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长期以来,大众乃至不少研究者都默认塑料高分子化学性质稳定、呈惰性,破碎形成的微塑料只是物理颗粒,不易与水环境、生物分子发生化学反应。一项发表于《自然》的最新基础研究,更新了这一认知,为理解微塑料与心血管疾病、肿瘤、神经退行性疾病之间的潜在关联,提供了一条关键的分子作用路径[1]。
该研究的核心结论是:微塑料浸入水环境后,可在固-液界面自发产生羟自由基等高活性氧物种。这类高能活性物质能够直接氧化周围的蛋白质、RNA与DNA等生物大分子,造成分子结构损伤,甚至引发DNA突变。此前多项流行病学和动物研究已经在人体组织中检出微塑料,并观察到其与心血管病变、阿尔茨海默病等病症存在相关性,但一直缺少清晰的内在作用机制;界面活性氧的生成,填补了机理层面的重要空白。
团队选取聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等日常生活产量最高的塑料微粒开展对照实验,结合电子自旋共振波谱、荧光显微表征与理论模拟证实:材料疏水性是影响活性氧生成效率的关键因素,疏水性越强的微塑料,界面产生活性氧的能力越强。值得关注的是,该效应并不依赖塑料老化降解或是添加剂溶出,纯化后的全新微塑料,在纯水环境中即可表现出这种本征化学活性,改变了以往将微塑料毒性简单归为助剂污染的看法。
同时我们必须审慎把握研究边界,切忌将该结论简单等同于“微塑料一定会致癌、致病”。本研究是体外界面化学反应层面的机理发现,并未证实日常环境暴露剂量下,微塑料就足以在人体内稳定达到致病阈值。人体存在完善的内源抗氧化体系,体液中的抗氧化组分可以淬灭一部分自由基;真实场景下微塑料的摄入剂量、体内富集过程、个体耐受差异,仍需要长期人群队列研究进一步验证。机理通路的阐明,不等于健康风险的最终定论。
这项成果对污染防控和材料研发具有重要启发。过往减塑治理更多聚焦于垃圾回收、抑制塑料破碎,而该研究提示,高分子材料本身的界面化学属性,也是健康风险评估的重要维度。后续可围绕界面活性调控,研发低活性、生物友好的高分子新材料;在饮用水净化、食品接触包装等场景,针对性阻断微塑料的生成与迁移。
塑料已经深度融入现代生产生活,想要完全隔绝接触并不现实。探明微塑料的本征界面毒性,目的不是制造焦虑,而是把风险防控建立在坚实的化学机理之上。依托新的科学认知优化材料设计、完善环境管控,方能在发挥高分子材料价值的同时,更好守护人体健康。
参考文献
[1] Qian N, Zhao R, Chan K Y, et al. Intrinsic physicochemical activity at microplastic–water interfaces[J]. Nature, 2026.
https://doi.org/10.1038/s41586-026-11141-y
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GMT+8, 2026-10-29 19:13
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