(来源:中国环境网)

转自:中国环境网

英国《卫报》近日发表的一篇题为“一枚重磅炸弹”的调查报道,给环境健康学科炸了一响。报道指出,某些常用的检测方法在脂肪丰富的基体里更容易把天然有机成分的代谢产物误判为聚乙烯等聚合物,因此所谓“大脑微塑料浓度上升趋势”反映的可能不是人体内塑料变多,而是样本人群越来越胖了。一些化学研究者由此也开始质疑“微塑料遍布人体”的研究结果。

目前常用的人体微纳塑料检测方法有三种:一是显微镜计数+染色快速筛查,塑料微粒容易被染色所以也容易被筛出,但是脂肪、凝胶等同样疏水的物质也会被染色,会严重高估微塑料含量。

二是傅里叶变换红外光谱(FTIR)和拉曼光谱,塑料分子在红外或拉曼光谱里呈现特征峰,把测到的谱图与数据库比对,能判断出是哪种塑料,包括聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚酯(PET)等。这种方法比单纯染色更可靠,但是人体组织成分复杂,检测之前处理样本可能改变颗粒形态,颗粒越小越难测。

三是热解-气相色谱/质谱联用(Py-GC/MS),把样品加热裂解,塑料会分解出一系列小分子碎片,这些碎片经气相色谱分离、质谱鉴定后,研究者用特征碎片(marker)来推断是哪种塑料、含量多少。这种方法效率高、适合做总量估算,但是也最容易把脂肪检测成塑料。因为脂肪本质上是长链脂肪酸/甘油三酯,加热裂解同样会生成一串长链烃类碎片,与PE裂解出来的烃类信号相似,两者在质谱/色谱上会发生重叠。如果样品脱脂不彻底、组织残留多,或选用的特征碎片不够专一,就可能把脂肪裂解物当成聚乙烯,从而出现假阳性。《卫报》指出,人类大脑组织中约60%的含量是脂质,担忧Py-GC/MS方法会导致信号更易混淆。

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聚丙烯和聚乙烯的拉曼光谱

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几种常见的增塑剂和塑料的热裂解-气相色谱质谱图。左上说明从上到下依次为:邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸丁苄酯、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、邻苯二甲酸双(7-甲基辛基)酯、邻苯二甲酸二异癸酯

这一技术局限性并非孤立现象。每种检测方法都在特定背景下发展起来,各有其适用边界和干扰因素。事实上,不确定性不是科学的失败,而是科学的常态,甚至是科学的进步机制。在科学哲学层面,不确定性有两层含义:第一种是不确定的世界,即未知的对象层面,例如微塑料究竟有没有进入脑组织,以何种形态、在何种剂量下造成何种效应。第二种是不确定的认知,即不稳定的证据,我们用什么方法把某段谱图、某些裂解碎片、某些显微图像解释为聚乙烯颗粒。而且关于不确定性的争论重点经常在证据是否合格,而不是自然是否如此。美国国家科学院在2022年发布过一篇题为《环境健康研究中的不确定性》的报告,其中指出,生物系统的复杂性、暴露评估的困难以及低剂量长期效应检测的挑战,使得环境健康领域的研究结论往往带有显著的不确定性。例如20世纪80年代关于二噁英毒性评估的研究中,不同检测方法得出的结论存在显著差异;本世纪初关于双酚A对人体影响的研究,也因检测方法的敏感性差异而产生不同结论。报告同时强调,这种不确定性不应成为不作为的理由,而应通过更严谨的研究设计和方法创新来应对。

但是,科学上谨慎不应被误读为治理上的放任。在环境健康的历史上,过早把不确定性当作没有风险,付出过很惨痛的代价。例如含铅汽油,20世纪中叶美国卫生学界一度认为,在没有明确的人群伤害证据时,不应限制使用含铅汽油添加剂。这个观念把举证责任抬到极高,在证据不完美时默认继续排放,直到1996年EPA才最终禁止道路车辆使用含铅汽油,已造成了大量儿童神经发育损害,付出了极高的健康与社会成本。

又如石棉的使用,在20世纪60年代就已公布了石棉与肺癌的系统性关联。但是在相当长时间里,围绕剂量阈值、证据是否充分、机制是否明确等问题,大量利益相关方的支持者不断强调不确定性、放大方法学争议、拖慢限制措施落地,造成了“石棉悲剧”长期化。还有PFAS的历史,因为早期内部证据不公开、对外强调不确定,企业在20世纪70年代就已经掌握毒理和暴露风险线索,但关键数据被封存在公司内部、对外叙事强调不确定性与证据不足,造成监管沟通长期滞后,导致污染累积、人体负荷加重,风险一再扩散。所以,当存在严重的或不可逆转的环境损害威胁时,缺乏充分的科学确定性不应成为推迟采取预防措施的理由。

承认不确定性也绝不等于放松对塑料污染的警惕。尽管检测方法存在不确定性,但已有的大量研究明确地指出了微塑料污染已广泛存在并有潜在风险。2024年,一项发表于《国际环境》的系统回顾分析表明,全球范围内已在空气、水、土壤和食品中普遍检测到微塑料。而实验室研究表明,某些类型的微塑料在足够高的浓度下可能引起细胞炎症反应和氧化应激。国际自然保护联盟(IUCN)2025年的报告指出全球每年约有950万吨塑料进入海洋。世界卫生组织在饮用水微塑料评估中明确:虽然健康证据仍有限、需要更多高质量研究,但是应加强对塑料污染的治理与源头控制。而且,塑料危机不仅是塑料颗粒问题,还包括添加剂与全生命周期的化学风险、废弃物流失和生态系统累积。

面对检测方法的不确定性,微塑料研究领域正在向更稳健的方向发展。2023年国际标准化组织(ISOO)发布的《环境中微塑料的分析原则》(ISO 24187:2023)提出了微塑料分析的一般原则,并强调空白值、质量保证/质量控制记录等要求,目的是让不同实验室的结果具备可比性、可追溯性。2025年,由荷兰乌得勒支大学领导的一项国际研究提出了微塑料检测的多重验证框架,建议同时使用多种互补的分析方法,并结合化学标记和图像分析,以提高检测的特异性和准确性。同时,微塑料研究也日益成为跨学科合作的典范。环境化学家、毒理学家、流行病学家、材料科学家和社会科学家正在共同构建更全面的研究框架。例如欧盟资助的“塑料命运与影响”研究计划(2024—2028)整合了从塑料降解机制到社会经济影响的广泛研究视角,体现了应对复杂环境问题所需的跨学科思维。

英国皇家学会和英国科学院在2024年联合发布的报告《科学与公众:不确定时代的信任》中指出,把科学的不确定性透明地沟通出来,不仅不会削弱公众信任,反而能增强科学的可信度。科学哲学家卡尔·波普尔在《猜想与反驳》中指出,科学知识的本质在于其可证伪性而非绝对确定性,每一个科学理论都只是暂时未被证伪的假说,随时准备被更完善的理论所取代,这个取代的过程就是科学进步的过程。所以,关于塑料还是脂肪的这场方法学争议,恰是一个可贵的案例,能让我们看到科学并非直线通往真理,而是在噪声、误差、制度与竞争中曲折前行;也让我们看到,真正负责任的立场不是在全盘相信与全盘否定之间摇摆,而是一体两面,既对证据保持苛刻、也对污染保持警惕。科学不会因为承认不确定性而崩塌,而是在不确定中不断自我修正实现进步,使科学更可信、更有力量。