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　　春天是萬物生發(fā)的季節(jié)，亙古不變。然而有一天，人們突然發(fā)現(xiàn)，原本應(yīng)該在春天發(fā)生的事情都變了，鳥兒不再歌唱，大地開始荒蕪，動物們也離奇地死亡，人們感到莫名的恐慌。春天明明應(yīng)該是生機蓬勃的，怎么會如此一片死寂？這是1962年，美國海洋生物學(xué)家蕾切爾·卡遜在其著名的《寂靜的春天》一書開頭時發(fā)出的叩問。

　　《寂靜的春天》是一本激起全世界環(huán)境保護事業(yè)的開山之作，喚起了人們的環(huán)境意識。在此之前，環(huán)境保護這個詞沒什么人用，因為那時候大自然還是人類征服的目標，而不是善待的對象。

　　半個世紀過去了，時至今日，環(huán)保意識和環(huán)保理念已經(jīng)深入人心。每天早上一睜眼就瞄一眼空氣指數(shù)是例行功課，藍天白云和綠水青山都如此難得，因此看到了就忍不住拍照發(fā)個朋友圈。

　　工業(yè)文明突飛猛進，科技水平日新月異。然而，倘若沒有環(huán)境科學(xué)的同步發(fā)展和支撐，很有可能我們的下一個春天，將寂靜無聲。20世紀國際上發(fā)生過一系列由持久性有機污染物引發(fā)的環(huán)境災(zāi)難事件，如意大利Seveso化學(xué)污染事件、美國拉布卡納爾鎮(zhèn)污染事件、日本和中國臺灣米糠油事件等。1999年，比利時雞飼料二英類污染波及全球，造成14億歐元的直接損失，導(dǎo)致比利時政局不穩(wěn)。

　　日前，中科院生態(tài)環(huán)境中心主任江桂斌院士接受了本報記者的專訪，他從科學(xué)家的角度介紹了歷史上發(fā)生重大環(huán)境災(zāi)害的深層原因，并介紹了國際上環(huán)境科學(xué)發(fā)展的前沿和未來。

　　1.環(huán)保問題探源

　　記者：目前，人們非常關(guān)注生態(tài)環(huán)境和環(huán)保議題，因為我們的一呼一吸、一日三餐都和自然環(huán)境發(fā)生著緊密的聯(lián)系，如果大自然生病了，人類也會遇到麻煩。那么，環(huán)境保護的問題是從什么時候突顯的呢？

　　江桂斌：在早期的環(huán)境研究當(dāng)中，并沒有把環(huán)境污染跟健康密切地聯(lián)系到一起。因為在全世界范圍內(nèi)，若干科學(xué)研究是分開進行的。環(huán)境科學(xué)涉及許多具體的科學(xué)門類，從化學(xué)、生物到物理、醫(yī)學(xué)，而研究人類健康的有遺傳學(xué)、毒理學(xué)、病理學(xué)、病因?qū)W等，研究各種物質(zhì)對人和生物體的影響。

　　人本身就是物質(zhì)組成的，是碳氫氧氮、微量元素等組成的有機生命體。地球也是碳氫氧氮、重金屬等組成的。在工業(yè)還不是特別發(fā)達的時候，其實也有環(huán)境污染的問題。環(huán)境問題的突顯是與工業(yè)生產(chǎn)的持續(xù)飛速發(fā)展相伴相生的。可以說，環(huán)境科學(xué)的形成和發(fā)展與環(huán)境污染密切相關(guān)。

　　第二次世界大戰(zhàn)后至20世紀60年代初，發(fā)達國家經(jīng)濟從恢復(fù)逐步走向高速發(fā)展。當(dāng)時人們高度關(guān)注經(jīng)濟發(fā)展，普遍缺乏環(huán)境保護意識，各種環(huán)境污染事件接連發(fā)生，造成了一些嚴重的生態(tài)問題和健康危害。美國的密西西比河和五大湖曾經(jīng)污染到相當(dāng)嚴重的程度，這些污染甚至延續(xù)到今天。而日本環(huán)境污染的教訓(xùn)更加深刻，世界上的八大環(huán)境災(zāi)難事件不少都是發(fā)生在日本，比如水俁病、米糠油事件等。

　　1962年，美國海洋生物學(xué)家蕾切爾·卡遜出版了《寂靜的春天》（Silent Spring），書中描述了滴滴涕（DDT）使用對野生動物生殖發(fā)育的影響，引發(fā)了公眾對環(huán)境污染的關(guān)注，將環(huán)境保護問題提到了各國政府面前。

　　20世紀70年代，各國的環(huán)境保護實踐為環(huán)境科學(xué)學(xué)科的形成奠定了重要基礎(chǔ)。為推動國際重大環(huán)境前沿性問題的研究，國際科學(xué)聯(lián)盟理事會1969年成立了環(huán)境問題專門委員會，1971年出版了第一部專著《全球環(huán)境監(jiān)測》。1972年6月，聯(lián)合國在瑞典斯德哥爾摩召開了113個國家和地區(qū)參加的“人類環(huán)境會議”，討論了保護全球環(huán)境的行動計劃，通過了《人類環(huán)境宣言》，成立了聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署（UNEP），成為人類保護環(huán)境的重要里程碑。

　　記者：從20世紀60年代到今天，也就是半個世紀的時間。在我們?nèi)祟悮v史的長河里，半個世紀并不算長，但是卻開始突出地出現(xiàn)環(huán)境污染問題，這跟我們的化學(xué)工業(yè)發(fā)展到底有什么關(guān)系？

　　江桂斌：這不僅跟化學(xué)工業(yè)的發(fā)展有關(guān)，和各國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展也是密切相關(guān)的。20世紀70年代、80年代、90年代是化學(xué)品大量使用的年代。美國CAS化學(xué)品登記表明，最近幾年化學(xué)品登記的增速是每天3.5～4萬種，每年的增長率是20%左右，人類歷史上從來沒有這樣的發(fā)展速度。一些化工產(chǎn)品要用到工業(yè)上和日程生活中。舉個例子，我們喝的飲料顏色好、口感好，能保鮮。而自己榨的果汁，很快就出現(xiàn)沉淀了，可是飲料果汁為什么不沉淀？為什么有很好的口感和顏色，還能長期保存呢？這是不少食品添加劑的功效。很多新的化學(xué)品出現(xiàn)和使用，其中有一些可能對健康有影響，但是究竟有什么影響我們還并不太清楚�，F(xiàn)在化學(xué)品生產(chǎn)的速度這么快，對它的風(fēng)險評估是嚴重缺失的，幾乎是沒有的。

　　2.化學(xué)品與副作用

　　  記者：人類幾千年的歷史中，從自然界獲取一些類似現(xiàn)在工業(yè)產(chǎn)品功效的東西是很多的。比如，人類很早就會用大自然中的皂角來做肥皂洗滌了。如果那個時候做的東西沒有對環(huán)境造成那么大的污染，那么為什么我們現(xiàn)在的化學(xué)工業(yè)品卻會對大自然有影響，不能在自然中自然地分解掉呢？

　　江桂斌：因為最近的100年特別是最近的50年，全球的社會經(jīng)濟在高速發(fā)展。工業(yè)的發(fā)展離不開化學(xué)物質(zhì)。人類要追求美好的生活，也離不開這些東西�，F(xiàn)在提倡綠色化工，理念就是要減少對環(huán)境的影響，節(jié)約能源，低碳排放，實現(xiàn)多贏。

　　記者：現(xiàn)在人類能夠做出這么多種類新的化學(xué)物質(zhì)，是得益于哪個方面的發(fā)展呢？

　　  江桂斌：得益于社會整體科技水平的發(fā)展。過去做化學(xué)實驗需要很長時間，現(xiàn)在有了計算機輔助等手段，化學(xué)產(chǎn)品設(shè)計和實驗的速度比以前就快了很多�；�工生產(chǎn)周期短得多，產(chǎn)量高得多，不久以后還會更快，但目前也是非�？斓臅r期。

　　人類社會發(fā)展到這個階段，因為社會有需求，大家就想盡辦法來做新功能的材料，畢竟新材料有新的特點和功效。特別是新藥合成的快速發(fā)展，解決了很多疾病治療的社會需求。但是，我們在考慮這些材料的功效的時候，并沒有同時考慮一些產(chǎn)品可能對健康和環(huán)境造成的長期影響，也來不及通過完備的毒理學(xué)評價與篩選。事實上，各國對于化工產(chǎn)品是有評估程序的，但是這種評估還存在不少缺陷。

　　記者：我們設(shè)計生產(chǎn)出來一個新東西，在使用過程中才發(fā)現(xiàn)它有危害，這在歷史中也很常見。中國以前有“香藥同源”一說，用香之后發(fā)現(xiàn)這個香料比如麝香、藿香其實還有藥用。新材料、新化學(xué)物質(zhì)的發(fā)展跟這個也有類似之處嗎？

　　江桂斌：從毒理學(xué)上來講，毒性是相對的，沒有絕對無毒的東西。若干藥品其毒性也是明顯的，雖然能治療疾病，有時也會帶來毒副作用，有些中藥也具有這樣的特點。

　　記者：有毒副作用本身是很正常的，關(guān)鍵在于我們怎樣面對它。發(fā)現(xiàn)一個材料或化學(xué)品有毒副作用，有兩個途徑解決這個問題：第一是找到替代產(chǎn)品，用副作用更小的新產(chǎn)品；第二是通過其他手段把副作用消除掉，這是兩個思路。

　　江桂斌：替代產(chǎn)品有時候是沒有選擇的選擇。由于研究和基礎(chǔ)工作的不充分，很有可能，替代產(chǎn)品比原來某些被替代的產(chǎn)品表現(xiàn)出不同的毒性。毒性本身就很復(fù)雜，有很多的層面與表現(xiàn)方式，比如發(fā)育毒性、神經(jīng)毒性、生殖毒性等。《斯德哥爾摩公約》禁用了艾氏劑、狄氏劑、異狄氏劑、氯丹、七氯、毒殺芬、滅蟻靈、六氯苯、多氯聯(lián)苯等，對DDT的生產(chǎn)和使用進行了限制（只允許部分地區(qū)用于抗瘧疾），但是并沒有指明替代物。最著名的合成農(nóng)藥和殺蟲劑DDT為20世紀上半葉防止農(nóng)業(yè)病蟲害，減輕瘧疾、傷寒等蚊蠅傳播的疾病危害起到了不小的作用。瑞士化學(xué)家保羅·米勒還因為對DDT的發(fā)現(xiàn)和使用而得了1948年的諾貝爾生理學(xué)和醫(yī)學(xué)獎。后來，人們發(fā)現(xiàn)DDT的很多毒性，因此在全世界范圍內(nèi)禁用了。

　　3.環(huán)境科學(xué)前沿

　　記者：20世紀發(fā)生的很多關(guān)于化學(xué)品污染引發(fā)的災(zāi)難事件，有沒有什么共同特征？

　　江桂斌：涉及這些災(zāi)難的很多污染都來自于持久性有機污染物（persistent organic pollutants，POPs）。我們在農(nóng)業(yè)中使用的大量有機類農(nóng)藥都屬于此類。持久性有機污染物是指在環(huán)境中難降解（滯留時間長）、高脂溶性（水溶性很低），可以在食物鏈中累積放大，能夠通過蒸發(fā)—冷凝、大氣和水等的輸送而影響到區(qū)域和全球環(huán)境的一類半揮發(fā)性且毒性極大的污染物。POPs所引起的污染問題是影響全球與人類健康的重大環(huán)境問題，其科學(xué)研究的難度與深度，以及污染的嚴重性、復(fù)雜性和長期性遠遠超過常規(guī)污染物。

　　 記者：所有毒性的東西最后都可能聚集在我們身體里面，怎么就消失不了呢？

　　江桂斌：有的是可以代謝的，有的是長期存在的，要看賦存在哪個器官里。在人和生物體內(nèi)，像肝臟、腎臟就在不停地代謝。

　　記者：您作為科學(xué)家參與涉及環(huán)境議題的國際談判。在您看來，是什么讓不同國家的人坐在一起來討論環(huán)境問題，進行利益博弈呢？

　　江桂斌：涉及環(huán)護和人類健康的問題是全球性的問題。像剛才提到的POPs，它最大的特點是遷移。它可以隨著大氣的運動在世界穿梭。比如，在某些地區(qū)發(fā)生的POPs泄漏事件，可能很快在幾個月之內(nèi)就到南極、北極去了。這些物質(zhì)的特點是在高海拔的地方跟冷的地方會沉淀下來，留在那里。所以，無論哪個國家發(fā)生的POPs污染事件，影響到的可能都不是一個國家。另外，還有一種傳輸?shù)耐緩骄褪峭ㄟ^食物鏈。我們現(xiàn)在面臨的環(huán)境問題，包括二氧化碳減排的問題都是全局性的，一個國家自己無法獨善其身。

　　記者：雖然是維護共同的長遠利益，但是國際談判還是會有不少分歧吧？

　　江桂斌：要限制一種產(chǎn)品的生產(chǎn)，可能就意味著有人失業(yè)。不過整體上，大家還是比較尊重科學(xué)事實的，《斯德哥爾摩公約》開展得比較有成效，而且還在不斷地增加一些污染物的禁用。另外，許多限制的污染物其實也不是大宗工業(yè)產(chǎn)品。像溴代阻燃劑等這樣的化工產(chǎn)品產(chǎn)量也不是很高的�？茖W(xué)研究的目標是要提供科學(xué)證據(jù)，把科學(xué)事實說明，才能維護國家的利益，模模糊糊是不行的。中國在涉及環(huán)境的國際公約方面持積極態(tài)度，我覺得這也是中國作為一個負責(zé)任大國的體現(xiàn)。

　　記者：您覺得環(huán)境科學(xué)的前沿在什么地方？

　　江桂斌：實際上前沿的事情在很多學(xué)科是類似的。對環(huán)境科學(xué)來講，第一是要有快速準確測定污染物質(zhì)的平臺和分析方法及技術(shù)，要知道污染到了一個什么樣的程度，這個污染物在環(huán)境中是怎么變化轉(zhuǎn)化的。第二，在這個過程中，污染物對生物有什么影響，對人的健康有什么影響。第三，我們已有什么樣的技術(shù)，需要研發(fā)什么樣的技術(shù)來控制它。

　　隨著各傳統(tǒng)和新興學(xué)科同環(huán)境科學(xué)的交叉融合，全球環(huán)境科學(xué)進入到飛速發(fā)展的新階段。研究內(nèi)容、方法、對象和學(xué)科框架基本成熟，并在大氣對流層自由基化學(xué)、氣溶膠和礦物質(zhì)表面等的多相化學(xué)反應(yīng)、重金屬的形態(tài)及轉(zhuǎn)化過程、水的環(huán)境質(zhì)量標準、有機污染物的降解與分子轉(zhuǎn)化、湖泊富營養(yǎng)化機理、污染物的界面過程、多介質(zhì)復(fù)合污染的過程機理、分子毒理學(xué)、內(nèi)分泌干擾物、污染物的結(jié)構(gòu)-活性關(guān)系、污染物的原位修復(fù)等研究領(lǐng)域取得重要突破，形成了比較完整的學(xué)科體系。

　　（本報記者 李盛明）