人体需不需要维生素和矿物质？什么人需要补充？过多是否有害？补充后能预防疾病发生吗？

对于第一个问题，答案是肯定的。按生物化学常识，维生素和矿物质（微量元素）是人体必需的营养成分，一旦缺乏会引起不同程度的健康问题或导致疾病发生。这是因为维生素及微量元素本身就是蛋白质及酶的组分或者直接参与酶促反应，如氧化还原酶（脱氢酶、氧化酶）含有烟酰胺（维生素B3）或核黄素（维生素B2）辅基、血红蛋白含有血红素（铁卟啉）、超氧化物歧化酶含有铜与锌或锰。

第二个问题的答案显然是：营养不良的人需要补充，营养充足的人则不必补充。营养状况的好坏既取决于食物供应和饮食结构，也取决于胃肠道的吸收功能。在非洲，食物供应短缺是造成营养不良的主因。以大米为主食的亚洲，由于碾米时除去了含维生素A原（β-胡萝卜素）的糊粉层而易导致维生素A缺乏症（夜盲症甚至失明）。在全世界范围内，即使饮食正常，小儿、老人、某些患者均可能因吸收功能较差而出现营养不良。

第三个问题，目前只能肯定过多无益，但还不能回答过多是否有害。很多知识分子尤其是懂得生物学知识的人早就养成了定时服用多种维生素及微量元素补充剂的习惯，也许他们不一定需要改变，无非是多花点买药的钱。不过，年老体弱者还是有补充多种维生素的必要，至少可以避免因为吸收功能差而出现维生素缺乏症，从而提高生活质量。

最后的问题，最近《内科学年鉴》上发表的系列文章做出了回答：多种维生素不能预防心血管病、老年痴呆和癌症等疾病的发生（http://paper.sciencenet.cn/htmlpaper/2013122512535318731351.shtm）。不过，这些研究结果都来自临床调查，并没有从机理上展开细致研究。我下面将着眼于自己的研究领域，并结合最新文献检索，谈谈为何过多补充维生素及微量元素有害无益的问题。

首先，不能笼统谈维生素及营养元素过多是否有益还是有害，应该具体说明其中特定种类的好坏。其次，有害的东西在一定范围内可能会转化成有益的东西。最近，我们正在研究一种“低毒兴奋效应”（hormesis），发现一些看起来有害的东西其实很有益。比如，过氧化氢是一种强氧化剂，高浓度时可诱导细胞凋亡，但低剂量时却能促进抗氧化酶合成，可以像热量限制那样延缓端粒缩短并延长寿命。同样，青蒿素作为一种过氧化氢诱导剂，也具有上述两种作用，而且作用机理完全相同。

我们将热量限制与过氧化氢、青蒿琥酯处理的结果进行比较，发现三者都能促进抗氧化酶的合成，尤其是提高线粒体锰超氧化物歧化酶（MnSOD）的表达水平，而且表现出“先升后降”的模式，说明前期活性氧大量生成，诱导抗氧化酶升高，后期活性氧被淬灭，抗氧化酶也就减少了。同时，我们还发现，酵母中负责长链脂肪酸运输的ABC跨膜转运体基因表达上调，脂肪酸β-氧化的酶基因表达相应上调，脂肪酸合成的酶基因表达则相应下调，这说明过氧化氢和青蒿琥酯也能让酵母像遭遇饥饿那样通过“自我消脂”来度日。

再回过头来看维生素C（抗坏血酸），它是最著名的抗氧化剂之一，可以中和体内的活性氧，理论上可以保护细胞免受自由基攻击。可是，为什么这么有用的维生素，却得不出对人体有益的结论呢？这种现象完全可以用低毒兴奋效应来解释，维生素C的抗氧化作用实际上消除了低毒兴奋效应，因为活性氧之“低毒”不存，促进抗氧化酶合成之“兴奋”必将焉附。当然，生物体是一种自稳系统，通过食物或药物多补充一点抗氧化剂，无非是让身体少合成一点抗氧化剂而已。

人们之所以片面理解某种物质“坏”的一面，是因为常常看不到它也能带来“好”的一面。推而广之，正如抗氧化酶之合成在于有活性氧一样，抗体之合成在于有抗原。低浓度的氧化剂处理细胞可以诱导高水平的抗氧化剂合成，从而让细胞抵御更高浓度的氧化剂，这就是“锻炼”的奇效。用少量“病菌”（疫苗）刺激免疫系统，可以诱导大量“杀菌剂”（抗体）合成而消灭更大量的病菌感染，“小病不断大病不犯”就是这个道理，这大概也是80岁伊朗老人60年不洗澡、吃腐肉、喝脏水依然能保持健康的部分原因吧！