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图2-3 体重就像一架天平。能量不会凭空产生，因此如果人体摄入的能量经常性地小于消耗掉的能量，人最终会滑向营养不良乃至饥饿而死的轨道。而同样因为能量不会凭空消失，如果人体的能量摄入总是超过能量消耗，这部分“多出来”的能量就会积累在人体中，往往以脂肪分子的形式储存在脂肪组织里，这正是肥胖症的简单生理解释
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人体的能量来源非常简单，就是每天吃进嘴里的各种食物，不管是来自米饭、油条、可乐的碳水化合物，还是鸡鸭鱼肉里的蛋白质和脂肪，都能够一定程度地被我们的消化系统消化和吸收，之后再通过复杂的生物化学反应在细胞内产生能量。
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人体能量的去向也并不复杂，主要来说是三大出口：最主要的能量支出是身体的基础新陈代谢活动，包括维持体温和血液循环、保证组织生长和修复、维持细胞内各种生物活动（例如新蛋白质合成、运输和降解）等，这部分能量支出约占到身体总能量支出的60%。
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此外，我们每天都要进行的各种体力活动，包括做饭、扫地、跑步、打球，加起来消耗了20%～30%的能量。
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而最后一小部分说起来有点拗口，是为了获取能量而消耗掉的能量。我们吃的食物从进入口腔刺激味蕾，到最终变成身体可以利用的能量分子和营养物质，需要经历消化、吸收、储藏、分解利用、排泄等各个阶段。而这些阶段的生理活动，像是口腔咀嚼、胃肠蠕动、分泌胃酸、吸收营养，同样也需要消耗能量。
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如果再考虑到食物中的能量仅有一部分被人体吸收，我们可以得到一个简单的公式：
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体重变化=（食物中包含总能量×人体从食物中吸收能量的比例）-（新陈代谢中的消耗+体力活动中的消耗+食物消化吸收中的消耗）
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换句话说，基于能量守恒定律，如果我们希望减轻体重，有五个入手点：
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·减少摄入食物的总能量水平
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·减少人体从食物中吸收能量的能力
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·增强新陈代谢中的消耗
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·增强体力活动中的消耗
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·增强食物消化吸收中的消耗
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这五点中，首先可以排除掉的是最后这一条，“增强食物消化吸收中的消耗”。因为不少研究证明，食物消化吸收活动所消耗的能量，大致和食物所含的能量有线性关系：食物中能量越多、消化吸收所消耗的能量也就越多。这并不奇怪，消化两个馒头所需的能量可能差不多就是消化一个馒头的两倍嘛。因此想根据这一点来增加消耗就比较困难了。同时也考虑到食物消化吸收中的能量消耗毕竟占比很低（仅占全部能量消耗的10%左右），我们（以及那些开发减肥治疗手段的人们）都不想在这一点上花费太多的时间和精力。
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而想要“增加体力活动中的能量消耗”，最好的办法不是吃药或者做手术，而是真正地改变生活方式：迈开腿，多运动。这里面一个简单的逻辑是，体育运动对人体生理的影响是全方位的。例如就有科学家发现，高强度锻炼能够改变身体中成百上千的蛋白质分子的化学修饰水平和生理活性！至少在可预见的将来，人工设计一种药物，能够同时精确地操纵成百上千蛋白质分子的可能性几乎是不存在的。所以并不会有什么药物可以完美模拟人体的体力运动，从而促进能量的消耗。
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那么在现实中，想要设计一种能够帮助我们减轻体重的治疗手段，就剩下下面三个选项了：
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·减少摄入食物的总能量水平
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·减少身体对能量的吸收能力
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·增强新陈代谢中的消耗
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没错，市面上所有可见的减肥治疗方式，都可以归入上面某一个或者多个门类中去。我们也有理由相信，只要能量守恒定律继续支配着我们的物理和生物世界，未来的减肥治疗也要从这三个方面去寻找。
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想要快速说明减肥物理学的实际用处，减肥手术是最好的例子。它可能也是现今所有减肥的医学介入手段中最有效和持久的一种。
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在人体摄入食物的整个过程中，胃和小肠是最重要的负责消化和吸收的器官。状如口袋的胃是主要的食物研磨器官，通过机械研磨，将混合了胃酸和胃蛋白酶的食物磨成细细的食物糜。而长达数米的小肠是最重要的吸收营养物质的器官。已经被充分磨碎和消化的食物糜进入小肠后，会和密布微绒毛的小肠肠壁亲密接触，在此过程中大量的营养物质分子被吸收进入小肠肠壁细胞，并最终通过循环系统运送到身体的各个器官，参与机体的新陈代谢。
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而减肥手术的目标正是把胃变小、小肠变短，让身体少吸收一点能量——就是这么简单！（图2-4）
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图2-4 减肥手术。具体来说减肥手术可以分成这么几种，在胃上装一个可调节宽窄的带子来约束胃的大小（这种叫做可调节胃束带/adjustable gastric band/AGB）；把胃前端直接和小肠后端连接起来、从而让食物避免流经胃和小肠前端（这种叫做胃绕道旁路手术/roux-en-Y gastric bypass/RYGB）；直接切掉大部分的胃、只留下一个小小的容积有限的胃（这种叫做胃袖状切除/vertical sleeve gastrectomy/VSG）；以及结合了胃袖状切除和旁路手术的所谓胆胰十二指肠开关术（biliopancreatic diversion with duodenal switch/BPD-DS）。目前在减肥手术的发源地美国，最常用的是相对风险最低、结果可逆的可调节胃束带手术