髒空氣對兒童健康的影響 - 彭博社

一個兩歲的女孩在2015年北京接受霧化治療。傑森·李/路透社以下是新書的摘錄《窒息：在空氣污染時代的生活與呼吸》（芝加哥大學出版社，$27.50）。

在南加州的學校體育館、圖書館和午餐室，孩子們一個接一個地走進來，把嘴唇圍繞在一個塑料管上，拼命地吹氣。成千上萬的孩子，年復一年，在富裕和貧困的社區，從太平洋沿岸的涼爽小鎮到當地人稱之為內陸帝國的炎熱霧霾谷。

埃裏卡·菲爾茲就是其中之一，回到1990年代，當時她在洛杉磯附近的長灘聚合高中上學。即使現在，她仍然是那種舉手的人，在需要志願者時主動上前的人，她喜歡被從班級中單獨叫出來，走下走廊到安靜的房間，那裏有呼吸機放在桌子上。她也喜歡那種成為比自己更大事物的一部分的感覺，那種在世界上可能真的重要的事情。

彭博社城市實驗室芝加哥以冷靜、聚會和陽光克服了民主黨全國委員會的懷疑者納粹掩體的綠意改造將醜陋的過去變成城市的眼球吸引者聖保羅的 cortiços 如何幫助庇護南美洲最大的城市跨大陸比賽僅使用公共交通在空蕩蕩的教室裏，來自南加州大學的女性會遞給她一個無菌的口腔器，通過管子連接到準備好測量她肺活量的肺活量計。埃裏卡會先進行幾次練習呼氣，以便在真正的測試前感到舒適。“我記得她説過‘用力， 用力， 用力。把所有的空氣都吹出去。’然後她會在她的筆記本電腦上給我展示，我可以在圖表上看到我用力最多的地方，”並觀察着隨着她的呼吸減弱，線條向下移動。

一名護士在加利福尼亞州威尼斯的威尼斯家庭診所鼓勵一名15歲的患者在肺活量測試中用力呼氣。大衞·麥克紐/Getty Images之後，她需要填寫一份調查問卷，幾頁關於她的健康和家庭、家庭吸煙、寵物、飲食和鍛鍊的內容，然後埃裏卡會走回走廊，回到她的同學和學校日常的節奏中。

她當時並不知道，但這些每年一次的短暫中斷幫助奠定了基礎，使科學家們最終改變了對空氣污染對人體影響的理解。在不斷積累的數字堆中——埃裏卡·菲爾茲的呼吸測試結果和成千上萬其他人的結果——一組耐心的研究人員會辨別出一種威脅的輪廓，而這種威脅在此之前一直難以察覺。

埃德·阿沃爾是其中一位科學家。他在1960年代的洛杉磯呼吸着污濁的空氣長大，他清楚地記得充斥着他童年遊樂場的咳嗽聲。作為一名受過訓練的工程師，他在職業生涯早期參與了醫院基礎的研究，這些研究考察了骯髒空氣的影響，研究人員通過將污染物泵入小房間並觀察志願者在裏面鍛鍊來進行研究。

他所在的團隊不被允許在他們的霧霾室中製造比洛杉磯人户外經歷的條件更糟的環境，但在1980年代，這仍然給了他們足夠的自由度。研究人員會監測受試者在騎自行車時的心率和氧氣水平，記錄他們的咳嗽、呼吸急促以及紅腫、流淚的眼睛。

到那時，科學家們已經清楚臭氧——仍然困擾洛杉磯和許多其他城市的霧霾主要成分——對呼吸它的人有直接影響。而且這種影響可能比阿沃所看到的不適更為嚴重：當臭氧籠罩一座城市時，哮喘患者喘息，急診室就診人數激增，甚至在健康人羣中，肺部也可能發炎並難以正常工作。

1978年7月，洛杉磯天際線籠罩在一層霧霾之下。進行兒童健康研究的科學家們已經知道臭氧對人類健康有害。但他們驚訝地發現，這並不是對兒童肺部造成最大傷害的因素。尼克·烏特/AP但是，阿沃爾開始思考一個更大的問題：如果臭氧對身體的即時影響如此明顯，那麼它對那些日復一日、月復一月、年復一年呼吸它的人在長期內造成了什麼影響？當空氣變清時，它的影響是否消失，還是臭氧——或者，也許是其他一些不太熟悉的污染物——造成了看不見的損害，這些損害會慢慢積累，潛伏着，幾十年後意外發作？

恰好，約翰·彼得斯和鄧肯·托馬斯，南加州大學醫學院的研究人員，也在思考同樣的問題。加利福尼亞州空氣資源委員會，作為全國最積極的空氣污染監管機構，因擔心對公共健康的影響，要求他們設計一項長期研究，以明確回答這個問題。阿沃爾簽約參與，團隊在1990年代初開始設定指導他們工作的參數，以確保其漫長而緩慢的時間框架能夠帶來可靠的結果。

正是這個設計，幾年後吸引了吉姆·高德曼參與這個項目，那個時候它被稱為兒童健康研究。高德曼是一名生物統計學家，精通從大量數字中提煉人類真相的複雜方法論。他的訓練不僅使他適合這項工作。他説話語調平和，思考周到，具有一種冷靜、穩重的氣質，彷彿他知道，細緻的努力有時是獲得科學清晰的唯一途徑。

他能看到阿沃爾和其他人所奠定的細緻基礎，終將為一個同樣困擾着他的問題帶來明確的答案。高德曼也是洛杉磯人，自他年輕時作為越野跑者以來，他一直在想，沿着交通擁堵的道路進行的所有訓練會給他留下什麼隱藏的傷痕。他和阿沃爾，最初是其他人構思的項目中的初級合夥人，最終將成為其領導者。

科學家們可以選擇使用許多指標，但他們最終選擇的那個具有獨特的力量——在某種意義上，是生命本身的力量。他們年復一年地測試兒童肺部的強度。這是一種至少隱含着預測的測量，這種預測將伴隨孩子一生。

因為關於人體的幾個事實與其健康、與其生命的長度之間的關聯比肺部的發展更為密切。肺部較弱意味着疾病和虛弱，以及更少的歲月；而強壯的肺部則帶來活力和長壽。因此，阿沃爾和高德曼所測量的，字面上來説，就是圍繞他們研究對象未來所劃定的無形邊界。

對於這些孩子來説，這些故事尚未被書寫。團隊招募了4000名孩子，年齡在10到16歲之間，來自加利福尼亞本身一樣多樣化的十幾個城鎮和社區。後來，他們會增加更多的隊列，使研究對象的總數超過11000人，其中最年輕的在入學時加入，最終在2015年高中畢業時退出研究。

正是高德曼日復一日地篩選着開始湧入的數據。除了每年的肺部測試外，還對每位參與者進行了身高和體重的檢查，以及來自兒童所在社區的空氣質量測量。對於一個懂得如何解讀這些數據的人來説，這些數字勾勒出了孩子們的生活和健康、他們的身體和肺部以及充滿它們的空氣的輪廓。

不過，找到推動這項工作的答案仍然為時尚早。隨着歲月流逝，孩子們的肺部逐漸成長，Gauderman不得不觀察和等待。早期，他主要是在尋找可能影響結果的錯誤。文件上是否將一個孩子的身高列為四英尺，而他去年站着時是五英尺？“我們會去找現場工作人員説，‘發生了什麼？這個孩子矮了一英尺，哪個值是正確的？’”

最終，他開始尋找模式。這些模式並不容易辨認。因為，當然，所有那些年輕的肺部都在成長，增強力量，無論他們呼吸的空氣有多髒。Gauderman的任務是確定是否有些孩子的發展速度比其他孩子慢。如果是這樣，可能有許多原因，從遺傳傾向到飲食不良，或者父母吸煙。

即使在污染最嚴重的城鎮，也會有許多孩子擁有強健的肺部，而在最乾淨的地方，有些孩子卻會呼吸困難。他必須使用他最複雜的統計技術，有時甚至發明新的技術，以解碼埋藏在數字中的信息，分辨出重要的內容與無關的噪音。當一個千年結束，另一個千年開始時，新的孩子加入研究，年長的孩子一次又一次地走過學校走廊，隨着他們的肺部成熟，數據不斷增加，信號變得越來越強。直到最終，這變得不可否認。

沒有“發現的時刻”，沒有突如其來的、適合電視的“啊哈”。這不是那種科學，Gauderman也不是那種科學家。向他顯現的信息並不是他所預期的，因此他檢查並重新檢查，從各個角度觀察，直到他確信自己所看到的是真實的。在2004年，團隊十多年前提出的問題的答案終於出現在了為最重要的健康突破保留的出版物的頁面上：《新英格蘭醫學雜誌》。

當然，沒人會對發現污染的影響是長期的感到驚訝；如果他們沒有預感到可能會是這種情況，他們就不會去尋找。讓這些謹慎的人感到震驚的是影響的規模和力量。事實證明，隨着他們的數據不斷增長，損害也在逐年累積，造成了一個可能永遠困擾那些處於錯誤一側的孩子們的差距。

污染在這些孩子身上種下了一顆隱藏的脆弱種子，一種看不見的脆弱，使他們的未來與同齡人走上了不同的軌跡。當最年長的受試者完成高中時——當生長逐漸減緩，後果變得不可逆轉——骯髒的空氣在呼吸它的孩子的肺部留下了痕跡。這些肺部未能達到它們的最大能力，比應有的要弱，支撐它們的空氣也在拖累它們。污染在這些孩子身上種下了一顆隱藏的脆弱種子，一種看不見的脆弱，使他們的未來與同齡人走上了不同的軌跡，使他們的身體變得不那麼強健，甚至最終可能縮短他們的生命。

肺部功能比正常水平弱20%是醫學上的紅旗，警告醫生尋找原因，並希望，尤其是當患者年輕時，能夠診斷出某種可治療的疾病。

兒童健康研究發現，呼吸最骯髒空氣的孩子幾乎是經歷這種功能喪失水平的五倍——在污染最嚴重的地方，幾乎有8%的孩子受到影響，而在最乾淨的地方只有1.6%。換句話説，每100個在最嚴重污染環境中長大的孩子中，至少有六個將因此承受終身的健康問題。當然，還有更多的孩子會有較輕的損傷，一個較小的傷口，雖然不那麼戲劇性，但也會顯著地消耗他們的活力。“那，”埃德·阿沃爾回憶道，“是一個警鐘。”

Avol現在説，這一發現打破了科學家們天真的假設：如果空氣污染造成了嚴重的長期傷害，他們早就會知道。事實上，他向我解釋，儘管影響深遠，但其緩慢而穩定的積累使得很難察覺。“每年損失的百分之一、百分之一點五，”除非你進行仔細的測量，擁有詳細的監測信息，並進行一些相當複雜的數據分析，否則這些並不會一下子顯現出來。”一旦他們這樣做，污染的威力就顯而易見。

這是一個令人恐懼的真相的初步窺見，其影響遠遠超出了南加州。因為團隊所揭示的不安現實是，在全國乃至全球，我們賴以生存的燃料——我們用來旅行的汽油、柴油，以及為燈泡和筆記本電腦供電、在冬天保持温暖的煤——正在改變我們孩子的身體。

數據中還有另一個驚喜。儘管臭氧的危害是真實的，但並不是臭氧在削弱那些年輕肺部的力量。數據中還有另一個驚喜。從一開始，臭氧就看起來是主要嫌疑犯。它的直接影響如此明顯，以至於科學家們認為，如果空氣污染造成了任何長期損害，這種熟悉的有害氣體就會是罪魁禍首。但儘管其危害是真實的，臭氧並不是削弱那些年輕肺部力量的原因。被稱為PM2.5的微小空氣顆粒，因其體積極小而被認為能夠進入血液並滲透到包括大腦在內的重要器官，是一種更為強大的危險。二氧化氮，屬於一類稱為NOx的氣體，也有強大的影響。事實上，它與PM2.5的排放幾乎是同步的，以至於連吉姆·高德曼的統計模型也無法分辨這兩種污染物的影響。

這並不是全部。在他們可能最令人擔憂的發現中，團隊發現污染物即使在長期被認為是安全的水平下也在造成傷害。在未來的幾年裏，這一令人不安的發現的影響將遠遠超出那些著名科學期刊的頁面。

埃裏卡·菲爾茲成長的地方——長灘，以及她在高中畢業後生下一個嬰兒的地方，並不是兒童健康研究社區中污染最嚴重的地方，但它無疑處於不利的一端。在她兒子出生的那段時間，她開始頻繁感冒，感冒會持續數天，然後在幾個小時內消失。最終，她去看了醫生，醫生診斷出過敏和鼻竇問題，並表示空氣質量差可能是罪魁禍首。

如今，菲爾茲和她的家人住在洛杉磯東部的郊區，這裏以糟糕的空氣而聞名，城市的霧霾籠罩在聖安娜山脈的背景下。她在青少年時期生下的嬰兒現在已經成為一名年輕人，他的鼻竇問題和媽媽一樣。她最小的兒子是一個充滿活力的小學生，在我們通過Skype交談時，他正爬到她的椅子背上，他有哮喘。發作並不頻繁，但每次發作時都令人恐懼。

這突然開始了，當時他還是個幼兒。“他不停地嘔吐，變得非常無精打采，像小狗一樣喘氣，我無法理解發生了什麼，”她告訴我。雖然再也沒有那麼嚴重過，但“就像他無法完全吸入空氣，所以在試圖吸氣時他在咳嗽。”即使現在他長大了，這種掙扎仍然讓他嘔吐。

多年以後，來自南加州大學的電子郵件寥寥無幾，但菲爾茲對每一封都做出了回覆。在我們交談之前，她並不知道研究的發現，以及她在其中所扮演的小角色。儘管如此，她仍然很高興自己舉手走下了那條走廊。“我感覺，”她告訴我，“我只是盡了自己的責任。”在埃裏卡·菲爾茲和許多像她一樣匿名但至關重要的人的幫助下，兒童健康研究顛覆了現代對空氣污染的理解，並使世界各地的研究人員走上了一條新的道路，這條道路的更遠處他們至今仍在繪製。