中国肥胖人口最多，新污染物与肥胖糖尿病高发有关

姜桂斌说：“新型污染物里很多东西，会干扰人体胰岛的功能。同时，我们的实验还发现，食物中添加的一些物质，有形成脂肪的作用，造成肥胖。”

1月9日，姜桂斌院士出席第十一届院士科技创新大讲堂活动，并发表“新型污染物控制与健康”主题演讲。

1月9日，由深圳市创新发展研究院、中关村产业转型升级研究院、深圳市企业联合会等联合主办的科技创新院士大讲堂第十一讲举行，姜桂斌院士以“新型污染物控制与健康”为主题，分享了当前环境中诸多新型污染物对生产、生活和健康的影响，并提出了相关控制思路。

以下内容根据姜桂斌院士的演讲笔记整理，并经主讲人审阅。

虽然这几十年环境污染防治取得了很大进展，但我们也要看到仍然存在的问题。2020年，中国GDP占比重回归18%，但生态环境为经济发展付出了沉重代价，比如雾霾、水污染、食品污染等等。

一、当前突出的几个主要环境问题

首先是全球变暖。

全球气候变暖迅速加剧，最根本的原因是二氧化碳、甲烷等温室气体的增加，二氧化碳现在已达400亿吨，工业革命前地球上二氧化碳含量为10亿吨，现在为10亿吨，应对全球气候变暖最关键的措施是控制温室气体排放。

全球变暖的影响有很多，例如冰川和冻土融化，许多自然灾害和极端气候事件。

“碳中和”是为了应对气候变化而提出的。“碳中和”最早在1997年被提出，2006年被新牛津美语词典评为年度词汇。“碳中和”并不意味着没有碳排放，而是指碳排放可以通过碳减排、碳储存、碳转化等各种方式被吸收，实现净零排放，不再增加对地球的影响。

目前，全球已有135个国家提出“碳中和”目标，覆盖全球88%的碳排放，中国制定了具体的碳中和路线。能源领域非常关键，要加快太阳能、光伏、风电发电，现在太阳能发电、光伏发电已经很多了。中国水电约占全国总发电量的17%，还有一些大型水电项目正在开发建设中，未来可能达到20%左右。核电要积极、有序、安全发展，目前运行的核电站有55座。煤炭、石油、天然气等化石燃料目前占中国能源总量的80%，到2060年，这个比例必须扭转过来，化石燃料降到20%，新能源升到80%。没有重大的科技进步和革命性的突破，实现这个目标就非常困难。

二是影响健康的环境污染因素。

我会重点讲化学污染物，包括环境微生物，化学分子对我们健康的影响。我们都知道2003年的SARS，埃博拉、H1N1，还有最近三年的新冠病毒，都是非常小的分子，很容易通过气溶胶传播。还有一些传统的影响健康的污染物，比如黄曲霉毒素，它是肝癌的标志物。中国人群幽门螺杆菌阳性率在快速上升，过去两年的数据是56%，几乎每2个人里就有1个人是阳性。治疗幽门螺杆菌需要大剂量的抗生素，因为它是肠道的问题，很难完全消灭。有很多化学物质和微生物与我们的健康息息相关。

数据显示，2019年全球因环境污染因素死亡人数达900万人，其中75%是空气污染造成的。空气污染是当今危害人类健康的最严重的环境污染因素。治理空气污染不仅对中国，对世界都具有重要意义。

2013年至2023年，中国对PM2.5的控制十分有效，到2022年，300多个地级以上城市PM2.5平均值在29至30之间，而国家控制PM2.5的目标是2030年达到35。

图1 2013年至2023年全国平均PM2.5变化情况

控制PM2.5是一项长期艰巨的任务，可能会有挫折。从健康角度看，在好天气下，PM2.5数据限制在75以内，对健康的影响与PM2.5数据200的斜率差不多。只有降到30以下，才是对健康有利的区域。但对全国来说，从30开始降下来非常困难，这是目前的瓶颈。

我们要科学理性地认识我国的雾霾问题和环境质量问题。WHO（世界卫生组织）设定了2023年全球空气质量由10级降为5级的高目标。2019年，全球仅有0.18%的国土达标，仅有0.001%的人口生活在空气质量达到5级标准的地方。

2022年我国PM2.5为30.6，在全球131个国家和地区中排名第106位，未来空气质量改善任重道远。

由于地球化学原因引起的一些污染问题，如高砷、高氟地下水，主要存在于我国西北地区。

第三是疾病和健康问题。

据2017年数据显示，我国每天约有1万人确诊为癌症，平均每65人就有1名癌症患者，全国每年癌症患者数量在380万至400万人之间。

图2 2000年至2015年中国人口癌症发病率变化趋势

看图2，我们可以看到2000年到2015年中国人群肿瘤发病率的变化趋势。肺癌是中国最常见的癌症，发病率一直居高不下。还有结直肠癌，这个和我们的工作、生活环境息息相关。图2右边的数据显示乳腺癌的发病率持续上升，甲状腺癌的上升速度在加快。一些区域性肿瘤和饮食**惯、高盐特别是硝酸盐、环境等有关，但很多问题还没有找到直接原因，非常复杂。

从成年人慢性病发病率来看，2012年和2019年的数据显示，高血压、糖尿病的发病率不断上升，40岁以上人群慢性阻塞性肺病的发病率也在上升。

2.化学物质快速增长是新增污染物增加的根本原因

新型污染物是社会经济发展必然产生的现实问题，现代社会不可避免地会使用大量的化学品。

化学品在我们的生活中不可或缺，比如我们喝的橙汁，在家里鲜榨的，5分钟就会沉淀，几分钟后就会氧化变色，能保存很久，口感好，都是化学品的功劳。

目前，我国使用的食品添加剂有2000多种，分为22大类，按照国家标准添加、使用食品添加剂一般没有问题，但长期使用中个别化学物质会出现一些新的问题，甚至会对健康造成危害，这些很难靠最初的认知去解决。生活中需要用到的化学物质很多，每栋建筑都要添加阻燃剂，不粘锅的涂层要耐高温等功能。

化学品的快速增加和使用是新污染物产生的根本原因，化学品增加速度很快，每天新增种类约4万种，每年以20%的增幅增长，主要用于工业生产和日常生活。

因为化学物质的大量使用，很多化学物质进入了环境、人体、生物体，我们血液里有多少污染物还不清楚，可能已经在我们的血液里循环了5年、10年，这些东西会不会对人体健康造成危害，还需要长期的研究。

在2021年香山科学会议“新型污染物的健康风险与防控措施”学术讨论会上，讨论了“什么是新型污染物？毒性有多大？我国新型污染物的污染状况如何？发展趋势如何？如何管控？边界在哪里？”等非常关键的科学问题。

新兴污染物是指任何可能产生已知、未知或疑似毒性作用的人工或自然产生的化学物质或微生物，这是一个很宽泛的概念。

新型污染物有三个共同点和特点：第一，它们大多是目前正在生产和使用的化工产品；第二，这次污染事件正在发生，环境中的含量很多，需要测算今年、去年、前年含量是不是在逐步增加；第三，我们对它的毒性缺乏数据或认识有限，缺乏全面的科学评估。

2021年中央一号文件提到了两种新污染物，分别是持久性有机污染物和环境内分泌干扰物，都是由碳、氢、氧、氮组成的有机物质，新污染物还包括抗生素和各类日常护理用品，比如美白剂等。

环境内分泌干扰物也是一类主要由有机物组成的污染物，我们环境化学与生态毒理学国家重点实验室从1999年开始做这方面的研究，2004年在天津海河口发现雄鲶鱼雌性化率达75%。2023年8月我们又重新做了研究，经过20年，内分泌干扰物BPA（双酚A）、OP辛基酚、NP壬基酚与2004年的数据相比，不但无改善，反而有所升高。这说明多方面都有新的污染物增加，这些污染物需要控制，否则将来的危害可能更大。

2003年我牵头申请了第一个国家973项目，就是在持久性有机污染物（POPs）领域。我们在很多方面对传统污染物的控制已经取得了很好的效果，但是还有一些领域问题还没有完全解决。比如有些湖泊的沉积物中含有一定量的多氯联苯和二恶英，这些问题在食品中经常出现。当时我们发展了非常先进的技术路线，对传统污染物和新型污染物进行筛选和评估，比如水源、土壤、沉积物等是否含有新型污染物，我们可以通过一些技术手段，找到不同结构的污染物。

其实，科学管理和科研有个衔接问题，基础研究不一定直接被国家利用，基础研究是高级的，进入公众层面、政府管理层面、全球关注层面，都需要时间。

3、中国控制新增污染物的难点是什么？

新型污染物治理难在哪儿？新型污染物最初来自于生产和应用。溴系阻燃剂（PBDEs）和全氟化合物（PFOS）是本世纪初2000年前后新型污染物的“明星”分子。溴系阻燃剂用于建筑物的阻燃，如果某个地方发生森林火灾，我们会看到飞机喷洒出一片红色的东西，那就是含溴的物质。由于溴分子较重，可以隔绝燃烧的空气，所以溴系阻燃剂更多的是用于灭火。再来看全氟化合物，这种分子的碳原子上没有氢，只有氟原子，结构非常稳定，这两种分子在2000年前后引起了全球的关注。

2001年，国际社会开始管控新污染物，联合国环境规划署牵头签署了《斯德哥尔摩公约》，主要在全球范围内管控持久性有机污染物。这个公约是开放的，目前管控的污染物从当时的12种增加到现在的35种。我们现在考虑的新污染物基本都在管控名单上，有多少在名单之外就不清楚了。

2018年，....***提出要对新型污染物治理进行专项前瞻性研究。如今，新型污染物已经成为我国基础研究和科技创新的重点领域，新型污染物治理已进入国家“十四五”中长期规划。中央文件中提到加强新型污染物治理，特别指出要加强“持久性有机污染物和环境内分泌干扰物”治理。

2022年，国务院制定了《控制新增污染物行动计划》，其中提到了三类污染物：持久性有机污染物、环境内分泌干扰物和抗生素。简单来说，前两类化合物不溶于水，但更容易溶于油脂，更容易与生物结合，可以在生物体和生命体中积累，也可以远距离传播。比如这里发生的污染事件，可能几个月后就传播到南极、北极。比如珠峰地区的很多污染物，就是从工业生产区传播过来的。珠峰地区检测到的农药、DDT等，有一部分来自喜马拉雅山另一边的印度等国家。

2023年，全国政协成立了新型污染物控制专家课题组。12月8日我们在成都召开了“新型污染物环境行为与健康效应”发展战略研讨会，12月27日在北京召开了“新型污染物控制重大基础问题与对策”双清论坛。今后，我们要把它作为我国基础研究，也就是新型污染物控制的核心内容。

2023年11月17日至21日，我们在武汉召开了“第十二届全国环境化学大会”，参会人数超过1万，分会场94场，其中涉及新型污染物研究的有25场。这说明该领域的研究在学术界受到高度重视，因为有很多问题需要通过基础研究来回答。

2023年6月6日，11个部委发布5种新增污染物管控通知，对六氯丁二烯、多氯化萘、五氯苯酚及其盐和酯、十溴二苯醚、短链氯化石蜡5类持久性有机污染物作出淘汰或限制使用规定。

我们不知道氯化石蜡的毒性有多大，现在还在大量使用，如果你测量一下渤海等海域的生物或者沉积物，就会发现含量很高，这些化合物在我们工业发展过程中被大量使用。

目前，我国对新增污染物治理的总体思路是筛查、评估、管控、协调。同时，还有标准的问题。新增污染物要达到什么标准？这个很关键。制定标准既是科学问题，也是管理问题。如果标准太严，虽然对健康有利，但会影响生产，管理也会变得更加困难。在新增污染物治理的全过程中，全流程管理非常重要。

在毒性方面，毒性作用的评估至关重要。如果一种化合物的毒性可能性很高，就必须淘汰，不能再使用。必须按照严格的标准进行限制。

还有网络管理。我们国家对PM2.5的控制非常好，通过网络化、实时化管理，大家打开手机就能知道当天的PM2.5水平，这是能力建设提高的结果。对于一些新的污染物，我们能不能也这样做呢？这需要很多资金，需要很多的专业人员去操作。

我们各个省份对重点污染物的控制是不一样的，按照中央的要求，我们31个省都制定了新增污染物行动计划，重点污染物是不一样的。

图3 各省市规划中提到的重点污染物

图4 新增污染物控制试点重点区域

重点行业肯定是化工、石油、农业、医药等领域，新型污染防治试点重点区域、饮用水水源地、特定流域、特定工业园区都是治理的重点区域，新型污染排放的过程管理非常重要。

对于我国来说，控制新型污染物的源头管理十分重要，重点是有机污染物、抗生素和农药。虽然目前已经有了农药的绿色替代品，但是这些替代农药仍然会出现新的问题。

再一个是替代品。过去使用的化学品我们已经管控了，但还是要用功能一样的物质。比如不粘锅就不能用过去用的全氟化合物。所以要开发绿色替代品的新产品。这个过程说起来容易做起来难，实践中落实起来更是难上加难。要加强基础研究，做长期积累，先立后破，绝对不可能一下子就限制一切，比如抗生素没有它们就不起作用，治疗时很难控制大剂量的使用。

四、新型污染物的毒性和健康危害

新型污染物和健康有什么关系？新型污染物跟传统污染物一样，都是全方位的毒性物质。我们都知道PM2.5是非常小的、非常细小的颗粒，但它却是一种全方位的毒性物质，对人体任何一个靶器官都有影响。

很多研究都表明，新的污染物会对神经发育产生影响。这包括干扰内分泌系统，影响免疫系统，甚至影响进化。比如河水中就??有PCB（多氯联苯），长达50年，河里的鱼长期接触这些PCB，它们的碱基对就会发生改变，从而影响进化。最近我看到一个研究，发现微塑料长期存在于土壤和岩层中，产生一种叫做“塑性岩”的特殊矿物，也会影响进化过程。

中国已经成为世界第一大肥胖国，肥胖和糖尿病高发、新型污染物息息相关，并不是说饮用水中含有微量污染物就会得糖尿病，而是新型污染物中很多东西会干扰人体胰腺的功能，我们实验也发现，食物中添加的一些物质也会引起肥胖。

图5：新型污染物促进脂肪细胞分化导致肥胖

从实验结果我们可以看出，右下角的结构会产生肥胖，而右上角的结构则不会。这两种分子的分子量是一样的，结构上的差别只是叔丁基的位置，一个在邻位，一个在间位。大量饮用含有此类物质的饮料会产生肥胖。因此我们需要对这些物质进行筛查，限制其使用，并告诉公众食用含有此类物质的食物时要谨慎。

至于甲状腺疾病，这些新污染物的结构与甲状腺激素完全相同。T4 是每个人体内都有的甲状腺激素。

图6 新型污染物与甲状腺疾病关联示例

世界卫生组织及学术界认为，90%的疾病与环境污染因素密切相关，其他原因包括遗传，环境污染因素在后天因素中占有很大比重。

我举几个例子，比如汽车轮胎里有一种叫6PPD（橡胶防老剂）的抗氧化剂，能将其结构转化为醌类化合物，这些化合物大量释放到海水和淡水养殖水域，造成鲑鱼死亡。人工生产排放到环境中的溴，会催化蓝藻神经毒素的产生，使蓝藻毒性增强，导致一些鸟类死亡。我们去海边游泳一定要涂防晒霜，防晒霜里含有氧苯酮，经代谢后与葡萄糖苷形成有光毒性的结合化合物，对海葵和珊瑚造成危害。

另外，持久性有机污染物具有低剂量效应，单一化合物的“达标排放”并不代表安全剂量，因为有多种污染物具有低剂量的协同复合效应。文献研究了十种达标的农药，但十种农药之间有协同效应，它们共同起作用，总的结果就是毒性效应。这个实验也告诉我们，没有绝对的安全剂量。

我们的饮用水中至少有几十种新的污染物，这还是比较保守的数字。PM2.5是一种细颗粒物，现在已经能发现2万种化合物。

总体来说，中国的饮用水是安全的，早期空气污染很轻，但随着工业的发展，空气污染已经成为主要问题，这是我们必须承认的现实。

5. 一些观点

新污染物怎么管控？边界在哪里？管控什么？

学术界在努力，政府管理部门也在积极应对这些问题，公众需要明白，新型污染物并不完全是新问题，只要人类存在，就必须与污染物打交道，生活离不开化学物质。

基础研究永远是很重要的一个环节，我们现在知道的污染物只是冰山一角，更多的污染物可能已经在血液中循环了五年、十年，而我们的结构和毒性还不知道。

另外，新的污染物会伴随人类进化的整个过程，会长期存在，十年、二十年、五十年、一百年。我们应该辩证地看这个问题，正视它，不要慌张。很多化学物质已经被证实具有致癌性，IARC（世界癌症研究组织）筛查了740多种物质，发现只有一种明确不是致癌物，其他的都是不同程度的。这是我们现在应该让公众知道的。发展与健康是贯穿人类进化和社会进步的永恒主题。寻求发展的道路，要更快更高质量地发展，健康也很重要。经过新冠三年，大家都知道健康有多么珍贵。

我们来看看世界主要国家的预期寿命，这是2019年世界卫生组织的数据，中国排在第53位，女性平均预期寿命77.6岁，男性平均预期寿命74.6岁。十四五期间，我们预计我国预期寿命将提高2岁。这可能很难，但毫无疑问，中国人的平均预期寿命在提高，这是我们社会高质量发展带来的红利，是主旋律。

世界卫生组织提出了保障健康的四大基石。第一是合理饮食，营养要均衡。第二是适当运动。运动固然重要，但要适度。“生命在于运动”，所以不要过度运动。第三是戒烟限酒。严禁吸烟，饮酒也限制在少量。第四是心理平衡。心理对健康的影响非常大。社会发展日新月异，心理调节不好就跟不上社会发展。围绕这四大基石的健康生活，可以降低高血压发病率55%，中风发病率75%，糖尿病发病率50%，肿瘤风险降低30%。从这个数据比例来看，肿瘤还是很难预防的。按照这四个标准生活雾霾怎么治理，可以延长寿命10年。这对人类来说太重要了。

（演讲稿：林梅丹整理）