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2022年嚴(yan) 肅的科學界給大家帶來了不少新奇、搞笑、甚至詭異的研究，科學家們(men) 不僅(jin) 腦洞大開，更是努力將一些科幻小說中的設定搬入現實。

編譯 | 小葉

動物，總能超越人類想象

魚車衝(chong) 衝(chong) 衝(chong) ！

如果魚兒(er) 會(hui) 駕駛，它們(men) 喜歡開什麽(me) ？2022年1月，以色列科學家給魚缸按上輪子，教會(hui) 六條金魚在地上駕駛魚缸，魚兒(er) 終於(yu) 登陸了！**[1]**它們(men) 毫不費力地“駕駛”著專(zhuan) 門適合魚類駕駛的魚動車（Fish-Operated Vehicles，簡稱FOV）順利抵達目的地，享用美食獎勵。所以，你可能會(hui) 問，金魚怎麽(me) 駕駛的呢？金魚在水缸中遊動，能夠目視到目標，它會(hui) 引導魚缸的移動方向，向著目的地的方向移動，FOV因此也往同一方向去。研究人員說，在訓練了幾天之後，金魚成為(wei) 了優(you) 秀的駕駛員，它們(men) 不僅(jin) 能順利駕駛到目的地，還能避開障礙物和死胡同，也不會(hui) 轉錯彎。那為(wei) 什麽(me) 要教金魚駕駛呢？科學家希望理解動物在陌生環境中的導航能力。

視頻1 金魚開車【請前往“返樸”公眾(zhong) 號觀看視頻】

“吃我一擊！”

2022年11月，科學家發現澳洲“陰鬱”章魚（Octopus tetricus）名副其實，它們(men) 一不開心就互相“投擲”撒氣**[2]**。澳大利亞(ya) 和美國科學家在澳大利亞(ya) 傑維斯灣（Jervis Bay）拍攝下一係列視頻，在視頻中，這種頭足類動物會(hui) 故意向另一隻章魚投擲泥沙和貝殼。它們(men) 會(hui) 先收集齊泥沙貝殼，擺出一個(ge) 非常特別的姿勢，然後從(cong) 被稱為(wei) “虹管”（siphon）的管狀結構中一口氣噴出去。因此科學家相信它們(men) 的投擲實屬刻意行為(wei) 。這是科學家第一次看到章魚相互扔東(dong) 西，並且它們(men) 更喜歡拋射淤泥。在長達24小時的視頻中大約有10隻章魚扔了102次，雌性和雄性都盡情參與(yu) 。雌性投得更多，大約占三分之二，而且準頭還不差，一隻雌章魚在1小時內(nei) 扔了17次，其中9次擊中對手，包括8次打中了附近的另一雌性，1次打中了鬥得最歡的雄性。而被“攻擊”者則會(hui) 做出一些防禦或躲避行為(wei) 。

視頻2 章魚噴射【請前往“返樸”公眾(zhong) 號觀看視頻】

斷尾也不能耽誤找對象

這項研究雖然發表於(yu) 2021年11月，但榮獲了2022年的搞笑諾貝爾生物獎。這是一個(ge) 關(guan) 於(yu) 死亡與(yu) 愛的悲慘故事，主人公是南美毒蠍——無支蠍（Ananteris），若不幸落入天敵之口，它們(men) 會(hui) 像壁虎一樣斷尾求生。撿回一條命的無支蠍也因此付出慘重代價(jia) ——餘(yu) 生永久喪(sang) 失排泄能力，因為(wei) 被舍棄的組織中包含肛門、部分腸道等後端消化係統。這隻可憐的蠍子會(hui) 經曆數月便秘，最終相當痛苦地死去。來自巴西的科學家很關(guan) 心在生命最後的那點時光中，斷尾和便秘對蠍子的跑動以及交配是否有影響**[3]。結果發現無論雌雄短期內(nei) ，斷尾對跑動沒有影響，而長期來看隻有雄蠍的跑動速度變慢了。不過，長期便秘並不影響跑速。至於(yu) 找對象，情況並不樂(le) 觀：雄蠍斷尾時間一長，跑得慢了，對象確實“難追”；其次，身體(ti) 欠佳的雄蠍在求偶時的表現也不好；最後，盡管斷尾雄蠍仍有繁殖能力，但研究人員推測，積聚在體(ti) 內(nei) 的糞便可能導致精囊變形，致使功能受損[4]**。總而言之，斷尾之後越往後拖，雄蠍越難留下後代，找對象，還得趁早。

2022搞笑諾貝爾生物學獎得主演示斷尾求生。

鸚鵡vs人類：垃圾爭(zheng) 奪戰

上世紀30年代，為(wei) 了食物和淡水資源，澳洲軍(jun) 隊曾舉(ju) 起武器（兩(liang) 挺機槍和1萬(wan) 發子彈）和他們(men) 的國鳥鴯鶓（emu）結結實實打過一戰，結果人類耗盡彈藥也隻不過打死了幾隻，以全軍(jun) 撤退告終。現在，又有一支新的種族加入對抗人類的陣營：葵花鳳頭鸚鵡（Sulphur-crested Cockatoo）。而這次爭(zheng) 奪的目標竟然是城市垃圾，沒錯，就是垃圾！人類丟(diu) 棄垃圾，而鳥類大快朵頤。2022年9月，澳洲和歐洲科學家發現人們(men) 和鳥類目標不同卻統一的行為(wei) ：打開垃圾桶蓋扔垃圾vs吃垃圾**[5]**。聰明的鸚鵡用喙撬起垃圾箱蓋，將蓋子翻過去，彼此間還相互傳(chuan) 授這一翻蓋技巧。與(yu) 此同時，為(wei) 了保護垃圾不再被翻出來，澳洲人使用重石頭、水瓶、繩索和棍棒以驅趕鸚鵡，但狡猾的對手總能及時調整對策，一來一回打得不亦樂(le) 乎。其實，該研究的目的在於(yu) 了解不得不與(yu) 人類共存的動物會(hui) 如何改變自己行為(wei) ，並傳(chuan) 授給其他同伴，它們(men) 所建立並傳(chuan) 播的複雜文化（人類眼中的“戰爭(zheng) ”）有助於(yu) 其適應不斷變化的人類社會(hui) 。

人類，總要超越極限

最古老的截肢手術

想象一下，如果不打麻藥就進行大腿截肢手術會(hui) 是什麽(me) 樣；再想象一下，能用的手術工具隻有石塊和木頭，結合這兩(liang) 大恐怖場景，你可能會(hui) 理解3.1萬(wan) 年前印度尼西亞(ya) 婆羅洲島上一名年輕狩獵采集者的遭遇了——這是我們(men) 目前已知的最古老的外科手術。2022年9月《自然》發表的論文對此做了詳細描述**[6]**。澳大利亞(ya) 和印度尼西亞(ya) 科學家在一座石灰岩洞穴中挖掘出一具古代遺骸，死亡時間距今約3.1萬(wan) 年（舊石器時代晚期）。這具遺骸有兩(liang) 個(ge) 最顯著特征：左小腿缺失了約三分之一，但脛骨與(yu) 腓骨截麵整齊，說明是精心切割的結果；而且截麵還顯示出愈合後的骨痂，說明切割處經過清洗以避免感染。科學家由此推斷，此人身前可能經曆過一場腿部截肢手術，而實施手術的醫生應該掌握了腿部解剖結構、肌肉以及血管係統的詳細星空体育官网入口网站與(yu) 手術技巧，並且懂得術後護理，防止患者大出血而死。

左脛腓骨截麵顯示出愈合後的骨痂，科學家認為(wei) 這是經過複雜手術後的結果。丨圖片來源：Nature

“快樂(le) ”過敏症

過敏困擾著很多人，人們(men) 會(hui) 因各種奇奇怪怪的東(dong) 西過敏，但下次花粉季讓你痛不欲生時，可以想想還有比你更倒黴的家夥(huo) ：有人會(hui) 對自己的性高潮過敏。2022年10月報告的一份病例中**[7]**，一位平日健康的27歲美國男子在泌尿科就診時說自己每次魚水之歡或自行解決(jue) 之後都會(hui) 出現類似流感的症狀，包括咳嗽、打噴嚏、淋巴結腫大以及前臂發癢出皮疹。這個(ge) 可憐蟲從(cong) 18歲起就出現了這樣的反應，當時他患上了附睾炎，睾丸內(nei) 輸精管腫脹疼痛，因此也盡量避免發生親(qin) 密關(guan) 係。醫生診斷出他患上了性高潮後疾病綜合征（POIS），屬於(yu) 不到60份記錄在案的病例之一。在考慮了可能的治療方法之後，具體(ti) 包括給他注射自己經稀釋的精液，醫生選定了非常簡單的抗組胺療法，患者服用了過敏者常用的非索非那定。治療奏效了，該男子後來報告說自己的過敏症狀減輕了90%，也能追求正常的性生活了。

一場成功又失敗的移植手術

異種移植，指將活細胞、組織或器官從(cong) 一個(ge) 物種移植入另一物種。該過程凶險萬(wan) 分且極具挑戰，成功的最大障礙便是免疫係統產(chan) 生的排異反應。2022年1月美國馬裏蘭(lan) 大學醫學中心的專(zhuan) 家對外宣布成功為(wei) 57歲的大衛·本內(nei) 特（David Bennett）實施經過基因編輯的豬心髒移植手術。本內(nei) 特患有心力衰竭，已進入終末期，時日不多的他麵臨(lin) 兩(liang) 個(ge) 選擇：要麽(me) 死，要麽(me) 移植，他選擇了後者。研究團隊首先敲除了豬心內(nei) 可能引發免疫排斥的4個(ge) 基因，然後插入了來自人類的6個(ge) 基因以進一步降低排斥風險。經過8個(ge) 多小時的手術，這隻來自1歲小豬的基因編輯心髒在本內(nei) 特心裏安了家，術後的一段時間內(nei) ，本內(nei) 特表現良好，甚至還有精力看比賽。手術成功的消息一天之內(nei) 火爆全球，各國媒體(ti) 爭(zheng) 相報道，大家都認為(wei) 這是人類醫學史上值得記下的精彩一筆。然而好景不長，本內(nei) 特“續命”兩(liang) 個(ge) 月後病情突然惡化，接受姑息治療沒多久就離開人世。7月團隊在《新英格蘭(lan) 醫學期刊》上發表論文**[8]，屍檢結果發現肌細胞壞死、間質水腫以及紅細胞外滲，但沒有發現典型排斥反應應有的微血管血栓，目前團隊仍在深入調查中。盡管“異種移植成功手術”曇花一現，但醫學實踐從(cong) 來不是一蹴而就，科學家堅持不懈地探索，並相信終能克服異種移植帶來的挑戰，挽救更多人的生命。[9-10]**

當科幻照進現實

會(hui) 玩遊戲的腦細胞

“缸中之腦”是一個(ge) 著名的思想實驗，10月發表在《神經元》（Neurons）上的論文則報告所培養(yang) 的“盤中大腦”（DishBrain）成功學會(hui) 打乒乓球。**[11]**來自澳大利亞(ya) 、英國和加拿大的研究團隊專(zhuan) 攻合成生物智能（SBI）係統的研發，他們(men) 首先利用人類幹細胞培養(yang) 出腦神經細胞，並且加入了一些來自小鼠胚胎的神經元，將總共80萬(wan) 個(ge) 腦細胞置於(yu) 培養(yang) 皿中的高密度多電極陣列上，並通過電信號刺激將腦細胞與(yu) 虛擬電子遊戲Pong連接起來。陣列分為(wei) 上下兩(liang) 半，上半部分陣列的神經元通過電信號刺激感知乒乓球的位置，電信號頻率則告知乒乓球相對球拍的距離，而下半部分神經元分成左右兩(liang) 塊區域，通過放電控製屏幕上球拍的上下運動。隨後，研究人員設定了獎懲機製：當神經元成功指揮球拍接到球時，電極會(hui) 向大腦發送可預測的信號反饋作為(wei) 獎勵；若錯失了球，則發送不可預測的隨機刺激作為(wei) 懲罰。整個(ge) 過程中神經元的行為(wei) 表現符合“自由能原理”（簡單來說即大腦更青睞可預測的未來，並努力避免“出其不意”），最終在短短5分鍾內(nei) ，這盤沒手沒腳的神經元僅(jin) 通過十來個(ge) 回合就能在虛擬的電子世界中把乒乓球打得有模有樣，聽上去有點兒(er) 黑客帝國那味兒(er) 了，不過目前還不知道它們(men) 是否真心喜歡打乒乓球。

視頻3 合成腦細胞玩Pong【請前往“返樸”公眾(zhong) 號觀看視頻】

死蜘蛛機器人

害怕蜘蛛的朋友們(men) 可以跳過不看。

2022年7月，美國科學家借用狼蛛屍體(ti) 造出一種可怕的“機器人”——毛骨悚然的“僵屍機器人”[12]。狼蛛擁有獨特的生物構造，不同於(yu) 人類通過肌肉來運動，狼蛛的身體(ti) 明顯分為(wei) 兩(liang) 大部分，前部分稱為(wei) “頭胸部”（prosoma），蜘蛛可擠壓頭胸部將內(nei) 部體(ti) 液注入特定關(guan) 節，透過增壓來張開自己的大長腿。所以，為(wei) 了複活這隻蜘蛛，團隊用針和強力膠封住其頭胸部，將空氣取代體(ti) 液注射入腿中，增壓可撐開蜘蛛腿，而減壓則讓腿部收縮。如此一來，蜘蛛變得像抓娃娃機裏麵的抓手一樣，成為(wei) 可拾取物件的機械“抓手”。不過，嚇唬小孩兒(er) 不是開發出這種死靈機器人的唯一目的，科學家表示還有潛力用於(yu) 電子製造，或者在野外成為(wei) 抓捕昆蟲的巧妙陷阱。

視頻4 死蜘蛛機器人【請前往“返樸”公眾(zhong) 號觀看視頻】

鼠腦？人腦？

大半鼠腦、小半人腦的情況現實嗎？2022年10月，一篇發表在《自然》期刊上的研究表明，美國斯坦福大學的研究人員將體(ti) 外培養(yang) 的人類皮層類器官（cortical organoids）成功移植到發育中的大鼠初級體(ti) 感皮層文**[13]。移植之後這些類器官細胞繼續生長，並與(yu) 大鼠自身的神經回路整合起來，最後大鼠大腦內(nei) 六分之一的神經組成來自人類腦細胞。研究人員采用光遺傳(chuan) 學技術讓人腦細胞放電，以調節大鼠的獎勵尋求行為(wei) 。他們(men) 希望通過這種方法更詳細地探究與(yu) 人類神經疾病和精神疾病相關(guan) 的大腦過程。但是，有科學家提出了一個(ge) 關(guan) 於(yu) 物種界定的倫(lun) 理問題：長了一部分人腦神經元的大鼠還是大鼠嗎？從(cong) 細胞層麵上來說，這些大鼠已經不再是100%純粹的大鼠了。接下來又引出另一個(ge) 問題：既然如此，那麽(me) 物種改變的評判標準是什麽(me) ？研究團隊目前並不擔心倫(lun) 理問題，因為(wei) 他們(men) 完全遵守了現有人類細胞向動物移植的規定。[14]**（參見《人腦細胞植入鼠腦，能讓我們(men) 更好地理解大腦嗎？》）

人腦類器官（亮綠色）被移植到新生幼鼠的大腦中丨圖片來源：Nature

忽悠，接著忽悠

要裝就裝科學家

如果你是社交媒體(ti) 上的“專(zhuan) 家”，看似思想深邃，實則廢話文學，那麽(me) 冒充科學家效果會(hui) 更好。2022年2月發表的一項研究顯示，我們(men) 更相信科學家而不是“心靈導師”說出的話。[15]研究人員使用在線的“新世紀廢話生成器”將流行語結合到一起，生成了一些聽上去很深刻的話語。隨後在24個(ge) 國家展開測試，結果發現如果這些話出自科學家之口，而不是什麽(me) “心靈導師”，人們(men) 便更容易相信。研究人員將這種現象稱為(wei) “愛因斯坦效應”（聰明人說什麽(me) 話都是對的）。從(cong) 某種角度來說，論文作者表示這一結果很鼓舞人心，因為(wei) 這表示無論任何宗教、文化背景，我們(men) 更相信科學家而不是雞湯大師的話。

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參考文獻

[1] https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0166432821005994?via%3Dihub

[2] https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0276482

[3] https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1749-4877.12604

[4] https://mp.weixin.qq.com/s/QxNVSWzHABXPjnNCJ5uHJw

[5]

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