方冰,李依璇,何晶晶,孫寶國,任發(fā)政*
(1 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)營養(yǎng)與健康系 北京100190 2 北京工商大學(xué) 北京 100048)
營養(yǎng)相關(guān)疾病是世界各國面臨的重大健康問題,已成為制約社會(huì)進(jìn)步與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素之一。全球每年因營養(yǎng)失衡導(dǎo)致的相關(guān)疾病可造成高達(dá)3.5 萬億美元的經(jīng)濟(jì)損失[1]。據(jù)統(tǒng)計(jì),目前我國國民面臨嚴(yán)重的健康問題,慢性疾病普遍存在,其中肥胖癥、高血壓和糖尿病的人群患病率分別高達(dá)8%,20%,10%,另外有70%的人處于亞健康狀態(tài)[2]。慢性疾病和亞健康不僅嚴(yán)重影響國民健康,還帶來沉重的醫(yī)療支出負(fù)擔(dān),我國衛(wèi)生總費(fèi)用占GDP 的比重逐年攀升,2020 年已達(dá)到7.12%[3]。
世界衛(wèi)生組織發(fā)布報(bào)告稱,如果在全球范圍內(nèi)加大對營養(yǎng)領(lǐng)域的投入,到2025 年,可以挽救370 萬人的生命[4]。2016 年十二屆全國人大四次會(huì)議表決通過了《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十三個(gè)五年規(guī)劃綱要》,指出要推進(jìn)健康中國建設(shè)[5]。同年10 月國務(wù)院發(fā)布了《“健康中國2030”規(guī)劃綱要》,將健康中國建設(shè)作為國家重大戰(zhàn)略加以推進(jìn)[6]。2020 年9 月11 日,習(xí)近平總書記在科學(xué)家座談會(huì)上提出“面向人民生命健康”等四個(gè)面向,十九屆五中全會(huì)更是將“面向人民生命健康”作為國家重大戰(zhàn)略。由此可以看出,通過營養(yǎng)干預(yù)以促進(jìn)人群健康已成為全球共識(shí)。在這樣的大背景下,營養(yǎng)健康產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展,受到全社會(huì)的廣泛關(guān)注。相關(guān)研究報(bào)告顯示,發(fā)達(dá)國家大健康產(chǎn)業(yè)支出總額占GDP 的比重超過10%[7]。我國《“健康中國2030”規(guī)劃綱要》中指出2020 年我國大健康產(chǎn)業(yè)總規(guī)模超8 萬億元,預(yù)計(jì)2030 將達(dá)到16 萬億元[6]。
人才是營養(yǎng)健康產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。科技創(chuàng)新是實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)技術(shù)升級(jí)、促進(jìn)多種技術(shù)融合、打造高科技營養(yǎng)健康產(chǎn)品的關(guān)鍵。我國營養(yǎng)健康產(chǎn)業(yè)在技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā)方面都需要有巨大的投入和創(chuàng)新,以研發(fā)和制造出符合我國民眾健康需求特點(diǎn)的產(chǎn)品。在此過程中,培養(yǎng)造就一批具有國際水平的科技人才和專業(yè)人才是實(shí)現(xiàn)營養(yǎng)健康產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基石。然而,我國在營養(yǎng)健康產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的科研投入和人才儲(chǔ)備情況嚴(yán)重制約了產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,亟待解決。在專業(yè)人才方面,截至2020年底,日本平均每1 400 人即有一名營養(yǎng)師,而我國平均每17 萬人才有一名公共營養(yǎng)師[8]。
學(xué)科是科學(xué)研究和人才培養(yǎng)的基石,學(xué)科交叉融合是當(dāng)前科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重大特征,是新學(xué)科產(chǎn)生的重要源泉,是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的有效路徑,是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的內(nèi)在需求。而目前我國尚無營養(yǎng)與健康學(xué)科,現(xiàn)有相關(guān)學(xué)科僅能滿足單一知識(shí)體系的培養(yǎng),無法滿足營養(yǎng)健康產(chǎn)業(yè)的人才需求。2018 年,習(xí)近平總書記在北京大學(xué)考察時(shí)指出“要下大氣力組建交叉學(xué)科群”。國務(wù)院學(xué)位委員會(huì)于2021 年設(shè)置了“交叉學(xué)科”門類[9],并出臺(tái)管理辦法[10]。由此可見,建設(shè)“營養(yǎng)與健康科學(xué)”交叉學(xué)科是解決營養(yǎng)健康產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需多知識(shí)體系人才的有效途徑。
針對“營養(yǎng)與健康”交叉復(fù)合型人才匱乏的問題,本文通過梳理營養(yǎng)健康產(chǎn)業(yè)所需人才的知識(shí)體系,調(diào)研國內(nèi)外開展?fàn)I養(yǎng)健康研究的機(jī)構(gòu)特色,明確“營養(yǎng)與健康科學(xué)”學(xué)科的學(xué)理基礎(chǔ)與各學(xué)科的交叉融合點(diǎn)、學(xué)科的內(nèi)涵與外延、學(xué)科的研究方向。通過“營養(yǎng)與健康科學(xué)”交叉學(xué)科的建設(shè),為營養(yǎng)健康交叉人才的培養(yǎng)提供學(xué)科支撐。
營養(yǎng)健康產(chǎn)業(yè)包含通過營養(yǎng)干預(yù)方式,實(shí)現(xiàn)人健康完好狀態(tài)的系統(tǒng)性過程中涉及到的原料、產(chǎn)品、技術(shù)、裝備、服務(wù)等,是由食品、生物、化工等行業(yè)分化、衍生而來,同時(shí)又涉及農(nóng)業(yè)、中醫(yī)藥、醫(yī)學(xué)、機(jī)械制造、輕工業(yè)、教育、咨詢等多種傳統(tǒng)行業(yè),是由這些行業(yè)融合、改造、創(chuàng)新而成的新興產(chǎn)業(yè)(圖1),因此,相當(dāng)一部分營養(yǎng)健康食品的技術(shù)研發(fā)都具有跨領(lǐng)域技術(shù)綜合集成的特點(diǎn)。
圖1 營養(yǎng)健康產(chǎn)業(yè)的涵蓋內(nèi)容Fig.1 The content of nutrition and health industry
營養(yǎng)健康產(chǎn)業(yè)的研究內(nèi)容包括維持機(jī)體健康的營養(yǎng)需求分析、營養(yǎng)素獲取、營養(yǎng)產(chǎn)品開發(fā)、健康功能評價(jià)、精準(zhǔn)營養(yǎng)等,營養(yǎng)健康人才的培養(yǎng)需要多重知識(shí)體系。
目前我國具備營養(yǎng)需求分析知識(shí)體系的學(xué)科主要是公共衛(wèi)生與預(yù)防醫(yī)學(xué),該學(xué)科通過流行病學(xué)、全球衛(wèi)生學(xué)、婦幼衛(wèi)生學(xué)、兒少衛(wèi)生學(xué)等知識(shí)和方法,調(diào)研和分析公眾的健康需求;通過營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學(xué)、勞動(dòng)與環(huán)境衛(wèi)生學(xué)、衛(wèi)生毒理學(xué)等知識(shí)和方法,明確對機(jī)體健康有益的或不利的因素。
與營養(yǎng)素的獲取相關(guān)的知識(shí)體系相對比較多元。根據(jù)其來源,植物源、動(dòng)物源、微生物源分別有不同的學(xué)科知識(shí)作為支撐。例如植物源營養(yǎng)素,需要依靠作物學(xué)學(xué)科中作物遺傳性狀、栽培育種等知識(shí),明確其合成的途徑,進(jìn)而進(jìn)行營養(yǎng)素的富集生產(chǎn);對于動(dòng)物源營養(yǎng)素,需要依靠畜牧學(xué)學(xué)科中動(dòng)物營養(yǎng)、遺傳育種、動(dòng)物飼養(yǎng)、飼料科學(xué)等知識(shí),通過調(diào)節(jié)動(dòng)物尤其是可食用動(dòng)物的營養(yǎng)品質(zhì);對于微生物源營養(yǎng)素,需要依靠生物學(xué)學(xué)科中微生物學(xué)、生物化學(xué)等知識(shí),明確真菌等微生物體內(nèi)合成營養(yǎng)素物質(zhì)的通路及調(diào)控因素。而對于不同化學(xué)形態(tài)的營養(yǎng)素,還需要結(jié)合食品化學(xué)、蛋白質(zhì)化學(xué)、脂質(zhì)化學(xué)等知識(shí),采取合適的分析化學(xué)手段進(jìn)行分離、鑒定、純化。
在獲取營養(yǎng)素的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步將不同來源的營養(yǎng)素開發(fā)轉(zhuǎn)化形成營養(yǎng)產(chǎn)品則需要依靠食品科學(xué)與工程中食品原料學(xué)、食品物性學(xué)、農(nóng)產(chǎn)品加工、畜產(chǎn)品加工、食品工藝學(xué)、食品包裝學(xué)、食品微生物、食品貯藏保鮮、食品安全檢測等知識(shí)和方法手段。
最終營養(yǎng)素或營養(yǎng)產(chǎn)品的健康功能評價(jià),需要利用獸醫(yī)學(xué)中關(guān)于解剖學(xué)、動(dòng)物生理、動(dòng)物病理等知識(shí)體系;而伴隨著植物源和動(dòng)物源營養(yǎng)素種植或生產(chǎn)過程中引入的農(nóng)藥、獸藥等化學(xué)污染物對于機(jī)體的健康風(fēng)險(xiǎn),則還需要依托環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)科下暴露科學(xué)、環(huán)境毒理學(xué)等知識(shí)體系。
由此可知,營養(yǎng)或健康產(chǎn)業(yè)涉及的知識(shí)體系包括農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、工業(yè)、環(huán)境等多學(xué)科,現(xiàn)有單一學(xué)科均不能滿足營養(yǎng)健康人才培養(yǎng)需求,建立營養(yǎng)與健康交叉學(xué)科迫在眉睫。
在Web of Science 上以關(guān)鍵詞“營養(yǎng)(Nutrition)”和“健康(Health)”進(jìn)行文獻(xiàn)檢索,其學(xué)科方向分布包括營養(yǎng)和飲食學(xué)、公共環(huán)境與職業(yè)衛(wèi)生學(xué)、食品科技、生物化學(xué)與分子生物學(xué)、內(nèi)分泌代謝、生理學(xué)、病理學(xué)、衛(wèi)生保健及服務(wù)、農(nóng)學(xué)、兒科學(xué)等(圖2)。
圖2 “營養(yǎng)與健康”為主題的文獻(xiàn)研究方向分布Fig.2 Distribution of literature research directions on the theme of “nutrition and health”
早在2000 年,美國在交叉學(xué)科的設(shè)置中提出營養(yǎng)與健康科學(xué)[11],其它國家也相繼發(fā)揮多學(xué)科、大綜合的優(yōu)勢進(jìn)行營養(yǎng)與健康科學(xué)交叉學(xué)科的建設(shè),加強(qiáng)學(xué)科交叉綜合發(fā)展,促進(jìn)健康產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)研究的發(fā)展,進(jìn)一步提高教學(xué)科研水平,提升學(xué)校的有效競爭力。國外典型大學(xué)在營養(yǎng)健康方向的研究如下。
哈佛大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院致力于通過研究營養(yǎng)及生活方式的變化來改善人類健康,通過研究深入了解飲食如何在分子和人群水平上影響健康,從而向健康專業(yè)人員和公眾傳播有關(guān)營養(yǎng)的新知識(shí),制定營養(yǎng)策略。目前,哈佛健康系主要關(guān)注營養(yǎng)生物化學(xué)、營養(yǎng)流行病學(xué)、公共衛(wèi)生營養(yǎng)、全球營養(yǎng)、全球健康和臨床營養(yǎng)6 個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域的學(xué)科研究。
約翰霍普金斯公共衛(wèi)生學(xué)院設(shè)有生物化學(xué)與分子生物學(xué)系,健康、行為與社會(huì)學(xué)系,分子微生物學(xué)和免疫學(xué)系;在研究所方面,設(shè)有人類營養(yǎng)中心、衰老與健康研究所、動(dòng)物替代實(shí)驗(yàn)研究中心、慢性腎臟病預(yù)后聯(lián)合會(huì)、臨床全球健康教育中心、職業(yè)安全與健康研究教育中心等研究中心,重點(diǎn)關(guān)注營養(yǎng)與流行病學(xué)相關(guān)研究。
康奈爾大學(xué)營養(yǎng)科學(xué)系是全美最大的研究人類營養(yǎng)的學(xué)科之一,致力于利用化學(xué)、生物學(xué)、社會(huì)科學(xué)從分子水平闡釋人類健康、營養(yǎng)現(xiàn)狀、食物及生活方式以及社會(huì)和制度環(huán)境的復(fù)雜關(guān)系。探究營養(yǎng)物質(zhì)的代謝調(diào)節(jié)功能、生命周期營養(yǎng)需求、膳食方式在減少疾病方面的作用、食品營養(yǎng)質(zhì)量以及干預(yù)措施及政策的關(guān)系,旨在促進(jìn)個(gè)體及群體的營養(yǎng)健康發(fā)展。
荷蘭瓦赫寧根大學(xué)在面向農(nóng)業(yè)發(fā)展前沿領(lǐng)域的多學(xué)科交叉研究和系統(tǒng)研究具有豐富經(jīng)驗(yàn)和世界領(lǐng)先水平,成立了營養(yǎng)流行病與預(yù)防醫(yī)學(xué)研究中心、環(huán)境與健康研究中心等機(jī)構(gòu),致力于健康學(xué)的交叉研究。開設(shè)流行病學(xué)與健康、營養(yǎng)物理療法和健康狀況、分子營養(yǎng)學(xué)與毒理學(xué)等交叉的課程,鼓勵(lì)交叉學(xué)科研究者進(jìn)行合作研究,鼓勵(lì)產(chǎn)業(yè)與研究的結(jié)合。其3 個(gè)核心研究領(lǐng)域?yàn)槭称?、飼料和生物基生產(chǎn),自然資源和生活環(huán)境,社會(huì)與民生。此外,瓦赫寧根大學(xué)還設(shè)有食品技術(shù)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)營養(yǎng)與健康科學(xué)學(xué)院,該學(xué)院致力于研究更營養(yǎng)的食物,改善個(gè)人健康和環(huán)境健康。
總體上說,國外典型大學(xué)對于營養(yǎng)與健康的研究主要集中在分子營養(yǎng)學(xué)、流行病學(xué)等方向,對營養(yǎng)健康產(chǎn)業(yè)所需的多學(xué)科知識(shí)體系“交叉”的體現(xiàn)仍非常缺乏。
營養(yǎng)與健康是國外的研究熱點(diǎn),相關(guān)研究領(lǐng)域已經(jīng)成為各國爭相占領(lǐng)的新興的科研高地,國內(nèi)典型大學(xué)在營養(yǎng)健康方向的研究如下。
北京大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學(xué)系始建于1950 年,是國內(nèi)首批保健食品毒理學(xué)和功能學(xué)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu),主要研究方向?yàn)槭澄锱c營養(yǎng)政策、婦幼營養(yǎng)、兒童營養(yǎng)和老年?duì)I養(yǎng)、食品中活性成分的研究、臨床營養(yǎng)、飲食行為、水與健康等。開展的研究內(nèi)容包括:肽營養(yǎng)學(xué)、營養(yǎng)素對生長發(fā)育的影響、食物中有毒成分對發(fā)育的影響;營養(yǎng)、藥物與疾病的關(guān)系;食物中的植物化學(xué)物與慢性疾病發(fā)生的關(guān)系;人群營養(yǎng)狀況研究;功能性食品開發(fā)及分子營養(yǎng)與毒理研究。
中國農(nóng)業(yè)大學(xué)是我國較早開展?fàn)I養(yǎng)與健康研究的大學(xué),2015 年建立 “營養(yǎng)與健康北京高精尖創(chuàng)新中心”,研究方向包括食品營養(yǎng)價(jià)值及其評價(jià)檢測技術(shù)、食品中功能成分的分離提取、純化、結(jié)構(gòu)及對食品感官及營養(yǎng)品質(zhì)的影響、食品中的營養(yǎng)成分開發(fā)利用、平衡膳食設(shè)計(jì)及營養(yǎng)強(qiáng)化技術(shù)、營養(yǎng)和功能成分與慢性疾病的關(guān)系等。2018 年獲批建立我國首個(gè)營養(yǎng)與健康一級(jí)博士學(xué)位點(diǎn),2019 年成立了校直屬的營養(yǎng)與健康系與“營養(yǎng)與健康研究院”。建有流行病學(xué)與人體健康評估、分子營養(yǎng)、腸道健康和營養(yǎng)組學(xué)等平臺(tái),主要開展?fàn)I養(yǎng)與流行病、營養(yǎng)源與健康、環(huán)境與營養(yǎng)健康、精準(zhǔn)營養(yǎng)與健康工程等方向的研究,與康奈爾大學(xué)、約翰霍普金斯大學(xué)、瓦赫寧根大學(xué)、南方醫(yī)科大學(xué)、北京工商大學(xué)、首都醫(yī)科大學(xué)朝陽醫(yī)院等國內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)建立了良好的合作關(guān)系,為推進(jìn)我國大健康產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。
西安交通大學(xué)于2016 年成立全球健康研究院,依托公共衛(wèi)生、臨床醫(yī)學(xué)、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、生物信息學(xué)等優(yōu)勢學(xué)科,開展慢性病預(yù)防和控制研究、系統(tǒng)科學(xué)與醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)研究、藥品安全與政策研究、衛(wèi)生體系和衛(wèi)生政策研究、食品安全與營養(yǎng)研究、兒童發(fā)育與健康研究、移動(dòng)健康研究及個(gè)體精準(zhǔn)健康服務(wù)的發(fā)展和推廣。
南京醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院的營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學(xué)屬于該?!笆晃濉敝攸c(diǎn)學(xué)科,江蘇省優(yōu)勢學(xué)科三個(gè)學(xué)科群之一。目前學(xué)科已形成4 個(gè)方向:營養(yǎng)與腫瘤干預(yù)的作用與機(jī)制、膳食有害因素的健康效應(yīng)與機(jī)制、營養(yǎng)與代謝性疾病、婦幼營養(yǎng)和公共營養(yǎng)。南京醫(yī)科大學(xué)營養(yǎng)與食品科學(xué)技術(shù)研究所于1996 年首批通過衛(wèi)生部認(rèn)證,成為國家級(jí)保健食品功能評價(jià)單位和毒理學(xué)安全性評價(jià)單位,該所重點(diǎn)關(guān)注的領(lǐng)域?yàn)楸=∈称饭δ軐W(xué)評價(jià)和毒理學(xué)評價(jià)。
總體上說,目前相關(guān)研究院所重點(diǎn)關(guān)注的領(lǐng)域及核心研究內(nèi)容主要包括:慢性病預(yù)防和控制研究、系統(tǒng)科學(xué)與醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)研究、藥品安全與政策研究、衛(wèi)生體系和衛(wèi)生政策研究、食品安全與營養(yǎng)研究、兒童發(fā)育與健康研究、移動(dòng)健康研究及個(gè)體精準(zhǔn)健康服務(wù)的發(fā)展和推廣研究。雖然開展了營養(yǎng)與健康相關(guān)研究,但是并沒有營養(yǎng)與健康學(xué)科的支撐,相關(guān)學(xué)科體系仍然匱乏,這將成為限制營養(yǎng)健康科學(xué)研究快速發(fā)展的瓶頸。
由上可知,現(xiàn)有營養(yǎng)與健康相關(guān)學(xué)科不能滿足營養(yǎng)健康人才培養(yǎng)的多重知識(shí)體系需求,在黨中央、國務(wù)院高度重視交叉學(xué)科發(fā)展的大背景下,開展“營養(yǎng)與健康科學(xué)” 交叉學(xué)科的建設(shè)迫在眉睫。本研究立足于已有的營養(yǎng)與健康相關(guān)學(xué)科基礎(chǔ),并基于國內(nèi)外營養(yǎng)與健康領(lǐng)域的研究方向,提出“營養(yǎng)與健康”以及“營養(yǎng)與健康科學(xué)”的定義如下。
“營養(yǎng)與健康”是采用營養(yǎng)流行病學(xué)方法,結(jié)合人體健康評估挖掘人體的特征營養(yǎng)需求;采用現(xiàn)代制造技術(shù)生產(chǎn)營養(yǎng)產(chǎn)品;以精準(zhǔn)營養(yǎng)的理念,通過膳食模式調(diào)整、營養(yǎng)素補(bǔ)充等營養(yǎng)干預(yù)方式;實(shí)現(xiàn)機(jī)體生理、心理、社會(huì)的健康完好狀態(tài)的系統(tǒng)性過程。由此,可以得出“營養(yǎng)與健康科學(xué)”一級(jí)交叉學(xué)科的定義及學(xué)理基礎(chǔ)。
“營養(yǎng)與健康科學(xué)”是解析在生命全周期過程中,膳食與營養(yǎng)素對健康和疾病影響規(guī)律的一門科學(xué),學(xué)理基礎(chǔ)為“理學(xué)”,交叉融合生物學(xué)、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、食品科學(xué)與工程、環(huán)境科學(xué)與工程、作物學(xué)、畜牧學(xué)、獸醫(yī)學(xué)等學(xué)科(圖3)?!盃I養(yǎng)與健康科學(xué)”的人才培養(yǎng)目標(biāo)為培養(yǎng)適應(yīng)建設(shè)創(chuàng)新型國家對高層次人才的需要,以培養(yǎng)和造就具有學(xué)術(shù)創(chuàng)新能力、國際視野、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神的高級(jí)專門人才為目標(biāo),堅(jiān)持學(xué)術(shù)導(dǎo)向和高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),從而促進(jìn)科技進(jìn)步和適應(yīng)社會(huì)需求變化,使研究生能夠運(yùn)用營養(yǎng)與健康科學(xué)理論和系統(tǒng)的科學(xué)思維方法,具備良好的創(chuàng)新能力和扎實(shí)的實(shí)驗(yàn)技能,在營養(yǎng)與健康科學(xué)相關(guān)領(lǐng)域從事研究與開發(fā)的德、智、體全面發(fā)展的高層次專門人才。
圖3 “營養(yǎng)與健康科學(xué)”一級(jí)交叉學(xué)科的學(xué)理基礎(chǔ)Fig.3 The theoretical basis of the first level interdisciplinary discipline of Nutrition and Health Science
營養(yǎng)與健康科學(xué)的內(nèi)涵包括為機(jī)體維持健康需求的營養(yǎng)的挖掘、營養(yǎng)健康產(chǎn)品的制造、精準(zhǔn)營養(yǎng)干預(yù)方式及營養(yǎng)的健康功效評價(jià)。
4.1.1 機(jī)體維持健康需求的營養(yǎng)的挖掘 營養(yǎng)素包括水、糖類、蛋白質(zhì)、脂肪、維生素、礦物質(zhì)、纖維素,首先應(yīng)明確健康機(jī)體所需的營養(yǎng)素。以人體為研究對象,應(yīng)用流行病學(xué)方法研究營養(yǎng)素與人群健康之間的關(guān)系,建立營養(yǎng)素種類及水平與機(jī)體健康狀況的關(guān)聯(lián),明確機(jī)體對營養(yǎng)素的需求,在分子層面利用多組學(xué)手段,從線粒體、干細(xì)胞、細(xì)胞通訊、營養(yǎng)感應(yīng)等角度挖掘探究各系統(tǒng)功能健康衰減的早期標(biāo)志物,制定預(yù)防健康衰減發(fā)生的衛(wèi)生政策。
因此,應(yīng)基于蛋白質(zhì)的人類營養(yǎng)基因組學(xué)、基于代謝組分的人類營養(yǎng)代謝組學(xué)、基于微生物的人類營養(yǎng)宏基因組學(xué)、基于系統(tǒng)的食物組學(xué)和系統(tǒng)生物學(xué)等營養(yǎng)與生物信息學(xué)方法,從分子水平和人群水平研究膳食營養(yǎng)素和基因?qū)θ祟惤】档挠绊懠捌浣换プ饔茫M(jìn)而建立基于個(gè)體基因組結(jié)構(gòu)特征的膳食干預(yù)方法和營養(yǎng)干預(yù)措施,實(shí)現(xiàn)個(gè)體化營養(yǎng)。
在培養(yǎng)相關(guān)人才時(shí),應(yīng)開設(shè)流行病學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、生物信息學(xué)、營養(yǎng)學(xué)、食品科學(xué)與工程、臨床醫(yī)學(xué)、生理學(xué)、生物化學(xué)、病理學(xué)、藥理毒理學(xué)等專業(yè)基礎(chǔ)課程;使其掌握食品加工理論、膳食配伍理論、食物成分消化吸收理論、食物成分、體內(nèi)代謝理論、代謝綜合征理論、疾病發(fā)生發(fā)展理論、臨床診斷學(xué)理論、流行病學(xué)理論模型、統(tǒng)計(jì)學(xué)原理、生物信息學(xué)分析等理論。
4.1.2 營養(yǎng)健康產(chǎn)品的制備 針對特殊人群的生理需求,或某些疾病患者的營養(yǎng)需要,開發(fā)功能基料及營養(yǎng)健康產(chǎn)品的高效制備技術(shù),實(shí)現(xiàn)功能基料及營養(yǎng)健康產(chǎn)品的連續(xù)化、規(guī)模化、綠色化生產(chǎn)。研究天然活性物質(zhì)的提取、制備和純化方法,開發(fā)活性蛋白質(zhì)、功能油脂、功能性多糖、益生菌、小分子活性物質(zhì)等的高效制備技術(shù)。針對正常生理狀況下具有特殊營養(yǎng)需求的人群,系統(tǒng)地強(qiáng)化或弱化,或者合理搭配各種營養(yǎng)素,為特殊人群提供配比科學(xué)的營養(yǎng)健康產(chǎn)品。
因此,應(yīng)基于營養(yǎng)素從原料中分離的熱力學(xué)、傳質(zhì)動(dòng)力學(xué);基于營養(yǎng)素之間搭配的化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和生物效價(jià)評估學(xué)等研究方法,研究營養(yǎng)素間的協(xié)同增效技術(shù),針對特殊人群配比科學(xué)的健康產(chǎn)品技術(shù)開發(fā)。研究天然活性物質(zhì)的提取、制備和純化方法,開發(fā)活性蛋白質(zhì)、功能油脂、功能性多糖、益生菌、小分子活性物質(zhì)等的高效制備技術(shù)。
在培養(yǎng)相關(guān)人才時(shí),應(yīng)開設(shè)分離技術(shù)、生物技術(shù)、生物工程、化學(xué)、機(jī)械學(xué)、食品科學(xué)與工程、化工原理等基礎(chǔ)課程,使其掌握傳質(zhì)理論、傳熱理論、化學(xué)平衡理論、物理吸附理論、食品加工理論、食物成分、體內(nèi)代謝理論、統(tǒng)計(jì)學(xué)原理、生物學(xué)分析等理論知識(shí)。
4.1.3 精準(zhǔn)營養(yǎng)干預(yù)方式 不同地域、民族、性別、年齡和生理狀況的個(gè)體對營養(yǎng)的需求不同,遺傳背景的差異也會(huì)影響食物和營養(yǎng)素的消化、吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)、代謝和儲(chǔ)存及內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)調(diào)控,最終反映為個(gè)體在疾病易感性和對營養(yǎng)反應(yīng)等方面的差異。精準(zhǔn)營養(yǎng)是一個(gè)涵蓋了遺傳學(xué)、飲食習(xí)慣和膳食模式、晝夜節(jié)律、健康狀況、社會(huì)經(jīng)濟(jì)和心理社會(huì)特征、食物環(huán)境、身體活動(dòng)和微生物組等的框架,用來指定與個(gè)人和人群健康相關(guān)的復(fù)雜、動(dòng)態(tài)的營養(yǎng)指南,其目的是針對特定的個(gè)體或亞人群進(jìn)行不同的營養(yǎng)干預(yù),實(shí)現(xiàn)對個(gè)體營養(yǎng)狀態(tài)的最優(yōu)化營養(yǎng)推薦和干預(yù)從而預(yù)防疾病。
因此,應(yīng)基于營養(yǎng)遺傳學(xué)、營養(yǎng)蛋白組學(xué)、營養(yǎng)表觀遺傳學(xué)等多組學(xué)分析;膳食攝入量與頻率、體力活動(dòng)、社會(huì)心理學(xué)特征、傳統(tǒng)臨床指標(biāo)等深度表型分析方法,借助多組學(xué)、可穿戴、影像學(xué)、生物信息學(xué)、人工智能等多種新技術(shù)和新理念對不同個(gè)體提供量身定制的膳食和生活方式干預(yù)和指導(dǎo),能更有效地促進(jìn)健康和防控重大疾病。
在培養(yǎng)相關(guān)人才時(shí),應(yīng)開設(shè)生物信息學(xué)、影像學(xué)、循證醫(yī)學(xué)、分子營養(yǎng)學(xué)、臨床營養(yǎng)學(xué)、基因組學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、預(yù)防醫(yī)學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、解剖生理學(xué)、生物學(xué)、生物化學(xué)等基礎(chǔ)課程;使其掌握膳食模式理論、營養(yǎng)素消化吸收理論、體內(nèi)代謝理論、疾病發(fā)生發(fā)展理論、臨床診斷學(xué)理論、統(tǒng)計(jì)學(xué)原理、生物信息學(xué)分析等理論知識(shí)。
4.1.4 營養(yǎng)的健康功效評價(jià) 在發(fā)現(xiàn)、獲取營養(yǎng)素和給予營養(yǎng)干預(yù)的基礎(chǔ)上,營養(yǎng)的健康功效評價(jià)至關(guān)重要。以人為研究對象,以人體健康狀況為核心,首先,采用多組學(xué)手段和生物信息學(xué)方法,深入探索和闡明人體健康的指征(包括生理體征、血清學(xué)、微生物代謝組學(xué)、心理學(xué)等指標(biāo)),建立系統(tǒng)的人體健康評估體系和方法,并開發(fā)適配的儀器設(shè)備;同時(shí),挖掘和確立營養(yǎng)素在體內(nèi)作用的特異性生物標(biāo)志物;在此基礎(chǔ)上,開展嚴(yán)密設(shè)計(jì)的人群隨機(jī)對照試驗(yàn),最大程度排除混雜因素后,評價(jià)營養(yǎng)干預(yù)對人體健康的效果。
因此,應(yīng)基于隨機(jī)對照試驗(yàn)、蛋白組學(xué)、代謝組學(xué)、微生物宏基因組學(xué)等研究方法,建立人體健康評估體系,開發(fā)適配的健康評估儀器設(shè)備;并評價(jià)營養(yǎng)干預(yù)對人體健康的效果,以驗(yàn)證不同個(gè)體適宜的營養(yǎng)干預(yù)方式,為支持和調(diào)整精準(zhǔn)營養(yǎng)干預(yù)方案提供證據(jù)。
在培養(yǎng)相關(guān)人才時(shí),應(yīng)開設(shè)基礎(chǔ)營養(yǎng)學(xué)、食品科學(xué)與工程、臨床流行病學(xué)、衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)學(xué)、生物信息學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)等基礎(chǔ)課程;使其掌握食物成分消化吸收理論、營養(yǎng)素體內(nèi)代謝理論、食物營養(yǎng)價(jià)值理論、疾病發(fā)生發(fā)展理論、臨床診斷學(xué)理論、臨床流行病學(xué)理論、衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)學(xué)原理、生物信息學(xué)理論、心理學(xué)理論等理論知識(shí)。
“營養(yǎng)與健康科學(xué)”的學(xué)科外延包含非營養(yǎng)因子的健康風(fēng)險(xiǎn)評估、普通食品的制造及機(jī)體病理狀態(tài)的評估3 個(gè)方面。
4.2.1 非營養(yǎng)因子的健康風(fēng)險(xiǎn)評估 以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中非營養(yǎng)因子為研究對象,包括農(nóng)藥、獸藥等在農(nóng)業(yè)植物或動(dòng)物體內(nèi)蓄積的污染因子,運(yùn)用生物學(xué)、環(huán)境科學(xué)、化學(xué)等方面的知識(shí),確定農(nóng)業(yè)健康污染因子的歸趨、殘留形態(tài)及健康脅迫風(fēng)險(xiǎn),探索農(nóng)業(yè)環(huán)境污染因子單一及協(xié)同暴露健康效應(yīng),以及農(nóng)獸藥在食物鏈各環(huán)節(jié)演變、代謝與累積過程中對營養(yǎng)素品質(zhì)及機(jī)體健康的影響,全過程研究農(nóng)業(yè)環(huán)境、污染因子、暴露途徑通過營養(yǎng)素的攝入發(fā)揮人體健康效應(yīng)的科學(xué)。
因此,應(yīng)基于高通量危害因子篩查、微量危害因子檢測、毒理學(xué)評估、系統(tǒng)機(jī)體健康評估等研究方法,依據(jù)營養(yǎng)素的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程,對農(nóng)獸藥進(jìn)行全過程的控制,解析毒理機(jī)制,明確危害因子在人體內(nèi)積累的過程,解析其誘發(fā)疾病發(fā)生的機(jī)理,為政策的提出提供理論依據(jù)和方法基礎(chǔ)。
在培養(yǎng)相關(guān)人才時(shí),應(yīng)開設(shè)環(huán)境與健康、農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)、農(nóng)藥學(xué)、獸醫(yī)藥學(xué)、微生物學(xué)等基礎(chǔ)課程;使其掌握農(nóng)業(yè)環(huán)境污染物多介質(zhì)作用機(jī)理、協(xié)同控制理論,全過程控制理論,外源化學(xué)物毒性和毒效、危險(xiǎn)度評估理論,環(huán)境領(lǐng)域的科學(xué)、技術(shù)、工程和管理等集成理論,人類與環(huán)境的相互關(guān)系、健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)和環(huán)境質(zhì)量評價(jià)理論等理論知識(shí)。
4.2.2 普通食品的制造 以普通食品為研究對象,運(yùn)用作物學(xué)、畜牧學(xué)、生物學(xué)、食品加工等知識(shí),通過遺傳育種、生物強(qiáng)化、飼料營養(yǎng)價(jià)值評定、飼養(yǎng)管理等方式提升農(nóng)產(chǎn)品的營養(yǎng)價(jià)值與品質(zhì),研究農(nóng)產(chǎn)品中營養(yǎng)活性物質(zhì)的富集機(jī)制;利用包埋技術(shù)、生物合成、3D 打印、食品制造等手段提升普通食品的營養(yǎng)健康功能,為人類健康提供高效優(yōu)質(zhì)的營養(yǎng)來源。
因此,應(yīng)基于遺傳育種增強(qiáng)營養(yǎng)物質(zhì)富集、生物強(qiáng)化農(nóng)作物培育、生物合成蛋白類產(chǎn)品的制造、酶工程營養(yǎng)物質(zhì)的制造、農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)提升與制造等研究方法,充分吸收、整合、運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)相關(guān)成果和前沿研究,提升果蔬、作物、乳品、肉品、蛋品、水產(chǎn)品以及菌類等農(nóng)產(chǎn)品的營養(yǎng)價(jià)值和品質(zhì),包括在育種、飼養(yǎng)過程中營養(yǎng)素的攝入;通過遺傳育種、生物強(qiáng)化、飼料及飼養(yǎng)方式的管理在源頭增強(qiáng)營養(yǎng)物質(zhì)的富集;通過食品制造技術(shù)加工出富含營養(yǎng)物質(zhì)的農(nóng)產(chǎn)品。
在培養(yǎng)相關(guān)人才時(shí),應(yīng)開設(shè)作物生理生態(tài)學(xué)、作物遺傳學(xué)、作物育種學(xué)、作物基因工程學(xué)、動(dòng)物生理學(xué)、動(dòng)物生物化學(xué)、合成生物學(xué)、微生物學(xué)和現(xiàn)代生命科學(xué)、生物學(xué)、生理學(xué)、食品科學(xué)與工程、食品質(zhì)量與安全等基礎(chǔ)課程;使其掌握作物產(chǎn)量與品質(zhì)形成規(guī)律及其協(xié)調(diào)機(jī)制,作物產(chǎn)量、品質(zhì)和抗性等重要性狀的遺傳規(guī)律及其調(diào)控機(jī)制,表型組特性與發(fā)育規(guī)律,動(dòng)植物的遺傳育種,動(dòng)物組織學(xué)和胚胎學(xué),獸醫(yī)藥理與病理學(xué),獸醫(yī)生物工程,動(dòng)物衛(wèi)生檢疫學(xué),動(dòng)物營養(yǎng)代謝疾病學(xué),發(fā)酵工程和酶工程,食品營養(yǎng)成分在人體的消化、吸收及其代謝規(guī)律等理論知識(shí)。
4.2.3 機(jī)體病理狀態(tài)的評估 病理狀態(tài)指人體疾病發(fā)生的原因、過程、發(fā)展規(guī)律以及疾病過程中器官、組織的病變及其形態(tài)結(jié)構(gòu)、功能代謝的變化等。研究營養(yǎng)素與疾病病因的關(guān)聯(lián),明確各種營養(yǎng)素缺乏或過量對疾病發(fā)生、發(fā)展的影響,挖掘疾病早期的生物標(biāo)志物,闡明營養(yǎng)相關(guān)疾病在各個(gè)發(fā)病階段的典型病理特征,建立快速、準(zhǔn)確的營養(yǎng)相關(guān)疾病評估和診斷方法,研究營養(yǎng)干預(yù)對糖尿病、高血壓、肥胖、腫瘤等慢性疾病的改善作用并設(shè)計(jì)相應(yīng)的臨床營養(yǎng)診療策略。
因此,應(yīng)基于病變組織與細(xì)胞培養(yǎng)方法、組織病理切片技術(shù)、病理觀察法、亞細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)觀察法、免疫組織化學(xué)法、免疫細(xì)胞化學(xué)法、影像學(xué)等研究方法,研究營養(yǎng)素在疾病發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)歸等過程中的作用,以病理學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)為基礎(chǔ),闡明營養(yǎng)相關(guān)疾病的病理特征,建立營養(yǎng)相關(guān)疾病的診斷方法,進(jìn)而有效評估營養(yǎng)干預(yù)對疾病的改善作用。
在培養(yǎng)相關(guān)人才時(shí),應(yīng)開設(shè)病理學(xué)、診斷學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、生理學(xué)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)、生物信息學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)等基礎(chǔ)課程;使其掌握營養(yǎng)與疾病理論、疾病發(fā)病理論、器官病變理論、診斷病理學(xué)理論、實(shí)驗(yàn)病理學(xué)理論、臨床營養(yǎng)學(xué)等理論知識(shí)。
基于“營養(yǎng)與健康科學(xué)” 的學(xué)科內(nèi)涵與外延(圖4),其二級(jí)學(xué)科方向?yàn)闋I養(yǎng)源與健康、環(huán)境與營養(yǎng)健康、精準(zhǔn)營養(yǎng)與健康工程、營養(yǎng)與流行病,具體研究內(nèi)容如表1 所示。
表1 “營養(yǎng)與健康科學(xué)”研究方向設(shè)置Table 1 The research direction of Nutrition and Health Science is set
圖4 “營養(yǎng)與健康科學(xué)”交叉學(xué)科的內(nèi)涵與外延Fig.4 The connotation and extension of Nutrition and Health Science
營養(yǎng)健康產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展對人才提出了新的要求,現(xiàn)有營養(yǎng)或健康相關(guān)學(xué)科不能滿足產(chǎn)業(yè)需要的多知識(shí)體系的人才培養(yǎng)。本文基于國內(nèi)外營養(yǎng)與健康相關(guān)學(xué)科及研究的問題與經(jīng)驗(yàn),提出“營養(yǎng)與健康科學(xué)” 交叉學(xué)科的定義與學(xué)科內(nèi)涵、外延,為營養(yǎng)健康多學(xué)科交叉融合人才的培養(yǎng)提供了學(xué)科支撐。為了更好的促進(jìn)學(xué)科建設(shè)與人才培養(yǎng),建議國家教育學(xué)科管理部門繼續(xù)重視“營養(yǎng)與健康科學(xué)”一級(jí)交叉學(xué)科的建設(shè),出臺(tái)相應(yīng)的支持政策;建議相關(guān)院校繼續(xù)深入細(xì)化“營養(yǎng)與健康科學(xué)”的培養(yǎng)模式及課程體系建設(shè)方案,加強(qiáng)人才引育,大力培養(yǎng)師資隊(duì)伍;并重視“營養(yǎng)與健康科學(xué)”研究的平臺(tái)搭建,加大交叉課程及高質(zhì)量教材體系的建設(shè)。