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卡路里的摄入与消耗——这个简单的标准定义了世界上数亿人的减肥策略。饮食行业的发展就是基于这个简单的观念，但是当下的研究开始表明，我们对健康生活的基础认识可能是错的，甚至是危险的。尽管控制卡路里的这种饮食方式的核心理念基本上是不证自明的——即进入任何生命体的能量等同于它输出的能量，尽管它出现在每个食品的标签上，但是很多人都不知道卡路里到底是什么。像我这样的医生在医学院曾学过卡路里和千焦耳
的知识，但是早已忘记了所有细节。将卡路里作为可以直接准确测量食物令人发胖程度的标尺是一种普遍的误解。
安托万·拉瓦锡（Antoine Lavoisier）是法国大革命时期著名的科学家，他首次提出“燃烧”食物作为我们获取能量的来源。他发明的弹式热量计（a bomb calorimeter）
，可以测量出食物中的卡路里单位，弹式热量计的外形像是一个被水包裹着的迷你烤箱。它使得食物燃烧，根据其向外围的水释放的热量来测量食物的卡路里数值。他还给可怜的实验鼠喂不同的食物，发明了类似弹式热量计的装备，将实验鼠放在被冰包围的环境中并保证它们一直存活，以此来观察它们如何把食物转化为热量。在19世纪末，美国科学家威尔伯·阿特沃特（Wilbur Atwater）毕其一生都致力于用试验测量出4000余种食物的热量消耗值。他不仅测量了食物所释放的能量，还让受试者食用这些食物，收集所有受试者所产生的热量、尿液和粪便样本。随后他小心地燃烧尿液和粪便样本，计算出它们所包含的能量。他计算出脂肪的能量密度大约是碳水化合物和蛋白质的两倍，这是“脂肪尤其使人发胖”这一观念的起点，也成为当下我们健康和营养观念的立身之本。他的研究结论仍会出现在当下全世界的食品标签上，他的研究对人们用卡路里测量能量的威力与精度的做法具有深远而持久的影响。
乍一看，这一切似乎都说得通：我们计算出食物的卡路里值，以及我们需要摄入多少卡路里可以减肥，“砰”，便有了我们的饮食方案！看上去它是减肥的简单公式，这也就不难理解为什么卡路里会成为健康行业的专业术语了。尽管我们能够准确地测算出一顿饭的热量，但是卡路里与我们的身体之间的关系远不是那么简单。我自己发现这个问题是源于我参与了一部电视纪录片，我被封闭在英国华威大学的现代热量计中整整12个小时，在人体新陈代谢研究员汤姆·巴伯博士（Tom Barber）的监督下，测算出我所产生的能量。在12个小时内我们大多数人的能量燃烧足以点亮80瓦电灯泡。进入密室后，我感觉自己像是穿过了一道气闸，沉到了一个潜水艇里，虽然有个大玻璃让我可以被研究人员观察到。这个容器是被传感器而非被水包裹的，那些传感器可以测量我消耗氧气和排出二氧化碳的速度。这个空间里有一张简单的床、椅子和桌子，以及一些用来锻炼的楼梯。开头几个小时我在床上小睡了会儿，这样便可以测量我的静止代谢率。我又花了一点时间在桌子上用电脑记下为此书所写的一些笔记（这对卡路里而言是一个不小的贡献），因为大脑活动占据了我们休息时能量消耗的1/3。接下来我又在楼梯上锻炼了15分钟，让我的心率加快，看看自己将氧气作为燃料的效率如何。食物通过气闸传递给我，相应地，我也周到地在屏幕后的小厕所里制造出一些用于检验的“样本”。当我从密室出来后，我的数据结果被计算出来，研究团队可以估算出我的基础代谢率，即如果我不做任何运动，维持我当前体重所需要消耗的卡路里——每天大约为1600卡路里。
根据世界卫生组织的国际标准，成年男性每天可以摄入2500卡路里、女性可以摄入2000卡路里。这就意味着为了防止我的身体把多余的卡路里储存为脂肪，我需要在每天醒着的16个小时里依靠运动定期燃烧掉多达900卡路里。我很好动，每天骑车上班，但是骑1小时的车理论上仅仅消耗大约240卡路里，留下的巨大能量盈余需要靠坐立不安、步行和努力思考来消耗弥补。
这就是为什么我认为每日卡路里摄入的通用推荐是有误导性的，甚至更糟的是，它是有害的。在一定程度上我们可以量化我们身体摄入了哪些能量，却无法测出哪些能量被消耗了。能量消耗的因素有很多，人与人之间也具有极大的差异性，首先从你的基础代谢率说起，包括根据你体内的肌肉总量和体质状况在内的各种各样的差异性因素的巨大影响。一般而言，普通人的基础代谢率可以有25%的波动，健康人群的卡路里数值为1450~1900。通过运动消耗的能量总和显然也有很大的差异，一天中坐立不安的小动作同样也是如此——一个安静且赖在沙发上的电视迷所消耗的能量比那些坐不住的人要少10%。
最后，进食和消化食物的生理行为本身也消耗了一小部分能量。到目前为止，你应该已经知道，要估算一个人为了维持其身体有效运转和保持健康体重到底需要多少卡路里是件多么困难的事。
所以我们可以看到支持每日推荐卡路里摄入量的科学是有问题的，考虑到每个人为了维持其生命所需的食物量可能与他人存在着巨大的差异。其他支持卡路里控制饮食的所谓科学客观的措施也开始引起质疑，例如阿特沃特试验首创的为食品标签提供的卡路里估算值的准确性。他在当时所能获得的科学知识方面做得很出色，他的大部分估算都是准确的，误差通常在5%以内。但是人们可以准确测量出任何食物的能量值的想法简直是一派胡言，声称一餐摄入312卡路里比摄入329卡路里更好的说法实属可笑。
随着人们对食品中所含的不同成分及其相互作用的更多了解，一些估算卡路里含量的做法变得不准确甚至是完全错误的。比如，核桃，我们在食品包装袋上标示的卡路里含量其实夸大了20%，这一事实是直到我们发觉当我们食用核桃时其所含的很多脂肪并不会被释放出来才意识到的。同样的，美国大杏仁（巴旦木）的卡路里含量也一直被高估了约31%。
另一个类似的例子是玉米，我们的身体使用和储存从像烤玉米棒一样难以消化的食物中得到的能量，与从玉米面包或通过加热、加压和烘烤而得到的玉米片中获取的能量的使用和储存是极不相同的。然而，简化的卡路里摄入理论却将能量获取的不同方式等同了起来。我们亦知道，食物的烹调方式改变了食物的结构，因而也影响了提供能量的多少。所以生的鞑靼牛排比汉堡中带血半熟的牛排提供的热量要少，后者的热量又少于全熟烤焦的牛排。这是我们的祖先发现火的原因，因它可以煮饭，热量摄入的增加使得我们可以花更少的时间在吃饭上、更多的精力在捕猎和思考上，从而推动了人类进化的指数级进展。吃熟食而非生食也改变了我们的肠道微生物，让其在人体内的进化不同于其他动物。
让事情变得更复杂的是食物之间的相互作用，当食物混合时其卡路里会发生变化，所以奶酪三明治所释放的能量速率可能会和单独从面包和奶酪中所释放的能量速率并不相同。更为重要的是，现代食品的精加工通常意味着植物与动物细胞的复杂结构被破坏了，这样做是为了使我们的身体以异常的速度消化掉那些没营养的东西。根据政府的数据，尽管现在精加工食品更多，但是和1976年相比，英国普通人每日消耗卡路里的实际数值发生了轻微的下降。
诸如美国等一些国家，已经出台了严格条例，要求咖啡厅和餐厅标明食物的卡路里数值，以便顾客做出更加健康的用餐选择。由于这些估算都建立在非自动操作过程之上，餐食的分量彼此之间差异巨大，研究表明，餐食实际的卡路里含量可能是菜单上的2倍，餐厅几乎总会低估食物的卡路里数。没有证据表明标签和菜单上显示的错误数值有助于控制体重。
用卡路里来限制饮食这一观念背后的最终极的一个潜在假设是，每个人都用完全相同的方式消耗完全等量的食物，以完全相同的效率消耗能量。我的营养学家同事萨拉·贝里（Sarah Berry）为我指出的数据揭开了这个迷思。当你细致地去看早先提到的杏仁研究项目中那18个受试者的结果时，会发现它们在测算出的“平均值”的3倍左右波动，因为有些人代谢机能强，有些人代谢机能弱。这意味着一些每天吃一把坚果的人在不知情的情况下一周会比其他人多摄入大约700卡路里的热量。卡路里燃烧假说也忽略了摄入卡路里的方式与时间。针对人类和实验鼠的研究都表明，如果我们每天在8~10小时窗口期内
而不是一整天里摄入等量的卡路里，那么我们增加的体重就会更少。
我们都已知道代谢率是变化的，但是其他因素，诸如肠道长度和食物通过消化系统的时长也发挥了重要作用。由于基因和基因拷贝数量的差异，我们携带可以使我们中的一些人从含淀粉的碳水化合物（比如土豆或意大利面）中额外多摄取的能量（以糖的形式）。有的人产生的消化酶（淀粉酶）是他人的3倍，使得这些人能够更快地分解淀粉，释放出更多的糖。有一个简单的试验你可以尝试，测测你的消化系统处理淀粉的适应程度：吃一块全麦饼干，看多长时间才能尝到甜味。我们对双胞胎进行了3次PREDICT检测，因为数值总不明确，所以我们取了平均值。我们发现大约有1/4的受试者能够在30秒内检测到糖的变化，这就表明这些受试者比其他人能更好地适应食用淀粉，尽管我们仍然不知道这对我们个人而言如何发挥着影响。
另一个导致消化功能巨大差异的因素是独一无二的肠道消化菌群的构成。这些微生物给我们提供了独特的化学工厂，给我们提供消化食物的不同能力，并将食物转化为能量。直到最近，我们也仍不知道微生物对于人体消化和卡路里消耗的重要性，但是多项研究目前对受试者都使用了强力抗生素，再检测他们粪便中的卡路里。就像任何机器一样，我们的身体在处理能量上并不是100%有效，冲进厕所的消化废物就损失了2%~9%的卡路里。这些新的研究表明，通过服用抗生素减少我们的肠道微生物可以使卡路里的损耗增加9%——这是显著增长。这表明个体之间肠道微生物数量和效率的差异对卡路里吸收数量和能量转换能力具有重大影响。显而易见的是，每个人的情况迥异，以至于用卡路里来衡量营养和减肥是毫无用处的。
我们都已经被洗脑了，把无所不能的卡路里视为减肥的工具。这也使我们忽略了一个事实，即具有相同卡路里的不同食物会对我们的身体有不同的代谢作用。长久以来，我们仅仅在试验室动物身上展开了研究，一些食用了不同比例脂肪和碳水化合物的试验鼠和猴子的体重增加情况是不同的。然而最近一些对人类的研究已经完成且明确指出，尽管从脂肪和碳水化合物中得到的卡路里是等量的，但它们对人体的影响却不尽相同。一项针对美国162名受试者的研究表明，在20多周的时间里，高脂饮食比高碳水饮食显著地提高了受试者的代谢率，所以他们每天需要多摄入91卡路里来维持他们的基础体重。
不容忽视的是，这个结果是大样本量中的平均值，并非所有受试者都有同样的反应，甚至有的受试者新陈代谢率还下降了。2018年美国DIETFITS测试显示，609名受试者花了12个月控制卡路里饮食，尽管摄入相同的能量，但是有些受试者摄入额外碳水化合物之后减重更多，有些摄入额外的脂肪后减重更多。
另一个与卡路里相关的实际问题是，即使你相信食品制造商准确使用了常常是过时的科学所测量和标记的食品，要精确计算出你每天摄入的卡路里也是不可能的。即便有强迫症的训练有素的营养师，也不可能过上“正常的”生活，计算出他们所摄入卡路里的10%。考虑到食物所释放的准确热量，你可能每顿饭都依据自己称重和测量的准确配料表来烹饪，把你所做的食物按准确比例吃下去。很多饮食方案都取决于你计算的卡路里和你事先准备的饭菜，测量的误差如此之大以至于即使你努力按照说明去做了，你也不可能使最终的卡路里计数与你被建议的摄入量相匹配。
要理解卡路里与我们的关系不妨想想加入汽车的汽油。想象一下，在每周进行200英里
的旅程之前，你的车和你的身体一样没有燃料。你查一查平均每辆车在这样长度的行程中会消耗多少燃料，然后去你的车库给你的车加满油。你希望用平均的速度和平均的燃油率驾驶着一辆普通的车，你加的油不会被用完。但是，如果你算错了且加多了油，多余的油就会储存到储备油箱里（就像脂肪细胞一样），你也许不知道这让你的车在慢慢变重、效率变低。现在想象加油站有许多可供选择的不同燃料，这让你很难知道哪款燃料最适合你的发动机。
卡路里最大的问题不在于测量，在让我们搞清楚吃芹菜还是土豆所获得的相对能量方面，计算卡路里确实满足了这一简陋目的，但问题是这也给了我们关于安全与精确的错觉。卡路里的使用对饮食行业已然是个重大利好，使得“低热量”食物和零食的销量直线飙升，销售部门忙得不可开交，而卫生监管部门也可以向政府量化报告他们的积极成绩。但是卡路里对普通消费者而言就是一场灾难。我们都被愚弄了，认为食物是可以通过勺子来将我们准确喂饱的，被骗着吃下并不会消除饥饿感的所谓低热量食物，其实不过是将真正的食物用毫无营养的化学物质稀释了。我们不是有燃料表的汽车，我们远比汽车要复杂，我们不应该根据一些普遍的、武断的且经常是不准确的数字来决定吃什么，我们需要了解自己独特的身体及其真正的需求。