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科學人 1月號/2020第215期 (電子雜誌)
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科學人 1月號/2020第215期 (電子雜誌)

  • 刊別:月刊
  • 出版地區:台灣
  • 語言:繁體中文
  • 出版日期:2020/01/01
  • 定價:280
  • 優惠價:196
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封面故事

胖在腦中央

現代飲食中,「超級加工」食物扭曲了大腦與腸道間的訊息溝通,令人想吞下更多熱量。

撰文/雪爾(Ellen Ruppel Shell) 翻譯/鄧子衿

美國營養學家霍爾(Kevin Hall)雖然一直努力想達到禪定般的安寧境界,但他的研究領域充滿各種爭論,同行常會「偏愛具壓倒性反駁證據的理論。」比起沮喪,這種狀況更讓他困惑。霍爾露出狡猾的微笑說,有些專家「具有非凡的能力,能夠頭頭是道地排除那些駁斥他們觀點的研究。」 其中一個觀點是,目前全球肥胖盛行令人擔憂,而某些營養成份例如脂肪、碳水化合物或糖,正是罪魁禍首。 根據世界衛生組織(WHO)的調查,1975~2016年全球肥胖人數增加了三倍,與肥胖相關的疾病例如心臟病和糖尿病也隨之增加。霍爾是美國國家糖尿病與消化和腎臟疾病研究所綜合生理學部門的主任。他的實驗結果指出,肥胖盛行另有元凶,他發現,現代食品加工業製造食物的方式才是真正應該受到譴責的對象:分離食物原料中的各種組成成份,重新加工為超級市場冷凍架上的糖霜糕點與即食餐點。他和越來越多科學家認為,這些「超級加工」食物可能會干擾腸道和大腦正常的訊息交流,令人無法感到飽足而飲食過量。 霍爾進行了兩項小規模但設計嚴謹的實驗,得到的結果與目前歸咎肥胖成因於碳水化合物和脂肪的主流觀點不同。在這兩項實驗中,受試者必須住院幾個星期以嚴格控制飲食。典型的飲食研究依賴受試者的主觀報告,但這些資料常有偏頗,因為人們的飲食狀況鮮少與報告內容相符。物理學博士霍爾抱持著精確測量事物的研究精神,他的第一項研究結果和許多人預測的相反:減少碳水化合物的攝取量,實際上似乎會減緩體脂肪下降的速度。第二項研究結果發表於2019年,確認了體重增加的新原因。若讓受試者隨意吃各種食物,份量多寡也自行決定,他們吃下的超級加工食物,比未加工食物多了數百大卡。在為期兩星期的實驗中,吃超級加工食物的受試者體重增加了0.9公斤。 北卡羅來納大學教堂山分校的營養學教授波普金(Barry M. Popkin)專門研究飲食與肥胖,他說:「霍爾的研究深具啟發,而且也是最佳的臨床營養學實驗。他最先證明了超級加工食物不只深具誘惑力,而且也會令人吃得更多。」營養學界已經接受這項結果,不過在現實生活中,人們混吃各類型食物,這項嚴謹控制的實驗結果可能無法實際應用。 霍爾說,他並不想扮演救世主拯救美國人的飲食習慣,他承認無法改變四歲兒子喜歡吃雞塊和披薩的習慣,他自己的飲食習慣也必須改善。不過他還是認為他的實驗提供了有力證據,令腰圍增加的主因並不是特定營養成份,而是製造生產食物的方式。他強調自己無意引起爭議,只是有一分證據說一分話,他說:「當你加入一個陣營而且被陣營中所支持的偏見包圍,那麼你很難跳脫偏見的框架。」因為他的實驗室和研究計畫由美國政府機構資助,不論他的研究結果是什麼:「我有改變心意的自由。基本上我有被科學資料說服的權利。」

碳水化合物揹黑鍋 在人類與體重增加的戰爭中,霍爾過去非常認同特定營養成份(特別是碳水化合物)是令人類戰敗的原因。他說:「我知道攝取碳水化合物會使血液中的胰島素濃度升高,也知道胰島素濃度會影響脂肪細胞與脂肪的儲存。因此比起攝取其他主要營養成份,攝取碳水化合物當然很有可能對體重有不良影響。但這只是可能,所以我決定檢驗一下。」 在霍爾的實驗中,受試者是十名肥胖男性與九名肥胖女性,全都入住美國國家衛生研究院(NIH)轄下的一家醫院,在兩個星期的實驗期間,只吃高碳水化合物與低脂飲食,之後離開醫院一小段時間後,再回來接受兩個星期的飲食控制。每次住院前五天,飲食中的碳水化合物佔50%、脂肪佔35%、蛋白質佔15%,攝取的總熱量等於他們消耗的總熱量,由代謝實驗室精準測量,以確保受試者的體重沒有增減。接下來六天,每日飲食中碳水化合物的熱量少於30%。 霍爾說:「在控制碳水化合物和脂肪的比例時,胰島素的濃度會有顯著差異,我們對這個現象並不驚訝。」他本來就預期低碳水化合物飲食會減少胰島素分泌量,而胰島素濃度低,通常會影響脂肪細胞燃燒熱量的方式,「但令人驚訝的是,我們並沒有發現胰島素濃度大幅降低後,對於熱量消耗速率或體脂肪量有造成任何顯著影響。」不過霍爾說:「我們發現低碳水化合物飲食會稍微減緩體脂肪下降的速度,也會稍微增加身體肌肉流失的速度。」一年後,霍爾和同事再次進行類似實驗,時間拉長到八個星期。這次他們把飲食中碳水化合物的比例降到更低,結果發現,超低碳水化合物飲食與高碳水化合物/糖類飲食,對體脂肪降低或熱量消耗並沒有顯著差異。2015年,他們在《細胞.代謝》上發表第一項研究,2016年在《美國臨床營養期刊》發表第二項實驗結果。 如果不是碳水化合物造成全球肥胖盛行,那真正原因是什麼呢?現代人每餐食物的份量比較多,種類也更豐富,許多人吃下的熱量比幾十年前的人更多。雖然飲食的誘惑增加了,幾乎所有美國人都飲食過量,但還是有很多人不會飲食過量。霍爾認為這是營養學之謎,身體天生有對食物感到飽足的機制,讓我們不會飲食過量。那是什麼因素使某些人的飽足機制失常呢?
 

編者的話

力拚?智取?

玉皇大帝當中坐,鬼谷先師及孫臏分列左右。我的神佛蒐藏在 2019 年的最大宗,是來自南投玄明慈靈堂的 150 尊神像。聖堂主神是極為罕見的九天九聖帝,住持仙逝了,眾神雕像退靈後,集體搬進我的「荒堂」退休。九聖帝是戰神孫臏的弟子,鬼谷子則是他們的師公,三代同堂,我當然興奮。

中國兵學經典《孫子兵法》的作者為春秋時的孫武,他是孫臏的五世祖,時隔百年後,《孫臏兵法》在戰國問世,可能由弟子們記錄而成。〈擒龐涓〉是第一章,記敘孫臏如何在桂陵之戰大破魏軍,並生擒龐涓。他們二人是同門師兄弟,但龐忌孫才,誣陷之,孫臏遭魏國砍雙足及黥面,遂逃奔齊國,當了齊威王的軍師。龐涓揮魏軍攻趙國,孫臏則率齊軍援趙,先佯敗再直搗魏國首都,激怒龐涓回援,再度佯敗使龐涓輕敵,最後以主力在桂陵設伏,一舉擒獲龐涓。然魏趙結盟後,龐涓被釋再為魏將。隔數年魏又侵韓,孫臏再演圍魏救趙之術,以怯戰之姿誘敵陷埋伏,龐涓自刎,魏軍被殲十萬名,是為馬陵之戰。

人類征戰相殘,萬骨枯是常態。我們這一代幸生於承平,未曾親歷戰禍,但觀其他物種之戰仍驚心動魄。2017年,我們在索羅門群島的樹冠層,搜尋與螞蟻共生的蟻植物。它們緊攀樹皮,根遠離了土壤的肥份,演化出內有多空腔的膨大莖,供螞蟻住宿,並以蟻糞為肥。那天,在開始製作標本前,我們不經意把兩株蟻植物放在一起,瞬間兩支螞蟻大軍湧出,就在眼前展開殊死戰,不及一小時屍橫遍野,幾無活口。目睹這個慘況,不禁要問這個物種曾經演化出任何戰術與戰略嗎?其他物種又如何?答案就在這期《科學人》,請享讀〈動物打架靠腦袋〉和〈魚子兵法〉,行為實驗顯示有不少種動物在打鬥前,會先打量對方、掂掂自己幾兩重並估算打鬥成本,牠們竟然也會活用兵法!

邦國相征是人世間的悲劇,這常源自領導人的私利和愚昧,民主時代可用選票來重設,然而人與微生物之戰從不止歇。科學家正構思終極戰略,最新的進度是〈打造超級細胞〉和〈噬菌體重返抗菌戰場〉,我們的健康與長壽更可期待了。
 

雜誌目錄

【關於封面】

你有這種經驗嗎?吃下零食,彷彿開胃般越吃越停不下來?新研究指出,這些「超級加工」食物往往富含脂肪和碳水化合物,以及人工添加物,會干擾腸胃道與大腦溝通,導致飲食過量。採購年節零食前,先來看看這期的封面故事吧!


【健康】
 30 胖在腦中央 文/雪爾(Ellen Ruppel Shell)
現代飲食中,「超級加工」食物扭曲了大腦與腸道間的訊息溝通,令人想吞下更多熱量。

【科技創新】
 38 10大未來科技近在眼前 文/新興科技評選委員會(Emerging Technologies Steering Group) Scientific American與世界經濟論壇合作,評選出10項改變現狀的創新技術。

【動物行為】
 50 動物打架靠腦袋 文/阿爾諾特(Gareth Arnott)、埃爾伍德(Robert W. Elwood)
 有些動物在打鬥前會評估對手和自己的戰鬥力,甚至採用不同策略估算打鬥成本。

 56 魚子兵法 文/許鈺鸚
動物遇到競爭者時,會迎戰還是退讓?牠們的行為決策受到許多因子影響,包括先前打鬥的勝負結果。

【生物學】
 62 打造超級細胞 文/賈可布森(Rowan Jacobsen)
生物學家正在重建一套DNA編碼系統,要打造能夠抵禦所有病毒的細菌。未來,人類細胞也可能因此再也不怕病毒感染。

【醫學】
 70 噬菌體重返抗菌戰場 文/施密特(Charles Schmidt) 起源於第一次世界大戰後的噬菌體療法,現在捲土重來,重新成為科學家對抗多重抗藥性細菌的重要武器。

【天文物理】
 78 在地底收聽重力波 文/畢林茲(Lee Billings)
日本「神岡重力波探測器」位於地底,並使用低溫冷卻技術,減少雜訊干擾,可更精準觀測重力波!

【神經科學】
 86 腦死還能復生嗎? 文/柯霍(Christof Koch)
最近一項實驗把死後豬隻大腦接上灌流裝置,回復了豬腦的部份生理功能,因此引發熱議:生命確切終點如何定義?

【科學人觀點】
 6 航向大海:ipanga na 文/曾志朗

【總編輯的話】
 8 力拚?智取? 文/李家維

 9 讀者論壇   

 【科學人新聞】 質子半徑確實比較小|河川生物群系的復甦|電漿刀威力大|蝙蝠抓蟲有眉角|用雷射熔合陶瓷|增豔潛水照|一覽世界科技進展|電腦評比歷史事蹟|蠶絲3D列印|雌蝦抗病生力軍 

【形上集】
 21 普朗克原理 文/高涌泉

【教科書之外】
 22 兔子也好,烏龜也好 文、圖/陳文盛

【數往今來】
 24 有個定理名叫九龍樹 文/李國偉

【網上世代】
 26 網路業者垂直整合 文/黃勝雄

【談心說理】
 28 視而不見的專業 文/曾祥非

【專家看新聞】
 90 禁絕割禮虐兒 文/阿邁德(Qanta A. Ahmed)

【健康與科學】
 92 治療阿茲海默症的新思維 文/華立斯(Claudia Wallis)

【新創未來】
 93 學著愛上塑膠 文/羅許(Wade Roush)

【科學用於社會】
 94 富人的太空夢 文/涂費克奇(Zeynep Tufekci)

【反重力思考】
 95 凡走過必留下痕跡 文/米爾斯基(Steve Mirsky)

【生物手記】
 97 春之蝶舞曲──杉谷琉灰蝶 文/徐堉峰

【科學人書摘】
 100 麻醉藥發明簡史 文/摘自《藥王簡史》

【圖表會說話】
104 穿透宇宙的重力波 文/皮克(Katie Peek)

【編輯部的抽屜】
 106 減肥,從心開始 文/老編 
 

內容簡介

《科學人》雜誌-全球科普雜誌第一品牌

自2002年創刊以來共11年榮獲出版界最高榮譽雜誌出版金鼎獎!身為全球科普雜誌的第一品牌,《科學人》一直領先報導全球最先進的科學脈動與產業趨勢,除生命演化及天文奧秘的探索外,也包括成就未來經濟創新的各種工具:「NBIC,Nano-Bio-Info-Cogno(奈米科技、生物科技、資訊科技與神經科技)」,及其聚合衍生的「長壽醫學」、「未來能源」、「淨化科技」、「即時通訊」、「人工智慧」及「前進太空」等產業趨勢內容。除了原Scientific American文章精確編譯外,台灣延伸企劃採訪篇章更佔40%以上,藉由淺顯易懂的編輯呈現方式,帶給產業精英、知識家庭、高中及大專院校師生最具未來性的知識力。

《科學人》雜誌即將於2017年2月滿15週年!15年來,在「廣」的方面,《科學人》月月帶給台灣讀者科學新知、科學新聞、重要科學研究;而在「精」的方面,《科學人》推出15週年特別獻禮:「博學誌」系列文集,滿足您在單一領域更深入、更全方位的知識渴望。

「博學誌」系列文集

問,時間為何物?(2016/9/20全新出版) 台灣大學物理系教授 高涌泉 專文導讀

窺探大腦(2016/10/20修訂版)  中央研究院院士 曾志朗 專文導讀

發現天文之美(2016/11/20修訂版) 國立自然科學博物館館長 孫維新 專文導讀

掌握數位生活(2016/12/20全新出版) 台灣大學資工系教授 林守德專文導讀 活靈活現動物行為(2017/1/20全新出版)金鼎獎科普作家 張東君 專文導讀

 

詳細資料

  • 條碼:E060006241
  • 檔案格式:EPUB固定版型 (不支援TTS語音朗讀功能)
  • 建議閱讀裝置:平板
  • 檔案大小:80.1MB

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