5D Library › 断食、酮体与注意力的代谢基础 · English
序：空腹能让头脑清明吗？
许多传统都相信，不进食能让头脑更敏锐。道家修行者行「辟谷」；佛教出家人过午不食。因宗教原因斋戒的人，以及越来越多出于别的原因不吃早餐的人，常说第一餐之前的几个小时是一天中最清醒的时候。也有人说正好相反：饿了就迟钝、烦躁，除了食物什么也想不进去。
本书要问的是：关于这种体验，断食的生物学能说明什么，又不能说明什么。它跟着身体走过最后一餐之后的几个小时和几天：肝糖原逐渐耗尽，脂肪被释放，肝脏把脂肪酸转化为酮体，而静息时消耗全身约五分之一能量的大脑，逐渐把一部分燃料从葡萄糖换成酮体。沿途，本书考察让断食出名的四个观念：
- 细胞自噬。 大隅良典关于饥饿的酵母细胞如何消化自身部分结构的研究，获得 2016 年诺贝尔生理学或医学奖。
- 燃料切换。 乔治·卡希尔（George Cahill）对饥饿者的研究，揭示了身体如何保护蛋白质，以及大脑如何在很大程度上改用酮体。
- 酮体的热力学。 理查德·维奇（Richard Veech）主张酮体是比葡萄糖更高效的燃料；本书用一段简短计算核对这一论证，并作部分修正。
- NAD+ 与去乙酰化酶。 把燃料与信号连在一起的氧化还原辅酶，以及依赖它的那些酶。
随后，本书用一个 Python 小模型给最常见的几种断食时间表（16:8、一日一餐和 48 小时断食）算出数字，阅读中国古典与佛教关于断食的文献，最后给出一份四周观察记录表和一份预注册试验方案，直接回答这个问题：16:8 时间表会不会改变注意力？
注
医学提示，请先阅读。 本书是一般性的科学知识，不是医疗建议，不建议任何特定的人断食，也不能取代医生、营养师或药剂师。断食会改变血糖、血压、体液与盐分平衡，以及药物的作用方式。
以下情况，未经医生监护不要断食：
- 患有糖尿病并使用胰岛素、磺脲类或其他降血糖药物；
- 正在服用 SGLT2 抑制剂（例如达格列净、恩格列净或卡格列净），这类药即使在血糖正常时也可能引起酮症酸中毒；
- 怀孕、备孕或哺乳期；
- 未满 18 岁；
- 现在或过去有进食障碍，或体重过低；
- 患有肾病、肝病、痛风、心脏病或低血压，或在服用降压、心律或情绪类药物；
- 体弱、高龄、疾病或手术后恢复期，或医生告诉过你不要断食。
如果感到头晕、眩晕、意识模糊、非常虚弱或不适，或出现心悸，请停止断食并进食；症状不能很快缓解时请就医。超过 24 小时的断食，以及任何超过第八章 16:8 时间表的做法，本书只作为科学来描述，不作为练习推荐。
注
本书不设定体重目标，不推荐任何饮食法、产品或补充剂，也不给出任何补充剂剂量。如果数着不吃东西的小时数开始变成一场必须通过的考验，或者你发现自己对进食感到内疚、恐惧或念念不忘，请停止练习，并与医生或信任的人谈一谈。
怎样读标注框
与 5D Library 的其他书一样，不同性质的陈述分开放置。
证据
证据框报告已发表的发现及其出处；在要紧的地方，注明研究类型（细胞、动物还是人；观察性还是随机对照）。
推导
计算框给出公式和简短的 Python 程序。每段程序都可以在标准的 Python 3 中照原样运行，运行结果印在程序下方。
假说 · 尚未验证
假说框是作者自己的想法，标明「尚未确立」，并写明什么结果会证明它是错的。
原典
原典框引用古典文献，附作者的译文。
注
注框给出提醒，并解释取舍。
关于证据的三点警告
断食研究有三个习惯，让流行说法跑在数据前面。本书尽量对三者都保持警惕。
第一，许多最引人注目的证据来自酵母、线虫和小鼠。小鼠每克体重的能量消耗速度约为人的七倍（第二章会算），所以小鼠断食一天，并不等于人断食一天。第二，许多人体研究测量的是标志物，例如血液中某个基因的表达，而不是过程本身；尤其是，从没有人在断食的活人身上测量过脑组织的自噬。第三，在食物总量相同的随机对照试验中比较不同时间表时，它们的优势往往会缩小。每一章都会说明自己用的是哪一类证据。
全书结构
- 燃料切换。 卡希尔曲线：不进食后的最初几小时、几天和几周，身体在燃烧什么；为什么大脑改用酮体能保护肌肉。
- 细胞自噬。 大隅良典在酵母中发现了什么，在小鼠中知道什么，在人身上知道和不知道什么。
- 酮体与大脑。 β-羟丁酸如何进入大脑，能提供多少脑燃料，以及它作为信号分子的第二重身份。
- 酮体的热力学。 每分子氧气产生多少 ATP、ATP 的自由能，以及维奇的效率论证究竟建立在什么之上。
- NAD+、氧化还原与去乙酰化酶。 NAD+ 与 NADH 的比值为什么重要，断食和酮体如何改变它，NAD+ 前体的人体试验证明了什么、没证明什么。
- 模型中的时间表。 用 Python 模型模拟 12:12、16:8、一日一餐和每周一次 48 小时断食下的肝糖原与酮体，以及已发表的试验怎么说。
- 辟谷与过午不食。 古典记载：从《庄子》《黄帝内经》到马王堆帛书和僧团戒律，以及「心斋」。
- 实践。 一份观察自身代谢切换的四周记录表，附停止规则。
- 预注册研究。 一项关于 16:8 饮食与注意力的随机交叉试验，分析方法与判定规则事先写定。
本版说明
这是 1.0.0 版，第一个完整版：序与九章，中英双语。欢迎通过 5D Library 网站指出错误或补充作者遗漏的文献。
利益披露
作者及 5D Library 所在集团运营 ketohackers.com 与 nadplusnadplus.com 两个分别关于生酮饮食与 NAD+ 的网站，因此与本书主题有直接的商业利益关系。本书不提及任何品牌或产品，不推荐任何补充剂，也不给出任何剂量。书中所有模型与预注册研究方案均公开，供任何人检验。
Fan, Y. (2026). Fasting, Ketones and the Metabolic Basis of Attention: Autophagy, β-Hydroxybutyrate and the Bioenergetics of Intermittent Fasting [断食、酮体与注意力的代谢基础] (Version 1.0.0). 5D Library. https://doi.org/10.5281/zenodo.23684203 · Licensed under Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International (CC BY-NC-ND 4.0).