近來，科學家Pontzer系統地測量了各種動物和各行各業的人每天使用的總能量，得出了非常令人驚訝的結果：平均而言，鍛煉并不能幫助人們燃燒更多的能量；非洲活躍的狩獵采集者每天消耗的能量并不比辦公室久坐不動的工作人員多；孕婦每天燃燒的卡路裡并不比其他成年人多。

在 2000 年初期，我們對人類的總能量消耗 (TEE) 知之甚少——即一個人的37 萬億個細胞在 24 小時内燃燒的卡路裡數（食品标簽上的“卡路裡”）。研究人員測量了我們身體在休息時燃燒能量的速率——基礎代謝率 (BMR)，其中包括用于呼吸、循環和其他重要功能的能量。根據體型調整後，大型哺乳動物的BMR 大緻相同。因此，盡管 BMR 僅占總能量使用量的50% 到 70%，但研究人員認為，以公斤為單位，人類燃燒能量的速度與其他猿類大緻相同。

但是人類有額外的能源消耗：我們的大腦，占我們每天能源消耗的 20%。我們的祖先通過進化出更小的内髒和其他器官來供養這些大腦的需求。其他人認為人類通過進化，形成更有效地行走和跑步來節省能量。

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Pontzer測量了狗和山羊在跑步和行走時呼出的二氧化碳量。例如，腿長的狗在奔跑時比柯基犬消耗的能量更少。實際上，現在已經開發出一種更好的方法來測量一天内的 TEE：雙标水法，這種方法測量TEE 時無需要求受試者整天對着通風櫥呼吸了。

受試者需要喝一種帶标記的水，其中氫和氧的被不同同位素替換。然後研究人員在1 周内多次采集他們的尿液。标記的氫通過身體進入尿液、汗液和其他液體，但是當一個人燃燒卡路裡時，一些标記的氧氣會以二氧化碳的形式呼出。因此，尿液中标記的氧氣與标記的氫氣的比率可以衡量一個人的細胞在一天中平均使用多少氧氣，從而燃燒了多少卡路裡。

随後對類人猿的雙重标記水研究發現，哺乳動物在調整體重後具有相似的代謝率。

在類人猿中，「人類是異類」

Pontzer和同事在 2016 年在《自然》雜志上報告說，根據調整體重後，我們每天燃燒的能量比黑猩猩和倭黑猩猩多 20%，比大猩猩多 40%，比猩猩多60%。體脂的差異同樣令人震驚：男性人類的脂肪含量是其他雄性猿類的兩倍，女性是其他雌性猿類的三倍。

Pontzer利用雙标水法研究了哈紮人的活動，發現即使對于那些狩獵和尋找食物時每天步行約8公裡的哈紮人，經過換算後，他們男性和女性平均每天消耗的能量與美國以及歐洲、俄羅斯和日本的男性和女性相同，2012年的《PLOS ONE》上報道。

并且，他通過另一個團隊對受過半程馬拉松訓練的久坐女性的研究數據來支持這一點：經過數周的訓練，與開始訓練前相比，每周跑 40 公裡時，她們每天消耗的能量幾乎沒有增加。在另一項針對馬拉松運動員的研究中，他們每周 6 天，連續 140 天，每天跑42.6 公裡，Pontzer 和他的同事發現，随着時間的推移，跑步者消耗的能量逐漸減少——在比賽結束時每天消耗 4900 卡路裡的熱量。開始時6200卡路裡。Pontzer 說，随着運動員在數周或數月内跑得越來越多，他們的新陳代謝會在其他地方減少，以便為額外的運動成本騰出空間。相反，如果你是一個沙發客，你每天可能仍然消耗幾乎同樣多的卡路裡，從而為你的身體留下更多的能量用于壓力反應等内部過程。

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Pontzer使用數據庫對人類生命周期内的能源進行了首次綜合研究。一個流行的假設再次受到威脅：青少年和孕婦的新陳代謝更高。Pontzer發現，蹒跚學步的孩子才是動力。新生兒的新陳代謝率與懷孕的母親相同，在體重換算後與其他女性沒有什麼不同。但是在 9 到 15 個月大的時候，根據體型和脂肪進行調整後，嬰兒一天消耗的能量比成年人多 50%。這可能會促進他們不斷增長大腦，或許還會促進免疫系統的發展。發表在《科學》雜志上的研究結果有助于解釋為什麼營養不良的嬰兒可能會出現發育遲緩。

根據體重換算後，兒童的新陳代謝保持高水平，直到 5 歲左右，然後開始緩慢下降，直到 20 歲，并在成年後穩定下來。人類在 60 歲時開始使用更少的能量，到 90 歲時，老年人的使用量比中年人少 26%。

Pontzer 現在正在探索他對運動員的研究中出現的一個謎團：我們的身體每天可以燃燒多少卡路裡似乎有一個硬性限制，這取決于我們消化食物并将其轉化為能量的速度。他計算出一個 85 公斤重的人每天攝入的熱量上限約為 4650 卡路裡。

為了了解身體如何在不破壞能量極限的情況下進行劇烈運動或抵抗疾病，Pontzer和他的學生正在探索身體如何抑制其他活動。他希望可以揭示精神壓力的隐藏成本。測量壓力和免疫反應如何增加能量使用有助于揭示這些無形的活動如何在我們的日常能量預算中的占比和權衡。

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