破譯影響人體健康的地質密碼

       為了揭示地球演化與資源利用對人類健康累積效應的規律，全面服務健康中國戰略，中國地質調查局正在加強面向人民生命健康的地質科技創新，開拓一條健康地質調查研究的新路——

       健康地質服務健康中國

　　“人體的健康與其生存的自然環境密切相關。研究人體健康與地球環境空間結構、組分與交互關系，幫助人們擁有更好的生存環境，是健康地質調查工作期望達成的使命。”中國地質調查局國家地質實驗測試中心（以下簡稱實驗測試中心）副主任劉大文告訴記者，基于中國地質科學領域已有的地球化學調查技術和成果，2021年，中國地質調查局提出地質調查工作要支撐服務健康中國戰略，明確了健康地質的概念和工作思路，并部署了多個前期試點。2022年，健康地質調查工程正式啟動。

　　劉大文是中國地質調查局健康地質調查工程的首席專家。據他介紹，工程由實驗測試中心和中國地質調查局地球物理地球化學勘查研究所共同牽頭實施，其內容和目標集中在5個方面：一是開展全國及重點地區影響人體健康的重大地質問題調查研究，查明地質環境因素、影響過程和規律及健康風險；二是開展典型地區有害健康地質條件與人體健康關系研究，提出健康風險防控建議和解決方案；三是開展有益健康地質條件調查研究，推動宜居鄉村（城市）、特色健康地質小鎮建設；四是開展健康地質區劃，構建健康地質“一張圖”；五是建立健康地質調查、監測、評價、區劃等技術方法和標準體系。

　　如今，工程的頂層設計已初具形態，形成了以地質—地球化學為根本，以多學科交叉研究方法為主，厘定健康地質調查核心地質要素；基于百年地質資料，以綜合地質調查為主，輔以補充調查等手段，構建服務國家宏觀戰略和鄉村產業振興發展為目標的業務架構；以雙牽頭單位為核心層、專業院所和大區中心為緊密層、省級地勘單位為支撐層、衛生農業環境等相關部委單位為協作層的組織構架，并進行了實質性運轉。

　　地質元素圖譜映射人與自然關系

　　據研究，除了人體原生質中的主要成分碳、氫、氧、氮和地殼中的主要成分硅以外，其他化學元素在人體血液中的含量與在地殼中的含量及分布規律具有驚人的相似性。這說明化學元素的地殼豐度控制生命元素在人體的分布規律。

　　為了進一步探究地質環境因素與人體健康之間的關系，工程通過組織協調相關地調單位和衛健委疾控中心等，匯集了全國層面5大類46種200余項健康地質相關基礎數據，探索研究單指標和綜合指標的評價指標體系，初步篩選與人群健康最為密切的構造、地層、地球化學等指標，并基于人群暴露途徑，以及水土等地質環境條件、生物元素富集特征與人群營養狀況（如鐵、硒等元素）豐缺關聯、疾病發病率分布與地球化學條件關聯關系，建立了健康地質適宜性指數（GHI）。

　　以此為基礎探索開展了全國層面的健康地質評價，識別全國健康地質重要問題，首次將全國劃分為8個一級大區和21個二級亞區和51個三級健康適宜區，編制完成《全國健康地質分區評價圖集》，為后續開展全國性的健康地質選區、綜合調查和評價提供了基本參照。

　　同時，工程選擇多個典型地區，分別針對區域性疾病分布區、長壽區、礦集區，綜合研究有害和有益地質條件及要素與人群健康之間的耦合關系：聚焦區域慢性病高發問題，深究地質根源與地方病之間的因果效應和暴露途徑；針對地質高背景區，解析關鍵元素表生地球化學行為及其健康效應；在典型礦集區，開展礦山開采對人群健康影響的探索性對照研究，分類別進行了健康地質調查技術方法的探索和總結。

　　劉大文告訴記者，實踐也推動了相關實驗測試分析技術研發。截至目前，已形成28種生命元素野外現場高精度快速檢測技術方法，初步構建了野外現場三重四級桿電感耦合等離子質譜+電熱蒸發以及液相色譜電感耦合等離子質譜聯用移動實驗室解決方案，為下一步建立精細健康地質元素圖譜奠定了基礎；建立了黑色頁巖有機物篩查技術，為巖石中有機分子的發現、識別定量、環境與健康效應研究提供了“利器”；建立了高背景區作物籽實硒預測模型，為有效預測地質要素的健康效應開辟了途徑。

　　解譯長壽村、癌癥村的地質密碼

　　人的健康和當地的地質環境息息相關。

　　截至2021年，廣西壯族自治區巴馬瑤族自治縣的總人口才29.86萬，但百歲及以上的老人共有110位?！暗锰飒毢竦淖匀粭l件和生態環境，讓巴馬成為一方神奇之地?！惫こ谈笔紫瘜＜?、實驗測試中心健康地質研究室副主任劉斯文告訴記者，經調查，巴馬有著高濃度負離子彌漫的優越空氣環境，空氣中的負離子含量每立方厘米約2000~5000個，最高達3萬個；土壤中錳、鋅含量極高，而銅、鎘含量低，且所處的喀斯特環境中蘊藏多種微量元素，能夠通過各種食物進入人體，對于人體的正常發育和健康長壽有非常重要的作用。另外，該地區地磁強度相對較高，高地磁能夠帶來心腦血管發病率低、身體免疫力高和高質量的睡眠。

　　同樣，許多地方病如大骨節病、克山病、地方性甲狀腺腫、地方性砷中毒等，也能在自然環境中找到根源。目前的研究表明，約有80％的癌癥是由環境因素引起的，其分布具明顯的地區性和地帶性，有集中高發的現象，其中消化系統癌癥的地區性分布最為明顯。在我國，一些地方的食管癌可能與無煙燃煤的分布有關，一些地方的食管癌與安山巖和中更新統的洪積層分布區正相關……

　　要尋根溯源，更要破解難題。

　　工程科技人員在大興安嶺呼中區開展調查，初步判定大興安嶺地區高血壓病的主要地學致病因素是飲用水中鈣、鎂元素不足。通過水文地質調查等工作，科研人員分析水中鈣、鎂元素的地球化學行為及遷移方式，并結合呼中地區1600米地熱勘查鉆探資料，系統編錄了巖心含水層屬性，厘清了深部地下水分布及特征，為當地探尋優質健康水源提供了重要的理論支撐。

　　“水土醫生”為和美鄉村建設助力

　　不久前，2023年中央一號文件發布，再次聚焦三農工作?！巴七M農業綠色發展、保障糧食質量安全、促進人民身體健康，需要地球化學技術的有力支持。健康地質調查工程也將為國土空間規劃、農村綠色產業發展、鄉村振興等提供基礎支撐?！眲⒋笪母嬖V記者。

　　富硒高鎘地質背景耕地的安全利用問題是其中一例。

　　幾年前的鎘米事件，讓人們談鎘色變，富硒產品則是人們公認的健康食品。而現實中，許多地方卻是硒鎘共生，且生產的富硒農作物鎘元素超標問題，已成為制約一些特色農產品開發的重要因素。

　　為進一步查明硒鎘共生這個雙刃劍的健康效應，工程的科技人員從元素形態、控制因素、人群效應等方面加強了研究，并揭示了當地人群為什么會具有較高的鎘暴露和較快的鎘代謝，哪些健康地質資源對人群健康具有明顯的綜合正向促進作用。

　　“如今，健康地質工作受到了許多地方政府的強烈關注。我們也積極對接地方需求，探索‘健康地質+功能農業’‘健康地質+城鄉統籌’等‘健康地質+’的發展思路，服務自然資源部等鄉村振興定點幫扶和東部地區鄉村高質量發展?！惫こ炭萍既藛T說。比如，在江西贛州，工程針對于都縣、興國縣鄉村振興所關注的綠色富硒水稻和花生中硒元素可被人體有效吸收成分的情況，測定水稻花生農作物籽實中硒元素形態，給出優選富硒能力強和更易于人體吸收作物建議。工程還為大骨節病區提出環境改善建議，得到了當地政府的肯定與感謝；向海南省昌江縣人民政府提交了健康地質調查評價試點初步成果。

　　從點到面，由靜到動，健康地質未來可期

　　地質科學研究是一個長期的工作，不可能一蹴而就。劉大文介紹，就健康地質調查工程而言，2022年的重點是夯基礎、建標準，構筑健康地質調查“四梁八柱”，今后，還要在實踐中繼續探索構建新的科學范式和更加高效的成果應用。今年，工程將繼續開展阜平、巴馬、柞水、宜春等典型地區的健康地質調查，識別關鍵地質要素和人群健康問題，形成健康地質調查技術方法體系；在安吉、贛州等地區進行健康地質監測和評價工作，掌握影響人群健康的地質要素動態變化狀況與規律；開展北方地區和長江經濟帶礦集區重點地區健康地質評價與區劃，分類構建全國健康地質分區；建立與人群健康密切相關的28種生命元素以及砷、硒元素形態高精度現場快速測試技術方法，建立飲水型地方病區及礦集區健康地質生命元素圖譜，探索研究穩定準確的氨氮重金屬等元素在線監測技術方法；最終聚焦調查產品，形成健康地質“一張圖”。

　　“政府部門的贊譽、群眾的支持，讓我們更加意識到了健康地質工作的作用和意義，也讓我們對工程未來的發展更有信心。”劉大文告訴記者，工程下一步將圍繞以下6方面展開：

　　——開展全國層面健康地質綜合調查，完善巖、土、水等不同層圈基礎數據匯聚和綜合分析，開展有害健康地質條件以及有益健康地質條件與人群健康關系空間分析，查明地質環境因素、影響過程和規律及健康風險，建立健康地質生命元素圖譜，厘定健康地質調查指標體系。

　　——選擇飲水型地方病區、地質高背景區、礦集區、名特優產品及礦泉水產區、長壽村等典型區，厘清與人群健康相關的有益/有害關鍵地質要素，完善調查技術方法體系，探索健康地質調查支撐服務贛州、墨江、阿克蘇等鄉村振興和美麗鄉村建設的路徑與模式。

　　——厘清安吉、贛州、阜平等試點地區健康地質監測關鍵要素，探索監測方法技術，動態掌握關鍵地質要素變化狀況，研究其遷移轉化規律，支撐關鍵地質要素影響人群健康途徑調查。

　　——開展健康地質相關實驗測試分析技術和標準研發，提升關鍵生命元素示蹤分析技術，建立健康地質野外現場測試新技術方法體系，支撐服務部、局勘查技術與實驗測試標準化工作。

　　——建立健康地質調查數據匯聚機制與共享辦法，構建健康地質調查基礎數據庫和信息服務系統，編制健康地質“一張圖”。

　　——建實建強健康地質調查研究團隊，開展健康地質領域科學普及活動。

　　“當前學科交叉融合不斷發展，科學研究范式發生深刻變革，科學技術和經濟社會發展加速滲透融合。健康地質作為一門綜合性較強的應用型科學，是對以往醫學地質的拓展，形成了從病后治療補救到日常防患于未然的工作思路。我們希望能探索出一條地質調查服務國家富強、民族振興的新路，也讓廣大民眾更多地受益于地質科學?！眲⒋笪谋硎尽?br />