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1923年，汽车制造业的一个“小改动”，却在此后的一个世纪里造成了深远影响。当时，汽车发动机时常出现“爆震”现象，造成动力下降。一位美国工程师发现，在汽油中加入四乙基铅可以有效避免这个问题。于是，从1923年起，含铅汽油走上了历史舞台，并且逐渐推广到了全球。但伴随着含铅汽油的推广，一场健康灾难蔓延开来，并且在今天依然留下了清晰的印迹。铅对人体健康的多重危害，早已得到大量研究的证实。铅元素随着汽车尾气进入大气、土壤和水源。当这种元素通过呼吸道或消化道进入人体，会增加心血管疾病等多种疾病的患病风险。更重要的是，铅还具有神经毒性，在一生的任何阶段，都不存在铅的安全摄入量——只要摄入，就能造成危害。其中，低龄儿童对于铅阻碍大脑发育、降低认知能力的后果异常敏感。
“一旦铅以灰尘的形式被吸入，或是随着水被人体摄入，就能进入血液中，”论文作者之一，杜克大学的博士生Aaron Reuben说，“在血液中，铅能穿过血脑屏障，进入大脑。血脑屏障能阻挡大量毒素和病原体，但不足以阻挡所有有害物质。”终于，在20世纪末至本世纪初，各国开始陆续禁止含铅汽油的使用，但铅对几代人的危害早已镌刻在他们的身体中。现在，一项发表于《美国科学院院刊》的研究研究了汽油中的铅，是如何影响美国人的健康的。研究结论触目惊心：在今天的美国人中，有约一半（1.7亿人）童年时期暴露在高浓度的铅环境中、血铅水平偏高，这部分人因含铅尾气而导致了累计超过8亿的IQ值下降。换句话说，相当于当今全体美国人的平均IQ值被拉低了2.6。为了解析含铅汽油如何造成长期的健康影响，研究团队采用了一种相对简单的研究策略。他们收集了多组公开信息，包括不同时期美国儿童的血铅浓度、含铅汽油使用量和美国人口等数据，计算了2015年时全体美国人的铅暴露终生负担。随后，利用此前的研究建立的铅暴露水平与IQ值的关系，研究团队推算出含铅汽油在美国造成的健康危害。回顾美国的含铅汽油历史，20世纪60年代初期，含铅汽油的用量大幅上涨，最终在70年代达到高峰。因此，那些在上世纪六七十年代出生的人群，在童年期遭遇了更严重的铅暴露。这一点也得到了统计数据的支持：该时期出生的人群，平均血铅水平是当今的临床警戒值（5 μg/dL）的3~5倍，并且几乎所有人都超过了这一警戒值。
▲含铅汽油使用量（黑色）与儿童中血铅水平较低的比例（红色）随时间的变化（图片来源：参考资料[1]）根据血铅水平与IQ值的对应关系，研究团队推测出，儿童时期的铅暴露造成了全美的IQ值共下降8.24亿。其中，出生在60年代中后期的人受到的影响最为严重：在最坏的情况下，这些人平均可能丢失了6个点的IQ值。如果说这项研究也展现了积极的一面，那就是半世纪铅暴露情况的好转。1996年，美国禁止了含铅汽油的使用。与之对应，在21世纪出生的美国人血铅水平明显下降，出现与铅相关的健康问题的风险也在降低。
▲儿童的血铅水平随年龄或时间的变化（图片来源：参考资料[1]）这项研究聚焦的是铅在美国造成的影响，但事实上，由于含铅汽油在全球范围内都曾得到广泛使用，因此在20世纪，铅暴露无疑是一个全球性的风险因素，这项研究的发现对于其他国家同样具有警示与指导意义。2021年，联合国环境规划署宣布，阿尔及利亚的加油站停止提供含铅汽油，这意味着在近百年后，含铅汽油彻底退出了历史舞台。不过，铅带来的健康危害还没有结束。Reuben表示，他们接下来计划检验，对于老年人群，曾经的铅暴露对于他们的大脑健康造成的怎样的长期影响。含铅汽油的出现，是现代科技史上的一次悲剧。它造成的健康危害已无法撤回，但对我们来说，只有深刻理解这段历史以及其中的科学，才能避免类似的悲剧再次出现。参考资料：
[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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