當(dāng)前，確定或估算全球環(huán)境變化對人類健康的影響是困難的，這不僅是因為對這些影響的研究是由科學(xué)家在開展環(huán)境變化過程的“上游”研究中的假定、簡化（ｓｉｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ）和規(guī)劃等工作所決定的，而且對于環(huán)境變化引起的結(jié)果——疾病或死亡率的變化——的分類也有多種解釋。如果東部非洲的瘧疾患病率上升，區(qū)域性的氣候變化僅僅是一種有爭議的解釋，其余的解釋還包括土地利用方式的改變、人口的流動、城市貧困人口的增多、殺蟲（蚊）劑使用量的減少或傳播瘧疾的寄生蟲抗藥性的增強(qiáng)等。 

    另外，這些環(huán)境變化是發(fā)生在超常的大空間尺度內(nèi)，可以延續(xù)到未來幾十年或更長的時間尺度，有些變化還是不可逆的變化。據(jù)研究，一些環(huán)境變化對健康有直接影響，如由全球氣候變化引起的洪水和炎熱期的增加引發(fā)的健康問題，臭氧層損耗引起皮膚癌的增加。許多影響來源于對食品生態(tài)系統(tǒng)或傳染病病原體均衡系統(tǒng)中至關(guān)重要的生態(tài)過程的破壞。也就是說，很多因果關(guān)系并不簡單，而且也不是瞬即顯現(xiàn)的。 

    然而，絕大多數(shù)的公眾健康研究者是一些遵循傳統(tǒng)、通過直接觀察來研究過去和現(xiàn)在的經(jīng)驗主義者。根據(jù)定義，經(jīng)驗方法是不能用來研究未來的。在某種程度上來講，是全球環(huán)境變化的到來迫使科學(xué)家去估算其對未來的影響。如果目前或可預(yù)見的這種趨勢仍繼續(xù)存在，經(jīng)驗主義的研究方法必須要吸收綜合評價模擬手段。流行病學(xué)家的首要任務(wù)是確定近期或當(dāng)前的行為、暴露出的問題及其他因素給健康帶來的危險，他們一般不會去過問今后幾十年內(nèi)關(guān)于健康影響的問題。 

    先將這些前后關(guān)系的難題放在一邊，公眾健康研究者必須要找到估算目前社會和環(huán)境軌跡對健康的潛在影響。這不僅是一項有意義的科研任務(wù)，而且至關(guān)重要的是要幫助社會去謀求未來的可持續(xù)發(fā)展。很明顯，闡明如全球氣候的長期變化、平流層臭氣損耗、生物多樣性減少等環(huán)境變化引起的公眾健康危險性會形成一種專門的、概念上和方法論上的研究挑戰(zhàn)。 

    一、觀念 

    這一領(lǐng)域最基本的一個特征是科學(xué)家們要面臨的復(fù)雜性和不確定性的全面組合。因此，政策制定者也必須適應(yīng)使用不完全的信息，從“不確定性”出發(fā)做出決策。 

    二、復(fù)雜性 

    預(yù)測一個正在變化的世界對人類健康的影響是一項艱巨的任務(wù)，它要求進(jìn)化論、生物地理學(xué)、生態(tài)學(xué)和社會科學(xué)等學(xué)科間的相互結(jié)合，也依賴于大量的如數(shù)學(xué)模型和歷史分析法等方法學(xué)。即使是自然環(huán)境發(fā)生很簡單的變化，其產(chǎn)生的效應(yīng)也要經(jīng)由一個由自然、生物和社會的前饋（ｆｅｅｄｆｏｒｗａｒｄｓ）和反饋（ｆｅｅｄｂａｃｋ）相互作用形成的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的過濾。有時，變化引起的即時效應(yīng)不同于長期效應(yīng)，局地的改變也不同于區(qū)域的變化，同一項環(huán)境變化可能在不同地方、不同時間產(chǎn)生完全不同的效應(yīng)。因此，對環(huán)境變化引起的健康后果的研究是一個對復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行短期和長期動態(tài)的研究，在此領(lǐng)域內(nèi)，我們的經(jīng)驗往往是不可靠的，必須建立一種新的感性認(rèn)識去解釋似是而非的觀察結(jié)果。 

    三、不確定性 

    環(huán)境變化的預(yù)測及其對人類健康的影響在各種層次上都面臨著不確定性。有些不確定性是科學(xué)性質(zhì)的，可以歸咎于對現(xiàn)實過程缺乏足夠的理解所致，如云度的增加是否起因于全球變暖，因為全球變暖對其既有正面影響，也有負(fù)面效應(yīng)。有些不確定性涉及概念型和結(jié)構(gòu)型數(shù)學(xué)模型，在這些模型中，參數(shù)連接過程的規(guī)范是不確定的或重要的參數(shù)值是不確定的，如氣溫、溫度和地表水的變化與蚊子的繁殖、生存和叮咬行為有什么關(guān)系？有些不確定性從本質(zhì)上講是屬于認(rèn)識論范疇的，指的是對未來社會的結(jié)構(gòu)和行為中哪些可以或不可以理性地預(yù)見，如像溫室氣體排放的未來模式。最后當(dāng)然還有來自于樣品差異的同源不確定性。 

    四、脆弱性和適應(yīng)性 

    健康災(zāi)害的脆弱性隨人群的不同有一定的差異，人口的脆弱性反映了人類健康對氣候變化的敏感程度和適應(yīng)新的氣候條件的能力。人口脆弱性可用人口密度、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、食物供給能力、當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境條件、已有的健康狀況和公共衛(wèi)生服務(wù)的質(zhì)量和有效性衡量。 

    適應(yīng)性指的是人類采取的用來減輕（預(yù)期的）氣候變化對人類健康影響的措施。幫助保護(hù)人類健康的控制策略要有一定的體系。這些策略可歸類于：①管理的或立法的；②工程的；③個人的（行為的）。立法的或制度的行為可由政府來制訂，需要大家或指定的階層或個人執(zhí)行；作為選擇，適應(yīng)性的行動也可自愿實施或通過宣傳、教育或經(jīng)濟(jì)上的行為來激勵。前面一個類型的行為可在國際（超越國家）、國家或團(tuán)體的層次上來采用，后一個類型適用于從國際的到個人的各個層次。作為對已觀察到的或預(yù)期的氣候影響的回應(yīng)，為減輕氣候影響造成的脆弱性的適應(yīng)性策略也可能是起反作用的。 

    五、研究方法 

    目前，我們不得不面對的是概念上的挑戰(zhàn)。全球環(huán)境變化引起的人類健康危險性評估需要幾項補(bǔ)充性的研究措施。全球環(huán)境變化引起的人類健康的影響研究可歸結(jié)為三個領(lǐng)域，每個領(lǐng)域的研究可采用許多不同的方法。這三個研究領(lǐng)域是： 

    ⑴作為（假定的）正在存在的自然環(huán)境變率的顯示，歷史的或類似的條件可以被認(rèn)為有可能預(yù)示未來的環(huán)境變化。這些經(jīng)驗性的研究可幫助我們填補(bǔ)認(rèn)識上的不足，加強(qiáng)對未來人類健康響應(yīng)環(huán)境——氣候條件改變的預(yù)測能力。 

    ⑵尋求健康危險指標(biāo)或健康狀態(tài)對環(huán)境變化響應(yīng)的早期證據(jù)，尤其應(yīng)該注意敏感的、早期響應(yīng)的系統(tǒng)或過程。 

    ⑶運用已有的經(jīng)驗知識和理論來模擬未來的健康結(jié)果與給定的環(huán)境變化情景之間的聯(lián)系，也就是所說的健康危險性評估。 

    六、結(jié)論 

    全球環(huán)境變化的到來，以其復(fù)雜性、不確定性為科學(xué)、公眾和政策制訂者帶來了新的挑戰(zhàn)與任務(wù)。全世界不能坐以待斃，也不能依靠經(jīng)驗證據(jù)。不溫不火的科學(xué)好奇心必須要被一種更加迫切的努力所替代，以評估全球環(huán)境變化影響健康的所有因素，并將所獲取的信息（盡管還存在缺點和假設(shè)）應(yīng)用于政策領(lǐng)域。在進(jìn)行有關(guān)可持續(xù)發(fā)展的國際討論中，對人類健康影響的關(guān)注是一項非常重要甚至是核心的論題。 

（作者為荷蘭Ｍａｓｓｔｒｉｃｈｔ大學(xué)國際綜合評估中心副主任）

以機(jī)制為基礎(chǔ)的環(huán)境化學(xué)物危險度評估

□魏慶義 鄭玉新 何鳳生 

    在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)和技術(shù)水平還不可能對環(huán)境化學(xué)物做到“零排放”的情況下，如何有效地預(yù)警和預(yù)防環(huán)境化學(xué)物對人類健康的危害，已是國際上共同關(guān)注的問題。多個學(xué)科積極參加，共同合作；對環(huán)境化學(xué)物與機(jī)體交互作用致人類健康損害與機(jī)體防御的機(jī)制研究，將為此目的提供重要的科學(xué)依據(jù)。目前，這一關(guān)鍵科學(xué)問題正從基因、蛋白質(zhì)、器官和整體水平深入研究，有關(guān)化學(xué)物對健康危險度評估的模式與理論，已成為十分活躍的國際前沿研究領(lǐng)域。 

    ２１世紀(jì)的中國是經(jīng)濟(jì)發(fā)展最快的發(fā)展中國家之一?？焖俚墓I(yè)現(xiàn)代化和城市化已顯著地提高了多數(shù)人民的生活水平，但伴隨的環(huán)境污染問題正引起廣泛的關(guān)注。尤其是環(huán)境化學(xué)物的污染對人體健康帶來了多種危害，包括呼吸系統(tǒng)疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、腫瘤、出生缺陷等，甚至死亡。環(huán)境污染導(dǎo)致眾多民眾失去了健康和勞動能力乃至喪失生命。環(huán)境化學(xué)物還有可能被犯罪分子利用作為化學(xué)恐怖的工具，使我們面臨應(yīng)急救援的挑戰(zhàn)。如果不及時對環(huán)境化學(xué)物的健康危害加強(qiáng)預(yù)防控制，將嚴(yán)重影響我國社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)性發(fā)展。 

    危險度評價在預(yù)防控制環(huán)境化學(xué)污染物對健康危害和管理決策中起到極其重要作用。危險度進(jìn)行評價的結(jié)果為制訂化學(xué)物環(huán)境接觸標(biāo)準(zhǔn)、提出預(yù)防和干預(yù)對策、以及評價干預(yù)控制效果提供了基礎(chǔ)資料和信息。然而，目前的危險度評價過程中還存在著很多不確定因素，其準(zhǔn)確度和精密度都還不盡如人意。其中對化學(xué)污染物對人體作用機(jī)制認(rèn)識的不足也是其主要原因。隨著對機(jī)制認(rèn)識的深入，以機(jī)制為基礎(chǔ)的環(huán)境化學(xué)物危險度的開展，將大大降低危險度評估中的不確定性，提高其準(zhǔn)確性和精密度。以機(jī)制為基礎(chǔ)的危險度評估依賴于基礎(chǔ)研究的成果，在基礎(chǔ)學(xué)科方面，分子生物學(xué)的縱深發(fā)展并與分子遺傳學(xué)和生物化學(xué)的結(jié)合，產(chǎn)生了前沿的基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)；而基因組學(xué)的自身擴(kuò)展和應(yīng)用，又產(chǎn)生了許多相關(guān)的新興學(xué)科，如環(huán)境物基因組學(xué)、疾病基因組學(xué)、毒物基因組學(xué)等。在應(yīng)用學(xué)科方面，多學(xué)科（如基礎(chǔ)和應(yīng)用學(xué)科）的交叉產(chǎn)生了眾多極為活躍的交叉應(yīng)用學(xué)科，其中包括分子流行病學(xué)和生物信息學(xué)。 

    多學(xué)科交叉還帶來應(yīng)用技術(shù)方面的革命。在環(huán)境醫(yī)學(xué)方面，大規(guī)模自動化的基因測序技術(shù)有可能甄別個體間在基因序列上差異，從而尋找出對環(huán)境化學(xué)污染物敏感的易感人群，對易感人群生物標(biāo)志物的發(fā)現(xiàn)和分子流行病學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生了巨大的推動；在環(huán)境治理方面，如納米技術(shù)的應(yīng)用能解決空氣中２０納米以及水中２００納米污染物的降解問題；如對甲醛、氮氧化物、一氧化碳的降解，可使空氣中的大于１０ｐｐｍ的有害氣體降低到０．１ｐｐｍ；稀土氧化鈰和貴金屬納米組合技術(shù)可用于汽車尾氣處理；多孔小球組合光催化納米材料可用于污水中有機(jī)物如苯酚的降解；光催化等納米技術(shù)可用于水處理，提高水的質(zhì)量等。隨著計算機(jī)計算速度和功能的不斷提高，人工智能和數(shù)學(xué)統(tǒng)計模型的不斷優(yōu)化，生物信息的不斷積累，有望建立綜合性的預(yù)防環(huán)境化學(xué)物對人類健康的預(yù)警體系。 

    目前環(huán)境醫(yī)學(xué)科學(xué)家們對人類的大多數(shù)疾病都是環(huán)境與機(jī)體交互作用的結(jié)果已達(dá)成共識。環(huán)境因素對機(jī)體的作用表現(xiàn)在各個不同水平的損傷效應(yīng)，如分子水平的基因和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的損傷、細(xì)胞結(jié)構(gòu)的損傷和功能的紊亂、乃至器官功能的紊亂。而機(jī)體在對抗環(huán)境因素的作用方面表現(xiàn)為機(jī)體防御功能，如環(huán)境化學(xué)物的代謝解毒、ＤＮＡ和細(xì)胞損傷的修復(fù)、細(xì)胞周期的核查控制以及機(jī)體免疫功能的增強(qiáng)。國內(nèi)在環(huán)境與機(jī)體交互作用方面的研究有相當(dāng)?shù)拈L期積累，近年來，國內(nèi)在環(huán)境與機(jī)體交互作用方面的基礎(chǔ)研究有了可喜的長進(jìn)，特別是分子遺傳學(xué)和分子流行病學(xué)研究初見端倪，部分研究成果已趕上世界先進(jìn)水平。 

    由于還不可能對環(huán)境化學(xué)物做到“零排放”，在國內(nèi)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)發(fā)展水平不平衡的現(xiàn)狀下，如何有效地預(yù)警和預(yù)防環(huán)境化學(xué)物對人類健康的危害，是當(dāng)今科學(xué)家們面臨的巨大挑戰(zhàn)。中國在對環(huán)境化學(xué)物與機(jī)體交互作用致人類健康損害與機(jī)體防御方面的機(jī)制研究才剛剛起步，對其中的關(guān)鍵科學(xué)問題的不斷提煉及其共識還有待于進(jìn)一步論證。如何從基因、蛋白質(zhì)、器官和整體水平深入的機(jī)制研究，并為環(huán)境化學(xué)物污染物的治理和對環(huán)境化學(xué)物的健康危害加強(qiáng)預(yù)防控制，特別是易感人群的發(fā)現(xiàn)和保護(hù)，提供重要的科學(xué)依據(jù)，無疑是科學(xué)家們面對的嶄新課題。雖然科學(xué)研究上無捷徑，但發(fā)達(dá)國家（如美國）在環(huán)境污染對策方面的經(jīng)驗和教訓(xùn)及其相關(guān)科學(xué)研究的成果，無疑也是我國可以借鑒的。 

    １９６２年Ｒａｃｈｅｌ Ｃａｒｓｏｎ女士所著《寂寞的春天》一書的發(fā)行，標(biāo)志了美國民間環(huán)境保護(hù)運動的開展，最終導(dǎo)致尼克松總統(tǒng)在１９７０年簽署了美國第一部環(huán)境保護(hù)法。１９８０年美國國會針對工業(yè)化帶來的日益增多的化工廢棄物地點及其有害化學(xué)物可能對環(huán)境造成污染和對人體健康造成危害，通過了一項環(huán)保法令?熏 起用聯(lián)邦經(jīng)費治理廢棄物地點?熏并責(zé)令廠主設(shè)立民事訴訟賠償基金。美國國會又在１９８６年通過了一項法案，責(zé)成美國環(huán)保局和毒品和疾病登記局之外的美國國立環(huán)境衛(wèi)生科學(xué)研究所組織成立一項由大學(xué)研究機(jī)構(gòu)為中心的基礎(chǔ)科學(xué)研究與培訓(xùn)計劃，簡稱為重點基礎(chǔ)研究項目基金（ＳＢＲＰ?雪，以組織起一個由多學(xué)科（毒理學(xué)、分子生物學(xué)、流行病學(xué)、地理學(xué)和生態(tài)學(xué)）和交叉學(xué)科（生物醫(yī)學(xué)、地質(zhì)化學(xué)、工程科學(xué)）的科研人員組成的全國性機(jī)構(gòu)?熏旨在回答由當(dāng)時各種復(fù)雜的環(huán)境污染物和面臨的許多環(huán)境和健康及相關(guān)科學(xué)問題，重點解決環(huán)境、生態(tài)系統(tǒng)和人體健康危害影響?熏主要有以下幾方面，主要包括：環(huán)境中化學(xué)污染物監(jiān)測的方法和技術(shù)；環(huán)境化學(xué)有害物對人體健康影響的調(diào)查、評估及其監(jiān)測的先進(jìn)方法和技術(shù)；環(huán)境化學(xué)有害物對人體健康影響危險性評估；減少化學(xué)有害物在環(huán)境中存在的生物學(xué)、化學(xué)和物理學(xué)方法和技術(shù)。這些方面的研究成果可供各級政府部門、非政府機(jī)構(gòu)和工業(yè)部們決策時參考。ＳＢＲＰ基金不但資助基礎(chǔ)科學(xué)和交叉學(xué)科及其相關(guān)技術(shù)的研究，同時還資助社區(qū)宣傳工作、研究生培養(yǎng)和博士后培訓(xùn)以及研究成果應(yīng)用于實際工作中。在２００３年間，該基金正在資助以１９所大學(xué)為主，由７０所大學(xué)參與的２３４個研究項目和設(shè)施。從２００４年開始，該基金資助方法由原來的一次競爭招標(biāo)為期５年的項目改為每年競爭招標(biāo)一次為期可達(dá)５年的項目，以適應(yīng)和容納日新月異的科學(xué)技術(shù)。因此，對資助研究的內(nèi)容也有新的要求，主要包括：研究的環(huán)境有害污染物應(yīng)是較為常見；存在于環(huán)境中的化學(xué)有害物經(jīng)物理、化學(xué)和生物（植物和微生物）的轉(zhuǎn)化物；環(huán)境有害污染物及其轉(zhuǎn)化物在人體和動物體內(nèi)的代謝產(chǎn)物；與存在于環(huán)境中化學(xué)有害物化學(xué)結(jié)構(gòu)相似的化合物。 

    環(huán)境醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)科學(xué)和交叉學(xué)科的研究涉及微觀、宏觀和人群三方面，但最終著眼點是改善公眾健康水平。微觀的研究從分子生物學(xué)基礎(chǔ)研究（如生物學(xué)反應(yīng)／效應(yīng)的通路）延伸到生物工程和技術(shù)的開發(fā)（如基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)和基因／生物芯片）和信息理論的建立（如生物信息學(xué)和人工智能）。宏觀的研究從環(huán)境科學(xué)入手，即地質(zhì)物理學(xué)、水文地質(zhì)學(xué)和氣象學(xué)到污染治理模式的建立和應(yīng)用。人群的研究包括人們生活、工作的規(guī)律的各種可能致病的因素即先天遺傳和環(huán)境暴露，為宣傳教育和預(yù)防對策的制定提供依據(jù)。 

    目前，我國在以機(jī)制為基礎(chǔ)的環(huán)境化學(xué)物危險度評估的研究方面還處于探索階段。探討環(huán)境化學(xué)物對人體健康影響的危險性評估理論與技術(shù)，將共同尋找適合我國國情的、指導(dǎo)化學(xué)品危險度管理的策略與技術(shù)，迎接環(huán)境化學(xué)物危險度評估帶來的挑戰(zhàn)。