搞笑但不可笑 2024年搞笑诺贝尔奖出炉

2024-12-25 00:00:00丁一
百科知识 2024年23期

不久前,第34次“首届”搞笑诺贝尔奖(Ig Nobel Prize)颁奖典礼在美国麻省理工学院举行。新冠疫情期间,搞笑诺贝尔奖的颁奖仪式一度改以线上方式举行,今年的颁奖典礼终于回归传统,在线下举行。

搞笑诺贝尔奖是对诺贝尔奖的有趣模仿。其名称来自Ignoble(不名誉的)和Nobel Prize(诺贝尔奖)的结合。主办方为科学幽默杂志《不可思议的研究年鉴》(Annals of Improbable Research,AIR),其评委中有些是真正的诺贝尔奖得主。这一奖项的评选目的是选出那些“乍看之下令人发笑,之后发人深省”的研究。从1991年开始,搞笑诺贝尔奖每年颁发一次。入选该奖项的科学成果必须不同寻常,能够激发人们对科学的兴趣。

新鲜出炉的2024年搞笑诺贝尔奖再次向人们展示了科学的无限可能和科学家们的无穷创意。那些看似荒诞的研究展现了科学家们对未知世界的好奇心和探索精神。

正如搞笑诺贝尔奖创始人所说:“每个获奖者都做了一些事情,首先让人发笑,然后让人思考。”这些研究提醒我们,科学并不总是严肃的,有时候最不经意的观察可能导致重大发现。毕竟,在科学的世界里,永远充满了无限的可能和无穷的乐趣。

医学奖:“假药”加料更有效

本届搞笑诺贝尔奖医学奖的获得者发现,如果在安慰剂里加入具有副作用的成分,能使之产生更大的安慰剂效应。

他们邀请了77位健康受试者进行实验。这些受试者被随机分成两组,并均被告知将使用芬太尼鼻喷雾剂用于缓解疼痛以及芬太尼可能导致的副作用,即致使用药部位产生轻微烧灼感。但受试者们并不知道所用的鼻喷雾剂中实际上并不含芬太尼—一组人使用的是惰性的纯盐水安慰剂,另一组人则使用添加了辣椒素的活性安慰剂。实验结果显示,和纯盐水安慰剂相比,添加了微量辣椒素、会带来刺激副作用的安慰剂鼻喷雾产生了更显著的止痛效果。副作用的存在似乎成了一种“药物在起效”的信号,让受试者对治疗效果产生了更积极的预期,并且的确减轻了他们对疼痛的主观感受。

这项研究展现了安慰剂效应的复杂性,不仅能帮助医学界设计出更加合理的安慰剂对照研究,以避免对实验结果造成干扰;而且,让研究人员对药物心理作用有了更深入的理解,也为今后临床实验的设计提供了重要参考。研究结果同时告诉人们,在治疗过程中,病患的积极态度至关重要,即使他们服用的是安慰剂,只要心态乐观,身体状况也能好转。

概率学奖:抛币打赌并不公

面对难以抉择的问题,人们有时会把命运托付给硬币。抛硬币似乎是一个既简单又公平的定夺方法:无论猜哪一面朝上,押中的概率都恰好是50%。事实果真如此吗?本届搞笑诺贝尔奖概率学奖的获得者使用46种不同的硬币进行了多达350757次的抛掷实验,结果显示:抛硬币时,硬币两面朝上的概率并不均等。

这大概是有史以来最大规模的一次抛硬币实验:不仅动用了48人的抛硬币志愿者队伍,而且进行了长达12小时的网上直播。实验发现,在抛掷之前,硬币朝上的一面最终也朝上的概率会稍微大那么一点点,这种情况的概率大约是50.8%。

这项实验还发现,决定抛掷结果的关键并不在于硬币本身,而在于抛掷的人。确切地说,这种概率偏差主要源于人类抛硬币动作的不完美性,最终让硬币两面朝上的时间变得不再均等。

和平奖:“鸽式导弹”未登场

在第二次世界大战期间,美国行为学家斯金纳进行过一项十分离谱的研究:训练鸽子来制导炸弹。

之所以会产生这样的想法,是因为20世纪40年代初期引导导弹的机器非常庞大,以至于导弹内留给爆炸物的空间很小。斯金纳认为鸽子可以作为紧凑且成本异常低廉的解决方案,因为它们特别擅长对模式做出反应。

他在这种炸弹的前方设置了一个可容纳鸽子的小型“制导舱”,舱内有3个洞,每个洞内配有一块能显示前方情况的屏幕。斯金纳训练鸽子识别地面目标的样貌,并让它们通过啄屏幕来瞄准目标,从而操控炸弹飞向正确的方向:啄中间的屏幕,炸弹就笔直地向前飞;啄两边的屏幕,炸弹就往相应的两侧飞。为了提高制导的准确性,斯金纳甚至放了3只鸽子进去,按照“少数服从多数”的原则进行决策。

训练有素的鸽子最终成功完成了制导演示。尽管这种新颖的装置抗干扰能力强,可以对各种各样的目标练习做出反应,且制作简单、不需要稀缺材料,能快速量产,但军方依然放弃了该计划,转而研究更加精准的制导电子设备。20世纪50年代初,该项目曾在美国的海军研究实验室得到短暂复兴,但依旧未能得到实践应用。好在通过完善总体思路,促成了雷达操作员的拾取显示转换器的开发。

不过,这个疯狂的点子并没有被遗忘—在80年后的今天,它赢得了2024年搞笑诺贝尔奖的和平奖。之所以将和平奖颁给这项研究,估计是因为战争从头打到尾,它都没能派上用场。但这项研究对动物行为学的潜在应用领域进行了有益探索,并促使我们思考智能与技术的边界。

化学奖:色谱分离醉酒蠕虫

本届搞笑诺贝尔奖的化学奖颁给了一群使用色谱法分离醉酒和清醒的蠕虫的研究人员。这些蠕虫被放置在一个经过专门设计的通道中,该通道的灵感来自化学中用于对大型聚合物进行分类的六角柱阵列,并被按比例放大到满足蠕虫的尺寸需求。该装置被安装在发光二极管面板上,以获得均匀的背景光。蠕虫则被分为两组,分别是高活性组和低活性组。其中,低活性组被暴露于酒精浓度为3.5%的乙醇中,使它们醉酒。同时,乙醇混合物中还含有蓝色染料,以便更好地区分低活性蠕虫(蓝色)和高活性蠕虫(红色)。活力更强的清醒的蠕虫自然比醉酒的蠕虫更快抵达通道末端,这表明,流经结构化空间是一种根据长度和活性对活性聚合物进行分类的可靠方法。

该项研究揭示了活性物质如何在特定条件下表现出不同的流动特性,不仅为分子化学和流体力学的研究提供了新的视角,也展示了如何通过简单的实验手段揭示复杂的科学现象。

事实上,这项研究的焦点并非蠕虫或是醉酒。研究者的相关论文标题是《根据轮廓长度和活性对活性聚合物类蠕虫混合物进行色谱分离》。这项貌似离谱的研究和化学的关系:这些蠕虫可以作为研究模型,帮助人们更好地理解活性聚合物的动力学特性。

植物学奖:植物有“眼”善模仿

难道植物真的长了眼睛吗?这事还真难说。

获得本届搞笑诺贝尔奖植物学奖的研究者发现,有一种来自智利南部温带雨林的藤本植物具有独特的模仿能力,它能够模仿与自己相邻的植物的叶片形状。

更有趣的是,这种藤本植物模仿的对象不仅限于活的植物。研究人员将人造藤蔓模型放置在几株受试活体植物上方,发现它们试图模仿人造叶片。与非模拟叶片相比,模拟叶片的面积、周长、长度和宽度发生了改变,长宽比更高,矩形度和形状因子更低。研究人员还观察到,模拟叶片的叶脉网络密度较低、叶脉较细、自由端细脉较少。

他们猜测,这种藤本植物可能通过某种特殊的“视觉”实现了模仿—但这一点并未得到证实。

其实,植物视觉概念早在1905年已被提出。其后,进一步的研究认为,植物的“眼睛”由具有平凸或凸出形状的上表皮细胞组成,可以起到透镜的作用,使光辐射能够聚合到感光的表皮下细胞中。

研究人员认为,植物视觉系统理论为该现象提供了一个合理的解释,同时也为人们进一步研究植物的感知系统打下了基础。最新的研究显示,植物不仅可以通过化学挥发物进行交流,还可以感知声音。或许,这一切都只不过是植物对环境的一种适应而已。

物理学奖:死鱼仍旧水中游

当水或气体经过障碍物时会在其后方形成卡门涡街。研究者发现,虹鳟鱼在遇到卡门涡街时会改变游泳姿态,增大身体的摇摆幅度,且恰好和卡门涡街相匹配,这样做可以减少游动时消耗的能量;人们在其他鱼类中则从来没有观察到这样的情况。研究者将这种游泳姿态称为“卡门步态”。这项研究成果于2003年发表在《科学》杂志上。

到了2006年,这位研究者又在《流体物理学》杂志上发表了一篇论文,称自己使用肌电图监测处于卡门步态中的虹鳟鱼,发现它们只动用了很少的肌肉,甚至无须大脑参与。也就是说,新鲜的死虹鳟鱼和活虹鳟鱼在卡门涡街里的泳姿完全相同。死虹鳟鱼也能在卡门涡街中游出卡门步态,甚至还能逆流而上。唯一的区别是,活鱼能够机动灵活地避开前方的障碍物,而死鱼只是机械地往前游,最终会撞到产生卡门涡街的障碍物。死虹鳟鱼之所以能游泳,一方面源于适宜条件下产生的涡流,另一方面得益于它们擅长从环境中汲取动力的灵活身体。

这位研究者使用的是纯实验手段,即把电极插到鱼的身体里测量肌电图。虽然这种非物理学的实验方法为许多专业人士所诟病,但最终,这位用电流研究鱼类运动的研究者还是获得了本届搞笑诺贝尔奖的物理学奖。

研究人员还将实验扩展到使用刚性箔片进行运动测试,结果相似。简而言之,“鱼或箔片可以从涡流中获取足够的能量来克服自身的阻力,这意味着一个能进行拍打运动的物体可以跟随另一个产生尾流的物体前进,即使身在远处,也不需要消耗任何能量”。

生理学奖:直肠输氧辟蹊径

你相信吗,如果我们的肺出了问题,或许可以改用屁股来呼吸?

获得本届搞笑诺贝尔奖的生理学奖的研究者发现,小鼠和猪等哺乳动物都可以通过直肠来吸收氧气。如果用纯氧或溶入氧气的全氟萘烷给患有呼吸系统疾病的老鼠和猪灌肠,有助于缓解其呼吸困难的症状,显著提高它们的血氧水平,且不会导致重大并发症,能有效延长这些动物的寿命。

这是因为,高浓度的氧可以渗入肠道末端的毛细血管,从而参与血液循环,提高动物体内的血氧浓度。其实,自然界里的泥鳅等动物早就开始用屁股“呼吸”了。它们的肠道末端只有一层非常薄的上皮细胞,其下遍布了大量的毛细血管和红细胞,在低氧环境下,它们可以在水中获取从肛门进入的氧气来辅助呼吸。

这项研究的目的是为了将来能在临床上开发辅助呼吸的技术。人类肠道末端的结构与猪和小鼠类似,从理论上讲,上述实验也有望在人体复现,而全氟化合物已在临床上被用于肺内治疗,对人体来说较为安全。研究者设想,未来或许可以将这种“肛门呼吸”的补充氧气方法推广到医疗中,弥补现有呼吸机的不足,减少机械通气带来的肺损伤。目前,研究团队已经获批进行人体研究。也许在不久的将来,一旦人类的肺出了问题,可以用屁股来拯救。

人口学奖:长寿统计谬误多

死亡是一个人们无法回避的现实,但也有少数人能顺利活到100岁,那些寿命在110岁以上的老人则被称为超级百岁老人。长期以来,有大量研究将这些人的长寿归因于强大的社会关系、高蔬菜摄入量和某些遗传标记等原因。不过,研究人员发现,有关超级百岁老人的统计资料与人们原有的认知不一致,大多十分可疑,更确切地说,大多来自错误或欺诈。

在美国,超级百岁老人多产生于人口统计信息不全的地区;在意大利、英国和法国等国家,超级百岁老人则多产生于人均收入较低、预期寿命较短、犯罪率较高、卫生状况较差的贫困区域,不然就是产生于偏远地区或海外领地。研究者发现,当一个地区开始完善人口出生记录后,那里的超级长寿老人的统计数量就会有所下降。由此看来,一部分长寿老人可能并没有正确记录自己的出生时间和年龄,他们实际上有可能并没有那么长寿。这些老人不一定是有意说谎,可能只是产生了错误的记忆,但这会对有关长寿的研究产生不利的影响。

生物学奖:奶牛排乳藏玄机

20世纪40年代,有两位研究者进行了一项有关奶牛产奶的研究。这项研究分析了受到惊吓后奶牛的产奶情况会发生哪些变化,其“精彩”之处在于研究者惊吓奶牛的方法:“最初的恐吓方法是把一只猫放在奶牛背上,并且每10秒捏爆一个纸袋,整个过程持续2分钟。后来发现没有必要,就不放猫了。”受惊后的奶牛的产奶量果然变少了。

当然,这项研究对于人类的贡献并非要告诫人们:在奶牛场要保持安静,并使奶牛远离猫与纸袋。事实上,这项研究大有科学深意。

研究者发现,奶牛排乳是由神经系统间接控制的,而非直接控制。由于奶牛的血液中存在会阻止肌肉收缩的肾上腺素,因此,受其控制的奶牛不会产奶。相反,血液中的催产素则会促使奶牛乳腺导管的肌肉收缩,导致奶牛排出乳汁。也就是说,若要奶牛多产奶,应该给它注射催产素,而不是肾上腺素。

从实验本身看,猫与纸袋并非必需品,而只是用来惊吓奶牛的实验工具而已;不过,若没有它们,这项科学实验该是多么无趣,也注定不会获得本届搞笑诺贝尔奖的生物学奖。

解剖学奖:发旋朝向南北异

本届搞笑诺贝尔奖的解剖学奖得主研究了人类的发旋问题。他们发现,大部分人的发旋都是按顺时针方向旋转的,但在南半球,发旋按逆时针方向旋转的比例似乎会比北半球更高一些。

一个偶然的机会,某位来自法国的医生开始关注人们的发旋方向。他观察了74对北半球同性双胞胎,以研究头发的螺纹图案形成的遗传基础。他还比较了25名出生在北半球(法国)的儿童和25名出生在南半球(智利)的儿童的头发的螺纹数据。结果发现,双胞胎的发旋优先朝同一方向旋转,而且在南半球,按逆时针旋转的发旋更为常见。

这一现象的成因尚不清楚。研究者认为,发旋的形成是一个由基因决定的发育过程,并且可能会受到外部环境的影响。他在相关论文中提到,“地转偏向力”是可能的影响因素之一。由于该力的作用,北半球的风向右偏,南半球的风向左偏。研究者也坦承,这个解释听起来有些草率,真正的原因可能还需要进一步探索。他希望未来能有人进行更大规模的统计,以确定影响发旋方向的各种因素。

【责任编辑】赵 菲