第2章 蛋白质王朝
我的整个生物医学研究生涯全都在绕着蛋白质打转。我在普通的研究室工作过,也曾前往菲律宾为营养不良的儿童提供饮食,甚至还进入拟定全美健康政策的政府会议室。无论走到哪里,蛋白质宛如一条联结过去与现在营养知识的纽带,因为长久以来,蛋白质一直有着不可逾越的崇高地位,其重要性已经渗透饮食和健康的实践,甚至在专业层面彻底影响了我们的生命存续。
关于蛋白质的描述,一部分是科学,一部分是文化,还有很大一部分是神话。我想起歌德的一段话,这是我的朋友霍华·李曼告诉我的,李曼是个优秀的讲师与作家,也曾自己经营牧牛场。歌德曾说:“我们最擅长把显而易见的东西隐藏起来。”其实,蛋白质不为人知的故事就是这段话最好的写照。围绕蛋白质的教条几乎都直接或间接、批评或引导着生物医学研究的每种思想。
1839年,荷兰化学家葛哈德·穆德勒发现了蛋白质这种含氮的化学物质1,从那以后,蛋白质俨然成为所有营养素中最神圣的一种。事实上,蛋白质(protein)这个词源于希腊文的proteios,意思就是“最重要的”。
这引出一个问题:这种营养素到底为什么会受到人们一窝蜂的疯狂追捧,特别是使人深信蛋白质只出现在动物肉制品中?有人推测,那是因为人们相信吃下动物类食物,就能获得力量、耐力和敏捷性。这或许也与人类想控制其他有感知能力的生灵的欲望有关。但无论动机如何,在19世纪,蛋白质几乎是肉类的同义词,这个观念已与我们共存了一百多年,对我们的饮食观念和习惯产生了莫大影响。当我说到“蛋白质”时,第一个浮现在你脑海中的食物可能是牛肉。若真如此,让我告诉你,你绝不是唯一一个这样回答的人。
关于蛋白质,有许多最基本的问题是很多人都搞不清楚的,比如:
• 什么是良好的蛋白质来源?
• 一个人每天究竟该摄取多少蛋白质?
• 植物蛋白跟动物蛋白一样好吗?
• 需要在植物性食物中加肉才能获取完整的蛋白质吗?
• 该不该食用蛋白粉或氨基酸补充品,尤其是活动量大的人或运动员?
• 需不需要摄取蛋白质补充品,以促使肌肉生长?
• 素食者从哪里摄取蛋白质?
• 吃素的孩子没有摄取动物蛋白,能健康成长吗?
对于这些常见的问题或疑虑,许多人都有一个基本观念:肉就是蛋白质,蛋白质就是肉。这种观念起源于一个事实:动物性食物的“精髓”就是蛋白质。如果制造商把肉品与乳制品的脂肪去除,我们仍然会认得这些肉与乳制品——常见的瘦肉切片和脱脂乳品都是如此处理的。不过,假使我们把动物性食物中的蛋白质去除,那么剩下的东西就和原来的完全不同了,比如没了蛋白质的牛排,就只剩下一摊水、油脂与少量的微量营养素——这样的东西谁要吃呢?总之,若一种食物被认为是动物性食物,它就一定含有蛋白质。蛋白质是动物性食物的核心成分。
早期的许多科学家都是蛋白质的忠诚拥护者。例如,优秀的德国学者卡尔·沃伊特(1831—1908)知道男人每天只需要48.5克的蛋白质,但因为当时的文化偏好,他建议的每日摄取量竟高达118克。由于蛋白质等于肉,因此每个人都希望餐桌上能摆上许多肉。如同我们渴望拥有更大的房子或跑得更快的车子,沃伊特认为,好的东西永远不嫌多。
20世纪初期,许多知名的营养研究者都是沃伊特的学生,比如马克斯·鲁伯纳与艾特瓦特,这两名学生都很遵行老师的教诲。鲁伯纳曾说,摄取蛋白质(也就是肉)是文明的象征:“摄取大量的肉,是文明人的权利。”而艾特瓦特后来在美国农业部成立了第一个营养实验室,身为美国农业部的主管,他建议每天摄取125克蛋白质(现在的建议摄取量是55克)。我们之后会看到,这个数字对美国农业部有多么重要。
就这样,这个文化偏见根深蒂固地进入我们的生活。如果你是文明人,你就会吃大量的蛋白质;有钱人吃肉,穷人的主食则是植物性食物,如马铃薯和面包。有些人认为,社会阶级低的人之所以懒惰无能,就是因为吃的肉或蛋白质不够多。19世纪蓬勃发展的营养学领域随处可见这种精英论与傲慢的观点,它们渗透每一场关于蛋白质的思考辩证,让所有人都认为越多越好、越文明,甚至越有灵性。
20世纪初的英国知名医生马凯少校颇能道出这段可笑又不幸的历史。他曾在1912年驻扎于英国殖民地印度,负责辨认、挑选印度部落中优秀的战士。他曾说,摄取蛋白质较少的人“体格差,常常畏畏缩缩,带着娘娘腔”。
彩珠串与氨基酸
我们所摄取的热量大多来自蛋白质、脂肪和碳水化合物这几种常量营养素,再加上水分,差不多就是食物的全部重量。其中还包括少量的维生素与矿物质,即“微量营养素”。所有人都需要一点点微量营养素(毫克或微克)以维持最佳健康状态。
在这么多营养素中,蛋白质可说是最神圣的一种,它是我们身体中最重要的成分,种类多达数十万种,以酶、激素、结构组织及运输分子等形态运作,是维持生命所必需的。蛋白质是由数百或数千个氨基酸所组成的一串长链,而依据不同算法,氨基酸又可以分为15~20种。每隔一段时间,蛋白质就会老化而需要更替,因此我们要摄取含有蛋白质的食物来帮助蛋白质更新。经过消化,蛋白质能提供新的氨基酸基础材料来制造新的蛋白质。各种食物的蛋白质含量不同,取决于这些食物能提供多少必需氨基酸,以替代我们体内老化的蛋白质。
将组成蛋白质的氨基酸拆解与重组的过程,就像有人给了一串彩色珠子来替代我们遗失的一串旧珠子,但这串新珠子的排列方式并不同于遗失的那串,因此我们得弄断珠串,收集这些珠子,再重新组合,让彩色珠子的排列顺序和我们失去的那条一样。但若少了蓝色珠子,那么在编一条新串珠时,速度就会变慢或停滞,直到拿到更多蓝色的新珠子才会恢复。摄取营养来为身体组织制造新蛋白质、替代老化的蛋白质,概念大概就是如此。
人体组织所需要的氨基酸(彩色珠子)大约有8种必须从食物中摄取,这些人体无法自行制造的氨基酸,称为“必需氨基酸”。就像串珠子的比喻一样,如果我们所吃的食物中少了哪怕其中一种氨基酸,新蛋白质的合成就会减缓或停滞——此时,蛋白质质量优劣的概念就出现了。所谓最好的食物,只不过是指经过消化之后,能够提供正确种类与数量的氨基酸,以有效合成人体新组织的蛋白质。
那么,吃什么最能有效提供基础材料,帮人体的蛋白质更新代谢呢?答案是:人肉。人肉蛋白质含量恰到好处,最符合人体所需要的氨基酸。不过,我们的同胞可不是用来吃的,所以只好选择“次佳”的蛋白质:其他动物。其他动物和我们蛋白质的含量很相似,因为它们提供的每一种必需氨基酸的量非常接近我们所需要的量。这些蛋白质功效很强,因此被称为优质蛋白质。在动物性食物中,蛋奶类的氨基酸和人类蛋白质最为匹配,因此也被认为质量最好。“低质量”的植物蛋白可能会缺乏一种以上的必需氨基酸,但就整体植物蛋白而言,依然具备全部的必需氨基酸。
所谓的优质,是指食物中的蛋白质用来促进生长的效率。如果说最有效率的就是最健康的,那么上述的说法当然很对,但事实并非如此——“效率”及“优质”两个词是会误导人的。其实,有许多非常有说服力的研究指出,“低质量”的植物蛋白虽然合成新蛋白质的速度较慢,但相对而言较稳定,可以说是最健康的蛋白质——稳扎稳打才是赢家。但是现在一般人的观念都是,某食物的蛋白质质量如何,取决于吃那种食物的动物成长多快,而的确有某些食物的蛋白质效率比值与价值都很高,这些食物就是动物性食物。2
若我们只注重身体发育的效率,认为长得越快就一定越健康,就会促使人们选择食用最“优质”的蛋白质。正如任何一个营销人员告诉你的那样,一款高质量的产品会立刻赢得消费者的信任。100多年来,我们一直被这种误导性的语言束缚,并常常不幸地落入陷阱:更高的质量意味着更健康。
这种蛋白质质量的观念源起,过去并不为大众所熟知,但至今仍影响深远。比如,许多选择蔬食的人到今天还会问:“我要怎么获得蛋白质?”好像植物没有蛋白质似的。就算现在大家已知道植物也含有蛋白质,但是由于它常被认为质量不好,因此仍会被质疑,结果就是,大家每次用餐时,都得煞费苦心从各种不同的植物性食物中去拼凑蛋白质,来弥补彼此缺乏的氨基酸。这真是矫枉过正!我们都知道,人体其实能够借由极为复杂的新陈代谢系统,从每天所食用的各种天然植物蛋白中获得所有的必需氨基酸,因此根本不必刻意吃更多的植物蛋白,或是费尽心力规划每一餐。
蛋白质短缺
我刚开始工作时,最重要的营养与农业议题就是设法增加大家的蛋白质摄取量,并确定这些蛋白质都是最优质的,这是当时同事和我都深信不疑的共同目标。我从小就知道,所有农场饲料中最贵的,就是用来喂牛和猪的蛋白质补充剂,而我攻读博士学位时,有三年都在研究如何让牛羊更快地成长,好让人能多吃一点儿它们的肉,从而摄取更多优质蛋白质。3
我还是研究生的时候,坚信推广优质蛋白质(即动物性食物)是非常重要的任务,而且,当时致力于研究蛋白质的不光是我,还有许多团体。
20世纪六七十年代,我一再听到发展中国家有“蛋白质短缺”的情形。4“蛋白质短缺”指出,全球饥荒与第三世界儿童营养不良的主要原因是蛋白质摄取不足,尤其是优质(动物)蛋白。5为了解决这个问题,许多计划纷纷出台。麻省理工学院有一位知名的教授,曾经和年轻的同事在1976年提出以下论点:“充足的蛋白质供应量是解决全球粮食问题的不二法门。”6他们还说:“除非补充适量的奶、蛋、鱼、肉,否则(贫穷国家)以谷类为主的食物,不足以提供儿童发育所需的蛋白质。”
为了解决这严重的问题,美国政府和一些大学有了如下举措:
• 麻省理工学院研发出一种富含蛋白质的食物补充品,就叫作“廉价蛋白食品”。
• 普渡大学培育出一种含有更多赖氨酸的玉米(赖氨酸是玉米蛋白质中“缺乏”的一种氨基酸)。
• 美国政府针对奶粉生产企业提供补助津贴,以期提供优质蛋白质给全球的贫穷人口。
• 康奈尔大学甚至派出许多研究人员,前往菲律宾培育具有丰富蛋白质的稻米,并发展畜牧业。
• 奥本大学与麻省理工学院合作研究,把鱼肉碾制成“鱼蛋白浓缩物”,给全球的穷人食用。
联合国及美国政府的“粮食换和平”计划、重量级的大学和其他许多组织及学校,都大声疾呼要以优质蛋白质来根除世界饥荒问题,而我通常都能获得这些计划的第一手消息,也认识组织和推动这些项目的负责人。
举例来说,联合国粮食及农业组织(FAO)的农业发展计划对发展中国家的影响就相当大。该组织的两名工作人员7在1970年这样说:“……就整体而言,蛋白质无疑是发展中国家最缺乏的营养素。这些国家的众多人口大多吃缺乏蛋白质的植物性食物,于是健康状况不佳,生产力低下。”奥特雷是FAO中的重要人物,他甚至说:“(发展中国家)由于食物中动物蛋白的含量偏低,也缺乏多种食物来源,因此蛋白质的质量并不好。”8他同时强调,食用动物性食物与年收入之间有很大的关联。他强力主张,应该增加动物蛋白的产量与摄取量,以弥补世界上“蛋白质短缺”日益严重的情形。他还提倡:“应该动员所有科学与技术资源,制造出富含蛋白质的新食品,或从目前尚未充分利用的资源中,撷取最大的利益,让人类获得食物。”9
任职于马里兰大学与美国商务部的布鲁斯·斯蒂林斯也倡导摄取动物性食物,他在1973年承认:“虽然饮食本身对动物蛋白没有要求,但动物蛋白的数量仍是整体饮食中蛋白质质量的指标。”10他继续指出:“供应充足的动物性食物是世界公认的增加全球蛋白质营养的良方。”
提供蛋白质确实是改善发展中国家民众营养状况的重要方式,对那些热量来源只有一种植物的人更是如此。但是,提供蛋白质却不是唯一的方法,甚至不一定能维持长期健康。
“育儿中心”
当年,我的立场也和大家一样。1965年,我离开麻省理工学院,到弗吉尼亚理工大学任教。当时,生物化学与营养学系的系主任是查理·恩格尔,他十分关心世界上营养不良的儿童,并为他们拟订了一套营养计划。他热切地想在菲律宾推行一个叫作“育儿中心”的自助计划,这个计划的重点在于向母亲们倡导妥善利用当地生产的食物,帮助孩子健康成长,不必再倚赖极度匮乏的医药系统。恩格尔在1967年开展这项计划,并邀请我担任他的校园统筹,也希望我到菲律宾住得久一点儿,而他自己则已定居马尼拉。
我们理所当然地把重点放在蛋白质上,希望以之解决营养不良的问题,因而在各个“育儿中心”都特别强调蛋白质,并协助人们提高蛋白质的摄取量。与一般做法不同的是,我们倾向于借由花生来获取蛋白质,因为花生几乎到处都能生长,而且花生与苜蓿、黄豆、三叶草、豌豆及其他豆类一样是豆科作物,能吸收氮并将其固定在土壤中,还含有丰富的蛋白质。
只是花生也有个麻烦问题。许多证据——首先是英国11,而后还有麻省理工学院(我在同一个实验室工作过)12——显示,花生常会遭到霉菌产生的黄曲霉毒素的污染。这个问题需要好好注意,因为研究指出黄曲霉毒素会使大鼠患肝癌,而且据说它是当时发现的最强的致癌化学物质。
于是我们得处理两个与计划密切相关的问题:一是改善儿童营养不良状况,二是解决黄曲霉毒素的污染。
我到菲律宾之前,先到海地观察了几家实验性的“育儿中心”,这些机构是由肯·金与赖兰·韦伯两位教授组织的,两人都是我在弗吉尼亚理工大学的同事。这是我首次前往一个不发达国家,而海地绝对适合实行“育儿中心”计划。海地总统老杜瓦利埃竭力榨取国家资源以中饱私囊。当时,海地有54%的孩子活不到5岁,死亡原因多为营养不良。
之后,我前往菲律宾,发现情况也好不到哪儿去,因此我们决定把“育儿中心”设置在营养不良情形最严重的地方,并将力量集中在最需要的村子里。我们在每个村子进行调查,先为每个孩子量体重,并把他们的体重与西方同龄儿童的参考标准加以比较,再把营养不良的情形分成三个等级。第三级最严重,表示是位于65%之下的水平。请注意,就算是100%,也只达到和美国儿童平均体重一样的水平,如果低于65%,就表示情形已严重到近乎饿死。
即便在某些大城市的中心地区,3~6岁的儿童中,也有15%~20%营养不良的程度在第三级。当年,曾有个瘦得跟竹竿似的妈妈,抱着一对眼睛突出的3岁双胞胎过来,一个体重11磅,一个14磅,她得想尽办法才能让孩子张开嘴巴,吃点儿稀饭。有些比较大的孩子已经因为营养不良而失明,得靠着弟弟妹妹的引导才能找到一点儿食物。失去胳膊或腿的孩子们希望能吃上饭。
令人跌破眼镜的真相
这些景象给了我们非常大的动力,让我们致力于推进这些计划。前文提过,由于我们希望用花生来提供蛋白质,所以得先解决黄曲霉毒素污染的问题。
研究的第一步是收集一些基本信息,比如菲律宾有哪些人摄入了黄曲霉毒素?又有哪些人会罹患肝癌?为了寻找答案,我申请了NIH的经费,并成功获得补助。我们还采取了第二个策略,也就是提出另一个问题:黄曲霉毒素究竟如何导致肝癌?我们计划利用实验室的大鼠进行分子研究,而这项深度研究也获得NIH的经费补助。
有了经费,我们得以同时进行基础与应用两个层面的研究。这样,我不仅能得知食物或化学物质对健康的影响,而且能说明为什么会产生这些影响。如此,我们就能更好地了解食物与健康的生化原理,也能更清楚地知道这个原理和日常生活可能有什么关联。
研究以一系列的调查开始。我们发现花生与玉米受污染的情形最严重。我们从当地杂货店买的29罐花生酱全数受到黄曲霉毒素污染,含量为美国食品规定标准的300倍!整颗花生的污染情形则不那么严重,皆未超过美国所规定的标准。花生酱与整颗花生的差别是从工厂开始的:最好的花生在输送带上会先被手工挑选,装进广口瓶中零售;最差的发霉花生则会一路送到输送带末端,最后用来制作花生酱。
那么,哪些人最容易受到黄曲霉毒素及其致癌性的影响呢?答案是儿童。几乎所有含有黄曲霉毒素的花生酱都被孩子吃进肚子里。我们分析儿童尿液中黄曲霉毒素代谢所产生的排泄物,借以估计他们吃了多少黄曲霉毒素,而这些孩子的家中都有没吃完的花生酱。13
在我们所收集的资料中,出现了一个值得注意的模式:马尼拉和宿务是菲律宾肝癌发生率最高、黄曲霉毒素摄取量最多的地方。花生酱几乎都是马尼拉的居民食用的,而菲律宾第二大城市宿务的居民则主要吃玉米。
不过,问题并非那么简单。某次因缘际会,我认识了十分有名的医生何塞·凯杜,他是菲律宾总统马科斯的顾问。他告诉我,菲律宾肝癌问题之所以会这么恐怖,是因为10岁以下的儿童竟也会因肝癌丧命。在西方国家,肝癌多半只侵袭40岁以上的人,但是凯杜告诉我,他甚至曾经亲自帮还不到4岁的孩子们动肝癌手术!
这已经够不可思议的了,不过,凯杜还说了更惊人的事情:罹患肝癌的孩子都来自吃得最好的家庭。最有钱的家庭吃的都是我们认为最健康的食物,也就是类似美国人以肉类食物为主的饮食,他们是全菲律宾摄取蛋白质最多的人,而且那都是优质的动物蛋白,然而他们却是肝癌患者!
这怎么可能?全球肝癌发生率最高的几个国家都是蛋白质平均摄取量最低的国家,因此大家都认定肝癌是缺乏蛋白质的结果。我们到菲律宾的一大原因正是希望能解决蛋白质不足的问题,尽量让更多营养不良的儿童摄取更多蛋白质。然而,凯杜与他的同事竟然告诉我,摄取蛋白质最多的儿童罹患肝癌的比例也最高。
大约同一时期,印度一份不甚知名的医学期刊上登了一篇研究报告14,内容谈到两组实验大鼠的肝癌与蛋白质摄取量。研究人员为其中一组大鼠施与黄曲霉毒素后,喂给它们含有20%蛋白质的饮食;他们给另一组大鼠相同分量的黄曲霉毒素,不过给它们的饮食中仅有5%的蛋白质。结果发现,20%蛋白质的那组大鼠中,每一只都得了肝癌,或是表现出前期病变,但是蛋白质含量为5%的那组中没有一只患病。这个100%和0%的巨大差异与“最容易罹患肝癌的,正是饮食中蛋白质含量较高的族群”的观察相当吻合。
但似乎没有人愿意接受印度那份研究报告的结果。有一天,我从底特律开完会、搭机返家时,遇见曾任教于麻省理工学院的教授保罗·纽伯恩,虽然当时他已离职,不过他比我资深得多。那时,认真思考营养在癌症发展过程中扮演何种角色的人屈指可数,而纽伯恩正是其中之一。我告诉他我在菲律宾的感想与那篇印度研究报告,结果他说:“他们一定是把关动物的笼子弄反了,高蛋白质饮食绝不可能促发癌症。”就这样,他立刻把这篇报告抛于脑后。
从那一刻起,我开始意识到自己已经在无意间卷入了一场争议,这一观点不仅让我的同事无法相信,甚至惹得他们不快。我该不该冒着被认为是傻瓜的风险,认真看待蛋白质可能促癌的说法?我该选择明哲保身、不予理会吗?
生命中发生的点点滴滴仿佛以某种方式预先告知了我事业中的这一刻。我5岁时,与我们一起生活的姑姑因癌症病逝。在她卧病时,姑父偶尔会带我和哥哥杰克一起去医院探望姑姑。虽然那时我太小,还不明白究竟发生了什么事情,却清楚地记得癌症那个词有多么吓人。我当时想:“长大以后,我一定要找出治疗癌症的方法。”
在我婚后没几年,当我正开始在菲律宾工作时,我岳母死于结肠癌,才51岁。同一时间,我在初步研究中开始注意到饮食和癌症可能存在关联。我岳母的例子特别凄惨,她由于没有健康保险,未能获得妥善的医疗保健服务。我太太凯伦是独生女,因此母女俩很亲。经过这些事,该如何在职业生涯里做出选择,就简单得多了:我要跟着研究结果走,希望能更了解这种可怕的疾病。
回想起来,这就是我开始专心研究饮食与癌症关联的原因。决定研究蛋白质与癌症关系的那一刻是个重要的转折点。如果我想继续了解这件事情,就只有一个方法:开始从事最基本的实验研究,不光是研究食用更多蛋白质是否容易导致癌症,更要知道这是如何发生的。我就是这么做的。这让我到达了自己从未想过的深度。我和我的同事及学生的非凡发现可能会让你再三斟酌自己的饮食。但更重要的是,这些发现带来了更广泛的问题,而这些问题最终会动摇营养与健康的基础。
你不了解的科学本质
科学的证明并不容易获取,尤其是要在医学与健康的领域得出绝对的证据,这比在生物、化学、物理等核心科学领域难得多,几乎可以说是不可能的。所有相关学术研究调查的主要目标只能决定什么事“可能”为真,因为健康研究在本质上都是统计的结果。你向空中扔出一只球,它会落下吗?是的,每次都会落下。这是物理学。一天抽四包烟会不会得肺癌?可能会。我们知道你得肺癌的概率可能比不抽烟的人高许多,也能告诉你可能性(统计数字)有多大,但不确定你作为个人到底会不会得肺癌。
在营养学研究中,饮食与健康的关系有时并不那么简单,因为每个人的生活方式和遗传基因不同,吃的食物也五花八门。此外,实验有自身的限制,比如成本约束、时间有限,以及测量误差等,全都是值得注意的障碍。更重要的是,食物、生活方式与健康是在复杂和多面的系统中相互作用的,因此要将任何单一因素与疾病建立关联证据,几乎是天方夜谭,哪怕你拥有完美的研究对象、无限的时间和源源不断的资金。
有鉴于此,我们会采用不同策略来做研究。在某些情况之下,我们会观察并测量不同族群的人之间已存在的差异,以评估某个假设的原因是否导致某个假设的结果。举例来说,我们可能观察比较脂肪摄取量不同的社会,再观察摄取量的差异是否与乳腺癌、骨质疏松症或其他疾病的发生差异吻合;我们可能观察病患的饮食特征,再与未罹患这种疾病的比较组比较;我们可能先观察和比较1950年与1990年的患病比例,再观察患病比例的变化是否与饮食变化相符。
除了观察已经存在的现象,我们也会进行假设性实验,故意用假定的方式介入治疗,看看会发生什么事。比如,我们会在测试药品安全与效能时,进行介入性实验:给一组人药品,而给另一组人安慰剂(一种外观与药物一样却无活性成分的物质,只是让病人感觉好一些)。然而,介入饮食却困难得多,当我们无法将人们限制在某种临床背景中时,情况更是如此,因为在这种状况下,我们只能希望大家忠诚地吃特定饮食。
我们在从事观察性与介入性的研究之后,便开始积累研究成果,并权衡这个证据是支持还是否定某个假设。如果经过认真思考,我们发觉某个想法有某项证据的强力支持,因而无法否定其合理性,那我们就会把这个结论当作可能的事实。正是通过这种方式,我提出了“天然蔬食”的概念。当你继续阅读时,要意识到那些在一两项研究中寻求最佳营养绝对证据的人会感到失望和困惑。然而,我相信,那些通过审视现有研究中证据的分量来寻求有关饮食和健康真相的人将会感到惊讶,并获得极大的启发。不过,当你思考证据时,必须把以下四个重要观念谨记在心。
相关性与因果关系
你会在许多研究中看到“相关”“联系”这样的词,它们用来表示两个因素之间的关系,有时甚至是指因果关系。在中国健康调查报告里,这个观念特别重要。我们调查了65个县、130座村庄与6 500名成人及其家庭成员,以观察不同的饮食、生活方式与疾病特征之间的关系是否有模式可循。如果蛋白质食用量较高的族群,肝癌的发生率也较高,那么我们就会说蛋白质与肝癌发生率出现正相关,即当一个变量上升时,另一个变量也会跟着上升。如果蛋白质摄取量较高的人,肝癌的发生率却较低,那么蛋白质与肝癌发生率就出现负相关,也就是两个因素往反方向前进,一个上升,另一个下降。
然而,不论蛋白质与肝癌是正相关还是负相关,都不能证明蛋白质会导致或预防肝癌。为什么呢?让我举个简单的例子来说明:电线杆多的国家,人们患心脏病与其他疾病的概率都较高,因此,电线杆与心脏病是正相关,但却不能因此证明电线杆会导致心脏病——相关并不代表因果关系。
然而,这绝非在说“相关”没有意义,事实上,经由适当的诠释,相关性能帮助有效研究营养与健康的关系。例如,在中国健康调查中,有超过8 000项在统计上极具意义的相关性,就有很大的价值。因为得到这么多类似的相关性资料,研究者就能看出饮食、生活方式与疾病之间关系的模式,而这些模式也能说明饮食与健康之间极其复杂的过程究竟是如何运作的。但若想证明某单一因素产生某单一结果,光靠相关性是不够的。
统计显著性
你或许会认为,要决定两项因素是否相关没什么了不起,反正它们要么就是相关,要么就是不相关,但实际上并非如此。当你在检视一大堆数据的时候,你必须进行统计分析,才能决定两项因素是否相关。这是一个概率,我们称之为“统计显著性”。统计显著性可以用来衡量所观察到的实验结果究竟是真的可靠,还是仅为巧合。若你掷一枚硬币3次,每次都正面朝上,这可能只是巧合。假使你掷100次,每次都正面朝上,那你就可以相当确定这枚硬币的两面都是正面。这就是统计显著性背后的概念,即说明相关性(或其他研究发现)有多大可能是真实的,而非偶然发生。
一项研究成果的巧合概率若低于5%,就表示它具有统计显著性,这表明如果再进行一次研究,那么有95%的概率会得到一样的结果。这个95%的临界点虽然是任意界定的,不过已是个标准。另一个任意界定的临界点是99%,若实验结果符合99%的检查标准,那这个实验就拥有高度的统计显著性。在本书关于饮食和疾病研究的讨论中,统计显著性不时出现,它可以用来帮助判断证据的可靠性或分量。
作用机制
如果有其他的研究也显示两个相关因素具有生物学上的关联,这个相关性就是更可靠的。比如电线杆与心脏病有正相关,但没有研究显示电线杆如何在生物层面影响心脏病,那么这个相关就只是相关。但若有研究指出蛋白质摄入与肝癌可能存在生物学与病因学的关联,这种相关就会被视为更可靠——因为知道某种东西在体内运作的过程,便表示知道其作用机制,也就能进一步强化证据。它的另一种说法是,两个因素“在生物学上具有合理的相关性”。一项关系如果具有生物上的合理性,就比较可靠。
整合分析
最后,我们要了解的概念叫作“整合分析”。整合分析把基于不同来源的数据整合制表,并把它当成一个数据集来分析。累积并分析大量的整合数据所获得的结果就显得更重要。整合分析的结果比单一的研究更有价值,不过难免有例外。
从不同研究中获得成果后,我们就能开始利用这些工具与观念来衡量证据的重要性。经过这番努力,我们可以逐渐了解哪些假设最可能是真的,并提出因应之道,而与之不同的假设当然也就不再具有合理性,而且我们对这个结果十分自信。就技术而言,绝对证据既无法取得,也不重要,但常理性的证据(有99%的确定性)是可以获得并非常重要的。比如,我们借由这个过程来诠释研究,进而获知吸烟与健康有关。吸烟从来就没有被100%证明会导致肺癌,但是吸烟与肺癌无关的概率非常低,因此我们对两者之间关系的看法就这样固定下来了。