日本人連續10年獲得搞笑諾貝爾獎

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搞笑諾貝爾獎的頒獎對象是那些「乍看引人發笑,笑後發人深省」的研究。日本是獲獎常客,從2007年至今已經連續10年獲獎。看似沒有意義的研究也可能幫助人們在未來獲得重大發現,本文將分析科學研究思維的開放性與日本研究人員的關係。

破解迷宮的黏菌

「如果踩到香蕉皮,真的會滑倒嗎?」
「從牛糞中提取香草的芳香成分!」

搞笑諾貝爾獎的授予對象就是這種令人發笑的研究。1991年,美國一家出版社以諾貝爾獎的趣味模仿形式設立了該獎,主辦方始終堅持「引人發笑,發人深省」的評選標準,每年選出10項研究授予此獎。

實際上,在迄今為止的26年評選歷史中,沒有日本人獲獎的年份只有7次。尤其是在2007年到2016年期間,更是連續10年獲得了此獎。日本可謂是搞笑諾貝爾獎的常客。文章開篇提到的兩項研究也是日本研究人員的獲獎主題。那些奇思妙想到底從何而生?讓我們一邊回顧過去的搞笑諾貝爾獎,一邊追根溯源。

2008年獲得認知科學獎的北海道大學中垣俊之教授等人組成的團隊研究的是「黏菌」。這是一種像黏膠一樣黏糊糊的生物,根本看不出來能有什麼特別用處。但中垣教授及其團隊成員證明了一種叫做「多頭絨泡菌(Physarum polycephalum)」的黏菌可以穿越迷宮。黏菌這種看起來極為簡單的生物竟然能夠穿越迷宮,實在令人感到驚訝,而發現這一點的研究人員的思維也可謂非同尋常。那麼黏菌到底是如何穿越迷宮的呢?

向餌料(中)聚攏的黃色多頭絨泡菌

黏菌具有緩慢朝著餌料移動的特性。同時,如果餌料存在於多個地方,它們就會構建血管一樣的管狀結構來連接餌料。管內流動著叫做「原形質」的黏稠液體,這種液體會像血液一樣把養分送到菌體各處。這個管狀結構恰恰可以揭示迷宮的答案。

讓我們看一看具體的樣子。首先,在迷宮各處撒上餌料,以便讓黏菌布滿迷宮。當黏菌布滿迷宮後,只留下起點和終點處的餌料,清除掉其他地方的餌料。這樣一來,就會逐漸形成一個連接起點和終點的管狀結構,同時,這條路徑以外的其他地方的組織將會發生移動,逐漸收縮變細。最終,連接起點和終點的最短距離會通過管狀結構呈現出來。中垣教授及其團隊成員利用數學和生物學知識推導出了發生這種現象的原理,開闢了一個全新的學術領域。

黏菌穿越迷宮的示意圖

讓話癆閉嘴的研究

再為大家介紹一個獲獎的例子。

2012年,獲得音響學獎的是產業技術綜合研究所的栗原一貴研究員等人組成的團隊。他們開發的一款可以用非暴力方式讓話癆閉嘴的裝置「彈話槍(SpeechJammer)」受到了評委的青睞。針對在會議上喋喋不休的人、在圖書館等安靜場所嘰嘰喳喳的人,恐怕大家都曾有過「想要制止,卻擔心抱怨引起爭吵…」的情況。栗原他們將目光投向了一直不被學術界關注的、人們日常的不滿。

彈話槍是一個將只收錄來自某個方向的聲音的麥克風和只朝著那個方向發出聲音的擴音器合為一體的裝置。只要對著想要制止其說話的人的方向,記錄下他的聲音,稍微延遲一點之後,聲音就會通過擴音器反彈回去。這樣一來,那個人就會莫名其妙地聽到自己的聲音,覺得繼續說話很彆扭,於是就能制止其說話。

彈話槍。頂部的銀色筒狀物是麥克風,下方的黑色箱體是擴音器

這種現象被稱為「延時聽覺回饋(Delayed Auditory Feedback)」,很早就已經為人所熟知。栗原通過運用這種現象原理應對「希望制止話癆」這種日常的不滿,成功展示了和平解決問題的幽默思維。

頭腦不靈光的人也可能找到寶物

物理學家寺田寅彥

正如前面兩個事例所示,搞笑諾貝爾獎總是鼓勵那些別人從未思考過的嶄新想法。那麼,這樣的想法是如何誕生的呢?雖然這是一個三言兩語說不清的複雜問題,但我們可以從80年前某位日本研究人員的隨筆中找到一些啟示。

隨筆的作者是物理學家寺田寅彥(1878~1935年)。他因研究X射線結晶構造解析等當時最尖端的技術而聞名。他也是立足於科學視角觀察日常的隨筆名家,即便是在80年後的今天,以大學生為主的人群依然在閱讀其作品。

在1933年撰寫的「科學家與頭腦」這篇隨筆中,他這樣說道。

「『要成為科學家,頭腦必須靈光。』。這是人們常說的一個命題。可以認為,這在某種意義上是真命題。但從另一方面來說,『科學家必須頭腦不靈光』在某種意義上也是真命題」(*1)

人們通常認為科學家必須擁有思路清晰的「頭腦」。要準確地解讀錯綜複雜的自然現象,必須具備分析的能力。但「頭腦必須不靈光」是什麼意思呢?寺田寅彥這樣解釋道。

「所謂頭腦靈光的人就像是走得快的旅行者。可以比別人更先走到沒人去過的地方,但與此同時,可能會忽略沿途路邊或者岔路上一些重要的東西。頭腦不靈光的人、腿腳不利索的人總是姍姍來遲,但有時候卻能輕而易舉地撿到重要的寶物。」

作為搞笑諾貝爾獎事例介紹過的兩項研究正是對這段說明的完美詮釋。將目光投向別人過去從未關注過的對象,最終獲得了新的發現和發明。但別人不關注的,就是不重要、瑣碎的研究嗎?寺田寅彥強調並不一定如此。

「頭腦靈光的學者即使遇到突發奇想的工作,往往也會先從結果的價值出發來預判就算花了心血也不會產生重大成果,然後就不了了之了。但頭腦不靈光的學者卻不會做這種預判,所以即便是別人覺得極度無聊的事情,他們也可以不管不顧地、心無旁騖地堅持做下去。就這樣做下去的過程中,肯定也有不少能夠撞上最初未曾預料到的重大成果的機會。即便是這種時候,頭腦靈光的人也會過高估計人類的腦力,而忘卻大自然無限的深度。科學研究的結果在顯現出價值以前,大概所有人都不知道它的價值。同時,在結果剛出現時不被認可的價值經過幾十上百年後才被人們所認可的情況也不在少數。」

(*1) ^ 引自「寺田寅彥 科學家與頭腦」(平凡社)。

發展為新發現的可能性

乍看瑣碎的研究通過持續扎實的推進,常常也會結出成果。實際上,前述兩項研究後來也在繼續向前發展。

發現黏菌穿越迷宮現象的中垣教授及其團隊成員提出了能否將該原理用於鐵路和馬路等城市規劃的設想。因為連接餌料與餌料的黏菌形態就像連接城市與城市的鐵路一樣。實際上,據說他們曾用洋菜製作了一幅日本地圖,在相當於東京周邊主要城市的位置放上餌料,然後培養黏菌,結果發現形成了與真實鐵路地圖非常相似的結構。通過研究黏菌體現的數學原理,或許可以開發出新的模擬方法。憑藉這項研究,中垣教授他們於2010年第2次獲得了搞笑諾貝爾獎(交通規劃獎)。

開發了彈話槍的栗原於2014年成立了「消極性研究會」,專門研究旨在幫助那些不擅長積極溝通的人們的技術。栗原及其團隊成員將可以減少輕微心理負擔(比如SNS交流疲勞)的技術命名為「SHYHACK」,從全新的視角不斷推進著開發工作。該研究會已經推出了「為那些過度在意對方如何看待自己的人設計的聚會設計系統」等具有幽默色彩的新技術。

沒有證據表明寺田寅彥的話給搞笑諾貝爾獎獲獎者提供了直接的靈感。但「科學家與頭腦」所象徵的自由豁達的研究環境無疑為日本的研究人員賦予了豐富的想像力。今後,還會有怎樣的「頭腦不靈光的」研究讓我們感到震驚呢?著實令人期待不已。

出處:《寺田寅彥 科學家與頭腦》(寺田寅彥著,平凡社,2015年)

參考文獻:
志村幸雄《好笑的科學 搞笑諾貝爾獎》(PHP科學世界新書,2009年)
△×△×番長《搞笑諾貝爾獎FANBOOK Vol.9》(綾波書店,2013年)

標題圖片:立命館大學教授東山篤規,憑藉「屈身腿間看物效果」的研究,獲得2016年搞笑諾貝爾獎。日本人已連續10年獲得該獎(AP/Aflo)

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