科学有意思

【主题阐释】

近来有一群年轻人坚持提问，不懈求解。他们活跃在“果壳”“知乎”等科普、问答网站，对一些并不能解决吃穿用的实际问题，也非一时新闻热点的冷门科学知识坚持提问和探索，让科学有了一种热闹的传播方法。他们告诉我们，原来科学是如此丰富多彩，如此有情趣，如此有意思！

【素材展示】

“三伏贴”是骗局

年年三伏，今又三伏，中医院里人无数，一些原本门诊量并不大的中医院，在这个时节，就诊人数却忽然可达平日的十倍之多。这是因为人们普遍相信所谓“冬病夏治”。“冬病夏治”涉及的范畴甚多，若以穷举法逐个去解析未免太过愚蠢。弱水三千，只取一瓢饮，我们不妨仅以应用较为广泛的“止咳贴”（又称“三伏贴”）为例，看看这个所谓“冬病夏治”的葫芦里，到底卖的是什么药。

查阅中华医学会儿科学分会呼吸学组《中华儿科杂志》编辑委员会共同制定的《儿童慢性咳嗽诊断治疗指南》，在其治疗部分非但没有这个“止咳贴”的半点儿影子，就是连中医药的部分也不见其踪迹。倘若冬病夏治的方法真如某些所谓专家所言的“疗效显著”，何以在这个权威的针对儿童慢性咳嗽的指南中连个立锥之地都没有呢？那么为什么会有部分家长觉得有效？这就涉及到了疾病的自然转归及安慰剂效应等因素了。不少疾病其发病机制与精神心理因素有关，研究发现，即使对这类病人使用并无实际疗效的安慰剂，其“疗效”亦可达10%～30%，某些得到病人高度信赖的医生使用安慰剂，甚至能达到50%～80%的疗效——这也部分地解释了在现代医学出现之时，仍会有所谓的名医大师备受推崇。对于不少愚昧的中国人来说，越神奇=越有效，恰是因为这个缘故，以至于这种有意无意的骗局而今仍在继续。

美国队长不背降落伞，就敢跳飞机

在电影《美国队长：冬日战士》里，美国队长不背降落伞便跳出了机舱并落到了水里。美国队长跳出机舱之后，采用的便是跳伞运动员的标准自由落体姿态。在这种姿态下，他很快就会达到极限速度，这时向上的空气阻力在数值上等于向下的重力。对于采用这种姿态的普通跳伞运动员，极限速度应为大约53.6米每秒。在自由下落的最后，他改变了姿态，好让脚先触水。在第二种姿态下，他的横截面积减小，因而降低了空气阻力。这意味着他会再次加速。假设他以53.6米每秒的速度进入站立姿态，那么他的入水速度是67.2米每秒，他的平均加速度是337g。人类一般可以在极短时间内挺过100g的加速度，记录中人类幸存下来的最大加速度是214g。

“铁掌水上飘”并非浪得虚名

各类武侠片里，大侠们借助轻功能够轻易地在水面上打斗。但现实生活中，科学家通过研究双冠蜥在水面上奔跑的行为，计算得出了一个毫不出奇的答案：我们太重太弱，无法在水面上奔跑。按照估算，水动力不可能承载起我们的体重，除非我们能以超过30米每秒的速度踩击水面——这个速度需要的肌肉力量是普通人的大约15倍。一种方式可以稍稍绕开这一限制，那就是增大脚掌的面积，或者说，穿着巨大的鞋子或者脚蹼来奔跑。不过，有科学家计算过，就算一个人的体力非常好，踩水的速度非常快，能够达到10米每秒，他要在水面上飞奔，脚掌（鞋底）面积也必须达到1平方米才行。他们的实验表明，人能够在水面上跑起来的最高重力加速度，大约是0.22倍地球重力加速度。在不到0.1倍地球重力加速度的环境中，所有自愿者都能够“水上飘”。

为什么诈骗短信看上去那么弱智？

“XX集团举行三十周年大庆典，您的手机号码获得了20万大奖。”相信用过手机的人都收到过类似的短信，你有没有这样的疑问：这些已经被媒体曝光成千上万次的骗术为什么还是会一再出现？对于骗子来说，目标就是在茫茫人群中找到一个受骗者，把钱骗到手。不过，大家要搞清楚的是，仅仅对骗子的电子邮件有兴趣，回复了邮件，只能称得上“上钩”，最后把钱汇到骗子手里才称得上被骗。人群里最后上当的人的比例跟电子邮件内容没很大关系，因为上钩者不会只因为最初的邮件内容就汇钱给骗子，更关键的是接下来与骗子的联系情况，一旦上钩者发现不对头的地方，就会中断与骗子的联系。综合下来就是，彻底把一个人的钱骗到手概率不大。所以骗子会故意发一些很假的邮件，这样上当的都是些“真傻”的受害者，可以减少跟“钓上来的鱼”辛苦联系一番，最后却一分钱没骗到的几率。这一方面说明，在当今这个年代骗子们行骗的成本越来越高，这个行业越发不景气，也说明要想不被骗就要有质疑精神和理性。

使用电脑影响大脑

我们知道计算机正在改变人们思考的方式，比如互联网就改变了我们记忆的方式。但是，使用计算机这件事本身能带来什么改变呢？举个例子，与我们在进化史中进行的其他活动相比，操作鼠标是一件很奇怪的事情：你通过手部在水平面的细微移动，使一个完全脱离的垂直表面上的光标发生相应的细微移动。但通过日复一日的练习——计算机用户平均每天点击鼠标超过1000次——你已然成为了用鼠标的专家。科学家们对这种练习是否能影响大脑对身体其他方面的控制。研究结果表明有电脑使用经验的被试者，在泛化的幅度和广度上与没用过电脑的被试者有显著差异。这项研究为开发借助计算机帮助中风患者恢复肢体控制的方法提供了支持。而对于健康人来说，玩精心设计的计算机游戏则有可能帮助他们更快地学习新的运动技能。

起床气从哪里来？

根据神经生物学家、时间生物学家肯·赖特的研究，“人的认知能力在日常入睡点之前的几个小时里最好，在日常起床时间前后最差”。还有研究发现，睡眠惯性能持续两个小时甚至更久。慕尼黑大学的时间生物学教授罗内伯格把这个时间差叫作“社交时差”。“在‘非自然时间入睡和起床可能是现代社会最为普遍的高风险行为。”罗内伯格说。他还说，睡眠时程不佳给身体系统造成的巨大压力是增加夜班工人患癌症、潜在心血管疾病以及糖尿病、代谢综合征等慢性病风险的原因之一。另一项研究则发现，睡眠时间点对学生的课堂表现以及考试成绩的影响比睡眠长短以及睡眠质量的影响要更大。实际上，睡了几个小时和自己是不是晨起型对结果来说都没多大关系，有关系的是几点入睡，以及几点起床。睡得太少是不好的，但要知道，天都黑了才起床也不好，可能还更糟。

好消息是，睡眠惯性和社交时差的影响看来能够调整。要是我们能让自己的睡眠时间与自然光的明暗模式同步，那起床就会变得非常轻松。美国诗人迪奥多·罗特克曾在他一首著名的诗中这么说：“为了睡去，我醒了，慢慢醒，不着急。”完完全全清醒过来时，我们做出的是自己真正想要的决定，而慢慢醒的方式会为我们保证这一点。

西红柿的杀虫秘诀：

共享弹药，一致对敌

当一只毛虫咬了一株西红柿，整个田地里的西红柿都变得更加致命了一点点。人们很容易低估植物的本领。其实它们并不仅仅是动物攻击的被动受害者，需要屏障和农药去拯救，它们自己也可以产生防御性的毒素来毒杀要吃它们的动物。我们食品里的天然杀虫剂可要比我们喷在上面的人工合成杀虫剂要多得多。它们还可以通过向空气中释放化学信号来跟彼此交流，其中的有些化学物质能够吸引可以杀死食叶害虫的寄生虫；另外的一些还可以告诉它们的植物邻居该准备好它们的防御系统了。但是西红柿做的事情有些不同。它们释放到空气中的化学物质并不是警报，而是作为一种原料。别的西红柿可以从空气中获取这种物质，然后将其转化成它们自身组织内的毒素。

动物界中从猎物身上获取毒素的例子很多，比如海蛞蝓从水母中吸收毒的刺细胞，或者虎斑颈槽蛇从它吃掉的蟾蜍中获取毒素。但是西红柿的方式完全不同——它们可以彼此提供关键的武器部件。它们就像是面对敌军炮火的士兵在向自己的队友投掷抢的配件和子弹。

让农民加入农业科研大军

20世纪70年代以来，农业研发都主要依靠具有高新仪器设备的个别科研组织和机构。但近些年，农业进步的速度已经明显放缓。基于2013年的数据，东亚（主产水稻）和欧洲西北部（主产小麦）等这些世界上重要的粮食生产区域，粮食产量的增加曲线已经到了其平台期，甚至有些国家的粮食产量出现了下降的情况。决定农作物和牲畜的生长状况的因素很多，如基因、种植饲养方式和所生长的环境条件。看天吃饭的农民，要提高产量将更依赖于创新，而从科研机构流入农田的那些大知识，也必然需要得到来自农民的知识作为补充。希望使用最少的成本获得巨大收益，就需要增加农民自身的研发能力。世界各地的农民朋友们都是真正的实验者，他们也最熟悉自己所耕作土地的特性。事实上，近代农学就是在农民实践中不断摸索和总结得出的，如通过轮作来改善土壤养分、使用粪肥施肥来使土壤肥沃和向土壤中加入石灰来改变土壤酸碱度。即使是那些不由农民直接发明的技术，如试剂盒、改良种子和化学试剂，其使用的方式方法也会在广大农民的使用过程中改变，以适应具体的农耕条件。

如今英国有450位农民在他们小至不足一公顷、大至上千公顷的农田里开展“田间实验”，就大约20个课题进行研究，研究结果都在网上公布。一些农民已经创造了有用的知识，例如有农业工作者了解到如何使用较易处理的原料，使所节省的人力成本高于使用复杂原料带来萌发率上升所获得的经济利润。

【运用示例】

有些事司空见惯，但很少有人探究原因，比如电影中美国队长不背降落伞就敢跳飞机，比如武侠片中飞来飞去的绝世高人。人们通常以幻想将这些事归类，而不认为它们有现实可能性。但是，科学告诉我们，有时候幻想未必不可实现。比如美国队长不背降落伞从飞机上跳下，虽说目前人类能够承受的加速度最高记录是214g，但如果有一定的科学装备，当然不是降落伞，也未必不能够挺过从飞机上落下时的337g加速度而幸存。而科学实验已经证明当人以10米每秒踩水，脚掌或鞋底面积达到1平方米，就可以实现“水上飘”。可以说幻想往往是科学前进的一部分动力。只要敢想敢拼，也许未来我们也会成为武侠小说中的绝世高手。