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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
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这种手术要达到的效果是两个。一是限制胃的大小，让肥胖症患者更容易出现饱腹感，从而减少进食量（“减少摄入食物的总能量水平”）；二是避免食物流经小肠，减少身体对营养物质的吸收能力（“减少身体对能量的吸收能力”）。双管齐下的效果也确实是立竿见影的：在手术后10个月内，肥胖症患者平均可以减去多余体重的50%～80%，这对每个患者来说可能都意味着30～50千克的多余赘肉！而且长期的术后观察也证明，减肥手术的效果在相当长的时间内、甚至在术后十年后都很稳定，体重反弹的问题并不严重。像2型糖尿病、心血管疾病、癌症甚至精神疾病的发病率也都有明显下降。
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得益于腹腔镜技术的发展，现在做减肥手术其实没有想象中那样吓人。不需要开膛破肚，只需要在肚子上开几个小口就可以完成微创手术操作。在美国，做减肥手术的平均花费在两万美元上下，平均住院时间也仅有1～2天，可算个地道的小手术。美国每年都有数十万人接受这种手术。
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因此可以说，治疗严重肥胖症的最有效手段就是减肥手术。之所以要加上一个“严重”的限定词，是因为我们毕竟需要平衡手术带来的风险因素，比如手术本身的风险（例如感染、失血、血栓和刀口破裂等），术后由于营养吸收下降带来的营养不良风险等。因此，目前美国食品和药品管理局的指南中，仅有那些身体质量指数超过40的大胖子们（对于一个身高170厘米的成年人来说，这意味着体重超过115千克），或者身体质量指数超过35（170厘米/101千克）同时伴随至少一种严重并发症的胖子们，才能接受减肥手术治疗。
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近年来美国食品和药品管理局逐渐降低了相对风险性较低、手术操作可逆的可调节胃束带手术的门槛，但是总体而言，减肥手术仍然主要针对的是非常严重的肥胖症患者。
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但是我估计，如果未来没有更高效的药物治疗方案出现，减肥手术特别是非切除性手术的门槛会继续降低，手术的风险和副作用也会得到更好地控制。就在2015年，美国食品和药品管理局批准了两种统称为胃气球的新型医疗器械，这种医疗器械的原理类似胃束带，也是为了在物理上限制胃的容量。只不过它的植入完全不需要损伤性的外科手术，只需要利用内镜将瘪掉的气球放入胃里，然后灌入液体使之膨胀就可以了。这种医疗器械的使用门槛创了历史新低：只需要身体质量指数超过30就可以使用（170厘米/86千克）！
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未来会不会有一天，类似的医疗器械可以做到更加精致和无害，胖子们只需要吞下一个小胶囊，让它在胃里像气球一样膨胀到合理尺寸就可以轻松实现减肥呢？如果真的有这么一天，会不会我们反而需要更强有力的监管措施，防止人们滥用这样的减肥产品呢？
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这并不是杞人忧天，人类的欲望经常会导致药物滥用。从好细腰的楚王和饿死的宫女们，到吃饭需要精确到每一卡路里的现代超模，很多人把体重和身材看得比生命和健康更重要。减肥治疗的手段越是安全和有效，可能反而越需要小心翼翼地推广和严格地监管。
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而减肥药物的起起伏伏，生动不过地证明了这一点。
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让我们来讲讲它们的故事吧。
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吃货的生物学修养：脂肪、糖和代谢病的科学传奇 [:1700639618]
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吃货的生物学修养：脂肪、糖和代谢病的科学传奇 二｜悲欢浮沉减肥药
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1.瘦素狂热和瘦素抵抗
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说起减肥药，你们可能马上会想到我们讲到过的瘦素的故事。
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是啊，科曼和弗里德曼的接力为我们找到了瘦素——一种人体天然合成的、能够强有力地抑制食欲减轻体重的物质——这，不就是一种天然的减肥药么？如果我们把人体中的瘦素蛋白做成药物，肥胖的问题不就迎刃而解了么？
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在这种美好理想的驱动下，瘦素发现之后的科学和产业进步像是快进的历史电影。
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确认瘦素仅仅几个月之后，在1995年7月，弗里德曼和他的同事们就证明，利用重组DNA技术在体外制造的瘦素蛋白，如果注射进肥鼠的体内，就可以成功使之减肥。更让人兴奋的是注射瘦素蛋白也可以让正常老鼠变得更瘦，这个结果带给人们无限的想象空间。然而弗里德曼这一次并非匠心独具。因为几乎与此同时，另有三个研究组利用几乎完全一样的技术，证明了瘦素蛋白在肥鼠和正常老鼠中的减肥效果。
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重组DNA技术
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简单来说，就是利用人工方法合成、修改、剪接DNA分子，让微生物为我们生产各种蛋白质产品的技术。我们故事里的瘦素，以及本书中反复出现的各种大分子蛋白药物（例如胰岛素），都依赖于重组DNA技术。简单来说，如果我们想要在实验室和工厂里大规模生产瘦素蛋白，我们可以将编码瘦素蛋白的DNA提取出来，准确地插入细菌的基因组DNA中。细菌会误“以为”这段DNA就是自身的遗传物质，因此会严格的按照瘦素基因的指导制造出大量的瘦素蛋白来。1973年，两位年轻的生物学家，斯坦福大学的斯坦利·科恩（Stanley Cohen）和加州大学旧金山分校的赫伯特·博尔（Herbert Boyer）合作发表了一篇学术论文，宣告了重组DNA技术的诞生。他们证明，利用限制性内切酶作为工具，可以将两种细菌的抗药性基因剪切并拼接在一起，从而让细菌同时生产两种抗药蛋白质，从而同时具备两种不同的抗药性。两个年轻人无意间操持起了上帝的活计：他们的实验证明，在狭小的实验室空间里，人类可以轻松地定向设计和改变一个生物体的遗传信息和蛋白质合成。在完成这一重要发现之后，博尔随后辞去教授职务，参与创立了生物技术领域的领头羊基因泰克公司（Genentech）。而科恩则一直留在斯坦福继续他的研究，并且在重组DNA技术的伦理和监管讨论中起到了重要作用。值得一提的是，1980年诺贝尔化学奖授予对重组DNA技术同样有重要贡献的科学家保罗·伯格（Paul Berg），博尔和科恩遗憾地与诺奖失之交臂。
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