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编译  周舒义

编辑  魏潇

在农场露天饲养的奶牛眼中，一望无际的草场就是天然的方便之所。据统计，一头牛每天排出的粪尿总重可达 45 公斤。奶牛舒坦了，但许多环境问题随之而来。积累的粪便经常污染当地土壤和水源；牛尿中的氮会在微生物作用下分解，产生硝酸盐和一氧化二氮。前者渗入水源，导致水体富营养化；后者则是一种强温室气体，造成的温室效应是同等质量二氧化碳的近 300 倍。根据联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）的数据，全球畜牧业每年排放约 20 亿吨二氧化碳当量的一氧化二氮，占人为一氧化二氮排放量的 53%；世界范围内近 10% 的人为温室气体由牛产生。

如果把牛排泄物收集起来、集中处理，或许就能减轻环境污染。虽然我们可以把牛关进牛棚，但牛棚空间狭小，牛尿与粪混合后又会产生氨，这是一种间接的温室气体。“（在欧洲，）农业产生了（90% 的）氨，这其中有 50% 来自养牛业。”论文通讯作者、德国莱布尼茨农场动物生物学研究所（Leibniz Institute for Farm Animal Biology）的应用行为学家 Jan Langbein 在接受媒体采访时这样表示。

为此，Langbein 的团队决定从动物行为入手，让牛学会上厕所——这听着有些异想天开，却也不算太离谱。毕竟，“你可以训练婴儿如厕，可以训练猫如厕……甚至可以训练猪如厕——那为什么不能是牛呢？”他们认为，奶牛如厕可以方便饲主收集粪便集中处理，从而避免污染土壤和水源，减少温室气体排放。更妙的是，奶牛平时仍可享受和煦微风，在开阔的草场上闲逛。

为了训练奶牛如厕，Langbein 团队与德国弗里德里希·洛弗勒研究所（Friedrich-Loeffler-Institut）、新西兰奥克兰大学（University of Auckland）合作，开展了这项名为“MooLoo 训练”的研究。

研究人员从行为心理学取经，试图通过奖励来强化奶牛的如厕行为。他们用塑料板围出两米见方的厕所区域，板面是醒目的绿色，以便奶牛分辨厕所位置。地面还贴心地铺有人工草皮，避免它们在方便时“水花四溅”。在实验的第一阶段，研究人员将平均 119 天大的幼龄荷斯坦母牛关进厕所，每当它们在里面排尿时，就能得到碾碎的大麦或者甜饮料作为奖励。第一阶段的训练结束后，16 头小牛中有 10 头会在排尿结束前转向发放奖励的方向，“眼巴巴”地等着食物出现，这说明它们在“排尿”与“奖励”之间建立了某种关联。

小牛上厕所。来源：论文

随后，研究人员打开厕所，允许小牛自由活动。它们可以通过单向的活动门板进入厕所，定点如厕仍将得到食物奖励。为了鼓励小牛主动使用厕所，他们希望小牛将“随地大小便”与不愉快的经历联系起来。“一开始，我们使用了入耳式耳机进行惩罚，每当它们在外面小便时，耳机就会播放非常难听的声音。”Langbein 说。“我们认为这样做可以惩罚动物，而且不会使它们太反感。”

如果研究人员知道中国有个成语叫“对牛弹琴”，他们就会意识到这不是什么好主意。小牛对噪音（不出意料地）无动于衷。于是，草坪洒水器取而代之，用温和的水流“提醒”那些不守规矩的小牛。结果显示，16 头小牛中有 11 头学会了定点如厕，成功率将近 80%。而且在延长小牛到厕所的距离后，这 11 头小牛中有 10 头仍然保持了使用厕所的好习惯。

根据建模研究估计，如果通过厕所定点收集 80% 的牛尿，将能减少 56% 的氨排放量。

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不过，科学家对于教奶牛上厕所蓄谋已久，不单单是为了遏制全球变暖。控制排泄需要复杂的神经机制和生理过程，这项研究还能加深我们对哺乳动物反射通路的认知。

通常认为，奶牛在草原上游荡，随处方便的习惯令它们缺乏控制排泄的能力。此前对奶牛的如厕训练仅取得部分成功。而在这项研究中，小牛只接受了 15 天的训练，大多数在 20 到 25 次小便后就学会了全套技能，表现优于 3 ~ 4 岁的人类幼儿。论文作者 Douglas Elliffe 和 Lindsay Matthews 认为，这表明奶牛可以感受膀胱传来的阵阵尿意，并且憋到厕所再行方便——当然，前提是有奖励可拿。

此外，“MooLoo”还揭示了一条未曾设想的道路——我们或许可以在不影响动物福利的情况下，借助它们自身的认知能力来解决紧迫的环境问题。Langbein 乐观地认为，通过更多训练，如厕成功率还可以进一步提高。他希望在若干年后，自主如厕的好习惯可以风靡万千奶牛。

拓展阅读：

人类开始给牛戴口罩了：防止它们打的嗝破坏全球气候

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参考来源：

1.https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168159102000801

2.https://theconversation.com/we-managed-to-toilet-train-cows-and-they-learned-faster-than-a-toddler-it-could-help-combat-climate-change-167785

3.http://www.fao.org/news/story/en/item/197623/icode/

4.https://www.the-scientist.com/news-opinion/potty-party-researchers-show-young-cows-can-be-toilet-trained-69182

5.https://www.eurekalert.org/news-releases/927878

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