健康是人类永恒的话题。新冠疫情的爆发让所有人都倍加关注健康问题。新冠肺炎致死率较高的多为患有基础代谢性慢性病患者以及代谢衰退的老年个体，而健康的青少年却很少死亡，因而有专家提出可以通过提高能量代谢水平来预防抵抗冠状病毒。据科学家推测，新冠病毒大概率来自具备高能量代谢率而不发病的蝙蝠，但具体起源于何种动物，或经过中间什么动物跨物种传播到人的生态学机制目前还不清楚。
人类活动、气候变化、环境污染…，不同种类动物的生态位扩张造成病原体跨物种接触进化，进而威胁人群健康。人类自身的生活方式、营养状况、竞争压力等长期因素造成机体代谢异常甚至个体突发死亡。

典型应用一  营养与健康

Jennifer, H, Stern,et al,. The influence of shc proteins on the whole body energetic response to calorie restriction initiated in 3-month-old mice.[J]. Isrn Nutrition, 2014.

越来越多的证据表明，Shc蛋白在能量代谢中发挥作用，之前曾报道过，Shc蛋白的敲除会影响18个月大的小鼠对急性（3天）卡路里限制（CR）的能量反应。Shc蛋白是否在年轻小鼠对CR的代谢反应中发挥作用，尚不明。因此，本研究试图确定3天和长期（2个月）CR对3个月大的Shc敲除（ShcKO）和野生型（WT）小鼠的能量消耗（EE）和呼吸商（RQ）的影响。3天热量限制CR的ShckO小鼠单位体重能量消耗EE减少（P<0.001），而在WT动物中没有观察到这种变化。但是，2个月热量限制CR的ShcKO和 WT小鼠单位体重EE均减少（P < 0.001），ShcKO和WT小鼠在CR的3天或2个月的体重没有差异。与脂肪酸氧化增加一致，2个月的CR只有ShcKO小鼠24小时RQ降低（P<0.001），表明他们能够保持增加脂肪酸氧化的时间比WT小鼠更长。这些结果表明，Shc蛋白可能有助于一些对CR的能量开支响应。

文中实验采用SSI实验动物代谢测量系统测量动物的日总能量消耗DEE，并得到24小时的呼吸商，见下FIGURE2。实验前动物先经过24小时的呼吸室适应，以及气体分析仪的校正。

因各种因素导致肥胖并使用SSI模块式呼吸代谢系统或Foxbox便携式能量代谢仪的部分案例如下：

A high salt diet inhibits obesity and delays puberty in the female rat[J]. Pitynski-Miller D , Ross M , Schmill M , et al. International Journal of Obesity, 2017.

Myricetin-induced brown adipose tissue activation prevents obesity and insulin resistance in db/db mice. Hu T, Yuan X, Wei G, Luo H,Lee HJ, Jin W. Eur J Nutr. 2018.57(1):391-403.

Short-term menthol treatment promotes persistent thermogenesis without induction of compensatory food consumption in Wistar rats: implications for obesity control[J]. Lillo V R C , Motzko-Soares A C P , Marchini A G , et al. Journal of Applied Physiology, 2018, 124(3):672-683.

典型应用二  运动、康复与健康

Denize KM, Akbari P, da Silva DF, Haman F, Adamo KB. Greater energy demand of exercise during pregnancy does not impact mechanical efficiency. Appl Physiol Nutr Metab. 2020;45(5):493-499.

建议孕妇每周进行150分钟的中等强度的体育活动，以减少妊娠并发症。许多妇女在整个怀孕期间难以保持身体活动，对于妇女是否采用一种效率较低的运动模式，在怀孕和经历妊娠体重增加过程中，并没有达成共识。本文中使用SSI便携面罩式能量代谢系统测量孕妇在静息和不同运动强度下的能量代谢，并研究孕妇的能量投入、活动体能和机械行为效率。

研究结果表明，孕妇可以安全地进行身体活动，行走机械效率在低到中等强度不变。运动期间的能量需求与怀孕三个月的体重增加成正比。然而，在低强度到中等强度的行走中，机械效率保持不变。

上图左为对照个体、孕早期、孕中期、孕后期的静息能量消耗比较，上图右对照个体、孕早期、孕中期、孕后期个体在21分钟标准运动任务后的活动能量消耗情况。*表明结果有显著性差异。

Askew G N , Mcfarlane L A , Minetti A E , et al. Energy cost of ambulation in trans-tibial amputees using a dynamic-response foot with hydraulic versus rigid 'ankle': insights from body centre of mass dynamics[J]. Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation, 2019, 16(1).

运动动力学中的不对称可能需要更高的代谢成本维持运动。降低运动代谢成本和最大化 步态对称性一直是，而且仍然是假肢设计发展的关键标准。可以说，最重要的假肢开发是引入动态反应脚（DRF）：有时被称为“能量储存和提供”智能足具。