【前沿交叉学科】探环境奥秘,为健康护航——记北京大学环境与健康研究中心

【编者按】北京大学前沿交叉学科研究院是跨学科的研究平台。研究院的基本任务是组织跨学科的学术交流、开展跨学科的科学研究和培养交叉学科的优秀人才。研究院以北京大学雄厚的基础学科和先进的技术学科为基础,组织联合相关的研究力量,建设具有良好学术交流环境、学科前沿性与学科交叉性相结合、实体与虚体相结合的交叉学科研究平台,为北京大学的交叉学科研究创造良好的学术氛围和研究条件。本网将陆续介绍一些相关的研究中心,以飨读者。

2012年5月,一篇题为《北京奥运期间大气污染水平的变化与健康年轻人炎症和血栓形成生物标记物的关联》的学术论文引起了社会热议,PM2.5再一次成为公众关注的焦点。这篇文章的作者们来自北京大学环境与健康研究中心,为了这一突破性成果,他们已经进行了持续数年的研究。

在科学发展的历程中,自然与人的关系一直是备受关注的话题。自然环境的变化,与人类的健康状况和生活质量密切相关。进入21世纪,随着人们对自身健康的关注意识越来越强,环境对人的影响越来越成为学界研究的热点。环境变化将对人类带来怎样的影响?面对环境污染的负面影响,我们又如何防控和抵御?在这方面,北京大学前沿交叉学科研究院环境与健康中心,为当代中国乃至世界的环境研究作出了自己的贡献。

筚路蓝缕,以启山林

北京大学的学科交叉研究有着悠久的历史。其中,将环境科学与医疗卫生科学结合起来的构想始于1999年,也就是北京大学与医学部合并的时候。从那时起,一批来自北大环境科学与工程学院、医学部公共卫生学院等院系的学者开始共同关注这一新兴领域,并不断推动这一领域的发展。受当时条件的限制,这两门学科的结合存在一定困难,但在这批有志学者的不断努力下,终于在2007年建立了北京大学环境与健康研究中心。该中心将北京大学从事环境、临床医学、卫生、化学、生物以及一些社会科学的学者集中在一起,致力于有关于环境与健康关系的研究。

由于资源有限,环境与健康研究中心的实验室分布在环境科学工程学院、公共卫生学院、基础医学院和化学学院等各个院系。虽然实验室的地点比较分散,但专业化的学术背景提高了观测和实验操作的效率,也节省了管理的成本。几年来,环境与健康研究中心依托各院系的专业背景,克服硬件条件上的困难,进行了大量的观测和研究,成果斐然。

和其他前沿交叉学科一样,环境与健康研究中心也十分注重国际合作。环境与健康研究中心主任朱彤告诉记者,国际合作让环境与健康研究中心“获益良多”。环境与健康的交叉研究在国内属于新兴学科,但在国外已经有了较长的历史,涌现了一批优秀的科学家。与这些优秀科学家合作,切磋交流,有助于在短期内迅速提高环境与健康研究中心的研究水平。几年来,环境与健康研究中心与罗格斯新泽西州立大学、南加州大学、哈佛大学等国外知名大学既有长期合作,又有短期的专家学术交流,均推动了很多研究项目的学术进展。目前,中国的环境与健康研究作为“后起之秀”,已能站在较高的起点上探索世界性的学术前沿问题,这不能不归功于大量的国际合作交流。

防控污染,护航健康

环境与健康研究中心的学者们虽然来自不同的院系,知识背景相差很大,但他们基于共同的兴趣,纷纷贡献自己的才能并不断吸收相关领域的知识,在短短几年间发表了一批高水准的研究成果。其中,PM2.5健康影响研究、应用纳米技术快速诊断流感研究和环境污染与出生缺陷研究是环境与健康研究中心近期比较重要的三项成果。

PM2.5是近年来公众十分关注的话题。对这一问题的探索始于60年代的美国。到了70年代,哈佛大学的学者发现一些细小的颗粒物对人体健康有直接的危害。在科学家们的推动下,世界卫生组织制定了新的标准,帮助各个国家进行控制PM2.5的行动。然而,如今流行病学界虽然明确PM2.5会导致心血管疾病的发病率、死亡率增加,但尚不清楚其中的原因。为了更深入地揭示PM2.5对人体健康的影响机制,北大环境与健康研究中心对此问题进行了深入研究。

PM2.5健康影响研究由朱彤教授带领的环境与健康团队同美国南加州大学全球健康研究所张军峰教授领导的研究团队合作完成。该研究探索了大气污染对健康和易感人群的心肺系统影响机制,阐述了与排放源变化相关的混合污染物暴露的健康风险。据朱彤教授的介绍,该研究的意义在于,通过确认人群中心血管疾病的发病风险,学界可以为政府制定污染防范措施提供有效的参考,个人也可以依据研究成果采取科学的自我保护措施。

另外,朱彤还指出,其实PM2.5不是一种单一成分的物质,而是由各种化学组分构成的一个整体,其中有些成分是特别有害的。通过探索造成PM2.5危害的具体原因,找出这些有害物质,就可以对PM2.5的污染进行有针对性的控制。

由于各国家、地区空气污染的来源不同,人们的体质也不一样,所以空气质量标准是应该是因地而异的。因而,朱彤认为,“我们既要参考世界卫生组织颁布的空气质量标准指导值,又要有自己独立的研究成果”,对中国适用的标准进行准确判断,以更好地防控污染。目前,环境与健康中心的研究主要选取了北京和珠三角两个区域,作为空气污染的典型区域,这两个地方的数据比较容易获得,人们对空气污染的关注度也较高,在两地的空气污染研究已经有了一定基础。

环境与健康研究中心对PM2.5的研究建立在长期积累的基础之上。如今,这项研究仍然面临着许多亟待探索的问题,如大气污染对人体生长发育和免疫、神经系统的影响。另一方面,中心从前的研究对于化学因素的关注较多,但实际上,气溶胶、花粉、孢子、真菌、细菌、病毒等生物成分对空气质量的影响越来越被学界所重视。因此,朱彤认为,未来生物污染可能会成为一个重要的研究领域。

应用纳米技术快速诊断流感研究是另一个具有重要意义的课题。目前,医院对流感的诊断速度较慢。从患者感染到检测出来的这段时间里,如果病毒的传染性比较强,疾病很可能会被患者传染给其他人,所以检测速度非常重要。应用纳米传感技术,医院可以迅速提高诊断效率,流感确诊时间可以从几天、几个小时缩短至几分钟,这对疾病预防非常重要。一个典型的例子就是机场:机场现有的体温检测制度作为公共防御措施,对于预防疾病传染起着十分重要的作用。然而,有些人虽然已经携带病毒,但体温可能并不升高,这就降低了体温检测的准确性。如果能够应用纳米诊断技术,病毒携带者就能迅速被检测出来,极大程度地降低流感的传播,进行及时预防。所以,在公共卫生防御和临床治疗上,这一技术的应用前景十分广阔。目前,该技术的市场化操作已经提上了许多企业的议事日程。

此外,环境污染与出生缺陷也是环境与健康研究中心近年来的重要成果。对与出生缺陷的产生原因,科学界有很多看法,而中心从环境污染问题的角度来解释。中心与医学部的生育健康研究中心进行合作,通过大量的数据和样本寻找环境污染与出生缺陷之间的关系。在这一过程中,学者们需要测量环境污染物分布、人体内污染物等许多指标。这一研究体现了典型的学科交叉特点,将流行病学的人口缺陷与环境分析结合起来,有利于找到母亲体内污染物与出生缺陷发生比之间的关系。

天人和谐,持续发展

中心在做研究的同时也会进行一些知识的宣传普及工作,这有助于让社会更多地了解环境科学对人体健康的重要性,提高这方面的关注意识。比如在上海社区研究空气状况时,师生会对社区中的老人讲解空气污染与健康状况的关系,让老人们认识到研究的重要性,从而更愿意参与研究活动。

朱彤向记者介绍到,环境与健康研究中心的规模并不算大,但是做出了很多重要的事情。近期,中心正在承担环保部关于空气污染标准制定的战略研究,这一研究的成果将为未来的政策制定提供有益参考。同时,中心也重视人才的培养,如从各个院系选拔对环境与健康问题有研究兴趣的硕士生、博士生,让他们亲身参与中心的学术研究,为未来的独立研究打下基础。

朱彤表示,随着未来社会的发展,人类改变自然的能力会越来越强。在这一过程中,也会出现很多不可预见的负面效应。为了实现可持续发展,我们要尽早认识到环境改变对人体健康的风险,从政府、社会到个体都要规范行为,努力控制环境污染的不利影响,保护个人身体健康与整个自然环境的和谐。

编辑:歆琴

链接:【前沿交叉学科】探环境奥秘,为健康护航——记北京大学环境与健康研究中心插图

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