对于年人均收入超过1万美元的城市化、富裕的社区和国家来说，情况尤其如此，在这些地方超市供应大部分食物。

存在于头发、指甲和骨头中的氮和碳的同位素组成发生了变化，这使得今天的人类彼此更加相似，但与工业化农业出现之前的祖先却相去甚远。

该研究的作者说，这种脱离天然复杂食物链的饮食的问题在于，人体系统在面临威胁时没有适应力。

“告诉我你吃什么，我就会告诉你你是什么，”法国律师让·安瑟姆·布里亚特·萨瓦兰(Jean Anthelme Brillat-Savarin)在他1826年的著作《生理学》(physiology du Goût)中写道。破译人体密码的科学家们发现，情况确实如此。

现在，一项对人类头发和指甲化学特征的分析表明，随着越来越多的食物被大批量生产，我们开始变得越来越“相似”。如果不是在肉体上，那就是在骨头里。

最近在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)上以第一作者发表了一篇论文的迈克尔·伯德(Michael Bird)表示:“对国际粮食分配和农业工业化的依赖已经改变了整个人类的化学成分。”论文中发现，只有依靠自给农业的社区能逆势而上。

这种变化在城市化和富裕的社区尤其明显。在人均年收入超过1万美元的国家，超市供应大部分食品。现代饮食的另一个特点是依赖小麦、玉米、大米和少量其他淀粉类谷物。

北美的一家超市。图片由Flickr提供。

考古学家经常从骨骼遗骸中得出关于过去饮食的结论。伯德和他的合作者分析了当今人类的头发和指甲样本，并将其与1910年以前人类饮食的考古数据进行了比较。正是在那个时候，合成氮肥，工业化农业的支柱之一，得到了广泛的使用。

研究人员特别观察了尸体中氮和碳的不同同位素的比例。同位素是同一种元素质量不同的形式。通过研究这些比率，科学家可以得出关于人们所吃食物的结论。

就氮基肥料而言，氮同位素的比例反映了它们在大气中的比例，而不是存在于天然肥沃土壤中的比例。当固氮微生物从大气中提取氮时，它产生的两种同位素的比例与化肥的不同。

当植物从土壤中吸收氮时，它们以固定比例吸收两种稳定的氮同位素。这个比例随着营养物质通过其他生物体的肠道进入食物链而改变。较轻的氮更可能用于身体功能，并作为废物排泄，但身体会保留较重的同位素。因此，更重的氮同位素在从猎物到捕食者的上升过程中幸存了下来。

对于那些在工厂化农场供货的大型超市购买食物的人们来说，氮同位素值在人群中通常较低，且处于较窄的范围内。如果你吃的是大型工业化农场的牛肉，或者是施了化肥的单一栽培作物，营养物质就会通过人为缩短的途径到达你的体内。

伯德说:“我们在某种程度上缩短了史前人类或仍以自给自足的方式生活的人们制作食物的许多自然过程。”

反过来，碳同位素揭示了人们消费的食物类型:富含玉米的饮食或以大米为主食的饮食将在人体组织中留下不同的碳同位素信号。分析发现，碳同位素值的范围今天也缩小了，因为我们吃的是类似种类的食物。

“我们知道，过去100年来，由于研究和政策主要集中在少数几种主要作物——谷物、油籽和糖——上，全球农业生产和粮食消费模式缩小了，”德国哥廷根大学(University of Goettingen)的农业经济学家马丁·加伊姆(Matin Qaim)说，他没有参与这项研究。“当然，对现代大多数人来说，从野生植物中采集的食物——树根、树叶、浆果——的重要性也在下降。”

老挝市场上出售的酸橙、辣椒和水果。图片:Rhett A. Butler/Mongabay

然而，依靠自给农业的社区的同位素比率与1910年前的人类饮食相似。

就健康而言，这未必是好事或坏事。“本文的作者表明，在‘工业化农业’开始之前，人们的饮食总体上更加多样化，但这并不意味着那时人们的营养状况更好，”加伊姆说。

这种脱离自然复杂食物链的生存方式存在的问题是恢复力的丧失。食物链的简化和对一级或二级食物链的过度依赖让像伯德这样的研究人员感到担忧。他表示:“这表明，在很大程度上依赖工业化农业形式的技术是一种潜在的风险。”

诸如植物疾病、蝗虫入侵或流行病之类的破坏可以使整个系统陷入混乱。不拆解工业、农业综合体，就无法恢复到以前的生产方式。鉴于不断膨胀的人口，这样的运动也会破坏数百万人的粮食安全。根据经济历史学家的说法，化肥的可用性首先是人口迅速增长的一个主要原因。

“农业生产和粮食消费形态应多样化，即应在当地和全球生产和消费更多不同类型的作物。这对营养、健康和环境都有好处。”加伊姆说。“我们不能把农业技术倒退到100年前。我们需要技术，包括新技术来养活和滋养世界，但需要更多的多样性和减少环境足迹。”