科學家發現：我們腦子裡已都是微塑料了
來源：倍可親(backchina.com)塑料已經滲透到了地球上的每一個角落，包括你的肺、腎和其他易感器官。科學家們正在積極探究其對人類健康的影響。
隨著鹼水的注入，瓶中的一小片人腦組織開始溶解。接下來的幾天里，腐蝕性化學物質將分解掉這些神經元和血管，留下一種可怖的漿液，裡面有幾千個微小的塑料顆粒。
毒理學家Matthew Campen一直在用這種方法來分離和追蹤人類腎臟、肝臟、尤其是大腦中的微塑料，以及相應的更小的納米塑料。供職於美國新墨西哥大學的Campen估計，從一個捐獻的人類大腦中他能分離出約10克塑料，大概和一支新蠟筆一樣重。
科學家們找到哪裡，哪裡就有微塑料：偏遠的島嶼上、南極洲的新雪中、西太平洋馬里亞納海溝的底部；在食物、水，和我們呼吸的空氣中。而Campen等科學家還發現人體里也到處都是它們。
檢測到其存在只是第一步。準確評估這些塑料在人體內所發揮的作用，以及它們是否有害，這要困難得多。這是因為「微塑料」並非一種單一物質。它們的尺寸、形狀和化學成分各異，每一種都可能對細胞和組織造成不同的影響。
這就到了Campen的灰白泥漿上場的時候。儘管微塑料無處不在，但很難確定人們實際接觸到的微塑料是哪些、人們如何接觸到它們、以及哪些微塑料顆粒會進入身體的角角落落。Campen從屍體中收集到的微塑料樣本可用於檢測活組織對人體實際攜帶的各種微塑料的反應。
「雖然聽起來有點變態，要搞到好用又重要的微塑料，我能想到的好辦法就是弄到整個人腦然後分解掉它。」Campen說。
當今世界迫切需要這方面數據。例如，食品中的微塑料被德國消費者評為2023年度他們至為憂慮的環境健康問題。另有一項全球性條約致力於限制塑料產量，而圍繞這一條約展開的多場談判正在進行中。研究成果緩慢湧現，受制於研究方法的不足、可能造成污染的風險、以及不同領域科學家之間缺乏合作。「目前還沒有指南，沒有標準操作程序的手冊。」美國莫菲特癌症中心的癌症研究者Kathleen Egan說。「我們只能一邊研究一邊補充，這是一個過程。」
但有跡象表明科學家們正在解決這些問題，且該領域亦日臻成熟。一些研究人員致力於開發非常規方法並組建跨學科研究者團隊，Campen 是其中之一。他們正與時間賽跑。塑料的生產歷史不足百年，但其產量年年攀升。這種材料需要數百年甚至數千年才能被降解，這一過程會產生數萬億的微塑料。
「到處都是微塑料。」荷蘭瓦赫寧根大學的環境化學家Bart Koelmans說道，「我們無從逃避。」
塑料堆積
挪威科技大學的生物學家Martin Wagner說，「微塑料」這一概念早在二十年前就已被提出。但直至近十年間，研究者們才從對自然環境中和動物體內的微塑料的研究，逐漸轉為研究微塑料對人類健康的影響。「這是一個年輕的領域。」他說。
Campen團隊的結論不樂觀：根據該團隊發表在《自然-醫學》上的研究結果，近年來隨著塑料產量的急劇增加，人體大腦、肝臟和腎臟中的微塑料濃度也同步激升[1]。平均而言，2024年的人類大腦樣本中的微塑料含量比2016年高出約50%。而且人類大腦樣本中的微塑料含量是其肝臟和腎臟樣本的30倍以上。
發表於今年1月的另一項研究[2]則可能提供了有關微塑料體內聚集方式的線索。研究人員在小鼠的飲水中摻入微塑料，並追蹤這些顆粒在小鼠體內的移動情況。研究人員發現，這些塑料會被免疫細胞吞噬，並堆積於大腦內的小血管中，進而造成這些血管的阻塞。
塑料對人體器官所造成的影響正在得到集中研究。科學家們在實驗室中向人類組織樣本所添加的微塑料，可造成組織樣本中出現細胞死亡、免疫反應和組織損傷等。另有數百項研究將動物（主要是一些水生動物）暴露於微塑料中，發現這些微塑料顆粒會堵塞這些動物的腸道或損害其繁殖能力。基於這些發現，研究人員們懷疑這些顆粒可能與人類的癌症[3]、心臟病[4]和腎臟病[5]、阿爾茨海默病[6]或生殖問題[7]有關。
但目前尚無證據表明微塑料能直接損害人類健康，現有數據僅提示二者之間存在關聯。發表於2024年3月的一項頗具里程碑意義的研究[4]顯示，在約250名接受心臟手術的患者中，近60%的人主動脈中存在微塑料或納米塑料。這些患者在術后三年內心臟病發作、中風或死亡的可能性，是動脈中無塑料者的4.5倍。
但是正如該研究的作者所承認的，人體內是否存在塑料可能與影響健康的其他因素相關，例如飲食習慣或社會經濟地位。
環境變化
該研究領域在過去的十年中已有所發展，在Elsevier的Scopus資料庫中收錄的以「微塑料」為關鍵詞的論文，2014年僅有20篇，到2024年則有近6000篇。美國國立衛生研究院（NIH）七年前（2018年）才撥發了第一項名稱中帶有「微塑料」一詞的課題經費。從那時起，該機構已經資助了超過45個此類項目。
但隨著資金湧入和興趣增長，研究人員們尚在開發與之相關的研究方法。美國羅格斯大學的毒理學家Phoebe Stapleton研究塑料在孕期造成的影響。她認為這一方面的爆髮式創新固然令人興奮，但也意味著每個科學家團隊都在開發利用不同分析方法來檢測和表徵微塑料。而目前還沒有太多的研究分析過各方法的可靠性或有效性。
美國新墨西哥大學的黏膜免疫學家Eliseo Castillo研究顆粒物對消化系統和免疫系統的影響。他認為這一標準化上的欠缺使得人們很難對不同團隊的研究進行頭對頭比較。
例如，許多研究使用的微塑料是嶄新的（比如塑料微球），這不足以代表環境中所發現的各式各樣的塑料顆粒。一些研究人員認為它們是容易獲得和標準化的微塑料，而另一些研究人員則認為使用它們進行研究是在浪費錢，因為這和人們所實際接觸到的物質很不一樣。「我們瘋狂捍衛自己的領域。」Campen說，但這會妨礙決定性數據的獲取。塑料本身也有眾多變數，包括大小、形狀和成分等。而且很多塑料還覆蓋著上萬化學添加劑當中的某種，以使其更具韌性、阻燃性或可降解性。此外，塑料對各類器官或細胞的影響也不一樣。例如，尖銳的塑料微粒碎片對較為脆弱的肺組織環境所造成的破壞可能比對喉嚨更大。
塑料的攝入劑量以及攝入途徑也有關係，美國羅切斯特大學醫學中心的吸入毒理學家Alison Elder說。「吸入途徑是人們的一大關切點，因為如果吸入的塑料能進入肺臟深處並引發炎症反應，它們不用到別的地方，在這一處就能造成健康問題。」她說。
Stapleton說，雖然該領域正在開發研究方法、並找出各方法的優缺點，對研究者們來說，運用多重方法來驗證他們發現的顆粒特性也很重要。
由「微」入「納」
倫敦帝國理工學院的環境毒理學家Stephanie Wright說，特別令人擔憂的是那些被吸入和食入的塑料中尺寸極小的那些。直徑小於1微米的顆粒（參見「比例尺下的微塑料」）被稱為納米塑料（有些人認為界值應放低至0.1微米）。一些研究數據表明，許多大於此直徑的顆粒會根據攝入途徑的不同而通過消化系統，進而被排出體外。但納米塑料卻可能會進入細胞內，而細胞中並不存在消化或排出它們的機制。
舉例來說，Stapleton和同事發現，大鼠懷孕期間，胎盤不是能夠阻擋納米顆粒的屏障，這使得納米塑料可以從母鼠傳給胎鼠，並迅速擴散至胎鼠的機體組織中[8]。Stapleton認為，了解塑料顆粒在胎兒體內的作用是非常重要的，特別是因為相較於成人的話，這些物質在胎兒體內佔據了更大比例的空間。
關於納米塑料，科學家能回答的問題寥寥無幾，這是因為很少有工具能夠將如此小的東西可視化、並對其加以分析。大多數顯微鏡成像方法「無法讓你觀察到直徑小於250納米左右的塑料顆粒」，而在量化機體組織中所積累的微塑料劑量時，這部分塑料卻很重要，Elder說。
樣本污染也是一個問題：塑料無處不在，而那些用於存放生物樣本的試管和培養皿也是塑料製品。Egan正在研究肺癌發生和微塑料暴露之間是否存在聯繫。她說，肺部樣本採集操作的各步驟均涉及塑料組件。她說，研究人員必須描記這些塑料的背景含量，以區分信噪。
Wagner認為其中要考慮的變數太多，以至於研究者們很容易陷入困境。但他認為如果科學家們要快速收集大量研究證據的話，「就需要更加巧妙的方法。」例如科學家們也許可以根據物質結構將塑料及其添加劑歸類成組，並基於這些分組來預測各組物質對健康的影響。
Elder認為開發這些更巧妙的方法需要各科學家群體之間的緊密合作，目前為止他們都在各自為戰。Elder是安大略湖微塑料和變化環境下的人類健康研究中心的科學家，該中心致力於闡明微塑料在美國五大湖生態系統中的移動方式。水文學家正與氣溶膠研究專家和物理學家合作，以了解人們是通過水還是湖岸空氣接觸到更多顆粒物。「這不僅僅是開發新工具的問題，其中還涉及基礎設施以及專業知識的發展。」她說。「我們需要更多的跨學科合作和人才培訓」。
重大決定
相關數據缺乏使得研究者們難以向公眾和政策制定者傳達潛在風險。這一難題似曾相識：科學家們一直以來都在努力根據並不完整的數據，為空氣污染或吸煙等議題建言獻策。
但是大量對微塑料的關注和擔憂，已激起研究人員們迫切探尋答案的決心。「當人們問我他們對於微塑料應該做什麼，我感覺應該做出些回應。」Stapleton說，「人們對此真的很感興趣」。
時間至關重要：全球每年生產約4億噸塑料，預計到2050年這一數字將至少翻一倍。即使立刻停止現在所有的塑料生產，垃圾填埋場以及環境中的現存塑料（估計約50億噸）仍將持續無限期地分解成微塑料。Wagner說，在這個數字繼續如同滾雪球一樣增長之前，應對其加以限制。
今年是全球治理塑料的關鍵一年：過去兩年來，世界各國在聯合國環境規劃署的牽頭下，一直在內羅畢就一項有關塑料的條約進行談判。該待議條約旨在終結塑料污染，並限制該材料在全球範圍內的生產，從而減緩微塑料滲入環境的速度。到目前為止談判未能達成條約，但代表們計劃今年再次召開有關會議。
微塑料只是這項全球性努力的一小部分，但其緊迫性已促使一些研究人員公開敦促有關方面制定減少塑料污染的政策。研究塑料對人體細胞影響的Wagner說，他已將許多精力放在與其他科學家共同創立的一個科學家團體，名為「有效塑料條約科學家聯盟」。該團體倡導制定頗具雄心壯志的、能顯著減少塑料污染的條約。
「我們正處於能夠達成一項有效條約的歷史性時刻。我們中有些人說，『現在是我們需要努力解決這個問題的時候，而不是一味撰寫論文和課題標書』」，Wagner說。他擔心，如果目前的談判失敗，在未來數十年內都將很難讓各國重回談判桌前。「我們所擁有的證據足以支持採取行動。」他說。
在說到無所作為的後果時，Campen的語氣一沉。「這很直觀。我們想在這方面做更多的工作，但想想就嚇人——在得出答案之前，我腦子裡的塑料濃度還會再上升幾個百分點。」