在该研究中，中国科学院深圳先进技术研究院医药所能量代谢与生殖研究中心首席科学家、深圳理工大学（筹）药学院讲席教授 John Roger Speakman（约翰・罗杰・斯彼克曼）院士团队联合近 100 个国际团队，基于稳定同位素法，对 26 个国家共计 5604 名受试者进行了研究，样本年龄覆盖 8 天大的婴儿到 96 岁的老人，推导出全球首个用于预测人体每天水周转量的公式，首次揭示了人类全生命周期的需水量规律。

这是继 2021 年 Speakman 联合国际团队在《科学》中首次揭示人类全生命周期代谢规律之后，再次在《科学》上发表重要成果。该研究中，Speakman 院士为论文主要通讯作者，深圳先进院助理研究员张雪映为论文共同第一作者。

水是生命之源。没有水，人类只能生存三天。人体每天的水周转量（WaterTurnover）即水的总交换量，包括了我们摄入的水分和流失的水分，在很大程度上反映了人们的需水量。

水周转率示意图

Speakman 团队联合国际团队，基于国际“双标水”数据库，运用氘稀释技术测量了受试者的水周转率，发现 20～35 岁男性每天的水周转量为 4.2 升，30～60 岁女性每天的水周转量为 3.3 升，此后随着年龄的增长而下降，到了 90 多岁，都下降到 2.5 升左右。

值得注意的是，水的周转量并不等于饮用水的需水量，例如，一名 20 多岁的男性每天的水周转量为 4.2 升，但并不需要饮用 4.2 升的水，因为人体代谢和体表水交换可提供其中的 15%，其余 85% 的需水量来自于食物和饮水，食物和饮水各半，因此该年龄段男性每日平均饮水量为 1.5-1.8 升。

相比之下，女性饮水量要小，因为女性的非脂肪成分低于男性，例如一位 20 多岁的女性，每日的饮水量可能为 1.3-1.4 升。

该研究的一个主要发现是，我们都应该喝 8 杯水（或每天约 2 升）的推荐量，对大多数人来说可能太高了。”论文共同第一作者张雪映表示。

此外，研究发现水周转率的个体差异较大，例如仅在成年人中，有些人每天的水周转率仅为身体水分的 5%，而另一些人的水周转率则高达 20%。不同年龄段、性别、国家的人的需水量是不同的。因此，这种一刀切的健康建议并不适合对个体进行精准化健康指导。

自 20 世纪 80 年代起，“双标水”法通过收集受试者 14 天的尿液并分析其中标记物的丰度值变化，以了解机体的能量代谢情况，是用于检测自由生活状态下人体能量消耗的“金标准”。

双标水法示意图

而研究团队通过使用氘稀释技术客观精确地测量了受试者的水周转率，研究了整个人类生命过程中，体重、年龄、身体成分、总能量消耗、身体活动水平等因素，以及气候、纬度、海拔、温度和湿度等条件对水周转率的影响。

分析发现，生活在炎热潮湿的环境和高海拔地区的人群，以及运动员、孕妇和哺乳期妇女和高体力运动水平的人群中，水的周转率更高。此外，在发展中国家和从事重体力劳动的人群中，也观察到较高的水周转率；日常体育活动也会增加水周转率。

此外，该研究提到，水周转率被证明与很多生理健康指标相关，例如身体活动水平、体脂率等，并首次提出了水周转率可以作为一个反映人类的代谢健康的新生物标志物的理念，这对肥胖、糖尿病等各种代谢慢性疾病的研究提供了新思路。

基于上述因素对水周转率的影响，科研人员开发了全球首个用于预测人体水周转率的方程式。“该方程可以运用在世界各地的国家与地区，只需要了解一个人的基本生理指标和其所在生活环境的平均温度和湿度，就能预测一个人的需水量。”张雪映介绍。

随着世界人口结构的变化以及气候变暖，该研究提供了大数据集指导下用以预测人类需水量的方程式，为未来制定饮用水和富水食品的管理方案改进提供了重要科学依据。

了解到，目前 Speakman 院士所在的深圳先进院已成立国内首个“双标水”实验室和精准人类营养实验室，将进一步揭示生命规律，为人类制定精准营养策略提供了科学指导意义。