生态毒理学家的科研日常
作者: 李勃炎帝(神农氏)为了帮人们找到治病的草药,亲尝各种草——神农尝百草的故事,是古人与有毒物质打交道的最早记载之一。这种探索,研究的是植物对人体的直接伤害程度,属于传统毒理学范畴。而生态毒理学,则主要研究农药、塑化剂、重金属化合物等合成物质对动植物、微生物的影响。
作为一名生态毒理学家,我总处于矛盾之中:通过实验,若测试不出毒性,我会担心结果是否有误;若测试出毒性,我又替地球和全人类焦虑……
生态毒理学研究什么?
一本书开创了一个学科
相比于传统毒理学的悠久历史,生态毒理学是个新领域。
1963年,美国学者瑞秋·卡森发表了著作《寂静的春天》。书中详细揭示了通过食物链的毒性积累,化学合成的杀虫剂DDT(双对氯苯基三氯乙烷)可能导致白头海雕的数量急剧减少。这一发现引起了全人类对环境污染物的关注,也促使生态毒理学这一学科逐渐形成和发展。
快毒?慢毒?
受到影视和文学作品的影响,很多人对毒的理解比较简单,认为所有有毒物质一定会让人在短时间内难受、痛不欲生甚至置人于死地。但环境中的很多有害物质并非能直接、快速引起人体反应的剧毒物质,它们属于慢性毒性类别。
例如,若人类只在某几天处于PM2.5(直径小于或等于2.5微米的颗粒物)超标的大气环境中,身体可能并不会产生剧烈反应。但是如果一个冬天的大气状况都是这样,我们的呼吸系统就会面临“崩溃”的风险。
生态毒理学关注的重点方向就是环境污染物给生物带来的慢性毒性。因为它们不易被发觉,而一旦长期暴露在这种环境下,污染物就会给生物和整个生态系统带来可怕的、甚至是不可逆转的危害。




所以,生态毒理学家一边要经常奔波于山林荒野中,开展污染物样品的取样调查、评估野生动植物数量和健康状况等工作;另一边还要夜以继日地待在实验室里,做各种各样的动物实验、组织化学实验、分子生物学实验,以验证污染物的潜在毒性究竟有多大。
慧眼识“毒”
传统毒理学领域有一句名言:只要剂量足,吃啥都是毒。
但凡事总有例外。环境污染物中很多有害物质,如公众格外关注的纳米材料(如纳米银颗粒)和塑化剂(如双酚A)等,当它们在环境中的浓度很高时,并不显现出毒性;反而当它们处于极低浓度时,能显现出对人体神经系统、生殖系统,甚至大脑发育的慢性毒性。
这类物质通常被称为内分泌干扰物,主要在细胞层面上影响动物体内的激素受体,从而扰乱体内分泌系统的功能,导致生物体出现发育迟缓、畸形甚至癌变现象。这种极低剂量的毒性很难被察觉,让人防不胜防,也给我们的工作带来了更大的挑战。但是不管多难,我们都会时刻警惕,擦亮眼睛,争取能尽早发现这些有害物质。
作为一名生态毒理学家,我反而希望我的事业不要太“顺风顺水”。因为如果在某一天,我真的发现了一个像DDT这样的物质,那它或许会给我们的平静生活带来挑战。而我更乐于去做的事,是带领青少年们去认识大自然的美妙与神奇,告诉他们如何珍惜和关爱我们赖以生存的地球家园。

(责任编辑 / 王佳璇 美术编辑 / 周游)