從 Pulsar Client 的原理到它的監控面板
背景前段時間業務團隊偶爾會碰到一些 Pulsar 使用的問題，比如消息阻塞不消費了、生產者消息發送緩慢等各種問題。雖然我們有個監控頁面可以根據 topic 維度查看他的發送狀態，
在各地的小學生間，一項更“另辟蹊徑”的愛好已經悄然興起——養臭水。
臭水指的是將生活中各種東西，包括屎、尿、昆蟲尸體、剩菜剩飯、水果、飲料等等只要是小學生能想到拿到的東西，放在一個密封的瓶子里養著。
經過一段時間后，這些物質開始腐爛，產生臭味，甚至有的還會爆炸。小學生們對這種現象非常感興趣，甚至將其視為一種養成游戲。
先說結論：別養。
養臭水可不是什么好玩的事，會帶來安全、健康風險，千萬不要嘗試，家里孩子要是養了，可以跟孩子一起看看這篇文章，一起把臭水處理掉。
下面我們就從發酵的角度，跟大家講講養臭水為什么臭？危險在哪兒？以及正確的發酵是怎么做的。
為什么臭水會“越養越臭”？
養臭水主要就是靠微生物發酵，其過程中產生臭味主要是由于微生物在分解有機物質時釋放出各種揮發性化合物，這些化合物往往具有強烈的氣味。不同的有機物分解產生的氣體不同：
1、蛋白質分解
當微生物分解蛋白質時，會產生氨氣、硫化氫和各種胺類化合物。這些化合物通常具有強烈的腐臭味。例如，硫化氫聞起來像臭雞蛋，而胺類化合物則有腐爛魚類的氣味。
2、碳水化合物分解
碳水化合物在發酵過程中被分解成短鏈脂肪酸、醇類和酯類，這些化合物雖然有些可能帶有芳香氣味，但在某些情況下也會產生令人不悅的酸味和發酵氣味。
3、脂肪分解
微生物分解脂肪時，會產生揮發性脂肪酸，如丁酸、己酸和辛酸，這些化合物具有強烈的酸臭味。
含有蛋白質、碳水化合物、脂肪的食物變質產生臭味（來源：作者 AI 生成）
所以，第一個重點來了，臭水之所以能這么臭，就是因為放了大量的有機物。
不過，養臭水僅放入大量有機物是不夠的，許多發酵過程是在缺氧的環境下進行。在這種情況下，厭氧微生物（如某些細菌和酵母）會進行發酵代謝，產生臭味化合物。比如，在厭氧環境中，產甲烷細菌會產生甲烷和其他有氣味的副產物。
第二個重點臭水需要厭氧發酵，經常打開瓶子看看有沒有發臭，會影響發酵過程。
許多發酵過程是在缺氧的環境下進行（來源：作者 AI 生成）
當然，臭水的味道也跟微生物的種類有關，不同微生物在發酵過程中會產生不同的代謝產物。例如，某些厭氧細菌會產生揮發性脂肪酸和其他有臭味的化合物，而酵母在酒精發酵過程中會產生醇類和酯類，這些產物有時也會有強烈氣味。
再舉兩個例子：
臭豆腐：臭豆腐的臭味主要來源于發酵過程中產生的氨氣和硫化氫。豆腐在發酵過程中，蛋白質被微生物分解，產生了這些具有強烈氣味的化合物。
納豆：納豆的臭味來自于細菌（主要是枯草芽孢桿菌）在發酵過程中分解大豆中的蛋白質，產生的多胺（如腐胺和尸胺）和氨氣。
為什么臭水會爆炸？
在發酵過程中，微生物分解有機物質（如糖類、蛋白質、脂肪等）以獲取能量和產生代謝產物。在缺氧環境中，微生物進行無氧呼吸，將有機物分解為小分子，并釋放氣體作為副產物。常見的一些產氣的發酵如下：
1、酒精發酵
酵母在無氧環境下分解葡萄糖，產生酒精和二氧化碳氣體。
2、乳酸發酵
一些乳酸菌在分解糖類時產生乳酸和二氧化碳。
3、厭氧發酵
一些厭氧細菌（如產甲烷菌）在發酵過程中產生甲烷和二氧化碳。
4、硝酸鹽還原
一些細菌能夠將硝酸鹽還原為氮氣或氧化亞氮，這些氣體在發酵過程中釋放出來。
用瓶子發酵時爆炸的原因是由于發酵過程中微生物分解有機物產生氣體（如二氧化碳和甲烷），在密封的瓶子中，這些氣體無法逸出，導致內部壓力不斷升高。當壓力超過瓶子的耐受限度時，瓶子會發生爆炸。在快速發酵和使用不耐壓容器時，這種風險會非常高，這會帶來直接的安全隱患。
別再養臭水了，危害可不小
上面講了好多養臭水的原理，目的是給大小朋友們科普一下養臭水中的發酵原理，真的不建議大家養臭水。畢竟養臭水會有許多危害，接下來就簡單舉幾個例子：
1、呼吸道感染
在養臭水的過程中，大量細菌和真菌繁殖。一旦容器發生爆炸，這些微生物會形成飛沫進入空氣中。如果人吸入這些飛沫，細菌、真菌等微生物會進入呼吸道，引起感染。輕者可能導致咳嗽、喉嚨痛等癥狀，嚴重者可能會誘發肺炎等嚴重呼吸道疾病。
肺部被真菌感染示意圖（來源：作者 AI 生成）
2、局部感染
臭水如果不慎濺入眼睛，與黏膜接觸，會造成局部感染。眼睛是一個敏感的部位，接觸到含有大量細菌的臭水，可能引發結膜炎等眼部感染，表現為紅腫、流淚、疼痛等癥狀，嚴重時還可能影響視力。
3、腸道感染
如果誤食了臭水中的液體或固體物質，還會導致胃腸道感染。臭水中含有大量有害微生物，這些微生物進入腸道后，會破壞腸道正常菌群，導致腹痛、腹瀉、嘔吐等胃腸道癥狀，嚴重時可能會引發更嚴重的腸道疾病。
4、機械傷害
容器爆炸不僅會釋放有害微生物，還會產生機械傷害。碎片飛濺可能造成皮膚劃傷、眼球損傷等。特別是玻璃瓶爆炸時，碎片高速飛出，極易造成嚴重的割傷或刺傷，眼球等脆弱部位受到傷害后，可能導致視力受損甚至失明。
最后，就算沒人受到直接的傷害，一瓶臭水炸了，難道它不惡心人嗎？
真實的發酵工程是怎樣的
了解了自行發酵臭水的原理和危害，接下來咱們再略作展開，講講正規的發酵是怎么回事。千萬別以為微生物發酵只能得到臭水那樣的垃圾，發酵工程在我們日常生活中無處不在，許多我們熟悉和喜愛的食品和飲料都是通過發酵工藝制成的。
比如，早餐中的酸奶、面包、奶酪，烹飪時常用的醬油、醋，晚餐中的泡菜，乃至聚會上的啤酒和紅酒，這些都是發酵工程的成果。發酵不僅賦予這些食品獨特的風味和質地，還增強了它們的營養價值和健康益處。
發酵過程需要特定的條件（來源：作者 AI 生成）
當然，真實的發酵工程可不像做“臭水”一樣的隨意，發酵過程需要特定的條件，以確保微生物能夠有效地生長和代謝，從而生產出高質量的發酵產品。
1、合適的溫度
不同的微生物在不同的溫度下有最佳的生長和發酵活性。通常，酵母在 20~30°C 之間的溫度下發酵效果最好，而乳酸菌在30~40°C的溫度范圍內表現最佳。
2、適宜的 pH 環境
發酵過程中微生物對 pH 值有特定要求。酵母發酵通常在 pH 4.0-6.0 的范圍內，而乳酸菌更適合在 pH 5.0-6.5 的環境中生長。通過調節培養基的pH 值，可以優化發酵效率。
3、氧氣需求
不同類型的發酵對氧氣的需求不同。好氧發酵（如醋酸發酵）需要充足的氧氣，而厭氧發酵（如乙醇發酵）則需要在無氧環境下進行。適當的通氣和密封控制是發酵過程中的關鍵步驟。
4、營養供給
微生物需要碳源、氮源、維生素和礦物質等營養物質來維持生長和代謝。培養基中應含有足夠的葡萄糖、氨基酸、維生素和無機鹽等，以滿足微生物的營養需求。
5、防止污染
發酵過程中必須保持無菌操作，防止雜菌污染。使用無菌設備、無菌培養基和嚴格的操作規程是防止污染的有效措施。
6、適當的發酵時間
不同的發酵過程需要不同的時間。過長或過短的發酵時間都會影響最終產品的質量。通過監測發酵過程中產生的氣體、酸度和其他指標，可以確定最佳的發酵時間。
7、均勻混合
為了確保微生物能夠均勻地分布在培養基中，并獲得均勻的營養供給和代謝產物排出，發酵過程中通常需要進行適當的攪拌和混合。
8、壓力管理
在一些發酵過程中，特別是厭氧發酵，控制容器內部的壓力也是關鍵。過高的壓力會抑制微生物的生長，而適當的減壓可以提高發酵效率。
總結
中小學生對養臭水的興趣源自多方面原因，可能包括一點惡作劇的心態，但其中也有對自然界微生物活動的好奇心、對生態系統復雜性的探究欲望以及參與實驗和觀察的樂趣。
這種興趣體現了孩子們天生的探索精神和學習欲望，是科學教育的良好開端。
我們不應打消孩子們的好奇心，不過，我們也要借這個機會，告誡孩子們，做科學實驗，要明確實驗目的，了解基本的知識和理論，控制好實驗條件，使用合適的設備，最重要的是確保安全。
否則，盲目的嘗試將無法通向真正的知識，魯莽的操作則會帶來事故和麻煩。
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