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中国健康调查,蛋白质之屋

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发表于 2017-5-23 11:21:58 | 显示全部楼层 |阅读模式
我全部研究生涯的核心就是蛋白质。蛋白质就像一副看不见的枷锁,紧紧把我攫住,无论我走到什么地方,做什么工作——从早期的基础研究工作,到菲律宾营养不良儿童肝癌发病率调查,到制订国家健康政策的政府会议。大众常常带着一种无与伦比的敬畏感来看待蛋白质,这个神奇的名字贯穿了营养科学的历史和今天。

关于蛋白质的话题,有些属于科学范畴,有些属于文化范畴,还有一些属于神秘学范畴。我能想起我的朋友——霍华德•黎曼给我说过歌德的名言。霍华德是一位知名的演说家和作家,早年和我一样,也曾在牧场上放过马。歌德是这样说的:“对于显而易见的事实,人们总是视而不见。”当我们回顾蛋白质的历史时,这句话太正确不过了。


自从1839年荷兰化学家葛哈德•穆德勒发现含氮化合物开始,蛋白质就被视为所有营养素中最神秘的化合物。蛋白质这个词来自于希腊词汇“proteios”,在希腊文中这个词的意思是“最重要的”。


19世纪,蛋白质相当于肉类的代名词,这种观念上的联系对人类思维的影响长达100年以上。直到今天,许多人仍然把蛋白质等同于肉类来源的食品。当我提到蛋白质的时候,请你说出你能想到的第一种食品,你很可能会说“牛肉”。你不用感到特别,因为你不是惟一这么说的人。


关于蛋白质的很多基本的概念,人们都是混沌不清的:


● 最好的蛋白质来源是什么?

● 一个人每天应摄入多少蛋白质?

● 植物来源和动物来源的蛋白质是否品质一样好?

● 是否需要在膳食当中添加植物来源的食品,给你一种更平衡的蛋白质膳食?

● 对于经常运动的运动员,吃蛋白粉好,还是吃氨基酸营养品好?

● 你是不是一定要摄入蛋白质营养品,肌肉才能更强壮?

● 有些蛋白质被认为是高品质蛋白,有些被认为是低品质蛋白,那么高品质和低品质是什么意思?

● 素食者从什么地方摄取蛋白质?

● 素食的孩子不摄入动物蛋白,他们的发育是不是正常?


产生这些疑问的根本在于:长期以来人们认为蛋白质就是肉类食品,肉类食品就是蛋白质。人们相信蛋白质是肉类食品的“营养核心”。在很多肉类和奶制品中,我们可以选择性地把脂肪剔除掉,剩下的主要是肉制品和奶制品。实际生活中,我们也是这么做的,我们把肉中的肥肉剔除掉,对牛奶也作脱脂处理。但是如果把蛋白质从动物来源的食品中去掉的话,就剩不下什么东西了。不含蛋白质的牛排,剩下的只是水、脂肪以及一小部分的维生素和矿物质,谁会喜欢吃那些东西呢。如果一种食品是动物来源的食物,其中必须含有蛋白质。蛋白质是动物来源的食品的核心组成部分。


早期的科学家,如知名的德国科学家卡尔•沃特(1831—1908),是蛋白质的忠实捍卫者。沃特发现人每天只需要48?5克的蛋白质,但是他还是建议每天摄入的蛋白质应达到118克。这些现象都是由当时的文化氛围所决定的。蛋白质等同于肉类,所有人在吃饭的时候都会将肉类作为主要的营养来源,就像今天我们都想拥有更大的房子和更快的汽车一样。沃特认为蛋白质太好了,吃多少都不过分。


沃特的学生中,有好几位是20世纪早期知名的营养科学研究者,包括马克思•鲁勃纳(1854-1932)和W•O•奥特沃特(1844-1907)。像他们的老师一样,这两位学者都坚定地鼓吹蛋白质的营养价值。鲁勃纳认为,蛋白质的摄入,即肉类摄入,本身就是文明的象征,“大量的蛋白质供给量是文明人的权利”。奥特沃特率先倡导并组建了美国农业部(USDA)的第一个营养学实验室。他建议人们每天摄入125克蛋白质,而当今建议的标准是每天55克蛋白质。我们稍后可以看到,这种早期的先例对政府机构有多么的重要。


文化上的这种偏见深透进了人们的意识。如果你是个有教养的人,你应该摄入大量的蛋白质;如果你是有钱的人,你应该多摄入肉食;如果你是穷人,你只好靠素食,比如马铃薯来果腹。社会阶层越低的人,通常被看作是懒散、没有能力的人,是肉类和蛋白质摄入不足的结果。这种社会精英主义的傲慢和偏见,是19世纪营养学领域内占统治地位的观点。当时的概念是“强壮就是好的”,是更有教养、更高尚的象征。这种观点在某种程度上更使得蛋白质的偏见充斥到社会中。


麦哲•麦凯是20世纪早期一位著名的英国医生,他在历史上扮演了一个非常滑稽、但也是非常不幸的角色。麦凯医生被派到印度行医,但实际上他的任务是去印度寻找强壮的、适合作战的部落,招募其中的土人参军。他曾说:“这些人摄入的蛋白质太少了,他们的体质太差。你能招到的都是一些体力潺弱、精神萎靡的娘娘腔。”但实际的情况却令他非常尴尬。


对蛋白品质的追求


实际上,蛋白质、脂肪、碳水化合物和酒精提供我们所消耗的热量。除了水外,被称为“宏量营养素”的脂肪、碳水化合物和蛋白质是食物重量的主要组成部分。剩下的少量物质主要是维生素和矿物质,被称为“微量营养素”。每天身体所需的微量营养素量实际上非常少,通常在毫克级或是微克级的水平。


蛋白质是所有营养素中最受重视的成分,是我们身体的关键成分之一。蛋白质的种类成千上万,它们起着酶、荷尔蒙、组织结构分子、转运分子的作用,维持着生命。蛋白质是成百上千的氨基酸组成的长链分子,其中含有大约15种到20种不同的氨基酸(取决于如何对氨基酸进行计算)。蛋白质不断地消耗,必须得到补充。补充蛋白质主要靠摄入含蛋白质的食物,食物消化后,其中的蛋白质被降解成氨基酸,这些氨基酸被用于合成新的蛋白质,补充身体中消耗掉的蛋白质。有人说,不同食物中的蛋白质品质是不一样的,主要取决于其中的氨基酸是不是我们身体所必需的,以及是不是容易被吸收。


蛋白质氨基酸的拆开和重新组装就好像有人给我们一串新的彩珠来代替我们失去的一串旧彩珠,但彩色珠子排列的顺序却与我们失去的不同。于是我们弄断它,收集脱落的珠子,按照我们失去的串珠的彩珠顺序重新将珠子串起来。但是,举例来说,如果我们缺少蓝色珠子,那么将彩珠串起来的工作就会延缓下来,甚至停滞下来,直到我们拿到更多的蓝色珠子。这就是身体如何产生新的蛋白质,补充消耗掉的蛋白质,维护身体功能的机制。


大约有8种氨基酸必须通过摄入食物来补充,被称为“必需氨基酸”,因为我们的身体不能合成这些氨基酸。就像刚才讲的这个珠串的概念,如果饮食中缺乏任何一种必需氨基酸,新蛋白质的合成就会延缓、甚至停止下来。这就是为什么有人强调蛋白质“品质”这个概念?高品质蛋白,简单说,就是指该蛋白质能提供我们身体所需种类和数量的氨基酸,方便我们合成新的组织蛋白。我们所说的蛋白质的“品质”,其意义就是:食物中蛋白质提供适当数量和种类的氨基酸合成新蛋白质的能力。


你能猜到哪种食物最能提供我们身体所需的蛋白质么?答案是人肉。人肉中蛋白质和我们身体所需的蛋白质恰好是一致的。但是我们人类不能吃同类,因此我们需要从其他来源获取那些“品质稍差”的蛋白质。其他动物的蛋白质和人体蛋白质其实是非常接近的,这些蛋白质能够提供我们所需的多数氨基酸,而且这些氨基酸也能被我们的身体所吸收和利用,因此这些蛋白质往往被称为“高品质蛋白”。在动物来源的食品中,牛奶和鸡蛋中的氨基酸和我们身体所需氨基酸的匹配性是最好的,因此也容易被认为是品质最高的蛋白质。相比之下,某种“低品质”的植物蛋白可能缺乏一种或几种必需氨基酸,但是从植物性食物整体来看,其中含有我们所需的所有必需氨基酸。


蛋白品质这个概念的真正实质是指某种食物被身体吸收,补充身体所需蛋白质的效率。如果某种食物能够提供这种效率,保证我们时刻处在最佳的健康状态,那么这就是一种高品质的食物。但是实际情况往往不是这样,因为我们在此用的“效率”和“品质”这样的词带有一定的误导性。有大量的研究表明,所谓低品质的植物蛋白,尽管用于合成新蛋白质的速度比较慢,但是很稳定,这种蛋白才是最健康的蛋白,也是身体最需要的蛋白。和动物来源的蛋白质相比,植物蛋白缓慢,但是能稳定地赢得“健康比赛”的胜利。考察某一特定食品中蛋白质的品质如何,你常常考察的是这种蛋白对生长速度的促进效果如何。某些食品,即一些动物来源的食物,其蛋白转化效率和促进效果非常明显1。


这种生长速度的促进常常被等同于对健康的促进作用,这种概念偷换让人们觉得应该尽可能多地摄入所谓“高品质”蛋白。这就像那些市场营销专家一样,他们宣称某个产品被誉为具有最高的品质,是因为这种产品能在最短时间内赢得消费者的信任。过去100年中,我们已经习惯于这种误导性的宣传,经常把这两个概念错误地联系在一起:即更高的蛋白品质等于更好的健康促进效果。


大众并不了解蛋白质品质这个概念的理论基础,但是这个概念的影响力直到今天都是非常巨大的。当人们选择一种以植物性食物为主的膳食时,他们会问:“我们需要的蛋白质从什么地方来?”好像植物中根本没有蛋白质一样。即使有些人知道素食中也含有蛋白质,但是他们仍然认为那是一种低品质的蛋白。人们认为他们应从各种来源摄入蛋白,才能弥补氨基酸的损失,这种想法有点过分谨慎了。人体有一个复杂的代谢系统,可以从植物来源的蛋白质中获得所有的必需氨基酸,我们并不需要摄入大量的所谓“高品质”蛋白,或是精心计算每天吃什么东西,但是不幸的是,长期以来流行的这种蛋白质品质的观念蒙蔽了我们的双眼。蛋白质缺口


在我早期职业生涯中,农业和营养的最重要的课题就是找出增加蛋白质摄入的方法,同时保证摄入蛋白的品质尽可能高一些。我的同事和我当年都坚信这个目标是可以实现的。从早期的农场生活,到研究生毕业,我都没有怀疑过那些有关蛋白质的理论。在我很小的时候,我记得农场饲料中价格最贵的添加成分就是养牛和养猪用的蛋白添加剂。1958—1961年,我花了三年的时间完成了我的博士课题,研究怎样改进高品质蛋白的供给,让牛羊生长的效率更高,让肉制品供给更充分2,3。


增加高品质蛋白的摄入,特别是动物来源蛋白的摄入,是一项非常重要的任务,这个信念伴随我度过了博士毕业后的时光。尽管我的论文在后来10多年的时间里被引用过几次,它只不过是学术界试图解决世界蛋白质形势的大量研究工作的很小一部分。60年代和70年代期间,我总是听说“发展中国家存在所谓的‘蛋白质缺口’”4。


蛋白质缺口被认为是造成第三世界国家儿童广泛饥饿和营养不良的原因。当时认为这个缺口是由于缺乏蛋白质,特别是所谓的高品质蛋白,即动物来源的蛋白质造成的1,4,5。按照这个说法,第三世界国家的儿童特别缺乏高品质的动物蛋白。为了解决这个问题,全球设立了各种各样的研究项目。1976年,麻省理工学院的一位著名教授及其同事声称:“世界粮食问题的核心问题是如何向民众提供足够的蛋白质。”5他们认为:“除非能够保证一定水平的牛奶、鸡蛋和鱼类制品的摄入,否则以谷类为主的膳食结构不能提供儿童生长所需的蛋白质。”为了解决这个可怕的问题:


● 麻省理工学院正在开发一种蛋白质很丰富的替代性食品,称为INCAPARINA;

● 普度大学正在培育一种含赖氨酸较多的玉米,普通玉米蛋白中缺乏这种氨基酸;

● 美国政府正补贴奶粉生产企业,鼓励他们向世界贫困国家提供高品质蛋白;

● 康奈尔大学正向菲律宾提供技术援助,帮助他们开发高蛋白水稻品种,并积极协助该国发展畜牧业;

● 奥本大学和麻省理工学院当时也正研究怎样将鱼肉制成干粉,向第三世界国家供应一种称为鱼蛋白精华的产品。


联合国及美国政府食品与和平项目署、美国多数大学、众多国际组织都参与了这场旨在用蛋白产品消除世界饥荒的斗争。对这些工作,我本人有着丰富的第一手经验。我不仅是其中一些项目的组织人、策划人,也是项目实施的指导者。


联合国粮农组织的农业发展项目给发展中国家带来了重大的影响。粮农组织的两位官员6在1970年宣称:“总体而言,发展中国家面临的最大的营养问题是缺乏蛋白质,这点是毫无疑问的。这些国家的人口基数大,主要依赖于植物性食物,而植物性食物通常缺乏蛋白质,导致这些国家的民众健康状况不良,人均产值下降。”M•奥垂德是粮农组织中非常有影响力的一位官员,他补充说:“由于这种膳食的动物蛋白含量很低和供给品单调,其蛋白品质不能让人满意。”4他宣称在动物来源食品的摄入和年度国民收入之间有很强的关联性,强烈建议通过增加蛋白质食品的生产和摄入,消除当前存在的、而且日益变大的蛋白质缺口。他还积极倡导:“利用一切可能的科学技术资源,开发新型富含蛋白质的食品,或是尽可能利用那些尚未被充分利用的自然资源,更好地满足人们的蛋白质需要。”4


美国商务部官员、马里兰大学教授布卢斯•斯蒂尔灵斯博士是另一位积极倡导动物蛋白膳食的人。1973年,他说:“实际上,尽管没有强制要求在膳食中添加动物来源的蛋白质,但是动物来源蛋白占膳食的比例常被看作是整个膳食的蛋白品质。”1他解释说:“补充足够数量的动物蛋白通常被看作是最有效的、也是最理想的改善世界蛋白质营养的方法。”



当然,提供更多的蛋白质有助于改善全球的营养状况。对于那些常年依赖单一植物性食物的国家来说,更是如此。但这并不是惟一的方法,就像下文中提到的一样。这种膳食和一个人群的长期健康之间并没有必然的关联。


喂养儿童


这就是当时的社会氛围,和其他人一样,我也深受影响。1965年,我离开麻省理工学院,到弗吉尼亚理工学院做了一年的讲师。查理•恩格尔教授是弗吉尼亚理工学院生化及营养系的系主任。当时他对建立一个国际营养不良儿童营养项目有着浓厚的兴趣。他想在菲律宾实施一项被称为“母亲自助”的项目。这个项目的目的是向营养不良儿童的母亲提供营养教育和知识。想法是这样的,如果这些母亲能够了解当地哪些食品能让他们的孩子更健康,他们就可以摆脱对稀缺的药物和更为稀缺的医疗资源的依赖。1967年,恩格尔开始实施这个项目,他邀请我作这个项目的校方协调人,后来又邀请我去菲律宾工作。当时他住在马尼拉。


那个年代解决营养不良的理念是加强蛋白质的摄入,所以我们将这一理念带到了“母亲自助中心”,希望能提高营养不良儿童的蛋白质摄入水平。鱼作为一种蛋白质来源主要局限于海滨地区。我们当时想把花生作为一种蛋白质来源,因为花生基本上可在任何地方生长。花生是一种坚果类食物,就像紫花苜蓿、大豆、苜蓿、豌豆等其他豆类作物一样。像其他固氮作物一样,花生的蛋白质含量也很高。


当时这类产品容易出现一个很严重的问题(这个问题首先是英国7-9方面注意到的,后来得到了麻省理工学院的证实)10,11,就是花生经常被霉菌产生的毒素——黄曲霉毒素所污染。已经证明,这种毒素可在大鼠中诱发肝癌,是当时已知的最强的化学致癌剂之一。


所以我们不得不动手解决两个相关的问题:一个是缓解儿童营养不良的状况;另一个是解决黄曲霉毒素的污染问题。


去菲律宾之前,我去过海地,目的是在当地的几个母亲自助中心进行适应性观察。这是我在弗吉尼亚的同事肯•金教授和罗兰德•韦伯教授帮忙安排的。海地是我去过的第一个不发达国家,而且海地也是不发达国家中的一个典型。海地总统帕帕•杜克•杜维立尔拼命搜刮当地有限的自然资源,过着奢侈豪华的生活,但是海地有54%的儿童因营养不良在5岁前夭折。


我到菲律宾后,发现这里的问题也是一样的。我们选择母亲自助中心的地点时,主要的参考因素就是当地农村营养不良的状况有多糟糕。我们在最需要帮助的农村建立救助中心。在前期调查中,我们测量孩子的体重,将结果与西方同年龄组儿童的正常体重进行比较。根据计算的结果,我们将孩子们营养不良的状况分为1度、2度、3度营养不良。3度营养不良是最严重的,其体重低于同年龄组正常儿童体重的第65百分位数。在此我想提请各位注意,第100百分位数仅仅相当于美国同年龄组儿童的平均体重,如果一个孩子的体重低于第65百分位数,就意味着这个孩子快要饿死了。


在某些大城市的郊区,根据我们的估计,大约有15%—20%的3到6岁的儿童属于3度营养不良。我永远忘不了第一次看到这些孩子的情景。有一个母亲,她自己看上去就瘦弱得像个孩子一样,抱着一对3岁的双胞胎,试图给他们喂一些麦片粥。这两个孩子一个体重只有11磅,另一个14磅,眼睛凸出。大一点的孩子因为营养不良,已经失明了,在小一点的孩子的带领下,到处乞讨。当地到处都是这样缺胳膊少腿的孩子,靠乞讨得来的一点点食物,勉强维持着生命。


值得献身的真相


不用说,上面提到的这些悲惨景象,给我们开展研究工作以巨大的动力。我们首先要解决的问题是黄曲霉毒素对花生的污染问题。


调查黄曲霉毒素的第一步是收集有关的基础信息。例如菲律宾哪些人在食用被黄曲霉毒素污染的花生?哪些人比较容易患肝癌?为了回答这样的问题,我专门从国家卫生研究院(NIH)申请了课题经费。我们还需要回答的一个问题是黄曲霉毒素是怎样诱导肝癌的。我们希望实验室大鼠模型中进行的分子水平的分析能够回答这个问题,能更深入地了解其中的生化机制。我还从国家卫生研究院申请了另外一项基金,专门研究这个问题。这两项基金启动了一项双轨道调查,一项是基础研究工作,一项是应用研究。在我以后的科研生涯中,我都是这样开展工作的。我发现既从基础角度又从应用角度研究问题,能带来比较高的回报,因为这种研究方法不仅能告诉我某种化学物质对健康的影响,也能告诉我为什么会产生这样的影响。以这样的方式开展工作,不仅能理解食物和健康的生化机制,也能把我们的研究和发现与生活中的人联系起来。


我们开始进行逐步的系列调查,首先我们希望知道哪些食品中含有最多的黄曲霉毒素?我们知道花生和玉米是最容易受到黄曲霉毒素污染的。但我们发现,在当地杂货店中购买的29罐花生酱中,黄曲霉毒素的污染量达到了美国食品规定量的300倍;而生花生的污染率则低得多,完全没有超过美国的规定标准。两者之间巨大的差异告诉我们,花生酱和生花生之间的差异来自花生的加工过程。加工过程中,品质比较好的花生会经手工挑选出来,单独加工;而品质不是很好,有点发霉的花生会被送去做花生酱。


我们想了解的第二个问题是哪些人最容易被黄曲霉毒素影响,产生肝癌。儿童是最容易受到污染影响的,他们是污染花生酱的主要消费者。我们通过分析儿童尿液中的黄曲霉毒素代谢产物来估计儿童摄入黄曲霉毒素的水平12。实验中,我们的实验对象都是住在家里的失学儿童。采集的花生酱标本来自已经打开的旧罐子。在此,我们发现了一个很有趣的现象:肝癌发生率最高的地区——马尼拉和赛布,也是黄曲霉毒素摄入量最高的地区。花生酱销售量最高的地区是马尼拉,玉米销售量最高的地区是赛布——菲律宾第二大城市。


随着研究的进展,我们发现事实远比我们想像的复杂。当地一位医生乔•卡多——他是菲律宾总统马科斯的健康顾问,告诉我说肝癌在菲律宾是非常严重的疾病。这种疾病让很多儿童在10岁之前就早夭。而在西方国家,多数患肝癌的人都是40岁之后才发病的。而且卡多医生还告诉我说,他最小的手术对象还不到4岁。


这个事实让人难以置信,但是他后面说的话让我更为惊讶——这些做肝癌手术的孩子往往来自富裕家庭。这些家庭的物质生活条件非常好,他们吃的是我们认为最健康的膳食,营养水平达到了大多数美国人的营养标准。他们的蛋白质摄入量比本国其他人都多(高品质动物蛋白),但恰恰是他们患有肝癌。


这怎么可能呢?在全球范围来说,肝癌通常是在蛋白质摄入量最低的国家发病率最高。当时广泛流传的说法是:肝癌是蛋白质摄入不足引起的。而这种蛋白质摄入不足正是我们去菲律宾工作、致力于解决的主要问题。我们要增加营养不良儿童的蛋白质摄入量。但是根据卡多医生的说法,蛋白质摄入量最高的儿童中,肝癌发病率却是最高的。刚听到这个消息的时候,我感到非常惊奇,但是随着越来越多的此类信息浮出水面时,我开始相信他的观察是正确的。


当时在一份不太知名的医学杂志上,我读到一篇印度的科研论文13。在这个试验中,试验者比较了两组动物蛋白质摄入量和癌症发病率之间的关系,其中一组试验动物饲以黄曲霉毒素和含20%蛋白质的饲料,另一组给予同样剂量的黄曲霉毒素和含5%蛋白质的饲料。摄入20%蛋白质饲料的这组大鼠都发生了肝癌,或癌前病变;而摄入5%蛋白质饲料的这组大鼠,没有任何一只发生肝癌。这并不是一个细微的差别,这是个100对0的差别,而这个结果和我在菲律宾儿童中观察到的现象是吻合的。那些最容易患肝癌的儿童,恰恰是那些膳食中蛋白质比例比较高的儿童。


但我周围的人似乎都不能接受这篇印度论文的观点。一次,参加完一个学术会议,在回底特律的航班上,我遇到了以前在麻省理工学院的同事,高级研究员保罗•纽博尼博士。纽博尼博士是当时少数几个关注营养在癌发生中作用的科学家之一。我和他讲了我在菲律宾观察到的现象、在菲律宾得到的信息和这篇印度科学家发表的论文。他总结性地驳斥了这篇论文中的观点,说:“他们肯定是把笼子的编号弄反了,高蛋白膳食不可能增加癌发生。”


我意识到这个具有挑战性的观点与传统观念是截然相反的,即使是同事也会不信任这种看法。我是应该冒着被大家看成傻瓜的危险,把蛋白质比例升高增加癌发生这种观点当回事呢?还是应该对这样的东西置之不理?


不知道怎么回事,在那个时候,我想起一些陈年往事。曾经和我们一起生活过多年的姑姑死于癌症。有几次我的姑夫把我和我的弟弟杰夫带到医院去看姑姑,虽然那时我很小,不明白发生了什么事情,但是我对病房门上那个大大的“C”字——癌记忆犹新。那时我想,长大以后一定要找到一个治疗癌症的办法。多年以后,我刚结婚没有几年,刚刚开始在菲律宾工作,我的岳母也死于结肠癌,当时她只有51岁。那时是我职业生涯的早期,我刚刚开始意识到在膳食和癌症之间可能存在某种关联。对我的岳母,我感到特别的歉疚。因为她没有医疗保险,没有得到很好的治疗。我夫人凯伦是我岳母惟一的女儿,她们的关系非常亲密。所有这些痛苦经历都坚定了我的职业选择。只要我的工作能让人们对这些可怕疾病的机制了解得更多、更深,我就愿意全身心地投入进去。


现在回想起来,那是我将研究重心转到膳食和癌症关系的开端。下定决心研究蛋白质与癌之间关系的那一刻,是我职业生涯的转折点。如果我想揭示这一机制,就只有通过大量的实验室研究,考察是否蛋白质摄入量越大,导致的癌越多,以及是怎样导致的。这也恰恰是我在以后多年工作中从事的研究。这项工作比我当初预想的要长得多,我的同事、学生和我共同做出了许多惊人的发现,而这些发现会让你反思当前的膳食。但更惊人的是,这些发现带来了更多的问题,而这些问题的答案将最终动摇营养和健康科学的基础。


科学的本质——继续研究,你需要了解什么?


科学研究的证据实际上是非常晦涩的。和所谓的核心科学,如生物学、化学、物理学相比,在医学健康领域,如果你想找到绝对的证据,几乎是不可能的事情。研究的主要目标是确定哪些东西可能是真的。这是因为健康研究从本质上讲是一种统计学研究。你抛一个球出去,会不会落下来?没错,肯定是这样的,这就是物理。那么你每天吸四盒香烟,你会不会得肺癌呢?答案是:有可能。我们只能知道你比不吸烟得肺癌的可能性大得多,但是我们不知道你作为一个个体,是不是一定会得肺癌。


营养学研究中,找出营养与健康的关系是非常不容易的事情。人有各种各样的生活方式,遗传背景各不相同,饮食习惯也不尽相同。实验室的一些先决条件,如经费限制、时间限制和检测误差,也会带来限制。最重要的是,食物、生活方式和健康三者之间通过如此复杂而又多方面的系统互相影响、相互作用,想找出关于某个因素和某种疾病的确定证据,几乎是不可能的,即使你的研究目标非常确定,即使你有无限多的研究时间和无穷多的研究经费。


因为上述种种困难,我们在研究中采用了很多不同的策略。有时我们会考察某个假设性的原因,是否一定会产生某个假设性的结果。我们观察和测量各种人群之间摄入脂肪量的差异,然后观察和比较这种差异是否和乳腺癌、骨质疏松症或是其他疾病之间发病率的变化趋势吻合。我们会观察和比较患病人群和未患病人群的饮食有什么不同?我们观察和比较1990年和1950年的发病率有什么不同?我们还研究这种发病率的改变是否与饮食结构的变化相吻合。


除了观察这些已经存在的差异,我们还会通过实验,并故意用一种假设性的治疗方法来对患者进行干预,看结果如何。我们会在做药物安全性和效价评估时进行干预实验,让一组试验对象服用药物,另外一组服用安慰剂(与药品外观、味道等相同、但完全没有疗效的物质)。但是膳食的干预实验要困难得多,特别是当试验对象不能留院观察的时候。因为这种情况下,所有受试对象必须自觉地严格遵照我们规定的食谱。



通过这些观察性和干预性的研究,我们开始将所有发现收集在一起,并权衡证据是支持还是反对某一假设。当证据很有力地支持一个设想,以至于似乎不能否定它时,我们就认为这种设想非常接近真实的情况。通过这种方法,我们对纯天然的以植物性食物为主的膳食做出了结论。正如你会读到的,那些试图通过一项或两项研究就得到最佳营养的绝对证据的人,会觉得非常失望或是接受不了。但是我相信,那些研究各种现有证据的价值、探索膳食与健康真实关系的人,会感到惊奇,并受到极大的启发。整合分析实验结果时,你必须注意以下几个概念。


相关性和因果性


在很多研究论文中,有两个词出现的频率很高,一个叫做“相关性”,一个称作“关联性”,这两个词用于描述两个因素之间的关系,有时甚至用于说明因果关系。这是“中国健康调查”的特色,我们调查了65个县130个自然村的6500名成年人及其家庭成员,看是否存在不同膳食、生活方式和疾病模式。举例来说,如果肝癌发病率较高的人群中,蛋白质的摄入量也比较高,我们说蛋白质摄入量和肝癌发病率之间存在正相关关系。因为这个例子中,其中一个因子水平升高的时候,另外一个因子的水平也升高了。如果在肝癌低发人群中,蛋白质的摄入水平比较高,我们则说蛋白质摄入水平和肝癌发病危险两者之间存在负相关关系。换句话说,这两个因子的变化趋势是相反的,一个因子的水平升高时,另一个因子的水平下降。


但是,在我们的假设性的模型中,蛋白质摄入水平和癌症发病率之间有关联关系,并不能说明蛋白质是导致癌症的病因。我知道这一点比较难理解,请允许我举例来说明这一点。在有些国家,电线杆密度比较大的地方,通常也是心脏病或是其他疾病的发病率比较高的地方,我们说电话线密度和心脏病的发病率之间是存在相关关系的,但这并不说明电话线是导致心脏病发病的原因。实际上,相关性并不等于因果性。


但这并不是说相关性是个没有用处的概念。如果阐释合理的话,相关性可以有效地用于营养和健康关系的研究。举例来说,《中国健康调查报告》中一共得到了8000组具有统计学显著意义的相关关系,其价值是无可估量的。当这么庞大的数据都具有某种相关性的话,研究人员就可以凭此来确定营养和健康之间存在着什么样的关系模式。而这种模式,反过来说,可以用于揭示膳食和健康相互作用和影响的过程。这个过程是相当复杂的,如果一个人真的想找出单原因导致单结果的模式,仅仅具有相关性是远远不够的。


统计学显著性


你可能以为,判断两个因素之间是否存在相关性——相关或是不相关是很容易的,但事实并非如此。当你手头有大量的数据,你进行统计学分析,确定两个因素之间是否具有关联性,这个问题的答案不能用是或者否来回答,它是一种可能性。用一个术语讲,这种可能性的大小被称为“统计学显著性”。统计学显著性用于说明观察到的试验现象是否真实可信,或者仅仅是偶然发生的。如果你抛三次硬币,每次都是有头像的一面朝上,这是个概率的问题。如果你抛100次硬币,每次仍然是有头像的一面朝上,那么你可以比较有把握地说这枚硬币的两面都是头像。这就是统计学显著意义的意义——关联关系(或其他结论)真实存在、而不是偶然发生的可能性是多少。


我们说,某项数据和结果具有统计学显著意义,是指由于偶然因素造成这种结果的概率小于5%,举例来说明,就是你重复同样的实验,有95%的可能性都得到相同的结果,这样的结果具有95%的统计学相关意义。95%这个截点是人为规定的,但确实是一个广泛接受的标准。另外一个人为规定的截点是99%,这种情况下,结果吻合测试达到99%的时候,我们说具有高度统计学显著性。在我们有关膳食和疾病的讨论中,统计学显著性会经常出现在书中,这是我们评价数据可靠性的重要依据,称为证据的“可信度”。


作用机制


很多情况下,如果有其他研究结果证明,两个相关因素在生物学上也是相关联的,往往认为相关性是更可靠的。举例来说,电线杆的密度和心脏病的发病率之间存在相关性,但是并没有研究表明,电线杆怎样通过某种生物学机制与心脏病联系起来。但是现在已经有研究证明,蛋白质的摄入过程和肝癌发病过程之间在生物学上和因果关系上是相关联的(见第三章)。了解某种物质在人体内是如何发挥作用的,我们称此为作用机制。而了解其作用机制则会强化证据。换言之,这即是两个相关因素以一种“生物学上合理的”方式相关联。如果相关在生物学上是合理的,这种相关则被认为是很可靠的。


元分析


最后我们来理解一下元分析(metanalysis)这个概念。元分析是指将多个研究的多组数据整合为一组数据进行分析。通过整合分析大量的数据,可以使结果具有更高的可信度,结果也更具有说服力。尽管和其他的事情一样,例外的情况总是存在的。



从多个研究中得到结果后,我们可以使用某些工具和概念去考察这些证据的可信度。通过这些努力,我们可以知道哪些东西更接近于真实的情况,我们可以根据结果来作出适当的判断。如果其他假说不太可能,我们对得到的结果就会非常有信心。从纯技术的角度来说,绝对证据是无法得到的,也是不重要的,但是出于常识的证据是可以得到的,也是非常关键的。通过这样的过程,我们能对吸烟和健康的关系进行正确的分析,从而得到一个正确的结果。吸烟不会100%地导致肺癌,但是说吸烟和肺癌绝对没有关系,那却是非常荒谬的,再花时间研究这样的结论是没有意义的。


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