你不知道的护肤与保养知识（干货满满）！

今天我们来讨论一个女性读者感兴趣的话题——护肤与保养。

为什么讨论这个呢？因为小编上周在搜集星际争霸相关视频时，无意中发现了这张图：

郭富城和黎姿，图片源自网络

这可是小编小学时代的男女神啊！二十年过去了，这二位近况如何呢？小编找到了他们的近照：

图为郭富城51岁（拍完《踏雪寻梅》后）和黎姿44岁照，图片源自网络

可谓是娱乐圈的两大传奇。常有人说，岁月最无情，因为它会在不知不觉中偷走你的青春，无可倒带，无处申诉，无法挽回。然而岁月在他们身上留下的，除了几道朦胧得可以忽略不计的褶痕，更多的竟是男性的成熟自信，女性的天真贤淑；羡煞了旁人过客，逆转了自然戒律。时光固然匆匆，总会有超俗脱世的智慧独行于天地之间，凌驾于岁月之上。这种智慧便是——保养。

到这里，或许有读者会不屑一哂：保养不是很常见么，市场上护肤品保健品那么多，怎么说得那么玄乎。诚然，但再大的蛮力也比不上四两拨千斤的巧力，正确的保养方法才是关键。以下便是保养失败的典型例子：

萧蔷前后对比照，图片源自网络

简直画风全变！在林志玲之前，萧蔷也曾坐拥“台湾第一美女”的雅号，因为保养方法不当，岁月的印记暴露无遗。就算有着各种化妆品的装裱，细心的读者依然可以察觉到前后的差异。

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青春永驻，是所有人的梦想。从古时秦始皇东瀛寻药，到现今科学界对衰老机制如火如荼的研究，无一不印证着这一点。然而从生物学角度看来，衰老是一件极其复杂的事情，往往牵一发而动全身，更何况不同的影响因子会相互作用，产生的累积更胜于蝴蝶效应。为了对衰老的机理有个大概的影响，我们可以先从护肤的角度来入手。那么怎么样才是有效的护肤保养方法呢？这得从万恶的自由基（Free Radical）说起。

第一部分 自由基

一、自由基是何方神圣

对于一些读者而言，自由基的概念并不陌生。在购买护肤品时，热情的售货员小姑娘总会笑脸盈盈地向你解释：“自由基是对皮肤有害的东西，我们要消灭它们。”随后就向你推荐各种五颜六色五彩斑斓满目琳琅的护肤品。

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对于不熟悉护肤的读者而言，看到这些护肤品和看到以下公式时的心情时一样的：

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也许大概可能，有读者会反对：“这不就是标准模型的拉格朗日量嘛，有什么难的。”若真有如上高人，小编只好绕道而行，以免被高人的内功所伤。不过高人的话也有道理——至少它告诉我们，再复杂的东西也是有根可循的。护肤品虽然多样，它们的其中一个“根”不外乎就是去除自由基。那么自由基到底是啥？

事实上，化学和生物对自由基有不同的定义。在化学上，自由基是指具有未配对最外层电子（最高能级的电子）的原子、分子或离子基团[1]。中学化学告诉我们，最外层电子未配对时，很容易从其他地方夺取一个电子（也就是氧化目标物）以达到稳定，所以自由基可以通过夺取电子来破坏某种物质的结构。

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生物学只关心出现在生物体内的自由基，一般指活性氧簇(以下用ROS表示)，也就是含氧元素的活性分子或化学基团。除了氧化生物分子以外，有的ROS还起到促进细胞间沟通的作用，例如80年代发现的一氧化氮[2]，所以ROS并不都是坏家伙，也有出淤泥而不染之辈。我们平常所谈到的自由基其实主要是这几种：

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所以下文中谈到的自由基都是、、和。是由其他几种自由基产生的，不纳入讨论。

值得一提的是，由于分子和细胞生物学的迅速发展，自由基的研究在21世纪的今天变得非常热门。不同领域的人通过不同的角度研究自由基：

二、自由基的产生

那么自由基是如何产生的呢？机制很多，如下图所示。

图片源自网络

不过大体上可以分为体内因素（炎症、氧化磷酸化等）和体外因素（辐射、污染物等）[4]。三大营养物的代谢过程（呼吸作用）中都能产生自由基，下图很好地解释了这一点。

总之，氧气因为没有得到足够的电子，食不饱力不足，没法变成水，就只好化身为自由基报复社会了。这和燃料因不完全燃烧产生污染物颇为相似。

值得注意的是，以糖类为例，尽管糖的代谢有糖酵解(Glucose)、柠檬酸循环(Citric acid cycle)和电子转移链(Electron transport chain)三条路径，自由基和大部分ATP（生物体内的储能、功能分子）的生成都发生在电子转移链的过程中，糖酵解和柠檬酸循环只提供少量ATP[5]。

电子转移链，图片源自网络

所以归根结底，自由基的形成其实是某些分子（或化学基团）最外层电子（分子外的电子轨道是由多个原子的电子轨道叠加而成，又名杂化轨道，其根本原因在于电子自旋的叠加[6]）被夺走的过程。要想消除自由基，就必须想办法防止这些分子被氧化（最外层电子被夺走）。

三、自由基为什么有害？

尽管少量自由基对人体是必须的[3]，多余的自由基实在是“万恶之源”——各种癌症、各种精神退化疾病（阿尔茨海默病、帕金森综合症等）、心血管疾病、糖尿病、高血压等等都有它的身影[4]。美国生物学兼医学家Denham Harman甚至在1956年提出了“自由基学说”，认为器官的衰老（注意并不是细胞的衰老，因为直到1965年，细胞的衰老过程才得到科学界的重视）是由于自由基的长期累积而形成的[7]。尽管这个理论存在漏洞，但足以说明自由基的普遍性和危害性。

Denham Harman (1916-2014)，图片源于网络

自由基的危害主要体现在以下几点：

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图片源自网络

小编花了不少时间，调动了全身上下能听从指挥的器官，结合了二十多年来的丰富阅历，才模模糊糊恍恍惚惚地领悟到了以下哲理：1.“洁面”是一个动词，是指用清水洗脸，不要像上图那样用护肤品洗脸；2.“霜、液、水”之间是有微妙差异的，就像贾岛写诗喜欢推敲一样，不同的词不能乱用；3.“精华”是名词不是形容词，要在贴了面膜用了爽肤水以后方可使用，不得有误；4.爽肤水不是普通的水，它也是一种价格不菲的护肤品，要像亲人一样好好善待它；5.精华和眼霜都不能称作乳液，面霜才是乳液。

“或许大侠郭靖领悟降龙十八掌时感觉也不过如此吧”？小编哈哈大笑，又回头看了看“标准模型的拉格朗日量”

似乎也没那么难了！正当暗自为自己的机智沾沾自喜时，小编在WebMD（美国月浏览量最大的健康资讯网站）上看到了这样的流程[10]：

真是简单粗暴！因为我们知道，皮肤类型分为油型、混合型、干燥型和敏感型,每种类型的皮肤都有不同的针对方法：

油型：油（就是脂肪）会堵塞毛孔，所以最好先用爽肤水(toner)扩张皮肤毛孔，然后使用不含油的洁面产品；

混合型：随意，只要清洗地太夸张；

干燥型：要避免去油，所以不要用脂溶性洁面产品（含非极性分子，如酒精）和热水清洗；

敏感型：在干燥型的基础上，使用含芦荟、绿茶的洁面产品。脸上有粉刺者应该属于这一类型。

而且洁面过后我们需要做的只有洁面（清除角质）、保湿和防晒[10]。这个简单步骤不像国内的护肤步骤一样让你领悟那么多“人生哲理”，但是直指本质。就算读者不幸忘记了本文的所有内容，也不要忘记这三个基本点。

二、本质的本质

那么护肤为什么只需要洁面、保湿和防晒呢？其实关于防晒的重要性，本文第一部分已经做出了主要的解释——就是防止紫外线产生自由基。当然除此之外，过量的紫外线辐射也会累积黑色素(Melanin)产生黑斑，还会诱发基因突变，所以在阳光强烈的室外，防晒才是最重要的护肤步骤，毕竟预防始终大于补救。我们一般用SPF（防晒指数）衡量防晒霜效率，下面是spf详细定义。

图片来自网络

防晒又分为化学防晒和物理防晒，前者靠化学成分吸收分解紫外线，后者则在皮肤表面形成保护膜，反射紫外线。总体说来，化学防晒霜SPF指数更高，价格较低，但可能会对皮肤产生刺激，能吸收的紫外线光谱也没有物理防晒广。

洁面其实是去除皮肤最外层角质的过程。角质(stratum corneum)由多层死亡的细胞组成，在一定程度上阻碍了皮肤的渗透性，影响皮肤对营养物的吸收[11]。但是，角质同时也构成了皮肤的天然屏障，能防止污染物和紫外线对皮肤的伤害。所以去角质不能过度，否则会损害皮肤。这也是为什么猛药类护肤品不受专家待见的原因。

至于保湿，其实也可以用自由基来解释。因为皮肤衰老的过程也是皮肤失水的过程，而失水的根本原因在于胶原蛋白(Collagen)和弹性蛋白(Elastin)的缺失，以及真皮下表皮中血管的收缩（导致运输到皮肤的水分减少）[12]。下面是角质层往下，也就是真皮层的概况。

所以市场上的保湿产品一般有以下作用：1.修复或补充胶原蛋白；2.修复或补充弹性蛋白；3.补充透明质酸。血管的收缩舒张一般靠人体内分泌（血管收缩素、肾上腺素、去肾上腺素等）和自动神经系统（交感神经）来控制，护肤品不容易达到这一效果。

三、护肤品的选购

对于初学者而言，五花八门的护肤品着实让人摸不着头脑，所以售货员小姑娘的话就成为了检验真理的唯一标准。那么护肤品该如何选购呢？知乎上的一个帖子给出了非常精彩的回答：//p1-tt.byteimg.com/origin/1836000c094f7cccd8c8.jpg" style="width: 650px;">

图片源自网络

根据维基百科，SK-II是在上世纪七十年代创立于日本的。当时一群科学家（不知道是生物学还是化学家，也有可能是一群数学家）在参观某个酒厂时，发现酒厂工人的双手细腻白嫩。经过研究发现，这是一种酵母菌提取液（又名Pitera）的神奇功效，SK-II公司也因此而成立。

神仙水的主要成分如下（来自SK-II官网）：

可见神仙水主要“神”在酵母菌（根据读者的英文经验，这种酵母菌可以翻译为“半乳糖酵母菌”），因为其他几种成分都随处可见。这和茅台的酿造过程有相似之处，或许酵母菌等独特性决定了它的价格。然而——

图片源自亚马逊官网

可见这种提取液成本并不高。或许SK-II的价值更多地体现在它的品牌效应上。

若想了解更多护肤品的成分情况，可以查询：http://www.cosdna.com/cht/product.php。这个网站是成分控的最爱，不过从生物实验的复杂性看来，这个网站上的分析未必靠得住，只起到参考作用。

第三部分 总结及其他

我们可以看到，就算是保养与护肤这个老生常谈的话题，背后牵连着的科学知识实在不少。而且就如何选用护肤品而言，依然存在非常普遍的争议，其很大一部分原因在于不同人的习惯、知识背景和生理状况都存在差异。要正确地认识这个问题，就必须全局性地考虑问题，尽管要做到这一点实属不易。

护肤品行业虽然和化学关系更为密切，但始终还是要用在皮肤上的，我们一定不能忽视生物学，尤其是细胞分子生物学(Molecular and cell biology)层面的效应。尽管细胞和分子生物学有着古老的历史，然而大部分人没有意识到的是，因为各种技术的进步，这个学科在近三十年来发展极为迅速，远胜其他任何学科。由于相关研究数不胜数，每天都会涌现大量新成果，人们似乎已经对这个学科的发展习以为常了。事实上根据SJR（最权威的期刊排名机构）的排名，排名前五的期刊全部和细胞分子生物相关，排名前十的有八种期刊和它相关[14]。

和传统学科不同，由于细胞分子生物学日新月异，这个学科并不存在标杆式的“经典教材”，因为任何相关教材上的内容有很大的时限性，甚至可能被新发现所颠覆！例如关于生物的分类，我们中学教材把生物分为六界（动物、植物、病毒、真菌、原生生物、原核生物）。事实上在1990年，就有人在“界(Kingdom，回忆一下界门纲目科属种的概念)”之上加了一个“域(Domain)”的概念，这一分类方法也逐渐被科学界所接受[15]。只不过国内的教材尚未作出修正。

再比如说文献[15]是美国最流行的细胞生物学研究生教材（2012年最新版）。这本书厚达700页，但是彩图众多，结构层次分明，课后问题角度多变发人深思，是一本不可多得的精彩教材。

细胞内运输物资的方式

但就算是这么一本神书也是有疏漏之处的，因为细胞生物学方面很多最新的进展都未来得及囊括其中。例如2013年（注意这本书最新版是2012年）开始对基因工程界产生颠覆性影响的CRISPR（读作——克瑞斯爬二）-cas9技术（尽管这项技术之前就有，但13年得到了突破性进展，小编以后会详细介绍），在本书中只字未提。

所以，二十一世纪不仅是大数据的时代，也是细胞和分子生物学的时代，两个学科间会像二十世纪的数学和物理的一样，相互影响，相辅相成。但由于门槛较高，涉及面太广，相关科普工作困难重重，生物学的最新进展尚不为大众所知。这也是小编未来要做的事情之一。

最后，引用文献[15]中的一句话。

参考文献：

[1] IUPAC Gold Book, Radical (free radical).

[2] V.I. Lushchak, Free radicals, reactive oxygen species, oxidative stress and its classification.

[3] https://en.wikipedia.org/wiki/Radical_(chemistry)#Reactive_oxygen_species

[4] https://en.wikipedia.org/wiki/Reactive_oxygen_species#Exogenous_ROS.

[5] P.N. Campbell et. al, Biochemistry Illustrated. 5th edition.

[6] D. Griffiths Introduction to quantum mechanics.

[7] https://en.wikipedia.org/wiki/Free-radical_theory_of_aging#cite_note-1

[8] Julio F. Turrens. Mitochondrial formation of reactive oxygen species.

[9] Tan DX, et. al, Functional roles of melatonin in plants, and perspectives in nutritional and agricultural science.

[10] http://www.webmd.com/beauty/ss/slideshow-skincare-routine

[11] S. Andrews et. al, Recovery of Skin Barrier After Stratum Corneum Removal by Microdermabrasion.

[12] https://dermalstore.com/stem-cell-anti-aging-science/

[13] http://dy.163.com/v2/article/detail/CCPPKUML05118CTM.html

[14] http://www.scimagojr.com/journalrank.php

[15] B. Alberts et. al, Essential Cell Biology. 4th edition.

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