二氧化碳浓度升高，人类血液出现变化中国科学报

大气中二氧化碳浓度的不断升高或许已经在影响人类的生理机能。一项发表于《空气质量、大气与健康》（Air Quality, Atmosphere and Health）期刊的研究，由澳大利亚儿童研究所、澳大利亚科廷大学与澳大利亚国立大学（ANU）的科研人员共同完成。研究团队分析了美国民众超过20年的健康数据，发现多项血液生化指标的持续变化，与大气二氧化碳浓度的上升趋势高度同步。未来几十年内，一项重要的血液指标可能会逼近其健康参考范围的上限。这一研究结果对儿童和青少年而言可能尤为关键。由于身体尚在发育阶段，年轻一代在一生中将承受最久的高大气二氧化碳浓度暴露。

大气中二氧化碳浓度的上升可能已经在悄然改变人类的血液化学成分，其中一个关键指标可能在几十年内接近其健康极限。图片来源：Shutterstock

研究人员采用了美国国家健康与营养检查调查（NHANES）的数据，对1999年至2020年间、每两年采集一次的约7000人的血液检测结果进行了分析。自1999年以来，人群的平均血清碳酸氢盐水平上升了约7%。碳酸氢盐是与体内二氧化碳水平密切相关的血液指标。同一时期内，人群的平均血钙与血磷水平出现了下降。出现这些生理指标变化的同期，大气二氧化碳浓度从2000年的约369ppm（百万分比浓度）攀升至如今的420ppm以上。人类进化过程中所处的大气二氧化碳浓度约为280至300ppm。过去十年间，大气二氧化碳浓度平均每年上升约2.6ppm，仅2024年一年就升高了3.5ppm。

研究作者之一Alexander Larcombe副教授表示，研究结果表明，人体或许已经在主动适应大气成分的变化。“我们观察到血液化学成分的渐进式变化，与推动气候变化的大气二氧化碳浓度升高趋势完全对应。”Larcombe副教授说道。

碳酸氢盐是调节人体酸碱平衡的核心物质。当二氧化碳浓度升高时，人体会留存更多碳酸氢盐，以维持血液pH值稳定。尽管这种代偿反应有助于维持酸碱平衡，但长期维持该状态可能会带来一系列生理影响。“按照当前趋势推演，模型预测显示，未来50年内，人群平均碳酸氢盐水平将逼近目前公认健康范围的上限。”Larcombe副教授表示。“到本世纪后期，血钙与血磷水平也可能降至健康范围的下限。”

另一位作者、澳大利亚国立大学荣休学院退休环境地质学家Phil Bierwirth博士强调，这项研究尚未证实二者存在直接因果关系，但在大规模人群中观测到的变化一致性值得关注。“我个人认为，我们观察到的这些变化，恰恰说明人体并没有适应这种环境变化。”Phil Bierwirth博士说道。“人类原本适应的大气二氧化碳浓度区间，如今或许已经被突破了。正常的生理区间维持着大气二氧化碳浓度、血液pH值、呼吸频率与血液碳酸氢盐水平之间的微妙平衡。如今大气中的二氧化碳浓度已经超过了人类有史以来经历过的水平，它似乎正在人体内不断累积。人类或许永远无法适应这种变化，因此控制大气二氧化碳浓度至关重要。”

研究人员表示，该结果说明，大气二氧化碳浓度升高带来的气候相关风险，有别于热浪、极端天气、海平面上升等大众熟知的威胁类型。

Larcombe副教授认为，二氧化碳浓度升高不仅是环境问题，更应被视作一项需要长期监测的公共健康影响因素。“我们并不是说，一旦突破某个阈值，人类就会突然患病。”他表示。“但研究表明，人群层面的生理机能可能正在发生渐进式变化，这应当成为未来气候变化政策中需要监测的内容。”

研究人员建议，应同步监测大气成分与人群的各项生理指标。将二者与现有气候指标共同追踪，有助于科研人员厘清数十年尺度的缓慢环境变化如何影响人类生理机能。

减少二氧化碳排放仍是遏制全球变暖的核心举措。而这项研究也提出了一种可能性：减排还能为保护人类长期健康带来额外助益。研究人员因此提出，在未来的气候政策讨论中，除了已被证实的环境影响外，也应将二氧化碳浓度升高对人体的潜在生理影响纳入考量。