王立铭:吃啥补啥,心诚则灵与针灸的最新生物学解释

作者: 王立铭

来源: 知识分子

发布日期: 2020-09-06

王立铭教授通过《知识分子》平台发布生命科学·巡山报告,解读了三项关于微小RNA、安慰剂效应和针灸的研究,探讨了食物与人体关系的复杂性、心诚则灵的客观证据以及针灸的生物学基础。此外,还简要介绍了埃隆·马斯克的Neuralink公司在脑机接口方面的最新进展。

从今年7月开始,“智识前沿学者”、浙江大学教授王立铭,每月6日通过《知识分子》发布生命科学·巡山报告,聚焦于每个月全球生命科学领域发生的重大事件,分析其来龙去脉,以及对我们可能的影响。本期生命科学·巡山报告,王立铭带来的是对于三项非常有趣的研究的解读,一个关于微小RNA,一个是安慰剂的作用,还有一个关于针灸。有趣的是,这三项研究针对的都是充满争议的问题。

中国人大概都或多或少受到过“食疗”这个概念的影响,也就是通过饮食调节身体状态、治疗疾病。特别是所谓的“吃啥补啥”“以形补形”的理念,比如吃红色的大枣补血、喝骨头汤补钙、吃核桃补脑等说法,你一定听说过不少。与此同时,这些说法也是许多科普文章的重点批评对象。

毕竟在现代生物学的范畴里,不管吃了什么食物,都要被人体消化系统研磨、破坏、消化分解成非常简单的化学物质,比如葡萄糖、氨基酸、微量元素等,才能被人体吸收利用。不管核桃长得多像人脑,吃下肚子一路消化分解,最后都是一堆生物体需要的最基本的原材料。从这个角度,吃啥补啥、以形补形在逻辑上是不可能的。

但是一直以来,生物研究圈子里有一个特立独行的案例给正反双方都出了一个难题——南京大学生命科学学院的张辰宇教授,在过去十年里一直在关注这么一个问题:食物里有一类叫作“微小RNA”(microRNA)的化学物质,好像可以躲避被彻底分解的命运,直接被人体吸收,从而调节人体基因的活动,甚至改变人体正常的生理功能。

微小RNA这一类分子在复杂生物体内非常丰富,人体自己就能生产超过2000种不同的微小RNA分子。这类分子结构很简单,长度在20个碱基左右,就是一条核糖核酸片段。我们知道,人体的RNA分子主要用来指导蛋白质生产。而微小RNA分子的长度太短,不能直接生产蛋白质,但可以通过一些复杂的生物学过程,干扰其他RNA分子的作用,影响蛋白质生产的效率。

当然,这些说的都是同一个生物个体,一个生物自己生产出来的微小RNA分子,能影响自己生产蛋白质的效率,本质上是生命体内的自我调节机制。

在2012年,张辰宇实验室发表了一篇在日后引起了巨大争议的论文。他们声称,稻米里含量丰富的几个微小RNA分子,特别是一个叫MIR168a的分子,在人体里竟然也相当丰富。

它们可以通过人的消化系统进入血液和人体器官,甚至还可以调节人体一个叫作LDLRAP1的基因的活性,影响人体的血脂水平。换句话说,张辰宇他们发现了一个物种之间的远距离调节机制——大米饭当中的微小RNA竟然能够直接进入人体,影响人体的基因活动。从逻辑上说,如果张辰宇的研究属实,那食物提供给人体的就不光是简单的营养物质了,还有足以影响人体运行的生物学信息。这样的话,食物和人体的关系就变得非常复杂了。

但是,发现了SIDT1这个蛋白质之后,科学家就可以直接去验证和拓展张辰宇的发现了。

比如,我可以去研究一下SIDT1这个蛋白质,看看它是不是真的可以运输微小RNA分子、是怎么运输的;你可以去看看如果人体缺乏SIDT1,是不是就不会吸收微小RNA了;他也可以看看别的食物当中,有没有什么其他的微小RNA分子也能通过SIDT1运输……这个充满争议的领域,第一次拥有了一个能够被第三方快速检验、从而一锤定音下结论的机会。

当然,我还是得强调一下,对于食物里的微小RNA是不是真的能进入人体、干扰人体功能,我其实还是将信将疑的。还是那句话,非同寻常的声明,需要非比寻常的证据。我们常说“孤证不立”,来自第三方实验室的重复和证明是必不可少的。不过我们不妨先畅想一下,如果这个理论得到证实,意味着什么?至少我们可以说,地球生物之间的关系远比我们曾经认知的复杂。

说完“吃啥补啥”,咱们再聊聊第二项研究,它要回答的问题其实也挺魔幻的——心诚则灵到底存在不存在?和吃啥补啥一样,心诚则灵也是一个被很多人挂在嘴边,但又不被现代科学和逻辑体系接受的说法。道理很简单,这个说法本质上可能就无法证伪。一个人到底心诚不诚,外人好像根本没有办法客观判断。既然怎么说都有理,那合理的态度就是敬而远之,不跟你打口水仗。

不过,在生命科学领域,还真有一个和心诚则灵有关的严肃问题,是不能随便绕过去的。

2020年7月29日,来自美国密歇根大学等机构的研究者在《自然-通讯》杂志发表了一篇论文,第一次用客观证据证明了非欺骗性安慰剂效应的存在。心诚还真就能灵。研究者的实验设计其实挺简单的:他们找一群大学生作为受试者,让他们看电脑屏幕上随机出现的图片。

有些是不带感情色彩的图片,比如一个皮球、一栋建筑;有些则是带有强烈负面刺激的图片,比如一个怪物头像、一个血淋淋的伤口、一个灾难现场等。然后,让学生们给自己的情绪打分,感觉越不舒服,分数就打得越高。这是一个主观指标。同时,他们还给学生们做了一个脑电图的记录,测量他们被强烈情绪刺激所激发的脑电波信号(晚期正电位,Late Positive Potential)。这是一个反映情绪的客观指标。

总体来说他们发现,看了那些惊悚可怕的图片之后,不管是主观还是客观指标,这群受试者的情绪状态都发生了明显的波动。这个不奇怪。

我要讲的第三项研究,针对的也是一个挺玄乎,而且特别容易引起争吵的话题——中医。更具体地说,是中医当中的针灸。虽然中医这个话题太大、争议太多,但是一直以来,很多人都在努力把它纳入现代科学体系。

其中最重要的两个方向,一个是用化学手段分析中药,从传统中草药里提取单一的有效成分并开发成药物。其中包括青蒿素、麻黄碱等成功案例,咱们这里就不多讨论了。另一个是对针灸的研究,特别是搞清楚在什么部位、什么时间、用多大强度的针刺,能起到什么效果,这种效果又是如何实现的。

2014年,一项发表在《自然-医学》杂志的研究,首次发现了针灸对于败血症的治疗作用。

败血症是一种人类世界里死亡率很高的疾病,往往由全身性的细菌感染引起。人体免疫系统没有能力及时清除细菌,导致全身各个器官严重的免疫反应,引发持续的高烧、肝脾肿大、神智涣散乃至死亡。研究者们在小鼠身上模拟了人类败血症后发现,在小鼠的足三里穴,也就是小鼠后腿膝关节下面4毫米处的一个特定位置,插入很细的电极并通电刺激,模拟针灸的效果,可以有效缓解小鼠的败血症症状,降低死亡率。

2020年8月12日,美国哈佛大学的科学家在《神经元》杂志发表论文,部分的解释了针灸的作用基础,特别是通过两个不同穴位的比较,解释了为什么针灸不同穴位能起到不同的作用。这项研究的设计非常复杂,这里我为你提炼一下精髓。简单来说,哈佛大学的马秋富实验室重点关注了两个穴位——位于小鼠后腿上的足三里和位于小鼠腹部的天枢穴。

他们发现,用电针刺激天枢穴或者足三里,都能很好地减轻小鼠的败血症病情,把患病小鼠的死亡率降低2/3。

好了,以上就是本期我要介绍的三项研究。另外,还有件事儿我想提提。刚刚过去的这个月,“硅谷钢铁侠”埃隆·马斯克(Elon Musk)又一次刷了屏。他旗下的Neuralink公司开了一场发布会,在猪的脑袋里植入了可以无线传输和充电、方便安装和拆卸的脑机接口芯片。

马斯克号称,这种芯片一次能够读取和改变上千个神经细胞的活动,未来能让瘫痪病人重新行走,让盲人复明,让人们方便地通过芯片控制电脑、驾驶汽车。简单点评几句:马斯克是天生的鼓动家和梦想家,不少人已经被他描绘的未来图景打动了。但是我必须得说,目前脑机接口最大的障碍,其实在于基础理论——我们还不理解大脑到底是怎么工作的。

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