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2005年，美国一位职业蜂农发现，他的四千箱蜂巢在过冬期间几乎全部空巢，上亿只蜜蜂“离家出走”了。这是他养蜂三十几年里，第一次遇到这种情况。这被美国农业部专家称为蜂群崩坏症候群(colony collapse disorder)，简称CCD。

吕陈生今年58岁，曾在哈佛大学公共卫生学院任教11年。他关于CCD的研究表明，这与广泛使用的新一代农药——新烟碱类杀虫剂有关。使用了这种农药的玉米被制成高果糖玉米糖浆，喂给蜜蜂，最终产生了CCD，并且具有跨代毒性作用。2014年，欧盟永久禁止三种新烟碱类农药在欧盟会员国使用。

回国后，吕陈生的研究还在继续，他想知道，农药的暴露风险是否可以从蜜蜂，推演到其它动物，以及人类身上？更重要的是，蜜蜂暴露的农药环境是极其微量的，事实上，我们人类也已经很少会再暴露于高剂量农药环境中，那么，时常接触微量的、不致命的农药，常年累积之后，会带来什么结果？

吕陈生表示，他们的研究要探讨的，不仅是农药的生态毒性本身，而要回到一个更基本的问题——人类与大自然如何融洽共处，我们应该如何与农药共存？

以下是吕陈生的讲述：

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2005年冬天，在美国，大量蜜蜂离开蜂巢，消失了。美国农业部被告知这个奇怪的现象后，马上派遣专家到佛罗里达州的养蜂现场调研。这个现象后来被专家命名为“蜂群崩坏症候群”(colony collapse disorder)，简称CCD。

2010年，我当时在哈佛大学任教，开始做蜜蜂研究。我们找到了一些关键的时间点，CCD发生时，一种叫做“噻虫胺”的农药正在美国大范围推广。这是一种新烟碱类杀虫剂，2003年开始生产、使用，短短两年，美国种植转基因玉米和黄豆的地方，几乎都用上了噻虫胺，隔年就发生了CCD。

于是我们做了一个大胆假设，农药“噻虫胺”的残留，或许是造成蜜蜂消失的主要原因。

有人会问，蜜蜂是授粉昆虫，而玉米的生长不需要蜜蜂，它们之间有联系吗？事实是，玉米和蜜蜂在一条生产链的两端，玉米提炼出的高果糖玉米糖浆，价格非常便宜，常被用于喂养蜜蜂。卡车装着糖水送到各个饮料公司，也送到养蜂场，蜂农喂蜜蜂糖水，再把蜂蜜刮下来，卖到市场。

我们在美国的实验蜂巢位于波士顿附近，尽可能远离农田和农药污染源，找到4个家庭的后院，各摆放5个蜂箱。夏天，我们在每个后院选择四个蜂箱，喂给蜜蜂含一点点农药的玉米糖水，另一个蜂箱完全不接触农药。

入冬前3个月，我们就停止喂糖水，让蜜蜂准备过冬，当时蜜蜂看起来很健康。然而，到了快圣诞节时，一处养蜂点的人家从厨房目睹，乌泱泱一大片，蜜蜂从蜂箱“出走”了。接下来两周，16个喂食过含农药糖水的蜂巢，15个空了。

而没有喂食含农药糖水的四个对照组蜂箱，三个蜂巢顺利度过了冬天，剩下一个蜂箱也出现大量蜜蜂死亡，但部分蜜蜂尸体是留在蜂箱内的，没有“出走”。蜂农检查后认为，可能是蜜蜂把外面的细菌或霉菌带进了蜂巢，造成了蜜蜂生病。蜜蜂过冬，养蜂人认可的死亡率一般在15%，这是可接受的损耗。

通过这个实验，我们找到了一条可能的影响路径：使用新烟碱类杀虫剂农药的玉米，被制成糖水，送到蜂巢里喂给蜜蜂，最终产生了蜂群崩溃症候群。

2011年春天，在波士顿的实验蜂巢

2012年，我们把这一实验结果写成论文，发表后引起了很大轰动，很多没养过蜜蜂的人，开始在家后院放一两个蜂箱，支持保护蜜蜂的行动。养蜜蜂一度成了一项养生活动。

当时不只有我们的实验，很多类似的科学研究都指出，农药暴露对蜜蜂的生存影响很大。2013年，欧盟议会认为，根据欧盟宪法的预防原则，有必要立即就新烟碱类农药对蜜蜂的毒性重新评估，首先禁止使用噻虫胺等三种最常用的新烟碱类杀虫剂两年。

第二年，欧盟议会的研究数据结果显示，到了冬天，禁止农药后的蜂巢死亡率大幅度降低，没再出现CCD。之后，这三种新烟碱类农药在欧盟国家被无限期禁用。

在我国，包括噻虫胺在内的多种新烟碱类农药，2012年开始投入使用，相关毒理学研究也在跟进。农药的目的是为了杀死害虫，但有研究表明，鸟、蜜蜂、蚯蚓、青蛙也因此出现了安全风险。

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那么，新烟碱类杀虫剂的使用到底是如何导致CCD的呢？我们找到了一个基因组学研究指标——细胞线粒体DNA。线粒体，通俗来讲，是每个细胞的小电池，为细胞的生存和工作提供能量。

在蜜蜂实验中，哪怕我们使用的是非常低剂量的农药，还是直接影响了蜜蜂线粒体DNA的功能，而且这种损伤是跨代累积的。

这就为蜜蜂在冬天消失提供了一个学理解释——它们的电池没电了，无法供应足够的能量，蜂巢剥落太快，还没等到春天，已经快剥光了，蜂巢温度不够高，维持不下去，崩溃了。蜜蜂无法再安全过冬，它们跟其他动物一样，快要死掉之前，离开巢穴，这就是CCD的发生。

2020年，我们的研究首先提出了新烟碱类农药对蜜蜂的影响是通过线粒体损伤介导的，这篇论文发表在《环境科学与工程》（Environmental Science & Technology Letters）上，被期刊选为封面文章。后续许多研究都开始重视蜜蜂的线粒体，因为人类的细胞线粒体与昆虫线粒体具有相似性。我们也想知道，农药的暴露风险是不是可以推演到其它动物，以及人类身上。

在华盛顿大学读博士期间，我的专业是环境健康，关心大气污染、水污染、食品安全卫生对人的健康影响。我在美国儿童中间做了一次为期五天的实验，这五天里，这些儿童只能吃有机食物，我们来检测他们尿液中农药的残留。

结果显示，这些儿童在吃有机食品5天后，尿液里农药含量的确在下降，第5天时，几乎检测不到了。吃有机食品会减少农药摄入，在很多人看来，这是一件理所当然的事情，但我们的研究出来前，没有科学数据能支撑这一论点。

这篇论文发表后，我总会被问到，减少食用含有微量农药的食品，对健康有什么具体影响？当时我回答不了，因为还没有一套科学工具去测算健康效应，我们也没有足够的科研经费来做一个长期的实验观察，只能从理论上解释，少吃有毒物质，哪怕剂量很小，对于健康肯定有好处。

由于新烟碱类农药投入使用的年限还不长，对人类健康影响的相关研究目前还很少。我们没办法马上找到微量的农药暴露对人的身体健康造成的具体影响，这需要持续一段时间，十年、二十年甚至更长时间，来进行观察与研究。

吕陈生

回国工作后，我的研究还在继续。2020年，我们团队，还有浙江工业大学的张全教授，从杭州两条主要水源——钱塘江和东苕溪，取一些水源样本检测，4个采集点分别是河水、污水处理厂前后以及家庭水龙头。可以看到，家庭水龙头流出的水，96%含有一种新烟碱类农药，41%含有三种以上新烟碱类农药，不过比起其他地点水源，农药残留量已经大大降低。我们在超市抽检的水果、蔬菜，几乎都能检测出新烟碱类农药成分，其中57%含两种以上农药，30%含三种以上农药。

如果把蔬菜、水果和自来水里的农药暴露数据，用科学公式换算成健康风险，每天摄入量远远低于国家标准的安全摄入量，按照这一标准来说，应该是食用安全的。大家是不是觉得放心了？

那我们再回看一下蜜蜂实验，我们喂给蜜蜂的糖水中的农药剂量，也是非常低的。我们考虑了蜜蜂的体重，一只蜜蜂一辈子可能吃到的农药剂量，约一粒盐2%的重量，远低于蜜蜂的安全摄入量标准，然而，蜜蜂还是消失了。

2021年，在重庆的实验蜂巢

现在的国家标准每日安全摄入量是这样计算出来的——毒理学上有一个致死剂量，在72小时的实验里，暴露在这个剂量里，50%的生物体会死亡，而致死剂量除以一千倍、一万倍，得到一个每日安全摄入量标准。

那如果把实验的72小时变为30天、60天或3年、五年，甚至更长时间，看下一代，毒性作用会如何显现？目前相关研究还很不充分。

前不久，我们实验室买了一套很贵的研究设备——代谢组学分析平台。当你喝了一杯水，喝下去之后，你的身体起了什么样的反应，这就是代谢组学。最后，我们确实测出，食用蔬菜、水果里的农药成分，直接引起了儿童身体里一些显著性的生化指标改变，比如影响氧化应激和身体代谢毒性的功能。

国外很多研究已经表明，多种疾病与农药的暴露有关，比如帕金森、自闭症、抑郁症等。这些研究主要针对使用年限比较久的农药，比如有机磷。美国加州大学伯克利分校有一项研究，关于除草剂对儿童机体健康产生的影响，邀请279名儿童参与研究，年龄从6个月到5岁不等，所有儿童都曾居住在萨利纳斯盆地——一个农工业综合区。研究结果显示，大部分孩子都存在健康问题，部分孩子健康状况比较严重。

2011年4月，美国加州大学伯克利分校公共卫生学院的教授布兰达•艾斯克纳吉发表了一项研究报告，通过检测怀孕期间产妇尿液中农药的代谢水平分析发现，孩子7岁时，接触最大剂量和最小剂量农药的孩子的智商，相差7%。

导致蜜蜂消失的新烟碱类农药“噻虫胺”，中文翻译成这几个字，都很难念，它们的英文名称 Neonicotinoids, Clothianidin 也很生僻，美国人也不见得会念。为什么农药会取这么生僻、复杂的名词？反而很多非常受欢迎的商业产品，名称都很好上口。因为制造它们的人知道，把产品名称弄得越难念，越少人记得住，就越少人去关注它，甚至研究它。

蜜蜂的消失，让我想到1962年出版的《寂静的春天》，作者发现在明尼苏达州，春天来了，几乎听不到小鸟的叫声。这是因为母鸟生的蛋，蛋壳太薄，孵蛋的过程中蛋壳破了，小鸟没办法出生，造成鸟的种群越来越少。作者调查发现，鸟壳和鸟身上都有农药DDT的残留。

DDT是一种有机氯类杀虫剂，中文叫滴滴涕，它的英文全名非常长，三十几个单词拼起来，没有人会念。近期一些医学研究证明，DDT会扰乱生物的荷尔蒙分泌，对人类的肝脏功能和形态有影响，并有明显的致癌性能，还会导致精子数目减少。不过在上世纪60年代，我们并不知道这些除了杀虫以外的毒性。《寂静的春天》出版三年后，DDT被禁用。不过，到了2002年，DDT被重新用于控制蚊子的繁殖以及预防疟疾， 因为其他取代DDT的杀虫剂都在蚊子身上产生耐药性。

过去五六十年间，大概有17、18种会致癌的农药被禁止。这些曾经最常用的农药的毒性对人类或是生态健康的危害，都是这些农药当初上市时我们所不知道的。

50年后的今天，我们依然看到了另一版“寂静的春天”景象，只是角色换了，鸟变成蜜蜂，DDT变成了新烟碱类农药而已。

2021年，为了放置实验蜂巢，我在重庆拜访一个村子，村支书说，现在虫子有了抗药性，所以农民不得不经常洒，这个农药杀不完虫，接着用第二个农药。

显而易见的是，农药确实在被滥用，甚至被当作一种预防的药物。一些作物在种子阶段，就包了农药。我们去网上搜玉米种子，会搜到红色和蓝色的种子，因为种子外面包了一层农药——新烟碱类农药或者系统性农药，这叫作“包衣”。这样的玉米种子长出的根茎、花、叶和玉米，都吸收了杀虫剂成分，害虫咬一口就死了。对农夫来讲，这样更省事，几乎不需要打虫。但这一内吸性特点，也意味着冲洗果蔬的方式，无法完全去除其中的农药残留。

一个值得关注的数据是中国的癌症发病率。最近十多年，数据增长很显著，得癌症的人越来越年轻，各式各样的人，各式各样的癌症。这当然有多方面的原因，但农药也是应该被重视的一个风险因子，并且它具有跨代毒性作用。简单来讲，爸爸妈妈在他们有生之年受到一些暴露，但是这些暴露的剂量不够大，不会造成他们的健康影响，但是这些农药暴露已经在爸爸妈妈的基因上找一个房子住下来，等到这个基因传给小孩子的时候，问题出现了，小孩生病了。

农药研究对我的生活产生了很大改变，我从不会种蔬菜变得很会种蔬菜。我之前有一块不大的菜园，8个箱子，可以种上不同的蔬菜，旁边种一些会开花的植物，引来小瓢虫、蜻蜓等益虫，形成一个小的生态，完全不需要喷洒农药。

现在一些新农人也开始意识到，不需要把果园的草杀得干干净净，只要不让草长出来就好，他们现在可以请工人拔草，未来可能一些除草机器人被研发出来，不再必须依靠除草剂。回归传统、生态的农业方式，其实就是所谓的“有机农业”概念。

有人会说，现在的有机食物太贵了。为什么有机蔬菜、水果这么贵？因为按照现在市场逻辑，物以稀为贵，一颗白菜要贴上有机标签，有一套严格的有机标准，比如要有隔离带，要检测土壤、空气，一般农民是做不到的。一些农民种蔬菜，不使用农药，菜可能就长得不好看，只能卖出非常低的价钱。

未来有机农业需要一个更加良性、可持续的市场环境。人们需要破除对食物的品牌、蔬果美观与否等等这些外观假象的追求，投入有机农业的人更多，产品价格才能降下来，消费者得到好处，农民也没有损失。

我不是100%反对农药，我只是反对把农药当成一种预防的工具，一种农业生产过程必然的东西。现代农业不可避免要使用农药，因为在一些地方，特定情况下，不使用农药，农作物可能长不出来，但农药的使用一定要谨慎，有需要才使用。

最终我们要回到一个基本问题——人类与大自然的融洽共处。我们应该如何去跟农药共存，才不会牺牲掉生态环境和我们的健康。

最重要的一点，不要把农药当成预防的药品，一个解决全部问题的药品。当1亩地有虫害问题，我们不能把100亩全喷上农药，不能假设玉米种下去会有病虫害，我们就在种子上全包上农药。

最近这几年，国家也开始大力推广有机肥，防止农药的过度滥用。我们通过研究想要呼吁，在国家食品安全标准的农药最大残留限量之外，我们可不可以找到一个新的指标，去重新评估农药的安全性以及低剂量农药暴露的风险？

我常提到一句话，煤矿里的金丝雀。这句话一直是国外公共卫生预防教学的一个代名词。上世纪六、七十年代，很多煤矿工人莫名其妙的在矿坑里死掉了。矿工们为了保护自己，开始带一个鸟笼到矿场，鸟笼里放了两只金丝雀，做工时一旦发现金丝雀呼不上气来，矿工们就赶快离开矿场。那时候还没有什么科学仪器能测试，他们只知道金丝雀快死了，赶紧走吧，这样暂时解决了安全问题。

消失的蜜蜂就是鸟笼里这只“金丝雀”。   

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