霍尔喜欢将人和汽车进行比较，二者都需要消耗多种形式的能源。对于汽车来说，能量的来源可能是柴油、汽油或者电。而人类能适应多种饮食习惯，这和文化氛围和获取食物的难易程度有关。比如，北极的因纽特人传统的饮食形式是高脂和低碳水化合物，而日本人更喜欢低脂和高碳水化合物的饮食。尽管人类通过进化已能适应自然界中大部分的饮食环境，但近几十年来，人类食物的供应方式发生了巨大变化，以至于人体内的基因和大脑没有足够的时间来适应。毫无意外，不同的人在面对这个挑战时，产生了完全不同的反应。

　　19世纪末期，大多数美国人还生活在农村，其中一半的人在农场务工，他们日常的饮食都是新鲜或粗加工的食物。如今，大部分美国人生活在城市，饮食形式由种植转变为购买，特别是购买即食食品。据统计，目前人类每天摄入的58%的卡路里和90%的糖分，来自工业加工的食品。而组成这些食品的大部分甚至全部的营养成分、纤维或者化学添加剂，在自然环境中并不存在类似的单体和化合物。而这些过度加工食品，包括垃圾食品，如薯片、含糖早餐谷物、糖果、苏打水和某些糕点等，以及那些看似对健康有益的食品，如面包、加工肉制品、风味酸奶和能量棒等。

　　过度加工食品中含有大量的糖、脂肪和盐，导致美国人自1970年以来每天至少多摄入了600卡路里。尽管这类食品的增加与增长的体重相关，但相关性并不意味着因果关系。很多美味但加工少的食品，如奶酪、肥肉、植物油和奶油等，可能对体重的增加产生相同甚至更大的影响。因此，霍尔想知道过度加工的食品是否导致了体重的增加，但是了解这个问题并不容易。传统的营养学研究依赖于志愿者自己提供的报告，这些报告来自于他们的饮食记录或根据记忆填写的饮食问卷。但霍尔认为这种方式并不具备说服力。一方面，参与调查的人中经常会作弊，会宣称自己吃了更多的西蓝花，吃了较少的奥利奥饼干，甚至会忘记自己和朋友喝了三杯啤酒。另一方面，大部分美国人的日常饮食都是食用过度加工食品，很难找到具有明显不同饮食习惯的人群作为对照。

　　为了避免这些问题，在2018年，霍尔再次利用代谢室，将20名成年志愿者隔离，并在两周的试验期内，分别提供过度加工和未加工食品。然后，研究人员会更换志愿者的饮食方式，继续两周的试验。显然，由20位志愿者的情况得到的结论并不完全适用于社会公众，但这项初步研究旨在获得一些证据，为后期的大规模研究奠定基础。霍尔说：“在初步研究阶段，严格控制很多人的饮食是不人道的。”营养师将过度加工的和未过度加工的食物进行严格匹配，包括卡路里和食物的能量密度，以及脂肪、碳水化合物、蛋白质、糖、钠和纤维的含量。他们还确认了志愿者对他们提供的两类食品都没有特殊偏好。在两种饮食方式中，志愿者可以根据自身喜好，选择吃多少主食和零食。

　　今年春天，霍尔在办公室里向我分享了每种食物的彩色照片。其中，过度加工的食品包括罐装馄饨、热狗、奶酪汉堡、白面包、人造黄油、包装饼干等。而早餐涉及的食品有火鸡培根、含糖的谷类食品、鸡蛋替代品、炸薯球、果味饮料（主要是人造甜味剂）和斯帕姆午餐肉。未加工的食物包括烤牛肉、杂烩饭、蒸丸子、意大利面、坚果早餐、油炸蔬菜蛋卷、黄油煮土豆饼、全脂酸奶等。

　　对很多人来说，烤牛肉、意大利面和煎蛋非常具有吸引力。我们似乎可以猜到，人们吃掉的这些食物的数量，会多于过度加工的食品，比如午餐肉。然而事实并非如此。霍尔的研究结果表明（今年年初，发表在《细胞代谢》杂志上），食用过度加工食品的人，每天会多摄入500卡路里的能量，并且两周内体重增加1千克左右。巴西圣保罗大学公共卫生学院营养与公共卫生专业教授卡洛斯·古斯托·蒙泰罗说：“霍尔研究的重要性在于，他发现了人们吃过度加工食品时，会多摄入多少卡路里。”

　　4.扰乱肠脑信号

　　为什么大部分人会对过度加工食品情有独钟，而不选择吃真正的食品？耶鲁大学的神经科学家和精神病学教授达娜·斯莫尔通过研究过度加工食品对大脑回路的影响找到了一些线索。她提到，肠道中的神经细胞通过迷走神经向大脑发送信号。这些信号包含了胃和肠道摄入能量多少的信息。如果信号发生紊乱，混乱的信号可能导致人们暴饮暴食。斯莫尔说：“如果大脑没有获得来自肠道恰当的代谢信号，大脑甚至不知道食物在哪里。”

　　斯莫尔和其他科学家通过成像技术对大脑研究之后发现，高热量的食物含有的气味、颜色和口感会激活大脑中起决策功能的纹状体，而在与纹状体有关的决定中，就包括吃多少食物。这就是过度加工食品的问题所在。食用这些食物时，人体消耗的能量与感知摄入的能量不一致，这会造成大脑信号的混乱，导致人们摄入更多的食物。例如，蜂蜜、枫糖糖浆和食用糖等天然的甜味剂，都具有一定数量的卡路里。它们会促使大脑产生对甜味的预期，并向身体发出还需要摄入多少卡路里的信号。但是，像糖精这样的人工甜味剂，在不增加能量的情况下，会让大脑产生对甜味的预期和体验。当预期卡路里没有摄入时，大脑会感觉少了点什么，会促使人们继续进食。

　　更加复杂的是，过度加工食品通常含有由营养成分和非营养成分组成的复合甜味剂，这会对代谢产生惊人的影响，导致一种特别强大的强化作用。换言之，食用这些食品后，我们会想吃更多。“显然，食用含有这类甜味剂的食品和饮料时，其中的能量值并没有准确地传达给大脑，”斯莫尔强调说，“而霍尔已经证实食用过度加工食品会吃得更多。我的观点是，过度加工食品不会让大脑获得食用低加工食品时的代谢信号，因此不会记录摄入的总热量，因此会导致人们吃得更多。”

　　斯莫尔表示，动物试验证实了一个理论，即食用过度加工食品会阻断肠脑信号，从而在整体上影响大脑对食物和总摄入量的感知。“我们曾坚信，摄入一份卡路里就是一份卡路里，但很多食物会导致无法预料的结果，”她接着说，“比如自然界中碳水化合物总是和纤维一起存在。而在过度加工食品中可能不存在纤维，或者其中的纤维完全是人造的。天然的食物中很少同时存在碳水化合物和脂肪，而过度加工食品中二者经常共存。我们用脂肪、糖、盐和添加剂等制作了数不尽的美味食物，而我们也喜爱它们。但它们不一定会产生饱腹感，反而会挑起食欲。