谈及厕所,那些“屎尿屁”的话题不禁让人发笑,也令人思考。11月7日果壳联合盖茨基金会举办“厕所闹革命”演讲活动,我们邀请了6位来自不同领域的分享者,从他们各自领域的视角,为我们分享了厕所相关的话题和知识。
一场有趣好玩的科学实验表演,为整场活动拉开了序幕。果壳实验室的成员“小奶牛”为我们演示制作人造“屎”。实际上这是个有趣的化学反应。大瓶子里有高锰酸钾、过氧化氢和发泡剂,当倒入热水时,高锰酸钾受热分解生成二氧化锰和氧气,那么二氧化锰又可以作为催化剂,让过氧化氢快速分解成水和氧气。氧气多了就会重开泡沫,形成喷屎一样的效果。
除了玩“屎”,小奶牛和主持人水白羊为大家演示了如何在10秒内消耗完一卷厕纸。利用伯努利原理,从纸上表面吹风的时候,导致空气流速变快,上表面空气压强减小,下表面不变,这个压强差就会产生一个向上的力,并且大于纸的重力,所以纸飘起来了。
外科医生、医学史教师蠢猪把大家带到1854年的伦敦,当时的伦敦城,人口的暴涨产生了大量的便便,便便的泛滥带来了很多健康问题。当时的粪池修建质量很成问题,有些粪便泄漏,污染了地下水,喝井水的人很容易传染上粪便里面的病原体,患上霍乱。当时科学界多数认为是弥漫在伦敦的臭气造成霍乱的传染。英国生理学家约翰·斯诺用统计的方法,找到了水井和霍乱发病的对应关系,确认了真正的传染源,有效制止了霍乱的流行。
后来人们开始修建下水道系统,构建城市公共设施,保证水源的清洁,避免与污物处理源进行接触。同时,也大大地改善了城市的卫生条件。
脑洞清奇,专注于用科学一本正经地胡说八道,公众号“毕导”创始人毕啸天与大家分享了“便便的二三事”。吃进去的食物消化变成便便,大概要10-12小时,全世界一天大概会产生120万吨便便……
还有另外一个大家感兴趣的话题:如何拉屎压水花。
虽然这个话题比较好笑,但这也是当代流体力学比较前沿的一个问题,也就是涉及流动冲击的问题。当一个固体,冲击进入流体的时候,固体的形状,会对它溅起的水花产生什么方面的影响。通过实验,从便便粗细、长短、形状3个具体的因素分析,得出的结论是:要想水花压得小,拉的越细越好。短的比长的水花小。最后从形状上看,锥型的水花最小,但这个是一个技巧性很强的东西,你可能需要连续的去控制你的括约肌的强度,来使它改变形状。
研究粪便微生物的营养学博士生小柒,和大家分享了一个非常有味道的话题:“如何科学吃便便”。在自然中,有一些吃“便当”的重口味食客们。比如说苍蝇、龙猫、兔子,还有人。当人得了某些肠道疾病,试过很多药物都不起作用的时,就要轮到便便出场,来妙手回春了。什么样的病,会用到如此重口味的药呢?那就是艰难梭菌感染。
艰难梭菌感染者的肠道微生物不论在数量上还是种类上都会变少,原有的平衡被都被打破了。而因为艰难梭菌比正常细菌耐药性强,越吃抗生素,其他的菌就会变得越少。而获得平衡的菌群最快的方式,就是来自健康人的、新鲜的便便。所以呢,吃便便从此就有了高大上的称呼:叫粪菌移植。如果有人和你说去吃屎吧,他可能不是在骂你,而是为你好。
古建筑保护研究专业人员、高级工程师张雅平和大家分享了生活在紫禁城里的人,他们是如何上厕所。紫禁城是明清两个朝代的宫城。明代厕所的建造非常隐蔽,在建筑外侧仅能在山墙上看到一个石劵做成的小洞口。而厕所内部则分为上下两层,上面一层供人们上厕所用,下层放置粪桶。在下层墙壁上开有一个通风口,直接通往室外。
清代皇帝的厕所,会在皇帝居住的地方,单独设立一间类似于卫生间的屋子。
在这里面,放置着我们称之为“官房”,也就是马桶。桶内装有香灰,如厕之后由下人提走清理。如今,我们在紫禁城参观时为什么看不到厕所呢? 1925年故宫博物院成立,紫禁城由皇家宫殿转变成为了人人可以参观的博物馆。使用功能的改变,使得这些厕所被改造成为了值房,用于文物的保管或展出等,虽然我们现在很难看见当时的厕所原貌,但我们仍然可以通过历史遗留的种种线索,来破解宫廷厕所的秘密。
原飞船训练模拟器副主任设计师王珺珺讲诉了航天员在太空中的厕所问题。航天员生活在飞船中的轨道舱,而“厕所”的位置就在轨道舱里。航天员采用“马步”的姿势,将大、小便器官对准大小便收集器,然后“太空马桶”能强力吸走排泄物。航天员的尿液会被回收利用,通过水净化系统,把尿液还原成可以饮用的水。长期飞行过程中,航天员会喝自己尿液回收净化后的纯净水。
另外,通过电解制氧装置,把水还原成氧气和氢气,来补充长期飞行过程中氧气的消耗损失,而从达到物质的闭环。
盖茨基金会高级项目官、“厕所一哥”刘东与大家分享了新世代厕所。“厕所”这个问题并不是我们以为的那么轻松,当前还有非常多的人无法使用安全的卫生设施,无法享受到最基本的卫生服务。新世代厕所应该具备哪些特点?它应该是一个成熟的厕所,能自己处理废物,不依赖外界的能源系统和上下水系统。
同时,它应该是一个有洁癖的家伙,任何有害物,任何病菌都应该被它自身充分地消化和处理掉,并且人人都能支付得起,而不是一个“高端”的东西。
演讲结束后,6位演讲者和观众一起合影留念。最后,我们还为现场的观众准备了小彩蛋,送给每一位朋友一个定制款「果壳马桶垫」和一本由果壳和盖茨基金会联合打造的新绘本《用两万年修厕所》。 “厕所闹革命”演讲活动圆满结束,我们希望用科技改变厕所,用科技改变生活,创造美好未来。