奇葩的科學(xué)研究

沈羨云

屁的研究

屁是一種易燃?xì)怏w，屁中所含的甲烷約7%，氫氣高達(dá)20%多。在特定的空間內(nèi)，屁達(dá)到一定濃度時(shí)，一丁點(diǎn)兒火花都可能引起爆炸。在某些特定的場所，比如在密閉的太空艙里，航天員放屁就可能引起火花，后果不堪設(shè)想。為此，美國國家航空航天局在20世紀(jì)60年代執(zhí)行“阿波羅”登月計(jì)劃時(shí)，曾專門組織專家對“屁”進(jìn)行研究，研究屁的組成成分及航天員吃何種食物才能在飛行過程中少放屁，以防患于未然。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，屁里含有400多種成分，其中包括無臭氣體（氮、氫、二氧化碳、甲烷、氧等）及惡臭的氣體（氨、硫化氫、吲哚、糞臭素、揮發(fā)性胺、揮發(fā)性脂肪酸等），盡管這些惡臭成分不到屁總量的1%，但人的嗅覺非常靈敏。后來，科學(xué)家對屁的一些成分進(jìn)行了進(jìn)一步的研究。例如，屁的主要惡臭成分之一―硫化氫引起了科學(xué)家的興趣?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)硫化氫與血壓調(diào)節(jié)之間有關(guān)系―放屁能使老鼠血管擴(kuò)張，有助于老鼠的血壓保持在較低水平，可以預(yù)防高血壓。同時(shí)，老鼠血管壁上的細(xì)胞可以自己合成硫化氫，并起到降血壓的作用。被認(rèn)為是廢氣的一氧化氮和一氧化碳，在體內(nèi)也發(fā)揮著重要的生物學(xué)效應(yīng)。過去人們認(rèn)為人體的復(fù)雜調(diào)節(jié)任務(wù)只能是像激素這樣的大分子來完成，直到20世紀(jì)80年代末，科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)，如一氧化氮一般的小分子也具有舒張血管、抑制細(xì)胞增殖、抑制血小板聚集等多種生物學(xué)效應(yīng)?？茖W(xué)家又發(fā)現(xiàn)一氧化碳能調(diào)節(jié)血管張力，能夠有效減輕心臟冠狀動脈搭橋術(shù)后的血管內(nèi)膜增生，防止管腔變窄，為解決術(shù)后血管狹窄這一棘手問題提供了新思路。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)使弗里德·穆拉德等3位美國科學(xué)家獲得了1998年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。

“石頭剪刀布”的制勝攻略

如果說有一種解決問題的方法能跨越文化、種族和地域，那么除了抽簽這種純靠運(yùn)氣的方式，恐怕只剩下猜拳了。人們普遍認(rèn)可“石頭、剪刀、布”三者之間的克制關(guān)系。“公平+隨機(jī)” 的特性使其不僅是活躍氣氛的小游戲，更能作為一種相對公平的解決問題的手段，廣泛應(yīng)用在解決分歧、決定順序，或者確定歸屬的關(guān)鍵時(shí)刻。

這項(xiàng)研究的正式名稱是“可控實(shí)驗(yàn)社會博弈系統(tǒng)中一些非平衡統(tǒng)計(jì)物理問題”，翻譯過來就是：觀察游戲參與者在玩“石頭剪刀布”中，為了獲勝都采用了什么樣的策略？這些策略有沒有規(guī)律？能否看出人們共通的行為模式？這項(xiàng)研究是對人們玩“石頭剪刀布”方法的第一次大規(guī)模測量，測量揭示了隱藏的行為模式，聰明的人可以利用這個模式來提高自己的勝算。該課題在2012年申報(bào)成功，由中國科學(xué)院、浙江大學(xué)、浙江工商大學(xué)組成的跨學(xué)科團(tuán)隊(duì)開始基于“石頭剪刀布”模型的實(shí)證研究。研究發(fā)現(xiàn)，人們在玩“石頭剪刀布”時(shí)有這樣的規(guī)律：贏家習(xí)慣于保持現(xiàn)狀、輸家傾向于做出改變，簡稱“勝留輸變”。掌握了這個規(guī)律，就可以有針對性地出招。

這項(xiàng)研究實(shí)際上是探討“納什均衡”在真實(shí)博弈中是否成立。按照納什均衡理論，整個系統(tǒng)中，石頭、剪刀、布出現(xiàn)的行為次數(shù)應(yīng)該是完全平等的，各占1/3。所謂納什均衡理論，是1950年由美國數(shù)學(xué)家約翰·納什提出的非合作博弈模型―如果某種情況下無一參與者可以通過獨(dú)自行動而增加收益，則此策略組合被稱為納什均衡點(diǎn)。

研究的初始數(shù)據(jù)結(jié)果顯示，石頭、剪刀、布的次數(shù)基本相同，符合納什均衡理論。但隨著研究人員的進(jìn)一步分析，他們發(fā)現(xiàn)，其實(shí)每經(jīng)過35輪游戲，在從“石頭”到“剪刀”到“布”的順序上，整體的行為選擇會有弱的定向偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象，這是納什理論無法解釋的。

這項(xiàng)研究旨在揭示“石頭剪刀布”中的宏觀周期現(xiàn)象與微觀行為基礎(chǔ)。研究發(fā)現(xiàn)，在宏觀尺度下，對于不同激勵參數(shù)，社會系統(tǒng)普遍存在持續(xù)的周期循環(huán)現(xiàn)象；而在微觀層面，個體行為則存在一種隱藏的模式：在一定情況下，贏了會更多選擇保留剛剛獲勝的策略，輸則更多按照“石頭剪刀布”的名稱順序變動。

數(shù)錢可以鎮(zhèn)痛

一說到金錢，人們就會想到它是商品交換的工具。但是中山大學(xué)心理學(xué)系周欣悅教授在發(fā)表于國際著名心理學(xué)刊物《心理科學(xué)》的一篇名為《金錢的符號作用：啟動金錢概念改變社會痛苦和生理性疼痛》的論文中，卻證明它有減輕疼痛的作用。周欣悅教授通過6個實(shí)驗(yàn)證明了金錢對生理性疼痛與社會性疼痛（即社會排斥）的抵御作用。這6項(xiàng)實(shí)驗(yàn)全部在中山大學(xué)心理學(xué)系的實(shí)驗(yàn)室里完成，實(shí)驗(yàn)參加者為548名學(xué)生。其中的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)分為“金錢概念啟動”和“疼痛感測試”兩部分。金錢概念的啟動可以采取不同的形式，下面介紹其中的兩種：“數(shù)錢法”和“造句法”。

“數(shù)錢法”：實(shí)驗(yàn)者在測試前假意告訴被測試者要對他們的手指靈活度進(jìn)行測試（目的是為了保證接下來正式測試的準(zhǔn)確性，避免被測試者出現(xiàn)心理變化，影響正式測試結(jié)果）。之后隨機(jī)分配其中一半的被測試者數(shù)80張百元人民幣，另一半則數(shù)80張紙。在數(shù)錢（紙）結(jié)束之后，緊接著進(jìn)行下面的疼痛感測試。

“造句法”：實(shí)驗(yàn)者在測試前假意告訴被測試者，接下來要對他們的語言能力進(jìn)行考察，請他們將打亂順序的句子進(jìn)行重新排序。其中一組被測者的句子中包含了“金錢”類詞語，另外一組的句子中則無。在排序完成之后，接下來進(jìn)行疼痛感測試。

疼痛感的測試則分為兩種，一種是引發(fā)生理性疼痛，另一種是引發(fā)社會性疼痛。生理痛感的測試是將手伸到溫水和熱水中（水溫保證不會燙傷被測試者）。結(jié)果顯示，數(shù)過錢的或者是造句中帶“錢”字的被測試者感覺到的疼痛程度更低。社會性疼痛是通過玩一種電腦游戲來進(jìn)行。結(jié)果顯示，數(shù)錢的或者是造句中帶“錢”字的被測試者，相對來說更加不會因遭受排斥而感覺受傷。

論文引起了一些爭議。隨著研究成果在海內(nèi)外的傳播，人們對其研究的初衷和意義也有不同的意見和爭論。針對“這項(xiàng)研究是否鼓勵人們拜金”的質(zhì)疑，周教授表示，她并不認(rèn)為金錢是萬能的，相反，金錢的效應(yīng)雖然被證明可以減緩疼痛感，但是金錢的效應(yīng)十分短暫，而且有各種副作用。她的建議是，尋求社會關(guān)愛比起尋求金錢來說，減緩疼痛的效用更加持久。針對每天都要在工作中數(shù)錢的銀行職員是否具有超強(qiáng)耐痛和耐打擊能力的疑問，周教授表示，由于人們普遍有“適應(yīng)心理”，因此金錢的“鎮(zhèn)痛”作用是十分短暫的，銀行職員在反復(fù)數(shù)錢之后，已經(jīng)產(chǎn)生適應(yīng)，效果也不明顯了。

八角茴香對鹵雞肉的作用機(jī)制

陜西師范大學(xué)的一篇博士學(xué)位論文《八角茴香對鹵雞肉揮發(fā)性風(fēng)味的影響及其作用機(jī)制》突然走紅網(wǎng)絡(luò)，引起網(wǎng)民熱議。八角、鹵雞肉……看似跟學(xué)術(shù)完全不搭界，又毫無理論感可言，可就是如此不起眼的一些東西，卻成為重要的學(xué)術(shù)研究對象。

這篇文章的作者孫靈霞是一名高校老師，當(dāng)時(shí)在陜西師范大學(xué)讀在職博士研究生，研究方向是動物資源開發(fā)和利用。關(guān)于這篇8萬字的博士學(xué)位論文，雖然題目中有八角和鹵雞肉，但這既不是美食文，也不是廚藝介紹文，而是嚴(yán)肅的科學(xué)研究。這場答辯的答辯委員會由6位教授組成，其中有5位是博導(dǎo)。這場讓人眼前一亮的答辯，被陜西師范大學(xué)官博稱為“最美味的博士論文答辯”。

孫靈霞研究的是八角這種大料里的一些化學(xué)成分對鹵雞肉風(fēng)味的影響，這只是一個非?；A(chǔ)的研究，出發(fā)點(diǎn)和目的就是要走上應(yīng)用。傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的肉制品，尤其是很多手工作坊的生產(chǎn)，質(zhì)量穩(wěn)定性和風(fēng)味的一致性很難得到保證，這是目前傳統(tǒng)肉制品在工業(yè)化過程中遇到的一個難題，也是需要攻克的重點(diǎn)問題。這個課題主要研究的正是香料對肉類制品風(fēng)味的影響，讓風(fēng)味實(shí)現(xiàn)可控，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到一致性和穩(wěn)定性，以便讓傳統(tǒng)肉制品走上規(guī)?；I(yè)生產(chǎn)。