方舟子博客

在加州东部，耸立着宏伟的内华达山脉，那里有美国本土第一高峰惠特尼峰（海拔4418米），美国落差最大的瀑布约塞米蒂瀑布（739米），美国最大的高山湖塔霍湖（湖面面积490平方千米）……内华达是西班牙语“被雪覆盖着”的意思，即使是七月，内华达山脉的高峰上，依然覆盖着白雪。而在山脉的东部，南边是一望无际的莫哈维沙漠，北边是白山山脉，隔着欧文山谷与内华达山脉遥遥相对，最高峰4344米，为美国本土第四高峰。

白山属于美国因约国家森林，和拥有约塞米蒂、红杉、国王峡谷等国家公园的内华达山脉相比，显得人迹罕至。蜿蜒狭窄的盘山公路也会让一些游客望而却步。盘山公路有数公里路段甚至连路肩都没有，车辆紧贴着悬崖缓慢行驶，开车必须全神贯注，小心翼翼，不能被壮丽的风景分心。如此冒险前行，是为了一睹山顶上一片“古代刺果松森林”。

刺果松之所以叫这个名字，是因为它的雌性松果上有刺。它是生长在美国西部高山上三种亲缘关系密切的松树的统称：生长于加州、内华达州和犹他州的大盆地刺果松；生长于科罗拉多州、亚利桑那州、新墨西哥州的落基山刺果松；只生长于加州的狐尾松。其中狐尾松是最早被植物学家发现的，为纪念19世纪英国植物学家约翰·巴尔弗（John Hutton Balfour），拉丁学名称之为巴尔弗松，这三种松树在植物学上就统称巴尔弗亚组，因此中国往往把它们统称狐尾松。根据名从主人的原则，我认为还是根据美国的叫法统称刺果松为好，不容易引起混淆。

白山古代刺果松森林中的刺果松是大盆地刺果松（以下说的刺果松都指这种刺果松）。它生长在海拔三千米以上的，在几乎没有其他树种（除了少数几种松树）能够生存的干旱、贫瘠的土壤中生长，枝干被风雕塑得盘屈交结，犹如一个放大的盆景。它的木材质地非常密，又富含树脂，因此可以抵御昆虫、真菌、细菌的入侵，即使完全裸露，也不会腐烂，而是像石头那样遭受风霜的侵袭，变得奇形怪状，就像一个巨大的根雕。刺果松最吸引眼球的，就是那些只剩下光秃秃的虬屈树干的老树，第一感觉是它们已经死了。这种感觉有时是对的，你面对的可能是一棵已经死了很多年、但是屹立不倒的死树，有的已经死了几千年。但是更多的时候，再看仔细一点，会注意到有嫩绿的树叶从枝条上长出，表明它还活着。刺果松有一个奇特的属性，树干的一部分死了，不妨碍其他部分继续生存、生长。古老的刺果松往往大部分树干都已死亡，只有窄窄的一小部分树干还活着。这是因为刺果松的根系很特别，每条根分别为一部分树干输送水分和养料，它死了只会让那部分树干死亡，不影响其他部分的树干。对别的树来说，如果大部分根都死了，剩下的根不足以为整棵树提供水分和养料，就会导致整棵树的死亡。而对刺果松来说，大部分根的死亡只是导致与其相通的那部分树干的死亡，不妨碍树干的其他部分继续靠剩下的根生存下去。

因此刺果松的寿命极其长，可以长达5000年，是已知的最长寿的生物体。这是亚利桑那大学科学家埃德蒙·舒尔曼（Edmund Schulman）发现的。1957年，他到白山这片刺果松森林普查。众所周知，有一个相当准确的办法可以确定一棵树的年龄，那就是数一数它在生长过程中形成的年轮。简单的办法是把树砍了去数树干横切面的年轮，但这样就把树彻底毁了。为了不伤害珍稀树木，植物学家用一种特殊的工具——生长锥对树干钻孔，获得和铅笔粗细差不多的树芯样本，这样不砍伐树也能获得树的年轮。像刺果松这样树干形状很不规则的树，还需要多处钻孔取样才能获得完整的年轮数据。

舒尔曼用这种方法发现很多刺果松的树龄长得令人惊讶，其中最古老的一棵他计算出在公元前2833年发芽，当时已有4789岁。这棵树后来被称为玛土撒拉树，以希伯来《圣经》中最长寿的神话人物命名，其实此人不过活了区区969岁。舒尔曼在发现玛土撒拉树的第二年就去世了，只活了49岁，而这棵树目前还活着，已有4851岁，是世界上活着的最古老的树。为了避免被游客破坏，这棵树的确切地点保密，也不做标识。当然，刺果松那么多，并没有被全都取样数过年龄，完全可能还有比玛土撒拉树更古老的树还活着，未被发现而已。2010年，亚利桑那大学的研究人员汤姆·哈兰（Tom Harlan）声称在白山还有一棵比玛土撒拉树年纪还大的树，树龄高达5062岁。舒尔曼对这棵树取过样，但是来不及去研究其年龄，哈兰是在研究舒尔曼留下的树芯样本时发现的。不幸的是，这个研究人员没有向任何人透露是哪棵树，他研究的那个树芯样本在他去世后别人没能找到，这棵树究竟在哪里，是不是年龄真的有那么大，也就没法确认。所以，玛土撒拉树到现在仍然被公认为是世界上年纪最大的还活着的树。玛土撒拉树不仅还活着，而且还有繁殖能力。1972年，研究人员在研究玛土撒拉树时，发现它长了一个松果，松果里有96颗种子。他们把种子种到土里，全部发芽长成树苗。

之所以强调玛土撒拉树“还活着”，是因为历史上发现过一棵年纪比玛土撒拉树还大的刺果松，但是已经死了。1964年，犹他大学地质系研究生唐纳德·科瑞（Donald R. Currey）正在研究气候变化对冰川的影响，他母亲寄给他一期《国家地理》，里面有舒尔曼介绍刺果松的文章，他读了以后第一次知道有这么古老的树。科瑞当时在内华达州的大盆地国家公园做研究，那里也有刺果松，他想，也许通过研究其年轮可以了解冰川在内华达州的变化。他随机看中了一棵被称为普罗米修斯树的古树。一开始，他尝试用生长锥取样，但是一直没能成功。于是他向森林管理局申请砍倒这棵树，以便直接数它的年轮，获得了批准。在护林员的帮助下，这颗树被砍倒，科瑞割下树干圆盘回宾馆数年轮，数了一遍又一遍，恐怖地发现他无意中砍倒了世界上最古老的树：4862岁，而当时玛土撒拉树才4796岁。

玛土撒拉树能告诉我们4800多年的历史，但是还有一些死去的刺果松生活的年代比玛土撒拉树还要古老，它们的年轮同样可以告诉我们它们生活的年代的状况。把活着的和死去的刺果松的年轮排列起来，就有了一份长达9000多年不间断的历史记录。这个历史记录非常准确，甚至被用于校对碳14测定年代法。年轮不仅能告诉我们树木的年龄，而且还能告诉我们在树木生长过程中发生的环境（气温、降雨、阳光等等）变化，因为这些变化会影响到树木的生长速度，在年轮中就能表现出来。

通过研究刺果松的年轮，有时会有出乎意料的发现。例如，在研究玛土撒拉树的年轮时，科学家发现它在公元前1627年生长特别缓慢，最可能的解释是在那一年有过一次特别大的火山爆发，火山烟灰充满了大气层，长期遮蔽阳光，导致气温下降，让刺果松生长极其缓慢。人类文明史上最大的一次火山爆发是爱琴海的圣多里尼火山爆发，导致位于克里特岛米诺斯文明的毁灭，有人推测亚特兰蒂斯大陆的传说就是因此而来。但是地质学和考古学研究没法确定圣多里尼火山爆发的确切年份，因为当时并没有历史记录。也许它被生活在地球另一端的玛土撒拉树记录了下来？

有的对刺果松年轮的研究结果则是意料之中的。亚利桑那大学的研究人员在研究了678棵活的和死的刺果松的年轮后发现，从1951年到2000年这50年间，树木长势特别好，年轮宽度中位数达到0.58毫米，比自从公元前2650年以来任何一个50年间隔的中位数都要大。这是因为这50年气候变暖，导致刺果松生长速度变快了。但是气候变暖并不利于刺果松的生存。它们更适合生长于较为阴凉的环境。在地质史上，加州还有一些地方，例如莫哈维盆地的山麓，曾经有过刺果松森林，后来随着气候逐渐变暖消失了。和以前的气候变暖不同的是，现在的气候变暖是人为造成、变化迅速的，这个最古老的树木，难道要毁于人类之手？

2019.8.14.

（《科学世界》2019.9）

我住在山脚下，生性喜欢远足、爬山，又给自己定了一个普查当地野生植物的任务，基本上每天都会去野外远足。我并没有给自己定每天要走多少步，但根据手机自带程序的记录，今年以来每天平均行走的步数，恰好是一万步左右。其中最多的有一天走了一万七千多步。有的人很替我担心，每天这么走，会不会走得太多了？会不会达不到锻炼效果反而对身体有害啊？

并不止一般人会有这种担心。现在流行健步（也就是快步走）作为健身方式，很多人以一天健走1万步甚至更多步作为目标，这也引起了某些“养生专家”的担忧。2017年4月，中国疾病预防控制中心慢病中心、中华预防医学会健康传播分会、国家体育总局体科所群众体育研究中心等七家专业机构，在云南腾冲联合发布《科学健走腾冲宣言》。对于朋友圈中动辄两三万步的运动量，《宣言》发布相关提示：过度健走可能造成腿部关节的慢性劳损，应避免大运动量地进行单一方式的锻炼。他们的建议是，对于仅以步行作为运动方式的普通成年人，每日步行总量8000-13000步，其中健走5000-8000步，日常生活约3000-5000步。

这些部门名头听上去很权威，他们的说法有科学依据吗？是不是每天健走超过了8000步就会伤害身体呢？我们来跟国外相关机构的建议做个对比。美国疾病预防控制中心没有建议每天应该健走多少步。他们的建议是每周至少做150分钟中等强度的有氧运动，或者75分钟高强度的有氧运动，另外还要有2天以上做肌肉增强运动。中等强度的有氧运动就包括健走。假如把中等强度有氧活动都算成健走，每周150分钟，分摊到5天，就是每天健走30分钟。多数人健走的速度是每10分钟走1300步，每天30分钟，就是大约4000步。但是美国疾控中心还建议，对于年纪比较大的人，每周锻炼的时间应该增加一倍，那就是每天健走大约8000步。这个刚好等于中国疾控中心建议的每天健走步数的上限。我怀疑中国疾控中心的建议就是从美国疾控中心的建议转换来的，但是理会错了美国疾控中心的意思。美国疾控中心建议的是下限，不是上限。事实上，美国疾控中心还建议，如果每周运动时间超过300分钟，对身体的锻炼效果会更好，时间越长，效果越好。它并没有规定运动时间的上限。也就是说，如果每天健走8000步以上，对身体的锻炼效果会更好，走的步数越多，效果越好。

不过，美国疾病预防控制中心建议的是运动强度和运动时间，这是有很多研究作为依据的。但是我们把它完全换算成健走步数，不一定就很恰当。最好能够直接研究走路步数多少与健康的关系。这样的研究也不少。今年5月《美国医学会杂志》发表一篇论文，研究的就是这个关系。研究人员在2011～2015年间找了18000多名美国老年妇女（平均年龄72岁），让她们连续7天在行走时佩戴记录设备，记下了每天行走的步数。有大约17000人符合实验要求。然后在2018～2019年间跟踪调查这些人的状况，发现有504人已经死亡。这样就可以分析得出每天走路步数多少与死亡率高低的关系了。

分析的结果是这样的：行走的确有益健康，能降低死亡风险。每天行走步数每增加1000步，死亡率就降低大约15%。在每天步数达到4400步时，死亡率出现了显著下降，和每天步数2700步相比，死亡风险降低了大约40%。每天行走步数越多，死亡风险就越低，直到每天步数达到7500步时，死亡风险不再下降，也不上升，而是进入了平台。所以每天步数超过7500步并不会增加死亡风险，但是也不再进一步降低死亡风险，就此而言没有害处也没有额外的好处。此外，这项研究也分析了行走速度与死亡率的关系，发现行走速度的快慢与死亡率高低无关，影响死亡率的是每天行走步数的多少，而不是行走速度的快慢。

但是这项研究有很大的局限，它研究的是老年妇女，未必适用于中青年人。而且它只研究了每天行走步数与死亡率的关系，而没有涉及身体健康状况。即便每天步数到一定程度以后，不再能进一步降低死亡风险，但是能让身体更健康、降低疾病风险，不也很好吗？所以每天步数超过7500步，有可能仍然能带来额外的好处。事实上，以前有一些研究支持这一点。例如，有一项研究发现，患有高血压的绝经期妇女，每天行走步数从大约5000步增加到1万步，12周后，收缩压降低6毫米汞柱，24周后，再降5毫米汞柱。另一项研究发现，绝经期妇女每天行走步数5000-7500步的，体质指数明显低于每天行走不到5000步的，而每天行走7500-9999步的，体质指数又明显低于每天行走5000-7500步的（不过每天行走1万步以上的体质指数与每天行走7500-9999步的无显著区别）。2010年加拿大公共卫生署资助一批研究人员研究每天步行多少步才能达到健康指南的要求，结论是，想要有正常的体质指数，男人一天要走11000～12000步，女人一天要走8000～12000步。

值得详细介绍的是2017年3月英国瓦维克大学研究人员在《国际肥胖症杂志》发表的一项有关研究结果。他们研究的是苏格兰格拉斯哥邮电局的员工。那里的邮递员通常通过走路送信，每天要走很多路。但是邮电局办公室工作人员当然和其他办公室工作人员一样是坐办公室的，上班时间大部分都坐在椅子上，显然走路要比邮递员少很多。这就为研究走路步数与健康的关系提供了机会。研究人员找了该地邮局的111名员工（邮递员和坐办公室的人数差不多）参与研究，这些人有男有女，大部分年龄在40～60岁，没有人患有心脏病。研究人员让他们佩戴记录设备一星期，算出邮递员每天平均要走大约15000步，而坐办公室的人每天平均只走大约5000步。研究人员测量了这些研究对象的身体状况，发现坐办公室的人腰围更大、体质指数更高、血糖控制更差、胆固醇状况更差，也就是说，他们更容易得心脏病。在每天静坐的时间超过5个小时后，每多坐一个小时，得心脏病的风险增加大约0.2%。而邮递员通常有正常的腰围、体质指数、血糖控制和胆固醇状况，得心脏病风险较低。只有那些每天行走步数超过15000步或站立时间超过7小时的人，才没有代谢综合征的指标。所以英国研究人员建议每天至少要走15000步。在中国疾控中心看来，这岂不是要把膝关节给走坏了？

认为走路走多了就会导致腿部关节磨损，完全是想当然的无稽之谈。我们可以和跑步做个对比。跑步和健走的活动部位是相似的，只是活动强度要大得多。以前人们也是担心经常跑步会把膝关节跑坏了，有所谓跑步膝的说法。但是近年来多项研究都表明，长跑运动员和跑步爱好者得膝关节炎的风险并不比普通人高，有的研究发现风险反而更低，跑步对膝关节有保护作用（参见我以前写的《运动会损害膝盖吗？》）。既然跑步都不会把膝关节跑坏，健走两三万步怎么可能反而把膝关节走坏呢？除非因为碰撞、扭伤导致膝关节受伤，否则锻炼总的来说对膝关节是有好处的。当然我不是说经常健走、跑步的人就不会得膝关节炎。膝关节炎非常常见，经常健走、跑步的人当中相当一部分也会得，然后就怪罪到健走、跑步，其实他们得不得关节炎跟健走、跑步没有什么关系。

从目前的研究结果来看，健走是一种很好的健身方式，只要经常走路，对身体就有或多或少的好处，走的步数越多，锻炼效果越好，至少不会有什么害处。所以如果有时间、有条件，就应该多走路。每天健走1万步，当然是一个主观设定的目标，但是是一个很合理的、值得提倡的目标。中国好不容易有点运动热潮，专家们就看不惯，就出来吓唬人了，还是卫生主管部门的专家呢，还号称是提倡“科学健走”呢，却尽干与其职责、与科学相反的事。

2019.6.9.

（《科学世界》2019.7.）

（近日我们这里（加州圣地亚哥）的一个自然保护区发生美洲狮袭击一名4岁小孩的事件，同行的10个人都吓跑了，只有小孩父亲留下来与美洲狮搏斗，把它赶跑，小孩只受到轻伤。后来这头美洲狮被护林员找到、杀死。美洲狮攻击人的事件很少见，上次圣地亚哥发生这种事还是20多年前。万一遇到了美洲狮怎么办呢？这篇文章是我两年前写的，没有发过，现在发了供参考。）

最近网上很热闹的一件事是，有一个农民工带着全家去宁波野生动物园玩，自己舍不得买票，翻墙过去，刚好进入了老虎的地盘，被咬死了。不久以前也有游客在北京八达岭野生动物园老虎区下车，被咬死了。台湾也发生过有游客掉入老虎圈子里，被救出来只受了轻伤。为什么有的被咬死了有的只受了轻伤呢？万一碰到了老虎要怎么应付呢？从这些零星的事件是无法总结出规律的，那个受轻伤的台湾游客完全可能只是运气好。在一个密闭的空间人和老虎相遇，双方都无处可躲，结局如何就是个运气问题。

老虎在中国野外几乎绝迹了。在印度、孟加拉的老虎保护区，还时不时地会发生老虎吃人事件，不过那离中国人太遥远。如果不自己找死或意外地掉进老虎圈，我们和老虎近距离接触的机会是零，不用想着万一要和老虎面对面要怎么应对。另一种大型猫科动物对我们的威胁要大得多，那就是美洲狮。现在有越来越多的中国人到美国、加拿大旅游、生活，由于美洲狮受到保护，数量增加，它的活动范围又和人们居住区、旅游区重叠，偶尔就会发生遭遇美洲狮，甚至遭到美洲狮袭击的事件。近年来在美国、加拿大一年平均会发生4～6起美洲狮袭击人的事件。我住在一座山脚下，几年前就有我认识的人在山里遇到美洲狮，政府因此在山上贴了警示，告诉人们这里有美洲狮，遇到了要怎么对付。

美洲狮袭击人的事件，要比老虎、狮子袭击人罕见得多，但是因为每一起美洲狮袭击人事件都有详细的调查、记录，对它的研究反而是最详细的，也一直有人要从中统计出规律，提出应对美洲狮的办法。最常见的一条建议是遇到了美洲狮，千万不要吓得撒腿就跑，原因据说是如果跑起来，反而会激发出美洲狮捕杀猎物的本能，而人是跑不过美洲狮的。有些研究支持这个观点。统计表明，人在遭遇美洲狮的时候，如果处于激烈活动状态，比如奔跑、骑自行车、玩耍、滑雪，那么有25%的概率被杀死，而如果不是在运动，被杀死的概率只有8%。但是也有的研究发现，在遇到美洲狮时，快速逃跑生还的机会反而比较大，选择跑的人大约有一半逃脱掉了，而选择站着不动的人只有26%最终毫发无损地脱离危险。不过，选择逃跑被杀死的概率也稍大一些，是28%，而选择不动的人被杀死的概率是23%。所以究竟该不该跑，很不好选择。

不过有一点是比较明确的，如果不跑，那也不要被吓得一动不动，或者是装死。装死的做法有时候能够让熊放弃攻击，对美洲狮这招没用，反而会让它觉得你是个软弱的猎物，可以轻易吃到。应该让它觉得你不是那么好欺负的，盯着它看，敞开外套，举起手挥舞，让它觉得你很高大，对它大喊大叫，挥舞树枝、木棍，扔石头。统计表明这些做法有时能把美洲狮吓住，能够降低美洲狮发动袭击的概率。美洲狮习性比较害羞、小心，这么做是不是也能吓住老虎，就不一定了，老虎比美洲狮更有攻击性，对它虚张声势反而有可能激怒了它。

如果美洲狮没被吓住，发动了进攻，那么千万不要转身，因为美洲狮最喜欢的是从后面或侧面进攻，咬住受害者脖子后面的脊椎，转身相当于把自己的弱点暴露给它了。也不要坐以待毙，用棍子、石头甚至赤手空拳反击回去，这样做有时候也能把它赶跑。美洲狮发动进攻后，只有15%的概率能咬死人。特别是如果不是孤身一人，两人或更多人一起反击，几乎肯定会成功。被咬死的成年人都是孤立无援的。但是反击对老虎来说就没什么用了，老虎比美洲狮强悍得多，是最凶猛的猫科动物，它发动进攻后咬死人的概率是78%，而狮子咬死人的概率也只有62%。

美洲狮最喜欢攻击小孩，被美洲狮咬死的也主要是小孩。大人和小孩在一起并不会减少美洲狮袭击小孩的风险，但是如果小孩遭到攻击，大人积极解救，会减少小孩死亡的概率。所以在美洲狮出没的地方，带小孩外出要特别注意。不过美洲狮攻击人仍然是小概率事件，人不是美洲狮的猎物，在通常情况下它们是不会出击的。有时人在山上走，美洲狮就潜伏在路旁，看着人不知不觉地经过了。我们要学会和大型猫科动物相处，不要去招惹它，更不要自己找死。

2017.2.3

人们把米饭、面食这些谷物食品叫做主食，是我们每餐都要吃，而且往往是吃得最多的一类食品。即使是参加宴会吃遍山珍海味，最后不吃点主食还是觉得没吃饱。谷物主要是提供淀粉这类碳水化合物的。淀粉在消化道里消化成葡萄糖，被吸收到血液里。葡萄糖为我们人体提供了生命活动必须的能量。大脑监测到血液里的葡萄糖浓度足够高以后，知道有了足够的能量，就会让人产生吃饱了的感觉。所以吃主食，最容易填饱肚子。

在食物缺乏的年代，进餐的首要目的是获得足够的能量，谷物就成了最重要的食物，所以我们中国人才把进餐叫做吃饭。但是到了物质丰富的现在，主食就容易吃得太多，获得的能量超出了生命活动消耗的能量，多余的能量转化成脂肪在体内储存起来，人就会逐渐变得肥胖。肥胖会带来一系列健康问题，比如增加了得心血管疾病、糖尿病的风险。即使获得的食物能量没有超出消耗的能量，人没有变肥胖，但是如果在饮食结构中主食占的份额太多，血糖浓度偏高，也会增加得糖尿病的风险。

反过来，有些人就想，如果我不吃主食，减少了主要的能量供应，不就可以减肥了吗？不就可以避免得糖尿病吗？国外把这种减肥饮食计划叫做低碳水化合物饮食。它想要尽可能地减少从食物中摄入碳水化合物。我们吃的食物绝大部分都或多或少都含有碳水化合物，想要完全避免是不可能的。所以这些减肥计划限制不让吃的，是那些含碳水化合物很多的食物，除了谷物，还有水果、坚果等。不仅主食不能吃，糕点、水果、坚果也都不能吃。主流医学界推荐的均衡饮食，每天来自碳水化合物的能量占食物能量的45%～65%，而低碳水化合物减肥饮食计划，把每天来自碳水化合物的能量降低到不到10%。

最早提倡低碳水化合物饮食的是美国医生阿特金斯，他声称自己通过低碳水化合物饮食成功地减肥，该饮食计划被叫做阿特金斯饮食计划，在全世界风靡一时。2003年，阿特金斯只有72岁就去世了，他死后政府公布的体检报告表明他长期患有心脏病和高血压，这让他的名声受到很大影响。不过，到现在，在阿特金斯饮食计划基础上改造的各种各样低碳水化合物饮食计划在国外仍然很流行，最近几年也流传到了中国。

刚刚开始低碳水饮食的几个月内，很多人会觉得效果不错，体重下降。不过这是因为减少了碳水化合物摄入之后，身体脱水造成的，以后体重又会回升。对低碳水化合物饮食的对比调查发现，在摄入的食物能量相同的情况下，它的减肥效果并不比其他更均衡的减肥饮食效果好。有些人长期坚持低碳水饮食之后体重的确下降，是因为他们吃的食物种类很受限制，吃得比较少，是减少了能量摄入导致的，并不是不吃碳水化合物的效果。所以减肥能否成功的关键，还是在于身体消耗的能量多于摄入的能量，跟吃不吃碳水化合物没什么关系。

碳水化合物被消化后产生葡萄糖，葡萄糖供给了生命活动需要的能量。如果碳水化合物摄入得太少，身体得不到足够的能量，就要找新的能量来源。除了把氨基酸转化成葡萄糖，还会分解体内储存的脂肪作为能源。脂肪在分解过程中会产生一种叫做酮体的物质。所以低碳水化合物饮食也被称为生酮饮食。血液中如果酮体含量太高，就会出现酮体中毒的症状，会恶心、头疼，还会有口臭。这种口臭的味道不是因为口腔不卫生产生的，而是酮体的味道。

谷物、水果除了提供碳水化合物，还能提供膳食纤维素。你不吃谷物、水果了，不从别的食物额外增加膳食纤维素的话，就会导致便秘。谷物、水果还能提供多种维生素、矿物质，不吃它们的话，就有可能导致营养不良。葡萄糖是维持我们大脑正常运行最好的能源，大脑得不到足够的葡萄糖，被迫改从酮体获得能量，功能就会受影响。所以酮体中毒的一个表现就是人会变得很暴躁。这是大脑在提醒你，赶快给我葡萄糖吃。

不吃谷物、水果，极大地限制了碳水化合物的摄入，为了让身体获得足够的能量，就要从别的营养素来补充能量，主要是脂肪，其次是蛋白质。所以低碳水化合物饮食要摄入很多脂肪、蛋白质，特别是动物脂肪和动物蛋白质。尽管一直有人试图为富含饱和脂肪酸和胆固醇的动物脂肪平反，但是主流医学界仍然认定，摄入饱和脂肪酸和胆固醇过多有害健康。根据2018年波士顿布里格姆与妇女医院的研究，用动物来源的脂肪和蛋白质取代碳水化合物的人，死亡率增加了18%，用植物来源的脂肪和蛋白质取代碳水化合物才能降低死亡率。根据对15428名美国人追踪25年的这项研究，总的来说，每天来自碳水化合物的能量占食物能量50～55%的人有最低的死亡率，摄入的碳水化合物太多或太少都会增加死亡的风险，呈现出U形曲线关系。当来自碳水化合物的能量低于20%时，死亡风险增加了近60%。研究人员估计，一名50岁的人，如果其饮食能量来自碳水化合物的占50～55%，其平均预期寿命为33.1年，而如果过来自碳水化合物的能量低于30%，其平均预期寿命只有29.1年，多于65%，则平均预期寿命为32.0年。

所以低碳水饮食并不是健康的饮食。健康饮食的原则是均衡，各类食物都要吃，碳水化合物类食物也不能都排斥。那么一天吃多少主食合适呢？这个当然取决于性别、年龄、身体状况、活动程度。如果你是一个青年妇女，一天需要摄入食物热量2000大卡，那么你一天需要的主食大概是750毫升，相当于6片面包，或者3小碗米饭。如果是小伙子，每天多250毫升，也就是1000毫升，相当于8片面包，或者4小碗米饭。当然，如果你运动量比较大，那就要多吃点。如果年纪大，那就要少吃点。靠不吃主食减肥不可行，但一般中国人的确平时主食吃得太多，应该适当地减少。

此外还要注意，主食要尽量吃全谷的，每天吃的主食至少要有一半是全谷物。什么叫全谷物？把谷粒的壳去掉以后剩下的完整种子，包括了谷皮、谷胚和胚乳这三部分的，就叫全谷物。如果把谷皮和谷胚也去掉了，只剩下了胚乳，那就属于精制的谷物。精制的谷物就是我们平常说的白大米、白面粉，它把谷皮和谷胚都去掉了，剩下的胚乳基本上都只是碳水化合物了。而全谷物由于保留了谷皮和谷胚，除了碳水化合物之外，还有其他对我们身体很重要的营养素，包括B族的维生素、铁、锌、胡萝卜素、膳食纤维等等。而且吃全谷物的话人体对碳水化合物的消化和吸收就没有那么快，这样血糖就不会一下子升得很高，有助于预防糖尿病。

那么什么样的食物属于全谷物？除了白大米和白面粉之外的那些谷物，基本上都属于全谷物，比如糙米、黑米、红米、小米、燕麦、荞麦、全麦面粉、玉米面、爆米花都是属于全谷物。全谷物吃起来可能没有精制谷物那么好吃，但是它对健康有益。在煮饭的时候可以把全谷物和白大米混在一起煮，吃面的时候用的面粉最好也掺一半的全麦面粉。面包也要选择吃全麦的面包。

2019.5.11

（《科学世界》2019.6.）

我的文章中，阅读率比较的往往是那些和健康、生活有关的话题。的确，不管是谁，都想知道怎样能有一个健康的身体。现在卖得最火的图书，也是那些健康、养生类的。有的是讲传统养生的。不能说传统养生的东西就都没有可取之处，比如我平时也会打打太极拳，这就属于传统养生。但是传统养生和我们前面讲过的传统医术一样，都含有大量的糟粕，不能不加识别地遵从它。有的是某个所谓养生大师的发明，比如提倡吃某种能包治百病的食物之类的，我把这叫做另类健康观点。在健康的问题上是最不应该追求另类的，那是把自己当成了所谓养生大师的试验品，要付出身体健康甚至生命的代价。在健康问题上是最应该讲科学，最应该听从国际科学界主流的意见，这是根据众多的证据得出的一些结论，虽然不能保证就一定不会出错，但是出错的可能性很小，是最可靠的，要比某个所谓养生大师的个人见解可靠得多。

但是科学是在不断修正中发展的，以前的某些结论现在被发现是错的，现在的某些结论以后也有可能被发现是错的。不过，有些基本的原则因为有非常多的科学证据，非常可靠，是不太可能错的。那么什么是健康的生活方式的基本原则呢？

第一，避开危险因素。如果一个人喜欢冒不必要的风险，采取自杀性的行动，例如酒后开车，那么平时怎么注意健康都没有用。这一点不难明白。人们难以认识和避免的是那些慢性自杀式的生活习惯，例如吸烟、酗酒，都已经被充分证明了对身体健康有极大的损害，极大地增加了患各种疾病和死亡的风险。因此一个人如果追求健康，却吸烟、酗酒，这是自相矛盾的。此外，阳光中的紫外线会增加皮肤癌的风险，也是导致皮肤老化的主要因素，所以要注意防晒，比如用衣帽、太阳伞遮挡阳光，或者在皮肤裸露的地方涂抹防晒霜。所以这第一条，归纳起来就是不抽烟、少喝酒、遮阳光。

第二，饮食结构要合理。身体健康依赖于各种营养素，不能缺乏，也不能太多，为了保证营养，就要做到饮食均衡，食物多样化。不要寄望于某种特殊的食物或“保健品”。同时还要尽量避免吃下某些已知有害健康的食物成分，比如食物中的重金属、反式脂肪酸、各种致癌物，都要尽量避免。

第三，做适当的锻炼。适当的锻炼对身体的益处也是早就被充分证明的，但是必须注意，锻炼过度是有害的。

第四，要有良好的心态。一个人如果长期处于紧张状态下，会增加多种疾病的危险，所以要学会怎么恰当地处理紧张的局面，尽量过放松的、有智慧的生活。

一个人的健康状况和寿命是遗传因素、环境因素和偶然因素相互作用的结果，因此健康的生活方式不能保证每一个人都健康长寿，但是却是保证大多数人健康长寿的最可靠的途径。

我在前的文章中谈到了如何评价霍金的学术成就和给科学家分等级，很多读者都提到了杨振宁。不知为什么，一提到霍金，有人就想到杨振宁。去年霍金去世时，国内媒体对他用尽了溢美之词，当时就有人不乐意了，说我们中国有个物理学家杨振宁，成就比霍金大多了，怎么不宣传？有人写了一篇长篇文章为杨振宁在中国受冷落鸣不平，说杨振宁是当代牛顿、爱因斯坦，有13项诺奖级别成果，他获得诺贝尔奖的只是次等成就。这就吹得太没谱了。这人显然是把杨振宁做出的重大成果都算成诺贝尔奖级别了。牛顿、爱因斯坦也只有三、四项诺贝尔奖级别成果，难道杨振宁一个人顶四个牛顿或爱因斯坦啊？

说中国人冷落杨振宁，也是夸大其词。杨振宁在中国的名气肯定比在国外大多了，中国人谁不知道杨振宁啊？因为中国人第一次获得诺贝尔奖就是1957年杨振宁、李政道获得“诺贝尔物理学奖”，当时他们还没有加入美国国籍，还是中国国籍，所以是中国人获奖。

杨振宁、李政道获得诺贝尔奖是因为发现宇称不守恒定律。说这个发现只是次等成果，也是乱说的。它是很重大的一个发现。这个发现说的是什么呢？如果有两个粒子，它们除了旋转的方向是相反的，其他的方面都是一样的，我们可以把它叫做镜像的粒子，就好像一个粒子在照镜子一样。人们以前认为这样的两个粒子，它们的物理性质应该是完全一样的，把它叫做宇称守恒。杨振宁、李政道他们发现，在弱相互作用下，宇称实际上是不守恒的，例如它们的衰变方式是不一样的。这相当于说，这两个相互为镜像的粒子，它们在镜子之内和镜子之外的衰变方式是不同的。他们在1956年做出了这个发现，被吴健雄用实验证实了。在第二年，立即获得了“诺贝尔奖”。这个获奖速度之快是空前的。

杨振宁还有另一项工作也有可能获得“诺贝尔奖”，那就是“杨-米尔斯方程”。米尔斯当时只是一个研究生，他和杨振宁共用一个办公室，两个人合作做出了这项研究。

物理学研究的一个目的是最终把四种力统一起来，也就是弱相互作用、强相互作用、万有引力、电磁相互作用。但是在目前只是统一了弱相互作用、强相互作用、电磁相互作用这三种力。这个模型叫做标准模型，而杨-米尔斯方程就是标准模型的基础。所以这项研究是非常的重大的。它是在1954年做出的，但是当时没有引起重视，一直到70年代以后，人们才发现了它的重要性。一般认为这才是杨振宁最重大的成就，应该得诺贝尔奖物理学奖，至于为什么这项研究没能获得“诺贝尔奖”有各种各样的猜测。有的认为是因为米尔斯学术水平其实不是很高，诺贝尔奖委员会不愿把奖给他，但又不能只给杨振宁不给米尔斯，干脆都不给。也有人认为因为杨振宁已经得过诺贝尔奖物理学奖了，就没有必要再给一次诺贝尔奖物理学奖了。毕竟，爱因斯坦因为光电效应得了诺贝尔物理学奖之后，并没有再因为相对论得奖。

杨振宁得过了诺贝尔奖，还有一项诺贝尔奖级别的成果，这已经足够让中国人骄傲的了，又何必无限夸大他的成就呢？

2019.4.1

在前面的文章《霍金是个大骗子吗？》中，我说霍金并不是个大骗子。有人问，那怎么评价霍金的学术成就？他是不是“最伟大的物理学家”？去年霍金去世的时候，中国媒体纷纷给霍金加上了各种崇高的头衔，有说他是最伟大物理学家的，有说他是爱因斯坦以后最伟大的理论物理学家的，也有说他是当代最杰出的理论物理学家的。这些说法都是溢美之词。霍金无疑不是最伟大的物理学家，他不可能比伽利略、牛顿、爱因斯坦、麦克斯韦这些人更伟大。他也不能说是爱因斯坦以后最伟大的理论物理学家，在爱因斯坦之后还出现了众多伟大的理论物理学家，例如大家熟悉的费曼，他的成就比霍金大。再退一步说，说他是当代最杰出的理论物理学家也不对，健在的理论物理学家有不少人在学术上比他杰出，例如杨振宁。

霍金首先是一个理论物理学家，主要是在宇宙学和引力的研究方面做出了重大的贡献，这是非常专业化的高深领域，一般的人不可能理解。但是霍金还是设法做了科普，成为最畅销的科普书作者之一，在帮助公众理解科学方面，他的贡献同样重大。他在科普界的地位，甚至超过了他在物理学界的地位。说霍金是当代最伟大的理论物理学家，是言过其实，毕竟他连诺贝尔奖都没有得过。霍金生前也说过，把他说成爱因斯坦再世，是媒体炒作，他是不认的。但是如果说他是当代最著名的理论物理学家，那就没有问题了。在当代理论物理学家当中，再也找不出第二个人名气这么大了。但是著名和伟大不是一回事。

一般之所以觉得霍金很伟大，不是因为他们有资质去评判霍金的学术成就，而是因为霍金身患严重残疾，绝顶聪明的大脑和没法动弹的身体形成鲜明对比，具有传奇色彩，让公众很崇拜。如果因为崇拜某个科学家而对科学产生兴趣，那是好事。但是大部分人只是喜欢八卦，跟风买了霍金的科普书也只是当摆设，没有去读，以致有一种说法，霍金的《时间简史》是卖得最多但是读得最少的书。

有人不乐意了，他们说，伟大本来就没有标准，我愿意说霍金最伟大，你管得着？伟大当然是有标准的，不然你干脆说霍金是有史以来最伟大的理论物理学家好了，又何必限定是爱因斯坦之后？这么限定不就是因为认为霍金不如爱因斯坦吗？还有人说，霍金身患残疾，却能够做出重大科学成果，这就是最伟大。霍金身残志不残，当然令人敬佩，但是我们不是在评比哪个残疾人更伟大，而是在评比哪个科学家更伟大，那么就应该以科学成果作为标准。一个科学家在科学史上的地位如何，取决于他做出的科学成果产生了多大的影响。我们根据影响力的大小，可以把科学家分成几等。

第一等的科学家是那些领导了科学大革命，开创了科学新纪元的人，他们是无可争议的科学之父，是最伟大的科学家。这样的科学家很少，算来算去，也就伽利略、牛顿、达尔文、爱因斯坦这四个人够格。伽利略、牛顿开创了经典物理的新纪元，达尔文开创了生物学的新纪元，爱因斯坦开创了现代物理的新纪元，其影响无与伦比。而且他们几乎都是自己一个人做出的成果，更凸显了其伟大。这一点很重要，因为现在出现了所谓战略科学家，也叫做科研包工头，做出的科研成果也许很大，但他只是起到领导、组织作用，其实对具体科研成果的贡献并不大。

量子力学和爱因斯坦相对论一样，也标志着物理学进入了新纪元。但是和相对论不一样的是，量子力学不是某个人独立开创的，量子之父不是只有一个，而是有好几个。除了爱因斯坦，普朗克、波尔、海森堡、薛定谔等人都对量子力学的建立做出了重大贡献，因为人数多，就只能算是二等的科学家了。二等的科学家还有一类，是对科学做出了划时代贡献的科学家，创建了一门重要的学科，让科学进入了新时代，例如物理学的麦克斯韦、居里夫人、狄拉克，化学的道尔顿、门捷列夫，生物学的巴斯德、科赫、孟德尔、摩尔根、艾弗里、沃森、克里克。

第三等的科学家是那些做出了诺贝尔奖级别的成果的。不是获得诺贝尔奖的科学家就都是伟大的科学家，有的人本不应该获奖，还有的人获奖是因为技术工作，例如发明了某种药物，对科学的影响并不大。也不是没有获得诺贝尔奖就不是伟大科学家，有些人是被评奖委员会给遗漏了，还有些人是因为他们研究的领域不在诺贝尔奖颁奖范围。所以我们只能笼统地说诺贝尔奖级别，他们往往是开创了一个新的研究领域。

第四等的科学家是那些在某个研究领域做出突出贡献的领军人物。在他们之后的就只是普通的科学家了。

那么霍金排在第几等呢？他显然没有开创科学新纪元，不是第一等，也没有开创科学新时代，不是第二等，也没有获得诺贝尔奖或做出诺贝尔奖级别的成果，不是第三等。霍金的工作，主要是在引力研究和黑洞研究这两个领域做出了突出贡献，算是第四等的科学家吧。

2019.3.30

我以前写过文章，介绍说一个人会不会近视，主要受遗传因素的影响，环境因素相对来说较不重要。土摩托最近发了一篇文章《近视的原因》，说越来越多的证据表明，遗传只占近视原因的很小一部分，绝大部分近视眼都是后天因素导致的，并说我的观点是老黄历了，根本没法解释现在的情况。我上一次写关于近视成因的科普文章是两年前，根据的都是当时最新的科研成果，而这两年来对近视的研究并没有颠覆性的发现，我介绍的学术界定论怎么成了老黄历了呢？

土摩托说只要稍微琢磨一下，就可以知道遗传因素是近视主要因素的说法是无稽之谈。他是怎么琢磨的呢？他的理由是，在没有发明出眼镜的古代，近视几乎意味着死亡，如果真有近视基因，那它应该早就被淘汰了，怎么会如此流行呢？

这个理由真是应该再琢磨琢磨。首先，它大大夸大了近视对生存的危险性。近视在古代并不几乎意味着死亡。近视只是对生活造成不同程度的不便，并不影响生存。古代对视力的要求不如现在，古人不开车，不看电影电视，轻度的近视甚至自己都未必知道。连盲人在古代都能生存下来，何况是近视呢？可以说，绝大多数近视都是对生存没有影响的，自然选择对此的压力并不大，不至于因此把所有的近视基因都淘汰掉。其次，即使近视像土摩托说的得了就会死，近视基因未必就会被淘汰，因为基因的表达往往离不开环境的诱导，如果没有环境因素的作用，近视基因就不会表达出来，就不会被淘汰掉，而是一代代传下去。再次，基因具有多重作用，即使近视基因有生存劣势，但是它们如果有别的功能，在其他方面有生存优势，那么在这种情况下近视基因就不会被淘汰。最后，像近视这种比较复杂的现象，不太可能是单基因决定的，而是多基因的影响，涉及到很多基因的参与，那么在这种情况下也不容易被淘汰。

土摩托还有一个理由，说：“世界各国的近视眼比例差别巨大，同一个国家的城市和农村的近视率差别也不小，遗传因素是解释不了的。”我在以前的文章中已经解释过了，这只能说近视的发生与环境因素有关，但是不能因此否定近视的发生受遗传因素的影响，不能因此就认为近视与遗传因素无关，因为环境因素有可能是在遗传因素的基础上产生作用的。目前比较确定的影响近视发生的环境因素是户外活动时间的长短。但是，父母双方都近视的学生，他们能否近视受户外活动时间的影响要比父母不近视的学生更加明显，这就体现出了基因的作用。

所以，要搞清楚近视的发生究竟有没有受遗传因素影响，影响有多大，靠这种“稍微琢磨”是经不起推敲的，需要做遗传学研究才行，例如可以通过研究孪生子的近视情况获得定量的结果。孪生子有同卵孪生子和异卵孪生子两种。同卵孪生子是从同一个受精卵发育来的，他们的基因组完全相同，而异卵孪生子是从两个受精卵发育来的，他们之间的遗传相似性和一般的同胞相似，平均只有同卵孪生子的一半。通过对这两种孪生子进行比较，就可以定量地估计出某种性状的遗传率。遗传率的大小在0和1之间。如果人的视力差异完全是由遗传差异引起的，遗传率为1，如果与遗传差异毫无关系，遗传率为0。2001年英国研究者对226对同卵孪生成年人和280对异卵孪生成年人的研究表明，近视的遗传率高达0.89，也就是说，近视主要受基因控制，与后天因素的关系不大。差不多同时丹麦研究者对53对同卵和61对异卵孪生成年人的研究也得出了相同的结论。

土摩托说近视基因应该早就被淘汰了，实际上近年来用基因组技术找到了很多与近视有关的基因。到现在已发现了二十多个以近视（MYP）命名的基因位点。与近视相关的基因位点就更多了，目前已知的已有大约200个（文献1），这只涵盖了近视遗传因素的一小部分，与近视有关的基因实际可能有几百个。

土摩托那篇文章主要是为了介绍美国西北大学格雷格·施瓦兹（Greg Schwartz）在2017年2月发表的一项研究，说他在小鼠的视网膜中找到了一种特殊的感光细胞，能够控制眼球的生长发育。“这种细胞对不同颜色的光会产生不同的反应。通常情况下，室内光线的红/绿比比室外光线高，于是这种感光细胞被过度刺激了，不断发出信号命令眼球继续生长，其结果就是眼球越长越长，最终导致近视。”

我把这篇论文找出来读了（文献2），里面并没有土摩托说的这些内容。这篇论文和近视几乎没有任何关系，只是报告在小鼠视网膜中发现一种新的神经节细胞（不是感光细胞），未做任何与近视有关实验，只是在讨论部分提了一句该细胞功能如果受扰乱也许与像近视这样的屈光率错误有关。土摩托根据该研究对近视成因的总结，不是论文里的，而是这个教授对大众媒体说的，其实全是想象的，没有任何实验依据。该教授虽然在大众媒体上大吹他发现近视的成因了，还提出了预防、治疗近视的设想，但是在学术界并不受重视。这篇论文发表整两年，总共被引用13次，引用它的论文没有一篇是研究近视的。靠在大众媒体上吹还是不行的。

我们在做科普的时候，不要只看一个研究者怎么在大众媒体上说，而要去看看他的论文是怎么写的。而且，也不能过于相信一个研究者的研究结果，还要看他的结果是不是能被别人重复出来，有没有得到学术界的认可。介绍学术界的定论是最保险的。而近视主要受遗传因素的影响，这虽然不符合外行的直觉，却是目前学术界的定论。

2019.3.8.

文献

1.Milly S. Tedja et al. IMI – Myopia Genetics Report. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2019 Feb 28;60(3):M89-M105

2.Adam Mani and Gregory W. Schwartz. Circuit mechanisms of a retinal ganglion cell with stimulus dependent response latency and activation beyond its dendrites. Curr Biol. 2017 Feb 20; 27(4): 471–482.

近年来每隔一段时间，就会有一种保健品或一家保健品公司闹出很大的风波。风波过后，大抵安然无恙。偶尔也会有某种保健品被打下去，但市场上保健品那么多，而且不断地有新的花样出来，怎么打得完呢。我曾经写过一篇文章，试图教大家怎么识别假保健品。有人说，难道保健品还有真的？的确有人认为所有的保健品都是假的。在难以辨别时，为避免受骗上当，对所有的保健品一概不信，未尝不可。但是保健品的种类那么多，维生素、矿物质也被归为保健品，一概说是假的，就显得很武断。严格地说，市场上的保健品有真有假，大致可以分成这几类：

一类是假的保健品，无营养、保健价值，吃了对人体不会有任何好处，甚至可能有害处。例如“核酸营养品”、SOD、各种“保健水”、胶原蛋白。这些假保健品的共同特点是，违背了生物学的基本原理，用已知的生物医学知识就可以将其彻底否定。例如胶原蛋白保健品的“原理”号称是吃了它就可以补充皮肤中的胶原蛋白，让皮肤焕发青春。这种想法虽然符合中国传统的“吃什么补什么”的观念，却只是一种幻想。胶原蛋白作为蛋白质是不能被人体直接吸收的，而是要被消化成氨基酸才被人体吸收，吃胶原蛋白和吃别的蛋白质没有区别，并不能对皮肤起到特殊的保健作用。

一类是半真半假的保健品，它们有一定的营养价值，但是物非所值，有别的更好的、更便宜的来源，没有必要去吃它。例如蛋白粉，其成分是蛋白质，而蛋白质是一种营养素，当然有营养价值。但是通过食品补充蛋白质要更合算、更合理。与其吃一勺蛋白粉，不如吃一个鸡蛋或喝一杯牛奶，补充的蛋白质的量相当，却要便宜得多，而且吃鸡蛋、喝牛奶在补充蛋白质的同时，还补充了多种维生素、矿物质。

一类是真假未明的保健品。市场上五花八门的“高科技”保健品，大多属于这类，例如蜂胶、异黄酮、卵磷脂、鱼油、花青素、番茄红素、益生元等等。它们都有一些研究表明摄入它们可能对人体具有某一方面的保健作用，例如能够预防癌症、心血管疾病、糖尿病。但是这都是一些很初步的动物实验、流行病学调查、小型的临床试验，证据不强，有的还有相反的结论，并不是定论。就拿鱼油来说吧，其主要成分是欧米伽3脂肪酸，有很多研究发现欧米伽3脂肪酸对心血管能够起到保护作用，那么吃鱼油制剂是不是就能降低心血管疾病的风险呢？目前争议很大。美国心脏协会曾经建议说，冠心病病人每天应该摄入1克的欧米伽3脂肪酸，最好是靠吃鱼来补充，也可以吃鱼油胶囊。但是后来有一些临床试验发现口服鱼油胶囊对防止冠心病病人心脏病发作并无好处，所以美国心脏协会降低推荐的等级，不再建议吃鱼油胶囊，只是说要吃的话是一个合理的做法。最近美国国家卫生院公布了一项大规模随机双盲对照临床试验的结果，发现吃鱼油胶囊对预防心血管疾病并没有效果。

一类是真的保健品，这主要是一些维生素、矿物质类制剂。维生素、矿物质是人体必需营养素，具有营养价值，但对一般人来说，完全可以从饮食中补充，是没有必要通过口服制剂来补充的。通过饮食补充维生素、矿物质，是更安全、有效的保证营养的方式。但是对某些特定的人群来说，则需要通过口服维生素或矿物质制剂来补充。这主要有这几种情况：

准备怀孕的妇女以及妊娠头三个月的孕妇应每天补充400微克合成的叶酸。怀孕早期孕妇体内如果缺乏叶酸，能导致胎儿出现神经管缺陷。这是最严重也是最常见的出生缺陷之一，每1000名新生儿中，就有1～2个有神经管缺陷。叶酸广泛存在于各种食物当中，但是天然叶酸不稳定，也不容易被人体吸收，大多数人难以从食物中获得充足的叶酸。相反地，合成的叶酸极其稳定，可以储存几年都不丧失活性，而且几乎能100%被人体吸收。所以服用叶酸制剂比靠膳食补充叶酸要可靠得多。神经管缺陷是在怀孕的第一个月发生的，这时候孕妇还不知道自己怀孕，等到发现自己怀孕再补充叶酸就来不及了。为避免出现这种情况，一旦准备怀孕就应该补充叶酸。但是很多怀孕是计划外的，为保险起见，所有育龄妇女只要还打算要子女，就都应该每天补充叶酸制剂。

母乳喂养的婴儿每天要补充400国际单位的维生素D。母乳是婴儿最好的食物，应该提倡母乳喂养。但是母乳也有“缺陷”，几乎不含维生素D，如果婴儿缺乏维生素D就会导致佝偻病。本来，阳光中的紫外线能够刺激皮肤自己合成维生素D，通过晒太阳就可以补充维生素D了。但是婴儿很难保证获得充足的阳光照射，而且晒太阳容易伤害婴儿的皮肤，不值得提倡，更合理的办法是补充维生素D制剂（例如吃鱼肝油）。即使是成年人，如果肤色比较深或经常晒不到太阳，也应该通过制剂补充维生素D。50岁以上的人因为皮肤合成维生素D的效率下降，也应考虑补充维生素D。成年人如果缺乏维生素D，容易患骨质疏松症。

50岁以上的人应每天补充2.4微克结晶形式的维生素B12。食物中的维生素B12都和蛋白质结合在一起，人吃下去后，在胃里由胃酸和蛋白酶将维生素B12和蛋白质分离开，然后分离的维生素B12与胃壁细胞分泌的一种糖蛋白结合在一起，在回肠末端被吸收进血液里。50岁以上的老人大约有10～30%患有萎缩性胃炎，胃酸分泌不足，没法把食物中的维生素B12与蛋白质分离，也就没法吸收食物中的维生素B12。维生素制剂或维生素B12强化食品里的维生素B12是分离的，老人即使患有萎缩性胃炎也可以吸收。所以美国医学科学院建议，50岁以上的人每天通过口服维生素制剂或维生素B12强化食品来补充维生素B12。素食者也应该补充维生素B12，因为维生素B12只存在于动物性食品中，植物性食物里是没有的。

绝经期妇女同时补充钙（每天口服1000毫克钙）和维生素D（每天口服400国际单位）能增加骨质密度和降低骨折的风险。不过补钙的效果不像保健品广告宣传的那么大，髋骨骨质密度只是略有增加（增加了1.06%），髋骨骨折的发生率平均减少了12%。补钙对60岁以上的妇女的作用更显著，髋骨骨折发生率减少了21%。

补充维生素和矿物质的保健作用当然并不只限于这些人群，如果缺乏哪种维生素或矿物质，就应该针对性地补充。但是人们通常并不知道是否从膳食中获得了足够的维生素和矿物质，所以市场上就有了复合维生素片试图来满足人体对各种维生素、矿物质的最低需求。目前还没有足够的证据来推荐或反对普通人群服用复合维生素片，对长期口服复合维生素片的有效性和安全性还需要有更多的研究。

如果要补充维生素、矿物质制剂，应该选择到药店购买大药厂的产品，质量比较可靠，价格也比较便宜。不要购买保健品公司的产品、特别是直销或传销的产品，因为这些行业缺乏监管，其产品的质量没有保证，而且往往卖得很贵，远远超过其价值。保健品行业本质上是一个欺骗人的行业，不管是国内的还是国外的品牌，都不值得信任。从这个意义上，可以说保健品公司出的保健品，都是假的。

2019.1.11.

（首发《科学世界》2019.2）