人类独特的复杂性在于每个人都是简单和复杂的综合体，是环境和遗传因素共同作用的产物。食物、饮水、空气和气温共同构成了我们生活的环境。而人类的遗传因素十分复杂多变，通常通过DNA表达出来。作为生理因素唯一且最重要的表达方式，DNA是基因和基因组（基因组是存在于单个细胞中的所有遗传物质）的物质形式。在这里，我想再强调一下用来概括本书主旨的基本公式：基因+环境=性状，所有性状都是通过这种方式作用形成的。但在影响性状形成的基因和环境因素中，哪个更重要呢？

长久以来，坚信遗传是最重要影响因素的人不在少数。毕竟，家人间的相像是如此普遍和明显。我们知道，有些疾病会在家族代际间遗传，事实也的确如此。但对于大多数疾病来讲，它们是否会在家族代际间遗传则取决于具体情况，即要关注环境因素的影响。不论环境因素如何，遗传因素对性状的决定作用以及相关事例得到了媒体和大众的过多关注。过去几十年中，科学家们对影响健康和寿命的相关因素进行了大量研究，这些研究发现足以颠覆人们对遗传和环境因素的传统信念。目前，科学家们普遍认为，遗传因素对人类寿命的影响约占20%～35%，而其余部分则取决于诸如饮食、睡眠、精神刺激、情绪和锻炼等环境因素。

我们现在了解到人类健康和寿命的复杂性是一个利好消息，因为这意味着基因不再是我们的唯一宿命，人们有能力来控制自己的健康走向。此外，与健康和寿命相关的复杂因素可以概括整合成对所有人都适用的一般因素，也就是说，我们整合出的这些关键性一般因素对大多数人来说都是适用的，只是在具体情境下作用程度不同。

某些遗传因素能够让人们生活得健康长寿，而某些遗传变异和良好环境因素的共同作用也能够产生令人意想不到的积极效果。法国妇人珍妮·卡尔芒（Jeanne Calment）在快要120岁时戒掉了多年来一天一根烟、每周摄入900 g巧克力的习惯。卡尔芒夫人的家族有着长寿的基因，除了每天一根烟和稍显过量的巧克力摄取外，她几乎过着教科书般的健康生活——坚持良好的饮食习惯和日常锻炼。正是优秀的长寿基因与健康生活习惯的完美结合，共同造就了卡尔芒夫人健康长寿的神话。

不同的基因，不同的最佳环境

每个人都有与自己基因相匹配的理想生存环境。对卡尔芒夫人来说的最佳环境因素也许并不适合你，但这些环境因素却有着核心的相似性，因为影响人们健康长寿的基因几乎是相同的。我们每个人身上不同的基因变异是使得适合于每个人的理想生存环境各不相同的原因。但这些基因是什么呢？基因由DNA分子构成，是构筑生命根基的基本单位。

DNA是一种极细的线状分子，整段都具有信息编码。它是如此之细，以至于将182厘米长的DNA缠绕在分子卷轴上才能得到一颗粒子。而这颗粒子也是如此之小，要将成千上万个粒子聚集在一起才有一个英文句号那么大，比本句结尾的句号还要小上两圈。当我们放大观察DNA分子时会发现，DNA其实是螺旋链状结构的。你可以将DNA想象为一条长长的、不时中断的信息链，或者是一本由四个字母或化学单位写成的书。这些化学单位也就是构成DNA的碱基，被称为A（腺嘌呤），C（胞嘧啶），G（鸟嘌呤）和T（胸腺嘧啶），它们一个接着一个联结在一起，构成了细长的链状分子——染色体。

人体大约有40万亿个细胞，23对染色体，每个细胞中全部的DNA分子连接起来大约有182厘米长。在这些DNA中，有超过60亿个碱基构成了人类基因组。人体的染色体对一半来自父亲，一半来自母亲。构成生命的基本单位——基因——就间隔分布在DNA链中。在DNA链中，没有明显的物理差异可以使我们将一个基因与另一个基因区分开，但基因在DNA中是间隔排布的。这就像英文句子用大写字母和标点符号来标记一句话的开始和结束一样。从外部来看，书的所有页面看起来都是相同的，但是一旦你翻开书，了解到书的行文和页面布局之后，每一章节的开始和结束对你来说就很清楚了。DNA上的基因排布也是如此，如果放大来观察，我们就会发现，表面上看起来无差别的DNA，其上面的基因间隔和排布其实是各不相同的。

基因是能够建构出多种不同功能的生命基本单位。如果你的身体是辆汽车，那么基因就好比是成千上万个零部件，它们相互之间协同合作才将能源（汽油或是电力）转化成动能。在“汽车”的生产制造过程中，一些基因解码成了椅子，而另一些基因则解码成了轮毂和轮胎。不同基因之间相互组合作用，建构出了相似却又各异的功能，如分别解码成方向盘或轮胎等，它们共同完成了生命这辆“汽车”的基本架构。

“解码”这个词对理解基因的作用至关重要。基因在我们的细胞中并不会移动，它们更像是一个规划蓝图，一个构造身体部位的模子。我们的身体由数万亿个细胞构成，而细胞就像一个个充满构筑材料的气球，又像是一个个向身体输入构筑材料的微型工厂，通过将材料输送上生产线，最终输出各式各样的产品和边角废料。

如果将身体比喻成一部汽车，那么构筑座椅、方向盘这样部位的就是蛋白质。蛋白质是许多小分子结构脱水缩合，盘曲折叠形成的有一定空间结构的高分子化合物。生产工厂的主要工作是拆分与合成不同的生物分子。总的来讲，每个基因会解码成一个蛋白质，而这些蛋白质就是构成人体骨骼、皮肤、头发和其他组织的基本单位，而这些基本单位又进一步构成了整个人体。

人类基因组中含有的基因数以万计，但是人类的大多数基因和鸡、鱼的基因都很类似，甚至和植物的基因都十分类似。实际上，从进化的角度来讲，所有的生命形式都是相关的，动植物基因解码出来的生物分子构成了我们饮食的原材料。我们从饮食中获得这些原材料来维持成长和发展，这些材料不断维护、修复和更新着我们的细胞和组织。我们也从饮食中获得能量来活动、思考和呼吸，通过循环系统来运送血液和营养，实现许多其他的生命基本功能。

基因让分子工厂从食物中获取原材料，并将这些材料转化成能量，从而使我们的整个身体能够正常运转。当我们进食时，实际上是在以适合自己的方式重新“组织安排”这些材料，但这些材料的本质没有变，还是身体的基本构筑成分和能量来源。所以，从这个角度讲，谚语“人如其食”有其合理之处。

对你的食物而言也是如此：它们的性质特点也取决于它们的食物。人们都知道三文鱼和其他冷水鱼含有丰富的健康Ω脂肪酸。这些Ω脂肪酸并不是鱼类自己合成的，而是来自于它们赖以为生的微型浮游生物。微型浮游生物被大一些的浮游生物所捕食，大一些的浮游生物又进入了鱼类的食物链，而鱼类又被端上人类的餐桌。所以，我们不仅是“人如其食”，在一定程度上决定我们身体性质和特点的食物可以沿着食物链一直往下追溯，直到最底端的植物和其他从太阳那里直接获取能量的有机物。由于饮食结构会因人而异，食物对健康的影响也有很大的不同。世界上的心智长寿达人有着丰富的饮食习惯，并且他们相信饮食是影响身心健康的首要因素。老一辈的冲绳人就认为健康的食物是生命之药。

环境影响基因表达

卡尔芒夫人的例子告诉我们，遗传因素对人类的寿命产生着重要却有限的影响。除遗传因素之外，其他因素对我们的身心健康也起着很大的作用。那么像饮食和生活习惯这样的可控因素到底有多重要呢？不需要多做对比，看一看日本、希腊和意大利的例子，我们就可以得到答案。这些国家的饮食传统让他们拥有大量的心智长寿达人，然而可悲的是，这些国家的饮食传统也正在被现代加工食物所取代。随之而来的则是在这些国家的大部分地区，身体肥胖，患糖尿病、心脏病和神经退行性疾病的人口数也在大幅度上涨。但在一些没有被现代化侵扰的农村地区，老人们依然生活得健康长寿。

不久前，人们心中还存在一个传统观点，或者说是一个朴素的常识，即他们还坚信遗传因素是影响人类健康、疾病风险和寿命的首要确定因素，但其在人格和认知层面的影响并不那么重要。事实上，这一观点早已过时了。有研究发现，同卵双胞胎（基因完全相同）在人格和认知测验上的得分几乎完全相同，但他们的健康史却可能截然不同，这也让他们后半生的生活状态看起来完全不同。

我们有时会听到“你不能选择你的父母”这样的老话，实际上，这句话的意思是你不能选择自己的基因。尽管这是事实，至少到现在还不能选择，但是我们可以改变基因的表达，我们控制基因表达的能力一直在提升，诸如饮食中的营养物质这样的环境因素就能够影响基因的表达。通过掌握生活方式、饮食、药物、营养补充剂以及其他一些治疗的关键信息，我们就能够在很大程度上控制自身特定基因的表达。

基因+环境=性状

基因的表达在不同层面、不同渠道都可以被调节，包括被其他一些基因所调节。当一个基因开启时，细胞中就会生成信使，在被输送到具体位置之前，这些信使会被运送到其他部位加工和转录成蛋白质。

基因一经开启，基因表达的每个阶段都可以通过开关和控制键调节。信使可以被转录，也可以被破坏。例如，我们可以放缓或暂停信使的转录过程。

肠道里的100万亿微生物

另一个可以调整基因表达和人体健康的饮食方式是，在肠道内营造一个有100万亿微生物的环境（肠道内数百万亿的微生物又被称作“肠道菌群”）。肠道菌群由数百种单细胞微生物构成，这些微生物在完全依托肠道内的营养物质得以存活的同时，又给人体带来了多种健康益处，如合成人体自身无法合成的维生素（如维生素B12）。然而，对这些微生物有益的因素对人体健康未必有益，如一些微生物依赖特定的食物存活，所以，它们会采取一些方法按照自己的需求来调整我们的胃口，而这样的调整未必有利于人体健康。肠道菌群对身心健康有着重要的作用，它们的小把戏非常发达和有效，而人类对它们活动的探索才刚刚开始。微生物对我们的健康和寿命有着十分重要的影响，在后面章节中，我将详细论述这一点。

食物，提供能量的宏量营养元素

要理解饮食对基因和生命的调节作用，我们需要考虑食物中含量最丰富的成分：宏量营养元素。

食物中的宏量营养元素为我们提供了生命活动的能量。我们常听到的脂肪、碳水化合物和蛋白质都属于宏量营养元素，除此之外，还有一些其他元素也为我们的身体健康打下了坚实稳定的基础，包括了酒精、有机酸和短链脂肪酸。这些宏量营养元素中的一部分来源于食物，还有一些是由肠道中的微生物分解发酵碳水化合物得到的。可发酵的碳水化合物一般包括纤维、抗性淀粉以及其他一些没被消化的碳水化合物。由于大多数心智长寿达人的饮食中关注的都是日常饮食，饮食中的宏量营养元素与基因的相互作用，因此，我们有必要按类别仔细分析了解一下这些宏量营养元素。

碳水化合物

碳水化合物要么是单糖结构，要么是由多个单糖通过糖苷键连接合成的链状结构。葡萄糖就是一种常见的单糖，存在于多种食物当中。谷物、水果和蔬菜中都含有丰富的葡萄糖。另一种常见的单糖是果糖，多见于水果和浆果之中。单糖的单环结构可以连接在一起，组成不同长度的链状结构。不管这些链状结构有多长，实际上它们的分子结构都很小。还记得细长的DNA结构吗？与DNA相比，碳水化合物链要短细得多。人类的一根头发约有一个碳水化合物分子的50万倍粗。

由两三个糖苷键构成的多糖味道很好，这也是我们日常食用的糖类，虽然名为多糖，但其分子结构仍比较短小。由一个糖苷键连接两个单糖形成的碳水化合物为双糖，最常见的双糖是蔗糖，也被称为食用糖或白砂糖。另一种常见的双糖是乳糖，是牛奶中的糖类的主要成分。所有含淀粉类食物，包括玉米、土豆、小麦和大米淀粉中的糖类都是由许多单糖连接起来组成的多糖。连接单糖的糖苷键让淀粉成了结构复杂的碳水化合物，消化这些淀粉需要特定的消化酶。特定的消化酶识别出特定结构的淀粉后，会水解起连接作用的糖苷键，将多糖分解为单糖，只有单糖才能够穿过肠壁，进入人体的血液循环系统，最终被人体吸收。

肠道中的消化酶要水解多糖中的糖苷键需要耗费一定的时间。正因如此，结构比较复杂的碳水化合物对人体血糖的影响更小。单糖是吸收速度最快的碳水化合物，因为它们不需要消化酶的分解就能够直接被人体吸收。因此，对于老年人来说，摄入单糖有着很大的健康风险，这也是专家用血糖指数评价食物是否健康的一个重要原因。

每克碳水化合物中大约含有4卡路里的热量。一茶匙的白糖大约重3～3.5 g，含有12～14卡路里的热量。满满一茶匙的白糖重量会超过5 g。在进食时，不妨可以用这种方式粗略估计一下自己摄入了多少热量。

脂肪

同大多数碳水化合物和蛋白质一样，脂肪也是由小分子组成的链状结构。脂肪有许多不同的变式，对人类的健康有着不同的作用。单链脂肪存在于食物与血液当中，也就是通常所说的游离脂肪酸。绝大部分膳食脂肪由甘油三酯（也被称为三酰甘油）组成。甘油三酯是由3分子长链脂肪酸和甘油形成的脂肪分子。根据与甘油进行合成的长链脂肪酸的不同类型，脂肪也可以分成不同的种类。

以汽车为例，我们的身体以膳食脂肪为能量来源，但是你知道吗？身体这辆车也可以用食用油作为能量来源，这和汽车使用汽油的原理十分相似。汽油从石油原油中被提取出来，继而被转换成能够为汽车发动机提供能量的形式，而石油则是由古代生物经过数百万年漫长的物化反应形成的。同汽车发动机从汽油中获取能量一样，人体内的细胞也是以相似的方式从脂肪中获取身体活动所需能量的，相比较来讲，细胞的转换工作更加有序和规范。

膳食脂肪主要分为四大类：饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸和反式脂肪酸。根据脂肪酸链的长短和分子间连接的类型，这四大类别又可以进一步细分。同时，这两个特点也决定了脂肪酸的特点。饱和度指的是脂肪链中是否含有双键（双键是两个碳原子间以两个共用电子对构成的重键）。饱和脂肪酸没有双键，单不饱和脂肪酸有一个双键，多不饱和脂肪酸有多个双键。多不饱和脂肪酸Ω-3（α-亚麻酸）和Ω-6（亚油酸）就是按照其中双键位置的不同而做出的区分。

反式脂肪酸中的双键让脂肪链形成了弯曲的形状，主要存在于奶制品等食物中，但含量较少。人工反式脂肪酸是在不饱和脂肪酸中加入金属催化剂加热得到的，这一过程又被称为氢化作用。在加热过程中，不饱和脂肪酸被全部氢化改性，或部分氢化改性形成反式脂肪酸。科学研究表明，天然反式脂肪酸对人体健康无害，而结构不同的人工反式脂肪酸却是危害人体健康的重要因素。

严格来说，酮体不是一种脂肪，它们是由肝脏生成的一种小化合物，在新陈代谢过程中为人体组织提供能量。酮体为我们提供的能量只占日常膳食能量的一小部分，并且主要来自于肉类和乳制品。当人体碳水化合物供给不足时，体内会产生大量酮体。在这种情况下，酮体可用作维系人体生命活动的主要能量来源。这也是高脂肪饮食有时被人们称作生酮饮食的原因。

蛋白质

在热量和链状结构上，蛋白质和碳水化合物相似。但蛋白质是由20多种不同类型的氨基酸按不同比例组合而成的生物大分子。尽管氨基酸各不相同，但是它们都有一个共同特质：每个氨基酸都有两个化学基团，这使得它们能够和任何两个氨基酸连接在一起，形成不同长度的线性链状分子结构。这些蛋白质链能够折叠或螺旋成无数复杂的空间结构，这些复杂结构决定了蛋白质的关键特性。

在20种基本氨基酸中，我们的身体只能够合成其中的8种，其余的12种要靠饮食获取，也就是饮食中的动植物成分。由于饮食中的动植物原料有着不同的生理特点和需求，生长在不同的环境中，它们也是由不同量比的氨基酸构成的。这也是为什么有些人高度关注食物搭配的原因，比如豆类搭配大米能够帮助人们获得人体所需的全部氨基酸。

有机化合物和X因素能源

尽管脂肪、碳水化合物和蛋白质是机体重要的能量来源，但我们也会从其他的化合物中摄取能量。这些化合物通常不会出现在食物金字塔中，也不会出现在食品的营养标签中。有两种被人们忽视的能量来源，即有机化合物和X因素。X因素是微生物新陈代谢（发酵）后的最终产物，即X因素是这些微生物生命活动中产生的垃圾。X因素不仅是人体的能量来源，对我们的主要身体功能和心智寿命也有着至关重要的意义。

有机酸/有机化合物你也许听说过一些我们食物中常见的有机物，其中一大主类就是弱有机酸。柠檬酸就是其中一种，它使得柑橘类水果有着独特的柠檬酸味。另一种常见的弱有机酸是苹果酸，苹果酸也是让苹果有着与众不同的果香和口味的主要因素。

短链脂肪酸，X因素能源一些分子链非常短的脂肪酸也能够为机体提供能量，它们被统称为短链脂肪酸。尽管它们是脂肪，却有着和其他脂肪截然不同的特质。首先就表现在这些短链脂肪酸是微生物新陈代谢（发酵）的结果。我们饮食中的重要短链脂肪酸包括乳酸、乙酸、丁酸和丙酸。乳酸是酸奶、酸味奶油、酵母面包、黄油和大多数乳酪的酸味来源。丁酸则是老式黄油风味独特的原因。而任何一个家庭都不会对乙酸感到陌生，因为它有个更常见的名字：醋。

酒精，X因素能源对许多人来说，能量的另一个来源是酒精，也称之为乙醇，是酵母发酵的产物。每克乙醇大约含有7卡路里的热量。白酒中的乙醇含量大约为9%～14%，啤酒中的乙醇含量大约为3.5%～6%。在许多国家，个体每日摄入的乙醇能够为他们提供8%～10%的能量。大多数乙醇是由淀粉或糖类通过酵母发酵产生的。

我们食物中的柠檬酸、苹果酸和乳酸含量较少却十分重要。每克柠檬酸大约含有3.5卡路里的热量。170 g的橘子中大约有2～2.5 g的柠檬酸，8卡路里的热量，而这相当于这些橘子所含热量的10%。一杯230 g的低脂原味酸奶中大约含有2.3～2.7 g乳酸，能够提供10卡路里的热量，大约占这些酸奶所含热量的7%。在日常饮食中，醋同样可以提供少量卡路里。而醋和其他X因素能源对身体所起的作用同它们的强力气味类似，很少的量就会起很大的作用。

不可分解的化合物：纤维

在一些碳水化合物中，分子间含有特殊的连接结构，使得它们不能被我们胃肠道中的酶所消化，这些不能被分解消化的碳水化合物就是纤维。

纤维在日常生活中很常见，不只存在于食物当中。树木的主要部分也是由纤维素和半纤维素这样的糖类组成的，纸张和棉布也是如此。听起来也许你会感到奇怪，但如果你居住在木屋之中，那么你的房子就是由纤维形式的糖类组成的。同样，如果你身穿棉布衣服，居住在木屋当中，那么你所穿所住的都是糖类！

纤维通常又可以分为可溶解纤维和不可溶解纤维，但这样的分类没有概括到关于纤维的重要特征：即纤维是否能被消化，是否能被肠道内的菌群分解发酵。尽管可被分解的纤维最终会被肠道内的酶分解为单糖，但这些单糖对人身体的作用却不同于膳食糖类和淀粉。实际上，可分解纤维同膳食糖类和淀粉的差别非常巨大，很难让人相信它们都是构成人体生命的基石。

一些科学家和大众饮食图书的作者声称，食物中的纤维不会产生任何热量，这种观点是错误的。事实上，低膳食纤维的西方食物也会通过分解发酵产生6%～10%的热量，但这已经相当多了。纤维进入人体大肠下部就会被肠道菌群分解。肠道中的微生物会将纤维分解成单糖并消化吸收其中的大部分，剩下的则被大肠壁四周的细胞消化吸收了。

肠道菌群消化分解纤维的副产物主要是酒精和短链脂肪酸。这些酒精和短链脂肪酸通常不会被其他细菌吸收利用，但却能被结肠、结肠上的细胞以及大肠下部消化利用。部分发酵产物也会进入人体的血液系统，最终进入到肌肉、脂肪，甚至是胃肠道和肝脏当中。例如，丙酸能够改变肝脏的新陈代谢，是调节胆固醇的主要因素。这也解释了膳食纤维是如何调节人体内的“好”脂蛋白（高密度脂蛋白）和“坏”脂蛋白（低密度脂蛋白）的。

纤维的另一个重要特性是黏性。黏性是衡量纤维制成溶液的浓稠程度，以及纤维在网状矩阵中“吸附”食物能力的标准。例如，由于其中含有可发酵的β-葡聚糖纤维，大麦和燕麦都是有黏性，呈胶状的。这些谷物之所以具有降胆固醇的作用也是由于纤维能够粘住胆固醇，避免胆固醇再次被人体吸收。

其他一些纤维则不具有这样的黏性，甚至不被人们认为是纤维，如牛奶中的乳糖。许多人患有乳糖不耐症（也被称为乳糖酶缺乏症）。这些人不能消化乳糖，那乳糖去哪里了呢？如果你能猜出这些乳糖是进入了肠道下部，并由肠道内的菌群消化发酵了，那说明你已经掌握了身体运作的方式。其实，当我们还是婴儿的时候就有了消化乳糖的能力，但是一过了4岁，有一些人就会失去消化乳糖的能力。

心智长寿达人的一大特点就是，他们会大量摄取可消化的碳水化合物，我会在后面的章节详细介绍。尽管仍然不确定相较于肠道菌群来说，我们的身体会消化掉多少食物，但我们却明白了纤维和发酵过程对人体健康十分重要的原因。在下一章中，我会继续介绍心智长寿达人的一些共同的饮食特点。