本文作者为南卡罗莱纳州立大学切尔诺贝利及福岛研究项目的学者。

30年前，苏联时代的乌克兰切尔诺贝利核电站发生了有史以来最严重的核事故。熔毁、爆炸以及燃烧了10多天的核大火向大气释放出了巨量的发射性物质，并在欧亚大陆大范围地区造成了污染。国际原子能机构估计，切尔诺贝利核电站释放出的放射性物质是1945年广岛核爆的400多倍。

切尔诺贝利核事故产生的放射性元素铯至今依然能够在一些食物中被检测到。在中欧、东欧以及北欧，许多动物、植物以及蘑菇依然含有如此多的放射性元素，以至于人类无法安全地食用。

70年前，第一枚核弹在美国新墨西哥州阿拉莫戈多引爆成功。自此以后，人类陆陆续续测试了2000多枚核弹，向大气放射出了许多放射性物质。同时，全世界的核设施发生过200多起大大小小的事故。然而，专家和游说团体仍对放射性物质的健康和环境后果争论不休。

不过，在过去的10年间，人口生物学家针对放射性物质对于植物、动物以及微生物的影响进行了研究，并给出了大量可靠的论证。南卡罗莱纳大学的学者们分析了切尔诺贝利、福岛以及地球上自然辐射区域的此类辐射影响。

我们的研究为慢性、多世代、低剂量电离辐射的影响提供了全新的基础性见解。最重要的是，我们发现单个生物体通过多种途径遭到了辐射的伤害。此类伤害的累积效应导致了种群数量锐减，同时也减少了高辐射地区的生物多样性。

在切尔诺贝利地区，辐射照射已造成了遗传损伤并导致许多生物体的基因突变率大大增加。截至目前，我们并没有发现太多可靠的证据来证明核辐射地区的生物体进化出了更强的核抗性。

生物的进化史可能在决定他们面对核辐射的脆弱程度上起重要作用。在我们的研究中，那些在进化历史上表现出高突变率的物种，诸如家燕（Hirundo rustica）、黄鹂鸟（Hippolais icterina）以及黑顶林莺（Sylvia atricapilla）是切尔诺贝利地区种群规模下降最明显的。我们的假设是，不同物种修补DNA的能力不同，而核辐射同时影响了物种的DNA替换率以及对核辐射的敏感程度。

同广岛以及长崎核爆幸存者很像的是，切尔诺贝利也有大量的鸟和哺乳动物得了白内障，其脑容量也有一定程度的缩小。这些是接触到空气、水和食物中的电离辐射的直接后果。如同某些接受放射治疗的癌症患者，许多鸟类出现了精子畸变。在核辐射对严重的地区，高达40%的雄鸟没有生殖能力，在繁殖季节，他们的生殖系统里没有精子或是只有少量死精。

肿瘤，或者癌变在高辐射地区的鸟群中很明显。在某些植物和昆虫中也出现了同样的异常发育体征。

大量证据表明辐射会造成遗传损伤和个体伤害，我们也毫不意外地发现，在高污染地区，许多生物的种群规模明显下降。在切尔诺贝利，我们调查的所有主要动物群体数量都有明显减少，包括鸟类、蝴蝶、蜻蜓、蜜蜂、蚱蜢、蜘蛛以及大型或者小型哺乳动物。

当然，并不是所有物种的数量都呈现出了相同的下滑。许多物种的种群密度——包括狼——并没有因为核辐射而发生变化。一些鸟类甚至在辐射更强的地区拥有更大的种群规模。在这两个案例中，种群数量之所以更大，可能是因为在辐射更强的地区，这些动物的竞争对手或者捕食者数量有了明显的减少。

此外，切尔诺贝利隔离区的很多地带并没有遭到严重的核污染，也因此成了许多物种的庇护所。2015年发表的一份报告指出，野猪以及麋鹿等狩猎动物在切尔诺贝利的生态系统中数量激增。但是，几乎所有切尔诺贝利以及福岛的核辐射后果研究都显示出核暴露对单个生物体造成了严重的伤害。

或许还有例外情况。举例而言，抗氧化剂这种物质就能够减少放射性物质对DNA的破坏。单个生物体体内的抗氧化剂水平可能在减少核辐射损伤上起到了重要的作用。有证据表明，某些鸟类能够通过改变使用体内的抗氧化剂的方式从而对核辐射建立起耐受性。

最近，我们在日本福岛重复我们的切尔诺贝利研究以检测研究的有效性。2011年，福岛核电站三个核反应堆发生了电力故障和堆芯熔化，因此释放出了相当于切尔诺贝利核事故十分之一的放射性物质。

总体而言，我们发现鸟类的种群数量以及丰富性呈现出相似的下降，某些物种对核辐射的反应较其他物种更加敏感。我们同样发现一些昆虫的数量有所减少中，诸如蝴蝶，这可能反映了多代间有害突变在不断地累积。

我们最近在福岛开展的研究对动物体吸收的辐射量进行了更加复杂的分析。在我们最近发表的一篇论文中，我们和放射生态学家一同还原了将近7000种鸟类体内的辐射量。我们在切尔诺贝利和福岛发现的相同结果强有力地证明，核辐射是我们在这两个地区观察到的一系列现象的根本原因。

核辐射管理组织的一些成员并不了解核事故对野生动物造成的伤害。举例而言，由联合国资助的切尔诺贝利论坛（Chernobyl Forum）认为事故对生物有其积极的一面，因为隔离区中没有人类活动。联合国核辐射效应科学委员会（United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation）在最近发表的一份报告中预测，核辐射对福岛地区的动物和植物的影响微乎其微。

不幸的是，这些官方评估在很大程度上都建立在理论层面上，而不是对核辐射地区的动植物的实证观测。基于我们以及他人的研究，我们现在知道了，自然界中所有应压范围的动物在面对核辐射时，都要比我们以前所认为的要更加敏感。尽管实地调查有时缺乏精确的科学实验所要求的控制变量，但它们能还原的是更加真实的自然过程。

我们强调，通过野生生物体记录“自然”状态下的核辐射效应，在这个过程中我们有了许多新发现，这也能帮助我们为下一次核事故或核恐怖袭击做准备。如果我们不只是想要保护人类生存的环境，而同时也想捍卫这个星球上所有物种的生态系统，那么这些信息就显得十分有必要。

目前，全世界有超过400个核反应堆在运转中，65个正在建设中，另有165个即将投建或已列入计划。所有运转中的核电站都会产生大量的核废料，这些核废料需要被存放数万年。鉴于此，以及未来发生核事故、核恐怖袭击的可能性，科学家需要尽可能多地了解这些废物对环境的影响，一方面可以在未来发生事故时进行补救，另一方面也可以为风险评估以及能源政策的发展提供实际例证。

（翻译：韩宏；编辑：陈升龙）

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