《一顆屁的科學》:為什麼屁會臭?動物也放屁嗎?

我們想讓你知道的是
每顆屁都含有各種不同的化合物,這是食物分解時一併產生的,一般來源是肉類、堅果、穀物與豆類中的高濃度蛋白質。最熏臭的屁經常是在分解食物中的胺基酸時產生的。
想長期保存氣味會遇上一個耐人尋味的問題,但我們先來談談若要為自己打造屁氣檔案庫,第一步該怎麼做?其實簡單得要命,總歸到阿基米德的浮體原理。你要做的就只是等一顆即將噴發的屁,弄到一座浴缸,取得有適合蓋子的玻璃罐。第一步,愉快地放一缸洗澡水,不是泡泡浴那種,然後脫掉衣服,抓著玻璃罐噗通下水。躺下來後拿掉玻璃罐蓋子,將它整個沒入水中,讓裡頭充滿水。保持罐子在水中注滿水的狀態,底部朝上,放到你屁眼上方。
都就定位後,痛快地讓屁噴發,盡可能多排一些(請注意,我們不接受那種「水水」的屁喔,這可是闔家觀賞時段),應該有氣泡會飄進罐子裡,與氣泡上升浮力等重的水量則會被排出來。基本上,氣體會上升推進,將水向下擠,然後氣體就被關在罐子裡了。現在闔上蓋子鎖緊,轉回來讓開口朝上,罐子中的水流到底部,屁會向上升至頂部。就這麼簡單,十八世紀的人稱這招為「向下排水集氣法」。若想分析屁的氣體,只要將罐子浸入較大的水域中,顛倒過來後再打開,伸入針筒去抽取氣體就行了。
屁的臭味會維持多久?
好了,收集屁的實際操作方式已經有了,但咱們的國家屁氣銀行還有些隱憂。收集來的屁能維持多久呢?為此我和塞拉教授(Andrea Sella)吃了一頓很帶勁的印度素食拼盤料理,討論了非常久。這位化學家任教於倫敦大學學院化學系,他的上課方式十分勁爆,對安全衛生的態度隨隨便便,讓他在系上臭名響亮。我超愛他,你如果遇上他,肯定也會。
現在的麻煩是,屁封閉在罐子裡,會冒出幾個狀況影響原本捕捉到的氣味。你別忘了,那些氣味是由帶有特定味道組合的揮發性分子組成,很可能發生變化反應,萬一它們與周遭其他分子產生反應,交互作用下可能生出全然不同的氣味分子,甚至氣味完全消除。比方說,硫化氫最終就可能與空氣,或你的屁的其他成分產生反應,形成第三種物質。
屁味面對的威脅包括:
- 與屁之中(或者玻璃罐與浴缸水中)的水蒸氣發生反應,導致氣味成分在水中溶解。
- 氧化(氧氣增加,或者在化學反應中損失電子)。接觸到紫外線時特別容易發生,紫外線與氧分子發生作用,導致屁不易維持的性質因氧化而消失。
- 與屁裡的其他氣體發生反應。
- 與容器材料發生反應。玻璃的化學惰性很強,所以不需要擔心它,但金屬蓋與塑膠封套就可能造成問題。
我們應該抓緊機會,好好聞屁,就像我們「珍惜今朝」一樣,把握襠下,及時吸了 !好吧,國家屁氣銀行是有難度的,不過要是氣體冷卻,也許溫度低到-196ºC 足以造成液態氮,甚至低到-253ºC 出現液態氫,化學反應就會減緩,氣味就可以保留住,你瞧!國家屁氣銀行行得通呢。噢嗚,不好意思,我得先閃人,印度拼盤在起反應了⋯⋯
動物也放屁嗎?
拉貝奧蒂(Dani Rabaioitti)與卡魯索(Nick Caruso)都是很棒的生態學家。他們合作處理我們這時代的偉大問題之一:「牠放屁嗎?」並在推特引發了熱烈討論,動員全世界的動物專家一起集思廣益。他們很慷慨,同意我將他們的一些成果拿來與大家分享,更多內容發表在他們的傑作《牠會放屁嗎?》(Quercus出版社,2017年)一書中。為了回報他們,我向他們保證你會去買一本,這應該沒問題吧?
動物 | 放屁嗎? | 註記 |
鯡魚 | 是 | 為了彼此溝通,牠們會吞下空氣再放屁排出。 |
山羊 | 是 | 二○一五年有架載了兩千頭山羊的飛機迫降,原因是山羊排放了過量氣體。 |
牛 | 是 | 牛的確會放屁,不過打嗝所製造的氣體更多。農牧業整體溫室氣體排放的三分之一都來自牛群,每天總共排出六百公升,其中大約有二百五十公升是甲烷。那真是超級多。 |
袋鼠 | 是 | 屁沒有牛那麼多,但和馬差不多。 |
僧帽水母 | 不 | 牠們沒有肛門,進食須利用消化酶將食物液化。 |
蜘蛛 | 未知 | 大部分蜘蛛利用有酶的毒液,在體外進行消化過程。 |
大象 | 是 | 牠們有巨大的消化道來分解像樹皮這樣粗糙的食物。 |
鳥類 | 不 | 鳥類沒有產生屁所需的腸道細菌,消化過程也十分迅速。 |
白蟻 | 是 | 雖然體型迷你,但是白蟻數量龐大,產生的甲烷占全世界排放量的5∼19%。 |
金魚 | 不 | 雖然胃腸內確實有造屁的細菌,金魚比較可能打嗝。 |
藥丸蟲 | 稍微 | 藥丸蟲將含氮廢物轉化為阿摩尼亞,然後一陣陣噴出,通常會花幾分鐘,但有時候要耗上一小時,甚至更久。 |
註釋
[1] 悶鍋是把頭部也一起緊緊包在棉被裡進行的放屁行為,對朋友或伴侶進行此行為時非常歡樂,但也極度危險,據說是摩嫚(Ethel Merman)與鮑寧(Ernest Borgnine)婚姻破局的原因之一。
[2] 不少概念科學家常常沒對一般大眾講解清楚,以至於連帶延伸的任何知識也都沒被了解,真叫人火大,這裡是其中一個例子,就由我來說明吧,物質型態變化過程如下:一、固體;二、液體;三、氣體;四、離子體。但實際上並不是這麼涇渭分明,因為水即使在比沸點低許多的溫度,也可能以氣態存在。比方說,把溼毛巾擺在陽光下,水分子會慢慢蒸發,直到毛巾乾掉。由於本身攜帶能量,水分子會在彼此周圍跳動,若剛好有個水分子撞擊其他分子的力道大得足以使它逸出毛巾,它便成為氣態分子,即使它的溫度比水的沸點100ºC還低。就像布朗運動一樣,這是隨機的,但由於發生的數量規模如此龐大,有上兆個分子參與,所以變成必然的。會迅速逸散成蒸氣的物質就是有揮發性的:他們容易跳出目前的物質,飛馳在空氣中。
書籍介紹
本文摘錄自《一顆屁的科學》,時報出版
*透過以上連結購書,《關鍵評論網》由此所得將全數捐贈聯合勸募。
作者:史蒂芬‧蓋茲(Stefan Gates)
譯者:林柏宏
一本不同凡響的放屁研究報告書!
- 屁是什麼東西?
- 屁為什麼難聞?
- 所有生物都會放屁嗎?
針對人體驚奇的甲烷製造能力,這是史上第一本進行全面科學觀察的著作。從食物變成屁氣的過程、腸氣背後的奇異原理,屁音、屁味、文學中的屁,還有歷史上最厲害的放屁人,內容保證帶來闔家歡樂,讓人腦洞大開,爆笑到掉褲頭!
特別收錄
- 獨門造屁配方(竟然有這種東西!)
- 40種屁的委婉講法(這得學起來……)

責任編輯:潘柏翰
核稿編輯:翁世航
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好想住桃園!市民最有感的「宜居智慧城市」發展秘辛大公開

我們想讓你知道的是
城市該如何串聯企業、社會及公民組織,創造永續價值?依據關鍵議題研究中心發布的最新市調結果,帶大家一窺國門之都「桃園」,為了宜居智慧城市付出哪些努力。
桃園作為臺灣與世界接軌的第一站,面對永續未來的國際共識也採取了諸多措施,期盼能藉此逐步實踐「宜居智慧城市」的願景。
城市宜居的關鍵是什麼?過半民眾認為「交通運輸」政策影響最有感
這次問卷中,我們以「城市居住的理想藍圖」為題,詢問網路民眾最重視城市發展的哪些面向。結果發現,不分年齡性別,多數民眾對「宜居城市」都有相當類似的想像,最重視的三個方向分別是「大眾運輸與交通便利性」(52.9%)、「經濟發展與就業機會」(38.8%)及「社區安全與治安狀況」(33.7%)。
不論上班通勤、日常生活,還是旅遊觀光,「移動」都是行動的必須過程。一座城市是否宜居便利、能否永續發展,很大程度取決於整體運輸系統的設計規劃、市政措施完善與否。這次市調也發現類似的結果,像是談到近期桃市府讓民眾最有感的施政項目時,有將近四成的民眾選擇了「基北北桃通勤月票都會通」以及「鐵路地下化工程及捷運路網建設」等交通相關的政策。
另外,根據本次調查顯示,16-40歲的族群較為重視「教育資源的質量與分配」、「政府服務的效能」以及「文化節慶與娛樂活動的豐富程度」;41-60歲的桃園民眾則較為重視「醫療服務與設施品質」、「居住環境周邊設有公園綠地」以及「友善高齡者、身心障礙等群體的設施」;而詳加檢視近一年來桃市府所推出的政策或活動,許多也正好對應到前述的需求,例如「國中小營養午餐免費」、結合科技執法的「靜桃專案」、舊城區改造、參觀人次破千萬的「世界客家博覽會」、擴大肺癌篩檢、加速設立市立醫院及特色診所、興建7座旗艦型公園與推動「高齡友善換居社宅專案」等,是桃園民眾除交通類別以外的有感施政措施。

而針對整體都市發展,今年由張善政市長召集成立的「未來城市空間發展會報」,也開始著手短、中、長期的舊城再生規劃,並布局城市大型公共建設,關注人行空間與城市關係的有序發展;搭配桃園現在進行式的鐵路地下化工程,進一步推動車站周邊產業轉型及土地活化,更將效法歐美成功先例,規劃興建長16公里的綠色廊道,打造回歸人本思維的城市空間,提供市民最宜居、舒適的生活藍圖。
傳產轉型、新創支持、文化深耕:城市發展的永續金三角!
不過,僅是安全完善的交通路網還不夠,城市的經濟發展也是攸關市民生活品質的重要指標之一。調查指出,約三成民眾認為「提供傳統產業轉型的資源」(31.7%)、「支持產業創新發展」(31.3%)、「鼓勵農業轉型與特色觀光發展」(27.8%)是城市發展中相當重要的產業元素。

在青創產業的扶持上,桃市府近年設立了許多創育機構,例如專注孕育AI及智慧機器人等物聯網科技團隊的「新明青創基地」,及今年新成立、以整合電商平台資源為目標的「中路電商基地」。而未來更將成立「中路青創加速器基地」及「A8產業加速器」,分別催化能接軌國際的頂尖團隊,與協助傳產數位轉型。此外,桃市府也透過相關計畫提供創業辦公硬體、培訓資源,積極媒合青創團隊,並提供在地市場驗證機會,期待透過青創團隊產品規模化的過程,帶動整個桃園的產業升級。

此外,富有在地特色的人文觀光也是近年桃市府大力投入的領域,像是透過創新形式與傳統禮俗的融合「大溪大禧」,將關聖帝君聖誕遶境打造成跨越當代設計與民俗信仰的城市祭典;今年全新打造的觀光品牌「探索北橫」,推出數條能充分感受山水風光、體驗原民文化的主題遊程。不僅如此,桃市府也積極串聯周遭縣市的觀光資源,聯合推出整合了北北基桃共30處旅遊景點的旅遊套票,藉此導入更多的外部資源,促進桃園觀光產業的蓬勃發展。

二度奪下永續城市特優獎!持續邁向更宜居、更智慧的桃園
針對「永續經營」相關作為的重要性認知,絕大多數民眾認為「大眾運輸路網的長遠規劃與建置」(40.3%)是落實永續的關鍵。桃園作為全台第一個符合聯合國推動「奔向淨零」(Race to Zero)倡議的城市,於今年3月29日率先發表桃園邁向2050淨零碳排路徑圖,除規劃空氣品質淨化區、打造全齡友善的共融式公園綠地、協助企業產業轉型,更積極建置及完善市內捷運路網,全方位實踐淨零的永續目標;其中,桃捷綠線中壢延伸線綜合規劃,交通部同意捷運綠線從G01站延伸至中壢車站(桃捷A23),連結捷運綠線與機場捷運,形成桃園首條環狀捷運路網,而捷運三鶯延伸八德、棕線計畫,均已針對交通部審查意見提出修正,期盼今年底可獲行政院核定。

此外,桃園更再度榮獲今周刊「2023永續城市SDGs大調查」的「永續城市特優獎」及「經濟力特別傑出獎」,展現桃園無論民間企業抑或政府機關,都將永續發展視為重要目標。而明年更將整合研究發展考核委員會及資訊科技局設立「智慧城鄉發展委員會」,期盼藉由組織整改消弭隔閡,讓各單位的目標、任務都更加明確並發揮效益,並優化各項公共服務,為市民打造更為舒適的生活環境,使「智慧桃園」的目標更上層樓。

桃市府在都市景觀、城市機能、產業精進及施政效能等面向的耕耘,短期成效不僅為民眾所有目共睹,長期觀之,更是為桃園往後的蓬勃發展打下關鍵基礎,使宜居智慧城市的願景正實現。
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