本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映的是作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点
1940年，一位纽约病理学家受到一起悲惨事故的启发，构思了一种完美的谋杀场景。
他的想法基于五名码头工人的死亡，他们的尸体是在停靠在东河的一艘汽船的货舱中发现的。这艘船运载着来自密歇根州的樱桃。这些男人一直睡在存放水果的房间里，当开始卸载樱桃时，他们的同事震惊地发现，这五个人都死在床上。
当纽约市法医办公室的调查人员赶到时，他们发现水果是通过在存储区域放置大型“干冰”容器来冷藏的。
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干冰当然根本不是冰，而是固体形式的二氧化碳（CO2），它看起来像令人惊叹的冰冷磨砂玻璃块。在标准大气压下，水（H2O）冰在温度降至32°F以下时会冻结。二氧化碳在−109.3°F时固化（称为沉积的过程）。
当它变暖时——例如，当它放在水果储藏区时——它开始恢复到气态，这种转变称为相变。固体块会收缩，而不会像融化的水冰那样渗出水分，因此得名干冰（由
美国干冰公司于 1924 年获得专利）。相反，周围的空气中会稳定地渗出气体。通常这没什么可担心的——与它的化学表亲一氧化碳 (CO) 不同，二氧化碳没有剧毒——事实上，从干冰中升起的寒冷蒸汽已被用于在剧院和万圣节派对等场所营造雾气效果。
但存在风险。二氧化碳比富含氧气的空气更重，并且尤其在封闭空间内，基本上可以取代可呼吸的大气，像一层看不见但令人窒息的毯子一样沉降到周围环境中。
这就是该市的法医意识到他们的死去的码头工人身上发生的事情。助理法医爱德华·马滕斯在其 1940 年的著作《医生看死亡》中解释说，这些人的血液“充满了二氧化碳，这些人显然是死于窒息”。
不过，他补充说，在血液中发现二氧化碳只是解决难题的一部分。二氧化碳总是天然存在于人体血液中。它是我们代谢氧气的一种副产品，当它积累时，我们会将其呼出。如果一个人因窒息而被谋杀而无法呼气，气体也会在血液中积累：“如果这些人被例如用枕头捂住嘴窒息而死，也会发现完全相同的尸检结果。”
“这提出了一种相当有趣的谋杀方法可能性，这种方法将极难被发现，”医生爱德华·马滕继续说道。“我把它转达给侦探故事的作者，仅供参考。”在他的设想中，一个睡着或醉酒严重的人在床上睡觉。凶手将一个装满干冰的桶放在地板上，关上所有窗户，并在离开时紧紧关上门。几个小时内，受害者窒息而死。当其他人打开门时，正常的空气会重新充满房间，带走所有谋杀武器的痕迹：“诀窍在于干冰蒸发后不会留下任何痕迹，因此调查的侦探除了一个干燥且完全空的桶之外，什么也找不到。”
不过，马滕认为，这对小说作家来说是一个比现实生活中的杀手更好的提示。干冰的购买很容易追踪，这种材料非常冷，如果处理不当会引起冻伤，而且几乎不可能找到一个完全密闭的房间。而且，毕竟，有人可能会对那个位置奇特的空桶感到好奇。
尽管如此，我想借此机会向二氧化碳致敬，它是地球上最重要——也是最危险的气体之一。我们倾向于将其致命潜力与它的有毒化学表亲进行对比来降低其致命潜力，
一氧化碳(CO)。由于其能够阻止血液循环中的氧气，估计每年有大约 500 人在美国因从故障加热器、发电机、意外开启的汽车、熔炉和其他燃油机械泄漏的一氧化碳而死亡，并有成千上万的人被送往医生和医院。
从左到右：二氧化碳、一氧化碳和碳酸。
我们倾向于不把二氧化碳视为真正的毒药，因为我们反而关注它可能而且确实会造成的其他所有麻烦。如今，它最广为人知的是一种
“温室气体”，因为它能够将热量滞留在大气中。大量研究发现，由于人类活动（从工业燃烧富含碳的燃料到森林砍伐到农业实践），二氧化碳的水平稳步上升。例如，美国环境保护署估计，2005 年，“全球大气中二氧化碳的浓度比工业革命前高出 35%。”尽管其他气体也与目前人为导致的气候变化情景有关，但许多人认为二氧化碳是最重要的因素。
当然，即使这样也并没有完全说明二氧化碳改变环境的方式。例如，科学家计算出我们的海洋吸收了人类活动产生的大部分气体。不幸的是，当你将二氧化碳溶解到水中时，你很自然地最终会得到化合物 H2CO3，更广为人知的是
碳酸。如果你不认识它，它是碳酸软饮料中发现的相当弱的酸（尽管它并没有弱到无数中学生没有研究过它对从牙齿到凸耳螺母的一切的腐蚀作用的程度）。
因此，海洋生物学家对
海洋的酸化加剧表示担忧，这并不奇怪。我发现的一份最近的报告评估了预测的碳酸水平升高对加州贻贝的影响，发现它们的贝壳明显变薄，整体尺寸减小。挪威科学家进行的一项研究还发现贻贝幼虫的整体尺寸减小，但希望地表明，如果像可能的那样，只有较大的幼虫才能存活下来，那么这种影响可能会得到缓解。当然，正如美国国家科学基金会最近的一份报告得出的结论，从珊瑚到海洋藻类，贻贝并非唯一处于危险中的物种。
这只是在说，我们正在深入研究一个全球性的化学实验，其中包含一种自然界最重要、最麻烦且偶尔致命的化学化合物。
事实上，有很多理由让我们应该尊重二氧化碳，即使没有戒心。
而且，当然，人们会在潜意识层面发现这种反应。一个相当
有趣的实验几年前发现，仅吸入少量二氧化碳就会引发小鼠的恐惧反应。关于人类恐慌症与二氧化碳吸入之间关系的研究同样引人入胜。远不只是我在纽约的谋杀场景，有相当可怕的证据表明，偶尔这可能是一种令人恐慌的气体。
最好的例子来自一个真实的事件，1986 年夏天在喀麦隆
尼奥斯湖发生了一次灾难性的二氧化碳自然释放。在这美丽的湖泊下方，地热渗漏将二氧化碳释放到深湖水中，通常由于压力和寒冷而被困在底部附近。但在这种情况下，显然，湖水中的气体变得过饱和，1986 年 8 月 21 日，湖水有效地翻转过来，二氧化碳爆炸性地向上喷发，尼奥斯湖的水域由于铁沉积物被搅动而呈现出惊人的红色。迅速释放的气体以令人窒息的层沉降到湖泊周围的山谷中。如此多的人死亡——估计总数为 1746 人——以至于最终网站 Snopes.com 不得不进行调查。Snopes 报告说，该事件是真实的，事实上，这并非在喀麦隆湖泊因二氧化碳渗漏导致窒息死亡的唯一案例。事实上，自那时以来，已采取了措施将气体排出湖泊。
当然，这又让我回到了策划二氧化碳谋杀。
几年前，我在研究
20 世纪早期的法医毒理学时发现了马滕斯的理论和他早已绝版的书。起初，我只是喜欢它的不可能，一个法医策划了一起据称无法破解的谋杀案。但让我印象深刻的是它隐含的信息——我们讨论的是一种危险的化合物。
当我们深入到全球实验中，大大增加我们环境中的二氧化碳量时，这是值得记住的信息。对于那些没有认真对待这项实验的人——在我看来，仍然太多了——这提醒他们现在应该开始这样做。对于那些不需要提醒更大的二氧化碳前景的人，我想我仍然可以传达至少一个有用的提示——以防陌生人拿着一桶桶干冰，睡觉时打开窗户。
图片：1. 干冰汽化，2. 切片干冰，3. 干冰升华，4. 二氧化碳（模型），5. 一氧化碳（模型），6. 碳酸（模型），7. 二氧化碳排放，8. 海洋酸化图，9. 尼奥斯湖
* 如果标题听起来很熟悉但您又不太确定，请查看。
关于作者：黛博拉·布卢姆是一位普利策奖获奖科学作家，也是畅销书《投毒者手册：爵士时代纽约的谋杀案与法医学的诞生》的作者。她是威斯康星大学科学新闻学教授，并在 Speakeasy Science 博客上撰写关于化学文化的文章。
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