我國(guó)亟待完善外源化學(xué)物質(zhì)安全預(yù)警系統(tǒng)

以“外源化學(xué)物質(zhì)與人類健康”為主題的第77期東方科技論壇日前在上海舉行，來(lái)自我國(guó)上述領(lǐng)域的著名專家、學(xué)者，就外源化學(xué)物質(zhì)分析方法和外源化學(xué)物質(zhì)毒性毒理研究等展開(kāi)深入討論�！敖�立和完善我國(guó)外源化學(xué)物質(zhì)的生物安全預(yù)警系統(tǒng)，需要化學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、材料學(xué)等多學(xué)科的研究人員通力合作，開(kāi)發(fā)新思路、新方法和新技術(shù)。”這是中國(guó)科學(xué)院院士、湖南大學(xué)原校長(zhǎng)俞汝勤在論壇上反復(fù)強(qiáng)調(diào)的觀點(diǎn)。

外源化學(xué)物質(zhì)直接影響人類健康

本次論壇的執(zhí)行主席、華東理工大學(xué)藍(lán)閩波教授在“外源化學(xué)物質(zhì)安全評(píng)價(jià)現(xiàn)狀與展望”的主題報(bào)告中說(shuō)，外源化學(xué)物質(zhì)在給人們生活帶來(lái)更加便利、舒適的同時(shí)，也給大眾健康帶來(lái)了隱患。如何檢測(cè)、預(yù)警和防治外源化學(xué)物質(zhì)對(duì)廣大人民健康和公共安全的危害，是直接關(guān)系到我國(guó)順利實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略與建立和諧社會(huì)的重大科學(xué)與技術(shù)問(wèn)題。外源化學(xué)物質(zhì)的數(shù)量龐大、種類繁多、分布范圍極廣，已知的外源化學(xué)物質(zhì)已達(dá)數(shù)十萬(wàn)種，遍及空氣、水、食品、藥品、化妝品、材料等等，可謂無(wú)處不在、無(wú)孔不入，且含量極微小，甚至是超微量，不采用特殊的分析檢測(cè)手段是難以發(fā)現(xiàn)其存在的。外源化學(xué)物質(zhì)由于不是人體本身所固有，因而其進(jìn)入人體后可能對(duì)人體生命健康帶來(lái)隱患。歐盟等西方國(guó)家早已將外源化學(xué)物質(zhì)列入重點(diǎn)防范之列，《美國(guó)化學(xué)文摘》登記的化學(xué)物質(zhì)已超過(guò)2000萬(wàn)種，可以作為外源化學(xué)物質(zhì)的也有數(shù)十萬(wàn)種�！爸匾�的事實(shí)是，目前人們已陸續(xù)發(fā)現(xiàn)這些化學(xué)物質(zhì)有的在ppb級(jí)甚至更低的濃度就可以對(duì)生態(tài)環(huán)境、人體健康產(chǎn)生有害影響”，藍(lán)閩波教授對(duì)此表示擔(dān)憂。

我國(guó)對(duì)外源化學(xué)物質(zhì)安全預(yù)警研究滯后近十幾年來(lái)，我國(guó)對(duì)外源化學(xué)物質(zhì)加強(qiáng)了控制和管理，取得了顯著成效，但仍存在著對(duì)其潛在的危害因素缺乏認(rèn)識(shí)、研究滯后等問(wèn)題。蘇丹紅作為外源化學(xué)物質(zhì)之一的食用色素的使用，給我們上了很好的一課。在英國(guó)發(fā)出警告后，我國(guó)衛(wèi)生部才發(fā)布了2005年第5號(hào)公告，嚴(yán)禁將蘇丹紅作為食品添加劑生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)和使用。有“蘇丹紅第二”之稱的孔雀石綠同樣也是在國(guó)外市場(chǎng)出現(xiàn)問(wèn)題以后，我國(guó)才采取措施的。同樣的事件還涉及到“PVC食品保鮮膜”的安全性問(wèn)題。所謂PVC保鮮膜致癌，是因?yàn)槠渲械脑鏊軇┒��?-乙基己基）己二酸酯（DEHA或簡(jiǎn)稱DOA）所引發(fā)的。目前，不少用于PVC的己二酸酯類及鄰苯二甲酸酯類增塑劑都已在全球引起安全問(wèn)題的擔(dān)憂，歐盟已完全禁止在玩具和兒童用品中使用這類的DEHP、DBP、BBP，還將禁止DINP、DIDP和DNOP。令人擔(dān)憂的是，所有這些問(wèn)題都是由國(guó)外的機(jī)構(gòu)或政府提出以后，我國(guó)才加以解決的。許多專家認(rèn)為，我國(guó)之所以頻繁發(fā)生由外源化學(xué)物質(zhì)引起的有損大眾健康的安全問(wèn)題，除了政策法規(guī)建設(shè)落后、行政部門執(zhí)法不力等外，很重要的一個(gè)原因在于我國(guó)的安全預(yù)警措施非常不完善，滯后現(xiàn)象非常嚴(yán)重。我國(guó)相關(guān)檢測(cè)機(jī)構(gòu)雖然有檢測(cè)設(shè)備和檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，但是缺乏有效的生物安全預(yù)警系統(tǒng)。

“我國(guó)以往未建立起有效的外源化學(xué)物質(zhì)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)資料僅為一些零散數(shù)據(jù)，缺乏全面、連續(xù)的監(jiān)測(cè)資料，無(wú)法開(kāi)展系統(tǒng)的安全評(píng)價(jià)和預(yù)警工作。”俞汝勤院士對(duì)此深有感觸。我國(guó)外源化學(xué)物質(zhì)的安全性評(píng)價(jià)及生物預(yù)警系統(tǒng)的研究工作取得了一些重要進(jìn)展，但尚處于探索階段。已經(jīng)開(kāi)展的研究主要集中在少數(shù)外源化學(xué)物質(zhì)的毒理學(xué)研究上，“尚缺乏多層次、多學(xué)科、系統(tǒng)性的集成研究，這是制約我國(guó)構(gòu)建外源化學(xué)物質(zhì)生物預(yù)警體系的瓶頸”，中科院大連化物所張玉奎院士說(shuō)。生物預(yù)警新技術(shù)新方法開(kāi)發(fā)不斷近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和公共安全的要求，國(guó)際上利用新技術(shù)和新方法對(duì)外源化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行在線檢測(cè)、毒理分析及安全性評(píng)價(jià)，研究其對(duì)機(jī)體的生物效應(yīng)，闡明化學(xué)結(jié)構(gòu)與毒性關(guān)系，并建立相關(guān)化學(xué)生物數(shù)據(jù)庫(kù)，已成為生物安全預(yù)警系統(tǒng)的發(fā)展方向。復(fù)旦大學(xué)盧大儒教授介紹說(shuō)，外源化學(xué)物質(zhì)的代謝組分以及生物應(yīng)激組分非常復(fù)雜，許多化學(xué)和生物的分析檢測(cè)技術(shù)正在開(kāi)發(fā)。令人矚目的是，化學(xué)計(jì)量學(xué)和化學(xué)信息學(xué)在生物標(biāo)志物和生物預(yù)警研究中可以發(fā)揮不可替代的重要作用。因?yàn)檠芯客庠椿瘜W(xué)物質(zhì)生物效應(yīng)所獲得的數(shù)據(jù)尤為復(fù)雜，特別是用MS、NMR和EPR等對(duì)生物體的研究過(guò)程中所獲得的信息，必須借助化學(xué)計(jì)量學(xué)和化學(xué)信息學(xué)的研究手段來(lái)進(jìn)行分析。分子生物標(biāo)志物的應(yīng)用有助于我們?cè)缙谧R(shí)別生物學(xué)效應(yīng)和易感人群，從而有利于毒物安全性評(píng)估。

近年來(lái)，許多研究者應(yīng)用分子生物學(xué)技術(shù)從分子水平研究生物標(biāo)志物，以拓寬和加深對(duì)外源化學(xué)物質(zhì)毒性效應(yīng)的理解。美國(guó)已啟動(dòng)環(huán)境基因組計(jì)劃，該計(jì)劃應(yīng)用人類基因組計(jì)劃所使用的方法，鑒定與環(huán)境相關(guān)疾病的易感等位基因多態(tài)性，建立這些基因多態(tài)性的中心數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)而服務(wù)于疾病流行病學(xué)中環(huán)境與基因相互作用的研究。分子生物標(biāo)志物涵蓋了機(jī)體從接觸毒物到疾病發(fā)生的整個(gè)過(guò)程，不同階段的分子生物標(biāo)志物的組合可反映疾病發(fā)生發(fā)展過(guò)程的詳情和因果關(guān)系，解釋毒性作用機(jī)理。

開(kāi)展預(yù)警生物標(biāo)志物研究極為必要

中科院上海藥物所蔣華良教授認(rèn)為，當(dāng)前非常有必要建立一套快速、高效、準(zhǔn)確的外源化學(xué)物質(zhì)檢測(cè)系統(tǒng)，建立生物安全預(yù)警系統(tǒng)，使之成為人們生命健康的保障。但是用傳統(tǒng)方法建立的生物安全預(yù)警系統(tǒng)，所能檢測(cè)和監(jiān)測(cè)的有毒外源化學(xué)物質(zhì)往往種類有限，不可能全面系統(tǒng)地監(jiān)測(cè)所有的化學(xué)物質(zhì)，而對(duì)新型的化學(xué)添加劑更是無(wú)能為力。如果能從有毒化學(xué)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)出發(fā)來(lái)預(yù)測(cè)化合物的毒性和對(duì)人體的潛在危害性，就可以解決上述問(wèn)題�；�于結(jié)構(gòu)對(duì)化合物進(jìn)行毒性預(yù)測(cè)是建立生物安全預(yù)警系統(tǒng)的重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。因此除采用人工智能專家系統(tǒng)外，可采用發(fā)現(xiàn)和檢測(cè)生物標(biāo)志物的手段來(lái)研究其在機(jī)體內(nèi)的毒副作用，并研究和發(fā)現(xiàn)這些化合物的結(jié)構(gòu)與毒性、劑量與毒性、時(shí)間與毒性之間的作用規(guī)律和相互關(guān)系，據(jù)此構(gòu)建外源化學(xué)物質(zhì)的生物安全預(yù)警系統(tǒng)。

1987年，美國(guó)國(guó)家科學(xué)院國(guó)家研究委員會(huì)確定生物標(biāo)志物的定義為“生物學(xué)體系或樣品的信息指示劑”。生物標(biāo)志物是生物機(jī)體直接或間接與環(huán)境暴露相關(guān)的、可測(cè)量的細(xì)胞、生理、生化、行為、能量、分子或代謝物水平的變化。通過(guò)對(duì)外源化學(xué)物質(zhì)及其代謝物質(zhì)的測(cè)定，尋找靈敏可靠的生物標(biāo)志物,可實(shí)現(xiàn)外源化學(xué)物質(zhì)對(duì)人體健康影響的安全評(píng)價(jià)，并通過(guò)預(yù)防和調(diào)整策略達(dá)到防止影響健康的目的。因此，研究具有關(guān)聯(lián)性、敏感性、特異性、變異性和檢測(cè)簡(jiǎn)便，同時(shí)還要考慮倫理學(xué)、社會(huì)和法律問(wèn)題的生物標(biāo)志物勢(shì)在必行。蔣華良進(jìn)一步解釋說(shuō)，傳統(tǒng)方法研究的安全預(yù)警系統(tǒng)，所能監(jiān)測(cè)的有毒外源化學(xué)物質(zhì)往往種類有限，檢測(cè)手段也受到局限，缺乏系統(tǒng)性。在不同學(xué)科交叉的基礎(chǔ)上，建立分析檢測(cè)生物體毒副作用表征的技術(shù)平臺(tái)，就可實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)確、高通量和大規(guī)模的分析檢測(cè)，評(píng)價(jià)外源化學(xué)物質(zhì)對(duì)機(jī)體的危害及進(jìn)入機(jī)體后產(chǎn)生的各種代謝產(chǎn)物的毒副作用，從而達(dá)到構(gòu)建我國(guó)外源化學(xué)物質(zhì)生物安全預(yù)警系統(tǒng)的目的。因此，專家認(rèn)為，整合我國(guó)材料科學(xué)、分析化學(xué)和生命科學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)力量，開(kāi)展外源化學(xué)物質(zhì)的生物安全預(yù)警集成體系創(chuàng)建及機(jī)理研究的條件已基本成熟。他們呼吁，盡快建立和完善有關(guān)外源化學(xué)物質(zhì)的創(chuàng)新型研究體系，為后續(xù)研究和創(chuàng)建我國(guó)的生物安全預(yù)警系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)。