我们刚出生就面临一个非常重要的抉择——要在食物、微生物和免疫这三者之间达到一个平衡。平衡怎么做到呢？仅仅靠我们母亲的乳汁就能很好的解决了。它基本上涵盖了婴儿出生期间，所有需要的营养素，而且还含有一些免疫相关的物质，帮助对抗微生物感染的同时，也防止免疫系统过度反应，给机体带来伤害。
2020年9月19日，“我是科学家”第25期演讲现场，农业农村部食物与营养发展研究所副研究员任广旭，带来演讲《每天早上送到你家门口的牛奶，里面都有啥》。任广旭演讲视频：以下为任广旭演讲实录：大家好，我叫任广旭，来自农业农村部食物营养发展研究所，这次我主要给大家分享一下：乳制品与健康的关系。
故事首先从母乳和人体免疫系统开始——在我们呱呱坠地之前，经过10个月的怀胎，其实早已习惯了母亲子宫里，既干净又整洁的环境。但这种环境随着出生被打破了，我们就会暴露在一个充满微生物的世界。这个世界充满了各种危机：出生过程中，我们在产道里会受到母亲的挤压，产道里面的微生物就会进入身体；与此同时，我们还会第一次使用肺，肺部的呼吸也会让空气中的微生物进入身体。
婴儿刚出生，就已经被扔到了一个充满微生物的泥潭中——而这让免疫系统压力非常大。因为免疫细胞从胸腺分泌出来后，就一直没有受到微生物的挑战。胸腺是什么器官？是一个培养免疫系统的军校。免疫细胞在妈妈肚子里时，没有见过这些微生物，所以出生后，暴露在微生物里，相当于敌人已经濒临城下了。这么多微生物都来了，我们的免疫系统怎么办？没有在战场上经历过这种洗礼，也必须在战场上成长起来。
所以这些微生物就发挥自己在军校学的这些本事，比如说它会分泌一些伽马干扰素和炎性细胞因子。炎性细胞因子会把遇到的微生物杀死，但是这些免疫细胞毕竟很年轻，它们的主要目的是把这些微生物都杀死，不会考虑战场是不是过大，于是就会造成一个现象——它们进行攻击时，由于没有考虑到身体组织的损伤，有可能会造成新生儿肠道的炎症。如果炎症的局势没有被有效控制，还可能会发生致死性新生儿肠炎。这是一个非常严重的一个问题。
所以说，我们刚出生就面临一个非常重要的抉择——要在食物、微生物和免疫这三者之间达到一个平衡。平衡怎么做到呢？仅仅靠母亲的乳汁就能很好的解决了。首先，食物其实不是新生儿最需要解决的问题，因为小孩在出生前，要从母亲的胎盘里吸收很多营养物质，将它们转化成可以储藏的脂肪，让自己变得肥嘟嘟。这种肥嘟嘟并不是可爱，而是婴儿出生自带的三天干粮。这时最重要的问题是啥呢？是要解决微生物和免疫系统之间的矛盾。
免疫系统需要这些微生物。比如说，肠道里的微生物，可以吸收一些人体不能吸收的物质，例如膳食纤维。但是免疫系统又要攻击微生物，这就是一个很矛盾的体系。怎么解决这对矛盾呢？对于婴儿来说还是那句话：没有一口奶所解决不了的问题。它基本上涵盖了婴儿出生期间，所有需要的营养素，而且能随着婴儿发育的各个阶段，调整所需的营养含量。比如说，在出生前5天，母亲分泌的乳汁叫初乳。
初乳里边其实营养成分不占主要地方，它的主要成分是一些免疫相关的物质。比如可溶性抗体，它在婴儿体内可以帮助对抗病原体；母亲的乳汁里还含有少量的免疫细胞，但这些免疫细胞来自母亲身体，非常成熟，有的还带有一些记忆性，所以这些免疫细胞进入到新生儿体内后，就像我们国家派出去的维和部队一样，帮助新生儿解决他们无法处理的微生物感染。说到这里大家可能会问，乳汁不是还要经过一个胃吗？
胃里面有很强的盐酸，pH值非常低，这些活性物质为什么不会被杀掉呢？其实大自然真的很神奇，它已经提前设计好了——新生儿胃里的pH值近于中性，而且他们口腔到胃这段距离非常短，可以最大限度地保留乳汁里的活性物质，让这些活性物质进入到新生儿肠道里提供保护。除此之外，母乳中还含有乳铁蛋白，最新研究发现，它能帮助婴儿体内的免疫系统，抑制过度免疫反应。
就好比我们免疫系统在打仗，打完以后，有消防员上去，把场面给清掉，不要让战争波及太大。所以说，母乳对于婴幼儿来说，不仅能提供生命早期的营养，更重要的是提供了一个免疫稳态的保护作用。长大以后是不是就没有母乳的保护了呢？其实不会，因为长大以后，有众多乳制品可以选择，比如常温奶、低温奶、脱脂奶等等。很有人会有一个疑问：常温奶为什么能在常温下保持那么长时间呢？是不是有防腐剂？
其实常温奶能常温保存，主要是取决于牛奶的加工方式。牛奶刚挤出来时，里边含有大量微生物，需要通过食品工业技术消除它们。目前有两种方法，一种是巴氏杀菌法，另外一个是超高温灭菌法。巴氏杀菌法用相对较低的温度来消毒，大概是72~85度，这个温度既能把病原微生物给杀死，但是又保留大量有益或者是中性的微生物。所以它对乳制品的保存时间、保存地点有很强要求。
超高温灭菌奶用瞬时超高温杀菌的方法，基本上把牛奶里所有的微生物都给杀死，让牛奶处于一种近无菌状态，如果没有外援的污染，理论上它能保持很长时间，半年甚至一年都可以。那么，这两种奶应该选择哪种呢？其实各有利弊。低温奶最大的优势就是：原封不动地保存了牛奶里很多生物活性物质。但是它的保存条件很苛刻，所以在长途旅行或者是抗震救灾时，这种奶就不太适合。
而常温奶虽然可以解决长期保存问题，但是它里边很多生物活性物质，或者营养素在某种程度上被破坏了。所以选择什么样的牛奶，取决于用在什么样的场合。不过，如果去超市选择了低温奶，回家以后千万不要煮沸它。因为这样会把低温奶里的生物活性物质灭活，等于花了低温奶的价格，买了常温奶。我们团队主要研究牛奶的营养成分，以及喝进去以后，如何通过胃肠道的微生物影响人的健康。比如说我们关注乳制品如何影响肌肉健康。
生理活动各个方面都需要肌肉，举个例子，人类耳朵里有一块很小的肌肉，它的作用就是将声音信号传递给大脑。老年人随着生年龄增长，肌肉会发生一定的萎缩。如果这个肌肉发生萎缩，就会造成老年人听不太清楚。我们课题组希望通过天然的乳制品，来做一些营养干预，那么我们首先瞄准的就是肌肉健康。哪一类人最需要这种肌肉健康的关爱？癌症人群。因为癌症人群的肌肉会被大量地消损。
肌肉里含有大量的营养物质，它不仅与运动相关，在一些应急情况下，它还会分泌一些物质把自己降解掉、牺牲掉。牺牲的产品——大量蛋白质，尤其是一些优质蛋白质，会提供给人体的其他重要器官，让它们正常工作。举个例子，一个拥有非常强劲肌肉的男人得了新冠，等他很幸运地康复后，他的肌肉消减了到比正常人还要低。但是多亏了他强大的肌肉保护，否则他其实很难熬过这一段时间。下面这张照片是我们用牛奶，对癌症人群进行肌肉干预。
癌症人群的大腿肌萎缩的很厉害，理论来说这块肌肉应该非常丰富。通过两个月的干预，我们取得了一个很好的干预效果。局部肌肉的组织切片显示，干预以后肌肉纤维之间的距离会增大。做这种人群干预，尤其是牛奶营养干预，需要注意一个非常重要的原则——双盲原则。所谓双盲原则，就是实验的设计者跟最后实验数据的获取者，中间要通过一个密码转移的过程。转移的啥？转移的是分组信息。
除了实验研究者，所有的参试者也不知道自己用的到底是哪一种乳制品。双盲机制就是为了避免研究者或者参试者的主观影响。比如我觉得吃这种食品好，然后就会心理暗示自己——而这会影响数据的准确性。我是一个交叉学科培养出来的科研工作者，本科学植物，硕士和博士主要是在基础医学院，学微生物与免疫的相互作用。毕业以后去了中科院微生物研究所，研究肠道的微生物如何调控免疫发育。
2014年我进入了营养所，主要开展乳制品营养的相关研究。为什么我会选择乳制品？因为我觉得以牛奶为代表的乳制品，其实是一个非常吸引人的食物体系。乳制品里含有很多营养素，或者生物活性物质，这些生物活性物质的成分和含量，都会因不同的乳制品有波动性变化，所以很有多样性。另外一方面，我们研究的关注点是人群健康。
人是非常复杂的有机体，父母给的基因都不一样，肠道里的微生物组成也不一样，每个微生物自己也携带基因，所以它们组成的基因组又不一样。我们整个人作为一个有机的整体，每天喜欢吃啥、生活习惯、以及情绪都不一样，这些都会影响到健康的诸多方面。所以这个研究就变成了一个多因素对多因素的研究。在以前，其实这种多因素的研究很难，因为没办法锁定其中一个变量。
但是随着科学发展，尤其是交叉学科的融入，给这种多因素对多因素的研究，提供了一个很好的平台或者是方法。我们可以利用多组学、生物信息学、甚至机器学习，它们的交叉融合，使我们能以前所未有的方式，了解多体系的协作作用。所以我们团队的主要任务或者说使命，是希望让每一个人根据自己的基因特点，选择适合自己的乳制品，也希望所有的人，都能够享受到乳制品带来的健康效应。
亚洲人有一个特点叫做乳糖不耐，很多人想喝牛奶，但是因为体内缺少一种乳糖酶，所以一喝牛奶就容易发生腹泻。这也严重影响了饮奶体验。怎么办？我们有一个想法，肠道微生物是人体里非常重要的一个组成部分，其中有一些很常见的益生菌，我们能不能让它们携带乳糖酶，再将它做成类似牛奶伴侣的东西，放在牛奶中。
这样的话，乳糖不耐的人喝牛奶的话就很容易了，因为益生菌就能分解掉乳糖，至少可以最大限度减少牛奶带来的不好体验，享受它给人类带来的营养。谢谢大家。演讲嘉宾任广旭：《每天早上七点送到你家门口的牛奶，里面都有啥？》 | 摄影：VPhoto