如何用辐射说谎
切尔诺贝利是世界最严重的核灾难。反应堆的设计本就有缺陷。1986 年，操作员为进行一次深夜测试，关闭了自动安全系统并抽出控制棒。冷却水过热，加速了反应，直到瞬间汽化成蒸汽，在几秒内猛烈炸碎全部核燃料。反应堆里的石墨随后起火。
事发时现场有 600 名工作人员。其中 134 人在数小时内接受了 800 至 16000 毫西弗的高剂量辐射。28 人在头三个月内死亡，另有 19 人在 2004 年前去世（不全是辐射所致）。首批救援人员的白血病发病率略有上升，但实体癌没有增加。反应堆爆炸时向大气释放了大量放射性物质，沉降在乌克兰的牧场上。奶牛吃下牧草，分泌进牛奶。每个喝过这些牛奶的人，甲状腺里都富集了一定量的放射性碘。儿童的甲状腺更小，有效剂量因此大得多。此后数年，数十万受暴露儿童受到密切筛查，共确认 6000 例甲状腺癌。已有 15 人死于这些癌症，长期看可能有 200 人。这些甲状腺癌完全本可避免——碘的半衰期只有八天。1957 年温德斯凯尔火灾把放射性沉降物撒到牧场后，英国把受污染牛奶倒掉了 44 天，从而避免了任何伤害。
切尔诺贝利是商用核电史上唯一让人暴露于足以中毒致死剂量辐射的事故。但即便如此，尽管隔离区及周边数百万人暴露，它造成的早期死亡也只有数百人。斯堪的纳维亚和德国曾对沉降物深感恐惧，实际影响却微不足道。为躲避微小的额外本底辐射而进行的疏散和搬迁，造成的伤害可能比避免的还多。福岛和三里岛这两大核事故更是如此：没有任何救援人员死于辐射的直接效应，癌症率也没有任何明确变化。
切尔诺贝利前两年，印度博帕尔一家农药厂爆炸，泄漏的有毒异氰酸甲酯气体当场杀死至少 2000 人，另致 4000 人终身残疾，总计 55 万人受伤。1975 年，中国板桥水库溃坝，淹没 1.2 万平方公里，至少 2.5 万人溺亡，约 500 万间房屋被毁。切尔诺贝利家喻户晓，博帕尔和板桥却只有专家才熟悉。人们对核电风险的了解和担忧远超其他能源，而国际辐射防护体制正建立在「核电站释放任何放射性物质都不可容忍」的理念之上。由此产生的法规不断推高核电成本，以至于它被普遍视为缓慢、落后、低效的技术。「任何放射性释放都是不可容忍的灾难」这一观念，依据的是「辐射即使在小剂量、分散剂量的情况下也有害」的主张。但这个主张并没有得到很好的支持。那些声称显示缓慢、低强度电离辐射有害的研究并不令人信服。给它们不应得的信任，我们可能正在亲手扼杀世界上最强大的技术之一。
台北的麻烦
1982 至 1984 年间，被钴-60 污染的回收钢材在不知情中被用于台湾 180 多栋建筑的建设，包括学校、商业设施和约 2000 套公寓。钴-60 发出穿透力极强的伽马射线，高剂量下致命：2000 年，泰国一名废品商拆解一台含大量钴-60 的放疗机时，三人死于急性辐射中毒。二十多年间，超过 1 万人居住在这些建筑里，平均累计辐射剂量 400 毫西弗——约为美国人同期本底辐射的七倍。这使得台湾这些楼房成为检验「长期低日剂量本底辐射损害健康」这一主张的绝佳样本。
一系列学术论文重建了不同住户所受的剂量：把数千次现场读数与他们居留时间的估计相结合。CJ Tung 等人在 1998 年为当时已确认受辐照的 1327 套公寓中的 24 套建模，把它们划分成一米见方的格子，用剂量计逐一测量，以估计居民可能受到的影响。
剂量差异巨大。大多数单元的剂量微不足道——低于每年一次全身 CT 扫描的暴露量（10 毫西弗）。[1] 一小部分单元接近每年 1000 毫西弗，相当于一年一百次 CT。更细致的后续研究发现，有些房间的局部区域每年暴露超过 8000 毫西弗——大约每天两次 CT。
2004 年的一份初步报告和 2006 年的一项研究（Chen 等）首次尝试测量这组人群的健康影响。没有辐射病病例，也没有重大染色体畸变。受影响台湾人的细胞应激生物标志物接近正常参考范围上限，但没有任何与可观察健康效应的关联。出乎意料的是，癌症率显著低于总体人群。Chen 将此解释为辐射有益健康的证据。这个理论称为「激效效应」（hormesis）：低剂量的压力源——包括电离辐射——可以通过激发身体的修复系统改善健康，就像运动通过给心血管施压来提升体能一样。尽管在小圈子研究者中流行，它因人类证据有限且相互矛盾而未被广泛接受。对台湾数据的这种解读很可疑，因为它无法控制年龄：受钴-60 辐射的人群比台湾平均人口年轻得多。年轻人确诊癌症更少，这是非常重大的局限。美国环保署的一份审查在描述台湾公寓数据及类似案例时警告：「这些人群的研究仍在进行，存在种种不足，包括随访不完整、剂量学不确定、统计功效有限以及混杂因素。」
拷打数据，它会招供
后来的研究修复了大部分问题：把个体剂量估计与健康结果关联起来，补上了缺失的年龄数据。与此前报告相反，这些研究普遍声称发现低剂量电离辐射会致癌。但从中得出这个结论需要对统计进行不讲理的操纵。
例如 2006 年发表于《国际辐射生物学杂志》的一项研究（Hwang 等），在 7271 人的样本中发现女性甲状腺癌和男性白血病的发病率略有升高。但即使控制了年龄，这个群体的总体癌症率仍低于台湾一般人口。研究者找到「更高癌症率」的方法，是把癌症病例拆成 77 个子类——男性舌癌、女性肾癌等等——看是否有子类的发病率高于预期。这个做法有两个问题。其一，把癌症病例切成 77 个桶之后，一两个桶里的小随机波动就能制造出相关性的表象。每一个显示发病率升高的「统计显著」部位特异性结果，都依赖不超过 7 个观测病例。在 77 次统计检验中，纯粹由于随机变化，我们本该预期看到约 4 个「显著」结果。其二，作者没有预先登记假设：我们无从知道他们是把数据切成了几百种检验、然后挑出那些碰巧显著的相关。
从这些研究推断低剂量辐射有害健康的最大问题在于：受辐射人群的癌症率实际上低于未受辐射的人。与 Chen 等一样，观测到的癌症总病例数远低于预期。
不退反进
2017 年《英国癌症杂志》的一项研究（Hsieh 等）跟进这个结果，多积累了十年的发病数据，使用与个体更精确关联的剂量曲线。与 Hwang 等一样，他们声称发现「低剂量率辐射暴露增加乳腺癌和白血病风险」，但数据同样脆弱。
在约 6000 名受辐射的台湾公寓住户和学童样本中，女性乳腺癌在暴露水平越高时越多：100 毫西弗暴露与 11% 的癌症风险升高相关。这个结果统计显著。研究还发现了少数 narrowly significant 的其他结果——但也只是从几十行的表格里挑出来的，与前一研究如出一辙。同样，研究没有事先声明计划做哪些检验，也没有说明他们是否一开始就假设「白血病（但排除多发性骨髓瘤和慢性淋巴细胞白血病）将在两年延迟后上升，而直肠、胃、肝和甲状腺癌不受影响」——或者「研究组的总癌症率不会高于完全未受辐射的台湾人」。如果他们带着这样的假设进入研究，结果会更有可信度。相反，这些相关性看起来是偶然撞上的。
而且作者们再一次没有强调：受辐射组的总癌症率显著低于台湾一般人口。我们可以从数据中推算，Hwang 样本的平均年龄是 33 岁。两个样本略有不同，不能简单加十年得到 Hsieh 的平均年龄 43。联合国原子辐射效应科学委员会估计 Hsieh 样本平均年龄约 45 岁，比 2012 年台湾总体人口大七岁。到 2012 年，受辐射公寓住户在 97106 人年中经历了 247 例癌症。而 2008–2012 年台湾整体癌症率约为每 10 万人年 390 例。
总体来看，受影响群体的癌症率低了近 35%。如果每年数百毫西弗的辐照看起来没有影响、甚至比一般人群的癌症率还低，这强烈暗示这两篇论文在小得多的剂量与特定癌症之间找出的关联是随机噪声。
得知这一点后，Hsieh（Hwang 也是）回应说这些差距一定来自社会经济地位。真的吗？他们给出的最好论据是：这些住户住在经济繁荣期新建的楼里，说明公寓较贵。虽然没有住户实际社会经济地位的数据，我们可以做些有根据的推测。第一，虽然是新楼，其中一些是面向较穷居民或公职人员的公共住房——他们的健康结果不太可能优于总人口。第二，即使住户真的比平均水平富裕，这仍解释不了癌症率的降低。现有数据显示，台湾按社会经济地位划分的健康差异填不上这个缺口：医生群体的总癌症发病率只比一般人口低约 10%；最常见的癌症之一结直肠癌，在台湾工资阶梯底层的发病率反而更低（约低 20%），尽管教育最低者的发病率更高。这些差异都远远够不到受辐射公寓居民 35% 的低癌症率。
这并不是说 Hsieh 的论文为「辐射有益健康」提供了强证据——尽管一些核电爱好者这么认为。最可能的是，这些结果什么也证明不了。
低剂量科学的危险
2011 年起，科学家们开始意识到，大量著名而抓眼球的发现无法复现——这就是「可重复性危机」。它始于心理学——权力姿势、古典音乐提升大脑之类曾经流行的观念相继被证伪——然后蔓延到每一个学科。台湾这几篇论文具有此类发现的经典特征：用把随机噪声变成统计显著结果的技巧，即所谓 p-hacking。其中一招就是把人群切成尽可能多的子组，扩大研究者碰巧「发现点什么」的概率。
搞清楚低剂量辐射是否影响健康，本质上就很难。人群在健康、生活方式、基因等各种因素上差异巨大。即便对预期找到效应的人来说，辐射的预期癌症效应也很小。研究者需要巨大的样本量和极其精心设计的分析，才有望在噪声中检测到信号。INWORKS 研究（2015 年首发、2023 年更新）是最认真的尝试。它考察法美英 30 万核工人的累积低剂量辐射（以胸牌剂量计测量），发现终身电离辐射暴露每增加 100 毫西弗，癌症死亡率相关地上升 5%，使死于癌症的终身风险增加约 1 个百分点（相对约 34% 的平均值）。作为对比：100 毫西弗约等于十次全身 CT；而 INWORKS 工人的中位剂量是 4 毫西弗。每天吃 50 克加工肉，控制变量后与终身结直肠癌风险升高 18% 相关；吸烟与肺癌风险的关联是 1500% 到 3000%。
INWORKS 是累积低剂量率辐射影响健康的最强单项证据，但效应量之小使它远非定论。首先，INWORKS 没有尝试控制本底剂量，尽管不同人的本底暴露因居住地、医疗扫描次数等因素差异很大。英国的平均终身本底剂量约 70 毫西弗[3]，与美国、法国相近——这意味着超过 90% 的 INWORKS 受试者的大部分暴露来自天然本底辐射。
另一个问题是：INWORKS 的显著结果由第 75 百分位（终身暴露约 20 毫西弗）到第 90 百分位（约 50 毫西弗）之间的受试者驱动。在 0 到 20 毫西弗剂量区间，暴露与癌症的关系不显著；扩展到 0 到 50 毫西弗才出现显著效应，加入更高剂量后效应又稳步减弱——尽管没有弱到不显著。
这种敏感性使结果很脆弱，这也是许多人转而研究更高剂量群体的原因之一。INWORKS 工人的中位剂量是 4 毫西弗——按 INWORKS 自己的模型，这相当于把死于癌症的终身风险从美国平均的 17.2% 提高到 17.23%。如此小的效应，即便 30 万受试者、面对这么多未测量的混杂因素，也很难确认。历史上，许多人接受过数千甚至数万毫西弗的剂量，与台湾公寓居民类似：暴露于含钍砂石的喀拉拉邦居民；吸入过大量钚以至于从小便中排出的曼哈顿计划科学家；在毫无 X 射线防护下工作的英国早期放射科医生。这些群体只有在高剂量率下才出现长期健康影响。最骇人听闻的辐射暴露案例，是给表盘涂放射性镭以制作夜光的女工。早期画工被告知要用嘴舔笔尖以求精确。舔笔的人以极高的体内剂量摄入镭，患上颌骨坏死和常致死的骨癌。但数千名不舔笔的女工——尽管接受的剂量常高出正常数百倍——癌症率没有任何升高。
虽然可能性不大，但未来研究也许会发现更实质的相关。在此之前，台湾数据中没有任何强信号，是「低水平辐射不足为虑」的众多好指标之一。辐射真正伤害人的场景，是暴露于高强度的急性剂量——而连最严重的核灾难都很少释放到那个程度。当人们已经找得这么用力，缺乏证据本身，其实就是「没有效应」的相当好的证据。