合成的化學物比天然的更毒嗎?
2019年08月27日08:40

  來源:“原理”微信公眾號

  許多人都認為化學物質是非常危險的,尤其是人造化學物質。在美國,為商業用途而合成的化學物質就多達 8 萬多種,而且其中許多未曾經過適當的安全測試就被釋放到了環境之中。對於這些滲透到我們世界的合成化學物質,我們應該感到害怕嗎?

  雖然無法將所有天然化學物與合成化學物的毒性進行比較,但值得一提的是,地球上毒性最強的五種化學物都是在自然界發現的。說起農藥,其實一些較新的人造農藥對人類來說是非常安全的,即便在高劑量時,它們的毒性也只和食鹽和阿司匹林一樣。持續暴露在低劑量農藥(即在環境中發現的劑量)中的老鼠也沒有因此發生癌變或出現生長繁殖問題。事實上,植物產生的毒素與合成化學物質的致癌率是一樣的,而我們攝入的植物毒素要多得多。

  筆者的專業是毒理學,研究物質對生物體的影響。無論是天然的還是人造的物質,只要劑量足夠高那麼便都是有害的。即便是水,在很短的時間內攝入過多的話也會稀釋血液中的鹽分,導致腦細胞膨脹。許多馬拉松運動員就是因為攝入過量的無鹽水而暈倒死亡的。

  毒理學家認為在一定的劑量下,幾乎每種物質都是安全的。以肉毒菌為例,這是地球上毒性最強的物質,只需將 50 克這種毒素均勻的分配在全世界範圍內,就足以殺死所有人。但是,在非常微量的劑量下,它是可以被安全用於美容目的的肉毒杆菌。因此俗話說:“劑量決定毒性”。

  有害的真相

  除了要瞭解什麼樣的劑量能使一種物質變得“安全”或“不安全”之外,毒理學家還喜歡研究物質是如何產生有害影響的。吸煙究竟是如何導致肺癌的?一旦我們發現煙中的化學物質的致癌機製(實際上我們已經發現了),就能對煙在肺癌中所起到的作用更有信心。僅說吸煙者的患癌幾率更高並不是證據,因為找到兩個模式的相關關係特別容易。比如下圖顯示的就是,在美國緬因州,越高的離婚率對應於越高的人造黃油的人均消費量。

美國緬因州的離婚率(藍)與人造黃油的人均消費量(橙)。| 圖片來源:Tyler Vigen/Spurious Correlations
美國緬因州的離婚率(藍)與人造黃油的人均消費量(橙)。| 圖片來源:Tyler Vigen/Spurious Correlations

  我們可能能夠辨別出這種相關關係不靠譜,不能說明任何問題。但當出現更可信的相關性時,我們就不太可能去質疑那種相關性了。例如下圖顯示,有人發現,通過接種疫苗而接觸到的汞越多,自閉症的發病率就越高。

通過接觸疫苗而接觸到汞(柱狀圖)與自閉症的發病率(點線圖)。| 圖片來源:David Geier and Mark Geier
通過接觸疫苗而接觸到汞(柱狀圖)與自閉症的發病率(點線圖)。| 圖片來源:David Geier and Mark Geier

  雖然現在已經徹底推翻疫苗中的化學物質可能導致自閉症的說法,但關於其他化學物質的類似例子在網上隨處可見。農藥使用量的增加與人類健康問題的不斷升級之間的相關性普遍存在,儘管很少甚至根本沒有數據能證明這兩者之間存在因果關係。

  然而有人可能會說,就算目前沒有確鑿的證據表明某些化學物質會導致健康問題,但安全總比後悔好,因此要在健康問題出現之前限製化學物質的使用。這個說法看似合理,但它忽略了一個基本事實:幾乎所有事物都存在風險。走在外面要面臨被搶劫的風險;坐汽車和飛機旅行要面臨交通事故的風險;吃東西可能會攝入植物雌激素或有機殺蟲劑硫酸銅;哪怕是喝水都有可能攝入高水平的天然氟化物和砷。因此,我們需要瞭解概率:化學物質的暴露程度是否高到足以產生高概率的副作用?我們還需要知道使用替代化學藥品、或者根本不使用化學藥品的風險。

  研究表明,人們對風險的排名差異很大。下面列出的是 1979 年公眾和專家對風險的排名概況,1 代表風險最高,30 代表風險最低。

風險的量化:外行人 vs 專家。| 數據來源:Slovic et al, 1979
風險的量化:外行人 vs 專家。| 數據來源:Slovic et al, 1979

  看來,外行人對那些受到了更多的媒體關注或擁有更生動形象的畫面的風險排名,要高於那些更常見的風險。現如今,公眾對轉基因農作物所感受到的風險比專家評估出的健康風險更高。

  不要因噎廢食

  因此,儘管儘可能地爭取低風險是件好事,但能考慮到任何優點也是很重要的,不要僅僅因為它們會帶來風險就禁止它們發生。下面這些例子解釋了其中的原因:

  風力渦輪機會殺死鳥類和蝙蝠,水壩會殺死魚類,而太陽能電池的製造也會使工人暴露在危險的化學物質中。但是,如果將這些風險與持續使用化石燃料導致的全球變暖以及呼吸系統疾病風險進行比較的話會是怎樣呢?替換化石燃料的好處是否大於開發新能源的風險?

  避孕藥是一種非常有效的預防意外懷孕的手段,從而從長遠看甚至減輕了我們對地球資源的需求負擔。但使用避孕藥會增加河流和小溪中的激素水平,使雄性魚類雌性化,從而導致魚類數量減少。

  現在已經被世界上大多數國家禁止使用的殺蟲劑 DDT 導致了幾種鳥類的數量銳減。但是在禁令頒布之前,由於沒有更安全的替代品,這種殺蟲劑仍因為預防了瘧疾和斑疹傷寒等疾病,拯救了數百萬人的生命。

1948年,將DDT噴灑在美國俄勒岡州的雲杉林上。| 圖片來源:CB Eaton/USDA Forest Service/Wikimedia
1948年,將DDT噴灑在美國俄勒岡州的雲杉林上。| 圖片來源:CB Eaton/USDA Forest Service/Wikimedia

  在一定程度上,監管機構會根據某種化學品的成本和收益來決定是否允許這種化學品進入市場。這看起來很草率。例如,美國環境保護署(EPA)將一個人的生命價值估價為接近 1000 萬美元。因此,假如農藥會導致使用了它的人產生神經退行性疾病的可能性是 1/100000,而可以接觸到這種農藥的農業從事人員有 100 萬人,那麼不允許這種農藥註冊的好處就是 1 億美元,即 10 個人將受到這一決定的保護。除非減少農業工人接觸農藥的花費超過 1 億美元——足夠保護至少 10 個人——否則這種農藥不太可能通過審查。

  EPA 多年來一直在分析化學殺蟲劑的安全性,最近也開始分析它監管的其他化學品的安全性。然而,當涉及到瞭解任何化學物質的毒性和風險時,還存在一些不確定性。監管機構試圖利用安全係數來應對這一問題。這意味著,當一種化學物質的劑量為 x 時在老鼠身上是安全的,那麼只有 100 或 1000 倍的低於這個劑量才能被認為是對人類安全的。然而,這並不能保證我們只接觸到安全水平的化學物質,毒理學家也並不總是尋找只有在低劑量時才會出現的影響,比如荷爾蒙功能的紊亂。此外,對長期接觸多種化學物質的擔憂是有一定道理的,因為很少能在實驗室中對這些進行測試。

  最後,儘管風險和不確定性存在於各個方面,但人們厭惡的似乎只有某些類型的風險。儘管毫無疑問的是我們應該努力減少對有害化學物質的接觸,並且應該提出更安全的替代品,但我們也需要認識到,我們對化學物質的過度恐懼,尤其是對合成化學物質的過度恐懼,往往是沒有道理的。

關注我們Facebook專頁
    相關新聞
      更多瀏覽