《扒糞救地球》改變世界的77種方法

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【作者／羅傑 多布森 出版／印刻文學生活誌出版】 挖一匙嬰兒的糞便，這對研究者而言可是充滿價值的寶物！北極熊的生殖器官大小可以用來當作全球暖化的量測指標？研究如何誘發鳥類的戀物癖，能幫助我們治療人類在性方面的類似問題？測量女性胸部的擺盪幅度，將為眾多女性設計出更好的內衣？分析腳趾甲，或許可以用來預測心臟病的發生？

有時候科學家們不會得到他們想要的答案。他們也可能一輩子都看不到自己的研究成果有什麼用處。有些人也可能得花上好幾個月，或甚至好幾年的時間才發現自己走入了死胡同。

然而，總是要有人來完成這些研究，而且這一切的背後也都有著光明的一面，就像在實驗室流傳的一句老話：「每個實驗都證明了某件事。就算不能證明你原本想證明的那件事，一定證明了另一件事。」

《內容摘錄》

檢查髒尿布

將嬰兒尿布中的排泄物一匙一匙的取出，��檢查其中有什麼微生物，這或許不是世上最光彩的研究工作，卻可能非常重要。

對一般沒有受過訓練的人而言，這些排泄物只透露出嬰兒們曾經吃過哪些東西，但對於專業的研究人員來說，它們可是充滿價值的寶物。

我們或許可以看出��嬰兒的眼睛像媽媽、頭髮像爸爸、鼻子像祖母，我接下來要講的這個研究，還可以讓我們知道嬰兒腸子裡的微生物從何而來。

這個訊息為什麼重要呢？原因就在於腸子裡的微生物和人的消化與疾病息息相關。這些微生物會幫助人體萃取出食物中的營養物質、維持免疫系統正常運作、並可以幫忙抵禦�其他不良病菌的侵襲。

只要定期採取嬰兒一歲前的排泄物樣本，再加上父母親的排泄物樣本，研究人員就可以得知人類消化道的發展過程、並了解其中的微生物如何幫助我們消化食物、抵禦疾病、調節脂肪的儲存、甚至可以知道它們如何促進血管的生長。

目前所知道的消化道細菌超過了四百種，而成人消化道中的細菌數量更是身體細胞總數的十倍之多。

這些不斷增生的微生物扮演著許多不同的功能，包括了幫助消化以及抵禦諸多有害健康的病原體等等。但究竟是哪一種微生物在扮演哪一種角色？它們發展的過程究竟為何？我們目前仍然所知有限。

我們目前所知道的是，在嬰兒出生之前，胎兒的消化道是完全無菌的，而在嬰兒出生後，他們的消化道就會迅速地被環境中的各種微生物占據，來源包括了產道、母親的乳房，甚至是兄弟姐妹或父母的撫觸。

短短幾天之內，就能完全建立一個繁茂的微生物族群。

霍華休斯醫學研究中心（Howard Hughes Medical Institute）與史丹佛大學的研究人員，已經開始著手對十四名喝母奶的嬰兒進行消化系統的演變追蹤。

剛出生以及一歲之前的某幾個固定時間，研究人員會利用一種湯匙般的工具，定期自小嬰兒的尿布中採取三百毫克的排泄物樣本。一年下來，每位嬰兒平均可供應二十六個樣本，另外，研究者也會收集一些父母提供的樣本。

透過對樣本的分析，研究人員就能夠觀察腸道內的細菌發展情況。

在這項研究中，帕瑪博士（Dr. Chana Palmer）與他的團隊在每個小嬰兒出生後的一年內，定期蒐集小嬰兒與其父母親的糞便樣本。接著，研究人員會把這些樣本的DNA，塗抹在佈滿各種已知細菌DNA的玻璃片上。如果樣本的DNA排序跟玻璃片上的細菌DNA排序相符，它們就會緊密地結合在一起，並由電腦把結果紀錄下來。

在嬰兒的腸胃道中已發現數百種不同的細菌，而且每個嬰兒體內都有不同的細菌組合。研究中顯示，異卵雙胞胎的腸道細菌最為相似，這意謂著遺傳與環境兩者共同決定腸道菌落的繁殖方式（它是可以在實驗上被重複驗證的）。到了一歲時，所有幼兒的腸道細菌幾乎都跟成人一樣。

帕瑪說道：「將近一世紀以前，人們就已經知道人體內有一個相當密集且多樣的微生物生態體系，但是直到現在，我們才開始瞭解並體會到這些微生物對人體健康與發展的多種功用。知道這個生態體系的組成方式，為了解其功用邁出了關鍵性的一步。」

「無論你從哪裡開始都沒關係，因為我們的終點都是一樣的。」她繼續說道，「有些細菌就是非常適合你的腸道，而且無論如何，它們都會贏得勝利。」

帕瑪表示，不管細菌群落是受到環境或遺傳的作用、或是兩者共同的影響，都還有待驗證，她還把這個過程比喻為園藝：「最後的成長結果不僅取決於播下的種籽，還要看哪一種種籽最適合這片土壤與氣候。」

她補充說：「我們發現，每個嬰兒體內的微生物族群之組成方式與成長順序都有著很大的差異，這就表示，健康菌落的定義其實比我們之前所認定的範圍都還要廣泛。」

研究人員表示，每一個個體內的微生物族群都擁有自己獨特的特質，未來的重要研究目標將包括：如何找出決定該特質的那些環境與遺傳因素、確認這些特質是否會影響健康、以及這些影響是如何造成。

>肉食動物（例如人類）的消化系統沒有反芻功能，也沒有多個胃，變成雜食後就必須依靠腸胃道中的細菌協助消化，最有名的例子是大貓熊。為了幫助小嬰兒或成人建立合適的「腸道菌相」，市面上還有大量所謂統稱為「益生菌（probiotics）」商品，也就是主動在腸道中培養一堆細菌。不良的腸道菌相甚至會引發疫病，例如已證實幽門螺旋桿菌（Helicobacter pylori）會引發消化道潰瘍甚至癌症，並成為二○○五年諾貝爾醫學獎肯定。

尿液如何讓世界免於饑荒

種植在芬蘭偏遠地區的小黃瓜並不是普通的農作物。

讓它們成長的不是傳統的化學肥料或糞肥，而是好幾加侖的尿液。

庫奧皮奧大學（University of Kuopio）的研究人員從幼稚園、咖啡店與一般住家收取尿液並進行分析，再用這些尿液來為小黃瓜施肥，然後觀察小黃瓜的生長情況與速度。

根據研究人員指出，尿液富含植物所需的營養。腎臟是人類主要的排泄器官，人類從食物中攝取營養，以供應新細胞的增長或身體所需的能量，而大部分沒有被人體利用的養份都會經過腎臟處理、變成尿液的一部分。

人類的尿液是一種含有多種物質的水性溶液，其中含有高度稀釋的營養成分。雖然尿液還有鉀、鈣、硫酸鹽、磷等成分，但其主要成分為氯化鈉與尿素。在都市污水中，大約有五十％的磷是來自於尿液，而且根據印度卡耶尼大學（University of Kalyani）的估計，平均每人每年所產生的尿液中，約有四?六公斤的氮、○?四公斤的磷以及一?一公斤的鉀。

尿素，是人類尿液的主要成分之一，正好也是最重要的一種工業用氮肥。近幾年來，包括印度在內，有許多國家都設立了新的尿氨肥料工廠。

此項研究會選擇小黃瓜做為測試作物，是因為世界各地都有種植小黃瓜，而且人們通常把它們做為生食之用。由於小黃瓜一般都是拿來生吃，因此該項研究必須證明以尿液做肥料不會產生對人體有害的潛在污染，也不會對小黃瓜的味道產生不好的影響。

研究人員在溫室中播下一種由貝朱薩登公司（Bejo zaden）所研發的「亞當」品種小黃瓜，長出幼苗後，再移植到戶外農田中。其中，有些幼苗以尿液做為肥料，其它則使用一般的無機肥料。

等到瓜的長度達十公分，研究人員就會將它們採收下來並且做比較。小黃瓜的味道則是由二十位受過專業品嚐訓練的男女共同評斷。

結果發現，兩組小黃瓜的生長情況都一樣，但是以尿液做肥料的小黃瓜其總收成量竟然比較高。

分析結果顯示，沒有任何一根小黃瓜含有不好的微生物，例如大腸菌（coliform）、腸球菌（enterococci）、噬大腸菌體（coliphage）與梭狀芽孢桿菌（Clostridia）等等；試吃的結果也顯示，人們並不會特別偏好哪一組小黃瓜，所有小黃瓜都被評定為品質好、風味佳。

研究人員說：「從這個結果可以明顯看出，新鮮的尿液對小黃瓜來說是很有用的肥料，而且這些蔬菜可以用來生吃或是醃漬食用。只要營養成分恰當，尿液就可以完全取代商業肥料，因為用尿液來做肥料，其收成量跟使用普通的肥料一樣。」

研究人員表示，這項研究寓意深遠，對發展中國家更具有重大意義；他們指出，人類的尿液是一種天然資源，即使是最貧窮的社會也能取得。

很多貧窮的社會買不起商業肥料，因此尿液這種便宜且容易取得的營養資源，或許能成為增加食物產量的好辦法。

研究人員說：「如果具有良好微生物學品質的人類尿液能用來生產植物，那麼數百萬生活在熱帶或亞熱帶地區的人們（包括窮人或孟加拉共和國那些所謂『赤貧中的赤貧』），就算在狹小的耕地、甚至用花盆種植，都可以增加各種可食用與不可食用植物之產量。」

上述說法有個重點，那就是任何想用尿液做肥料的人都必須注意到尿液的營養品質與數量是有差異的。研究者發現，尿液中的化學成分會隨著排尿時間、飲食、氣候、活動方式與體型而改變。

他們也發現，由於熱帶的發展中國家飲用水數量有限，炎熱的氣候也較容易使人流汗，因此人們所排的尿也可能較為濃縮。因為，汗流得多就表示氮會從皮膚散失，相形之下，進入膀胱的氮就會減少。

澳大利亞永續未來研究院（Institute for Sustainable Futures）的米契爾博士（Dr. Cynthia Mitchell）表示，不久之後，人們會因為尿液無此珍貴而捨不得沖掉，她說：「現在我們應該放下『一沖為快』的心態，並正視糞尿回收所能夠產生的社會、環境與經濟利益。」

她指出，用來做肥料的磷正快速地被消耗，而尿液或許就是解決問題的答案。她說，雖然全球磷礦儲量頂多只能維持五十到一百年，但城市卻因為下水道匯集的尿液而變成磷的產區。

不讓尿液研究人員專美於前，丹麥科技大學（Technical University of Denmark）的學者也一直在泰國南部研究人類的糞便成分，以及其肥料功效。他們計算了人們在不同飲食型態下的排便次數，結果發現，午餐吃咖哩的人平均一天可排便二點四次，喝豬肉湯的人一天則只排便一次。

此外，平均每人每日排泄量為一百二十公克到四百公克，而且其中含有許多營養成分，研究人員說：「人體產生的各種排泄物（包括尿、汗、糞便等）當中存在多種養分，它們在糞便中的比例如下：七十五%的氮，五十%的銅，四十%的磷、鉀、硫，二十%的鈣、鎂、鉛，另外還有不到十%的鋅、鎳、鎘以及汞。」

他們補充道：「人類糞便具有做為肥料的潛力，我們應該把這項潛力轉變為有價值的資源，而不是把它當成廢物。」

用糞便來做肥料的唯一壞處就是它所含的毒素跟營養素一樣多。由於有毒素存在，也就是說如果要使用尿液，就必須將尿液與糞便分開。目前瑞典已經有許多研究中心在測試可以將兩者分開的設備。

人和家畜的糞尿肥原本就是重要的農業肥料來源，只不過走向大規模農耕模式之後，添加化學肥才好控制、管理、保持產能穩定，配上新品種作物和化學殺蟲劑，造成上個世紀中葉一股「綠色革命」的想像。這項研究的創新之處在於將糞、尿分開對待，單獨使用人類尿液為肥料；不過，在講究資訊透明的今日，標示為「人尿為肥」的黃瓜不知是否能在市場上受到消費者喜愛。

依建築法規，家庭水肥不能直接排放，住宅必須設置化糞池存放，讓細菌分析糞尿中的養分，減少固體物，再經沉澱排出。

難聞的體臭

腋下的味道，或許可以用來打動男人心。

根據長期研究體味的研究人員表示，在每個月的某些時候，女性的腋下會散發一種特殊的、比平常更怡人的氣味，以吸引周遭的男性。

透過一些女性受試者的腋下味道樣本以及一組男性受試者，研究人員們首次向世人證明，在每個月的排卵期間，女性的體味跟平常不一樣，而且變得更有吸引力。

他們表示，由於荷爾蒙產生變化時體味也會跟著改變，因此從這項結果可以看出，女性的體味或許在不知不覺間傳達出了受孕期的訊號。

在研究中，科學家們記錄月經週期中腋下氣味所出現的變化，並觀察女性是否會發出受孕期的訊號。

有些靈長類動物中的雌性在排卵期間會改變行為或出現身體上的變化。布拉格查爾斯大學（Charles University）的人類學家哈維契克（Jan Havlicek）是這項研究的領導者，他說道：「在傳統觀念中，一般都認為人類女性的受孕期是隱密而不外顯的，但是很少有人去驗證這個假設是否正確。我們的研究顯示，男人或許可以藉由腋下的氣味來察知目前或未來性伴侶的月經週期。」

在研究中，十二位女性把棉墊貼在腋下二十四小時，接著研究人員把這些棉墊分別放進密封的罐子中，再找四十二名年齡在十九到三十四歲之間的男性來做測試。在研究過程中，這十二位女性被要求不得服用任何藥物、不能擦香水、體香劑、止汗劑、不能使用除毛後潤膚露與沐浴乳，同時也不能吃任何含有大蒜、洋蔥、辣椒、胡椒、醋、藍霉起司、甘藍菜、蘿蔔、經過發酵的乳製品或醃漬過的魚等等。另外，在腋下塞棉墊的這段期間不能發生性行為，就連與伴侶同床共枕也不行。

男性測試者的評估結果顯示，吸引力與受孕期以及月經週期之間具有某些關聯性。經過評估，女性在濾泡期產生的體味最淡、最舒服也最誘人。

研究人員說：「我們的結果顯示，從氣味是否愉悅與誘人這兩方面來看，女性在月經期間產生的味道最不舒服也最不吸引人，而在懷孕機率最高的濾泡期，兩項的評分都達到最高。」

但是在氣味濃淡方面則出現相反的結果。女性的體味在月經期間最為濃烈，在濾泡期則最淡。

研究人員表示：「這是我們第一次證實腋下的氣味可能會顯示出女性的受孕狀態。」

其他研究結果顯示，同性戀男女的喜好與異性戀男女不同；同時，利物浦大學（University of Liverpool）的研究也發現同卵雙胞胎不僅外形相似，就連體味也一樣。

他們的研究也顯示，基因會對體味造成影響。研究人員表示，體味被視為是一種擇偶的判別方法，動物可藉由體味選擇基因適合的配偶。

為了驗證這個想法，他們對雙胞胎的體味進行研究：「我們發現，即使同卵雙胞沒有住在一起，氣味評測人員將兩者體味評鑑為相同的機率仍然高於隨機值。從這些結果可以看出，基因對體味有著重大的影響。」

然而，體味或許不是受孕期的唯一訊號。有項研究發現，同樣一名女性，其在濾泡期所拍攝的臉部照片，會比在黃體期時拍攝的臉部照片更具有吸引力。

其他研究也顯示，排卵期並不像我們以前所認為的那樣難以察知。科學家發現，女性的身材在每個月的排卵期間會變得比較勻稱，她們的腰臀比例會稍微小一點，皮膚也顯得較為光亮。

另一項研究不是在實驗室裡進行，而是在迪斯可舞廳；結果發現，女性的穿著打扮也會隨著生理週期而有所不同。研究人員發現，已婚或有伴侶的女性如果在舞廳沒有另一半相陪，那麼在最容易受孕的期間，她們就會打扮得比較性感。

聞一聞襯衫上的味道

在男士們吃了肉之後聞一聞他們的味道，也算是人類學研究者的工作。

結果顯示，吃肉的男性其身上的氣味跟其他男性不一樣，而且這種味道不怎麼討人喜歡。

研究人員找來幾位自願的女性受試者，請她們分別嗅聞喜歡吃紅肉與不吃肉的男性身上的味道，結果發現，不吃肉的男性其體味聞起來較舒服、誘人而且味道比較淡。

相形之下，這些女士們認為肉食男腋下的味道比較濃重、強烈。

捷克查爾斯大學的人類學家表示：「這項研究的結果首次證實食用紅肉可能會對體味造成明顯的影響。」「我們認為，除了基因的影響之外，會讓正常人產生不同體味的主要原因就是飲食習慣。」

我們知道每個人身上都有不同的氣味，影響體味的原因也很多，包括藥物、疾病一直到害怕的情緒以及荷爾蒙的變化等。

在這項研究中，科學家把自願參與研究的男性分成兩組，其中一組連續吃肉兩個星期，另一組在這期間則不吃肉類。兩組的菜色除了一組有肉、另一組沒有肉之外，其他食物內容都一樣；此外，食肉組每天要吃兩百公克的肉，並分配在兩餐食用。

研究人員要求受試者使用無香味的香皂，同時避免激烈活動，不能發生性行為，也不能與伴侶同床。為期兩週的研究即將結束時，就請這些男士們在腋下貼棉墊達二十四小時。接著，研究人員收回上述棉墊，並將三十位女性請到一個通風良好的房間內，請她們聞一聞這些棉墊並分別給予一到七的分數。

研究人員說：「反覆測試之後的結果顯示，女士們認為沒有吃肉的人其體味較有吸引力、聞起來比較舒服，而且味道比較淡。這表示吃紅肉會讓身體散發令人不愉快的味道。」

他們表示，很難界定肉類飲食會對體味造成多久的影響，也無法確定要吃多少肉類才會影響身體的氣味。

此外，研究人員也無法得知哪一種肉類烹調方式會對體味造成影響；他們說：「根據目前的科技，我們只能猜測有哪些特定成分與代謝過程會讓人們在吃肉之後改變體味。」

有一種理論認為，人體代謝肉類脂肪的方法可能跟體味的形成有某些關連。

然而，根據蓋與聖湯瑪斯醫院（Guy's and St Thomas' Hospitals）的雙胞胎研究中心以及紐卡索大學（Newcastle University）的研究顯示，基因可能也跟體味有關。研究人員發現，基因會對體味產生重要的影響，它讓每個人都有屬於自己的味道。

在研究中，科學家請受試者在五種體味樣本中找出來自一對雙胞胎的兩個體味樣本，結果發現，人類的鼻子無法區分兩個體味樣本是出自同卵雙胞胎或來自同一個人。擁有相同基因的同卵雙胞胎跟只有五十％相同基因的異卵雙胞胎比起來，前者的體味相似度比後者高出許多。

這項發現在《化學感官》期刊（Chemical Senses journal）發表之後，也引發各界討論體味可否在法律上作為嗅覺識別特徵的可能性。

聖湯瑪斯醫院雙胞胎研究中心的主任史派特教授（Tim Spector）說道：「這項研究結果更加證實了『基因是體味的重要影響因素』，另外，未來在討論『基因的相關發現是否能用來協助司法調查』與『非侵入性的診斷測驗』這兩項議題時，它也能提供有力的證據。說不定哪一天我們還能讓人們變得更好聞！」

剪下來的腳趾甲

十萬片收藏的老舊腳趾甲何時才能派上用場，沒人曉得。

只有信心滿滿的研究人員有辦法預先看出這麼做到究竟有什麼意義，因為早在半世紀以前，他們就開始記錄並儲存六萬名女性所剪下的每一片腳趾甲。

蒐集這些腳趾甲並加以記錄整理，究竟耗費研究人員多久精力，我們並不十分清楚；不過，如今總算明白，這些腳趾甲能揭露心臟病的長期風險。

哈佛大學的研究人員分析了六萬兩千名女性所剪下的腳趾甲。在過去二十五年間，這些女性當中有九百位女性後來罹患了心臟疾病，研究人員便將這九百名女性的腳趾甲與其餘仍維持健康的女性的腳趾甲做比較。

研究結果顯示，腳趾甲中的尼古丁含量與罹患心臟病的風險有關。尼古丁含量最高的女性，罹患心臟病的機率是其他人的三點四倍。而且尼古丁的含量每增加一單位，患病機率就會提高四十二％。研究人員表示：「女性腳趾甲的尼古丁含量可獨立於其他因素之外，用來預測她們罹患心臟病的機率，即使根據受試者的吸菸史做過調整，分析結果仍然具有統計上的顯著性。」

並不是只有哈佛大學的研究團隊剪下一大堆腳趾甲收藏。在另一項研究中，研究人員從十個歐洲國家（包括英國）找來將近一千位男性，結果發現，人體內一種天然化合物「鈰」（cerium）的含量高低，也會和心臟病發作的風險有關。這項研究顯示，腳趾甲中鈰含量高的人，心臟病發作機率是其他人的兩倍。

研究人員說：「我們的研究顯示，腳趾甲中的鈰含量可能跟心臟病發作機率有關，但是我們還需要更多的研究，以便能完全釐清這項發現的可信度、以及它對公共衛生的意義。」

腳趾甲的分析不只能用來檢查或預測心臟病，它還能用在其他健康問題上。例如硒（selenium）這種具有抗氧化作用的微量元素，它的含量多寡就可以當作罹患前列腺癌的風險指標。

荷蘭馬斯垂克大學（Maastricht University）的研究人員分析了五萬八千名介於五十五歲到六十九歲間的男性腳趾甲，並進行六年以上的追蹤檢測，結果發現，腳趾甲中硒含量最高者，罹患前列腺癌的機會比其他人低（實際上是第三低）。研究人員說：「研究結果證實，攝取較多的硒可能會降低罹患前列腺癌的風險。」

腳趾甲中的硒含量，或許也能用來檢測罹患子癇前症（preeclampsia）的風險；子癇前症（又稱妊娠毒血症）是婦女在懷孕期間所罹患的一種疾病，它的主要症狀是高血壓。英國牛津地區約翰瑞德克利夫醫院（John Radcliffe Hospital）進行的一項研究，研究人員找來五十三名患有子癇前症的孕婦以及五十三名健康的孕婦，在她們生產前幾個月將她們的腳趾甲蒐集起來。研究結果顯示，跟其他健康孕婦比起來，子癇前症孕婦的腳趾甲當中，硒含量明顯偏低。跟其他人比起來，腳趾甲硒含量最低的婦女，罹患子癇前症的機會高了四點四倍。

根據日本鹿兒島大學（Kagoshima University）的研究，胃癌的風險也可以從腳趾甲中看出來。研究結果指出，腳趾甲中的鋅含量越高，罹患胃癌的機會就越低，對吸菸者而言更是明顯。

腳趾甲的分析也可用來檢測職業性疾病，例如在一項研究當中，研究人員在義大利建築工人的腳趾甲中發現二十五種以上的化合物。此外，它也可用來檢測吸毒的情況。