肥胖的成因似乎很简单——如果消耗的卡路里比起摄入的少，那这部分超额的能量便会以脂肪的形式储存，反之亦然。少吃汉堡，多健身——表面上看起来这只是个人的选择问题。但，为什么有些人因此会胖有些人就不会呢？但，为什么减肥那么困难呢？但，过多的脂肪到底对人体有哪些害处呢？这些问题似乎都无法用简单的“吃多长膘”解释：这已经不再是单纯加加减减的问题，众多科学家目前也正在寻找解答此问题的钥匙。
人们通常认为，自己吃东西总能“随心所欲”——但现在要说的是，事实远比这复杂得多。首先，一个人对食物的喜好和习惯在年轻时期就已形成。普鲁斯特在《追忆似水年华》（Remembrance of Things Past）中以玛德琳蛋糕展开回忆：有些菜品就是能让人感到“舒心”，这是非常本能而自觉的过程。另外，康奈尔大学的布莱恩•梵辛克调查发现，无论是餐盘的尺寸还是就餐时的背景音乐，各种外部因素都会影响人们食用的数量。只要汤碗够大，人在多数情况下也会像头猪似地吃个不停。因此，缩减食量的第一步，应该是换个小点儿的碗吃饭。
尽管人有个体差异，但人体总是更倾向于获取，而非消耗能量。饥饿抑或是饱腹时，机体会通过一系列激素作出反应。胃分泌的激素（胃饥饿素）会提醒机体摄取食物，而脂肪组织分泌的激素（瘦素）则会指示大脑马上停止进食，这些信号有助于机体保持能量供求的平衡。然而，这些信号会受其他因素的干扰。
动物实验结果显示，啮齿动物食用糖类食物之初，大脑会分泌化学物质多巴胺，释放愉悦的信号，促进食欲（正是此类物质导致毒品成瘾）。食物越是美味，产生的多巴胺也会越多。人类也有类似的反馈机制。但是大量食用糖类食物一段时间之后，大脑的信号反馈机制会发生改变。胖纸一看到好吃的东西，就会食欲大增、异常兴奋。跟体重正常的人相比，胖纸瞥一眼奥利奥等高油烘焙食品，前额皮质就会被激发活跃（这是兴奋的信号），可是胖纸的多巴胺受体相对较少，这两个因素一旦同时存在，就会导致胖纸在看到垃圾食品变得异常兴奋的同时，却较难获得大快朵颐的快感，需要更多的进食才能获得正常体重者常规进食量即可获得的快感，从而饮食过量。另外，随着体重的增加，瘦素（饱腹感的激素）的浓度水平大幅升高，反而会导致大脑对其停止响应（机制同样可能是受体减少）。更糟的是，当胖纸们开始减肥时，瘦素水平会降低，这样会使得他们体内即便在仍有过多的脂肪需要消耗的情况下，大脑依然会作出反应发出饥饿信号。
这些反馈在人类进化过程中是非常必要的。原始野人必须吃下所有他们看见能吃的东西，将超额的能量储存起来，因为距离下一餐可能还有很长的一段路。如今已几乎没有了野人的踪迹，对野人有用的机制即使对现代的乡村居民都显然不适用——要知道，7-11超大杯可口可乐（7-Eleven Super Big Gulp Coca-Cola，512卡路里）就诞生于郊区。总之，人类机体进化的速度完全跟不上现代文明了。
不过，即使是在摄入和消耗能量比普遍失调的今天，也不是每个人都是胖纸。针对双胞胎和亲兄弟姐妹的研究表明，基因在很大程度上决定了肥胖的先天性倾向。上世纪八十年代，哥伦比亚大学的鲁道夫•雷贝尔和他的同事，首次发现了影响大脑调节食物摄入的部分基因。自此以后，基因分析揭开了更多与此相关的基因。国际肥胖学联合会的菲利浦•詹姆斯表示，基因学的分析结果并不是说那些人一定会变胖，基因显然也无法解释近几十年来肥胖人数急剧上升的原因。不过这确实有助于解释为何在相同条件下，有些人相较于其他人会更胖。
让人们体重增加的机理，同样也会作用于减肥，使得减肥变得更为困难。雷贝尔教授声称，人类自身会自发地维持脂肪存量，试图减肥的人，他们的身体会发出强烈的信号迫使他们重新积累脂肪。当胃饥饿素（饥饿信号）浓度水平上升时，瘦素水平就会随之下降。最近，墨尔本大学的约瑟夫•普罗依耶托和他的同事研究发现，即使节食减肥后过了一年，体内的瘦素水平仍然维持在较低水平，胃饥饿素则相反持续处于高位。雷贝尔及其同事给肥胖症患者做了核磁共振成像检查，并在节食减肥10%的体重以后，再次做相同的检查，观察他们大脑对食物的反应。结果显示，减肥前大脑对食物的反应相对平稳，而节食后则发出强烈的兴奋信号。
这些学术研究有助于解释节食减肥相当困难的原因，这不只是缺乏毅力的问题，还有亘古演化的生物反应的作用。雷贝尔博士解释道：“人类的进化过程持续至今，已经形成的基因结构保护人体体重不会低于极值，却没有形成封顶值。”
这些生物学发现无助于解释肥胖的蔓延这一显著的现象。富有人群和高学历者似乎对肥胖症免疫力更强，多数人保持着良好的身材。退一步说，这些人群的肥胖比例至少比不那么富的人少。美国儿童肥胖率与双亲的教育程度有关，父母都是大学毕业的比都没从中学毕业的子女肥胖率低一半以上。经合组织的玛丽恩•德沃和她的同事发现，在澳大利亚和英格兰，肥胖几率与教育程度呈现负相关。中等收入和贫穷的国家却有些异样，那里较为富裕的城里人通常是首先发胖的人群。但随着经济的发展，穷人的肥胖人数确也急速增长。
对此现象的解释多种多样，其中就有认为高学历者可能更为关注健康问题，同时他们也有更多的机会咨询医生、去健身房健身、去公园锻炼、吃健康食物。而穷人可能由于生活压力过重，很难改变不良饮食习惯，因为他们需要便宜、美味、便捷的食品，而这些食品又总是出现在各种广告中。不管什么原因，确实有大量肥胖的穷人和文盲存在。
无论对于穷人还是富人，他们都亟需简单可行的医学方法，改变肥胖的现状，获得新生。只是路漫漫其修远兮…
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