2022年03月14日 07:30
【科學快訊】
1923年，汽車制造業的一個「小改動」，卻在此後的一個世紀裏造成了深遠影響。
當時，汽車發動機時常出現「爆震」現象，造成動力下降。一位美國工程師發現，在汽油中加入四乙基鉛可以有效避免這個問題。於是，從1923年起，含鉛汽油走上了曆史舞台，並且逐漸推廣到了全球。但伴隨著含鉛汽油的推廣，一場健康災難蔓延開來，並且在今天依然留下了清晰的印跡。
鉛對人體健康的多重危害，早已得到大量研究的證實。鉛元素隨著汽車尾氣進入大氣、土壤和水源。當這種元素通過呼吸道或消化道進入人體，會增加心血管疾病等多種疾病的患病風險。更重要的是，鉛還具有神經毒性，在一生的任何階段，都不存在鉛的安全攝入量——只要攝入，就能造成危害。其中，低齡兒童對於鉛阻礙大腦發育、降低認知能力的後果異常敏感。
「一旦鉛以灰塵的形式被吸入，或是隨著水被人體攝入，就能進入血液中，」論文作者之一，杜克大學的博士生Aaron Reuben說，「在血液中，鉛能穿過血腦屏障，進入大腦。血腦屏障能阻擋大量毒素和病原體，但不足以阻擋所有有害物質。」
終於，在20世紀末至本世紀初，各國開始陸續禁止含鉛汽油的使用，但鉛對幾代人的危害早已鐫刻在他們的身體中。
現在，一項發表於《美國科學院院刊》的研究研究了汽油中的鉛，是如何影響美國人的健康的。研究結論觸目驚心：在今天的美國人中，有約一半（1.7億人）童年時期暴露在高濃度的鉛環境中、血鉛水平偏高，這部分人因含鉛尾氣而導致了累計超過8億的IQ值下降。換句話說，相當於當今全體美國人的平均IQ值被拉低了2.6。
為了解析含鉛汽油如何造成長期的健康影響，研究團隊采用了一種相對簡單的研究策略。他們收集了多組公開信息，包括不同時期美國兒童的血鉛濃度、含鉛汽油使用量和美國人口等數據，計算了2015年時全體美國人的鉛暴露終生負擔。隨後，利用此前的研究建立的鉛暴露水平與IQ值的關系，研究團隊推算出含鉛汽油在美國造成的健康危害。
回顧美國的含鉛汽油曆史，20世紀60年代初期，含鉛汽油的用量大幅上漲，最終在70年代達到高峰。因此，那些在上世紀六七十年代出生的人群，在童年期遭遇了更嚴重的鉛暴露。這一點也得到了統計數據的支持：該時期出生的人群，平均血鉛水平是當今的臨床警戒值（5 μg/dL）的3~5倍，並且幾乎所有人都超過了這一警戒值。
根據血鉛水平與IQ值的對應關系，研究團隊推測出，兒童時期的鉛暴露造成了全美的IQ值共下降8.24億。其中，出生在60年代中後期的人受到的影響最為嚴重：在最壞的情況下，這些人平均可能丟失了6個點的IQ值。
如果說這項研究也展現了積極的一面，那就是半世紀鉛暴露情況的好轉。1996年，美國禁止了含鉛汽油的使用。與之對應，在21世紀出生的美國人血鉛水平明顯下降，出現與鉛相關的健康問題的風險也在降低。
這項研究聚焦的是鉛在美國造成的影響，但事實上，由於含鉛汽油在全球範圍內都曾得到廣泛使用，因此在20世紀，鉛暴露無疑是一個全球性的風險因素，這項研究的發現對於其他國家同樣具有警示與指導意義。
2021年，聯合國環境規劃署宣布，阿爾及利亞的加油站停止提供含鉛汽油，這意味著在近百年後，含鉛汽油徹底退出了曆史舞台。不過，鉛帶來的健康危害還沒有結束。Reuben表示，他們接下來計劃檢驗，對於老年人群，曾經的鉛暴露對於他們的大腦健康造成的怎樣的長期影響。
含鉛汽油的出現，是現代科技史上的一次悲劇。它造成的健康危害已無法撤回，但對我們來說，只有深刻理解這段曆史以及其中的科學，才能避免類似的悲劇再次出現。
參考資料：
<1> Michael J。
McFarland et al， Half of US population exposed to adverse lead levels in early childhood， PNAS （2022）。
https：//doi.org/10.1073/pnas.2118631119
<2> Lead exposure in last century shrunk IQ scores of half of Americans。
Retrieved Mar 7th， 2022 from https：//www.eurekalert.org/news-releases/945202
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