北京
塑料耐用、用途广，看上去还很稳定，正因如此它无处不在——从深海到古老岩层，甚至进了人的心脏。但一项新研究给出了一个不太让人安心的说法：这些材料也许并不是“惰性”的。
来自哥伦比亚大学和加州大学伯克利分校的研究人员展示：微塑料在水中会变得具有化学活性，催化生成能损伤DNA的自由基。这项研究发表在《自然》（Nature）杂志上。考虑到地球表面大部分被水覆盖，这个结论的分量不难理解。
“我们的研究发现，当微塑料与水相互作用时——就像它们在瓶装水中那样，或当它们被吸收进我们的血液时——它们会自发产生这些高能活性自由基。”论文第一作者、哥伦比亚大学生物技术化学家钱乃馨（Naixin Qian）解释说。
研究团队通过多项实验室实验、分析技术和计算，考察了微塑料在水中的反应活性。关键变量是尺寸：颗粒越小，性质越不一样。
“当塑料碎裂成越来越小的颗粒时，它的表面积会急剧增大。”研究共同作者、哥伦比亚大学Min研究组负责人魏敏（Wei Min）解释说，“于是微塑料改变了周围的水，生成高能活性自由基，这些自由基很可能促成了我们在动物身上看到的、由微塑料暴露导致的生物损伤，在人类身上也可能如此。”
研究从三条化学证据线索出发，证明自由基——具体是羟基类自由基——的形成。羟基自由基由氧和氢构成，是最活泼、毒性最强的自由基类型之一，其破坏细胞的能力正是抗氧化产业蓬勃发展的背景。
根据观察，这些自由基似乎起源于微塑料与水的界面。
微塑料的反应活性来自一个反直觉的原因：最疏水（最排斥水）的微塑料反应活性最强，而恰恰是这个事实本身在起作用。当它们排斥水时，就影响了水的分子结构。水分子的这种重新排列导致静电力的变化。
研究还提到，把大块塑料变成微塑料的过程数量众多。除了塑料制造等工业过程，日常习惯也在往我们的身体和住所里灌微塑料——反复拧开、拧紧水瓶瓶盖，就会磨损瓶盖。
“我们日常生活中的各种使用和过程也会产生微塑料，包括微波加热、瓶装水储存期间暴露于阳光，以及医疗场景中的静脉注射。”研究共同作者、哥伦比亚气候学院环境地球化学家严北战（Beizhan Yan）说，“这项基础性工作为理解它们的健康影响提供了一条可能的路径。”
严北战及其他研究者——包括这项工作的共同作者——目前正通过动物研究来确定塑料颗粒在妊娠期间如何迁移进胎儿组织。他们也在探索“预防胜于治疗”的方向，测试如何减少人们接触微小塑料。
这一议题已引发联邦层面的行动：今年早些时候，美国卫生与公众服务部（HHS）推出了1.44亿美元的STOMP计划，目标是清除人体内的微塑料。
一个可能的未来解法？改变塑料本身，或者至少改变它们的表面——因为这项工作提示，电学、物理和化学活动就发生在这里。
正如理论化学家、伯克利Head-Gordon实验室负责人特蕾莎·黑德-戈登（Teresa Head-Gordon）总结的那样，这“最终可能带来新的工程解决方案：重新设计这些大宗塑料的化学结构，以减少对健康和环境的有毒后果”。
研究已发表在《自然》杂志上。
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