古代的铅污染可能降低了整个罗马帝国的智商

工业革命无疑是历史上的一个重要转折点。从 18 世纪末开始，人类对环境的影响达到了前所未有的高度。然而，污染并非在 18 世纪发明的。人类污染地球的时间比这要长得多，这对我们自己也有害无益，新研究将铅空气污染与罗马和平时期的认知能力下降联系起来就是例证。根据 1 月 6 日发表在《美国国家科学院院刊》上的一项研究，生活在罗马帝国黄金时代的人们由于大气中的铅，智商平均下降了 2.5 到 3 个百分点。

这项新研究为长期存在的关于铅污染和中毒在罗马帝国灭亡中所扮演的角色的争论提供了背景。一些历史学家认为，罗马精英和皇帝，比如卡利古拉和尼禄，据称表现出古怪、经常暴力的行为，实际上患有铅中毒，因此铅和它引起的反常行为严重破坏了社会稳定。这项研究并没有证明罗马的灭亡是否或如何与铅有关。然而，它确实表明，环境健康和污染对人类的影响可以追溯到几千年前。

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利用北极冰芯、大气模型、流行病学数据以及之前发表的健康和认知研究，科学家估算了几个世纪以来铅空气污染水平的波动，以及这可能会如何影响人体血铅水平，以及血铅水平可能如何影响罗马帝国居民的认知能力。

这项研究并不是第一个发现罗马时期铅污染和人类铅暴露显著峰值的研究，之前的许多研究已经通过分析冰和泥炭芯、骨骼遗骸和古代基础设施，确定了古代铅污染的普遍性。但这项研究的独特之处在于量化了罗马时期污染对血铅水平和智商下降的影响。作者估计，仅受空气污染影响，生活在 200 年的罗马和平时期（约公元前 27 年至公元 180 年之间）的儿童的平均血铅水平约为每分升 3.4 微克（比新石器时代的背景水平高 2.4 微克/分升），而这样的水平将导致全民智商下降 2.5 到 3 个百分点。

尽管智商是一个有缺陷的衡量标准，但它是追踪铅等物质对人群的影响的最佳科学简写之一。这种金属是一种公认​​的神经毒素，对婴儿和儿童尤其有害。即使是低水平和中等水平的铅暴露也会导致终身健康后果，包括发育迟缓、学习障碍、行为变化、免疫抑制、心脏病、器官损伤、妊娠并发症等。根据世界卫生组织和疾病控制与预防中心的说法，没有一种铅暴露水平被认为是安全的。但当铅渗透到环境中时，就不可能避免了。

罗马帝国有许多潜在的铅暴露源——从餐具和炊具到水管和葡萄酒。所有这些都可能导致当时人们的铅负担。不过，没有什么比空气污染的影响更深远，空气污染甚至会让偏远农村地区的人们接触到这种毒素。开采和冶炼金属矿石，特别是用作罗马硬币银来源的方铅矿，产生的铅排放遍布整个罗马帝国。

“据我所知，这是工业活动造成的首次大规模污染事件，”这项研究的主要作者、内华达州沙漠研究所的研究教授兼水文学家乔·麦康奈尔说。“我们的目标是试图了解由此造成的潜在健康影响，”他补充道。

为此，他利用自己在冰芯分析方面的专业知识对来自三个不同北极地区的样本进行了评估。冰芯是历史上大气状况的冻结记录，因为在空气中循环的粒子最终会落下——一些落到冰川和冰盖上，在那里它们被保存在真实的时间线上。利用这些罗马时代北极沉积的铅测量数据，麦康奈尔和他的同事随后应用大气模型（与气候科学家使用的相同）来逆向估算罗马帝国上空的空气中循环的铅含量，距离样本采集地格陵兰和俄罗斯数千公里。

他们运行了两种不同的模型情景：一种假设大部分铅污染源自现今西班牙南部的一个已知采矿区，另一种假设铅排放源更分散，遍布整个帝国。两种情景都得出了类似的大气铅含量估计值。

随后，这个跨学科研究团队开始研究当代环境健康分析，以确定空气中铅含量和人体血液中铅含量之间的关系。最后，他们利用公共卫生研究中的智商下降数据，估计了这些水平可能如何影响认知能力。

“研究结果表明，铅污染不仅对空气有明显影响，而且对血铅水平和认知缺陷也有影响，”麦康奈尔说。研究中记录的大气铅污染水平低于 20 世纪全球铅污染的峰值，当时含铅汽油的使用十分普遍。但他表示，这仍然是一个显著且可衡量的影响。

“我们的数据表明，罗马帝国鼎盛时期 180 年的铅污染对认知能力下降的影响约为 20 世纪铅污染高峰期的三分之一，”麦康奈尔解释道。“2000 年前，人类对欧洲大陆的污染程度是现代工业污染程度的三分之一，这一观点相当令人惊讶。大量环境研究认为工业化前的世界是一个原始世界。但事实并非如此。”

麦康奈尔补充道，研究中计算出的空气污染导致的铅暴露量代表了人们实际接触到的铅暴露量的下限。在采矿或冶炼作业附近的地区，空气污染会更加严重。而且，通过水、食物和家居用品，许多生活在罗马帝国的人可能血铅水平较高，因此受到的伤害更大。

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“这是一项有趣的工作，我同意他们正在尝试做的事情，”太平洋西北国家实验室的化学家肖恩·斯科特 (Sean Scott) 说，他之前曾通过骨骼遗骸研究过罗马时代的铅含量。不过斯科特指出，通过结合估计值和模型，研究人员放大了他们方法固有的不可靠性。“我确信这些测量结果非常好，但一旦你从冰芯跳到人类血液，然后是智商，就会有不确定性，”他说。当然，“这是他们能做的最好的事情，”他补充道。

麦康奈尔承认这一局限性。“如果今后能更好地量化背景空气污染、儿童血铅水平和健康之间的联系，那就太好了，”他说。他指出，如果能有办法量化铅和工业污染物对健康的其他影响，那也是理想的。

尽管如此，斯科特表示，这项新研究勾勒出了人类历史上一个令人着迷的时期“前所未有的环境变化”的轮廓。我们可能无法确切知道是什么导致了罗马帝国的衰落（斯科特和麦康奈尔都表示，很可能不是任何单一因素造成的）。但也许研究那个时代的污染可以让人们思考历史和我们现在的相似之处。“当你研究罗马人口和历史环境科学，然后环顾现代，你看待世界的方式就会改变，”斯科特说。很可能，罗马人并没有完全理解他们冶炼银的后果。“这让你想知道我们现在正在做什么，我们不明白。”