以“外源化學物質與人類健康”為主題的第77期東方科技論壇日前在上海舉行，來自我國上述領域的著名專家、學者，就外源化學物質分析方法和外源化學物質毒性毒理研究等展開深入討論。“建立和完善我國外源化學物質的生物安全預警系統，需要化學、生物學、醫學、材料學等多學科的研究人員通力合作，開發新思路、新方法和新技術。”這是中國科學院院士、湖南大學原校長俞汝勤在論壇上反復強調的觀點。

外源化學物質直接影響人類健康

本次論壇的執行主席、華東理工大學藍閩波教授在“外源化學物質安全評價現狀與展望”的主題報告中說，外源化學物質在給人們生活帶來更加便利、舒適的同時，也給大眾健康帶來了隱患。如何檢測、預警和防治外源化學物質對廣大人民健康和公共安全的危害，是直接關系到我國順利實施可持續發展戰略與建立和諧社會的重大科學與技術問題。外源化學物質的數量龐大、種類繁多、分布范圍極廣，已知的外源化學物質已達數十萬種，遍及空氣、水、食品、藥品、化妝品、材料等等，可謂無處不在、無孔不入，且含量極微小，甚至是超微量，不采用特殊的分析檢測手段是難以發現其存在的。外源化學物質由于不是人體本身所固有，因而其進入人體后可能對人體生命健康帶來隱患。歐盟等西方國家早已將外源化學物質列入重點防范之列，《美國化學文摘》登記的化學物質已超過2000萬種，可以作為外源化學物質的也有數十萬種。“重要的事實是，目前人們已陸續發現這些化學物質有的在ppb級甚至更低的濃度就可以對生態環境、人體健康產生有害影響”，藍閩波教授對此表示擔憂。

我國對外源化學物質安全預警研究滯后近十幾年來，我國對外源化學物質加強了控制和管理，取得了顯著成效，但仍存在著對其潛在的危害因素缺乏認識、研究滯后等問題。蘇丹紅作為外源化學物質之一的食用色素的使用，給我們上了很好的一課。在英國發出警告后，我國衛生部才發布了2005年第5號公告，嚴禁將蘇丹紅作為食品添加劑生產、經營和使用。有“蘇丹紅第二”之稱的孔雀石綠同樣也是在國外市場出現問題以后，我國才采取措施的。同樣的事件還涉及到“PVC食品保鮮膜”的安全性問題。所謂PVC保鮮膜致癌，是因為其中的增塑劑二（2-乙基己基）己二酸酯（DEHA或簡稱DOA）所引發的。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題的擔憂，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。令人擔憂的是，所有這些問題都是由國外的機構或政府提出以后，我國才加以解決的。許多專家認為，我國之所以頻繁發生由外源化學物質引起的有損大眾健康的安全問題，除了政策法規建設落后、行政部門執法不力等外，很重要的一個原因在于我國的安全預警措施非常不完善，滯后現象非常嚴重。我國相關檢測機構雖然有檢測設備和檢測標準，但是缺乏有效的生物安全預警系統。

“我國以往未建立起有效的外源化學物質的監測系統，監測資料僅為一些零散數據，缺乏全面、連續的監測資料，無法開展系統的安全評價和預警工作。”俞汝勤院士對此深有感觸。我國外源化學物質的安全性評價及生物預警系統的研究工作取得了一些重要進展，但尚處于探索階段。已經開展的研究主要集中在少數外源化學物質的毒理學研究上，“尚缺乏多層次、多學科、系統性的集成研究，這是制約我國構建外源化學物質生物預警體系的瓶頸”，中科院大連化物所張玉奎院士說。生物預警新技術新方法開發不斷近年來，隨著科學技術的發展和公共安全的要求，國際上利用新技術和新方法對外源化學物質進行在線檢測、毒理分析及安全性評價，研究其對機體的生物效應，闡明化學結構與毒性關系，并建立相關化學生物數據庫，已成為生物安全預警系統的發展方向。復旦大學盧大儒教授介紹說，外源化學物質的代謝組分以及生物應激組分非常復雜，許多化學和生物的分析檢測技術正在開發。令人矚目的是，化學計量學和化學信息學在生物標志物和生物預警研究中可以發揮不可替代的重要作用。因為研究外源化學物質生物效應所獲得的數據尤為復雜，特別是用MS、NMR和EPR等對生物體的研究過程中所獲得的信息，必須借助化學計量學和化學信息學的研究手段來進行分析。分子生物標志物的應用有助于我們早期識別生物學效應和易感人群，從而有利于毒物安全性評估。

近年來，許多研究者應用分子生物學技術從分子水平研究生物標志物，以拓寬和加深對外源化學物質毒性效應的理解。美國已啟動環境基因組計劃，該計劃應用人類基因組計劃所使用的方法，鑒定與環境相關疾病的易感等位基因多態性，建立這些基因多態性的中心數據庫，進而服務于疾病流行病學中環境與基因相互作用的研究。分子生物標志物涵蓋了機體從接觸毒物到疾病發生的整個過程，不同階段的分子生物標志物的組合可反映疾病發生發展過程的詳情和因果關系，解釋毒性作用機理。

開展預警生物標志物研究極為必要

中科院上海藥物所蔣華良教授認為，當前非常有必要建立一套快速、高效、準確的外源化學物質檢測系統，建立生物安全預警系統，使之成為人們生命健康的保障。但是用傳統方法建立的生物安全預警系統，所能檢測和監測的有毒外源化學物質往往種類有限，不可能全面系統地監測所有的化學物質，而對新型的化學添加劑更是無能為力。如果能從有毒化學物質的結構出發來預測化合物的毒性和對人體的潛在危害性，就可以解決上述問題。基于結構對化合物進行毒性預測是建立生物安全預警系統的重點，也是難點。因此除采用人工智能專家系統外，可采用發現和檢測生物標志物的手段來研究其在機體內的毒副作用，并研究和發現這些化合物的結構與毒性、劑量與毒性、時間與毒性之間的作用規律和相互關系，據此構建外源化學物質的生物安全預警系統。

1987年，美國國家科學院國家研究委員會確定生物標志物的定義為“生物學體系或樣品的信息指示劑”。生物標志物是生物機體直接或間接與環境暴露相關的、可測量的細胞、生理、生化、行為、能量、分子或代謝物水平的變化。通過對外源化學物質及其代謝物質的測定，尋找靈敏可靠的生物標志物,可實現外源化學物質對人體健康影響的安全評價，并通過預防和調整策略達到防止影響健康的目的。因此，研究具有關聯性、敏感性、特異性、變異性和檢測簡便，同時還要考慮倫理學、社會和法律問題的生物標志物勢在必行。蔣華良進一步解釋說，傳統方法研究的安全預警系統，所能監測的有毒外源化學物質往往種類有限，檢測手段也受到局限，缺乏系統性。在不同學科交叉的基礎上，建立分析檢測生物體毒副作用表征的技術平臺，就可實現快速準確、高通量和大規模的分析檢測，評價外源化學物質對機體的危害及進入機體后產生的各種代謝產物的毒副作用，從而達到構建我國外源化學物質生物安全預警系統的目的。因此，專家認為，整合我國材料科學、分析化學和生命科學相關領域的優勢力量，開展外源化學物質的生物安全預警集成體系創建及機理研究的條件已基本成熟。他們呼吁，盡快建立和完善有關外源化學物質的創新型研究體系，為后續研究和創建我國的生物安全預警系統奠定基礎。