科普｜大鼠如何成为空气污染“监测器”
新华社北京3月3日电（记者彭茜）空气污染是当代社会人类健康的重大威胁之一。一项新研究将大鼠打造为大气污染“监测器”，在大鼠的一呼一吸间，空气污染对健康的危害程度得到实时呈现。研究成果近期已发表在美国《环境科学与技术》月刊上。
空气中的细颗粒物（PM2.5）、臭氧、生物气溶胶等污染物对人类健康影响巨大，可能引发炎症、呼吸系统疾病、心血管疾病等。研究空气污染的健康效应，通常需要基于血液和组织的毒理学分析，有创伤且无法提供实时数据。北京大学环境科学与工程学院教授要茂盛团队研发了基于大鼠活体实时在线监测空气污染健康效应的系统。相比传统方法，该监测系统能实时在线、成本更低，且简便无创伤。
大鼠与人类都呼吸着地球上的空气，因此通过监测大鼠呼出气中的生物标志物的变化，可反演空气污染程度，从而判断对人类健康的影响。研究发现，当大鼠暴露于空气污染后，呼出气中的多种标志物发生了显著改变。当空气中PM2.5较高时，大鼠呼出气中的一氧化碳、一氧化氮、正丙醇等相对水平升高；而当空气中臭氧浓度升高，呼出气中的一氧化氮、硫化氢、庚醛等相对水平上升。
“这些标志物上升，代表了大鼠健康受到不同程度损害，比如炎症和氧化损伤，对肝和肾的影响等。”要茂盛接受新华社记者采访时说，污染物浓度越高，呼出气标志物变化越大。相比之下，大鼠呼吸洁净空气时呼出气标志物改变不显著。
研究团队据此构建了一个空气污染健康效应在线监测系统。通过集成活体大鼠、大鼠呼出气标志物实时监测阵列、网络数据传输与显示系统，实现了大气污染健康效应的实时探测与显示。要茂盛介绍，该系统可以对真实环境中空气污染健康危害进行更精准、更具时效、更多维度的评估和预警。
要茂盛说，目前该监测系统已在北京、南京、西安、郑州等全国12个主要城市部署，形成了一张大气污染健康效应实时“地图”。该系统可实时在线监测到不同城市24小时的大气污染健康效应，实现对污染事件的快速预警和不同地区空气毒性差异的有效区分，有助于对大气污染进行精准防控。（完）