撰文/方舟子
我住在山脚下，生性喜欢远足、爬山，又给自己定了一个普查当地野生植物的任务，基本上每天都会去野外远足。我并没有给自己定每天要走多少步，但根据手机自带程序的记录，今年以来每天平均行走的步数，恰好是一万步左右。其中最多的有一天走了一万七千多步。有的人很替我担心，每天这么走，会不会走得太多了？会不会达不到锻炼效果反而对身体有害啊？



并不止一般人会有这种担心。现在流行健步（也就是快步走）作为健身方式，很多人以一天健走1万步甚至更多步作为目标，这也引起了某些“养生专家”的担忧。2017年4月，中国疾病预防控制中心慢病中心、中华预防医学会健康传播分会、国家体育总局体科所群众体育研究中心等七家专业机构，在云南腾冲联合发布《科学健走腾冲宣言》。对于朋友圈中动辄两三万步的运动量，《宣言》发布相关提示：过度健走可能造成腿部关节的慢性劳损，应避免大运动量地进行单一方式的锻炼。他们的建议是，对于仅以步行作为运动方式的普通成年人，每日步行总量8000-13000步，其中健走5000-8000步，日常生活约3000-5000步。



这些部门名头听上去很权威，他们的说法有科学依据吗？是不是每天健走超过了8000步就会伤害身体呢？我们来跟国外相关机构的建议做个对比。美国疾病预防控制中心没有建议每天应该健走多少步。他们的建议是每周至少做150分钟中等强度的有氧运动，或者75分钟高强度的有氧运动，另外还要有2天以上做肌肉增强运动。中等强度的有氧运动就包括健走。假如把中等强度有氧活动都算成健走，每周150分钟，分摊到5天，就是每天健走30分钟。多数人健走的速度是每10分钟走1300步，每天30分钟，就是大约4000步。但是美国疾控中心还建议，对于年纪比较大的人，每周锻炼的时间应该增加一倍，那就是每天健走大约8000步。这个刚好等于中国疾控中心建议的每天健走步数的上限。我怀疑中国疾控中心的建议就是从美国疾控中心的建议转换来的，但是理会错了美国疾控中心的意思。美国疾控中心建议的是下限，不是上限。事实上，美国疾控中心还建议，如果每周运动时间超过300分钟，对身体的锻炼效果会更好，时间越长，效果越好。它并没有规定运动时间的上限。也就是说，如果每天健走8000步以上，对身体的锻炼效果会更好，走的步数越多，效果越好。



不过，美国疾病预防控制中心建议的是运动强度和运动时间，这是有很多研究作为依据的。但是我们把它完全换算成健走步数，不一定就很恰当。最好能够直接研究走路步数多少与健康的关系。这样的研究也不少。今年5月《美国医学会杂志》发表一篇论文，研究的就是这个关系。研究人员在2011～2015年间找了18000多名美国老年妇女（平均年龄72岁），让她们连续7天在行走时佩戴记录设备，记下了每天行走的步数。有大约17000人符合实验要求。然后在2018～2019年间跟踪调查这些人的状况，发现有504人已经死亡。这样就可以分析得出每天走路步数多少与死亡率高低的关系了。



分析的结果是这样的：行走的确有益健康，能降低死亡风险。每天行走步数每增加1000步，死亡率就降低大约15%。在每天步数达到4400步时，死亡率出现了显著下降，和每天步数2700步相比，死亡风险降低了大约40%。每天行走步数越多，死亡风险就越低，直到每天步数达到7500步时，死亡风险不再下降，也不上升，而是进入了平台。所以每天步数超过7500步并不会增加死亡风险，但是也不再进一步降低死亡风险，就此而言没有害处也没有额外的好处。此外，这项研究也分析了行走速度与死亡率的关系，发现行走速度的快慢与死亡率高低无关，影响死亡率的是每天行走步数的多少，而不是行走速度的快慢。



但是这项研究有很大的局限，它研究的是老年妇女，未必适用于中青年人。而且它只研究了每天行走步数与死亡率的关系，而没有涉及身体健康状况。即便每天步数到一定程度以后，不再能进一步降低死亡风险，但是能让身体更健康、降低疾病风险，不也很好吗？所以每天步数超过7500步，有可能仍然能带来额外的好处。事实上，以前有一些研究支持这一点。例如，有一项研究发现，患有高血压的绝经期妇女，每天行走步数从大约5000步增加到1万步，12周后，收缩压降低6毫米汞柱，24周后，再降5毫米汞柱。另一项研究发现，绝经期妇女每天行走步数5000-7500步的，体质指数明显低于每天行走不到5000步的，而每天行走7500-9999步的，体质指数又明显低于每天行走5000-7500步的（不过每天行走1万步以上的体质指数与每天行走7500-9999步的无显著区别）。2010年加拿大公共卫生署资助一批研究人员研究每天步行多少步才能达到健康指南的要求，结论是，想要有正常的体质指数，男人一天要走11000～12000步，女人一天要走8000～12000步。



值得详细介绍的是2017年3月英国瓦维克大学研究人员在《国际肥胖症杂志》发表的一项有关研究结果。他们研究的是苏格兰格拉斯哥邮电局的员工。那里的邮递员通常通过走路送信，每天要走很多路。但是邮电局办公室工作人员当然和其他办公室工作人员一样是坐办公室的，上班时间大部分都坐在椅子上，显然走路要比邮递员少很多。这就为研究走路步数与健康的关系提供了机会。研究人员找了该地邮局的111名员工（邮递员和坐办公室的人数差不多）参与研究，这些人有男有女，大部分年龄在40～60岁，没有人患有心脏病。研究人员让他们佩戴记录设备一星期，算出邮递员每天平均要走大约15000步，而坐办公室的人每天平均只走大约5000步。研究人员测量了这些研究对象的身体状况，发现坐办公室的人腰围更大、体质指数更高、血糖控制更差、胆固醇状况更差，也就是说，他们更容易得心脏病。在每天静坐的时间超过5个小时后，每多坐一个小时，得心脏病的风险增加大约0.2%。而邮递员通常有正常的腰围、体质指数、血糖控制和胆固醇状况，得心脏病风险较低。只有那些每天行走步数超过15000步或站立时间超过7小时的人，才没有代谢综合征的指标。所以英国研究人员建议每天至少要走15000步。在中国疾控中心看来，这岂不是要把膝关节给走坏了？



认为走路走多了就会导致腿部关节磨损，完全是想当然的无稽之谈。我们可以和跑步做个对比。跑步和健走的活动部位是相似的，只是活动强度要大得多。以前人们也是担心经常跑步会把膝关节跑坏了，有所谓跑步膝的说法。但是近年来多项研究都表明，长跑运动员和跑步爱好者得膝关节炎的风险并不比普通人高，有的研究发现风险反而更低，跑步对膝关节有保护作用（参见我以前写的《运动会损害膝盖吗？》）。既然跑步都不会把膝关节跑坏，健走两三万步怎么可能反而把膝关节走坏呢？除非因为碰撞、扭伤导致膝关节受伤，否则锻炼总的来说对膝关节是有好处的。当然我不是说经常健走、跑步的人就不会得膝关节炎。膝关节炎非常常见，经常健走、跑步的人当中相当一部分也会得，然后就怪罪到健走、跑步，其实他们得不得关节炎跟健走、跑步没有什么关系。



从目前的研究结果来看，健走是一种很好的健身方式，只要经常走路，对身体就有或多或少的好处，走的步数越多，锻炼效果越好，至少不会有什么害处。所以如果有时间、有条件，就应该多走路。每天健走1万步，当然是一个主观设定的目标，但是是一个很合理的、值得提倡的目标。中国好不容易有点运动热潮，专家们就看不惯，就出来吓唬人了，还是卫生主管部门的专家呢，还号称是提倡“科学健走”呢，却尽干与其职责、与科学相反的事。



2019.6.9.



（《科学世界》2019.7.）

1988年夏天的一个平常早晨，在美国新罕布什尔州一个小学校举行的一次学术会议上，来自加州大学洛杉矶分校的地球物理学家雅可夫·卡根（YakovKagan）做了一次关于地震研究的讲座。因为与会的科学家多数并非地震专家，卡根介绍了一些地震学的基本知识，在告诉听众地震是如何的难以捉摸、无法预测时，也谈到已知的少数几条地震规律之一：古腾堡－里克特定律。

在20世纪50年代，加州理工学院的地震学家比诺·古腾堡（BenoGutenberg）和查尔斯·里克特（Charles Richter）收集了发生在世界各地的几千次地震的资料加以统计，试图从中理出一些头绪。比如说，地震震级发生的频率是不是呈正态分布（出现一条两头少中间多的钟形曲线）？也就是说，是否某个中间震级的地震最为多见，是典型震级？人的身高就属于正态分布，中国成年男性的典型身高大约是1.7米，比它高或矮的人数都逐渐减少。但是古腾堡和里克特却未发现有典型震级，震级发生的频率不是正态分布，但也不是毫无规律，而是震级越高，则发生的频率越低。而且，它遵循一条简单的原则—幂律：一次地震释放的能量每增加一倍，发生的频率就减少为四分之一。


卡根此前已在其他地方多次做过类似的讲座，这回却有了意外的结果。听众中包括在纽约布鲁克哈文国家实验室工作的丹麦理论物理学家伯·巴克（Per Bak）。在听了卡根对古腾堡-里克特定律的介绍后，巴克突然想到，地震的这种情形很像他正在研究的沙堆崩塌。

假如我们往一张桌子上一粒一粒地丢沙子，沙子将会逐渐堆积起来，越来越高，但是不可能一直高下去。随着沙堆变高，它也变得越来越陡、越不稳定，到一定程度，刚丢下去的沙子会引起沙堆的崩塌，让沙堆的高度降低。崩塌之后，继续丢沙子，沙堆又再增高，然后再崩塌，如此循环往复。

巴克首先想要知道的是一个看来很简单的问题：沙堆崩塌的规模有小有大，什么样的崩塌规模是最典型的？能否预计下一次的崩塌会有多大？这需要堆许多沙堆进行统计，很费时间，所以巴克就改用计算机程序进行模拟。巴克和他的两名同事研究了数以千计的“虚拟沙堆”，统计了数百万次的崩塌中的沙子数。他们找到了什么典型崩塌规模呢？什么也没有。有的崩塌规模小到只有一粒沙子，有的则大到几百万粒沙子。什么样的规模都有可能发生，但是并不存在一个典型的崩塌规模，无法预计。

这是为什么呢？为了回答这个问题，巴克等人对其程序做了一些改进。设想从上往下俯瞰虚拟沙堆，然后根据沙堆上的每粒沙子所处位置的陡度着上不同的颜色：如果那个位置相对平稳，就着上绿色；比较陡峭，就着上红色。刚开始堆沙堆时，都是绿色的。随着沙子的堆积，红点也逐渐增多，进而形成网络。一粒沙子掉到红点上，就能触发周围红点的滑动。如果红点很少，新丢下去的沙子的影响就很有限。但是一旦红点多到连成一片，就无法估计新丢下去的沙子会导致什么结果：它可能只是打几个滚就停下了，也可能触发周围的沙子引起一场小规模崩塌，但也可能引起一连串连锁反应，像多米诺效应一样，导致几百万粒沙子一起崩塌。这种高度敏感的不稳定状态称为临界状态。由于它是在沙子堆积过程中自己逐渐形成的，巴克称之为自组织的临界状态。在这种状态下任何规模的崩塌都有可能发生。但是，即使是最大的崩塌的发生也无其他特殊的因素。它是完全不可预测的。


巴克也发现，沙堆崩塌规模虽然不是正态分布，但是遵循幂律：崩塌规模越大，则发生的频率越低，参与崩塌的沙子数目每增加一倍，其发生的频率则降低2.14倍。所以，巴克一听说震级的频率也遵循幂律，马上就想到地震可能和沙堆崩塌一样，也是一种自组织的临界现象。随后他和其他许多人构建计算机模型，对地震进行了模拟。

由于地壳的运动产生的应力逐渐积累，地球处于临界状态。某个地壳断层的某处岩石承受不了受到的应力，就会出现滑动，这个滑动可能小到无法觉察。但是，正如一粒沙子的掉下会让处于临界状态的沙堆出现无法预测的结果一样，这个小滑动之后，任何情形都可能发生：它可能就此停下来，也可能给附近的岩石带去足够大的应力让它们跟着滑动，引发一场地震，而这场地震的规模是无法预料的。不管是小地震还是大地震，它们的起因都一样，都是由于地球处于临界状态而引起的。此外，大地震的发生并无特殊的起因，既无法预测，也没有可靠的前兆，就像大规模的沙堆崩塌一样。如果地震有意识的话，在它刚刚发生时，它自己都不知道将会有多大规模。而地震自己都不知道，我们更无法知道。

2008年6月1日
收入《大象为什么不长毛》

撰文/方舟子
生物体的构造能够巧妙地适应环境，它们是怎么进化出来的呢？最早思考这个问题的是法国博物学家拉马克，他认为这是用进废退的结果。例如，斑马为什么能够跑得那么快呢？因为古代的斑马为了躲避捕食者的追捕，要不断地跑，腿部肌肉因此受到锻炼，变得越来越发达。发达肌肉的特性传给了下一代，一代又一代传下去，斑马的腿部肌肉越来越发达，也就跑得越来越快。这种观点被称为拉马克主义。
在19世纪末和20世纪初，拉马克主义非常流行。但是也一直有生物学家怀疑它是否能够成立。拉马克主义的核心是后天获得的性状能够遗传给后代。德国生物学家魏斯曼曾经做过一个著名的实验来否证拉马克主义。他连续切除了22代老鼠的尾巴，测量各代老鼠尾巴的长度，发现老鼠后代的尾巴并没有因此而变短。
随着遗传学在20世纪的兴起，人们对生物遗传机制了解得越多，就越怀疑拉马克主义。拉马克主义者面临着要用实验来证明自己的难题。其中最热衷于此的是奥地利生物学家卡姆梅勒，他用两栖动物做了许多实验以证明环境能够导致可遗传的适应性变化。
其中一个实验是用蝾螈做的。有的蝾螈的肤色是全部黑色的，有的则长着黄色的斑点。卡姆梅勒报告说，他把黄斑蝾螈养在黑色环境中，黄斑就会逐渐失去。它们的后代的肤色也基本上变成了黑色的，只有在背部的中央还保留着一列黄斑。但是如果把这些后代养在黄色环境中，背上的黄斑就会扩大，连成了一片成为一条黄线。这就证明了蝾螈的肤色不仅受生存环境的颜色的影响，而且这种影响还能遗传下去。
卡姆梅勒最著名的一个实验是他在第一次世界大战前做的产婆蟾实验。产婆蟾是一种陆生的蟾蜍。水生的蟾蜍，雄性都有一个黑色指垫，交配时用于抓在雌性蟾蜍身上免得滑倒，陆生的蟾蜍则没有这个黑色指垫。卡姆梅勒强迫产婆蟾在水中生活，繁殖了几代之后绝种了，但是在绝种之前，雄蟾蜍据称长出了黑色指垫，而且一代比一代更明显。卡姆梅勒声称水生的环境导致了“黑色指垫”这种适应性突变。
第一次世界大战后，卡姆梅勒为了拉到资助，周游列国到处演讲。1923年，他带着产婆蟾标本去英国演讲，引起了轰动，也引起了遗传学家贝特森的怀疑，要求检查标本，遭到了拒绝。有些生物学家试图重复卡姆梅勒的实验，都失败了，因为产婆蟾非常难以养殖。
1926年，在多方压力下，卡姆梅勒终于允许美国自然历史博物馆爬行类馆长和维也纳大学的一名教授检查产婆蟾标本，他们发现所谓“黑色指垫”乃是用黑墨水涂上去的，向英国《自然》杂志写信揭露了此事。
一个多月后卡姆梅勒开枪自杀。此时卡姆梅勒正准备到莫斯科大学当教授。他留下一封向莫斯科科学院辞职的遗书，信中承认产婆蟾标本和其他证明拉马克主义的实验标本都有假，例如所谓变成黑色的黄斑蝾螈也是用黑墨水加工过的。但是他又声称他是无辜的，是另外有人在他不知道的情况下造假。
在卡姆梅勒死时，拉马克主义在西方国家已经接近破产，这个丑闻不过是压垮骆驼的最后一根稻草，但是拉马克主义在苏联却正在兴起。苏联政府邀请卡姆梅勒去苏联，就是想让他领导对抗遗传学的运动。卡姆梅勒的死使得这场闹剧推迟上演，直到1935年有了合适的人选——李森科。在李森科时期，卡姆梅勒的实验仍然一再被苏联御用科学家引用来证明后天获得性性状可以遗传，从不提及卡姆梅勒本人已承认实验结果有假。
即使在现在，也还有人坚信卡姆梅勒实验的真实性。他们认为，卡姆梅勒的确培养出了长黑色指垫的产婆蟾，只不过标本经过长期保存后黑色指垫变得不明显了，卡姆梅勒本人或者他的助手才不得已需要用黑墨水进行加工。这当然只是推测，并无证据。
就算卡姆梅勒真的培养出了长黑色指垫的产婆蟾，就能证明后天获得性性状能够遗传吗？其实并不能。据卡姆梅勒的实验报告，他用了几百个产婆蟾的卵在水中做实验，最终只有很少一部分能够孵化、存活。所以有可能产婆蟾本来就有一小部分变异隐含着黑色指垫的基因，它们的卵在有水的环境中发育时，让这个基因表达了出来。这实际上是一种自然选择，而不是后天获得性遗传。
最可悲的莫过于为了一个实际上并不能用以证明自己的主张的实验而去造假，最终身败名裂了。
2007.2.5.

（《中国青年报》2007.2.7.）

撰文/方舟子
1831～1835年间，年轻的达尔文做为一名不领工资的博物学家随贝格尔号环球航行收集动植物、化石标本，为他后来创建进化论打下了基础。在达尔文带回英格兰的标本中，最著名的是加拉帕戈斯群岛上的鸣雀标本，它们后来干脆被统称为“达尔文鸣雀”。传说由于达尔文在加拉帕戈斯群岛看到如此多样的鸣雀才创立了自然选择学说。事实上，达尔文在岛上采集这些鸣雀标本时，对它们并没有多加注意，还以为它们有的属于乌鸫、鹪鹩、大嘴雀等不同科的鸟类。回到英国后，著名鸟类学家约翰·古尔德才鉴定出它们都属于鸣雀，而且分属13不同的物种，都是在其他地方没有见到的新物种。
和它们最接近的是生活在南美洲大陆沿岸的蓝黑草雀。这种草雀是吃种子的。达尔文鸣雀有几种在地面上生活，也吃种子，但是其他鸣雀有的专吃树芽，有的吃仙人掌的花和果实，有的吃树上的虫子。有的鸣雀的习性非常独特，例如啄木鸣雀居然能使用工具，用喙叼一根仙人掌刺，用它钩出树洞里的虫子。还有的鸣雀以巨龟、鬣蜥甲上的寄生虫为生，有的则吸海鸟的血！
通过比较基因序列，我们现在可以推测达尔文鸣雀是大约在1百万年前从草雀进化来的。如此多样的鸣雀是怎么进化来的呢？达尔文鸣雀粗粗一看形态都差不多，但身体大小不同，鸟喙的大小、形状差别则更大。这和它们的生活习性有关。吃昆虫的，喙比较窄小；吃树芽的，喙非常粗大的，用来把树芽从树枝上拔出来；啄木鸣雀的喙像凿子；吸血鸣雀的喙又尖又利……达尔文指出，从这些喙的构造可以设想这些物种的由来，是某个原始物种“为了各种不同的目的而发生改变”。
如果达尔文的设想是正确的，那么鸣雀鸟喙结构的差异是为了适应不同的食物而进化出来的，是自然选择的结果。例如，有4种地上鸣雀都用喙来咬碎种子，但是它们的喙的大小都不同，那么根据达尔文的假说，这是由于它们吃不同的种子导致的。那些喙更粗大的，应该吃更难咬碎的大种子；喙较小的，则吃小种子。
在达尔文之后，加拉帕戈斯群岛成了生物学的圣地，许多生物学家都拜访此地。但是过了100年，才有一位英国中学教师想到要去那里检验达尔文的假说。1938年，在一所私立中学任教、后来成为著名鸟类学家的大卫·拉克请了一年的假前往加拉帕戈斯群岛观察鸟类，后来在1947年把他的研究成果写成《达尔文鸣雀》一书，才使“达尔文鸣雀”这一名称传播开去。他在岛上仔细观察了5个月，发现不同种的地上鸣雀吃的种子并无区别，喙大和喙小的都在吃相同种类的种子。这个观察结果与达尔文的假说看来是矛盾的。达尔文是不是错了？
我们现在知道，拉克的观察虽然很仔细，却不幸选错了时间。他在岛上的5个月属于雨水充足的年份（雨年），食物非常丰富。不管是喙大还是喙小的鸣雀，都很容易找到小种子来填饱肚子，喙的差异的重要性显现不出来。但是一旦进入干旱的年份（旱年），情况就大不相同了。
要解决这个问题，需要在岛上观察更多的时间。从1973年开始一直到现在，普林斯顿大学教授格兰特夫妇和他们的学生都在加拉帕戈斯群岛上研究鸣雀，格兰特夫妇本人每年要在岛上住半年。他们主要以群岛中的一个小岛——大达芙妮岛为研究基地，把该岛上的一种地上鸣雀——中地雀的每一只都做了标记、编号，测量它们的喙深（喙基部从上到下的长度），观察它们的进食情况和后代的演变。
他们观察到，在厄尔尼诺现象引起的雨年，小种子很多，是这些鸣雀的主要食物。这时候喙大而无用，反而会浪费能量，是一种劣势。而在拉尔尼诺现象引起的旱年，小种子很难找到，只能吃更大、更干的种子，这类种子比较难咬碎。这时候喙大的鸣雀就表现出其生存优势了。统计表明，在旱年，鸣雀群体的平均喙深将会增加，而在雨年，平均喙深则减少。
那么喙深的变化是自然选择的结果呢，还是后天因素导致的，例如营养好的鸟喙大，营养差的鸟喙小？为了排除后一种可能，格兰特夫妇把鸣雀的后代的喙和亲代进行比较，比较了很多代，发现喙的大小能被忠实地遗传下去，喙深的差异是由遗传决定的，与营养因素无关。2004年，决定鸣雀喙的大小的基因Bmp4被发现了。把它转入鸡胚胎中，鸡也会长出和大地雀一样粗大的喙。
2003年，大达芙妮岛发生严重干旱。根据预测，喙大的鸟应该生存得更好。然而没有。原来在1982年，从邻近的岛迁移来了一群大地雀在此传宗接代。它们的喙比中地雀中的大喙鸟还要大。大地雀把岛上的大种子都吃光了，在这种情况下，中地雀中的小喙鸟比大喙鸟需要的食物更少，靠吃残存的小种子可以勉强度日，反而有了生存优势。因此在大旱后，中地雀群体的平均喙深反而变小了。这也是自然选择。格兰特夫妇认为，这是他们30多年来所看到的最强的自然选择证据。达尔文还是对的。
2007.9.17

撰文/方舟子
雌性哺乳动物一般存在发情现象，会向雄性发出自己处于排卵期的信号，例如散发出外激素，阴部红肿，行为出现变化等，以吸引雄性的注意与之交配。有些动物（例如狗）只在繁殖季节发情一次，有些动物（例如松鼠）则在繁殖季节反复发情，直到怀孕为止。雄性一般对不发情的雌性不怎么感兴趣，不发情的雌性也会抗拒交配。动物交配的唯一目的是为了繁殖。只在雌性能够怀孕的最佳时间进行交配，节省交配耗费的能量，增加怀孕的几率，无疑是一种非常好的繁殖策略。
但是奇怪的是，女性却没有明显的发情信号，男女双方都难以从外表觉察女性是否排卵，这就是为什么所谓“安全期避孕法”很不可靠。在哺乳动物中，这是绝无仅有的。即使是人类的近亲黑猩猩，其雌性在排卵时也会通过让阴部红肿的方式广而告之。人类这种特殊的“隐瞒排卵”现象是怎么进化而来的？有什么生存优势？进化生物学家们对此争论不休。其实，“隐瞒排卵”也可以说是“伪装发情”，因为女性虽然无发情信号，却随时可以吸引、接受男性与之做爱。从繁殖的角度看，这很不合理：它使得人类的性行为大部分在做无用功。

因此，一种常见的解释是，由于人类的性行为已超出了生殖目的，更多地是用来寻欢作乐、表达爱情，随时可以做爱有助于维系男女双方的感情，保持固定的配偶关系，让男性与女性分享打猎所得的猎物，或让男性也承担抚养后代的责任。人类的小孩是所有动物中最难养育的，如果父母双方能长期在一起投入大量的精力，才最可能把小孩抚养成人。

并不是所有的人都同意这种解释。有的认为发情现象的消失能够减少男性之间的竞争，有助于合作；有的认为这让男性无法确切地知道他是不是小孩的父亲，从而降低杀死他人的子女的风险；有的认为隐瞒排卵其实没有什么意义，只是人类哺乳期过长的副产物，或是为了适应直立行走，女性体内的雄性激素增加而导致的副作用等等。最有趣的然而不太可能的一种解释认为，其实被骗的不是男性而是女性，因为人类的生育太痛苦了（这在动物中也是独特的），女性会有意避免怀孕，因此那些不能觉察自己的排卵因而无法避免怀孕的女性就会留下更多的后代，在自然选择的作用下排卵的信号会越来越弱，直到消失。

不过，大多数研究者认为受骗上当的还是男性。那么男性是不是真的都被彻底地瞒过了呢？有一些研究认为男性还是能下意识地觉察到女性的排卵，处于排卵期的女人要比其他时期对男性更有吸引力。例如，分别收集处于排卵期和黄体期的女性身体的体味让男性来闻，男性会觉得前者的体味更迷人。在排卵期，女性身体的某些部位，例如耳朵、乳房、手指变得更对称，皮肤也更光滑，而在生物学上，对称、光滑就意味着美，而男性似乎也能觉察出这种微妙的变化，让他们看分别在排卵期和黄体期拍摄的女性脸部照片，他们会觉得前者更漂亮。

最近美国新墨西哥大学研究人员对脱衣舞女做的一项调查进一步提供了证据。这项研究是这么做的：研究人员找了18名脱衣舞女做为研究对象，请她们记录其月经周期、工作班次和小费收入情况。脱衣舞女每班一般工作5小时，跳约18次、每次持续3分钟的脱衣舞蹈。每次舞蹈能从顾客那里得到平均大约14美元的“小费”（因为新墨西哥州禁止为性服务支付报酬，所以脱衣舞女的收入被称为小费）。

这项研究共持续了60天，包括296个班次，约5300次脱衣舞表演。结果表明脱衣舞女收入的高低与其月经周期的变化有关：在排卵期收入最高，平均每班能挣335美元，在月经期收入最低，平均每班挣185美元，黄体期则处于中间，为260美元。做为对照，其中有7名舞女服避孕药，没有月经周期，其收入一般较低，也未出现类似的波动。

这就表明男性能够下意识地模糊地觉察到女性是否在排卵，觉得排卵期的女性更有魅力，更乐意给她们钱。这种觉察能力很弱，很不准确，所以没有处于排卵期的女性仍然能赚到钱。不过排卵期收入的差异还是很明显的。是因为排卵期的女性能够散发出特殊的外激素或体味，还是因为她们的外表、行为这时候在雌性激素的影响下出现了某些微妙的变化（例如脸显得更美丽、腰臀比显得更小、语言表达能力更强、舞蹈动作更好看），让男性不由心动？我们现在还不知道。

这项研究也再一次说明，一个人的消费习惯有时候要比其言词更能暴露出其内心深处与生俱来的本能，甚至连其本人都没有意识到。

撰文/方舟子

飞瀑、清流、平湖、雪峰、巉岩、幽谷、悬崖、密林、草甸……人们能够设想的山区自然美景，在加州约塞米蒂3000平方公里的土地上，大部份都能够找到，因此这里被誉为是最美的美国国家公园，有试图描绘出这一特色的音义兼备的一组译名：优色（山、胜、圣）美地。其实约塞米蒂的原意一点也不美，是当地印第安语“他们是杀手”的意思。
约塞米蒂的壮美胜于其优美。站在“冰川点”上眺望，可以看到它最为壮观的地质面貌，山峰、峡谷、瀑布，全方位地一一展现在眼前，没有哪张照片能够再现其全景，只有身临其境才能悠然而生“世界在我脚下”的豪情。在连绵起伏的一个个形状各异的花岗岩颠峰中，最为突出的是高高耸立的“半穹顶”：一边是垂直而下的峭壁，一边是近乎完美的球形，犹如一个穹顶被削去了一半。在它的西边，点缀着北美第一高的瀑布（落差达739米）约塞米蒂大瀑布；在它的东边，更为醒目的内华达瀑布和春天瀑布相连而下。
在1851年约塞米蒂被白人“发现”之前，印第安人已经在那里生活了成千上万年。他们也一样会疑惑，如此壮丽的自然风景是怎么来的？
一个历代相传的故事说，一对年轻的夫妇在约塞米蒂山中跋涉，口渴难耐，在峡谷中发现了一个湖泊（今天的“镜湖”），妻子跑在前面，畅饮湖水，等丈夫赶到时，湖水已被饮干。丈夫大怒，动手痛打妻子。妻子逃脱，丈夫仍然穷追不已，于是妻子停下，放下装着婴儿的篮子，把另一个装东西的篮子向丈夫扔去。神灵看到这一幕，大为震怒，把他们全都变成了遥遥相对的沉默山峰：放在一旁的婴儿篮变成了“王拱”，扔出去后底朝上的篮子变成了“篮穹顶”，丈夫变成了“北穹顶”和“华盛顿柱”，妻子则成了与之相向的半穹顶，半穹顶悬崖上黯淡的条纹，就是妻子流下的永恒泪水。
在约塞米蒂被白人重新发现后不久，有关其起源的科学探讨在加利福尼亚地质调查局的组织下也就开始了。当时有两派意见争论不休。一派以加利福尼亚地质调查局局长、著名地质学家约西亚·惠特尼为代表，主张约塞米蒂峡谷是由于地质断层之间的岩块下陷形成的。在他们看来，半穹顶就是一个证据，它毫无疑问是由于一个完整的穹顶在中间分裂，滑落、失去了另一半而形成的。另一派以著名环保活动家约翰·缪尔为代表，认为是由于冰川侵蚀造就的。1913年，美国地质调查局委托弗兰科斯·马瑟斯研究约塞米蒂峡谷的起源。1930年，马瑟斯发表经典著作《约塞米蒂谷地质史》，认为约塞米蒂地貌是河流和冰川共同侵蚀造成的，被广泛接受，结束了争议。
此后的研究对马瑟斯的研究结果略有修改，但基本不变。大约在2500万年前，约塞米蒂所在的内华达山脉开始缓慢地隆起，增加了河床的陡度，使得流经约塞米蒂的默赛德河对河谷的侵蚀加剧。大约150万年前，内华达山脉已高到足以终年积雪，形成冰川。至少有过三次冰川在山顶形成，并流入山谷。在冰川纪早期约塞米蒂谷的冰川厚度可能一度达到1200米。冰川运动让约塞米蒂谷变得更宽、更深、更陡，切割、雕刻出了河谷两岸壮丽的地貌。
至于半穹顶，其前身并非一个完整的穹顶。它大约只丢失了20％的部分。构成半穹顶的花岗岩受力而出现裂隙，地质学上称为“节理”。水流进节理裂缝中，冻结、融化，如此循环往复，让裂缝不断地变宽。冰川流过约塞米蒂谷时，切割、带走了穹顶底部的岩石。没有下面岩石的支撑，穹顶变得不稳定，面向河谷的一面逐渐脱落，形成了陡峭的悬崖，看上去好像被切掉了一半。
当前有一种从西方传进来的很时髦的“文化相对主义”论调，认为科学知识并非客观，也不比其他知识高明，比如对一种自然现象的解释，神话、传说与科学理论有同等的价值。但是我不知道，在今天还有谁会把印第安人讲述的半穹顶的故事当成事实，而不认为地质学对半穹顶形成的解释更为合理。印第安人的故事也许有其文化、文学价值，甚至还有点教育意义，但是毫无科学价值。我这么说，不知是否会有印第安人认为是在污蔑其传统文化？
地质学也对半穹顶的形成讲了一个故事，而且曾经有过不同的版本，但是这是一个可以用客观的证据加以验证、修改的故事，因此接受它并不需要信仰，也不借助于权威——提出断层下陷说的惠特尼在当时要比提出冰川侵蚀说的缪尔权威得多，但是这并不妨碍后人在证据面前认为缪尔的说法更接近事实。这正是科学的魅力所在，也是科学知识胜于与之相对的其他知识的所在。

2007.7.16.

（《中国青年报》2007.7.18）

撰文/方舟子

我在《为什么有人爱吃辣？》一文中说：“有人之所以喜欢吃辣椒，就跟有人之所以喜欢坐过山车、看恐怖电影一样，都是在体验无害的危险，追求痛并快乐着的刺激。”有读者问：可以理解为吃辣椒无健康风险吗？不可以。喜欢吃辣椒的人觉得吃辣椒“无害”，只是根据经验得出的，指没有明显的急性毒性，不会吃了之后就马上发病。但这不等于就没有亚急性、慢性的健康风险，比如说，长期吃辣椒之后，过了几十年，出现了癌症，这时候怎么知道得癌症与吃辣椒有关呢？靠经验是没法知道的，必须靠科学方法研究。
　　那么怎么发现吃某种东西是导致某种疾病的因素呢？最可信的方法是做临床对照试验，比较吃某种东西的人和不吃某种东西的人的发病率。但是这种方法只适用于测试药物，很难用于测试食物，尤其是需要长期测试才能出现后果的食物，因为很难长期控制受试对象的饮食。例如，我们能否找一群人要求他们在20年间每天都定量地吃辣椒，而另一群在其他方面都相似的人在20年间都不吃辣椒作为对比？显然没法做这样的试验。
　　辣椒中的特殊物质是辣椒素，辣椒是否有害的问题可以转化成辣椒素是否有害。辣椒素有时会被作为药物使用，那么就可以研究长期使用辣椒素的病人身体是否发生了病变。英国研究人员曾报道，有20名患有逼尿肌反射亢进的病人在5年间经常使用辣椒素做膀胱灌注。他们对这些患者的膀胱组织做了活检，并未发现癌变迹象。但是接触致癌物通常要在10年以上才会出现明显的癌变迹象，所以这个研究结果并不能证明辣椒素就不是致癌物。
　　另一种研究方法是做流行病学调查，调查癌症患者饮食情况，与非癌症患者做对比，看看吃辣椒的情况是否和癌症发病率存在相关性。世界各地一些研究都表明似乎吃辣椒会增加得癌症的风险。例如，智利的研究发现吃辣椒患膀胱癌的风险是不吃辣椒的2.9倍；墨西哥的研究发现自述大量吃辣椒的人患胃癌的风险是不吃辣椒的17.1倍；印度研究人员调查了口腔癌、食道癌、咽癌、喉癌患者的饮食习惯，认为辣椒粉让这些癌症的患病风险增加了1～2倍；美国研究人员研究了美国境内以喜欢吃辣椒闻名的墨西哥裔美国人、卡津人（路易斯安那州的法国裔）、白克里奥尔人、黑克里奥尔人群体，发现他们的胃癌和肝癌的发病率明显偏高，吃辣椒让患胃癌的风险增加了4倍以上。
　　但是这种研究方法有一个缺陷，它只能说明吃辣椒的习惯与癌症风险的增加存在相关性，却不能证明辣椒就是致癌的因素，有可能是与吃辣椒的习惯联系在一起的其他环境因素导致了癌症，而辣椒被冤枉了。那么怎么知道辣椒究竟是不是致癌物呢？一种办法是做动物实验。和人体试验不同，对实验动物的饮食我们是可以严格控制的，实验时间可以比较短，而且可以解剖动物的器官做细致的研究。有一些动物实验表明辣椒能够致癌或促癌。例如，给大鼠喂含10%辣椒的饮食，大约60%的大鼠的肝脏发生了癌变。又如，在实验动物的饮食中含有一定量的辣椒，能够增加由于其他因素导致的肝癌、胃癌的发病率。但是也有实验表明，给小鼠喂含0.25%辣椒碱的饮食达79周，也未发现能致癌。所以动物实验的结果并不明确。
　　另一种方法是做离体细胞实验，把辣椒素加到癌细胞培养液中，看它是否能刺激癌细胞的增殖。有的实验发现辣椒素能增强某种癌细胞的活力和刺激其增殖，但更多的实验结果表明辣椒素反而能抑制多种癌细胞的增殖。当然这也不能就说明吃辣椒能够抗癌。要在离体环境中发现能抑制癌细胞增殖的物质是非常容易的，但是在体内环境中就完全是另一回事了。
　　那么吃辣椒究竟能不能增加患癌症的风险呢？我们只能说还不是很清楚，还有待进一步研究。即使哪一天有确切的证据证明辣椒的确能致癌，想必也不会让那些无辣不欢的人们就此改变饮食习惯。有很确凿的证据表明在腌制、烧烤、油炸食品中含有致癌物，能明显增加癌症的风险，人们不照样在吃这些美食。是要美食还是要健康，有时并不是那么容易权衡的。
　　2014.5.28.
（《新华每日电讯》2014.5.30）

撰文/方舟子
最近美国食品药品监督管理局宣布，含油酸70%以上的食用油可以标识说：“支持性但非结论性的科学证据表明，每天摄入20克高油酸的油可能能降低冠心病风险。”美国食品药品监督管理局很少允许食品标识有利健康，为什么会允许富含油酸的食用油这么标识呢？



我们先说一下什么是油酸。它是食品中非常常见的一种脂肪酸。脂肪酸根据其分子结构，分成饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸两大类。有很多研究发现，食用饱和脂肪酸会增加心血管疾病的风险，而食用不饱和脂肪酸会降低心血管疾病的风险。不饱和脂肪酸又可分成单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸两类。研究得比较多的是多不饱和脂肪酸，例如鱼油，就是一种多不饱和脂肪酸。植物油也含有多不饱和脂肪酸，但是在高温下多不饱和脂肪酸比单不饱和脂肪酸容易氧化，所以植物油中的单不饱和脂肪酸被认为可能更健康。食品中的单不饱和脂肪酸主要就是油酸。美国食品药品监督管理局评估了7项小型临床试验的结果。这些临床试验研究的是摄入富含油酸的食用油（油酸含量至少70%）和冠心病的关系。其中有6项研究发现，如果用富含油酸的食用油取代富含饱和脂肪酸的食用油或脂肪，试验对象血液中总胆固醇的含量有所降低，对心脏有害的低密度脂蛋白的含量也有所降低。还有一项研究发现摄入富含油酸的食用油没有效果。综合这些研究，FDA认为摄入富含油酸的食用油有可能能够降低冠心病的风险，但是证据还不够充分，不能算是结论，所以在标识时必须说明证据是支持性但非结论性的。



此外，如果额外补充富含油酸的食用油是达不到降低冠心病风险的效果的，必须同时相应地减少摄入富含饱和脂肪酸的食用油或脂肪。所以FDA规定，在标识时还必须说明，要达到保健效果，应该用富含油酸的食用油替代富含饱和脂肪酸的脂肪或食用油，不能增加一天摄入的卡路里总量。



那么高油酸食用油有哪些呢？最常见的是橄榄油，油酸含量75%，此外，红花油油酸含量77%。但是这两种油中国人都不习惯用，不太适合炒菜。我们平常用的食用油，有的也开发出了高油酸的品种。例如加拿大菜籽油，本来油酸含量只有61%，达不到FDA规定的标准，但是现在有了高油酸加拿大菜籽油，油酸含量是70%。葵花籽油的油酸含量本来很低，只有16%，现在也有了高油酸葵花籽油，油酸含量能达到80%。其他的常用食用油的油酸含量：花生油48%，玉米油29%，大豆油23%，都不属于高油酸食用油。



那些高油酸品种的食用油在超市很少见。如果用不惯橄榄油、红花油，又买不到高油酸加拿大菜籽油，那么普通加拿大菜籽油也是个不错的选择，它的油酸含量61%，虽然没达到70%，也差不多了。这里说的加拿大菜籽油是加拿大开发出来的菜籽油品种，国内也叫做芥花油。它一般是转基因的品种。



2018.11.23

撰文/方舟子
在科学史上，很少有科学家像巴斯德那样不仅在理论上做出了多学科的重大贡献，而且应用到众多领域，立即产生巨大的效益：他发现光学同分异构现象，开创了对物质光学性质的研究；否定了微生物的自然发生说，证明腐败物质中的微生物来自空气中的微生物；提出了以微生物代谢活动为基础的发酵理论；发明了巴氏消毒法，光是这一项发明带来的利润就足以支付当时法国因为在普法战争中战败而向普鲁士缴纳的巨额战争赔款；发现并根除了一种侵害蚕卵的细菌，拯救了法国的养蚕业；帮助创建疾病的病菌说，发展疫苗接种，成功研制出防止鸡霍乱、炭疽、狂犬病的疫苗，拯救了法国畜牧业和无数人的生命。

巴斯德对他的研究工作做了详细的记录，留下了102本实验记录。但是巴斯德在生前不允许任何人，包括他的合作者，看他的记录本，并在1878年告诉其家人，在他死后也不能让人看这些记录本。1964年，巴斯德的孙子——他的最后一位男性直系后裔——没有遵循巴斯德的嘱咐，将巴斯德的记录本捐献给法国国家档案馆。1971年，在巴斯德孙子死后，法国国家档案馆将巴斯德记录本公开。

美国普林斯顿大学历史学家杰拉尔德·盖森在仔细研究了这些实验记录后，巴斯德为何对其密不示人有了一个解释：巴斯德的实验记录有的不符合他公开的说法，这位“最完美无缺的科学家”有欺骗行为，并从事违反医学伦理的试验。1995年，在巴斯德逝世100周年、联合国教科文组织纪念“巴斯德年”之际，盖森出版《路易·巴斯德的私人科学》一书，公布其发现，试图消除笼罩在巴斯德头上的神秘光环。盖森在书中主要指控巴斯德在两个著名疫苗接种实验中严重误导科学家和公众。

第一个实验是给绵羊接种炭疽疫苗。炭疽是一种致命的传染病，在当时每年能给法国畜牧业带来几千万法郎的损失。巴斯德此前在研究鸡霍乱疫苗时发现，空气中的氧气能让霍乱菌的毒力减弱，给鸡注射这种低毒性的菌液，就能让鸡对鸡霍乱产生免疫力。巴斯德据此认为用同样的办法制作减毒炭疽疫苗，给绵羊接种也能让它们对炭疽产生免疫力。

1881年5月，在巴黎附近的一个农场，巴斯德对50只绵羊做了公开实验。5月5日和5月17日，巴斯德两次对其中的25只绵羊注射了减毒炭疽疫苗，然后在5月31日给全部50只绵羊注射了炭疽菌液。两天后，参观的人们见到了令人震惊的实验结果：未注射疫苗的25只绵羊已死了23只，剩下的2只也奄奄一息，而注射了疫苗的25只绵羊全部存活，除了1只怀孕的母羊病重，其他的都很健康。

虽然没有明说，但是巴斯德一直暗示他用的疫苗是用氧气减毒法制成的。但是他的实验记录却表明巴斯德采用的是他的合作者查尔斯·钱伯兰德发明的减毒方法：加了重铬酸钾。巴斯德知道用氧气也能制造减毒疫苗，随后他也的确用这种方法制造出了炭疽疫苗并在75只绵羊身上成功做了实验，为何当初不用它做实验，令人不解。既然用的是重铬酸钾减毒法，为什么又秘而不宣呢？盖森认为这是因为亨利·杜桑比巴斯德更早制造出炭疽疫苗，用的是加化学试剂的方法。巴斯德跟着采用化学试剂方法制造疫苗，但是为了避免屈居第二，所以故意隐瞒制造疫苗的方法。

事实上，杜桑制造疫苗的方法与巴斯德的方法有着本质的不同。杜桑使用的化学药剂是外科消毒剂石碳酸（现在称为苯酚），它将杀死病菌，制造的是灭活疫苗。而巴斯德使用的重铬酸钾并不杀死病菌，只是让其毒力减低，制造的是减毒疫苗。而且当时已经知道，重铬酸钾是一种氧化剂，所以使用它和使用氧气的效果是一样的。也许正是因此让巴斯德觉得没有必要特意去说明制造方法，而不是有意骗人。盖森对巴斯德的指责，是由于没有很好地理解巴斯德的实验。

另一个受指责的巴斯德实验是其更为著名的狂犬病疫苗接种实验。1885年10月26日，巴斯德向法兰西科学院报告说，在7月份他成功地用减毒疫苗治疗了被狂犬严重咬伤的9岁男孩梅斯特。巴斯德并报告说，在治疗梅斯特之前，他已做过了动物实验，对50头狗注射了减毒疫苗，它们都很健康。这一免疫方法迅速地传遍了世界各国。在一年内，仅巴黎地区就有两千多名被狗咬伤的人注射了狂犬病疫苗。

盖森认为这个实验很成问题。他的一个理由是，梅斯特在接受治疗前并没有出现狂犬病症状，因此他可能本来就没有感染狂犬病毒，不能用他证明巴斯德的狂犬病疫苗有效，毕竟，大多数被狂犬咬过的人即使不注射疫苗也不会得狂犬病。

盖森的这个质疑毫无道理。即使在现在，狂犬病疫苗也都是在患者出现症状之前注射才有效的，一旦患者出现症状，说明狂犬病毒已侵入大脑，疫苗就不会有效了，死亡率是百分之百。因此要求巴斯德对出现狂犬病症状的患者做实验才能证明疗效，实在是有些无理取闹。虽然大多数被狂犬咬过的人不会发病，但这是由于这些人被咬得不是很严重，比如只有伤口很小的浅表伤，病毒没有进入体内或进入体内的量很少。而梅斯特是被狂犬严重咬伤的，手和脚共被咬了14次，浑身是血、沾满狂犬唾液，在这种情况下，他无疑已被狂犬病毒严重感染，不注射疫苗的话必死无疑。

盖森对巴斯德的另一项指责是，巴斯德在论文中夸大了实验动物的数量，而且在治疗梅斯特之前，他实际上还没有完成动物实验，就对患者进行治疗是不符合巴斯德本人提倡的医学伦理的。根据实验记录本，巴斯德对40头狗分批注射了疫苗，分别在5月28日、6月3日、6月25日和6月27日各对10头狗开始疫苗注射。在7月6日开始治疗梅斯特时，所有的实验狗都很健康，但是距离第一批狗的注射还不到6周。而狂犬病的潜伏期有时能够达到几个月。巴斯德又如何能确保其减毒疫苗是安全的，本来没有感染狂犬病毒的患者会不会因为注射了该疫苗反而染上狂犬病？

我不知道巴斯德为何在论文中把40头狗说成了50头，也许是笔误或记错，但是不太可能是有意夸大，因为40头和50头并无实质性区别。虽然狗得狂犬病的潜伏期有时能够达到几个月，但是潜伏期平均是3～6周，因此根据最早两批注射疫苗的狗无一发病这一事实，是可以初步判定其减毒疫苗是安全的。巴斯德咨询了一位神经科教授，后者在察看了梅斯特的伤势后，建议巴斯德对其注射疫苗。梅斯特的母亲也央求巴斯德拯救其儿子。巴斯德在犹豫了一段时间后决定加以治疗。他显然不是像盖森所说的为了名利而草率试验，而是在一位母亲的哀求下救人一命。巴斯德的医生助手一开始反对治疗梅斯特，事后根据治疗效果承认巴斯德的选择是对的。

巴斯德当然不是什么圣人。在他身上可以找到很多缺点：傲慢、好斗、顽固、独断、爱炫耀、爱夸大其词等等。这也不是盖森的发现。保罗·德克鲁夫在1926年出版的科普名著《微生物猎手》一书中对巴斯德的伟大和弱点已有生动的描述。然而，也正如德克鲁夫所言，虽然巴斯德爱出风头，也爱玩点故弄玄虚的小把戏，但是并不是有预谋的骗子。而既然巴斯德的这些发明都能成立并且造福人类，其发明过程中的某些细节似乎不值得挑剔。
2009.4.1
（《经济观察报》2009.4.13）

方舟子
在一般人的心目中，要试验一种药物的疗效，是很简单的一件事。只要找一批病人，对他们用药，看看能不能把他们的病治好，不就得了？在以前，医生的确是用这种办法做临床试验的，有时也能够有很明确的结果。1885年7月6日，巴斯德做了一次被认为是历史上最著名的临床试验，给一位9岁的男孩注射了狂犬病疫苗。这名男孩在两天前被一头狂犬严重咬伤。在随后的10天内，巴斯德给这名男孩共注射了12次疫苗。几天后，男孩便康复回家了。第二年3月1日，巴斯德向法国科学院报告了他对狂犬病的治疗结果，呼吁建立狂犬病疫苗中心。到1890年，世界各国许多地方都建立了狂犬病治疗中心。

　　由于人们在得了狂犬病之后必死无疑，死亡率百分之百，而巴斯德治疗的狂犬病人却活了下来，因此不难得出结论，巴斯德的疗法是卓有成效的。但是这个著名的试验也是一个很不寻常的事例。能够起死回生的灵丹妙药极为罕见。药物通常只是用来减轻、消除症状，减少病痛，降低死亡的危险。对绝大多数疾病来说，药物疗效并不是非此即彼、要么有效要么无效没有中间状态那么简单。这时候，要判别药物的疗效，就困难得多。

　　有很多因素会影响到人们对药物疗效的认定。许多疾病都能够自愈，例如感冒、失眠症，不必治疗也会痊愈。甚至像癌症这样的所谓“不治之症”，也有一部分病人会自愈。还有许多疾病的状况受病人的心理因素的影响很大，给病人服用并无药效的假药（“安慰剂”），也会出现一定的疗效，有时能达到30%甚至更高。有些慢性病，病情自己会时好时坏。而像心急梗死、中风这种能致命的疾病，其死亡率与年龄、性别、生活习惯等多种因素有关，波动很大，难以对个体做出预测。还有一些疾病的病情好坏，取决于病人的自述或医生的主观判断，其结果很容易受到病人或医生的主观愿望的影响而出现偏差。

　　为了避免上述因素，在临床测试一种新药的疗效时，就必须精心设计试验方案，进行对照试验。在对照临床试验中，一组病人接受新药治疗，其他组——对照组——可以有不同的形式，分成不接受任何药物治疗、接受安慰剂治疗、接受已有药物的治疗或不同剂量的新药治疗组，然后比较不同组的结果。其中最基本的对照组是安慰剂对照组，即使用外观应与试验的新药相同或相似，而又不含任何药理活性物质的制剂（其主要成分通常是淀粉或生理盐水），这样可以最大限度地消除心理因素对药物疗效的影响，是新药临床试验必须遵循的一个基本原则。

　　在做对照试验时，为了尽量避免主观偏差，还需要遵循其他一些原则。在有可能影响药物效果的各个方面，新药组和对照组的病人都应该相同或相似，例如所有的病人都必须患有相同的疾病，或处于同一疾病的相同发病阶段。而且，新药组和对照组的病人的年龄、体重、健康状况、接受其他治疗的情况等各个方面也应该尽量相似。

　　为了做到这一点，必须遵循“随机化”原则，即参加临床试验的所有病人被随机地分配到不同的组，病人将进入哪一组完全由随机产生的编号来决定，而不是人为地挑选哪些病人进入新药组，哪些病人进入对照组。如果参加试验的病人群体足够大，随机化分配的结果将会使新药组和对照组的病人有相似的特点。否则，如果由研究人员来挑选的话，就可能有意无意地把病情较轻的病人挑选入新药组，使得新药组的疗效过于显著。

　　在临床试验中，一方面，如果新药组病人知道自己吃的是新药而对照组病人知道自己吃的是无效的安慰剂，那么心理因素就可能对两组病人的疗效分别产生正面和负面的影响。另一方面，研究人员为了能得到好结果，有意无意地可能会对新药组病人更精心护理或施加暗示影响病人，在判定疗效时，会倾向于更正面评价新药组病人，更负面评价对照组病人，只收集对新药有利的数据而忽视不利的数据等等。为了避免出现这种偏差，在临床试验中还必须遵循“盲法原则”。


　　
如果病人不知道但是研究人员（医生、护士和数据分析人员）知道谁服用的是新药谁服用的是安慰剂，这是“单盲”，但是如果研究人员和病人都不知道分组情况，则属于“双盲”。双盲是避免主观偏差的最好办法。在双盲的情况下，分组情况由第三方人员掌握，医生、护士在“盲态”下给病人使用药物或安慰剂，观察疗效和收集病人的数据，然后把资料交给同样处于“盲态”的数据分析人员去分析。只有在最后需要比较新药组与对照组的疗效时，才会解除“盲态”，让研究人员和病人知道分组情况。


　　
有时候，通过其他方式（例如临床经验积累、仔细的观察）也能够发现药物的疗效，但是这样的发现往往是不可靠的，不足以得出科学的结论。随机的、双盲的、有对照的临床试验虽然不是发现药物疗效的唯一方法，却是能够确定药物疗效的最可靠的方法。

2005.6.17