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學術期刊《自然-生物醫學工程》最新一期，有篇研究論文向讀者介紹了一款新穎智能馬桶，吸引了很多好奇的目光。小編一看：發明人之一Shan. X. Wang）不就是中國科學技術大學812校友、斯坦福大學材料科學系教授王善祥（如下圖）嗎？老王您怎麼這麼淘氣？！
發明這款馬桶的是斯坦福大學的Sanjiv S.Gambhir和王善祥等等的聯合科研團隊。與那些會自動清洗、烘乾、除臭的普通智能馬桶不同，這種新的智能馬桶更關注你的健康，可以在你使用它時，連續不斷對你的尿液和糞便進行自動分析，從而幫助你及早發現疾病跡象。
一起來看看科學家們是怎麼做到的。
研究人員在馬桶內裝配了壓力和運動傳感器以及一套攝像頭，通過拍攝視頻和算法處理來分析使用者的尿流（包括流速和流量），還使用可拆卸的試紙來測量尿液中的白細胞數量，測算蛋白質含量，從而判斷使用者是否患有膀胱感染、糖尿病、癌症或腎衰竭等疾病。
利用計算機視覺及機器學習算法，馬桶還可以對便便進行圖像識別，根據其形狀、顏色、硬度等臨床指標來劃分糞便類型（和其他論文一樣，研究者也選用了一些非常有代表性的圖例，在文章中為讀者說明圖像識別具體是怎麼做的），論文指出，“其性能不亞於受過訓練的醫務人員”。
這款智能馬桶還有一個與眾不同之處：研究人員在用戶識別方面花費了不少心思。為了區分不同使用者，他們並沒有用配套的攝像頭對使用者進行面部識別，而是設計了一種新的識別方法。具體來說，就是當使用者剛坐上去，智能馬桶就會對排出大便的部位進行掃描，識別該部位因人而異的皮膚褶皺。“我們知道這看起來很怪，但事實證明，‘肛紋’是獨一無二的。”研究人員解釋說。此外，嵌在沖水按鈕上的指紋掃描儀也可以再次確認使用馬桶的是你。
最後，智能馬桶還會把收集到的健康數據通過網絡存儲到加密的雲服務器，可供醫生訪問。（別擔心，用於識別使用者的皮膚褶皺圖像不會上傳。）
研究作者指出，這套馬桶系統的潛在健康益處還需要大規模臨床研究加以評估，系統本身也需要根據人類群體的排洩物基線數據進行優化。目前的部分模塊僅針對坐便和站立使用的男性受試者而構建和測試的，但研究者表示未來將擴大其應用範圍，將人類排洩物的其它臨床相關生物物理學和生物化學檢測包括在內。
論文中還提到，為了衡量用戶對這款概念產品的接受程度，研究人員在斯坦福做了小規模問卷調查。在總共 300 名受訪者中，有 15% 的人表示“非常接受”，超過 1/3 的人“較能接受”，還有 30% 的受訪者對此感到不能坦然接受。中國科大的小朋友們，你們要不投票看看，如果都能接受，小編找老王捐幾百個給俺們用用？
[1] Seung-min Park et al., (2020) A mountable toilet system for personalized health monitoring via the analysis of excreta. Nature Biomedical Engineering. DOI: https://doi.org/10.1038/s41551-020-0534-9
https://www.nature.com/articles/s41551-020-0534-9
王善祥教授簡介
王善祥博士1981年從浙江寧波鎮海中學進入中國科學技術大學物理系學習，現為斯坦福大學材料科學與工程系教授、電子工程系教師及斯坦福醫學院放射學教授，同時擔任斯坦福磁性納米技術中心主管以及斯坦福癌症納米技術研究中心共同項目負責人。他還是MagArray公司的科學創始人之一，同時任職於Nvigen等公司諮詢委員會。王善祥博士對磁性材料及納米傳感器作出卓越貢獻併入選為美國電子電氣工程師協會會士及美國物理學會會士。
王善祥博士於1986年獲得中國科學技術大學物理系學士，先後赴愛荷華州立大學（1988年獲物理學碩士學位）和卡內基梅隆大學深造並於1993年獲電子與計算機工程博士學位。
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