健身“迷思”，蛋白粉危害知多少

本文来自微信公众号：返朴（ID：fanpu2019），作者：史隽，题图来自：视觉中国。

蛋白粉作为营养补充剂越来越受欢迎，健身房里的营销更是大行其道。

但是，你知道一勺蛋白粉可能危害健康么？

蛋白粉是将植物 (大豆、豌豆或大米等)、鸡蛋或牛奶中的蛋白质加工处理成粉末状的蛋白质补充剂。货架上包装好的蛋白粉往往不是纯的，可能还包括其他成分，例如额外添加的糖、人工调味剂、增稠剂、维生素和矿物质。大部分蛋白粉都自带一个勺子用于定量，不同牌子的勺子大小可能会有差别。每一勺蛋白粉里面的蛋白质的含量大约在10-30克之间。用于长肌肉的蛋白粉通常蛋白质含量较高，而用于减肥的蛋白粉的蛋白质含量略低。

蛋白粉里的蛋白质有很多种，三种常见的是乳清蛋白 (whey protein)，酪蛋白 (casein) 和大豆蛋白 (soy protein) 。乳清蛋白是最多见的，因为它是一种水溶性乳蛋白，也是一种完整的蛋白质 (complete protein，也叫 whole protein)。素食者可能更喜欢大豆蛋白，尽管它在水中溶解度并不高，味道也不算太好。

主要的蛋白粉的种类 (作者修改网络图)。

上面提到了完整的蛋白质，什么是蛋白质？什么又是完整的蛋白质？

蛋白质是人体内每个细胞的重要组成部分。人的身体使用蛋白质来构建和修复组织，还要用蛋白质来制造酶、激素和其他人体化学物质。蛋白质与脂肪和碳水化合物一起，被称为“宏观营养素 (macronutrient)”。宏观营养素意味着人体需要的量相对较大。维生素和矿物质需要的量则相对较少，也因此被称为“微量营养素 (micronutrient)”。

从化学结构看，蛋白质是由称为氨基酸的小单位组成的。简单地说，蛋白质可以看成为一串珠子，其中每个珠子都是氨基酸。串起来的珠子 (氨基酸) 越多，蛋白质就越大。  

蛋白质一级结构简图：一个个氨基酸就像串起的小珠子，构成蛋白质。（来源：wikipedia）

组成蛋白质的氨基酸可以分为三类：

必需氨基酸 (essential amino acid)，这类氨基酸，人体无法自己合成，必须从食物中摄取。

条件必需氨基酸 (conditional amino acid)，在正常的条件下，人体可以自身合成这些氨基酸，所以不是必需的。但是在特殊的病理生理条件下，自身合成可能会受到限制，例如早产婴儿或者某些病人。这时候就需要从食物中额外补充。

非必需氨基酸 (nonessential amino acid)，这类氨基酸人体可以自己合成，不需要从食物中获取。

注：*吡咯赖氨酸 (pyrrolysine) 是一种最新被发现的氨基酸，被一些产甲烷的古细菌和细菌用来合成蛋白质。

但它在人类中不存在，所以被归类为非必需氨基酸。

人从食物中摄入蛋白质以后，会将它消化成一个个的氨基酸。人体会用这些氨基酸重新组建新的蛋白质，也可以把它们分解，用作能量来源。

必需氨基酸是人自身无法产生的，因此必须通过饮食来获取它们。虽然不必在每餐中都摄入所有的必需氨基酸，但是在一日三餐中平衡地摄入这些氨基酸很重要。

所谓完整的蛋白质，就是指一个蛋白质包含了人类必需要从饮食中摄入的全部9种氨基酸 。

补充蛋白粉，便捷又安全？

看到这儿，很多人肯定会想：每天都要从食物里摄入那么多种氨基酸，好麻烦，不如吃蛋白粉。市面上这么多的选择，大部分还都是完整的蛋白质，几勺子就解决一天需要的氨基酸的量了，省事省心。

2017年6月22日，25岁的澳大利亚健美运动员Meegan Hefford服用大量蛋白质补充剂，引发脑死亡而去世。有关蛋白粉的安全争议逐渐暴露在公众的视野里。

澳大利亚健美运动员Meegan Hefford (图片来自网络)

Hefford是两个孩子的母亲，也是一位狂热的健美健身爱好者。她参加各种健美比赛，为了能够得奖，她遵循了一个极严格的高蛋白质饮食：不仅吃高蛋白的食物，每餐还要喝蛋白粉奶昔。因为体形优美，她赢得了很多奖杯。

有一天早上，公寓管理人员发现Hefford晕倒在卧室的地上。当时她的妈妈正带着她的两个孩子在露营，接到电话以后立刻赶到医院， 可是她已经因为脑死亡去世了。医生说，Hefford患有一种一直未被发现的遗传疾病，叫做尿素循环紊乱 (urea cycle disorder)。

患有这种疾病的人如果吃了大量的蛋白质，会在血液中积累氨气 (ammonia, 蛋白质代谢过程中产生的)，导致不可逆转的神经和脑损伤。疾病的严重程度取决于特定的基因突变的严重程度及其对酶功能的影响。对于没有确诊的成年人来说，高蛋白摄入或者病毒感染都可能导致神经系统崩溃。

Hefford死后，她妈妈发现自己和Hefford的女儿都患有尿素循环障碍，也需要注意每日摄入的蛋白质的量。她的妈妈于是强烈要求政府加强对蛋白质补充剂的监管力度，因为使用过量会对健康造成很大的危害。

当然，尿素循环病不是一个常见的疾病（大约每8500人中有1人患有此病）。但健康的人使用蛋白粉，的确也有很多潜在的风险：

蛋白粉，重金属超标重灾区

首先，蛋白粉是一种膳食补充剂。在上篇谈保健品质量（见文末相关阅读第一篇）的文章中，我们特地分析了膳食补充剂的质量问题。FDA对膳食补充剂的监管很不严格，基本上完全依赖制造商自觉，因而膳食补充剂往往存在很多问题——蛋白粉也不例外。

2018年，美国一个名为“Clean Label Project (CLP)”的非营利组织发布了一份有关蛋白粉质量的报告。研究人员分析了美国市面上134种蛋白粉，看里面是否含有130种毒素。CLP发现，许多蛋白粉中都含有重金属 (铅，砷，镉和汞)、双酚A（用于制造塑料的BPA）、农药或其他可能致癌、致病的污染物。有些污染物的含量非常高，例如某一品牌的蛋白粉，一份里面含有的双酚A是规定上限的25倍。号称“有机”的蛋白粉也不比普通的蛋白粉好多少：很多重金属在有机蛋白粉里面的含量更高。

当然，也不是所有参与测试的蛋白粉都含有高水平的有毒污染物，在CLP的网站上可以查看测试结果^[1]。

我们就拿一个很流行的牌子“ON欧普特蒙乳清蛋白粉”来举例子 (见下图)。这同一牌子不同口味的蛋白粉各有不同的问题，巧克力口味的最差，重金属污染严重。

ON欧普特蒙乳清蛋白粉质量测试结果 (来自于CLP网站，作者修改)。点击看大图

蛋白粉里的污染物是从哪儿来的？

这有很多可能性，有可能是来源被污染了，比如土壤被污染了，用来生产蛋白粉的植物在生长过程中吸收了土壤里的污染物，最后带进了蛋白粉成品里面；也可能是生产过程中引入的。

CLP不是唯一也不是第一个发现问题的组织。

2010年，美国最大的消费品测评类杂志《消费者报告》(Consumer Reports) 测试了15种蛋白粉里面的重金属（例如镉，铅，砷和汞）的量。其中有3种蛋白粉，每天只要喝3份，摄入的污染物的量就会达到美国联邦安全指南规定的有害剂量^[2]。

同年，一个保健品测试公司ConsumerLab也指出，它们测试了24种蛋白粉，有近1/3的质检不过关。其中有两种的含铅量较高，其他的胆固醇或钠的含量也高于标签上注明的量。

千万不要小看这些污染。诸如镉之类的重金属会在体内积聚，并可能对肾脏造成很大的损伤^[3] 。重金属也会滞留在体内：镉在人体内的半衰期高达38年，这意味着可能需要38年人体才能清除掉今天吸收的镉的一半。

蛋白粉测试结果的总结

（原图来自于https://www.cleanlabelproject.org/protein-powder/，作者修改）

除了污染物之外，健康人使用蛋白粉还有其他风险。

①  有些蛋白粉可能含有较高的糖分和卡路里。一些蛋白粉几乎没有额外添加的糖，而有些蛋白粉里面有很多额外的糖，有的甚至每勺多达23克。把这些蛋白粉泡成一杯，热量可能会超过1200卡。长期饮用会导致体重增加和血糖升高，甚至增加得癌症的风险。

② 服用蛋白粉的另一个风险是可能引起消化不良。对乳制品过敏或有乳糖不耐受的人，如果使用基于牛奶的蛋白粉，可能会引起肠胃不适。

③ 有些蛋白粉可能包含成分表上未列出的成分，例如兴奋剂甚至激素。

④ 至于那些没有糖等添加剂的蛋白粉，长期服用到底有没有可能产生副作用？这方面的数据很有限，目前还不能确定这类产品对人体健康的长期影响。

如何做到每天摄入足量蛋白质

蛋白质的推荐膳食目标是：

鸡胸肉普通人，每天0.8克蛋白质/千克体重^[4]；经常运动的人，每天1.4 - 2克蛋白质/千克体重^[5]

过度摄入的蛋白不会被用来无限制的长肌肉，而是会被氧化用于产生能量，或被转氨基形成尿素和其他有机酸，从尿液排出。

增加蛋白质摄入量的最简单安全的方法是多吃高蛋白食物。有些食物的蛋白含量非常高，超过总卡路里的80%。

而且，许多食物都富含必需氨基酸。

动物性来源的蛋白质——肉，家禽，鱼，蛋，奶制品——包含所有的必需氨基酸，所以是完整的蛋白质。植物性食物里的大豆 (soy)，藜麦 (quinoa) 和荞麦 (buckwheat) 里也包含完整的蛋白质^[7]。

不过大多数其他植物性食物，如坚果，由于缺少一种或多种必需氨基酸，其包含的蛋白质是不完整的。

即使您是素食者，只要保证每天吃各种不同的植物性食物，而非只吃某种单一的蔬菜，即使每种食物都只含有不完全的蛋白质，但由于它们缺失的氨基酸不一样且能够互补，仍然可以确保满足您所需的必需氨基酸。

下面为大家列举了4种几乎是纯蛋白质的食物，这些食物里蛋白质产生的热量占总热量的80％以上。

鸡胸肉

鸡肉是最常见的高蛋白食品之一。鸡胸肉是最瘦的部分。85克去皮鸡胸肉 (不是油炸的，就是烤熟或者煮熟的) 含有约27克蛋白质 (都是完整的蛋白质) 和140卡路里。除了蛋白质外，鸡肉还是烟酸 (niacin)，维生素B6，硒和磷的重要来源。

鸡蛋

鸡蛋里的蛋白质大部分都是完整的蛋白质，包含所有的必需氨基酸。大部分维生素、矿物质和抗氧化剂都在蛋黄里。但是，蛋清含有至少60％的蛋白。一个鸡蛋就含有6克蛋白质和78卡路里的热量。 

虾

虾是一种很好的食物，不仅蛋白质含量高，而且卡路里、碳水化合物和脂肪的含量低。85克虾含有17克蛋白质，却只有90卡路里。虾富含维生素D，烟酸和维生素B12；还含有铁、磷、铜、硒和抗氧化剂，例如虾青素。

鱼

很多鱼都富含蛋白质，而卡路里和脂肪的量比较低。大部分鱼，85克就含有20克左右的蛋白质，卡路里却不超过120卡。除此以外，鱼还含有欧米茄-3脂肪酸等其他有益的物质。每周推荐至少吃两顿鱼，每顿100克左右。

上面列出的食物不仅仅含有高蛋白，它们还含有大量的欧米茄-3脂肪酸，维生素和矿物质，有很多健康益处。

由于这些食物的蛋白质含量很高，因此尽管热量很低，但还是很能让人产生饱腹感的，对控制体重也有益。

推荐下面这个网站给大家参考，可以很快的查看每种食物里面的营养成分 (下面的链接用鸡肉做例子)。

https://nutritiondata.self.com/facts/poultry-products/703/2

蛋白质摄入并非多多益善

过量摄入蛋白质对身体是无益的。

人体把蛋白质分解成氨基酸然后代谢，这一过程会产生一种有毒物质：氨 (前面说到的澳大利亚的健美运动员就是死于体内氨过多造成的脑损伤)。肝脏会将有毒的氨转化为尿素，送至肾脏并从尿液排出。如果需要代谢的氨基酸过多，体内氨和尿素的水平增加，肾脏需要额外努力才能把这些尿素排出。

另外，肾脏会帮助调节人体的酸碱平衡。虽然有些氨基酸是酸性的，有些是碱性的，但是膳食蛋白质整体是酸性的。当摄入的蛋白质过多时，肾脏会难以保持这个酸碱平衡。因此，蛋白质摄入过量，肾脏的负担就会加大，长此以往就会增加得肾结石的风险，造成损伤。有慢性肾病的人需要遵循低蛋白质饮食。

蛋白质摄入过多还可能导致缺水。饮食中添加蛋白质的同时，也要确保喝大量的水以防止脱水。

对于大部分 (甚至可以说全部) 氨基酸而言，如果单个摄入量超出正常饮食组成，都有可能对人体产生不利影响^[6] 。毒性最高的氨基酸似乎是蛋氨酸、半胱氨酸和组氨酸。这些氨基酸不仅会引起急性不良反应，而且有证据表明，长期服用会引起组织损伤，并增加同型半胱氨酸 (homocystein) 和/或胆固醇水平，造成慢性疾病。

虽说目前几乎还没有证据表明大多数氨基酸补充剂会对人类造成严重不良影响，但是，许多氨基酸的现有人体数据很有限，因此还不能排除长期大量食用带来的意外后果。更重要的是，还没有任何数据可以有把握地确认每一种氨基酸的最高安全摄入量。

普通人完全可以通过饮食满足蛋白质的需求。

对于大部分普通人来说，完全可以通过食物保证蛋白质的摄入量。坚果，乳制品 (酸奶，牛奶，奶酪)，豆类，鱼，家禽，鸡蛋和瘦肉，这些食物里面都含有完整的蛋白。只要饮食稍微注意一些，做到这个并不难。

举个简单例子（这里我们只列举富含蛋白质的食物，一个平衡的饮食，还应该摄入蔬菜，水果和全谷物等）：

这个食谱不难达到吧，不信可以看看85克鸡肉有多大。按照前面所说的膳食标准，一个体重80公斤的人，每天也只需要64克 (0.8克蛋白质x 80千克体重) 蛋白质。这个饮食完全可以满足要求，卡路里也不是很高。

健身（增肌）需要吃蛋白粉吗？

锻炼，尤其是阻力运动 (resistance training，例如举哑铃等) ，会对肌纤维造成微观损伤。这种损伤无需就医，属于正常的生物分解代谢，为肌肉的修复和长大创造了刺激和环境。

经常锻炼的人确实需要更多的蛋白质来支持肌肉的修复和生长。研究表明，经常进行力量训练的人每天可能需要大约1.6克蛋白质/千克体重来支持肌肉的恢复和生长^{[8, 9]} 。对于长期进行阻力运动的人，蛋白质的摄入达到这个标准，确实对肌肉的变大和力量的增强有显著的作用。然而，这已经是增长的极限了。换句话说，在这个基础上继续增加蛋白质的摄入，没有任何的进一步的作用^[9] 。

当然，这个最佳 (能够使肌肉锻炼效果达到峰值) 蛋白质摄入量会因人而异。肌肉发达或者运动量很大的人，可能比那些身材矮小或运动量不那么大的人需要的蛋白质多。

因此，膳食建议是：经常运动的人每天需要摄入1.4 - 2克蛋白质 / 千克体重。

这意味着，一个体重80公斤的人每天需要摄入112-160克蛋白质。不过，这一标准仍然不难用饮食来实现。这不是说一天三顿，每顿吃50克的蛋白质，而是应该平摊开。例如，在至少四餐中摄入0.4克蛋白质/千克体重/餐，以达到1.6克蛋白质/千克体重/天的摄入量^[10]。

这是因为，根据一个研究，每顿饭摄入25-35克的蛋白质，已经能够支持最大程度的肌肉增长^[11]。一次性摄入的量超过35克，并没有额外的作用。

有很多健身人士认为补充蛋白粉比食补好处更多。先不考虑前面所说的市面上的蛋白粉很多有污染物的情况；也假设每一位服用蛋白粉的人都会事先算一下，避免过量摄入 (需要的蛋白粉的量=每日推荐量-从饮食里摄入的蛋白质的量)；也不考虑蛋白质只是一种营养成分，食物可以提供更全面的营养。我们来看看相对于食物，健身类文章所宣称的蛋白粉好处成不成立。

1.蛋白粉比常规饮食含有的杂质少，氨基酸配比更接近人体所需，消化吸收更快。

首先，前面已经说过了蛋白粉中普遍存在污染。

其次，蛋白粉就是以食物为基础制成的。动物源的蛋白粉，如乳清蛋白，酪蛋白，鸡蛋蛋白，和动物源的食物一样，包含的是完整的蛋白。而植物源的蛋白粉中，大豆蛋白也是完整的蛋白质；豌豆蛋白根据大部分标准，可以算是完整的蛋白质，但是蛋氨酸的含量偏低；米蛋白里面含有的赖氨酸很低，因此不被认为是完整的蛋白质。

有些蛋白粉会额外添加一些便宜的纯化的氨基酸。然而这个做法是非常危险的，因为前面说过，对于大部分 (甚至可以说全部) 氨基酸而言，如果单个摄入量超出正常饮食组成，都有可能对人体产生不利影响。

最后，蛋白粉奶昔里面的蛋白质许多都是经过部分预消化的，所以它们确实比食物消化的快。但是没有任何证据表明它们吸收的更完全有效。别考虑吃了多少，而是应该考虑吃下去的有多少是真的被吸收了。

也许有人要说，谁都知道大多数人的胃酸的量不够，不能完全吸收吃下去的牛排里的蛋白质，但是蛋白粉奶昔应该很容易吸收吧。

错！

用常见的乳清蛋白粉做例子，一个研究发现，我们一次大约只能从乳清蛋白粉配成的奶昔中吸收约15克蛋白质^[12] 。不信的话算一算：

粘性液体 (例如乳清蛋白粉奶昔) 需要约1.5小时通过肠道中可以吸收它的那一段。然而，问题是，肠道对乳清蛋白的最高吸收速度大约为 8-10克/小时。

假设您喝了含有25克乳清蛋白的蛋白粉奶昔。由于每小时只能吸收10克。吸收奶昔里面所有的蛋白质需要多长时间？

25克 / (10克/小时)=2.5小时

但是我们只有1.5个小时来完成任务。因此，您并没有机会吸收所有的蛋白，最多吸收15克。剩下的10克去哪儿了？如果不做一些措施，它们会被氧化用于产生能量或被转氨基形成尿素和其他有机酸，从尿液排出。

而食物里面摄入的蛋白质，因为和其他“宏观营养素”一起摄入，消化得慢，吸收也会延缓，蛋白质的利用率也会提高^[10]。

有人也许要说因为补充蛋白质有个“黄金时段”，不管最终有多少被吸收，消化快就是优势。我在后面会具体分析这个“黄金时段”。如果您追求的只是消化的快，难道不应该选择氨基酸药片？这是已经被消化过的蛋白质，从理论上讲，应该更容易被人体吸收利用。然而还没有任何严谨的试验证明补充氨基酸可以显著地长肌肉或改善肌肉的力量、爆发力或耐力^[13] 。

2. 蛋白粉的卡路里含量比食物低。    

首先，含有蛋白质的食物有很多。有些食物的卡路里很低，比如鸡肉，鱼和虾。不同方法做出来的食物的卡路里量也不同，蒸煮出来的食物要比油炸的同一种食物的卡路里低。

其次，任何事情都有两面性。前面提到食物里的蛋白质比蛋白粉奶昔消化慢，但这点在另一个方面却是一个优势。相对于蛋白质补充剂，食物更能刺激新陈代谢。这就是所谓的“热效应 (thermic effect)” ^[14] 。

食物热效应是指由于进食而引起能量消耗增加的现象。营养学家把这种因为摄食而引起的热能的额外消耗称为食物热效应，又叫食物的特殊动力作用。

人体在摄食过程中，除了夹菜、咀嚼等动作消耗的热量外，因为要对食物中的营养素进行消化吸收及代谢转化，还需要额外消耗能量。

（来源：百度百科）

食物里蛋白质的热效应最高。如果每顿饭里面都包括蛋白质，因为消化，加工和吸收蛋白质所需要的能量，可以将您的新陈代谢率提高约30％。这意味着如果吃100卡路里的高蛋白食物 (如鸡胸肉)，消化吸收后剩下的净卡路里为70。

蛋白粉奶昔虽然容易消化，但与食物相比，人体燃烧它们消耗的卡路里更少^{[15, 16]} 。消化吸收蛋白粉奶昔最终的净卡路里量并不一定比食物低。更不用说还有好多蛋白粉里添加了很多糖。这些糖不仅增加卡路里，还对身体有更多别的危害。

3. 在运动前后摄入蛋白最有利于长肌肉，这时喝蛋白粉比较方便。

许多人认为，在运动后30分钟内喝蛋白粉奶昔才能发挥最大作用。这个30分钟的窗口就是一个“黄金时段”，期间，肌肉就像一块海绵可以吸收蛋白质，一旦错过这个时段，身体就不能有效利用摄入的蛋白质来长肌肉[17] 。

然而，现在对于黄金时段研究的结论很不一致：

迄今为止，只有一项研究比较了锻炼前后摄入蛋白质对肌肉大小和力量的影响^[18]。

研究人员将21名男性分为两组，两组均喝了含有25克蛋白质的蛋白粉奶昔。一组在马上要锻炼之前喝，而另一组在锻炼之后立即喝。每人每周进行三次全身锻炼，持续10周。结果发现两组之间的肌肉大小或力量没有显著差异。这个结果表明，锻炼之前还是之后补充蛋白质没什么区别。 

一些研究质疑是否有必要在锻炼前后短时间内补充蛋白质^{[19, 20]}。有研究表明，黄金时段要长于30分钟，并且可能不仅限于运动后^[19]。

一些研究认为在锻炼前后补充蛋白质是有益的^{[21, 22]}，而其他研究则认为时间并不重要^{[23, 24]}。

基于这些相互矛盾的结果，研究人员荟萃分析了23项研究，涉及在运动前后摄入蛋白质对肌肉的影响^[20]。分析发现，肌肉大小、力量增加与蛋白质的摄入总量有关，而与是否在锻炼前后很短的时间里摄入没有关系。

因此，每天摄入的蛋白质的总量比进食时间更重要。完全有足够的时间来准备食物，还能满足口腹之欲。人生苦短，何必和自己过不去？

4.蛋白粉的价格更便宜。

这……请看下图：

事实是，与高蛋白食品相比，蛋白质补充剂的最大优点不是能增加更多的肌肉，而是方便。相比起买菜洗菜烧菜，冲一杯蛋白粉奶昔要容易得多。保健品行业虽然市场高达数十亿美金，但却不受政府监管，以致市面上大部分蛋白粉都含有各种污染物。

没有科学证据表明你不能通过食物满足肌肉生长需要的所有蛋白质，所以有钱不如花在好品质的食物上面。毕竟，食物除了蛋白质，还有很多其他宏观和微量营养素，能更全面地提供营养。

到底谁需要吃蛋白粉

在某些情况下 (基本都是患病的情况)，补充不含污染物的蛋白粉可能是有用的，但这应当在医生的指导下进行，例如：

① 癌症治疗或者年老体弱引起的进食困难或食欲不振；

② 身上有不能很好愈合的手术切口或别的伤口。这个时候身体需要额外的蛋白质来修复细胞，并制造新的细胞。

③ 像烧伤之类的严重的状况，需要更多的卡路里和蛋白质才能恢复。

最后，来一个简单粗暴的总结：

排除一些特殊情况，稍微注意一下饮食，就能保证摄入足够的蛋白质，包括锻炼长肌肉的时期。

蛋白粉是一种膳食补充剂，质量很没有保证，2018年的一个分析发现美国很多畅销的蛋白粉都有重金属等污染物。

蛋白质的摄入不是越多越好，过度摄入还对身体有害。

参考文献

[1] https://www.cleanlabelproject.org/protein-powder/

[2] https://www.consumerreports.org/cro/2012/04/protein-drinks/index.htm

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[20] B. J. Schoenfeld, A. A. Aragon, J. W. Krieger, The effect of protein timing on muscle strength and hypertrophy: a meta-analysis. Journal of the International Society of Sports Nutrition 10, 53-53 (2013).

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本文来自微信公众号：返朴（ID：fanpu2019），作者：史隽