村民纷纷患上不明原因肾病,我们调查后发现他们的饮用水里有这些异常|杨敏
我们希望通过各种各样的模式
用中国的智慧为人类命运共同体做贡献,
让其他发展中国家也能够享受
中国发展过程中产生的这些成果。
大家下午好,我叫杨敏,来自中国科学院生态环境研究中心。
3年前我也有幸来过一次,到这来讲我们团队怎么开展饮用水的安全保障的研究,跟今天稍微有一点关系,但是又是另外一个故事,就是一封邮件怎么引发了我们跟斯里兰卡的合作这样一个故事。
一封来自斯里兰卡的邮件
2013年我们收到一封来自斯里兰卡的邮件,这个邮件的主人是斯里兰卡国家自来水公司的一个工程师,他叫维拉高达博士,也是我们2012年举办的一个水与卫生国际培训班的学员。
他来邮件说,他们国家发生了一种比较麻烦的疾病,叫“不明原因肾病”,希望我们能一起合作来解决这个问题。
我一听就有点傻了,对这个病我们没有任何这方面的基础去研究。他说,好像这个病跟我们的饮用水有关系,因为他来过我们的研究中心,他知道我们中心在饮用水研究上很有实力。他说:“你可以从饮用水研究的角度帮我们解决这个问题。”
我说好的,我们好像能发挥点作用。这样我就跟我们中国科学院国际合作局做了汇报。当时主持工作的是邱华盛(原)副局长,他非常重视这个事。2014年8月份他就带着我们的魏源送研究员一起到当地去考察。
因为当时斯里兰卡的内战刚刚结束没多久,尤其是这个肾病的地区又在一个偏远的农村,所以他们还有点担心治安,政府就派了一些警察去保护他们,防止他们出现问题。
▲中国科学院国际合作局(原)副局长邱华盛
与斯里兰卡警察
我们团队就到当地的村子里,跟这些病人做了座谈和一些交流。慢慢地我们知道这个肾病是一个区域性的集中高发的病,而且主要得病的人都是一些青壮年的农民——三四十岁、四五十岁,这都是家里的顶梁柱。他们又缺乏一个有效的体检,或者是叫(疾病)筛查的这个(环节),所以得病的时候往往已经到末期了。
这个时候很多人一得病可能只是通过透析来维持生命,整个家庭就塌了顶。所以这既是一个重大的健康问题,同时又是个重大的民生问题。总而言之,我觉得我们需要去进一步地探索。
当时我们通过调查知道了世界卫生组织在2010年也组织专家到这开展了几年的研究,当时可能条件所限,他们的研究并没有得到一个明确的结论,阐明这个病是怎么得的。
但是从这个地图上大家看一看也知道,这个红色的就是得病集中的高发区,高发区就集中在一块叫旱区主要喝地下水的地方,所以大家就推测这应该是跟当地的地下水有关系。
这样一来就更加坚定了我们的信心,因为我们是做饮用水的,做饮用水我们是有信心的。
8月份我们邱局长带着魏源送研究员去了当地,9月份我就跟邱局长又去了一趟,去拜访他们的供水部,跟他们当时的供水部部长,叫古纳瓦德纳先生见了面。他很高兴,他说我们要好好合作,一起来推动这个事,然后我们就紧锣密鼓地进行交流沟通。
▲中国科学院国际合作局(原)副局长邱华盛
与研究员杨敏拜访斯里兰卡供水部部长古纳瓦德纳
联合调查不明肾病原因
到2015年3月份大概半年过去了,在他们的新总统上任,来访中国的时候,我们中国科学院和斯里兰卡供水部在两国元首的见证下,签署了一个合作备忘录,这是我们合作的第一份备忘录。
这个备忘录谈了很多事,但主要有两点:一点就是我们要合作开展不明原因肾病的追因及相关的饮用水安全保障的研究,这是第一个事;第二个事就是我们要共建中国-斯里兰卡水技术研究与示范联合中心,这是两桩事。
所以我们就想要大干一场,但冷静一想就知道,虽然这是跟饮用水有关系的,但毕竟是个疾病的事,光靠我们这帮做环境的人肯定做不成。
当时我们就邀请包括北大、复旦,还有重庆绿色智能技术研究院、北京大学第一医院、中国科学院地球与地质研究所,以及北京疾病预防控制中心等等这些单位,请他们来参加我们这个研究团队。也很荣幸,他们都积极参加了。
我们组建了一个包括环境科学、毒理学、医学、地学,还有流行病学这些专业,组成了一个多学科背景的强大队伍来开展这个研究。
第一步就是你要进一步地了解它的实际情况——到底这个病是怎么发生的?他们有什么病理特征?
所以我们带着大夫一起到现场、到他们的医院去、病人的家庭去,深入地做了很多调研,发现这确实是跟一般的(比如说由高血压导致的)肾病是不一样的。他基本上没有高血压的历史,主要的是一些农民,也就是在高温高湿的环境下、在农田辛勤劳作的这批人。
他们饮用的水主要是井水,把这些情况搞清楚以后,首先我们就想了这个井水到底跟别的地方的井水有什么不一样?
所以我们就采集了这个高发区的井水,也采集了一批低发区的井水,我们把两个井水做了比较,做了大量监测。
我们发现在高发区的井水里面的氟离子浓度、钙离子和钠离子的浓度整体上都偏高,这是他们之间的一个最大的差异。
那就是说如果喝了这个井水可能导致肾病,怎么去证明它呢?一般我们要做小老鼠的实验——做动物实验暴露,来看看老鼠喝了这个水是不是会得肾病。
但是这个老鼠的实验周期非常长,成本也非常高。当时我们就想能不能找到一种更加简洁、快捷的方法直接用这个井水来暴露呢?
后来我们就想到现在“类器官”用得比较多,在医疗上用得很多,环境上也开始在用,所以我们就用人多能干细胞,用它来制备出类似于肾脏的“肾类器官”。
这个类器官制备出来以后,我们直接来进行暴露,放到井水里去培养它。然后我们就比较了不同的水里这个类器官到底是一个什么情况。
我们看到对照就是用纯水做的低发区的水,它们两个差不多,这个细胞还是比较完整的,没有出现问题,显色还是很漂亮的。但是我们看高发区就空白了,就说明它的细胞受到损伤了,如果专业一点就叫肾小管受到损伤了,所以它就显色就显不出来了。
那是不是这3种离子的作用呢?我们把这3种离子配成一种含3种离子浓度比较高的水,然后跟纯水对比。
我们用小鼠来做了这个验证的实验,经过10个月,确实是小鼠的肾脏,不光是肾小管,还有肾小球都出现了一些损伤,也就证明了确实这些离子很可能就在里面起了损伤肾脏的作用。
因地制宜净化饮用水
那下面怎么办?你得帮他解决饮用水的净化问题吧。那怎么去解决呢?
在当地我们也做了大量调查,他们确实喝地下水,把它打上来就送到那个水塔里去,通过水塔来送到各家各户,这是一个基本的做法。
然后有些地方稍微先进一点,他供点氧、曝点气,去掉一点里面的铁、锰,这个就算处理了,所以对氟离子、钙离子的去除肯定是没有效果的。所以我们要想到怎么把这些有害的离子去掉。
当时斯里兰卡政府已经意识到了这个地下水有问题,要净化,要处理,所以当时一些国际组织就援助了斯里兰卡,建设了一批RO水站,用高压的反渗透膜来制备水。这种水就跟我们以前市场上讲的纯净水有点相似,它把水里面所有的杂质、所有的离子都去掉,这样一来肯定是个安全的水。
▲国际组织援建的反渗透膜(RO)水站
但是有个问题是什么呢?第一,它是用高压,所以成本比较高,成本高了就不能每家每户去送,只能是到水站来买点水回去喝,解决不了日常生活的问题;另外一个,它的运行维护费用也是比较高的,所以也比较麻烦。我们就想,你要真正解决老百姓的饮水问题还得找到一种更加简便的、更加便宜的一种方法。
然后我们就想那什么技术好呢?后来我们想到电渗析技术应该是比较好的,因为电渗析技术是用电场把离子从水里拿走,只是去掉一部分离子就行了,所以它的成本是非常低的。
但这个方法问题在哪呢?问题在于氟离子虽然浓度高,但是它跟其他的钠离子、钙离子、氯离子相比,浓度还是非常低的,那么在高背景的其他离子共存下,这氟离子就不太容易去除了。所以我们就做了一些技术的优化,开发出一种可以对氟离子进行选择性去除的电渗析技术。
这个技术做好以后,我们把这个大概一天能处理300吨的一个供水设备运到斯里兰卡的一个高发区村子里去,然后再利用它原有的管网,把每天300吨的水送到各家各户,大概1000到1500名村民。
这样他们就可以不用到水站去取水,而是直接在自己家里就能用上这个比较安全的水,这是我们做的第一个案例。
后来我们又发现有些地方它没有管网,而且村民可能住得比较分散,那么这种地方你用集中供水就不太合适了。所以我们又开发了一种单家单户用的小的电渗析设备,但斯里兰卡还有一个问题是它的电费非常贵,收入也非常少,所以要用电来制备净化水在他们这还是个负担。
正好斯里兰卡又是一个热带地区,它的太阳能非常丰富,太阳能能量的密度比我们北京高一倍。所以我们就利用太阳能的这个优势来开发太阳能驱动的电渗析设备。这样一来,制水过程就不用花电费了,我们也给他们做了一些示范。
然后还有些地方可能不太适合用地下水或者没有水井,那怎么办?那我们又跟企业合作,一起做了一些雨水的收集和净化的设备来解决他们的饮用水的问题。
所以我们就针对不同的情况开发了不同的技术,然后在当地做一些示范,可能受惠的村民大概有几千人,让他们能够有一个安全的饮用水。因为这个水第一是不安全,第二个因为含的各种离子浓度太高,这个水有点苦味,他们也不愿意喝。所以净化以后的水给他们喝,他感到非常可口,也非常高兴,给我们写了一些感谢信。
当然这不仅仅是我们的努力,斯里兰卡政府也在努力做改水(改良饮用水水质的工程)。下图那些绿点是改水率,他们这些年改水率也一直在上升。
随着改水的普及,大家看到这个肾病曲线2018年以后有一个突然的下降,说明井水确实是影响健康的一个重要原因。然后这个井水经过净化以后再去饮用,确实是能够保证人的健康,能够防止肾病的发生,我们这个故事就说到这了。
为人类命运共同体做贡献
这次我们成功地帮斯里兰卡解决问题了,但是他们的问题非常多,但我们团队不能每天去帮他们解决问题吧。他们自己的问题还要靠他们自身去解决,所以我们就想应该帮他们建立一个能力,让他们能够自己去创新的能力。
我们提了一个建设中国-斯里兰卡水技术研究与示范联合中心(简称JRDC)的建议,中国商务部当时就批了,然后就在斯里兰卡最好的大学——佩拉德尼亚大学,斯里兰卡最美大学里面建了这个水中心。
2018年动工,2020年建成,建成以后就开始发挥重要作用。然后我们也依托这个中斯水中心的合作培养了大量的研究生,培训了一批医生、公共卫生官员、技术人员,还有水处理技术人员等等。
在这个过程中间我们也结下了深厚的友谊,我们有一大帮对我们中国非常友好的朋友。而且里面的设备在当今的斯里兰卡是最先进的设备,所以他们利用这个设备为当地的工业单位,还有政府做了大量的样品分析,做了大量的人员培训,然后这个设备现在慢慢大家都知道了。
右:业务培训
除了跟我们合作的供水部以外,还有他们的卫生部、国家投资委,以及中央环境署,他们都开始关注中斯水中心,觉得它有这么好的条件,有这么好的能力,我们要更好地利用它,来让它在国家的可持续发展治理过程中,能够发挥更大的作用。所以越来越多的人在关注这个水中心,想把这中心用好。
刚刚说的,我们做了很多改水的示范,但是我们只是从技术层面上证明这些技术是有用的,而斯里兰卡还有40%的人生活在农村,这些人的饮用水还是长期没有保障的。
世界卫生组织2030年要实现可持续发展目标,这40%人饮水安全保障就是斯里兰卡政府一个重大的短板问题,所以他们也急着想尽快解决这个问题。
那我们就想,我们能不能在这个农村饮用水的安全保障上发挥更大的作用呢?我们能不能提供一个系统化的解决方案呢?我们经过长期的探讨形成了一个机制创新,到技术创新,到模式创新这样一个系统化的解决方案。
机制创新是什么呢?就是我们跟他们的政府一起来把中国的企业带进去,把斯里兰卡的企业拉进来,然后依托我们中斯水中心,还有他们农村的水站,大家一起来形成一个政产学研用的一个合作机制,这是机制创新。
技术创新就是我们把这个高效的水处理技术嫁接到太阳能供电的设备上,来一起形成一个新的、充分发挥当地太阳能资源的一个水处理系统,这是技术的创新。
模式创新就是我们让中国企业带入他们的资金和技术,咱们跟斯里兰卡的伙伴一起联合投资建设运行,让每一个项目能够产生盈利,把政府背的一个责任变成一个用商业模式来运作的一个项目来进行推广。我们中国的企业家既有经验又有激情,我们跟企业家一起做成这样一个方案。
上个月(2025年5月)我们跟他们的供水部农村供水司一起线上讨论了一次,他们非常兴奋,说这个计划太好了。所以我们7月份带着企业家一起到现场去跟斯方的政府和他们的供水单元讨论怎么去落地,争取2025年年底之前我们能做一些示范。
这个示范不仅仅是做技术示范,还要做模式的示范,证明这个模式是能盈利的,有一个能盈利的东西,市场就会驱动它最终去普及。
在这个过程中间,我们也感受到了我们中国企业家的精神,他们的情怀,他们想走出去的欲望。所以我们利用这个水中心,它有个800平方米的展示大厅,已经做了几次中斯企业之间的对接交流,让企业之间互相认识,然后能够合作。
他们有很多企业通过这个过程建立了友谊,特别是我们发现了一个斯里兰卡的企业家叫Rush,他对中国的技术、中国的设备、中国的产品非常有信心,所以他就积极地在拉动中斯企业之间的一个合作,带动了很多中国企业往海外走出去。
那说到这,就是我们过去十年的故事。当年的这个供水部部长到2024年成为了斯里兰卡的总理。去年(2024年)7月份我带着团过去访问的时候,跟他汇报了我们合作的整个历程和成效。他非常高兴,也感谢我们中国代表团、中国政府和中国科学院为斯里兰卡重大民生问题做出了巨大的贡献。所以,这也是一个非常圆满的故事。
右:2024年7月古纳瓦德纳任斯里兰卡总理
同时,当年给我写信的那个博士,他后来是第一任的JRDC(中斯水中心)的执行主任,现在作为创始主任还在发挥重要的作用,在他们国家自来水公司也担任高管来发挥重要的作用。
我们由一封邮件引起的合作就说到这,我们在斯里兰卡积累的这些合作的经验怎样让更多的人受益,我们也在做很多国际的工作。因为实际上在发展中国家最难的就是饮用水的事,要么是没水喝,要么是这个水很差。
像孟加拉全国大部分农村都是高砷地下水;然后像尼泊尔,很多地方经济发展过程中人口在快速增长,这个水源受到的污染也非常厉害,水源里面的各种污染物、微生物很多。
这些东西我们都在一起在商量,怎么利用中国的智慧、中国的技术帮他们解决问题。当然一个国家一个国家做可能我们也做不过来,所以我们也在做一些机制,比如说多方合作机制。
我们创建的这个水与卫生国际培训班,每年把世界各国的人叫过来到中国来研讨,给他们上课,让他们看一看中国的解决方案是什么。我们也在做一些能力的提升,比如说做实验室之间的比对,让他们提升自身的水质监测能力等等。
我们希望通过各种各样的模式来用中国的智慧为人类命运共同体做一个贡献,让其他发展中国家也能够享受中国发展过程中产生的这些成果。
我的汇报就到此结束,谢谢大家!
本文转载自“格致论道讲坛”微信公众号(ID:SELFtalks)