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  • 科普中国
  • 又到一年过敏季，真正“元凶”竟然是它！这样预防→ 每到春季，都会有不少人出现花粉过敏的情况。春季花粉过敏“元凶”是什么？如何度过花粉过敏季？一起来了解↓↓花粉传播分两种风媒花粉为主要过敏原专家介绍，自然界的花粉传播主要分风媒和虫媒两种形式。春季花粉过敏的“元凶”往往不是颜色鲜艳的观赏花，而是那些看起来不像会开花的树木类、杂草类植物。虫媒花粉，如油菜花、桃花、梨花的花粉，靠蝴蝶或蜜蜂等昆虫传播，特点是花朵鲜艳，带有芳香或其他气味，花粉颗粒较大，花粉量不多，不易四处播散，通常不会引起过敏。风媒花粉，如柏树、杨树、柳树、桦树、梧桐等的花粉，特点是花型小，花粉含量高，质量较轻，可以随风飞到很远的地方，风媒花粉是主要过敏原。北京协和医院变态反应科 李丽莎：有一些比较敏感的患者，可能在二月下旬就已经有症状了，但多数患者症状在三月下旬比较重。三月主要是柏树和杨柳树，到四、五月份，主要是桦树、梧桐树、白蜡树这些树种，都有可能引起花粉的过敏情况。春季花粉过敏会引起多种身体不良反应春季花粉过敏属于一种过敏反应性疾病，有些患者在接触花粉后，眼部症状通常表现为眼痒、流泪或者是眼结膜充血，也可能会引起眼部畏光等情况。北京协和医院变态反应科常务副主任 王良录：现在确实有一些针对性的预防措施，比如在花粉季节可以戴口罩、戴护目镜。护目镜要求密封，能把眼睛整个封起来。专家介绍，过敏性鼻炎是因花粉引起的常见疾病。鼻塞、鼻痒、流鼻涕、打喷嚏、眼睛痒都是过敏性鼻炎的主要症状。与感冒相比，过敏性鼻炎一般没有咽痛、发热或其他全身不适症状，持续时间一般超过2周，过敏性鼻炎患者常在每年固定时期发病。目前，过敏性鼻炎还没有办法彻底治愈，但可通过提早干预减轻患者症状。北京协和医院变态反应科常务副主任 王良录：早晨起来可先做鼻腔冲洗，之后把鼻喷激素用好，再用花粉阻隔剂，可以延长和增强鼻喷激素的效果，既起到很好的预防，又起到很好的治疗作用。来源：人民网科普 作者： 2023/03/15 09:17
  • “数字”春耕：这里用大数据促产增收 新华社贵阳2月25日电（记者欧甸丘郑明鸿）“温度：24.7度，湿度：77.7%RH，光照：12450Lux。”近日，步入贵州安顺市西秀区众鑫草莓产业发展有限公司的草莓园，悬挂在大棚下面的大屏显示出实时温度、湿度、光照等数据。对草莓生长环境中的数据，进行实时采集、精准分析，成为这里运用大数据技术促进草莓增产的重要途径。大棚里的传感器自动采集数据，并自动存储到大数据后台。“数据分析能算出在哪种湿度、温度、光照条件下，本地草莓的产量能达到最佳，成为促进草莓增产的重要指引。”该公司负责人蒋金权说。图为安顺市西秀区众鑫草莓产业发展有限公司的草莓种植大棚。（2月6日摄） 新华社记者 郑明鸿 摄在这个800多亩的草莓园内，温度超过25度，大数据系统就会自动控制大棚开窗通风降温；若温度低于15度，系统将自动启动升温系统。“经过数据分析，温度控制在15度至25度之间，能让本地草莓产量达到最高水平。”蒋金权说，“生长条件的精细化控制，还能提高每颗草莓的单体重量，10多颗草莓就能达到1斤重。”尽管本地草莓原本一年只能采摘4茬，但该草莓园的草莓每年能采摘7茬。记者在园区内看到，今年的第二茬草莓已经成熟，第三茬草莓的花束已经长出。图中塑料管为草莓大棚的水系统和加温系统。（2月6日摄）新华社记者 郑明鸿 摄统计数据分析，结合生长环境调节，还能让大棚内的草莓提早15天上市。“凭借精准数据，通过调节光照时间，如：晚上补光，可以赶在其他草莓还没有大规模上市的时候，提早上市卖个好价钱。”蒋金权说。在大棚外面，大数据系统还采集、分析风速、雨量、气温等数据，对未来一段时间内当地的天气条件进行预测，为提前采取措施减少自然灾害带来的损失创造了条件。“暴风、暴雨来临前，系统提前预警，我们立即关闭大棚，同时采取加固措施，能将自然灾害带来的损失降到最低。”蒋金权说。来源：新华网 作者： 2023/03/15 09:16
  • 比物理学不存在更恐怖的，是圆周率丨Happy Pi Day 《三体》中，杨冬在自杀前，恐惧地自问：“大自然，真是自然的吗？”你，觉得呢？再思考一遍这个问题你恐惧了吗...1举派求婚日这是我见过，最独特的求婚。今天，3月14日。数学系某男生，突然单膝跪地，深情款款地望向女友，从背后掏出了......苹果派？图库版权图片，不授权转载我仔细看了看，发现这份苹果派，是一个很完美的三角形切片，而它的俯视图，和下面这个式子的轮廓完美重合：我恍然大悟，原来，他的求婚是这个含义。如果你对这个式子有些陌生，那我们不妨把这份切片复位：图库版权图片，不授权转载现在，它的外形是不是很像一个圆？假设烘焙的是迷你派，直径只有1厘米，那它的周长，就会成为今日的最大主角：π。还记得小时候，数学老师要求你背诵的圆周率口诀吗？3.141592653..就在今天。3.14，国际圆周率日。你即将意识到：这串数字背后，囊括了，整个宇宙。2专治各种不服记忆中，高考临近的五月，大家都变得躁动。某天，数学老师在黑板上写下这个式子：“强调过多少次了，大题要有完整的计算过程，结果呢？喜欢只写答案是吧？行，谁能告诉我，这个式子的答案是多少？”教室，鸦雀无声。老师用讲尺敲了敲黑板，“连π都认不出来，你们有什么好嘚瑟的？”后来，在大学微积分课上，我才知道，这个是约翰·沃利斯在1655年发现的沃利斯乘积，是欧洲第二个发现的无穷项圆周率公式：沃利斯乘积简易证明过程难怪当年我们都答不上来了！降维打击，赤裸裸的降维打击啊。不过，我觉得，数学老师的这一招，值得学习！下次，你想试探对方深浅的时候，还可以问问下面这个式子的值是多少：如果对方沉默了，你就语重心长地说：“连π都不认识，你还是多读点书吧。”毕竟，这是π的莱布尼茨公式，只要项次足够多，总和一定会慢慢接近π。虽然，这个数列的收敛速度很慢，要到500,000项之后，才能精确到π的第五小数...但不管怎么说，π，专治各种不服！3无限不循环让我们来重温一道小学数学题：请移动一根火柴棒，使得下方等式，变成另一个近似等式。查看答案题干中，之所以要强调“近似等式”，是因为π是无理数，并不能表示成两个整数之比的形式，虽然我们常用形如22/7的分数去近似表示π，但实际上π是无限不循环小数。不过，每一个无理数都可以用连续分数的形式来表示，π也不例外，比如：在任意一点截断，都能得到一个π的近似值，如果我在第二行截断，那就能得到22/7；如果我在第四行截断，就能得到355/113。之所以指出这两个值，是因为它们作为圆周率的近似值，在历史上曾大放异彩。公元前250年，阿基米德在他的论文《圆的度量》中提出：他使用的，是割圆法：割圆法示意图，来源[1]圆的周长，介于它的外切多边形和内接多边形之间，当我们不断增加多边形的边数时，可以不断缩小之间的周长差，于是通过计算多边形的周长，就能得到具有一定精度的π值上下限。而在古代中国，我们对圆周率的探索，也源来已久。在我国最古老的天文学和数学著作《周髀算经》 中，有这样一句话：“数之法出于圆方”，三国时期的数学家赵爽对其注释为：“圆径一而周三”，意思是直径为1的圆，周长大约是3。可见，在当时，我们使用的圆周率粗估值是3。公元462年，祖冲之在《缀术》中记载了他计算得出的圆周率近似值355/113，其展开成小数的值是3.1415929203...在之后近800年的时间内，这都是准确度最高的π估算值。其实，圆周率的估算，在古代有着很直接的现实意义。例如，当时不论是普通百姓，还是皇室贵族，都十分关心着一件事：什么时候会降雨、降雨量如何。为此，朝廷官员需要修订历法，里面就涉及了圆周计算，如果π的近似值误差较大，就不能准确预知一年四季，最后直接影响整个国家的民生大计。而355/113的精确程度，可以举例来具体感受一下：假设一个圆的直径是10000米，那用它计算出的圆周长与真值相比，仅仅多了不到3毫米！因此，祖冲之的这一成就，不论是对当时的黎民百姓，还是对后世的研究进展，都可谓是意义重大。4随机抛针得π既然今天是国际π日，我们不妨一边吃派，一边玩个小游戏。在纸上画满相距4厘米的平行线，找来n根2厘米长的牙签，随机地抛在纸上，最后统计牙签与平行线相交的次数k，计算n/k的值。随机抛掷统计后发现，n/k的值与圆周率π十分接近！这，其实就是著名的蒲丰实验。假设有一组距离为a的平行线，投掷的牙签长为l，牙签与直线相交的概率，可以这样简单计算：简易示意图假设牙签AD与直线MN相交，B是牙签的中点，牙签与直线的夹角为θ，B点到直线MN的垂直距离为s，则需要满足s≤lsinθ/2，牙签才会和直线相交。牙签与直线MN相交的角度θ变化范围是0~π，s的变化范围是0~a/2，简单画出示意图如下：示意图中的曲线是s= lsinθ/2，则阴影部分代表着牙签与直线相交的情况，这个矩形面积代表着投掷总次数，所以相交概率可以这样计算：在上述小游戏中，我们选择了参数a=2l，因此，正好得到n/k=π。理论上而言，随着投掷的次数增加，就可以得到越来越准确的π值，历史上也有不少人曾经进行过这个实验：部分历史实验数据表格，来源[2]如果仔细观察，就可以发现，π值的精确度似乎并不和投掷次数成正比。鲁道夫投掷了5000次，拉兹里尼只投掷了3408次，但得到的π值，却比鲁道夫精确很多。对此，有不少学者曾经怀疑拉兹里尼的数据造假。但实际上，这个投掷实验还涉及到最优停止问题：究竟投到多少次停止，才能获得较优解。撇开这些不论，蒲丰实验是第一个用几何形式表达概率问题的例子，首次使用了随机实验处理确定性的数学问题，这不仅是蒙特卡洛方法的雏形，也促进了积分几何学的诞生。可别忘了，这一切的开端，都源于我们想要求出π值。冥冥之中，似乎有什么在牵引着我们，在不断探索圆周率的过程中，我们触碰到了，更广袤无垠的世界。5超算热身操我们对圆周率的探索，跨越了几千年，从未停止。当我们拨动时针，快进到这个时代，圆周率的故事，有了新的参与者：超级计算机。2021 年8月，瑞士的科学家刷新世界纪录，使用超级计算机，将圆周率计算到了小数点后的 62.8 万亿位，耗时108天零9小时。没想到，仅仅过了半年多的时间，纪录又被打破了！2022 年 3 月， Google Cloud将小数点后的 100 万亿位数都给计算了出来，共计用了不到 158 天的时间，而第100万亿位，恰好是0。圆周率小数点后100万亿位的最后100位数，来源[3]事实上，如果从实际测量的角度而言，圆周率π值精确到39位时，就可以将可观测宇宙的圆周计算，精确到一个原子大小，这已经能够满足目前绝大多数宇宙学的计算需求了。既然如此，计算上万亿的小数点位数，究竟有什么意义？你有没有想过，超算发展如此快速，但我们要用什么方法，去检验超算的可靠性、精确度和运算速度等一系列指标？这时候，就轮到π登场了！用超级计算机去计算多位π值，是目前用于检验计算机性能和改善计算方法的常用方法。就像我们不断刷新登顶珠穆朗玛峰的纪录一样，作为一台超级计算机，π值，则是它们需要攀登的高峰。简单说来，首先要将π值计算程序用于一台能正常工作的超算上，进行多次实验，确认程序没有问题；接着将这程序用于测试机，如果测试机在计算圆周率的时候出错了，就说明这台超算的硬件是有问题的，需要进一步检查调整。这样看来，无穷无尽的圆周率，大概是超级计算机的热身操。当某台超级计算机刷新π值的世界纪录后，热身结束，接下来，就是在其他各个研究领域，一展芳华。6宇宙密码《三体》中，杨冬在自杀前问：“大自然真是自然的吗？”而卡尔·萨根，则在小说《接触未来》中暗示，宇宙的创造者，在π的数字中，暗藏了一则信息。所以，对于很多π迷而言，大自然可能并不自然，而终极密码，也许就藏在π中。例如，质子和电子的质量比大约是1836，恰好等于6π5的取整值。等等，这真的只是巧合吗？基本粒子的内禀特性，会不会与宇宙中的某种几何特征，息息相关？对于这个说法，至今没有什么理论依据，而且大概率很有可能，就只是巧合...相比之下，更加有意思的一点是，π2的值和重力加速度g的数值十分接近。这可不是巧合！这都和长度单位m的定义有关。1660年,伦敦皇家学会提出，在地球表面摆长约一米的单摆，一次摆动的时间大约是一秒。也就是说，对于长度m的最初定义是：一次摆动时间为 1s 的单摆的长度 。我们来观察一下单摆的周期公式：由于T描述的是完成一次往返摆动的时间，所以我们代入T=2s，忽略单位，简单变形可以得到：由于我们定义了这时候的单摆长度L是1m，就可以得到，π2和g的数值相等！也就是说，在最开始的时候，π2=g。后来，我们对单位长度m的定义不断调整，导致数值有了变化，但差距并不大，所以现在的π2也就和重力加速度g的数值十分接近，但并不完全相等了。除此之外，π还出现在各色各样的物理世界中：精细结构常数海森堡不确定性原理麦克斯韦速率分布函数事实上，不仅仅是各种物理公式中有π，我们的日常生活，也和圆周率息息相关。《疑犯追踪》中，就有一段很耐人寻味的片段，值得我们细细感悟。现在，吃着3.14元的派。再来仔细回味一下，π的魔力。它是无理数，无限不循环；它还是超越数，不是任何一个有理数系数多项式的根。它包含着，宇宙中所有无限的可能。所以，举派求婚的含义是..《以π为名》“喜欢你，不知从何而起，超越一切，无穷无尽，奔向你。”原来如此！愣着干嘛，怎么还在吃派！说你呢！还不抓紧时间，举派去表白！哦，对啦！记得悄悄讨论一下：大自然，真是自然的吗？参考文献：[1]维基百科：圆周率[2]《π的密码》[3]Google Cloud Blog编辑：穆勒家保姆 作者： 2023/03/15 09:16
  • “爱吃辣的人不易得糖尿病”，是真的吗？ 按照2019年的数据，中国糖尿病人数居世界首位。全球糖尿病在 20 岁- 79 岁成人中的患病率为 8.3%，患者人数已达 3.82 亿，其中 80% 在中等和低收入国家。中国 18 岁及以上成人糖尿病患病率已高达 11.6%，意味着，每 10 位中国成年人中，就有 1 位患有糖尿病。更严重的是，在中国，糖尿病患者知晓率仅为 30.1%，这意味着我国1.14亿糖尿病患者中，有约 8 千万人不知情。最近，上海交通大学附属瑞金医院有一个有意思的发现：吃辣能改善血糖。这项研究基于覆盖全国所有省份的 2 亿多中国人样本展开，分析了饮食偏好的地理分布与糖尿病风险之间的关系。01爱吃辣的人真的更不容易得糖尿病吗？研究结果显示：● 油炸、烧烤、甜食和糖尿病发病风险呈正相关，而辣却相反。● 也就是说，喜欢吃辣对于糖尿病反而是保护因素，能够显著改善空腹及餐后血糖。● 而「麻」虽然不能显著降低疾病的发病率，但也能一定程度上改善葡萄糖的代谢。科研工作者也在不懈的探索中，有研究发现辣椒中的辣椒素与降低空腹血糖水平、胰岛素水平有关。吃辣的食物会促进脂肪氧化、能量消耗，可能会在一定程度上减少糖尿病、肥胖等疾病发生的风险。另有研究发现，辣椒可能会增加胰岛素受体的数量或者亲和力，提高胰岛素的清除率，改善餐后高胰岛素血症，所以经常吃辣的人出现餐后胰岛素血症的概率会更低。也就是说，就目前的研究结果来看，爱吃辣确实可能对糖尿病比较友好。所以，用“多吃辣”的方法来预防和治疗糖尿病，科学吗？答案是否定的。我们生活中常见的“辣食”，比如火锅、麻辣烫等除了辣之外，往往会同时有高油、高盐等问题。所以在具体的食物选择上要注意坚持饮食清淡的原则，需要适度食辣。除此之外，我国的糖尿病人群主要还是中老年人，胃肠道状况能不能接受辛辣食物的刺激是因人而异的。如果平时吃了辣就肠胃不适，或是有其他不舒服，那就不建议吃辣。有慢性咳嗽、支气管炎扩张的人也不能吃辣，会有诱发哮喘的风险。在身体能接受的情况下，可以适当多吃点辣。比如用辣椒代替一些重口味的调味品，就是比较健康的选择。另外，还要注意避免重油重盐的烹饪方式。02如何正确预防糖尿病呢？首先要养成健康的生活方式，这是预防糖尿病的重要措施。主要包括合理饮食、适量运动及良好的心态等。其中合理饮食是预防糖尿病的关键，主要包括饮食规律，少食多餐，控制食物热量的摄入，避免暴饮暴食，戒烟限酒等。同时适量运动，如散步、慢跑和游泳，也有助于机体免疫力的提高，预防糖尿病的发生。除此之外积极良好的心态，对于糖尿病的预防也有一定的作用。其次，需要加强高危人群糖尿病的筛查。糖尿病的高危人群主要包括有糖尿病家族史者；糖耐量受损或空腹血糖受损史者；年龄大于 45 岁，体重指数超过 24 者；有高密度脂蛋白胆固醇降低和（或）高甘油三酯血症者；有高血压和（或）心脑血管病变者等，应加强对此类人群的糖尿病筛查，定期进行空腹血糖或糖耐量的筛查，应及早进行预防干预。03如果得了糖尿病应该如何处理呢？1、控制饮食。得了糖尿病的患者往往是与饮食习惯是密不可分的。所以控制饮食能够有效的控制血糖，减缓糖尿病继续加重。最主要的是饮食搭配，清淡的饮食多吃绿叶的蔬菜和粗粮，不吃过于油腻或者是热量较高的甜点以及糖块、碳酸饮料等。2、运动治疗。有氧运动能够将身体内的血糖降低，选择一些有氧的运动，如游泳慢跑慢走，骑自行车等其他一些有氧的运动，从而达到控制血糖目的，减少糖尿病并发症产生与发展。3、药物治疗，结合医嘱。西药的选择主要有口服降糖药，如二甲双胍阿卡波糖、格列美脲、利格列汀达格列净罗格列酮以及其他相关的口服降糖药。也可以选择皮下注射胰岛素进行治疗，胰岛素的种类有很多，包括速效胰岛素、超速效胰岛素、预混胰岛素和长效胰岛素以及中效胰岛素等。所以，不要盲目用吃辣的方法来应对糖尿病，需要规律的饮食、保持心情愉悦，用科学办法来预防和应对糖尿病。参考文献：[1] Zhao Z , Li M , Li C , et al. Dietary preferences and diabetic risk in China: A large‐scale nationwide Internet data‐based study[J]. Journal of diabetes, 2020.[2] 饮食指导在糖尿病护理方面的应用[J]. 曹丽佳,孙丽,陈宗涛. 糖尿病新世界. 2021(02)[3] Ahuja, K. D., Robertson, I. K., Geraghty, D. P., et al. (2006). Effects of chili consumption on postprandial glucose, insulin, and energy metabolism. The American journal of clinical nutrition, 84(1), 63-69. [J] . Xiaoying Wu,Wenting Xuan,Lili You,Hong Lian,Feng Li,Xiaoyun Zhang,Qingyu Chen,Kan Sun,Chaogang Chen,Mingtong Xu,Yan Li,Li Yan,Xiuwei Zhang,Meng Ren. Endocrine . 2021 (prep)[4] Ahuja, K. D., Robertson, I. K., Geraghty, D. P., et al. (2006). Effects of chili consumption on postprandial glucose, insulin, and energy metabolism. The American journal of clinical nutrition, 84(1), 63-69.[5] 中华医学会糖尿病学分会. (2021). 中国2型糖尿病防治指南(2020年版). 中华糖尿病杂志, 13(4), 95.出品｜科普中国作者｜徐朗 作者： 2023/03/15 09:16
  • 【智惠农民】除谣记：转基因会违背自然规律吗？ 作者： 2023/03/15 09:16
  • 剧毒生物的天敌吃剧毒生物会中毒吗？ 剧毒生物大家都知道不少，比如毒蛇类，水母类，甚至前段时间的热搜——蓝环章鱼，以及一些蛙类等等，那这些剧毒类的动物有没有天敌呢？动物世界给大家科普不少，所有的动物都是有天敌的，不然食物链就会被打破，生态也就无法维持平衡了！那有的人就迷惑了，那剧毒生物的天敌吃了这些剧毒生物，会有什么结果，会不会被毒死？今天就来和大家聊聊！我们做个假设，生物A能产生毒素x，它的天敌是生物B。那么就会出现三种情况。01，B拥有和A一样的毒素机理既然A分泌x毒素，而A没事，那么可以想象，A肯定拥有一套对抗自己毒素的机制，这种机制B完全可以一模一样的拥有。这是自然界中非常常见的情况，比如下图的这种漂亮的生物，叫做海蛞蝓，它就是通过摄取有毒的藻类来加强自己的毒性。这种情况下，x毒素反而是它的补品了。02，x毒素由于发挥毒性的条件不成立，对B没有作用大部分毒物都是蛋白质和小分子肽的复合物，而蛋白质的发挥活性需要足够的条件，包括温度，ph值，只要你破坏了这个温度和ph值，那么就没意义了。所以，为什么很多肽药物只能注射而不能口服，比如胰岛素。同样，你把蛇毒加热一下，就失效了。最直观的就是煮鸡蛋喽03，x毒素对B有作用，但是B避开了这种情况下是非常常见的。浑身是毒的生物很少见。毒素这种物质，虽然部分是为了捕食，但是有些是为了对抗天敌。这对于绝大多数生物都是奢侈，所以大多数生物不会合成这种物质的。只有一小部分生物会拥有毒腺来分泌毒素，比如蛤蛤，比如蛇。但是你只要在捕食的时候避开这个毒腺即可。就像蛇的毒腺，鹰在捕捉蛇的时候，会重点破坏蛇的毒腺，然后吞食蛇的身体。那么，如果鹰被蛇毒伤害了呢？那就死呗。技不如人，物竞天择。至于一直合成某种抗体，除非是那种一直以这种天敌为食物，否则的话，它根本没必要去合成。生物是很精密的，不会无限浪费自己的精力，以人类和毒蛇为例：对于人类我们这个物种，进化上，会选择一个稳定对策，也就是有部分学者提出的“进化博弈论或对策论”，简单的说，某一项功能的收获应该和投入成比例，而非不计成本的投入。首先，你不可能天天碰到蛇或者被毒蛇咬（极其小概率），而且作为高级生物，我们在应激性上几乎是处于生物圈的顶端。我们还可以尽量远离蛇生存的区域，或者对于从业者，穿上专门的防护设施，这意味着，我们被蛇，被毒蛇咬的概率，极其小。其次，如果你一直保持较高的应激性和警觉，身体一直合成蛇毒抗体，那么，对人类自身是一种得不偿失的内容。消耗了大量的精力，无心于自己的事情，自然就会被自然筛选掉。所以，我们不合成蛇毒抗体。事实上，绝大多数情况下，我们的这种合成能力，都是有针对性的，而非广泛的合成，地球上生物那么多种，我们都合成各种抗体，啥都不用干了。 作者： 2023/03/13 15:01
  • 甲流、诺如也有“新冠后遗症”？会变得更可怕吗？ 近来引发一些学校停课的甲流、诺如等病毒，其实千百年来一直存在于人类社会。新冠疫情过后，它们的流行表现暂时不同于过往，但终会恢复到平常状态。过去，我们能与这些常见传染病共存，未来，我们很可能会以更小的代价共存。撰文 | 周叶斌近期，多地有学校因部分学生感染新冠或流感采取了停课或线上教学的措施。刚刚经历了新冠疫情高峰，许多人心有余悸，对各类传染病也抱着更大的戒心，担心第二波新冠疫情是否来临，或者别的病毒是否会冲击我们的生活。其实，有很多传染病长期存在于我们的生活中，新冠应该也会加入它们，成为与我们共存的一种常见病。在逐渐走出大流行的后新冠时代，我们既要注意一些过去几年被忽视的传染病可能会再度出现，也要理性看待各种常见病毒的实际风险，采取合理但不过激的应对措施。1人类社会一直是与病原体共存的社会新冠三年，普通大众对“病毒”二字产生了极为深刻的印象，甚至是恐惧。因此当听到某个学校有孩子感染甲流或者某地暴发诺如病毒，很多人都是后背发凉，生怕又有新的疫情要来了。其实人类社会一直在与很多常见病原体共存，包括最近上过新闻的甲流、诺如病毒，都是常见的病原体，算是我们的长期“伴侣”了。这些病毒可能听名字感觉陌生，但说到常见症状，例如冬天了突然得了“重感冒”或者“吃坏东西”拉肚子，绝大部分人一生中都有类似经历。对于此类“小病”，我们也不会太放在心上，可如果真要刨根问题，这些“小病”的背后很可能就是那些最近上新闻、让我们担惊受怕的病毒。甲流全名是甲型流感病毒。甲型流感病毒有很多种，一些主要感染鸟类或其它哺乳动物，比如自20世纪末在全球不断扩散的H5N1就是一种主要感染鸟类的高致病性禽流感，它在分类上也属于甲型流感病毒。但新闻上报道的孩子们感染的甲流，是指季节性流感中的甲流。也就是长期存在于我们社会、在冬季更高发、形成季节性特征的流感病毒。季节性流感病毒主要有两个甲流株系——H1N1与H3N2，以及两个乙型流感病毒株系——Victoria和Yamagata引起。一般来说甲流占据了季节性流感的主流，不过在儿童中乙流比例一般比成人中稍高。每年具体的流行病毒株也会有变化。可是总体而言，冬季出现大量甲流病例是很正常的。像美国疾控中心CDC估计，从2010到2020，每年季节性流感引发的有症状疾病在900万到4000万例左右，可以说是非常普遍[1]。另一个近期上新闻的诺如病毒，是导致传染性肠胃炎最常见的病原体[2]。诺如病毒引发的症状在国外又被称为冬季呕吐病（winter vomitting disease），反映了它也喜欢在寒冷天气暴发的特点。同样喜欢在冬季出现的还有另一种常见呼吸道传染病，病原体是呼吸道合胞病毒RSV，症状往往表现为普通感冒。不难看出，许多病毒似乎把冬季当作了舒适区。这其实和它们的宿主——也就是我们人类——的行为模式有关。在寒冷的季节，我们聚集在室内的时间更多，也就给了这些病毒更多的传播机会，容易造成暴发。呼吸道病毒如流感、RSV是如此，即便是引起肠胃炎的如诺病毒，也是人传人为主，如在感染者呕吐后通过气溶胶传播。因此，还是在冬季人群聚集更多环境下容易暴发。2后新冠时代，常见传染病也在走出疫情很多人可能觉得奇怪，专家们经常说甲流这些传染病常见，可是最近几年都没听说，这又是怎么回事呢？首先，很多常见传染病病毒是被我们长期忽视的。这从一些病毒的发现史也可以窥见一二。例如RSV病毒直到1956年才被科学家发现，而且最初还因为是在黑猩猩中被发现，被命名为“黑猩猩上呼吸道病原体”，后来科学家们意识到这个呼吸道病毒感染在人群中极为普遍，三岁前几乎所有人都感染过，而那些被感染的黑猩猩是被饲养员们传染的，才改名为“人类呼吸道合胞病毒”[3]。诺如病毒也是类似，它的命名来自1968年美国俄亥俄州诺瓦克一个小学的疫情暴发，可实际上1930年代丹麦也记录过类似暴发，而从不同株系的基因组分析看，有几个株系更是在公元前一两千年就已分道扬镳，这些病毒搞不好在人类有文明前就伴随我们了[4]。可见，一些长期存在于人类社会中的病毒也一直被我们忽视，普通大众没怎么听说过也很正常。即便是季节性流感这个每年高峰都带来大量住院甚至死亡的传染病，平日对传染病或公共卫生关注较少的人，也很可能与感冒混淆。可在新冠疫情后，公众对传染病的威胁有了深刻体验，媒体也会较多地报道各类传染病病例，这自然会给人带来病毒突然多了的感观。其次，我们也要注意到在人类社会逐渐走出新冠大流行的阴影时，一些常见传染病也在“恢复正常”。在前文中，冬季传染病扎堆暴发的一个重要因素是人的行为模式，寒冷时节人们聚集更多，为病毒带来了扩散的最佳机会。可是过去三年新冠大流行期间，全球各地的人类行为模式都出现了短时间的剧变，也影响了诸多常见传染病的发病规律。参考美国近年来的季节性流感检测阳性率变化[5]：图1. 美国自2015/16流感季以来的流感检测阳性率变化（来源，引文[5]）2020/21是新冠全球大流行后的第一个流感季，可是该年流感病毒近乎绝迹，可以说那一年根本就没有流感季。流感消失的背后恰恰是当年人们的行为模式巨变。而在2021/22流感季，美国当时随着新冠疫苗接种率提升，逐渐放开各种新冠疫情管控，流感也稍有恢复，可是病例数仍远低于往常，还出现了罕见的双峰：当年冬季高峰病例不多，春天出现了另一个小高峰。2021/22之交的冬天发生了什么？正好是奥密克戎第一波疫情冲击全球的时候，此时人们的行为因疫情难以复原，流感这个传统呼吸道传染病自然也受到了影响。可到了2022/23流感季节，也就是去年冬天开始至今，全球很多地方都开始与新冠共存，人们的行为模式与新冠大流行前的差异越来越小：节日里走亲访友，观看世界杯，观众席爆满……随着人类社会、人类行为的恢复正常，流感这个常见传染病也开始恢复“正常”了。像在美国，感染高峰时的阳性检出率与新冠疫情前已经差别不大。不仅流感如此，RSV在欧美也经历了类似的“失踪到回归”。不同国家地区疫情管控调整的时间不同，因此这些传统流行病恢复的情况也会有一定差异。中国到2022年底才进行了新冠防疫调整，我们可能现在才面对流感等病毒的“复原”。三年来与这些人类社会中长存的“老友”未见，如今再度遇到，难免会有突然出现更多病毒的感觉。但是，真相并非突然出现了新病毒，而是老病毒和我们的社会一样，开始恢复了。3预存免疫与病毒的“新冠后遗症”虽然流感等传染病也开始走出新冠疫情的影响，但从欧美等地的情况看，仍然会有一个转型期。在短期内，我们也会看到一些传统流行病的异常表现。例如美国2022/23的流感季，从疾病峰值看，与过往流感季节类似，可发生的时间却比以往早了不少，从2022年的第40周，即10月就开始升温，比以往大部分年份早了近两个月。这也反映到了流感住院人数上[5]：图2. 近6个流感季节美国每周每十万人流感住院人数（来自引文[5]）从每周的每十万人流感住院人数看，美国2022/23流感季节的高峰在每十万有五六十人，与2018/19、2019/2020两季类似，属于正常范围，低于2017/18尤为严重的流感季，高峰却比过去早来了两个月。同时，这次流感在美国来得早去得也早，2023年2月感染人数就大幅下滑，如果之后不再反弹，那么等于是在过往流感高峰时就已经结束了流感疫情。既然人类社会和其它病毒都在走出新冠的阴影，为何还有这种“异常”呢？因为人的行为模式回归未必与季节规律一致，在短期内，这些病毒的活动规律会更贴近人的行为变化时间，要恢复到原有季节性还需一个过程。但还另一个不可忽视的因素是，刚刚摆脱新冠大流行不久，人类对诸多常见病毒的预存免疫还未恢复正常。类似于新冠，流感等病毒在人类社会引起的疫情严重程度也受病毒致病性与人群免疫基础两方面因素的影响。例如，流感病毒在不断变异，绝大部分变异是细微的，对人体免疫系统来说只是抗原的小变化，即抗原漂移，在这种情况下，人们经过多个流感季节中反复感染后，会对流感产生较好的免疫基础，限制流感的影响。可是当流感发生较大的变化，发生了抗原转换，此时免疫系统过去反复感染积累下来的预存免疫就效果有限了，容易出现严重的流感季节。在过去三年的疫情影响下，流感、RSV等常见病毒的流行模式出现了连续几个流行季的异常，同时也让我们的预存免疫偏离了正常水平。而预存免疫的“失常”也让病毒有更大可能表现“反常”。例如RSV一般和流感一样在冬季才会进入高峰，可在2021年夏天，美国却遇到了新冠疫情后的第一个RSV高峰[6]：附图. 美国在2021年8月（蓝色曲线）出现了反常的RSV感染高峰（来自引文[6]）而从2022年10月起，美国的幼儿RSV感染也是激增，出现了一个往年未见的异常高峰[7]。RSV的高危人群在年龄结构的两端：一个是新生儿，由于从未感染过，没有免疫基础，因此比较脆弱；另一个是老年人，由于身体本身比较弱，也有一定重症风险。在往常，幼儿到2岁后基本都感染过RSV，从此凭着过往感染的免疫基础，再感染RSV往往都是轻症。可是RSV疫情消失的几年里，很多幼儿即便过了2岁也没有预存免疫，这就导致RSV连续出现在时间或者严重程度上的异常表现。同理，诺如病毒感染虽然表现为腹泻、呕吐的急性肠胃炎，但新冠大流行期间社交距离增加与戴口罩等行为都会抑制该病毒的传播。因此很多国家地区在疫情防控较严格的早期都很少出现诺如暴发[8-9]。但反过来说，诺如病毒在社区间传播的同时，也在人群水平上累积了对应的免疫力，所以经过新冠管控后，人群免疫预存下降，诺如病毒反而有可能出现比以往更强势的反弹，这也是在英美等国都观察到的现象[10]。从这个角度来说，常见病毒也在经历“新冠后遗症”，要经过一个适应期才会完全恢复过往的流行情况。有些病毒经历的“新冠后遗症”可能更为严重，例如季节性流感的两个常见乙流病毒株中的一个Yamagata株系，自新冠疫情暴发后很少监测到，即便是在2022/23流感季，流感整体已经恢复，该株系还是难觅踪影。我们不能排除在过去三年内，由于找不到宿主，该株系灭绝的可能[11]。4理性应对复原的常见病毒刚经历了新冠疫情高峰，再度面对各种常见病毒的“回归”，有一定程度的担忧也很正常。不过，在“甲流”“诺如病毒”频频成为热词的今天，我们还是可以参考以往应对这些常见病毒的科学经验积累，理性面对，减少焦虑。首先，在短期内，我们要对一些常见病毒表现反常做好心理准备。如前文中提到的，欧美各国开始与新冠共存后，无论是流感还是RSV都出现过不同于以往流行规律的表现，这是因为人的行为模式与预存免疫两个方面都未完全回复如常。中国的防疫政策调整还不久，很可能也会遇到相似的反常。2022年底刚恢复大规模的人群出行、流通，可能导致现在才进入流感上升期，而此时美国的流感疫情已经接近尾声。中国步入后新冠时代的常见流行病表现“异常”，不代表常见病毒要大变，只是一切逐渐恢复常态的过渡时期表现，我们不必过于恐惧。其次，有些预存免疫上的欠缺可以人为弥补。低于寻常的预存免疫，可能让我们在面对一些常见病毒时也更脆弱一些，不过绝非不可挽回。像最近引起一些学校改变教学计划的甲流，根据欧美2022/23流感季的跟踪，当下流感季的流感疫苗有较好的保护作用[12]。尽快接种流感疫苗就可以在一定程度上弥补之前新冠大流行带来的预存免疫缺失，也可能更好地应对流感病毒的死灰复燃。再次，那些常见病毒仍然是有着自身的特征，致病性上也会遵循原有规律。甲流、RSV、诺如病毒等作为常见病毒，致病性是比较稳定的，也有对应的高危人群，大部分集中在婴幼儿与老年人。我们完全可以根据此类规律做好相应的防备。例如，医疗系统可以准备好高危人群求医增加的可能性。以及在学校、养老院等高危人群聚集的地方采用额外的防护措施，在寒冷季节适当改善室内通风状况，就会减少一些流感、RSV的威胁。诺如病毒也能通过个人注意手卫生、加强学校餐馆等地的卫生状况等措施来防范。最后，科学、医学水平在不断提高，因此，即便各种常见病毒不会从我们的生活中消失，但我们应对它们的办法会越来越多。例如，伴随着依据疫苗抗原结构设计上的突破（相同的技术也用于当今一些高效新冠疫苗中），可能很快就将有两款面向老年人的RSV疫苗面世[13]。过去，这些常见病毒没有阻止我们人类社会向前发展，今后，我们应对这些病毒的方法只会随着科技发展而变得更优。过去，我们能与这些常见传染病共存，未来，我们很可能会以更小的代价共存。参考资料[1] https://www.cdc.gov/flu/about/burden/past-seasons.html[2] https://www.cdc.gov/hai/organisms/norovirus.html[3] https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23575961/[4] https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30619155/[5] https://www.cdc.gov/vaccines/acip/meetings/downloads/slides-2023-02/slides-02-22/influenza-02-Grohskopf-508.pdf[6] https://www.cdc.gov/vaccines/acip/meetings/downloads/slides-2022-06-22-23/03-RSV-McMorrow-508.pdf[7] https://www.cnn.com/2022/10/21/health/rsv-hospitals-what-to-know-wellness/index.html[8] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8662166/[9] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8888229/[10] https://www.vox.com/health/2023/2/17/23603035/norovirus-stomach-flu-vomiting-nausea-diarrhea-outbreak-norwalk[11] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9524051/[12] https://www.cdc.gov/vaccines/acip/meetings/downloads/slides-2023-02/slides-02-22/influenza-03-Olson-Lewis-Tenforde-508.pdf[13] https://www.cdc.gov/vaccines/acip/meetings/downloads/slides-2023-02/slides-02-23/RSV-Adults-04-Melgar-508.pdf 作者： 2023/03/13 15:00
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  • 警惕，这类食物吃多了会让人变笨！快看看你是不是每天都在吃? 通常来说，大家会比较关注食物对个人体形、健康之类问题的影响。不过，一些新的研究发现，有些食物会对我们的神经系统、认知能力产生影响——简单来说，有些食物很可能会让一个人变得更加蠢笨。01令人吃惊的发现2022 年底，权威期刊《美国医学会杂志》子刊《美国医学会神经病学杂志》发表了一项新的研究。研究论文题为《超加工食品消费与认知能力下降的关系》，探讨了“超加工食品”和认知能力下降之间的关系。研究人员从数万名巴西公务员中筛选出符合要求的 10775 人——排除了热量摄入极端过多或极端过少的人（每天少于 600 大卡或者每天多于 6000 大卡），另外，还排除了服用可能对认知能力产生负面影响的药物的参与者。然后，研究者对这一万多研究对象进行了 6-10 年的随访，分析超加工食品的摄入量与认知能力下降速度之间的关联[1]。总的研究结论是：当超加工食品的摄入量超过每日总能量的 19.9% 时，整体认知能力下降的速度会提高 28%，执行功能下降的速度会提高 25%。这里所说的“整体认知能力”包括执行功能、语言流利度和记忆力等，而“执行能力”则是指规划和执行目标的能力。虽然，随着年龄的增长，所有人都会出现一定的认知功能衰退问题。但那些吃过了太多超加工食品的人，可能会更早、更快地出现认知功能衰退。换言之，吃太多超加工食品会让人变得更加笨。02年轻人更容易受影响该项研究一个重要的发现是，这种影响在年轻人中表现得更加明显。研究发现，在 60 岁以下的人，特别是在 35-59 岁的人当中，大量摄入超加工食品会更强烈地加速整体认知能力和执行功能下降，而在 60 岁及以上的人群中，几乎无法观察到这种影响。以这项研究为出发点，考虑到自己的年龄——如果你想要延缓认知能力衰退，也许应该控制一下超加工食品的摄入量了。03什么是超加工食品那么问题来了，到底什么是超加工食品呢？这个研究使用了 NOVA 分类，这是一个根据加工程度对食品进行分类的系统。它将食品分为 4 类：第 1 类和第 2 类：未加工或最低限度加工的食品，以及调味品。包括最低限度加工的水果、蔬菜、谷物、豆类、坚果、肉类、鱼类、牛奶等，以及天然调味品和香辛料等。第 3 类：一般加工食品（加工程度较低）。包括罐装水果、罐装鱼类、奶酪、培根等。第 4 类：超加工食品。这是经过复杂加工的食品，添加了香料、色素、甜味剂、乳化剂或其他食品添加剂。比如包括：起酥面包、蛋糕、饼干、各种酱料、巧克力、糖果、熏香肠、腊肠、汉堡、热狗、披萨、火腿、油炸零食、膨化零食、冰淇淋、雪糕、布丁/慕斯、加工果汁、人造饮料、蒸馏酒等。因此，吃太多第 4 类超加工食品与认知衰退加速有关。04超加工食品的问题到底出在哪？其实，超加工食品的危害并非来自加工过程本身，而是它们通常具有以下特点：1. 缺乏维生素、膳食纤维、矿物质和植物化学物质，而富含糖和油脂。2. 高热量、易饱腹，如果过多摄入这种食品，会导致营养不良和炎症，从而影响大脑和全身健康。大量摄入超加工食品与认知衰退、心血管疾病、代谢综合征和肥胖风险相关。需要注意的是：有些加工食品的加工目的是为了让它们更富含营养，以满足某些人群的特殊营养需求，比如婴幼儿配方奶粉，这些食品自然没有上述的不良影响。05吃什么能够减缓认知能力的下降？过量食用超加工食品会导致认知能力的迅速下降。那么，有哪些食物可以帮助减缓认知能力的下降呢？一些研究表明，适当摄入某些食物成分有利于减缓与年龄有关的认知能力下降。1. Omega-3 脂肪酸Omega-3 脂肪酸是有关方面研究最多的成分之一。一些临床试验数据表明，补充 Omega-3 脂肪酸可以改善年轻人和中年人的认知状态，维持正常认知功能，并预防与年龄相关的认知缺陷，同时在已经患有轻度认知缺陷的人群中也观察到了改善效果[4-6]。然而，并不是所有人都会从补充 Omega-3 脂肪酸中受益，一些研究表明，在健康的老年人中，补充 Omega-3 脂肪酸并没有改善认知能力；在已经患上阿尔茨海默病的人群中也没有用处[4]。2. 鱼类在各种食物中，鱼类是富含 Omega-3 脂肪酸的食品之一。建议优先选择鲭鱼、三文鱼、沙丁鱼、鲱鱼、比目鱼、凤尾鱼、金枪鱼等，因为这些鱼类积聚汞相对较低，而且富含 Omega-3 脂肪酸。除此之外，贻贝、虾等海产品也可以补充 Omega-3 脂肪酸。3. 核桃有用吗？很多人认为核桃能够补脑，主要是基于形状的相似性，但这显然是不可靠的。不过，核桃中脂肪含量高达 58.8％，其中 10％ 是 Omega-3 脂肪酸，这在各种坚果中算是非常突出的比例。但是与食用鱼相比，核桃并没有优势。4. 植物中的抗氧化成分一些植物性食物中富含抗氧化成分，如维生素 E、叶酸、黄酮类化合物和类胡萝卜素，这些成分被发现有助于延缓大脑衰老[7]。这些成分主要存在于叶菜、坚果、水果和全谷物等食物中。研究发现，绿叶蔬菜特别是蔬菜中的绿色部分效果最为显著，而一些浆果，如草莓、黑莓、树莓、蓝莓等，在水果中的抗氧化成分效果也非常明显[8]。参考资料：[1] Gomes Gonçalves N, Vidal Ferreira N, Khandpur N, Martinez Steele E, Bertazzi Levy R, Andrade Lotufo P, Bensenor IM, Caramelli P, Alvim de Matos SM, Marchioni DM, Suemoto CK. Association Between Consumption of Ultraprocessed Foods and Cognitive Decline. JAMA Neurol. 2022 Dec 5. doi: 10.1001/jamaneurol.2022.4397. Epub ahead of print. PMID: 36469335.[2] Schnabel L, Kesse-Guyot E, Allès B, Touvier M, Srour B, Hercberg S, Buscail C, Julia C. Association Between Ultraprocessed Food Consumption and Risk of Mortality Among Middle-aged Adults in France. JAMA Intern Med. 2019 Apr 1;179(4):490-498. doi: 10.1001/jamainternmed.2018.7289. PMID: 30742202; PMCID: PMC6450295.[3] Du S, Kim H, Crews DC, White K, Rebholz CM. Association Between Ultraprocessed Food Consumption and Risk of Incident CKD: A Prospective Cohort Study. Am J Kidney Dis. 2022 Nov;80(5):589-598.e1. doi: 10.1053/j.ajkd.2022.03.016. Epub 2022 Jun 6. PMID: 35679994; PMCID: PMC9613500.[4] Beilharz, J.E.; Maniam, J.; Morris, M.J. Diet-Induced Cognitive Deficits: The Role of Fat and Sugar, Potential Mechanisms and Nutritional Interventions. Nutrients 2015, 7, 6719-6738.[5] Cederholm, T.; Salem, N., Jr.; Palmblad, J. Omega-3 fatty acids in the prevention of cognitive decline in humans. Adv. Nutr. (Bethesda) 2013, 4, 672–676.[6] Fontani, G.; Corradeschi, F.; Felici, A.; Alfatti, F.; Migliorini, S.; Lodi, L. Cognitive and physiological effects of omega-3 polyunsaturated fatty acid supplementation in healthy subjects. Eur. J. Clin. Invest. 2005, 35, 691–699.[7] Martha Clare Morris, Christy C. Tangney, Yamin Wang, Frank M. Sacks, Lisa L. Barnes, David A. Bennett, Neelum T. Aggarwal, MIND diet slows cognitive decline with aging,Alzheimer's &Dementia,Volume 11, Issue 9,2015,Pages 1015-1022[8] Devore EE, Kang JH, Breteler MM, Grodstein F. Dietary intakes of berries and flavonoids in relation to cognitive decline. Ann Neurol 2012;72:135–143.作者：顾中一审核：高超 中国疾病预防控制中心营养与健康所副研究员 作者： 2023/03/13 09:35
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