1964年，两位诺贝尔奖获得者(1954年诺贝尔化学奖和1962年诺贝尔和平奖)莱纳斯·鲍林做出了一个重大决定:在他65岁的时候，他开始每天在早餐橙汁中添加维生素C。这看起来像在可乐中添加糖，但他坚信这对健康有益。
在那之前，波林的早餐很简单。他每天早起，一步一步地吃早餐，然后去加州理工学院工作，即使是在周末。他每天都不知疲倦，工作卓有成效。
鲍林30岁时结合了化学和量子力学，提出了分子中原子键的基本模式，即价键理论。20年后，他对蛋白质结构的研究，这是生命活动最重要的执行者，帮助弗朗西斯·克里克和詹姆斯·沃森揭开了DNA结构的秘密。
第二年，波林因在化学键方面的工作获得了诺贝尔化学奖。正如伦敦大学学院的生物化学家尼克·莱恩2001年在《氧》杂志上写道，“鲍林是20世纪科学史上的伟人，他的工作为现代化学奠定了基础。”
莱纳斯·鲍林是最有影响力的科学家之一，但是他对抗氧化效果的迷信可能会把我们推向一条危险的道路。莱纳斯·鲍林是最有影响力的科学家之一，但是他对抗氧化效果的迷信可能会把我们推向一条危险的道路。
然而，接下来，波林转向维生素C的研究。1970年，他写了一本名为《如何健康长寿》(如何活得更久，感觉更好)的书，认为补充维生素c可以治疗普通感冒。他每天摄入18000毫克(18克)维生素C，是推荐剂量的50倍。
在这本书的第二版中，波林添加了维生素C来治疗流感。在20世纪80年代艾滋病在美国传播的过程中，他与时俱进，指出维生素C对艾滋病的治疗也有一定的效果。
1992年，鲍林的想法发表在《时代》杂志的封面上，标题是“维生素的真正力量”。在这篇文章中，维生素被大力吹捧为能够治疗心血管疾病、白内障甚至癌症。此外，文章还提到，“更令人兴奋的是，维生素似乎显示出延缓身体衰老的迹象。”
在这种背景下，多种维生素和其他膳食补充剂的销售急剧增加，鲍林也是众所周知的。
然而，鲍林的学术声誉处于危机之中。多年来，很少有科学研究证明维生素C和其他膳食补充剂能真正改善健康。事实上，每次波林在橙汁中加入一勺维生素C，他的身体可能会受到的伤害会超过益处。尽管波林关于维生素的观点尚未被完全证明是错误的，但他的观点仍然是危险的。
抗氧化剂被设计用来延缓衰老造成的损害，但是很少有证据表明抗氧化剂补充剂对延缓衰老有明显的效果。
鲍林的理论基础是维生素C是一种抗氧化剂，相同类型的分子包括维生素E、β-胡萝卜素和叶酸。这些物质可以中和一种叫做自由基的高活性分子，这对健康有益。
1954年，罗切斯特大学的丽贝卡·格尔施曼首次证实自由基对健康构成威胁。1956年，加州大学伯克利分校的Denham Harman进一步解释了这个结果，认为自由基会导致细胞退化、病理变化，最终导致衰老和死亡。
在整个20世纪，科学家们根据鲍林的理论提出了一些想法，并很快被人们所接受。
但是维生素C真的有如此神奇的效果吗？接下来，让我们来看看维生素C在我们体内是如何工作的。我们从线粒体开始，线粒体是细胞中的引擎。在线粒体的内膜中，食物和氧气被转化为水、二氧化碳和能量。这个过程被称为呼吸过程，它是所有复杂生命蓬勃发展的基础。
“漏水的水车”
线粒体的呼吸过程并不简单。除了食物和氧气，由连续带负电的粒子——电子——形成的电子转移链也是先决条件。它就像一条亚细胞向下流动的“小溪”，为一系列“水车”提供能量。这里的“水车”指的是线粒体内膜上的四种蛋白质复合物，它们捕获电子流并为最终产物即能量的产生提供能量。
人体大小活动所需的能量就是由这个过程提供的。然而，美国和中国的缺点是，在获得电子流的过程中，三个“水车”会“泄漏”。这些“泄漏”的电子将直接与附近的氧分子结合形成自由基，它们携带不成对的自由电子，因此它们非常活跃。
为了再次回到稳定状态，这些自由基会对邻近分子的结构造成严重破坏。它们从关键分子(如脱氧核糖核酸和蛋白质)中捕获电子，以达到电平衡。尽管自由基的数量少得惊人，但哈曼和其他科学家推测，自由基会威胁人类健康，导致突变，并最终导致衰老和一系列与年龄相关的疾病(如癌症)。
简而言之，氧气是生命中不可缺少的物质，但同时它也可能使我们变老变弱直至死亡。
临床试验是揭示药物作用的唯一途径，对抗氧化剂的研究显示了令人震惊的结果。
在自由基与衰老和疾病的关系被揭示后，自由基被认为是健康的敌人，应该从体内清除。例如，1972年，哈曼在他的书中写道，“减少有机体中自由基的数量可以减轻生物降解并保持健康。我们希望根据这一理论设计大量延长寿命的实验。”
哈曼指出，抗氧化分子可以接受自由基的电子，从而减少自由基对健康的威胁。基于此，人们在接下来的几十年里做了大量的重复实验，但没有重大发现。
例如，在20世纪70年代和80年代，科学家用老鼠进行实验，老鼠是一种常用的实验动物。他们在老鼠的饮食中添加了各种抗氧化剂，或者将抗氧化剂直接注射到老鼠的血液中。一些老鼠甚至被基因改造成比正常老鼠有更强的抗氧化基因活性。
尽管这些实验方法不同，但它们的结果通常是相同的:额外的抗氧化剂不会减少衰老的危害，也不会阻碍疾病的发生。
西班牙国家心血管研究中心的安东尼奥·恩里克斯说:“没有实验表明抗氧化剂能延长老鼠的寿命或改善它们的健康状况。”。"老鼠对额外补充的抗氧化剂没有特殊反应."
一项研究表明，补充维生素不仅不能预防疾病，还会增加吸烟者患肺癌的风险。
抗氧化剂对人体有什么影响？对于小群体的哺乳动物(如老鼠)，科学家可以在一生中监测它们的健康状况，同时控制其他干扰条件。然而，科学家不能把人们带到实验室对他们进行同样的控制变量研究，而只能进行长期临床试验。
长期临床试验的前提非常简单。首先，选择年龄、地理位置和生活方式相似的人群作为样本。其次，将人群分为两组:一组服用抗氧化剂进行检测，另一组服用糖衣片或安慰剂(作为空白对照)。最后，关键是要避免无意的偏差，也就是说，在测试结束之前，让受试者和被试者都不知道哪个组在服用抗氧化剂。
译者注:安慰剂是一种模拟药物，看起来和试验药物一样，但没有效果。在新药的研究和开发中，它经常被用作空白对照。
作为一项双盲试验，长期临床试验已经成为药物研究的黄金法则。自20世纪70年代以来，科学家们已经进行了许多类似的实验来分析抗氧化剂补充剂对人类健康和寿命的影响，但结果并不像科学家预期的那样令人兴奋。
例如，在1994年，一项实验跟踪并分析了29133名只活到50岁以上的人的身体状况。这些人都吸烟，此外，还有一些人服用β-胡萝卜素。结果表明，服用维生素的试验组肺癌发病率比空白组高16%。
在美国对绝经后妇女的另一项实验中也发现了类似的结果。连续10年每天服用叶酸(维生素B之一)的女性患乳腺癌的风险比没有服用维生素的女性高20%。
更糟糕的是，1996年，科学家们以1000名吸烟者为样本进行了一项实验，但该实验不得不提前两年终止——在服用β-胡萝卜素和维生素A补充剂4年后，实验组的肺癌患病率比对照组增加了28%，死亡率增加了17%。
这不是一个小数目。与安慰剂组相比，维生素组每年杀死20多人。换句话说，试验四年后，服用维生素的死亡人数比不服用维生素的多80多人。正如作者当时写道，“目前的测试结果提供了足够的负面证据，表明额外补充β-胡萝卜素或β-胡萝卜素和维生素A的混合物对健康不利。”
致命的想法
当然，这些显著的测试并没有完全反映抗氧化剂的效果。也有一些研究表明，服用抗氧化剂对健康有益，尤其是对那些没有健康饮食习惯的人。
然而，根据2012年的一份综述，没有足够的证据表明抗氧化剂对健康有益。该综述包括27项临床试验，以评估各种抗氧化剂的功效。
其中，只有7项测试显示额外的抗氧化剂补充剂对健康有益，包括降低冠心病和胰腺癌的风险。十项测试表明抗氧化剂没有任何功效，即实验组和对照组之间没有显著差异。另外10项测试显示，那些补充抗氧化剂的人健康状况更差，包括肺癌和乳腺癌的发病率增加。
"抗氧化剂补充剂有神奇效果的想法是完全不必要的."安东尼奥·恩里克斯说。鲍林可能也不认为他关于维生素的想法是致命的。在1994年大规模临床试验结果公布前一年，他死于前列腺癌。换句话说，维生素C并不是所有疾病的灵丹妙药，这是他一生中极力提倡的。维生素C会增加患病风险吗？
服用维生素C甚至不能帮助我们抵御普通感冒。
对此我们可能无法给出明确的答案。然而，考虑到许多研究表明过度使用抗氧化剂与癌症发病率有关，抗氧化剂增加疾病风险并非不可能。例如，国家癌症研究所2007年发表的一项研究显示，服用多种维生素的男性患前列腺癌的几率是不服用维生素的男性的两倍。此外，2011年一项针对35533名健康男性的类似研究显示，服用维生素E和硒补充剂的男性患前列腺癌的几率高出17%。
在哈曼提出自由基和衰老的伟大理论之后，科学家发现抗氧化剂和自由基(氧化剂)之间的界限开始逐渐模糊，也就是说，这种划分已经过时了。
抗氧化剂只是一个名字，不是自然的固定定义。以波林对维生素C的偏好为例。当剂量合适时，维生素C可以通过接收自由电子来中和自由基。这就像一个殉道者默默承受自由基的冲击来保护周围的细胞。
然而，维生素C接收到一个电子后，它就变成了自由基，这可能会破坏细胞膜、蛋白质和DNA。正如食品化学家威廉·威廉·波特(William William Porter)在1993年写道，“维生素C是一把双刃剑。”
幸运的是，维生素C还原酶会将维生素C恢复到原来的状态。但是，如果体内维生素C的量太大，超过了还原酶的供应量，怎么办？尽管在将复杂的生化反应简化成这样的过程中可能存在一些问题，但上述临床试验提供了一些可能的结果。
抗氧化剂也有不好的一面。自由基并不总是坏人。
如上所述，抗氧化剂也有不好的一面。此外，越来越多的证据表明，适量的自由基对人体健康是必要的，尽管它们的有益的一面并不总是被利用。
我们现在知道自由基也充当信使分子，将信号从细胞的一个区域传递到另一个区域。它们决定细胞何时生长、分裂和死亡，对细胞生命周期的每个阶段都非常重要。
没有自由基，细胞的生长和分裂就会失去控制。对此有一个专业术语:癌症。
在没有自由基的情况下，我们也更容易受到外部感染。这是因为当我们的身体受到有害细菌或病毒的压力时，身体会自然产生大量自由基，就像安静的小喇叭提醒我们的免疫系统。这时，我们的免疫防御先锋——巨噬细胞和淋巴细胞，将立即开始辨别和检测遇到的问题。如果它们是细菌，它们会像吃豆人一样吃掉它们。
但是细菌被困住了，没有死亡。自由基会再次采取行动进行进一步治疗。此时，在免疫细胞中，臭名昭著的自由基功能——摧毁和杀死其他分子——反而发挥了作用。在自由基的影响下，入侵者会被撕死。
自始至终，健康的免疫反应依赖于体内的自由基。正如遗传学家若昂·佩德罗·马加莱斯和乔治·丘奇在2006年所写的，“火是危险的，但是人们已经学会了如何使用它。同样，目前，细胞已经进化出控制和利用自由基的机制。换句话说，使用抗氧化剂来消除自由基不是一个好主意。"如果自由基被清除，当你的身体被感染时，就不能得到帮助."恩里克兹说。
值得庆幸的是，我们体内有一个系统来保持我们体内的生化反应尽可能的稳定。如果抗氧化剂的摄入量过高，我们的身体会将血液中多余的抗氧化剂过滤到尿液中进行排泄。"他们进了厕所。"墨西哥国家理工学院的克里瓦·维拉纽瓦在一封电子邮件中写道。
“幸运的是，我们的身体非常善于保持平衡的稳定状态，所以无论采取什么措施，补充剂的效果都相对温和。”瑞安说。自从第一种微生物呼吸氧气，我们的身体就学会了如何平衡氧气带来的风险。这是几十亿年进化的结果。一粒简单的药丸不能改变我们身体的机制。
没有人否认维生素C和其他抗氧化剂对健康的重要性，但是除非有医生的建议，在正常健康饮食的条件下，添加这些抗氧化剂不是延长寿命的明智选择。“只有当体内明显缺乏特定的抗氧化剂时，才需要额外的补充剂。补充抗氧化剂的最好方法是从食物中获取，因为食物中含有许多抗氧化剂，它们可以协同工作。”维拉纽瓦说。
瑞安说:“富含水果和蔬菜的饮食通常对健康有益。”。"虽然不一定是这样，但通常是这样。"此外，健康饮食的好处通常归因于富含抗氧化剂，但抗氧化剂和其他混合物之间的平衡也可能发挥重要作用。这部分内容需要进一步研究。
经过几十年在生物化学领域对自由基和抗氧化剂的探索，在成千上万志愿者的参与下，在投入大量资金进行临床试验后，21世纪的科学终于得出了最可靠的结论:为了健康，每天要吃更多的蔬菜和水果——甚至儿童都知道这一点。