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《屁科学》漫谈 精选

已有 6342 次阅读 2010-7-16 21:39 |个人分类:胡思乱想|系统分类:科普集锦| 医学, 检测, 研究进展, 生物气体, 肠道气体

 

关注《屁科学》这个题目已经很久了。百度一下,可以搜出不少零星的关于屁的知识。贴这篇博文之前,我在科学网上又搜了一下,发现08年孙学军教授在科学网上就贴过一篇《屁的生物学》的博文。内容很丰富,并且提出了屁生物学的主要研究那些问题。可谓发《屁科学》之轫了。我的这篇博文,倒有些画蛇添足之嫌了。
   胃肠道内的气体随着胃肠的蠕动向下运动,最后从肛门排出,俗称放屁。
中国有句俗语:“屁乃人生之气,岂有不放之理”。每个人都免不了放屁,但除了让闻者恶心、放者尴尬外,几乎没人把它当回事儿。据研究,这股味即使冲淡1亿倍,人的鼻子仍能闻得到,这就是为什么一人放屁,满堂都臭的原因。正因为如此,在汉语言文字中,“屁”字总是跟其他字组合在一起,构成许多鲜活的汉语词汇,但是大都是一些贬义的词。比如:“放屁!”,这就是把别人的嘴贬低为“腚眼”了。“狗屁不通!”,这是在骂别人,其实,这句话本身就不通,试问既然狗的“腚眼”“不通”了,狗屁是怎么能从“腚眼”里放出来的呢?“你懂个屁!”,其实,讲此话的人未必真正懂得屁。“屁大的事”,比喻事情微不足道,其实关于“屁”,学问多着呢,学问大着呢,学问深着呢。

目前,世界上真正懂屁,深知“屁理”的只有为数不多的胃肠病专家和生理学专家。然而,对于大众来说,知道一点屁的ABC常识还是很有必要的,了解这些知识以后你就不会那样再鄙视“屁”了,那样不公正地对待“屁”了。其实,人类许多最最基本的认知里,一些原理性的知识里,许多普世性的哲理“格言”、“名言”里,大都藏着隐藏着许多的科学秘密,比如:“世上只有妈妈好”、“先有鸡还是先有蛋”,等等。如何用最新的科学知识解释它,诠释他,这都是大学问、大科学,这些都是最有可能产生原创性研究成果的领域。因而,我们对放屁这等司空见惯的生理现象绝对不能等闲视之。其实,“屁科学”是一个多学科交叉的古老而又新鲜的研究领域。把“屁”科学研究透彻了,一样可以出成果,并且最有可能在《nature》、《science》发文章,可以出大部头的学术专著,一样可以造福于人类的,呵呵。

可以预测一下,未来的《屁科学》可能在以下几个方向上将会有新进展、新突破、或者大的科学发现,国内有兴趣的相关科研部门抓紧跟踪研究,建议国家一些基金对该研究方向进行资助:

1、屁在肠道内生成的机理研究。研究大肠内有哪些细菌可以产生这种气体,孙学军教授预言可以建立一门《肠道微生物组学》。近期英国《nature》杂志刊登研究报告说,国际科研团队联手对人类肠道中的细菌进行了一次“基因普查”,发现这些细菌整体拥有比人类自身大得多的基因组,相关结果有助于对肠道疾病进行研究和治疗;

2、屁的生理学研究。该方向与生物医学有关,目前已经对屁成分中的硫化氢的生理作用进行了研究,研究成果发表在08年10月24日出版的美国《science》杂志上;

3、屁在肠道运动过程,以及放屁时的流体力学、动力学研究。该方向与物理学有关,比如创立“屁定理”、“屁公式”、 “屁方程”、“屁模型”啥的,但愿出几个著名的“屁物理学家”,呵呵;

4、屁的化学成分分析,包括屁的常量、微量、痕量成分分析,屁的新的检测仪器、方法、应用。比如:如何解决屁样品的收集问题?屁微量痕量成分的富集、分离、检测问题,等等。搞一下,弄几个国际发明专利出来,应该没问题的。孙学军教授预言说将出现新学科《屁组学》。呵呵,非常有可能啊;

5、关于屁的药物学研究。如何调节屁的产量和成分,研制开发出新的用于“屁”药。比如发挥传统中药优势,说不定搞出一个具有自主知识产权的一类新药来,呵呵。再比如:澳大利亚昆士兰科学家公布一项研究成果,如何让袋鼠放环保的“绿色屁”,也很有创意啊。

6、屁在航天、军事方面的应用研究。大家都知道上世纪美国航空航天局(NASA)在执行“阿波罗”登月计划时,曾专门组织人对“屁”进行研究。我设想,军事上还可以搞 “人工合成屁”研究 ————研制一种用“臭屁”作为攻击工具的的化学武器,类似催泪瓦斯。呵呵,不知道国际上有没有搞的。

7、屁的临床诊断学研究。这是《屁科学》最有应用价值的研究方向,绝对是个多学科交叉的研究领域,也是我最感性趣的研究方向。现在血液、尿液的检测,都是常规的医学检测方法。屁来自肠道,携带着丰富的医学信息。屁就像汽车排出的尾气,直观地反应着发动机的工作状况,比如排气管冒黑烟,说明发动机的燃烧性能不好,该检修了。屁乃人的肠道发动机排出的尾气,许多肠道疾病应该在屁里有所反应,比如胰腺癌、肝癌、结肠癌、直肠癌,这些肿瘤患者的屁里应该含有肿瘤细胞所代谢的一些特征小分子化合物。如何建立科学检测方法,用于这些疾病的检测,使屁检测成为常规临床检测项目之一。

 

有文献报道美国明尼阿波利斯的肠病学家迈克尔·莱维特的一个实验室靠人的鼻子闻屁。闻屁的工作不是个好活,长时间干这个工作的人恐怕受不了。仪器检测比较靠谱,传统的检测方法是利用现有的分析化学仪器对屁的气味进行测量。最常用的分法是气相色谱(GC)和质谱(MS)技术。GC和MS利用毛细管分离技术可以记录和测量气味中1000种以上的化学成分,每种化学成分对应着测量时间线上不同的峰值。分析化学技术通过和模式识别技术相结合已在许多气味分析、食品质量控制、可燃、易爆气体测量等领域取得了成功的应用。目前我国空气质量标准中规定的可挥发性有机物(Volatile Organic Compounds,VOCs)的测量方法基本上都是采用的分析化学方法。GC和MS技术虽然具有能测定气味的化学组成的优点(这是其它嗅觉模拟技术所不具备的),但是,由于它们设备昂贵、采样困难、操作复杂、分析费时、以及无法实现在线、实时、原位测量等,在很大程度上限制了它们的应用。

除了常规的化学检测技术以外,最具有发展前途的的就是仿生气体检测技术——电子鼻技术,也称为人工嗅觉或化学传感器阵列技术。一种专门“闻”屁的电子检测器件。电子鼻技术是在材料科学和传感技术的基础上发展起来的。电子鼻主要由气敏传感器阵列、信号预处理和模式识别三部分组成。某种气味呈现在一种活性材料的传感器面前,传感器将化学输入转换成电信号,由多个传感器对一种气味的响应便构成了传感器阵列对该气味的响应谱。显然,气味中的各种化学成分均会与敏感材料发生作用,所以这种响应谱为该气味的广谱响应谱。为实现对气味的定性或定量分析,必须将传感器的信号进行适当的预处理(消除噪声、特征提取、信号放大等)后采用合适的模式识别分析方法对其进行处理。理论上,每种气味都会有它的特征响应谱,根据其特征响应谱可区分不同的气味。同时还可利用气敏传感器构成阵列对多种气体的交叉敏感性进行测量,通过适当的分析方法,实现混合气体分析。

据文献报道,美国、意大利等国家的科学家已经开始这方面的研究。我们国家的《屁科学》研究不能跟在洋人的屁股后边啊。如在此领域有兴趣的科研小组,欢迎留言洽谈合作一下,哈哈。

 

 





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