标题：现代毒理学
概念
现代毒理学是从现代医学的角度研究人类生产和生活实践中接触的各种(化学、物理、生物)有害因子对生物体，特别是对人体产生危害和毒作用机制及医学防护和环境保护的科学。它不仅是现代医学的一门基础学科，而且也是一门与经济建设、人民生活以及生态环境保护密切相关的应用学科。它将在21世纪为保障人类健康，维护生态环境平衡，促进经济可持续发展方面起着举足轻重的作用。
现代毒理学的研究内容
20世纪后半叶，随着经济和科学技术的迅速发展，使医学卫生科学由过去简单的生物-医学模式，扩展到生物-心理-社会-医学模式。因此，现代毒理学研究领域大大扩展，并与现代医学、卫生学，特别是与预防医学、环境科学的相互结合、相互渗透，形成了现代毒理学研究体系。其主要研究内容概括如下： 
1．外源性化学物质的分类外源性化学物质是在人类生活的外界环境中存在，通过与机体接触进人机体，在体内产生一定生物学作用的一类化学物质，又称“外源性活性物质”。早期人类接触的外源性毒物，主要是动物和植物中的天然毒素，20世纪40年代后出现大量人工合成的化学物质。依据毒物的来源可分为两大类。I类：天然毒物，包括动植物和微生物毒素，如毒蘑素、蛇毒、河豚鱼毒素、细菌毒素、真菌毒素。此外，还有天然有毒气体，矿物毒物等。II类：人工合成的化学物质，包括工业毒物、环境污染物、食品添加剂及食品污染物、农用化学品、日用化学品、医用化学品、军事毒药、放射性核素等。现今全世界已登记的人工合成的化学品已有1000余万种，常用的有8万种。易引起灾难性中毒事件的化学品有100~150种。
2．描述性毒理学研究主要是观察和识别外源性毒物对人体和环境的作用影响，包括用动物实验来预测外源性毒物的潜在危害和对接触人群的直接观察，为外源化学物质的安全性评价和管理提供科学依据。
3．中毒机制的研究这现代毒理学研究的核心问题，也是目前国内外学者研究的热点之一，因为它不但有很高的理论意义，而且也有重要的使用价值，为中毒防治提供科学根据，首先要求研究者的思路要明确，应从不同层次(脏器、细胞、亚细胞、分子水平)研究中毒机制。当前从总体上看应当加强分子水平的研究，但注意避免“基因包装”，忽视动物试验及流行病学调查的倾向。概括的讲，从分子水平研究中毒机制，可从两方面人手：①确定生物大分子靶点，即要回答何种生物大分子是该化学物质的靶点；②从受试物中分离出活性代谢产物，绝大多数有机毒物的毒性，主要是由于其代谢产物引起的，因而分离和鉴定活性代谢产物，是研究中毒机制的重要一步。
4．建立危险度评价模型毒理学研究的最终目的是将动物试验的资料推论于人，也就是如何把高剂量、短时间接触的毒作用结果，外推到低剂量长期接触，小样本如何外推到大样本。经过多年的研究对危险度评价方面现已有许多新方法，有待于毒理学家去验证，因为各有优缺点，近年来美国环保局制定了有关致癌性与非致癌性危险度评价准则，进一步研究和发展以生理为基础的毒代动力学模型；以生物学为基础的剂量-反应(效应)关系的模型，综合为以生物学为基础的危险度评价模型，以降低外推的不确定性，并且有阈值和无阈值的有害作用的危险度评价格会发展成为规范的评价方法。
5．加强管理及制订标准、法律、法规研究控制化学品对人体和环境造成的危害是毒理学的一项重要的任务，也是各国政府面临的重大问题，更是我国实现可持续发展战略的重要组成部分和基本国策。国家行政部门制订一系列的法律、法规及标推都要依据毒理学研究的资料和数据在毒理学家的参与下进行安全性或危险度评价，作出是否允许合成该种新药，并进人人类环境作出判断和决定，提出相应的安全使用(或接触)标准和管理措施，制订有关法律、法规及标准，并依法进行行政执法和行政司法，加强对化学品的管理，以达到保障人民健康和保护环境的目的。
我国为了加强对健康相关产品的管理，自1999年3月26日制订了“保健食品”、“化妆品”、“消毒药剂”、“消毒器械”和涉及“饮用水的卫生产品”等称为健康相关产品。其评审工作依据《中华人民共和国食品卫生法》、《化妆品卫生监督条件》、《保健食品管理办法》、《生活饮用水监督管理办法》和《消毒管理办法》等法律和法规。
由于现代毒理学研究领域的扩大，需要研究的内容极其广泛，目前研究的各领域由相应的现代毒理学分支学科进行深入的专项研究。
现代毒理学的研究方法
现代毒理学的研究方法，由于其本身包括众多的分支学科，分别在相应的学科领域里建立了自己的研究方法，现归纳为两大类。
(一)实验研究(微观研究)动物实验的方法仍是现代毒理学实验的重要方法之一，传统的毒理学通过整体动物实验已为人类提供了大量的以剂量-效应(反应)为主的数据库，结合人群接触水平对许多化学物质进行了安全性(危险度)评价。由于外源物的数量巨大，整体动物实验需要消耗大量的时间和经费，也不能满足数以万计的外源化学物质的毒性评价要求，另一方面为了保护动物，尽量减少动物的使用，所以由过去以整体动物试验占主导地位的观念，转向以体外试验为主导地位的趋势。但也需指出，体外试验的发展并不排斥整体实验的重要性，两者相互补充，互为验证才能为科学研究提供可靠数据，随着生命科学的发展，分子生物学的理论及技术被引入现代毒理学，近年来在分子水平上建立了许多新方法。
1．体内试验
哺乳动物体内试验，也称整体动物实验，一般包括：急性毒性试验、亚急性毒性试验、亚慢性毒性试验及慢性毒性试验。还有特殊毒性实验，如哺乳动物致突变试验、致畸试验、致癌试验。以上试验在毒理学中统称“三性”和“三致”试验。
常用的试验动物：大鼠、小鼠、豚鼠、地鼠、家兔、狗、猴等。检测环境污染物的毒性试验，常选用鱼、蚤类或其他水生生物。还可用鸟类、昆虫进行试验。
近年来为了从分子水平探讨致突、致癌机制，转基因动物已开始在毒理学试验中应用。转基因动物是一种集整体水平、细胞水平和分子水平于一体的实验动物，更能体现生命整体研究的效果，它是把经典的与现代的毒理学研究方法相结合，无疑会推动现代毒理学实验研究的发展。
2．体外试验
利用游离器官、培养的细胞、细胞器以及利用微生物等进行毒性研究的方法为体外试验，此方法多用于观察外源物对生物体特殊毒性的初步筛检及作用机制和代谢转化过程的深入研究。
体内与体外试验各有优点和局限性，应根据试验目的和要求，选择一组试验，才能互相弥补优缺点。
(二)人群调查(宏观研究)人群调查也称为人群毒理学，是在人群中研究外源物对人体产生毒作用的规律，为人群检测和制订预防措施提供比动物试验更直接更可靠的毒理学资料，主要包括以下3个方面：
1．中毒临床观察
常见于偶然发生的事故，如误服、自杀、毒性灾害等，通过急性中毒事故的处理和治疗，可直接观察到中毒的症状并分析可能的毒效应的靶器官。
2．志愿者试验
在不损害人体健康的原则下，有时可设计一些不损害人体健康的受控试验，仅限于低剂量、短时期的接触毒性作用可逆的化学品，目前国际上提倡健康志愿者的毒性试验，减少由动物试验结果外推于入的不确定性，特别是一些神经毒物出现的毒性效应，如头晕、目眩、复视等需要表达的中毒症状，只有人才能真实地反映出来，所以国外健康志愿者的毒理学研究资料倍受重视。
3．流行病学调查
将动物试验的结果，进一步在人群调查中验证，可以从人群的直接观察中，取得动物试验所不能获得的资料，优点是接触条件真实，观察对象是一个大的群体，为人群检测和防治措施提供比动物试验更直接、更可靠的科学资料，但是也存在许多难点：①人群中观察外源物的毒性效应大多数为慢性毒性效应，特别是人类致癌物质其致癌效应所需时间过长；②接触人群中所用的观察指标是非特异性的，与对照人群比较需要足够例数：③外环境因素混杂，外源物的种类繁多而且多种化学物质可出现联合作用，难以确定某种特定的化学物质毒性效应和其因果关系。近年来由于分子生物学的发展和渗透，在传统流行病学调查方法中引进了细胞、分子水平的人群检测方法，如生物标志物作为癌症早期判断的信息，把分子生物学与流行病学结合为一体发展为分子流行病学。这门新兴学科利用分子生物学、分子遗传学、生物化学、免疫学等手段研究，评价不同人群或个体致癌危险度及其机制，从而使现代毒理学由实验动物研究发展到人群和个体易感性研究的新阶段。它可以解答人体从接触化学物质到发生疾病的过程中所发生的一系列连续性的变化，从中提取更多的癌前病变的信息，为癌症的早期判断、早期防治提供科学依据。可以预测，分子流行病学在21世纪将会得到更大的发展。
综上所述，正确的方法是将宏观研究与微观研究有机地结合起来，宏观研究为微观研究提供线索，微观研究为宏观研究提供依据，两者结合起来才能对外源化学物质作出准确的危险度评价。
现代毒理学的发展史
人类为了生存和繁衍，在与外界各种有毒物质作斗争的过程中，不断地发现毒物、认识毒物，直到研究毒物为人类所用，大约经历了了五千年的漫长历史，到20世纪发展形成了现代毒理学。由此可见，现代毒理学整个发展过程即是人类起源和文明史的发展过程。
(一)古人对毒物和中毒过程的认识在原始社会人们以采集、狩猎、捕捞等生产方式为生，获取食物的过程中，常误食有毒的动植物而引起中毒。我国古书籍《淮南子》的《修务训》篇中载有“神农尝百草之滋味，一日而遇七十毒”。经过长期实践，古人通过对许多动植物、矿物的外形和颜色、味道等学会辨认毒物和非毒物，用文字加以记载。《周礼·天宫》称胆矾、丹砂、雄黄、紫石和磁石为“五毒”。
古人还把毒物作为他们狩猎、战争和谋杀的工具，如公元前4世纪古罗马把毒物作为杀人工具，直到公元前82年，Sulla颁布法律，禁止用毒物为杀人工具。有关毒物的各种词汇，正是在古人实践过程中，逐渐创造和衍生出来的。如英文“toxic”这个词原来自希腊文“toxon”词意是弓箭，并由此派生出“toxicology”(毒理学)，此期间在古埃及和西方的书籍中部有对毒物和中毒的记载。
在和疾病作斗争中，人们逐步积累了利用天然产物治疗疾病的经验。我国古代第一部药物学《神农本草经》收载植物药252种、动物药67种、矿物药46种，共计365种，分为上、中、下三品。古人认为：上品“多服、久服不伤人”；中品“无毒、有毒斟酌为宜”；下品“多毒，不可久服”。说明古人已认识到药物具有毒副作用，并且知道毒副作用与服药疗程及
剂量的关系。隋朝巢元方著《诸病源候论》对病因学有独特的见解。
宋代宋慈著《洗免集录》提到因服毒(自杀或他杀)致死，较早地提出了如何进行毒物鉴定的方法，他被认为是法医学的鼻祖。
明朝李时珍修《本草纲目》，历时20年，三易其稿而成书，是对我国及国际影响较大的巨著。
(二)近代毒理学的萌发和发展1．萌发
代毒理学的研究始于16世纪，其背景是西欧开始进人资本主义时代，随着科学技术的进步，生产力得到突飞猛进的发展，一批从事科学研究的学者经过长期的科学实践，已认识到应摆脱只凭经验和直观来认识事物，要通过实验观察事物的规律性和本质。最值得介绍的是一位瑞士科学家Paracelsus(1493~1541)最先奠定毒理学的实验基础，开始萌发了近代毒理学的幼芽，摆脱了直观和经验研究的模式，尝试用实验研究、分析对比和逻辑推理的方法来观察事物的本质和规律，取得前所未有的成就。Paracelsus也是一名著名的医学家。他有一句名言“What is there that is poison? All substances are poisons, there is none which is not a poison .The right dose differentiates a poison and a remedy.”译成中文就是“所有的物质都是毒物，没有一样没有毒，只有正确的剂量才能使药物不成为毒物”。明确指出，化学物质的剂量和它的毒性关系，是毒理学的中心问题。在此期间他与其他学者共同研究职业性铅中毒、汞中毒、煤烟和烟垢的毒性危害等，并提出了职业毒理学、法医毒理学和环境毒理学的早期概念，为近代毒理学的起源奠定了基础。
2．发展
19世纪毒理学作为一门独立的学科是西班牙籍学者Orfila(1787~1853)首先提出的。19世纪初正是欧洲工业革命的初期，许多工人在工厂、矿山从事繁重的手工业生产，劳动环境恶劣又缺乏防护，曾出现过多次严重急性中毒事件，如陶瓷工人发生铅中毒，多数采矿工人发生汞中毒、磷中毒，矿工多数息有矽肺，甲醛中毒也屡见不鲜，为了适应当时的需要，许多学者围绕各种职业接触的化学物质开展大量实验研究工作，使实验毒理学获得迅速发展。Magendie(1783~1855)、Orfila(1787~1853)、Lewin(1854~1929)等先后进行了一系列实验毒理学研究，为药理学、实验治疗学和职业毒理学奠定了基础，其中Orfila做出巨大的贡献，他曾在法国用几千条狗做实验，多次反复地观察到有毒物质与生物机体发生毒效应之间存在着“剂量-效应(反应)关系”，并建立了生物的组织和体液中鉴定毒物的化学分析方法，为法医学和犯罪学开辟了用尸检材料和化学分析方法作为中毒的法律证据，促进了法医学和犯罪学的发展。1815 Orfila出版了第一本毒理学专著“Traite de loxicoloie（法语）”，并提出毒理学是一门独立的学科。同期还有很多学者进行实验研究，如著名的法国生理学家Claude Bernard(1813~1878)研究一氧化碳和箭毒的毒性作用及性质，直到19世纪末德国科学家出版了许多有关实验方法及描述多种毒物的专著，促进了近代毒理学的成熟。19世纪末到20世纪初近代毒理学成为一门独立的学科。　　
(三)现代毒理学的形成及其特点20世纪是毒理学大发展的时期，也是生命科学倔起和迅速发展的时代。可以说现代毒理学的发展和生命科学的发展是同步进行的，生命科学的新理论、新技术又推动了现代毒理学的迅速发展。
1953年DNA双螺旋结构的发现，揭开了生命的奥秘。遗传密码的破译，遗传信息传递中心法则的确立，重组DNA技术的建立等，推动着分子生物学的概念和技术全面渗透到生命科学的各个领域，同时也渗透到了现代毒理学中，所以在凹世纪四年代后，现代毒理学的分支学科如雨后春笋，蓬勃地发展起来。我国现已成立专业委员会的现代毒理学分支学科有30余个，学术交流十分活跃，分子毒理学、遗传毒理学在目前建立和应用分子终点的新方法后，对预测致癌性化学物质开辟了新的前景。
现代毒理学的形成和发展是在近代毒理学的基础上，又经过百余年的发展完善当今的边缘性和应用性很强的现代毒理学。具有以下几个特点：
1．20世纪印年代后发展形成多学科交叉的特点
(1)按学科领域分类  工业毒理学、环境毒理学、食品毒理学、军事毒理学、药物毒理学、临床毒理学、法医毒理学、分析毒理学、兽医毒理学、饲料毒理学、管理毒理学、昆虫毒理学、动物毒理学、植物毒理学、放射毒理学、毒理学史毒理学。
(2)按靶器官分类  肝脏毒理学、肾脏毒理学、肺脏毒理学、血液毒理学、眼毒理学、神经与精神毒理学、行为毒理学、免疫毒理学、生殖发育毒理学、皮肤毒理学c
(3)按机制研究分类  生化毒理学、分子毒理学、膜毒理学、细胞毒理学、遗传毒理学、受体毒理学、量子毒理学。
(4)按化学物质分类  金属毒理学、农药毒理学、有机溶剂毒理学、高分子化合物毒理学、材料毒理学。
以上众多的毒理学的分支学科，既在毒理学的领域之内形成交叉，又与生命学科领域的相关学科交叉，使毒理学研究的范围扩大。可以预计将来还要出现新的分支学科。
2．学术队伍不断壮大，国际间学术交流频繁
美国是世界上第一个成立毒理学会的国家(1960)，又是第一份专业性杂志“Toxicnlogy and pharmacoiogy”发行的国家(1958)，这是现代毒理学发展史上的一个里程碑，它不仅标志着现代毒理学的成熟，而且也促进了毒理学的飞跃发展。此后，国际毒理学会及各国毒理学会陆续成立，学术会议及国际间联系频繁。论文逐年增多，目前，世界各国平均每年召开毒理学学术会议10次以上，创办的专业性杂志超过70种，每年出版的学术专著20。25种，大型国际毒理学会议1977~2001年共开过9届会议，已出版了9本论文集。自从1907年化学文摘问世以来，至1991年初共收集有关毒物的毒性及毒理学文摘量67959篇，其中1991年只一年就收集丁12584篇，是20世纪韧10年累计(1907~1916)276篇的46倍。第一届美国毒理学学会只有会员20人，经过40年的发展，现今已有会员4000余人。国际毒理学联盟（IUTOX）自1977年成立至今已有25年的历史，当时只有国家和地区毒理学会成员13个，现今已增加到43个，拥有来自37个国家及地区的毒理学家2000余名做为IUTOX的主要成员：
继美国成立毒理学会1960年之后，英国、法国、意大利、加拿大、欧共体、日本、波兰、俄罗斯等先后成立了毒理学会。我国毒理学会是在20世纪80年代正值卫生毒理学大发展时期应运而生的。此时已经形成初具规模的毒理学专业处队伍，有会员100余名，多数分布在预防医学科研单位，当时称为“中华预防医学会卫生毒理专业委员会”。1993年12月9日中国大毒理学会正式成立，同期陆续成立了16个二级专业委员会，发展会员300余名。截止2001年9月注册会员已有1100余名，现有二级专业委员会及地方毒理学会30余个。1997年中国毒理学会已加入国际毒理学联盟及亚洲毒理学会。1995年旅居美国的华人毒理学家为报效祖国，成立了中国旅美毒理学家协会，积极开展与国内毒理学界联系，进行学术交流，在国内举办过“现代毒理学及其应用讲习班”，并出版了《现代毒理学及其应用》生命科学专著。
近年来，德国已建立了对毒理学工作者毕业后教育模式，是教育界与毒理学界相结合的产物，提供了涵盖毒理学全部学科范畴的最好教育，受教育者可得到毒理学各分支学科的系统理论培训，并获得德国实验与临床药理学和毒理学协会(DGPT)颁发的“毒理学专家”证书。德国的这一举措受到世界各国毒理学界的重视。2001年在第9届国际毒理学联盟大会上，各国专家同意成立毒理学家国际认定机构。考虑到未来国际间的合作，国家应为新一代毒理学家的教育和认定确立标准。我国已经跨入世界贸易组织(WTO)的门槛，毒理学界国际间合作与学术交流极为频繁，结合本国国情，拟订适合中国实施的认定程序，为培养一批高素质的毒理学家作出贡献。
3．研究机构不断地完善，研究的项目更加前沿
各国政府、大学和企业建立了各种毒理学研究机构，如美国较著名的国家或军方从事毒理学研究机构有国家肿瘤研究所，美国毒理学规划组织由7个国家级研究单位组成，其中国家环境与健康科学研究所为组成单位，负责审批每年由国家拨款、资助或契约方式资助的课题，1980年立题9900个，资助金额达4亿美元，到1992年每年增加到8亿美元.1998年美国毒理学会及美国国立环境卫生科学研究所(NBEHS)计划完成一项重大课题“环境基因组研究”，国家投资6000万美元，研究的目的是寻找对化学损伤易感的基因。他们计划从各主要民族中选出1000人，就每个人基因组中的200个以上关锭基因进行测序，然后详细研究这加多个基因各自的功能，并对受检人群进行健康调查，研究这些关键基因与受检人群中各种高发疾病间的关系。这项工作十分艰巨复杂，耗资惊人，可是一旦成功，将会攻克人类各种难以治愈的疾病，实现人类世代梦寐以求的夙愿。
世界上著名的大型企业，如英国帝国化学公司、美国杜邦公司、道氏公司等都设立毒理学研究所或研究室。每年投资巨额资金，进行毒理学研究及危险度评价，目前仅美国就有这种独立的研究单位数百家，估计全世界可达到上干家，他们具备优良的科学设备及集中一大批高素质的科技人才，对毒理学的发展起着巨大的作用。
4．“毒理基因组学”的发展引导现代毒理学跨人新时代
在20世纪中，由于人类社会的发展和社会竞争及人类生活的需要，人们对大自然采取了过度的开采利用，工业发展迅速，导致大量有害因素(物理、化学、生物)释放到人类生存环境中，危害到人类健康。环境因子与机体交互作用的生物学效应及其机制已越来越受到人们普遍的关注。毒理学界迎来了新的挑战，即研究机体对环境中有害因子易感性机制和对其进行鉴定及评价，特别是对个体遗传易感性差异进行准确判断，是当前毒理学研究的主要任务之一。由于毒理学所研究的对象与人类生存环境、生产活动、生活方式关系极为密切，所以，毒理学在生命科学中的特有作用将在21世纪的人类社会生活和健康事业中得到充分展示，近10年来生命科学领域快速发展起来的高新技术，以人类基因计划(HGP)的实施以及所取得的巨大成功，又给毒理学发展注入了新的动力。
21世纪的毒理学发展进人了一个崭新的阶段，著名的毒理学家Terhard Zhinden在1992年第6届国际毒理学大会上指出，实验毒理学研究划分为3个时代：①发现时代：从上个世纪延续到21世纪初，其发展高峰期是20世纪80年代；②生物机制探索时代：开始于20世纪40年代，发展高峰期在20世纪90年代，并将在21世纪继续延伸下去；③个体表达时代：开始于20世纪80年代，21世纪初进人发展高峰时期。个体表达的主要内涵是强调受环境因子暴露个体的遗传背景的重要性。这个时代的毒理学家将鉴定出大量的特征性遗传表达标志，并揭示出决定暴露个体毒性反应的影响因素。通过一系列高科技手段来实现，人们更为关注环境因子与机体交互作用在毒理学反应和人类环境暴露相关疾病(如肿瘤)中的重要性。毒理学家Kenneth olden博士在2001年澳大利亚里斯本举行的第9届国际毒理学大会上，他做了一个精辟的论述“遗传装弹药、环境扣板极”。人类基因组计划的顺利实施，引出了毒理基因组学，从而赋予了毒理学新的发展机遇，使毒理学家更能面对21世纪的挑战．迎来毒理学发展的新时代。
21世纪现代毒理学研究的热点及发展趋势
(一)危险度评价已成为毒理学界最关注的问题危险度评价在宏观管理和立法方面的作用日益重要，危险度评定方法的科学性、先进性、精确性是保障危险管理的重要基础，近年来各国毒理学家在深入地从不同角度研究和完善危险度评定的原理及方法。专家认为危险度评定的基本要素有：危险度评定的哲学基础、心理学因素、原则、手段和遵从的规则。危险度评定方法有了新的发展：①在危险度评定中掺入机制和毒代动力学资料，其目的是利于改善总体的科学可靠性，降低不确定性，还可以提供在分子和纫脑水平上发生的生物效应和有害作用之间的联系，得到精确评价剂量—反应关系，为动物种间外推提供数据。毒代动力学可提供外源化学物质在体外代谢的定量和定性分析资料，还可预测接触和靶器官剂量；②毒理学和流行病学紧密结合，提高了危险度评定的精确性与可靠性：(二)人类基因组计划与环境基因组计划继续延伸　　人类基因组计划正在顺利实施，己完成了23对染色体大约60亿个核昔酸的排列顺序的测定，使得人类基因组所包含的3万个基因中与人的重要生命功能和重要疾病相关的基因不断被发现。6000多种人类单基因遗传病和一些严重危害人类健康的多基因病有可能由此得到顶防、诊断和治疗，同时还带动了生物高科技手段和技术平台的跨越和发展，并为毒理学家研究外源化学物质和药物对机体毒作用机制和识别个体对有害易感性差异及安全性评价提供了新的技术手段。下一步重点工作是探索哪些基因与哪些疾病有关，同时还要研究这些基因在致病过程中与环境因素的相互作用，鉴定与环境相关疾病的易感等位基因多态性，建立基因多态性的中心数据库，进而服务干疾病分子流行病学、基因与环境相互作用的人群研究。
美国NIEHS于2001年11月建立了一个国家毒理基因组学协作研究计划，预计5年投资3700万美元，分三期进行，此计划的实施将使毒理学家更深入地了解广阔的毒理学机制，认识人类个体的遗传多态性、个体易感性机制，并能够鉴别出对某类特殊毒剂，如杀虫剂、化合物或药物等具有高度风险易感性的特殊个体。
正是由于人类基因组计划和环境基因组计划的顺利实施，生物信息资料爆炸式积累和新的生物高科技的发展又促进毒理学朝分子生物学方面深入，并引伸出毒理基因组学的研究。
(三)微矩阵或DNA芯片技术的发展和应用微矩阵或DNA芯片是肋年代未发展起来的一种新技术，它是综合微电子、微机械激光、化学、物理技术、计算机、生物信息等多学科技术来实现生物样品检测，分析过程的微型化、连续化、集成化和自动化以达到超前水平。DNA芯片的基本技术原理是利用核酸双链分子及功能进行大规模、高通量的研究。这两种技术将来可广泛应用于如基因表达谱测定、多态性分析、临床诊断、环境监测、司法鉴定、新食品与药物的开发等。随着毒理基因组学的发展，微矩阵或DNA芯片将成为它的技术平台。
(四)环境内分泌干扰物对人类生殖发育的影响环境内分泌干扰物是指干扰体内维持自稳态及调节发育过程的天然内分泌物的产生、释放、代谢、结合、交互作用或排泄的外源性因素。近年来观察到许多现象，如人类和动物的生殖健康、生殖能力发生了一定程度的改变，加入睾丸肿瘤、乳腺癌发生率增高，精子数量下降；形态异常和活动度下降；隐睾、尿道下裂、卵巢疾病等发生率增高，为此环境内分泌干扰物对生殖功能的影响受到人们普遍关注，目前研究的内容是建立验证检测方法和检测程序，筛查有内分泌干扰作用的环境物质并研究其作用机制，为防治和决策提供依据。(五)转基因技术的研究及应用由于转基因动物集整体水平、细胞水平和分子水平于一体，更能体现生命整体研究的效果，因此已成为毒理学研究的热点。转基因动物致突变检测模型为解决遗传毒性研究中长期存在的问题，如体外试验和体内整体动物的定性、定量、外推，生殖细胞突变，整体动物基因突变试验耗资大量动物和时间，确定靶器官以及对诱发的遗传改变做精细分析等提供了可能性，现在国内外已建立十余种动物模型广泛地用于毒性研究，取得显著的成绩，目前转基因技术已应用于农业生物的研究中并已取得可喜的成就。(六)DNA—蛋白质交联研究DNA-蛋白质交联是一种重要的生物大分子损伤，DNA与蛋白质之间以共价形式形成交联物，也是一种较早出现的效应生物标记物，由于其方法敏感、快捷、简便并且可早期发现外界环境因素对人类遗传物质的影响。为此，是近年来国内外学者研究的热点。
以上几个方面的研究动向也是现代毒理学今后发展的趋势。
综上所述，人们把现代毒理学形象地描述为：“既是一门科学，又是一门艺术”。通过对现象的发现和数据的采集，确认和描述了外源性化学物质对生物系统产生的有害作用，体现了毒理学的科学性；利用在科学过程中的积累与发现，建立一种理论设想或预测，在缺乏实验数据的特定条件下，对外源性物质的有害作用进行危险评定，体现了毒理学的艺术性。