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当前，确定或估算全球环境变化对人类健康的影响是困难的，这不仅是因为对这些影响的研究是由科学家在开展环境变化过程的“上游”研究中的假定、简化（ｓｉｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ）和规划等工作所决定的，而且对于环境变化引起的结果——疾病或死亡率的变化——的分类也有多种解释。如果东部非洲的疟疾患病率上升，区域性的气候变化仅仅是一种有争议的解释，其余的解释还包括土地利用方式的改变、人口的流动、城市贫困人口的增多、杀虫（蚊）剂使用量的减少或传播疟疾的寄生虫抗药性的增强等。 另外，这些环境变化是发生在超常的大空间尺度内，可以延续到未来几十年或更长的时间尺度，有些变化还是不可逆的变化。据研究，一些环境变化对健康有直接影响，如由全球气候变化引起的洪水和炎热期的增加引发的健康问题，臭氧层损耗引起皮肤癌的增加。许多影响来源于对食品生态系统或传染病病原体均衡系统中至关重要的生态过程的破坏。也就是说，很多因果关系并不简单，而且也不是瞬即显现的。 然而，绝大多数的公众健康研究者是一些遵循传统、通过直接观察来研究过去和现在的经验主义者。根据定义，经验方法是不能用来研究未来的。在某种程度上来讲，是全球环境变化的到来迫使科学家去估算其对未来的影响。如果目前或可预见的这种趋势仍继续存在，经验主义的研究方法必须要吸收综合评价模拟手段。流行病学家的首要任务是确定近期或当前的行为、暴露出的问题及其他因素给健康带来的危险，他们一般不会去过问今后几十年内关于健康影响的问题。 先将这些前后关系的难题放在一边，公众健康研究者必须要找到估算目前社会和环境轨迹对健康的潜在影响。这不仅是一项有意义的科研任务，而且至关重要的是要帮助社会去谋求未来的可持续发展。很明显，阐明如全球气候的长期变化、平流层臭气损耗、生物多样性减少等环境变化引起的公众健康危险性会形成一种专门的、概念上和方法论上的研究挑战。 一、观念 这一领域最基本的一个特征是科学家们要面临的复杂性和不确定性的全面组合。因此，政策制定者也必须适应使用不完全的信息，从“不确定性”出发做出决策。 二、复杂性 预测一个正在变化的世界对人类健康的影响是一项艰巨的任务，它要求进化论、生物地理学、生态学和社会科学等学科间的相互结合，也依赖于大量的如数学模型和历史分析法等方法学。即使是自然环境发生很简单的变化，其产生的效应也要经由一个由自然、生物和社会的前馈（ｆｅｅｄｆｏｒｗａｒｄｓ）和反馈（ｆｅｅｄｂａｃｋ）相互作用形成的复杂网络的过滤。有时，变化引起的即时效应不同于长期效应，局地的改变也不同于区域的变化，同一项环境变化可能在不同地方、不同时间产生完全不同的效应。因此，对环境变化引起的健康后果的研究是一个对复杂系统进行短期和长期动态的研究，在此领域内，我们的经验往往是不可靠的，必须建立一种新的感性认识去解释似是而非的观察结果。 三、不确定性 环境变化的预测及其对人类健康的影响在各种层次上都面临着不确定性。有些不确定性是科学性质的，可以归咎于对现实过程缺乏足够的理解所致，如云度的增加是否起因于全球变暖，因为全球变暖对其既有正面影响，也有负面效应。有些不确定性涉及概念型和结构型数学模型，在这些模型中，参数连接过程的规范是不确定的或重要的参数值是不确定的，如气温、温度和地表水的变化与蚊子的繁殖、生存和叮咬行为有什么关系？有些不确定性从本质上讲是属于认识论范畴的，指的是对未来社会的结构和行为中哪些可以或不可以理性地预见，如像温室气体排放的未来模式。最后当然还有来自于样品差异的同源不确定性。 四、脆弱性和适应性 健康灾害的脆弱性随人群的不同有一定的差异，人口的脆弱性反映了人类健康对气候变化的敏感程度和适应新的气候条件的能力。人口脆弱性可用人口密度、经济发展水平、食物供给能力、当地的环境条件、已有的健康状况和公共卫生服务的质量和有效性衡量。 适应性指的是人类采取的用来减轻（预期的）气候变化对人类健康影响的措施。帮助保护人类健康的控制策略要有一定的体系。这些策略可归类于：①管理的或立法的；②工程的；③个人的（行为的）。立法的或制度的行为可由政府来制订，需要大家或指定的阶层或个人执行；作为选择，适应性的行动也可自愿实施或通过宣传、教育或经济上的行为来激励。前面一个类型的行为可在国际（超越国家）、国家或团体的层次上来采用，后一个类型适用于从国际的到个人的各个层次。作为对已观察到的或预期的气候影响的回应，为减轻气候影响造成的脆弱性的适应性策略也可能是起反作用的。 五、研究方法 目前，我们不得不面对的是概念上的挑战。全球环境变化引起的人类健康危险性评估需要几项补充性的研究措施。全球环境变化引起的人类健康的影响研究可归结为三个领域，每个领域的研究可采用许多不同的方法。这三个研究领域是： ⑴作为（假定的）正在存在的自然环境变率的显示，历史的或类似的条件可以被认为有可能预示未来的环境变化。这些经验性的研究可帮助我们填补认识上的不足，加强对未来人类健康响应环境——气候条件改变的预测能力。 ⑵寻求健康危险指标或健康状态对环境变化响应的早期证据，尤其应该注意敏感的、早期响应的系统或过程。 ⑶运用已有的经验知识和理论来模拟未来的健康结果与给定的环境变化情景之间的联系，也就是所说的健康危险性评估。 六、结论 全球环境变化的到来，以其复杂性、不确定性为科学、公众和政策制订者带来了新的挑战与任务。全世界不能坐以待毙，也不能依靠经验证据。不温不火的科学好奇心必须要被一种更加迫切的努力所替代，以评估全球环境变化影响健康的所有因素，并将所获取的信息（尽管还存在缺点和假设）应用于政策领域。在进行有关可持续发展的国际讨论中，对人类健康影响的关注是一项非常重要甚至是核心的论题。 （作者为荷兰Ｍａｓｓｔｒｉｃｈｔ大学国际综合评估中心副主任） 以机制为基础的环境化学物危险度评估 □魏庆义 郑玉新 何凤生 在当前经济和技术水平还不可能对环境化学物做到“零排放”的情况下，如何有效地预警和预防环境化学物对人类健康的危害，已是国际上共同关注的问题。多个学科积极参加，共同合作；对环境化学物与机体交互作用致人类健康损害与机体防御的机制研究，将为此目的提供重要的科学依据。目前，这一关键科学问题正从基因、蛋白质、器官和整体水平深入研究，有关化学物对健康危险度评估的模式与理论，已成为十分活跃的国际前沿研究领域。 ２１世纪的中国是经济发展最快的发展中国家之一。快速的工业现代化和城市化已显著地提高了多数人民的生活水平，但伴随的环境污染问题正引起广泛的关注。尤其是环境化学物的污染对人体健康带来了多种危害，包括呼吸系统疾病、神经系统疾病、肿瘤、出生缺陷等，甚至死亡。环境污染导致众多民众失去了健康和劳动能力乃至丧失生命。环境化学物还有可能被犯罪分子利用作为化学恐怖的工具，使我们面临应急救援的挑战。如果不及时对环境化学物的健康危害加强预防控制，将严重影响我国社会经济的可持续性发展。 危险度评价在预防控制环境化学污染物对健康危害和管理决策中起到极其重要作用。危险度进行评价的结果为制订化学物环境接触标准、提出预防和干预对策、以及评价干预控制效果提供了基础资料和信息。然而，目前的危险度评价过程中还存在着很多不确定因素，其准确度和精密度都还不尽如人意。其中对化学污染物对人体作用机制认识的不足也是其主要原因。随着对机制认识的深入，以机制为基础的环境化学物危险度的开展，将大大降低危险度评估中的不确定性，提高其准确性和精密度。以机制为基础的危险度评估依赖于基础研究的成果，在基础学科方面，分子生物学的纵深发展并与分子遗传学和生物化学的结合，产生了前沿的基因组学和蛋白质组学；而基因组学的自身扩展和应用，又产生了许多相关的新兴学科，如环境物基因组学、疾病基因组学、毒物基因组学等。在应用学科方面，多学科（如基础和应用学科）的交叉产生了众多极为活跃的交叉应用学科，其中包括分子流行病学和生物信息学。 多学科交叉还带来应用技术方面的革命。在环境医学方面，大规模自动化的基因测序技术有可能甄别个体间在基因序列上差异，从而寻找出对环境化学污染物敏感的易感人群，对易感人群生物标志物的发现和分子流行病学的发展产生了巨大的推动；在环境治理方面，如纳米技术的应用能解决空气中２０纳米以及水中２００纳米污染物的降解问题；如对甲醛、氮氧化物、一氧化碳的降解，可使空气中的大于１０ｐｐｍ的有害气体降低到０．１ｐｐｍ；稀土氧化铈和贵金属纳米组合技术可用于汽车尾气处理；多孔小球组合光催化纳米材料可用于污水中有机物如苯酚的降解；光催化等纳米技术可用于水处理，提高水的质量等。随着计算机计算速度和功能的不断提高，人工智能和数学统计模型的不断优化，生物信息的不断积累，有望建立综合性的预防环境化学物对人类健康的预警体系。 目前环境医学科学家们对人类的大多数疾病都是环境与机体交互作用的结果已达成共识。环境因素对机体的作用表现在各个不同水平的损伤效应，如分子水平的基因和蛋白质结构和功能的损伤、细胞结构的损伤和功能的紊乱、乃至器官功能的紊乱。而机体在对抗环境因素的作用方面表现为机体防御功能，如环境化学物的代谢解毒、ＤＮＡ和细胞损伤的修复、细胞周期的核查控制以及机体免疫功能的增强。国内在环境与机体交互作用方面的研究有相当的长期积累，近年来，国内在环境与机体交互作用方面的基础研究有了可喜的长进，特别是分子遗传学和分子流行病学研究初见端倪，部分研究成果已赶上世界先进水平。 由于还不可能对环境化学物做到“零排放”，在国内经济和技术发展水平不平衡的现状下，如何有效地预警和预防环境化学物对人类健康的危害，是当今科学家们面临的巨大挑战。中国在对环境化学物与机体交互作用致人类健康损害与机体防御方面的机制研究才刚刚起步，对其中的关键科学问题的不断提炼及其共识还有待于进一步论证。如何从基因、蛋白质、器官和整体水平深入的机制研究，并为环境化学物污染物的治理和对环境化学物的健康危害加强预防控制，特别是易感人群的发现和保护，提供重要的科学依据，无疑是科学家们面对的崭新课题。虽然科学研究上无捷径，但发达国家（如美国）在环境污染对策方面的经验和教训及其相关科学研究的成果，无疑也是我国可以借鉴的。 １９６２年Ｒａｃｈｅｌ Ｃａｒｓｏｎ女士所著《寂寞的春天》一书的发行，标志了美国民间环境保护运动的开展，最终导致尼克松总统在１９７０年签署了美国第一部环境保护法。１９８０年美国国会针对工业化带来的日益增多的化工废弃物地点及其有害化学物可能对环境造成污染和对人体健康造成危害，通过了一项环保法令?熏 起用联邦经费治理废弃物地点?熏并责令厂主设立民事诉讼赔偿基金。美国国会又在１９８６年通过了一项法案，责成美国环保局和毒品和疾病登记局之外的美国国立环境卫生科学研究所组织成立一项由大学研究机构为中心的基础科学研究与培训计划，简称为重点基础研究项目基金（ＳＢＲＰ?雪，以组织起一个由多学科（毒理学、分子生物学、流行病学、地理学和生态学）和交叉学科（生物医学、地质化学、工程科学）的科研人员组成的全国性机构?熏旨在回答由当时各种复杂的环境污染物和面临的许多环境和健康及相关科学问题，重点解决环境、生态系统和人体健康危害影响?熏主要有以下几方面，主要包括：环境中化学污染物监测的方法和技术；环境化学有害物对人体健康影响的调查、评估及其监测的先进方法和技术；环境化学有害物对人体健康影响危险性评估；减少化学有害物在环境中存在的生物学、化学和物理学方法和技术。这些方面的研究成果可供各级政府部门、非政府机构和工业部们决策时参考。ＳＢＲＰ基金不但资助基础科学和交叉学科及其相关技术的研究，同时还资助社区宣传工作、研究生培养和博士后培训以及研究成果应用于实际工作中。在２００３年间，该基金正在资助以１９所大学为主，由７０所大学参与的２３４个研究项目和设施。从２００４年开始，该基金资助方法由原来的一次竞争招标为期５年的项目改为每年竞争招标一次为期可达５年的项目，以适应和容纳日新月异的科学技术。因此，对资助研究的内容也有新的要求，主要包括：研究的环境有害污染物应是较为常见；存在于环境中的化学有害物经物理、化学和生物（植物和微生物）的转化物；环境有害污染物及其转化物在人体和动物体内的代谢产物；与存在于环境中化学有害物化学结构相似的化合物。 环境医学基础科学和交叉学科的研究涉及微观、宏观和人群三方面，但最终着眼点是改善公众健康水平。微观的研究从分子生物学基础研究（如生物学反应／效应的通路）延伸到生物工程和技术的开发（如基因组学、蛋白质组学和基因／生物芯片）和信息理论的建立（如生物信息学和人工智能）。宏观的研究从环境科学入手，即地质物理学、水文地质学和气象学到污染治理模式的建立和应用。人群的研究包括人们生活、工作的规律的各种可能致病的因素即先天遗传和环境暴露，为宣传教育和预防对策的制定提供依据。 目前，我国在以机制为基础的环境化学物危险度评估的研究方面还处于探索阶段。探讨环境化学物对人体健康影响的危险性评估理论与技术，将共同寻找适合我国国情的、指导化学品危险度管理的策略与技术，迎接环境化学物危险度评估带来的挑战。 |
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