智能內褲實測：人類日放屁量被低估兩倍多

人類對于放屁這件事的認知，可能一直都是錯的。

近日，美國馬里蘭大學團隊發明了一條智能內褲，能夠準確記錄你每天放了多少個屁。首批測試結果顯示，健康成年人每天放屁 32 次，是以前醫學教科書上說的兩倍。

他們后續還要啟動一個更大規模的項目，叫做人類放屁圖譜。他們計劃使用智能內褲測試幾百名美國成年人的放屁模式，同時分析受試者的飲食結構和腸道菌群的組成，目標是搞清楚 18 歲以上人群的正常放屁范圍到底是多少。

這條內褲長得像一個小方盒子，尺寸為 29×29×10 毫米，通過卡扣固定在內褲外側靠近會陰部位的位置。盒子里裝著電化學傳感器，專門檢測屁里的氫氣。

人類腸道里的微生物在分解食物時會產生大量氫氣，這些氫氣一部分被血液吸收后從呼吸排出，另一部分直接通過放屁排出。屁里的氫氣濃度高達 8 萬到 63 萬 ppm，是呼出氣體的幾百倍，非常適合用來監測腸道菌群的活動。

在設計智能內褲的時候，研究團隊試了好幾種方案，最開始把電池和傳感器分開用線連接，結果經常斷線；如果使用金屬氧化物傳感器的話，又過于浪費電。最后，他們選擇了電化學傳感器，配合兩顆氧化銀紐扣電池，深度睡眠時電流只有 173 微安，工作時也只有 918 微安，滿電情況下可以撐一周。電化學傳感器對于氫氣的檢測下限是 17.1ppm，90%的情況下響應時間為 14 秒，速度還算可以。

研究團隊使用這條智能內褲做了兩個實驗。在第一個實驗里讓 19 名健康成年人連續穿了一周，傳感器記錄下來的數據讓人大吃一驚。

以前醫學界普遍認為正常人每天放屁 10 到 20 次，但是智能內褲測出來的平均值是 32 次。最少的一個人每天只放 4 個屁，最多的一個人一天放了 59 個屁。研究團隊把這叫做客觀測量帶來的科學嚴謹性的提升，說白了以前依靠志愿者自己回憶的測試方法是不靠譜的。

在第二個實驗中，38 名志愿者先吃普通軟糖，過幾天再吃含有 6 克菊粉的纖維軟糖。菊粉是一種人體無法消化的膳食纖維，會完整地進入大腸被微生物發酵。智能內褲測試結果顯示，94.7%的志愿者在食用纖維軟糖之后屁里的氫氣明顯增加，這個數字說明智能內褲能夠靈敏地捕捉到飲食變化引起的腸道菌群的改變。

為了量化這些數據，研究團隊發明了一個叫做微生物活動指數的指標。它不只看放屁次數，還看氫氣濃度的變化速率。在其中兩個極端案例里，放屁次數相差了 14 倍，微生物活動指標數差了 21 倍。這意味著有些人放屁雖多但是濃度不高，而有些人放屁不多但是濃度驚人，而在之前采用傳統的計數方法是根本區分不出來的。

前面提到，研究團隊計劃開展一個人類放屁圖譜的計劃。未來，他們計劃招募三類人。第一類人是禪意消化者，這類人吃高纖維食物但是放屁很少，研究他們有助于理解腸道菌群是如何適應纖維飲食的。第二類人是氫氣高產者，這類人放屁頻繁，研究他們有望揭示驅動氣體產生的生物學因素。第三類人是正常人，即基于上述兩者之間的普通群體。

事實上，人類目前已經知道腸道內住著哪些微生物，但并不清楚它們每時每刻在干什么。人類放屁圖譜將能建立腸道微生物發酵的客觀基線，為評估飲食、益生菌和益生元干預效果等奠定基礎性工作。

眼下，研究團隊已經申請了專利，幾名研究人員還開設了一家名為 Ventoscity 的公司把技術進行商業化。想參與人類放屁圖譜項目的美國成年人可以上 flatus.info 網站報名，報名成功之后會收到一條智能內褲，日夜穿戴一段時間，就能為科學事業貢獻自己的屁。