11月初的一天早上,張雪映迷迷糊糊睜開睡眼,摸起手機(jī)一看,瞬間被一連串微信留言炸清醒了。
“接收了!”“接收函發(fā)你郵箱了!”“快快快,趕緊看!”
(資料圖片僅供參考)
留言來(lái)自她的導(dǎo)師,中國(guó)科學(xué)院外籍院士、中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院首席科學(xué)家John Roger Speakman。當(dāng)時(shí)Speakman教授還在英國(guó),因?yàn)闀r(shí)差的原因,連夜發(fā)來(lái)了祝賀。
“我真不敢相信自己的眼睛。”張雪映說(shuō),她是剛剛接收的這篇論文的共同一作。從投稿至今已經(jīng)過(guò)去了整整一年時(shí)間。其中至少有兩次,她擔(dān)心這篇論文要被“斃掉”了。
11月25日,論文終于如愿登上國(guó)際頂尖期刊《科學(xué)》(Science)。這是一項(xiàng)相當(dāng)宏大的研究工作:近100個(gè)國(guó)際科研團(tuán)隊(duì)聯(lián)合開展,樣本來(lái)自26個(gè)國(guó)家的5600多名受試者,年齡覆蓋從剛出生1周的嬰兒到96歲的老人,首次揭示了人類全生命周期內(nèi)需水量的規(guī)律。
“每天8杯水”合理嗎?
對(duì)公眾而言,這篇論文最吸引眼球的研究發(fā)現(xiàn)之一,是對(duì)“每天8杯水”這一健康理念的顛覆。
利用國(guó)際雙標(biāo)水?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)分析,研究人員首次準(zhǔn)確計(jì)算了人類整個(gè)生命周期的需水量。以20歲的成年男性為例,他一天的水周轉(zhuǎn)量大概在4.2升左右,其中85%的攝水量來(lái)自于食物和飲水。從比例上看,食物和飲水各提供約一半的攝水量。因此,這一年齡段的男性每日平均飲水量應(yīng)該在1.5-1.8升。而女性相比男性,所需飲水量還要再少一些。
人們常說(shuō)的“每天8杯水”,通常是指每天飲用2升左右的水。按照此次研究的結(jié)果顯示,這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)大多數(shù)人來(lái)說(shuō)可能是過(guò)量了。
此外,這項(xiàng)研究還表明,能量消耗是對(duì)水周轉(zhuǎn)率影響最大的因素,20至35歲的男性往往有著最高的水周轉(zhuǎn)率。此外,在炎熱潮濕環(huán)境和高海拔地區(qū),以及孕婦、哺乳期婦女和運(yùn)動(dòng)量大的人群中,水周轉(zhuǎn)率也會(huì)更高一些。
水周轉(zhuǎn)率示意圖(受訪者供圖,下圖)
一個(gè)比較意外的發(fā)現(xiàn)是,水周轉(zhuǎn)率在不同經(jīng)濟(jì)水平的國(guó)家中也有顯著差異。在發(fā)達(dá)國(guó)家,由于空調(diào)和暖氣保護(hù)個(gè)體免于暴露在極端環(huán)境下,從而降低了人們對(duì)水?dāng)z入的需求。
“由此可見,不同個(gè)體的需水量差別很大,一刀切的健康建議,已經(jīng)不再適合對(duì)個(gè)體進(jìn)行精準(zhǔn)化的健康指導(dǎo)。”張雪映說(shuō)。
在反饋的審稿意見中,他們看到了一個(gè)非常激動(dòng)人心的評(píng)語(yǔ):你們的工作顯示,水周轉(zhuǎn)率與身體活動(dòng)水平、體脂率等代謝健康指標(biāo)高度相關(guān),或許有望成為像BMI指數(shù)那樣的生物標(biāo)記物,對(duì)公共衛(wèi)生和醫(yī)療管理具有巨大的潛在價(jià)值。
在接下來(lái)的修訂中,他們把這段話也寫進(jìn)了論文。
8年磨一劍,不誤砍柴工
近年來(lái),Speakman課題組連續(xù)發(fā)表了多篇基于雙標(biāo)水技術(shù)的重要論文。值得一提的是2021年8月13日發(fā)表在《科學(xué)》上的一項(xiàng)工作,首次揭示了全生命周期的代謝規(guī)律,打破了“人到中年代謝率下降”的傳統(tǒng)認(rèn)知。
時(shí)隔一年多的這兩篇《科學(xué)》論文,所用到的數(shù)據(jù)都來(lái)自國(guó)際雙標(biāo)水?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)。而張雪映見證了這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)從無(wú)到有的歷程。
2014年,在日本東京召開了由國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)組織的國(guó)際雙標(biāo)水會(huì)議。這場(chǎng)會(huì)議上,Speakman率先提出,建立一個(gè)全球科學(xué)家可以共享的國(guó)際雙標(biāo)水?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)。
雙標(biāo)水方法是當(dāng)前測(cè)量人體在自由狀態(tài)生活下能量消耗的唯一金標(biāo)準(zhǔn),但是這個(gè)方法價(jià)格昂貴,導(dǎo)致當(dāng)時(shí)絕大多數(shù)相關(guān)研究的樣本量都很小。“小的樣本量無(wú)法回答大的科學(xué)問題”——Speakman反復(fù)強(qiáng)調(diào)這句話。
張雪映2015年參加國(guó)際肥胖學(xué)大會(huì) 獲得“新研究者獎(jiǎng)”(New Investigator Award)
張雪映參加了2015年在加拿大舉行的國(guó)際肥胖學(xué)大會(huì)。從科學(xué)家們的言談中,她意識(shí)到過(guò)去一年內(nèi),盡管很多學(xué)者都在討論國(guó)際雙標(biāo)水?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè),但進(jìn)度條卻遲遲沒有推進(jìn)。
那幾年,Speakman和另外幾位科學(xué)家花了大量精力,說(shuō)服世界各地的研究者加入這項(xiàng)計(jì)劃。最開始,很多人并不太愿意開放自己的數(shù)據(jù)。于是他們承諾,每個(gè)提交數(shù)據(jù)的人都將成為使用這些數(shù)據(jù)的發(fā)表論文的共同作者。“如果每個(gè)人都受益,那么整個(gè)過(guò)程就會(huì)更愉快。”Speakman說(shuō)。
拿到數(shù)據(jù)后,Speakman又發(fā)現(xiàn)了更復(fù)雜的問題:人們使用了各種不同的格式和單位發(fā)送數(shù)據(jù),比如身高的單位用“米”而不是“厘米”。情況一團(tuán)糟。在經(jīng)歷了一年多的校對(duì)糾正后,他們只能忍痛放棄已經(jīng)拿到的數(shù)據(jù),制定了一套數(shù)據(jù)發(fā)送的嚴(yán)格規(guī)則,然后從頭再來(lái)。到2019年左右,這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)終于初見規(guī)模。
2020年,Speakman入職中科院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院,一直在這個(gè)方向開展工作的張雪映也跟隨導(dǎo)師來(lái)這里做博士后。她曾經(jīng)在英國(guó)阿伯丁大學(xué)學(xué)習(xí)雙標(biāo)水技術(shù)及數(shù)據(jù)分析方法。基于這些經(jīng)驗(yàn),她從儀器購(gòu)買、設(shè)備安裝、人員培訓(xùn)等點(diǎn)滴做起,花了近兩年時(shí)間,終于協(xié)助導(dǎo)師建起了國(guó)內(nèi)首家雙標(biāo)水分析實(shí)驗(yàn)室。
“我印象最深的就是,因?yàn)槲业膶?dǎo)師是英國(guó)人,所以很多合同條款都必須由我翻譯成英文,他修改后,我再翻譯成中文。”張雪映笑道,“事情非?,嵥榉彪s,兩年的進(jìn)度應(yīng)該說(shuō)已經(jīng)很快了。”
國(guó)際雙標(biāo)水?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)和雙標(biāo)水分析實(shí)驗(yàn)室建成后,這個(gè)課題組很快迎來(lái)了重要成果的“井噴期”。
有驚無(wú)險(xiǎn)的投稿歷程
2021年11月,關(guān)于人體水周轉(zhuǎn)率的論文投稿到《科學(xué)》。第一次審稿意見回來(lái)時(shí),兩位審稿人的態(tài)度積極,但第三位審稿人提出一個(gè)相當(dāng)尖銳的問題。
論文中提到了人體水周轉(zhuǎn)與環(huán)境溫度和濕度的關(guān)系,但這時(shí)的雙標(biāo)水?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)中還沒有溫度和濕度的數(shù)據(jù)?,F(xiàn)有的由公式推算得來(lái)的相關(guān)性分析并不足以說(shuō)服審稿人。
“這是一個(gè)有可能‘殺死’這篇論文的質(zhì)疑!”就在張雪映有些忐忑的時(shí)候,Speakman提醒她,她手頭一項(xiàng)已經(jīng)做了幾年的工作,正是研究環(huán)境溫濕變化與人群總能量消耗的關(guān)系。于是張雪映又做了大量工作,把兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)整合在一起,很好地回答了審稿人的問題。
但在第二輪審稿中,第三位審稿人突然杳無(wú)音信,從2022年2月到6月,一直處于“失聯(lián)狀態(tài)”。
張雪映又開始擔(dān)心,這位審稿人會(huì)不會(huì)用非常嚴(yán)厲的意見“斃掉”這篇論文。但4個(gè)月后,他們接到主編的回復(fù),說(shuō)因?yàn)橐恢睕]有聯(lián)系上這位審稿專家,因此就在前兩位審稿人的反饋基礎(chǔ)上,繼續(xù)走接下來(lái)的審核流程。這也成了論文發(fā)表中一個(gè)非常意外的小插曲。
經(jīng)歷種種曲折后,看到自己作為共同一作的論文發(fā)表在《科學(xué)》上,張雪映感慨良多。今年是她做博士后的第三年,這篇論文的發(fā)表可謂恰逢其時(shí)。
但是相對(duì)于這些看得見的收獲,她覺得自己在Speakman課題組的成長(zhǎng),是更為珍貴的“看不見的收獲”。這位享有國(guó)際聲譽(yù)的科學(xué)家,擁有中國(guó)科學(xué)院外籍院士、美國(guó)科學(xué)院外籍院士、英國(guó)皇家學(xué)會(huì)院士、歐洲科學(xué)院院士等諸多光環(huán),面對(duì)學(xué)生時(shí),卻總是非常耐心、非常溫暖。
張雪映(右)與導(dǎo)師John Speakman合影
張雪映在英國(guó)阿伯丁大學(xué)學(xué)習(xí)時(shí),最初協(xié)定的學(xué)習(xí)期限已經(jīng)到了,但她還想繼續(xù)學(xué)習(xí)一些課程。這天晚上,她在異國(guó)的街頭,用手機(jī)敲了長(zhǎng)長(zhǎng)的一封信,講述自己為什么希望再多待一段時(shí)間。第二天,Speakman就親自和阿伯丁大學(xué)的校領(lǐng)導(dǎo)協(xié)商,為自己的學(xué)生又爭(zhēng)取到了更多的經(jīng)費(fèi)支持。
“我永遠(yuǎn)也忘不了很多年前的一天,在我最困難的時(shí)候在樓下遇到Speakman老師,他問了我一句:how can I help?從那以后我一直在他的幫助下,走到了今天。”張雪映說(shuō)。
得知學(xué)生的感激之情,Speakman只是哈哈一笑,說(shuō):“我認(rèn)為,指導(dǎo)和傳授知識(shí),就是我工作的全部意義。”
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https://www.science.org/doi/10.1126/science.abm8668
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