做环境毒理学挺焦虑的：做不出毒性，愁论文，(3)

　　我对纳米二氧化碳的找茬工作以失败告终了。因为，在研究中发现，因为它颗粒非常小，确实会使人或动物的呼吸系统产生一些炎性反应，但是，当你把它添加在涂料中，固定在墙上后，就不存在这个问题了。

　　在纳米材料大规模涌现到生产系统中后，全球各个环境毒理学研究小组还评估了纳米二氧化硅、碳管、富勒烯，还有纳米金、纳米银等等纳米材料，并多多少少得出了一些结论。

　　中间的通道可以作为药物的传递通道，灰色碳管中间那根黄色的细条分子可以是需要被导入的药物

　　这张图是一根单壁碳纳米管，它插入的这一层中间有像奶油一样的白色芯，上面像蓝莓似的表面是细胞膜的磷脂双分子层。

　　单壁碳纳米管可以直接插入到细胞膜表面，一方面会引起细胞膜的损伤，也就是我们观察到的毒性效应，另一方面，它中间的通道可以作为药物的传递通道 ，使那些无法通过细胞屏障的药物（比如抗癌药等等），可以借由这个通道进入细胞。

　　所以，纳米材料的奇异效应和生物毒性，其实是一体两面的。一方面，我们希望利用它的奇异效应，给我们的工业和生活带来便利；另一方面，我们又希望能规避它的毒性效应。而我们环境毒理学家要做的事情，无非就是把它究竟如何产生毒性研究清楚，然后交给环境工程或材料领域的专家，让他们考虑如何解决毒性问题。

　　这张图是我们做纳米材料毒性研究时观察到的一个特别普遍的现象。纳米材料被合成出来时分散在纳米级，到环境中后很快就聚集成团，尺度扩大到了微米级别，一些纳米特性就丧失了，但相应地，纳米的毒性也丧失了。所以大家可以留意一下，现在很多领域都在大规模使用纳米材料，因为我们的研究给它带上了安全帽，让它在环境中没有那么明显的毒性效应了。

　　我的学术生涯在纳米材料这里碰了第一个钉子。之后，我就换思路，开始研究另一类物品。

　　化妆品中经常会添加一些有香气的物质，给人类使用增加愉悦感。这些有香气的物质，有一些是纯天然的香精，比如提取的植物精油或动物麝香，但它们非常昂贵，尤其是现阶段，我们对于地球资源的开发已经进入一个极限状态。另一方面，很多人工合成的化学品其实也能产生香气，可以替代天然香精。

　　这张图表示的是硝基麝香，它是一种非常典型的人工香料。早先人们把它添加在化妆品中，以更廉价的价格给人们带来愉悦感。在硝基麝香投入使用前，也经过了安全评估，发现它对绝大多数人都没有毒性。但实际使用中，个别人接触后皮肤会出现过敏反应。所以，有机合成的研究者就又合成了另外一种化学品——没有氮原子的多环麝香，作为硝基麝香的替代品。

　　我主要研究的就是多环麝香，要分析它有没有环境毒性。我首先要想，它到底会对哪些种生物产生毒性效应？

　　这是我们的科研团队。其中有大家很熟悉的实验动物，像小白鼠和蚯蚓；也有水生生态学研究里的生产者，比如藻类，以及初级消费者，比如水里游的枝角类的浮游动物大型蚤，还有高级捕食者，比如斑马鱼；另外，我们经常用的微生物是一种发光菌，它在暗环境下可以释放出荧光，非常好看。它们都是环境毒理学里经常用到的实验伙伴。除了畜牧业或兽医，学我们这个专业也可以接触到很多动物。

　　不过这不代表我们很擅长养动物。事实上我们的挫败感之一就来自于养动物。

　　这张图是我一个同学的惨痛经历。她做了6年斑马鱼的博士论文，毕业前，有一天她进到实验室，就看到了上面的场景：前一天晚上锁门时还齐齐整整在鱼缸里的300条斑马鱼，第二天早上就变成了这个样子。这其实是我们实验室经常发生的问题，也算是科研中的各种不可预料之一吧。

　　回到多环麝香的话题，我到底应该用什么生物来评估它的毒性？

　　我的想法是：首先，多环麝香不溶于水，水生生物基本上没机会接触到它，它们应该是安全的；小白鼠可以代表人类去做一些化妆品的敏感性实验，现实中也确实是这样；而多环麝香本身是一种土壤颗粒特别容易吸附的有机物，那我应该考虑一下土壤介质中的生物，所以我选定了土壤中的代表生物——蚯蚓。

文章来源：《中国药理学与毒理学杂志》 网址: http://www.zgylxydlxzz.cn/zonghexinwen/2021/0220/513.html