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美国超重 / 肥胖及 2 型糖尿病(T2D)等代谢性疾病流行形势严峻,饮食和食物系统是主因。本文强调园艺研究应与营养、医学协同,通过分析疾病负担、果蔬摄入 / 生产现状及科研投入,提出跨学科合作框架,以构建健康可持续的食物系统。
肥胖 / 超重 / 糖尿病流行现状
美国成人肥胖率达 43%,超重率 30%,青少年肥胖 / 超重率 35%,15% 成人患 T2D,37% 成人及 18% 青少年有糖尿病前期。T2D 患者 50 岁确诊者预期寿命减少 6 年,早发患者(<40 岁)寿命损失达 10-15 年,且常伴随周围神经病变(DPN)、心血管疾病(CVD)等并发症。2022 年糖尿病相关经济成本达 4130 亿美元,超过军费开支,77% 青年因超重无法参军,凸显公共健康与国家安全危机。
果蔬摄入与生产困境
仅约 10% 成人达到每日 2 份水果 + 3 份蔬菜的 “5-a-day” 推荐量,人均供应量不足推荐量一半,浆果、西兰花等健康品类缺口达 10-20 倍。过去 40 年,果蔬价格涨幅远超加工食品,导致低收入群体更依赖高热量低营养的超加工食品(UPFs),其供能比从 2002 年升至 2018 年。美国 40%-60% 果蔬依赖进口,劳动力成本占生产成本 1/3-1/2,而果蔬种植仅占耕地 3%,玉米 / 大豆等商品作物占 68%。
科研与政策支持失衡
2018 年农业法案仅 0.2%(10 亿美元)用于园艺研究,不足糖尿病(NIDDK)和心血管疾病(NHLBI)研究经费的 1/30。以草莓与玉米为例,前者研究投入仅为后者 1/6,产量提升却达 3 倍,投资回报率(ROI)高 18 倍,显示园艺研究高效益潜力。但长期学科割裂导致资源分配不均,制约系统性解决方案开发。
跨学科协同路径
基础架构:培养 “T 型” 人才
倡导融合多学科的 “T 型” 教育,美国赠地大学可依托科研 - 教学 - 推广三位一体模式,通过联合聘任、跨学科集群招聘等激励机制,打破医学、营养学与园艺学的壁垒,建立信任协作网络。
研究方向:聚焦健康导向
- 作物优化:优先培育高营养密度、低升糖指数(GI)、耐储存品种,利用合成生物学提升抗氧化物质含量,同时通过育种降低人工采收成本。
- 机制探索:解析果蔬成分与肠道微生物组互作机制,明确膳食纤维、多酚等对代谢调控的分子通路,为精准营养提供依据。
- 临床转化:开展 “食物即药物” 干预试验,验证富含果蔬的饮食对逆转胰岛素抵抗、改善认知功能的长期效果,结合 GLP-1 激动剂治疗优化方案。
实践落地:系统整合策略
- 区域中心建设:在全美五大区设立 NIH 支持的 “食物即药物” 中心,结合地域饮食特点与生产优势(如佛罗里达老龄化与园艺产业基础),推动产学研用一体化。
- 供应链改革:扩大国内高营养果蔬种植,通过加工技术(如罐头、冷冻)减少浪费,联合食品企业开发便捷健康产品,将消费端需求与生产端升级联动。
- 政策倡导:呼吁调整农业法案资金分配,增加园艺研究占比,建立跨部门协作机制,将果蔬供应纳入公共卫生应急体系,保障弱势群体可及性。
结语
文章由多学科团队联合发声,指出破解代谢性疾病危机需打破 “重治疗轻预防” 的惯性,将园艺科学纳入食物 - 健康系统核心。通过跨学科协作、政策创新与技术突破,有望构建 “可负担、易获取、有吸引力” 的健康食物体系,实现从 “疾病管理” 到 “健康促进” 的范式转变。正如丘吉尔所言:“给我们工具,我们将完成使命。” 唯有系统性变革,才能逆转这场由饮食驱动的生存危机。