序言

在我的上一本书《第二大脑》中，我详细介绍了大脑与生活在肠道中的数万亿微生物是如何通过各种方式进行交流，并深刻影响着我们的大脑、肠道和健康的。这些观点是我作为一名消化内科医师，花了30年的时间研究病人大脑和肠道之间的相互作用之后得出的。

但是，在过去的5年里，研究界（甚至整个世界）都发生了巨大的变化：虽然微生物组学技术继续呈指数级增长，许多早期临床前研究的结果也已经被人体研究所证实，但是正在展开的、多层面的公共健康危机，已经席卷美国，甚至全球许多国家的很大比例的人群。正在流行的肥胖症和其他代谢性疾病，不仅涉及大脑，还涉及许多其他器官。与此同时，就在我写这本书的时候，世界正陷入一场大流行病中，一种看不见的微生物占据了舞台中心，使社会的许多部分突然停止，令人恐慌地展现着微生物那独特和近乎无限的力量。

尽管我长期以来一直秉承着生命整体观，但我的科研经历却最终带我绕了一个圈，从对脑—肠相互作用生物学还原论的关注，回到了人类健康、环境健康和微生物组相互关联的观念，而饮食在这些相互关联中发挥着关键作用。理解其复杂性并找到摆脱当前危机的方法，这种观念带有对食品、健康和环境的生态观和系统观的要求。受思想、情绪、生活方式以及所吃食物的影响，我们体内的“对话”不断展开，而这些因素之间的交换是一个循环，在这个过程中，大脑影响着肠道菌群的信号，然后反馈给大脑和身体。

如果这个系统中出现“沟通不畅”，将会损害肠道中数百万免疫细胞的调节功能，导致免疫系统被长期不恰当地激活。这种慢性免疫激活不仅会增加肠道黏膜的渗透性，还会扩散到全身，使得人体更容易罹患一些慢性非传染性疾病。这些疾病包括肥胖症、代谢综合征、糖尿病和心脏病，还有帕金森病、自闭症谱系障碍、抑郁症，甚至导致患者认知能力加速减退，最终患上阿尔茨海默病。正如我们在当前这场疫情中了解到的那样，肠道免疫系统受损也使我们对新冠等病毒性流行病的易感性增加，患病严重程度加深。

所有与脑—肠—微生物相互作用的改变有关的疾病，在过去的10年里患病率都急剧地上升，如今已经达到了公共健康危机的水平。这些引人注目的数字不仅说明了问题的范围，还表明了许多非传染性疾病之间的相关性。尽管在医疗卫生系统的帮助和制药工业集团的支持下，这些疾病的死亡率不再升高，甚至能够降低其中一些疾病的死亡率，但是在世界各地包括那些发展中国家的年轻人，这些疾病的总体患病率依然在继续上升。

这就是网络科学观念与系统生物学思想变得至关重要的原因。从分子基因网络、微生物网络到疾病网络和地球自然生态系统，对于这些网络系统的大规模相互作用，这些具有普遍性、概念性的方法已经成为理解生物相互作用的必要条件。开始听起来像是某种深奥难以理解的理论，但实际上它已经成为一种重要的科学方法，提供了对于健康和疾病的批判性的整体理解。这里就以植物（我们的食物）和土壤（植物生长的环境）的相互作用为例。随便提一句，土壤本身携带大量的微生物。土壤中的微生物与植物根系相互作用，为植物的生长提供了必要的微量元素和土壤有机物质。肠道菌群与肠壁上的免疫细胞、激素产生细胞、神经细胞组成的网络系统相互作用，类似于土壤微生物与植物根系的交流方式，甚至使用一些相同的细胞信号分子。网络科学正被应用于了解土壤微生物与植物的相互作用，以及食物、肠道菌群和我们身体的相互作用。

除了不良饮食，慢性应激和负面情绪也会影响脑—肠—微生物网络，即不健康饮食造成的负面影响也会体现为情绪的动荡和压力，这两种看似无关但经常同时出现的作用是相互增强的。这是因为受到调节压力的肠道连接组产生的细胞信号分子，特别是低级免疫激活产物和许多神经活性递质被反馈到大脑，并对改变之后的脑—肠互动进行了强化。事实上，现在越来越明显的是，这种涉及肠道菌群及其代谢产物的循环交互，以及肠道中相关的免疫激活，是导致几种慢性大脑疾病的病因，尤其是抑郁症、自闭症谱系障碍、帕金森病和阿尔茨海默病。

因此，为了解并最终克服人类目前的健康问题，包括慢性非传染性疾病和危及生命的急性流行病。我们不能再继续从一种新药或饮食方法换成另一种新药或饮食方法，这样的方式是徒劳无功的。我们必须考虑到生活的各个方面以及与环境的相互作用，使用系统生物学的方法，使免疫系统恢复正常功能。免疫系统应该是保护我们免受病原体入侵，并增强我们适应环境能力的，而非攻击我们自己身体的存在。

对饮食进行合理、可持续的改变，是重建健康互动的关键的第一步——促进食物、肠道菌群和免疫系统之间的相互作用。越来越多的科学证据表明，以植物为主的不同类型的饮食不仅与肠道、大脑和身体的健康有关，而且这种饮食实际上也在健康中发挥着重要作用。虽然这在抑郁症、认知能力下降、神经退行性疾病和自闭症谱系障碍的研究中得到了很大程度的证明，但是这种以植物为主的饮食也可以应用于其他疾病，比如冠心病、脂肪肝、炎症性肠病。

在本书中，我提出用一种完全不同的方法来确定对健康最佳的饮食方案，包括我们应该吃什么，以及什么时候吃。首先，与其纠结于宏量营养素的摄入量，不如更多聚焦于有利于肠道菌群的、充满多样性的健康食物。西方缺乏这种饮食观念，而且这种饮食观念在大多数时尚饮食和减肥饮食中也是一直被忽视的。饮食观念的改变，意味着我们必须摒弃过度加工食品，这类食品只提供单纯的热量和化学物质，却不含膳食纤维。相反，我们必须增加摄入以供给微生物为靶向的食物，这类食物在小肠中吸收不良，提供的热量较少，需要肠道菌群的代谢，将其分解成更小的、可吸收的、促进健康的小分子物质。这些食物不仅能够增加肠道菌群的多样性和丰富性，还提供了各种各样的膳食纤维分子以及多种被称为多酚的物质，其中许多在肠道中被转化为促进健康、抗炎症的信号分子，经血液吸收后分布至全身。

除了饮食观念这种根本性的变化，最近的科学证据还表明，限制摄入食物的时间（被称为“限时进食”）对微生物组、肠道、免疫系统相互作用的节奏更为有益，从而可以改善新陈代谢。遏制公共健康危机的浪潮，最重要的第一步就是遏制慢性病和传染性疾病，这不是通过增加药物，而是通过更好地控制基于肠道的免疫系统和微生物系统，利用好食物中所含有的自然治愈力。这是通过重新考虑我们所摄入的食物与体内微生物组的关系，以及与它们赖以生长的土壤微生物组的关系来实现的。我们必须了解微生物之间的完整联系，这种联系不仅存在于人类与食物之间，也存在于农场动物与其环境之间、植物与土壤微生物之间。在过去的75年里，我们极大地改变了这个星球的网络系统，现在正在为这种改变付出巨大的代价，特别是我们目前的疾病治疗系统。科学越来越证明了我们的健康、我们的饮食、我们如何生产食品以及这些行为对地球和彼此的影响之间的紧密联系。

正如杰出科学家与权威组织所指出的那样，在完全了解肠道微生物领域和每种疾病的分子基础之前，我们是有可能做到减缓甚至扭转世界疾病蔓延趋势的。我们必须预防食品体系在全球对健康所造成的有害影响，采用一种新的改善肠道及其微生物菌群的方法，进而使得免疫系统恢复正常的健康保护功能。毫无疑问，我们将会战胜当前世界范围内的病毒流行病，但是永远不会有一种疫苗可以预防和治疗全球范围内慢性非传染性疾病的流行。我们正处于紧急关头，可以认为这是全球性警报，也是一个可以扭转局面的明确计划。