以前，往往只有中老年人才关心怎么吃出健康，现在，我看几乎人人都关心了，这是对的。我们每个人都应该关心吃的科学。

在100多年前，人类死亡排名前十的原因中，传染病占了八成左右[1]。然而根据世界卫生组织公布的数据，2019年10大死亡原因中有只有3个是传染病引起的，其余7个从高到低分别是心脏病、中风、癌症、阿尔兹海默症、腹泻病、糖尿病、肾病[2]。这些疾病都与一个字有关，那就是“吃”。

在我国古代，一直都有医食同源，或者药食同源的说法。

有人可能会推崇古人的各种养生口诀，觉得越古老的智慧越厉害。其实，那些听上去包罗万象，言简意赅的口诀，却有一个致命的缺点——没有任何通过实验而得出的定量数据。别说在古代了，就是在当下，这种养生保健类的文字也是层出不穷，不断地活跃在我们家人的朋友圈中。他们好像把食物的相生相克，阴阳平衡讲得头头是道，但是我们看完了却仍然不知道具体该做些什么，说白了就是不具备任何实际的指导价值。比如，它并不会告诉我们吃下去的食物到底是什么，到底什么才算是一个平衡状态？吃多少算多，吃多少又算少呢？

而要回答这些问题，就只有一个方法，那就是科学实验。在18世纪末，科学家们就开始通过实验来了解我们吃的食物到底是什么。其中最著名的一位，就是被誉为“近代化学之父”的安托万-洛朗·德·拉瓦锡（Antoine-Laurent de Lavoisier）。作为一名化学家，他试图从化学的角度解释食物的本质。他认为能量，尤其是热能，本质上来自于化学元素的燃烧。比如，燃烧的火焰会放出二氧化碳，而生物维持生命的呼吸作用也会放出二氧化碳。有一天，他突发灵感，打算估算一下两者在产生每单位二氧化碳时所释放的热量大小。他和同事拉普拉斯使用豚鼠进行实验，发现火焰燃烧和豚鼠的呼吸作用有着惊人的相似之处，它们在产生相同体积的二氧化碳的同时，竟然也释放出了几乎相同的热量。于是，他觉得，我们进食本质上就是获取食物中的碳、氢、氧这三种元素。他们进入体内后会进行类似火焰燃烧的化学反应，最后放出能量提供生命活动[3]。

拉瓦锡的实验，在当时可是具有划时代的意义。他解开了食物的本质，解释了人们进食的意义。他的假说也一直统治了近半个世纪。在这段时间里，食物中的脂肪和碳水化合物（也就是糖类）也被化学家们陆续发现，这些物质的研究进一步支持并完善了拉瓦锡的食物氧化假说。可是，随着时间的推移，有科学家就开始发现，拉瓦锡的假说虽然解释了维持生命的能量来源，却有一个致命的漏洞：它无法解释生命的生长。

首先意识到这一点的，是另一位“近代化学之父”，也就是瑞典化学家约恩斯·贝尔塞柳斯（Jöns Jacob Berzelius）。他在动物和植物的各个组织中都找到了一种成分极其类似的聚合物质，它们都具有很高的氮含量。而且随着生命体的生长，这种高氮聚合物的含量也随之升高。贝尔塞柳斯思来想去，觉得这种物质的来源只可能是来自食物，并且它是生物体的基本组成部分，地位比别的东西高得多。1838年，贝尔塞柳斯借用希腊语给这个物质起了一个名字，叫做“protein”，它的本意是第一等级，暗示了它对于生命来说的重要性是在所有物质之上的。这个词就是我们今天所熟知的蛋白质。

贝尔塞柳斯发现的蛋白质，粉碎了拉瓦锡的碳、氢、氧三元素理论，也将人类对于食品的认识向前推进了一步。那时的人们在食品科学先驱者们的带领下，已经能够认识到，我们每天吃的东西从本质上来讲，主要是由糖类、蛋白质、脂肪组成的。先驱者们发现的这三类物质也为整个食品科学大厦打下了坚实的基础。构成这三大类物质的元素主要有碳、氢、氧、氮四种。科学家们也就顺理成章的认为，想要维持健康的身体不得病，只要能够平衡好这三类物质的摄入就够了，并且最好能把食物碳元素和氮元素的含量之比控制在16以内[4],[5]。

正当食品科学家们认为食物的本质已经被彻底揭示之时，许多新的挑战又陆续出现在了科学家们的面前。这些挑战几乎都起源于历史上一系列怪病的流行。

在19世纪中叶，两位“微生物学之父”：路易斯·巴斯德（Louis Pasteur）和罗伯特·科赫（Robert Koch）让人们认识到了存在于微观世界的致病微生物。那个年代也是微生物研究风起云涌的年代。大家都觉得，一个健康的生命个体，不可能无缘无故就患上疾病，如果患上了，很有可能就是微生物感染导致的。尤其是在某一特定地区有大量的患病个体出现的时候，微生物感染的可能性就更大了。

但是，医学家们发现了反例。最具有代表性的就是在历史上已经存在了几千年的脚气病，注意，这个不是我们今天说的脚癣啊。有一位跟着科赫学微生物出身的荷兰科学家克里斯蒂安·艾克曼（Christiaan Eijkman）下决心分离出导致脚气病的病原微生物。结果这种微生物并没有被找到，而他却发现了一个可以预防脚气病，并且对人体健康至关重要的小分子化合物——硫铵，也就是维生素B1。这是人类历史上发现的第一个维生素。它的发现，也让科学家们开始逐渐意识到，并不是所有疾病都是由于外源性的微生物所导致的。内源性的营养缺陷，也会导致致命疾病。

自那以后，“仅仅补充糖类、蛋白质和脂肪的饮食是不足以维持生命活动”的观点，逐渐开始被食品科学家们所接受。食品当中还存着一系列对生命活动至关重要的小分子物质。这也吸引了越来越多的科学家们花毕生的精力去寻找它们。而只含有糖类、蛋白质和脂肪的饮食，也在食品科学领域有了一个新的名词，叫做“纯净饮食”。

在后来的历史中，也就是19世纪末到20世纪中叶这段时间里，科学家们通过研究一个又一个的怪病，发现了越来越多的维生素。比如，在对糙皮病的研究中发现了维生素B3，对夜盲症的研究中发现了维生素A，对佝偻病的研究中发现了维生素D等等。维生素的家族不断壮大，发展至今已经多达13个。每一个维生素被发现的故事就如同一部充满了悬疑色彩的侦探小说，精彩到让人拍案叫绝。

与此同时，到1929年，使用发射光谱学的方法来分析食品中微量元素成为了可能。在食物中，除了能够检测到大量的钙、镁、钾、钠和磷外，还能检测到铁、铜、锌、锰等一系列微量矿物质元素。食品科学家们便开始思考：这些物质是否也起着一定的作用呢？

随着维生素的问题渐渐被解决，他们就开始研究单个矿物质的需要量。一系列实验都证明了这些微量元素与维生素一样，虽然需求量不大，但也是必不可少的[6]。

到此为止，食品科学家们终于算是找全了维持人类生命所必须的所有营养素。如今，我们随便翻开一本目前的食品科学教科书或者科普书，都能看到他们把这五类物质与生命的基础——水，一起并称为六大类营养素。有人可能会追问，会不会有新的对生命至关重要的营养素还没有被发现呢？现在当然不能说完全没可能，只不过按照目前科学共同体的观点，我们只要保证糖类、蛋白质、脂肪、维生素和微量元素的正常摄入，就足以维持人体的生命活动了。听到过一种说法，说茶叶中的茶多酚可以被称为第七类营养素[7]。我在这里必须提醒大家，这并不是属于目前主流科学界的观点。毕竟不喝茶，并不会导致我们某项生命机能瘫痪。

不过既然说到了这里，我们还可以继续追问，像茶多酚这类对我们的基本生命活动来说是可有可无的物质在食品科学里又属于什么地位呢？除去有毒有害的物质不算，食物中所含有的成分可远远不止我们上面所说那六类吧。要回答这个问题，就不得不提到上个世纪80年代诞生于养生大国日本的一个概念，叫做“功能性食品”（functional food）也就是我们所说的保健。当时的日本已经步入老龄化社会，面对不断上涨的养老医疗费用，日本厚生劳动省就开始批准对健康有益处，具有保健功能的食品上市，以改善日本老龄人口的健康。功能性食品的概念也从日本走向全世界。

不过所有的食物在某种程度上都是具有功能性的。所以这个领域通常也是伪科学泛滥的地方。1994年，美国国家科学院食品和营养委员会将功能性食品定义为“任何可能提供传统营养素以外的健康益处的食品或食品成分”。国际生命科学研究所将它们定义为“存在生理活性成分，在提供基本营养的基础上，具有健康益处的食物。”[8]

这两个定义其实讲的都是一个意思，即六大营养素以外的对健康具有益处的食物。而如何证明“对健康具有益处”，那就必须提供一整套完整的科学证据[9]。注意，是一套完整的科学证据。就拿美国食品药品监督管理局（FDA）为例，任何标签上想要标明某种食品或食品成分可以降低患病风险，就必须遵守《健康声称科学评价的循证审查制度》[10]。这个审查制度采取了循证医学的核心思想。要求精心设计并提供实验室水平的体外活性试验、单次小型且有效的临床试验、可复现的流行病学试验以及可复现的大样本随机双盲对照试验结果。同时还必须附上一批独立科学家们的专家意见。很可惜，目前频繁出现在我们面前的保健品，往往只有前两类证据。比如做了了几个体外实验就宣称具有抗血栓功能的“纳豆激酶”和抗氧化之王的虾青素等[11]。

那么目前通过了FDA这套制度的保健品到底有哪些呢？我们经常听到就有来自鱼类脂肪中的EPA（二十碳五烯酸）和DHA（十二碳六烯酸）等。其实绝大部分还是来自于植物的代谢产物。像膳食纤维、类胡萝卜素、大豆蛋白和植物甾醇等，都被认为是有益健康的功能性成份。

然而，可食用的植物中还含有成千上万种这类被称为植物次生代谢产物的化合物。这些化合物对疾病或健康的影响都还是未知数。这也正是现在的食品科学家们正在探索和努力的领域。就目前对其中叫做多酚类的非营养物质来说，科学家们已经发现了超过8000多种，可惜的是，我们对它的了解仍然很少[12]。

所以，如果以后有人拿了几个体外活性实验就来给您推荐保健品的话，您不妨反问一句，这个保健品是否有一套完整的科学证据来支撑呢？

当然了，这个节目的重点，并不是要指导大家该怎么去选择保健品。我还是希望大家能够抓住事物的本质，从分子的层面来理解我们吃下去的东西到底是什么，以及它们又是如何影响到我们的新陈代谢的。换句话说，我不仅要给你一份怎么吃的指南，还要把背后的原理给你讲清楚。这就是我的新节目想要达到的目的。

讲到这里，可能你会怀疑我的专业背景。我想请你放心，因为这个节目的主理人不是我一个人，我还有两位合作者：

一位是陆鹏博士，东京大学应用生物化学博士。现任东京大学，农学与生命科学研究科，食品生物构造学研究室助教。研究领域：食品功能性成分的筛选与鉴定。另一位是小夜博士，他是东京大学应用生物化学博士。现任日本理化学研究所，环境资源科学研究中心，代谢系统研究组研究员。擅长植物分子生物学，代谢组学。研究领域：植物的营养吸收和代谢分析。听了他俩的背景，我估计有人猜出来了，他俩确实就是一对科学家伉俪。他们现在有一个科普自媒体，叫“科学龙卷风”，由他和小夜博士一起主理。

我们三人联合推出的这个节目，由这两位博士来保证知识的科学性，而由我来为大家保证知识的通俗易懂性和节目的可听性，保证让你的爸妈也能听懂。

我想，购买这个节目的几十块钱花费，或许能让你少花几千块的冤枉钱，还能让你吃得更健康，活的更长寿。

我们正式节目中见。

[1] https://www.cdc.gov/nchs/data/dvs/lead1900_98.pdf

[2] https://www.who.int/zh/news-room/fact-sheets/detail/the-top-10-causes-of-death

[3] 维基百科

[4] https://ci.nii.ac.jp/naid/10013979456/en

[5] https://www.jstage.jst.go.jp/article/vso/87/11/87_KJ00008989716/_pdf

[6] https://academic.oup.com/jn/article/133/10/3023/4687555

[7] 王岳飞,徐平主编,杨贤强主审. (2014)《茶文化与茶健康》（人人学茶）旅游教育出版社

[8] https://academic.oup.com/jn/article/132/12/3772/4712139

[9]https://www.fda.gov/food/food-labeling-nutrition/questions-and-answers-health-claims-food-labeling

[10] https://www.fda.gov/regulatory-information/search-fda-guidance-documents/guidance-industry-evidence-based-review-system-scientific-evaluation-health-claims

[11] https://hfnet.nibiohn.go.jp/contents/detail615lite.html

[12] https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fnut.2018.00087/full

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