環境學院兩項科研成果入選2021年度“中國生態環境十大科技進展”

近日，中國科協生態環境產學聯合體向社會發布了2021年度“中國生態環境十大科技進展”。以意昂3体育官网環境科學與工程學院朱彤院士為首的環境健康團隊科研成果“空氣汙染全組分暴露表征及健康效應機製：從科學認知到政策建議”，以及學院作為主要參與單位、宋宇教授作為主要完成人的科研成果“大氣重汙染硫酸鹽快速形成的化學原理”同時入選。

成果1：空氣汙染全組分暴露表征及健康效應機製：從科學認知到政策建議

空氣汙染尤其PM_2.5是危害人類健康的重要風險因素，每年導致全球近700萬人過早死亡。實現“健康中國”戰略，科學、精準治理空氣汙染是關鍵，為此亟需強化從汙染源到健康效應的證據鏈和因果關系以提供科學支撐。

意昂3体育官网環境健康團隊長期致力於空氣汙染的健康效應及防控研究，團隊成員朱彤、宮繼成、劉穎君、薛濤、邱興華、尚靜、葉春翔、鄭玫等老師作為主要完成人，在2021年度取得的主要進展包括：

（1）針對大氣汙染來源繁多且組成復雜的難題，開展全組分暴露分析，揭示臭氧非均相氧化反應對室內空氣OVOCs來源的顯著影響；從上千種PM_2.5組分中識別新型促炎組分，發現燃燒源組分的顯著危害；基於先進的數據融合技術，首次量化生物質燃燒源PM_2.5對全球兒童死亡的影響。

（2）針對健康效應復雜的關鍵難題，結合暴露、轉錄和代謝等多組學技術開展定組人群研究，揭示健康危害的生物學機製；研發氧化脂組學技術，發現空氣汙染影響脂質代謝調控的關鍵生物學證據；揭示臭氧短期暴露導致人體氨基酸代謝擾動並造成尿素循環紊亂的機製；采用個體自對照和雙重差分“準實驗”設計強化因果性，發現PM_2.5是人群精神健康和流產、死胎等新型健康結局的危害因素。

（3）針對科學評估防控效果的難題，以汙染控製措施實施前後中國大氣汙染和人群健康的對比，基於人群實證研究，建立評價大氣汙染治理健康效益的新範式；發現大氣汙染治理在減少醫療開支、改善肺功能和老齡健康等多方面的效益。研究系統強化了從汙染源到健康效應的因果關系證據，為空氣汙染的精準防控提供了關鍵科學依據，學術和社會影響廣泛。

以上成果均於2021年發表在PNAS、Nature Communications和Lancet子刊等期刊，被多家知名媒體報道，為WHO工作報告提供了重要理論支撐；朱彤受聯合國亞太經社會組織邀請作空氣汙染與新型健康結局的報告；團隊受邀將研究成果編製成咨詢報告和政策建議呈送國家決策機構。

空氣汙染全組分暴露表征及健康效應機製：從科學認知到政策建議（來源：中國科協生態環境產學聯合體）

成果2：大氣重汙染硫酸鹽快速形成的化學原理

硫酸鹽是細顆粒物PM_2.5的重要組分，其日均濃度可高達100 μg m^-3，然而，它的形成無法用歐美科研人員提出的化學原理解釋。因此，尋找科學合理的硫酸鹽生成新機製，成為近些年來科研人員極具挑戰性的任務。

宋宇和中國科學院化學研究所葛茂發研究員、王煒罡研究員經過多年合作，開展了接近真實大氣環境條件下的煙霧箱實驗和數值模擬，揭示了大氣重汙染硫酸鹽快速形成的主要化學機製。他們認為，低溫高濕條件下，氣溶膠錳離子可以在吸濕氣溶膠表面快速催化氧化SO₂生成硫酸鹽，該機製可解釋超過九成的重汙染硫酸鹽生成。相關系列研究結果發表在Nature Communications（2021,12,1993）、Atmos. Chem. Phys.（2021,21,2179）、Geophys. Res. Lett. (2017, 44, 5213) 等學術期刊，並成為高引論文。成果被最新的國家自然科學基金委《國家自然科學基金資助項目優秀成果選編》收錄。研發的計算方法被多家單位應用到空氣汙染預警預報系統。研究結果也可望給其他二次顆粒物的非均相形成研究提供科學參考。

大氣重汙染硫酸鹽快速形成的化學原理（來源：中國科協生態環境產學聯合體）

延伸閱讀：

為反映生態環境科技領域前沿發展動態，引領生態環境領域技術創新，為我國生態環境保護和美麗中國建設提供科技支撐，中國科協生態環境產學聯合體（以下簡稱“聯合體”）開展了2021年度“中國生態環境十大科技進展”（以下簡稱“十大進展”）遴選工作。經兩院院士、聯合體各成員單位和全國大專院校、科研機構推薦，聯合體對推薦進展進行形式審查、公示、初評並組織院士和學部委員終評。入選的項目需要在科學技術方面有重大進展，且具有創新性、先進性、重大學術價值和應用前景或良好的社會效益。

“空氣汙染全組分暴露表征及健康效應機製：從科學認知到政策建議”的代表性論文：

（1）Lancet Planet Health, 2021, 5, e588-e598

https://doi.org/10.1016/S2542-5196(21)00153-4

（2）Lancet Planet Health, 2021, 5, e15-e24

https://doi.org/10.1016/S2542-5196(20)30268-0

（3）Lancet Regional Health - Western Pacific, 2021, 6, 100079

https://doi.org/10.1016/j.lanwpc.2020.100079

（4）Nat Commun, 2021, 12, 3205

https://doi.org/10.1038/s41467-021-23529-7

（5）PLoS Med, 2021, 18(1), e1003480

https://doi.org/10.1371/journal.pmed.1003480

（6）PNAS, 2021, 118(6), e201840118