丁一

不久前,2023年“搞笑諾貝爾獎”揭曉。
每年的諾貝爾獎都是科學(xué)領(lǐng)域的一次盛典。在這個莊嚴(yán)慎重的獎項(xiàng)之外,還有一個滑稽和不拘一格的獎項(xiàng)—“搞笑諾貝爾獎”。它是對諾貝爾獎的有趣模仿,始于1991年。該獎項(xiàng)的主辦方為美國《科學(xué)幽默雜志》,他們秉持“乍一看好笑,后又引人深思”的理念,專門給一些另類的、細(xì)碎的科研成果頒獎。頒獎?wù)吆鸵恍┰u委則是真正的諾貝爾獎得主。
今年的“搞笑諾貝爾獎”評審會共頒發(fā)了10個獎項(xiàng),其中既包括傳統(tǒng)的諾貝爾獎獎項(xiàng)類別,如物理學(xué)獎、化學(xué)獎、生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎、文學(xué)獎及和平獎,也包括額外的類別,如公共衛(wèi)生獎。獲獎?wù)叩难芯砍晒粌H令人捧腹大笑,還為我們帶來了一些有趣和令人思考的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。
在馬桶蓋上安裝攝像頭的不一定是有偷窺癖的“變態(tài)”,而有可能是一位如假包換的科學(xué)家—“搞笑諾貝爾獎”的得主。
美國斯坦福大學(xué)的樸承民(SeungMin Park,音譯)博士發(fā)明了一款“智能醫(yī)療馬桶”,也稱“斯坦福馬桶”(Stanford Toilet)。這是一個帶有集成傳感器的智能馬桶,可以通過尿液分析試紙、排便分析系統(tǒng)、肛門傳感器等技術(shù)裝置,快速監(jiān)測人們的尿液和糞便樣本以及心臟健康、血壓、血氧飽和度等指標(biāo)。其中,進(jìn)行尿液檢測時利用了計(jì)算機(jī)視覺技術(shù),進(jìn)行糞便檢測時則使用了深度學(xué)習(xí)。
這款醫(yī)療馬桶的“新冠特別定制版”會配備一個類似坐浴盆的可安裝組件,通過收集糞便樣本,能快速檢測病毒。檢測結(jié)果會在幾分鐘內(nèi)發(fā)送到用戶手機(jī)上。
發(fā)明者希望這款馬桶還可以用來檢測諾如病毒或志賀氏菌。那樣,就可以實(shí)時地監(jiān)測疫情。
其實(shí),這種“醫(yī)療馬桶”的概念早在20世紀(jì)70年代就已經(jīng)問世了,只是由于涉及隱私問題,發(fā)展一直比較緩慢。
除了收集有關(guān)大小便的敏感醫(yī)療信息外,這款馬桶還可以通過生物識別技術(shù)(即“肛周皮膚”識別)對排泄物的主人進(jìn)行“識別”。具體來說,就是在馬桶蓋上內(nèi)置一個攝像頭,來拍攝“菊花”的照片。當(dāng)然,這些私密數(shù)據(jù)都會存儲在加密的云服務(wù)器中,使用者不用擔(dān)心個人隱私的外泄。
眾所周知,斑禿是一種以頭皮、睫毛、眉毛脫發(fā)為特征的疾病。許多患有這種疾病的人更容易發(fā)生上呼吸道感染,以及出現(xiàn)鼻過敏和過分干燥等,其原因是,斑禿同樣會讓鼻毛脫落。
一個人的兩個鼻孔中究竟有多少鼻毛?如果缺少鼻毛,會對人們的生活質(zhì)量造成哪些影響?為了深入了解一位脫發(fā)患者為何一個鼻孔有鼻毛而另一個鼻孔沒有,美國加州大學(xué)歐文分校的研究者們對正常情況下人應(yīng)該有多少鼻毛以及兩側(cè)鼻毛數(shù)量進(jìn)行了研究。
研究者們從本校醫(yī)學(xué)院找來20具用于醫(yī)學(xué)教研的尸體(包括10名男性和10名女性),對其鼻毛進(jìn)行計(jì)數(shù),并測量了鼻毛的長度。結(jié)果顯示,每個鼻孔的平均鼻毛數(shù)量為120~122.2根,鼻毛的平均生長長度為0.81~1.035厘米。
四年前,美國萊斯大學(xué)的一位學(xué)者在實(shí)驗(yàn)室走廊發(fā)現(xiàn)了一只蜷縮的死蜘蛛,這激起了她的好奇心:為什么蜘蛛死后會蜷成一團(tuán)呢?
經(jīng)過一番研究,答案終于浮出水面:蜘蛛缺少能讓腿伸直的伸肌,卻有能讓腿彎曲的屈肌。當(dāng)蜘蛛需要伸直腿時,必須依靠腿部的“液壓系統(tǒng)”。該系統(tǒng)就像打針用的注射器一樣,充滿液體時,推桿會往外推,使腿伸直。當(dāng)蜘蛛死后,伴隨著體液的逐漸流失,蜘蛛的腿在屈肌的作用下往回縮,再也無法伸直。
對于這個有趣的發(fā)現(xiàn),萊斯大學(xué)的研究者們靈機(jī)一動,把死蜘蛛作為與生物材料結(jié)合的載體,通過改變壓力來驅(qū)動蜘蛛腿的開合,使之變成類似抓娃娃機(jī)的小型氣動裝置,來抓取工具和操縱微小的電子部件。為此,研究人員先向狼蛛體內(nèi)注入微小的氣泡,這會給液壓腔增壓并瞬間激活腿部運(yùn)動,使它們張開,為液壓腔減壓則會導(dǎo)致蜘蛛腿再次閉合。這種“死蜘蛛機(jī)器人”可以從事許多工作,譬如,從事挑選和放置物體等重復(fù)性任務(wù),在小范圍內(nèi)對物體進(jìn)行分類和移動,甚至可以進(jìn)行微電子組裝等任務(wù),如操作電路板、關(guān)閉LED燈等。另外一個應(yīng)用是,捕捉自然界中體形較小的昆蟲,利用它們本身就是天然的偽裝高手的特長。最重要的是,它很耐用,可以承受近1000次的開合循環(huán)。
若大街上有一個人在看熱鬧,也許你并不會停下腳步;但若有一群人在看熱鬧,你會不會也停下來,一起看呢?
美國研究者在紐約街頭預(yù)先設(shè)置1人、5人、15人等不同規(guī)模的看熱鬧群體,讓他們分批次站在街上,盯著街對面的窗戶看。結(jié)果發(fā)現(xiàn),如果只有一個人抬頭看,只有4%的路人會停下來抬頭看;當(dāng)刺激人群增加至15個人時,40%的路人會停下來抬頭看。換句話說,看熱鬧的人越多,路人加入其中一起看熱鬧的意愿越強(qiáng)烈。同樣的情況也發(fā)生在并未停下腳步的路人身上:如果刺激人群只有一個人,42%的路人會抬頭看一眼;而當(dāng)刺激人群增加到15個人時,有86%的路人會抬頭看,比例遠(yuǎn)高于專門停下來看熱鬧的。研究人員由此得出結(jié)論,看熱鬧和一開始的群體規(guī)模有關(guān),刺激人群的規(guī)模越大,路人抬頭看的概率越大。
在世界各地的學(xué)校中,人們都能看到類似的場景:氣氛沉悶的課堂上,學(xué)生們或是昏昏欲睡,或是盯著窗外發(fā)呆,或是在筆記本上信手涂鴉……無聊令學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)動力,也難以獲得好的考試成績;更嚴(yán)重的是,如果年復(fù)一年地向缺乏學(xué)習(xí)興趣的學(xué)生講授相同的課堂內(nèi)容,授課老師也會覺得無聊。
假如授課老師在課堂上覺得無聊,會在多大程度上影響學(xué)生的課堂表現(xiàn)以及他們的學(xué)習(xí)動機(jī)呢?有研究者對這個問題進(jìn)行了調(diào)查研究。
在研究中,來自香港本地兩所中學(xué)的437名學(xué)生和17名教師被要求寫兩周日記,來記錄自己每天是否感覺無聊以及無聊的程度。學(xué)生們還被要求評估自己老師的課堂是否沉悶以及自己的學(xué)習(xí)積極性。
不出意外,研究人員發(fā)現(xiàn),當(dāng)授課教師感到無聊時,學(xué)生們的學(xué)習(xí)動力就會降低。盡管學(xué)生們并不能準(zhǔn)確感知到他們的老師什么時候會覺得無聊,哪怕只是學(xué)生誤認(rèn)為老師自覺沉悶,也會有相同的效果—導(dǎo)致學(xué)習(xí)積極性下降。也就是說,無聊會導(dǎo)致無聊,無論它是否真實(shí)存在。
研究者接著做了一項(xiàng)調(diào)查:如果學(xué)生預(yù)期某堂課會很無聊,那么,這種預(yù)期是否會成真呢?
在倫敦國王學(xué)院本科心理學(xué)講座上,他們驗(yàn)證到了這樣一種現(xiàn)象:學(xué)生如果預(yù)計(jì)某場講座很無聊,這場講座果真就變得很無聊。同樣地,在香港大學(xué)校內(nèi)的講座上,這一點(diǎn)也得到了驗(yàn)證,并且學(xué)生們的這種“自我實(shí)現(xiàn)預(yù)言”的效果是無法被操控的。
總之,如果你覺得一個東西無聊,那它就真的會變得無聊。
味覺對于人類的重要性不言而喻,不僅能夠使人享受美食、獲取營養(yǎng),而且有助于避免人們食用已經(jīng)變質(zhì)的食物。本次“搞笑諾貝爾獎”的營養(yǎng)學(xué)獎頒給了日本明知大學(xué)的研究人員,因?yàn)樗麄儼l(fā)明了一種“電筷子”,有望在提升人們味覺的同時減少鹽分的攝入。
在論文中,宮下芳明和中村裕美兩人抱怨人類只在舌頭上有味蕾,難以勝任更多的品嘗工作,而鯰魚的身體表面遍布味蕾,使它成為“游泳的舌頭”,令人向往。為了刺激人類味覺,宮下芳明等人寄希望于電。他們在兩根不同的吸管中插入了正負(fù)電極,然后將吸管分別插入含有電解質(zhì)的兩個杯子中。當(dāng)用戶喝東西時,就能形成電路,吸管向口腔傳遞電刺激以產(chǎn)生“電味”,從而改變飲品的味道。

對于食物味道的感知,研究者也采用了同樣的方式。研究人員在食物中插入正負(fù)電極,并使用筷子代替吸管,最終改變了食物的味道。這種“電筷子”可通過微弱的電流來刺激舌頭,以增強(qiáng)人們的咸味感知功能。固定在手腕上的微型計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)控制電流。測試顯示,“電筷子”能將人的咸味感受力增至原來的約1.5倍。在使用了這種“電筷子”后,受試者普遍反映,減鹽30%的食物樣品,嘗起來與未減鹽版的咸度一致。
有專家指出,這項(xiàng)研究的意義在于,它有望改變食物調(diào)味的方式,為人們提供更多的選擇和體驗(yàn)。這種方式也為食品工業(yè)和烹飪領(lǐng)域帶來新的可能。
有的時候,你會感覺所經(jīng)歷的一切似曾相識,這種現(xiàn)象被稱為“記憶幻覺”。與之相反,有的時候,你會發(fā)現(xiàn)自己所熟悉的事物、人、地方忽然變得陌生起來,這種現(xiàn)象被稱為“似不相識”,即“短暫性遺忘”。
研究者通過一項(xiàng)所謂的“詞語疏離任務(wù)”,來驗(yàn)證究竟對一個詞重復(fù)多少次,人們會出現(xiàn)“短暫性遺忘”現(xiàn)象。在這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中,來自利茲大學(xué)的120名志愿者被要求一直不停地寫“the”這個單詞,最多寫60次,一旦感到這個詞變得奇怪時,立即停筆。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,其中三分之二的人平均在重復(fù)27.7次的時候,就開始不認(rèn)識這個單詞了。并且,志愿者越是專注于這個詞語,越會在實(shí)驗(yàn)最后對該詞感到陌生。
許多地質(zhì)學(xué)家和古生物學(xué)家都有一個奇怪的行為—舔石頭。
這是他們測試巖石究竟只是普通的巖石或者是化石的方法之一。因?yàn)榛赡軙吃谌说纳囝^上,并且通過用牙齒研磨石頭,人們可以準(zhǔn)確衡量出巖石顆粒的大小,從而判斷出其中是否含有黏土或是淤泥。
舔巖石其實(shí)是地質(zhì)學(xué)家和古生物學(xué)家久經(jīng)考驗(yàn)的技術(shù)的一部分,是地質(zhì)學(xué)家們眾多的分類方法—視覺分類法、嗅覺分類法、味覺分類法之一。
2017年,英國萊斯特大學(xué)的一位古生物學(xué)家在文章里講述了舔巖石行為的歷史以及它的奇特之處。文章寫道,潤濕巖石表面,可以讓化石和礦物的紋理更加清晰,而不會讓地質(zhì)人員在巖石干燥表面產(chǎn)生的交叉微反射和微折射的交錯中迷失方向。作者還饒有興趣地回憶了自己的一次經(jīng)歷,他舔了舔路邊的一塊石頭,結(jié)果發(fā)現(xiàn)那是一塊保存完好的有孔蟲化石。
事實(shí)上,這種“地質(zhì)品嘗”行為可以追溯到18世紀(jì)。當(dāng)年,有一位在威尼斯和托斯卡納山脈從事了20年野外工作的采礦工程師喬凡尼·阿爾杜因奧,他對意大利北部山脈和巖石的分類做出了巨大貢獻(xiàn)。阿爾杜因奧為地層編寫了分類,并最終演變成今天的地質(zhì)年代表。在給帕多瓦大學(xué)一位教授的信中,這位采礦工程師不僅描述了意大利北部山脈的巖石、礦物和化石,而且附上了他的“巖石品嘗筆記”。比如,燒焦的化石貝殼和煤塊“同樣苦澀和骯臟”;從富含白鐵礦和煤炭的地層流出的泉水“有一種酸辣的味道”,就像“葡萄酒的酸味”……
至今,這種“味覺分類法”仍是廣大巖石愛好者常用的分析工具之一。
在西班牙的拉拉古納(La Laguna),有些當(dāng)?shù)鼐用裨谡f話時會采用單詞倒置(首位顛倒)的方式,例如將“晚上好(buenas noches)”說成“oah gnahs naw(nasbue chesno)”。他們試圖使這種不尋常的說話方式得到聯(lián)合國有關(guān)機(jī)構(gòu)的認(rèn)可,但迄今為止并未成功,后者認(rèn)為這種現(xiàn)象并沒有什么學(xué)術(shù)價值。
不過,也有一些科學(xué)家對此現(xiàn)象很有興趣。他們認(rèn)為:“倒置說話構(gòu)成了一種快速反轉(zhuǎn)單詞、偽造詞甚至句子的非凡能力,這需要在保留原意的同時,重新排序音素。”在這些科學(xué)家看來,顛倒說話的拉拉古納居民為他們提供了一個全新的機(jī)會,來了解大腦是如何處理音素順序的,以及在該過程中,人的大腦會發(fā)生哪些改變。
科學(xué)家們專門招募了兩位“顛倒說話大師”來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。他們都是以西班牙語為母語的人士。西班牙語特別適合進(jìn)行這項(xiàng)研究,因?yàn)闊o論字母處于哪個位置、周圍的字母是什么,音素發(fā)音始終保持不變。
結(jié)果顯示,即便兩名受試者沒有經(jīng)過專門訓(xùn)練,也在反轉(zhuǎn)單詞上表現(xiàn)出區(qū)別于正常人士的明顯優(yōu)勢,并且這與記憶力無關(guān)。兩名受試者的腦成像圖顯示,兩人的大腦確實(shí)都有特殊之處:1號的海馬旁回/梭狀回中的灰質(zhì)體積更大,該區(qū)域涉及情景記憶與視覺空間處理,還與言語記憶編碼和工作記憶處理有關(guān);2號的額中回和額下回以及右側(cè)楔前葉體積更大,這部分是語音音位編碼和發(fā)音規(guī)劃的關(guān)鍵樞紐。
雖然實(shí)驗(yàn)的樣本量很小,但這項(xiàng)研究的結(jié)果與專家對同聲傳譯員的研究一致:即使是非常規(guī)的語言專長,甚至是沒有在日常生活中公開使用或通過專業(yè)培訓(xùn)磨練出來的語言專長,也可能產(chǎn)生與神經(jīng)可塑性相關(guān)的適應(yīng)性。
【責(zé)任編輯】趙 菲