互动科普

如果我问你世界上哪个国家的人最胖，你的答案很可能是美国。媒体上充斥着与美国人的肥胖有关的故事，看起来很显然，美国在肥胖问题上是引领世界的。但是，你很可能想错了，而且与真实情况相去甚远。在世界肥胖联盟中，美国其实刚刚挤进前10强（世界第9）。在我给出答案之前, 也许值得稍微思考一下一个国家是如何获此“殊荣”的。

其实，准确测定一个人体内的脂肪含量非常困难。目前有几种可能的方法来实现，如核磁共振成像、计算机断层扫描（CT）和双能量X射线吸收法等，这些方法都非常昂贵，并且需要专门的设备才能完成，有的甚至要求被测者暴露于一定量的辐射中。而人群调查需要足够的样本量来反映一个国家的肥胖情况，显然以上方法都不适用。为了在人群水平上量化肥胖程度，临床医生和公共卫生机构需要一个快速、经济又简易可行的方法。

体重是一个最为直观的指标，它与身体脂肪量高度相关。但是有一个问题，因为体重不但与一个人的肥胖程度有关，而且与一个人的身高也密切相关。个子高的人会更重，即使他们并不胖。不幸的是，不同国家不同民族的人不仅肥胖程度不同，身高也存在差异。比如欧洲的荷兰是世界上身高最高的国家，男性平均身高为1.83米，显著高于美国人（1.79米）和中国人（1.67米），更是远远超过世界各地的俾格米人群体，后者的平均身高不到1.5米。如果我们只是简单地测定人们的体重，那么荷兰人很可能名列前茅，而俾格米人则可能是最轻的。显然，我们需要找到一种方法来校正身高造成的差异。

理论上讲，如果一个物体的线性尺寸（如高度）发生变化，与该物体的体积有关的参数（如体重）会随着线性尺寸的立方发生变化。比如，一个边长为10厘米的立方体，其体积为10厘米×10厘米×10厘米＝1000厘米³。如果我们将这一立方体的边长加倍至20厘米，该立方体的体积不是原来的2倍，而是变成20厘米×20厘米×20厘米＝8000厘米³，即8倍（2的立方)。基于这一原理，将体重除以身高的立方似乎可以很好地去除身高对体重的影响。然而，事实证明这一简单的几何关系是错的。

早在1848年，比利时一位名叫凯特勒（Quetelet）的科学家测定了一个大样本人群的身高和体重，发现体重并不是与身高的立方成正比，而是与身高的平方成正比。原因是，当人长得更大时，其体型会发生变化。例如，无论身高如何，人们头部的体积都差不多，因此，与其体型相比，侏儒的头就显得特别大。另外，随着身高的增加，双腿不成比例地变长。这在时装模特身上尤为明显。中国的女模特孔燕松身高1.75米，比中国女性的平均身高高将近20厘米，而她的双腿竟然有1.17米长！随着身高增加，下肢拉长而头部保持不变的结果是，主要位于躯干和头部的体重并没有随着身高的增加而按几何学原理增加得那么快。结果是，凯特勒发现体重是与身高的平方成正比增加。这样，身体质量指数（BMI）就诞生了，它等于体重除以身高的平方。这一指数被世界卫生组织采用，作为衡量身体肥胖程度的标准。

BMI的最大优点是，测量起来经济、快捷，只需要一个体重秤和一个皮尺而已。被测量的人不会受到辐射，调查人员经过非常简单的培训，就可以去测量成千上万的人。一旦测完基本的身高体重，接下来就是按BMI将测定对象分为正常、超重和肥胖等几类，这一分类是基于BMI与健康指标之间的关系。BMI为18.5～25被认为是正常或健康，25～30是超重，超过30则是肥胖。然而，这一划分也引起了很多争议，一部分原因是BMI和健康之间的关系在不同人群中不尽相同。例如，与高加索人相比，亚洲人群的全因死亡率随BMI的增加而增加得更快。因此，亚洲人群超重和肥胖的截断值分别被重新定义为BMI为23～28和大于28。采用BMI的另一个弊端是，它不适用于某些身体组成不同寻常的个体。比如，相对其身高来说，优秀运动员往往具有很低的身体脂肪量和大量的肌肉。篮球运动员姚明在他美国NBA职业生涯的巅峰时期体重为138千克，BMI达到26，按照亚洲人群的标准属于超重人群。而实际上，通过精密仪器检测，姚明当时的身体脂肪只有6%。这种异常在健美运动员身上更加明显。阿诺·施瓦辛格（Arnold Swartzenegger），电影《终结者》的男主角扮演者和美国加利福尼亚州的前州长，在他作为健美运动员的职业生涯早期体重为106千克，身高1.88米，BMI为30.2，可以认为是肥胖了（另有消息来源说他的BMI其实高达33，完全超过了肥胖的截断值）。看他在这一时期的照片，全身上下几乎没有一点脂肪。当然，例外总是存在，从群体水平上看，优秀运动员和健美运动员是很少数的个体，因此，BMI总体上还是能反映一个国家的肥胖程度的。

基于这个标准，2007年世界上最胖的国家是太平洋上的小岛国瑙鲁，那里有94.5%的人属于超重或肥胖。此外，排在前７名的国家都是太平洋上的小岛，除了瑙鲁之外还有：密克罗尼西亚联邦（91.1%)、库克群岛（90.9%)、汤加（90.8%)、纽埃（81.7%)、萨摩亚（80.4%）以及帕劳（78.4%）。相比之下，美国有74.1%的人超重和肥胖。在同一份名单中，中国位列第148名，超重和肥胖的个体只有23.8%。

图. 瑙鲁居民  图/Lorrie Graham，AusAID

很有意思的一个问题就是，为什么？为什么来自这些小岛屿的人们对肥胖风险如此易感？一个已经流行了一段时间的观点认为，肥胖这样一个现代社会的问题其实源自这些小岛当初是怎样被人类占领的，以及人类最初定居时小岛上的环境状况。这一观点是20世纪70年代提出来的，但近年来受到如科普作家贾德·戴蒙（Jared Diamond）等的大力推崇。至少3万年前，人类似乎是从东南亚大陆通过印度尼西亚到达菲律宾和新几内亚，并逐渐扩展到这些太平洋上的岛屿。斐济和汤加的岛民于公元前4000年前后定居下来，而扩张一直延续，直到公元前500年至公元1000年之间的某个时期，更加遥远的群岛（如塔希提、基里巴斯和图瓦卢）也被人类占据。早期的波利尼西亚探险者需要航行很多天才能到达这些遥远的岛屿。因此，关于这些岛屿上的现代居民为什么如此肥胖，经典的解释是他们的祖先经历了非常艰辛的发现之旅才到达这里。这种理论认为，只有身体脂肪含量足够高的个体才有可能在这般艰难险阻中生存下来。这种选择在到达之后会依然继续，因为他们还要忍受恶劣的生存环境，此时肥胖者显然具有适应优势。因此，岛屿的早期定居者体内会携带有对肥胖易感的基因，时至今日，他们的后代将这一特点传承下来。

这个观点很有趣，也似乎能站得住脚，特别是对于一个不了解真实情况的人来说，一下子就能理解。另外，像许多精彩的故事一样，这个解释也是基于一定的事实。在食物缺乏的情形下，胖一点的人确实具有生存优势。为什么是这样，其实并非那么显而易见。当然，胖一点的人具有较多的脂肪储备，但是他们同时也具有较高的代谢率（也要吃更多的食物）。因此，当周围没有食物时，与瘦一点的个体相比，他们会燃烧更多的身体脂肪。但是，根据对能量需求的直接测定以及对脂肪储备量的估计，可以得出这样的结论，当一个人变胖时，身体所储存能量的增加（以脂肪的形式）远远超过自身能量需求的增加。换句话说，胖人消耗能量比较快，但没有快到会破坏肥胖所带来的优势。现实生活中还有一些证据可以证实这一点：有些人会因为政治原因选择绝食至死，开始绝食时越胖的人，能生存的时间也越长。

然而，2015年9月发表在《人类遗传学年报》(Annals of Human Genetics）上的一篇论文提示，这可能是太平洋岛屿居民肥胖的经典解释中仅有的正确部分。来自新西兰奥塔哥大学的安娜·高斯灵（Anna Gosling）和同事们利用来自太平洋地区的考古学和人类学数据仔细剖析了这一经典解释的事实基础。他们发现，早期居民对太平洋岛屿的占领远非一帮人乘着独木舟前往未知世界撞大运那么艰险。根据收集的证据，那时的发现之旅并不是那么随意、冒失，而是经过周密计划的温和旅程。最初是由一个很小的侦察部队，逐渐增加往返考察的距离，在目的地已知和途中所需物资都有充分保障的前提下，大部队才开始出发。考古学的证据还表明，不同岛屿上的居民之间还有定期的联系，这意味着岛屿之间的旅行也不是危险到会导致大部分人丧生的一次性事件，而是相对低风险的重复性事件，几乎每一个人都能生还。

这样看来，对岛屿的占领和定居不太可能会选择易于肥胖的基因。那么定居以后有没有发生什么具有选择意义的事件呢？关于定居初期岛屿上残酷条件的直接证据也极为有限。另外，选择肥胖基因所必需的死亡率与岛上居民的人口学特征也完全不匹配。看来要维持一个有活力的岛屿种群并同时选择肥胖基因是不可能的。最后，也许是最能颠覆这一经典解释的证据是，人们已经开始研究太平洋岛屿居民的基因组，迄今为止还没有人发现他们携带有任何能引起肥胖且正在被正向选择的基因。

1902年，英国作家拉迪亚德·吉卜林（Rudyard Kipling）写了一系列短篇故事，叫做“原来如此”，他在5年后获得了诺贝尔文学奖。这些故事给孩子们解释了自然史上的一些奇妙的事，比如“骆驼如何得到它的驼峰”、“美洲豹如何得到身上的斑点”等等。无论听起来多么有道理，这些故事都是空想出来的，没有任何证据的支持。高斯灵和同事们在论文中推测，对于太平洋岛屿居民肥胖问题的经典解释可能是另一个“原来如此”的故事：“太平洋岛屿居民如何得到他们的脂肪”！

翻译/张丽娜  

（本文发表于《科学世界》2015年第11期）