空气中浓度不断增加的二氧化碳,会让我们变笨吗?


科罗那多大学的海洋科学传授克里斯·科纳斯克司(Kris Karnauskas)起头带着一台口袋巨细的二氧化碳探测器在校园里走动。他这么做不是为了测量大气中的碳污染含量——他对房间里的二氧化碳含量更感乐趣。

他告诉我:“我在家也这样做,只是感觉有趣,一整夜事后,二氧化碳浓度会顿时跨越百万分之一千。”他弥补说道,甚至在这里——他指标的目的莫斯康会展中间(The Moscone Convention Center)的地下室,那儿半斤八两于一个街区巨细,里面挤满了上千名来加入大型周年科学会议的地球科学家——那边的二氧化碳浓度可能会超出百万分之五百。

他存眷室内的二氧化碳浓度——但来由并不平常。科纳斯克司担忧室内的二氧化碳程度变得太高了,以至于它们起头影响人类的认知。换句话说:二氧化碳,这一同样造当作地球变暖的无色无味气体,可能会让我们变笨。

澳大利亚大火的烟灰使悉尼梗塞。这场大火在本年释放了大约1.95亿吨二氧化碳,半斤八两于半个国度正常的二氧化碳排放量。

-路透社-

他说,“这是天气转变的一种隐形效应……可能真的会影响我们去解决问题自己的能力。”

他近期在美国国度地舆秋季会议(地球与空间科学家最大的年度会议)上提出了这个设法。他同样在一篇和科罗那多大学的机械工程系传授雪莉·米勒(Shelly Miller),以及宾夕法尼亚大学的神经科学传授安娜·斯科皮洛(Anna Schapiro)*合作的在线论文中预先提到了它[1]。这篇还未颠末同业评断的论文,被上传到一个可供会商处于早期或惹人思虑的论文网站上。

*注:https://psychology.sas.upenn.edu/people/anna-schapiro室内二氧化碳毁伤大脑?

乍看之下,科学是出乎料想地决议性的。研究者们持久以来相信极高浓度的二氧化碳有损大脑。任何看过片子《阿波罗13号》(Apollo 13)(或知道其背后的真实糊口故事)可能会想起这么一个片段:三名执行使命的宇航员不雅察到船舱的一个检测设备起头陈述一种气体达到了危险程度,那个仪器测量的恰是二氧化碳。该片子的NASA工程师之一评论道[2],若是二氧化碳程度升得太高,“您的判定力会受损、眩晕,起头呈现脑缺氧。”

“他们知道,若是检测器的数值变得很高,那他们会变傻,甚至连2+2等于几都不会算。”科纳斯克司说。他提出,近似的遍及法例不久将会影响地球上的人们。两个宿世纪以来,化石燃料的泛滥利用已经让大空气中二氧化碳含量从工业革命前的百万分之二百八十飙升至今天的百万分之四百一十。从整体来看,地球上的污染物锁住了大气中的热量,造当作了天气转变。但从局部来看,它也设定了室内二氧化碳程度的基准值。您不成能将室内二氧化碳程度降得比全球基准值还低。

现实上,因为通风系统不克不及完美地运作,良多室内空间的二氧化碳程度比大气中的二氧化碳程度要高良多。别的,一些室内空间,例如办公室、病院和黉舍,挤满了良多呼吸着的人们,他们自身也排放出二氧化碳。科纳斯克司说:“我们本身每小我都是小小的二氧化碳制造机。”

他说,“设想一个坐满了20个正在呼吸的中年人的会议室。那边的二氧化碳浓度很等闲就能超出百万分之一千。”

这引出了他和他的同事们所会商的最后部门:大气中的二氧化碳浓度持续上升的同时,室内的二氧化碳浓度也一样会升高。他们展望,以最坏的环境估量,在拥挤的房间内,二氧化碳浓度不成能经由过程通风降低到百万分之一千三百以下。这可能诱发一些真正的认知能力毁伤。2016年,哈佛和雪城大学的研究人员发现,室内二氧化碳浓度达到百万分之九百四十五时,人类的认知功能将下降15%[3];而当室内二氧化碳浓度达到百万分之一千四百,人类的认知功能将被摧毁到只剩下本来的50%。

若是碳排放量很是高,“我们的复杂决议计划功能可能会活着纪末前差不多下降到一半。”科纳斯克司说。

他和他的同事认可说这只是粗略估算的成果。“还有良多工作要做,”他告诉我。我禁不住想到:“这是真的吗?为什么我之前从来没听过?二氧化碳污染不止导致全球变暖,还真的让我们变笨?”

“我会说,它可能,但并不必然导致这一成果。”艾略特·高尔(Elliott Gall)*告诉我。他是波兰大学的工程系传授,研究室内空气质量。2015年,一些关于二氧化碳与认知的早期研究出来之后,他写了一篇论文,猜测道,若是公司在办公室的探测系统中安装二氧化碳过滤器,他们的工作效率将会获得提高[4]。

*注:https://www.pdx.edu/mme/elliott-gall

降低的是哪种认知能力

“自从那今后,我们学到了更多,但我们知道的仍很少,”他说,曩昔几年里有一系列的相关研究。但他们所发现的成果是纷歧致的。

好比说,在一项2016年的研究中,丹麦的科学家让室内二氧化碳程度达到了百万分之三千[5]——这超出现在的室外浓度的七倍——发现他们的25位受试者并没有呈现认知损害或健康问题。只有在科学家往同样的空气中注入其它人体释放的、微量的有机化合物时,受试者才会起头感应难熬难过,陈述说:“头痛、怠倦、嗜睡,以及思维恍惚。”受试者也花了更长的时候来解决数学问题。这统一尝试室在他们的另一项研究中发现,当室内的纯二氧化碳浓度上升至每百万5000份时[6],至少在大学生身上,仍只是造当作了很小的不适。

但其它研究就没有这么乐不雅了。NASA约翰逊空间中间(NASA’s Johnson Space Center)的科学家测试了大约24名“类宇航员”人士。他们发现,受试者的高级决议计划能力在百万分之一千二百的二氧化碳浓度环境下下降了;但认知能力似乎并没有降低几多,统一种二氧化碳浓度对分歧人的感化水平也纷歧样。

2019年9月,一些倡议这一议题的科学家——包罗上文说起的那些丹麦尝试室的人员——回首了自从2012年以来的所有这一话题的10项研究。在中等的认知测试上,他们发现证据含糊其词:有时,更高浓度的二氧化碳似乎降低了能力,有时它又不造当作影响。但更令人担忧的是,他们注重到“靠得住的,但仍纷歧致的证据”。在中等浓度的环境下,人类的表示会在特别的有挑战性的问题上有所下降。例如,二氧化碳浓度为百万分之一千二百时,飞翔器上飞翔员的表示起头下降。“表示降低背后的机制仍是未知的”,他们弥补道。

换句话说,证据显示室内的二氧化碳程度可能阻碍的,只是最复杂的和最具挑战性的人类认知使命。当前我们仍不知道为什么会如斯。

在他们的九月回首中,作者强调说问题的良多方面仍有待摸索。例如,二氧化碳真的比其他污染物更能损害大脑吗?这仍不清晰。没有人存眷过室内二氧化碳对孩子、白叟或有健康问题的人们的影响。同时,今朝的研究只是将人们表露在极高的二氧化碳程度下不外几个小时,而持久的表露将会带来什么仍待摸索。

研究带来的忧虑

基于此,获得关于人类认知的焦点问题是一项真正的挑战,波兰的传授高尔说。一种同一的、靠得住的、跨文化的、普遍应用的人类认知尺度并不切当地存在。这也是为什么一些研究要利用“决议计划办理模拟东西”(strategic management simulation)[7]——一种凡是应用于贸易和医学院的方式;研究近似飞翔员的专业人士则会利用更具体的东西,例如飞翔模拟器。别的,要完全节制所有对思虑有影响的身分几乎不成能,好比或人前一晚睡眠的质量。大大都研究今朝的规模很小,至多只测试30人。他说,“在数百或数千人的规模上来操作会更好。”

对于人类认知的影响,“不幸的是,我认为今朝科学仍未搞清晰二氧化碳的直接感化,”高尔说道,“除非我们能证实二氧化碳自身是一个造当作性的动因,大气情况还能经由过程良多体例影响室内的空气质量。”


研究中最令人深省的缝隙也是最令人堪忧的。作为一个种族,现代人类已经有30万年的汗青,在我们生命演化的大大都时候中,我们接触到的外界二氧化碳——从婴儿的第一口呼吸到病笃白叟的最后一口吻——好比今外界的二氧化碳要少得多。我标的目的高尔提问说:“是否有人研究过,若是在一个更低的二氧化碳程度下,人类认知能力会提高?若是您在一个只有百万分之二百五十浓度的二氧化碳浓度的房间中测试或人,这个程度比三个宿世纪或三个千年期以前的地球大气的二氧化碳浓度要低,那么他们在测试中的表示会提高吗?”换言之,人类认知能力是否可能已经退化了?高尔说他并不知道这样的尝试。

不外当然,更大规模的尝试正在进行中,只不外它不是在临床前提下发生。您和我就是它的受试者,室内二氧化碳浓度每一年都在升高[8]。此刻就记实下您认知能力的基线:鄙人一个二十年,您可能纪念此刻这些脑筋清醒的时刻

参考文献

[1] https://eartharxiv.org/b8umq

[2]http://www.youtube.com/watch?v=FgJU6Vz1XOs

[3] https://dash.harvard.edu/bitstream/handle/1/27662232/4892924.pdf?sequence=1

[4]https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1352231015000060?via%3Dihub

[5]https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/ina.12284

[6]https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0360132316300580

[7]https://www.upstate.edu/psych/research/sms.php

[8] https://www.theatlantic.com/science/archive/2019/12/carbon-emissions-hit-new-high-2019-here-are-5-takeaways/602950/

作者:Robinson Meyer|封面:Nino Bosikashvili

译者:兵法|审校:王波小|排版:小葵花

原文:https://www.theatlantic.com/science/archive/2019/12/carbon-dioxide-pollution-making-people-dumber-heres-what-we-know/603826/?utm_source=digg


  • 发表于 2020-04-26 02:00
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