本文描述了糖尿病的发病原理，使用机器学习方法分析匹马印第安人糖尿病数据，并试图分析北美皮马印第安人糖尿病高发病率的原因

糖尿病

你周围每七八个朋友中，可能就会有一位糖尿病患者。据世界卫生组织披露，全球每10秒就有1人死于糖尿病，每30秒就有1人因糖尿病截肢，加之失明、心脑血管等并发症。糖尿病成为三大疑难病之一。

据国际糖尿病联盟的统计，年全球糖尿病患者已经接近4亿人，年有接近万人死于糖尿病及其并发症。它估算，糖尿病发病率还在持续的快速增长，至年全球发病率甚至可能翻倍。在发病率和死亡率上，糖尿病可以称得上人类社会疾病之王。

世界糖尿病联盟通过年数据对年全球糖尿病发病率的估算。从图可见，美欧发达国家均将逼近10%左右的发病率水平，少数国家甚至达到20%左右的超高发病率。

糖尿病历史

虽然人人都说糖尿病是“富贵病”，而糖尿病的发病率攀升，看起来确实也和工业革命、食品工业的发展和人均收入水平相关，但糖尿病其实是一种非常古老的疾病，甚至可以追溯到人类文明的幼年时期。

公元年，古埃及学家GeorgEbers发现的一本写在纸莎草上的古埃及医书（埃伯斯氏古医书,1BC）中便记载了一种症状为“多饮多尿”的疾病症状，甚至还记载了利用谷物、水果和甜酒对此进行治疗的过程。据信，这是迄今为止发现的最早的关于糖尿病的文字记载。

埃伯斯氏古医书不算严肃的医学书籍。首页中关于心脏机制的记载，充满了想象和臆断。

差不多在同时期，古印度的医生们也注意到有些病人的尿液会吸引大量的蚂蚁和苍蝇，而这正是尿液中含糖量高的标志。在古代中国东汉时期，人们已经用“消渴症”来描述糖尿病症状。隋代的《古今录验方》中也记载了“小便至甜”的观察。

如同我们熟知的大多数重要科学发现一样，古代世界里关于糖尿病最详尽的报道来自于古希腊人。公元2世纪前后的古希腊医生(AretaeusofCappadocia)，在书中如此描述糖尿病人的症状，至今读来，如在眼前：“糖尿病是一种可怕的痛苦疾病…肉身和骨头被不停的融化变成尿液排出。（病人的）生命是短暂的、令人不快的和痛苦的…难以抑制的口渴、大量饮水和排尿、五脏六腑都被烤干了…病人受恶心、烦躁和干渴的折磨…并会在短时间内死去。”

古希腊医生卡帕多细亚的阿莱泰乌斯

而在希腊罗马的荣光暗淡之后，先人的智慧被埋藏在中世纪的黑暗中长达千年，直到文艺复兴。阿莱泰乌斯的报道在16世纪被重新发现，现代糖尿病的英文名（diabetesmellitus）也在16世纪被最终确定。这两个词diabetes和mellitus分别代表“多尿”和“甜”。这个英文名翻译成糖尿病其实有点遗憾，弄丢了“多尿”这层含义。

葡萄糖

糖尿病确实是一个和“血糖”--就是血液中的葡萄糖水平密切相关的疾病。而葡萄糖可不是一个简单的分子，它的存在感远远超越了我们正在讨论的糖尿病范畴。

葡萄糖可能是整个地球生物圈里，被利用和储藏的最广泛的碳水化合物了。甚至有理论认为，在生命尚未出现的、数十亿年前的太古宙海洋中，已经有金属离子在催化葡萄糖分子的分解，从而构成了生命元初的化学约束力。

在今天的地球上，仍有巨量的细菌和几十亿年前一样，把葡萄糖当成最主要的能量“载体”。当需要能量维持其生存和新陈代谢时，细菌将每一份葡萄糖分子通过由10步严格控制的蛋白质催化反应产生两份的能量分子——三磷酸腺苷(ATP)；同时也会利用太阳光的能量和各种环境中的化学能，源源不断的合成葡萄糖分子储备起来以备不时之需。

这套储存——分解葡萄糖系统的核心在于，环境中起伏不定甚至稍纵即逝的能量、例如寒冷冬天里的一瞥明媚阳光、被有效的以葡萄糖分子的形式物化和固定下来，极大地延长了能量稳定供应的周期，为有机生命在险恶多变的自然环境中生存下来提供了有力的保障。

葡萄糖(glucose)的分子结构。化学分子式C6H12O6，是地球有机生命共同的能量之源。

可能也正是因此，葡萄糖分子作为能量载体的功能，历经亿万年进化，在所有的地球有机生命中都被保留了下来。不仅如此，比细菌更复杂的生物，像动物和植物，对葡萄糖分子的利用更是花样翻新。

一方面，高等生物通过更复杂的化学反应，能从一份葡萄糖分子中攫取多达三十八份ATP分子，这使得葡萄糖分子作为能量载体的效率大大提高了。

另一方面，在这些复杂生物中，单个葡萄糖分子更是被进一步合成为更加稳定的大分子物质（例如淀粉和糖原），在特定的细胞里存储起来，为生物体提供更长久、更稳定的能量储存。

举例来说，一个成年人体内的骨骼肌和肝脏里，存储了多达克的糖原分子随时为身体供能；而不少植物更是在特化的根、茎、和种子里大量的储备淀粉，在满足自身存活需要的时候更是（无可奈何的）为人类提供了各种可口的美食（从烤土豆、绿豆汤到扬州炒饭…)

胰岛素

胰腺（pancreas）是位于胃和小肠之间的一个小小的器官，尽管早在古希腊时期就被人们发现并命名的器官，却不知道其用处。人体的胰腺细细长长，仅有三四厘米长，看起来就是软软的一团血肉。早期的生物学家猜想：既然胰腺的位置恰好在两个重要的消化器官（胃和小肠）之间，而且又有导管与小肠连通，那么，胰腺大概就是为消化系统提供一些必要的液体、帮助消化食物的吧。生物学家尝试通过切除狗的胰腺来观察它和消化系统之间的关系。然而却发现狗术后的尿液吸引了大量的苍蝇。调整了研究的方向。他们开始仔细







































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