软物质应用与减肥社会工作服务——社会工作服务的新视域

成正东

(1.广东工业大学材料与能源学院软物质中心，广东省功能软凝聚态物质重点实验室，广东广州，510006;2.Artie McFerrin Department of Chemical Engineering， Texas A&M University， College Station， TX 77843-3122)

软物质应用与减肥社会工作服务
——社会工作服务的新视域

成正东1，2

(1.广东工业大学材料与能源学院软物质中心，广东省功能软凝聚态物质重点实验室，广东广州，510006;2.Artie McFerrin Department of Chemical Engineering， Texas A&M University， College Station， TX 77843-3122)

用科学的方法助人将使社会工作事业获得更宽广和可持续的发展空间。软物质与日常生活的密切关系构建了它与社会工作的桥梁。儿童肥胖的最新研究表明，肥胖儿与他们在生命的早期过度消费糖量过载的软饮料和果汁所形成的不良饮食行为习惯有密切的关系。体重控制的困难在于怎样在“能源开支阈值”附近(较少体力活动时)实现身体的能量平衡，功能性食品将为体重控制提供有效手段。现阶段社会工作服务的主要任务将是从救助性公共服务进一步走向更多层次的专业化和职业化的发展过程。软物质研究与科学应用将为社工提供科学基础，并成为其可持续发展的催化剂。

社会工作;软物质;儿童肥胖;行为习惯

一、问题的提出

儿童肥胖是一个越来越大的全球性社会问题。它被认为是现在美国儿童和青少年公共健康中营养方面的第一大问题。[1]在过去的5～15年内，世界各低收入和中等收入国家的超重患病率显著增加。[2]在大多数发展中国家，较高财富和较高教育的群体有较高的超重患病率，然而，一些国家的最低财富和最低教育群体的超重率增长比最高财富和最高教育群体更快。[3]中国肥胖者的数量增长是国民生产总值增长速率的两倍。[4]2011年，约有1亿的中国人肥胖 (超过总人口38%，即3.8亿的中国人有体重问题)，而2005年的肥胖人数是0.18亿。美国南加州大学在2006年进行了一项题为“香港儿童肥胖的患病率和身体组成”的研究，调查了3 000个九岁孩子的体脂肪率，发现这些孩子的平均体脂肪为21%，高得惊人。[4]在过去的四十年中，美国儿童肥胖的发病率增长超过两倍。[1]许许多多对儿童和成人肥胖的研究表明，家庭收入或社会济经地位和身体质量指数(Body-Mass-Index，BMI)之间存在反比例的关系。[5]多名退休的美国军事领导人说，儿童肥胖不仅是一个健康问题，也是一个国家安全问题。CNN 2012年9月25日获悉一份新的报告显示，美国4个年轻的成年人中有一个会因为过于肥胖而不能加入军队。美国国防部每年为现役成员、他们的家属和退伍军人与肥胖问题有关的医疗保健花费估计达1亿美元。这份报告显示，其他大国还没有面临着美国军队所面临的增重挑战。伴随肥胖儿童和成年人减肥群体的不断扩大，在不断完善救助型社工服务、并进行面向中产及以上阶层的发展型社工服务转变的过程中，如何开拓新的科学视野、扩展新的社会工作服务领域，已成为在广度和深度上推动社会工作向纵深发展的重要环节。

二、儿童肥胖与软物质

肥胖和超重儿童的食物含有很高的热量、糖、饱和脂肪和钠，少有水果、蔬菜，缺少必需的微量营养素。此外，他们在生命的早期过度消费糖量过载的软饮料和果汁，导致了他们整个一生的不良饮食习惯。孩子不良的饮食习惯可以归结为他们的父母给他们吃什么食物。[6]传统上，家长们负有提供孩子们食物的责任，并引导孩子们做食物选择。这些食物选择会导致长久性的吃营养价值高或低的食物的饮食模式。虽然美国第一快餐店在1987年才在中国营业，97%的中国人口已经在快餐店吃过。[7]由于消费美国化的“高脂肪、盐、糖”食品，中国儿童肥胖率已经每年攀升约8%。目前，16%～20%的中国城市儿童被认为是临床肥胖。这数字预示着在地球上人口最多的国家会有一个重大的公共健康危机。[7]中国儿童肥胖是美国食品公司使用掠夺战术占领中国市场的后果。这些公司回驳科学的批评、大量地对准中国儿童做广告推动消费。[7]这是中国从政策上应该限制的。[8]

“软物质”，在美国曾被称为“复杂流体”。1991年，诺贝尔奖获得者、法国物理学家德热纳(P.G.De Gennes)为了吸引更多年轻人研究、了解这一领域，把“复杂流体”更名为“软物质”，得到广泛认可。“软物质”是相对于通常所见到的金属、陶瓷、玻璃、晶体等“硬物质”而提出的，它由固、液、气集团或大分子等基本单元(即多个原子或分子自动组装成的亚结构)组成，是处于理想流体和固体之间的复杂体系。近年来，软物质研究在国际物理学界和材料学界受到了广泛重视，快速兴起。在发达国家，绝大多数大学物理系和实验室确立了软物质物理研究方向，形成了物理、化学、生命和工程研究的一个交叉学科。美国大部分著名大学的物理系均将软物质物理列为主要学科之一。例如，普林斯顿大学和宾夕法尼亚大学的物理系将凝聚态物理研究分为“量子体系”和“软物质”两大部分。哈佛大学物理系由著名教授大卫·韦茨(David Weitz)领导一个很大的软物质物理组进行相关研究(http://weitzlab.seas.harvard.edu/)。目前，软物质研究在国外很热门，而在中国的研究尚未成熟。20世纪90年代，美国已经有相关软物质的研究。在中国，软物质是一个较新的领域，相关的研究较多地倾向于化学中的高分子，但并没有完全结合物理与材料做到学科交叉，也没有更新“软物质”这个概念。就目前世界发展的趋势来说，中国的科研要跻身世界前列，软物质研究是一个必不可少的方向。

软物质的应用非常广泛。软物质与我们的生活紧密相连，如日常生活中常见的橡胶、塑料、墨水、洗涤液、牙膏、饮料、乳液及药品和化妆品等等都离不开软物质。同时，软物质在技术上也广泛应用，如液晶、聚合物等;生物体基本上由软物质组成，如细胞、体液、蛋白质、DNA等。软物质与人们的吃穿住行密切相关。社工的直接对象就是人。软物质科学、技术的发展将对社工有深远的影响。由于软物质与社工研究的联系非常广阔，本文只是抛砖引玉，谈谈软物质与儿童肥胖问题的关系。

三、儿童肥胖与行为习惯

如前所述，肥胖和超重儿童的食物含有很高的热量、糖、饱和脂肪和钠，少有水果、蔬菜，缺少必需的微量营养素。这与他们在生命的早期过度消费糖量过载的软饮料和果汁所形成的不良饮食行为习惯有密切的关系。下面让我们先简单介绍一下对该领域的社会工作临床服务有参考作用的理论模型，具体叫作“跨越理论模型”(the transtheoreticalmodel)， 简称 TTM。[10-12]目前，这个模型已经成为制定为提高健康而做行为改变的有效干预措施的基础。该模型先前已被应用于各种各样的行为问题，包括戒烟、锻炼、低脂饮食、酗酒、体重控制、为防护艾滋病毒使用安全套、单位变革、使用防晒霜以防止皮肤癌、滥用药物、遵从医嘱、乳房癌X光造影检查等等。该模型描述了人们如何修改有问题的行为，或获得积极的行为。该模型的中心结构是五个转变阶段，还包括一系列独立的变量(特定行为的各个具体方面，例如影响体重的饮食习惯、体力活动)，变化过程(processes of change)，一系列的结果度量、包括决策权衡(衡量行为改变的优点和缺点的重要性[13-15])和诱惑尺度(自信程度与诱惑程度[16-17])。诱惑程度反映处于困难情况下急于从事特定行为的强度，[18-20]自信程度则反映处于困难的情况下不参与特定行为的信心;自信程度和诱惑程度恰好相反，可以同时测量。这些结果度量可以表达行为改变是在什么时刻进行的。例如戒烟，人们认为，在无意图阶段吸烟的利远大于弊，在沉思阶段利弊大约相等，在后期的三个阶段吸烟的弊都大于利，所以行为在沉思和准备阶段产生质的改变。TTM中的“变化过程”则是十几个使变化成为可能的认知和行为活动，它们总体描写行为改变是如何实现的。概括地看，TTM专注于个人的决策，与之并列的模型则可能注重于社会对行为的影响 (如朋辈影响、政策影响)或生物反应对行为的影响(如药物影响)。

TTM在时间维度上包括五个转变阶段(stages of change，简称 SOC)。(1)无意图的阶段。也就是人们在可预见的将来 (通常是未来6个月)不打算采取行动。人们之所以处在这个阶段，是因为他们不了解或没能够了解自己的行为会带来的后果。或者，他们可能经数次试图改变，士气低落而认为他们没有能力改变。这两个群体倾向于避免阅读、交谈或思考他们的高风险行为。他们通常在别的替代理论中划归为对健康促进计划抵制、无动机或没有准备好的群体。事实是，传统的健康促进计划往往不是为这种人群设计的或不符合他们的需要。(2)沉思的阶段。人们了解到行为改变的利弊，打算在未来6个月内改变。行为改变利弊的平衡可以产生深刻的矛盾，从而让人们停留在这个阶段很长一段时间。我们经常把这种现象称为慢性沉思或行为上的拖延。对传统的以行动为导向的计划，这些人还没有准备好。(3)准备的阶段。打算在不久的将来(通常是下个月)采取行动;在过去的一年中，他们通常进行了一些重要行动。这些人有一个行动计划，如准备参加健康教育班、咨询顾问、与医生交谈、买自我帮助的书，或依靠一个自我改变的方法。这些人都是以行动为导向的戒烟、减肥或锻炼的活动的应招对象。(4)行动的阶段。这些人在过去的6个月内已公开地修改其生活方式。由于行动是可观察的，行为的变化往往被等同于行动。但在TTM模型中，“行动”只是五个阶段之一。在TTM模型中，并非所有的行为修改都算作“行动”。人们必须达到一定的、科学家和专业人士都同意的、能足够减少疾病风险的标准。例如吸烟，这个标准可以是香烟数量的减少或切换到低焦油和尼古丁的香烟。又如饮食，共识是来源于脂肪的热量消耗必须小于总热量消耗的30%。在行动阶段，防止复发非常重要。(5)维护的阶段。人们还要防止复发，但不像在行动阶段那样频繁变化。他们较少受诱复发，越来越有信心去继续他们的变化。

TTM的变化过程是那些隐蔽的或公开的、人们用来跨越五个转变阶段活动的总称。变化过程为干预方案的设计提供了重要的指导，因为它之中的各种活动是人们可以从事的、用来从一个阶段过渡到下一个阶段的独立的各种变量。重要的有变量10个[10，21]，前5个为体验过程(experiential processes)，主要用于早期阶段的过渡;后五个为行为过程(behavioral processes)，并主要用于后阶段的过渡。(1)意识提高。它涉及对一个特定问题行为的成因、后果和治疗的意识的增强。其干预措施包括反馈、教育、对峙(confrontation)、解释、阅读疗法和媒体宣传等。(2)剧烈释放。最初时情感体验增加(情绪增加)，接着如果采取适当的行动，情绪会减少。心理剧、角色扮演、悲伤情感、个人见证和媒体宣传等是打动人心的例子。(3)环境的再认识。它结合情感和认知，评估某个习惯的存在或不存在如何影响他人的社会环境，例如吸烟对他人的影响。它也包括，认识到一个人能否对他人做积极或消极的榜样。移情训练、纪录、家庭干预可能会导致这些重新评估。(4)社会解放。需要增加社交机会或替代方案，特别是对那些相对受剥夺或受压迫的人群。宣传、赋权和适当的政策，可以促进少数民族健康、同性恋者健康和贫困人健康。这些程序也可以用来帮助人的改变，如无烟区、学校午餐的沙拉吧等。(5)自我重新评估。结合认知和情感评估一个人没有特殊的不良习惯的自我形象。价值澄清、榜样能够促使人自我重新评估。(6)刺激控制。移除不良生活习惯的暗示，并增加健康生活习惯的暗示。避免反面刺激、环境重新设计和自助团体可提供正面刺激，支持改变和降低复发的风险。例如，如果我们把停车场规划在离开办公室两分钟步行的距离，并把艺术展览布置在楼梯间内，我们可以鼓励更多的锻炼。(7)帮助关系。结合关怀、信任、开放、接受，并且支持向健康行为的改变。融洽关系、联合治疗、顾问、伙伴都可以是社会支持的来源。(8)反调节。学习健康的行为，用来替代有问题的行为。放松可以对抗压力，尼古丁替代品可以替代香烟，不含脂肪的食物是更安全的食物。(9)强化管理。提供在一个特定的方向步进的结果。加固管理可以包括使用惩罚，但研究发现奖励比惩罚更有效。应急合同、公开的和隐蔽的强化、积极的自我陈述和组织认同都可以增加强化、提高健康响应的概率。(10)自我解放。它是相信自己能改变在这种信念下的对实际行动的承诺和再承诺。新年的决心、公开证词、多个而非单一的选择，可以加强自我解放或意志力。动机研究表明，人如果有两个选择比只有一个选择时会有更大的承诺;如有三种选择有更大的承诺;如有四个选择则不会进一步增强承诺或意志力。

四、控制体重变化的实例

体重变化的科学研究是一个交叉学科，涉及生化、医药、经济、行为心理、化学工程、材料科学等等，应该是软物质与用科学方法助人的社会工作研究的重要领域之一。有一个最近的TTM在儿童肥胖研究应用的实例，它考察了家长所处的对饮食和体力活动的“行为转变阶段”(SOC)对儿童肥胖的影响。[22]它基于对参加纽约市青年服务组织的样本量N=124的“家长—儿童”的小样本调查。资料收集于该组织的三个所在地，布鲁克林的弗拉特布什、布朗克斯的福特汉姆、特莱蒙和莫里斯阿尼亚。研究对象为6～12岁的儿童，因为这个年龄组年龄较小的儿童的父母有更多机会来影响、控制并监控他们的孩子的食品消费。这一年龄组的肥胖患病率在过去的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参加本次研究的必要条件。大约有26%的家长有一个健康的体重，27%为超重，47%为肥胖。大部分参加儿童的父母的BMI值超过了30。大约有60%的儿童是健康的体重，17%为超重，22%为肥胖。减肥行为的“行为转变阶段”(SOC)用来衡量父母对参与特定的改善他们孩子的健康减肥和健康促进活动的愿意性。家长在四个方面(TTM中的四个独立变量)的做法都通过统一方法进行评估，这四个方面分别是食物份量、食物中的脂肪、水果和蔬菜以及平常的体力活动。所有调查的问题都使用了一个5级(非常同意、同意、中立、不同意、非常不同意)的李克特度规 (Likert Scale，以心理学家Rensis Likert命名)。受访者回答其同意或不同意的程度，以表达他们对于一个给定命题的感情强度。[24]

此项研究方便使用李克特度规的水平来反映不同“行为转变阶段”(SOC)。(1)第一级反映无意图的阶段:我现在至少有一半的时间不做这一点，我也没有计划做到这一点。(2)第二级反映沉思阶段:我现在至少有一半的时间不做这一点，我也没有计划做到这一点;但我想在未来6个月内有时会这样做。(3)第三级反映准备阶段:我现在至少有一半的时间不做这一点，我也没有计划做到这一点;但我明确地计划在一个月之内开始做这一点。(4)第四级反映行动阶段:我现在至少有一半的时间做这一点，并且我在过去6个月内刚开始做这一点。(5)第五级反映维护阶段:我现在至少有一半的时间做到了这一点，并且我已经超过6个月一直在做这一点。根据他们对某一个方面各个问题的回答，家长被划分到五个“行为转变阶段”中的某特定阶段;如果对此方面的几个问题有多个不同级别的回答，以最低的SOC阶段为准。

食物份量方面，这个研究设计了9个问题。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”，“我要确保我的孩子不饿了就不要吃光盘子中的食物”。食物中的脂肪含量方面设计了10个问题。例如，“我要确保我的孩子避免油炸食物，如炸鸡和炸薯条”“我要确保我的孩子避免快餐食品，如汉堡和薯条或玉米饼 (tacos)”。水果和蔬菜方面包括6个问题。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”，“我要确保我的孩子吃水果作为餐后甜点”。平常的体力活动方面包括有5个问题。例如，“我要确保我的孩子花时间做更活跃的事情、远离电视”，“我要确保我的孩子帮助做家务(即洗碗、取出垃圾、扫或拖地)”。

至此，我们可以了解到，商星这颗火红的亮星，其视觉特征及运行规律，是殷人判断生活中用火活动是否适宜的时间参照。正是由于商星的此一重要作用，使得殷人将其作为主祀崇拜的对象，用以命名本族部落，进而沿用以为国号，以至国土分野。

关于家长对他们孩子体重的感觉，此研究中用了一个问题来评估:“我的孩子的体重……”，回答的类别为 “太单薄”“恰到好处”“有点重”或“非常超重”。极少有父母评价他们孩子的体重“过瘦”或“有点重”，因此，此问题的回答只需两个，“恰到好处”和 “非常超重”。所以，这个变量采用二进制编码，“1”表示超重和“0”表示正常体重。总体而言，约24%的家长认为自己的孩子重量是“过重”。此研究用体重和身高测量来计算儿童的身体质量指数(BMI)，采用疾病预防控制中心网站的算法(http://www.cdc.gov/healthyweight/assessing/bmi/)。对肥胖的知识的调查，此研究采用了15项与肥胖相关的知识来衡量父母对肥胖相关信息的意识。它们包括“稍超重的人往往有较短的生命”和 “多余的体重可以通过定期的有氧运动减少”。每一个正确的回答得到1分，分数越高表明家长越多地认识了那些与肥胖相关的因素。[25]

食物供应度用9个问题来衡量。家长对以下类似的陈述作出了反映，如“我的邻近有一个超市出售新鲜的水果、蔬菜、肉类、鱼等”“我能买得起的食品”“食品条件、质量良好”等。对这些问题的回答采用四点李克特量表，取值范围从“非常不同意”到“非常同意”。分数高，表明父母认为他们的邻里能提供更多的健康食品。

在所有四个领域(食物份量、食物中的脂肪、水果和蔬菜、平常的体力活动)，大多数家长处在行动阶段或维护阶段。加勒比海的家长比非裔美国人在“食物中的脂肪”自我报告了较高的SOC。家长在所有四个领域的阶段相互呈正相关联，相关性从0.321到0.471不等 (中等相关)。由于样本量的限制，该研究只就三个假设进行了检验。(1)假设1:家长的SOC将与家长对孩子体重的感知正相关联，并与孩子的身体质量指数BMI正相关联。结论是，家长对孩子体重的感知、孩子的BMI发现仅在两个领域(食物份量、食物中的脂肪)与家长的SOC相关联，而在另两个领域(水果和蔬菜、平常的体力活动)却没有观察到关联。家长对孩子体重的感知与食物份量 SOC正相关联(rKendall’s Tau=0.170)，[26]并与食物中的脂肪SOC正相关联(rKendall’s Tau=0.187);孩子的 BMI与食物份量SOC正相关联(rKendall’s Tau=0.232)，并与食物中的脂肪SOC正相关联(rKendall’s Tau=0.245)。(2)假设2:有促健康的食品的供应度与具有较高的SOC呈正相关。结论是“否”。(3)假设3:家长对肥胖的知识、教育程度、家庭收入，将与他们的SOC正相关联。结论是，这些关联都没得到证实。

此项研究表明，家长对儿童肥胖患病的起因和有害影响的知识有限不再是儿童肥胖患病率稳步上升的主要原因，因为在所有重要的四个要素上，大多数家长已处在行动阶段或维护阶段。其他父母看来知道不良饮食习惯及缺乏运动的后果，但由于各种理由还没有准备好做必要的行为改变;这些家长仍然处在不同的SOC阶段。家长在食物份量和食物中的脂肪方面的行动比较活跃，但在水果和蔬菜、平常的体力活动方面却落后。旨在获得更大的成功，该研究建议儿童的体重管理干预计划应该针对家长的SOC，这就使得干预计划的供应者能有机会去了解家长的现实请况。这也就说明，儿童减肥，关键在家长的SOC(行为转变阶段)。

五、研究体重变化的科学模型

研究体重变化的基本出发点是热力学第一定律(能量守衡原理)。[27-28]维持适当的体重是高等生物(包括哺乳动物)生存的主要决定因素。长时间体重和身体组份的稳定性要求能量摄入量与能量消耗相匹配。成人体中有一系列机制维持这个能量平衡。营养平衡也是必须的，即各种食物的氧化必须调整到匹配摄入的能量组份，从而达到维持身体组份的相对稳定。[29-30]如果能量摄入量超过每日开支1%，那么1年内身体将存储9 000千卡，也就是1.15公斤的脂肪组织。[31]美国的男人或女人在25和55岁之间平均体重增加9公斤，这表示平均过量摄入的卡路里量超过0.3%的能源开支。[31]这种高精确的能量平衡控制是通过人体的若干监管循环实现的，体重调节的特点是其综合性和冗余性。[30]许多参与稳态生理的生化路径倾向于保持足够多的燃料存储，这是人类在进化过程中获取的生存优势。在人类狩猎采集的日子，食物摄入量受其缺乏限制，并必须用大量的体力把食物带回家。现在，许多国家食品增加了，技术和运输的进步减少了日常生活中的体力活动的需求。这两个因素造就了对体重调节的巨大挑战，它们可能是世界各地的肥胖患病率增加的主要原因。在商业饮食激增的情况下，对许多人来说，保持健康的体重和饮食是一个日常斗争。人们必须用意志力来限制摄入量，吃合适的食物，做志愿体力运动以避免肥胖。

为什么减肥有那么大的困难呢?对它的回答在于科学认知。我们必须了解人体能量平衡是如何调节的，因为它对了解肥胖十分重要。特别有意义的问题是能量平衡调节的水平，即能量流动的多少，怎样影响调节的灵敏度。目前我们的假设是，生物能量平衡调节在高的能量通量水平进行优化，即在有较高进入(吃)和支出(体力活动)时实现能量平衡。[32]1950年，Mayer等人提出，可能存在一个体力活动的阈值，在这个阈值之下能量平衡调节是最不敏感的 (见图1)。[33]体力活动多时，由于能量收支水平高，人体能更好地调节能量摄入，刚好抵消所消耗的能量，并不多吃，即在阈值之上，体力活动减少、能量摄入减少。恰恰相反，阈值之下，体力活动减少时，能量摄入并不减少，反而增加，吃得更多、比体力活动多的人的能量摄入更高。[33]虽然从理论上说，在一个低的能量通量上也是有可能保持能量平衡的，但实践中对于大多数人来说，很难保持必须做到的食品量限制。所以，在高能量通量更容易保持能量平衡，这是在治疗肥胖症时一个重要的考虑因素。减少肥胖并且保持高的能量通量，唯一行得通的做法是增加体力活动。大多数家长还没有很好地认识这一科学结论。因此，儿童肥胖的解决还是一个长期艰巨的任务，儿童减肥存在很大的困难。

图1 人的体力活动的阈值

图1显示，过去几十年内体力活动的下降可能导致大多数人的总能量消耗低于一个阈值。阈值之上能够实现能量摄入和能量支出之间的平衡。实线表示能量消耗;虚线表示能量的摄入。过去的100年内，体重调节机制在很宽的范围内实现了能量摄入和支出的匹配。自从2000年开始，有利于肥胖的环境造就了一个使能量平衡调节极有可能出错的情况。阈值之下，体力活动减少时能量摄入不减少，反而增加，吃得比体力活动多的人更多。看来一定程度上增加能量消耗(即高于阈值能量消耗)可能是必要的，以便更好地实现生理上的能量支出和摄入之间的匹配，从而使身体体重稳定。[34]

肥胖能改变身体的新陈代谢机制吗?啮齿动物模型已用来研究体重稳态反馈系统在肥胖发展后的代谢适应(metabolic adaptation)。老鼠肥胖后，限制它们食物的摄入量可以引起他们的体重减少10%～15%，当取消食物量限量后老鼠会迅速恢复他们失去的重量。[34]这就证明了代谢适应的存在。代谢适应可能包括:(1)减肥时吃的欲望增大而能源支出却减少;(2)燃料利用率的转变 (即提高了)，减肥时增强了对胰岛素的敏感性，并改善了代谢的灵活性;(3)倾向脂肪堆积，减肥时造成了多余的脂肪细胞和从外周组织传来的告知要求能量的信号(例如，瘦素信号)。这种代谢适应也许发生在人类身上，造成我们有困难保持减少了的体重。

怎样利用我们对人体能量平衡的了解去发展应对肥胖流行的战略呢?图2可以用来考虑两个不同的方法来扭转肥胖的流行:治疗和预防。图中的虚线显示了如果没有体重管理干预会发生的后果，人口和肥胖率都可能会连续逐渐增重，直到每个人都可能是肥胖。一个策略是防止产生正的(能量摄入减能量支出为正的)能量平衡，从而停止人口的体重逐渐增重。另一战略是治疗肥胖人群，这必须产生负能量平衡，并且在低体重实现永久性的能量平衡。后者的问题是，在体重降低后防止再增加比较困难，原由可能是上面提到的代谢适应。这里还应提及维持减重的能源缺口(energy gap)的概念，[35]它指减重之前和之后能源需求之间的差异。随着体重量丢失，个人总的能源需求也下降，例如，静息代谢率(RMR)会随体重降低而降低;食物的总能量摄入量减少，消化它们的能量要求也减少，体力活动的成本与体重也成比例下降。能源缺口给减肥后实现能量平衡提出了一个挑战;人体可能有惯性适应于减肥前的生活，即习惯减肥前能量摄入水平。

图2 为解决肥胖流行而可能采取的战略[32]

迄今为止，定量的成人生理学体重变化模型已经建立，[27-28，36]但极为重要的儿童生理学体重变化模型却还没有。能量摄入和消耗之间的不平衡会导致体内脂肪和瘦肉组织的增加或减少，身体的脂肪组织和瘦肉组织一般平行改变。体内脂肪的能量含量为39.5 MJ/kg，瘦肉组织则为7.6 MJ/kg，因此，失去相同质量，脂肪需要的净能量逆差是瘦肉组织的5倍左右。身体脂肪和瘦肉组织的改变是初始的身体脂肪量的非线性函数，造成较肥胖的人更易改变脂肪而不是瘦肉组织。这种非线性关系的生理机制是复杂的，涉及对代谢燃料的调节选择，但30年前人们已经知道其最终结果可以用一个简单的公式来表达，并随后进行了更新和验证。[37-40]虽然瘦肉组织比脂肪能存储较少的能量，瘦肉组织的维护却比脂肪需要更多的能量，并且对身体的整体能源开支贡献得更多一些，因此，从静息代谢和组织新生和更新的角度看，以脂肪或瘦肉组织各自质量为依据的能源分割是有助于减少能量开支的。这些因素加上体力活动的能量开支，最近被纳入了人体新陈代谢和身体成份变化的数学模型中，这是一个非线性动态模型(见图3)。[28]

图3 非线性动态模型预计的长期体重变化轨迹

图3显示一个100公斤(220磅)的人做步进式减食时理论预测得到的长期体重变化轨迹，他每天的能量摄入比减食前少2兆焦耳(480千卡)。这个行为改变导致其体重降至75公斤(165磅)，大约需要1年达到最大减重的一半，达到该值的95%要经过约3年。图中虚曲线说明，即使是看似很小的初始不确定性，也可能导致大的长期性差别。这种变异还有可能会更大，因为个体在生理上也会有差异(人越胖，越容易增重，越难以摆脱重量)，对减重计划的坚持性同样会有差异。[28]图3从时间上说明执行减重计划(图2)的困难，其特征时间(减重时间常数)是1年，非常慢，远大于1星期或1个月;它实际上需要3年的时间，减肥者才能达到了新的“稳定状态”。为了帮助人们更好地理解这一点，模型计算可以在网络bwsimulator.niddk.nih.gov上进行。人们可以插入他们的信息，并了解他们需要减少的摄入量、增加他们的活动会失去多少重量等等。它也将指导他们大致估计多长时间才能达到目标。这是一个非常实用的数学工具!现在常用的估算方法“3 500卡路里的热量减掉一磅的重量”是错误的(这是在极端短时间内的响应，不能外推过1个月)，缘由是因为失重时身体会随之变化，即上面提及的代谢适应。取而代之的正确估算应该是，“如果你坚持每天少吃100卡路里的热量，在三年内将平均减掉10磅”。这个有关减重时间常数的观念，对于制定相关的国家决策也非常重要，例如使用征税政策减少高能源食品消耗而达成减肥等。[41]

体重变化的科学研究方兴未艾(http://www.obesityresearch.nih.gov/)，最大的科学挑战是发展更好的短期和长期的测量方法，测量总能量的摄入量[42-43]、支出、交换和平衡，以及测量出这些变量的组份(例如，休息代谢率和基础代谢率、体力活动、食物热效应等)，这些测量希望能够在不同的生理条件和活动下，包括工作、睡眠、休闲活动都做到;还需测量身体相关的结构组份[44]和代谢机构。其次，发展采用微、纳米技术以显示体育锻炼在分子和组织水平上的有益影响，它们可能有利于克服人们不能遵守锻炼的问题。许多材料在纳米级表现出新颖独特的性能，可能精确测量能量状态和代谢活动。还要发展新技术，提供准确、方便、容易具体了解和廉价的设备，以促进研究和提高成人[36]及儿童的临床管理和行为的改变。此外，土木工程师可以重新设计建筑环境，鼓励高体力活动，[45]化学工程师能够提高人们对饮食和营养、体重管理的理解和应用。[44]

最后，与儿童肥胖与行为习惯的联系上，图4表述了行为干预措施的动力学模型。[46]在这项工作中，有关的心理学理论(计划行为理论)被延伸成动力系统表示，从而使之与能量平衡模型结合，提供了一个全面的行为干预模型。

图4 行为干预措施的动力学模型，集成了能量平衡模型与计划行为理论

在计划行为理论框架内，意图(Intention)表明一个人对执行给定行为准备好了的程度。意图能被以下三方面影响:(1)对行为的态度，这是在何种程度上执行此行为，积极(正值)或消极(负值)，它决定于对结果的信念程度(b1)和对结果的评估(e1);(2)主观规范，这是知觉到对从事或不从事此行为的社会压力，它决定于规范信念 (n1，对“人们想要我做”信念的力度)和遵循动机 (m1，渴望取悦的人们的程度);(3)知觉行为控制，这反映对能够执行所给定行为的知觉，即对存在有因素能促进或阻碍此行为的相信，它决定于对每个控制的信念力度 (c1)和对控制因素感知到的能力(p1)。对行为的态度、主观规范、知觉行为控制、意图、行为这五项都是随时间变动的。图4中能量摄入计划行为的输出是饮食:碳水化物(C1)、脂肪(F1)、蛋白质(P1)和盐(Na)。如图4所示，两个计划行为模型(即体力活动和饮食行为)的输出同时作为机械能量平衡模型的输入，这使得我们能实时地观察干预措施在心理和生理上的影响，并理解行为干预措施的重要变量怎么影响健康的饮食习惯和增加体力活动时间。计划行为理论相比TTM更加定量化。行为干预措施动力学模型可以更好地理解干预措施成分的变化和参与者的差异如何影响减重结果。因此，该模型可以用来告知行为科学家，从而使他们能够针对减肥和身体成分的变化设计优化的干预措施。

六、食品工程

约30%至40%的肥胖者声称，他们想减肥或减肥后保持体重，但目前的治疗方法收效甚微。要解决儿童肥胖问题，生活方式 (注意饮食、增加体力活动)是最关键的因素。目前流行的饮食对减肥没有效果，这就说明饮食还具有未开发的创新的空间。[47]功能性食品可以帮助提供给孩子们比传统的食品更好的选择，对他们有吸引力。

食品可能提供治疗的概念渊源流长，现代医学之父希波克拉底在2 500年前就说“让食物是医、医是食物”。世界上食品的发展主要在三个战略方向，即功能性食品、有机食品和国家食品。20世纪80年代后期日本创造了 “功能性食品”这个术语，其中包含对健康有好处的强化成分的食物。美国国家科学院科学的食品与营养委员会定义功能性食品为:“任何修改过的食品或食品成分，其可提供的健康益处超越了它含有的传统的营养”。[48-49]任何食品都能被视为功能食品，如果它证实在其基本营养价值外还可以影响到一个或多个瞄准的生理功能，或还可以减少某种疾病风险。例如，碘盐、维生素D牛奶就是功能食品。据估计，美国80%的癌症有与营养、饮食相关的因素，功能性食品必将对防止癌症病发和癌症治疗产生很大的影响。在当今自我保健和互补医药的时代，功能性食品对健康的好处导致了消费者对它的兴趣快速增长。社会对食品的要求已经从“足够营养”(为了生存)迈向“优化营养”(为了改善健康)，这起源于医疗保健费用的不断增加、人类平均寿命的增长和追求生活质量提高的老人数目的增加。其未来营养学作为一门科学，功能性食品将是其一个重要的概念，因为它是过去二三十年积累的所有基本科学知识在营养方面实施的结果。为了公共卫生利益，这方面的进步不能被忽略，而是需要充分承认和使用。但是，目前功能性食品仍然大致只是刺激研究和开发新产品的科学概念。

功能性食品可能会对超重和糖尿病的预防或治疗具有特别大的影响力，因为比起许多其他领域，这里营养、生物响应和疾病之间的联系是明确建立了的。肥胖有关的功能性食品应该瞄准影响由能量摄入或生理热耗散所控制的能量平衡。对2型糖尿病的预防，已经确定了几种未修改的特效食品:饱和脂肪含量低的产品、蔬菜、水果、全麦食品、低血糖指数淀粉类食物。但总而言之，迄今已确定的这一领域的功能性食品的证据还是不完整的，主要差距是缺乏足够长时间(确切与超重和糖尿病等疾病的自然史相当)的饮食干预试验。[50]许多种因素也使科学评价复杂化，如食品物质的复杂性、功能成分对食物的影响、饮食的改变引起的代谢变化、缺乏表明疾病发展的生物标志物等等。

功能性食品对体重的控制，主要概括有以下5个策略。(1)抑制食物的摄入量，通过抑制促食信号或提高厌食信号或限制微量营养元素的生物利用度。例如，通过加入水或纤维来降低食品的能量密度(例如，我们可以利用软物质科学的知识，把水珠加入奶酪中)，在营养合适的食物(低能量密度或低血糖生成指数的食物)中使用适当的适口性促进剂。脂肪的能量密度是碳水化合物或蛋白质的两倍以上，而水具有零能量值，纤维则因在肠道发酵而能量值相当低。布伦德尔提出，食物饱腹感级联顺序是蛋白质第一，碳水化合物第二，脂肪第三。[51]在脂肪中，中链甘油三酯不饱和或多不饱和脂肪酸似乎比长链饱和脂肪酸具有相对较高的饱腹感。[52-53]因此，我们要倾向使用蛋白质、碳水化合物和不饱和脂肪酸。(2)减少食物的卡路里含量，用少热量或较难消化的物质代替糖或脂肪。例如，几种多糖(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没有脂肪的高能量负面因素，能够成为脂肪的替代品。[54]替代碳水化合物，如食品中的蔗糖或葡萄糖，可使用类似的甜度和口感但具有不同的生理和能量属性的碳水化合物，如多元醇(糖醇)或使用非营养性甜味剂(特别是在参加体重控制项目者的含糖饮料中)。[55](3)刺激身体能量消耗(生理生热)。[56](4)调节营养物质在身体组织之间的分配，使之不利于脂肪沉积过程。例如，最近发现苦瓜种子油有抗体内脂肪堆积的效果。[57](5)肥胖相关的功能性食品还可以包括抵抗疾病，如糖尿病或心血管疾病的食品。如果能同时结合以上几方面，对帮助管理肥胖具有更好的效果。[58]

功能性食品采用微量营养素(即维生素和矿物质)或天然功能性成分(如植物化学物质中的多酚类物质和植物甾醇等)或者相对较新的食品成分的组合，例如把纤维添加到饮料、添加鱼油于面包、或把人体肠道内的细菌培养添加到乳制品的食物中。[59]食品中添加额外的功能性成分经常导致许多问题，从配方困难、味觉问题、产品的稳定性，到产品的外观变化和生物有效性的改变。[60-61]这些领域正是软物质科学的研究范畴。[61-64]在医药领域，几十年来胶体输送系统为候选药物提供了有效的配方方法。经过多年的发展，该胶体输送领域已经通过了一系列演化，从概念建立到识别新的载体材料，从被动和主动的靶向输送到最近的生物互动系统。[65]目前，活性成分的载体使用水凝胶、纳米乳液和纳米粒子。在未来，保健食品和功能性食品会针对个人的新陈代谢的需要，并与每个人的基因构成相匹配;其中的生物活性成分会提供增进健康的营养成分，并会通过封装工艺保护、屏蔽有害的环境对其损伤。[66]

七、结语

本文简述了几个与人的身体及饮食有关的研究方向。在与减肥有关的体重控制方面，能量平衡的坚实科学基础已经奠定，困难在于怎样在“能源开支阈值”附近(较少体力活动时)实现身体的能量平衡。功能性食品将为克服此困难提供有效手段。干预措施的动力学模型使得我们能实时地观察干预措施在心理和生理上的影响，有望在不久的将来设计优化的干预措施。当然，这里还有许多测量问题必须解决。尤其重要的是儿童身体的能量平衡模型迄今还没有建立。

在现今交叉学科飞速发展的知识大爆炸的时代，软物质作为自然科学的前沿课题，有望揭示生命的奥秘，制备出各种对人类生活有用的产品。在体重控制这个课题下，软物质与发展型社工服务、软物质与用科学方法助人能够非常自然地结合在一起。这方面研究的进一步扩展，将促使社会工作事业的发展，实现一个从现阶段的救助性公共服务逐渐走向进一步专业化和职业化的发展过程。使用科学方法助人的社会工作事业将获得更宽广和可持续的发展空间。软物质研究与科学应用将为社工提供科学基础，并成为其可持续发展的催化剂。

中国首位太空女宇航员刘洋2012年6月16日升空，她带了一些特别的东西。航天员系统总指挥陈善广说，在天上吃得好不好、睡得香不香，直接影响到航天员的心情和健康。为保障这次飞行任务，中国航天员科研训练中心精心设计5大类50多种食品。针对女宇航员的特点，航天员中心特别开发了低脂肪食品，增加了蔬菜的比重，并根据女宇航员的口味和生理状况准备了甜点、巧克力和一些补血食品。她还带了一些无毒无污染的护肤品和化妆品。中国神女飞天正值广东工业大学软物质研究中心成立不久。刘洋的食品和化妆品都是典型的软物质。软物质不但满足了我们的生活，而且能美化我们的生活。原广东工业大学学报社会科学版编辑部直觉到软物质与社会工作的密切关系。本文是在此灵感下的粗步研究。

本文接受了沈阳师范大学东北社会转型研究中心刘平教授的修改意见：一是将《太空时代的软物质与社工》的原题改成现题，调整了文章结构和小标题;二是如何将本文的研究视角与国内社会工作发展的阶段性特征衔接起来，使基础科学及其应用研究成为社会工作职业化、专业化和可持续、多层面发展的重要条件。谨致谢意，但文责自负。

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(文字编辑:贾俊兰 责任校对:徐朝科)

O552;C916

A

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

2012-10-12

美国国家科学基金会项目“phase transitions in colloidal suspensions of Disk(碟状胶体颗粒悬浮液中的相变研究)”(DMR-1006870)。

成正东(1967—)，男，汉族，美国德州农工大学副教授，珠江学者，广东工业大学“百人计划”特聘教授;主要研究方向:与软物质相关的碟状胶体颗粒的制备和自组装，微流体技术开发与应用，纳米技术采油，太阳能制氢，光子晶体制备，新型液晶制备，纳米生物材料等。

■引文格式:成正东.软物质应用与减肥社会工作服务——社会工作服务的新视域[J].社会工作与管理，2014，14(3):5—17.