通过流行病学研究中定性与定量方法整合推进城市暴露组（urban exposome）研究

《Journal of Biosocial Science》：Advancing urban exposome research through the integration of qualitative and quantitative approaches in epidemiological research

　　

摘要："城市暴露组（urban exposome）"概念的提出为公共卫生与流行病学领域——尤其是出生队列（birth cohort）研究中——探究环境暴露与健康结局的关系带来了新希望，但同时也面临诸多挑战。本文探讨如何将定性方法（qualitative methods）与关于暴露及健康结局的数值化数据相结合，以帮助实现这一研究愿景，同时指出该方法对研究人员提出的重大挑战。基于地理信息系统（Geographic Information System, GIS）及其他地理技术的定量方法可建立研究对象居住地点与地理空间数据集之间的关联，从而生成自出生起整个生命历程中多种环境因素暴露的量化测量值。然而，抽象化的定量测量无法捕捉个体的生活经验（lived experiences），也难以深入揭示塑造个体身体的社会、物理与生物现象所构成的复杂且情境化的网络。定性方法可对传感器、血液样本及体格检查所获定量数据进行补充与深化，有助于深入且细致地揭示个体如何建构意义、如何在环境中导航以及其复杂情境如何形塑生活与健康，从而增强流行病学证据力度。换言之，定性方法可提供更多数据点并赋予背景信息，进而改善对定量测量结果的解读。此外，部分定性方法可促进反思、集体讨论与社区赋权（community empowerment）。通过整合定量与定性方法，研究人员可获得对外部城市暴露组更全面且情境化的理解。多方法（multi-methods）与混合方法（mixed-methods）途径可增强研究发现的有效性、提高结果可解释性、催生新假设并支持基于场所（place-based）干预措施的制定。尽管如此，定量与定性方法的整合也可能引发认识论（epistemological）与本体论（ontological）张力、不同科研实践间的冲突、伦理合规问题及研究团队培训等方面的挑战。综上所述，在队列研究中联合使用定量与定性方法测量外部城市暴露组，是理解城市环境与健康结局之间复杂相互作用的有力途径。

本文解读的论文发表于《Journal of Biosocial Science》，题为《通过流行病学研究中定性与定量方法整合推进城市暴露组（urban exposome）研究》。

一、研究背景与立题依据

全球逾半数人口居住于城市环境中，城市环境由复杂多样且相互作用的环境暴露（environmental exposures）构成，深刻影响居民健康。暴露组（exposome）研究旨在考察生命全过程中所有环境暴露（含内暴露组 internal exposome——如基于组学 omics 的生物标志物——与外暴露组 general external exposome——社会与物理环境塑造的暴露）对健康的影响。"城市暴露组（urban exposome）"特指城市环境中个体外部的全部环境暴露，涵盖空气（室内外）与水污染物及住房、公园、步行可达性等建成环境特征。现有城市暴露组研究多依托出生队列（birth cohort），利用地理信息系统（Geographic Information System, GIS）及地理技术链接研究对象居住地址与地理空间数据以量化暴露，并结合移动及个人传感技术（personal sensing technologies）与自填问卷捕捉短时与空间变异。然而，当前研究多呈数据驱动（data-driven）特征，重大数据集挖掘与计算识别模式，忽视对观察效应的情境化阐释（contextualisation）。传统定量取向常将"邻里（neighbourhood）"仅视为地理空间单元，忽略"地方（place）"所含的社会关系、文化意涵与动态活动空间（activity spaces），未充分考虑远端、外层暴露（distal, outer-layer exposures）——即连接个体与环境并导致环境危害持续暴露的更广社会、经济、文化、政治力量。生物社会视角（biosocial perspective）主张生物域与社会域相互交织（entangled domains），孤立去情境化的单一环境因素难以完整解释多因素疾病病因。因此，引入定性方法弥补情境化缺失、重构邻里定义、实现生物—社会整合，是推进城市暴露组研究的迫切需求。本文即在生物社会框架下探讨定量与定性方法整合之价值、挑战与实施路径。

二、主要关键技术方法概述

研究人员采用文献综述与概念性方法论论述（conceptual/methodological exposition）方式开展研究，无实验操作。文中援引并推荐之核心方法包括：利用GIS及遥感开放数据量化外部城市暴露组并结合出生队列纵向设计；采用民族志（ethnography）中的参与式观察（participant observation）、深度访谈及随行访谈（go-along interviews）；结合全球定位系统（Global Positioning System, GPS）追踪、环境传感器测生物物理暴露、生理传感器测生理反应（如皮肤电活动 skin conductance）与定性访谈同步收集；使用影像法如 Photovoice（照片发声法）获取微观建成环境主观感知；运用焦点小组（focus groups）及世界咖啡馆（world café）促进集体讨论；按混合方法（mixed-methods）原则于上游（upstream，定性预研完善暴露定义）、同步（simultaneous，传感器+访谈共采集）、下游（downstream，定性解释定量异常结果）三阶段整合定性与定量组分；提倡在出生队列中周期性嵌入民族志"快照（ethnographic snapshots）"与参与式制图（participatory mapping），并将研究对象作为共同研究者（co-researchers）。

三、研究结果（按原文小标题归纳）

Overcoming urban exposome research limits with a biosocial perspective（以生物社会视角克服城市暴露组研究局限）

研究人员指出，既有城市暴露组项目少有关注远端社会—政治—经济力量对暴露分层的塑造。定量主导的研究将邻里定义为固定地理缓冲区，忽略地方之社会关系与文化意义。文中举例：若仅以居住地缓冲区统计食肆数量并与食物不安全做回归发现无关联，随行访谈可揭示居民因士绅化（gentrification）不再于本区购物的真实活动空间，从而解释无统计学关联并催生新假设。生物社会视角强调暴露发生于特定历史—社会脉络（如化工厂建于弱势社区），需结合情境方能理解疾病病因。定性方法可填补此空白，经多方法（multi-methods）与混合方法整合定量之广泛测量与定性之深度情境叙述，揭示城市环境因素联结健康之局部作用机制及更广连带关系，助益干预开发与假说生成。

Promising qualitative methods and the unique role of bioethnography（有前景的定性方法及生物民族志 bioethnography 的独特作用）

研究人员阐述数种可补充城市暴露组定量评估的定性方法：

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  开放式参与观察（open-ended participant observation）：长期田野工作中借多重感官收集人—环境互动细粒度数据，如墨西哥城 ELEMENT 研究中揭示家庭持续使用铅釉陶器（trastes de barro）之文化根源。
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  随行访谈（go-along interviews）耦合环境与生物传感：研究者在旁或事后访谈，同步记录 GPS 轨迹、环境传感器与生理传感器数据，可获个体活动空间中暴露—即时生理/情绪反应之联系，亦能依真实活动空间更准确定义个体"邻里"，纠正传统行政边界偏差。
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  视觉方法（visual methods）——尤指 Photovoice：参与者拍摄并诠释其所处微观环境，获传统地理空间技术难测之食物质量多样性、空间化情绪、无序景象等信息，兼具社区赋权功能。
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  群体互动法——焦点小组（focus groups）与世界咖啡馆（world café）：经集体讨论深化对绿地对青少年健康获益、使用障碍及潜在中介路径（如减压、创造性活动）的理解，曾用于 Generation XXI 出生队列以解释既往绿地暴露与智力及呼吸道健康关联的潜在机制。
  文中进一步提倡 Bioethnography（Roberts 提出），即自项目起始即流行病学家与民族志学者共同协商，不以定性从属于定量，而是批判性审视两范式预设并合成新理解。混合方法可按上游（定性预研界定暴露构念再建 GIS 指标）、同步（GPS+传感器+访谈共采集实时情境化数据）、下游（定性解析意外定量结果、辨识异同与互补）三种时序整合。

Addressing challenges and embracing interdisciplinary tensions（应对挑战与接纳跨学科张力）

研究人员归纳三项主要挑战：（1）学科文化差异——民族志具迭代性、开放性，而流行病学设计多需预设假设与标准化测量，将"深描（thick description）"转为可操作流行病学变量困难；（2）团队技能缺口——需 GIS、传感、统计及定性研究复合人才，现有培训偏重定量；（3）伦理审查冲突——定性研究之开放弹性难契合医学伦理委员会之预设方案要求；Photovoice 等参与式方法涉及权力关系、社群数据权属、匿名保密间张力及研究者—参与者界限模糊，与以个人自主与知情同意为核心的生物医学伦理框架不易兼容。研究人员认为正视并驾驭此类跨学科张力可催生超越传统学科边界的创新知识与实践。

Birth cohort studies: a promising platform for biosocial research（出生队列研究：生物社会研究之理想平台）

研究人员指出出生队列具纵向性、多学科团队及多维数据采集优势，适合承载生物民族志整合。但目前出生队列罕系统运用混合方法。建议开发混合方法论，如在队列随访波次中周期性嵌入民族志快照或参与式制图，使队列成员成为共同研究者，以捕捉时空连续体上演变之经验并指导下一波次定量数据收集及新假说生成。

四、讨论与结论总结（翻译并浓缩结论部分）

研究人员得出结论：在城市暴露组研究中整合定性（qualitative）与定量（quantitative）方法，是揭示"城市户外暴露组如何影响健康"这一过程中被情境化、关系性及生物社会性（biosocial）过程的有力途径。通过桥接不同方法论传统，研究人员可生成更丰富的假设、优化暴露评估并阐明纯粹数据驱动框架中隐匿的作用机制。推进这一跨学科议程——尤指依托纵向队列基础设施——对发展关于城市与健康复杂相互作用更精细且具可操作性的证据至关重要。