要点速览
在本文章中,刘欣安博士(Dr. Liu)提出:
- 必须将尼古丁与燃烧过程加以区分。 尼古丁的药理学作用(pharmacology)在本质上不同于烟草燃烧所产生烟雾的毒理学影响(toxicology),监管讨论应明确区分两者。
- 动物模型对于厘清因果机制仍至关重要。 由于人群数据常受到既往吸烟史的混杂影响(confounding effects),受控实验模型对于识别呼吸系统与心血管风险具有必要性。
- 发育期与跨代影响亟需系统研究。 有必要开展长期队列研究(long-term cohort research),评估电子尼古丁递送系统(electronic nicotine delivery systems)对大脑发育与代谢健康的潜在影响。
- 先进建模工具应与传统毒理学相结合。 将计算方法(computational methods)与机器学习(machine learning)纳入风险评估体系,有助于监管机构更高效地应对产品配方与成分的高度多样性。
- 科学应引领政策。 建立标准化研究方法,并加强监管机构之间的国际数据共享,是确保减害讨论始终以证据为基础的关键。
免责声明(Disclaimer): 文中观点仅代表作者个人立场,并不必然反映 2Firsts 的观点。
刘欣安博士(Xin-an Liu, Ph.D.)
中国科学院深圳先进技术研究院(Shenzhen Institutes of Advanced Technology, Chinese Academy of Sciences)
尼古丁科学交流网络(Nicotine Science Exchange, NSE)创始成员
2026年2月24日
法国国家食品、环境与职业卫生安全署(ANSES)近期发布的风险评估报告,对电子烟(electronic cigarettes)进行了较为平衡的评估。报告认为,电子烟的危害可能低于可燃烟草(combustible tobacco),但同时指出仍存在显著的科学不确定性。其中最重要的挑战包括:缺乏长期数据、产品高度异质化(extreme product heterogeneity),以及既往吸烟史所带来的混杂影响。
从神经科学家的视角来看,这些不确定性并非无所作为的理由。相反,它们勾勒出一项明确的研究议程。随着电子尼古丁递送系统在不同人群中的广泛使用,科学研究必须以同样的速度推进。
尼古丁并非可燃烟草
一个核心的科学问题在于,必须将尼古丁本身与烟草燃烧所产生的有毒混合物明确区分。在我们近期发表的研究(Jia et al., Advanced Science, 2025年7月)中,我们发现,在老龄小鼠中进行慢性口服尼古丁暴露,会重塑与衰老相关的代谢通路(aging-related metabolic pathways),并伴随运动能力的改善。这一发现并不意味着尼古丁是无害的。相反,它强调:单独尼古丁的长期生物学效应,并不等同于卷烟烟雾的影响——而后者含有数千种燃烧产生的有毒物质(combustion-derived toxicants)。
尼古丁是一种神经调节剂(neuromodulator),主要通过烟碱型乙酰胆碱受体(nicotinic acetylcholine receptors)发挥作用。它影响多巴胺信号传导(dopamine signaling)、线粒体代谢(mitochondrial metabolism)、炎症反应(inflammation)以及突触可塑性(synaptic plasticity)。相比之下,烟草烟雾会引入致癌物(carcinogens)、氧化剂(oxidants)和颗粒物(particulates),从而推动癌症、慢性肺病以及血管损伤的发生。如果减害科学(harm-reduction science)要保持严谨性,就必须在尼古丁药理学(nicotine pharmacology)与燃烧毒理学(combustion toxicology)之间作出清晰区分。
生物学复杂性:剂量、给药途径与发育阶段
尼古丁具有高度生物学复杂性。其效应取决于剂量(dose)、暴露时间(duration)、给药途径(delivery route)以及发育阶段(developmental context)。
在中国科学院深圳先进技术研究院(Shenzhen Institutes of Advanced Technology, Chinese Academy of Sciences),我们的实验室利用成熟的动物模型,系统研究尼古丁对全身及神经系统的影响。我们的数据表明:
- 低剂量与高剂量可能产生截然不同的生理结果;
- 吸入式(雾化,aerosolized)尼古丁与口服或注射方式在效应上存在显著差异;
- 青少年、成年人和老年个体对尼古丁的反应可能不同。
电子烟(electronic cigarettes)进一步增加了复杂性:不同设备在加热温度(heating temperature)、气溶胶化学组成(aerosol chemistry)以及尼古丁浓度方面存在显著差异。人群流行病学研究(human epidemiological studies)往往难以精确控制这些变量。因此,设计严谨的动物模型仍然不可或缺。在受控条件下,这些模型能够在进入人体研究之前,安全地解析潜在的因果机制。
神经发育与跨代影响问题
当前最紧迫的知识缺口之一,是关于发育期暴露(developmental exposure)的影响。
烟碱型受体(nicotinic receptors)在大脑发育过程中发挥关键作用,影响神经元迁移(neuronal migration)、突触修剪与成熟(synaptic refinement)以及神经回路形成(circuit formation)。在孕期或青春期暴露于尼古丁,可能改变执行功能(executive function)、奖赏加工(reward processing)以及成瘾易感性(addiction vulnerability)。然而,针对电子尼古丁递送系统(electronic nicotine delivery systems)的长期发育数据仍然有限。
我们正在开展的研究,以及其他实验室已发表的研究证据,正在探索尼古丁暴露的跨代神经—代谢影响(cross-generational neuro-metabolic effects)。初步结果显示,尼古丁可能诱导持续性的代谢改变(persistent metabolic changes)。这些效应是否在人类中同样存在,仍需通过审慎的纵向研究(longitudinal study)加以验证。如果电子烟在育龄人群中被广泛使用,那么长期出生队列研究(long-term birth cohort studies)应当尽快启动。
心血管及系统层面的影响
ANSES 报告指出,尼古丁与短期心血管反应相关,例如心率(heart rate)和血压(blood pressure)升高。然而,其长期结局仍存在不确定性。
尼古丁会影响交感神经活性(sympathetic activity)、血管张力(vascular tone)以及线粒体能量代谢(mitochondrial energetics)。在电子烟典型的低剂量、间歇性吸入模式(low-dose, intermittent inhalation patterns)下,长期适应性变化可能不同于急性反应。
要回答这些问题,需要:
- 在经过验证的动物模型(validated animal models)中开展严格的长期心血管研究;
- 进行代谢与炎症机制的多组学综合分析(comprehensive multi-omics profiling);
- 设计严谨的临床研究,评估尼古丁的药代动力学(pharmacokinetics)及其全身生理效应(systemic physiological effects)。
只有通过整合性的系统层面研究(integrated systems-level research),才能厘清含尼古丁电子烟是否构成持续性的心血管风险。
人工智能与国际合作的角色
电子烟带来了一个独特的科学挑战:产品高度异质化(extreme product heterogeneity)。成千上万种口味与设备配置造成暴露条件的巨大差异。单靠传统毒理学方法(traditional toxicology)难以高效评估这一复杂格局。
我们的团队正在整合机器学习(machine learning)方法,用于建模气溶胶中的化学生成过程(chemical formation in aerosols)、预测受体相互作用(receptor interactions),并分析与成瘾相关的神经反应(addiction-related neural responses)。长期目标是建立结构化数据库,将化学成分、毒理学数据、神经行为结果(neurobehavioral outcomes)与人群层面数据加以关联。
此类工作需要国际合作。包括美国食品药品监督管理局(U.S. Food and Drug Administration, FDA)在内的监管机构、公共卫生机构以及科研实验室,应在数据共享与研究方法协调方面开展合作。跨人群研究尤为重要,因为遗传与环境背景可能影响尼古丁的生物学效应。尼古丁减害是一个全球性议题,其科学基础也必须具有全球视野。
迈向未来:清晰的研究路径
与已有百余年研究历史的可燃烟草(combustible tobacco)相比,电子烟仍属新兴产品,但其使用已迅速普及。
从科学角度来看,以下研究优先事项已十分明确:
- 区分尼古丁的药理学效应(pharmacological effects)与燃烧相关毒性(combustion-related toxicity);
- 建立标准化的剂量与给药途径特异性动物模型(dose- and route-specific preclinical models);
- 启动长期发育及跨代研究(long-term developmental and transgenerational studies);
- 整合基于人工智能的预测毒理学(AI-based predictive toxicology);
- 加强国际合作与共享数据库建设。
减害策略(harm reduction)必须以证据为导向,而非意识形态。电子烟可能为成年吸烟者提供一种较低风险的替代选择,但“较低风险”并不意味着“零风险”。与此同时,不确定性应当成为推动研究的动力,而不是导致立场对立的原因。
作为科学工作者,我们的责任在于审慎研究、透明沟通、全球协作。唯有通过严谨且面向未来的研究,尼古丁减害政策才能建立在坚实的科学基础之上。
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(封面图:刘欣安博士出席 2Firsts 2025 年新型烟草研讨会并发表演讲。来源:2Firsts)
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