测试，最多可测试40只以上的动物，并以每公斤体重所需的剂量来表示，该计算方式有助于比较不同物质的相对毒性，尽管暴露于相同剂量并不一定能对不同物种造成相同的影响。
实验中，LD50的值可以是毫克、微克或克，具体取决于所测物质的性质。例如，对于一些气体或水中有毒物质，则使用致死浓度LC50，即每立方米或每升中毒物质的浓度。在这种情况下，暴露的时间长短同样重要。
选择50%致死率作为基准，旨在减少测试所需的数量，但这同时也意味着LD50并不适用于所有个体，某些个体可能在更低剂量下就会死亡，而有些则可能在远高于LD50的剂量下仍然存活。
LD50测试的有效性常常受到一些限制。不同测试场地的实验结果可能会因样本的遗传特征、环境因素等而有所差异。最令人担忧的是，某些对老鼠无害的物质，例如巧克力，对于许多动物却是有毒的。这显示了不同物种之间的生理差异对于毒性测评的重要性。
毒性比较的例子
虽然LD50的数值可以帮助了解不同毒物的相对危险性，但在某些情况下，这可能会导致误导，尤其是当比较新药的疗效和安全性时，向来比较效果剂量ED50更为有效。以毒性对比著名物质的LD50为例：
- 肉毒毒素的LD50为1 ng/kg，即为已知最毒的物质。
- 水的LD50则超过90 g/kg，相差可达100亿倍。
在毒性范畴内，还有其他指标例如致死剂量LD1和LD99，它们分别是能致死1%和99%受试者的剂量。这些数值能提供更细致的毒性评估，尤其在特定情况下，例如生物战等。
LD50的测定程序包括传统的LD50测试、固定剂量程序和上下标测试等。这些测试方法各自有着不同的应用与灵活性，提供研究人员在不同需求下的测试选择。
LD50的未来：替代测试方法的兴起
随着科学技术的进步和对动物权益的日益重视，许多国家已经开始寻求LD50的替代测试方法。例如，美国食品和药物管理局在2011年批准使用非动物测试来评估如肉毒杆菌等化妆品药物的毒性，这显示着对于动物测试的依赖正在减少。
随着新测试方法的发展，未来的毒性测量或许会更为准确且具体，同时能够减少对动物的使用。就目前而言，LD50仍然是重要的毒理学基准，但其局限性亦显而易见。未来，我们如何在保护环境与生物多样性的同时，衡量物质的毒性与安全性，或许将是我们所面临的重要挑战吗？
