樸實的心聲

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我的留學夢竟是因尿而起

(2017-04-27 04:54:29) 下一個

說起來可能難以置信,我的留學生涯竟然是因尿而起;沒錯,就是每個人都要排泄的小便。我是文化大革命後招收的第一屆研究生,從中國科學院上海生理研究所獲得碩士學位後,到上海體育科學研究所工作。我注意到,雖然大多數運動項目都與骨骼肌密切相關,然而在1980年代,卻沒有方法能準確測定骨骼肌的含量。唯有一種尿肌酐方法,還比較有希望。這種基於生物化學的方法,原理並不複雜:骨骼肌中含有的肌酸,每天以較恒定的比例脫水生成肌酐,而肌酐全部由尿排出。因此,通過尿液內肌酐的測定,就可以估測受試者的骨骼肌含量。

當時的中國運動生化學者,采用的方法是測定晨尿肌酐濃度,即收集運動員早晨第一次尿液,分析其肌酐濃度。晨尿肌酐濃度高者,被認為骨骼肌含量多,有利於在力量型運動項目(如舉重、投擲等)中取得較好的成績。

我對這個方法產生了懷疑:同一個受試者,如果前後兩天的晨尿量相差一倍,難道其
晨尿肌酐濃度還會相同嗎?我查閱了國外文獻,發現多數學者主張一晝夜24小時內排出的尿肌酐總量才是比較恒定的。特別是美國的Heymsfield教授,對於尿肌酐法測定骨骼肌的原理,作了詳盡的綜述。

我認識到,要開展這方麵的研究,首先就必須以實驗數據,來破除對晨尿肌酐濃度的迷思。我的實驗說起來簡單,然而實施起來卻是料想不到的困難,首先是受試者必須連續10天不吃肉類食品,以避免肉類所含肌酸的幹擾。這還比較容易做到,困難的是受試者必須連續7天,每天收集24小時內排出的全部尿液,就連在解大便時帶出的少量尿液都不能遺漏,否則就會產生誤差。

我花了半個月時間竟然連一個誌願者都找不到,因為畢竟沒有什麽人願意隨身帶著個尿瓶滿世界跑的。於是我不得不以自己及兩個十多歲的女兒作為受試者,我們三個人“閉關”在家裏一個星期不曾出門,生活的中心就是收集尿液。每隔4個小時鬧鍾一響,我們就各自把小便解到燒杯裏,然後我用量筒測定尿量,再取出少量尿液為樣品。那些天,我家冰箱裏放滿了一百多個裝尿液的小瓶子。妻子雖然感到惡心,但也無可奈何;她還要忙著為我們準備無肉膳食。時至今日,我不知道還有多少孩子願意參加這樣的實驗,還有幾個妻子能容忍丈夫在家中的冰箱裏放尿液的。

功夫不負有心人。我的實驗證實了尿肌酐日排出量是相對恒定的,變異係數小於8%;相反,晨尿肌酐濃度的變異係數高達35%。我發表了一篇論文,題為《晨尿肌酐濃度是一項嚴密的生物化學指標嗎?》,以無可辯駁的數據終結了這方麵的爭論。之後,我連續發表了多篇有關尿肌酐的論文,獲得了國家體育運動委員會頒發的科學技術進步獎。

隨著研究的深入,我認識到尿肌酐方法的局限性。1克尿肌酐相當於18.9千克骨骼肌,不過對不同受試者,這個比值會有波動。因此,簡單測定尿肌酐日排出量並不能準確計算骨骼肌含量。我意識到自己的研究遇到了瓶頸,自然而然就產生了留學深造、開拓視野的想法。

當時留學歐美之風已經興起。不少人為了留學,寫了幾十封甚至一百多封信給國外院校,廣種薄收,隻求一逞。我也寫了信,不過隻有幾封,都是寫給同領域的學者,並附上了自己論文的英文摘要。很快我就收到Heymsfield教授發自美國哥倫比亞大學的回信。當時他剛申請到美國國立衛生研究院(NIH)長達5年的研究基金,以探討骨骼肌含量的測定方法。他在信中寫道:“我欣賞你在肌酐領域裏的工作。如果你願意,我想邀請你到我的實驗室來繼續這方麵的研究。”

由於有了在中國的基礎,我在美國的科學研究很快就走上了軌道。我們研究組以當時最新發展的電腦斷層攝影為基準來測定骨骼肌含量,從而把尿肌酐方法提高到一個新的水平。經過20年的努力,現在我們不但能以尿肌酐方法,而且能以更準確的方法來測定骨骼肌含量,如電腦斷層攝影、核磁共振、以及雙能量X射線吸收法等等。

我認為對於科學工作者來說,在中國的研究應當是留學的起點和基礎;而留學則是研究的延續和深化。有些年輕學者抱怨找不到出國深造的機會,其實機會對每個人都是公平的,關鍵在於要有充分的準備。偉大的微生物學家和化學家巴斯德說過一句名言: 機會隻青睞有準備的人(Chance favors only the prepared mind)。如果缺乏準備,那就隻能置自己的專業於不顧,以海量發信來求得廣種薄收。而對於在學術上有了充分準備的學者,留學深造則是萬事俱備隻欠東風。

(注:本文乃舊文重發。近一年前在文學城博客刊出時,點擊量為4085,現在換一個較為吸引眼球的標題重刊。目的之一是看看標題對點擊量的影響到底有多大。當然主要目的還是希望自己的人生體驗對更多的青年學子有所裨益。)

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閱讀 ()評論 (10)
評論
梅華書香 回複 悄悄話 哈哈哈哈,支持!
加成 回複 悄悄話 回複 '呐於行' 的評論 : 謝謝您的評論。現在回過頭來看30年前的這個實驗,的確在實驗方法上存在許多缺陷。如果現在再做,將會設計得更加嚴密些。
呐於行 回複 悄悄話 讚賞作者的科研態度與成果。有個問題想請作者澄清。四個人的小樣本,而且父親和兩個女兒有血親關係。女性占三分之二。樣本顯著嗎? 遺傳因素有影響嗎?尿液收集期間怎樣保證一滴不少?怎樣監督采樣過程保證無汙染無丟失?這些與作者的結論相關嗎?謝謝作者改變了標題,才吸引我閱讀大作。也為作者的新實驗貢獻一次點擊。
hhtt 回複 悄悄話 Very good motivational article.
soullessbody 回複 悄悄話 樓主科學素養很牛!
加成 回複 悄悄話 回複 'Rosaline' 的評論 : 謝謝評論。此一時彼一時啦,要是放到現在,她也是不會同意把尿液放到家裏冰箱裏的。
加成 回複 悄悄話 回複 '阿留' 的評論 : 謝謝阿留兄留言。如您所言,“當年這篇論文,全家都做出了貢獻”,可也是全家受益。這不,由於這篇與尿相關的論文,都混到美國來啦。哈哈!
Rosaline 回複 悄悄話 加成先生有一個非常優秀的妻子。絕大多數妻子是不會接受的:)
阿留 回複 悄悄話 哈哈哈,加成兄這個新實驗設計得不錯。:)當年這篇論文,全家都做出了貢獻,讚!
TUCSON2008 回複 悄悄話 可以得意一下
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