國家自然科學(xué)基金大氣科學(xué)學(xué)科二級(jí)申請(qǐng)代碼下設(shè)研究方向與關(guān)鍵詞解讀：D0514 大氣環(huán)境與健康氣象

車慧正 林金泰 丁愛軍 張強(qiáng)

1 中國氣象科學(xué)研究院, 北京 100081

2 北京大學(xué), 北京 100091

3 南京大學(xué), 南京 210023

4 清華大學(xué), 北京 100084

1 引言

當(dāng)前新一輪科技革命蓬勃興起，科學(xué)研究范式正在發(fā)生變革，學(xué)科發(fā)展走向交叉融通。2018 年，國家自然科學(xué)基金委員會(huì)（簡稱自然科學(xué)基金委）持續(xù)推進(jìn)科學(xué)基金系統(tǒng)性改革，提出了“明確資助導(dǎo)向”“完善評(píng)審機(jī)制”“優(yōu)化學(xué)科布局”三項(xiàng)核心改革任務(wù)。在資助導(dǎo)向上，提出了基于四類科學(xué)問題屬性的分類評(píng)審改革；在評(píng)審機(jī)制上，提出了“負(fù)責(zé)任、講信譽(yù)、計(jì)貢獻(xiàn)”的評(píng)審機(jī)制改革；在學(xué)科布局上，提出了以申請(qǐng)代碼調(diào)整為切入點(diǎn)優(yōu)化學(xué)科布局（李靜海, 2018）。

2019 年，大氣科學(xué)學(xué)科（簡稱大氣學(xué)科）被列為自然科學(xué)基金委17 個(gè)改革試點(diǎn)學(xué)科之一。申請(qǐng)代碼調(diào)整是優(yōu)化學(xué)科布局改革的切入點(diǎn)，代碼修訂工作的指導(dǎo)原則是“提高申請(qǐng)代碼的包容性和覆蓋面，通過廣覆蓋的申請(qǐng)代碼結(jié)構(gòu)盡量涵蓋更多的研究方向。鼓勵(lì)設(shè)置跨科學(xué)部申請(qǐng)代碼，加強(qiáng)對(duì)跨學(xué)科、大交叉研究的支持”（國家自然科學(xué)基金委員會(huì), 2019）。在科學(xué)界的大力支持下，通過開展資助戰(zhàn)略研究，形成了2020 年度申請(qǐng)代碼設(shè)置方案（劉哲等, 2020）。大氣學(xué)科新的申請(qǐng)代碼包括

“分支學(xué)科”“支撐技術(shù)”和“發(fā)展領(lǐng)域”三個(gè)板塊，調(diào)整后內(nèi)容的體系性和結(jié)構(gòu)性均有了顯著改善，且有助于大氣科學(xué)從傳統(tǒng)的“氣象學(xué)”“大氣物理學(xué)”等較獨(dú)立分支向地球系統(tǒng)科學(xué)轉(zhuǎn)變（劉哲等, 2020）。

大氣學(xué)科有15 個(gè)二級(jí)申請(qǐng)代碼，原二級(jí)申請(qǐng)代碼D0513（大氣化學(xué)與大氣環(huán)境）存在“分支學(xué)科”與“發(fā)展領(lǐng)域”混淆的問題：大氣化學(xué)是分支學(xué)科，其母學(xué)科是化學(xué)，有相對(duì)獨(dú)立的知識(shí)體系；大氣環(huán)境是“發(fā)展領(lǐng)域”，需要依靠大氣物理學(xué)、大氣化學(xué)等多分支學(xué)科交叉融合研究大氣環(huán)境（劉哲等, 2020）。經(jīng)科學(xué)界充分調(diào)研和研討，D0513（大氣化學(xué)與大氣環(huán)境）調(diào)整為D0506（大氣化學(xué)）和D0514（大氣環(huán)境與健康氣象）。申請(qǐng)代碼D0514（大氣環(huán)境與健康氣象）延伸了大氣環(huán)境的知識(shí)鏈，有利于不同研究方向的交叉融合。面對(duì)突發(fā)的新冠疫情，科學(xué)界快速響應(yīng)，申請(qǐng)了以D0514（大氣環(huán)境與健康氣象）為申請(qǐng)代碼的專項(xiàng)項(xiàng)目：病毒氣溶膠感染活性在大氣傳播過程中的演變規(guī)律，并獲得資助（項(xiàng)目批準(zhǔn)號(hào)：42041002），前瞻性的申請(qǐng)代碼調(diào)整更好的推動(dòng)大氣科學(xué)服務(wù)于國家重大需求。

為便于基金申請(qǐng)書能指派給最合適的通訊評(píng)審專家，每個(gè)申請(qǐng)代碼下設(shè)若干“研究方向”和“關(guān)鍵詞”，作為智能輔助指派系統(tǒng)的重要依據(jù)之一（Cyranoski, 2019）。本文將對(duì)D0514（大氣環(huán)境與健康氣象）下設(shè)的研究方向和關(guān)鍵詞進(jìn)行解讀，以便申請(qǐng)人更好選擇適合的研究方向和關(guān)鍵詞，提升智能輔助系統(tǒng)的匹配精度。

2 研究方向總體框架

D0514（大氣環(huán)境與健康氣象）作為大氣科學(xué)的發(fā)展領(lǐng)域，針對(duì)空氣污染、氣候變化等環(huán)境問題的復(fù)雜性和綜合性，以健康氣象為著眼點(diǎn)，推動(dòng)大氣環(huán)境與其他學(xué)科的交叉，獲得大氣環(huán)境治理問題的綜合認(rèn)知，服務(wù)于環(huán)境—健康—經(jīng)濟(jì)協(xié)同可持續(xù)發(fā)展和全民大健康戰(zhàn)略實(shí)施。

D0514（大氣環(huán)境與健康氣象）下設(shè)四個(gè)研究方向，既相互支撐、緊密關(guān)聯(lián)，又可相對(duì)清晰地區(qū)分。其中，研究方向1（大氣環(huán)境與大氣污染防治）與作為分支學(xué)科的D0506（大氣化學(xué)）代碼緊密聯(lián)系，是其重要的應(yīng)用出口，強(qiáng)調(diào)從服務(wù)大氣污染防治需求的角度，多學(xué)科交叉綜合利用觀測和模擬等手段揭示大氣污染的形成機(jī)制、來源成因、生態(tài)影響、防治路徑和措施成效評(píng)估。研究方向2～4 逐步深化與環(huán)境科學(xué)、醫(yī)學(xué)科學(xué)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)學(xué)科的交叉：研究方向2（室內(nèi)空氣污染）著眼于室內(nèi)大氣環(huán)境與環(huán)境的健康影響及其應(yīng)對(duì)問題，使用室內(nèi)精細(xì)化監(jiān)測數(shù)據(jù)，綜合利用多種研究方法，研究室內(nèi)空氣污染的來源、種類及其對(duì)人體健康的危害，以及室內(nèi)微氣候調(diào)控對(duì)健康的影響等；研究方向3（大氣環(huán)境流行病學(xué)與毒理學(xué)）研究大氣環(huán)境中空氣污染暴露、天氣氣候異常變化與人體健康的關(guān)系，通過大氣、環(huán)境與醫(yī)學(xué)的交叉研究，揭示高溫?zé)崂撕偷蜏睾钡葹?zāi)害天氣與大氣污染對(duì)人體健康的影響和機(jī)制；研究方向4（健康經(jīng)濟(jì)損失評(píng)估）基于大氣環(huán)境與經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)等社會(huì)科學(xué)的“大交叉”，對(duì)大氣環(huán)境、天氣和氣候變化、氣象災(zāi)害和城市化等因素導(dǎo)致人體健康危害的經(jīng)濟(jì)損失進(jìn)行評(píng)估，探索環(huán)境—健康—經(jīng)濟(jì)協(xié)同的發(fā)展戰(zhàn)略和路徑。

3 研究方向關(guān)鍵詞解讀

目前D0514（大氣環(huán)境與健康氣象）代碼中四個(gè)研究方向的關(guān)鍵詞數(shù)量分別為35、20、30 和17（表1）。圖1 顯示了四個(gè)研究方向所有關(guān)鍵詞在國內(nèi)外研究論文中的使用情況，作為關(guān)鍵詞解讀的輔助。數(shù)據(jù)來自Web of Science 核心合集（SCIE）數(shù)據(jù)庫，所設(shè)置的檢索條件為“TS=(keywords)and PY=(year) and (WC=“ ENVIRONMENTAL SCIENCES” or WC=“ METEOROLOGY &ATMOSPHERIC SCIENCES” or WC=“ Public,Environmental & Occupational Health”)，其中TS為檢索主題（按關(guān)鍵詞逐個(gè)檢索），PY 為檢索時(shí)間 [選擇所有時(shí)段和近五年（2017～2021 年），WC 為檢索學(xué)科。

表1 D0514 下設(shè)研究方向和關(guān)鍵詞一覽表Table 1 List of the research directions and keywords of D0514

D0514（大氣環(huán)境與健康氣象）所涉及的學(xué)科領(lǐng)域十分廣泛，其四個(gè)研究方向的關(guān)鍵詞在論文中的使用頻率差異明顯（圖1）。例如，在近五年的研究論文中，方向1 和方向2 使用頻率最高的關(guān)鍵詞分別為“模式模擬”和“風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估”，使用量均在4 萬左右，比方向3 和方向4 使用頻率最高的關(guān)鍵詞“生理”和“氣候變化”低了一個(gè)數(shù)量級(jí)，這與醫(yī)學(xué)健康和氣候變化領(lǐng)域的研究人員基數(shù)、論文數(shù)量和引用數(shù)量整體較高有關(guān)。

圖1 近五年D0514 代碼所有關(guān)鍵詞在論文中的使用情況Fig.1 Usage of the keywords of the D0514 code in published papers in the last five years

3.1 研究方向1：大氣環(huán)境與大氣污染防治

該方向采用天地空綜合立體觀測、煙霧箱模擬試驗(yàn)、大氣化學(xué)模式、受體模型、大氣環(huán)境資料同化、大數(shù)據(jù)分析等方法，研究細(xì)顆粒物（PM2.5）、臭氧及其前體物的時(shí)空演變及理化和光學(xué)特性，揭示大氣復(fù)合污染成因和機(jī)制，識(shí)別其氣候、環(huán)境、生態(tài)和健康效應(yīng)，為大氣污染協(xié)同防控、氣候變化應(yīng)對(duì)和人群健康防護(hù)提供支撐。相關(guān)關(guān)鍵詞近5 年和歷年文獻(xiàn)發(fā)表情況見附錄圖A1。

（1）研究對(duì)象：

主要包括顆粒物、臭氧及其前體物，如氮氧化物、二氧化硫等。顆粒物的粒徑、形貌和組成影響其各類效應(yīng)。近年來，我國顆粒物濃度下降明顯，但仍遠(yuǎn)高于世界衛(wèi)生組織的指導(dǎo)值（WHO, 2021），同時(shí)我國臭氧污染日趨嚴(yán)重（Li et al., 2019），大氣污染防控任務(wù)依然艱巨。亟需在深化認(rèn)識(shí)污染物時(shí)空變化、來源、理化機(jī)制和危害的基礎(chǔ)上，完善環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和污染防治策略，助力精準(zhǔn)減排和環(huán)境空氣質(zhì)量持續(xù)改善。

（2）研究方法：

對(duì)該方向的深入研究需要綜合采用觀測和模擬等多種方法。立體觀測是基于地面、機(jī)載、高山、高塔等原位監(jiān)測平臺(tái)，結(jié)合遙感手段，對(duì)氣象參數(shù)和大氣成分進(jìn)行測量。大氣遙感是指利用地基、衛(wèi)星等平臺(tái)，在一定距離以外間接測量大氣成分、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和氣象要素的探測方法。衛(wèi)星遙感可提供空間覆蓋廣、分辨率高的監(jiān)測，是全球環(huán)境變化觀測的一個(gè)重要領(lǐng)域。煙霧箱模擬是在可以控制溫度、相對(duì)濕度等條件下，通入反應(yīng)氣體，用人工光源或太陽光照射來模擬大氣中的光化學(xué)反應(yīng)，測定各種反應(yīng)物、中間產(chǎn)物和最終產(chǎn)物的濃度，并通過化學(xué)反應(yīng)模式的研究得出由一次污染物形成光化學(xué)氧化劑及顆粒物的反應(yīng)機(jī)制。模式模擬是采用大氣化學(xué)傳輸模式（空氣質(zhì)量模式）、氣候模式等對(duì)大氣污染物時(shí)空演化、理化機(jī)制、大氣輸送、污染—?dú)夂蛳嗷プ饔?、污染—?dú)庀笙嗷プ饔玫冗M(jìn)行模擬的方法。大氣環(huán)境同化技術(shù)是利用多種方法將多源不連續(xù)的觀測數(shù)據(jù)融入到基于物理規(guī)律的大氣環(huán)境數(shù)值模式中的方法和技術(shù)。源解析是對(duì)大氣污染物來源進(jìn)行定性或定量解析的技術(shù)和方法，包括敏感性試驗(yàn)、資料同化、伴隨模擬等。

高分辨率質(zhì)譜、同位素等分析方法，也被用于探究顆粒物的理化和光學(xué)特性。掃描電鏡、透射電鏡可為揭示不同來源、不同類型單顆粒形貌、組成、結(jié)構(gòu)及混合狀態(tài)等提供直接證據(jù)。低成本傳感器、無人機(jī)測量和渦度相關(guān)技術(shù)也被用于污染物濃度和通量監(jiān)測。隨著探測技術(shù)、數(shù)據(jù)算法和模型等的優(yōu)化和長期大范圍數(shù)據(jù)積累，對(duì)于氣溶膠理化和光學(xué)

特性的時(shí)空演變研究日益增多。耦合污染物排放、空氣質(zhì)量模擬、健康損失計(jì)算和一般均衡模型等多學(xué)科模型，揭示污染物的健康和經(jīng)濟(jì)損失，也逐步成為大氣環(huán)境交叉研究的熱點(diǎn)。

（3）科學(xué)問題：

該方向聚焦大氣復(fù)合污染、城市污染、酸雨等環(huán)境問題的解決，通過厘清污染來源、輸送機(jī)制和影響，構(gòu)建區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控和多污染物協(xié)同控制等防控策略。相關(guān)研究涉及人為排放、自然源排放及其相互作用、大氣輸送和背景污染（尤其是臭氧、一氧化碳等較長壽命污染物）、干濕沉降等，以及大氣污染與靜穩(wěn)天氣、城市熱島等氣象問題的關(guān)聯(lián)。

大氣復(fù)合污染研究從多角度系統(tǒng)探究中國細(xì)顆粒物和光化學(xué)煙霧的形成機(jī)制，突出人為排放和大氣過程及其相互作用對(duì)空氣質(zhì)量的影響，尤其是重污染成因。酸雨研究當(dāng)前側(cè)重酸沉降過程的理化機(jī)制及其對(duì)土壤、生態(tài)和農(nóng)業(yè)等的影響。作為評(píng)價(jià)區(qū)域大氣污染物排放限值的一個(gè)核心參數(shù)，大氣環(huán)境容量的計(jì)算一直是研究重點(diǎn)。街區(qū)尺度研究側(cè)重于基于高分辨率觀測和模擬的大氣污染物時(shí)空演變和健康效應(yīng)。大氣環(huán)境生態(tài)效應(yīng)研究主要探索大氣污染物對(duì)生態(tài)和農(nóng)業(yè)的影響及其反饋，如臭氧干沉降的影響。聯(lián)防聯(lián)控研究重點(diǎn)針對(duì)PM2.5和臭氧協(xié)同演變特征、控制路徑以及區(qū)域合作等。

高分辨率污染物排放精細(xì)估算是污染溯源的一個(gè)重要發(fā)展領(lǐng)域。對(duì)于PM2.5和揮發(fā)性有機(jī)物，其濃度、組成和來源仍為研究重點(diǎn)。綜合利用多種類型的站點(diǎn)資料開展自然源和人為源識(shí)別、長距離輸送和背景污染、極端天氣對(duì)大氣污染的影響、有機(jī)硝酸鹽生成、氨減排對(duì)霧霾和酸雨的影響、鹵素化合物對(duì)臭氧的影響、微塑料污染及其大氣傳輸和沉降等研究也是近年來的關(guān)注點(diǎn)。人為源污染物對(duì)天然源SOA 生成的影響仍存在爭議。未來氣候變化情境下，天然源和人為源相互作用、污染物減排方案優(yōu)化、氣候變化減緩和適應(yīng)、生態(tài)足跡以及生物地球化學(xué)循環(huán)等均值得深入探索。

3.2 研究方向2：室內(nèi)空氣污染

人們大部分時(shí)間在室內(nèi)度過，因此室內(nèi)空氣質(zhì)量對(duì)人群健康具有重要的直接影響。相較于室外空氣污染的研究和治理，室內(nèi)空氣污染研究和防治相對(duì)滯后。室內(nèi)空氣污染的研究對(duì)象與室外空氣污染研究對(duì)象不盡相同，在研究方法和核心科學(xué)問題方面有一定的相通性，但同時(shí)具有明顯的自身特定（Nazaroff, 2022）。相關(guān)關(guān)鍵詞近5 年和歷年文獻(xiàn)發(fā)表情況見附錄圖A2。

（1）研究對(duì)象：

室內(nèi)空氣污染研究對(duì)象既包括氣態(tài)污染物，如一氧化碳、氮氧化物、臭氧和揮發(fā)性有機(jī)污染物（VOC，如甲醛），也涉及固態(tài)污染物，包括顆粒物（PM）及其中的黑碳、重金屬等物質(zhì)。超細(xì)顆粒物及其理化組分、臭氧、氮氧化物、一氧化碳、苯系物、多環(huán)芳烴和鄰苯二甲酸酯等有毒有害物質(zhì)、新污染物、CO2（一直是重要的室內(nèi)空氣質(zhì)量指標(biāo)）等是重要研究對(duì)象。室內(nèi)污染的來源復(fù)雜，除了室外空氣污染的影響，室內(nèi)源排放影響也不容忽視，其中室內(nèi)燃料燃燒、餐飲油煙、焚香等排放的源強(qiáng)及貢獻(xiàn)是研究中常關(guān)注的對(duì)象。婦女和兒童等易感人群，農(nóng)村和學(xué)校等特定或已有研究較少的場所需要重點(diǎn)考慮。

（2）研究方法：

該方向方法涉及環(huán)境濃度和暴露水平測量、室內(nèi)反應(yīng)過程監(jiān)測、健康結(jié)局識(shí)別和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等?？稍诟鞣N實(shí)際微環(huán)境中開展實(shí)地測量，也可模擬環(huán)境開展實(shí)驗(yàn)測定，例如在可對(duì)室內(nèi)環(huán)境各理化參數(shù)進(jìn)行精確化測量和控制的房間或艙內(nèi)對(duì)污染物的遷移轉(zhuǎn)化行為和化學(xué)反應(yīng)等進(jìn)行研究以掌握變化規(guī)律和影響因素。近些年，包括傳感器類在內(nèi)的在線監(jiān)測儀器以及質(zhì)譜技術(shù)，包括高分辨質(zhì)譜儀和光譜儀等先進(jìn)儀器，正在被越來越多的研究采納以提高研究結(jié)果的時(shí)空分辨率和物種豐富度，為（新）污染物識(shí)別、反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、溯源、健康危害評(píng)估和干預(yù)控制措施等提供更豐富的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。在室內(nèi)模擬方法方面，既有基于明確物理化學(xué)過程的白箱模型，也有基于經(jīng)驗(yàn)公式的黑箱或經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?/p>

（3）科學(xué)問題：

室內(nèi)空氣污染研究關(guān)注污染物從源排放、室內(nèi)反應(yīng)、人群暴露健康影響和控制治理等方面。通過多種研究方法融合，揭示室內(nèi)污染與室外污染的關(guān)聯(lián)，以及污染物在室內(nèi)環(huán)境的沉降、降解、吸附、氧化、生成和去除等過程的規(guī)律和主導(dǎo)因素；評(píng)估自然通風(fēng)、強(qiáng)制通風(fēng)或空氣凈化在不同微環(huán)境中的效果及費(fèi)效成本；闡明室內(nèi)空氣污染的毒理和健康效應(yīng)及其機(jī)制，例如氧化應(yīng)激、炎癥、呼吸系統(tǒng)疾病（哮喘、慢阻肺、肺癌/肺功能/肺炎等）、心血管疾病、高血壓等。此外，研究需關(guān)注氣候變化對(duì)室內(nèi)建筑能耗、大氣環(huán)境質(zhì)量和人群健康影響以及室內(nèi)氣候微調(diào)的理論、方法與技術(shù)。

3.3 研究方向3：大氣環(huán)境流行病學(xué)與毒理學(xué)

該方向主要針對(duì)大氣環(huán)境中危害人體健康的物理、化學(xué)和生物等因素，以人群為研究對(duì)象，在暴露表征和健康效應(yīng)評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，利用多種統(tǒng)計(jì)方法，識(shí)別關(guān)鍵危害因素，探索關(guān)鍵因素與健康危害之間的關(guān)聯(lián)，并結(jié)合生物標(biāo)志物分析和毒理實(shí)驗(yàn)等手段探索致病機(jī)制，從而為以健康保護(hù)為目標(biāo)的治理措施提供理論依據(jù)。相關(guān)關(guān)鍵詞近5 年和歷年文獻(xiàn)發(fā)表情況見附錄圖A3。該方向主要涉及環(huán)境危害因素、人體健康效應(yīng)結(jié)局、以及研究方法與效應(yīng)機(jī)制等三個(gè)方面的關(guān)鍵詞，多數(shù)關(guān)鍵詞的使用頻率在五年內(nèi)均有所增長。

（1）研究對(duì)象：

大氣環(huán)境流行病學(xué)的研究對(duì)象為大氣中的健康影響因素，按照來源則包括自然因素（含極端環(huán)境、負(fù)氧離子、舒適度、極端天氣、紫外線和二十四節(jié)氣等）和污染因素（含重金屬、細(xì)顆粒、大氣污染物等）。這些因素的人體暴露評(píng)價(jià)是揭示其健康影響的前提；尤其是對(duì)于復(fù)雜危害因素如細(xì)顆粒物，篩選識(shí)別主要的危害組分是開展大氣環(huán)境健康影響研究的關(guān)鍵，是污染物精細(xì)化控制的核心。特別需要指出的是，這些危害因素并非獨(dú)立存在于大氣環(huán)境中，揭示它們之間的相互作用例如細(xì)顆粒物與臭氧、氣候變化與大氣污染物間的協(xié)同健康效應(yīng)，已被列入國家十四五規(guī)劃與2035 遠(yuǎn)景目標(biāo)，同時(shí)也是碳中和實(shí)施中的重要科學(xué)問題。另一方面，隨著應(yīng)對(duì)人口老齡化和全民大健康戰(zhàn)略實(shí)施重大需求的展現(xiàn)，氣候趨利的候鳥式避寒或避暑康養(yǎng)受到越來越多的老年人群的青睞，其中的相關(guān)科學(xué)問題很值得研究。

（2）研究方法：

該方向（D0514）的研究方法和范式，區(qū)別于H3001（環(huán)境衛(wèi)生）、H3011（非傳染病流行病學(xué)）、D0712（環(huán)境與健康風(fēng)險(xiǎn)）。D0514 下設(shè)的大氣環(huán)境流行病學(xué)研究方向，旨在依靠大氣科學(xué)經(jīng)典方法（大氣遙感、立體觀測、模式模擬、大氣環(huán)境同化技術(shù)等）結(jié)合健康大數(shù)據(jù)、生物醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)、機(jī)器學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)挖掘等方法，針對(duì)大氣環(huán)境暴露長時(shí)期、大范圍的時(shí)空特征，探究流行病學(xué)研究的新范式。旨在識(shí)別大氣環(huán)境要素在生理、病理、免疫、遺傳等多方面的新型健康影響，獲得具有較高人群代表性的暴露反應(yīng)關(guān)系，從而揭示大氣污染健康效應(yīng)的時(shí)空規(guī)律及其根本原因，包括但不限于脆弱性、適應(yīng)性、易感性、滯后性等效應(yīng)特征的識(shí)別。

從毒理學(xué)的角度出發(fā)，采用細(xì)胞、動(dòng)物或人群實(shí)驗(yàn)，研究危害因素（包括自然因素和污染因素）的暴露，探究危害因素在機(jī)體內(nèi)的吸收、分布、代謝轉(zhuǎn)化和消除過程，篩選識(shí)別主要危害組分并開展定量評(píng)價(jià)，也是該領(lǐng)域的重要研究方法。

（3）科學(xué)問題：

該方向聚焦重大、有普遍意義的健康問題。大氣污染物、不利氣象條件主要影響人體循環(huán)系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)，可增加高血壓、冠心病（含心肌梗塞）、心律失常、心跳驟停、心力衰竭、腦中風(fēng)、哮喘、肺炎、慢性阻塞性肺疾病等疾病的發(fā)病率和死亡率。近年來，大氣環(huán)境有害因素被發(fā)現(xiàn)可作用于神經(jīng)和精神系統(tǒng)，與一系列神經(jīng)退行性疾?。ㄈ缋夏臧V呆、帕金森?。┖托睦砑膊。ㄈ缫钟舭Y）的發(fā)生和發(fā)展有關(guān)；可作用于生殖系統(tǒng)，引起早產(chǎn)、低出生體重、不孕不育等不良出生結(jié)局；還可以作用于代謝、消化和泌尿系統(tǒng)，與糖尿病、肝病、慢性腎病有關(guān)。高溫、熱浪等極端天氣還可以引起熱射病；大氣污染物、不利氣象條件還被認(rèn)為與一系列感染性/傳染性疾病的流行（如流感、新冠肺炎）有關(guān)。該方向密切結(jié)合大氣環(huán)境暴露評(píng)價(jià)，關(guān)注與構(gòu)建暴露反應(yīng)關(guān)系，為發(fā)展健康氣象相關(guān)研究，提供關(guān)鍵參數(shù)和理論依據(jù)。

（4）其他相關(guān)關(guān)鍵詞：

D0514 下設(shè)的大氣毒理學(xué)方向，還包括利用“生物標(biāo)準(zhǔn)物”監(jiān)測、“毒作用模式識(shí)別”等經(jīng)典毒理學(xué)技術(shù)手段，揭示關(guān)鍵致病、制毒的生物分子機(jī)制，用以支撐因果關(guān)系構(gòu)建和風(fēng)險(xiǎn)防范措施的制定。

3.4 研究方向4：健康經(jīng)濟(jì)損失評(píng)估

該方向在大氣科學(xué)基礎(chǔ)上，融合多學(xué)科理論與認(rèn)知，利用統(tǒng)計(jì)、人工智能和綜合評(píng)估模型等方法，定量評(píng)估大氣環(huán)境變化（包含氣候變化與大氣污染）導(dǎo)致的人群健康危害和經(jīng)濟(jì)損失，以及城市化、生態(tài)建設(shè)等社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的大氣環(huán)境影響及其健康效應(yīng)，旨在系統(tǒng)理解經(jīng)濟(jì)—環(huán)境—健康之間的內(nèi)在聯(lián)系，推動(dòng)以提升人民健康福祉為目標(biāo)的大氣環(huán)境研究的發(fā)展（王文興等, 2019）。該方向的關(guān)鍵詞主要涉及大氣環(huán)境變化對(duì)人群健康和生態(tài)環(huán)境的影響，對(duì)應(yīng)的經(jīng)濟(jì)損失，以及減緩這些影響的成本和效益等。相關(guān)關(guān)鍵詞近5 年和歷年文獻(xiàn)發(fā)表情況見附錄圖A4。

（1）研究對(duì)象：

該方向研究大氣污染和氣候變化對(duì)人群健康和經(jīng)濟(jì)的影響，以及相關(guān)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)因素（王金南等, 2018），包括生態(tài)建設(shè)、人口流動(dòng)、城市化等。由于大氣污染與氣候變化存在相互作用和反饋機(jī)制，而且二者均與自然過程（例如沙塵暴）和人類活動(dòng)（例如非可再生能源與資源的使用）密切相關(guān)，因此研究大氣污染防治和氣候變化應(yīng)對(duì)措施所產(chǎn)生的環(huán)境與健康協(xié)同效應(yīng)，也是這個(gè)研究方向的重點(diǎn)。

（2）研究方法：

該研究方向聚焦大氣環(huán)境變化的健康和經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，涉及大氣科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)、流行病學(xué)、管理科學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等多個(gè)學(xué)科的“大交叉”，也必然需要借助這些學(xué)科的研究方法和數(shù)據(jù)，包括大氣環(huán)境領(lǐng)域的人群暴露（濃度）評(píng)估，流行病學(xué)領(lǐng)域的暴露反應(yīng)關(guān)系和人群健康模型，管理科學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域的成本效益分析，以及學(xué)科交叉領(lǐng)域的健康效益評(píng)估和綜合評(píng)估模型（Van Beek et al.,2020）。隨著大氣、環(huán)境和健康領(lǐng)域海量數(shù)據(jù)的出現(xiàn)，基于大數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)模型和人工智能方法正在成為該研究方向的熱門技術(shù)。

（3）科學(xué)問題：

這些關(guān)鍵詞圍繞與大氣環(huán)境變化相關(guān)的“經(jīng)濟(jì)—環(huán)境—健康”系統(tǒng)的關(guān)鍵科學(xué)問題，包括但不限于研究經(jīng)濟(jì)發(fā)展與大氣環(huán)境之間的相互關(guān)系、構(gòu)建以改善公眾健康為目標(biāo)的經(jīng)濟(jì)與環(huán)境協(xié)同策略、探討可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的環(huán)境健康效益等問題，旨在從大氣科學(xué)與其他學(xué)科交叉的視角，為我國生態(tài)文明建設(shè)、美麗中國、健康中國、碳達(dá)峰碳中和、一帶一路和全球可持續(xù)發(fā)展等重大發(fā)展戰(zhàn)略提供科學(xué)支撐。

（4）其他相關(guān)關(guān)鍵詞：

近年來，一些尚未進(jìn)入自然科學(xué)基金委科學(xué)基金網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)的關(guān)鍵詞也逐步受到國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注和重視。氣候變化和大氣污染減緩與應(yīng)對(duì)措施之間除了協(xié)同增效效應(yīng)之外，也存在多重效應(yīng)和權(quán)衡效應(yīng)，例如某些大氣污染末端治理措施可能增加資源和能源的消耗，帶來額外溫室氣體排放?；谫|(zhì)性分析，許多研究針對(duì)決策行為、區(qū)域文化、政治地理和極端事件等因素，對(duì)大氣環(huán)境領(lǐng)域政策的有效性進(jìn)行分析。環(huán)境公平性一直是國外研究的熱點(diǎn)問題，國內(nèi)也有學(xué)者開始關(guān)注，未來可能會(huì)逐漸成為社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)之一。

4 研究方向和關(guān)鍵詞選擇的注意事項(xiàng)與建議

為了促進(jìn)科學(xué)研究的交叉融合，拓寬科研人員，尤其是年輕學(xué)者的知識(shí)面，提升智能輔助指派效果，關(guān)鍵詞一方面要體現(xiàn)科學(xué)研究的關(guān)鍵信息，另一方面也不宜過細(xì)。申請(qǐng)人選擇關(guān)鍵詞時(shí)，要考慮關(guān)鍵詞內(nèi)涵能覆蓋申請(qǐng)書主要內(nèi)容，不必過于細(xì)化關(guān)鍵詞。例如，關(guān)于各類污染物的研究可選擇“空氣污染”，關(guān)于各類源解析方法的研究可選擇“源解析”，關(guān)于各類心腦血管疾病的具體病癥研究可以選擇“心腦血管疾病”，等等。建議申請(qǐng)人優(yōu)先選擇關(guān)鍵詞庫里的詞匯，盡量避免自填關(guān)鍵詞。

調(diào)研也發(fā)現(xiàn)少數(shù)申請(qǐng)人在現(xiàn)有關(guān)鍵詞庫中無法找到較合適的關(guān)鍵詞，因此選擇自填部分關(guān)鍵詞。學(xué)科在持續(xù)發(fā)展中，關(guān)鍵詞需及時(shí)更新并能反映科學(xué)前沿。在積累一定數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，自然科學(xué)基金委應(yīng)對(duì)各方向研究進(jìn)展、具體申報(bào)情況、自填關(guān)鍵詞等進(jìn)行系統(tǒng)分析，組織學(xué)科帶頭人和一線科學(xué)家，對(duì)關(guān)鍵詞庫進(jìn)行完善，并通知評(píng)審專家定期維護(hù)關(guān)鍵詞。

在自然科學(xué)基金委信息系統(tǒng)中，中文關(guān)鍵詞已具備選擇功能，但對(duì)應(yīng)的英文關(guān)鍵詞仍需由申請(qǐng)人翻譯填寫。同一個(gè)中文關(guān)鍵詞容易出現(xiàn)不同的英文表述（譬如“協(xié)同效應(yīng)”可以對(duì)應(yīng)co-benefit、synergic effect、cooperative effect 等），影響關(guān)鍵詞的文獻(xiàn)檢索和分析，不利于開展基于英文關(guān)鍵詞的評(píng)審工作。因此，建議自然科學(xué)基金委進(jìn)一步統(tǒng)一英文關(guān)鍵詞。

5 總結(jié)

本文針對(duì)國家自然科學(xué)基金大氣科學(xué)學(xué)科二級(jí)申請(qǐng)代碼D0514（大氣環(huán)境與健康氣象）的四個(gè)研究方向進(jìn)行了關(guān)鍵詞解讀，旨在幫助申請(qǐng)人準(zhǔn)確選擇研究方向和關(guān)鍵詞，并幫助進(jìn)一步完善關(guān)鍵詞庫。四個(gè)方向的主要關(guān)鍵詞設(shè)置基本合理，少部分關(guān)鍵詞存在重復(fù)或者使用頻率偏低的問題。隨著學(xué)科發(fā)展和進(jìn)步，研究方向和關(guān)鍵詞應(yīng)該在專家群體的共同努力下，適時(shí)調(diào)整優(yōu)化，以體現(xiàn)學(xué)科發(fā)展最新動(dòng)態(tài)。另外，D0514（大氣環(huán)境與健康氣象）作為大氣科學(xué)發(fā)展領(lǐng)域的重要組成部分，仍需擴(kuò)大影響力，吸引相關(guān)交叉學(xué)科學(xué)者的關(guān)注，增加申請(qǐng)書數(shù)量，提升申請(qǐng)書質(zhì)量。

致謝衷心感謝專題顧問專家朱彤院士、陳建民教授和王式功教授及工作組成員對(duì)D0514 代碼關(guān)鍵詞編制工作的鼎力支持，顧問專家提出的寶貴意見建議和工作組成員扎實(shí)細(xì)致的調(diào)研分析是D0514 關(guān)鍵詞編制的重要基礎(chǔ)和保障。特別感謝畢新慧、陳仁杰、戴瀚程、高健、耿冠楠、胡偉、孔少飛、李婧、劉丹彤、劉穎君、邱興華、沈國鋒、施珊珊、陶明輝、王辰、王海鯤、王芃、薛濤、張少輝、張瑩、莊炳亮（按姓氏拼音排序）等青年學(xué)者開展的論文結(jié)構(gòu)編輯與梳理、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析等工作，為本文解讀提供了關(guān)鍵支撐。

附錄A

圖A1 研究方向1 下設(shè)關(guān)鍵詞近5 年和歷年文獻(xiàn)發(fā)表情況Fig.A1 Number of published manuscripts for different keywords of research direction 1, recently and for all time

圖A2 研究方向2 下設(shè)關(guān)鍵詞近5 年和歷年文獻(xiàn)發(fā)表情況Fig.A2 Number of published manuscripts for different keywords of research direction 2, recently and for all time

圖A3 研究方向3 下設(shè)關(guān)鍵詞近5 年和歷年文獻(xiàn)發(fā)表情況Fig.A3 Number of published manuscripts for different keywords of research direction 3, recently and for all time

圖A4 研究方向4 下設(shè)關(guān)鍵詞近5 年和歷年文獻(xiàn)發(fā)表情況Fig.A4 Number of published manuscripts for different keywords of research direction 4, recently and for all time