无厘头研究
2024年搞笑诺贝尔奖揭晓
2024搞笑诺贝尔奖颁布，揭示了科学中奇妙与幽默的结合，如鸽子导弹、植物模仿塑料等。
好奇心是科学发展的动力，这或许可以解释为什么科学家们有时会走上一些古怪的研究道路。你听说过二战时期的计划，即训练鸽子作为导弹制导系统吗？或者说，关于死虹鳟鱼的游泳能力的实验，或者生物学家试图通过在牛头旁边爆破纸袋来吓唬牛的实验？这些和其他不寻常的研究成果在今晚的虚拟颁奖典礼上得到了表彰，以宣布2024年搞笑诺贝尔奖的获奖者。是的，又到了那个严肃与荒谬交织的时刻——为了科学。
成立于1991年的搞笑诺贝尔奖是对诺贝尔奖的善意模仿；它们表彰“首先让人们笑，然后让人们思考的成就”。毫不掩饰的营口颁奖典礼包括迷你歌剧、科学演示和24/7讲座，专家们必须两次解释他们的工作：一次在24秒内，另一次在七个单词内。获奖感言限时60秒。正如座右铭所暗示的那样，被表彰的研究乍一看可能显得荒谬，但这并不意味着它没有科学价值。
以下是2024年搞笑诺贝尔奖的部分获奖者：
和平奖
获奖者：B.F. Skinner
理由：为了研究将活鸽子放在导弹内部以引导导弹飞行路径的可行性而进行的实验。
这位美国心理学家B.F. Skinner在1960年的这篇娱乐性的论文中，讲述了他一个“古怪想法的历史，这个想法在智力上出生在错误的一边，但最终以某种中产阶级可敬的姿态得到了证实”。鸽子计划是海军研究实验室的一个二战研究项目，旨在训练鸽子作为导弹制导系统。当时，在20世纪40年代初期，引导Pelican导弹所需的机器非常庞大，以至于没有多少空间留给实际的爆炸物——因此得名，因为它类似于“喙可以装得比肚子更多的鹈鹕”。
Skinner认为鸽子可以是一个更便宜、更紧凑的解决方案，因为鸽子特别擅长对模式做出反应。(考虑到二战的高全球风险，他将伦理问题视为“和平时代的奢侈品”。)他的实验室设计了一种新颖的鸽子束缚系统，将它们垂直放置在一个半透明的塑料板上(屏幕)，并训练它们“啄”屏幕上新泽西海岸某个地方的投影图像——一种暗箱效果。“引导信号是从屏幕和喙的接触点接收到的，”Skinner写道。最终，他们创建了一个使用三只鸽子的版本，以使系统更加健壮——以防一只鸽子在关键时刻分心或其他事情。
可以理解的是，人们对使用鸽子进行导弹制导的可行性持很大的怀疑态度；有一次，Skinner悲叹道，他的团队“意识到一只鸽子比一位在委员会任职的物理科学家更容易控制”。但Skinner的团队坚持了下来，并在1944年，他们终于有机会向顶级科学家委员会展示鸽子计划，并证明鸟类的行为可以得到控制。样本鸽子的表现完美无缺。“但是，无论多么漂亮，一只活鸽子执行任务的景象只是提醒委员会我们的提议是多么地不可思议。”显然，有很大的“克制的笑声”。
尽管这种新颖的归巢装置具有抗干扰能力，可以对各种各样的目标练习做出反应，不需要稀缺材料，而且制作简单，可以在30天内开始生产，但委员会还是否定了该项目。(到这个时候，正如我们现在所知，军事重点已经转移到曼哈顿计划。)Skinner留下了“一屋子奇怪的无用设备和几十只对新泽西海岸的一个特征有奇怪兴趣的鸽子”。但在20世纪50年代初期，当该项目在海军研究实验室作为ORCON项目短暂复兴时，得到了证明，该项目完善了总体思路，并导致了雷达操作员的拾取显示转换器的开发。Skinner本人从未对这个特别的“古怪想法”失去信心。
植物学
获奖者：Jacob White和Felipe Yamashita
理由：发现了证据表明一些真正的植物模仿了邻近的人造塑料植物的形状。
2013年，植物学家在智利南部热带雨林中发现了一种不寻常的植物，名为Boquila trifoliolata。这种木质藤蔓具有不寻常的能力，可以模仿多达三种不同宿主植物的叶子。是什么秘密让这种复杂的模仿不仅模仿其他植物叶子的形状，还模仿它们的色彩、叶片方向、叶脉图案以及其他特征？一种可能性是释放化学挥发信号；另一种是宿主植物和Boquila藤蔓之间的水平基因转移。或者可能是植物视觉的结果。
White和Yamashita对B. trifoliolata藤蔓和人工紫藤藤蔓进行了实验。他们得出结论，挥发性信号和水平基因转移不太可能，因为即使B. trifoliolata没有直接接触，也能模仿人造叶子。他们写道，植物视觉系统是一个很有前途的解释，也是进一步实验的基础，特别是考虑到最近的研究表明，植物不仅可以通过化学挥发物进行交流，还可以感知声音。我们欢迎我们的新植物霸主。
解剖学
获奖者：Marjolaine Willems、Quentin Hennocq、Sara Tunon de Lara、Nicolas Kogane、Vincent Fleury、Romy Rayssiguier、Juan José Cortés Santander、Roberto Requena、Julien Stirnemann和Roman Hossein Khonsari
理由：研究是否大多数人的头发在北半球的旋转方向与大多数人的头发在南半球的旋转方向相同(顺时针或逆时针？)。
当涉及到遗传特征时，自然与养育的问题显得尤为重要，即使我们谈论的是一个看似微不足道的特征——比如人类的头发旋涡，以及旋涡是顺时针还是逆时针方向。这显然是一个活跃的研究领域，有多项研究将头发旋涡与各种身体和认知特征联系起来，包括一个人是左撇子还是右撇子，甚至是同性恋(尽管作者指出这些研究后来已被“无效化”)。Willems等人想要了解更多关于头发旋涡作为“涡流现象”的可能地理影响。
因此，他们对三组不同儿童的头发旋涡进行了回顾性研究：北半球普通人群(法国巴黎)、南半球普通人群(智利圣地亚哥)和74名同性双胞胎(37对)出生于巴黎。结果：双胞胎的头发旋涡在同一方向旋转，表明有强烈的遗传影响。研究人员发现，南半球儿童的头发旋涡比北半球儿童更频繁地逆时针旋转，这表明可能存在环境因素，尽管该团队无法排除特定人群特征的遗传影响。
我们不禁对论文中奇怪的坚持感到一丝侧目，即有必要“进一步调查”以确定这些环境因素之一是否可能是科里奥利力，特别引用了长期被揭穿的神话，即水在南半球顺时针流入下水道，在北半球逆时针流入下水道。至少作者承认，头发旋涡的方向不太可能与科里奥利力有“直接联系”。
医学
获奖者：Lieven A. Schenk、Tahmine Fadai和Christian Büchel
理由：证明引起疼痛副作用的假药可能比不引起疼痛副作用的假药更有效。
我们都熟悉各种药物广告中不可避免的可能副作用的冗长清单。当然，对某种疾病的最佳治疗应该是没有副作用的，对吧？尤其是由于对副作用的预期可能会增加一个人经历副作用的可能性——所谓的“诺西博效应”。Schenk等人不同意这种观点，他们认为，根据最近对主动安慰剂的研究，一些轻微的副作用实际上可能会导致更好的治疗结果。主动安慰剂是可以在不解决患者主要症状的情况下对患者产生明显影响的药物；研究表明，主动安慰剂实际上比惰性安慰剂具有更大的安慰剂效应，这可能会影响随机临床试验的结论。
Schenk等人通过招募77名健康人进行一项临床试验来检验他们的假设，这些人都被分为两组随机分组。参与者被告知他们将接受芬太尼鼻喷雾，然后使用热疗法施加与热相关的疼痛。他们被告知鼻喷雾可能会在鼻子里产生轻微的灼烧感作为副作用。参与者不知情的是，鼻喷雾中不含芬太尼。一种版本是中性的，另一种含有辣椒素以产生轻微的灼烧假副作用。结果表明，具有假副作用的安慰剂鼻喷雾比没有副作用的安慰剂鼻喷雾更能减轻疼痛。
物理学
获奖者：James C. Liao
理由：展示并解释死鲑鱼的游泳能力。
Liao研究鱼类游泳的物理学已有十多年，但他最具创新性的实验方法无疑是在2006年一篇关于涡流尾流中被动推进的论文中找到的。Liao和他的合著者想要探索鱼类如何通过利用漩涡的能量来减少游泳时的能量消耗——本质上是冲浪。他们选择虹鳟鱼作为实验对象，因为这些鱼以其能够最大限度地减少能量消耗而著称，这是基于Liao之前的工作，即虹鳟鱼改变游泳动作以与传入的尾流同步。
转折点在于：这一次，他们想要具体展示鱼类可以在不消耗任何自身机械能量的情况下逆流而上。因此，Liao等人使用了一条已经死亡的虹鳟鱼。结果令人惊讶，死鱼表现出“与活鱼非常相似的运动学特征，除了它不能刹车”，Liao在2022年的一篇入门文章中写道。他们还将实验扩展到包括使用刚性箔片的测试运行，结果相似。简而言之，“鱼或箔片可以从涡流中提取足够的能量来克服自身的阻力，这意味着一个拍打的物体可以跟随另一个产生尾流的物体，即使在远处，也不需要消耗任何能量”，Liao等人总结道。
生理学
获奖者：Ryo Okabe、Toyofumi F. Chen-Yoshikawa、Yosuke Yoneyama、Yuhei Yokoyama、Satona Tanaka、Akihiko Yoshizawa、Wendy L. Thompson、Gokul Kannan、Eiji Kobayashi、Hiroshi Date和Takanori Takebe
理由：发现许多哺乳动物能够通过肛门呼吸。
这可能是COVID-19大流行及其相关的呼吸机和人工肺短缺导致的最不寻常的研究进展之一，以帮助患者呼吸和预防呼吸衰竭。Okabe等人从不起眼的泥鳅中获得了灵感，泥鳅是一种生活在欧亚大陆和北非淡水底部的鱼。泥鳅(以及海参)使用肠道呼吸(即通过肛门)而不是鳃来在缺氧条件下生存，这要感谢它们肠道中有大量的毛细血管。术语为经肛门肠道通气(EVA)。
但是，这种新颖的呼吸方法对哺乳动物有效吗？该团队认为这可能是可能的，并对小鼠和微型猪进行了实验以测试这一假设。这些实验包括向不幸的啮齿动物和猪内肛给药氧气或液体氧化的全氟碳。是的，他们给动物灌肠。然后，他们诱导呼吸衰竭并评估内肛治疗的有效性。
结果：这两种治疗方法在避免呼吸衰竭方面都非常有效，没有严重的并发症。作者认为这也可以适用于人类患者。我们突然感到特别有动力跟上我们的COVID加强针，并在拥挤的公共场所戴上口罩。
概率论
获奖者：František Bartoš、Eric-Jan Wagenmakers、Alexandra Sarafoglou、Henrik Godmann和许多同事
理由：通过理论和350,757个实验，证明当你抛硬币时，它倾向于落在开始时的同一面。
抛硬币是一种悠久的传统，许多人认为它是偶然事件的缩影——因此，我们依赖于抛硬币来公平地决定某些结果，例如莱特兄弟中的哪一位可以尝试第一次飞行或谁在1979年NBA选秀中获得第一顺位，导致魔术师约翰逊为洛杉矶湖人队而不是芝加哥公牛队效力。物理学家会告诉你，抛硬币不是随机的，而是经典牛顿力学下的纯决定论，感知到的随机性源于初始条件的小波动，例如起始位置、向上力、角动量等。
标准硬币翻转模型预测硬币落在正面或反面的概率为50/50，即没有正面/反面偏差。但是，在2007年，斯坦福大学的统计学家Persi Diaconis提出，抛硬币的动作会引入一个小小的摆动——在硬币轨迹的整个过程中，旋转轴方向的变化会导致硬币在空中停留更长时间，初始面朝上。因此，应该存在轻微的同侧偏差，这样硬币落在开始时的同一面的概率应该为51%。
Bartoš等人想要测试Diaconis模型。从18世纪的Buffon伯爵到2009年专门为测试Diaconis假设而收集的40,000次抛硬币实验，已经进行了许多先前的抛硬币实验。(结果模棱两可。)Bartoš等人超越了他们所有人，由48人(除了三位作者之外的所有人)收集了总共350,757次抛硬币，所有这些都记录在视频中以供后代参考。
这些数据证实了Diaconis关于轻微同侧偏差的预测。他们也没有发现任何正面/反面偏差的痕迹。该小组建议进行未来的研究，以确定“摆动投掷者”是否比稳定投掷者具有更明显的同侧偏差，但承认“测试这一点所需的努力……似乎是过度的，因为它将涉及对单个翻转的高速相机记录进行详细分析”。为了科学，一个人只能忍受这么多的乏味。
化学
获奖者：Tess Heeremans、Antoine Deblais、Daniel Bonn和Sander Woutersen
理由：使用色谱法分离醉酒和清醒的蠕虫。
活性物质是由能够从环境中提取能量并将其转化为机械力的相互作用剂组成的物质。它是许多不同领域的主要研究领域，对于应用来说特别有趣，例如为微米计供电、自清洁污染水和提高精子的成功受精率。先前的研究集中在粒子上，但Heeremans等人想要了解更多关于较大活性聚合物的流体力学特性，以了解如何根据它们的活性来分离活性聚合物。(分离通常是基于尺寸实现的。)
幸运的是，自然界中存在一个方便的类似物：T. tubifex蠕虫，其许多片段大致类似于大型聚合物的链状结构。这些蠕虫被放置在一个专门设计的通道中，该通道受到化学中用于对大型聚合物进行分类的六边形柱阵列的启发，并按比例放大到Tubifex蠕虫的大小。该装置安装在一个发光二极管面板上，以获得均匀的背景光。蠕虫被分为高活性和低活性组，通过将低活性组暴露于乙醇中来实现，基本上使它们醉酒。乙醇混合物还含有蓝色染料，以便更好地区分低活性(蓝色)蠕虫和高活性(红色)蠕虫。清醒的蠕虫自然地到达了通道的尽头，然后是醉醺醺的蠕虫，这为通过结构化空间的流动是一种可靠的按长度和活性对活性聚合物进行分类的方法提供了原理证明。
人口学
获奖者：Saul Justin Newman
理由：通过侦探工作发现，许多以长寿著称的人生活在出生和死亡记录糟糕的地方。
人类死亡是一种不可避免的现实，但总有一些特别坚强的人能够活到100岁以上。关于这种人在所谓的地理“蓝色区域”聚集的研究已经存在很长时间，通常归因于强社交联系、高蔬菜摄入量和某些遗传标记等预测因素。但是Newman注意到一些与既定共识不一致的令人担忧的指标——例如，在意大利、英格兰和法国，与贫困、人均收入低和犯罪率高相关的非凡长寿——并决定深入研究人口数据。
虽然有些人可能会认为人口数据中的错误根本不可能发生，但Newman发现每个蓝色区域的数据都有大量错误。例如，在1997年，有30,000名意大利人声称领取养老金，结果却发现已经死亡。在哥斯达黎加，发现超过42%的99岁以上公民在2000年人口普查中“误报”了年龄，在错误纠正后，该地区的蓝色区域缩小了如此之多，以至于估计的预期寿命骤降至最低。2010年，超过230,000名日本百岁老人被发现失踪、虚构、死亡或因文书错误而产生，错误率高达82%。纽曼写道：“如果在任何其他领域发现同等比例的假数据……就会引发一场重大丑闻。”“然而，在人口统计学中，这样的揭露似乎几乎没有提及引文。”
生物学
获奖者：Fordyce Ely和William E. Petersen
理由：在奶牛背上站着一只猫旁边引爆纸袋，以探索奶牛如何以及何时喷出牛奶。
奶牛养殖者非常熟悉那些在挤奶开始时倾向于“憋奶”的奶牛，而不是那些容易“放奶”的奶牛。1941年，Ely和Petersen想要了解更多关于奶牛乳房喷奶的生理过程。他们发现了一种新颖的方法来测试恐惧对喷奶的影响：他们在机械挤奶器被连接到奶牛背上的时候，将一只猫放在奶牛背上，然后每十秒引爆一次纸袋，持续两分钟。显然，仅仅是纸袋就足够令人警醒了，因为“后来猫被认为是不必要的”，作者观察到。他们还测试了注射肾上腺素对奶牛喷奶的影响。
Ely和Petersen得出结论，“放奶”的行为最好解释为一种条件反射，这是由于血液中催产素引起的腺内压力高所致。这导致了肺泡和导管肌肉的收缩，释放了牛奶。“憋奶”是由于血液中存在肾上腺素，这阻止了这些肌肉收缩，因此不会产生高腺内压力。也许肾上腺素注射足以得出第二个结论，而不需要猫或纸袋，但这样有什么乐趣呢？
本文译自 Ars Technica，由 BALI 编辑发布。