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！
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：
- 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。
- 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。
- 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，
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….
（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……
大象：？？？
熊貓：？？？
狗：？？？？？？？？？
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。
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：
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：
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。
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……
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：
- 好奇怪哦，蚊子那麼輕，下雨天為什麼不會被雨點砸死？
- 好奇怪哦，動物都沒有桑拿房，它們是怎麼把自己洗乾淨的？
- 好奇怪哦，我女兒那麼小，我這麼大，為什麼我們尿尿時間差不多都一樣？
- 好奇怪哦，青蛙的舌頭那麼黏，吃到嘴裡的東西會不會咽不下去？
- 好奇怪哦，哺乳動物們都是要拉屎的，為什麼……
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：
——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/
