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金黄葡萄球菌和李开复

杂务缠身但新闻里有些事情还是让我不吐不快。

青年成功学偶象:明白人偏装糊涂去忽悠糊涂人,早就没诚信可言了。

我不知道李开复在青年女性心目中是什么形象,我觉得他主要是吸引男青年的。原因很简单,男生爱玩电脑,希望这件事能够从妈、女友或老婆所主导的“一事无成”定性氛围中逃脱,因此特别希望为“爱玩电脑”找个体面的标签,于是就开嘴闭嘴地高谈阔论地聊IT、创业……其实天天打网游。说不定是懂点PHP的,不过给别人小网站刚赚几百块钱就买装备去了,没个正当工作,亲戚朋友看不起,女友跟着也没指望。正是这种小男人特别渴望“成功”,床头放着《李嘉诚传》、《赢在执行》——又或者是唐骏的《复制成功》——现在就是李开复的《世界因你而不同》。说白了其实自己就是个无业游民,但是看着这些书里面的主人翁动不动就“斯坦福大学”、“卡耐基梅隆大学”、“微软”、“谷歌”、“大中华区”之类的名堂,其实就是在玩一个RPG游戏,幻想自己就是那个主人翁,弥补现实生活中的失意。所以,书该怎么写?当然得这么写:“明知道XXX,但我还是毅然放弃了,哪怕在当时我是XXX中最年轻的XXX。我坚信XXX是会因我而不同……”玩RPG游戏剧情当然要这样才爽啊。所以你怪不了人家这么写。

也许不是都像我所描述的这么龊,但总之,爱电脑,爱“成功”,是少不更事年轻男子——尤其是既不帅又不打篮球精力没有被拍拖占去的宅男们——的共性。

唐骏、李开复的共同点就是:都取得了事业上的成功,都于激励年轻人为己任。开讲座一定是讲成功讲人生,写书也是这样。成功学是一个比较大的市场,具体受众还需要细分。有些是针对企业老总,有些是针对员工下属。就算同样针对年轻人,有的是针对不喜欢念书,打算“走出校园”的年轻人,有的是则是针对喜欢念书,打算“为科研奋斗”的年轻人。例如李开复、唐骏这种就是告诉你,就算是出来打工也有奔头,那就是变成了个“职业经理人”。施一公、饶毅就是告诉你,在学术界也有奔头,他们的博客已经写了很多鼓励“青年科研工作者”的心灵鸡汤了。所有这些,都是经验之谈,都是成功学。

不过,我认为,像李开复、唐骏的这种在高校搞集体催眠,出这种层次的书,跟他们的能力、阅力和思维能力很不配。就算他们都是靠造假上位,也不可能是蠢人。思维能力和阅力绝对不在一般人之下,完全属于“明白人”。四十多岁的“明白人”居然信奉这种档次的成功学,还搞真诚地讲座出书是不可能的。所以只能说是明白人装糊涂忽悠糊涂人,诚信本来就很成问题,用不着去翻他学历有没有造假了。

对“不可检出”的放心和偏爱反映国民科学素养太低。

金黄葡萄球菌的新闻已经火了这么久,一个很重要的疑问记者似乎没发现:何谓“不可检出”?记者们对“不可检出”特别放心,毫无疑问;对定量给出检出下限,就百般质疑;但却质疑不出个理由来,到底高了还是低了,没法直接判断,只能拿“比旧标准下降”这一点来做文章。我不知道记者们长期做食品安全的新闻,是否应该都阅读过很多标准文件了,知不知道什么叫“定性”、什么叫“定量”?现在我知道为什么电视广告如果不经广电总局强制的话都讲特别绝对的话例如“用了说好”之类——原来人还真信这一套。

我看到“不可检出”这种词语,就觉得好笑。我用肉眼也不可检出啊。这种词语用在标准里,人家以为你中国还停留在清朝。改成具体定量阈值至少从不合理变合理了。一个不合理的标准变成一个合理的标准,我看不到有什么“降低”。一个三岁小孩都明白的道理:标准的制定肯定是基于一定的“检测手段”而言的,低于检测手段的“下限”,就算有也检不出来了。但是,再差的检测手段,其“下限”到底代表了多大的量,总是知道的。如果是希望按照某规定的检测手段应该不可检出,何不写成“不低于该检测手段的下限值”(定量)?科学的意义就在于定量,不定量若不是不科学就是不够科学。“不可检出”这种词语,就是不科学。真不知道为什么记者们对此偏爱有加,满以为这就是“标准很高很安全”。

以上这还是我没去看标准原文之前的判断。直到今天我在公交车上看微博还看到有人拿“标准降低”、“国际接轨”、“符合国情”之类的概念来作文章,就实在忍无可忍了。找了一下标准,跟我预测的情况一样,甚至比我原想的还直白!旧标准《速冻预包装面米食品卫生标准》(GB19295-2003)和新标准《速冻面米制品》(GB19295-2011)两个文件在关于微生物限量方面的修改确实就是简单地从“不可检出”变成了更具体的各种“允许检出限量”:

新旧速冻食品标准对照

新旧速冻食品标准对照

很自然,我就要去查这些规定限量所基于的检测方法是什么。新标准是引用《食品微生物学检验总则》(GB4789.1-2010)。相应的,旧标准应该也按照当时的《总则》(GB4789.1-2003)。因此,先比较两个总则,最大的不同当然就是采样。事实上,关于采样,《总则》在2008年的修订(GB4789.1-2008)已经从又土又啰嗦的“光禽:每份样品一只”这种条文改成分级采样。由于2003年的《总则》根本没有分级采样这回事,因此GB/T 4789.33自然也不规定什么分级采样了,没法儿规定c、m、M等值了:

食品微生物学检验总则新老版本对比

食品微生物学检验总则新老版本对比

再比较具体关于金黄葡萄球菌的检测方法,两个标准都引用《金黄色葡萄球菌检验》(GB/T4789.10)。同样,旧标准用的是2003版,新标准用的就是2010版了吧。旧版(GB/T4789.10-2003)的方法简单就是做一碟肉汤冻去培养一段时间,先革兰氏染色镜检(凭肉眼观察),然后做血浆凝固酶试验(只能给出阳性、阴性两种结果),然后再用Baird-Parker平板计数。最后定义了一个“每克样品中金黄色葡萄球菌数”的方法。也没有“结果与报告”的相关规定。检完了就算了。Baird-Parker平板计数只适用于金黄色葡萄球菌含量较高的食品,能检出来绝对不合格,因此GB19295-2003干脆规定“不得检出”,我觉得相当于不作规定!

值得注意的是,《金黄色葡萄球菌检验》在2008进行了修订(GB/T4789.10-2008),同年另外颁布了《金黄色葡萄球菌计数》(GB/T4789.37-2008),后者增加了MPN(Most Probable Number)计数方法,适合于金黄色葡萄球菌含量较低而其他杂菌较多的情况(这才符合实际嘛),甚至还规定了第三法——使用3M公司生产的Petrifilm试纸,在中国标准中规定使用一国外公司的商业产品?虽然有点不妥但也是无奈,中国生产不出这么高科技的东西!扯远了,总之2008年的这两个标准共同组成了一个比较靠谱的关于金黄色葡萄球菌的定量检测方法标准体系。可是,关于速冻食品在GB19295-2011出来之前一直是延用GB19295-2003,因此理论上速冻食品生产厂家不需要按2008年的金黄色葡萄球菌检测标准来更新,事实上也是一直是follow定性层面的“不可检出”。

2010年的GB4789.10-2010规定了三种方法。第一种还是土办法,只能给出“检出”或“未检出”两种结果;第二种办法是凝血酶+平板计数法,第三法是MPN计数法。重点在于,新的速冻食品标准GB19295-2011具体规定金黄葡萄球菌的检验方法必须使用GB4789.10-2010的平板计数法,不允许使用土办法,因此就不可能还得出“检出”/“未检出”这种土结论了。

总之,老的速冻食品标准,采样方法土,检验方法也土,检出来的量都不好意思说,干脆不让检出来算了。新标准从采样开始就先进,检验方法也不允许选择,指定使用定量方法,因此才算真正对金黄葡萄球菌进行了有效的规定。至于说规定的限值是高了低了,自然允许讨论。但是希望恢复“不可检出”这种史前词语就相当于回到清朝了。

卫生部并不是没向大家解释过,只是发新闻通稿的人抓不住重点,强调的全是不着边际的事情,提倒是有提到:

中国疾病预防控制中心营养与食品安全所刘秀梅研究员介绍,原来标准规定致病菌并没有定量检测的要求,只有定性检测的概念,规定的是致病菌不得检出,检出就不合格。

刘秀梅表示,泛泛地规定致病菌不得检出是缺乏科学依据的。另外,从食品检验技术支撑来看,过去我们在微生物检验方法中也没有定量的检测方法,只能采用定性规定。

此次在修订速冻面米制品之前,就按照分级定量检测要求,逐渐引进一些微生物定量检测方法,其中金葡菌检验方法就是首先修订的。

——《卫生部:食安标准未被“绑架”

重新考虑Laponite粒子间作用势能

退回的审稿意见反映稿子的最大问题在于对Laponite粒子相互作用的考虑不周。需要对原本的model进行比较大的修改。

Laponite粒子形状与带电的各向异性

审稿人发难的最主要一点就是我没有考虑Laponite粒子在形状上和表面带电分布上的各向异性。Laponite是片状粒子,两个面(face)带负电,边缘(edge)带正电。因此,两个Laponite粒子的相互作用就要分为face-face、face-edge和edge-edge来讨论。而且,这三种相互作用发生的机率在在量Laponite粒子系统中如何分布也需要估计。后者涉及到取向,当初就估计精确考虑取向机率可能会很难,原本就打算精确成球型的。现在既然审稿人说“真空球形鸡”不靠谱了,我又在有限的时间内查阅了一下文献,还是很难找到有文献直接从理论上考虑Laponite的取向。

Secor和Radke给出了Poisson-Boltzmann方程在圆柱薄片状胶体粒子,表面带负电、边缘带正电情况下的解析解,本来应该问题就结了。但根据文章的摘要(全文我下不了),计算结果是面上带的负电电势分布溢出到了边缘上,所以就算边缘上带有正电荷,也是负电势,即edge-face是同种电荷,不存在引力。这跟Laponite的目前公认的物理图像不符。不过光从摘要还看不出原文在计算时设定的边缘正电荷大小是多少,也许是取值太小的缘故。除了Poisson-Boltzmann方程的精确解,还有各种近似方法建立不同取向方式的作用势能函数。例如,Djikstra等把Laponite粒子考虑成无限薄的圆片,其带电情况近似为电四极矩(quadrupole),Kutter等把Laponite粒子的带电情况考虑成若干个点电荷的平面阵列的总效果。但无论如何考虑势能函数,都要再进行Monte Carlo模拟,才得到取向相关函数gor(r)。我私下用“听天由命”这个词来形容拿计算机模拟来尝试事先预测不来的事情,因觉得这不伦不类。本来你的模型就待实验验证,结果你又用这个模型来做计算机模拟(即实验)。

Durán等把edge和face当成两相,加上溶剂就一共三相。然后Laponite粒子间的双电层相互作用可通过HHF模型来分别计算edge-face、face-face和edge-edge三种情况。但是,这篇文章的逻辑是通过电泳法实测样品的ζ-电位,然后按照粘土的结构来假设测得的ζ-电位中百分几是edge的,百分之几是face的,代入HHF模型分别算出三种作用势能。整篇文章的讨论中,三种作用势能都是分开的讨论的,没有综合起来过,因此也用不着考虑这三种情况谁多谁少的问题——即Laponite取向分布的问题了。

由于真实世界(非计算机模拟)的实验手段大多无法分辨Laponite粒子取向分布。常用的动态光散射法测粒径和电泳法测ζ-电位都是假设粒子为球形得到实验结果的。所以就算你能从理论上给出取向分布的定量关系,除计算机模拟以外也缺乏实验验证手段,考虑了也白考虑。因此我不太理解审稿人是否非要我实牙实齿地考虑face-edge相互作用不可。我看到University of Washington的J. Berg组有一篇研究Laponite流变学的文章直接把粒子当球形考虑了,但有一段关于edge和face的解释文字如下(重点是我加的):

The electrical surface potential must now account for the face and edge potential separately. This gives the following estimate

\mathit{\Phi}_\textup{e}\approx 2\pi\epsilon\epsilon_0 a\psi _\textup{face}\psi_\textup{edge}\ln\left[\frac{1}{1-\exp\left(-\kappa D \right )} \right ].

The Larson anlysis went from this point to replace the surface potential with the zeta potential. For clay systems with two different potentials dictating the behavior this is not so straightforward, since separate zeta potentials for the edge and face are not readily measurable.

The net zeta potential for clay is presumably a composite of the edge and face zeta potentials. For a system of given surface charge, i.e., constant pH for the edge charge, the net zeta potential scales with ion content. Using indifferent electrolyte to adjust zeta potential should cause the edge and face charge to scale proportionally with the net zeta potential.This would allow one to write

\mathit{\Phi}_\textup{e}\propto 2\pi\epsilon\epsilon_0 a\zeta\left(-\zeta \right )\ln\left[\frac{1}{1-\exp\left(-\kappa D \right )} \right ].

where the negative sign keeps the rim charge positive. The interaction potential of clay particles should then scale as

\mathit{\Phi}\propto -\frac{a A_H}{12D}-2\pi\epsilon\epsilon_0 a\zeta^2\ln\left[\frac{1}{1-\exp\left(-\kappa D\right)}\right]

因此,Berg这么干那么我也这么干算了。

总之,虽然Laponite是片状粒子,而且大家都认为粒子间根据取向的不同可能存三种相互作用模式(主要是静电),但由于取向的统计分布计算较困难,也没有参考文献;实验测量取向统计分布的手段也少(至少我不知道有),因此还是等价成球状粒子比较合适。为配合常用的动态光散射和电泳等实验测试手段,我的文章的采用的是等平动扩散系数等价,相当于取了流体动力学半径。至于明明存在(“明明”吗?)的edge-face相互作用,就只能在球形粒子模形的框加下按照类似上述Berg文章的讨论方式糊弄过去了。

Laponite在水中分散后释放的Na+数量

Laponite分散在水中,本身释放的Na+离子是不可忽略的。原来一直相当然以为是可以忽略的。但是仔细从前人测量的电导率来估算,发现Laponite分散在水中释放出来的盐浓度简直是巨量。Jabbari-Farouji的文章测了Laponite质量百分数cL=0.2 ~ 3.5 wt%的分散液的电导率。文中的讨论如下:

Figure 8(a) shows the conductivity of Laponite solutions in pure water as a function of concentration measured at early stages of aging. We also measured the conductivity values for later stages of aging, before the samples become solidlike. We observed only very small changes, at most an increase in the conductivity of 5% as a function of waiting time was found. The measured conductivity is mainly due to the Na+ counterions released from surface of Laponite particles. The contribution of OH ions released from the edges of Laponite particles is relatively small. Neglecting this contribution, the number density of Na+ ions nNa can be obtained from nNa=σNa/μNae, where μNa is the mobility of Na+ ions (μNa=5.19×10-8m2s-1V-1) and e is the electron charge.

按照Jabbari-Farouji的电导率测量结果和讨论方式,我的实验cL=2.0 wt%,电导率为642.06 μS/cm,计算得到的由Laponite释放出来的Na+离子浓度就有12.84 mM,而我实验添加的NaCl浓度水平只在3~5 mM范围,只能算是小头。这下傻眼了……

于是,如果把Laponite自己释放出来的Na+离子浓度纳入考虑,在NaCl盐浓度cs=5.0 mM时Debye长度κ-1=2.85 nm。

PEG吸附层的假设

第三个薄弱环节就是关于聚合物吸附层的位阻斥力的估算。原来的估计错漏百出,就不复述了。现在重新考虑过程如下。

我的文章采用了Ottewill和Walker的式子:

U_\textup{steric}\left(h \right )=\frac{4\pi k_\textup{B}T}{3V_1}\bar{\varphi}^2\left(\frac{1}{2}-\chi_{12}\right)\left(h-\frac{\delta}{2} \right )^2\left(3a+2h+\frac{\delta}{2} \right )

这一表达式其实是假设聚合物吸附层的链段体积分数分布函数φ(z)为一个阶跃函数(\varphi\left(z \right )=\bar{\varphi},z< \delta)的计算结果。因此既然用这一表达式,就相当于假设聚合物在吸附层内的链段分布是均匀的。

含不同PEG浓度cp的样品之间,\bar{\varphi}δ如何随cp变化,需要从等温吸附测试结果和一些假设来估算。Mongondry等、Lal等和Nelson等都测量过PEG在Laponite粒子上的吸附量Γ,但只有Mongondry等给出了吸附等温线。Mongondry的结果表明,PEG在Laponite粒子上的吸取附符合Langmuir吸附方程:

\mathit{\Gamma}=\mathit{\Gamma}_\infty\frac{k c_{p,eq}}{1+k c_{p,eq}}

但是他使用的PEG分子量是2k、10k和20k。而我的实验用的PEG分子量是35k,对PEG35k,

(未完成……现在文章都发表了,就这样吧。)

蒸蟹

今天我把蟹给蒸了,就觉得蟹很可怜。所以我居然经常批评那些动物保护主义者太能证明我的思想之客观之中立了。

我觉得养宠物会让一个人对一种动物改观。我自从养了龟之后就对饭店里吃龟的菜式感到很恶心。假如我真点龟来吃,我头天晚上还跟龟说话呢今天就把它吃了,觉得很变态。当然,变态的原因不是在于我吃龟,而是在于我居然跟龟说话。所以那些保护狗的人,无非是自己养狗,变态了罢了。儿子被狼吃了的妈能够深明保护狼群的大义这才值得赞赏。