你对“放屁”这件事的认知，可能一直是错的。 

一天放多少个屁算正常？10个？20个？过去，医学教科书告诉我们，健康成年人每天的排气次数大约在这个区间。

但现在，一项硬核发明确凿地告诉我们：这个数字，可能要翻倍了。

来自美国马里兰大学的科学家们，最近发明了一款“智能内裤”。它不是什么噱头，而是一篇发表在是国际高水平期刊《Biosensors and Bioelectronics: X》上的严肃科研成果。

图 1. 智能内裤概览：（A、B）最终版智能内裤经过五次迭代，在尺寸（26 × 29 × 9 毫米）、舒适度和可靠性方面均有所改进。（C）智能内裤通过一个不同尺寸的挂钩固定在内裤外侧，几乎适用于所有类型的内裤。（D）智能内裤配备两个主要的气体传感组件，以及温度、湿度和加速度传感器，用于追踪设备的佩戴状态。此外，该设备还可通过蓝牙与手机连接进行数据传输。

初步测试结果令人大跌眼镜：健康成年人平均每天放屁32次。

这个项目不仅要颠覆你的“屁事观”，还要启动一个更大规模的计划——人类放屁图谱。他们打算用这款智能内裤，系统性地绘制出人类肠道活动的基准线。

消息一出，人们对“屁事”的关注度远超想象。据说首批800条内裤已被抢光，还有3500多人正在排队，就为了给科学事业“贡献自己的屁”。

01.

实验室“意外”，催生“测屁”神器

这项发明的诞生，颇具戏剧性。

故事的主角是马里兰大学的微生物学家Brantley Hall教授。长期以来，他和同事们一直被一个难题困扰：如何实时、无创地监测肠道微生物的活动？

我们知道，肠道微生物组是一个复杂的代谢生态系统，它们如何分解食物、何时活跃、如何响应饮食变化，这些动态过程很大程度上是个“黑箱”。传统方法，如分析粪便中的短链脂肪酸（SCFA）或进行氢呼气测试，要么采样频率太低，无法捕捉小时级别的变化；要么操作繁琐，难以长期坚持。

人类肠道微生物在分解碳水化合物时，会产生大量的氢气（H₂）。这些氢气一部分被吸收到血液中通过呼吸排出，另一部分则直接通过放屁排出。关键在于，屁中的氢气浓度极高，可达8万至63万ppm，是呼出气体的数百倍，这使其成为监测肠道微生物发酵活动的极佳目标。

然而，市面上并没有工具能连续、无创地监测屁里的氢气。

就在一次实验中，Hall团队试图在无氧腔室里用传感器测量微生物产氢，但屡屡失败。据Hall本人回忆，他一气之下，抓起传感器塞进自己裤子里，嚷嚷着：“去他的，我们直接试试测个屁！”

话音刚落，他放了一个屁，结果传感器信号瞬间“爆表”。

这个“超级大”的信号，让整个团队醍醐灌顶。一个全新的研究方向就此打开。

他们最终设计的“智能内裤”，其实是一个可以扣在任何普通内裤外侧的小盒子。它的尺寸仅为29×29×9毫米，像一枚大号硬币，通过一个精巧的卡扣固定在靠近会阴的位置，确保能第一时间“捕获”排出的气体。

盒子的核心是电化学氢气传感器。为了实现长达一周的续航，团队在功耗上花了不少心思。设备由两颗更安全的氧化银纽扣电池供电，在深度睡眠模式下，电流低至173微安；即使在3Hz频率下工作采样时，也只有918微安。

根据研究数据，这款传感器的检测下限为17.1 ppm，响应速度也足够快，14秒内即可达到90%的信号响应，完全能捕捉到转瞬即逝的“屁事”。

02.

颠覆常识：日均32次，还有“超级屁制造者”

有了神器，接下来就是实测。研究团队进行了两项关键研究，结果不仅验证了设备的有效性，更颠覆了人们的传统认知。

第一项是“用户体验研究”。19名健康成年人连续佩戴智能内裤一周。

传感器记录下的数据让人大吃一惊：参与者平均每天放屁32次。

这个数字是传统医学认知（10-20次）的两倍多。更重要的是，个体差异巨大：最少的一位参与者每天仅放4个屁，而最多的一位一天竟放了59个屁。

研究人员指出，这恰恰证明了过去依赖个人回忆和报告的方法是多么不靠谱。客观、连续的测量，才带来了科学严谨性的提升。

第二项研究名为“GUMDROP研究”。38名志愿者参与了一项单盲交叉实验。他们先吃几天不含纤维的普通软糖（对照组），再吃几天含有6克菊粉的纤维软糖（实验组）。菊粉是一种人体无法消化的膳食纤维，会原封不动地进入大肠，成为微生物的“盛宴”。

图 . 用户体验研究和 GUMDROP 研究的主要结果 。(A 和 B) 结果表明，两项研究中的大多数参与者都认为智能内裤穿着舒适。(C) 反馈显示，大多数参与者按照指示使用了智能内裤6-7 天。(D) 结果表明，如果人们存在食物不耐受问题，或者 (E 和 F) 如果医生开具处方，他们愿意使用智能内裤。

结果显示，智能内裤以高达94.7%的灵敏度，准确检测到参与者在食用菊粉软糖后，屁中的氢气含量显著增加。这强有力地证明了，该设备能够灵敏捕捉由饮食变化引起的肠道菌群代谢改变。

为了更科学地量化这些数据，团队还首创了一个新指标——微生物活动指数（Microbiome Activity Index, MAI）。

这个指数的精髓在于，它不只看放屁的次数，更关注氢气浓度的变化速率（即传感器信号的一阶导数）。这意味着，它能综合评估排气的频率和“量”，更精准地反映微生物的发酵强度。

在一个极端案例中，两位参与者的放屁次数相差14倍，但他们的微生物活动指数（MAI）却相差了21倍。这说明，有的人虽然放屁次数多，但“浓度”不高；而有的人虽然次数不多，但每次都“浓度惊人”。这种细微的差别，在传统的计数方法下是根本无法区分的。

图 . 使用智能内裤对肠道微生物代谢进行纵向检测 。(A) 从受试者穿着智能内裤衣一周后采集的排气信号。(B) 使用加速度计和温

图 .GUMDROP研究结果。(A) GUMDROP 实验设计流程图。参与者在研究开始前两天开始，并在整个研究期间避免食用高纤维食物。(B) GUMDROP 研究中一位参与者的示例，显示了两个组别的胀气强度：首先是服用安慰剂软糖（蓝线），然后是服用菊粉软糖（橙线）。(C) 佩戴追踪数据显示，两个组别中设备均被有效佩戴（阈值概率 ≥ 51%）。(D) 计算每位参与者的微生物组活性指数，结果显示，94.7% 的参与者（n = 38）在菊粉组别中表现出较高的微生物组活性。(E) Wilcoxon 单尾符号秩检验显示 p 值为 3.6 × 10⁻¹¹ ，统计值为 5.0。（有关图例中颜色含义的解释，请参阅本文的在线版本。）

03.

“人类放屁图谱”：构造精准健康的未来

这项研究的意义，绝不止于满足人们对“屁事”的好奇心。它真正打开的，或将是一扇通往“量化自我”（Quantified Self）和精准健康管理的新大门。

正如Hall教授所说：“我们知道正常心率是多少，知道正常胆固醇水平是多少，但如果你去看医生说‘我一天放屁50次’，他们其实没有任何基准可以参考。”

为了建立这个基准，团队雄心勃勃地启动了“人类放屁图谱”计划。他们计划招募更广泛、更多样化的人群，进行长达30天的连续监测，同时记录他们的饮食结构，分析肠道菌群组成。

图 | 人类放屁图谱计划（来源：https://www.flatus.info/）

基于初步数据，他们甚至已经为未来的参与者划分了有趣的类别：

• 禅意消化者（Zen Digesters）：这类人即使吃高纤维食物也很少放屁。研究他们，有助于理解肠道菌群是如何高效适应、悄无声息地处理纤维的。 

• 氢气高产者（Hydrogen Hyperproducers）：他们是“超级屁制造者”，频繁排气。研究他们，有望揭示驱动气体过量产生的关键生物学因素。 

• 正常人：介于两者之间的庞大群体，他们的数据将构成整个图谱的基线

更宏观的视角看，这款智能内裤本质上是一种新型的、高度个人化的生物传感器。它所提供的这种高频、连续、长周期的生理数据流，正是未来个性化健康管理和精准营养干预所急需的。

一个先进的机器人需要依赖精确的传感器（如激光雷达、摄像头）来实时感知和理解外部世界，从而做出精准的决策和行动。同样，要实现对人体的精准调控和健康管理，我们也需要更先进的传感器来“读取”身体内部的状态。

这款智能内裤，就是这样一个探入人体“黑箱”的传感器。它收集的数据，未来可以用于训练更智能的健康诊断算法，评估益生菌、益生元等干预手段的真实效果，甚至为开发更复杂的健康管理机器人系统提供关键的生理数据输入。

目前，Hall教授和同事已经为这项技术申请了专利，并成立了一家名为Ventoscity的公司，旨在推动其商业化。

从一个实验室里的偶然发现，到一个可能改变我们对肠道健康认知的科学工具，再到一个宏大的“人类放屁图谱”计划。这小小的智能内裤，或许正在以一种意想不到的方式，推动我们对自身健康的理解，进入一个更量化、更精准的时代阶段。

目前，“人类放屁图谱”项目尚在试验阶段，其数据的现实意义和最终能达到的效果仍是未知数。

与此同时，也有网友开玩笑地担忧，为避免尴尬，测试者可能会“脱裤子放屁”，从而影响数据的准确性。

论文链接：

https://doi.org/10.1016/j.biosx.2025.100699