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國科大杭高院團隊提出環境污染物篩查與風險評估融合新范式
2025年07月21日 11:52:32
來源：化工儀器網 作者：宋池 點擊量：743
中國科學院大學杭州高等研究院傅建捷研究員團隊于在環境科學頂級期刊《Environmental Science & Technology》發表前瞻性觀點文章，創新性提出融合高分辨質譜非靶標分析（NTS）與計算毒理學（CT）的新范式，以解決海量新污染物毒性識別與風險評估的瓶頸難題。
中國科學院大學杭州高等研究院(國科大杭高院)環境學院江桂斌院士工作室傅建捷研究員團隊，于2025年7月15日在環境科學領域頂級期刊《Environmental Science & Technology》上發表重要觀點文章。該文題為“Nontarget Screening Analysis Combined with Computational Toxicology: A Promising Solution for Identification and Risk Assessment of Environmental Pollutants in the Big Data Era”，提出了一種融合高分辨質譜非靶標分析(NTS)與計算毒理學(CT)的創新科學范式，以應對當前新污染物篩查與風險評估領域的關鍵挑戰。
文章指出，現代社會人群持續暴露于大量人工合成化學品中，其中許多物質對人體健康和生態環境構成潛在威脅。有效評估環境化學物質的效應，對于加強政府化學品監管、支撐新污染物治理行動以及推動美麗中國建設至關重要。然而，環境樣品篩查常能發現海量新污染物，如何高通量且精準地識別其毒性終點并評估相關風險，成為環境科學研究的顯著瓶頸。
針對此難題，研究團隊基于高分辨質譜非靶標分析(可篩查環境樣品中大量已知和未知化學結構的污染物)與計算毒理學(可基于化學結構高通量預測毒性效應)的技術特點，前瞻性地提出了將兩者深度融合的科學新范式。文章首先系統梳理了非靶標分析和計算毒理學的理論基礎及應用現狀。隨后，依據兩種技術方法的特點，提出了兩條核心融合技術路線：一條是“結構-毒性(效應)-風險”路線，即從識別出的污染物結構出發預測其毒性效應進而評估風險；另一條是“毒性(效應)-結構-風險”路線，即從觀察到的毒性效應出發反向識別潛在結構特征進而關聯污染物并評估風險。文章結合實例詳細闡述了這兩條路線的操作流程。
該研究特別強調了非靶標分析和計算毒理學方法自身固有的不確定性，并呼吁在融合路線中引入系統性的不確定性分析，以提高最終風險評估結果的準確度和科學接受度。在嚴格規避方法自身不確定性的前提下，具體融合路線的選擇應取決于研究目的。理論上，這兩種路線均能高效、快速、特異地實現新污染物的風險評估和高風險污染物的優選排序，為環境監管決策提供可靠的科學依據。
文章進一步展望了該融合范式的未來發展方向，主要包括：推動多節點交叉融合、建設多元數據庫、開發集成應用平臺、整合廣譜評估與單一污染物評估功能、發展高通量效應驗證技術以及促進融合方法的標準化。這一新范式為解決大數據時代下環境污染物識別與風險評估的難題提供了系統性思路，有望顯著推動新污染物治理與環境健康風險研究的進展。
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