救命飲食 第二章 蛋白質之屋
第二章 蛋白質之屋
我全部研究生涯的核心就是蛋白質。蛋白質就像一副看不見的枷鎖，緊緊把我攫住，無論我走到什麼地方，做什麼工作——從早期的基礎研究工作，到菲律賓營養不良兒童肝癌發病率調查，到制訂國家健康政策的政府會議。大眾常常帶著一種無與倫比的敬畏感來看待蛋白質，這個神奇的名字貫穿了營養科學的歷史和今天。 關于蛋白質的話題，有些屬于科學范疇，有些屬于文化范疇，還有一些屬于神秘學范疇。我能想起我的朋友——霍華德·黎曼給我說過歌德的名言。霍華德是一位知名的演說家和作家，早年和我一樣，也曾在牧場上放過馬。歌德是這樣說的：「對于顯而易見的事實，人們總是視而不見。」當我們回顧蛋白質的歷史時，這句話太正確不過了。 自從1839年荷蘭化學家葛哈德·穆德勒發現含氮化合物開始，蛋白質就被視為所有營養素中最神秘的化合物。蛋白質這個詞來自于希臘辭彙「proteios」，在希臘文中這個詞的意思是「最重要的」。 19世紀，蛋白質相當于肉類的代名詞，這種觀念上的聯系對人類思維的影響長達100年以上。直到今天，許多人仍然把蛋白質等同于肉類來源的食品。當我提到蛋白質的時候，請你說出你能想到的第一種食品，你很可能會說「牛肉」。你不用感到特別，因為你不是惟一這麼說的人。 關于蛋白質的很多基本的概念，人們都是混沌不清的： ●最好的蛋白質來源是什麼？ ●一個人每天應攝入多少蛋白質？ ●植物來源和動物來源的蛋白質是否品質一樣好？ ●是否需要在膳食當中添加植物來源的食品，給你一種更平衡的蛋白質膳食？ ●對于經常運動的運動員，吃蛋白粉好，還是吃氨基酸營養品好？ ●你是不是一定要攝入蛋白質營養品，肌肉才能更強壯？ ●有些蛋白質被認為是高品質蛋白，有些被認為是低品質蛋白，那麼高品質和低品質是什麼意思？ ●素食者從什麼地方攝取蛋白質？ ●素食的孩子不攝入動物蛋白，他們的發育是不是正常？
產生這些疑問的根本在于：長期以來人們認為蛋白質就是肉類食品，肉類食品就是蛋白質。人們相信蛋白質是肉類食品的「營養核心」。在很多肉類和乳制品中，我們可以選擇性地把脂肪剔除掉，剩下的主要是肉制品和乳制品。實際生活中，我們也是這麼做的，我們把肉中的肥肉剔除掉，對牛奶也作脫脂處理。但是如果把蛋白質從動物來源的食品中去掉的話，就剩不下什麼東西了。不含蛋白質的牛排，剩下的只是水、脂肪以及一小部分的維生素和礦物質，誰會喜歡吃那些東西呢。如果一種食品是動物來源的食物，其中必須含有蛋白質。蛋白質是動物來源的食品的核心組成部分。 早期的科學家，如知名的德國科學家卡爾·沃特(1831—1908)，是蛋白質的忠實捍衛者。沃特發現人每天只需要48.5克的蛋白質，但是他還是建議每天攝入的蛋白質應達到118克。這些現象都是由當時的文化氛圍所決定的。蛋白質等同于肉類，所有人在吃飯的時候都會將肉類作為主要的營養來源，就像今天我們都想擁有更大的房子和更快的汽車一樣。沃特認為蛋白質太好了，吃多少都不過分。 沃特的學生中，有好幾位是20世紀早期知名的營養科學研究者，包括馬克思·魯勃納(1854－1932)和W·O·奧特沃特(1844－1907)。像他們的老師一樣，這兩位學者都堅定地鼓吹蛋白質的營養價值。魯勃納認為，蛋白質的攝入，即肉類攝入，本身就是文明的象徵，「大量的蛋白質供給量是文明人的權利」。奧特沃特率先宣導並組建了美國農業部(USDA)的第一個營養學實驗室。他建議人們每天攝入125克蛋白質，而當今建議的標準是每天55克蛋白質。我們稍後可以看到，這種早期的先例對政府機構有多麼的重要。 文化上的這種偏見深透進了人們的意識。如果你是個有教養的人，你應該攝入大量的蛋白質；如果你是有錢的人，你應該多攝入肉食；如果你是窮人，你只好靠素食，比如馬鈴薯來果腹。社會階層越低的人，通常被看作是懶散、沒有能力的人，是肉類和蛋白質攝入不足的結果。這種社會精英主義的傲慢和偏見，是19世紀營養學領域內占統治地位的觀點。當時的概念是「強壯就是好的」，是更有教養、更高尚的象徵。這種觀點在某種程度上更使得蛋白質的偏見充斥到社會中。 麥哲·麥凱是20世紀早期一位著名的英國醫生，他在歷史上扮演了一個非常滑稽、但也是非常不幸的角色。麥凱醫生被派到印度行醫，但實際上他的任務是去印度尋找強壯的、適合作戰的部落，招募其中的土人參軍。他曾說：「這些人攝入的蛋白質太少了，他們的體質太差。你能招到的都是一些體力潺弱、精神萎靡的娘娘腔。」但實際的情況卻令他非常尷尬。
對蛋白品質的追求
實際上，蛋白質、脂肪、碳水化合物和酒精提供我們所消耗的熱量。除了水外，被稱為「宏量營養素」的脂肪、碳水化合物和蛋白質是食物重量的主要組成部分。剩下的少量物質主要是維生素和礦物質，被稱為「微量營養素」。每天身體所需的微量營養素量實際上非常少，通常在毫克級或是微克級的水準。 蛋白質是所有營養素中最受重視的成分，是我們身體的關鍵成分之一。蛋白質的種類成千上萬，它們起著酶、荷爾蒙、組織結構分子、轉運分子的作用，維持著生命。蛋白質是成百上千的氨基酸組成的長鏈分子，其中含有大約15種到20種不同的氨基酸(取決于如何對氨基酸進行計算)。蛋白質不斷地消耗，必須得到補充。補充蛋白質主要靠攝入含蛋白質的食物，食物消化後，其中的蛋白質被降解成氨基酸，這些氨基酸被用于合成新的蛋白質，補充身體中消耗掉的蛋白質。有人說，不同食物中的蛋白質品質是不一樣的，主要取決于其中的氨基酸是不是我們身體所必需的，以及是不是容易被吸收。 蛋白質氨基酸的拆開和重新組裝就好像有人給我們一串新的彩珠來代替我們失去的一串舊彩珠，但彩色珠子排列的順序卻與我們失去的不同。于是我們弄斷它，收集脫落的珠子，按照我們失去的串珠的彩珠順序重新將珠子串起來。但是，舉例來說，如果我們缺少藍色珠子，那麼將彩珠串起來的工作就會延緩下來，甚至停滯下來，直到我們拿到更多的藍色珠子。這就是身體如何產生新的蛋白質，補充消耗掉的蛋白質，維護身體功能的機制。 大約有8種氨基酸必須通過攝入食物來補充，被稱為「必需氨基酸」，因為我們的身體不能合成這些氨基酸。就像剛才講的這個珠串的概念，如果飲食中缺乏任何一種必需氨基酸，新蛋白質的合成就會延緩、甚至停止下來。這就是為什麼有人強調蛋白質「品質」這個概念？高品質蛋白，簡單說，就是指該蛋白質能提供我們身體所需種類和數量的氨基酸，方便我們合成新的組織蛋白。我們所說的蛋白質的「品質」，其意義就是：食物中蛋白質提供適當數量和種類的氨基酸合成新蛋白質的能力。 你能猜到哪種食物最能提供我們身體所需的蛋白質麼？答案是人肉。人肉中蛋白質和我們身體所需的蛋白質恰好是一致的。但是我們人類不能吃同類，因此我們需要從其他來源獲取那些「品質稍差」的蛋白質。其他動物的蛋白質和人體蛋白質其實是非常接近的，這些蛋白質能夠提供我們所需的多數氨基酸，而且這些氨基酸也能被我們的身體所吸收和利用，因此這些蛋白質往往被稱為「高品質蛋白」。在動物來源的食品中，牛奶和雞蛋中的氨基酸和我們身體所需氨基酸的匹配性是最好的，因此也容易被認為是品質最高的蛋白質。相比之下，某種「低品質」的植物蛋白可能缺乏一種或幾種必需氨基酸，但是從植物性食物整體來看，其中含有我們所需的所有必需氨基酸。 蛋白品質這個概念的真正實質是指某種食物被身體吸收，補充身體所需蛋白質的效率。如果某種食物能夠提供這種效率，保證我們時刻處在最佳的健康狀態，那麼這就是一種高品質的食物。但是實際情況往往不是這樣，因為我們在此用的「效率」和「品質」這樣的詞帶有一定的誤導性。有大量的研究表明，所謂低品質的植物蛋白，儘管用于合成新蛋白質的速度比較慢，但是很穩定，這種蛋白才是最健康的蛋白，也是身體最需要的蛋白。和動物來源的蛋白質相比，植物蛋白緩慢，但是能穩定地贏得「健康比賽」的勝利。考察某一特定食品中蛋白質的品質如何，你常常考察的是這種蛋白對生長速度的促進效果如何。某些食品，即一些動物來源的食物，其蛋白轉化效率和促進效果非常明顯1。 這種生長速度的促進常常被等同于對健康的促進作用，這種概念偷換讓人們覺得應該盡可能多地攝入所謂「高品質」蛋白。這就像那些市場行銷專家一樣，他們宣稱某個產品被譽為具有最高的品質，是因為這種產品能在最短時間內贏得消費者的信任。過去100年中，我們已經習慣于這種誤導性的宣傳，經常把這兩個概念錯誤地聯系在一起：即更高的蛋白品質等于更好的健康促進效果。 大眾並不了解蛋白質品質這個概念的理論基礎，但是這個概念的影響力直到今天都是非常巨大的。當人們選擇一種以植物性食物為主的膳食時，他們會問：「我們需要的蛋白質從什麼地方來？」好像植物中根本沒有蛋白質一樣。即使有些人知道素食中也含有蛋白質，但是他們仍然認為那是一種低品質的蛋白。人們認為他們應從各種來源攝入蛋白，才能彌補氨基酸的損失，這種想法有點過分謹慎了。人體有一個複雜的代謝系統，可以從植物來源的蛋白質中獲得所有的必需氨基酸，我們並不需要攝入大量的所謂「高品質」蛋白，或是精心計算每天吃什麼東西，但是不幸的是，長期以來流行的這種蛋白質品質的觀念蒙蔽了我們的雙眼。
蛋白質缺口
在我早期職業生涯中，農業和營養的最重要的課題就是找出增加蛋白質攝入的方法，同時保證攝入蛋白的品質盡可能高一些。我的同事和我當年都堅信這個目標是可以實現的。從早期的農場生活，到研究生畢業，我都沒有懷疑過那些有關蛋白質的理論。在我很小的時候，我記得農場飼料中價格最貴的添加成分就是養牛和養豬用的蛋白添加劑。1958—1961年，我花了三年的時間完成了我的博士課題，研究怎樣改進高品質蛋白的供給，讓牛羊生長的效率更高，讓肉制品供給更充分2，3。 增加高品質蛋白的攝入，特別是動物來源蛋白的攝入，是一項非常重要的任務，這個信念伴隨我度過了博士畢業後的時光。儘管我的論文在後來10多年的時間里被引用過幾次，它只不過是學術界試圖解決世界蛋白質形勢的大量研究工作的很小一部分。60年代和70年代期間，我總是聽說「發展中國家存在所謂的『蛋白質缺口』」4。 蛋白質缺口被認為是造成第三世界國家兒童廣泛饑餓和營養不良的原因。當時認為這個缺口是由于缺乏蛋白質，特別是所謂的高品質蛋白，即動物來源的蛋白質造成的1，4，5。按照這個說法，第三世界國家的兒童特別缺乏高品質的動物蛋白。為了解決這個問題，全球設立了各種各樣的研究項目。1976年，麻省理工學院的一位著名教授及其同事聲稱：「世界糧食問題的核心問題是如何向民眾提供足夠的蛋白質。」5他們認為：「除非能夠保證一定水準的牛奶、雞蛋和魚類制品的攝入，否則以谷類為主的膳食結構不能提供兒童生長所需的蛋白質。」為了解決這個可怕的問題： ●麻省理工學院正在開發一種蛋白質很豐富的替代性食品，稱為INCAPARINA； ●普度大學正在培育一種含賴氨酸較多的玉米，普通玉米蛋白中缺乏這種氨基酸； ●美國政府正補貼奶粉生產企業，鼓勵他們向世界貧困國家提供高品質蛋白； ●康奈爾大學正向菲律賓提供技術援助，幫助他們開發高蛋白水稻品種，並積極協助該國發展畜牧業； ●奧本大學和麻省理工學院當時也正研究怎樣將魚肉制成乾粉，向第三世界國家供應一種稱為魚蛋白精華的產品。
聯合國及美國政府食品與和平專案署、美國多數大學、眾多國際組織都參與了這場旨在用蛋白產品消除世界飢荒的斗爭。對這些工作，我本人有著豐富的第一手經驗。我不僅是其中一些專案的組織人、策劃人，也是項目實施的指導者。 聯合國糧農組織的農業發展專案給發展中國家帶來了重大的影響。糧農組織的兩位官員6在1970年宣稱：「總體而言，發展中國家面臨的最大的營養問題是缺乏蛋白質，這點是毫無疑問的。這些國家的人口基數大，主要依賴于植物性食物，而植物性食物通常缺乏蛋白質，導致這些國家的民眾健康狀況不良，人均產值下降。」M·奧垂德是糧農組織中非常有影響力的一位官員，他補充說：「由于這種膳食的動物蛋白含量很低和供給品單調，其蛋白品質不能讓人滿意。」4他宣稱在動物來源食品的攝入和年度國民收入之間有很強的關聯性，強烈建議通過增加蛋白質食品的生產和攝入，消除當前存在的、而且日益變大的蛋白質缺口。他還積極宣導：「利用一切可能的科學技術資源，開發新型富含蛋白質的食品，或是盡可能利用那些尚未被充分利用的自然資源，更好地滿足人們的蛋白質需要。」4 美國商務部官員、馬里蘭大學教授布盧斯·斯蒂爾靈斯博士是另一位積極宣導動物蛋白膳食的人。1973年，他說：「實際上，儘管沒有強制要求在膳食中添加動物來源的蛋白質，但是動物來源蛋白占膳食的比例常被看作是整個膳食的蛋白品質。」1他解釋說：「補充足夠數量的動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質營養的方法。」 當然，提供更多的蛋白質有助于改善全球的營養狀況。對于那些常年依賴單一植物性食物的國家來說，更是如此。但這並不是惟一的方法，就像下文中提到的一樣。這種膳食和一個人群的長期健康之間並沒有必然的關聯。
餵養兒童
這就是當時的社會氛圍，和其他人一樣，我也深受影響。1965年，我離開麻省理工學院，到佛吉尼亞理工學院做了一年的講師。查理·恩格爾教授是佛吉尼亞理工學院生化及營養系的系主任。當時他對建立一個國際營養不良兒童營養項目有著濃厚的興趣。他想在菲律賓實施一項被稱為「母親自助」的項目。這個專案的目的是向營養不良兒童的母親提供營養教育和知識。想法是這樣的，如果這些母親能夠了解當地哪些食品能讓他們的孩子更健康，他們就可以擺脫對稀缺的藥物和更為稀缺的醫療資源的依賴。1967年，恩格爾開始實施這個項目，他邀請我作這個項目的校方協調人，後來又邀請我去菲律賓工作。當時他住在馬尼拉。 那個年代解決營養不良的理念是加強蛋白質的攝入，所以我們將這一理念帶到了「母親自助中心」，希望能提高營養不良兒童的蛋白質攝入水準。魚作為一種蛋白質來源主要局限于海濱地區。我們當時想把花生作為一種蛋白質來源，因為花生基本上可在任何地方生長。花生是一種堅果類食物，就像紫花苜蓿、大豆、苜蓿、豌豆等其他豆類作物一樣。像其他固氮作物一樣，花生的蛋白質含量也很高。 當時這類產品容易出現一個很嚴重的問題(這個問題首先是英國7－9方面注意到的，後來得到了麻省理工學院的證實)10，11，就是花生經常被黴菌產生的毒素——黃曲霉毒素所污染。已經證明，這種毒素可在大鼠中誘發肝癌，是當時已知的最強的化學致癌劑之一。 所以我們不得不動手解決兩個相關的問題：一個是緩解兒童營養不良的狀況；另一個是解決黃曲霉毒素的污染問題。 去菲律賓之前，我去過海地，目的是在當地的幾個母親自助中心進行適應性觀察。這是我在佛吉尼亞的同事肯·金教授和羅蘭德·韋伯教授幫忙安排的。海地是我去過的第一個不發達國家，而且海地也是不發達國家中的一個典型。海地總統帕帕·杜克·杜維立爾拼命搜刮當地有限的自然資源，過著奢侈豪華的生活，但是海地有54%的兒童因營養不良在5歲前夭折。 我到菲律賓後，發現這里的問題也是一樣的。我們選擇母親自助中心的地點時，主要的參考因素就是當地農村營養不良的狀況有多糟糕。我們在最需要幫助的農村建立救助中心。在前期調查中，我們測量孩子的體重，將結果與西方同年齡組兒童的正常體重進行比較。根據計算的結果，我們將孩子們營養不良的狀況分為1度、2度、3度營養不良。3度營養不良是最嚴重的，其體重低于同年齡組正常兒童體重的第65百分位數。在此我想提請各位注意，第100百分位數僅僅相當于美國同年齡組兒童的平均體重，如果一個孩子的體重低于第65百分位數，就意味著這個孩子快要餓死了。 在某些大城市的郊區，根據我們的估計，大約有15%—20%的3到6歲的兒童屬于3度營養不良。我永遠忘不了第一次看到這些孩子的情景。有一個母親，她自己看上去就瘦弱得像個孩子一樣，抱著一對3歲的雙胞胎，試圖給他們餵一些麥片粥。這兩個孩子一個體重只有11磅，另一個14磅，眼睛凸出。大一點的孩子因為營養不良，已經失明了，在小一點的孩子的帶領下，到處乞討。當地到處都是這樣缺胳膊少腿的孩子，靠乞討得來的一點點食物，勉強維持著生命。
值得獻身的真相
不用說，上面提到的這些悲慘景象，給我們開展研究工作以巨大的動力。我們首先要解決的問題是黃曲霉毒素對花生的污染問題。 調查黃曲霉毒素的第一步是收集有關的基礎資訊。例如菲律賓哪些人在食用被黃曲霉毒素污染的花生？哪些人比較容易患肝癌？為了回答這樣的問題，我專門從國家衛生研究院(NIH)申請了課題經費。我們還需要回答的一個問題是黃曲霉毒素是怎樣誘導肝癌的。我們希望實驗室大鼠模型中進行的分子水準的分析能夠回答這個問題，能更深入地了解其中的生化機制。我還從國家衛生研究院申請了另外一項基金，專門研究這個問題。這兩項基金啟動了一項雙軌道調查，一項是基礎研究工作，一項是應用研究。在我以後的科研生涯中，我都是這樣開展工作的。我發現既從基礎角度又從應用角度研究問題，能帶來比較高的回報，因為這種研究方法不僅能告訴我某種化學物質對健康的影響，也能告訴我為什麼會產生這樣的影響。以這樣的方式開展工作，不僅能理解食物和健康的生化機制，也能把我們的研究和發現與生活中的人聯系起來。 我們開始進行逐步的系列調查，首先我們希望知道哪些食品中含有最多的黃曲霉毒素？我們知道花生和玉米是最容易受到黃曲霉毒素污染的。但我們發現，在當地雜貨店中購買的29罐花生醬中，黃曲霉毒素的污染量達到了美國食品規定量的300倍；而生花生的污染率則低得多，完全沒有超過美國的規定標準。兩者之間巨大的差異告訴我們，花生醬和生花生之間的差異來自花生的加工過程。加工過程中，品質比較好的花生會經手工挑選出來，單獨加工；而品質不是很好，有點發霉的花生會被送去做花生醬。 我們想了解的第二個問題是哪些人最容易被黃曲霉毒素影響，產生肝癌。兒童是最容易受到污染影響的，他們是污染花生醬的主要消費者。我們通過分析兒童尿液中的黃曲霉毒素代謝產物來估計兒童攝入黃曲霉毒素的水準12。實驗中，我們的實驗物件都是住在家里的失學兒童。采集的花生醬標本來自已經打開的舊罐子。在此，我們發現了一個很有趣的現象：肝癌發生率最高的地區——馬尼拉和賽布，也是黃曲霉毒素攝入量最高的地區。花生醬銷售量最高的地區是馬尼拉，玉米銷售量最高的地區是賽布——菲律賓第二大城市。 隨著研究的進展，我們發現事實遠比我們想像的複雜。當地一位醫生喬·卡多——他是菲律賓總統馬科斯的健康顧問，告訴我說肝癌在菲律賓是非常嚴重的疾病。這種疾病讓很多兒童在10歲之前就早夭。而在西方國家，多數患肝癌的人都是40歲之後才發病的。而且卡多醫生還告訴我說，他最小的手術物件還不到4歲。 這個事實讓人難以置信，但是他後面說的話讓我更為驚訝——這些做肝癌手術的孩子往往來自富裕家庭。這些家庭的物質生活條件非常好，他們吃的是我們認為最健康的膳食，營養水準達到了大多數美國人的營養標準。他們的蛋白質攝入量比本國其他人都多(高品質動物蛋白)，但恰恰是他們患有肝癌。 這怎麼可能呢？在全球范圍來說，肝癌通常是在蛋白質攝入量最低的國家發病率最高。當時廣泛流傳的說法是：肝癌是蛋白質攝入不足引起的。而這種蛋白質攝入不足正是我們去菲律賓工作、致力于解決的主要問題。我們要增加營養不良兒童的蛋白質攝入量。但是根據卡多醫生的說法，蛋白質攝入量最高的兒童中，肝癌發病率卻是最高的。剛聽到這個消息的時候，我感到非常驚奇，但是隨著越來越多的此類資訊浮出水面時，我開始相信他的觀察是正確的。 當時在一份不太知名的醫學雜志上，我讀到一篇印度的科研論文13。在這個試驗中，試驗者比較了兩組動物蛋白質攝入量和癌症發病率之間的關系，其中一組試驗動物飼以黃曲霉毒素和含20%蛋白質的飼料，另一組給予同樣劑量的黃曲霉毒素和含5%蛋白質的飼料。攝入20%蛋白質飼料的這組大鼠都發生了肝癌，或癌前病變；而攝入5%蛋白質飼料的這組大鼠，沒有任何一只發生肝癌。這並不是一個細微的差別，這是個100對0的差別，而這個結果和我在菲律賓兒童中觀察到的現象是吻合的。那些最容易患肝癌的兒童，恰恰是那些膳食中蛋白質比例比較高的兒童。 但我周圍的人似乎都不能接受這篇印度論文的觀點。一次，參加完一個學術會議，在回底特律的航班上，我遇到了以前在麻省理工學院的同事，高級研究員保羅·紐博尼博士。紐博尼博士是當時少數幾個關注營養在癌發生中作用的科學家之一。我和他講了我在菲律賓觀察到的現象、在菲律賓得到的資訊和這篇印度科學家發表的論文。他總結性地駁斥了這篇論文中的觀點，說：「他們肯定是把籠子的編號弄反了，高蛋白膳食不可能增加癌發生。」 我意識到這個具有挑戰性的觀點與傳統觀念是截然相反的，即使是同事也會不信任這種看法。我是應該冒著被大家看成傻瓜的危險，把蛋白質比例升高增加癌發生這種觀點當回事呢？還是應該對這樣的東西置之不理？ 不知道怎麼回事，在那個時候，我想起一些陳年往事。曾經和我們一起生活過多年的姑姑死于癌症。有幾次我的姑夫把我和我的弟弟傑夫帶到醫院去看姑姑，雖然那時我很小，不明白發生了什麼事情，但是我對病房門上那個大大的「C」字——癌記憶猶新。那時我想，長大以後一定要找到一個治療癌症的辦法。多年以後，我剛結婚沒有幾年，剛剛開始在菲律賓工作，我的岳母也死于結腸癌，當時她只有51歲。那時是我職業生涯的早期，我剛剛開始意識到在膳食和癌症之間可能存在某種關聯。對我的岳母，我感到特別的歉疚。因為她沒有醫療保險，沒有得到很好的治療。我夫人凱倫是我岳母惟一的女兒，她們的關系非常親密。所有這些痛苦經歷都堅定了我的職業選擇。只要我的工作能讓人們對這些可怕疾病的機制了解得更多、更深，我就願意全身心地投入進去。 現在回想起來，那是我將研究重心轉到膳食和癌症關系的開端。下定決心研究蛋白質與癌之間關系的那一刻，是我職業生涯的轉捩點。如果我想揭示這一機制，就只有通過大量的實驗室研究，考察是否蛋白質攝入量越大，導致的癌越多，以及是怎樣導致的。這也恰恰是我在以後多年工作中從事的研究。這項工作比我當初預想的要長得多，我的同事、學生和我共同做出了許多驚人的發現，而這些發現會讓你反思當前的膳食。但更驚人的是，這些發現帶來了更多的問題，而這些問題的答案將最終動搖營養和健康科學的基礎。
科學的本質——繼續研究，你需要了解什麼？
科學研究的證據實際上是非常晦澀的。和所謂的核心科學，如生物學、化學、物理學相比，在醫學健康領域，如果你想找到絕對的證據，幾乎是不可能的事情。研究的主要目標是確定哪些東西可能是真的。這是因為健康研究從本質上講是一種統計學研究。你拋一個球出去，會不會落下來？沒錯，肯定是這樣的，這就是物理。那麼你每天吸四盒香菸，你會不會得肺癌呢？答案是：有可能。我們只能知道你比不吸菸得肺癌的可能性大得多，但是我們不知道你作為一個個體，是不是一定會得肺癌。 營養學研究中，找出營養與健康的關系是非常不容易的事情。人有各種各樣的生活方式，遺傳背景各不相同，飲食習慣也不盡相同。實驗室的一些先決條件，如經費限制、時間限制和檢測誤差，也會帶來限制。最重要的是，食物、生活方式和健康三者之間通過如此複雜而又多方面的系統互相影響、相互作用，想找出關于某個因素和某種疾病的確定證據，幾乎是不可能的，即使你的研究目標非常確定，即使你有無限多的研究時間和無窮多的研究經費。 因為上述種種困難，我們在研究中采用了很多不同的策略。有時我們會考察某個假設性的原因，是否一定會產生某個假設性的結果。我們觀察和測量各種人群之間攝入脂肪量的差異，然後觀察和比較這種差異是否和乳腺癌、骨質疏松症或是其他疾病之間發病率的變化趨勢吻合。我們會觀察和比較患病人群和未患病人群的飲食有什麼不同？我們觀察和比較1990年和1950年的發病率有什麼不同？我們還研究這種發病率的改變是否與飲食結構的變化相吻合。 除了觀察這些已經存在的差異，我們還會通過實驗，並故意用一種假設性的治療方法來對患者進行干預，看結果如何。我們會在做藥物安全性和效價評估時進行干預實驗，讓一組試驗物件服用藥物，另外一組服用安慰劑(與藥品外觀、味道等相同、但完全沒有療效的物質)。但是膳食的干預實驗要困難得多，特別是當試驗物件不能留院觀察的時候。因為這種情況下，所有受試物件必須自覺地嚴格遵照我們規定的食譜。 通過這些觀察性和干預性的研究，我們開始將所有發現收集在一起，並權衡證據是支持還是反對某一假設。當證據很有力地支持一個設想，以至于似乎不能否定它時，我們就認為這種設想非常接近真實的情況。通過這種方法，我們對純天然的以植物性食物為主的膳食做出了結論。正如你會讀到的，那些試圖通過一項或兩項研究就得到最佳營養的絕對證據的人，會覺得非常失望或是接受不了。但是我相信，那些研究各種現有證據的價值、探索膳食與健康真實關系的人，會感到驚奇，並受到極大的啟發。整合分析實驗結果時，你必須注意以下幾個概念。
相關性和因果性
在很多研究論文中，有兩個詞出現的頻率很高，一個叫做「相關性」，一個稱作「關聯性」，這兩個詞用于描述兩個因素之間的關系，有時甚至用于說明因果關系。這是「中國健康調查」的特色，我們調查了65個縣130個自然村的6500名成年人及其家庭成員，看是否存在不同膳食、生活方式和疾病模式。舉例來說，如果肝癌發病率較高的人群中，蛋白質的攝入量也比較高，我們說蛋白質攝入量和肝癌發病率之間存在正相關關系。因為這個例子中，其中一個因數水準升高的時候，另外一個因數的水準也升高了。如果在肝癌低發人群中，蛋白質的攝入水準比較高，我們則說蛋白質攝入水準和肝癌發病危險兩者之間存在負相關關系。換句話說，這兩個因數的變化趨勢是相反的，一個因數的水準升高時，另一個因數的水準下降。 但是，在我們的假設性的模型中，蛋白質攝入水準和癌症發病率之間有關聯關系，並不能說明蛋白質是導致癌症的病因。我知道這一點比較難理解，請允許我舉例來說明這一點。在有些國家，電線桿密度比較大的地方，通常也是心臟病或是其他疾病的發病率比較高的地方，我們說電話線密度和心臟病的發病率之間是存在相關關系的，但這並不說明電話線是導致心臟病發病的原因。實際上，相關性並不等于因果性。 但這並不是說相關性是個沒有用處的概念。如果闡釋合理的話，相關性可以有效地用于營養和健康關系的研究。舉例來說，《中國健康調查報告》中一共得到了8000組具有統計學顯著意義的相關關系，其價值是無可估量的。當這麼龐大的資料都具有某種相關性的話，研究人員就可以憑此來確定營養和健康之間存在著什麼樣的關系模式。而這種模式，反過來說，可以用于揭示膳食和健康相互作用和影響的過程。這個過程是相當複雜的，如果一個人真的想找出單原因導致單結果的模式，僅僅具有相關性是遠遠不夠的。
統計學顯著性
你可能以為，判斷兩個因素之間是否存在相關性——相關或是不相關是很容易的，但事實並非如此。當你手頭有大量的資料，你進行統計學分析，確定兩個因素之間是否具有關聯性，這個問題的答案不能用是或者否來回答，它是一種可能性。用一個術語講，這種可能性的大小被稱為「統計學顯著性」。統計學顯著性用于說明觀察到的試驗現象是否真實可信，或者僅僅是偶然發生的。如果你拋三次硬幣，每次都是有頭像的一面朝上，這是個概率的問題。如果你拋100次硬幣，每次仍然是有頭像的一面朝上，那麼你可以比較有把握地說這枚硬幣的兩面都是頭像。這就是統計學顯著意義的意義——關聯關系(或其他結論)真實存在、而不是偶然發生的可能性是多少。 我們說，某項資料和結果具有統計學顯著意義，是指由于偶然因素造成這種結果的概率小于5%，舉例來說明，就是你重複同樣的實驗，有95%的可能性都得到相同的結果，這樣的結果具有95%的統計學相關意義。95%這個截點是人為規定的，但確實是一個廣泛接受的標準。另外一個人為規定的截點是99%，這種情況下，結果吻合測試達到99%的時候，我們說具有高度統計學顯著性。在我們有關膳食和疾病的討論中，統計學顯著性會經常出現在書中，這是我們評價資料可靠性的重要依據，稱為證據的「可信度」。
作用機制
很多情況下，如果有其他研究結果證明，兩個相關因素在生物學上也是相關聯的，往往認為相關性是更可靠的。舉例來說，電線桿的密度和心臟病的發病率之間存在相關性，但是並沒有研究表明，電線桿怎樣通過某種生物學機制與心臟病聯系起來。但是現在已經有研究證明，蛋白質的攝入過程和肝癌發病過程之間在生物學上和因果關系上是相關聯的(見第三章)。了解某種物質在人體內是如何發揮作用的，我們稱此為作用機制。而了解其作用機制則會強化證據。換言之，這即是兩個相關因素以一種「生物學上合理的」方式相關聯。如果相關在生物學上是合理的，這種相關則被認為是很可靠的。
元分析
最後我們來理解一下元分析(metanalysis)這個概念。元分析是指將多個研究的多組資料整合為一組資料進行分析。通過整合分析大量的資料，可以使結果具有更高的可信度，結果也更具有說服力。儘管和其他的事情一樣，例外的情況總是存在的。 從多個研究中得到結果後，我們可以使用某些工具和概念去考察這些證據的可信度。通過這些努力，我們可以知道哪些東西更接近于真實的情況，我們可以根據結果來作出適當的判斷。如果其他假說不太可能，我們對得到的結果就會非常有信心。從純技術的角度來說，絕對證據是無法得到的，也是不重要的，但是出于常識的證據是可以得到的，也是非常關鍵的。通過這樣的過程，我們能對吸菸和健康的關系進行正確的分析，從而得到一個正確的結果。吸菸不會100%地導致肺癌，但是說吸菸和肺癌絕對沒有關系，那卻是非常荒謬的，再花時間研究這樣的結論是沒有意義的。