莫喻枫 | 撰文

陈晓雪 | 编辑

最近几年，多项研究陆续在人类血液和各种关键组织中检出微塑料和纳米塑料（Micro-and Nanoplastics, MNPs），这些发现迅速引发科学界与公众的广泛关注。这些微小颗粒被认为可能通过饮食、饮水、空气吸入乃至皮肤接触进入人体，并在体内迁移、蓄积。

更令人担忧的是，有研究声称 MNPs 能够穿透血脑屏障、胎盘屏障以及血睾屏障，出现在传统认为 “受保护” 的敏感器官中。例如，2021 年科学家报告在人类胎盘中发现微塑料 [1]；随后的研究又在男性睾丸组织中检测到 MNPs [2]。

将争议推向风口浪尖的，是美国新墨西哥大学 Matthew J. Campen 团队 2025 年 2 月发表在《自然-医学》（Nature Medicine）的一项研究。这一研究称，采用热解气相色谱–质谱法（Py-GC–MS）可在人体肝脏、肾脏和大脑中检测到 MNPs，主要成分为聚乙烯。并且出人意料的是，这几个器官中，大脑的微塑料浓度是最高的 [3]。

这些报道不仅推动了环境健康领域的微塑料研究热潮，也激起公众对日常塑料使用安全性的深刻反思。瓶装水、外卖餐盒、合成纤维衣物、化妆品等，都被视为潜在暴露源。

然而，9 个月后的 2025 年 11 月，多名科学家联名致信《自然-医学》，对脑组织中检出的微塑料的研究提出正式质疑，指出其缺乏充分的污染控制和方法验证，所报告的浓度因此可靠性存疑 [4]；2026 年 1 月，英国《卫报》发表了一篇重磅调查报道，也为这一热点议题带来了重要转折：那些曾被广泛传播、看似确凿的研究成果，正面临科学界日益强烈的质疑 [5]。

联名信作者之一德国亥姆霍兹环境研究中心的化学家 Dušan Materić 在接受《卫报》采访时直言：“《自然-医学》上那篇关于脑部检测到微塑料的论文简直是个笑话。众所周知，脂肪会产生聚乙烯的假阳性信号，而大脑干重约 60% 是脂肪。” 

另一位接受《卫报》采访的科学家，阿姆斯特丹自由大学的 Frederic Béen 表示：“很多论文没有遵循应该遵循的实验室规范，包括做好排除背景污染的措施、设置空白样本、重复测量以及用已知量 MNPs 加标样本测试设备，所以你无法确定你检测到的任何东西是不是来源于这些污染源 ” [5]。

对这一系列质疑，从脑部检测到微塑料的这篇《自然-医学》论文的通讯作者 Campen 教授对此回应称：“该领域处于早期阶段、方法有待完善，但许多批评是 ‘推测性’ 的。” [5]

这些一度登上顶级期刊、被全球媒体争相报道的研究，如今纷纷陷入信任危机。微塑料研究领域究竟发生了什么？从现有证据来看，人体内到底有多少微塑料？微塑料对人类健康到底多少影响？带着这些疑问，我们联系到了到了质疑联名信作者之一、德国亥姆霍兹环境研究中心研究员的Dušan Materić ，以及国内微塑料领域专家南开大学环境科学与工程学院教授汪磊。

Dušan Materić 是德国亥姆霍兹环境研究中心微塑料、纳米塑料和元素研究小组的负责人，曾在乌特勒支大学完成博士后研究。作为资深环境分析科学家，他曾负责或参与多项关于偏远地区及北大西洋水域中 MNPs 的重要研究 [6]。

汪磊是南开大学环境科学与工程学院教授、环境科学专业系主任，环境过程与基准教育部重点实验室副主任。他长期从事新污染物的环境地球化学过程与环境健康风险研究 [7]。2025 年其团队在《自然》发表论文首次证实微塑料通过叶片气孔进入植物维管束并在食物链富集的机制 [8]。

《赛先生》与两位老师一起，就微塑料对于人体健康影响的议题展开深度对话，以厘清当前研究的进展、争议与关键分歧。

赛先生：“微塑料” 概念从何而来？

汪磊：“微塑料”这一概念最早由英国科学家 Richard Tomson 教授在其 2004 年发表于《科学》（Science）期刊的论文中提出。该研究指出，在英国海岸的沙滩中发现了微塑料的存在。随后，2015 年美国国家海洋和大气管理局将微塑料的尺寸定义为小于 5 微米，这一定义被广泛采纳至今。

微塑料污染问题的研究起初主要集中于海洋环境，这与全球关注的塑料垃圾污染问题密切相关。人们普遍观察到海洋中漂浮的塑料垃圾，随后又在海鱼、海龟、海鸟等生物的消化道内发现了大量塑料垃圾残留，这些塑料垃圾被认为使动物产生虚假的饱腹感，最终可能导致它们因饥饿而死亡。海洋塑料垃圾也会逐渐分解产生尺寸更小的微塑料，它们会更广泛地被海洋生物摄入，并可能引起海洋生物消化道的炎症反应。

微塑料的海洋污染导致海盐，特别是粗盐中广泛存在微塑料，人们食用海盐和海鲜产品，会导致摄入微塑料的风险，这使科学家开始考虑微塑料的人体健康风险问题。

赛先生：人体内普遍存在“微塑料” 吗？

汪磊：当前，“微塑料与人体健康的关系”这一研究方向已发展十余年，在以下方面已形成若干基本共识：

1）人体内普遍存在微塑料：多项研究证实微塑料广泛存在于人体肠道、肺部和体液中，这已成为学界的普遍接受的事实。

2）主要摄入途径明确：饮食和呼吸是人体摄入微塑料的两大主要途径。

然而，该领域仍存在争议与分歧。例如，关于微塑料进入人体后的迁移输运和分布特征，目前尚无共识性结论。例如，对于微塑料中尺寸更小的纳米塑料是否在人脑中富集的问题，就引起学界的激烈争论。

Dušan Materić：科学界普遍认为，微塑料和纳米塑料在环境中无处不在，对于人类确实存在暴露途径。对于环境样本，质量控制通常比较扎实，已经发表了大量优质研究。然而，对于人体器官和组织，情况却并非如此。我认为在分析方法上真正严谨的研究数量仍然非常少，目前的证据并不支持许多现在广为流传的定量结论，例如各个器官中检测到的微塑料含量。

赛先生：“微塑料” 影响人体健康吗？

汪磊：微塑料存在健康影响，其实这早已为人所知。例如，尘肺病是纺织女工的职业病，而化学纤维，一种很典型的微塑料，是引发纺织女工肺部病变的重要因素。对于普通人群来说，微塑料的广泛人体暴露，以及一部分小粒径微塑料会被吸收进入血液，这种风险也被默认；但微塑料这种固体颗粒物是否具有与人体摄入的其他颗粒态物质不同的特性和行为规律，是否引起比其他颗粒物更显著、更独特的危害，是学界争论的焦点。

微塑料与沙子的类比曾经是微塑料健康影响反对者的重要论据，如果说不清两种颗粒物在毒理学机制上的明确差异，那么强调微塑料的健康影响还不如去研究摄入沙子的健康风险，毕竟环境颗粒物中沙子的数量远高于微塑料的数量。

但即便是反对者也承认，微塑料中含有大量的塑料添加剂，其中一些化合物的毒性效应是明确的，比如邻苯二甲酸酯增塑剂具有内分泌干扰效应，如果能证明“随微塑料一起进入人体是这些化合物进入人体的主要途径”，并且 “进入人体的剂量达到健康风险阈值”，那么微塑料具有健康风险的证据才显得充分。很多小分子化合物，除了用于塑料添加剂外，还存在其他用途，它们自身也广泛存在于水、土、气等环境介质，因而进入人体的途径也多种多样，“被微塑料携带进入人体” 是否是这些化合物进入人体的重要途径还未被证实。另外，一些动物实验研究认为，微塑料携带的小分子化合物在动物体内也未必会轻易释放，微塑料甚至会把动物体内原有的污染物吸附到自身上，从而产生一种 “健康效益”。

目前尚未有充分证据，表明日常的微塑料暴露剂量对普通人群的健康构成明确的危害，因此公众无需过度焦虑。但存在高暴露风险的人群，比如前述化纤纺织车间工人、会通过啃咬舔舐日常摄入很多纤维的婴儿，和敏感人群，如婴儿、脑屏障病变的病人，微塑料潜在的健康影响仍值得警惕。

赛先生：当前技术水平足以量化“微塑料” 的影响吗？

Dušan Materić：与一些普遍看法相反，我认为我们拥有分析微塑料和纳米塑料的良好方法。主要的成熟技术包括傅里叶变换红外光谱（FTIR）、拉曼光谱、热解-气相色谱-质谱法（py-GC-MS）和热脱附-质子转移反应-质谱法（TD-PTR-MS）。所有这些方法在其技术边界内都是可靠的，这是每种物理仪器都具备的特点。

但同时，所有方法都有其局限性，科学家有责任针对每种方法（或仪器）及所研究的样本，去理解并实验验证这些局限性——这没有捷径可走。py-GC-MS 是一种可靠的技术，但对于像人体组织这样复杂的基质，我们知道它存在干扰，例如聚乙烯（PE）和聚氯乙烯（PVC）的假阳性信号，以及其他聚合物也可能存在类似问题。如果不对所研究样本进行实验以排除此类假阳性干扰，结果就是无效的。

我们其实已经有一本完善的“操作指南” 来规范这些方法的使用，那就是质量控制。对于所有方法，质量控制的一般原则是相同的（这属于本科级别的分析科学知识）：a) 我们必须使用空白对照——完整的程序性空白对照；b) 我们必须处理干扰，例如假阳性（实际上还存在更多具体的质量控制/质量保证措施，且可能因方法而异）。如果分析中未实施至少这两项质量控制措施，结果从根本上就是错误的，完全称不上科学。

程序性空白对照是指不含塑料的“样本”，但它经历了样品处理的每一个步骤。这包括接触所有使用的化学试剂、所有实验室设备和台面，并暴露于进行提取工作的同一实验室空气中（例如解剖脑样本时用过的聚乙烯砧板、手术刀、试管、容器、滤膜等）。然后利用这些空白对照来量化并扣除背景干扰。如果没有适当的程序性空白对照，就无法知道检测到的塑料究竟是来自组织本身，还是来自容器、化学试剂、实验室设备或空气中的塑料颗粒。

我常教导我的学生，程序性空白对照和假阳性是“毁掉项目的杀手”。如果空白对照的数值在统计学上不显著低于样本，或者如果我们发现与基质相关的干扰，我们就得推倒重来，绝不能让这样的 “结果” 流出实验室。

赛先生：“微塑料” 对人体健康影响研究的分歧和挑战在哪？

汪磊：最核心分歧集中在微塑料是否具有与其他颗粒物不同的理化特性？在生物体内是否存在与其他颗粒物不同的行为规律？对更细微颗粒进行更准确的定量检测，能在一定程度上帮助人们提供更明确的证据。例如，微塑料是否穿过血脑屏障在脑部大量富集目前存在争议，这在很大程度上源于“颗粒态物质理论上难以穿透血脑屏障”的常识，以及“质谱检测中存在的塑料聚合物碎片与脂肪大分子碎片极为相似，可能造成误检”的技术缺陷。但纳米药物载体（很多载体其实也是树脂）能够穿透血脑屏障到达靶点，已被用于医疗实践，但人类从环境中摄入的微塑料中，有多少颗粒在尺寸上达到穿透血脑屏障的物理门槛，由于分析技术限制目前仍不清楚。

这一领域最大挑战在于，获得微塑料人体健康影响在人群中的环境流行病学的明确证据。最大的危机在于评估与其他健康风险机制较为明确的污染物相比，微塑料长期低剂量暴露在影响机制上是否具有独特性？或者在效应上具有可比性。科学界目前对于微塑料总量的暴露评估较为准确，但在 100 纳米以下粒径的微塑料分析方面缺乏定量手段，更无人体暴露水平的数据积累。由于塑料种类和用途多样，微塑料塑料颗粒在环境和生物体中的行为过程复杂，判断暴露的安全阈值还无法实现。

对于微塑料研究的可重复性问题，采用标准化的塑料微球开展的体外实验，结果大致趋同，重复性问题不大；但为了提高实验设计的合理性，很多研究者采用提取自真实环境的微塑料，或因为标准化微塑料无法获取而自行制备微塑料颗粒，这确实会导致研究结果的可重复性问题。此外还需要指出的是，颗粒态污染物比溶解态污染物具备分布“更不均一” 的特点，这也会增加实验结果的偶然性，因此这类实验比常规的小分子污染物实验需要设置更多的平行组。污染控制是一个普遍存在的问题，例如来自医疗样本的微塑料检测结果，通常面临的一个难题就是，是否能把塑料容器、无纺布吸水垫、口罩和白大褂都更换成非塑料材质？

Dušan Materić：在人体组织、水或空气等不同基质中，许多挑战是共通的，但干扰的程度——或者用我们的话说，信噪比——却不一样。例如，室内灰尘、环境空气或冰川表面通常含有相对较高浓度的微塑料和纳米塑料，且有机干扰较少，因此更容易实施质量控制（你拥有巨大的塑料信号，而来自其他潜在模仿成分的噪音很少）。相比之下，像人体组织这样富含有机物的复杂基质要困难得多：需要多步消化和预浓缩，而每个步骤既可能引入污染，也可能残留导致假阳性的干扰。话虽如此，这是一个可以解决的问题——我们正在向这个方向努力；这需要时间，但我们不能走捷径。

赛先生：目前“微塑料” 对人体健康影响的争议，对于 “微塑料” 未来的研究有何启示？

汪磊：微塑料作为一个统称，包含了不同材质、不同功能、不同尺寸的微小塑料颗粒；在概念上，它又是树脂骨架、工业添加剂、被吸附的环境污染物，以及表面附着的微生物组成的共同体。因此，宽泛地讨论微塑料是否具有健康影响，在科学上其实并不严谨。正如人们意识到聚氯乙烯塑料（PVC）所含有的增塑剂比其他塑料高数十甚至数百倍，因此限制这类塑料在食品接触用途方面的使用；认识到聚碳酸酯在加热时会释放双酚A，因此限制其作为婴儿奶瓶材料一样。科学地鉴别出那些存在高健康风险的微塑料，并提出具有可操作性的来源削减和人体暴露控制方式，这比笼统地宣传或否定微塑料的健康影响，对公众而言更具说服力。

Dušan Materić：我相信，每个进入新跨学科领域的研究团队都需要时间来成长，让分析技术能力赶上想法和假设的水平——这是理想遇到现实考验的地方。对于科学界而言，需要进一步思考的核心问题是：当高影响力且广泛传播的研究，其定量结论缺乏分析支持（即使初衷是好的）时，我们该如何应对。

致谢：感谢知识分子编辑张天祁对受访者人选的建议。