化肥为农业发展与进步做出了重大贡献，保障了人口快速增长的食物供给。然而，近年来随着化肥施用量的增加，出现了农作物产量不增反降、绝产田显现、支柱农产品绝收、地域特色农产品质量变差、病虫害越来越严重等情况，说明农业生产出现了问题，农业技术亟需创新甚至颠覆^[1-2]。

医疗的进步消灭了鼠疫、霍乱和天花等瘟疫，为人类健康做出了重大贡献。但进入21世纪以来，每隔一两年就会发生一次疫情，特别是当前的新冠疫情全球大流行，给人类健康带来了重大伤害。另外，慢性病、不孕不育、癌症、白血病、尿毒症、神经退行性疾病、抑郁症、自闭症等疾病呈爆发和流行态势，人类流行疾病谱发生了显著变化，生命健康面临空前挑战。

目前，化肥技术是国内外农业生产的主流技术，但随着化肥施用量的不断增加，人们发现产量不是随之升高而是降低，于是发展出一系列以提高产量为目标的农业肥料技术，包括农家肥、中量元素肥、微量元素肥、微生物肥、矿物质肥、有机肥、中药肥、甲壳素肥、微藻肥等技术，从不同角度分别解决了一些问题，但这些技术未能全面系统地消除农业生产中的瓶颈因素。

非循环农业导致的土壤矿质元素和有机质流失是目前农业生产的最大短板，给农业生产带来了新的严重问题。

具有两千多年悠久历史的中医药技术，一直在疫情防控和疾病治疗方面发挥着重要作用，但最近几十年“道地药材”在贫瘠的土壤种植，只见药相，不见药性，导致中医技术快速衰退。而药材种植、加工和治病三个环节彼此分割，使得对“中医毁于中药”的真正原因是“中药毁于土壤”的认识不足，振兴中医药任重道远^[3-4]。

西医技术在第二次世界大战期间以救死扶伤的特效一举成名，并逐渐发展成主流技术，为人类健康做出了重大贡献。然而进入21世纪以来，面对每隔一两年就发生的疫情，特别是新冠疫情全球大流行，主流西医聚焦新冠病毒研发疫苗和药物，但病毒会变异，由于疫苗和药物的研发周期远滞后于病毒变异速度，事实证明疫苗和药物研发远未达到预期效果和目标。构建可靠的免疫防御系统是人类应对新冠疫情和未来新疫情的根本解决方案。显然针对提升免疫力的基础理论和应用技术研发远不够，研究基础十分薄弱。

我国慢性非传染性疾病导致的死亡人数占总死亡人数陡然升至88%，造成的疾病负担占疾病总负担的70%以上，表明慢性病爆发已成为当下生命健康的主要问题。目前医疗水平领先的美国、英国、法国和意大利等国家，其新冠疫情流行和慢性病爆发态势更加严重，凸显了西医技术的不足^[5-6]。

面对各种疾病爆发和疫情流行的严峻态势，开展现代流行病因研究，揭示疾病爆发流行的基本因素，是有效逆转和终结疾病爆发流行态势的全新技术路线。而针对现代流行病因的研究在国内外尚属空白。

细胞是生物的基本结构和功能单位。细胞由一系列物质构成，细胞物质是由原料物质在合成代谢酶的催化作用下合成的：

理论上讲，在一定条件下，当原料物质与合成代谢酶确定后，细胞物质随之确定。但在实际应用中，由于无法解析原料物质与合成代谢酶的组成和结构，因而无法从酶催化技术路线控制细胞的物质组成。

从系统思维出发，在一定条件下，细胞的物质组成即物质系统受控于原料系统和酶系统两个基本系统，见图 1。因此，通过控制这两个基本系统，就可以控制细胞的物质组成和功能。

图 1

生物细胞物质组成控制示意

金属离子是酶蛋白极其重要的辅因子，负责激活绝大多数酶蛋白。从系统思维可见，金属离子系统中几十种金属离子负责激活细胞酶系统中几千种酶蛋白，见图 2。

图 2

金属离子系统与细胞酶系统对应关系示意

如果金属离子系统中几十种金属离子不足，则会导致细胞酶系统中绝大多数酶蛋白失活。

化肥针对农业生产短板，有效补充氮、磷、钾大量元素，明显提高了农作物的产量，革命性地推动了农业的发展与进步，为世界人口快速增长提供了食物保障^[7-8]。

然而，农作物除了会带走土壤中氮、磷、钾大量元素外，还会带走土壤中几十种中微量元素^[9]，当人们摈弃了循环农业时，秸秆、农业废弃物和粪便几十年不归还土壤，必然造成土壤中中微量元素的流失，见图 3。

图 3

土壤部分中微量元素流失情况

另外，非循环农业还会导致土壤中有机质含量越来越低和土壤板结，造成微生物因缺乏“有机质食物”而匮乏。微生物的重要作用是将难溶于水的化合态金属元素转化为溶于水的金属离子。

上述综合作用导致土壤金属离子严重不足，造成农业生物链从农作物到人类酶系统失活。

道地肥料是一种综合解决土壤金属离子不足、有机质贫瘠、微生物菌群匮乏、氮磷钾肥力不足等四大基本问题的全功能肥料。道地农业通过全面提升土壤地力，恢复土壤道地性，成为具有高产、优质、安全和健康等四大优点的农业。

道地肥料的关键是找到一种富含中微量元素的资源，并且储量巨大。经研究发现，海洋沉积岩是海洋生物残骸在海底沉积的混合物，地球表面的75%被海洋覆盖，经几十亿年的沉积，海洋沉积岩的资源储量必然巨大，可以用于解决这一问题。因地壳变迁将海洋沉积岩迁移到地表(见图 4)，故在陆地上到处可以发现海洋沉积岩。

图 4

迁移至地表的海洋沉积岩

元素分析结果表明，各种海洋沉积岩中的中微量元素含量明显高于土壤的，而作为载体的硅和铝含量低于土壤的(见表 1)。不同沉积岩的元素含量差别反映了当初海洋生物的多样性和分布的不同。

遍布于全国陆地的储量巨大的海洋沉积岩足以解决我国18亿亩(1亩=667 m²)耕地严重缺乏中微量元素的问题，建议国土资源部和农业农村部对海洋沉积岩进行资源化利用。

利用海洋沉积岩、农作物秸秆、农业废弃物、人畜粪便、枯草、残枝落叶、园林废弃物、蘑菇菌棒、废弃树皮、海产品废弃物、甲壳、中药渣和腐殖酸等资源进行堆肥，经微生物发酵腐殖化，即可廉价制造高效道地肥料。

通过道地肥料补足土壤流失的矿质元素和有机质，丰富的有机质可以快速滋生土壤微生物，促进矿物中的金属元素由难溶于水的化合态向易溶于水的金属离子转化，有效提升土壤酶动力。

道地肥料不仅可以直接增加农田有机质含量，而且可以促使植物产生发达的根系(见图 5)。随着土壤有机质含量的提高，微生物繁殖速度加快，从而强化了土壤金属离子的生成，进一步增加了土壤酶动力，让土壤四大基本因素形成良性循环。

图 5

道地肥料与发达的植物根系

多年实践证明，道地肥料通过消除土壤四大基本因素的短板和瓶颈，可综合提升土壤地力，特别是补足土壤流失的金属离子，激活足量光合作用和次生代谢酶蛋白，促进植物细胞物质、风味物质和免疫物质的合成，推动农业向高产、优质和安全的高品质方向发展。施用道地肥料的作物产量比单一施用化肥的高，品质较好，具有较强的抗病虫害能力，几乎不需要使用农药，从根本上保障了产品的安全性。

几十年的非循环农业引起土壤矿质元素流失，其中矿质金属元素流失造成食物中金属离子不足，导致人体酶系统失活(见图 6)和各种酶蛋白活性下降。

图 6

土壤矿质元素流失导致人体机能衰退示意

人体酶系统失活给生命带来三大严重问题：

(1) 消化酶失活导致消化反应障碍和消化不良，产生胃痛、腹胀、厌食、恶心、便秘、神经衰弱和失眠等症状。

(2) 代谢酶失活导致代谢反应障碍和代谢紊乱，引起高血脂、高血压、高血糖和高尿酸等慢性病。脂代谢障碍进而造成血管淤堵，不仅引发心脑血管疾病，而且导致血液分配失衡和细胞繁殖失衡，其中细胞减殖造成组织器官萎缩衰竭，细胞增殖在组织器官形成增生、结节、肌瘤和肿瘤等。

(3) 消化反应障碍导致细胞原料系统原料物质不足，加之合成代谢酶系统酶蛋白活性下降，必然造成细胞物质合成障碍，导致细胞缺陷和功能障碍，进而诱发组织器官功能退化和系统机能衰退(见图 6)。如：生殖细胞缺陷导致不孕不育；运动神经细胞缺陷造成运动神经元损伤，导致肌萎缩侧索硬化症；胰岛β细胞缺陷导致胰岛素合成障碍；多类细胞缺陷造成广泛性发育障碍，导致自闭症；免疫细胞缺陷，导致免疫力下降，造成免疫防御系统越来越脆弱，引发疫情流行等。

因此，土壤矿质元素流失是消化障碍、代谢障碍、细胞缺陷和功能障碍、组织器官功能退化、系统机能衰退所造成的诸多疾病爆发和疫情流行的源头基本因素，人体酶系统失活是共性病因。

从土壤源头基本因素出发，以道地肥料补足土壤流失的矿质元素，生产金属离子足量的道地食物和道地药材，全面激活人体酶系统，使酶促消化和代谢反应有效进行，促进细胞物质合成，修复细胞缺陷，恢复细胞功能，从而恢复组织器官功能和人体系统机能。

道地药材的有效成分很可能含有丰富的金属离子，通过激活人体酶系统和促进各类生化反应，达到驱寒祛湿、补气益肺、生津养血、化淤疏堵和增强免疫力等治病功效。当道地药材在缺乏金属离子的农田种植时，自然失去了激活酶系统的作用和治病功效。

每个人都直接或间接地接触各类微生物，可靠的免疫系统可以防御微生物过度繁殖而避免感染。以道地食物和道地药材提供足量的金属离子，激活免疫细胞酶系统，促进免疫细胞物质合成，修复免疫细胞缺陷，提升免疫力，构建可靠的免疫防御系统，有可能逆转和终结疫情流行的严峻态势。道地药材有效治疗SARS和新型冠状病毒肺炎主要是通过以上机理提升免疫力，该机理也是中医“正气存内，邪不可干”的科学道理。

从源头基本因素层面保障和促进生命健康，完全不同于从末端治疗疾病。大量实践证明，通过激活人体酶系统，促进消化和代谢，解决胃痛、腹胀、便秘、顽固性失眠，通常不超过一周时间；停药后让高血脂、高血压和糖尿病等指标恢复正常，通常不超过两周时间；可以让曾经瘫痪卧床和坐轮椅的渐冻症患者恢复到自行走步；通过激活生殖细胞酶系统，促进生殖细胞物质合成，修复生殖细胞缺陷，可以让曾经受不孕不育影响的生育率达到接近100%；通过激活脂代谢酶蛋白，有效化淤疏堵，让血液分配由失衡恢复为平衡，从而均衡分配血液和营养物质，逐渐恢复细胞繁殖平衡，可以让癌症患者的肿瘤得到有效控制甚至消失等。

非循环农业导致的土壤金属离子流失，造成农业生物链从农作物到人类酶系统失活，引发各类生化反应障碍。

道地肥料通过消除土壤四大基本因素短板和瓶颈，综合提升土壤地力，特别是补足土壤流失的金属离子，激活足量光合作用和次生代谢酶蛋白，促进植物细胞物质、风味物质和免疫物质合成，可以推动农业向高产、优质和安全的高品质方向发展。

以道地农业生产的道地食物和道地药材提供足量的金属离子，全面激活人体酶系统，酶促消化与代谢生化反应有效进行，统一解决酶系统失活的共性病因，有可能成为逆转和终结疾病爆发和疫情流行态势的全新技术路线。