前不久,第32次首届搞笑诺贝尔奖公布获奖名单,来自不同领域的10组研究者获得了该奖项。受疫情影响,今年搞笑诺贝尔奖的颁奖典礼依然以线上形式进行。今年的主题是“知识”。因此,颁发的奖杯也是一个“盛放知识的容器”。
搞笑诺贝尔奖创立于1991年,是对诺贝尔奖的善意模仿,用来表彰那些“先让人们发笑而后让人们思考的研究成果”。这些成果可能乍一看很荒谬,但这并不意味着它们没有科学价值。事实上,有的搞笑诺贝尔奖得主后来真的成为诺贝尔奖得主。搞笑只是其外壳,科学的思维才是它的核心。不要忘记思考,即使是那些令人发笑的课题的背后,也有着严谨的科学论证。或许,这才是这个奖项的意义所在吧。物理学奖:乘风破浪的鸭子。
小鸭游泳时,为何总会排成一队呢?科学家们猜测,这是为了省力。在这次的研究中,研究人员独辟蹊径,利用水面上独特的波浪干涉,解释了小鸭是怎么游泳的。早在1994年,美国生物学家弗兰克·菲什就对动物的编队运动如何减少个体的能量消耗感到好奇。2021年,研究人员决定重拾菲什的研究。来自中国、英国和土耳其的研究者们利用数学模型计算了小鸭排队游泳的好处。
通过计算验证,研究人员发现,小鸭会本能在“乘风破浪”时排成一队,而且只要彼此间保持合适的距离,鸭妈妈带动水波的振幅不仅可以抵消一些小鸭前进的阻力,而且能让小鸭获得约60%的推力,这样,小鸭就可以用更少的能量前进。事实上,就算是排在队伍最后一位的小鸭也会受益于这样的队形。因为每只小鸭不仅享受着省力划水的好处,同时也能将这种效应沿着队列传递给下一只小鸭。或许,人类也能从中获得某些启发。
安全工程奖:模拟汽车撞驼鹿。在瑞典,生活着数十万头驼鹿,它们与汽车相撞的事故平均每天要发生13起。要知道驼鹿身长达2.6米,肩高能到2.4米,体重大一点的有700千克。汽车和这样一头庞然大物相撞,往往双方都会遭遇不幸。为了减少损失,一位叫金斯的科学家决定帮助汽车制造商制造一个用于进行碰撞测试的假驼鹿。
研究者通过解剖驼鹿尸体发现,碰撞事故发生时,驼鹿的重心实际上越过了引擎盖(这个区域本来应该吸收大量冲击能量),因此它的腿会首先受到撞击,并且立即折断,然后身体呈螺旋状冲上挡风玻璃,撞击驾驶室,危及司机安全。通过3D建模,金斯用116个橡胶板搭建了驼鹿模型,并把模型用各种钢部件固定在一起。经过一番调整,假驼鹿的密度与质量分布和真驼鹿已经十分接近,只是看上去有些怪异:不仅没有头,而且是个大长腿。
随后,金斯用一辆以72千米时速行驶的旧沃尔沃汽车和一辆以92千米时速行驶的萨博汽车对假驼鹿进行了碰撞测试。结果显示,假驼鹿很好地还原了汽车与真驼鹿相撞的场景。艺术史奖:揭示玛雅人灌肠秘辛。古代玛雅人会把宫廷生活、打猎等场景画在陶壶上。1977年,考古学家从中发现了一些不同寻常之处——陶壶上描绘的人物似乎在给自己灌肠。这难道也是古玛雅人日常生活的一部分吗?
获得今年搞笑诺贝尔奖艺术史奖的两名作者在相关论文中用50多页的篇幅详细分析了这些古代玛雅陶罐上的灌肠场景,推测了灌肠的操作方法及其所代表的意义。他们认为,古玛雅人灌肠并非为了治疗疾病,而是在进行某种宗教仪式,他们有可能通过灌肠将发酵酒精饮料灌入体内,从而使自己醉得更快。好奇的科学家们分析了陶器上的图像、文字之后,编制了一份可疑的灌肠剂清单。为了足够严谨,其中一位论文作者决定拿自己做实验。
他首先用酒精灌肠。在灌肠之前,他还口服了酒精混合物,以进行比较。他使用的是浓度为5%的酒精,因为“20%的酒精对直肠的刺激太大了”;然后,他通过仪器测量自己呼气的酒精水平。结论是,通过灌肠,身体可以更好地吸收酒精。这位科学家还试验了二甲基色胺灌肠剂,发现“效果并不明显”。这有可能是因为他使用的剂量太小。考虑到毒副作用,他明智地拒绝了烟草灌肠。迷幻蘑菇、木耳、致幻睡莲、刺桐生物碱、蟾蜍毒等也被排除。
这位科学家建议就此做“进一步研究”,以扩大样本量和剂量范围。但至今尚没有勇敢者追随他的脚步,走上灌肠的道路。和平奖:真诚八卦与撒谎八卦。虽然“八卦”听起来是个贬义词,但有些科学家认为,八卦是一种促进和维持合作的可行策略,特别是在与团体内、团体外成员或陌生人存在利益冲突的情况下。而当制造流言蜚语的人说的谎言足够以假乱真时,社会团体就会崩溃,重要的社会合作就无法持续。
在这项研究中,来自中国科学院心理研究所行为科学重点实验室的研究团队利用行为信号理论模型发现了人们什么时候会讲诚实的八卦,什么时候会撒谎。为了建立数学模型,研究人员设计了三个角色:说八卦的人、接收八卦信息的人以及被八卦的对象。接收八卦信息的人与被八卦的对象会进行一场双人游戏,双方均可选择合作或不合作,以此达到不同的收益。
说八卦的人不参与游戏,但可以向接收八卦信息的人透露被八卦的对象的行动信息,并以此影响游戏结果。研究人员发现,两人游戏可能存在四种结果:互惠互利(猎鹿游戏);对接收八卦信息者有利,但对被八卦者代价高昂(目标会合作的雪堆游戏);对被八卦者有利,但对接收八卦信息者来说代价高昂(目标会合作的帮助游戏);双方的代价都很高昂(目标会背叛的惩罚游戏)。
这一切都归结为一个简单的规则:当几方的利益完美匹配时,八卦者应该永远选择诚实;当几方的利益完全不匹配时,八卦者就应该说谎。因此,在部分匹配的情况下,八卦者应该权衡自己与接收八卦信息者和被八卦者的相互依赖性,以及诚实或撒谎所获得的边际成本/收益后,再做出选择。