奇葩的科學研究

沈羨云

屁的研究

屁是一種易燃氣體，屁中所含的甲烷約7%，氫氣高達20%多。在特定的空間內，屁達到一定濃度時，一丁點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，后果不堪設想。為此，美國國家航空航天局在20世紀60年代執行“阿波羅”登月計劃時，曾專門組織專家對“屁”進行研究，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。研究結果發現，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、揮發性胺、揮發性脂肪酸等），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，科學家對屁的一些成分進行了進一步的研究。例如，屁的主要惡臭成分之一―硫化氫引起了科學家的興趣。科學家發現硫化氫與血壓調節之間有關系―放屁能使老鼠血管擴張，有助于老鼠的血壓保持在較低水平，可以預防高血壓。同時，老鼠血管壁上的細胞可以自己合成硫化氫，并起到降血壓的作用。被認為是廢氣的一氧化氮和一氧化碳，在體內也發揮著重要的生物學效應。過去人們認為人體的復雜調節任務只能是像激素這樣的大分子來完成，直到20世紀80年代末，科學家首次發現，如一氧化氮一般的小分子也具有舒張血管、抑制細胞增殖、抑制血小板聚集等多種生物學效應。科學家又發現一氧化碳能調節血管張力，能夠有效減輕心臟冠狀動脈搭橋術后的血管內膜增生，防止管腔變窄，為解決術后血管狹窄這一棘手問題提供了新思路。這項發現使弗里德·穆拉德等3位美國科學家獲得了1998年諾貝爾生理學或醫學獎。

“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氣的方式，恐怕只剩下猜拳了。人們普遍認可“石頭、剪刀、布”三者之間的克制關系。“公平+隨機” 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，廣泛應用在解決分歧、決定順序，或者確定歸屬的關鍵時刻。

這項研究的正式名稱是“可控實驗社會博弈系統中一些非平衡統計物理問題”，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？這些策略有沒有規律？能否看出人們共通的行為模式？這項研究是對人們玩“石頭剪刀布”方法的第一次大規模測量，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年申報成功，由中國科學院、浙江大學、浙江工商大學組成的跨學科團隊開始基于“石頭剪刀布”模型的實證研究。研究發現，人們在玩“石頭剪刀布”時有這樣的規律：贏家習慣于保持現狀、輸家傾向于做出改變，簡稱“勝留輸變”。掌握了這個規律，就可以有針對性地出招。

這項研究實際上是探討“納什均衡”在真實博弈中是否成立。按照納什均衡理論，整個系統中，石頭、剪刀、布出現的行為次數應該是完全平等的，各占1/3。所謂納什均衡理論，是1950年由美國數學家約翰·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自行動而增加收益，則此策略組合被稱為納什均衡點。

研究的初始數據結果顯示，石頭、剪刀、布的次數基本相同，符合納什均衡理論。但隨著研究人員的進一步分析，他們發現，其實每經過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現象，這是納什理論無法解釋的。

這項研究旨在揭示“石頭剪刀布”中的宏觀周期現象與微觀行為基礎。研究發現，在宏觀尺度下，對于不同激勵參數，社會系統普遍存在持續的周期循環現象；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。

數錢可以鎮痛

一說到金錢，人們就會想到它是商品交換的工具。但是中山大學心理學系周欣悅教授在發表于國際著名心理學刊物《心理科學》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個實驗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項實驗全部在中山大學心理學系的實驗室里完成，實驗參加者為548名學生。其中的重點實驗分為“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：“數錢法”和“造句法”。

“數錢法”：實驗者在測試前假意告訴被測試者要對他們的手指靈活度進行測試（目的是為了保證接下來正式測試的準確性，避免被測試者出現心理變化，影響正式測試結果）。之后隨機分配其中一半的被測試者數80張百元人民幣，另一半則數80張紙。在數錢（紙）結束之后，緊接著進行下面的疼痛感測試。

“造句法”：實驗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行考察，請他們將打亂順序的句子進行重新排序。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，接下來進行疼痛感測試。

疼痛感的測試則分為兩種，一種是引發生理性疼痛，另一種是引發社會性疼痛。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）。結果顯示，數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行。結果顯示，數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“這項研究是否鼓勵人們拜金”的質疑，周教授表示，她并不認為金錢是萬能的，相反，金錢的效應雖然被證明可以減緩疼痛感，但是金錢的效應十分短暫，而且有各種副作用。她的建議是，尋求社會關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錢的銀行職員是否具有超強耐痛和耐打擊能力的疑問，周教授表示，由于人們普遍有“適應心理”，因此金錢的“鎮痛”作用是十分短暫的，銀行職員在反復數錢之后，已經產生適應，效果也不明顯了。

八角茴香對鹵雞肉的作用機制

陜西師范大學的一篇博士學位論文《八角茴香對鹵雞肉揮發性風味的影響及其作用機制》突然走紅網絡，引起網民熱議。八角、鹵雞肉……看似跟學術完全不搭界，又毫無理論感可言，可就是如此不起眼的一些東西，卻成為重要的學術研究對象。

這篇文章的作者孫靈霞是一名高校老師，當時在陜西師范大學讀在職博士研究生，研究方向是動物資源開發和利用。關于這篇8萬字的博士學位論文，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，而是嚴肅的科學研究。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。這場讓人眼前一亮的答辯，被陜西師范大學官博稱為“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成分對鹵雞肉風味的影響，這只是一個非常基礎的研究，出發點和目的就是要走上應用。傳統工藝生產的肉制品，尤其是很多手工作坊的生產，質量穩定性和風味的一致性很難得到保證，這是目前傳統肉制品在工業化過程中遇到的一個難題，也是需要攻克的重點問題。這個課題主要研究的正是香料對肉類制品風味的影響，讓風味實現可控，產品質量達到一致性和穩定性，以便讓傳統肉制品走上規模化工業生產。