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    书摘 2013年11月01日 星期五

    搞笑诺贝尔奖趣谈

    《 书摘 》( 2013年11月01日)

        【背景链接】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,评委中有些是真正的诺贝尔奖得主。其目的是选出那些“乍看之下令人发笑,之后发人深省”的研究。

        医学奖

        ◎calo

        歌剧那高大上的气质并不是没有来由的——一支国际科研团队发现,给经历心脏移植的小鼠听歌剧,能够延长它们的存活时间。这项结合了科学与艺术的研究夺得了2013年搞笑诺贝尔奖的医学奖。

        听《茶花女》的小鼠活得久!

        “搞笑的/诺贝尔/医学奖颁给了/一群给小鼠听歌的科学家/据说/听歌剧听古典的小鼠/心脏移植后能活得比较长……”

        这段话得按《茶花女》中《饮酒歌》的曲子唱出来才有背景音乐范儿——事实上,获颁2013搞笑诺奖医学奖的科学家们也在颁奖典礼上唱了一段《饮酒歌》。

        获奖的科学家来自日本、中国以及英国。他们追求科学与艺术的完美结合,利用小鼠研究音乐对免疫功能的影响。研究结果表明,给做完心脏移植手术的小鼠听歌剧,能够让小鼠活得更久。

        受试小鼠都进行了同种异基因的心脏移植,这意味着小鼠的免疫系统会对移植到自己体内的心脏进行排斥。研究者将这些小鼠分成几组,分别向它们播放歌剧(《茶花女》)、古典音乐(莫扎特的作品)、新世纪音乐(恩雅的作品),或者从100~20000赫兹不等的6种不同频率的单调声响(这得多让小鼠抓狂……)对照组则是鼓膜穿孔(镊子戳的)的聋小鼠,以及只在心脏移植前听歌剧的小鼠。

        研究者记录了小鼠的存活时间,发现听单频声响和新世纪音乐的小鼠很快就因为排斥反应而离开鼠世,对照组的小鼠存活的时间也很短(被戳聋真的不会影响免疫么?)。

        但是,终于到了这个“但是”——如果你是一只从心脏移植完毕就开始听歌剧或古典音乐,听了整整一周的小鼠——恭喜你,你能比其他小组的悲剧小鼠多活好些天了。以术后存活时间的中位数作为衡量标准,听歌剧和古典音乐的小鼠分别能活26.5天和20天,而其他小鼠的存活时间中位数都只在10天左右。这些结果表明,歌剧能更好地降低移植后小鼠对心脏的排斥反应。

        随后,研究者还测定了小鼠体内调节性T细胞的生成情况,以及与抗炎有关的白细胞介素-10(IL-10)的表达谱。结果表明,听歌剧的小鼠可能通过上调白细胞介素-10的表达,诱导调节性T细胞的生成,从而抑制对移植物的排斥反应。

        研究者总结说,像《茶花女》这样的歌剧对免疫系统具有调节作用,提出大脑对听觉刺激的处理可能会影响到外周免疫应答过程。不过,他们也告诫同样想探索这个领域的研究者(如果有的话),在研究不同音乐类型和播放深度对排斥反应的抑制效率时,需要用更大的动物进行实验。

        如果有科学家做一下让猴子听摇滚乐或者让兔子听爵士乐的研究,不知道有没有机会在若干年后再登上搞笑诺奖的领奖台?

        物理学奖

        ◎steed

        想成为功夫片里的大侠,踩着水面飞奔吗?你真的可以做到——如果你在月球上的话!

        “铁掌水上漂”并非浪得虚名?

        2013年搞笑诺贝尔奖物理学奖颁给了意大利科学家阿尔伯托·米内蒂、尤里·伊万年科、吉尼那·卡佩里尼、纳迪亚·多米尼西和弗朗西斯科·拉夸尼蒂,因为他们发现,一部分人有能力在池塘的水面上飞奔而不沉下去——前提是,如果这些人和那个池塘在月球上的话。

        在各类武侠片里,大侠们借助轻功能够轻易在水面上打斗。但现实生活中,科学家通过研究双冠蜥在水面上奔跑的行为,计算得出了一个毫不出奇的答案:我们太重太弱,无法在水面上奔跑。一种方式可以稍稍绕开这一限制,那就是增大脚掌的面积——或者说,穿着巨大的鞋子或者脚蹼来奔跑。不过,有科学家计算过,就算一个人的体力非常好,踩水的速度非常快,能够达到10米/秒,他要在水面上飞奔,脚掌(鞋底)面积也必须达到1平方米才行。

        于是,意大利的那帮物理学家就想到了另一个点——减轻体重。当然,他们不是在提倡减肥,而是假设在更小的重力环境下来研究这个问题。确切地说,他们研究的是:穿着相对较小的脚蹼(不到0.1平方米),在较弱的重力环境下(大约是地球重力的20%),特定的踩水动作能否让水面支撑起人体的重量。至于为什么要这么做,他们在论文中给出了回答:“据我们所知,以前还没有人在这样的重力环境下测试过,人到底能不能在水面上奔跑。”

        他们在研究中采用了理论与实践相结合的办法。尽管人类和蜥蜴不论是体形还是体态都大相径庭,他们还是把前人研究双冠蜥时发展出来的水动力模型,套用到了人类身上。除此之外,他们还设计了一套实验装置,让自愿者在模拟出来的不同的弱重力环境下踩水。通过这两种方式,他们找出了让人能够像双冠蜥那样在水面上飞奔所必须的踩水频率、重力大小和质量的正确组合。

        当人体质量为66千克,脚掌(脚蹼)长度为0.17米,踩水速度为2.504米/秒,每次踩水持续时间0.295秒时,他们的模型预言,低于0.22倍地球重力加速度的环境中,人就有可能在水上跑起来。踩水速度和踩水持续时间的数据,是他们在实验中获取的,这是人类在地球环境下体能足以维持的数值。他们的模型还表明,在月球重力环境下(0.16倍地球重力加速度),每秒踩水1.7次的话,能够在水面上奔跑的人,体重不能超过73千克,否则还是会沉下去。

        接下来,轮到人体实验华丽登场了!他们的实验表明,人能够在水面上跑起来的最高重力加速度,大约是0.22倍地球重力加速度。在不到0.1倍地球重力加速度的环境中,所有自愿者都能够“水上漂”。重力加速度越大,就会有越多的人沉到水里。他们在实验中还发现,自愿者选择的踩水频率和踩水速度与重力环境无关。所以就算真的到了月球上,人类可能也会以同样的方式踩水。

        这项研究到底有什么意义呢?当然不是为了到月亮上去玩“水上漂”。这些意大利科学家在论文中写道:“这些问题涉及比较生理学。”这一点倒是很显然,因为他们把蜥蜴模型套用到了人类身上。“除此之外,对水面上这种运动模式的重组和适应,或许有助于设计制造仿生机器人,也有助于寻找新的运动技能。”好吧,这就有些让人挠头了。

        或许,要等到人类重返月球的时候,这项研究才能够有真正的实用价值吧。

        (摘自MSN中文网新知资讯)

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