科學(xué)情景劇《生活大爆炸》中的“科學(xué)元素”

朱漫天　張殷

在中國，隨著新媒體的發(fā)展和國家號召用影視傳播科普 ，與科普相關(guān)的影視作品也逐漸在網(wǎng)絡(luò)和電視中傳播，然而大多數(shù)作品以傳統(tǒng)和相對死板的方式呈現(xiàn)，無法很好地吸引觀眾的眼球，因此與科普相關(guān)的優(yōu)秀影視劇并不多.而《生活大爆炸》這部在中國曾經(jīng)主要依靠網(wǎng)絡(luò)傳播的情景喜劇是一部具有代表性的科普情景喜劇，該劇巧妙地把科學(xué)知識與娛樂相結(jié)合的方式不但受到廣大人民群眾的喜愛，就連科學(xué)界的學(xué)者們都對其贊贊有詞.《科學(xué)》雜志曾給出一整頁的積極評論，美國物理協(xié)會的科學(xué)家也表示他們非常喜歡這部劇，甚至還給劇組寄了些物理玩具.

前人關(guān)于該劇的研究大多是集中于對該劇的幽默特點(diǎn)、人物設(shè)置和臺詞翻譯等的研究，而關(guān)于劇中的科學(xué)元素的分析或者觀眾對這些科學(xué)元素的喜愛程度的研究相對較少.本研究認(rèn)為，恰恰是“科學(xué)元素”的設(shè)置使這部劇具有了重要的教育意義.“科學(xué)元素”主要指那些能夠引起觀眾探討和效仿的科學(xué)語言、科學(xué)實(shí)驗(yàn)和科學(xué)道具等，這類元素因其時而顯得酷炫，時而顯得浪漫，時而讓人眼前一亮而獲得觀眾的喜愛.本研究通過收集影迷在“果殼網(wǎng)”和“知乎”等網(wǎng)絡(luò)論壇對劇中“科學(xué)元素”的探討與模仿，結(jié)合前人的意見為我國原創(chuàng)科學(xué)題材影視劇的發(fā)展提出建議，鼓勵科學(xué)影視與科學(xué)家合作的體制，把有趣的科學(xué)元素更加客觀和生活化地呈現(xiàn)給觀眾.

1 科學(xué)影視與科學(xué)家合作，讓觀眾感受科學(xué)家的魅力

對于一部科學(xué)影視劇而言，既要做到客觀嚴(yán)謹(jǐn)?shù)爻尸F(xiàn)科學(xué)知識，又要不乏趣味地把觀眾帶入科學(xué)家的世界，這是比較難完成的.因此，《生活大爆炸》是一部聚集了編劇和科學(xué)家們心血的作品，作為制作人的查克·羅瑞（Chuck Lorre）和比爾·普拉迪（Bill Prady）擁有豐富的情景喜劇和電影制作經(jīng)歷.當(dāng)兩位經(jīng)歷豐富的制片人與《生活大爆炸》的科學(xué)顧問，美國加州大學(xué)洛杉磯分校物理學(xué)家大衛(wèi)·薩爾茲保（David Saltzberg）合作時，《生活大爆炸》的喜感和理性就誕生了.

在美國，美國國家科學(xué)院專門設(shè)立了科學(xué)與娛樂交流項(xiàng)（The Science and Entertainment Exchange），在科學(xué)家和電影電視制片人之間搭橋，大衛(wèi)·薩爾茲保就是這個辦公室的儲備學(xué)者之一.而該交流項(xiàng)目的顧問團(tuán)中，既有著名科學(xué)家，比如現(xiàn)任美國能源部部長諾貝爾獎獲得者朱棣文；也有娛樂界的著名人士，比如著名的HBO影視公司的總裁倫阿邁托（Len Amato）等.對于這個交流項(xiàng)目涉及到的兩個主體方來說，二者之間的互補(bǔ)性很強(qiáng).科普娛樂本身就缺乏專業(yè)人士的指導(dǎo)，而科學(xué)學(xué) 者們也苦惱如何更好地傳播科學(xué)知識，而這兩者的結(jié)合無疑是解決了雙方的問題，所以設(shè)立科學(xué)與娛樂交流項(xiàng)目是值得我國原創(chuàng)科學(xué)題材影視劇學(xué)習(xí)的.

當(dāng)然，《生活大爆炸》讓現(xiàn)實(shí)中的科學(xué)家在其部分情節(jié)中客串自己的做法也值得學(xué)習(xí).著名的科學(xué)家斯蒂芬·霍金、紐約海登天文館館長奈爾·德格拉斯·泰森和諾貝爾物理學(xué)獲獎?wù)邌讨巍に箍娞氐榷荚趧≈锌痛^自己.第5季第21集霍金出現(xiàn)的這一劇集是最受關(guān)注的，雖然霍金僅出現(xiàn)了2分鐘，但他的出現(xiàn)不但讓粉絲們激動不已，該集也被影迷們評為最給力的一集.這些科學(xué)家的出現(xiàn)不但讓觀眾大飽眼福，同時也讓觀眾了解到其實(shí)真正的科學(xué)家也同劇中人物那樣幽默有趣.科學(xué)家客串科普影視劇可以讓觀眾更好地認(rèn)識科學(xué)家，從而使得科學(xué)家對于大眾來說不再顯得遙遠(yuǎn)而神秘.

2 把科學(xué)知識生活化，使觀眾體會生活中的科學(xué)

《生活大爆炸》中涉及的各個學(xué)科領(lǐng)域的知識分布在四位科學(xué)家的生活中.在第二季第三集，四位科學(xué)家們玩的非牛頓流體就是一個把較為深奧難懂的物理現(xiàn)象通過有趣和生活化的方式展現(xiàn)給觀眾的例子：

片段簡介 四位極客在包了保鮮膜和膠帶的音響喇叭上倒入水和玉米淀粉混合物，在音樂開始后喇叭上的液體物質(zhì)就似乎變成了能夠不斷變換形狀的固體在上面跳動.四位極客也由此樂開花，覺得這一實(shí)驗(yàn)非常有趣.

劇中的這個過程涉及了聲音的產(chǎn)生和非牛頓流體這兩方面的物理知識，這兩者的結(jié)合不但很好地把喇叭的振動放大了，還把非牛頓流體的獨(dú)特性展示了出來.非牛頓流體，是指不滿足牛頓黏性實(shí)驗(yàn)定律的流體，即其剪應(yīng)力與剪切應(yīng)變率之間不是線性關(guān)系的流體 .生活中的非牛頓流體有血液、番茄醬、洗發(fā)水、牙膏和淀粉懸濁液等 .非牛頓流體的粘度會因?yàn)槭艿降膲毫蛩俣鹊淖兓淖?，壓力變大，其粘度也會增加，甚至成為暫時性的固體 .劇中，四位極客通過喇叭的振動給予該非牛頓流體一個外力，使得非牛頓流體的粘度由此改變從而變得看上去像固體般.非牛頓流體的這一特性也給人們帶來了很多有趣的表演，比如就有人在非牛頓流體上玩“輕功”，當(dāng)一個人以快速和有力的步伐跑過鋪滿非牛頓流體的區(qū)域時，他能神奇般地在該看似液體的物質(zhì)上“飛越”，當(dāng)然，如果不注意自己的速度或者力度就很有可能陷下去.此外，英國科學(xué)家也已經(jīng)利用非牛頓流體的“遇柔則柔，遇剛則硬”的特性制成了一種液體防護(hù)衣，這種防護(hù)衣在受到壓迫后會立刻變硬，并吸收撞擊在它表面彈片產(chǎn)生的沖擊力 .非牛頓流體在音響上跳動形成暫時的固體這一現(xiàn)象很生動地把相對深奧難懂的“非牛頓流體”展現(xiàn)在觀眾面前.只要觀眾對“非牛頓流體”有一個形象的印象，該劇情的設(shè)置就能夠做到傳播科普的作用了.劇中通過角色的解釋，觀眾也可以清楚地了解到只要把玉米淀粉和水混合在一起，然后給予它一個沖擊力，就可以有這么一個效果.實(shí)驗(yàn)所需的材料簡單，因此許多觀眾便在家中嘗試制作非牛頓流體，有的網(wǎng)友粉絲在論壇中分享自己成功的視頻，也有的粉絲在論壇中尋找自己失敗的原因.相比通過讓人把手直接放到喇叭上感受其振動來講解“聲音的產(chǎn)生是由物體的振動產(chǎn)生的.”，這種間接而又有趣的做法來得讓人更加印象深刻.

聲音是由物體振動產(chǎn)生的，發(fā)聲的物體叫聲源，聲音以波的形式在氣體、液體和固體三大介質(zhì)中傳播.劇中，振動的喇叭就是聲源，我們說話的時候如果把手放在聲帶處也能夠感受到它的振動，這時候聲帶就是聲源了，蟋蟀通過振動翅膀發(fā)聲，振動的翅膀也就成了聲源.當(dāng)聲源發(fā)出的振動通過空氣等介質(zhì)傳播到人耳時我們就聽到了聲音.

關(guān)于聲音，在第一季第二集中還有一個有趣的片斷：在謝爾頓夜晚潛入女鄰居潘妮家中進(jìn)行收拾時，為了不吵醒潘妮，他提醒萊特納要用低音說話.因?yàn)榕嗽谏钪谐３０缪菡疹櫤⒆拥慕巧?，進(jìn)化使得女人在睡覺的時候?qū)Ω咭魠^(qū)的噪音（孩子的哭聲音調(diào)較高）非常敏感.該片段中的高音區(qū)即指振動頻率較高的區(qū)域，或音調(diào)比較高的區(qū)域.聲音作為波的一種，頻率和振幅是描述聲音的重要屬性，頻率與音調(diào)有關(guān)，振幅則與響度有關(guān).我們通常聽到的聲音是包含在頻率范圍為20 Hz～20000 Hz之間的，高于這個頻率范圍的聲波稱為超聲波，而低于這一范圍的聲波稱為次聲波 .這個片斷是有理論依據(jù)的，狄安娜·羅杰斯等在研究《聽眾的性別對噪音的接受能力的影響》中就指出男性相比女性更能夠接受來自高音背景環(huán)境的噪音，即不論女性是否在睡覺，她們對高音背景環(huán)境的噪音接受能力相對比較差.

3 有趣和精妙的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，體現(xiàn)科學(xué)家的獨(dú)特品質(zhì)

科學(xué)家給人的印象就是成天生活在實(shí)驗(yàn)室中，但具體他們在實(shí)驗(yàn)室中做些什么事情，卻無人問津，也沒有人對此感興趣.《生活大爆炸》把部分情節(jié)安排在了實(shí)驗(yàn)室，通過萊斯利和萊特納在實(shí)驗(yàn)室所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，讓觀眾了解到實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家的魅力所在.從2秒左右用500千瓦的氧-碘激光器熱一杯杯面到正投影全息顯示宇宙，無不讓觀眾大開眼界，正是這幾個為數(shù)不多的實(shí)驗(yàn)在粉絲網(wǎng)友中引起了不少的探討和模仿.當(dāng)然，出現(xiàn)在他們生活中的各種惡作劇實(shí)驗(yàn)同樣也頗受觀眾的關(guān)注和喜愛.“氦氣變聲笑劇”“酸堿指示劑的滴血之墻”和“含磷骨架”等都引起了不少的熱議.出現(xiàn)在劇中的“雙氧水和碘化鉀的泡沫復(fù)仇記”就是被網(wǎng)友們熱議的實(shí)驗(yàn)之一.

愯鷂：“請問sheldon那個泡沫試驗(yàn)的具體化學(xué)物是什么？”

Nerf_Herder：“30%雙氧水（過氧化氫溶液）與液體洗滌劑預(yù)混，然后再加入飽和碘化鈉溶液.注意小心不要被高濃度的雙氧水接觸皮膚，可能造成灼傷.更多詳情可以在化學(xué)吧搜索‘大象牙膏’.”

愯鷂： “我是做模擬實(shí)驗(yàn)，貌似找不到你說的東西，具體的化學(xué)式可以寫出來嗎？拜托了”

Nerf_Herder：“過氧化氫：H2O2；碘化鈉：NaI；液體洗滌劑用家用洗潔精就行，作用就是產(chǎn)生泡沫，不參加化學(xué)反應(yīng).反應(yīng)本身很簡單，過氧化氫被碘化鈉催化迅速分解成水和氧氣，同時放出大量的熱，氧氣使洗潔精發(fā)泡，熱量又使泡沫膨脹.比較懷疑這個實(shí)驗(yàn)在模擬系統(tǒng)中能有什么效果.”

jikouth：“洗潔精→超市有賣

雙氧水→任何藥店有賣，一般用來清洗傷口，一塊錢一大瓶碘化鉀→普通化學(xué)用品商店有賣，以前買幾塊錢一紙包，現(xiàn)在不知道

量杯→普通化學(xué)用品商店有賣”

由此可見，看似大眾對科學(xué)家們的實(shí)驗(yàn)不感興趣，但是當(dāng)科學(xué)影視把有趣的科學(xué)實(shí)驗(yàn)帶到銀屏前的時候，觀眾對這些實(shí)驗(yàn)的喜愛也是頗深的.所以有趣和精妙的科學(xué)實(shí)驗(yàn)不但讓觀眾感受到科學(xué)家的人格魅力，同時也讓一些觀眾在家里開始動手嘗試這些實(shí)驗(yàn).因此，原創(chuàng)科學(xué)題材影視劇是有必要用心挑選讓觀眾喜出望外的實(shí)驗(yàn)的.

另一方面，科學(xué)家對真理的追求、對證據(jù)的查證以及對推理過程的推敲，都將批判性思維演繹得淋漓盡致.以謝爾頓為例，他在劇中作為傳播科普的主要角色，就是一位極具批判性思維的人物.如他就糾正了本杰明·富蘭克林并沒有發(fā)現(xiàn)電的存在，而是利用風(fēng)箏證明了閃電帶電這一事實(shí)；他曾講述過他在12歲做過的與樓梯高度相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表面如果一階樓梯高度高出2 mm很多人都會被絆倒；他也曾科普過在17世紀(jì)就有科學(xué)家發(fā)現(xiàn)男性荷爾蒙水平有33天的波動周期；他用量子理論中的“薛定諤貓”描述潘妮和萊特納的關(guān)系等.這些事件分散在科學(xué)家們生活的每個角落，引起了不少網(wǎng)友對他所傳播的科學(xué)知識的討論和模仿.因此，當(dāng)豐富的科學(xué)知識與批判性思維結(jié)合在一起，讓觀眾在快樂中潛移默化地得到了科學(xué)素養(yǎng)的提高.

4 生動的故事情節(jié)與科學(xué)道具巧妙地結(jié)合

如果《生活大爆炸》只是為了顯示科學(xué)道具而硬生生地把其插入到劇情中，或許這些道具起到的作用就背道而馳了.劇中初次約會的科學(xué)家萊特納為了打破尷尬的安靜局面，用杯子和橄欖表演“離心力”；謝爾頓和艾米在白板上用韋恩圖找尋他們關(guān)于萬圣節(jié)派對要穿的服裝交集，這是亮點(diǎn)也是笑點(diǎn)，科學(xué)家特殊的身份和個性賦予了他們用理性的辦法解決問題的能力.所以，對于原創(chuàng)科學(xué)題材影視劇，我們要做的是在合適的劇情加入巧妙的科學(xué)道具進(jìn)行點(diǎn)綴，而不是生硬地把科學(xué)道具搬到觀眾面前.當(dāng)生動的故事情節(jié)與科學(xué)道具恰到好處地結(jié)合在一起時，觀眾對這些道具的印象就不僅僅只是道具了，它們還可能如謝爾頓的個性服裝那樣有自己的網(wǎng)頁（sheldonshirt.com）.

5 小結(jié)

《生活大爆炸》里的“科學(xué)元素”的觀眾效應(yīng)，對校內(nèi)外科學(xué)教育都提供了可借鑒的經(jīng)驗(yàn).科學(xué)不是枯燥的課本知識，它真實(shí)地存在生活中的方方面面.影視媒體作為校外科普中影響公民科學(xué)素養(yǎng)的最重要渠道，應(yīng)鼓勵更多的科學(xué)家參與科學(xué)影視劇的制作，提高影視產(chǎn)品的真實(shí)性和時效性，把豐富的科學(xué)內(nèi)容、科學(xué)實(shí)驗(yàn)和科學(xué)道具生活化，巧妙地與劇情相結(jié)合，讓觀眾能在娛樂中提高科學(xué)素養(yǎng).另一方面，作為科普的重要陣地——科學(xué)課堂，課堂中的科學(xué)教師，也可從劇中得到許多啟示.雖然作為理論物理學(xué)家的謝爾頓擁有如同百科全書的能力在劇中顯的略為夸張，但作為教師如果能夠向謝爾頓靠近也是值得我們推崇的，畢竟生活中處處都有物理.