责任编辑：食品科学
为展现食品科研人的科研经历和智慧人生，《食品科学》杂志开设“食品科学家”人物专访栏目。今天的专访人物为天津商业大学——庞广昌教授。
个人简介：
庞广昌（男，1956—），博士，天津商业大学（二级）教授，硕导，天津科技大学兼职博导，天津市劳动模范，享受国务院特殊津贴。主要研究领域：食品生物技术、食品质量与安全、生物传感器（特别是受体传感器）和食品功能评价等，先后承担并完成国家自然科学基金9 项，国家重大自然科学基金子课题1 项。承担并完成“十五”、“十一五”国家重大专项课题2 项，省、部级多项。获省、部级科技进步特等奖1 项，一等奖2 项，三等奖4 项，天津市教学成果二等奖1 项，出版专著2 部，编著5 部，教材3 部。发表重要学术论文200多篇，SCI收录50余篇，其中：1区（Top）论文：8 篇，影响因子10分以上论文3 篇，7分以上2 篇，2区8 篇，EI收录16 篇，单篇最高引用率190。个人邮箱：pgc@tjcu.edu.cn。
《食品科学》：
从知网上，我查询到您早在1998年就开始在《食品科学》上发表文章，到今年为止，您与《食品科学》已经结缘24年，共在《食品科学》发表了148篇文章，这里面包含了您的很多重要成果。通过阅读这些文章，能感受到您从早期研究蛋白、活性肽、酶等发展到侧重食物在机体中的合成与分解代谢、免疫调节、信号通路等方面的研究，您能介绍一下您及团队的研究工作以及研究方向转变的缘由吗？
庞教授：
个人认为：在科学领域中，食品科学应该占据特别重要的地位，因为不仅“民以食为天”，其他动、植物都必需以碳、氮营养作为生存的基础。在中国历史上，最重要的两本书就是《黄帝内经》和《黄（帝）历》，都是以黄帝，也就是“帝王”的名誉编撰而成，后者是通过农耕生产食品的基础，而前者则是饮食与健康的基础。当然我这样说或许会让中医学者们感到不爽，因为一直以来他们都把《黄帝内经》作为中医著作，但是仔细研读一下这本著作不难看出：它所涉及的食品，或“药食两用食品”是最多的，化学药物直接称之为“毒药”。只是从科学的角度，食品领域因为综合了各学科领域，因为面太大，影响了科学理论和技术的纵深发展水平。我的本科专业是生物化学，硕士研究生专业是分子群体遗传学，而博士专业则是代谢工程，这些学科表面上看起来与食品科学似乎没有直接联系，但是我却坚信凭食品科学的巨大包容性完全可以找到适合自己的研究领域和学科方向，并将自己所学的理论、技术和知识用于食品科学研究，为食品科学作出自己的贡献。我认为我在食品科学领域中已经找到了实现自我价值的研究方向，也找到了自我。
正如你所说的，开始我觉得在乳制品研究方面最有可能利用我在生物化学与分子生物学方面的长处，做出点像样的工作来，所以就选择了乳品及其加工中所产生的生物活性肽作为主要研究方向。因为乳是哺乳动物新生儿的第一份食物，而且哺乳动物之所以能够高度进化，甚至导致高智商的人类起源、进化和文明进步，哺乳功不可没。所以我迅速组成了我们的研究团队，开展了一系列乳及其乳制品加工、进入体内后所产生的生物活性肽的研究。在国家攻关、自然科学基金和天津市级项目的支持下先后通过酶切、分离、纯化了多个具有抗菌、免疫调节、抗疲劳、改善睡眠、促进钙、铁、镁等生命元素吸收等生物活性肽，其中通过碱性蛋白酶水解牛乳酪蛋白，分离、纯化公认具有最好促钙吸收作用的酪蛋白磷酸肽（CPPs）和促进睡眠、抗疲劳（酪啡肽）顺利通过中试，分别添加CPPs或酪啡肽的乳制品相继实现了产业化。根据目前的研究可知，从乳及其制品，通过酶解酪蛋白所分离得到的生物活性肽是最丰富的，针对这些研究结果，我们从哺乳动物进化对哺乳的依赖性和进化优势的角度提出了动、植物营养和贮藏蛋白来自功能蛋白（或酶）的功能结构域的编辑与选择假说，例如：酪蛋白起源于过氧化氢酶、溶菌酶、乳铁蛋白、神经调节蛋白等功能结构域的组合与编辑，所以哺乳可以在婴、幼儿体内经过胃蛋白酶、胰蛋白酶和凝乳蛋白酶等水解，不仅可以为其提供平衡而重要的氨基酸营养，而且可以酶解释放多种具有：抗菌、抗病毒、改善睡眠、抗疲劳、调节肠道微生态、调节血压、促进各种生命元素吸收、生长和发育等多种活性肽，正是这些生物活性肽使得哺乳动物获得了进化和选择上的多种优势。
一个不争的事实是：食物除了为机体提供各种营养以外，还对机体的健康和功能发挥重要作用。传统的食品和营养研究一直把营养吸收、利用和生存保障作为主要方向，但是所有食物都需要经过肠道吸收才能发挥营养和健康作用。食物经过消化后，淀粉等糖类需要消化为葡萄糖或果糖才能被机体吸收；蛋白质也只能消化成氨基酸或2-3肽才能被机体吸收；脂肪酸是可以直接被吸收的，但是需要运载体和载脂蛋白的帮助和调控。食物是如何发挥营养以外的功能的呢？这是包括食品科学家在内的几乎整个生命科学领域的科学家必需面对和回答的一个重大科学问题。生活经验告诉我们：可食性纤维素、蛋白质、多糖和多种水果、蔬菜都具有多种健康功能，或副作用，甚至毒性，例如蓖麻毒蛋白、脂多糖（LPS）等，其作用途径和机制是什么？首先：食物是用来吃的，不能通过注射或打点滴途径直接进入体内，而食物经过胃肠道消化成氨基酸、葡萄糖、核苷酸、脂肪酸等基本营养成分吸收以后只能作为机体的营养原料加以利用，发挥营养功能。对于果蔬（或药食两用食品）中丰富的植物化学物则越来越多的研究证明其吸收率只有1-3%，而且吸收到体内很快就会被肝、肾清除掉，几乎不可能通过胃肠黏膜屏障和血脑屏障等到达靶组织或靶器官发挥功能。所以我一直坚持认为：大多数食品功能性成分并不是进入体内发挥作用的，而是通过和胃肠黏膜系统互作发挥调节功能。也就是说：食品发挥功能的途径主要有两条：1、功能性成分通过和胃肠黏膜互作，再作用于植物神经，向机体内部，特别是大脑或下丘脑传递神经、激素、代谢和内分泌信号；2、通过和胃肠黏膜上复杂的受体系统互作，诱发肠黏膜组织及肠相关淋巴组织分泌信号分子，调节机体的免疫、代谢和内分泌。针对这一推测，我和我的团队从2003年开始转而进行了食物是否，并如何通过和胃肠黏膜互作发挥功能的研究，也就是你所说的“合成与分解代谢、免疫调节、信号通路等方面的研究”。
首先，在几乎整个医药学领域，多年来已经把大量的研究集中在细胞因子及其受体的研究方面，并发现在机体中细胞之间实际上是通过细胞因子、趋化因子和激素这三种信号分子在其分泌细胞和具有相应受体的靶细胞之间形成一个机体内、细胞间的通讯网络。正是这个网络调节着机体的整个神经、生理、代谢、免疫和内分泌。但是食品是否也可以通过细胞因子、趋化因子或激素发挥作用呢？我们查阅了大量文献，发现食品和中草药的确都可以刺激细胞分泌不同的细胞因子或趋化因子。而且有文献对细胞因子的双重作用，用中国的“阴”“阳”来解释，但是进一步详细分析这些文献发现：绝大多数研究是建立在体外实验的基础上，虽然也有动物体内实验报道，但是都沿用了传统的试验方法：经过3-5周的灌胃，在采样之前禁食一夜。这些研究都有两个共同的逻辑问题：1、为什么要连续灌胃3-5周？要知道：那么长的时间（相当于人类连续食用5年以上）食用一种食物，生物早就对信号刺激产生了耐受性，例如一个人长达数年服用安眠药，它还有效吗？或者还能反映出安眠药的本来效果吗？2、细胞接受刺激以后需要多长时间开始分泌细胞因子或趋化因子或激素等信号分子？已知神经信号肯定是“立即”，信号分子呢？虽然基因表达需要一段时间，但是也不应该太长时间啊！采样前禁食一夜，一夜的时间信号早就衰减掉了吧？
针对这些问题，我们改灌胃3-5周为：第一天不吃待测食品作为对照，第二天同样饮食+待测食品，两天都是中午12点吃，饭后2.5小时采集外周血样。这个操作办法是我们经过近三年实验建立起来的：首先我们通过给家兔灌胃LPS（即：脂多糖，已知可以刺激动物强烈炎症反应）后间隔采血样，检测多种细胞因子（或趋化因子）从而弄清楚细胞因子的分泌规律，结果证明：大多数信号分子的分泌高峰在食后2.5小时，另一个需要弄清楚的问题是不同季节、一天内的不同时间机体对食物刺激信号分子分泌的变化规律，结果证明：中午（12点）的饮食刺激作用最强。还有一个重要问题是：食品是对人类而言的，动物的食品只能称之为饲料。而且由于饮食习惯的不同，人对食品刺激胃肠道的反应也不同，换言之因为尚无和人类饮食习惯一样甚至相似的动物，所以食品科学研究应该用人体试验，而不是用动物来代替人。但是这里有一个重要的伦理学问题：如果按照流行的实验方法，护肝的食品需要先做一个肝损伤模型才能对护肝食品进行实验研究，那也只能用动物了！但是如果食物主要通过和肠黏膜组织互作，刺激肠黏膜和肠相关淋巴组织分泌细胞因子、趋化因子或激素等信号分子进入血液循环系统再和具有相应受体的细胞互作，形成一个机体内细胞间的通讯网络，通过网络发挥功能，那么显然这个难题不难解决：只要采集2-3毫升血就可以了，这样，通过志愿者就完全可以进行实验研究了。
确定了这种研究方法以后，我们一直致力于 “机体内细胞间无线通讯网络”的建立方法和研究，至今近20年。我们得出的结论是：1、食物的确可以通过和胃肠黏膜互作向循环系统发送细胞因子、趋化因子和激素等信号分子；2、这些信号分子的确可以通过相应受体在组织、器官和细胞之间形成一个网络强度胜过神经网络（亦即：有线网络）的无线通讯网络；3、利用液体芯片扫描仪可以实现上百种细胞因子的同时测定；4、对20种按照中国传统饮食经验分类的20种对应不同温、凉、寒、热、平属性的食品（五果、五疏、五肉、五谷各5种）进行志愿者食用实验，结果表明：其细胞通讯网络竟然和这些属性基本吻合，如：鸡肉属于热性，激活细胞通讯网络强度；而同为禽类的鸭肉则是凉性，降低（抑制）机体内细胞间的无线通讯网络强度。
值得一提的是：姜虽然在中国人的饮食经验中属于温或热性（有争议），而它对机体的作用的实验结果却是降低机体内细胞间的无线通讯网络强度。这说明虽然这个细胞通讯网络和温凉寒热平属性有一定的内在联系，但并非起决定性作用，肯定还有其他因素控制该属性。于是我们从另一个角度-代谢网络通量与控制的角度对这些食品的温凉寒热平属性进行了定量化研究。显然这些研究没有先例，还是要在方法上取得突破。一个必需弄清楚的问题是：食品的温凉寒热平属性的准确含义是什么？首先它不是食品本身的温度，而是该食品对机体所发挥的作用，例如狗肉之所以被定为热性，主要是经食用后可以使机体发热（正常发热，而不是发烧），再例如绿豆是凉性食品，饮食后可以使机体降温（清凉解暑）。从热力学的角度也就是：热性食品促进机体内能量物质燃烧，而凉性食品则是降低能量物质的燃烧，增加其合成和储存。显然，这一定和能量物质的分解与合成代谢有关，热性促进分解代谢，凉性降低分解代谢或增加合成代谢。接下来要解决的问题是如何对机体合成或分解代谢进行定量化测定？此时，我的本科和博士专业背景为解决合成与分解代谢的定量化问题提供了方法和研究方案：因为合成代谢必定与戊糖途径所提供的碳骨架转化联系在一起，而分解代谢则必需通过糖酵解、三羧酸循环所产生的还原力驱动氧化磷酸化才能实现。在代谢工程领域已经有代谢通量及其控制分析方法来实现定量化及其调控。我们从2003年开始致力于代谢网络及其控制分析研究，先后在植物、乳酸菌、蟾蜍、黄鼠（一种可以冬眠的草原有害鼠类）、果蔬和人类进行了以中心代谢途径为基础的代谢网络通量分析方法的建立和研究。我们之所以能够进行饮食对机体合成或分解代谢的定量化测定主要基于3个方法上的突破：1、因为机体的整体代谢交流也是基于血液循环系统，所以我们仍然可以通过采集3毫升外周血来实现合成或分解代谢网络通量的测定；2、利用经代谢工程领域多年研究所积累的方法可以用分解代谢和氧化磷酸化通量来定量化描述温、热属性；用分解代谢通量降低或合成代谢（戊糖途径）通量来定量化寒、凉、平属性。3、用和机体内细胞间无线通讯网络同样的方法，同时采集外周血进行通讯网络和代谢网络通量的测定。我们同样用这种定量化方法，通过志愿者食用20种不同属性的食品后2.5小时对合成与分解代谢网络通量的作用，结果令人兴奋：完全符合饮食经验和中医药学者对20种食品属性和免疫调节（阴阳）所下的结论！我们找到了定量化测定食品整体功能的解决方案，将中医药和食品领域只能凭经验，或品味经验来判断，难以精确测量的免疫调节和温凉寒热平属性进行精确的定量化测定。
虽然我一直坚信：这些问题的解决具有十分广泛的应用价值，但是现代生命科学往往需要弄清楚其作用机制，也就是细胞信号通路是什么，只有搞清楚这些问题才可能得到西方科学以及有西方留学和科技、文化背景科学家的接受和认可，这也正是我们现在和将来将上述问题推向分子水平、受体和信号通路层面的研究的重要原因，但是目前还只是一些方法上的探索，后续的工作只能由后起之秀来努力了，我已经退休了，期待各位同仁的努力和广泛、深入的研究吧！
《食品科学》：
您在2008年曾出版过一本书籍《食品免疫论：关于胃肠粘膜免疫和细胞因子网络的科学》，在这本书中，您结合自己多年来的研究成果，系统论证了食品在免疫控制和调节、机体防御以及信号传递中的关键作用。那从现代免疫学角度出发，您认为食品在人类健康中的关键作用是什么呢？
庞教授：
我曾经针对食品如何通过与胃肠黏膜组织和肠相关淋巴组织（the gut-associated lymphoid tissue, GALT）互作刺激这些组织或细胞分泌细胞因子、趋化因子或激素等信号分子发挥生理、代谢、免疫与内分泌调节功能写过一篇综述性文章，记得那是在2006年初，春节前，我和《食品科学》的张立方和孙勇主编谈及此事，他们当即表示：写好以后我们以约稿的形式发表。可是这篇文章定稿时的字数接近6万字，按说已经超出杂志的字数限制，但是他们还是拍板以食品是如何通过细胞因子网络控制人类健康的I、II两篇在两期上刊发，这是对我很大的鼓励和支持！那时候在食品科学领域的国内、外科技期刊上还查不到相关文章。我至今还清楚地记得：在当年的食品科学国际年会上述及细胞因子的时候，很多同行都为我提出食品可以通过细胞因子发挥免疫调节功能感到惊讶，因为一直以来，细胞因子研究主体都似乎限定在免疫学或医药学领域。我那时根据所查到的海量论文，特别是我们的一些初步研究结果坚信：食品主要是通过肠道调节机体的生理、代谢、免疫与内分泌系统，这样才能够能够解释大部分食品发挥生物功能的机制。但是要说清楚这些问题并不容易，不可能通过一两篇文章理清其逻辑关系。所以下决心拿出2-3年的时间写一本书，这就是《食品免疫论：关于胃肠粘膜免疫和细胞因子网络的科学》的初衷。事实上，在这本书的编撰过程中，我通过查阅大量文献又有了很多新的收获。在这本书中，虽然在每一部分都试图用尽量多的文献和研究结果加以证明，并尽可能从免疫、细胞信号传递和分子生物学水平上揭示食品的免疫调节途径和机制，但是时至今日，还是有很多地方已经明显过时，很多方面已经取得了突破性进展，希望以后我的学生能够进行补充和完善吧。
虽然这本书将近百万字，但是我最想说清楚的问题主要有：1、现代人类和哺乳动物的始祖可以上推到腔肠动物，大脑、免疫、内分泌、五脏六腑最早都起源于腔肠，所以在肠道和其他细胞、组织、器官之间一定有一个通讯系统，虽然脑神经网络可以通过神经纤维控制整个机体的运动，但是胃肠道一定可以通过植物神经和我一直强调的细胞因子、趋化因子和激素为信号分子的机体内细胞间无线通讯网络控制机体的生理、代谢、内分泌和免疫系统。现在已经有越来越多的证据表明：的确存在一个以肠道为中心的控制系统即：肠-脑轴、肠-肝轴、肠-肾轴、肠-肺轴、肠-生殖轴等，目前这些研究领域已经吸引了大量精英的目光和精力。2、机体可以通过眼、耳、鼻、舌、身来感知周围的物理世界，但是机体如何感知周围的化学世界的却很少有人提及，而嗅觉、味觉和免疫系统明明是可以传感和识别周围天文数字的有机化合物，包括营养、有益化合物、有害化合物、毒素、有益菌、有害菌、病毒等。例如：免疫系统是如何识别周围的有机化合物的？这些识别系统是什么？大量研究证明：B细胞和T细胞可以识别抗原（决定簇）的化学结构和分布，是免疫学领域中最重要的研究成果之一，它们识别抗原（决定簇）结构是靠其表面的T细胞抗原识别受体（TCR）和B细胞表面的B细胞抗原识别受体（BCR），这些受体都属于免疫球蛋白受体超家族，识别抗原后即可向细胞内发送信号，激活这些细胞发挥抗原特异性细胞免疫或分泌抗体介导识别特异性抗原的体液免疫。但是：在人类知晓免疫接种之前，动物是如何在自然状态下进行免疫接种的呢？这个识别过程又是怎么发生的？唯一的可能是通过饮食使外部抗原进入肠道，也就是在肠黏膜组织和肠相关淋巴组织中识别。研究表明：肠黏膜系统的确存在一种特化的细胞-微皱褶（M）细胞，分布在Peyer’s patches (PP)的底部，被其他单层（杯状）上皮细胞包围在中间，形成一个具有大量微皱褶的底部，就像个篮子一样，专门用来采集我们食品中的各种分子，特别是具有抗原特性的大分子，它具有很多专门的采样装置，为免疫细胞识别采集抗原。为了把采集到的这些抗原或抗原决定簇运输到附近的淋巴结节或淋巴组织，肠道组织还分布了很多树突状细胞（DC-细胞），它们在被抗原刺激成熟以后可以长出很多伪足，赋予成熟的DC细胞游泳能力，从而可以将抗原（决定簇）运送到机体各处。这个系统也正是疫苗（菌苗）研究人员试图用来研制口服免疫的重要可利用工具。但这不正是饮食可以作为最重要的天然免疫接种系统的有力证据吗？而且我们的饮食过程从嗅觉开始到味觉，再到PP结中的M细胞、DC细胞、肠相关淋巴组织（已知最大的淋巴组织），它们难道不都是通过嗅觉受体、味觉受体、趋化因子受体（已知这三大类受体基本上都属于G蛋白偶联受体-GPCRs超家族）和TCRs、BCRs吗？它们都可以依赖其受体胞外结构域识别各类配体的分子结构，从而向细胞内传递信号。3、食品作为天然免疫接种系统对机体具有最大的安全性。为什么这样说？因为食品通过嗅觉、味觉受体的层层识别进入胃，如果食入了有毒物质还可以通过呕吐将其排出体外；食物进入胃部以后在胃酸和胃蛋白酶的消化下，几乎可以杀死一切细菌、病毒等有害微生物，进入肠道以后大量的酶对其中有机分子，特别是具有抗原性的大分子进行消化，只有极少数完整抗原能够达到小肠，使食物中的细菌、病毒和具有抗原性的大分子几乎全部被杀死和消化，少量幸存者经小肠中的采样系统传递到免疫识别系统，激活先天免疫和获得性免疫。食物过敏本身就说明肠道中的确存在着一个对食物中的抗原进行免疫识别和采样系统。可见在漫长的进化历程中，正是食物和胃肠系统为我们不断地制备灭活疫苗或菌苗，通过肠道将其结构信息传递给先天和获得性免疫系统。想一想：为什么我们经常会得呼吸道疾病？其重要原因正是呼吸进体内的细菌或病毒未经消化和灭活。4、食品免疫系统以及由胃肠道中的食物通过和肠组织、肠相关淋巴组织互作分泌细胞因子、趋化因子和激素等信号分子，再经血液循环系统构成机体内细胞间无线通讯网络。研究表明：其网络强度远远大于脑神经网络，说明肠道才是机体各种生理功能的调节中心，没有大脑，免疫、代谢、生理内分泌系统照样运行，如植物人，但是没有肠道的调节，或者肠道调节紊乱或失控，大脑也会失控，机体无法存活。“民以食为天”在这里表现得更绝对、更彻底！5、关于发炎、抗炎和免疫力的问题，我认为在食品科学乃至医药学领域存在很多误区：普遍认为可以“抗炎症提高机体免疫力”的食品才是值得重视和选择的保健食品。尽管免疫力这个中文词一直被广泛使用，但是其准确含义却无法说清楚，甚至难以找到合适的英文专业词与之对应。因为表面看来免疫力可以解释为免疫能力，但是细究之则难以准确解释，因为免疫的能力应该可以度量，然而免疫力怎么度量？再者就是增强免疫力似乎永远是好的，降低免疫力则永远是得病的原因和基础。在免疫学领域却往往强调：免疫是一个双刃剑，免疫低下固然会造成反复感染等疾病，但是过高了也不好啊，过高了反而会得自身免疫性疾病。我在多次学术交流中解释过如何通过增强免疫力推出可以治百病的药物或保健品：“所有的疾病包括癌症都是因为免疫力低下造成的，而我的保健品可以提高机体的免疫力，免疫力高了自然可以百病不侵”。这些错误概念的流行，致使所有保健品商家绝不敢声称“我的保健品可以降低免疫力”。但是事实是怎样的呢？免疫系统作为机体重要的防御系统是机体必需优先保障的，正常情况下，只要营养不缺乏就不会发生免疫力低下的问题；倒是在营养过剩的情况下，往往促使机体免疫力过强，从而造成自身免疫性疾病，甚至肥胖、糖尿病和癌症。所以过去度饥荒时的野菜、糙米、荞麦、高纤维等低营养食品现在反而都成了保健品，其原因就是目前问题是：过量的营养造成了免疫过强的流行。事实上这些曾经用来度饥荒的食品，例如蒲公英、苦菜等都是降低免疫的食品。再一个就是发炎和抗炎的关系，很多食品或药物（特别是中草药）都被描述为“抗炎症提高机体免疫力”，但是这句话本身就是矛盾的，首先，不论先天免疫还是获得性免疫都依赖于发炎的过程，也就是促炎细胞因子的合成与分泌，发炎是提高和激活免疫系统的基础。而恰恰相反，抗炎则是机体避免过度发炎所建立的一种自我保护机制。在正常情况下，当机体发生疾病时，例如遭遇病原体入侵就会通过发炎细胞因子的分泌，激活机体免疫防御系统来和入侵者作战，但是当入侵者被控制和消灭以后就会自动增加抗炎细胞因子的分泌以免产生过头的炎症（免疫）。这个过程经历一系列细胞信号传递和调控机制，一直都是免疫学的热门领域，并取得了系列突破。
《食品科学》：
您今年4月份在《食品科学》发表了一篇综述文章《G蛋白偶联雌激素受体研究进展及在食品功能评价中的应用》，文中提到植物化学物、中草药和植物雌激素类化合物都具有丰富性、多样性，但是在结构和功能上却显示出很多共性——几乎都具有雌激素类功能。研究发现植物化学物在动物中发挥和内源性雌激素平行的生物学作用。您能否介绍一下这些植物化学物是如何发挥有益或有害作用的呢？
庞教授：
我已经在今年3月份国家自然科学基金项目结题后正式退休。按说早已到了退休年龄（已经65周岁）该休息一下做自己爱好的事情了，但是我却花费了将近半年的时间和精力致力于这篇文章的撰写。一方面我对《食品科学》真的很有感情，另一方面我也是一直受到一个有关食品，特别是植物性食品功能评价问题的困扰，去年下半年突然想通了，所以想把这些想法发表出去。从人类文明史来看，农耕文明和植物性食品的栽培、加工和食用具有重要而复杂的联系。特别是中国人的祖先凭经验和品尝所建立的饮食文化和中医药科学，其主体更是建立在植物性食品和中草药的基础上。近年来的营养基因组学研究表明至少有十万种植物化学物对人类健康发挥作用，它们甚至和营养不沾边，但是其功能到底是如何发生的？又如何评价？当然已经有海量的研究涉及到这些植物化学物的结构和功能评价，可惜的是：多数这些研究都是通过体外实验，甚至是用肿瘤细胞系做出来的。但是在我们利用细胞系评价植物化学物的功能时，一个不能回避的问题摆在面前：有利于肿瘤细胞系生存、繁殖好呢？还是抑制肿瘤细胞系的生存、繁殖好？从抗癌药物筛选的角度当然是抑制肿瘤细胞系好，但是评价食品功能呢？用动物所做的体内实验又如何呢？利用致病动物模型所做出的结果对人类食品功能评价到底有多大实际参考价值呢？食品是用来治病的吗？食品功能是为了治病吗？大家都知道，政府监管系统也一直在强调：食品的功能应该是为了保证机体健康，不能标记疾病治疗作用，得了病就应该去找医生。而且尚无任何动物的生活习惯和人相似，就是不同的民族其生活习惯也有很大不同，再加上性别、年龄、生理状态等差别，致使有关食品功能评价结果的参考价值必然大打折扣，更不用说经得住科学和实践检验。当然科学和技术研究的目的并不仅仅是提出问题，更重要的是要解决问题。所以当我在阅读大量有关植物化学物的功能和分子机制的相关文献时发现：植物化学物的结构和功能竟然和动物（和人类）雌激素受体及其信号通路具有密切联系！只不过这些雌激素受体大多数都属于核受体，可以在接受雌激素类化合物刺激以后通过多种受体互作形成异常复杂的核受体互作网络，并可以直接进入细胞核，调节很多基因的转录和表达。这显然大大增加了有关植物化学物或植物雌激素类化合物发挥生理作用机制的复杂性。但是近年来发现一类G蛋白雌激素受体，分布在细胞膜系统上，包括质膜、内质网和其它膜系统。它们具有两个重要的信号传递途径：1、控制着雌激素受体和核受体网络，从而向细胞核传递信号（因涉及基因转录和表达，需要较长时间，所以称之为慢信号传递途径）；2、直接控制已知的G蛋白激活细胞膜上的多种离子通道开关，从而传递神经和代谢与内分泌信号，因为该信号传递属于电化学信号传递，速度很快，所以也称之为快速电化学信号传递途径。显然这应该是雌激素及其类似物发挥神经、生理、代谢、免疫和内分泌调节的主体途径。通过该受体及其信号途径来评价食品，特别是植物化学物的功能可能成为食品功能评价的一条重要途径，而且不涉及复杂的基因表达、调控和表观遗传修饰过程。这就是我花精力写这篇文章的主要原因。最后再补充一下，所谓功能评价并不仅仅是有益功能评价，对一个人有益并非对所有人都有益，例如雌激素活性较强强的化合物-大豆异黄酮只对更年期妇女可能是有益的，对男人可能是有害的。有些毒素如：双酚A就是通过抑制雌激素受体产生毒性。所以任何化合物对人类都可能具有有益或有害双重作用或双向作用，特别是雌激素类化合物更是如此。我们的学术团队致力于G蛋白偶联受体传感器的研究已经将近十年，在GPCRs体外合成、纳米粒子加大量子点、信号放大、配体-受体联动变构、电化学型受体传感器研制等方面取得了系列成功，现在正在致力于人类GPER的体外表达、分离纯化和纳米金电化学型受体传感器的研制，并取得了很好的进展。我对利用GPERs纳米、组织和细胞传感器评价植物化学物，特别是植物雌激素类化合物，进行功能评价、信号途径、作用机制等研究与应用充满期待。例如研究表明：大豆异黄酮具有雌激素类作用，当少女发育过程中雌激素分泌过多时，因为大豆异黄酮具有和自身雌激素相似的作用，但是明显小于天然雌激素，所以适量服用大豆异黄酮时，由于它可以竞争性作用于雌激素受体，总体上可以发挥降低天然雌激素活性的作用；但是对于更年期妇女，由于自身雌激素分泌快速降低产生更年期症状时，则可以适当服用大豆异黄酮，用来补充雌激素的生理作用，避免由于自身雌激素下降过快所造成的疾病。这些研究往往需要各种技术和方法的联合使用和研究，但是如果我们有了人类雌激素受体传感器就能实现定量化、高灵敏大豆异黄酮、天然（内源）雌激素和受体互作的动力学比较研究。
注：想详细了解该文章，请点击《G蛋白偶联雌激素受体研究进展及在食品功能评价中的应用》
《食品科学》：
中华民族在对数千年农耕文明和饮食经验基础上所总结的有关“阴、阳”、“热、温、平、凉、寒”、“五味调和”和“平衡与纠偏”理论已经深入到每一个人的生活习惯和方方面面。您认为这些以中医药和饮食“平衡与纠偏”理论为基础的饮食智慧与目前提倡的个性化营养有怎样的关系呢？
庞教授：
随着科学技术，特别是现代医药学和分子生物学研究的不断深入，由西方（或传统）营养学家和政府、组织为各种群体所推荐的营养配方日益受到挑战，越来越多的调查表明：由于遗传背景、生活习惯、饮食习惯和生活状态极其巨大的多样性，造成同一个营养配方对不同的人具有完全不同的结果，特别是研究发现：很多非营养成分，如：果蔬中的植物化学物，虽然并非传统意义上的大营养，但是却对健康发挥重要作用。随后便有科学家提出进行营养基因组学研究，通过对人类基因组和营养与健康的关系研究，实现个性化营养配方。于是有些发达国家便纷纷响应，提出在营养基因组学研究的基础上实现个性化营养的构想。遗憾的是，表观遗传学研究很快证明我们的饮食结构和习惯可以通过DNA及核小体组蛋白修饰写入染色体，从而改变基因转录、调控和表达，并具有积累和记忆性，甚至可以遗传给后代。这就意味着：饮食习惯也可以在染色体上留下并积累印迹，于是科学家戏称：“你是你（外）祖母吃出来的”。既然饮食习惯可以写入染色体，并在那里留下记忆，那么仅靠遗传背景的基因组学数据怎么可能实现个性化营养呢？其实中国人都不同程度地懂得：通过食品的“阴、阳”平衡、“热、温、平、凉、寒”属性调节和“苦、辛、酸、甜、咸“五味调和”，以保持“平衡”膳食并及时“纠偏”是可以达到健康饮食的。难道这不正是个性化营养一个可行的解决方案吗？个人以为这些发明和智慧不仅保护了中华民族繁衍和健康，其意义绝不亚于“四大发明”。只可惜我们很多人并没有利用现代生物学技术和方法揭示“阴、阳”、“热、温、平、凉、寒”和苦、辛、酸、甜、咸“五味调和”， “平衡”及 “纠偏”理论和概念的本质。我们致力于这方面的研究近20年，自认为已经取得了关键性突破，基本上证明了不同属性、不同阴阳和不同味觉的食品实际上对应着上调或下调免疫、合成与分解代谢和五脏六腑（味觉与归经）的功能。根据每个人的具体情况调节它们的平衡或及时纠偏难道不正是个性化营养的最可行的规则吗？只可惜我们这些工作尚未引起国内、外同行和政府的广泛关注与推广应用，我是多么希望有一天能够得到足够的重视、推广和应用啊！如今我已经退休，无法继续研究下去了，好在已经有我的研究生愿意继续探索，盼望我能在有生之年看到这些愿望的实现！
《食品科学》：
同样的饮食对不同饮食背景、生存环境、生活方式、遗传背景的人群产生的后果不同，对于这些差别，营养基因组学和表观遗传学有不同的看法，您能简单介绍一下吗？您认为食品营养及其功能评价的核心是什么？未来发展方向有哪些呢？
庞教授：
对于个性化营养和表观遗传学之间的不同看法，我已经简略介绍过。毫不隐瞒我自己的观点：个性化营养作为一个目标毫无疑问是庞大而宏伟的，也是科学的，但是单凭营养基因组学则难以实现这个目标！或者说其可行性值得质疑和商榷。营养基因组学到目前为止还只是停留在表面，而表观遗传学却已经积累了大量的研究成果，甚至改变了或颠覆了很多传统的理论和认识，两者不可同日而语。顺便强调几句：我觉得食品科学家应该深入学习一下表观遗传学，了解一下表观遗传学研究进展。因为饮食之所以可以写入并在染色体（DNA和核小体组蛋白修饰）上留下标记和记忆的正是因为葡萄糖、脂肪酸、氨基酸和核苷酸代谢途（中心代谢途径）径中的重要中间化合物-乙酰辅酶A、琥珀酰辅酶A、叶酸、NAD+/NADH、丙二酰辅酶A、ATP/ADP等所调节或参与的磷酸化、泛素化、乙酰化、琥珀酰化、酯酰化、甲基化修饰（写入）或脱修饰（擦除），而且写入和擦除所需要的复合物也正是由雌激素受体操纵核受体网络参与和调节的。一个无法否定的事实是：遗传改变不了营养环境，而营养环境却可以通过表观遗传修饰改变遗传，这才是适应和进化的基本动力。
关于食品营养及其功能评价的核心和未来发展方向，我觉得这个问题比较大，难以回答，而且容易引发争议。不过，我还是愿意谈点个人看法，也算是知无不言，言无不尽吧。我觉得食品营养及其功能评价的核心应该放在完整食品上，而不是分离和纯化出功能性成分分别进行研究与评价。其实在食品科学学科正式成为国家自然科学基金委生命科学部的一个学科以来，委领导就一直要求划一下食品科学的界限，不能和其他如化学学科、医药学科、生命科学的其他学科，如微生物学、植物学、动物学、农学、农产品加工、海洋生物学等学科重叠。为什么？因为什么学科都是的学科就不是一个真正的学科。我为什么一定要强调这个看法？因为：当从某种食品中把某个（或某些）化合物分离出来进行研究时，其主体已经变了变成化合物了。所以我认为对可以作为食品操作单元的完整食品功能评价才是食品营养及其功能评价的核心。例如刘瑞海教授对整个苹果的功能评价才算是真正的“食品功能评价”。另一个食品营养及其功能评价的核心则是通过志愿者食用所进行的评价才算是真正意义上的“食品”功能评价，用动物评价那只能算是饲喂动物的功能评价，实质上是饲料的功能评价。我一再强调现代表观遗传学研究已经明确：饮食习惯可以塑造人生。尚无任何其他动物和人类的饮食习惯相同，或相似。即使勉强有点相似，或者认为控制其饮食习惯和人类相似，那么对动物有好处的“食物”对人类也有好处吗？要知道：饲养动物的目的是为了人，而人本身就是目的（康德）。我们在养猪的时候虽然也希望猪健康，猪肉产量高、质量好，但是我们关心猪是否长寿？是否快乐？智力是否健全吗？如果我说的这两个核心还有一些道理，那么人体实验就不能伤害人本身。这也正是我和我的团队一直致力于通过采集少量外周血评价食品对志愿者机体内细胞间无线通讯网络和以中心代谢途径为基础的合成与分解代谢网络通量和调节作用的原因。而通过体外细胞表达系统来合成人类有关受体则可以为上述功能评价提供辅助证明、有关机制和信号途径的基础理论研究。另一个方面就是：重视对不同饮食习惯、不同民族、不同性别、年龄、健康状态、生态环境等人群进行调查和统计分析方面的研究。当然还有很多，但是我想强调的就是这些。
《食品科学》：
近年来，已经有越来越多的研究结果证明：营养限制会延长寿命，不难推断，过度营养不仅会造成多种疾病，同时也会缩短人的寿命。您是如何看待过度营养的呢？过度营养与人体代谢和疾病有怎样的关系呢？
庞教授：
营养，特别是碳、氮营养是生命及其活动的基础，生存竞争的根本目的就是获取碳、氮营养。任何生物想要在营养缺乏和逆境中继续生存就必须进入应激状态。最近的研究表明：动物、植物和微生物在缺少碳源或氮源的情况下就会催化GTP+ATP合成pp(p)Gpp，启动“严谨反应”，降低代谢水平，进入休眠状态，微生物会生成芽孢，植物会进入有性生殖并结出种子、而动物则会通过进入冬眠来适应饥寒交迫。一个不争的客观存在是：代谢越快的生命寿命越短，代谢越慢的生物寿命越长，对于动物，心跳越快的动物寿命越短，心跳越慢的动物寿命越长。营养缺乏时必需通过降低代谢活性来适应，只要能活着，基础代谢越低，寿命自然也越长。这其实就是营养限制或禁食反而可以延长动物寿命的原因。我相信和尚面壁或辟谷也是一种延长自己寿命的方式。植物在营养丰富、雨水充沛、温度适宜的情况下倾向于营养生长，而到了秋天，夜里凉了，光照时间短了，雨水也不那么充沛了，于是寸草结籽粒，通过有性生殖结出种子，因为种子的水分少、代谢慢，所以寿命也长，据报道马王堆棺椁里的种子历经两千年还有发芽能力。对于人类来讲，过量营养（主要是能量）的摄入和吸收，不论是糖、还是脂肪酸，只要超过个体能量输出和自我更新利用的需要，就只能储存起来，而糖是无法在肝和肌肉（肝糖原和肌糖原）以外的其他组织中存储和积累的，于是只能转化为脂肪储存在皮下，特别是肚皮下。长此下去那就是肥胖，如果机体顶不住能量储存的压力，就只能尿掉，得糖尿病，或者刺激细胞增殖，那就是癌症了。
《食品科学》：
您曾先后承担并完成国家自然科学基金9 项，国家重大自然科学基金子课题1 项，以及“十五”、“十一五”国家课题2 项，省、部级多项。还荣获了省、部级科技进步特等奖1 项，一等奖2 项，三等奖4 项，教学成果二等奖1 项等多项荣誉，您能介绍一些成功申请课题项目的经验和建议吗？
庞教授：
我本人虽然申请、承担并完成过不少国家和省部级科研课题，但是却没有什么成功的经验可谈，如果非要我说的话那也只能是坚持与执着。不过我在这方面的经验不多，教训倒是不少，可以分享给各位年轻同仁：1、一定要找到自己的优势和适合于自己的研究方向，持之以恒地搞下去，才能成为真正的专家，就像袁隆平院士那样，一辈子搞水稻育种，“不管风吹浪打，胜似闲庭信步”！而我除了最后不到20年的坚持以外，以前由于各种原因，特别是家庭的原因一直在改变工作环境和研究方向。大学毕业论文做的是人胚肾和海拉细胞的微载体培养及狂犬病毒疫苗；而硕士研究生则是林木分子群体遗传学；博士又做的是代谢工程；在中国林科院做的是林木育种；在河南师范大学则做的是动、植物群体遗传结构研究，1995年调到天津商业大学才开始做食品科学领域的教学和研究。2、认认真真地，大量地阅读中外科技文献，特别是CNS及其子刊上的相关文献，从而尽快掌握本科学领域的学术前沿。这一点我也有很多教训，因为长期担任一些小的行政职务，难以拿出充分的时间和精力查阅文献，特别是英文文献，当然客观条件上也有一些障碍，在我国加入WTO之前，信息共享，特别是科技文献共享问题客观上产生一定的局限性，又没有长期留学发达国家的经历。但是现在不一样了，可以说在科技文献共享、学术交流等方面，我们和发达国家基本上是同步的，作为一个科技工作者一定要掌握国际前沿进展，从中找到自己的优势，或者通过一辈子的努力形成自己的优势学科方向；只有形成自己的优势和特色学科方向才可能持续不断地获得各类项目资助，才有人愿意跟你合作。3、一定要努力提高自己的讲演能力和说服能力，广交同行朋友，多做学术交流，尽可能取得较多的话语权。这方面我倒是一直在努力，虽然没有多少经验，但是也没有多少教训。这种能力似乎更大程度上依赖于自己的天赋，如果你确实没有这方面的能力，那就要跟定一个有天赋、能力强的学科带头人踏踏实实地干下去。4、所有项目都不可能从一个普遍都可以想到，而且可以做到的研究题目开始；必需从具体的技术和问题出发提出具体、可行的技术路线和解决方案；具体的技术和科学问题必须来自于前期研究结果；技术路线和解决方案必需建立在国内、外本领域最好的研究基础上。在这方面我的经验是：前一个项目的目标或任务之一就是找出下一个项目的题目和技术路线。
《食品科学》：
您从事科研工作近40年，您认为科研的乐趣是什么？什么是让您坚持下去的动力？可否和大家分享一些经历和感悟？
庞教授：
我的科研乐趣主要在两个方面：1、探索未知，这主要来自对事物的观察和好奇心，以及解决问题所带来的快感。我在中学时最喜欢的课程就是数学和物理，特别是数学。当我面对一道难题不能解开时往往会废寝忘食，突然想通了，解开了感到兴奋不已；这种好奇心和攻克难题所带来的的快感是促使我探索的原始动力，特别是卸掉全部行政职务和退休前这些年的研究主要是因为好奇心和兴趣，或许这才是科学探索者所应有的状态吧！2、体现自己的人生价值。我一直特别欣赏李白“天生我材必有用”这句话和这种状态。什么叫有用？其实就是对家庭、对人民、对国家有好处。年轻时我给自己定的目标是：研制出一个以上的产品造福百姓；出版一本专著能够留传；获得一项省部级以上奖励。虽然我一直没有泯灭自己的好奇心和探索未知的冲动，但是“有用”却是我的最基本的原则，虽然有时也有探索看不出有什么用的“未知”的冲动，但那只能作为自己的业余爱好，不应该，也不能够占用我的主要精力。
