炎帝(神農氏)為了幫人們找到治病的草藥,親嘗各種草——神農嘗百草的故事,是古人與有毒物質打交道的最早記載之一。這種探索,研究的是植物對人體的直接傷害程度,屬于傳統毒理學范疇。而生態(tài)毒理學,則主要研究農藥、塑化劑、重金屬化合物等合成物質對動植物、微生物的影響。
作為一名生態(tài)毒理學家,我總處于矛盾之中:通過實驗,若測試不出毒性,我會擔心結果是否有誤;若測試出毒性,我又替地球和全人類焦慮……
相比于傳統毒理學的悠久歷史,生態(tài)毒理學是個新領域。
1963年,美國學者瑞秋·卡森發(fā)表了著作《寂靜的春天》。書中詳細揭示了通過食物鏈的毒性積累,化學合成的殺蟲劑DDT(雙對氯苯基三氯乙烷)可能導致白頭海雕的數量急劇減少。這一發(fā)現引起了全人類對環(huán)境污染物的關注,也促使生態(tài)毒理學這一學科逐漸形成和發(fā)展。
受到影視和文學作品的影響,很多人對毒的理解比較簡單,認為所有有毒物質一定會讓人在短時間內難受、痛不欲生甚至置人于死地。但環(huán)境中的很多有害物質并非能直接、快速引起人體反應的劇毒物質,它們屬于慢性毒性類別。
例如,若人類只在某幾天處于PM2.5(直徑小于或等于2.5微米的顆粒物)超標的大氣環(huán)境中,身體可能并不會產生劇烈反應。但是如果一個冬天的大氣狀況都是這樣,我們的呼吸系統就會面臨“崩潰”的風險。
生態(tài)毒理學關注的重點方向就是環(huán)境污染物給生物帶來的慢性毒性。因為它們不易被發(fā)覺,而一旦長期暴露在這種環(huán)境下,污染物就會給生物和整個生態(tài)系統帶來可怕的、甚至是不可逆轉的危害。
所以,生態(tài)毒理學家一邊要經常奔波于山林荒野中,開展污染物樣品的取樣調查、評估野生動植物數量和健康狀況等工作;另一邊還要夜以繼日地待在實驗室里,做各種各樣的動物實驗、組織化學實驗、分子生物學實驗,以驗證污染物的潛在毒性究竟有多大。
傳統毒理學領域有一句名言:只要劑量足,吃啥都是毒。
但凡事總有例外。環(huán)境污染物中很多有害物質,如公眾格外關注的納米材料(如納米銀顆粒)和塑化劑(如雙酚A)等,當它們在環(huán)境中的濃度很高時,并不顯現出毒性;反而當它們處于極低濃度時,能顯現出對人體神經系統、生殖系統,甚至大腦發(fā)育的慢性毒性。
這類物質通常被稱為內分泌干擾物,主要在細胞層面上影響動物體內的激素受體,從而擾亂體內分泌系統的功能,導致生物體出現發(fā)育遲緩、畸形甚至癌變現象。這種極低劑量的毒性很難被察覺,讓人防不勝防,也給我們的工作帶來了更大的挑戰(zhàn)。但是不管多難,我們都會時刻警惕,擦亮眼睛,爭取能盡早發(fā)現這些有害物質。
作為一名生態(tài)毒理學家,我反而希望我的事業(yè)不要太“順風順水”。因為如果在某一天,我真的發(fā)現了一個像DDT這樣的物質,那它或許會給我們的平靜生活帶來挑戰(zhàn)。而我更樂于去做的事,是帶領青少年們去認識大自然的美妙與神奇,告訴他們如何珍惜和關愛我們賴以生存的地球家園。
(責任編輯 / 王佳璇" 美術編輯 / 周游)