從單細胞的草履蟲到復(fù)雜的人類，所有生命都繞不開一套最樸素的生存程序：攝入、代謝、排出——說通俗點，吃喝拉撒

雖然我們總說“吃好喝好”，但很少有人會把“拉好撒好”掛在嘴邊。然而，正是屎、尿、屁這些讓我們嫌棄的代謝廢物，正在悄悄傳遞身體的健康信號。

尿液的秘密

讓我們先從較為“清淡”的尿液聊起。當(dāng)血液流經(jīng)腎臟，經(jīng)過精密的過濾與重吸收系統(tǒng)后，多余的水分攜帶代謝廢物排出體外，便形成了尿液。

尿液的形成（圖片來源：Lumen Learning，由作者漢化）

常規(guī)尿檢是臨床檢驗中最早出現(xiàn)的技術(shù)之一，尿液的變化往往隱藏著重要的健康信號。尿量波動直接反映著腎臟調(diào)節(jié)水分的能力和身體的水平衡，尿液多如泉涌或是少如滴漏，都可能是身體在發(fā)出提醒。

尿液顏色則是直觀的“健康調(diào)色盤”：正常的尿液會隨著飲水量的變化，呈現(xiàn)出淡黃色或琥珀色（其中主要的顯色物質(zhì)是尿膽素、核黃素等小分子代謝產(chǎn)物）。但若出現(xiàn)異常色彩，則可能是某些疾病的征兆，例如洗肉水般的紅色尿液，需警惕血尿或肌肉損傷；乳白色或渾濁如牛奶的尿液，可能提示泌尿系統(tǒng)感染或寄生蟲?。缓币姷乃{綠色尿液，則多與特殊藥物或細菌感染相關(guān)。

不同顏色的尿液（圖片來源：veer圖庫）

此外，尿液中的分子信息，也是靈敏的“健康警報器”。新鮮尿液通常僅有微弱氣味，若散發(fā)出刺鼻氨味，往往是膀胱炎或者尿道感染的信號；若出現(xiàn)爛蘋果味，則需警惕危險的酮癥酸中毒；蒜臭味可能指向有機磷中毒，而特殊的鼠臭味則與苯丙酮代謝疾病相關(guān)。因此，下次如廁時不妨多看一眼顏色、留意一下氣味，這些最直接的生理反饋或許就能幫你發(fā)現(xiàn)身體的異常信號，指引你及時就醫(yī)。

尿液檢測（圖片來源：veer圖庫）

近年來，隨著生化分析技術(shù)發(fā)展，可從尿液中檢測出的生化信息愈加豐富。最常見的尿生化檢測主要包括蛋白、酮體、尿膽紅素、尿膽原等。

正常情況下，尿液中僅含微量蛋白質(zhì)（24小時少于150mg）；若檢測到蛋白尿（最直觀的表現(xiàn)是尿液中泡沫比較豐富），可能提示腎臟濾過功能異常，需警惕腎炎或腎病等問題；

酮體是脂肪代謝的產(chǎn)物，其異常升高常見于糖尿病酮癥酸中毒或長期饑餓狀態(tài)，是身體發(fā)出的能量代謝警報；

尿膽紅素尿膽原是判斷黃疸類型的重要依據(jù)：尿膽紅素陽性往往指向肝膽疾病或膽道梗阻，而尿膽原異常則可能反映溶血或肝功能受損。

雖然這些生化指標(biāo)可能受飲食、運動等因素干擾，但作為靈敏的健康哨兵，它們?yōu)樵缙诎l(fā)現(xiàn)異常提供了關(guān)鍵線索。醫(yī)生會結(jié)合尿沉渣鏡檢、血液檢查等進一步綜合判斷和確診。因此，定期尿檢對及早發(fā)現(xiàn)健康隱患具有重要意義。

在尿液生化檢測的基礎(chǔ)上，顯微鏡檢查能直接觀察尿液中的有形成分，是幫助醫(yī)生發(fā)現(xiàn)腎臟和尿路問題的“火眼金睛”。在顯微鏡的高倍視野下，紅細胞的數(shù)量通常不超過3個，若顯著增多，可能提示結(jié)石、感染、腎炎引發(fā)的血尿風(fēng)險；白細胞通常少于5個，數(shù)量升高往往指向尿路感染；少量上皮細胞屬于正常代謝物，但若持續(xù)大量出現(xiàn)，需警惕泌尿系統(tǒng)炎癥。

此外，尿液中還常見各種結(jié)晶，像尿酸鹽、草酸鈣這類“鹽?！痹谡Ｋ嵝阅蛑形龀?，多無大礙；但若發(fā)現(xiàn)胱氨酸結(jié)晶等特殊類型，則可能是泌尿系結(jié)石的預(yù)警信號。這些顯微鏡下的細微線索，正是醫(yī)生解讀腎臟健康狀況的關(guān)鍵密碼。

尿液還能做什么？

除常規(guī)尿檢之外，近年逐漸發(fā)展的高靈敏生物分子傳感技術(shù)，將尿液中的可解讀信息推向一個新的高度。由于尿液直接來自于腎臟的代謝，并在膀胱中儲存，其中天然就含有能反饋腎臟及膀胱疾病的核酸、蛋白類生物標(biāo)志物。在我們的前期研究中，曾開發(fā)出一種通過檢測小鼠尿液中多種膀胱癌相關(guān)蛋白標(biāo)志物，實現(xiàn)對膀胱癌原位生長進行實時、無創(chuàng)監(jiān)測的技術(shù)。它不僅可以有效檢測膀胱癌的病理進程，還能對腫瘤靶向藥物的治療效果做便捷的觀測，有望在未來成為一種普惠大眾的腫瘤治療輔助觀測手段[1]。

尿液檢測膀胱癌的技術(shù)路線圖（圖片來源：參考文獻[1]，由作者漢化）

糞便檢測（圖片來源：Unsplash）

污穢的“寶藏”——糞便

接下來，我們把目光從泌尿系統(tǒng)轉(zhuǎn)向消化系統(tǒng)，談一談另一種重要的代謝廢物——糞便。糞便主要由水分、未消化吸收的食物殘渣、消化系統(tǒng)分泌物和細菌組成。

提到糞便檢測，很多人會聯(lián)想到“臟”，但這項無創(chuàng)檢查實際上能直接反映消化系統(tǒng)的功能與健康狀況。可以說，糞便檢測就像給消化系統(tǒng)做“體檢”，從肉眼可見的性狀到顯微鏡下的微觀世界，都藏著揭示健康狀態(tài)的關(guān)鍵線索。

首先是看顏色和性狀：正常狀態(tài)下呈現(xiàn)棕黃色光滑香腸狀，而其棕黑色則是由膽汁代謝產(chǎn)物糞膽素產(chǎn)生；黑色柏油樣便多提示胃潰瘍或胃癌導(dǎo)致的上消化道出血；陶土色樣可能與膽結(jié)石或膽管癌有關(guān)；紅色便則多與痔瘡、結(jié)腸癌等下消化道問題相關(guān)；稀水樣便常見于急性腸胃炎或腸易激（直接成因經(jīng)常是腸道黏液分泌亢進、水份吸收障礙與蠕動過快共同導(dǎo)致的水分和電解質(zhì)在腸道內(nèi)異常積聚）；膿血便需警惕細菌性痢疾，而細條狀便則要當(dāng)心直腸癌壓迫腸道。

再看微觀與分子指標(biāo)：顯微鏡下發(fā)現(xiàn)白細胞提示腸道炎癥，紅細胞意味著出血，脂肪滴過多則說明消化吸收出現(xiàn)了障礙。如果有蟲卵，則提示了寄生蟲感染的風(fēng)險。此外，肉眼看不見的隱血試驗陽性，往往是消化道潰瘍或腫瘤的預(yù)警；而更前沿的糞便DNA及甲基化檢測，能通過捕捉基因突變，實現(xiàn)對結(jié)直腸癌的早期篩查，有望成為腫瘤精準診斷的利器。

大便檢測（圖片來源：veer圖庫）

為什么糞便對健康如此重要？

談到糞便與健康的關(guān)系，離不開一個關(guān)鍵詞匯——腸道菌群。腸道不僅是消化吸收的核心器官，更是一個由數(shù)萬億微生物構(gòu)成的復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)，這些平常被人忽視的微小共生生命，堪稱人體內(nèi)的“隱形生態(tài)圈”。維持腸道菌群的動態(tài)平衡，對整體健康至關(guān)重要。

腸道微生態(tài)平衡的健康狀態(tài)，最直觀的反映就是糞便性狀和排便習(xí)慣。規(guī)律的排便不僅能排出代謝廢物、減輕肝腎負擔(dān)，還能維持腸道菌群平衡。同時，腸道還是人體最大的免疫器官，正常排便有助于維持黏膜的完整性，從而支持免疫系統(tǒng)的正常運作。此外，胖人與瘦人的腸道菌群也存在顯著差異，這些差異通過影響能量提取、炎癥水平和代謝調(diào)控參與體重調(diào)節(jié)。近年來還出現(xiàn)了一些關(guān)于“腸道菌群移植”減肥療法的研究，但其真實效果和健康風(fēng)險仍是科學(xué)界活躍討論的話題之一。

更有趣的是，腸道通過“腸-腦軸”與大腦相連。規(guī)律排便能促進血清素等神經(jīng)遞質(zhì)分泌，緩解壓力、改善情緒，對心理健康有積極影響。也許未來有一天，對熟人的問好方式，會從“你吃了沒”換成“你拉了沒”。

正是由于糞便在人體代謝功能中的重要作用，許多重大科學(xué)研究都將糞便的分析列為了必選項目。NASA曾經(jīng)進行過一項同卵雙胞胎航天員研究，其中一位在國際空間站生活一年，而另一位則生活在地面隔離艙。在太空生活的航天員糞便樣本也被定期收集，并通過返回地球的飛船帶回。研究發(fā)現(xiàn)，太空環(huán)境會影響人的腸道菌群[2]。在人體內(nèi)，超過90%的腸道菌群來自厚壁菌（Firmicutes）和擬桿菌（Bacteroidetes）。研究人員發(fā)現(xiàn)宇航員的腸道菌群中，這兩類細菌的比例出現(xiàn)了明顯的變化——厚壁菌變多，擬桿菌數(shù)量下降。當(dāng)他回到地球后，兩者之間的比例才逐漸恢復(fù)正常。這一研究充分證明了大便在反映人體腸道菌群的狀態(tài)具有重要意義。

NASA雙胞胎航天員研究示意圖 （圖片來源：參考文獻[2]）

另類的廢物——屁

聊完尿液與糞便，咱們再把目光投向一個極其少有人關(guān)注的東西——。雖然同樣是消化系統(tǒng)的廢料，但“屁”并不能簡單地看作糞便的氣體形式，其產(chǎn)生機制和所反映的生理狀態(tài)是獨一無二的。

屁的本質(zhì)是腸道氣體或者消化道氣體。我們每天吞咽進入消化道的空氣、腸道內(nèi)億萬微生物分解食物（尤其是膳食纖維和蛋白質(zhì)）過程中產(chǎn)生的氣體，以及少量從血液滲透的氣體，共同構(gòu)成了“屁”的源頭。

一個健康的成年人每日排氣次數(shù)通常在10到20次之間，氣體總量約為500至1500毫升，相當(dāng)于幾瓶礦泉水的量。排出氣體中約99%是無臭的氮氣、氫氣、二氧化碳和甲烷等，真正產(chǎn)生臭味的硫化氫、吲哚等物質(zhì)占比較小。有趣的是，“響屁不臭，臭屁不響”確有科學(xué)道理：淀粉類食物易產(chǎn)生大量無味二氧化碳，排出時氣壓較高、聲音響亮；而高蛋白食物發(fā)酵后，往往產(chǎn)生少量但氣味強烈的硫化氫，排出時反而悄無聲息。

（圖片來源：veer圖庫）

當(dāng)排氣的模式發(fā)生顯著變化時，可能就是腸道在向我們發(fā)出健康警報。如果排氣量異常增多（遠超20次/日），常見原因是大量食用豆類、洋蔥、西蘭花等產(chǎn)氣食物，或是乳糖不耐受（伴隨腹脹腹瀉）。相反，若排氣量驟減甚至長時間不放屁，且伴隨劇烈腹脹和腹痛，則可能是腸梗阻或術(shù)后腸道麻痹的緊急信號，應(yīng)立即就醫(yī)。

和大便相似的是，屁也能夠反映腸道菌群狀態(tài)。由于腸道內(nèi)的不同微生物產(chǎn)生的氣體各不相同，所以可以通過屁的相關(guān)成分來反推產(chǎn)生它們的微生物的狀態(tài)，進而反映一些腸道疾病。如濃烈的臭雞蛋味，可能提示蛋白質(zhì)消化不良或腸道腐敗加??；不尋常的腥臭味需警惕消化道出血或腫瘤組織壞死；而腐敗酸臭味則可能指向腸道感染或嚴重菌群失調(diào)。

屁可以檢測嗎？

與尿液和糞便不同，屁是一種氣態(tài)的代謝產(chǎn)物，其采集與保存非常困難。正因為此，目前還沒有已經(jīng)應(yīng)用于臨床診斷的“屁分析”方法。但在科學(xué)研究中，與屁相關(guān)的研究則熱度不減，研究者通常使用加熱糞便樣本的方法模擬屁的成分，并采用電子鼻或氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法（GC-MS）檢測可揮發(fā)性有機物（VOC），發(fā)現(xiàn)了不同的揮發(fā)性成分構(gòu)成與不同的腸道疾病存在顯著關(guān)聯(lián)。

研究發(fā)現(xiàn)，腸道疾病患者的大便VOC均有較多的丁酸，但克羅恩病患者的樣本中二甲硫較多，潰瘍性結(jié)腸炎患者的樣本中丁酸乙酯含量很低。此外，擬桿菌屬細菌產(chǎn)生的氫氣，也有望成為腸道健康的新指標(biāo)，幫助醫(yī)生更早、更準確地診斷克羅恩病等疾病。

但需要注意的是，這些研究中分析的并不是真正意義上的屁。對于屁的采集、保存和分析難題，新一代工程與生物醫(yī)學(xué)研究者正在嘗試給出解決方案，如通過碳粉吸附氣體成分、或在馬桶中直接安裝電子鼻等方式進行檢測。也許在不久的將來，這些技術(shù)真的會走進日常生活。

（圖片來源：veer圖庫）

結(jié)語

屎、尿、屁聽起來也許不夠體面，但它們從不撒謊。很多關(guān)于身體狀態(tài)的真實信息，都藏在這些“不體面”的輸出里?？茖W(xué)家已經(jīng)開始把它們當(dāng)成健康信號源頭，我們也不妨偶爾留個神，說不定哪天，家里的廁所就成了你健康管理路上的第一站呢。

參考文獻：

[1] Tan, X., et al., Multiparameter urine analysis for quantitative bladder cancer surveillance of orthotopic xenografted mice. Lab Chip, 2020. 20(3): p. 634-646.

[2] Garrett-Bakelman, F.E., et al., The NASA Twins Study: A multidimensional analysis of a year-long human spaceflight. Science, 2019. 364(6436).

[3] Welsh, C., et al., A widespread hydrogenase supports fermentative growth of gut bacteria in healthy people. Nat Microbiol, 2025. 10(11): p. 2686-2701.

作者：譚驍天，中國科學(xué)院深圳先進技術(shù)研究院副研究員

趙天緣，深圳大學(xué)研究生，中國科學(xué)院深圳先進技術(shù)研究院客座學(xué)生

來源：科學(xué)大院