當前，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)中至關重要的生態(tài)過程的破壞。也就是說，很多因果關系并不簡單，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家去估算其對未來的影響。如果目前或可預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。流行病學家的首要任務是確定近期或當前的行為、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)關于健康影響的問題。 

    先將這些前后關系的難題放在一邊，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，而且至關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 

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

    二、復雜性 

    預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，它要求進化論、生物地理學、生態(tài)學和社會科學等學科間的相互結合，也依賴于大量的如數(shù)學模型和歷史分析法等方法學。即使是自然環(huán)境發(fā)生很簡單的變化，其產(chǎn)生的效應也要經(jīng)由一個由自然、生物和社會的前饋（ｆｅｅｄｆｏｒｗａｒｄｓ）和反饋（ｆｅｅｄｂａｃｋ）相互作用形成的復雜網(wǎng)絡的過濾。有時，變化引起的即時效應不同于長期效應，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。因此，對環(huán)境變化引起的健康后果的研究是一個對復雜系統(tǒng)進行短期和長期動態(tài)的研究，在此領域內(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識去解釋似是而非的觀察結果。 

    三、不確定性 

    環(huán)境變化的預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性質的，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，也有負面效應。有些不確定性涉及概念型和結構型數(shù)學模型，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系？有些不確定性從本質上講是屬于認識論范疇的，指的是對未來社會的結構和行為中哪些可以或不可以理性地預見，如像溫室氣體排放的未來模式。最后當然還有來自于樣品差異的同源不確定性。 

    四、脆弱性和適應性 

    健康災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新的氣候條件的能力。人口脆弱性可用人口密度、經(jīng)濟發(fā)展水平、食物供給能力、當?shù)氐沫h(huán)境條件、已有的健康狀況和公共衛(wèi)生服務的質量和有效性衡量。 

    適應性指的是人類采取的用來減輕（預期的）氣候變化對人類健康影響的措施。幫助保護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，適應性的行動也可自愿實施或通過宣傳、教育或經(jīng)濟上的行為來激勵。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期的氣候影響的回應，為減輕氣候影響造成的脆弱性的適應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為三個領域，每個領域的研究可采用許多不同的方法。這三個研究領域是： 

    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為有可能預示未來的環(huán)境變化。這些經(jīng)驗性的研究可幫助我們填補認識上的不足，加強對未來人類健康響應環(huán)境——氣候條件改變的預測能力。 

    ⑵尋求健康危險指標或健康狀態(tài)對環(huán)境變化響應的早期證據(jù)，尤其應該注意敏感的、早期響應的系統(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、結論 

    全球環(huán)境變化的到來，以其復雜性、不確定性為科學、公眾和政策制訂者帶來了新的挑戰(zhàn)與任務。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）應用于政策領域。在進行有關可持續(xù)發(fā)展的國際討論中，對人類健康影響的關注是一項非常重要甚至是核心的論題。 

（作者為荷蘭Ｍａｓｓｔｒｉｃｈｔ大學國際綜合評估中心副主任）

以機制為基礎的環(huán)境化學物危險度評估

□魏慶義 鄭玉新 何鳳生 

    在當前經(jīng)濟和技術水平還不可能對環(huán)境化學物做到“零排放”的情況下，如何有效地預警和預防環(huán)境化學物對人類健康的危害，已是國際上共同關注的問題。多個學科積極參加，共同合作；對環(huán)境化學物與機體交互作用致人類健康損害與機體防御的機制研究，將為此目的提供重要的科學依據(jù)。目前，這一關鍵科學問題正從基因、蛋白質、器官和整體水平深入研究，有關化學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域。 

    ２１世紀的中國是經(jīng)濟發(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注。尤其是環(huán)境化學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)境化學物還有可能被犯罪分子利用作為化學恐怖的工具，使我們面臨應急救援的挑戰(zhàn)。如果不及時對環(huán)境化學物的健康危害加強預防控制，將嚴重影響我國社會經(jīng)濟的可持續(xù)性發(fā)展。 

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

    多學科交叉還帶來應用技術方面的革命。在環(huán)境醫(yī)學方面，大規(guī)模自動化的基因測序技術有可能甄別個體間在基因序列上差異，從而尋找出對環(huán)境化學污染物敏感的易感人群，對易感人群生物標志物的發(fā)現(xiàn)和分子流行病學的發(fā)展產(chǎn)生了巨大的推動；在環(huán)境治理方面，如納米技術的應用能解決空氣中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物如苯酚的降解；光催化等納米技術可用于水處理，提高水的質量等。隨著計算機計算速度和功能的不斷提高，人工智能和數(shù)學統(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防環(huán)境化學物對人類健康的預警體系。 

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

    由于還不可能對環(huán)境化學物做到“零排放”，在國內(nèi)經(jīng)濟和技術發(fā)展水平不平衡的現(xiàn)狀下，如何有效地預警和預防環(huán)境化學物對人類健康的危害，是當今科學家們面臨的巨大挑戰(zhàn)。中國在對環(huán)境化學物與機體交互作用致人類健康損害與機體防御方面的機制研究才剛剛起步，對其中的關鍵科學問題的不斷提煉及其共識還有待于進一步論證。如何從基因、蛋白質、器官和整體水平深入的機制研究，并為環(huán)境化學物污染物的治理和對環(huán)境化學物的健康危害加強預防控制，特別是易感人群的發(fā)現(xiàn)和保護，提供重要的科學依據(jù)，無疑是科學家們面對的嶄新課題。雖然科學研究上無捷徑，但發(fā)達國家（如美國）在環(huán)境污染對策方面的經(jīng)驗和教訓及其相關科學研究的成果，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，標志了美國民間環(huán)境保護運動的開展，最終導致尼克松總統(tǒng)在１９７０年簽署了美國第一部環(huán)境保護法。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?熏并責令廠主設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)生科學研究所組織成立一項由大學研究機構為中心的基礎科學研究與培訓計劃，簡稱為重點基礎研究項目基金（ＳＢＲＰ?雪，以組織起一個由多學科（毒理學、分子生物學、流行病學、地理學和生態(tài)學）和交叉學科（生物醫(yī)學、地質化學、工程科學）的科研人員組成的全國性機構?熏旨在回答由當時各種復雜的環(huán)境污染物和面臨的許多環(huán)境和健康及相關科學問題，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)境中化學污染物監(jiān)測的方法和技術；環(huán)境化學有害物對人體健康影響的調(diào)查、評估及其監(jiān)測的先進方法和技術；環(huán)境化學有害物對人體健康影響危險性評估；減少化學有害物在環(huán)境中存在的生物學、化學和物理學方法和技術。這些方面的研究成果可供各級政府部門、非政府機構和工業(yè)部們決策時參考。ＳＢＲＰ基金不但資助基礎科學和交叉學科及其相關技術的研究，同時還資助社區(qū)宣傳工作、研究生培養(yǎng)和博士后培訓以及研究成果應用于實際工作中。在２００３年間，該基金正在資助以１９所大學為主，由７０所大學參與的２３４個研究項目和設施。從２００４年開始，該基金資助方法由原來的一次競爭招標為期５年的項目改為每年競爭招標一次為期可達５年的項目，以適應和容納日新月異的科學技術。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)境有害污染物應是較為常見；存在于環(huán)境中的化學有害物經(jīng)物理、化學和生物（植物和微生物）的轉化物；環(huán)境有害污染物及其轉化物在人體和動物體內(nèi)的代謝產(chǎn)物；與存在于環(huán)境中化學有害物化學結構相似的化合物。 

    環(huán)境醫(yī)學基礎科學和交叉學科的研究涉及微觀、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基礎研究（如生物學反應／效應的通路）延伸到生物工程和技術的開發(fā)（如基因組學、蛋白質組學和基因／生物芯片）和信息理論的建立（如生物信息學和人工智能）。宏觀的研究從環(huán)境科學入手，即地質物理學、水文地質學和氣象學到污染治理模式的建立和應用。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，為宣傳教育和預防對策的制定提供依據(jù)。 

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