姜允申
南京醫(yī)科大學公共衛(wèi)生學院毒理學系
2019年是我們偉大祖國70年華誕。70年來,祖國在偉大的中國共產(chǎn)黨領導下,取得了舉世矚目的成就,不論政治、經(jīng)濟、文化。還是人民生活水平上都發(fā)生了翻天覆地的變化。在政治上人民翻身作主人,再也不受三座大山的壓迫,人民過著美滿幸福的生活。70年來,我國的GDP超過10萬億美元,成為世界第二大經(jīng)濟體,我國的外匯儲備連續(xù)多年保持世界第一。鋼年產(chǎn)量超過8億t,達世界鋼產(chǎn)量的1/2。三峽大壩世界第一,高速公路超過12萬km,高鐵超過2萬km,均是世界第一??萍家彩秋w速發(fā)展:“中國天眼”是世界最大的望遠鏡,其綜合性能是美國阿雷西博望遠鏡的10倍;中國的5G標準入選世界標準;中國有世界最大的基因庫;世界首顆量子衛(wèi)星發(fā)射升空;青蒿素獲得諾貝爾獎;港珠澳大橋世界之最;神威太湖之光,超算世界第一;神舟飛船、嫦娥衛(wèi)星工程、天宮二號空間實驗室均已成功升空。
在現(xiàn)代毒理學領域,近幾十年來我國也取得了長足的進步。新中國成立初期以防治化學中毒為首要任務,20世紀50年代以工業(yè)毒理學率先發(fā)展,重點培養(yǎng)人才,開展急性毒性試驗研究。1957年,全國舉辦第一個毒理學講席班,主要由原蘇聯(lián)專家介紹毒理學一般理論與研究方法。20世紀70年代,我國引進外源化學物致突變與致畸作用的研究方法。隨著改革開放,我國教育部門鑒于世界毒理學的發(fā)展與我國國情的需要,在預防醫(yī)學專業(yè)開設了衛(wèi)生毒理學基礎課程,此后又設立了衛(wèi)生毒理學碩士學位與博士學位。同時,國家在毒理學領域派出一大批學者去歐美、日本等發(fā)達國家訪問、進修、學習,他們學成后及時將國際上毒理學最新發(fā)展理論、信息和研究技術,甚至儀器設備帶回國內(nèi),開展研究。如今各大醫(yī)學院校都有不少學生出國留學,此外通過國際學術交流、發(fā)表科技論文等方式也將我國毒理學發(fā)展成就介紹給世界,近10年來,據(jù)不完全統(tǒng)計,我國毒理學論文數(shù)占國際上全部毒理學論文數(shù)的10%~20%,而且我國對新材料、新物質(zhì)以及納米顆粒和空氣顆粒物等的毒理和生物安全性有很高的關注度,在毒理學的有些領域,我國已達到國際先進水平。今后會有更多的外國留學生來華學習、研究或培訓。
在20世紀70年代,我校開展了毒理學的一系列研究,制定了農(nóng)藥的車間空氣衛(wèi)生標準,有了動式染毒裝置;隨后調(diào)查發(fā)現(xiàn)農(nóng)藥主要中毒途徑是經(jīng)皮吸收,又建立了經(jīng)皮吸收速度測定裝置。如今我校建有GLP實驗室,條件更規(guī)范、更嚴格[1-2]。在人才培養(yǎng)方面,我校毒理學系的教師都有碩士、博士學位,大多數(shù)老師都有出國留學的經(jīng)歷,他們的論文許多都在國外發(fā)表。這些也大大提高了我校毒理學專業(yè)的知名度。
近些年來,我國出版了許多毒理學著作,如《環(huán)境化學毒物防治手冊》、《現(xiàn)代毒理學概論》、《靶系統(tǒng)毒理學叢書》(共10個分冊),還有《金屬毒理學》、《細胞毒理學》、《分子毒理學基礎》、《發(fā)育毒理學研究方法和實驗技術》、《放射毒理學》、《食品毒理學》和《藥物毒理學》等一系列書籍;另外,還出版了《中國醫(yī)學百科全書: 毒理學分冊》、《環(huán)境生化毒理學》,并翻譯了“農(nóng)藥毒理學總論及各論”等。我國還有不少毒理學雜志,如《毒理學雜志》、《中國藥理學與毒理學雜志》和《生態(tài)毒理學報》等。
筆者展望本領域的研究方向如下。(1) 現(xiàn)代毒理學已被應用到安全性評價(safety evaluation)、危險性評定(risk assessment)、危險性管理與交流(risk management and communication)中。這些對于預防、控制和消除威脅人類生存環(huán)境質(zhì)量和生命質(zhì)量的危險因素,改善衛(wèi)生狀況,促進人類健康,維護國家安全至關重要[2]。
(2)計算毒理學的開展。計算毒理學是應用數(shù)學、信息學和計算機模型,預測新型化學物的毒性及機理的研究。如今在環(huán)境醫(yī)學、藥物工業(yè)及食品工業(yè)中得到應用。美國EPA有國家計算毒理學中心,對食品添加劑和食品所含物質(zhì)進行篩選,也對藥物代謝安全性進行篩選[3]。
(3)量子毒理學的應用。近年來,由于計算能力的提高,應用量子科學的原理與方法,如用量子力學、量子化學和量子生物學的方法,研究化學物質(zhì)的毒性及毒理機制與其防治方案,相關成果已有不少報道,如用量子化學方法研究亞硝胺的致癌機理,用量子化學方法研究稠環(huán)芳烴的致癌活性等。量子化學可研究化學物質(zhì)的結構穩(wěn)定性與不穩(wěn)定性,用量子力學原理闡釋分子結構的問題,探討毒性機制而不僅是預測毒性[4-5]。
(4)積極開展生態(tài)毒理學研究。保護好祖國的大好河山,綠水青山就是金山銀山。為了子孫后代,毒理學家的研究領域可十分寬闊,不論在和平時期,還是戰(zhàn)爭年代,抑或災害歲月(災害毒理學),毒理學家不應忘了自已的職責。
(5)應用替代實驗,少用動物,節(jié)省時間與金錢。1986年,歐洲通過動物保護法,毒理學替代法已受到許多發(fā)達國家政府與科技界的高度重視。要提高實驗動物的福利,降低或消除動物疼痛或痛苦,減少實驗動物使用數(shù)量??捎锰娲囼灒绮捎门囵B(yǎng)細胞、組織或特定的動物器官等進行體外試驗,還可選用昆蟲、線蟲、果蠅、斑馬魚和非洲爪蟾等模式生物進行體內(nèi)試驗,利用理化技術和計算模型預測毒性。
(6)轉(zhuǎn)化毒理學的發(fā)展。將毒理學基礎研究成果發(fā)展轉(zhuǎn)化,應用于環(huán)境與人群監(jiān)測、環(huán)境相關疾病的早期診斷、治療與預防。
(7)應用現(xiàn)代一切先進技術,不論是化學的、物理的和生物的方法,將毒理與組學技術結合,如毒理基因組學、藥物基因組學、轉(zhuǎn)錄組學、蛋白質(zhì)組學和代謝組學,并利用毒理病理數(shù)字切片掃描系統(tǒng),如CT、核磁共振等。這些方法的應用可使我們的研究結果更精準,更有意義。
(8)進一步規(guī)范毒理學工作者的資格認證。相關單位如疾控中心、藥物研究所或高校等毒理學技術人員還可進行技術比賽、相互交流。
(9)加強管理毒理學研究。毒理學研究者可幫助政府部門制定相關法規(guī)、條例。今后要利用大數(shù)據(jù)、云計算,整合信息,減少不必要的重復研究。