大家好！我是清华大学的赵平。
2016年5月-8月，我们应用糖尿病移动管理系统，在北京平安医院对124位糖尿病患者进行了三个月的临床实验。实验结果显示，参加实验的糖友们餐前血糖波动平均下降了50%, 达标率平均提升了34%。
许多糖友和医生问我：为什么这套系统会有如此神奇的效果？为了解释这种结果，我们在研究了大量文献后，提出了糖尿病管理的量化与反馈控制理论。
一、神奇的航天，神奇的人体
近年，中国航天技术发展很快，从长征卫星到北斗卫星，从神舟飞船，到天舟飞船，成就举世瞩目。那么，人体和航天有什么共同之处吗？有！这就是自动控制。
今天的航天，都是事先设定一个目标，然后由复杂的自动控制系统在飞行过程中对方向不断地进行调整。因为在飞行过程中会有大量的不可预知的因素干扰，导致飞行器偏离预定方向，这种偏离被实时计量，然后作为输入反馈到控制系统，控制系统据此对飞行方向做出调节，以确保飞行器达到预定目标。这样一个控制过程叫做负反馈。“负”，是因为这种调节总是跟偏离反向的。当对实际偏离的计量本身出了偏差，即负反馈信号误导，或者飞行器不能准确及时的按照指定调节量进行方向调节，则发生控制系统失灵，从而造成飞行器越飞越偏。
对于人体，也有类似机制。
一个人若要健康，首先有很多可以计量的指标必须在一定范围之内，比如血压，血糖，血脂，等等。同样，人体内部也有很多自动控制系统，它们对每一项指标进行监控和调节。当这种监控和调节失灵时，这些指标就会因受到人体内外部因素的影响（食品、气温、空气等）而偏离正常值，人因而会呈现病态。各种医疗手段无外乎是帮助人体修复自动控制的功能。
糖尿病就是这样一种人体自动控制系统失调而引起的慢性疾病，在人体需要胰岛素时，病人体内不能自动产生足够的胰岛素（反馈信号失真），或者病人机体对胰岛素不敏感（调节失灵）。
通常的治疗手段就是用药、控制饮食、以及适当运动。
但这种手段有个缺陷：每个人的机体不一样，基于统计平均给出的建议用药量和饮食控制对不同的人有不同的效果。
这就提出了一个问题：怎样根据每个具体的糖尿病患者推荐最合理的用药和饮食控制方案呢？
换句话说，怎样构建一套辅助的负反馈系统来帮助修复体内控制系统的失调呢？
答案之一就是让患者本人对自己每日的饮食和活动加以检测，同时对身体可查验的血糖等指标采样，结合二者的互动关系来建立一个信号体系。
利用这个信号体系，患者就可以主动的对自己的饮食活动乃至用药进行相应的调整。
如果说人体自身的机制是在消费端对血糖进行控制，这一套体外信号体系就是从供给端对血糖进行控制。
当然这个体外控制体系的控制效果不会达到体内机制那么灵敏的效果，而且要求患者高度自律，但是它的工作原理是一致的，只是一个控制消费，另一个控制供给。
二、神奇的理论：糖尿病量化与反馈控制理论
通过以上的解释，我们可以把糖尿病量化与反馈控制理论归纳为三个要点：
1. 糖尿病是人体内控制系统失调
糖尿病是血糖代谢功能紊乱导致的慢性疾病。
正常人摄入饮食，在胃中消化，进入小肠后转换成葡萄糖并进入血管，然后在胰岛素的作用下流向机体各种细胞，转换成人体所需要的能量。这一过程是人体内控制系统自动调节的，当人体需要的能量多时，从血管输送到细胞的葡萄糖就多，相反亦然。
当血管中的葡萄糖过多时，就被转换成脂肪存储起来；当血管中的葡萄糖不足时，肝脏会自动释放血糖来补充。所以，血管中的葡萄糖数量总是保持在一个正常的区间内。
当人患了糖尿病以后，人体内部控制系统就不能有效地调节血管中葡萄糖的数量，代谢过程出现紊乱。
这个问题产生的原因是，人体胰岛中的ß细胞不能产生足够的胰岛素来帮助血管中的葡萄糖进入各种细胞转换成人体需要的能量；或者是人的肌肉和肝脏阻止胰岛素发挥作用，形成胰岛素抵抗，也不能有效地把血管中的葡萄糖转换成人体所需要的能量。葡萄糖在血管中堆积，出现高血糖。这种高血糖不是人体正常状态所需要的，长此以往，人体就出现各种和糖尿病相关的并发症。
从科学的角度来看，到目前为止，人体内控制系统对血糖调节的失控还没有根本的修复办法，口服药物、注射胰岛素、甚至器官移植都无法完全解决问题。
2. 在人体外建立一种控制系统可以修正人体内控制系统的失调
人体血管中葡萄糖来源是从人体外部饮食中摄入的能量，如果在人体外建立一种控制系统来管控摄入的能量，包括饮食和运动带来的能量摄入和消耗，就可以调节血管中葡萄糖的数量，修正体内控制系统的失调。
这种体外控制系统与体内控制系统的运行机制是不同的：
——体内控制系统根据需要自行调节供给，体外控制系统通过供给人为调节需要。体内控制系统的作用机制是人体需要多少葡萄糖能量，胰岛中的ß细胞就分泌出与之相应数量的胰岛素，来把这些葡萄糖从血管中运送到人体的相应细胞中去，这种调节是以一种自适应的方式进行的。
——体外控制系统的作用机制是人为调整饮食能量摄入，以便使血管中的葡萄糖数量保持在正常区间之内。运动则可以对能量供给做进一步调节。
3. 体外控制系统通过量化与反馈机制发挥作用
体外控制系统的量化是指要监测每天的血糖数值，这是结果；同时要把每天的饮食和运动信息全部转换为用数量表示的热量和营养成分，这是原因；当血糖数值超标时，就依据该结果信息人为调节饮食摄入的热量和营养成分，即调节原因，或增加运动消耗的热量，以便使血糖向相反的方向变动。通过这种反馈调节机制，血糖就能回到正常区间之内。
这种体外控制系统之所以要量化，就在于量化的信息比非量化信息能够更清楚、更快速地被人识别，以便进行及时准确的调节。
这里的反馈是一种负反馈机制：
——血糖升高，这种负反馈机制将趋于将其调低；
——血糖太低，这种负反馈机制将趋于将其调高；
通过这种人为控制机制可以调节血糖处于正常区间之内。
