科學好故事|打造完美的避孕套
2021年04月30日16:07

  來源:BBC

  撰文:Chermaine Lee

  翻譯:任天

  許多人還在為購買避孕套而感到尷尬,這大可不必——畢竟這種東西的存在歷史甚至可以追溯到一萬多年前的穴居時代。沒錯,避孕套的歷史非常悠久。許多個世紀以來,男人們一直嚐試把他們的陰莖放到各種奇怪的東西里,以避免懷孕和性病。

  當然,很久以前的避孕套遠沒有如今的乳膠避孕套那麼有效和舒適。事實上,避孕套的演變是一個漫長的過程,讓我們回到最初的歲月,來瞭解一下這個神奇的避孕方法。

  避孕套的誕生

  在古希臘神話中,米諾斯是克里特之王,宙斯與歐羅巴之子。5000年前,他統治著歐洲最早的偉大文明之一(後來,克里特島的這一古代文明也被稱為米諾斯文明)。然而根據傳說,米諾斯遇到了一個問題——他的精液有毒。據說,這位國王的幾位情婦在與他發生性關係後都先後死去,因為他射出的精液中有“蛇和蠍子”。

  這看起來是一種相當不尋常的性病,但卻導致了一項現代人再熟悉不過的偉大創新。避孕套的歷史可以追溯到公元前11000年。在如今法國的一個洞穴內,人們發現了一幅最早描繪避孕套類似物品的壁畫。歷史學家認為,這幅粗糙的畫作描繪了一名男子在性交時戴著某種動物的皮來保護自己。當然,那時候可供選擇的材料並不多,男人們只能在洞穴里隨便對付一下。

  幾千年之後,在埃及象形文字和古希臘神話中都出現了這種避孕方法。古埃及人穿著纏腰布,以保護他們的私處免受日曬和傷害,而一些歷史學家推測,古埃及男性會將陰莖包在薄亞麻布里,以防止在性交時被昆蟲咬傷。

  後來的古羅馬人也會使用動物的膀胱和腸子來製作避孕套,以防有人在傳說中的羅馬狂歡會上提出要進行安全性行為。儘管到羅馬帝國末期,有關使用避孕用品的文獻基本都不複存在,直到15世紀才重新在歐洲出現。

  就在這個時候,中國人和日本人也開始使用自己版本的避孕套,儘管在材料上與其他文明有所不同。中國人憑藉在絲綢方面的專長,用絲綢紙製成了可以用油潤滑的護套。日本人則使用一種用來覆蓋陰莖頂端的護套,用動物的角或龜殼製成,有時也用皮革。

  避孕套複興

  大約在16世紀,一種惱人的性病開始在整個歐洲傳播,這就是梅毒。這種傳染病造成了嚴重的問題,直到意大利醫生加布里瓦·法羅皮奧(輸卵管的英文名稱“Fallopian tubes”便來自於他)引入了一種更先進的避孕套,以對抗梅毒的爆發。

  這種新型避孕套是一種用化學物質浸泡的亞麻護套,可以套在陰莖上並用緞帶綁住。法羅皮奧甚至對這一新型抗梅毒用具進行了研究,並讓大約1000名參與者進行了試驗。讓他高興的是,所有參與者都沒有感染性病,這讓法羅皮奧成為了第一種被證實可以預防性病的避孕套的發明者。

  不幸的是,法羅皮奧的新型避孕套遭到了來自宗教和科學界的審查和爭議。1605年,天主教神學家萊昂納多·勒西烏斯成為第一個將使用避孕套列為不道德行為的守舊者。一個世紀後,英國醫生丹尼爾·特納發起了一場反對使用避孕套的運動,奇怪的是,他聲稱避孕套會鼓勵男性擁有更多的性伴侶,從而增加不安全的性行為。

  儘管遭到避孕套反對者的批評,但從18世紀後期開始,用動物腸子製成的避孕套開始在歐洲和亞洲流行起來。不過,由於價格昂貴,購買者會經常重複使用它們。

  今天,全世界每年售出近300億個避孕套。據聯合國愛滋病規劃署(UNAIDS)的數據,自1990年以來,通過使用避孕套而避免的愛滋病病毒感染估計有4500萬例。不過,根據世界衛生組織(WHO)的數據,世界上每天仍有100多萬例性傳播感染。另據估計,每年全世界約有8000萬例意外懷孕。

  橡膠和乳膠改變了一切

  到19世紀,避孕套市場開始迅速擴張。儘管英國議會的一些成員給避孕套貼上了不足以預防梅毒的標籤,但在這段時間里,避孕套已經在工人階級中流行開來。

  在很大程度上,我們需要感謝一位名叫查爾斯·古德伊爾的美國人。著名的固特異輪胎與橡膠公司(Goodyear Tires)的名稱由來,便是為了紀念這位硫化橡膠的發明者。也正是他,使避孕套告別了動物膜材料,進入了橡膠時代。1839年,查爾斯·古德伊爾發明了橡膠硫化技術,到1855年,世界上第一個橡膠避孕套誕生了。

  在此之前,避孕套的價格昂貴,被認為是專屬富人的奢侈品,一個避孕套甚至可能會花掉妓女幾個星期的收入。當然,這些早期的橡膠避孕套與我們今天所用的乳膠避孕套相去甚遠。首先,這些避孕套很容易脫落,並且只覆蓋在陰莖頂端。這意味著那些真正想要有效避孕的人不得不尷尬地求購定製產品。

  儘管用動物材料製成的避孕套仍然更受歡迎,但從19世紀中葉開始,《紐約時報》等報紙上已經出現了避孕套的廣告。在避孕套的歷史上,這段時期也標誌著一場倡導運動的開始;一些團體走入歐洲較貧窮的社區,分發關於如何使用避孕套的印刷品。

  使用橡膠是避孕套的一大進步,但真正的變革是1920年發明的乳膠。這使得避孕套基本上可以用均一尺寸滿足絕大多數人的需求——避孕套的銷量也翻了一番。

  此前,生產橡膠避孕套是一種相當危險的行為,因為過程中會使用汽油和苯,因此很容易成為火災隱患。而在乳膠避孕套的生產過程中,可以用水來進行製備,從而減少了工廠火災的機會,並降低了生產成本。

  在第一次世界大戰期間,美國和英國沒有給他們的士兵分發避孕套,導致了40萬例梅毒和淋病的記錄。值得慶幸的是,山姆大叔在第二次世界大戰中吸取了教訓,軍隊很明智地向士兵分發避孕套,甚至用“別忘了——先戴上再進去”這樣的口號來推廣避孕套。

  乳膠避孕套在20世紀迎來了一次重大的升級。1957年,英國杜蕾斯公司發明了第一個潤滑避孕套。到1965年,42%的性活躍成年人使用了避孕套;60%的已婚夫婦報告稱,他們在臥室里使用過避孕套。

  此時,避孕套比以往任何時候都更受歡迎,但直到20世紀80年代,當愛滋病開始流行時,避孕套才真正成為價值達十億美元級別的主流產業。相關的公益活動對大眾進行了普及,使避孕套成為預防性傳播疾病最有效的工具。

  至於有關避孕套的道德批評,羅馬天主教廷和教皇曾一直是避孕套的堅定反對者。但在2010年時,教皇本篤十六世在一本新書中首次承認,在為預防感染愛滋病等情況下使用避孕套是可以接受的,也是正確的。這一態度轉變也得到了全世界預防愛滋病組織的讚揚。

  這一切使得許多公共衛生專家堅持認為,避孕套應該在預防疾病傳播和家庭生育計劃方面發揮更大的作用。現代男性使用的乳膠避孕套對大多數性傳播疾病提供了80%或以上的保護,而這一數字包括了不正確甚至不匹配的避孕套使用方式。研究發現,如果使用得當,避孕套在預防愛滋病毒傳播方面的有效性可達95%。

  即使是在現代文明社會,讓人們正確地使用避孕套仍然是一個巨大的挑戰。從研究來看,很多人想要使用安全套,但在使用避孕套時都有過負面經曆,相信與避孕套有關的“惡名”,或者不知道如何正確使用避孕套,以及如何在享受快感的同時使用避孕套。

  新材料會讓避孕套更完美?

  人們抵製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。避孕套破裂或滑脫的情況相對不常見,但確實也不時發生。據一些研究估計,這些情況的發生概率在1%到5%之間,這也會影響人們對避孕套的信心並決定是否使用避孕套。

  現狀不如人意,也促使研究人員通過創新材料和技術來對避孕套加以改進,希望能讓更多人使用它們。

  石墨烯或許是製造出更完美避孕套的理想材料。2004年,英國曼徹斯特大學的科學家們首次發現了石墨烯,一種超薄的單層碳原子,他們也因此獲得諾貝爾獎。材料科學家認為,這種“世界上最薄、最輕、最強和最好的導熱材料”可能是改善避孕套性能的理想材料。

  作為開發創新避孕套套設計運動的一部分,一個研究的團隊在2013年獲得了比爾-梅林達·蓋茨基金會的資助。然而,石墨烯無法單獨製成任何物品,因此研究團隊正嚐試將其與乳膠和聚氨酯結合在一起。

  石墨烯是一種納米級材料,只有一個原子厚,幾微米寬,但在如此小的尺度下,它卻成為地球上最強的材料。我們面臨的挑戰是將這種強度從納米尺度轉移到宏觀尺度,這樣就可以用於真實世界的物品。通過將強石墨烯顆粒與弱聚合物(如天然橡膠乳膠或聚氨酯)結合來做到這一點。然後,石墨烯會將其強度傳遞給弱聚合物,使其在納米尺度上具有更高的強度。

  這種結合可以使聚合物薄膜的強度增加60%,或者在保持現有強度的情況下,使避孕套厚度減少20%。目前該團隊正致力於將其創新的強化橡膠商業化,或許在不久的將來,石墨烯避孕套就將上市。

  與此同時,澳州昆士蘭大學的另一個研究小組正致力於使生產避孕套的材料更薄、更堅固。他們開發的是一種結合了乳膠和澳州本土鬣刺屬植物纖維的避孕套。

  鬣刺屬植物為多年生草本,杆質堅硬,其分泌物長期以來一直被澳州的原住民社區用作製造石器工具和武器時的粘合劑,從鬣刺屬植物草漿中提取的納米纖維素可以用來提高乳膠的強度,所得到的乳膠膜強度可增加17%,並且更薄。研究人員表示,他們所生產的避孕套在破裂測試中可以承受比普通商業乳膠避孕套多20%的壓力,充氣時也可以比普通避孕套大40%。

  昆士蘭大學的材料工程師Nasim Amiralian是該項目的領導者之一,他的團隊現在正與避孕套製造商合作,嚐試優化配方和加工方法。他們希望製造出更結實的避孕套,並且厚度比現在的避孕套薄30%,這可能會讓男性在佩戴時感覺不那麼明顯,從而提高接受度。這種材料還可以用於其他用途,比如製造外科醫生所用的手套,其強度更高,且更加貼合,從而更具敏感性。

  目前,乳膠是避孕套最常用的材料,但許多人發現,這種避孕套在使用時並不舒服,經常需要潤滑油。乳膠也相對昂貴,這可能是避孕套推廣的另一個障礙。此外,全球約有4.3%的人群患有乳膠過敏,換言之,有多達數百萬人無法使用這種最常見的避孕套。儘管還有聚氨酯或天然膜安全套可用,但它們也有缺點。聚氨酯避孕套比乳膠避孕套更容易破裂,而天然膜避孕套含有小孔,不能阻止包括乙肝和愛滋病在內的性病病原體的傳播。

  在澳州,另一個研究團隊希望用一種名為“堅韌水凝膠”的新材料來取代乳膠。水凝膠是一類親水的三維網絡結構凝膠,可以在水中迅速膨脹而不溶解。大多數水凝膠往往是鬆軟、濕滑的,但研究人員新開發的這種水凝膠卻能像橡膠一樣堅韌、有彈性。

  由於不含乳膠,該產品可以避免與傳統避孕套有關的過敏問題。研究人員表示,這款水凝膠也可以設計得更像人類皮膚,能帶來更自然的感覺。由於水凝膠中含有水,因此也具有自潤滑功能,甚至還可以在使用過程中釋放內置的抗性病藥物。

  科學家關注的另一個挑戰是確保避孕套在沒有額外潤滑的情況下也能正常使用。美國波士頓大學的研究人員開發出了一種塗層,可以塗在避孕套表面,使其具有自潤滑功能。為了這項創新,研究人員成立了一家名為“HydroGlyde Coatings”的初創公司,這種自潤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。

  大多數用於乳膠避孕套的潤滑劑往往是粘性、防水的,並在使用過程中會逐漸減少。但波士頓大學的研究人員發現,他們可以將一層薄薄的親水聚合物粘在乳膠表面。這些聚合物與水接觸時會變得很滑,意味著可以利用體液中的水分來保持潤滑,並在整個使用過程中減少摩擦。

  一項33人參與的小型調查發現,與未潤滑的乳膠相比,這種塗層可以減少53%的摩擦,其性能與市場上的潤滑劑相似。在小規模盲觸測試中,相比使用潤滑劑,有70%的參與者更喜歡有新塗層的避孕套。

  匹配性是避孕套另一個經常被詬病的問題。美國一家避孕套製造商正在銷售的定製避孕套具有60種尺寸。印第安納大學在2014年的一項研究發現,美國1661名性活躍男性的陰莖勃起長度在4釐米到26釐米之間,周長在3釐米到19釐米之間。而目前男性避孕套的平均長度是18釐米。

  為了回應這種需求,全球防護公司(Global Protection Corporation)提供了10種長度和9種周長的避孕套。辛西婭·格雷厄姆是英國南安普頓大學的性健康和生殖健康教授,也是印第安納大學金賽研究所安全套研究小組的成員,她也一直在評估新的避孕套佩戴方式是否可能讓它們更容易使用。他們正在試驗一種新型的避孕套,可以通過內置的敷貼裝置使避孕套在無需觸及的情況下戴上。

  這種避孕套的包裝具有一個拉片,很便於取用和拆開。這樣做的目的是為了防止避孕套在傳統的錫箔包裝中被損壞。它還具有一對展開條,可以在完全展開時脫離,從而確保避孕套在使用前被正確戴上。不過,由於缺乏資金,這款避孕套尚未投入臨床試驗。

  還有其他更基本的問題阻礙著避孕套的使用。人們不使用避孕套的現象很常見,而且他們使用避孕套來預防懷孕而不是性傳播感染。更糟糕的是,很多年輕人認為其中大多數疾病是可以治療的,因此並不擔心。

  因此,在開發出更結實、更薄和更舒適的避孕套的同時,我們也需要進行更多的教育,才能真正實現有效預防性傳播疾病的目標。(任天)

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