亚城人物|佐治亚理工的这位华裔妹子出名了！平生独爱研究“屎”和“尿”
佐治亚理工大学的这个华裔妹子全世界闻名了！为什么？说来原因也是有些诡异的...不是别的，竟然是因为这个华裔妹子喜爱研究“屎”和“尿”。而且绝对是真爱！她的研究结果被各大著名科学杂志频频刊登！
一坨硬屎，很生气的样子，看来是主人便秘了
屎与健康的关系很好理解。但屎与机械工程学的关系，或者说，屎与流体动力学的关系，就没那么好理解了。
嘻嘻，来自佐治亚理工学院的机械工程学博士生Patricia Yang表示，有，真的有，我连论文都写好了。当然你看不懂的话可不能怪我。
Patricia Yang，非常可爱的一个学霸。
台湾长大的她本科毕业于鼎鼎有名的台大，并获得双学位：工程科学和海洋工程物理！
小杨的这项新研究，发表在了一本名叫《软物质》（Soft Matter）的期刊上。论文题目非常简单粗暴：就叫《排便的流体动力学》（Hydrodynamics of defecation）。内容呢给大家简明扼要概括下重点：
- 不分体型大小，哺乳动物们的平均排便时间都一样：大约12秒。
- 虽然你们这些愚蠢的人类每天都拉屎，但拉屎这个过程并不像你们想象的那么简单：屎从结肠里滑出来时，中间是隔着一层粘液的。
- 拉屎时间虽然都一样，但屎是有区别的：有些屎能浮在水上，有些屎不能。
随手放一张论文里的图片出来，让大家感受一下小杨科研道路走得有多么艰辛和坎坷。
在敬佩小杨卓越的研究成果之余，你肯定还是对背后的成因更为好奇——为啥？为啥都是十二秒？粘液是干啥的？润滑的吗？
小杨表示，导致这一现象的原因其实很简单也很无奈——大家都是要拉屎的，但没办法，屎太臭了，会吸引捕食者。如果拉屎时间太长就会很危险。
因为有这种粘液的存在，拉屎并不是像挤牙膏一样挤出来，
而是像游乐园里的水滑梯一样，屎可以随着那层粘液顺利地滑出来....
（为什么水滑梯滑得快，就因为有那层水润滑啊，能理解了吧）
这样就能把拉屎时间降到最低，争取活命时间。
在当地的动物园里，小杨和她的小伙伴们拍摄了大象、熊猫、疣猪拉屎的不雅画面。认真观察了很多YouTube视频：很多动物园游客喜欢拍动物拉屎的视频再传上YouTube（不知道为什么去动物园要拍这个，更不知道为什么要发去网上）。除此之外，他们连团队成员家的狗都没放过。“妈呀在公园里拉屎了！快去看到底拉了多久！”
科学家真的是很不容易了......
大象：？？？
熊猫：？？？
狗：？？？？？？？？？
他们研究的哺乳动物体重波动范围从4千克到4000千克，但依然有很多的共同点。比如，屎条的长度一般情况下都是直肠直径的5倍。再比如，能拉出圆柱形屎条的哺乳动物们，都不是像挤牙膏那样拉屎的，更像是“一个塞子从滑梯里滑出去”（ “It’s more like a plug that just goes through a chute”），动物越大，黏液越厚，拉屎时间嘛就会更快一点，能跟上大家的脚步。
不仅如此，小杨的团队还把屎分成了两种：飘屎和沉屎（Floaters and sinkers）。顾名思义，所谓飘屎就是能浮在水面上的屎，一般来自食草动物。因为食物里营养很少，纤维素含量很高，所以拉屎轻飘飘……（喂。沉屎的话就会沉到水底，来自熊啊狮子啊老虎啊这样很凶猛的肉食动物。它们吃的东西更重更难消化，还老是有皮毛和骨头，肯定就会沉下去了。
此外，小杨他们还动用了一种非常高端大气上档次的仪器——流变仪——来研究一坨坨屎。流变仪能够测量在一定的作用力下，液体流动的方式。他们发现握草原来屎具有剪切变稀特性（shear-thinning）！怼它的速度越快，它越经不起怼（ which means they have lower resistance the faster they’re deformed.）。所以你踩在狗屎上的时候才会觉得脚感黏腻......而不是“咦好像踩上了小球”。也就是说，狗屎为什么是“一坨”而不是“一条”、“一颗”、“一粒”的奥秘，今天终于真相大白......
看到这里，是不是忍不住开始钦佩小杨的脑洞和毅力了？
呵呵，你们真的太年轻。
目光转向三年前！有一项研究拿了当年的搞笑诺贝尔奖。研究成果和之前介绍的这篇文章有着异曲同工之妙：动物不论体型大小，或是采用何种姿势，排尿的时长都是一样的——约为21秒（马桶圈上的“诺贝尔”：你和大象，尿尿的时间一样长！）。尿道像一根虹吸管一样，越长的尿道排水就越快。在动物的进化过程中，大型动物的尿道变长，帮助他们快点尿完，从而避免在排尿过程中被其他动物攻击。获奖人戴着马桶圈上台领了奖。
是不是不管从各个方面来看，这两项研究都非常极其特别地如出一辙？
让我们看一下当年的获奖画面：
没错！两篇论文的一作都是小杨！三年前研究尿，三年后研究屎！小杨真的骨骼清奇！
在自己的网站首页上，小杨写道：
不管从任何一个角度来看，这都是一个非常朴实可爱而真挚的梦想。而她的优秀和努力，也足以支撑她实现这一切。
这个戴着马桶圈的获奖者......
这特么不是大名鼎鼎的胡立德吗？！
嘛，既然导师是胡立德，那这一切就都可以说得通了......
鉴于他的奇葩研究实在是太过罄竹难书（？？），我们在这里把研究内容简要整理一下：
- 好奇怪哦，蚊子那么轻，下雨天为什么不会被雨点砸死？
- 好奇怪哦，动物都没有桑拿房，它们是怎么把自己洗干净的？
- 好奇怪哦，我女儿那么小，我这么大，为什么我们尿尿时间差不多都一样？
- 好奇怪哦，青蛙的舌头那么黏，吃到嘴里的东西会不会咽不下去？
- 好奇怪哦，哺乳动物们都是要拉屎的，为什么……
关于“这都是什么鬼研究啊到底有什么卵用？！”这样的质疑，胡立德本人的回应是......“反正老子已经有终身教职了我才不管！”
但其实，生物力学这个领域还是很有实际意义的。美国军方就资助了他的很多研究，希望能从蚂蚁群的原理中建造出一套装甲，让子弹穿过去之后立刻修复伤口，这叫自愈合材料。这个领域上军方已经投资了数百万美元。类似的，还有许多经费来自所谓“生命系统的物理”，美国国家科学基金会给钱，希望能够对生命现象有一个更加数学和物理的视角。在胡立德的实验室里，几乎每个研究生都在Nature、Science或PNAS这三个顶级期刊上发表过文章。
不过，胡立德并不是想着发论文、拿经费、有应用前景什么的才来做研究的。在果壳当年采访他的时候，他说：
——你可能觉得这很难以置信，但至少，包括小杨的屎尿屁大发现在内，他的实验室里那些古灵精怪实验，确实都印证了他这句话。不论是基础的还是应用的，哪怕看起来“不正经”，但只要能有所发现，我们迟早会知道它的价值的。
何况……是真的很好玩啊！
参考资料：
- Yang, Patricia J., et al. "Duration of urination does not change with body size." Proceedings of the National Academy of Sciences 111.33 (2014): 11932-11937.
- Yang, Patricia, et al. "The hydrodynamics of defecation." Soft Matter. 2017.
- http://pyang.gatech.edu/
- http://www.news.gatech.edu/2015/10/15/david-hu-takes-home-ig-nobel-prize-improbable-research
- www.guokr.com/article/440375/
