人类对于放屁这件事的认知，可能一直都是错的。

近日，美国马里兰大学团队发明了一条智能内裤，能够准确记录你每天放了多少个屁。首批测试结果显示，健康成年人每天放屁 32 次，是以前医学教科书上说的两倍。

（来源：Biosensors and Bioelectronics: X）

与此同时，他们后续还要启动一个更大规模的项目，叫做人类放屁图谱。他们计划使用智能内裤测试几百名美国成年人的放屁模式，同时分析受试者的饮食结构和肠道菌群的组成，目标是搞清楚 18 岁以上人群的正常放屁范围到底是多少。

图 | 智能内裤（来源：Brantley Hall, University of Maryland）

这条内裤长得像一个小方盒子，尺寸为 29×29×10 毫米，通过卡扣固定在内裤外侧靠近会阴部位的位置。盒子里装着电化学传感器，专门检测屁里的氢气。

人类肠道里的微生物在分解食物时会产生大量氢气，这些氢气一部分被血液吸收后从呼吸排出，另一部分直接通过放屁排出。屁里的氢气浓度高达 8 万到 63 万 ppm，是呼出气体的几百倍，非常适合用来监测肠道菌群的活动。

在设计智能内裤的时候，研究团队试了好几种方案，最开始把电池和传感器分开用线连接，结果经常断线；如果使用金属氧化物传感器的话，又过于浪费电。最后，他们选择了电化学传感器，配合两颗氧化银纽扣电池，深度睡眠时电流只有 173 微安，工作时也只有 918 微安，满电情况下可以撑一周。电化学传感器对于氢气的检测下限是 17.1ppm，90%的情况下响应时间为 14 秒，速度还算可以。

（来源：Biosensors and Bioelectronics: X）

研究团队使用这条智能内裤做了两个实验。在第一个实验里让 19 名健康成年人连续穿了一周，传感器记录下来的数据让人大吃一惊。

以前医学界普遍认为正常人每天放屁 10 到 20 次，但是智能内裤测出来的平均值是 32 次。最少的一个人每天只放 4 个屁，最多的一个人一天放了 59 个屁。研究团队把这叫做客观测量带来的科学严谨性的提升，说白了以前依靠志愿者自己回忆的测试方法是不靠谱的。

在第二个实验中，38 名志愿者先吃普通软糖，过几天再吃含有 6 克菊粉的纤维软糖。菊粉是一种人体无法消化的膳食纤维，会完整地进入大肠被微生物发酵。智能内裤测试结果显示，94.7%的志愿者在食用纤维软糖之后屁里的氢气明显增加，这个数字说明智能内裤能够灵敏地捕捉到饮食变化引起的肠道菌群的改变。

为了量化这些数据，研究团队发明了一个叫做微生物活动指数的指标。它不只看放屁次数，还看氢气浓度的变化速率。在其中两个极端案例里，放屁次数相差了 14 倍，微生物活动指标数差了 21 倍。这意味着有些人放屁虽多但是浓度不高，而有些人放屁不多但是浓度惊人，而在之前采用传统的计数方法是根本区分不出来的。

（来源：Biosensors and Bioelectronics: X）

前面提到，研究团队计划开展一个人类放屁图谱的计划。未来，他们计划招募三类人。第一类人是禅意消化者，这类人吃高纤维食物但是放屁很少，研究他们有助于理解肠道菌群是如何适应纤维饮食的。第二类人是氢气高产者，这类人放屁频繁，研究他们有望揭示驱动气体产生的生物学因素。第三类人是正常人，即基于上述两者之间的普通群体。

图 | 人类放屁图谱计划（来源：https://www.flatus.info/）

研究团队还给不同类别的人分别起了英文名：禅意消化者叫做 Zen Digesters，氢气高产者叫做 Hydrogen Hyperproducers，通过这一研究计划他们希望找到极端案例背后的微生物机制。

事实上，人类目前已经知道肠道内住着哪些微生物，但并不清楚它们每时每刻在干什么。人类放屁图谱将能建立肠道微生物发酵的客观基线，为评估饮食、益生菌和益生元干预效果等奠定基础性工作。

图| Ventoscity公司官网（来源：Ventoscity）

眼下，研究团队已经申请了专利，几名研究人员还开设了一家名为 Ventoscity 的公司把技术进行商业化。想参与人类放屁图谱项目的美国成年人可以上 flatus.info 网站报名，报名成功之后会收到一条智能内裤，日夜穿戴一段时间，就能为科学事业贡献自己的屁。