“空氣污染會(huì)損害呼吸與心血管系統(tǒng)健康嗎？”“不同國(guó)家的大氣健康研究如何實(shí)現(xiàn)可比？”“孕期PM2.5暴露是否增加早產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)？”“熱浪、洪澇等極端事件與人群健康有何關(guān)聯(lián)？”“臭氧污染抬頭下其獨(dú)立健康效應(yīng)怎樣精準(zhǔn)歸因？”
這些關(guān)乎民生福祉與國(guó)家發(fā)展的重要命題，正是大氣環(huán)境與健康研究團(tuán)隊(duì)（下文簡(jiǎn)稱(chēng)“團(tuán)隊(duì)”）多年來(lái)的求索方向。他們不斷根據(jù)國(guó)家需求和環(huán)境污染態(tài)勢(shì)的演變，調(diào)整團(tuán)隊(duì)方向和布局，每一次轉(zhuǎn)向都緊扣時(shí)代需求。
2025年，他們被評(píng)為復(fù)旦大學(xué)“鐘揚(yáng)式”好團(tuán)隊(duì)（科研團(tuán)隊(duì)）。
大氣環(huán)境與健康研究團(tuán)隊(duì)合照
“環(huán)境研究絕不能脫離現(xiàn)實(shí)需求”
“環(huán)境研究絕不能脫離現(xiàn)實(shí)需求，要做真正服務(wù)于國(guó)家發(fā)展、回應(yīng)人民關(guān)切的硬核學(xué)問(wèn)?！?/strong>團(tuán)隊(duì)帶頭人、公共衛(wèi)生學(xué)院教授陳仁杰的這句話(huà)，是團(tuán)隊(duì)科研工作的核心遵循。
2025環(huán)境與健康學(xué)術(shù)會(huì)議 陳仁杰
2013年前后，團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)不同國(guó)家、城市的大氣健康研究因數(shù)據(jù)、模型與方法各異，結(jié)果缺乏可比性，難以建立統(tǒng)一的暴露-反應(yīng)關(guān)系。為此，他們開(kāi)始整合全球各國(guó)數(shù)據(jù)，統(tǒng)一研究方法與模型，力圖構(gòu)建覆蓋廣泛、結(jié)果穩(wěn)健的核心數(shù)據(jù)庫(kù)，并得出更具一致性與可比性的研究結(jié)論。
這項(xiàng)工作耗時(shí)近十年。過(guò)程中，團(tuán)隊(duì)對(duì)接全球二十多個(gè)國(guó)家的研究者，既要攻克數(shù)據(jù)保密溝通的壁壘，又要解決不同國(guó)家污染物檢測(cè)、疾病診斷、數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一的難題，通過(guò)逐一對(duì)接溝通、核查校準(zhǔn)、方法分類(lèi)的標(biāo)準(zhǔn)化處理，終于在2019年將相關(guān)研究發(fā)表于全球頂尖綜合性醫(yī)學(xué)期刊The New England Journal of Medicine（《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》）。
該成果成為世界衛(wèi)生組織2021年修訂空氣質(zhì)量基準(zhǔn)的核心依據(jù)，如今數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)模已實(shí)現(xiàn)翻倍，為全球大氣健康研究提供了統(tǒng)一的科學(xué)支撐。
在婦幼健康領(lǐng)域，團(tuán)隊(duì)聚焦孕期PM2.5暴露與早產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)聯(lián)。“媽媽是不是需要在孕期特別注意防護(hù)空氣污染？濃度到什么水平會(huì)導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)升高？升高多少？”團(tuán)隊(duì)成員、公共衛(wèi)生學(xué)院教授蔡婧拋出的這些問(wèn)題，正是研究的出發(fā)點(diǎn)。依托全國(guó)近三百萬(wàn)研究對(duì)象的大樣本數(shù)據(jù)，團(tuán)隊(duì)明確我國(guó)10%-20%以上的早產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)可歸因于孕期PM2.5暴露，更精細(xì)化測(cè)算出各省份疾病負(fù)擔(dān)，為不同區(qū)域開(kāi)展精準(zhǔn)防控提供了靶向依據(jù)，也為婦幼人群防護(hù)及空氣質(zhì)量?jī)?yōu)化政策制定筑牢了科學(xué)根基。
2025環(huán)境與健康學(xué)術(shù)會(huì)議 蔡婧
此后，隨著《巴黎協(xié)定》生效和極端天氣頻發(fā)，團(tuán)隊(duì)再次調(diào)整研究重心，轉(zhuǎn)向極端事件與健康的關(guān)聯(lián)研究。
“這類(lèi)研究的健康結(jié)局指標(biāo)與此前一致，但暴露因素已從空氣污染物轉(zhuǎn)向溫度、熱浪、洪澇等極端事件。”陳仁杰表示。
團(tuán)隊(duì)整合氣象局觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)與衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)界定極端事件的時(shí)間、地點(diǎn)，再與健康大數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析，取得多項(xiàng)突破：夜間熱浪及晝夜復(fù)合熱浪的健康危險(xiǎn)性顯著高于白天單獨(dú)熱浪；洪澇不僅造成直接傷害，還會(huì)誘發(fā)敏感人群慢性病發(fā)作，甚至導(dǎo)致婦幼群體死亡或早產(chǎn)。
基于上述成果，為突破傳統(tǒng)研究“城市群體尺度、每日時(shí)間尺度、僅統(tǒng)計(jì)死亡結(jié)局”的局限，團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步推進(jìn)研究升級(jí)，將尺度從城市延伸至個(gè)體、將時(shí)間從每日細(xì)化至小時(shí)級(jí)、將健康結(jié)局從死亡深入至發(fā)病，他們收集千萬(wàn)級(jí)個(gè)體數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)定位“某年某月某日某時(shí)某地”的發(fā)病場(chǎng)景。2022年，相關(guān)成果發(fā)表于中國(guó)工程院院刊Engineering（《工程》），目前正向風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警與干預(yù)應(yīng)用延伸。環(huán)境與健康的關(guān)聯(lián)研究，賴(lài)于精準(zhǔn)數(shù)據(jù)的收集。恰如團(tuán)隊(duì)成員、公共衛(wèi)生學(xué)院副教授孟夏所言：“環(huán)境暴露數(shù)據(jù)是精準(zhǔn)研究的基礎(chǔ)，沒(méi)有統(tǒng)一、精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，后續(xù)的健康關(guān)聯(lián)分析就無(wú)從談起。”
2019年，孟夏回國(guó)加入團(tuán)隊(duì)，秉持著“讓機(jī)器做能做的事，把人力解放出來(lái)做創(chuàng)造性研究”的理念，她帶領(lǐng)學(xué)生耗時(shí)近五年，搭建起OpenEX開(kāi)放環(huán)境暴露數(shù)據(jù)平臺(tái)。
彼時(shí)，國(guó)內(nèi)該領(lǐng)域仍處于發(fā)展起步階段，既無(wú)成熟的工具支撐，也缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化操作流程。早期數(shù)據(jù)收集工作只能依靠人工逐站點(diǎn)擊下載，后續(xù)還需手動(dòng)完成格式規(guī)整、坐標(biāo)統(tǒng)一與異常值清洗等一系列繁瑣工序。
如今，該平臺(tái)已成功實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)抓取、預(yù)處理、模型運(yùn)算的全流程自動(dòng)化運(yùn)作，同時(shí)開(kāi)發(fā)出友好的圖形化操作界面，即便不具備技術(shù)背景的研究者也可便捷上手，突破了環(huán)境健康研究中高精度環(huán)境數(shù)據(jù)缺乏的瓶頸問(wèn)題。
OpenEX環(huán)境數(shù)據(jù)平臺(tái)主頁(yè)截圖
“孟老師開(kāi)發(fā)的高時(shí)空分辨率暴露評(píng)價(jià)模型特別實(shí)用，能夠精確匹配全國(guó)任意時(shí)間、任意地點(diǎn)的空氣污染濃度，為我的研究奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。”2025級(jí)公共衛(wèi)生學(xué)院碩士研究生劉遠(yuǎn)感慨。
近年來(lái)，面對(duì)PM2.5濃度下降但臭氧污染抬頭的新態(tài)勢(shì)，團(tuán)隊(duì)開(kāi)辟臭氧研究新方向。
“相關(guān)健康危害逐步受到廣泛關(guān)注，我們構(gòu)建了從大人群流行病學(xué)到小樣本實(shí)驗(yàn)性研究的多層次鏈條，證據(jù)等級(jí)逐步提升?！眻F(tuán)隊(duì)成員、公共衛(wèi)生學(xué)院青年研究員牛越介紹，團(tuán)隊(duì)的人體暴露艙RCT研究頗具代表性——通過(guò)專(zhuān)用暴露艙構(gòu)建純凈臭氧環(huán)境，排除其他污染物干擾，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)志愿者健康指標(biāo)變化，精準(zhǔn)歸因臭氧的獨(dú)立健康效應(yīng)。
目前團(tuán)隊(duì)已收集大量生物樣本，未來(lái)將拓展至氧化性污染物類(lèi)別整體，以及臭氧與人體表面接觸生成的氧化產(chǎn)物研究。
“環(huán)境研究不僅是學(xué)術(shù)，更是責(zé)任”
“術(shù)業(yè)專(zhuān)攻、協(xié)同育人”，這是大氣環(huán)境與健康研究團(tuán)隊(duì)始終堅(jiān)守的觀(guān)念。
“其他專(zhuān)業(yè)都有研究生教材，而我們領(lǐng)域各學(xué)校、各老師只能按自身專(zhuān)長(zhǎng)授課，培養(yǎng)相對(duì)混亂?！标惾式苷f(shuō)。
針對(duì)環(huán)境與健康領(lǐng)域研究生統(tǒng)一教材缺失、培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)混亂的行業(yè)痛點(diǎn)，團(tuán)隊(duì)牽頭聯(lián)合二十余家高校及科研院所，歷經(jīng)多年編撰打磨，編寫(xiě)完成我國(guó)環(huán)境健康領(lǐng)域首部醫(yī)學(xué)類(lèi)研究生國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材——《環(huán)境與健康》。
《環(huán)境與健康》教材封面
教材的編寫(xiě)全程貫穿科研育人理念，“把國(guó)家環(huán)保成就、生態(tài)文明建設(shè)政策寫(xiě)進(jìn)去，讓學(xué)生明白環(huán)境研究不僅是學(xué)術(shù)，更是責(zé)任，厚植他們的愛(ài)國(guó)情懷和公共衛(wèi)生初心?！?/strong>陳仁杰表示。
編寫(xiě)建材的同時(shí)，孟夏主講的本科生通識(shí)選修課《PM2.5與疾病》則成為科研反哺教學(xué)的實(shí)踐。
這門(mén)課程面向非本專(zhuān)業(yè)的低年級(jí)學(xué)生開(kāi)設(shè)，沒(méi)有專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)堆砌。選課學(xué)生大多是出于好奇，但團(tuán)隊(duì)希望通過(guò)科研實(shí)踐，讓他們從“學(xué)知識(shí)”變成“用知識(shí)”。
課程的核心環(huán)節(jié)是小組實(shí)踐——學(xué)生攜帶團(tuán)隊(duì)常用的便攜式空氣質(zhì)量檢測(cè)設(shè)備，自主設(shè)計(jì)微型研究課題。在實(shí)踐中，有的小組發(fā)現(xiàn)宿舍點(diǎn)香薰蠟燭后PM2.5濃度飆升，打開(kāi)窗戶(hù)通風(fēng)就能緩解，還有的小組則測(cè)出北苑食堂晚間燒烤時(shí)段PM2.5濃度達(dá)峰值，就主動(dòng)聯(lián)系經(jīng)理建議加強(qiáng)通風(fēng)，并且被采納。
“學(xué)生能用課堂學(xué)到的科研方法解決生活中的環(huán)境問(wèn)題，正是科研育人的初心?！?/strong>孟夏說(shuō)。
2025環(huán)境與健康學(xué)術(shù)會(huì)議 孟夏
除此之外，團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了全方位的科研育人補(bǔ)充體系。
團(tuán)隊(duì)成員、公共衛(wèi)生學(xué)院副教授徐燕意以“動(dòng)態(tài)沉浸式課程”培育科研素養(yǎng)，與學(xué)生一同讀文獻(xiàn)、討設(shè)計(jì)、分析數(shù)據(jù)、復(fù)盤(pán)失敗，依托交叉學(xué)科背景引導(dǎo)學(xué)生接觸多領(lǐng)域視角，堅(jiān)持“動(dòng)手為主、理論結(jié)合”，不直接給出答案，而是引導(dǎo)學(xué)生查資料、開(kāi)專(zhuān)題討論，錘煉解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
2025環(huán)境與健康學(xué)術(shù)會(huì)議 徐燕意
團(tuán)隊(duì)成員、公共衛(wèi)生學(xué)院青年研究員劉聰則將科研方向與社會(huì)實(shí)踐結(jié)合，指導(dǎo)新疆籍學(xué)生團(tuán)隊(duì)返鄉(xiāng)開(kāi)展沙塵暴污染研究：“（學(xué)生）家鄉(xiāng)沙塵暴嚴(yán)重，而我們團(tuán)隊(duì)專(zhuān)注顆粒物研究，正好契合需求?！?/p>
他為學(xué)生明確科普重點(diǎn)：一是讓老鄉(xiāng)了解沙塵對(duì)呼吸道的阻塞作用及長(zhǎng)短期健康風(fēng)險(xiǎn)，二是普及口罩、空氣凈化器等防護(hù)措施的有效性。在他的指導(dǎo)下，學(xué)生們聯(lián)合社區(qū)開(kāi)展宣講、發(fā)放口罩，把團(tuán)隊(duì)的科研成果轉(zhuǎn)化為通俗的民生知識(shí)，既守護(hù)了老鄉(xiāng)健康，也讓自身深刻體會(huì)到科研的社會(huì)價(jià)值。
2025環(huán)境與健康學(xué)術(shù)會(huì)議 劉聰
在“德隆學(xué)者”等科創(chuàng)項(xiàng)目中，團(tuán)隊(duì)更是為學(xué)生打通了從入門(mén)到進(jìn)階的科研成長(zhǎng)通道。
“學(xué)生從大三起便可參與項(xiàng)目，先完成知識(shí)儲(chǔ)備，學(xué)習(xí)代碼、理論和數(shù)據(jù)分析方法，再在老師指導(dǎo)下撰寫(xiě)報(bào)告、應(yīng)對(duì)答辯，提前掌握研究生階段核心技能?！眲⒙斀榻B。
劉遠(yuǎn)便是這一模式的受益者，本科三年級(jí)加入團(tuán)隊(duì)時(shí)，他毫無(wú)科研基礎(chǔ)?！袄蠋熥屛以诩倨陂喿x學(xué)習(xí)了很多團(tuán)隊(duì)論文，并在開(kāi)學(xué)后匯報(bào)心得體會(huì)，這幫我建立了對(duì)該領(lǐng)域研究的初步認(rèn)知?！?/p>
2025環(huán)境與健康學(xué)術(shù)會(huì)議 劉遠(yuǎn)匯報(bào)心-腎-代謝綜合征課題
在老師的帶領(lǐng)下，他從讀文獻(xiàn)、學(xué)方法起步，2024年逐步上手項(xiàng)目，如今已能負(fù)責(zé)多項(xiàng)核心研究：例如利用中國(guó)健康與養(yǎng)老追蹤調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)探索空氣污染對(duì)心-腎-代謝綜合征的影響，以及依托中國(guó)多民族隊(duì)列研究PM2.5組分混合暴露的健康危害等。
“團(tuán)隊(duì)最核心的精神是團(tuán)結(jié)協(xié)作”
“我們團(tuán)隊(duì)最核心的精神是團(tuán)結(jié)協(xié)作，這主要體現(xiàn)在兩方面：一是代代相傳的傳幫帶精神，二是橫向的互助精神。”陳仁杰的這句話(huà)，精準(zhǔn)道出了大氣環(huán)境與健康研究團(tuán)隊(duì)的凝聚力源泉。
團(tuán)隊(duì)構(gòu)建起穩(wěn)固的“金字塔”梯隊(duì)：陳仁杰統(tǒng)攬全局，蔡婧、孟夏、徐燕意等教授深耕細(xì)分領(lǐng)域，劉聰、牛越等青年研究員注入創(chuàng)新活力，學(xué)生梯隊(duì)在實(shí)踐中快速成長(zhǎng)。
“團(tuán)隊(duì)的成長(zhǎng)，就是讓每個(gè)人都能站在別人的肩膀上前行?！?/strong>徐燕意說(shuō)。從前輩學(xué)者開(kāi)始，這份傳統(tǒng)便深深扎根，老師會(huì)把知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)全教給學(xué)生，真心希望他們做得更好、超過(guò)老師。而在同輩之間，學(xué)生各自負(fù)責(zé)不同項(xiàng)目，有不同特長(zhǎng)，會(huì)在組會(huì)上分享技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，主動(dòng)提醒他人避開(kāi)自己踩過(guò)的“坑”。
“我剛從環(huán)境科學(xué)跨界到環(huán)境流行病學(xué)時(shí)，陳仁杰老師帶著我逐漸熟悉這個(gè)領(lǐng)域，一點(diǎn)點(diǎn)幫我建立學(xué)術(shù)框架?！比缃?，蔡婧也將這份傳承延續(xù)，主動(dòng)把經(jīng)驗(yàn)分享給年輕教師。一個(gè)人不可能窮盡所有研究領(lǐng)域，與他人的碰撞討論中總能收獲新啟發(fā)，這正是橫向互助的價(jià)值。
孟夏對(duì)此深有體會(huì)，她搭建的OpenEX平臺(tái)所產(chǎn)出的環(huán)境暴露數(shù)據(jù)，成為多個(gè)研究項(xiàng)目的共用核心資源，而平臺(tái)官網(wǎng)上專(zhuān)門(mén)設(shè)立的“貢獻(xiàn)者名單”，更是清晰記錄著歷屆參與建設(shè)的學(xué)生姓名。“這個(gè)平臺(tái)是一代代學(xué)生接力完成的，每一個(gè)人的付出都值得被記住”。
團(tuán)隊(duì)合照
友善包容、互助共進(jìn)的氛圍，是團(tuán)隊(duì)最動(dòng)人的底色。在這里，合作不是選擇而是常態(tài)：老師們互通有無(wú)、共享資源，聯(lián)合指導(dǎo)綜合性課題；學(xué)生們打破壁壘，在交流中共同進(jìn)步。
這種精神在學(xué)生層面體現(xiàn)得尤為真切。劉遠(yuǎn)的工位與師姐相鄰?！捌綍r(shí)不管是寫(xiě)文章、做數(shù)據(jù)分析的核心技巧，還是頁(yè)面設(shè)置、表達(dá)規(guī)范這類(lèi)細(xì)節(jié)，我都能隨時(shí)請(qǐng)教，師姐總會(huì)傾囊相授?！?/p>
團(tuán)隊(duì)的組會(huì)制度更是協(xié)作交流的重要載體：大組會(huì)上，前沿文獻(xiàn)分享與進(jìn)度匯報(bào)拓寬視野；小組會(huì)上，研究難題探討與核心觀(guān)點(diǎn)碰撞凝聚智慧。
在這樣的滋養(yǎng)中，劉遠(yuǎn)科研認(rèn)知不斷深化：“剛開(kāi)始我以為流行病學(xué)只需要分析暴露與結(jié)局的關(guān)聯(lián)，后來(lái)才慢慢明白，還要深究背后的機(jī)制、假設(shè)的合理性，這真正打開(kāi)了我的學(xué)術(shù)視野，也拓展了我的思維方式。”
探究空氣污染與氣候變化對(duì)人群健康的影響，本就承載著厚重的現(xiàn)實(shí)意義——諸多疾病的發(fā)生發(fā)展，都與我們呼吸的空氣、飲用的水源等環(huán)境因素息息相關(guān)。
正是這份共同的使命，讓團(tuán)隊(duì)成員心往一處想、勁往一處使。他們始終期待，產(chǎn)出切實(shí)而有價(jià)值的研究成果，為相關(guān)政策的制定與完善提供科學(xué)參考，用協(xié)作的力量守護(hù)大眾健康。
