（本文發(fā)表于2024年第2期）

第一作者簡(jiǎn)介

張隆隆，高級(jí)工程師、碩士研究生導(dǎo)師，主要從事礦山治理、土壤修復(fù)、邊坡植被恢復(fù)、國土空間生態(tài)規(guī)劃、生態(tài)地質(zhì)與健康地質(zhì)調(diào)查、鹽堿地改良和生態(tài)質(zhì)量評(píng)價(jià)等方面的研究工作。主持項(xiàng)目10余項(xiàng)，編寫專著2部、編寫《健康地質(zhì)100例》《大地質(zhì)支撐健康中國》《健康地質(zhì)這樣做》等健康地質(zhì)與生態(tài)修復(fù)領(lǐng)域科普?qǐng)?bào)告5部，發(fā)表論文（第一作者）6篇，授權(quán)發(fā)明專利2項(xiàng)。

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，不當(dāng)?shù)娜祟惢顒?dòng)對(duì)地球環(huán)境的破壞加劇，氣候變化、環(huán)境污染、資源枯竭、物種多樣性銳減、濕地退化等系列生態(tài)問題日益凸顯。《健康星球，健康人類》指出，全球每年23%的死亡人口（其中28%為5歲以下的兒童），是由于自然環(huán)境因素改變導(dǎo)致不健康的生態(tài)環(huán)境及突發(fā)性疾病造成的，如空氣污染導(dǎo)致世界每年700萬人死亡，化學(xué)品暴露（石棉、鉛中毒）導(dǎo)致世界每年死亡超百萬人，人類所有傳染病中，大約60%是人畜共患病，占新發(fā)傳染疾病的75%。世界衛(wèi)生組織（WHO）預(yù)估2030—2050年間，每年會(huì)有額外的25萬人死亡，主要死于由氣候變化導(dǎo)致的營(yíng)養(yǎng)不良、瘧疾、腹瀉和熱應(yīng)力造成的。生態(tài)資源的消耗及人類活動(dòng)污染足跡的快速擴(kuò)增，使人類在生命健康和社會(huì)福祉方面承擔(dān)日益增長(zhǎng)的成本。空氣污染、化學(xué)品暴露及自然資源開采等，都是以消耗自然生態(tài)系統(tǒng)——人類生命的支持體系為代價(jià)的。

為了贏得未來對(duì)突發(fā)性災(zāi)難、病毒性疾病斗爭(zhēng)的勝利，同時(shí)確保地球上后代生物的完整性、多樣性，需要跨學(xué)科、跨部門地思考應(yīng)對(duì)方法。

為貫徹落實(shí)“健康中國”戰(zhàn)略，中國地質(zhì)調(diào)查局國家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心發(fā)揮地質(zhì)行業(yè)的專業(yè)優(yōu)勢(shì)，將人類演化史置于地質(zhì)歷史時(shí)期中統(tǒng)一思考，積極探索構(gòu)建健康地質(zhì)新學(xué)科研究體系。健康地質(zhì)，是對(duì)人類健康永續(xù)發(fā)展與地球生態(tài)宜居關(guān)系的探索；是數(shù)字化變革下，在人類健康、生物健康、系統(tǒng)健康、行星健康等共有健康視角下，地質(zhì)新研究范式的嘗試；是地質(zhì)調(diào)查轉(zhuǎn)型到大地質(zhì)、大調(diào)查、大資源、大視野、大數(shù)據(jù)、大重構(gòu)、大服務(wù)新時(shí)期的具體體現(xiàn)；是運(yùn)用系統(tǒng)地球科學(xué)方法，研究元素、空間、地質(zhì)過程、資源等對(duì)人類健康的影響，以此來監(jiān)測(cè)、評(píng)估、預(yù)測(cè)、防控與預(yù)警；是著力解決制約經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展的重大資源、環(huán)境、生態(tài)、災(zāi)害與疾病等問題，全面落實(shí) “健康中國”與“美麗中國”戰(zhàn)略。

>綠水青山 攝圖網(wǎng)/供

健康地質(zhì)起源于醫(yī)學(xué)地質(zhì)

希波克拉底（Hippocrates，公元前460年—約公元前370年，古希臘醫(yī)師，被西方尊為“醫(yī)學(xué)之父”）在其著作《空氣，水與地方》（Airs, Waters and Places）中寫道：“如果你想知道一個(gè)地方人群的健康狀況，就去觀察他們呼吸的空氣，飲用的水和居住的地方?！碧接懥藲夂颉⑼寥?、水源等環(huán)境因素對(duì)人類疾病的影響。盡管水、空氣和土壤都與地質(zhì)過程、物質(zhì)狀態(tài)與屬性有關(guān)，人類也一直在利用礦物治愈疾病，改善健康。但是很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，人們并沒有將地質(zhì)與人體健康建立聯(lián)系。因?yàn)楫?dāng)時(shí)科學(xué)技術(shù)所限，人類的許多認(rèn)知基于直接觀察，直觀體驗(yàn)和生活經(jīng)驗(yàn)，而當(dāng)時(shí)地球科學(xué)和地質(zhì)學(xué)還尚未成形，未將元素等核心概念納入研究范疇，其研究?jī)H限于礦物和金屬的一些物理屬性和巖層的繪制等。

1997年，國際地質(zhì)科學(xué)聯(lián)合會(huì)（International Union of Geological Sciences）在第四次研討會(huì)上正式提出“醫(yī)學(xué)地質(zhì)”（Medical Geology），并將其定義為：“研究常見的環(huán)境因素對(duì)人類和動(dòng)物健康問題空間分布影響的科學(xué)”。醫(yī)學(xué)地質(zhì)的出現(xiàn)，代表著人們對(duì)地球系統(tǒng)有了深入了解后，對(duì)人類與地球關(guān)系的一種認(rèn)知程度。2003年，瑞典地質(zhì)調(diào)查局的地質(zhì)學(xué)家Olle Selinus將醫(yī)學(xué)地質(zhì)定義為：“處理自然地質(zhì)因素與動(dòng)物和人類健康的科學(xué)，理解常見的環(huán)境因素對(duì)人類和動(dòng)物健康問題空間分布影響的科學(xué)”，并強(qiáng)調(diào)需要多學(xué)科領(lǐng)域研究者來參與，這表明科學(xué)家開始關(guān)注人類及動(dòng)植物和地質(zhì)環(huán)境的相互作用，以及人類與動(dòng)物活動(dòng)對(duì)地質(zhì)環(huán)境的影響。

科學(xué)技術(shù)的革新推動(dòng)著科學(xué)家們嘗試去拓展醫(yī)學(xué)地質(zhì)的內(nèi)涵與外延，而目前醫(yī)學(xué)地質(zhì)大量研究仍集中在化學(xué)元素影響人體健康的作用機(jī)理上。例如，硒與克山病的關(guān)系；鋰、鍶與各種精神障礙和絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥的關(guān)系；鈾與腎臟損害、患癌風(fēng)險(xiǎn)，以及危害發(fā)育和生殖健康的關(guān)系；氟化物和氟斑牙的關(guān)系；炭疽感染可能受到土壤中某些元素（如鈣、錳、磷、鍶）濃度的影響，等等。

隨著科技智能化向智慧化轉(zhuǎn)型，尤其是人工智能的深入應(yīng)用，人類的認(rèn)知視野和認(rèn)知模式出現(xiàn)了深刻的拓展與變化，人們對(duì)人類與自然及地球的關(guān)系認(rèn)識(shí)達(dá)到了前所未有的廣度和高度。因此，研究地質(zhì)—健康關(guān)聯(lián)的學(xué)科更需要將地球的大氣圈、水圈、生物圈、巖石圈、地幔和地核，以及近地空間視作一個(gè)密切聯(lián)系的整體環(huán)境空間，積極探討它們相互作用的機(jī)理及作用過程，追求人類健康、生物健康、系統(tǒng)健康、行星健康等共有健康，健康地質(zhì)應(yīng)時(shí)而生。

>污染物（元素、有機(jī)物）對(duì)人類健康的主要影響（各個(gè)器官或系統(tǒng)的損傷）

（據(jù)《全球土壤污染評(píng)估》修改，2021）

健康地質(zhì)的核心要義

“人的命脈在田，田的命脈在水，水的命脈在山，山的命脈在土，土的命脈在樹”詮釋了人與自然的內(nèi)在聯(lián)系。地質(zhì)構(gòu)造在一定程度上控制著地形地貌與地層巖性，地貌與地層一定程度上影響著土壤類型、地下水、河流與地表植被，其綜合作用影響著人類居住的健康生存環(huán)境。健康地質(zhì)研究擴(kuò)展地質(zhì)空間研究對(duì)象，與醫(yī)學(xué)地質(zhì)研究領(lǐng)域相比范圍更寬泛。健康地質(zhì)既是理論與研究方法的創(chuàng)新，又是對(duì)生命體與地球物質(zhì)之間關(guān)系的一種全新思維模式，是地球科學(xué)與醫(yī)學(xué)、生態(tài)學(xué)、農(nóng)學(xué)、土壤學(xué)、園林景觀、環(huán)境科學(xué)、植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)等相結(jié)合，系統(tǒng)性研究的新興交叉學(xué)科；聚焦研究生命體健康與地球空間的結(jié)構(gòu)、組分與交互關(guān)系，揭示人類健康與疾病問題的起源、分布、預(yù)測(cè)與防控的規(guī)律；著重探討改善區(qū)域環(huán)境、預(yù)警預(yù)測(cè)未來趨勢(shì)，協(xié)調(diào)平衡發(fā)展的機(jī)理與前景應(yīng)用；揭示山、水、林、田、湖、草、沙等空間載體的演化與利用，聚焦人類的飲食、住行、醫(yī)療、康養(yǎng)、賞游、認(rèn)知探索等方面。

飲食方面 人不但要吃飽，也要吃好，更要吃出健康、吃出滋味、吃出品質(zhì)。要實(shí)現(xiàn)這樣的生活，就需要對(duì)與飲食有直接關(guān)系的水、土、氣、植物、動(dòng)物等環(huán)境要素，做到餐飲鏈過程把控及源頭綠色品質(zhì)培育。如天然富硒、富鍺土地種植出的富硒、富鍺有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品。健康地質(zhì)就是去揭示飲食源頭的秘密，為大眾飲食健康進(jìn)行過程追溯、情景分析及科學(xué)建言。

住行方面 世界衛(wèi)生組織（WHO）發(fā)布的健康公式指出，在人類健康影響因素中，生活方式占60%，環(huán)境占17%，因此，住行環(huán)境和條件對(duì)人體健康的影響起著關(guān)鍵性作用。健康地質(zhì)就是解析地質(zhì)環(huán)境、自然生態(tài)中各要素的規(guī)律，不斷提高我們對(duì)自身住行環(huán)境的認(rèn)知和把控，以便合理開發(fā)和利用“好的”，有效防治和改良“差的”，讓“山水林田湖草沙”生命共同體更加具有完整性與連續(xù)性。同時(shí)，讓南水北調(diào)、退耕還林、國家儲(chǔ)備林建設(shè)等改造工程，始終圍繞 “面向人民生命健康”開展，方便住行，改善環(huán)境，讓大自然充分“做功”，讓人民大眾天然“享用”。

醫(yī)療方面 人體的元素構(gòu)成與地殼中的元素分布高度相似、緊密相連，人的生命健康與所在的居住環(huán)境、活動(dòng)空間息息相關(guān)。一些自然元素對(duì)于人類必不可少，適度攝取、合理使用才益于健康，若攝入過量（即使是有益的“硒”，）對(duì)人體健康也會(huì)有害。如人體缺硒是克山病、大骨節(jié)病的重要病因，但人體攝入過量硒，也會(huì)出現(xiàn)手指變形、硒中毒等危害。健康地質(zhì)致力于破解地球化學(xué)元素與生命健康之間的聯(lián)系，揭示地質(zhì)材料與地質(zhì)過程對(duì)公眾健康的影響，為一些疾病防控、致病溯源提供依據(jù)和支撐。

康養(yǎng)方面 人們享受天然有益物質(zhì)組分或養(yǎng)分的滋養(yǎng)，達(dá)到愉悅心情、平衡心態(tài)的作用。健康地質(zhì)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)壽之鄉(xiāng)、森林康養(yǎng)地、溫泉療養(yǎng)池、自然風(fēng)景區(qū)、道地藥材等，均是讓大自然撫慰心靈、祛除病痛的康養(yǎng)勝地與保健品。

賞游方面 豐富多彩、賞心悅目的地質(zhì)環(huán)境、地質(zhì)遺跡屬于“天工造物”，具有美妙絕倫、猶如置身仙境的功能與奇效。健康地質(zhì)發(fā)掘這些在漫長(zhǎng)地質(zhì)演化歷史時(shí)期，逐步形成、發(fā)展并遺留下來的自然產(chǎn)物。地質(zhì)環(huán)境、地質(zhì)遺跡大多以不同的美學(xué)形式和空間感官來增強(qiáng)人類的身心愉悅感，以實(shí)現(xiàn)游覽、觀賞、追求高品質(zhì)生活之目的，如怪石嶙峋的黃山，蒼翠欲滴的九寨溝等，其不僅是自然資源的重要組成部分，更是珍貴的健康地質(zhì)遺產(chǎn)。

認(rèn)知探索方面 人類健康受何因素影響、生存宜居空間如何、地球未來向著何方去等重大課題提上議事日程。智慧化時(shí)代推動(dòng)我們的生活方式深刻變革，讓大尺度、大空間、長(zhǎng)時(shí)序的地球系統(tǒng)科學(xué)與小尺度、高精度的生命科學(xué)彼此清晰地聯(lián)結(jié)，推動(dòng)人類演化與地質(zhì)歷史過程的科學(xué)模擬與探索。面向小到元素、大到行星宇宙，我們既可在微觀世界鉆研探秘，揭示生命之源，也可以仰望天空，進(jìn)行生命體與自然平衡、和諧共處的遨游暢想。如英國科學(xué)家利用金屬同位素技術(shù)，血檢鋅含量可發(fā)現(xiàn)早期乳腺癌。健康地質(zhì)，目標(biāo)就是模擬預(yù)測(cè)生命之過程，探索生命之未來，掌控生命之本身。

>健康地質(zhì)研究思維導(dǎo)圖

健康地質(zhì)大調(diào)查

健康地質(zhì)調(diào)查，以研究人類與自然相互作用關(guān)系為核心，聚焦受人類改造從弱到強(qiáng)的三類自然狀態(tài)（即原始的自然環(huán)境，改造的自然環(huán)境和損毀的自然環(huán)境），調(diào)查原始的自然環(huán)境，如山川河流、地球化學(xué)背景、土壤質(zhì)量、健康地質(zhì)資源等，及廣大鄉(xiāng)村與自然的融合發(fā)展?fàn)顟B(tài)，以期充分了解自然資源稟賦，最大程度上實(shí)現(xiàn)生態(tài)產(chǎn)品的價(jià)值轉(zhuǎn)化。核查自然背景與人類活動(dòng)長(zhǎng)期影響后的容量差異及對(duì)未來人類健康的影響。關(guān)注改造的自然環(huán)境，解析城區(qū)、鄉(xiāng)村等人居環(huán)境、城市變遷與選址、超級(jí)生命工程優(yōu)劣，剖析重點(diǎn)工程、生產(chǎn)生活改造后的自然環(huán)境對(duì)健康人居環(huán)境的影響。聚焦損毀的自然環(huán)境，重塑礦集區(qū)、自然災(zāi)害區(qū)與農(nóng)業(yè)區(qū)的認(rèn)知資源方式、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與種植習(xí)慣，采用新興技術(shù)與地球科學(xué)思維去設(shè)計(jì)損毀區(qū)的資源、產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型之路，深度思考破壞后再利用與居住群體健康之間的關(guān)系。以此為基，強(qiáng)化健康地質(zhì)的人才團(tuán)隊(duì)建設(shè)、技術(shù)設(shè)備發(fā)展、大數(shù)據(jù)引領(lǐng)下的智慧服務(wù)，為大眾對(duì)健康的關(guān)注帶來強(qiáng)有力的技術(shù)、科普文化教育等支撐。

過去百年，地質(zhì)調(diào)查積累的海量數(shù)據(jù)通過全新的研究范式，進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總、分類、深度學(xué)習(xí)、大模型學(xué)習(xí)等有效手段，獲得進(jìn)一步的模擬過程，理解地球系統(tǒng)要素關(guān)聯(lián)過程，提高對(duì)未來預(yù)測(cè)的能力。未來健康地質(zhì)調(diào)查將應(yīng)對(duì)近地表空間的多要素、多界面、多介質(zhì)、多層次的全方位、立體化調(diào)查，必然要轉(zhuǎn)型為大地質(zhì)、大調(diào)查、大資源、大視野、大數(shù)據(jù)、大重構(gòu)、大服務(wù)的新時(shí)期大地質(zhì)調(diào)查，用“數(shù)據(jù)—專業(yè)知識(shí)”一體化解決人類健康、動(dòng)植物健康與區(qū)域生態(tài)健康問題，重構(gòu)更廣泛的地學(xué)場(chǎng)景。

大地質(zhì) 從地下、地表、近地表空間，用地球科學(xué)系統(tǒng)性思維解析“水—土—?dú)狻獛r—沙—生—人”等多要素的空間狀態(tài)、物質(zhì)組成、能量交換與動(dòng)力過程。

大調(diào)查 依據(jù)國家重大戰(zhàn)略需要，從礦產(chǎn)勘查、地球化學(xué)等傳統(tǒng)地質(zhì)調(diào)查，積極拓展土壤質(zhì)量、生態(tài)地質(zhì)、元素生物有效性及健康宜居區(qū)等綜合調(diào)查評(píng)價(jià)。

大資源 隨著技術(shù)進(jìn)步，不僅要重新界定傳統(tǒng)資源的可采界限，還要發(fā)掘利于人類健康的林草資源、長(zhǎng)壽康養(yǎng)區(qū)、非常規(guī)能源（頁巖氣等）、清潔能源（風(fēng)能、太陽能等）、地質(zhì)遺跡、自然風(fēng)景，等等。

大視野 用地球系統(tǒng)科學(xué)領(lǐng)域視角，進(jìn)行區(qū)域生態(tài)、社會(huì)環(huán)境與產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)與國土空間規(guī)劃，從國家或省域?qū)用嫣岢龈纳茀^(qū)域受損生態(tài)或人類活動(dòng)所造成污染的措施。

大數(shù)據(jù) 傳統(tǒng)的CS端（專用網(wǎng)絡(luò)，小范圍的數(shù)據(jù)展示）全面地向BS/CS（客戶/服務(wù)器）端發(fā)展，開展地質(zhì)數(shù)據(jù)大模型的預(yù)測(cè)、模擬、決策、咨詢、設(shè)計(jì)等擴(kuò)展服務(wù)。

大重構(gòu) 將原來所關(guān)注的地質(zhì)年代、地質(zhì)歷史轉(zhuǎn)向人類活動(dòng)歷史。不僅關(guān)注傳統(tǒng)的石油、有色金屬、非金屬的勘查評(píng)價(jià)，同時(shí)更注重新興資源、道地藥材、有機(jī)農(nóng)業(yè)、土地利用轉(zhuǎn)化、廢棄資源再利用等調(diào)查、設(shè)計(jì)、利用的解決方案。

大服務(wù) 以地表生態(tài)環(huán)境宜居、人類健康為目標(biāo)，進(jìn)行國土空間健康地質(zhì)評(píng)價(jià)，全面構(gòu)建體系化的調(diào)查—評(píng)價(jià)—設(shè)計(jì)—咨詢服務(wù)。

>健康地質(zhì)與人類衣食住行游賞養(yǎng)醫(yī)等生活需求關(guān)系

健康地質(zhì)的踐行

健康地質(zhì)正是在地質(zhì)學(xué)發(fā)展過程中，充分順應(yīng)國家政策導(dǎo)向，將全民健康、生態(tài)文明建設(shè)與地質(zhì)充分聯(lián)系起來，把人民健康放在優(yōu)先發(fā)展的戰(zhàn)略地位，做好四個(gè)踐行。

一是，健康組織踐行。健全政績(jī)考核體系，增加人居環(huán)境優(yōu)良在經(jīng)濟(jì)社會(huì)評(píng)價(jià)體系中的權(quán)重，把資源消耗、環(huán)境損毀、生態(tài)效益與人民健康納入經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的評(píng)價(jià)體系，形成綠色GDP的考核體系，從地球系統(tǒng)科學(xué)的角度考量，全面整合學(xué)科發(fā)展，從人—生物—土壤—水—?dú)狻獛r等自然資源全要素系統(tǒng)的思考，全面解析人與自然的關(guān)系，編制區(qū)域國土空間、產(chǎn)業(yè)、資源等發(fā)展規(guī)劃的頂層設(shè)計(jì)。

二是，健康環(huán)境踐行。根據(jù)人類健康的需求，制定系列有針對(duì)性，區(qū)域性的提升人居環(huán)境或者保障人類健康的具體措施，如家園行動(dòng)計(jì)劃、長(zhǎng)江大保護(hù)、黃河流域綜合治理、凈土行動(dòng)計(jì)劃、藍(lán)天行動(dòng)計(jì)劃與千萬工程等。

三是，健康產(chǎn)業(yè)踐行。利用好大數(shù)據(jù)、人工智能等新興技術(shù)，重新去界定與利用資源，加大清潔能源、戰(zhàn)略資源的利用程度，用新的產(chǎn)業(yè)去改變礦集區(qū)等損毀地區(qū)的產(chǎn)業(yè)形態(tài)，從根本上改善人居環(huán)境。

四是，健康文化踐行。廣泛開展健康地質(zhì)、綠色低碳等方面的科普教育活動(dòng)，積極培育全民健康文化、健康道德與健康生態(tài)的生活意識(shí)。

健康地質(zhì)作為一門新興學(xué)科，還需要廣大學(xué)者進(jìn)行大膽探索與實(shí)踐研究。期待青年學(xué)者廣泛吸取各個(gè)學(xué)科的養(yǎng)料，接受并思考數(shù)字化變革，發(fā)展好健康地質(zhì)，形成聚合研究效應(yīng)，爭(zhēng)取讓健康地質(zhì)未來成為為人類與大自然“診脈”與“療傷”的基礎(chǔ)性學(xué)科。

>美麗鄉(xiāng)村

作者： 張隆隆 黃園英 郝景燕 蔡敬怡

編輯： 陳 慧

排版： 張佳楠

審核： 刁淑娟

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