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亞城人物|喬治亞理工的這位華裔妹子出名了!平生獨愛研究「屎」和「尿」

喬治亞理工大學的這個華裔妹子全世界聞名了!為什麼?說來原因也是有些詭異的…不是別的,竟然是因為這個華裔妹子喜愛研究「屎」和「尿」。而且絕對是真愛!她的研究結果被各大著名科學雜誌頻頻刊登!

喬治亞理工華裔妹子出名了!平生獨愛研究「屎」和「尿」

一坨硬屎,很生氣的樣子,看來是主人便秘了

屎與健康的關係很好理解。但屎與機械工程學的關係,或者說,屎與流體動力學的關係,就沒那麼好理解了。

嘻嘻,來自喬治亞理工學院的機械工程學博士生Patricia Yang表示,有,真的有,我連論文都寫好了。當然你看不懂的話可不能怪我。

Patricia Yang,非常可愛的一個學霸。

台灣長大的她本科畢業於鼎鼎有名的台大,並獲得雙學位:工程科學和海洋工程物理!

 

小楊的這項新研究,發表在了一本名叫《軟物質》(Soft Matter)的期刊上。論文題目非常簡單粗暴:就叫《排便的流體動力學》(Hydrodynamics of defecation)。內容呢給大家簡明扼要概括下重點:

  1. 不分體型大小,哺乳動物們的平均排便時間都一樣:大約12秒
  2. 雖然你們這些愚蠢的人類每天都拉屎,但拉屎這個過程並不像你們想像的那麼簡單:屎從結腸里滑出來時,中間是隔著一層粘液的。
  3. 拉屎時間雖然都一樣,但屎是有區別的:有些屎能浮在水上,有些屎不能

隨手放一張論文里的圖片出來,讓大家感受一下小楊科研道路走得有多麼艱辛和坎坷。

 

在敬佩小楊卓越的研究成果之餘,你肯定還是對背後的成因更為好奇——為啥?為啥都是十二秒?粘液是幹啥的?潤滑的嗎?

小楊表示,導致這一現象的原因其實很簡單也很無奈——大家都是要拉屎的,但沒辦法,屎太臭了,會吸引捕食者。如果拉屎時間太長就會很危險。

因為有這種粘液的存在,拉屎並不是像擠牙膏一樣擠出來,

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而是像遊樂園裡的水滑梯一樣,屎可以隨著那層粘液順利地滑出來….

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(為什麼水滑梯滑得快,就因為有那層水潤滑啊,能理解了吧)

這樣就能把拉屎時間降到最低,爭取活命時間。

在當地的動物園裡,小楊和她的小夥伴們拍攝了大象、熊貓、疣豬拉屎的不雅畫面。認真觀察了很多YouTube視頻:很多動物園遊客喜歡拍動物拉屎的視頻再傳上YouTube(不知道為什麼去動物園要拍這個,更不知道為什麼要發去網上)。除此之外,他們連團隊成員家的狗都沒放過。「媽呀在公園裡拉屎了!快去看到底拉了多久!」

科學家真的是很不容易了……

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大象:???

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熊貓:???

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狗:?????????

拉出來的屎,也超神奇!

他們研究的哺乳動物體重波動範圍從4千克到4000千克,但依然有很多的共同點。比如,屎條的長度一般情況下都是直腸直徑的5倍。再比如,能拉出圓柱形屎條的哺乳動物們,都不是像擠牙膏那樣拉屎的,更像是「一個塞子從滑梯里滑出去」( 「It』s more like a plug that just goes through a chute」),動物越大,黏液越厚,拉屎時間嘛就會更快一點,能跟上大家的腳步。

不僅如此,小楊的團隊還把屎分成了兩種:飄屎和沉屎(Floaters and sinkers)。顧名思義,所謂飄屎就是能浮在水面上的屎,一般來自食草動物。因為食物里營養很少,纖維素含量很高,所以拉屎輕飄飄……(喂。沉屎的話就會沉到水底,來自熊啊獅子啊老虎啊這樣很兇猛的肉食動物。它們吃的東西更重更難消化,還老是有皮毛和骨頭,肯定就會沉下去了。

此外,小楊他們還動用了一種非常高端大氣上檔次的儀器——流變儀——來研究一坨坨屎。流變儀能夠測量在一定的作用力下,液體流動的方式。他們發現握草原來屎具有剪切變稀特性(shear-thinning)!懟它的速度越快,它越經不起懟( which means they have lower resistance the faster they』re deformed.)。所以你踩在狗屎上的時候才會覺得腳感黏膩……而不是「咦好像踩上了小球」。也就是說,狗屎為什麼是「一坨」而不是「一條」、「一顆」、「一粒」的奧秘,今天終於真相大白……

看到這裡,是不是忍不住開始欽佩小楊的腦洞和毅力了?

呵呵,你們真的太年輕。

比我更奇葩的人……還是我。

目光轉向三年前!有一項研究拿了當年的搞笑諾貝爾獎。研究成果和之前介紹的這篇文章有著異曲同工之妙:動物不論體型大小,或是採用何種姿勢,排尿的時長都是一樣的——約為21秒馬桶圈上的「諾貝爾」:你和大象,尿尿的時間一樣長!)。尿道像一根虹吸管一樣,越長的尿道排水就越快。在動物的進化過程中,大型動物的尿道變長,幫助他們快點尿完,從而避免在排尿過程中被其他動物攻擊。獲獎人戴著馬桶圈上台領了獎。

是不是不管從各個方面來看,這兩項研究都非常極其特別地如出一轍

讓我們看一下當年的獲獎畫面:

Stage!

 

沒錯!兩篇論文的一作都是小楊!三年前研究尿,三年後研究屎!小楊真的骨骼清奇!

在自己的網站首頁上,小楊寫道:

「我的夢想是以一個職業科學家的身份,繼續和動物們一起工作。」(My dream is to continue working with animals as a professional scientist.)

不管從任何一個角度來看,這都是一個非常樸實可愛而真摯的夢想。而她的優秀和努力,也足以支撐她實現這一切。

 

等一下,好像還有哪裡不對。

這個戴著馬桶圈的獲獎者……

這特么不是大名鼎鼎的胡立德嗎?!

嘛,既然導師是胡立德,那這一切就都可以說得通了……

胡立德(David Hu),喬治亞理工學院生物運動實驗室的副教授,得過菠蘿科學獎,搞笑諾貝爾獎,還曾經兩度登上《自然》雜誌封面。果殼科學人在採訪之後認為他「大概是世界上最逗比的科學家」。
圖片來源:mit.edu

鑒於他的奇葩研究實在是太過罄竹難書(??),我們在這裡把研究內容簡要整理一下:

關於「這都是什麼鬼研究啊到底有什麼卵用?!」這樣的質疑,胡立德本人的回應是……「反正老子已經有終身教職了我才不管!」

但其實,生物力學這個領域還是很有實際意義的。美國軍方就資助了他的很多研究,希望能從螞蟻群的原理中建造出一套裝甲,讓子彈穿過去之後立刻修復傷口,這叫自癒合材料。這個領域上軍方已經投資了數百萬美元。類似的,還有許多經費來自所謂「生命系統的物理」,美國國家科學基金會給錢,希望能夠對生命現象有一個更加數學和物理的視角。在胡立德的實驗室里,幾乎每個研究生都在Nature、Science或PNAS這三個頂級期刊上發表過文章。

不過,胡立德並不是想著發論文、拿經費、有應用前景什麼的才來做研究的。在果殼當年採訪他的時候,他說:

「我只是覺得,一個東西只要足夠酷,總是會有什麼應用的吧……事實也的確如此。」

——你可能覺得這很難以置信,但至少,包括小楊的屎尿屁大發現在內,他的實驗室里那些古靈精怪實驗,確實都印證了他這句話。不論是基礎的還是應用的,哪怕看起來「不正經」,但只要能有所發現,我們遲早會知道它的價值的。

何況……是真的很好玩啊!

參考資料:

  • 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/
本文由【北美海客生活網】整理編輯,原文轉自果殼網,若有侵權敬請聯繫我們;圖片取自網路,版權屬於原作者。轉載請註明出處!

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