毒理學家長期認為化學品只有達到一定的劑量才成為毒物：一種物質只有在數量多到足以擊垮身體的防御能力時，才會造成損害。但是，一個主要概念的轉變正在進行中，為首的一位專家說，最近在美國科學促進協會（AAAS），他們對接觸低劑量化學品，給予了更多的關注，低劑量化學品的影響，甚至可以持續到許多年以后。
美國環境衛生研究所（NIEHS）主任琳達·S.伯恩鮑姆（Linda S.Birnbaum）說，化學物質的作用，可以像激素和藥物那樣，非常低的劑量，就可以破壞身體的發育和功能。在敏感的窗口期間，那些影響可以特別地顯著。
5月24日，在AAAS舉辦的每年羅伯特·C.巴納德環保講座上，伯恩鮑姆說：“在你的生命中，有的時候，你會更敏感。”這些時候包括，子宮內胎兒活躍的細胞分化和生長期，以及幼兒和青春期，那時大腦正在繼續發育。
伯恩鮑姆指出，作為這種敏感性的一個例子，最近對在2001年和2010年之間23個研究的一個回顧，發現懷孕期間，母親吸煙和她的孩子將會過重的風險增加之間，存在相關性。許多情況下，孩子年滿10歲時，患2型糖尿病的風險也有增加。
伯恩鮑姆說，在某些情況下，對疾病的易感性，在最初的損害或接觸結束后，也可長期保持。例如，研究人員發現，嬰兒用幾乎全部以大豆為基礎配方的食物喂養，在其幾十年以后發生纖維樣腫瘤的風險增加。
NIEHS和其他地方的研究人員，正開始意識到一些關于基本的生物學機制，可能解釋在人生的關鍵階段，接觸某些化學物質和其他的應激因子，可以導致不良的健康后果。
動物中的研究表明，類似激素的化學物質，能產生潛在的影響，可微妙地改變DNA分子的結構和表達。在基因的“包裝”中，而不是在DNA本身基本序列中有一些修改。這種改變，被稱為表觀遺傳學。
這種改變包括分子的添加，例如，沿著DNA主鏈添加甲基。這種改變，可以持續通過多種細胞的分裂和促使患病，這種情況的出現，甚至可以在幾年或幾十年以后觸發。
伯恩鮑姆說，更好地了解表觀遺傳學的機制，已成為一種主要的探索。她說：“如果說，過去的十年是基因組的十年，那末，未來的十年將是表觀基因組的十年。”
NIEHS設在北卡羅納州三角研究園的國家衛生研究所的目標，一直在實施表觀遺傳學的研究，既進行所內的研究，又接受外部贊助的研究。這些研究工作，包括類似激素的化學品對人類潛在影響的研究，其中有懷孕期間接觸鄰苯二甲酸酯（用于塑料中）、多環芳烴或阻燃劑，對兒童行為、心理和身體異常潛在影響的研究。
伯恩鮑姆說，除了這些化學品接觸以外，其他外部的影響，例如應激、營養不良和感染，也可引起細胞內表觀遺傳的改變。
反映她作為一個處在環境健康研究第一線，超過30年的聯邦科學家的一次廣泛范圍的講話中，伯恩鮑姆告誡說，許多疾病的原因是復雜的，可能涉及多個基因和環境的應激因子。
化學品廣泛地散布在環境中，人們通常在同一時間面臨許多不同的化學物品。此外，伯恩鮑姆說，“一次接觸，可以改變你幾年后對第二次接觸的反應。”這樣接觸的影響，可能是增效性的。undefined
她說，“我們需要研究化學品混合物的影響。”她承認，一般來說，“對化學品混合物影響的研究，很可能一直是我們唯一沒有取得成功的。”undefined
宇宙中，有潛在危害作用物體的數量是巨大的：商貿中使用的化學品超過8萬種。伯恩鮑姆說，“只有不到20%的具有完整的毒性信息。”那些已經篩查出來的，大約有12種（包括酒精、鉛和汞）已明確與人類的認知功能損害密切相關。約有100種化學品，在動物模型中，顯示損害大腦的發育。undefined
伯恩鮑姆說，可鑒定的與健康問題有關的環境風險的危害，由于涉及的因素數量太多，所以是復雜的，包括工業的和農業的化學品、處方藥物、燃燒和工業過程的副產品（如化學物質二惡英）、物理因子如熱量和幅射、物質濫用和社會的以及經濟的因素。
伯恩鮑姆，一個被授予專業合格證書的毒理學家，她自2009年以來，領導NIEHS和國家毒理學計劃。此前，她在環境保護署工作了19年，在那里她領導了最大的專門研究環境健康的部門。她說：“我們必須停止尋找簡單的答案。”undefined
伯恩鮑姆說，然而，盡管所涉及因素的復雜性，通過人類和動物兩方面的幾十年研究，已明確地肯定了一些已知的或懷疑的由環境因素引起的疾病。它們包括：
癌癥；
出生缺陷如腭裂和心臟畸形；
肺部疾病如哮喘和石棉沉滯癥；
神經退行性疾病如帕金森氏癥；
神經發育障礙如自閉癥；
由于空氣污染和接觸二惡英引起的心臟疾病；
內分泌失調如糖尿病。
伯恩鮑姆說，從整體上了解人們遭受環境風險的危害，未來的進展，取決于進行毒性篩查更好的工具，以及分析得到的海量數據的更強有力的方法。
她說，NIEHS和其他機構，已正在改善聯邦的測試毒性計劃的協作。新的方法，包括機器人設備的使用，它的運行可達到對1萬種化學品，通過15個不同劑量濃度的70次短期實驗室檢測的數據，進行分析。
伯恩鮑姆說，像這種稱為高通量篩查的方法，進行大量的細胞和分子的檢測，結合復雜的統計分析，可以發現化學品沒有其他明顯的毒性途徑，然而，對那些經過高通量篩查認為有初步懷疑的化學品，應當受到更嚴格的徹底檢查。
伯恩鮑姆指出，環保署的稱為“毒性預報（ToxCast）”的計劃，他們使用400快速自動化測試，篩查了309種不同的化學品，其中許多是殺蟲劑。雙酚A（BPA），一種有爭議的具有激素樣性質的化學品，被廣泛地應用于食品包裝，在檢測的化學品當中，其生物學活性排名第三。
伯恩鮑姆說：“對于我的錢，如果我要進一步地調查，我希望用于化學品，‘使整個領域放出光彩’。
她對前進的道路，特別是關于表觀遺傳學領域的出現，表達了一些樂觀。她說，例如，它可能逆轉沿DNA主鏈甲基的附著，以預防疾病。她說，已經開發了一些靶向多種腫瘤中DNA甲基化的化療藥物。
伯恩鮑姆強調，從人口角度檢視環境健康，具有更廣泛范圍的重要性。她說，在診所中，一一對應的指出患者中接觸有害物質和應激的影響，往往是困難的。但在整個較大群體模式出現時，例如鉛接觸對兒童認知發育的影響，是可以明確的。以及那種廣泛范圍的人群接觸有害物質和應激，可以確切地造成更大規模的健康危害，她說，“與我們要化大量的時間來弄明白事件中的許多問題相比，你可以在個體中選擇進行研究。”
伯恩鮑姆的基本要旨很簡單：“雖然我們不能做更多的事情來改變我們的基因，但是我們可以改變我們的環境。”她說，這是一個挑戰，NIEHS努力把基礎科學轉化為環境的公眾健康技術，NIEHS既向決策者又向個人提供他們需要根據情況進行選擇的一些信息。
巴納德講座，是由AAAS的科技研究生獎學金計劃舉辦的，提供公共政策教育和宣傳有成就的科學家和工程師的經驗。代表大會辦公室的研究生獎學金，是由大約30個科學和技術學會合作伙伴出資的。行政分支機構的研究生獎學金，是由主管辦公室出資的。
講師職位的費用是由佳利和漢密爾頓律師事務所的國際律師事務所資助的，巴納德講座，是為已故的羅伯特·巴納德（Robert Barnard）對公共衛生法律的貢獻，以及他在美國環境保護署作為AAAS研究生獎學金遴選委員會成員許多年服務的認可，表達崇敬之情而設立的。
