1、探索谷类适宜碾磨度

从1945年起，杨光圻和他的同事采用手解离谷类种子的技术，定量测出硫胺素集中在种子胚坐落部位的吸收层；烟酸集中在外部的糊粉层；核黄素在种子外部分布较均匀，且

外部占全种子含量的70%；赖氨酸在种子外部的浓度也较高；绝大部分半纤维素集中在种子的外层。结合测定不同碾磨度下各部重量和营养素的损失，他用实验结果支持了“九二米”方案的推行。 2、用化学记分法研究中国传统膳食蛋白质价值

谷类和豆类的营养价值究竟怎样，关系到历来以谷豆类为主的中国人民膳食的基本蛋白质营养是否足够的重要问题。在50年代前期，提供的有关中国人民食物蛋白质必需氨基酸含量的数据，是研究中国人民膳食中蛋白质营养问题的重要依据。杨光圻和郑星泉等建立了一整套微生物测定法，并进行了实际测定，于1956年首次发表了中国谷豆类食物蛋白质中必需氨基酸的含量。1964年，他在中国生理科学会北京市分会学术报告会上，作了食物及膳食蛋白质生物价值预测的专题报告。他用自己测出的数据，按化学记分法算出了不同混合谷豆类蛋白质的营养价值，并和以往中国用动物法测出的大量结果进行了比较，阐明了两者具有高度的符合性，但化学记分法方法简单而结果明了，开创了国内用化学记分法研究食物蛋白质营养价值的先例。

野菜和民间救荒食物的营养评价

1952年，杨光圻等到朝鲜民主主义人民共和国协助杨恩孚完成了野菜营养的评价工作，缓解了中国人民志愿军指战员维生素缺乏的问题。60年代初，他又参加了《野生植物的营养和毒性》一书的编写工作。该书为中国人民在荒年安全食用野生植物起到了指导作用。他认为许多野菜，如首蓿、龙芽菜、扁蓄及野苋菜等的胡萝卜素和核黄素含量远远超过一般的叶菜。有的野菜口味也不错，如苦菜、刺儿菜、枸杞、荠菜、水芹及马齿苋等。因此，平时采食野菜可以丰富人们的生活和膳食内

容。 在历史上，中国农村中“瓜菜半年粮”的现象并非少见。山区的枣、柿子及栗子等曾被誉为“木本粮食”。杨光圻等曾对这些食物进行了必要的营养评价，检测结果说明：红枣、柿子、沙枣及南瓜的蛋白质的质和量远不符合人的需求。这些食物所含的蛋氨酸、赖氨酸和色氨酸十分贫乏，所含的糖被人体的利用率也不高。大米中的糖可被人体的利用率为76%，而南瓜干及干红枣分别为55%及65%。长期食用这些代粮食品于人的健康不利。他们还发现菱角及栗子所含糖以及蛋白质的质量均接近或超过一般粮食。为了广开人类食物的资源，他还提出了安全食用棉籽饼的办法。

南疆癞皮病病区的发现及预防

1959年，杨光圻和田常清在新疆维吾尔自治区南部地区发现癞皮病，当地居民称此病为“黑癣病”，实际是烟酸缺乏病。当时中国人民以玉米为主粮的地区不在少数，而癞皮病仅在南疆农区发生的原因，除当地居民玉米食用量较大外，尚与他们的特殊饮食习惯有关。当地居民习惯将玉米集中在一段时间内吃，副食品极端缺少，公共食堂中往往只有玉米饼和茶水。居民们月末以抓饭（用米、菜油、羊肉、胡萝卜做成）改善一次生活。抓饭含大量油脂，但肉及菜蔬甚有限。杨光圻等在莎车地区调查点上收容了全部癞皮病患者，就地取材，改变其膳食组成，经十天膳食治疗，全体病人的主要症状如腹泻、精神不振等消失，皮炎症状也好转。病人渐渐地恢复了农业劳动能力。杨光圻等根据观察结果，提出了改变当地不合理的膳食习惯的建议。该建议实施之后，该地区逐步消除了癞皮病。

恩施脱发掉甲病病因的研究和高硒区的发现

《马可波罗游记》中记载：当他旅行到中国甘肃肃州（今酒泉）时，他的牲畜因吃了某种有毒植物而掉蹄。后人推测这是世界上地方性硒中毒的最早记载，惟迄今未获证实。600余年以后，1965年湖北省恩施县爆发人的脱发掉甲病，引起了湖北省卫生部门的注意。当时重病村鱼塘坝的村民发病率高达82%，全村居民被迫迁离，离开后，不药而愈。

1、病因研究

杨光圻根据当地报告的牲畜脱毛掉蹄症状，对照已知牲畜硒中毒的类似症状，推测出人的脱发掉甲病可能与硒中毒有关，在实验室中他测出病区“有毒”玉米的含硒量竟高达每公斤0.557毫摩，为正常地区的500-1000倍。他和王淑真用该玉米喂养大白鼠，大白鼠迅即出现典型硒中毒症状。他们在饮水中添加三氧化二砷能显著拮抗此毒性，从而证明“有毒”玉米的毒性来自硒。1966年他到恩施县现场，在地区领导的支持下，继续对发病原因进行研究。在发病高峰过后，他们测出病点居民血硒均

值高达每升含0.04毫摩，约为正常地区的20倍，而邻近的非发病点则接近正常范围，重病村居民在发病高峰时，成人日摄入硒量最高可达30000微克左右，而普通地区多在100微克以下。他与地质队合作查出该地区硒的来源为石煤。他找到的煤样中硒的含量最高的竟达9.2%，为世界前所未见。煤中除高硒高氟外尚含有镉，在该地区环境中还有砷。煤硒通过风化或其它作用被转化为可利用态后，随雨水而聚于土壤，再通过以当地动植物做成的食品而进入人体。2、高硒区发现的意义

恩施地区是中国首次发现的有科学证据的高硒地区。其形成与高硒高氟煤的分布有关。除恩施地区最为明显外，北迄陕西省紫阳县，南达湖南省大庸县也均有高硒石煤分布，是世界上已发现的人硒摄入量最高的地区。国外曾有摄入高硒使人致畸胎、致癌及促龋齿等说法，但据中国高硒区内的初步调查对此尚未获证实。

揭示硒和克山病的关系

克山病是一种原因不明的地方性心肌病，分布在中国15个省、自治区的农村中。该病爆发时，患者死亡率很高。中华人民共和国建立后的头20多年，专家们对此病的病因研究，在生物病因方面未能得到证据。70年代初期，专家们对克山病的研究主流趋向于水土病因。杨光圻于1971年参加了中国医学科学院克山病防治科研小分队（以下简称小分队），他根据当时的病因研究进展，同意下述论点，即：克山病是一种具有明显营养缺乏病和生物地球化学疾病特点的，并且是由多因素引起的疾病。

70年代初，小分队根据病区中大量的动物缺硒病的事实，开始组织全队力量对患者进行补硒预防克山病的效果观察。为了弄清病区居民及其居住环境中硒的含量，杨光圻和王光亚等讨论并开始建立微量硒的测定方法。1972—1973年间，他们测出了黑龙江省及陕西省病区居民的血液、毛发中硒的含量极微，并测出该病区居民硒的日摄入量平均值仅为11微克，远低于非病区。在1973年第一次全国克山病病因座谈会上，杨光圻报告了此项测定结果，首次揭露出病区居民处于世界罕见的贫硒状态。此项研究成果不仅促进了病区居民的补硒工作，而且为硒的水土病因研究打下了科学基础。以后他们又提供了整套在人的血、尿中以及食用水、土壤、食物中微量硒的测定方法。该方法在中国克山病及大骨节病的研究工作中得到了广泛的应用。

证实克山病是一个与人体硒缺乏有关的生物地球化学疾病，在方法学上国内外

无先例可循。杨光圻参加对人体补硒预防克山病效果观察的同时，还跑遍了除西藏以外的全国各主要病区，观察各病区克山病流行特点以及该病与人体内低硒的关系，并在黑龙江省、山东省及四川省设立四个点，观察人体低硒和克山病季节高发的关系。他还对一些条件因素进行了研究。通过以上工作，他证明克山病仅发生在低硒区居住的低硒状态居民中，但单纯低硒又不能引发克山病。1、结论和证据

（1）克山病是一种与人体内硒缺乏有关的营养缺乏病。克山病区的居民不仅组织硒的含量低，而且全血含硒谷胱甘肽过氧化物酶活力及负荷尿硒排出率也很低，这说明克山病区居民处于硒的极端缺乏状态。若克山病的发生确与人体内硒的缺乏有关，则补硒后对克山病预防效果应当明显。1974-1977年，小分队全体人员在克山病高发点四川省冕宁县对1万余名儿童进行补硒效果观察。在观察的前两年，对照组儿童急发率为9.6‰-13.6‰，而补硒组儿童急发率下降至1.0‰-2.2‰。死亡人数前者为53人，而后者仅1人。对照组儿童发硒含量在观察前后变化不大，而补充组儿童的发硒则从每公斤含0.177微摩上升到每公斤含0.658微摩。后两年对全体接受试验的儿童进行补硒后，该病急发率继续下降，1977年急发率及死亡人数均下降到零。1975年，西安医学院在陕西省店头地区对1077名儿童分组进行观察，其中补硒组的儿童克山病发病率为7.4‰，而对照组儿童发病率为57.4‰。以后，来自全国各地的观察报告均相继证实了以上的结论，说明克山病是一种与人体内硒缺乏有关的营养缺乏病。

（2）克山病是一种发生在低硒地区的生物地球化学疾病，低硒是病区的水土因素。对全国病区及非病区硒的含量作一般比较，可以看出农村典型病区中饮用水、土壤、粮食，人的血、发及尿中硒的含量与非病区不仅差别明显，而且分界值也很清楚。病区均处于极端乏硒的状态。杨光圻等又曾对病区和非病区的自然划分进行过研究。这种划分，在小范围内往往不过是一山一水之隔，而在大面积内病区则呈灶状分布。他们根据在山东省、河北省、四川省、陕西省北部及湖北省西部等病区的观察结果，证实所有大小病区及非病区的自然划分均符合克山病分布在低硒区的规律。

（3）克山病是由多种因素引起发病的，其中人体内低硒是基本发病因素。杨光圻等曾研究人群中克山病多发性和低硒的关系，证实了：在黑龙江省吃稻米的居民不发病，而在中国西南地区的居民则吃稻米发病；城市居民及职工户不发病而混居的农业户则多发病。证实了克山病的这些流行特点均与不同地区的稻米的含硒量及不同人群体内硒量的差异有关。因此，在病区内，克山病只发生在低硒状态的人群中，但同一病区中的病儿与非病儿血硒水平相似，显然，此病又与其它因素有关。他们在观察克山病季节高发和低硒的关系后，证实了季节高发不是由单一的低硒因素引起。此外，从全国病区

来看，低硒地区并非全是病区。他们提出不能排除膳食维生素E及含硫氨基酸的缺乏与发病间的联系，机体在上述诸种缺乏状态下，若受应激因素的作用，将引起心肌损害。小分队还发现人体补充硒具有拮抗病毒对心肌的损害作用，但拮抗作用的机制不明。2、克山病的硒缺乏学说

当1973年杨光圻首次报告病区居民血及发中的硒处于世界罕见的低水平时，国外也同时证实了硒是动物组织中谷脘甘肽过氧化物酶的成分。之后，病区居民的缺硒状态和硒预防效果先后得到证实。大量的环境及流行病学调查又重复证明了克山病仅发生在低硒区的事实，杨光圻遂提出病区硒贫乏是病区的水土因素。结合条件因素研究的结果，他概括出克山病的硒缺乏学说为：“克山病是基于环境中低硒所引起的一种生物地球化学疾病，低硒是生物地球化学因素，也是克山病多因素发病中的基本因素。其它因素与低硒因素结合后发挥其致病作用。这些复合因素可因地而异，它们可来自人的膳食或环境中某些与硒功能有关的营养物质或非营养物质的缺乏或过多；也可来自食物的外来成分，作为一种氧化应激因素，加重人的机体内硒的缺乏，此外，硒的极度缺乏又可增加膳食中临界营养素的需要而使之缺乏。晚近发病机理研究说明：克山病的心肌病变与由于极度缺硒所引起的机体抗氧化体系的功能减弱，从而导致生物膜的损伤有关，研究结果倾向于证实克山病的硒缺乏学说。

此学说也为预防克山病的补硒措施提供了理论根据。由于人体内低硒是发病的基本因素，一旦人体内硒贫乏得到补充，即使存在其它因素，其有害作用也将减轻或完全被防止。由于复合因素尚未完全搞清，因此，当前对克山病以补硒为主的综合预防措施是合理、可行的。

克山病与大骨节病的病因学联系

克山病和大骨节病均分布在低硒区，中国克山病及大骨节病病区居民血硒平均值低达每升含0.24微摩。此外，病区居民的主食中硒的含量也极低，人体补充硒后对两种病

均有疗效。另一重要事实为：这两种病的天然地区分布几乎划分不清。在中国北方，两病多同时存在；在南方，即使孤立的阿坝自治州大骨节病区，克山病仍分布在自治州的边沿茂汶县；而西昌及大竹等地孤立的克山病区，其中也分布着小面积的大骨节病区。杨光圻认为这种相同的低硒地区分布不是偶然现象，说明这两种病在病因学上可能均与低硒相联系。但在某些地区，两病又分开存在，说明两者发病因素的差异。值得注意的是，在流行特点上，大骨节病可出现在牧区，而克山病无此报告，说明大骨节病的发生，除膳食因素外，可能尚与环境中有害物质有关。 对中国传统膳食和地方病的探讨

近年来，欧美的高脂肪膳食已暴露出不少问题，人们开始注意到中国传统的素膳的优越性。杨光圻认为，中国传统膳食的优点无疑应予以肯定，但是，问题的另一方面是严重危害人民健康的地方病，如克山病和大骨节病等却曾在中国广大农村中蔓延。中华人民共和国建立以后，病情的严重程度虽然大大减轻，但却仍有新病区出现，因此人们有必要考虑农村传统的膳食所带来的影响。一些地区的居民由于极端单调和特殊的饮食习惯，导致了该地区居民的营养缺乏病，如癞皮病等。因此，改进不合理的饮食习惯，显然能使此类疾病得到控制。但对另一类基于地球化学特点所形成的与生态环境有关的地方病，单调的全素饮食以及自产自给的农村习惯膳食实际上起到传递地球化学特点的作用。在粮食增产的情况下，如自1950年至1986年中国粮食产量从平均每亩77.5公斤增到252公斤，即增产3.2倍，加重了低硒地区土壤供硒能力的不足，这就有助于解释新病区出现的原因。此外，一般植物性食物较之动物性食物更具有传递本地地球化学特点的能力。杨光圻等曾在克山病病区大量地分析了蔬菜、野菜及野果等植物性食品的含硒量，希望能找到相对的高硒食物供病区居民选用，但却未能得到理想结果。例如，他们测定的21种蔬菜及17种野菜的含硒平均值，按干重计仅分别达每公斤含0.13微摩及0.25微摩；菌蕈类含硒量虽然较高，但生物利用率过低；病区鱼虾、鸡肉、蛋以及牲畜肾和肝的含硒量则较高。而在高硒区，蔬菜及饲料含硒量又往往大大超过动物食品，如萝卜缨含硒量按干重计，每公斤含11.3微摩，在原因未明脱发掉甲病的爆发前期曾被误视为传病的食品。由于动物体不能象植物体那样经受极度低硒和高硒的作用，所以，病区动物食品较之植物食品安全。上述传统的全素膳食特点和依赖本地食物的生活方式曾为某些生物化学疾病在中国广大地区内蔓延提供了极为便利的条件。杨光圻曾阐明有些国家，如新西兰，虽然也有低硒区，但其居民膳食中硒的82%来自动物食品，因而未见发生硒缺乏病。这就是有关硒缺乏地方病过去大面积出现在中国的一个重要原因。中国的营养学会曾建议：人的膳食中，脂肪热量占全部膳食热量的20%-25%，较为适宜。1982年，中国城市已达25%，但农村居民仅为14%。此外，动物食品热量占全部膳食热量的百分比：全世界人民平均为16%，中国城市居民为12%，发展中国家居民为9%，而中国农村居民1982年仅为4%。中国自改革开放以来，农村居民传统的膳食习惯已发生了某些改变，如食物的相对多样化和部分食物流入市场等。近年来，中国的克山病等地方病的发病率持续下降可能与之有关。但是，由于某些地球化学特点对地区食物，特别是植物性食品的影响普遍而深刻，为了确保人体健康，并在短期内控制地方病的流行，在提倡改进膳食习惯的同时，有必要在病区采取改进居民对硒的摄入量的措施，如在克山病区推广居民食用硒盐措施及种植农作物施硒肥等。因此，研究人体对硒的安全摄入量范围，成为预防中国地方病的一项重要课题。

寻求人体对硒的安全摄入量范围

由于技术上的困难，中外专家对人的膳食中硒供给量的制定均系从动物数据推算而来。至于人体对硒的最大安全摄入量，出于相似的原因，中外专家们对这方面的研究几属空白。杨光圻和他的同事们克服了上述困难后，完成了这方面的研究任务。

1、膳食硒的需要量

杨光圻等用不同的方法将人对硒的需要量分为两个方面进行研究，即最低需要量和生理需要量，前者为预防克山病人的膳食硒最低需要量，后者除能维持硒在体内的正常功能以预防克山病外，尚能保证体内硒有一定的富裕量。他们曾在低硒区用两种方法测定人体对硒的最低需要量，其一为直接用膳食调查方法测出在病区“健康岛”上居民的日硒摄入量；其二为用计算法根据居民的主粮在全国主要病区和非病区的分界值为每公斤含硒0.02毫克，计算出病区和非病区分界的膳食硒摄入量。用两种方法得出成人膳食中硒的最低需要量，再用安全因子1.3处理后，得出每日膳食硒的最低供给量为22微克。人的生理需要量是在低硒区用逐日补充硒蛋氨酸的方法测定，即当人的每日膳食中硒的摄入量接近40微克时，血浆谷胱甘肽过氧化物酶活力达到饱和，用安全因子1.3处理，得出满足生理需要量的膳食硒供给量为每日50微克。该地区居民的血、发中某些拮抗元素如汞、砷、镉及锌等的含量均在正常水平。在北京市用大剂量硒重复作补充观察，证实了上述生理膳食需要量结果。考虑到国内外存在着广大的低硒区，在1985年第十三届国际营养学会上曾建议暂用40微克作为成人膳食硒供给量，在1988年第四届“硒在生物学和

医学中的作用国际讨论会”及1989年第十四届国际营养学会上，杨光圻从全国及长远考虑，仍建议推荐膳食硒供给量为每日50微克。他们这种将人体对硒的需要量划分为两个等级并在中国低硒区人群中进行测定的方法，得到美国农业部人类营养研究中心O.A.利万德和W.默茨的支持。1987年利万德采用了人的膳食对硒生理的需要量为每日40微克的结果，并用个体变异系数为16%进行处理，按体重折合成美国男女成人每日膳食硒的供给量分别为70及55微克。第10版（1989）美国《推荐膳食供给量》采用了此换算值。婴幼儿及青少年按此值根据体重及生长需要折算。本书是当代有关膳食供给量的国际权威著作，根据当代营养学科的进展，不断扩大和更新其内容。由于此阶段硒及维生素K在营养学方面的研究进展，该书将这两种营养素的推荐膳食供给量从第9版（1980）的附表移入第10版（1989）的正表中。自此，在微量元素的膳食推荐量表中，除以往的碘、铁及锌外，增添了硒，共为四种微量元素。

中国营养学会于1989年采用了每日50微克作为7岁以上儿童、青少年及老年的膳食硒供给量，7岁以下儿童大体按体重及生长需要折合。 在克山病综合性预防措施中，杨光圻曾建议各病区应因地制宜地采用亚硒酸钠片、硒强化食盐或施硒肥等措施，并选择本地相对富硒食物，如水产品、家禽以及家禽的肝、肾、蛋等作为辅助食品。以往所用亚硒酸钠片的实验剂量是根据小分队的动物毒性试验结果而来，考虑到大面积长期服用的安全性，杨光圻自身服用原建议剂量的1-4倍，观察指甲脆性的改变，观察期长达11年之久。这个结果，是他规定最大安全摄入量的重要参考。在需要量研究完成以后，他计算出含亚硒酸钠为每公斤含15毫克的硒盐或施硒肥后将主粮含硒量提高到每公斤含0.1毫克时，人群硒摄入量可望提高到接近生理需要量水平；当人的主粮含硒量达每公斤0.04毫克时，人体对硒的摄入量可接近最低需要量水平。这些参考数据使病区居民补充硒的安全和有效性得到了保证。

2、最大安全膳食硒摄入量

在湖北省恩施县高硒区，杨光圻又根据自己的经验和判断，用人的指甲症状及硒在人体血浆及红细胞中的分布等指标，测出最高界限的硒摄入量为每日800微克。用1.5及2.0作为安全因子，得出高硒地区及正常地区居民最大安全膳食硒摄入量分别为每日500及400微克。杨光圻在1988年第四届“硒在生物学和医学中的作用国际讨论会”上报告了上述结果，受到与会者的重视。根据所得结果，他又计算出高硒区居民的主食含硒限量为每公斤0.8毫克。在1990年三个国际组织（FAO/WHO/IAEA）联合召开的“微量元素和人类营养国际会议”上曾建议采用400微克硒作为人体每日最大安全摄入量。在制订中国食品卫生标准时，此建议也被采用。经杨光圻等的一系列努力，使得他们的研究结果能有效地用在地方病的预防和人体的保健工作上。

杨光圻等有关人体对硒的需要量和安全摄入量范围的研究，获1991年卫生部科技进步一等奖。

1919年6月15日　出生于四川成都。

1945年7月　毕业于南京中央大学农学院农业化学系，获农学学士学位。

1948年7月　毕业于南京中央大学医学院生物化学研究所，获理学硕士学位。

1950-1956年　任中央卫生研究院（中国医学科学院前身）营养学系助理研究员。

1956-1983年　任中国医学科学院卫生研究所副研究员、研究员。

1983年　现在任中国预防医学科学院营养与食品卫生研究所研究员。

1979年　现在历任国际理论及应用化学联合会（IUPAC）硒中毒及有害物评价委员会委员、国际营养学会（IUNS）微量元素及人体营养组副主席（1986-1990）、联邦德国《微量元素和电解质与人体健康和疾病》及《中国地方病学杂志》编辑委员、《营养学报》常务编辑委员、中国地方病学会委员会委员、卫生部中国地方病科学委员会及专家咨询委员会委员。

1994年11月6日在北京因病不幸逝世，终年75岁。

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