方舟子博客

现在手机已经在很大程度上取代了有线电话，而且大家打手机的时间越来越多。手机会产生电磁波辐射，会不会对健康产生不良影响，就成了大家很关心的一个问题。最近美国国家环境健康研究所发布了一项相关研究的初步结果，引起了很多人的担忧，不少人都来问我怎么看这个问题。

我们先来看看这项研究。研究人员用和手机信号相同频率和强度的电磁波刺激老鼠，做了两年实验，发现在雄性老鼠中有两种恶性肿瘤的发病率有所增加。对照组的老鼠没有发现有长脑部神经胶质瘤的，但是受到电磁波刺激的雄性老鼠有大约2～3%脑部长了神经胶质瘤。对照组的老鼠大约有1%心脏长神经鞘瘤，而受到电磁波刺激的雄性老鼠心脏长神经鞘瘤的比例大约是6～7%。但是这项研究结果有两点让人觉得难以理解。第一，只在雄性老鼠中看到了这种变化，在雌性老鼠中看不到，也就是说，受到电磁波刺激的雌性老鼠，这两种恶性肿瘤的发病率并没有增加。为什么会出现性别差异，很奇怪。第二，受电磁波刺激的雄性老鼠的平均寿命，反而比对照组的要长。两年的实验结束后，对照组的雄性老鼠有大约30%还活着，而受电磁波刺激的雄性老鼠，反而有近一半还活着。这岂不意味着打手机还能长寿？其实这种动物实验结果是不是能应用到人身上，是很值得怀疑的。

但是我们没法拿人来做实验，只能是做流行病学调查，也就是调查看看经常使用手机的人群是不是某种恶性肿瘤的发病率会比较高。有的研究结果是肯定的。例如2004年的一项研究称,平均每天使用30分钟手机，连续用10年，神经胶质瘤的风险增加40%。世界卫生组织旗下的国际癌症研究机构因此在2011年把手机辐射列为可能的致癌物。神经胶质瘤是一种很罕见的脑瘤，年发病率十万人中约5个。假如按照国际癌症研究机构的说法频繁使用手机能让神经胶质瘤的风险增加40%，那也只是每十万人中每年多2个神经胶质瘤病例，其实风险很低的。而且其他的研究得出不同的结果。例如，根据对1990年到2007年年间358403名丹麦手机用户的分析结果，未发现长期使用手机能增加脑瘤(包括神经胶质瘤和脑膜瘤)的风险。所以其他的权威机构，包括美国癌症学会、美国食品药品管理局、美国疾病控制中心、欧洲科学委员会，都认为目前的研究不足以确认手机使用与脑瘤存在关联。实际上在美国手机使用大量增加期间，脑瘤发病率却降低了。

    我们也不知道手机信号能通过什么原理刺激产生脑瘤。有人怀疑是因为手机辐射能改变大脑的血液流动情况，但是实验结果并没有发现大脑的供血情况发生变化。有人怀疑手机辐射能改变脑部葡萄糖代谢。有一项研究发现，使用手机的时候，用手机的那一侧大脑的葡萄糖代谢比另一侧高。但是另一项研究的结果却是相反的，用手机的那一侧的葡萄糖代谢反而降低了。所以，即使哪一天真的确认了使用手机会增加脑瘤的风险，如果不能找出是什么原理的话，那么也不能证明脑瘤就是手机导致的，因为只是靠相关性不能说明就存在因果关系。

总之，目前的研究还不能确认手机辐射会导致恶性肿瘤。如果你担心的话，可以采用一个简单的做法来预防，那就是使用手机的免提对话功能，或者是使用耳机接听，这样手机信号对脑部的辐射就大大减弱了。但是不要相信那些“防手机辐射”的产品，那些产品不会真正屏蔽手机辐射，如果真地把手机辐射屏蔽了，你也使用不了手机了。

2016.6.20.

我们从小就听说过这个故事。有一天牛顿在一棵苹果树下休息，一个熟透的苹果掉下来，砸到牛顿的头。牛顿恍然大悟，苹果落地是受到地球引力的吸引，月亮围绕着地球转也是受到地球引力的吸引，行星围绕着太阳转是受到太阳引力的吸引……任何物体之间都会有引力相互吸引，他把这叫做万有引力。牛顿因此发现了万有引力定律。

这称得上是科学史上最重大的恍然大悟，如果这个故事是真的话。那么这个故事是真的吗？如果牛顿当时把它写下来，那当然是可信的。但是牛顿留下的手稿里并没有关于这个故事的任何记载。我们只能去找二手的材料。

最早把这个故事写下来发表的，不是英国人，而是法国哲学家伏尔泰。他在牛顿逝世那年（1727年）写的一篇文章中提到，牛顿在他的花园里散步的时候，看到一个苹果从树上掉下来，第一次想到了引力理论。当时伏尔泰虽然人在伦敦，但是并没有见过牛顿，所以他不是从牛顿那里听说的这个故事。1733年，伏尔泰再次提到这个故事，但是只是泛泛地说牛顿看到了一个果实从树上掉下。不过这回他提到他的消息来源，是从牛顿的外甥女凯瑟琳·巴顿那里听来的，已经转了至少一道手。

凯瑟琳·巴顿的丈夫约翰·康丢特是牛顿当王家造币厂厂长时候的助手，在牛顿的晚年与牛顿关系密切，住在一起。在牛顿死后不久，在1728年间，康丢特写了一份手稿，讲述牛顿在剑桥时的事迹。手稿里面提到，1666年，由于黑死病流行剑桥大学关闭，23岁的牛顿回到他母亲在林肯郡的家。牛顿在花园中沉思的时候想到，让苹果从树上落地的重力不限于地球上，一定能延伸得更远，一直延伸到月球，如果这样的话就会影响到月球的运动，让月球保持在它的轨道上运转。在康丢特的叙述中，牛顿并没有看到苹果落地，而只是联想到苹果落地。

康丢特没有说他的信息来源。由于康丢特是牛顿晚年最亲近的人之一，他可能是亲耳从牛顿那里听来的。也可能是从牛顿晚年的好友、《自然哲学的数学原理》第三版编辑亨利·彭伯顿那里听来的，他在手稿中提到了彭伯顿在1728年出版的《牛顿爵士的哲学观》一书前言，但是彭伯顿在该书中只是说牛顿于1666年在花园中独坐时想到引力问题，没有说见到苹果落地。

牛顿生前好友威廉·斯塔科利倒是说了他亲耳听到牛顿跟他讲了苹果的故事。1752年，斯塔科利出版了《牛顿生平回忆录》，里面谈到，在1726年4月15日（牛顿死前前一年），他拜访牛顿。吃完晚饭后，他们坐在花园的苹果树下喝茶。在交谈中，牛顿说，就是在这样的场合，他从苹果落地开始想到引力的概念：为什么苹果总是垂直地落到地上，而不是向上、向侧或倾斜地掉落？由此他发现了万有引力定律，并将它运用来解决天体运行的问题，破解了宇宙之谜。

所以至少有两人从牛顿那里听说了苹果的故事，只不过牛顿并没有说他被苹果砸到——这个戏剧化的版本是后来在流传过程中被添油加醋改编出来的。牛顿并没有提到是哪一棵苹果树，不过他母亲家的花园里只有一棵苹果树，它就被当成了那棵给牛顿带来灵感的圣树。这棵苹果树在1816年被大风吹倒，重新种植后一直活到现在，成为英国的国宝。

有牛顿的亲口讲述，有树为证，至少这个故事的简单版本——牛顿看到苹果落地而不是被苹果砸到——应该是真实的吧？未必。从牛顿据称看到苹果落地，到他开始向别人讲述这个故事，60年已经过去了，而在这60年里，并没有牛顿讲这个故事的任何记录。如果这个故事对牛顿研究万有引力定律如此重要，为什么他要沉默60年，到快死了才开始向别人讲述？

据说是苹果垂直落地让牛顿联想到了地球存在引力，但是从古希腊时候起，哲学家、科学家们就都认为地球存在引力，才会吸引东西掉到地上，牛顿并不需要通过看到苹果落地重新发现引力。发现万有引力的关键，不在于知道地球存在引力，而在于由此联想世界万物都存在引力，而这是从苹果落地联想不出来的。从牛顿声称他见到苹果落地发现了万有引力，到他在1686年写成《自然哲学的数学原理》首次发表万有引力理论，已经过了20年。既然在看到苹果落地的时候就已经恍然大悟了，为什么还要研究这么长的时间才发表呢？

按照牛顿自己在1712年写的一份手稿的回忆，他在1666年发现了万有引力定律之后，就立即用它来计算月球的运行轨道，发现结果“非常好”，那么为什么当时不发表？按照彭伯顿、康丢特的说法，当时牛顿的计算结果其实并不好。这个计算需要用到地球的半径，但是当时牛顿困在母亲家中，身边没有关于地球半径准确数据的资料，只是采用了以前地理学家和海员用来估计地球半径的一个粗糙数据，即1纬度等于60英里，算出的结果与预想的差别太大，牛顿认为除了地球引力还有别的因素在影响月球轨道，就没有再继续研究下去。

彭伯顿、康丢特的说法比牛顿自己的回忆可能更接近事实，但是同样让人疑惑。1667年牛顿回到剑桥之后，已有条件查到关于地球半径更准确的数据（当时的数据是1纬度等于69.5英里），但是牛顿并没有重新进行计算。牛顿很显然知道这个更准确的数据，他在1672年编辑的一本地理学著作中就有这个数据。1672年，牛顿被选为王家学会会员，在牛顿参加的会议上，王家学会宣布测量地球半径的一个重大进展：法国天文学家皮卡最近测得1纬度等于69.1英里。康丢特说牛顿获悉皮卡的测量结果后，就重新用万有引力公式计算月球轨道，得到了预想的结果。一般人也会预料牛顿这么做。然而牛顿其实并没有。彭伯顿说是胡克的一封信才让牛顿重新想起研究万有引力的问题，而这距离皮卡的发现又过了7年之久。

胡克对引力的研究轨迹倒是都有论文为证。他在1666年曾在王家学会宣读过一篇研究引力的论文，1674年发表论文详述他对引力的研究，提出了关于引力的三条假设，实际上就是定性描述了万有引力定律。1679年，胡克写信代表王家学会向牛顿约稿时，进一步提到引力的大小与距离的平方成反比。这就是彭伯顿说的那封信。也因为这封信，胡克在《自然哲学的数学原理》发表后，向王家学会指控牛顿的万有引力定律是剽窃他的。牛顿则说，他本人早在大约20年前（1666年）就发现了这一定律，并写信告诉了他人，并不需要从胡克那里获悉。后来牛顿勉强承认胡克的信刺激了他重新研究引力问题，并且承认胡克告诉了他一些他不知道的实验结果。做为妥协，牛顿提出在《数学原理》的有关部分加一条注解，说明引力反比定律也被雷恩、胡克和哈雷独立地发现。

1665～1666年牛顿被困在母亲家中那一年，被称为牛顿的奇迹年。他研究、解决了当时物理学的各个重大问题，包括发现运动定律和太阳光是混合光。天体运动问题是当时备受关注的物理学最重大问题之一，很难想像牛顿会不研究这个问题，而且对他来说，一旦研究这个问题，发现引力公式并不难，毕竟还有好几个人也独立发现了。他没有必要从苹果落地才受到启发。所以牛顿说他在1666年就已经发现了万有引力定律，很可能是事实。然而同样是事实的是，他没有发表其发现，此后他对引力问题的研究沉寂了十多年。也就是说，即便牛顿曾经因为看到苹果落地而开始研究引力问题，那么研究结果也被他自己否定掉了，对他在十几年后重新发现、发表万有引力定律没有关系，苹果落地对其研究万有引力所起的作用，还比不上十多年后胡克的一封信。

那么为什么牛顿要在晚年向人讲述这个不知真假的苹果故事？此时的牛顿虽然早已功成名就，被公认为最伟大的科学家，获得了神一般的地位，但是早年被胡克指控剽窃的阴影并没有就此消除。通过这个苹果故事，他可以表明自己发现万有引力定律与胡克无关。但是这个故事很可能还有更深层的涵义。牛顿是一个有很深的宗教情怀和神秘感的人。例如，尽管太阳光通过三棱镜折射后人眼一般只能分辨出六种颜色，但是牛顿坚持认为有七色，因为“七”是一个神秘数字，重要天体有七个，一星期有七天，音符有七个，那么色彩也应该有七种。同样，在西方文化中，苹果是一种神秘的果实，是伊甸园神话里上帝禁止人类品尝的智慧树的禁果。看到苹果落地而发现万有引力定律，就有了一种天降大命于斯人的神圣光环。人越老越需要这种光环。牛顿的这个故事无疑讲得非常成功。今天大部分人都不会记得万有引力公式，但是几乎无人不知有一个苹果砸到牛顿的头，世界因此而不同。

文献：

John Conduitt, Draft account of Newton’s life at Cambridge.

Henry Pemberton, A view of Sir Isaac Newton’s philosophy.

William Stukeley,  Memoirs of Sir Isaac Newton’s Life. 

2016.4.25.

（《科学世界》2016.6.）

对很多中国人来说，“哈佛”是一个很崇高的词。有一个生物化学专业的中国留学生在哈佛大学研究生毕业典礼上演讲，一下子在国内成了名人。他的演讲从他的小时候遭遇说起，说他在湖南贫困的山区长大，有一次手被毒蜘蛛咬伤了，他妈妈在他的手上包了好几层棉花，棉花上喷洒白酒，打火点燃棉花，烧烤他的伤口，一两分钟后就好了。他说这种火疗治好了蜘蛛咬伤，有科学道理，因为蜘蛛的毒液是一种蛋白质，高温可以让蛋白质变性。他演讲的主题是希望以后人人都能享受到科技发展的好处，以后农村少年被毒蜘蛛咬伤了也许不用火疗治疗伤口，而是去看医生接受更加先进的医疗。

这个演讲主题不能说错，但是他讲的这个用来打动听众的小时候的故事，其可靠性却很值得怀疑。首先，咬他的蜘蛛是不是真的是毒蜘蛛？人类对蜘蛛有一种莫名其妙的恐惧，总觉得长相那么恐怖的东西有剧毒，被蜘蛛咬了就一定是被毒蜘蛛咬了。一般人有这种直觉无可厚非，但是作为一个生物医学博士却不应该这么想当然。实际上，虽然蜘蛛都能分泌毒液，但是绝大多数蜘蛛对人都是没有毒的。这是因为绝大多数蜘蛛即使咬了人，也不注射毒液，或者注射的毒液量太少、毒性太弱，不足以对人产生危害。世界上已知对人能造成危害的蜘蛛只有几种，分布在美洲和澳洲，比如著名的黑寡妇和褐隐毒蛛，中国是没有的。在上个世纪90年代以后，中国陆续发现几种捕鸟蛛，有人认为它们也对人有一定毒性，即便如此，这些捕鸟蛛也都生活在北回归线以南的云南、广东、广西、台湾这四个省，湖南没有。国内偶尔也有被蜘蛛咬伤、发病的报道，但是那是伤口被细菌感染导致的，不是因为蜘蛛本身有毒。所以咬这个学生的蜘蛛极可能不是毒蜘蛛。

退一步说，即使他是真的被某种未知的毒蜘蛛咬了，他描述的那种火疗也起不到任何治疗效果。如果蜘蛛毒液真的注射进了人体，毒素就会很快扩散开去，烧烤伤口是无济于事的。即便毒素还没有扩散开去，集中在伤口周围，但是按他描述的方法，棉花在皮肤外烧一两分钟，并不会让皮下组织的温度提高多少，不至于高到让毒蛋白变性的程度，如果能让毒蛋白都变性，他的手早被烤熟了，严重烧伤了，那可比蜘蛛的毒性严重多了。所以即便被毒蜘蛛咬到了，也不要用火烧烤伤口。

那么被蜘蛛咬到了怎么办呢？主要是要预防伤口感染，用肥皂水清洗伤口，涂上抗菌药膏。用冷水打湿的湿布或者冰块冷敷消肿、止痛。如果疼痛严重，可以口服扑热息痛、布洛芬之类的镇痛药。即使是在缺医少药的落后地区，这些做法都可以做到。如果担心被毒蜘蛛咬到，或者出现了剧烈疼痛、呼吸困难、伤口溃烂等中毒症状，那就要去看医生了。毒蜘蛛的毒素有两类，一类是神经毒素，来得凶猛，消退得也快，一类是导致伤口溃烂，来得慢，恢复得也慢。真的被毒蜘蛛咬伤到医院治疗，医院主要也是做镇痛、消炎、抗感染、帮助呼吸之类的支持性治疗，痊愈主要还是要靠病人自己。有人以为被毒蜘蛛咬伤，就像被毒蛇咬伤一样，到医院打一针抗毒血清就好了。其实抗蜘蛛毒素的血清只有几种毒蜘蛛才有，效果并不像抗蛇毒血清那么好。比如，临床试验表明，对黑寡妇引起的中毒，抗毒血清的治疗效果并不比安慰剂明显。但不管怎样，都比火疗这种有害无益的土办法好。

可见这个新科生化博士当着崇高的哈佛的毕业生的面很没有科学精神地讲了一个经不起推敲的小时候故事，而且散布了伪科学的知识。可惜的是有人即使哈佛毕业了，也还没学会批判性思维和怎么找可靠的资料。

2016.6.10

拳王阿里最近去世了。对今天的大部分人来说，他们在实况转播当中看到的阿里不是他怎样在拳击场上把对手击倒，而是亚特兰大奥运会上他颤抖着点燃了奥运的圣火。

阿里得帕金森病已经有三十多年的历史了。他自己曾经估计，在他的职业生涯中，他的头部遭受了29000次拳击。很多人就会想到，阿里得帕金森病是不是跟拳击运动员长期大脑遭受撞击有关系？

的确有一些研究表明，职业的拳击运动员得帕金森病的比例要比一般的人高。例如，2010年有研究人员曾经调查过退休泰拳运动员，发现他们得帕金森病的比例大约是普通人群的4倍。

拳击是一种很特殊的运动。在所有的体育项目当中，拳击是唯一一种以给对方造成身体的伤害为目的的项目，而且它的最高目标就是用重拳击打对手的头部，把他击晕为止。

拳击运动员当中，除了帕金森病，其他的慢性退行性脑病，比如阿尔兹海默症的发病率也要比一般人要高。

还有其他一些体育项目的运动员也有类似的情况，例如，足球运动员得帕金森病和阿尔兹海默症这些慢性退行性脑病的比例也要比一般的人高。大家可能觉得奇怪，足球是用脚踢的，怎么跟大脑疾病会联系上？这是因为足球还有一种特殊的玩法，那就是头球。当你用头去顶飞速飞过来的足球的时候，大脑也承受了巨大的撞击力，而且足球运动员平时也要练习用头部顶球，所以大脑是经常会受到强烈撞击的，就容易对它造成慢性的损伤，得慢性脑病的风险要比一般的人高。

有几项研究都表明，头部受到反复的伤害会增加慢性退行性脑病的风险。这是作为拳击运动员和足球运动员为了体育事业而不得不付出的代价。但是我们一般的人就没有必要去做出这样的牺牲，要注意保护好自己的大脑，例如不要练“铁头功”。

（根据“90秒”节目的视频发言整理）

2016.6.8.

    北大哲学系有一个叫吴国盛的教授，经常发表一些反科学的观点。最近他在《知识分子》上发了一篇文章，说古希腊的科学是求真的，不做实验，不改变自然的，而现代的科学是求力的，要征服自然的。并说现代科学来源于西方的炼金术，而炼金术是和古希腊哲学家亚里斯多德的自然哲学直接矛盾的。

    这真是他不说大家还明白，他一说反而让人更糊涂了。其实西方的炼金术不仅不与亚里斯多德的自然哲学直接矛盾，反而是来自于亚里斯多德的自然哲学。亚里斯多德的自然哲学的基础是四元素学说。它认为世界万物都是由四种基本元素组成的，那就是水、气、火、土。除此之外，还有四种原始性质，那就是冷、热、干、湿。这四种性质每两个组成相互对立的一对儿，也就是冷和热相对，干和湿相对。不同的元素是由这些性质按不同比例组合而成的。火是热加干，气是湿加热，水是冷加湿，土是干加冷。因此元素之间是可以相互转化的。例如，火加热了以后变成气，气加湿了变成水，水加冷变成土，土加干了变成火。因此一种元素是可以从火变成气，从气变成水，从水变成土，从土再回到火，这样一直循环下去的。

    亚里斯多德还认为，世界上的所有物质都是由这四种元素按不同的比例组成的。既然不同的元素之间能够相互转化，那么只要改变某种物质中的元素的比例，就可以让它转化成另一种物质了。比如说，铅和金都是由同样四种元素组成的，只不过组成的比例不同，那么只要找到条件，让元素发生转化，改变铅当中的元素的比例，就可以把铅变成金了。所以西方的炼金术士就尝试各种办法，想要找到怎么才能让铅变成金。可见亚里斯多德的自然哲学才是西方炼金术的理论基础。

    第一个认真地质疑四元素学说的学者是英国化学家波义耳。大家在初中物理学过关于气体的定律，有一条叫波义耳定律，就是他发现的。他在1661年发表一本书，叫做《怀疑派的化学家》，这本书对古代元素学说进行了批判，认为水、气、火、土都不是真正的元素。他提出，元素应该是指既不能由其他物质生成，也不能相互转换，无法再分解的某种原始、简单的东西。水、气、火、土既然能够相互转换，能够再分解，当然就不是元素了。波义耳并提出，元素的种类有很多，什么东西能被算是元素，要用实验来确定。波义耳对古代元素学说的否定，被认为是化学诞生的标志。有了化学以后，人们就知道铅和金都是元素，是不能相互转化的，铅是不可能变成金的，炼金术也就没有人再相信了。

    大家想想，古希腊的四元素学说是不是很像中国的阴阳五行学说？四元素学说的水、气、火、土四种元素，相当于金、木、水、火、土五行。四元素学说的冷、热、干、湿四种性质，相当于阴阳。四元素学说认为四种元素能够相互转化，阴阳五行学说也认为阴阳、五行能够相互转化。区别在于，四元素学说比阴阳五行还要庞大、精致，更加博大精深，但是在现代科学诞生以后，四元素学说就没有人相信了，而阴阳五行到现在还有很多中国人相信，甚至被当成了科学，继续用它来指导治病、看风水、算命。所以说，在某种程度上，很多中国人还生活在现代科学诞生之前的时期。

2016.5.20

【按：淘宝上一些卖驱蚊剂的，盗用我的名义说是“方舟子推荐的产品”，甚至卖的就是我反对的“即使是含避蚊胺成分的，也往往要加上中药成分，既增加了成本，也增加了健康风险”。大家还是完整地看看我怎么说的。】

我们在黑龙江东宁寻找日本关东军机场遗迹，在山中林间穿行。遇到暴雨，山路陡峭泥泞，走得很艰难。最烦人的是雨一变小，就有无数的蚊子朝我发起进攻，瞬间被咬了十几个包，把全身包裹严实了才抵挡住了。我本来是准备了驱蚊剂的，但没想到白天也会遇到蚊子，没有带在身上。那瓶驱蚊剂是我从美国带回来的。在美国生活从未被蚊子咬过，算得上中美的一个显著差距。并非美国蚊子已经绝迹。如果黄昏、夜间去林间活动，同样会遇到蚊子。不过，这时提前往身上喷驱蚊剂，蚊子就无从下嘴。

这种驱蚊剂的有效成分是N，N-二乙基间甲苯甲酰胺，英文缩写为DEET，中国也叫避蚊胺。这是美军在二战期间研发的，大概是为了在热带丛林作战的需要。不过研发成功时（1946年），二战已经结束了，在1957年开始投入民用。避蚊胺的制作技术简单，成本低，毒性低，驱蚊效果极其显著，很快流行开去。大约有三分之一的美国人都用过避蚊胺，到现在已被用了大约90亿次。更神的是，避蚊胺被用了50多年，蚊子居然还没有产生抗药性，驱蚊效果并不见降低，现在仍是美国疾病控制中心推荐使用的唯一一种个人驱蚊剂。美国市场上的驱蚊剂，主要还是避蚊胺。

避蚊胺如果有过专利的话，早就过期了，有条件的厂家都可以生产。奇怪的是，国内市场上虽然有众多驱蚊剂，却难以找到纯粹的避蚊胺产品，要么号称是新一代的驱蚊剂，主要是驱蚊酯（国外叫IR3535）；要么号称是纯天然成分，特别是中药成分。即使是含避蚊胺成分的，也往往要加上中药成分，既增加了成本，也增加了健康风险。

有的产品特地强调“不含避蚊胺”，让消费者产生了不好的印象，以为含避蚊胺的是不好的毒性强的产品。那么避蚊胺的毒性究竟如何呢？美国环保署在1998年曾对避蚊胺的安全性做了全面的评估，认为避蚊胺的毒性很低，未发现其能致癌、致突变、发育毒性，对一般人群并不构成健康威胁。从1960年到当时，美国有14起在使用避蚊胺后癫痫发作的报道，大部分是儿童，其中有4人死亡。但并不能确定避蚊胺就是癫痫发作的因素，有可能只是偶合：美国每年有15000～20000名儿童出现非发热性癫痫，大约有1700万名儿童每年使用10次避蚊胺，那么就存在在使用避蚊胺后碰巧发生癫痫的可能性。美国环保署估计，避蚊胺使用者在使用避蚊胺后出现癫痫的概率是一亿分之一。

所以避蚊胺是非常安全的，儿童也可以使用（美国儿科协会只是建议不到2月大的婴儿不要用）。相反地，其他试图取代避蚊胺的新一代驱蚊剂、“纯天然”产品，它们的安全性还没有经过像避蚊胺那样透彻的评估。而且，它们的驱蚊效果都不佳。《新英格兰医学杂志》2002年发表的实验报告指出，市场上的驱蚊产品只有含避蚊胺（DEET）的驱蚊液能起到驱蚊作用，其效果与浓度有关，23.8%浓度驱蚊302分，20%浓度驱蚊234分，6.65%浓度驱蚊112分，4.75%浓度驱蚊88分。其他想要取代DEET的产品都是忽悠，例如7.75%驱蚊酯（IR3535）只能驱蚊23分，2%的大豆油只能驱蚊95分，10%的香茅油只能驱蚊20分。避蚊胺要喷洒到裸露皮肤或衣服上才有效，如果仅仅是在手上戴一个含避蚊胺的橡皮圈，是没有效果的。

避蚊胺能通过皮肤被吸收到体内，为保险起见，不要过分喷洒，皮肤有破损的地方不要使用；也不要直接往脸上喷，而要先喷到手上再往脸上擦；没有必要驱蚊了就要及时清洗。避蚊胺浓度越低并非就越不容易被吸收进体内。恰恰相反，由于用来稀释避蚊胺的有机溶剂更容易渗透入皮肤，低浓度避蚊胺反而更容易被人体吸收。例如，15%避蚊胺产品被皮肤的吸收率是20%，而未稀释的避蚊胺被皮肤的吸收率是12%。

避蚊胺为什么驱蚊效果这么好？其机理是什么？这方面的研究才刚刚起步，还有争议。有的研究认为，蚊子触角上有一种受体能感受人体散发的一种有机物，蚊子借此找到人的皮肤下嘴，而避蚊胺能与该受体结合抑制其活性，让蚊子一下子失去了攻击目标。也有的研究认为，蚊子触角上有一种能感受避蚊胺的特殊受体，而蚊子不喜欢避蚊胺的气味，被赶走。

如果我们搞清楚了避蚊胺驱蚊的机理，就可以在此基础上研发出与避蚊胺的驱蚊能力一样强甚至更强，而毒性却更低的产品。同时也可以消除避蚊胺的一些缺陷。例如避蚊胺的一大缺陷是它是很好的有机溶剂，能够溶解塑料，所以如果要喷洒在衣服上，就要担心会对化纤材料造成损害。

2014.6.25.

在古代，食糖、蜂蜜等甜味剂都是天价的奢侈品，迫使人们去寻找能替代它们的产品。古罗马人的做法是熬葡萄糖浆，用来添加到葡萄酒或其他食品中增加甜味。起初，他们把葡萄汁放在铜锅里熬，后来也用铅锅来熬，发现用铅锅熬出来的糖浆更甜更可口。古罗马人注意到这种额外的甜味来自在在熬制过程中铅锅表面形成的一层白色的物质。第一种代糖——“铅糖”（醋酸铅）因此被发现，被广泛地用来给葡萄酒去酸、调味。鉴于古罗马人每天喝下的葡萄酒数量惊人，由此摄入的铅也必定数量惊人。1980年在德国挖掘出一处古罗马酒窖，出土了数百粒葡萄籽，对其测定表明，含铅量高达250mg/kg，是葡萄籽平均含铅量的500倍。有人甚至推测，古罗马的衰落，就与喝葡萄酒导致的慢性铅中毒有关。

“铅糖”导致的急性中毒死亡倒是有确切的案例。1047年，天主教教皇克雷芒二世才上任不到一年就突然死亡，传言是被“铅糖”毒杀的。1959年对克雷芒二世遗骨做的检测发现他的确死于醋酸铅中毒，至于他是被下毒还是自己吃“糖”中毒，就没法检测了。由于认识到了铅的毒性，大约在15世纪末的时候，欧洲已经开始禁止在葡萄酒里添加“铅糖”，但是屡禁不绝。一直到18世纪，尽管欧洲多数国家都严禁往葡萄酒里添加“铅糖”，但因为难以检测，这种做法仍然非常普遍。贝多芬的死亡就被怀疑是因为长期大量地饮用添加了“铅糖”的廉价葡萄酒导致的铅中毒。1787年，德国医生哈尼曼发现了检测葡萄酒中的重金属的可靠方法，添加“铅糖”的做法才逐渐得到遏制。

今天人们使用食糖替代品，除了降低成本，还有健康的考虑，不仅糖尿病患者要限制食糖的摄入，一般消费者也要尽量少吃糖，因为食品中游离糖的危害是早就被认识到的（参见《糖有害身体健康吗？》）。那么，食用代糖是否存在健康风险，就更受到人们的关注。

第一种现代代糖——糖精就曾引起很大的风波。1879年，在美国约翰斯·霍普金斯大学雷姆森实验室工作的化学家法尔伯格在研究煤焦油的衍生物时，偶然发现他手上沾了一种非常甜（比蔗糖甜大约300倍）的物质，糖精因此被发现。法尔伯格很快申请了专利，在德国建厂生产糖精，并发了大财。1906年，美国农业部化学局（美国食品药品管理局（FDA）的前身）主任威利推动美国国会通过《纯净食品与药品法案》，一个主要目的就是要解决当时非常严重的食品安全问题。糖精成了学糖化学出生的威利的一个目标。他领导的研究认为糖精有害健康，应该禁止。食品厂商谢尔曼（后来成为美国副总统）跑去找当时的美国总统西奥多·罗斯福投诉，于是威利被叫去了解情况。谢尔曼说到他的工厂在甜玉米罐头中使用糖精一年能省4000美元时，威利忍不住打断：“吃这种甜玉米的人被骗了。他以为是在吃糖，实际上是在吃一种煤焦油产品，完全没有食物价值而且对健康极其有害。”威利不知道的是，罗斯福总统的医生给他的健康建议就是用糖精代替食糖。“你告诉我糖精对健康有害？”罗斯福总统说，“莱克西医生每天都给我糖精吃。谁说糖精有害谁就是白痴。”第二天，罗斯福总统任命一个专家委员会重新调查食品添加剂的问题，委员会主席碰巧就是雷姆森。不出所料，不想当白痴的专家委员会认为糖精无害。

但当时糖精在食品加工中用得并不多，主要是面向糖尿病患者。在第二次世界大战期间，食糖实行配额供应，糖精被大量地用来取代食糖。战后，在上个世纪50～60年代，随着减肥成为时尚，糖精也从一种原本在药店专供糖尿病患者的甜味剂走进了大众厨房，而各种标榜健康、低热量的加工食品也都用糖精以及在1951年新批准的甜蜜素来取代食糖，健怡可乐的广告语也从“仅供必须限制糖摄入的人饮用”悄悄地改成了“供想要限制糖摄入的人饮用”。但是在上个世纪60年代，糖精的安全性又再次遭到质疑。当时有研究发现，如果给大鼠大量地喂食糖精或甜蜜素，会导致膀胱癌。这些动物实验促使FDA在1969年禁用甜蜜素。1977年FDA试图禁用糖精时却遭到了阻力。减肥食品业发起了保护糖精的运动，上百万人写信抗议禁用糖精。美国国会在舆论压力下加以干预，通过法案暂缓禁用糖精，改而要求在使用糖精的食品标签上加一个声明：“该产品可能有害健康。该产品含有已在实验动物中确定能导致癌症的糖精。”

随后的研究发现糖精可能被冤枉了。尿液中如果含有高浓度的糖精的确能诱发大鼠得膀胱癌，这是因为大鼠的尿液含有高浓度的磷酸钙、蛋白质和高pH值，在这些条件下磷酸钙、蛋白质和糖精结合形成了微晶损伤膀胱上皮，刺激膀胱上皮细胞过量增殖，从而形成肿瘤。而人的尿液成分与大鼠的不同，所以不存在类似的诱发膀胱癌的机制。用灵长类动物做的实验也表明糖精不会诱发它们患膀胱癌。由于这些研究结果，国际癌症研究机构将糖精从“可能的致癌物”名单中去除。2000年，FDA认定糖精对人无害，取消了“糖精有害健康”的声明要求。如此看来，糖精已被彻底平反。但是甜蜜素就没那么幸运了。尽管用灵长类动物做的实验同样表明甜蜜素不诱发膀胱癌，FDA癌症评估委员会在1984年也认定甜蜜素不是致癌物，但是FDA至今没有解除对其禁令，不过大部分国家（包括中国、加拿大和欧盟）允许使用甜蜜素。

在提倡“天然饮食”的社会背景下，糖精的平反并没有平息公众对人造代糖安全性的疑虑。其中最受抨击的是在软饮料中普遍使用的阿斯巴甜。和糖精、甜蜜素一样，阿斯巴甜也是实验人员不遵守实验室操作规范偶然发现的甜味剂。1965年，西尔公司的化学家斯莱特为了研发治疗胃溃疡的药物，在研究促胃液素时用苯丙氨酸和天门冬氨酸合成了一种中间产物。这种物质沾到了他的手指上。他为了翻一页纸，舔了舔指头，发现极甜。和糖精、甜蜜素不同的是，阿斯巴甜在体内会被代谢分解成两种氨基酸，因此它是会产生能量的，只不过阿斯巴甜极甜（甜度是蔗糖的200倍），添加量很少，所以产生的能量可以忽略。FDA在1983年批准阿斯巴甜用于碳酸饮料，1993年批准可用于其他饮料、甜食和糕点，1996年批准可用于所有食物。网上有各种传言把阿斯巴甜的危害说得非常恐怖。实际上阿斯巴甜是被检验得最为彻底的食品添加剂之一，各种实验、调查都表明它对人体无害。从原理上看食品中的阿斯巴甜能对身体造成危害的可能性很小。阿斯巴甜在消化道内被分解成苯丙氨酸、天门冬氨酸和甲醇。其中苯丙氨酸、天门冬氨酸是构成蛋白质的氨基酸，各种含蛋白质的食品里头都有，而且其含量要比阿斯巴甜高得多。至于甲醇以及由此生成的甲醛，到一定的量是有可能对人体造成危害的，但是由阿斯巴甜摄入的甲醇、甲醛的含量极少，还比不上水果、酒里头含有的甲醇、甲醛，而且人体代谢过程中也会产生甲醇、甲醛，微量的甲醇、甲醛人体对付得了。如果不是大量地摄入阿斯巴甜，没有必要担心。FDA对阿斯巴甜的每日允许摄取量为每千克体重50毫克。一瓶易拉罐低热量可乐大约含180毫克阿斯巴甜，对一个体重50千克的人来说，要一天喝14瓶才会达到FDA的限量。不过，由于阿斯巴甜经过消化后可降解成苯丙氨酸，而苯丙酮酸尿症（一种罕见的遗传病）患者不能吃苯丙氨酸，所以FDA要求含阿斯巴甜的食物必须标明“含有苯丙氨酸”。

今天被批准使用的代糖都经过了比较严格的检验，在允许剂量范围内不必担心会有毒性。但是它们不具有毒性是一回事，是否能达到它们想要达到的效果是另一回事。代糖的使用是不是真的能够起到减肥的效果？由于代糖不提供能量或只提供比食糖少得多的能量，人们想当然地认为食用代糖食品减少了能量的摄入，当然有助于减肥。但是多项流行病学调查、临床试验研究的结果却发现，食用代糖并不能帮助减肥，有的研究还发现食用代糖的人群反而比食用食糖的人群体重更容易增加。动物实验也表明，以糖精作为甜味剂的大鼠要比以葡萄糖作为甜味剂的大鼠摄入更多的食物能量，体重更重，脂肪更多。这是怎么回事呢？为什么没有能量的代糖反而会让人增肥？实验发现，用阿斯巴甜配制的甜水会刺激人的食欲，而阿斯巴甜胶囊则不会。而且，吃阿斯巴甜要比吃葡萄糖更容易让人有饥饿感。阿斯巴甜、安赛蜜、糖精这些代糖都会刺激人们多进食，以阿斯巴甜的作用最明显，可能是因为阿斯巴甜食后没有苦味。吃饭前先吃葡萄糖或蔗糖会让人食量减少，而预先吃代糖则不会影响食量甚至吃得更多。所以，代糖反而让人增肥的原因可能是这样的：不管吃的是代糖还是食糖，甜味都能刺激食欲。但是食糖消化产生的葡萄糖进入血液到达大脑奖赏中心后，会让人产生对饮食的满足感，食欲逐渐消退，减少摄食；而代糖不会产生满足感，不知不觉地让人吃多了。

人的口味是可以改变的。食盐、脂肪没有替代品，很多人为了健康，慢慢地适应了低盐、低脂肪的饮食。但是由于食糖有替代品，人们就以为可以用代糖取代食糖，在吃低糖、无糖饮食的同时继续享受甜味，而不用担心摄入太多糖的危害。这也许只是美好的一厢情愿。要避免糖的危害的最好办法，是适应低甜度的饮食。

2016.4.2.

（《科学世界》2016.5.）

近日广州医科大学范勇团队发表论文，宣布他们用基因编辑技术制造出一个能对艾滋病毒免疫的人类胚胎。艾滋病毒要人体内存活、繁衍，需要跟人体免疫细胞表面上的一种蛋白质结合，进入免疫细胞。有极少数人这个蛋白质的基因发生了突变，艾滋病毒没法进入免疫细胞，这些人天生就对艾滋病毒免疫。范勇团队用一种称为CRISPR/Cas9的基因编辑技术对人类胚胎细胞里头的基因组进行改造，人为让该蛋白质基因发生突变，理论上这样产生的胚胎细胞将会对艾滋病毒具有免疫力。

这是史上第二例用这种基因编辑技术改造人类胚胎细胞。第一例也是中国科学家完成的。那是在去年，中山大学生物学副教授黄军就团队用该技术修改了人类胚胎细胞中与β型地中海贫血症有关的基因。发表这两篇论文的学术期刊都没有什么影响力，然而它们都在国际上引起了广泛的关注，称得上是一年来中国生物医学领域在国际上最著名的成果，比国内那些动不动就号称有望获得诺贝尔奖的成果著名多了。

然而它们之所以著名，并非因为它们有多高的学术价值。它们的意义只是证明了CRISPR/Cas9这种基因编辑技术可以用来改造人类胚胎细胞。但是这是我们预料中的。这种基因编辑技术是近年来生物医学研究的一大热门，此前已被其他实验室用于修改其他动物细胞的基因，包括猴子胚胎细胞的基因，人类胚胎细胞的基因也能被改造一点也不意外。它们之所以引起关注，就在于竟然“敢于”也改造人类胚胎细胞的基因，这在国外、特别是在西方国家，是一个很有争议的、甚至可以说是禁忌的课题。在黄军就团队的论文发表后，国际上甚至还专门开了一次会议，讨论基因编辑技术涉及的伦理问题，要求暂停用它来改造人类胚胎，禁止用于辅助生殖。

黄军就、范勇都不是要借此来造人。他们使用的实验材料都是被医院在做体外受精治疗时废弃的有缺陷的胚胎细胞，而且实验一完成就将其摧毁。目前基因编辑技术的成功率还比较低，如果贸然就用于生殖有伦理的问题：如果让其发育成人，那些实验失败的婴儿要怎么处理？仅仅这个问题就可以禁止将它用于辅助生殖。但是这种技术上的反对理由随着技术的完善就会不再成立。如果将来有一天，其成功率达到100%，还有什么理由能够禁止它的应用呢？在很多国家，对人类胚胎细胞进行遗传改造被视为违背伦理的禁区。这种禁忌有犹太-基督教宗教信仰的背景，认为人不应该扮演上帝，甚至认为各种辅助生殖技术、连同避孕都应该禁止。也有人受到科幻小说、科幻电影的影响，担心人类会因此进入一个可以随心所欲地改造后代的“美丽新世界”。这种宗教或科幻的理由对于不同文化背景的人来说并无说服力。为什么改造人的基因就是在扮演上帝？为什么人就不能扮演上帝？为什么能随心所欲地改造后代不是好事一桩？假如你能让你的宝宝天生就对各种疾病具有免疫力，没有遗传缺陷，更健康，更聪明，更漂亮，有什么不好吗？对这些问题见仁见智，不同信仰、不同文化背景的人可以有不同的回答，并无统一的标准答案。

自古以来，不管是在哪个社会，人们都希望自己的后代健康、聪明、漂亮。讽刺的是，与人类生殖有关的技术进步，甚至仅仅是与生殖沾边，也都伴随着巨大的争议，避孕技术、体外受精技术、克隆技术、干细胞技术，莫不如此。这些争议终将会随着时间的推移而逐渐消散，什么都无法阻止父母对“完美宝宝”的追求。当体外受精技术刚刚诞生的时候，同样引起轩然大波，这种技术产生的婴儿甚至被蔑称为“试管婴儿”。然而现在它已经成为了常规技术，再也没有人为此大惊小怪了。当黄军就团队的结果出来的时候，引起的争议比范勇团队大多了，包括国内一些科学家和人文学者都纷纷谴责。范勇团队的结果再出来，反响就相对比较小。英国、瑞典也都有实验室获得批准要用基因编辑技术研究人类胚胎的发育，他们准备使用的甚至是正常的人类胚胎细胞。

2016.4.27.

（《环球时报》2016.4.29.）

有一个自称做“科普”的叫“科学公园”的网站，登了一篇署名“挣脱枷锁的囚徒”的文章，说是要介绍电离辐射的常识，声称背景辐射对人体没有危害，说这是常识。在被众人批评这种说法才很没有常识之后，其学高分子材料的主编魏昕宇，做生物医学专家状，洋洋洒洒写了一大篇文章“证明”背景辐射对人体没有危害，继续误导、欺骗读者。

在澄清这个错误之前，要先说清楚，我们这里说的辐射，不包括日常电器发出的低频率电磁辐射，虽然市场上有所谓防辐射产品要防止这类辐射，其实它们对人体是没有危害的。我们这里要说的辐射，指的是能让人体细胞发生电离作用，造成损伤的辐射，包括伽玛射线、X射线这两类高频率电磁波，以及放射性同位素衰变或核反应产生的阿尔法射线、贝塔射线等粒子流。

一说起这类辐射，大家马上想到的是在医院照X光，或者是核电厂的反应堆。其实在日常生活中，我们不知不觉地就在接受着各种各样的电离辐射，它们一部分是从天上来的，我们不停地接受着从太空来的宇宙射线的辐射，还有一部分是从地下来的，土壤、石头里放射性物质也在不断地辐射着我们。这些来自环境中的辐射，就叫背景辐射，也叫本底辐射。一般人受到的辐射，大约80%来自背景辐射，剩下的20%主要是在医院接受诊断、治疗时的辐射。

背景辐射也是电离辐射，也能对人体细胞造成损伤，当然对人体是有危害的，说背景辐射对人体没有危害，才是没有常识的。理论上任何剂量的辐射都有可能导致基因突变、对细胞造成伤害。国际上辐射管理机构采用的是线性非阈值模型（LNT模型），其基本假设就是任何剂量的辐射都有可能对人体造成危害，不存在一个安全的阈值，辐射剂量越大，危害也越大，辐射防护的目的不是要完全避免辐射危害，而是要尽量减少辐射危害。虽然辐射管理机构会给出一个辐射剂量限值，那其实只是一个参考值，并不是说低于这个限值就对人体无害，而是说低于限值的健康风险可以承受。从事放射性工作的职业人员的辐射剂量限值比普通公众的高得多，难道是职业人员的身体结构特殊，比普通人更不容易受害？当然不是，而是作为职业人员，应该、也可以承受更大的健康风险。

所以背景辐射是对人体有危害的，但是背景辐射无处不在，躲又躲不掉，如果不是很高，对身体的影响很小，只好由它去了。但是有些地方，背景辐射要比其他地方高很多，有的城市居民一年受到的背景辐射，是其他地方的居民的上百倍，甚至超过了从事放射性工作的职业人员一年允许的量。这些地方是由于土壤、生活用水含有很高的放射性物质，才有这么高的背景辐射。虽然目前没有发现这些高辐射地区的居民的癌症发病率比其他地方高，但是辐射对人体的危害是多方面的，并不限于癌症，例如已经发现高辐射地区居民的细胞中染色体畸形的比例非常高。所以不能无视高背景辐射对居民的危害。

还有些地方，它们的背景辐射一部分来自于土壤、石材释放出的氡气。氡气产生的射线穿透性很差，穿透不了皮肤，但是氡气是气体，被吸入人体以后就会诱发癌症，是导致肺癌的第二大因素，仅次于吸烟。所以对来自氡气的背景辐射是不能掉以轻心的。因为氡主要是从土壤释放出来的，对于生活在平房或楼房底层的人威胁比较大。如果你生活在三楼以下，要找专业的机构测一下房间里氡的含量。如果氡的含量偏高，就要对房间进行改造，采取一些措施减少氡的含量，例如密封地板、密封墙壁上的缝隙、排除地基土壤中的气体、做好室内通风。花岗岩等石材也能释放氡，房屋建筑、装修要尽量少用这些石材，如果大量地使用，最好也去测一下氡的含量。

来自宇宙射线的辐射，它的强弱，和纬度、高度有关。纬度高的地区，要比赤道地区受到的宇宙射线辐射多一些。生活在高山、高原的人，受到的宇宙辐射也要比生活在海边的人多一些。不过这些差别不是很大，不用担心。但是到了高空，差别就大了，越到高空，宇宙射线越强。高空飞行每小时受到的辐射量大约是0.01毫希，飞10小时相当于接受了一次胸透拍片。要减少宇宙射线的辐射，除了减少高空飞行的次数，没有别的办法。至于宇航员，他们受到的背景辐射的危害就更大了。

总之，背景辐射在一般情况下是没有必要担心的，但是对于生活在高背景辐射地区的人，生活在氡含量高的住宅的人，或者频繁做长途国际飞行的人，还是要注意的，尽可能采取一些防范措施。如果目前没有可行的防范措施，那就只好忍受，但是无法避免并不等于没有危害。“科学公园”主编把无法避免作为背景辐射无害的理由，是荒唐可笑的。说背景辐射对人体无害，是缺乏常识的，以科普的名义宣扬这种无稽之谈，是会害人的。热爱生命，远离伪科普。

2016.4.26

人类在两千多年前就已经掌握了从甘蔗提取食糖的技术，但在17世纪之前，食糖一直是一种昂贵的奢侈品，价格和胡椒、丁香、姜这些香辛料相当，只有富人才消费得起。十六世纪开始，欧洲殖民者在西印度群岛、美洲热带地区大批地种植甘蔗，同时食糖提炼技术也得到改进，尤其是18世纪末开始机械化生产后，食糖的产量大幅度上升，价格随之下降，食糖逐渐变成穷人也消费得起的生活必需品。人们的生活方式因之改变，开始习惯在饮食中大量地添加糖，比如英国人先是在喝茶时加糖，之后糖果、巧克力、果酱等等甜点也变得非常流行。食糖的消费量也就成倍地增长。1700年，英国每人的食糖消费量平均是4磅，1800年增加到18磅，1850年达到36磅，而到了20世纪，超过了100磅。

目前全世界每年每人平均要消费掉大约25千克糖，排第一位的美国人的消费量几乎是世界平均水平的两倍。人们从食糖摄入的能量在食物类群中排第三位，仅次于谷物和食用油。但是谷物和食用油除了提供能量，还能提供人体必需的营养素：谷类能够提供蛋白质、维生素、矿物质、膳食纤维，食用油能够提供必需脂肪酸，它们是难以被其他食物取代的；而糖除了提供能量，并不能提供任何营养素，属于所谓“空卡路里”，完全能被其他食物取代。医学界普遍认为人们从食物摄入的糖太多了，应该限制。美国农业部每五年颁布一部《美国人膳食指南》，最新版《2015-2020年美国人膳食指南》建议每天来自添加糖的能量应少于食物总能量的10%，而当前美国人平均每天从添加糖摄取的能量占了食物能量的13%，大部分人都超标了。世界卫生组织也发起了限制糖摄入的战争，在2015年颁布的《成人与儿童糖摄入指南》给出了比美国膳食指南更加严格的建议：

“世界卫生组织建议在一生当中减少游离糖的摄入（强烈建议）。对成人和儿童，世界卫生组织都建议把游离糖的摄入减少到少于总能量摄入的10%（强烈建议）。世界卫生组织建议将游离糖的摄入进一步减少到低于总能量摄入的5%（有条件建议）。”

比较美国膳食指南和世界卫生组织指南，会发现二者略有差异。美国膳食指南针对的是添加糖，指的是加工、烹饪时添加到食品当中的蔗糖、糖浆、果糖、葡萄糖、蜂蜜、麦芽糖等各种糖类甜味剂，并不包括食物中天然存在的糖。而世界卫生组织说的游离糖指厂商、厨师或消费者添加到食品中的单糖（包括葡萄糖、半乳糖和果糖）和双糖（主要是蔗糖），以及蜂蜜、糖浆、果汁和果汁浓缩液中天然存在的糖。主要的差别在于“果汁”、“果汁浓缩液”，如果是未添加糖的原汁，美国膳食指南是不把里面的糖分算进去的，但是果汁中都含有游离糖，按照世界卫生组织的建议是要算的。

至于完整水果和蔬菜中的糖被称为内源性糖，并不属于游离糖。为什么同样是糖，内源性糖就可以不算呢？这是因为内源性糖由植物细胞壁包裹，消化起来比较缓慢，进入血流所需的时间比游离糖长。淀粉等多糖类碳水化合物也会被消化成葡萄糖，但是消化、吸收同样比较缓慢。因此内源性糖、多糖虽然和游离糖一样能提供相同的能量（每克提供4千卡或16.7千焦的能量），但是对身体的危害没有游离糖那么大。

那么游离糖对人体究竟有什么特别的危害呢？要确定一种在食物中几乎无处不在的成分的害处，是非常困难的。通常有两种研究方法。一种是随机对照临床试验，将试验对象随机地分成两组，控制他们的饮食，一组摄入的游离糖多，一组摄入的少，一段时间后比较他们的身体状况。另外一种方法是队列研究，并不对研究对象的饮食进行干预，而是根据他们过去或现在的饮食中游离糖含量的高低进行分组、比较他们的身体状况。如果根据的是他们过去的饮食情况做的对比研究，叫做回顾性队列研究；如果是根据当前和将来的饮食情况做一段时间的追踪调查，叫做前瞻性队列研究。

世界卫生组织最终认定的游离糖的危害只有两种。一种危害是能导致体重超重或肥胖。对成人做的随机对照临床试验表明减少游离糖的摄入与体重的减轻相关，相反地，增加游离糖的摄入伴随着体重的增加。对儿童做的随机对照临床试验未发现游离糖的摄入量与体重有关，但是前瞻性队列研究发现摄入加糖饮料最多的儿童，要比摄入加糖饮料最少的儿童肥胖的风险更高。游离糖的另一种危害是能增加龋齿的风险。队列研究表明，游离糖摄入量超过食物总能量10%的儿童或成人，患龋齿的风险要比游离糖摄入量低于食物总能量10%的儿童或成人高。而且，有三项全国性人群研究发现，那些每年游离糖摄入少于10千克（大约占总食物能量的5%）的人，龋齿的严重性比较低。此外，还有一些证据表明游离糖摄入偏多会增加心血管疾病、糖尿病和某些类型癌症的风险。实际上，肥胖本来就能增加这些慢性病的风险。

这些研究的证据的质量都不高，也就是说还不是定论，结论存在不成立的可能性。还不是定论就敢做少吃糖的建议？制糖业的人要抗议了。但是这是多项研究的综合结果，结论有一定的可重复性，虽然不是定论也很有可能是成立的。如果这个建议是对的，那么对健康大有好处。万一这个建议是错的，对健康也无害：目前并没有发现少吃游离糖对身体有任何害处。

因此摄入的游离糖越少越好，不要超过食物总能量的10%。这个量等于多少食糖呢？一个人为了维持健康体重所需要的食物能量，并没有固定的标准，和一个人的性别、年龄、身体状况、运动程度等因素有关。营养学界通常把每天2000千卡作为一个参考值，这相当于一个身高1.6米、体重50千克、每天做30到60分钟中等强度运动的青年女子一天需要的食物热量。根据这个参考值，每天从游离糖摄取的能量不能超过200千卡。1克蔗糖能提供的能量是4千卡，也就是说这相当于50克蔗糖。喝咖啡用的一小袋砂糖的重量是2.8克，相当于11千卡能量，听上去似乎不多。但是对游离糖的限量包括的是所有食品里含有的游离糖，而不只是自己在日常饮食中添加的那一点蔗糖。一听可乐里糖提供的能量是130大卡，如果一天喝两听可乐，摄入的游离糖就超标了。

食品加工业使用的添加糖通常是从甘蔗、甜菜提炼的蔗糖。这种情形在上个世纪70年代发生了变化。1977年美国政府为保护本国食糖产业，提高食糖进口的关税和实施限额，导致食糖价格上涨，迫使美国饮食厂商寻找便宜的食糖替代品，开始大量地使用用玉米淀粉生产的果葡糖浆（也叫高果糖玉米糖浆、高果糖浆，英文缩写HFCS）。淀粉在通常情况下水解的最终产物是葡萄糖，但是葡萄糖的甜度不高。如果加入木糖异构酶，一部分葡萄糖会被转化成比较甜的果糖，这样生产出来的葡萄糖、果糖混合物就叫果葡糖浆。许多人指责果葡糖浆不是“天然”甜味剂，是导致三、四十年来美国肥胖症流行的元凶。的确，有一些研究表明摄入同等量的果葡糖浆和葡萄糖的话，果葡糖浆对身体的不良影响超过了葡萄糖。例如，有动物实验发现，吃葡萄糖会让动物产生饱足感，血糖浓度到一定程度动物就觉得吃饱了，从而停止进食；而果葡糖浆不会让动物有饱足感，所以动物会不停地进食，就容易发胖。还有的研究发现，果葡糖浆要比葡萄糖更容易转化成甘油三酯，造成脏器脂肪的沉积。

果葡糖浆与葡萄糖的区别在于它除了含有葡萄糖，还含有果糖，所以它对身体的不良影响，都是因为果糖导致的。但是果葡糖浆虽然也被叫做高果糖玉米糖浆，其实它里面的果糖含量并不算高。我们可以把它跟蔗糖做个对比。蔗糖是一种双糖，一分子的蔗糖消化后产生一分子的葡萄糖和一分子的果糖，相当于含有50%的果糖。食品加工业使用的果葡糖浆主要有两种。一种叫HFCS 42，用于糕点、谷物早餐、饮料等各种加工食品，其果糖含量为42%，比蔗糖中的果糖含量低。另一种叫HFCS 55，用在可乐等软饮料中，其果糖含量高一些，为55%，但也只是比蔗糖中的果糖含量略高而已。后一种果葡糖浆其实是模拟的蜂蜜，蜂蜜中果糖的含量大约是55%。反而是某些果汁中的果糖含量高得惊人，例如苹果汁中的果糖含量是葡萄糖的两倍（即其游离糖中有三分之二是果糖）。如果担心果糖的危害的话，首先要担心的是“天然”的果汁。

所以把美国肥胖症的增加归咎于用“非天然”的果葡糖浆取代“天然”的蔗糖，是没有道理的。果葡糖浆对身体的害处并不比蔗糖大。如果你听信了某些“养生专家”、“有机食品组织”的宣传，由于害怕果葡糖浆而改吃标榜不含果葡糖浆、只含“天然甜味剂”的食品，以为吃“天然”的蔗糖、蜂蜜就对身体无害，可以放开了吃，那就糟糕了。只要是游离糖，就对身体有害，不管是“非天然”的果葡糖浆，还是蔗糖、蜂蜜乃至果汁中的果糖、葡萄糖。明智的选择是尽量减少游离糖的摄入，而不是去寻找“天然”的替代品。

2016.3.13.

（《科学世界》2016.4）