中国领衔多国合作登上NEJM：全球视角下的空气污染 | 附作者视频讲解

空气污染是全球性问题，但同时又由于污染物、气候和经济发展水平等因素而具有区域差异。各国各地区颗粒物（PM10和PM2.5）造成的空气污染，究竟与死亡率存在何种关系？

2019年8月22日，《新英格兰医学杂志》（NEJM）发表了论著《652个城市的大气颗粒物污染与每日死亡率的关系》，对这一全球性问题做出了解答。该研究由复旦大学公共卫生学院阚海东教授团队领导，有来自6大洲、22个国家或地区的研究者参与。论文的并列第一作者为复旦大学的刘聪、陈仁杰，通讯作者为阚海东。

1.jpg


在此，我们邀请了清华大学医学院公共健康研究中心底骞教授撰写述评，从空气污染的流行病学研究、国际合作等方面解读这项研究。他曾经在2017年以第一作者在NEJM发表论著《美国空气污染和老年医疗保险人群死亡率的关系》（参见文末“相关阅读”）。

中国读者高度关注本国的空气污染问题。虽然近几年北京等城市的空气污染状况有了较大缓解，但时常发生的空气污染总能牵动公众的神经，成为热门话题。

从全球范围看，不仅是中国，世界绝大多数国家也都面临空气污染问题。根据世界卫生组织制定的空气质量指南，细颗粒物（PM2.5）的浓度标准为10微克每立方米。照此计算，全球有80%的人生活在空气质量不达标的环境当中[1]。空气污染的确是一个全球性的问题，影响包括中国在内的世界大部分国家和地区。

空气污染这个全球问题还具有诸多的“本地特色”：中国现阶段空气污染是以细颗粒物污染为主，细颗粒物会散射可见光，造成能见度降低和雾霾现象。美国现阶段的空气质量不达标，则是以臭氧污染为主。由于臭氧不散射可见光，对能见度的影响不大，以至于臭氧污染严重的时候仍然可以是蓝天白云、风和日丽。现阶段的中东和撒哈拉非洲地区，沙尘暴带来的粗颗粒物（PM10）则困扰着当地居民。

就算是同一种空气污染物，也存在巨大的地区差异。以细颗粒物为例，美国东北部的细颗粒物主要来源于火电站排放废气的长距离传输和二次化学反应；美国东南部的细颗粒物则是树木排放的化学物质经过复杂的大气化学反应产生的；而中国，不仅细颗粒物浓度和美国相比有数量级的差异，而且各个城市的细颗粒物来源也不尽相同[2]。

总之，套用托尔斯泰在《安娜·卡列尼娜》中的话就是“空气污染轻的地区总是相似的，空气污染重的地区却各有各的不同”。

全球视角下的流行病学研究
空气污染的成分和浓度各异，各地人群健康水平、医疗条件也不尽相同。在一个地区分析得到的空气污染的健康危害，不一定完全适用于另一地区。空气污染问题的全球普遍性和地区差异性意味着需要开展一项跨国别的研究。这需要各国科研人员通力合作，将各自手中的数据进行汇总分析。

复旦大学公共卫生学院阚海东教授团队就完成了这样的工作，其结果发表于2019年8月22日出版的《新英格兰医学杂志》（NEJM）[3]。他们综合了来自24个国家652个城市一共将近6千万的死亡病例，并分析死亡时间与空气污染之间的相关性。研究结果发现，短期内细颗粒物浓度和粗颗粒物浓度的增加，与总死亡率、心血管死亡和呼吸道疾病死亡之间存在统计学的显著相关性。而且空气污染导致的健康危害，存在明显的地区变异。这项研究结果在多个国家的范围内进一步证明了空气污染对人体健康的危害。

2.jpg

图1. PM10城市分布（来源：N Engl J Med 2019;381:705-15）

国际合作对于科学研究的重要性不言而喻，从早年美英中等国合作的人类基因组计划，到由40个国家建造的大型强子对撞机（LHC），以及35国合作建设中的国际热核聚变实验堆（ITER），都证明了国际合作对于科研的重要性。这些研究都具有资本投入巨大、技术复杂的特点，例如ITER的投入在2015年时候已经预计超过140亿美元，其设备有上百万个组件，属于“资本和技术密集型”的研究，一个国家很难有能力建造，亟待国际合作。

空气污染对人类健康的研究，以及其他类型的流行病学和公共卫生的研究，与上述的基础研究不同，是一种“数据密集型”的研究。流行病学分析的核心在于对人群进行长时间跟踪而获得数据，以判断风险因素（如空气污染）与健康结局（如心血管发病）之间的关系。如果跟踪人群的数量越大，得到结果的可信度通常就越高；跟踪人群来源越广泛，得到结果通常就越具有代表性，越能够推广到一般人群。

3.jpg


图2. PM2.5城市分布（来源：N Engl J Med 2019;381:705-15）


这也是一般公共卫生研究开展国际合作的出发点：如果可以将来自不同国家不同科研团队的人群跟踪数据综合到一起进行分析，无疑可以加强研究结论的置信度和代表性。阚海东团队的这篇论文，则是沿着这一思路，做出了具有全球代表性的高质量结果。这无疑为环境流行病学研究提出了一个新的方向，指出跨国跨区域的汇总研究的价值所在。

多团队合作也会面临诸多困难，其中最关键的是数据如何汇总分析。人群健康跟踪数据涉及个人隐私，许多科研机构对人群健康跟踪数据的使用和转移有着严格的规定。为了回避这一问题，许多研究都会事先规定好分析流程和方法，然后由各个团队分别独立分析，最后将结果用荟萃分析（meta-analysis）汇总。除了涉及到的统计学难题之外，如何有效沟通以及确定各个团队贡献都考验着多团队合作的每一个人。

全球视角下的空气污染治理
与科研类似，治理空气污染这样一个跨区域的全球问题也需要有全球的视角。1970年代美国开始使用诸如《清洁空气法案》在内的环境法来治理空气污染。空气污染治理的效果斐然，但是从全球范围看，这也无意间促进了高污染高耗能产业通过国际贸易网络向发展中国家转移。经过测算，美国空气污染减少量中有四分之三通过国际贸易链条转移到了其他国家[4]。颇具讽刺意味的是，发展中国家为了生产出口美国的商品而产生的空气污染，又通过大气循环回到了美国，危害当地居民的健康[5]。在空气污染等环境健康问题上，全球是一个整体；相关问题的解决需要全球视角，不能仅仅以邻为壑，孤立地看待本国的空气污染问题。

另一方面，治理空气污染这样一个具有本地特色的环境问题也需要因地制宜。阚海东团队的研究发现细颗粒物造成死亡率的升高具有较为明显的区域差异。背后的原因可能是人群的易感性不同，空气污染的成分差异，以及空气污染的浓度不同（死亡率和空气污染两者关联不是完全线性的，所以不同浓度下单位浓度空气污染的升高导致的死亡率增加会有差异）等等。在估计本国本地区空气污染造成的疾病负担或者做相关的经济政策分析时候，需要充分考虑到地区的差异性，不能简单照搬其他地区的结果。

全球视角下的中国学者
阚海东团队的这项研究另外一点特别之处在于，它是由中国学者主导、多国研究人员合作、具有全球视野的研究。

过去，我国学者注意力更多放在国内，认为解决好中国的问题，讲好中国的故事，服务好中国的民众是我们不可推卸的责任。拿空气污染研究举例，过去中国的环境流行病学从业者主要关注本国的空气污染问题。现在，随着国家开放力度的增加，中国学者也应该有全球视野，积极走出去，向全球讲述中国故事，为全球问题的解决贡献中国智慧。

再以空气污染为例。我国的空气污染研究和空气质量标准的设定等都受到发达国家的启发和影响，从发达国家的相关实践中获取经验；我国近年来的空气质量有了较大改观，相关研究和治理空气污染的中国经验，完全也可以给其他发展中国家以启发。广大发展中国家因为工业化而经历严重的空气污染问题，和中国有诸多相似之处。相较于发达国家，中国应对空气污染的经验对于他们更具有参考价值。

未来，如何立足于中国，胸怀世界，用大家都能听懂的语言和方式，讲好中国的故事，说清楚中国的经验，是我国学者需要思考的问题。
分享