树木可以治愈心脏病吗？

在一个阳光明媚的十月早晨，志愿者们在路易斯维尔的一座浸信会教堂前的草坪上忙碌着。他们穿着印有“公民林业员”字样的海军蓝T恤，分发着铁锹和铲子，拿起水桶和软管。身后是教堂宏伟的白色柱子入口和一个写着“祈祷有效”的标志。马路对面，一排排小型木板房房屋沿着街区延伸。一串狗在链式栅栏后面狂吠。然后，所有人的目光都转向了那个穿着皮鞋和亚麻西装外套的男人。他雄心勃勃的想法——无论成功与否——是他们来到这里的理由。

“我们直觉上都认为树木对人体有益。但我们不知道生活在树木中是否能改善人口的健康，”Aruni Bhatnagar 对志愿者说。“一年后再来看看效果如何。”

Bhatnagar 是路易斯维尔大学 Christina Lee Brown 环境研究所的所长，他正在监督一项名为“绿色心脏项目”的努力。该倡议背后的团队正押注 1450 万美元，相信树木可以预防人类的心脏病。这项重大测试涉及在路易斯维尔的各个社区注入大量植被——过去三年已种植多达 10,000 棵树。

“这就像一项临床药物试验，”环境研究所的科学家们喜欢这样说。“但树木就是‘药丸’。”曾经，这里的橡树区（Oakdale neighborhood）盛产橡树，还有许多曾排列在这座城市街道上的白蜡树、枫树和榆树。但近几十年来，日益严重的高温、风暴、疾病和入侵甲虫的侵害摧毁了树木。市政府面临项目资金的急剧下降，未能重新种植，导致像这里这样的社区的树冠迅速消失。每天，这座城市约有 150 棵树死亡。

这里的居民也艰难求生。凶杀、自杀、癌症和药物成瘾都在消耗着人们，就像去年路易斯维尔居民 Breonna Taylor 被杀后的一系列动荡。心脏病也已成为一个主要威胁。路易斯维尔的心血管疾病发病率居全国之首。它还有着污浊的空气，Bhatnagar 怀疑这并非偶然。美国肺脏协会一直对路易斯维尔的污染水平给予不及格的评价。在过去 15 年里，研究人员越来越认识到空气污染在心脏病发展中起着关键作用。

环境研究所的指导使命是进行环境研究，以创造更健康的城市。这包括发现汽车尾气和烟囱排放的化学物质如何导致血液变稠和动脉收缩。环境研究所最近进行了一项试点项目，发现种植的树木减少了当地学校周围 60% 的污染。

美国国家卫生研究院（NIH）和自然保护协会（Nature Conservancy）各自向该组织捐赠了数百万美元，全国各地的大学研究人员也已加入，进行补充性调查。尽管如此，始于 2018 年的“绿色心脏项目”仍然是一场赌博。已有数十项研究检查了树木对人类健康的影响，但它们都基于关联性，意味着人们的健康在树木周围时有所改善，但其他因素——也许他们接触树木是因为他们也在锻炼——无法排除。换句话说，没有一项研究明确表明接触树木实际上改善了人类的健康。Bhatnagar 知道，需要更复杂的科学来影响政策和掌权者——制药高管、医院管理员、铁锈地带市长。“在实验室里，要显示两个变量之间的关系已经够难了，”Bhatnagar 说。“然后我们走到现实世界，我们竟然能从中理出头绪，这真是太了不起了。”

从实验室到社区

1998 年，当 Bhatnagar 到达路易斯维尔大学时，他并没有计划专注于环境心脏病学。他当时在研究一氧化氮，一种对心脏健康至关重要的分子；它既能调节体内的胰岛素，又能通过放松血管内层肌肉来增加血液循环。有一天，在查阅文献时，他发现香烟烟雾和污染都会损害体内的一氧化氮产生。他对此很感兴趣，于是他和他的团队开始进行毒理学研究，以了解各种污染物如何影响心血管系统。

他们了解到，接触香烟烟雾和汽车尾气中都存在的丙烯醛（acrolein）会导致大鼠和小鼠严重的心血管损伤。此外，空气污染中的细颗粒物会导致人类血管损伤，并抑制小鼠的干细胞，而干细胞对于修复血管损伤至关重要。

“人们认为饮食不健康和缺乏运动是导致心脏病的唯一原因，”Bhatnagar 说。“但实际上，心脏和血管对环境污染物非常敏感。”

他环境研究所的一个实验室目前正在测试汽车尾气中的另一种化学物质——苯（benzene）——对小鼠的影响。很久以前，研究就发现它是一种致癌剂。但没有人做过研究来检查它如何改变心脏和血管。“令人惊讶的是，”Bhatnagar 说，“这并不为人所知。”

与实验室里的小鼠不同，“绿色心脏项目”招募的 700 多名路易斯维尔居民，每天不会待在玻璃容器里六小时，吸入一种特定类型的污染空气。也没有研究生每天两次将精确计量的营养丰富的颗粒物放入每个人的食物中。相反，参与者会在家、办公室和杂货店之间移动。有些人上白班，有些人上夜班。但对小鼠和人类的毒理学研究都应该跟踪重要的变化。

2018 年，环境研究所的执业护士兼生理学家 Rachel Keith 从“绿色心脏”参与者那里收集了血液、尿液、头发和脚趾甲样本，以及口腔拭子。这些样本被分析了心血管疾病的生物标志物，目的是让 Keith 将居民的心血管状况与他们家外的污染状况进行比较。当冠状病毒大流行爆发时，研究人员不得不重新调整。Keith 计划在 2021 年中期开始采集新样本。其中包括一项抗体检测，以查看是否有参与者感染了 COVID-19。这些患者的数据将单独进行分析，以确定病毒是否对其心血管系统产生了影响。

人体测量将在整个研究过程中继续进行。“传统上，临床试验的参与者会从中获得一些好处，比如可能治愈他们癌症的药丸，”Keith 说。“但对于我们的试验，我们只能说，我们将在社区里种植树木，也许你会看到一些好处。”另一方面，她说，“当你给某人服药时，它只治疗一个人。而这些树可以治疗整个社区。”

为了人民而自然

路易斯维尔的树木正在死亡，其速度超过了新种植的速度。这是 2015 年一份关于该市树冠的报告得出的严峻结论。这份 114 页的报告指出，该市只有 37% 的区域有树木覆盖，而且大部分树木位于城市公园而不是居民区。路易斯维尔每年损失 54,000 棵树。更重要的是，报告警告说，由于来自东亚的入侵甲虫——翡翠白蜡蛀虫（emerald ash borer）的到来，“在五到十年内将损失数万棵白蜡树”。

就在报告发布前后，科学家们发表了大量关于城市树木及其吸收各种污染物能力的研究。一些研究表明，树叶上的毛状体（trichomes）可以增加树木捕获细颗粒物的能力。另一些研究则揭示了树木位置和植被类型的重要性——特别是，松树等针叶树比落叶树更有效，因为它们全年常绿。

2015 年的一天，当 Bhatnagar 与资助环境研究所的当地慈善家 Christina Brown 会面时，这些新兴研究在他脑海中萦绕。他们的谈话转到城市污浊的空气和高发的心脏病率。“我们总是说我们需要更好的法规和更少的交通，”Bhatnagar 回忆 Brown 说。“我们还有什么可以做的来改善空气质量呢？”

他回答说：“嗯，我们当然可以种树来吸收一些污染物。”但他知道，要验证这项努力的研究将极其昂贵和复杂。

Brown 来了精神。“我们来做吧。”

Bhatnagar 花了两年时间才说服 NIH 帮助资助该项目。他修改了拨款申请，进行了长时间的电话会议，并进行了一些试点研究。其中一项研究在圣玛格丽特玛丽天主教学校（St. Margaret Mary Catholic School）前种植了常绿树，该学校位于路易斯维尔东部，沿着繁忙的美国 60 号公路。尚未发表的结果表明，这些树木显著减少了学校周围的颗粒物污染，并改善了学生和教师的心脏健康生物标志物。最后，一位 NIH 代表告诉 Bhatnagar，他快要说服他们了，但警告说：NIH 不做种树的生意。

大约在同一时间，自然保护协会启动了一项新的城市倡议，选择路易斯维尔作为目标城市。这标志着这个全国性组织的一个转变，它的大部分历史都致力于购买重要的生态用地进行保护。“我们一直在保护自然免受人类侵害，而不是为了人类，”自然保护协会肯塔基分会城市保护主任 Chris Chandler 说。当 Chandler 和他的同事们听说 Bhatnagar 的提议时，这项研究似乎非常符合他们的新使命。六个月内，这个非营利组织同意花费 800 多万美元购买树木。

这笔钱的一部分将用于在路易斯维尔比蒙特（Beechmont）社区一片单层房屋附近建造一道常绿屏障。这个地点位于树木研究区域的中心，该区域跨越丘吉尔唐斯（Churchill Downs）和路易斯维尔国际机场之间约 3 平方英里的半径范围。这道树篱将紧邻 Watterson Expressway/Interstate 264 公路，每天有二十五万辆汽车在这条五车道的沥青路上飞驰。

目前，一道 18 英尺高的屏障挡住了通往社区的交通——这是多年前政府为降低噪音而安装的。州公路官员没有意识到的是，当汽车排放物撞击墙壁时，会产生涡流效应。想象一下溪流中的一块石头，水在它前面堆积，然后以更强的力量绕过它。因此，来自排气管的细颗粒物没有扩散到大气中，而是在交通一侧聚集，沿着墙壁向上移动，然后从顶部溢出，倾倒到社区。

为了解决这个问题，自然保护协会将在墙的两侧种植巨大的针叶树，使用半挂车和起重机将其放置到位。“我们希望在这些毗邻主要高速公路的走廊大量绿化，”Chandler 说。他们的目标是进行景观美化，要么在污染源头捕获污染，要么帮助其重新扩散到大气中，而不是充斥社区。

困难的部分

在 Bhatnagar 在教堂前对志愿者做了简短讲话后，种植者们分散到该研究的六个社区。其中一个小组到达教堂半英里外的 Beecher Street，在一栋黄色乙烯基墙的平房前。铲子在房子一侧叮当作响，一半人正在敲打车道旁干燥多石的土壤通道；另一半人则跪在前院，安装两种不同的杜松。

在这些志愿者踏入某人的院子几个月前，宣传员敲开了门。他们询问房主是否愿意参与这项研究，并在他们的院子里种一些树。像 37 岁的 Jenell Glymph 这样的居民抓住了这个机会。“任何能让人们离开沙发、走出去的事情都是好事，”她说。但并非所有居民都如此热情。

“有些人说，‘哦，这太棒了！’然后他们想和你聊一个小时，”Bhatnagar 说。“有些人则说，‘我有很多问题，谁关心你他妈的树！’”

他大笑起来，然后变得更加严肃，他想到，尽管缺乏确凿的科学证据，但用树木进行健康干预的观念却抓住了公众的想象力。例如，2014 年，意大利开发商在米兰完成了 Bosco Verticale（意大利语意为“垂直森林”）。这座双塔式摩天大楼建有 800 棵树、15,000 种多年生植物和 5,000 种灌木，它们从露台上倾泻而下，覆盖了大部分外墙。建筑师声称它为居民提供了健康效益。两年后，中国官员更进一步，委托同一家开发商建造第一个“森林城市”，位于广西省。该社区定于今年完工，将拥有 100 万株草本植物和 40,000 棵树。

Bhatnagar 还发现了数十项研究，表明居住在绿色空间附近与健康结果相关：压力水平、哮喘发病率、抑郁发病率降低，以及其他积极因素。2013 年美国林业局的一项值得注意的研究发现，全国范围内近 1 亿多棵白蜡树的消失与心血管疾病和下呼吸道疾病死亡率的增加有关。

然而，没有一项表明了因果关系。“所以，好吧，”Bhatnagar 说。“大家都同意，‘我们来种树，让人们更健康。’但如果你问为什么，没人知道。”他摊开双手。“所以我们需要做科学……而这才是最难的部分。”

Nancy Averett 是生活在辛辛那提的科学和环境作家。