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袋熊与它的立方体形状的大便（资料图片） |
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磁化蟑螂身体里真的有磁化粒子吗？ （资料图片） |
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2019年搞笑诺贝尔的奖杯是一次性咖啡杯与牙刷等物品的奇怪组合 图/视觉中国 |
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罗马尼亚的货币列伊 |
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动物真的都爱挠痒痒吗？ 图/视觉中国 |
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一位潜水者正在给黑斑石斑鱼挠痒，并观察它的反应 （资料图片） |
今年中秋节当天，第29届搞笑诺贝尔奖颁奖典礼在美国哈佛大学的桑德斯剧院如期举行。今年颁奖礼主题是“习惯”，组委会依然颁发了10个奖项，还准备了每人10万亿津巴布韦币的奖金（折合人民币约1角4分钱），而奖杯则是个一次性咖啡杯配上牙刷、口香糖之类的东西。 今年的获奖者们照例给众人带来了无比的欢乐：获化学奖的68岁日本教授渡部茂，因研究“儿童唾液分泌量”而获此殊荣，他带来了帮助他完成这项研究的三个儿子，现场表演了如何取唾液；来自新加坡南洋理工学院和中国南开大学的Ling-Jun Kong则展示了如何把死蟑螂变成“冰箱贴”，他和小伙伴们凭研究蟑螂的磁化方式获得了今年的生物学奖；此外，还有研究袋熊为何能拉出立方体的粪便的物理学奖得主、设计出自动给宝宝换尿布的工程学奖得主等，现场分享都令人捧腹。 笑过之后，不妨来分享其中一些研究课题的精妙之处。 搞笑诺贝尔奖颁奖礼创立于1991年，其实是一场对于正宗“诺贝尔奖”的善意模仿秀，但主要目的是“奖励那些乍一看让人发笑，随后却能让人深思的科学研究”。颁奖礼仪式包括有迷你音乐剧（每年的主题都不一样）、科学展示环节，还有获奖者的现场演讲。 精彩课题1 毛鼻袋熊如何制造立方便便？ 澳大利亚的有袋动物毛鼻袋熊每排泄一次大约会拉出4到8块粪便，一夜之间能拉出80到100块粪便，而每一块的直径约2厘米，最有趣的是，这些大便的形状竟然呈立方体。据说这种袋熊是“世界上唯一一种能拉出立方体大便的动物”。它们还会将这些粪便收集起来，然后战略性地布置在它们的领地周围。动物学家分析，这种行为至少有两个目的：标记领土和吸引配偶。而这种粪便的奇怪几何形状无疑会提高其堆叠性，可防止滚动。但为何袋熊能产生这种立方体的粪便？动物学家认为这是一种进化的适应性，至于怎么进化出这种功能，却一直没有确切的答案。 来自美国乔治亚理工学院的机械工程博士后研究员Patricia Yang对此进行了调查研究后认为，袋熊是通过肠壁的压力变化做出了这些立方体粪便的。Yang是体液流体动力学的专家，涉及的领域包括食物消化、血液和尿液。她在与同事一起对一只遇到车祸必须进行安乐死的袋熊进行了解剖后，着重关注了那只袋熊的消化系统。她注意到，食物在营养物质被肠道吸收后便只剩下一坨便便，它的稠度会从液态变成固态，但这种袋熊的便便应该是它到达大肠的末端时才变成立方体的。因为他们清空了袋熊的肠道并给它充气，结果发现粪便受到的弹性压力从顶点的20%到边缘的75%不等，这意味着，正是这种肠壁的压力导致了便便的形状。 Yang表示：“目前的立方体制造工艺只有两种：模塑和切割。但袋熊的方法显然是第三种。我们可以将这种消化技术应用于机械工程中。”此外，该发现还可以应用于医学领域，比如胃肠带治疗等。他们的研究结果也将提高我们对人体内软组织运输，以及肠道运动的理解。 精彩课题2 5岁儿童唾液分泌量是多少？ 日本明海大学保健医疗系教授渡部茂的研究团队凭此研究获得化学奖，这已是日本人连续13年获得搞笑诺贝尔奖。本次的获奖论文由渡部1995年在北海道医疗大学牙科系担任副教授时与同事共同执笔。 据介绍，渡部等人分别让5岁男童、女童各15人，咀嚼称重过的米饭、香肠、腌菜等6种食物，让他们在即将咽下前吐出并再次称重，耗时2天的测定，最后推算出“一天共计500毫升”的分泌量。数值据说低于预期。 渡部称也曾考虑以更年幼的儿童为对象进行调查，但由于有儿童不慎将食物咽下，因而认为“5岁是能听从指示的极限”。 身为儿童齿科医生的渡部强调称：“对孩子们来说，唾液能帮助牙齿免受橙汁等酸性物质侵蚀，因此非常重要。” 精彩 课题3 蟑螂的生物磁性死后更显著？ 自然界有很多生物都能够感知磁场并且利用磁场进行定向和导航，其中最广为人知的当属鸟类。而美洲大蠊（美洲蟑螂）也具备磁感应能力这件事却鲜为人知——它们被放置于磁场中时能够迅速被磁化。 研究人员一致认为，对这些磁感应生物的生物磁场传感机理的深入理解，将有助于工程师们设计更好的传感器，并应用于诸如微型机器人导航等其他领域。因此，来自新加坡南洋理工大学的Ling-Jun Kong及其同事通过实验研究了美洲大蠊被磁化的方式。他们发现，活蟑螂的磁化性能与死蟑螂的磁化性能具有显著的差异性。接着，他们又找到了这种差异性的由来。 他们的测量结果显示，一旦蟑螂被移出所施加的外部磁场，研究者能够很容易地测量所有蟑螂（无论活着或者死亡）相关的磁场量。而活蟑螂自身的磁化磁场在大约50分钟内衰退，而相比之下，死蟑螂的磁化磁场完全衰退则需要花费将近50个小时。 研究团队通过对磁化过程建立的数学模型，了解到蟑螂之所以能够被（外部磁场）磁化，是因为其自身内部含有磁性粒子，能够与外部磁场对接。在活蟑螂体内，这些磁性粒子处于一种低黏度的流动介质中，而一旦蟑螂死亡，这些包裹磁性粒子的介质开始逐渐硬化，黏度也随之增加，从而导致磁化衰退时间的增加。 但研究人员还想知道，这些磁性粒子究竟是什么？生物学家在蚂蚁、蜜蜂和白蚁的体内发现了一种叫做胶黄铁矿（greigite，一种铁硫化物）的微小磁性矿物颗粒。所以，蟑螂体内也有可能含有胶黄铁矿颗粒。事实上，Kong团队的研究结果与假设存在半径大约50纳米的胶黄铁矿颗粒的结果是一致的，但是实验结果却排除了相关的磁性矿物如磁铁矿的存在。所以这仍是一个谜。 另一个未解之谜是——这些磁性粒子究竟来自哪里？究竟是蟑螂从环境中汲取的沾染物质，还是源自于生物自身形成的？Kong及其团队目前也无法回答这个问题。 精彩 课题4 哪个国家的纸币 最容易传播危险的病菌？ 获得今年经济奖的研究课题，就是“哪个国家的纸币最容易传播危险的病菌”。 早在2012年，哈比普·盖迪克等人就在医学微生物研究室里开始了这项实验。他们想要确认金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和抗万古霉素肠球菌（VRE）这几种总给人惹来麻烦的细菌在各国纸币上的存活状况，以及摸到这些纸币的人被传播细菌的情况。他们先培育了一些容易给人惹麻烦的细菌，然后将含有这些细菌的营养液分别涂到事先被紫外线灭过菌的纸币的不同区域；在35℃温育24小时后，科学家们给所有菌落形成单位计数，并计算纸币的细菌数；然后又观察这些细菌在纸币易手后，持续传播的程度。欧元、美元、加拿大元、克罗地亚库纳、罗马尼亚列伊、摩洛哥迪拉姆和印度卢比纸币被纳入了研究的对象。 2013年，他们发表的论文中指出：“全球范围内，纸币是人与人之间交换最为频繁的物件之一。而在这种交换的过程中，纸币可能遭到污染并可能在人与人之间的病菌传播中扮演了重要角色。”他们的研究结果是：罗马尼亚的官方货币列伊是最容易传播危险病菌的纸币。它生长了所有多重耐药病原体——MRSA、VRE和产超广谱β-内酰胺酶的大肠杆菌，菌落形成单位的数量也更高。原因可能是因为它使用的是聚合物材料。而克罗地亚的货币库纳竟然没有生长三种微生物中的任何一种。 因此该研究的可取之处，应该是指出我们要避免使用聚合物材料制作纸币，或者干脆推广无现金支付的交易方式。 精彩 课题5 为什么我们喜欢挠痒痒的感觉？ 我们为什么喜欢挠痒痒？美国马里兰大学的神经科学家罗伯特·普罗文这样说：“痒是最宽广、最深奥的科学课题之一。”他认为，挠痒痒与身体的防御机制以及自我和他人意识产生过程中发挥作用的神经过程都有关。 瘙痒可以分为两种，分别是较原始反应的Knismesis和属于哺乳动物特有现象的Gargalesis。Knismesis反应很普遍，可能是包括蜥蜴、昆虫甚至几乎所有生物都具有某种形式的体表防御行为，比如通过快速抓挠或轻拍耳朵的方式预防蚊虫叮咬。而Gargalesis其实是与玩耍有关，是一种力道较大的挠痒行为引起的发笑反应。玩耍正是哺乳动物的特点之一，于是在哺乳动物演化历史的某一阶段，挠痒痒变成了一件很好玩的事。 在2004年一篇关于瘙痒的综述中，皮肤科医生萨缪尔·塞尔登已提出：“与发笑有关的瘙痒可能更应该被视为一种社交行为，而不是一种反射。”而普罗文认为，我们喜欢挠痒痒的感觉，可能是因为它是笑的原始刺激。 英国朴茨茅斯大学的心理学家玛丽娜·达维拉-罗斯曾经试着给黑猩猩挠痒，希望能找到人类和类人猿发笑之间的联系。这项研究不仅追溯了笑声的演化历史，而且也追溯了挠痒行为的演变。玛丽娜说，对所有年幼猿类（包括人类）来说，挠痒是一种非常好玩的打闹。这种玩闹会让你上气不接下气，而正是这种急促的呼吸导致了我们所知的“笑声”。对于灵长类这样的社会性动物来说，挠痒是一种以可控方式增进友谊的良好方法。普罗文因此也认为，人类笑声也起源于此，尽管相比其他灵长类动物，人类的笑声要复杂得多。 玛丽娜在研究中还注意到，年轻的猿类最享受挠痒。“如果给一只年幼的猿猴挠痒，它们可能根本不想停下来，你将很难摆脱它们。”大多数动物在某种程度上都是怕痒的。但在瑞士伯尔尼大学研究老鼠被挠痒时的面部表情的研究者卢卡·梅洛蒂说：“研究表明，挠痒会刺激老鼠大脑中与积极情绪（如快乐、幸福）有关的区域和神经通路，这一点与人类相同。” 可爱的动物视频在互联网上十分流行，其中就包括各种动物被挠痒的反应。但国际动物救援组织曾发起一个叫“挠痒是折磨”的行动，呼吁人们不要用自己的经验来判断动物的快乐或痛苦，因为“在一些视频中，动物表面上似乎很乐意做某种不寻常或不自然事情，但真实情况往往不是如此。我们应该质疑所看到的一切的真实性。” 事实上，我们的确很难准确评估动物的感觉。即使是我们喜爱的猫和狗，可能也不像我们想象的那样喜欢被挠痒。毕竟，即使是人类，也有可能不喜欢某种方式的挠痒。 研究挠痒和发笑等行为的实际用途，可能更多是了解动物的快乐，同时有助于改善它们的生活。除此之外，从挠痒的研究中得到的另一大收获是，动物是复杂的生物体，能够表现出与人类相当的积极情绪。理解这一点可以让我们明白人与动物的关系，也明白作为人的意义。
