营养缺乏会引发疾病
亿万年来，动物饮食中都含有可利用的维生素，因此，其身体对维生素的依赖是根深蒂固的。缺乏维生素B、维生素C、维生素D或维生素E很难诊断，因为它们引起的症状是多种多样的。更为重要的是电解质，钠、钾、钙、镁等常量营养素以及铁、锌、铜、铬、硒、钴等微量元素。它们是所有生命的必需物质，在整个肌体中被广泛利用，因此，缺乏任何一种营养素，都会引发广泛的问题。例如，肌体细胞代谢中要利用镁来酶催化合成脱氧核糖核酸（DNA）、核糖核酸（RNA）和蛋白质，因此，缺乏镁会引起高血压、痉挛、哮喘等多种症状。这使得平常的观察很难发现镁缺乏。此外，营养强化面粉、精炼糖、精炼油等许多加工食品几乎都不含镁，因此，人口中的镁缺乏非常普遍。很不幸，维生素C也是如此。长期以来，非急性维生素缺乏症很难发现，因为它会影响所有的肌体细胞。维生素C缺乏会带来非常严重而深远的后果。营养缺乏会引起多种症状，因此，即使是医疗专业人士，可能也很难加以诊断——也正因为如此，它们通常会被忽视。
严重缺乏食物和营养，会产生长期性的影响。例如，孕妇的营养状况就非常重要。孕妇营养不良，会影响胎儿的发育。饥荒时期（比如1944-1945年的荷兰、1958-1961年的中国）母亲没有获得足够的营养，出生的孩子就受到多方面的影响。现在有人认为，至少部分影响是源于DNA的表观遗传调节，而且可能遗传给后代。母亲在孕期严重缺乏营养，孩子发生肥胖和精神疾病的风险会更高。妊娠早期缺乏叶酸，会造成神经管缺陷，引起一系列的身体和神经系统障碍，其中某些障碍还是致命性的。
生活在现代社会的人，往往过度依赖加工食品，这带来了一个大问题：典型的现代饮食所含的必需营养素水平不够。工业革命之前，面包是用现磨全麦面粉烘烤的，新鲜水果和蔬菜也是本地种植的。但新鲜的全麦面粉暴露在空气中不耐储藏，如果不加以冷藏，几个星期后就会发生腐败。全麦面粉含有容易发生酸败的油脂，而且容易滋生霉菌，因此，在冰箱普及之前，精白面粉被认为更加安全。19世纪末，人们发现，机械磨制可以有效去除麦粒的麸皮和胚芽。面粉加工者发现，这极大地延长了面粉的保质期，使得民众可以普遍买到精白面粉。
但这也造成了不幸的后果：19世纪90年代到20世纪初，膳食性营养缺乏疾病十分流行。现在，我们已经知道，去除麦粒中的必需营养素，虽然可以抑制白面粉滋生真菌和霉菌，但同时也妨害了人体健康。几十年后，人们才发现，饮食中添加麦粒麸皮和胚芽（精加工去除的麦粒部分），就可以预防营养缺乏疾病。于是，人们开始寻找缺失的必需营养素。20世纪初进行了几项壮举般的实验研究，揭开了这些必需营养素的身份，它们最终被命名为“维生素”。面粉加工后，添加某些必需营养素，这种营养强化面粉有助于减轻维生素缺乏的流行。然而，不幸的是，这种强化面粉的营养并不全面，因为它缺乏镁、维生素E等必需营养素。同样，油、糖等其他精制食品，大多数也因为加工过程而失去了必需营养素。橄榄油、蔗糖等食品，加工程度越高，所含的必需营养素就越少。
此外，现代社会的商业化种植也非常普及，我们吃的很多食物都是由机械化农场种植的，其土壤施肥依靠的是精细化学品。这带来的问题是：它们施用的化肥往往无法代替我们所需的镁、硒、其他微量元素等某些必需营养素。数十年之后，辣椒、西红柿等普通作物所需的土壤电解质含量就会枯竭。而且，现代人工培育的作物品种，其矿物质含量也发生减少。因此，与50年前相比，现在由卡车运往超市的商业农产品，所含的维生素和营养素水平均较低。
这就提出了一个问题：我们如何获得身体所需的营养素？有机种植是一种办法。与农业企业化种植的常规农场品相比，有机农产品使用的农药通常较少，镁、维生素C等营养素含量更高。近年来，在美国的许多州，本地农业种植和农产品市场越来越受欢迎。本地种植的农产品有一大好处：它比运往全国各地的农产品消耗的矿物燃料更少，而且当季农产品会更加新鲜、营养水平更高。至少有一家全国性的零售连锁店已经决定廉价销售当地的有机农产品，因此，顾客既可以买到便宜农产品，还可以获得很好的营养。宾夕法尼亚州费城市的市长办公室支持“绿色工程”计划（Greenworks），旨在发动并帮助建立新的社区菜园，让每个市民步行十个街区内就可以购买当季的新鲜农产品。所有希望饮食更健康的人，都会从中受益。尤其是那些希望提升眼睛健康的人，获益会更大，因为随着视力下降，深绿叶蔬菜有可能就是防治眼睛疾病的“灵丹妙药”。
20世纪中期，维生素补充剂被开发出来，用以补充缺失的营养素。人们研制了多维片，用来预防常见的、易识别的营养缺乏症。医学营养委员会建立后，确定了各种营养素的平均需要量，才能预防营养缺乏症的某种特定症状。儿童和成人需要量的上限值也得到确定，因此，补充剂的安全是可以保证的。被认为可以满足“普通人”需要量的营养素，在当时被制成便于服用的片剂。于是，多维片成为了保持健康的重要物质，因为它很容易消除多种营养缺乏症。(https://www.daowen.com)
但是，补充营养素并不是如此简单。服用定量的某种营养素（比如水溶性的维生素C或脂溶性的维生素D），不同的人血液中的营养素水平往往会出现三倍以上的差异。其原因在于：肌体对营养素的消化、吸收、分布和利用状况具有很大的个体差异。大个子（体重200磅）比小个子需要更多的维生素C（每日10-20克）或维生素D（每日7000-10000 IU）等营养素。肌体获得最佳的营养素浓度是非常重要的，因而你需要服用的实际数量会随体重变化而变化。因此，营养素的服用通常会根据体重确定标准剂量。例如，维生素C的服用剂量通常为每日每公斤30-100毫克（每日每磅15-50毫克）。体重超标的人，身体脂肪含量更高，可能需要更多的维生素D（高于每日10000-15000 IU），才能保持理想的血液水平。
维生素A、维生素D、维生素E等脂溶性营养素，身体脂肪会对它们加以吸收和调节，因而其在血液中的水平波动较为缓慢。维生素D在肌体中的半衰期（浓度下降50%所需的时间）从数周到数月不等。由于这个原因，肌体组织中的维生素D水平，需要很长时间才会上升，也需要很长时间才会下降。这个“时间常数”是因人而异的，也会根据相对吸收率、体格指数（BMI、身体脂肪含量）等多种因素发生变化。
水溶性维生素则不同，比如维生素C和多种B族维生素。它们在肌体中的半衰期很短：维生素B通常短于数日，维生素C仅为4-8小时。它们的血流水平会迅速上升，然后又迅速下降。这些水溶性维生素每天至少需要服用一次以上（最好分为数次服用），才能维持较高的平均水平。有人可能会认为，提升肌体的维生素C水平是徒劳无益的，因为它很快就会被排泄掉，而且肾脏对维生素C的吸收机制很容易饱和。不过，在通过血流期间，维生素C可以为肌体发挥必要的作用，预防氧化损伤、合成胶原蛋白。因此，大剂量的维生素C（每日3-10克）是有益的。眼睛对维生素C的需要量很大。每次服用维生素C，血液水平就会迅速上升，眼睛就可以吸收更多的维生素C，从而可以预防眼睛疾病。
另外，营养素的需要量也是因人而异的，个体基因、环境毒素和病毒暴露量以及日常应激水平不同，需要量就会不同。有一项利用豚鼠进行的维生素C动物研究，就证明了这一点。和我们一样，豚鼠也是无法自体合成维生素C的少数动物之一。该研究让豚鼠摄入不含维生素C的饮食，然后给不同组别的豚鼠补充数量不等的维生素C，为期超过一年。研究结果表明：维生素C普遍有利于体重增加，但豚鼠对维生素C的个体反应和需要量具有很大的差异。有些没有补充维生素C的豚鼠表现出坏血症的症状，但仍然生存下来。在补充大剂量维生素C的豚鼠中，有的似乎毫无益处，而有的获益巨大。该研究的结论是：有些个体应对维生素C缺乏的能力更强，这可能是因为它们的身体可以合成或再生少量的维生素C。灵长类动物和人类对维生素C的依赖也具有同样的差异性，肌体所需的其他必需营养素也是如此。我们对营养素的需要量具有很大的个体差异。
不同的必需营养素进入肌体的通道是不同的，被肌体利用的方式也不同。例如，水溶性的维生素C和多种B族维生素容易被吸收，但也容易经尿液排出。这些水溶性的维生素需要肾脏中的特别的生化吸收通道，才能防止被排出体外。而有些营养素需要更为复杂的机制才能被吸收。例如，虽然我们对维生素B12的需要量极小（每日只需要几微克），但需要分泌特别的“结合蛋白”进入肠道，还需要特别的“转运蛋白”，才能将它吸收进入肌体组织。此外，高等灵长类动物的组织中具有特别的转运体，可以让红细胞吸收氧化的维生素C，并将它还原为最初的活性形式，然后再进入血流，从而在某种程度上循环利用这种必需营养素。我们还知道，借助于维生素C，维生素E也可以恢复为活性形式而被循环利用。通过这种方式，许多营养素会联合发挥协同效应。
要找到最有效的治疗方法，就需要遵循科学原则。借用专门的术语说，就是要采用“循证”疗法。也就是说，我们要了解现代健康研究的成果，然后选择最有效的疗法。在接下来的几章中，我们将概述相关的证据，以证明适量的维生素和营养素有助于预防疾病，包括多种老年性眼病。制药公司通过药品谋利，而实证医学已经表明，营养素具有重要的作用，可以预防和治疗高血压、心脏病、糖尿病、癌症以及现代社会的其他多种疾病。它们被冠以“保健食品”（Nutraceutical），也就是可以代替或强化药物功能的食物或营养素。心脏病、高血压、糖尿病以及其他多种全身性疾病会对眼睛带来直接影响，因此，这些疾病的营养预防和治疗，对眼病患者也是有利的。
借助现代科技，我们可以检测各种营养素及其代谢产物在血液中的水平，也可以测定所有人与营养素利用相关的基因组成。这推动了“营养基因组学”（Nutrigenomics）的发展——研究营养素如何影响基因表达，不同的基因表达如何影响肌体对营养素的吸收、利用以及需要量。许多大型食品公司对这类科学很感兴趣，因为根据个体的基因组成、年龄和相关疾病确定其最佳的营养素摄取量，这是有利可图的。制药公司已经花费数百万美元，用以寻找致病基因组的分析方法，因为这可以让它们开发有效的药物。这些基因信息已经表明：基因组成的个体差异会影响营养需求，因而确定最佳的营养素将对健康产生重大的影响。因此，根据个体的基因组成，集中补充某些关键的营养素将很快变为可能。我想，这恰恰就是莱纳斯·鲍林创造“正分子医学”这个术语的想法。