从单细胞的草履虫到复杂的人类，所有生命都绕不开一套最朴素的生存程序：摄入、代谢、排出——说通俗点，吃喝拉撒
虽然我们总说“吃好喝好”，但很少有人会把“拉好撒好”挂在嘴边。然而，正是屎、尿、屁这些让我们嫌弃的代谢废物，正在悄悄传递身体的健康信号。
尿液的秘密
让我们先从较为“清淡”的尿液聊起。当血液流经肾脏，经过精密的过滤与重吸收系统后，多余的水分携带代谢废物排出体外，便形成了尿液。
尿液的形成（图片来源：Lumen Learning，由作者汉化）
常规尿检是临床检验中最早出现的技术之一，尿液的变化往往隐藏着重要的健康信号。尿量波动直接反映着肾脏调节水分的能力和身体的水平衡，尿液多如泉涌或是少如滴漏，都可能是身体在发出提醒。
尿液颜色则是直观的“健康调色盘”：正常的尿液会随着饮水量的变化，呈现出淡黄色或琥珀色（其中主要的显色物质是尿胆素、核黄素等小分子代谢产物）。但若出现异常色彩，则可能是某些疾病的征兆，例如洗肉水般的红色尿液，需警惕血尿或肌肉损伤；乳白色或浑浊如牛奶的尿液，可能提示泌尿系统感染或寄生虫病；罕见的蓝绿色尿液，则多与特殊药物或细菌感染相关。
不同颜色的尿液（图片来源：veer图库）
此外，尿液中的分子信息，也是灵敏的“健康警报器”。新鲜尿液通常仅有微弱气味，若散发出刺鼻氨味，往往是膀胱炎或者尿道感染的信号；若出现烂苹果味，则需警惕危险的酮症酸中毒；蒜臭味可能指向有机磷中毒，而特殊的鼠臭味则与苯丙酮代谢疾病相关。因此，下次如厕时不妨多看一眼颜色、留意一下气味，这些最直接的生理反馈或许就能帮你发现身体的异常信号，指引你及时就医。
尿液检测（图片来源：veer图库）
近年来，随着生化分析技术发展，可从尿液中检测出的生化信息愈加丰富。最常见的尿生化检测主要包括蛋白、酮体、尿胆红素、尿胆原等。
正常情况下，尿液中仅含微量蛋白质（24小时少于150mg）；若检测到蛋白尿（最直观的表现是尿液中泡沫比较丰富），可能提示肾脏滤过功能异常，需警惕肾炎或肾病等问题；
酮体是脂肪代谢的产物，其异常升高常见于糖尿病酮症酸中毒或长期饥饿状态，是身体发出的能量代谢警报；
尿胆红素尿胆原是判断黄疸类型的重要依据：尿胆红素阳性往往指向肝胆疾病或胆道梗阻，而尿胆原异常则可能反映溶血或肝功能受损。
虽然这些生化指标可能受饮食、运动等因素干扰，但作为灵敏的健康哨兵，它们为早期发现异常提供了关键线索。医生会结合尿沉渣镜检、血液检查等进一步综合判断和确诊。因此，定期尿检对及早发现健康隐患具有重要意义。
在尿液生化检测的基础上，显微镜检查能直接观察尿液中的有形成分，是帮助医生发现肾脏和尿路问题的“火眼金睛”。在显微镜的高倍视野下，红细胞的数量通常不超过3个，若显著增多，可能提示结石、感染、肾炎引发的血尿风险；白细胞通常少于5个，数量升高往往指向尿路感染；少量上皮细胞属于正常代谢物，但若持续大量出现，需警惕泌尿系统炎症。
此外，尿液中还常见各种结晶，像尿酸盐、草酸钙这类“盐粒”在正常酸性尿中析出，多无大碍；但若发现胱氨酸结晶等特殊类型，则可能是泌尿系结石的预警信号。这些显微镜下的细微线索，正是医生解读肾脏健康状况的关键密码。
尿液还能做什么？
除常规尿检之外，近年逐渐发展的高灵敏生物分子传感技术，将尿液中的可解读信息推向一个新的高度。由于尿液直接来自于肾脏的代谢，并在膀胱中储存，其中天然就含有能反馈肾脏及膀胱疾病的核酸、蛋白类生物标志物。在我们的前期研究中，曾开发出一种通过检测小鼠尿液中多种膀胱癌相关蛋白标志物，实现对膀胱癌原位生长进行实时、无创监测的技术。它不仅可以有效检测膀胱癌的病理进程，还能对肿瘤靶向药物的治疗效果做便捷的观测，有望在未来成为一种普惠大众的肿瘤治疗辅助观测手段[1]。
尿液检测膀胱癌的技术路线图（图片来源：参考文献[1]，由作者汉化）
粪便检测（图片来源：Unsplash）
污秽的“宝藏”——粪便
接下来，我们把目光从泌尿系统转向消化系统，谈一谈另一种重要的代谢废物——粪便。粪便主要由水分、未消化吸收的食物残渣、消化系统分泌物和细菌组成。
提到粪便检测，很多人会联想到“脏”，但这项无创检查实际上能直接反映消化系统的功能与健康状况。可以说，粪便检测就像给消化系统做“体检”，从肉眼可见的性状到显微镜下的微观世界，都藏着揭示健康状态的关键线索。
首先是看颜色和性状：正常状态下呈现棕黄色光滑香肠状，而其棕黑色则是由胆汁代谢产物粪胆素产生；黑色柏油样便多提示胃溃疡或胃癌导致的上消化道出血；陶土色样可能与胆结石或胆管癌有关；红色便则多与痔疮、结肠癌等下消化道问题相关；稀水样便常见于急性肠胃炎或肠易激（直接成因经常是肠道黏液分泌亢进、水份吸收障碍与蠕动过快共同导致的水分和电解质在肠道内异常积聚）；脓血便需警惕细菌性痢疾，而细条状便则要当心直肠癌压迫肠道。
再看微观与分子指标：显微镜下发现白细胞提示肠道炎症，红细胞意味着出血，脂肪滴过多则说明消化吸收出现了障碍。如果有虫卵，则提示了寄生虫感染的风险。此外，肉眼看不见的隐血试验阳性，往往是消化道溃疡或肿瘤的预警；而更前沿的粪便DNA及甲基化检测，能通过捕捉基因突变，实现对结直肠癌的早期筛查，有望成为肿瘤精准诊断的利器。
大便检测（图片来源：veer图库）
为什么粪便对健康如此重要？
谈到粪便与健康的关系，离不开一个关键词汇——肠道菌群。肠道不仅是消化吸收的核心器官，更是一个由数万亿微生物构成的复杂生态系统，这些平常被人忽视的微小共生生命，堪称人体内的“隐形生态圈”。维持肠道菌群的动态平衡，对整体健康至关重要。
肠道微生态平衡的健康状态，最直观的反映就是粪便性状和排便习惯。规律的排便不仅能排出代谢废物、减轻肝肾负担，还能维持肠道菌群平衡。同时，肠道还是人体最大的免疫器官，正常排便有助于维持黏膜的完整性，从而支持免疫系统的正常运作。此外，胖人与瘦人的肠道菌群也存在显著差异，这些差异通过影响能量提取、炎症水平和代谢调控参与体重调节。近年来还出现了一些关于“肠道菌群移植”减肥疗法的研究，但其真实效果和健康风险仍是科学界活跃讨论的话题之一。
更有趣的是，肠道通过“肠-脑轴”与大脑相连。规律排便能促进血清素等神经递质分泌，缓解压力、改善情绪，对心理健康有积极影响。也许未来有一天，对熟人的问好方式，会从“你吃了没”换成“你拉了没”。
正是由于粪便在人体代谢功能中的重要作用，许多重大科学研究都将粪便的分析列为了必选项目。NASA曾经进行过一项同卵双胞胎航天员研究，其中一位在国际空间站生活一年，而另一位则生活在地面隔离舱。在太空生活的航天员粪便样本也被定期收集，并通过返回地球的飞船带回。研究发现，太空环境会影响人的肠道菌群[2]。在人体内，超过90%的肠道菌群来自厚壁菌（Firmicutes）和拟杆菌（Bacteroidetes）。研究人员发现宇航员的肠道菌群中，这两类细菌的比例出现了明显的变化——厚壁菌变多，拟杆菌数量下降。当他回到地球后，两者之间的比例才逐渐恢复正常。这一研究充分证明了大便在反映人体肠道菌群的状态具有重要意义。
NASA双胞胎航天员研究示意图 （图片来源：参考文献[2]）
另类的废物——屁
聊完尿液与粪便，咱们再把目光投向一个极其少有人关注的东西——。虽然同样是消化系统的废料，但“屁”并不能简单地看作粪便的气体形式，其产生机制和所反映的生理状态是独一无二的。
屁的本质是肠道气体或者消化道气体。我们每天吞咽进入消化道的空气、肠道内亿万微生物分解食物（尤其是膳食纤维和蛋白质）过程中产生的气体，以及少量从血液渗透的气体，共同构成了“屁”的源头。
一个健康的成年人每日排气次数通常在10到20次之间，气体总量约为500至1500毫升，相当于几瓶矿泉水的量。排出气体中约99%是无臭的氮气、氢气、二氧化碳和甲烷等，真正产生臭味的硫化氢、吲哚等物质占比较小。有趣的是，“响屁不臭，臭屁不响”确有科学道理：淀粉类食物易产生大量无味二氧化碳，排出时气压较高、声音响亮；而高蛋白食物发酵后，往往产生少量但气味强烈的硫化氢，排出时反而悄无声息。
（图片来源：veer图库）
当排气的模式发生显著变化时，可能就是肠道在向我们发出健康警报。如果排气量异常增多（远超20次/日），常见原因是大量食用豆类、洋葱、西兰花等产气食物，或是乳糖不耐受（伴随腹胀腹泻）。相反，若排气量骤减甚至长时间不放屁，且伴随剧烈腹胀和腹痛，则可能是肠梗阻或术后肠道麻痹的紧急信号，应立即就医。
和大便相似的是，屁也能够反映肠道菌群状态。由于肠道内的不同微生物产生的气体各不相同，所以可以通过屁的相关成分来反推产生它们的微生物的状态，进而反映一些肠道疾病。如浓烈的臭鸡蛋味，可能提示蛋白质消化不良或肠道腐败加剧；不寻常的腥臭味需警惕消化道出血或肿瘤组织坏死；而腐败酸臭味则可能指向肠道感染或严重菌群失调。
屁可以检测吗？
与尿液和粪便不同，屁是一种气态的代谢产物，其采集与保存非常困难。正因为此，目前还没有已经应用于临床诊断的“屁分析”方法。但在科学研究中，与屁相关的研究则热度不减，研究者通常使用加热粪便样本的方法模拟屁的成分，并采用电子鼻或气相色谱-质谱联用法（GC-MS）检测可挥发性有机物（VOC），发现了不同的挥发性成分构成与不同的肠道疾病存在显著关联。
研究发现，肠道疾病患者的大便VOC均有较多的丁酸，但克罗恩病患者的样本中二甲硫较多，溃疡性结肠炎患者的样本中丁酸乙酯含量很低。此外，拟杆菌属细菌产生的氢气，也有望成为肠道健康的新指标，帮助医生更早、更准确地诊断克罗恩病等疾病。
但需要注意的是，这些研究中分析的并不是真正意义上的屁。对于屁的采集、保存和分析难题，新一代工程与生物医学研究者正在尝试给出解决方案，如通过碳粉吸附气体成分、或在马桶中直接安装电子鼻等方式进行检测。也许在不久的将来，这些技术真的会走进日常生活。
（图片来源：veer图库）
结语
屎、尿、屁听起来也许不够体面，但它们从不撒谎。很多关于身体状态的真实信息，都藏在这些“不体面”的输出里。科学家已经开始把它们当成健康信号源头，我们也不妨偶尔留个神，说不定哪天，家里的厕所就成了你健康管理路上的第一站呢。
参考文献：
[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：谭骁天，中国科学院深圳先进技术研究院副研究员
赵天缘，深圳大学研究生，中国科学院深圳先进技术研究院客座学生
来源：科学大院
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