（原标题：马桶的前世今生）
科学大院 作者：高睿（中国农业大学）
如今，马桶已经成为了人们日常生活的必需品，我们每天都离不开它。对于马桶，我们似乎很了解，但仔细想来，除了知道它解决了人的排泄问题，让卫生间变得整洁外，我们还知道多少呢？每次走进干净整洁的卫生间时，你是否曾想过它过去是什么样？你是否想象过如果卫生间里没有马桶，我们的生活又会是什么样？
实际上，我们今天看到的马桶，经历过一个很长的演变历程。
没有马桶的时代
“重污叠秽，处处可闻”，用这八个字来描述人类在古代的公共卫生状况再合适不过了。不论在国内还是国外，古代人的排泄习惯都比较随意，他们大都寻找某个人烟较少的空地挖个洞解决，或出现“故人都当道中便溺”的现象。不仅普通百姓这样做，一些官员也带头这样做。
可以想象，那个时代的公共卫生状况是何等的糟糕。粪尿横流，苍蝇乱飞，堪忧的卫生条件不仅使城市美观无从谈起，也使疾病和瘟疫的传播十分容易。那么，这关乎公共卫生的大事该如何解决呢？
马桶的前世
要探索马桶的前世，在国外，我们可以追溯到古罗马时期。
生活在古罗马时期的人们就关注到了怎样方便卫生如厕这个问题。在那个时代，古罗马已经建有公共厕所，并且出现了专门用于如厕的结构，取代了简单的挖坑。
古罗马公共厕所内设有的专门的如厕结构（如上图），是一种结构简单的坐便。当时的公共厕所不分男女，而且人们用置于浓盐水中的公共海绵来进行便后清洗，这两点在现代人看来是无法接受的，但建立公共厕所对于古代人来说已经是一项很大的进步。
那么，在古代的中国，人们又是如何解决如厕难题的，马桶的结构又是什么样的呢？
中国最初的“马桶”可以追溯到公元前2世纪的汉朝。据《西京杂记》记载，汉朝宫廷用玉制成“虎子”，由皇帝的侍从人员拿着，以备皇上随时方便。
相传西汉时“飞将军”李广射死卧虎，让人铸成虎形的铜质溺具，把小便解在里面，表示对猛虎的蔑视，这就是“虎子”得名的由来。事实上，当时的“虎子”就是充当着马桶的角色。
在中国，“马桶”这个称谓最早应该要追溯到北宋时期欧阳修的《归田录二》中的“木马子”。那时候用于如厕的工具开始是制成马的形状，后来为了方便改为圆桶状，所以叫“马桶”。
事实上，除了上面提到的几种古代马桶雏形外，还有一种供人们如厕的工具在古代就存在，而且在现代社会中一些比较偏远落后的地区，人们仍然可以看到它的身影，那就是旱厕，下面的照片记录的是几种常见的旱厕。
亲身体验过旱厕的人都会知道，这样一种如厕工具是不安全的，它结构简单而且常常很不稳定，尤其对于老人和儿童，旱厕是很危险的。此外，旱厕也存在卫生方面的问题，散发臭味的问题难以解决不说，还常会招来蚊蝇，传播病菌。
现代抽水马桶的发展
首先出现于西方
通过对马桶前世的介绍，我们可以看到，不论是西方还是东方，古代出现的“马桶”和现代普遍使用的马桶在结构上都有很大的差别。事实上，第一个现代意义上的马桶出现在英国。
古代东西方处理粪便的方法大同小异，都用便池或夜壶来积存粪便，但为什么最早的马桶出现在西方国家？
首先，这可能和东西方人对粪便的珍视程度不同有关。西方农民很少用粪便作肥料，人们任凭粪便在便池中日积月累，直至装满，人群熙攘之地尤其如此。
相形之下，东方的农民则将城镇各处收集来的粪便视为一种重要的肥料。早在宋代的《陈旉农书》中的“类壤之宜篇”，即有“粪药”之说，“别土之等差而粪治，皆相视其土之性类，以所宜粪而粪之，斯得其理矣。俚谚谓之粪药，以言用粪犹药业也。”即根据土壤的不同性质来用粪肥，达到对土壤治理的目的。
除此以外，回顾马桶在东西方古代的发展可以发现，罗马最初出现的公共厕所内所设结构是坐便，我们知道，现代的马桶就是坐便的结构，而相同时期在中国的如厕工具中却一直没有类似坐便的如厕结构出现。东西方如厕的方式很早就出现了差别，西方人古代就习惯了坐便。
以上两点或许可以解释为什么第一个现代意义上的马桶出现在西方。
John与抽水马桶
在现代社会要表达“想去上厕所”有这样一种说法叫“I want to go to the john”，众所周知，John是常用的英文人名 ，那么，它和厕所又是怎样产生关联的呢？
其实，原句中的john指的是John先生，他的全名是约翰·哈灵顿（Sir John Harington）, 现今人们记住他是因为两件事，一是他的政治寓言作品《旧论新说：关于埃阿斯的蜕变》（A New Discourse of a Stale Subject, called the Metamorphosis of Ajax，1596）；二是他的发明——抽水马桶！
John先生是抽水马桶的发明者，这就是John被用来表示厕所的原因。
约翰·哈灵顿在1597年设计出了使用水冲的马桶，是一个有水箱和冲水阀门的木制座位（如上图）。这是历史上第一个实用的抽水马桶，水箱高高挂起，阀门可以放出水。这种马桶可以用抽水的方式进行自动清洁，相比传统的马桶，要方便的多。
约翰·哈灵顿将他的作品献给了当时的英国女王，但马桶本身的设计存在问题，在拉阀门冲洗时，水箱里的水全部溢出。另外，因没有排水系统，冲洗马桶的污水仍会流向地面。
功能改进与完善
工业革命后，抽水马桶得到了进一步的发展。
1775年，英国的钟表师亚历山大·卡明又对哈林顿马桶的储水器进行了改进，使储水器里的水每次用完后，能自动关住阀门，还能让水自动灌满水箱。他还将抽水马桶下方的管道设计成“S”形，既可将排泄物冲走，又在马桶内保持了一定的水位，形成一个密封垫，阻隔了下方管道传上来的臭味（如下图）。
但在当时，污水的流向问题还未被解决，大多数排泄物是顺着管道直接排到河流里，导致了严重的环境污染，实际上，无论是挖坑填埋，还是倒入河里，都会造成一定的不便。
时代在进步，抽水马桶也在不断发展。
3年后，也就是1778年，伦敦工匠布拉默把储水器改设在马桶上方，并在上面安装了一个把手，用来控制储水器的出水活门，还在便池上装了盖。
之后，英国的发明家约瑟夫·布拉梅再一次对抽水马桶进行改进，发明了防止污水管逸出臭味的u形弯管。至此，抽水马桶已几乎包含了现代普通马桶的所有功能。
下水道系统的建立
马桶虽然解决了个人卫生问题，但由于排泄物是顺着管道直接排到河流里，这就导致了严重的环境污染，也便利了传染病的流行。直到1858夏天，伦敦泰晤士河爆发了著名的“大恶臭事件”，人们才开始进行下水道系统的建立。
到了1861年，管道工托马斯·克莱帕改进了抽水马桶（如下图），并发明了一套先进的节水冲洗系统。自此，人体废物排放才开始进入现代化时期。
之后，英国政府制定法律，规定每幢房屋必须安装适当的污水处理系统，马桶大大地普及。
改革
的分水岭
马桶改革的分水岭，不是它在技术上的进步，而是材质上的改变。
对于早期发明家来说，制造马桶的一大难题是原材料。最初的马桶用木头制作，但硬度不够，且容易漏水和不易打造成一定的形状。时间久了，马桶上会残存粪便，滋生细菌，传播疾病。
后来有人建议使用石头和铅来制造马桶，即把石头和铅烧热，然后用沥青、松脂和蜡来密封缝隙。这种马桶解决了渗漏问题，但制造起来十分麻烦，而且十分笨重，使用起来不方便。加上灰尘多，冬天坐在上面冰凉，也带来不少健康隐患。
中国瓷器进入欧洲后，为马桶工艺发展揭开了新的一页。随着欧洲人掌握了瓷器制作工艺，陶瓷从最初的用于奢侈品工艺逐步延伸到了马桶制造领域。
陶瓷马桶既结实又不会漏水，不会残存病菌，而且易于清洁，同时有很长的使用寿命，是马桶发展史上的一次飞跃。
1883年，托马斯·图里费德让陶瓷质地的马桶实现了市场化，成为使用最广的卫生用具。这是一个很具有划时代意义的事件。
智能化
发展
随着时代的发展和科技的进步， 马桶也开始融合越来越多的科技元素。
现代卫浴间设计不仅要解决生理需求和供个人清洁之用，更提倡构建可以最大化享受生活的洗浴空间。市场上马桶种类繁多，目前就使用方式看主要有蹲式马桶和坐式马桶。
蹲式马桶占地小， 但是使用体验并不是很好，人们蹲的时间稍长就会腿脚发麻，其主要用于公共场所。坐式马桶因其具有更利于健康、 更省力的特点而被广泛运用于家装和一些高档场所。在坐式马桶的基础上，自动冲洗、自动烘干等功能随之而来。渐渐地，马桶也开启了它的智能化时代。
智能马桶开始出现于美国，是普通马桶升级换代的产品，它是由微电脑控制的马桶，具有普通马桶的所有功能，同时又结合了自动冲水，座垫加热，臀部清洗，女性清洗，按摩通便，暖风烘干等非常舒适和实用的功能。
但是现在的智能马桶还存在不少缺陷，比如：维修代价大，操作有门槛等。智能马桶盖的一侧往往配有一个按钮繁多的操作面板，或者一支按钮繁多的遥控器。这增加了老人、儿童的操作难度。错误操作可能引起无法顺利喷水、加热、除臭等效果，还会造成产品本身的电路故障。
通过下面的图我们可以初步了解一下智能马桶的机体构成。
智能马桶的机体主要分为以下几个部分：
1)电路安全系统。其主要由智能芯片，水温传感器，热保护器，液位开关，温度保险丝，弹簧片开关，漏电保护器，温度传感器等组成。
2)水流系统组合。其主要是由减压阀、温水箱、水泵、水路分配器、清洗杆、陶瓷水箱、陶瓷基座等组成。
3)座圈组合。其主要是由座圈，座圈加热丝，座盖，座衬，座温传感器，面盖橡胶垫，座衬开关固定架，座衬开关垫圈等组成。
马桶在不同国家的发展
马桶发展到现在，开始渐渐地融入不同文化的元素，不再是一种单纯的物质形态，也不能将其看作单纯的一种物的表象，而更应当将其看作交流的媒介。
日本在这一领域的发展众所周知。抢购日本马桶盖的事件足以说明这一点。座椅加温器、噪音消除器等人性化的设计在日本得到了很好的实现。
除此以外，在欧洲，很多国家的马桶上没有坐便圈；在荷兰，设有非常高的公用小便池等等。
不同的马桶结构没有好坏之分，体现的只是一种文化的差别。
“马桶文化”的兴起
从古至今，马桶经历了翻天覆地的变化，它的出现不仅解决了人类的如厕难题，在对公共卫生的维护方面也有突出的贡献。近几年更是掀起了一股厕所文化，马桶以很多独特的形式登上了大雅之堂。以马桶为主题的餐厅的出现就是一个很好的例子。
另外，WTO组织的成立也是马桶文化发展的一个标志，当然，这里的WTO并非是指“世界贸易组织”，此WTO的全称是World Toilet Organization，中文翻译过来就是“世界厕所组织”。
世界厕所组织是一个非盈利、非政府性的组织，2001年成立于新加坡，由新加坡共和国洗手间协会、日本厕所协会、大韩民国清洁厕所协会、中国台湾厕所协会联合创立，总部设在新加坡共和国。
世界厕所组织致力于全球性的厕所文化，倡导厕所清洁、舒适、健康，截止2007年的数据显示已有44个成员。 世界厕所组织还规定每年的11月19日为世界厕所日。
如何让马桶更卫生、 安全， 让人有更好的使用体验， 并在发挥其基本使用功能的同时体现使用者的个人特色， 是马桶未来的发展趋势。不过，无论如何发展，马桶的方向都是明确的，那就是更加方便和卫生。相信在以后，马桶会发展得越来越好。
参考文献：
[1]传媒中国 《TOTO卫洗丽带你揭秘马桶进化史》http://xm.ifeng.com/news/gundong/xiamen_2015_11/24/4589490_0.shtml 2015年11月24日12:29
[2] 新浪博客：惠尔洁马桶芯的博客 《马桶的进化史》http://blog.sina.com.cn/s/blog_ae8ec11b010160os.html (2012-08-23 16:04:15)
[3] 《一只马桶的千年进化史，比人类有出息多了》http://bbs.tiexue.net/post2_9437349_1.html 2015/8/31 18:35:47
[4] 美街教育研究 《从人性化角度看马桶的发展》 作者：刘菲 曹玉敏
[5] 陶瓷 《智能马桶》2015-03-15
[6] 1994-2014China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved . http://www.cnki.net 《民国时期南京城市环境卫生管理（1927-1937）——以粪便管理为例》 作者：马红梅
[7] Bookface 《这个“神器“，不仅改善了我们的生活方式，还改变了我们的思考姿势》 波叔2016-08-31
指导教师：尹北直（中国农业大学）
