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十年之后

切尔诺贝利核电站的灾难导致儿童甲状腺癌发病率惊人上升,引发了对基因损伤的担忧。

作者:Richard Stone
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1986年4月26日,切尔诺贝利核电站四号反应堆爆炸,无声无息地释放出一支强大而未知的隐形军队。在接下来的几天里,数吨放射性碎片和粒子像沉默的伞兵一样,不仅落在了爆炸发生的乌克兰北部,还散布在广阔的欧洲地区。放射性同位素渗入了食物供应,并渗透到地下水中。

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在世界上最严重的核事故发生十年后,研究人员发现,这种隐秘的、缓慢作用的敌人开始造成沉重打击。白俄罗斯、俄罗斯和乌克兰部分地区儿童的甲状腺癌发病率比爆炸前高出30倍。1996年公布的同样令人心寒的发现表明,生活在切尔诺贝利附近的野生动物和人类群体遭受了基因损伤,并将这种损伤遗传给了下一代。这些基因错误的最终后果仍然是个谜,部分原因是它们以前从未被发现过。即使是二战期间投掷在日本的原子弹所产生的辐射,也没有在幸存者子女中引发可检测到的基因异常。

切尔诺贝利的第一次袭击并非不明显:一名工程师在爆炸中当场死亡,在接下来的几周内,高剂量的放射性杀死了28人。第二次袭击来自碘-131,一种被甲状腺吸收的放射性同位素。尽管其半衰期只有八天,但该同位素仍成功侵袭了脆弱儿童的甲状腺,数百名儿童因此死于放射性引起的肿瘤。近年来,半衰期长达30年、会沉降到土壤和水中的铯-137等更长寿命的放射性同位素已成为主要的健康威胁。英格兰莱斯特大学遗传学家亚历克·杰弗里斯爵士表示:“人们正在接触和摄入这些物质。”

杰弗里斯是一位DNA指纹分析专家,而与他一起工作的俄罗斯遗传学家尤里·杜布罗瓦,在1992年进行了一项奇怪的实验后,开始研究切尔诺贝利的影响。他们对雄性小鼠进行了伽马射线照射,并观察了它们的后代的DNA——特别是“垃圾DNA”片段,这些片段很少产生有用的蛋白质。“垃圾DNA”的自然突变率远高于功能性DNA,因此更容易检测到变化。杰弗里斯和杜布罗瓦发现,受照射小鼠后代的突变率显著增加。辐射以某种方式影响了小鼠的精子,并导致突变遗传给后代。

在思考辐射如何影响人类“垃圾DNA”的重组时,杜布罗瓦和杰弗里斯获得了来自白俄罗斯莫吉廖夫地区79个家庭的血液样本。该地区位于切尔诺贝利以北约200英里,属于受污染地区。所有家庭的孩子都出生在1994年2月至9月之间,也就是事故发生后约八年。为了寻找下一代的突变,研究人员将孩子们的一些“垃圾DNA”片段与父母的相同片段进行了比较。通过这些数据,他们估计了“垃圾DNA”的总体突变率。他们发现,白俄罗斯儿童的突变率是英国儿童对照组的两倍。

需要强调的是,这些“垃圾DNA”突变并没有与白俄罗斯儿童的任何已知健康问题相关联。尽管如此,杰弗里斯和杜布罗瓦的发现仍然重要且令人惊讶:对日本原子弹幸存者的研究,尽管他们暴露于更高剂量的辐射,却从未发现任何遗传突变的证据。因此,一些专家对将白俄罗斯的高突变率与辐射联系起来持怀疑态度,杰弗里斯本人也表示这种联系尚未得到证实。他认为,白俄罗斯普遍污染严重,这可能解释了一部分突变率。但是,在铯-137污染水平较高的家庭中,突变率显著更高,这暗示了切尔诺贝利的影响。杰弗里斯指出,日本幸存者一次性承受了巨大的辐射剂量,而白俄罗斯家庭则是在十年的时间里逐渐接受辐射——这种模式可能产生更多的突变。他总结道:“这些数据不容忽视。”

特别是,今年还报道了另一个生活在切尔诺贝利附近的人群——一群啮齿动物的类似数据。德克萨斯理工大学的罗伯特·贝克和佐治亚大学的罗纳德·切瑟发现,生活在切尔诺贝利附近草原上的田鼠,其DNA突变率比20英里外四号反应堆相对未受影响地区的田鼠高出至少100倍。这些DNA来自田鼠的线粒体,线粒体是为细胞提供能量的细胞器。如此高的突变率不可能发生在细胞核基因中,因为这几乎肯定会杀死田鼠。而切尔诺贝利地区的田鼠一点也不虚弱;尽管单个田鼠可以使盖革计数器发出刺耳的警报声,但该种群却在蓬勃发展。

同样,目前无人知晓切尔诺贝利对人类人口的长期影响——特别是“垃圾DNA”的高突变率是否意味着功能基因的突变率也高,因为功能基因的突变会造成更大的损害。这些基因的自然突变率非常低,以至于无法测量由辐射引起的改变。对于切尔诺贝利的受害者来说,流行病学家可能会找到答案。他们正在监测那些不想或无力离开被辐射土地的人;他们还在追踪那些清理现场并为被毁反应堆建造混凝土掩埋体的80万苏联工人中的一些人。流行病学家正在寻找更多甲状腺癌病例和其他癌症,如白血病。他们的任务现在更加艰巨,因为他们知道切尔诺贝利的最终代价可能无法在本代人,甚至下一代人身上得到评估。

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