AI尿检、马桶革命？两位科学家为此亲自“尿”了10天

小便也许是健康的金矿。为了充分利用它，这个世界需要智能厕所。

本月，《自然》杂志上发表了一项新研究：通过定期收集尿液，并对数千种不断变化的尿液指标进行分析，能否可靠地提供有关个人健康的信息。

这项研究的作者是来自威斯康星大学的Joshua Coon博士和Ian Miller博士。他们表示，由于这项为期10天的实验只有两个对象：Coon和Miller本人，因此还需要更多的研究。

另外，他们认为，一种可以收集和分析人的尿液的非侵入性设备——比如说，一个智能马桶——可以作为个性化、预测性医疗的革命性工具。事实上，他们正在研发这样的智能马桶。

但他们不是唯一持有这一想法的人。

最近，健康科技公司，甚至像苹果和谷歌这样的大型科技公司，都开始涉足收集健康数据的业务，这些数据主要来自人工智能助手、健身追踪器、智能手表，甚至是你手中的智能手机。当前医疗保健领域的一大趋势是，大数据将能够帮助我们实时监控自己的健康状况，并预测未来社会层面上的疾病和健康趋势。在这个即将到来的数据驱动医学时代，该研究的作者认为尿液是一种尚未开发的资源。

Coon和Miller在威斯康辛大学和莫格里奇研究所研究代谢系统（部分工作由国家普通医学研究所资助）。他们分析了反映我们身体代谢的分子（被称为“代谢物”），无论这些物质是我们摄入的，还是体内代谢过程的结果。

研究人员已经证实，尿液中含有数千种代谢物，其中许多与我们的生活习惯有关，如吸烟、饮酒、睡眠、运动，甚至疾病。随着我们习惯的改变，这些代谢物的水平也会改变。

斯坦福大学教授Michael Snyder博士说：“没有那么多你能接触到的、能让你了解健康状况的体液。监测尿液只是其中之一。”

该理论认为，在个人层面上，定期记录你的尿液可以为你提供可以采取行动的信息。例如，它最终可以在你表现出症状之前就知道你是否有尿路感染，或者你是否做了足够的运动，喝了太多的酒，或者有可能导致疾病的炎症。

它还可以作为对许多人正在进行的数字医疗的一种补充，比如用苹果手表监测心跳。Coon说，通过尿液分析生活方式信息可以让一个人更全面地了解心脏问题背后的原因——这是单靠Apple Watch做不到的。

Coon说，除了这些数据能告诉我们的个人信息之外，我们还不知道从许多人那里获得的大量数据能告诉我们什么，比如疾病爆发，或者其他类型的医学预测。

为了开发这一潜能，Coon和Miller试图观察尿液中的信息与生活方式选择（如睡眠或饮酒）之间的关系。通过跟踪他们的习惯，他们能够确定特定的代谢物会随着生活方式而波动。

你的尿液也可能变成某种“指纹”。我们的尿液的代谢组成因人而异——即使是在研究的两个对象之间看起来也不一样！了解一个人的“基线”水平可以使个性化医疗更加精确。例如，如果一个人的基线发生变化，Miller说，这可以作为一个警告信号，使“能够进行预防性治疗，而不是在症状出现时进行处理”。

定期地将基线与变更进行比较是Snyder特别感兴趣的事情。

Snyder说：“这种频繁的测量可以让你真正地跟踪一个人的健康状况的变化，而这在医学上是很少做的。了解自己的个人健康状况非常非常重要，然后找到与之相对应的转变，这是早在疾病出现症状之前就发现它的关键。”

这项研究还提出了第三个发现：收集尿液不仅耗时、耗资源，而且尴尬。这就是为什么他们说技术需要迎头赶上。

Coon说：“事实证明，收集你做的每一个尿样都不方便——我们发现了这一点。但如果你有一个智能马桶能帮你，那就不一样了。”

智能马桶来了

Coon的研究小组正在研制一种智能马桶。他们说，尽管目前他们拒绝与Mashable分享任何初步的图像，但他们将在2020年春天有一个原型来展示他们的想法。然后，就是关于获得资金，进行临床试验，并把它推向市场。这听起来似乎很遥远，但他们的愿景很明确。

Coon说：“我们正在研究的设备只是厕所。它看起来像个厕所，它可以在不需要你做任何事情的情况下采集尿液样本。我认为这是一种能够获取对人们有帮助的数据的方法。”

Coon的设备可以在每个人每次上厕所的时候采集尿液样本，并且有一个内置的实验室工具（叫做质谱仪）来测量样本。这些信息将被发送到患者的智能手机上，患者可以在智能手机上实时监测自己的健康状况，甚至可以将这些信息发送给医生或医疗分析公司。

另一家名为Toto的公司在21世纪初建造了一个智能马桶，据称该马桶可以“分析尿液中的糖分水平，检查血压、体重，甚至测量体温和激素平衡。”然而，由于需求量低，Toto公司停止了这项工作。

包括松下甚至谷歌在内的其他公司也采取了开发智能马桶的举措。但它们的功能都很有限，只能采集血压、体脂和尿液中的血液等数据。Coon认为他的设备影响更深远，对个人和社会都有影响。

Coon说：“这件事让我着迷的地方在于，人们可以想象到的可能性是如此之多。归根结底，如果能制造出这种设备，并在大规模人群中进行测量，我们认为，这将为改变我们对追踪健康和生活方式的看法打开大门。”

突破小便限制，智能马桶的设想是否能成为现实？

虽然Snyder同意定期监测尿液中的代谢物可以带来健康见解的理论，但他对Coon为期10天、两人参与的研究能否奠定足够的基础表示怀疑。

Snyder说：“我认为我们需要更大规模的研究来证明它的效用。我不怀疑，从长远来看，它们是有用的。问题是多快，我不知道答案。”

其他专家（和竞争对手）则更不看好了。

人类垃圾分析公司Toi Labs的创始人Vik Kashyap说：“我只是觉得它不太实用。他们在探索有趣的东西，但我不知道他们是否会进入现实世界。”

在Toi实验室，Kashyap和他的团队多年来一直在研究将健康技术引入厕所的最佳方法。他的公司目前正在为他们自己的智能马桶产品真厕所进行临床试验。它使用人工智能来分析粪便和尿液的图片以了解健康状况（你的粪便看起来很明显可以告诉你很多关于你健康的信息！）Kashyap说，选择摄影而不是像Coon这样的“质谱仪”实验室工具是有意的，因为Coon所依赖的工具和科学在商业环境中存在一些重大缺陷。

Kashyap说：“我们研发智能马桶已经有二十多年的历史了。对于这种进入市场的方式，机会非常渺茫。”

Kashyap认为质谱仪是一种大型的、昂贵的工具，可以在实验室中使用，“但不一定能在日常的厕所环境中使用。”

Kashyap也不相信Coon的理论。他说质谱仪善于寻找特定的东西，比如药物测试。但不相信他们是证明以及他们需要一个真正的在家智能厕所。

其他竞争对手和专家也持同样的怀疑态度。微生物研究公司Seed Health的联合创始人兼联合首席执行官Raja Dhir认为，如果不同时检测血液和粪便，尿液检测就没有潜力。

“连续测量生物数据的概念很有趣，”Dhir表示。然而，他不相信人们会在现实世界中真正利用它。

尽管如此，Coon、Miller，甚至Snyder都乐观地认为，只要有足够的研究、时间和投资，他们就能防止医疗保健的未来被白白浪费掉。

Snyder说：“我一直在说，总有一天，我们需要一个智能马桶。我想今天就是这一天。”

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