軟物質應用與減肥社會工作服務
——社會工作服務的新視域

成正東

(1.廣東工業大學材料與能源學院軟物質中心，廣東省功能軟凝聚態物質重點實驗室，廣東廣州，510006;2.Artie McFerrin Department of Chemical Engineering， Texas A&M University， College Station， TX 77843-3122)

軟物質應用與減肥社會工作服務
——社會工作服務的新視域

成正東1，2

(1.廣東工業大學材料與能源學院軟物質中心，廣東省功能軟凝聚態物質重點實驗室，廣東廣州，510006;2.Artie McFerrin Department of Chemical Engineering， Texas A&M University， College Station， TX 77843-3122)

用科學的方法助人將使社會工作事業獲得更寬廣和可持續的發展空間。軟物質與日常生活的密切關系構建了它與社會工作的橋梁。兒童肥胖的最新研究表明，肥胖兒與他們在生命的早期過度消費糖量過載的軟飲料和果汁所形成的不良飲食行為習慣有密切的關系。體重控制的困難在于怎樣在“能源開支閾值”附近(較少體力活動時)實現身體的能量平衡，功能性食品將為體重控制提供有效手段。現階段社會工作服務的主要任務將是從救助性公共服務進一步走向更多層次的專業化和職業化的發展過程。軟物質研究與科學應用將為社工提供科學基礎，并成為其可持續發展的催化劑。

社會工作;軟物質;兒童肥胖;行為習慣

一、問題的提出

兒童肥胖是一個越來越大的全球性社會問題。它被認為是現在美國兒童和青少年公共健康中營養方面的第一大問題。[1]在過去的5～15年內，世界各低收入和中等收入國家的超重患病率顯著增加。[2]在大多數發展中國家，較高財富和較高教育的群體有較高的超重患病率，然而，一些國家的最低財富和最低教育群體的超重率增長比最高財富和最高教育群體更快。[3]中國肥胖者的數量增長是國民生產總值增長速率的兩倍。[4]2011年，約有1億的中國人肥胖 (超過總人口38%，即3.8億的中國人有體重問題)，而2005年的肥胖人數是0.18億。美國南加州大學在2006年進行了一項題為“香港兒童肥胖的患病率和身體組成”的研究，調查了3 000個九歲孩子的體脂肪率，發現這些孩子的平均體脂肪為21%，高得驚人。[4]在過去的四十年中，美國兒童肥胖的發病率增長超過兩倍。[1]許許多多對兒童和成人肥胖的研究表明，家庭收入或社會濟經地位和身體質量指數(Body-Mass-Index，BMI)之間存在反比例的關系。[5]多名退休的美國軍事領導人說，兒童肥胖不僅是一個健康問題，也是一個國家安全問題。CNN 2012年9月25日獲悉一份新的報告顯示，美國4個年輕的成年人中有一個會因為過于肥胖而不能加入軍隊。美國國防部每年為現役成員、他們的家屬和退伍軍人與肥胖問題有關的醫療保健花費估計達1億美元。這份報告顯示，其他大國還沒有面臨著美國軍隊所面臨的增重挑戰。伴隨肥胖兒童和成年人減肥群體的不斷擴大，在不斷完善救助型社工服務、并進行面向中產及以上階層的發展型社工服務轉變的過程中，如何開拓新的科學視野、擴展新的社會工作服務領域，已成為在廣度和深度上推動社會工作向縱深發展的重要環節。

二、兒童肥胖與軟物質

肥胖和超重兒童的食物含有很高的熱量、糖、飽和脂肪和鈉，少有水果、蔬菜，缺少必需的微量營養素。此外，他們在生命的早期過度消費糖量過載的軟飲料和果汁，導致了他們整個一生的不良飲食習慣。孩子不良的飲食習慣可以歸結為他們的父母給他們吃什么食物。[6]傳統上，家長們負有提供孩子們食物的責任，并引導孩子們做食物選擇。這些食物選擇會導致長久性的吃營養價值高或低的食物的飲食模式。雖然美國第一快餐店在1987年才在中國營業，97%的中國人口已經在快餐店吃過。[7]由于消費美國化的“高脂肪、鹽、糖”食品，中國兒童肥胖率已經每年攀升約8%。目前，16%～20%的中國城市兒童被認為是臨床肥胖。這數字預示著在地球上人口最多的國家會有一個重大的公共健康危機。[7]中國兒童肥胖是美國食品公司使用掠奪戰術占領中國市場的后果。這些公司回駁科學的批評、大量地對準中國兒童做廣告推動消費。[7]這是中國從政策上應該限制的。[8]

“軟物質”，在美國曾被稱為“復雜流體”。1991年，諾貝爾獎獲得者、法國物理學家德熱納(P.G.De Gennes)為了吸引更多年輕人研究、了解這一領域，把“復雜流體”更名為“軟物質”，得到廣泛認可?！败浳镔|”是相對于通常所見到的金屬、陶瓷、玻璃、晶體等“硬物質”而提出的，它由固、液、氣集團或大分子等基本單元(即多個原子或分子自動組裝成的亞結構)組成，是處于理想流體和固體之間的復雜體系。近年來，軟物質研究在國際物理學界和材料學界受到了廣泛重視，快速興起。在發達國家，絕大多數大學物理系和實驗室確立了軟物質物理研究方向，形成了物理、化學、生命和工程研究的一個交叉學科。美國大部分著名大學的物理系均將軟物質物理列為主要學科之一。例如，普林斯頓大學和賓夕法尼亞大學的物理系將凝聚態物理研究分為“量子體系”和“軟物質”兩大部分。哈佛大學物理系由著名教授大衛·韋茨(David Weitz)領導一個很大的軟物質物理組進行相關研究(http://weitzlab.seas.harvard.edu/)。目前，軟物質研究在國外很熱門，而在中國的研究尚未成熟。20世紀90年代，美國已經有相關軟物質的研究。在中國，軟物質是一個較新的領域，相關的研究較多地傾向于化學中的高分子，但并沒有完全結合物理與材料做到學科交叉，也沒有更新“軟物質”這個概念。就目前世界發展的趨勢來說，中國的科研要躋身世界前列，軟物質研究是一個必不可少的方向。

軟物質的應用非常廣泛。軟物質與我們的生活緊密相連，如日常生活中常見的橡膠、塑料、墨水、洗滌液、牙膏、飲料、乳液及藥品和化妝品等等都離不開軟物質。同時，軟物質在技術上也廣泛應用，如液晶、聚合物等;生物體基本上由軟物質組成，如細胞、體液、蛋白質、DNA等。軟物質與人們的吃穿住行密切相關。社工的直接對象就是人。軟物質科學、技術的發展將對社工有深遠的影響。由于軟物質與社工研究的聯系非常廣闊，本文只是拋磚引玉，談談軟物質與兒童肥胖問題的關系。

三、兒童肥胖與行為習慣

如前所述，肥胖和超重兒童的食物含有很高的熱量、糖、飽和脂肪和鈉，少有水果、蔬菜，缺少必需的微量營養素。這與他們在生命的早期過度消費糖量過載的軟飲料和果汁所形成的不良飲食行為習慣有密切的關系。下面讓我們先簡單介紹一下對該領域的社會工作臨床服務有參考作用的理論模型，具體叫作“跨越理論模型”(the transtheoreticalmodel)， 簡稱 TTM。[10-12]目前，這個模型已經成為制定為提高健康而做行為改變的有效干預措施的基礎。該模型先前已被應用于各種各樣的行為問題，包括戒煙、鍛煉、低脂飲食、酗酒、體重控制、為防護艾滋病毒使用安全套、單位變革、使用防曬霜以防止皮膚癌、濫用藥物、遵從醫囑、乳房癌X光造影檢查等等。該模型描述了人們如何修改有問題的行為，或獲得積極的行為。該模型的中心結構是五個轉變階段，還包括一系列獨立的變量(特定行為的各個具體方面，例如影響體重的飲食習慣、體力活動)，變化過程(processes of change)，一系列的結果度量、包括決策權衡(衡量行為改變的優點和缺點的重要性[13-15])和誘惑尺度(自信程度與誘惑程度[16-17])。誘惑程度反映處于困難情況下急于從事特定行為的強度，[18-20]自信程度則反映處于困難的情況下不參與特定行為的信心;自信程度和誘惑程度恰好相反，可以同時測量。這些結果度量可以表達行為改變是在什么時刻進行的。例如戒煙，人們認為，在無意圖階段吸煙的利遠大于弊，在沉思階段利弊大約相等，在后期的三個階段吸煙的弊都大于利，所以行為在沉思和準備階段產生質的改變。TTM中的“變化過程”則是十幾個使變化成為可能的認知和行為活動，它們總體描寫行為改變是如何實現的。概括地看，TTM專注于個人的決策，與之并列的模型則可能注重于社會對行為的影響 (如朋輩影響、政策影響)或生物反應對行為的影響(如藥物影響)。

TTM在時間維度上包括五個轉變階段(stages of change，簡稱 SOC)。(1)無意圖的階段。也就是人們在可預見的將來 (通常是未來6個月)不打算采取行動。人們之所以處在這個階段，是因為他們不了解或沒能夠了解自己的行為會帶來的后果?；蛘?，他們可能經數次試圖改變，士氣低落而認為他們沒有能力改變。這兩個群體傾向于避免閱讀、交談或思考他們的高風險行為。他們通常在別的替代理論中劃歸為對健康促進計劃抵制、無動機或沒有準備好的群體。事實是，傳統的健康促進計劃往往不是為這種人群設計的或不符合他們的需要。(2)沉思的階段。人們了解到行為改變的利弊，打算在未來6個月內改變。行為改變利弊的平衡可以產生深刻的矛盾，從而讓人們停留在這個階段很長一段時間。我們經常把這種現象稱為慢性沉思或行為上的拖延。對傳統的以行動為導向的計劃，這些人還沒有準備好。(3)準備的階段。打算在不久的將來(通常是下個月)采取行動;在過去的一年中，他們通常進行了一些重要行動。這些人有一個行動計劃，如準備參加健康教育班、咨詢顧問、與醫生交談、買自我幫助的書，或依靠一個自我改變的方法。這些人都是以行動為導向的戒煙、減肥或鍛煉的活動的應招對象。(4)行動的階段。這些人在過去的6個月內已公開地修改其生活方式。由于行動是可觀察的，行為的變化往往被等同于行動。但在TTM模型中，“行動”只是五個階段之一。在TTM模型中，并非所有的行為修改都算作“行動”。人們必須達到一定的、科學家和專業人士都同意的、能足夠減少疾病風險的標準。例如吸煙，這個標準可以是香煙數量的減少或切換到低焦油和尼古丁的香煙。又如飲食，共識是來源于脂肪的熱量消耗必須小于總熱量消耗的30%。在行動階段，防止復發非常重要。(5)維護的階段。人們還要防止復發，但不像在行動階段那樣頻繁變化。他們較少受誘復發，越來越有信心去繼續他們的變化。

TTM的變化過程是那些隱蔽的或公開的、人們用來跨越五個轉變階段活動的總稱。變化過程為干預方案的設計提供了重要的指導，因為它之中的各種活動是人們可以從事的、用來從一個階段過渡到下一個階段的獨立的各種變量。重要的有變量10個[10，21]，前5個為體驗過程(experiential processes)，主要用于早期階段的過渡;后五個為行為過程(behavioral processes)，并主要用于后階段的過渡。(1)意識提高。它涉及對一個特定問題行為的成因、后果和治療的意識的增強。其干預措施包括反饋、教育、對峙(confrontation)、解釋、閱讀療法和媒體宣傳等。(2)劇烈釋放。最初時情感體驗增加(情緒增加)，接著如果采取適當的行動，情緒會減少。心理劇、角色扮演、悲傷情感、個人見證和媒體宣傳等是打動人心的例子。(3)環境的再認識。它結合情感和認知，評估某個習慣的存在或不存在如何影響他人的社會環境，例如吸煙對他人的影響。它也包括，認識到一個人能否對他人做積極或消極的榜樣。移情訓練、紀錄、家庭干預可能會導致這些重新評估。(4)社會解放。需要增加社交機會或替代方案，特別是對那些相對受剝奪或受壓迫的人群。宣傳、賦權和適當的政策，可以促進少數民族健康、同性戀者健康和貧困人健康。這些程序也可以用來幫助人的改變，如無煙區、學校午餐的沙拉吧等。(5)自我重新評估。結合認知和情感評估一個人沒有特殊的不良習慣的自我形象。價值澄清、榜樣能夠促使人自我重新評估。(6)刺激控制。移除不良生活習慣的暗示，并增加健康生活習慣的暗示。避免反面刺激、環境重新設計和自助團體可提供正面刺激，支持改變和降低復發的風險。例如，如果我們把停車場規劃在離開辦公室兩分鐘步行的距離，并把藝術展覽布置在樓梯間內，我們可以鼓勵更多的鍛煉。(7)幫助關系。結合關懷、信任、開放、接受，并且支持向健康行為的改變。融洽關系、聯合治療、顧問、伙伴都可以是社會支持的來源。(8)反調節。學習健康的行為，用來替代有問題的行為。放松可以對抗壓力，尼古丁替代品可以替代香煙，不含脂肪的食物是更安全的食物。(9)強化管理。提供在一個特定的方向步進的結果。加固管理可以包括使用懲罰，但研究發現獎勵比懲罰更有效。應急合同、公開的和隱蔽的強化、積極的自我陳述和組織認同都可以增加強化、提高健康響應的概率。(10)自我解放。它是相信自己能改變在這種信念下的對實際行動的承諾和再承諾。新年的決心、公開證詞、多個而非單一的選擇，可以加強自我解放或意志力。動機研究表明，人如果有兩個選擇比只有一個選擇時會有更大的承諾;如有三種選擇有更大的承諾;如有四個選擇則不會進一步增強承諾或意志力。

四、控制體重變化的實例

體重變化的科學研究是一個交叉學科，涉及生化、醫藥、經濟、行為心理、化學工程、材料科學等等，應該是軟物質與用科學方法助人的社會工作研究的重要領域之一。有一個最近的TTM在兒童肥胖研究應用的實例，它考察了家長所處的對飲食和體力活動的“行為轉變階段”(SOC)對兒童肥胖的影響。[22]它基于對參加紐約市青年服務組織的樣本量N=124的“家長—兒童”的小樣本調查。資料收集于該組織的三個所在地，布魯克林的弗拉特布什、布朗克斯的福特漢姆、特萊蒙和莫里斯阿尼亞。研究對象為6～12歲的兒童，因為這個年齡組年齡較小的兒童的父母有更多機會來影響、控制并監控他們的孩子的食品消費。這一年齡組的肥胖患病率在過去的30年中也有所增加。[23]但是，子女或父母是不是超重或肥胖不是參加本次研究的必要條件。大約有26%的家長有一個健康的體重，27%為超重，47%為肥胖。大部分參加兒童的父母的BMI值超過了30。大約有60%的兒童是健康的體重，17%為超重，22%為肥胖。減肥行為的“行為轉變階段”(SOC)用來衡量父母對參與特定的改善他們孩子的健康減肥和健康促進活動的愿意性。家長在四個方面(TTM中的四個獨立變量)的做法都通過統一方法進行評估，這四個方面分別是食物份量、食物中的脂肪、水果和蔬菜以及平常的體力活動。所有調查的問題都使用了一個5級(非常同意、同意、中立、不同意、非常不同意)的李克特度規 (Likert Scale，以心理學家Rensis Likert命名)。受訪者回答其同意或不同意的程度，以表達他們對于一個給定命題的感情強度。[24]

此項研究方便使用李克特度規的水平來反映不同“行為轉變階段”(SOC)。(1)第一級反映無意圖的階段:我現在至少有一半的時間不做這一點，我也沒有計劃做到這一點。(2)第二級反映沉思階段:我現在至少有一半的時間不做這一點，我也沒有計劃做到這一點;但我想在未來6個月內有時會這樣做。(3)第三級反映準備階段:我現在至少有一半的時間不做這一點，我也沒有計劃做到這一點;但我明確地計劃在一個月之內開始做這一點。(4)第四級反映行動階段:我現在至少有一半的時間做這一點，并且我在過去6個月內剛開始做這一點。(5)第五級反映維護階段:我現在至少有一半的時間做到了這一點，并且我已經超過6個月一直在做這一點。根據他們對某一個方面各個問題的回答，家長被劃分到五個“行為轉變階段”中的某特定階段;如果對此方面的幾個問題有多個不同級別的回答，以最低的SOC階段為準。

食物份量方面，這個研究設計了9個問題。例如，“我限制我的孩子吃多少，所以不比他(她)所需要卡路里吃得更多”，“我要確保我的孩子不餓了就不要吃光盤子中的食物”。食物中的脂肪含量方面設計了10個問題。例如，“我要確保我的孩子避免油炸食物，如炸雞和炸薯條”“我要確保我的孩子避免快餐食品，如漢堡和薯條或玉米餅 (tacos)”。水果和蔬菜方面包括6個問題。例如，“我在我孩子的菜肴中添加水果等，谷物食品(cereal)中加香蕉或奶酪加瓜果”，“我要確保我的孩子吃水果作為餐后甜點”。平常的體力活動方面包括有5個問題。例如，“我要確保我的孩子花時間做更活躍的事情、遠離電視”，“我要確保我的孩子幫助做家務(即洗碗、取出垃圾、掃或拖地)”。

至此，我們可以了解到，商星這顆火紅的亮星，其視覺特征及運行規律，是殷人判斷生活中用火活動是否適宜的時間參照。正是由于商星的此一重要作用，使得殷人將其作為主祀崇拜的對象，用以命名本族部落，進而沿用以為國號，以至國土分野。

關于家長對他們孩子體重的感覺，此研究中用了一個問題來評估:“我的孩子的體重……”，回答的類別為 “太單薄”“恰到好處”“有點重”或“非常超重”。極少有父母評價他們孩子的體重“過瘦”或“有點重”，因此，此問題的回答只需兩個，“恰到好處”和 “非常超重”。所以，這個變量采用二進制編碼，“1”表示超重和“0”表示正常體重?？傮w而言，約24%的家長認為自己的孩子重量是“過重”。此研究用體重和身高測量來計算兒童的身體質量指數(BMI)，采用疾病預防控制中心網站的算法(http://www.cdc.gov/healthyweight/assessing/bmi/)。對肥胖的知識的調查，此研究采用了15項與肥胖相關的知識來衡量父母對肥胖相關信息的意識。它們包括“稍超重的人往往有較短的生命”和 “多余的體重可以通過定期的有氧運動減少”。每一個正確的回答得到1分，分數越高表明家長越多地認識了那些與肥胖相關的因素。[25]

食物供應度用9個問題來衡量。家長對以下類似的陳述作出了反映，如“我的鄰近有一個超市出售新鮮的水果、蔬菜、肉類、魚等”“我能買得起的食品”“食品條件、質量良好”等。對這些問題的回答采用四點李克特量表，取值范圍從“非常不同意”到“非常同意”。分數高，表明父母認為他們的鄰里能提供更多的健康食品。

在所有四個領域(食物份量、食物中的脂肪、水果和蔬菜、平常的體力活動)，大多數家長處在行動階段或維護階段。加勒比海的家長比非裔美國人在“食物中的脂肪”自我報告了較高的SOC。家長在所有四個領域的階段相互呈正相關聯，相關性從0.321到0.471不等 (中等相關)。由于樣本量的限制，該研究只就三個假設進行了檢驗。(1)假設1:家長的SOC將與家長對孩子體重的感知正相關聯，并與孩子的身體質量指數BMI正相關聯。結論是，家長對孩子體重的感知、孩子的BMI發現僅在兩個領域(食物份量、食物中的脂肪)與家長的SOC相關聯，而在另兩個領域(水果和蔬菜、平常的體力活動)卻沒有觀察到關聯。家長對孩子體重的感知與食物份量 SOC正相關聯(rKendall’s Tau=0.170)，[26]并與食物中的脂肪SOC正相關聯(rKendall’s Tau=0.187);孩子的 BMI與食物份量SOC正相關聯(rKendall’s Tau=0.232)，并與食物中的脂肪SOC正相關聯(rKendall’s Tau=0.245)。(2)假設2:有促健康的食品的供應度與具有較高的SOC呈正相關。結論是“否”。(3)假設3:家長對肥胖的知識、教育程度、家庭收入，將與他們的SOC正相關聯。結論是，這些關聯都沒得到證實。

此項研究表明，家長對兒童肥胖患病的起因和有害影響的知識有限不再是兒童肥胖患病率穩步上升的主要原因，因為在所有重要的四個要素上，大多數家長已處在行動階段或維護階段。其他父母看來知道不良飲食習慣及缺乏運動的后果，但由于各種理由還沒有準備好做必要的行為改變;這些家長仍然處在不同的SOC階段。家長在食物份量和食物中的脂肪方面的行動比較活躍，但在水果和蔬菜、平常的體力活動方面卻落后。旨在獲得更大的成功，該研究建議兒童的體重管理干預計劃應該針對家長的SOC，這就使得干預計劃的供應者能有機會去了解家長的現實請況。這也就說明，兒童減肥，關鍵在家長的SOC(行為轉變階段)。

五、研究體重變化的科學模型

研究體重變化的基本出發點是熱力學第一定律(能量守衡原理)。[27-28]維持適當的體重是高等生物(包括哺乳動物)生存的主要決定因素。長時間體重和身體組份的穩定性要求能量攝入量與能量消耗相匹配。成人體中有一系列機制維持這個能量平衡。營養平衡也是必須的，即各種食物的氧化必須調整到匹配攝入的能量組份，從而達到維持身體組份的相對穩定。[29-30]如果能量攝入量超過每日開支1%，那么1年內身體將存儲9 000千卡，也就是1.15公斤的脂肪組織。[31]美國的男人或女人在25和55歲之間平均體重增加9公斤，這表示平均過量攝入的卡路里量超過0.3%的能源開支。[31]這種高精確的能量平衡控制是通過人體的若干監管循環實現的，體重調節的特點是其綜合性和冗余性。[30]許多參與穩態生理的生化路徑傾向于保持足夠多的燃料存儲，這是人類在進化過程中獲取的生存優勢。在人類狩獵采集的日子，食物攝入量受其缺乏限制，并必須用大量的體力把食物帶回家?，F在，許多國家食品增加了，技術和運輸的進步減少了日常生活中的體力活動的需求。這兩個因素造就了對體重調節的巨大挑戰，它們可能是世界各地的肥胖患病率增加的主要原因。在商業飲食激增的情況下，對許多人來說，保持健康的體重和飲食是一個日常斗爭。人們必須用意志力來限制攝入量，吃合適的食物，做志愿體力運動以避免肥胖。

為什么減肥有那么大的困難呢?對它的回答在于科學認知。我們必須了解人體能量平衡是如何調節的，因為它對了解肥胖十分重要。特別有意義的問題是能量平衡調節的水平，即能量流動的多少，怎樣影響調節的靈敏度。目前我們的假設是，生物能量平衡調節在高的能量通量水平進行優化，即在有較高進入(吃)和支出(體力活動)時實現能量平衡。[32]1950年，Mayer等人提出，可能存在一個體力活動的閾值，在這個閾值之下能量平衡調節是最不敏感的 (見圖1)。[33]體力活動多時，由于能量收支水平高，人體能更好地調節能量攝入，剛好抵消所消耗的能量，并不多吃，即在閾值之上，體力活動減少、能量攝入減少。恰恰相反，閾值之下，體力活動減少時，能量攝入并不減少，反而增加，吃得更多、比體力活動多的人的能量攝入更高。[33]雖然從理論上說，在一個低的能量通量上也是有可能保持能量平衡的，但實踐中對于大多數人來說，很難保持必須做到的食品量限制。所以，在高能量通量更容易保持能量平衡，這是在治療肥胖癥時一個重要的考慮因素。減少肥胖并且保持高的能量通量，唯一行得通的做法是增加體力活動。大多數家長還沒有很好地認識這一科學結論。因此，兒童肥胖的解決還是一個長期艱巨的任務，兒童減肥存在很大的困難。

圖1 人的體力活動的閾值

圖1顯示，過去幾十年內體力活動的下降可能導致大多數人的總能量消耗低于一個閾值。閾值之上能夠實現能量攝入和能量支出之間的平衡。實線表示能量消耗;虛線表示能量的攝入。過去的100年內，體重調節機制在很寬的范圍內實現了能量攝入和支出的匹配。自從2000年開始，有利于肥胖的環境造就了一個使能量平衡調節極有可能出錯的情況。閾值之下，體力活動減少時能量攝入不減少，反而增加，吃得比體力活動多的人更多?？磥硪欢ǔ潭壬显黾幽芰肯?即高于閾值能量消耗)可能是必要的，以便更好地實現生理上的能量支出和攝入之間的匹配，從而使身體體重穩定。[34]

肥胖能改變身體的新陳代謝機制嗎?嚙齒動物模型已用來研究體重穩態反饋系統在肥胖發展后的代謝適應(metabolic adaptation)。老鼠肥胖后，限制它們食物的攝入量可以引起他們的體重減少10%～15%，當取消食物量限量后老鼠會迅速恢復他們失去的重量。[34]這就證明了代謝適應的存在。代謝適應可能包括:(1)減肥時吃的欲望增大而能源支出卻減少;(2)燃料利用率的轉變 (即提高了)，減肥時增強了對胰島素的敏感性，并改善了代謝的靈活性;(3)傾向脂肪堆積，減肥時造成了多余的脂肪細胞和從外周組織傳來的告知要求能量的信號(例如，瘦素信號)。這種代謝適應也許發生在人類身上，造成我們有困難保持減少了的體重。

怎樣利用我們對人體能量平衡的了解去發展應對肥胖流行的戰略呢?圖2可以用來考慮兩個不同的方法來扭轉肥胖的流行:治療和預防。圖中的虛線顯示了如果沒有體重管理干預會發生的后果，人口和肥胖率都可能會連續逐漸增重，直到每個人都可能是肥胖。一個策略是防止產生正的(能量攝入減能量支出為正的)能量平衡，從而停止人口的體重逐漸增重。另一戰略是治療肥胖人群，這必須產生負能量平衡，并且在低體重實現永久性的能量平衡。后者的問題是，在體重降低后防止再增加比較困難，原由可能是上面提到的代謝適應。這里還應提及維持減重的能源缺口(energy gap)的概念，[35]它指減重之前和之后能源需求之間的差異。隨著體重量丟失，個人總的能源需求也下降，例如，靜息代謝率(RMR)會隨體重降低而降低;食物的總能量攝入量減少，消化它們的能量要求也減少，體力活動的成本與體重也成比例下降。能源缺口給減肥后實現能量平衡提出了一個挑戰;人體可能有慣性適應于減肥前的生活，即習慣減肥前能量攝入水平。

圖2 為解決肥胖流行而可能采取的戰略[32]

迄今為止，定量的成人生理學體重變化模型已經建立，[27-28，36]但極為重要的兒童生理學體重變化模型卻還沒有。能量攝入和消耗之間的不平衡會導致體內脂肪和瘦肉組織的增加或減少，身體的脂肪組織和瘦肉組織一般平行改變。體內脂肪的能量含量為39.5 MJ/kg，瘦肉組織則為7.6 MJ/kg，因此，失去相同質量，脂肪需要的凈能量逆差是瘦肉組織的5倍左右。身體脂肪和瘦肉組織的改變是初始的身體脂肪量的非線性函數，造成較肥胖的人更易改變脂肪而不是瘦肉組織。這種非線性關系的生理機制是復雜的，涉及對代謝燃料的調節選擇，但30年前人們已經知道其最終結果可以用一個簡單的公式來表達，并隨后進行了更新和驗證。[37-40]雖然瘦肉組織比脂肪能存儲較少的能量，瘦肉組織的維護卻比脂肪需要更多的能量，并且對身體的整體能源開支貢獻得更多一些，因此，從靜息代謝和組織新生和更新的角度看，以脂肪或瘦肉組織各自質量為依據的能源分割是有助于減少能量開支的。這些因素加上體力活動的能量開支，最近被納入了人體新陳代謝和身體成份變化的數學模型中，這是一個非線性動態模型(見圖3)。[28]

圖3 非線性動態模型預計的長期體重變化軌跡

圖3顯示一個100公斤(220磅)的人做步進式減食時理論預測得到的長期體重變化軌跡，他每天的能量攝入比減食前少2兆焦耳(480千卡)。這個行為改變導致其體重降至75公斤(165磅)，大約需要1年達到最大減重的一半，達到該值的95%要經過約3年。圖中虛曲線說明，即使是看似很小的初始不確定性，也可能導致大的長期性差別。這種變異還有可能會更大，因為個體在生理上也會有差異(人越胖，越容易增重，越難以擺脫重量)，對減重計劃的堅持性同樣會有差異。[28]圖3從時間上說明執行減重計劃(圖2)的困難，其特征時間(減重時間常數)是1年，非常慢，遠大于1星期或1個月;它實際上需要3年的時間，減肥者才能達到了新的“穩定狀態”。為了幫助人們更好地理解這一點，模型計算可以在網絡bwsimulator.niddk.nih.gov上進行。人們可以插入他們的信息，并了解他們需要減少的攝入量、增加他們的活動會失去多少重量等等。它也將指導他們大致估計多長時間才能達到目標。這是一個非常實用的數學工具!現在常用的估算方法“3 500卡路里的熱量減掉一磅的重量”是錯誤的(這是在極端短時間內的響應，不能外推過1個月)，緣由是因為失重時身體會隨之變化，即上面提及的代謝適應。取而代之的正確估算應該是，“如果你堅持每天少吃100卡路里的熱量，在三年內將平均減掉10磅”。這個有關減重時間常數的觀念，對于制定相關的國家決策也非常重要，例如使用征稅政策減少高能源食品消耗而達成減肥等。[41]

體重變化的科學研究方興未艾(http://www.obesityresearch.nih.gov/)，最大的科學挑戰是發展更好的短期和長期的測量方法，測量總能量的攝入量[42-43]、支出、交換和平衡，以及測量出這些變量的組份(例如，休息代謝率和基礎代謝率、體力活動、食物熱效應等)，這些測量希望能夠在不同的生理條件和活動下，包括工作、睡眠、休閑活動都做到;還需測量身體相關的結構組份[44]和代謝機構。其次，發展采用微、納米技術以顯示體育鍛煉在分子和組織水平上的有益影響，它們可能有利于克服人們不能遵守鍛煉的問題。許多材料在納米級表現出新穎獨特的性能，可能精確測量能量狀態和代謝活動。還要發展新技術，提供準確、方便、容易具體了解和廉價的設備，以促進研究和提高成人[36]及兒童的臨床管理和行為的改變。此外，土木工程師可以重新設計建筑環境，鼓勵高體力活動，[45]化學工程師能夠提高人們對飲食和營養、體重管理的理解和應用。[44]

最后，與兒童肥胖與行為習慣的聯系上，圖4表述了行為干預措施的動力學模型。[46]在這項工作中，有關的心理學理論(計劃行為理論)被延伸成動力系統表示，從而使之與能量平衡模型結合，提供了一個全面的行為干預模型。

圖4 行為干預措施的動力學模型，集成了能量平衡模型與計劃行為理論

在計劃行為理論框架內，意圖(Intention)表明一個人對執行給定行為準備好了的程度。意圖能被以下三方面影響:(1)對行為的態度，這是在何種程度上執行此行為，積極(正值)或消極(負值)，它決定于對結果的信念程度(b1)和對結果的評估(e1);(2)主觀規范，這是知覺到對從事或不從事此行為的社會壓力，它決定于規范信念 (n1，對“人們想要我做”信念的力度)和遵循動機 (m1，渴望取悅的人們的程度);(3)知覺行為控制，這反映對能夠執行所給定行為的知覺，即對存在有因素能促進或阻礙此行為的相信，它決定于對每個控制的信念力度 (c1)和對控制因素感知到的能力(p1)。對行為的態度、主觀規范、知覺行為控制、意圖、行為這五項都是隨時間變動的。圖4中能量攝入計劃行為的輸出是飲食:碳水化物(C1)、脂肪(F1)、蛋白質(P1)和鹽(Na)。如圖4所示，兩個計劃行為模型(即體力活動和飲食行為)的輸出同時作為機械能量平衡模型的輸入，這使得我們能實時地觀察干預措施在心理和生理上的影響，并理解行為干預措施的重要變量怎么影響健康的飲食習慣和增加體力活動時間。計劃行為理論相比TTM更加定量化。行為干預措施動力學模型可以更好地理解干預措施成分的變化和參與者的差異如何影響減重結果。因此，該模型可以用來告知行為科學家，從而使他們能夠針對減肥和身體成分的變化設計優化的干預措施。

六、食品工程

約30%至40%的肥胖者聲稱，他們想減肥或減肥后保持體重，但目前的治療方法收效甚微。要解決兒童肥胖問題，生活方式 (注意飲食、增加體力活動)是最關鍵的因素。目前流行的飲食對減肥沒有效果，這就說明飲食還具有未開發的創新的空間。[47]功能性食品可以幫助提供給孩子們比傳統的食品更好的選擇，對他們有吸引力。

食品可能提供治療的概念淵源流長，現代醫學之父希波克拉底在2 500年前就說“讓食物是醫、醫是食物”。世界上食品的發展主要在三個戰略方向，即功能性食品、有機食品和國家食品。20世紀80年代后期日本創造了 “功能性食品”這個術語，其中包含對健康有好處的強化成分的食物。美國國家科學院科學的食品與營養委員會定義功能性食品為:“任何修改過的食品或食品成分，其可提供的健康益處超越了它含有的傳統的營養”。[48-49]任何食品都能被視為功能食品，如果它證實在其基本營養價值外還可以影響到一個或多個瞄準的生理功能，或還可以減少某種疾病風險。例如，碘鹽、維生素D牛奶就是功能食品。據估計，美國80%的癌癥有與營養、飲食相關的因素，功能性食品必將對防止癌癥病發和癌癥治療產生很大的影響。在當今自我保健和互補醫藥的時代，功能性食品對健康的好處導致了消費者對它的興趣快速增長。社會對食品的要求已經從“足夠營養”(為了生存)邁向“優化營養”(為了改善健康)，這起源于醫療保健費用的不斷增加、人類平均壽命的增長和追求生活質量提高的老人數目的增加。其未來營養學作為一門科學，功能性食品將是其一個重要的概念，因為它是過去二三十年積累的所有基本科學知識在營養方面實施的結果。為了公共衛生利益，這方面的進步不能被忽略，而是需要充分承認和使用。但是，目前功能性食品仍然大致只是刺激研究和開發新產品的科學概念。

功能性食品可能會對超重和糖尿病的預防或治療具有特別大的影響力，因為比起許多其他領域，這里營養、生物響應和疾病之間的聯系是明確建立了的。肥胖有關的功能性食品應該瞄準影響由能量攝入或生理熱耗散所控制的能量平衡。對2型糖尿病的預防，已經確定了幾種未修改的特效食品:飽和脂肪含量低的產品、蔬菜、水果、全麥食品、低血糖指數淀粉類食物。但總而言之，迄今已確定的這一領域的功能性食品的證據還是不完整的，主要差距是缺乏足夠長時間(確切與超重和糖尿病等疾病的自然史相當)的飲食干預試驗。[50]許多種因素也使科學評價復雜化，如食品物質的復雜性、功能成分對食物的影響、飲食的改變引起的代謝變化、缺乏表明疾病發展的生物標志物等等。

功能性食品對體重的控制，主要概括有以下5個策略。(1)抑制食物的攝入量，通過抑制促食信號或提高厭食信號或限制微量營養元素的生物利用度。例如，通過加入水或纖維來降低食品的能量密度(例如，我們可以利用軟物質科學的知識，把水珠加入奶酪中)，在營養合適的食物(低能量密度或低血糖生成指數的食物)中使用適當的適口性促進劑。脂肪的能量密度是碳水化合物或蛋白質的兩倍以上，而水具有零能量值，纖維則因在腸道發酵而能量值相當低。布倫德爾提出，食物飽腹感級聯順序是蛋白質第一，碳水化合物第二，脂肪第三。[51]在脂肪中，中鏈甘油三酯不飽和或多不飽和脂肪酸似乎比長鏈飽和脂肪酸具有相對較高的飽腹感。[52-53]因此，我們要傾向使用蛋白質、碳水化合物和不飽和脂肪酸。(2)減少食物的卡路里含量，用少熱量或較難消化的物質代替糖或脂肪。例如，幾種多糖(菊粉、改性淀粉或蔗糖聚酯等)可以部分地或完全模仿食物中的脂肪但沒有脂肪的高能量負面因素，能夠成為脂肪的替代品。[54]替代碳水化合物，如食品中的蔗糖或葡萄糖，可使用類似的甜度和口感但具有不同的生理和能量屬性的碳水化合物，如多元醇(糖醇)或使用非營養性甜味劑(特別是在參加體重控制項目者的含糖飲料中)。[55](3)刺激身體能量消耗(生理生熱)。[56](4)調節營養物質在身體組織之間的分配，使之不利于脂肪沉積過程。例如，最近發現苦瓜種子油有抗體內脂肪堆積的效果。[57](5)肥胖相關的功能性食品還可以包括抵抗疾病，如糖尿病或心血管疾病的食品。如果能同時結合以上幾方面，對幫助管理肥胖具有更好的效果。[58]

功能性食品采用微量營養素(即維生素和礦物質)或天然功能性成分(如植物化學物質中的多酚類物質和植物甾醇等)或者相對較新的食品成分的組合，例如把纖維添加到飲料、添加魚油于面包、或把人體腸道內的細菌培養添加到乳制品的食物中。[59]食品中添加額外的功能性成分經常導致許多問題，從配方困難、味覺問題、產品的穩定性，到產品的外觀變化和生物有效性的改變。[60-61]這些領域正是軟物質科學的研究范疇。[61-64]在醫藥領域，幾十年來膠體輸送系統為候選藥物提供了有效的配方方法。經過多年的發展，該膠體輸送領域已經通過了一系列演化，從概念建立到識別新的載體材料，從被動和主動的靶向輸送到最近的生物互動系統。[65]目前，活性成分的載體使用水凝膠、納米乳液和納米粒子。在未來，保健食品和功能性食品會針對個人的新陳代謝的需要，并與每個人的基因構成相匹配;其中的生物活性成分會提供增進健康的營養成分，并會通過封裝工藝保護、屏蔽有害的環境對其損傷。[66]

七、結語

本文簡述了幾個與人的身體及飲食有關的研究方向。在與減肥有關的體重控制方面，能量平衡的堅實科學基礎已經奠定，困難在于怎樣在“能源開支閾值”附近(較少體力活動時)實現身體的能量平衡。功能性食品將為克服此困難提供有效手段。干預措施的動力學模型使得我們能實時地觀察干預措施在心理和生理上的影響，有望在不久的將來設計優化的干預措施。當然，這里還有許多測量問題必須解決。尤其重要的是兒童身體的能量平衡模型迄今還沒有建立。

在現今交叉學科飛速發展的知識大爆炸的時代，軟物質作為自然科學的前沿課題，有望揭示生命的奧秘，制備出各種對人類生活有用的產品。在體重控制這個課題下，軟物質與發展型社工服務、軟物質與用科學方法助人能夠非常自然地結合在一起。這方面研究的進一步擴展，將促使社會工作事業的發展，實現一個從現階段的救助性公共服務逐漸走向進一步專業化和職業化的發展過程。使用科學方法助人的社會工作事業將獲得更寬廣和可持續的發展空間。軟物質研究與科學應用將為社工提供科學基礎，并成為其可持續發展的催化劑。

中國首位太空女宇航員劉洋2012年6月16日升空，她帶了一些特別的東西。航天員系統總指揮陳善廣說，在天上吃得好不好、睡得香不香，直接影響到航天員的心情和健康。為保障這次飛行任務，中國航天員科研訓練中心精心設計5大類50多種食品。針對女宇航員的特點，航天員中心特別開發了低脂肪食品，增加了蔬菜的比重，并根據女宇航員的口味和生理狀況準備了甜點、巧克力和一些補血食品。她還帶了一些無毒無污染的護膚品和化妝品。中國神女飛天正值廣東工業大學軟物質研究中心成立不久。劉洋的食品和化妝品都是典型的軟物質。軟物質不但滿足了我們的生活，而且能美化我們的生活。原廣東工業大學學報社會科學版編輯部直覺到軟物質與社會工作的密切關系。本文是在此靈感下的粗步研究。

本文接受了沈陽師范大學東北社會轉型研究中心劉平教授的修改意見：一是將《太空時代的軟物質與社工》的原題改成現題，調整了文章結構和小標題;二是如何將本文的研究視角與國內社會工作發展的階段性特征銜接起來，使基礎科學及其應用研究成為社會工作職業化、專業化和可持續、多層面發展的重要條件。謹致謝意，但文責自負。

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(文字編輯:賈俊蘭 責任校對:徐朝科)

O552;C916

A

1671-623X(2014)03-0005-13

2012-10-12

美國國家科學基金會項目“phase transitions in colloidal suspensions of Disk(碟狀膠體顆粒懸浮液中的相變研究)”(DMR-1006870)。

成正東(1967—)，男，漢族，美國德州農工大學副教授，珠江學者，廣東工業大學“百人計劃”特聘教授;主要研究方向:與軟物質相關的碟狀膠體顆粒的制備和自組裝，微流體技術開發與應用，納米技術采油，太陽能制氫，光子晶體制備，新型液晶制備，納米生物材料等。

■引文格式:成正東.軟物質應用與減肥社會工作服務——社會工作服務的新視域[J].社會工作與管理，2014，14(3):5—17.