本文來源于海潮天下（Marine Biodiversity）

中華白海豚（Sousa chinensis）是一種棲息于西太平洋和東印度洋沿岸淺水區(qū)的海洋哺乳動(dòng)物，也是唯一以“中華”命名的鯨類。它們主要生活在我國東南沿海的河口與海灣咸淡水交匯處，是國家一級(jí)保護(hù)動(dòng)物，也被譽(yù)為“水上大熊貓”和近岸生態(tài)系統(tǒng)的旗艦物種。上圖是一頭中華白海豚。?林德潤 攝影 | 海潮天下（Marine Biodiversity）（圖文無關(guān)）

【海潮天下·導(dǎo)讀】

一篇發(fā)表在《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)》上的研究證實(shí)，手機(jī)、電腦和電視屏幕中必不可少的液晶單體（LCMs）正在向深海滲透，科研人員在2007年至2021年間于南海采集的中華白海豚和印太江豚樣本中，從脂肪、肌肉到大腦等多個(gè)器官均檢測(cè)到了這類電子化學(xué)品的富集。該研究指出，這些原本用于控制光線通過的化學(xué)物質(zhì)正隨著電子廢棄物和廢水進(jìn)入海洋，并沿食物鏈向上攀升，最終進(jìn)入頂級(jí)掠食者的體內(nèi)。研究揭示了電子垃圾污染的全球性擴(kuò)散，為這些瀕危海洋哺乳動(dòng)物的神經(jīng)及生理健康敲響了警鐘。

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出品 | 海潮天下

平時(shí)大家換手機(jī)、或是買大彩電的時(shí)候，關(guān)注點(diǎn)大都在屏幕夠不夠亮、分辨率高不高等參數(shù)上。但很少有人會(huì)去想，這些顯示屏里必須用到的一種化學(xué)物質(zhì)——液晶單體（LCMs），在設(shè)備報(bào)廢之后都去哪兒了。長(zhǎng)期以來，這類物質(zhì)被認(rèn)為是相對(duì)穩(wěn)定的工業(yè)成分；但一個(gè)最新的科學(xué)研究揭示了一個(gè)令人不安的事實(shí)：這些人造化學(xué)分子，已經(jīng)跨越了陸地邊界，進(jìn)入海洋，并積聚在瀕危海洋哺乳動(dòng)物的組織器官中，甚至穿透了極其嚴(yán)密的血腦屏障。

▲上圖：南海鯨豚類組織中液晶單體（LCMs）的分布情況。圖中展示了2018年至2021年間，采集自南海海域的中華白海豚（SC）與印太江豚（NP）的脂肪、大腦、肌肉、肝臟及腎臟樣本數(shù)據(jù)。其中，圖（a）反映了不同組織中LCMs的化學(xué)組成特征；圖（b）通過箱線圖對(duì)比了各組織中LCMs的總濃度分布，中位線代表平均水平，箱體上下邊界分別對(duì)應(yīng)25%和75%的分位數(shù)。該圖直觀地揭示了此類電子化學(xué)品在瀕危海洋哺乳動(dòng)物不同器官中的蓄積差異，尤其是大腦組織中的檢出情況。論文出處：Tao, Danyang, et al. | Environ. Sci. Technol. 2026

海潮天下（Marine Biodiversity）小編讀到一篇發(fā)表在《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)》（Environmental Science & Technology）上的研究，由來自汕頭大學(xué)海洋科學(xué)研究所的梁波（Bo Liang）和香港城市大學(xué)能源及環(huán)境學(xué)院的何宇鶴（Yuhe He）等多位環(huán)境科學(xué)專家共同完成。該研究團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)分析了2007~2021年間，從南海海域收集的中華白海豚和江豚的組織樣本。這些鯨豚類動(dòng)物處于海洋食物鏈的頂端，是衡量生態(tài)系統(tǒng)健康水平的重要“哨兵”生物。研究結(jié)果挺讓人脊梁骨發(fā)涼的：這些東西已經(jīng)順著電子垃圾和廢水，一路鉆進(jìn)了南海的中華白海豚、印太江豚的大腦里。為助力全球環(huán)境治理、并供我國學(xué)者了解最新研究動(dòng)態(tài)信息，編譯分享信息如下，供感興趣的讀者們參閱。

我們知道，液晶單體是控制顯示器光線通過的關(guān)鍵材料。隨著電子產(chǎn)品迭代加快，全球每年產(chǎn)生的液晶設(shè)備垃圾預(yù)計(jì)到2030年將達(dá)到驚人的7400萬噸。由于這些化學(xué)分子具有持久性和生物蓄積性，它們會(huì)隨著工業(yè)廢水、或電子垃圾拆解進(jìn)入河流，最終匯入海洋。

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▲論文出處：Tao, Danyang, et al. | Environ. Sci. Technol. 2026

這項(xiàng)研究的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，液晶單體在這些鯨豚的脂肪、肌肉、肝臟和腎臟中均有發(fā)現(xiàn)。更具突破性、且令人擔(dān)憂的是，研究人員在它們的大腦組織中也檢測(cè)到了這些物質(zhì)。這意味著，液晶單體具備穿透哺乳動(dòng)物血腦屏障的能力。

大家知道，血腦屏障本身就是生物為了保護(hù)神經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)化出來的“防火墻”，一般的臟東西很難鉆過去。但這種現(xiàn)象還是頭一回被實(shí)錘——在此之前，科學(xué)界從未在野生哺乳動(dòng)物體內(nèi)觀察到這種現(xiàn)象。畢竟，血腦屏障是生物體保護(hù)神經(jīng)系統(tǒng)免受有害化學(xué)物質(zhì)侵害的關(guān)鍵防線，液晶單體的侵入意味著這種保護(hù)機(jī)制在新型持久性污染物面前正面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

▲上圖：液晶單體（LCMs）在不同環(huán)境介質(zhì)中的濃度對(duì)比及其與其他污染物的比較。圖（a）匯總了LCMs在空氣、室內(nèi)灰塵、沉積物及生物樣本等多種介質(zhì)中的最大檢出濃度，所有數(shù)值均已統(tǒng)一換算為ppb以便于跨介質(zhì)對(duì)比；圖（b）展示了南海鯨豚類脂肪組織中，LCMs與DDT、多氯聯(lián)苯（PCBs）、鹵代阻燃劑（HFRs）等傳統(tǒng)持久性有機(jī)污染物的濃度水平差異。該圖直觀地反映了LCMs作為一種新興污染物，雖然目前在生物體內(nèi)的整體累積水平尚低于傳統(tǒng)的DDT和PCBs，但在環(huán)境介質(zhì)中已表現(xiàn)出廣泛的滲透性。論文出處：Tao, Danyang, et al. | Environ. Sci. Technol. 2026

研究人員溯源分析發(fā)現(xiàn)，這些化學(xué)物質(zhì)主要來源于家用電器和沿海地區(qū)的電子垃圾處理。他們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)很有意思，也挺諷刺的規(guī)律，江豚脂肪組織中液晶單體含量的演變趨勢(shì)，跟全球液晶顯示屏生產(chǎn)規(guī)模的變化呈現(xiàn)出高度相關(guān)性。具體來看，2007年到2015年間，含量隨產(chǎn)量一同上升；而2017年之后，隨著LED等新技術(shù)開始取代傳統(tǒng)液晶屏幕，江豚體內(nèi)的累積量也出現(xiàn)了一定程度的下降。

這直接證明了人類消費(fèi)電子產(chǎn)品的工業(yè)活動(dòng)與海洋生物體內(nèi)的化學(xué)負(fù)荷之間存在緊密的因果鏈路。換句話說，人類在岸上買得越多、扔得越多，海里的生物體內(nèi)積攢的化學(xué)物質(zhì)就越重。這些東西并不是憑空出現(xiàn)的，主要源頭就是咱們家里的舊電器，或者是沿海那些處理不規(guī)范的電子垃圾回收點(diǎn)。

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▲上圖：鯨豚類體內(nèi)液晶單體（LCMs）的來源解析。該圖利用正定矩陣因子分解-多元線性回歸（PMF-MLR）模型，識(shí)別出了四個(gè)主要的污染來源因子。圖（a）展示了模型提取出的四個(gè)因子的化學(xué)組成特征，僅列出了具有強(qiáng)代表性的化合物種類；圖（b）則定量分析了這四個(gè)因子對(duì)不同組織樣本中總液晶單體（ΣLCMs）濃度的貢獻(xiàn)占比。論文出處：Tao, Danyang, et al. | Environ. Sci. Technol. 2026

為了評(píng)估這些物質(zhì)的生物毒性，科研人員還專門培養(yǎng)了海豚的皮膚和腎臟細(xì)胞進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。轉(zhuǎn)錄組測(cè)序結(jié)果顯示，液晶單體這東西并不老實(shí)，它會(huì)引起細(xì)胞里的DNA損傷，甚至讓細(xì)胞停止分裂。這意味著，這些長(zhǎng)期生活在污染海域的海豚，不僅身體其他器官在受損，連神經(jīng)系統(tǒng)可能都在面臨慢性威脅。

▲上圖：鯨豚類細(xì)胞在液晶單體（LCMs）暴露下的轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析結(jié)果。圖（a）和（b）分別用火山圖展示了鯨豚腎成纖維細(xì)胞（MHKF）和皮膚成纖維細(xì)胞（MHSF）在接觸特定濃度LCMs后基因表達(dá)的差異情況，散點(diǎn)位置反映了基因上調(diào)或下調(diào)的顯著性及倍數(shù)。圖（c）至（f）則基于差異表達(dá)基因（DEGs）集，利用Metascape工具聚類出了代表性的功能富集項(xiàng)，其中（c、d）為MHKF細(xì)胞的上調(diào)和下調(diào)功能項(xiàng)，（e、f）為MHSF細(xì)胞的上調(diào)和下調(diào)功能項(xiàng)。論文出處：Tao, Danyang, et al. | Environ. Sci. Technol. 2026

Marine Biodiversity

結(jié)論+討論

南海作為全球生物多樣性的熱點(diǎn)海洋區(qū)域，是中華白海豚（Indo-Pacific humpback dolphins）與江豚（finless porpoises）等珍稀海洋大型動(dòng)物的關(guān)鍵棲息地。然而，作為處于海洋食物鏈頂端的掠食者，這些鯨豚類動(dòng)物正面臨著人為污染物的嚴(yán)重威脅，這些物質(zhì)在它們體內(nèi)不斷蓄積，直接干預(yù)其生存狀態(tài)。

在本次研究重點(diǎn)篩查的62種液晶單體（LCMs）中，有38種在所分析的63份組織樣本中留下了蹤跡。不僅如此，通過對(duì)包含1173種液晶單體專利及文獻(xiàn)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行高分辨率質(zhì)譜比對(duì)，研究團(tuán)隊(duì)在鯨豚組織中進(jìn)一步鎖定了27種疑似液晶單體的分子結(jié)構(gòu)，其中DFEBB和TFPrBB已得到明確證實(shí)，而其余化合物也已根據(jù)分子式初步確定。

▲上圖：鯨豚類體內(nèi)液晶單體（LCMs）濃度的隨時(shí)間變化趨勢(shì)及關(guān)鍵影響因素。圖（a）用熱圖展示了不同LCMs單體與總濃度（ΣLCMs）之間的相關(guān)性；圖（b）對(duì)比了兩個(gè)歷史時(shí)段（2007~2017年與2018~2021年）的濃度水平變化；圖（c）散點(diǎn)圖結(jié)合線性擬合，揭示了采樣年份與濃度之間的統(tǒng)計(jì)學(xué)關(guān)聯(lián)，反映了環(huán)境負(fù)擔(dān)的演變軌跡。此外，研究還對(duì)比了幼體與成年個(gè)體（d）、以及雌性與雄性個(gè)體（e），探討了年齡和性別對(duì)污染物蓄積的影響。圖中所有濃度數(shù)據(jù)均基于脂重（lipidweight）進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，以消除個(gè)體脂肪含量差異帶來的干擾。論文出處：Tao, Danyang, et al. | Environ. Sci. Technol. 2026

這項(xiàng)研究提供了關(guān)鍵的證據(jù)，首次揭示了源自日常家用電器和電子垃圾的新興污染物——液晶單體，已經(jīng)在野生鯨豚的肌肉、大腦、脂肪、肝臟和腎臟等多種組織中形成了累積。數(shù)據(jù)顯示，這些鯨豚體內(nèi)總液晶單體（ΣLCMs）的最高濃度達(dá)到了203ng/g，其中白海豚的平均含量為53.6ng/g（干重），江豚則為32.7ng/g。在不同的身體部位中，污染物的分布呈現(xiàn)出明顯的差異。在白海豚體內(nèi)，脂肪和肌肉是主要的蓄積點(diǎn)；而在江豚身上，大腦組織的受污染程度僅次于脂肪。這種分布邏輯與液晶單體的親脂特性高度相關(guān)，高濃度的脂質(zhì)使得脂肪組織成為了這些化學(xué)分子的天然“收納庫”，同時(shí)也解釋了為什么脂質(zhì)含量豐富的肌肉和腦部會(huì)成為污染的重災(zāi)區(qū)。

最令科研界感到不安的發(fā)現(xiàn)，莫過于液晶單體在大腦組織中的普遍存在。在自然界的防御機(jī)制中，血腦屏障是一道極難逾越的防線，過去僅有極少數(shù)像多氯聯(lián)苯（PCBs）或全氟化合物（PFASs）這樣的持久性有機(jī)污染物被證明能夠滲透其中。液晶單體能夠闖入鯨豚的大腦，意味著這種新型電子化學(xué)品已經(jīng)突破了哺乳動(dòng)物最嚴(yán)密的生化保護(hù)層。雖然目前還沒有獲得液晶單體直接破壞神經(jīng)組織的定論，但這種深度滲透無疑為海洋哺乳動(dòng)物的神經(jīng)健康埋下了巨大的隱患。

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▲上圖：香港海域的一頭中華白海豚。?攝影：王敏幹（John MK Wong）| 海潮天下（Marine Biodiversity）

這項(xiàng)研究填補(bǔ)了電子化學(xué)品在海洋頂級(jí)掠食者體內(nèi)遷移路徑的空白，向人類社會(huì)發(fā)出了預(yù)警。該研究指出，液晶單體具有持久性和生物蓄積性，一旦進(jìn)入自然循環(huán)，極難降解。說到底，大自然是個(gè)閉環(huán)。這些原本鎖在屏幕里的化學(xué)分子，通過我們隨手扔掉的舊手機(jī)、舊電腦，經(jīng)過海洋食物鏈的層層傳遞，最后又回到了生物體內(nèi)。如果處于相同生態(tài)環(huán)境中的海洋哺乳動(dòng)物已經(jīng)受到如此深度的滲透，那么作為電子產(chǎn)品重度使用者的人類，其潛在的健康風(fēng)險(xiǎn)同樣不容忽視，加強(qiáng)電子廢棄物的規(guī)范化治理和對(duì)新型持久性污染物的監(jiān)管，已成為保護(hù)海洋生物多樣性及公共衛(wèi)生的緊迫課題。

感興趣的“海潮天下”（Marine Biodiversity）讀者可以參看全文：
Tao D, Li C, Sun Y, et al. Liquid Crystal Monomers Released from LCD Displays Accumulate in Endangered Marine Cetaceans Triggering Health Concerns[J]. Environmental Science & Technology, 2026.

01

液晶單體

液晶單體（Liquid Crystal Monomers, LCMs）是液晶顯示面板（LCD）中的核心化學(xué)成分。它始于1888年奧地利植物學(xué)家萊尼澤在加熱胡蘿卜提取物時(shí)發(fā)現(xiàn)的“雙熔點(diǎn)”奇觀，隨后由德國物理學(xué)家雷曼正式命名為“液晶”，但在長(zhǎng)達(dá)半個(gè)多世紀(jì)里僅被視為一種物理學(xué)上的奇談；直到1968年首個(gè)顯示裝置問世，特別是1973年喬治·格雷合成出化學(xué)性質(zhì)極其穩(wěn)定的聯(lián)苯型液晶，這種材料才真正走出了實(shí)驗(yàn)室，開啟了從電子計(jì)算器、腕表到如今統(tǒng)治全球高清顯示屏的商業(yè)帝國。

在分子層面，它們具有特殊的排列特性，能通過改變電場(chǎng)來控制光線的通斷，從而讓我們看到圖像。這個(gè)研究指出，這類物質(zhì)具有持久性、生物蓄積性和毒性（PBT），且目前全球每年產(chǎn)生數(shù)千萬噸相關(guān)的電子垃圾，使其成為一種典型的新型環(huán)境污染物。

▲上圖：第三屆聯(lián)合國海洋大會(huì)（UNOC3）現(xiàn)場(chǎng)的一個(gè)液晶屏。攝影：木木 | 海潮天下（Marine Biodiversity）

02

血腦屏障穿透（Blood-Brain Barrier Penetration）

血腦屏障是循環(huán)系統(tǒng)與中樞神經(jīng)系統(tǒng)之間的一層天然保護(hù)膜，負(fù)責(zé)阻擋血液中的有害物質(zhì)進(jìn)入大腦。簡(jiǎn)單來說，血腦屏障（BBB）就是大腦的一套“安檢系統(tǒng)”。它不是一層簡(jiǎn)單的薄膜；它是一組由緊密排列的內(nèi)皮細(xì)胞、星形膠質(zhì)細(xì)胞和基底膜構(gòu)成的精密防御網(wǎng)。這套系統(tǒng)的核心任務(wù)只有一個(gè)：嚴(yán)格控制血液里的物質(zhì)進(jìn)入中樞神經(jīng)系統(tǒng)，確保大腦這個(gè)司令部在一個(gè)極其純凈、穩(wěn)定的環(huán)境中運(yùn)行。

液晶單體（LCMs）這種物質(zhì)之所以引起科學(xué)家的高度警覺，是因?yàn)樗宫F(xiàn)出了“非法潛入”大腦的能力。也就是這項(xiàng)研究的驚人的發(fā)現(xiàn)——液晶單體能夠突破這道屏障，在鯨豚類的大腦組織中富集。這種穿透能力意味著該物質(zhì)可能具有潛在的神經(jīng)毒性，會(huì)對(duì)海洋生物的認(rèn)知和行為產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

03

持久性有機(jī)污染物（Persistent Organic Pollutants, POPs）

雖然液晶單體是新興的污染物，但它表現(xiàn)出了類似傳統(tǒng)污染物（如DDT或多氯聯(lián)苯）的特性。所謂“持久性”，是指這些化學(xué)物質(zhì)進(jìn)入自然界后極難降解，可以在大氣、水體和生物體內(nèi)長(zhǎng)期存在，并隨著食物鏈不斷向上層累積和放大。

思考題·舉一而反三

【思考】照例，舉一而反三，我們來思考幾個(gè)小問題（沒標(biāo)準(zhǔn)答案，僅供激發(fā)好奇、啟發(fā)思考）。

Q1: 人類往往默認(rèn)科技進(jìn)步是無害的、有用的；為了更快的響應(yīng)、更薄的屏幕，化學(xué)家合成出了成千上萬種在自然界演化史上從未存在過的液晶分子。當(dāng)這些分子具備了穿透血腦屏障這種自然界最嚴(yán)密防御系統(tǒng)的能力時(shí)，你覺得，人類對(duì)“高清視覺體驗(yàn)”的無止境追求，是否正在以犧牲生物基本的“神經(jīng)安全”為代價(jià)呢？

Q2：海豚是大海的“哨兵”，如果正如這個(gè)研究所說、它們體內(nèi)的液晶單體含量與全球產(chǎn)量掛鉤，那么，這實(shí)際上是一次全地球規(guī)模的生物實(shí)驗(yàn)了。既然這些物質(zhì)已經(jīng)證明可以進(jìn)入哺乳動(dòng)物的大腦、并導(dǎo)致DNA損傷，那么作為這些產(chǎn)品的制造者和使用者，人類在日常的室內(nèi)灰塵、食物鏈和皮膚接觸所攝入的劑量，會(huì)不會(huì)已達(dá)到了足以改變?nèi)祟惿窠?jīng)發(fā)育、或是遺傳健康的臨界點(diǎn)？

▲上圖：白鱀豚的大腦標(biāo)本。鯨豚作為淡水或海洋食物鏈頂端生物，其大腦污染狀況直接反映生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。?Linda Wong 攝影 | 海潮天下（Marine Biodiversity）（圖文無關(guān)）

Q3：電子垃圾的“全球流轉(zhuǎn)”邏輯，本質(zhì)上講，是不是一種污染的“空間轉(zhuǎn)換”陷阱？城市的人們習(xí)慣于在發(fā)達(dá)城市享受最先進(jìn)的電子產(chǎn)品，然后將其作為垃圾運(yùn)往沿海或落后地區(qū)進(jìn)行處理。但這篇研究證明，這些在岸上被拆解的分子，最終會(huì)通過洋流和食物鏈，重新匯聚在海洋生物甚至人類的身體里。這種治理模式其實(shí)一言以蔽之，就是“眼不見為凈”。你覺得，在循環(huán)往復(fù)的生態(tài)圈面前，是否只是一種極其短視的自我欺騙？

Q4：南海周邊（尤其是珠三角地區(qū)），是全世界電子產(chǎn)品生產(chǎn)最密集的地帶。從零件加工到組裝，再到廢舊電器的拆解，一整條產(chǎn)業(yè)鏈都在那兒。特別是珠江口，是南海的一個(gè)重要入海口，周邊城市群高度發(fā)達(dá)，城市里的生活污水、工業(yè)廢水，以及隨雨水沖刷下來的室內(nèi)灰塵，多順著江水匯入南海。南海作為繁忙的航道，又是中華白海豚和印太江豚這些珍稀海洋哺乳動(dòng)物的核心棲息地，這些動(dòng)物屬于典型的“本海居民”，它們一輩子可能就在這片海域活動(dòng)。若真如這個(gè)研究所揭示的情況，那么你覺得，下一步究竟該如何來改進(jìn)對(duì)中華白海豚、印太江豚的保護(hù)策略呢？

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資訊源 | Tao, Danyang, et al.(2026)

文 | 王海詩

編輯 | 海潮君

排版 | 盧曉雨

時(shí)間 | 2026年3月

本文參考資料

https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.est.5c17767